特許 6001312 軸連結機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6001312

(24)【登録日】2016年9月9日

(45)【発行日】2016年10月5日

(54)【発明の名称】軸連結機構

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/12 20060101AFI20160923BHJP

   F16D 3/52 20060101ALI20160923BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20160923BHJP

【ＦＩ】

   F16D3/12 A

   F16D3/52

   B62D5/04

【請求項の数】15

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2012-98274(P2012-98274)

(22)【出願日】2012年4月23日

(65)【公開番号】特開2013-224727(P2013-224727A)

(43)【公開日】2013年10月31日

【審査請求日】2015年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000103644

【氏名又は名称】オイレス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098095

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 武志

(72)【発明者】

【氏名】中川 昇

【審査官】 尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０３１９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１０６６３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−２５４１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１６６８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ １／００− ９／００

Ｂ６２Ｄ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一及び第二の回転軸の回転を相互に伝達するように第一及び第二の回転軸の間に配されて当該第一及び第二の回転軸を相互に連結する軸連結機構であって、第一の回転軸の回転により回転される一方、回転により第一の回転軸を回転させるように第一の回転軸に連結される第一の連結基体と、第二の回転軸の回転により回転される一方、回転により第二の回転軸を回転させるように第二の回転軸に連結される第二の連結基体と、軸方向における第一の連結基体及び第一の回転軸間と軸方向における第二の連結基体及び第二の回転軸間とのうちの少なくとも一方の間で規定されると共に軸方向における長さが可変である隙間と、第一及び第二の回転軸のうちの一方の回転軸との間で前記隙間を規定する第一及び第二の連結基体のうちの一方の連結基体が当該一方の回転軸に対して当該隙間の軸方向の長さを減少する軸方向に所定量移動した後に当該一方の連結基体を当該一方の回転軸に対して相対的に軸方向に不動となるように当該一方の回転軸に接触する接触面並びに当該一方の連結基体が当該一方の回転軸に対して当該隙間の軸方向の長さを減少する軸方向に所定量移動した後に第一及び第二の連結基体のうちの他方の連結基体を当該一方の回転軸に対して相対的に回転方向に不動となるように当該一方の回転軸に接触する接触面のうちの少なくとも一方の接触面と、前記隙間に配される弾性部材とを具備しており、第一の連結基体は、第一の回転軸の回転により回転される一方、回転により第一の回転軸を回転させるように第一の回転軸に連結される第一の基部と、この第一の基部の軸方向の一方の面に形成されていると共に回転方向において互いに逆方向に傾斜した少なくとも一対の第一のカム面とを具備しており、第二の連結基体は、第二の回転軸の回転により回転される一方、回転により第二の回転軸を回転させるように第二の回転軸に連結される第二の基部と、この第二の基部の軸方向の一方の面に形成されていると共に回転方向において互いに逆方向に傾斜して該少なくとも一対の第一のカム面に相補的な形状を有しており、且つ、当該少なくとも一対の第一のカム面に対して回転方向において相対的に滑り移動自在に該少なくとも一対の第一のカム面に接触した一対の第二のカム面とを具備しており、前記一方の連結基体は、一対の第一のカム面に対する一対の第二のカム面の相対的な滑り移動で当該少なくとも一方の連結基体に連結される第一及び第二の回転軸のうちの少なくとも一方の回転軸に対して軸方向に移動して当該隙間の軸方向の長さの増減を生じさせるべく、当該少なくとも一方の回転軸に対して軸方向に可動に連結されるようになっており、弾性部材は、当該隙間の軸方向の長さの増減で弾性的に伸縮されるように、当該隙間に配されている軸連結機構。

【請求項2】

第一の連結基体は、第一の回転軸の軸方向の端部に一体的に形成された嵌合突起が嵌合すると共に第一の基部に形成された嵌合凹所を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの一方における回転は、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっている請求項１に記載の軸連結機構。

【請求項3】

第一の連結基体は、第一の回転軸の軸方向の端部に形成された嵌合凹所に嵌合すると共に第一の基部に一体的に形成された嵌合突起を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの一方における回転は、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっている請求項１又は２に記載の軸連結機構。

【請求項4】

第二の連結基体は、第二の回転軸の軸方向の端部に一体的に形成された嵌合突起が嵌合すると共に第二の基部に形成された嵌合凹所を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの一方の回転は、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっている請求項１から３のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【請求項5】

第二の連結基体は、第二の回転軸の軸方向の端部に形成された嵌合凹所に嵌合すると共に第二の基部に一体的に形成された嵌合突起を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの一方の回転は、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっている請求項１から４のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【請求項6】

互いに相対的に滑り移動自在に接触した一対の第一のカム面と一対の第二のカム面とは、第一の基部に対する第二の基部の相対的な回転で、弾性部材の弾性力に抗しつつ相対的に滑り移動して第一の基部に対して第二の基部を相対的に軸方向に離反させるようになっている請求項１から５のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【請求項7】

第一の基部に対する第二の基部の相対的な軸方向の離反距離は、第一のカム面及び第二のカム面の傾斜角と第一の基部に対する第二の基部の相対的な回転量とに依存している請求項６に記載の軸連結機構。

【請求項8】

一対の第一のカム面は、軸方向に対して交差した第一の平坦面を回転方向において間にして配されており、一対の第二のカム面は、軸方向に対して交差した第二の平坦面を回転方向において間にして配されている請求項１から７のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【請求項9】

第一の基部は、第一の回転軸に軸方向に相対的に移動自在に連結されるようになっており、第二の基部は、第二の回転軸に軸方向に不動に連結されるようになっている請求項１から８のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【請求項10】

弾性部材は、軸方向における第一の連結基体及び第一の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっている請求項９に記載の軸連結機構。

【請求項11】

第一の基部は、第一の回転軸に軸方向に不動に連結されるようになっており、第二の基部は、第二の回転軸に軸方向に相対的に移動自在に連結されるようになっている請求項１から８のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【請求項12】

弾性部材は、軸方向における第二の連結基体及び第二の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっている請求項１１に記載の軸連結機構。

【請求項13】

第一の基部は、第一の回転軸に、第二の基部は、第二の回転軸に、夫々軸方向に相対的に移動自在に連結されるようになっている請求項１から８のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【請求項14】

二つの弾性部材を具備しており、一方の弾性部材は、軸方向における第一の連結基体及び第一の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっており、他方の弾性部材は、軸方向における第二の連結基体及び第二の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっている請求項１３に記載の軸連結機構。

【請求項15】

弾性部材は、その弾性力により、第一の基部に対して第二の基部を相対的に軸方向に接近させるようになっている請求項１から１４のいずれか一項に記載の軸連結機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動式パワーステアリング装置における電動モータ等の回転源側の回転軸と自動車のステアリング軸等の作動側の回転軸とを連結するに適した軸連結機構に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、手動操作されるステアリングホイール（ハンドル）の回転に基づく回転力に電動モータの出力回転軸の回転に基づく回転力を付加してステアリングホイールの手動による操舵を容易に行い得るようにした電動式パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール側のステアリング軸と電動モータの出力回転軸側の回転軸とは、通常、ウォームギヤ及び軸連結機構（カップリング）を介して連結されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−２７４３９５号公報

【特許文献2】特開２００３−９５１１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

斯かる電動式パワーステアリング装置において、剛性の軸連結機構を介してステアリング軸と回転軸とを連結する場合、電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動が軸連結機構、ウォームギヤ及びウォームホイール並びにステアリング軸を介してステアリングホイールに伝達されて運転者に不快な操舵感を生じさせる虞がある上に、ウォームギヤのバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動が生じる虞があり、これを回避するために軸連結機構に弾性体を介在させることが提案されているが、衝撃、振動の低減を重視して斯かる弾性体をより柔軟なものにすると、柔軟な弾性体はクリープ変形が生じ易いために、弾性体への繰り返し荷重による弾性体の永久的な変形で軸連結機構にガタが生じて、これによってもまた運転者の操舵感覚が不快なものとなる虞がある一方、耐久性を重視してスペーサを硬質なものにすると、前記と逆にガタのない点で操舵感覚は良くなるが、上述の通りステアリングホイールに伝達された衝撃、振動で操舵感覚が不快なものとなる上に、ウォームギヤのバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減することができない。

【0005】

特許文献２には、回転伝達部材とウォーム軸との間に、弾性を有する回転伝達部材を介装して、バックラッシュに起因する歯面同士の衝突音（ラトル音）を低減すると共にステアリングホイールの操作性やステアリングホイール戻りを良好に維持するようにした軸連結機構が提案されているが、本軸連結機構では、弾性を有する回転伝達部材は、軸方向の圧縮変形に加えて、回転方向の弾性的な捩れ変形を生じるようになっているために、繰り返しの捩れ変形により早期に劣化する虞を有する。

【0006】

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、弾性体に回転方向の弾性的な捩れ変形を生じさせないで、例えば、電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動のステアリングホイールへの伝達及びウォームギヤのバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減でき、運転者の操舵感覚の向上を図り得て、早期の劣化を回避できる軸連結機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第一及び第二の回転軸の回転を相互に伝達するように第一及び第二の回転軸の間に配されて当該第一及び第二の回転軸を相互に連結する本発明の軸連結機構は、第一の回転軸の回転により回転される一方、回転により第一の回転軸を回転させるように第一の回転軸に連結される第一の連結基体と、第二の回転軸の回転により回転される一方、回転により第二の回転軸を回転させるように第二の回転軸に連結される第二の連結基体と、軸方向における第一の連結基体及び第一の回転軸間と軸方向における第二の連結基体及び第二の回転軸間とのうちの少なくとも一方の間で規定されると共に軸方向における長さが可変である隙間と、第一及び第二の回転軸のうちの一方の回転軸との間で前記隙間を規定する第一及び第二の連結基体のうちの一方の連結基体が当該一方の回転軸に対して当該隙間の軸方向の長さを減少する軸方向に所定量移動した後に当該一方の連結基体を当該一方の回転軸に対して相対的に軸方向に不動となるように当該一方の回転軸に接触する接触面並びに当該一方の連結基体が当該一方の回転軸に対して当該隙間の軸方向の長さを減少する軸方向に所定量移動した後に第一及び第二の連結基体のうちの他方の連結基体を当該一方の回転軸に対して相対的に回転方向に不動となるように当該一方の回転軸に接触する接触面のうちの少なくとも一方の接触面と、前記隙間に配される弾性部材とを具備しており、第一の連結基体は、第一の回転軸の回転により回転される一方、回転により第一の回転軸を回転させるように第一の回転軸に連結される第一の基部と、この第一の基部の軸方向の一方の面に形成されていると共に回転方向において互いに逆方向に傾斜した少なくとも一対の第一のカム面とを具備しており、第二の連結基体は、第二の回転軸の回転により回転される一方、回転により第二の回転軸を回転させるように第二の回転軸に連結される第二の基部と、この第二の基部の軸方向の一方の面に形成されていると共に回転方向において互いに逆方向に傾斜して該少なくとも一対の第一のカム面に相補的な形状を有しており、且つ、当該少なくとも一対の第一のカム面に対して回転方向において相対的に滑り移動自在に接触した一対の第二のカム面とを具備しており、前記一方の連結基体は、一対の第一のカム面に対する一対の第二のカム面の相対的な滑り移動で当該少なくとも一方の連結基体に連結される第一及び第二の回転軸のうちの少なくとも一方の回転軸に対して軸方向に移動して当該隙間の軸方向の長さの増減を生じさせるべく、当該少なくとも一方の回転軸に対して軸方向に可動に連結されるようになっており、弾性部材は、当該隙間の軸方向の長さの増減で弾性的に伸縮されるように、当該隙間に配されている。

【0008】

本発明の軸連結機構によれば、第一の連結基体は、回転方向において互いに逆方向に傾斜した少なくとも一対の第一のカム面を具備しており、第二の連結基体は、少なくとも一対の第一のカム面に回転方向において相対的に滑り移動自在に接触した一対の第二のカム面を具備しており、第一及び第二の連結基体のうちの少なくとも一方の連結基体は、一対の第一のカム面に対する一対の第二のカム面の相対的な滑り移動で当該少なくとも第一の連結基体に連結される第一及び第二の回転軸のうちの少なくとも一方の回転軸に対して軸方向に移動して当該隙間の軸方向の長さの増減を生じさせるべく、当該少なくとも一方の回転軸に対して軸方向に可動に連結されるようになっており、弾性部材は、該隙間の軸方向の長さの増減で弾性的に伸縮されるように、当該隙間に配されているために、第一の連結基体に対する第二の連結基体の微小な相対的な回転では、一対の第一のカム面に対する一対の第二のカム面の滑り移動が生じ、この滑り移動で隙間の軸方向の長さが減少し、この長さの減少で弾性部材が軸方向に縮められる結果、例えば第一の連結基体の第二の連結基体に対する微小な相対的な回転は、弾性部材の軸方向の短縮で吸収されて第二の連結基体へ伝達されず、而して、例えば、第一の連結基体の微小な回転の起因となる第一の回転軸に連結された電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動の第二の連結基体を介してのステアリングホイールへの伝達を低減できる上に、例えば、第二の回転軸に連結されたウォームギヤ（ウォーム軸）と当該ウォームギヤに噛み合うと共にステアリング軸に連結されたウォームホイールとの間のバックラッシュに起因する振動を弾性部材の軸方向の伸縮で吸収できてウォームギヤとウォームホイールとにおける歯打ち等の異音の発生をなくし得、運転者の操舵感覚の向上を図り得る一方、第二の連結基体に対する第一の連結基体の一定以上の相対的な回転で隙間の軸方向の長さが所定量以上減少して弾性部材が軸方向に所定量以上縮められると、一方の回転軸への接触面の接触により、一方の連結基体及び他方の連結基体のうちの少なくとも一方を一方の回転軸に対して相対的に軸方向に不動とし得る結果、一対の第一のカム面に対する一対の第二のカム面の滑り移動が生じなくなり、例えば、第一の連結基体の回転が第二の連結基体に伝達されて、第二の連結基体が第一の連結基体の回転に連れて回転される結果、第一の回転軸に連結された電動モータの回転出力軸の回転が第二の回転軸に連結されたウォームギヤを介して当該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールに伝達されて、ウォームホイールの回転でステアリング軸も回転され、而して、ステアリング軸に連結されたステアリングホイールの手動による操舵を補助することができ、しかも、軸方向に伸縮する弾性部材に回転方向の弾性剪断変形（捩れ変形）を生じさせないで、一対の第一のカム面に対する一対の第二のカム面の滑り移動を生じさせる結果、弾性部材の早期の劣化を回避できて、耐久性の向上を図り得る。

【0009】

本発明において、第一の連結基体は、第一の回転軸の軸方向の端部に一体的に形成された嵌合突起が嵌合すると共に第一の基部に形成された嵌合凹所を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの一方における回転は、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっていても、これと共に又はこれに代えて、第一の連結基体は、第一の回転軸の軸方向の端部に形成された嵌合凹所に嵌合すると共に第一の基部に一体的に形成された嵌合突起を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの一方における回転は、第一の連結基体と第一の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっていてもよい。

【0010】

本発明において、第二の連結基体は、第二の回転軸の軸方向の端部に一体的に形成された嵌合突起が嵌合すると共に第二の基部に形成された嵌合凹所を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの一方の回転は、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっていても、これと共に又はこれに代えて、第二の連結基体は、第二の回転軸の軸方向の端部に形成された嵌合凹所に嵌合すると共に第二の基部に一体的に形成された嵌合突起を有しており、当該嵌合凹所に嵌合された嵌合突起を介して、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの一方の回転は、第二の連結基体と第二の回転軸とのうちの他方に伝達されるようになっていてもよい。

【0011】

本発明の軸連結機構では、互いに相対的に滑り移動自在に接触した一対の第一のカム面と一対の第二のカム面とは、第一の基部に対する第二の基部の相対的な回転で、弾性部材の弾性力に抗しつつ相対的に滑り移動して第一の基部に対して第二の基部を相対的に軸方向に離反させるようになっていてもよく、この場合、第一の基部に対する第二の基部の相対的な軸方向の離反距離は、第一のカム面及び第二のカム面の傾斜角と第一の基部に対する第二の基部の相対的な回転量とに依存してもよい。

【0012】

本発明の軸連結機構の好ましい例では、一対の第一のカム面は、軸方向に対して交差した第一の平坦面を回転方向において間にして配されており、一対の第二のカム面は、軸方向に対して交差した第二の平坦面を回転方向において間にして配されており、斯かる例では、カム面の機械的強度を維持できて、カム面の変形を防止できる。

【0013】

本発明の軸連結機構では、第一の基部は、第一の回転軸に軸方向に相対的に移動自在に連結されるようになっている一方、第二の基部は、第二の回転軸に軸方向に不動に連結されるようになっていてもよく、この場合、弾性部材は、軸方向における第一の連結基体及び第一の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっているとよく、これらに代えて、第一の基部は、第一の回転軸に軸方向に不動に連結されるようになっている一方、第二の基部は、第二の回転軸に軸方向に相対的に移動自在に連結されるようになっていてもよく、この場合、弾性部材は、軸方向における第二の連結基体及び第二の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっているとよい。

【0014】

本発明では、第一の基部は、第一の回転軸に、第二の基部は、第二の回転軸に、夫々軸方向に移動自在に連結されるようになっていてもよく、この場合、本発明の軸連結機構は、二つの弾性部材を具備しており、一方の弾性部材は、軸方向における第一の連結基体及び第一の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっており、他方の弾性部材は、軸方向における第二の連結基体及び第二の回転軸間の軸方向における長さが可変の隙間に配されるようになっているとよい。

【0015】

弾性部材は、好ましい例では、その弾性力により、第一の基部に対して第二の基部を相対的に軸方向に接近させるようになっている。

【0016】

本発明では、弾性部材の早期の劣化を防止することができる限り、所定量を超えない弾性部材の一定以上の圧縮で、一方の回転軸への接触面の接触を介する第一の連結基体と第二の連結基体との回転の相互の伝達に先立って、斯かる弾性部材を介して第一の連結基体と第二の連結基体との回転が相互に伝達されるようになっていてもよい。

【0017】

本発明の軸連結機構は、電動式パワーステアリング装置用のものであってもよく、この場合、第一の回転軸は、電動モータの出力回転軸に連結されるようになっており、第二の回転軸は、互いに噛み合うウォームギヤ及びウォームホイールを介して自動車のステアリング軸に連結されるようになっていてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、弾性体に回転方向の弾性的な捩れ変形を生じさせないで、例えば、電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動のステアリングホイールへの伝達及びウォームギヤのバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減でき、運転者の操舵感覚の向上を図り得て、早期の劣化を回避できる軸連結機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の実施の形態の好ましい例の一部断面説明図である。

【図2】図２は、図１に示す例の第一の連結基体の側面説明図である。

【図3】図３は、図２に示す連結基体の正面説明図である。

【図4】図４は、図２に示す連結基体の背面説明図である。

【図5】図５は、図３に示すＶ−Ｖ線矢視断面説明図である。

【図6】図６は、図１に示す例の第二の連結基体の側面説明図である。

【図7】図７は、図６に示す連結基体の正面説明図である。

【図8】図８は、図６に示す連結基体の背面説明図である。

【図9】図９は、図７に示すＩＸ−ＩＸ線矢視断面説明図である。

【図10】図１０は、図１に示す例の第一の回転軸の側面説明図である。

【図11】図１１は、図１０に示す回転軸の正面説明図である。

【図12】図１２は、図１に示す例の第二の回転軸の一部破断側面説明図である。

【図13】図１３は、図２に示す回転軸の正面説明図である。

【図14】図１４は、図１に示すＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面説明図である。

【図15】図１５は、図１に示す例の弾性部材の斜視説明図である。

【図16】図１６は、図６に示す連結基体と図１５に示す弾性部材とを組み合わせた背面説明図である。

【図17】図１７は、図１６に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線矢視断面説明図である。

【図18】図１８は、図１に示す例の動作説明図である。

【図19】図１９は、図１８に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線矢視断面説明図である。

【図20】図２０は、本発明の実施の形態の他の好ましい例の一部断面説明図である。

【図21】図２１は、図２０に示す例の第一の連結基体の側面説明図である。

【図22】図２２は、図２１に示す連結基体の正面説明図である。

【図23】図２３は、図２０に示す例の第二の連結基体の側面説明図である。

【図24】図２４は、図２３に示す連結基体の正面説明図である。

【図25】図２５は、図２３に示す連結基体の背面説明図である。

【図26】図２６は、図２０に示す例の弾性部材の斜視説明図である。

【図27】図２７は、図２０に示す例の第二の回転軸の斜視説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

【0021】

図１から図１７において、電動式パワーステアリング装置の電動モータ側の回転軸２及びウォーム軸側の回転軸３の軸心Ｏの周りのＲ方向の回転を相互に伝達するように回転軸２及び３の間に配されて当該回転軸２及び３を相互に連結する本例の電動式パワーステアリング装置用としての軸連結機構１は、回転軸２のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により同方向に回転軸２を回転させるように回転軸２に連結された連結基体４と、回転軸３のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸３を同方向に回転させるように回転軸３に連結された連結基体５と、軸方向であるＡ方向における連結基体４及び回転軸３間及びＡ方向における連結基体５及び回転軸３間のうちの少なくとも一方の間、本例では連結基体５及び回転軸３間のＡ方向における長さＬが可変の隙間６に配される弾性部材７とを具備している。

【0022】

回転軸２のＡ方向の端部１１の端面１２には、特に図１０及び図１１に示すように、当該端面１２からＡ方向に突出した嵌合突起１３が一体的に形成されており、嵌合突起１３は、Ｒ方向に等角度間隔をもって離間していると共に夫々径方向に伸びて一体形成されている三個の突部１４を具備している。

【0023】

回転軸３のＡ方向の端部１５には、特に図１２及び図１３に示すように、当該端部１５の端面１６で開口した有底の凹所１７が形成されており、凹所１７は、小径円孤内周面１８、Ｒ方向において小径円孤内周面１８を挟んでＲ方向に等角度間隔をもって離間して形成された三個の大径円弧内周面２０、大径円弧内周面２０の夫々のＲ方向の一方の縁部２７を小径円弧内周面１８に連接すると共に軸心Ｏから径方向に放射状に伸びる一方の平坦な内側面２５、大径円弧内周面２０の夫々のＲ方向の他方の縁部２８を小径円弧内周面１８に連接すると共に軸心Ｏから径方向に放射状に伸びる他方の平坦な内側面２６及び円形内底面２１で規定されており、而して、凹所１７は、円柱状の凹所部２３と、凹所部２３の径方向の外縁においてＲ方向に等角度間隔をもって離間した円弧状の三個の凹所部２４とを具備している。

【0024】

連結基体４は、特に図２から図５に示すように、回転軸２のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸２を同方向に回転させるように回転軸２に連結された基部３１と、基部３１のＡ方向の一方の面３２に一体的に形成されていると共にＲ方向において互いに逆方向に傾斜した三対のカム面３３及び３４とを具備している。

【0025】

基部３１は、嵌合突起１３と相補的な形状を有すると共にＡ方向の一方の面４１で開口した嵌合凹所４２を有した円柱部４３と、円柱部４３の径方向の円筒状の外周面４４に一体的に形成されていると共にＲ方向に等角度間隔をもって離間して径方向に突出した円弧状の三個の径方向突部４５と、円柱部４３及び径方向突部４５のＡ方向の一方の端面４６に一体的に形成されていると共にＲ方向に等角度間隔をもって離間してＡ方向に突出した円弧状の三個の軸方向突部４７とを具備しており、三対のカム面３３及び３４の夫々は、三個の軸方向突部４７の夫々のＡ方向の端面に形成されている。

【0026】

円柱部４３の嵌合凹所４２には、回転軸２のＡ方向の端部１１に一体的に形成された嵌合突起１３が嵌合しており、当該嵌合凹所４２に嵌合された嵌合突起１３を介して、連結基体４と回転軸２とのうちの一方におけるＲ方向の回転は、連結基体４と回転軸２とのうちの他方に伝達されるようになっている。

【0027】

円柱部４３は、円柱状の凹所部２３にＡ方向に移動自在に配されており、円柱部４３の外周面４４においてＲ方向に等角度間隔をもって離間して露出した三個の円弧外周面の夫々は、回転軸３の小径円弧内周面１８の夫々に摺動自在に接している。径方向突部４５の夫々は、凹所部２４の夫々に配されており、径方向突部４５の軸心周りの方向に伸びた円弧外周面３９の夫々は、大径円弧内周面２０の夫々に摺動自在に接している。

【0028】

円弧状の三個の径方向突部４５のＲ方向の長さは、円弧状の三個の凹所部２４のＲ方向の長さよりも短く、軸心Ｏから径方向に放射状に伸びた径方向突部４５のＲ方向の平坦な外側面３５及び３６において、例えば図１４に示すように、外側面３５は、内側面２５に対してＲ方向の隙間３７をもって配されており、外側面３６は、内側面２６に対してＲ方向の隙間３８をもって配されている。隙間３７及び３８のＲ方向の幅は、連結基体４の回転軸３に対する相対的なＲ方向の回転において夫々増減し、例えば図１９に示すように外側面３６が内側面２６に接触した状態では、隙間３８の幅はゼロとなる一方、隙間３７の幅は最大幅Ｄとなり、また、図示しないが、外側面３５が内側面２５に接触した状態では、隙間３８の幅は最大幅Ｄとなる一方、隙間３７の幅はゼロとなる。外側面３５が内側面２５に接触した状態又は外側面３６が内側面２６に接触した状態においては、連結基体４及び回転軸３の一方のＲ方向の回転は、連結基体５を介さずに連結基体４及び回転軸３の他方に直接に伝達される。接触面としての内側面２５及び２６並びに外側面３５及び３６の夫々は、剛性回転伝達面として機能する。

【0029】

連結基体５は、特に図６から図９に示すように、回転軸３のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸３を同方向に回転させるように回転軸３に連結された基部５１と、基部５１のＡ方向の一方の面５２に一体的に形成されていると共にＲ方向において互いに逆方向に傾斜してカム面３３及び３４の夫々に相補的な形状を有しており、且つ、カム面３３及び３４にＲ方向において相対的に滑り移動自在に接触した三対のカム面５３及び５４とを具備している。

【0030】

回転軸３の凹所１７にＡ方向に移動自在に嵌合された基部５１は、凹所部２３と相補的な形状を有していると共にＡ方向の一方の面５２で閉塞されており、且つ、Ａ方向の他方の面５５で開口している有底の凹所６２を有した円柱部６３と、円柱部６３の径方向の円筒状の外周面６４に一体的に形成されていると共にＲ方向に等角度間隔をもって離間して径方向に突出した円弧状の三個の径方向突部６５と、円柱部６３及び径方向突部６５のＡ方向の一方の端面６６に一体的に形成されていると共にＲ方向に等角度間隔をもって離間してＡ方向に突出した円弧状の三個の軸方向突部６７とを具備しており、三対のカム面５３及び５４の夫々は、三個の軸方向突部６７の夫々のＡ方向の端面に形成されている。

【0031】

基部５１は、面５５と回転軸３の円形内底面２１との間にＡ方向の隙間６をもって回転軸３にＡ方向に摺動自在に嵌合される。

【0032】

円柱部６３は、円柱状の凹所部２３にＡ方向に移動自在に配されており、円柱部６３の外周面６４は、回転軸３の小径円弧内周面６８にＡ方向に摺動自在に接している。径方向突部６５の夫々は、凹所部２４の夫々に配されており、径方向突部６５に軸心周りの方向に伸びた円弧外周面６９は、大径円弧内周面７０にＡ方向に摺動自在に接している。

【0033】

円弧状の三個の径方向突部６５のＲ方向の長さは、円弧状の三個の凹所部２４のＲ方向の長さと等しく、軸心Ｏから径方向に放射状に伸びた径方向突部６５のＲ方向の平坦な剛性回転伝達面である側面７５及び７６において、側面７５は、内側面２５にＡ方向に摺動自在に接しており、側面７６は、内側面２６にＡ方向に摺動自在に接している。このようにＡ方向に摺動自在に回転軸３に嵌合される連結基体５は、側面７５及び７６が内側面２５及び２６に接しているので、回転軸３に対して相対的にＲ方向に不動であり、回転軸３のＲ方向の回転と共に回転されるようになっている。

【0034】

面５５で開口していると共に弾性部材７が嵌挿された凹所６２は、円柱部６３の小径円孤内周面６８、Ｒ方向において小径円孤内周面６８を挟んでＲ方向に等間隔をもって離間して形成された円弧状の三個の突起の大径円孤内周面７０、大径円孤内周面７０の夫々のＲ方向の一方の縁部７１を小径円孤内周面６８に連接すると共に軸心Ｏから径方向に放射状に伸びた一方の平坦な側面７３、大径円孤内周面７０の夫々のＲ方向の他方の縁部７２を小径円孤内周面６８に連接すると共に軸心Ｏから径方向に放射状に伸びた他方の平坦な側面７４及び円柱部６３の円形内底面７７で規定されており、而して、凹所６２は、円柱状の凹所部７９と、凹所部７９の径方向の外縁においてＲ方向に等角度間隔をもって離間した円弧状の三個の凹所部８０とを具備している。

【0035】

互いに相対的に滑り移動自在に接触した一対のカム面３３及び３４と一対のカム面５３及び５４とは、基部３１に対する基部５１の相対的なＲ方向の回転で、弾性部材７の弾性力に抗しつつ相対的に滑り移動して基部３１に対して基部５１を相対的にＡ方向に離反させるようになっている。基部３１に対する基部５１の相対的なＡ方向の離反距離は、カム面３３及び３４並びにカム面５３及び５４の傾斜角と基部３１に対する基部５１の相対的なＲ方向の回転量とに依存している。

【0036】

一対のカム面３３及び３４は、Ａ方向に対して交差した平坦面４０をＲ方向において間にして配されており、一対のカム面５３及び５４は、Ａ方向に対して交差した平坦面５６をＲ方向において間にして配されている。連結基体４及び５が平坦面４０及び５６を夫々有していることにより、カム面３３及び３４並びに５３及び５４の機械的強度を維持できて、当該カム面３３及び３４並びに５３及び５４の変形を防止できる。

【0037】

例えば図１５に示す円柱状の弾性部材７は、回転軸２及び３並びに連結基体４及び５よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であってウレタンゴム、ポリエステルエラストマー等のゴム弾性体から一体形成されている。

【0038】

軸心Ｏと同心に配された弾性部材７の外周面８１は、円柱部６３の小径円孤内周面６８に接しており、弾性部材７のＡ方向の一方の円形の面８２は、円柱部６３の円形内底面７７に接しており、弾性部材７のＡ方向の他方の円形の面８３は、回転軸３の円形内底面２１に接している。斯かる弾性部材７は、凹所６２７９の円柱状の凹所部７９に嵌挿されており、当該凹所部７９からＡ方向に部分的に突出して隙間６を弾性的に維持している。弾性部材７は、その弾性力により、基部３１に対して基部５１を相対的にＡ方向に接近させるようになっている。

【0039】

以上の軸連結機構１では、運転者によるステアリングホイールの手動操作において、ステアリングホイールに加えられるトルクを検出するトルク検出器からの検出信号により制御される電動モータが作動されると、回転軸２がＲ方向に回転されて連結基体４が同方向に回転され、この回転により、例えば図１８に示すようにカム面３３及び３４の一方がカム面５３及び５４の一方を押圧しながら滑り移動を生じ、この滑り移動において連結基体５は、円形内底面２１にＡ方向に接近移動して弾性部材７に弾性変形を生じさせる。前記回転において隙間６のＡ方向の長さが所定量以上減少して弾性部材７がＡ方向に所定量以上縮められると、例えば図１９に示すように、連結基体４の径方向突部４５の外側面３５及び３６の一方が内側面２５及び２６の一方に接触し、この接触により、カム面３３及び３４の一方のカム面５３及び５４の一方に対するＡ方向の押圧力が生じなくなって連結基体４を回転軸３に対して相対的にＡ方向に不動とし得る結果、前記滑り移動が生じなくなり、連結基体４のＲ方向の回転は、外側面３５及び３６の一方並びに内側面２５及び２６の一方を介して回転軸３に直接に剛性的に伝達される。連結基体５は、連結基体４及び回転軸３のＲ方向の回転に連れて同方向に回転する。これにより、軸連結機構１は、ステアリングホイールのＲ方向の回転力に対して回転軸２のＲ方向の回転力を付加し、回転軸２に連結された電動モータの回転出力軸の回転が回転軸３に連結されたウォームギヤを介して当該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールに伝達されて、ウォームホイールの回転でステアリング軸も回転され、而して、ステアリング軸に連結されたステアリングホイールの手動による操舵を補助することができ、しかも、Ａ方向に伸縮する弾性部材７にＲ方向の弾性剪断変形（捩れ変形）を生じさせることがない。

【0040】

軸連結機構１では、連結基体４に対する連結基体５の微小なＲ方向の相対的な回転では、一対のカム面３３及び３４に対する一対のカム面５３及び５４の滑り移動が生じ、この滑り移動で隙間６のＡ方向の長さが減少し、この長さの減少で弾性部材７がＡ方向に縮められる結果、例えば連結基体４の連結基体５に対する微小なＲ方向の相対的な回転は、弾性部材７のＡ方向の短縮で吸収されて連結基体５へ伝達されず、而して、例えば、連結基体４の微小なＲ方向の回転の起因となる回転軸２に連結された電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動の連結基体５を介してのステアリングホイールへの伝達を低減できる上に、例えば、回転軸３に連結されたウォームギヤ（ウォーム軸）と当該ウォームギヤに噛み合うと共にステアリング軸に連結されたウォームホイールとの間のバックラッシュに起因する振動を弾性部材７のＡ方向の伸縮で吸収できてウォームギヤとウォームホイールとにおける歯打ち等の異音の発生をなくし得、運転者の操舵感覚の向上を図り得る。軸連結機構１によれば、一対のカム面３３及び３４に対する一対のカム面５３及び５４の滑り移動を生じさせ、しかも弾性部材７にＲ方向の弾性剪断変形（捩れ変形）を生じさせることがない結果、弾性部材７の早期の劣化を回避できて、耐久性の向上を図り得る。

【0041】

回転軸２及び３のＲ方向の回転を相互に伝達するように回転軸２及び３の間に配されて当該回転軸２及び３を相互に連結する軸連結機構１によれば、回転軸２のＲ方向の回転によりＲ方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸２をＲ方向に回転させるように回転軸２に連結される連結基体４と、回転軸３のＲ方向の回転によりＲ方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸３をＲ方向に回転させるように回転軸３に連結される連結基体５と、Ａ方向における連結基体４及び回転軸２間とＡ方向における連結基体５及び回転軸３間とのうちの少なくとも一方の間、本例では連結基体５及び回転軸３間で規定されると共にＡ方向における長さが可変である隙間６と、回転軸３との間で隙間６を規定する連結基体５が回転軸３に対して隙間６のＡ方向の長さを減少するＡ方向に所定量移動した後に連結基体４を回転軸３に対して相対的にＲ方向に不動となるように当該回転軸３に接触する接触面としての外側面３５及び３６と、隙間６に配される弾性部材７とを具備しており、連結基体４は、回転軸２のＲ方向の回転によりＲ方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸２をＲ方向に回転させるように回転軸２に連結される基部３１と、基部３１のＡ方向の一方の面３２に形成されていると共にＲ方向において互いに逆方向に傾斜した少なくとも一対のカム面３３及び３４とを具備しており、連結基体５は、回転軸３のＲ方向の回転によりＲ方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸３をＲ方向に回転させるように回転軸３に連結される基部５１と、基部５１のＡ方向の一方の面５２に形成されていると共にＲ方向において互いに逆方向に傾斜して当該少なくとも一対のカム面３３及び３４に相補的な形状を有しており、且つ、少なくとも一対のカム面３３及び３４に対してＲ方向において相対的に滑り移動自在に接触した一対のカム面５３及び５４とを具備しており、回転軸３との間で前記隙間６を規定する連結基体５は、一対のカム面３３及び３４に対する一対のカム面５３及び５４の相対的な滑り移動で当該連結基体５に連結される回転軸３に対してＡ方向に移動して当該隙間６のＡ方向の長さの増減を生じさせるべく、当該回転軸３に対してＡ方向に可動に連結されるようになっており、弾性部材７は、当該隙間６のＡ方向の長さの増減で弾性的に伸縮されるように、当該隙間６に配されるために、連結基体５が回転軸３に対してＡ方向の長さを減少するＡ方向に所定量移動した後に連結基体４のＲ方向の回転をカム面３３、３４、５３及び５４を介さずに回転軸３に直接に伝達することができて、隙間６のＡ方向の長さの所定量以上の減少を回避することができ、弾性部材７の大きな圧縮変形を防止することができ、しかも、弾性部材７にＲ方向の弾性的な捩れ変形を生じさせないで、例えば、電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動のステアリングホイールへの伝達及びウォームギヤのバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減でき、運転者の操舵感覚の向上を図り得て、早期の劣化を回避できる。

【0042】

尚、軸連結機構１は、基部３１に代えて、回転軸２にＡ方向に移動自在に連結される基部を具備していてもよく、この場合、弾性部材７に加えて、連結基体４及び回転軸２間のＡ方向における長さが可変の隙間に配される他の弾性部材を具備していてもよい。

【0043】

また、軸連結機構１は、カム面３３及び３４の一方のカム面５３及び５４の一方に対する滑り移動に基づいて、弾性部材７が弾性変形を生じて連結基体５が回転軸３に対してＡ方向において接近移動した後に回転軸３の円形内底面２１に接触する連結基体５の接触面としての面５５、換言すれば、回転軸３との間で隙間６を規定する連結基体５が回転軸３に対して隙間６のＡ方向の長さを減少するＡ方向に所定量移動した後に連結基体５を回転軸３に対して相対的にＡ方向に不動となるように当該回転軸３に接触する接触面としての面５５を具備していてもよく、斯かる場合には、当該連結基体５の回転軸３に対するＡ方向における所定量以上の接近移動は面５５の円形内底面２１に対する接触によって禁止される結果、連結基体４のＲ方向の回転は、弾性部材７の一定以上の弾性変形を伴わずに、カム面３３及び３４の一方並びにカム面５３及び５４の一方を介して剛性的に連結基体５に伝達され、連結基体５に伝達されたＲ方向の回転は回転軸３に剛性的に伝達される。斯かる軸連結機構１においても弾性部材７の大きな圧縮変形を防止して弾性部材７の早期の劣化を防止することができる。

【0044】

図２０から図２７において、電動式パワーステアリング装置の電動モータ側の回転軸１０２及びウォーム軸側の回転軸１０３の軸心Ｏの周りのＲ方向の回転を相互に伝達するように回転軸１０２及び１０３の間に配されて当該回転軸１０２及び１０３を相互に連結する本発明の他の例の電動式パワーステアリング装置用としての軸連結機構１００は、回転軸１０２のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により同方向に回転軸１０２を回転させるように回転軸１０２に連結された連結基体１０４と、回転軸１０３のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸１０３を同方向に回転させるように回転軸１０３に連結された連結基体１０５と、Ａ方向における連結基体１０４及び回転軸１０３間及びＡ方向における連結基体１０５及び回転軸１０３間のうちの少なくとも一方の間、本例では連結基体１０５及び回転軸１０３間のＡ方向における長さＬが可変の隙間１０６に配される弾性部材１０７とを具備している。

【0045】

回転軸１０２のＡ方向の端部１１１の端面１１２には、特に図２０に示すように、上述の嵌合突起１３が一体的に形成されている。

【0046】

回転軸１０３のＡ方向の端部１１５には、特に図２０及び図２７に示すように、当該端部１１５の端面１１６からＡ方向に突出していると共に連結基体１０５に嵌合する嵌合突起１１７が一体的に形成されている。嵌合突起１１７は、端面１１６からＡ方向に伸びて一体的に形成された円柱部１１８と、円柱部１１８の径方向の円筒状の外周面１１９及び端面１１６に一体的に形成されていると共にＲ方向に等角度間隔をもって離間して径方向に突出した円弧状の二個の径方向突部１２０とを具備している。

【0047】

連結基体１０４は、特に図２１及び図２２に示すように、回転軸１０２のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸１０２を同方向に回転させるように回転軸１０２に連結された基部１３１と、基部１３１のＡ方向の一方の面１３２に一体的に形成されていると共にＲ方向において互いに逆方向に傾斜した三対のカム面１３３及び１３４とを具備している。

【0048】

基部１３１は、上述の嵌合凹所４２を有した円柱部４３及び円弧状の三個の軸方向突部４７とを具備しており、カム面１３３及び１３４は、カム面３３及び３４と同様に形成されて前記軸方向突部４７の夫々のＡ方向の端面に形成されている。

【0049】

基部１３１の嵌合凹所４２には、回転軸１０２の嵌合突起１３が嵌合しており、当該嵌合凹所４２に嵌合された嵌合突起１３を介して、連結基体１０４と回転軸１０２とのうちの一方におけるＲ方向の回転は、連結基体１０４と回転軸１０２とのうちの他方に伝達されるようになっている。

【0050】

連結基体１０５は、特に図２３から図２５に示すように、回転軸１０３のＲ方向の回転により同方向に回転される一方、Ｒ方向の回転により回転軸１０３を同方向に回転させるように回転軸１０３に連結された基部１５１と、基部１５１のＡ方向の一方の面１５２に一体的に形成されていると共にＲ方向において互いに逆方向に傾斜してカム面１３３及び１３４の夫々に相補的な形状を有しており、且つ、カム面１３３及び１３４にＲ方向において相対的に滑り移動自在に接触した三対のカム面１５３及び１５４とを具備している。

【0051】

基部１５１は、嵌合突起１１７と挿補的な形状を有すると共にＡ方向の一方の面１６１で開口した嵌合凹所１６２を有した円柱部１６３と、円柱部１６３のＡ方向の一方の端面１６６に一体的に形成されていると共にＲ方向に等角度間隔をもって離間してＡ方向に突出した円弧状の三個の軸方向突部１６７とを具備しており、三対のカム面１５３及び１５４の夫々は三個の軸方向突部１６７の夫々のＡ方向の端面に形成されている。三対のカム面１５３及び１５４の夫々は、上述の三対のカム面５３及び５４の夫々と同様に形成されている。

【0052】

円柱部１６３の嵌合凹所１６２には、回転軸１０３の嵌合突起１１７がＡ方向に移動自在に嵌合しており、当該嵌合凹所１６２に嵌合された嵌合突起１１７を介して、連結基体１０５と回転軸１０３とのうちの一方におけるＲ方向の回転は、連結基体１０５と回転軸１０３とのうちの他方に伝達されるようになっている。

【0053】

嵌合凹所１６２は、小径円弧内周面１６８、Ｒ方向において小径円弧内周面１６８を挟んでＲ方向に等角度間隔をもって離間して形成された二個の大径円弧内周面１７０、大径円弧内周面１７０の夫々のＲ方向の一方の縁部１７１を小径円弧内周面１６８に連接すると共に軸心Ｏから径方向に放射状に伸びる一方の平坦な内側面１７３、大径円弧内周面１７０の夫々のＲ方向の他方の縁部１７２を小径円弧内周面１６８に連接すると共に軸心Ｏから径方向に放射状に伸びる他方の平坦な内側面１７４及び円形内底面１７７で規定されており、而して、凹所１６２は、円柱状の凹所部１７９と、凹所部１７９の径方向の外縁においてＲ方向に等角度間隔をもって離間した円弧状の二個の凹所部１８０とを具備している。

【0054】

斯かる嵌合凹所１６２には、回転軸１０３の嵌合突起１１７がＡ方向に移動自在に嵌挿される。連結基体１０５の小径円弧内周面１６８は、回転軸１０３の嵌合突起１１７のＡ方向の先端面１２１に対してＡ方向の長さＬが可変する隙間１０６をもって配される。

【0055】

嵌合突起１１７の外周面１１９は、円柱部１６３の小径円弧内周面１６８にＡ方向に摺動自在に接しており、径方向突部１２０の夫々は、凹所部１８０の夫々に配されており、嵌合突起１１７の外周面１１９においてＲ方向に等角度間隔をもって離間して二個の径方向突部１２０に配された軸心周りの方向に伸びた二個の円弧外周面１２２は、大径円弧内周面１７０の夫々にＡ方向に摺動自在に接している。

【0056】

円弧状の二個の径方向突部１２０のＲ方向の長さは、円弧状の二個の凹所部１８０のＲ方向の長さと等しく、円弧外周面１２２のＲ方向における両縁部を外周面１１９に連接していると共に軸心Ｏから径方向に放射状に伸びている径方向突部１２０の平坦な外側面１２５及び１２６の夫々は、内側面１７３及び１７４にＡ方向に摺動自在に接している。このようにＡ方向に摺動自在に回転軸１０３に嵌合される連結基体１０５は、剛性回転伝達面としての外側面１２５及び１２６が内側面１７３及び１７４に接しているので、回転軸１０３に対して相対的にＲ方向に不動であり、当該連結基体１０５のＲ方向の回転は回転軸１０３に直接に伝達される。

【0057】

互いに相対的に滑り移動自在に接触した一対のカム面１３３及び１３４と一対のカム面１５３及び１５４とは、基部１３１に対する基部１５１の相対的なＲ方向の回転で、弾性部材１０７の弾性力に抗しつつ相対的に滑り移動して基部１３１に対して基部１５１を相対的にＡ方向に離反させるようになっている。基部１３１に対する基部１５１の相対的なＡ方向の離反距離は、カム面１３３及び１３４並びにカム面１５３及び１５４の傾斜角と基部１３１に対する基部１５１の相対的なＲ方向の回転量とに依存している。

【0058】

一対のカム面１３３及び１３４は、Ａ方向に対して交差した平坦面１４０をＲ方向において間にして配されており、一対のカム面１５３及び１５４は、Ａ方向に対して交差した平坦面１５６をＲ方向において間にして配されている。連結基体１０４及び１０５が平坦面１４０及び１５６を夫々有していることにより、カム面１３３及び１３４並びに１５３及び１５４の機械的強度を維持できて、当該カム面１３３及び１３４並びに１５３及び１５４の変形を防止できる。

【0059】

連結基体１０５は、隙間１０６のＡ方向の長さＬの所定量以上の減少を回避するべく、回転軸１０３に対しての当該隙間１０６のＡ方向の長さを減少するＡ方向の所定量の移動後に当該回転軸１０３に対してＡ方向に不動となるように、当該回転軸１０３に連結されている。軸連結機構１００では、回転軸１０３との間で隙間１０６を規定する連結基体１０５が回転軸１０３に対して隙間１０６のＡ方向の長さを減少するＡ方向に所定量移動した後に連結基体１０５を回転軸１０３に対して相対的にＡ方向に不動となるように当該回転軸１０３の先端面１２１に接触する接触面としての円形内底面１７７を具備しているために、連結基体１０５を回転軸１０３に対するＡ方向の所定量以上の接近移動は円形内底面１７７の先端面１２１に対する接触によって禁止される結果、連結基体１０４のＲ方向の回転は、弾性部材１０７の一定以上の弾性変形を伴わずに、カム面１３３及び１３４の一方並びにカム面１５３及び１５４の一方を介して剛性的に連結基体１０５に伝達され、連結基体１０５に伝達されたＲ方向の回転は回転軸１０３に剛性的に伝達される。斯かる軸連結機構１００によれば、弾性部材１０７の大きな圧縮変形を防止して弾性部材１０７の早期の劣化を防止することができる。

【0060】

弾性部材１０７は、特に図２６に示すように、回転軸１０３並びに連結基体１０４及び１０５よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であってウレタンゴム、ポリエステルエラストマー等のゴム弾性体から一体形成されている円盤部１９１と、円盤部１９１の中央をＡ方向に貫通して形成されていると共に、嵌合突起１１７と挿補的な形状を有している貫通孔１９２とを具備している。

【0061】

円盤部１９１のＡ方向の一方の円形の面１９３は、回転軸１０３の端面１１６に接しており、円盤部１９１のＡ方向の他方の円形の面１９４は、円柱部１６３の面１６１に接しており、貫通孔１９２には、嵌合突起１１７がＡ方向に移動自在に嵌挿されている。弾性部材１０７は、面１６１から端面１１６までの間隔を弾性的に維持することによって隙間１０６を弾性的に維持している。斯かる弾性部材１０７は、その弾性力により、基部１３１に対して基部１５１を相対的にＡ方向に接近させるようになっている。

【0062】

以上の軸連結機構１００では、運転者によるステアリングホイールの手動操作において、ステアリングホイールに加えられるトルクを検出するトルク検出器からの検出信号により制御される電動モータが作動されると、回転軸１０２がＲ方向に回転されて連結基体１０４が同方向に回転され、この回転により、カム面１３３及び１３４の一方がカム面１５３及び１５４の一方を押圧しながら滑り移動を生じ、この滑り移動において連結基体１０５は端面１１６に対してＡ方向に接近移動して弾性部材１０７に弾性変形を生じさせる。カム面１３３及び１３４の一方のカム面１５３及び１５４の一方に対する滑り移動に基づいて、弾性部材１０７が弾性変形を生じて連結基体１０５が回転軸１０３に対してＡ方向において接近移動して当該連結基体１０５の円形内底面１７７が回転軸１０３の嵌合突起１１７の先端面１２１に接触した場合には、当該連結基体１０５の回転軸１０３に対する接近移動は禁止される結果、連結基体１０４のＲ方向の回転は、弾性部材１０７の一定以上の弾性変形を伴わずに、カム面１３３及び１３４の一方並びにカム面１５３及び１５４の一方を介して連結基体１０５に剛性的に伝達され、連結基体１０５に伝達されたＲ方向の回転は回転軸１０３に剛性的に伝達される。これにより、軸連結機構１００は、ステアリングホイールのＲ方向の回転力に対して回転軸１０２のＲ方向の回転力を付加し、回転軸１０２に連結された電動モータの回転出力軸の回転が回転軸１０３に連結されたウォームギヤを介して当該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールに伝達されて、ウォームホイールの回転でステアリング軸も回転され、而して、ステアリング軸に連結されたステアリングホイールの手動による操舵を補助することができ、しかも、Ａ方向に伸縮する弾性部材１０７にＲ方向の弾性剪断変形（捩れ変形）を生じさせることがない。

【0063】

軸連結機構１００では、連結基体１０４に対する連結基体１０５の微小なＲ方向の相対的な回転では、一対のカム面１３３及び１３４に対する一対のカム面１５３及び１５４の滑り移動が生じ、この滑り移動で隙間１０６のＡ方向の長さが減少し、この長さの減少で弾性部材１０７がＡ方向に縮められる結果、例えば連結基体１０４の連結基体１０５に対する微小なＲ方向の相対的な回転は、弾性部材１０７のＡ方向の短縮で吸収されて連結基体１０５へ伝達されず、而して、例えば、連結基体１０４の微小なＲ方向の回転の起因となる回転軸１０２に連結された電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動の連結基体１０５を介してのステアリングホイールへの伝達を低減できる上に、例えば、回転軸１０３に連結されたウォームギヤ（ウォーム軸）と当該ウォームギヤに噛み合うと共にステアリング軸に連結されたウォームホイールとの間のバックラッシュに起因する振動を弾性部材１０７のＡ方向の伸縮で吸収できてウォームギヤとウォームホイールとにおける歯打ち等の異音の発生をなくし得、運転者の操舵感覚の向上を図り得る。軸連結機構１００によれば、一対のカム面１３３及び１３４に対する一対のカム面１５３及び１５４の滑り移動を生じさせ、しかも弾性部材１０７にＲ方向の弾性剪断変形（捩れ変形）を生じさせることがない結果、弾性部材１０７の早期の劣化を回避できて、耐久性の向上を図り得る。

【0064】

尚、本例の軸連結機構１及び１００は、電動式パワーステアリング装置に用いられて好適であるが、これに代えて、例えば、車輪のバンプおよびリバウンドに伴うキャンバー角や対地トレッドの変化を抑制して操縦安定性能を高めるべく、車両のサスペンション装置のアッパーリンクおよびロアリンクを伸縮制御する伸縮アクチュエータであって、例えば自動車のサスペンションのナックルと車体とを連結する伸縮アクチュエータとしてのトーコントロールアクチュエータに用いられてもよく、この場合、連結基体４及び１０４並びに連結基体５及び１０５の一方は、車体側に位置するトーコントロールアクチュエータのブラシ付きのモータの回転軸に連結された減速機の出力部材である回転軸に連結され、且つ、連結基体４及び１０４並びに連結基体５及び１０５の他方は、ナックル側に位置するトーコントロールアクチュエータの送りねじ機構の入力部材である回転軸に連結されてもよい。

【符号の説明】

【0065】

１、１００ 軸連結機構
２、１０２ 回転軸
３、１０３ 回転軸
４、１０４ 連結基体
５、１０５ 連結基体
６、１０６ 隙間
７、１０７ 弾性部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】