JP2023111416A - Clutch actuator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチアクチュエータ、および、その製造方法に関する。 The present invention relates to a clutch actuator and its manufacturing method.
従来、相対回転可能な第１伝達部と第２伝達部との間に設けられ、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を遮断する非係合状態とに状態が変化するクラッチの状態を変更可能なクラッチアクチュエータが知られている。 Conventionally, an engagement state that is provided between a first transmission portion and a second transmission portion that are relatively rotatable and allows transmission of torque between the first transmission portion and the second transmission portion; A clutch actuator is known that can change the state of a clutch that changes state to a disengaged state that cuts off torque transmission between a second transmission portion and a second transmission portion.
例えば、特許文献１のクラッチアクチュエータでは、車両に搭載される変速機ケースの内部空間に設けられるハウジング、ハウジングの収容空間に設けられる電動モータ、および、電動モータからのトルクによる回転運動を並進運動に変換しクラッチの状態を係合状態または非係合状態に変更可能な回転並進部等を備えている。
For example, in the clutch actuator of
ところで、クラッチアクチュエータは、クラッチの係合のために発生したトルクの反力を受けるため、ハウジングを変速機ケースに対し相対回転不能に固定する必要がある。特許文献１のクラッチアクチュエータでは、製品機能上要求される小体格を実現するため、ハウジングに肉厚の小さな部位が設定されている。ここで、ハウジングの肉厚の小さな部位に貫通穴を設け、当該貫通穴に回り止めのためのピンを嵌合させた場合、変速機ケース内の変速機オイル等の液体が貫通穴を経由してハウジングの収容空間に侵入し、電動モータの劣化または性能の悪化を招くおそれがある。
By the way, since the clutch actuator receives the reaction force of the torque generated due to the engagement of the clutch, it is necessary to fix the housing to the transmission case so that it cannot rotate relative to the transmission case. In the clutch actuator of
一方、貫通穴を形成しないことにより液体の侵入を防ぎつつ、トルクに対する強度の確保が可能な肉厚の圧入部に回り止めのためのピンを圧入するには、特許文献１のようにハウジングの一部に肉厚の大きな部位を設ける必要があり、ハウジングが径方向において不均一な肉厚となる。そのため、プレス等の安価な加工法でハウジングを形成するのが難しく、結果として、軸長およびコストの増大を招くおそれがある。
On the other hand, in order to press-fit a detent pin into a thick-walled press-fitting portion that can ensure strength against torque while preventing the intrusion of liquid by not forming a through-hole, there is a method disclosed in
本発明の目的は、簡単な構成で小型のクラッチアクチュエータ、および、その製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compact clutch actuator with a simple structure, and a method of manufacturing the same.
本発明は、相対回転可能な第１伝達部（６１）と第２伝達部（６２）との間において、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を遮断する非係合状態とに状態が変化するクラッチ（７０）を備えるクラッチ装置（１）に用いられるクラッチアクチュエータであって、ハウジング（１２）と電動モータ（２０）と回転並進部（２）とを備える。 The present invention provides an engagement state that allows transmission of torque between a first transmission section (61) and a second transmission section (62) that are relatively rotatable. A clutch actuator (1) for use in a clutch device (1) comprising a clutch (70) whose state changes between a first transmission portion and a non-engagement state for interrupting torque transmission between a first transmission portion and a second transmission portion, wherein , a housing (12), an electric motor (20) and a rotary translator (2).
ハウジングは、車両に搭載されるケース（１１）の内部空間に設けられ、前記ケースの一部であるケース板部（１１２）に当接可能なハウジング板部（１２２）、および、ハウジング板部に対しケース板部とは反対側に形成される収容空間（１２０）を有する。電動モータは、収容空間に設けられ、通電によりトルクを出力可能である。回転並進部は、電動モータからのトルクによる回転運動を並進運動に変換し、クラッチの状態を係合状態または非係合状態に変更可能である。 The housing includes a housing plate portion (122) provided in an internal space of a case (11) mounted on a vehicle and capable of abutting against a case plate portion (112) which is a part of the case, and a housing plate portion. It has a housing space (120) formed on the side opposite to the case plate portion. The electric motor is provided in the accommodation space, and can output torque when energized. The rotary translation unit converts rotary motion due to torque from the electric motor into translational motion, and can change the state of the clutch to an engaged state or a disengaged state.
ハウジングは、ハウジング凸部（１７２）およびハウジング凹部（１７３）を有する。ハウジング凸部は、ハウジング板部のケース板部側の面から突出し、ケースのケース凹部（１８３）に嵌合可能に形成されている。ハウジング凹部は、ハウジング板部のハウジング凸部とは反対側の面から凹むよう形成されている。 The housing has a housing projection (172) and a housing recess (173). The housing protrusion protrudes from the surface of the housing plate portion on the case plate portion side, and is formed so as to be fittable in the case recess (183) of the case. The housing concave portion is formed so as to be concave from the surface of the housing plate portion opposite to the housing convex portion.
本発明では、ハウジング凸部がケース凹部に嵌合するようにしてハウジングをケースの内部空間に設けることにより、ハウジングをケースに対し相対回転不能に固定できる。また、ハウジングの回り止めのためにハウジングに貫通穴およびピンを設ける必要がなく、部材点数の増大を抑制できるとともに、ハウジングを変速機ケースの内部空間に設ける場合であっても、変速機ケース内の変速機オイル等の液体が貫通穴を経由してハウジングの収容空間に侵入するといった事態を回避できる。さらに、ハウジング凸部およびハウジング凹部は、ハウジングの肉厚の小さな部位に形成できるため、例えばプレス等の塑性加工により安価に形成可能であり、ハウジングの軸長を小さくすることができる。 In the present invention, by providing the housing in the internal space of the case so that the housing convex portion fits into the case concave portion, the housing can be fixed to the case so as not to rotate relative to the case. In addition, it is not necessary to provide through holes and pins in the housing to prevent the housing from rotating, and an increase in the number of parts can be suppressed. It is possible to avoid a situation in which liquid such as transmission oil enters the accommodation space of the housing via the through hole. Furthermore, since the housing projections and housing recesses can be formed in portions of the housing having a small wall thickness, they can be formed at low cost by plastic working such as pressing, and the axial length of the housing can be reduced.
以下、実施形態によるクラッチアクチュエータを図面に基づき説明する。 A clutch actuator according to an embodiment will be described below with reference to the drawings.
（一実施形態）
一実施形態によるクラッチアクチュエータを適用したクラッチ装置を図１、２に示す。クラッチ装置１は、例えば車両の内燃機関と変速機との間に設けられ、内燃機関と変速機との間のトルクの伝達を許容または遮断するのに用いられる。
(one embodiment)
A clutch device to which a clutch actuator according to one embodiment is applied is shown in FIGS. A
クラッチ装置１は、クラッチアクチュエータ１０、クラッチ７０、「制御部」としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１００、「第１伝達部」としての入力軸６１、「第２伝達部」としての出力軸６２等を備えている。
The
クラッチアクチュエータ１０は、ハウジング１２、「原動機」としての電動モータ２０、ロータベアリング１５、減速機３０、「回転並進部」または「転動体カム」としてのトルクカム２、スラストベアリング１６、状態変更部８０等を備え、例えば変速機ケース１１の内部空間に設けられる。
The
変速機ケース１１は、車両に搭載され、変速機を収容する。ここで、変速機ケース１１は、「ケース」に対応している。
The
ＥＣＵ１００は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ１００は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等の情報に基づき、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従い演算を実行し、車両の各種装置および機器の作動を制御する。このように、ＥＣＵ１００は、非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行する。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。
The
ＥＣＵ１００は、各種センサからの信号等の情報に基づき、内燃機関等の作動を制御可能である。また、ＥＣＵ１００は、後述する電動モータ２０の作動を制御可能である。
The ECU 100 can control the operation of the internal combustion engine and the like based on information such as signals from various sensors. The ECU 100 can also control the operation of an
入力軸６１は、例えば、図示しない内燃機関の駆動軸に接続され、駆動軸とともに回転可能である。つまり、入力軸６１には、駆動軸からトルクが入力される。
The
変速機ケース１１は、例えば車両のエンジンルームに固定される。変速機ケース１１の内壁と入力軸６１の外周壁との間には、ボールベアリング１４１が設けられる。これにより、入力軸６１は、ボールベアリング１４１を介して変速機ケース１１により軸受けされる。
The
ハウジング１２は、外壁が変速機ケース１１の内壁に接するようにして、変速機ケース１１の内部空間において入力軸６１の径方向外側に設けられる。ハウジング１２は、「ハウジング筒部」としてのハウジング内筒部１２１、ハウジング板部１２２、ハウジング外筒部１２３、シール溝部１２４、ハウジング段差面１２５、ハウジング側スプライン溝部１２７等を有している。
The
ハウジング内筒部１２１は、略円筒状に形成されている。ハウジング板部１２２は、ハウジング内筒部１２１の端部から径方向外側へ延びるよう環状の板状に形成されている。ハウジング外筒部１２３は、ハウジング板部１２２の外縁部からハウジング内筒部１２１と同じ側へ延びるよう略円筒状に形成されている。ここで、ハウジング内筒部１２１とハウジング板部１２２とハウジング外筒部１２３とは、例えば金属により一体に形成されている。
The housing inner
上述のように、ハウジング１２は、全体としては、中空、かつ、扁平形状に形成されている。
As described above, the
シール溝部１２４は、ハウジング内筒部１２１の外周壁から径方向内側へ凹むよう環状に形成されている。ハウジング段差面１２５は、シール溝部１２４とハウジング板部１２２との間において、ハウジング板部１２２とは反対側を向くよう円環の平面状に形成されている。
The
ハウジング側スプライン溝部１２７は、ハウジング内筒部１２１の軸方向に延びるようハウジング内筒部１２１の外周壁に形成されている。ハウジング側スプライン溝部１２７は、ハウジング内筒部１２１の周方向に複数形成されている。
The housing-side
ハウジング１２は、外壁が変速機ケース１１の内壁の一部に当接するよう変速機ケース１１に固定される（図２参照）。ハウジング１２は、図示しないボルト等により変速機ケース１１に固定される。ここで、ハウジング１２は、変速機ケース１１および入力軸６１に対し同軸に設けられる。ここで、「同軸」とは、２つの軸が厳密に一致する同軸の状態に限らず、僅かに偏心している状態または傾いている状態を含むものとする（以下、同じ）。
The
ハウジング１２は、「空間」としての収容空間１２０を有している。収容空間１２０は、ハウジング内筒部１２１とハウジング板部１２２とハウジング外筒部１２３との間に形成されている。
The
ハウジング１２および変速機ケース１１のより詳細な構成等については、後に説明する。
More detailed configurations of the
電動モータ２０は、収容空間１２０に収容されている。電動モータ２０は、ステータ２１、コイル２２、ロータ２３、「永久磁石」としてのマグネット２３０、マグネットカバー２４等を有している。
The
ステータ２１は、ステータヨーク２１１、ステータティース２１２を有している。ステータ２１は、例えば積層鋼板により形成されている。ステータヨーク２１１は、略円筒状に形成されている。ステータティース２１２は、ステータヨーク２１１の内周壁から径方向内側へ突出するようステータヨーク２１１と一体に形成されている。ステータティース２１２は、ステータヨーク２１１の周方向に等間隔で複数形成されている。コイル２２は、複数のステータティース２１２のそれぞれに設けられている。ステータ２１は、ステータヨーク２１１の外周壁がハウジング外筒部１２３の内周壁に嵌合するようハウジング１２に固定されている。
The
ロータ２３は、例えば鉄系の金属により形成されている。ロータ２３は、ロータ本体２３１、ロータ筒部２３２を有している。ロータ本体２３１は、略円環状に形成されている。ロータ筒部２３２は、ロータ本体２３１の外縁部から筒状に延びるよう形成されている。
The
マグネット２３０は、ロータ２３の外周壁に設けられている。マグネット２３０は、磁極が交互になるようロータ２３の周方向に等間隔で複数設けられている。
マグネットカバー２４は、マグネット２３０のロータ２３の径方向外側の面を覆うようロータ２３に設けられている。より詳細には、マグネットカバー２４は、例えば非磁性の金属により形成されている。
The
クラッチアクチュエータ１０は、ロータベアリング１５を備えている。ロータベアリング１５は、ハウジング段差面１２５に対しハウジング板部１２２側において、ハウジング内筒部１２１の径方向外側に設けられている。
The
ロータベアリング１５は、内輪の内周壁がハウジング内筒部１２１の外周壁に当接した状態でハウジング内筒部１２１に設けられている。ロータ２３は、ロータ本体２３１の内周壁がロータベアリング１５の外輪の外周壁に嵌合するよう設けられている。これにより、ロータベアリング１５は、ロータ２３をハウジング１２に対し相対回転可能に支持している。
The
ＥＣＵ１００は、コイル２２に供給する電力を制御することにより、電動モータ２０の作動を制御可能である。コイル２２に電力が供給されると、ステータ２１に回転磁界が生じ、ロータ２３が回転する。これにより、ロータ２３からトルクが出力される。このように、電動モータ２０は、ステータ２１、および、ステータ２１に対し相対回転可能に設けられたロータ２３を有し、電力の供給によりロータ２３からトルクを出力可能である。
The
ここで、ロータ２３は、ステータ２１の径方向内側において、ステータ２１に対し相対回転可能に設けられている。電動モータ２０は、インナロータタイプのブラシレス直流モータである。
Here, the
本実施形態では、クラッチアクチュエータ１０は、回転角センサ１０４を備えている。回転角センサ１０４は、コイル２２に対しハウジング板部１２２側に位置するよう電動モータ２０に設けられている。
In this embodiment, the
回転角センサ１０４は、ロータ２３と一体に回転するセンサマグネットから発生する磁束を検出し、検出した磁束に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。これにより、ＥＣＵ１００は、回転角センサ１０４からの信号に基づき、ロータ２３の回転角および回転数等を検出することができる。また、ＥＣＵ１００は、ロータ２３の回転角および回転数等に基づき、ハウジング１２および後述する従動カム５０に対する駆動カム４０の相対回転角度、ハウジング１２および駆動カム４０に対する従動カム５０および状態変更部８０の軸方向の相対位置等を算出することができる。
図３に示すように、減速機３０は、サンギヤ３１、プラネタリギヤ３２、キャリア３３、第１リングギヤ３４、第２リングギヤ３５等を有している。
As shown in FIG. 3, the
サンギヤ３１は、ロータ２３と同軸かつ一体回転可能に設けられている。つまり、ロータ２３とサンギヤ３１とは、異なる材料により別体に形成され、一体に回転可能なよう同軸に配置されている。
The
より詳細には、サンギヤ３１は、サンギヤ基部３１０、「歯部」および「外歯」としてのサンギヤ歯部３１１、サンギヤ筒部３１２を有している。サンギヤ基部３１０は、例えば金属により略円環状に形成されている。サンギヤ筒部３１２は、サンギヤ基部３１０の外縁部から筒状に延びるようサンギヤ基部３１０と一体に形成されている。サンギヤ歯部３１１は、サンギヤ筒部３１２のサンギヤ基部３１０とは反対側の端部の外周壁に形成されている。
More specifically, the
サンギヤ３１は、サンギヤ基部３１０の外周壁がロータ筒部２３２の内周壁に嵌合するよう設けられている。これにより、サンギヤ３１は、ロータベアリング１５により、ロータ２３とともに、ハウジング１２に対し相対回転可能に支持されている。
The
ロータ２３と一体回転するサンギヤ３１には、電動モータ２０のトルクが入力される。ここで、サンギヤ３１は、減速機３０の「入力部」に対応する。
The torque of the
プラネタリギヤ３２は、サンギヤ３１の周方向に沿って複数設けられ、サンギヤ３１に噛み合いつつ自転しながらサンギヤ３１の周方向に公転可能である。より詳細には、プラネタリギヤ３２は、例えば金属により略円筒状に形成され、サンギヤ３１の径方向外側においてサンギヤ３１の周方向に等間隔で複数設けられている。プラネタリギヤ３２は、「歯部」および「外歯」としてのプラネタリギヤ歯部３２１を有している。プラネタリギヤ歯部３２１は、サンギヤ歯部３１１に噛み合い可能なようプラネタリギヤ３２の外周壁に形成されている。
A plurality of
キャリア３３は、プラネタリギヤ３２を回転可能に支持し、サンギヤ３１に対し相対回転可能である。
より詳細には、キャリア３３は、キャリア本体３３１、ピン３３５を有している。キャリア本体３３１は、例えば金属により略円環の板状に形成されている。キャリア本体３３１は、軸方向においてはコイル２２とプラネタリギヤ３２との間に位置している。
More specifically, the
ピン３３５は、例えば金属により略円柱状に形成されている。ピン３３５は、軸方向の端部がキャリア本体３３１に固定されるようにして設けられている。
The
減速機３０は、プラネタリギヤベアリング３６を有している。プラネタリギヤベアリング３６は、ピン３３５の外周壁とプラネタリギヤ３２の内周壁との間に設けられている。これにより、プラネタリギヤ３２は、プラネタリギヤベアリング３６を介してピン３３５により回転可能に支持されている。すなわち、ピン３３５は、プラネタリギヤ３２の回転中心に設けられ、プラネタリギヤ３２を回転可能に支持している。また、プラネタリギヤ３２とピン３３５とは、プラネタリギヤベアリング３６を介して所定の範囲で軸方向に相対移動可能である。言い換えると、プラネタリギヤ３２とピン３３５とは、プラネタリギヤベアリング３６により、軸方向の相対移動可能範囲が所定の範囲に規制されている。
The
第１リングギヤ３４は、プラネタリギヤ３２に噛み合い可能な歯部である第１リングギヤ歯部３４１を有し、ハウジング１２に固定されている。より詳細には、第１リングギヤ３４は、例えば金属により略円筒状に形成されている。第１リングギヤ３４は、ステータ２１に対しハウジング板部１２２とは反対側において、外縁部がハウジング外筒部１２３の内周壁に嵌合するようハウジング１２に固定されている。そのため、第１リングギヤ３４は、ハウジング１２に対し相対回転不能である。
The
ここで、第１リングギヤ３４は、ハウジング１２、ロータ２３、サンギヤ３１に対し同軸に設けられている。「歯部」および「内歯」としての第１リングギヤ歯部３４１は、プラネタリギヤ３２のプラネタリギヤ歯部３２１の軸方向の一方の端部側に噛み合い可能なよう第１リングギヤ３４の内周壁に形成されている。
Here, the
第２リングギヤ３５は、プラネタリギヤ３２に噛み合い可能な歯部であり第１リングギヤ歯部３４１とは歯数の異なる第２リングギヤ歯部３５１を有し、後述する駆動カム４０と一体回転可能に設けられている。より詳細には、第２リングギヤ３５は、例えば金属により筒状に形成されている。
The
ここで、第２リングギヤ３５は、ハウジング１２、ロータ２３、サンギヤ３１に対し同軸に設けられている。「歯部」および「内歯」としての第２リングギヤ歯部３５１は、プラネタリギヤ３２のプラネタリギヤ歯部３２１の軸方向の他方の端部側に噛み合い可能なよう第２リングギヤ３５の軸方向の第１リングギヤ３４側の端部の内周壁に形成されている。本実施形態では、第２リングギヤ歯部３５１の歯数は、第１リングギヤ歯部３４１の歯数よりも多い。より詳細には、第２リングギヤ歯部３５１の歯数は、第１リングギヤ歯部３４１の歯数よりも、プラネタリギヤ３２の個数に整数を乗じた数分だけ多い。
Here, the
また、プラネタリギヤ３２は、同一部位において２つの異なる諸元をもつ第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５と干渉なく正常に噛み合う必要があるため、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の一方もしくは両方を転位させて各歯車対の中心距離を一定にする設計としている。
In addition, the
上記構成により、電動モータ２０のロータ２３が回転すると、サンギヤ３１が回転し、プラネタリギヤ３２のプラネタリギヤ歯部３２１がサンギヤ歯部３１１と第１リングギヤ歯部３４１および第２リングギヤ歯部３５１とに噛み合いつつ自転しながらサンギヤ３１の周方向に公転する。ここで、第２リングギヤ歯部３５１の歯数が第１リングギヤ歯部３４１の歯数より多いため、第２リングギヤ３５は、第１リングギヤ３４に対し相対回転する。そのため、第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５との間で第１リングギヤ歯部３４１と第２リングギヤ歯部３５１との歯数差に応じた微小差回転が第２リングギヤ３５の回転として出力される。これにより、電動モータ２０からのトルクは、減速機３０により減速されて、第２リングギヤ３５から出力される。このように、減速機３０は、電動モータ２０のトルクを減速して出力可能である。本実施形態では、減速機３０は、３ｋ型の不思議遊星歯車減速機を構成している。
With the above configuration, when the
第２リングギヤ３５は、後述する駆動カム４０とは別体に形成され、駆動カム４０と一体回転可能に設けられている。第２リングギヤ３５は、電動モータ２０からのトルクを減速して駆動カム４０に出力する。ここで、第２リングギヤ３５は、減速機３０の「出力部」に対応する。
The
トルクカム２は、「回転部」としての駆動カム４０、「並進部」としての従動カム５０、「カム転動体」としてのカムボール３を有している。
The
駆動カム４０は、駆動カム本体４１、駆動カム特定形状部４２、駆動カム板部４３、駆動カム外筒部４４、駆動カム溝４００等を有している。駆動カム本体４１は、略円環の板状に形成されている。駆動カム特定形状部４２は、駆動カム本体４１の外縁部から、駆動カム本体４１の軸Ａｘ１に対し傾斜して延びるよう形成されている。駆動カム板部４３は、駆動カム特定形状部４２の駆動カム本体４１とは反対側の端部から径方向外側へ延びるよう略円環の板状に形成されている。駆動カム外筒部４４は、駆動カム板部４３の外縁部から駆動カム特定形状部４２とは反対側へ延びるよう略円筒状に形成されている。ここで、駆動カム本体４１と駆動カム特定形状部４２と駆動カム板部４３と駆動カム外筒部４４とは、例えば金属により一体に形成されている。
The
駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の駆動カム特定形状部４２側の面である一方の端面から他方の端面側へ凹みつつ、駆動カム本体４１の周方向に延びるよう形成されている。駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の周方向において一方の端面からの深さが変化するよう形成されている。駆動カム溝４００は、例えば駆動カム本体４１の周方向に等間隔で３つ形成されている。
The
駆動カム４０は、駆動カム本体４１がハウジング内筒部１２１の外周壁とサンギヤ３１のサンギヤ筒部３１２の内周壁との間に位置し、駆動カム板部４３がプラネタリギヤ３２に対しキャリア本体３３１とは反対側に位置するようハウジング内筒部１２１とハウジング外筒部１２３との間に設けられている。駆動カム４０は、ハウジング１２に対し相対回転可能である。
The
第２リングギヤ３５は、第２リングギヤ歯部３５１が形成された端部とは反対側の端部の内周壁が駆動カム板部４３の外縁部に嵌合するよう駆動カム４０と一体に設けられている。第２リングギヤ３５は、駆動カム４０に対し相対回転不能である。すなわち、第２リングギヤ３５は、「回転部」としての駆動カム４０と一体回転可能に設けられている。そのため、電動モータ２０からのトルクが、減速機３０により減速され、第２リングギヤ３５から出力されると、駆動カム４０は、ハウジング１２に対し相対回転する。すなわち、駆動カム４０は、減速機３０から出力されたトルクが入力されるとハウジング１２に対し相対回転する。
The
従動カム５０は、従動カム本体５１、従動カム特定形状部５２、従動カム板部５３、カム側スプライン溝部５４、従動カム溝５００等を有している。従動カム本体５１は、略円環の板状に形成されている。従動カム特定形状部５２は、従動カム本体５１の外縁部から、従動カム本体５１の軸Ａｘ２に対し傾斜して延びるよう形成されている。従動カム板部５３は、従動カム特定形状部５２の従動カム本体５１とは反対側の端部から径方向外側へ延びるよう略円環の板状に形成されている。ここで、従動カム本体５１と従動カム特定形状部５２と従動カム板部５３とは、例えば金属により一体に形成されている。
The driven
カム側スプライン溝部５４は、従動カム本体５１の内周壁において軸方向に延びるよう形成されている。カム側スプライン溝部５４は、従動カム本体５１の周方向に複数形成されている。
The cam-side
従動カム５０は、従動カム本体５１が駆動カム本体４１に対しロータベアリング１５とは反対側、かつ、駆動カム特定形状部４２および駆動カム板部４３の径方向内側に位置し、カム側スプライン溝部５４がハウジング側スプライン溝部１２７とスプライン結合するよう設けられている。これにより、従動カム５０は、ハウジング１２に対し、相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。
The driven
従動カム溝５００は、従動カム本体５１の駆動カム本体４１側の面である一方の端面から他方の端面側へ凹みつつ、従動カム本体５１の周方向に延びるよう形成されている。従動カム溝５００は、従動カム本体５１の周方向において一方の端面からの深さが変化するよう形成されている。従動カム溝５００は、例えば従動カム本体５１の周方向に等間隔で３つ形成されている。
The driven
なお、駆動カム溝４００と従動カム溝５００とは、それぞれ、駆動カム本体４１の従動カム本体５１側の面側、または、従動カム本体５１の駆動カム本体４１側の面側から見たとき、同一の形状となるよう形成されている。
When the
カムボール３は、例えば金属により球状に形成されている。カムボール３は、３つの駆動カム溝４００と３つの従動カム溝５００との間のそれぞれにおいて転動可能に設けられている。すなわち、カムボール３は、合計３つ設けられている。
The
このように、駆動カム４０と従動カム５０とカムボール３とは、「転動体カム」としてのトルクカム２を構成している。駆動カム４０がハウジング１２および従動カム５０に対し相対回転すると、カムボール３は、駆動カム溝４００および従動カム溝５００においてそれぞれの溝底に沿って転動する。
Thus, the driving
上述のように、駆動カム溝４００および従動カム溝５００は、駆動カム４０または従動カム５０の周方向において深さが変化するよう形成されている。そのため、減速機３０から出力されるトルクにより駆動カム４０がハウジング１２および従動カム５０に対し相対回転すると、カムボール３が駆動カム溝４００および従動カム溝５００において転動し、従動カム５０は、駆動カム４０およびハウジング１２に対し軸方向に相対移動、すなわち、ストロークする。
As described above, the
このように、従動カム５０は、駆動カム溝４００との間にカムボール３を挟むようにして一方の端面に形成された複数の従動カム溝５００を有し、駆動カム４０およびカムボール３とともにトルクカム２を構成している。従動カム５０は、駆動カム４０がハウジング１２に対し相対回転すると駆動カム４０およびハウジング１２に対し軸方向に相対移動する。ここで、従動カム５０は、カム側スプライン溝部５４がハウジング側スプライン溝部１２７とスプライン結合しているため、ハウジング１２に対し相対回転しない。また、駆動カム４０は、ハウジング１２に対し相対回転するものの、軸方向には相対移動しない。
As described above, the driven
トルクカム２は、電動モータ２０に対し軸方向の一方側に設けられ、電動モータ２０からのトルクによる回転運動を、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動である並進運動に変換する。
The
本実施形態では、クラッチアクチュエータ１０は、「付勢部材」としてのリターンスプリング５５、リターンスプリングリテーナ５６を備えている。リターンスプリング５５は、例えばコイルスプリングであり、従動カム本体５１の駆動カム本体４１とは反対側において、ハウジング内筒部１２１の径方向外側に設けられている。リターンスプリング５５は、一端が従動カム本体５１の駆動カム本体４１とは反対側の面に当接している。
In this embodiment, the
リターンスプリングリテーナ５６は、リテーナ内筒部５６１、リテーナ板部５６２、リテーナ外筒部５６３を有している。リテーナ内筒部５６１は、略円筒状に形成されている。リテーナ板部５６２は、リテーナ内筒部５６１の一方の端部から径方向外側に延びるよう環状の板状に形成されている。リテーナ外筒部５６３は、リテーナ板部５６２の外縁部からリテーナ内筒部５６１側へ延びるよう略円筒状に形成されている。リテーナ内筒部５６１とリテーナ板部５６２とリテーナ外筒部５６３とは、例えば金属により一体に形成されている。
The
リターンスプリングリテーナ５６は、リテーナ内筒部５６１の内周壁がハウジング内筒部１２１の外周壁に嵌合するようハウジング内筒部１２１に固定されている。リターンスプリング５５の他端は、リテーナ内筒部５６１とリテーナ外筒部５６３との間においてリテーナ板部５６２に当接している。
The
リターンスプリング５５は、軸方向に伸びる力を有している。そのため、従動カム５０は、駆動カム４０との間にカムボール３を挟んだ状態で、リターンスプリング５５により駆動カム本体４１側へ付勢されている。
The
出力軸６２は、軸部６２１、板部６２２、筒部６２３、摩擦板６２４を有している（図２参照）。軸部６２１は、略円筒状に形成されている。板部６２２は、軸部６２１の一端から径方向外側へ環状の板状に延びるよう軸部６２１と一体に形成されている。筒部６２３は、板部６２２の外縁部から軸部６２１とは反対側へ略円筒状に延びるよう板部６２２と一体に形成されている。摩擦板６２４は、略円環の板状に形成され、板部６２２の筒部６２３側の端面に設けられている。ここで、摩擦板６２４は、板部６２２に対し相対回転不能である。筒部６２３の内側には、クラッチ空間６２０が形成されている。
The
入力軸６１の端部は、ハウジング内筒部１２１の内側を通り、従動カム５０に対し駆動カム４０とは反対側に位置している。出力軸６２は、従動カム５０に対し駆動カム４０とは反対側において、入力軸６１と同軸に設けられる。軸部６２１の内周壁と入力軸６１の端部の外周壁との間には、ボールベアリング１４２が設けられる。これにより、出力軸６２は、ボールベアリング１４２を介して入力軸６１により軸受けされる。入力軸６１および出力軸６２は、ハウジング１２に対し相対回転可能である。
The end of the
クラッチ７０は、クラッチ空間６２０において入力軸６１と出力軸６２との間に設けられている。クラッチ７０は、内側摩擦板７１、外側摩擦板７２、係止部７０１を有している。内側摩擦板７１は、略円環の板状に形成され、入力軸６１と出力軸６２の筒部６２３との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。内側摩擦板７１は、内縁部が入力軸６１の外周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、内側摩擦板７１は、入力軸６１に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。
外側摩擦板７２は、略円環の板状に形成され、入力軸６１と出力軸６２の筒部６２３との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。ここで、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２とは、入力軸６１の軸方向において交互に配置されている。外側摩擦板７２は、外縁部が出力軸６２の筒部６２３の内周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、外側摩擦板７２は、出力軸６２に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。複数の外側摩擦板７２のうち最も摩擦板６２４側に位置する外側摩擦板７２は、摩擦板６２４に接触可能である。
The
係止部７０１は、略円環状に形成され、外縁部が出力軸６２の筒部６２３の内周壁に嵌合するよう設けられる。係止部７０１は、複数の外側摩擦板７２のうち最も従動カム５０側に位置する外側摩擦板７２の外縁部を係止可能である。そのため、複数の外側摩擦板７２、複数の内側摩擦板７１は、筒部６２３の内側からの脱落が抑制される。なお、係止部７０１と摩擦板６２４との距離は、複数の外側摩擦板７２および複数の内側摩擦板７１の板厚の合計よりも大きい。
The engaging
複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに接触、つまり係合した状態である係合状態では、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との間に摩擦力が生じ、当該摩擦力の大きさに応じて内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との相対回転が規制される。一方、複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに離間、つまり係合していない状態である非係合状態では、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との間に摩擦力は生じず、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との相対回転は規制されない。
In the engaged state in which the plurality of
クラッチ７０が係合状態のとき、入力軸６１に入力されたトルクは、クラッチ７０を経由して出力軸６２に伝達される。一方、クラッチ７０が非係合状態のとき、入力軸６１に入力されたトルクは、出力軸６２に伝達されない。
When the clutch 70 is engaged, torque input to the
このように、クラッチ７０は、入力軸６１と出力軸６２との間でトルクを伝達する。クラッチ７０は、係合している係合状態のとき、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を許容し、係合していない非係合状態のとき、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を遮断する。
Thus, clutch 70 transmits torque between
本実施形態では、クラッチ装置１は、通常、非係合状態となる、所謂常開式（ノーマリーオープンタイプ）のクラッチ装置である。
In this embodiment, the
状態変更部８０は、「弾性変形部」としての皿ばね８１、皿ばねリテーナ８２、皿ばねスラストベアリング８３を有している。皿ばねリテーナ８２は、リテーナ筒部８２１、リテーナフランジ部８２２を有している。リテーナ筒部８２１は、略円筒状に形成されている。リテーナフランジ部８２２は、リテーナ筒部８２１の一端から径方向外側へ延びるよう環状の板状に形成されている。リテーナ筒部８２１とリテーナフランジ部８２２とは、例えば金属により一体に形成されている。皿ばねリテーナ８２は、例えばリテーナ筒部８２１の他端が従動カム板部５３の駆動カム４０とは反対側の端面に接続するよう従動カム５０に設けられている。ここで、リテーナ筒部８２１と従動カム板部５３とは、例えば溶接により接続されている。
The
皿ばね８１は、内縁部がリテーナ筒部８２１の径方向外側において、従動カム板部５３とリテーナフランジ部８２２との間に位置するよう設けられている。皿ばねスラストベアリング８３は、環状に形成され、リテーナ筒部８２１の径方向外側において、従動カム板部５３と皿ばね８１の内縁部との間に設けられている。
The
皿ばねリテーナ８２は、リテーナフランジ部８２２が皿ばね８１の軸方向の一端すなわち内縁部を係止可能なよう従動カム５０に固定されている。そのため、皿ばね８１および皿ばねスラストベアリング８３は、リテーナフランジ部８２２により、皿ばねリテーナ８２からの脱落が抑制されている。皿ばね８１は、軸方向に弾性変形可能である。
The
図３は、状態変更部８０を取り付けていない状態のクラッチアクチュエータ１０を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the
図１、２に示すように、カムボール３が、駆動カム本体４１の一方の端面から駆動カム溝４００の駆動カム本体４１の軸方向すなわち深さ方向に最も離れた部位である最深部に対応する位置（原点）、および、従動カム本体５１の一方の端面から従動カム溝５００の従動カム本体５１の軸方向すなわち深さ方向に最も離れた部位である最深部に対応する位置（原点）に位置するとき、駆動カム４０と従動カム５０との距離は、比較的小さく、皿ばね８１の軸方向の他端すなわち外縁部とクラッチ７０との間には、隙間Ｓｐ１が形成されている（図１参照）。そのため、クラッチ７０は非係合状態であり、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達は遮断されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、クラッチ７０の状態を変更する通常作動時、ＥＣＵ１００の制御により電動モータ２０のコイル２２に電力が供給されると、電動モータ２０が回転し、減速機３０からトルクが出力され、駆動カム４０がハウジング１２に対し相対回転する。これにより、カムボール３が最深部に対応する位置から駆動カム溝４００および従動カム溝５００の周方向の一方側へ転動する。これにより、従動カム５０は、リターンスプリング５５を圧縮しながらハウジング１２に対し軸方向に相対移動、すなわち、クラッチ７０側へ移動する。これにより、皿ばね８１は、クラッチ７０側へ移動する。
Here, when electric power is supplied to the
従動カム５０の軸方向の移動により皿ばね８１がクラッチ７０側へ移動すると、隙間Ｓｐ１が小さくなり、皿ばね８１の軸方向の他端は、クラッチ７０の外側摩擦板７２に接触する。皿ばね８１がクラッチ７０に接触した後さらに従動カム５０が軸方向に移動すると、皿ばね８１は、軸方向に弾性変形しつつ、外側摩擦板７２を摩擦板６２４側へ押す。これにより、複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに係合し、クラッチ７０が係合状態となる。そのため、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達が許容される。
When the
このとき、皿ばね８１は、皿ばねスラストベアリング８３に軸受けされながら従動カム５０および皿ばねリテーナ８２に対し相対回転する。このように、皿ばねスラストベアリング８３は、皿ばね８１からスラスト方向の荷重を受けつつ、皿ばね８１を軸受けする。
At this time, the
ＥＣＵ１００は、クラッチ伝達トルクがクラッチ要求トルク容量に達すると、電動モータ２０の回転を停止させる。これにより、クラッチ７０は、クラッチ伝達トルクがクラッチ要求トルク容量に維持された係合保持状態となる。このように、状態変更部８０の皿ばね８１は、従動カム５０から軸方向の力を受け、ハウジング１２および駆動カム４０に対する従動カム５０の軸方向の相対位置に応じてクラッチ７０の状態を係合状態または非係合状態に変更可能である。
The
また、トルクカム２は、電動モータ２０からのトルクによる回転運動を、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動である並進運動に変換し、クラッチ７０の状態を係合状態または非係合状態に変更可能である。
In addition, the
出力軸６２は、軸部６２１の板部６２２とは反対側の端部が、図示しない変速機の入力軸に接続され、当該入力軸とともに回転可能である。つまり、変速機の入力軸には、出力軸６２から出力されたトルクが入力される。変速機に入力されたトルクは、変速機で変速され、駆動トルクとして車両の駆動輪に出力される。これにより、車両が走行する。
The end of the
本実施形態では、クラッチ装置１は、オイル供給部５を備えている（図１、２参照）。オイル供給部５は、一端がクラッチ空間６２０に露出するよう、出力軸６２において通路状に形成されている。オイル供給部５の他端は、図示しないオイル供給源に接続される。これにより、オイル供給部５の一端からクラッチ空間６２０のクラッチ７０にオイルが供給される。当該オイルは、例えば変速機オイル等の潤滑油である。
In this embodiment, the
ＥＣＵ１００は、オイル供給部５からクラッチ７０に供給するオイルの量を制御する。クラッチ７０に供給されたオイルは、クラッチ７０を潤滑および冷却可能である。このように、本実施形態では、クラッチ７０は、湿式クラッチであり、オイルにより冷却され得る。
本実施形態では、「回転並進部」としてのトルクカム２は、「回転部」としての駆動カム４０および第２リングギヤ３５とハウジング１２との間に収容空間１２０を形成している。ここで、収容空間１２０は、駆動カム４０および第２リングギヤ３５に対しクラッチ７０とは反対側においてハウジング１２の内側に形成されている。電動モータ２０および減速機３０は、収容空間１２０に設けられている。クラッチ７０は、駆動カム４０に対し収容空間１２０とは反対側に位置するクラッチ空間６２０に設けられている。
In this embodiment, the
スラストベアリング１６は、駆動カム本体４１とハウジング段差面１２５との間に設けられ、駆動カム４０からスラスト方向すなわち軸方向の荷重を受けつつ駆動カム４０を軸受けする。本実施形態では、クラッチ７０側からの軸方向の荷重は、皿ばね８１、皿ばねスラストベアリング８３、従動カム５０、カムボール３、駆動カム４０を経由してスラストベアリング１６に作用する。
The
本実施形態では、クラッチアクチュエータ１０は、「カムシール部材」としての内側シール部材１９１、外側シール部材１９２を備えている。内側シール部材１９１は、例えばゴム等の弾性材料により環状に形成されたオイルシールである。外側シール部材１９２は、例えばゴム等の弾性材料および金属環等により環状に形成されたオイルシールである。
In this embodiment, the
内側シール部材１９１は、ハウジング内筒部１２１に形成されたシール溝部１２４に設けられている。内側シール部材１９１は、外縁部が駆動カム本体４１の内周壁と摺動可能なようシール溝部１２４に設けられている。
The
外側シール部材１９２は、第２リングギヤ３５に対し第１リングギヤ３４とは反対側において、ハウジング外筒部１２３と駆動カム外筒部４４との間に設けられている。外側シール部材１９２は、内縁部のシールリップ部が駆動カム外筒部４４の外周壁と摺動可能なようハウジング外筒部１２３に設けられている。
The
ここで、外側シール部材１９２は、内側シール部材１９１の軸方向から見たとき、内側シール部材１９１の径方向外側に位置するよう設けられている（図１、２参照）。
Here, the
上述のように、駆動カム本体４１の内周壁は、内側シール部材１９１と摺動可能である。すなわち、内側シール部材１９１は、「回転部」としての駆動カム４０に接触するよう設けられている。内側シール部材１９１は、駆動カム本体４１とハウジング内筒部１２１との間を気密または液密にシールしている。
As described above, the inner peripheral wall of the
駆動カム外筒部４４の外周壁は、外側シール部材１９２の内縁部であるシールリップ部と摺動可能である。すなわち、外側シール部材１９２は、「回転部」としての駆動カム４０に接触するよう設けられている。外側シール部材１９２は、駆動カム外筒部４４の外周壁とハウジング外筒部１２３の内周壁との間を気密または液密にシールしている。
The outer peripheral wall of the drive cam outer
上述のように設けられた内側シール部材１９１、および、外側シール部材１９２により、電動モータ２０および減速機３０を収容する収容空間１２０を気密または液密に保持可能であり、収容空間１２０と、クラッチ７０が設けられたクラッチ空間６２０との間を気密または液密に保持可能である。これにより、例えばクラッチ７０において摩耗粉等の異物が発生したとしても、当該異物がクラッチ空間６２０から収容空間１２０へ侵入するのを抑制できる。そのため、異物による電動モータ２０または減速機３０の作動不良を抑制できる。
With the
以下、本実施形態の各部の構成について、より詳細に説明する。 The configuration of each part of the present embodiment will be described in more detail below.
図２に示すように、変速機ケース１１は、ケース内筒部１１１、ケース板部１１２、ケース外筒部１１３を有している。ケース内筒部１１１は、筒状に形成されている。ケース板部１１２は、ケース内筒部１１１の端部から径方向外側へ延びるよう環状の板状に形成されている。ケース外筒部１１３は、ケース板部１１２の外縁部からケース内筒部１１１と同じ側へ延びるよう筒状に形成されている。ケース内筒部１１１、ケース板部１１２、ケース外筒部１１３は、変速機ケース１１の一部を構成している。
As shown in FIG. 2 , the
クラッチアクチュエータ１０のハウジング１２は、ハウジング板部１２２がケース板部１１２に当接するよう、変速機ケース１１の内部空間のうちケース内筒部１１１とケース外筒部１１３との間に設けられる。ここで、ハウジング内筒部１２１の内周壁はケース内筒部１１１の外周壁に当接可能である。ハウジング外筒部１２３の外周壁は、ケース外筒部１１３の内周壁に当接可能である。
The
＜１＞ハウジング板部１２２は、変速機ケース１１の一部であるケース板部１１２に当接可能である。電動モータ２０を収容する収容空間１２０は、ハウジング板部１２２に対しケース板部１１２とは反対側に形成されている。
<1> The
ハウジング１２は、ハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３を有する。ハウジング凸部１７２は、ハウジング板部１２２のケース板部１１２側の面から突出し、変速機ケース１１のケース凹部１８３に嵌合可能に形成されている。ハウジング凹部１７３は、ハウジング板部１２２のハウジング凸部１７２とは反対側の面から凹むよう形成されている。
The
より詳細には、ハウジング凸部１７２は、ハウジング板部１２２のケース板部１１２側の面から例えば円柱状に突出するよう形成されている。ハウジング凹部１７３は、ハウジング板部１２２のハウジング凸部１７２とは反対側の面から例えば円形に凹むよう形成されている。ここで、ハウジング凸部１７２は、ハウジング凹部１７３と同軸に形成されている。ハウジング凸部１７２の外径は、ハウジング凹部１７３の内径より大きい。
More specifically, the housing
ケース凹部１８３は、ケース板部１１２のハウジング板部１２２側の面からハウジング板部１２２とは反対側へ、例えば略円形に凹むよう形成されている。
The
＜２＞ハウジング１２は、ハウジング通気孔１７５および呼吸フィルタ６を有する。ハウジング通気孔１７５は、ハウジング凹部１７３の底面とハウジング凸部１７２の端面とを接続し、収容空間１２０とハウジング１２の外部空間とを連通する。呼吸フィルタ６は、ハウジング通気孔１７５を覆うようハウジング凹部１７３に設けられ気体を通過させることが可能である。
<2> The
より詳細には、呼吸フィルタ６は、例えば多数の微細な孔を有するフッ素樹脂から円形のシート状に形成されている。呼吸フィルタ６は、気体の通過を許容しつつ、液体の通過を遮断する。呼吸フィルタ６は、一方の端面の外縁部がハウジング凹部１７３の底面に接着されることにより、全体がハウジング凹部１７３に収容されている。
More specifically, the
ハウジング通気孔１７５は、ハウジング１２の内部空間と変速機ケース１１の外部空間とを連通する通気経路Ｐｖ１上に設けられる（図２、３参照）。
より詳細には、変速機ケース１１は、ケース通気孔１８５を有している。ケース通気孔１８５は、ケース板部１１２を板厚方向に貫き変速機ケース１１の外部空間と内部空間とを連通するよう形成されている。ここで、ケース通気孔１８５は、ハウジング通気孔１７５に対応する位置に形成されている。より詳細には、ケース通気孔１８５は、ハウジング通気孔１７５と同軸になるよう形成されている。
More specifically,
＜３＞ハウジング凹部１７３の底面とハウジング凸部１７２の端面との距離Ｔ１は、ハウジング板部１２２のハウジング凸部１７２の径方向外側の部位の板厚Ｔ２と同じである（図５参照）。
<3> The distance T1 between the bottom surface of the housing
＜４＞ケース凹部１８３は、ハウジング板部１２２の径方向に沿う内径Ｒ１が、ハウジング板部１２２の径方向に直交する方向に沿う内径Ｒ２より大きい長穴状に形成されている（図４参照）。
<4> The case
ハウジング板部１２２の径方向に沿う断面においては、ハウジング凸部１７２の外周壁とケース凹部１８３の内周壁との間に隙間が形成される（図５参照）。一方、ハウジング板部１２２の径方向に直交する方向に沿う断面においては、ハウジング凸部１７２の外周壁とケース凹部１８３の内周壁との間に隙間は形成されない（図６参照）。そのため、ハウジング１２は、変速機ケース１１に対し、ハウジング板部１２２の径方向に直交する方向の相対移動が規制される。
In a cross section along the radial direction of the
クラッチ７０の状態を変更する通常作動時、電動モータ２０が回転すると、電動モータ２０の回転方向、すなわち、正方向のトルクが発生する。これにより、減速機３０から負方向の出力ギヤトルクが発生する。これにより、従動カム５０からハウジング１２のハウジング側スプライン溝部１２７に対し正方向の従動カムトルクが作用する。これにより、ケース凹部１８３とハウジング凸部１７２との嵌合部に対し正方向のハウジング印加トルクが作用する。
When the
本実施形態では、ハウジング凸部１７２がケース凹部１８３に嵌合し、ハウジング板部１２２の径方向に直交する方向に沿う断面においては、ハウジング凸部１７２の外周壁とケース凹部１８３の内周壁との間に隙間は形成されないため、ケース凹部１８３とハウジング凸部１７２との嵌合部に対し正方向のハウジング印加トルクが作用したとしても、変速機ケース１１に対するハウジング１２の相対回転を確実に規制することができる。このように、ケース凹部１８３およびハウジング凸部１７２は、変速機ケース１１に対するハウジング１２の回り止めとして機能する。
In this embodiment, the
＜５＞クラッチアクチュエータ１０は、「シール部材」としてのＯリング７を備える。Ｏリング７は、ハウジング板部１２２の板厚方向から見たときハウジング凸部１７２の径方向外側においてハウジング板部１２２とケース板部１１２との間に設けられ、ハウジング板部１２２とケース板部１１２との間を気密または液密に保持可能である。
<5> The
より詳細には、Ｏリング７は、例えばゴム等の弾性部材により環状に形成されている。Ｏリング７は、ハウジング板部１２２のケース板部１１２側の面においてハウジング凸部１７２の径方向外側に形成された環状の溝部に設けられている。Ｏリング７は、ハウジング板部１２２とケース板部１１２とが当接したとき、軸方向に圧縮される。これにより、ハウジング凸部１７２およびハウジング通気孔１７５の径方向外側において、ハウジング板部１２２とケース板部１１２との間が気密または液密に保持される。
More specifically, the O-
＜６＞本実施形態のクラッチアクチュエータ１０の製造方法は、塑性加工によりハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３を同時に形成する塑性加工工程を含む。
<6> The method of manufacturing the
より詳細には、塑性加工工程において、ハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３は、例えば所定の板厚のハウジング板部１２２に収容空間１２０側から円柱状の金型を押し当て、プレス深絞り加工等の塑性加工により同時に形成される。
More specifically, in the plastic working process, the housing
図７に、第１比較形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す。第１比較形態は、ハウジング１２が、ハウジング凸部１７２、ハウジング凹部１７３に代えて、ハウジング貫通孔１７７、規制ピン９を有する点で本実施形態と異なる。
FIG. 7 shows part of the clutch actuator according to the first comparative embodiment. The first comparative embodiment differs from the present embodiment in that the
第１比較形態では、ハウジング貫通孔１７７は、ハウジング板部１２２を板厚方向に円形に貫くよう形成されている。ハウジング貫通孔１７７は、ハウジング１２の外部空間と内部空間すなわち収容空間１２０とを連通している。
In the first comparative embodiment, the housing through-
規制ピン９は、例えば円柱状に形成され、圧入によりハウジング貫通孔１７７に嵌合するよう設けられている。クラッチアクチュエータ１０が変速機ケース１１の内部空間に設けられた状態において、規制ピン９は、ケース凹部１８３に嵌合している。これにより、変速機ケース１１とハウジング１２との相対回転が規制される。
The regulating
第１比較形態では、変速機ケース１１内の変速機オイル等の液体が、ハウジング貫通孔１７７と規制ピン９との間を経由して収容空間１２０に侵入するおそれがある。そのため、収容空間１２０に収容された電動モータ２０の劣化または性能の悪化を招くおそれがある。
In the first comparative embodiment, liquid such as transmission oil in
一方、本実施形態では、ハウジング１２の回り止めのためにハウジング１２に貫通穴およびピンを設けておらず、変速機ケース１１内の変速機オイル等の液体が、貫通孔とピンとの間を経由して収容空間１２０に侵入するといった事態を回避できる。
On the other hand, in this embodiment, the
図８に、第２比較形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す。第２比較形態は、ハウジング１２が、規制ピン９を有する点等で本実施形態と異なる。
FIG. 8 shows part of the clutch actuator according to the second comparative embodiment. The second comparative embodiment differs from the present embodiment in that the
第２比較形態では、ハウジング凸部１７２は、ハウジング板部１２２の収容空間１２０側の面から例えば円柱状に突出している。ハウジング凹部１７３は、ハウジング板部１２２のハウジング凸部１７２とは反対側の面から例えば円形に凹むよう形成されている。
In the second comparative embodiment, the housing
規制ピン９は、圧入によりハウジング凹部１７３に嵌合するよう設けられている。クラッチアクチュエータ１０が変速機ケース１１の内部空間に設けられた状態において、規制ピン９は、ケース凹部１８３に嵌合している。これにより、変速機ケース１１とハウジング１２との相対回転が規制される。
The regulating
第２比較形態では、ハウジング凸部１７２が収容空間１２０側に突出するよう形成されているため、ハウジング凸部１７２が電動モータ２０に干渉するおそれがある。そのため、電動モータ２０をハウジング凸部１７２から所定距離離して配置する必要がある。これにより、クラッチアクチュエータ１０の軸長が増大するおそれがある。
In the second comparative embodiment, the housing
また、第２比較形態では、ハウジング板部１２２の規制ピン９を圧入する部位の強度を確保するため、当該部位の肉厚が大きくなるおそれがある。そのため、当該部位が電動モータ２０に干渉したり、クラッチアクチュエータ１０の軸長が増大したりするおそれがある。
In addition, in the second comparative embodiment, in order to ensure the strength of the portion of the
一方、本実施形態では、ハウジング凸部１７２が収容空間１２０とは反対側に突出するよう形成されているため、ハウジング凸部１７２が電動モータ２０に干渉することはなく、クラッチアクチュエータ１０の軸長の増大を抑制できる。
On the other hand, in the present embodiment, the housing
また、第１比較形態、第２比較形態では、収容空間１２０への液体の侵入を抑制しながら、温度変化に伴う収容空間１２０の圧力変化を抑制するためには、別途、ハウジング１２の外部空間または変速機ケース１１の外部空間と収容空間１２０とを連通する通気孔、および、通気孔を塞ぐ呼吸フィルタを設ける必要があり、部材点数および製造工程が増大するおそれがある。
In addition, in the first and second comparative embodiments, in order to suppress the pressure change in the
一方、本実施形態では、回り止めとして機能するハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３にハウジング通気孔１７５および呼吸フィルタ６を設けることにより、部材点数および製造工程の増大を抑えつつ、収容空間１２０への液体の侵入を抑制しながら、温度変化に伴う収容空間１２０の圧力変化を抑制できる。
On the other hand, in the present embodiment, by providing the
以上説明したように、＜１＞本実施形態では、ハウジング１２は、ハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３を有する。ハウジング凸部１７２は、ハウジング板部１２２のケース板部１１２側の面から突出し、変速機ケース１１のケース凹部１８３に嵌合可能に形成されている。ハウジング凹部１７３は、ハウジング板部１２２のハウジング凸部１７２とは反対側の面から凹むよう形成されている。
As described above, <1> in the present embodiment, the
本実施形態では、ハウジング凸部１７２がケース凹部１８３に嵌合するようにしてハウジング１２を変速機ケース１１の内部空間に設けることにより、ハウジング１２を変速機ケース１１に対し相対回転不能に固定できる。また、ハウジング１２の回り止めのためにハウジング１２に貫通穴およびピンを設ける必要がなく、部材点数の増大を抑制できるとともに、ハウジング１２を変速機ケース１１の内部空間に設ける場合であっても、変速機ケース１１内の変速機オイル等の液体が貫通穴を経由してハウジング１２の収容空間１２０に侵入するといった事態を回避できる。さらに、ハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３は、ハウジング１２の肉厚の小さな部位に形成できるため、例えばプレス等の塑性加工により安価に形成可能であり、ハウジング１２の軸長を小さくすることができる。
In this embodiment, the
また、＜２＞本実施形態では、ハウジング１２は、ハウジング通気孔１７５および呼吸フィルタ６を有する。ハウジング通気孔１７５は、ハウジング凹部１７３の底面とハウジング凸部１７２の端面とを接続し、収容空間１２０とハウジング１２の外部空間とを連通する。呼吸フィルタ６は、ハウジング通気孔１７５を覆うようハウジング凹部１７３に設けられ気体を通過させることが可能である。
Moreover, <2> in the present embodiment, the
本実施形態では、ハウジング通気孔１７５により、温度変化に伴う収容空間１２０の圧力変化を抑制可能である。これにより、部材の破損を抑制できる。
In this embodiment, the
また、クラッチアクチュエータ１０が、変速機ケース１１の内部空間のように、変速機オイル等の液体に被液する可能性のある環境下に置かれる場合であっても、呼吸フィルタ６により、ハウジング通気孔１７５を経由した収容空間１２０への液体の侵入を抑制できる。これにより、変速機オイル等の液体がハウジング通気孔１７５を経由してハウジング１２の収容空間１２０に侵入し、電動モータ２０の劣化または性能の悪化を招くのを抑制できる。
Further, even if the
また、ハウジング凹部１７３に呼吸フィルタ６を設けることにより、呼吸フィルタ６が電動モータ２０等に干渉することはなく、クラッチアクチュエータ１０の軸長の増大を抑制できる。
Further, by providing the
このように、本実施形態は、ハウジング凸部１７２による回り止めの機能だけでなく、ハウジング通気孔１７５による収容空間１２０の圧力変化を抑制する機能、呼吸フィルタ６による収容空間１２０への液体の侵入を抑制する機能を有している。
In this way, the present embodiment has not only the anti-rotation function of the housing
また、＜３＞本実施形態では、ハウジング凹部１７３の底面とハウジング凸部１７２の端面との距離は、ハウジング板部１２２のハウジング凸部１７２の径方向外側の部位の板厚と同じである。
Further, <3> in the present embodiment, the distance between the bottom surface of the housing
本実施形態では、板厚が均一のハウジング板部１２２にハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３を形成することにより、プレス深絞り加工等の比較的安価な加工法によりハウジング１２を製造できる。
In this embodiment, by forming the
また、＜４＞本実施形態では、ケース凹部１８３は、ハウジング板部１２２の径方向に沿う内径Ｒ１が、ハウジング板部１２２の径方向に直交する方向に沿う内径Ｒ２より大きい長穴状に形成されている。
<4> In the present embodiment, the case
そのため、ハウジング板部１２２の径方向においては変速機ケース１１とハウジング１２との相対移動を許容しつつ、ハウジング板部１２２の径方向に直交する方向においては変速機ケース１１とハウジング１２との相対移動を規制しつつトルクを受けることができる。これにより、変速機ケース１１とハウジング１２との軸出し機能を外周部や入力軸６１にもたせた場合、ケース凹部１８３に軸ずれによるガタを吸収させつつ、高い角度精度を確保することができる。
Therefore, relative movement between the
また、＜５＞本実施形態では、クラッチアクチュエータ１０は、「シール部材」としてのＯリング７を備える。Ｏリング７は、ハウジング板部１２２の板厚方向から見たときハウジング凸部１７２の径方向外側においてハウジング板部１２２とケース板部１１２との間に設けられ、ハウジング板部１２２とケース板部１１２との間を気密または液密に保持可能である。
<5> In this embodiment, the
ハウジング板部１２２とケース板部１１２との間に隙間があると、変速機オイル等の液体が当該隙間を経由してハウジング通気孔１７５に侵入し、呼吸フィルタ６が脱落または破損するおそれがある。本実施形態では、ハウジング板部１２２とケース板部１１２との間にＯリング７を設けることで、ハウジング通気孔１７５への液体の侵入を抑制し、呼吸フィルタ６の脱落または破損を抑制できる。また、Ｏリング７により、液体がハウジング板部１２２とケース板部１１２との間およびハウジング通気孔１７５を経由して収容空間１２０に侵入するのを抑制できる。
If there is a gap between the
また、＜６＞本実施形態のクラッチアクチュエータ１０の製造方法は、塑性加工によりハウジング凸部１７２およびハウジング凹部１７３を同時に形成する塑性加工工程を含む。
<6> The method of manufacturing the
そのため、安価かつ容易にクラッチアクチュエータ１０を製造できる。
Therefore, the
（他の実施形態）
上述の実施形態では、ハウジングが、ハウジング凸部、ハウジング凹部、ハウジング通気孔および呼吸フィルタを有する例を示した。これに対し、他の実施形態では、ハウジングは、ハウジング通気孔および呼吸フィルタを有していなくてもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiments, examples were shown in which the housing had a housing projection, a housing recess, a housing vent, and a breathing filter. In contrast, in other embodiments, the housing may lack housing vents and breathing filters.
また、他の実施形態では、ハウジング凹部の底面とハウジング凸部の端面との距離は、ハウジング板部のハウジング凸部の径方向外側の部位の板厚と同じでなくてもよい。 In another embodiment, the distance between the bottom surface of the housing concave portion and the end surface of the housing convex portion may not be the same as the plate thickness of the portion of the housing plate portion radially outside the housing convex portion.
また、他の実施形態では、ケース凹部は、長穴状ではなく、例えば円形に形成されていてもよい。 Also, in other embodiments, the case concave portion may be formed in a circular shape, for example, instead of an elongated hole shape.
また、上述の実施形態では、ハウジング板部の環状の溝部にシール部材を設ける例を示した。これに対し、他の実施形態では、ケース板部に環状の溝部を形成し、当該溝部にシール部材を設けてもよい。また、他の実施形態では、シール部材を備えていなくてもよい。 Moreover, in the above-described embodiment, the example in which the seal member is provided in the annular groove of the housing plate portion has been shown. On the other hand, in another embodiment, an annular groove may be formed in the case plate and a sealing member may be provided in the groove. Also, in other embodiments, the sealing member may not be provided.
また、上述の実施形態では、塑性加工によりハウジング凸部およびハウジング凹部を形成する例を示した。これに対し、他の実施形態では、例えば切削加工等、塑性加工以外の加工法によりハウジング凸部およびハウジング凹部を形成してもよい。 Moreover, in the above-described embodiments, examples of forming the housing protrusions and the housing recesses by plastic working have been shown. On the other hand, in other embodiments, the housing projections and the housing recesses may be formed by a working method other than plastic working, such as cutting.
また、他の実施形態では、減速機は、不思議遊星歯車以外の遊星歯車を用いた減速機、または、その他の減速機であってもよい。また、減速機を備えず、電動モータのトルクが回転並進部に直接入力される構成でもよい。 In another embodiment, the speed reducer may be a speed reducer using planetary gears other than paradox planetary gears or other speed reducers. Alternatively, a configuration in which the torque of the electric motor is directly input to the rotation/translation portion without providing the speed reducer may be employed.
また、上述の実施形態では、回転並進部が、駆動カム、従動カムおよび転動体を有する転動体カムである例を示した。これに対し、他の実施形態では、回転並進部は、ハウジングに対し相対回転する回転部、および、回転部がハウジングに対し相対回転するとハウジングに対し軸方向に相対移動する並進部を有するのであれば、例えば、「すべりねじ」または「ボールねじ」等により構成されていてもよい。 Further, in the above-described embodiments, examples were shown in which the rotation translation unit is a rolling-element cam having a driving cam, a driven cam, and rolling elements. Conversely, in other embodiments, the rotary translation portion may have a rotation portion that rotates relative to the housing and a translation portion that moves axially relative to the housing as the rotation portion rotates relative to the housing. For example, it may be composed of a "slide screw" or a "ball screw".
また、本発明は、内燃機関からの駆動トルクによって走行する車両に限らず、モータからの駆動トルクによって走行可能な電気自動車やハイブリッド車等に適用することもできる。 In addition, the present invention is not limited to vehicles that run on drive torque from an internal combustion engine, but can also be applied to electric vehicles, hybrid vehicles, and the like that run on drive torque from a motor.
また、上述の実施形態では、クラッチアクチュエータを変速機ケースの内部空間に設ける例を示した。これに対し、他の実施形態では、クラッチアクチュエータを、車両に搭載される変速機ケース以外のケースの内部空間に設けてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the clutch actuator is provided in the internal space of the transmission case has been shown. In contrast, in other embodiments, the clutch actuator may be provided in the internal space of a case other than the transmission case mounted on the vehicle.
また、他の実施形態では、「第２伝達部」からトルクを入力し、「クラッチ」を経由して「第１伝達部」からトルクを出力することとしてもよい。また、例えば、「第１伝達部」または「第２伝達部」の一方を回転不能に固定した場合、「クラッチ」を係合状態にすることにより、「第１伝達部」または「第２伝達部」の他方の回転を止めることができる。この場合、クラッチ装置をブレーキ装置として用いることができる。 In another embodiment, torque may be input from the "second transmission section" and output from the "first transmission section" via the "clutch". Further, for example, when one of the “first transmission portion” or the “second transmission portion” is fixed so as not to rotate, by engaging the “clutch”, the “first transmission portion” or the “second transmission portion” is fixed. The rotation of the other of the "parts" can be stopped. In this case, the clutch device can be used as a braking device.
このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 Thus, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the scope of the present disclosure.
１ クラッチ装置、２ トルクカム（回転並進部）、１０ クラッチアクチュエータ、１１ 変速機ケース（ケース）、１２ ハウジング、２０ 電動モータ、６１ 入力軸（第１伝達部）、６２ 出力軸（第２伝達部）、７０ クラッチ、１１２ ケース板部、１２０ 収容空間、１２２ ハウジング板部、１７２ ハウジング凸部、１７３ ハウジング凹部、１８３ ケース凹部
Claims (6)
車両に搭載されるケース（１１）の内部空間に設けられ、前記ケースの一部であるケース板部（１１２）に当接可能なハウジング板部（１２２）、および、前記ハウジング板部に対し前記ケース板部とは反対側に形成される収容空間（１２０）を有するハウジング（１２）と、
前記収容空間に設けられ、通電によりトルクを出力可能な電動モータ（２０）と、
前記電動モータからのトルクによる回転運動を並進運動に変換し、前記クラッチの状態を係合状態または非係合状態に変更可能な回転並進部（２）と、を備え、
前記ハウジングは、
前記ハウジング板部の前記ケース板部側の面から突出し、前記ケースのケース凹部（１８３）に嵌合可能に形成されたハウジング凸部（１７２）、および、
前記ハウジング板部の前記ハウジング凸部とは反対側の面から凹むよう形成されたハウジング凹部（１７３）を有するクラッチアクチュエータ。 an engagement state between the first transmission portion (61) and the second transmission portion (62) that are capable of relative rotation, allowing transmission of torque between the first transmission portion and the second transmission portion; A clutch actuator (1) for use in a clutch device (1) comprising a clutch (70) that changes between a disengaged state and a disengaged state that interrupts transmission of torque between a first transmission section and a second transmission section. ,
a housing plate portion (122) provided in the internal space of a case (11) mounted on a vehicle and capable of abutting against a case plate portion (112) which is a part of the case; a housing (12) having a housing space (120) formed on the side opposite to the case plate;
an electric motor (20) provided in the accommodation space and capable of outputting torque when energized;
a rotary translation unit (2) capable of converting rotary motion due to torque from the electric motor into translational motion and changing the state of the clutch to an engaged state or a non-engaged state;
The housing is
a housing projecting portion (172) projecting from the surface of the housing plate portion on the side of the case plate portion and formed so as to be fitted into the case recess portion (183) of the case;
A clutch actuator having a housing concave portion (173) formed so as to be concave from a surface of the housing plate portion opposite to the housing convex portion.
前記ハウジング凹部の底面と前記ハウジング凸部の端面とを接続し、前記収容空間と前記ハウジングの外部空間とを連通するハウジング通気孔（１７５）、および、
前記ハウジング通気孔を覆うよう前記ハウジング凹部に設けられ気体を通過させることが可能な呼吸フィルタ（６）を有する請求項１に記載のクラッチアクチュエータ。 The housing is
a housing vent hole (175) connecting the bottom surface of the housing concave portion and the end surface of the housing convex portion and communicating the accommodating space and the external space of the housing;
A clutch actuator according to claim 1, comprising a breathing filter (6) provided in said housing recess covering said housing vent and allowing gas to pass therethrough.
前記ケース凹部は、前記ハウジング板部の径方向に沿う内径（Ｒ１）が、前記ハウジング板部の径方向に直交する方向に沿う内径（Ｒ２）より大きい長穴状に形成されている請求項１～３のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。 The housing plate portion is formed in an annular shape,
2. The recessed portion of the case is formed in an elongated shape such that an inner diameter (R1) along the radial direction of the housing plate portion is larger than an inner diameter (R2) along the direction orthogonal to the radial direction of the housing plate portion. 4. A clutch actuator according to any one of 1 to 3.
塑性加工により前記ハウジング凸部および前記ハウジング凹部を同時に形成する塑性加工工程を含むクラッチアクチュエータの製造方法。 A method for manufacturing a clutch actuator according to any one of claims 1 to 5,
A method of manufacturing a clutch actuator including a plastic working step of simultaneously forming the housing convex portion and the housing concave portion by plastic working.
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