JP7389579B2 - 回転伝達装置および車両用操舵装置 - Google Patents

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、およびその回転伝達装置を用いた車両用操舵装置に関する。

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、両端が開放した筒状のケースと、ケースに一端が収容された状態に配置された入力軸と、ケースに一端が収容された状態で入力軸と同一直線上に並んで配置された出力軸と、入力軸のケース内への収容部分に設けられた内輪と、出力軸と一体に回転するように出力軸のケース内への収容部分に接続して設けられた外輪と、外輪の内周の円筒面と内輪の外周のカム面との間に組み込まれた一対のローラと、その一対のローラを保持するローラ保持器とを有する。

ローラ保持器は、相対回転可能に支持された２個の分割保持器からなる。この２個の分割保持器は、前記一対のローラを外輪の内周の円筒面と内輪の外周のカム面との間に係合させる係合位置と、その各ローラの係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能となっている。

回転伝達装置のケースは、円筒状の大径筒部と、大径筒部の内径よりも小さい内径をもつ円筒状の小径筒部と、大径筒部と小径筒部を連結する連結部とが継ぎ目の無い一体に形成された筒状の部材である。

大径筒部の内周と入力軸の外周との間には、環状の電磁石と、その電磁石の通電により軸方向に移動するように支持されたアーマチュアと、アーマチュアの軸方向の移動を、２個の分割保持器が係合位置から係合解除位置に移動する動作に変換するボールランプ機構とが組み込まれている。

特開２０１４－０２５４８３号公報

ところで、上記の回転伝達装置を自動車に組み付ける場合、従来は、泥水などの異物が付着しにくい部位（例えば、ステアリングホイールから車両操舵用のラックに操舵力を伝えるステアリングシャフトの中央位置）に組み付けて使用されることが多かった。

これに対し、本願の発明者は、上記の回転伝達装置を、泥水などの異物が付着するおそれのある部位（例えば、車両操舵用のラックを収容するラックハウジング。ラックハウジングは、車両下側に露出した状態に組み付けられる）に直接取り付けることを検討した。そして、発明者は、回転伝達装置に泥水などの異物が付着したときに、その異物が回転伝達装置の内部に侵入するのを防ぐため、回転伝達装置のケースの大径筒部の開口端を完全に密閉するように設計変更し、その試作評価を行なった。

その結果、回転伝達装置のケースの大径筒部の開口端を完全に密閉したときに、回転伝達装置の動作が不安定になるおそれがあることが分かった。すなわち、回転伝達装置のケースの大径筒部の開口端を完全に密閉すると、ケース内に熱がこもりやすくなり、ケース内に配置された電磁石の温度が上昇しやすくなる。そして、電磁石が高温になると、電磁石に通電したときのアーマチュアの吸引力が低下することから、電磁石に通電しても、ローラ保持器が係合位置から係合解除位置に移動せず、回転伝達装置の動作が不安定となるおそれがあることが分かった。

この発明が解決しようとする課題は、泥水などの異物が付着するおそれのある環境で安定して動作する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、この発明では、以下の構成の回転伝達装置を提供する。
円筒状の大径筒部と、前記大径筒部の内径よりも小さい内径をもつ円筒状の小径筒部と、前記大径筒部と前記小径筒部を連結する連結部とを継ぎ目の無い一体の部材としてもち、前記大径筒部の前記小径筒部側とは反対側の端部と前記小径筒部の前記大径筒部側とは反対側の端部とがそれぞれ開口した筒状のケースと、
一端が前記ケース内に収容され、他端が前記ケースの前記大径筒部の開口端から突出した状態に設けられた入力軸と、
前記入力軸と同一直線上に配置され、一端が前記ケース内に収容され、他端が前記ケースの前記小径筒部の開口端から突出した状態に設けられた出力軸と、
前記入力軸と一体に回転するように前記入力軸のケース内への収容部分に設けられた内輪と、
前記出力軸と一体に回転するように前記出力軸のケース内への収容部分に接続して設けられ、前記内輪を囲む環状に形成された外輪と、
前記外輪の内周と前記内輪の外周との間に組み込まれた係合子と、
前記係合子を前記外輪と前記内輪の間に係合させる係合位置と、前記係合子の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器と、
前記大径筒部の内周と前記入力軸の外周との間に組み込まれた環状の電磁石と、
前記電磁石の通電により軸方向に移動するように支持されたアーマチュアと、
前記アーマチュアの軸方向の移動を、前記係合子保持器が前記係合位置と係合解除位置のうち一方から他方に移動する動作に変換する動作変換機構と、
前記入力軸を回転可能に支持する入力軸軸受と、
前記出力軸を回転可能に支持する出力軸軸受と、
を有する回転伝達装置において、
前記出力軸の外周と前記小径筒部の開口端の内周との間をシールする出力軸シール部材と、
前記電磁石と軸方向に対向するように前記大径筒部の開口端の内周に嵌め込まれたアルミ製の環板のカバー部材と、
前記カバー部材の外周と前記大径筒部の内周との間をシールする外側シール部材と、
前記カバー部材の内周と前記入力軸の外周との間をシールする内側シール部材とを有することを特徴とする回転伝達装置。

このようにすると、回転伝達装置のケースの小径筒部の開口端の内周と出力軸の外周との間が、出力軸シール部材でシールされ、回転伝達装置のケースの大径筒部の開口端の内周と入力軸の外周との間が、カバー部材と外側シール部材と内側シール部材とでシールされるので、泥水などの異物が付着するおそれのある環境で使用しても、その異物が回転伝達装置の内部に侵入するのを防ぐことができる。また、カバー部材が、電磁石と軸方向に対向するように配置され、かつ、熱伝導性に優れるアルミで形成されているので、ケース内に配置された電磁石の温度が上昇するのを効果的に防止し、電磁石によるアーマチュアの吸引力が、電磁石の温度上昇により低下するのを防止することができる。さらに、アルミは非磁性材料なので、電磁石から生じる磁束がカバー部材に吸収されるのを防止することができ、磁束漏れによる電磁石の吸引力の低下も防止可能である。

前記電磁石は、前記大径筒部の内周に嵌合する環状に形成された磁性材料からなるフィールドコアと、前記フィールドコアに巻回されたソレノイドコイルとを有する場合、前記カバー部材を、前記フィールドコアに軸方向に突き当てて組み込み、前記カバー部材の内周に、前記入力軸軸受が前記フィールドコアと非接触となるように取り付けると好ましい。

このようにすると、入力軸軸受が、非磁性材料であるアルミ製のカバー部材の内周に電磁石のフィールドコアと非接触に配置されているので、電磁石から生じる磁束が、入力軸軸受を通って入力軸に漏れるのが防止され、電磁石によるアーマチュアの吸引力を向上させることができる。

前記カバー部材の内周に、前記入力軸軸受が嵌合する円筒状の軸受嵌合面を形成し、前記軸受嵌合面の軸方向長さを、前記入力軸軸受の軸方向幅よりも大きく設定することで、前記入力軸軸受を、前記フィールドコアと非接触の配置とすることができる。

このようにすると、軸受嵌合面の軸方向長さが、入力軸軸受の軸方向幅よりも大きいので、入力軸軸受がフィールドコアに接触するのを確実に防止することが可能となる。

前記内側シール部材としては、金属板からなる環状の芯金と、前記芯金に接着して設けられ、前記入力軸の外周に摺接するゴム製のシールリップとを有するオイルシールを採用すると好ましい。

このようにすると、相対回転する入力軸とカバー部材の間を通って泥水などの異物が回転伝達装置の内部に侵入するのを確実に防止することが可能となる。

前記外側シール部材としては、ゴム製のＯリングを採用すると好ましい。

このようにすると、相対回転を伴わないケースの開口端とカバー部材の間を低コストでシールすることが可能となる。

前記カバー部材または前記大径筒部に、前記電磁石に電力を供給するリード線が挿通する貫通孔を形成する場合、前記貫通孔に、前記貫通孔の内周と前記リード線の外周との間をシールするゴム製のグロメットを装着すると好ましい。

このようにすると、リード線が挿通する貫通孔を通って泥水などの異物が回転伝達装置の内部に侵入するのを確実に防止することが可能となる。

前記入力軸の前記ケースからの突出部分の外周に締め代をもって嵌合する内筒部と、前記内筒部の一端から径方向外方に延びて前記ケースの大径筒部の開口端を覆うフランジ部と、前記フランジ部の外周から前記大径筒部の外周に沿って軸方向に延びる円筒状のスカート部とを有するダストカバーを更に設けると好ましい。

このようにすると、ケースの大径筒部が上側、ケースの小径筒部が下側となる向きで回転伝達装置を使用するときに、ケースの大径筒部の開口端に嵌め込まれたカバー部材の上面がダストカバーで覆われるので、カバー部材の外周側の外側シール部材や、カバー部材の内周側の内側シール部材の近傍に、泥水などの異物が溜まるのを防止することができ、より効果的に回転伝達装置の内部への異物侵入を防止することが可能となる。

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併せて提供する。
左右に移動可能に支持され、その移動に応じて左右一対の転舵輪の向きが変化するように前記一対の転舵輪に両端が接続されるラックと、
前記ラックを移動可能に収容するラックハウジングと、
前記ラックに噛み合うピニオンと、
上記の回転伝達装置と、を有し、
前記回転伝達装置の前記ケースは、前記ラックハウジングに着脱可能に固定され、
前記ピニオンは、前記ラックハウジングに組み付けられたピニオン支持軸受で回転可能に支持され、
前記ケースを前記ラックハウジングから取り外した状態では、前記回転伝達装置の前記出力軸が前記ピニオンから切り離され、前記ケースを前記ラックハウジングに取り付けた状態では、前記出力軸が前記ピニオンと一体に回転するように、前記出力軸と前記ピニオンの相互間に回り止め嵌合部が設けられている車両用操舵装置。

このようにすると、ピニオンと回転伝達装置の出力軸とが別体に形成されているので、ラックハウジングとラックとピニオンとを組み立てる作業と、回転伝達装置の構成部材を組み立てる作業とを別々に行なった後、ラックハウジングに回転伝達装置を組み付けることが可能であり、組み立て作業性に優れる。

前記ラックハウジングに、前記ケースの前記小径筒部の外周に形成した円筒面と嵌合する円筒状の位置決め嵌合面を設けると好ましい。

このようにすると、ラックハウジングに回転伝達装置を組み付けるときに、ピニオンと出力軸の芯ずれを防止することが容易となる。

前記小径筒部の外周の前記円筒面と前記位置決め嵌合面との間をシールするＯリングを更に設けると好ましい。

このようにすると、回転伝達装置をラックハウジングに組み付けた後、泥水などの異物が回転伝達装置のケースの小径筒部とラックハウジングとの隙間を通ってラックハウジングの内部に侵入するのを効果的に防止することが可能となる。

前記ピニオン支持軸受は、前記ピニオンの前記ラックに対する噛み合い部分を間に挟む両側で前記ピニオンを支持するように前記ラックハウジングに複数設けると好ましい。

このようにすると、ピニオンの支持が安定し、ラックに対するピニオンの噛み合い精度を高めることができる。

前記ピニオンの前記ラックに対する噛み合い部分を間に挟む両側に設けた複数の前記ピニオン支持軸受のうち、前記ピニオンの前記ラックに対する噛み合い部分よりも前記回転伝達装置に近い側のピニオン支持軸受を、前記回転伝達装置の前記ケースの小径筒部と前記ラックハウジングとの間で軸方向に挟んで固定することができる。

このようにすると、ピニオン支持軸受の軸方向のがたつきが防止され、ラックに対するピニオンの噛み合い精度を効果的に高めることが可能となる。

この発明の回転伝達装置は、ケースの小径筒部の開口端の内周と出力軸の外周との間が、出力軸シール部材でシールされケースの大径筒部の開口端の内周と入力軸の外周との間が、カバー部材と外側シール部材と内側シール部材とでシールされるので、泥水などの異物が付着するおそれのある環境で使用しても、その異物が回転伝達装置の内部に侵入するのを防ぐことが可能である。また、カバー部材が、電磁石と軸方向に対向するように配置され、かつ、熱伝導性に優れるアルミで形成されているので、ケース内に配置された電磁石の温度が上昇するのを効果的に防止し、電磁石によるアーマチュアの吸引力が、電磁石の温度上昇により低下するのを防止することが可能である。さらに、アルミは非磁性材料なので、電磁石から生じる磁束がカバー部材に吸収されるのを防止することができ、磁束漏れによる電磁石の吸引力の低下も防止可能である。

この発明の第１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に示すローラ保持器が係合解除位置から係合位置に移動した状態を示す一対のローラの近傍の拡大断面図 図１のIV－IV線に沿った断面図 図４のV－V線に沿った断面図 図１のVI－VI線に沿った断面図 （ａ）は図６のVII－VII線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）に示す第１の分割保持器と第２の分割保持器が相対回転することでボールが各傾斜溝の最深部から周方向に遠ざかる方向に転がり、第１の分割保持器と第２の分割保持器の軸方向間隔が拡大した状態を示す断面図 図１のケースの大径筒部の開口端の近傍の拡大断面図 図１のケースの小径筒部の近傍の拡大断面図 図８のＯリングを収容するリング溝の位置を、カバー部材の外周面から、ケースの大径筒部の内周面に変更した変形例を示す図 図８のＯリングをオイルシールに変更した変形例を示す図 （ａ）は内側シール部材として、シールリップを外径側から締め付けるガータースプリングを設けたオイルシールを採用した例を示す断面図、（ｂ）は内側シール部材として、シールリップが摺接する断面Ｌ字状のスリンガをもつオイルシールを採用した例を示す断面図 この発明の第２実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図 この発明の実施形態の回転伝達装置を使用した車両用操舵装置を示す図 図１４の回転伝達装置の近傍の拡大断面図 図１５の回転伝達装置の上端近傍の拡大断面図 図１５の回転伝達装置の下端近傍の拡大断面図 参考例の車両用操舵装置を示す図

図１に、この発明の第１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、両端が開放した筒状のケース２と、外部から回転が入力される入力軸３と、入力軸３から伝達する回転を外部に出力する出力軸４と、入力軸３と一体に回転するように入力軸３のケース２内への収容部分に設けられた内輪５と、出力軸４と一体に回転するように出力軸４のケース２内への収容部分に接続して設けられた外輪６と、外輪６の内周と内輪５の外周との間に組み込まれた複数のローラ７ａ，７ｂと、これらのローラ７ａ，７ｂを保持するローラ保持器８とを有する。

ケース２は、円筒状の大径筒部２ａと、大径筒部２ａの内径よりも小さい内径をもつ円筒状の小径筒部２ｂと、大径筒部２ａと小径筒部２ｂを連結する連結部２ｃとからなる。大径筒部２ａの小径筒部２ｂ側とは反対側の端部と、小径筒部２ｂの大径筒部２ａ側とは反対側の端部は、それぞれ開口している。大径筒部２ａと小径筒部２ｂと連結部２ｃは、継ぎ目の無い一体の部材として形成されている。

入力軸３は、一端がケース２内に収容され、他端がケース２の大径筒部２ａの開口端から突出した状態に設けられている。入力軸３と内輪５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３と内輪５を別部材として形成し、その両者が一体に回転するようにセレーション嵌合等で接続してもよい。

出力軸４は、入力軸３と同一直線上に並んで配置されている。出力軸４は、一端がケース２内に収容され、他端がケース２の小径筒部２ｂの開口端から突出した状態に設けられている。出力軸４と外輪６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。外輪６は、内輪５を囲む環状に形成された部分である。ここでは外輪６と出力軸４を一体に形成しているが、出力軸４と外輪６を別部材として形成し、その両者が一体に回転するようにセレーション嵌合等で接続してもよい。内輪５と外輪６の間には、内輪５と外輪６を相対回転可能に連結する中間軸受９が組み込まれている。

図２、図３に示すように、内輪５の外周には、周方向に等間隔に複数のカム面１０が設けられている。カム面１０は、前方カム面１０ａと、前方カム面１０ａに対して内輪５の正転方向後方に配置された後方カム面１０ｂとからなる。外輪６の内周には、カム面１０と半径方向に対向する円筒面１１が設けられている。

カム面１０と円筒面１１の間には、ローラ離反ばね１２を間に挟んで周方向に対向する一対のローラ７ａ，７ｂが組み込まれている。この一対のローラ７ａ，７ｂのうち正転方向の前側のローラ７ａは前方カム面１０ａと円筒面１１の間に組み込まれ、正転方向の後側のローラ７ｂは後方カム面１０ｂと円筒面１１の間に組み込まれている。ローラ離反ばね１２は、一対のローラ７ａ，７ｂの間隔を広げる方向に各ローラ７ａ，７ｂを押圧している。

前方カム面１０ａは、円筒面１１との間の径方向の距離が、ローラ７ａ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１０ｂは、円筒面１１との間の径方向の距離が、ローラ７ｂ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３では、前方カム面１０ａと後方カム面１０ｂを、相反する方向に傾斜した別々の平面となるように形成しているが、前方カム面１０ａと後方カム面１０ｂは、単一平面の正転方向の前側部分が前方カム面１０ａ、後側部分が後方カム面１０ｂとなるように、同一平面上に形成することも可能である。また、前方カム面１０ａと後方カム面１０ｂは、曲面とすることも可能であるが、図３のように平面とすると加工コストを低減することができる。

図１～図３に示すように、ローラ保持器８は、ローラ離反ばね１２を間にして周方向に対向する一対のローラ７ａ，７ｂのうち一方のローラ７ａを支持する第１の分割保持器８Ａと、他方のローラ７ｂを支持する第２の分割保持器８Ｂとからなる。第１の分割保持器８Ａと第２の分割保持器８Ｂ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ローラ７ａ，７ｂの間隔が変化するように一対のローラ７ａ，７ｂを個別に支持している。

第１の分割保持器８Ａは、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部１３ａと、これらの柱部１３ａの端部同士を連結する環状のフランジ部１４ａとを有する。同様に、第２の分割保持器８Ｂも、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部１３ｂと、これらの柱部１３ｂの端部同士を連結する環状のフランジ部１４ｂとを有する。

第１の分割保持器８Ａの柱部１３ａと第２の分割保持器８Ｂの柱部１３ｂは、ローラ離反ばね１２を間にして周方向に対向する一対のローラ７ａ，７ｂを周方向の両側から挟み込むように、外輪６の内周と内輪５の外周の間に挿入されている。

図１に示すように、第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａと第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂは、第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂが第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａよりも内輪５に対して軸方向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の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂには、第１の分割保持器８Ａの柱部１３ａとの干渉を避けるための切欠き１５（図６参照）が周方向に間隔をおいて複数設けられている。

第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａの内周と第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂの内周は、入力軸３の外周に設けられた円筒面１６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８Ａと第２の分割保持器８Ｂは、一対のローラ７ａ，７ｂの間隔を広げることにより円筒面１１とカム面１０との間に各ローラ７ａ，７ｂを係合させる係合位置（図３参照）と、一対のローラ７ａ，７ｂの間隔を狭めることにより円筒面１１とカム面１０との間への各ローラ７ａ，７ｂの係合を解除させる係合解除位置（図２参照）との間で移動可能となっている。第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａは、スラスト軸受１７を介して、入力軸３の外周に設けられた環状凸部１８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。

図４に示すように、内輪５の側面には、ばねホルダ１９が固定されている。ばねホルダ１９は、一対のローラ７ａ，７ｂを間に挟んで周方向に対向する両柱部１３ａ，１３ｂの間に位置するストッパ片２０を有する。このストッパ片２０は、両柱部１３ａ，１３ｂが一対のローラ７ａ，７ｂの間隔を狭める方向に移動したときに、ストッパ片２０の両側の縁が各柱部１３ａ，１３ｂを受け止める。これにより、一対のローラ７ａ，７ｂの間にあるローラ離反ばね１２が過度に圧縮して破損するのを防止するとともに、一対のローラ７ａ，７ｂの間隔が狭まったときの内輪５に対する各ローラ７ａ，７ｂの位置を一定させることが可能となっている。

図５に示すように、ばねホルダ１９は、ローラ離反ばね１２を保持するばね保持片２１を有する。ばね保持片２１は、外輪６の内周と内輪５の外周の間を軸方向に延びるようにストッパ片２０と一体に形成されている。ばね保持片２１は、内輪５の外周の前方カム面１０ａと後方カム面１０ｂとの間に形成されたばね支持面２２（図３参照）に対して半径方向に対向するように配置されている。ばね保持片２１のばね支持面２２に対する対向面には、ローラ離反ばね１２を収容する凹部２３が形成されている。ローラ離反ばね１２は圧縮コイルばねである。このばね保持片２１は、ローラ離反ばね１２の移動を凹部２３で規制することにより、ローラ離反ばね１２が外輪６の内周と内輪５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、ケース２の大径筒部２ａの内周と入力軸３の外周との間には、環状の電磁石３０と、その電磁石３０の通電により軸方向に移動するように支持されたアーマチュア３１と、電磁石３０とアーマチュア３１の間に配置されたロータ３２と、アーマチュア３１の軸方向の移動を、ローラ保持器８（第１の分割保持器８Ａと第２の分割保持器８Ｂ）が係合位置（図３参照）から係合解除位置（図２参照）に移動する動作に変換するボールランプ機構３３とが組み込まれている。

アーマチュア３１は、環状の円盤部３４と、円盤部３４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３５とを有する。アーマチュア３１の円筒部３５には、第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂ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３６が圧入され、この圧入により、アーマチュア３１は、第２の分割保持器８Ｂと軸方向に一体に移動するように第２の分割保持器８Ｂに連結されている。また、アーマチュア３１は、入力軸３の外周の環状凸部１８に設けられた円筒面３７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３１は、軸方向に離れた２箇所（すなわちアーマチュア３１の内周と、第２の分割保持器８Ｂの内周）において軸方向に移動可能に支持することにより、アーマチュア３１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３２は、締め代をもって入力軸３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３の外周で支持されている。ロータ３２およびアーマチュア３１は磁性材料（鉄、珪素鋼など）で形成されている。ロータ３２のアーマチュア３１に対する対向面には、ロータ３２を軸方向に貫通するとともに、円周方向に細長く延びる長孔３８が周方向に間隔をおいて複数形成されている。

電磁石３０は、環状に形成された磁性材料からなるフィールドコア４０と、フィールドコア４０に巻回されたソレノイドコイル４１とを有する。フィールドコア４０は、ケース２の大径筒部２ａの内周に嵌合している。この電磁石３０は、ソレノイドコイル４１に通電することにより、フィールドコア４０とロータ３２とアーマチュア３１を通る磁路を形成し、アーマチュア３１をロータ３２に吸着させる。

大径筒部２ａの開口端の内周には、環板のカバー部材４２が、電磁石３０と軸方向に対向するように嵌め込まれている。カバー部材４２は、フィールドコア４０に軸方向に突き当てて組み込まれている。カバー部材４２は、大径筒部２ａの開口端の内周に装着した止め輪４３でケース２から抜け止めされている。

図６および図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ボールランプ機構３３は、第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａの第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂに対する対向面に設けられた傾斜溝４４ａと、第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂの第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａに対する対向面に設けられた傾斜溝４４ｂと、傾斜溝４４ａと傾斜溝４４ｂの間に組み込まれたボール４５とからなる。傾斜溝４４ａと傾斜溝４４ｂ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４４ａは、軸方向の深さが最も深い最深部４６ａ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４７ａをもつ形状とされ、傾斜溝４４ｂも、軸方向の深さが最も深い最深部４６ｂ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４７ｂをもつ形状とされている。ボール４５は溝底４７ａと溝底４７ｂの間に挟まれるように配置されている。

このボールランプ機構３３は、第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂが、第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａに向かって軸方向に移動したときに、ボール４５が各傾斜溝４４ａ，４４ｂの最深部４６ａ，４６ｂに向けて転がることにより、第１の分割保持器８Ａと第２の分割保持器８Ｂが相対回転し、その結果、第１の分割保持器８Ａの柱部１３ａと第２の分割保持器８Ｂの柱部１３ｂとが一対のローラ７ａ，７ｂの間隔を狭める方向に移動するように動作する。

アーマチュア３１は、ローラ離反ばね１２の力によって、ロータ３２から離れる方向に付勢されている。すなわち、図２に示すローラ離反ばね１２が一対のローラ７ａ，７ｂの間隔を広げる方向に各ローラ７ａ，７ｂを押圧する力が、第１の分割保持器８Ａと第２の分割保持器８Ｂに伝達する。そして、第１の分割保持器８Ａと第２の分割保持器８Ｂが受ける周方向の力は、図６および図７（ａ）、（ｂ）に示すボールランプ機構３３によって、ロータ３２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８Ｂに伝達する。ここで、図１に示すように、アーマチュア３１は、第２の分割保持器８Ｂに固定されているので、結局、アーマチュア３１は、ローラ離反ばね１２からボールランプ機構３３を介して伝達する力によって、ロータ３２から離れる方向に付勢された状態となっている。

図１に示すように、大径筒部２ａには、大径筒部２ａの外周から径方向外方に突出する固定用フランジ４８が形成されている。固定用フランジ４８には軸方向の貫通孔４９が形成され、この貫通孔４９に図示しないボルトを挿入して締め込むことで、固定用フランジ４８を支持部材（例えば、図１５に示すラックハウジング７５）に固定することができるようになっている。

図８に示すように、フィールドコア４０の外周には、大径筒部２ａの内周に形成された軸方向溝５０と係合する突起５１が形成され、この突起５１と軸方向溝５０との係合によってフィールドコア４０がケース２に回り止めされている。

フィールドコア４０のアーマチュア３１（図１参照）を吸着する側とは反対側の面には、軸受嵌合筒５２が固定して設けられている。軸受嵌合筒５２は、フィールドコア４０とは別体に形成した軸受嵌合筒５２を溶接等によりフィールドコア４０に固定して設けてもよく、軸受嵌合筒５２をフィールドコア４０と継ぎ目の無い一体に形成してもよい。軸受嵌合筒５２の内周と入力軸３の外周との間には、入力軸３を回転可能に支持する入力軸軸受５３が組み込まれている。入力軸軸受５３は、内輪と外輪の間を転がる転動体の軸方向両側に設けた軸受シールで内輪と外輪の間の環状の軸受空間にグリースを密封したシール付き軸受（図ではシール付き深溝玉軸受）を採用することができる。軸受嵌合筒５２の内周には、入力軸軸受５３を抜け止めする止め輪５４が装着されている。

カバー部材４２は、ケース２の大径筒部２ａの内周に嵌合する円環板状の部材であり、アルミで成形されている。カバー部材４２の外周と大径筒部２ａの内周との間は、ゴム製のＯリング５５でシールされている。Ｏリング５５は、カバー部材４２の外周に形成したリング溝５６に装着され、リング溝５６の内面と大径筒部２ａの円筒状の内周面との間で圧縮した状態に組み込まれている。図１０に示すように、Ｏリング５５は、大径筒部２ａの内周に形成したリング溝５６に装着し、リング溝５６の内面とカバー部材４２の円筒状の外周面との間で圧縮した状態に組み込むようにしてもよい。

図８に示すように、カバー部材４２の内周と入力軸３の外周との間は、オイルシール５７でシールされている。オイルシール５７は、金属板からなる環状の芯金５８と、芯金５８に接着して設けられたゴム製のシールリップ５９とを有する。シールリップ５９は、入力軸３の外周に周方向に摺動可能に接触している。

カバー部材４２には、電磁石３０に電力を供給するリード線６０が挿通する貫通孔６１が形成されている。貫通孔６１には、貫通孔６１の内周とリード線６０の外周との間をシールするゴム製のグロメット６２が装着されている。グロメット６２は、貫通孔６１の内周とリード線６０の外周の環状隙間を塞ぐ筒部の両端に、貫通孔６１の開口縁に係止する大外径部が形成された部材である。

図９に示すように、ケース２の小径筒部２ｂの内周には、出力軸４を回転可能に支持する出力軸軸受６３が組み込まれている。出力軸軸受６３は、入力軸軸受５３と同様に、内輪と外輪の間を転がる転動体の軸方向両側に設けた軸受シールで内輪と外輪の間の環状の軸受空間にグリースを密封したシール付き軸受（図ではシール付き深溝玉軸受）を採用することができる。また、小径筒部２ｂの内周には、出力軸軸受６３が嵌合する位置に対して大径筒部２ａ（図１参照）から遠い側に、内向きの環状突起６４が設けられ、この環状突起６４と出力軸軸受６３の間に弾性部材６５が組み込まれている。弾性部材６５は、軸方向に圧縮した状態で組み込まれている。

出力軸４の外周と小径筒部２ｂの開口端の内周との間は、出力軸シール部材６６でシールされている。出力軸シール部材６６は、金属板からなる環状の芯金６７と、芯金６７に接着して設けられたゴム製のシールリップ６８とを有するオイルシールである。シールリップ６８は、出力軸４の外周に周方向に摺動可能に接触している。

この回転伝達装置１の動作例を説明する。

図１に示すように、電磁石３０に通電しているとき、この回転伝達装置１は、入力軸３と出力軸４の間での回転伝達が遮断される係合解除状態（空転状態）となる。すなわち、電磁石３０に通電すると、アーマチュア３１はロータ３２に吸着され、このアーマチュア３１の動作に連動して、第２の分割保持器８Ｂのフランジ部１４ｂが第１の分割保持器８Ａのフランジ部１４ａに向かって軸方向に移動する。このとき、ボールランプ機構３３のボール４５が各傾斜溝４４ａ，４４ｂの最深部４６ａ，４６ｂに向けて転がることにより、第１の分割保持器８Ａと第２の分割保持器８Ｂとが相対回転する。そして、この第１の分割保持器８Ａと第２の分割保持器８Ｂの相対回転により、第１の分割保持器８Ａの柱部１３ａと第２の分割保持器８Ｂの柱部１３ｂとが、一対のローラ７ａ，７ｂの間隔が狭まる方向に各ローラ７ａ，７ｂを押圧し、その結果、正転方向の前側のローラ７ａの係合待機状態（正転方向の前側のローラ７ａと円筒面１１の間に微小隙間があるが、入力軸３が逆転方向に回転するとローラ７ａが直ちに円筒面１１と前方カム面１０ａ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７ｂの係合待機状態（正転方向の後側のローラ７ｂと円筒面１１の間に微小隙間があるが、入力軸３が正転方向に回転するとローラ７ｂが直ちに円筒面１１と後方カム面１０ｂ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、入力軸３に回転が入力されても、その回転は入力軸３から外輪６に伝達せず、入力軸３は空転する。

一方、電磁石３０への通電を停止しているとき、この回転伝達装置１は、入力軸３と出力軸４の間で回転が伝達する係合状態となる。すなわち、電磁石３０への通電を停止すると、アーマチュア３１は、ローラ離反ばね１２の力によってロータ３２から離反する方向に軸方向移動する。また、このとき、一対のローラ７ａ，７ｂの間隔が広がる方向に各ローラ７ａ，７ｂを押圧するローラ離反ばね１２の力によって、正転方向の前側のローラ７ａは、外輪６の内周の円筒面１１と入力軸３の外周の前方カム面１０ａとの間に係合し、かつ、正転方向の後側のローラ７ｂは、外輪６の内周の円筒面１１と入力軸３の外周の後方カム面１０ｂとの間に係合した状態となる。この状態で、入力軸３が正転方向に回転すると、その回転は、正転方向の後側のローラ７ｂを介して入力軸３から外輪６に伝達する。また、入力軸３が逆転方向に回転すると、その回転は、正転方向の前側のローラ７ａを介して入力軸３から外輪６に伝達する。

この回転伝達装置１は、回転伝達装置１のケース２の小径筒部２ｂの開口端の内周と出力軸４の外周との間が、出力軸シール部材６６でシールされ、回転伝達装置１のケース２の大径筒部２ａの開口端の内周と入力軸３の外周との間が、カバー部材４２とＯリング５５とオイルシール５７とでシールされているので、泥水などの異物が付着するおそれのある環境で使用しても、その異物が回転伝達装置１の内部に侵入するのを防ぐことができる。

ところで、泥水などの異物が回転伝達装置１の内部に侵入するのを防ぐために、ケース２の大径筒部２ａの開口端を完全に密閉したとき、回転伝達装置１の動作が不安定になるおそれがある。すなわち、回転伝達装置１のケース２の大径筒部２ａの開口端を完全に密閉すると、ケース２内に熱がこもりやすくなり、ケース２内に配置された電磁石３０の温度が上昇しやすくなる。そして、電磁石３０が高温になると、ソレノイドコイル４１の電気抵抗が大きくなり、電磁石３０に通電したときのアーマチュア３１の吸引力が低下するため、電磁石３０に通電しても、ローラ保持器８が係合位置から係合解除位置に移動せず、回転伝達装置１の動作が不安定となるおそれがある。

この問題に対し、上記実施形態の回転伝達装置１は、カバー部材４２が、電磁石３０と軸方向に対向するように配置され、かつ、熱伝導性に優れるアルミで形成されているので、カバー部材４２からの放熱によって、ケース２内に配置された電磁石３０の温度が上昇するのを効果的に防止し、電磁石３０によるアーマチュア３１の吸引力が、電磁石３０の温度上昇により低下するのを防止することが可能となっている。さらに、アルミは非磁性材料なので、電磁石３０から生じる磁束がカバー部材４２に吸収されるのを防止することができ、磁束漏れによる電磁石３０の吸引力の低下も防止可能となっている。

また、この回転伝達装置１は、カバー部材４２の内周と入力軸３の外周との間をシールする内側シール部材として、芯金５８とゴム製のシールリップ５９とを有するオイルシール５７を使用しているので、内側シール部材としてＯリング等を使用するよりも、相対回転する入力軸３とカバー部材４２の間を通って泥水などの異物が回転伝達装置１の内部に侵入するのを確実に防止することが可能となっている。

また、この回転伝達装置１は、カバー部材４２の外周と大径筒部２ａの内周との間をシールする外側シール部材として、Ｏリング５５を採用しているので、相対回転を伴わないケース２の開口端とカバー部材４２の間を低コストでシールすることが可能となっている。

なお、図１１に示すように、カバー部材４２の外周と大径筒部２ａの内周との間をシールする外側シール部材として、金属板からなる環状の芯金９５と、芯金９５に接着して設けられたゴム製のシールリップ９６とを有するオイルシール９７を用いてもよい。このようにすると、より確実なシールが可能となる。芯金９５は、大径筒部２ａの内周に圧入され、シールリップ５９は、カバー部材４２の外周に締め代をもって接触している。

また、上記の回転伝達装置１は、貫通孔６１の内周とリード線６０の外周との間をグロメット６２でシールしているので、リード線６０が挿通する貫通孔６１を通って泥水などの異物が回転伝達装置１の内部に侵入するのを確実に防止することが可能となっている。

カバー部材４２の内周と入力軸３の外周との間をシールするオイルシール５７は、図１２（ａ）に示すように、シールリップ５９を外径側から締め付けるガータースプリング６９を有するものを採用してもよく、図１２（ｂ）に示すように、シールリップ５９が摺接するステンレススチール製のスリンガ７０を有するものを採用してもよい。図１２（ｂ）において、スリンガ７０は、入力軸３の外周に締め代をもって嵌合する断面Ｌ字状の部材である。

図１３に、第２実施形態の回転伝達装置１を示す。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。

アルミ製のカバー部材４２の内周には、入力軸軸受５３が嵌合する円筒状の軸受嵌合面７１が形成されている。軸受嵌合面７１の軸方向長さは、入力軸軸受５３の軸方向幅よりも大きい。そのため、入力軸軸受５３とフィールドコア４０の間には軸方向隙間が形成され、入力軸軸受５３がフィールドコア４０と非接触となっている。

ここで、軸受嵌合面７１は、カバー部材４２に形成された円筒部７２の内周に配置されている。円筒部７２は、フィールドコア４０から軸方向に延びる軸受嵌合筒５２の内周に締め代をもって挿入されている。これにより、入力軸軸受５３を高い剛性をもって支持しつつ、入力軸軸受５３がフィールドコア４０に接触するのを回避することが可能となっている。なお、円筒部７２の軸方向端面は、フィールドコア４０に突き当たっている。

この第２実施形態の回転伝達装置１は、入力軸軸受５３が、非磁性材料であるアルミ製のカバー部材４２の内周に電磁石３０のフィールドコア４０と非接触に配置されているので、電磁石３０から生じる磁束が、入力軸軸受５３を通って入力軸３に漏れるのが防止され、電磁石３０によるアーマチュア３１の吸引力を向上させることが可能である。

また、この回転伝達装置１は、軸受嵌合面７１の軸方向長さが、入力軸軸受５３の軸方向幅よりも大きいので、入力軸軸受５３がフィールドコア４０に接触するのを確実に防止することが可能である。

図１４から図１７に、この発明の実施形態の回転伝達装置１を用いた車両用操舵装置を示す。以下、上記各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、この車両用操舵装置は、左右一対の転舵輪７３に接続されるラック７４と、ラック７４を左右に移動可能に収容するラックハウジング７５と、ラック７４に噛み合うピニオン７６（図１５参照）と、ラックハウジング７５に着脱可能に固定された回転伝達装置１と、運転者により操舵されるステアリングホイール７７と、ステアリングホイール７７の回転を回転伝達装置１に伝えるステアリングシャフト７８とを有する。

ラック７４の両端は、ボールジョイント７９を介して左右の転舵輪７３のナックルアーム８０に接続されており、ラック７４が左右に移動すると、その移動に応じてナックルアーム８０が回動し、転舵輪７３の向きが変化するようになっている。ラックハウジング７５には、ラック７４を左右に駆動する転舵用モータ８１が取り付けられている。ここで、ラックハウジング７５に対する転舵用モータ８１の取り付け位置と、ラックハウジング７５に対する回転伝達装置１の取り付け位置は互いに離れている。

ステアリングシャフト７８のステアリングホイール７７の側の端部には、ステアリングホイール７７に操舵反力を付与する反力モータ８２が取り付けられている。反力モータ８２は、ステアリングホイール７７の操舵角を検出する舵角センサを内蔵している。

図１５に示すように、回転伝達装置１のケース２は、固定用フランジ４８をラックハウジング７５に形成された座面８３に重ね合わせ、固定用フランジ４８に形成された貫通孔４９にボルト８４を挿入し、そのボルト８４を締め込むことで、ラックハウジング７５に着脱可能に固定されている。ラックハウジング７５は、ケース２の小径筒部２ｂの外周に形成した円筒面８５と嵌合する円筒状の位置決め嵌合面８６を有する。小径筒部２ｂの外周の円筒面８５と位置決め嵌合面８６との間は、Ｏリング８７でシールされている。

図１６に示すように、回転伝達装置１の入力軸３には、ダストカバー８８が固定されている。ダストカバー８８は、入力軸３のケース２からの突出部分の外周に締め代をもって嵌合する内筒部８９と、内筒部８９の一端から径方向外方に延びてケース２の大径筒部２ａの開口端を覆うフランジ部９０と、フランジ部９０の外周から大径筒部２ａの外周に沿って軸方向に延びる円筒状のスカート部９１とを有する。スカート部９１の内周と大径筒部２ａの外周の間には、ラビリンス隙間が形成されている。ラビリンス隙間は、径方向の幅が１．０ｍｍ未満（好ましくは０．５ｍｍ以下）の微小隙間である。

ケース２の大径筒部２ａには、電磁石３０に電力を供給するリード線６０が挿通する貫通孔６１が形成されている。貫通孔６１には、貫通孔６１の内周とリード線６０の外周との間をシールするゴム製のグロメット６２が装着されている。グロメット６２の構成は、上記実施形態と同様である。

図１７に示すように、ピニオン７６は、ラックハウジング７５に組み付けられた第１ピニオン支持軸受９２と第２ピニオン支持軸受９３とで回転可能に支持されている。第１ピニオン支持軸受９２は、図では、複列の深溝玉軸受を採用し、第２ピニオン支持軸受９３は、図では針状ころ軸受を採用している。第１ピニオン支持軸受９２および第２ピニオン支持軸受９３は、ピニオン７６のラック７４に対する噛み合い部分を間に挟む両側でピニオン７６を支持している。ここで、ピニオン７６のラック７４に対する噛み合い部分よりも回転伝達装置１に近い側でピニオン７６を支持する軸受が第１ピニオン支持軸受９２であり、ピニオン７６のラック７４に対する噛み合い部分よりも回転伝達装置１から遠い側でピニオン７６を支持する軸受が第２ピニオン支持軸受９３である。第１ピニオン支持軸受９２は、回転伝達装置１のケース２の小径筒部２ｂとラックハウジング７５との間で軸方向に挟んで固定されている。

出力軸４とピニオン７６の相互間には、ケース２をラックハウジング７５から取り外した状態では、回転伝達装置１の出力軸４がピニオン７６から切り離され、ケース２をラックハウジング７５に取り付けた状態では、出力軸４がピニオン７６と一体に回転するように回り止め嵌合部９４が設けられている。回り止め嵌合部９４は、例えば、キーとキー溝を採用することも可能であるが、図のように、互いに嵌合するスプライン軸部とスプライン穴を採用すると、出力軸４とピニオン７６の接続が容易となる。図では、出力軸４とピニオン７６のうち、出力軸４の側にスプライン軸部を設け、ピニオン７６の側にスプライン穴を設けているが、スプライン軸部とスプライン穴を逆にすることも可能である。

図１４に示す実施形態の車両用操舵装置は、車両の通常走行時は、回転伝達装置１の電磁石３０（図１５参照）への通電状態を保つことで、回転伝達装置１を入力軸３から出力軸４への回転の伝達が遮断される空転状態として使用する。このとき、ステアリングホイール７７の操舵角を、反力モータ８２に内蔵した舵角センサで検知し、ステアリングホイール７７の操舵角と転舵輪７３の転舵角とが対応して変化するように、転舵用モータ８１を作動させる。一方、電源が喪失したときなどの異常時は、回転伝達装置１の電磁石３０（図１５参照）への通電が停止するので、回転伝達装置１は、入力軸３から出力軸４に回転が伝達する締結状態となる。このとき、ステアリングホイール７７の操作が、ステアリングシャフト７８と回転伝達装置１とを順に介してピニオン７６（図１５参照）に機械的に伝達することで、転舵輪７３の転舵角を変化させることが可能となる。

ところで、回転伝達装置１を自動車に組み付ける場合、従来は、図１８に示すように、泥水などの異物が付着しにくい部位（ステアリングホイール７７から車両操舵用のラック７４に操舵力を伝えるステアリングシャフト７８の中央位置）に組み付けて使用されることが多かった。図１８において、ステアリングシャフト７８には、ステアリングホイール７７の側からラックハウジング７５の側に向かって順に、反力モータ８２、回転伝達装置１、転舵用モータ８１が取り付けられている。

これに対し、図１４に示す実施形態の車両用操舵装置においては、回転伝達装置１が、泥水などの異物が付着するおそれのある部位（具体的には、車両操舵用のラック７４を収容するラックハウジング７５。ラックハウジング７５は、車両下側に露出した状態に組み付けられる）に直接取り付けられている。この場合、泥水などの異物が回転伝達装置１の内部に侵入するのを防ぐ必要がある。

この問題に対し、この実施形態の車両用操舵装置は、図１５、図１６に示すように、ケース２の大径筒部２ａが上側、ケース２の小径筒部２ｂが下側となる向きで回転伝達装置１を取り付けたときに、ケース２の大径筒部２ａの開口端に嵌め込まれたカバー部材４２の上面がダストカバー８８で覆われるので、カバー部材４２の外周側の外側シール部材（Ｏリング５５）や、カバー部材４２の内周側の内側シール部材（オイルシール５７）の近傍に、泥水などの異物が溜まるのを防止することができ、より効果的に回転伝達装置１の内部への異物侵入を防止することが可能となっている。

また、図１６に示すように、回転伝達装置１のケース２の大径筒部２ａの開口端の内周と入力軸３の外周との間が、カバー部材４２とＯリング５５とオイルシール５７とでシールされているので、泥水などの異物が付着するおそれのある環境で使用しても、その異物が回転伝達装置１の内部に侵入するのを防ぐことができる。

回転伝達装置１の出力軸４に直接ピニオン７６を形成することも可能であるが、上記の車両用操舵装置は、ピニオン７６と回転伝達装置１の出力軸４とが別体に形成されているので、ラックハウジング７５とラック７４とピニオン７６とを組み立てる作業と、回転伝達装置１の構成部材を組み立てる作業とを別々に行なった後、ラックハウジング７５に回転伝達装置１を組み付けることが可能であり、組み立て作業性に優れる。

また、この車両用操舵装置は、ラックハウジング７５に、ケース２の小径筒部２ｂの外周に形成した円筒面８５と嵌合する円筒状の位置決め嵌合面８６が設けられているので、ラックハウジング７５に回転伝達装置１を組み付けるときに、ピニオン７６と出力軸４の芯ずれを防止することが容易である。

また、この車両用操舵装置は、小径筒部２ｂの外周の円筒面８５と位置決め嵌合面８６との間をシールするＯリング８７を有するので、回転伝達装置１をラックハウジング７５に組み付けた後、泥水などの異物が回転伝達装置１のケース２の小径筒部２ｂとラックハウジング７５との隙間を通ってラックハウジング７５の内部に侵入するのを効果的に防止することが可能である。

また、この車両用操舵装置は、ピニオン７６のラック７４に対する噛み合い部分を間に挟む両側でピニオン７６を支持するように第１ピニオン支持軸受９２および第２ピニオン支持軸受９３が設けられているので、ピニオン７６の支持が安定し、ラック７４に対するピニオン７６の噛み合い精度が高い。

また、この車両用操舵装置は、第１ピニオン支持軸受９２を、回転伝達装置１のケース２の小径筒部２ｂとラックハウジング７５との間で軸方向に挟んで固定しているので、ピニオン支持軸受の軸方向のがたつきが防止され、ラック７４に対するピニオン７６の噛み合い精度を効果的に高めることが可能となっている。

上記実施形態では、外輪６の内周と内輪５の外周との間に組み込む係合子としてローラ７ａ，７ｂを採用した例を挙げて説明したが、この発明は、係合子としてボールやスプラグを採用した回転伝達装置１にも同様に適用することができる。

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 ケース
２ａ 大径筒部
２ｂ 小径筒部
２ｃ 連結部
３ 入力軸
４ 出力軸
５ 内輪
６ 外輪
７ａ，７ｂ ローラ
８ ローラ保持器
３０ 電磁石
３１ アーマチュア
３３ ボールランプ機構
４０ フィールドコア
４１ ソレノイドコイル
４２ カバー部材
５３ 入力軸軸受
５５ Ｏリング
５７ オイルシール
５８ 芯金
５９ シールリップ
６０ リード線
６１ 貫通孔
６２ グロメット
６３ 出力軸軸受
６６ 出力軸シール部材
７１ 軸受嵌合面
７３ 転舵輪
７４ ラック
７５ ラックハウジング
７６ ピニオン
８５ 円筒面
８６ 位置決め嵌合面
８７ Ｏリング
８８ ダストカバー
８９ 内筒部
９０ フランジ部
９１ スカート部
９２ 第１ピニオン支持軸受
９３ 第２ピニオン支持軸受
９４ 回り止め嵌合部

Claims (16)

1. 円筒状の大径筒部（２ａ）と、前記大径筒部（２ａ）の内径よりも小さい内径をもつ円筒状の小径筒部（２ｂ）と、前記大径筒部（２ａ）と前記小径筒部（２ｂ）を連結する連結部（２ｃ）とを継ぎ目の無い一体の部材としてもち、前記大径筒部（２ａ）の前記小径筒部（２ｂ）側とは反対側の端部と前記小径筒部（２ｂ）の前記大径筒部（２ａ）側とは反対側の端部とがそれぞれ開口した筒状のケース（２）と、
   一端が前記ケース（２）内に収容され、他端が前記ケース（２）の前記大径筒部（２ａ）の開口端から突出した状態に設けられた入力軸（３）と、
   前記入力軸（３）と同一直線上に配置され、一端が前記ケース（２）内に収容され、他端が前記ケース（２）の前記小径筒部（２ｂ）の開口端から突出した状態に設けられた出力軸（４）と、
   前記入力軸（３）と一体に回転するように前記入力軸（３）のケース（２）内への収容部分に設けられた内輪（５）と、
   前記出力軸（４）と一体に回転するように前記出力軸（４）のケース（２）内への収容部分に接続して設けられ、前記内輪（５）を囲む環状に形成された外輪（６）と、
   前記外輪（６）の内周と前記内輪（５）の外周との間に組み込まれた係合子（７ａ，７ｂ）と、
   前記係合子（７ａ，７ｂ）を前記外輪（６）と前記内輪（５）の間に係合させる係合位置と、前記係合子（７ａ，７ｂ）の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器（８）と、
   前記大径筒部（２ａ）の内周と前記入力軸（３）の外周との間に組み込まれた環状の電磁石（３０）と、
   前記電磁石（３０）の通電により軸方向に移動するように支持されたアーマチュア（３１）と、
   前記アーマチュア（３１）の軸方向の移動を、前記係合子保持器（８）が前記係合位置と係合解除位置のうち一方から他方に移動する動作に変換する動作変換機構（３３）と、
   前記入力軸（３）を回転可能に支持する入力軸軸受（５３）と、
   前記出力軸（４）を回転可能に支持する出力軸軸受（６３）と、
   を有する回転伝達装置において、
   前記出力軸（４）の外周と前記小径筒部（２ｂ）の開口端の内周との間をシールする出力軸シール部材（６６）と、
   前記電磁石（３０）と軸方向に対向するように前記大径筒部（２ａ）の開口端の内周に嵌め込まれたアルミ製の環板のカバー部材（４２）と、
   前記カバー部材（４２）の外周と前記大径筒部（２ａ）の内周との間をシールする外側シール部材と、
   前記カバー部材（４２）の内周と前記入力軸（３）の外周との間をシールする内側シール部材とを有し、
   前記電磁石（３０）は、前記大径筒部（２ａ）の内周に嵌合する環状に形成された磁性材料からなるフィールドコア（４０）と、前記フィールドコア（４０）に巻回されたソレノイドコイル（４１）とを有し、
   前記カバー部材（４２）は、前記フィールドコア（４０）に軸方向に突き当てて組み込まれ、
   前記カバー部材（４２）の内周に、前記入力軸軸受（５３）が前記フィールドコア（４０）と非接触となるように取り付けられていることを特徴とする回転伝達装置。
2. 前記カバー部材（４２）の内周には、前記入力軸軸受（５３）が嵌合する円筒状の軸受嵌合面（７１）が形成され、
   前記軸受嵌合面（７１）の軸方向長さを、前記入力軸軸受（５３）の軸方向幅よりも大きく設定することで、前記入力軸軸受（５３）が前記フィールドコア（４０）と非接触とされている請求項１に記載の回転伝達装置。
3. 前記内側シール部材は、金属板からなる環状の芯金（５８）と、前記芯金（５８）に接着して設けられ、前記入力軸（３）の外周に摺接するゴム製のシールリップ（５９）とを有するオイルシール（５７）である請求項１または２に記載の回転伝達装置。
4. 前記外側シール部材は、ゴム製のＯリング（５５）である請求項１から３のいずれかに記載の回転伝達装置。
5. 前記カバー部材（４２）または前記大径筒部（２ａ）に、前記電磁石（３０）に電力を供給するリード線（６０）が挿通する貫通孔（６１）が形成され、前記貫通孔（６１）に、前記貫通孔（６１）の内周と前記リード線（６０）の外周との間をシールするゴム製のグロメット（６２）を装着した請求項１から４のいずれかに記載の回転伝達装置。
6. 円筒状の大径筒部（２ａ）と、前記大径筒部（２ａ）の内径よりも小さい内径をもつ円筒状の小径筒部（２ｂ）と、前記大径筒部（２ａ）と前記小径筒部（２ｂ）を連結する連結部（２ｃ）とを継ぎ目の無い一体の部材としてもち、前記大径筒部（２ａ）の前記小径筒部（２ｂ）側とは反対側の端部と前記小径筒部（２ｂ）の前記大径筒部（２ａ）側とは反対側の端部とがそれぞれ開口した筒状のケース（２）と、
   一端が前記ケース（２）内に収容され、他端が前記ケース（２）の前記大径筒部（２ａ）の開口端から突出した状態に設けられた入力軸（３）と、
   前記入力軸（３）と同一直線上に配置され、一端が前記ケース（２）内に収容され、他端が前記ケース（２）の前記小径筒部（２ｂ）の開口端から突出した状態に設けられた出力軸（４）と、
   前記入力軸（３）と一体に回転するように前記入力軸（３）のケース（２）内への収容部分に設けられた内輪（５）と、
   前記出力軸（４）と一体に回転するように前記出力軸（４）のケース（２）内への収容部分に接続して設けられ、前記内輪（５）を囲む環状に形成された外輪（６）と、
   前記外輪（６）の内周と前記内輪（５）の外周との間に組み込まれた係合子（７ａ，７ｂ）と、
   前記係合子（７ａ，７ｂ）を前記外輪（６）と前記内輪（５）の間に係合させる係合位置と、前記係合子（７ａ，７ｂ）の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器（８）と、
   前記大径筒部（２ａ）の内周と前記入力軸（３）の外周との間に組み込まれた環状の電磁石（３０）と、
   前記電磁石（３０）の通電により軸方向に移動するように支持されたアーマチュア（３１）と、
   前記アーマチュア（３１）の軸方向の移動を、前記係合子保持器（８）が前記係合位置と係合解除位置のうち一方から他方に移動する動作に変換する動作変換機構（３３）と、
   前記入力軸（３）を回転可能に支持する入力軸軸受（５３）と、
   前記出力軸（４）を回転可能に支持する出力軸軸受（６３）と、
   を有する回転伝達装置において、
   前記出力軸（４）の外周と前記小径筒部（２ｂ）の開口端の内周との間をシールする出力軸シール部材（６６）と、
   前記電磁石（３０）と軸方向に対向するように前記大径筒部（２ａ）の開口端の内周に嵌め込まれたアルミ製の環板のカバー部材（４２）と、
   前記カバー部材（４２）の外周と前記大径筒部（２ａ）の内周との間をシールする外側シール部材と、
   前記カバー部材（４２）の内周と前記入力軸（３）の外周との間をシールする内側シール部材とを有し、
   前記入力軸（３）の前記ケース（２）からの突出部分の外周に締め代をもって嵌合する内筒部（８９）と、前記内筒部（８９）の一端から径方向外方に延びて前記ケース（２）の大径筒部（２ａ）の開口端を覆うフランジ部（９０）と、前記フランジ部（９０）の外周から前記大径筒部（２ａ）の外周に沿って軸方向に延びる円筒状のスカート部（９１）とを有するダストカバー（８８）を更に有することを特徴とする回転伝達装置。
7. 前記電磁石（３０）は、前記大径筒部（２ａ）の内周に嵌合する環状に形成された磁性材料からなるフィールドコア（４０）と、前記フィールドコア（４０）に巻回されたソレノイドコイル（４１）とを有し、
   前記カバー部材（４２）は、前記フィールドコア（４０）に軸方向に突き当てて組み込まれ、
   前記カバー部材（４２）の内周に、前記入力軸軸受（５３）が前記フィールドコア（４０）と非接触となるように取り付けられている請求項６に記載の回転伝達装置。
8. 前記カバー部材（４２）の内周には、前記入力軸軸受（５３）が嵌合する円筒状の軸受嵌合面（７１）が形成され、
   前記軸受嵌合面（７１）の軸方向長さを、前記入力軸軸受（５３）の軸方向幅よりも大きく設定することで、前記入力軸軸受（５３）が前記フィールドコア（４０）と非接触とされている請求項７に記載の回転伝達装置。
9. 前記内側シール部材は、金属板からなる環状の芯金（５８）と、前記芯金（５８）に接着して設けられ、前記入力軸（３）の外周に摺接するゴム製のシールリップ（５９）とを有するオイルシール（５７）である請求項６から８のいずれかに記載の回転伝達装置。
10. 前記外側シール部材は、ゴム製のＯリング（５５）である請求項６から９のいずれかに記載の回転伝達装置。
11. 前記カバー部材（４２）または前記大径筒部（２ａ）に、前記電磁石（３０）に電力を供給するリード線（６０）が挿通する貫通孔（６１）が形成され、前記貫通孔（６１）に、前記貫通孔（６１）の内周と前記リード線（６０）の外周との間をシールするゴム製のグロメット（６２）を装着した請求項６から１０のいずれかに記載の回転伝達装置。
12. 円筒状の大径筒部（２ａ）と、前記大径筒部（２ａ）の内径よりも小さい内径をもつ円筒状の小径筒部（２ｂ）と、前記大径筒部（２ａ）と前記小径筒部（２ｂ）を連結する連結部（２ｃ）とを継ぎ目の無い一体の部材としてもち、前記大径筒部（２ａ）の前記小径筒部（２ｂ）側とは反対側の端部と前記小径筒部（２ｂ）の前記大径筒部（２ａ）側とは反対側の端部とがそれぞれ開口した筒状のケース（２）と、
    一端が前記ケース（２）内に収容され、他端が前記ケース（２）の前記大径筒部（２ａ）の開口端から突出した状態に設けられた入力軸（３）と、
    前記入力軸（３）と同一直線上に配置され、一端が前記ケース（２）内に収容され、他端が前記ケース（２）の前記小径筒部（２ｂ）の開口端から突出した状態に設けられた出力軸（４）と、
    前記入力軸（３）と一体に回転するように前記入力軸（３）のケース（２）内への収容部分に設けられた内輪（５）と、
    前記出力軸（４）と一体に回転するように前記出力軸（４）のケース（２）内への収容部分に接続して設けられ、前記内輪（５）を囲む環状に形成された外輪（６）と、
    前記外輪（６）の内周と前記内輪（５）の外周との間に組み込まれた係合子（７ａ，７ｂ）と、
    前記係合子（７ａ，７ｂ）を前記外輪（６）と前記内輪（５）の間に係合させる係合位置と、前記係合子（７ａ，７ｂ）の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器（８）と、
    前記大径筒部（２ａ）の内周と前記入力軸（３）の外周との間に組み込まれた環状の電磁石（３０）と、
    前記電磁石（３０）の通電により軸方向に移動するように支持されたアーマチュア（３１）と、
    前記アーマチュア（３１）の軸方向の移動を、前記係合子保持器（８）が前記係合位置と係合解除位置のうち一方から他方に移動する動作に変換する動作変換機構（３３）と、
    前記入力軸（３）を回転可能に支持する入力軸軸受（５３）と、
    前記出力軸（４）を回転可能に支持する出力軸軸受（６３）と、
    前記出力軸（４）の外周と前記小径筒部（２ｂ）の開口端の内周との間をシールする出力軸シール部材（６６）と、
    前記電磁石（３０）と軸方向に対向するように前記大径筒部（２ａ）の開口端の内周に嵌め込まれたアルミ製の環板のカバー部材（４２）と、
    前記カバー部材（４２）の外周と前記大径筒部（２ａ）の内周との間をシールする外側シール部材と、
    前記カバー部材（４２）の内周と前記入力軸（３）の外周との間をシールする内側シール部材とを有する回転伝達装置と、
    左右に移動可能に支持され、その移動に応じて左右一対の転舵輪（７３）の向きが変化するように前記一対の転舵輪（７３）に両端が接続されるラック（７４）と、
    前記ラック（７４）を移動可能に収容するラックハウジング（７５）と、
    前記ラック（７４）に噛み合うピニオン（７６）と、を有し、
    前記回転伝達装置（１）の前記ケース（２）は、前記ラックハウジング（７５）に着脱可能に固定され、
    前記ピニオン（７６）は、前記ラックハウジング（７５）に組み付けられたピニオン支持軸受（９２，９３）で回転可能に支持され、
    前記ケース（２）を前記ラックハウジング（７５）から取り外した状態では、前記回転伝達装置（１）の前記出力軸（４）が前記ピニオン（７６）から切り離され、前記ケース（２）を前記ラックハウジング（７５）に取り付けた状態では、前記出力軸（４）が前記ピニオン（７６）と一体に回転するように、前記出力軸（４）と前記ピニオン（７６）の相互間に回り止め嵌合部（９４）が設けられている車両用操舵装置。
13. 前記ラックハウジング（７５）は、前記ケース（２）の前記小径筒部（２ｂ）の外周に形成した円筒面（８５）と嵌合する円筒状の位置決め嵌合面（８６）を有する請求項１２に記載の車両用操舵装置。
14. 前記小径筒部（２ｂ）の外周の前記円筒面（８５）と前記位置決め嵌合面（８６）との間をシールするＯリング（８７）を更に有する請求項１３に記載の車両用操舵装置。
15. 前記ピニオン支持軸受（９２，９３）は、前記ピニオン（７６）の前記ラック（７４）に対する噛み合い部分を間に挟む両側で前記ピニオン（７６）を支持するように前記ラックハウジング（７５）に複数設けられている請求項１２から１４のいずれかに記載の車両用操舵装置。
16. 前記ピニオン（７６）の前記ラック（７４）に対する噛み合い部分を間に挟む両側に設けた複数の前記ピニオン支持軸受（９２，９３）のうち、前記ピニオン（７６）の前記ラック（７４）に対する噛み合い部分よりも前記回転伝達装置（１）に近い側のピニオン支持軸受（９２）を、前記回転伝達装置（１）の前記ケース（２）の小径筒部（２ｂ）と前記ラックハウジング（７５）との間で軸方向に挟んで固定した請求項１５に記載の車両用操舵装置。

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