(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の回転軸の軸方向一端部内側に、この第一の回転軸の軸方向一端面に開口する状態で形成されたスプライン孔と、この第一の回転軸と実質的に同心に配置された第二の回転軸の軸方向片端部に設けられたスプライン軸部とを備え、このスプライン軸部と上記スプライン孔とをスプライン係合させる事により、上記第一の回転軸と上記第二の回転軸とをトルクの伝達を可能に接続しているトルク伝達用継手に於いて、
上記スプライン軸部は、剛体製で外周面に雄スプライン歯を設けた基軸と、この基軸の外周面に、この基軸を構成する上記雄スプライン歯の外径側端部に被着する状態で設けられた弾性部材とから成り、このスプライン軸部と上記スプライン孔とを係合した状態で、このスプライン孔の内周面と上記弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間を、このスプライン孔の内周面と上記基軸の外周面のうちで上記弾性部材を設けていない部分との円周方向の隙間よりも小さくすべく、
上記スプライン軸部を構成する基軸の雄スプライン歯の歯数を、上記スプライン孔の内周面に設けた雌スプライン歯の歯数の整数倍とし、
これら各雌スプライン歯を、複数の上記雄スプライン歯ずつと係合できる大きさに形成して、
上記各雄スプライン歯のうちで、円周方向に隣り合う複数の雄スプライン歯と上記弾性部材とを係合させた状態で、これら各雄スプライン歯及び弾性部材と上記各雌スプライン歯とを、１対１でスプライン係合させた事を特徴とするトルク伝達用継手。
【請求項２】
第一の回転軸の軸方向一端部内側に、この第一の回転軸の軸方向一端面に開口する状態で形成されたスプライン孔と、この第一の回転軸と実質的に同心に配置された第二の回転軸の軸方向片端部に設けられたスプライン軸部とを備え、このスプライン軸部と上記スプライン孔とをスプライン係合させる事により、上記第一の回転軸と上記第二の回転軸とをトルクの伝達を可能に接続しているトルク伝達用継手に於いて、
上記スプライン軸部は、剛体製で外周面に雄スプライン歯を設けた基軸と、この基軸の外周面に、この基軸を構成する上記雄スプライン歯の外径側端部に被着する状態で設けられた弾性部材とから成り、このスプライン軸部と上記スプライン孔とを係合した状態で、このスプライン孔の内周面と上記弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間を、このスプライン孔の内周面と上記基軸の外周面のうちで上記弾性部材を設けていない部分との円周方向の隙間よりも小さくすべく、
上記スプライン軸部を構成する基軸の外周面に形成した各雄スプライン歯の径方向先半部に、これら各雄スプライン歯の基半部と段差面により連続し、この基半部に比べて円周方向の幅が小さくなった凸状部を設け、これら各凸状部に上記弾性部材を設けている事を特徴とするトルク伝達用継手。
【請求項３】
第一の回転軸の軸方向一端部内側に、この第一の回転軸の軸方向一端面に開口する状態で形成されたスプライン孔と、この第一の回転軸と実質的に同心に配置された第二の回転軸の軸方向片端部に設けられたスプライン軸部とを備え、このスプライン軸部と上記スプライン孔とをスプライン係合させる事により、上記第一の回転軸と上記第二の回転軸とをトルクの伝達を可能に接続しているトルク伝達用継手に於いて、
上記スプライン軸部は、剛体製で外周面に雄スプライン歯を設けた基軸と、この基軸の外周面に、この基軸を構成する上記雄スプライン歯の外径側端部に被着する状態で設けられた弾性部材とから成り、このスプライン軸部と上記スプライン孔とを係合した状態で、このスプライン孔の内周面と上記弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間を、このスプライン孔の内周面と上記基軸の外周面のうちで上記弾性部材を設けていない部分との円周方向の隙間よりも小さくすべく、
上記基軸の外周面で、上記弾性部材を設けた部分から外れた位置に、この弾性部材よりも剛性が高く、上記基軸よりも剛性が低い第二の弾性部材を設け、上記雌スプライン孔の内周面と上記弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間ｄ１と、この雌スプライン孔の内周面と上記第二の弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間ｄ２と、この雌スプライン孔の内周面と上記基軸の外側面との間の円周方向の隙間ｄ３との関係を、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３とした事を特徴とするトルク伝達用継手
【請求項４】
スプライン軸部が、基軸に、この基軸とは別体に設けた弾性部材を係合させる事で構成されている、請求項１〜３のうちの何れか1項に記載したトルク伝達用継手。
【請求項５】
弾性部材が、板状の基板部と、互いに平行な複数の柱部とを備え、これら各柱部は、それぞれの一端部をこの基板部の軸方向片側面の径方向外端部の円周方向複数個所に結合しており、それぞれの他端部を他の部分に結合しない自由端としており、内側面が上記基軸の外周面のうちの係合する部分に沿う形状をしており、この基軸を上記弾性部材の内径側に、上記基板部と反対側から挿入する事で、この基軸と弾性部材とを係合している、請求項４に記載したトルク伝達用継手。
【請求項６】
スプライン軸部が、基軸の周囲に、弾性部材を射出成形する事で構成されている、請求項１〜３のうちの何れか1項に記載したトルク伝達用継手。
【請求項７】
固定の部分に支持されて回転する事のないハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する操舵用回転軸と、上記ハウジングの内部でこの操舵用回転軸の一部に、この操舵用回転軸と同心に支持されて、この操舵用回転軸と共に回転するウォームホイールと、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと、このウォームを回転駆動する為の電動モータとを備え、この電動モータの出力軸と上記ウォーム軸とをトルク伝達用継手により、トルク伝達自在に接続している電動式パワーステアリング装置に於いて、このトルク伝達用継手が、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載したトルク伝達用継手である事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るトルク伝達用継手は、各種機械装置に組み込んで、互いに実質的に同心に配置された１対の回転軸同士の間でトルクを伝達させる為に利用する。又、本発明の電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力源として利用する事により、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の軽減を図るものである。
本発明は、この様な電動式パワーステアリング装置を含む、各種機械装置を構成する１対の回転軸同士の継手部で、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する事を抑えられる構造の実現を意図して発明したものである。
【０００２】
操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に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の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて小型・軽量にでき、補助動力の大きさ（トルク）の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。
【０００３】
電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、上記電動モータにより回転駆動されるウォームと、上記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、上記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。但し、ウォーム減速機の場合、何らの対策も施さないと、上記ウォームと上記ウォームホイールとの噛合部に存在するバックラッシュに基づき、上記回転軸の回転方向を変える際に、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する場合がある。
【０００４】
この様な歯打ち音の発生を抑えられる構造として従来から、特許文献１〜３に記載されている様に、ばね等の弾性部材によりウォームをウォームホイールに向け弾性的に押圧する事が考えられている。図８〜９は、このうちの特許文献２に記載された電動式パワーステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられる、操舵用回転軸であるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合するウォーム歯５をウォーム軸６の軸方向中間部に設け、電動モータ７により回転駆動されるウォーム８の両端部は、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、上記ハウジング３内に回転自在に支持されている。更に、上記ウォーム軸６の先端部で上記転がり軸受９ａよりも突出した部分に押圧駒１０を外嵌し、この押圧駒１０と上記ハウジング３との間に、コイルばね１１等の弾性部材を設けている。そして、このコイルばね１１により、上記押圧駒１０を介して、上記ウォーム軸６に設けたウォーム歯５を、上記ウォームホイール４に向け押圧している。この様な構成により、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑え、上記歯打ち音の発生を抑えている。尚、このバックラッシュの解消に伴って、上記ウォーム軸６の中心軸と上記電動モータ７の出力軸１２の中心軸とは、厳密には一致しなくなる。但し、これら両中心軸同士のずれは極く僅かであり、上記ウォーム軸６と上記出力軸１２とは、実質的には同心のままである。
【０００５】
上述の様な従来構造の場合、上記ウォーム歯５と上記ウォームホイール４との噛合部で上記歯打ち音が発生する事を抑えられるが、上記出力軸１２の先端部と上記ウォーム軸６の基端部との接続部で発生する歯打ち音を抑える事はできない。この点に就いて、以下に説明する。上記電動モータ７の出力軸１２の先端部と上記ウォーム軸６の基端部とを回転力の伝達を自在に接続する為に、このウォーム軸６の基端部にスプライン孔１３を、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で形成している。又、上記出力軸１２の先端部にスプライン軸部１４を形成している。そして、このスプライン軸部１４と上記スプライン孔１３とをスプライン係合させる事によりトルク伝達用継手１５を構成し、上記出力軸１２と上記ウォーム軸６とを、回転力の伝達を自在に接続している。尚、本明細書及び特許請求の範囲に於ける「スプライン」には、ピッチの細かい、所謂「セレーション」と呼ばれるものも含む。
【０００６】
上記スプライン軸部１４と上記スプライン孔１３とが円周方向の隙間なく（バックラッシュ無しで）スプライン係合していれば、上記出力軸１２の先端部と上記ウォーム軸６の基端部との接続部（スプライン係合部）で歯打ち音が発生する事はない。但し、実際の場合には、このスプライン係合部にはバックラッシュが存在する。このスプライン係合部のバックラッシュは、上記スプライン軸部１４と上記スプライン孔１３とをスプライン係合させる作業を容易に行なえる様にする為に必要である。又、上記出力軸１２の中心軸と上記ウォーム軸６の中心軸とが僅かにずれた程度では、上記スプライン係合部にコジリが発生しない様にして、上記出力軸１２を回転させる為に要するトルクが上昇する事を防止する為にも、上記バックラッシュは必要である。特に、前記コイルばね１１等の弾性部材により上記ウォーム軸６に設けたウォーム歯５を前記ウォームホイール４に向け押圧して、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを解消する構造の場合には、上記スプライン係合部のバックラッシュを設ける事は必須となる。
【０００７】
ところが、このスプライン係合部にバックラッシュが存在すると、上記電動モータ７の回転方向が変換される瞬間に、上記スプライン軸部１４の外周面に設けられた雄スプライン歯の円周方向側面と、上記スプライン孔１３の内周面に設けられた雌スプライン歯の円周方向側面とが勢い良く衝突し、上記歯打ち音が発生する。この様な歯打ち音は、上記スプライン係合部のバックラッシュが大きくなる程著しくなるので、従来は、このバックラッシュを、このスプライン係合部の組立が可能な範囲で、更には、上記ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを解消できる範囲で、小さく抑える様にしていた。但し、上記スプライン係合部のバックラッシュを小さくすると、その分、上記スプライン軸部１４を上記スプライン孔１３に挿入しにくくなり、組立作業性が低下し、電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。又、上記出力軸１２と上記ウォーム軸６との組み付け精度を高くしないと、上記コジリによるトルク上昇の問題が発生し易くなるので、やはり電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。
【０００８】
一方、特許文献４には、スプライン軸部の外周面に設けられた雄スプライン歯の周面とスプライン孔の内周面に設けられた雌スプライン歯の周面との間に弾性体を設けて、これら雄スプライン歯と雌スプライン歯とが勢い良く衝突する事を防止する発明が記載されている。この従来構造に就いて、図１０により説明する。
この従来構造の場合、スプライン軸部の外周面に設けられた各雄スプライン歯１７の歯面に形成した係合溝１８ａ、１８ｂ、１８ｃに弾性体１９、１９を、それぞれ係合している。そして、これら各弾性体１９、１９の外側面を、スプライン孔１３の内周面に設けられた雌スプライン歯１６、１６の歯面に接触させている。更に、上記各雄スプライン歯１７とこれら各雌スプライン歯１６、１６と上記各弾性体１９、１９とに囲まれる空間２０には、グリース等を封入している。
この様な特許文献４に記載された構造の場合、上記各雄スプライン歯１７の外周面と、上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが衝突するのに先立って、上記各弾性体１９、１９の外側面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが係合（当接）する。この為、これら各弾性体１９、１９が、上記雄スプライン歯１７の外周面と上記雌スプライン歯１６、１６の内周面との衝突を緩和し、上記歯打ち音及び振動を抑える。但し、上記各雄スプライン歯１７の歯面に上記各係合溝１８ａ、１８ｂ、１８ｃを形成する作業は面倒であり、加工コストが嵩む原因となる。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−４３７３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３０６８９８号公報
【特許文献３】特表２００６−５１３９０６号公報
【特許文献４】特許第２９５６３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、回転方向が変換される瞬間にスプライン孔とスプライン軸部とのスプライン係合部で生じる歯打ち音を抑えられる構造を、低コストで実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の対象となるトルク伝達用継手及び電動式パワーステアリング装置のうち、請求項１〜３に記載したトルク伝達継手は、第一の回転軸と、第二の回転軸とを備える。
このうちの第一の回転軸にスプライン孔を、軸方向一端面に開口する状態で形成している。
又、上記第二の回転軸は、上記第一の回転軸と実質的に同心に配置されており、この第二の回転軸の軸方向片端部にスプライン軸部を設けている。
そして、上記スプライン軸部と上記スプライン孔とをスプライン係合させる事により、上記第一の回転軸と上記第二の回転軸とをトルクの伝達を可能に接続している。
【００１２】
特に、本発明のトルク伝達用継手に於いては、何れも、上記スプライン軸部を、剛体製で外周面に雄スプライン歯を設けた基軸と、この基軸の外周面に、この基軸を構成する上記雄スプライン歯の外径側端部（先端部）に被着する状態で設けられた弾性部材とにより構成している。
又、このスプライン軸部と上記スプライン孔とを係合した状態で、このスプライン孔の内周面と上記弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間を、このスプライン孔の内周面と上記基軸の外周面のうちでこの弾性部材を設けていない部分との円周方向の隙間よりも小さくしている。
【００１３】
この為に、請求項１に記載したトルク伝達用継手の場合には、上記スプライン軸部を構成する基軸の雄スプライン歯の歯数を、スプライン孔の内周面に設けた雌スプライン歯の歯数の整数倍にしている。
そして、これら各雌スプライン歯を、複数の上記雄スプライン歯ずつと係合できる大きさに形成している。
更に、上記各雄スプライン歯のうちで、円周方向に隣り合う複数の雄スプライン歯と弾性部材とを係合させた状態で、これら各雄スプライン歯及び弾性部材と上記各雌スプライン歯とを、１対１でスプライン係合させている。
【００１４】
又、請求項２に記載したトルク伝達用継手の場合には、上記スプライン軸部を構成する基軸の外周面に形成した雄スプライン歯の径方向先半部に、この雄スプライン歯の基半部と段差面により連続し、この基半部に比べて円周方向の幅が小さくなった凸状部を設け、この凸状部に上記弾性部材を設けている。
【００１５】
又、請求項３に記載したトルク伝達用継手の場合には、上記基軸の外周面で、上記弾性部材を設けた部分から外れた位置に、この弾性部材よりも剛性が高く、上記基軸よりも剛性が低い弾性材製である第二の弾性部材を設けている。
そして、前記雌スプライン歯の内周面と上記弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間ｄ１と、この雌スプライン歯の内周面と上記第二の弾性部材の外側面との間の円周方向の隙間ｄ２と、この雌スプライン歯の内周面と上記基軸の外周面との間の円周方向の隙間ｄ３ との関係を、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３としている。
【００１６】
又、上記スプライン軸部は、例えば請求項４に記載した様に、上記基軸に、この基軸とは別体に設けた弾性部材を係合する事で構成する。
又、この様な弾性部材として具体的には、請求項５に記載した様に、板状の基板部と、互いに平行な複数の柱部とを備えたものとする。このうちの各柱部は、それぞれの一端部をこの基板部の軸方向片側面の径方向外端部の円周方向複数個所に結合しており、他端部を他の部分に結合しない自由端としたものとする。又、これら各柱部の内側面の形状を、上記基軸の外周面のうちの係合する部分に沿う様にしている。そして、この基軸を上記弾性部材の内径側に、上記基板部と反対側から挿入する事で、この基軸と弾性部材とを係合する。
或いは、上記スプライン軸部は、請求項６に記載した様に、上記基軸の周囲に、弾性部材を射出成形する事で構成する。
【００１７】
又、請求項７に記載した電動式パワーステアリング装置は、前述した従来から知られている電動式パワーステアリング装置と同様に、ハウジングと、操舵用回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータとを備える。
このうちのハウジングは、ステアリングコラム、ステアリングギヤユニットのケース等の固定の部分に支持されて、回転する事はない。
又、上記操舵用回転軸は、上記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。この様な操舵用回転軸としては、上記固定の部分が上記ステアリングコラムの場合には、ステアリングシャフト若しくはこのステアリングシャフトと同軸に設けられたシャフトが、上記固定の部分がステアリングギヤユニットのケースである場合にはピニオン軸が、それぞれ相当する。
又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記操舵用回転軸の一部に、この操舵用回転軸と同心に支持されて、この操舵用回転軸と共に回転する。
又、上記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持している。
又、上記電動モータは、上記ウォームを回転駆動する為のものである。
そして、この電動モータの出力軸と上記ウォーム軸とをトルク伝達用継手により、トルク伝達自在に接続している。
特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、上記トルク伝達用継手が、前述の請求項１〜６に記載された様なトルク伝達用継手である。
【発明の効果】
【００１８】
上述の様な構成を有する本発明のトルク伝達用継手及び電動式パワーステアリング装置によれば、起動の瞬間や回転方向が変換される瞬間に、スプライン孔とスプライン軸部とのスプライン係合部で生じる歯打ち音、及び振動を抑えられる、しかも耐久性に優れた構造を、低コストで実現できる。
先ず、本発明の構造によれば、上記スプライン軸部を構成する基軸に設けた雄スプライン歯の外周面と、上記スプライン孔の内周面との間の円周方向の隙間に比べて、上記スプライン軸部を構成する弾性部材の外側面と、このスプライン孔の内周面との間の円周方向の隙間を小さくしている為、上記歯打ち音及び振動を抑える事が可能になる。即ち、上記弾性部材の外側面と、上記スプライン孔の内周面との円周方向の隙間を小さくする事で、剛体製である上記基軸の雄スプライン歯の外周面と、上記スプライン孔の内周面とが衝突するのに先立って、上記弾性部材の外側面と上記スプライン孔の内周面とを係合（当接）させられる。この弾性部材は、上記雄スプライン歯の外周面と上記スプライン孔の内周面との衝突を緩和し、上記歯打ち音及び振動を抑える。これに対して、上記雄スプライン歯と上記スプライン孔との間で伝達すべきトルクが大きくなり、上記弾性部材の弾性変形量が増した場合には、上記雄スプライン歯の外周面と上記スプライン孔の内周面とが衝突するが、この衝突の速度は、上記弾性部材の弾性変形に基づいて遅くなっている為、上記雄スプライン歯の外周面と上記スプライン孔の内周面との係合部でも、不快な歯打ち音及び振動が発生する事は抑えられる。この様な本発明の構造は、上記雄スプライン歯に対して溝を設ける等の特別な加工を施す必要がない。この為、上記トルク伝達用継手の製造コストが嵩む事はない。
尚、請求項２に記載した構造の様に、上記スプライン軸部を構成する基軸の雄スプライン歯の先端部にこの雄スプライン歯の基端部と段差面により連続し、この基端部に比べて円周方向の幅が小さくなった凸状部を設ける為の加工に於いても、この凸状部は容易に形成できる形状である為、面倒な作業は必要ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１、４、５、７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、電動モータ７の出力軸１２の先端部（図１の左端部）に設けたスプライン軸部１４ａと、ウォーム軸６の基端部（図１の右端部）に設けたスプライン孔１３とをスプライン係合させて成る、トルク伝達用継手部１５ａの構造にある。その他、電動式パワーステアリング装置全体の構造及び作用に就いては、広く実施されている従来構造と同様であるから、この従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分、及び、先に説明しなかった部分を中心に説明する。尚、本例の場合、上記ウォーム軸６が第一の回転軸であり、上記出力軸１２が第二の回転軸である。又、これらウォーム軸６と出力軸１２との配列方向が、前述の図９とは逆であるが、この点は、単に設計的な選択事項であり、本発明の特徴とは何ら関係がない。
【００２０】
本例の場合には、上記ウォーム軸６の基端部に、その内周面に雌スプライン歯１６、１６を設けたスプライン孔１３を、このウォーム軸６の基端面（図１の右端面）に開口する状態で形成している。
又、上記スプライン孔１３とスプライン係合している、上記出力軸１２の先端部（図１の左端部）に設けたスプライン軸部１４ａを、図２の（ａ）に示す様な、金属等の剛体製で、外周面に雄スプライン歯１７ａ、１７ａを設けた基軸２１と、この基軸２１とは別体に設けた弾性部材２２とを、図２の（ｂ）に示す様に係合する事により構成している。
【００２１】
このうちの、これら各雌スプライン歯１６、１６は、それぞれの間に２個ずつの上記雄スプライン歯１７ａ、１７ａを係合させられる大きさに形成されている。
又、上記各雄スプライン歯１７ａ、１７ａの歯数は、上記雌スプライン歯１６、１６の歯数の２倍としている。
又、上記弾性部材２２は、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム材、ポリウレタン等のエラストマー、合成樹脂等の弾性材製であり、板状の基板部２３と、互いに平行な複数の柱部２４、２４とを備えている。
又、これら各柱部２４、２４は、一端部（図１、２の左端部）をこの基板部２３の軸方向片側面（図１、２の右側面）の径方向外端部の円周方向複数個所（図１、２では６個所）に結合しており、他端部（図１、２の右端部）を他の部分に結合しない自由端としている。又、上記各柱部２４、２４の外周側面は、上記各雌スプライン歯１６、１６の歯底面２５、２５に沿う形状の部分円筒面である。又、上記各柱部２４、２４の内周側面は、上記各雄スプライン歯１７ａ、１７ａのうちで、円周方向に隣り合う１対の雄スプライン歯１７ａ、１７ａの外周面に沿う形状をしている。尚、上記各柱部２４、２４の自由状態に於ける、これら各柱部２４、２４の内周側面の直径を、この内周側面と係合する上記各雄スプライン歯１７ａ、１７ａの外周面の各位置の直径よりも小さくしておけば、簡単に上記係合が外れる事を防止できる為、好ましい。
上記基軸２１と上記弾性部材２２とは、この基軸をこの弾性部材２２の内径側に、上記基板部２３と反対側に開口した開口部２６から挿入する事で組み合わせている。この様に組み合わせた状態では、上記各雄スプライン歯１７ａ、１７ａのうちで、円周方向に隣り合う１対の雄スプライン歯１７ａ、１７ａ同士の間に、上記各柱部２４、２４が係合する。そして、上記各雌スプライン歯１６、１６と１対１でスプライン係合可能な、合成雄スプライン歯２７、２７を形成する。
そして、この様な各合成雄スプライン歯２７、２７と、上記各雌スプライン歯１６、１６とを、１対１でスプライン係合する事により、上記スプライン孔１３と上記スプライン軸部１４ａとをトルクの伝達を可能に係合している。
【００２２】
上述の様に、上記スプライン孔１３と上記スプライン軸部１４ａとが係合した状態では、図３、４に示す様に上記スプライン孔１３の各雌スプライン歯１６、１６の内周面と上記弾性部材２２の各柱部２４、２４の外周側面との間の円周方向の隙間ｄ２２が、上記スプライン孔１３の各雌スプライン歯１６、１６の内周面と上記基軸２１の雄スプライン歯１７ａ、１７ａの外周面のうちで上記弾性部材２２を設けていない部分との円周方向の隙間ｄ１７よりも小さく（ｄ２２＜ｄ１７）なる。
尚、上記スプライン孔１３の各雌スプライン歯１６、１６の内周面と上記弾性部材２２の各柱部２４、２４の外周側面との間の円周方向の隙間ｄ２２は、０であっても良い。
【００２３】
上述した様な本例のトルク伝達用継手と電動式パワーステアリング装置の場合、起動の瞬間や回転方向が変換される瞬間に、上記スプライン孔１３と上記スプライン軸部１４ａとのスプライン係合部で生じる歯打ち音を抑えられる構造を、低コストで実現できる。
先ず、上記ウォーム軸６に形成した上記スプライン孔１３と上記出力軸１２に形成した上記スプライン軸部１４ａとを、スプライン係合により回転力の伝達を自在に結合しているので、結合部の外径を大きくせずに、小型且つ軽量に構成できる。この為、材料コストを低減できる。
又、上記スプライン孔１３と上記基軸２１との径方向の隙間に上記弾性部材２２を設ける構造は、軸方向長さの増加を抑え、設計の自由度向上を図れる。
又、上記スプライン軸部１４ａを、上記スプライン孔１３に緩く挿入できる構造で済む為、組み合わせ作業を容易に行なえて、組立作業のコストを抑えられる。
更に、剛体製である上記基軸２１の各雄スプライン歯１７ａ、１７ａの外周面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが衝突するのに先立って、上記弾性部材２２の各柱部２４、２４の外周側面とこれら各雌スプライン歯１６、１６の内周面とを係合（当接）させられる。上記弾性部材２２は、上記各雄スプライン歯１７ａ、１７ａの外周面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面との衝突を緩和し、上記歯打ち音及び振動を抑える。又、上記スプライン軸部１４ａと上記スプライン孔１３との間で伝達すべきトルクが大きくなり、上記弾性部材２２の弾性変形量が増した場合には、上記各雄スプライン歯１７ａ、１７ａの外周面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが衝突する。そして、上記弾性部材２２が過度に圧縮される事を防止して、この弾性部材２２の耐久性を確保できる。又、上記両周面同士が衝突する速度は、上記弾性部材２２の弾性変形に基づいて十分に遅くなっている為、上記各雄スプライン歯１７ａ、１７ａの外周面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面との係合部でも、不快な歯打ち音及び振動が発生する事は抑えられる。
【００２４】
尚、本例のスプライン軸部１４ａを構成する上記弾性部材２２は、このスプライン軸部１４ａを構成する上記基軸２１とは別体に設けているが、特許請求の範囲の請求項６に記載した構造の様に、この基軸２１に対して、弾性部材を射出成形（モールド成形）して、剛体と弾性部材とから成るスプライン軸部を構成する事もできる。
尚、上記弾性部材２２は、入力される可能性のあるトルクの大きさの範囲内では、弾性を示す材質により形成している。この為、上記弾性部材２２が塑性変形する事はない。
又、本例の雌スプライン孔１３、スプライン軸部１４ａを構成する基軸２１の構造は、特殊な形状ではない。この為、従来の生産方法により製造する事ができ、製造コストが嵩む事はない。更に、上記基軸２１と上記弾性部材２２とを別体に設けて係合する場合や、この基軸２１に対して上記弾性部材２２を射出成形する事で一体に設ける場合の何れも、上記基軸２１に対して溝を設ける等の特殊な加工を施す必要がない。この為、製造コストが嵩む事はない。
【００２５】
［実施の形態の第２例］
図５は、請求項２、４、５に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。
本例のトルク伝達用継手部は、出力軸１２（図１参照）の先端部に設けたスプライン軸部１４ｂを構成している基軸２１ａ、及び、弾性部材２２ａを構成している各柱部２４ａ、２４ａの構造が、上述した実施の形態の第１例とは異なる。
上記基軸２１ａは、この基軸２１ａの各雄スプライン歯１７ｂ、１７ｂの先半部に、これら雄スプライン歯１７ｂの基半部２８、２８と段差面２９、２９により連続し、これら各基半部２８、２８に比べて円周方向の幅が小さくなった、凸状部３０、３０を設けている。そして、これら各凸状部３０、３０に、上記基軸２１ａとは別体に設けた弾性部材２２ａを被着している。
又、上記弾性部材２２ａの各柱部２４ａ、２４ａの外周側面は、スプライン孔１３の各雌スプライン歯１６、１６の歯底面２５、２５に沿う形状の部分円筒面である。又、上記各柱部２４ａ、２４ａの内周側面は、上記各雄スプライン歯１７ｂ、１７ｂに形成している上記各凸状部３０、３０の外周面に沿う形状をしている。この様な、上記弾性部材２２ａと上記基軸２１ａとは、上記各雄スプライン歯１７ｂ、１７ｂと上記各柱部２４ａ、２４ａとが１対１で係合する事により、各合成雄スプライン歯２７ａ、２７ａを形成している。尚、上記各柱部２４ａ、２４ａの自由状態に於いて、これら各柱部２４ａ、２４ａの内周側面の直径を、この内周側面と係合する上記各凸状部３０、３０の外周面の各位置の直径よりも小さくしておけば、簡単に上記係合が外れる事を防止できる為、好ましい。その他の部分の構成及び作用に就いては、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する説明は省略する。
【００２６】
［実施の形態の第３例］
図６〜７は、請求項３〜５に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。
本例のトルク伝達用継手部のスプライン軸部１４ｃは、上記実施の形態の第１例及び第２例と同様に、外周面に各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃを設けた基軸２１ｂとこの基軸２１ｂとは別体に形成された弾性部材２２ｂとを組み合わせている。この弾性部材２２ｂの基板部は、次述する第二の弾性部材３１の基板部との干渉を防止する為、円輪状としている。更に本例の場合には、上記基軸２１ｂの各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃの外周面で、上記弾性部材２２ｂの各柱部２４ｂ、２４ｂを設けた部分から、径方向内方に外れた位置に、この弾性部材２２ｂよりも剛性が高く上記基軸２１ｂよりも剛性が低い、第二の弾性部材３１を装着している。
この第二の弾性部材３１は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂製で、板状の基板部（図示せず）と、複数の柱部３２、３２とを備えている。
このうちの各柱部３２、３２は、一端部（図６、７裏側）を上記基板部の軸方向片側面の径方向外端部の円周方向複数個所（図６では６個所）に結合しており、他端部（図６、７の表側）を他の部分に結合しない自由端としている。又、上記各柱部３２、３２の外周側面は、スプライン孔１３の内周面に形成している各雌スプライン歯１６、１６の歯先面に沿う形状をしている。又、上記各柱部３２、３２の内周側面は、上記各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃの外周面のうちの係合する部分の形状に沿う形状をしている。尚、上記各柱部３２、３２の自由状態に於ける、これら各柱部３２、３２の内周側面の直径を、この内周側面と係合する上記各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃの外周面の各位置の直径よりも小さくしておけば、簡単に上記係合が外れる事を防止できる為、好ましい。
【００２７】
そして、上記スプライン孔１３と上記スプライン軸部１４ｃとを係合した状態で、上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面と上記弾性部材２２ｂの各柱部２４ｂ、２４ｂの外周側面との間の円周方向の隙間ｄ２２ｂ（特許請求の範囲のｄ１）と、これら各雌スプライン歯１６、１６の内周面と上記各第二の弾性部材３１の各柱部３２、３２の外周側面との間の円周方向の隙間ｄ３１（特許請求の範囲のｄ２）と、これら各雌スプライン歯１６、１６の内周面と上記基軸２１ｂの各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃの外周面との間の円周方向の隙間ｄ１７ｃ（特許請求の範囲のｄ３）との関係がｄ２２ｂ＜ｄ３１＜ｄ１７ｃになる様に、各部の寸法を規制している。
尚、上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面と上記弾性部材２２ｂの各柱部２４ｂ、２４ｂの外周側面との間の円周方向の隙間ｄ２２ｂは、０であっても良い。又、本例では、上記弾性部材２２ｂの各柱部２４ｂ、２４ｂと上記各第二の弾性部材３１の各柱部３２、３２との間に隙間を設けていないが、隙間を設ける構造を採用する事もできる。
【００２８】
上述した様な本例の構造の場合、起動の瞬間や回転方向が変換される瞬間に、上記スプライン孔１３と上記スプライン軸部１４ｃとのスプライン係合部で生じる歯打ち音を、より効果的に抑える事ができる。
即ち、上記各隙間の大小関係を上述の様に規制する事で、剛体製である上記基軸２１ｂの各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃの外周面と、上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが衝突するのに先立って、先ず、上記弾性部材２２ｂの各柱部２４ｂ、２４ｂの外周側面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが係合（当接）する。次に、上記スプライン軸部１４ｃと上記スプライン孔１３との間で伝達すべきトルクが大きくなり、上記弾性部材２２ｂの弾性変形量が増した場合（弾性変形量がｄ３１−ｄ２２ｂ以上になった場合）には、上記第二の弾性部材３１の各柱部３２、３２の外周側面とこれら上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが係合（当接）する。更に上記トルクが大きくなった場合に、上記各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃの外周面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面とが衝突するが、この衝突の速度は、上記弾性部材２２ｂ、及び上記各第二の弾性部材３１の弾性変形に基づいて十分に遅くなっている為、上記各雄スプライン歯１７ｃ、１７ｃの外周面と上記各雌スプライン歯１６、１６の内周面との係合部でも、不快な歯打ち音及び振動が発生する事は抑えられる。尚、上記弾性部材２２ｂ及び上記第二の弾性部材３１は、入力される可能性のあるトルクの大きさの範囲内では、弾性を示す様な材質により形成している。この為、上記弾性部材２２ｂ及び上記第二の弾性部材３１が塑性変形する事はない。
その他の部分の構成及び作用に就いては、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
上述した様な実施の形態の第１〜３例の、スプライン軸部を構成する弾性部材は、このスプライン軸部を構成する基軸とは別体に設けているが、特許請求の範囲の請求項６に記載した構造の様に、この基軸に対して、弾性部材を射出成形して上記スプライン軸部を構成する事もできる。
又、第二の弾性部材も同様に、この基軸に対してこの第二の弾性部材を射出成形して上記スプライン軸部を構成する事もできる。
又、上記両弾性部材、第二の弾性部材の材質は、上述した材料に限らず、これら両部材間の剛性に差を設けられる様な各種材料を使用する事ができる。
又、上記実施の形態の第１〜２例の構造に、上記第二の弾性部材を設ける構造を採用すれば、上記実施の形態の第３例と同様に、効果的に上記スプライン軸部とスプライン孔との係合部で、不快な歯打ち音及び振動が発生する事を抑える事ができる。
又、図示の各例では、ウォーム軸の側に、受孔であるスプライン孔を、出力軸の側に軸部であるスプライン軸部を、それぞれ形成した構造に就いて示した。これに対して、本発明を実施する場合に、上記ウォーム軸の側にスプライン軸部を、上記出力軸の側にスプライン孔を、それぞれ形成する事もできる。
又、本発明のトルク伝達用継手を組み込む回転機械装置に関しても、図示の様な電動式パワーステアリング装置に限らず、スプライン式のトルク伝達用継手を備えたものに組み込めば、上記各例と同様の効果を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、パワーステアリング装置の部分断面図。
【図２】同じく、トルク伝達用継手を構成する部材の分解斜視図（ａ）と、基軸と弾性部材を係合させて、スプライン軸部とした状態の斜視図（ｂ）。
【図３】同じく、トルク伝達継手部のみを示す、図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】同じく、図３のＢ部拡大図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同様の図。
【図６】同第３例を示す、図３と同様の図。
【図７】図６のＣ部拡大図。
【図８】従来構造のパワーステアリング装置を示す、部分切断側面図。
【図９】図８の拡大Ｄ−Ｄ断面図。
【図１０】従来構造のパワーステアリング装置のトルク伝達用継手部を、中立時の状態（ａ）とトルク伝達時の状態（ｂ）とで示す部分断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３    ハウジング
４    ウォームホイール
５    ウォーム歯
６    ウォーム軸
７    電動モータ
８    ウォーム
９ａ、９ｂ  転がり軸受
１０    押圧駒
１１    コイルばね
１２    出力軸
１３    スプライン孔
１４  １４ａ  １４ｂ １４ｃ  スプライン軸部
１５  １５ａ  トルク伝達用継手
１６  １６ａ  雌スプライン歯
１７  １７ａ  １７ｂ １７ｃ  雄スプライン歯
１８ａ  １８ｂ  １８ｃ 係合溝
１９    弾性体
２０    空間
２１  ２１ａ  ２１ｂ 基軸
２２  ２２ａ  ２２ｂ 弾性部材
２３    基板部
２４  ２４ａ  ２４ｂ 柱部
２５    歯底面
２６    開口部
２７  ２７ａ  合成雄スプライン歯
２８    基半部
２９    段差面
３０    凸状部
３１    第二の弾性部材
３２    柱部
【図１】
0005003412.tif 000002
【図２】
0005003412.tif 000003
【図３】
0005003412.tif 000004
【図４】
0005003412.tif 000005
【図５】
0005003412.tif 000006
【図６】
0005003412.tif 000007
【図７】
0005003412.tif 000008
【図８】
0005003412.tif 000009
【図９】
0005003412.tif 000010
【図１０】
0005003412.tif 000011