(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するように二つの回転軸の間に配されて二つの回転軸を連結する軸連結機構であって、軸心に対して径方向に離れて軸方向に突出して一方の回転軸に設けられると共に、軸心から径方向に向かって夫々伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している一方の軸方向突出体と、軸心に対して径方向に離れて軸方向に突出して他方の回転軸に設けられると共に軸心から径方向に向かって夫々伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している他方の軸方向突出体と、一方及び他方の回転軸間に配されると共に一方の回転軸の回転を一方及び他方の軸方向突出体を介して他方の回転軸に伝達するべく、軸心周りの方向において一方及び他方の軸方向突出体の一対の側面の夫々に接触する回転伝達体とを具備しており、回転伝達体は、一方及び他方の回転軸間に配される一対の回転伝達部材と、一対の回転伝達部材間に配されている中間介在部材とを具備しており、一対の回転伝達部材の夫々は、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している第一の扇形部と、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有しており、且つ軸心周りの方向において第一の扇形部に対して離間している第二の扇形部と、第一及び第二の扇形部を連結している第一の連結部とを具備しており、中間介在部材は、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している第三の扇形部と、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有しており、且つ軸心周りの方向において第三の扇形部に対して離間している第四の扇形部と、第三及び第四の扇形部を連結している第二の連結部とを具備しており、第三の扇形部は、軸方向において一対の回転伝達部材の夫々の第一の扇形部間に配されており、第一の扇形部の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ第一の扇形部の夫々の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第四の扇形部は、軸方向において一対の回転伝達部材の夫々の第二の扇形部間に配されており、第二の扇形部の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ第二の扇形部の夫々の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第三の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面は、一方の軸方向突出体の一対の側面のうちの一方の側面に接触するように配されており、第三の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面は、他方の軸方向突出体の一対の側面のうちの一方の側面に接触するように配されており、第四の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面は、一方の軸方向突出体の一対の側面のうちの他方の側面に接触するように配されており、第四の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面は、他方の軸方向突出体の一対の側面のうちの他方の側面に接触するように配されており、一方の軸方向突出体は、当該一方の軸方向突出体の一対の側面の夫々の内側縁に連接している内側面を有しており、他方の軸方向突出体は、当該他方の軸方向突出体の一対の側面の夫々の内側縁に連接している内側面を有しており、一方及び他方の軸方向突出体の夫々の内側面は、径方向において互いに対面していると共に第一及び第二の連結部を間にして配されている軸連結機構。
【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、耐久性を重視して弾性体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】
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、長期の使用によっても一方の回転軸と他方の回転軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、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】
【0006】
一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するように二つの回転軸の間に配されて二つの回転軸を連結する本発明の軸連結機構は、軸心に対して径方向に離れて軸方向に突出して一方の回転軸に設けられると共に軸心から径方向に向かって夫々伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している一方の軸方向突出体と、軸心に対して径方向に離れて軸方向に突出して他方の回転軸に設けられると共に軸心から径方向に向かって夫々伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している他方の軸方向突出体と、一方及び他方の回転軸間に配されると共に一方の回転軸の回転を一方及び他方の軸方向突出体を介して他方の回転軸に伝達するべく軸心周りの方向において一方及び他方の軸方向突出体の一対の側面の夫々に接触する回転伝達体とを具備しており、回転伝達体は、一方及び他方の回転軸間に配される一対の回転伝達部材と、一対の回転伝達部材間に配されている中間介在部材とを具備しており、一対の回転伝達部材の夫々は、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している第一の扇形部と、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有しており、且つ軸心周りの方向において第一の扇形部に対して離間している第二の扇形部と、第一及び第二の扇形部を連結している第一の連結部とを具備しており、中間介在部材は、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している第三の扇形部と、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有しており、且つ軸心周りの方向において第三の扇形部に対して離間している第四の扇形部と、第三及び第四の扇形部を連結している第二の連結部とを具備しており、第三の扇形部は、軸方向において一対の回転伝達部材の夫々の第一の扇形部間に配されており、第一の扇形部の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ第一の扇形部の夫々の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第四の扇形部は、軸方向において一対の回転伝達部材の夫々の第二の扇形部間に配されており、第二の扇形部の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ第二の扇形部の夫々の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第三の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面は、一方の軸方向突出体の一対の側面のうちの一方の側面に接触するように配されており、第三の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面は、他方の軸方向突出体の一対の側面のうちの一方の側面に接触するように配されており、第四の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面は、一方の軸方向突出体の一対の側面のうちの他方の側面に接触するように配されており、第四の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面は、他方の軸方向突出体の一対の側面のうちの他方の側面に接触するように配されている。
【0007】
本発明の軸連結機構によれば、軸心に対して径方向に離れて軸方向に突出して一方の回転軸に設けられると共に軸心から径方向に向かって夫々伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している一方の軸方向突出体と、軸心に対して径方向に離れて軸方向に突出して他方の回転軸に設けられると共に軸心から径方向に向かって夫々伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している他方の軸方向突出体と、一方及び他方の回転軸間に配されると共に一方の回転軸の回転を一方及び他方の軸方向突出体を介して他方の回転軸に伝達するべく軸心周りの方向において一方及び他方の軸方向突出体の一対の側面の夫々に接触する回転伝達体とを具備しており、回転伝達体は、一方及び他方の回転軸間に配される一対の回転伝達部材と、一対の回転伝達部材間に配されている中間介在部材とを具備しており、一対の回転伝達部材の夫々は、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している第一の扇形部と、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有しており、且つ軸心周りの方向において第一の扇形部に対して離間している第二の扇形部と、第一及び第二の扇形部を連結している第一の連結部とを具備しており、中間介在部材は、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有している第三の扇形部と、軸心から径方向に伸びていると共に軸心周りの方向において互いに対向している一対の側面を有しており、且つ軸心周りの方向において第三の扇形部に対して離間している第四の扇形部と、第三及び第四の扇形部を連結している第二の連結部とを具備しており、第三の扇形部は、軸方向において一対の回転伝達部材の夫々の第一の扇形部間に配されており、第一の扇形部の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ第一の扇形部の夫々の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第四の扇形部は、軸方向において一対の回転伝達部材の夫々の第二の扇形部間に配されており、第二の扇形部の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ第二の扇形部の夫々の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第三の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面は、一方の軸方向突出体の一対の側面のうちの一方の側面に接触するように配されており、第三の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面は、他方の軸方向突出体の一対の側面のうちの一方の側面に接触するように配されており、第四の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面は、一方の軸方向突出体の一対の側面のうちの他方の側面に接触するように配されており、第四の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面は、他方の軸方向突出体の一対の側面のうちの他方の側面に接触するように配されているために、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やウォームギヤのバックラッシュに起因する振動等によって生じる一方及び他方の回転軸のうちの一方の微小回転においては中間介在部材の弾性変形を生じさせることで当該微小回転を一方及び他方の回転軸のうちの他方に伝達させることがない一方、ステアリングの操作及び当該操作に基づく電動モータの出力回転軸の回転によって生じる一方及び他方の回転軸のうちの一方の一定以上の回転においては一方及び他方の軸方向突出体の夫々の軸心周りの方向における側面を一対の回転伝達部材の夫々の一対の扇形部の軸心周りの方向における側面に接触させることで当該一定以上の回転を一方及び他方の回転軸のうちの他方に伝達させることができ、而して、長期の使用によっても一方の回転軸と他方の回転軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、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。
【0008】
本発明の軸連結機構では、第一の扇形部の中心角は、第二の扇形部の中心角と等しくてもよく、第三の扇形部の中心角は、第四の扇形部の中心角と等しくてもよく、第三及び第四の扇形部の中心角は、第一及び第二の扇形部の中心角よりも大きくてもよい。
【0009】
本発明の軸連結機構では、一方の軸方向突出体は、当該一方の軸方向突出体の一対の側面の夫々の内側縁に連接している内側面を有しており、他方の軸方向突出体は、当該他方の軸方向突出体の一対の側面の夫々の内側縁に連接している内側面を有しており、一方及び他方の軸方向突出体の夫々の内側面は、径方向において互いに対面していると共に第一及び第二の連結部を間にして配されてもよい。
【0010】
本発明の軸連結機構では、第一の連結部は、第一の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面から第二の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面まで伸びていると共に一方の軸方向突出体の内側面に対面する一方の側面と、第一の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面から第二の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面まで伸びていると共に他方の軸方向突出体の内側面に対面する他方の側面とを有しており、第二の連結部は、第三の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面から第四の扇形部の一対の側面のうちの一方の側面まで伸びていると共に一方の軸方向突出体の内側面に対面する一方の側面と、第三の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面から第四の扇形部の一対の側面のうちの他方の側面まで伸びていると共に他方の軸方向突出体の内側面に対面する他方の側面とを有していてもよい。
【0011】
本発明の軸連結機構では、一方の軸方向突出体の内側面は、当該一方の軸方向突出体の一対の側面の夫々が第三及び第四の扇形部の夫々の一方の側面に接触した際に第一及び第二の連結部の夫々の一方の側面に対して径方向における隙間をもって配されるように構成されており、他方の軸方向突出体の内側面は、当該他方の軸方向突出体の一対の側面の夫々が第三及び第四の扇形部の夫々の他方の側面に接触した際に第一及び第二の連結部の夫々の他方の側面に対して径方向における隙間をもって配されるように構成されていてもよい。
また、本発明の軸連結機構では、上述の構成に代えて、一方の軸方向突出体の内側面は、当該一方の軸方向突出体の一対の側面の夫々が第三及び第四の扇形部の夫々の一方の側面に接触した際に第一及び第二の連結部の夫々の一方の側面に対して接触するように構成されており、他方の軸方向突出体の内側面は、当該他方の軸方向突出体の一対の側面の夫々が第三及び第四の扇形部の夫々の他方の側面に接触した際に第一及び第二の連結部の夫々の他方の側面に対して接触するように構成されていてもよい。
【0012】
本発明において、一対の回転伝達部材は、好ましくは、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の硬質の樹脂から形成されるが、その他の剛性を呈する硬質の樹脂から形成されていてもよく、中間介在部材は、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形成されているとよい。
【0013】
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、一方の軸方向突出体は、電動モータの出力回転軸に設けられるようになっており、他方の軸方向突出体は、自動車のステアリング軸に設けられるようになっていてもよい。また、本発明の軸連結機構は、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、一方の軸方向突出体は、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設けられるようになっており、他方の軸方向突出体は、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るようになっていてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、長期の使用によっても一方の回転軸と他方の回転軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、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し得る。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
図1から
図10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の回転及びウォーム軸側の回転軸3の軸心Oの周りのR方向の回転を回転軸2及び3に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の軸連結機構1は、軸心Oに対して径方向に離れて軸方向としてのA方向に突出して回転軸2に設けられると共に軸心Oから径方向に向かって夫々伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面4及び5を有した軸方向突出体6と、軸心Oに対して径方向に離れてA方向に突出して回転軸3に設けられると共に軸心Oから径方向に向かって夫々伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面7及び8を有した軸方向突出体9と、回転軸2及び3間に配されると共に回転軸2の回転を軸方向突出体6及び9を介して回転軸3に伝達するべく、R方向において軸方向突出体6及び9の一対の側面7及び8の夫々に接触する回転伝達体10とを具備している。
【0018】
A方向に伸びた回転軸2の端面11にA方向に突出して一体的に形成されている剛性の軸方向突出体6は、特に
図4及び
図6に示すように、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面12と、円弧面12のR方向における両縁に連接しているR方向における剛性回転伝達面としての上述の平坦な側面4及び5と、側面4及び5の夫々の径方向における内側縁に連接している平坦な内側面13と、円弧面12並びに側面4及び5の夫々のA方向における一方縁に連接していると共に回転軸3の端面21に対して隙間16をもって対面している先端面14とを具備している。内側面13は、軸心Oに対して径方向に離れて配されている。側面4に沿って径方向に伸びる線と内側面13に沿って伸びる線との交差角は、側面5に沿って径方向に伸びる線と内側面13に沿って伸びる線との交差角と等しい。側面4及び5並びに内側面13と先端面14との連接部には面取りが施されていてもよい。軸方向突出体6のA方向における回転軸2側の端部15は、本例では回転軸2に一体形成されているが、キー、ねじ等を介して連結されてもよい。
【0019】
軸方向突出体6と同様に、A方向に伸びた回転軸3の端面21にA方向に突出して一体的に形成されている剛性の軸方向突出体9は、特に
図5及び
図6に示すように、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面22と、円弧面22のR方向における両縁に連接しているR方向における剛性回転伝達面としての上述の平坦な側面7及び8と、側面7及び8の夫々の径方向における内側縁に連接している平坦な内側面23と、円弧面22並びに側面7及び8の夫々のA方向における一方縁に連接していると共に回転軸2の端面11に対して隙間26をもって対面している先端面24とを具備している。内側面23は、軸心Oに対して径方向に離れて配されている。側面7に沿って径方向に伸びる線と内側面23に沿って伸びる線との交差角は、側面8に沿って径方向に伸びる線と内側面23に沿って伸びる線との交差角と等しい。側面7及び8並びに内側面23と先端面24との連接部には面取りが施されていてもよい。軸方向突出体9のA方向における回転軸3側の端部25は、本例では回転軸2に一体形成されているが、キー、ねじ等を介して連結されてもよい。軸方向突出体6及び9は、例えば
図2及び
図3に示すように、軸方向突出体6が径方向であってA方向に直交する一の方向としてのr1方向において一方側に、軸方向突出体9がr1方向において他方側に夫々位置する。側面23は、側面13に対してr1方向の間隔をもって対面して配され、側面13及び23間には連結部47、67及び87が配される。
【0020】
回転伝達体10は、特に
図7の(a)及び(b)に示すように、A方向において回転軸2及び3間に配される一対の回転伝達部材31及び32と、A方向において回転伝達部材31及び32間に配されている中間介在部材33とを具備している。
【0021】
ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等から一体に形成されている剛性の回転伝達部材31は、特に
図8の(a)及び(b)に示すように、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面41及び42を有した扇形部43と、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面44及び45を有しており、且つR方向において扇形部43に対して離間している扇形部46と、扇形部43及び46を連結している連結部47とを具備している。
【0022】
扇形部43は、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面51と、円弧面51のR方向における両縁に夫々連接しているR方向における剛性回転伝達面としての上述の平坦な側面41及び42と、円弧面51並びに側面41及び42の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に回転軸2の端面11に対してA方向の隙間をもって対面している端面52と、円弧面51並びに側面41及び42の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に中間介在部材33にぴったりと接触している端面53とを具備している。扇形部43の頂点は軸心O上に配されている。側面41は、軸方向突出体6の側面4に対して相補的な形状を有しており、側面42は、軸方向突出体9の側面7に対して相補的な形状を有している。
【0023】
扇形部46は、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面54と、円弧面54のR方向における両縁に夫々連接しているR方向における剛性回転伝達面としての上述の平坦な側面44及び45と、円弧面54並びに側面44及び45の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に回転軸3の端面21に対してA方向の隙間をもって対面している端面55と、円弧面54並びに側面44及び45の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に中間介在部材33にぴったりと接触している端面56とを具備している。扇形部46の頂点は軸心O上に配されている。側面44は、軸方向突出体6の側面5に対して相補的な形状を有しており、側面45は、軸方向突出体9の側面8に対して相補的な形状を有している。
【0024】
扇形部43及び46は夫々互いに同様に形成されており、径方向であってA方向及びr1方向に直交するr2方向において互いに対向して配されている。扇形部43の中心角θ1は、扇形部46の中心角θ2と等しい。側面41は、側面44に対してR方向の間隔をもって対面して配されている。側面42は、側面45に対してR方向の間隔をもって対面して配されている。
【0025】
連結部47は、扇形部43及び46の夫々の頂点及びその近傍に一体的に形成されており、扇形部43の側面41から扇形部46の側面44まで伸びていると共に軸方向突出体6の内側面13に対面する側面57と、側面57と平行であり、扇形部43の側面42から扇形部46の側面45まで伸びていると共に軸方向突出体9の内側面23に対面する側面58と、側面57及び58の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に回転軸2の端面11に対してA方向の隙間をもって対面している端面59と、側面57及び58の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に中間介在部材33にぴったりと接触している端面60とを具備している。端面52、55及び59は夫々互いに面一な平坦面からなる。側面53、56及び60は夫々互いに面一な平坦面からなる。
【0026】
回転伝達部材31と同様にポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等から一体に形成されている剛性の回転伝達部材32は、特に
図10の(a)及び(b)に示すように、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面61及び62を有している扇形部63と、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面64及び65を有しており、且つR方向において扇形部63に対して離間している扇形部66と、扇形部63及び66を連結している連結部67とを具備している。
【0027】
扇形部63は、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面71と、円弧面71のR方向における両縁に夫々連接しているR方向における剛性回転伝達面としての上述の平坦な側面61及び62と、円弧面71並びに側面61及び62の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に回転軸3の端面21に対してA方向の隙間をもって対面している端面72と、円弧面71並びに側面61及び62の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に中間介在部材33にぴったりと接触している端面73とを具備している。扇形部63の頂点は軸心O上に配されている。側面61は、軸方向突出体6の側面4に対して相補的な形状を有しており、側面62は、軸方向突出体9の側面7に対して相補的な形状を有している。
【0028】
扇形部66は、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面74と、円弧面74のR方向における両縁に夫々連接しているR方向における剛性回転伝達面としての上述の平坦な側面64及び65と、円弧面74並びに側面64及び65の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に回転軸3の端面21に対してA方向の隙間をもって対面している端面75と、円弧面74並びに側面64及び65の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に中間介在部材33にぴったりと接触している端面76とを具備している。扇形部66の頂点は軸心O上に配されている。側面64は、軸方向突出体6の側面5に対して相補的な形状を有しており、側面65は、軸方向突出体9の側面8に対して相補的な形状を有している。
【0029】
扇形部63及び66は夫々互いに同様に形成されており、r2方向において互いに対向して配されている。扇形部43及び63は互いに等しい中心角θ1を有しており、扇形部46及び66は互いに等しい中心角θ2を有しており、扇形部63の中心角θ1は、扇形部66の中心角θ2と等しい。側面61は、側面64に対してR方向の間隔をもって対面して配されている。側面62は、側面65に対してR方向の間隔をもって対面して配されている。
【0030】
連結部67は、扇形部63及び66の夫々の頂点及びその近傍に一体的に形成されており、扇形部63の側面61から扇形部66の側面64まで伸びていると共に軸方向突出体6の内側面13に対面する側面77と、側面77と平行であって、扇形部63の側面62から扇形部66の側面65まで伸びていると共に軸方向突出体9の内側面23に対面する側面78と、側面77及び78の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に回転軸3の端面21に対してA方向の隙間をもって対面している端面79と、側面77及び78の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に中間介在部材33にぴったりと接触している端面80とを具備している。端面72、75及び79は夫々互いに面一な平坦面からなる。端面73、76及び80は夫々互いに面一な平坦面からなる。
【0031】
扇形部43及び63の側面41及び61は、軸方向突出体6の側面4に対してR方向の隙間35をもって配され、扇形部43及び63の側面42及び62は、軸方向突出体9の側面7に対してR方向の隙間36をもって配され、扇形部46及び66の側面44及び64は、軸方向突出体6の側面5に対してR方向の隙間37をもって配され、扇形部46及び66の側面45及び65は、軸方向突出体9の側面8に対してR方向の隙間38をもって配される。隙間35、36、37及び38のR方向における幅は夫々互いに等しい。
【0032】
夫々互いに同様に形成されている斯かる回転伝達部材31及び32は、中間介在部材33を間にして、扇形部43と扇形部63とが、扇形部46と扇形部66とが、そして連結部47と連結部67とが夫々A方向において互いに対面するようにして同心に配されている。
【0033】
回転伝達部材31及び32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中間介在部材33は、特に
図9の(a)及び(b)に示すように、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面81及び82を有している扇形部83と、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面84及び85を有しており、且つR方向において扇形部83に対して離間している扇形部86と、扇形部83及び86を連結している連結部87とを具備している。
【0034】
扇形部83は、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面91と、円弧面91のR方向における両縁に夫々連接しているR方向における弾性回転伝達面としての上述の平坦な側面81及び82と、円弧面91並びに側面81及び82の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に回転伝達部材31の端面53にぴったりと接触している端面92と、円弧面91並びに側面81及び82の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に回転伝達部材32の端面73にぴったりと接触している端面93とを具備している。扇形部83の頂点は軸心O上に配されている。側面81は、軸方向突出体6の側面4に対して相補的な形状を有しており、側面82は、軸方向突出体9の側面7に対して相補的な形状を有している。
【0035】
扇形部86は、曲率中心が軸心Oと同心の円弧面94と、円弧面94のR方向における両縁に夫々連接しているR方向における弾性回転伝達面としての上述の平坦な側面84及び85と、円弧面94並びに側面84及び85の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に回転伝達部材31の端面56にぴったりと接触している端面95と、円弧面94並びに側面84及び85の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に回転伝達部材32の端面76にぴったりと接触している端面96とを具備している。扇形部86の頂点は軸心O上に配されている。側面84は、軸方向突出体6の側面5に対して相補的な形状を有しており、側面85は、軸方向突出体9の側面8に対して相補的な形状を有している。
【0036】
扇形部83及び86は夫々互いに同様に形成されており、r2方向において互いに対向して配されている。扇形部83の中心角θ3は、扇形部86の中心角θ4と等しい。中心角θ3及びθ4は、中心角θ1及びθ2よりも大きい。側面81は、側面84に対してR方向の間隔をもって対面して配されている。側面82は、側面85に対してR方向の間隔をもって対面して配されている。
【0037】
連結部87は、扇形部83及び86の夫々の頂点及びその近傍に一体的に形成されており、扇形部83の側面81から扇形部86の側面84まで伸びていると共に軸方向突出体6の内側面13に対面する側面97と、側面97と平行であり、扇形部83の側面82から扇形部86の側面85まで伸びていると共に軸方向突出体9の内側面23に対面する側面98と、側面97及び98の夫々のA方向における回転軸2側の縁部に連接していると共に回転伝達部材31の端面60にぴったりと接触している端面99と、側面97及び98の夫々のA方向における回転軸3側の縁部に連接していると共に回転伝達部材32の端面79にぴったりと接触している端面100とを具備している。端面92、95及び99は夫々互いに面一な平坦面からなる。端面93、96及び100は夫々互いに面一な平坦面からなる。
【0038】
扇形部83の側面81は、扇形部43及び63の側面41及び61よりも軸方向突出体6の側面4に向かってR方向に突出していると共に
図3に示すように側面4に接触するように形成されている。扇形部83の側面82は、扇形部43及び63の側面42及び62よりも軸方向突出体9の側面7に向かってR方向に突出していると共に
図3に示すように側面7に接触するように形成されている。扇形部86の側面84は、扇形部43及び63の側面44及び64よりも軸方向突出体6の側面5に向かってR方向に突出していると共に
図3に示すように側面5に接触するように形成されている。扇形部86の側面85は、扇形部43及び63の側面45及び65よりも軸方向突出体9の側面8に向かってR方向に突出していると共に
図3に示すように側面8に接触するように形成されている。
【0039】
中間介在部材33は、扇形部83が扇形部43及び63に、扇形部86が扇形部46及び66に、そして、連結部87が連結部47及び67に夫々A方向において挟まれるようにして同心に配されている。扇形部83は、扇形部43及び63の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ扇形部43及び63の夫々のR方向における幅D1よりも大きな幅D2を有している。扇形部86は、扇形部46及び66の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ扇形部46及び66の夫々のR方向における幅D3よりも大きな幅D4を有している。
【0040】
軸方向突出体6の内側面13は、側面4及び5の夫々が
図3に示すように扇形部83及び86の夫々の側面81及び84に接触した際に連結部47、67及び87の夫々の側面57、77及び97に対してr1方向における隙間101をもって配されるように構成されており、軸方向突出体9の内側面23は、側面7及び8の夫々が
図3に示すように扇形部83及び86の夫々の側面82及び85に接触した際に連結部47、67及び87の夫々の側面58、78及び98に対してr1方向における隙間102をもって配されるように構成されている。
【0041】
回転軸2及び3の一定以下のR方向の相対回転では、軸方向突出体6のR方向の側面4は、R方向において対面する中間介在部材33のR方向の側面81に接触している一方、R方向において対面する回転伝達部材31及び32の側面41及び61に夫々非接触となっており、軸方向突出体9のR方向の側面7は、R方向において対面する中間介在部材33の側面82に接触している一方、R方向において対面する回転伝達部材31及び32の側面42及び62に夫々非接触となっており、軸方向突出体6のR方向の側面5は、R方向において対面する中間介在部材33のR方向の側面84に接触している一方、R方向において対面する回転伝達部材31及び32の側面44及び64に夫々非接触となっており、軸方向突出体9のR方向の側面8は、R方向において対面する中間介在部材33の側面85に接触している一方、R方向において対面する回転伝達部材31及び32の側面45及び65に夫々非接触となっている。
【0042】
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方向に回転されて軸方向突出体6が同方向に回転され、この回転により、軸方向突出体6の側面4が扇形部83の側面81を押圧して変形させ、当該扇形部83のR方向の弾性変形後における側面81並びに側面41及び61に接触すると共に扇形部83の側面82が軸方向突出体9の側面7を押圧して当該押圧に伴うR方向の反力によって変形し、当該扇形部83のR方向の弾性変形後における側面82並びに側面42及び62が軸方向突出体9の側面7に接触し、当該接触に基づいて軸方向突出体6のR方向の回転が軸方向突出体9に剛性的に伝達され、また、回転軸2がR方向に逆回転されて軸方向突出体6が同方向に逆回転され、この逆回転により、軸方向突出体6の側面5が扇形部86の側面84を押圧して変形させ、当該扇形部86のR方向の弾性変形後における側面84並びに側面44及び64に接触すると共に扇形部86の側面85が軸方向突出体9の側面8を押圧して当該押圧に伴うR方向の反力によって変形し、当該扇形部86のR方向の弾性変形後における側面85並びに側面45及び65が軸方向突出体9の側面8に接触し、当該接触に基づいて軸方向突出体6のR方向の回転が軸方向突出体9に剛性的に伝達され、これにより、ステアリングホイールの手動操作を補助するようになっている。
【0043】
軸連結機構1では、ステアリングホイールが運転者により手動操作されないで回転軸2がR方向に回転されない状態又はステアリングホイールが運転者により手動操作されて回転軸2がR方向に回転される状態のいずれの状態においても、回転軸2に対する回転軸3のR方向の相対回転が微小なものである場合には、側面81、82、84及び85が容易に圧縮変形する結果、斯かる回転軸2の微小なR方向の回転は、回転軸3には伝達されず、而して、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回転軸3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、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中間介在部材33の弾性圧縮変形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。また、軸連結機構1では、扇形部83又は86の一定以上の圧縮変形後、側面41及び61への側面4の接触並びに側面42及び62への側面7の接触又は側面44及び64への側面5の接触及び側面45及び65への側面8の接触が生じて、扇形部83又は86のそれ以上の弾性圧縮変形を抑止できる結果、扇形部83及び86のクリープによるへたりを防止でき、而して、回転軸2及び3間にR方向についてのガタが生じ難いことになる。
【0044】
回転軸2の回転を回転軸3に伝達するように二つの回転軸2及び3間に配されて当該二つの回転軸2及び3を連結する本例の軸連結機構1によれば、軸心Oに対して径方向に離れてA方向に突出して回転軸2に設けられると共に軸心Oから径方向に向かって夫々伸びていると共に軸心O周りのR方向において互いに対向している一対の側面4及び5を有している軸方向突出体6と、軸心Oに対して径方向に離れてA方向に突出して回転軸3に設けられると共に軸心Oから径方向に向かって夫々伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面7及び8を有している軸方向突出体9と、回転軸2及び3間に配されると共に回転軸2の回転を軸方向突出体6及び9を介して回転軸3に伝達するべくR方向において軸方向突出体6及び9の側面4、5、7及び8の夫々に接触する回転伝達体10とを具備しており、回転伝達体10は、回転軸2及び3間に配される一対の回転伝達部材31及び32と、回転伝達部材31及び32間に配されている中間介在部材33とを具備しており、回転伝達部材31及び32の夫々は、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面41及び42並びに61及び62を有している第一の扇形部43及び63と、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面44及び45並びに64及び65を有しており、且つR方向において扇形部43及び63に対して離間している第二の扇形部46及び66と、扇形部43及び46並びに63及び66を連結している第一の連結部47及び67とを具備しており、中間介在部材33は、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面81及び82を有している第三の扇形部83と、軸心Oから径方向に伸びていると共にR方向において互いに対向している一対の側面84及び85を有しており、且つR方向において扇形部83に対して離間している第四の扇形部86と、扇形部83及び86を連結している連結部87とを具備しており、扇形部83は、A方向において回転伝達部材31及び32の夫々の扇形部43及び63間に配されており、扇形部43及び63の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ扇形部43及び63の夫々のR方向における幅D1よりも大きな幅D2を有しており、扇形部86は、A方向において回転伝達部材31及び32の夫々の扇形部46及び66間に配されており、扇形部86の夫々の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、且つ扇形部46及び66の夫々のR方向における幅D3よりも大きな幅D4を有しており、扇形部83の側面81は、軸方向突出体6の側面4に接触するように配されており、扇形部83の側面82は、軸方向突出体9の側面7に接触するように配されており、扇形部86の側面84は、軸方向突出体6の側面5に接触するように配されており、扇形部86の側面85は、軸方向突出体9の側面8に接触するように配されているために、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やウォームギヤのバックラッシュに起因する振動等によって生じる回転軸2及び3のうちの一方のR方向の微小回転においては中間介在部材33の弾性変形を生じさせることで当該微小回転を回転軸2及び3のうちの他方に伝達させることがない一方、ステアリングの操作及び当該操作に基づく電動モータの出力回転軸の回転によって生じる回転軸2及び3のうちの一方の一定以上の回転においては軸方向突出体6及び9の夫々のR方向における側面4、5、7及び8を一対の回転伝達部材31及び32の扇形部43、46、63及び66のR方向における側面41、42、44、45、61、62、64及び65に夫々接触させることで当該一定以上の回転を回転軸2及び3のうちの他方に伝達させることができ、而して、長期の使用によっても回転軸2と回転軸3との間に軸心O周りのR方向についてのガタが生じ難く、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。
【0045】
尚、本例では、軸方向突出体6の内側面13は、側面4及び5の夫々が
図3に示すように扇形部83及び86の夫々の側面81及び84に接触した際に連結部47、67及び87の夫々の側面57、77及び97に対してr1方向における隙間101をもって配されるように構成されており、軸方向突出体9の内側面23は、側面7及び8の夫々が
図3に示すように扇形部83及び86の夫々の側面82及び85に接触した際に連結部47、67及び87の夫々の側面58、78及び98に対してr1方向における隙間102をもって配されるように構成されているが、斯かる構成に代えて、例えば、軸方向突出体6の内側面13は、側面4及び5の夫々が扇形部83及び86の夫々の側面81及び84に接触した際に連結部47、67及び87の夫々の側面57、77及び97に対して接触するように構成されていてもよく、軸方向突出体9の内側面23は、側面7及び8の夫々が扇形部83及び86の夫々の側面82及び85に接触した際に連結部47、67及び87の夫々の側面58、78及び98に対して接触するように構成されていてもよい。