JP2023125688A - Rotation translation part and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転並進部、および、その製造方法に関する。 The present invention relates to a rotation translation unit and a method of manufacturing the same.
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 engaged state is provided between a first transmitting part and a second transmitting part that are relatively rotatable, and allows transmission of torque between the first transmitting part and the second transmitting part; There is known a clutch actuator that can change the state of a clutch between a disengaged state and a disengaged state that interrupts torque transmission between the first and second transmitting portions.
例えば、特許文献１のクラッチアクチュエータは、クラッチの状態を変更可能な回転並進部を備えている。この回転並進部は、回転部と並進部と転動体とを備えている。回転部は、環状の回転部本体、および、回転部本体の一方の端面に形成された複数の回転部溝を有し、外部からトルクが入力されると他部材の筒部に対し相対回転する。並進部は、環状の並進部本体、および、並進部本体の一方の端面に形成された複数の並進部溝を有し、回転部が筒部に対し相対回転すると筒部に対し軸方向に相対移動する。転動体は、回転部溝と並進部溝との間で転動可能に設けられている。
For example, the clutch actuator of
特許文献１では、安価で軽量な回転並進部を提供することを目的としており、回転部本体または並進部本体のいずれかを、板状金属を冷間プレスで成形することにより形成することが記載されている。そのため、回転部本体または並進部本体は、プレスで成形できる肉薄部材に限られるという課題がある。
また、特許文献１の回転並進部では、周方向の全範囲に亘りスプライン歯が形成された筒状の部位が、並進部本体に対し軸方向にずれた位置に設けられている。そのため、回転並進部の軸長が増大するおそれがある。
Furthermore, in the rotational translation section of
本発明の目的は、小型の回転並進部、および、その製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a compact rotary translation unit and a method for manufacturing the same.
本発明は、回転運動を並進運動に変換可能な回転並進部であって、ハウジング（１２）と回転部（４０）と並進部（５０）と転動体（３）とを備える。ハウジングは、筒部（１２１）を有する。回転部は、環状の回転部本体（４１）、および、回転部本体の一方の端面に形成された複数の回転部溝（４００）を有し、外部からトルクが入力されると筒部に対し相対回転する。 The present invention is a rotation translation unit capable of converting rotational motion into translational motion, and includes a housing (12), a rotation unit (40), a translation unit (50), and a rolling element (3). The housing has a cylindrical portion (121). The rotating section has an annular rotating section main body (41) and a plurality of rotating section grooves (400) formed on one end surface of the rotating section main body, and when torque is input from the outside, the rotating section rotates against the cylindrical section. Rotate relative.
並進部は、環状の並進部本体（５１）、および、並進部本体の一方の端面に形成された複数の並進部溝（５００）を有し、回転部が筒部に対し相対回転すると筒部に対し軸方向に相対移動する。転動体は、回転部溝と並進部溝との間で転動可能に設けられている。 The translation part has an annular translation part main body (51) and a plurality of translation part grooves (500) formed in one end surface of the translation part main body, and when the rotating part rotates relative to the cylindrical part, the cylindrical part relative movement in the axial direction. The rolling element is provided so as to be able to roll between the rotating part groove and the translation part groove.
ハウジングは、筒部の外周壁の周方向の特定の箇所に形成されたハウジング側係合部（１７）を有している。並進部は、ハウジング側係合部に係合しつつ筒部の軸方向に摺動可能なよう並進部本体の内周壁の周方向の特定の箇所に形成された並進部側係合部（５７）を有している。並進部側係合部は、並進部本体の周方向において並進部溝を避けた位置（Ｐ１）に形成されている。 The housing has a housing-side engaging portion (17) formed at a specific location in the circumferential direction of the outer peripheral wall of the cylindrical portion. The translation part has a translation part side engagement part (57 )have. The translation part side engaging part is formed at a position (P1) avoiding the translation part groove in the circumferential direction of the translation part main body.
本発明では、ハウジング側係合部に係合する並進部側係合部が、並進部本体の内周壁に形成されている。そのため、全周にスプライン歯が形成された筒状の部位が、並進部本体に対し軸方向にずれた位置に設けられた従来の回転並進部と比べ、軸長を小さくできる。 In the present invention, the translation part side engagement part that engages with the housing side engagement part is formed on the inner circumferential wall of the translation part main body. Therefore, the axial length can be made smaller than in the conventional rotary/translator in which the cylindrical portion in which spline teeth are formed all around the circumference is provided at a position shifted in the axial direction with respect to the main body of the translator.
また、並進部側係合部を、並進部本体の周方向において並進部溝を避けた特定の位置に形成することで、並進部本体の径方向の体格を小さくできる。したがって、回転並進部を小型にできる。 Further, by forming the translation part side engaging part at a specific position in the circumferential direction of the translation part main body, avoiding the translation part groove, the radial size of the translation part main body can be reduced. Therefore, the rotation translation unit can be made smaller.
（一実施形態）
一実施形態による回転並進部、および、それを用いた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)
1 and 2 show a clutch device to which a rotation translation unit and a clutch actuator using the rotation translation unit according to an embodiment are applied. The
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、「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」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等を備えている。トルクカム２は、ハウジング１２と、「回転部」としての駆動カム４０と、「並進部」としての従動カム５０と、「転動体」としてのカムボール３と、を備えている。
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. Further, the ECU 100 can 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
内燃機関を搭載する車両には、固定体１１が設けられる（図２参照）。固定体１１は、例えば筒状に形成され、車両のエンジンルームに固定される。固定体１１の内周壁と入力軸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を介して固定体１１により軸受けされる。
A vehicle equipped with an internal combustion engine is provided with a fixed body 11 (see FIG. 2). The
ハウジング１２は、固定体１１の内周壁と入力軸６１の外周壁との間に設けられる。ハウジング１２は、「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、ハウジング側係合部１７、ハウジング穴部１２８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 mentioned 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
ハウジング側係合部１７は、ハウジング内筒部１２１の外周壁に形成されている。ハウジング側係合部１７の構成については、後に詳述する。ハウジング穴部１２８は、ハウジング板部１２２を板厚方向に貫くよう形成されている。
The housing-
ハウジング１２は、外壁の一部が固定体１１の壁面の一部に当接するよう固定体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固定体１１に固定される。ここで、ハウジング１２は、固定体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）。また、ハウジング内筒部１２１の内周壁と入力軸６１の外周壁との間には、略円筒状の空間が形成される。
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
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。
The
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。
The
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。
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。
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。
The
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, since 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
駆動カム４０は、「回転部本体」としての駆動カム本体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、「回転部溝」としての駆動カム溝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。
In 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、「並進部本体」としての従動カム本体５１、従動カム特定形状部５２、従動カム板部５３、並進部側係合部５７、「並進部溝」としての従動カム溝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
並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の内周壁に形成されている。並進部側係合部５７の構成については、後に詳述する。
The translation part
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、並進部側係合部５７がハウジング側係合部１７と係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。
Note that 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
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。
When the
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、並進部側係合部５７がハウジング側係合部１７と係合しているため、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。
In this way, 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 locking
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。
In this way, the clutch 70 transmits torque between the
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, during normal operation to change the state of the clutch 70, when 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。
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。
Further, 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。
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とは反対側の空間であるクラッチ空間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、「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 circumferential 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
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。
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。 Hereinafter, the configuration of each part of this embodiment will be explained in more detail.
＜１＞図３に示すように、ハウジング１２は、ハウジング内筒部１２１の外周壁の周方向の特定の箇所に形成されたハウジング側係合部１７を有している。従動カム５０は、ハウジング側係合部１７に係合しつつハウジング内筒部１２１の軸方向に摺動可能なよう従動カム本体５１の内周壁の周方向の特定の箇所に形成された並進部側係合部５７を有している。並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において従動カム溝５００を避けた位置Ｐ１に形成されている。
<1> As shown in FIG. 3, the
より詳細には、並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において、従動カム本体５１の中心と従動カム溝５００の一端とを結ぶ直線Ｌ１と、従動カム本体５１の中心と他の従動カム溝５００の他端とを結ぶ直線Ｌ２との間に形成されている。
More specifically, the translation part
＜２＞ハウジング側係合部１７は、ハウジング内筒部１２１の周方向において間隔をあけて複数の箇所に形成され、複数のスプライン歯１７１を有している。並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において間隔をあけて複数の箇所に形成され、複数のスプライン歯５７１を有している。
<2> The housing-
より詳細には、１つのハウジング側係合部１７は、例えば５つのスプライン歯１７１を有している。隣り合うスプライン歯１７１の間には、スプライン溝１７２が形成されている。１つの並進部側係合部５７は、スプライン溝１７２に入り込むスプライン歯５７１を４つ有している。隣り合うスプライン歯５７１の間には、スプライン歯１７１が入り込むスプライン溝５７２が形成されている。これにより、ハウジング１２と従動カム５０とは、相対回転が規制されつつ、軸方向に相対移動可能である。
More specifically, one housing-
＜３＞駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の周方向において等間隔で複数形成されている。従動カム溝５００は、従動カム本体５１の周方向において等間隔で複数形成されている。ハウジング側係合部１７は、ハウジング内筒部１２１の周方向において等間隔で複数形成されている。並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において等間隔で複数形成されている。
<3> A plurality of
より具体的には、駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の周方向において等間隔で３つ形成されている。従動カム溝５００は、従動カム本体５１の周方向において等間隔で３つ形成されている。ハウジング側係合部１７は、ハウジング内筒部１２１の周方向において等間隔で３つ、すなわち、３箇所に形成されている。並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において等間隔で３つ、すなわち、３箇所に形成されている（図３参照）。
More specifically, three
＜４＞「回転並進部」としてのトルクカム２は、相対回転可能な「第１伝達部」としての入力軸６１と「第２伝達部」としての出力軸６２との間において、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、入力軸６１と出力軸６２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の状態を変更可能なクラッチアクチュエータ１０に用いられるトルクカム２である。クラッチアクチュエータ１０は、駆動カム４０にトルクを出力可能な電動モータ２０を備える。電動モータ２０からのトルクが駆動カム４０に入力されると、従動カム５０がハウジング内筒部１２１に対し軸方向に相対移動し、状態変更部８０を介して、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。
<4> The
次に、本実施形態のトルクカム２の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
＜５＞トルクカム２の製造方法は、並進部形成工程を含む。並進部形成工程では、従動カム５０を塑性加工、鍛造または焼結により形成する。
<5> The method for manufacturing the
より具体的には、従動カム５０の従動カム本体５１、従動カム特定形状部５２、従動カム板部５３、従動カム溝５００、並進部側係合部５７は、プレス等の塑性加工、鍛造または焼結により形成される。つまり、従動カム５０は、切削以外の加工方法により形成される。
More specifically, the driven cam
一般に、クラッチアクチュエータにおいて、トルク推力変換要素としてボールカム等の回転並進部を採用する場合、正確なストローク量を確保するため、周り止め部が必要となる。周り止め部は、高トルクが印加される上に往復摺動のストレスを受けるため、ストレスに耐えられる強度を有する必要がある。そのため、周り止め部を多数歯構造とし、ストレスを分散させることが有効である。一方で、クラッチアクチュエータは、変速機ケース内に搭載されるため、特に並進部としての従動カムの周り止めについては、内径側には入力軸としてのドライブシャフトを有し、外径側には従動カム溝を有するため、体格の制約が厳しくなる。また、製造性を確保するために、従動カムを焼結、鍛造、プレス、鋳造で成形しようとすると、内径側に一定の肉厚を有する必要があり、特に従動カム溝の内径部の肉薄化が顕著となる。 Generally, in a clutch actuator, when a rotation translation part such as a ball cam is employed as a torque thrust conversion element, a rotation stop part is required to ensure an accurate stroke amount. The rotation stopper part is subjected to high torque and stress due to reciprocating sliding, so it needs to have a strength that can withstand the stress. Therefore, it is effective to make the rotation stopper part have a multi-tooth structure to disperse stress. On the other hand, since the clutch actuator is mounted inside the transmission case, it has a drive shaft as an input shaft on the inner diameter side, and a driven shaft on the outer diameter side, especially for the rotation stopper of the driven cam as a translation part. Since it has a cam groove, there are severe restrictions on physical size. In addition, in order to ensure manufacturability, if the driven cam is to be formed by sintering, forging, pressing, or casting, it is necessary to have a certain wall thickness on the inner diameter side, and the inner diameter part of the driven cam groove must be particularly thin. becomes noticeable.
ここで、比較形態（図示せず）について説明する。比較形態では、並進部側係合部５７のスプライン歯５７１およびスプライン溝５７２が、従動カム本体５１の内周壁の周方向の全範囲に亘り形成されている。比較形態では、従動カム溝５００に対し従動カム本体５１の径方向内側の部分の径方向の余肉が少ないため、この部分に、ストレスに耐え得る並進部側係合部５７を形成するのは困難である。仮に、この部分に、ストレスに耐え得る並進部側係合部５７を形成する場合、従動カム溝５００を従動カム本体５１の径方向外側に移動させる必要があり、従動カム５０の径方向の体格が増大するおそれがある。
Here, a comparative form (not shown) will be explained. In the comparative embodiment, the
一方、本実施形態では、並進部側係合部５７を、従動カム本体５１の周方向において従動カム溝５００を避けた位置、すなわち、肉厚部に形成することで、径方向の体格の増大を招くことなく、ストレスに耐え得る並進部側係合部５７を形成できる。
On the other hand, in the present embodiment, the translation part
以上説明したように、＜１＞本実施形態では、ハウジング１２は、ハウジング内筒部１２１の外周壁の周方向の特定の箇所に形成されたハウジング側係合部１７を有している。従動カム５０は、ハウジング側係合部１７に係合しつつハウジング内筒部１２１の軸方向に摺動可能なよう従動カム本体５１の内周壁の周方向の特定の箇所に形成された並進部側係合部５７を有している。並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において従動カム溝５００を避けた位置Ｐ１に形成されている。
As described above, <1> In this embodiment, the
本実施形態では、ハウジング側係合部１７に係合する並進部側係合部５７が、従動カム本体５１の内周壁に形成されている。そのため、全周にスプライン歯が形成された筒状の部位が、並進部本体に対し軸方向にずれた位置に設けられた従来の回転並進部と比べ、軸長を小さくできる。
In this embodiment, the translation part
また、並進部側係合部５７を、従動カム本体５１の周方向において従動カム溝５００を避けた特定の位置に形成することで、従動カム本体５１の径方向の体格を小さくできる。したがって、トルクカム２を小型にできる。
Further, by forming the translation portion
また、本実施形態では、従動カム５０において、従動カム溝５００に対し径方向内側の部分の径方向の肉厚を確保できる。また、ハウジング側係合部１７および並進部側係合部５７への寸法制約を緩和できる。
Further, in the present embodiment, the radial thickness of the portion of the driven
また、＜２＞本実施形態では、ハウジング側係合部１７は、ハウジング内筒部１２１の周方向において間隔をあけて複数の箇所に形成され、複数のスプライン歯１７１を有している。並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において間隔をあけて複数の箇所に形成され、複数のスプライン歯５７１を有している。
<2> In the present embodiment, the housing-
そのため、１つあたりのハウジング側係合部１７および並進部側係合部５７に作用する並進荷重および回転荷重を低減できる。
Therefore, the translational load and rotational load acting on each housing-
また、＜３＞本実施形態では、駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の周方向において等間隔で複数形成されている。従動カム溝５００は、従動カム本体５１の周方向において等間隔で複数形成されている。ハウジング側係合部１７は、ハウジング内筒部１２１の周方向において等間隔で複数形成されている。並進部側係合部５７は、従動カム本体５１の周方向において等間隔で複数形成されている。
<3> In this embodiment, a plurality of
そのため、ハウジング側係合部１７および並進部側係合部５７に作用する並進荷重および回転荷重の配分を均等化できる。
Therefore, the distribution of translational loads and rotational loads acting on the housing-
また、＜４＞本実施形態では、「回転並進部」としてのトルクカム２は、相対回転可能な「第１伝達部」としての入力軸６１と「第２伝達部」としての出力軸６２との間において、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、入力軸６１と出力軸６２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の状態を変更可能なクラッチアクチュエータ１０に用いられるトルクカム２である。クラッチアクチュエータ１０は、駆動カム４０にトルクを出力可能な電動モータ２０を備える。電動モータ２０からのトルクが駆動カム４０に入力されると、従動カム５０がハウジング内筒部１２１に対し軸方向に相対移動し、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。
<4> In this embodiment, the
そのため、変速機ケースに後付けで設けられるクラッチアクチュエータ１０の内径制約を緩和できる。
Therefore, restrictions on the inner diameter of the
また、＜５＞本実施形態では、トルクカム２の製造方法は、並進部形成工程を含む。並進部形成工程では、従動カム５０を塑性加工、鍛造または焼結により形成する。
<5> In this embodiment, the method for manufacturing the
従動カム５０を塑性加工、鍛造または焼結により形成することで製造性向上に寄与し、切削工程を削減できる。そのため、トルクカム２を容易に製造できる。
Forming the driven
（他の実施形態）
他の実施形態では、ハウジングは、筒部を有していれば、全体としてはどのような形状であってもよい。
(Other embodiments)
In other embodiments, the housing may have any overall shape as long as it has a cylindrical portion.
また、他の実施形態では、ハウジング側係合部は、筒部の外周壁の周方向の特定の１箇所に形成されていてもよい。また、並進部側係合部は、並進部本体の内周壁の周方向の特定の１箇所に形成されていてもよい。 In other embodiments, the housing-side engaging portion may be formed at one specific location in the circumferential direction of the outer peripheral wall of the cylindrical portion. Further, the translation part side engaging part may be formed at one specific location in the circumferential direction of the inner circumferential wall of the translation part main body.
また、他の実施形態では、回転部溝は、回転部本体の周方向において等間隔で複数形成されていなくてもよい。また、並進部溝は、並進部本体の周方向において等間隔で複数形成されていなくてもよい。また、ハウジング側係合部は、筒部の周方向において等間隔で複数形成されていなくてもよい。また、並進部側係合部は、並進部本体の周方向において等間隔で複数形成されていなくてもよい。 Furthermore, in other embodiments, a plurality of rotating section grooves may not be formed at equal intervals in the circumferential direction of the rotating section main body. Further, the plurality of translation section grooves may not be formed at equal intervals in the circumferential direction of the translation section main body. Furthermore, a plurality of housing-side engaging portions may not be formed at equal intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion. Moreover, the translation part side engaging parts do not need to be formed in plural at equal intervals in the circumferential direction of the translation part main body.
また、他の実施形態では、回転並進部は、例えば、回転運動を並進運動に変換して出力する装置等、クラッチアクチュエータ以外の装置に用いてもよい。 Further, in other embodiments, the rotational translation unit may be used in a device other than the clutch actuator, such as a device that converts rotational motion into translational motion and outputs the converted motion.
また、他の実施形態では、並進部を、切削等、塑性加工、鍛造または焼結以外の方法により形成してもよい。 In other embodiments, the translation portion may be formed by a method other than cutting, plastic working, forging, or sintering.
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転動体カムに直接入力される構成でもよい。 In other embodiments, the speed reducer may be a speed reducer using a planetary gear other than the mysterious planetary gear, or another speed reducer. Alternatively, a configuration may be adopted in which the torque of the electric motor is directly input to the rolling element cam without providing a speed reducer.
また、他の実施形態では、回転部溝および並進部溝は、それぞれ、３つ以上であれば、いくつ形成されていてもよい。また、転動体も、回転部溝および並進部溝の数に合わせ、いくつ設けられていてもよい。 Moreover, in other embodiments, any number of rotation part grooves and translation part grooves may be formed as long as they are three or more. Further, any number of rolling elements may be provided depending on the number of rotating section grooves and translation section grooves.
また、本発明を用いたクラッチアクチュエータは、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。 Moreover, the clutch actuator using the present invention is not limited to vehicles that run using drive torque from an internal combustion engine, but can also be applied to electric vehicles, hybrid vehicles, etc. that can run using drive torque from a motor.
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 other embodiments, torque may be input from the "second transmission section" and torque may be output from the "first transmission section" via the "clutch". Also, for example, if one of the "first transmission section" or "second transmission section" is fixed in a non-rotatable manner, by engaging the "clutch", the "first transmission section" or "second transmission section" can be fixed. The rotation of the other part can be stopped. In this case, the clutch device can be used as a brake 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。 As described above, the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
２ トルクカム（回転並進部）、３ カムボール（転動体）、１２ ハウジング、１７ ハウジング側係合部、４０ 駆動カム（回転部）、４１ 駆動カム本体（回転部本体）、５０ 従動カム（並進部）、５１ 従動カム本体（並進部本体）、５７ 並進部側係合部、１２１ ハウジング内筒部（筒部）、４００ 駆動カム溝（回転部溝）、５００ 従動カム溝（並進部溝）、Ｐ１ 位置 2 Torque cam (rotating translation part), 3 Cam ball (rolling element), 12 Housing, 17 Housing side engaging part, 40 Drive cam (rotating part), 41 Drive cam main body (rotating part main body), 50 Driven cam (translating part) , 51 driven cam body (translation part main body), 57 translation part side engaging part, 121 housing inner cylinder part (cylindrical part), 400 drive cam groove (rotating part groove), 500 driven cam groove (translation part groove), P1 position
Claims (5)
筒部（１２１）を有するハウジング（１２）と、
環状の回転部本体（４１）、および、前記回転部本体の一方の端面に形成された複数の回転部溝（４００）を有し、外部からトルクが入力されると前記筒部に対し相対回転する回転部（４０）と、
環状の並進部本体（５１）、および、前記並進部本体の一方の端面に形成された複数の並進部溝（５００）を有し、前記回転部が前記筒部に対し相対回転すると前記筒部に対し軸方向に相対移動する並進部（５０）と、
前記回転部溝と前記並進部溝との間で転動可能に設けられた転動体（３）と、を備え、
前記ハウジングは、前記筒部の外周壁の周方向の特定の箇所に形成されたハウジング側係合部（１７）を有し、
前記並進部は、前記ハウジング側係合部に係合しつつ前記筒部の軸方向に摺動可能なよう前記並進部本体の内周壁の周方向の特定の箇所に形成された並進部側係合部（５７）を有し、
前記並進部側係合部は、前記並進部本体の周方向において前記並進部溝を避けた位置（Ｐ１）に形成されている回転並進部。 A rotation translation unit capable of converting rotational motion into translational motion,
a housing (12) having a cylindrical portion (121);
It has an annular rotating part main body (41) and a plurality of rotating part grooves (400) formed on one end surface of the rotating part main body, and when torque is input from the outside, relative rotation with respect to the cylindrical part occurs. a rotating part (40) that
It has an annular translation part main body (51) and a plurality of translation part grooves (500) formed in one end surface of the translation part main body, and when the rotating part rotates relative to the cylindrical part, the cylindrical part a translation part (50) that moves relatively in the axial direction;
A rolling element (3) provided so as to be able to roll between the rotating part groove and the translation part groove,
The housing has a housing-side engaging portion (17) formed at a specific location in the circumferential direction of the outer peripheral wall of the cylindrical portion,
The translation part is a translation part side engagement part formed at a specific location in the circumferential direction of the inner peripheral wall of the translation part main body so as to be able to slide in the axial direction of the cylindrical part while engaging with the housing side engagement part. It has a joining part (57),
The translation part side engaging part is a rotation translation part formed at a position (P1) avoiding the translation part groove in the circumferential direction of the translation part main body.
前記並進部側係合部は、前記並進部本体の周方向において間隔をあけて複数の箇所に形成され、複数のスプライン歯（５７１）を有する請求項１に記載の回転並進部。 The housing-side engaging portion is formed at a plurality of locations at intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion, and has a plurality of spline teeth (171),
The rotation translation part according to claim 1, wherein the translation part side engaging part is formed at a plurality of locations at intervals in the circumferential direction of the translation part main body, and has a plurality of spline teeth (571).
前記並進部溝は、前記並進部本体の周方向において等間隔で複数形成され、
前記ハウジング側係合部は、前記筒部の周方向において等間隔で複数形成され、
前記並進部側係合部は、前記並進部本体の周方向において等間隔で複数形成されている請求項１または２に記載の回転並進部。 A plurality of the rotating part grooves are formed at equal intervals in the circumferential direction of the rotating part main body,
A plurality of the translation part grooves are formed at equal intervals in the circumferential direction of the translation part main body,
A plurality of the housing-side engaging portions are formed at equal intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion,
The rotation translation part according to claim 1 or 2, wherein a plurality of said translation part side engaging parts are formed at equal intervals in the circumferential direction of said translation part main body.
前記クラッチアクチュエータは、前記回転部にトルクを出力可能な電動モータ（２０）を備え、
前記電動モータからのトルクが前記回転部に入力されると、前記並進部が前記筒部に対し軸方向に相対移動し、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である請求項１～３のいずれか一項に記載の回転並進部。 an engaged state that allows torque transmission between the first transmission section and the second transmission section between the first transmission section (61) and the second transmission section (62) that are relatively rotatable; Rotation used in a clutch actuator (10) that can change the state of a clutch (70) that changes state between a disengaged state and a disengaged state that interrupts torque transmission between the first transmission section and the second transmission section. A translation part,
The clutch actuator includes an electric motor (20) capable of outputting torque to the rotating part,
When torque from the electric motor is input to the rotating section, the translation section moves relative to the cylindrical section in the axial direction, and the state of the clutch can be changed to an engaged state or a disengaged state. The rotation translation unit according to any one of claims 1 to 3.
前記並進部を塑性加工、鍛造または焼結により形成する並進部形成工程を含む回転並進部の製造方法。 A method for manufacturing a rotational translation part according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A method for manufacturing a rotational translation part, including a translation part forming step of forming the translation part by plastic working, forging, or sintering.
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