(57)【要約】      （修正有）【課題】フェールセーフ時にも運転者のフィーリングを損ねることのないステアバイワイヤシステムを実現する。【解決手段】入力軸１の円筒形外周面５と外輪２の円筒形内周面６間に正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０を周方向に交互に組込み、その正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０の対向面間に弾性部材１１を組込んで、各スプラグ９、１０を円筒形外周面５と円筒形内周面６に噛み込む方向に向けて付勢する。外輪２の開口端の一側方に正転用スプラグ９および逆転用スプラグ１０の周方向への傾倒を制御するコントロール手段２０を設ける。ステアバイワイヤシステムの電気系統の故障によって操舵不能になった際に、コントロール手段２０により正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０の係合解除状態を解除し、弾性部材１１により各スプラグ９、１０を噛み込み状態に変位させて、直ちに噛み込むようにする。【選択図】図１
2008121867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の軸端部上に外輪を配置して相対的に回転自在に支持し、前記入力軸の円筒形外周面と外輪の円筒形内周面間に、入力軸の正回転方向への回転によって円筒形外周面と円筒形内周面の双方に係合する正転用スプラグと、入力軸の逆回転方向への回転によって円筒形外周面と円筒形内周面の双方に係合する逆転用スプラグとを周方向に交互に配置し、その正転用スプラグと逆転用スプラグ間に弾性部材を組込んで両スプラグを噛み込み方向に向けて付勢し、前記外輪の開口端の一側方に正転用スプラグおよび逆転用スプラグの周方向への傾倒を制御するコントロール手段を設けた回転伝達装置。
【請求項２】
前記コントロール手段が、入力軸の外周に嵌合されて軸方向にスライド自在に、かつ、回転自在に支持された制御リングと、その制御リングを軸方向にスライドさせるパイロットレバーとを有し、前記制御リングの外輪と対向する側面の内周部に正転用スプラグと逆転用スプラグのそれぞれの内径側のカム面間に進入可能とされ、進入時にそのカム面を周方向に押圧して両スプラグを係合解除方向に傾倒させる爪片を設けた構成からなる請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記爪片は、その両側が相反する方向に傾斜するテーパとされて周方向の幅寸法が先端に向けて次第に細くされた請求項２に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動軸と被駆動軸の相互間において回転トルクの伝達と遮断とを行う回転伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールの蛇角に応じてコントローラにより制御される操舵アクチュエータを介してステアリングギヤの蛇角を操作し、上記コントローラにより制御された操舵反力を反力シミュレータを介してステアリングホイールに伝達するステアバイワイヤシステムにおいては、ステアリングホイールとステアリングギヤが機械的に連結されていないため、操舵アクチュエータや反力シミュレータ等が万一故障すると、操舵不能に陥る可能性がある。
【０００３】
そのような不都合を解消するため、特許文献１に記載されたステアバイワイヤシステムにおいては、ステアリングホイールの回転が伝達される第１軸とステアリングギヤに回転トルクを伝達する第２軸との間に、２方向クラッチおよびその２方向クラッチを制御する電磁クラッチを具備する回転伝達装置を設け、操舵アクチュエータや反力シミュレータ等が万一故障した際に、その回転伝達装置の２方向クラッチにより上記第１軸と第２軸とを結合して、ステアリングホイールで直接操舵できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６２９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、２方向クラッチが、第２軸に接続される外輪の内周に円筒面を形成し、その外輪内に組み込まれて第１軸に接続される内輪の外周には上記円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間にローラを組込み、そのローラを保持する保持器と内輪の相対回転によりローラを円筒面およびカム面に係合させるようにしたローラクラッチであり、そのローラクラッチには、±２．５ｄｅｇ〜±７．０ｄｅｇ程度の回転方向ガタを有するため、その回転方向ガタがステアリングホイールに伝達され、運転者のフィーリングを損ねるという不都合があった。
【０００６】
この発明の課題は、フェールセーフ時にも運転者のフィーリングを損ねることのないステアバイワイヤシステムを実現することができるようにした回転伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、この発明においては、入力軸の軸端部上に外輪を配置して相対的に回転自在に支持し、前記入力軸の円筒形外周面と外輪の円筒形内周面間に、入力軸の正回転方向への回転によって円筒形外周面と円筒形内周面の双方に係合する正転用スプラグと、入力軸の逆回転方向への回転によって円筒形外周面と円筒形内周面の双方に係合する逆転用スプラグとを周方向に交互に配置し、その正転用スプラグと逆転用スプラグ間に弾性部材を組込んで両スプラグを噛み込み方向に向けて付勢し、前記外輪の開口端の一側方に正転用スプラグおよび逆転用スプラグの周方向への傾倒を制御するコントロール手段を設けた構成を採用したのである。
【０００８】
ここで、コントロール手段として、入力軸の外周に嵌合されて軸方向にスライド自在に、かつ、回転自在に支持された制御リングの外輪と対向する側面の内周部に爪片を設け、その制御リングをパイロットレバーの揺動または入力軸の軸方向への移動により外輪に向けてスライドさせ、正転用スプラグと逆転用スプラグのそれぞれの内径側のカム面間に爪片を進入させ、その爪片が各スプラグのカム面を周方向に押圧する作用により両スプラグを係合解除方向に傾倒させて入力軸の円筒形外周面に非接触とさせるようにした構成のものを採用することによって、小型の回転伝達装置を得ることができる。
【０００９】
また、上記のようなコントロール手段を採用する場合において、爪片の両側を相反する方向に傾斜するテーパとして爪片の周方向の幅寸法を先端に向けて次第に細くすることによって、正転用スプラグと逆転用スプラグの内径側のカム面間に爪片の先端部が進入する状態を制御リングの待機位置としても、爪片は各スプラグの傾動を阻害するようなことはなく、その待機位置から制御リングを外輪側に少しスライドさせることで両側のテーパ状側縁が各スプラグの内径側のカム面を周方向に向けて押圧することになるため、制御リングのスライド量を小さくすることができ、また、テーパ状側縁によって各スプラグを係合解除方向に確実に傾動させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように、入力軸の円筒形外周面と外輪の円筒形内周面間に正転用スプラグと逆転用スプラグと組込み、そのスプラグ間に弾性部材を組込んで、各スプラグを噛み込み方向に向けて付勢することにより、コントロール手段により正転用スプラグと逆転用スプラグの係合解除状態を解除すると、正転用スプラグと逆転用スプラグは円筒形外周面と円筒形内周面に接触するスタンバイ状態に保持されるため、入力軸が正回転方向に回転すると、正転用スプラグが入力軸の円筒形外周面と外輪の円筒形内周面に直ちに噛み込み、また、入力軸が逆回転方向に回転すると、逆転用スプラグが入力軸の円筒形外周面と外輪の円筒形内周面に直ちに噛み込むことになる。このため、回転方向のガタがなく、ステアバイワイヤシステムへの組込みにおいて、フェールセーフ時にも運転者のフィーリングを損ねることのないステアバイワイヤシステムを実現することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１および図２に示すように、入力軸１の軸端部上に設けられた外輪２は閉塞端を有し、その閉塞端に出力軸３が設けられている。
【００１２】
入力軸１と外輪２は、上記入力軸１の軸端の小径軸部１ａに嵌合された軸受４により相対的に回転自在とされていると共に、同軸上の配置とされている。
【００１３】
入力軸１は円筒形外周面５を有し、その円筒形外周面５と外輪２に形成された円筒形内周面６間に保持器７が組込まれている。保持器７には複数のポケット８が周方向に間隔をおいて形成され、各ポケット８内に正転用スプラグ９または逆転用スプラグ１０が一つずつ組込まれている。
【００１４】
正転用スプラグ９は、入力軸１が図２の矢印イで示す正回転方向に回転したとき、内径側のカム面９ａと外径側のカム面９ｂが入力軸１の円筒形外周面５および外輪２の円筒形内周面６のそれぞれに噛み込み、一方、逆転用スプラグ１０は、入力軸１が図２の矢印ロで示す逆回転方向に回転したとき、内径側のカム面１０ａと外径側のカム面１０ｂが入力軸１の円筒形外周面５および外輪２の円筒形内周面６のそれぞれに噛み込むようになっている。
【００１５】
上記正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０は周方向に交互に並ぶ配置とされ、その正転用スプラグ９とこれに隣接する逆転用スプラグ１０との間に弾性部材１１が組込まれている。この弾性部材１１は、正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０のそれぞれを噛み込み方向に向けて付勢している。
【００１６】
外輪２の開口端の一側方には正転用スプラグ９および逆転用スプラグ１０の周方向への傾倒を制御するコントロール手段２０が設けられている。コントロール手段２０は、入力軸１の円筒形外周面５に嵌合された制御リング２１と、その制御リング２１を入力軸１に軸方向にスライドさせるパイロットレバー２２を有している。
【００１７】
制御リング２１は、その内径面にすべり軸受２３が圧入されて、入力軸１に対して軸方向にスライド自在に、かつ、回転自在に支持されている。制御リング２１の外輪２と対向する側面の内周部に円筒部２４が形成され、その円筒部２４に正転用スプラグ９と同数の爪片２５が周方向に間隔をおいて設けられている。
【００１８】
図１の鎖線で示すように、爪片２５は、その両側縁２５ａが相反する方向に傾斜するテーパとされて、周方向の幅寸法が先端に向けて次第に細くなっている。  
【００１９】
また、爪片２５は、図３および図４に示すように、弾性部材１１が組込まれていない正転用スプラグ９とこれに隣接する逆転用スプラグ１０の内径側カム面９ａ、１０ａ間に先端部が位置する組込みとされ、制御リング２１が外輪２に向けてスライドした際に、テーパ状側縁２５ａが正転用スプラグ９および逆転用スプラグ１０の内径側カム面９ａ、１０ａを周方向に押圧して両スプラグ９、１０を係合解除方向に傾倒させると共に、各カム面９ａ、１０ａを図６に示すように、入力軸１の円筒形外周面５との間に隙間が形成される非接触状態に保持するようになっている。
【００２０】
図１に示すように、制御リング２１の外周には周方向に延びる係合溝２６が形成され、その係合溝２６にパイロットレバー２２の二股部が嵌合されている。パイロットレバー２２は、図では省略したが駆動装置によって入力軸１の軸方向に移動され、または揺動され、その軸方向の移動または揺動によって制御リング２１を入力軸１の軸方向にスライドさせるようになっている。
【００２１】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、その回転伝達装置を前述の特許文献１で示されるステアバイワイヤシステムに採用する場合は、ステアリングホイールの回転が入力軸１に伝達されるようにすると共に、外輪２の出力軸３の回転がステアリングギヤに伝達されるようにする。そして、通常の運転時には、パイロットレバー２２の軸方向への移動または揺動により、制御リング２１を外輪２の開口端に向けてスライドさせておき、電気系統の故障によって操舵不能になった際には、パイロットレバー２２の軸方向への移動または揺動により上記制御リング２１を外輪２の開口端から離反する方向にスライドさせるようにする。
【００２２】
図５および図６は、パイロットレバー２２の軸方向への移動または揺動により制御リング２１を外輪２の開口端に向けてスライドさせた状態を示す。ここで、制御リング２１が外輪２の開口端に向けてスライドするとき、その制御リング２１に形成された爪片２５は正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０の内径側カム面９ａ、１０ａ間に進入して両側のテーパ状側縁２５ａが各カム面９ａ、１０ａを周方向に押圧する。その押圧により正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０は係合解除方向に揺動して、内径側カム面９ａ、１０ａと入力軸１の円筒形外周面５との間に隙間が形成される係合解除状態に保持される。
【００２３】
このため、ステアリングホイールの操舵によって入力軸１が回転されても、その回転は外輪２に伝達されず、入力軸１はフリー回転する。
【００２４】
電気系統の故障によって操舵不能になった際に、パイロットレバー２２の軸方向への移動または揺動により制御リング２１を外輪２の開口端から離反する方向にスライドさせると、爪片２５が正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０の内径側カム面９ａ、１０ａ間から抜け出し、図３および図４に示すように、正転用スプラグ９と逆転用スプラグ１０は、弾性部材１１の押圧により、その内径側のカム面９ａ、１０ａが入力軸１の円筒形外周面５に接触し、かつ、外径側のカム面９ｂ、１０ｂが外輪２の円筒形内周面６に接触するスタンバイ状態とされる。
【００２５】
このため、ステアリングホイールの操舵によって入力軸１が、例えば、図４の矢印イで示す正回転方向に回転すると、正転用スプラグ９の内径側および外径側の各カム面９ａ、９ｂが入力軸１の円筒形外周面５および外輪２の円筒形内周面６に直ちに噛み込み、その正転用スプラグ９を介して入力軸１の回転が外輪２に伝達される。
【００２６】
また、入力軸１が、図４の矢印ロで示す逆回転方向に回転すると、逆転用スプラグ１０の内径側および外径側の各カム面１０ａ、１０ｂが入力軸１の円筒形外周面５および外輪２の円筒形内周面６に直ちに噛み込み、その逆転用スプラグ１０を介して入力軸１の回転が外輪２に伝達される。このため、ステアリングホイールによってステアリングギヤを手動によって操作し得るようになる。
【００２７】
上記のように、制御リング２１が外輪２の開口端から離反する待機状態において、入力軸１が正回転方向に回転すると、正転用スプラグ９が入力軸１の円筒形外周面５と外輪２の円筒形内周面６に直ちに噛み込み、また、入力軸１が逆回転方向に回転すると、逆転用スプラグ１０が入力軸１の円筒形外周面５と外輪２の円筒形内周面６に直ちに噛み込むため、回転方向のガタがなく、ステアバイワイヤシステムへの組込みにおいて、フェールセーフ時にも運転者のフィーリングを損ねることのないステアバイワイヤシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】正転用および逆転用スプラグのスタンバイ状態を示す断面図
【図４】図３の縦断側面図
【図５】正転用および逆転用スプラグの係合解除状態を示す断面図
【図６】図５の縦断側面図
【符号の説明】
【００２９】
１      入力軸
２      外輪
５      円筒形外周面
６      円筒形内周面
９      正転用スプラグ
９ａ    内径側カム面
１０    逆転用スプラグ
１０ａ  内径側カム面
１１    弾性部材
２０    コントロール手段
２１    制御リング
２２    パイロットレバー
２５    爪片
２５ａ  テーパ状側縁
【図１】
2008121867.tif 000003
【図２】
2008121867.tif 000004
【図３】
2008121867.tif 000005
【図４】
2008121867.tif 000006
【図５】
2008121867.tif 000007
【図６】
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