JP2023157170A - ステアバイワイヤ方式の操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵対象の向きがストロークエンドに到達したときに、運転者がステアリングホイールを通じてその状況を確実に感知することができるステアバイワイヤ方式の操舵装置を提供する。【解決手段】モータシャフト１４に連結して設けられた内輪１５と、クラッチケース２４に連結された外輪１６と、内輪１５と外輪１６との間に組み込まれた係合子１９と、通電と非通電の切り替えにより、内輪１５と外輪１６との間に係合子１９，１９ａ，１９ｂを係合させる係合状態と、内輪１５と外輪１６との間への係合子１９，１９ａ，１９ｂの係合を解除する係合解除状態とを切り替え可能な電磁式クラッチユニット８とを有し、ステアリングホイール１を中立位置に復帰する方向に付勢する中立復帰ばね５２が設けられている。【選択図】図２

Description

この発明は、ステアリングホイールと操舵対象との間が機械的に切り離された状態で操舵対象の転舵を行なうステアバイワイヤ方式の操舵装置に関する。

運転者によるステアリングホイールの回転操作に応じて、船舶の船尾に設けられる舵（船外機等）の向きを変化させる船舶用操舵装置として、ステアバイワイヤ方式のものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１のステアバイワイヤ方式の操舵装置は、ステアリングホイールの操作量を検知する操舵センサと、ステアリングホイールに対して機械的に切り離して設けられた転舵アクチュエータとを有し、その転舵アクチュエータが、操舵センサで検知されるステアリングホイールの操作量に応じて作動し、船尾の船外機の向きを変化させる。

このステアバイワイヤ方式の船舶用操舵装置は、運転者によるステアリングホイールの操作量をいったん電気信号に変換し、その電気信号に基づいて転舵アクチュエータの動作を制御するので、例えば、ステアリングホイールを操作したときの船外機の向きの変化量を船舶の航行速度に応じて調整するといったように、船舶の航行状態に応じてステアリングホイールの操作量と転舵アクチュエータの動作量の対応関係を最適化することが可能であり、船舶の航行の安定性等を向上することが可能である。

特開２００７－３３１５５３号公報

ところで、特許文献１のステアバイワイヤ方式の船舶用操舵装置においては、運転者によって回転操作されるステアリングホイールと、船尾の船外機の向きを変化させる転舵アクチュエータとが機械的に切り離されている。そのため、運転者が、ステアリングホイールを大きく回転させて船外機の向きがその移動限界（ストロークエンド）に到達したときにも、運転者は、そのままさらにステアリングホイールを回転させることが可能である。そのため、転舵輪の向きがストロークエンドに到達しているにもかかわらず、運転者は、転舵輪の向きがストロークエンドに到達していることに気付かずに、そのまま同じ方向にステアリングホイールを回転させ続けようとするおそれがある。

上述した問題は、船舶の船尾に設けられる船外機等を操舵対象とするステアバイワイヤ方式の船舶用操舵装置以外にも、ステアバイワイヤ方式の操舵装置であれば、例えば、車両の左右一対の転舵輪を操舵対象とするステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置などにも存在する。

この発明が解決しようとする課題は、操舵対象の向きがストロークエンドに到達したときに、運転者がステアリングホイールを通じてその状況を確実に感知することができるステアバイワイヤ方式の操舵装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成のステアバイワイヤ方式の操舵装置を提供する。
［構成１］
ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操作量を検知する操舵センサと、
前記ステアリングホイールに対して機械的に切り離して設けられ、前記操舵センサで検知される前記ステアリングホイールの操作量に応じて操舵対象の向きを変化させる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操舵装置において、
前記ステアリングホイールと一体に回転するように前記ステアリングホイールに連結されたシャフトと、
回転しないように固定して設けられた固定部材と、
前記シャフトと前記固定部材のうちの一方に連結して設けられた内輪と、
前記シャフトと前記固定部材のうちの他方に連結された外輪と、
通電と非通電の切り替えにより、前記内輪と前記外輪との間に係合子を係合させる係合状態と、前記内輪と前記外輪との間への前記係合子の係合を解除する係合解除状態とを切り替え可能な電磁式クラッチユニットと、を更に有し、
前記ステアリングホイールを中立位置から回転させたときに前記ステアリングホイールを中立位置に復帰する方向に付勢するように、前記内輪と前記外輪のうち前記シャフトに連結された部材と前記固定部材との間を連結する中立復帰ばねが設けられていることを特徴とするステアバイワイヤ方式の操舵装置。

このようにすると、電磁式クラッチユニットの通電と非通電の切り替えにより、内輪と外輪との間への係合子の係合を解除する係合解除状態から、内輪と外輪との間に係合子を係合させる係合状態に切り替え、これにより、ステアリングホイールの回転を許容するステアリングロック解除状態から、ステアリングホイールの回転を阻止するステアリングロック状態に切り替えることが可能となる。ここで、係合解除状態から係合状態に切り替えたとき、内輪と外輪との間に係合子が物理的に係合することによって内輪の回転が阻止されるので、内輪にシャフトを介して連結されたステアリングホイールの回転が確実に阻止される。そのため、操舵対象の向きがストロークエンドに到達したときに電磁式クラッチユニットの通電と非通電を切り替えることにより、ステアリングホイールがそれ以上に回転するのを確実に阻止し、そのステアリングホイールを通じて運転者に、操舵対象の向きがストロークエンドに到達したことを確実に感知させることができる。

また、ステアリングホイールを中立位置から回転させたときにステアリングホイールを中立位置に復帰する方向に付勢する中立復帰ばねが設けられているので、電磁式クラッチユニットの通電と非通電の切り替えにより、ステアリングホイールの回転を阻止するステアリングロック状態から、ステアリングホイールの回転を許容するステアリングロック解除状態に切り替えたときに、中立復帰ばねの付勢力によって、ステアリングホイールを中立位置に自然に復帰させることができる。

［構成２］
前記内輪が、前記シャフトに連結され、
前記外輪が、前記固定部材に連結されている構成１に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

［構成３］
前記固定部材は、前記電磁式クラッチユニットが有する筒状のクラッチケースであり、
前記クラッチケースは、非磁性体で形成され、
前記外輪は、前記クラッチケースとは別体に形成され、前記クラッチケースに回り止めされている、
構成２に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

このようにすると、クラッチケースが非磁性体で形成されているので、電磁式クラッチユニットに通電したときに、磁束がクラッチケースに漏洩するのを防止することができるので電磁式クラッチユニットのサイズを小さく抑え、省スペース化を図ることができる。

［構成４］
前記固定部材は、前記電磁式クラッチユニットが有する筒状のクラッチケースであり、
前記外輪は、前記クラッチケースに一体に形成されている、
構成２に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

このようにすると、部品点数が少なくなり、製造コストを低減することが可能となる。

［構成５］
前記外輪が、前記シャフトに連結され、
前記内輪が、前記固定部材に連結されている構成１に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

［構成６］
前記固定部材は、前記電磁式クラッチユニットが有する筒状のクラッチケースであり、
前記クラッチケースは、非磁性体で形成されている、
構成５に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

このようにすると、クラッチケースが非磁性体で形成されているので、電磁式クラッチユニットに通電したときに、磁束がクラッチケースに漏洩するのを防止することができる。そのため、電磁式クラッチユニットのサイズを小さく抑え、省スペース化を図ることができる。

［構成７］
前記ステアリングホイールに操舵反力を与える反力モータを更に有し、
前記固定部材は、前記電磁式クラッチユニットが有する筒状のクラッチケースであり、
前記クラッチケースは、前記反力モータのモータケースと一体に形成されている、
構成１から６のいずれかに記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

［構成８］
前記電磁式クラッチユニットは、通電時に係合状態となり、非通電時に係合解除状態となる構成のものである、
構成１から７のいずれかに記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

このようにすると、例えば船舶停泊時など、電源がＯＦＦとなって電磁式クラッチユニットの通電が停止しているときに、ステアリングホイールの角度位置と操舵対象の向きとの対応関係がずれるのを防止することが可能となる。すなわち、ステアリングホイールを中立位置に復帰する方向に付勢する中立復帰ばねが設けられているので、例えば船舶停泊時など、電源がＯＦＦとなって電磁式クラッチユニットの通電が停止する直前に、運転者がステアリングホイールから手を離すと、中立復帰ばねの付勢力によって、ステアリングホイールが中立位置に戻る。その後、電源がＯＦＦとなって電磁式クラッチユニットの通電が停止すると、ステアリングホイールの角度位置が固定されるステアリングロック状態となる。この状態では、運転者が誤ってステアリングホイールを回転させようとしても、ステアリングホイールは回転しない。そのため、電源がＯＦＦとなって電磁式クラッチユニットの通電が停止しているときに、ステアリングホイールの角度位置と操舵対象の向きとの対応関係がずれるのを防止することができる。また、例えば船舶停泊時など、電源がＯＦＦとなって電磁式クラッチユニットの通電が停止したときに、ステアリングホイールの回転が阻止されるステアリングロック状態となるので、船舶等の盗難を防止することも可能となる。

この発明のステアバイワイヤ方式の操舵装置は、電磁式クラッチユニットの通電と非通電の切り替えにより、内輪と外輪との間への係合子の係合を解除する係合解除状態から、内輪と外輪との間に係合子を係合させる係合状態に切り替え、これにより、ステアリングホイールの回転を許容するステアリングロック解除状態から、ステアリングホイールの回転を阻止するステアリングロック状態に切り替えることが可能である。ここで、係合解除状態から係合状態に切り替えたとき、内輪と外輪との間に係合子が物理的に係合することによって内輪の回転が阻止されるので、内輪にシャフトを介して連結されたステアリングホイールの回転が確実に阻止される。そのため、操舵対象の向きがストロークエンドに到達したときに電磁式クラッチユニットの通電と非通電を切り替えることにより、ステアリングホイールがそれ以上に回転するのを確実に阻止し、そのステアリングホイールを通じて運転者に、操舵対象の向きがストロークエンドに到達したことを確実に感知させることができる。

この発明の第１実施形態にかかるステアバイワイヤ方式の操舵装置を模式的に示す図 図１の電磁式クラッチユニットの近傍の断面図 図２の動作変換機構の近傍を拡大して示す図 図３のIV－IV線に沿った断面図 図２の中立復帰ばねの近傍を拡大して示す図 図５のVI－VI線に沿った断面図 図６に示す内輪が周方向一方（図では左回転方向）に回動した状態を示す図 図５のVIII－VIII線に沿った断面図 図８に示す内輪が周方向他方（図では右回転方向）に回動した状態を示す図 図５に示す中立復帰ばねの分解斜視図 この発明の第２実施形態を図２に対応して示す図 この発明の第３実施形態を図２に対応して示す図 この発明の第４実施形態を図２に対応して示す図 図１３の動作変換機構の近傍を拡大して示す図 図１３の摩擦板、センタリングばね押さえプレート、係合子保持器等の分解斜視図 この発明の第５実施形態を図２に対応して示す図 図１６のXVII－XVII線に沿った断面図 図１６のXVIII－XVIII線に沿った断面図 図１８のXIX－XIX線に沿った断面図 図１６のXX－XX線に沿った断面図 図２０のXXI－XXI線に沿った断面図 図２１に示す第１の分割保持器のフランジ部と第２の分割保持器のフランジ部が軸方向に接近して相対回転した状態を示す図 この発明の第６実施形態を図２に対応して示す図

図１に、この発明の第１実施形態にかかるステアバイワイヤ方式の操舵装置を示す。この操舵装置は、運転者によるステアリングホイール１の操作量を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて転舵アクチュエータ２を制御することで、船舶３の船尾に設けられる船外機４の向きを変化させるステアバイワイヤ方式の船舶用操舵装置である。

この操舵装置は、運転者により回転操作されるステアリングホイール１と、ステアリングホイール１に連結されたステアリングシャフト５と、ステアリングホイール１の操作量を検知する操舵センサ６と、ステアリングホイール１に操舵反力を与える反力モータ７と、通電と非通電の切り替えによりステアリングホイール１の回転を阻止するステアリングロック状態とステアリングホイール１の回転を許容するステアリングロック解除状態とを切り替える電磁式クラッチユニット８と、ステアリングホイール１に対して機械的に切り離して設けられた転舵アクチュエータ２と、制御部９とを有する。

ステアリングシャフト５は、ステアリングホイール１を回転操作したときに、ステアリングホイール１と一体に回転するようにステアリングホイール１に連結されている。操舵センサ６は、ステアリングシャフト５に取り付けられている。操舵センサ６としては、例えば、ステアリングホイール１の操舵角を検知する操舵角センサ、運転者によってステアリングホイール１に入力される操舵トルクを検知する操舵トルクセンサなどが挙げられる。

反力モータ７は、通電により回転トルクを発生する電動モータである。反力モータ７は、ステアリングシャフト５の端部に連結されている。反力モータ７は、回転トルクをステアリングシャフト５に入力することで、そのステアリングシャフト５を介してステアリングホイール１に操舵反力を付与する。

船外機４は、スクリュー１０と、スクリュー１０を駆動するエンジン１１とを有する。船外機４は、上下方向の旋回軸１２まわりに旋回可能に支持されている。転舵アクチュエータ２は、図示しない電動モータ（または油圧ポンプ）を駆動源とするアクチュエータであり、制御部９から入力される電気信号に応じて作動し、船外機４の向きを変化させるようになっている。

図２に示すように、反力モータ７は、モータケース１３と、モータケース１３からステアリングホイール１（図１参照）の側とは反対側（図では下側）に突出するモータシャフト１４とを有する。モータシャフト１４は、モータケース１３の内部に組み込まれた図示しない転がり軸受で回転可能に支持されている。また、モータシャフト１４は、ステアリングホイール１およびステアリングシャフト５（図１参照）と一体に回転するように、ステアリングシャフト５に連結されている。モータケース１３は、回転しないように船舶３のダッシュボードパネル（図示せず）に固定されている。

電磁式クラッチユニット８は、モータシャフト１４に連結して設けられた内輪１５と、モータケース１３に対して固定して設けられた外輪１６と、内輪１５の外周に形成された複数のカム面１７（図４参照）と、外輪１６の内周に形成された円筒面１８と、各カム面１７と円筒面１８との間に組み込まれた係合子１９と、それらの係合子１９を保持する係合子保持器２０と、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア２１と、通電によりアーマチュア２１を吸引して軸方向に移動させる電磁石２２と、アーマチュア２１の移動に応じて係合子保持器２０を周方向移動させる動作変換機構２３とを有する。

内輪１５は、モータシャフト１４の外周にスプライン嵌合している。このスプライン嵌合によって、モータシャフト１４は、内輪１５と一体回転するように、内輪１５に連結されている。モータシャフト１４と内輪１５の間に周方向の遊び（例えば１０°以下の遊び）を設け、その周方向の遊びの範囲ではモータシャフト１４と内輪１５の相対回転を許容し、周方向の遊びを超えるとモータシャフト１４と内輪１５が一体回転するように構成することも可能である。

外輪１６は、クラッチケース２４とは別体に形成され、クラッチケース２４に嵌め込まれている。クラッチケース２４は、電磁式クラッチユニット８の構成部材（内輪１５、係合子１９、係合子保持器２０、アーマチュア２１、電磁石２２等）を一括して収容する筒状の部材である。クラッチケース２４は、非磁性体（アルミ合金、銅合金等）で形成されている。一方、外輪１６は鋼材で形成されている。

外輪１６は、クラッチケース２４の内周に装着した止め輪２５でクラッチケース２４から抜け止めされている。クラッチケース２４の内周に形成されたキー溝２６と、外輪１６の外周に形成されたキー溝２７に、共通のキー部材２８が嵌め込まれ、このキー部材２８によって外輪１６がクラッチケース２４に回り止めされている。外輪１６には、内輪１５を回転可能に支持する軸受２９が組み込まれている。クラッチケース２４の軸方向一端には、径方向外方に延びるフランジ部３０が形成され、そのフランジ部３０がモータケース１３の軸方向端面に図示しないボルトで固定されている。

ここで、外輪１６は、キー部材２８で回り止めすることでクラッチケース２４に連結されている。また、クラッチケース２４は、モータケース１３に固定することで、ステアリングホイール１（図１参照）の回転操作時にも回転しないように固定した状態に設けられている。

図４に示すように、内輪１５の外周のカム面１７は、外輪１６の内周の円筒面１８と半径方向に対向している。カム面１７と円筒面１８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。

係合子保持器２０には、径方向に貫通するポケット３１（図２参照）が周方向に間隔をおいて複数形成され、その各ポケット３１に係合子１９が収容されている。係合子保持器２０は、係合子１９をカム面１７（図４参照）の周方向中央から周方向に移動させることでカム面１７と円筒面１８の間に係合子１９を係合させる係合位置と、係合子１９をカム面１７の周方向中央に移動させることでカム面１７と円筒面１８の間への係合子１９の係合を解除する係合解除位置との間で、内輪１５に対して周方向に移動可能に支持されている。

図３に示すように、アーマチュア２１は、内輪１５の外周で軸方向に移動可能に支持されている。アーマチュア２１は、磁性材料（鉄、珪素鋼など）で形成された円盤状の部材である。電磁石２２は、アーマチュア２１と軸方向に対向して配置されている。電磁石２２は、軸方向と周方向のいずれにも移動しないようにクラッチケース２４（図２参照）に固定されている。アーマチュア２１と電磁石２２の間には、アーマチュア２１を電磁石２２から離反する方向に付勢する離反ばね３２が組み込まれている。

動作変換機構２３は、アーマチュア２１に対して軸方向に相対移動可能な状態でアーマチュア２１に回り止めされかつ係合子保持器２０に回り止めされた中間プレート３３と、係合子保持器２０を係合解除位置に弾性的に保持するセンタリングばね３４とを有する。

中間プレート３３の外周には、係合子保持器２０に形成された係合凹部３５に係合する係合凸部３６が形成されている。中間プレート３３は、この係合凸部３６と係合凹部３５の係合によって、係合子保持器２０と一体に周方向移動するように係合子保持器２０に回り止めされている。また、中間プレート３３には、アーマチュア２１に向かって軸方向に延びる軸方向突起３７が形成されている。アーマチュア２１には、中間プレート３３の軸方向突起３７が軸方向にスライド可能に挿入される軸方向孔３８が形成されている。中間プレート３３は、この軸方向突起３７と軸方向孔３８の係合によって、アーマチュア２１に対して軸方向移動可能な状態で、アーマチュア２１と一体に周方向移動するようにアーマチュア２１に回り止めされている。

図４に示すように、センタリングばね３４は、鋼線をＣ形に巻いたＣ形環状部３９と、Ｃ形環状部３９の両端からそれぞれ径方向外方に延出する一対の延出部４０とからなる。Ｃ形環状部３９は、内輪１５の軸方向端面に形成された円形のばね収容凹部４１に嵌め込まれている。一対の延出部４０は、ばね収容凹部４１から径方向外方に貫通するように内輪１５の軸方向端面に形成された径方向溝４２に挿入されている。

センタリングばね３４の延出部４０は、径方向溝４２の径方向外端から突出しており、その延出部４０の径方向溝４２からの突出部分が、係合子保持器２０に形成された保持器溝４３に挿入されている。径方向溝４２と保持器溝４３は同じ周方向幅をもつように形成されている。センタリングばね３４の延出部４０は、径方向溝４２の内面と、保持器溝４３の内面にそれぞれ接触しており、その接触部分に作用する周方向の力によって係合子保持器２０を係合解除位置に弾性保持している。

図２に示すように、電磁石２２は、アーマチュア２１に向かって軸方向に開放するＣ形断面をもつ環状のフィールドコア４４と、フィールドコア４４に巻回されたソレノイドコイル４５とを有する。ソレノイドコイル４５に通電すると、フィールドコア４４とアーマチュア２１とを通る磁気回路が形成され、アーマチュア２１はフィールドコア４４に吸引される。クラッチケース２４には、ソレノイドコイル４５に電力を供給するリード線４６が通る貫通孔４７が形成されている。貫通孔４７には、貫通孔４７の内周とリード線４６の外周の間の隙間を埋めるゴム製のグロメット４８が装着されている。

クラッチケース２４は、電磁石２２のフィールドコア４４の外周と嵌合する円筒部２４ａと、円筒部２４ａのステアリングホイール１（図１参照）の側とは反対側（図では下側）の軸方向端部を閉じる端板部２４ｂとを有する。端板部２４ｂは、円筒部２４ａと一体に形成されている。電磁石２２のフィールドコア４４は、端板部２４ｂで軸方向に支持されている。端板部２４ｂには、フィールドコア４４の軸方向端面に形成された回り止め突起４９が挿入される回り止め穴５０が形成されている。この回り止め突起４９と回り止め穴５０の係合により、電磁石２２はクラッチケース２４に対して周方向に位置決めされている。また、端板部２４ｂには、内輪１５を回転可能に支持する転がり軸受５１が装着されている。

内輪１５とクラッチケース２４は、内輪１５がクラッチケース２４に対して弾性保持されるように中立復帰ばね５２で連結されている。中立復帰ばね５２は、ステアリングホイール１（図１参照）を中立位置から回転させたときにステアリングホイール１を中立位置に復帰する方向に付勢する弾性部材である。中立位置は、操舵対象（この実施形態では船外機４）が左右いずれにも向かずに直進方向を向くときに対応するステアリングホイール１の角度位置である。中立復帰ばね５２は、内輪１５の軸方向端部と、クラッチケース２４の端板部２４ｂとの間に組み込まれている。

図５に示すように、クラッチケース２４の端板部２４ｂには、内輪連結軸５３が固定して設けられ、内輪１５の軸方向端部には、内輪連結軸５３を収容する連結軸収容凹部５４が形成されている。中立復帰ばね５２は、第１ばね５２ａと第２ばね５２ｂとで構成されている。第１ばね５２ａおよび第２ばね５２ｂは、いずれも内輪連結軸５３の外周に嵌合して設けられたねじりコイルばねである。

図５、図６に示すように、第１ばね５２ａの一端は、内輪連結軸５３に形成された係止凹部５５に係止され、第１ばね５２ａの他端は、連結軸収容凹部５４の内周に形成された第１係止突起５６ａに係止されている。第１ばね５２ａは、内輪１５が、ステアリングホイール１（図１参照）の中立位置に対応する位置（図６に示す位置）から、図７に示すように周方向一方（図では左回転方向）に回動したときに弾性変形し、その弾性復元力によってその内輪１５を周方向他方（図では右回転方向）に押圧する。

図５、図８に示すように、第２ばね５２ｂの一端は、内輪連結軸５３に形成された係止凹部５５に係止され、第２ばね５２ｂの他端は、連結軸収容凹部５４の内周に形成された第２係止突起５６ｂに係止されている。第２ばね５２ｂは、内輪１５が、ステアリングホイール１（図１参照）の中立位置に対応する位置（図８に示す位置）から、図９に示すように周方向他方（図では右回転方向）に回動したときに弾性変形し、その弾性復元力によって内輪１５を周方向一方（図では左回転方向）に押圧する。

図１０に示すように、第１ばね５２ａの一端が係止する係止凹部５５は、内輪連結軸５３の先端に開口するスリット状に形成されている。これにより、第１ばね５２ａを容易に組み込むことが可能となっている。同様に、第２ばね５２ｂの一端が係止する係止凹部５５も、内輪連結軸５３の先端に開口するスリット状に形成されている。また、第１ばね５２ａの一端が係止する係止凹部５５と、第２ばね５２ｂの一端が係止する係止凹部５５は、内輪連結軸５３の直径に沿って軸方向に延びる共通のスリットである。これにより、内輪連結軸５３の加工部位を少なくし、内輪連結軸５３の加工コストを低減している。

図２に示す電磁式クラッチユニット８は、電磁石２２が非通電の状態では、内輪１５が外輪１６に対して自由に回転することができる係合解除状態（空転状態）となる。すなわち、電磁石２２が非通電のとき、アーマチュア２１が離反ばね３２の付勢力によって電磁石２２から離反し、アーマチュア２１は、電磁石２２に対して自由に回転可能な状態となる。このとき、係合子保持器２０は、センタリングばね３４の弾性復元力によって係合解除位置に保持されるので、内輪１５を回転させても、内輪１５の外周のカム面１７と外輪１６の内周の円筒面１８との間に係合子１９は係合せず、内輪１５およびモータシャフト１４は正逆両方向に自由に回転することが可能である。

一方、電磁石２２に通電した状態では、内輪１５の回転が阻止された係合状態（ロック状態）となる。すなわち、電磁石２２に通電したとき、アーマチュア２１は電磁石２２に吸着され、アーマチュア２１が電磁石２２に摩擦接触した状態となる。このとき、内輪１５を回転させると、電磁石２２に摩擦接触するアーマチュア２１が、中間プレート３３を介して係合子保持器２０に回り止めされているので、係合子保持器２０は回転が制限され、その係合子保持器２０に対して内輪１５が相対回転する。その結果、係合子保持器２０が、センタリングばね３４の弾性力に抗し係合解除位置から係合位置に移動し、内輪１５の外周のカム面１７と外輪１６の内周の円筒面１８との間に係合子１９が係合するので、内輪１５の回転が阻止され、内輪１５に連結されたモータシャフト１４の回転が阻止される。

図１に示す反力モータ７、電磁式クラッチユニット８、転舵アクチュエータ２は、制御部９で制御される。制御部９の入力側には、外部センサ５７、操舵センサ６が電気的に接続されている。外部センサ５７は、船舶３の航行速度を検知する速度センサ等である。制御部９の出力側には、反力モータ７、電磁式クラッチユニット８、転舵アクチュエータ２が電気的に接続されている。

制御部９は、操舵センサ６で検知されるステアリングホイール１の操作量と、外部センサ５７で検知される船舶３の航行状態（航行速度等）とに応じて転舵アクチュエータ２を作動させ、船外機４の向きを変化させる制御を行なう。また、このとき、制御部９は、ステアリングホイール１の操作量と船舶３の航行状態とに応じた大きさの操舵反力が発生するように反力モータ７を作動させる制御を行なう。

さらに、制御部９は、転舵アクチュエータ２に内蔵した図示しない転舵角センサの出力信号に基づいて、船外機４の向きがストロークエンドに到達したか否かを判定する。そして、船外機４の向きがストロークエンドに到達していないと判定したときは、電磁式クラッチユニット８の電磁石２２（図２参照）を非通電とすることで、係合子保持器２０を係合解除位置に保持する。一方、船外機４の向きがストロークエンドに到達したと判定したときは、電磁式クラッチユニット８の電磁石２２（図２参照）に通電することで、係合子保持器２０を係合解除位置から係合位置に移動させる。

このステアバイワイヤ方式の操舵装置は、図２に示す電磁石２２の通電と非通電の切り替えにより、内輪１５と外輪１６との間への係合子１９の係合を解除する係合解除位置から、内輪１５と外輪１６との間に係合子１９を係合させる係合位置に係合子保持器２０を移動させ、これにより、ステアリングホイール１の回転を許容するステアリングロック解除状態から、ステアリングホイール１の回転を阻止するステアリングロック状態に切り替えることが可能である。ここで、係合子保持器２０が係合位置に移動したとき、内輪１５と外輪１６との間に係合子１９が物理的に係合することによって内輪１５の回転が阻止されるので、内輪１５に、図１に示すモータシャフト１４およびステアリングシャフト５を介して連結されたステアリングホイール１の回転が確実に阻止される。そのため、船外機４の向きがストロークエンドに到達したときに電磁石２２の通電と非通電を切り替えることにより、ステアリングホイール１がそれ以上に回転するのを確実に阻止し、そのステアリングホイール１を通じて運転者に、船外機４の向きがストロークエンドに到達したことを確実に感知させることができる。

また、このステアバイワイヤ方式の操舵装置は、図２に示す中立復帰ばね５２を有するので、電磁石２２の通電と非通電の切り替えにより、ステアリングホイール１の回転を阻止するステアリングロック状態から、ステアリングホイール１の回転を許容するステアリングロック解除状態に切り替えたときに、中立復帰ばね５２の付勢力によって、ステアリングホイール１を中立位置に自然に復帰させることができる。

また、このステアバイワイヤ方式の操舵装置は、図２に示すクラッチケース２４が非磁性体で形成されているので、電磁石２２に通電したときに、電磁石２２から発生する磁束がクラッチケース２４に漏洩するのを防止することができ、アーマチュア２１を効率的に吸引することが可能である。そのため、電磁石２２およびアーマチュア２１のサイズを小さく抑え、省スペース化を図ることができる。

図１１に、この発明の第２実施形態を示す。第２実施形態は、第１実施形態と比べると、第１実施形態では、図２に示すように、クラッチケース２４が、反力モータ７のモータケース１３とは別体に形成され、そのクラッチケース２４がモータケース１３に固定されていたのに対し、第２実施形態では、図１１に示すように、クラッチケース２４が、反力モータ７のモータケース１３と一体に形成されている点でのみ異なり、他の構成は同一である。そのため、第１実施形態に対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。

図１２に、この発明の第３実施形態を示す。第３実施形態は、第１実施形態と比べると、第１実施形態では、図２に示すように、外輪１６が、クラッチケース２４とは別体に形成され、その外輪１６がクラッチケース２４に回り止めされていたのに対し、第３実施形態では、図１２に示すように、外輪１６がクラッチケース２４と一体に形成されている点でのみ異なり、他の構成は同一である。そのため、第１実施形態に対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。

第３実施形態のステアバイワイヤ方式の操舵装置は、外輪１６をクラッチケース２４と一体に形成しているので、部品点数が少なく、製造コストを低減することが可能である。

図１３～図１５に、この発明の第４実施形態を示す。第４実施形態は、第１実施形態と比べて、動作変換機構２３の構成が異なる。すなわち、第１実施形態では、図２、図３に示すように、動作変換機構２３として、電磁石２２の通電時に係合子保持器２０を係合解除位置から係合位置に周方向移動させ、電磁石２２の非通電時に係合子保持器２０を係合位置から係合解除位置に周方向移動させる構成のものを採用した（つまり、通電することにより係合する励磁作動型クラッチを電磁式クラッチユニット８とした）のに対し、第４実施形態では、図１３、図１４に示すように、動作変換機構２３として、電磁石２２の通電時に係合子保持器２０を係合位置から係合解除位置に周方向移動させ、電磁石２２の非通電時に係合子保持器２０を係合解除位置から係合位置に周方向移動させる構成のものを採用した（つまり、通電を解除することにより係合する無励磁作動型クラッチを電磁式クラッチユニット８とした）点で異なる。以下、第１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。

図１４に示すように、アーマチュア２１と外輪１６の間には、係合子保持器２０に回り止めされた摩擦板５８が組み込まれている。摩擦板５８は、外輪１６の軸方向端面に接触する位置と、外輪１６の軸方向端面から離反する位置との間で軸方向に移動可能に設けられている。摩擦板５８は、外輪１６の軸方向端面から離反した状態では、外輪１６に対して回転可能であり、一方、外輪１６の軸方向端面に接触した状態では、外輪１６の軸方向端面との摩擦により回転が制動されるようになっている。摩擦板５８は、アーマチュア２１と電磁石２２の間に組み込まれた離反ばね３２の付勢力によって外輪１６の軸方向端面に押し付けられている。

図１４、図１５に示すように、摩擦板５８の内周には、係合子保持器２０に形成された係合凹部３５に係合する係合凸部３６が形成されている。摩擦板５８は、この係合凸部３６と係合凹部３５の係合によって、係合子保持器２０と一体に周方向移動するように係合子保持器２０に回り止めされている。

係合子保持器２０の内周には、センタリングばね押さえプレート５９が設けられている。センタリングばね押さえプレート５９は、センタリングばね３４と軸方向に隣接して配置され、センタリングばね３４をばね収容凹部４１内に保持している。センタリングばね押さえプレート５９の外周と摩擦板５８の内周は非接触であり、互いに独立して回転可能となっている。

図１３に示す電磁式クラッチユニット８は、電磁石２２が非通電の状態では、内輪１５の回転が阻止されたロック状態となる。すなわち、電磁石２２が非通電のとき、アーマチュア２１が離反ばね３２の付勢力によって電磁石２２から離反し、クラッチケース２４に対して回り止めされた外輪１６の軸方向端面に押し付けられた状態となる。このとき、内輪１５を回転させると、外輪１６の軸方向端面に摩擦接触する摩擦板５８が、係合子保持器２０に回り止めされているので、係合子保持器２０は回転が制限され、その係合子保持器２０に対して内輪１５が相対回転する。その結果、係合子保持器２０が、センタリングばね３４の弾性力に抗し係合解除位置から係合位置に移動し、内輪１５の外周のカム面１７と外輪１６の内周の円筒面１８との間に係合子１９が係合するので、内輪１５の回転が阻止され、内輪１５に連結されたモータシャフト１４の回転が阻止される。

一方、電磁石２２に通電した状態では、内輪１５が外輪１６に対して自由に回転することができる空転状態となる。すなわち、電磁石２２に通電したとき、アーマチュア２１は電磁石２２に吸着され、離反ばね３２の付勢力が摩擦板５８に作用しなくなるので、摩擦板５８は、外輪１６に対して自由に回転可能な状態となる。このとき、係合子保持器２０は、センタリングばね３４の弾性復元力によって係合位置から係合解除位置に移動し、そのまま係合解除位置に保持されるので、内輪１５を回転させても、内輪１５の外周のカム面１７と外輪１６の内周の円筒面１８との間に係合子１９は係合せず、内輪１５およびモータシャフト１４は正逆両方向に自由に回転することが可能である。

この第４実施形態のステアバイワイヤ方式の操舵装置は、第１実施形態と同様に、船外機４の向きがストロークエンドに到達したときに電磁石２２の通電と非通電を切り替えることにより、ステアリングホイール１がそれ以上に回転するのを確実に阻止し、そのステアリングホイール１を通じて運転者に、船外機４の向きがストロークエンドに到達したことを確実に感知させることができる。

また、第４実施形態のステアバイワイヤ方式の操舵装置は、例えば船舶停泊時など、電源がＯＦＦとなって電磁石２２の通電が停止しているときに、ステアリングホイール１の角度位置と操舵対象の向きとの対応関係がずれるのを防止することが可能である。

すなわち、この操舵装置は、ステアリングホイール１（図１参照）を中立位置に復帰する方向に付勢する中立復帰ばね５２を有するので、船舶停泊時など、電源がＯＦＦとなって電磁石２２の通電が停止する直前に、運転者がステアリングホイール１から手を離すと、中立復帰ばね５２の付勢力によって、ステアリングホイール１が中立位置に戻る。その後、電源がＯＦＦとなって電磁石２２の通電が停止すると、係合子保持器２０が係合解除位置から係合位置に周方向移動することで、ステアリングホイール１の角度位置が固定されるステアリングロック状態となる。この状態では、運転者が誤ってステアリングホイール１を回転させようとしても、ステアリングホイール１は回転しない。そのため、電源がＯＦＦとなって電磁石２２の通電が停止しているときに、ステアリングホイール１の角度位置と操舵対象の向きとの対応関係がずれるのを防止することができる。また、船舶停泊時など、電源がＯＦＦとなって電磁石２２の通電が停止したときに、ステアリングホイール１の回転が阻止されるステアリングロック状態となるので、船舶３の盗難を防止することも可能となる。

図１６～図２２に、この発明の第５実施形態を示す。第５実施形態は、第４実施形態と同様、電磁石２２の通電時に係合子保持器２０を係合位置から係合解除位置に周方向移動させ、電磁石２２の非通電時に係合子保持器２０を係合解除位置から係合位置に周方向移動させる動作変換機構２３を採用しているが、その具体的構成が異なる。以下、第１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。

図１６に示すように、電磁式クラッチユニット８は、モータシャフト１４に連結して設けられた内輪１５と、回転しないように固定して設けられた外輪１６と、内輪１５の外周に形成された複数のカム面１７と、外輪１６の内周に形成された円筒面１８と、円筒面１８とカム面１７との間に組み込まれた複数の係合子１９と、それらの係合子１９を保持する係合子保持器２０と、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア２１と、通電によりアーマチュア２１を吸引して軸方向に移動させる電磁石２２と、アーマチュア２１の移動に応じて係合子保持器２０を周方向移動させる動作変換機構２３とを有する。

外輪１６は、クラッチケース２４とは別体に形成され、クラッチケース２４に嵌め込まれている。クラッチケース２４は、非磁性体（アルミ合金、銅合金等）で形成されている。一方、外輪１６は鋼材で形成されている。図１７に示すように、外輪１６は、クラッチケース２４の内周に形成されたキー溝２６と外輪１６の外周に形成されたキー溝２７とに共通のキー部材２８を嵌め込むことによって、クラッチケース２４に回り止めされている。

図１７に示すように、内輪１５の外周には、周方向に等間隔に複数のカム面１７が設けられている。カム面１７は、前方カム面１７ａと、前方カム面１７ａに対して内輪１５の正転方向後方に配置された後方カム面１７ｂとからなる。外輪１６の内周には、前方カム面１７ａおよび後方カム面１７ｂと半径方向に対向する円筒面１８が設けられている。

カム面１７と円筒面１８の間には、係合子離反ばね６０を間に挟んで周方向に対向する一対の係合子１９ａ，１９ｂが組み込まれている。この一対の係合子１９ａ，１９ｂのうち正転方向の前側の係合子１９ａは前方カム面１７ａと円筒面１８の間に組み込まれ、正転方向の後側の係合子１９ｂは後方カム面１７ｂと円筒面１８の間に組み込まれている。係合子離反ばね６０は、一対の係合子１９ａ，１９ｂの間隔を広げる方向に各係合子１９ａ，１９ｂを押圧している。

前方カム面１７ａは、円筒面１８との間の径方向の距離が、係合子１９ａ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１７ｂは、円筒面１８との間の径方向の距離が、係合子１９ｂ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１６、図１７に示すように、係合子保持器２０は、係合子離反ばね６０を間にして周方向に対向する一対の係合子１９ａ，１９ｂのうち一方の係合子１９ａを支持する第１の分割保持器２０ａと、他方の係合子１９ｂを支持する第２の分割保持器２０ｂとからなる。第１の分割保持器２０ａと第２の分割保持器２０ｂ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係合子１９ａ，１９ｂの間隔が変化するように一対の係合子１９ａ，１９ｂを個別に支持している。

第１の分割保持器２０ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部６１ａと、これらの柱部６１ａの端部同士を連結する環状のフランジ部６２ａとを有する。同様に、第２の分割保持器２０ｂも、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部６１ｂと、これらの柱部６１ｂの端部同士を連結する環状のフランジ部６２ｂとを有する。

第１の分割保持器２０ａの柱部６１ａと第２の分割保持器２０ｂの柱部６１ｂは、係合子離反ばね６０を間にして周方向に対向する一対の係合子１９ａ，１９ｂを周方向の両側から挟み込むように、外輪１６の内周と内輪１５の外周の間に挿入されている。

第１の分割保持器２０ａのフランジ部６２ａの内周と第２の分割保持器２０ｂのフランジ部６２ｂの内周は、内輪１５の外周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２０ａと第２の分割保持器２０ｂは、一対の係合子１９ａ，１９ｂの間隔を広げることによりカム面１７と円筒面１８との間に各係合子１９ａ，１９ｂを係合させる係合位置と、一対の係合子１９ａ，１９ｂの間隔を狭めることによりカム面１７と円筒面１８との間への各係合子１９ａ，１９ｂ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なっている。

図１８に示すように、内輪１５の側面には、ばねホルダ６３が固定されている。ばねホルダ６３は、一対の係合子１９ａ，１９ｂを間に挟んで周方向に対向する両柱部６１ａ，６１ｂの間に位置するストッパ片６４を有する。このストッパ片６４は、両柱部６１ａ，６１ｂが一対の係合子１９ａ，１９ｂの間隔を狭める方向に移動したときに、各柱部６１ａ，６１ｂを受け止める。

図１９に示すように、ばねホルダ６３は、係合子離反ばね６０を保持するばね保持片６５を有する。ばね保持片６５は、外輪１６の内周と内輪１５の外周の間を軸方向に延びるようにストッパ片６４と一体に形成されている。

図１６に示すように、電磁石２２とアーマチュア２１の間には、ロータ６６が設けられている。ロータ６６は、内輪１５の外周に固定されている。ロータ６６は磁性材料（鉄、珪素鋼など）で形成されている。

アーマチュア２１は、第２の分割保持器２０ｂの外周に締め代をもって嵌合する円筒部６７を有し、その円筒部６７の嵌合によって、アーマチュア２１は、第２の分割保持器２０ｂと軸方向に一体に移動するように第２の分割保持器２０ｂに連結されている。

図２０～図２２に示すように、動作変換機構２３は、第１の分割保持器２０ａのフランジ部６２ａの第２の分割保持器２０ｂのフランジ部６２ｂに対する対向面に設けられた傾斜溝６８ａと、第２の分割保持器２０ｂのフランジ部６２ｂの第１の分割保持器２０ａのフランジ部６２ａに対する対向面に設けられた傾斜溝６８ｂと、傾斜溝６８ａと傾斜溝６８ｂの間に組み込まれたボール６９とからなる。傾斜溝６８ａと傾斜溝６８ｂ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６８ａは、軸方向の深さが最も深い最深部７０ａ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をもつ形状とされ、傾斜溝６８ｂも、軸方向の深さが最も深い最深部７０ｂ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をもつ形状とされている。

この動作変換機構２３は、アーマチュア２１が電磁石２２に吸引され、そのアーマチュア２１と一緒に第２の分割保持器２０ｂのフランジ部６２ｂが、第１の分割保持器２０ａのフランジ部６２ａに向かって軸方向に移動したときに、ボール６９が各傾斜溝６８ａ，６８ｂの最深部７０ａ，７０ｂに向けて転がることにより、各柱部６１ａ，６１ｂが一対の係合子１９ａ，１９ｂの間隔を狭める方向に第１の分割保持器２０ａと第２の分割保持器２０ｂを相対回転させ、その相対回転により、係合子保持器２０を係合位置から係合解除位置に移動させる。

アーマチュア２１は、係合子離反ばね６０の力によって、ロータ６６から離れる方向に付勢されている。すなわち、図１７に示す係合子離反ばね６０が一対の係合子１９ａ，１９ｂの間隔を広げる方向に各係合子１９ａ，１９ｂを押圧する力が、第１の分割保持器２０ａと第２の分割保持器２０ｂに伝達する。そして、第１の分割保持器２０ａと第２の分割保持器２０ｂが受ける周方向の力は、図２０～図２２に示す動作変換機構２３によって、ロータ６６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２０ｂに伝達する。ここで、図１６に示すように、アーマチュア２１は、第２の分割保持器２０ｂに固定されているので、結局、アーマチュア２１は、係合子離反ばね６０から動作変換機構２３を介して伝達する力によって、ロータ６６から離れる方向に付勢された状態となっている。

電磁式クラッチユニット８は、図１６に示す電磁石２２が非通電の状態では、内輪１５の回転が阻止されたロック状態となる。すなわち、電磁石２２が非通電のとき、アーマチュア２１は、係合子離反ばね６０の力によってロータ６６から離反する方向に軸方向移動する。またこのとき、係合子離反ばね６０の力によって、係合子保持器２０が係合解除位置から係合位置に周方向移動し、正転方向の前側の係合子１９ａは、内輪１５の外周の前方カム面１７ａと外輪１６の内周の円筒面１８との間に係合し、かつ、正転方向の後側の係合子１９ｂは、内輪１５の外周の後方カム面１７ｂと外輪１６の内周の円筒面１８との間に係合した状態となる。そのため、内輪１５の回転が阻止され、内輪１５に連結されたモータシャフト１４の回転も阻止される。

一方、電磁石２２に通電した状態では、内輪１５が外輪１６に対して自由に回転することができる空転状態となる。すなわち、電磁石２２に通電したとき、アーマチュア２１はロータ６６に吸着され、このアーマチュア２１の動作に連動して、第２の分割保持器２０ｂのフランジ部６２ｂが第１の分割保持器２０ａのフランジ部６２ａに向かって軸方向に移動する。このとき、動作変換機構２３のボール６９が各傾斜溝６８ａ，６８ｂの最深部７０ａ，７０ｂに向けて転がることにより、係合子保持器２０が係合位置から係合解除位置に周方向移動し、前方カム面１７ａと円筒面１８との間への正転方向の前側の係合子１９ａの係合が解除されるとともに、後方カム面１７ｂと円筒面１８との間への正転方向の後側の係合子１９ｂの係合が解除され、内輪１５およびモータシャフト１４は正逆両方向に自由に回転することが可能となる。

この第５実施形態の船舶用操舵装置は、第４実施形態と同様の作用効果を有する。

図２３に、この発明の第６実施形態を示す。第６実施形態は、第５実施形態におけるモータシャフト１４およびクラッチケース２４に対する内輪１５と外輪１６の関係を逆にしたものに相当する。具体的には、第６実施形態は、第５実施形態と比べると、第５実施形態では、図１６に示すように、内輪１５と外輪１６のうち、内輪１５をモータシャフト１４に連結し、外輪１６をクラッチケース２４に連結したのに対し、第６実施形態では、図２３に示すように、内輪１５と外輪１６のうち、外輪１６をモータシャフト１４に連結し、内輪１５をクラッチケース２４に連結した点で異なるが、それ以外の構成は基本的に同一である。そのため、第５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。

図２３に示すように、電磁式クラッチユニット８は、モータシャフト１４に連結して設けられた外輪１６と、クラッチケース２４に連結して設けられた内輪１５と、内輪１５の外周に形成された複数のカム面１７と、外輪１６の内周に形成された円筒面１８と、円筒面１８とカム面１７との間に組み込まれた複数の係合子１９ａ，１９ｂと、それらの係合子１９ａ，１９ｂを保持する係合子保持器２０と、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア２１と、通電によりアーマチュア２１を吸引して軸方向に移動させる電磁石２２と、アーマチュア２１の移動に応じて係合子保持器２０を周方向移動させる動作変換機構２３とを有する。

外輪１６は、内輪１５の軸端と軸方向に対向する外輪端板１６ａと、外輪端板１６ａから軸方向に延びる外輪軸部１６ｂとを有する。外輪軸部１６ｂは、モータシャフト１４とスプライン嵌合している。このスプライン嵌合によって、外輪１６はモータシャフト１４に連結されている。クラッチケース２４は、非磁性体（アルミ合金、銅合金等）で形成されている。

外輪１６とクラッチケース２４は、外輪１６がクラッチケース２４に対して弾性保持されるように中立復帰ばね５２で連結されている。中立復帰ばね５２は、ステアリングホイール１（図１参照）を中立位置から回転させたときにステアリングホイール１を中立位置に復帰する方向に付勢する弾性部材である。中立復帰ばね５２は、外輪１６の外周と、クラッチケース２４の円筒部２４ａの内周との間に組み込まれている。中立復帰ばね５２は、例えば、一端が外輪１６の外周に係止され、他端がクラッチケース２４の円筒部２４ａの内周に係止されたねじりコイルばねである。

この第６実施形態の船舶用操舵装置は、第４実施形態と同様の作用効果を有する。

上記各実施形態では、外輪１６の内周と内輪１５の外周との間に組み込む係合子１９，１９ａ，１９ｂとしてローラを用いたものを例に挙げて説明したが、係合子としてボールやスプラグを用いることも可能である。

上記各実施形態では、電磁式クラッチユニット８を、反力モータ７のステアリングホイール１の側とは反対側（図では下側）に取り付けたものを例に挙げて説明したが、電磁式クラッチユニット８は、反力モータ７のステアリングホイール１の側（図では上側）に上下を反転した構成で取り付けるようにしてもよい。

また、第１実施形態～第５実施形態では、内輪１５を、反力モータ７のモータシャフト１４を介して間接的にステアリングシャフト５に連結したものを例に挙げて説明したが、反力モータ７を設けずに、内輪１５をステアリングシャフト５に直接的に連結するように構成することも可能である。この場合、電磁式クラッチユニット８のクラッチケース２４は、船舶３のダッシュボードパネルに固定することができる。同様に、第６実施形態では、外輪１６を、反力モータ７のモータシャフト１４を介して間接的にステアリングシャフト５に連結したが、反力モータ７を設けずに、外輪１６をステアリングシャフト５に直接的に連結するように構成することも可能である。

また、上記各実施形態では、この発明にかかるステアバイワイヤ方式の操舵装置の一例として、船舶３の船尾に設けられる船外機４を操舵対象とするステアバイワイヤ方式の船舶用操舵装置を例に挙げて説明したが、この発明は、ステアバイワイヤ方式の操舵装置であれば船舶用操舵装置に限らず、車両の左右一対の転舵輪を操舵対象とする車両用操舵装置や、建設機械、農業機械、全地形対応車、多用途四輪車などの操舵装置にも同様に適用することが可能である。

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 ステアリングホイール
２ 転舵アクチュエータ
６ 操舵センサ
７ 反力モータ
８ 電磁式クラッチユニット
１３ モータケース
１４ モータシャフト（シャフト）
１５ 内輪
１６ 外輪
１９，１９ａ，１９ｂ 係合子
２０ 係合子保持器
２１ アーマチュア
２２ 電磁石
２３ 動作変換機構
２４ クラッチケース（固定部材）
５２ 中立復帰ばね

Claims (8)

1. ステアリングホイール（１）と、
   前記ステアリングホイール（１）の操作量を検知する操舵センサ（６）と、
   前記ステアリングホイール（１）に対して機械的に切り離して設けられ、前記操舵センサ（６）で検知される前記ステアリングホイール（１）の操作量に応じて操舵対象の向きを変化させる転舵アクチュエータ（２）と、を有するステアバイワイヤ方式の操舵装置において、
   前記ステアリングホイール（１）と一体に回転するように前記ステアリングホイール（１）に連結されたシャフト（１４）と、
   回転しないように固定して設けられた固定部材（２４）と、
   前記シャフト（１４）と前記固定部材（２４）のうちの一方に連結して設けられた内輪（１５）と、
   前記シャフト（１４）と前記固定部材（２４）のうちの他方に連結された外輪（１６）と、
   通電と非通電の切り替えにより、前記内輪（１５）と前記外輪（１６）との間に係合子（１９，１９ａ，１９ｂ）を係合させる係合状態と、前記内輪（１５）と前記外輪（１６）との間への前記係合子（１９，１９ａ，１９ｂ）の係合を解除する係合解除状態とを切り替え可能な電磁式クラッチユニット（８）と、を更に有し、
   前記ステアリングホイール（１）を中立位置から回転させたときに前記ステアリングホイール（１）を中立位置に復帰する方向に付勢するように、前記内輪（１５）と前記外輪（１６）のうち前記シャフト（１４）に連結された部材と前記固定部材（２４）との間を連結する中立復帰ばね（５２）が設けられていることを特徴とするステアバイワイヤ方式の操舵装置。
2. 前記内輪（１５）が、前記シャフト（１４）に連結され、
   前記外輪（１６）が、前記固定部材（２４）に連結されている請求項１に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。
3. 前記固定部材（２４）は、前記電磁式クラッチユニット（８）が有する筒状のクラッチケース（２４）であり、
   前記クラッチケース（２４）は、非磁性体で形成され、
   前記外輪（１６）は、前記クラッチケース（２４）とは別体に形成され、前記クラッチケース（２４）に回り止めされている、
   請求項２に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。
4. 前記固定部材（２４）は、前記電磁式クラッチユニット（８）が有する筒状のクラッチケース（２４）であり、
   前記外輪（１６）は、前記クラッチケース（２４）に一体に形成されている、
   請求項２に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。
5. 前記外輪（１６）が、前記シャフト（１４）に連結され、
   前記内輪（１５）が、前記固定部材（２４）に連結されている請求項１に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。
6. 前記固定部材（２４）は、前記電磁式クラッチユニット（８）が有する筒状のクラッチケース（２４）であり、
   前記クラッチケース（２４）は、非磁性体で形成されている、
   請求項５に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。
7. 前記ステアリングホイール（１）に操舵反力を与える反力モータ（７）を更に有し、
   前記固定部材（２４）は、前記電磁式クラッチユニット（８）が有する筒状のクラッチケース（２４）であり、
   前記クラッチケース（２４）は、前記反力モータ（７）のモータケース（１３）と一体に形成されている、
   請求項１から６のいずれかに記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。
8. 前記電磁式クラッチユニット（８）は、非通電時に係合状態となり、通電時に係合解除状態となる構成のものである、
   請求項１から６のいずれかに記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。

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