JP6352015B2 - 回転伝達装置 - Google Patents

Description

この発明は、回転の伝達と遮断の切り換えに用いられる回転伝達装置に関する。

入力軸から出力軸に回転が伝達する状態と、その回転の伝達を遮断する状態とを切り換えるために用いられる回転伝達装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１に記載の回転伝達装置は、両端が開放した筒状のハウジングと、ハウジングに一端が収容された入力軸と、入力軸と同軸上に並んで配置された出力軸と、入力軸のハウジング内への収容部分に設けられた内輪と、出力軸のハウジング内への収容部分に内輪を囲むように設けられた外輪と、外輪の内周の円筒面と内輪の外周のカム面との間に組み込まれた一対のローラと、その一対のローラを保持するローラ保持器とを有する。

ローラ保持器は、相対回転可能に支持された２個の分割保持器からなる。この２個の分割保持器は、前記一対のローラを外輪の内周の円筒面と内輪の外周のカム面との間に係合させる係合位置と、その各ローラの係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能となっている。

また、この回転伝達装置は、２個の分割保持器を移動させる駆動源として電磁石を有する。この電磁石は、回転伝達装置のハウジングの入力軸側の端部に組み付けられている。

さらに、この回転伝達装置は、入力軸と出力軸を回転可能に支持する軸受として、電磁石と入力軸の間に組み込まれた第１の軸受と、ハウジングの出力軸側の端部と出力軸の間に組み込まれた第２の軸受と、内輪と外輪の間に組み込まれた第３の軸受とを有する。ここで、第１の軸受、第２の軸受、第３の軸受は、いずれも単列の深溝玉軸受である。

上記の回転伝達装置は、例えば、ステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に使用される。ステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置は、運転者によるステアリングホイールの操舵角を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて左右の車輪を転舵する車両用操舵装置である。このステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置において、上記回転伝達装置は、ステアリングホイールと、左右の車輪の転舵角を変化させる転舵アクチュエータとの間の回転伝達経路の途中に組み込まれる。この回転伝達装置は、正常時はステアリングホイールと転舵アクチュエータの間での回転の伝達を遮断し、電源喪失時などの異常時は、ステアリングホイールと転舵アクチュエータの間で回転を伝達するバックアップクラッチとして機能する。

特開２０１４−９７２１号公報

ところで、上記の回転伝達装置の組み付けに際しては、入力軸を軸継手でステアリングホイール側のシャフトに接続するとともに、出力軸を軸継手で転舵アクチュエータ側のシャフトに接続し、さらに、ハウジングの外周に設けられたフランジを車体の一部（例えばダッシュボードとエンジンルームの間の隔壁）にボルト等で固定していた。そのため、上記の回転伝達装置を採用する場合、ハウジングの外周のフランジを車体の一部に固定できるように、車体を設計する必要があった。

この発明の発明者は、ハウジングの外周のフランジを無くすことができないかを検討した。すなわち、従来のようなフランジによるハウジングの固定を廃止し、入力軸と出力軸をそれぞれステアリングホイール側のシャフト、転舵アクチュエータ側のシャフトに接続するだけで回転伝達装置を支持することができないかを検討した。フランジによるハウジングの固定を廃止することができれば、回転伝達装置をもたない既存のシャフトを、回転伝達装置をもつシャフトにそのまま置き換えることが可能となり、設計の自由度が高くなる。

しかしながら、フランジによるハウジングの固定を廃止した場合、次のような問題が生じることが分かった。

すなわち、フランジによるハウジングの固定を廃止した場合、回転伝達装置は、入力軸に接続されたステアリングホイール側のシャフトと、出力軸に接続された転舵アクチュエータ側のシャフトとで支持することになる。このとき、入力軸と出力軸は、電磁石と入力軸の間に組み込まれた第１の軸受と、ハウジングの出力軸側の端部と出力軸の間に組み込まれた第２の軸受と、内輪と外輪の間に組み込まれた第３の軸受の３点のみで支持されているので、入力軸と出力軸の間に軸線の傾き（ミスアライメント）が生じやすくなる。そして、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きが生じると、入力軸に設けられた内輪と、出力軸に設けられた外輪の相対位置にずれが生じるため、内輪と外輪の間に組み込まれたローラの作動が不安定となる問題（例えば、ローラの係合を解除することができなくなったり、ローラがミス係合したりする問題）があった。

この発明が解決しようとする課題は、フランジによるハウジングの固定が不要であり、かつ、内輪と外輪の間の係合子が安定して作動する回転伝達装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、以下の構成を回転伝達装置に採用した。
両端が開放した筒状のハウジングと、
前記ハウジングに一端が収容された入力軸と、
前記入力軸と同軸上に並んで配置され、前記ハウジングに一端が収容された出力軸と、
前記入力軸のハウジング内への収容部分に設けられた内輪と、
前記出力軸のハウジング内への収容部分に前記内輪を囲むように設けられた外輪と、
前記外輪の内周と前記内輪の外周との間に組み込まれた係合子と、
前記係合子を前記外輪と前記内輪の間に係合させる係合位置と、前記係合子の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器と、
前記係合子保持器を移動させる駆動源として前記ハウジングの入力軸側の端部に組み付けられた電磁石と、
前記電磁石と前記入力軸の間に組み込まれた第１の軸受と、
前記ハウジングの出力軸側の端部と前記出力軸の間に組み込まれた第２の軸受と、
前記内輪と前記外輪の間に組み込まれた第３の軸受とを有する回転伝達装置において、
前記入力軸と前記出力軸の軸線の傾きを防止する第４の軸受を設けたことを特徴とする回転伝達装置。

このようにすると、第４の軸受が入力軸と出力軸の軸線の傾きを防止するので、入力軸に設けられた内輪と、出力軸に設けられた外輪の相対位置にずれが生じにくくなり、内輪と外輪の間に組み込まれた係合子の作動が安定する。そのため、従来のようなフランジによるハウジングの固定を廃止することが可能となる。

前記第４の軸受としては、例えば、前記内輪と前記外輪の間に前記第３の軸受に対して並列に設けられた軸受を採用することができる。このようにすると、内輪と外輪の間に軸線の傾きが生じるのが防止されるので、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向の荷重が負荷されたときにも、内輪と外輪の間に組み込まれた係合子の作動が不安定となるのを防止することができる。

また、前記第４の軸受としては、例えば、前記ハウジングの出力軸側の端部と前記出力軸の間に前記第２の軸受に対して並列に設けられた軸受を採用することができる。このようにすると、ハウジングと出力軸の間に軸線の傾きが生じるのが防止されるので、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向の荷重が負荷されたときにも、内輪と外輪の間に組み込まれた係合子の作動が不安定となるのを防止することができる。

また、前記第４の軸受としては、例えば、前記ハウジングの内周と前記外輪の外周との間に組み込まれた軸受を採用することができる。このようにすると、ハウジングと出力軸の間に軸線の傾きが生じるのが防止されるので、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向の荷重が負荷されたときにも、内輪と外輪の間に組み込まれた係合子の作動が不安定となるのを防止することができる。

この発明の回転伝達装置は、第４の軸受が入力軸と出力軸の軸線の傾きを防止するので、フランジによるハウジングの固定が不要であり、しかも内輪と外輪の間の係合子が安定して作動する。

この発明の実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図 図１のII−II線に沿った断面図 図２の弾性部材を間にして周方向に対向する一対のローラの近傍を拡大して示す断面図 図１のIV−IV線に沿った断面図 図４のV−V線に沿った断面図 図１のVI−VI線に沿った断面図 （ａ）は図６のVII−VII線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）に示すボールが各傾斜溝の最深部に向けて転がることにより、第１の分割保持器と第２の分割保持器が相対回転した状態を示す断面図 図１に示す回転伝達装置を用いたステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置を示す概略図 図１に示す回転伝達装置の他の例を示す断面図 図１に示す回転伝達装置の更に他の例を示す断面図 図１に示す回転伝達装置の更に他の例を示す断面図

図１に、この発明の実施形態にかかる回転伝達装置Ｍを示す。この回転伝達装置Ｍは、両端が開放した筒状のハウジング１０と、ハウジング１０に一端が収容された入力軸１と、入力軸１と同軸上に並んで配置された出力軸２と、入力軸１のハウジング１０内への収容部分に設けられた内輪３と、出力軸２のハウジング１０内への収容部分に内輪３を囲むように設けられた外輪４と、外輪４の内周と内輪３の外周との間に組み込まれた複数のローラ５ａ，５ｂと、これらのローラ５ａ，５ｂを保持するローラ保持器６とを有する。

入力軸１は、セレーションが外周に形成されたセレーション軸部７を有する。セレーション軸部７は、内輪３の中心に形成されたセレーション穴８に嵌め込まれている。このセレーション軸部７とセレーション穴８の嵌合により、入力軸１は、内輪３と一体回転するように内輪３に接続されている。この実施形態では、入力軸１と内輪３を別部材としているが、入力軸１と内輪３を継ぎ目のない一体の部材として形成してもよい。

出力軸２は、その一端がハウジング１０に収容されている。そして、出力軸２のハウジング１０内への収容部分に外輪４が一体に形成されている。この実施形態では、出力軸２と外輪４を継ぎ目のない一体の部材としているが、出力軸２と外輪４を別部材とし、その出力軸２を、外輪４と一体回転するように外輪４に接続してもよい。

図２、図３に示すように、内輪３の外周には、周方向に等間隔に複数のカム面１２が設けられている。カム面１２は、前方カム面１２ａと、前方カム面１２ａに対して内輪３の正転方向後方に配置された後方カム面１２ｂとからなる。外輪４の内周には、カム面１２と半径方向に対向する円筒面１３が設けられている。

カム面１２と円筒面１３の間には、弾性部材１４を間に挟んで周方向に対向する一対のローラ５ａ，５ｂが組み込まれている。この一対のローラ５ａ，５ｂのうち正転方向の前側のローラ５ａは前方カム面１２ａと円筒面１３の間に組み込まれ、正転方向の後側のローラ５ｂは後方カム面１２ｂと円筒面１３の間に組み込まれている。この一対のローラ５ａ，５ｂの間には、一対のローラ５ａ，５ｂの間隔を広げる方向に各ローラ５ａ，５ｂを押圧する弾性部材１４が組み込まれている。

前方カム面１２ａは、円筒面１３との間の径方向の距離が、ローラ５ａの位置から正転方向前方に向かって次第に小さくなるように形成されている。後方カム面１２ｂは、円筒面１３との間の径方向の距離が、ローラ５ｂの位置から正転方向後方に向かって次第に小さくなるように形成されている。図３では、前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂを、相反する方向に傾斜した別々の平面となるように形成しているが、前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂは、単一平面の正転方向の前側部分が前方カム面１２ａ、後側部分が後方カム面１２ｂとなるように、同一平面上に形成することも可能である。また、前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂは、曲面とすることも可能であるが、図３のように平面とすると加工コストを低減することができる。

図１〜図３に示すように、ローラ保持器６は、弾性部材１４を間にして周方向に対向する一対のローラ５ａ，５ｂのうち一方のローラ５ａを支持する第１の分割保持器６Ａと、他方のローラ５ｂを支持する第２の分割保持器６Ｂとからなる。第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂは相対回転可能に支持されており、その相対回転に応じて一対のローラ５ａ，５ｂの間隔が変化するように一対のローラ５ａ，５ｂを個別に支持している。

第１の分割保持器６Ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部１５ａと、これらの柱部１５ａの端部同士を連結する環状のフランジ部１６ａとを有する。同様に、第２の分割保持器６Ｂも、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部１５ｂと、これらの柱部１５ｂの端部同士を連結する環状のフランジ部１６ｂとを有する。

第１の分割保持器６Ａの柱部１５ａと第２の分割保持器６Ｂの柱部１５ｂは、弾性部材１４を間にして周方向に対向する一対のローラ５ａ，５ｂを周方向の両側から挟み込むように、外輪４の内周と内輪３の外周の間に挿入されている。

図１に示すように、第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａと第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂは、第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂが第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａよりも内輪３に対して軸方向に近い側となる向きで、軸方向に対向して配置されている。そして、第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂには、第１の分割保持器６Ａの柱部１５ａとの干渉を避けるための切欠き１７が周方向に間隔をおいて複数設けられている。

第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａの内周と第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂの内周は、入力軸１の外周に設けられた円筒面１８でそれぞれ回転可能に支持されている。これにより、第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂは、一対のローラ５ａ，５ｂの間隔を広げることにより円筒面１３とカム面１２との間に各ローラ５ａ，５ｂを係合させる係合位置と、一対のローラ５ａ，５ｂの間隔を狭めることにより円筒面１３とカム面１２との間への各ローラ５ａ，５ｂの係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能となっている。第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａは、スラスト軸受１９を介して、入力軸１の外周に設けられた環状突起２０で軸方向に支持され、これにより軸方向の移動が規制されている。

図４に示すように、内輪３の側面には、ばねホルダ２１が固定されている。ばねホルダ２１は、一対のローラ５ａ，５ｂを間に挟んで周方向に対向する両柱部１５ａ，１５ｂの間に位置するストッパ片２２を有する。このストッパ片２２は、両柱部１５ａ，１５ｂが一対のローラ５ａ，５ｂの間隔を狭める方向に移動したときに、ストッパ片２２の両側の縁が各柱部１５ａ，１５ｂを受け止める。これにより、一対のローラ５ａ，５ｂの間にある弾性部材１４が過度に圧縮して破損するのを防止するとともに、一対のローラ５ａ，５ｂの間隔が狭まったときの内輪３に対する各ローラ５ａ，５ｂの位置を一定させることが可能となっている。

図５に示すように、ばねホルダ２１は、弾性部材１４を保持するばね保持片２３を有する。ばね保持片２３は、外輪４の内周と内輪３の外周の間を軸方向に延びるようにストッパ片２２と一体に形成されている。ばね保持片２３は、内輪３の外周の前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂとの間に形成されたばね支持面２４（図２参照）に対して半径方向に対向するように配置されている。ばね保持片２３のばね支持面２４に対する対向面には、弾性部材１４を収容する凹部２５が形成されている。弾性部材１４はコイルばねである。このばね保持片２３は、弾性部材１４の移動を凹部２５で規制することにより、弾性部材１４が外輪４の内周と内輪３の外周との間から軸方向に脱落するのを防止している。

図１に示すように、この回転伝達装置Ｍは、ローラ保持器６（すなわち第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂ）を移動させる駆動源として、ハウジング１０の入力軸１側の端部に組み付けられた電磁石３２を有する。また、回転伝達装置Ｍは、電磁石３２に通電したときに電磁石３２に引き寄せられる材質で形成されたアーマチュア３０と、電磁石３２とアーマチュア３０の間に配置されたロータ３１と、アーマチュア３０がロータ３１に吸着される動作を、第１の分割保持器６Ａおよび第２の分割保持器６Ｂが係合位置から係合解除位置に移動する動作に変換するボールランプ機構３３とを有する。

アーマチュア３０は、環状の円盤部３４と、円盤部３４の外周から軸方向に延びるように一体に形成された円筒部３５とを有する。アーマチュア３０の円筒部３５には、第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂの外周から軸方向に延びるように一体に形成された円筒部３６が圧入され、この圧入により、アーマチュア３０は、第２の分割保持器６Ｂと軸方向に一体に移動するように第２の分割保持器６Ｂに連結されている。また、アーマチュア３０は、入力軸１の外周に設けられた円筒面３７で回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されている。ここで、アーマチュア３０は、軸方向に離れた２箇所（すなわちアーマチュア３０の内周と、第２の分割保持器６Ｂの内周）において軸方向に移動可能に支持することにより、アーマチュア３０の姿勢が軸直角方向に対して傾くのが防止されている。

ロータ３１は、締め代をもって入力軸１の外周に嵌合することにより、軸方向と周方向のいずれにも相対移動しないように入力軸１の外周で支持されている。ロータ３１およびアーマチュア３０は強磁性を有する金属で形成されている。ロータ３１のアーマチュア３０に対する対向面には、ロータ３１を軸方向に貫通するとともに、円周方向に細長く延びる長孔３８が周方向に間隔をおいて複数形成されている。

電磁石３２は、ソレノイドコイル３９と、ソレノイドコイル３９が巻回されたフィールドコア４０とを有する。フィールドコア４０は、ハウジング１０の入力軸１側の端部に挿入されて、止め輪４１で抜け止めされている。この電磁石３２は、ソレノイドコイル３９に通電することにより、フィールドコア４０とロータ３１とアーマチュア３０を通る磁路を形成し、アーマチュア３０をロータ３１に吸着させる。このとき、アーマチュア３０のロータ３１に対する対向面は、ロータ３１のアーマチュア３０に対する対向面に面接触した状態となる。

図６および図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ボールランプ機構３３は、第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａの第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂに対する対向面に設けられた傾斜溝４３ａと、第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂの第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａに対する対向面に設けられた傾斜溝４３ｂと、傾斜溝４３ａと傾斜溝４３ｂの間に組み込まれたボール４４とからなる。傾斜溝４３ａと傾斜溝４３ｂは、それぞれ周方向に延びるように形成されている。また、傾斜溝４３ａは、軸方向の深さが最も深い最深部４５ａから周方向の一方向に向かって次第に浅くなるように傾斜した溝底４６ａをもつ形状とされ、傾斜溝４３ｂも、軸方向の深さが最も深い最深部４５ｂから周方向の他方向に向かって次第に浅くなるように傾斜した溝底４６ｂをもつ形状とされている。ボール４４は溝底４６ａと溝底４６ｂの間に挟まれるように配置されている。

このボールランプ機構３３は、第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂが、第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａに向かって軸方向に移動したときに、ボール４４が各傾斜溝４３ａ，４３ｂの最深部４５ａ，４５ｂに向けて転がることにより、第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂが相対回転し、その結果、第１の分割保持器６Ａの柱部１５ａと第２の分割保持器６Ｂの柱部１５ｂとが一対のローラ５ａ，５ｂの間隔を狭める方向に移動するように動作する。

アーマチュア３０は、弾性部材１４の力によって、ロータ３１から離れる方向に付勢されている。すなわち、図２に示す弾性部材１４が一対のローラ５ａ，５ｂの間隔を広げる方向に各ローラ５ａ，５ｂを押圧する力が、第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂに伝達する。そして、第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂが受ける周方向の力は、図６および図７（ａ）、（ｂ）に示すボールランプ機構３３によって、ロータ３１から遠ざかる方向の軸方向の力に変換されて第２の分割保持器６Ｂに伝達する。ここで、図１に示すように、アーマチュア３０は、第２の分割保持器６Ｂに固定されているので、結局、アーマチュア３０は、弾性部材１４からボールランプ機構３３を介して伝達する力によって、ロータ３１から離れる方向に付勢された状態となっている。

ハウジング１０は、電磁石３２とロータとアーマチュア３０と外輪４を収容する円筒状に形成されたストレート部１０Ａと、ストレート部１０Ａに連なる縮径部１０Ｂとからなる。縮径部１０Ｂは、入力軸１側から出力軸２側に向かって内径が減少するように形成されている。電磁石３２はストレート部１０Ａの入力軸１側の端部内に組み込まれている。ストレート部１０Ａの外周には、外部に対する固定用のフランジが存在しない。

電磁石３２のフィールドコア４０と入力軸１との間には、第１の軸受５１が組み込まれている。第１の軸受５１は、例えば深溝玉軸受である。ハウジング１０の出力軸２側の端部と出力軸２の間には、第２の軸受５２が組み込まれている。第２の軸受５２は、ハウジング１０の縮径部１０Ｂの内周に嵌合している。ハウジング１０の縮径部１０Ｂの内周は、外輪４の内周よりも小径となっている。第２の軸受５２は、例えば深溝玉軸受である。内輪３と外輪４の間には、第３の軸受５３が組み込まれている。第３の軸受５３は、例えば深溝玉軸受である。さらに、内輪３と外輪４の間には、第３の軸受５３に対して並列に第４の軸受５４が組み込まれている。第４の軸受５４は、例えば深溝玉軸受である。ここで、第３の軸受５３と第４の軸受５４は、内輪３と外輪４の間を軸方向に離れた２点でそれぞれ支持している。

この回転伝達装置Ｍの動作例を説明する。

図１に示すように、電磁石３２への通電を停止しているとき、この回転伝達装置Ｍは、外輪４と内輪３の間で回転が伝達する係合状態となる。すなわち、電磁石３２への通電を停止しているとき、アーマチュア３０は、弾性部材１４の力によってロータ３１から離反した状態となっている。また、このとき、一対のローラ５ａ，５ｂの間隔が広がる方向に各ローラ５ａ，５ｂを押圧する弾性部材１４の力によって、正転方向の前側のローラ５ａは、外輪４の内周の円筒面１３と内輪３の外周の前方カム面１２ａとの間に係合し、かつ、正転方向の後側のローラ５ｂは、外輪４の内周の円筒面１３と内輪３の外周の後方カム面１２ｂとの間に係合した状態となっている。この状態で、内輪３が正転方向に回転すると、その回転は、正転方向の後側のローラ５ｂを介して内輪３から外輪４に伝達する。また、内輪３が逆転方向に回転すると、その回転は、正転方向の前側のローラ５ａを介して内輪３から外輪４に伝達する。

一方、電磁石３２に通電しているとき、この回転伝達装置Ｍは、外輪４と内輪３の間での回転伝達が遮断される係合解除状態（空転状態）となる。すなわち、電磁石３２に通電すると、アーマチュア３０はロータ３１に吸着され、このアーマチュア３０の動作に連動して、第２の分割保持器６Ｂのフランジ部１６ｂが第１の分割保持器６Ａのフランジ部１６ａに向かって軸方向に移動する。このとき、ボールランプ機構３３のボール４４が各傾斜溝４３ａ，４３ｂの最深部４５ａ，４５ｂに向けて転がることにより、第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂとが相対回転する。そして、この第１の分割保持器６Ａと第２の分割保持器６Ｂの相対回転により、第１の分割保持器６Ａの柱部１５ａと第２の分割保持器６Ｂの柱部１５ｂとが、一対のローラ５ａ，５ｂの間隔が狭まる方向に各ローラ５ａ，５ｂを押圧し、その結果、正転方向の前側のローラ５ａの係合待機状態（正転方向の前側のローラ５ａと円筒面１３の間に微小隙間があるが、内輪３が逆転方向に回転するとローラ５ａが直ちに円筒面１３と前方カム面１２ａの間に係合する状態）が解除されるとともに、正転方向の後側のローラ５ｂの係合待機状態（正転方向の後側のローラ５ｂと円筒面１３の間に微小隙間があるが、内輪３が正転方向に回転するとローラ５ｂが直ちに円筒面１３と後方カム面１２ｂの間に係合する状態）も解除された状態となる。この状態で、内輪３に回転が入力されても、その回転は内輪３から外輪４に伝達せず、内輪３は空転する。

上記の回転伝達装置Ｍは、例えば、図８に示すように、ステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に使用される。このステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置は、運転者によるステアリングホイール６０の操舵角を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて左右の車輪６１を転舵する車両用操舵装置である。このステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置において、上記回転伝達装置Ｍは、ステアリングホイール６０と、左右の車輪６１の転舵角を変化させる転舵アクチュエータ６２との間の回転伝達経路の途中に組み込まれる。回転伝達装置Ｍは、正常時はステアリングホイール６０と転舵アクチュエータ６２の間での回転の伝達を遮断し、電源喪失時などの異常時は、ステアリングホイール６０と転舵アクチュエータ６２の間で回転を伝達するバックアップクラッチとして機能する。ステアリングホイール６０には、車両の挙動に応じてステアリングホイール６０に操舵反力を与える反力アクチュエータ６３が接続されている。

回転伝達装置Ｍは、入力軸１が軸継手６４を介してステアリングホイール６０側のシャフト６５に接続されるとともに、出力軸２が軸継手６６を介して転舵アクチュエータ６２側のシャフト６７に接続されている。ここで、回転伝達装置Ｍは、入力軸１に接続されたステアリングホイール６０側のシャフト６５と、出力軸２に接続された転舵アクチュエータ６２側のシャフト６７とで支持されている。そして、ハウジング１０は、従来のように車体の一部（例えばダッシュボードとエンジンルームの間の隔壁）に固定されてはおらず、宙に浮いた状態（フローティング状態）となっている。

このとき、図１に示すように、入力軸１と出力軸２は、電磁石３２と入力軸１の間に組み込まれた第１の軸受５１と、ハウジング１０の出力軸２側の端部と出力軸２の間に組み込まれた第２の軸受５２と、内輪３と外輪４の間に組み込まれた第３の軸受５３の３点に加えて、第４の軸受５４でも支持されている。そのため、入力軸１と出力軸２の間に軸線の傾きを生じさせる方向の荷重が負荷されたときにも、入力軸１と出力軸２の間に軸線の傾き（ミスアライメント）が生じにくく、入力軸１に設けられた内輪３と、出力軸２に設けられた外輪４の相対位置にずれが生じにくい。その結果、内輪３と外輪４の間に組み込まれたローラ５ａ，５ｂの作動が安定したものとなる。

以上のように、この実施形態の回転伝達装置Ｍは、第４の軸受５４が入力軸１と出力軸２の軸線の傾きを防止するので、入力軸１に設けられた内輪３と、出力軸２に設けられた外輪４の相対位置にずれが生じにくく、内輪３と外輪４の間に組み込まれた係合子の作動が安定している。そのため、従来のようなフランジによるハウジング１０の固定を廃止することが可能である。

図９に、この発明の他の実施形態を示す。以下、上記実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。ハウジング１０の出力軸２側の端部と出力軸２の間に第２の軸受５２に対して並列に第４の軸受５４が組み込まれている。第４の軸受５４は、例えば深溝玉軸受である。ここで、第２の軸受５２と第４の軸受５４は、ハウジング１０と出力軸２の間を軸方向に離れた２点でそれぞれ支持している。これにより、ハウジング１０と出力軸２の間に軸線の傾きが生じるのが防止されるので、入力軸１と出力軸２の間に軸線の傾きを生じさせる方向の荷重が負荷されたときにも、内輪３と外輪４の間に組み込まれた係合子の作動が不安定となるのを防止することができる。

図１０に、この発明の更に他の実施形態を示す。ハウジング１０の内周と外輪４の入力軸１側の端部の外周との間に第４の軸受５４が組み込まれている。第４の軸受５４は、例えば針状ころ軸受である。ここで、第２の軸受５２と第４の軸受５４は、出力軸２と外輪４を軸方向に離れた２点で支持している。これにより、ハウジング１０と出力軸２の間に軸線の傾きが生じるのが防止されるので、入力軸１と出力軸２の間に軸線の傾きを生じさせる方向の荷重が負荷されたときにも、内輪３と外輪４の間に組み込まれた係合子の作動が不安定となるのを防止することができる。

図１１に、この発明の更に他の実施形態を示す。ハウジング１０の内周と外輪４の出力軸２側の端部の外周との間に第４の軸受５４が組み込まれている。第４の軸受５４は、例えば深溝玉軸受である。ここで、第２の軸受５２と第４の軸受５４は、出力軸２と外輪４を軸方向に離れた２点で支持している。これにより、ハウジング１０と出力軸２の間に軸線の傾きが生じるのが防止されるので、入力軸１と出力軸２の間に軸線の傾きを生じさせる方向の荷重が負荷されたときにも、内輪３と外輪４の間に組み込まれた係合子の作動が不安定となるのを防止することができる。

上記実施形態では、外輪４の内周と内輪３の外周との間に係合子としてローラ５ａ，５ｂを組み込んだ例を挙げて説明したが、この発明は、係合子としてボール、スプラグなどを使用した回転伝達装置Ｍにも同様に適用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 入力軸
２ 出力軸
３ 内輪
４ 外輪
５ａ，５ｂ ローラ
６ ローラ保持器
１０ ハウジング
３２ 電磁石
５１ 第１の軸受
５２ 第２の軸受
５３ 第３の軸受
５４ 第４の軸受
Ｍ 回転伝達装置

Claims (3)

1. 両端が開放した筒状のハウジング（１０）と、
   前記ハウジング（１０）に一端が収容された入力軸（１）と、
   前記入力軸（１）と同軸上に並んで配置され、前記ハウジング（１０）に一端が収容された出力軸（２）と、
   前記入力軸（１）のハウジング（１０）内への収容部分に設けられた内輪（３）と、
   前記出力軸（２）のハウジング（１０）内への収容部分に前記内輪（３）を囲むように設けられた外輪（４）と、
   前記外輪（４）の内周と前記内輪（３）の外周との間に組み込まれた係合子（５ａ，５ｂ）と、
   前記係合子（５ａ，５ｂ）を前記外輪（４）と前記内輪（３）の間に係合させる係合位置と、前記係合子（５ａ，５ｂ）の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器（６）と、
   前記係合子保持器（６）を移動させる駆動源として前記ハウジング（１０）の入力軸（１）側の端部に組み付けられた電磁石（３２）と、
   前記電磁石（３２）と前記入力軸（１）の間に組み込まれた第１の軸受（５１）と、
   前記ハウジング（１０）の出力軸（２）側の端部と前記出力軸（２）の間に組み込まれた第２の軸受（５２）と、
   前記内輪（３）と前記外輪（４）の間に組み込まれた第３の軸受（５３）とを有し、
   前記ハウジング（１０）が外部に固定されないフローティング状態で、前記入力軸（１）に接続される第１のシャフト（６５）と前記出力軸（２）に接続される第２のシャフト（６７）とで支持される回転伝達装置において、
   前記入力軸（１）と前記出力軸（２）の軸線の傾きを防止する第４の軸受（５４）を設け、前記第４の軸受（５４）は、前記内輪（３）と前記外輪（４）の間に前記第３の軸受（５３）に対して並列に設けられた軸受であることを特徴とする回転伝達装置。
2. 両端が開放した筒状のハウジング（１０）と、
   前記ハウジング（１０）に一端が収容された入力軸（１）と、
   前記入力軸（１）と同軸上に並んで配置され、前記ハウジング（１０）に一端が収容された出力軸（２）と、
   前記入力軸（１）のハウジング（１０）内への収容部分に設けられた内輪（３）と、
   前記出力軸（２）のハウジング（１０）内への収容部分に前記内輪（３）を囲むように設けられた外輪（４）と、
   前記外輪（４）の内周と前記内輪（３）の外周との間に組み込まれた係合子（５ａ，５ｂ）と、
   前記係合子（５ａ，５ｂ）を前記外輪（４）と前記内輪（３）の間に係合させる係合位置と、前記係合子（５ａ，５ｂ）の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器（６）と、
   前記係合子保持器（６）を移動させる駆動源として前記ハウジング（１０）の入力軸（１）側の端部に組み付けられた電磁石（３２）と、
   前記電磁石（３２）と前記入力軸（１）の間に組み込まれた第１の軸受（５１）と、
   前記ハウジング（１０）の出力軸（２）側の端部と前記出力軸（２）の間に組み込まれた第２の軸受（５２）と、
   前記内輪（３）と前記外輪（４）の間に組み込まれた第３の軸受（５３）とを有し、
   前記ハウジング（１０）が外部に固定されないフローティング状態で、前記入力軸（１）に接続される第１のシャフト（６５）と前記出力軸（２）に接続される第２のシャフト（６７）とで支持される回転伝達装置において、
   前記入力軸（１）と前記出力軸（２）の軸線の傾きを防止する第４の軸受（５４）を設け、前記第４の軸受（５４）は、前記ハウジング（１０）の出力軸（２）側の端部と前記出力軸（２）の間に前記第２の軸受（５２）に対して並列に設けられた軸受であることを特徴とする回転伝達装置。
3. 両端が開放した筒状のハウジング（１０）と、
   前記ハウジング（１０）に一端が収容された入力軸（１）と、
   前記入力軸（１）と同軸上に並んで配置され、前記ハウジング（１０）に一端が収容された出力軸（２）と、
   前記入力軸（１）のハウジング（１０）内への収容部分に設けられた内輪（３）と、
   前記出力軸（２）のハウジング（１０）内への収容部分に前記内輪（３）を囲むように設けられた外輪（４）と、
   前記外輪（４）の内周と前記内輪（３）の外周との間に組み込まれた係合子（５ａ，５ｂ）と、
   前記係合子（５ａ，５ｂ）を前記外輪（４）と前記内輪（３）の間に係合させる係合位置と、前記係合子（５ａ，５ｂ）の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器（６）と、
   前記係合子保持器（６）を移動させる駆動源として前記ハウジング（１０）の入力軸（１）側の端部に組み付けられた電磁石（３２）と、
   前記電磁石（３２）と前記入力軸（１）の間に組み込まれた第１の軸受（５１）と、
   前記ハウジング（１０）の出力軸（２）側の端部と前記出力軸（２）の間に組み込まれた第２の軸受（５２）と、
   前記内輪（３）と前記外輪（４）の間に組み込まれた第３の軸受（５３）とを有し、
   前記ハウジング（１０）が外部に固定されないフローティング状態で、前記入力軸（１）に接続される第１のシャフト（６５）と前記出力軸（２）に接続される第２のシャフト（６７）とで支持される回転伝達装置において、
   前記入力軸（１）と前記出力軸（２）の軸線の傾きを防止する第４の軸受（５４）を設け、前記第４の軸受（５４）は、前記ハウジング（１０）の内周と前記外輪（４）の外周との間に組み込まれた軸受であることを特徴とする回転伝達装置。

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