JP2010276166A - 逆入力遮断クラッチ、伝達比可変機構、および車両用操舵装置 - Google Patents
逆入力遮断クラッチ、伝達比可変機構、および車両用操舵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010276166A JP2010276166A JP2009131216A JP2009131216A JP2010276166A JP 2010276166 A JP2010276166 A JP 2010276166A JP 2009131216 A JP2009131216 A JP 2009131216A JP 2009131216 A JP2009131216 A JP 2009131216A JP 2010276166 A JP2010276166 A JP 2010276166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque transmission
- transmission member
- input
- torque
- outer ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Retarders (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
【課題】部品点数が少なく構造が簡素な逆入力遮断クラッチを提供すること。
【解決手段】逆入力遮断クラッチは、内輪および外輪と、トルク伝達部材と、保持部材とを備えている。入力部材は、外輪、内輪および保持部材の何れか1つにより構成され、出力部材は、残り2つの何れかにより構成されている。また、逆入力遮断クラッチは、入力部材から当該クラッチにトルクが入力される正入力のときに、トルク伝達部材を駆動する第1の駆動部と、出力部材から当該クラッチにトルクが入力される逆入力のときに、トルク伝達部材を駆動する第2の駆動部とを備えている。第1の駆動部および第2の駆動部の何れか一方が、トルク伝達部材を収容空間に噛み込ませてトルク伝達部材によって内輪および外輪を相対回転不能に連結させ、他方が、収容空間へのトルク伝達部材の噛み込みを解除してトルク伝達部材による内輪および外輪の連結を解除する。
【選択図】図2
【解決手段】逆入力遮断クラッチは、内輪および外輪と、トルク伝達部材と、保持部材とを備えている。入力部材は、外輪、内輪および保持部材の何れか1つにより構成され、出力部材は、残り2つの何れかにより構成されている。また、逆入力遮断クラッチは、入力部材から当該クラッチにトルクが入力される正入力のときに、トルク伝達部材を駆動する第1の駆動部と、出力部材から当該クラッチにトルクが入力される逆入力のときに、トルク伝達部材を駆動する第2の駆動部とを備えている。第1の駆動部および第2の駆動部の何れか一方が、トルク伝達部材を収容空間に噛み込ませてトルク伝達部材によって内輪および外輪を相対回転不能に連結させ、他方が、収容空間へのトルク伝達部材の噛み込みを解除してトルク伝達部材による内輪および外輪の連結を解除する。
【選択図】図2
Description
この発明は、逆入力遮断クラッチ、伝達比可変機構、および車両用操舵装置に関する。
時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材から出力部材に伝達し、出力部材から入力部材へのトルクの伝達を遮断する逆入力遮断クラッチが知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に係る逆入力遮断クラッチは、入力部材に相当する外輪、出力部材に相当する内輪、ローラ、第1の弾性部材、および第2の弾性部材に代表される複数の部品により構成されている。
一方、伝達比(操舵部材の回転角に対する転舵輪の転舵角の比)を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置が知られている(例えば特許文献2参照)。この特許文献2に係る伝達比可変機構は、電動モータと、電磁ロック機構と、ECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)とを備えている。ECUによって電磁ロック機構が制御され、電動モータの回転軸がロックされることにより、伝達比の変更が防止される。
しかしながら、特許文献1に係る逆入力遮断クラッチは、部品点数が多い上に、構造が複雑である。また、特許文献2に係る伝達比可変機構は、比較的高価で複雑な構造の電磁ロック機構を備えているためコストが嵩む。さらに、伝達比の変更を防止するときに、ECUにより電磁ロック機構を電気的に制御する必要がある。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、部品点数が少なく構造が簡素な逆入力遮断クラッチを提供することを目的とする。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、部品点数が少なく構造が簡素な逆入力遮断クラッチを提供することを目的とする。
また、この発明の他の目的は、構造が簡素でコストの低い伝達比可変機構、および伝達比可変機構を備える車両用操舵装置を提供することである。
上記目的を達成するための本発明は、相対回転可能な内輪(3、203)および外輪(5、202)と、内輪および外輪の間の収容空間(S1、S2)に配置された傾動可能なトルク伝達部材(4、204)と、このトルク伝達部材を上記収容空間に保持する保持部材(2、205)と、を備えた逆入力遮断クラッチにおいて、上記外輪、内輪および保持部材の何れか1つにより構成された入力部材(2、202)と、残り2つの何れかにより構成された出力部材(3、203)と、上記入力部材から当該クラッチにトルクが入力される正入力のときに、上記トルク伝達部材を駆動する第1の駆動部(11、216)と、上記出力部材から当該クラッチにトルクが入力される逆入力のときに、上記トルク伝達部材を駆動する第2の駆動部(16、206)と、を備え、上記第1の駆動部および上記第2の駆動部の何れか一方が、上記トルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませて、上記トルク伝達部材によって上記内輪および外輪を相対回転不能に連結させ、他方が、上記内輪および外輪へのトルク伝達部材の噛み込みを解除して、上記トルク伝達部材による上記内輪および外輪の連結を解除するようにしてある、逆入力遮断クラッチ(1、201)である(請求項1)。
本発明によれば、第1の駆動部および第2の駆動部の何れか一方によって、上記トルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませて、上記トルク伝達部材によって内輪および外輪を相対回転不能に連結することができる。また、他方によって、上記内輪および外輪へのトルク伝達部材の噛み込みを解除して、トルク伝達部材による内輪および外輪の連結を解除することができる。これにより、時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材から出力部材に伝達し、出力部材から入力部材へのトルクの伝達を遮断することができる。また、逆入力遮断クラッチを構成する部品点数が少なく、各部品(内輪、外輪、トルク伝達部材、および保持部材)の構造が比較的簡素であるので、逆入力遮断クラッチの構造を簡素にすることができる。これにより、部品コストおよび製造コストに代表される逆入力遮断クラッチのコストを低減することができる。また、部品点数を減少させることにより、従来の逆入力遮断クラッチに比べて、逆入力遮断クラッチ全体を小型化および軽量化することができる。
また、上記入力部材(2)は、保持部材としての環状の保持器であり上記出力部材(3)は、内輪および外輪の何れか一方であり、上記トルク伝達部材(4)は、出力部材に対向する底部(4b)と、この底部に対して互いに逆向きに傾斜する一対の側部(4c)と、を含み、上記出力部材は、上記トルク伝達部材の底部を沿わせることによりトルク伝達部材の傾動を規制する傾動規制部(15)と、回転方向(Z1)に関する傾動規制部の両端に設けられ、逆入力のときに、トルク伝達部材の底部の対応する端部としての角部(17)に係合することによりトルク伝達部材を傾動させてトルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませる上記第2の駆動部としての一対の第2の傾斜部(16)と、を含み、上記入力部材は、トルク伝達部材を回転方向に所定量の遊びを持たせて収容するポケット(10)を含み、このポケットの内面(11)は、正入力のときに、トルク伝達部材の対応する側部を押圧することにより、トルク伝達部材の底部を上記傾動規制部に押圧してトルク伝達部材の傾動を規制し、上記内輪および外輪への上記トルク伝達部材の噛み込みを解除する上記第1の駆動部としての一対の第1の傾斜部(11)を含む場合がある(請求項2)。
この場合、出力部材に設けられた第2の駆動部としての一対の第2の傾斜部が、逆入力のときに、トルク伝達部材の底部の対応する端部としての角部に係合する。これにより、トルク伝達部材が傾動して、上記内輪および外輪に噛み込む。したがって、逆入力のときに、出力部材の回転をロックして、出力部材から入力部材へのトルクの伝達を遮断することができる。また、入力部材に設けられた第1の駆動部としての一対の第1の傾斜部が、正入力のときに、トルク伝達部材の対応する側部を押圧する。これにより、トルク伝達部材の底部を上記傾動規制部に押圧してトルク伝達部材の傾動を規制し、上記内輪および外輪へのトルク伝達部材の噛み込みを解除することができる。したがって、入力部材および出力部材を相対回転不能に連結して、入力部材から出力部材にトルクを伝達することができる。
また、上記内輪および外輪の何れか一方によって入力部材(202)構成され、他方によって出力部材(203)が構成され、上記トルク伝達部材(204)は、上記出力部材に係合可能な頂部(204a)と、頂部に対向する底部(204b)と、を含み上記保持部材は、上記トルク伝達部材の底部に連結され、トルク伝達部材を中立位置に付勢する弾性部材(206)を含み、上記入力部材は、上記弾性部材を収容する凹部(210、219)と、この凹部の入口に設けられ、正入力のときに、回転方向に関するトルク伝達部材の底部の端部としての角部(217)に係合することによりトルク伝達部材を傾動させてトルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませる上記第1の駆動部としての一対の傾斜部(216)と、を含み、上記中立位置では、上記トルク伝達部材の底部が上記一対の傾斜部から離隔し、上記弾性部材は、逆入力のときに、その付勢力によってトルク伝達部材を上記中立位置に駆動することにより上記内輪および外輪への上記トルク伝達部材の噛み込みを解除する第2の駆動部として機能する場合がある(請求項3)。
この場合、入力部材に設けられた第1の駆動部としての一対の傾斜部が、正入力のときに、回転方向に関するトルク伝達部材の底部の端部としての角部に係合することによりトルク伝達部材を傾動させてトルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませる。これにより、入力部材および出力部材を相対回転不能に連結して、入力部材から出力部材にトルクを伝達することができる。また、第2の駆動部として機能する弾性部材が、逆入力のときに、その付勢力によってトルク伝達部材を上記中立位置に駆動することにより上記内輪および外輪へのトルク伝達部材の噛み込みを解除する。これにより、逆入力のときに、出力部材を空転させて、出力部材から入力部材へのトルクの伝達を遮断することができる。また、弾性部材によってトルク伝達部材を中立位置に保持することができるので、正入力の伝達、および逆入力の遮断を確実に行うことができる。
上記目的を達成するための本発明は、ハウジング(310)と同行回転する駆動部材(316)と、被動部材(317)と、駆動部材および被動部材の差動回転を許容するように駆動部材および被動部材を連結する中間部材(319)と、請求項2に記載の逆入力遮断クラッチを介して中間部材を駆動するための伝達比可変用モータ(311)とを備え、逆入力遮断クラッチの外輪は、上記ハウジングと同行回転するようにしてあり、上記駆動部材の回転角に対する上記被動部材の回転角の比を変更可能な伝達比可変機構(306)である(請求項4)。
本発明によれば、伝達比可変用モータの回転(具体的には、伝達比可変用モータの回転軸の回転)を逆入力遮断クラッチを介して中間部材に伝達させることにより、伝達比(駆動部材の回転角に対する被動部材の回転角の比)を変更することができる。また、逆入力のときに、逆入力遮断クラッチを作動させて、ハウジングに対する中間部材の回転をロックすることにより、伝達比の変更を防止することができる。したがって、伝達比の変更を防止するための機構として、従来のような比較的高価で複雑な構造の電磁ロック機構を設けなくてもよい。そのため、伝達比の変更を防止するときに、従来のようなECUによる電磁ロック機構の制御を行わなくてもよい。また、伝達比の変更を防止するための機構(逆入力遮断クラッチに相当)が、電気部品のない純機械的な構成であるから、伝達比可変機構の簡素化および低コスト化を図ることができる。
上記目的を達成するための本発明は、操舵部材(302)、転舵機構(305)、および請求項4記載の伝達比可変機構を備え、上記伝達比可変機構の上記ハウジングは上記操舵部材と同行回転し、上記被動部材は上記転舵機構に連結されている車両用操舵装置(301)である(請求項5)。本発明によれば、伝達比可変機構によって伝達比(操舵部材の回転角に対する転舵機構の回転角の比)を変更することができる。また、伝達比可変機構の簡素化および低コスト化により、車両用操舵装置の簡素化および低コスト化を図ることができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1の図解的な縦断面図であり、図2は、本発明の第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1の図解的な横断面図である。また、図3は、図2の一部を拡大した図である。
図1〜図3を参照して、逆入力遮断クラッチ1は、時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材2から出力部材3に伝達し、出力部材3をロックさせて、出力部材3から入力部材2へのトルクの伝達を遮断するロックタイプの逆入力遮断クラッチである。逆入力遮断クラッチ1は、共通の中心軸線L1まわりに回転可能に設けられた入力部材2および出力部材3と、入力部材2から出力部材3にトルクを伝達するための複数(例えば8個)のトルク伝達部材4と、円筒状の内周面および外周面を有する円筒状の外輪5とを備えている。この実施形態では、入力部材2が保持部材に相当し、出力部材3が内輪に相当する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1の図解的な縦断面図であり、図2は、本発明の第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1の図解的な横断面図である。また、図3は、図2の一部を拡大した図である。
図1〜図3を参照して、逆入力遮断クラッチ1は、時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材2から出力部材3に伝達し、出力部材3をロックさせて、出力部材3から入力部材2へのトルクの伝達を遮断するロックタイプの逆入力遮断クラッチである。逆入力遮断クラッチ1は、共通の中心軸線L1まわりに回転可能に設けられた入力部材2および出力部材3と、入力部材2から出力部材3にトルクを伝達するための複数(例えば8個)のトルク伝達部材4と、円筒状の内周面および外周面を有する円筒状の外輪5とを備えている。この実施形態では、入力部材2が保持部材に相当し、出力部材3が内輪に相当する。
入力部材2は、保持部材としての環状の保持器である。入力部材2は、円筒状の内周面および外周面を有する円筒状の保持部8と、保持部8に同軸的に連結されたトルク入力部9とを備えている。保持部8には、複数のトルク伝達部材4をそれぞれ保持するための複数(トルク伝達部材4と同数)のポケット10が形成されている。複数のポケット10は、逆入力遮断クラッチ1の周方向Z1に等間隔を隔てて配置されている。また、各ポケット10は、保持部8を逆入力遮断クラッチ1の径方向Y1に貫通しており、逆入力遮断クラッチ1の軸方向X1に延びている。各ポケット10には、周方向Z1に間隔を隔てて対向する、第1の傾斜部としての一対の内面11が設けられている。各内面11は、例えば平坦であり、径方向Y内方に向くように傾斜している。一対の内面11は、等しい傾斜角度で互いに逆向きに傾斜している。各内面11の傾斜角度(径方向Y1に対する傾斜角度)は、例えば、後述するトルク伝達部材4の側面18の傾斜角度にほぼ等しい大きさに設定されている。
また、出力部材3は、円柱状部12と、円柱状部12に同軸的に連結されたトルク出力部13とを備えている。円柱状部12の外周面は、円筒状であり、円柱状部12の外周面には、複数(トルク伝達部材4と同数)の凹部14が形成されている。複数の凹部14は、それぞれ軸方向X1に延びており、周方向Z1に等間隔を隔てて配置されている。各凹部14には、傾動規制部としての底面15と、第2の傾斜部としての一対の傾斜面16とが設けられている。一対の傾斜面16は、それぞれ、周方向Z1に関する底面15の両端に連続的に連結されている。また、各凹部14の底面15および一対の傾斜面16は、例えば、後述するトルク伝達部材4の底部4bに全体として沿う形状に形成されている。より具体的には、各底面15は、平坦面に形成されており、中心軸線L1に対して直交する各傾斜面16の断面は、凹部14の底側に凸となる円弧状に形成されている。各傾斜面16の曲率は、後述する各トルク伝達部材4の角部17の曲率にほぼ等しい大きさに設定されている。
入力部材2の保持部8は、径方向Y1に間隔を隔てて出力部材3の円柱状部12を同軸的に取り囲んでいる。また、外輪5は、径方向Y1に間隔を隔てて入力部材2の保持部8を同軸的に取り囲んでいる。保持部8、円柱状部12、および外輪5は、非接触で同軸的に配置されている。複数のトルク伝達部材4は、外輪5と円柱状部12との間に形成された環状の収容空間S1に収容されている。各トルク伝達部材4は、この収容空間S1で保持部8に保持されている。複数のトルク伝達部材4は、収容空間S1において、それぞれの中心軸線(トルク伝達部材4の重心G1(図3参照)を含み、トルク伝達部材4の長手方向に延びる軸線)が逆入力遮断クラッチ1の中心軸線L1に平行になる姿勢で、周方向Z1に等間隔を隔てて配置されている。
各トルク伝達部材4は、例えば角柱状に形成されている。この実施形態では、各トルク伝達部材4は、トルク伝達部材4の中心軸線に直交する断面が正三角形状の三角柱状に形成されている。したがって、各トルク伝達部材4の外周には、トルク伝達部材4の軸方向に延びる3つの角部17が設けられている。各角部17は、トルク伝達部材4の外方に向かって凸となるように丸められており、トルク伝達部材4の中心軸線に対して直交する各角部17の断面は、円弧状に形成されている。図3に示すように、各角部17の外周面は、各トルク伝達部材4の外周に設けられた隣接する2つの側面18を連続的に連結している。各トルク伝達部材4に設けられた3つの側面18は、それぞれ平坦である。
また、各トルク伝達部材4は、3つの角部17のうち1つの角部17が他の角部17よりも径方向Y1外方に位置するように配置されている。各トルク伝達部材4において、最も径方向Y1外方に位置する角部17の先端が頂部4aであり、最も径方向Y1内方に位置する側面18およびこの側面18の両側の2つの角部17を含む部分が底部4bである。また、各トルク伝達部材4において、底部4bに対して互いに逆向きに傾斜する2つの部分がそれぞれ一対の側部4cである。図3に示すように、各トルク伝達部材4は、その一部が対応するポケット10を挿通した状態で保持部8に保持されている。各トルク伝達部材4の頂部4aは、保持部8の外周面よりも径方向Y1外方に突出しており、各トルク伝達部材4の底部4bは、対応する凹部14内に収容されている。各トルク伝達部材4の頂部4aおよび底部4bは、それぞれ、外輪5の内周面および凹部14の底面15に係合している。各トルク伝達部材4の断面の高さH1(図3参照。頂部4aから側面18に向けて引いた垂線の長さ)は、径方向Y1に関する外輪5の内周面と凹部14の底面15との間の間隔よりもやや小さくなっている。
また、保持部8は、周方向Z1に関して各トルク伝達部材4に所定量の遊びを持たせた状態で複数のトルク伝達部材4を保持している。より具体的には、各ポケット10が、各トルク伝達部材4の一部(ポケット10に収容される部分)よりも大きく形成されており、各トルク伝達部材4と対応するポケット10の内面11との間に隙間が形成されている。これにより、各トルク伝達部材4は、上記隙間の範囲内で傾くことができる。逆入力遮断クラッチ1にトルクが入力されていない状態では、各トルク伝達部材4は、傾き方向に関する中立位置で保持部8に保持される。この実施形態では、図3に示す断面図において、トルク伝達部材4の頂部4aおよび重心G1を通り断面を二等分する二等分線L2が径方向Y1に沿うときの各トルク伝達部材4の位置が、各トルク伝達部材4の中立位置に設定されている。トルク伝達部材4が中立位置にある状態では、周方向Z1に関してトルク伝達部材4の底部4bが対応する一対の傾斜面16から離隔している。また、各内面11の傾斜角度がトルク伝達部材4の側面18の傾斜角度に等しい大きさに設定されているので、トルク伝達部材4が中立位置にある状態では、各内面11は、対応するトルク伝達部材4の側面18に対して間隔を隔ててほぼ平行に対向する。
図4は、正入力のときの逆入力遮断クラッチ1の動作を説明するための図解的な断面図である。
図4を参照して、各トルク伝達部材4が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ1に対して入力部材2からトルクが入力されると(正入力)、入力部材2が僅かに回転して、一対の内面11のうち一方の内面11が対応するトルク伝達部材4の側面18に当接する(図4では、左側の内面11が左側の側面18に当接する。)。これにより、各トルク伝達部材4の側面18が内面11によって押圧されて、入力部材2から各トルク伝達部材4に荷重が伝達される。また、内面11が径方向Y1内方に向くように傾斜しているので、各トルク伝達部材4は、側面18に当接する内面11によって出力部材3の円柱状部12に押し付けられる。さらに、各内面11の傾斜角度が各側面18の傾斜角度と等しい大きさに設定されているので、トルク伝達部材4の側面18に対して一方の内面11が面接触する。したがって、正入力のとき、側面18に当接する内面11によってトルク伝達部材4の傾きが規制され、各トルク伝達部材4が中立位置での姿勢をほぼ維持した状態で、各トルク伝達部材4の底部4bが円柱状部12に押し付けられる。
図4を参照して、各トルク伝達部材4が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ1に対して入力部材2からトルクが入力されると(正入力)、入力部材2が僅かに回転して、一対の内面11のうち一方の内面11が対応するトルク伝達部材4の側面18に当接する(図4では、左側の内面11が左側の側面18に当接する。)。これにより、各トルク伝達部材4の側面18が内面11によって押圧されて、入力部材2から各トルク伝達部材4に荷重が伝達される。また、内面11が径方向Y1内方に向くように傾斜しているので、各トルク伝達部材4は、側面18に当接する内面11によって出力部材3の円柱状部12に押し付けられる。さらに、各内面11の傾斜角度が各側面18の傾斜角度と等しい大きさに設定されているので、トルク伝達部材4の側面18に対して一方の内面11が面接触する。したがって、正入力のとき、側面18に当接する内面11によってトルク伝達部材4の傾きが規制され、各トルク伝達部材4が中立位置での姿勢をほぼ維持した状態で、各トルク伝達部材4の底部4bが円柱状部12に押し付けられる。
上述のように各トルク伝達部材4の底部4bが円柱状部12に押し付けられることにより、各トルク伝達部材4の底部4bが対応する凹部14の底面15に押し付けられる。そのため、各トルク伝達部材4の底部4bと円柱状部12との間に大きな摩擦力が生じて、各トルク伝達部材4と円柱状部12とが同行回転可能に連結される。これにより、入力部材2に入力されたトルクが複数のトルク伝達部材4を介して出力部材3に伝達される。また、保持部8から各トルク伝達部材4に荷重が伝達されると、各トルク伝達部材4の底部4bと円柱状部12との間の摩擦力が弱い初期の段階で、各トルク伝達部材4が対応する凹部14内で周方向Z1に移動して、一方の傾斜面16が底部4bに面接触する(図4では、右側の傾斜面16が右側の角部17に面接触する)。したがって、正入力のときには、トルク伝達部材4の底部4bと一方の傾斜面16との係合により、各トルク伝達部材4から出力部材3に確実に荷重が伝達される。これにより、入力部材2から出力部材3に確実にトルクが伝達される。
図5は、逆入力のときの逆入力遮断クラッチ1の動作を説明するための図解的な断面図である。
図5を参照して、各トルク伝達部材4が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ1に対して出力部材3からトルクが入力されると(逆入力)、出力部材3が僅かに回転して、各凹部14の一方の傾斜面16が対応するトルク伝達部材4の一部(底部4bに含まれる一方の角部17)に面接触する(図5では、右側の傾斜面16が右側の角部17に面接触する)。したがって、逆入力のときには、各トルク伝達部材4の一部(傾斜面16が当接する角部17)が対応する傾斜面16によって押圧されて、各トルク伝達部材4に、頂部4aを支点にして回転させる荷重が加わる。また、上述のように、保持部8は、各トルク伝達部材4と対応する内面11との間の隙間の範囲内で各トルク伝達部材4が傾動可能なように複数のトルク伝達部材4を保持している。したがって、逆入力のときには、各トルク伝達部材4が傾いて、各トルク伝達部材4の頂部4a、および傾斜面16により押圧される各トルク伝達部材4の角部17が、それぞれ、外輪5の内周面および円柱状部12に強く押し付けられる。これにより、各トルク伝達部材4が出力部材3(内輪)および外輪5に噛み込んで、外輪5に対する出力部材3の回転がロックされる。したがって、例えば外輪5を固定しておくことにより、逆入力のときに出力部材3が回転することを防止して、出力部材3から入力部材2へのトルクの伝達を遮断することができる。
図5を参照して、各トルク伝達部材4が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ1に対して出力部材3からトルクが入力されると(逆入力)、出力部材3が僅かに回転して、各凹部14の一方の傾斜面16が対応するトルク伝達部材4の一部(底部4bに含まれる一方の角部17)に面接触する(図5では、右側の傾斜面16が右側の角部17に面接触する)。したがって、逆入力のときには、各トルク伝達部材4の一部(傾斜面16が当接する角部17)が対応する傾斜面16によって押圧されて、各トルク伝達部材4に、頂部4aを支点にして回転させる荷重が加わる。また、上述のように、保持部8は、各トルク伝達部材4と対応する内面11との間の隙間の範囲内で各トルク伝達部材4が傾動可能なように複数のトルク伝達部材4を保持している。したがって、逆入力のときには、各トルク伝達部材4が傾いて、各トルク伝達部材4の頂部4a、および傾斜面16により押圧される各トルク伝達部材4の角部17が、それぞれ、外輪5の内周面および円柱状部12に強く押し付けられる。これにより、各トルク伝達部材4が出力部材3(内輪)および外輪5に噛み込んで、外輪5に対する出力部材3の回転がロックされる。したがって、例えば外輪5を固定しておくことにより、逆入力のときに出力部材3が回転することを防止して、出力部材3から入力部材2へのトルクの伝達を遮断することができる。
以上のように本実施形態では、正入力のときに、入力部材2および出力部材3を同行回転可能に連結することができ、逆入力のときに、出力部材3の回転をロックすることができる。これにより、時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材2から出力部材3に伝達し、出力部材3から入力部材2へのトルクの伝達を遮断することができる。また、逆入力遮断クラッチ1を構成する部品点数が少なく、逆入力遮断クラッチ1の構成部品の構造が比較的簡素であるので、逆入力遮断クラッチ1の構造を簡素にすることができる。これにより、部品コストおよび製造コストに代表される逆入力遮断クラッチ1のコストを低減することができる。さらに、部品点数を減少させることにより、従来の逆入力遮断クラッチに比べて、逆入力遮断クラッチ1全体を小型化および軽量化することができる。
図6は、本発明の第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ201の図解的な縦断面図であり、図7は、本発明の第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ201の図解的な横断面図である。また、図8は、図7の一部を拡大した図である。
図6〜図8を参照して、逆入力遮断クラッチ201は、時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材202から出力部材203に伝達し、出力部材203を空転させて、出力部材203から入力部材202へのトルクの伝達を遮断するフリータイプの逆入力遮断クラッチである。逆入力遮断クラッチ201は、共通の中心軸線L1まわりに回転可能に設けられた入力部材202および出力部材203と、入力部材202から出力部材203にトルクを伝達するための複数(例えば6個)のトルク伝達部材204と、複数のトルク伝達部材204を保持する円筒状の保持器205と、複数のトルク伝達部材204をそれぞれ付勢する複数の弾性部材206と、円筒状の内周面および外周面を有する円筒状のハウジング207とを備えている。この実施形態では、入力部材202が外輪に相当し、出力部材203が内輪に相当する。また、弾性部材206が保持部材に相当する。
図6〜図8を参照して、逆入力遮断クラッチ201は、時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材202から出力部材203に伝達し、出力部材203を空転させて、出力部材203から入力部材202へのトルクの伝達を遮断するフリータイプの逆入力遮断クラッチである。逆入力遮断クラッチ201は、共通の中心軸線L1まわりに回転可能に設けられた入力部材202および出力部材203と、入力部材202から出力部材203にトルクを伝達するための複数(例えば6個)のトルク伝達部材204と、複数のトルク伝達部材204を保持する円筒状の保持器205と、複数のトルク伝達部材204をそれぞれ付勢する複数の弾性部材206と、円筒状の内周面および外周面を有する円筒状のハウジング207とを備えている。この実施形態では、入力部材202が外輪に相当し、出力部材203が内輪に相当する。また、弾性部材206が保持部材に相当する。
入力部材202は、円筒状の内周面および外周面を有する円筒状部208と、円筒状部208に同軸的に連結されたトルク入力部209とを備えている。円筒状部208には、円筒状部208の内周面から逆入力遮断クラッチ201の径方向Y1外方に凹む複数(トルク伝達部材204と同数)の凹部214と、複数の凹部214の底と円筒状部208の外周面との間をそれぞれ貫通する複数の貫通孔219とが形成されている。この実施形態では、複数の凹部214および複数の貫通孔219が凹部に相当する。
複数の凹部214は、それぞれ逆入力遮断クラッチ201の軸方向X1に延びており、逆入力遮断クラッチ201の周方向Z1に等間隔を隔てて配置されている。各凹部214には、底面215と、一対の傾斜部としての一対の傾斜面216とが設けられている。一対の傾斜面216は、それぞれ、周方向Z1に関する底面215の両端に連続的に連結されている。また、各凹部214の底面215および一対の傾斜面216は、例えば、後述するトルク伝達部材204の底部204bに全体として沿う形状に形成されている。より具体的には、各底面215は、平坦面に形成されており、中心軸線L1に対して直交する各傾斜面216の断面は、凹部214の底側に凸となる円弧状に形成されている。各傾斜面216の曲率は、後述する各トルク伝達部材204の角部217の曲率にほぼ等しい大きさに設定されている。また、複数の貫通孔219は、それぞれ、複数の底面215と円筒状部208の外周面との間を貫通している。複数の貫通孔219は、それぞれ、軸方向X1に延びている。
出力部材203は、円筒状の外周面を有する円柱状部212と、円柱状部212に同軸的に連結されたトルク出力部213とを備えている。入力部材202の円筒状部208は、径方向Y1に間隔を隔てて円柱状部212を同軸的に取り囲んでいる。また、ハウジング207は、径方向Y1に間隔を隔てて入力部材202の円筒状部208を同軸的に取り囲んでいる。円柱状部212、円筒状部208、およびハウジング207は、非接触で同軸的に配置されている。複数のトルク伝達部材204は、円筒状部208と円柱状部212との間に形成された環状の収容空間S2に収容されている。保持器205は、この収容空間S2において円柱状部212、円筒状部208、およびハウジング207と同軸になるように配置されている。また、各トルク伝達部材204は、この収容空間S2で保持器205に保持されている。複数のトルク伝達部材204は、収容空間S2において、それぞれの中心軸線(トルク伝達部材204の重心G1を含み、トルク伝達部材204の長手方向に延びる軸線)が逆入力遮断クラッチ201の中心軸線L1に平行になる姿勢で、周方向Z1に等間隔を隔てて配置されている。
各トルク伝達部材204は、例えば角柱状に形成されている。この実施形態では、各トルク伝達部材204は、トルク伝達部材204の中心軸線に直交する断面が正三角形状の三角柱状に形成されている。したがって、各トルク伝達部材204の外周には、トルク伝達部材204の軸方向に延びる3つの角部217が設けられている。各角部217は、トルク伝達部材204の外方に向かって凸となるように丸められており、トルク伝達部材204の中心軸線に対して直交する各角部217の断面は、円弧状に形成されている。図8に示すように、各角部217の外周面は、各トルク伝達部材204の外周に設けられた隣接する2つの側面218を連続的に連結している。各トルク伝達部材204に設けられた3つの側面218は、それぞれ平坦である。
また、各トルク伝達部材204は、3つの角部217のうち1つの角部217が他の角部217よりも径方向Y1内方に位置するように配置されている。各トルク伝達部材204において、最も径方向Y1内方に位置する角部217の先端が頂部204aであり、最も径方向Y1外方に位置する側面218およびこの側面218の両側の2つの角部217を含む部分が底部204bである。また、各トルク伝達部材204において、底部204bに対して互いに逆向きに傾斜する2つの部分がそれぞれ一対の側部204cである。各トルク伝達部材204の底部204bは、対応する凹部214内に収容されており、各トルク伝達部材204の頂部204aおよび底部204bは、それぞれ、出力部材203の外周面および凹部214の底面215に係合している。各トルク伝達部材204の断面の高さH2(図8参照。頂部204aから側面218に向けて引いた垂線の長さ)は、径方向Y1に関する円柱状部212の外周面と凹部214の底面215との間の間隔よりもやや小さくなっている。
保持器205は、複数のトルク伝達部材204をそれぞれ保持するための複数(トルク伝達部材204と同数)のポケット210を有している。複数のポケット210は、周方向Z1に等間隔を隔てて配置されている。また、各ポケット210は、保持器205を径方向Y1に貫通しており、軸方向X1に延びている。各ポケット210には、周方向Z1に間隔を隔てて対向する一対の内面211が設けられている。各内面211は、例えば平坦であり、径方向Y1外方に向くように傾斜している。一対の内面211は、等しい傾斜角度で互いに逆向きに傾斜している。各内面211の傾斜角度(径方向Y1に対する傾斜角度)は、例えば、トルク伝達部材204の側面218の傾斜角度にほぼ等しい大きさに設定されている。各トルク伝達部材204は、対応するポケット210を挿通した状態で保持器205に保持されている。各トルク伝達部材204の頂部204aは、保持器205の内周面よりも径方向Y1内方に突出している。
また、保持器205は、周方向Z1に関して各トルク伝達部材204に所定量の遊びを持たせた状態で複数のトルク伝達部材204を保持している。より具体的には、各ポケット210が、各トルク伝達部材204の一部(ポケット210に収容される部分)よりも大きく形成されており、各トルク伝達部材204と対応するポケット210の内面211との間に隙間が形成されている。これにより、各トルク伝達部材204は、上記隙間の範囲内で傾くことができる。逆入力遮断クラッチ201にトルクが入力されていない状態では、各トルク伝達部材204は、傾き方向に関する中立位置で保持される。この実施形態では、図8に示す断面図において、トルク伝達部材204の頂部204aおよび重心G1を通り断面を二等分する二等分線L2が径方向Y1に沿うときの各トルク伝達部材204の位置が、各トルク伝達部材204の中立位置に設定されている。トルク伝達部材204が中立位置にある状態では、周方向Z1に関してトルク伝達部材204の底部204bが対応する一対の傾斜面216から離隔している。
弾性部材206は、例えば、矩形の薄肉鋼板がU字状に折り曲げられたものである。各弾性部材206は、間隔を隔てて対向する一対の側壁部220と、一対の側壁部220の端部同士を連結する湾曲状の連結部221とを含む。一対の側壁部220の先端部222は、この2つの先端部222が対向する方向と、対応するトルク伝達部材204の中心軸線とが直交する姿勢で、対応するトルク伝達部材204の底部204bに接している。また、一対の先端部222は、それぞれ、二等分線L2に関して対称となる2つの位置において、対応するトルク伝達部材204の底部204bに接している。各弾性部材206は、対応するトルク伝達部材204に同行移動可能に接触固定されている。
また、各弾性部材206は、対応する貫通孔219を挿通している。各弾性部材206の連結部221は、円筒状部208の外周面よりも径方向Y1外方に突出しており、ハウジング207の内周面に当接している。各弾性部材206は、弾性変形した状態でハウジング207の内周面と対応するトルク伝達部材204との間に介在している。各弾性部材206は、対応するトルク伝達部材204が中立位置で保持されるように、二等分線L2に関して対称な2つの位置(底部204bにおいて2つの先端部222が接触した部分)で対応するトルク伝達部材204を弾性的に付勢している。
例えばトルク伝達部材204が中立位置にある場合には、各弾性部材206は、上記2つの位置で、それぞれほぼ均等な大きさの荷重を対応する底部204bに与える。したがって、トルク伝達部材204が中立位置にある場合には、各トルク伝達部材204が、対応する弾性部材206の付勢力によって傾くことなく、当該トルク伝達部材204の頂部204aが、円柱状部212の外周面にほぼ垂直に押し当てられる。一方、各トルク伝達部材204が、頂部204aを支点にして時計回りおよび反時計回りの何れかの方向に回転する(傾く)と、一方の側壁部220(傾いた方向側の側壁部220)の弾性変形量が他方の側壁部220よりも大きくなって、一方の側壁部220からトルク伝達部材204に与えられる荷重と、他方の側壁部220からトルク伝達部材204に与えられる荷重とのバランスが崩れる。したがって、トルク伝達部材204が傾くと、当該トルク伝達部材204は、対応する弾性部材206の付勢力によって中立位置に戻るように弾性的に付勢される。
図9は、正入力のときの逆入力遮断クラッチ201の動作を説明するための図解的な断面図である。
図9を参照して、各トルク伝達部材204が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ201に対して入力部材202からトルクが入力されると(正入力)、入力部材202が僅かに回転して、各凹部214の一方の傾斜面216が対応するトルク伝達部材204の底部204bに面接触する(図9では、左側の傾斜面216が左側の角部217に面接触する。)。したがって、正入力のときには、各トルク伝達部材204の角部217が対応する傾斜面216によって押圧されて、各トルク伝達部材204に、頂部204aを支点にして回転させる荷重が加わる。また、上述のように、保持器205は、各トルク伝達部材204と対応する内面211との間の隙間の範囲内で各トルク伝達部材204が傾けるように複数のトルク伝達部材204を保持している。したがって、正入力のときには、各トルク伝達部材204が傾いて、各トルク伝達部材204の頂部204a、および傾斜面216により押圧される各トルク伝達部材204の角部217が、それぞれ、円柱状部212の外周面および円筒状部208に強く押し付けられる。
図9を参照して、各トルク伝達部材204が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ201に対して入力部材202からトルクが入力されると(正入力)、入力部材202が僅かに回転して、各凹部214の一方の傾斜面216が対応するトルク伝達部材204の底部204bに面接触する(図9では、左側の傾斜面216が左側の角部217に面接触する。)。したがって、正入力のときには、各トルク伝達部材204の角部217が対応する傾斜面216によって押圧されて、各トルク伝達部材204に、頂部204aを支点にして回転させる荷重が加わる。また、上述のように、保持器205は、各トルク伝達部材204と対応する内面211との間の隙間の範囲内で各トルク伝達部材204が傾けるように複数のトルク伝達部材204を保持している。したがって、正入力のときには、各トルク伝達部材204が傾いて、各トルク伝達部材204の頂部204a、および傾斜面216により押圧される各トルク伝達部材204の角部217が、それぞれ、円柱状部212の外周面および円筒状部208に強く押し付けられる。
上述のように各トルク伝達部材204の頂部204aおよび角部217が、それぞれ、円柱状部212の外周面および円筒状部208に強く押し付けられることにより、各トルク伝達部材204が出力部材203(内輪)および入力部材202(外輪)に噛み込んで、入力部材202および出力部材203が複数のトルク伝達部材204を介して同行回転可能に連結される。これにより、入力部材202に入力されたトルクが複数のトルク伝達部材204を介して出力部材203に伝達される。また、各トルク伝達部材204が傾くと、各トルク伝達部材204は、対応する弾性部材206の付勢力によって中立位置に戻るように弾性的に付勢される。したがって、逆入力遮断クラッチ201に対するトルクの入力が停止されると、弾性部材206の付勢力によって各トルク伝達部材204が中立位置に戻って、出力部材203および入力部材202への各トルク伝達部材204の噛み込みが解除される。
図10は、逆入力のときの逆入力遮断クラッチ201の動作を説明するための図解的な断面図である。
図10を参照して、各トルク伝達部材204が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ201に対して出力部材203からトルクが入力されると(逆入力)、円柱状部212の外周面と各トルク伝達部材204の頂部204aとが摺動しながら、出力部材203が回転する。このとき円柱状部212と各トルク伝達部材204との摺動に伴って各トルク伝達部材204に加わる荷重は、各トルク伝達部材204の頂部204aと円柱状部212の外周面とが線接触しているので、比較的小さい。すなわち、逆入力のときに、各トルク伝達部材204を傾かせる荷重は比較的小さい。したがって、逆入力のときは、各トルク伝達部材204が中立位置にある状態が維持されたまま、出力部材203が回転する。そのため、各トルク伝達部材204が出力部材203および入力部材202に噛み込まず、入力部材202および出力部材203が相対回転する。これにより、逆入力のときに出力部材203が空転して、出力部材203から入力部材202へのトルクの伝達が遮断される。
図10を参照して、各トルク伝達部材204が中立位置にある状態で、逆入力遮断クラッチ201に対して出力部材203からトルクが入力されると(逆入力)、円柱状部212の外周面と各トルク伝達部材204の頂部204aとが摺動しながら、出力部材203が回転する。このとき円柱状部212と各トルク伝達部材204との摺動に伴って各トルク伝達部材204に加わる荷重は、各トルク伝達部材204の頂部204aと円柱状部212の外周面とが線接触しているので、比較的小さい。すなわち、逆入力のときに、各トルク伝達部材204を傾かせる荷重は比較的小さい。したがって、逆入力のときは、各トルク伝達部材204が中立位置にある状態が維持されたまま、出力部材203が回転する。そのため、各トルク伝達部材204が出力部材203および入力部材202に噛み込まず、入力部材202および出力部材203が相対回転する。これにより、逆入力のときに出力部材203が空転して、出力部材203から入力部材202へのトルクの伝達が遮断される。
以上のように本実施形態では、正入力のときに、入力部材202および出力部材203を同行回転可能に連結することができ、逆入力のときに、出力部材203を空転させることができる。これにより、時計回りおよび反時計回りのトルクを入力部材202から出力部材203に伝達し、出力部材203から入力部材202へのトルクの伝達を遮断することができる。また、逆入力遮断クラッチ201を構成する部品点数が少なく、逆入力遮断クラッチ201の構成部品の構造が比較的簡素であるので、逆入力遮断クラッチ201の構造を簡素にすることができる。これにより、部品コストおよび製造コストに代表される逆入力遮断クラッチ201のコストを低減することができる。さらに、部品点数を減少させることにより、従来の逆入力遮断クラッチに比べて、逆入力遮断クラッチ201全体を小型化および軽量化することができる。さらにまた、複数の弾性部材206によって複数のトルク伝達部材204を中立位置に保持することにより、正入力の伝達、および逆入力の遮断を確実に行うことができる。
図11は、本発明の第3実施形態に係る伝達比可変機構306を備える車両用操舵装置301の概略構成を説明するための図解的な部分断面図である。また、図12は、図11に示すXII−XII線に沿う伝達比可変機構306の断面図であり、図13は、図11に示すXIII−XIII線に沿う伝達比可変機構306の断面図である。この第3実施形態に係る伝達比可変機構306には、第1実施形態に係るロックタイプの逆入力遮断クラッチ1が備えられている。この図11〜図13において、上述の図1〜図5に示された各部と同等の構成部分については、図1〜図5と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図11〜図13を参照して、車両用操舵装置301は、操舵部材302に同行回転可能に連結された操舵軸303と、操舵部材302の回転に連動して転舵輪304を転舵する転舵機構305と、伝達比(操舵部材302の回転角に対する転舵輪304の転舵角の比)を変更可能な伝達比可変機構306と、制御装置としてのECU307とを備えている。また、図示はしないが、車両用操舵装置301は、操舵部材302の操舵角を検出する操舵角センサ、転舵輪304の転舵角を検出する転舵角センサ、および車両の車速を検出する車速センサに代表される複数のセンサを備えている。これらのセンサ、伝達比可変機構306、およびECU307により、伝達比を変更するための伝達比可変システムが構成されている。
操舵軸303は、入力軸308および出力軸309を含む。操舵部材302は、入力軸308の一端に連結されており、転舵機構305は、出力軸309の一端に連結されている。また、伝達比可変機構306は、入力軸308および出力軸309間に介装されている。操舵部材302の回転は、操舵軸303および伝達比可変機構306を介して転舵機構305に伝達される。また、2つの転舵輪304は、転舵機構305に回転が伝達されることにより一体的に転舵される。転舵機構305としては、例えば、ラック軸およびピニオンを有するラックアンドピニオン機構と、ラック軸と同軸に設けられたモータおよびボールねじ機構を有するモータユニットとを備えるものが挙げられる。
伝達比可変機構306は、円筒状のハウジング310と、伝達比可変用モータ311と、波動歯車装置312と、逆入力遮断クラッチ1とを備えている。ハウジング310は、入力軸308に同行回転可能に連結されており、伝達比可変用モータ311、波動歯車装置312、および逆入力遮断クラッチ1を収容している。逆入力遮断クラッチ1の外輪5は、ハウジング310の内周に同行回転可能に同軸的に連結されている。また、逆入力遮断クラッチ1の入力部材2は、伝達比可変用モータ311に連結されており、逆入力遮断クラッチ1の出力部材3は、波動歯車装置312に連結されている。
伝達比可変用モータ311は、筒状のロータ313およびステータ314と、回転軸315とを備えている。ロータ313は、回転軸315の外周に同行回転可能に連結されており、ステータ314は、ハウジング310の内周に同行回転可能に連結されている。回転軸315は、複数の軸受を介して回転可能にハウジング310に支持されている。また、逆入力遮断クラッチ1の入力部材2は、回転軸315の一端部に同行回転可能に連結されている。この実施形態では、回転軸315の一端部が、入力部材2のトルク入力部9に相当する。
波動歯車装置312は、駆動部材としてのステータギヤ316と、被動部材としてのドリブンギヤ317と、ウェーブジェネレータ318と、ステータギヤ316およびドリブンギヤ317の差動回転を許容するように両者を連結する中間部材としてのフレキシブルギヤ319とを備えている。ステータギヤ316およびドリブンギヤ317は、それぞれ円筒状であり、フレキシブルギヤ319は、筒状である。
ステータギヤ316は、ハウジング310の内周面に同行回転可能に同軸的に連結されている。ステータギヤ316の内周面には、複数の歯320が形成されている。また、ドリブンギヤ317は、ハウジング310内において、ステータギヤ316と同軸になるように配置されている。ドリブンギヤ317は、操舵軸303の軸方向(図11では、上下方向)に間隔を隔ててステータギヤ316に対向している。ドリブンギヤ317は、ハウジング310に回転可能に支持されている。また、ドリブンギヤ317の内周面には、複数の歯321が形成されている。ドリブンギヤ317は、出力軸309を介して転舵機構305に連結されている。
ウェーブジェネレータ318は、筒状のカム322と、ラジアル転がり玉軸受323とを備えている。カム322の外周面は楕円形の筒状であり、カム322の内周には、出力部材3のトルク出力部13が同軸的に嵌合している。カム322およびトルク出力部13は、同行回転可能に連結されている。また、ラジアル転がり玉軸受323は、内輪324、外輪325、および複数の転動体326を備えている。内輪324および外輪325は、薄肉の円筒状であり、弾性変形可能である。内輪324は、カム322の外周に嵌合しており、カム322の外周形状に沿って楕円状に弾性変形している。内輪324およびカム322は、同行回転可能に連結されている。また、外輪325は、複数の転動体326を介して内輪324の外周に嵌合している。外輪325は、内輪324の外周形状に沿って楕円状に弾性変形している。
フレキシブルギヤ319は、薄肉の筒状であり、弾性変形可能である。フレキシブルギヤ319は、外輪325の外周に嵌合しており、外輪325の外周形状に沿って楕円状に弾性変形している。フレキシブルギヤ319および外輪325は、同行回転可能に連結されている。また、フレキシブルギヤ319は、ステータギヤ316およびドリブンギヤ317によって取り囲まれている。フレキシブルギヤ319の外周面には、複数の歯327が形成されている。フレキシブルギヤ319は、ステータギヤ316に部分的に噛み合っている。同様に、フレキシブルギヤ319は、ドリブンギヤ317に部分的に噛み合っている。
フレキシブルギヤ319およびステータギヤ316の歯数は、例えば等しい数に設定されている。また、フレキシブルギヤ319およびドリブンギヤ317の歯数は、例えば互いに異なる数に設定されている。したがって、ウェーブジェネレータ318を回転させても、フレキシブルギヤ319およびステータギヤ316間には差動回転が生じない。一方、ウェーブジェネレータ318を回転させると、フレキシブルギヤ319およびドリブンギヤ317間で互いの歯数差に応じた作動回転が生じる。
伝達比可変システムがONにされているとき(伝達比を変更するとき)に、操舵部材302が操舵されると、操舵部材302の回転が、入力軸308を介してハウジング310に伝達され、さらに、ハウジング310の回転が、ステータギヤ316およびフレキシブルギヤ319を介してドリブンギヤ317に伝達される。その一方で、ECU307により伝達比可変用モータ311が制御されて、操舵角や車速などに応じた回転速度で伝達比可変用モータ311の回転軸315が回転する。これにより、逆入力遮断クラッチ1に対して入力部材2からトルクが入力され(正入力)、入力部材2の回転が複数のトルク伝達部材4を介して出力部材3に伝達される。そして、出力部材3とともにウェーブジェネレータ318が回転して、ドリブンギヤ317の回転が加速または減速される。したがって、伝達比可変用モータ311の回転軸315を回転させることにより、伝達比を変更することができる。
一方、伝達比可変システムがOFFにされているとき(例えば、伝達比可変用モータ311が故障して、伝達比が制御できないとき)に、操舵部材302が操舵されると、操舵部材302の回転が、入力軸308を介してハウジング310に伝達される。これにより、ドリブンギヤ317を除く伝達比可変機構306の構成部品(ハウジング310、伝達比可変用モータ311、逆入力遮断クラッチ1、ステータギヤ316、フレキシブルギヤ319、およびウェーブジェネレータ318)が、同行回転する。しかしながら、このときドリブンギヤ317が回転しないので、ドリブンギヤ317からフレキシブルギヤ319に抵抗が与えられ、この抵抗が、逆入力として出力部材3に伝達される。そのため、出力部材3が外輪5にロックされ、ハウジング310に対するウェーブジェネレータ318の回転が防止される。これにより、伝達比の変更が防止された状態で、操舵部材302から転舵機構305に回転が伝達される。
以上のように本実施形態では、伝達比可変用モータ311の回転軸315の回転を逆入力遮断クラッチ1を介してウェーブジェネレータ318に伝達させることにより、伝達比を変更することができる。また、逆入力のときに、逆入力遮断クラッチ1を作動させて、ハウジング310に対するウェーブジェネレータ318の回転をロックすることにより、伝達比の変更を防止することができる。したがって、例えば、伝達比可変用モータ311が故障して、伝達比が制御できない状態に陥った場合でも、伝達比を一定にしたまま、操舵部材302の回転を転舵機構305に確実に伝達することができる。
また、本実施形態では、伝達比の変更を防止するための機構として、従来のような比較的高価で複雑な構造の電磁ロック機構を設けなくてもよい。そのため、伝達比を固定するときに、従来のようなECUによる電磁ロック機構の制御を行わなくてもよい。また、伝達比の変更を防止するための機構(この実施形態では、逆入力遮断クラッチ1)が、電気部品のない純機械的な構成であるから、伝達比可変機構306の簡素化および低コスト化を図ることができる。また、伝達比可変機構306の簡素化および低コスト化により、車両用操舵装置301の簡素化および低コスト化を図ることができる。
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、上述の第1〜第3実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば上述の第1および第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1、201では、トルク伝達部材4、204が三角柱状である場合について説明したが、トルク伝達部材4、204は、三角柱状に限らず、四角形や五角形などの多角形断面を有する柱状に形成されていてもよい。
また、上述の第1および第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1、201では、各凹部14、214の底面15、215が平坦面である場合について説明したが、これに限らず、例えば逆入力遮断クラッチの中心軸線に対して直交する底面の断面が、逆入力遮断クラッチの径方向内方に凸となる円弧状に形成されていてもよい。
また、上述の第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1において、複数のトルク伝達部材4を中立位置に保持するための複数の弾性部材が設けてられていてもよい。一方、第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ201において、複数の弾性部材206が省略されていてもよい。
また、上述の第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1において、複数のトルク伝達部材4を中立位置に保持するための複数の弾性部材が設けてられていてもよい。一方、第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ201において、複数の弾性部材206が省略されていてもよい。
また、上述の第1実施形態では、逆入力のときに、逆入力の大きさ(トルクの大きさ)に拘らず、出力部材3の回転をロックさせる場合について説明したが、逆入力の大きさが所定値以下の場合には、出力部材3の回転がロックされないように各トルク伝達部材4の形状等を調整して、第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1をトルクリミッターとして用いてもよい。
また、上述の第3実施形態に係る車両用操舵装置301では、歯車装置として波動歯車装置312が用いられている場合について説明したが、歯車装置としては波動歯車装置に限らず、例えば揺動歯車装置などの他の形式の歯車装置を用いてもよい。
また、上述の第3実施形態では、第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1が車両用操舵装置に用いられている場合について説明したが、逆入力遮断クラッチ1、201が用いられる装置としては、車両用操舵装置に限られない。例えば、車両に備えられるシートの位置を調整するシートリフターに、第1および第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1、201が用いられてもよい。
また、上述の第3実施形態では、第1実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1が車両用操舵装置に用いられている場合について説明したが、逆入力遮断クラッチ1、201が用いられる装置としては、車両用操舵装置に限られない。例えば、車両に備えられるシートの位置を調整するシートリフターに、第1および第2実施形態に係る逆入力遮断クラッチ1、201が用いられてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1・・・逆入力遮断クラッチ、2・・・入力部材(保持部材)、3・・・出力部材(内輪)、4・・・トルク伝達部材、4b・・・底部、4c・・・側部、5・・・外輪、10・・・ポケット、11・・・内面(第1の駆動部、一対の第1の傾斜部)、15・・・底面(傾動規制部)、16・・・傾斜面(第2の駆動部、一対の第2の傾斜部)、17・・・角部、201・・・逆入力遮断クラッチ、202・・・入力部材(外輪)、203・・・出力部材(内輪)、204・・・トルク伝達部材、204a・・・頂部、204b・・・底部、206・・・弾性部材(保持部材、第2の駆動部)、214・・・凹部(凹部の一部)、216・・・傾斜面(第1の駆動部、一対の傾斜部)、217・・・角部、219・・・貫通孔(凹部の一部)、301・・・車両用操舵装置、302・・・操舵部材、305・・・転舵機構、306・・・伝達比可変機構、311・・・伝達比可変用モータ、316・・・ステータギヤ(駆動部材)、317・・・ドリブンギヤ(被動部材)、319・・・フレキシブルギヤ(中間部材)、S1、S2・・・収容空間、Z1・・・周方向(回転方向)
Claims (5)
- 相対回転可能な内輪および外輪と、内輪および外輪の間の収容空間に配置された傾動可能なトルク伝達部材と、このトルク伝達部材を上記収容空間に保持する保持部材と、を備えた逆入力遮断クラッチにおいて、
上記外輪、内輪および保持部材の何れか1つにより構成された入力部材と、
残り2つの何れかにより構成された出力部材と、
上記入力部材から当該クラッチにトルクが入力される正入力のときに、上記トルク伝達部材を駆動する第1の駆動部と、
上記出力部材から当該クラッチにトルクが入力される逆入力のときに、上記トルク伝達部材を駆動する第2の駆動部と、を備え、
上記第1の駆動部および上記第2の駆動部の何れか一方が、上記トルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませて、上記トルク伝達部材によって上記内輪および外輪を相対回転不能に連結させ、他方が、上記内輪および外輪へのトルク伝達部材の噛み込みを解除して、上記トルク伝達部材による上記内輪および外輪の連結を解除するようにしてある、逆入力遮断クラッチ。 - 上記入力部材は、保持部材としての環状の保持器であり
上記出力部材は、内輪および外輪の何れか一方であり、
上記トルク伝達部材は、出力部材に対向する底部と、この底部に対して互いに逆向きに傾斜する一対の側部と、を含み、
上記出力部材は、上記トルク伝達部材の底部を沿わせることによりトルク伝達部材の傾動を規制する傾動規制部と、回転方向に関する傾動規制部の両端に設けられ、逆入力のときに、トルク伝達部材の底部の対応する端部としての角部に係合することによりトルク伝達部材を傾動させてトルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませる上記第2の駆動部としての一対の第2の傾斜部と、を含み、
上記入力部材は、トルク伝達部材を回転方向に所定量の遊びを持たせて収容するポケットを含み、
このポケットの内面は、正入力のときに、トルク伝達部材の対応する側部を押圧することにより、トルク伝達部材の底部を上記傾動規制部に押圧してトルク伝達部材の傾動を規制し、上記内輪および外輪への上記トルク伝達部材の噛み込みを解除する上記第1の駆動部としての一対の第1の傾斜部を含む、請求項1記載の逆入力遮断クラッチ。 - 上記内輪および外輪の何れか一方によって入力部材が構成され、他方によって出力部材が構成され、
上記トルク伝達部材は、上記出力部材に係合可能な頂部と、頂部に対向する底部と、を含み
上記保持部材は、上記トルク伝達部材の底部に連結され、トルク伝達部材を中立位置に付勢する弾性部材を含み、
上記入力部材は、上記弾性部材を収容する凹部と、この凹部の入口に設けられ、正入力のときに、回転方向に関するトルク伝達部材の底部の端部としての角部に係合することによりトルク伝達部材を傾動させてトルク伝達部材を上記内輪および外輪に噛み込ませる上記第1の駆動部としての一対の傾斜部と、を含み、
上記中立位置では、上記トルク伝達部材の底部が上記一対の傾斜部から離隔し、
上記弾性部材は、逆入力のときに、その付勢力によってトルク伝達部材を上記中立位置に駆動することにより上記内輪および外輪への上記トルク伝達部材の噛み込みを解除する第2の駆動部として機能する、請求項1記載の逆入力遮断クラッチ。 - ハウジングと同行回転する駆動部材と、被動部材と、駆動部材および被動部材の差動回転を許容するように駆動部材および被動部材を連結する中間部材と、請求項2に記載の逆入力遮断クラッチを介して中間部材を駆動するための伝達比可変用モータとを備え、
逆入力遮断クラッチの外輪は、上記ハウジングと同行回転するようにしてあり、
上記駆動部材の回転角に対する上記被動部材の回転角の比を変更可能な伝達比可変機構。 - 操舵部材、転舵機構、および請求項4記載の伝達比可変機構を備え、
上記伝達比可変機構の上記ハウジングは上記操舵部材と同行回転し、上記被動部材は上記転舵機構に連結されている車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009131216A JP2010276166A (ja) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | 逆入力遮断クラッチ、伝達比可変機構、および車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009131216A JP2010276166A (ja) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | 逆入力遮断クラッチ、伝達比可変機構、および車両用操舵装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010276166A true JP2010276166A (ja) | 2010-12-09 |
Family
ID=43423302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009131216A Pending JP2010276166A (ja) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | 逆入力遮断クラッチ、伝達比可変機構、および車両用操舵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010276166A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012077669A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Ntn株式会社 | 逆入力遮断クラッチ |
WO2012137841A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | 株式会社ニフコ | 双方向クラッチ |
WO2014034763A1 (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 株式会社ミツバ | 動力伝達装置及びクラッチ装置及び駆動装置 |
WO2016080276A1 (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | Ntn株式会社 | 駆動力伝達機構 |
JP2016145634A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-08-12 | Ntn株式会社 | 駆動力伝達機構 |
US20190161122A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-05-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Lock mechanism of actuator |
EP3851694A4 (en) * | 2018-09-12 | 2022-06-01 | NSK Ltd. | ELECTRIC MOTOR FEATURES REVERSE INPUT CUT-OFF CLUTCH |
-
2009
- 2009-05-29 JP JP2009131216A patent/JP2010276166A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012077669A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Ntn株式会社 | 逆入力遮断クラッチ |
WO2012137841A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | 株式会社ニフコ | 双方向クラッチ |
JP2012219910A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Nifco Inc | 双方向クラッチ |
WO2014034763A1 (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 株式会社ミツバ | 動力伝達装置及びクラッチ装置及び駆動装置 |
JP5706591B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2015-04-22 | 株式会社ミツバ | 動力伝達装置及びクラッチ装置及び駆動装置 |
WO2016080276A1 (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | Ntn株式会社 | 駆動力伝達機構 |
JP2016145634A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-08-12 | Ntn株式会社 | 駆動力伝達機構 |
CN107110247A (zh) * | 2014-11-17 | 2017-08-29 | Ntn株式会社 | 驱动力传递机构 |
CN107110247B (zh) * | 2014-11-17 | 2019-05-14 | Ntn株式会社 | 驱动力传递机构 |
US20190161122A1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-05-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Lock mechanism of actuator |
US10858043B2 (en) * | 2017-11-28 | 2020-12-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Lock mechanism of actuator |
EP3851694A4 (en) * | 2018-09-12 | 2022-06-01 | NSK Ltd. | ELECTRIC MOTOR FEATURES REVERSE INPUT CUT-OFF CLUTCH |
US11722035B2 (en) | 2018-09-12 | 2023-08-08 | Nsk Ltd. | Electric motor with reverse input cutoff clutch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010276166A (ja) | 逆入力遮断クラッチ、伝達比可変機構、および車両用操舵装置 | |
US20110230297A1 (en) | Continuously variable transmission | |
US8992376B2 (en) | Power transmission device | |
JP2015227690A (ja) | 無段変速機 | |
US7588259B2 (en) | Reduction gear and vehicular active stabilizer system | |
US8047750B2 (en) | Bearing unit and main spindle device of machine tool provided with bearing unit | |
JP6352015B2 (ja) | 回転伝達装置 | |
JP2713601B2 (ja) | クラッチ | |
JP2010018101A (ja) | ハイブリッド車両の駆動力伝達装置 | |
JP2007211797A (ja) | 逆入力防止クラッチ | |
JP2528631Y2 (ja) | クラッチ装置 | |
JP2009078598A (ja) | ハイブリッド車両の駆動力伝達装置 | |
JP2009078754A (ja) | ハイブリッド車両における駆動力伝達装置の制御方法 | |
JP2007247766A (ja) | 逆入力遮断クラッチ | |
JP5942128B2 (ja) | 回転力伝達装置 | |
JP2005140145A (ja) | ハイブリッド車両の動力伝達装置 | |
JP2635382B2 (ja) | クラッチ | |
WO2016013437A1 (ja) | ギア装置 | |
WO2020262191A1 (ja) | 回転伝達装置、および回転伝達装置の製造方法 | |
JP2008019962A (ja) | 遊星ローラ変速装置 | |
US8052564B2 (en) | Differential gear unit | |
JP2017081395A (ja) | ステアリング装置 | |
JP2009156458A (ja) | ハイブリッド車両の駆動力伝達装置 | |
JPH08200401A (ja) | クラッチ | |
JP2009078751A (ja) | ハイブリッド車両の駆動力伝達装置 |