(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の第一シャフトと、
該第一シャフトと同軸に配置された第二シャフトと、
軸方向両端部に設けられた１対の連結軸部と、該１対の連結軸部間に設けられたばね軸部と、を有し、且つ、前記第一シャフトの内径側に配置されると共に、一方の前記連結軸部を前記第一シャフトに、他方の前記連結軸部を前記第二シャフトに、それぞれトルク伝達可能に連結されたトーションバーと、
を備え、
少なくとも一方の前記連結軸部は、前記第一、及び前記第二シャフトのうち、自身が連結される相手側シャフトに設けられた連結孔部に圧入され、
前記第一、及び前記第二シャフトの何れか一方のシャフトにステアリングホイールからの操舵力が付与される電動式パワーステアリング装置であって、
前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか一方には、前記ばね軸部、前記第一シャフト、又は前記ばね軸部若しくは前記第一シャフトに設けられたブッシュの何れかによって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて径方向に延出する径方向延出部が設けられ、
該径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか他方の対向面に対し、前記径方向延出部の軸方向両側に隣接する部分よりも近づいている、又は、接触しており、
前記第一シャフトの軸方向一部分に設けられた第一ストッパ部と、前記第二シャフトの軸方向一部分に設けられた第二ストッパ部とが円周方向の隙間を介在させた状態で係合する事により、前記第一、及び第二シャフト同士の相対回転が所定角度範囲内に規制されており、
前記一方の連結軸部が前記第一シャフトに対してトルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位を阻止された状態で連結されており、
前記他方の連結軸部が前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入されており、
組立時に、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に配置すると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに対してトルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位を阻止した状態で連結した後、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する前に、前記第一、第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする寸法関係を有している、電動式パワーステアリング装置。
【請求項２】
中空状の第一シャフトと、
該第一シャフトと同軸に配置された第二シャフトと、
軸方向両端部に設けられた１対の連結軸部と、該１対の連結軸部間に設けられたばね軸部と、を有し、且つ、前記第一シャフトの内径側に配置されると共に、一方の前記連結軸部を前記第一シャフトに、他方の前記連結軸部を前記第二シャフトに、それぞれトルク伝達可能に連結されたトーションバーと、
を備え、
少なくとも一方の前記連結軸部は、前記第一、及び前記第二シャフトのうち、自身が連結される相手側シャフトに設けられた連結孔部に圧入され、
前記第一、及び前記第二シャフトの何れか一方のシャフトにステアリングホイールからの操舵力が付与される電動式パワーステアリング装置であって、
前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか一方には、前記ばね軸部、前記第一シャフト、又は前記ばね軸部若しくは前記第一シャフトに設けられたブッシュの何れかによって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて径方向に延出する径方向延出部が設けられ、
該径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか他方の対向面に対し、前記径方向延出部の軸方向両側に隣接する部分よりも近づいている、又は、接触しており、
前記第一シャフトの軸方向一部分に設けられた第一ストッパ部と、前記第二シャフトの軸方向一部分に設けられた第二ストッパ部とが円周方向の隙間を介在させた状態で係合する事により、前記第一、及び第二シャフト同士の相対回転が所定角度範囲内に規制されており、
前記一方の連結軸部が前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入されており、
前記他方の連結軸部が、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入されると共に、前記連結孔部の奥端部に突き当てられており、
組立時に、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入すると共に前記連結孔部の奥端部に突き当てた状態で、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入した後、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する前に、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする寸法関係を有している、電動式パワーステアリング装置。
【請求項３】
中空状の第一シャフトと、
該第一シャフトと同軸に配置された第二シャフトと、
軸方向両端部に設けられた１対の連結軸部と、該１対の連結軸部間に設けられたばね軸部と、を有し、且つ、前記第一シャフトの内径側に配置されると共に、一方の前記連結軸部を前記第一シャフトに、他方の前記連結軸部を前記第二シャフトに、それぞれトルク伝達可能に連結されたトーションバーと、
を備え、
少なくとも一方の前記連結軸部は、前記第一、及び前記第二シャフトのうち、自身が連結される相手側シャフトに設けられた連結孔部に圧入され、
前記第一、及び前記第二シャフトの何れか一方のシャフトにステアリングホイールからの操舵力が付与される電動式パワーステアリング装置であって、
前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか一方には、前記ばね軸部、前記第一シャフト、又は前記ばね軸部若しくは前記第一シャフトに設けられたブッシュの何れかによって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて径方向に延出する径方向延出部が設けられ、
該径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか他方の対向面に対し、前記径方向延出部の軸方向両側に隣接する部分よりも近づいている、又は、接触しており、
前記第一シャフトの軸方向一部分に設けられた第一ストッパ部と、前記第二シャフトの軸方向一部分に設けられた第二ストッパ部とが円周方向の隙間を介在させた状態で係合する事により、前記第一、及び第二シャフト同士の相対回転が所定角度範囲内に規制されており、
前記一方の連結軸部が前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入されており、
前記他方の連結軸部が、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入されると共に、前記連結孔部の奥端部に突き当てられており、
組立時に、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入した後、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入しつつ、前記連結孔部の奥端部に突き当てた状態にすると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する、前記両方の連結軸部の圧入前に、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする寸法関係を有している、電動式パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部によって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて外径寸法が大きくなった大径部であり、該大径部の外周面が前記第一シャフトの内周面に対し、前記大径部の軸方向両側に隣接する部分の外周面よりも近づいているか、又は、接触している、請求項１〜３のいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記大径部が、前記ばね軸部の軸方向中央部を含む部分に設けられている、請求項４に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記大径部が、前記ばね軸部の軸方向複数箇所に設けられている、請求項４に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記径方向延出部は、前記第一シャフトの軸方向中間部によって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて外径寸法が小さくなった小径部であり、該小径部の内周面が前記ばね軸部の外周面に対し、前記小径部の軸方向両側に隣接する部分の内周面よりも近づいているか、又は、接触している、請求項１〜３のいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記小径部が、前記第一シャフトの軸方向中央部を含む部分に設けられている、請求項７に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記小径部が、前記第一シャフトの軸方向複数箇所に設けられている、請求項７に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部に設けられたブッシュであり、該ブッシュの外周面が前記第一シャフトの内周面に対し、前記ブッシュの軸方向両側に隣接する部分の外周面よりも近づいているか、又は、接触している、請求項１〜３のいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記径方向延出部は、前記第一シャフトの内径部の軸方向中間部に設けられたブッシュであり、該ブッシュの内周面が前記ばね軸部の外周面に対し、前記ブッシュの軸方向両側に隣接する部分の内周面よりも近づいているか、又は、接触している、請求項１〜３のいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記第一シャフトは中心孔を有し、該中心孔の前記第二シャフト側先端部に滑りブッシュ挿入穴を設け、該滑りブッシュ挿入穴に滑りブッシュを挿入した、
請求項１〜３のいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記第二シャフトに設けられた前記連結孔部と連結する前記他方の連結軸部は、前記滑りブッシュと接触するように軸方向に長く形成される、請求項１２に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項１４】
請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置の組立方法であって、
前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に配置すると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに対してトルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位を阻止した状態で連結した後、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、前記第一、及び第二シャフト同士の回転方向に関する互いの位置関係を前記所定角度範囲の中央位置に合わせた状態で、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する、
電動式パワーステアリング装置の組立方法。
【請求項１５】
請求項２に記載した電動式パワーステアリング装置の組立方法であって、
前記他方の連結軸部を、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入すると共に前記連結孔部の奥端部に突き当てた状態で、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入し、更に、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、前記第一、及び第二シャフト同士の回転方向に関する互いの位置関係を前記所定角度範囲の中央位置に合わせた状態で、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する、
電動式パワーステアリング装置の組立方法。
【請求項１６】
請求項３に記載した電動式パワーステアリング装置の組立方法であって、
前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、前記第一、及び第二シャフト同士の回転方向に関する互いの位置関係を前記所定角度範囲の中央位置に合わせた状態で、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入し、前記他方の連結軸部を、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入しつつ、前記連結孔部の奥端部に突き当てた状態にすると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する、
電動式パワーステアリング装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータを補助動力の発生源として、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力を軽減できる様に構成した、電動式パワーステアリング装置及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵輪に舵角を付与する為のステアリング装置として、図２１に示す様な構造が、広く知られている。ステアリング装置では、車体１に支持された円筒状のステアリングコラム２の内径側にステアリングシャフト３が、回転可能に支持される。そして、ステアリングコラム２の後端開口から突出した、ステアリングシャフト３の後端部に、ステアリングホイール４が固定される。ステアリングホイール４を回転させると、この回転が、ステアリングシャフト３、自在継手５ａ、中間シャフト６、自在継手５ｂを介して、ステアリングギヤユニット７の入力軸８に伝達される。入力軸８が回転すると、ステアリングギヤユニット７の両側に配置された１対のタイロッド９、９が押し引きされて左右１対の操舵輪に、ステアリングホイール４の操作量に応じた舵角が付与される。
尚、本明細書で、前後方向は、特に断らない限り、車両の前後方向を言う。【０００３】
又、図２１に示した例は、電動モータ１０を補助動力源として利用する事により、ステアリングホイール４の操作力を軽減できる様に構成した電動式パワーステアリング装置としている。この為、ステアリングコラム２の前端部にハウジング１１が固定され、ハウジング１１に電動モータ１０を支持すると共に、ハウジング１１の内側に複数の構成部品を設けている。【０００４】
各構成部品には、例えば図２２に示す様な、ステアリングホイール４（図２１）からの操舵力が付与される入力軸１２と、電動モータ１０（図２１）を発生源とする補助動力が付与される中空状の出力軸１３と、出力軸１３の内径側に配置されると共に、その両端部を、出力軸１３と入力軸１２とに対してトルク伝達可能に連結したトーションバー１４と、トーションバー１４の弾性的な捩れ変形に基づいて操舵力を検出するトルク検出器等が含まれる（例えば特許文献１参照）。入力軸１２と出力軸１３とは、互いの軸方向端部に設けられた雄、及び雌ストッパ部１５、１６同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事により、互いの相対回転を所定角度範囲内に規制した状態で連結されている。【０００５】
図２２に示した様な、入力軸１２と、出力軸１３と、トーションバー１４とを組み立てる場合には、先ず、トーションバー１４の後端部（図２２の右端部）を、入力軸１２の内径側に設けられた連結孔部１７に圧入する事により、トーションバー１４の後端部を入力軸１２にトルク伝達可能に連結する。次いで、トーションバー１４を出力軸１３の中心孔１８に挿入して、トーションバー１４の前端部（図２２の左端部）を、中心孔１８の前端部に設けられた連結孔部１９に締め代を持たせる事なく内嵌する。これと共に、雄、及び雌ストッパ部１５、１６同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる。そして、入力軸１２と出力軸１３との回転方向に関する互いの位置関係を、所定角度範囲の中央位置に合わせた状態で、出力軸１３の前端部とトーションバー１４の前端部との互いに整合する位置に、ドリル加工で径方向の貫通孔２０を形成する。そして、貫通孔２０にピン２１を圧入する事により、トーションバー１４の前端部が出力軸１３に対してトルク伝達可能に連結される。【０００６】
上述の様な従来構造及びその組立方法の場合には、入力軸１２と出力軸１３との回転方向に関する互いの位置関係を規制し、更にこの規制した位置関係を保持しながら、貫通孔２０を形成する必要がある。この為、貫通孔２０を形成する際に専用の治具や設備が必要になり、その分、コストが嵩むと言った問題がある。【０００７】
これに対し、上述の様な従来構造を組み立てる場合、先にトーションバー１４の前端部と出力軸１３とをピン２１により連結してから、トーションバー１４の後端部を入力軸１２の連結孔部１７に圧入する様にすれば、貫通孔２０を形成する際に、上述の様な治具や設備が不要になる為、その分、コストを抑えられる。
但し、この場合には、トーションバー１４の後端部を入力軸１２の連結孔部１７に圧入する際に、トーションバー１４の軸方向中間部であるばね軸部に、大きな軸方向圧縮力が加わる。この為、この大きな軸方向圧縮力によってばね軸部が座屈するのを防止すべく、ばね軸部の剛性を高くしておく必要がある。ところが、ばね軸部の剛性を高くすると、その分、ばね軸部を通じて、操舵輪側からステアリングホイール４側へ振動が伝わり易くなると共に、操舵トルクの検出感度が低くなると言った不都合を生じる。【０００８】
一方、上述の様な従来構造に関して、トーションバー１４の前端部と出力軸１３との連結構造を、圧入による連結構造に変更すれば、貫通孔２０及びピン２１が不要になる為、上述の様な治具や設備が不要になるだけでなく、貫通孔２０の形成によって発生する切粉（鉄粉）の除去作業（洗浄作業）が不要になると共に、部品点数を減らせる為、その分、コストを抑えられる。
但し、この場合には、トーションバー１４の両端部を２つの連結孔部１７、１９に対して順番に圧入する事になる為、後から行う圧入の際に、先に圧入した側の端部を後から圧入する側の端部に向けて軸方向に押圧する様な態様で圧入を行うと、トーションバー１４のばね軸部に大きな軸方向圧縮力が加わる。この為、上述した場合と同様の不都合を生じる。【０００９】
尚、本発明に関連する他の先行技術文献として、特許文献２がある。この特許文献２には、本発明を適用可能な構成を備えた電動式パワーステアリング装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】日本国特開２０１０−８９７０９号公報
【特許文献２】国際公開第２００３／１０４０６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の様な事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トーションバーの軸方向両端部のうち少なくとも一方を、入力軸又は出力軸の連結孔部に対して圧入する際に、トーションバーの軸方向中間部の座屈を防止することができる電動式パワーステアリング装置及びその組立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電動式パワーステアリング装置は、
中空状の第一シャフトと、
前記第一シャフトと同軸に配置された第二シャフトと、
軸方向両端部に設けられた１対の連結軸部と、該１対の連結軸部間に設けられたばね軸部と、を有し、且つ、前記第一シャフトの内径側に配置されると共に、一方の前記連結軸部を前記第一シャフトに、他方の前記連結軸部を前記第二シャフトに、それぞれトルク伝達可能に連結されたトーションバーと、
を備え、
少なくとも一方の前記連結軸部は、前記第一、及び前記第二シャフトのうち、自身が連結される相手側シャフトに設けられた連結孔部に圧入され、
前記第一、及び前記第二シャフトの何れか一方のシャフトにステアリングホイールからの操舵力が付与される。
特に、本発明の電動式パワーステアリング装置の場合、前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか一方には、前記ばね軸部、前記第一シャフト、又は前記ばね軸部若しくは前記第一シャフトに設けられたブッシュの何れかによって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて径方向に延出する径方向延出部が設けられ、
該径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部における外周面と前記第一シャフトの軸方向中間部における内周面の何れか他方の対向面に対し、前記径方向延出部の軸方向両側に隣接する部分よりも近づいている、又は、接触しており、
前記第一シャフトの軸方向一部分（軸方向端部又は軸方向中間部）に設けられた第一ストッパ部と、前記第二シャフトの軸方向一部分（軸方向端部又は軸方向中間部）に設けられた第二ストッパ部とを円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事により、前記第一、及び第二シャフト同士の相対回転を所定角度範囲内に規制する。 
さらに、本発明の電動式パワーステアリング装置の場合、下記（１）〜（３）のいずれか１つの構成を備える。
（１）  即ち、本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、前記一方の連結軸部を、前記第一シャフトに対し、トルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位を阻止された状態で連結する。尚、この様な連結を実現する為に、例えば、前記一方の連結軸部を、前記第一シャフトに設けられた連結孔部に内嵌した状態で、一方の連結軸部と第一シャフトとの互いに整合する位置に設けられた径方向の貫通孔にピンを圧入したり、又は、一方の連結軸部と第一シャフトとを溶接若しくは接着したり、又は、一方の連結軸部と第一シャフトとの係合部を塑性変形させる（かしめる）。
又、前記他方の連結軸部を、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する。
更に、組立時に、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に配置すると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに対してトルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位を阻止した状態で連結した後、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する前に、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする寸法関係を持たせる。
（２）  又は、本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、前記一方の連結軸部を、前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する。
又、前記他方の連結軸部を、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入すると共に、前記連結孔部の奥端部に突き当てる。
更に、組立時に、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入すると共に前記連結孔部の奥端部に突き当てた状態で、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入した後、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する前に、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする寸法関係を持たせる。
（３）  又は、本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、前記一方の連結軸部を、前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する。
又、前記他方の連結軸部を、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入すると共に、前記連結孔部の奥端部に突き当てる。
組立時に、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入した後、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入しつつ、前記連結孔部の奥端部に突き当てた状態にすると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する、前記両方の連結軸部の圧入前に、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする寸法関係を持たせる。
【００１３】
なお、後述の実施形態では、ステアリングホイールの動きを操舵輪に伝達する操舵力伝達機構の途中に設けられる他の部材（例えば、前記第一、及び第二シャフトのうちの他方のシャフトや、ステアリングギヤユニットを構成するラック軸）には、電動モータを発生源とする補助動力が付与される。
【００１４】
本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、好ましくは、前記径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部によって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて外径寸法が大きくなった大径部であり、該大径部の外周面が前記第一シャフトの内周面に対し、前記大径部の軸方向両側に隣接する部分の外周面よりも近づいているか、又は、接触している。
又は、前記径方向延出部は、前記第一シャフトの軸方向中間部によって構成され、軸方向両側に隣接する部分に比べて外径寸法が小さくなった小径部であり、該小径部の内周面が前記ばね軸部の外周面に対し、前記小径部の軸方向両側に隣接する部分の内周面よりも近づいているか、又は、接触している。【００１５】
若しくは、前記径方向延出部は、前記ばね軸部の軸方向中間部に設けられたブッシュであり、該ブッシュの外周面が前記第一シャフトの内周面に対し、前記ブッシュの軸方向両側に隣接する部分の外周面よりも近づいているか、又は、接触している。
或いは、前記径方向延出部は、前記第一シャフトの内径部の軸方向中間部に設けられたブッシュであり、該ブッシュの内周面が前記ばね軸部の外周面に対し、前記ブッシュの軸方向両側に隣接する部分の内周面よりも近づいているか、又は、接触している。【００１６】
より好ましくは、前記大径部又は前記小径部を、前記ばね軸部の軸方向中央部を含む部分に設ける。
さらに、本発明を実施する場合、前記大径部又は前記小径部は、前記ばね軸部の軸方向１箇所にのみ設ける事もできるし、或いは、前記ばね軸部の軸方向複数箇所に設ける事もできる。【００２０】
又、本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、好ましくは、前記第一シャフトは中心孔を有し、該中心孔の前記第二シャフト側先端部に滑りブッシュ挿入穴を設け、該滑りブッシュ挿入穴に滑りブッシュを挿入する。
より好ましくは、前記第二シャフトに設けられた前記連結孔部と連結する前記他方の連結軸部は、前記滑りブッシュと接触するように軸方向に長く形成される。【００２１】
又、本発明のうち、電動式パワーステアリング装置の組立方法は、上述の電動式パワーステアリング装置の組立方法であって、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に配置すると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに対してトルク伝達可能に且つ軸方向の相対変位を阻止した状態で連結する。その後、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、前記第一、及び第二シャフト同士の回転方向に関する互いの位置関係を前記所定角度範囲の中央位置に合わせた状態で、前記他方の連結軸部を前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する。【００２２】
又、本発明のうち、電動式パワーステアリング装置の組立方法は、上述の電動式パワーステアリング装置の組立方法であって、前記他方の連結軸部を、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入すると共にこの連結孔部の奥端部に突き当てた状態で、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入する。更に、前記第一、第二両ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、前記第一、及び第二シャフト同士の回転方向に関する互いの位置関係を前記所定角度範囲の中央位置に合わせた状態で、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する。【００２３】
又、本発明のうち、電動式パワーステアリング装置の組立方法は、上述の電動式パワーステアリング装置の組立方法であって、前記第一、及び第二ストッパ部の少なくとも一部分同士を円周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、前記第一、及び第二シャフト同士の回転方向に関する互いの位置関係を前記所定角度範囲の中央位置に合わせた状態で、前記トーションバーを前記第一シャフトの内径側に挿入し、前記他方の連結軸部を、前記第二シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入しつつ、前記連結孔部の奥端部に突き当てた状態にすると共に、前記一方の連結軸部を前記第一シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する。
【発明の効果】
【００２４】
上述の様に構成する本発明の電動式パワーステアリング装置及びその組立方法によれば、トーションバーの軸方向両端部である１対の連結軸部のうち、相手側シャフトに対して後から連結する側の連結軸部を、相手側シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する際、又は、１対の連結軸部を第一、及び第二シャフトの連結孔部に対して圧入する際に、前記トーションバーの軸方向中間部であるばね軸部が座屈変形する事を防止できる。
即ち、本発明の場合、トーションバーの連結軸部を、相手側シャフトに設けられた連結孔部に対して圧入する際には、ばね軸部に大きな軸方向圧縮力が加わる場合がある。但し、この大きな軸方向圧縮力によって、ばね軸部が座屈変形しようとしても、ばね軸部の軸方向中間部の外周面と第一シャフトの軸方向中間部の内周面の何れか一方に設けられた径方向延出部が何れか他方の対向面に接触している又は接触する事により、当該座屈変形が防止される。
又、本発明の場合には、この様にして、ばね軸部の座屈変形を防止できる為、操舵輪からステアリングホイールへ伝達される振動を低減する事や、操舵トルクの検出感度を向上させる事を目的として、トーションバーの低剛性化を図り易い。
さらに、本発明の場合には、第一、及び第二シャフト同士の相対回転を所定角度範囲内に規制するので、トーションバーのばね軸部の過大な捩り防止が図られている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態を示す部分切断側面図。
【図２】図１の左端部拡大図。
【図３】入力軸、出力軸、トーションバー等の一部の部品のみを取り出して、これら各部品同士の組み立ての途中段階を示す断面図。
【図４】組み立ての図３に続く段階を示す断面図。
【図５】組み立て完了後の状態を示す断面図。
【図６】本発明の第２実施形態の構造のうち、入力軸、出力軸、トーションバー等の一部の部品のみを取り出して、これら各部品同士の組み立ての途中段階を示す断面図。
【図７】組み立ての図６に続く段階を示す断面図。
【図８】組み立て完了後の状態を示す断面図。
【図９】本発明の第３実施形態を示す、図８と同様の図。
【図１０】トーションバーのばね軸部に設ける大径部の形状の変形例を示す部分断面図。
【図１１】連結孔部に対して連結軸部を圧入する作業の容易化を図れる構造の第１例を示す要部断面図。
【図１２】連結孔部に対して連結軸部を圧入する作業の容易化を図れる構造の第２例を示す要部断面図。
【図１３】連結孔部に対して連結軸部を圧入する作業の容易化を図れる構造の第３例を示す要部断面図。
【図１４】連結孔部に対して連結軸部を圧入する作業の容易化を図れる構造の第４例を示す要部断面図。
【図１５】本発明の第４実施形態を示す、図８と同様の図。
【図１６】本発明の第５実施形態を示す、図８と同様の図。
【図１７】本発明の第６実施形態を示す、図８と同様の図。
【図１８】本発明の第７実施形態の構造のうち、入力軸、出力軸等の一部の部品のみを取り出して、これら各部品同士の組み立ての途中段階を示す断面図。
【図１９】組み立ての図１８に続く段階を示す断面図。
【図２０】組み立て完了後の状態を示す断面図。
【図２１】従来から知られている電動式パワーステアリング装置の１例を示す部分切断側面図。
【図２２】従来から知られている電動式パワーステアリング装置のハウジング内から、入力軸、出力軸、トーションバー等の一部の部品のみを取り出して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に就いて、図１〜５を参照しつつ説明する。尚、図１〜５では、左側が前側となり、右側が後側となる。本実施形態の電動式パワーステアリング装置は、ステアリングコラム２ａと、ステアリングシャフト３ａと、ハウジング１１ａと、出力軸１３ａと、トーションバー１４ａと、トルク検出用スリーブ２２と、トルク検出用コイルユニット２３と、電動モータ１０（図２１参照）と、ウォーム式減速機２４とを備える。
【００２７】
ステアリングコラム２ａは、前側に配置された円筒状のインナコラム２５と、後側に配置された円筒状のアウタコラム２６とを、伸縮可能に組み合わせて成るもので、支持ブラケット２７により車体に支持される。インナコラム２５及びアウタコラム２６は、鋼製又はアルミニウム合金等の軽合金製である。
【００２８】
ステアリングシャフト３ａは、前側に配置されたロアシャフト２８に、後側に配置された中空軸状のアッパシャフト２９を、トルク伝達を可能に、且つ、軸方向の相対変位を可能にスプライン嵌合させて成るもので、ステアリングコラム２ａの内側に回転自在に支持されている。ロアシャフト２８及びアッパシャフト２９は、鋼製である。又、アウタコラム２６の後端開口から突出したアッパシャフト２９の後端部には、ステアリングホイール１（図２１参照）が固定される。
【００２９】
ハウジング１１ａは、それぞれがアルミニウム合金等の軽合金製又は合成樹脂製である、前側の蓋体３０と後側の本体３１とを、複数本のボルト３２により互いに結合して成るもので、インナコラム２５の前端部に結合固定されている。ロアシャフト２８の前端部は、ハウジング１１ａの内側に挿入されている。
【００３０】
出力軸１３ａは、磁性金属である鋼により中空状に造られたもので、ハウジング１１ａ内のロアシャフト２８の前側に、１対の玉軸受３３、３４により回転自在に支持されている。ハウジング１１ａの前端開口から突出した、出力軸１３ａの前端部には、自在継手５ａ（図２１参照）が結合される。
【００３１】
トーションバー１４ａは、ばね鋼等の鋼製で、軸方向両端部を１対の連結軸部３５ａ、３５ｂとし、連結軸部３５ａ、３５ｂ同士の間部分である軸方向中間部を、ばね軸部３６としている。又、ばね軸部３６の軸方向中央部に、軸方向両側に隣接する部分に比べて外径寸法が大きくなった、径方向延出部としての大径部３７を設けている。この様なばね軸部３６の外径寸法は、少なくとも大径部３７以外の部分で、連結軸部３５ａ、３５ｂの外径寸法よりも小さくなっている。この様なトーションバー１４ａは、出力軸１３ａの内径側に配置された状態で、大径部３７の円筒状の外周面を、出力軸１３ａの円筒状の内周面に対し、近接させている（大径部３７の軸方向両側に隣接する部分の外周面よりも近づけている）か、又は、締め代を持たせる事なく接触させている。これと共に、前側の連結軸部３５ａを第一シャフトである出力軸１３ａに、後側の連結軸部３５ｂを第二シャフトであって入力軸であるロアシャフト２８に、それぞれトルク伝達可能に連結している。
【００３２】
本実施形態の場合には、前側の連結軸部３５ａを出力軸１３ａに対してトルク伝達可能に連結する為に、前側の連結軸部３５ａを、この出力軸１３ａの中心孔１８ａの前端部に設けられた連結孔部１９ａに内嵌している。そして、この状態で、前側の連結軸部３５ａと出力軸１３ａの前端部との互いに整合する位置に形成された、径方向の貫通孔２０ａに、ピン２１ａを圧入している。又、後側の連結軸部３５ｂをロアシャフト２８に対してトルク伝達可能に連結する為に、後側の連結軸部３５ｂを、ロアシャフト２８の前端寄り部分の内径側に設けられた有底の連結孔部１７ａに圧入している。これにより、後側の連結軸部３５ｂの外周面に設けられた、焼き入れ等の硬化処理を施された雄セレーションを、硬化処理が施されていない、連結孔部１７ａの円筒状の内周面に機械的に食い込ませている。
【００３３】
ロアシャフト２８の前端部には、円筒状の筒状部３８が設けられている。この筒状部３８の内周面には、第二ストッパ部である、円周方向に関する凹凸形状（歯車状）の雌ストッパ部１５ａが設けられている。雌ストッパ部１５ａは、筒状部３８の内周面に、それぞれが軸方向に長い複数ずつの雌側歯部と雌側溝部とを、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置して成る。
【００３４】
一方、出力軸１３ａの後端部外周面には、第一ストッパ部である、円周方向に関する凹凸形状（歯車状）の雄ストッパ部１６ａが設けられている。雄ストッパ部１６ａは、出力軸１３ａの後端部外周面に、それぞれが軸方向に長い複数ずつの雄側歯部と雄側溝部とを、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置して成る。各雄側歯部（各雄側溝部）の個数と各雌側溝部（各雌側歯部）の個数とは、互いに等しくなっている。
【００３５】
上述の様な雌ストッパ部１５ａと雄ストッパ部１６ａとは、所定角度範囲（トーションバー１４ａのばね軸部３６が捩れていない中立状態を基準として、例えば±５度の範囲）内での相対回転を可能に（緩いスプライン係合の如く）凹凸係合している。即ち、各雌側歯部（各雄側歯部）が各雄側溝部（各雌側溝部）に、それぞれ円周方向両側に隙間を介在させた状態で緩く係合する事により、ロアシャフト２８と出力軸１３ａとの相対回転が、所定角度範囲内に規制されている。これにより、トーションバー１４ａのばね軸部３６の過大な捩れ防止が図られている。
【００３６】
又、出力軸１３ａの外周面のうち、軸方向に関して雄ストッパ部１６ａの前側に隣接する部分である、後端寄り部分には、その外接円の直径が雄ストッパ部１６ａよりも大きくなった、円周方向に関する凹凸形状（歯車状）のトルク検出用凹凸部３９が設けられている。この様なトルク検出用凹凸部３９は、出力軸１３ａの外周面の後端寄り部分に、それぞれが軸方向に長い複数の検出用溝部を、円周方向に関して等間隔に設けて成る。本実施形態の場合には、各検出用溝部の個数と、雄ストッパ部１６ａを構成する各雄側溝部の個数とが、互いに等しくなっている。これと共に、各検出用溝部と各雄側溝部とが、軸方向に連続して設けられている。
【００３７】
トルク検出用スリーブ２２は、アルミニウム合金等の導電性を有する非磁性金属により円筒状に造られたもので、トルク検出用凹凸部３９の外径側に同心に配置されている。トルク検出用スリーブ２２の基端部である後端部は、筒状部３８に外嵌固定されている。トルク検出用スリーブ２２のうち、トルク検出用凹凸部３９の外径側に配置された部分である、前端部乃至中間部には、複数の略矩形の窓孔４０、４０が、軸方向に複列に、且つ、円周方向に関して等間隔に設けられている。両列の窓孔４０、４０の周方向位相は、互いに半ピッチずれている。
【００３８】
又、トルク検出用コイルユニット２３は、円筒状に構成されたもので、トルク検出用凹凸部３９及びトルク検出用スリーブ２２の外径側に同心に配置されている。このトルク検出用コイルユニット２３は、ハウジング１１ａに内嵌固定されており、１対のコイル４１、４１を備えている。両コイル４１、４１は、トルク検出用スリーブ２２のうち、両列の窓孔４０、４０を設けた部分に対し、径方向に重畳して配置されている。
【００３９】
又、ウォーム式減速機２４は、ウォームホイール４２と、図示しないウォームとを組み合わせて成る。ウォームホイール４２は、出力軸１３ａのうち、玉軸受３３、３４同士の間部分である、軸方向略中央部に外嵌固定されている。又、図示しないウォームは、ウォームホイール４２に噛合した状態で、ハウジング１１ａ内に回転自在に支持されている。
【００４０】
又、電動モータ１０（図２１参照）は、ハウジング１１ａに支持固定されている。電動モータ１０の出力軸は、図示しないウォームの基端部に対し、トルクの伝達を可能に結合されている。
【００４１】
上述した様な本実施形態の電動式パワーステアリング装置のうち、ロアシャフト２８と、出力軸１３ａと、トーションバー１４ａとを組み立てる場合には、先ず、図３の上半部に示す様に、トーションバー１４ａを、出力軸１３ａの内径側に配置する。そして、トーションバー１４ａの前側の連結軸部３５ａを、出力軸１３ａの連結孔部１９ａに内嵌した状態で、連結軸部３５ａと出力軸１３ａとの互いに整合する部分に形成された径方向の貫通孔２０ａに、ピン２１ａを圧入する。これにより、連結軸部３５ａを出力軸１３ａに対して、トルク伝達可能に、且つ、軸方向の相対変位を阻止した状態で連結する。尚、貫通孔２０ａのうち、連結軸部３５ａに対応する部分と、出力軸１３ａに対応する部分とは、連結軸部３５ａを連結孔部１９ａに内嵌した状態で、ドリル加工によって同時に形成しても良いし、或いは、組立作業を行う前に別々に形成しておいても良い。又、図３の下半部に示す様に、ロアシャフト２８の筒状部３８に、トルク検出用スリーブ２２の基端部を外嵌固定する。
【００４２】
次に、図３→図４の順に示す様に、出力軸１３ａの後端部外周面に設けられた雄ストッパ部１６ａの後端部と、ロアシャフト２８の筒状部３８の内周面に設けられた雌ストッパ部１５ａの前端部とを、円周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、トーションバー１４ａの後側の連結軸部３５ｂの後端縁部分を、ロアシャフト２８の連結孔部１７ａの開口部に係合させる。尚、この様に、連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに圧入するのに先立って、雄ストッパ部１６ａの後端部と雌ストッパ部１５ａの前端部とを円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする為に、本実施形態の場合には、図３〜４に示した状態で、連結孔部１７ａの開口部から雌ストッパ部１５ａの前端縁までの軸方向寸法Ａ１を、雄ストッパ部１６ａの後端縁から連結軸部３５ｂの後端縁部分までの軸方向寸法（連結軸部３５ｂの、出力軸１３ａの中心孔１８ａの後端開口部からの突出量）Ｂ１よりも少しだけ大きく（Ａ１＞Ｂ１）している。
【００４３】
そして、図４に示した状態で、雄、雌両ストッパ部１６ａ、１５ａ同士の係合状態を、円周方向に関する中立状態とする事により、ロアシャフト２８と出力軸１３ａとの回転方向に関する互いの位置関係を、所定角度範囲の中央位置に合わせる。そして、この状態で、図４→図５の順に示す様に、連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに圧入する。これにより、連結軸部３５ｂをロアシャフト２８に対して、トルク伝達可能に連結する。尚、本実施形態の場合、連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに圧入する際に、トーションバー１４ａに加わる軸方向反力は、ピン２１ａにより十分に支承できる。
尚、本実施形態の構造を実施する場合、図３〜５に示した各構成部材に対する、残りの各構成部材の組み立ては、適宜の順序で行えば良く、具体的な組立順序は特に問わない。
【００４４】
上述の様に構成する電動式パワーステアリング装置の場合、運転者がステアリングホイール１を操作する事によって、ステアリングシャフト３ａに操舵力であるトルクが付与されると、このトルクの方向及び大きさに応じた分だけ、トーションバー１４ａが（所定角度範囲で）弾性的に捩れる。これに伴い、トルク検出用凹凸部３９とトルク検出用スリーブ２２との円周方向の位置関係が変化する事により、トルク検出用コイルユニット２３を構成するコイル４１、４１にインピーダンス変化が生じる。この為、このインピーダンス変化に基づいて、トルクの方向及び大きさを検出できる。電動モータ１０は、このトルクの方向及び大きさに応じた補助動力を発生させる。この補助動力は、ウォーム式減速機２４により増大された後、出力軸１３ａに付与される。この結果、運転者がステアリングホイール１を操作する為に要する力が軽減される。
【００４５】
一方、ステアリングホイール１からステアリングシャフト３ａに大きなトルクが入力される事により、トーションバー１４ａのばね軸部３６の捩れ量が、所定角度範囲の片側又は他側の上限値に達すると、雌ストッパ部１５ａと雄ストッパ部１６ａとが円周方向に噛み合う。そして、この噛み合いに基づき、ロアシャフト２８から出力軸１３ａに直接、トルクの一部が伝達される様になる。つまり、ステアリングホイール１からステアリングシャフト３ａに大きなトルクが入力された場合でも、ばね軸部３６に過大な捩れが生じる事を防止される。
【００４６】
上述の様に構成する本実施形態の電動式パワーステアリング装置及びその組立方法の場合には、図４→図５の順に示す様に、トーションバー１４ａの軸方向両端部である１対の連結軸部３５ａ、３５ｂのうち、相手側シャフト（ロアシャフト２８、出力軸１３ａ）に対して後から連結する側の連結軸部３５ｂを、この相手側シャフト（ロアシャフト２８）の連結孔部１７ａに対して圧入する際に、トーションバー１４ａのばね軸部３６が座屈する事を防止できる。即ち、本実施形態の場合、連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに対して圧入する際には、ばね軸部３６に大きな軸方向圧縮力が加わる。但し、この大きな軸方向圧縮力によって、ばね軸部３６が座屈変形しようとしても、ばね軸部３６の軸方向中央部に設けられた大径部３７の外周面が出力軸１３ａの内周面に接触している又は接触する事により、当該座屈変形が防止される。
【００４７】
尚、ばね軸部３６の座屈変形は、このばね軸部３６が弓形に曲がる態様の変形である。これに対して、本実施形態の場合には、ばね軸部３６の軸方向中央部（このばね軸部３６が座屈変形する際に、径方向への変位量が最大となる部分）に大径部３７を設けている。この為、大径部３７の外周面と出力軸１３ａの内周面との接触に基づいて、ばね軸部３６の座屈変形を効率良く防止できる。
【００４８】
又、本実施形態の場合には、上述の様にして、ばね軸部３６の座屈変形を防止できる為、操舵輪からステアリングホイールへ伝達される振動を低減する事や、操舵トルクの検出感度を向上させる事を目的として、トーションバー１４ａの低剛性化を図り易い。
【００４９】
又、本実施形態の場合、組立時には、図４に示す様に、連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに圧入するのに先立って、雄、雌両ストッパ部１６ａ、１５ａの軸方向端部同士を係合させる事ができる為、ロアシャフト２８と出力軸１３ａとの回転方向に関する互いの位置関係を、所定角度範囲の中央位置に合わせる事が容易となる。従って、正規の組立状態を容易に実現する事ができる。
【００５０】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に就いて、図６〜８を参照しつつ説明する。尚、図６〜８では、左側が前側となり、右側が後側となる。
本実施形態の場合には、図８に示す様に、トーションバー１４ｂの前側の連結軸部３５ｃを出力軸１３ｂに対してトルク伝達可能に連結する為の構造が、上述した第１実施形態の場合と異なる。即ち、本実施形態の場合には、連結軸部３５ｃを出力軸１３ｂに対してトルク伝達可能に連結する為に、連結軸部３５ｃを、出力軸１３ｂの中心孔１８ｂの前端部に設けられた連結孔部１９ｂに圧入している。これにより、連結軸部３５ｃの外周面に設けられた、焼き入れ等の硬化処理を施された雄セレーションを、硬化処理が施されていない、連結孔部１９ｂの円筒状の内周面に機械的に食い込ませている。
【００５１】
又、本実施形態の場合、ロアシャフト２８と、出力軸１３ｂと、トーションバー１４ｂとを組み立てる場合には、先ず、図６の下半部に示す様に、このトーションバー１４ｂの後側の連結軸部３５ｂを、ロアシャフト２８の有底の連結孔部１７ａに圧入すると共に、この連結孔部１７ａの奥端部に突き当てる。これにより、上述した第１実施形態の場合と同様の態様で、連結軸部３５ｂをロアシャフト２８に対して、トルク伝達可能に連結する。又、ロアシャフト２８の筒状部３８に、トルク検出用スリーブ２２の基端部を外嵌固定する。
【００５２】
次に、図６→図７の順に示す様に、トーションバー１４ｂを出力軸１３ｂの内径側に挿入して、トーションバー１４ｂの前側の連結軸部３５ｃの前端縁部分を、出力軸１３ｂの連結孔部１９ｂの後端開口部に係合させる。これと共に、出力軸１３ｂの後端部外周面に設けられた雄ストッパ部１６ａの後端部と、ロアシャフト２８の筒状部３８の内周面に設けられた雌ストッパ部１５ａの前端部とを、円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる。尚、この様に、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに圧入するのに先立って、雄ストッパ部１６ａの後端部と雌ストッパ部１５ａの前端部とを円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる事を可能とする為に、本実施形態の場合には、図６〜７に示した状態で、連結孔部１９ｂの後端開口部から雄ストッパ部１６ａの後端縁までの軸方向寸法Ａ２を、雌ストッパ部１５ａの前端縁から連結軸部３５ｃの前端縁部分までの軸方向寸法Ｂ２よりも少しだけ大きく（Ａ２＞Ｂ２）している。
【００５３】
そして、図７に示した状態で、雄、及び雌ストッパ部１６ａ、１５ａ同士の係合状態を、円周方向に関する中立状態とする事により、ロアシャフト２８と出力軸１３ｂとの回転方向に関する互いの位置関係を、ロアシャフト２８と出力軸１３ｂとの相対回転が可能となる所定角度範囲の中央位置に合わせる。そして、この状態で、図７→図８の順に示す様に、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに圧入する。これにより、連結軸部３５ｃを出力軸１３ｂに対して、トルク伝達可能に連結する。尚、本実施形態の場合、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに圧入する際に、トーションバー１４ｂに加わる軸方向反力は、出力軸１３ｂの連結孔部１７ａの奥端部により十分に支承できる。
【００５４】
上述の様に構成する本実施形態の電動式パワーステアリング装置及びその組立方法の場合には、図７→図８の順に示す様に、トーションバー１４ｂの軸方向両端部である１対の連結軸部３５ｃ、３５ｂのうち、相手側シャフト（ロアシャフト２８、出力軸１３ｂ）に対して後から連結する側の連結軸部３５ｃを、相手側シャフト（出力軸１３ｂ）の連結孔部１９ｂに対して圧入する際に、トーションバー１４ｂのばね軸部３６が座屈する事を防止できる。即ち、本実施形態の場合、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに対して圧入する際には、ばね軸部３６に大きな軸方向圧縮力が加わる。但し、この大きな軸方向圧縮力によって、ばね軸部３６が座屈変形しようとしても、このばね軸部３６の軸方向中央部に設けられた大径部３７の外周面が出力軸１３ｂの内周面に接触している又は接触する事により、当該座屈変形が防止される。
【００５５】
又、本実施形態の場合、組立時には、図７に示す様に、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに圧入するのに先立って、雄、雌ストッパ部１６ａ、１５ａの軸方向端部同士を係合させる事ができる為、ロアシャフト２８と出力軸１３ｂとの回転方向に関する互いの位置関係を、所定角度範囲の中央位置に合わせる事が容易となる。従って、正規の組立状態を容易に実現する事ができる。
尚、本実施形態の構造を実施する場合には、前側の連結軸部３５ｃを出力軸１３ｂの連結孔部１９ｂに圧入した後、連結軸部３５ｃと出力軸１３ｂとを溶接により結合固定する事もできる。
その他の構成及び作用は、上述した第１実施形態の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【００５６】
［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態を示している。本実施形態の場合には、トーションバー１４ｃを構成するばね軸部３６ａの軸方向中間部に設ける大径部の個数及び軸方向位置が、上述した第２実施形態の場合と異なる。即ち、本実施形態の場合には、ばね軸部３６ａの軸方向中間部の両端寄り部分に、１対の大径部３７、３７を設けている。そして、大径部３７、３７の円筒状の外周面を、出力軸１３ｂの円筒状の内周面に対し、近接又は締め代を持たせる事なく接触させている。この様に、本実施形態の場合には、ばね軸部３６ａの軸方向中間部の両端寄り部分に１対の大径部３７、３７を設けている為、大径部３７、３７の外周面と出力軸１３ｂの内周面との接触に基づいて、組立作業を行う際のばね軸部３６ａの座屈変形を効率良く防止できる。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【００５７】
尚、上述した第３実施形態の構造の様に、ばね軸部の軸方向複数箇所に大径部を設ける構成は、前述した第１及び第２実施形態及び後述の第４及び第７実施形態の構造に対して適用する事もできる。
又、上述した第１〜第３実施形態では、ばね軸部に設ける大径部の外周面を円筒面としたが、本発明を実施する場合、この大径部の外周面の形状は、円筒面以外の形状とする事もできる。例えば図１０に示す様に、ばね軸部３６ｂに設ける大径部３７ａの外周面の形状を、ビヤ樽の外周面の如き形状とする事もできる。
又、本発明を実施する場合には、ばね軸部に設ける大径部の外周面に合成樹脂等の低摩擦材をコーティングする事もできる。この様な構成を採用すれば、大径部の外周面が第一シャフトの内周面と接触した場合でも、ばね軸部のばね定数が変化しにくくなる。
【００５８】
又、本発明を実施する場合には、トーションバーの連結軸部を、相手側シャフトの連結孔部に対して圧入する際に、この圧入の容易化を図れる構造を採用する事が好ましい。図１１〜１４は、この様な圧入の容易化を図れる構造の４つの例を示している。
【００５９】
図１１に示した例では、連結軸部３５ｄの先端側（図１１の左側）に隣接する部分に、連結軸部３５ｄと同心で、且つ、連結軸部３５ｄよりも小径の案内軸部４３が設けられている。案内軸部４３の外周面は、先端部の面取り部を除き、円筒状である。そして、案内軸部４３を連結孔部１９ｃに対し、締め代を持たせる事なく挿入する事により、連結孔部１９ｃに対する連結軸部３５ｄの芯合せを行う事で、連結孔部１９ｃに対する連結軸部３５ｄの圧入を案内できる様にしている。
尚、図１１に示した例に関して、案内軸部４３の外周面は、その全体を、図１１の左側に向かう程径寸法が小さくなる（先細りの）テーパ状とする事もできる。
【００６０】
又、図１２に示した例では、連結孔部１９ｃの入口側（図１２の右側）に隣接する部分に、連結孔部１９ｃと同心で、且つ、連結孔部１９ｃよりも大径の案内孔部４４が設けられている。案内孔部４４の内周面は、連結孔部１９ｃとの連続部を除き、円筒状である。そして、案内孔部４４に連結軸部３５ｄの先端部を、締め代を持たせる事なく挿入する事により、連結孔部１９ｃに対する連結軸部３５ｄの芯合せを行う事で、連結孔部１９ｃに対する連結軸部３５ｄの圧入を案内できる様にしている。
【００６１】
又、図１３に示した例は、連結孔部１９ｃの入口側（図１３の右側）に隣接する部分に設けた案内孔部４４ａの内周面を、図１３の左側に向かう程径寸法が小さくなる（軸方向に関して連結孔部１９ｃから離れる方向に向かう程径寸法が大きくなる）テーパ状とした例である。
【００６２】
又、図１４に示した例は、図１１で説明した案内軸部４３と、図１２で説明した案内孔部４４との、双方を備えた例である。
尚、図１４に示した例に関して、案内軸部４３の外周面と、案内孔部４４の内周面とのうちの少なくとも一方は、その全体を、図１４の左側に向かう程径寸法が小さくなるテーパ状とする事もできる。
【００６３】
尚、図１１〜１４に示した例の様に、案内軸部や案内孔部を有していれば、これらを相手部位に係合させた状態で、前述した様な雄、雌ストッパ部１６ａ、１５ａ同士の係合状態を円周方向に関する中立状態とする作業を容易に行える。
【００６４】
［第４実施形態］
図１５は、本発明の第４実施形態を示している。本実施形態の場合には、出力軸１３ｂの中心孔１８ｂのロアシャフト２８側先端部に滑りブッシュ挿入穴５１を設け、そこに滑りブッシュ５２を挿入（圧入）している点が、上述した第２実施形態の場合と異なる。滑りブッシュ５２を出力軸１３ｂのロアシャフト２８側先端部に設けることによって、以下の効果が得られる。即ち、滑りブッシュ５２を出力軸１３ｂのロアシャフト２８側先端部に設けない場合には、ステアリングホイール４の回転に伴なうロアシャフト２８の回転によって、ロアシャフト２８の雌ストッパ部１５ａが出力軸１３ｂの雄ストッパ部１６ａに対して径方向に振れる現象が生じる可能性がある。その結果、トルクセンサーの検出精度に悪影響を及ぼす恐れがある。
本実施形態の様に出力軸１３ｂのロアシャフト２８側先端部に滑りブッシュ５２を挿入し、滑りブッシュ５２でトーションバー１４ｂの連結軸部３５ｂを支持することによって、ロアシャフト２８の雌ストッパ部１５ａが出力軸１３ｂの雄ストッパ部１６ａに対して、径方向に振れる現象が生じる恐れをなくすことができる。その結果、トルクセンサーの検出精度に悪影響を及ぼす恐れがなくなる。
なお、本実施形態に使用されるトーションバー１４ｂでは、ロアシャフト２８の連結孔部１７ａと連結する、ばね軸部３６よりも大径の連結軸部３５ｂが、滑りブッシュ５２と接触するように軸方向に長く形成される。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【００６５】
［第５実施形態］
図１６は、本発明の第５実施形態を示している。本実施形態の場合には、ばね軸部３６の軸方向中央部に大径部３７を設ける代わりに、出力軸１３ｂの中心孔１８ｂの軸方向中央部を含む部分に径方向延出部として小径部５５を設け、小径部５５の内面がばね軸部３６の外周面に接触している又は接触する状態にした点が、上述した第２実施形態の場合と異なる。
即ち、トーションバー１４ｂは、出力軸１３ｂの内径側に配置された状態で、小径部５５の円筒状の内周面を、ばね軸部３６の円筒状の外周面に対し、近接させている（この小径部５５の軸方向両側に隣接する部分の内周面よりも近づけている）か、又は、締め代を持たせる事なく接触させている。
出力軸１３ｂの中心孔１８ｂに小径部５５を設ける構成によって、トーションバー１４ｂのばね軸部３６が座屈する事を防止できる点は第２実施形態の場合と同様である。
本実施形態の場合、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに対して圧入する際には、ばね軸部３６に大きな軸方向圧縮力が加わる。但し、この大きな軸方向圧縮力によって、ばね軸部３６が座屈変形しようとしても、出力軸１３ｂの中心孔１８ｂに設けられた小径部５５の内面がばね軸部３６外周面に接触している又は接触する事により、当該座屈変形が防止される。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【００６６】
［第６実施形態］
図１７は、本発明の第６実施形態を示している。本実施形態の場合には、ばね軸部３６の軸方向中央部に大径部３７を設ける代わりに、径方向延出部としてブッシュ５６を設ける、又は、出力軸１３ｂの中心孔１８ｂの軸方向中央部に小径部５５を設ける代わりに、径方向延出部としてブッシュ５６を設ける点が上記第２又は第５実施形態の場合と異なる。
ばね軸部３６の軸方向中央部にブッシュ５６を設け、ブッシュ５６を大径部として機能させる場合にはブッシュ５６をトーションバー１４ｂの連結軸部３５ｃの側から圧入することによって、ばね軸部３６の軸方向中央部に固定する。
ブッシュ５６は金属製又は樹脂製であって、内径寸法はばね軸部３６の外径寸法よりも僅かに小さい寸法となっている。この場合、ブッシュ５６に軸方向全長に亘ってスリットを設けることによって、圧入作業をし易くすることができる。
出力軸１３ｂの中心孔１８ｂの軸方向中央部にブッシュ５６を設け、ブッシュ５６を小径部として機能させる場合にはブッシュ５６を出力軸１３ｂの中心孔１８ｂの連結孔部１９ｂが設けてない側から圧入することによって、中心孔１８ｂの軸方向中央部に固定する。
ブッシュ５６の外周面が出力軸１３ｂの中心孔１８ｂの内周面に接触している又は接触する状態にした点、及びブッシュ５６の内周面がばね軸部３６外周面に接触している又は接触する状態にした点は、上述した第２実施形態の大径部３７及び第５実施形態の場合の小径部５５の場合と同じである。
ばね軸部３６の軸方向中央部にブッシュ５６を設ける、又は出力軸１３ｂの中心孔１８ｂの軸方向中央部にブッシュ５６を設ける構成によって、トーションバー１４ｂのばね軸部３６が座屈する事を防止できる点は第２又は第５実施形態の場合と同様である。
その他の構成及び作用は、上述した第２又は第５実施形態の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
なお、本実施の形態においてはブッシュ５６を１個のみを設けた例を示したが、２個又は３個以上であっても良い。
【００６７】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態に就いて、図１８〜２０を参照しつつ説明する。尚、図１８〜２０では、左側が前側となり、右側が後側となる。
本実施形態の場合には、図１８〜２０に示す様に、ロアシャフト２８と、出力軸１３ｂと、トーションバー１４ｂとを組み立てる順序が、上述した第２実施形態の場合と異なる。
即ち、本実施形態の場合には、先ず、図１８に示す様に、ロアシャフト２８の筒状部３８に、トルク検出用スリーブ２２の基端部を外嵌固定する。次に、出力軸１３ｂの後端部外周面に設けられた雄ストッパ部１６ａの後端部と、ロアシャフト２８の筒状部３８の内周面に設けられた雌ストッパ部１５ａの前端部とを、円周方向の隙間を介在させた状態で係合させる。雄ストッパ部１６ａと雌ストッパ部１５ａとの係合の際には、図示しない治具によってロアシャフト２８と出力軸１３ｂとをそれぞれ固定して行う。
【００６８】
そして、雄、雌両ストッパ部１６ａ、１５ａ同士の係合状態を、円周方向に関する中立状態とする事により、ロアシャフト２８と出力軸１３ｂとの回転方向に関する互いの位置関係を、所定角度範囲の中央位置に合わせる。
この場合、出力軸１３ｂの後端部から連結孔部１７ａの開口部までの距離を、図２０に示す様に、トーションバー１４ｂをロアシャフト２８と出力軸１３ｂとに圧入した時に生じる、出力軸１３ｂの後端部と連結孔部１７ａの開口部間の距離Ｃと同じ距離に維持する。
【００６９】
次に、図１９に示す様に、ロアシャフト２８と出力軸１３ｂとを係合しながら治具（不図示）に固定した状態で、トーションバー１４ｂを出力軸１３ｂの前端側からトーションバー１４ｂの中心孔１８ｂに挿入し、トーションバー１４ｂの連結軸部３５ｂをロアシャフト２８の連結孔部１７ａの開口部に係合させる。
そして、この状態で、図１９→図２０の順に示す様に、連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに圧入する。これにより、連結軸部３５ｂをロアシャフト２８に対して、連結軸部３５ｃを出力軸１３ｂに対してトルク伝達可能に連結する。
【００７０】
上述の様に構成する本実施形態の場合には、図１９→図２０の順に示す様に、トーションバー１４ｂの軸端部である連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに対して圧入する際に、トーションバー１４ｂのばね軸部３６が座屈する事を防止できる。即ち、本実施形態の場合、連結軸部３５ｂを連結孔部１７ａに対して圧入する際には、ばね軸部３６に大きな軸方向圧縮力が加わる。但し、この大きな軸方向圧縮力によって、ばね軸部３６が座屈変形しようとしても、ばね軸部３６の軸方向中央部に設けられた大径部３７の外周面が出力軸１３ｂの内周面に接触している又は接触する事により、当該座屈変形が防止される。
【００７１】
又、本実施形態の場合、組立時には、図１８に示す様に、連結軸部３５ｃを連結孔部１９ｂに圧入するのに先立って、雄、及び雌ストッパ部１６ａ、１５ａの軸方向端部同士を係合させる事ができる為、ロアシャフト２８と出力軸１３ｂとの回転方向に関する互いの位置関係を、所定角度範囲の中央位置に合わせる事が容易となる。従って、正規の組立状態を容易に実現する事ができる。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、例えば特許文献２に記載されている構造の様に、第一シャフトを、ステアリングホイールからの操舵力が付与される入力軸とする構造に適用する事もできる。
又、本発明は、第一、第二シャフトとトーションバーとを含んで構成されるアシスト機構を、ステアリングギヤユニット部分に設置する構造に対して適用する事もできる。
又、本発明を実施する場合には、第一シャフトの内周面のうち軸方向に関して第二シャフト側の端部に、合成樹脂等の低摩擦材製で筒状のブッシュを内嵌固定すると共に、このブッシュの内周面によりトーションバーのばね軸部の外周面を摺動可能に支持する構成を採用する事もできる。この様な構成を採用すれば、第一シャフトとトーションバーとの傾斜防止を図り易くできる。【００７３】
本出願は、２０１４年３月５日出願の日本特許出願２０１４−０４３２５０号、２０１４年７月１８日出願の日本特許出願２０１４−１４８０７９号、２０１４年８月６日出願の日本特許出願２０１４−１６０００２号、及び２０１４年１０月６日出願の日本特許出願２０１４−２０５４０７号に基づき、その内容は参照としてここに取り込まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１  車体
２、２ａ  ステアリングコラム
３、３ａ  ステアリングシャフト
４  ステアリングホイール
５ａ、５ｂ  自在継手
６  中間シャフト
７  ステアリングギヤユニット
８  入力軸
９  タイロッド
１０  電動モータ
１１、１１ａ  ハウジング
１２  入力軸
１３、１３ａ、１３ｂ  出力軸
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  トーションバー
１５、１５ａ  雌ストッパ部
１６、１６ａ  雄ストッパ部
１７、１７ａ  連結孔部
１８、１８ａ、１８ｂ  中心孔
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ  連結孔部
２０、２０ａ  貫通孔
２１、２１ａ  ピン
２２  トルク検出用スリーブ
２３  トルク検出用コイルユニット
２４  ウォーム式減速機
２５  インナコラム
２６  アウタコラム
２７  支持ブラケット
２８  ロアシャフト
２９  アッパシャフト
３０  蓋体
３１  本体
３２  ボルト
３３  玉軸受
３４  玉軸受
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ  連結軸部
３６、３６ａ、３６ｂ  ばね軸部
３７、３７ａ  大径部（径方向延出部）
３８  筒状部
３９  トルク検出用凹凸部
４０  窓孔
４１  コイル
４２  ウォームホイール
４３  案内軸部
４４、４４ａ  案内孔部
５５  小径部（径方向延出部）
５６  ブッシュ（径方向延出部）
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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