(57)【要約】【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量ｄズレて配設された第２シャフト６０と、(a)第１シャフトの他端部にそれの回転軸線から離れた位置Ｌに設けられた２つのローラ１２４，１２６と、(b)第２シャフトの他端部にそれの径方向に延びるようにして設けられ、２つのローラを挟む１対の側壁面１４０，１４２を有する案内通路とを含んで構成された回転伝達機構とを備えた装置において、１つのローラ１２４が一方の側壁面１４２に押し付けられた状態で配置され、回転伝達機構による正方向の回転伝達時に一方の側壁面を転動し、もう１つのローラ１２６が他方の側壁面１４０に押し付けられた状態で配置され、逆方向の回転伝達時に他方の側壁面を転動するように構成する。このように構成すれば、ローラの円滑な転動を担保しつつ、ローラのガタつきを抑制できる。【選択図】図５
2010116002.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、
前記案内通路が、前記係合部の移動が許容される方向に平行に延びるとともに前記係合部を挟むように互いに向かい合って配置されて当該案内通路を区画する１対の側壁面を有し、
前記係合部が、
前記１対の側壁面の一方に押し付けられた状態で配置され、前記回転伝達機構による正方向の回転伝達の際に、その１対の側壁面の一方を転動する第１ローラと、
前記１対の側壁面の他方に押し付けられた状態で配置され、前記回転伝達機構による逆方向の回転伝達の際に、その１対の側壁面の他方を転動する第２ローラと
を有する車両用操舵力伝達装置。
【請求項２】
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とともに、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係合部が設けられた第１シャフト鍔部とを有し、
前記回転伝達機構が、
前記１対の側壁面の一方からの付勢力による前記第１ローラの前記１対の側壁面の他方に向かう方向の変位、および、前記１対の側壁面の他方からの付勢力による前記第２ローラの前記１対の側壁面の一方に向かう方向の変位を弾性的に許容しつつ、それら第１ローラおよび第２ローラを前記第１シャフト鍔部に保持させる弾性保持機構を有する請求項１に記載の車両用操舵力伝達装置。
【請求項３】
前記弾性保持機構が、前記第１ローラの変位に応じた大きさの弾性反力によってその第１ローラを前記１対の側壁面の一方に押し付け、かつ、前記第２ローラの変位に応じた大きさの弾性反力によってその第２ローラを前記１対の側壁面の他方に押し付けるように構成された請求項２に記載の車両用操舵力伝達装置。
【請求項４】
前記回転伝達機構が、
前記正方向の回転伝達の際に伝達される回転トルクが大きくなった場合に、前記第１ローラの変位に伴って、前記第２ローラが、前記１対の側壁面の他方から離間し、前記１対の側壁面の一方に当接してそれを転動し、前記逆方向の回転伝達の際に伝達される回転トルクが大きくなった場合に、前記第２ローラの変位に伴って、前記第１ローラが、前記１対の側壁面の一方から離間し、前記１対の側壁面の他方に当接してそれを転動するように構成された請求項２または請求項３に記載の車両用操舵力伝達装置。
【請求項５】
前記弾性保持機構が、
一端部において前記第１ローラを自身の軸線回りに回転可能に支持し、他端部において前記第２ローラを自身の軸線回りに回転可能に支持するとともに、それら一端部と他端部との間において前記第１シャフトの径方向に延びる軸線回りに揺動可能に前記第１シャフト鍔部に保持される軸と、
その軸の前記一端部を前記１対の側壁面の一方に付勢するとともに前記他端部を前記１対の側壁面の他方に付勢するように前記軸に対して弾性力を発生させ、前記１対の側壁面の一方からの付勢力による前記軸の一端部の前記１対の側壁面の他方に向かう方向の変位、および、前記１対の側壁面の他方からの付勢力による前記軸の他端部の前記１対の側壁面の一方に向かう方向の変位を弾性的に許容する弾性体と
を有する請求項２ないし請求項４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３−２２７７７２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ローラと、第２シャフトの他端部に形成された１対の側壁面を有する案内通路とを備えている。そのローラが１対の側壁面によって挟まれた状態で案内通路に係合することで、２本のシャフトが連結されており、ローラと側壁面とを介して２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されている。ローラは案内通路内を転動可能とされており、ローラの円滑な転動を担保すべく、ローラと１対の側壁面との間にはクリアランス（隙間）が設けられている。しかし、そのクリアランスが存在するために、ローラが１対の側壁面の間でガタついて、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、そのクリアランスのため、突出部と１対の側壁面の一方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。このため、運転者がステ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。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、それら第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、その回転伝達機構が、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上記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、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、係合部を挟むように互いに向かい合う１対の側壁面を有し、係合部の第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るとともに、係合部が、１対の側壁面の一方に押し付けられた状態で配置され、回転伝達機構による正方向の回転伝達の際に、その１対の側壁面の一方を転動する第１ローラと、１対の側壁面の他方に押し付けられた状態で配置され、回転伝達機構による逆方向の回転伝達の際に、その１対の側壁面の他方を転動する第２ローラとを有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、１対の側壁面に挟まれた状態で案内通路に係合する係合部が２つのローラを有しており、それら２つのローラの一方が１対の側壁面の一方に押し付けられるとともに、２つのローラの他方が１対の側壁面の他方に押し付けられる構造とされている。さらに、回転伝達機構による正方向の回転伝達の際に、その一方のローラが１対の側壁面の一方を転動し、回転伝達機構による逆方向の回転伝達の際に、その他方のローラが１対の側壁面の他方を転動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、ローラの径方向溝内の円滑な移動を担保しつつ、２つのローラから構成される係合部と１対の側壁面との間のクリアランスを無くすことが可能となり、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。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。
【０００７】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項２または請求項３に（６）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項２ないし請求項４のいずれか１つに（７）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、それぞれ相当する。
【０００８】
（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、
前記案内通路が、前記係合部の移動が許容される方向に平行に延びるとともに前記係合部を挟むように互いに向かい合って配置されて当該案内通路を区画する１対の側壁面を有し、
前記係合部が、
前記１対の側壁面の一方に押し付けられた状態で配置され、前記回転伝達機構による正方向の回転伝達の際に、その１対の側壁面の一方を転動する第１ローラと、
前記１対の側壁面の他方に押し付けられた状態で配置され、前記回転伝達機構による逆方向の回転伝達の際に、その１対の側壁面の他方を転動する第２ローラと
を有する車両用操舵力伝達装置。
【０００９】
第１シャフトの他端部に設けられた１つのローラと、第２シャフトの他端部に形成された１対の側壁面を有する案内通路とを備え、その１つのローラが１対の側壁面によって挟まれた状態で案内通路に係合するとともに１対の側壁面に沿って移動する構造の回転伝達機構においては、ローラの円滑な転動を担保するために、ローラと１対の側壁面との間にはクリアランス（隙間）が設けられている。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、ローラ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、運転者がステ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。
【００１０】
本項に記載された態様の車両用操舵力伝達装置においては、１対の側壁面の一方に対応して第１ローラが設けられており、１対の側壁面の他方に対応して第２ローラが設けられている。第１ローラは１対の側壁面の一方に押し付けられるとともに、第２ローラは１対の側壁面の他方に押し付けられており、回転伝達機構による正方向の回転伝達の際に、１対の側壁面の一方を少なくとも第１ローラが転動し、回転伝達機構による逆方向の回転伝達の際に、１対の側壁面の他方を少なくとも第２ローラが転動する。つまり、回転伝達機構による正方向の回転伝達の際には、１対の側壁面の一方を２つのローラが転動してもよく、１対の側壁面の一方を第１ローラが転動するとともに、１対の側壁面の他方を第２ローラが転動してもよい。一方、回転伝達機構による逆方向の回転伝達の際には、１対の側壁面の他方を２つのローラが転動してもよく、１対の側壁面の他方を第２ローラが転動するとともに、１対の側壁面の一方を第１ローラが転動してもよい。また、回転伝達がされていない場合には、第１ローラが１対の側壁面の一方に接触するとともに、第２ローラが１対の側壁面の他方に接触する。このため、各ローラの自身に対応する側壁面への押し付けによってクリアランスを無くすとともに、各ローラの自身に対応する側壁面の転動によって係合部の円滑な移動が担保される。したがって、本項に記載された態様の装置によれば、係合部の円滑な移動を担保するとともに、係合部の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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。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をステアリングギヤ比と定義すれば、この場合、そのギヤ比が、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、そのギヤ比が、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。
【００１３】
本項に記載の「案内通路」は、係合部を挟む１対の側壁面を有していればよく、例えば、第２シャフトの径方向に延びるように形成される穴であってもよく、溝であってもよい。また案内通路が溝である場合には、その溝には底が有っても無くてもよい。具体的に言えば、第２シャフトを、(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シャフト鍔部とから構成し、案内通路を、その第２シャフト鍔部に、その第２シャフト鍔部の第１シャフト側の端面に開口するとともに第２シャフトの径方向に延びるように形成してもよく、第２シャフト鍔部の両方の端面に開口するとともに第２シャフトの径方向に延びるように形成してもよい。
【００１４】
本項に記載の「正方向」および「逆方向」は、ステアリング操作部材の操作方向に対応する方向であり、例えば、ステアリング操作部材が左旋回方向に操作された場合を「正方向」とすれば、「逆方向」は、ステアリング操作部材が右旋回方向に操作された場合の方向である。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。
【００１５】
（２）前記第１ローラと前記第２ローラとが、前記第１シャフトの周方向においてズレた状態で前記第１シャフトの回転軸線方向に並んで配置された(1)項に記載の車両用操舵力伝達装置。
【００１６】
本項に記載の操舵力伝達装置においては、係合部の構造が具体的に限定されている。２つのローラを挟む１対のローラは第１シャフトの径方向に平行に延びるように配置されており、それら２つのローラを第１シャフトの周方向にズレて配置すれば、各ローラを自身に対応する側壁面に接触する構造を容易に実現することが可能となる。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置によれば、２つのローラから構成される係合部の案内通路内でのガタつきを容易に抑制することが可能となる。
【００１７】
（３）前記第１ローラの外径と前記第２ローラの外径とが等しい(1)項または(2)項に記載の車両用操舵力伝達装置。
【００１８】
回転伝達機構による正方向の回転伝達の際には第１ローラが転動し、逆方向の回転伝達の際には第２ローラが転動する。このため、第１ローラと第２ローラとは同形状であることが望ましく、特に、外径に関しては同じであることが望ましい。また、２つのローラの外径を等しくすれば、係合部の構成を単純化することが可能となる。
【００１９】
（４）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とともに、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係合部が設けられた第１シャフト鍔部とを有し、
前記回転伝達機構が、
前記１対の側壁面の一方からの付勢力による前記第１ローラの前記１対の側壁面の他方に向かう方向の変位、および、前記１対の側壁面の他方からの付勢力による前記第２ローラの前記１対の側壁面の一方に向かう方向の変位を弾性的に許容しつつ、それら第１ローラおよび第２ローラを前記第１シャフト鍔部に保持させる弾性保持機構を有する(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】
（５）前記弾性保持機構が、前記第１ローラの変位に応じた大きさの弾性反力によってその第１ローラを前記１対の側壁面の一方に押し付け、かつ、前記第２ローラの変位に応じた大きさの弾性反力によってその第２ローラを前記１対の側壁面の他方に押し付けるように構成された(4)項に記載の車両用操舵力伝達装置。
【００２１】
回転伝達機構による正方向の回転伝達の際には、１対の側壁面の一方からの付勢力が生じ、逆方向の回転伝達の際には、１対の側壁面の他方からの付勢力が生じる。また、第１ローラは１対の側壁面の一方に押し付けられた状態で配置されるとともに、第２ローラは１対の側壁面の他方に押し付けられた状態で配置されることから、回転伝達機構による回転伝達がされていない場合でも、１対の側壁面の一方からの付勢力、および、１対の側壁面の他方からの付勢力が生じている。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、上記弾性保持機構によって確実に係合部の１対の側壁面の間でのガタつきを抑制することが可能となる。
【００２２】
前者の項に記載の「第１シャフト鍔部」は、第１シャフトの本体部の外周面の一部から第１シャフトの径方向に突出するものであってもよく、第１シャフトの本体部の外周面の全周にわたって第１シャフトの径方向に突出するものであってもよい。具体的に言えば、例えば、細長い形状のアーム部であってもよく、円形状のフランジ部であってもよい。
【００２３】
（６）前記回転伝達機構が、
前記正方向の回転伝達の際に伝達される回転トルクが大きくなった場合に、前記第１ローラの変位に伴って、前記第２ローラが、前記１対の側壁面の他方から離間し、前記１対の側壁面の一方に当接してそれを転動し、前記逆方向の回転伝達の際に伝達される回転トルクが大きくなった場合に、前記第２ローラの変位に伴って、前記第１ローラが、前記１対の側壁面の一方から離間し、前記１対の側壁面の他方に当接してそれを転動するように構成された(4)項または(5)項に記載の車両用操舵力伝達装置。
【００２４】
本項に記載の操舵力伝達装置は、回転伝達機構によって伝達される回転トルクが小さい場合には、１つのローラがそのローラに対応する側壁面を転動し、回転トルクが大きくなったら、２つのローラがその側壁面を転動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、回転トルクが大きくなった場合にローラおよび側壁面への負荷を分散することが可能となり、ローラおよび側壁面の摩耗，劣化等を抑制することが可能となる。
【００２５】
（７）前記弾性保持機構が、
一端部において前記第１ローラを自身の軸線回りに回転可能に支持し、他端部において前記第２ローラを自身の軸線回りに回転可能に支持するとともに、それら一端部と他端部との間において前記第１シャフトの径方向に延びる軸線回りに揺動可能に前記第１シャフト鍔部に保持される軸と、
その軸の前記一端部を前記１対の側壁面の一方に付勢するとともに前記他端部を前記１対の側壁面の他方に付勢するように前記軸に対して弾性力を発生させ、前記１対の側壁面の一方からの付勢力による前記軸の一端部の前記１対の側壁面の他方に向かう方向の変位、および、前記１対の側壁面の他方からの付勢力による前記軸の他端部の前記１対の側壁面の一方に向かう方向の変位を弾性的に許容する弾性体と
を有する(4)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。
【００２６】
本項に記載の操舵力伝達装置においては、２つのローラを回転可能に支持する軸を、それの軸線方向と第１シャフトの回転軸線方向とがズレるように揺動することで、２つのローラを第１シャフトの周方向にズレた状態で第１シャフトの回転軸線方向に並んで配置することが可能となる。さらに、弾性保持機構の有する弾性体が、その軸に対して、その軸の軸線方向と第１シャフトの回転軸線方向とがズレるように弾性力を発生させている。したがって、本項に記載の装置によれば、２つのローラから構成される係合部の案内通路内でのガタつきを容易に抑制することが可能となる。
【実施例】
【００２７】
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。
【００２８】
＜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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、それのシャフト本体部において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。
【００３６】
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を収容するハウジングとしての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。
【００３７】
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とは同軸的に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おり、入力側シャフト８８の有するその有底穴と出力側シャフト８６の有する穴とによって形成された空間に、トーションバー９０が配設されている。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、つまり、先に説明したロアシャフト６０の円形フランジ部６４に連結されている。その連結構造について、図３に加えて、それの拡大図である図４、および、図３におけるＡ−Ａ’断面図である図５をも参照しつつ詳しく説明する。
【００４１】
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。ロアシャフト６０の円形フランジ部６４の前方側の端面には、図５に示すように、凹所１１４からロアシャフト６０の径方向に延びる径方向溝１１６が形成されている。一方、出力シャフト１８を構成する入力側シャフト８８には、それの凹所１１４内に収容された部分に延出プレート１１８が固定的に嵌合されている。その延出プレート１１８は、入力側シャフト８８の車両後方側の端部から、径方向に延び出すように設けられており、その延出プレート１１８の先端部が径方向溝１１６内に延び入っている。なお、本操舵力伝達装置１２においては、鍔部としての延出プレート１１８と、シャフト本体部としての出力シャフト１８とによって構成される転舵装置側シャフトが、第１シャフトとして機能している。それに対して、操作部材側のシャフトであるメインシャフト５４は、第２シャフトとして機能している。
【００４２】
その鍔部としての延出プレート１１８の先端部には、図３および図４に示すように、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１２０が挿入されている。そのピン１２０の一端部は延出プレート１１８から車両前方側に突出しており、他端部が延出プレート１１８から車両後方側に突出している。ピン１２０は、貫通穴内に位置する箇所において、入力側シャフト８８の径方向に延びるように配設された固定ピン１２２によって延出プレート１１８に連結されており、ピン１２０の外径は貫通穴の内径より小さくされている。つまり、ピン１２０は固定ピン１２２を中心として揺動可能とされている。そのピン１２０の一端部にはラジアルベアリング１２４が固定的に嵌合されており、他端部にもそのラジアルベアリング１２４と同じ外径のラジアルベアリング１２６が固定的に嵌合されている。
【００４３】
また、延出プレート１１８の先端部には、上記固定ピン１２２によって、図６に示す形状の弾性体としての板ばね１２８が固定されている。板ばね１２８は、延出プレート１１８の先端に固定ピン１２０によって固定される概して矩形の基底部１３０と、その基底部１３０の４隅に立設する４本の腕部１３２，１３４，１３６，１３８とから構成されている。４本の腕部のうちの２本の腕部１３２，１３４が、ラジアルベアリング１２４と延出プレート１１８との間において、ピン１２０を挟みこんでおり、他の２本の腕部１３６，１３８が、ラジアルベアリング１２６と延出プレート１１８との間において、ピン１２０を挟みこんでいる。４本の腕部のうちの対角に位置する２本の腕部１３２，１３６は内側に曲げられており、それら２本の腕部１３２，１３６がピン１２０に当接している。つまり、板ばね１２８は、ピン１２０の車両後方側の端部を図４の紙面手前に付勢するとともに、ピン１２０の車両前方側の端部を図４の紙面向こうに付勢するように弾性力を発生させている。
【００４４】
延出プレート１１８の先端部に設けられた２つのラジアルベアリング１２４，１２６は、円形フランジ部６４に形成された上記径方向溝１１６に回転軸線方向に並んで係合しており、係合部として機能している。径方向溝１１６の有する１対の側壁面１４０，１４２の間隔は、ラジアルベアリング１２４，１２６の外径より僅かに大きくされており、各ラジアルベアリング１２４，１２６と１対の側壁面１４０，１４２との間にはクリアランス（隙間）が存在する。ただし、それら２つのラジアルベアリング１２４，１２６を両端部において保持するピン１２０には、上述のように、板ばね１２８によって弾性力が付与されており、２つのラジアルベアリング１２４，１２６は入力側シャフト８８の周方向にズレた状態とされている。このため、それら２つのラジアルベアリング１２４，１２６によって構成される係合部は、径方向溝１１６にガタつきなく係合している。詳しく言えば、図４におけるＢ−Ｂ’断面図である図７に示すように、第１ローラとしてのラジアルベアリング１２４は１対の側壁面１４０，１４２の一方の側壁面１４２に弾性力によって押し付けられた状態で接触し、第２ローラとしてのラジアルベアリング１２６は他方の側壁面１４０に弾性力によって押し付けられた状態で接触している。つまり、本操舵力伝達装置１２は、２つのラジアルベアリング１２４，１２６を延出プレート１１８に弾性的に保持させる弾性保持機構を備えており、その弾性保持機構によって係合部が径方向溝１１６にガタつきなく係合している。なお、本操舵量く伝達装置１２では、弾性保持機構は、２つのラジアルベアリング１２４，１２６の軸としてのピンと板ばね１２８と固定ピン１２２とによって構成されている。
【００４５】
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１１６に係合するラジアルベアリング１２４，１２６は、径方向溝１１６の有する１対の側壁面１４０，１４２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１１６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１４０，１４２が１対の案内面として機能し、径方向溝１１６が案内通路として機能するのである。
【００４６】
そして、ロアシャフト６０の回転に伴って、ラジアルベアリング１２４，１２６が径方向溝１１６内を移動させられる際に、そのロアシャフト６０の回転力が、ラジアルベアリング１２４，１２６，ピン１２０，延出プレート１１８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１１６，ラジアルベアリング１２４，１２６，ピン１２０，板ばね１２８によって構成されている。
【００４７】
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。
【００４８】
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８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。
【００４９】
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、コラムチューブ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。
【００５０】
＜回転伝達機構の機能＞
本ステアリング装置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第１シャフトとしての出力シャフト１８と第２シャフトとしてのメインシャフト５４とが、詳しく言えば、出力シャフト１８の入力側シャフト８８とメインシャフト５４のロアシャフト６０とが、上記回転伝達機構によって連結されている。そのことから、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。
【００５１】
図９に、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１１６に係合するラジアルベアリング１２４，１２６を示す断面図（図３におけるＡ−Ａ’断面図に相当する）を示す。図９（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９（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９（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９（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。
【００５２】
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１０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１１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。
【００５３】
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。
【００５４】
ちなみに、図１１の縦軸に示されているｅは、ラジアルベアリング１２４，１２６が径方向溝１１６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５）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５）の比率（ｄ／Ｌ）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。
【００５５】
また、本操舵力伝達装置１２においては、２つのラジアルベアリング１２４，１２６によって構成される係合部が、上記弾性保持機構によって、径方向溝１１６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１つ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、１つ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。
【００５６】
本操舵力伝達装置１２においては、上述したように、第１ローラとしてのラジアルベアリング１２４が弾性力によって１対の側壁面うちの一方の側壁面１４２に押し付けられた状態でその側壁面１４２に接触しており、第２ローラとしてのラジアルベアリング１２６が弾性力によって１対の側壁面うちの他方の側壁面１４０に押し付けられた状態でその側壁面１４０に接触している。そして、ステアリングホイール１０が正方向としての右旋回方向に回転操作され、上記回転伝達機構によって回転伝達が実行される際には、ラジアルベアリング１２４が１対の側壁面うちの一方の側壁面１４２を転動し、一方、ステアリングホイール１０が逆方向としての左旋回方向に回転操作され、上記回転伝達機構によって回転伝達が実行される際には、ラジアルベアリング１２６が１対の側壁面うちの他方の側壁面１４０を転動するのである。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１１６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のである。
【００５７】
また、上記回転伝達機構による回転伝達の際に、伝達される回転トルクが大きくなると、２つのラジアルベアリング１２４，１２６が１つの側壁面を転動して、メインシャフト５４の回転が出力シャフト１８に伝達される。詳しく言えば、例えば、ステアリングホイール１０が左旋回方向に回転操作されると、図９（ｂ）に示すように、上記他方の側壁面１４０によってラジアルベアリング１２６が上記一方の側壁面１４２に付勢される。つまり、他方の側壁面１４０からの付勢力によってラジアルベアリング１２６が一方の側壁面１４２に向かう方向に変位する。そして、そのラジアルベアリング１２６は、自身の変位に応じた大きさの弾性反力によって他方の側壁面１４０に押し付けられ、その側壁面１４０を転動する。一方、もう１つのラジアルベアリング１２４は、ラジアルベアリング１２６の変位に伴って、一方の側壁面１４２から離間し、他方の側壁面１４０に当接してその側壁面１４０を転動する。
【００５８】
このように、左旋回方向の回転伝達の際に伝達される回転トルクが大きくなった場合の径方向溝１１６および係合部の拡大断面図（図４におけるＢ−Ｂ’断面図に相当する）を図１２に示す。図から解るように、２つのラジアルベアリング１２４，１２６が１対の側壁面の他方の側壁面１４０を転動し、メインシャフト５４の回転が出力シャフト１８に伝達される。１つのローラのみが転動する構造の回転伝達機構においては、その転動する１つのローラに大きな負荷がかかり、その１つのローラに大きな負担となる。本操舵力伝達装置においては、回転トルクが比較的大きい場合には、２つのローラが１つの側壁面を転動し、ローラへの負担を軽減することで、回転伝達気候の耐久性を向上させている。また、例えば、１つのローラに不具合が生じた場合であっても、もう１つのローラによってシャフトの回転を伝達することが可能であり、本操舵力伝達装置１２は安全性にも優れた装置とされている。
【００５９】
＜変形例＞
上記操舵力伝達装置１２においては、２つのラジアルベアリング１２４，１２６が１つの延出プレート１１８に保持されているが、２つの延出プレートを入力側シャフトに設け、各延出プレートが１つのラジアルベアリングを保持する構造の装置であってもよい。そのような構造の操舵力伝達装置２００の回転伝達機構の拡大断面図を図１３に変形例として示す。変形例の操舵力伝達装置２００は、回転伝達機構を除き、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。
【００６０】
変形例の操舵力伝達装置２００においては、入力側シャフト８８の凹所１１４内に収容された部分に第１延出プレート２０２と第２延出プレート２０４とが固定的に嵌合されている。２つの延出プレート２０２，２０４は入力側シャフト８８の軸線方向に並んで設けられており、第１延出プレート２０２は入力側シャフト８８の車両後方側の端から径方向に延び出すように設けられ、第２延出プレート２０４はその第１延出プレート２０２より車両前方側の箇所から径方向に延び出すように設けられている。鍔部としての各延出プレート２０２，２０４の先端部には、回転軸線方向に延びる貫通穴が形成されており、それぞれの貫通穴にピン２０６，２０８が固定的に嵌入されている。第１延出プレート２０２の貫通穴に嵌入されるピン２０６の一端部は第１延出プレート２０２から車両前方側に突出しており、一方、第２延出プレート２０４の貫通穴に嵌入されるピン２０８の一端部は第２延出プレート２０４から車両後方側に突出している。ピン２０６の車両前方側に突出する部分には、ラジアルベアリング２１０が固定的に嵌入されており、ピン２０８の車両後方側に突出する部分には、ラジアルベアリング２１２が固定的に嵌入されている。
【００６１】
２つの延出プレート２０２，２０４は、図１３におけるＣ−Ｃ’断面図である図１４に示すように、入力側シャフト８８の周方向にズレて設けられており、２つのラジアルベアリング２１０，２１２も入力側シャフト８８の周方向にズレて設けられている。このため、第１ローラとしてのラジアルベアリング２１２が一方の側壁面１４２に接触するとともに、第２ローラとしてのラジアルベアリング２１０が他方の側壁面１４０に接触している。詳しく言えば、図１３におけるＤ−Ｄ’断面図である図１５に示すように、ラジアルベアリング２１２は、第２延出プレート２０４によって一方の側壁面１４２に押し付けられた状態で接触し、ラジアルベアリング２１０は、第１延出プレート２０２によって他方の側壁面１４０に押し付けられた状態で接触している。
【００６２】
このような構造によって、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、係合部としての２つのラジアルベアリング２１０，２１２の径方向溝１１６内でのガタつきが防止されている。なお、２つの延出プレート２０２，２０４はいずれも、入力側シャフト８８の周方向に弾性変形可能とされており、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、伝達される回転トルクが大きくなると、２つのラジアルベアリング２１０，２１２が１つの側壁面を転動するようになっている。
【００６３】
また、例えば、２つの延出プレート２０２，２０４をそれぞれ剛性の高いものとすることで、伝達される回転トルクが大きくなっても、１つのラジアルベアリングが１つの側壁面を転動するようにできる。詳しく言えば、メインシャフト５４の回転が伝達される際に、２つの延出プレート２０２，２０４がほとんど弾性変形しなければ、ステアリングホイールがいずれの方向に回転操作されても、ラジアルベアリング２１２が一方の側壁面１４２を転動するとともに、ラジアルベアリング２１０が他方の側壁面１４０を転動する。つまり、常に、ラジアルベアリング２１２が一方の側壁面１４２に接触するとともに、ラジアルベアリング２１０が他方の側壁面１４０に接触した状態で、係合部を径方向溝に係合することが可能である。このような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】
【００６４】
【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】車両操舵力伝達装置の備える回転伝達機構を示す拡大断面図である。
【図５】図３に示すＡＡ’線における断面図である。
【図６】回転伝達機構の備える弾性体を示す拡大図である。
【図７】図４に示すＢＢ’線における断面図である。
【図８】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９】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１０】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１１】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１２】ステアリングホイールが左旋回方向に回転操作される際の図４に示すＢＢ’線における断面図である。
【図１３】変形例の車両用操舵力伝達装置の備える回転伝達機構を示す拡大断面図である。
【図１４】図１３に示すＣＣ’線における断面図である。
【図１５】図１４に示すＤＤ’線における断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
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）    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：径方向溝（案内通路）（回転伝達機構）    １１８：延出プレート（第１シャフト鍔部）    １２０：ピン（軸）（弾性保持機構）    １２２：固定ピン（弾性保持機構）    １２４：ラジアルベアリング（第１ローラ）（係合部）（回転伝達機構）    １２６：ラジアルベアリング（第２ローラ）（係合部）（回転伝達機構）    １２８：板ばね（弾性体）（弾性保持機構）    １４０：１対の側壁面（１対の側壁面の他方）    １４２：１対の側壁面（１対の側壁面の一方）    ２００：車両用操舵力伝達装置    ２０２：延出プレート（第１シャフト鍔部）    ２０４：延出プレート（第１シャフト鍔部）    ２１０：ラジアルベアリング（第２ローラ）（係合部）（回転伝達機構）    ２１２：ラジアルベアリング（第１ローラ）（係合部）（回転伝達機構）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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