摩擦クラッチ、ステアリング入力装置及び動力伝達装置
【課題】 装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる摩擦クラッチ、及び、該摩擦クラッチが用いられるステアリング入力装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る摩擦クラッチ１００は、相対回転可能なハウジング２０及び入力軸１０のそれぞれに係合して、軸方向に交互に配置された複数のアウター・クラッチ板１１０及びインナー・クラッチ板１２０と、前記アウター・クラッチ板１１０と前記インナー・クラッチ板１２０との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材１３０とを備える。
【解決手段】 本発明に係る摩擦クラッチ１００は、相対回転可能なハウジング２０及び入力軸１０のそれぞれに係合して、軸方向に交互に配置された複数のアウター・クラッチ板１１０及びインナー・クラッチ板１２０と、前記アウター・クラッチ板１１０と前記インナー・クラッチ板１２０との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材１３０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵フィーリング調整のための入力などに供される摩擦クラッチ、及び、該摩擦クラッチが用いられるステアリング入力装置並びに動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の摩擦クラッチとして、例えば特許文献１に記載のものがある。この摩擦クラッチは、クラッチドラムに係合するメーティングプレート（アウター・クラッチ板）と出力軸に係合する摩擦板（インナー・クラッチ板）とを備え、摩擦板にペーパー系の摩擦材が設けられている。
【０００３】
これらメーティングプレート及び摩擦板をピストンの油圧制御等によって締結することで、クラッチドラム及び出力軸間のトルク伝達を行わせることができる。
しかしながら、上述した従来の摩擦クラッチでは、伝達トルクの制御をピストンの油圧制御等によって行わなければならず、装置が大型化し、また、微細な制御には限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８-２４７１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、摩擦クラッチの装置が大型化すると共に微細な制御には限界があった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる摩擦クラッチであって、相対回転可能な外側部材及び内側部材のそれぞれに係合して、軸方向に交互に配置された複数のアウター・クラッチ板及びインナー・クラッチ板と、前記アウター・クラッチ板と前記インナー・クラッチ板との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材と、を備えたことを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、上記構成であることによって、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ステアリング入力装置の断面図である。（実施例１）
【図２】（ａ）は、摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（実施例１）
【図３】（ａ）は、摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（無電場時）であり、（ｂ）は、摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（電場時）である。（実施例１）
【図４】変更例に係る摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図である。（実施例１）
【図５】摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。（実施例２）
【図６】変更例に係る摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。（実施例２）
【図７】動力伝達装置の断面図である（実施例３）。
【図８】図７の動力伝達装置の正面図である（実施例３）。
【図９】その他の実施例に係る摩擦クラッチ近傍を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うという目的を、アウター・クラッチ板とインナー・クラッチ板との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材により実現した。
【実施例１】
【００１０】
以下において、本発明の実施例１に係るステアリング入力装置について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）ステアリング入力装置の概略構成、（２）摩擦クラッチの構成、（３）作用・効果、（４）実施例１の変更例について説明する。
【００１１】
なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１２】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
（１）ステアリング入力装置の概略構成
まず、実施例１に係るステアリング入力装置１の概略構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施例１に係るステアリング入力装置の断面図である。
【００１４】
図１に示すように、ステアリング入力装置は、例えば自動車等のステアリング・シャフトに連動構成されて回転に対する抵抗を入力するものである。このステアリング入力装置は、入力軸１０と、ハウジング２０と、ベアリングユニット３０と、摩擦クラッチ１００とを備えている。
【００１５】
入力軸１０は、例えば炭素鋼等の金属からなり、ステアリング・シャフト（不図示）からの入力に伴って回転可能な軸である。この入力軸１０は、ハウジング２０内に設けられて、ハウジング２０と相対回転可能な内側部材（つまり、ステアリング・シャフトに連動回転する軸）を構成する。
【００１６】
具体的には、入力軸１０が、入力用のセレーション部１０ａ、軸受嵌合部１０ｂ、１０ｃを備えている。軸受嵌合部１０ｂ、１０ｃ間には、相対的に大径の大径部１０ｄが設けられ、大径部１０ｄの外周にスプライン１０ｅが設けられている。
【００１７】
ハウジング２０は、静止側に固定されて入力軸１０と相対回転する。従って、ハウジング２０は、入力軸１０と相対回転可能な外側部材（つまり、固定側のカバー）を構成する。このハウジング２０は、例えば樹脂やアルミ等の金属によって形成され、トップカバー２１と、エンドカバー２２と、連結カバー２３とによって大略構成される。
【００１８】
トップカバー２１及びエンドカバー２２は、連結カバー２３の両端に螺合により取り付けられている。トップカバー２１には、挿通孔２１ａを介して入力軸１０が挿通し、入力軸１０は、セレーション部１０ａが外部に突出している。エンドカバー２２には、挿通孔２３ａに対してグロメット４０が取り付けられている。連結カバー２３には、その内周に入力軸１０のスプライン１０ｅに対向してインナースプライン２３ａが設けられている。このハウジング２０には、ベアリングユニット３０を介して入力軸１０が支持されている。
【００１９】
ベアリングユニット３０は、ベアリング３１，３２と、ベアリングホルダ３４，３５とによって構成され、入力軸１０をハウジング２０側に回転自在に支持する。
【００２０】
ベアリング３１，３２は、入力軸１０の軸受嵌合部１０ｂ、１０ｃ外周に嵌合すると共に大径部１０ｄに軸方向内側で突き当てられている。このベアリング３１，３２は、ベアリングホルダ３４，３５に支持される。
【００２１】
ベアリングホルダ３４，３５は、ハウジング２０側に取り付けられており、端壁部３４ａ，３５ａと、軸受支持部３４ｂ、３５ｂと、中間壁部３４ｃ、３５ｃと、シール支持部３４ｄ、３５ｄとを備えている。なお、ベアリングホルダ３４，３５は、略対称な構成となっているため、一方のベアリングホルダ３４について説明し、他方のベアリングホルダ３５については、対応付する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２２】
端壁部３４ａは、周回板状に形成されている。この端壁部３４ａは、ハウジング２０のインナースプライン２３ａに隣接すると共にハウジング２０の径方向に沿っている。
【００２３】
端壁部３４ａの外周部には、結合用のフランジ部３４ｅが一体に設けられている。フランジ部３４ｅは、ボルト３６によりハウジング２０の連結カバー２３内周面に対して締結固定されている。
【００２４】
また、端壁部３４ａの外周部には、フランジ部３４ｅとは異なる位置に変位部３４ｆが設けられている。変位部３４ｆは、傾斜部３４ｇを介してハウジング２０のインナースプライン２３に対して離反している。なお、端壁部３５ａの傾斜部３５ｇには、貫通孔３５ｉが設けられている。
【００２５】
端壁部３４ａの内周部には、軸受支持部３４ｂが一体に設けられている。
【００２６】
軸受支持部３４ｂは、入力軸１０と同心の筒状に形成されている。この軸受支持部３４ｂは、端壁部３４ａから軸方向に突出しており、入力軸１０の軸受嵌合部１０ｃの外周側に配置されている。軸受支持部３４ｂの内周には、ベアリング３１が嵌合支持されている。この軸受支持部３４ｂの先端部には、中間壁部３４ｃが一体に設けられている。
【００２７】
中間壁部３４ｃは、周回板状に形成されハウジング２０の径方向に沿って配置されいる。この中間壁部３４ｃは、ベアリング３１の軸方向外側に突き当てられている。従って、中間壁部３４ｃは、入力軸１０の大径部１０ｄと共にベアリング３１を軸方向で支持している。
【００２８】
中間壁部３４ｃの内周部には、シール支持部３４ｄが一体に設けられている。
【００２９】
シール支持部３４ｄは、入力軸１０と同心の筒状であり、中間壁部３４ｃから軸方向に突出している。シール支持部３４ｄの先端は、ハウジング２０のトップカバー２１の内面に突き当てられている。このシール支持部３４ｄの先端には、径方向に貫通形成された貫通孔３４ｈが設けられている。シール支持部３４ｄの内周には、入力軸１０との間のオイルシール５０が支持されている。
【００３０】
摩擦クラッチ１００は、入力軸１０の回転をハウジング２０に伝達する。摩擦クラッチ１００は、ベアリングホルダ３４，３５の端壁部３４ａ，３５ｂの間にスペーサー６０を介して設けられ、且つ入力軸１０とハウジング２０（連結カバー２３）との間に設けられる。
【００３１】
（２）摩擦クラッチの構成
次に、上述した摩擦クラッチ１００の構成について、図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は、実施例１に係る摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）は、実施例１に係る摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（無電場時）であり、図３（ｂ）は、実施例１に係る摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（電場時）である。
【００３２】
図２に示すように、摩擦クラッチ１００は、複数のアウター・クラッチ板１１０と、複数のインナー・クラッチ板１２０と、複数の摩擦摺動材１３０と、電力供給部１４２（図１参照）とを備える。
【００３３】
アウター・クラッチ板１１０は、外周側がハウジング２０のインナースプライン２３ａにスプライン係合している。このアウター・クラッチ板１１０は、軸方向（方向ＳＤ）にインナー・クラッチ板１２０と交互に配置されている。
【００３４】
インナー・クラッチ板１２０は、内周側が入力軸１０のスプライン１０ｅにスプライン係合している。このインナー・クラッチ板１２０には、摩擦摺動材１３０が固定されている。摩擦摺動材１３０が固定されたインナー・クラッチ板１２０は、複数のアウター・クラッチ板１１０の各間において、背中合わせの対で介設される。
【００３５】
具体的には、各インナー・クラッチ板１２０は、相互に背中合わせの第１インナー・クラッチ板１２１と第２インナー・クラッチ板１２２とからなっている。
【００３６】
第１インナー・クラッチ板１２１と第２インナー・クラッチ板１２２とは、所定の範囲（例えば、０．２５ｍｍ）離れて設けられる。例えば、第１インナー・クラッチ板１２１と第２インナー・クラッチ板１２２との間には、両者を付勢するバネなどが設けられていてもよい。
【００３７】
これらの第１及び第２インナー・クラッチ板１２１，１２２は、それぞれアウター・クラッチ板１１０に対向する第１インナー面１２１Ａ，１２２Ａを有している。
【００３８】
摩擦摺動材１３０は、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる構成となっている。本実施例の通電制御は、後述する回転検出部１４０による回転検出に応じて、電力供給部１４２によって行われる。
【００３９】
実施例１では、図２（ａ）に示すように、摩擦摺動材１３０は、インナー・クラッチ板１２０がアウター・クラッチ板１１０に対向する面にのみに固定される。つまり、摩擦摺動材１３０は、上述した第１インナー面１２１Ａに固定される第１摩擦摺動材１３１と、上述した第２インナー面１２２Ａに固定される第２摩擦摺動材１３２とを備えている。
【００４０】
摩擦摺動材１３０（第１摩擦摺動材１３１及び第２摩擦摺動材１３２）の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａと面一に形成される。なお、摩擦摺動材１３０の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）に短くてもよい。
【００４１】
このような摩擦摺動材１３０への通電制御は、アウター・クラッチ板１１０及びインナー・クラッチ板１２０間での通電により行われる。図２（ｂ）に示すように、アウター・クラッチ板１１０とハウジング２０（連結カバー２３）とのスプライン係合間（又は、インナー・クラッチ板１２０と入力軸１０とのスプライン係合間）には、電気的な接触を接圧付勢する端子部１５０が介設されている。すなわち、端子部１５０は、例えば板ばねからなり、ハウジング２０のインナースプライン２３ａ内に固定されている。摩擦摺動材１３０への通電制御は、この端子部１５０を介して行われる。
【００４２】
摩擦摺動材１３０は、図３に示すように、電流が印加可能な粒子１３０Ａ（例えば、有機無機複合型のＥＲ粒子（Electro-rheological））を含有させたエラストマ１３０Ｂ（例えば、シリコンゲル）である。
【００４３】
摩擦摺動材１３０は、電力（電場）が印加されることによって表面の粘着性が高速かつ可逆的に変化する。この特性を電気粘着効果（Electro-adhesive effect）と称する。より具体的には、エラストマ１３０Ｂを電極としてのアウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とで挟み込み、さらにエラストマ１３０Ｂをインナー・クラッチ板１２０表面で滑りが生じないように物理的に接着している。
【００４４】
無電場時（図３（ａ）参照）において、表面に分散した低摩擦で滑り特性の良い粒子１３０Ａが移動側のアウター・クラッチ板１１０（図３では左側）を支持するため、アウター・クラッチ板１１０をスライドした際に発生する摺動抵抗が低い。
【００４５】
一方で、摩擦摺動材１３０に電場が印加される（図３（ｂ）参照）と、粒子１３０Ａの沈み込み作用で粘着性の高いエラストマ１３０Ｂが変形して粒子１３０Ａの周囲に集まり，移動側のアウター・クラッチ板１１０表面に接触して粘着する。
【００４６】
これにより、摩擦摺動材１３０を介してアウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とが締結し、該アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とが摩擦係合する。従って、入力軸１０からの回転がハウジング２０にトルク伝達される。
【００４７】
回転検出部１４０は、磁石１４０ａと、エンコーダー１４０ｂとによって構成される。
磁石１４０ａは、磁石ホルダー１４０ｃを介して入力軸１０の端部内周に嵌合固定されている。この磁石１４０ａに対向してエンコーダー１４０ｂが設けられている。
【００４８】
エンコーダー１４０ｂは、磁気式エンコーダーである。エンコーダー１４０ｂは、磁石１４０ａの回転から入力軸１０の回転を検出する。エンコーダー１４０ｂの配線は、ハウジング２０の挿通穴２３ａ及びグロメット４０を介して外部に引き出されている。このエンコーダー１４０ｂは、エンコーダーベース１４０ｄを介してベアリングホルダ３５に支持されている。
【００４９】
エンコーダーベース１４０ｄは、外周側に凸部１４０ｅが設けられている。この凸部１４０ｅは、ベアリングホルダ３５の貫通孔３５ｉに嵌合している。これにより、エンコーダーベース１４０ｄは、ベアリングホルダ３５に固定されている。
【００５０】
電力供給部１４２は、回転検出部１４０の検出に応じた電力を摩擦摺動材１３０に供給する。この電力供給部１４２は、基板からなり、ベアリングホルダ３５の変位部３５ｆにボルト３６によって締結固定されている。この電力供給部１４２は、端子部１５０に導通接続されている。電力供給部１４２の配線は、ハウジング２０の挿通穴２３ａ及びグロメット４０を介して外部に引き出されている。
【００５１】
この電力供給部１４２は、例えば図示しないコントローラの制御により、車速や入力軸１０の回転数等に応じて摩擦摺動材１３０に電力を供給し、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との締結を行わせる。
【００５２】
（３）作用・効果
実施例１では、インナー・クラッチ板１２０に固定され、アウター・クラッチ板１１０に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材１３０が設けられる。これにより、従来の摩擦クラッチのように、伝達トルクの制御をピストンの油圧制御等によって行う必要がない。従って、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる。
【００５３】
つまり、本発明のステアリング入力装置では、装置の小型化を実現し、ステアリング・コラム周辺への配置を容易とするとともに、従来のようなピストンの油圧制御等によって行う場合と比べて、ステアリングの操舵フィーリングの調整を微細に行わせることができる。
【００５４】
実施例１では、摩擦摺動材１３０が固定されたインナー・クラッチ板１２０は、複数のアウター・クラッチ板１１０間において、背中合わせの対で介設され、摩擦摺動材１３０は、インナー・クラッチ板１２０がアウター・クラッチ板１１０に対向する面にのみに固定される。
【００５５】
これにより、１つのインナー・クラッチ板１２０の両面に摩擦摺動材１３０が固定される場合と比べて、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との間において、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との締結の調整が容易となる。
【００５６】
従って、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とを締結する性能の安定化、つまり、より微細な制御を行うことができる。
【００５７】
実施例１では、摩擦摺動材１３０は、通電制御により摩擦係数を変化させるエラストマ１３０Ｂを含む。これにより、構造の簡素化を実現しつつ、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とを締結する性能の安定化をも実現できる。
【００５８】
実施例１では、アウター・クラッチ板１１０とハウジング２０（連結カバー２３）とのスプライン係合間（又は、インナー・クラッチ板１２０と入力軸１０とのスプライン係合間）には、電気的な接触を接圧付勢する端子部１５０が介設されている。これにより、アウター・クラッチ板１１０の導通接続性を確保することができながら、アウター・クラッチ板１１０とハウジング２０とのガタツキを防止できる。
【００５９】
（４）（実施例１の変更例）
次に、実施例１の変更例について、図面を参照しながら説明する。図４は、実施例１の変更例に係る摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図である。
【００６０】
上述した実施例１では、摩擦摺動材１３０の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａと面一に形成される。
【００６１】
これに対して、実施例１の変更例では、図４に示すように、摩擦摺動材１３０の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）へ突出形成されている。
【００６２】
実施例１の変更例によれば、絶縁性を確保し、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との間でショートすることを防止できる。
【実施例２】
【００６３】
以下において、本発明に係る実施例２に係る摩擦クラッチ２００について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）摩擦クラッチの構成、（２）作用・効果、（３）実施例２の変更例について、説明する。なお、上述した実施例２に係る摩擦クラッチ１００と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
【００６４】
（１）摩擦クラッチの構成
まず、実施例２に係る摩擦クラッチ２００の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、実施例２に係る摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。
【００６５】
図５に示すように、摩擦クラッチ２００は、複数のアウター・クラッチ板２１０と、複数のインナー・クラッチ板２２０と、複数の摩擦摺動材２３０と、実施例１と同様の構成である回転検出部１４０及び電力供給部１４２とを備える。
【００６６】
アウター・クラッチ板２１０及びインナー・クラッチ板２２０は、実施例１同様に交互に配置されている。本実施例では、アウター・クラッチ板２１０を相互に背中合わせの第１アウター・クラッチ板２１１と第２アウター・クラッチ板２１２とで形成し、インナー・クラッチ板２２０を単一のプレートで形成している。
【００６７】
第１及び第２のアウター・クラッチ板２１１，２１２は、それぞれインナー・クラッチ板２２０に対向する第１アウター面２１１Ａ及び第２アウター面２１２Ａを備えている。
【００６８】
本実施例の摩擦摺動材２３０は、アウター・クラッチ板２１０に固定される。具体的には、摩擦摺動材２３０は、第１アウター面２１１Ａに固定される第１摩擦摺動材２３１と、及び第２アウター面２１２Ａに固定される第２摩擦摺動材２３２とを備える。
【００６９】
摩擦摺動材２３０（第１摩擦摺動材２３１及び第２摩擦摺動材２３２）の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａと面一に形成される。なお、摩擦摺動材２３０の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）に短くてもよい。
【００７０】
回転検出部１４０は、入力軸１０の回転を検出し、電力供給部１４２は、回転検出に応じて、アウター・クラッチ板２１０やインナー・クラッチ板２２０を介して摩擦摺動材２３０（第１摩擦摺動材２３１及び第２摩擦摺動材２３２）に電力を供給する。
【００７１】
（２）作用・効果
実施例２では、上述した実施例１と同様に、従来の摩擦クラッチのような伝達トルクの制御をピストンの油圧制御等によって行う必要がないため、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる。
【００７２】
（３）実施例２の変更例
次に、実施例２の変更例について、図面を参照しながら説明する。図６は、実施例２の変更例に係る摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。
【００７３】
上述した実施例２では、摩擦摺動材２３０の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａと面一に形成される。
【００７４】
これに対して、実施例２の変更例では、図６に示すように、摩擦摺動材２３０の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）へ突出形成されている。
【００７５】
実施例２の変更例によれば、絶縁性を確保し、アウター・クラッチ板２１０とインナー・クラッチ板２２０との間でショートすることを防止できる。
【実施例３】
【００７６】
以下において、本発明に係る実施例３に係る動力伝達装置１Ｂについて、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）動力伝達装置の概略構成、（２）作用・効果について説明する。なお、上述した実施例１と対応する構成は、同符号を或いは同符号にＢを付して重複した説明を省略する。
【００７７】
（１）動力伝達装置の概略構成
まず、実施例３に係る動力伝達装置１Ｂの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、実施例３に係る動力伝達装置の断面図、図８は、図７の動力伝達装置の正面図である。
【００７８】
図７及び図８の動力伝達装置１Ｂは、例えば四輪駆動車のトランスファとリヤ・デファレンシャルとの間に配置され、トランスファ側の入力回転軸（不図示）及びリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸（不図示）間での動力の伝達を断続する。
【００７９】
すなわち、動力伝達装置１Ｂでは、上記実施例１と同様の摩擦クラッチ１００を、入力軸１０Ｂ及びハウジング２０Ｂ間に備えている。入力軸１０Ｂ及びハウジング２０Ｂは、それぞれトランスファ側の入力回転軸及びリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸に連動連結されて一体回転するようになっている。
【００８０】
このため、動力伝達装置１Ｂでは、ハウジング２０Ｂがベアリング（不図示）を介して静止側に回転自在に支持されている。このハウジング２０Ｂは、実施例１同様、トップカバー２１Ｂと、エンドカバー２２Ｂと、連結カバー２３Ｂとによって大略構成されている。
【００８１】
トップカバー２１Ｂ及びエンドカバー２２Ｂは、連結カバー２３Ｂの両端にボルト３６Ｂによって締結固定されている。締結は、例えばハウジング２０Ｂの周方向で所定間隔毎に行われ、本実施例では、６箇所で締結が行われている。
【００８２】
トップカバー２１Ｂには、軸心部の挿通孔２１Ｂａを介して入力軸１０Ｂが挿通し、入力軸１０Ｂは、セレーション部１０Ｂａが外部に突出している。エンドカバー２２Ｂには、その外側面の軸心部に出力軸１１が一体に設けられている。出力軸１１の先端外周には、セレーション部１１ａが設けられ、このセレーション部１１ａを介してリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸が一体回転自在に連動連結される。
【００８３】
出力軸１１の基端側外周には、絶縁リング１３を介してスリップリング１５が設けられている。スリップリング１５の外周には、カーボンブラシ１７ｂが摺接している。カーボンブラシ１７ｂは、電線１７の先端にブラシホルダ１７ａを介して設けられている。
【００８４】
スリップリング１５の内周には、絶縁リング１３、出力軸１１及びエンドカバー２０Ｂを貫通する配線１９の一端が接続されている。配線１９の他端は、エンコーダー１４０ｂ及び電力供給部１４２に接続されている。
【００８５】
このハウジング２０Ｂと入力軸１０Ｂとの間には、上記実施例１と同様、摩擦クラッチ１００の他に、入力軸１０Ｂを支持するためのベアリングユニット３０Ｂが配置されている。本実施例のベアリングユニット３０Ｂは、実施例１のベアリングユニット３０と略同一構成である。
【００８６】
ただし、ベアリングユニット３０Ｂでは、ベアリングユニット３０の一方のベアリングホルダ３４を省略して、トップカバー２１Ｂに軸受支持部３４Ｂｂ及びシール支持部３４Ｂｄが設けられている。
【００８７】
軸受支持部３４Ｂｂは、周回状の凹部からなり、挿通孔２１Ｂａ内周に形成されている。軸受支持部３４Ｂｂの軸方向外側には、挿通孔２１Ｂａの内周によってシール支持部３４Ｂｄが区画形成されている。軸受支持部３４Ｂｂとシール支持部３４Ｂｄとの間には、ベアリング３１の突き当て用の段部３４Ｂｃが設けられている。
【００８８】
軸受支持部３４Ｂｂの外周側には、ハウジング２０Ｂのトップカバー２１Ｂの内側面により、インナースプライン２３Ｂａに隣接する端壁部３４Ｂａが形成されている。
【００８９】
（２）作用・効果
実施例３では、通電制御によって摩擦クラッチ１００を断続制御、つまりトランスファとリヤ・デファレンシャルとの間の動力伝達を断続制御する。
【００９０】
通電制御が行われていない場合は、摩擦クラッチ１００が締結されずに動力伝達装置１が動力伝達状態にはない。従って、トランスファ側の入力回転軸から動力伝達装置１の入力軸１０Ｂに入力された回転動力は、摩擦クラッチ１００で遮断されてリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸へ伝達されることはない。
【００９１】
一方、通電制御が行われると、摩擦クラッチ１００が締結されて動力伝達装置１が動力伝達状態となる。従って、トランスファ側の入力回転軸から動力伝達装置１の入力軸に入力された回転動力は、摩擦クラッチ１００、ハウジング２０Ｂ、出力軸１１を介してリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸に伝達される。
【００９２】
かかる本実施例の動力伝達装置１Ｂにおいても、摩擦クラッチ１００を備えていることにより、装置の小型化を実現すると共により微細な制御を行うことができる等の上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
［実施例３の変更例］
実施例３では、上記実施例１と同一の摩擦クラッチ１００を備えていたが、これに代えて実施例１の変更例と同一の摩擦クラッチや実施例２及びその変更例の摩擦クラッチ２００を備えていてもよい。
【００９３】
また、入力軸１０Ｂ及びハウジング２０Ｂは、上記とは逆に、それぞれリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸及びトランスファ側の入力回転軸に連動連結されて一体回転する構成としてもよい。
［その他の実施例］
上述したように、本発明の実施例を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００９４】
例えば、本発明の実施例は、次のように変更することができる。具体的には、ステアリング入力装置は、自動車のステアリング装置（不図示）に使用されるトルク伝達手段として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ブレーキやダンパ装置に使用されるトルク伝達手段であってもよい。
【００９５】
また、実施例では、摩擦摺動材１３０（摩擦摺動材２３０）では、第１摩擦摺動材１３１（第１摩擦摺動材２３１）と第２摩擦摺動材１３２（第２摩擦摺動材２３２）とが別体であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、第１摩擦摺動材と第２摩擦摺動材とが一体に形成されていてもよい。
【００９６】
また、実施例１（実施例３）では、インナー・クラッチ板１２０が第１及び第２インナー・クラッチ板１２１，１２２とを備え、実施例２では、アウター・クラッチ板２１０が第１及び第２のアウター・クラッチ板２１１，２１２とを備えるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、アウター・クラッチ板３１０及びインナー・クラッチ板３２０がれぞれ１つであってもよい。この場合、摩擦摺動材３３０は、アウター・クラッチ板３１０又はインナー・クラッチ板３２０の何れか一方に固定されていればよい。
【００９７】
また、実施形態では、回転検出部１４０は、磁気式エンコーダーであるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、センサ式エンコーダーであってもよいことは勿論である。
【００９８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００９９】
１…ステアリング入力装置、１０…入力軸、２０…ハウジング、２１…トップカバー、２２…エンドカバー、２３…連結カバー、３０…ベアリングユニット、３１，３２…ベアリング、３４，３５…ベアリングホルダ、４０…グロメット、５０…オイルシール、６０…スペーサー、１００，２００…摩擦クラッチ、１１０，２１０，３１０…アウター・クラッチ板、１２０，２２０，３２０…インナー・クラッチ板、１３０，２３０，３３０…摩擦摺動材、１３０Ａ…粒子、１３０Ｂ…エラストマ、１３０Ｃ…電極、１３１…第１摩擦摺動材、１３２…第２摩擦摺動材、１４０…回転検出部、１４０Ａ…磁石、１４０Ｂ…エンコーダー、１４０C…磁石ホルダー、１４０Ｄ…エンコーダーベース、１４２…電力供給部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵フィーリング調整のための入力などに供される摩擦クラッチ、及び、該摩擦クラッチが用いられるステアリング入力装置並びに動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の摩擦クラッチとして、例えば特許文献１に記載のものがある。この摩擦クラッチは、クラッチドラムに係合するメーティングプレート（アウター・クラッチ板）と出力軸に係合する摩擦板（インナー・クラッチ板）とを備え、摩擦板にペーパー系の摩擦材が設けられている。
【０００３】
これらメーティングプレート及び摩擦板をピストンの油圧制御等によって締結することで、クラッチドラム及び出力軸間のトルク伝達を行わせることができる。
しかしながら、上述した従来の摩擦クラッチでは、伝達トルクの制御をピストンの油圧制御等によって行わなければならず、装置が大型化し、また、微細な制御には限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８-２４７１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、摩擦クラッチの装置が大型化すると共に微細な制御には限界があった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる摩擦クラッチであって、相対回転可能な外側部材及び内側部材のそれぞれに係合して、軸方向に交互に配置された複数のアウター・クラッチ板及びインナー・クラッチ板と、前記アウター・クラッチ板と前記インナー・クラッチ板との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材と、を備えたことを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、上記構成であることによって、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ステアリング入力装置の断面図である。（実施例１）
【図２】（ａ）は、摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（実施例１）
【図３】（ａ）は、摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（無電場時）であり、（ｂ）は、摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（電場時）である。（実施例１）
【図４】変更例に係る摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図である。（実施例１）
【図５】摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。（実施例２）
【図６】変更例に係る摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。（実施例２）
【図７】動力伝達装置の断面図である（実施例３）。
【図８】図７の動力伝達装置の正面図である（実施例３）。
【図９】その他の実施例に係る摩擦クラッチ近傍を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うという目的を、アウター・クラッチ板とインナー・クラッチ板との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材により実現した。
【実施例１】
【００１０】
以下において、本発明の実施例１に係るステアリング入力装置について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）ステアリング入力装置の概略構成、（２）摩擦クラッチの構成、（３）作用・効果、（４）実施例１の変更例について説明する。
【００１１】
なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１２】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
（１）ステアリング入力装置の概略構成
まず、実施例１に係るステアリング入力装置１の概略構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施例１に係るステアリング入力装置の断面図である。
【００１４】
図１に示すように、ステアリング入力装置は、例えば自動車等のステアリング・シャフトに連動構成されて回転に対する抵抗を入力するものである。このステアリング入力装置は、入力軸１０と、ハウジング２０と、ベアリングユニット３０と、摩擦クラッチ１００とを備えている。
【００１５】
入力軸１０は、例えば炭素鋼等の金属からなり、ステアリング・シャフト（不図示）からの入力に伴って回転可能な軸である。この入力軸１０は、ハウジング２０内に設けられて、ハウジング２０と相対回転可能な内側部材（つまり、ステアリング・シャフトに連動回転する軸）を構成する。
【００１６】
具体的には、入力軸１０が、入力用のセレーション部１０ａ、軸受嵌合部１０ｂ、１０ｃを備えている。軸受嵌合部１０ｂ、１０ｃ間には、相対的に大径の大径部１０ｄが設けられ、大径部１０ｄの外周にスプライン１０ｅが設けられている。
【００１７】
ハウジング２０は、静止側に固定されて入力軸１０と相対回転する。従って、ハウジング２０は、入力軸１０と相対回転可能な外側部材（つまり、固定側のカバー）を構成する。このハウジング２０は、例えば樹脂やアルミ等の金属によって形成され、トップカバー２１と、エンドカバー２２と、連結カバー２３とによって大略構成される。
【００１８】
トップカバー２１及びエンドカバー２２は、連結カバー２３の両端に螺合により取り付けられている。トップカバー２１には、挿通孔２１ａを介して入力軸１０が挿通し、入力軸１０は、セレーション部１０ａが外部に突出している。エンドカバー２２には、挿通孔２３ａに対してグロメット４０が取り付けられている。連結カバー２３には、その内周に入力軸１０のスプライン１０ｅに対向してインナースプライン２３ａが設けられている。このハウジング２０には、ベアリングユニット３０を介して入力軸１０が支持されている。
【００１９】
ベアリングユニット３０は、ベアリング３１，３２と、ベアリングホルダ３４，３５とによって構成され、入力軸１０をハウジング２０側に回転自在に支持する。
【００２０】
ベアリング３１，３２は、入力軸１０の軸受嵌合部１０ｂ、１０ｃ外周に嵌合すると共に大径部１０ｄに軸方向内側で突き当てられている。このベアリング３１，３２は、ベアリングホルダ３４，３５に支持される。
【００２１】
ベアリングホルダ３４，３５は、ハウジング２０側に取り付けられており、端壁部３４ａ，３５ａと、軸受支持部３４ｂ、３５ｂと、中間壁部３４ｃ、３５ｃと、シール支持部３４ｄ、３５ｄとを備えている。なお、ベアリングホルダ３４，３５は、略対称な構成となっているため、一方のベアリングホルダ３４について説明し、他方のベアリングホルダ３５については、対応付する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２２】
端壁部３４ａは、周回板状に形成されている。この端壁部３４ａは、ハウジング２０のインナースプライン２３ａに隣接すると共にハウジング２０の径方向に沿っている。
【００２３】
端壁部３４ａの外周部には、結合用のフランジ部３４ｅが一体に設けられている。フランジ部３４ｅは、ボルト３６によりハウジング２０の連結カバー２３内周面に対して締結固定されている。
【００２４】
また、端壁部３４ａの外周部には、フランジ部３４ｅとは異なる位置に変位部３４ｆが設けられている。変位部３４ｆは、傾斜部３４ｇを介してハウジング２０のインナースプライン２３に対して離反している。なお、端壁部３５ａの傾斜部３５ｇには、貫通孔３５ｉが設けられている。
【００２５】
端壁部３４ａの内周部には、軸受支持部３４ｂが一体に設けられている。
【００２６】
軸受支持部３４ｂは、入力軸１０と同心の筒状に形成されている。この軸受支持部３４ｂは、端壁部３４ａから軸方向に突出しており、入力軸１０の軸受嵌合部１０ｃの外周側に配置されている。軸受支持部３４ｂの内周には、ベアリング３１が嵌合支持されている。この軸受支持部３４ｂの先端部には、中間壁部３４ｃが一体に設けられている。
【００２７】
中間壁部３４ｃは、周回板状に形成されハウジング２０の径方向に沿って配置されいる。この中間壁部３４ｃは、ベアリング３１の軸方向外側に突き当てられている。従って、中間壁部３４ｃは、入力軸１０の大径部１０ｄと共にベアリング３１を軸方向で支持している。
【００２８】
中間壁部３４ｃの内周部には、シール支持部３４ｄが一体に設けられている。
【００２９】
シール支持部３４ｄは、入力軸１０と同心の筒状であり、中間壁部３４ｃから軸方向に突出している。シール支持部３４ｄの先端は、ハウジング２０のトップカバー２１の内面に突き当てられている。このシール支持部３４ｄの先端には、径方向に貫通形成された貫通孔３４ｈが設けられている。シール支持部３４ｄの内周には、入力軸１０との間のオイルシール５０が支持されている。
【００３０】
摩擦クラッチ１００は、入力軸１０の回転をハウジング２０に伝達する。摩擦クラッチ１００は、ベアリングホルダ３４，３５の端壁部３４ａ，３５ｂの間にスペーサー６０を介して設けられ、且つ入力軸１０とハウジング２０（連結カバー２３）との間に設けられる。
【００３１】
（２）摩擦クラッチの構成
次に、上述した摩擦クラッチ１００の構成について、図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は、実施例１に係る摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）は、実施例１に係る摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（無電場時）であり、図３（ｂ）は、実施例１に係る摩擦摺動材１３０の構成を説明するための断面図（電場時）である。
【００３２】
図２に示すように、摩擦クラッチ１００は、複数のアウター・クラッチ板１１０と、複数のインナー・クラッチ板１２０と、複数の摩擦摺動材１３０と、電力供給部１４２（図１参照）とを備える。
【００３３】
アウター・クラッチ板１１０は、外周側がハウジング２０のインナースプライン２３ａにスプライン係合している。このアウター・クラッチ板１１０は、軸方向（方向ＳＤ）にインナー・クラッチ板１２０と交互に配置されている。
【００３４】
インナー・クラッチ板１２０は、内周側が入力軸１０のスプライン１０ｅにスプライン係合している。このインナー・クラッチ板１２０には、摩擦摺動材１３０が固定されている。摩擦摺動材１３０が固定されたインナー・クラッチ板１２０は、複数のアウター・クラッチ板１１０の各間において、背中合わせの対で介設される。
【００３５】
具体的には、各インナー・クラッチ板１２０は、相互に背中合わせの第１インナー・クラッチ板１２１と第２インナー・クラッチ板１２２とからなっている。
【００３６】
第１インナー・クラッチ板１２１と第２インナー・クラッチ板１２２とは、所定の範囲（例えば、０．２５ｍｍ）離れて設けられる。例えば、第１インナー・クラッチ板１２１と第２インナー・クラッチ板１２２との間には、両者を付勢するバネなどが設けられていてもよい。
【００３７】
これらの第１及び第２インナー・クラッチ板１２１，１２２は、それぞれアウター・クラッチ板１１０に対向する第１インナー面１２１Ａ，１２２Ａを有している。
【００３８】
摩擦摺動材１３０は、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる構成となっている。本実施例の通電制御は、後述する回転検出部１４０による回転検出に応じて、電力供給部１４２によって行われる。
【００３９】
実施例１では、図２（ａ）に示すように、摩擦摺動材１３０は、インナー・クラッチ板１２０がアウター・クラッチ板１１０に対向する面にのみに固定される。つまり、摩擦摺動材１３０は、上述した第１インナー面１２１Ａに固定される第１摩擦摺動材１３１と、上述した第２インナー面１２２Ａに固定される第２摩擦摺動材１３２とを備えている。
【００４０】
摩擦摺動材１３０（第１摩擦摺動材１３１及び第２摩擦摺動材１３２）の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａと面一に形成される。なお、摩擦摺動材１３０の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）に短くてもよい。
【００４１】
このような摩擦摺動材１３０への通電制御は、アウター・クラッチ板１１０及びインナー・クラッチ板１２０間での通電により行われる。図２（ｂ）に示すように、アウター・クラッチ板１１０とハウジング２０（連結カバー２３）とのスプライン係合間（又は、インナー・クラッチ板１２０と入力軸１０とのスプライン係合間）には、電気的な接触を接圧付勢する端子部１５０が介設されている。すなわち、端子部１５０は、例えば板ばねからなり、ハウジング２０のインナースプライン２３ａ内に固定されている。摩擦摺動材１３０への通電制御は、この端子部１５０を介して行われる。
【００４２】
摩擦摺動材１３０は、図３に示すように、電流が印加可能な粒子１３０Ａ（例えば、有機無機複合型のＥＲ粒子（Electro-rheological））を含有させたエラストマ１３０Ｂ（例えば、シリコンゲル）である。
【００４３】
摩擦摺動材１３０は、電力（電場）が印加されることによって表面の粘着性が高速かつ可逆的に変化する。この特性を電気粘着効果（Electro-adhesive effect）と称する。より具体的には、エラストマ１３０Ｂを電極としてのアウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とで挟み込み、さらにエラストマ１３０Ｂをインナー・クラッチ板１２０表面で滑りが生じないように物理的に接着している。
【００４４】
無電場時（図３（ａ）参照）において、表面に分散した低摩擦で滑り特性の良い粒子１３０Ａが移動側のアウター・クラッチ板１１０（図３では左側）を支持するため、アウター・クラッチ板１１０をスライドした際に発生する摺動抵抗が低い。
【００４５】
一方で、摩擦摺動材１３０に電場が印加される（図３（ｂ）参照）と、粒子１３０Ａの沈み込み作用で粘着性の高いエラストマ１３０Ｂが変形して粒子１３０Ａの周囲に集まり，移動側のアウター・クラッチ板１１０表面に接触して粘着する。
【００４６】
これにより、摩擦摺動材１３０を介してアウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とが締結し、該アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とが摩擦係合する。従って、入力軸１０からの回転がハウジング２０にトルク伝達される。
【００４７】
回転検出部１４０は、磁石１４０ａと、エンコーダー１４０ｂとによって構成される。
磁石１４０ａは、磁石ホルダー１４０ｃを介して入力軸１０の端部内周に嵌合固定されている。この磁石１４０ａに対向してエンコーダー１４０ｂが設けられている。
【００４８】
エンコーダー１４０ｂは、磁気式エンコーダーである。エンコーダー１４０ｂは、磁石１４０ａの回転から入力軸１０の回転を検出する。エンコーダー１４０ｂの配線は、ハウジング２０の挿通穴２３ａ及びグロメット４０を介して外部に引き出されている。このエンコーダー１４０ｂは、エンコーダーベース１４０ｄを介してベアリングホルダ３５に支持されている。
【００４９】
エンコーダーベース１４０ｄは、外周側に凸部１４０ｅが設けられている。この凸部１４０ｅは、ベアリングホルダ３５の貫通孔３５ｉに嵌合している。これにより、エンコーダーベース１４０ｄは、ベアリングホルダ３５に固定されている。
【００５０】
電力供給部１４２は、回転検出部１４０の検出に応じた電力を摩擦摺動材１３０に供給する。この電力供給部１４２は、基板からなり、ベアリングホルダ３５の変位部３５ｆにボルト３６によって締結固定されている。この電力供給部１４２は、端子部１５０に導通接続されている。電力供給部１４２の配線は、ハウジング２０の挿通穴２３ａ及びグロメット４０を介して外部に引き出されている。
【００５１】
この電力供給部１４２は、例えば図示しないコントローラの制御により、車速や入力軸１０の回転数等に応じて摩擦摺動材１３０に電力を供給し、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との締結を行わせる。
【００５２】
（３）作用・効果
実施例１では、インナー・クラッチ板１２０に固定され、アウター・クラッチ板１１０に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材１３０が設けられる。これにより、従来の摩擦クラッチのように、伝達トルクの制御をピストンの油圧制御等によって行う必要がない。従って、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる。
【００５３】
つまり、本発明のステアリング入力装置では、装置の小型化を実現し、ステアリング・コラム周辺への配置を容易とするとともに、従来のようなピストンの油圧制御等によって行う場合と比べて、ステアリングの操舵フィーリングの調整を微細に行わせることができる。
【００５４】
実施例１では、摩擦摺動材１３０が固定されたインナー・クラッチ板１２０は、複数のアウター・クラッチ板１１０間において、背中合わせの対で介設され、摩擦摺動材１３０は、インナー・クラッチ板１２０がアウター・クラッチ板１１０に対向する面にのみに固定される。
【００５５】
これにより、１つのインナー・クラッチ板１２０の両面に摩擦摺動材１３０が固定される場合と比べて、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との間において、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との締結の調整が容易となる。
【００５６】
従って、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とを締結する性能の安定化、つまり、より微細な制御を行うことができる。
【００５７】
実施例１では、摩擦摺動材１３０は、通電制御により摩擦係数を変化させるエラストマ１３０Ｂを含む。これにより、構造の簡素化を実現しつつ、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０とを締結する性能の安定化をも実現できる。
【００５８】
実施例１では、アウター・クラッチ板１１０とハウジング２０（連結カバー２３）とのスプライン係合間（又は、インナー・クラッチ板１２０と入力軸１０とのスプライン係合間）には、電気的な接触を接圧付勢する端子部１５０が介設されている。これにより、アウター・クラッチ板１１０の導通接続性を確保することができながら、アウター・クラッチ板１１０とハウジング２０とのガタツキを防止できる。
【００５９】
（４）（実施例１の変更例）
次に、実施例１の変更例について、図面を参照しながら説明する。図４は、実施例１の変更例に係る摩擦クラッチ１００近傍を示す拡大断面図である。
【００６０】
上述した実施例１では、摩擦摺動材１３０の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａと面一に形成される。
【００６１】
これに対して、実施例１の変更例では、図４に示すように、摩擦摺動材１３０の外周縁１３１ａ，１３２ａ又は内周縁１３１ｂ，１３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板１１０の内周１１０Ａ又はインナー・クラッチ板１２０の外周１２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）へ突出形成されている。
【００６２】
実施例１の変更例によれば、絶縁性を確保し、アウター・クラッチ板１１０とインナー・クラッチ板１２０との間でショートすることを防止できる。
【実施例２】
【００６３】
以下において、本発明に係る実施例２に係る摩擦クラッチ２００について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）摩擦クラッチの構成、（２）作用・効果、（３）実施例２の変更例について、説明する。なお、上述した実施例２に係る摩擦クラッチ１００と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
【００６４】
（１）摩擦クラッチの構成
まず、実施例２に係る摩擦クラッチ２００の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、実施例２に係る摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。
【００６５】
図５に示すように、摩擦クラッチ２００は、複数のアウター・クラッチ板２１０と、複数のインナー・クラッチ板２２０と、複数の摩擦摺動材２３０と、実施例１と同様の構成である回転検出部１４０及び電力供給部１４２とを備える。
【００６６】
アウター・クラッチ板２１０及びインナー・クラッチ板２２０は、実施例１同様に交互に配置されている。本実施例では、アウター・クラッチ板２１０を相互に背中合わせの第１アウター・クラッチ板２１１と第２アウター・クラッチ板２１２とで形成し、インナー・クラッチ板２２０を単一のプレートで形成している。
【００６７】
第１及び第２のアウター・クラッチ板２１１，２１２は、それぞれインナー・クラッチ板２２０に対向する第１アウター面２１１Ａ及び第２アウター面２１２Ａを備えている。
【００６８】
本実施例の摩擦摺動材２３０は、アウター・クラッチ板２１０に固定される。具体的には、摩擦摺動材２３０は、第１アウター面２１１Ａに固定される第１摩擦摺動材２３１と、及び第２アウター面２１２Ａに固定される第２摩擦摺動材２３２とを備える。
【００６９】
摩擦摺動材２３０（第１摩擦摺動材２３１及び第２摩擦摺動材２３２）の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａと面一に形成される。なお、摩擦摺動材２３０の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）に短くてもよい。
【００７０】
回転検出部１４０は、入力軸１０の回転を検出し、電力供給部１４２は、回転検出に応じて、アウター・クラッチ板２１０やインナー・クラッチ板２２０を介して摩擦摺動材２３０（第１摩擦摺動材２３１及び第２摩擦摺動材２３２）に電力を供給する。
【００７１】
（２）作用・効果
実施例２では、上述した実施例１と同様に、従来の摩擦クラッチのような伝達トルクの制御をピストンの油圧制御等によって行う必要がないため、装置の小型化を実現するとともに、より微細な制御を行うことができる。
【００７２】
（３）実施例２の変更例
次に、実施例２の変更例について、図面を参照しながら説明する。図６は、実施例２の変更例に係る摩擦クラッチ２００近傍を示す拡大断面図である。
【００７３】
上述した実施例２では、摩擦摺動材２３０の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａと面一に形成される。
【００７４】
これに対して、実施例２の変更例では、図６に示すように、摩擦摺動材２３０の外周縁２３１ａ，２３２ａ又は内周縁２３１ｂ，２３２ｂの少なくとも一方は、アウター・クラッチ板２１０の内周２１０Ａ又はインナー・クラッチ板２２０の外周２２０Ａよりも径方向（方向ＲＤ）へ突出形成されている。
【００７５】
実施例２の変更例によれば、絶縁性を確保し、アウター・クラッチ板２１０とインナー・クラッチ板２２０との間でショートすることを防止できる。
【実施例３】
【００７６】
以下において、本発明に係る実施例３に係る動力伝達装置１Ｂについて、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）動力伝達装置の概略構成、（２）作用・効果について説明する。なお、上述した実施例１と対応する構成は、同符号を或いは同符号にＢを付して重複した説明を省略する。
【００７７】
（１）動力伝達装置の概略構成
まず、実施例３に係る動力伝達装置１Ｂの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、実施例３に係る動力伝達装置の断面図、図８は、図７の動力伝達装置の正面図である。
【００７８】
図７及び図８の動力伝達装置１Ｂは、例えば四輪駆動車のトランスファとリヤ・デファレンシャルとの間に配置され、トランスファ側の入力回転軸（不図示）及びリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸（不図示）間での動力の伝達を断続する。
【００７９】
すなわち、動力伝達装置１Ｂでは、上記実施例１と同様の摩擦クラッチ１００を、入力軸１０Ｂ及びハウジング２０Ｂ間に備えている。入力軸１０Ｂ及びハウジング２０Ｂは、それぞれトランスファ側の入力回転軸及びリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸に連動連結されて一体回転するようになっている。
【００８０】
このため、動力伝達装置１Ｂでは、ハウジング２０Ｂがベアリング（不図示）を介して静止側に回転自在に支持されている。このハウジング２０Ｂは、実施例１同様、トップカバー２１Ｂと、エンドカバー２２Ｂと、連結カバー２３Ｂとによって大略構成されている。
【００８１】
トップカバー２１Ｂ及びエンドカバー２２Ｂは、連結カバー２３Ｂの両端にボルト３６Ｂによって締結固定されている。締結は、例えばハウジング２０Ｂの周方向で所定間隔毎に行われ、本実施例では、６箇所で締結が行われている。
【００８２】
トップカバー２１Ｂには、軸心部の挿通孔２１Ｂａを介して入力軸１０Ｂが挿通し、入力軸１０Ｂは、セレーション部１０Ｂａが外部に突出している。エンドカバー２２Ｂには、その外側面の軸心部に出力軸１１が一体に設けられている。出力軸１１の先端外周には、セレーション部１１ａが設けられ、このセレーション部１１ａを介してリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸が一体回転自在に連動連結される。
【００８３】
出力軸１１の基端側外周には、絶縁リング１３を介してスリップリング１５が設けられている。スリップリング１５の外周には、カーボンブラシ１７ｂが摺接している。カーボンブラシ１７ｂは、電線１７の先端にブラシホルダ１７ａを介して設けられている。
【００８４】
スリップリング１５の内周には、絶縁リング１３、出力軸１１及びエンドカバー２０Ｂを貫通する配線１９の一端が接続されている。配線１９の他端は、エンコーダー１４０ｂ及び電力供給部１４２に接続されている。
【００８５】
このハウジング２０Ｂと入力軸１０Ｂとの間には、上記実施例１と同様、摩擦クラッチ１００の他に、入力軸１０Ｂを支持するためのベアリングユニット３０Ｂが配置されている。本実施例のベアリングユニット３０Ｂは、実施例１のベアリングユニット３０と略同一構成である。
【００８６】
ただし、ベアリングユニット３０Ｂでは、ベアリングユニット３０の一方のベアリングホルダ３４を省略して、トップカバー２１Ｂに軸受支持部３４Ｂｂ及びシール支持部３４Ｂｄが設けられている。
【００８７】
軸受支持部３４Ｂｂは、周回状の凹部からなり、挿通孔２１Ｂａ内周に形成されている。軸受支持部３４Ｂｂの軸方向外側には、挿通孔２１Ｂａの内周によってシール支持部３４Ｂｄが区画形成されている。軸受支持部３４Ｂｂとシール支持部３４Ｂｄとの間には、ベアリング３１の突き当て用の段部３４Ｂｃが設けられている。
【００８８】
軸受支持部３４Ｂｂの外周側には、ハウジング２０Ｂのトップカバー２１Ｂの内側面により、インナースプライン２３Ｂａに隣接する端壁部３４Ｂａが形成されている。
【００８９】
（２）作用・効果
実施例３では、通電制御によって摩擦クラッチ１００を断続制御、つまりトランスファとリヤ・デファレンシャルとの間の動力伝達を断続制御する。
【００９０】
通電制御が行われていない場合は、摩擦クラッチ１００が締結されずに動力伝達装置１が動力伝達状態にはない。従って、トランスファ側の入力回転軸から動力伝達装置１の入力軸１０Ｂに入力された回転動力は、摩擦クラッチ１００で遮断されてリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸へ伝達されることはない。
【００９１】
一方、通電制御が行われると、摩擦クラッチ１００が締結されて動力伝達装置１が動力伝達状態となる。従って、トランスファ側の入力回転軸から動力伝達装置１の入力軸に入力された回転動力は、摩擦クラッチ１００、ハウジング２０Ｂ、出力軸１１を介してリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸に伝達される。
【００９２】
かかる本実施例の動力伝達装置１Ｂにおいても、摩擦クラッチ１００を備えていることにより、装置の小型化を実現すると共により微細な制御を行うことができる等の上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
［実施例３の変更例］
実施例３では、上記実施例１と同一の摩擦クラッチ１００を備えていたが、これに代えて実施例１の変更例と同一の摩擦クラッチや実施例２及びその変更例の摩擦クラッチ２００を備えていてもよい。
【００９３】
また、入力軸１０Ｂ及びハウジング２０Ｂは、上記とは逆に、それぞれリヤ・デファレンシャル側の出力回転軸及びトランスファ側の入力回転軸に連動連結されて一体回転する構成としてもよい。
［その他の実施例］
上述したように、本発明の実施例を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００９４】
例えば、本発明の実施例は、次のように変更することができる。具体的には、ステアリング入力装置は、自動車のステアリング装置（不図示）に使用されるトルク伝達手段として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ブレーキやダンパ装置に使用されるトルク伝達手段であってもよい。
【００９５】
また、実施例では、摩擦摺動材１３０（摩擦摺動材２３０）では、第１摩擦摺動材１３１（第１摩擦摺動材２３１）と第２摩擦摺動材１３２（第２摩擦摺動材２３２）とが別体であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、第１摩擦摺動材と第２摩擦摺動材とが一体に形成されていてもよい。
【００９６】
また、実施例１（実施例３）では、インナー・クラッチ板１２０が第１及び第２インナー・クラッチ板１２１，１２２とを備え、実施例２では、アウター・クラッチ板２１０が第１及び第２のアウター・クラッチ板２１１，２１２とを備えるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、アウター・クラッチ板３１０及びインナー・クラッチ板３２０がれぞれ１つであってもよい。この場合、摩擦摺動材３３０は、アウター・クラッチ板３１０又はインナー・クラッチ板３２０の何れか一方に固定されていればよい。
【００９７】
また、実施形態では、回転検出部１４０は、磁気式エンコーダーであるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、センサ式エンコーダーであってもよいことは勿論である。
【００９８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００９９】
１…ステアリング入力装置、１０…入力軸、２０…ハウジング、２１…トップカバー、２２…エンドカバー、２３…連結カバー、３０…ベアリングユニット、３１，３２…ベアリング、３４，３５…ベアリングホルダ、４０…グロメット、５０…オイルシール、６０…スペーサー、１００，２００…摩擦クラッチ、１１０，２１０，３１０…アウター・クラッチ板、１２０，２２０，３２０…インナー・クラッチ板、１３０，２３０，３３０…摩擦摺動材、１３０Ａ…粒子、１３０Ｂ…エラストマ、１３０Ｃ…電極、１３１…第１摩擦摺動材、１３２…第２摩擦摺動材、１４０…回転検出部、１４０Ａ…磁石、１４０Ｂ…エンコーダー、１４０C…磁石ホルダー、１４０Ｄ…エンコーダーベース、１４２…電力供給部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な外側部材及び内側部材のそれぞれに係合し、軸方向に交互に配置された複数のアウター・クラッチ板及びインナー・クラッチ板と、
前記アウター・クラッチ板と前記インナー・クラッチ板との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材と、
を備えたことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材が固定された前記アウター・クラッチ板と前記インナー・クラッチ板は、前記インナー・クラッチ板又は前記アウター・クラッチ板の何れかの間において、背中合わせの対で介設され、
前記摩擦摺動材は、前記アウター・クラッチ板又は前記インナー・クラッチ板が前記インナー・クラッチ板又は前記アウター・クラッチ板に対向する面にのみに固定される、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材は、通電制御により摩擦係数を変化させるエラストマを含む、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材への通電制御は、前記アウター・クラッチ板及び前記インナー・クラッチ板間での通電により行われ、
前記摩擦摺動材の外周縁又は内周縁の少なくとも一方は、アウター・クラッチ板の内周又は前記インナー・クラッチ板の外周よりも径方向へ突出形成された、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材への通電制御は、前記アウター・クラッチ板及び前記インナー・クラッチ板間での通電により行われ、
前記アウター・クラッチ板は、前記外側部材にスプライン係合し、
前記インナー・クラッチ板は、前記内側部材にスプライン係合し、
前記スプライン係合間には、電気的な接触を接圧付勢する導電性弾性体が介設される、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の摩擦クラッチが用いられるステアリング入力装置であって、
前記外側部材は、固定側のカバーであり、
前記内側部材は、ステアリング・シャフトに連動回転する軸である、
ことを特徴とするステアリング入力装置。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の摩擦クラッチが用いられ入力回転軸及び出力回転軸間で動力の伝達を断続する動力伝達装置であって、
前記外側部材は、前記入力回転軸及び出力回転軸の一方と一体回転するカバーであり、
前記内側部材は、前記入力回転軸及び出力回転軸の他方と一体回転する軸である、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項１】
相対回転可能な外側部材及び内側部材のそれぞれに係合し、軸方向に交互に配置された複数のアウター・クラッチ板及びインナー・クラッチ板と、
前記アウター・クラッチ板と前記インナー・クラッチ板との間で一方に固定され、他方に摩擦摺動しながら通電制御に応じて摩擦係数を変化させる摩擦摺動材と、
を備えたことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材が固定された前記アウター・クラッチ板と前記インナー・クラッチ板は、前記インナー・クラッチ板又は前記アウター・クラッチ板の何れかの間において、背中合わせの対で介設され、
前記摩擦摺動材は、前記アウター・クラッチ板又は前記インナー・クラッチ板が前記インナー・クラッチ板又は前記アウター・クラッチ板に対向する面にのみに固定される、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材は、通電制御により摩擦係数を変化させるエラストマを含む、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材への通電制御は、前記アウター・クラッチ板及び前記インナー・クラッチ板間での通電により行われ、
前記摩擦摺動材の外周縁又は内周縁の少なくとも一方は、アウター・クラッチ板の内周又は前記インナー・クラッチ板の外周よりも径方向へ突出形成された、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載の摩擦クラッチであって、
前記摩擦摺動材への通電制御は、前記アウター・クラッチ板及び前記インナー・クラッチ板間での通電により行われ、
前記アウター・クラッチ板は、前記外側部材にスプライン係合し、
前記インナー・クラッチ板は、前記内側部材にスプライン係合し、
前記スプライン係合間には、電気的な接触を接圧付勢する導電性弾性体が介設される、
ことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の摩擦クラッチが用いられるステアリング入力装置であって、
前記外側部材は、固定側のカバーであり、
前記内側部材は、ステアリング・シャフトに連動回転する軸である、
ことを特徴とするステアリング入力装置。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の摩擦クラッチが用いられ入力回転軸及び出力回転軸間で動力の伝達を断続する動力伝達装置であって、
前記外側部材は、前記入力回転軸及び出力回転軸の一方と一体回転するカバーであり、
前記内側部材は、前記入力回転軸及び出力回転軸の他方と一体回転する軸である、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１２７３９７（Ｐ２０１２−１２７３９７Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８４２１（Ｐ２０１０−２７８４２１）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００２２４１２３）藤倉化成株式会社 (124)
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００２２４１２３）藤倉化成株式会社 (124)
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