转向装置技术领域
本发明涉及转向装置。
背景技术
提出了一种线控转向系统(例如参照日本特开2013-132950号公报)，取消转向操
纵部件与转向机构的机械连结，而利用角度传感器检测方向盘的转向操纵角，将根据该传
感器输出被控制的转向用促动器的驱动力向转向机构传递。然而，在搭载线控转向系统时，
必须具有能够应对在转向用促动器等产生了故障时也能执行转向轮的转向的对策。
作为采取这种对策的转向装置，日本专利4927608号公报、日本专利4347100号公
报公开了经由电磁离合器机构将转向操纵部件与转向机构连结，在正常运转中，使转向操
纵部件与转向机构的机械连结解除，在产生异常时，使转向操纵部件与转向机构机械连结
的结构。
在转向装置搭载离合器机构(电磁离合器)的情况下，可以考虑例如，在中间轴与
转向柱之间夹装离合器机构。然而，该情况下，存在离合器机构与周边部件干涉的担忧。
发明内容
本发明的目的之一在于提供能够不与周边部件干涉地搭载离合器机构的转向装
置。
本发明的一方式的转向装置的结构上的特征在于，包括：转向操纵轴，其传递转向
操纵部件的旋转；转向机构，其使转向轮转向；外壳，其具有收纳上述转向操纵轴的至少一
部分的内部空间；输出轴，其以能够相对旋转的方式设置于上述转向操纵轴，并连结于上述
转向机构；以及离合器机构，其使上述转向操纵轴与上述输出轴之间的动力传递断开或连
接，具有以能够对上述转向操纵轴与上述输出轴进行连结或解除连结的方式设置的机构
部、以及用于产生使上述机构部对上述转向操纵轴与上述输出轴进行连结或解除连结的驱
动力的驱动力产生部，上述离合器机构收纳配置于上述外壳的内部空间。
附图说明
根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和
优点会变得更加清楚，其中对相同的元素标注相同的附图标记，其中，
图1是表示本发明的第一实施方式的转向装置的简要结构的图。
图2是图1所示的外壳的剖视图。
图3是从图2的切剖面线III-III观察的剖视图
图4是图3所示的双向离合器的立体图。
图5A以及图5B是用于对图4所示的工作部件进行说明的图。
图6A以及图6B是上述工作部件的楔形部件的立体图。
图7是表示上述双向离合器的连结状态的上述工作部件与第一以及第二按压部件
之间的位置关系的图。
图8是上述双向离合器的释放状态的该双向离合器的剖视图。
图9是表示上述双向离合器的释放状态的上述工作部件与第一以及第二按压部件
之间的位置关系的图。
图10是表示本发明的第二实施方式的转向装置的主要部分的简要结构的剖视图。
图11是表示本发明的第三实施方式的转向装置的主要部分的简要结构的剖视图。
图12是示出转向装置的第一变形例的示意性的剖视图。
图13是示出转向装置的第二变形例的示意性的剖视图。
图14是示出转向装置的第三变形例的示意性的剖视图。
图15是示出转向装置的第四变形例的示意性的剖视图。
图16是示出转向装置的第五变形例的示意性的剖视图。
图17是示出转向装置的第六变形例的示意性的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是表示本发明的第一实
施方式的转向装置1的简要结构的图。转向装置1采用解除了方向盘等转向操纵部件3相对
于用于使转向轮2转向的转向机构A的机械连结的所谓的线控转向系统。
在转向装置1中，与转向操纵部件3的旋转操作对应地控制转向促动器4的动作。该
动作转换为转向轴6的车宽度方向的直线运动。该转向轴6的直线运动转换为转向用的左右
的转向轮2的转向运动，由此实现车辆的转向。具体而言，转向促动器4包括例如马达。该马
达的驱动力通过与转向轴6关联设置的运动转换机构(滚珠丝杠装置等)，转换为转向轴6的
轴向的直线运动。该转向轴6的直线运动传递于与转向轴6的两端连结的横拉杆7，引起转向
节臂8的转动。由此，实现被转向节臂8支承的转向轮2的转向。转向机构A包括转向轴6、横拉
杆7以及转向节臂8。支承转向轴6的转向轴外壳9固定于车体B。
转向操纵部件3连结于转向操纵轴10。转向操纵轴10通过固定于车体B的转向柱5
的外壳H被支承为能够旋转。转向操纵轴10能够与转向操纵部件3一体旋转。在转向操纵轴
10安装有第一马达11和第一减速机(传递机构)12。第一减速机12使第一马达11的输出旋转
减速。第一减速机12包括例如蜗杆轴13和蜗轮(齿轮)14。蜗杆轴13通过第一马达11被驱动
为旋转。蜗轮14与蜗杆轴13啮合，蜗轮14固定于转向操纵轴10。
转向操纵轴10经由离合器机构15连结于转向机构A。具体而言，转向机构A的转向
轴6包括齿条轴。在前端部具有与该齿条轴卡合的小齿轮19的小齿轮轴18经由中间轴17连
接输出轴16。输出轴16与转向操纵轴10同轴并且能够相对旋转地设置。在转向操纵轴10与
输出轴16之间夹装有离合器机构15。
在转向装置1与转向操纵轴10关联地设置有用于检测转向操纵部件3的转向操纵
角的转向操纵角传感器20。在转向操纵轴10设置有用于对施加于转向操纵部件3的转向操
纵扭矩进行检测的扭矩传感器21。扭矩传感器21收纳于转向柱5的外壳H内。在转向装置1与
转向轮2关联地设置有转向角传感器22和车速传感器23等。转向角传感器22对转向轮2的转
向角进行检测。车速传感器23对车速进行检测。包括传感器20～23的各种传感器类的各检
测信号输入由包括微型计算机的结构的ECU(电子控制单元：Electronic Control Unit)构
成的控制装置24。控制装置24基于转向操纵角和车速设定目标转向角。转向操纵角由转向
操纵角传感器20检测。车速由车速传感器23检测。控制装置24基于该目标转向角与由转向
角传感器22检测的转向角的偏差，对转向促动器4进行驱动控制。
在车辆的正常运转中，控制装置24使离合器机构15成为切断状态，机械式地切断
转向操纵部件3与转向机构A。该状态下，控制装置24基于转向操纵角传感器20、扭矩传感器
21等输出的检测信号对第一马达11进行驱动控制，以对转向操纵部件3赋予与操纵部件3被
转向的方向相反的适当的反作用力。第一马达11的输出旋转通过第一减速机12而减速(增
速)，经由转向操纵轴10传递于转向操纵部件3。即，在车辆的正常运转中，第一马达11与第
一减速机12作为反作用力产生机构发挥功能。
另一方面，在车辆处于熄火的状态的情况下、线控转向系统产生故障等的异常产
生的情况下，控制装置24使离合器机构15成为连接状态，使转向操纵部件3与转向机构A机
械连结。由此，能够进行基于转向操纵部件3的转向机构A的直接操作。采用经由离合器机构
15能够将转向操纵轴10与转向机构A机械连接的结构。由此，实现线控转向系统的机械故障
保护。
在例如转向促动器4或者第一马达11中的一方产生了故障的情况下，控制装置24
基于转向操纵角传感器20、扭矩传感器21等输出的检测信号，以对转向机构A赋予转向操纵
辅助力的方式对另一方进行驱动控制。第一马达11的输出旋转通过第一减速机12而减速，
经由输出轴16、中间轴17、小齿轮轴18传递至转向机构A。转向促动器4的输出旋转通过运动
转换机构传递至转向机构A。即，在异常产生的情况下，第一马达11和第一减速机12、或者转
向促动器4和运动转换机构作为转向操纵辅助机构发挥功能。
特别是在转向促动器4故障时，通过第一马达11与第一减速机12，能够兼作异常产
生时的转向操纵辅助机构与正常时的反作用力产生机构。因此，与将转向操纵辅助机构以
及反作用力产生机构分别设置的情况比较，能够实现降低成本。反作用力产生机构不仅具
有第一马达11，还具有对第一马达11的输出进行放大的第一减速机12。由此，能够使较大的
旋转扭矩作为反作用力产生。由此，能够将所希望的大小的反作用力赋予转向操纵部件3。
转向柱5至少具有收纳第一减速机12的外壳H。离合器机构15收纳于外壳H的内部
空间S(参照图2)。
图2是外壳H的剖视图。图2的剖视图从后述的图3的切剖面线II-II观察。
转向操纵轴10包括中间轴27、输入轴28、内轴29以及扭杆30。中间轴27与转向操纵
部件3(参照图1)连接。输入轴28与中间轴27同轴地固定。在内轴29外嵌固定有蜗轮14。扭杆
30将输入轴28与内轴29在相同轴线上连结。在经由中间轴27在输入轴28输入转向操纵扭矩
时，扭杆30产生弹性扭转变形。由此，输入轴28与内轴29相对旋转。转向操纵扭矩通过扭矩
传感器21，基于输入轴28与内轴29的相对旋转的比率检测。
支承转向操纵轴10的转向柱5具有筒状的护套J、传感器外壳26以及减速机外壳
25。筒状的护套J收纳中间轴27的至少一部分。传感器外壳26相对于护套J配置于转向操纵
轴10的轴向下部(转向机构A侧)，保持扭矩传感器21的至少一部分并且保持扭矩传感器21。
减速机外壳25相对于传感器外壳26配置于转向操纵轴10的轴向下部，收纳第一减速机12。
传感器外壳26以及减速机外壳25包括于外壳H。
转向柱5通过配置于车辆后方侧的上部安装构造体71安装于车体B的规定部72，并
且通过配置于车辆前方侧的下部安装构造体73安装于车体B的规定部74。护套J被上部安装
构造体71支承，减速机外壳25被下部安装构造体73支承。该状态下，转向操纵轴10以相对于
车辆的前后方向倾斜的姿势(转向操纵部件3(参照图1)位于上方的倾斜姿势)被支承。
转向柱5被支承为能够绕倾斜中心轴75摆动。使转向柱5绕倾斜中心轴75摆动倾
斜。由此，对转向操纵部件3(参照图1)的高度位置进行调整的倾斜调整功能通过上部安装
构造体71与下部安装构造体73实现。下部安装构造体73作为倾斜铰接机构发挥功能。
扭矩传感器21呈包围转向操纵轴10的环状，嵌合支承于传感器外壳26的内周26a。
传感器外壳26固定于减速机外壳25。传感器外壳26包括外筒38、内筒39以及环状壁40。外筒
38抵接于减速机外壳25的上端。内筒39的内周39a支承第一轴承50的外圈50a。环状壁40连
接外筒38与内筒39之间。
扭矩传感器21基于在与输入轴28以及内轴29关联地设置的磁路形成机构44所产
生的磁通量对转向操纵扭矩进行检测。磁路形成机构44包括多极磁石45和一对磁轭46，形
成磁路。多极磁石45与输入轴28和内轴29中的一方能够一体旋转地连结。磁轭46配置于多
极磁石45的磁场内，与输入轴28和内轴29中的另一方能够一体旋转地连结。
扭矩传感器21具备一对聚磁环47、霍尔IC等磁通量检测元件(未图示)、以及保持
它们的树脂制的环状的主体48。一对聚磁环47分别与一对磁轭46磁结合。霍尔IC等的磁通
量检测元件对一对聚磁环47的聚磁部(未图示)间的磁通量进行检测。布线49从扭矩传感器
21的主体48向径向外侧延伸。传感器外壳26经由第一轴承50将内轴29支承为能够旋转。第
一轴承50的内圈50b能够一体旋转地嵌合于内轴29。
减速机外壳25通过单一的材料将筒状的蜗杆轴收纳部34与蜗轮收纳部35以交叉
状一体形成。蜗杆轴收纳部34对蜗杆轴13进行收纳保持。蜗轮收纳部35对蜗轮14进行收纳
保持。蜗轮收纳部35固定于传感器外壳26。蜗轮14在内轴29的轴向上端部能够一体旋转且
无法进行轴向移动地连结。蜗轮14包括环状的芯棒部31和合成树脂部件32。芯棒部31与内
轴29以能够一体旋转的方式结合。合成树脂部件32包围芯棒部31的周围而在外周面部形成
齿32a。芯棒部31在例如合成树脂部件32的树脂成形时嵌入模具内，芯棒部31与合成树脂部
件32能够一体旋转地结合。
输出轴16以从蜗轮收纳部35向轴向的下方(转向机构A侧)突出的方式设置。输出
轴16与内轴29同轴并且包围内轴29的外周，在输出轴16的内周与内轴29的外周之间形成有
微小间隙。输出轴16通过夹装于内轴29的外周的第二轴承36，被支承为与内轴29同轴并且
能够相对旋转。作为第二轴承36，可以采用图2所示那样的滚动轴承，也可以采用滑动轴承。
输出轴16经由中间轴17(参照图1)等与转向机构A(参照图1)连接。
减速机外壳25经由第三轴承37将输出轴16支承为能够旋转。第三轴承37在转向操
纵轴10的轴向来看配置于蜗轮14的下方(转向机构A侧)。第三轴承37的内圈37a与输出轴16
以能够一体旋转的方式嵌合。外壳H的内部空间S通过蜗轮14分隔为第一空间Sa与第二空间
Sb。第一空间Sa相对于蜗轮14配置于转向操纵轴10的轴向的下方侧(转向机构A侧)。第二空
间Sb相对于蜗轮14配置于转向操纵轴10的轴向的上方侧(转向操纵部件3侧)。
离合器机构15包括机构部51和驱动部52。机构部51包括以下将叙述的双向离合器
106。驱动部52包括环状的螺线管54和工作部件55。螺线管54是驱动力产生部53的一个例
子。工作部件55接受来自驱动力产生部53的电磁力(驱动力)使机构部51工作。机构部51收
纳配置于外壳H的内部空间S中的下方的第一空间Sa。
螺线管54收纳于第一空间Sa。即，螺线管54在转向操纵轴10的轴向来看相对于蜗
轮14配置于与机构部51相同的一侧。螺线管54以包围机构部51(后述的双向离合器106)的
外周的方式(机构部51的径向外侧)配置。更具体而言，螺线管54包围双向离合器106的外圈
105的外周。螺线管54固定于减速机外壳25的外周面25a。螺线管54与机构部51在转向操纵
轴10的轴向上部分重叠。
螺线管54具有线圈56a和芯部56b。线圈56a与转向操纵轴10同轴地卷绕有铜线等。
芯部56b与线圈56a接近地配置。螺线管54的内周部作为对工作部件55的电枢58进行吸引的
吸引部发挥功能。第一实施方式中，外壳H的内部空间S中的上方的第二空间Sb是狭窄空间。
因此，无法在第二空间Sb配置离合器机构15的一部分(例如螺线管54)。
图3是从图2的切剖面线III-III观察的剖视图。图4是图3所示的双向离合器106的
立体图。图4示出从双向离合器106除去了外圈105的结构。另外，图3作为工作部件55仅示出
楔形部件126的结构，省略其他的结构的图示。以下，参照图2～图4，对双向离合器106进行
说明。
以下的说明中，将转向操纵轴10的轴向设为轴向X。内圈104的轴向以及外圈105的
轴向与轴向X一致。将轴向X中的车辆的后方侧的轴向设为轴向一方X1。将轴向X中的车辆的
前方侧的轴向设为轴向另一方X2。
将沿着转向操纵轴10的旋转方向的方向设为周向Y。内圈104的周向、外圈105的周
向以及蜗轮14的周向与周向Y一致。将周向Y中的从轴向另一方X2侧观察绕顺时针的周向设
为周向一方Y1。将周向Y中的从轴向另一方X2侧观察绕逆时针的周向设为周向另一方Y2。将
转向操纵轴10的旋转径向设为径向Z。内圈104的径向、外圈105的径向以及蜗轮14的径向与
径向Z一致。
双向离合器106包括内圈104、外圈105、辊对123、以及第一以及第二按压部件131、
132。内圈104与输出轴16(参照图2)同轴连结。外圈105与内轴29(参照图2)同轴连结，并且
以与内圈104能够相对旋转的方式设置。辊对123在由内圈104的外周与外圈105的内周形成
的一或者多个(该实施方式中，例如三个)楔形空间129，分别沿周向Y并列配置。辊对123由
第一辊123a和第二辊123b构成。第一以及第二按压部件131、132以能够绕转向操纵轴10相
对旋转的方式设置。第一按压部件131朝向周向另一方Y2移动，由此各辊对123的第一辊
123a朝向周向另一方Y2被按压移动。第二按压部件132朝向周向一方Y1移动，由此各辊对
123的第二辊123b朝向周向一方Y1被按压移动。
如图2所示，外圈105内嵌固定于在蜗轮14的芯棒部31的下侧(输出轴16侧)的面形
成的环状槽41。通过外圈105朝芯棒部31的固定，能够以简单的结构实现外圈105向转向操
纵轴10的连结。外圈105也可以使用钢等金属材料一体设置。该实施方式中，要求的硬度相
互不同，因此将芯棒部31与外圈105作为分开独立部件。然而，也可以采用将外圈105与蜗轮
14的芯棒部31一体设置的结构。
内圈104如图2所示，例如与输出轴16一体设置。即，设置有一体地包括内圈104与
输出轴16的输出轴部件57。输出轴部件57使用例如钢等金属材料形成。也可以使用分开独
立的部件设置内圈104与输出轴16。内圈104、外圈105也可以使用合成树脂材料形成。
如图3所示，各楔形空间129通过圆筒面121与凸轮面122被划分。圆筒面121形成于
外圈105的内周。凸轮面122形成于内圈104的外周，沿径向Z与圆筒面121对置。各楔形空间
129随着朝向周向Y的两端而变窄。在各楔形空间129配置有将第一以及第二辊123a、123b向
相互远离的周向Y弹性按压的弹性部件124。作为弹性部件124能够例示盘簧等。凸轮面122
包括一对倾斜面127a、127b和平坦的弹簧支承面128。一对倾斜面127a、127b以相对于周向Y
相互向相反的方向倾斜的方式设置。平坦的弹簧支承面128将一对倾斜面127a、127b彼此连
接。
各辊对123包括周向一方Y1侧的第一辊123a和周向另一方Y2侧的第二辊123b。第
一按压部件131包括柱状的第一按压部135和环状的第一支承部136(参照图2)。第一支承部
136一并地支承第一按压部135的一端部。第一支承部136从径向Z的内侧支承例如多个第一
按压部135。对于第一按压部件131而言，以第一支承部136成为与内圈104以及外圈105同轴
的方式，并且以能够与内圈104以及外圈105相对旋转的方式设置。第一按压部135以与辊对
123数目相同(该实施方式中三个)，沿轴向X延伸的柱状，沿周向Y等间隔配置。第一按压部
135以及第一支承部136也可以使用合成树脂材料或者金属材料一体设置。第一按压部件
131也可以作为保持辊对123以及弹性部件124的保持器发挥功能。
第二按压部件132包括柱状的第二按压部140和环状的第二支承部141(参照图5)。
第二支承部141一并地支承第二按压部140。第二支承部141从径向Z的外侧支承例如多个第
二按压部140。对于第二按压部件132而言，以第二支承部141成为与内圈104以及外圈105同
轴的方式，并且以能够与内圈104以及外圈105相对旋转的方式设置。第二按压部140以与辊
对123数目相同(该实施方式中三个)，沿轴向X延伸的柱状，沿周向Y等间隔地配置。第二按
压部140以及第二支承部141也可以使用合成树脂材料或者金属材料一体设置。第二按压部
件132也可以作为保持辊对123以及弹性部件124的保持器发挥功能。
如图3以及图4所示，第一按压部件131以及第二按压部件132以第一按压部135与
第二按压部140沿周向Y交替并列的方式组合。如图3以及图4所示，在各第一按压部135与第
二按压部140之间配置有对应的一个楔形部件126。第二按压部140能够按压包含于辊对123
的第二辊123b，该辊对123相对于该第一按压部135能够按压的包含有第一辊123a的辊对
123在周向一方Y1侧邻接(以下，称为“邻辊对123的第二按压部140”)。在各第一按压部135
的周向另一方Y2侧经由辊对123配置有，用于对与该第一按压部135能够按压的第一辊123a
成对的第二辊123b进行按压的第二按压部140。在各第一按压部135的周向一方Y1侧经由楔
形部件126配置有邻辊对123的第二按压部140。
如图3以及图4所示，在各第一按压部135的周向另一方Y2侧的面形成有用于按压
辊对123的第一辊123a的第一按压面137。第一按压面137由例如平坦面构成。第一按压面
137不局限于由平坦面构成，也可以与第一辊123a面接触、线接触或者点接触。
如图3以及图4所示，在各第一按压部135的周向一方Y1侧的面形成有第一被滑动
接触面138。在楔形部件126的周向另一方Y2侧的面形成有第一滑动接触面153。第一滑动接
触面153与第一被滑动接触面138形成为成为线接触状态那样的形状。具体而言，本实施例
中，第一被滑动接触面138包括朝周向另一方Y2侧以凹形状弯曲的曲面C(参照图7等)。第一
滑动接触面153包括朝周向另一方Y2侧以凸形状弯曲的曲面D(参照图7等)。曲面C的曲率设
定为比曲面D的曲率小，曲面C与曲面D线接触。换句话说，第一滑动接触面153与第一被滑动
接触面138线接触。伴随着楔形部件126的轴向X的移动，曲面C上的与曲面D的接触位置也在
曲面C上移动，但通常状态下不会从曲面C脱离。
如图3以及图4所示，在各第二按压部140的周向一方Y1侧的面形成有用于对辊对
123的第二辊123b进行按压的第二按压面142。第二按压面142由例如平坦面构成。第二按压
面142不局限于由平坦面构成，也可以与第二辊123b面接触、线接触或者点接触。
如图3以及图4所示，在各第二按压部140的周向另一方Y2侧的面形成有第二被滑
动接触面143。在移动部件55的周向一方Y1侧的面形成有第二滑动接触面154。第二滑动接
触面154与第二被滑动接触面143形成为成为线接触状态那样的形状。具体而言，本实施例
中，第二被滑动接触面143包括朝周向一方Y1侧以凹形状弯曲的曲面E(参照图7等)。第二滑
动接触面154包括朝周向一方Y1侧弯曲的凸形状的曲面F(参照图7等)。曲面E的曲率设定为
比曲面F的曲率小，曲面E与曲面F线接触。换句话说，第二滑动接触面154与第二被滑动接触
面143线接触。伴随着楔形部件的轴向X的移动，曲面E上的与曲面F的接触位置也在曲面E上
移动，但在通常状态下不会从曲面E脱离。
图5A以及图5B是用于对工作部件55进行说明的图。图5A示出从沿着轴向X的切剖
面线观察的剖视图，图5B示出从图5A的切剖面线VB-VB观察的剖视图。参照图2、图5A以及图
5B，对工作部件55进行说明。工作部件55包括圆筒状的电枢58、侧壁部59以及楔形部件126。
侧壁部59被电枢58支承，从电枢58的内周58a朝向电枢58的径向(即径向Z)内侧伸出。楔形
部件126与被侧壁部59支承的辊对123的数目的数目相同。即，电枢58、侧壁部59以及楔形部
件126以能够一体移动的方式设置。
电枢58使用磁性材料(例如钢)形成，并且以相对于内圈104以及外圈105能够相对
旋转的方式设置。电枢58外嵌于双向离合器106的外圈105。电枢58包围外圈105的靠近轴向
另一方X2的部分的外周。更具体而言，如图2所示，收纳于螺线管54的内周与外圈105的外周
之间的间隙。
侧壁部59由例如与圆筒状的电枢58的周面垂直的圆环板构成。侧壁部59的外周部
59a固定于电枢58的侧面的轴向X的中途部的内周58a。侧壁部59可以使用磁性材料形成，也
可以使用其他材料(例如合成树脂材料)形成。楔形部件126沿着轴向X延伸。如图5B所示，楔
形部件126沿周向Y以等间隔配置。楔形部件126可以使用磁性材料形成，也可以使用其他材
料(例如合成树脂材料)形成。
工作部件55以电枢58与内圈104以及外圈105成为同轴的姿势，并且能够沿轴向X
移动的方式设置。图6A以及图6B是表示工作部件55的楔形部件126的结构的立体图。图6A以
及图6B中，从相互不同的两个方向观察楔形部件126。各楔形部件126包括轴部151和楔形部
152。楔形部152在轴部151的前端部(轴部151的轴向一方X1的端部)，向周向Y的双方扩张。
楔形部152包括第一滑动接触面153和第二滑动接触面154。第一滑动接触面153设置于周向
另一方Y2侧的面。第二滑动接触面154设置于周向一方Y1侧的面。楔形部152从轴向一方X1
侧与第一以及第二按压部件131、132(参照图3等)滑动接触。第一滑动接触面153以及第二
滑动接触面154的形状如上述那样。
图7是表示双向离合器106的连结状态下的工作部件55与第一以及第二按压部件
131、132之间的位置关系的图。图8是双向离合器106的释放状态下的双向离合器106的剖视
图。图9是表示双向离合器106的释放状态下的工作部件55与第一以及第二按压部件131、
132之间的位置关系的图。
参照图2、图3以及图7～图9，对离合器机构15的断开连接进行说明。在使离合器机
构15成为连接状态时，朝螺线管54的电力供给成为断开状态。该状态下，螺线管54不会将工
作部件55的电枢58向轴向另一方X2侧吸引。因此，工作部件55的楔形部件126配置于第一位
置(图7所示的位置)。在楔形部件126配置于第一位置的状态下，双向离合器106处于连结状
态。该连结状态下，如图3所示，通过弹性部件124，各第一辊123a朝向楔形空间129的周向一
方Y1侧的端部的第一卡合位置129a被弹性按压。因此，第一辊123a与内圈104的外周以及外
圈105的内周卡合。该状态下，如图3所示，通过弹性部件124，各第二辊123b朝向楔形空间
129的周向另一方Y2侧的端部的第二卡合位置129b被弹性按压。因此，第二辊123b与内圈
104的外周以及外圈105的内周卡合。通过连结状态的双向离合器106将内轴29与输出轴16
连结，由此，将转向操纵部件3(参照图1)与转向机构A(参照图1)机械连结。
另一方面，在使离合器机构15成为切断状态时，朝螺线管54的电力供给成为接通
状态。若朝螺线管54的电力供给从断开状态切换为接通状态，则如图9所示，工作部件55的
电枢58通过离合器机构15被吸引，向轴向另一方X2侧导入，向轴向另一方X2移动(例如1～
2mm左右)。其结果，工作部件55的楔形部件126配置于相对第一位置(图7所示的位置)更靠
近轴向另一方X2侧的第二位置(图9所示的位置)。
如上述那样，第一滑动接触面153包括朝周向另一方Y2侧呈凸形状的曲面D，与第
一被滑动接触面138线接触。第二滑动接触面154包括朝周向一方Y1侧呈凸形状的曲面F，与
第二被滑动接触面143线接触。换句话说，第一滑动接触面153与第二滑动接触面154包括随
着朝向轴向另一方X1沿周向Y1、Y2相互分离的部分，该部分以与被滑动接触面138、143线接
触的方式构成。因此，伴随着工作部件55的朝轴向另一方X2侧的第二位置的移动，第一被滑
动接触面138即第一按压部135朝周向另一方Y2移动，第二被滑动接触面143即第二按压部
140朝周向一方Y1移动。
由此，第一按压部135(第一按压面137)使第一辊123a抵抗弹性部件124的弹性按
压力而朝向周向另一方Y2按压移动。由此，各第一辊123a从第一卡合位置129a(参照图3)脱
离，如图8所示，在各第一辊123a与外圈105的内周之间形成有间隙S1。即，各第一辊123a的
相对于内圈104的外周以及外圈105的内周的卡合解除。
第二按压部140(第二按压面142)向周向一方Y1侧移动，由此使第二辊123b抵抗弹
性部件124的弹性按压力而朝向周向一方Y1按压移动。由此，各第二辊123b从第二卡合位置
129b(参照图3)脱离，如图8所示，在各第二辊123b与外圈105的内周之间形成有间隙S2。即，
各第二辊123b的相对于内圈104的外周以及外圈105的内周的卡合解除。
在工作部件55的楔形部件126配置于第二位置的状态下，双向离合器106处于解除
状态。该解除状态下，各辊123a、123b的相对于内圈104以及外圈105的卡合解除。通过解除
状态的双向离合器106将内轴29与输出轴16的机械解除连结。由此，转向操纵部件3(参照图
1)与转向机构A(参照图1)解除连结。
假设，考虑不是将离合器机构15收纳配置于外壳H(参照图2)的内部空间S(参照图
2)的结构，而是在中间轴与转向柱之间配置离合器机构的情况。具体而言，考虑将日本特开
2013-92191号公报所记载的驱动力传递机构夹装于中间轴17(参照图1)与转向柱5(参照图
1等)之间的情况。此时，该驱动力传递机构是大型的装置。因此，驱动力传递机构的外壳存
在与转向柱5的下部安装构造体73干涉的担忧。需要使中间轴17向下侧仅偏移驱动力传递
机构的外壳的量。以此为起因，存在产生基于中间轴17的接头部的弯折角的扭矩变动(角度
传递误差)的担忧。
以上，根据该发明的第一实施方式，离合器机构15收纳配置于外壳H的内部空间S。
在收纳转向操纵轴10的一部分、第一减速机12以及扭矩传感器21的外壳H的内部收纳配置
有离合器机构15。由此，能够避免离合器机构15与周边部件(例如下部安装构造体73)干涉。
因此，能够不与周边部件干涉地设置离合器机构15。
在内部空间S，驱动力产生部53相对于机构部51配置于径向Y外侧。即，驱动力产生
部53相对于机构部51在轴向X上并列配置。因此，与使驱动力产生部53以及机构部51在轴向
X以串联的方式配置的情况比较，不会使离合器机构15在轴向X大型化，能够收纳于外壳H
内。由此，能够抑制转向装置1的大型化。
双向离合器106在辊对123与内圈104以及外圈105的双方卡合的状态下成为连结
状态。从该连结状态，使第一按压部件131朝向周向另一方Y2移动，并且使第二按压部件132
朝向周向一方Y1移动(向相互相反放置的规定的方向移动)，由此能够使第一辊123a、第二
辊123b相互向接近的方向按压移动。由此，辊对123相对于内圈104以及外圈105的的卡合解
除，其结果，双向离合器106成为释放状态。由此，通过双向离合器106能够实现将转向操纵
轴10与输出轴16连结或解除连结的机构部51。
楔形部152的第一以及第二滑动接触面153、154以包括随着朝向轴向另一方X1而
向周向Y1、Y2的两侧相互分离的部分的方式设置。因此，使工作部件55朝轴向一方X1移动，
由此使第一按压部件131朝向周向另一方Y2移动，并且能够使第二按压部件132朝向周向一
方Y1移动。由此，能够使第一辊123a、第二辊123b相互向接近的方向按压移动。因此，能够良
好地进行双向离合器106的连结状态与释放状态的切换。
在未搭载有离合器机构的结构的转向装置中，将内轴29与中间轴17连接。与此相
对地，转向装置1中，与内轴29同轴并且以能够相对旋转的方式设置的输出轴16与中间轴17
连接。因此，能够使转向装置1的中间轴17的坐标与未搭载有离合器机构的结构的转向装置
的情况下相等。因此，能够避免基于中间轴17的接头部的弯折角的扭矩变动(角度传递误
差)的产生。
图10是表示本发明的第二实施方式的转向装置201的主要部分的简要结构的剖视
图。第二实施方式中，对与第一实施方式所示的各部对应的部分标注与图1～图9的情况相
同的参照附图标记示出，省略说明。第二实施方式的转向装置201所包含的离合器机构215
在收纳配置于外壳H的内部空间S的点上，以及驱动力产生部253在转向操纵轴10的轴向上，
相对于蜗轮14配置于与机构部51相同的一侧的点上，与第一实施方式的离合器机构15共
通。离合器机构215与离合器机构15不同的点在于不使驱动力产生部253在轴向X上相对于
机构部51并列，而使与机构部51以串联的方式配置的点。
离合器机构215包括机构部51和驱动部252。驱动部252包括环状的螺线管254和工
作部件255。螺线管254是驱动力产生部253的一个例子。工作部件255接受来自驱动力产生
部253的电磁力(驱动力)使机构部251工作。螺线管254在外壳H的内部空间S中的下方的第
一空间Sa，相对于双向离合器106(机构部51)，配置于轴向另一方X2侧。更具体而言，螺线管
254相对于外圈105以及内圈104，配置于轴向另一方X2侧。即，随着从轴向另一方X2侧朝向
轴向一方X1，按驱动力产生部253以及机构部51的顺序并列。
螺线管254具有圆环状的线圈256a和芯部256b。圆环状的线圈256a与转向操纵轴
10(参照图1)同轴设置。在芯部256b卷绕有线圈256a。螺线管254的内周部作为对以下将叙
述的电枢226进行吸引的吸引部发挥功能。工作部件255具备与辊对123(参照图3等)数目相
同的电枢226。第二实施方式的各电枢226除了材质，具有与第一实施方式的各楔形部件126
同等的结构。各电枢226使用磁性材料形成。
在第二实施方式中，也与第一实施方式的情况相同，外壳H的内部空间S中的上方
的第二空间Sb是狭窄空间。因此，在第二空间Sb无法配置离合器机构215的一部分(例如螺
线管254)。在使离合器机构215成为连接状态时，朝螺线管254的电力供给成为断开状态。该
状态下，螺线管254未将电枢226向轴向另一方X2侧吸引。因此，电枢226配置于第一位置(图
10实线所示的位置)。在电枢226配置于第一位置的状态下，双向离合器106处于连结状态
(参照图3)。
另一方面，在使离合器机构215成为切断状态时，朝螺线管254的电力供给成为接
通状态。若从朝螺线管254的电力供给断开状态切换至接通状态，则电枢226被离合器机构
215吸引，向轴向另一方X2侧导入，向轴向另一方X2移动(例如1～2mm左右)。其结果，电枢
226配置于相对第一位置更靠近轴向另一方X2侧的第二位置(图10虚线所示的位置)。在电
枢226配置于第二位置的状态下，双向离合器106成为解除状态(参照图8)。
图11是表示本发明的第三实施方式的转向装置301的主要部分的简要结构的剖视
图。第三实施方式中，对与第一实施方式所示的各部对应的部分标注与图1～图9的情况相
同的参照附图标记示出，省略说明。第三实施方式的转向装置301所包含的离合器机构315
与第二实施方式的离合器机构215相同，以与机构部351串联的方式配置驱动力产生部353。
第三实施方式的离合器机构315与第二实施方式的离合器机构215在关于轴向X的配置顺序
上不同。
离合器机构315包括机构部351和驱动部352。机构部351包括双向离合器306。双向
离合器306取代内圈104，设置与内轴29(参照图2)同轴连结的内圈304。并且，双向离合器
306取代外圈105，设置与输出轴16(参照图2)同轴连结的外圈305。在这些点上，第三实施方
式的双向离合器306与第一实施方式的双向离合器106不同。
外圈305例如与输出轴16一体设置。即，设置有一体包括外圈305和输出轴16的输
出轴部件357。也可以使用分开独立的部件设置外圈305与输出轴16。除了外圈305未连结于
内轴29而是连结于输出轴16的点以外，外圈305的结构与外圈105相同。
该实施方式中，输出轴部件357通过夹装于内轴29的外周的第二轴承336，被支承
为与内轴29同轴并且能够相对旋转。作为第二轴承336，可以采用滑动轴承，也可以采用图
11所示的那样的滚动轴承。减速机外壳25经由第三轴承337将输出轴部件357支承为能够旋
转。
内圈304外嵌固定于内轴29的外周。除了内圈304未连结于输出轴16而是连结于内
轴29的点之外，内圈304的构结构与内圈104相同。
该第三实施方式的双向离合器306具备第一按压部件131(参照图3等)以及第二按
压部件132(参照图3等)。但是，第一按压部件131的第一按压部的第一被滑动接触面(与第
一实施方式的第一被滑动接触面138相当。参照图3等)与第一实施方式的第一被滑动接触
面138，在轴向X上是反方向的。第二按压部件132的第二按压部的第二被滑动接触面(与第
一实施方式的第二被滑动接触面143相当。参照图3等)与第一实施方式的第二被滑动接触
面143，在轴向X上是反方向的。
即，第三实施方式中，形成于各第一按压部的周向一方Y1侧的面的第一被滑动接
触面由随着朝向轴向另一方X2(规定的轴向)而向周向另一方Y2侧凹陷的面构成。形成于各
第二按压部的周向另一方Y2侧的面的第二被滑动接触面由随着朝向轴向另一方X2而朝向
周向一方Y1侧凹陷的面构成。
驱动部352包括环状的螺线管354和工作部件355。环状的螺线管354是驱动力产生
部353的一个例子。工作部件355接受来自驱动力产生部353的电磁力(驱动力)使机构部351
工作。螺线管354在外壳H的内部空间S中的下方的第一空间Sa，相对于双向离合器306(机构
部351)，配置于轴向一方X1侧。更具体而言，螺线管354相对于外圈305以及内圈304，配置于
轴向一方X1侧。即，随着从轴向一方X1侧朝向轴向另一方X2，按驱动力产生部353以及机构
部351的顺序并列。
螺线管354具有圆环状的线圈356a和芯部356b。线圈356a与转向操纵轴10(参照图
1)同轴设置。在芯部356b卷绕有线圈356a。螺线管354的内周部作为对以下将叙述的电枢
326进行吸引的吸引部发挥功能。工作部件355具备与辊对123(参照图3等)数目相同的电枢
326。第三实施方式的各电枢326除了材质之外，具有与第一实施方式的各楔形部件126同等
的结构。各电枢326使用磁性材料形成。电枢326插入各第一按压部135与邻辊对123的第二
按压部140之间。
第三实施方式中，电枢326的轴向X的朝向是与第一实施方式的楔形部件126的朝
向相反的方向。电枢326从轴向一方X1侧与第一以及第二按压部件131、132滑动接触。换句
话说，与第一被滑动接触面138滑动接触的第一滑动接触面153由随着朝向轴向另一方X2而
朝向周向另一方Y2侧突出那样的面构成。与第二被滑动接触面143滑动接触的第二滑动接
触面154由随着朝向轴向另一方X2而朝向周向一方Y1那样的面构成。即，电枢326的第一以
及第二滑动接触面153、154以随着朝向轴向另一方X1(规定的方向)而向周向Y1、Y2的两侧
相互分离的方式设置。
第三实施方式中，也与第一以及第二实施方式的情况相同，外壳H的内部空间S中
的上方的第二空间Sb是狭窄空间。因此，无法在第二空间Sb配置离合器机构315的一部分
(例如螺线管354)。在使离合器机构315成为连接状态时，朝螺线管354的电力供给成为断开
状态。该状态下，螺线管354未将电枢326向轴向一方X1侧吸引，因此，电枢326配置于第一位
置(图11实线所示的位置)。在电枢326配置于第一位置的状态下，第一辊123a(参照图3)与
第二辊123b(参照图3)分别与内圈304的外周以及外圈305的内周卡合。因此，双向离合器
306处于连结状态。
另一方面，在使离合器机构315成为切断状态时，朝螺线管354的电力供给成为接
通状态。若朝螺线管354的电力供给从断开状态切换至接通状态，则电枢326被离合器机构
315吸引，向轴向一方X1侧导入，向轴向一方X1移动(例如1～2mm左右)。其结果，电枢326相
对第一位置配置于轴向一方X1侧的第二位置(图11虚线所示的位置)。在电枢326配置于第
二位置的状态下，第一辊123a以及第二辊123b相对于内圈304的外周以及外圈305的内周的
卡合解除。其结果，双向离合器306成为解除状态。
以上，对该发明的三个实施方式进行了说明，但本发明也能够通过其他方式实施。
例如，在上述实施方式中，对驱动力产生部53、253、353利用通过朝线圈56a、256a、356a的通
电而产生的电磁力来驱动机构部51、351的结构进行了说明。然而，如图12所示，驱动力产生
部53A也可以使用液压产生驱动力。
图12所示的第一变形例中，驱动力产生部53A包括液压产生部401。液压产生部401
液密地密封外壳H(例如减速机外壳25)的一部分而将液室402划分开。驱动力产生部53A进
一步包括对液室402内的液压进行控制地液压控制回路403。该情况下，工作部件55A是沿轴
向X延伸的部件，以能够沿着轴向X移动的方式设置。工作部件55A与外壳H(例如减速机外壳
25)以能够相对滑动的方式设置。工作部件55A的轴向一方X1侧的端部55Aa嵌合于液室402
内。液室402的圆周面402a与工作部件55A之间通过圆环状的密封件404密封。
液压产生部401收纳配置于外壳H的内部空间S中的第一空间Sa。通过液压控制回
路403的控制从液室402对工作部件55A给予液压力，受到该液压力，工作部件55A沿轴向X移
动。通过工作部件55A的轴向X的移动，离合器机构15、215、315在连结状态与解除状态之间
切换。
该第一变形例中，作为驱动力产生部53A使用液压产生部401，由此与作为驱动力
产生部53A采用螺线管54、254、354的情况比较，能够避免电磁场对扭矩传感器21、第一轴承
50的影响。如图13所示，驱也可以动力产生部53B使用马达的输出产生驱动力。
在图13所示的第二变形例中，驱动力产生部53B包括电动驱动部501。工作部件55B
以沿着轴向X能够移动的方式设置。电动驱动部501包括第二马达502和第二减速机503。第
二减速机503使第二马达502的输出旋转减速。第二减速机503包括驱动齿轮504和从动齿轮
505。驱动齿轮504设置于第二马达502的输出轴502a。从动齿轮505以能够与工作部件55B一
体移动的方式设置，与驱动齿轮504啮合。
第二减速机503将第二马达502的输出旋转放大，并且将该输出旋转转换为工作部
件55B的轴向X的驱动力。驱动齿轮504也可以例如是小齿轮齿。另外，从动齿轮505也可以是
例如沿着轴向X并列的齿条齿。通过第二马达502的旋转驱动，工作部件55B沿轴向X移动。通
过工作部件55B的轴向X的移动，离合器机构15、215、315在连结状态与解除状态之间切换。
该第二变形例中，作为驱动力产生部53B使用电动驱动部501。由此，与作为驱动力
产生部53B采用螺线管54、254、354的情况比较，能够避免电磁场对扭矩传感器21、第一轴承
50的影响。在朝第二马达502的供电停止时，输出轴502a不旋转。由此，不使用能量(电力)，
便能够将离合器机构15、215、315维持于连结状态或者解除状态。
对机构部51(参照图2)为双向离合器106的情况进行了说明。然而，机构部51也可
以是包括图14所示那样的摩擦离合器602的结构。图14中，示出作为摩擦离合器602使用单
板离合器的情况，也可以采用多板离合器等其他的离合器。机构部51也可以是包括图15所
示那样的啮合离合器603的结构。
另外，图14以及图15所示的变形例也可以用于机构部351(参照图10)。第一实施方
式中，如图16所示，也可以设置有对双向离合器106的外圈105的下侧的面与内圈104的下侧
的面之间进行密封的环状的密封部件80。密封部件80由接触密封件构成。
在楔形空间129填充有用于使双向离合器106的摩擦面成为润滑状态的离合器用
的润滑剂。该离合器用的润滑剂与填充于蜗轮收纳部35的用于对蜗杆轴13与蜗轮14的啮合
部分进行润滑的润滑剂不同，显示出极高的粘度。因此，从楔形空间129漏出的离合器用的
润滑剂若到达蜗杆轴13与蜗轮14的啮合部分，则存在对该啮合部分的润滑状态带来负面影
响的担忧。因此，通过密封部件80防止从楔形空间129的流出。
密封部件80也可以用于第二实施方式以及第三实施方式。如图17所示，也可以螺
线管454的至少一部分与蜗轮14以相对于转向操纵轴10的轴向重叠的方式配置。第一～第
三实施方式中，蜗轮14与蜗杆轴13由减速机构构成，而且螺线管54是与转向操纵轴10同轴
配置的圆环状。因此，若成为这样的螺线管54的配置则导致蜗杆轴13与螺线管54产生干涉。
本变形例中，例如使圆筒状的螺线管454其底面或者上表面沿电枢58的圆筒面(外周面)的
外周隔开规定的距离地对置，在避开蜗杆轴13的位置并列。电枢58也成为例如通过与转向
操纵轴10平行的平面切下与蜗杆轴13干涉的部分从而不会与蜗杆轴13干涉那样的形状。通
过这样，能够使螺线管454在电枢58的规定范围的外周区域并列。能够确保为了拉动工作部
件55将双向离合器106连结释放所需要的力并且使螺线管454朝蜗轮14的外周部配置，能够
缩短轴向的尺寸。
通过传感器外壳26以及减速机外壳25构成外壳H。然而，外壳H只要是至少包括减
速机外壳25的结构即可。即，若外壳H收纳第一减速机12，则也可以不收纳扭矩传感器21。因
此，在未设置有扭矩传感器的转向装置也能够应用本申请发明。
第一～第三实施方式中，蜗轮14(齿轮)相当于旋转部件，蜗轮14与蜗杆轴13相当
于减速机构，也能够取代蜗轮14(齿轮)，采用使用了带轮与带的减速机构。例如，成为在马
达轴与转向操纵轴10分别以能够同行旋转的方式设置带轮，在各个带轮架设带而成为减速
机构的结构。该情况下，设置于转向操纵轴10的带轮相当于旋转部件。该情况下，通过在带
轮设置与上述实施例相同的环状槽，能够应用上述的实施例、变形例的离合器机构的结构。
在上述的第一～第三实施方式以及它们的变形例中，将离合器机构(离合器机构
15等)收纳于设置于转向柱5的外壳H的内部空间。然而，在将马达11与由蜗杆轴13以及蜗轮
14构成的减速机构设置于转向轴外壳9侧的结构的转向装置中也能够应用本发明。
作为以能够与转向操纵轴10一体旋转的方式安装的齿轮，列举蜗轮14为例子，但
作为齿轮能够采用其他种类的齿轮。其他，本发明能够在相同或等同的范围内实施各种的
变更。
本申请主张于2015年6月16日提出的日本专利申请第2015-121123号的优先权，并
在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。