WO2023276729A1 - クラッチアクチュエータ - Google Patents
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- F16D2023/123—Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms
Definitions
- the present disclosure relates to clutch actuators.
- Patent Literature 1 discloses a transmission control unit placed in an environment where there is a possibility that the transmission oil inside the transmission may come into contact with the transmission oil.
- This transmission control unit includes a resin case forming an internal space between itself and the metal base, a printed circuit board and electronic components provided in the internal space, and a resin case formed integrally with the resin case to protrude outside the transmission case. Equipped with a connector part and the like. An internal space in which electronic components are provided is kept airtight or liquidtight by an oil-tight seal member.
- the connector portion is formed with a vent hole that communicates the internal space with the external space of the transmission case, thereby suppressing pressure changes in the internal space due to temperature changes.
- the vent hole is relatively long and is formed so as to extend over two directions, that is, to be bent. Therefore, resin molding of the connector may become complicated.
- the transmission control unit of Patent Document 1 includes a breathing filter provided so as to close the ventilation hole, and a cover for preventing the breathing filter from coming off. Therefore, it is necessary to form a portion for assembling the cover in the connector portion. In addition, work is required to assemble the breathing filter and the cover to the connector. Therefore, there is a risk that the number of parts and work steps will increase, and the configuration will become complicated.
- An object of the present disclosure is to provide a clutch actuator capable of suppressing pressure changes in the accommodation space of the housing with a simple configuration.
- the present disclosure provides an engagement state that allows transmission of torque between the first transmission portion and the second transmission portion, which are relatively rotatable, and the first transmission portion.
- a clutch actuator for use in a clutch device having a clutch whose state changes between a disengaged state and a disengaged state for interrupting transmission of torque between a second transmission portion and a housing, an electric motor, and a rotary translation portion. .
- the housing is provided in an internal space of a case mounted on a vehicle, and is formed with a housing plate portion capable of coming into contact with the case plate portion, which is a part of the case, and on the side opposite to the case plate portion with respect to the housing plate portion. It has a storage space where 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 non-engaged state.
- the housing has a housing ventilation hole that penetrates the housing plate and communicates the external space of the housing with the accommodation space, and a housing ventilation hole that is provided on the case plate side so as to cover the housing ventilation hole and allows gas to pass through. has a good breathing filter.
- the breathing filter prevents the housing vent from Intrusion of the liquid into the housing space via it can be suppressed. Furthermore, by providing the breathing filter on the side of the case plate with respect to the housing ventilation hole, that is, by sandwiching it between the housing plate and the case plate, the breathing filter can be prevented from falling off without providing an additional part such as a cover. can be suppressed. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of parts and work man-hours and a complication of the configuration.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a clutch actuator and a clutch device to which it is applied according to the first embodiment
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the clutch actuator and the clutch device according to the first embodiment
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing part of the clutch actuator according to the first embodiment
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the clutch actuator according to the second embodiment
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing part of the clutch actuator according to the third embodiment.
- a clutch device to which the clutch actuator according to the first embodiment is applied is shown in FIGS.
- a clutch device 1 is provided, for example, between an internal combustion engine and a transmission of a vehicle, and is used to allow or block transmission of torque between the internal combustion engine and the transmission.
- the clutch device 1 includes a clutch actuator 10, a clutch 70, an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 100 as a “control section”, an input shaft 61 as a “first transmission section”, and an input shaft 61 as a “second transmission section”. output shaft 62 and the like.
- ECU electronice control unit
- the clutch actuator 10 includes a housing 12, an electric motor 20 as a "prime mover”, a rotor bearing 15, a speed reducer 30, a torque cam 2 as a “rotational translation part” or a “rolling element cam”, a thrust bearing 16, a state changing part 80, and the like. provided in the internal space of the transmission case 11, for example.
- the transmission case 11 is mounted on the vehicle and accommodates the transmission.
- the transmission case 11 corresponds to the "case”.
- the ECU 100 is a small computer having a CPU as computing means, ROM, RAM, etc. as storage means, and I/O etc. as input/output means.
- the ECU 100 executes calculations according to programs stored in a ROM or the like based on information such as signals from various sensors provided in various parts of the vehicle, and controls operations of various devices and devices of the vehicle.
- the ECU 100 executes the program stored in the non-transitional substantive recording medium. By executing this program, the method corresponding to the program is executed.
- the ECU 100 can control the operation of the internal combustion engine based on information such as signals from various sensors.
- the ECU 100 can also control the operation of an electric motor 20, which will be described later.
- the input shaft 61 is connected to, for example, a drive shaft of an internal combustion engine (not shown) and is rotatable together with the drive shaft. That is, torque is input to the input shaft 61 from the drive shaft.
- the transmission case 11 is fixed, for example, to the engine room of the vehicle.
- a ball bearing 141 is provided between the inner wall of the transmission case 11 and the outer peripheral wall of the input shaft 61 .
- the input shaft 61 is supported by the transmission case 11 via the ball bearings 141 .
- the housing 12 is provided radially outside the input shaft 61 in the internal space of the transmission case 11 so that the outer wall contacts the inner wall of the transmission case 11 .
- the housing 12 has a housing inner cylinder portion 121, a housing plate portion 122, a housing outer cylinder portion 123, a seal groove portion 124, a housing stepped surface 125, a housing side spline groove portion 127, and the like.
- the housing inner cylindrical portion 121 is formed in a substantially cylindrical shape.
- the housing plate portion 122 is formed in an annular plate shape so as to extend radially outward from the end portion of the housing inner cylindrical portion 121 .
- the housing outer tubular portion 123 is formed in a substantially cylindrical shape so as to extend from the outer edge portion of the housing plate portion 122 to the same side as the housing inner tubular portion 121 .
- the housing inner cylindrical portion 121, the housing plate portion 122, and the housing outer cylindrical portion 123 are integrally formed of metal, for example.
- the housing 12 is formed in a hollow and flat shape as a whole.
- the seal groove portion 124 is formed in an annular shape so as to be recessed radially inward from the outer peripheral wall of the housing inner cylindrical portion 121 .
- the housing stepped surface 125 is formed in an annular planar shape between the seal groove portion 124 and the housing plate portion 122 so as to face the side opposite to the housing plate portion 122 .
- the housing-side spline groove portion 127 is formed on the outer peripheral wall of the housing inner cylindrical portion 121 so as to extend in the axial direction of the housing inner cylindrical portion 121 .
- a plurality of housing-side spline groove portions 127 are formed in the circumferential direction of the housing inner tubular portion 121 .
- the housing 12 is fixed to the transmission case 11 so that the outer wall abuts part of the inner wall of the transmission case 11 (see FIG. 2).
- the housing 12 is fixed to the transmission case 11 by bolts (not shown) or the like.
- housing 12 is provided coaxially with transmission case 11 and input shaft 61 .
- coaxial is not limited to a coaxial state in which the two axes are exactly aligned, but also includes a slightly eccentric or tilted state (the same applies hereinafter).
- the housing 12 has an accommodation space 120 as a "space”.
- the accommodation space 120 is formed between the housing inner tubular portion 121 , the housing plate portion 122 and the housing outer tubular portion 123 .
- the electric motor 20 is housed in the housing space 120 .
- the electric motor 20 has a stator 21, a coil 22, a rotor 23, a magnet 230 as a "permanent magnet", a magnet cover 24, and the like.
- the stator 21 has a stator yoke 211 and stator teeth 212 .
- the stator 21 is made of laminated steel plates, for example.
- Stator yoke 211 is formed in a substantially cylindrical shape.
- Stator teeth 212 are formed integrally with stator yoke 211 so as to protrude radially inward from the inner peripheral wall of stator yoke 211 .
- a plurality of stator teeth 212 are formed at equal intervals in the circumferential direction of stator yoke 211 .
- Coil 22 is provided on each of stator teeth 212 .
- the stator 21 is fixed to the housing 12 so that the outer peripheral wall of the stator yoke 211 fits into the inner peripheral wall of the housing outer cylindrical portion 123 .
- the rotor 23 is made of, for example, iron-based metal.
- the rotor 23 has a rotor main body 231 and a rotor tubular portion 232 .
- the rotor main body 231 is formed in a substantially annular shape.
- the rotor tubular portion 232 is formed to extend in a tubular shape from the outer edge of the rotor main body 231 .
- the magnet 230 is provided on the outer peripheral wall of the rotor 23.
- a plurality of magnets 230 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 23 so that the magnetic poles alternate.
- the magnet cover 24 is provided on the rotor 23 so as to cover the radially outer surface of the rotor 23 of the magnet 230 . More specifically, the magnet cover 24 is made of, for example, non-magnetic metal.
- the clutch actuator 10 has a rotor bearing 15.
- the rotor bearing 15 is provided on the housing plate portion 122 side with respect to the housing stepped surface 125 and radially outside the housing inner cylinder portion 121 .
- the rotor bearing 15 is provided in the housing inner tubular portion 121 with the inner peripheral wall of the inner ring in contact with the outer peripheral wall of the housing inner tubular portion 121 .
- the rotor 23 is provided such that the inner peripheral wall of the rotor body 231 is fitted to the outer peripheral wall of the outer ring of the rotor bearing 15 . Thereby, the rotor bearing 15 supports the rotor 23 so as to be relatively rotatable with respect to the housing 12 .
- the ECU 100 can control the operation of the electric motor 20 by controlling the electric power supplied to the coil 22 .
- a rotating magnetic field is generated in the stator 21 and the rotor 23 rotates.
- torque is output from the rotor 23 .
- the electric motor 20 has a stator 21 and a rotor 23 that is rotatable relative to the stator 21, and can output torque from the rotor 23 when electric power is supplied.
- the electric motor 20 is an inner rotor type brushless DC motor.
- the clutch actuator 10 has a rotation angle sensor 104 .
- the rotation angle sensor 104 is provided on the electric motor 20 so as to be positioned on the housing plate portion 122 side with respect to the coil 22 .
- the rotation angle sensor 104 detects magnetic flux generated from a sensor magnet that rotates integrally with the rotor 23, and outputs a signal corresponding to the detected magnetic flux to the ECU 100. Accordingly, the ECU 100 can detect the rotation angle, rotation speed, etc. of the rotor 23 based on the signal from the rotation angle sensor 104 .
- the ECU 100 also determines the relative rotation angle of the drive cam 40 with respect to the housing 12 and a driven cam 50 described later, and the relative rotation angle of the driven cam 50 and the state changer 80 with respect to the housing 12 and the drive cam 40, based on the rotation angle and rotation speed of the rotor 23 . A relative position in the axial direction and the like can be calculated.
- the speed reducer 30 has a sun gear 31, a planetary gear 32, a carrier 33, a first ring gear 34, a second ring gear 35, and the like.
- the sun gear 31 is provided so as to be coaxial with the rotor 23 and integrally rotatable.
- the rotor 23 and the sun gear 31 are formed separately from different materials and arranged coaxially so as to be rotatable together.
- the sun gear 31 has a sun gear base portion 310, a sun gear tooth portion 311 as a "tooth portion” and an “external tooth”, and a sun gear cylindrical portion 312.
- the sun gear base portion 310 is formed of metal, for example, in a substantially annular shape.
- Sun gear cylindrical portion 312 is formed integrally with sun gear base portion 310 so as to extend cylindrically from the outer edge of sun gear base portion 310 .
- the sun gear tooth portion 311 is formed on the outer peripheral wall of the end portion of the sun gear tubular portion 312 opposite to the sun gear base portion 310 .
- the sun gear 31 is provided so that the outer peripheral wall of the sun gear base portion 310 fits into the inner peripheral wall of the rotor tubular portion 232 . Accordingly, the sun gear 31 is supported by the rotor bearing 15 so as to be rotatable relative to the housing 12 together with the rotor 23 .
- the torque of the electric motor 20 is input to the sun gear 31 that rotates integrally with the rotor 23 .
- the sun gear 31 corresponds to the “input portion” of the speed reducer 30 .
- a plurality of planetary gears 32 are provided along the circumferential direction of the sun gear 31, and can revolve in the circumferential direction of the sun gear 31 while meshing with the sun gear 31 and rotating. More specifically, the planetary gears 32 are formed of metal, for example, in a substantially cylindrical shape, and are provided in plurality at equal intervals in the circumferential direction of the sun gear 31 on the radially outer side of the sun gear 31 .
- the planetary gear 32 has planetary gear teeth 321 as "teeth" and "external teeth”.
- the planetary gear tooth portion 321 is formed on the outer peripheral wall of the planetary gear 32 so as to mesh with the sun gear tooth portion 311 .
- the carrier 33 rotatably supports the planetary gear 32 and is rotatable relative to the sun gear 31 .
- the carrier 33 has a carrier body 331 and pins 335 .
- the carrier main body 331 is made of metal, for example, and is formed in a substantially annular plate shape.
- the carrier body 331 is positioned between the coil 22 and the planetary gear 32 in the axial direction.
- the pin 335 is made of metal, for example, and has a substantially columnar shape.
- the pin 335 is provided such that its axial end is fixed to the carrier body 331 .
- the speed reducer 30 has a planetary gear bearing 36.
- the planetary gear bearing 36 is provided between the outer peripheral wall of the pin 335 and the inner peripheral wall of the planetary gear 32 .
- the planetary gear 32 is rotatably supported by the pin 335 via the planetary gear bearing 36 .
- the pin 335 is provided at the rotation center of the planetary gear 32 and supports the planetary gear 32 rotatably.
- the planetary gear 32 and the pin 335 are axially movable relative to each other within a predetermined range via the planetary gear bearing 36 .
- the planetary gear bearing 36 restricts the axial relative movement range between the planetary gear 32 and the pin 335 to a predetermined range.
- the first ring gear 34 has a first ring gear tooth portion 341 which is a tooth portion that can mesh with the planetary gear 32 and is fixed to the housing 12 . More specifically, the first ring gear 34 is made of metal, for example, and has a substantially cylindrical shape. The first ring gear 34 is fixed to the housing 12 on the side opposite to the housing plate portion 122 with respect to the stator 21 so that the outer edge thereof fits into the inner peripheral wall of the housing outer cylinder portion 123 . Therefore, the first ring gear 34 cannot rotate relative to the housing 12 .
- the first ring gear 34 is provided coaxially with the housing 12 , the rotor 23 and the sun gear 31 .
- a first ring gear tooth portion 341 as a “tooth portion” and an “internal tooth” is formed on the inner peripheral wall of the first ring gear 34 so as to be able to mesh with one axial end side of the planetary gear tooth portion 321 of the planetary gear 32 . ing.
- the second ring gear 35 has a second ring gear tooth portion 351 which is a tooth portion that can mesh with the planetary gear 32 and has a number of teeth different from that of the first ring gear tooth portion 341. ing. More specifically, the second ring gear 35 is made of metal, for example, and has a cylindrical shape.
- the second ring gear 35 is provided coaxially with the housing 12, the rotor 23, and the sun gear 31.
- the second ring gear tooth portion 351 as a “tooth portion” and an “internal tooth” is arranged at the first axial position of the second ring gear 35 so as to be able to mesh with the other axial end side of the planetary gear tooth portion 321 of the planetary gear 32 . It is formed on the inner peripheral wall of the end on the ring gear 34 side.
- the number of teeth of the second ring gear tooth portion 351 is greater than the number of teeth of the first ring gear tooth portion 341 . More specifically, the number of teeth of the second ring gear tooth portion 351 is greater than the number of teeth of the first ring gear tooth portion 341 by the number obtained by multiplying the number of planetary gears 32 by an integer.
- the planetary gear 32 needs to mesh normally without interference with the first ring gear 34 and the second ring gear 35, which have two different specifications at the same location. It is designed to shift and keep the center distance of each gear pair constant.
- the sun gear 31 rotates, and the planetary gear tooth portion 321 of the planetary gear 32 meshes with the sun gear tooth portion 311 and the first ring gear tooth portion 341 and the second ring gear tooth portion 351. It revolves in the circumferential direction of the sun gear 31 while rotating.
- the number of teeth of the second ring gear tooth portion 351 is greater than the number of teeth of the first ring gear tooth portion 341 , the second ring gear 35 rotates relative to the first ring gear 34 .
- the speed reducer 30 can reduce the torque of the electric motor 20 and output it.
- the speed reducer 30 constitutes a 3k paradox planetary gear speed reducer.
- the second ring gear 35 is formed separately from the drive cam 40 described later, and is provided so as to be rotatable together with the drive cam 40 .
- the second ring gear 35 reduces the torque from the electric motor 20 and outputs it to the drive cam 40 .
- the second ring gear 35 corresponds to the “output section” of the speed reducer 30 .
- the torque cam 2 has a driving cam 40 as a "rotating part”, a driven cam 50 as a “translating part”, a “rolling element”, and a cam ball 3 as a "cam rolling element”.
- the drive cam 40 has a drive cam main body 41, a drive cam specific shape portion 42, a drive cam plate portion 43, a drive cam outer cylindrical portion 44, a drive cam groove 400, and the like.
- the drive cam main body 41 is formed in a substantially annular plate shape.
- the drive cam specific shape portion 42 is formed to extend from the outer edge portion of the drive cam body 41 so as to be inclined with respect to the axis Ax1 of the drive cam body 41 .
- the drive cam plate portion 43 is formed in a substantially annular plate shape so as to extend radially outward from the end portion of the drive cam specific shape portion 42 opposite to the drive cam main body 41 .
- the drive cam outer cylindrical portion 44 is formed in a substantially cylindrical shape so as to extend from the outer edge portion of the drive cam plate portion 43 to the side opposite to the drive cam specific shape portion 42 .
- the drive cam main body 41, the drive cam specific shape portion 42, the drive cam plate portion 43, and the drive cam outer cylindrical portion 44 are integrally formed of metal, for example.
- the drive cam groove 400 is formed to extend in the circumferential direction of the drive cam body 41 while being recessed from one end face of the drive cam body 41 on the drive cam specific shape portion 42 side to the other end face side.
- the drive cam groove 400 is formed such that the depth from one end surface thereof changes in the circumferential direction of the drive cam main body 41 .
- three drive cam grooves 400 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the drive cam main body 41 .
- the drive cam 40 has a drive cam body 41 located between the outer peripheral wall of the housing inner cylindrical portion 121 and the inner peripheral wall of the sun gear cylindrical portion 312 of the sun gear 31 , and the drive cam plate portion 43 and the carrier body 331 with respect to the planetary gear 32 . are provided between the housing inner tubular portion 121 and the housing outer tubular portion 123 so as to be located on opposite sides.
- the drive cam 40 is rotatable relative to the housing 12 .
- the second ring gear 35 is provided integrally with the drive cam 40 so that the inner peripheral wall of the end opposite to the end where the second ring gear teeth 351 are formed is fitted to the outer edge of the drive cam plate portion 43 . ing.
- the second ring gear 35 is non-rotatable relative to the drive cam 40 . That is, the second ring gear 35 is provided so as to be integrally rotatable with the drive cam 40 as a "rotating portion". Therefore, when the torque from the electric motor 20 is reduced by the reduction gear 30 and output from the second ring gear 35 , the drive cam 40 rotates relative to the housing 12 . That is, the drive cam 40 rotates relative to the housing 12 when the torque output from the speed reducer 30 is input.
- the driven cam 50 has a driven cam body 51, a driven cam specific shape portion 52, a driven cam plate portion 53, a cam-side spline groove portion 54, a driven cam groove 500, and the like.
- the driven cam main body 51 is formed in a substantially annular plate shape.
- the driven cam specific shape portion 52 is formed to extend from the outer edge of the driven cam body 51 at an angle to the axis Ax2 of the driven cam body 51 .
- the driven cam plate portion 53 is formed in a substantially annular plate shape so as to extend radially outward from the end portion of the driven cam specific shape portion 52 opposite to the driven cam main body 51 .
- the driven cam main body 51, the driven cam specific shape portion 52, and the driven cam plate portion 53 are integrally formed of metal, for example.
- the cam-side spline groove portion 54 is formed on the inner peripheral wall of the driven cam main body 51 so as to extend in the axial direction.
- a plurality of cam-side spline groove portions 54 are formed in the circumferential direction of the driven cam main body 51 .
- the driven cam 50 has a driven cam main body 51 located on the opposite side of the drive cam main body 41 from the rotor bearing 15 and radially inside the drive cam specific shape portion 42 and the drive cam plate portion 43 . 54 is provided for spline connection with the housing-side spline groove portion 127 . As a result, the driven cam 50 is non-rotatable relative to the housing 12 and is axially movable relative to the housing 12 .
- the driven cam groove 500 is formed to extend in the circumferential direction of the driven cam body 51 while being recessed from one end face of the driven cam body 51 on the drive cam body 41 side to the other end face side.
- the driven cam groove 500 is formed such that the depth from one end surface of the driven cam main body 51 varies in the circumferential direction.
- three driven cam grooves 500 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the driven cam main body 51 .
- the cam ball 3 is spherically formed of metal, for example.
- the cam balls 3 are provided to roll between the three driving cam grooves 400 and the three driven cam grooves 500 respectively. That is, a total of three cam balls 3 are provided.
- the driving cam 40, the driven cam 50, and the cam ball 3 constitute the torque cam 2 as a “rolling cam”.
- the drive cam 40 rotates relative to the housing 12 and the driven cam 50, the cam balls 3 roll along the groove bottoms of the drive cam groove 400 and the driven cam groove 500, respectively.
- the drive cam groove 400 and the driven cam groove 500 are formed so that the depth changes in the circumferential direction of the drive cam 40 or the driven cam 50 . Therefore, when the drive cam 40 rotates relative to the housing 12 and the driven cam 50 by the torque output from the speed reducer 30, the cam ball 3 rolls in the drive cam groove 400 and the driven cam groove 500, and the driven cam 50 is driven. Axial relative movement or stroke relative to cam 40 and housing 12 .
- the driven cam 50 has a plurality of driven cam grooves 500 formed on one end face so as to sandwich the cam ball 3 between the driven cam groove 400 and the driven cam groove 400 . doing.
- the driven cam 50 moves axially relative to the drive cam 40 and the housing 12 when the drive cam 40 rotates relative to the housing 12 .
- the driven cam 50 does not rotate relative to the housing 12 because the cam-side spline groove portion 54 is spline-connected to the housing-side spline groove portion 127 .
- the drive cam 40 rotates relative to the housing 12, it does not move relative to the housing 12 in the axial direction.
- the torque cam 2 is provided on one side of the electric motor 20 in the axial direction, and converts rotational motion due to torque from the electric motor 20 into translational motion, which is axial relative movement with respect to the housing 12 .
- the clutch actuator 10 includes a return spring 55 and a return spring retainer 56 as "biasing members".
- the return spring 55 is, for example, a coil spring, and is provided on the side of the driven cam body 51 opposite to the drive cam body 41 and radially outside the housing inner cylindrical portion 121 .
- One end of the return spring 55 is in contact with the surface of the driven cam body 51 opposite to the drive cam body 41 .
- the return spring retainer 56 has a retainer inner cylindrical portion 561 , a retainer plate portion 562 and a retainer outer cylindrical portion 563 .
- the retainer inner cylindrical portion 561 is formed in a substantially cylindrical shape.
- the retainer plate portion 562 is formed in an annular plate shape so as to extend radially outward from one end portion of the retainer inner cylindrical portion 561 .
- the retainer outer tubular portion 563 is formed in a substantially cylindrical shape so as to extend from the outer edge portion of the retainer plate portion 562 toward the retainer inner tubular portion 561 side.
- the retainer inner tubular portion 561, the retainer plate portion 562, and the retainer outer tubular portion 563 are integrally formed of metal, for example.
- the return spring retainer 56 is fixed to the housing inner tubular portion 121 so that the inner peripheral wall of the retainer inner tubular portion 561 fits into the outer peripheral wall of the housing inner tubular portion 121 .
- the other end of the return spring 55 is in contact with the retainer plate portion 562 between the retainer inner cylinder portion 561 and the retainer outer cylinder portion 563 .
- the return spring 55 has a force extending in the axial direction. Therefore, the driven cam 50 is urged toward the drive cam main body 41 by the return spring 55 with the cam ball 3 sandwiched between the driven cam 50 and the drive cam 40 .
- the output shaft 62 has a shaft portion 621, a plate portion 622, a cylindrical portion 623, and a friction plate 624 (see FIG. 2).
- the shaft portion 621 is formed in a substantially cylindrical shape.
- the plate portion 622 is formed integrally with the shaft portion 621 so as to extend radially outward in an annular plate shape from one end of the shaft portion 621 .
- the cylindrical portion 623 is formed integrally with the plate portion 622 so as to extend in a substantially cylindrical shape from the outer edge portion of the plate portion 622 to the side opposite to the shaft portion 621 .
- the friction plate 624 is formed in a substantially annular plate shape, and is provided on the end surface of the plate portion 622 on the cylinder portion 623 side. Here, the friction plate 624 cannot rotate relative to the plate portion 622 .
- a clutch space 620 is formed inside the cylindrical portion 623 .
- the end of the input shaft 61 passes through the housing inner cylindrical portion 121 and is located on the opposite side of the driven cam 50 to the drive cam 40 .
- the output shaft 62 is provided coaxially with the input shaft 61 on the opposite side of the driven cam 50 from the drive cam 40 .
- a ball bearing 142 is provided between the inner peripheral wall of the shaft portion 621 and the outer peripheral wall at the end of the input shaft 61 . Thereby, the output shaft 62 is supported by the input shaft 61 via the ball bearings 142 .
- the input shaft 61 and the output shaft 62 are rotatable relative to the housing 12 .
- the clutch 70 is provided between the input shaft 61 and the output shaft 62 in the clutch space 620 .
- the clutch 70 has an inner friction plate 71 , an outer friction plate 72 and a locking portion 701 .
- the inner friction plates 71 are formed in a substantially annular plate shape, and are provided in plurality so as to be aligned in the axial direction between the input shaft 61 and the cylindrical portion 623 of the output shaft 62 .
- the inner friction plate 71 is provided such that the inner edge thereof is spline-connected to the outer peripheral wall of the input shaft 61 . Therefore, the inner friction plate 71 is non-rotatable relative to the input shaft 61 and is axially movable relative to the input shaft 61 .
- the outer friction plates 72 are formed in a substantially annular plate shape, and are provided in plurality so as to be aligned in the axial direction between the input shaft 61 and the cylindrical portion 623 of the output shaft 62 .
- the inner friction plates 71 and the outer friction plates 72 are alternately arranged in the axial direction of the input shaft 61 .
- the outer friction plate 72 is provided so that its outer edge is spline-connected to the inner peripheral wall of the cylindrical portion 623 of the output shaft 62 . Therefore, the outer friction plate 72 is non-rotatable relative to the output shaft 62 and is axially movable relative to the output shaft 62 .
- the outer friction plate 72 located closest to the friction plate 624 among the plurality of outer friction plates 72 can contact the friction plate 624 .
- the locking portion 701 is formed in a substantially annular shape, and is provided so that the outer edge thereof fits into the inner peripheral wall of the cylindrical portion 623 of the output shaft 62 .
- the locking portion 701 can lock the outer edge portion of the outer friction plate 72 positioned closest to the driven cam 50 among the plurality of outer friction plates 72 . Therefore, the plurality of outer friction plates 72 and the plurality of inner friction plates 71 are prevented from coming off from the inside of the tubular portion 623 .
- the distance between locking portion 701 and friction plate 624 is greater than the total thickness of outer friction plates 72 and inner friction plates 71 .
- the clutch 70 transmits torque between the input shaft 61 and the output shaft 62.
- Clutch 70 allows transmission of torque between input shaft 61 and output shaft 62 when in the engaged state, and allows transmission of torque between input shaft 61 and output shaft 62 when in the disengaged state. It interrupts transmission of torque to and from shaft 62 .
- the clutch device 1 is a so-called normally open type clutch device that is normally in a non-engaged state.
- the state changing portion 80 has a disc spring 81, a disc spring retainer 82, and a disc spring thrust bearing 83 as an "elastic deformation portion".
- the disc spring retainer 82 has a retainer tubular portion 821 and a retainer flange portion 822 .
- the retainer tubular portion 821 is formed in a substantially cylindrical shape.
- the retainer flange portion 822 is formed in an annular plate shape extending radially outward from one end of the retainer tubular portion 821 .
- the retainer tubular portion 821 and the retainer flange portion 822 are integrally formed of metal, for example.
- the disk spring retainer 82 is provided on the driven cam 50 such that the other end of the retainer cylinder portion 821 is connected to the end surface of the driven cam plate portion 53 opposite to the drive cam 40 , for example.
- the retainer cylinder portion 821 and the driven cam plate portion 53 are connected by welding, for example.
- the disk spring 81 is provided so that the inner edge portion is positioned between the driven cam plate portion 53 and the retainer flange portion 822 on the radially outer side of the retainer tubular portion 821 .
- the disk spring thrust bearing 83 is formed in an annular shape, and is provided between the driven cam plate portion 53 and the inner edge portion of the disk spring 81 on the radially outer side of the retainer tubular portion 821 .
- the disk spring retainer 82 is fixed to the driven cam 50 so that the retainer flange portion 822 can lock one axial end of the disk spring 81, that is, the inner edge portion. Therefore, the disc spring 81 and the disc spring thrust bearing 83 are prevented from falling off from the disc spring retainer 82 by the retainer flange portion 822 .
- the disc spring 81 is elastically deformable in the axial direction.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing the clutch actuator 10 without the state changing section 80 attached.
- the cam ball 3 corresponds to the deepest part of the drive cam groove 400, which is the part of the drive cam body 41 that is farthest from one end face of the drive cam body 41 in the axial direction, that is, the depth direction.
- the distance between the drive cam 40 and the driven cam 50 is relatively small, and a gap Sp1 is formed between the other axial end of the disc spring 81, that is, the outer edge thereof, and the clutch 70 (see FIG. 1). reference). Therefore, the clutch 70 is in a disengaged state, and transmission of torque between the input shaft 61 and the output shaft 62 is interrupted.
- the disk spring 81 rotates relative to the driven cam 50 and the disk spring retainer 82 while being supported by the disk spring thrust bearing 83 .
- the disk spring thrust bearing 83 bears the disk spring 81 while receiving a thrust-direction load from the disk spring 81 .
- the ECU 100 stops rotation of the electric motor 20 when the clutch transmission torque reaches the clutch required torque capacity.
- the clutch 70 enters an engagement holding state in which the clutch transmission torque is maintained at the clutch required torque capacity.
- the disc spring 81 of the state changing portion 80 receives an axial force from the driven cam 50 and engages the clutch 70 according to the axial relative position of the driven cam 50 with respect to the housing 12 and the drive cam 40 . It can be changed to engaged or disengaged.
- the torque cam 2 can convert rotational motion due to torque from the electric motor 20 into translational motion, which is relative movement in the axial direction with respect to the housing 12, and change the state of the clutch 70 between the engaged state and the disengaged state. be.
- the output shaft 62 is connected to an input shaft of a transmission (not shown) at the end of the shaft portion 621 opposite to the plate portion 622, and is rotatable together with the input shaft. That is, the torque output from the output shaft 62 is input to the input shaft of the transmission.
- the torque input to the transmission is changed by the transmission and output as drive torque to the drive wheels of the vehicle. This allows the vehicle to run.
- the clutch device 1 includes an oil supply section 5 (see FIGS. 1 and 2).
- the oil supply portion 5 is formed in the shape of a passage on the output shaft 62 so that one end thereof is exposed to the clutch space 620 .
- the other end of the oil supply portion 5 is connected to an oil supply source (not shown).
- oil is supplied from one end of the oil supply portion 5 to the clutch 70 in the clutch space 620 .
- the oil is, for example, lubricating oil such as transmission oil.
- the ECU 100 controls the amount of oil supplied from the oil supply section 5 to the clutch 70 .
- the oil supplied to clutch 70 can lubricate and cool clutch 70 .
- the clutch 70 is a wet clutch and can be cooled by oil.
- the torque cam 2 as the “rotational translation section” forms an accommodation space 120 between the housing 12 and the drive cam 40 and the second ring gear 35 as the “rotational section”.
- the accommodation space 120 is formed inside the housing 12 on the side opposite to the clutch 70 with respect to the drive cam 40 and the second ring gear 35 .
- Electric motor 20 and speed reducer 30 are provided in accommodation space 120 .
- the clutch 70 is provided in a clutch space 620 located on the opposite side of the housing space 120 with respect to the drive cam 40 .
- the thrust bearing 16 is provided between the drive cam main body 41 and the housing stepped surface 125, and bears the drive cam 40 while receiving a load from the drive cam 40 in the thrust direction, that is, in the axial direction.
- the axial load from the clutch 70 side acts on the thrust bearing 16 via the disc spring 81 , disc spring thrust bearing 83 , driven cam 50 , cam ball 3 and drive cam 40 .
- the clutch actuator 10 includes an inner seal member 191 and an outer seal member 192 as "cam seal members".
- the inner seal member 191 is an annular oil seal made of an elastic material such as rubber.
- the outer seal member 192 is an annular oil seal made of an elastic material such as rubber and a metal ring.
- the inner seal member 191 is provided in a seal groove portion 124 formed in the housing inner cylindrical portion 121 .
- the inner seal member 191 is provided in the seal groove portion 124 so that the outer edge thereof can slide with the inner peripheral wall of the drive cam body 41 .
- the outer seal member 192 is provided between the housing outer cylindrical portion 123 and the drive cam outer cylindrical portion 44 on the side opposite to the first ring gear 34 with respect to the second ring gear 35 .
- the outer seal member 192 is provided on the housing outer cylinder portion 123 so that the seal lip portion of the inner edge portion can slide on the outer peripheral wall of the drive cam outer cylinder portion 44 .
- the outer seal member 192 is provided so as to be positioned radially outward of the inner seal member 191 when viewed from the axial direction of the inner seal member 191 (see FIGS. 1 and 2).
- the inner peripheral wall of the drive cam body 41 is slidable with the inner seal member 191 . That is, the inner seal member 191 is provided so as to come into contact with the drive cam 40 as a "rotating portion".
- the inner seal member 191 hermetically or liquid-tightly seals between the drive cam main body 41 and the housing inner cylindrical portion 121 .
- the outer peripheral wall of the drive cam outer cylindrical portion 44 is slidable on the seal lip portion that is the inner edge portion of the outer seal member 192 . That is, the outer seal member 192 is provided so as to come into contact with the drive cam 40 as a "rotating portion".
- the outer seal member 192 hermetically or liquid-tightly seals the outer peripheral wall of the drive cam outer cylindrical portion 44 and the inner peripheral wall of the housing outer cylindrical portion 123 .
- the accommodation space 120 that accommodates the electric motor 20 and the speed reducer 30 can be kept airtight or liquid-tight. It is possible to maintain airtightness or liquidtightness with the clutch space 620 in which 70 is provided. As a result, for example, even if foreign matter such as abrasion powder is generated in the clutch 70 , it is possible to prevent the foreign matter from entering the housing space 120 from the clutch space 620 . Therefore, malfunction of the electric motor 20 or the speed reducer 30 due to foreign matter can be suppressed.
- the transmission case 11 has a case inner tubular portion 111 , a case plate portion 112 and a case outer tubular portion 113 .
- the case inner cylindrical portion 111 is formed in a cylindrical shape.
- the case plate portion 112 is formed in an annular plate shape so as to extend radially outward from the end portion of the case inner tubular portion 111 .
- Case outer tubular portion 113 is formed in a tubular shape so as to extend from the outer edge portion of case plate portion 112 to the same side as case inner tubular portion 111 .
- Case inner tubular portion 111 , case plate portion 112 , and case outer tubular portion 113 constitute a part of transmission case 11 .
- the housing 12 of the clutch actuator 10 is provided between the case inner tubular portion 111 and the case outer tubular portion 113 in the internal space of the transmission case 11 so that the housing plate portion 122 contacts the case plate portion 112 .
- the inner peripheral wall of the housing inner tubular portion 121 can come into contact with the outer peripheral wall of the case inner tubular portion 111 .
- the outer peripheral wall of the housing outer tubular portion 123 can come into contact with the inner peripheral wall of the case outer tubular portion 113 .
- the housing plate portion 122 can come into contact with the case plate portion 112 that is part of the transmission case 11 .
- a housing space 120 for housing the electric motor 20 is formed on the opposite side of the housing plate portion 122 to the case plate portion 112 .
- the housing 12 includes a housing vent hole 175 that passes through the housing plate portion 122 in the plate thickness direction and communicates the external space of the housing 12 and the accommodation space 120, and a case plate portion that covers the housing vent hole 175. It has a breathing filter 6 provided on the 112 side and capable of passing gas.
- the respiratory filter 6 is formed in a circular sheet shape from, for example, fluororesin having a large number of fine pores.
- the respiratory filter 6 blocks the passage of liquids while allowing the passage of gases.
- the housing 12 has a housing recess 173 that is recessed from the surface of the housing plate portion 122 on the case plate portion 112 side to the side opposite to the case plate portion 112 and that can accommodate at least a portion of the respiratory filter 6 .
- the housing recess 173 is formed so as to recess, for example, in a circular shape from the surface of the housing plate portion 122 on the case plate portion 112 side.
- the housing vent hole 175 is formed to connect the bottom surface of the housing concave portion 173 and the surface of the housing plate portion 122 on the accommodation space 120 side.
- the respiratory filter 6 is entirely accommodated in the housing recess 173 by bonding the outer edge of one end face to the bottom surface of the housing recess 173 .
- the housing ventilation hole 175 is provided on the ventilation path Pv1 that communicates the internal space of the housing 12 and the external space of the transmission case 11 (see FIGS. 2 and 3).
- the transmission case 11 has a case vent 185.
- the case vent hole 185 is formed so as to penetrate the case plate portion 112 in the plate thickness direction and communicate the external space and the internal space of the transmission case 11 .
- the case vent 185 is formed at a position corresponding to the housing vent 175 . More specifically, case vent 185 is formed coaxially with housing vent 175 .
- the transmission case 11 as a "case” accommodates the transmission.
- the clutch actuator 10 is provided in the inner space of the transmission case 11
- the outer space of the housing 12 in the inner space of the transmission case 11 is in a transmission oil atmosphere.
- the internal space of the transmission case 11 is supplied with transmission oil from the oil supply portion 5 . Therefore, the internal space of the transmission case 11 in which the clutch actuator 10 and the clutch 70 are provided becomes a transmission oil atmosphere in which liquid transmission oil and transmission oil particles are present.
- the torque cam 2 has an annular drive cam 40 that rotates relative to the housing 12 when torque is input from the electric motor 20, and a driven cam that moves axially relative to the housing 12 when the drive cam 40 rotates relative to the housing 12. It has a cam 50 and a cam ball 3 that rolls between the driving cam 40 and the driven cam 50 .
- the clutch actuator 10 includes an inner seal member 191 and an outer seal member 192 as "cam seal members".
- the inner seal member 191 is provided between the inner edge portion of the drive cam 40 and the housing 12, and can keep the space between the drive cam 40 and the housing 12 airtight or liquid-tight.
- the outer seal member 192 is provided between the outer edge of the drive cam 40 and the housing 12 and can keep the space between the drive cam 40 and the housing 12 airtight or liquid-tight.
- An inner seal member 191 and an outer seal member 192 as “cam seal members” can keep the space between the housing space 120 and the outer space of the housing 12 in the inner space of the transmission case 11 airtight or liquid-tight.
- the housing 12 includes the housing ventilation hole 175 that penetrates the housing plate portion 122 and communicates the external space of the housing 12 and the accommodation space 120 , and the housing ventilation hole 175 that covers the housing ventilation hole 175 .
- a breathing filter 6 is provided on the side of the case plate portion 112 with respect to the pores 175 and is capable of passing gas.
- the housing vent 175 can suppress pressure changes in the housing space 120 due to temperature changes. Thereby, the breakage of the member can be suppressed.
- the breathing filter 6 prevents the clutch actuator 10 from passing through the housing. Intrusion of liquid into the housing space 120 via the pores 175 can be suppressed. As a result, it is possible to prevent liquid such as transmission oil from entering the housing space 120 of the housing 12 through the housing vent hole 175 and causing deterioration or performance deterioration of the electric motor 20 .
- the breathing filter 6 on the side of the case plate portion 112 with respect to the housing ventilation hole 175, that is, by sandwiching it between the housing plate portion 122 and the case plate portion 112, there is no need to provide an additional part such as a cover. Dropping of the respiratory filter 6 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of parts and work man-hours and a complication of the configuration.
- the housing 12 has a housing concave portion 173 that is recessed from the surface of the housing plate portion 122 on the case plate portion 112 side to the side opposite to the case plate portion 112 and that can accommodate at least a portion of the respiratory filter 6 . .
- the housing plate portion 122 and the case plate portion 112 can be reliably brought into contact with each other. As a result, it is possible to prevent liquid such as transmission oil from reaching housing vent hole 175 via between housing plate portion 122 and case plate portion 112 .
- the housing ventilation hole 175 is provided on the ventilation path Pv1 that communicates the internal space of the housing 12 and the external space of the transmission case 11 (see FIG. 2).
- the housing ventilation hole 175 on the ventilation path Pv1 that communicates the internal space of the housing 12, that is, the accommodating space 120, and the external space of the transmission case 11 the pressure change due to the temperature change in the accommodating space 120 of the housing 12 can be ensured. can be suppressed to
- the transmission case 11 as a "case” accommodates the transmission.
- the clutch actuator 10 is provided in the inner space of the transmission case 11
- the outer space of the housing 12 in the inner space of the transmission case 11 is in a transmission oil atmosphere.
- the breathing filter 6 allows the transmission oil to flow into the housing space 120 via the housing vent hole 175. Intrusion can be suppressed.
- the torque cam 2 has an annular drive cam 40 that rotates relative to the housing 12 when torque is input from the electric motor 20, and a driven cam that moves axially relative to the housing 12 when the drive cam 40 rotates relative to the housing 12. It has a cam 50 and a cam ball 3 that rolls between the driving cam 40 and the driven cam 50 .
- the clutch actuator 10 includes an inner seal member 191 and an outer seal member 192 as "cam seal members".
- the inner seal member 191 is provided between the inner edge portion of the drive cam 40 and the housing 12, and can keep the space between the drive cam 40 and the housing 12 airtight or liquid-tight.
- the outer seal member 192 is provided between the outer edge of the drive cam 40 and the housing 12 and can keep the space between the drive cam 40 and the housing 12 airtight or liquid-tight.
- An inner seal member 191 and an outer seal member 192 as “cam seal members” can keep the space between the housing space 120 and the outer space of the housing 12 in the inner space of the transmission case 11 airtight or liquid-tight.
- the inner seal member 191 and the outer seal member 192 can prevent the transmission oil from entering the accommodation space 120. .
- the inner space of the housing 12 and the outer space of the housing 12 in the inner space of the transmission case 11 are kept airtight or liquid-tight by the inner seal member 191 and the outer seal member 192 .
- FIG. 1 A portion of the clutch actuator according to the second embodiment is shown in FIG.
- the second embodiment differs from the first embodiment in the configurations of the housing 12 and the transmission case 11, and the like.
- the housing 12 does not have the housing recess 173 .
- the transmission case 11 has a case recessed portion 183 that is recessed from the surface of the case plate portion 112 on the housing plate portion 122 side to the side opposite to the housing plate portion 122 and that can accommodate at least a portion of the breathing filter 6 .
- the case recessed portion 183 is formed so as to be recessed, for example, in a circular shape from the surface of the case plate portion 112 on the housing plate portion 122 side.
- the breathing filter 6 is entirely accommodated in the case recess 183 by bonding the outer edge of the other end face to the bottom surface of the case recess 183 .
- the transmission case 11 is recessed from the surface of the case plate portion 112 on the housing plate portion 122 side toward the side opposite to the housing plate portion 122 so that at least a portion of the breathing filter 6 can be accommodated therein. case recess 183.
- the housing plate portion 122 and the case plate portion 112 can be reliably brought into contact with each other. As a result, it is possible to prevent liquid such as transmission oil from reaching housing vent hole 175 via between housing plate portion 122 and case plate portion 112 .
- FIG. 1 A portion of the clutch actuator according to the third embodiment is shown in FIG.
- the third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the transmission case 11 and the like.
- the clutch actuator 10 further includes an O-ring 7 as a "sealing member".
- the O-ring 7 is provided between the housing plate portion 122 and the case plate portion 112 radially outside the housing vent hole 175 when viewed in the plate thickness direction of the housing plate portion 122. 112 can be kept air-tight or liquid-tight.
- the O-ring 7 is annularly formed of an elastic member such as rubber.
- the O-ring 7 is provided in an annular groove formed radially outside the case vent hole 185 on the surface of the case plate portion 112 on the housing plate portion 122 side.
- the O-ring 7 is axially compressed when the housing plate portion 122 and the case plate portion 112 are in contact with each other. As a result, the space between the housing plate portion 122 and the case plate portion 112 is kept airtight or liquid-tight on the radially outer side of the housing vent hole 175 .
- the clutch actuator 10 further includes the O-ring 7 as a "sealing member".
- the O-ring 7 is provided between the housing plate portion 122 and the case plate portion 112 radially outside the housing vent hole 175 when viewed in the plate thickness direction of the housing plate portion 122. 112 can be kept air-tight or liquid-tight.
- the inner space of the housing 12 and the outer space of the housing 12 in the inner space of the transmission case 11 are kept airtight or liquid-tight by the inner seal member 191, the outer seal member 192, and the O-ring 7.
- first embodiment and the second embodiment may be combined to form the housing concave portion in the housing plate portion and the case concave portion in the case plate portion.
- annular groove may be formed in the housing plate and a seal member may be provided in the groove.
- the cam seal member may not be provided.
- the speed reducer may be a speed reducer using planetary gears other than paradox planetary gears or other speed reducers.
- 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.
- the rotation translation unit is a rolling element cam having a driving cam, a driven cam, and rolling elements.
- 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.
- it may be composed of a "slide screw” or a "ball screw”.
- the present disclosure can be applied not only to vehicles that run by driving torque from an internal combustion engine, but also to electric vehicles, hybrid vehicles, and the like that can run by driving torque from a motor.
- the clutch actuator is provided in the internal space of the transmission case.
- the clutch actuator may be provided in the internal space of a case other than the transmission case mounted on the vehicle.
- torque may be input from the "second transmission section” and output from the "first transmission section” via the "clutch”.
- the clutch device can be used as a braking device.
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Abstract
ハウジング(12)は、車両に搭載されるケース(11)の内部空間に設けられ、ケース(11)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(122)に対しケース板部(112)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(20)は、収容空間(120)に設けられ、通電によりトルクを出力可能である。ハウジング(12)は、ハウジング板部(122)を貫きハウジング(12)の外部空間と収容空間(120)とを連通するハウジング通気孔(175)、および、ハウジング通気孔(175)を覆うようハウジング通気孔(175)に対しケース板部(112)側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。
Description
本出願は、2021年6月30日に出願された特許出願番号2021-108818号および2022年1月31日に出願された特許出願番号2022-013265号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、クラッチアクチュエータに関する。
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。また、ハウジングに形成された収容空間に電動モータ等の部品を設けたクラッチアクチュエータが知られている。
ところで、特許文献1には、変速機内部の変速機オイルに被液する可能性のある環境下に置かれる変速機制御ユニットが開示されている。この変速機制御ユニットは、金属ベースとの間に内部空間を形成する樹脂ケース、内部空間に設けられたプリント基板および電子部品、ならびに、樹脂ケースと一体に形成され変速機ケースの外部に突出するコネクタ部等を備えている。電子部品が設けられた内部空間は、油密シール部材により気密または液密に保持されている。コネクタ部には、内部空間と変速機ケースの外部空間とを連通する通気孔が形成され、温度変化に伴う内部空間の圧力変化の抑制を図っている。
ところで、特許文献1には、変速機内部の変速機オイルに被液する可能性のある環境下に置かれる変速機制御ユニットが開示されている。この変速機制御ユニットは、金属ベースとの間に内部空間を形成する樹脂ケース、内部空間に設けられたプリント基板および電子部品、ならびに、樹脂ケースと一体に形成され変速機ケースの外部に突出するコネクタ部等を備えている。電子部品が設けられた内部空間は、油密シール部材により気密または液密に保持されている。コネクタ部には、内部空間と変速機ケースの外部空間とを連通する通気孔が形成され、温度変化に伴う内部空間の圧力変化の抑制を図っている。
特許文献1の変速機制御ユニットでは、樹脂製のコネクタ部において、通気孔が比較的長く、かつ、2方向に跨る、すなわち折れ曲がるようにして形成されている。そのため、コネクタ部の樹脂成型が複雑になるおそれがある。
また、特許文献1の変速機制御ユニットは、通気孔を塞ぐようにして設けられた呼吸フィルタ、および、呼吸フィルタの脱落を抑制するためのカバーを備えている。そのため、カバーを組み付けるための部位をコネクタ部に形成する必要がある。また、呼吸フィルタおよびカバーをコネクタ部に組み付ける作業が必要になる。したがって、部品点数および作業工数の増大、構成の複雑化を招くおそれがある。
クラッチアクチュエータのハウジングの収容空間の圧力変化の抑制を図ることを目的として、特許文献1の変速機制御ユニットの通気孔に関する構成をクラッチアクチュエータに適用した場合、上記問題の発生が懸念される。
本開示の目的は、簡単な構成でハウジングの収容空間の圧力変化を抑制可能なクラッチアクチュエータを提供することにある。
本開示は、相対回転可能な第1伝達部と第2伝達部との間において、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を備えるクラッチ装置に用いられるクラッチアクチュエータであって、ハウジングと電動モータと回転並進部とを備える。
ハウジングは、車両に搭載されるケースの内部空間に設けられ、ケースの一部であるケース板部に当接可能なハウジング板部、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。ハウジングは、ハウジング板部を貫きハウジングの外部空間と収容空間とを連通するハウジング通気孔、および、ハウジング通気孔を覆うようハウジング通気孔に対しケース板部側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を有する。
本開示では、ハウジング通気孔により、温度変化に伴う収容空間の圧力変化を抑制可能である。また、クラッチアクチュエータが、例えば変速機ケース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、呼吸フィルタにより、ハウジング通気孔を経由した収容空間への液体の侵入を抑制できる。さらに、呼吸フィルタを、ハウジング通気孔に対しケース板部側、すなわち、ハウジング板部とケース板部との間に挟むようにして設けることにより、カバー等の追加部品を設けることなく、呼吸フィルタの脱落を抑制できる。これにより、部品点数および作業工数の増大、構成の複雑化を抑制できる。
本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態によるクラッチアクチュエータおよびそれを適用したクラッチ装置を示す断面図であり、
図2は、第1実施形態によるクラッチアクチュエータおよびクラッチ装置の一部を示す断面図であり、
図3は、第1実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図であり、
図4は、第2実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図であり、
図5は、第3実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図である。
以下、複数の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。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
第1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。
第1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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、「転動体」、「カム転動体」としてのカムボール3を有している。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ハウジング12は、ハウジング板部122を板厚方向に貫きハウジング12の外部空間と収容空間120とを連通するハウジング通気孔175、および、ハウジング通気孔175を覆うようハウジング通気孔175に対しケース板部112側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。
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。
ハウジング12は、ハウジング板部122のケース板部112側の面からケース板部112とは反対側へ凹み呼吸フィルタ6の少なくとも一部を収容可能なハウジング凹部173を有する。
より詳細には、ハウジング凹部173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形に凹むよう形成されている。ここで、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板部122の収容空間120側の面とを接続するよう形成されている。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。
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。
「ケース」としての変速機ケース11は、変速機を収容する。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、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間は、変速機オイル雰囲気である。
より詳細には、変速機ケース11の内部空間には、オイル供給部5から変速機オイルが供給される。そのため、クラッチアクチュエータ10およびクラッチ70が設けられる変速機ケース11の内部空間は、液体の変速機オイル、および、変速機オイル粒子が存在する変速機オイル雰囲気となる。
トルクカム2は、電動モータ20からの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環状の駆動カム40、駆動カム40がハウジング12に対し相対回転するとハウジング12に対し軸方向に相対移動する従動カム50、および、駆動カム40と従動カム50との間で転動するカムボール3を有している。
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、駆動カム40の内縁部とハウジング12との間に設けられ、駆動カム40とハウジング12との間を気密または液密に保持可能である。外側シール部材192は、駆動カム40の外縁部とハウジング12との間に設けられ、駆動カム40とハウジング12との間を気密または液密に保持可能である。
「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は、収容空間120と、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間との間を気密または液密に保持可能である。
以上説明したように、本実施形態では、ハウジング12は、ハウジング板部122を貫きハウジング12の外部空間と収容空間120とを連通するハウジング通気孔175、および、ハウジング通気孔175を覆うようハウジング通気孔175に対しケース板部112側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。
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。
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。
さらに、呼吸フィルタ6を、ハウジング通気孔175に対しケース板部112側、すなわち、ハウジング板部122とケース板部112との間に挟むようにして設けることにより、カバー等の追加部品を設けることなく、呼吸フィルタ6の脱落を抑制できる。これにより、部品点数および作業工数の増大、構成の複雑化を抑制できる。
また、本実施形態では、ハウジング12は、ハウジング板部122のケース板部112側の面からケース板部112とは反対側へ凹み呼吸フィルタ6の少なくとも一部を収容可能なハウジング凹部173を有する。
そのため、ハウジング板部122とケース板部112とを確実に当接させることができる。これにより、変速機オイル等の液体が、ハウジング板部122とケース板部112との間を経由してハウジング通気孔175まで到達するのを抑制できる。
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2参照)。
ハウジング12の内部空間すなわち収容空間120と変速機ケース11の外部空間とを連通する通気経路Pv1上にハウジング通気孔175を設けることにより、ハウジング12の収容空間120の温度変化に伴う圧力変化を確実に抑制可能である。
「ケース」としての変速機ケース11は、変速機を収容する。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、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間は、変速機オイル雰囲気である。
本実施形態では、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間が変速機オイル雰囲気であっても、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への変速機オイルの侵入を抑制できる。
トルクカム2は、電動モータ20からの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環状の駆動カム40、駆動カム40がハウジング12に対し相対回転するとハウジング12に対し軸方向に相対移動する従動カム50、および、駆動カム40と従動カム50との間で転動するカムボール3を有している。
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、駆動カム40の内縁部とハウジング12との間に設けられ、駆動カム40とハウジング12との間を気密または液密に保持可能である。外側シール部材192は、駆動カム40の外縁部とハウジング12との間に設けられ、駆動カム40とハウジング12との間を気密または液密に保持可能である。
「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は、収容空間120と、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間との間を気密または液密に保持可能である。
そのため、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間が変速機オイル雰囲気であっても、内側シール部材191、外側シール部材192により、収容空間120への変速機オイルの侵入を抑制できる。
また、内側シール部材191、外側シール部材192により、ハウジング12の内部空間と、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間とは、気密または液密に保持される。
(第2実施形態)
第2実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図4に示す。第2実施形態は、ハウジング12および変速機ケース11の構成等が第1実施形態と異なる。
第2実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図4に示す。第2実施形態は、ハウジング12および変速機ケース11の構成等が第1実施形態と異なる。
本実施形態では、ハウジング12は、ハウジング凹部173を有していない。
変速機ケース11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とは反対側へ凹み呼吸フィルタ6の少なくとも一部を収容可能なケース凹部183を有する。
より詳細には、ケース凹部183は、ケース板部112のハウジング板部122側の面から例えば円形に凹むよう形成されている。呼吸フィルタ6は、他方の端面の外縁部がケース凹部183の底面に接着されることにより、全体がケース凹部183に収容されている。
以上説明したように、本実施形態では、変速機ケース11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とは反対側へ凹み呼吸フィルタ6の少なくとも一部を収容可能なケース凹部183を有する。
そのため、ハウジング板部122とケース板部112とを確実に当接させることができる。これにより、変速機オイル等の液体が、ハウジング板部122とケース板部112との間を経由してハウジング通気孔175まで到達するのを抑制できる。
(第3実施形態)
第3実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図5に示す。第3実施形態は、変速機ケース11の構成等が第1実施形態と異なる。
第3実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図5に示す。第3実施形態は、変速機ケース11の構成等が第1実施形態と異なる。
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をさらに備える。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。
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、ケース板部112のハウジング板部122側の面においてケース通気孔185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。
以上説明したように、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をさらに備える。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。
そのため、変速機オイル等の液体が、ハウジング板部122とケース板部112との間を経由してハウジング通気孔175まで到達するのを確実に抑制できる。
また、内側シール部材191、外側シール部材192、Oリング7により、ハウジング12の内部空間と、変速機ケース11の内部空間のうちハウジング12の外部空間とは、気密または液密に保持される。
(他の実施形態)
他の実施形態では、例えば第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせ、ハウジング板部にハウジング凹部を形成しつつ、ケース板部にケース凹部を形成してもよい。
他の実施形態では、例えば第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせ、ハウジング板部にハウジング凹部を形成しつつ、ケース板部にケース凹部を形成してもよい。
また、上述の第3実施形態では、ケース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、ハウジング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、カムシール部材を備えていなくてもよい。
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。
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。
また、本開示は、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。
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。
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。
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。
本開示は、実施形態に基づき記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。
Claims (9)
- 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、前記第1伝達部と前記第2伝達部との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、前記第1伝達部と前記第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、
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を貫き前記ハウジングの外部空間と前記収容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通気孔に対し前記ケース板部側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)を有するクラッチアクチュエータ。 - 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前記ケース板部とは反対側へ凹み前記呼吸フィルタの少なくとも一部を収容可能なハウジング凹部(173)を有する請求項1に記載のクラッチアクチュエータ。
- 前記ケースは、前記ケース板部の前記ハウジング板部側の面から前記ハウジング板部とは反対側へ凹み前記呼吸フィルタの少なくとも一部を収容可能なケース凹部(183)を有する請求項1または2に記載のクラッチアクチュエータ。
- 前記ハウジング通気孔は、前記ハウジングの内部空間と前記ケースの外部空間とを連通する通気経路(Pv1)上に設けられる請求項1~3のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
- 前記ハウジングの内部空間と、前記ケースの内部空間のうち前記ハウジングの外部空間とは、気密または液密に保持される請求項1~4のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
- 前記ハウジング板部の板厚方向から見たとき前記ハウジング通気孔の径方向外側において前記ハウジング板部と前記ケース板部との間に設けられ、前記ハウジング板部と前記ケース板部との間を気密または液密に保持可能な環状のシール部材(7)を備える請求項1~5のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
- 前記ケースは、変速機を収容する変速機ケース(11)であって、
前記クラッチアクチュエータが前記ケースの内部空間に設けられた状態において、前記ケースの内部空間のうち前記ハウジングの外部空間は、変速機オイル雰囲気である請求項5または6に記載のクラッチアクチュエータ。 - 前記回転並進部は、前記電動モータからのトルクが入力されると前記ハウジングに対し相対回転する環状の駆動カム(40)、前記駆動カムが前記ハウジングに対し相対回転すると前記ハウジングに対し軸方向に相対移動する従動カム(50)、および、前記駆動カムと前記従動カムとの間で転動する転動体(3)を有し、
前記駆動カムまたは前記従動カムの一方の内縁部および外縁部と前記ハウジングとの間に設けられ、前記駆動カムまたは前記従動カムの一方と前記ハウジングとの間を気密または液密に保持可能なカムシール部材(191、192)を備える請求項5~7のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。 - 前記カムシール部材は、前記収容空間と、前記ケースの内部空間のうち前記ハウジングの外部空間との間を気密または液密に保持可能である請求項8に記載のクラッチアクチュエータ。
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