JP2004232676A

JP2004232676A - Clutch device

Info

Publication number: JP2004232676A
Application number: JP2003019409A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Uenohara; 範久植之原
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To modularize a clutch device that transfers a torque from a flywheel connected to a crankshaft to the input shaft of a transmission. <P>SOLUTION: A clutch device 1 comprises a clutch disc assembly 6 and a clutch cover assembly 7. The clutch cover assembly 7 comprises a clutch cover 71 that rotates together with the flywheel 3 as one body, a pressure plate 72 which pressurizes a friction connection part 61 of the clutch disc assembly 6 against the flywheel 3, and a clutch operation mechanism 8 which is supported by the clutch cover 71 to apply an operation load to the pressure plate 72. The clutch operation mechanism 8 comprises a motor 81 that is arranged around an input shaft 4 and rotates when an electric power is supplied from outside, a speed reduction mechanism 82 that reduces the rotational speed of the motor 81, and a movement direction converting mechanism 83 that converts the rotation of the speed reduction mechanism 82 into a movement in the axial direction, which applies an operation load to the pressure plate 72. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチ装置、特に、クランクシャフトに連結されたフライホイールからトランスミッションの入力シャフトへトルクを伝達するクラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クラッチ装置は、エンジンのフライホイールとトランスミッションの入力シャフトとの間でトルクを伝達及び遮断する装置であり、主に、クラッチディスク組立体と、クラッチカバー組立体と、クラッチ操作機構とから構成されている。
クラッチディスク組立体は、フライホイールからのトルクを入力シャフトに伝達するための装置である。クラッチディスク組立体は、フライホイールの摩擦面近傍に配置されたクラッチディスクと、入力シャフトにスプライン係合するハブと、クラッチディスクとハブとを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構とから構成されている。
【０００３】
クラッチカバー組立体は、クラッチディスクをフライホイールの摩擦面に押圧することが可能な装置である。クラッチカバー組立体は、フライホイールに固定されたクラッチカバーと、クラッチカバーと摩擦連結部との間に配置されたプレッシャープレートとを有している。
クラッチ操作機構は、プレッシャープレートをフライホイールの摩擦面に押し付けるための操作荷重を付与する機構であり、例えば、油圧装置からなる。このクラッチ操作機構は、主に、スレーブシリンダとマスターシリンダとを有している。スレーブシリンダは、クラッチカバーに支持された環状のハウジングと、このハウジング内を軸方向に移動可能な環状のピストンとを有している。ピストンは、軸方向の移動によって、押圧部材を介してクラッチカバー組立体のプレッシャープレートに操作荷重を付与することが可能である。そして、スレーブシリンダを構成するハウジング内の油室は、油路を介して、マスターシリンダに接続されており、クラッチの操作に応じて、油圧が供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１７５６３号公報（第３−４頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のクラッチ装置では、スレーブシリンダはクラッチカバーに組み込まれて、１つのモジュールを構成しているが、スレーブシリンダに油圧を供給するためのマスターシリンダをこのモジュールの外部に設ける必要がある。このことは、クラッチ装置のモジュール化を行う上での制約となっている。
【０００６】
本発明の課題は、クラッチ装置のモジュール化を可能にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のクラッチ装置は、クランクシャフトに連結されたフライホイールからトランスミッションの入力シャフトへトルクを伝達及び遮断するクラッチ装置であって、クラッチディスク組立体と、クラッチカバー組立体とを備えている。クラッチディスク組立体は、フライホイールに近接して配置された摩擦連結部を有し、入力シャフトに連結されている。クラッチカバー組立体は、フライホイールと一体回転するクラッチカバーと、摩擦連結部をフライホイールに押圧するプレッシャープレートと、クラッチカバーに支持されプレッシャープレートに対して操作荷重を付与するクラッチ操作機構とを有している。クラッチ操作機構は、入力シャフト回りに配置され外部から電力が供給されて回転駆動するモータと、モータの回転を減速する減速機構と、減速機構の回転を軸方向の運動に変換して軸方向の力によってプレッシャープレートに対して操作荷重を付与する運動方向変換機構とを有している。
【０００８】
このクラッチ装置では、クラッチ操作機構のモータに電力が供給されると、減速機構によってモータの回転が減速され、さらに、この回転を運動方向変換機構によって軸方向の運動に変換して、プレッシャープレートに対して操作荷重を付与する。このプレッシャープレートに付与された操作荷重が、クラッチディスク組立体の摩擦連結部をフライホイールに押圧／離反させて、フライホイールから入力シャフトにトルクを伝達したり、トルク伝達を遮断する。ここで、この操作荷重は、モータのトルクに減速機構における減速比、運動方向変換機構の伝達効率、及び、他の機械損失を除いた総合効率を積算した値であるため、この操作荷重を制御しつつ、クラッチ操作を行うことによって、クラッチ装置の伝達トルクを任意に制御することが可能となる。
【０００９】
このクラッチ装置では、外部から電力を供給することでプレッシャープレートに対して操作荷重を付与することが可能なクラッチ操作機構がクラッチカバーに支持されて、クラッチカバー組立体を構成している。すなわち、クラッチ操作機構がクラッチカバー組立体に組み込まれている。このため、このクラッチ装置のクラッチカバー組立体は、従来の油圧装置からなるクラッチ操作機構におけるマスターシリンダの機能をも含んでいることになる。これにより、このクラッチ装置では、クラッチ操作機構を含めたモジュール化が可能となり、さらには、クラッチ装置全体のコストダウンが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載のクラッチ装置は、請求項１において、クラッチ操作機構は、クラッチカバーとプレッシャープレートとの軸方向間に形成された空間に配置されている。
このクラッチ装置では、クラッチ操作機構がクラッチカバーとプレッシャープレートとの軸方向間に形成された空間に配置されているため、コンパクトな構造にできる。
【００１１】
請求項３に記載のクラッチ装置は、請求項１又は２において、クラッチ操作機構は、クラッチカバーに支持された状態で、トランスミッションに対して着脱可能である。
このクラッチ装置では、クラッチ操作機構がクラッチカバーに支持された状態で、トランスミッションに組み付けることが可能であるため、クラッチ操作機構を含むクラッチカバー組立体のトランスミッションへの組み付け性を向上することが可能である。
【００１２】
請求項４に記載のクラッチ装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、モータは、回転子を有している。運動方向変換機構は、第１ネジ部と、移動部材とを有している。第１ネジ部は、クラッチカバーに設けられている。移動部材は、回転子と第１ネジ部との間に配置され第１ネジ部に螺合して送りネジ機構を構成する第２ネジ部を有しており、回転子の回転により軸方向に移動する。
【００１３】
このクラッチ装置では、モータの回転子の回転により、移動部材をクラッチカバーに対して軸方向に移動させることで、プレッシャープレートに操作荷重を付与する。この際、第１ネジ部と第２ネジ部との送りネジ機構によって、クラッチカバーに操作荷重と反対側にキャンセル荷重が付与されるため、フライホイールからクランクシャフトに作用する荷重を低減させることができる。
【００１４】
請求項５に記載のクラッチ装置は、請求項４において、運動方向変換機構は、クラッチカバーに軸方向に移動可能に支持され、プレッシャープレートに当接し、移動部材の軸方向の移動によって、プレッシャープレート側に押圧される押圧部材を有している。
請求項６に記載のクラッチ装置は、請求項４又は５において、減速機構は、回転子と一体回転するキャリアと、キャリアに回転自在に支持されたピニオンギアと、ピニオンギアに噛み合う出力リングギアとを有している。出力リングギアは、移動部材である。
【００１５】
このクラッチ装置では、減速機構がキャリア、ピニオンギア及び出力リングギアから構成される遊星歯車機構であり、さらに、出力リングギアが運動方向変換機構の移動部材でもある。すなわち、このクラッチ操作機構では、モータの回転子の回転により、キャリア及びピニオンギアを介して、出力リングギアにトルクが伝達されて出力リングギアが回転し、この回転によって、出力リングギア（移動部材）の第２ネジ部とクラッチカバーの第１ネジ部とによって構成される送りネジ機構が作動して、出力リングギアが軸方向に移動し、プレッシャープレートに操作荷重を付与することができる。
【００１６】
請求項７のクラッチ装置は、請求項６において、減速機構は、ピニオンギアに噛み合うとともにクラッチカバーに固定され回転が禁止された固定リングギアをさらに有している。固定リングギアの歯数は、出力リングギアの歯数と異なっている。
このクラッチ装置では、減速機構が出力リングギアと歯数の異なる固定リングギアをさらに有しているため、出力リングギアの歯数に対する固定リングギアの歯数の比に基づいて、コンパクトな構造で、かつ、高い減速比を得ることが可能になる。これは、一般に不思議遊星歯車機構と呼ばれるものである。
【００１７】
請求項８のクラッチ装置は、請求項７において、減速機構は、出力リングギアからピニオンギアにトルクが作用したときに、ピニオンギアのキャリアへの軸支部の回転抵抗に基づく回転モーメントに比べて、出力リングギアとピニオンギアとの間に作用する第１歯面力と固定リングギアとピニオンギアとの間に作用する第２歯面力との合力によってピニオンギアをキャリアに対して回転させる回転モーメントが小さくなるように設定されている。
【００１８】
このクラッチ装置では、出力リングギアからピニオンギアへトルクが作用しても、出力リングギア及び固定リングギアとピニオンギアとの噛み合い条件及びピニオンギアの回転抵抗を適切に設定することによって、出力リングギア（移動部材）の軸方向位置を保持して、減速機構のセルフロックをかけることができる。これにより、クラッチ操作荷重を付与した状態で、モータへの通電を止めても、クラッチ操作の状態を保持することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかるクラッチ装置について、図面に基づいて説明する。
（１）クラッチ装置の構成
図１に本発明の一実施形態にかかるクラッチ装置１を示す。ここで、図中のＯ−Ｏは、クラッチ装置１の回転軸線である。クラッチ装置１は、軸方向エンジン側（図１の左側）のクランクシャフト２に連結されたフライホイール３から軸方向トランスミッション側（図１の右側）の入力シャフト４へトルクを伝達及び遮断する装置である。
【００２０】
本実施形態において、フライホイール３は、環状の部材であり、円板状のフレキシブルプレート５を介して、クランクシャフト２の先端部に固定されている。具体的には、フライホイール３の内周部はフレキシブルプレート５の外周部に複数のボルト５１によって固定されており、フレキシブルプレート５の内周部はクランクシャフト２の先端部に複数のボルト５２によって固定されている。すなわち、クランクシャフト２のトルクは、フレキシブルプレート５を介して、フライホイール３に伝達されるようになっている。ここで、フレキシブルプレート５は、クランクシャフト２やフライホイール３に比べて、板厚が薄くなっているため、回転方向には十分な剛性を有しているが、曲げ方向には剛性が弱くなっている。
【００２１】
また、クラッチ装置１のトランスミッション側には、トランスミッションハウジング１１が配置されている。トランスミッションハウジング１１は、クラッチ装置１のトランスミッション側に配置された前壁１１ａを有しており、この前壁１１ａの外周部からクラッチ装置１の外周側を覆うようにベル形状の筒状部１１ｂが延びている。さらに、前壁１１ａには、軸方向に延びる円筒状のスリーブ１２が固定されており、入力シャフト４の外周側を覆っている。
【００２２】
クラッチ装置１は、主に、クラッチディスク組立体６とクラッチカバー組立体７とから構成されている。
クラッチディスク組立体６は、外周側に配置された摩擦フェーシング等からなる摩擦連結部６１と、摩擦連結部６１に固定されたクラッチプレート及びリティーニングプレートやコイルスプリング等からなるダンパー機構６２と、ダンパー機構６２に連結されたハブフランジ６３とを有している。摩擦連結部６１は、フライホイール３の摩擦面３ａに近接して配置されている。ハブフランジ６３の内周部は、入力シャフト４にスプライン係合している。
【００２３】
クラッチカバー組立体７は、フライホイール３に装着され、フライホイール３に対してクラッチディスク組立体６の摩擦連結部６１を押圧及び押圧解除するための機構である。クラッチカバー組立体７は、主に、クラッチカバー７１と、プレッシャープレート７２と、クラッチ操作機構８とから構成されている。
クラッチカバー７１は、皿形状の部材であり、中心に大径の孔が形成されている。また、クラッチカバー７１の外周部は、複数のボルト７３によりフライホイール３に固定されている。これにより、クラッチカバー７１は、フライホイール３と一体回転するようになっている。さらに、クラッチカバー７１の内周部は、軸受１３を介して、スリーブ１２に相対回転可能に支持されている。
【００２４】
プレッシャープレート７２は、クラッチディスク組立体６の摩擦連結部６１をフライホイール３の摩擦面３ａに押圧する部材である。プレッシャープレート７２は、クラッチカバー７１内に配置された環状の部材であり、摩擦連結部６１に対向する側に形成された押圧面７２ａと、その反対側に形成された被駆動面７２ｂとを有している。プレッシャープレート７２は、複数のストラッププレート７４によって、クラッチカバー７１に相対回転不能に、かつ、軸方向に所定範囲で移動可能に連結されている。具体的には、各ストラッププレート７４は、一端がクラッチカバー７１に固定され、他端がプレッシャープレート７２に固定されている。ストラッププレート７４は、クラッチ連結時に、プレッシャープレート７２を軸方向トランスミッション側に付勢するようになっている。
【００２５】
クラッチ操作機構８は、クラッチカバー組立体７に操作荷重を付与する（具体的には、プレッシャープレート７２に押圧荷重を付与する）機構であり、クラッチカバー７１に支持されている。
クラッチ操作機構８は、図２に示すように、入力シャフト４の外周側において、クラッチカバー７１とプレッシャープレート７２との軸方向間の環状の空間に配置されている。クラッチ操作機構８は、主に、モータ８１と、減速機構８２と、運動方向変換機構８３とから構成されている。モータ８１は、外部から電源が供給されて回転駆動する装置である。具体的には、モータ８１は、図１及び図２に示されるように、トランスミッションハウジング１１の外部の駆動回路（後述）からスリーブ１２及びクラッチカバー７１の内周部に設けられたスリップリング１４を介して電源供給を受けることができるようになっている。このスリップリング１４のエンジン側には、シール部材１５が設けられており、クラッチディスク組立体６からの粉塵等がクラッチカバー７１の内周部とスリーブ１２との隙間に入り込んで、スリップリング１４の導電性能を損なわないようにしている。減速機構８２は、モータ８１の回転を減速する機構である。運動方向変換機構８３は、減速機構８２の回転を軸方向の運動に変換して、軸方向の力によってクラッチカバー組立体７に操作荷重を付与する（具体的には、プレッシャープレート７２に押圧荷重を付与する）機構である。
【００２６】
モータ８１は、クラッチカバー７１内において、入力シャフト４と同心に配置されている。モータ８１としては、スイッチド・リラクタンス（ＳＲ）モータを使用することができる。モータ８１は、主に、クラッチカバー７１の外周部に固定されたステータ８４と、ステータ８４の内周側で回転可能なロータ８５とから構成されている。
【００２７】
ステータ８４は、環状部８４ａと、その内周側に形成された複数の突極歯８４ｂとを有している。突極歯８４ｂは、相巻き線を有しており、向かい合う磁極がＮ又はＳの逆極になるように逆方向に線が巻かれている。そして、ステータ８４には、ステータ８４のトランスミッション側に配置された電線８６を介して、外部の駆動回路から電源が供給されるようになっている。
【００２８】
ロータ８５は、環状部８５ａと、環状部８５ａの外周側にリベット８５ｄによって固定された突極歯８５ｂと、環状部８５ａの内周側に形成された筒状部８５ｃを有している。突極歯８５ｂは、ステータ８４の突極歯８４ｂに対向するように設けられており、ステータ８４の突極歯８４ｂと異なり、相巻き線が巻かれていない。筒状部８５ｃは、環状部８５ａからエンジン側に向かって延びる筒状部分であり、軸受７５を介して、クラッチカバー７１に相対回転可能に支持されている。
【００２９】
減速機構８２は、主に、キャリア８７と、複数のピニオンギア８８と、出力リングギア８９と、固定リングギア９０とから構成されており、プレッシャープレート７２とロータ８５の環状部８５ａとの軸方向間に配置されている。
キャリア８７は、複数のピニオンギア８８を軸支ピン９１及び軸受９２を介して、回転自在に支持する２枚の環状のプレート部材である。キャリア８７は、ロータ８５の筒状部８５ｃにスプライン係合やラグ嵌合等によって相対回転不能に支持されている。すなわち、キャリア８７は、ロータ８５と一体回転するようになっている。
【００３０】
出力リングギア８９は、ピニオンギア８８に噛み合っている。固定リングギア９０は、ピニオンギア８８に噛み合うとともに、クラッチカバー７１に固定されている。詳細には、プレッシャープレート７２とキャリア８７との軸方向間には、クラッチカバー７１の外周部に複数のボルト７６によって固定された環状の第１仕切板７７が配置されている。また、キャリア８７とロータ８５の環状部８５ａとの軸方向間には、キャリア８７を第１仕切板７７との軸方向間に挟むように、環状の第２仕切板７８が配置されている。そして、固定リングギア９０は、内周部に第１ネジ部９３ａを有する環状のブロック９３（詳細は、後述）とともに、２枚の仕切板７７、７８の軸方向間に配置されて、リベット８０によって、第１仕切板７７（すなわち、クラッチカバー７１）に固定されている。尚、２枚の仕切板７７、７８の内周側の端部は、ロータ８５の筒状部８５ｃの外周面にシール部材７７ａ、７８ａを介して当接している。このように、複数のピニオンギア８８を含むキャリア８７及び出力リングギア８９は、仕切板７７、７８、ロータ８５の筒状部８５ｃ、ブロック９３及び固定リングギア９０によって形成された環状の油室７９内に配置されている。
【００３１】
以上の構成により、減速機構８２は、図３の模式図に示されるように、モータ３１のロータ８５の回転がキャリア８７及びピニオンギア８８を介して、出力リングギア８９に伝達されて、後述の運動方向変換機構８３に伝達されるようになっている。
ここで、固定リングギア９０の歯数Ｚ_ｒ１と出力リングギア８９の歯数Ｚ_ｒ２とは、転位により互いに異なっている。このため、キャリア８７に支持されるピニオンギア８８に対して、転位により歯数の異なる固定リングギア９０（歯数Ｚ_ｒ１）及び出力リングギア８９（歯数Ｚ_ｒ２）とが噛み合っているが、これらのギア８９、９０がピニオンギア８８に対して噛み合う歯数の条件は、複数（ｎ個）のピニオンギア８８が等分配置されている場合には、Ｚ_ｒ１からＺ_ｒ２を差し引いた値がｎの倍数であることが必要である。
【００３２】
また、出力リングギア８９の出力回転数Ｎ_ｏｕｔは、キャリア８７の入力回転数をＮ_ｉｎとすると、
Ｎ_ｏｕｔ＝（１−Ｚ_ｒ１／Ｚ_ｒ２）×Ｎ_ｉｎ
となる。例えば、ピニオンギア８８の個数を３個（すなわち、ｎ＝３）とし、Ｚ_ｒ１＝７２、Ｚ_ｒ２＝７５とすると、
Ｎ_ｏｕｔ＝０．０４×Ｎ_ｉｎ
となる（減速比は、２５である）。
【００３３】
尚、減速機構８２においては、運動方向変換機構８３から出力リングギア８９が駆動される場合に、セルフロックが作用し、ピニオンギア８８の回転が禁止されるように構成されている。この点については、後述する。
運動方向変換機構８３は、主に、クラッチカバー７１（具体的には、ブロック９３）に設けられた第１ネジ部９３ａと、第１ネジ部９３ａに螺合して送りネジ機構を構成する第２ネジ部８９ａを有する移動部材（具体的には、出力リングギア８９）と、押圧部材９４とから構成されており、プレッシャープレート７２のトランスミッション側に配置されている。
【００３４】
第１ネジ部９３ａは、ブロック９３の内周面に形成されたネジ溝であり、本実施形態では、その断面が台形形状である。第２ネジ部８９ａは、出力リングギア８９の外周面に形成されたネジ溝であり、第１ネジ部９３ａと同様に、その断面が台形形状である。この第１ネジ部９３ａと第２ネジ部８９ａとの螺合によって送りネジ機構が構成されており、出力リングギア８９（移動部材）は、クラッチカバー７１に対して回転すると、自ら軸方向に移動するようになっている。ブロック９３の軸方向トランスミッション側の部分には、内周側に突出するストッパー部９３ｂが形成されており、出力リングギア８９の軸方向トランスミッション側への移動を制限している。
【００３５】
押圧部材９４は、プレッシャープレート７２の被駆動面７２ｂに当接しており、出力リングギア８９（移動部材）の軸方向の移動によって、プレッシャープレート７２に対して押圧荷重を付与する部材である。押圧部材９４は、クラッチカバー７１に軸方向に移動可能に支持されている。
本実施形態において、クラッチカバー７１の第１仕切板７７には、複数の貫通孔７７ｂが設けられている。複数の貫通孔７７ｂは、出力リングギア８９の軸方向フライホイール側の面及びプレッシャープレート７２の被駆動面７２ｂに対応するように設けられている。この複数の貫通孔７７ｂには、円筒形状のガイドリング９５が嵌め込まれて固定されている。押圧部材９４は、このガイドリング９５の孔に挿入された円柱状の部材であり、その外周面には、環状のシールリング９７が嵌め込まれて、ガイドリング９５との間の油漏れを防いでいる。また、押圧部材９４の軸方向トランスミッション側の端部には、ガイドリング９５の内径よりも大径の円柱形状のストッパー部９４ａが形成されており、押圧部材９４の軸方向エンジン側の移動を制限している。これにより、押圧部材９４は、クラッチカバー７１に軸方向に移動可能に支持されている。さらに、押圧部材９４と出力リングギア８９との軸方向間には、ボール９６が介在しているため、押圧部材９４は、出力リングギア８９が回転して送りネジ機構によって軸方向エンジン側に移動する際に、互いに相対回転しつつ、プレッシャープレート７２の被駆動面７２ｂに軸方向の力を伝達することが可能である。
【００３６】
このように、本実施形態のクラッチ装置１では、モータ８１を含むクラッチ操作機構８全体がクラッチカバー７１に支持されている。また、クラッチ操作機構８は、クラッチカバー７１に支持された状態で、トランスミッション（具体的には、スリーブ１２）に着脱可能である。
本実施形態において、クラッチ操作機構８のモータ８１への電源供給は、図４に示すように、制御部１７と駆動回路１８と回転センサ１６とからなる制御システムの制御によって行われている。回転センサ１６は入力シャフト４の回転数を検出しており、その検出値は制御部１７に入力されるようになっている。制御部１７は、回転センサ１６で検出される回転数に基づいて、駆動回路１８からモータ８１へ印加される駆動電圧を制御し、クラッチ操作機構８からプレッシャープレート７２への押圧荷重を変化させることによって、入力シャフト４の回転数を所定の値に制御することが可能となっている。
【００３７】
（２）クラッチ装置の動作
次に、クラッチ装置１の動作について、図１、図２及び図４を用いて説明する。
▲１▼クラッチ連結
運転者が、例えば、クラッチペダル等を操作すると、その動きに連動して、制御部１７から信号が送られ、駆動回路１８からクラッチ操作機構８のモータ８１（具体的には、ステータ８４）に駆動電圧が印加される。
【００３８】
すると、モータ８１のロータ８５がクラッチカバー７１に対して相対回転し、ロータ８５と一体回転する減速機構８２のキャリア８７を回転駆動する。このキャリア８７の回転駆動により、クラッチカバー７１に固定された固定リングギア９０と噛み合うピニオンギア８８が回転駆動し、さらに、ピニオンギア８８に噛み合う出力リングギア８９が回転駆動される。ここで、ロータ８５の回転は、減速機構８２で減速されて、出力リングギア８９に伝達される（例えば、上述の各ギア８８、８９、９０の歯数の例では、減速比が２５となる）。
【００３９】
そして、出力リングギア８９の回転は、運動方向変換機構８３に出力される。具体的には、出力リングギア８９の第２ネジ部８９ａとブロック９３の第１ネジ部９３ａとからなる送りネジ機構によって、移動部材としての出力リングギア８９が軸方向エンジン側に移動し、ボール９６を介して、押圧部材９４を軸方向エンジン側に移動させる。このとき、押圧部材９４がプレッシャープレート７２の被駆動面７２ｂに押圧荷重を付与する。この結果、プレッシャープレート７２の押圧面７２ａは摩擦連結部６１を軸方向エンジン側に押し付けて、摩擦連結部６１とフライホイール３とを摩擦係合させる。この結果、フライホイール３からのトルクは、クラッチディスク組立体６に伝達され、入力シャフト４に出力される。さらに、入力シャフト４の回転数は回転センサ１６によって検出され、制御部１７はその検出値に基づいて駆動回路１８からモータ８１へ印加する駆動電圧を制御できるようになっているため、押圧部材９４に付与される押圧荷重が変化されて、入力シャフト４の伝達トルクが制御される。具体的には、押圧部材９４に付与される押圧荷重は、モータ８１のトルクに減速機構８２における減速比、運動方向変換機構８３の送りネジ機構の伝達効率、及び、他の機械損失を除いた総合効率を積算した値であるため、この押圧荷重を変化させて、クラッチ操作を行うことによって、クラッチ装置１の伝達トルクを任意に制御することが可能となっている。また、これと並行して、フライホイール３からの回転信号とセンサ１６からの入力シャフト４の回転信号とを常時モニターし、回転数に差異が発生すれば、押圧荷重を増減させるという制御も行っている。
【００４０】
また、このクラッチ連結状態において、クラッチカバー７１は、運動方向変換機構８３の送りネジ機構において発生する反力によって軸方向トランスミッション側に付勢される。つまり、クラッチカバー７１に軸方向トランスミッション側への荷重が付与される。このように、フライホイール３には、プレッシャープレート７２及び摩擦連結部６１から軸方向エンジン側への押圧荷重（操作荷重）が付与されているが、同時にクラッチカバー７１から軸方向トランスミッション側への荷重（キャンセル荷重）も付与されており、クラッチ操作荷重をクラッチ装置１の内力としてバランスさせている。これにより、フライホイール３からクランクシャフト２に対して作用する荷重が低減している。
【００４１】
▲２▼クラッチ切断
運転者が、例えば、クラッチペダル等をクラッチ切断の方向に操作するとその動きに連動して、制御部１７から信号が送られ、駆動回路１８からクラッチ操作機構８のモータ８１（具体的には、ステータ８４）に駆動電圧が印加される。
すると、モータ８１のロータ８５がクラッチ連結時とは逆に回転し、これに伴い、減速機構８２の各ギア８８、８９が逆回転し、その結果、運動方向変換機構８３の移動部材としての出力リングギア８９が送りネジ機構によって軸方向トランスミッション側に移動する。さらに、この出力リングギア８９の軸方向トランスミッション側への移動により、押圧荷重の付与がなくなったプレッシャープレート７２は、ストラッププレート７４からの付勢力により、軸方向トランスミッション側に移動する。このとき、押圧部材９４も軸方向トランスミッション側に移動している。これにより、クラッチディスク組立体６の摩擦連結部６１がフライホイール３から離れ、クラッチ連結が解除される。
【００４２】
▲３▼セルフロック
次に、減速機構８２のセルフロック作用について、例えば、クラッチ連結状態において、モータ８１への電源供給を停止した場合を例として、図５及び図６を用いて説明する。
このような状態においては、プレッシャープレート７２がストラッププレート７４によって軸方向トランスミッション側に付勢されることにより、押圧部材９４が軸方向トランスミッション側に押圧されている。このため、押圧部材９４にボール９６を介して接する出力リングギア８９は、運動方向変換機構８３の送りネジ機構によって、軸方向トランスミッション側に移動しようとする。通常は、ネジ部９３ａ、８９ａを適切なピッチで設けているため、出力リングギア８９が回転させられることはない。しかし、減速機構８２にロック機能がないとすると、モータ８１への電力供給が停止されているので、予測しない振動や後述の歯面摩擦係数μ、μ^’の低下により、クラッチ連結状態が解除される方向にモータ８１が回転させられることもあり得る。
【００４３】
そこで、本実施形態では、減速機構８２がセルフロック機能を有するような構造となっている。以下に、出力リングギア８９側から減速機構８２が駆動される場合のセルフロックの作用について説明する。
減速機構８２に対して出力リングギア８９側から駆動力が入力された場合、図５に示すように、出力リングギア８９を回転させようとする力は、ピニオンギア８８と出力リングギア８９の基礎円の接線方向にベクトル成分Ｆ_１としてピニオン８８に作用する。そして、図６に示すように、ピニオンギア８８を回転させようとする力は、固定リングギア９０に作用し、その反力としてピニオンギア８８は、ピニオンギア８８と固定リングギア９０の基礎円の接線方向にベクトル成分Ｆ_２の力を受ける。従って、ピニオンギア８８には、ベクトルＦ_１とベクトルＦ_２との合力が作用する。この合力によるピニオンギア８８の軸まわりのトルクが、ピニオンギア８８の軸受９２の抵抗トルクより小さければ、ピニオンギア８８は、回転することができないことになる。すなわち、セルフロックすることになる。
【００４４】
以下、図を参照しながら、詳細に説明する。
図５に示すように、出力リングギア８９とピニオンギア８８との噛み合い部の力の釣り合い関係から、出力リングギア８９を回転させようとするトルクＴ_１は、以下の式で表すことができる。

一方、図６に示すように、ピニオンギア８８と固定リングギア９０との噛み合い部の力の釣り合い関係から、固定リングギア９０を出力リングギア８９とは逆方向に回転させようとするトルクＴ_２（固定リングギア９０からピニオンギア８８が受けるトルク）は、以下の式で表される。
【００４５】

これらのトルクＴ_１、Ｔ_２によるピニオンギアの軸まわりのトルクＴ_１ ^’、Ｔ_２ ^’は、それぞれ、
Ｔ_１ ^’＝Ｆ_１ｒ_ｐ１−Ｆ_１μ（ｒ_ｐ１ｔａｎθ_１＋α_１）
Ｔ_２ ^’＝Ｆ_２ｒ_ｐ２＋Ｆ_２μ（ｒ_ｐ２ｔａｎθ_２−α_２）
となる。
【００４６】
但し、ｒ_ｐ１及びｒ_ｐ２（本実施形態では、ｒ_ｐ１＝ｒ_ｐ２）は、各リングギアに噛み合うピニオンギアの基礎円直径である。
ここで、α_１＝α_２≒０とすると、これらの合力によるピニオンギア８８の軸回りのトルクＴ_ｃは、以下の式で与えられる。
Ｔ_ｃ＝Ｔ_１ ^’−Ｔ_２ ^’
一方、ピニオンギア８８の軸受９２の摩擦による抵抗トルクＴ_ｃ ^’は、以下の式で与えられる。
【００４７】

但し、ｒ_ｃは、ピニオンギアの軸受９２の半径であり、μ^’は、軸受９２の摩擦係数である。
【００４８】
そして、Ｔ_ｃ≦Ｔ_ｃ ^’のときにセルフロックするので、前記各式をあてはめると、以下のような条件となる。
Ｆ_１ｒ_ｐ１−Ｆ_１μｒ_ｐ１ｔａｎθ_１−Ｆ_２ｒ_ｐ２−Ｆ_２μｒ_ｐ２ｔａｎθ_２
≦ｒ_ｃμ^’｛Ｆ_１ｃｏｓθ_１−Ｆ_１μｓｉｎθ_１−Ｆ_２ｃｏｓθ_２−Ｆ_２μｓｉｎθ_２｝^２
＋（Ｆ_１ｓｉｎθ_１＋Ｆ_１μｃｏｓθ_１＋Ｆ_２ｓｉｎθ_２−Ｆ_２μｃｏｓθ_２）^２｝^１／２
ここで、μ＝μ^’（その値としては、例えば、μ＝μ^’＝０．０７とする）として、ｒ_ｐ１、ｒ_ｐ２、θ_１、θ_２は、歯車諸元からの計算値を入れ、一方、Ｆ_１は、式（Ａ）よりＴ_１から、Ｆ_２は、式（Ｂ）よりＴ_２から求められ、近似的には、
Ｔ_２＝｛（ｉ−１）／ｉ｝Ｔ_１
（ここで、ｉは、ギア比）
であり、ｒ_ｃの限界値が求まる。つまり、ピニオンギア８８の軸受半径ｒ_ｃがある値以下のときには、セルフロックすることになる。
【００４９】
（３）クラッチ装置の特徴
本実施形態のクラッチ装置１には、以下のような特徴がある。
▲１▼クラッチ装置１では、外部から電力を供給することでプレッシャープレート７２に対して押圧荷重を付与することが可能なクラッチ操作機構８がクラッチカバー７１に支持されて、クラッチカバー組立体７を構成している。すなわち、クラッチ操作機構８がクラッチカバー組立体７に組み込まれている。このため、このクラッチ装置１のクラッチカバー組立体７は、従来の油圧装置からなるクラッチ操作機構におけるマスターシリンダの機能をも含んでいることになる。これにより、このクラッチ装置１では、クラッチ操作機構８を含めたモジュール化が可能となり、さらには、クラッチ装置１全体のコストダウンが可能となる。
【００５０】
また、クラッチ装置１では、クラッチ操作機構８がクラッチカバー７１とプレッシャープレート７２との軸方向間に形成された空間に配置されているため、コンパクトな構造になっている。
さらに、クラッチ装置１では、クラッチ操作機構８がクラッチカバー７１に支持された状態で、トランスミッションに組み付けることが可能であるため、クラッチ操作機構８を含むクラッチカバー組立体のトランスミッションへの組み付け性が向上している。
【００５１】
▲２▼クラッチ装置１では、クラッチ操作機構８のモータ８１に電力が供給されると、減速機構８２によってモータ８１の回転が減速され、さらに、この回転を運動方向変換機構８３によって軸方向の運動に変換して、プレッシャープレート７２に対して押圧荷重（操作荷重）を付与する。このプレッシャープレート７２に付与された押圧荷重が、クラッチディスク組立体６の摩擦連結部６１をフライホイール３に押圧／離反させて、フライホイール３から入力シャフト４にトルクを伝達したり、トルク伝達を遮断する。ここで、この押圧荷重は、モータ８１のトルクに減速機構８２における減速比、運動方向変換機構８３の伝達効率、及び、他の機械損失を除いた総合効率を積算した値であるため、この押圧荷重を制御しつつ、クラッチ操作を行うことによって、クラッチ装置１の伝達トルクを任意に制御することが可能となっている。
【００５２】
▲３▼クラッチ装置１では、モータ８１のロータ８５の回転により、運動方向変換機構８３の移動部材としての出力リングギア８９をクラッチカバー７１に対して軸方向に移動させることで、プレッシャープレート７２に操作荷重を付与することができるようになっている。この際、出力リングギア８９の第２ネジ部８９ａとクラッチカバー７１（具体的には、ブロック９３）の第１ネジ部９３ａとによって構成される送りネジ機構によって、クラッチカバー７１に操作荷重と反対側にキャンセル荷重が付与されるため、フライホイール３からクランクシャフト２に作用する荷重を低減させることができる。
【００５３】
また、クラッチ装置１では、減速機構８２がキャリア８７、ピニオンギア８８及び出力リングギア８９から構成される遊星歯車機構であり、さらに、出力リングギア８９が運動方向変換機構８３の移動部材でもある。すなわち、このクラッチ操作機構８では、モータ８１のロータ８５の回転により、キャリア８７及びピニオンギア８８を介して、出力リングギア８９にトルクが伝達されて出力リングギア８９が回転し、この回転によって、出力リングギア８９の第２ネジ部８９ａとクラッチカバー７１（具体的には、ブロック９３）の第１ネジ部９３ａとによって構成される送りネジ機構が作動して、出力リングギア８９が軸方向に移動し、プレッシャープレート７２に操作荷重を付与することができる。
【００５４】
▲４▼クラッチ装置１では、減速機構８２が出力リングギア８９と歯数の異なる固定リングギア９０をさらに有しているため、出力リングギア８９の歯数に対する固定リングギア９０の歯数の比に基づいて、コンパクトな構造で、かつ、高い減速比を得ることが可能になっている。
また、クラッチ装置１では、出力リングギア８９からピニオンギア８８へトルクが作用しても、出力リングギア８９及び固定リングギア９０とピニオンギア８８との噛み合い条件及びピニオンギア８８の回転抵抗を適切に設定することによって、減速機構８２のセルフロックをかけることができる。これにより、クラッチ操作荷重を付与した状態で、モータ８１への通電を止めても、プレッシャープレート７２の軸方向位置を保持、すなわち、クラッチ操作の状態を保持することができるようになっている。
【００５５】
（４）変形例
減速機構８２の構成は、必要に応じて以下のような構造及び減速比を選択することが可能である。なお、本変形例においても、前記実施形態と同様のセルフロック機能を有している。
前記実施形態の減速機構８２では、単一の歯数を有するピニオンギア８８を採用しているが、図７に示す減速機構１８２のように、歯数の異なる第１ギア部１８８ａ及び第２ギア部１８８ｂが形成されたピニオンギア１８８を採用してもよい。ここで、第１ギア部１８８ａは固定リングギア１９０に噛み合う部分であり、歯数Ｚ_ｐ１を有する。第２ギア部１８８ｂは、出力リングギア１８９に噛み合う部分であり、歯数Ｚ_ｐ２を有する。
【００５６】
この場合における出力リングギア１８９の出力回転数Ｎ_ｏｕｔは、キャリア１８７の入力回転数をＮ_ｉｎとすると、
Ｎ_ｏｕｔ＝｛１−（Ｚ_ｐ２／Ｚ_ｐ１）（Ｚ_ｒ１／Ｚ_ｒ２）｝×Ｎ_ｉｎ
となる。例えば、Ｚ_ｐ１＝３０、Ｚ_ｐ２＝２９とし、Ｚ_ｒ１＝７５、Ｚ_ｒ２＝７４とすると、
Ｎ_ｏｕｔ＝０．０２×Ｎ_ｉｎ
となる（減速比は、約５０である）。
【００５７】
このように、前記実施形態の減速機構８２よりもさらに高い減速比が得られるため、モータ８１の必要トルクをさらに小さくすることが可能である。
（５）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００５８】
▲１▼前記実施形態では、入力シャフトに設けられた回転センサの回転数に基づいて駆動回路からモータに供給される駆動電圧を制御して、伝達トルクを制御するようにしているが、クラッチペダルに角度センサや位置センサ等を設けて、これらの信号に基づいて駆動電圧を制御するようにしたり、制御部に駆動回路を制御するためのプログラムを格納させて、このプログラムに従って駆動電圧を制御するようにしてもよい。
【００５９】
▲２▼前記実施形態では、モータとして、ＳＲモータを採用しているが、ステッピングモータ等の他のモータを採用してもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、クラッチ装置のクラッチカバー組立体が従来の油圧装置からなるクラッチ操作機構におけるマスターシリンダの機能をも含んでいるため、クラッチ操作機構を含めたモジュール化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるクラッチ装置の縦断面概略図。
【図２】図１の部分拡大図であり、クラッチ操作機構の縦断面概略図。
【図３】減速機構の模式図。
【図４】クラッチ装置の制御系統を示すブロック図。
【図５】セルフロック作用を説明するためのギアの噛み合い状態を示す図。
【図６】セルフロック作用を説明するためのギアの噛み合い状態を示す図。
【図７】変形例にかかるクラッチ装置の減速機構の模式図。
【符号の説明】
１クラッチ装置
６クラッチディスク組立体
７クラッチカバー組立体
８クラッチ操作機構
７１クラッチカバー
８１モータ
８２減速機構
８３運動方向変換機構[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a clutch device, and more particularly, to a clutch device that transmits torque from a flywheel connected to a crankshaft to an input shaft of a transmission.
[0002]
[Prior art]
The clutch device is a device that transmits and interrupts torque between an engine flywheel and an input shaft of a transmission, and mainly includes a clutch disk assembly, a clutch cover assembly, and a clutch operation mechanism. I have.
A clutch disc assembly is a device for transmitting torque from a flywheel to an input shaft. The clutch disk assembly includes a clutch disk disposed near a friction surface of a flywheel, a hub that spline-engages with an input shaft, and a damper mechanism that elastically connects the clutch disk and the hub in a rotational direction. ing.
[0003]
The clutch cover assembly is a device capable of pressing a clutch disc against a friction surface of a flywheel. The clutch cover assembly includes a clutch cover fixed to a flywheel, and a pressure plate disposed between the clutch cover and the friction coupling.
The clutch operation mechanism is a mechanism that applies an operation load for pressing the pressure plate against the friction surface of the flywheel, and is, for example, a hydraulic device. This clutch operation mechanism mainly has a slave cylinder and a master cylinder. The slave cylinder has an annular housing supported by the clutch cover, and an annular piston movable in the housing in the axial direction. The piston can apply an operation load to the pressure plate of the clutch cover assembly via the pressing member by the axial movement. The oil chamber in the housing that constitutes the slave cylinder is connected to the master cylinder via an oil passage, so that hydraulic pressure is supplied in accordance with the operation of the clutch (for example, see Patent Document 1). 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-317563 A (page 3-4, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional clutch device, the slave cylinder is incorporated in the clutch cover to constitute one module. However, a master cylinder for supplying hydraulic pressure to the slave cylinder needs to be provided outside this module. This is a restriction in modularizing the clutch device.
[0006]
An object of the present invention is to enable modularization of a clutch device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The clutch device according to claim 1, wherein the clutch device transmits and disconnects torque from a flywheel connected to a crankshaft to an input shaft of a transmission, and includes a clutch disk assembly and a clutch cover assembly. I have. The clutch disk assembly has a friction connection disposed proximate to the flywheel and is connected to the input shaft. The clutch cover assembly includes a clutch cover that rotates integrally with the flywheel, a pressure plate that presses the friction coupling portion against the flywheel, and a clutch operation mechanism that is supported by the clutch cover and applies an operation load to the pressure plate. are doing. The clutch operating mechanism is disposed around the input shaft and is driven by an externally supplied electric power to rotate the motor, a reduction mechanism that reduces the rotation of the motor, and converts the rotation of the reduction mechanism into axial movement to convert the rotation of the motor into an axial movement. A movement direction conversion mechanism for applying an operation load to the pressure plate by a force.
[0008]
In this clutch device, when electric power is supplied to the motor of the clutch operation mechanism, the rotation of the motor is reduced by the reduction mechanism, and further, the rotation is converted into axial movement by the movement direction conversion mechanism, and the rotation is converted to the pressure plate. An operation load is applied to it. The operating load applied to the pressure plate pushes / separates the friction coupling portion of the clutch disc assembly to / from the flywheel, transmitting torque from the flywheel to the input shaft or interrupting torque transmission. Here, this operation load is a value obtained by integrating the torque of the motor with the reduction ratio of the reduction mechanism, the transmission efficiency of the movement direction conversion mechanism, and the total efficiency excluding other mechanical losses. While performing the clutch operation, the transmission torque of the clutch device can be arbitrarily controlled.
[0009]
In this clutch device, a clutch operation mechanism capable of applying an operation load to the pressure plate by supplying electric power from the outside is supported by the clutch cover, and forms a clutch cover assembly. That is, the clutch operating mechanism is incorporated in the clutch cover assembly. For this reason, the clutch cover assembly of this clutch device includes the function of the master cylinder in the clutch operation mechanism including the conventional hydraulic device. As a result, this clutch device can be modularized including the clutch operation mechanism, and further, the cost of the entire clutch device can be reduced.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the clutch operation mechanism is disposed in a space formed between the clutch cover and the pressure plate in the axial direction.
In this clutch device, since the clutch operation mechanism is disposed in the space formed between the clutch cover and the pressure plate in the axial direction, the structure can be made compact.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the clutch device according to the first or second aspect, the clutch operation mechanism is detachable from the transmission while being supported by the clutch cover.
In this clutch device, the clutch operation mechanism can be assembled to the transmission while being supported by the clutch cover, so that the clutch cover assembly including the clutch operation mechanism can be easily assembled to the transmission. is there.
[0012]
In a clutch device according to a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the motor has a rotor. The movement direction conversion mechanism has a first screw portion and a moving member. The first screw portion is provided on the clutch cover. The moving member has a second screw portion that is disposed between the rotor and the first screw portion and that is screwed to the first screw portion to form a feed screw mechanism, and is axially moved by rotation of the rotor. Moving.
[0013]
In this clutch device, an operating load is applied to the pressure plate by moving the moving member in the axial direction with respect to the clutch cover by rotation of the rotor of the motor. At this time, since the canceling load is applied to the clutch cover on the side opposite to the operation load by the feed screw mechanism of the first screw portion and the second screw portion, the load acting on the crankshaft from the flywheel can be reduced. it can.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the clutch device according to the fourth aspect, the movement direction conversion mechanism is supported by the clutch cover so as to be movable in the axial direction, abuts on the pressure plate, and the movement member moves in the axial direction. It has a pressing member pressed to the side.
According to a sixth aspect of the present invention, in the clutch device according to the fourth or fifth aspect, the speed reduction mechanism includes a carrier that rotates integrally with the rotor, a pinion gear rotatably supported by the carrier, and an output ring gear that meshes with the pinion gear. have. The output ring gear is a moving member.
[0015]
In this clutch device, the speed reduction mechanism is a planetary gear mechanism including a carrier, a pinion gear, and an output ring gear, and the output ring gear is also a moving member of the movement direction conversion mechanism. That is, in this clutch operation mechanism, torque is transmitted to the output ring gear via the carrier and the pinion gear by the rotation of the rotor of the motor, and the output ring gear rotates. By this rotation, the output ring gear (moving member) is rotated. The feed screw mechanism constituted by the second screw portion of (1) and the first screw portion of the clutch cover operates to move the output ring gear in the axial direction, thereby applying an operation load to the pressure plate.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the speed reduction mechanism further includes a fixed ring gear meshed with the pinion gear and fixed to the clutch cover to prevent rotation. The number of teeth of the fixed ring gear is different from the number of teeth of the output ring gear.
In this clutch device, since the speed reduction mechanism further includes a fixed ring gear having a different number of teeth from the output ring gear, a compact structure is provided based on a ratio of the number of teeth of the fixed ring gear to the number of teeth of the output ring gear. , And a high reduction ratio can be obtained. This is generally called a mysterious planetary gear mechanism.
[0017]
The clutch device according to claim 8 is the clutch device according to claim 7, wherein the speed reduction mechanism is configured such that when torque is applied from the output ring gear to the pinion gear, a rotational moment based on the rotational resistance of the shaft support to the carrier of the pinion gear A rotational moment for rotating the pinion gear with respect to the carrier by a combined force of a first tooth surface force acting between the output ring gear and the pinion gear and a second tooth surface force acting between the fixed ring gear and the pinion gear. Is set to be small.
[0018]
In this clutch device, even if torque is applied from the output ring gear to the pinion gear, the output ring gear and the rotational resistance of the pinion gear are appropriately set by setting the engagement conditions between the output ring gear and the fixed ring gear and the pinion gear, and thereby setting the output ring gear. The self-locking of the speed reduction mechanism can be performed while maintaining the axial position of the (moving member). Thus, the state of the clutch operation can be maintained even when the power supply to the motor is stopped in a state where the clutch operation load is applied.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a clutch device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Configuration of clutch device
FIG. 1 shows a clutch device 1 according to an embodiment of the present invention. Here, OO in the figure is the rotation axis of the clutch device 1. The clutch device 1 is a device for transmitting and interrupting torque from a flywheel 3 connected to a crankshaft 2 on the axial engine side (left side in FIG. 1) to an input shaft 4 on the axial transmission side (right side in FIG. 1). is there.
[0020]
In the present embodiment, the flywheel 3 is an annular member, and is fixed to the distal end of the crankshaft 2 via a disk-shaped flexible plate 5. Specifically, the inner peripheral portion of the flywheel 3 is fixed to the outer peripheral portion of the flexible plate 5 by a plurality of bolts 51, and the inner peripheral portion of the flexible plate 5 is fixed to the distal end portion of the crankshaft 2 by a plurality of bolts 52. Fixed. That is, the torque of the crankshaft 2 is transmitted to the flywheel 3 via the flexible plate 5. Here, since the flexible plate 5 is thinner than the crankshaft 2 and the flywheel 3, the flexible plate 5 has sufficient rigidity in the rotation direction, but has low rigidity in the bending direction. ing.
[0021]
On the transmission side of the clutch device 1, a transmission housing 11 is arranged. The transmission housing 11 has a front wall 11a disposed on the transmission side of the clutch device 1. A bell-shaped cylindrical portion 11b is formed so as to cover the outer peripheral side of the clutch device 1 from the outer peripheral portion of the front wall 11a. Extending. Further, a cylindrical sleeve 12 extending in the axial direction is fixed to the front wall 11a, and covers the outer peripheral side of the input shaft 4.
[0022]
The clutch device 1 mainly includes a clutch disk assembly 6 and a clutch cover assembly 7.
The clutch disk assembly 6 includes a friction connecting portion 61 disposed on the outer peripheral side and formed of friction facing and the like, a damper mechanism 62 including a clutch plate and a retaining plate fixed to the friction connecting portion 61 and a coil spring, and the like. And a hub flange 63 connected to the mechanism 62. The friction connecting portion 61 is arranged close to the friction surface 3 a of the flywheel 3. The inner peripheral portion of the hub flange 63 is spline-engaged with the input shaft 4.
[0023]
The clutch cover assembly 7 is a mechanism that is mounted on the flywheel 3 and presses and releases the friction coupling portion 61 of the clutch disc assembly 6 with respect to the flywheel 3. The clutch cover assembly 7 mainly includes a clutch cover 71, a pressure plate 72, and a clutch operation mechanism 8.
The clutch cover 71 is a dish-shaped member, and has a large-diameter hole formed at the center. The outer peripheral portion of the clutch cover 71 is fixed to the flywheel 3 by a plurality of bolts 73. As a result, the clutch cover 71 rotates integrally with the flywheel 3. Further, an inner peripheral portion of the clutch cover 71 is supported by the sleeve 12 via a bearing 13 so as to be relatively rotatable.
[0024]
The pressure plate 72 is a member that presses the friction coupling portion 61 of the clutch disk assembly 6 against the friction surface 3a of the flywheel 3. The pressure plate 72 is an annular member disposed in the clutch cover 71, and has a pressing surface 72a formed on a side facing the friction coupling portion 61 and a driven surface 72b formed on the opposite side. are doing. The pressure plate 72 is connected to the clutch cover 71 by a plurality of strap plates 74 so as to be relatively non-rotatable and movable in a predetermined range in the axial direction. Specifically, one end of each strap plate 74 is fixed to the clutch cover 71, and the other end is fixed to the pressure plate 72. The strap plate 74 urges the pressure plate 72 toward the transmission in the axial direction when the clutch is engaged.
[0025]
The clutch operating mechanism 8 is a mechanism that applies an operating load to the clutch cover assembly 7 (specifically, applies a pressing load to the pressure plate 72), and is supported by the clutch cover 71.
As shown in FIG. 2, the clutch operation mechanism 8 is disposed on the outer peripheral side of the input shaft 4 in an annular space between the clutch cover 71 and the pressure plate 72 in the axial direction. The clutch operation mechanism 8 mainly includes a motor 81, a speed reduction mechanism 82, and a movement direction conversion mechanism 83. The motor 81 is a device that is supplied with power from the outside and is driven to rotate. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the motor 81 uses a drive circuit (described later) external to the transmission housing 11 to move the slip ring 14 provided on the inner periphery of the sleeve 12 and the clutch cover 71. Power can be received via the power supply. A seal member 15 is provided on the engine side of the slip ring 14. Dust and the like from the clutch disc assembly 6 enter a gap between the inner peripheral portion of the clutch cover 71 and the sleeve 12, and The conductive performance is not impaired. The reduction mechanism 82 is a mechanism that reduces the rotation of the motor 81. The movement direction conversion mechanism 83 converts the rotation of the speed reduction mechanism 82 into axial movement, and applies an operation load to the clutch cover assembly 7 by an axial force (specifically, a pressing load is applied to the pressure plate 72). ).
[0026]
The motor 81 is arranged concentrically with the input shaft 4 in the clutch cover 71. As the motor 81, a switched reluctance (SR) motor can be used. The motor 81 mainly includes a stator 84 fixed to an outer peripheral portion of the clutch cover 71 and a rotor 85 rotatable on the inner peripheral side of the stator 84.
[0027]
The stator 84 has an annular portion 84a and a plurality of salient pole teeth 84b formed on an inner peripheral side thereof. The salient pole teeth 84b have phase windings, and are wound in opposite directions so that the magnetic poles facing each other are the opposite poles of N or S. Power is supplied to the stator 84 from an external drive circuit via an electric wire 86 arranged on the transmission side of the stator 84.
[0028]
The rotor 85 has an annular portion 85a, salient pole teeth 85b fixed to the outer peripheral side of the annular portion 85a by rivets 85d, and a cylindrical portion 85c formed on the inner peripheral side of the annular portion 85a. The salient pole teeth 85b are provided so as to face the salient pole teeth 84b of the stator 84. Unlike the salient pole teeth 84b of the stator 84, the salient pole teeth 85b are not wound. The tubular portion 85c is a tubular portion extending from the annular portion 85a toward the engine, and is rotatably supported by the clutch cover 71 via a bearing 75.
[0029]
The reduction mechanism 82 mainly includes a carrier 87, a plurality of pinion gears 88, an output ring gear 89, and a fixed ring gear 90. The reduction mechanism 82 is formed by an axial direction of the pressure plate 72 and the annular portion 85 a of the rotor 85. It is located between them.
The carrier 87 is two annular plate members that rotatably support a plurality of pinion gears 88 via pivot pins 91 and bearings 92. The carrier 87 is supported by the cylindrical portion 85c of the rotor 85 so as to be relatively non-rotatable by spline engagement, lug fitting, or the like. That is, the carrier 87 rotates integrally with the rotor 85.
[0030]
The output ring gear 89 meshes with the pinion gear 88. The fixed ring gear 90 meshes with the pinion gear 88 and is fixed to the clutch cover 71. Specifically, between the pressure plate 72 and the carrier 87 in the axial direction, an annular first partition plate 77 fixed to the outer peripheral portion of the clutch cover 71 with a plurality of bolts 76 is arranged. An annular second partition plate 78 is arranged between the carrier 87 and the annular portion 85a of the rotor 85 in the axial direction so as to sandwich the carrier 87 between the carrier 87 and the first partition plate 77 in the axial direction. The fixed ring gear 90 is disposed between the two partition plates 77 and 78 in the axial direction together with an annular block 93 having a first screw portion 93a on the inner periphery (details will be described later), and the rivet 80 Thereby, it is fixed to the first partition plate 77 (that is, the clutch cover 71). The inner peripheral ends of the two partition plates 77 and 78 are in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 85c of the rotor 85 via seal members 77a and 78a. As described above, the carrier 87 including the plurality of pinion gears 88 and the output ring gear 89 are formed by the annular oil chamber 79 formed by the partition plates 77 and 78, the cylindrical portion 85c of the rotor 85, the block 93, and the fixed ring gear 90. Is located within.
[0031]
With the above configuration, the speed reduction mechanism 82 transmits the rotation of the rotor 85 of the motor 31 to the output ring gear 89 via the carrier 87 and the pinion gear 88, as shown in the schematic diagram of FIG. This is transmitted to the movement direction conversion mechanism 83.
Here, the number of teeth Z of the fixed ring gear 90_r1And the number of teeth Z of the output ring gear 89_r2Are different from each other due to dislocations. Therefore, with respect to the pinion gear 88 supported by the carrier 87, the fixed ring gear 90 (the number of teeth Z_r1) And output ring gear 89 (number of teeth Z)_r2) Are meshed with each other, but the condition of the number of teeth that these

gears

89 and 90 mesh with the pinion gear 88 is as follows when a plurality (n) of pinion gears 88 are equally arranged._r1To Z_r2Must be a multiple of n.
[0032]
Also, the output rotation speed N of the output ring gear 89_outSets the input rotation speed of the carrier 87 to N_inThen
N_out= (1-Z_r1/ Z_r2) × N_in
Becomes For example, when the number of the pinion gears 88 is three (that is, n = 3), Z_r1= 72, Z_r2= 75
N_out= 0.04 × N_in
(The reduction ratio is 25).
[0033]
Note that the speed reduction mechanism 82 is configured such that when the output ring gear 89 is driven from the movement direction conversion mechanism 83, a self-lock is activated and rotation of the pinion gear 88 is prohibited. This will be described later.
The movement direction conversion mechanism 83 mainly includes a first screw portion 93a provided on the clutch cover 71 (specifically, the block 93) and a second screw portion which is screwed to the first screw portion 93a to constitute a feed screw mechanism. It is composed of a moving member (specifically, an output ring gear 89) having two threaded portions 89a and a pressing member 94, and is arranged on the pressure plate 72 on the transmission side.
[0034]
The first screw portion 93a is a screw groove formed on the inner peripheral surface of the block 93, and has a trapezoidal cross section in the present embodiment. The second screw portion 89a is a screw groove formed on the outer peripheral surface of the output ring gear 89, and has a trapezoidal cross section, like the first screw portion 93a. A feed screw mechanism is formed by screwing the first screw portion 93a and the second screw portion 89a. When the output ring gear 89 (moving member) rotates with respect to the clutch cover 71, the output ring gear 89 moves in the axial direction by itself. It is supposed to. A stopper 93b protruding toward the inner peripheral side is formed at a portion of the block 93 on the axial transmission side to limit the movement of the output ring gear 89 to the axial transmission side.
[0035]
The pressing member 94 is in contact with the driven surface 72b of the pressure plate 72, and applies a pressing load to the pressure plate 72 by the axial movement of the output ring gear 89 (moving member). The pressing member 94 is supported by the clutch cover 71 so as to be movable in the axial direction.
In the present embodiment, the first partition plate 77 of the clutch cover 71 is provided with a plurality of through holes 77b. The plurality of through holes 77 b are provided so as to correspond to the surface on the flywheel side in the axial direction of the output ring gear 89 and the driven surface 72 b of the pressure plate 72. A cylindrical guide ring 95 is fitted into and fixed to the plurality of through holes 77b. The pressing member 94 is a cylindrical member inserted into the hole of the guide ring 95, and an annular seal ring 97 is fitted on the outer peripheral surface of the pressing member 94 to prevent oil leakage from the guide ring 95. I have. Further, a cylindrical stopper 94a having a diameter larger than the inner diameter of the guide ring 95 is formed at the end of the pressing member 94 on the transmission side in the axial direction, thereby restricting the movement of the pressing member 94 in the engine direction. are doing. Thus, the pressing member 94 is supported by the clutch cover 71 so as to be movable in the axial direction. Further, since the ball 96 is interposed between the pressing member 94 and the output ring gear 89 in the axial direction, the pressing member 94 is moved to the engine side in the axial direction by the feed screw mechanism as the output ring gear 89 rotates. In doing so, it is possible to transmit an axial force to the driven surface 72b of the pressure plate 72 while rotating relative to each other.
[0036]
Thus, in the clutch device 1 of the present embodiment, the entire clutch operation mechanism 8 including the motor 81 is supported by the clutch cover 71. The clutch operating mechanism 8 is detachable from the transmission (specifically, the sleeve 12) while being supported by the clutch cover 71.
In the present embodiment, power supply to the motor 81 of the clutch operating mechanism 8 is performed by control of a control system including a control unit 17, a drive circuit 18, and a rotation sensor 16, as shown in FIG. The rotation sensor 16 detects the number of rotations of the input shaft 4, and the detected value is input to the control unit 17. The controller 17 controls the drive voltage applied from the drive circuit 18 to the motor 81 based on the number of rotations detected by the rotation sensor 16 to change the pressing load from the clutch operation mechanism 8 to the pressure plate 72. Thereby, the rotation speed of the input shaft 4 can be controlled to a predetermined value.
[0037]
(2) Operation of clutch device
Next, the operation of the clutch device 1 will be described with reference to FIGS.
(1) Clutch connection
When the driver operates a clutch pedal or the like, for example, a signal is sent from the control unit 17 in conjunction with the movement, and the drive circuit 18 sends a signal to the motor 81 (specifically, the stator 84) of the clutch operating mechanism 8. A drive voltage is applied.
[0038]
Then, the rotor 85 of the motor 81 relatively rotates with respect to the clutch cover 71, and rotationally drives the carrier 87 of the reduction mechanism 82 that rotates integrally with the rotor 85. By the rotational driving of the carrier 87, the pinion gear 88 meshing with the fixed ring gear 90 fixed to the clutch cover 71 is rotationally driven, and further, the output ring gear 89 meshing with the pinion gear 88 is rotationally driven. Here, the rotation of the rotor 85 is reduced by the reduction mechanism 82 and transmitted to the output ring gear 89 (for example, in the example of the number of teeth of each of the

gears

88, 89, and 90, the reduction ratio is 25). ).
[0039]
Then, the rotation of the output ring gear 89 is output to the movement direction conversion mechanism 83. Specifically, the output ring gear 89 as a moving member is moved to the engine side in the axial direction by a feed screw mechanism including the second screw portion 89a of the output ring gear 89 and the first screw portion 93a of the block 93, and the ball is moved. The pressing member 94 is moved to the engine side in the axial direction via 96. At this time, the pressing member 94 applies a pressing load to the driven surface 72b of the pressure plate 72. As a result, the pressing surface 72a of the pressure plate 72 presses the friction connecting portion 61 toward the engine in the axial direction, so that the friction connecting portion 61 and the flywheel 3 are frictionally engaged. As a result, the torque from the flywheel 3 is transmitted to the clutch disk assembly 6 and output to the input shaft 4. Further, the rotation speed of the input shaft 4 is detected by the rotation sensor 16, and the control unit 17 can control the drive voltage applied from the drive circuit 18 to the motor 81 based on the detected value. Is changed, and the transmission torque of the input shaft 4 is controlled. Specifically, the pressing load applied to the pressing member 94 excludes the torque of the motor 81, the reduction ratio of the reduction mechanism 82, the transmission efficiency of the feed screw mechanism of the movement direction conversion mechanism 83, and other mechanical losses. Since the integrated efficiency is a value obtained by integrating the overall efficiency, the transmission torque of the clutch device 1 can be arbitrarily controlled by changing the pressing load and performing the clutch operation. In parallel with this, the rotation signal from the flywheel 3 and the rotation signal of the input shaft 4 from the sensor 16 are constantly monitored, and if a difference occurs in the number of rotations, control is performed to increase or decrease the pressing load. ing.
[0040]
In this clutch connected state, the clutch cover 71 is urged toward the transmission in the axial direction by a reaction force generated in the feed screw mechanism of the movement direction conversion mechanism 83. That is, a load is applied to the clutch cover 71 toward the transmission in the axial direction. As described above, the flywheel 3 is provided with the pressing load (operation load) from the pressure plate 72 and the frictional connection portion 61 toward the engine in the axial direction, but at the same time, the load from the clutch cover 71 toward the transmission in the axial direction. (Cancel load) is also applied, and the clutch operation load is balanced as the internal force of the clutch device 1. Thereby, the load acting on the crankshaft 2 from the flywheel 3 is reduced.
[0041]
(2) Clutch disconnection
When the driver operates a clutch pedal or the like in the direction of disengaging the clutch, for example, a signal is sent from the control unit 17 in conjunction with the movement, and the motor 81 of the clutch operation mechanism 8 (specifically, A drive voltage is applied to the stator 84).
Then, the rotor 85 of the motor 81 rotates in a direction opposite to that when the clutch is engaged, and accordingly, the

gears

88 and 89 of the speed reduction mechanism 82 rotate in the reverse direction. As a result, the output of the movement direction conversion mechanism 83 as a moving member is output. The ring gear 89 is moved toward the transmission in the axial direction by the feed screw mechanism. Further, by the movement of the output ring gear 89 toward the transmission in the axial direction, the pressure plate 72 to which the pressing load is not applied is moved toward the transmission in the axial direction by the urging force from the strap plate 74. At this time, the pressing member 94 is also moving toward the transmission in the axial direction. As a result, the friction connecting portion 61 of the clutch disk assembly 6 is separated from the flywheel 3, and the clutch connection is released.
[0042]
(3) Self-lock
Next, the self-locking action of the speed reduction mechanism 82 will be described with reference to FIGS.
In such a state, the pressure plate 72 is urged toward the transmission in the axial direction by the strap plate 74, so that the pressing member 94 is pressed toward the transmission in the axial direction. Therefore, the output ring gear 89 in contact with the pressing member 94 via the ball 96 tends to move toward the axial transmission by the feed screw mechanism of the movement direction conversion mechanism 83. Normally, since the screw portions 93a and 89a are provided at an appropriate pitch, the output ring gear 89 is not rotated. However, assuming that the speed reduction mechanism 82 does not have a lock function, the power supply to the motor 81 is stopped, so that unexpected vibrations and tooth surface friction coefficients μ, μ^', The motor 81 may be rotated in a direction in which the clutch engagement state is released.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, the speed reduction mechanism 82 has a structure having a self-locking function. Hereinafter, a self-locking operation when the speed reduction mechanism 82 is driven from the output ring gear 89 will be described.
When a driving force is input to the reduction mechanism 82 from the output ring gear 89 side, as shown in FIG. 5, the force for rotating the output ring gear 89 depends on the basic force of the pinion gear 88 and the output ring gear 89. Vector component F in the tangential direction of the circle₁Acts on the pinion 88. As shown in FIG. 6, a force for rotating the pinion gear 88 acts on the fixed ring gear 90, and the pinion gear 88 generates a reaction force of the pinion gear 88 and the base circle of the fixed ring gear 90. The tangential vector component F₂Receive the power of Therefore, the pinion gear 88 has the vector F₁And the vector F₂And the resultant force acts. If the torque around the axis of the pinion gear 88 due to this resultant force is smaller than the resistance torque of the bearing 92 of the pinion gear 88, the pinion gear 88 cannot rotate. That is, self-locking is performed.
[0044]
The details will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 5, the torque T for rotating the output ring gear 89 is determined based on the balance of the force of the meshing portion between the output ring gear 89 and the pinion gear 88.₁Can be represented by the following equation.

On the other hand, as shown in FIG. 6, the torque T for rotating the fixed ring gear 90 in the opposite direction to the output ring gear 89 from the balance of the force of the meshing portion between the pinion gear 88 and the fixed ring gear 90.₂(Torque received by the pinion gear 88 from the fixed ring gear 90) is represented by the following equation.
[0045]

These torques T₁, T₂Torque T around the axis of the pinion gear due to₁ ^', T₂ ^'Are
T₁ ^'= F₁r_p1-F₁μ (r_p1tanθ₁+ Α₁)
T₂ ^'= F₂r_p2+ F₂μ (r_p2tanθ₂−α₂)
Becomes
[0046]
Where r_p1And r_p2(In the present embodiment, r_p1= R_p2) Is the base circle diameter of the pinion gear meshing with each ring gear.
Where α₁= Α₂Assuming that トルク 0, the torque T about the axis of the pinion gear 88 due to these resultant forces._cIs given by the following equation:
T_c= T₁ ^'−T₂ ^'
On the other hand, the resistance torque T due to the friction of the bearing 92 of the pinion gear 88_c ^'Is given by the following equation:
[0047]

Where r_cIs the radius of the pinion gear bearing 92, μ^'Is the coefficient of friction of the bearing 92.
[0048]
And T_c≤T_c ^'When the above equations are applied, the following conditions are satisfied.
F₁r_p1-F₁μr_p1tanθ₁-F₂r_p2-F₂μr_p2tanθ₂
≤r_cμ^'｛F₁cos θ₁-F₁μ sin θ₁-F₂cos θ₂-F₂μ sin θ₂｝²
+ (F₁sin θ₁+ F₁μcos θ₁+ F₂sin θ₂-F₂μcos θ₂)²｝^1/2
Here, μ = μ^'(The value is, for example, μ = μ^'= 0.07), and r_p1, R_p2, Θ₁, Θ₂Puts the calculated values from the gear specifications, while F₁Is T from equation (A)₁From F₂Is T from equation (B).₂, And approximately,
T₂= ｛(I-1) / i｝ T₁
(Where i is the gear ratio)
And r_cIs obtained. That is, the bearing radius r of the pinion gear 88_cWhen the value is less than a certain value, self-locking is performed.
[0049]
(3) Features of the clutch device
The clutch device 1 of the present embodiment has the following features.
{Circle around (1)} In the clutch device 1, a clutch operation mechanism 8 capable of applying a pressing load to the pressure plate 72 by supplying electric power from the outside is supported by the clutch cover 71, and the clutch cover assembly 7 is Make up. That is, the clutch operation mechanism 8 is incorporated in the clutch cover assembly 7. For this reason, the clutch cover assembly 7 of the clutch device 1 includes the function of the master cylinder in the clutch operating mechanism including the conventional hydraulic device. As a result, the clutch device 1 can be modularized including the clutch operation mechanism 8, and the cost of the entire clutch device 1 can be reduced.
[0050]
Further, the clutch device 1 has a compact structure because the clutch operating mechanism 8 is disposed in the space formed between the clutch cover 71 and the pressure plate 72 in the axial direction.
Further, in the clutch device 1, since the clutch operating mechanism 8 can be assembled to the transmission while being supported by the clutch cover 71, the assemblability of the clutch cover assembly including the clutch operating mechanism 8 to the transmission is improved. are doing.
[0051]
(2) In the clutch device 1, when electric power is supplied to the motor 81 of the clutch operation mechanism 8, the rotation of the motor 81 is reduced by the reduction mechanism 82, and the rotation is further reduced by the movement direction conversion mechanism 83 in the axial direction. And a pressing load (operation load) is applied to the pressure plate 72. The pressing load applied to the pressure plate 72 presses / separates the friction coupling portion 61 of the clutch disc assembly 6 from / to the flywheel 3 to transmit torque from the flywheel 3 to the input shaft 4 or transmit torque. Cut off. Here, the pressing load is a value obtained by integrating the torque of the motor 81 with the reduction ratio of the reduction mechanism 82, the transmission efficiency of the movement direction conversion mechanism 83, and the total efficiency excluding other mechanical losses. By performing the clutch operation while controlling the load, the transmission torque of the clutch device 1 can be arbitrarily controlled.
[0052]
(3) In the clutch device 1, the rotation of the rotor 85 of the motor 81 causes the output ring gear 89 as a moving member of the movement direction conversion mechanism 83 to move in the axial direction with respect to the clutch cover 71, thereby causing the pressure plate 72 to move. An operation load can be applied. At this time, an operation load is applied to the clutch cover 71 by a feed screw mechanism constituted by the second screw portion 89a of the output ring gear 89 and the first screw portion 93a of the clutch cover 71 (specifically, the block 93). Since the cancel load is applied to the side, the load acting on the crankshaft 2 from the flywheel 3 can be reduced.
[0053]
In the clutch device 1, the reduction mechanism 82 is a planetary gear mechanism including a carrier 87, a pinion gear 88, and an output ring gear 89, and the output ring gear 89 is a moving member of the movement direction conversion mechanism 83. That is, in the clutch operating mechanism 8, torque is transmitted to the output ring gear 89 via the carrier 87 and the pinion gear 88 by the rotation of the rotor 85 of the motor 81, and the output ring gear 89 rotates. The feed screw mechanism constituted by the second threaded portion 89a of the output ring gear 89 and the first threaded portion 93a of the clutch cover 71 (specifically, the block 93) operates to move the output ring gear 89 in the axial direction. It can move and apply an operation load to the pressure plate 72.
[0054]
{Circle over (4)} In the clutch device 1, since the speed reduction mechanism 82 further has the fixed ring gear 90 having a different number of teeth from the output ring gear 89, the ratio of the number of teeth of the fixed ring gear 90 to the number of teeth of the output ring gear 89. Based on this, it is possible to obtain a compact structure and a high reduction ratio.
Further, in the clutch device 1, even if torque is applied from the output ring gear 89 to the pinion gear 88, the engagement conditions between the output ring gear 89 and the fixed ring gear 90 and the pinion gear 88 and the rotational resistance of the pinion gear 88 are appropriately adjusted. By setting, the self-lock of the reduction mechanism 82 can be applied. Accordingly, even if the power supply to the motor 81 is stopped in a state where the clutch operation load is applied, the axial position of the pressure plate 72 can be maintained, that is, the state of the clutch operation can be maintained.
[0055]
(4) Modified example
The structure of the reduction mechanism 82 can be selected from the following structures and reduction ratios as necessary. Note that this modified example also has a self-locking function similar to that of the above embodiment.
In the speed reduction mechanism 82 of the above embodiment, the pinion gear 88 having a single number of teeth is employed. However, as in the speed reduction mechanism 182 shown in FIG. A pinion gear 188 having a portion 188b may be employed. Here, the first gear portion 188a is a portion that meshes with the fixed ring gear 190, and the number of teeth Z_p1Having. The second gear portion 188b is a portion that meshes with the output ring gear 189, and the number of teeth Z_p2Having.
[0056]
In this case, the output rotation speed N of the output ring gear 189_outSets the input rotation speed of the carrier 187 to N_inThen
N_out= ｛1- (Z_p2/ Z_p1) (Z_r1/ Z_r2)｝ × N_in
Becomes For example, Z_p1= 30, Z_p2= 29 and Z_r1= 75, Z_r2= 74
N_out= 0.02 × N_in
(The reduction ratio is about 50).
[0057]
As described above, since a higher reduction ratio can be obtained than the reduction mechanism 82 of the embodiment, the required torque of the motor 81 can be further reduced.
(5) Other embodiments
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and can be changed without departing from the spirit of the invention.
[0058]
(1) In the above-described embodiment, the transmission torque is controlled by controlling the drive voltage supplied from the drive circuit to the motor based on the rotation speed of the rotation sensor provided on the input shaft. Provided with an angle sensor, a position sensor, and the like, and controls the drive voltage based on these signals, or stores a program for controlling the drive circuit in the control unit, and controls the drive voltage according to the program. You may do so.
[0059]
{Circle around (2)} In the above embodiment, the SR motor is used as the motor, but another motor such as a stepping motor may be used.
[0060]
【The invention's effect】
As described in the above description, according to the present invention, the clutch cover assembly of the clutch device also includes the function of the master cylinder in the clutch operation mechanism including the conventional hydraulic device, and thus includes the clutch operation mechanism. Modularization is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a clutch device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 and is a schematic longitudinal sectional view of a clutch operating mechanism.
FIG. 3 is a schematic diagram of a speed reduction mechanism.
FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the clutch device.
FIG. 5 is a view showing a gear engagement state for explaining a self-locking action.
FIG. 6 is a view showing a gear engagement state for explaining a self-locking action.
FIG. 7 is a schematic diagram of a speed reduction mechanism of a clutch device according to a modification.
[Explanation of symbols]
1 Clutch device
6 Clutch disk assembly
7 Clutch cover assembly
8 Clutch operating mechanism
71 Clutch cover
81 motor
82 Reduction mechanism
83 Movement direction conversion mechanism

Claims

A clutch device that transmits and disconnects torque from a flywheel connected to a crankshaft to an input shaft of a transmission,
A clutch disc assembly having a frictional connection disposed proximate to the flywheel and coupled to the input shaft;
A clutch having a clutch cover that rotates integrally with the flywheel, a pressure plate that presses the friction coupling portion against the flywheel, and a clutch operation mechanism that is supported by the clutch cover and applies an operation load to the pressure plate. With a cover assembly,
The clutch operating mechanism is disposed around the input shaft and is driven by an externally supplied electric power to rotate, a reduction mechanism that reduces the rotation of the motor, and converts the rotation of the reduction mechanism into axial movement. Having a movement direction conversion mechanism that applies an operation load to the pressure plate by an axial force.
Clutch device.

The clutch device according to claim 1, wherein the clutch operation mechanism is disposed in a space formed between the clutch cover and the pressure plate in an axial direction.

The clutch device according to claim 1, wherein the clutch operation mechanism is detachable from the transmission while being supported by the clutch cover.

The motor has a rotor,
The movement direction conversion mechanism is arranged between a first screw part provided on the clutch cover, the rotor and the first screw part, and is screwed to the first screw part to form a feed screw mechanism. A moving member having a second screw portion to move in the axial direction by rotation of the rotor,
The clutch device according to claim 1.

The movement direction conversion mechanism is supported movably in the axial direction by the clutch cover,
The clutch device according to claim 4, further comprising a pressing member that abuts on the pressure plate and is pressed against the pressure plate by the axial movement of the moving member.

The reduction mechanism has a carrier that rotates integrally with the rotor, a pinion gear rotatably supported by the carrier, and an output ring gear that meshes with the pinion gear.
The output ring gear is the moving member,
The clutch device according to claim 4.

The speed reduction mechanism further includes a fixed ring gear meshed with the pinion gear and fixed to the clutch cover to prevent rotation.
The number of teeth of the fixed ring gear is different from the number of teeth of the output ring gear.
The clutch device according to claim 6.

When the torque is applied to the pinion gear from the output ring gear, the output ring gear and the pinion gear, The rotational moment for rotating the pinion gear with respect to the carrier is reduced by the combined force of the first tooth surface force acting between the carrier and the second tooth surface force acting between the fixed ring gear and the pinion gear. The clutch device according to claim 7, wherein the clutch device is set as follows.