(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機に連結した入力部材と操舵輪に連結した出力部材付き出力軸とを、複数組の摩擦係合式クラッチ機構を介して連結し、これらのクラッチ機構を、前記入力・出力部材を係合するべくこれら入力・出力部材間に介在した係合部材と、この係合部材の位置決めをなすためにステアリングハンドルに連結した位置制御部材と、この位置制御部材に向って係合部材を付勢する付勢部材とで構成し、前記位置制御部材の回動にともなって係合部材で入力・出力部材を係合・非係合に切換えて、電動機からの補助トルクを出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記出力部材と前記出力軸とを別部材で構成するとともに、前記出力部材を、前記出力軸に径方向移動可能に取付け、
前記複数組のクラッチ機構の位置制御部材を互いに離間しつつ同一円上に配置し、しかも、前記複数組のクラッチ機構の内の１組を他のクラッチ機構よりも早いタイミングで非係合状態になるようにするべく、前記１組のクラッチ機構の位置制御部材の円弧長を他の位置制御部材よりも大きく設定し、
前記出力部材を前記出力軸へ押圧する弾性部材を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記１組のクラッチ機構のみ非係合とした際に、前記出力部材の径方向移動を自在となすべく、前記他のクラッチ機構の係合部材と係合する出力部材の係合面を抜け勾配としたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記弾性部材の弾性方向を前記出力部材の移動方向に合致させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記出力部材は、ゴム等の減衰機能を有する弾性部材によって前記出力軸に保持されていることを特徴とした請求項１、請求項２又は請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ステアリングハンドルの操舵力を軽減して快適な操舵感を与えるために、電動パワーステアリング装置が多用されてきた。この種の電動パワーステアリング装置は、電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発生し、この補助トルクを機械式クラッチを介してステアリング系に伝達するものであって、例えば特開昭６４−６９８２９号「クラッチ装置」の技術がある。
この技術は、その公報の第１図〜第３図によれば、モータ１５（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）に連結した円筒状の外部部材２１と、操舵輪に連結した内方部材２２付き軸部３２とを、クラッチ装置２０を介して連結したものである。
【０００３】
クラッチ装置２０は、同一円上に配置された複数組の摩擦係合式クラッチ機構からなり、これらのクラッチ機構は、外部部材２１の内面と内方部材２２の外面との間で形成した１対の楔状空間２８，２８’（テーパ状空間部に相当）と、楔状空間２８，２８’に介在した１対の転動体２４，２４’と、転動体２４，２４’間に介在したばね２５と、転動体２４，２４’の位置決めをなす保持器２３とからなる。
転動体２４，２４’は、保持器２３の移動にともなって外部部材２１と内方部材２２を係合・非係合に選択的に切換える（クラッチを係合・解除する）ものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ハンドル１１の反転操舵を始めた時点（例えば、右操舵状態から左操舵状態へ変え始めた時点）では、操舵トルクが微小なのでモータ１５が停止しており、補助トルクはクラッチ装置２０に伝達されない。このため、クラッチ装置２０を解除するには、転動体２４又は２４’を係合するための摩擦力よりも大きい解除力を加える必要がある。しかし、運転者が快適な操舵感を得るためには、解除力はできるだけ小さいことが好ましい。
一方、電動パワーステアリング装置のクラッチ装置２０は、何等かの理由でモータ１５による補助トルクが伝達されている場合であっても、確実に解除できることが求められる。このときには、通常よりも大きな解除力が必要となり運転者の負担が大きくなるという不都合がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、次の（１）及び（２）にある。
（１）解除力の小さい摩擦係合式クラッチ機構を備えた、電動パワーステアリング装置を提供すること。
（２）一層確実に解除できる摩擦係合式クラッチ機構を備えた、電動パワーステアリング装置を提供すること。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、電動機に連結した入力部材と操舵輪に連結した出力部材付き出力軸とを、複数組の摩擦係合式クラッチ機構を介して連結し、これらのクラッチ機構を、前記入力・出力部材を係合するべくこれら入力・出力部材間に介在した係合部材と、この係合部材の位置決めをなすためにステアリングハンドルに連結した位置制御部材と、この位置制御部材に向って係合部材を付勢する付勢部材とで構成し、前記位置制御部材の回動にともなって係合部材で入力・出力部材を係合・非係合に切換えて、電動機からの補助トルクを出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記出力部材と前記出力軸とを別部材で構成するとともに、前記出力部材を、前記出力軸に径方向移動可能に取付け、
前記複数組のクラッチ機構の位置制御部材を互いに離間しつつ同一円上に配置し、しかも、前記複数組のクラッチ機構の内の１組を他のクラッチ機構よりも早いタイミングで非係合状態になるようにするべく、前記１組のクラッチ機構の位置制御部材の円弧長を他の位置制御部材よりも大きく設定し、
前記出力部材を前記出力軸へ押圧する弾性部材を備えたことを特徴とする。
【０００７】
入力・出力部材間に係合部材を係合するために複雑な形状とした出力部材を、出力軸と別部材で構成したので、出力部材の製作が容易であり、生産性が高い。
また、出力軸に出力部材を径方向移動可能に取付けたので、出力部材に係合している複数の係合部材の一部が外れると、係合部材で出力部材を押圧する力のバランスが崩れる。このため、出力部材は他の係合部材で一方に押圧されて、径方向に移動する。その結果、出力部材と他の係合部材との摩擦力は低下して、係合が外れる。このように、一部のクラッチ機構が解除されると、他のクラッチ機構も摩擦力が低下して解除される。従って、一度に全てのクラッチ機構を解除するよりも小さな解除力で、しかも、確実に解除できる。
【０００８】
さらには、１組のクラッチ機構の位置制御部材の円弧長を大きくしただけの簡単な構成で、１組のクラッチ機構だけを早いタイミングで簡単に解除できる。その結果、１組のクラッチ機構が解除されると、他のクラッチ機構も摩擦力が低下して解除される。従って、一度に全てのクラッチ機構を解除するよりも小さな解除力で、しかも、確実に解除できる。
【０００９】
さらには、径方向移動した出力部材を、すべてのクラッチ機構が解除した後に、弾性部材の弾発力によって、出力軸に対する元の中立位置に自動復帰させることができる。このため、出力部材を自動的に径方向に反復移動させることができ、従って、クラッチ機構を何度でも小さな解除力で、しかも、確実に解除できる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記１組のクラッチ機構のみ非係合とした際に、前記出力部材の径方向移動を自在となすべく、前記他のクラッチ機構の係合部材と係合する出力部材の係合面を抜け勾配としたことを特徴とする。
１組が解除された場合に、出力部材は何等規制されることなく径方向に移動できる。このため、１組のクラッチ機構を解除するだけで、他のクラッチ機構をも、より一層確実に解除できる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記弾性部材の弾性方向を前記出力部材の移動方向に合致させたことを特徴とする。
弾性部材の弾発力で、出力部材を出力軸に対する元の中立位置に保持することができ、このため、出力部材が移動方向にがたつかない。この結果、出力部材と出力軸とを分離構造としたにもかかわらず、がたつき音等は発生せず、品質を高めることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記出力軸に前記出力部材を、ゴム等の減衰機能を有する弾性部材によって保持したことを特徴とする。
クラッチ機構に発生した作動音（打音）を、弾性部材によって減衰することができる。このため、作動音が車室内に伝わり難いので騒音防止効果が高く、電動パワーステアリング装置の商品価値が高まる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図であり、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングハンドル２で発生したステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段３と、この操舵トルク検出手段３の検出信号に基づいて制御信号を発生する制御手段４と、この制御手段４の制御信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを発生する電動機５と、この電動機５の補助トルクをステアリング系に伝達するトルク伝達手段６及び機械式クラッチ４０とからなり、ピニオン７、ラック８ａを介して車輪（操舵輪）９，９を転舵するものである。
【００１４】
図２は本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部拡大断面図であり、上記ステアリングハンドル２（図１参照）に連結した管状の入力軸１１と、この入力軸１１内に挿通し且つ入力軸１１に上部をピン１２で結合したトーションバー（弾性部材）１３と、このトーションバー１３の下部にピン１４で結合し下部に上記ピニオン７を刻設した出力軸１５とで、主たるステアリング系を構成したものである。
トーションバー１３は、文字通りトルクに対して正確にねじれ角が発生するメンバーであって、入力軸１１と出力軸１５との間での相対ねじり変位を発生する。なお、ラック８ａは、この図の表裏方向に延びたラック軸８に刻設したものである。また、入力軸１１とトーションバー１３と出力軸１５とは同心上にある。
【００１５】
操舵トルク検出手段３は、入・出力軸１１，１５間の相対ねじれ角を検出することによりステアリング系の操舵トルクを検出するものであり、本実施の形態では、ポテンショメータを用いた。操舵トルク検出手段（ポテンショメータ）３は、図示せぬ抵抗素子及び抵抗素子に沿って移動する摺動接点を内蔵した検出本体部２１と、この検出本体部２１内の摺動接点を作動するべく回動する棒状の作動子２２とからなる。
そして、操舵トルク検出手段３は、入力軸１１の下部の外周面に検出本体部２１をボルトで取付け、出力軸１５の上部の外周面に設けた係合溝１５ａに作動子２２の先端部を係合することで、入・出力軸１１，１５間の相対ねじれ角を検出するものである。
【００１６】
なお、操舵トルク検出手段３は、作動子２２を係合溝１５ａの一方の側壁側に付勢するための、ねじりばね２３を備える。このため、作動子２２は回動方向への遊びがない。
入力軸１１はケーブルリール２４に複数巻回した（例えば、３巻き程度）電気ケーブル２５を備え、この電気ケーブル２５の一端を操舵トルク検出手段３の検出本体部２１に接続し、他端をハウジング２６側のコネクタ２７に接続したものである。
【００１７】
後述するトルク伝達手段６のホイール３２は、ブッシュ３３を介して出力軸１５の上部に回転自在に支承した厚肉の円筒部材であり、この円筒部材に、ギヤ部３２ａと入力部材３２ｂとを軸方向に下から順に形成したものである。
機械式クラッチ４０は、入力部材３２ｂの内部に配置したものであり、その断面構成は図５にて詳述する。
図中、３６，３７，３８は軸受、３９はダストカバーである。
【００１８】
図３は図２の３−３線断面図であり、トルク伝達手段６の断面構造を示す。
トルク伝達手段６は、電動機５の出力軸５ａに結合したウォーム３１と、出力軸１５に回転自在に支承したホイール３２とからなるウォームギヤ機構である。なお、電動機５はハウジング２６にボルト止めした。
従って、図２においてステアリング系（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクに、電動機５からの補助トルクを付加した複合トルクで、ピニオン７を介してラック８を駆動する。
【００１９】
図４は本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部分解斜視図である。
入力軸１１の下端に、機械式クラッチ４０の一構成部品である三脚付き環状の位置制御手段６３をセレーション嵌合し、この位置制御手段６３の下部に３つの位置制御部材６４…（…は複数を示す。以下同じ。）を備える。このため、位置制御部材６４…は図１に示すステアリングハンドル２に連結したことになる。
一方、出力軸１５は基部上端に出力部材３４を備える。
【００２０】
図５は図２の５−５線断面図であり、本発明に係る機械式クラッチ４０の断面構成を示す。なお、ハウジング２６は省略した。
機械式クラッチ４０は、上記電動機５の補助トルクの作用方向がステアリング系の操舵方向と一致した場合のみ、電動機５の補助トルクをステアリング系に伝達するものであり（ワンウエイクラッチの集合体）、すなわち、複数組の摩擦係合式クラッチ機構の集合体である。
これらの摩擦係合式クラッチ機構は、入力部材３２ｂの矢印Ｘ方向（図反時計回り方向）に係合する３組の第１クラッチ機構４１…と、矢印Ｘと逆廻り方向に係合する３組の第２クラッチ機構５１…である。第１クラッチ機構４１…と第２クラッチ機構５１…とは、同一円上に交互に並べる。
【００２１】
詳しくは、第１・第２クラッチ機構４１…，５１…は、上記入力・出力部材３２ｂ，３４間に形成したテーパ状空間部６１…と、これらのテーパ状空間部６１…に介在して入力部材３２ｂと出力部材３４とを係合する円柱状の係合部材６２…と、これらの係合部材６２…の位置決めをなす位置制御部材６４…と、これらの位置制御部材６４…に向って係合部材６２…を付勢する付勢部材としての圧縮ばね６５…とからなる。
【００２２】
出力部材３４は、概ねおむすび形断面形状（角部を切り落とした２等辺三角形断面の３つの辺を円弧状とした形状）を呈する。
テーパ状空間部６１…は、入力部材３２ｂの円形内周面と出力部材３４の係合面（多角形外周面）との間に形成した、周方向端部がテーパ形状を呈する空間部である。位置制御部材６４…は、互いに離間しつつ、入力部材３２ｂと出力部材３４との間の同一円上に等ピッチで、回動可能に配置された部材である。
このような構成の機械式クラッチ４０は、位置制御部材６４…の移動にともなって、入力部材３２ｂと出力部材３４とを係合・非係合に選択的に切換えるものである。
【００２３】
ところで、第１・第２クラッチ機構４１…，５１…のうち、特定の各１組（以下、「特定第１・第２クラッチ機構４１Ａ，５１Ａ」と称する。）は、他の組よりも早いタイミングで非係合状態になるものである。
具体的には、特定第１・第２クラッチ機構４１Ａ，５１Ａの係合部材６２…の位置決めをなす位置制御部材６４（以下、「特定位置制御部材６４Ａ」と称する。）の円弧長Ｌ１が、他の位置制御部材６４…の円弧長Ｌ２よりも大きい。そして、断面略２等辺三角形である出力部材３４において、１つの角部に特定位置制御部材６４Ａを配置し、互いに等角度の２つの角部に他の位置制御部材６４…を配置したものである。
【００２４】
更に、上記出力部材３４を、出力軸１５に径方向移動可能に取付けたことを特徴とする。
具体的には、出力部材３４に長円若しくは楕円の貫通孔３４ａを開け、この貫通孔３４ａに円形の出力軸１５を嵌合し、且つ、貫通孔３４ａの長手軸上にピン１４を通し、このピン１４に弾性部材（圧縮ばね等）３５を介設して、この弾性部材３５で出力部材３４の貫通孔３４ａを出力軸１５に相対的に押圧する構成にした。
すなわち、出力軸１５の外周面と貫通孔３４ａの長手軸方向の面との間に弾性部材３５を介在し、この弾性部材３５の弾性方向を出力部材３４の移動方向（貫通孔３４ａの長手軸方向）に合致させ、出力部材３４を出力軸１５へ押圧する構成にした。
なお、出力部材３４を特定位置制御部材６４Ａの幅中心へ相対的に押圧する。
【００２５】
１組のクラッチ機構（特定第１クラッチ機構４１Ａ又は特定第２クラッチ機構５１Ａ）のみ解除した際に、出力部材３４を径方向移動自在となすべく、他のクラッチ機構４１…，５１…の係合部材６２…と係合する出力部材３４の係合面を抜け勾配とした。このため、１組を解除した場合に、出力部材３４は何等規制されることなく径方向に移動できる。このため、１組のクラッチ機構を解除するだけで、他のクラッチ機構をも確実に解除できる。
【００２６】
次に、上記構成の機械式クラッチ４０の作用を、図１、図６〜図９に基づき説明する。
図６〜図９は本発明に係る機械式クラッチの作用図である。
図１において、ステアリングハンドル２を操舵しない場合、操舵トルク検出手段３の信号が無いので、制御装置４はアシスト命令信号を出力しない。このため、電動機５は補助トルクを発生しない状態であり、図６に示すように各第１・第２クラッチ機構４１…、５１…は、全て解除状態（中立状態）にある。
【００２７】
次に、ステアリングハンドル２の操舵トルクが小さく、電動機５が補助トルクを発生しない場合、入力軸１１（図２参照）に連結した位置制御部材６４…と出力部材３４との間の位相は、ほとんど変化しない。この場合には、各位置制御部材６４…が、例えば、この図の反時計回り方向に若干移動するものの、第１クラッチ機構４１…は係合するには至らない。このため、出力部材３４は、電動機５のフリクションやイナーシャの影響を受けず、図２に示すステアリング系（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクで回転し、出力軸１５を駆動する。
【００２８】
一方、ステアリングハンドル２の操舵トルクが大きく、電動機５が補助トルクを発生している場合、入力軸１１に連結した位置制御部材６４…（特定位置制御部材６４Ａを含む）と出力部材３４との間の位相が大きく変化する。例えば図７に示すように、位置制御部材６４…が矢印Ｘ方向に大きく移動すると、全ての第１クラッチ機構４１…の係合部材６２…は、付勢部材６５…の付勢力で、テーパ状空間部６１…の周方向端部に移動し、摩擦力にて入力・出力部材３２ｂ，３４間を係合状態に切換える。その結果、全ての第１クラッチ機構４１…は係合状態になる。
電動機５が回転することで、入力部材３２ｂは矢印Ｘ方向に回転し、第１クラッチ機構４１…を介して出力部材３４に補助トルクを伝達する。このため、出力部材３４は、ステアリング系（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクに、電動機５が発生した補助トルクを付加した複合トルクで矢印Ｘ方向に回転し、出力軸１５を駆動する。
【００２９】
その後、何等かの理由で電動機５による補助トルクの伝達が継続している場合に、第１クラッチ機構４１…は次のようにして解除される。
ステアリングハンドル２を逆方向に操舵すると、図８に示すように全ての位置制御部材６４…は入力部材３２ｂの回転方向と反対方向（矢印Ｙ方向）に回る。そして、特定位置制御部材６４Ａは、他の位置制御部材６４…よりも先に、右隣の係合部材６２（便宜的に「係合部材６２Ａ」と称する。）に当接し、摩擦力及び付勢力に抗して押出す。
【００３０】
このため、係合部材６２Ａは特定第１クラッチ機構４１Ａの係合を解除する。
この時点で、他の位置制御部材６４…は係合部材６２…と当接していない。従って、他の係合部材６２…から出力部材３４に継続して、図中の矢印Ｚ１，Ｚ２で示すベクトルが作用しており、これらのベクトルの合力に基づき、出力部材３４に図中の矢印Ｚ３で示す偏荷重が作用する。その結果、出力部材３４は弾性部材３５の弾発力に抗し、ピン１４を案内として特定位置制御部材６４Ａ側に僅かに移動する。従って、他の係合部材６２…の係合力が弱まる。
【００３１】
その直後に、他の位置制御部材６４…も係合部材６２…と当接して、図９に示すように元の中立位置に戻す。その結果、他の第１クラッチ機構４１…も解除される。出力部材３４は弾性部材３５の弾発力により、中立位置に自動復帰する。
この場合、係合部材６２…には摩擦力が発生しないので、他の位置制御部材６４…で押圧する解除力は、付勢部材６５…の付勢力に抗するだけの小さいものですむ。
このように、入力部材３２ｂの回転が持続しているにもかかわらず、３組の第１クラッチ機構４１…の係合を解除するのに、最大１組分の小さい解除力ですみ、しかも、確実に解除できる。
【００３２】
なお、第２クラッチ機構５１…は、上記第１クラッチ機構４１…と逆作動をするものであり、ステアリングハンドル２を逆方向に操舵した場合に、上記図６〜図９にて説明した作用と同様の操作で、係合・非係合に切換えることができる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施の形態を、図１０〜図１５に基づき説明する。なお、上記実施の形態と同じ構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
図１０は本発明に係る機械式クラッチ（他の実施の形態）の断面図であり、上記図２に示す機械式クラッチ４０の変形例を示す。
他の実施の形態の機械式クラッチ４０は、出力軸１５の先端部に軸方向に延びたスリットＳを形成することで、出力軸１５に弾性を有する軸片部１５ｂを設け、この軸片部１５ｂが上記弾性部材３５の役割を果たすことを特徴とする。軸片部１５ｂは、出力部材３４を出力軸１５に押圧するべく介在し、弾性方向を出力部材３４の移動方向に合致させたものである。
【００３４】
図１１は図１０の１１−１１線断面図であり、出力部材３４は、概ねおむすび形断面形状（角部を切り落とした正三角形断面の３つの辺を円弧状とした形状）を呈する。
他の実施の形態は、出力軸１５の先端部両側部を面取りしてストレート部１５ｃとし、一方、出力部材３４の貫通孔３４ａを、出力軸１５のストレート部１５ｃに嵌合するための細長い孔としたことを特徴とする。ストレート部１５ｃは、出力部材３４の径方向移動を案内する役割を有する。
【００３５】
また、位置制御部材６４…は、同一円上に等ピッチで配置するが、特定クラッチ機構４１Ａ，５１Ａ側の爪が他のクラッチ機構４１…，５１…側の爪よりも長い（Ｌ３＞Ｌ４）。
具体的には、位置制御部材６４…は、それらの各中心Ｏ１〜Ｏ３を断面略正三角形である出力部材３４の各角部に合致させたものである。そして、２つの位置制御部材６４…（特定位置制御部材６４Ａ，６４Ａ）は、中心Ｏ１，Ｏ２から互いに向い合った方の部分（「長爪」と称する。）の円弧長Ｌ３が他方の部分（「短爪」と称する。）の円弧長Ｌ４よりも大きい。長爪は特定第１・第２クラッチ機構４１Ａ，５１Ａの係合部材６２…の位置決めをなす。他の１つの位置制御部材６４は、中心Ｏ３から左右両方の円弧長が等しいＬ４，Ｌ４であり、上記短爪の円弧長と同一である。
【００３６】
出力部材３４は、特定第１クラッチ機構４１Ａと特定第２クラッチ機構５１Ａとの中間位置（特定位置制御部材６４Ａ，６４Ａ間の中間位置）に向って移動可能であり、このため、ストレート部１５ｃ及び貫通孔３４ａの向きは、出力部材３４の移動方向に合致する。
なお、トーションバー１３は出力軸１５にセレーション等で結合することになる。
このような他の実施の形態によれば、別部材からなるピン１４や弾性部材３５が不要であり、部品数が少なく、電動パワーステアリング装置の組付けが容易である。
【００３７】
次に、上記他の実施の形態の機械式クラッチ４０の作用を、図１、図１２〜図１５に基づき説明する。
図１２〜図１５は本発明に係る機械式クラッチ（他の実施の形態）の作用図である。
ステアリングハンドル２を操舵しない場合、図１２に示すように各第１・第２クラッチ機構４１…、５１…は、全て解除状態（中立状態）にある。
【００３８】
次に、ステアリングハンドル２の操舵トルクが小さく、電動機５が補助トルクを発生しない場合、位置制御部材６４…と出力部材３４との間の位相がほとんど変化しないので、第１クラッチ機構４１…が係合するには至らない。このため、出力部材３４は、電動機５のフリクションやイナーシャの影響を受けず、図２及び図１２に示すステアリング系（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクで回転し、出力軸１５を駆動する。
【００３９】
一方、ステアリングハンドル２の操舵トルクが大きく、電動機５が補助トルクを発生している場合、位置制御部材６４…と出力部材３４との間の位相が大きく変化する。例えば図１３に示すように、位置制御部材６４…が矢印Ｘ方向に大きく移動するので、全ての第１クラッチ機構４１…は係合状態になる。このため、出力部材３４は、ステアリング系の操舵トルクに、電動機５が発生した補助トルクを付加した複合トルクで矢印Ｘ方向に回転し、出力軸１５を駆動する。
【００４０】
その後、何等かの理由で電動機５による補助トルクの伝達が継続している場合に、ステアリングハンドル２を逆方向に操舵すると、図１４に示すように全ての位置制御部材６４…は入力部材３２ｂの回転方向と反対方向（矢印Ｙ方向）に回る。そして、特定第１クラッチ機構４１Ａにおける特定位置制御部材６４Ａは、他の位置制御部材６４…よりも先に、係合部材６２Ａに当接して押出す。このため、係合部材６２Ａは、特定第１クラッチ機構４１Ａの係合を解除する。
【００４１】
この時点で、他の位置制御部材６４…は係合部材６２…と当接していない。従って、他の係合部材６２…から出力部材３４に継続して、図中の矢印Ｚ１，Ｚ２で示すベクトルが作用しており、これらのベクトルの合力に基づき、出力部材３４に図中の矢印Ｚ３で示す偏荷重が作用する。その結果、出力部材３４は軸片部１５ｂの弾発力に抗し、ストレート部１５ｃを案内として僅かに移動する。従って、他の係合部材６２…の係合力が弱まる。
その直後に、他の位置制御部材６４…が係合部材６２…を押圧するので、図１５に示すように他の第１クラッチ機構４１…も解除する。出力部材３４は軸片部１５ｂの弾発力により、中立位置に自動復帰する。
【００４２】
このように、入力部材３２ｂの回転が持続しているにもかかわらず、３組の第１クラッチ機構４１…の係合を解除するのに、１組の特定第１クラッチ機構４１Ａだけを解除する解除力、すなわち、最大１組分の小さい解除力ですみ、しかも、確実に解除できる。
なお、第２クラッチ機構５１…は、上記第１クラッチ機構４１…と逆作動をするものであり、ステアリングハンドル２を逆方向に操舵した場合に、上記図１２〜図１５にて説明した作用と同様の操作で、係合・非係合に切換えることができる。
【００４３】
次に、本発明の更なる他の実施の形態を、図１６に基づき説明する。なお、上記他の実施の形態と同じ構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
図１６は本発明に係る機械式クラッチ（更なる他の実施の形態）の断面図であり、上記図１１に示す他の実施の形態の機械式クラッチ４０の変形例を示す。
更なる他の実施の形態の機械式クラッチ４０は、出力軸１５に出力部材３４を、ゴム等の減衰機能を有する弾性部材７１によって保持したことを特徴とする。
【００４４】
詳しくは、弾性部材７１は、出力軸１５のストレート部１５ｃと、出力部材３４の貫通孔３４ａとの間に介在したものである。また、弾性部材７１は、図５の圧縮ばね３５や図１１の軸片部１５ｂと同様の役割を果たすべく、空洞を有した弾性押圧部７１ａを備える。すなわち、弾性押圧部７１ａは、出力部材３４を出力軸１５に押圧するべく介在し、弾性方向を出力部材３４の移動方向に合致させたものである。
このような更なる他の実施の形態によれば、機械式クラッチ４０に発生した作動音（打音）を、弾性部材７１によって減衰することができる。
機械式クラッチ４０の作用は、上記図１２〜図１５に示す他の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【００４５】
なお、上記実施の形態及び他の実施の形態、更なる他の実施の形態において、弾性部材１３は、操舵トルクに比例して入力軸１１と出力軸１５との間での相対ねじり変位を発生させるものであればよく、トーションバーに限定するものではない。
第１・第２クラッチ機構４１…，５１…の数量は、３組ずつに限定するものではなく、任意に設定可能である。
【００４６】
出力部材３４は、一部の係合部材６２が外れた際に、他の係合部材６２…で押圧されて、径方向移動するものであればよく、移動方向を問わない。出力部材３４を他の係合部材６２…で押圧して移動させれば、これら他の係合部材６２…と出力部材３４との摩擦係合力を低下させることができるからである。
出力部材３４の径方向移動を案内する部材は、ピン１４、出力軸１５のストレート部１５ｃに限定するものではない。
出力軸１５に出力部材３４を押圧する弾性部材は、圧縮ばね３５、軸片部１５ｂ、弾性押圧部７１ａに限定するものではなく、例えば、皿ばねでもよい。
【００４７】
テーパ状空間部６１は、入力部材３２ｂの内周面と出力部材３４の外周面との間に形成するものであればよく、出力部材３４の外周面（係合面）の形状も図５や図１１に示すものに限定しない。そして、入力部材３２ｂの内周面を所定の多角形とし、出力部材３４の外周面を円形としてもよい。
係合部材６２は、テーパ状空間部６１の周方向端部と係合・非係合の切換えができるものであればよく、円柱状の他に、例えば球状でもよい。
機械式クラッチ４０の付勢部材は圧縮ばね６５に限定せず、例えば、硬質ゴム材や板ばね等で構成してもよい。
【００４８】
更に、第１・第２クラッチ機構４１…，５１…は、摩擦係合式クラッチの構成であればよく、例えば、周知のスプラグ式クラッチでもよい。
スプラグ式クラッチとは、円筒状の内周係合面を有する外方部材（入力部材３２ｂに相当）と、円筒状の外周係合面を有する内方部材（出力部材３４に相当）とを同心に配置し、これらの両係合面を対向させ、その間の隙間に、複数のスプラグ（くさび作用をするこま）と、これらのスプラグの位置決めをなすためにステアリングハンドルに連結した部材（位置制御部材６４に相当）と、スプラグを前記両係合面に向ってくさび係合させるように付勢するばねとを介在したものである（特開平１−１８８７２７号に示すクラッチ装置など）。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１記載の発明は、入力・出力部材間に係合部材を係合するために複雑な形状とした出力部材を、出力軸と別部材で構成したので、出力部材の製作が容易であり、生産性が高い。
また、出力軸に出力部材を径方向移動可能に取付けたので、出力部材に係合している複数の係合部材の一部が外れると、係合部材で出力部材を押圧する力のバランスが崩れる。このため、出力部材は他の係合部材で一方に押圧されて、径方向に移動する。その結果、出力部材と他の係合部材との摩擦力は低下して、係合が外れる。このように、一部のクラッチ機構が解除されると、他のクラッチ機構も摩擦力が低下して解除される。従って、一度に全てのクラッチ機構を解除するよりも小さな解除力で、しかも、確実に解除できる。
【００５０】
さらに請求項１記載の発明は、複数組のクラッチ機構の位置制御部材を互いに離間しつつ同一円上に配置し、しかも、複数組のクラッチ機構の内の１組を他のクラッチ機構よりも早いタイミングで非係合状態になるようにするべく、１組のクラッチ機構の位置制御部材の円弧長を他の位置制御部材よりも大きく設定したので、１組のクラッチ機構の位置制御部材の円弧長を大きくしただけの簡単な構成で、１組のクラッチ機構だけを早いタイミングで簡単に解除できる。その結果、１組のクラッチ機構が解除されると、他のクラッチ機構も摩擦力が低下して解除される。従って、一度に全てのクラッチ機構を解除するよりも小さな解除力で、しかも、確実に解除できる。
【００５１】
さらに請求項１記載の発明は、出力部材を出力軸へ押圧する弾性部材を備えたので、径方向移動した出力部材を、すべてのクラッチ機構が解除した後に、弾性部材の弾発力によって、出力軸に対する元の中立位置に自動復帰させることができる。このため、出力部材を自動的に径方向に反復移動させることができ、従って、クラッチ機構を何度でも小さな解除力で、しかも、確実に解除できる。
【００５２】
請求項２記載の発明は、１組のクラッチ機構のみ非係合とした際に、出力部材の径方向移動を自在となすべく、他のクラッチ機構の係合部材と係合する出力部材の係合面を抜け勾配としたので、１組が解除された場合に、出力部材は何等規制されることなく径方向に移動できる。このため、１組のクラッチ機構を解除するだけで、他のクラッチ機構をも、より一層確実に解除できる。
【００５３】
請求項３記載の発明は、弾性部材の弾性方向を出力部材の移動方向に合致させたので、弾性部材の弾発力で、出力部材を出力軸に対する元の中立位置に保持することができ、このため、出力部材が移動方向にがたつかない。この結果、出力部材と出力軸とを分離構造としたにもかかわらず、がたつき音等を発生せず、高品質を維持できる。
【００５４】
請求項４記載の発明は、出力軸に出力部材を、ゴム等の減衰機能を有する弾性部材によって保持したので、クラッチ機構に発生した作動音（打音）を、弾性部材によって減衰することができる。このため、作動音が車室内に伝わり難いので騒音防止効果が高く、電動パワーステアリング装置の商品価値が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図２】  本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部拡大断面図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部分解斜視図
【図５】  図２の５−５線断面図
【図６】  本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図７】  本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図８】  本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図９】  本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図１０】  本発明に係る機械式クラッチ（他の実施の形態）の断面図
【図１１】  図１０の１１−１１線断面図
【図１２】  本発明に係る機械式クラッチ（他の実施の形態）の作用図
【図１３】  本発明に係る機械式クラッチ（他の実施の形態）の作用図
【図１４】  本発明に係る機械式クラッチ（他の実施の形態）の作用図
【図１５】  本発明に係る機械式クラッチ（他の実施の形態）の作用図
【図１６】  本発明に係る機械式クラッチ（更なる他の実施の形態）の断面図
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングハンドル、５…電動機、６…トルク伝達手段、９…操舵輪（車輪）、１１…入力軸、１３…弾性部材（トーションバー）、１５…出力軸、１５ｂ…弾性部材（軸片部）、１５ｃ…ストレート部、３２ｂ…入力部材、３４…出力部材、３４ａ…貫通孔、３５…弾性部材（圧縮ばね）、４０…機械式クラッチ、４１，４１Ａ…摩擦係合式クラッチ（第１クラッチ機構）、５１，５１Ａ…摩擦係合式クラッチ（第２クラッチ機構）、６１…テーパ状空間部、６２…係合部材、６４，６４Ａ…位置制御部材、６５…付勢部材（圧縮ばね）、７１…弾性部材、７１ａ…弾性部材（弾性押圧部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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