JP6471478B2

JP6471478B2 - Torque transmission unit

Info

Publication number: JP6471478B2
Application number: JP2014244602A
Authority: JP
Inventors: 雄一郎田口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: JP2016109158A

Description

この発明は、電動式又は油圧式のパワーステアリング装置に組み込んで使用される、互いの一端部同士を連結ピンにより連結されたトルク伝達軸及びトーションバーと、自在継手用ヨークとを組み合わせて成る、トルク伝達ユニットに関する。 The present invention comprises a torque transmission shaft and a torsion bar, which are used by being incorporated in an electric or hydraulic power steering device and connected to each other by a connecting pin, and a universal joint yoke. The present invention relates to a torque transmission unit.

図６〜７は、特許文献１等に記載されて従来から知られている電動式パワーステアリング装置の１例を示している。この電動式パワーステアリング装置の場合、後端部にステアリングホイール１を固定したステアリングシャフト２を、円筒状のステアリングコラム３の内側に、回転自在に支持している。操舵時に前記ステアリングホイール１の動きは、前記ステアリングシャフト２、電動アシスト装置４、自在継手５ａ、中間シャフト６、別の自在継手５ｂを介して、ステアリングギヤユニット７の入力軸８に伝達される。そして、この入力軸８が回転すると、このステアリングギヤユニット７の両側に配置された１対のタイロッド９、９が押し引きされて左右１対の操舵輪に、前記ステアリングホイール１の操作量に応じた舵角が付与される。
尚、本明細書に於いて、前後方向は、自動車の進行方向によるもので、図４を除く各図の左側が「前側」となり、同じく右側が「後側」となる。 6 to 7 show an example of an electric power steering apparatus described in Patent Document 1 and the like and conventionally known. In the case of this electric power steering apparatus, a steering shaft 2 having a steering wheel 1 fixed to the rear end portion is rotatably supported inside a cylindrical steering column 3. During steering, the movement of the steering wheel 1 is transmitted to the input shaft 8 of the steering gear unit 7 through the steering shaft 2, the electric assist device 4, the universal joint 5a, the intermediate shaft 6, and another universal joint 5b. When the input shaft 8 rotates, the pair of tie rods 9, 9 arranged on both sides of the steering gear unit 7 are pushed and pulled, so that the pair of left and right steering wheels are adjusted according to the operation amount of the steering wheel 1. A rudder angle is given.
In the present specification, the front-rear direction depends on the traveling direction of the automobile, and the left side of each figure excluding FIG. 4 is the “front side” and the right side is the “rear side”.

前記電動アシスト装置４は、図７に示す様に、補助動力源である電動モータ１０と、この電動モータ１０を支持した、金属製のハウジング１１と、それぞれがこのハウジング１１の内部に配置された、トルク伝達軸である出力軸１２と、トーションバー１３と、トルク検出器１４と、ウォーム式減速機１５とを備える。 As shown in FIG. 7, the electric assist device 4 includes an electric motor 10 that is an auxiliary power source, a metal housing 11 that supports the electric motor 10, and a housing 11 that is disposed inside the housing 11. , An output shaft 12 that is a torque transmission shaft, a torsion bar 13, a torque detector 14, and a worm-type speed reducer 15.

このうちのハウジング１１は、前側の蓋体１６と後側の本体１７とを、複数本のボルト１８、１８により互いに結合して成るもので、前記ステアリングコラム３の前端部に結合固定されている。前記ステアリングシャフト２の前端部は、前記ハウジング１１の内側に挿入されている。 The housing 11 includes a front lid 16 and a rear main body 17 coupled to each other by a plurality of bolts 18 and 18, and is coupled and fixed to the front end of the steering column 3. . A front end portion of the steering shaft 2 is inserted inside the housing 11.

前記出力軸１２は、鋼により中空状に造られたもので、前記ハウジング１１内の前記ステアリングシャフト２の前側に、１対の玉軸受１９、２０により回転自在に支持されている。前記ハウジング１１の前端開口から突出した、前記出力軸１２の前端部には、前記自在継手５ａ（図６参照）が結合される。 The output shaft 12 is made of steel and is hollow, and is rotatably supported by a pair of ball bearings 19 and 20 on the front side of the steering shaft 2 in the housing 11. The universal joint 5a (see FIG. 6) is coupled to the front end portion of the output shaft 12 protruding from the front end opening of the housing 11.

前記トーションバー１３は、ばね鋼等の鋼製で、前記出力軸１２の内径側に挿通されている。この状態で、このトーションバー１３の後端部は、前記ステアリングシャフト２の内径側に設けられた連結孔部２１に圧入される事により、このステアリングシャフト２に対してトルク伝達可能に連結されている。これに対し、前記トーションバー１３の前端部は、前記出力軸１２の前端部に内嵌された状態で、連結ピン２２により、この出力軸１２に対してトルク伝達可能に連結されている。この為に具体的には、前記出力軸１２の前端部の径方向反対側となる２箇所位置に外径側貫通孔２３、２３を、前記トーションバー１３の前端部に内径側貫通孔２４を、互いに同心に、径方向に形成している。そして、これら外径側、内径側各貫通孔２３、２４同士の間に掛け渡す状態で、これら外径側、内径側各貫通孔２３、２４の内側に前記連結ピン２２を圧入している。 The torsion bar 13 is made of steel such as spring steel, and is inserted through the inner diameter side of the output shaft 12. In this state, the rear end portion of the torsion bar 13 is press-fitted into a connecting hole portion 21 provided on the inner diameter side of the steering shaft 2 so that torque can be transmitted to the steering shaft 2. Yes. On the other hand, the front end portion of the torsion bar 13 is connected to the output shaft 12 by a connecting pin 22 so as to be able to transmit torque while being fitted into the front end portion of the output shaft 12. For this purpose, specifically, the outer diameter side through holes 23 and 23 are provided at two positions on the opposite side in the radial direction of the front end portion of the output shaft 12, and the inner diameter side through hole 24 is provided at the front end portion of the torsion bar 13. Are formed concentrically with each other in the radial direction. Then, the connecting pin 22 is press-fitted inside each of the outer diameter side and inner diameter side through holes 23 and 24 in a state of being spanned between the outer diameter side and inner diameter side through holes 23 and 24.

前記トルク検出器１４は、前記出力軸１２の外周面の後端寄り部分に設けられたトルク検出用凹凸部２５と、このトルク検出用凹凸部２５の周囲に配置された状態で前記ステアリングシャフト２の前端部に支持固定されたトルク検出用スリーブ２６と、このトルク検出用スリーブ２６の周囲に配置された状態で前記ハウジング１１に支持固定されたトルク検出用コイルユニット２７とを備える。 The torque detector 14 includes a torque detection uneven portion 25 provided near the rear end portion of the outer peripheral surface of the output shaft 12, and the steering shaft 2 in a state of being arranged around the torque detection uneven portion 25. And a torque detection coil unit 27 supported and fixed to the housing 11 in a state of being arranged around the torque detection sleeve 26.

又、前記ウォーム式減速機１５は、ウォームホイール２８と、図示しないウォームとを組み合わせて成る。このうちのウォームホイール２８は、前記出力軸１２のうち、前記両玉軸受１９、２０同士の間部分である、軸方向略中央部に外嵌固定されている。又、前記ウォームは、前記ウォームホイール２８に噛合した状態で、前記ハウジング１１内に回転自在に支持されている。このウォームの基端部は、前記電動モータ１０の出力軸に対し、トルクの伝達を可能に結合されている。 The worm speed reducer 15 is a combination of a worm wheel 28 and a worm (not shown). Of these, the worm wheel 28 is externally fitted and fixed to a substantially central portion in the axial direction, which is a portion between the ball bearings 19 and 20 of the output shaft 12. The worm is rotatably supported in the housing 11 while being engaged with the worm wheel 28. The base end portion of the worm is coupled to the output shaft of the electric motor 10 so that torque can be transmitted.

上述の様に構成する電動式パワーステアリング装置の場合、前記ステアリングホイール１から前記ステアリングシャフト２に操舵力であるトルクが付与されると、このトルクの方向及び大きさに応じた分だけ、前記トーションバー１３が弾性的に捩れる。これに伴い、前記トルク検出用凹凸部２５と前記トルク検出用スリーブ２６との円周方向の位置関係が変化する事により、前記トルク検出用コイルユニット２７を構成するコイルにインピーダンス変化が生じる。この為、このインピーダンス変化に基づいて、前記トルクの方向及び大きさを検出できる。前記電動モータ１０は、このトルクの方向及び大きさに応じた補助動力を発生させる。この補助動力は、前記ウォーム式減速機１５により増大された後、前記出力軸１２に付与される。この結果、運転者が前記ステアリングホイール１を操作する為に要する力が軽減される。 In the case of the electric power steering apparatus configured as described above, when a torque as a steering force is applied from the steering wheel 1 to the steering shaft 2, the torsion is increased by an amount corresponding to the direction and magnitude of the torque. The bar 13 is elastically twisted. Along with this, a change in the circumferential positional relationship between the torque detecting uneven portion 25 and the torque detecting sleeve 26 causes an impedance change in the coils constituting the torque detecting coil unit 27. Therefore, the direction and magnitude of the torque can be detected based on this impedance change. The electric motor 10 generates auxiliary power corresponding to the direction and magnitude of this torque. The auxiliary power is increased by the worm speed reducer 15 and then applied to the output shaft 12. As a result, the force required for the driver to operate the steering wheel 1 is reduced.

上述の様な電動式パワーステアリング装置の場合、前記出力軸１２の前端部には、例えば図８に示す様に、前記自在継手５ａを構成する一方のヨーク２９が固定される。このヨーク２９は、基半部に欠円筒状の基部３０を有しており、先半部に１対の腕部３１、３１を有している。このうちの基部３０は、円周方向１箇所に不連続部３２を有しており、内周面に雌セレーション部３３が形成されている。又、前記基部３０のうち、前記不連続部３２を挟む位置に、１対のフランジ部３４ａ、３４ｂが設けられている。又、これら両フランジ部３４ａ、３４ｂのうち、一方のフランジ部３４ａの一部に通孔３５を、他方のフランジ部３４ｂの一部にねじ孔（図示せず）を、互いに同心に、それぞれ形成している。一方、前記出力軸１２の前端部外周面には、雄セレーション部３６が形成されている。 In the case of the electric power steering apparatus as described above, one yoke 29 constituting the universal joint 5a is fixed to the front end portion of the output shaft 12, for example, as shown in FIG. The yoke 29 has a base portion 30 having a not-cylindrical shape in the base half portion and a pair of arm portions 31, 31 in the tip half portion. Of these, the base 30 has a discontinuous portion 32 at one location in the circumferential direction, and a female serration portion 33 is formed on the inner peripheral surface. In addition, a pair of flange portions 34 a and 34 b are provided in the base 30 at a position sandwiching the discontinuous portion 32. Further, of these two flange portions 34a and 34b, a through hole 35 is formed in a part of one flange portion 34a, and a screw hole (not shown) is formed in a part of the other flange portion 34b so as to be concentric with each other. doing. On the other hand, a male serration portion 36 is formed on the outer peripheral surface of the front end portion of the output shaft 12.

前記出力軸１２の前端部と前記ヨーク２９とを結合するには、この出力軸１２の前端部を前記基部３０の内側に挿入して、前記雄セレーション部３６を前記雌セレーション部３３に緩く（軸方向の相対変位を可能に）セレーション係合させる。次いで、ボルト３７を前記通孔３５に挿通し、このボルト３７を前記ねじ孔に螺合し更に締め付ける。これにより、前記両フランジ部３４ａ、３４ｂ同士の間隔を狭めつつ前記基部３０を縮径させる事で、前記雌セレーション部３３と前記雄セレーション部３６とを強くセレーション係合させる。この結果、前記出力軸１２の前端部と前記ヨーク２９とが、互いに結合固定される。 In order to connect the front end portion of the output shaft 12 and the yoke 29, the front end portion of the output shaft 12 is inserted inside the base portion 30, and the male serration portion 36 is loosened to the female serration portion 33 ( Engage serrations (allowing axial relative displacement). Next, the bolt 37 is inserted into the through hole 35, and the bolt 37 is screwed into the screw hole and further tightened. Accordingly, the female serration portion 33 and the male serration portion 36 are strongly serrated and engaged by reducing the diameter of the base portion 30 while narrowing the distance between the flange portions 34a and 34b. As a result, the front end portion of the output shaft 12 and the yoke 29 are coupled and fixed to each other.

ところが、上述した様な結合構造を有する従来構造の場合には、そのままでは、前記出力軸１２に対する前記ヨーク２９の円周方向に関する取付位置を規制する事ができず、このヨーク２９を介して連結される前記中間シャフト６の円周方向に関する位相を規制する事ができない。従って、従来構造の場合には、別途、マーキングや切り欠き等の位相合わせの為の手段を設ける必要があり、コスト及び工数が嵩む。 However, in the case of the conventional structure having the coupling structure as described above, the mounting position in the circumferential direction of the yoke 29 with respect to the output shaft 12 cannot be restricted as it is, and the connection via the yoke 29 is not possible. The phase of the intermediate shaft 6 in the circumferential direction cannot be regulated. Therefore, in the case of the conventional structure, it is necessary to separately provide means for phase alignment such as marking and notches, which increases costs and man-hours.

特開２０１３−７１５９０号公報JP 2013-71590 A

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、コスト及び工数の増大を抑えつつ、トルク伝達軸に対するヨークの円周方向に関する取付位置を規制できる、トルク伝達ユニットの構造を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention was invented to realize a structure of a torque transmission unit capable of restricting the mounting position in the circumferential direction of the yoke with respect to the torque transmission shaft while suppressing an increase in cost and man-hours. It is.

本発明のトルク伝達ユニットは、トルク伝達軸と、トーションバーと、連結ピンと、自在継手のヨークと、締結部材とを備える。
このうちのトルク伝達軸は、中空状に造られたもので、一端部の径方向反対側となる２箇所位置に、互いに同心に且つ径方向に形成された外径側貫通孔を有すると共に、前記一端部外周面に、雄セレーション部等の内径側係合部を有している。
又、前記トーションバーは、例えばばね鋼製で、前記トルク伝達軸の内径側に挿通されると共に、一端部のうち前記両外径側貫通孔と整合する位置に、径方向に形成された内径側貫通孔を有している。
又、前記連結ピンは、前記外径側、内径側各貫通孔同士の間に掛け渡す状態で、これら外径側、内径側各貫通孔に挿入されている。尚、この挿入は、嵌合面に締め代を持たせる圧入であっても良いし、嵌合面に締め代を持たせない単なる挿入であっても良い。
又、前記ヨークは、円周方向１箇所に不連続部を有すると共に、内周面に雌セレーション部等の外径側係合部を有する欠筒状の基部と、この基部のうち前記不連続部を挟む位置に形成された１対のフランジ部と、これら両フランジ部の互いに整合する位置に形成された１対の取付孔とを有している。
又、前記締結部材は、例えばボルトであり、前記ヨークの基部を前記トルク伝達軸の一端部に外嵌し、この基部の内周面に設けた前記外径側係合部とこのトルク伝達軸の一端部外周面に設けた前記内径側係合部とをトルク伝達可能に係合した状態で、前記両取付孔に挿通又は螺合させて（具体的には、これら両取付孔を通孔としてこれら両通孔に挿通し、更に先端部にナットを螺合し締め付けるか、或いは、前記両取付孔のうちの一方である通孔を挿通し、同じく他方であるねじ孔に螺合し、更に締め付けて）、前記不連続部の幅を狭める事により、前記基部を前記トルク伝達軸の一端部に結合固定するものである。
特に、本発明のトルク伝達ユニットは、前記連結ピンの一端部を、前記トルク伝達軸の外周面から径方向外方に突出させ、前記両フランジ部同士の間部分に位置させている。
更に本発明のトルク伝達ユニットは、前記連結ピンを、前記締結部材よりも前記トルク伝達軸の軸方向に関して一端側に位置させている。又、前記連結ピンの一端部を、前記締結部材よりも前記トルク伝達軸の径方向に関して外側に位置させている。
The torque transmission unit of the present invention includes a torque transmission shaft, a torsion bar, a connecting pin, a universal joint yoke, and a fastening member.
Among these, the torque transmission shaft is made hollow, and has outer diameter side through holes formed concentrically and in the radial direction at two positions on the opposite side in the radial direction of one end, The outer peripheral surface of the one end portion has an inner diameter side engaging portion such as a male serration portion.
The torsion bar is made of, for example, spring steel, and is inserted into the inner diameter side of the torque transmission shaft, and has an inner diameter formed in a radial direction at a position aligned with the outer diameter side through holes in one end portion. It has a side through hole.
Further, the connecting pin is inserted into the outer diameter side and inner diameter side through holes in a state of being spanned between the outer diameter side and inner diameter side through holes. This insertion may be press-fitting that gives the fitting surface a tightening margin, or may be a simple insertion that does not give the fitting surface a tightening margin.
The yoke has a discontinuous portion at one place in the circumferential direction, and a non-cylindrical base portion having an outer diameter side engaging portion such as a female serration portion on the inner peripheral surface, and the discontinuous portion of the base portion. A pair of flange portions formed at positions sandwiching the portions, and a pair of mounting holes formed at positions where these flange portions are aligned with each other.
The fastening member is, for example, a bolt, and the base portion of the yoke is externally fitted to one end portion of the torque transmission shaft, and the outer diameter side engaging portion provided on the inner peripheral surface of the base portion and the torque transmission shaft. In the state engaged with the inner diameter side engaging portion provided on the outer peripheral surface of the one end portion so as to be able to transmit torque, it is inserted or screwed into the both mounting holes (specifically, both the mounting holes are passed through As shown in the figure, it is inserted through these two through holes, and a nut is further screwed into the tip and tightened, or through one through hole of both the mounting holes, and into the other screw hole, Further, the base portion is coupled and fixed to one end portion of the torque transmission shaft by narrowing the width of the discontinuous portion.
In particular, in the torque transmission unit of the present invention, one end portion of the connecting pin protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the torque transmission shaft, and is positioned between the flange portions.
Furthermore, in the torque transmission unit of the present invention, the connecting pin is positioned on one end side with respect to the axial direction of the torque transmission shaft with respect to the fastening member. Moreover, the one end part of the said connection pin is located in the outer side regarding the radial direction of the said torque transmission shaft rather than the said fastening member.

本発明を実施する場合には、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記連結ピンの外周面と、前記両外径側貫通孔と前記内径側貫通孔とのうちの少なくとも１つの貫通孔の内周面とを係合させて、前記連結ピンが前記外径側、内径側各貫通孔から軸方向に関して一端側に抜け出る事を防止する。
この様な請求項２に係る発明を実施する場合には、例えば、前記連結ピンを、軸方向に関して他端側から一端側に向かうに従って直径が小さくなったテーパピンとする。又、前記両外径側貫通孔及び前記内径側貫通孔を、前記連結ピンの軸方向に関して他端側から一端側に向かうに従ってそれぞれの内径が小さくなったテーパ孔とする。これにより、前記連結ピンの外周面と、前記両外径側貫通孔及び前記内径側貫通孔の内周面とをそれぞれ係合させる。
又、請求項２に係る発明を実施する場合には、前記連結ピンを、大径部と小径部とを備えた段付き円柱状に構成すると共に、前記両外径側貫通孔と前記内径側貫通孔とのうちの少なくとも１つの貫通孔の内周面を、大径部と小径部とを備えた段付き円筒面とし、これらを係合させる構成を採用する事もできる。 In carrying out the present invention, for example, as in the invention described in claim 2, at least one of the outer peripheral surface of the connecting pin, the outer diameter side through hole, and the inner diameter side through hole is penetrated. By engaging with the inner peripheral surface of the hole, the connecting pin is prevented from coming out from the outer diameter side and inner diameter side through holes to one end side in the axial direction.
In carrying out the invention according to claim 2, for example, the connecting pin is a tapered pin whose diameter decreases from the other end side toward the one end side in the axial direction. Further, both the outer diameter side through hole and the inner diameter side through hole are tapered holes whose inner diameters become smaller from the other end side toward the one end side in the axial direction of the connecting pin. Thereby, the outer peripheral surface of the connecting pin is engaged with the inner peripheral surfaces of the both outer diameter side through holes and the inner diameter side through hole.
When the invention according to claim 2 is carried out, the connecting pin is formed in a stepped columnar shape having a large diameter portion and a small diameter portion, and both the outer diameter side through hole and the inner diameter side are configured. It is also possible to adopt a configuration in which the inner peripheral surface of at least one of the through holes is a stepped cylindrical surface including a large diameter portion and a small diameter portion and these are engaged.

以上の様な構成を有する本発明のトルク伝達ユニットによれば、コスト及び工数の増大を抑えつつ、トルク伝達軸に対するヨークの円周方向に関する取付位置を規制できる。
即ち、本発明の場合には、前記トルク伝達軸の一端部とトーションバーの一端部とを連結する為に利用する連結ピンの一端部を、このトルク伝達軸の外周面から径方向外方に突出させ、前記ヨークを構成する１対のフランジ部同士の間部分に位置させている。この為、本発明によれば、前記トルク伝達軸の一端部とトーションバーの一端部とを連結する為の前記連結ピンを利用して、前記トルク伝達軸に対する前記ヨークの円周方向に関する取付位置を規制できる。従って、前記連結ピンの円周方向に関する取付位置を適宜規制する事で、自在継手を介して連結される軸（例えば中間シャフト）の円周方向に関する位相を、マーキングや切り欠き等の位相合わせの為の手段を別途設けずに、所望の位相に規制できる。この結果、本発明によれば、コスト及び工数の増大を抑えつつ、前記トルク伝達軸に対する前記ヨークの円周方向に関する取付位置を規制でき、自在継手を介して連結される軸の円周方向に関する位相を所望の位相に規制できる。 According to the torque transmission unit of the present invention having the above-described configuration, the mounting position in the circumferential direction of the yoke with respect to the torque transmission shaft can be restricted while suppressing an increase in cost and man-hours.
That is, in the case of the present invention, one end of the connecting pin used for connecting one end of the torque transmission shaft and one end of the torsion bar is radially outward from the outer peripheral surface of the torque transmission shaft. It protrudes and is located in a portion between a pair of flange portions constituting the yoke. For this reason, according to the present invention, using the connection pin for connecting one end of the torque transmission shaft and one end of the torsion bar, the mounting position of the yoke in the circumferential direction with respect to the torque transmission shaft Can be regulated. Therefore, by appropriately restricting the mounting position of the connecting pin in the circumferential direction, the phase in the circumferential direction of the shaft (for example, the intermediate shaft) connected through the universal joint can be adjusted by phase alignment such as marking or notch. Therefore, the phase can be regulated to a desired phase without providing a separate means. As a result, according to the present invention, it is possible to regulate the mounting position of the yoke with respect to the torque transmission shaft in the circumferential direction while suppressing an increase in cost and man-hours, and to the circumferential direction of the shaft connected through the universal joint. The phase can be regulated to a desired phase.

又、本発明を実施する場合に、前記両フランジ部の内側面同士の間隔よりも前記連結ピンの直径を僅かに小さく設定し、これら両フランジ部の内側面とこの連結ピンの外周面との間に隙間を設けておけば、前記内径側係合部や前記外径側係合部にフレッチング摩耗が生じた際に、前記両フランジ部の内側面と前記連結ピンとの当接に基づく音の発生や触覚の変化により、トルク伝達軸にトルクを入力する操作者（運転者）に異常を知らせる事が可能になる。 Further, when carrying out the present invention, the diameter of the connecting pin is set slightly smaller than the interval between the inner side surfaces of the two flange portions, and the inner side surface of the two flange portions and the outer peripheral surface of the connecting pin If a gap is provided between them, when fretting wear occurs in the inner diameter side engaging portion or the outer diameter side engaging portion, sound generated based on contact between the inner side surfaces of the flange portions and the connecting pin is generated. It is possible to notify the operator (driver) who inputs torque to the torque transmission shaft of the abnormality due to the occurrence or the change in tactile sensation.

又、請求項２に記載した発明によれば、前記連結ピンの外周面と、前記両外径側貫通孔と前記内径側貫通孔とのうちの少なくとも１つの貫通孔の内周面との係合により、前記連結ピンの一端側への抜け止めを図れる。この為、この連結ピンの抜け止めを図る為に、専用の部品を設けずに済み、コストの低減を図る上で有利になる。 According to the invention described in claim 2, the relationship between the outer peripheral surface of the connecting pin and the inner peripheral surface of at least one of the outer diameter side through hole and the inner diameter side through hole. Accordingly, it is possible to prevent the connecting pin from coming off to one end side. For this reason, in order to prevent the connection pin from coming off, it is not necessary to provide a dedicated part, which is advantageous in reducing the cost.

本発明の実施の形態の第１例を示す、ステアリング装置の断面図。Sectional drawing of a steering device which shows the 1st example of embodiment of this invention. 図１のＡ部拡大図。The A section enlarged view of FIG. 自在継手と出力軸とトーションバーとの分解斜視図。The disassembled perspective view of a universal joint, an output shaft, and a torsion bar. 自在継手を構成するヨークと出力軸とを結合する状態を示す端面図であり、（Ａ）は位相合わせ以前の状態を示しており、（Ｂ）は位相合わせ後の状態を示している。It is an end elevation which shows the state which couple | bonds the yoke which comprises a universal joint, and an output shaft, (A) has shown the state before phase alignment, (B) has shown the state after phase alignment. 実施の形態の第２例を示す、図２のＢ部に相当する拡大図。The enlarged view equivalent to the B section of FIG. 2 which shows the 2nd example of embodiment. 従来から知られているステアリング装置の１例を一部を切断して示す側面図。The side view which cuts and shows one example of the steering device known conventionally. 図６のＣ−Ｃ断面図。CC sectional drawing of FIG. 出力軸とヨークとの結合部の従来構造の１例を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows an example of the conventional structure of the coupling | bond part of an output shaft and a yoke.

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜４を参照しつつ説明する。尚、本例の特徴は、電動アシスト装置４ａを構成するトルク伝達軸である出力軸１２ａの前端部と、自在継手５ｃを構成するヨーク２９ａとの結合部の構造にある。 [First example of embodiment]
A first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The feature of this example is the structure of the connecting portion between the front end portion of the output shaft 12a which is a torque transmission shaft constituting the electric assist device 4a and the yoke 29a constituting the universal joint 5c.

本例の場合にも、後端部にステアリングホイール１（図６参照）が支持固定されるステアリングシャフト２ａを、円筒状のステアリングコラム３ａの内側に、軸方向に挿通した状態で、回転自在に支持している。又、前記ステアリングシャフト２ａの前端部は、トーションバー１３ａ、トルク伝達部材である出力軸１２ａ、及び、自在継手５ｃを介して、中間シャフト（インターミディエイトシャフト）６ａの後端部に接続し、この中間シャフト６ａの前端部を、別の自在継手５ｄを介して、ステアリングギヤユニット７を構成する入力軸８（図６参照）に接続している。 Also in the case of this example, the steering shaft 2a on which the steering wheel 1 (see FIG. 6) is supported and fixed at the rear end is rotatably inserted in the axial direction inside the cylindrical steering column 3a. I support it. The front end portion of the steering shaft 2a is connected to the rear end portion of an intermediate shaft (intermediate shaft) 6a via a torsion bar 13a, an output shaft 12a that is a torque transmission member, and a universal joint 5c. A front end portion of the intermediate shaft 6a is connected to an input shaft 8 (see FIG. 6) constituting the steering gear unit 7 via another universal joint 5d.

又、運転者の体格や運転姿勢に応じて、前記ステアリングホイール１の上下位置及び前後位置を調節可能とする為に、前記ステアリングコラム３ａを、車体に対して、左右方向に配置した枢軸３８を中心とする揺動変位を可能に支持すると共に、前記ステアリングコラム３ａの中間部に固定した変位ブラケット３９を、車体に対して支持した支持ブラケット４０に対して、上下方向及び前後方向の変位を可能に支持している。又、前記ステアリングコラム３ａを、アウタコラム４１とインナコラム４２とをテレスコープ状に伸縮自在に組み合わせた構造とし、前記ステアリングシャフト２ａを、アウタシャフト４３とインナシャフト４４とを、スプライン係合等により、トルク伝達可能に且つ伸縮可能に組み合わせた構造としている。 Further, in order to make it possible to adjust the vertical position and the front-rear position of the steering wheel 1 according to the physique and driving posture of the driver, a pivot 38 in which the steering column 3a is disposed in the left-right direction with respect to the vehicle body is provided. The center bracket is supported so as to be able to swing and displace, and the displacement bracket 39 fixed to the intermediate portion of the steering column 3a can be displaced in the vertical direction and the front-back direction with respect to the support bracket 40 supported on the vehicle body. I support it. Further, the steering column 3a has a structure in which an outer column 41 and an inner column 42 are telescopically combined in a telescopic manner, and the steering shaft 2a is connected to the outer shaft 43 and the inner shaft 44 by spline engagement or the like. In addition, the structure is configured to be able to transmit torque and extend and contract.

又、前記ステアリングホイール１を操作する為に要する力の低減を図る為に、前記ステアリングコラム３ａの前方に、前記電動アシスト装置４ａを設けている。この電動アシスト装置４ａは、補助動力源である電動モータ１０（図６、７参照）と、この電動モータ１０を支持した、アルミニウム合金等の金属製又は合成樹脂製のハウジング１１ａと、それぞれがこのハウジング１１ａの内部に配置された、前記出力軸１２ａと、前記トーションバー１３ａと、トルク検出器１４ａと、ウォーム式減速機１５ａとを備える。 Further, in order to reduce the force required to operate the steering wheel 1, the electric assist device 4a is provided in front of the steering column 3a. The electric assist device 4a includes an electric motor 10 (see FIGS. 6 and 7) as an auxiliary power source, and a housing 11a made of a metal such as an aluminum alloy or a synthetic resin, which supports the electric motor 10. The output shaft 12a, the torsion bar 13a, the torque detector 14a, and the worm type reduction gear 15a, which are disposed inside the housing 11a, are provided.

前記ハウジング１１ａは、前側の蓋体１６ａと後側の本体１７ａとを、複数本のボルト１８ａにより互いに結合して成るもので、前記ステアリングコラム３ａの前端部に結合固定されている。前記ステアリングシャフト２ａの前端部は、前記ハウジング１１ａの内側に挿入されている。 The housing 11a is formed by coupling a front lid 16a and a rear main body 17a to each other by a plurality of bolts 18a, and is coupled and fixed to a front end portion of the steering column 3a. The front end portion of the steering shaft 2a is inserted inside the housing 11a.

前記出力軸１２ａは、鋼により中空状に造られたもので、前記ハウジング１１ａ内の前記ステアリングシャフト２ａの前側に、１対の玉軸受１９ａ、２０ａにより回転自在に支持されている。前記ハウジング１１ａの前端開口から突出した、前記出力軸１２ａの前端部には、前記自在継手５ｃが結合される。この出力軸１２ａの外周面のうち、前端部には雄セレーション部３６ａが形成されており、後端寄り部分にはトルク検出用凹凸部２５ａが形成されている。 The output shaft 12a is made of steel and is hollow, and is rotatably supported by a pair of ball bearings 19a and 20a on the front side of the steering shaft 2a in the housing 11a. The universal joint 5c is coupled to the front end portion of the output shaft 12a protruding from the front end opening of the housing 11a. Of the outer peripheral surface of the output shaft 12a, a male serration portion 36a is formed at the front end portion, and a torque detecting uneven portion 25a is formed at a portion near the rear end portion.

前記トーションバー１３ａは、ばね鋼等の鋼製で、前記出力軸１２ａの内径側に挿通されている。この状態で、このトーションバー１３ａの後端部は、前記ステアリングシャフト２ａの前端部の内径側に設けられた連結孔部２１ａに圧入される事により、このステアリングシャフト２ａに対してトルク伝達可能に連結されている。これに対し、前記トーションバー１３ａの前端部は、前記出力軸１２ａの前端部に内嵌された状態で、連結ピン２２ａにより、この出力軸１２ａに対してトルク伝達可能に連結されている。 The torsion bar 13a is made of steel such as spring steel and is inserted into the inner diameter side of the output shaft 12a. In this state, the rear end portion of the torsion bar 13a is press-fitted into a connecting hole portion 21a provided on the inner diameter side of the front end portion of the steering shaft 2a, so that torque can be transmitted to the steering shaft 2a. It is connected. On the other hand, the front end portion of the torsion bar 13a is connected to the output shaft 12a by the connecting pin 22a so as to transmit torque while being fitted in the front end portion of the output shaft 12a.

この為に具体的には、前記出力軸１２ａの前端部の径方向反対側となる２箇所位置に外径側貫通孔２３ａ、２３ａを、前記トーションバー１３ａの前端部に内径側貫通孔２４ａを、互いに同心に、径方向に形成している。そして、これら外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａ同士の間に掛け渡す状態で、これら外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａの内側に、前記連結ピン２２ａを圧入している。 Specifically, the outer diameter side through holes 23a and 23a are provided at two positions on the opposite side in the radial direction of the front end portion of the output shaft 12a, and the inner diameter side through hole 24a is provided at the front end portion of the torsion bar 13a. Are formed concentrically with each other in the radial direction. The connecting pin 22a is press-fitted inside the outer diameter side and inner diameter side through-holes 23a and 24a in a state of being spanned between the outer diameter side and inner diameter side through holes 23a and 24a. .

特に本例の場合には、前記連結ピン２２ａとして、金属により造られた円柱状で、前記出力軸１２ａの前端部の外径寸法よりも、軸方向寸法が十分に長いものを使用している。これにより、前記連結ピン２２ａを、前記外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａに圧入した状態で、この連結ピン２２ａの一端部（図１、２の下端部）を、前記出力軸１２ａの前端部外周面から径方向外方に突出させている。 In particular, in the case of this example, the connecting pin 22a is a cylindrical column made of metal and has an axial dimension sufficiently longer than the outer diameter of the front end portion of the output shaft 12a. . Thereby, in a state where the connecting pin 22a is press-fitted into the outer diameter side and inner diameter side through holes 23a, 24a, one end portion (the lower end portion in FIGS. 1 and 2) of the connecting pin 22a is connected to the output shaft 12a. It protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the front end portion.

尚、前記連結ピン２２ａの他端部に関しては、前記出力軸１２ａの前端部外周面から径方向外方に突出させない様にしている。又、前記連結ピン２２ａの軸方向寸法が、前記出力軸１２ａの前端部の外径寸法よりも長い程度は、この前記出力軸１２ａの前端部を、後述するヨーク２９ａに結合固定した状態で、前記連結ピン２２ａの一端部が、このヨーク２９ａ（基部３０ａ）の外面から径方向外方に突出しない程度の長さとしている。又、前記連結ピン２２ａの直径（例えば２〜１０ｍｍ程度であり、図示の例では４ｍｍ）は、軸方向に亙り一定であり、前記ヨーク２９ａを構成する１対のフランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面同士の間隔よりも僅かに小さく設定している。又、前記外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａの内径寸法に関しても、径方向に亙り一定であり、前記連結ピン２２ａの直径よりも僅かに小さい値に設定されている。 The other end portion of the connecting pin 22a is not protruded radially outward from the outer peripheral surface of the front end portion of the output shaft 12a. Further, to the extent that the axial dimension of the connecting pin 22a is longer than the outer diameter dimension of the front end portion of the output shaft 12a, the front end portion of the output shaft 12a is coupled and fixed to a yoke 29a described later. One end portion of the connecting pin 22a has such a length that it does not protrude radially outward from the outer surface of the yoke 29a (base portion 30a). The diameter of the connecting pin 22a (for example, about 2 to 10 mm, and 4 mm in the illustrated example) is constant over the axial direction, and the inner surfaces of the pair of flange portions 34c and 34d constituting the yoke 29a. It is set slightly smaller than the interval between them. In addition, the inner diameter of each of the outer diameter side and inner diameter side through holes 23a, 24a is also constant in the radial direction, and is set to a value slightly smaller than the diameter of the connecting pin 22a.

又、前記自在継手５ｃは、十分な剛性を有する金属材料によりそれぞれが二又状に形成された１対のヨーク２９ａ、４５と、軸受鋼の如き合金鋼等の硬質金属により造られた十字軸４６とから構成されている。本例の場合には、この様な構成を有する自在継手５ｃのうちの一方のヨーク２９ａに、前記出力軸１２ａの前端部を、トルク伝達可能に結合固定している。このヨーク２９ａは、金属製で、基部３０ａと、この基部３０ａの軸方向先端部から延出した１対の腕部３１ａ、３１ａとを備える。このうちの基部３０ａは、円周方向１箇所に不連続部（スリット）３２ａを設ける事により欠円筒状に形成する事で、内径を拡縮可能としている。又、前記基部３０ａの内周面には、雌セレーション部３３ａが形成されている。又、この基部３０ａのうち、前記不連続部３２ａを挟む位置に、互いに対向する１対のフランジ部３４ｃ、３４ｄを形成している。そして、このうちの一方のフランジ部３４ｃに一方の取付孔である通孔３５ａを、前記基部３０ａの中心軸に対して捩れの位置関係で形成している。これと共に、他方のフランジ部３４ｄのうち、前記通孔３５ａに整合する位置に、他方の取付孔である図示しないねじ孔を形成している。
The universal joint 5c includes a pair of yokes 29a and 45 each formed in a bifurcated shape by a metal material having sufficient rigidity, and a cross shaft made of hard metal such as alloy steel such as bearing steel. 46. In the case of this example, the front end portion of the output shaft 12a is coupled and fixed to one yoke 29a of the universal joint 5c having such a configuration so that torque can be transmitted. The yoke 29a is made of metal and includes a base portion 30a and a pair of arm portions 31a and 31a extending from the axial front end portion of the base portion 30a. Of these, the base portion 30a is formed in a partially cylindrical shape by providing a discontinuous portion (slit) 32a at one circumferential direction, so that the inner diameter can be expanded or reduced. A female serration portion 33a is formed on the inner peripheral surface of the base portion 30a. In addition, a pair of flange portions 34c and 34d facing each other are formed in the base portion 30a at a position sandwiching the discontinuous portion 32a. A through hole 35a, which is one mounting hole, is formed in one of the flange portions 34c among them in a twisted positional relationship with respect to the central axis of the base portion 30a . At the same time, a screw hole (not shown), which is the other mounting hole, is formed at a position matching the through hole 35a in the other flange portion 34d.

前記出力軸１２ａの前端部と前記ヨーク２９ａとを結合するには、先ず、図４の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に、前記連結ピン２２ａの一端部と、前記両フランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面同士の間部分（不連続部３２ａ）との、円周方向に関する位相を一致させる。そして、前記出力軸１２ａの前端部を前記基部３０ａの内側に挿入して、前記雄セレーション部３６ａを前記雌セレーション部３３ａに緩く（軸方向の相対変位を可能に）セレーション係合させる。この為に、本例の場合には、前記連結ピン２２ａと前記不連続部３２ａとの円周方向に関する位相を一致させた状態で、前記雄セレーション部３６ａと前記雌セレーション部３３ａとを係合可能な状態としている。又、前記出力軸１２ａの前端部を前記基部３０ａの内側に挿入した際、前記連結ピン２２ａの一端部を、前記両フランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面同士の間に進入させて、前記出力軸１２ａと前記ヨーク２９ａとの、回転方向に関する位相を規制する。又、前記両セレーション部３３ａ、３６ａ同士をセレーション係合させた状態で、前記連結ピン２２ａの一端部を、前記両フランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面同士の間部分のうち、前記通孔３５ａ及び前記ねじ孔よりも、前記基部３０ａの軸方向奥側（図１、２の左側）に配置する。次いで、ボルト３７ａを前記通孔３５ａに挿通し、このボルト３７ａを前記ねじ孔に螺合し更に締め付ける。これにより、前記両フランジ部３４ｃ、３４ｄ同士の間隔を狭めつつ、前記基部３０ａを縮径させる事で、前記雌セレーション部３３ａと前記雄セレーション部３６ａとを強くセレーション係合させる。この結果、前記出力軸１２ａの前端部と前記ヨーク２９ａとが互いに結合固定される。 In order to connect the front end portion of the output shaft 12a and the yoke 29a, first, as shown in FIG. 4 (A) → (B), one end portion of the connecting pin 22a, both flange portions 34c, The phase in the circumferential direction is matched with the portion between the inner side surfaces of 34d (discontinuous portion 32a). Then, the front end portion of the output shaft 12a is inserted inside the base portion 30a, and the male serration portion 36a is loosely engaged with the female serration portion 33a (allowing relative displacement in the axial direction). For this reason, in the case of this example, the male serration portion 36a and the female serration portion 33a are engaged with each other in a state where the phases of the connecting pin 22a and the discontinuous portion 32a in the circumferential direction are matched. It is in a possible state. Further, when the front end portion of the output shaft 12a is inserted inside the base portion 30a, one end portion of the connecting pin 22a is inserted between the inner side surfaces of the flange portions 34c, 34d, and the output shaft The phase with respect to the rotation direction of 12a and the yoke 29a is regulated. Further, with the serrations between the two serration portions 33a and 36a, one end portion of the connecting pin 22a is connected to the through hole 35a and the portion between the inner side surfaces of the flange portions 34c and 34d. It arrange | positions in the axial direction back | inner side (left side of FIGS. 1, 2) of the said base 30a rather than the said screw hole. Next, the bolt 37a is inserted into the through hole 35a, and the bolt 37a is screwed into the screw hole and further tightened. Accordingly, the female serration portion 33a and the male serration portion 36a are strongly serrated and engaged by reducing the diameter of the base portion 30a while narrowing the gap between the flange portions 34c and 34d. As a result, the front end portion of the output shaft 12a and the yoke 29a are coupled and fixed to each other.

又、本例の場合には、上述の様に結合固定した状態での前記不連続部３２ａの幅寸法が、前記連結ピン２２ａの直径寸法よりも僅かに大きくなる様に、自由状態での寸法を規制している。又、図示の構造の場合には、前記出力軸１２ａの前端部外周面のうち、前記雄セレーション部３６ａの軸方向中間部に、径方向内方に凹んだ係止凹溝４７を全周に亙り形成して、この係止凹溝４７に前記ボルト３７ａの杆部を係合させている。 In the case of this example, the dimension in the free state is such that the width dimension of the discontinuous portion 32a in the coupled and fixed state as described above is slightly larger than the diameter dimension of the connecting pin 22a. Is regulated. Further, in the case of the structure shown in the figure, a locking groove 47 recessed radially inward is formed on the entire circumference of the outer peripheral surface of the front end portion of the output shaft 12a in the middle portion in the axial direction of the male serration portion 36a. In this way, the hooks of the bolts 37 a are engaged with the locking grooves 47.

本例の場合にも、前記トルク検出器１４ａは、前記トルク検出用凹凸部２５ａと、このトルク検出用凹凸部２５ａの周囲に配置された状態で、前記ステアリングシャフト２ａの前端部に支持固定されたトルク検出用スリーブ２６ａと、このトルク検出用スリーブ２６ａの周囲に配置された状態で、前記ハウジング１１ａに支持固定されたトルク検出用コイルユニット２７ａとを備える。 Also in the case of this example, the torque detector 14a is supported and fixed to the front end portion of the steering shaft 2a while being arranged around the torque detecting uneven portion 25a and the torque detecting uneven portion 25a. A torque detection sleeve 26a, and a torque detection coil unit 27a supported and fixed to the housing 11a in a state of being arranged around the torque detection sleeve 26a.

又、前記ウォーム式減速機１５ａは、ウォームホイール２８ａと、図示しないウォームとを組み合わせて成る。このうちのウォームホイール２８ａは、前記出力軸１２ａのうち、前記両玉軸受１９ａ、２０ａ同士の間部分である、軸方向略中央部に外嵌固定されている。又、前記ウォームは、前記ウォームホイール２８ａに噛合した状態で、前記ハウジング１１ａ内に回転自在に支持されている。このウォームの基端部は、前記電動モータ１０の出力軸に対し、トルクの伝達を可能に結合されている。 The worm speed reducer 15a is a combination of a worm wheel 28a and a worm (not shown). Of these, the worm wheel 28a is externally fitted and fixed to the substantially central portion in the axial direction, which is the portion between the ball bearings 19a and 20a of the output shaft 12a. The worm is rotatably supported in the housing 11a in a state where the worm is engaged with the worm wheel 28a. The base end portion of the worm is coupled to the output shaft of the electric motor 10 so that torque can be transmitted.

本例の電動アシスト装置４ａの場合にも、前記ステアリングホイール１から前記ステアリングシャフト２ａに操舵力であるトルクが付与されると、このトルクの方向及び大きさに応じた分だけ、前記トーションバー１３ａが弾性的に捩れる。これに伴い、前記トルク検出用凹凸部２５ａと前記トルク検出用スリーブ２６ａとの円周方向の位置関係が変化する事により、前記トルク検出用コイルユニット２７ａを構成するコイルにインピーダンス変化が生じる。この為、このインピーダンス変化に基づいて、前記トルクの方向及び大きさを検出できる。前記電動モータ１０は、このトルクの方向及び大きさに応じた補助動力を発生させる。この補助動力は、前記ウォーム式減速機１５ａにより増大された後、前記出力軸１２ａに付与される。この結果、運転者が前記ステアリングホイール１を操作する為に要する力が軽減される。 Also in the case of the electric assist device 4a of this example, when a torque as a steering force is applied from the steering wheel 1 to the steering shaft 2a, the torsion bar 13a is increased by an amount corresponding to the direction and magnitude of the torque. Is elastically twisted. Along with this, a change in the circumferential positional relationship between the torque detecting uneven portion 25a and the torque detecting sleeve 26a causes a change in impedance in the coil constituting the torque detecting coil unit 27a. Therefore, the direction and magnitude of the torque can be detected based on this impedance change. The electric motor 10 generates auxiliary power corresponding to the direction and magnitude of this torque. The auxiliary power is increased by the worm type reduction gear 15a and then applied to the output shaft 12a. As a result, the force required for the driver to operate the steering wheel 1 is reduced.

以上の様な構成を有する本例のステアリング装置によれば、コスト及び工数の増大を抑えつつ、前記出力軸１２ａに対する前記ヨーク２９ａの円周方向に関する取付位置を規制できる。
即ち、本例の場合には、前記出力軸１２ａの一端部と前記トーションバー１３ａの一端部とを連結する為に利用する、前記連結ピン２２ａの一端部を、前記出力軸１２ａの外周面から径方向外方に突出させ、前記ヨーク２９ａを構成する１対のフランジ部３４ｃ、３４ｄ同士の間部分に位置させている。この為、前記出力軸１２ａの一端部と前記トーションバー１３ａの一端部とを連結する為の前記連結ピン２２ａを利用して、前記出力軸１２ａに対する前記ヨーク２９ａの円周方向に関する取付位置を規制できる。従って、前記連結ピン２２ａの円周方向に関する取付位置を適宜規制する事で、前記自在継手５ｃを介して連結される前記中間シャフト６ａの円周方向に関する位相を、マーキングや切り欠き等の位相合わせの為の手段を別途設けずに、所望の位相に規制できる。この結果、本例の場合には、コスト及び工数の増大を抑えつつ、前記出力軸１２ａに対する前記ヨーク２９ａの円周方向に関する取付位置を規制でき、前記自在継手５ｃを介して連結される中間シャフト６ａの円周方向に関する位相を所望の位相に規制できる。 According to the steering apparatus of the present example having the above-described configuration, it is possible to regulate the mounting position of the yoke 29a in the circumferential direction with respect to the output shaft 12a while suppressing an increase in cost and man-hours.
That is, in the case of this example, one end of the connecting pin 22a used for connecting one end of the output shaft 12a and one end of the torsion bar 13a is connected to the outer peripheral surface of the output shaft 12a. It protrudes outward in the radial direction and is positioned at a portion between a pair of flange portions 34c and 34d constituting the yoke 29a. For this reason, the mounting position in the circumferential direction of the yoke 29a with respect to the output shaft 12a is regulated by using the connecting pin 22a for connecting one end of the output shaft 12a and one end of the torsion bar 13a. it can. Accordingly, by appropriately regulating the mounting position of the connecting pin 22a in the circumferential direction, the phase in the circumferential direction of the intermediate shaft 6a connected through the universal joint 5c can be adjusted in phase such as marking or notch. Therefore, it is possible to regulate to a desired phase without providing a separate means. As a result, in the case of this example, the intermediate shaft connected via the universal joint 5c can be controlled with respect to the circumferential direction of the yoke 29a with respect to the output shaft 12a while suppressing an increase in cost and man-hours. The phase in the circumferential direction of 6a can be regulated to a desired phase.

又、本例の場合、前記両フランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面同士の間隔よりも前記連結ピン２２ａの直径を僅かに小さく設定し、これら両フランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面とこの連結ピン２２ａの外周面との間に隙間を設けている。この為、前記雄セレーション部３６ａや前記雌セレーション部３３ａにフレッチング摩耗が生じた際に、前記両フランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面と前記連結ピン２２ａとの当接に基づく音の発生やステアリングホイールに伝わる触覚の変化により、運転者に異常が発生した事を知らせる事が可能になる。 In the case of this example, the diameter of the connecting pin 22a is set slightly smaller than the distance between the inner side surfaces of the flange portions 34c, 34d, and the inner side surfaces of the flange portions 34c, 34d and the connecting pin 22a. A gap is provided between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface. For this reason, when fretting wear occurs in the male serration portion 36a or the female serration portion 33a, the generation of sound based on the contact between the inner side surfaces of the flange portions 34c and 34d and the connecting pin 22a or the steering wheel The tactile change transmitted to the driver can inform the driver that an abnormality has occurred.

更に、本例の場合には、前記連結ピン２２ａの一端面を、前記ヨーク２９ａの外部から目視する事ができる。この為、例えば組立ラインで検査を行う際に、前記出力軸１２ａの前端部に前記ヨーク２９ａの基部３０ａを外嵌固定した後の段階でも、前記外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａの内側に前記連結ピン２２ａが圧入されているか否かを確認できる。 Further, in the case of this example, one end surface of the connecting pin 22a can be visually observed from the outside of the yoke 29a. For this reason, for example, when performing inspection on an assembly line, the outer diameter side and inner diameter side through-holes 23a and 24a are provided even after the base portion 30a of the yoke 29a is fitted and fixed to the front end portion of the output shaft 12a. It can be confirmed whether or not the connecting pin 22a is press-fitted inside.

又、本例の場合には、前記外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａの内側に前記連結ピン２２ａを圧入している為、この連結ピン２２ａの外周面とこれら外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａの内周面との間には、大きな摩擦力が作用している。この為、この大きな摩擦力によって、前記連結ピン２２ａが前記外径側、内径側各貫通孔２３ａ、２４ａに対して軸方向に変位する事を十分に抑制できる。更に、本例の場合には、前記連結ピン２２ａの一端部を、前記両フランジ部３４ｃ、３４ｄの内側面同士の間部分のうち、前記通孔３５ａ及びねじ孔よりも、前記基部３０ａの軸方向奥側（図１、２の左側）に配置すると共に、前記出力軸１２ａの前端部外周面に形成した係止凹溝４７に前記ボルト３７ａの杆部を係合させている。この為、前記ボルト３７ａの締め付けが緩んだ場合にも、前記出力軸１２ａと前記ヨーク２９ａとが軸方向に分離する事を有効に防止できる。 In the case of this example, since the connecting pin 22a is press-fitted inside the through holes 23a, 24a on the outer diameter side and inner diameter side, the outer peripheral surface of the connecting pin 22a and the outer diameter side, inner diameter A large frictional force acts between the inner peripheral surfaces of the side through holes 23a and 24a. For this reason, it is possible to sufficiently suppress the displacement of the connecting pin 22a in the axial direction with respect to the outer diameter side and inner diameter side through-holes 23a and 24a by this large frictional force. Further, in the case of this example, one end portion of the connecting pin 22a is connected to the shaft of the base portion 30a rather than the through hole 35a and the screw hole in the portion between the inner side surfaces of the flange portions 34c and 34d. It arrange | positions in the direction back side (left side of FIG. 1, 2), and the collar part of the said volt | bolt 37a is engaged with the latching ditch | groove 47 formed in the front end part outer peripheral surface of the said output shaft 12a. For this reason, even when the bolt 37a is loosened, it is possible to effectively prevent the output shaft 12a and the yoke 29a from separating in the axial direction.

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図５を参照しつつ説明する。本例の場合には、出力軸１２ｂの前端部とトーションバー１３ｂの前端部とを連結する連結ピン２２ｂを、軸方向に関して他端側から一端側（図５の上側から下側）に向かうに従って直径が小さくなったテーパピンとしている。 [Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of this example, the connecting pin 22b that connects the front end portion of the output shaft 12b and the front end portion of the torsion bar 13b is directed from the other end side to one end side (from the upper side to the lower side in FIG. 5) in the axial direction. The taper pin has a reduced diameter.

又、前記連結ピン２２ｂの形状に合わせて、前記出力軸１２ｂの前端部に形成した外径側貫通孔２３ｂ、２３ｃを、それぞれの内径が前記連結ピン２２ｂの軸方向に関して他端側から一端側に向かう（図５の上側から下側）に従って小さくなったテーパ孔としている。又、前記トーションバー１３ａの前端部に形成された前記内径側貫通孔２４ｂに関しても、その内径が前記連結ピン２２ｂの軸方向に関して他端側から一端側に向かう（図５の上側から下側）に従って小さくなったテーパ孔としている。本例の場合、前記外径側貫通孔２３ｂ、前記内径側貫通孔２４ｂ、前記外径側貫通孔２３ｃの順に、内径寸法が漸次小さくなっている。本例の場合には、前記連結ピン２２ｂを、軸方向一端側を先頭にして、前記外径側貫通孔２３ｂ、前記内径側貫通孔２４ｂ、前記外径側貫通孔２３ｃの順に挿入し組み付ける。 In addition, outer diameter side through holes 23b and 23c formed at the front end portion of the output shaft 12b in accordance with the shape of the connection pin 22b are connected to one end side from the other end side with respect to the axial direction of the connection pin 22b. The taper hole becomes smaller as it goes to (from the upper side to the lower side in FIG. 5). The inner diameter side through-hole 24b formed at the front end of the torsion bar 13a also has an inner diameter from the other end side toward the one end side in the axial direction of the connecting pin 22b (from the upper side to the lower side in FIG. 5). The tapered hole is made smaller according to the above. In this example, the inner diameter dimension gradually decreases in the order of the outer diameter side through hole 23b, the inner diameter side through hole 24b, and the outer diameter side through hole 23c. In the case of this example, the connecting pin 22b is inserted and assembled in the order of the outer diameter side through hole 23b, the inner diameter side through hole 24b, and the outer diameter side through hole 23c, with one end in the axial direction being the head.

本例の場合には、上述の様な構成により、前記連結ピン２２ｂが、前記外径側、内径側各貫通孔２３ｂ、２３ｃ、２４ｂから軸方向一端側に抜け出る事を、前記連結ピン２２ｂの外周面とこれら外径側、内径側各貫通孔２３ｂ、２３ｃ、２４ｂの内周面との係合により阻止している。尚、前記連結ピン２２ｂが、前記外径側、内径側各貫通孔２３ｂ、２３ｃ、２４ｂから軸方向他端側に抜け出る事は、前記連結ピン２２ｂの軸方向他端面と、ヨーク２９ａを構成する基部３０ａの内周面との係合により阻止される。以上の様な構成を有する本例の場合には、前記連結ピン２２ｂの抜け止めを図るのに、専用の部品を使用しなくて済む為、コストの低減を図る上で有利になる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
In the case of this example, with the configuration as described above, the connection pin 22b is prevented from slipping out from the outer diameter side and inner diameter side through holes 23b, 23c, 24b to one end side in the axial direction of the connection pin 22b. The outer peripheral surface is blocked by engagement with the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of each of the through holes 23b, 23c, 24b on the outer diameter side. Note that the connecting pin 22b coming out of the outer diameter side and inner diameter side through holes 23b, 23c, 24b to the other axial end side constitutes the yoke 29a and the other axial end surface of the connecting pin 22b. It is blocked by the engagement with the inner peripheral surface of the base 30a. In the case of this example having the above-described configuration, it is not necessary to use a dedicated part to prevent the connection pin 22b from coming off, which is advantageous in reducing the cost.
About another structure and an effect, it is the same as that of the case of the 1st example of the said embodiment.

本発明のトルク伝達ユニットを構成するトルク伝達軸は、実施の形態の欄で説明した様な、アシスト装置を構成する出力軸に限らず、その他従来から知られた各種構造の軸に適用する事ができる。又、本発明のトルク伝達ユニットを組み込んで使用するパワーステアリング装置は、電動式に限らず、油圧式であっても良い。又、この場合に、ステアリング装置内での補助動力を付与する位置は、特に問わない。つまり、本発明のトルク伝達ユニットは、従来から知られている各種構造の電動式又は油圧式のパワーステアリング装置に於ける、適宜の位置に組み込んで使用する事ができる。又、本発明を実施する場合に、トルク伝達軸の一端部に形成する外径側貫通孔の開口部の位置は、内径側係合部の一部であっても良いし、この内径側係合部から外れた部分であっても良い。 The torque transmission shaft that constitutes the torque transmission unit of the present invention is not limited to the output shaft that constitutes the assist device as described in the section of the embodiment, but may be applied to shafts of various structures that have been conventionally known. Can do. Further, the power steering device used by incorporating the torque transmission unit of the present invention is not limited to an electric type, and may be a hydraulic type. In this case, the position where the auxiliary power is applied in the steering device is not particularly limited. That is, the torque transmission unit of the present invention can be used by being incorporated at an appropriate position in various conventionally known electric or hydraulic power steering apparatuses having various structures. When the present invention is carried out, the position of the opening portion of the outer diameter side through hole formed at one end portion of the torque transmission shaft may be a part of the inner diameter side engaging portion. It may be a part deviating from the joint.

１ステアリングホイール
２、２ａステアリングシャフト
３、３ａステアリングコラム
４、４ａ電動アシスト装置
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ自在継手
６、６ａ中間シャフト
７ステアリングギヤユニット
８、８ａ入力軸
９タイロッド
１０電動モータ
１１、１１ａハウジング
１２、１２ａ出力軸
１３、１３ａトーションバー
１４、１４ａトルク検出器
１５、１５ａウォーム式減速機
１６、１６ａ蓋体
１７、１７ａ本体
１８、１８ａボルト
１９、１９ａ玉軸受
２０、２０ａ玉軸受
２１、２１ａ連結孔部
２２、２２ａ、２２ｂ連結ピン
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ外径側貫通孔
２４、２４ａ、２４ｂ内径側貫通孔
２５、２５ａトルク検出用凹凸部
２６、２６ａトルク検出用スリーブ
２７、２７ａトルク検出用コイルユニット
２８、２８ウォームホイール
２９、２９ａヨーク
３０、３０ａ基部
３１、３１ａ腕部
３２、３２ａ不連続部
３３、３３ａ雌セレーション部
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄフランジ部
３５、３５ａ通孔
３６、３６ａ雄セレーション部
３７、３７ａボルト
３８枢軸
３９変位ブラケット
４０支持ブラケット
４１アウタコラム
４２インナコラム
４３アウタシャフト
４４インナシャフト
４５ヨーク
４６十字軸
４７係止凹溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2, 2a Steering shaft 3, 3a Steering column 4, 4a Electric assist device 5a, 5b, 5c, 5d Universal joint 6, 6a Intermediate shaft 7 Steering gear unit 8, 8a Input shaft 9 Tie rod 10 Electric motor 11, 11a Housing 12, 12a Output shaft 13, 13a Torsion bar 14, 14a Torque detector 15, 15a Worm type reduction gear 16, 16a Lid 17, 17a Body 18, 18a Bolt 19, 19a Ball bearing 20, 20a Ball bearing 21, 21a Connecting hole 22, 22a, 22b Connecting pin 23, 23a, 23b, 23c Outer diameter side through hole 24, 24a, 24b Inner diameter side through hole 25, 25a Torque detection uneven part 26, 26a Torque detection sleeve 27, 27a Torque Carp for detection Unit 28, 28 Worm wheel 29, 29a Yoke 30, 30a Base part 31, 31a Arm part 32, 32a Discontinuous part 33, 33a Female serration part 34a, 34b, 34c, 34d Flange part 35, 35a Through hole 36, 36a Male serration Part 37, 37a Bolt 38 Pivot 39 Displacement bracket 40 Support bracket 41 Outer column 42 Inner column 43 Outer shaft 44 Inner shaft 45 Yoke 46 Cross shaft 47 Locking groove

Claims

トルク伝達軸と、トーションバーと、連結ピンと、自在継手のヨークと、締結部材とを備え、
このうちのトルク伝達軸は、中空状に造られたもので、一端部の径方向反対側となる２箇所位置に互いに同心に且つ径方向に形成された外径側貫通孔を有すると共に、一端部外周面に内径側係合部を有しており、
前記トーションバーは、前記トルク伝達軸の内径側に挿通されると共に、一端部のうち前記両外径側貫通孔と整合する位置に径方向に形成された内径側貫通孔を有しており、
前記連結ピンは、前記外径側、内径側各貫通孔同士の間に掛け渡す状態で、これら外径側、内径側各貫通孔に挿入されており、
前記ヨークは、円周方向１箇所に不連続部を有すると共に内周面に外径側係合部を有する欠筒状の基部と、この基部のうちこの不連続部を挟む位置に形成された１対のフランジ部と、これら両フランジ部の互いに整合する位置に形成された１対の取付孔とを有しており、
前記締結部材は、前記ヨークの基部の内周面に設けた外径側係合部と前記トルク伝達軸の一端部外周面に設けた内径側係合部とをトルク伝達可能に係合した状態で、前記両取付孔に挿通又は螺合させて、前記不連続部の幅を狭める事により、前記基部を前記トルク伝達軸の一端部に結合固定するものである、
トルク伝達ユニットであって、
前記連結ピンは、前記締結部材よりも前記トルク伝達軸の軸方向に関して一端側に位置しており、
前記連結ピンの一端部が、前記トルク伝達軸の外周面から径方向外方に突出し、前記両フランジ部同士の間部分に位置しており、且つ、前記締結部材よりも前記トルク伝達軸の径方向に関して外側に位置している、事を特徴とするトルク伝達ユニット。
A torque transmission shaft, a torsion bar, a connecting pin, a universal joint yoke, and a fastening member;
Among these, the torque transmission shaft is made hollow, and has outer diameter side through holes formed concentrically and radially in two positions on the opposite side in the radial direction of the one end, Has an inner diameter side engaging part on the outer peripheral surface of the part,
The torsion bar is inserted into the inner diameter side of the torque transmission shaft, and has an inner diameter side through hole formed in a radial direction at a position aligned with the outer diameter side through holes in one end.
The connecting pin is inserted between the outer diameter side and inner diameter side through-holes in a state of being spanned between the outer diameter side and inner diameter side through-holes,
The yoke has a discontinuous portion at one place in the circumferential direction and has a non-cylindrical base portion having an outer diameter side engaging portion on the inner peripheral surface, and is formed at a position sandwiching the discontinuous portion of the base portion. A pair of flange portions, and a pair of mounting holes formed at positions where both the flange portions are aligned with each other;
The fastening member is engaged with an outer diameter side engaging portion provided on an inner peripheral surface of the base portion of the yoke and an inner diameter side engaging portion provided on an outer peripheral surface of one end portion of the torque transmission shaft so as to transmit torque. Then, the base is coupled and fixed to one end of the torque transmission shaft by inserting or screwing into both the mounting holes and narrowing the width of the discontinuous portion.
A torque transmission unit,
The connecting pin is located on one end side with respect to the axial direction of the torque transmission shaft from the fastening member,
One end portion of the connecting pin protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the torque transmission shaft, is located at a portion between the flange portions , and has a diameter of the torque transmission shaft that is larger than the fastening member. Torque transmission unit characterized by being located outside in the direction .

前記連結ピンの外周面と、前記両外径側貫通孔と前記内径側貫通孔とのうちの少なくとも１つの貫通孔の内周面との係合により、前記連結ピンが前記外径側、内径側各貫通孔から軸方向に関して一端側に抜け出る事が防止されている、請求項１に記載したトルク伝達ユニット。 Due to the engagement between the outer peripheral surface of the connecting pin and the inner peripheral surface of at least one of the outer diameter side through hole and the inner diameter side through hole, the connecting pin becomes the outer diameter side, the inner diameter 2. The torque transmission unit according to claim 1, wherein the torque transmission unit is prevented from coming out to one end side in the axial direction from each side through hole.