JP2017001648A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ機構を周辺部材と干渉することなく搭載できるステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置１は、操舵部材が連結された操舵軸１０と、操舵軸１０に一体回転可能に取り付けられたウォームホイール１４と、ウォームホイール１４を収容するハウジングＨと、操舵軸１０に同軸かつ相対回転可能に設けられ、転舵機構に連結された出力軸１６と、操舵軸１０と出力軸１６との間の動力伝達を断続するクラッチ機構１５とを含む。クラッチ機構１５は、ハウジングＨの内部空間Ｓに収容配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

操舵部材と転舵機構との機械的な連結をなくし、ステアリングホイールの操舵角を角度センサによって検出するとともに、そのセンサ出力に応じて制御される転舵用アクチュエータの駆動力を転舵機構に伝達するようにしたステアバイワイヤシステムが提案されている（たとえば下記特許文献１参照）。
一方、ステアバイワイヤシステムを搭載する場合には、転舵用アクチュエータ等に不具合が発生した場合であっても転舵輪の転舵を実行できるように、対策を講じる必要がある。

そのような対策を講じたステアリング装置として、下記特許文献２，３には、操舵部材と転舵機構とを電磁クラッチ機構を介して連結し、正常運転中には、操舵部材と転舵機構との機械的な連結を解除し、異常発生時には、操舵部材と転舵機構とを機械的に連結する構成が開示されている。

特開２０１３−１３２９５０号公報 特許４９２７６０８号公報 特許４３４７１００号公報

ステアリング装置にクラッチ機構（電磁クラッチ）を搭載する場合、たとえば、インターミディエイトシャフトと、ステアリングコラムとの間にクラッチ機構を介装することが考えられる。
しかしながら、この場合、クラッチ機構が周辺部材と干渉するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、クラッチ機構を周辺部材と干渉することなく搭載できるステアリング装置を提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、操舵部材（３）の回転を伝達する操舵軸（１０）と、前記転舵輪を転舵する転舵機構（Ａ）と、前記操舵軸の少なくとも一部を収容する内部空間を有するハウジング（Ｈ）と、前記操舵軸に相対回転可能に設けられ、前記転舵機構に連結された出力軸（１６）と、前記操舵軸と前記出力軸とを連結／連結解除可能に設けられた機構部（５１）と、前記機構部が前記操舵軸と前記出力軸とを連結／連結解除するための駆動力を生じさせる駆動力発生部（５３，２５３，３５３）とを有し、前記操舵軸と前記出力軸との間の動力伝達を断続するクラッチ機構（１５，２１５，３１５）とを含み、前記クラッチ機構は、前記ハウジングの内部空間（Ｓ）に収容配置されている、ステアリング装置（１，２０１，３０１）を提供する。

なお、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２に記載の発明は、前記操舵軸へ少なくとも回転やトルクを伝達する、あるいは前記操舵軸受から少なくとも回転やトルクを伝達される伝達機構（１２）を含み、前記ハウジングは前記伝達機構を前記内部空間に収容する、請求項１に記載のステアリング装置である。

請求項３に記載の発明は、前記操舵軸に一体回転可能に取り付けられた歯車（１４）を有し、前記ハウジングは少なくとも前記歯車を収容する、請求項１に記載のステアリング装置である。
請求項４に記載の発明は、当該内部空間において、前記駆動力発生部は、前記機構部に対し、周方向外方に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリング装置である。

請求項５に記載の発明は、前記機構部は、ツーウェイクラッチ（１０６，３０６）を含み、前記ツーウェイクラッチは、前記操舵軸および前記出力軸の一方に同軸に連結された内輪（１０４，３０４）と、前記操舵軸および前記出力軸の他方に同軸に連結され、前記内輪に相対回転可能に設けられた外輪（１０５，３０５）と、前記内輪の外周と前記外輪の内周とによって形成されるくさび空間（１２９）に、前記内輪の周方向に並んで配置されるローラ対（１２３）と、前記操舵軸回りに相対回転可能に設けられ、互いに反対向きの所定の方向に移動されることにより、前記ローラ対を互いに接近する方向に押圧する一対の押圧部材（１３１，１３２）とを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置である。

請求項６に記載の発明は、前記クラッチ機構は、前記駆動力発生部からの駆動力を受けて前記機構部を作動させるための作動部材（５５，２５５，３５５）をさらに有し、前記作動部材は、前記操舵軸の軸方向に沿って移動可能に設けられ、当該軸方向への移動により、前記一対の押圧部材を互いに反対方向に移動させる、請求項５に記載のステアリング装置である。

請求項７に記載の発明は、前記一対の押圧部材は、第１および第２の押圧部材（１３１,１３２）を含み、前記作動部材は、前記第１の押圧部材に摺接する第１の摺接面（１５３）と、前記第２の押圧部材に摺接する第２の摺接面（１５４）とを含み、前記第１および第２の摺接面は、前記操舵軸の所定の軸方向（Ｘ１，Ｘ２）に向かうに従って周方向の両側に互いに離れる部分を含むように設けられている、請求項６に記載のステアリング装置である。

請求項８に記載の発明は、前記伝達機構が減速機であり、前記回転部材が歯車であり、前記内輪が前記操舵軸に連結されており、前記外輪は、前記出力軸に連結されている、請求項５〜７のいずれか一項に記載のステアリング装置である。
請求項９に記載の発明は、前記伝達機構が減速機であり、かつ前記操舵軸に一体回転可能に取り付けられた歯車をさらに有し、前記内輪が前記出力軸に連結されており、かつ前記外輪が前記操舵軸に連結されており、前記外輪は、前記歯車に固定されている、請求項５〜７のいずれか一項に記載のステアリング装置である。

請求項１０に記載の発明は、前記機構部は、摩擦クラッチ（６０２）を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記機構部は、噛み合いクラッチ（６０３）を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置である。
請求項１２に記載の発明は、前記駆動力発生部は、コイル（５６ａ，２５６ａ，３５６ａ）への通電により生じる電磁力を利用して前記機構部を駆動する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のステアリング装置である。

請求項１３に記載の発明は、前記駆動力発生部は、油圧を用いて前記機構部を駆動する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のステアリング装置である。
請求項１４は、前記機構部の内部を封止するシール部材（８０）を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のステアリング装置である。

請求項１によれば、クラッチ機構がハウジングの内部空間に収容配置されている。ハウジングの内部にクラッチ機構を収容配置するので、クラッチ機構が周辺部材と干渉することを回避できる。ゆえに、周辺部材と干渉することなくクラッチ機構を設けることができるステアリング装置を提供できる。
請求項２によれば、クラッチ機構がハウジングの内部空間に収容配置されている。ハウジングの内部にクラッチ機構を収容配置するので、クラッチ機構が周辺部材と干渉することを回避できる。ゆえに、周辺部材と干渉することなくクラッチ機構を設けることができるステアリング装置を提供できる。

請求項３によれば、クラッチ機構がハウジングの内部空間に収容配置されている。ハウジングの内部にクラッチ機構を収容配置するので、クラッチ機構が周辺部材と干渉することを回避できる。ゆえに、周辺部材と干渉することなくクラッチ機構を設けることができるステアリング装置を提供できる。
請求項４によれば、内部空間において、駆動力発生部は、機構部に対し、周方向外方に配置されている。すなわち、駆動力発生部および機構部が、操舵軸の軸方向に関し並列に配置されている。そのため、駆動力発生部および機構部を、操舵軸の軸方向に関し直列に配置する場合と比較して、クラッチ機構を、操舵軸の軸方向に大型化させることなく、ハウジング内に収容できる。これにより、ステアリング装置の大型化を抑制できる。

請求項５によれば、このツーウェイクラッチでは、ローラ対が内輪および外輪の双方に係合する状態で接続状態になる。この接続状態から、一対の押圧部材を互いに反対向きの所定の方向に移動することにより、ローラ対が互いに接近する方向に移動させられる。この場合、内輪および外輪の少なくとも一方に対するローラ対の係合が外れる。その結果、ツーウェイクラッチが切断状態になる。これにより、操舵軸と出力軸とを連結／連結解除する機構部を、ツーウェイクラッチによって実現できる。

請求項６によれば、作動部材の、操舵軸の軸方向への移動に伴い、一対の押圧部材が互いに反対方向に移動する。そのため、作動部材を操舵軸の軸方向のいずれかに移動させることにより、ローラ対を互いに接近する方向に移動させることができる。これにより、ツーウェイクラッチを、接続状態と切断状態との間で良好に切り換えることができる。
請求項７によれば、第１および第２の摺接面は、所定の軸方向に向かうに従って周方向の両側に互いに離れるように設けられている。そのため、作動部材を、操舵軸の所定の軸方向とは反対側へ移動させることにより、第１および第２の押圧部材を互いに反対向きの所定の方向に移動させることができる。

請求項８によれば、内輪の操舵軸への連結、および外輪の出力軸への連結を実現できる。
請求項９によれば、外輪が歯車に固定されている。これにより、外輪の操舵軸への連結を実現できる。
請求項１０によれば、機構部が摩擦クラッチを含むので、操舵軸と出力軸との間で動力伝達を断続する構成を、簡単な構成で実現できる。

請求項１１によれば、機構部が噛み合いクラッチを含むので、操舵軸と出力軸との間で動力伝達を断続する構成を、簡単な構成で実現できる。
請求項１２によれば、駆動力発生部は、コイルへの通電により生じる電磁力を利用して機構部を駆動する。これにより、駆動力発生部を簡単な構成で実現できる。
請求項１３によれば、駆動力発生部は、油圧を用いて前記機構部を駆動する。そのため、ハウジング内の周辺部材に対する電磁場の影響を回避しながら、機構部を駆動することができる。

請求項１４によれば、機構部の内部に封入された潤滑剤の、当該内部からの流出が防止される。これにより、当該潤滑剤がハウジング内の他の部材に影響を及ぼすことを防止できる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るステアリング装置の概略構成を示す図である。 図２は、図１に示すハウジングの断面図である。 図３は、図２の切断面線III−IIIから見た断面図である 図４は、図３に示すツーウェイクラッチの斜視図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、図４に示す作動部材を説明するための図である。 図６Ａおよび図６Ｂは、前記作動部材のくさび部材の斜視図である。 図７は、前記ツーウェイクラッチの締結状態における、前記作動部材と、第１および第２の押圧部材との間の位置関係を示す図である。 図８は、前記ツーウェイクラッチの解放状態における、当該ツーウェイクラッチの断面図である。 図９は、前記ツーウェイクラッチの解放状態における、前記作動部材と、第１および第２の押圧部材との間の位置関係を示す図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態に係るステアリング装置の要部の概略構成を示す断面図である。 図１１は、本発明の第３の実施形態に係るステアリング装置の要部の概略構成を示す断面図である。 図１２は、ステアリング装置の第１の変形例を示す模式的な断面図である。 図１３は、ステアリング装置の第２の変形例を示す模式的な断面図である。 図１４は、ステアリング装置の第３の変形例を示す模式的な断面図である。 図１５は、ステアリング装置の第４の変形例を示す模式的な断面図である。 図１６は、ステアリング装置の第５の変形例を示す模式的な断面図である。 図１７は、ステアリング装置の第６の変形例を示す模式的な断面図である。

以下では、本発明の実施形態を、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の実施形態に係るステアリング装置１の概略構成を示す図である。
ステアリング装置１は、転舵輪２を転舵するための転舵機構Ａに対する、ステアリングホイール等の操舵部材３の機械的な連結が解除された、いわゆるステアバイワイヤシステムを採用している。

ステアリング装置１において、操舵部材３の回転操作に応じて、転舵アクチュエータ４の動作が制御される。この動作は、転舵軸６の車幅方向の直線運動に変換される。この転舵軸６の直線運動は、転舵用の左右の転舵輪２の転舵運動に変換され、これにより車両の転舵が達成される。
具体的には、転舵アクチュエータ４は、たとえばモータを含む。このモータの駆動力は、転舵軸６に関連して設けられた運動変換機構（ボールねじ装置等）により、転舵軸６の軸方向の直線運動に変換される。この転舵軸６の直線運動は、転舵軸６の両端に連結されたタイロッド７に伝達され、ナックルアーム８の回動を引き起こす。これにより、ナックルアーム８に支持された転舵輪２の操向が達成される。転舵機構Ａは、転舵軸６、タイロッド７およびナックルアーム８を含む。転舵軸６を支持する転舵軸ハウジング９は、車体Ｂに固定されている。

操舵部材３は、操舵軸１０に連結されている。操舵軸１０は、車体Ｂに固定されたステアリングコラム５のハウジングＨによって、回転可能に支持されている。操舵軸１０は、操舵部材３と一体回転可能である。操舵軸１０には、第１のモータ１１と、第１のモータ１１の出力回転を減速させる第１の減速機（伝達機構）１２とが取り付けられている。第１の減速機１２は、たとえば、第１のモータ１１により回転駆動されるウォーム軸１３と、ウォーム軸１３と噛み合い、操舵軸１０に固定されたウォームホイール（歯車）１４とを含む。

操舵軸１０は、クラッチ機構１５を介して、転舵機構Ａに連結されている。具体的には、転舵機構Ａの転舵軸６はラック軸を含む。このラック軸に係合するピニオン１９を先端部に有するピニオン軸１８には、インターミディエイトシャフト１７を介して、出力軸１６が接続されている。出力軸１６は、操舵軸１０に同軸かつ相対回転可能に設けられている。操舵軸１０と出力軸１６との間に、クラッチ機構１５が介装されている。

ステアリング装置１には、操舵軸１０に関連して、操舵部材３の操舵角を検出するための操舵角センサ２０が設けられている。また、操舵軸１０には、操舵部材３に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサ２１が設けられている。トルクセンサ２１は、ステアリングコラム５のハウジングＨ内に収容されている。
また、ステアリング装置１には、転舵輪２に関連して、転舵輪２の転舵角を検出するための転舵角センサ２２、車速を検出する車速センサ２３等が設けられている。センサ２０〜２３を含む種々のセンサ類の各検出信号は、マイクロコンピュータを含む構成のＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）から構成される制御装置２４に入力されるようになっている。制御装置２４は、操舵角センサ２０によって検出された操舵角と、車速センサ２３によって検出された車速とに基づいて目標転舵角を設定する。また、制御装置２４は、この目標転舵角と、転舵角センサ２２によって検出された転舵角との偏差に基づいて、転舵アクチュエータ４を駆動制御する。

車両の正常運転中は、制御装置２４は、クラッチ機構１５を切断状態として、操舵部材３と転舵機構Ａとを機械的に切り離す。この状態で、制御装置２４は、操舵角センサ２０、トルクセンサ２１等が出力する検出信号に基づいて、操舵部材３が操舵された方向と逆方向を向く適当な反力を操舵部材３に付与するように、第１のモータ１１を駆動制御する。第１のモータ１１の出力回転は第１の減速機１２によって減速（増幅）され、操舵軸１０を介して操舵部材３に伝達される。すなわち、車両の正常運転中は、第１のモータ１１および第１の減速機１２が反力発生機構として機能する。

一方、車両がイグニション・オフの状態である場合や、ステアバイワイヤシステムに不調が生じた等の異常発生の場合には、制御装置２４は、クラッチ機構１５を接続状態として、操舵部材３と転舵機構Ａとを機械的に連結させる。これにより、操舵部材３による転舵機構Ａの直接操作を可能としている。クラッチ機構１５を介して操舵軸１０と転舵機構Ａとを機械的に連結可能な構成を採用することにより、ステアバイワイヤシステムの機械的なフェールセーフを実現している。

また、例えば転舵アクチュエータ４又は第１のモータ１１の一方に不調が生じた場合は、制御装置２４は、操舵角センサ２０、トルクセンサ２１等が出力する検出信号に基づいて、転舵機構Ａに操舵補助力を付与するように、他方を駆動制御する。第１のモータ１１の出力回転は、第１の減速機１２によって減速され、出力軸１６、インターミディエイトシャフト１７およびピニオン軸１８を介して転舵機構Ａに伝達される。転舵アクチュエータ４の出力回転は運動変換機構により転舵機構Ａに伝達される。すなわち、異常発生の場合には、第１のモータ１１および第１の減速機１２、又は転舵アクチュエータ４および運動変換機構が、操舵補助機構として機能する。

とくに、転舵アクチュエータ４の不調時には、第１のモータ１１および第１の減速機１２によって、異常発生時の操舵補助機構と正常時の反力発生機構とを兼用することができる。そのため、操舵補助機構および反力発生機構をそれぞれ別に設ける場合と比較して、コストダウンを図ることができる。
また、反力発生機構が、第１のモータ１１だけでなく、第１のモータ１１の出力を増幅する第１の減速機１２を有しているので、大きな回転トルクを反力として発生させることができる。これにより、所望の大きさの反力を操舵部材３に付与できる。

ステアリングコラム５は、少なくとも第１の減速機１２を収容するハウジングＨを有している。クラッチ機構１５は、ハウジングＨの内部空間Ｓ（図２参照）に収容されている。
図２は、ハウジングＨの断面図である。図２の断面図は、後述する図３の切断面線II−IIから見ている。

操舵軸１０は、操舵部材３（図１参照）に連なるミドルシャフト２７と、ミドルシャフト２７に同軸に固定された入力軸２８と、ウォームホイール１４が外嵌固定された内軸２９と、入力軸２８および内軸２９を同一軸線上に連結するトーションバー３０とを含む。ミドルシャフト２７を介して入力軸２８に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー３０が弾性的にねじり変形し、これにより、入力軸２８と内軸２９とが相対回転する。操舵トルクは、トルクセンサ２１により、入力軸２８と内軸２９との相対回転量に基づいて検出される。

操舵軸１０を支持するステアリングコラム５は、ミドルシャフト２７の少なくとも一部を収容する筒状のジャケットJと、ジャケットJに対し操舵軸１０の軸方向下部（転舵機構Ａ側）に配置され、トルクセンサ２１の少なくとも一部を収容すると共にトルクセンサ２１を保持するセンサハウジング２６と、センサハウジング２６に対し操舵軸１０の軸方向下部に配置され、第１の減速機１２を収容する減速機ハウジング２５とを有している。センサハウジング２６および減速機ハウジング２５は、ハウジングＨに含まれる。

ステアリングコラム５は、車両後方側に配置された上部取付構造体７１により車体Ｂの所定部７２に取り付けられるとともに、車両前方側に配置された下部取付構造体７３により車体Ｂの所定部７４に取り付けられている。ジャケットJが、上部取付構造体７１により支持され、減速機ハウジング２５が下部取付構造体７３により支持されている。この状態で、操舵軸１０は、車両の前後方向に対して斜め姿勢（操舵部材３（図１参照）が上方に位置する斜め姿勢）に支持されている。

ステアリングコラム５は、チルト中心軸７５の回りに揺動可能に支持されている。 ステアリングコラム５をチルト中心軸７５の回りに揺動させ傾けることにより操舵部材３（図１参照）の高さ位置を調整するチルト調整機能が、上部取付構造体７１および下部取付構造体７３によって実現されている。下部取付構造体７３は、チルトヒンジ機構として機能する。

トルクセンサ２１は、操舵軸１０を取り囲む環状をなしており、センサハウジング２６の内周２６ａに嵌合支持されている。
センサハウジング２６は、減速機ハウジング２５に固定されている。センサハウジング２６は、減速機ハウジング２５の上端に突き当てられた外筒３８と、内周３９ａに第１の軸受５０の外輪５０ａを支持する内筒３９と、外筒３８と内筒３９との間を接続する環状壁４０とを含む。

トルクセンサ２１は、入力軸２８および内軸２９に関連して設けられた磁気回路形成機構４４に生じた磁束に基づいて操舵トルクを検出する。磁気回路形成機構４４は、入力軸２８および内軸２９の一方に一体回転可能に連結された多極磁石４５と、多極磁石４５の磁界内に配置され、入力軸２８および内軸２９の他方と一体回転可能に連結された一対の磁気ヨーク４６とを含み、磁気回路を形成する。

トルクセンサ２１は、一対の磁気ヨーク４６とそれぞれ磁気的に結合された一対の集磁リング４７と、一対の集磁リング４７の集磁部（図示しない）間の磁束を検出するホールＩＣ等の磁束検出要素（図示しない）と、これらを保持する樹脂製の環状の本体４８とを備えている。配線４９は、トルクセンサ２１の本体４８から径方向外方に延びている。センサハウジング２６が、第１の軸受５０を介して内軸２９を回転可能に支持している。第１の軸受５０の内輪５０ｂは、内軸２９に一体回転可能に嵌合されている。

減速機ハウジング２５は、ウォーム軸１３を収容保持する筒状のウォーム軸収容部３４と、ウォームホイール１４を収容保持するウォームホイール収容部３５とを、単一の材料で交差状に一体に形成している。ウォームホイール収容部３５がセンサハウジング２６に固定されている。
ウォームホイール１４は、内軸２９の軸方向下端部に一体回転可能で且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール１４は、内軸２９に一体回転可能に結合される環状の芯金部３１と、芯金部３１の周囲を取り囲んで外周面部に歯３２ａを形成する合成樹脂部材３２とを含む。芯金部３１は、たとえば合成樹脂部材３２の樹脂成形時に金型内にインサートされ、芯金部３１と合成樹脂部材３２とは一体回転可能に結合される。

出力軸１６は、ウォームホイール収容部３５から、軸方向の下方（転舵機構Ａ側）に突き出すように設けられている。出力軸１６は、内軸２９に同軸かつ内軸２９の外周を囲み、出力軸１６の内周と、内軸２９の外周との間には微小隙間が形成されている。出力軸１６は、内軸２９の外周に介装された第２の軸受３６によって、内軸２９に同軸かつ相対回転可能に支持されている。第２の軸受３６として、図２に示すような転がり軸受が採用されてもよいし、すべり軸受が採用されてもよい。出力軸１６は、インターミディエイトシャフト１７（図１参照）等を介して転舵機構Ａ（図１参照）に連なっている。

減速機ハウジング２５は、第３の軸受３７を介して出力軸１６を回転可能に支持している。第３の軸受３７は、操舵軸１０の軸方向に関し、ウォームホイール１４の下方（転舵機構Ａ側）に配置されている。第３の軸受３７の内輪３７ａは、出力軸１６に一体回転可能に嵌合されている。
ハウジングＨの内部空間Ｓは、ウォームホイール１４によって、ウォームホイール１４に対し操舵軸１０の軸方向の下方側（転舵機構Ａ側）の第１の空間Ｓａと、ウォームホイール１４に対し操舵軸１０の軸方向の上方側（操舵部材３側）の第２の空間Ｓｂとに仕切られている。

クラッチ機構１５は、機構部５１と駆動部５２とを含む。機構部５１は、次に述べるツーウェイクラッチ１０６を含む。駆動部５２は、駆動力発生部５３の一例としての環状のソレノイド５４と、駆動力発生部５３からの電磁力（駆動力）を受けて機構部５１を作動させるための作動部材５５とを含む。機構部５１は、ハウジングＨの内部空間Ｓのうち、下方の第１の空間Ｓａに収容配置されている。

ソレノイド５４は、第１の空間Ｓａに収容されている。すなわち、ソレノイド５４は、操舵軸１０の軸方向に関し、ウォームホイール１４に対し機構部５１と同じ側に配置されている。ソレノイド５４は、機構部５１（後述するツーウェイクラッチ１０６）の外周を取り囲むように（機構部５１の周方向外方に）配置されている。より具体的には、ソレノイド５４は、ツーウェイクラッチ１０６の外輪１０５の外周を取り囲んでいる。ソレノイド５４は、減速機ハウジング２５の外周面２５ａに固定されている。ソレノイド５４と機構部５１とは、操舵軸１０の軸方向に関し、部分的に重なっている。

ソレノイド５４は、操舵軸１０と同軸に銅線等が巻き付けられたコイル５６ａと、コイル５６ａに近接して配置されるコア５６ｂとを有する。ソレノイド５４の内周部が、作動部材５５のアーマチュア５８を吸引する吸引部として機能する。
第１の実施形態において、ハウジングＨの内部空間Ｓのうち、上方の第２の空間Ｓｂは狭空間である。そのため、第２の空間Ｓｂにクラッチ機構１５の一部（たとえばソレノイド５４）を配置することはできない。

図３は、図２の切断面線III−IIIから見た断面図である。図４は、図３に示すツーウェイクラッチ１０６の斜視図である。図４では、ツーウェイクラッチ１０６から外輪１０５を除いた構成を示している。また、図３では、作動部材５５としてくさび部材１２６の構成のみを示し、その他の構成の図示を省略している。
以下、図２〜図４を参照して、ツーウェイクラッチ１０６について説明する。

以降の説明において、操舵軸１０の軸方向を軸方向Ｘとする。内輪１０４の軸方向および外輪１０５の軸方向は、軸方向Ｘと一致する。また、軸方向Ｘのうち、ツーウェイクラッチ１０６から見て上方側（車両の後方側）の軸方向を軸方向一方Ｘ１とし、軸方向Ｘのうち、ツーウェイクラッチ１０６から見て下方側（車両の前方側）の軸方向を軸方向他方Ｘ２とする。

また、操舵軸１０の回転方向に沿う方向を周方向Ｙとする。内輪１０４の周方向、外輪１０５の周方向、およびウォームホイール１４の周方向は、周方向Ｙと一致する。また、周方向Ｙのうち、軸方向他方Ｘ２側から見て時計回りの周方向を周方向一方Ｙ１とし、周方向Ｙのうち、軸方向他方Ｘ２側から見て反時計回りの周方向を周方向他方Ｙ２とする。
また、操舵軸１０の回転半径方向を、径方向Ｚとする。内輪１０４の径方向、外輪１０５の径方向、およびウォームホイール１４の径方向は、径方向Ｚと一致する。

ツーウェイクラッチ１０６は、出力軸１６（図２参照）に同軸に連結された内輪１０４と、内軸２９（図２参照）に同軸に連結され、かつ内輪１０４に相対回転可能に設けられた外輪１０５と、内輪１０４の外周と外輪１０５の内周とによって形成される一または複数の（この実施形態では、たとえば３つの）くさび空間１２９のそれぞれに、周方向Ｙに並んで配置される、第１のローラ１２３ａおよび第２のローラ１２３ｂからなるローラ対１２３と、操舵軸１０回りに相対回転可能に設けられた第１および第２の押圧部材１３１，１３２とを含む。第１の押圧部材１３１が周方向他方Ｙ２に向けて移動することにより、各ローラ対１２３の第１のローラ１２３ａが周方向他方Ｙ２に向けて押圧移動させられる。また、第２の押圧部材１３２が周方向一方Ｙ１に向けて移動することにより、各ローラ対１２３の第２のローラ１２３ｂが周方向一方Ｙ１に向けて押圧移動させられる。

図２に示すように、外輪１０５は、ウォームホイール１４の芯金部３１の下側（出力軸１６側）の面に形成された環状溝４１に内嵌固定されている。外輪１０５の芯金部３１への固定により、外輪１０５の操舵軸１０への連結を簡単な構成で実現できる。外輪１０５は、鋼等の金属材料を用いて一体に設けられていてもよい。この実施形態では、要求される硬さが互いに相違することから、芯金部３１と外輪１０５とを別部材としているが、外輪１０５と、ウォームホイール１４の芯金部３１とを一体に設けた構成を採用してもよい。

内輪１０４は、図２に示すように、たとえば、出力軸１６と一体に設けられている。すなわち、内輪１０４と出力軸１６とを一体に含む出力軸部材５７が設けられている。出力軸部材５７は、たとえば鋼等の金属材料を用いて形成されている。また、内輪１０４と、出力軸１６とを、別部材を用いて設けるようにしてもよい。なお、内輪１０４や外輪１０５が合成樹脂材料を用いて形成されていてもよい。

図３に示すように、各くさび空間１２９は、外輪１０５の内周に形成された円筒面１２１と、内輪１０４の外周に形成され、円筒面１２１と径方向Ｚに対向するカム面１２２とによって区画される。各くさび空間１２９は、周方向Ｙの両端に向かうに従って狭くなっている。各くさび空間１２９には、第１および第２のローラ１２３ａ，１２３ｂを互いに離反する周方向Ｙに弾性押圧する弾性部材１２４が配置されている。弾性部材１２４としてコイルばね等を例示できる。カム面１２２は、周方向Ｙに対し互いに反対の方向に傾斜するように設けられた一対の傾斜面１２７ａ，１２７ｂと、一対の傾斜面１２７ａ，１２７ｂ傾斜面１２７ａ，１２７ｂ同士を接続する平坦なばね支持面１２８とを含む。

各ローラ対１２３は、周方向一方Ｙ１側の第１のローラ１２３ａと、周方向他方Ｙ２側の第２のローラ１２３ｂとを含む。
第１の押圧部材１３１は、柱状の第１の押圧部１３５と、第１の押圧部１３５の一端部を一括して支持する環状の第１の支持部１３６（図２参照）とを含む。第１の支持部１３６は、たとえば複数の第１の押圧部１３５を、径方向Ｚの内方から支持する。第１の押圧部材１３１は、第１の支持部１３６が内輪１０４および外輪１０５と同軸をなすように、かつ内輪１０４および外輪１０５に相対回転可能に設けられている。第１の押圧部１３５は、ローラ対１２３と同数（この実施形態では３つ）で、軸方向Ｘに延びる柱状で、周方向Ｙに等間隔に配置されている。第１の押圧部１３５および第１の支持部１３６は、合成樹脂材料または金属材料を用いて一体に設けられていてもよい。第１の押圧部材１３１は、ローラ対１２３および弾性部材１２４を保持する保持器として機能していてもよい。

第２の押圧部材１３２は、柱状の第２の押圧部１４０と、第２の押圧部１４０を一括して支持する環状の第２の支持部１４１（図５参照）とを含む。第２の支持部１４１は、たとえば複数の第２の押圧部１４０を、径方向Ｚの外方から支持する。第２の押圧部材１３２は、第２の支持部１４１が内輪１０４および外輪１０５と同軸をなすように、かつ内輪１０４および外輪１０５に相対回転可能に設けられている。第２の押圧部１４０は、ローラ対１２３と同数（この実施形態では３つ）で、軸方向Ｘに延びる柱状で、周方向Ｙに等間隔に配置されている。第２の押圧部１４０および第２の支持部１４１は、合成樹脂材料または金属材料を用いて一体に設けられていてもよい。第２の押圧部材１３２は、ローラ対１２３および弾性部材１２４を保持する保持器として機能していてもよい。

図３および図４に示すように、第１の押圧部材１３１および第２の押圧部材１３２は、第１の押圧部１３５と第２の押圧部１４０とが周方向Ｙに交互に並ぶように組み合わされる。
図３および図４に示すように、各第１の押圧部１３５と、当該第１の押圧部１３５が押圧可能な第１のローラ１２３ａが含まれるローラ対１２３に対して周方向一方Ｙ１側で隣接するローラ対１２３に含まれる第２のローラ１２３ｂに押圧可能な第２の押圧部１４０（以下、「隣ローラ対１２３の第２の押圧部１４０」という）との間には、対応する１つのくさび部材１２６が配置されている。各第１の押圧部１３５の周方向他方Ｙ２側には、当該第１の押圧部１３５が押圧可能な第１のローラ１２３ａと対をなす第２のローラ１２３ｂを押圧するための第２の押圧部１４０が、ローラ対１２３を介して配置されている。また、各第１の押圧部１３５の周方向一方Ｙ１側には、隣ローラ対１２３の第２の押圧部１４０が、くさび部材１２６を介して配置されている。

図３および図４に示すように、各第１の押圧部１３５の周方向他方Ｙ２側の面には、ローラ対１２３の第１のローラ１２３ａを押圧するための第１の押圧面１３７が形成されている。第１の押圧面１３７は、たとえば平坦面によって構成されている。第１の押圧面１３７は、平坦面によって構成されているものに限られず、第１のローラ１２３ａに、面接触、線接触または点接触するものであってもよい。

図３および図４に示すように、各第１の押圧部１３５の周方向一方Ｙ１側の面には、第１の被摺接面１３８が形成されている。くさび部材１２６の周方向他方Ｙ２側の面には第１の摺接面１５３が形成されている。第１の摺接面１５３と第１の被摺接面１３８とは線接触状態になるような形状に形成されている。具体的には、本実施例では第１の被摺接面１３８は、周方向他方Ｙ２側へ凹形状に湾曲した曲面Ｃ（図７等参照）を含んでいる。第１の摺接面１５３は、周方向他方Ｙ２側へ凸形状に湾曲した曲面Ｄ（図７等参照）を含んでいる。曲面Ｃの曲率は曲面Ｄの曲率よりも小さく設定されており、曲面Ｃと曲面Ｄとは線接触している。つまり、第１の摺接面１５３と第１の被摺接面１３８とは線接触している。くさび部材１２６の軸方向Ｘの移動に伴って曲面Ｃ上における曲面Ｄとの接触位置も曲面Ｃ上を移動するが、通常状態では曲面Ｃから逸脱することはない。

図３および図４に示すように、各第２の押圧部１４０の周方向一方Ｙ１側の面には、ローラ対１２３の第２のローラ１２３ｂを押圧するための第２の押圧面１４２が形成されている。第２の押圧面１４２は、たとえば平坦面によって構成されている。第２の押圧面１４２は、平坦面によって構成されているものに限られず、第２のローラ１２３ｂに、面接触、線接触または点接触するものであってもよい。

図３および図４に示すように、各第２の押圧部１４０の周方向他方Ｙ２側の面には、第２の被摺接面１４３が形成されている。移動部材５５の周方向一方Ｙ１側の面には第２の摺接面１５４が形成されている。第２の摺接面１５４と第２の被摺接面１４３とは線接触状態になるような形状に形成されている。具体的には、本実施例では第２の被摺接面１４３は、周方向一方Ｙ１側へ凹形状に湾曲した曲面Ｅ（図７等参照）を含んでいる。第２の摺接面１５４は、周方向一方Ｙ１側へ湾曲した凸形状の曲面Ｆ（図７等参照）を含んでいる。曲面Ｅの曲率は曲面Ｆの曲率よりも小さく設定されており、曲面Ｅと曲面Ｆとは線接触している。つまり、第２の摺接面１５４と第２の被摺接面１４３とは線接触している。移動部材５５の軸方向Ｘの移動に伴って曲面Ｅ上における曲面Ｆとの接触位置も曲面Ｅ上を移動するが、通常状態では曲面Ｅから逸脱することはない。

図５Ａおよび図５Ｂは、作動部材５５を説明するための図である。図５Ａには、軸方向Ｘに沿う切断面線から見た断面図を示し、図５Ｂには、図５Ａの切断面線V-Vから見た断面図を示す。
図２、図５Ａおよび図５Ｂを参照しながら、作動部材５５について説明する。
作動部材５５は、円筒状のアーマチュア５８と、アーマチュア５８に支持され、アーマチュア５８の内周５８ａからアーマチュア５８の径方向（すなわち径方向Ｚ）内方に向けて張り出す側壁部５９と、側壁部５９に支持された、ローラ対１２３の数と同数のくさび部材１２６とを含む。すなわち、アーマチュア５８、側壁部５９およびくさび部材１２６は一体移動可能に設けられている。

アーマチュア５８は、磁性材料（たとえば鋼）を用いて形成されており、かつ内輪１０４および外輪１０５に対し、相対回転可能に設けられている。アーマチュア５８は、ツーウェイクラッチ１０６の外輪１０５に外嵌されている。アーマチュア５８は、外輪１０５の軸方向他方Ｘ２寄りの部分の外周を取り囲んでいる。より具体的には、図２に示すように、ソレノイド５４の内周と外輪１０５の外周との間の隙間に収容されている。

側壁部５９は、たとえば、円筒状のアーマチュア５８の側面に対して垂直な円環板によって構成されている。側壁部５９の外周部５９ａは、アーマチュア５８の、側面の軸方向Ｘの途中部の内周５８ａに固定されている。側壁部５９は、磁性材料を用いて形成されていてもよいし、その他の材料（たとえば合成樹脂材料）を用いて形成されていてもよい。
くさび部材１２６は、軸方向Ｘに沿って延びている。図５Ｂに示すように、くさび部材１２６は、周方向Ｙに等間隔に配置されている。くさび部材１２６は、磁性材料を用いて形成されていてもよいし、その他の材料（たとえば合成樹脂材料）を用いて形成されていてもよい。

作動部材５５は、アーマチュア５８が内輪１０４および外輪１０５と同軸になる姿勢で、かつ、軸方向Ｘに移動可能に設けられている。
図６Ａおよび図６Ｂは、作動部材５５のくさび部材１２６の構成を示す斜視図である。図６Ａおよび図６Ｂでは、互いに異なる二方向から、くさび部材１２６を見ている。
各くさび部材１２６は、軸部１５１と、軸部１５１の先端部（軸部１５１の軸方向一方Ｘ１の端部）において、周方向Ｙの双方に広がるくさび部１５２とを含む。くさび部１５２は、周方向他方Ｙ２側の面に設けられた第１の摺接面１５３と、周方向一方Ｙ１側の面に設けられた第２の摺接面１５４とを含む。くさび部１５２が第１および第２の押圧部材１３１，１３２（図３等参照）に、軸方向一方Ｘ１側から摺接している。第１の摺接面１５３および第２の摺接面１５４の形状は前述の通りである。

図７は、ツーウェイクラッチ１０６の締結状態における、作動部材５５と、第１および第２の押圧部材１３１，１３２との間の位置関係を示す図である。図８は、ツーウェイクラッチ１０６の解放状態における、ツーウェイクラッチ１０６の断面図である。図９は、ツーウェイクラッチ１０６の解放状態における、作動部材５５と、第１および第２の押圧部材１３１，１３２との間の位置関係を示す図である。

図２、図３および図７〜図９を参照しながら、クラッチ機構１５の断続について説明する。
クラッチ機構１５を接続状態とする際には、ソレノイド５４への電力供給がオフとされる。この状態で、ソレノイド５４は作動部材５５のアーマチュア５８を軸方向他方Ｘ２側に吸引せず、そのため、作動部材５５のくさび部材１２６は、第１の位置（図７に示す位置）に配置されている。くさび部材１２６が第１の位置に配置されている状態では、ツーウェイクラッチ１０６が締結状態にある。この締結状態では、図３に示すように、弾性部材１２４によって、各第１のローラ１２３ａが、くさび空間１２９の周方向一方Ｙ１側の端部の第１の係合位置１２９ａに向けて弾性押圧されている。そのため、第１のローラ１２３ａが内輪１０４の外周および外輪１０５の内周に係合している。また、この状態では、図３に示すように、弾性部材１２４によって、各第２のローラ１２３ｂが、くさび空間１２９の周方向他方Ｙ２側の端部の第２の係合位置１２９ｂに向けて弾性押圧されている。そのため、第２のローラ１２３ｂが内輪１０４の外周および外輪１０５の内周に係合している。締結状態のツーウェイクラッチ１０６により内軸２９と出力軸１６とが連結され、これにより、操舵部材３（図１参照）と転舵機構Ａ（図１参照）とが機械的に連結される。

一方、クラッチ機構１５を切断状態とする際には、ソレノイド５４への電力供給がオンとされる。ソレノイド５４への電力供給がオフ状態からオン状態に切り換わると、図９に示すように、作動部材５５のアーマチュア５８がクラッチ機構１５により吸引されて、軸方向他方Ｘ２側に引き込まれ、軸方向他方Ｘ２に移動する（たとえば１〜２ｍｍ程度）。その結果、作動部材５５のくさび部材１２６が、第１の位置（図７に示す位置）よりも軸方向他方Ｘ２側に寄った第２の位置（図９に示す位置）に配置される。

前述のように、第１の摺接面１５３は、周方向他方Ｙ２側へ凸形状の曲面Ｄを含み、第１の被摺接面１３８と線接触している。第２の摺接面１５４は、周方向一方Ｙ１側へ凸形状の曲面Ｆを含み、第２の被摺接面１４３と線接触している。つまり、第１の摺接面１５３および第２の摺接面１５４は、軸方向他方Ｘ２に向かうに従って周方向Ｙに関して互いに離れる部分を含み、この部分で線接触するように構成されている。従って、作動部材５５の軸方向他方Ｘ２側の第２の位置への移動に伴い、第１の被摺接面１３８、すなわち第１の押圧部１３５は周方向他方Ｙ２へ移動し、第２の被摺接面１４３、すなわち第２の押圧部１４０が周方向一方Ｙ１へ移動する。

これにより、第１の押圧部１３５（第１の押圧面１３７）が、第１のローラ１２３ａを、弾性部材１２４の弾性押圧力に抗って周方向他方Ｙ２に向けて押圧移動させる。これにより、各第１のローラ１２３ａが第１の係合位置１２９ａ（図３参照）から離脱し、図８に示すように、各第１のローラ１２３ａと外輪１０５の内周との間に隙間Ｓ１が形成される。すなわち、各第１のローラ１２３ａの、内輪１０４の外周および外輪１０５の内周に対する係合が外れる。

また、第２の押圧部１４０（第２の押圧面１４２）が周方向一方Ｙ１側に移動させられることにより、第２のローラ１２３ｂを、弾性部材１２４の弾性押圧力に抗って周方向一方Ｙ１に向けて押圧移動させる。これにより、各第２のローラ１２３ｂが第２の係合位置１２９ｂ（図３参照）から離脱し、図８に示すように、各第２のローラ１２３ｂと外輪１０５の内周との間に隙間Ｓ２が形成される。すなわち、各第２のローラ１２３ｂの、内輪１０４の外周および外輪１０５の内周に対する係合が外れる。

作動部材５５のくさび部材１２６が第２の位置に配置されている状態では、ツーウェイクラッチ１０６が解除状態にある。この解除状態では、各ローラ１２３ａ，１２３ｂの、内輪１０４および外輪１０５に対する係合が解除される。解除状態のツーウェイクラッチ１０６により内軸２９と出力軸１６との機械的な連結が解除され、これにより、操舵部材３（図１参照）と転舵機構Ａ（図１参照）とが連結解除される。

ところで、仮に、クラッチ機構１５をハウジングＨ（図２参照）の内部空間Ｓ（図２参照）に収容配置する構成でなく、インターミディエイトシャフトとステアリングコラムとの間にクラッチ機構を配置する場合を考える。具体的には、特開２０１３−９２１９１号公報に記載の駆動力伝達機構を、インターミディエイトシャフト１７（図１参照）とステアリングコラム５（図１等参照）との間に介装する場合を考える。この場合には、当該駆動力伝達機構は大型の装置であるため、駆動力伝達機構のハウジングが、ステアリングコラム５の下部取付構造体７３と干渉するおそれがある。また、駆動力伝達機構のハウジングの分だけ、インターミディエイトシャフト１７を下側へずらす必要があり、このことに起因して、インターミディエイトシャフト１７のジョイント部の折れ角によるトルク変動（角度伝達誤差）が生じるおそれがある。

以上により、この発明の第１の実施形態によれば、クラッチ機構１５がハウジングＨの内部空間Ｓに収容配置されている。操舵軸１０の一部、第１の減速機１２およびトルクセンサ２１を収容するハウジングＨの内部にクラッチ機構１５が収容配置されているので、クラッチ機構１５が周辺部材（たとえば下部取付構造体７３）と干渉することを回避できる。ゆえに、周辺部材と干渉することなくクラッチ機構１５を設けることができる。

また、内部空間Ｓにおいて、駆動力発生部５３が、機構部５１に対し、周方向Ｙ外方に配置されている。すなわち、駆動力発生部５３が、機構部５１に対し、軸方向Ｘに関し並列に配置されている。そのため、駆動力発生部５３および機構部５１を軸方向Ｘに関し直列に配置する場合と比較して、クラッチ機構１５を、軸方向Ｘに大型化させることなく、ハウジングＨ内に収容することができる。これにより、ステアリング装置１の大型化を抑制できる。

また、ツーウェイクラッチ１０６は、ローラ対１２３が内輪１０４および外輪１０５の双方に係合する状態で締結状態になる。この締結状態から、第１の押圧部材１３１を周方向他方Ｙ２に向けて移動させ、かつ第２の押圧部材１３２を周方向一方Ｙ１に向けて移動させることにより（互いに反対向きの所定の方向に移動させることにより）、ローラ対１２３を互いに接近する方向に押圧移動させることができる。これにより、内輪１０４および外輪１０５に対するローラ対１２３の係合が外れ、その結果、ツーウェイクラッチ１０６が解放状態になる。これにより、操舵軸１０と出力軸１６とを連結／連結解除する機構部５１を、ツーウェイクラッチ１０６により実現できる。

また、くさび部１５２の第１および第２の摺接面１５３，１５４が、軸方向他方Ｘ２に向かうに従って周方向Ｙの両側に互いに離れる部分を含むように設けられている。そのため、作動部材５５を軸方向一方Ｘ１へ移動させることにより、第１の押圧部材１３１を周方向他方Ｙ２に向けて移動させ、かつ第２の押圧部材１３２を周方向一方Ｙ１に向けて移動させることができ、これにより、ローラ対１２３を互いに接近する方向に押圧移動させることができる。ゆえに、ツーウェイクラッチ１０６の締結状態と解放状態との切換えを良好に行うことができる。

また、クラッチ機構が搭載されない構成のステアリング装置では、内軸２９とインターミディエイトシャフト１７とが接続されている。これに対し、ステアリング装置１では、内軸２９に同軸かつ相対回転可能に設けられる出力軸１６が、インターミディエイトシャフト１７と接続されている。そのため、ステアリング装置１におけるインターミディエイトシャフト１７の座標を、クラッチ機構が搭載されない構成のステアリング装置の場合と同等とすることができる。そのため、インターミディエイトシャフト１７のジョイント部の折れ角によるトルク変動（角度伝達誤差）の発生を回避できる。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係るステアリング装置２０１の要部の概略構成を示す断面図である。第２の実施形態において、第１の実施形態に示された各部に対応する部分には、図１〜図９の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
第２の実施形態に係るステアリング装置２０１に含まれるクラッチ機構２１５は、ハウジングＨの内部空間Ｓに収容配置される点、および、駆動力発生部２５３が操舵軸１０の軸方向に関し、ウォームホイール１４に対し機構部５１と同じ側に配置される点において、第１の実施形態に係るクラッチ機構１５と共通している。クラッチ機構２１５がクラッチ機構１５と相違する点は、駆動力発生部２５３を、軸方向Ｘに関し、機構部５１に対し並列ではなく、機構部５１と直列に配置した点である。

クラッチ機構２１５は、機構部５１と駆動部２５２とを含む。
駆動部２５２は、駆動力発生部２５３の一例としての環状のソレノイド２５４と、駆動力発生部２５３からの電磁力（駆動力）を受けて機構部２５１を作動させるための作動部材２５５とを含む。
ソレノイド２５４は、ハウジングＨの内部空間Ｓのうち下方の第１の空間Ｓａにおいて、ツーウェイクラッチ１０６（機構部５１）に対し、軸方向他方Ｘ２側に配置されている。より具体的には、ソレノイド２５４は、外輪１０５および内輪１０４に対し、軸方向他方Ｘ２側に配置されている。すなわち、軸方向他方Ｘ２側から軸方向一方Ｘ１に向かうに従って、駆動力発生部２５３および機構部５１の順に並んでいる。

ソレノイド２５４は、操舵軸１０（図１参照）と同軸に設けられた円環状のコイル２５６ａと、コイル２５６ａが巻き付けられるコア２５６ｂとを有する。ソレノイド２５４の内周部が、次に述べるアーマチュア２２６を吸引する吸引部として機能する。
作動部材２５５は、ローラ対１２３（図３等参照）と同数のアーマチュア２２６を備えている。第２の実施形態に係る各アーマチュア２２６は、材質を除いて、第１の実施形態に係る各くさび部材１２６と、同等の構成を有している。各アーマチュア２２６は、磁性材料を用いて形成されている。

第２の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同様、ハウジングＨの内部空間Ｓのうち、上方の第２の空間Ｓｂは狭空間である。そのため、第２の空間Ｓｂにクラッチ機構２１５の一部（たとえばソレノイド２５４）を配置することはできない。
クラッチ機構２１５を接続状態とする際には、ソレノイド２５４への電力供給がオフとされる。この状態で、ソレノイド２５４はアーマチュア２２６を軸方向他方Ｘ２側に吸引せず、そのため、アーマチュア２２６は、第１の位置（図１０に実線で示す位置）に配置されている。アーマチュア２２６が第１の位置に配置されている状態では、ツーウェイクラッチ１０６が締結状態（図３参照）にある。

一方、クラッチ機構２１５を切断状態とする際には、ソレノイド２５４への電力供給がオンとされる。ソレノイド２５４への電力供給がオフ状態からオン状態に切り換わると、アーマチュア２２６がクラッチ機構２１５により吸引されて、軸方向他方Ｘ２側に引き込まれ、軸方向他方Ｘ２に移動する（たとえば１〜２ｍｍ程度）。その結果、アーマチュア２２６が、第１の位置よりも軸方向他方Ｘ２側に寄った第２の位置（図１０に破線で示す位置）に配置される。アーマチュア２２６が第２の位置に配置されている状態では、ツーウェイクラッチ１０６が解除状態（図８参照）になる。

図１１は、本発明の第３の実施形態に係るステアリング装置３０１の要部の概略構成を示す断面図である。第３の実施形態において、第１の実施形態に示された各部に対応する部分には、図１〜図９の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
第３の実施形態に係るステアリング装置３０１に含まれるクラッチ機構３１５は、第２の実施形態に係るクラッチ機構２１５と同様、駆動力発生部３５３を機構部３５１と直列に配置している。第３の実施形態に係るクラッチ機構３１５は、第２の実施形態に係るクラッチ機構２１５と、軸方向Ｘに関する配置順序において相違している。

クラッチ機構３１５は、機構部３５１と駆動部３５２とを含む。
機構部３５１は、ツーウェイクラッチ３０６を含む。
ツーウェイクラッチ３０６は、内輪１０４に代えて、内軸２９（図２参照）に同軸に連結された内輪３０４を設け、かつ、外輪１０５に代えて、出力軸１６（図２参照）に同軸に連結された外輪３０５を設けている。これらの点において、第３の実施形態に係るツーウェイクラッチ３０６は、第１の実施形態に係るツーウェイクラッチ１０６と相違している。

外輪３０５は、たとえば、出力軸１６と一体に設けられている。すなわち、外輪３０５と出力軸１６とを一体に含む出力軸部材３５７が設けられている。また、外輪３０５と、出力軸１６とを、別部材を用いて設けるようにしてもよい。外輪３０５が内軸２９でなく出力軸１６に連結されている点を除いて、外輪３０５は、外輪１０５と同等の構成である。

この実施形態では、出力軸部材３５７は、内軸２９の外周に介装された第２の軸受３３６によって、内軸２９に同軸かつ相対回転可能に支持されている。第２の軸受３３６として、すべり軸受が採用されてもよいし、図１１に示すような転がり軸受が採用されてもよい。減速機ハウジング２５は、第３の軸受３３７を介して出力軸部材３５７を回転可能に支持している。

内輪３０４は、内軸２９の外周に外嵌固定されている。内輪３０４が出力軸１６でなく内軸２９に連結されている点を除いて、内輪３０４は、内輪１０４と同等の構成である。
なお、この第３の実施形態に係るツーウェイクラッチ３０６は、第１の押圧部材１３１（図３等参照）および第２の押圧部材１３２（図３等参照）を備えている。しかし、第１の押圧部材１３１の第１の押圧部の第１の被摺接面（第１の実施形態に係る第１の被摺接面１３８に相当。図３等参照）は、第１の実施形態に係る第１の被摺接面１３８と、軸方向Ｘに関し逆向きである。また、第２の押圧部材１３２の第２の押圧部の第２の被摺接面（第２の実施形態に係る第２の被摺接面１４３に相当。図３等参照）は、第１の実施形態に係る第２の被摺接面１４３と、軸方向Ｘに関し逆向きである。

すなわち、第３の実施形態では、各第１の押圧部の周方向一方Ｙ１側の面に形成された第１の被摺接面は、軸方向他方Ｘ２（所定の軸方向）に向かうに従って周方向他方Ｙ２に向かう面によって構成されており、各第２の押圧部の周方向他方Ｙ２側の面に形成された第２の被摺接面は、軸方向他方Ｘ２に向かうに従って周方向一方Ｙ１に向かう面によって構成されている。

駆動部３５２は、駆動力発生部３５３の一例としての環状のソレノイド３５４と、駆動力発生部３５３からの電磁力（駆動力）を受けて機構部３５１を作動させるための作動部材３５５とを含む。
ソレノイド３５４は、ハウジングＨの内部空間Ｓのうち下方の第１の空間Ｓａにおいて、ツーウェイクラッチ３０６（機構部３５１）に対し、軸方向一方Ｘ１側に配置されている。より具体的には、ソレノイド３５４は、外輪３０５および内輪３０４に対し、軸方向一方Ｘ１側に配置されている。すなわち、軸方向一方Ｘ１側から軸方向他方Ｘ２に向かうに従って、駆動力発生部３５３および機構部３５１の順に並んでいる。

ソレノイド３５４は、操舵軸１０（図１参照）と同軸に設けられた円環状のコイル３５６ａと、コイル３５６ａが巻き付けられるコア３５６ｂとを有する。ソレノイド３５４の内周部が、次に述べるアーマチュア３２６を吸引する吸引部として機能する。
作動部材３５５は、ローラ対１２３（図３等参照）と同数のアーマチュア３２６を備えている。第３の実施形態に係る各アーマチュア３２６は、材質を除いて、第１の実施形態に係る各くさび部材１２６と、同等の構成を有している。各アーマチュア３２６は、磁性材料を用いて形成されている。アーマチュア３２６は、各第１の押圧部１３５と、隣ローラ対１２３の第２の押圧部１４０との間に挿入されている。

また、第３の実施形態では、アーマチュア３２６の軸方向Ｘの向きは、第１の実施形態に係るくさび部材１２６の向きと逆方向であり、アーマチュア３２６が、第１および第２の押圧部材１３１，１３２に、軸方向一方Ｘ１側から摺接している。つまり、第１の被摺接面１３８と摺接する第１の摺接面１５３は、軸方向他方Ｘ２に向かうに従って周方向他方Ｙ２に向かうような面によって構成されている。また、第２の被摺接面１４３と摺接する第２の摺接面１５４は、軸方向他方Ｘ２に向かうに従って周方向一方Ｙ１に向かうような面によって構成されている。すなわち、アーマチュア３２６の第１および第２の摺接面１５３，１５４が、軸方向他方Ｘ２（所定の方向）に向かうに従って周方向Ｙの両側に互いに離れるように設けられている。

第３の実施形態においても、第１および第２の実施形態の場合と同様、ハウジングＨの内部空間Ｓのうち、上方の第２の空間Ｓｂは狭空間である。そのため、第２の空間Ｓｂにクラッチ機構３１５の一部（たとえばソレノイド３５４）を配置することはできない。
クラッチ機構３１５を接続状態とする際には、ソレノイド３５４への電力供給がオフとされる。この状態で、ソレノイド３５４はアーマチュア３２６を軸方向一方Ｘ１側に吸引せず、そのため、アーマチュア３２６は、第１の位置（図１１に実線で示す位置）に配置されている。アーマチュア３２６が第１の位置に配置されている状態では、第１のローラ１２３ａ（図３参照）および第２のローラ１２３ｂ（図３参照）が内輪３０４の外周および外輪３０５の内周にそれぞれ係合しており、そのため、ツーウェイクラッチ３０６が締結状態にある。

一方、クラッチ機構３１５を切断状態とする際には、ソレノイド３５４への電力供給がオンとされる。ソレノイド３５４への電力供給がオフ状態からオン状態に切り換わると、アーマチュア３２６がクラッチ機構３１５により吸引されて、軸方向一方Ｘ１側に引き込まれ、軸方向一方Ｘ１に移動する（たとえば１〜２ｍｍ程度）。その結果、アーマチュア３２６が、第１の位置よりも軸方向一方Ｘ１側の第２の位置（図１１に破線で示す位置）に配置される。アーマチュア３２６が第２の位置に配置されている状態では、第１のローラ１２３ａおよび第２のローラ１２３ｂの、内輪３０４の外周および外輪３０５の内周に対する係合が外れ、その結果、ツーウェイクラッチ３０６が解除状態になる。

以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、駆動力発生部５３，２５３，３５３が、コイル５６ａ，２５６ａ，３５６ａへの通電により生じる電磁力を利用して機構部５１，３５１を駆動するものとして説明したが、図１２に示すように、駆動力発生部５３Ａが油圧を用いて駆動力を発生するものであってもよい。

図１２に示す第１の変形例では、駆動力発生部５３Ａは、油圧発生部４０１を含む。油圧発生部４０１は、ハウジングＨ（たとえば減速機ハウジング２５）の一部を液密的に封止して油室４０２を区画している。駆動力発生部５３Ａは、油室４０２内の油圧を制御する油圧制御回路４０３をさらに含む。この場合、作動部材５５Ａは、軸方向Ｘに延びる部材であり、軸方向Ｘに沿って移動可能に設けられている。作動部材５５ＡとハウジングＨ（たとえば減速機ハウジング２５）とは相対摺動可能に設けられている。作動部材５５Ａの軸方向一方Ｘ１側の端部５５Ａａが、油室４０２内に嵌め合わされている。油室４０２の周面４０２ａと作動部材５５Ａとの間は、円環状のシール４０４によって封止されている。

油圧発生部４０１は、ハウジングＨの内部空間Ｓのうち、第１の空間Ｓａに収容配置されている。
油圧制御回路４０３の制御により油室４０２から作動部材５５Ａに油圧力が与えられ、この油圧力を受けて、作動部材５５Ａが軸方向Ｘに移動する。作動部材５５Ａの軸方向Ｘの移動により、クラッチ機構１５，２１５，３１５が締結状態と解除状態との間で切り換えられる。

この第１の変形例では、駆動力発生部５３Ａとして油圧発生部４０１を用いることにより、駆動力発生部５３Ａとしてソレノイド５４，２５４，３５４を採用する場合と比較して、トルクセンサ２１や第１の軸受５０への電磁場の影響を回避できる。
また、図１３に示すように、駆動力発生部５３Ｂがモータの出力を用いて駆動力を発生するものであってもよい。

図１３に示す第２の変形例では、駆動力発生部５３Ｂは、電動駆動部５０１を含む。また、作動部材５５Ｂは、軸方向Ｘに沿って移動可能に設けられている。電動駆動部５０１は、第２のモータ５０２と、第２のモータ５０２の出力回転を減速させる第２の減速機５０３とを含む。第２の減速機５０３は、第２のモータ５０２の出力軸５０２ａに設けられた駆動ギア５０４と、作動部材５５Ｂに一体移動可能に設けられ、駆動ギア５０４に噛み合う従動ギア５０５とを含む。

第２の減速機５０３は、第２のモータ５０２の出力回転を増幅すると共に、当該出力回転を、作動部材５５Ｂの軸方向Ｘの駆動力に変換する。駆動ギア５０４は、たとえばピニオン歯であってよい。また、従動ギア５０５は、たとえば軸方向Ｘに沿って並んだラック歯であってよい。
第２のモータ５０２の回転駆動により、作動部材５５Ｂが軸方向Ｘに移動する。作動部材５５Ｂの軸方向Ｘの移動により、クラッチ機構１５，２１５，３１５が締結状態と解除状態との間で切り換えられる。

この第２の変形例では、駆動力発生部５３Ｂとして電動駆動部５０１を用いることにより、駆動力発生部５３Ｂとしてソレノイド５４，２５４，３５４を採用する場合と比較して、トルクセンサ２１や第１の軸受５０への電磁場の影響を回避できる。
また、第２のモータ５０２への給電停止時には、出力軸５０２ａが回転しないので、エネルギー（電力）を用いることなく、クラッチ機構１５，２１５，３１５を締結状態または解除状態に維持しておくことができる。

また、機構部５１（図２参照）がツーウェイクラッチ１０６であるとして説明したが、機構部５１は、図１４に示すような摩擦クラッチ６０２を含む構成であってもよい。図１４では、摩擦クラッチ６０２として単板クラッチを用いる場合を図示しているが、多板クラッチ等の他のクラッチを採用してもよい。
また、機構部５１は、図１５に示すような噛み合いクラッチ６０３を含む構成であってもよい。

さらに、図１４および図１５に示す変形例は、機構部３５１（図１０参照）に適用されていてもよい。
また、第１の実施形態において、図１６に示すように、ツーウェイクラッチ１０６の外輪１０５の下側の面と、内輪１０４の下側の面との間を封止する環状のシール部材８０が設けられていてもよい。シール部材８０は、接触シールにより構成されている。

くさび空間１２９には、ツーウェイクラッチ１０６の摩擦面を潤滑状態とするためのクラッチ用の潤滑剤が充填されている。このクラッチ用の潤滑剤は、ウォームホイール収容部３５に充填されている、ウォーム軸１３とウォームホイール１４との噛み合い部分を潤滑するための潤滑剤とは異なり、極めて高い粘度を示す。そのため、くさび空間１２９から漏れ出したクラッチ用の潤滑剤が、ウォーム軸１３とウォームホイール１４との噛み合い部分に達すると、当該噛み合い部分の潤滑状態に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、シール部材８０によって、くさび空間１２９からの流出を防止している。

なお、シール部材８０は、第２の実施形態および第３の実施形態に適用されていてもよい。
また、図１７に示すように、ソレノイド４５４の少なくとも一部と、ウォームホイール１４とが、操舵軸１０の軸方向に対して重なるように配置されていてもよい。第１〜第３の実施形態では、ウォームホイール１４とウォーム軸１３とで減速機構が構成されており、しかもソレノイド５４は操舵軸１０と同軸に配置された円環状であるため、このようなソレノイド５４の配置にするとウォーム軸１３とソレノイド５４とが干渉してしまう。本変形例では、たとえば円筒状のソレノイド４５４を、その底面または上面をアーマチュア５８の円筒面（外周面）の外周に所定の距離を空けて対向させて、ウォーム軸１３を避けた位置に並べる。アーマチュア５８も、例えばウォーム軸１３と干渉する部分を、操舵軸１０に平行な平面で切り取り、ウォーム軸１３と干渉しないような形状とする。このようにすることで、ソレノイド４５４をアーマチュア５８の所定範囲の外周領域に並べることが可能となり、作動部材５５を引っ張りツーウェイクラッチ１０６を締結開放するために必要な力を確保しつつソレノイド４５４をウォームホイール１４の外周部へ配置することができ、軸方向の寸法を短縮することができる。

また、センサハウジング２６および減速機ハウジング２５によってハウジングＨが構成されているとしたが、ハウジングＨは少なくとも減速機ハウジング２５を含む構成であればよい。すなわち、ハウジングＨは第１の減速機１２を収容していれば、トルクセンサ２１を収容していなくてもよい。したがって、トルクセンサが設けられていないステアリング装置にも本願発明を適用できる。

また、第１〜第３の実施形態では、ウォームホイール１４（歯車）が回転部材に相当し、ウォームホイール１４とウォーム軸１３とが減速機構に相当するが、ウォームホイール１４（歯車）の代わりに、プーリとベルトを用いた減速機構を採用することもできる。例えば、モータ軸と、操舵軸１０にそれぞれプーリを同行回転可能に設け、それぞれのプーリにベルトを掛けて減速機構とする構成とすることができる。この場合、操舵軸１０に設けられたプーリが回転部材に相当する。この場合でも、プーリに上記実施例と同様の環状溝を設けることで、上記の実施例や変形例のクラッチ機構の構成を適用することができる。

また、上述した第１〜第３の実施形態およびそれらの変形例では、クラッチ機構（クラッチ機構１５等）をステアリングコラム５に設けられたハウジングＨの内部空間に収容したが、モータ１１と、ウォーム軸１３及びウォームホイール１４とで構成される減速機構とを、転舵軸ハウジング９側に設ける構成のステアリング装置にも本発明は適用できる。

また、操舵軸１０に一体回転可能に取り付けられる歯車として、ウォームホイール１４を例に挙げたが、歯車として他の種類の歯車を採用できる。
その他、本発明は特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…ステアリング装置、３…操舵部材、１０…操舵軸、１４…ウォームホイール（歯車）、１５…クラッチ機構、１６…出力軸、５１…機構部、５３…駆動力発生部、５５…作動部材、５６ａ…コイル、１０４…内輪、１０５…外輪、１０６…ツーウェイクラッチ、１２３…ローラ対、１２６…くさび部材（第１の部材）、１２９…くさび空間、１３１…第１の押圧部材、１３２…第２の押圧部材、１５３…第１の摺接面、１５４…第２の摺接面、２０１…ステアリング装置、２１５…クラッチ機構、２５３…駆動力発生部、、２５５…作動部材、３０４…内輪、３０５…外輪、３５５…作動部材、３０６…ツーウェイクラッチ、３１５…クラッチ機構、３５３…駆動力発生部、６０２…摩擦クラッチ、６０３…噛み合いクラッチ、Ａ…転舵機構、Ｈ…ハウジング、Ｓ…内部空間、Ｘ１…軸方向一方、Ｘ２…軸方向他方

なお、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２に記載の発明は、前記操舵軸へ少なくとも回転やトルクを伝達する、あるいは前記操舵軸から少なくとも回転やトルクを伝達される伝達機構（１２）を含み、前記ハウジングは前記伝達機構を前記内部空間に収容する、請求項１に記載のステアリング装置である。

Claims (14)

1. 操舵部材の回転を伝達する操舵軸と、
   前記転舵輪を転舵する転舵機構と、
   前記操舵軸の少なくとも一部を収容する内部空間を有するハウジングと、
   前記操舵軸に相対回転可能に設けられ、前記転舵機構に連結された出力軸と、
   前記操舵軸と前記出力軸とを連結／連結解除可能に設けられた機構部と、前記機構部が前記操舵軸と前記出力軸とを連結／連結解除するための駆動力を生じさせる駆動力発生部とを有し、前記操舵軸と前記出力軸との間の動力伝達を断続するクラッチ機構とを含み、
   前記クラッチ機構は、前記ハウジングの内部空間に収容配置されている、ステアリング装置。
2. 前記操舵軸へ少なくとも回転やトルクを伝達する、あるいは前記操舵軸受から少なくとも回転やトルクを伝達される伝達機構を含み、前記ハウジングは前記伝達機構を前記内部空間に収容する、請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記操舵軸に一体回転可能に取り付けられた歯車を有し、前記ハウジングは少なくとも前記歯車を収容する、請求項１に記載のステアリング装置。
4. 当該内部空間において、前記駆動力発生部は、前記機構部に対し、周方向外方に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリング装置。
5. 前記機構部は、ツーウェイクラッチを含み、
   前記ツーウェイクラッチは、
   前記操舵軸および前記出力軸の一方に同軸に連結された内輪と、
   前記操舵軸および前記出力軸の他方に同軸に連結され、前記内輪に相対回転可能に設けられた外輪と、
   前記内輪の外周と前記外輪の内周とによって形成されるくさび空間に、前記内輪の周方向に並んで配置されるローラ対と、
   前記操舵軸回りに相対回転可能に設けられ、互いに反対向きの所定の方向に移動されることにより、前記ローラ対を互いに接近する方向に押圧する一対の押圧部材とを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置。
6. 前記クラッチ機構は、前記駆動力発生部からの駆動力を受けて前記機構部を作動させるための作動部材をさらに有し、
   前記作動部材は、前記操舵軸の軸方向に沿って移動可能に設けられ、当該軸方向への移動により、前記一対の押圧部材を互いに反対方向に移動させる、請求項５に記載のステアリング装置。
7. 前記一対の押圧部材は、第１および第２の押圧部材を含み、
   前記作動部材は、前記第１の押圧部材に摺接する第１の摺接面と、前記第２の押圧部材に摺接する第２の摺接面とを含み、
   前記第１および第２の摺接面は、前記操舵軸の所定の軸方向に向かうに従って周方向の両側に互いに離れる部分を含むように設けられている、請求項６に記載のステアリング装置。
8. 前記伝達機構が減速機であり、前記回転部材が歯車であり、前記内輪が前記操舵軸に連結されており、前記外輪は、前記出力軸に連結されている、請求項５〜７のいずれか一項に記載のステアリング装置。
9. 前記伝達機構が減速機であり、かつ前記操舵軸に一体回転可能に取り付けられた歯車をさらに有し、
   前記内輪が前記出力軸に連結されており、かつ前記外輪が前記操舵軸に連結されており、
   前記外輪は、前記歯車に固定されている、請求項５〜７のいずれか一項に記載のステアリング装置。
10. 前記機構部は、摩擦クラッチを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置。
11. 前記機構部は、噛み合いクラッチを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置。
12. 前記駆動力発生部は、コイルへの通電により生じる電磁力を利用して前記機構部を駆動する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のステアリング装置。
13. 前記駆動力発生部は、油圧を用いて前記機構部を駆動する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のステアリング装置。
14. 前記機構部の内部を封止するシール部材を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のステアリング装置。

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