特許 6927411 トルク伝達用継手および電動式パワーステアリング装置

(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】6927411

(24)【登録日】2021年8月10日

(45)【発行日】2021年8月25日

(54)【発明の名称】トルク伝達用継手および電動式パワーステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20210812BHJP

   F16D 3/50 20060101ALI20210812BHJP

   F16D 3/68 20060101ALI20210812BHJP

   F16D 3/74 20060101ALI20210812BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20210812BHJP

【ＦＩ】

   B62D5/04

   F16D3/50 B

   F16D3/68

   F16D3/74 E

   H02K7/116

【請求項の数】6

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2020-506519(P2020-506519)

(86)(22)【出願日】2019年3月11日

(86)【国際出願番号】JP2019009761

(87)【国際公開番号】WO2019176872

(87)【国際公開日】20190919

【審査請求日】2020年8月6日

(31)【優先権主張番号】特願2018-43977(P2018-43977)

(32)【優先日】2018年3月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000811

【氏名又は名称】特許業務法人貴和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】瀬川 徹

(72)【発明者】

【氏名】大澤 亮

(72)【発明者】

【氏名】石井 徹

【審査官】 村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／１５４８７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０４７１８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０４７６４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０８４４０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ５／００−５／３２

Ｆ１６Ｄ ３／００−３／８４

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周方向複数箇所に配置された複数の中間伝達歯を有する中間伝達部材と、
前記中間伝達部材の軸方向両側に配置され、それぞれが周方向複数箇所に配置された複数の端部伝達歯を有する１対の端部伝達部材と、
前記中間伝達部材に組み付けられ、周方向複数箇所に配置された前記複数の端部伝達歯が軸方向に挿通する挿通孔を有する弾性部材と、
を備え、
前記端部伝達歯が前記挿通孔を軸方向に挿通した状態で、前記端部伝達歯と前記中間伝達歯とが、周方向に関して交互に配置されており、
前記中間伝達部材は、該中間伝達部材の径方向に伸長し、前記１対の端部伝達部材のそれぞれの軸方向内端部と軸方向に対向する、隔壁部を有し、
前記挿通孔を軸方向に挿通した前記端部伝達歯と前記中間伝達歯とは、周方向に関して交互にかつ周方向隙間を介して配置され、
前記挿通孔の周方向両側縁同士の周方向間隔は、前記複数の中間伝達歯のうちの隣り合う中間伝達歯同士の周方向間隔よりも小さなっており、および、
前記中間伝達部材は、その軸方向両側部の径方向中間部に、軸方向両側面に開口する周方向凹部を有し，前記弾性部材は、その径方向外端部または径方向内端部のいずれかに、軸方向内側に突出した周方向凸部を有し、前記周方向凹部に対して、前記周方向凸部が圧入されている、
トルク伝達用継手。

【請求項2】

前記隔壁部は、前記中間伝達部材の軸方向中間部に配置される、請求項１に記載のトルク伝達用継手。

【請求項3】

前記隔壁部は、前記中間伝達部材の中心軸に対して直交し、かつ、厚さ寸法が一定である板状である、請求項１または２に記載のトルク伝達用継手。

【請求項4】

前記中間伝達部材は、円筒状の中間筒部を備え、前記中間伝達歯は、前記中間筒部の径方向内側に配置され、前記隔壁部は、前記中間筒部の径方向内側に配置されて、前記中間筒部の径方向内側に存在する空間を軸方向に２分割する、請求項１〜３のいずれかに記載のトルク伝達用継手。

【請求項5】

前記隔壁部は、前記中間伝達歯よりも径方向内側に位置する径方向中央部に、軸方向両側に向けて突出する１対の突出部を有する、請求項４に記載のトルク伝達用継手。

【請求項6】

ハウジングと、
前記ハウジングに対し回転可能に支持されたウォームホイールと、
前記ウォームホイールと噛合した状態で、前記ハウジングに対し回転可能に支持されたウォームと、
前記ウォームを回転駆動するための出力軸を有する電動モータと、
を備えた、電動式パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの出力軸と前記ウォームとの間に、前記電動モータの出力軸と前記ウォームとをトルク伝達を可能に接続する、トルク伝達用継手が備えられており、該トルク伝達用継手が、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のトルク伝達用継手により構成され、前記１対の端部伝達部材のうちの一方の端部伝達部材は、前記電動モータの出力軸の先端部に固定または一体に形成されており、前記１対の端部伝達部材のうちの他方の端部伝達部材は、前記ウォームの基端部に固定または一体に形成されている、
電動式パワーステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種機械装置に組み込まれ、駆動軸と被駆動軸との間でトルクを伝達するためのトルク伝達用継手、および、該トルク伝達用継手が組み込まれた電動式パワーステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１４および図１５は、特開２００４−３０６８９８号公報などに記載された従来の電動式パワーステアリング装置の１例を示す。この電動式パワーステアリング装置は、後端部にステアリングホイール１が取り付けられたステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２の前端部を回転自在に支持するハウジング３と、ステアリングシャフト２により回転駆動される部分に固定されたウォームホイール４と、ウォームホイール４と噛合するウォーム歯５を軸方向中間部に有し、電動モータ６により回転駆動されるウォーム７とを備える。

【0003】

ウォーム７の軸方向両端部は、深溝型玉軸受などの１対の転がり軸受８、９により、ハウジング３内に回転自在に支持されている。ウォーム７の先端部で転がり軸受８よりも突出した部分に、押圧駒１０が外嵌されており、押圧駒１０とハウジング３との間に、コイルばね１１などの付勢機構が配置されている。コイルばね１１は、押圧駒１０を介して、ウォーム７のウォーム歯５を、ウォームホイール４に向け付勢する。このような構成により、ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュに起因する歯打ち音の発生が抑えられている。

【0004】

ウォーム７の基端部にはスプライン孔１３が備えられており、電動モータ６の出力軸１２の先端部にはスプライン軸部１４が備えられており、ウォーム７のスプライン孔１３と出力軸１２のスプライン軸部１４とのスプライン係合により、電動モータ６とウォーム７とのトルクの伝達が可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−３０６８９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ウォーム歯とウォームホイールとの間のバックラッシュを抑える構造では、出力軸に対するウォームの揺動変位を許容する必要がある。このため、出力軸の先端部とウォームの基端部との結合部の構造は、出力軸とウォームとの間のミスアライメント（傾きや軸心ずれなど）を適正に許容できることが望ましい。

【0007】

このような結合部の構造として、ウォームのスプライン孔と出力軸のスプライン軸部とのスプライン係合に代替して、たとえば、トルク伝達用継手を介して、出力軸の先端部とウォームの基端部とをトルク伝達可能に接続する構造が考えられる。このトルク伝達用継手を用いた結合部の構造では、出力軸の先端部に固定される一方の端部伝達部材と、ウォームの基端部に固定される他方の端部伝達部材とが、中間伝達部材を介してトルク伝達を可能に接続される。この構造では、一方の端部伝達部材と中間伝達部材との間で許容されるミスアライメントと、他方の端部伝達部材と中間伝達部材との間で許容されるミスアライメントとの和が、出力軸とウォームとの間で許容されるミスアライメントになる。このため、出力軸とウォームとの間のミスアライメントを適正に許容することができる。ただし、この構造を実用化する際には、一方の端部伝達部材および他方の端部伝達部材に対する中間伝達部材の軸方向位置を規制する手段を設けることが望まれる。

【0008】

本発明の目的は、駆動軸と被駆動軸との間のミスアライメントを適正に許容することができ、しかもトルクの伝達方向に関して中間に位置する中間伝達部材の軸方向位置を規制することができるトルク伝達用継手を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のトルク伝達用継手は、中間伝達部材と、１対の端部伝達部材とを備える。

【0010】

前記中間伝達部材は、周方向複数箇所に配置された複数の中間伝達歯を有する。

【0011】

前記１対の端部伝達部材は、前記中間伝達部材の軸方向両側に配置され、該１対の端部伝達部材のそれぞれは、周方向複数箇所に配置された複数の端部伝達歯を有する。

【0012】

前記１対の端部伝達部材が前記中間伝達部材の軸方向両側に配置された状態で、前記端部伝達歯と前記中間伝達歯とは、周方向に関して交互に配置される。

【0013】

前記中間伝達部材は、該中間伝達部材の径方向に伸長し、前記１対の端部伝達部材のそれぞれの軸方向内端部と軸方向に対向する、隔壁部を有する。

【0014】

前記隔壁部は、前記中間伝達部材の軸方向中間部に配置されることができる。

【0015】

前記隔壁部は、前記中間伝達部材の中心軸に対して直交し、かつ、厚さ寸法が一定である板状であることができる。

【0016】

一態様では、前記中間伝達部材は、円筒状の中間筒部を備え、前記中間伝達歯は、前記中間筒部の径方向内側に配置され、前記隔壁部は、前記中間筒部の径方向内側に配置されて、前記中間筒部の径方向内側に存在する空間を軸方向に２分割することができる。

【0017】

この態様では、追加的に、前記隔壁部は、前記中間伝達歯よりも径方向内側に位置する径方向中央部に、軸方向両側に向けて突出する１対の突出部を有することができる。代替的に、前記隔壁部は、径方向中央部に、円形の通孔を有することができる。

【0018】

本発明のトルク伝達用継手は、追加的に、前記中間伝達部材に組み付けられ、周方向複数箇所に配置された前記複数の端部伝達歯が軸方向に挿通する挿通孔を有する、弾性部材を備えることができる。この場合、前記中間伝達部材は、その軸方向両側部の径方向中間部に、軸方向両側面に開口する周方向凹部を有し、前記弾性部材は、その径方向外端部または径方向内端部のいずれかに、軸方向内側に突出した周方向凸部を有し、前記周方向凹部に対して、前記周方向凸部が圧入されている。

【0019】

また、この場合、前記挿通孔を軸方向に挿通した前記端部伝達歯と前記中間伝達歯とは、周方向に関して交互にかつ周方向隙間を介して配置される。前記挿通孔の周方向両側縁同士の周方向間隔は、前記複数の中間伝達歯のうちの隣り合う中間伝達歯同士の周方向間隔よりも小さい。

【0020】

本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータとを備える。

【0021】

前記ウォームホイールは、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。

【0022】

前記ウォームは、前記ウォームホイールに噛合した状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。

【0023】

前記電動モータは、前記ウォームを回転駆動するための出力軸を有する。

【0024】

特に、本発明の電動式パワーステアリング装置は、前記電動モータの出力軸と前記ウォームとの間に、前記電動モータの出力軸と前記ウォームとをトルク伝達を可能に接続する、トルク伝達用継手を備える。

【0025】

該トルク伝達用継手は、本発明のトルク伝達用継手により構成される。前記１対の端部伝達部材のうちの一方の端部伝達部材は、前記電動モータの出力軸の先端部に固定または一体に形成されている。前記１対の端部伝達部材のうちの他方の端部伝達部材は、前記ウォームの基端部に固定または一体に形成されている。

【0026】

本発明の電動式パワーステアリング装置では、前記ウォームが前記電動モータの出力軸に対して揺動可能であり、かつ、前記ウォームの先端部と前記ハウジングとの間に、前記ウォームを前記ウォームホイールに向けて付勢する付勢機構を備えることができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明のトルク伝達用継手および電動式パワーステアリング装置によれば、駆動軸と被駆動軸との間のミスアライメントを適正に許容することができ、しかもトルクの伝達方向に関して中間に位置する中間伝達部材の軸方向位置を規制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、実施の形態の第１例の電動式パワーステアリング装置を示す部分切断側面図である。

【図2】図２は、一部を省略して示す、図１のＡ部拡大図である。

【図3】図３は、実施の形態の第１例のトルク伝達用継手を、軸方向側方から見た図である。

【図4】図４は、実施の形態の第１例のトルク伝達用継手を電動式パワーステアリング装置に組み付けた状態で示す、図３のＢ−Ｂ断面図に相当する図である。

【図5】図５は、実施の形態の第１例のトルク伝達用継手を電動式パワーステアリング装置に組み付けた状態で示す、図３のＣ−Ｏ−Ｃ断面図に相当する図である。

【図6】図６は、図４のＤ−Ｄ断面図である。

【図7】図７は、図４のＥ−Ｅ断面図である。

【図8】図８は、中間伝達部材と弾性部材との結合体を取り出して示す、図３のＢ−Ｂ断面図に相当する断面図である。

【図9】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、実施の形態の第１例のトルク伝達用継手を構成する中間伝達部材を示す図であり、図９（ａ）は、一方の側面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＦ−Ｆ断面図であり、図９（ｃ）は、他方の側面図である。

【図10】図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、実施の形態の第１例のトルク伝達用継手を構成する弾性部材を示す図であり、図１０（ａ）は、一方の側面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＧ−Ｇ断面図であり、図１０（ｃ）は、他方の側面図である。

【図11】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施の形態の第１例のトルク伝達用継手を構成する端部伝達部材を示す図であり、図１１（ａ）は、端面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。

【図12】図１２は、実施の形態の第２例に関する、図５に相当する図である。

【図13】図１３は、実施の形態の第３例に関する、図５に相当する図である。

【図14】図１４は、電動式パワーステアリング装置の従来構造の１例を示す部分切断側面図である。

【図15】図１５は、図１４の拡大Ｉ−Ｉ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図１１を用いて説明する。本例の電動式パワーステアリング装置は、ハウジング３と、ハウジング３に対し回転自在に支持されているウォームホイール４と、ウォームホイール４と噛合した状態で、ハウジング３に対し回転自在に支持されているウォーム７ａと、ウォーム７ａを回転駆動するための出力軸１２ａを有する電動モータ６とを備える。ハウジング３は、後端部にステアリングホイール１が取り付けられたステアリングシャフト２の前端部（図１４および図１５参照）を、回転可能に支持する。ウォームホイール４は、ステアリングシャフト２により回転駆動される部分に固定される。より具体的には、ウォーム７ａは、ウォームホイール４と噛合するウォーム歯５を軸方向中間部に有し、ウォーム７ａの軸方向両端部は、深溝玉軸受などの１対の転がり軸受８、９により、ハウジング３内に回転可能に支持されている。

【0030】

ウォーム７ａの先端部に外嵌された転がり軸受８と、ハウジング３との間には、コイルばね、板ばねなどの弾性体を含む付勢機構１５が備えられている。付勢機構１５の弾性体の弾力に基づいて、ウォーム７ａのウォーム歯５は、ウォームホイール４に向けて、押圧あるいは付勢されている。このような構成により、ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュに起因する歯打ち音の発生が抑えられている。

【0031】

本発明の電動式パワーステアリング装置は、駆動軸となる電動モータ６の出力軸１２ａと被駆動軸となるウォーム７ａとをトルク伝達を可能に接続するトルク伝達用継手１６を備える。本例では、軸方向に関して互いに直列に配置された、電動モータ６の出力軸１２ａの先端部と、ウォーム７ａの基端部とが、トルク伝達用継手１６を介して結合されている。

【0032】

トルク伝達用継手１６は、中間伝達部材１７と、１対の端部伝達部材１８と、弾性部材１９とを備える。中間伝達部材１７は、周方向複数箇所に配置された複数の中間伝達歯２１を有する。１対の端部伝達部材１８は、周方向複数箇所に配置された複数の端部伝達歯３７を有する。１対の端部伝達部材１８を構成する一方（図２、図４、図５における右方）の端部伝達部材１８は、出力軸１２ａに取り付けられる。他方（図２、図４、図５における左方）の端部伝達部材１８は、ウォーム７ａの基端部に取り付けられる。１対の端部伝達部材１８は、トルク伝達用継手１６の軸方向外側から、中間伝達部材１７の軸方向両側に、複数の端部伝達歯３７と複数の中間伝達歯２１とが、周方向に関して交互にかつ周方向隙間を介して配置される、ように組み付けられる。中間伝達部材１７は、一方の端部伝達部材１８と他方の端部伝達部材１８の間でトルクを伝達する機能を有する。弾性部材１９は、ゴムおよびその他のエラストマーを含む弾性材料からなり、周方向複数箇所に配置され、複数の端部伝達歯３７が軸方向に挿通する複数の挿通孔３０を有する。弾性部材１９は、一方の端部伝達部材１８と中間伝達部材１７の間、および、他方の端部伝達部材１８と中間伝達部材１７の間で、緩衝機能を発揮する。

【0033】

以下の説明において、トルク伝達用継手１６を構成するそれぞれの部材に関する軸方向の内外は、トルク伝達用継手１６を組み立てた状態での、トルク伝達用継手１６の軸方向中央部を基準とする。すなわち、トルク伝達用継手１６の軸方向中央側が軸方向内側に相当し、トルク伝達用継手１６の軸方向両側が軸方向外側に相当する。たとえば、１対の端部伝達部材１８は、互いに軸方向内端部同士を対向させた状態で、トルク伝達用継手１６の軸方向両外側から、１対の端部伝達部材１８の軸方向内端部同士が近づき合う方向に中間伝達部材１７に組み付けられて、中間伝達部材１７の軸方向両外側に配置される。

【0034】

中間伝達部材１７は、弾性部材１９を構成する弾性材料に比べて弾性変形しにくい（剛性が高い）材料により、全体として円環状に構成されている。中間伝達部材１７を構成する材料としては、布でゴムを強化したベルト材料、必要に応じて強化繊維を混入したＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ポリアミドなどの合成樹脂、炭素鋼などの鉄合金、アルミニウム合金などの金属が挙げられる。中間伝達部材１７は、これらの材料に、射出成形、鋳造、鍛造、焼結、切削などの加工を施すことにより形成される。

【0035】

本例では、図９（ａ）〜図９（Ｃ）に示すように、中間伝達部材１７は、円筒状の中間筒部２０と、複数個の中間伝達歯２１と、隔壁部２７とを有する。中間筒部２０は、軸方向両側部の径方向中間部に、軸方向両側面に開口する周方向凹部２２を有する。周方向凹部２２は、中間伝達部材１７の周方向、かつ、中間伝達部材１７の全周にわたって伸長する。周方向凹部２２の内面を構成する内径側周面２３と外径側周面２４とは、中間伝達部材１７の中心軸を中心とする円筒面である。中間筒部２０は、軸方向両側部の径方向外端部に、軸方向両側に突出した円筒状の覆い部２５を有する。覆い部２５の内周面は、周方向凹部２２の外径側周面２４とともに単一円筒面を構成する。

【0036】

本例では、中間伝達歯２１は、中間筒部２０の径方向内側の周方向等間隔となる複数箇所に放射状に配置され、中間伝達歯２１のそれぞれの径方向外端部は、中間筒部２０の内周面に結合されている。図示の例では、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の互いに対向する周方向側面は、互いに平行な平面からなる。周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分には、端部伝達部材１８の端部伝達歯３７が軸方向両側から挿入されて、中間伝達歯２１と端部伝達歯３７とが、周方向に関して交互に配置される。

【0037】

中間伝達歯２１のそれぞれの軸方向外側面の周方向中央部には、軸方向に突出する係合凸部２６が備えられている。係合凸部２６は、軸方向から見た形状が、中間伝達部材１７の放射方向に伸長する略矩形状である。係合凸部２６のうちの周方向に関して１つ置きに配置された係合凸部２６の径方向内側面の軸方向外半部には、径方向内方に張り出した爪部２８が備えられている。なお、図示の例では、爪部２８を備えている係合凸部２６の円周方向位置が、中間伝達部材１７の軸方向両側で互いに異なっている。

【0038】

隔壁部２７は、中間伝達部材１７の径方向に伸長する。本例では、隔壁部２７は、中間伝達部材１７の径方向内側に伸長する。より具体的には、隔壁部２７は、中間筒部２０の径方向内側に存在する空間（周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１同士の間に挟まれた空間を含む）の軸方向中央部に配置され、該空間を軸方向に２分割する。隔壁部２７は、中間筒部２０の中心軸に対して直交し、かつ、厚さ寸法が一定の板状の部位であり、その外周部が中間筒部２０および中間伝達歯２１に結合されている。本例では、隔壁部２７は、円盤状であり、隔壁部２７の外周縁が中間筒部２０の内周面に対して周方向にわたって結合している。なお、本発明を実施する場合、中間伝達部材の隔壁部は、端部伝達部材の軸方向内端部の少なくとも一部が隔壁部に対して軸方向に対向することが可能であれば、任意の形状および大きさを採用することができ、また、その軸方向位置も任意である。隔壁部の厚さ寸法は、中間伝達部材の軸方向位置を規制することが可能であれば、任意であるが、中間筒部２０の軸方向長さの約１／１５〜１／５に設定することができる。

【0039】

本例の弾性部材１９は、１対の弾性部材１９により構成される。１対の弾性部材１９のそれぞれは、弾性材料により全体として円輪状に構成されている。弾性部材１９を構成する弾性材料として、具体的には、ＮＢＲ、ＨＮＢＲなどのゴム、ポリウレタン、シリコンなどのエラストマーが挙げられる。本例では、１対の弾性部材１９のそれぞれは、互いに同形および同大である。１対の弾性部材１９は、中間伝達部材１７の軸方向両側部に、対称に組み付けられている。

【0040】

図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すように、１対の弾性部材１９のそれぞれは、中間伝達歯２１と同位相となる周方向複数箇所に、貫通孔である係合凹部２９を有する。また、弾性部材１９は、隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分（歯間部）と同位相となる周方向複数箇所に、スリット状の挿通孔３０を有する。本例の弾性部材１９では、係合凹部２９と挿通孔３０とが、周方向に交互に配置される。

【0041】

係合凹部２９は、軸方向から見た形状が弾性部材１９の放射方向に伸長する略矩形状である。係合凹部２９は、中間伝達歯２１の軸方向外側面に備えられた係合凸部２６と係合して、弾性部材１９が中間伝達部材１７に対し相対回転することを阻止する。

【0042】

弾性部材１９のうち、係合凹部２９の径方向内側部のうちの軸方向外側部には、係合凹部２９を径方向内側に延長したような形状を有する除肉部が備えられている。係合凹部２９の径方向内側部のうちの軸方向内側部には、周方向に伸長した係合梁３１が備えられている。

【0043】

挿通孔３０は、弾性部材１９の放射方向に伸長し、かつ、弾性部材１９の内周縁に開口する。挿通孔３０には、端部伝達部材１８の端部伝達歯３７が軸方向外側から挿通する。図６および図７に示すように、挿通孔３０の周方向両側縁同士の周方向間隔ｔ₃₀は、隣り合う中間伝達歯２１同士の周方向間隔Ｔ₂₁よりも小さくなっている（ｔ₃₀＜Ｔ₂₁）。

【0044】

弾性部材１９は、挿通孔３０のそれぞれの周方向両側縁の少なくとも一方の側縁の径方向一部に、周方向中央側に向けて突出する弾性突起３２を備えることができる。本例では、挿通孔３０の周方向両側縁の径方向外寄り部には、周方向中央側に向けて突出する弾性突起３２が備えられている。この場合、周方向に対向する弾性突起３２の先端面同士の周方向間隔が、挿通孔３０の周方向両側縁同士の周方向間隔ｔ₃₀に相当する。本例では、弾性突起３２から径方向に外れた部分同士の間の周方向間隔に関しても、隣り合う中間伝達歯２１同士の周方向間隔Ｔ₂₁よりも小さくなっている。弾性突起３２の軸方向から見た形状は、凸円弧形である。挿通孔３０の周方向両側縁のうち、弾性突起３２から径方向に外れた部分は、互いに平行な平坦部となっている。

【0045】

本発明を実施する場合、弾性突起３２の形状や形成位置は、図示の構造に限られない。たとえば、弾性突起３２の軸方向から見た形状として、三角形や台形などの他の形状を採用することもできる。弾性突起は、挿通孔の周方向両側縁の径方向外寄り部に配置されることが好ましいが、たとえば挿通孔の周方向両側縁の径方向中央部に配置することもできる。弾性突起の数も、１個に限られず、複数個とすることもできる。弾性突起３２を省略して、挿通孔の周方向両側縁のうちの一方または両方の全体を平坦部により構成することもできる。

【0046】

弾性部材１９は、係合凹部２９および挿通孔３０よりも径方向外側に位置する径方向外端部に、軸方向内側に突出した周方向凸部３３を有する。周方向凸部３３は、弾性部材１９の周方向に、かつ、弾性部材１９の全周にわたって伸長する。

【0047】

１対の弾性部材１９は、中間伝達部材１７の軸方向両側部に対称に組み付けられて、中間伝達部材１７と１対の弾性部材１９との結合体３５が構成される。結合体３５が構成された状態では、１対の弾性部材１９により、中間伝達部材１７の両側の軸方向外側面は覆われる。

【0048】

結合体３５が構成された状態において、中間伝達部材１７の周方向凹部２２の内側に、弾性部材１９の周方向凸部３３が圧入され、周方向凹部２２の内径側周面２３と周方向凸部３３の内周面、および、周方向凹部２２の外径側周面２４と周方向凸部３３の外周面が、いずれも弾性的に接触して強く摩擦係合する。また、中間伝達部材１７の覆い部２５に弾性部材１９が締り嵌めで内嵌され、覆い部２５の内周面と弾性部材１９の外周面とが、弾性的に接触して強く摩擦係合する。これらの摩擦係合によって、中間伝達部材１７に対する弾性部材１９の軸方向外側への変位、並びに、中間伝達部材１７と弾性部材１９との分離の防止が図られている。さらに、弾性部材１９の外周面が覆い部２５により覆われるため、搬送中に、弾性部材１９の外周面に他の物品がぶつかったり、引っ掛かったりすることに起因する、中間伝達部材１７と弾性部材１９との分離の防止が図られている。

【0049】

本発明を実施する場合には、たとえば、内径側周面２３と周方向凸部３３の内周面との間の周方向少なくとも１箇所に隙間が備えられた構造、外径側周面２４と周方向凸部３３の外周面との間の周方向少なくとも１箇所に隙間が備えられた構造、内径側周面２３と外径側周面２４とのうちの一方の周面にのみ、周方向凸部３３の周面を弾性的に接触させた構造、覆い部２５の内周面と弾性部材１９の外周面との間に隙間が備えられた構造、周方向凸部３３の周方向少なくとも１箇所に不連続部が備えられた構造なども、採用することもできる。

【0050】

弾性部材１９の係合凹部２９の内側に、中間伝達部材１７の係合凸部２６が挿入され係合することで、中間伝達部材１７と弾性部材１９との相対回転が阻止される。また、係合凸部２６の径方向内側に備えられた爪部２８が係合梁３１の軸方向外側面に係合する。これにより、中間伝達部材１７に対して弾性部材１９が軸方向外側に変位することの防止、および、中間伝達部材１７と弾性部材１９との分離の防止が図られている。弾性部材１９を中間伝達部材１７に取り付けた状態で、スリット状の挿通孔３０が、隣り合う中間伝達歯２１の間部分と同位相となる位置に配置される。

【0051】

弾性部材１９の軸方向外側面は、中間伝達部材１７の両側の軸方向外側面のうち最も軸方向外側に位置する係合凸部２６の先端面よりも、軸方向外側に位置する。すなわち、弾性部材１９は、中間伝達部材１７の両側の軸方向外側面よりも軸方向外側に張り出している。また、弾性部材１９の内周面は、中間伝達部材１７の中間伝達歯２１の径方向内側面および爪部２８の径方向内端縁よりも、径方向内側に位置している。すなわち、弾性部材１９は、中間伝達部材１７よりも径方向内側に張り出している。

【0052】

１対の端部伝達部材１８のそれぞれは、全体として円環状に構成される。端部伝達部材１８を構成する材料としては、必要に応じて強化繊維を混入したＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ポリアミドなどの合成樹脂や、鉄合金、銅合金、アルミニウム合金などの金属が挙げられる。端部伝達部材１８は、これらの材料に、射出成形、鋳造、鍛造、焼結、切削などの加工を施すことにより形成される。本例では、１対の端部伝達部材１８は、互いに同形および同大である。１対の端部伝達部材１８は、中間伝達部材１７と１対の弾性部材１９との結合体３５の軸方向両側部に係合する。

【0053】

図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、１対の端部伝達部材１８のそれぞれは、端部連結部である円筒状の端部筒部３６と、複数個の端部伝達歯３７とを有する。複数個の端部伝達歯３７のそれぞれは、略矩形板状であり、端部筒部３６の径方向外側の周方向等間隔となる複数箇所に放射状に配置されている。端部伝達歯３７のそれぞれの径方向内端部は、端部筒部３６の外周面に結合されている。トルク伝達用継手１６を組み立てた状態で、１対の端部伝達部材１８のそれぞれおよびその構成部分の軸方向内端部は、それぞれの端部伝達部材１８のうち、トルク伝達用継手１６の軸方向中央側に位置する端部を意味し、その軸方向外端部は、トルク伝達用継手１６の軸方向両側に位置する端部を意味する。

【0054】

１対の端部伝達部材１８のそれぞれの軸方向内端部から中間部までが、結合体３５の軸方向両側部の径方向内側に挿入された状態で、一方（図２、図４、図６、図７における右方）の端部伝達部材１８に備えられた端部伝達歯３７は、一方の弾性部材１９の挿通孔３０に周方向のがたつきなく、好ましくは、周方向の締め代を有する状態で、係合する。また、他方（図２、図４、図６、図７における左方）の端部伝達部材１８に備えられた端部伝達歯３７は、他方の弾性部材１９の挿通孔３０に周方向のがたつきなく、好ましくは、周方向の締め代を有する状態で、係合する。また、端部伝達歯３７は、隣り合う中間伝達歯２１同士の間に周方向隙間を介して係合する。すなわち、図７に示すように、端部伝達歯３７と中間伝達歯２１との周方向側面同士の間に、第１の周方向隙間αが存在する。なお、本発明を実施する場合には、端部伝達歯３７を弾性部材１９の挿通孔３０に対し、周方向隙間を介在させた状態で係合させることもできる。ただし、この場合にも、この周方向隙間よりも、前記周方向隙間αを大きくする。

【0055】

本例では、図７に示すように、端部伝達歯３７の先端面である径方向外端面と、挿通孔３０の底面（内面の径方向外端部）との間に、径方向隙間βが介在し、端部伝達歯３７の径方向外端面と、隣り合う中間伝達歯２１の間部分の底面（中間筒部２０の内周面）との間に、径方向隙間γが介在する。径方向隙間βは、径方向隙間γよりも小さい（β＜γ）。また、隣り合う端部伝達歯３７の間部分の底面（端部筒部３６の外周面）と、弾性部材１９の内周面との間に、径方向隙間εが介在し、隣り合う端部伝達歯３７の間部分の底面と、中間伝達歯２１の先端面である径方向内端面との間に、径方向隙間ηが介在する。径方向隙間εは、径方向隙間ηよりも小さい（ε＜η）。

【0056】

本例では、この状態で、図４および図５に示すように、中間伝達部材１７を構成する隔壁部２７の軸方向両側面と、１対の端部伝達部材１８のそれぞれの軸方向内端面（端部筒部３６および端部伝達歯３７の軸方向内端面）３４とが、軸方向に対向する。

【0057】

本例のトルク伝達用継手１６を電動式パワーステアリング装置に組み付けた状態で、一方の端部伝達部材１８の端部筒部３６は、出力軸１２ａ（図２参照）の先端部に対し、締め代を有する円筒面嵌合、締め代を有するスプライン嵌合、かしめなどのトルク伝達可能な構造により、外嵌固定されている。また、他方の端部伝達部材１８の端部筒部３６は、一方の端部伝達部材１８と同様に、ウォーム７ａ（図２参照）の基端部に外嵌固定されている。ただし、端部伝達部材１８は、出力軸１２ａの先端部やウォーム７ａの基端部に一体に形成することもできる。

【0058】

一方の端部伝達部材１８の軸方向内端面３４と出力軸１２ａの先端面（軸方向端面）３８とが同一仮想平面上に配置され、他方の端部伝達部材１８の軸方向内端面３４とウォーム７ａの基端面（軸方向端面）３９とが同一仮想平面上に配置される。出力軸１２ａの先端面３８およびウォーム７ａの基端面３９も、中間伝達部材１７を構成する隔壁部２７の軸方向両側面に対して軸方向に対向する。さらに、１対の端部伝達部材１８の軸方向内端面３４同士の間の軸方向距離（間隔）Ｌ₃₄は、中間伝達部材１７を構成する隔壁部２７の軸方向幅寸法（厚さ寸法）Ｗ₂₇よりも大きい（Ｌ₃₄＞Ｗ₂₇）。本例では、１対の端部伝達部材１８の軸方向内端面３４によって、結合体３５の軸方向位置が規制される。すなわち、結合体３５は、１対の端部伝達部材１８の軸方向内端面３４同士の間で隔壁部２７が軸方向に変位できる範囲でのみ、軸方向に変位することが可能である。

【0059】

本例の電動式パワーステアリング装置では、電動モータ６の出力軸１２ａとウォーム７ａとの間で伝達されるトルクが比較的小さい場合には、出力軸１２ａの回転トルクは、一方の端部伝達部材１８、一方の弾性部材１９、中間伝達部材１７、他方の弾性部材１９、他方の端部伝達部材１８、およびウォーム７ａの順に伝達される。具体的には、出力軸１２ａの回転トルクは、一方の端部伝達部材１８から一方の弾性部材１９に、端部伝達歯３７と挿通孔３０との係合部を通じて伝達される。一方の弾性部材１９に伝達されたトルクは、中間伝達部材１７に、一方の弾性部材１９の係合凹部２９と中間伝達部材１７の係合凸部２６との係合部を通じて伝達される。中間伝達部材１７に伝達されたトルクは、他方の弾性部材１９に、中間伝達部材１７の係合凸部２６と他方の弾性部材１９の係合凹部２９との係合部を通じて伝達される。他方の弾性部材１９に伝達されたトルクは、他方の端部伝達部材１８およびウォーム７ａに、挿通孔３０と端部伝達歯３７との係合部を通じて伝達される。

【0060】

これに対して、出力軸１２ａとウォーム７ａとの間で伝達されるトルクが大きくなると、一方の弾性部材１９の一部が、一方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３７によって、周方向に弾性的に押し潰され、かつ、他方の弾性部材１９の一部が、他方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３７によって、周方向に弾性的に押し潰される。そして、一方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３７および他方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３７と、中間伝達部材１７の中間伝達歯２１との、それぞれの周方向側面同士が直接当接する。これらの当接の勢いは、一方の弾性部材１９および他方の弾性部材１９の弾性変形により弱められているため、当接に伴う異音の発生は抑えられる。この状態では、出力軸１２ａの回転トルクの大部分は、一方の端部伝達部材１８から中間伝達部材１７に直接伝達され、中間伝達部材１７に伝達されたトルクの大部分は、中間伝達歯２１から他方の端部伝達部材１８に直接伝達される。また、残りのトルクは、上述したトルクが小さい場合と同様にして、出力軸１２ａからウォーム７ａに伝達される。

【0061】

本例では、電動モータ６の出力軸１２ａの回転方向を反転させる際にも、一方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３７および他方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３７と、中間伝達部材１７の中間伝達歯２１との、それぞれの周方向側面同士の当接の勢いを、一方の弾性部材１９および他方の弾性部材１９の弾性変形により弱められるため、当接に伴う異音の発生が抑えられる。

【0062】

本例では、隣り合う１対の中間伝達歯２１の互いに対向する周方向側面は、互いに平行な平面になっており、かつ、端部伝達歯３７の周方向両側面も、互いに平行な平面になっている。ただし、本発明を実施する場合には、トルク伝達時に中間伝達歯２１と端部伝達歯３７との周方向側面同士が面で当接（面接触）しやすくなるように、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の互いに対向する周方向側面同士を互いに傾斜させる構成と、端部伝達歯３７の周方向両側面同士を互いに傾斜させる構成とのうちの、少なくとも一方の構成を採用することもできる。

【0063】

以上のように、本例の電動式パワーステアリング装置は、トルク伝達用継手１６の捩り剛性が、伝達するトルクが小さい場合には小さくなり、伝達するトルクが大きい場合には大きくなるといった、２段階特性を有する。ただし、本発明を実施する場合には、たとえば、１対の端部伝達部材１８同士で周方向隙間αの大きさを互いに異ならせたりすることによって、トルク伝達用継手１６の捩り剛性を２段階よりも多くすることもできる。

【0064】

１対の端部伝達部材１８のそれぞれに関して、端部伝達歯３７と弾性部材１９との係合部、および、端部伝達歯３７と中間伝達歯２１との係合部に、それぞれ径方向隙間β、γ、ε、ηが介在する。また、１対の端部伝達部材１８のそれぞれの軸方向内端面３４同士の間の軸方向距離Ｌ₃₄が、結合体３５を構成する隔壁部２７の軸方向幅寸法Ｗ₂₇よりも大きくなっている（Ｌ₃₄＞Ｗ₂₇）。このため、結合体３５と１対の端部伝達部材１８との中心軸同士の傾きを無理なく許容することができる。

【0065】

したがって、本例では、電動モータ６の出力軸１２ａの軸ずれや偏心、および、ウォーム７ａの軸ずれや傾きや偏心などの、ミスアライメントが発生しても、１対の端部伝達部材１８の中心軸に対して結合体３５の中心軸が無理なく傾斜することにより、滑らかなトルク伝達を行うことが可能となる。また、一方の端部伝達部材１８と結合体３５との間で許容されるミスアライメントと、他方の端部伝達部材１８と結合体３５との間で許容されるミスアライメントとの和が、出力軸１２ａとウォーム７ａとの間で許容されるミスアライメントになる。このため、出力軸１２ａとウォーム７ａとの間のミスアライメントを適正に許容することができる。

【0066】

本例では、径方向隙間β、γ、ε、ηに関して、β＜γ、および、ε＜ηの関係が成立する。このため、１対の端部伝達部材１８同士の間で、大きな偏心や傾きなどが生じた場合でも、弾性部材１９の存在に基づいて、隣り合う１対の端部伝達歯３７の間部分の底面が、中間伝達歯２１の先端面に当接したり、端部伝達歯３７の先端面が、隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分の底面に当接したりすることが防止される。仮にこれらの面同士が当接した場合でも、当接の勢いは、弾性部材１９の弾性変形により弱められるため、当接に伴う異音の発生は抑えられる。

【0067】

本例では、中間伝達歯が、中間伝達部材の径方向内側部に備えられており、端部伝達歯が、１対の端部伝達部材の径方向外側部に備えられている。ただし、本発明を実施する場合には、中間伝達歯が、中間伝達部材の径方向外側部に備えられ、端部伝達歯が、端部伝達部材の径方向内側部に備えられている構成を採用することもできる。この場合、隔壁部は、径方向外側に伸長する。

【0068】

本例では、弾性部材は、一方の端部伝達部材に係合する弾性部材と、他方の端部伝達部材に係合する弾性部材とからなる１対の弾性部材により構成されている。ただし、本発明を実施する場合には、弾性部材は、一方の端部伝達部材に係合する部分と他方の端部伝達部材に係合する部分とを含む１個の弾性部材により構成することもできる。この場合、弾性部材の有する弾性を利用して、弾性部材を中間伝達部材に組み付けることが可能である。

【0069】

本発明を実施する場合には、中間伝達部材と弾性部材との相対回転を阻止することができれば、中間伝達部材の係合凸部の数および円周方向位置、並びに、弾性部材の係合凹部の数および円周方向位置についても、特に問われない。

【0070】

本発明を実施する場合には、１対の端部伝達部材のそれぞれに、中間伝達部材と弾性部材との結合体の軸方向側面に対向する鍔部を備えた構造を採用することもできる。このような構造を採用する場合には、トルク伝達用継手を電動式パワーステアリング装置に組み付けた状態で、１対の端部伝達部材の鍔部同士の間の軸方向距離を、前記結合体の軸方向幅寸法よりも若干大きくする。

【0071】

さらに、本発明は、弾性部材を備えていないトルク伝達用継手にも適用可能である。

【0072】

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図１２を用いて説明する。本例では、中間伝達部材１７の隔壁部２７ａは、１対の突出部４０を有する。１対の突出部４０は、中間伝達歯２１よりも径方向内側に位置する、隔壁部２７ａの径方向中央部に配置され、軸方向両側に突出する。図示の例では、突出部４０の形状は、部分球状である。トルク伝達用継手１６を電動式パワーステアリング装置に組み付けた状態で、１対の突出部４０は、出力軸１２ａの先端面３８とウォーム７ａの基端面３９とに、軸方向に対向する。また、隔壁部２７ａが出力軸１２ａの先端面３８とウォーム７ａの基端面３９との間の中央位置に存在する状態で、１対の突出部４０と、出力軸１２ａの先端面３８およびウォーム７ａの基端面３９との間には、それぞれ軸方向の隙間が介在する。

【0073】

本例では、１対の端部伝達部材１８に対して、結合体３５が軸方向に変位したり、傾斜したりした場合には、出力軸１２ａの先端面３８やウォーム７ａの基端面３９に、突出部４０が当接する。これにより、隔壁部２７ａのうちで突出部４０から外れた部分が、出力軸１２ａの先端面３８やウォーム７ａの基端面３９や端部伝達部材１８の軸方向内端面３４に面接触することが防止される。この結果、１対の端部伝達部材１８に対して結合体３５を傾斜させやすくなるため、出力軸１２ａに対してウォーム７ａを揺動させやすくなる。なお、本発明を実施する場合、突出部４０の形状は、本例と異ならせることもできる。また、突出部４０のそれぞれが常に出力軸１２ａの先端面３８およびウォーム７ａの基端面３９に当接した構成を採用することもできる。実施の形態の第２例のその他の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

【0074】

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図１３を用いて説明する。本例では、中間伝達部材１７は、隔壁部２７ｂの径方向中央部に、円形の通孔４１を有する。図示の例では、通孔４１の直径寸法（隔壁部２７ｂの内径寸法）は、端部伝達部材１８の端部筒部３６の内径寸法と等しい。ただし、本発明を実施する場合、端部伝達部材１８の軸方向内端面３４の少なくとも一部が隔壁部２７ｂに対して軸方向に対向していれば、通孔４１の直径寸法は、本例と異ならせることもできる。本例では、通孔４１を設けた分、中間伝達部材１７の軽量化を図ることができる。実施の形態の第３例のその他の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。

【符号の説明】

【0075】

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ハウジング
４ ウォームホイール
５ ウォーム歯
６ 電動モータ
７、７ａ ウォーム
８ 転がり軸受
９ 転がり軸受
１０ 押圧駒
１１ コイルばね
１２、１２ａ 出力軸
１３ スプライン孔
１４ スプライン軸部
１５ 付勢機構
１６ トルク伝達用継手
１７ 中間伝達部材
１８ 端部伝達部材
１９ 弾性部材
２０ 中間筒部
２１ 中間伝達歯
２２ 周方向凹部
２３ 内径側周面
２４ 外径側周面
２５ 覆い部
２６ 係合凸部
２７、２７ａ、２７ｂ 隔壁部
２８ 爪部
２９ 係合凹部
３０ 挿通孔
３１ 係合梁
３２ 弾性突起
３３ 周方向凸部
３４ 軸方向内端面
３５ 結合体
３６ 端部筒部
３７ 端部伝達歯
３８ 先端面
３９ 基端面
４０ 突出部
４１ 通孔

【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】