JP6471478B2 - トルク伝達ユニット - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特開２０１３−７１５９０号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 図１のＡ部拡大図。 自在継手と出力軸とトーションバーとの分解斜視図。 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。 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。 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。 図６のＣ−Ｃ断面図。 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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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

Claims (2)

1. 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。
   
2. 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。

Images