(57)【要約】【課題】クラッチを連結するときに歯同士が円滑に噛み合うツースクラッチを提供する。【解決手段】入力軸７と、入力軸７に固定された入力側回転部材８と、入力側回転部材８に設けられた入力歯９と、出力軸１０と、出力軸１０に固定された出力側回転部材１１と、出力側回転部材１１に設けられた出力歯１２と、第１中間歯２１および第２中間歯２２を有するトルク伝達部材１３と、トルク伝達部材１３を連結位置と連結解除位置との間で軸方向に移動させる軸方向アクチュエータ１４と、トルク伝達部材１３が連結位置と連結解除位置の間で軸方向移動するときにトルク伝達部材１３に回転変位を生じさせるボールカム機構１５とを有する構成をツースクラッチ１に採用する。【選択図】図２
2016023693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持された入力軸（７）と、
その入力軸（７）と一体回転するように入力軸（７）に固定された入力側回転部材（８）と、
その入力側回転部材（８）に環状に並んで設けられた入力歯（９）と、
前記入力軸（７）と同軸上に配置され、回転可能に支持された出力軸（１０）と、
前記出力軸（１０）と一体回転するように出力軸（１０）に固定された出力側回転部材（１１）と、
その出力側回転部材（１１）に環状に並んで設けられた出力歯（１２）と、
一方の軸方向移動により前記入力歯（９）に噛み合うように前記入力歯（９）と軸方向に対向して設けられた第１中間歯（２１）と、前記一方の軸方向移動により前記出力歯（１２）に噛み合うように前記出力歯（１２）と軸方向に対向して設けられた第２中間歯（２２）とを有するトルク伝達部材（１３）と、
そのトルク伝達部材（１３）を、前記第１中間歯（２１）と前記入力歯（９）が噛み合うとともに前記第２中間歯（２２）と前記出力歯（１２）が噛み合う連結位置と、前記第１中間歯（２１）と前記入力歯（９）の噛み合いが解除されるとともに前記第２中間歯（２２）と前記出力歯（１２）の噛み合いが解除される連結解除位置との間で軸方向に移動させる軸方向アクチュエータ（１４）と、
前記トルク伝達部材（１３）が前記連結位置と前記連結解除位置の間で軸方向移動するときに前記トルク伝達部材（１３）に回転変位を生じさせるボールカム機構（１５）と、
を有するツースクラッチ。
【請求項２】
前記ボールカム機構（１５）は、
前記トルク伝達部材（１３）に軸方向に対向して配置されたカムディスク（３３）と、
前記トルク伝達部材（１３）の前記カムディスク（３３）に対する軸方向の対向面に形成された周方向に深さが変化する第１のカム溝（３５）と、
前記カムディスク（３３）の前記トルク伝達部材（１３）に対する軸方向の対向面に形成された周方向に深さが変化する第２のカム溝（３６）と、
前記第１のカム溝（３５）と前記第２のカム溝（３６）の間に組み込まれたボール（３４）とを有する請求項１に記載のツースクラッチ。
【請求項３】
前記トルク伝達部材（１３）は、前記カムディスク（３３）に対する対向面に周方向に間隔をおいて複数の開口（３７）を有し、
前記カムディスク（３３）は、前記トルク伝達部材の前記各開口（３７）に挿入される複数の柱部（３８）を有し、
前記各開口（３７）の内面と前記柱部（３８）との間に前記トルク伝達部材（１３）を周方向に付勢する弾性部材（３９）が組み込まれている請求項２に記載のツースクラッチ。
【請求項４】
前記軸方向アクチュエータ（１４）は、
前記トルク伝達部材（１３）に固定された環状のアーマチュア（２３）と、
前記アーマチュア（２３）と軸方向に対向して配置された電磁石（２４）とを有する請求項１から３のいずれかに記載のツースクラッチ。
【請求項５】
運転者により操舵されるステアリングホイール（２）と、
そのステアリングホイール（２）の操舵角に応じて左右一対の転舵輪（４）の向きが変わるように一対の転舵輪（４）を動かす転舵アクチュエータ（３）と、
前記ステアリングホイール（２）と前記転舵アクチュエータ（３）の間の回転伝達経路の途中に組み込まれた請求項１から４のいずれかに記載のツースクラッチ（１）とを有するステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転の伝達と遮断の切り換えに用いられるツースクラッチ、およびそのツースクラッチを用いた車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力軸から出力軸に回転が伝達する連結状態と、その回転の伝達を遮断する連結解除状態とを切り換えるために用いるクラッチとして、例えば、特許文献１に記載のローラクラッチが知られている。
【０００３】
特許文献１のローラクラッチは、回転可能に支持された入力軸と、入力軸と一体回転するように入力軸に固定された内輪と、入力軸と同軸上に配置された出力軸と、出力軸と一体回転するように出力軸に固定された外輪と、外輪の内周の円筒面と内輪の外周のカム面との間に周方向に対向するように組み込まれた一対のローラと、その一対のローラの間隔を広げる方向に各ローラを押圧する弾性部材と、前記一対のローラを保持するローラ保持器とを有する。このローラ保持器は、相対回転可能に支持された２個の分割保持器からなる。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相対回転可能となっている。
【０００４】
また、特許文献１に記載のローラクラッチは、２個の分割保持器のうち一方の分割保持器に固定されたアーマチュアと、そのアーマチュアと軸方向に対向して配置された電磁石と、この電磁石に通電して前記一方の分割保持器が軸方向移動したときに、その分割保持器の軸方向移動を２個の分割保持器の相対回転に変換するボールカム機構とを有する。
【０００５】
上記のローラクラッチは、例えば、ステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に使用される。ステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置は、運転者によるステアリングホイールの操舵角を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて左右の車輪を転舵する車両用操舵装置である。このステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置において、上記ローラクラッチは、ステアリングホイールと、左右の車輪の転舵角を変化させる転舵アクチュエータとの間の回転伝達経路の途中に組み込まれる。このローラクラッチは、正常時はステアリングホイールと転舵アクチュエータの間での回転の伝達を遮断し、電源喪失時などの異常時は、ステアリングホイールと転舵アクチュエータの間で回転を伝達するバックアップクラッチとして機能する。
【０００６】
ところで、特許文献１のようなローラクラッチ（すなわち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んだローラを介してトルク伝達を行なうクラッチ）は、伝達可能なトルクが大きいという利点を有するが、ローラを使用する構造上、クラッチの軸方向長さが比較的長くなってしまう。
【０００７】
そこで、本願の発明者は、ステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置に使用するクラッチを開発する過程において、従来よりもクラッチの軸方向長さを短くしてコンパクト化することを検討し、この検討の結果、内外輪の間にローラを係合させることでトルクを伝達するローラクラッチに代えて、特許文献２のように軸方向に対向する歯を噛み合わせることでトルクを伝達するツースクラッチを用いるという着想を得た。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４３４７１００号公報
【特許文献２】特開２００５−２３９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、軸方向に対向する歯を噛み合わせてトルクを伝達するツースクラッチは、軸方向に対向する歯を噛み合わせるときに、歯の先端同士が突き合わさった状態となり、歯同士が円滑に噛み合わないおそれがある。このような問題は、特に、入力軸と出力軸がいずれも停止している状態でクラッチを連結するときに生じやすい。
【００１０】
この発明が解決しようとする課題は、クラッチを連結するときに歯同士が円滑に噛み合うツースクラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明においては、以下の構成をツースクラッチに採用した。
回転可能に支持された入力軸と、
その入力軸と一体回転するように入力軸に固定された入力側回転部材と、
その入力側回転部材に環状に並んで設けられた入力歯と、
前記入力軸と同軸上に配置され、回転可能に支持された出力軸と、
前記出力軸と一体回転するように出力軸に固定された出力側回転部材と、
その出力側回転部材に環状に並んで設けられた出力歯と、
一方の軸方向移動により前記入力歯に噛み合うように前記入力歯と軸方向に対向して設けられた第１中間歯と、前記一方の軸方向移動により前記出力歯に噛み合うように前記出力歯と軸方向に対向して設けられた第２中間歯とを有するトルク伝達部材と、
そのトルク伝達部材を、前記第１中間歯と前記入力歯が噛み合うとともに前記第２中間歯と前記出力歯が噛み合う連結位置と、前記第１中間歯と前記入力歯の噛み合いが解除されるとともに前記第２中間歯と前記出力歯の噛み合いが解除される連結解除位置との間で軸方向に移動させる軸方向アクチュエータと、
前記トルク伝達部材が前記連結位置と前記連結解除位置の間で軸方向移動するときに前記トルク伝達部材に回転変位を生じさせるボールカム機構と、
を有するツースクラッチ。
【００１２】
このようにすると、トルク伝達部材が連結解除位置から連結位置に軸方向移動するときに、回転変位しながら軸方向移動するので、歯の先端同士が突き合わさった状態となりにくく、歯同士を円滑に噛み合わせることができる。
【００１３】
前記ボールカム機構としては、以下のものを採用することができる。
前記トルク伝達部材に軸方向に対向して配置されたカムディスクと、
前記トルク伝達部材の前記カムディスクに対する軸方向の対向面に形成された周方向に深さが変化する第１のカム溝と、
前記カムディスクの前記トルク伝達部材に対する軸方向の対向面に形成された周方向に深さが変化する第２のカム溝と、
前記第１のカム溝と前記第２のカム溝の間に組み込まれたボールとを有する。
【００１４】
前記トルク伝達部材として、前記カムディスクに対する対向面に周方向に間隔をおいて複数の開口を有するものを採用し、前記カムディスクとして、前記トルク伝達部材の前記各開口に挿入される複数の柱部を有するものを採用し、前記各開口の内面と前記柱部との間に前記トルク伝達部材を周方向に付勢する弾性部材を組み込むことができる。
【００１５】
前記軸方向アクチュエータとしては、前記トルク伝達部材に固定された環状のアーマチュアと、前記アーマチュアと軸方向に対向して配置された電磁石とを有するものを採用することができる。
【００１６】
またこの発明では、上記ツースクラッチを使用した車両用操舵装置として、以下の構成のものを提供する。
運転者により操舵されるステアリングホイールと、
そのステアリングホイールの操舵角に応じて左右一対の転舵輪の向きが変わるように一対の転舵輪を動かす転舵アクチュエータと、
前記ステアリングホイールと前記転舵アクチュエータの間の回転伝達経路の途中に組み込まれた上記ツースクラッチとを有するステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置。
【発明の効果】
【００１７】
この発明のツースクラッチは、トルク伝達部材が連結解除位置から連結位置に軸方向移動するときに、トルク伝達部材が回転変位しながら軸方向移動するので、歯の先端同士が突き合わさった状態となりにくく、歯同士を円滑に噛み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施形態にかかるツースクラッチを使用したステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置を示す概略図
【図２】図１に示すツースクラッチの断面図
【図３】図２のツースクラッチのトルク伝達部材の近傍の拡大断面図
【図４】図２に示す入力歯と第１中間歯の噛み合い部分を半径方向外側から見た展開図
【図５】図２のV−V線に沿った断面図
【図６】（ａ）は図５のVI−VI線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）に示すトルク伝達部材がカムディスクに向かって軸方向移動したときに、ボールカム機構のボールがカム溝を転がることで、トルク伝達部材に回転変位が生じた状態を示す図
【図７】図３に示すトルク伝達部材が連結解除位置に移動した状態を示す図
【図８】図５に示すボールがカム溝を転がることで、トルク伝達部材に回転変位が生じた状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、この発明の実施形態にかかるツースクラッチ１を使用したステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置を示す。この車両用操舵装置は、運転者によるステアリングホイール２の操舵角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３を駆動することによって、左右の転舵輪４を転舵するステアバイワイヤ方式のものである。
【００２０】
この車両用操舵装置は、運転者により操舵されるステアリングホイール２と、車両の挙動に応じてステアリングホイール２に操舵反力を与える反力アクチュエータ５と、ステアリングホイール２の操舵角に応じて左右一対の転舵輪４の向きが変わるように一対の転舵輪４を動かす転舵アクチュエータ３と、ステアリングホイール２と転舵アクチュエータ３の間の回転伝達経路の途中に組み込まれたツースクラッチ１とを有する。このツースクラッチ１は、正常時はステアリングホイール２と転舵アクチュエータ３の間での回転の伝達を遮断し、電源喪失時などの異常時は、ステアリングホイール２と転舵アクチュエータ３の間で回転を伝達するバックアップクラッチとして機能する。
【００２１】
図２に示すように、ツースクラッチ１は、両端が開放した筒状のハウジング６と、ハウジング６に一端が収容された入力軸７と、入力軸７のハウジング６内への収容部分に設けられた入力側回転部材８と、入力側回転部材８に環状に並んで設けられた入力歯９（図３参照）と、ハウジング６に一端が収容された出力軸１０と、出力軸１０のハウジング６内への収容部分に設けられた出力側回転部材１１と、出力側回転部材１１に環状に並んで設けられた出力歯１２（図３参照）と、入力側回転部材８と出力側回転部材１１の間でトルクの伝達を行なうトルク伝達部材１３と、トルク伝達部材１３を軸方向に移動させる軸方向アクチュエータ１４と、トルク伝達部材１３が軸方向移動するときにトルク伝達部材１３に回転変位を生じさせるボールカム機構１５とを有する。
【００２２】
入力軸７は、外部から回転が入力される軸体であり、出力軸１０は、外部に回転を出力する軸体である。図１に示すように、入力軸７は、ステアリングホイール２の回転が入力されるように軸継手１６を介してステアリングホイール２側のシャフト１７に接続される。また、出力軸１０は、転舵アクチュエータ３に回転を出力するように軸継手１８を介して転舵アクチュエータ３側のシャフト１９に接続される。
【００２３】
図２に示すように、入力軸７および出力軸１０は、ハウジング６内で軸端同士が対向するように同軸上に配置されており、ハウジング６の一端から入力軸７が突出し、ハウジング６の他端から出力軸１０が突出した状態となっている。また、入力軸７と出力軸１０は、転がり軸受２０を介して相対回転可能に接続されている。
【００２４】
入力側回転部材８は、入力軸７の外周から径方向外方に突出するフランジ状に形成されている。この入力側回転部材８は、入力軸７と一体回転するように入力軸７に固定して設けられている。図では、入力軸７と入力側回転部材８を継ぎ目のない一体の部材として形成した例を示しているが、入力軸７と入力側回転部材８を別体の部材として形成し、その両者を周方向に一体回転し、かつ軸方向に非可動となるように接続してもよい。
【００２５】
図４に示すように、入力歯９は、入力側回転部材８の入力軸７の側の軸方向側面に周方向に等ピッチとなるように設けられている。各入力歯９は、半径方向に見た形状が台形となるように形成されている。
【００２６】
図２に示すように、出力側回転部材１１は、出力軸１０の外周から径方向外方に突出するフランジ状に形成されている。出力側回転部材１１は、出力軸１０と一体回転するように出力軸１０に固定して設けられている。図では、出力軸１０と出力側回転部材１１を継ぎ目のない一体の部材として形成した例を示しているが、出力軸１０と出力側回転部材１１を別体の部材として形成し、その両者を周方向に一体回転し、かつ軸方向に非可動となるように接続してもよい。
【００２７】
出力歯１２（図３参照）は、出力側回転部材１１の入力軸７の側の軸方向側面に周方向に等ピッチとなるように設けられている。各出力歯１２は、図４に示す入力歯９と同様、半径方向に見た形状が台形となるように形成されている。
【００２８】
図３に示すように、トルク伝達部材１３は、入力軸７を貫通させる環状に形成されており、入力軸７に対して軸方向に移動可能かつ周方向に移動可能に支持されている。トルク伝達部材１３の出力軸１０の側の側面には、入力歯９と軸方向に対向する第１中間歯２１と、出力歯１２と軸方向に対向する第２中間歯２２とが形成されている。
【００２９】
第１中間歯２１は、トルク伝達部材１３の一方の軸方向移動（ここでは入力軸７の側から出力軸１０の側に向かう軸方向移動）により入力歯９に噛み合う歯である。第２中間歯２２も、第１中間歯２１と同様に、トルク伝達部材１３の一方の軸方向移動（入力軸７の側から出力軸１０の側に向かう軸方向移動）により出力歯１２に噛み合う歯である。第１中間歯２１は、図４に示すように、半径方向に見た形状が台形となるように形成され、入力歯９とガタ無く噛み合うようになっている。第２中間歯２２も、第１中間歯２１と同様に、半径方向に見た形状が台形となるように形成され、出力歯１２とガタ無く噛み合うようになっている。
【００３０】
軸方向アクチュエータ１４は、第１中間歯２１と入力歯９が噛み合うとともに第２中間歯２２と出力歯１２が噛み合う連結位置（図３に示すトルク伝達部材１３の位置）と、第１中間歯２１と入力歯９の噛み合いが解除されるとともに第２中間歯２２と出力歯１２の噛み合いが解除される連結解除位置（図７に示すトルク伝達部材１３の位置）との間でトルク伝達部材１３を軸方向に移動させる駆動装置である。
【００３１】
図２に示すように、軸方向アクチュエータ１４は、トルク伝達部材１３に固定された環状のアーマチュア２３と、アーマチュア２３と軸方向に対向して配置された電磁石２４と、アーマチュア２３と電磁石２４の間に配置されたロータ２５とを有する。アーマチュア２３は、電磁石２４に通電したときに電磁石２４に引き寄せられる材質（強磁性体）で形成されている。電磁石２４は、アーマチュア２３から見て入力軸７の側に対向して配置され、電磁石２４に通電することで、アーマチュア２３を出力軸１０の側から入力軸７の側に軸方向移動させるように配置されている。
【００３２】
アーマチュア２３は、入力軸７に取り付けた支持リング２８の外周の円筒面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２３を軸方向に離れた２箇所（すなわちアーマチュア２３の内周と、トルク伝達部材１３の内周）で支持することにより、アーマチュア２３の姿勢が軸直角方向に対して傾くのが防止されている。
【００３３】
ロータ２５は、締め代をもって入力軸７の外周に嵌合している。この嵌合により、ロータ２５は、入力軸７に対して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７に固定されている。ロータ２５は、アーマチュア２３と同様に強磁性体で形成されている。
【００３４】
電磁石２４は、ソレノイドコイル２９と、ソレノイドコイル２９が巻回されたフィールドコア３０とを有する。フィールドコア３０は、ハウジング６の入力軸７の側の端部に固定されている。ソレノイドコイル２９に通電すると、フィールドコア３０とロータ２５とアーマチュア２３を通る磁路が形成されるので、アーマチュア２３がロータ２５に吸着され、そのアーマチュア２３と一体にトルク伝達部材１３が軸方向に移動する。入力軸７は、フィールドコア３０に装着した転がり軸受３１で回転可能に支持されている。出力軸１０は、ハウジング６の出力軸１０の側の端部に装着した転がり軸受３２で回転可能に支持されている。
【００３５】
ボールカム機構１５は、トルク伝達部材１３に軸方向に対向して配置されたカムディスク３３と、トルク伝達部材１３とカムディスク３３の間に組み込まれたボール３４とを有する。カムディスク３３は、トルク伝達部材１３から見て入力軸７の側に対向して配置されている。図３に示すように、トルク伝達部材１３のカムディスク３３に対する軸方向の対向面には、第１のカム溝３５が形成されている。カムディスク３３のトルク伝達部材１３に対する軸方向の対向面には、第２のカム溝３６が形成されている。
【００３６】
図５に示すように、第１のカム溝３５は、周方向に間隔をおいて複数形成されている。第２のカム溝３６も、第１のカム溝３５に対応して複数形成されている。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、第１のカム溝３５および第２のカム溝３６は、周方向に深さが次第に変化する形状とされている。具体的には、第１のカム溝３５は、最も深い軸方向深さをもつ最深部３５ａ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、第２のカム溝３６も、最も深い軸方向深さをもつ最深部３６ａ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。ボール３４は、第１のカム溝３５と第２のカム溝３６の間に組み込まれている。
【００３８】
このボールカム機構１５は、トルク伝達部材１３が連結位置から連結解除位置に軸方向移動するときに、図６（ｂ）に示すように、ボール３４が第１のカム溝３５および第２のカム溝３６のそれぞれの最深部３５ａ，３６ａに向けて転がることにより、トルク伝達部材１３とカムディスク３３を相対回転させ、トルク伝達部材１３に回転変位を生じさせる。
【００３９】
図５に示すように、トルク伝達部材１３は、カムディスク３３に対する対向面に周方向に間隔をおいて複数の開口３７を有する。また、カムディスク３３は、トルク伝達部材１３の各開口３７に挿入される複数の柱部３８を有する。トルク伝達部材１３の各開口３７の内面とカムディスク３３の柱部３８との間に、トルク伝達部材１３を周方向に付勢する弾性部材としてスプリング３９が組み込まれている。スプリング３９は、例えばコイルばねである。ここで、トルク伝達部材１３がスプリング３９から受ける周方向の力は、ボールカム機構１５によって軸方向の力に変換され、その結果、トルク伝達部材１３は、連結解除位置から連結位置に向かう軸方向に付勢された状態となっている。またスプリング３９は、トルク伝達部材１３が連結解除位置から連結位置に軸方向移動するときに、第１のカム溝３５および第２のカム溝３６の内面とボール３４との間の軸方向の隙間を詰めるようにトルク伝達部材１３に回転変位を生じさせる。
【００４０】
図３に示すように、入力側回転部材８には、スプリング３９を保持するばね保持器４０が固定されている。ばね保持器４０は、トルク伝達部材１３の各開口３７に挿入されるばね保持片４１を有する。ばね保持片４１には、スプリング３９を挿通状態で保持する周方向の貫通孔４２が設けられている。柱部３８にスプリング３９を挿入する挿入孔を設け、トルク伝達部材１３にスプリングを案内する溝または挿入孔を設けることで、ばね保持片４１を省略してもよい。
【００４１】
このツースクラッチ１の動作例を説明する。
【００４２】
図２、図３に示すように、電磁石２４への通電を停止しているとき、このツースクラッチ１は、入力軸７と出力軸１０の間で回転が伝達する連結状態となる。すなわち、電磁石２４への通電を停止しているとき、トルク伝達部材１３は、スプリング３９から受ける力によって連結位置（すなわち第１中間歯２１と入力歯９が噛み合うとともに第２中間歯２２と出力歯１２が噛み合う軸方向位置）に保持された状態となっている。この状態で、入力軸７に回転が入力されると、入力軸７と一体に入力側回転部材８が回転し、入力側回転部材８の回転がトルク伝達部材１３を介して出力側回転部材１１に伝達し、出力側回転部材１１と一体に出力軸１０が回転する。
【００４３】
一方、電磁石２４に通電すると、このツースクラッチ１は、入力軸７と出力軸１０の間で回転の伝達が遮断される連結解除状態（空転状態）となる。すなわち、電磁石２４に通電すると、図７に示すように、アーマチュア２３はロータ２５に吸着され、このアーマチュア２３の動作に連動して、トルク伝達部材１３が連結位置から連結解除位置に軸方向移動し、第１中間歯２１と入力歯９の噛み合いが解除されるとともに第２中間歯２２と出力歯１２の噛み合いが解除された状態となる。このとき、図６（ｂ）に示すように、ボールカム機構１５のボール３４が第１のカム溝３５および第２のカム溝３６の最深部３５ａ，３６ａに向けて転がることにより、図８に示すように、トルク伝達部材１３とカムディスク３３とが相対回転し、スプリング３９が圧縮される。そして、図７に示すように、トルク伝達部材１３が連結解除位置にある状態で入力軸７に回転が入力されても、入力歯９と第１中間歯２１の噛み合いが解除され、また、出力歯１２と第２中間歯２２の噛み合いも解除されているので、入力軸７の回転が出力軸１０に伝達せず、入力軸７は空転する。
【００４４】
ところで、上記のようなツースクラッチ１は、第１中間歯２１と入力歯９を噛み合わせるときに、第１中間歯２１と入力歯９の先端同士が突き合わさり、第１中間歯２１と入力歯９が円滑に噛み合わない可能性がある。また、第２中間歯２２と出力歯１２を噛み合わせるときに、第２中間歯２２と出力歯１２の先端同士が突き合わさり、第２中間歯２２と出力歯１２が円滑に噛み合わない可能性がある。このような可能性は、特に、入力軸７と出力軸１０がいずれも停止している状態でクラッチを連結するときに問題となりやすい。
【００４５】
しかし、上記のツースクラッチ１は、トルク伝達部材１３が連結解除位置から連結位置に軸方向移動するときに、トルク伝達部材１３が回転変位しながら軸方向移動するので、第１中間歯２１と入力歯９の先端同士、あるいは第２中間歯２２と出力歯１２の先端同士が突き合わさった状態となりにくく、歯同士を円滑に噛み合わせることができる。
【００４６】
また、上記のツースクラッチ１は、トルク伝達部材１３が連結位置から連結解除位置に軸方向移動するときに、ボールカム機構１５の作用により、トルク伝達部材１３が回転変位しながら軸方向移動する。すなわち、トルク伝達部材１３を連結位置から連結解除位置に軸方向移動させるためには、トルク伝達部材１３を回転変位させながら軸方向に移動させることが必要であり、トルク伝達部材１３の軸方向移動がボールカム機構１５で制限されている。そのため、トルク伝達部材１３が連結位置にある状態で、ツースクラッチ１に大きいトルクが負荷されたときに、第１中間歯２１と入力歯９の接触面間、あるいは第２中間歯２２と出力歯１２の接触面間に作用する軸方向の分力によって歯の噛み合いが外れるのを防止することができる。つまり、このツースクラッチ１は大きいトルクを伝達することが可能である。
【００４７】
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。
【符号の説明】
【００４８】
１        ツースクラッチ
２        ステアリングホイール
３        転舵アクチュエータ
４        転舵輪
７        入力軸
８        入力側回転部材
９        入力歯
１０      出力軸
１１      出力側回転部材
１２      出力歯
１３      トルク伝達部材
１４      軸方向アクチュエータ
１５      ボールカム機構
２１      第１中間歯
２２      第２中間歯
２３      アーマチュア
２４      電磁石
３３      カムディスク
３４      ボール
３５      第１のカム溝
３６      第２のカム溝
３７      開口
３８      柱部
３９      スプリング
【図１】
2016023693.tif 000003
【図２】
2016023693.tif 000004
【図３】
2016023693.tif 000005
【図４】
2016023693.tif 000006
【図５】
2016023693.tif 000007
【図６】
2016023693.tif 000008
【図７】
2016023693.tif 000009
【図８】
2016023693.tif 000010