(57)【要約】【課題】簡易な構成によって電磁波ノイズの低減が可能なステアリング用弾性カップリング構造及びステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング軸を構成する入力軸３ａと出力軸３ｂとの間を、ゴム部３３で緩衝する弾性カップリング４で同軸に連結すると共に、入力軸３ａと出力軸３ｂとを電気的に接続するリード線２４を備える。【選択図】        図２
2008195260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端部をステアリングホイールに連結したステアリング軸の途中に介装されて、ステアリングホイール側の第１の軸と操向輪側の第２の軸とを弾性部材を介して連結する弾性カップリング構造において、
上記第１の軸と第２の軸とを電気的に接続する導電手段を備えることを特徴とするステアリング用弾性カップリング構造。
【請求項２】
上記弾性部材は、第１の軸に連結する第１連結部と、第２の軸に連結する第２連結部と、その第１連結部と第２連結部との間に介挿され、
上記導電手段は、第１連結部と第２連結部とを電気的に接続する導電体であることを特徴とする請求項１に記載したステアリング用弾性カップリング構造。
【請求項３】
上記導電体は、可撓性を有することを特徴とする請求項２に記載したステアリング用弾性カップリング構造。
【請求項４】
上記第１連結部と第２連結部とは、径方向で対向する対向部を備え、その対向部間を導電体で電気的に接続することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したステアリング用弾性カップリング構造。
【請求項５】
上記導電体は、上記対向する対向部の対向面間に介挿されると共に、径方向に広がる弾性力を有することを特徴とする請求項４に記載したステアリング用弾性カップリング構造。
【請求項６】
上記第１連結部と第２連結部とが軸方向で対向配置されて、その第１連結部と第２連結部との間に弾性部材が介挿されると共に、その弾性部材に第１連結部及び第２連結部が個別に連結し、且つ、第１連結部と第２連結部の相対揺動量を規制するために対向配置されて対を成すストッパ部を備える弾性カップリング構造であって、
上記導電手段は、上記対を成すストッパ部間を電気的に接続することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載したステアリング用弾性カップリング構造。
【請求項７】
ステアリングホイールに連結したステアリング軸の途中に介装されてステアリングホイール側の第１の軸と操向輪側の第２の軸とを弾性体を介して連結する弾性カップリングを備えると共に、上記第１の軸をステアリングコラムに軸回転可能な状態で支持されるステアリング装置において、
上記第１の軸と第２の軸とを電気的に接続することを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングシャフトと中間シャフトとの間などのステアリング軸の途中に介装されるステアリング用弾性カップリング構造、及びその弾性カップリング構造を備えたステアリング装置に関し、電磁波ノイズの低減に特徴を有するステアリング用弾性カップリング構造、及びステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波ノイズの低減を考慮したステアリング装置としては、例えば特許文献１に記載の装置がある。この装置では、ステアリングシャフトの電位をグラウンドに落とすアース部材を備え、そのアース部材を、長尺帯状の部材で構成し、その一端部をステアリングシャフトに固定すると共に、その長尺帯状の部材の中途部をステアリングシャフトに複数巻き巻き付け、端部側をアースしている。
【特許文献１】特開２００６−４４４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、ステアリングシャフトの回転変位を考慮して、長尺帯状の部材からなるアース部材をステアリングシャフトに巻き付けて配置するため、ステアリングホイール操作時のフリクションが増大するおそれがある。
また、電磁波ノイズの発生源となるモータよりも上流かつ上記アース部材よりも下流のステアリング軸位置に、弾性カップリングが介装されている場合には、その前後で非導電状態が形成されて、上記アース部材に電磁波ノイズが導通しないおそれがある。
本発明は、このような点に着目してなされたもので、簡易な構成によって電磁波ノイズの低減が可能なステアリング用弾性カップリング構造及びステアリング装置を提供することを課題としている。
【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、本発明は、ステアリング軸を構成する第１の軸と第２の軸とを弾性部材を介して連結すると共に、その上記第１の軸と第２の軸とを導電手段で電気的に接続させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、弾性カップリングの弾性体で非導電状態になっている第１の軸と第２の軸が導電手段で電気的に接続されることで、第２の軸に入力された電磁波ノイズを第１の軸に伝達可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、ステアリング装置の概要構成図であり、図２は、本実施形態の弾性カップリング構造を示す図である。
（構成）
ステアリング装置は、図１に示すように、ステアリングホイール１と、そのステアリングホイール１に上端部を連結して斜め下方に延びるステアリングシャフト２と、を備える。上記ステアリングシャフト２の下端部は、自在継手を介して中間シャフト３の上端部が連結している。中間シャフト３の下端部は、第３の軸若しくは直接にピニオンシャフト（不図示）に連結している。ピニオンシャフトは、ラックアンドピニオンなどによってラック軸９に連結され、ラック軸９の両端部がそれぞれタイロッド（不図示）を介して操向輪（不図示）に連結している。
【０００７】
上記ステアリングシャフト２、中間シャフト３、及びピニオンシャフトはステアリング軸を構成している。また、本実施形態では、上記中間シャフト３は、ステアリングホイール１側の入力軸３ａと、操向輪側の出力軸３ｂとから構成され、その入力軸３ａの下端部と出力軸３ｂの上端部との間に弾性カップリング４が介装されている。
また、上記ステアリングシャフト２の外周にはステアリングコラム５が配置されて、当該ステアリングシャフト２はステアリングコラム５に軸受６を介して軸回転可能に支持されている。そのステアリングコラム５は、ステアリングブラケット７を介して車体８に取り付けられている。
【０００８】
また、本実施形態では、上記中間シャフト３の出力軸３ｂに、ギア比可変アクチュエータ１０が設置されているとする。符号１０ａは、ギア比可変アクチュエータ１０のモータを示し、符号１１は、ギア比可変アクチュエータ１０のコントローラを示す。
上記弾性カップリング４の基本構造は、図２に示すように、入力軸３ａに連結した内筒２０と出力軸３ｂに連結した外筒２１とが入れ子状に配置され、その内筒２０の外径面と外筒２１の内径面との間に弾性体であるゴム部２２が圧入されて構成される。
【０００９】
外筒２１は、外向きフランジ２３ａを備えると共にその外筒２１の外径面に連結する取付け部材２３を介して、出力軸３ｂ若しくはアクチュエータ１０に連結している。
そして、上記取付け部材２３と、内筒２０から突出する入力軸３ａの端部とが導電体であるリード線２４で電気的に接続して導電状態になっている。すなわち、取付け部材２３にリード線２４の一端部が溶接若しくはネジ止めで固定され、また、リード線２４の途中を弛ませた状態で、当該リード線２４の他端部が、溶接若しくはネジ止めで入力軸３ａの他端部に固定される（図２では、ネジ止めの場合を例示している。）。これによって、ゴム部２２によって非通電状態となっている、入力軸３ａと出力軸３ｂとが、リード線２４によって電気的に接続されて導電状態となる。なお、リード線２４は、線状でも帯状でも良いが、ゴム部２２の撓みに伴う内筒２０と外筒２１との間の回動変位に伴う揺動を吸収できるだけの可撓性を有する必要がある。また、リード線２４は、１本に限定されず、２本以上設けても良い。
ここで、入力軸３ａが第１の軸を、出力軸３ｂが第２の軸を、リード線２４が導通手段を、内筒２０が第１連結部を、外筒２１及び取付け部材２３が第２連結部を構成する。
【００１０】
（作用効果）
（１）アクチュエータ１０を駆動する際の振動や操向輪からの振動が出力軸３ｂに入力されるが、弾性カップリング４のゴム部２２によって緩衝されて、入力軸３ａ及びステアリグシャフトを通じてステアリングホイール１に伝達される振動が緩和されるとともに、アクチュエータ１０のモータ１０ａから発生した電磁波ノイズは、出力軸３ｂ若しくはアクチュエータ１０から直接に取付け部材２３及び外筒２１に伝達される。本実施形態では、取付け部材２３に伝達された電磁波ノイズは、リード線２４を介して入力軸３ａに伝達される。また、入力軸３ａに伝達された電磁波ノイズは、ステアリングシャフト２に伝達される。
【００１１】
ここで、ステアリングシャフト２は、軸受６を介してステアリングコラム５に電気的に接続され、また、ステアリングコラム５はステアリングブラケット７を介して車体８に電気的に接続されている。このため、ステアリングシャフト２に伝達された電磁波ノイズは、軸受６、ステアリングコラム５、及びステアリングブラケット７を介して車体８に流れ、車体８にアースされる。
このように、アクチュエータ１０で発生した電磁波ノイズは、車体８にアースされ電磁波ノイズが低減する。
【００１２】
（２）また、単に導電体であるリード線２４で取付け部材２３と入力軸３ａとの間を電気的に接続して導電させるので、弾性カップリング４の基本構造を大きく変更する必要がない。
（３）また、ステアリングホイール１の操作時に入力されるトルク分だけ弾性カップリング４のゴム部２２に当該ゴム部２２の剛性に応じた捩れが生じて、取付け部材２３と入力軸３ａとは相対回転変位が発生するが、可撓性を有し且つ緩みを持って導電体であるリード線２４を配置しているので、ゴム部２２の捩れ分は吸収される。
このとき、ゴム部２２の捩れによる取付け部材２３と入力軸３ａとの間の相対回転変位（内筒２０と外筒２１との間の相対回転変位）は、それほど大きく無いので、リード線２４を巻回させる必要がない。このように、構造が簡単で且つ、導電体であるリード線２４の配置レイアウトの制限は小さい。
【００１３】
（応用）
ここで上記実施形態では、電磁波ノイズ発生源としてのアクチュエータ１０として、伝達比可変アクチュエータ１０を例示しているが、これに限定されない。ラック軸９などに設けられる電動アシスト用のアクチュエータであっても良い。
また、上記実施形態では、中間シャフト３の途中に弾性カップリング４が配置される場合を例示しているが、これに限定されない。ステアリングシャフト２と中間シャフト３とが弾性カップリングで連結された構造など、ステアリング軸の途中に介装される弾性カップリングであり且つ電磁波ノイズの発生源よりもステアリングホイール１側の位置に設けられたものであれば、本実施形態の弾性カップリングの構造を適用可能である。
【００１４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な部品などについて同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、導電手段の配置が異なる。
すなわち、本第２実施形態では、外筒２１と内筒２０とを直接に導電体で電気的に接続する例である。
【００１５】
（構成）
図３のように、内筒２０と外筒２１との間にゴム部２２を圧入する際に、導電体であるリード線２４の各端部をそれぞれ、ゴム部２２の内径面と内筒２０の外径面２０ａとの間、及びゴム部２２の外径面と外筒２１の内径面２１ａとの間に挟み込むようにして設置する。この場合には、ゴム部２２の弾性力で、リード線２４の各端部を内筒２０の外径面２０ａ及び外筒２１の内径面２１ａに押し付けて接触・固定させるようにしてリード線２４が取り付けられる。
【００１６】
（作用効果）
この場合には、リード線２４を取り付けるためのねじ穴や溶接作業が不要となる。
（応用）
図４のように、内筒２０と外筒２１との間でゴム部２２を介さずに直接対向している部分である、内筒２０の外径面部分と外筒２１の内径面部分とを、径方向に広がるような弾性力を有する板バネからなる導電体３０で電気的に接続するようにしても良い。
図４の構成について詳説すると、径方向で対向する、上記内筒２０の外径面部分と外筒２１の内径面部分にそれぞれ導電体３０を差し込むための溝２０ｂ、２１ｂを形成しておき、弾性力を有する導電体３０を撓まして上記内筒２０の外径面部分と外筒２１の内径面部分との間に差し込み、撓ませている力を除くと、導電体３０自体の弾性力で、内筒２０の外径面部分と外筒２１の内径面部分に形成した溝に差し込まれて取り付けられる。上記導電体３０としては、例えばＣ型の止め輪形状としておけばよい。
この場合には、導電体３０自体の弾性力によってワンタッチで取り付けることが可能となる。
【００１７】
また、上記実施形態では、リード線２４や板バネからなる導電体３０を使用して、径方向で対向する内筒２０と外筒２１とを電気的に接続して出力軸３ｂと入力軸３ａとの間を導電状態にしているが、これに限定されない。例えば、ゴム部２２の一部に内径面から外径面に伸びる導電性繊維などを埋設するなどして、ゴム部２２によって、内筒２０と外筒２１とを電気的に接続させるような構成を採用しても良い。また、ゴム部２２自体を導電性ゴムにすることによって、内筒２０と外筒２１とを電気的に接続させるような構成を採用しても良い。  
【００１８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、弾性カップリング４の基本構造が異なる。すなわち、第１実施形態の弾性カップリング４の基本構造は、内筒２０と外筒２１とが入れ子状に配置され、その間にゴム部２２が圧入される円筒型の場合、つまりゴム部２２が径方向に圧縮される構造を例示している。一方、第２実施形態の弾性カップリング４では、ゴム部が軸方向で圧縮されて振動を緩和する基本構造に対して本件発明を適用した場合の例である。
【００１９】
（構成）
本実施形態の弾性カップリング４は、図５に示すように、入力軸３ａの端部に固定されると共に径方向且つ互いに反対方向に延びて対を成す２本の腕部３１ａを有する入力軸側フランジ３１と、出力軸３ｂの端部に固定されると共に径方向且つ互いに反対方向に延びて対を成す２本の腕部３２ａを有する出力軸側フランジ３２と、軸方向で対向配置させた上記入力軸側フランジ３１と出力軸側フランジ３２との間に配置されるゴム部３３と、を備える。
【００２０】
上記ゴム部３３は、円板形状をしていると共に、円周方向に沿って９０度毎に貫通穴からなるボルト穴３３ａが開設している。すなわち、ゴム部３３には４個のボルト穴３３ａが中間シャフト３と平行に十字方向に形成されている。また、上記入力軸側フランジ３１及び出力軸側フランジ３２における、各２つの腕部３１ａ、３２ａにもそれぞれボルト穴３１ｂ、３２ｂが開口している。なお、中間シャフト３の中心Ｐからの各腕部３１ａ、３２ａに設けたボルト穴３１ｂ、３２ｂまでの径方向距離は、中間シャフト３の軸中心Ｐからのゴム部３３に設けたボルト穴３３ａまでの径方向距離と等しくなるように設定されて、両ボルト穴３１ｂ、３２ｂ及び３３ａを同心に配置可能となっている。
【００２１】
そして、上記入力軸側フランジ３１の２本の腕部３１ａと、出力軸側フランジ３２の２本の腕部３２ａとが、軸方向から見て位相が互いに９０度ずれた状態となって、入力軸側フランジ３１の腕部と出力軸側フランジ３２の腕部が、円周方向に沿って交互に配置、例えば、入力軸側フランジ３１の一対の腕部３１ａを水平方向に延在させると共に出力軸側フランジ３２の一対の腕部３２ａを垂直方向に延在させた状態に配置し、さらに各腕部３１ａ，３２ａのボルト穴３１ｂ、３２ｂと上記ゴム部３３のボルト穴３３ａとを同心に配置した状態で、各腕部３１ａ，３２ａのボルト穴３１ｂ、３２ｂと対向するゴム部３３のボルト穴３３ａとをそれぞれ個別のボルト３６，３７の軸部で貫通し、その各ボルト３６，３７の先端部にナット３８，３９を締結して構成される。図５中、符号３４は、ボルトの外周に配置されたスリーブであり、符号３５は、スリーブ３４の外周に配置されて、腕部３１ａ、３２ａとゴム部３３との間をセパレートするための間座である。
これによって、入力軸側フランジ３１と出力軸側フランジ３２とは、それぞれ別々のボルト３６，３７によってゴム部３３に個別に取り付けられることで、入力軸側フランジ３１と出力側フランジは、軸方向からゴム部３３を挟み込んで連結される。
【００２２】
また、上記ゴム部３３の倒れ込み防止、及び径方向の相対変位を規制するストッパ部を備える。そのストッパ部の一例を説明すると、図６のように、出力軸側フランジ３２の２つの腕部３２ａ及びゴム部３３を貫通した２個のボルト３７を貫通するボルト穴を有して、そのボルト穴を上記ボルト３７で貫通させることで、ゴム部３３と上記ボルト３７に螺合するナット３９との間に配置されて固定される円板状の板部材４０を備える。その円板状の板部材４０は、入力軸側フランジ３１の腕部３１ａのボルト穴３１ｂに差し込まれるボルト３６位置が切り欠かれていて切欠き部４０ａが形成され、その切欠き部４０ａは、その入力軸側フランジ３１側のボルト３５の軸部外周に配置された間座３５と対向している。その間座３５と切欠き部４０ａとの間にゴム４１が配置されて、径方向の変位を規制している。上記切欠き部４０ａ及び間座３５が対を成すストッパ部を構成する。
そして、近接配置される、上記切欠き部４０ａとその切欠き部４０ａに対向する間座３５との間を、リード線２４で連結している。
ここで、入力軸側フランジ３１は第１連結部を構成し、出力軸側フランジ３２は第２連結部を構成し、ゴム部３３は弾性部材を構成する。
【００２３】
（作用効果）
上記構成のカップリングの構成では、出力軸３ｂに入力された電磁波ノイズは、出力軸側フランジ３２、その腕部３２ａを締結するボルト３７、そのボルト３７によって締結される板部材４０に伝搬し、その板部材４０から、導電体であるリード線２４を介して間座３５に伝搬し、その間座３５から入力軸側フランジ３１の腕部３１ａ、及び入力軸３ａに伝搬する。
これによって上記第１実施形態と同様な作用効果を奏する。
また、本実施形態では、ゴム部３３を挟んで対向する入力軸側フランジ３１と出力軸側フランジ３２を直接リード線２４などで連結する場合に比べて、接続する部分の距離が短く且つ相対揺動量も小さいので、配置が容易である。
（応用）
上記第２実施形態で説明したような板バネ状の導電体（図４参照）で切欠き部４０ａとその切欠き部４０ａに対向する間座３５との間を電気的に接続しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るステアリング装置を示す模式図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係る弾性カップリング構造を説明する図である。
【図３】本発明に基づく第２実施形態に係る導電体の配置を示す図である。
【図４】本発明に基づく第２実施形態に係る導電体の配置の別例を示す図である。
【図５】本発明に基づく第３実施形態に係る弾性カップリング構造を示す図である。
【図６】ストッパ構造及び導電体配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３    中間シャフト
３ａ  入力軸
３ｂ  出力軸
４    弾性カップリング
５    ステアリングコラム
６    軸受
７    ステアリングブラケット
８    車体
１０  ギア比可変アクチュエータ
２０  内筒
２１  外筒
２２  ゴム部
２２  当該ゴム部
２３  取り付け部材
２４  リード線（導電体）
３０  導電体
３１  入力軸側フランジ
３２  出力軸側フランジ
３５  間座
３６，３７  ボルト
４０  板部材
４０ａ      切欠き部
４１  ゴム
【図１】
2008195260.tif 000003
【図２】
2008195260.tif 000004
【図３】
2008195260.tif 000005
【図４】
2008195260.tif 000006
【図５】
2008195260.tif 000007
【図６】
2008195260.tif 000008