JP2017166684A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転伝達装置の締結の信頼性を確保しつつ解放可能トルクの向上を図る。【解決手段】締結状態から空転状態への切り替えの際は、各ローラ保持器５ａ，５ｂがそれぞれの柱部１５ａ，１５ｂに設けた当接部１７ａ，１７ｂでローラ４ａ，４ｂの軸方向の一端部を押して、ローラ４ａ，４ｂをスキューさせながら外輪２および内輪３に係合しない係合解除位置へ移動させることにより、各ローラ４ａ，４ｂをスムーズに係合解除でき、解放可能トルクの向上が図れるようにするとともに、空転状態から締結状態へ切り替える際には、ローラ離反ばね１４が、ローラ４ａ，４ｂを挟んで各ローラ保持器５ａ，５ｂの当接部１７ａ，１７ｂと対向する位置でローラ４ａ，４ｂを押圧して、ローラ４ａ，４ｂを元の（スキューのない）姿勢に戻しながら外輪２および内輪３に係合する係合位置へ移動させることにより、安定した締結状態が得られるようにしたのである。【選択図】図４

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。

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、一対のローラが外輪内周の円筒面と内輪外周のカム面とに係合する係合位置にあり、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、各ローラがローラ間の距離が狭まる方向に移動して、各ローラの円筒面とカム面への係合が解除される係合解除位置にあり、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。

しかし、この回転伝達装置では、締結状態において各ローラと円筒面およびカム面との係合部分に大きなトルクが負荷されている場合、空転状態に切り替えようとして保持器アクチュエータの電磁石に通電しても、第１ローラ保持器および第２ローラ保持器がローラと円筒面およびカム面との摩擦力やローラ離反ばねの付勢力に抗して各ローラを係合位置から係合解除位置に移動させることができず、各ローラの係合解除すなわち締結状態から空転状態への切り替えができないことがある。このため、締結状態から空転状態への切り替えを確実に行うには、予め締結状態での伝達トルクを、一定値すなわちトルクを負荷した状態で締結状態から空転状態への切り替えが可能な最大許容トルク（以下、「解放可能トルク」と称する。）よりも小さくしておく必要があり、切替操作が煩雑なものになりやすい。

これに対し、ローラ離反ばねの付勢力を小さくすれば、解放可能トルクの向上が図れ、締結状態から空転状態への切替操作がしやすくなるが、空転状態から締結状態への切り替えの際に、各ローラを係合解除位置から係合位置に復帰させる駆動力が小さくなることにより、締結の信頼性が低下するという問題が生じる。

一方、特許文献２では、上記回転伝達装置と同様に、径方向外側の部材の内周円筒面と径方向内側の部材の外周のカム面との間に一対のローラとローラ離反ばねとを組み込み、その一対のローラを円筒面とカム面に係合させるとともに、各ローラの係合を解除する手段を設けたクラッチにおいて、各ローラの係合を解除するときに、その動作を円滑にして係合解除のために必要となる操作力の低減を図るために、各ローラにスキューを生じさせるスキュー発生手段を設けることが提案されている。ここで、スキューとは、ローラの軸線が径方向内外の部材の軸線に対して傾くことをいう（以下同じ）。

すなわち、各ローラの係合を解除するときに、各ローラにスキューを生じさせることにより、ローラの円筒面とカム面への係合が軸方向の一端から他端にかけて次第に外れていくようにして、ローラがスキューを生じない場合に比べて、ローラが受ける摩擦抵抗が小さくなって係合解除動作が円滑に行われ、操作力が低減されるようにしている。

特開２０１２−１４９７４６号公報 特許第４１７２９２８号公報

上記特許文献１に記載の回転伝達装置においても、上記特許文献２に記載のクラッチの技術を適用して、締結状態から空転状態への切り替えの際に各ローラをスキューさせるようにすれば、ローラ離反ばねの付勢力を小さくすることなく、解放可能トルクを向上させることは可能になると考えられる。

ところで、特許文献２のクラッチでは、各ローラにスキューを生じさせるスキュー発生手段として、ローラ離反ばねの付勢力に抗してローラを押してローラの係合を解除する部材について、そのローラとの対向面の軸方向一端側または他端側に段差を設けたり、ローラとの対向面を軸方向に対して傾斜させたりしている一方、ローラ離反ばねは各ローラの軸方向中央部を押圧するように配されている（特許文献２の図２５乃至図２７参照。）。

このため、特許文献１の回転伝達装置に特許文献２のスキュー発生手段を用いた場合、締結状態から空転状態へ切り替えるときは、各ローラがスキューすることにより解除動作が容易になり、解放可能トルクの向上が図れるが、空転状態から締結状態への切り替えの際に、ローラ離反ばねに軸方向中央部を押圧されたローラがスキューした状態で円筒面およびカム面と係合してしまい、不安定な締結状態となるおそれがある。

そこで、この発明は、回転伝達装置の締結の信頼性を確保しつつ解放可能トルクの向上を図ることを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明は、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状態で入力軸に接続されている内輪と、その内輪に対して相対回転可能に支持されている外輪と、その外輪と一体に回転する状態で外輪に接続されている出力軸と、前記外輪の内周に設けられている円筒面と、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状態で前記内輪の外周に設けられているカム面と、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ている一対のローラと、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、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、前記第１ローラ保持器は、前記一方のローラとの対向面から一方のローラの軸方向の一端部と当接する当接部が突出しており、前記第２ローラ保持器は、前記他方のローラとの対向面から他方のローラの軸方向の一端部と当接する当接部が突出しており、前記ローラ離反ばねは、前記一方のローラを挟んで前記第１ローラ保持器の当接部と対向する位置で一方のローラを押圧し、前記他方のローラを挟んで第２ローラ保持器の当接部と対向する位置で他方のローラを押圧している構成を採用した。

上記の構成によれば、締結状態（回転伝達状態）から空転状態（回転伝達遮断状態）へ切り替える際は、保持器アクチュエータの駆動によって、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器がそれぞれの当接部でローラの軸方向の一端部を押して、ローラをスキューさせながら係合解除位置へ移動させるので、ローラをスキューさせない場合に比べて、小さい操作力でローラの円筒面とカム面への係合がスムーズに解除されるし、空転状態から締結状態へ切り替える際には、保持器アクチュエータを停止させることにより、ローラ離反ばねがローラを挟んで各ローラ保持器の当接部と対向する位置でローラを押圧して、ローラを元の（スキューのない）姿勢に戻しながら係合位置へ移動させるので、安定した締結状態が得られる。すなわち、締結の信頼性を確保しつつ解放可能トルクの向上を図ることができる。

ここで、前記第１ローラ保持器の当接部が前記一方のローラと当接する領域の長さと、前記第２ローラ保持器の当接部が前記他方のローラと当接する領域の長さとが同じ寸法ａであり、その当接領域の長さａと前記ローラの長さＬが、Ｌ／４＜ａ＜Ｌ／２の関係にある構成とすれば、より確実に締結の信頼性の確保と解放可能トルクの向上とを両立することができる。

また、この発明の回転伝達装置は、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を有するステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に組み込まれ、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フェールセーフ機構のクラッチとして、特に有効に活用できる。

この発明の回転伝達装置は、上述したように、締結状態から空転状態への切り替えの際は、各ローラ保持器がそれぞれの当接部でローラの軸方向の一端部を押して、ローラをスキューさせながら係合解除位置へ移動させ、空転状態から締結状態へ切り替える際には、ローラ離反ばねがローラを挟んで各ローラ保持器の当接部と対向する位置でローラを押圧して、ローラを元の姿勢に戻しながら係合位置へ移動させるので、締結の信頼性を確保しつつ解放可能トルクの向上を図ることができる。

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II−II線に沿った断面図 図２の状態から一対のローラが移動した状態を拡大して示す断面図 ａは図２のIV−IV線に沿った断面図、ｂはａの状態から両ローラ保持器が相対回転した状態を示す断面図 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の状態から両ローラ保持器が相対回転した状態を示す断面図 ａは図４に対応して各ローラ保持器の変形例を示す断面図、ｂはａの状態から両ローラ保持器が相対回転した状態を示す断面図 図１の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（図中の矢印方向）の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。

内輪３の外周のカム面１２と外輪２の内周の円筒面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のうち一方（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、他方（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。前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂは、傾斜方向が逆で傾斜角度が同一の構成である。

各ローラ４ａ，４ｂは、円筒面１３とカム面１２に係合する係合位置（図２に示す位置）と、円筒面１３とカム面１２への係合を解除する係合解除位置（図３に示す位置）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するものである。

図１、図２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２、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。

第１柱部１５ａは、一方のローラ４ａとの対向面から一方のローラ４ａの軸方向の一端部と当接する当接部１７ａが突出している。同様に、第２柱部１５ｂも、他方のローラ４ｂとの対向面から他方のローラ４ｂの軸方向の一端部と当接する当接部１７ｂが突出している。第１柱部１５ａの当接部１７ａが一方のローラ４ａと当接する領域の長さと、第２柱部１５ｂの当接部１７ｂが他方のローラ４ｂと当接する領域の長さとは同じ寸法ａであり、その当接領域の長さａと各ローラ４ａ，４ｂの長さＬは、Ｌ／４＜ａ＜Ｌ／２の関係にある。

そして、ローラ離反ばね１４は、一方のローラ４ａを挟んで第１ローラ保持器５ａの第１柱部１５ａの当接部１７ａと対向する位置で一方のローラ４ａを押圧し、他方のローラ４ｂを挟んで第２ローラ保持器５ｂの第２柱部１５ｂの当接部１７ｂと対向する位置で他方のローラ４ｂを押圧している。

図１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１フランジ部１６ａが第２フランジ部１６ｂ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１フランジ部１６ａには、第２ローラ保持器５ｂの第２柱部１５ｂとの干渉を避けるための切欠き１６ｃが周方向に間隔をおいて複数設けられている（図５参照）。

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２フランジ部１６ｂ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。ばねホルダ２１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２、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は内輪３の半径方向と直交する平面である。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１ローラ保持器５ａ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。

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１ローラ保持器５ａ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１ローラ保持器５ａと軸方向に一体に移動するように第１ローラ保持器５ａ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１ローラ保持器５ａ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。

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１フランジ部１６ａが第２フランジ部１６ｂ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２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、一方のローラ４ａが外輪２の内周の円筒面１３と内輪３の外周の前方カム面１２ａとに係合し、他方のローラ４ｂが外輪２の内周の円筒面１３と内輪３の外周の後方カム面１２ｂとに係合した状態（各ローラ４ａ，４ｂが係合位置にある状態）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、他方のローラ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、一方のローラ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１フランジ部１６ａが第２フランジ部１６ｂ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３に示すように、第１柱部１５ａの当接部１７ａと第２柱部１５ｂの当接部１７ｂ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、一方のローラ４ａの円筒面１３と前方カム面１２ａへの係合が解除されるとともに、他方のローラ４ｂの円筒面１３と後方カム面１２ｂへの係合も解除された状態（各ローラ４ａ，４ｂが係合解除位置にある状態）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。

ここで、締結状態（回転伝達状態）から空転状態（回転伝達遮断状態）へ切り替える際は、上記のように電磁石２９に通電して保持器アクチュエータ６を駆動すると、図４（ａ）に示す状態から、第１ローラ保持器５ａがその第１柱部１５ａの当接部１７ａで一方のローラ４ａの軸方向の一端部を押すとともに、第２ローラ保持器５ｂがその第２柱部１５ｂの当接部１７ｂで他方のローラ４ｂの軸方向の一端部を押すことにより、図４（ｂ）に示すように、第１ローラ保持器５ａおよび第２ローラ保持器５ｂが各ローラ４ａ，４ｂをスキューさせながら係合解除位置へ移動させるようになっている。

このため、各ローラ４ａ，４ｂをスキューさせない場合に比べて、小さい操作力で一方のローラ４ａの円筒面１３と前方カム面１２ａへの係合および他方のローラ４ｂの円筒面１３と後方カム面１２ｂへの係合をスムーズに解除でき、解放可能トルクを向上させることができる。

また、空転状態から締結状態へ切り替える際には、電磁石２９への通電を停止させることにより、ローラ離反ばね１４が、一方のローラ４ａを挟んで第１ローラ保持器５ａの当接部１７ａと対向する位置と、他方のローラ４ｂを挟んで第２ローラ保持器５ｂの当接部１７ｂと対向する位置で、それぞれローラ４ａ，４ｂを押圧して、各ローラ４ａ，４ｂを元の（スキューのない）姿勢に戻しながら係合位置へ移動させるので、安定した締結状態が得られる。

そして、この実施形態では、前述のように各ローラ保持器５ａ，５ｂの当接部１７ａ，１７ｂの当接領域の長さａと各ローラ４ａ，４ｂの長さＬがＬ／４＜ａ＜Ｌ／２の関係となるように設定され、上記の締結の信頼性の確保と解放可能トルクの向上とが確実に両立できるようになっている。

図９に、上記実施形態の各ローラ保持器５ａ，５ｂの当接部１７ａ，１７ｂの変形例を示す。上記実施形態の図１乃至図５に示した例では、各ローラ保持器５ａ，５ｂは、それぞれの柱部１５ａ，１５ｂの基端側に、ローラ４ａ，４ｂの軸方向の一端部と当接する当接部１７ａ，１７ｂを設けたが、図９（ａ）に示すように、各ローラ保持器５ａ，５ｂの柱部１５ａ，１５ｂの先端側に当接部１７ａ，１７ｂを設けるようにしてもよい。

この変形例でも、図１乃至図５に示した例と同様、締結状態から空転状態への切り替えの際には、図９（ｂ）に示すように各ローラ４ａ，４ｂをスキューさせてスムーズな解除係合を行えるし、空転状態から締結状態への切り替えの際には、各ローラ４ａ，４ｂを元の姿勢に戻しながら係合位置へ移動させて、安定した締結状態とすることができる。

上述の回転伝達装置１は、例えば、図１０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。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。そして、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フェールセーフ機構のクラッチとして機能する。

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。この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
１７ａ，１７ｂ 当接部
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

Claims (3)

1. 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状態で入力軸に接続されている内輪と、その内輪に対して相対回転可能に支持されている外輪と、その外輪と一体に回転する状態で外輪に接続されている出力軸と、前記外輪の内周に設けられている円筒面と、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状態で前記内輪の外周に設けられているカム面と、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ている一対のローラと、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、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、
   前記第１ローラ保持器は、前記一方のローラとの対向面から一方のローラの軸方向の一端部と当接する当接部が突出しており、前記第２ローラ保持器は、前記他方のローラとの対向面から他方のローラの軸方向の一端部と当接する当接部が突出しており、前記ローラ離反ばねは、前記一方のローラを挟んで前記第１ローラ保持器の当接部と対向する位置で一方のローラを押圧し、前記他方のローラを挟んで第２ローラ保持器の当接部と対向する位置で他方のローラを押圧していることを特徴とする回転伝達装置。
2. 前記第１ローラ保持器の当接部が前記一方のローラと当接する領域の長さと、前記第２ローラ保持器の当接部が前記他方のローラと当接する領域の長さとが同じ寸法ａであり、その当接領域の長さａと前記ローラの長さＬが、Ｌ／４＜ａ＜Ｌ／２の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の回転伝達装置。
3. 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を有するステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に組み込まれ、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フェールセーフ機構のクラッチとして用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の回転伝達装置。

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