JP6388161B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１の軸体と第２の軸体との間で、回転駆動力の伝達／切断を切換え可能な駆動力伝達装置に関する。

下記特許文献１に記載された回転伝達装置は、電磁クラッチと、ツーウェイクラッチとしてのローラクラッチとを含む。このローラクラッチは、外輪の内周と内輪の外周とによって形成されたくさび空間の各々に、対向一対のローラと、そのローラを離反する方向に付勢するばねとが介装されている。一対のローラは、制御保持器および回転保持器の２つの保持器で支持されている。制御保持器のフランジと回転保持器のフランジとの対向面間には、制御保持器の軸方向の移動に同伴して制御保持器および回転保持器を相対回転可能なボールカム構造が設けられている。電磁クラッチの通電／電源遮断により制御保持器を軸方向移動させることにより、制御保持器および回転保持器を相対回転させる。これにより、一対のローラを、外輪の内周および内輪の外周との係合状態／非係合状態とで切り換えるようにしている。

特開２０１３−９２１９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の回転伝達装置では、ボールカム構造を回転保持器と一体化させている。そのため、回転保持器の形状が複雑になり、コストアップの要因になっている。また、ボールとカムとの摺動面には高面圧性（高硬度性）が要求されているから熱処理等が必要であり、このこともコストアップの要因となっている。鋼材料でなくセラミックスを用いてカムを形成することもできるが、この場合もコストアップにつながる。そのため、ローラクラッチの締結／解放を切り換えるための機構として、ボールカム構造に代わる新規な構造を採用することが望まれている。

そこで、本発明の目的は、第１の軸体と第２の軸体との間の回転駆動力の伝達／切断の切換えを簡単な構造で実現でき、これにより、コストの低減を図ることができる駆動力伝達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の発明は、互いに同軸に配置された第１の軸体（２）と第２の軸体（３）との間で、回転駆動力の伝達／切断を切換え可能な駆動力伝達装置（１）であって、前記第１の軸体に同軸に連結された内輪（４）と、前記第２の軸体に同軸に連結され、前記内輪に相対回転可能に設けられた筒状の外輪（５）と、前記内輪の外周および前記外輪の内周によって形成されるくさび空間（２９）に周方向に並んで配置され、周方向一方（Ｙ１）側の第１のローラ（２３ａ）と周方向他方（Ｙ２）側の第２のローラ（２３ｂ）とからなるローラ対（２３）と、前記第１のローラを、前記くさび空間の周方向一方側に設けられ、前記内輪の外周および前記外輪の内周に係合する第１の係合位置（２９ａ）に向けて弾性押圧し、かつ前記第２のローラを、前記くさび空間の周方向他方側に設けられ、前記内輪の外周および前記外輪の内周に係合する第２の係合位置（２９ｂ）に向けて弾性押圧する弾性部材（２４）と、前記第１のローラを周方向他方に向けて押圧可能に設けられた第１の押圧部（３７）を有し、前記ローラ対を保持するための第１の保持器（３１）と、前記ローラ対を保持するための第２の保持器（３２）であって、前記第２のローラを周方向一方に向けて押圧可能に設けられた第２の押圧部を有し、前記第１の保持器に相対回転可能に設けられた第２の保持器と、前記第１の保持器に周方向一方側から摺接し、軸方向一方（Ｘ１）に向かうに従って周方向一方に向かうテーパ面からなる第１の摺接面（５３）を有し、軸方向移動可能に設けられた第１の案内部材（２６）と、前記第２の保持器に周方向他方側から摺接し、軸方向一方に向かうに従って周方向他方に向かうテーパ面からなる第２の摺接面（５４）を有し、軸方向移動可能に設けられた第２の案内部材（２６）と、前記第１および第２の案内部材に連結されたアーマチュア（７１）であって、当該アーマチュアの駆動により、前記第１および第２の案内部材が軸方向移動可能なアーマチュアを有する電磁クラッチ（７）とを含み、前記第１の保持器の周方向他方に向かう回動に伴って、前記第１の押圧部が当該第１のローラを周方向他方に向けて押圧し、前記第２の保持器の周方向一方に向かう回動に伴って、前記第２の押圧部が当該第２のローラを周方向一方に向けて押圧する、駆動力伝達装置を提供する。

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、前記第１の保持器は、第１の環状部（３３）と、前記第１の環状部から軸方向一方に向けて突出する第１の突部（３６）とを有し、前記第１の押圧部は前記第１の突部に設けられており、前記第２の保持器は、前記第１の環状部に対し、同軸かつ軸方向一方側に配置された第２の環状部（３９）と、前記第２の環状部から軸方向他方（Ｘ２）側に向けて突出する第２の突部（４０）とを有し、前記第２の押圧部は前記第２の突部に設けられている、請求項１に記載の駆動力伝達装置である。

請求項３に記載の発明は、前記第１の保持器は、前記第１の摺接面に摺接される第１の被摺接部（３８）を有し、当該第１の被摺接部は、前記第１の突部に設けられており、前記第２の保持器は、前記第２の摺接面に摺接される第２の被摺接部（４２）を有し、当該第２の被摺接部は、前記第２の突部に設けられている、請求項２に記載の駆動力伝達装置である。

請求項４に記載の発明は、前記ローラ対は、周方向（Ｙ）にそれぞれ複数設けられており、前記第１の保持器および前記第２の保持器に関し、各ローラ対の前記第１のローラを押圧可能な前記第１の突部と、当該ローラ対と周方向一方側に隣接するローラ対の前記第２のローラを押圧可能な前記第２の突部とが、互いに隣り合って設けられており、前記第１および第２の案内部材は、軸方向移動可能に設けられたくさび部材（２６）を含み、各くさび部材は、当該第１の突部の前記第１の被摺動部と摺接する前記第１の摺接面と、当該第２の突部の前記第２の被摺動部と摺接する前記第２の摺接面とを有する、請求項３に記載の駆動力伝達装置である。

請求項５に記載の発明は、前記第１の環状部は、前記内輪の外周に外嵌されており、前記第１の保持器は、前記第１の環状部に対し、同軸かつ軸方向一方側に配置され、前記内輪に外嵌された第３の環状部（３４）と、前記第１の環状部および前記第３の環状部を接続する接続部（３５）とをさらに含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の駆動力伝達装置である。
請求項６に記載の発明は、前記第２の環状部は、前記第３の環状部の外方を取り囲むように配置されており、前記第１の環状部が、軸方向他方に向かう各ローラの移動を規制し、前記第３の環状部が、軸方向一方に向かう各ローラの移動を規制する、請求項５に記載の駆動力伝達装置である。

請求項７に記載の発明は、前記第１の突部は前記接続部に設けられている、請求項５または６に記載の駆動力伝達装置である。

請求項１の構成によれば、第１の案内部材の軸方向一方に向かう移動に伴って、第１の保持器が周方向一方に向けて回動し、第２の案内部材の軸方向一方に向かう移動に伴って、第２の保持器が周方向他方に向けて回動する。
電磁クラッチのオン状態では、アーマチュアに連結された第１および第２の案内部材が軸方向一方側に引き込まれ、これにより、第１の保持器が周方向他方に向けて回動すると共に、第２の保持器が周方向一方に向けて回動する。第１の保持器の周方向他方側への回動に伴って第１のローラが周方向他方に向けて押圧されるから、第１のローラを弾性部材の弾性押圧力に抗って周方向他方に向けて移動させることが可能である。また、第２の保持器の周方向一方側への回動に伴って第２のローラが周方向一方に向けて押圧されるから、第２のローラを弾性部材の弾性押圧力に抗って周方向一方に向けて移動させることが可能である。すなわち、電磁クラッチのオン状態において、第１のローラを第１の係合位置から離脱させ、かつ第２のローラを第２の係合位置から離脱させることが可能である。これにより、内輪と外輪との間の回転駆動力の伝達／切断の切換えを簡単な構造で実現できる。ゆえに、コストの低減を図ることができる駆動力伝達装置を提供できる。

請求項２の構成によれば、第１の押圧部を、第１の環状部から軸方向に向けて突出する第１の突部に設けているので、第１の環状部の軸方向長さを短縮することが可能であり、これにより、第１の保持器の小型化を図ることが可能である。また、第２の押圧部を、第２の環状部から軸方向に向けて突出する第２の突部に設けているので、第２の環状部の軸方向長さを短縮することが可能であり、これにより、第２の保持器の小型化を図ることが可能である。ゆえに、駆動力伝達装置の小型化を図ることができる。

請求項３の構成によれば、第１の被摺接部が第１の突部に設けられており、第２の被摺接部が第２の突部に設けられている。したがって、第１および第２の被摺接部を第１および第２の突部と別部材で設ける場合と比較して、第１の保持器および第２の保持器のそれぞれについて、部品点数の低減を図ることができる。
請求項４の構成によれば、第１のローラに対応する第１の突部と摺接する第１の摺接面と、隣のローラ対の第２のローラに対応する第２の突部と摺接する第２の摺接面との双方を、一つのくさび部材に設けている。第１の案内部材に第１の摺接面のみを設け、かつ第２の案内部材に第２の摺接面のみを設けるとすると、第１および第２の案内部材の合計個数は、ローラ対の個数の２倍必要である。これに対し、請求項４の構成では、一つのくさび部材に第１の摺接面および第２の摺接面の双方を設けているので、くさび部材をローラ対の個数と同数設ければ足りる。これにより、部品点数の低減を図ることができる。

請求項５の構成によれば、第１の保持器が、軸方向の複数箇所で内輪に外嵌されているので、第１の保持器を内輪に強く支持しておくことができる。
請求項６の構成によれば、第１の保持器の第１および第３の環状部によって、内輪の外周からのローラの脱落を効果的に防止できる。
請求項７の構成によれば、第１の突部が接続部に設けられているので、第１の突部を接続部と別部材で設ける場合と比較して、第１の保持器の部品点数の低減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る駆動力伝達装置の断面図である。 駆動力伝達装置に含まれるツーウェイクラッチの構成を示す斜視図である。 前記ツーウェイクラッチの構成を示す分解斜視図である。 前記ツーウェイクラッチの構成を図１の切断面線IV−IVから見た断面図である。 図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、くさび部材の構成を示す斜視図である。 前記ツーウェイクラッチの締結状態における、くさび部材と内側保持器および外側保持器との間の位置関係を示す側面図である。 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構成を示す断面図である。 前記ツーウェイクラッチの解放状態における、くさび部材と内側保持器および外側保持器との間の位置関係を示す側面図である。

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、本発明の一実施形態に係る駆動力伝達装置１の断面図である。駆動力伝達装置１は、互いに同軸に配置された第１の軸体２と第２の軸体３との間で、回転駆動力の伝達／切断を切換え可能な装置である。
駆動力伝達装置１は、入力軸としての第１の軸体２に同軸状に一体連結された内輪４と、出力軸としての第２の軸体３に同軸状に一体連結された外輪５と、内輪４から外輪５への回転駆動力の伝達／切断を行なうツーウェイクラッチ６と、ツーウェイクラッチ６の締結／解放を動作するための電磁クラッチ７と、内輪４、外輪５、ツーウェイクラッチ６および電磁クラッチ７を収容するハウジング８とを含む。

駆動力伝達装置１は、たとえば、ステアリング装置に搭載されている。具体的には、駆動力伝達装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材に連結された操作軸と、ラックアンドピニオン等の操舵機構の操舵軸との間に介装されている。ステアリング装置には、ステアリングホイールの操作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モータの駆動力を操舵軸に伝達するステア・バイ・ワイヤシステムが併設されている。通常時は、ステア・バイ・ワイヤシステムが有効化されると共に、ツーウェイクラッチ６が解放され、操舵軸と転舵軸との間の回転駆動力の伝達が切断されている。緊急時には、一時的に、ステア・バイ・ワイヤシステムが無効化されると共に、駆動力伝達装置１のツーウェイクラッチ６を締結することにより、操舵軸と転舵軸との間で回転駆動力が伝達される。

以降の説明において、第１および第２の軸体２，３の回転軸Ｃの軸方向を軸方向Ｘとする。内輪４の軸方向、外輪５の軸方向、電磁クラッチ７の軸方向およびツーウェイクラッチ６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６から見て第１の軸体２側の軸方向（図１の右方向）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６から見て第２の軸体３側の軸方向（図１の左方向）を軸方向他方Ｘ２とする。

第１および第２の軸体２，３の回転半径方向を、径方向Ｚとする。内輪４の径方向および外輪５の径方向、およびツーウェイクラッチ６の径方向は、径方向Ｚと一致する。
第１および第２の軸体２，３の周方向を周方向Ｙとする。内輪４の周方向、外輪５の周方向、電磁クラッチ７の周方向およびツーウェイクラッチ６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。

ハウジング８は円筒状をなし、軸方向他方Ｘ２の端部には、小径の軸受筒９が形成されている。軸受筒９の内周に固定された第１の転がり軸受１０によって第２の軸体３が回転可能にかつ軸方向Ｘに移動不能に支持されている。
内輪４は、たとえば鋼材料を用いて形成されており、軸部１１と、軸部１１の軸方向Ｘの途中部に設けられた大径部１２とを一体的に含む。内輪４は、図１では、軸端部に第１の軸体２に一体に設けた例を示しているが、第１の軸体２に対して内輪４を別部材で設け、内輪４と第１の軸体２とを同伴回転可能に連結してもよい。

外輪５は、軸方向他方Ｘ２側が閉塞端を有する筒状をなし、鋼材料を用いて形成されている。外輪５の閉塞端に第２の軸体３が接続されている。図１では、外輪５の閉塞端を第２の軸体３と一体に設けた例を示しているが、第２の軸体３とは別部材で外輪５を設け、内輪４と第２の軸体３とを同伴回転可能に連結してもよい。
外輪５の内周には、軸方向他方Ｘ２側の端部側から順に、第１の環状段部１３、および第１の環状段部１３よりも大径の第２の環状段部１４が形成されている。第１の環状段部１３の内周に固定された第２の転がり軸受１５によって、内輪４が回転可能にかつ軸方向Ｘに移動不能に支持されている。

ツーウェイクラッチ６は、内輪４と外輪５との間に配置される。すなわち、ツーウェイクラッチ６は、内輪４と外輪５との間において、回転駆動力（トルク）の伝達／切断を切り換えることができる。
図２は、ツーウェイクラッチ６の構成を示す斜視図である。図３は、ツーウェイクラッチ６の構成を示す分解斜視図である。図４は、ツーウェイクラッチ６の構成を図１の切断面線IV−IVから見た断面図である。図１〜図４を参照して、以下、ツーウェイクラッチ６の構成について説明する。図２および図３では、内輪４のうち主として大径部１２を図示している。また、図２〜図４では、外輪５の図示を省略している。また、図４では、ツーウェイクラッチ６の締結状態を示している。

ツーウェイクラッチ６は、外輪５の第２の環状段部１４の内周に設けられた円筒面２１（図４参照）と、内輪４の大径部１２の外周に、周方向Ｙに等間隔に並ぶように設けられた複数（たとえば３つ）のカム面２２（図４参照）と、複数（たとえば３つ）のローラ対２３と、複数（ローラ対２３の個数と同数）の弾性部材２４と、ローラ対２３および弾性部材２４を保持する保持器２５と、電磁クラッチ７（図１参照）のアーマチュア７１（図１参照）に同伴軸方向Ｘ移動可能に連結された複数（ローラ対２３の個数と同数）の合成樹脂製のくさび部材（第１および第２の案内部材）２６とを含む。カム面２２は、内輪４の外周において周方向Ｙに等間隔に配置されている。また、複数のカム面２２が外輪５の内周に設けられ、かつ内輪４の外周に円筒面が設けられていてもよい。

図４に示すように、外輪５の円筒面２１と内輪４の各カム面２２とは、径方向Ｚに対向している。各カム面２２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２７ａ，２７ｂと、一対の傾斜面２７ａ，２７ｂ間に設けられた、内輪４の接線方向に沿う平坦なばね支持面２８とを含む。各カム面２２と円筒面２１との間には、くさび空間２９が形成される。各くさび空間２９は、周方向Ｙの両端に向かうに従って狭くなっている。

図４に示すように、各ローラ対２３は、周方向一方Ｙ１側に配置された第１のローラ２３ａと、周方向他方Ｙ２側に配置された第２のローラ２３ｂとを含む。各くさび空間２９には、第１のローラ２３ａおよび第２のローラ２３ｂが互いに対向するように配置されている。各くさび空間２９には、第１および第２のローラ２３ａ，２３ｂを互いに離反する周方向Ｙに弾性押圧する弾性部材２４が配置されている。弾性部材２４として圧縮コイルばねを例示できる。また、弾性部材２４として、板ばね等他の種類のばねやゴム材を用いてもよい。弾性部材２４の一端２４ａが、第１のローラ２３ａを周方向一方Ｙ１側に向けて弾性押圧し、弾性部材２４の他端２４ｂが、第２のローラ２３ｂを周方向他方Ｙ２側に向けて弾性押圧している。弾性部材２４は、ばね支持面２８によって支持されている。

図２および図３に示すように、保持器２５は、互いに別部材で設けられた内側保持器（第１の保持器）３１と外側保持器（第２の保持器）３２とを含む。内側保持器３１および外側保持器３２は、互いに相対回転可能に設けられている。内側保持器３１は、薄肉円盤状の第１の環状部３３と、第１の環状部３３に対し、同軸かつ軸方向一方Ｘ１側に配置された円環状の第３の環状部３４と、第１の環状部３３と第３の環状部３４とを接続する複数の接続部３５とを含む。第１および第３の環状部３３，３４は、内輪４の大径部１２の外周に、内輪４に対して相対回転可能に内嵌されている。また、第１の環状部３３は、大径部１２に軸方向他方Ｘ２側から当接している。内側保持器３１が、軸方向Ｘの複数箇所で内輪４に外嵌されているので、内側保持器３１を内輪４に強く支持しておくことができる。

図３に示すように、接続部３５は、ローラ対２３の個数と同数（この実施形態では３つ）設けられており、周方向Ｙに等間隔に配置されている。第１の環状部３３、第３の環状部３４および複数の接続部３５は、合成樹脂材料（たとえば、ポリアセタール、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルファイド等）を用いて一体に形成されている。すなわち、内側保持器３１は合成樹脂材料を用いて形成されている。

各接続部３５は、軸方向Ｘに沿って延びる柱状をなしている。各接続部３５は、第１の環状部３３の外周から軸方向一方Ｘ１に向けて突出する第１の突部３６である。各接続部３５の周方向他方Ｙ２側の面には、ローラ対２３の第１のローラ２３ａと当接（押圧）可能な第１の当接面（第１の押圧部）３７（主として図４参照）が形成されている。第１の当接面３７は、たとえば平坦面によって構成されている。すなわち、第１の当接面３７は、第１のローラ２３ａに面接触可能である。しかし、第１の当接面３７のような第１のローラ２３ａに面接触するものに限られず、第１のローラ２３ａに線接触または点接触する態様であってもよい。

各接続部３５の周方向一方Ｙ１側の面には、対応するくさび部材２６と摺接する第１の被摺接面（第１の被摺接部）３８（主として図３および図４参照）が形成されている。第１の被摺接面３８は、内輪４の軸方向一方Ｘ１に向かうに従って周方向一方Ｙ１に向かう平坦状のテーパ面からなる。第１の被摺接面３８のテーパ角度は、後述する第１の摺接面５３に整合する角度に設けられている。

第１および第３の環状部３３，３４を接続する各接続部３５に第１の当接面３７が設けられているので、第１の当接面３７が設けられる第１の突部３６を接続部３５と別部材で設ける場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。また、各接続部３５（第１の突部３６）に第１の被摺接面３８が設けられているので、第１の被摺接面３８が設けられる部材を接続部３５と別部材で設ける場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。

外側保持器３２は、円環状の第２の環状部３９と、第２の環状部３９の内周から軸方向他方Ｘ２に向けて突出する複数の第２の突部４０とを有している。第２の環状部３９は、外輪８の外周に、外輪８に対して相対回転可能に内嵌されている。第２の環状部３９は、外輪は、第３の環状部の外周を取り囲むように配置されている。第２の突部４０は、ローラ対２３の個数と同数（この実施形態では３つ）設けられており、周方向Ｙに等間隔に配置されている。第２の環状部３９および複数の第２の突部４０は合成樹脂材料（たとえば、ポリアセタール、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルファイド等）を用いて一体に形成されている。すなわち、外側保持器３２は合成樹脂材料を用いて形成されている。

第２の環状部３９の内周には、径方向Ｚ外方に向けて凹む凹部８０が軸方向Ｘに亘って形成されている。凹部８０は、各第２の突部４０に１対１対応で、第２の突部４０の個数と同数（たとえば３つ）設けられている。各凹部８０は、第２の環状体３９において、対応する第２の突部４０の周方向他方Ｙ２側に隣接する位置に形成されている。各凹部８０は、くさび部材２６の挿入部５１が挿通するための凹部である。なお、各凹部８０の周方向他方Ｙ２側の側面８１は、対応するくさび部材２６の挿入部５１の先端部と当接して、外側保持器３２のくさび部材２６に対する回動量を規制する規制面として機能してもよい。

各第２の環状部３９の周方向一方Ｙ１側の面には、ローラ対２３の第２のローラ２３ｂと当接（押圧）可能な第２の当接面（第２の押圧部）４１（主として図４参照）が形成されている。第２の当接面４１は、たとえば平坦面によって構成されている。すなわち、第２の当接面４１は、第２のローラ２３ｂに面接触可能である。しかし、第２の当接面４１のような第２のローラ２３ｂに面接触するものに限られず、第２のローラ２３ｂに線接触または点接触する態様であってもよい。

各第２の環状部３９の周方向他方Ｙ２側の面には、対応するくさび部材２６と摺接する第２の被摺接面（第２の被摺接部）４２（主として図３および図４参照）が形成されている。第２の被摺接面４２は、軸方向一方Ｘ１に向かうに従って周方向他方Ｙ１に向かう平坦状のテーパ面からなる。第２の被摺接面４２のテーパ角度は、後述する第２の摺接面５４に整合する角度に設けられている。

各第２の突部４０に第２の被摺接面４２が設けられているので、第２の被摺接面４２が設けられる部材を第２の突部４０と別部材で設ける場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。
図２に示すように、内側保持器３１および外側保持器３２は、複数の接続部３５と複数の第２の突部４０とが周方向Ｙに交互に並ぶように組み合わされる。各接続部３５の周方向他方Ｙ２側には、当該接続部３５が押圧可能な第１のローラ２３ａと対をなす第２のローラ２３ｂを押圧可能な第２の突部４０が、ローラ対２３を介して隣り合っている。また、各接続部３５の周方向一方Ｙ１側には、当該接続部３５が押圧可能な第１のローラ２３ａが含まれるローラ対２３の周方向一方Ｙ１側で隣接するローラ対２３の第２のローラ２３ｂに押圧可能な第２の突部４０（以下、「隣ローラ対２３の第２の突部４０」という。）が、くさび部材２６を介して隣り合っている。すなわち、内側保持器３１および外側保持器３２に関し、各ローラ対２３の第１のローラ２３ａを押圧可能な接続部３５と、当該ローラ対２３と周方向一方Ｙ１側に隣接するローラ対２３の第２のローラ２３ｂを押圧可能な第２の突部４０とが、一つのくさび部材２６を介して互いに隣り合っている。

図２および図３に示すように、各ローラ２３ａ，２３ｂは、内側保持器３１の第３の環状部３４および外側保持器３２の第２の環状部３９の双方によって、軸方向一方Ｘ１側への移動（すなわち抜け）が規制されている。また、各ローラ２３ａ，２３ｂは、内側保持器３１の第１の環状部３３によって、軸方向他方Ｘ２側への移動（すなわち抜け）が規制されている。また、各ローラ２３ａ，２３ｂの軸方向一方Ｘ１側への移動が、第３の環状部３４および第２の環状部３９の一方のみによって規制されていてもよい。

各接続部３５と隣ローラ対２３の第２の突部４０との間には、対応する一つのくさび部材２６が挿入されている。
図５は、くさび部材２６の構成を示す斜視図である。図５（Ａ）および図５（Ｂ）では、異なる互いに異なる二方向から、くさび部材２６を見ている。
各くさび部材２６は、接続部３５（図２等参照）と隣ローラ対２３の第２の突部４０（図２等参照）との間に挿入される断面矩形の挿入部５１と、挿入部５１の軸方向Ｘの他端から、周方向Ｙの双方に広がるくさび部５２とを含む。挿入部５１は、軸方向Ｘに沿って棒状に延び、その軸直交断面の形状が矩形をなしている。くさび部５２は、周方向他方Ｙ２側の面に設けられた第１の摺接面５３と、周方向一方Ｙ１側の面に設けられた第２の摺接面５４とを含む。第１の摺接面５３は、軸方向一方Ｘ１に向かうに従って周方向一方Ｙ１に向かうテーパ面からなり、接続部３５に周方向一方Ｙ１側から摺接する。第２の摺接面５４は、軸方向一方Ｘ１に向かうに従って周方向他方Ｙ２に向かうテーパ面からなり、隣ローラ対２３の第２の突部４０に周方向他方Ｙ２側から摺接する。第１および第２の摺接面５３，５４は、互いに逆向きであり、平坦面によって形成されている。

なお、第１および第２の摺接面５３，５４は、それぞれ、径方向Ｚに沿って円弧状に凸湾曲する凸湾曲面によって形成されていてもよい。この場合、第１および第２の摺接面５３，５４が、接続部３５の第１の被摺接面３８および第２の突部４０の第２の被摺接面４２とそれぞれ点当りするのを、抑制できる。逆に、第１および第２の摺接面５３，５４でなく、第１の被摺接面３８および第２の被摺接面４２が凸湾曲面によって形成されていてもよい。

図１に示すように、電磁クラッチ７は、複数のくさび部材２６が連結された環状のアーマチュア７１と、アーマチュア７１と軸方向一方Ｘ１側で対向する環状のロータ７２と、そのロータ７２の軸方向一方Ｘ１側に配置された電磁石７３とを含む。
アーマチュア７１は、内側保持器３１の第３の環状部３４および外側保持器３２の第２の環状部３９に対し、バックプレート７０を介して軸方向一方Ｘ１側に配置されている。

バックプレート７０は、円環状をなし、内輪４の軸部１１に外嵌固定されている。バックプレート７０は、たとえば鋼材料を用いて形成されている。バックプレート７０における軸方向一方Ｘ１側の主面は、第３の環状部３４および第２の環状部３９の軸方向他方Ｘ２側の主面に、それぞれ摺接している。バックプレート７０には、複数（くさび部材２６の個数と同数）の挿通穴８１が周方向Ｙに等間隔に配置されている。各挿通穴８１（図１では、１つのみ図示）は、くさび部材２６に１対１対応で設けられている。各くさび部材２６は、対応する挿通穴８１を挿通して、アーマチュア７１に連結固定されている。 アーマチュア７１は、ハウジング８および内輪４に対し、回転自在かつ軸方向Ｘ移動自在に設けられている。ロータ７２は、内輪４の外周に外嵌固定されている。電磁石７３は、電磁コイル７３ａと、電磁コイル７３ａを支持するコア７３ｂとを含む。コア７３ｂの外周は、ハウジング８の内周に内嵌固定されている。コア７３ｂの内周は、内輪４に外嵌固定された第３の転がり軸受７４によって、内輪４に対し、相対回転可能にかつ軸方向Ｘに相対移動不能に支持されている。第３の軸受７４によって、電磁石７３と第１の軸体２とが相対回転自在とされている。

図６は、ツーウェイクラッチ６の締結状態における、くさび部材２６と内側保持器３１および外側保持器３２との間の位置関係を示す側面図である。図７は、ツーウェイクラッチ６の解放状態における、当該ツーウェイクラッチ６の構成を示す断面図であり、図４と同様、図１の切断面線IV−IVから見た断面図である。図８は、ツーウェイクラッチ６の解放状態における、くさび部材２６と内側保持器３１および外側保持器３２との間の位置関係を示す側面図である。

図４および図６に示すように、電磁クラッチ７のオフ状態では、ツーウェイクラッチ６は締結状態にある。すなわち、電磁クラッチ７のオフ状態では、アーマチュア７１が電磁石７３によって吸引されていない。そのため、アーマチュア７１は初期位置に位置し、アーマチュア７１に軸方向Ｘ移動可能に設けられたくさび部材２６は、第１の位置（図６に示す位置）に配置されている。

この状態では、図４に示すように、各第１のローラ２３ａが、弾性部材２４によって、くさび空間２９の周方向一方Ｙ１側の端部に設けられた第１の係合位置２９ａに向けて弾性押圧されている。第１のローラ２３ａが第１の係合位置２９ａにあるとき、第１のローラ２３ａが内輪４（大径部１２）の外周および外輪５（第２の環状凹部１４）の内周に係合する。また、この状態では、各第２のローラ２３ｂが、弾性部材２４によって、くさび空間２９の周方向他方Ｙ２側の端部に設けられた第２の係合位置２９ｂに向けて弾性押圧されている。第２のローラ２３ｂが第２の係合位置２９ｂにあるとき、第２のローラ２３ｂが内輪４（大径部１２）の外周および外輪５（第２の環状凹部１４）に係合する。このように、電磁クラッチ７のオフ状態では、第１および第２のローラ２３ａ，２３ｂが内輪４の外周および外輪５の内周に係合しているので、これにより、ツーウェイクラッチ６が締結状態になる。

また、この状態では、接続部３５と隣ローラ対２３の第２の突部４０との間に、くさび部材２６の挿入部５１が挿入している。くさび部材２６の周方向他方Ｙ２側の面に設けられる第１の摺接面５３は、接続部３５の第１の被摺接面３８との間に微小隙間を隔てて対向している。くさび部材２６の周方向一方Ｙ１側の面に設けられる第２の摺接面５４は、隣ローラ対２３の第２の突部４０の第２の被摺接面４２との間に微小隙間を隔てて対向している。このように、電磁クラッチ７のオフ状態で、摺接面５３，５４と被摺接面３８，４２との間に微小隙間が形成されているので、次に述べる電磁クラッチ７のオン時における、各くさび部材２６と内側および外側保持器３１，３２との力の伝達ロスを最小限に抑えることができる。

一方、電磁クラッチ７がオン状態に切り換わると、図７および図８に示すように、アーマチュア７１が電磁クラッチ７により吸引され、そのため、アーマチュア７１に連結された複数のくさび部材２６が軸方向一方Ｘ１側に引き込まれる（軸方向Ｘに移動する）。この引込みにより、くさび部材２６は、第１の位置（図６に示すくさび部材２６の位置）よりも軸方向一方Ｘ１側の第２の位置（図８に示すくさび部材２６の位置）に配置される。

くさび部材２６の周方向他方Ｙ２側の面に設けられる第１の摺接面５３が、軸方向一方Ｘ１に向かうに従って周方向一方Ｙ１に向かうテーパ面からなるので、各くさび部材２６の軸方向一方Ｘ１への移動に伴い、第１の摺接面５３が接続部３５の第１の被摺接面３８と摺接しながら、接続部３５を周方向他方Ｙ２側へと案内する。
また、くさび部材２６の周方向一方Ｙ１側の面に設けられる第２の摺接面５４が、軸方向一方Ｘ１に向かうに従って周方向他方Ｙ２に向かうテーパ面からなるので、各くさび部材２６の軸方向一方Ｘ１への移動に伴い、第２の摺接面５４が隣ローラ対２３の第２の突部４０の第２の被摺接面４２と摺接しながら、当該第２の突部４０を軸方向他方Ｙ１側へと案内する。つまり、各くさび部材２６の軸方向一方Ｘ１への移動に伴い、接続部３５および隣ローラ対２３の第２の突部４０が、くさび部材２６（挿入部５１）に対して離反し、その結果、内側保持器３１が周方向他方Ｙ２に向けて回動すると共に、外側保持器３２が周方向一方Ｙ１に向けて回動する。このとき、第３の環状部３４および第２の環状部３９が、それぞれバックプレート７０に摺動する。なお、外側保持器３２および内側保持器３１の回動量は、外側保持器３２の凹部８０の周方向他方Ｙ２側の側面８１と、対応するくさび部材２６の挿入部５１との当接により規制されるものであってもよい。

内側保持器３１の周方向他方Ｙ２側への回動に伴って、各第１の当接面３７が周方向他方Ｙ２側に移動し、その結果、対応する第１のローラ２３ａと当接して当該第１のローラ２３ａを周方向他方Ｙ２に向けて押圧するようになる。これにより、各第１のローラ２３ａが弾性部材２４の弾性押圧力に抗って周方向他方Ｙ２に向けて移動させられる。これにより、各第１のローラ２３ａが第１の係合位置２９ａ（図４参照）から離脱し、図７に示すように、各第１のローラ２３ａと外輪５の内周との間に隙間Ｓ１が形成される。これにより、各第１のローラ２３ａの、内輪４の外周および外輪５の内周との係合が外れる。

また、外側保持器３２の周方向一方Ｙ１側への回動に伴って、各第２の当接面４１が周方向一方Ｙ１側に移動し、その結果、対応する第２のローラ２３ｂと当接して当該第２のローラ２３ｂを周方向一方Ｙ１に向けて押圧するようになる。これにより、第２のローラ２３ｂが弾性部材２４の弾性押圧力に抗って周方向一方Ｙ１に向けて移動させられる。これにより、各第２のローラ２３ｂが第２の係合位置２９ｂ（図４参照）から離脱し、図７に示すように、各第２のローラ２３ｂと外輪５の内周との間に隙間Ｓ２が形成される。これにより、各第２のローラ２３ｂの、内輪４の外周および外輪５の内周との係合が外れる。

このように、電磁クラッチ７のオン状態では、各ローラ２３ａ，２３ｂが内輪４（大径部１２）の外周および外輪５の内周に係合解除されているので、これにより、ツーウェイクラッチ６が解放状態になる。
以上のようにこの実施形態によれば、各くさび部材２６の軸方向Ｘ移動に伴って、ローラ対２３のローラ２３ａ，２３ｂを、内輪４の外周および外輪５の内周と係合する状態と、内輪４の外周および外輪５の内周との係合が外れた状態との間で切り換えることができる。これにより、ツーウェイクラッチ６の締結／解放の切換えを簡単な構造で実現できる。ゆえに、コストの低減を図ることができる。

また、各くさび部材２６に、第１のローラ２３ａに対応する接続部３５と摺接する第１の摺接面５３と、隣ローラ対２３の第２のローラ２３ｂに対応する第２の突部４０と摺接する第２の摺接面５４との双方を設けている。第１の摺接面５３のみを設けた第１の案内部材と、第２の摺接面５４のみを設けた第２の案内部材を用いるとすると、第１および第２の案内部材の合計個数は、ローラ対２３の個数の２倍（すなわち、６つ）必要である。これに対し、この実施形態では、各くさび部材２６に第１の摺接面５３および第２の摺接面５４の双方を設けているので、くさび部材２６をローラ対２３の個数と同数（すなわち、３つ）設ければ足りる。これにより、部品点数の低減を図ることができる。

また、くさび部材２６が複数設けられているので、電磁クラッチ７のオン時に、内側保持器３１および外側保持器３２の双方を安定的に回動させることができる。
また、内側保持器３１および外側保持器３２が合成樹脂材料を用いて形成されているので、保持器として金属材料を用いる場合と比較して、駆動力伝達装置の軽量化を図ることができる。

以上、本発明の一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、接続部３５において第１の摺接面５３と摺接する第１の被摺接部の形態は、第１の被摺接面３８のような面状でなくてもよい。また、第２の突部４０において第２の摺接面５４と摺接する第２の摺接部の形態は、第２の被摺接面４２のような面状でなくてもよい。

また、内側保持器３１において、第１の当接面３７が設けられる第１の突部３６を、接続部３５と別部材で設けるようにしてもよい。また、第２の被摺接面４２が設けられる部材を、接続部３５（第１の突部３６）と別部材で設けるようにしてもよい。
また、内側保持器３１を、第１の環状部３３と第３の環状部３４とを含む構成であるとして説明したが、たとえば第３の環状部３４を廃止することも可能である。この場合、内側保持器３１を内輪４に安定して支持すべく、第１の環状部３３の軸方向Ｘの厚みを増大させてもよい。また、第１の環状部３３の形状は、円環状に限られず、他の環状形態であってもよい。

また、外側保持器３２において、第２の被摺接面４２が設けられる部材を、第２の突部４０と別部材で設けるようにしてもよい。また、外側保持器３２の第２の環状部３９の形状は、円環状に限られず、他の環状形態であってもよい。
また、前述の実施形態では、第１のローラ２３ａに対応する接続部３５と摺接する第１の摺接面５３と、隣ローラ対２３の第２のローラ２３ｂに対応する第２の突部４０と摺接する第２の摺接面５４との双方を有するくさび部材２６を設け、複数のくさび部材２６によって、第１および第２の案内部材の機能を発揮させる態様について説明したが、第１の摺接面５３を有する第１の案内部材と、第２の摺接面５４を有する第２の案内部材とを別部材により設けるようにしてもよい。この場合、第１および第２の案内部材として、それぞれ、ローラ対の個数と同数必要であり、第１および第２の案内部材の合計個数は、ローラ対の個数の２倍（たとえば６個）必要である。

また、本発明は、ステアリング装置に搭載される駆動力伝達装置だけでなく、他の駆動力伝達機構（たとえば２輪駆動と４輪駆動とを切り換えるための駆動力伝達機構）にも適用可能である。
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…駆動力伝達装置、２…第１の軸体、３…第２の軸体、４…内輪、５…外輪、７…電磁クラッチ、２３…ローラ対、２３ａ…第１のローラ、２３ｂ…第２のローラ、２４…弾性部材、２６…くさび部材（第１および第２の案内部材）、２９…くさび空間、２９ａ…第１の係合位置、２９ｂ…第２の係合位置、３１…内側保持器（第１の保持器）、３２…外側保持器（第２の保持器）、３３…第１の環状部、３４…第３の環状部、３５…接続部、３６…第１の突部、３７…第１の当接面（第１の押圧部）、３８…第１の被摺接面（第１の被摺接部）、３９…第２の環状部、４０…第２の突部、４１…第２の当接面（第２の押圧部）、４２…第２の被摺接面（第２の被摺接部）、５３…第１の摺接面、５４…第２の摺接面、７１…アーマチュア、Ｘ１…軸方向一方、Ｘ２…軸方向他方、Ｙ…周方向、Ｙ１…周方向一方、Ｙ２…周方向他方

Claims (7)

1. 互いに同軸に配置された第１の軸体と第２の軸体との間で、回転駆動力の伝達／切断を切換え可能な駆動力伝達装置であって、
   前記第１の軸体に同軸に連結された内輪と、
   前記第２の軸体に同軸に連結され、前記内輪に相対回転可能に設けられた筒状の外輪と、
   前記内輪の外周および前記外輪の内周によって形成されるくさび空間に周方向に並んで配置され、周方向一方側の第１のローラと周方向他方側の第２のローラとからなるローラ対と、
   前記第１のローラを、前記くさび空間の周方向一方側に設けられ、前記内輪の外周および前記外輪の内周に係合する第１の係合位置に向けて弾性押圧し、かつ前記第２のローラを、前記くさび空間の周方向他方側に設けられ、前記内輪の外周および前記外輪の内周に係合する第２の係合位置に向けて弾性押圧する弾性部材と、
   前記第１のローラを周方向他方に向けて押圧可能に設けられた第１の押圧部を有し、前記ローラ対を保持するための第１の保持器と、
   前記ローラ対を保持するための第２の保持器であって、前記第２のローラを周方向一方に向けて押圧可能に設けられた第２の押圧部を有し、前記第１の保持器に相対回転可能に設けられた第２の保持器と、
   前記第１の保持器に周方向一方側から摺接し、軸方向一方に向かうに従って周方向一方に向かうテーパ面からなる第１の摺接面を有し、軸方向移動可能に設けられた第１の案内部材と、
   前記第２の保持器に周方向他方側から摺接し、軸方向一方に向かうに従って周方向他方に向かうテーパ面からなる第２の摺接面を有し、軸方向移動可能に設けられた第２の案内部材と、
   前記第１および第２の案内部材に連結されたアーマチュアであって、当該アーマチュアの駆動により、前記第１および第２の案内部材が軸方向移動可能なアーマチュアを有する電磁クラッチとを含み、
   前記第１の保持器の周方向他方に向かう回動に伴って、前記第１の押圧部が当該第１のローラを周方向他方に向けて押圧し、
   前記第２の保持器の周方向一方に向かう回動に伴って、前記第２の押圧部が当該第２のローラを周方向一方に向けて押圧する、駆動力伝達装置。
2. 前記第１の保持器は、第１の環状部と、前記第１の環状部から軸方向一方に向けて突出する第１の突部とを有し、前記第１の押圧部は前記第１の突部に設けられており、
   前記第２の保持器は、前記第１の環状部に対し、同軸かつ軸方向一方側に配置された第２の環状部と、前記第２の環状部から軸方向他方側に向けて突出する第２の突部とを有し、前記第２の押圧部は前記第２の突部に設けられている、請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記第１の保持器は、前記第１の摺接面に摺接される第１の被摺接部を有し、当該第１の被摺接部は、前記第１の突部に設けられており、
   前記第２の保持器は、前記第２の摺接面に摺接される第２の被摺接部を有し、当該第２の被摺接部は、前記第２の突部に設けられている、請求項２に記載の駆動力伝達装置。
4. 前記ローラ対は、周方向にそれぞれ複数設けられており、
   前記第１の保持器および前記第２の保持器に関し、各ローラ対の前記第１のローラを押圧可能な前記第１の突部と、当該ローラ対と周方向一方側に隣接するローラ対の前記第２のローラを押圧可能な前記第２の突部とが、互いに隣り合って設けられており、
   前記第１および第２の案内部材は、軸方向移動可能に設けられたくさび部材を含み、
   各くさび部材は、当該第１の突部の前記第１の被摺動部と摺接する前記第１の摺接面と、当該第２の突部の前記第２の被摺動部と摺接する前記第２の摺接面とを有する、請求項３に記載の駆動力伝達装置。
5. 前記第１の環状部は、前記内輪の外周に外嵌されており、
   前記第１の保持器は、
   前記第１の環状部に対し、同軸かつ軸方向一方側に配置され、前記内輪に外嵌された第３の環状部と、
   前記第１の環状部および前記第３の環状部を接続する接続部とをさらに含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の駆動力伝達装置。
6. 前記第２の環状部は、前記第３の環状部の外方を取り囲むように配置されており、
   前記第１の環状部が、軸方向他方に向かう各ローラの移動を規制し、
   前記第３の環状部が、軸方向一方に向かう各ローラの移動を規制する、請求項５に記載の駆動力伝達装置。
7. 前記第１の突部は前記接続部に設けられている、請求項５または６に記載の駆動力伝達装置。
   

Images