JP2016075315A - 回転伝達装置、およびステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】係合解除位置にあるローラがミス係合を生じにくい回転伝達装置を提供する。【解決手段】外輪２の内周に設けられた円筒面１３と、内輪３の外周に設けられたカム面１２と、円筒面１３とカム面１２との間に周方向に対向して組み込まれた一対のローラ４ａ，４ｂと、その一対のローラ４ａ，４ｂを付勢するローラ離反ばね１４と、一方のローラ４ａを保持する第１ローラ保持器５ａと、他方のローラ４ｂを保持する第２ローラ保持器５ｂと、ローラ４ａ，４ｂが係合位置と係合解除位置との間で移動するように第１ローラ保持器５ａおよび第２ローラ保持器５ｂを相対移動させる保持器アクチュエータ６とを有する回転伝達装置において、カム面１２は、係合解除位置にあるローラ４ａ，４ｂに接する部分Ｐ２の角度θが、係合位置にあるローラ４ａ，４ｂに接する部分Ｐ１の角度（θ＋β）よりも小さくなるように形成されている。【選択図】図９

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、外部から回転が入力される入力軸と、その入力軸と一体に回転するように入力軸に接続された内輪と、その内輪に対して相対回転可能に支持された外輪と、その外輪と一体に回転するように外輪に接続された出力軸とを有する。

外輪の内周に設けられた円筒面と、内輪の外周に設けられたカム面との間には、周方向に対向する一対のローラと、その一対のローラ間の距離を広げる方向にローラを付勢するローラ離反ばねとが組み込まれている。ここでカム面は、ローラが係合位置にある状態でローラに接する部分と、ローラが係合解除位置にある状態でローラに接する部分とが、同一平面上に形成されている。

また、上記回転伝達装置は、一対のローラのうち一方のローラの位置を前記ローラ離反ばねの付勢力に抗して保持する第１ローラ保持器と、一対のローラのうち他方のローラの位置を前記ローラ離反ばねの付勢力に抗して保持する第２ローラ保持器と、この第１ローラ保持器および第２ローラ保持器を相対移動させる保持器アクチュエータとを有する。

保持器アクチュエータは、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器が軸方向に相対移動したときにその軸方向の相対移動を第１ローラ保持器と第２ローラ保持器の相対回転に変換する運動変換機構と、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器のうちの一方と軸方向に一体に移動するように連結されたアーマチュアと、アーマチュアと軸方向に対向して配置されたロータと、通電によりアーマチュアをロータに吸着させる電磁石とからなる。

そして、この保持器アクチュエータの電磁石への通電を停止しているときは、一対のローラ間の距離が広がる方向に各ローラを付勢するローラ離反ばねの付勢力によって、一対のローラが円筒面とカム面との間に係合し、内輪と外輪の間で回転が伝達する締結状態となる。

一方、保持器アクチュエータの電磁石に通電しているときは、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器とが相対移動することで、ローラ間の距離が狭まる方向に各ローラが移動し、円筒面とカム面の間への各ローラの係合が解除され、内輪と外輪の間での回転の伝達が遮断された空転状態となる。

特開２０１２−１４９７４６号公報

上記回転伝達装置では、内輪と外輪の間での回転の伝達を遮断するとき、一対のローラ間の距離が狭まる方向に各ローラを移動させ、その各ローラが外輪の内周の円筒面から離れることで、空転状態となる。

上記回転伝達装置では、空転状態のときに、上記回転伝達装置に振動が加わると、その振動によってローラが外径側に移動して外輪の内周の円筒面に接触するおそれがあった。また、空転状態のときに、ローラが遠心力によって外径側に移動し、外輪の内周の円筒面に接触するおそれもあった。ローラが外輪の内周の円筒面に接触すると、ローラが円筒面とカム面の間に噛み込んでミス係合する問題が生じる。

この発明が解決しようとする課題は、係合解除位置にあるローラがミス係合を生じにくい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。
外部から回転が入力される入力軸と、
その入力軸と一体に回転するように入力軸に接続された内輪と、
その内輪に対して相対回転可能に支持された外輪と、
その外輪と一体に回転するように外輪に接続された出力軸と、
前記外輪の内周に設けられた円筒面と、
その円筒面との間に周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間を形成するように前記内輪の外周に設けられたカム面と、
前記円筒面とカム面との間に周方向に対向して組み込まれた一対のローラと、
その一対のローラ間の距離を広げる方向にローラを付勢するローラ離反ばねと、
前記一対のローラのうち一方のローラの位置を前記ローラ離反ばねの付勢力に抗して保持する第１ローラ保持器と、
前記一対のローラのうち他方のローラの位置を前記ローラ離反ばねの付勢力に抗して保持する第２ローラ保持器と、
前記一対のローラが前記円筒面と前記カム面の間に係合する係合位置と、前記一対のローラが前記円筒面と前記カム面の間への係合を解除する係合解除位置との間で前記一対のローラが移動するように前記第１ローラ保持器および第２ローラ保持器を相対移動させる保持器アクチュエータとを有する回転伝達装置において、
前記カム面は、前記一対のローラの中心同士を結ぶ基準線の方向に対して、前記ローラが係合解除位置にある状態でローラに接する部分のなす角度が、前記ローラが係合位置にある状態でローラに接する部分のなす角度よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする回転伝達装置。

このようにすると、ローラが係合位置にある状態でローラに接するカム面の部分と、ローラが係合解除位置にある状態でローラに接するカム面の部分とが同一平面上にあるようにカム面を形成した場合と比較して、ローラが係合位置にある状態でローラに接するカム面の部分の角度を適切な大きさに維持しつつ、ローラが係合解除位置にある状態でのローラから外輪の内周の円筒面までの隙間を大きく設定することができる。そのため、ローラが係合解除位置にある状態で振動や遠心力がローラに作用してもローラが外輪の内周の円筒面に接触しにくく、ローラのミス係合を防止することができる。

前記カム面は、前記ローラが係合位置にある状態でローラに接する部分と、前記ローラが係合解除位置にある状態でローラに接する部分とがいずれも平面とされたものを採用することができる。

このようにすると、ローラが係合位置にある状態でローラに接するカム面の部分と、ローラが係合解除位置にある状態でローラに接するカム面の部分とを精度良く加工することができる。

前記カム面は、前記一対のローラが係合解除位置にある状態で一方のローラに接する部分と他方のローラに接する部分とがいずれも平面とされ、その２つの平面が同一平面上にあるものを採用することができる。

このようにすると、ローラが係合解除位置にある状態でのローラから外輪の内周の円筒面までの隙間を、より効果的に大きく設定することが可能となる。

前記カム面は、前記ローラが係合位置にある状態でローラに接する部分が平面とされ、前記ローラが係合解除位置にある状態でローラに接する部分が前記平面に滑らかに接続する外径側に向けて凸の円弧面とされたものを採用してもよい。

このようにすると、ローラが係合位置にある状態でローラに接触する部分の加工精度を確保するとともに、係合位置と係合解除位置の間でのローラの移動を円滑なものとすることが可能となる。

前記保持器アクチュエータとしては、
前記第１ローラ保持器と第２ローラ保持器が軸方向に相対移動したときにその軸方向の相対移動を前記第１ローラ保持器と第２ローラ保持器の相対回転に変換する運動変換機構と、
前記第１ローラ保持器と前記第２ローラ保持器のうちの一方と軸方向に一体に移動するように連結されたアーマチュアと、
前記アーマチュアと軸方向に対向して配置されたロータと、
通電によりアーマチュアをロータに吸着させる電磁石とからなるものを採用することができる。

また、この発明では、上記の回転伝達装置を用いた車両用操舵装置として、以下の構成のものを提供する。
ステアリングホイールと、
そのステアリングホイールの操舵角に応じて左右一対の車輪の向きが変わるように前記一対の車輪を動かす転舵アクチュエータと、
正常時は前記ステアリングホイールと前記転舵アクチュエータの間で回転の伝達を遮断し、異常時は前記ステアリングホイールと前記転舵アクチュエータの間で回転を伝達する上記回転伝達装置とを有するステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置。

この発明の回転伝達装置は、ローラが係合位置にある状態でローラに接するカム面の部分と、ローラが係合解除位置にある状態でローラに接するカム面の部分とが同一平面上にあるようにカム面を形成した場合と比較して、ローラが係合位置にある状態でローラに接するカム面の部分の角度を適切な大きさに維持しつつ、ローラが係合解除位置にある状態でのローラから外輪の内周の円筒面までの隙間を大きく設定することができる。そのため、ローラが係合解除位置にある状態で振動や遠心力がローラに作用してもローラが外輪の内周の円筒面に接触しにくく、ローラのミス係合を防止することができる。

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の第１ローラ保持器および第２ローラ保持器の近傍の拡大図 図１のIII−III線に沿った断面図 図３の一対のローラの近傍を拡大して示す断面図 図１のV−V線に沿った断面図 図５のVI−VI線に沿った断面図 図１のVII−VII線に沿った断面図 （ａ）は図７のVIII−VIII線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）に示すボールがカム溝に沿って転がることで第１ローラ保持器と第２ローラ保持器が相対回転した状態を示す断面図 図４に示すローラが係合位置から係合解除位置に移動した状態を示す図 従来の回転伝達装置の一対のローラが係合解除位置にある状態を示す図 図４に示すカム面の変形例を示す図であり、一対のローラが係合位置にある状態を示す図 図１１に示すローラが係合位置から係合解除位置に移動した状態を示す図 図４に示すカム面の他の変形例を示す図 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の例を示す概略図

図１に、この発明の実施形態にかかる回転伝達装置１を示す。この回転伝達装置１は、外輪２と、外輪２の内側に配置された内輪３と、外輪２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４ａ，４ｂと、これらのローラ４ａ，４ｂをそれぞれ保持する第１ローラ保持器５ａおよび第２ローラ保持器５ｂと、この第１ローラ保持器５ａおよび第２ローラ保持器５ｂを相対移動させる保持器アクチュエータ６とを有する。内輪３には入力軸７が接続され、外輪２には出力軸８が接続されている。入力軸７と出力軸８は同軸上に配置されている。

入力軸７は、外部から回転が入力される軸である。入力軸７と内輪３は、両者が一体に回転するように継ぎ目のない一体の部材として形成されている。入力軸７と内輪３は、別部材として形成し、その両者をセレーション嵌合等で接続してもよい。

出力軸８と外輪２も、両者が一体に回転するように継ぎ目のない一体の部材として形成されている。出力軸８と外輪２は、別部材として形成し、その両者をセレーション嵌合等で接続してもよい。外輪２と内輪３の間には、外輪２を内輪３に対して相対回転可能に支持する転がり軸受９が組み込まれている。回転伝達装置１の構成部材を収容する筒状のハウジング１０の出力軸８側の端部には、出力軸８を回転可能に支持する転がり軸受１１が組み込まれている。

図２、図３に示すように、内輪３の外周には、周方向に間隔をおいて複数のカム面１２が設けられている。各カム面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２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。

図４に示すように、カム面１２と円筒面１３の間には、ローラ離反ばね１４を間に挟んで周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂが組み込まれている。この一対のローラ４ａ，４ｂのうち正転方向の前側のローラ４ａ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４ｂは後方カム面１２ｂと円筒面１３の間に組み込まれている。各ローラ４ａ，４ｂは、一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離が広がる方向にローラ離反ばね１４で付勢されている。

カム面１２と円筒面１３の間には、周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間が形成されている。すなわち、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４ａ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４ｂ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。

後方カム面１２ｂは、軸方向に延びる稜線Ｒを介して隣接する２つの平面部分Ｐ_１，Ｐ_２で構成されている。２つの平面部分Ｐ_１，Ｐ_２は、ローラ離反ばね１４から遠い側の平面部分Ｐ_１と、ローラ離反ばね１４に近い側の平面部分Ｐ_２とからなる。平面部分Ｐ_１と平面部分Ｐ_２は稜線Ｒの位置で角度β（＞０）をもって交差している。ローラ離反ばね１４から遠い側の平面部分Ｐ_１は、図４に示すように、ローラ４ｂが係合位置にある状態でローラ４ｂに接する。ローラ離反ばね１４に近い側の平面部分Ｐ_２は、図９に示すように、ローラ４ｂが係合解除位置にある状態でローラ４ｂに接する。図９に示すように、ローラ離反ばね１４に近い側の平面部分Ｐ_２が一対のローラ４ａ，４ｂの中心同士を結ぶ基準線Ｌの方向（図では、ばね支持面２３の方向）に対してなす角度θは、図４に示すように、ローラ離反ばね１４から遠い側の平面部分Ｐ_１が基準線Ｌの方向（ばね支持面２３の方向）に対してなす角度（θ＋β）よりも小さい。前方カム面１２ａは、後方カム面１２ｂと左右対称の同一構成である。

各ローラ４ａ，４ｂは、図４に示すように、円筒面１３とカム面１２の間に係合する係合位置と、図９に示すように、円筒面１３とカム面１２の間への係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能とされている。

第１ローラ保持器５ａは、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂのうち一方のローラ４ａの位置をローラ離反ばね１４の付勢力に抗して保持し、第２ローラ保持器５ｂは、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂのうち他方のローラ４ｂの位置をローラ離反ばね１４の付勢力に抗して保持している。

図２、図３に示すように、第１ローラ保持器５ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数の第１柱部１５ａと、これらの第１柱部１５ａの端部同士を連結する環状の第１フランジ部１６ａとを有する。同様に、第２ローラ保持器５ｂも、周方向に間隔をおいて配置された複数の第２柱部１５ｂと、これらの第２柱部１５ｂの端部同士を連結する環状の第２フランジ部１６ｂとを有する。

図４に示すように、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂは、一対のローラ４ａ，４ｂを間に挟んで周方向に対向している。すなわち、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂは、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂを周方向の両側から挟み込むように、外輪２の内周と内輪３の外周の間に挿入されている。

図２に示すように、第１フランジ部１６ａと第２フランジ部１６ｂは、第２フランジ部１６ｂが第１フランジ部１６ａよりも内輪３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フランジ部１６ｂには、第１ローラ保持器５ａの第１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（図７参照）。

第１フランジ部１６ａの内周と第２フランジ部１６ｂの内周は、入力軸７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。第１フランジ部１６ａは、スラスト軸受１９を介して、入力軸７の外周に固定された環状の支持部材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。内輪３の側面には、ばねホルダ２１が固定されている。

図５、図６に示すように、ばねホルダ２１は、ローラ離反ばね１４を保持するばね保持部２２を周方向に間隔をおいて複数有する。各ばね保持部２２は、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂの間に配置されている。ばね保持部２２は、内輪３に対する相対位置が変化しないように内輪３に取り付けられている。

図４、図６に示すように、ばね保持部２２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２３に対して半径方向に対向するように形成されている。ばね支持面２３は、一対のローラ４ａ，４ｂの中心同士を結ぶ基準線Ｌ（図４参照）の方向と平行な平面である。ばね保持部２２のばね支持面２３に対する対向面には、ローラ離反ばね１４を収容する凹部２４が形成されている。ローラ離反ばね１４は圧縮コイルばねである。このばね保持部２２は、ローラ離反ばね１４の移動を凹部２４で規制することにより、ローラ離反ばね１４が外輪２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、保持器アクチュエータ６は、第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂが軸方向に相対移動したときにその軸方向の相対移動を第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂの相対回転に変換する運動変換機構２６と、第２ローラ保持器５ｂに連結されたアーマチュア２７と、アーマチュア２７と軸方向に対向して配置されたロータ２８と、通電によりアーマチュア２７をロータ２８に吸着させる電磁石２９とを有する。

図２に示すように、アーマチュア２７は、環状の円盤部３０と、円盤部３０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３１とを有する。アーマチュア２７の円筒部３１は、第２ローラ保持器５ｂの外側連結環の外周に締め代をもって嵌合しており、この嵌合によってアーマチュア２７は、第２ローラ保持器５ｂと軸方向に一体に移動するように第２ローラ保持器５ｂに連結されている。また、アーマチュア２７は、入力軸７の外周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２７は、軸方向に離れた２箇所（すなわちアーマチュア２７の内周と、第２ローラ保持器５ｂの内周）で支持することにより、アーマチュア２７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２８は、アーマチュア２７と電磁石２９の間に配置されている。また、ロータ２８は、締め代をもって入力軸７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７の外周で支持されている。ロータ２８およびアーマチュア２７は強磁性を有する金属で形成されている。

図１に示すように、電磁石２９は、フィールドコア３２と、フィールドコア３２に巻回されたソレノイドコイル３３とを有する。フィールドコア３２は、ハウジング１０の入力軸７側の端部に挿入されて、止め輪３４で抜け止めされている。フィールドコア３２には、入力軸７を回転可能に支持する転がり軸受３５が取り付けられている。この電磁石２９は、ソレノイドコイル３３に通電することにより、フィールドコア３２とロータ２８とアーマチュア２７を通る磁路を形成し、アーマチュア２７をロータ２８に吸着させる。

図７および図８（ａ）、（ｂ）に示すように、運動変換機構２６は、第１フランジ部１６ａの第２フランジ部１６ｂに対する対向面に設けられた第１カム溝３６ａと、第２フランジ部１６ｂの第１フランジ部１６ａに対する対向面に設けられた第２カム溝３６ｂと、第１カム溝３６ａと第２カム溝３６ｂの間に組み込まれたボール３７とからなる。第１カム溝３６ａと第２カム溝３６ｂは、それぞれ周方向に延びるように形成されている。また、第１カム溝３６ａは、ボール３７との接触位置から周方向の一方向に向かって次第に深くなるように傾斜した溝底をもつ形状とされ、第２カム溝３６ｂも、ボール３７との接触位置から周方向の他方向に向かって次第に深くなるように傾斜した溝底をもつ形状とされている。ボール３７は第１カム溝３６ａの溝底と第２カム溝３６ｂの溝底との間に挟まれるように配置されている。

この運動変換機構２６は、第２フランジ部１６ｂが第１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３７が各カム溝３６ａ，３６ｂに沿って転がることにより、第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂが相対回転し、その結果、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂとが一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離を狭める方向に移動するように動作する。

上記の回転伝達装置１の動作例を説明する。

図１に示すように、電磁石２９への通電を停止しているとき、この回転伝達装置１は、外輪２と内輪３の間で回転が伝達する締結状態となる。すなわち、電磁石２９への通電を停止しているとき、アーマチュア２７は、ローラ離反ばね１４の力によってロータ２８から離反した状態となっている。また、このとき、図４に示すように、一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離が広がる方向に各ローラ４ａ，４ｂを押圧するローラ離反ばね１４の力によって、正転方向の前側のローラ４ａは、外輪２の内周の円筒面１３と内輪３の外周の前方カム面１２ａとの間に係合待機し、かつ、正転方向の後側のローラ４ｂは、外輪２の内周の円筒面１３と内輪３の外周の後方カム面１２ｂとの間に係合待機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、正転方向の後側のローラ４ｂが円筒面１３と後方カム面１２ｂの間に係合し、そのローラ４ｂを介して内輪３から外輪２に回転が伝達する。また、内輪３が逆転方向に回転すると、正転方向の前側のローラ４ａが円筒面１３と前方カム面１２ａの間に係合し、そのローラ４ａを介して内輪３から外輪２に回転が伝達する。

一方、図１の電磁石２９に通電しているとき、この回転伝達装置１は、外輪２と内輪３の間での回転の伝達が遮断される空転状態となる。すなわち、電磁石２９に通電すると、アーマチュア２７はロータ２８に吸着され、このアーマチュア２７の動作に連動して、第２フランジ部１６ｂが第１フランジ部１６ａに向かって軸方向に移動する。このとき、運動変換機構２６のボール３７がカム溝３６ａ，３６ｂに沿って転がることにより、第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂとが相対回転する。そして、この第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂの相対回転により、図９に示すように、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂとが一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離が狭まる方向に各ローラ４ａ，４ｂを押圧し、その結果、正転方向の前側のローラ４ａの係合待機状態（正転方向の前側のローラ４ａ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４ａ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４ｂの係合待機状態（正転方向の後側のローラ４ｂ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４ｂ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２に伝達せず、内輪３は空転する。

ところで、図９に示す空転状態において、回転伝達装置１に振動が加わると、その振動によってローラ４ａ，４ｂが外径側に移動して外輪２の内周の円筒面１３に接触したり、ローラ４ａ，４ｂに作用する遠心力によってローラ４ａ，４ｂが外径側に移動して外輪２の内周の円筒面１３に接触したりする可能性がある。そして、ローラ４ａ，４ｂが外輪２の内周の円筒面１３に接触すると、ローラ４ａ，４ｂが円筒面１３とカム面１２の間に噛み込んでミス係合する問題が生じる。

このような問題に対応して、この回転伝達装置１では、一対のローラ４ａ，４ｂの中心同士を結ぶ基準線Ｌの方向に対して、図９に示すようにローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態でローラ４ａ，４ｂに接する平面部分Ｐ_２のなす角度θが、図４に示すようにローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態でローラ４ａ，４ｂに接する平面部分Ｐ_１のなす角度（θ＋β）よりも小さくなるように形成している。これにより、図１０に示すように、係合位置にあるローラ４ａ，４ｂに接する平面部分Ｐ_１と係合解除位置にあるローラ４ａ，４ｂに接する平面部分Ｐ_２とが同一平面上にある場合と比較して、図９に示すように、係合位置にあるローラ４ａ，４ｂに接する平面部分Ｐ_１の角度（θ＋β）を適切な大きさに維持しつつ、係合解除位置にあるローラ４ａ，４ｂから外輪２の内周の円筒面１３までの隙間Ｔを大きく設定することが可能となっている。すなわち、一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離が狭まる方向に第１柱部１５ａおよび第２柱部１５ｂが移動してカム面１２と円筒面１３の間へのローラ４ａ，４ｂの係合が解除されたときに、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂの距離Ｄが同じであっても、ローラ４ａ，４ｂから外輪２の内周の円筒面１３までの隙間Ｔを大きく設定することができる（図９に示す隙間Ｔと図１０に示す隙間Ｔ’の間にＴ＞Ｔ’の関係が成立している）。そのため、図９に示すように、ローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態で振動や遠心力がローラ４ａ，４ｂに作用してもローラ４ａ，４ｂが外輪２の内周の円筒面１３に接触しにくく、ローラ４ａ，４ｂのミス係合を防止することができる。

また、この回転伝達装置１は、ローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態でローラ４ａ，４ｂに接するカム面１２の部分Ｐ_１と、ローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態でローラ４ａ，４ｂに接するカム面の部分Ｐ_２とがいずれも平面とされているので、その両部分Ｐ_１，Ｐ_２を精度良く加工することが可能である。

図１１および図１２に、上記実施形態のカム面１２の変形例を示す。前方カム面１２ａは、一対のローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態でローラ４ａに接する平面部分Ｐ_１と、一対のローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態でローラ４ａに接する平面部分Ｐ_２とからなる。後方カム面１２ｂも、一対のローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態でローラ４ｂに接する平面部分Ｐ_１と、一対のローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態でローラ４ｂに接する平面部分Ｐ_２とからなる。ここで、前方カム面１２ａの平面部分Ｐ_２と後方カム面１２ｂの平面部分Ｐ_２は同一平面上に配置されている。このようにすると、ローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態でのローラ４ａ，４ｂから外輪２の内周の円筒面１３までの隙間を、より効果的に大きく設定することが可能となる。なお、図１１の２点鎖線は、従来の回転伝達装置の内輪３の形状を示している。

図１３に、上記実施形態のカム面１２の他の変形例を示す。前方カム面１２ａは、一対のローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態でローラ４ａに接する平面部分Ｐ_１と、一対のローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態でローラ４ａに接する円弧面部分Ｐ_３とからなる。円弧面部分Ｐ_３は、外径側に向けて凸の断面円弧状に形成され、平面部分Ｐ_１と滑らかに連続している。後方カム面１２ｂも、前方カム面１２ａと同様、一対のローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態でローラ４ｂに接する平面部分Ｐ_１と、一対のローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態でローラ４ｂに接する円弧面部分Ｐ_３とからなる。このようにすると、ローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態でローラ４ａ，４ｂに接触する部分Ｐ_１の加工精度を確保するとともに、係合位置と係合解除位置の間でのローラ４ａ，４ｂの移動を円滑なものとすることが可能となる。

上述の回転伝達装置１は、例えば、図１４に示す車両用操舵装置に使用される。こ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４０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４１を転舵するステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置である。

この車両用操舵装置は、ステアリングホイール４０と、そのステアリングホイール４０の操舵角に応じて左右一対の車輪４１の向きが変わるように一対の車輪４１を動かす転舵アクチュエータ４２と、ステアリングホイール４０と転舵アクチュエータ４２の間の回転伝達経路の途中に組み込まれた回転伝達装置１とを有する。回転伝達装置１は、正常時はステアリングホイール４０と転舵アクチュエータ４２の間で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４０と転舵アクチュエータ４２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４０には、車両の挙動に応じてステアリングホイール４０に操舵反力を与える反力アクチュエータ４３が接続されている。

回転伝達装置１は、入力軸７が軸継手４４を介してステアリングホイール４０側のシャフト４５に接続されるとともに、出力軸８が軸継手４６を介して転舵アクチュエータ４２側のシャフト４７に接続されている。

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 回転伝達装置
２ 外輪
３ 内輪
４ａ，４ｂ ローラ
５ａ 第１ローラ保持器
５ｂ 第２ローラ保持器
６ 保持器アクチュエータ
７ 入力軸
８ 出力軸
１２ カム面
１３ 円筒面
１４ ローラ離反ばね
２６ 運動変換機構
２７ アーマチュア
２８ ロータ
２９ 電磁石
４０ ステアリングホイール
４１ 車輪
４２ 転舵アクチュエータ
Ｌ 基準線
Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３ カム面の部分

Claims (6)

1. 外部から回転が入力される入力軸（７）と、
   その入力軸（７）と一体に回転するように入力軸（７）に接続された内輪（３）と、
   その内輪（３）に対して相対回転可能に支持された外輪（２）と、
   その外輪（２）と一体に回転するように外輪（２）に接続された出力軸（８）と、
   前記外輪（２）の内周に設けられた円筒面（１３）と、
   その円筒面（１３）との間に周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間を形成するように前記内輪（３）の外周に設けられたカム面（１２）と、
   前記円筒面（１３）とカム面（１２）との間に周方向に対向して組み込まれた一対のローラ（４ａ，４ｂ）と、
   その一対のローラ（４ａ，４ｂ）間の距離を広げる方向にローラ（４ａ，４ｂ）を付勢するローラ離反ばね（１４）と、
   前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）のうち一方のローラ（４ａ）の位置を前記ローラ離反ばね（１４）の付勢力に抗して保持する第１ローラ保持器（５ａ）と、
   前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）のうち他方のローラ（４ｂ）の位置を前記ローラ離反ばね（１４）の付勢力に抗して保持する第２ローラ保持器（５ｂ）と、
   前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）が前記円筒面（１３）と前記カム面（１２）の間に係合する係合位置と、前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）が前記円筒面（１３）と前記カム面（１２）の間への係合を解除する係合解除位置との間で前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）が移動するように前記第１ローラ保持器（５ａ）および第２ローラ保持器（５ｂ）を相対移動させる保持器アクチュエータ（６）とを有する回転伝達装置において、
   前記カム面（１２）は、前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）の中心同士を結ぶ基準線（Ｌ）の方向に対して、前記ローラ（４ａ，４ｂ）が係合解除位置にある状態でローラ（４ａ，４ｂ）に接する部分（Ｐ_２）のなす角度（θ）が、前記ローラ（４ａ，４ｂ）が係合位置にある状態でローラ（４ａ，４ｂ）に接する部分（Ｐ_１）のなす角度（θ＋β）よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする回転伝達装置。
2. 前記カム面（１２）は、前記ローラ（４ａ，４ｂ）が係合位置にある状態でローラ（４ａ，４ｂ）に接する部分（Ｐ_１）と、前記ローラ（４ａ，４ｂ）が係合解除位置にある状態でローラ（４ａ，４ｂ）に接する部分（Ｐ_２）とがいずれも平面とされている請求項１に記載の回転伝達装置。
3. 前記カム面（１２）は、前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）が係合解除位置にある状態で一方のローラ（４ａ）に接する部分（Ｐ_２）と他方のローラ（４ｂ）に接する部分（Ｐ_２）とがいずれも平面とされ、その２つの平面が同一平面上にある請求項１または２に記載の回転伝達装置。
4. 前記カム面（１２）は、前記ローラ（４ａ，４ｂ）が係合位置にある状態でローラ（４ａ，４ｂ）に接する部分（Ｐ_１）が平面とされ、前記ローラ（４ａ，４ｂ）が係合解除位置にある状態でローラ（４ａ，４ｂ）に接する部分（Ｐ_３）が前記平面に滑らかに接続する外径側に向けて凸の円弧面とされている請求項１に記載の回転伝達装置。
5. 前記保持器アクチュエータ（６）は、
   前記第１ローラ保持器（５ａ）と第２ローラ保持器（５ｂ）が軸方向に相対移動したときにその軸方向の相対移動を前記第１ローラ保持器（５ａ）と第２ローラ保持器（５ｂ）の相対回転に変換する運動変換機構（２６）と、
   前記第１ローラ保持器（５ａ）と前記第２ローラ保持器（５ｂ）のうちの一方と軸方向に一体に移動するように連結されたアーマチュア（２７）と、
   前記アーマチュア（２７）と軸方向に対向して配置されたロータ（２８）と、
   通電によりアーマチュア（２７）をロータ（２８）に吸着させる電磁石（２９）とからなる請求項１から４のいずれかに記載の回転伝達装置。
6. ステアリングホイール（４０）と、
   そのステアリングホイール（４０）の操舵角に応じて左右一対の車輪（４１）の向きが変わるように前記一対の車輪（４１）を動かす転舵アクチュエータ（４２）と、
   正常時は前記ステアリングホイール（４０）と前記転舵アクチュエータ（４２）の間で回転の伝達を遮断し、異常時は前記ステアリングホイール（４０）と前記転舵アクチュエータ（４２）の間で回転を伝達する回転伝達装置（１）とを有するステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置において、
   前記回転伝達装置（１）として請求項１から５のいずれかに記載の回転伝達装置を用いたことを特徴とするステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置。

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