(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と出力軸とをトーションバーを介して接続した動力伝達装置において、トーションバーは、この両端に形成した第１大径部および第３大径部と、これらの間に形成した第２大径部と、第１大径部と第２大径部との間に設けた第１小径部と、第２大径部と第３大径部との間に設けた第２小径部とからなり、トーションバーとこのトーションバーの外周側に装着したパイプとの連係を、第２大径部での取着に対し、第１大径部および第３大径部では、第１小径部および第２小径部に相反する捩り反力を保持した状態から、第１小径部および第２小径部の捩り反力を増す方向へのみ回転間隔を形成するように取着したことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記トーションバーと、その外周側に装着した前記パイプとの連係を、前記第２大径部では、前記パイプ側に設けた固定孔部とピンで結合し、かつ、前記第１大径部および前記第３大径部では、同じく前記パイプ側にそれぞれ設けた第１長孔部および第２長孔部と、ピンで連係したことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１長孔部と前記第２長孔部とを、前記パイプの両端面からの切り欠き形状としたことを特徴とする請求項１，請求項２のいずれかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トーションバーを用いた動力伝動装置に関し、特に、車両等に搭載するパワーステアリング装置に用いた場合に最適な、動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドライバーが車両を操舵操作する場合、タイヤ側につながっているとともに、ハンドルの延長線上に配置した動力伝達装置であるパワーステアリング装置は、ドライバーのマニュアル操舵力に比例した操舵補助力を発生することで、ドライバーのマニュアル操舵力を軽減し、車両を安全かつ軽快に走行および操舵させることができるものである。
【０００３】
このようなパワーステアリング装置にあっては、トーションバーの捩れ反力が操舵反力として、操舵補助力を制御しているものが一般的である。従って、トーションバーの捩れ剛性が低ければ低い程、操舵反力も弱くなり、それだけ低速走行時のドライバーへの負担も軽くなる。そこで、路面抵抗により最もマニュアルアシスト力を必要とする低速操舵時のドライバーへの負担を軽くするように、トーションバーの剛性を低くしている。
【０００４】
そのため、トーションバーは捩れ易く、入力軸および出力軸に少しでもトルクが入力されると、入力軸−出力軸間には必要以上の相対回転位相差が発生する。すなわち、バルブが中立状態から外れることで、操舵補助力が発生し、ハンドル中立付近の走行安定性が悪かった。
【０００５】
具体的には、高速走行時においては、路面抵抗自体が小さいことから、ハンドルからの入力トルクが極く小さくても、この入力トルクによって発生した小さな操舵補助力で十分操舵を行うことができてしまう。すると、高速走行であるがために、極く小さな転舵量であっても、車両の横方向の移動量は大きくなってしまうことから、結果的に、ドライバーは中立剛性感がなく、ハンドルがふらつくといった感じを抱くことになる。
【０００６】
また、同じく、高速走行時では、路面が微小に荒れているだけでも、逆入力の振動周波数が大きいために、結果的に中低速走行時よりタイヤ側からのキックバック、すなわち、逆入力が大きく伝わる訳であるが、このときドライバーは、ハンドルを握って回転方向に対して拘束していることから、ハンドルの延長線上に連係しているパワーステアリングのバルブは、容易に中立状態から外れてしまう。すなわち、勝手にハンドルが切れてしまうことになる。
【０００７】
さらに、砂利道のような荒れた路面や轍などでうねった路面を直進走行するような場合も、タイヤ側からのキックバックがハンドル側に伝わる訳であるが、このときもドライバーはハンドルを握って回転方向に対して拘束していることから、パワーステアリングのバルブは容易に中立状態から外れ、ドライバーの意志に反して操舵補助力がアシストされてしまう。すなわち、勝手にハンドルが切れてしまうことになる。
【０００８】
そこで、ドライバーは意志に反してアシストされた操舵補助力によってずれた車両の向きを修正するために、操舵補助力とは反対方向に操舵を行う必要がある。このようなドライバー自らによる修正操舵操作が繰り返されることによって、結果的にこのようなパワーステアリングが装着されている車両は、直進走行時の走行安定性が悪いふらつく車両であると評価されるだけでなく、ドライバー自身にとっては常時ハンドルを操舵操作していることから、疲労が貯まりやすいといった問題があった。
【０００９】
このような問題点を解決し、ハンドルの中立付近においてのみ、パワーステアリングの、ハンドル側に連結している入力軸とタイヤ側と連結している出力軸との相対位置を拘束するようにした動力伝達装置を組み込んだパワーステアリング装置として、特開平１０−１００９１７号公報に記載されたものがあり、図１１〜図１７に示す。
【００１０】
このパワーステアリング装置である制御機構Ｃは、図１５に示すように、ケーシング１００に、入力軸２１と出力軸２２とを同軸上に挿入している。これらの軸２１、２２の内径側には、トーションバー９を配置しているが、この一端側の突出部９ａにおける出力軸２２への圧入と、他端側の突出部９ｂにおける入力軸２１最端部で半径方向に貫通するピン１０６を打ち込むことによって、入力軸２１と出力軸２２とを結合しているものである。
【００１１】
入力軸２１は車両側の運転席に配置された図示しないハンドルと連結し、出力軸２２は図示しないタイヤ側につながるロッド２３にピニオン１０９とラック１１０を介して連結している。そして、入力軸２１と出力軸２２との相対回転に応じて切り換わるパワーアシスト機構を備えている。このパワーアシスト機構は、入力軸２１に設けたロータリースプール１０７とその外周に配置して出力軸２２とピン１２で連係しているスリーブ１０８とを相対回転可能に嵌合して構成したロータリーバルブＶと、操舵補助力を実際に出力することで車両のタイヤの向きを変更する図示しないパワーシリンダとを備えている。
【００１２】
そして、車両の向きを変更しようとしてハンドル、すなわち、入力軸２１に入力した回転トルクに対して、入力軸２１と出力軸２２との間に回転位相差θが生じると、ロータリーバルブＶの油路が切り換わり、図示しないパワーシリンダへ作動油が送られることで、結果的にこの回転位相差に比例した操舵補助力を出力するものである。
【００１３】
このように、入力軸２１と出力軸２２との間で回転位相差を発生させるものが、図１６に示す前記したトーションバー９であり、この構造を以下に説明する。
【００１４】
トーションバー９は、両端に第１大径部１と、第３大径部３とを形成し、これらの間に第２大径部２を形成している。そして、第１大径部１と第２大径部２との間に第１小径部４を設け、第２大径部２と第３大径部３との間に第２小径部５を設けている。そして、これら第１小径部４、第２小径部５が回転方向の負荷に応じて捩れるようになっている。また、図１７に示すように、この第１大径部１，第２大径部２，第３大径部３の外周に、それぞれ第１パイプ６，第２パイプ７，第３パイプ８をはめ込んで、ピン１２，１３，１４によって固定している。この固定方法は次の通りである。
【００１５】
まず、上記第１パイプ６と、第２パイプ７との対向する端部には、互いに噛み合うのこぎり刃状の切り欠き３１，３２を形成し、第２パイプ７と第３パイプ８との対向する端部にも、同様に互いに噛み合うのこぎり刃状の切り欠き３３，３４を形成している。これらのこぎり刃状の切り欠き３１〜３４は、それぞれトーションバー９の軸に平行な切り欠き面３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａと、斜めの切り欠き面３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂとによって形成されている。
【００１６】
また、切り欠き３１と切り欠き３２とで、第１噛み合い部１０を構成し、切り欠き３３と切り欠き３４とで、第２噛み合い部１１を構成している。そして、トーションバー９は、第２大径部２に対して、第１大径部１と第３大径部３とをそれぞれ図１６の矢印方向へ回転させ、第１小径部４と第２小径部５とに反対方向の捩れ状態を作る。
【００１７】
この捩れ状態を保ったままで、図１７のように、第１パイプ６の切り欠き面３１ａと第２パイプ７の切り欠き面３２ａ、および第２パイプ７の切り欠き面３３ａと第３パイプ８の切り欠き面３４ａとが接触するとともに、これらの接触面とは円周上の反対側に隙間をもった状態で、第１大径部１，第２大径部２，第３大径部３の外周に、それぞれ第１パイプ６，第２パイプ７，第３パイプ８を装着して、ピン１２，１３，１４によって固定しているものである。
【００１８】
このように構成したとき、第１小径部４は既に捩られているので、その捩り反力によって、第２パイプ７は第１小径部４の捩れを戻す方向に力を受けている。このときの捩り反力トルクをＴ1とし、その方向を矢印で示す。そのため、中立状態では第１噛み合い部１０において、前記したように捩り反力トルクＴ1の作用で、軸線に平行な切り欠き面３１ａと切り欠き面３２ａとが互いに押し付けられており、第１小径部４の捩れ状態が戻らないように固定されているものである。
【００１９】
また、これとは反対側の切り欠き面３１ｂと３２ｂとの間には、円周方向の間隔ｄ1を保持している。この間隔ｄ1があることにより、  ｄ1の範囲内で第１パイプ６は、予め捩ってある第１小径部４をさらに捩る方向（図１７の捩り反力トルクＴ1に抗する方向）へのみ回転可能となる訳である。
【００２０】
一方、第３パイプ８は、第２小径部５の既に加わっている捩り反力により、上記捩り反力トルクＴ1とは反対方向の捩り反力トルクＴ2を受けている。そのため、第２噛み合い部１１では、中立状態において切り欠き面３３ａと切り欠き面３４ａとが互いに押し付けられており、第２小径部５の捩れ状態が戻らないように固定されているものである。
【００２１】
また、これとは反対側の切り欠き面３３ｂと３４ｂとの間には、円周方向の間隔ｄ2を保持しているものである。この間隔ｄ2があることにより、  ｄ2の範囲内で第３パイプ８は、予め捩ってある第２小径部５をさらに捩る方向（図１７の捩り反力トルクＴ2に抗する方向）へのみ回転可能となる訳である。つまり、第１小径部４および第２小径部５は、それぞれ相反する一方向にしか回転できないものである。
【００２２】
なお、上記した第１〜第３パイプ６〜８は、トーションバー９の第１小径部４、第２小径部５と比較して十分に断面積が大きく、完全な剛体と見なせるものにしているものである。そのため、捩り入力があっても、第１〜第３パイプ６〜８が捩れてしまうようなことはない。
【００２３】
そして、前記したように第１パイプ６，第３パイプ８からトーションバー９の両端を突出させ、これら突出部９ａと突出部９ｂを、図１５のパワーステアリング装置の制御機構Ｃ内において、それぞれ出力軸２２と入力軸２１に固定している。このパワーステアリング装置では、ハンドルを回転することによって入力軸２１が回転すると、トーションバー９の第３大径部３および第３パイプ８に回転トルクが入力される。
【００２４】
このとき、出力軸２２は、これに設けたピニオン１０９がタイヤ側と連係しているロッド２３に設けたラック１１０と噛み合っていることにより、タイヤ側の路面抵抗によってそのままの位置で回転を拘束されているので、入力軸２１と出力軸２２間に捩れ方向、すなわち、回転位相差θが生じる方向に力が発生することになるのである。
【００２５】
反対に、タイヤ側からキックバック、すなわち、逆入力がロッド２３に入力されると、この逆入力はラック１１０，ピニオン１０９を介して出力軸２２に伝わることにより、トションバー９の第１大径部１および第１パイプ６に回転トルクとして入力される。このとき、入力軸２１は、ハンドル側と連係しており、通常ドライバーがハンドルを握って回転を拘束しているので、この場合においても入力軸２１と出力軸２２間に捩れ方向、すなわち、回転位相差θが生じる方向に力が発生することになるのである。
【００２６】
次に、図１７に示す中立状態で入力軸２１側からトションバー９の突出部９ｂに、第２小径部５の捩り反力に抗して、矢印１５方向の回転トルクを入力する場合を説明する。矢印１５方向の回転トルクを入力すると、第３大径部３に固定した第３パイプ８は、第２噛み合い部１１の間隔ｄ2の範囲内で、第２小径部５を矢印方向に捩って回転することができる。
【００２７】
ところが、第２小径部５は予め矢印１５と同じ方向に捩られているので、これとは反対方向の捩り反力トルクＴ2を保っている。そのため、第３パイプ８を矢印１５方向に回転させるためには、この捩り反力によるトルクＴ2以上の回転トルクを入力しなければいけない。
【００２８】
一方、第１噛み合い部１０では、第１パイプ６が出力軸２２とともに回転を拘束されているだけでなく、第２パイプ７の切り欠き面３２ａは第１パイプの切り欠き面３１ａに当接しているため、第２パイプ７を矢印１５方向へ回転させることができない。つまり、図１７の状態で第３パイプ８に矢印１５方向の回転トルクを入力しても、第１小径部４の捩れ状態が変化することはない。
【００２９】
このように、入力トルクが捩り反力トルクＴ2に打ち勝つまでは第３パイプ８、すなわち、第３大径部３は回転せず、入力トルクＴｉｎが捩り反力トルクＴ2を越えたとき、第２小径部５をさらに捩ることになり、この噛み合い部１１は許容される回転位相範囲内で、初めて回転間隔ｄ2を縮める方向に回転することになる訳である。
【００３０】
また、入力軸２１側からトーションバー９の突出部９ｂに、上記とは反対の矢印１６方向の回転トルクを入力する場合には、第２噛み合い部１１において、切り欠き面３３ａと切り欠き面３４ａとが当接しているため、第２パイプ７を矢印１６方向へ回転させるとができない。つまり、図１７の状態で第３パイプ８に矢印１６方向の回転トルクを入力しても、第２小径部５の捩れ状態が変化することはない。しかし、第１小径部４は、予め矢印１６と同じ方向に捩って第１パイプ６と第２パイプ７とを噛み合わせているので、捩り反力によるトルクＴ1を保っている。
【００３１】
勿論、この捩り反力トルクＴ1は、矢印１６方向の回転トルクと逆方向に作用する。そのため、上記した矢印１５方向と反対回転トルクの場合と同様に、捩り反力トルクＴ1以上の回転トルクを入力しなければ第１小径部４を捩ることはできない。このように、入力トルクが捩り反力トルクＴ1に打ち勝つまでは第２，第３パイプ７，８、すなわち、第２，第３大径部２，３は回転せず、入力トルクＴｉｎがトルクＴ1を越えたとき、第１小径部４をさらに捩ることになり、この噛み合い部１０は許容される回転位相範囲内で、初めて回転間隔ｄ1を縮める方向に回転することになる訳である。
【００３２】
以上のような動作原理は、入力軸２１側、すなわち、ハンドル側からの入力のみに限らず、勿論、出力軸２２側、すなわち、タイヤ側からの逆入力に対しても全く同じことが言えるものである。
【００３３】
すなわち、タイヤ側から逆入力が出力軸２２に入力した場合、この逆入力トルクが捩り反力トルクＴ1あるいはＴ2に打ち勝つまでは、第１パイプ６、すなわち、第１大径部１、あるいは、第２パイプ７、すなわち、第２大径部２は回転せず、逆入力トルクが捩り反力トルクＴ1あるいはＴ2を越えたとき、第１小径部４あるいは第２小径部５をさらに捩ることになり、これら噛み合い部１０あるいは噛み合い部１１は、許容される回転位相範囲内で、初めて回転間隔ｄ1あるいはｄ2を縮める方向に回転することになる訳である。
【００３４】
次に、上記のことをθ（回転位相差）−Ｔｉｎ特性として、図１２に示す。つまり、捩り反力トルクＴ1， Ｔ2以上のトルクを入力しなければ、入力軸２１と出力軸２２との回転位相差θは生じないということである。このように、ハンドル側からの入力トルクＴｉｎ、および、タイヤ側からの逆入力トルクＴｉｎ（この逆入力トルクも、トーションバー９から見れば入力されるトルクであることに変わりはないため、便宜上、以後ハンドルからの入力トルクＴｉｎと同じ符号を使用する）に対して、入力軸２１と出力軸２２との間の回転位相差θが生じないハンドルの中立付近の範囲内であれば、ロータリーバルブＶが切り換わらないことから、図１３のＦ1（操舵補助力）−Ｔｉｎ特性の（１）においてａの範囲として示すように、ドライバーの意志に反してパワーステアリング装置から操舵補助力が出力することはない。
【００３５】
また、ドライバー自身がハンドルを回転させることで発生するマニュアル操舵力と、このマニュアル操舵力に基づいてパワーステアリング装置が出力する操舵補助力を合計したトータル操舵力を、Ｆ（操舵力）−Ｔｉｎ特性として図１４に示す。すなわち、上記したようにトーションバー９に中立状態で予め両回転方向のセット荷重を与えておくことで、（３）のような出力特性となる。
【００３６】
すなわち、トーションバーに何らセット荷重を与えない（５）の特性に対して、特に入力軸２１と出力軸２２との回転位相差が生じにくいハンドルの中立付近は、マニュアル操舵力しか出力されないことがわかる。これらのことにより、高速走行時はおろか荒地路面走行による外乱によっても車両のふらつきを抑えることができ、走行安定性を向上することができるというものである。
【００３７】
ところが、このようなパワーステアリング装置にあっては、トーションバー９の外周に装着することで、予め捩り反力を保持させるパイプ部材が、第１パイプ６，第２パイプ７，第３パイプ８と数多く必要である。また、これらのパイプ部材を噛み合わすために設けているのこぎり刃状の切り欠き３１〜３４が、トーションバー９の軸に平行な複数の切り欠き面３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａおよび斜めに設けた複数の切り欠き面３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂで構成していることからも分かるように、非常に複雑な形状を有しており、これによって高価なものとなってしまうのが現状である。
【００３８】
また、これらの切り欠き面同士が全く同一の形状を有していなければ、組み合わさって作動したとき、関係する一対の切り欠き面同士の位置関係が同期せず、ある切り欠き面では接触しているのに、他の切り欠き面では接触しないといった不具合が生じてしまうことになるため、形状の正確さが要求されるものである。これによってパイプ部材は高価なものとなり、結果的に本動力伝達装置を使用したパワーテアリング装置自体のコストを上げる原因となっている。
【００３９】
そこで、本発明者は、入力軸２１と出力軸２２との回転位相差が生じにくいハンドルの中立付近においてのみ、ハンドル側に連結している入力軸とタイヤ側と連結している出力軸との相対位置を拘束するようにすることで、高速走行時や荒地路面走行による外乱によっても車両のふらつきを抑えることができ、走行安定性を向上することができるトーションバーを用いた動力伝達装置を組み込んだパワーステアリング装置について、より構造が簡単、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現するにするにはどうしたらよいかについて検討を重ねた結果、本発明を完成したのである。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような経緯に基づいてなされたもので、その解決しようとする課題は、予めトーションバーに捩り反力を保持するといった機構を、構造が簡単、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現することができる、トーションバーを用いた動力伝達装置とすることであり、これをパワーステアリング装置に組み込んだ際、高速走行時や荒地路面走行による外乱によっても、車両のふらつきを抑えることができ、走行安定性を向上することができるようにすることである。
【００４１】
すなわち、請求項１〜請求項３に係る発明の目的とするところは、予めトーションバーに捩り反力を保持するといった機構をもつ、トーションバーを用いた動力伝達装置を、より構造が簡単、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストにて提供することにある。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、まず請求項１に係る発明の採った手段は、以下に述べる発明の実施の形態の説明中において使用する符号を付して説明すると、「入力軸２１と出力軸２２とをトーションバー９を介して接続した動力伝達装置において、トーションバー９は、この両端に形成した第１大径部１および第３大径部３と、これらの間に形成した第２大径部２と、第１大径部１と第２大径部２との間に設けた第１小径部４と、第２大径部２と第３大径部３との間に設けた第２小径部５とからなり、トーションバー９と、このトーションバー９の外周側に装着したパイプ６０ａとの連係を、第２大径部２での取着に対し、第１大径部１および第３大径部３では、第１小径部４および第２小径部５に相反する捩り反力を保持した状態から、第１小径部４および第２小径部５の捩り反力を増す方向へのみ回転間隔を形成するように取着したことを特徴とする動力伝達装置」である。
【００４３】
すなわち、この請求項１に係る動力伝達装置は、予め両回転方向の捩り反力をトーションバー９に与えておくことで、入力軸２１と出力軸２２との相対回転位相の剛性を向上するものであり、この予め与えておく捩り反力を保持する部材として、このトーションバー９の外周側全体に亘って装着したパイプ６０ａを使用する。このトーションバー９とパイプ６０ａとの取り付け状態は、次の通りである。
【００４４】
まず、トーションバー９に設けた第１小径部４と第２小径部５との中間部である第２大径部２は、パイプ６０ａと回転位相差が一切発生しないように固定している。また、第１大径部１および第３大径部３は、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５に互いに反対方向の捩り反力を保持したままの状態になっており、この捩り反力が減少する方向には回転位相を発生しないが、捩り反力が増加する方向にのみ回転位相差を許容するような形で取り付けている。
【００４５】
すなわち、第１小径部４の両側である第１大径部１と第２大径部２に、第１小径部４に所定の捩り反力を発生するように異なる方向に回転した後、固定した第２大径部２に対して、第１大径部１はこの捩り反力が増加する方向にのみ回転できるような構造にしている。一方、第２小径部５の両側である第３大径部３と第２大径部２には、第２小径部５に第１小径部４とは反対の捩り反力を発生するように異なる方向に回転した後、固定した第２大径部２に対して、第３大径部３はこの捩り反力が増加する方向にのみ回転できるような構造にしている。
【００４６】
上記のように構成したので、入力軸２１の中立状態において、トーションバー９の第１小径部４，第２小径部５は、その捩れの回転方向とは反対の捩り反力を持っている。そのため、入力軸２１に回転トルクを入力したり、出力軸２２にタイヤ側からのキックバックによる回転トルクが入力しても、トーションバー９にこの捩り反力以上のトルクを与えなければ、第１小径部４または第２小径部５を回転させることはできない。つまり、入力軸２１からの入力トルクや出力軸２２からのキックバックが捩り反力を越えない中立位置付近では、トーションバー９の両端に回転位相差を生じない。
【００４７】
このため、この構造をパワーステアリング装置に用いた場合にも、ハンドル中立付近の走行安定性が良いものとなる。また、入力トルクが捩り反力を越えた場合には、トーションバー９の両端に回転位相差が生じて、十分な操舵補助力を出力し、ドライバー自身の意志による操舵操作時にハンドルが重くなるようなことはない。勿論、第１大径部１と第２大径部２と第３大径部３との取り付けおよび作動は、上記した通りになっているものであれば、組み付け順序等はどうであっても全く問題でないのである。
【００４８】
また、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５との捩り反力を常時保持することになるパイプ６０ａは、捩り反力を保持したままの状態や、トーションバー９の第１小径部４あるいは第２小径部５がさらに捩れても、パイプ６０ａ自体が変形して捩り反力に悪影響を与えることがないように、十分断面積が大きく、完全剛体となっているものである。
【００４９】
従って、この請求項１の動力伝達装置は、以上のような、予めトーションバー９に捩り反力を保持しておく構造を、パイプ６０ａと固定した第２大径部２に対して、第１大径部１および第３大径部３は、第１小径部４と第２小径部５に互いに反対方向の捩り反力を保持したままの状態から、この捩り反力がそれぞれ増加する方向にのみ回転できるようにしたため、入力軸２１からの入力トルクや出力軸２２からのキックバックが捩り反力を越えない中立位置付近では、トーションバー９の両端に回転位相差を生じないという従来と同様な効果を、非常にシンプルな構造、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現でき得るものとなっているのである。
【００５０】
また、請求項２に係る発明の採った手段は、上記請求項１に係る動力伝達装置について、「トーションバー９と、その外周側に装着したパイプ６０ａとの連係を、第２大径部２では、パイプ６０ａ側に設けた固定孔部６３とピン１３で結合し、かつ、第１大径部１および第３大径部３では、同じくパイプ６０ａ側にそれぞれ設けた第１長孔部６１ａおよび第２長孔部６２ａと、ピン１２，１４で連係したこと」である。
【００５１】
すなわち、この請求項２に係る動力伝達装置は、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５との捩り反力を常時保持すると同時に、この捩り反力が増加する方向にのみ所定の範囲内で回転可能であり、捩り反力が減少する方向には回転不可能となるような構造を、以下のように実現している。まず、トーションバー９の外周側に装着したパイプ６０ａとピン１３によって固定した第２大径部２に対して、第１大径部１は第１小径部４に互いに反対方向の捩り反力を保持したままの状態で、その外周上のパイプ６０ａに設けた第１長孔部６１ａと、この第１大径部１に打ち込んだピン１２とが、第１小径部４の捩り反力が増加する方向にのみ長孔分の隙間を許容するように噛み合わせている。
【００５２】
次に、第３大径部３は第２小径部５に互いに反対方向の捩り反力を保持したままの状態で、その外周上のパイプ６０ａに設けた第２長孔部６２ａと、この第３大径部３に打ち込んだピン１４とが、第２小径部５の捩り反力が増加する方向にのみ長孔分の隙間を許容するように噛み合わせている。勿論、これら長孔分の隙間を許容する方向の反対側は、第１小径部４と第２小径部５との捩り反力により、ピン１２，１４と、第１長孔部１２と第２長孔部１４とがそれぞれ当接しているものである。
【００５３】
ここで、トーションバー９の第１大径部１，第２大径部２，第３大径部３と、パイプ６０ａと、それぞれピン１２，１３，１４によって、固定あるいは連係している訳であるが、この固定あるいは連係は、円周上対称位置に配設された２箇所で行っていることで、第１大径部１，第３大径部３とパイプ６０ａとの回転位相差の発生をよりスムーズにしているものである。しかし、この回転位相差発生の作動が支障なく、スムーズに行われるものであれば、固定部あるいは連係部は円周上２箇所である必要はなく、円周上１箇所であっても全く問題ないものである。
【００５４】
ここで、トーションバー９側からのピン１２，１４と、パイプ６０ａ側に設けた第１長孔部６１ａおよび第２長孔部６２ａとで組み合わさっている部分は、接触抵抗なくスムーズに作動するものであれば、ピン１２，１４と第１長孔部６１ａおよび第２長孔部６２ａ間に隙間があろうがほとんど無かろうが問題ない。
【００５５】
さらには、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５の捩り反力は、第２大径部２に打ち込んだピン１３に対して、第１大径部１，第３大径部３それぞれ打ち込むピン１２，１４の位置を円周方向に随時変更することで、中立保持力の変更も容易で、さらには第１小径部４と第２小径部５とで異なる中立保持力といった設定も可能となるものである。
【００５６】
また、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５の捩れ可能量すなわち出力量は、第１長孔部６１ａと第２長孔部６２ａの円周方向の長孔寸法を変更することで簡単に変更することができ、さらに、第１長孔部６１ａと第２長孔部６２ａの長孔寸法を別々に設定することで、回転方向に応じて異なる出力といった設定も可能となるものである。
【００５７】
勿論、上記したような、打ち込むピン１２，１４位置と、長孔部６１ａ，６２ａの円周方向の長孔寸法との両方を変更することで、中立保持力と出力の両方の変更が同時に可能であるだけでなく、これと回転方向も組み合わせることでさらにきめ細かい自由な設定が可能となることは言うまでもない。
【００５８】
従って、この請求項２の動力伝達装置は、上記請求項１と同様な作用を発揮する、予めトーションバー９に捩り反力を保持しておく構造を、トーションバー９に打ち込んだピン１２，１３と、その外周側に装着したパイプ６０ａに設けた長孔部６１ａ，６２ａとの嵌合方式で構成したため、入力軸２１からの入力トルクや出力軸２２からのキックバックが捩り反力を越えない中立位置付近では、トーションバー９の両端に回転位相差を生じないという従来と同様な効果を、従来と比べて、複雑で高度な加工技術が必要となる部品を一切使用することなく、非常にシンプルな構造、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現でき得るものとなっているのである。
【００５９】
また、請求項３に係る発明の採った手段は、上記請求項１または請求項２に係る動力伝達装置について、「第１長孔部６１ｂと第２長孔部６２ｂとを、パイプ６０ｂ両端面からの切り欠き６１ｂ，６２ｂ形状としたこと」である。
【００６０】
すなわち、この請求項３に係る動力伝達装置は、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５との捩り反力を常時保持するため、トーションバー９からのピン１２，１４を引っかけるように、その外周側に配置しているパイプ６０ｂの所定位置に設けた嵌合箇所を、このパイプ６０ｂの両端面からそれぞれ切り欠いた形状をもつ切り欠き６１ｂ，６２ｂとしたものである。
【００６１】
このトーションバー９とパイプ６０ｂとは、ピン１３で円周方向だけでなく軸方向にも確実に固定しているため、第１切り欠き部６１ｂと第２切り欠き部６２ｂの円周方向のそれぞれ切り欠き幅分だけ円周方向に捩れることができる、トーションバー９側からのピン１２，１４と、パイプ６０ｂ側に設けた第１切り欠き部６１ｂおよび第２切り欠き部６２ｂとで組み合わさっている部分は、接触抵抗なくスムーズに作動するものであれば、ピン１２，１４と第１切り欠き部６１ｂおよび第２切り欠き部６２ｂとの間に隙間が有ろうがほとんど無かろうが問題ない。また、これらの切り欠き形状も、捩り反力が加わっても変形しないように考慮されている形状であれば、どのような形状であっても全く問題ない。
【００６２】
また、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５の捩れ可能量すなわち出力量は、第１切り欠き部６１ｂと第２切り欠き部６２ｂの円周方向の切り欠き幅の寸法を変更することで簡単に変更することができ、さらに、第１切り欠き部６１ｂと第２切り欠き部６２ｂの切り欠き幅寸法を別々に設定することで、回転方向に応じて異なる出力といった設定も可能となるものである。
【００６３】
従って、この請求項３の動力伝達装置は、上記請求項１、２と同様な作用を発揮するほか、切り欠き６１ｂ、６２ｂを、切削加工や打ち抜き加工等を使用して、パイプ６０ｂの両端面側から所定の深さまで切り欠き形状に成形するだけでよいので、予めトーションバー９に捩り反力を保持しておく構造を、より加工し易く、簡単な構造、かつ、低コストで実現でき得るものとなっているのである。
【００６４】
【発明の実施の形態】
以上のように構成した各請求項の発明について、図面に示した実施の形態である動力伝達装置について説明するが、この動力伝達装置は上記各発明を実質的に含むものであるから、以下では、この実施形態のトーションバー９に捩り反力を保持しておく部分の構造を中心にして説明する。なお、従来の技術と共通する部材に関しては、同じ符号を付けるものとする。
【００６５】
図１は、この発明の動力伝達装置を組み込んだパワーステアリング装置の第１実施例を示す軸方向の断面図であり、図２〜図７は、この発明で使用するトーションバー９およびこのトーションバー９に捩り反力を保持しておくためのパイプ６０ａ等の各部材、さらには、これらの組み付け状態を表すものである。また、図１２〜図１４は、本発明により生じる特性をグラフにしたものである。
【００６６】
このパワーステアリング装置である制御機構Ｃは、図１に示すように、ケーシング１００内に、入力軸２１と出力軸２２とを同軸上に挿入している。これらの軸２１，２２の内径側には、トーションバー９を配置しているが、この一端側の突出部９ａにおける出力軸２２への圧入と、他端側の突出部９ｂにおける入力軸２１最端部で半径方向に貫通するピン１０６を打ち込むことによって、入力軸２１と出力軸２２とを結合しているものである。
【００６７】
トーションバー９は、図２に示すように、両端に第１大径部１と、第３大径部３とを形成し、これらの間に第２大径部２を形成している。そして、第１大径部１と第２大径部２との間に第１小径部４を設け、第２大径部２と第３大径部３との間に第２小径部５を設けている。
【００６８】
また、トーションバー９の外周側に装着するパイプ６０ａは、図３に示してあり、この外周に装着した際、トーションバー９の第１大径部１の外周と、第３大径部３の外周に位置するところに、それぞれ円周方向の長孔として、円周上対称位置に配設された２箇所ずつに、第１長孔部６１ａと第２長孔部６２ａとを設けている。さらに、第２大径部２の外周側に位置するところには、これも円周上対称位置に配設された２箇所に固定孔部６３を設けている。
【００６９】
これらのトーションバー９とパイプ６０ａは、第１大径部１，第２大径部２および第３大径部３の全てから半径方向に貫通して、これらの両側に突出するようにそれぞれ設けたピン１２，１３，１４と、パイプ６０ａに設けた第１長孔部６１ａ，固定孔部６３，第２長孔部６２ａとがこの順序で組み合うことで、連係あるいは結合しているものである。この連係，結合の具体的な方法は、次の通りであり、図４〜図７に示す。
【００７０】
まず、トーションバー９の外周側には、第１大径部１，第２大径部２，第３大径部３，第１小径部４，第２小径部５の全てにかかるような形でパイプ６０ａを装着しているものである。そして、図４および図６のように、第２大径部２では、パイプ６０ａ側に設けている円周上対称位置に配設された２箇所の固定孔６３と同軸上になるような位置で、ピン１３によって回転位相差が発生しない形で結合している。
【００７１】
次に、トーションバー９は、この第２大径部２の結合部に対して、第１大径部１と第３大径部３とを、それぞれ図２の矢印方向へ回転することで、第１小径部４と第２小径部５とに反対方向の捩れ状態を作る。また、第１大径部１を半径方向に貫通してその両側を第１大径部１から突出したピン１２が、パイプ６０ａ側に設けられ円周上対称位置に配設された２箇所の第１長孔部６１ａと連係しているのであるが、この第１小径部４の捩れを保持した状態となるように、第１小径部４の捩れ反力が減少する方向の側面とピン１２とが当接するようにしているとともに、捩れ反力が増加する方向には第１小径部４の捩れを所定の範囲内で許容するように、長孔分の隙間をもっているようにしている。
【００７２】
同様に、第３大径部３を半径方向に貫通してその両側を第３大径部３から突出したピン１４が、パイプ６０ａ側に設けられ円周上対称位置に配設された２箇所の第２長孔部６２ａとが連係しているのであるが、第２小径部５の捩れについても保持した状態となるように、第２小径部５の捩れ反力が減少する方向の側面とピン１４とが当接するようにしているとともに、捩れ反力が増加する方向には第２小径部５の捩れを所定の範囲内で許容するように、長孔分の隙間をもっているようにしている。
【００７３】
ここで、円周方向に所定範囲内で位相差の発生が可能なピン１２と第１長孔部６１ａ、また、ピン１４と第２長孔部６２ａとは、接触抵抗なくスムーズに作動するような隙間をもっているものである。
【００７４】
このように構成したとき、第１小径部４は既に捩れているので、その捩り反力によって、トーションバー９の第２大径部２は、第１小径部４の捩れを戻す方向に力を受けている。このときの捩り反力トルクをＴ1とし、その方向を矢印で示す。そのため、入力軸２１の中立状態では第１長孔部６１ａにおいて、前記したように捩り反力トルクＴ1の作用で、トーションバー９に打ち込んでいるピン１２と、第１長孔部６１ａの捩り反力トルクＴ1が減少する方向の側面とが押し付けあっていることから、第１小径部４の捩れ状態を戻らないように固定しているものである。
【００７５】
また、これとは反対にピン１２と、第１長孔部６１ａの捩り反力トルクＴ1が増加する方向の側面との間には、図４〜図５のように円周方向の間隔ｄ1を保持しているものである。この間隔ｄ1があることにより、  ｄ1の範囲内で第２大径部２、すなわち、第１長孔部６１ａは、予め捩ってある第１小径部４をさらに捩る方向（図４の捩り反力トルクＴ1に抗する方向）へのみ回転可能となる訳である。
【００７６】
また、トーションバー９の第３大径部３は、第２小径部５の既に加わっている捩り反力により、上記捩り反力トルクＴ1とは反対方向の捩り反力トルクＴ2を受けている。そのため、第３大径部３では、入力軸２１の中立状態において、トーションバー９に打ち込んでいるピン１４と、第２長孔部６２ａの捩り反力トルクＴ2が減少する方向の側面とが押し付けられていることから、第２小径部５の捩れ状態を戻らないように固定しているものである。
【００７７】
また、これとは反対にピン１４と、第２長孔部６２ａの捩り反力トルクＴ2が増加する方向の側面との間には、図４および図７のように円周方向の間隔ｄ2を保持しているものである。この間隔ｄ2があることにより、  ｄ2の範囲内で第３大径部３は、予め捩ってある第２小径部５をさらに捩る方向（図４の捩り反力トルクＴ2に抗する方向）へのみ回転可能となる訳である。つまり、第１小径部４および第２小径部５は、それぞれ相反する一方向にしか回転できないものである。
【００７８】
なお、上記したパイプ６０ａは、トーションバー９の第１小径部４，第２小径部５と比較して、十分に断面積が大きい完全な剛体と見なせるものにしているものである。そのため、捩り反力があっても、パイプ６０ａが捩れてしまうようなことはない。
【００７９】
次に、図４に示す中立状態で、入力軸２１からトーションバー９の突出部９ｂに、第２小径部５の捩り反力に抗して、矢印１７方向の回転トルクを入力する場合を説明する。矢印１７方向の回転トルクを入力すると、第３大径部３は第２大径部２に対して、ピン１４と第２大径部６２ａとの間隔ｄ2の範囲内で、第２小径部５を矢印１７方向に捩って回転することは可能である。ところが、第２小径部５は、予め矢印方向１７と同じ方向に捩られているので、これとは反対方向の捩り反力トルクＴ2を保っている。そのため、第３大径部３を矢印方向に回転させるためには、この捩り反力トルクＴ2以上の回転トルクＴｉｎを入力しなければいけない。
【００８０】
一方、第１大径部１は、出力軸２２とともに回転を拘束されているだけでなく、第１大径部１のピン１２は第１長孔部６１ａの矢印１７方向とは反対の側面に当接しているため、第１大径部１を矢印１７方向へ回転させることは不可能である。
【００８１】
このように、入力トルクＴｉｎが捩り反力トルクＴ2に打ち勝つまでは第３大径部３は回転せず、入力トルクＴｉｎが捩り反力トルクＴ2を越えたとき、第２小径部５をさらに捩ることになり、第３大径部３に打ち込んだピン１４は、第２長孔部６２ａに対して、初めて回転間隔ｄ2を縮める方向に回転することになる訳である。
【００８２】
また、入力軸２１からトーションバー９の突出部９ｂに、上記とは反対の矢印１８方向の回転トルクを入力する場合には、第３大径部３においてピン１４と第２長孔部６２ａの矢印１８方向の側面が当接しているため、第２大径部２に対して、第３大径部３を矢印１８方向へ回転させることは不可能である。つまり、図４の状態で、第３大径部３に矢印１８方向の回転トルクを入力しても、第２小径部５の捩れ状態が変化することはない。しかし、第１小径部４は、予め矢印１８と同じ方向に捩った状態で、第１大径部１におけるピン１２と第１長孔部６１ａとを噛み合わせているので、捩り反力によるトルクＴ1を保っている。
【００８３】
勿論、この捩り反力トルクＴ1は、矢印１８方向の回転トルクに対向する方向である。そのため、上記した矢印１７方向と反対回転トルクの場合と同時に、トルクＴ1以上の回転トルクを入力しなければ第１小径部４を捩ることはできない。このように、入力トルクＴｉｎが捩り反力トルクＴ1に打ち勝つまでは第１大径部１は回転せず、入力トルクＴｉｎが捩り反力トルクＴ1を越えたとき、第１小径部４をさらに捩ることになり、第１大径部に打ち込んだピン１２は、第１長孔部６１ａに対して、初めて回転間隔ｄ1を縮めることになる訳である。
【００８４】
以上のような作動原理は、入力軸２１すなわちハンドル側からの入力のみに限らず、勿論、出力軸２２すなわちタイヤ側からの逆入力に対しても、全く同じことが言えるものである。
【００８５】
すなわち、タイヤ側からの逆入力が出力軸２２に入力した場合、この逆入力トルクが捩り反力トルクＴ1あるいは捩り反力トルクＴ2に打ち勝つまでは、第１大径部１あるいは第２大径部２は回転せず、逆入力トルクＴｉｎが捩り反力トルクＴ1あるいは捩り反力トルクＴ2を越えたとき、第１小径部４あるいは第２小径部５をさらに捩ることになり、これらピン１２と第１長孔部６１ａ、あるいは、ピン１４と第２長孔部６２ａは、許容する回転位相の範囲内で、初めて回転間隔ｄ1あるいはｄ2を縮める方向に回転することになる訳である。
【００８６】
次に、上記のことをθ（回転位相差）−Ｔｉｎ特性として示すと、図１２のようになる。つまり、捩り反力トルクＴ1，  Ｔ2以上のトルクを入力しなければ、入力軸２１と出力軸２２との回転位相差は生じないということである。このように、ハンドル側からの入力トルクＴｉｎ、および、タイヤ側からの逆入力トルクＴｉｎに対して、入力軸２１と出力軸２２との回転位相差θが生じない範囲は、第１小径部４，第２小径部５が、予め保持している初期の捩り反力トルクＴ1，
Ｔ2によって決まる。
【００８７】
そして、捩り反力トルクＴ1、 Ｔ2より大きい入力トルクＴｉｎ ，逆入力トルクＴｉｎによる回転位相差θに応じて、初めてロータリーバルブＶが切り換わり、図１３に示すＦ1（操舵補助力）−Ｔｉｎ特性の（１）のように、パワーステアリング装置から操舵補助力が出力するものである。つまり、入力軸２１と出力軸２２との相対回転位相差θが生じないハンドルの中立位置付近の範囲ａ内であれば、操舵補助力Ｆ1は発生しないということであり、換言すれば、ドライバー自身によるハンドルからの入力だけでなく、タイヤ側からのキックバック、すなわち、逆入力に対しても、ある程度の大きさまでは、ドライバーの意志に反して勝手にパワーステアリング装置が操舵補助力を出力することはない。
【００８８】
また、ドライバー自身がハンドルを回転することで発生するマニュアル操舵力（２）と、このマニュアル操舵力に基づいてパワーステアリング装置が出力する図１３に示した操舵補助力（１）とを合計したトータル操舵力とを、Ｆ（操舵力）−Ｔｉｎ特性として図１４に示す。このように、ハンドル側からであろうと、タイヤ側からであろうと、ハンドルの中立付近の小入力トルク印加時（範囲ａ）においては、図１２〜図１３でも示したように、入力軸２１と出力軸２２との間で回転位相差θが生じないので、操舵補助力Ｆ1は０（ゼロ）となり、マニュアル操舵状態（２）となる。
【００８９】
そして、ハンドルからの入力トルクＴｉｎ、あるいは、タイヤ側からの逆入力トルクＴｉｎが大きくなり、トーションバー９の第１小径部４，第２小径部５が保持している捩り反力トルクＴ1， Ｔ2に打ち勝った場合に、初めてトーションバー９の第１小径部４または第２小径部５が捩れ、入力軸２１と出力軸２２との間に回転位相差θが生じる。そして、この回転位相差θに応じて十分な操舵補助力（図１３の（１））を出力することで、これにドライバー自身のマニュアル操舵力（２）を合計したトータル操舵力（３）を出力するという訳である。
【００９０】
このように、入力軸２１と出力軸２２との回転位相差θに対するハンドルの中立付近のみ捩れ剛性を高くしているので、ハンドル側からの入力トルクＴｉｎは小さいが、中低速走行時よりも荒地路面を通過したときのタイヤ側からの逆入力トルクＴｉｎは大きく伝わる高速走行時はおろか、荒地路面走行による外乱によっても、予期しない操舵補助力が発生しづらいことによって、車両のふらつきを抑えることができることから、走行安定性を確保することができるとともに、中低速走行時にハンドル側から捩り反力トルクＴ1，  Ｔ2より大きな入力トルクＴｉｎを入力したときには、十分な操舵補助力を得ることができ、ドライバーへの負担が大きくなるようなことは一切ない。
【００９１】
また、勿論、トーションバー９に打ち込むピン１２，１４の円周方向の位置や、パイプ６０ａに設けた第１長孔部６１ａ，第２長孔部６２ａの円周方向の位置、さらには、第１長孔部６１ａ，第２長孔部６２ａの円周方向の長孔寸法を随時変更することで、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５がもつ捩り反力トルクＴ1，  Ｔ2、および、この状態からさらに捩ることができる量が自由に調整できるため、回転方向に応じて異なる中立保持力と、操舵補助力のいづれか、あるいは両方の変更を簡単に行うことができることは言うまでもない。
【００９２】
このような調整は、例えば車両等の問題で、操舵補助力に左右差があるような場合にも、第１小径部４と第２小径部５の捩れ量を別々に設定して、操舵力を均等にするといったことにも応用できるものである。
【００９３】
従って、高速走行時や荒地路面走行による外乱によっても、車両のふらつきを抑えることができ、走行安定性を向上することができるといった、トーションバー９を用いた動力伝達装置に対して、以上のような予めトーションバー９に捩り反力を保持するといった機構を、２箇所の捩れ部分を持つトーションバー９と、一つのパイプ６０ａと、これらにそれぞれ設けた一対のピン１２−第１長孔部６１ａ、ピン１３−固定孔部６３、ピン１４−第２長孔部６２ａのみで構成した。
【００９４】
よって、本発明の主要部分を、従来に対して複雑で高度な加工技術が必要となる部品を一切使用することなく、簡単な構造、かつ、少ない部品点数で実現することができ、さらには、トーションバー９に捩り反力を保持する機構をもった動力伝達装置自体を低コストで実現できるものである。
【００９５】
図８〜図９は、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５に捩り反力を常時保持するためのパイプ部材の第２実施例を示すものであり、第１大径部１と第３大径部３とに半径方向に貫通してこれらの両側に突出するように、それぞれ打ち込んだピン１２，１４をそれらの外周側に設けたパイプ６０ｂに引っかけるために、このパイプ６０ｂに設けた連係箇所を、両端面から切り欠いた形状をもつ切り欠き６１ｂ，６２ｂとしたものである。
【００９６】
また、図１０〜図１１は、同じくトーションバー９の第１小径部４と第２小径部５に捩り反力を保持するためのパイプ部材の第３実施例を示すものであり、同じくトーションバー９の外周側に配置しているパイプ６０ｃに設けた連係箇所を、両端面から切り欠いた形状をもつ切り欠き６１ｃ，６２ｃとしたものである。
【００９７】
すなわち、トーションバー９を用いた動力伝達装置に対して、以上のような予めトーションバー９に捩り反力を保持することが目的であるパイプ６０ｂ，６０ｃの保持部分に相当する形状を、これらパイプ部材の両端側から所定の深さまで切り欠いた、それぞれ切り欠き６１ｂ，６２ｂ、切り欠き６１ｃ，６２ｃとしたため、本発明とする主要部分を、従来のものより機構が簡単で、かつ、少ない部品点数で実現することができ、さらには、トーションバー９に捩り反力を保持する機構をもった動力伝達装置自体を第１実施例よりも低コストで実現できるものである。
【００９８】
このように、トーションバー９の第１大径部１および第３大径部３に、半径方向に貫通して、これらの両側に突出するようにそれぞれ打ち込んだピン１２，１４を引っかけるための切り欠き形状は、トーションバー９の第１小径部４と第２小径部５とに相反する捩り反力を保持でき、さらにその捩り反力を増加する方向にのみ、所定の範囲内での回転を可能とするものであれば、第２，第３実施例に限定されるものではない。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明においては、上記実施形態にて例示した如く、「入力軸２１と出力軸２２とをトーションバー９を介して接続した動力伝達装置において、トーションバー９は、第１大径部１，第２大径部２，第３大径部３と、第１小径部４、第２小径部５とからなり、トーションバー９と、この外周側に装着したパイプ６０ａとの連係を、第２大径部２での取着に対し、第１大径部１および第３大径部３では、第１小径部４および第２小径部５に相反する捩り反力を保持した状態から、第１小径部４および第２小径部５の捩り反力を増す方向へのみ回転間隔を形成するように取着したこと」にその構造上の特徴がある。
【０１００】
これにより、予めトーションバー９に捩り反力を保持するといった機構を、非常にシンプルな構造、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現することができるものである。また、このような動力伝達装置をパワーステアリング装置に使用した場合、高速走行時や荒地路面走行による外乱によっても、車両のふらつきを抑えることができ、走行安定性を向上することができるといった効果を、非常にシンプルな構造、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現することができるものである。
【０１０１】
また、請求項２に係る発明においては、上記請求項１に係る動力伝達装置について、「トーションバー９と、その外周側に装着したパイプ６０ａとの連係を、第２大径部２では、パイプ６０ａ側に設けた固定孔部６３とピン１３で結合し、かつ、第１大径部１および第３大径部３では、同じくパイプ６０ａ側にそれぞれ設けた第１長孔部６１ａおよび第２長孔部６２ａと、ピン１２，１４で連係したこと」にその構造上の特徴がある。
【０１０２】
これにより、トーションバー９の捩り反力を保持するといったパイプ６０ｂの保持部分に相当する形状を、パイプ６０ａの両端側に配置した長孔部にしたことから、予めトーションバー９に捩り反力を保持する機構を、従来と比べて、複雑で高度な加工技術が必要となる部品を一切使用することなく、シンプルな構造、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現することができるものである。また、このような動力伝達装置をパワーステアリング装置に使用した場合、高速走行時や荒地路面走行による外乱によっても、車両のふらつきを抑えることができ、走行安定性を向上することができるといった効果を、従来よりもシンプルな構造、かつ、少ない部品点数で、更に、低コストで実現することができるものである。
【０１０３】
さらに、請求項３に係る発明においては、上記請求項１または請求項２に係る動力伝達装置について、「第１長孔部６１ｂと第２長孔部６２ｂとを、パイプ６０ｂ両端面からの切り欠き６１ｂ，６２ｂ形状としたこと」にその構造上の特徴があり、これにより、トーションバー９の捩り反力を保持するといったパイプ６０ｂ，６０ｃの保持部分に相当する形状を、これらパイプ部材の両端側からの切り欠きにしたことから、予めトーションバー９に捩り反力を保持する機構を、さらにシンプルな構造、、かつ、低コストで実現することができるものである。また、このような動力伝達装置をパワーステアリング装置に使用した場合、高速走行時や荒地路面走行による外乱によっても、車両のふらつきを抑えることができ、走行安定性を向上することができるといった効果を、第２実施例よりもシンプルな構造、かつ、低コストで実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のパワーステアリング装置の制御部の断面図である。
【図２】第１実施例のトーションバーの断面図である。
【図３】第１実施例のパイプの正面図である。
【図４】第１実施例の中立保持力をもった動力伝達装置の主要部である。
【図５】図４の動力伝達装置の主要部のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４の動力伝達装置の主要部のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図４の動力伝達装置の主要部のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】第２実施例のパイプの正面図である。
【図９】第２実施例の中立保持力をもった動力伝達装置の主要部である。
【図１０】第３実施例のパイプの正面図である。
【図１１】第３実施例の中立保持力をもった動力伝達装置の主要部である。
【図１２】従来および本発明の動力伝達装置の入力トルクＴｉｎとトーションバー両端の位相差θとの関係を表すグラフである。
【図１３】従来および本発明のパワーステアリング装置の入力トルクＴｉｎと操舵補助力Ｆ1との関係を示すグラフである。
【図１４】従来および本発明のパワーステアリング装置の入力トルクＴｉｎと操舵力Ｆとの関係を示すグラフである。
【図１５】従来例のパワーステアリング装置の制御部の断面図である。
【図１６】従来例のトーションバーの断面図である。
【図１７】従来例の中立保持力をもった動力伝達装置の主要部である。
【符号の説明】
Ｃ      制御機構
Ｖ      ロータリーバルブ
ｄ1    回転間隔
ｄ2    回転間隔
Ｆ      操舵力
Ｆ1    操舵補助力
Ｔ1    捩り反力トルク
Ｔ2    捩り反力トルク
１      第１大径部
２      第２大径部
３      第３大径部
４      第１小径部
５      第２小径部
９      トーションバー
９ａ    突出部
９ｂ    突出部
１２    ピン
１３    ピン
１４    ピン
２１    入力軸
２２    出力軸
２３    ロッド
６０ａ  パイプ
６０ｂ  パイプ
６０ｃ  パイプ
６１ａ  第１長孔部
６１ｂ  第１切り欠き部
６１ｃ  第１切り欠き部
６２ａ  第２長孔部
６２ｂ  第２切り欠き部
６２ｃ  第２切り欠き部
６３    固定孔部
ケーシング
１０６  ピン
１０７  スプール
１０８  スリーブ
１０９  ピニオン
１１０  ラック
１１１  ピン
【図１】
0004002386.tif 000002
【図２】
0004002386.tif 000003
【図３】
0004002386.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004002386.tif 000006
【図６】
0004002386.tif 000007
【図７】
0004002386.tif 000008
【図８】
0004002386.tif 000009
【図９】
0004002386.tif 000010
【図１０】
0004002386.tif 000011
【図１１】
0004002386.tif 000012
【図１２】
0004002386.tif 000013
【図１３】
0004002386.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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