JP2023111416A - Clutch actuator and manufacturing method thereof - Google Patents
Clutch actuator and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023111416A JP2023111416A JP2022013266A JP2022013266A JP2023111416A JP 2023111416 A JP2023111416 A JP 2023111416A JP 2022013266 A JP2022013266 A JP 2022013266A JP 2022013266 A JP2022013266 A JP 2022013266A JP 2023111416 A JP2023111416 A JP 2023111416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- plate portion
- case
- clutch
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 106
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 19
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 18
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 48
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 22
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910000576 Laminated steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
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.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022013266A JP2023111416A (en) | 2022-01-31 | 2022-01-31 | Clutch actuator and manufacturing method thereof |
PCT/JP2022/024315 WO2023276728A1 (en) | 2021-06-30 | 2022-06-17 | Clutch actuator and method for manufacturing same |
CN202280045788.0A CN117581038A (en) | 2021-06-30 | 2022-06-17 | Clutch actuator and method for manufacturing same |
DE112022003313.4T DE112022003313T5 (en) | 2021-06-30 | 2022-06-17 | Clutch actuator and method for its manufacture |
US18/529,797 US20240102514A1 (en) | 2021-06-30 | 2023-12-05 | Clutch actuator and method for manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022013266A JP2023111416A (en) | 2022-01-31 | 2022-01-31 | Clutch actuator and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023111416A true JP2023111416A (en) | 2023-08-10 |
JP2023111416A5 JP2023111416A5 (en) | 2023-09-04 |
Family
ID=87551819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022013266A Pending JP2023111416A (en) | 2021-06-30 | 2022-01-31 | Clutch actuator and manufacturing method thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023111416A (en) |
CN (1) | CN117581038A (en) |
-
2022
- 2022-01-31 JP JP2022013266A patent/JP2023111416A/en active Pending
- 2022-06-17 CN CN202280045788.0A patent/CN117581038A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117581038A (en) | 2024-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7435335B2 (en) | clutch device | |
US11773915B2 (en) | Clutch device | |
WO2021020319A1 (en) | Clutch device | |
CN114144600A (en) | Clutch device | |
CN114144596A (en) | Clutch device | |
WO2023276728A1 (en) | Clutch actuator and method for manufacturing same | |
JP2023111416A (en) | Clutch actuator and manufacturing method thereof | |
WO2023276729A1 (en) | Clutch actuator | |
CN116568944A (en) | Rotary actuator | |
JP2023111415A (en) | clutch actuator | |
WO2023276719A1 (en) | Clutch actuator | |
WO2023276720A1 (en) | Clutch actuator | |
WO2023276727A1 (en) | Clutch actuator | |
WO2023276715A1 (en) | Clutch actuator | |
WO2023276714A1 (en) | Clutch actuator | |
JP2023111414A (en) | clutch actuator | |
JP7456370B2 (en) | clutch device | |
WO2022118784A1 (en) | Clutch device | |
JP2023079625A (en) | clutch actuator | |
JP2023125688A (en) | Rotation translation part and method for manufacturing the same | |
WO2022118852A1 (en) | Clutch actuator | |
WO2022118778A1 (en) | Rotary actuator | |
WO2023276722A1 (en) | Geared motor and clutch actuator using same | |
JP2023125715A (en) | rotation translation part | |
WO2022118833A1 (en) | Clutch device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230825 |