(57)【要約】      （修正有）【課題】実用性の高い車両用操舵力伝達装置を提供する。【解決手段】第１シャフト８８と、そのシャフトと所定距離ｄズレて配設された第２シャフト６４と、(a)第１シャフト８８の回転軸線から上記距離より離れた位置Ｌにおいて回転軸線方向に突出する第１シャフト８８の突出部１２２と、(b)第２シャフト端部に形成された溝１５０とを有し、溝１５０に突出部１２２を係合させて、第２シャフト６４の回転を、２本のシャフトの回転位相の差を変化させつつ、第１シャフト８８に伝達する回転伝達機構とを備えた操舵力伝達装置において、突出部１２２が、回転可能とされるとともに、溝１５０を区画する１対の側壁面１５２の各々に向かい合うようにして配置された１対の接触面１２８を有し、接触面１２８が側壁面１５２に接触しつつ溝１５０内を摺動するように構成する。このように構成すれば接触部分の面積を大きくし負荷を分散させることが可能となる。【選択図】図４
2010111299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結され、回転可能に配設された第１シャフトと、
前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との他方に一端部が連結され、前記第１シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離だけズレた状態で回転可能に配設された第２シャフトと、
(A) 前記第１シャフトの他端部において、その第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、(B) 前記第２シャフトの他端部において、その第２シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、前記第１シャフトの係合部を係合させるとともに、その係合部の前記第２シャフトの径方向における移動を許容する案内通路とを含んで構成され、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの一方の回転によって、その第１シャフトおよび第２シャフトのそれぞれの回転位相の差である回転位相差を変化させつつ、他方が回転するように構成された回転伝達機構と
を備えた車両用操舵力伝達装置であって、
前記第１シャフトが、(i) それの本体部である第１シャフト本体部と、(ii) その第１シャフト本体部の前記第２シャフト側の端部において、その第１シャフト本体部と一体的に設けられ、その第１シャフト本体部から前記第１シャフトの径方向に突出する第１シャフト鍔部と、(iii) 前記第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置において、前記第１シャフト鍔部から前記第２シャフトの側に向かって、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に突出し、前記回転伝達機構の係合部として機能する突出部とを有し、
前記第２シャフトが、(i) それの本体部である第２シャフト本体部と、(ii) その第２シャフト本体部の前記第１シャフト側の端部において、その第２シャフト本体部と一体的に設けられ、その第２シャフト本体部から前記第２シャフトの径方向に突出する第２シャフト鍔部と、(iii) その第２シャフト鍔部において、その第２シャフト鍔部の前記第１シャフト側の端面に開口するとともに前記第２シャフトの径方向に延びるように設けられ、前記第１シャフトの突出部が嵌り入るとともにその突出部を挟む１対の側壁面を有し、前記回転伝達機構の案内通路として機能する径方向溝とを有し、
前記突出部が、
前記第１シャフト鍔部に対して前記回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされ、
前記１対の側壁面に対応して設けられ、それぞれが、前記１対の側壁面の自身に対応するものに向かい合うようにして配置された１対の接触面を有し、かつ、前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、少なくとも前記１対の接触面の一方が前記１対の側壁面の一方に接触した状態で前記径方向溝内を摺動する車両用操舵力伝達装置。
【請求項２】
前記１対の接触面と前記１対の側壁面との少なくとも一方が、低摩擦材によって形成されている請求項１に記載の車両用操舵力伝達装置。
【請求項３】
前記突出部が、前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記１対の接触面の一方が前記１対の側壁面の一方に接触し、かつ、前記１対の接触面の他方が前記１対の側壁面の他方に接触した状態で前記径方向溝内を摺動する請求項２に記載の車両用操舵力伝達装置。
【請求項４】
前記突出部が、(i)前記１対の側壁面に対応して設けられ、それぞれが、自身の一方の面が前記１対の側壁面の自身に対応するものに向かい合うようにして配置されるとともに、低摩擦材によって板状に形成された１対の板状低摩擦部材と、(ii)それら１対の低摩擦部材の間に配置され、前記第１シャフト鍔部に対して前記回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされた基体と、(iii)前記１対の板状低摩擦部材に対応して設けられ、それぞれが、前記基体と前記１対の板状低摩擦部材の自身に対応するものの前記一方の面とは反対の面との間に介装された１対の弾性体とを有し、
前記１対の板状低摩擦部材の各々の前記一方の面が、前記１対の接触面の各々として機能し、かつ、
前記１対の板状低摩擦部材の各々が、前記１対の弾性体の自身に対応するものの弾性力によって前記１対の側壁面の自身に対応するものに押付けられた状態で、前記１対の板状低摩擦部材の一方の前記一方の面が、前記１対の側壁面の一方に接触し、かつ、前記１対の板状低摩擦部材の他方の前記一方の面が、前記１対の側壁面の他方に接触する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。
【請求項５】
前記第２シャフト鍔部が、(i)自身の前記第１シャフト側の端面に開口するとともに前記第２シャフトの径方向に延びる径方向凹所と、(ii)その径方向凹所内において前記径方向凹所の延びる方向に延びるように配置され、それぞれが、自身の一方の面が前記１対の側壁面の各々として機能し、低摩擦材によって板状に形成された１対の板状低摩擦部材と、(iii)前記１対の板状低摩擦部材に対応して設けられ、それぞれが、前記１対の板状低摩擦部材の自身に対応するものの前記一方の面とは反対の面と前記径方向凹所を区画する壁面との間に介装された１対の弾性体とを有し、かつ、
前記１対の板状低摩擦部材の各々が、前記１対の弾性体の自身に対応するものの弾性力によって前記１対の接触面の自身に対応するものに押付けられた状態で、前記１対の接触面の一方が、前記１対の板状低摩擦部材の一方の前記一方の面に接触し、かつ、前記１対の接触面の他方が、前記１対の板状低摩擦部材の他方の前記一方の面に接触する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング操作部材に入力された操舵力を転舵装置に伝達する車両用操舵力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結されるシャフト（以下、「第１シャフト」という場合がある）の回転位相と、他方に一端部が連結されるシャフト（以下、「第２シャフト」という場合がある）の回転位相との差である回転位相差を変化させつつ、第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転を他方に伝達する回転伝達機構を備えた車両用操舵力伝達装置の開発が進められている。下記特許文献には、その回転伝達機構を備えた操舵力伝達装置の一例が記載されている。
【特許文献１】特開平５−１７８２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記回転伝達機構は、第１シャフトの他端部に設けられた突出部と、第２シャフトの他端部に設けられた１対の側壁面を有する溝とを備えている。その突出部が１対の側壁面によって挟まれた状態で溝に係合することで、２本のシャフトが連結されており、突出部が１対の側壁面の一方に接触して２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されている。突出部および１対の側壁面の一方に伝達される回転力は比較的大きく、突出部のその一方の側壁面への接触部分への負荷は比較的大きくなる。このため、突出部の側壁面への接触部分への大きな負荷によって回転伝達機構の耐久性が低下する虞がある。上記回転伝達機構を備えた車両用操舵力伝達装置は、未だ開発途上であり、そのような問題を始めとする種々の問題を抱え、改良の余地を多分に残すものとなっている。そのため、種々の改良を施すことによって、その操舵力伝達装置の実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用操舵力伝達装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の車両用操舵力伝達装置は、第１シャフトと、その第１シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離ズレた状態で配設された第２シャフトと、(A)第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に上記所定距離より離れた位置において、その第１シャフトの本体部からその第１シャフトの径方向に突出するその第１シャフトの鍔部から第１シャフトおよび第２シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に突出した状態でその鍔部に設けられた第１シャフトの突出部と、(B)第２シャフトの他端部においてその第２シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、第１シャフトの突出部が嵌り入るとともにその突出部を挟む１対の側壁面を有し、突出部の第２シャフトの径方向における移動を許容する径方向溝とを含んで構成され、第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転を、回転位相差を変化させつつ、他方に伝達する回転伝達機構とを備えた操舵力伝達装置であって、第１シャフトの突出部が、 第１シャフトの鍔部に対して回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされるとともに、１対の側壁面の自身に対応するものに向かい合うようにして配置された１対の接触面を有し、２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達される際に、少なくとも１対の接触面の一方が１対の側壁面の一方に接触した状態で径方向溝内を摺動するように構成される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の車両用操舵力伝達装置は、２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達される際に、突出部が１対の側壁面の少なくとも一方に面接触する構造とされている。したがって、本発明の車両用操舵力伝達装置によれば、突出部の側壁面への接触部分の負荷を分散させることが可能となり、回転伝達機構、特に突出部の耐久性を向上させることが可能となる。このような利点から、本発明の装置によれば、回転伝達機構を備えた操舵力伝達装置の実用性を高くすることが可能となる。
【発明の態様】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項ないし（５）項が、それぞれ、請求項１ないし請求項５に相当する。
【０００７】
（１）運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結され、回転可能に配設された第１シャフトと、
前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との他方に一端部が連結され、前記第１シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離だけズレた状態で回転可能に配設された第２シャフトと、
(A) 前記第１シャフトの他端部において、その第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、(B) 前記第２シャフトの他端部において、その第２シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、前記第１シャフトの係合部を係合させるとともに、その係合部の前記第２シャフトの径方向における移動を許容する案内通路とを含んで構成され、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの一方の回転によって、その第１シャフトおよび第２シャフトのそれぞれの回転位相の差である回転位相差を変化させつつ、他方が回転するように構成された回転伝達機構と
を備えた車両用操舵力伝達装置であって、
前記第１シャフトが、(i) それの本体部である第１シャフト本体部と、(ii) その第１シャフト本体部の前記第２シャフト側の端部において、その第１シャフト本体部と一体的に設けられ、その第１シャフト本体部から前記第１シャフトの径方向に突出する第１シャフト鍔部と、(iii) 前記第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置において、前記第１シャフト鍔部から前記第２シャフトの側に向かって、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に突出し、前記回転伝達機構の係合部として機能する突出部とを有し、
前記第２シャフトが、(i) それの本体部である第２シャフト本体部と、(ii) その第２シャフト本体部の前記第１シャフト側の端部において、その第２シャフト本体部と一体的に設けられ、その第２シャフト本体部から前記第２シャフトの径方向に突出する第２シャフト鍔部と、(iii) その第２シャフト鍔部において、その第２シャフト鍔部の前記第１シャフト側の端面に開口するとともに前記第２シャフトの径方向に延びるように設けられ、前記第１シャフトの突出部が嵌り入るとともにその突出部を挟む１対の側壁面を有し、前記回転伝達機構の案内通路として機能する径方向溝とを有し、
前記突出部が、
前記第１シャフト鍔部に対して前記回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされ、
前記１対の側壁面に対応して設けられ、それぞれが、前記１対の側壁面の自身に対応するものに向かい合うようにして配置された１対の接触面を有し、かつ、前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、少なくとも前記１対の接触面の一方が前記１対の側壁面の一方に接触した状態で前記径方向溝内を摺動する車両用操舵力伝達装置。
【０００８】
第１シャフトの他端部に設けられた突出部と、第２シャフトの他端部に設けられた１対の側壁面を有する径方向溝とを備え、その突出部が１対の側壁面によって挟まれた状態で径方向溝に係合するとともに、それら１対の側壁面によって突出部の第２シャフトの周方向への移動を禁止する構造の回転伝達機構においては、突出部が１対の側壁面の一方に接触して２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されている。このため、突出部の側壁面への接触部分への大きな負荷によって回転伝達機構の耐久性が低下する虞がある。特に、円筒形状の突出部が径方向溝に係合される構造の回転伝達機構においては、円筒形状の突出部と側壁面とは線接触するため、突出部の側壁面への接触部分の面積は極めて小さく、突出部の側壁面への接触部分の面圧は相当大きなものとなる。
【０００９】
本項に記載された車両用操舵力伝達装置は、２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達される際に、突出部が１対の側壁面の少なくとも一方に面接触する構造とされている。突出部の側壁面への接触部分の面積が大きくなれば、その接触部分の負荷が比較的広い面積のところに分散される。つまり、極端に狭い範囲に負荷がかかることがなくなり、その接触部分の面圧が低下する。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置によれば、突出部の側壁面への接触部分の面圧を低下させることが可能となり、回転伝達機構、特に突出部の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１０】
本項に記載された「回転伝達機構」は、第１シャフトの回転角と第２シャフトの回転角との差を変化させるものである。ここで、２本のシャフトの回転角差（回転位相差）の無い状態の２本のシャフトのうちのステアリング操作部材に連結されるシャフト（以下、「操作部材側シャフト」という場合がある）の回転角を、基準回転角と定義し、その回転伝達機構について、具体的に説明する。例えば、操作部材側シャフトが上記基準回転角から回転すると、操作部材側シャフトが１８０°回転するまでは、２本のシャフトのうちの転舵装置に連結されるシャフト（以下、「転舵装置側シャフト」という場合がある）の回転角は、操作部材側シャフトの回転角より小さいものとなる。あるいは、転舵装置側シャフトの回転角は、操作部材側シャフトの回転角より大きいものとなる。そして、操作部材側シャフトが１８０°回転すると、転舵装置側シャフトも１８０°回転し、２本のシャフトの回転角の差がなくなる。
【００１１】
つまり、操作部材側シャフトが基準回転角から１８０°まで回転する際に、回転角差が０から増加し、途中から減少して０に到るのである。この場合、操作部材側シャフトの回転速度に対する転舵装置側シャフトの回転速度の比であるギヤ比は、操作部材側シャフトが基準回転角から１８０°まで回転するにつれて大きく、あるいは、小さくなる。そして、例えば、ギヤ比が、操作部材側シャフトが回転するにつれて大きくなるように構成するとともに、基準回転角が、ステアリング操作部材が車輪の転舵中立位置に対応する位置、つまり、中立操作位置にあるときの状態での操作部材側シャフトの回転角とすれば、ステアリング操作部材の操作角が小さい場合においては、穏やかで安定感のあるハンドリングを実現し、ステアリング操作部材の操作角が大きくなるにつれて、レスポンスの良いハンドリングを実現することが可能である。したがって、本項に記載された「操舵力伝達装置」を搭載した車両においては、電磁モータ等のアクチュエータに依拠してステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵量を変更するステアリングシステム、いわゆる操舵転舵比可変ステアリングシステム（ＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering）システム）等を搭載することなく、ステアリング操作部材の操作フィーリングを上述したように変化させることができるのである。
【００１２】
本項に記載の「第１シャフト鍔部」と「第２シャフト鍔部」との各々は、各シャフトの本体部の外周面の一部から各シャフトの径方向に突出するものであってもよく、各シャフトの本体部の外周面の全周にわたって各シャフトの径方向に突出するもの、具体的に言えば、例えば、円形状のフランジ部であってもよい。本項に記載の「径方向溝」は、突出部を挟む１対の側壁面を有していればよく、溝の底は有っても無くてもよい。つまり、「径方向溝」は、第２シャフト鍔部の一方の端面から他方の端面に貫通する構造であってもよい。また、転舵装置側シャフトの一端部と転舵装置との連結、もしくは、操作部材側シャフトの一端部と操作部材との連結は、それらが直接的に連結されるものであってもよく、それらの間にイタミディエイトシャフト，ユニバーサルジョイント等を介して連結されるものであってもよい。
【００１３】
（２）前記１対の接触面と前記１対の側壁面との少なくとも一方が、低摩擦材によって形成されている(1)項に記載の車両用操舵力伝達装置。
【００１４】
２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達される際に突出部が側壁面に面接触する構造の操舵力伝達装置においては、突出部の径方向溝内の円滑な移動を担保すべく、突出部の摺動抵抗は低いことが望ましい。本項に記載の操舵力伝達装置によれば、突出部の摺動抵抗を低くすることが可能となり、突出部の径方向溝内の円滑な移動を担保することが可能となる。
【００１５】
本項に記載の「低摩擦材」は、少なくとも表面を形成するものであればよい。つまり、接触面、若しくは、側壁面を構成する部材全てが「低摩擦部材」によって形成されてもよく、接触面、若しくは、側壁面を構成する部材の表面のみが「低摩擦部材」によって形成されてもよい。また、後に詳しく説明するように、突出部を１対の側壁面の両方に同時に接触させて、突出部の径方向溝内でのガタ防止が施された操舵力伝達装置においては、確実にガタを防止するべく、突出部と１対の側壁面とのクリアランス（隙間）はマイナスクリアランスとされることがある。このような構造の装置においては、低摩擦材が弾性変形し難いものであれば、１対の接触面と１対の側壁面との少なくとも一方が低摩擦材によって形成されても、突出部の径方向溝内の円滑な移動を担保することが困難である。このため、突出部が１対の側壁面の両方と同時に接触する構造とされた操舵力伝達装置においては、「低摩擦材」はある程度弾性変形可能であることが望ましく、例えば、自己潤滑性のプラスチック，低摩擦ナイロン，ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂等を「低摩擦材」として採用することが望ましい。
【００１６】
（３）前記突出部が、前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記１対の接触面の一方が前記１対の側壁面の一方に接触し、かつ、前記１対の接触面の他方が前記１対の側壁面の他方に接触した状態で前記径方向溝内を摺動する(2)項に記載の車両用操舵力伝達装置。
【００１７】
突出部の径方向溝内での円滑な移動を担保すべく、突出部と１対の側壁面との間にクリアランス（隙間）が設けられている構造の回転伝達機構が存在する。しかし、そのクリアランスがバックラッシュとなって走行時に異音，振動等が生じる虞が有る。さらに、ステアリング操作部材の切り始め，切り返し時等には、突出部と側壁面とが接触するまでは、２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されないため、運転者がスアリング操作部材の操作フィーリングに違和感を感じる虞がある。本項に記載の操舵力伝達装置は、突出部の接触面と側壁面との少なくとも一方が低摩擦材によって形成されるとともに、突出部が１対の側壁面の両方に同時に接触する構造とされている。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置によれば、突出部の円滑な移動を担保するとともに、突出部の１対の側壁面の間でのガタつきに起因する種々の問題、具体的には、走行時の異音，振動、操作フィーリングの違和感等を解消することが可能となる。
【００１８】
（４）前記突出部が、(i)前記１対の側壁面に対応して設けられ、それぞれが、自身の一方の面が前記１対の側壁面の自身に対応するものに向かい合うようにして配置されるとともに、低摩擦材によって板状に形成された１対の板状低摩擦部材と、(ii)それら１対の低摩擦部材の間に配置され、前記第１シャフト鍔部に対して前記回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされた基体と、(iii)前記１対の板状低摩擦部材に対応して設けられ、それぞれが、前記基体と前記１対の板状低摩擦部材の自身に対応するものの前記一方の面とは反対の面との間に介装された１対の弾性体とを有し、
前記１対の板状低摩擦部材の各々の前記一方の面が、前記１対の接触面の各々として機能し、かつ、
前記１対の板状低摩擦部材の各々が、前記１対の弾性体の自身に対応するものの弾性力によって前記１対の側壁面の自身に対応するものに押付けられた状態で、前記１対の板状低摩擦部材の一方の前記一方の面が、前記１対の側壁面の一方に接触し、かつ、前記１対の板状低摩擦部材の他方の前記一方の面が、前記１対の側壁面の他方に接触する(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。
【００１９】
（５）前記第２シャフト鍔部が、(i)自身の前記第１シャフト側の端面に開口するとともに前記第２シャフトの径方向に延びる径方向凹所と、(ii)その径方向凹所内において前記径方向凹所の延びる方向に延びるように配置され、それぞれが、自身の一方の面が前記１対の側壁面の各々として機能し、低摩擦材によって板状に形成された１対の板状低摩擦部材と、(iii)前記１対の板状低摩擦部材に対応して設けられ、それぞれが、前記１対の板状低摩擦部材の自身に対応するものの前記一方の面とは反対の面と前記径方向凹所を区画する壁面との間に介装された１対の弾性体とを有し、かつ、
前記１対の板状低摩擦部材の各々が、前記１対の弾性体の自身に対応するものの弾性力によって前記１対の接触面の自身に対応するものに押付けられた状態で、前記１対の接触面の一方が、前記１対の板状低摩擦部材の一方の前記一方の面に接触し、かつ、前記１対の接触面の他方が、前記１対の板状低摩擦部材の他方の前記一方の面に接触する(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。
【００２０】
上記２つの項に記載の操舵力伝達装置においては、１対の接触面と１対の側壁面との一方が低摩擦材によって形成されるとともに、その一方が弾性力によって他方に押付けられることで突出部の径方向溝内でのガタつきが防止されている。詳しく言えば、前者の項に記載の操舵力伝達装置においては、突出部の接触面が低摩擦材によって形成されるとともに、接触面が弾性力によって側壁面に押付けられた状態で突出部が１対の側壁面の両方に同時に接触しており、後者の項に記載の操舵力伝達装置においては、径方向溝の側壁面が低摩擦材によって形成されるとともに、側壁面が弾性力によって接触面に押付けられた状態で突出部が１対の側壁面の両方に同時に接触している。したがって、上記２つの項に記載の操舵力伝達装置によれば、突出部の径方向溝内での円滑な移動を担保しつつ、突出部の径方向溝内でのガタつきを確実に防止することが可能となる。
【００２１】
（６）前記突出部の摺動が許容される方向における前記１対の接触面の各々の長さが、前記１対の側壁面の間隔の１／２以上である(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。
【００２２】
突出部の側壁面への接触部分の面積が大きいほど、シャフトの回転伝達時のその接触部分の面圧を低下させることが可能となり、突出部の負担を軽減することが可能となる。本項に記載の操舵力伝達装置によれば、接触面積を大きくすることが可能となり、シャフトの回転伝達時の突出部の負担を効果的に軽減することが可能となる。
【００２３】
（７）前記突出部の摺動が許容される方向における前記１対の接触面の各々の長さが、前記１対の側壁面の間隔の２倍以下である(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。
【００２４】
突出部の側壁面への接触部分の面圧を低下させるという観点からすれば、その接触部分の面積を大きくするべく、接触面を突出部の摺動方向に長くすることは望ましい。しかし、突出部の接触面がその方向に長くなれば、径方向溝の側壁面も第２シャフトの径方向に長くなり、操舵力伝達装置も大型化する。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置によれば、突出部の上記接触部分の面圧を低下させるとともに、装置の大型化を抑制することが可能となる。
【実施例】
【００２５】
以下、請求可能発明の実施例および変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００２６】
＜車両用ステアリングシステムの全体構成＞
図１に、実施例の車両用操舵力伝達装置を備えたステアリングシステムの全体構成を示す。本ステアリングシステムは、運転者によって操作されるステアリング操作部材としてのステアリングホイール１０と、一端部においてステアリングホイール１０を保持する操舵力伝達装置１２と、車輪を転舵する転舵装置１４と、操舵力伝達装置１２と転舵装置１４との間に位置するインタミディエイトシャフト（以下、「Ｉ／Ｍシャフト」と略す場合がある）１６とを含んで構成されている。さらに、Ｉ／Ｍシャフト１６の一端部と操舵力伝達装置１２の備える出力シャフト１８とは、ユニバーサルジョイント２０によって連結され、Ｉ／Ｍシャフト１６の他端部と転舵装置１４の備える入力シャフト２２の一端部とは、もう１つのユニバーサルジョイント２４によって連結されている。
【００２７】
本システムは、図１において右側、つまり、ステアリングホイール１０側が車両後方を、左側、つまり、転舵装置１４側が車両前方を向くように配設されており、Ｉ／Ｍシャフト１６は、車室とエンジン室とを区画するダッシュパネル２６に設けられた穴を通るようにして配設されており、Ｉ／Ｍシャフト１６のその穴を通る部分はブーツ２８に被われている。
【００２８】
転舵装置１４は、入力シャフト２２と、外殻部材としてのハウジング３０と、車輪を転舵するための転舵ロッド３２とを備えており、その転舵ロッド３２は、それの軸線方向に移動可能にそのハウジング３０に保持されるとともに、車幅方向に延びるように配設されている。転舵ロッド３２は、それの両端部が、左右の前輪の各々を保持するステアリングナックル（図示省略）に連結されている。また、入力シャフト２２は、ハウジング３０に回転可能に保持され、そのハウジング３０内において、転舵ロッド３２と係合している。入力シャフト２２の車両前方側の端部にはピニオン（図示省略）が形成されており、転舵ロッド３２の軸線方向における中間部に形成されたラック（図示省略）がそのピニオンと噛合することで、転舵ロッド３２と入力シャフト２２とが係合しているのである。
【００２９】
操舵力伝達装置１２は、いわゆるステアリングコラムとして構成されたものであり、インパネリインフォースメント３４に設けられたステアリングサポート３６において、車体の一部に固定支持される。操舵力伝達装置１２は、支持された状態では、図に示すように、車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で配置されることになる。操舵力伝達装置１２には、それの前方部に前方ブラケット３８が設けられるとともに、その前方ブラケット３８より車両後方側にブレークアウェイブラケット（以下、「Ｂ.Ａ.ＢＫＴ」と略す場合がある）４０が設けられており、それら前方ブラケット３８とＢ.Ａ.ＢＫＴ４０との各々が、ステアリングサポート３６に取り付けられることで、操舵力伝達装置１２は、２箇所において支持される。支持された操舵力伝達装置１２は、後方に位置する部分がインパネ４２から車両後方側に突出する状態とされ、その突出する後端部に、ステアリングホイール１０が取り付けられている。操舵力伝達装置１２のインパネ４２から突出する部分は、コラムカバー４４によって覆われ、また、下部は、インパネロアカバー４６によってカバーされる。
【００３０】
図２に、操舵力伝達装置１２の側面断面図を示す。操舵力伝達装置１２は、大きくは、ステアリングホイール１０を保持するとともに軸線方向に伸縮可能とされたコラムセクション５０と、電動式パワーステアリング機能を実現する主体となるＥＰＳセクション５２とに区分することができ、それら２つのセクション５０，５２が一体化されたものとなっている。以下、それら各セクションについて、順に説明する。
【００３１】
コラムセクション５０は、ステアリングホイール１０を車両後方側の端部において保持するメインシャフト５４と、そのメインシャフト５４を挿通させた状態で回転可能に保持するハウジングとしてのコラムチューブ５６とを含んで構成されている。メインシャフト５４は、車両後方側つまり上方側に位置させられるアッパシャフト５８と、車両前方側つまり下方側に位置させられるロアシャフト６０とを含んで構成されている。アッパシャフト５８はパイプ状に、ロアシャフト６０はロッド状に形成され、アッパシャフト５８の前方部にロアシャフト６０の後方部が挿入されている。アッパシャフト５８とロアシャフト６０とはスプライン嵌合されており、アッパシャフト５８とロアシャフト６０とは、回転軸線方向に相対移動可能かつ相対回転不能な状態で接続されている。つまり、メインシャフト５４は、回転軸線方向に伸縮可能な構造とされている。なお、ロアシャフト６０は、それの後方側のシャフト本体部６２と、そのシャフト本体部６２の前方側のそのシャフト本体部６２の外径より大きな外径の鍔部としての円形フランジ部６４とから構成されており、その円形フランジ部６４において、後に説明するＥＰＳセクション５２に連結されている。なお、本操舵力伝達装置１２では、ロアシャフト６０のシャフト本体部６２とアッパシャフト５８とによって、メインシャフト５４のシャフト本体部が構成されている。
【００３２】
コラムチューブ５６は、車両後方側（上方）に位置させられるアッパチューブ６６と、車両前方側（下方）に位置させられるロアチューブ６８とを含んで構成されている。アッパアチューブ６６およびロアチューブ６８は、ともに筒状のものであり、アッパチューブ６６の前方部にロアチューブ６８の後方部が嵌入されている。ロアチューブ６８は、段付形状とされており、それの後方の部分においてアッパチューブ６６の内径より小さな外径の小径部７０と、前方の部分においてアッパチューブ６６の内径より大きな外形の大径部７２と、小径部７０と大径部７２とをつなぐ段差部７４とを有している。ロアチューブ６８の小径部７０とアッパチューブ６６との間には、図示を省略するライナが設けられており、このライナを介することによって、ロアチューブ６８がアッパチューブ６６にがたつきなく嵌入されるとともに、アッパチューブ６６とロアチューブ６８との回転軸線方向の相対移動を容易ならしめている。つまり、コラムチューブ５６は、回転軸線方向に伸縮可能な構造とされている。
【００３３】
また、アッパチューブ６６の後端部とロアチューブ６８の前端部とには、それぞれ、ラジアルベアリング７６，７８が設けられ、コラムチューブ５６は、それらベアリング７６，７８を介して、メインシャフト５４を回転可能に保持している。このような構造とされていることで、コラムセクション５０は、メインシャフト５４の回転を担保しつつ、伸縮可能とされているのである。
【００３４】
図３に、ＥＰＳセクション５２の側面断面図を示す。ＥＰＳセクション５２は、ステアリングホイール１０に加えられた操作力を転舵装置１４に対して出力するための出力シャフト１８と、動力源としての電磁モータ８０を有してそのモータ８０によって出力シャフト１８の回転出力を助勢する助勢装置８２と、出力シャフト１８を回転可能に保持するとともに助勢装置８２を収容するＥＰＳハウジング８４とを含んで構成されている。出力シャフト１８は、出力側シャフト８６，入力側シャフト８８，トーションバー９０の３つが一体化されたものとして構成されている。出力側シャフト８６は、ＥＰＳハウジング８４の車両前方側から延出しており、その延出する部分において、ユニバーサルジョイント２０を介して、Ｉ／Ｍシャフト１６に接続され、転舵装置１４へ回転を出力する。
【００３５】
出力側シャフト８６は、中空構造とされており、その出力側シャフト８６の車両後方側の部分に入力側シャフト８８が挿入している。出力側シャフト８６の内周面と入力側シャフト８８の外周面との間には、軸受９２が介在させられており、出力側シャフト８６と入力側シャフト８８とは相対回転可能とされている。入力側シャフト８８は、車両前方側の端面に開口して回転軸線方向に延びる有底穴を有している。トーションバー９０の一端部は、その有低穴の底部にピン９４によって固定されており、また、トーションバー９０のもう一方の端部は、出力側シャフト８６を回転軸線方向に貫通する貫通穴の前方側の端部にピン９６によって固定されている。このような構成により、出力シャフト１８は、トーションバー９０の捩りを許容し、その分だけ自身も捩じられるものとされているのである。また、出力側シャフト８６は、その外周において２つのラジアルベアリング９８，１００を介してＥＰＳハウジング８４に回転可能に保持され、入力側シャフト８８は、その外周においてニードルベアリング１０２を介してＥＰＳハウジング８４に回転可能に保持されている。
【００３６】
助勢装置８２は、上記電磁モータ８０と、その電磁モータ８０のモータ軸に連結されたウォーム１０４と、そのウォーム１０４に噛合させられるウォームホイール１０６とを含んで構成されている。そのウォームホイール１０６は、出力シャフト１８の出力側シャフト８６に固定されており、出力側シャフト８６に対して相対回転不能とされている。このような構造により、電磁モータ８０によってウォーム１０４に回転力が付与され、ウォームホイール１０６に回転力が付与される。つまり、助勢装置８２は、電磁モータ８０によって出力シャフト１８の回転出力が助勢されて、車輪の転舵を助勢する転舵助勢力（「操舵助勢力」と言うこともできる）を発生させる構造とされている。
【００３７】
また、ＥＰＳセクション５２は、回転角センサ１０８を備えている。回転角センサ１０８は、トーションバー９０の車両前方部が固定される出力側シャフト８６の回転角度位置と、トーションバー９０の車両後方部が固定される入力側シャフト８８の回転角度位置との差である相対回転変位量を検出するためのデバイスとされている。２本のシャフト８６，８８の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを推定することが可能であり、その操舵トルクの大きさに応じた転舵助勢力を発生させるように電磁モータ８０の作動が制御される。
【００３８】
また、出力シャフト１８は、メインシャフト５４の回転軸線と自身の軸線とが平行であり、かつ、それら回転軸線が所定量ズレた状態で配設されており、メインシャフト５４の車両前方側の端部に連結されている。詳しく言えば、メインシャフト５４を構成するロアシャフト６０は、円形フランジ部６４の前方側の端面に開口する凹所１１４を有しており、その凹所１１４内に出力シャフト１８を構成する入力側シャフト８８の後方側の端部が収容されている。凹所１１４内に収容された入力側シャフト８８の後方側の端部より前方側のそのシャフト８８の部分には、円環状の円環プレート１１６が固定的に嵌合されており、入力側シャフト８８に立設される鍔部として機能している。その円環プレート１１６の後方側の端面とロアシャフト６０の円形フランジ部６４の前方側の端面とは、小さな間隔をあけて向かい合っている。
【００３９】
円環プレート１１６には、回転軸線方向に延びる貫通穴が形成されており、その貫通穴にピン１１８が固定的に嵌入されている。そのピン１１８は、円環プレート１１６から車両後方側に突出しており、そのピン１１８の突出する部分には、ニードルベアリング１２０を介して、概して直方体形状の基体１２２が設けられている。つまり、基体１２２が円環プレート１１６に対して、回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされているのである。
【００４０】
また、図３のＡ−Ａ’断面図である図４に示すように、その基体１２２の相対する１対の側面１２４の各々には、弾性体としての板状ゴム１２６の一方の面が貼着されており、その板状ゴム１２６の他方の面には、低摩擦材によって板状に形成されたテフロン板１２８が貼着されている。つまり、テフロン板１２８が、板状ゴム１２６を介して基体１２２の側面１２４に設けられているのである。本操舵力伝達装置１２においては、基体１２２，板状ゴム１２６，テフロン板１２８等によって、円環プレート１１６から入力側シャフト８８の回転軸線の延びる方向に突出する突出部が構成されており、その突出部と出力シャフト１８と円環プレート１１６とによって、第１シャフトが構成されているのである。その第１シャフトのシャフト本体部は、入力側シャフト８８と出力側シャフト８６とによって構成されている。なお、出力シャフト１８等が第１シャフトとして機能するのに対し、メインシャフト５４は第２シャフトとして機能している。
【００４１】
また、円形フランジ部６４の前方側の端面には、円環プレート１１６から後方側に突出する基体１２２と対向する位置に径方向溝１５０が形成されている。その径方向溝１５０は、凹所１１４からその円形フランジ部６４の径方向に延びるように形成されており、その係方向溝１５０に突出部が板状ゴム１２６を変形させた状態で係合している。詳しく言えば、径方向溝１５０の幅、つまり、径方向溝１５０の有する１対の側壁面１５２の間の距離は、基体１２２の幅、つまり、基体１２２の１対の側面１２４の間の距離より僅かに大きくされており、基体１２２と１対の側壁面１５２の各々との間には板状ゴム１２６およびテフロン板１２８が設けられている。基体１２２に１対の板状ゴム１２６および１対のテフロン板１２８が設けられた突出部の幅、つまり、１対のテフロン板１２８の間の距離は径方向溝１５０の幅より僅かに大きくされており、１対の板状ゴム１２６が変形させられた状態で突出部が径方向溝１５０に係合しているのである。このため、１対のテフロン板１２８の各々は、各板状ゴム１２６の弾性力によって１対の側壁面１５２の各々に押付けられており、各テフロン板１２８の外側の面が各側壁面１５２と接触している。つまり、本操舵力伝達装置１２では、各テフロン板１２８の外側の面が接触面として機能しており、基体１２２，板状ゴム１２６，テフロン板１２８等によって構成される突出部が、径方向溝１５０にガタつきなく係合し、係合部として機能しているのである。
【００４２】
運転者によってステアリングホイール１０が回転操作されると、メインシャフト５４が自身の回転軸線回りに回転する。その際、ロアシャフト６０の円形フランジ部６４に形成された径方向溝１５０に係合する突出部は、径方向溝１５０の有する１対の側壁面１５２によってそのロアシャフト６０の周方向への変位が規制されるとともに、その径方向溝１５０によってそのシャフト６０の径方向への移動が許容される。つまり、１対の側壁面１５２が１対の案内面として機能し、径方向溝１５０が案内通路として機能するのである。ロアシャフト６０の回転に伴って、突出部が径方向溝１５０内を移動する際に、１対のテフロン板１２８が１対の側壁面１５２と摺接し、突出部がロアシャフト６０の径方向へ摺動するのである。その突出部の摺動に伴って、ロアシャフト６０の回転力が、基体１２２，ピン１１８，円環プレート１１６等を介して、入力側シャフト８８に伝達されて、その入力側シャフト８８が自身の回転軸線回りに回転するのである。つまり、操舵力伝達装置１２は、ロアシャフト６０の回転軸線回りの回転を、自身の回転軸線がロアシャフト６０の回転軸線からズレて配設された入力側シャフト８８に伝達する回転伝達機構を備えるものとされてる。上述のような構造によって、操舵力伝達装置１２は、ステアリングホイール１０に入力された操舵力を、インタミディエイトシャフト１６等を介して転舵装置１４に伝達するのである。なお、本操舵力伝達装置１２では、その回転伝達機構は、径方向溝１５０，基体１２２，板状ゴム１２６，テフロン板１２８等を含んで構成されている。
【００４３】
操舵力伝達装置１２は、ＥＰＳセクション５２の前方端部と、コラムセクション５０のアッパチューブ６６とにおいて、車体の一部に取り付けられている。ＥＰＳセクション５２のＥＰＳハウジング８４には、先に説明した前方ブラケット３８が固定的に設けられており、この前方ブラケット３８には、軸挿通穴１６０が設けられている。ステアリングサポート３６には、軸穴１６２が穿設された軸受部材１６４が固定されており、前方ブラケット３８の軸挿通穴１６０と軸受部材１６４の軸穴１６２とに、支持軸１６６が挿通されることで、操舵力伝達装置１２は、その支持軸１６６を中心に揺動可能に支持される。
【００４４】
一方、コラムセクション５０は、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ４０に保持され、そのＢ.Ａ.ＢＫＴ４０がステアリングサポート３６に取り付けられている。詳しく説明すれば、図５に示すように、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ４０は、アッパチューブ６６に固定された被保持部材１７０を保持する保持部材１７２と、その保持部材１７２に固定されてステアリングサポート３６に取り付けられる取付プレート１７４とを有しており、その取付プレート１７４に設けられたスロット１７６を利用してステアリングサポート３６に締結されている。被保持部材１７０，保持部材１７２には、それぞれ長穴１７８，１８０が穿設され、それらにはロッド１８２が貫通しており、図では省略するが、そのロッド１８２を利用して保持部材１７２が被保持部材１７０を挟持するようにされている。この挟持力によって、アッパチューブ６６の変位が禁止される構造とされている。操作レバー１８４を操作することによって、その挟持力を弱めることが可能とされており、挟持力が弱められた状態では、ロッド１８２の長穴１７８に沿った移動が許容されることで、アッパチューブ６６のロアチューブ６８に対する軸線方向の移動が、アッパシャフト５８のロアシャフト６０に対する軸線方向の移動とともに許容され、コラムセクション５０の伸縮が許容される。また、ロッド１８２の長穴１８０に沿った移動が許容されることで、前方ブラケット３８に挿通された支持軸１６６を中心とした操舵力伝達装置１２の揺動が許容されることになる。つまり、本操舵力伝達装置１２は、そのような構造のチルト・テレスコピック機構１８６を備えているのである。
【００４５】
車両の衝突に起因して運転者がステアリングホイール１０に二次衝突した場合には、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ４０がステアリングサポート３６から離脱するとともに、コラムセクション５０が収縮させられる。本操舵力伝達装置１２には、二次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収機構１８７が設けられており、ステアリングコラム５６の収縮に伴ってＥＡプレート１８８が変形させられることによって、二次衝突の衝撃が効果的に吸収される。
【００４６】
＜回転伝達機構の機能＞
本操舵力伝達装置１２においては、互いの軸線が平行にズレた状態で配設された２本のシャフト６０，８８が、上記回転伝達機構によって連結されていることから、ロアシャフト６０の回転位相と入力側シャフト８８の回転位相とがズレて、それら２本のシャフト６０，８８の回転位相の差である回転位相差が変化するものとされている。以下に、具体的に図を用いて説明する。
【００４７】
図６に、ロアシャフト６０の円形フランジ部６４とその円形フランジ部６４に連結される入力側シャフト８８とその円形フランジ部６４に形成された径方向溝１５０に係合する係合部としての基体１２２，テフロン板１２８等との断面図（図３のＡ−Ａ’断面図に相当する）を示す。図６（ａ）は、ステアリングホイール１０が車輪の転舵中立位置に対応する位置、つまり、中立操作位置にあるときの状態を、図６（ｂ）は、ステアリングホイール１０が中立操作位置から左旋回方向に９０゜回転操作された位置にあるときの状態を、図６（ｃ）は、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右旋回方向に９０゜回転操作された位置にあるときの状態を、図６（ｄ）は、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に１８０゜回転操作された位置にあるときの状態を、それぞれ示している。
【００４８】
図から解るように、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に９０゜回転操作された場合には、ロアシャフト６０は自身の回転軸線を中心に９０°回転するが、入力側シャフト８８は自身の回転軸線を中心に９０°までは回転せずに、入力側シャフト８８の回転角は９０°未満となる。そして、ステアリングホイール１０が、さらに回転操作されて、中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に１８０゜回転操作された場合に、ロアシャフト６０および入力側シャフト８８は共に１８０°回転する。ロアシャフト６０の回転角αと入力側シャフト８８の回転角βとの関係は、図７に示すように、ステアリングホイール１０が中立操作位置から１８０°未満回転操作される場合には、入力側シャフト８８の回転角βはロアシャフト６０の回転角αより小さく、ステアリングホイール１０が中立操作位置から１８０°回転操作されると、入力側シャフト８８の回転角βがロアシャフト６０の回転角αと同じとなる。つまり、ロアシャフト６０の回転位相が、ロアシャフト６０の回転位相と入力側シャフト８８の回転位相とが一致する特定回転位相となる場合、具体的にいえば、ロアシャフト６０の回転角αが０°若しくは１８０°となる場合には、各回転角α，βがともに同じとなり、回転位相差は０となる。一方、ロアシャフト６０の回転角αが０°から１８０°に変化する間に、回転位相差は徐々に増加し、ある回転角からは逆に、徐々に減少し、０となるのである。この場合の２本のシャフト６０，８８のギヤ比（ｄβ／ｄα）、つまり、ロアシャフト６０の回転速度（ｄα／ｄｔ）に対する入力側シャフト８８の回転速度（ｄβ／ｄｔ）の比（ｄβ／ｄα）は、図８に示すように、ロアシャフト６０の回転角αに応じて変化する。
【００４９】
図から解るように、ロアシャフト６０の回転角αが０°の場合には、ギヤ比（ｄβ／ｄα）は最も小さく、ロアシャフト６０の回転角αが大きくなるにつれてギヤ比（ｄβ／ｄα）は大きくなる。つまり、本操舵力伝達装置１２においては、ステアリングホイール１０の操作角が小さい場合においては、穏やかで安定感のあるハンドリングが実現され、ステアリングホイール１０の操作角が大きくなるにつれて、レスポンスの良いハンドリングが実現されるのである。なお、本システムにおいては、ステアリングホイール１０の操作範囲が、図示を省略する操作範囲制限機構によって、中立操作位置から左右約１８０゜に制限されている。
【００５０】
ちなみに、図８の縦軸に示されているｅは、基体１２２が径方向溝１５０に係合する位置の入力側シャフト８８の回転軸線からのオフセット量Ｌ（図４）に対する入力側シャフト８８の回転軸線とロアシャフト６０の回転軸線とのズレ量ｄ（図４）の比率であり、ステアリングホイール１０の操作フィーリングを左右するものとなっている。
【００５１】
また、上記操舵力伝達装置１２においては、基体１２２，板状ゴム１２６，テフロン板１２８によって構成される係合部が、板状ゴム１２６およびテフロン板１２８によって、径方向溝１５０にガタつきなく係合されている。一方、径方向溝内を係合部としてのローラが転動する構造の車両用操舵力伝達装置が存在する。このような構造の操舵力伝達装置においては、ローラを径方向溝内を円滑に転動させるべく、ローラと径方向溝の有する１対の側壁面との間にクリアランス（隙間）が存在し、そのクリアランスに起因して走行時に異音、振動等が発生する虞がある。また、ステアリングホイール１０の切り始め，切り返し時等には、そのクリアランスのため、ローラと１対の側壁面の一方とが接触するまでは、ステアリングホイール１０の操舵トルクは生じない。このため、運転者がステアリングホイール１０の操作フィーリングに違和感を感じる虞がある。本操舵力伝達装置１２においては、ステアリングホイール１０が回転操作されない状態でも、１対の板状ゴム１２６の弾性力によって１対のテフロン板１２８が１対の側壁面１５２に接触している。つまり、本操舵力伝達装置１２においては、係合部の径方向溝１５０内でのガタつきが防止されており、そのガタに起因する走行時の異音，振動等を抑制するとともに、ステアリングホイール１０の操作フィーリングを向上させている。ちなみに、板状低摩擦部材としてのテフロン板１２８と側壁面１５２とが摺接することから、係合部の径方向溝１５０内での円滑な移動が担保されている。
【００５２】
また、出力シャフト１８に伝達される回転力は比較的大きく、係合部の側壁面１５２への接触部分への負荷は比較的大きくなる。この接触部分の面積が小さいと、その接触部分の面圧が高くなり、係合部への負担が大きくなる。径方向溝内を係合部としてのローラが転動する構造の車両用操舵力伝達装置においては、ローラと側壁面とは線接触することから、係合部の側壁面への接触部分の面積は比較的小さい。一方、本操舵力伝達装置１２においては、係合部を構成するテフロン板１２８が側壁面１５２に面接触することから、係合部の側壁面への接触部分の面積は大きい。このため、本操舵力伝達装置１２においては、係合部の側壁面への接触部分の面圧を低減させており、係合部への負担を軽減することで係合部の耐久性を向上させている。
【００５３】
＜変形例１＞
係合部の側壁面への接触部分の面積が大きいほど、その部分の面圧を低減させることが可能であり、係合部への負担を軽減することが可能となる。そこで、係合部の側壁面への接触面積を増大させるべく、係合部の移動が許容される方向に係合部を長くした構造の操舵力伝達装置２００を変形例として図９に示す。変形例の操舵力伝達装置２００は、係合部を除き、上記操舵力伝達装置１２と略同様の構成とされているため、操舵力伝達装置２００については、回転伝達機構に関する部分のみを図示し、全体の図面を省略することとする。また、操舵力伝達装置２００の説明においては、上記操舵力伝達装置１２と同じ機能の構成要素については、同じ符号を用い、それらの説明は省略あるいは簡略に行うものとする。
【００５４】
変形例の操舵力伝達装置２００においては、円環プレート１１６から車両後方側に突出するピン１１８の突出部分に、ニードルベアリング１２０を介して、概して断面Ｈ字型の基体２０２が設けられており、基体２０２が円環プレート１１６に対して、回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされている。基体２０２は、互いに向かい合って設けられた１対の側壁部２０４と、それら１対の側壁部２０４の中間部分を繋ぐ梁部２０６とから構成されており、その梁部２０６の中央にニードルベアリング１２０が設けられている。各側壁部２０４の外側の面には、板状ゴム２０８が貼着されており、その板状ゴム２０８の外側の面には、板状のテフロン板２１０が貼着されている。つまり、基体２０２には、１対の側壁部２０４に対応して、１対の板状ゴム２０８および１対のテフロン板２１０が設けられており、基体２０２，１対の板状ゴム２０８，１対のテフロン板２１０によって係合部が構成されている。
【００５５】
変形例の操舵力伝達装置２００においても、上記操舵力伝達装置１２と同様に、円形フランジ部６４に形成された係方向溝１５０に係合部が板状ゴム２０８を変形させた状態で係合しており、係合部の１対の側壁面１５２の間でのガタつきが防止されている。また、操舵力伝達装置２００においては、上記操舵力伝達装置１２と比較して、係合部の側壁面への接触面積の増大に伴って、板状ゴム２０８とテフロン板２１０との接触面積も大きくされている。このため、操舵力伝達装置２００において板状ゴム２０８が発生させる弾性力は、ステアリングホイールの操舵トルクが同じであっても、上記操舵力伝達装置において板状ゴム１２８が発生させる弾性力より大きくなる。テフロン板を側壁面に押付ける力、つまり、弾性力は、ステアリングホイール１０の切り始め，切り返し時等の操作フィーリングに影響を及ぼし、弾性力が高いほどレスポンスの良いハンドリングが実現される。したがって、操舵力伝達装置２００においては、上記操舵力伝達装置１２と比較して、ステアリングホイール１０の切り始め，切り返し時等のレスポンスの良いハンドリングが実現されている。
【００５６】
なお、操舵力伝達装置２００の基体２０２は、直方体形状ではなく、概して断面Ｈ字型形状とされており、直方体の相対する１対の面の一部を切り欠いた形状とされている。このため、係合部の移動方向に係合部を長くしたことに伴う装置の重量増加がある程度抑制されている。また、係合部の移動方向における基体２０２の側壁部２０４の両端はテーパ状とされており、その両端が係合部の径方向溝内での移動に伴って側壁面１５２に当接しないようにされている。
【００５７】
＜変形例２＞
また、上述の２つの操舵力伝達装置１２，２００においては、板状ゴムおよびテフロン板を係合部に設けていたが、板状ゴムおよびテフロン板を円形フランジ部の端面に設けてもよい。そのような構造の操舵力伝達装置２２０の回転伝達機構の拡大断面図を図１０に示す。なお、操舵力伝達装置２２０は、板状ゴムおよびテフロン板の配設箇所を除き、上記操舵力伝達装置１２と略同様の構成とされているため、操舵力伝達装置２２０については、回転伝達機構に関する部分のみを図示し、全体の図面を省略することとする。また、操舵力伝達装置２２０の説明においては、上記操舵力伝達装置１２と同じ機能の構成要素については、同じ符号を用い、それらの説明は省略あるいは簡略に行うものとする。
【００５８】
操舵力伝達装置２２０においては、円形フランジ部６４の端面に、凹所１１４から円形フランジ部６４の径方向に延びるように径方向凹所２２２が形成されており、その径方向凹所２２２内の１対の内側の面には１対の板状ゴム２２４が貼着されている。それら１対の板状ゴム２２４の内側の面には、１対の板状低摩擦部材としてのテフロン板２２６が貼着されており、それら１対のテフロン板２２６の内側の面によって径方向溝２２８が区画されている。つまり、１対のテフロン板２２６の内側の面が径方向溝２２８の１対の側壁面２３０として機能しているのである。
【００５９】
円環プレート１１６から車両後方側に突出するピン１１８の突出部分には、ニードルベアリング１２０を介して、概して直方体形状の基体２３２が設けられており、その基体２３２が１対のテフロン板２２６の間に係合されている。基体２３２の相対する１対の側面２３４は１対のテフロン板２２６の内側の面と接触しており、それら１対の側面２３４はそれぞれ接触面として機能している。それら１対の側面２３４の間隔、つまり、基体２３２の幅は、１対のテフロン板２２６の間隔より僅かに大きいため、板状ゴム２２４は変形させられて、それの弾性力によってテフロン板２２６が基体２３２に向かって押付けられている。したがって、変形例の操舵力伝達装置２２０においても、上記２つの操舵力伝達装置１２，２００と同様に、係合部の径方向溝内でのガタつきが防止されるとともに、係合部の側壁面への接触面積が大きくされて係合部への負担が軽減されている。なお、テフロン板はある程度の弾性変形が許容されることから、上述の操舵力伝達装置１２，２００，２２０から板状ゴムを除いた構造の操舵力伝達装置も変形例として採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】請求可能発明の実施例である車両用操舵力伝達装置を備えた車両用ステアリングシステムを示す模式図である。
【図２】図１の車両用ステアリングシステムの備える車両用操舵力伝達装置を示す断面図である。
【図３】車両用操舵力伝達装置の備えるＥＰＳセクションを示す断面図である。
【図４】図３に示すＡＡ’線における断面図である。
【図５】車両用操舵力伝達装置の備えるコラムセクションを保持するブレークアウェイブラケットを示す斜視図である。
【図６】ステアリングホイールが回転操作される際の図３に示すＡＡ’線における断面図である。
【図７】操作部材側シャフトの回転角と転舵装置側シャフトの回転角との関係を示すグラフである。
【図８】操作部材側シャフトの回転角に応じて変化する操作部材側シャフトと転舵装置側シャフトとのギヤ比を示すグラフである。
【図９】変形例１の車両用操舵力伝達装置の備える回転伝達機構を示す断面図である。
【図１０】変形例２の車両用操舵力伝達装置の備える回転伝達機構を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０：ステアリングホイール（ステアリング操作部材）    １２：車両用操舵力伝達装置    １４：転舵装置    １８：出力シャフト（第１シャフト）（第１シャフト本体部）    ５４：メインシャフト（第２シャフト）    ５８：アッパシャフト（第２シャフト本体部）    ６２：シャフト本体部（第２シャフト本体部）    ６４：円形フランジ部（第２シャフト鍔部）    ８６：出力側シャフト（第１シャフト本体部）    ８８：入力側シャフト（第１シャフト本体部）    １１６：円環プレート（第１シャフト鍔部）    １２２：基体（突出部）（係合部）（回転伝達機構）    １２６：１対の板状ゴム（１対の弾性体）    １２８：１対のテフロン板（１対の板状低摩擦部材）（１対の接触面）    １５０：径方向溝（案内通路）（回転伝達機構）    １５２：１対の側壁面    ２００：車両用操舵量伝達装置    ２０２：基体（突出部）（係合部）（回転伝達機構）    ２０８：１対の板状ゴム（１対の弾性体）    ２１０：１対のテフロン板（１対の板状低摩擦部材）    ２２０：車両用操舵力伝達装置    ２２２：径方向凹所    ２２４：１対の板状ゴム（１対の弾性体）    ２２６：１対のテフロン板（１対の板状低摩擦部材）（１対の側壁面）    ２２８：径方向溝    ２３０：１対の側壁面    ２３２：基体    ２３４：１対の側面（１対の接触面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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