JP2020112219A - カム装置およびクラッチレリーズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向寸法が突然切り換わることを防止できる構造を実現する。【解決手段】第１カム３７の第１カム凹部５３のうち、円周方向一方側の端部に、傾斜角度θｓが、円周方向他方側に隣接する第１傾斜面部５７の傾斜角度θｃよりも大きい第１ストッパ部５６を配置する。第２カム５０の第２カム凹部６２のうち、円周方向他方側の端部に、傾斜角度θｓが、円周方向一方側に隣接する第２傾斜面部６６の傾斜角度θｃよりも大きい第２ストッパ部６５を配置する。【選択図】図６

Description

本発明は、回転運動を直線運動に変換するカム装置、および、クラッチの断接を行うために利用するクラッチレリーズ装置に関する。

自動車用の変速機は、マニュアルトランスミッションとオートマチックトランスミッション（ＡＴ）とに大別される。マニュアルトランスミッションは、オートマチックトランスミッションに比べて、構造が簡単で製造コストを抑えやすい、修理が容易であるなどの理由から、新興国など一部の地域で高い需要がある。

また、欧州の自動車メーカを中心に、低燃費化を目的として、高速巡航時などのアクセルオフ時に、エンジンとトランスミッションとを切り離して惰性走行を行うといった、コースティング走行を積極的に採用することが考えられている。このようなコースティング走行を行うには、変速操作とは別に、クラッチを切り離す操作が必要になるため、クラッチの操作回数の増加に繋がる。これに対し、近年、女性ドライバの増加や交通渋滞の増加などの理由により、クラッチ操作を簡便にするイージードライブ化への要求が高まっている。

そして、イージードライブ化を図るべく、クラッチ制御の自動化、すなわち、シフトレバー操作はこれまで通り手動で行い、クラッチペダル操作のみを自動化することが考えられている。また、このようなクラッチ制御の自動化に適用可能な、クラッチレリーズ装置の構造も考えられ始めている。

特開２００８−１０１６４３号公報には、制御装置から出される信号に基づいてレリーズシリンダ内に所定の圧油を送り込むことで、レリーズフォークの動きを制御し、クラッチの制御を行う技術が記載されている。また、特開２０１０−９１０４３号公報には、制御装置から出される信号に基づいてコンセントリックスレーブシリンダ（ＣＳＣ）に導入する油圧を制御することで、クラッチの制御を行う技術が記載されている。

特開２００８−１０１６４３号公報 特開２０１０−９１０４３号公報

ただし、特開２００８−１０１６４３号公報および特開２０１０−９１０４３号公報に記載されたいずれの構造も、オイルリザーバや複雑な油圧配管が必要になる。また、特開２００８−１０１６４３号公報に記載された構造は、レリーズシリンダやレリーズフォークがさらに必要であり、特開２０１０−９１０４３号公報に記載された構造は、コンセントリックスレーブシリンダがさらに必要である。このため、重量が増加しやすくなるとともに、設置スペースが嵩むといった問題を生じる。また、特開２００８−１０１６４３号公報および特開２０１０−９１０４３号公報に記載されたいずれの構造も、油圧制御を行うため、油漏れの問題を生じる可能性がある。

そこで、電動モータの回転出力を、カム装置により直線運動に変換し、この直線運動により、ダイヤフラムばねを、レリーズ軸受を介して押圧することで、クラッチの断接状態を切り換えることが考えられる。

図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、クラッチレリーズ装置に組み込んで使用可能な、カム装置の１例を示している。カム装置１００は、第１カム１０１と、第２カム１０２と、複数個の転動体１０３とを備える。

第１カム１０１は、軸方向片側面（図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の上面）に、第１カム凹部１０４と、カム装置１００の中心軸に直交する平坦面部１０５とを、交互に複数ずつ配置してなる、第１カム面１０６を有する。第１カム凹部１０４は、円周方向他方側（図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の右側）の端部に配置され、かつ、カム装置１００の軸方向寸法を最も小さくした状態で転動体１０３が転がり接触する底部１０７と、円周方向に関して一方から他方に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜して、底部１０７と平坦面部１０５とを接続する、傾斜角度が一定の第１傾斜面部１０８とを有する。

第２カム１０２は、軸方向他側面（図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の下面）に、第２カム凹部１０９と、カム装置１００の中心軸に直交する平坦面部１１０とを、交互に複数ずつ配置してなる、第２カム面１１１を有する。第２カム凹部１０９は、円周方向一方側（図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の左側）の端部に配置され、かつ、カム装置１００の軸方向寸法を最も小さくした状態で転動体１０３が転がり接触する底部１１２と、円周方向に関して他方から一方に向かうほど軸方向片側に向かう方向に傾斜して、底部１１２と平坦面部１１０とを接続する、傾斜角度が一定の第２傾斜面部１１３とを有する。

転動体１０３は、第１カム凹部１０４と第２カム凹部１０９との間に、それぞれの中心軸を放射方向に向けるようにして、図示しない保持器により保持された状態で配置されている。

カム装置１００は、電動モータの出力軸により、直接または他の部材を介して、図１０（Ａ）の状態にある第１カム１０１を、第２カム１０２に対して所定方向（図１０（Ａ）の右方向）に相対回転させると、図１０（Ａ）→図１０（Ｂ）に示すように、転動体１０３は、第１カム凹部１０４および第２カム凹部１０９のうちで、軸方向に関する高さの高い側に向けてそれぞれ転動する。この結果、第２カム１０２が、軸方向に関して第１カム１０１から離れる方向（軸方向片側）に並進移動する。なお、図示の例では、第１カム凹部１０４の第１傾斜面部１０８および第２カム凹部１０９の第２傾斜面部１１３の傾斜角度をそれぞれ一定としているため、第１カム１０１に対する第２カム１０２の軸方向に関する相対変位量（並進量）が、第１カム１０１に対する第２カム１０２の相対回転量に比例する。

これに対し、電動モータの出力軸により、図１０（Ｂ）の状態にある第１カム１０１を、第２カム１０２に対して所定方向と逆方向（図１０（Ｂ）の左方向）に相対回転させると、図１０（Ｂ）→図１０（Ａ）に示すように、転動体１０３は、第１カム凹部１０４および第２カム凹部１０９のうちで、軸方向に関する高さの低い側に向けてそれぞれ転動する。この結果、第２カム１０２が、軸方向に関して第１カム１０１に近づく方向（軸方向他側）に並進移動する。

上述のようなカム装置１００を組み込んだクラッチレリーズ装置では、第２カム１０２を並進移動させることにより、レリーズ軸受を介して、ダイヤフラムばねを軸方向に押圧したり、引っ張ったり（押圧している力を解除したり）することで、クラッチ装置の断接状態を切り換える。例えば、ダイヤフラムばねを軸方向に押圧することで切断状態に切り換えるプッシュ式のクラッチ装置に組み込んで使用する、クラッチレリーズ装置では、第２カム１０２が図１０（Ａ）の位置に存在するときには、クラッチ装置は接続されており、第２カム１０２が軸方向片側に並進に移動し、図１０（Ｂ）の位置に存在するときには、クラッチ装置は切断される。一方、ダイヤフラムばねを軸方向に引っ張ることで切断状態に切り換えるプル式のクラッチ装置に組み込んで使用する、クラッチレリーズ装置では、第２カム１０２が図１０（Ａ）の位置に存在するときには、クラッチ装置は切断されており、第２カム１０２が軸方向片側に並進に移動し、図１０（Ｂ）の位置に存在するときには、クラッチ装置は接続される。

ところで、第１カム１０１を、第２カム１０２に対して、繰り返し往復回転させると、図１１に示すように、転動体１０３の、第１カム凹部１０４の底部１０７からの乗り上げ量ｄ_１と、第２カム凹部１０９の底部１１２からの乗り上げ量ｄ_２とにずれが生じることがある。このようなずれが生じる理由としては、転動体１０３の滑りや、転動体１０３に加わる荷重のばらつきなどが考えられる。

クラッチレリーズ装置では、電動モータの回転数をセンサにより検出し、レリーズ軸受の軸方向位置を算出することにより、クラッチ装置の締結力を制御している（接続状態と、半クラッチ状態と、切断状態とを切り換えている）。しかしながら、上述のようなずれが生じると、レリーズ軸受の軸方向位置の正確な把握が難しくなり、クラッチ装置の断接状態を切り換えるべく、カム装置１００の軸方向寸法を拡げようとした場合に、転動体１０３が、第１カム凹部１０４から平坦面部１０５（または、第２カム凹部１０９から平坦面部１１０）に乗り上げて、さらに円周方向に隣接する第１カム凹部１０４（または第２カム凹部１０９）に脱落する可能性がある。この結果、カム装置１００の軸方向寸法が突然短くなる。カム装置１００の軸方向寸法が突然短くなると、プッシュ式のクラッチ装置では、切断状態から接続状態に突然切り換わって、エンジンが停止（エンスト）する可能性がある。一方、プル式のクラッチ装置では、接続状態から切断状態に突然切り換わって、エンジンの動力をトランスミッションに伝達できなくなる可能性がある。

なお、カム装置１００を、図１０（Ａ）に示すような軸方向寸法が最も短い状態に切り換えて、転動体１０３を、一旦第１カム凹部１０４の底部１０７および第２カム凹部１０９の底部１１２に移動させれば、上述のようなずれは解消することができる。しかしながら、例えば、プッシュ式のクラッチ装置では、接続状態において、レリーズ軸受をダイヤフラムばねに接触ないし近接対向させておき、接続状態から切断状態に切り換える際のストロークを短く抑えることが、断接状態の切り換えの応答性を良好にする面からは好ましい。プッシュ式のクラッチ装置の接続状態において、レリーズ軸受をダイヤフラムばねに接触ないし近接対向させた場合、転動体１０３は、第１カム凹部１０４の底部１０７および第２カム凹部１０９の底部１１２まで移動せず、第１傾斜面部１０８や第２傾斜面部１１３の中間部に位置する可能性がある。また、プル式のクラッチ装置では、切断状態において、レリーズ軸受をダイヤフラムばねに接触ないし近接対向させておき、切断状態から接続状態に切り換える際のストロークを短く抑えることが、断接状態の切り換えの応答性を良好にする面からは好ましい。プル式のクラッチ装置の切断状態において、レリーズ軸受をダイヤフラムばねに接触ないし近接対向させた場合も、転動体１０３は、第１カム凹部１０４の底部１０７および第２カム凹部１０９の底部１１２まで移動せず、第１傾斜面部１０８や第２傾斜面部１１３の中間部に位置する可能性がある

本発明は、上述のような事情に鑑み、軸方向寸法が突然切り換わることを防止できるカム装置、および、このカム装置を組み込んだクラッチレリーズ装置の構造を実現することを目的としている。

本発明のカム装置は、第１カムと、第２カムと、複数個の転動体とを備える。
前記第１カムは、軸方向片側面に、円周方向に関して一方から他方に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜した第１傾斜面部を含む第１カム凹部を、円周方向複数箇所に配置してなる第１カム面を有する。
前記第２カムは、前記第１カム面と軸方向に対向する軸方向他側面に、円周方向に関して他方から一方に向かうほど軸方向片側に向かう方向に傾斜した第２傾斜面部を含む第２カム凹部を、円周方向複数箇所に配置してなる第２カム面を有する。
前記転動体のそれぞれは、前記第１カム凹部と前記第２カム凹部との間に転動自在に配置されている。

特に本発明のカム装置では、前記第１カム凹部が、円周方向一方側の端部に、中心軸に対し直交する仮想平面に対する傾斜角度が、円周方向他方側に隣接する部分の前記仮想平面に対する傾斜角度よりも大きい第１ストッパ部を有する。
また、前記第２カム凹部が、円周方向他方側の端部に、前記仮想平面に対する傾斜角度が、円周方向一方側に隣接する部分の前記仮想平面に対する傾斜角度よりも大きい第２ストッパ部を有する。

本発明のカム装置は、前記転動体を転動自在に保持する保持器をさらに備えることができる。

本発明のクラッチレリーズ装置は、電動モータと、カム装置と、レリーズ軸受とを備える。
前記カム装置は、前記電動モータの回転出力を直線運動に変換する。
前記レリーズ軸受は、回転軸の周囲に、該回転軸の軸方向に関する移動を可能に支持されており、前記カム装置により前記回転軸の軸方向に押圧されることで、ダイヤフラムばねを押圧する。

特に本発明のクラッチレリーズ装置では、前記カム装置を、本発明のカム装置とする。
この場合、前記第１カムが、前記電動モータにより直接または他の部材を介して回転駆動可能に支持されている。
また、前記第２カムが、前記レリーズ軸受を、前記回転軸の軸方向に押圧可能に配置されている。

本発明のクラッチレリーズ装置は、前記電動モータにより回転駆動され、外周面にウォーム歯を有するウォーム軸と、外周面に前記ウォーム歯と噛合するホイール歯を有し、かつ、前記第１カムと同期して回転するウォームホイールとからなるウォーム減速機をさらに備えることができる。

また、前記第１ストッパ部および前記第２ストッパ部の前記仮想平面に対する傾斜角度を、前記電動モータがストールトルク（瞬間最大トルク）を発生した場合でも、前記転動体が、前記第１カム凹部および前記第２カム凹部から乗り上げない程度に規制することが好ましい。

前記回転軸の周囲に配置され、前記回転軸に入力された実トルクを検出するトルクセンサをさらに備えることができる。

本発明のカム装置によれば、転動体が、第１カム凹部から乗り上げて円周方向に隣接する第１カム凹部に脱落したり、第２カム凹部から乗り上げて円周方向に隣接する第２カム凹部に脱落したりすることを防止できて、軸方向寸法が突然切り換わることを防止できる。また、このような本発明のカム装置を組み込んだ、クラッチレリーズ装置によれば、クラッチ制御の自動化を図れるだけでなく、装置全体の小型化および軽量化を図れるとともに、油漏れを防止でき、さらに、クラッチ装置の断接状態が突然切り換わることを防止できる。

図１は、本発明の実施の形態の１例にかかるクラッチ装置の断面図である。 図２は、本発明の実施の形態の１例にかかるクラッチレリーズ装置の断面図である。 図３は、図２のＸ部拡大図である。 図４は、第１カム、ウォームホイールおよび支持軸受を取り出して示す斜視図である。 図５（Ａ）は、第１カム、ウォームホイールおよび支持軸受を取り出して、エンジン側から見た端面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。 図６は、カム装置の動作を説明するためにカム装置を径方向外側から見た模式図であり、図６（Ａ）はカム装置の軸方向寸法を最も短くした状態を示しており、図６（Ｂ）はカム装置の軸方向寸法を最も長くした状態を示している。 図７は、クラッチディスクが新品の状態と使用限度まで摩耗が進行した状態とのそれぞれに関して、ダイヤフラムばねのたわみ量（レリーズ軸受の軸方向位置）とレリーズ荷重との関係の１例を示した線図である。 図８は、クラッチディスクの摩耗量に応じて変化するダイヤフラムばねのたわみ量を説明するために示す模式図である。 図９は、レリーズ軸受のストロークとトランスミッションの入力軸に伝達されるトルクとの関係を示す線図である。 図１０は、クラッチレリーズ装置に組み込み可能なカム装置を、径方向外側から見た模式図であり、図１０（Ａ）はカム装置の軸方向寸法を最も短くした状態を示しており、図１０（Ｂ）はカム装置の軸方向寸法を最も長くした状態を示している。 図１１は、第１カムを第２カムに対して、繰り返し往復回転させた場合に生じる問題を説明するための模式図である。

図１〜図６（Ｂ）は、本発明の実施の形態の第１例を示している。クラッチ装置１は、エンジンとトランスミッションとの間に配置されて、エンジンのクランクシャフトと、回転軸であるトランスミッションの入力軸２との間の動力の伝達状態を切り換える。クラッチ装置１は、フライホイール３と、クラッチディスク（摩擦板）４と、プレッシャプレート５と、ダイヤフラムばね６と、クラッチレリーズ装置７とを備える。

フライホイール３は、例えば鋳鉄などの金属製で、クランクシャフトの端部に、例えば複数本のボルトなどを用いて結合固定されており、クランクシャフトと同期して回転する。

クラッチディスク４は、図示は省略するが、径方向外側部分に、エンジントルクが入力される入力部（摩擦部）を有し、径方向内側部分に、入力軸２にトルクを伝達する出力部を有し、径方向中間部にダンパ部を有する。クラッチディスク４は、入力部を、フライホイール３に対し軸方向に対向させた状態で、出力部を、入力軸２にスプライン嵌合させている。

なお、軸方向とは、特に断わらない限り、入力軸２の軸方向をいう。また、軸方向片側とは、エンジンの側である、図１、図２、図３および図５（Ｂ）の左側、並びに、図６（Ａ）および図６（Ｂ）の上側をいい、軸方向他側とは、トランスミッションの側である、図１、図２、図３および図５（Ｂ）の右側、並びに、図６（Ａ）および図６（Ｂ）の下側をいう。

フライホイール３の径方向外側部分には、クラッチカバー８が支持固定され、該クラッチカバー８の内側には、クラッチディスク４をフライホイール３に向けて押圧するプレッシャプレート５、および、該プレッシャプレート５をクラッチディスク４に向けて押圧するダイヤフラムばね６が配置されている。

ダイヤフラムばね６は、クラッチカバー８に対して支持されている。なお、本例のクラッチ装置１は、プッシュ式のクラッチ装置であるため、ダイヤフラムばね６の中央部が軸方向片側に向けて押圧されると、プレッシャプレート５がクラッチディスク４から退避する方向（軸方向他側）に移動し、フライホイール３とクラッチディスク４との接続が断たれる構造を有する。

クラッチレリーズ装置７は、図示しないＥＣＵ（制御装置）からの制御信号に基づいて、ダイヤフラムばね６に所定の押圧力を付与する。本例のクラッチレリーズ装置７は、電動モータ９と、ハウジング１０と、ウォーム減速機１１と、軸受ガイド１２と、カム装置１３と、レリーズ軸受１４と、トルクセンサ１５とを備える。

電動モータ９は、図示しない出力軸を、入力軸２に対しねじれの位置に配置している。

ハウジング１０は、トランスミッションのフロントケース１６に支持固定されるとともに、電動モータ９を支持固定する。ハウジング１０は、ホイール収容部１７と、ウォーム収容部１８と、外径側案内筒部１９と、段付円筒部２０とを備える。

ホイール収容部１７は、入力軸２の周囲に配置されている。本例では、ホイール収容部１７は、それぞれが円輪板状で、軸方向に離隔して配置された１対の側板部２１ａ、２１ｂと、該１対の側板部２１ａ、２１ｂの径方向外側の端部同士を、周方向に関する一部分を除き、互いに接続する接続筒部２２とを備える。なお、本例では、１対の側板部２１ａ、２１ｂのうち、軸方向片側の側板部２１ａの内径寸法は、軸方向他側の側板部２１ｂの内径寸法よりも大きい。

ウォーム収容部１８は、有底円筒状で、自身の中心軸を、入力軸２に対してねじれの位置に配置している。

外径側案内筒部１９は、円筒状で、軸方向中間部に、軸方向片側の側板部２１ａの径方向内側の端部を連結している。換言すれば、軸方向片側の側板部２１ａは、外径側案内筒部１９の軸方向中間部から径方向外方に突出している。外径側案内筒部１９は、面取り部が形成された軸方向片側の端部を除いて、入力軸２の中心軸を中心とし、軸方向に関して内径寸法が変化しない円筒状の内周面を有する。

段付円筒部２０は、軸方向片側に向かうほど外径寸法および内径寸法が段階的に小さくなる段付円筒状で、入力軸２の周囲に配置されている。段付円筒部２０は、軸方向他側の側板部２１ｂの径方向内側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がった大径筒部２３と、該大径筒部２３の軸方向片側の端部から径方向内方に折れ曲がった外径側接続部２４と、該外径側接続部２４の径方向内側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がった中径筒部２５と、該中径筒部２５の軸方向片側の端部から径方向内方に折れ曲がった内径側接続部２６と、該内径側接続部２６の径方向内側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がった小径筒部２７とを備える。段付円筒部２０のうちで、内径寸法が最も小さい小径筒部２７の内径寸法は、入力軸２の外径寸法よりも大きい。すなわち、入力軸２は、段付円筒部２０の内径側に挿通されている。

ウォーム減速機１１は、ウォーム２８と、ウォームホイール２９とを備える。

ウォーム２８は、軸方向中間部外周面に、ねじ状のウォーム歯３０を有し、ハウジング１０のウォーム収容部１８の内側に、電動モータ９により回転駆動可能に支持されている。本例では、ウォーム２８は、図示しない歯車伝達機構を介して、電動モータ９により回転駆動される。すなわち、本例では、ウォーム２８は、電動モータ９の出力軸に対して平行に配置され、該出力軸に支持固定された駆動側歯車と、ウォーム２８の基端部に配置された従動側歯車とを噛合させている。このため、ウォーム２８と電動モータ９とは、ウォームホイール２９の径方向に関して重畳して配置されている。ただし、電動モータの出力軸とウォームとを、継手を介してトルクの伝達を可能に接続することにより、電動モータの出力軸とウォームとを同軸に配置することもできる。

ウォームホイール２９は、外周面に、ウォーム歯３０と噛合するホイール歯３１を有し、ハウジング１０のホイール収容部１７の内側で、入力軸２の周囲に該入力軸２に対する相対回転を自在に支持されている。本例のウォームホイール２９は、金属製または合成樹脂製で円環状のハブ（芯金）３２と、合成樹脂製のギヤ部３３とを備える。

ハブ３２は、ホイール側円筒部３４と、該ホイール側円筒部３４の軸方向他側部分から径方向内方に突出した円輪状のホイール側フランジ部３５とを備える。本例では、ハブ３２を、ラジアル玉軸受である支持軸受３６により、後述するカム装置１３の第１カム３７のカム側円筒部３８を介して、ハウジング１０の大径筒部２３に対し回転自在に支持している。すなわち、支持軸受３６の内輪３９を、大径筒部２３に外嵌固定し、ハブ３２のホイール側フランジ部３５を、支持軸受３６の外輪４０に、カム側円筒部３８を介して外嵌固定している。本例では、ハブ３２を支持軸受３６により、大径筒部２３の周囲に回転自在に支持した状態において、ホイール側円筒部３４の軸方向片側部分の内周面が、ハウジング１０の外径側案内筒部１９の軸方向他側部分の外周面に近接対向している。換言すれば、ホイール側円筒部３４の軸方向片側部分と、ハウジング１０の外径側案内筒部１９の軸方向他側部分とを径方向に重畳させている。なお、支持軸受３６の幅方向（軸方向）中央位置は、ウォーム減速機１１のウォーム２８の中心軸よりも、軸方向に関して他側に位置している。

ギヤ部３３は、外周面に、ホイール歯３１を有する。ギヤ部３３は、ハブ３２のホイール側円筒部３４の外周面に、合成樹脂を射出成形することにより形成され、ホイール側円筒部３４に対し、該ホイール側円筒部３４と一体的に回転するように結合固定されている。なお、ハブ３２に対するギヤ部３３の回転方向の保持力を高めるために、例えば、ホイール側円筒部３４の外周面に、周方向に関する凹凸部を形成し、ギヤ部３３を射出成形により形成する際に、凹凸部のうちの凹部に、ギヤ部３３を構成する合成樹脂の一部を送り込んで、ハブ３２とギヤ部３３とを回転方向に関して凹凸係合させることもできる。

軸受ガイド１２は、段付円筒状で、ハウジング１０の外径側案内筒部１９と段付円筒部２０との間に、軸方向の変位を可能に配置されている。軸受ガイド１２は、軸方向片側のガイド側小径筒部４１と、軸方向他側のガイド側大径筒部４２と、ガイド側小径筒部４１の軸方向他側の端部とガイド側大径筒部４２の軸方向片側の端部とを接続する、円輪状のガイド側接続部４３とを備える。

ガイド側小径筒部４１は、ハウジング１０の段付円筒部２０の小径筒部２７に、軸方向の変位を可能に外嵌されている。このために、ガイド側小径筒部４１は、軸方向他側部分に、全周にわたって径方向内方に突出した内向凸部４４を有し、該内向凸部４４の内周面に、径方向外方に凹んだ凹溝４５を有する。そして、ガイド側小径筒部４１を、小径筒部２７に緩く（内向凸部４４の内周面と、小径筒部２７の外周面との間に隙間を介在させた状態で）外嵌するとともに、凹溝４５に装着（係止）したＯリング４６を、凹溝４５の底面と小径筒部２７の外周面との間で弾性的に挟持している。

ガイド側大径筒部４２は、ハウジング１０の外径側案内筒部１９に、軸方向の変位を可能に内嵌されている。このために、ガイド側大径筒部４２は、軸方向他側部分に、全周にわたって径方向外方に突出した外向凸部４７を有し、該外向凸部４７の外周面に、径方向内方に凹んだ凹溝４８を有する。そして、ガイド側大径筒部４２を、外径側案内筒部１９に緩く（外向凸部４７の外周面と、外径側案内筒部１９の内周面との間に隙間を介在させた状態で）内嵌するとともに、凹溝４８に装着（係止）したＯリング４９を、凹溝４８の底面と外径側案内筒部１９の内周面との間で弾性的に挟持している。

上述のように、本例のクラッチレリーズ装置７では、ガイド側小径筒部４１の凹溝４５の底面と小径筒部２７の外周面との間にＯリング４６を弾性的に挟持するとともに、ガイド側大径筒部４２の凹溝４８の底面と外径側案内筒部１９の内周面との間にＯリング４９を弾性的に挟持している。これにより、軸受ガイド１２を、ハウジング１０の外径側案内筒部１９と段付円筒部２０との間に、軸方向の変位を可能に配置するとともに、ウォーム減速機１１およびカム装置１３が配置された空間内の充填したグリースの漏洩を防止している。

カム装置１３は、ウォームホイール２９と、軸受ガイド１２のガイド側接続部４３との間に配置され、ウォームホイール２９の回転に基づいて、軸方向寸法を拡縮させるものである。カム装置１３は、第１カム３７と、第２カム５０と、複数個（図示の例では３個）の転動体５１と、保持器６７を備える。

第１カム３７は、ウォームホイール２９に対して支持固定され、軸方向片側面に、周方向に関する凹凸部である第１カム面５２を有する。第１カム面５２は、第１カム凹部５３と、入力軸２の中心軸に直交する平坦面部５４とを、交互に複数ずつ（図示の例では３つずつ）配置してなる。

第１カム凹部５３のそれぞれは、円周方向他方側の端部に配置された底部５５と、円周方向一方側の端部に配置された第１ストッパ部５６と、底部５５と第１ストッパ部５６とを接続する第１傾斜面部５７とを備える。底部５５は、カム装置１３の軸方向寸法を最も短くした状態で転動体５１が接触する。これに対し、第１ストッパ部５６は、第１カム凹部５３のうちで、軸方向に関して最も片側に位置しており、カム装置１３の軸方向寸法を最も長くした状態で転動体５１が接触する。本例では、第１ストッパ部５６は、径方向から見た形状が単一円弧形の曲面としている。ただし、第１ストッパ部５６を、傾斜面と曲面とを組み合わせたり、複数の曲面を組み合わせてなる複合曲面とすることもできる。第１傾斜面部５７は、円周方向に関して一方から他方に向かう（図６（Ａ）および図６（Ｂ）の左方から右方に向かう）ほど軸方向他側に向かう方向に傾斜しており、傾斜角度は一定である。特に本例では、入力軸２の中心軸に直交する仮想平面に対する第１ストッパ部５６の（円周方向一方側の端縁の）傾斜角度θｓを、同じく第１傾斜面部５７の傾斜角度θｃよりも大きくしている（θｓ＞θｃ）。なお、第１カム凹部５３のそれぞれは、第１ストッパ部５６の円周方向他方側の端縁と、第１カム凹部５３の円周方向他方側に隣接する平坦面部５４とを接続し、円周方向一方側を向いた第１段差面７９をさらに備える。

第１カム３７は、軸方向片側面に第１カム面５２を有するカム本体５８と、該カム本体５８の軸方向他側面の径方向外側部分から軸方向他方に突出したカム側円筒部３８と、カム本体５８の軸方向他側の端部外周面から径方向外方に突出した円輪状のカム側フランジ部５９とを備える。カム本体５８の軸方向他側面と、カム側フランジ部５９の軸方向他側面とは、入力軸２の中心軸に直交する同一の平面上に存在している。本例では、カム本体５８の軸方向他側面を、支持軸受３６の外輪４０の軸方向片側面に突き当てるとともに、カム側フランジ部５９の軸方向他側面を、ウォームホイール２９のハブ３２のうちのホイール側フランジ部３５の軸方向片側面に突き当てた状態で、カム側円筒部３８を、外輪４０の外周面とホイール側フランジ部３５の内周面との間に挟持している。このような構成により、第１カム３７は、ウォームホイール２９に対し支持固定されている。

なお、ハウジングの外径側案内筒部および軸受ガイドの大径側筒部を配置するスペースを確保できれば、駆動側カムを、カム側フランジ部を省略して、カム本体と、該カム本体の軸方向他側面の径方向中間部から軸方向他方に突出したカム側円筒部とから構成することもできる。この場合、カム本体の軸方向他側面の径方向内側部分を、支持軸受の外輪の軸方向片側面に突き当てるとともに、カム本体の軸方向他側面の径方向外側部分を、ウォームホイールのハブのうちのホイール側フランジ部の軸方向片側面に突き当てる。

本例では、第１カム３７をウォームホイール２９に支持固定した状態で、底部５５が、ウォームホイール２９のギヤ部３３の軸方向片側の端面３３ａと軸方向他側の端面３３ｂとの間に位置している。より具体的には、本例では、第１カム面５２のうち、第１傾斜面部５７の周方向中央位置が、ウォームホイール２９のギヤ部３３の軸方向片側の端面３３ａよりも軸方向他側に位置し、平坦面部５４が、ウォームホイール２９のギヤ部３３の軸方向片側の端面３３ａよりも軸方向片側に位置している。換言すれば、本例では、第１カム面５２のうちの軸方向他側部分が、ウォームホイール２９の外周面に配置されたホイール歯３１と径方向に重畳している。ただし、第１カム面５２全体を、ウォームホイール２９の外周面に配置されたホイール歯３１と径方向に重畳させることもできる。要するに、ウォームホイール２９の軸方向片側面の径方向内側部分に、ウォームホイール２９の軸方向片側面と内周面とに開口する、断面矩形の切り欠き部６０を全周にわたって設け、該切り欠き部６０の内径側に、第１カム面５２の少なくとも一部が配置されるようにしている。

第２カム５０は、第１カム３７の第１カム面５２と軸方向に対向する軸方向他側面に、周方向に関する凹凸部である第２カム面６１を有し、軸方向片側面を、軸受ガイド１２のガイド側接続部４３の軸方向他側面の径方向外側部分に突き当てている。第２カム面６１は、第２カム凹部６２と、入力軸２の中心軸に直交する平坦面部６３とを、交互に複数ずつ（図示の例では３つずつ）配置してなる。

第２カム凹部６２のそれぞれは、円周方向一方側の端部に配置された底部６４と、円周方向他方側の端部に配置された第２ストッパ部６５と、底部６４と第２ストッパ部６５とを接続する第２傾斜面部６６とを備える。底部６４は、カム装置１３の軸方向寸法を最も短くした状態で転動体５１が接触する。これに対し、第２ストッパ部６５は、第２カム凹部６２のうちで、軸方向に関して最も他側に位置しており、カム装置１３の軸方向寸法を最も長くした状態で転動体５１が接触する。本例では、第２ストッパ部６５は、径方向から見た形状が単一円弧形の曲面としている。ただし、第２ストッパ部６５を、傾斜面と曲面とを組み合わせたり、複数の曲面を組み合わせてなる複合曲面とすることもできる。第２傾斜面部６６は、円周方向に関して他方から一方に向かう（図６（Ａ）および図６（Ｂ）の右方から左方に向かう）ほど軸方向片側に向かう方向に傾斜しており、傾斜角度は一定である。特に本例では、入力軸２の中心軸に直交する仮想平面に対する第２ストッパ部６５の（円周方向他方側の端縁の）傾斜角度θｓを、同じく第２傾斜面部６６の傾斜角度θｃよりも大きくしている（θｓ＞θｃ）。なお、第２カム凹部６２のそれぞれは、第２ストッパ部６５の円周方向一方側の端縁と、第２カム凹部６２の円周方向一方側に隣接する平坦面部６３とを接続し、円周方向他方側を向いた第２段差面８０をさらに備える。

転動体５１は、円柱状のローラであって、第１カム凹部５３と第２カム凹部６２との間に、それぞれの中心軸を放射方向に向けるようにして、保持器６７により保持された状態で配置されている。

レリーズ軸受１４は、外周面に内輪軌道を有する内輪６８と、内周面に外輪軌道を有する外輪６９と、外輪軌道と内輪軌道との間に保持器７０により保持された状態で転動自在に設けられた複数個の玉７１とを備えた、玉軸受である。図示の例では、内輪軌道として深溝型のものを、外輪軌道としてアンギュラ型のものを、それぞれ使用している。このため、レリーズ軸受１４は、ラジアル荷重に加えて、スラスト荷重（外輪６９に加わる図１、図２および図３の右向きのスラスト荷重）を支承可能である。このようなレリーズ軸受１４のうち、内輪６８は、軸受ガイド１２のガイド側小径筒部４１に外嵌固定されている。このため、内輪６８（レリーズ軸受１４全体）は、ハウジング１０の小径筒部２７に対し、相対回転不能に、かつ、軸方向に関する相対変位を可能に支持されている。これに対し、外輪６９は、円輪状の押圧板７２を介して、ダイヤフラムばね６の中央部に接触している。このため、外輪６９は、ダイヤフラムばね６と一体的に回転する。

トルクセンサ１５は、入力軸２に入力された実トルクを測定するためのもので、全体が円環状に構成され、入力軸２の周囲に配置されている。具体的には、本例では、トルクセンサ１５は、ハウジング１０の中径筒部２５の内周面に内嵌するとともに、軸方向他側面を、ハウジング１０の大径筒部２３の内周面に圧入されたカラー７３により抑え付けることにより、入力軸２の周囲に支持されている。また、トルクセンサ１５は、その検出部を、入力軸２の被検出部である外周面に近接対向させている。本例では、トルクセンサ１５は、ブリッジ回路を構成する複数のコイル層を備えた磁歪式のトルクセンサであり、入力軸２により伝達しているトルクの大きさおよび方向を、入力軸２に生じる逆磁歪効果を利用して測定する。このため、入力軸２は、被検出部を含む一部または全部が、磁歪特性を有する材料により造られている。

ただし、トルクセンサ１５としては、磁歪式のものに限らず、例えば２点間のねじれ位相のずれを検出する位相差式などの各種方式のものを採用できる。位相差式のトルクセンサを利用する場合には、入力軸２のうち軸方向に離隔した２個所位置に１対のエンコーダを取り付け、かつ、それぞれの検出部をエンコーダの被検出部に対向させるように１対のトルクセンサをハウジング１０などに取り付ける。そして、１対のトルクセンサの出力信号の位相差に基づいて入力軸２に入力されるトルクの大きさおよび方向を検出する。また、トルクセンサ１５の取付位置に関しても、中径筒部２５の内周面に限定されず、例えば段付円筒部２０の大径筒部２３やその他の部分に対して取り付けることもできる。

また、本例のクラッチレリーズ装置７は、第２カム５０を軸方向他側に向けて弾性的に付勢する付勢ばね７４をさらに備える。このために、第２カム５０を、カム装置１３の内径側に配置したガイド筒７５の円筒部７６の軸方向片側の端部に、圧入や溶接により相対回転不能に外嵌固定している。また、ガイド筒７５の円筒部７６の軸方向他側の端部から径方向内方に突出した内向フランジ部７７の内周面に形成された雌スプライン部を、ハウジング１０の中径筒部２５の外周面に形成された雄スプライン部に対し、スプライン係合させている。そして、軸受ガイド１２のガイド側接続部４３の軸方向他側面と、ガイド筒７５の内向フランジ部７７の軸方向片側面である段部７８との間に、付勢ばね７４を弾性的に挟持している。

本例では、付勢ばね７４により、第２カム５０を軸方向他側に向けて弾性的に付勢することにより、第１カム凹部５３と転動体５１と第２カム凹部６２との間にがたつき（位相ずれ）が生じることを防止できて、カム装置１３の機能を保証することができる。また、レリーズ軸受１４を、ダイヤフラムばね６に対して常に押し付けることができるため、レリーズ軸受１４およびクラッチレリーズ装置７に、衝撃荷重が入力されることを防止することもできる。なお、付勢ばね７４による付勢力の大きさは、好ましくは、ダイヤフラムばね６を変形（または移動）させない程度とする。また、本例では、付勢ばね７４を、カム装置１３の径方向内側に配置しているため、付勢ばね７４を設けた場合にも、クラッチレリーズ装置７の軸方向全長が大きくなることを防止できる。

なお、本例では、付勢ばね７４として、波形に湾曲した帯状の金属素材を、らせん状に巻き回してなる、コイルドウェーブスプリングを使用している。したがって、付勢ばね７４の軸方向寸法を抑えつつ、該付勢ばね７４の弾力を十分確保することができる。

本例のクラッチ装置１の動きについて説明する。

まず、クラッチ装置１を、接続状態から切断状態に切り換える際には、電動モータ９の出力軸を回転駆動することにより、ウォーム減速機１１のウォーム２８を介して、ウォームホイール２９を所定方向に回転させる。これにより、図６（Ａ）→図６（Ｂ）に示すように、カム装置１３の第１カム３７を、第２カム５０に対して所定方向（図６（Ａ）および図６（Ｂ）の右方向）に相対回転させ、転動体５１を、第１カム凹部５３および第２カム凹部６２のうちで、軸方向に関する高さの高い側に向けてそれぞれ転動させる。これにより、第２カム５０を、軸方向に関して第１カム３７から離れる方向（軸方向片側）に並進移動させる。本例では、第１カム凹部５３の第１傾斜面部５７および第２カム凹部６２の第２傾斜面部６６の傾斜角度をそれぞれ一定としているため、第１カム３７に対する第２カム５０の軸方向に関する相対変位量（並進量）が、第１カム３７に対する第２カム５０の相対回転量に比例する。このようにして、第２カム５０を軸方向片側に向けて並進移動させることにより、軸受ガイド１２およびレリーズ軸受１４を介して、押圧板７２により、ダイヤフラムばね６の中央部を軸方向片側に向けて押圧する。この結果、プレッシャプレート５がクラッチディスク４から退避する方向に移動し、フライホイール３とクラッチディスク４との接続が断たれる。

これに対し、クラッチ装置１を、切断状態から接続状態に切り換える際には、電動モータ９の出力軸を、クラッチ装置１を切断状態に切り換える際とは逆方向に回転駆動することにより、ウォームホイール２９を所定方向とは逆方向（図６（Ａ）および図６（Ｂ）の左方向）に回転させる。これにより、図６（Ｂ）→図６（Ａ）に示すように、第１カム３７を、第２カム５０に対して所定方向と逆方向（図６（Ａ）および図６（Ｂ）の右方向）に相対回転させ、転動体５１を、第１カム凹部５３および第２カム凹部６２のうちで、軸方向に関する高さの低い側に向けてそれぞれ転動させる。これにより、第２カム５０を、軸方向に関して第１カム３７に近づく方向（軸方向他側）に並進移動させる。このようにして、第２カム５０を軸方向他側に向けて並進移動させることで、押圧板７２により、ダイヤフラムばね６の中央部を軸方向片側に向けて押圧する押圧力を減少させる。この押圧力がダイヤフラムばね６の発揮する弾力よりも小さくなると、この弾力に基づいて、軸受ガイド１２、レリーズ軸受１４および押圧板７２が軸方向他側に移動する（押し戻される）とともに、プレッシャプレート５がクラッチディスク４に押し付けられ、フライホイール３とクラッチディスク４とが接続される。

本例のクラッチ装置１では、上述のような電動式のクラッチレリーズ装置７を使用しているため、クラッチ制御の自動化を図れるだけでなく、装置全体の軽量化および小型化を図るとともに、油漏れを防止することができる。

すなわち、本例のクラッチレリーズ装置７は、電気的に作動する電動モータ９によりカム装置１３を駆動することで、レリーズ軸受１４を軸方向に並進移動させ、ダイヤフラムばね６を軸方向に押圧し、クラッチ装置１の断接状態を切り換えることができる。要するに、電気的にクラッチ装置１の断接制御を行えるため、クラッチ装置１の断接制御の自動化を図ることができる。このため、イージードライブ化を図れるとともに、コースティング走行を積極的に採用することによる低燃費化（燃費向上）を実現することもできる。さらに、本例のクラッチレリーズ装置７によれば、特開２００８−１０１６４３号公報および特開２０１０−９１０４３号公報に記載された構造で必要であった、オイルリザーバ、複雑な油圧配管、および、シリンダ（レリーズシリンダ、コンセントリックスレーブシリンダ）などの油圧関連部品を不要にできるとともに、レリーズフォークを不要にできる。したがって、クラッチレリーズ装置７全体の軽量化および小型化を図れる。しかも、本例では、クラッチ装置１の断接制御（係脱制御）を、電気的に行え、油を使用しなくて済むため、油漏れの問題が生じることも防止できる。

また、本例のクラッチレリーズ装置７では、電動モータ９の回転トルクを、歯車伝達機構およびウォーム減速機１１により増大してから、第１カム３７に伝達するようにしている。このため、電動モータ９として、出力トルクが小さく、かつ、小型のものを使用することができて、この面からも、クラッチレリーズ装置７全体としての小型化および軽量化を図れる。さらに、電動モータ９の設置方向に関する自由度を高めることもできて、設置スペースの小型化（省スペース化）を図ることもできる。

なお、本例のクラッチレリーズ装置７では、ウォーム減速機１１として、不可逆性（セルフロック機能）を有するものを使用するとともに、電動モータ９として、出力軸を両方向に回転可能なものを使用する。これにより、クラッチ切断状態や半クラッチ状態を、電動モータ９に通電することなく、保持できるようにしている。ただし、本発明のクラッチレリーズ装置を実施する場合、ウォーム減速機として、可逆性を有するものを使用するとともに、電動モータとして、出力軸を一方向にのみ回転可能なものを使用することもできる。

さらに、本例では、第１カム凹部５３の円周方向一方側の端部に、第１傾斜面部５７の傾斜角度θｃよりも大きな傾斜角度θｓを有する第１ストッパ部５６を配置するとともに、第２カム凹部６２の円周方向他方側の端部に、第２傾斜面部６６の傾斜角度θｃよりも大きな傾斜角度θｓを有する第２ストッパ部６５を配置している。このため、転動体５１が、第１カム凹部５３から平坦面部５４に乗り上げて、円周方向に隣接する第１カム凹部５３の底部５５に脱落したり、第２カム凹部６２から平坦面部６３に乗り上げて、円周方向に隣接する第２カム凹部６２の底部６４に脱落したりすることを防止できる。したがって、クラッチ装置１の断接状態が突然切り換わる、具体的には、切断状態から接続状態に突然切り換わることを防止でき、エンジンが停止するのを防止することができる。

本例では、クラッチ装置１の切断状態で、ダイヤフラムばね６からクラッチレリーズ装置７に作用するスラスト荷重（レリーズ荷重）が最小となった場合であって、かつ、電動モータ９がストールトルク（電動モータ９が瞬間的に発揮することができる最大トルク）を出力した場合にも、転動体５１が、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５を乗り越えることがないように、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５の傾斜角度θｓを規制している。第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５の傾斜角度θｓの具体的な設定方法について、図７および図８を参照しつつ説明する。

図７の横軸は、ダイヤフラムばね６に生じるたわみ量の大きさを示しており、図７の縦軸は、荷重の大きさを表している。また、図７中に、破線αは、ダイヤフラムばね６単品を、自由状態からたわませた際に発生する荷重（ダイヤフラム荷重）の変化を示している。これに対し、図７中の実線βは、クラッチディスク４が新品の状態で、レリーズ軸受１４をクラッチ接続位置Ｘａからクラッチ切断位置Ｘｂに向けて軸方向に並進移動させた（ダイヤフラムばね６のたわみ量を増大させた）際に生じる、レリーズ荷重の変化を示している。また、図４中の鎖線γは、クラッチディスク４が使用限度まで摩耗した状態で、レリーズ軸受１４をクラッチ接続位置Ｘｃからクラッチ切断位置Ｘｄに向けて軸方向に並進移動させた（ダイヤフラムばね６のたわみ量を増大させた）際に生じる、レリーズ荷重の変化を示している。また、図８には、自由状態でのダイヤフラムばね６を破線で示しており、クラッチディスク４が新品の状態でのダイヤフラムばね６を実線で示しており、クラッチディスク４が使用限度まで摩耗した状態でのダイヤフラムばね６を鎖線で示している。

図７から分かるように、クラッチ装置１の切断状態におけるレリーズ荷重は、クラッチディスク４の摩耗量にかかわらず、ダイヤフラムばね６のたわみ量が所定量（図７の例では２３ｍｍ程度）に達するまでは一旦減少し、その後増大する。

ここで、駆動側カムへの入力トルクをＴとし、カム面の１回転当たり軸方向移動距離をＬとすると、カム装置が発生する軸力は、次の（１）式で表される。
Ｆ＝２πＴ／Ｌ ・・・（１）
距離Ｌは、カム面の半径をｒとし、カム面の中心軸に対する傾斜角度をφとすると、次の（２）式で表される。
Ｌ＝２πｒ・ｔａｎφ ・・・（２）
（１）式に（２）式を代入すると、次の（３）式が得られる。
Ｆ＝Ｔ／（ｒ・ｔａｎφ） ・・・（３）

本例のカム装置１３では、図７中にＺで示すように、クラッチ装置１の切断状態でのレリーズ荷重が最小となった場合に、仮に、電動モータ９がストールトルクを出力した場合でも、転動体５１が、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５を乗り越えることがないように、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５の傾斜角度θｓを規制している。すなわち、電動モータ９がストールトルクを出力した場合に、歯車伝達機構およびウォーム減速機１１により増幅され第１カム３７に入力されるトルクをＴ_ｍａｘとし、クラッチ装置１の切断状態でのレリーズ荷重の最小値をＦ_ｍｉｎとした場合に、次の（４）式の関係を満たすようにしている。
Ｆ_ｍｉｎ＞Ｔ_ｍａｘ／（ｒｓ・ｔａｎθｓ） ・・・（４）
なお、（４）式中のｒｓは、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５の半径（第１カム３７および第２カム５０の中心軸と、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５の径方向中央位置との距離）を表している。

（４）式を変形すると、次の（５）式が得られる。
ｔａｎθｓ＞Ｔ_ｍａｘ／（ｒｓ・Ｆ_ｍｉｎ） ・・・（５）
（５）式をさらに変形すると、次の（６）式が得られる。
θｓ＞ｔａｎ^−１｛Ｔ_ｍａｘ／（ｒｓ・Ｆ_ｍｉｎ）｝ ・・・（６）
本例では、（６）式の関係を満たすように、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５の傾斜角度θｓを規制している。

本例のように、エンジンとトランスミッションとの間に組み込んだクラッチ装置１のクラッチレリーズ装置７では、例えば、第１カム凹部５３の第１傾斜面部５７および第２カム凹部６２の第２傾斜面部６６の傾斜角度θｃを、１度以上８９度以下とし、第１ストッパ部５６および第２ストッパ部６５の傾斜角度θｓを、１度以上８９度以下とする。

また、本例のカム装置１３によれば、第１カム３７を第２カム５０に対して、繰り返し往復回転させることにより、転動体５１の第１カム凹部５３の底部５５からの乗り上げ量と、第２カム凹部６２の底部６４からの乗り上げ量とにずれが生じた場合でも、このずれを修正（解消）することができる。すなわち、例えば、転動体５１が第１ストッパ部５６に接触した状態では、転動体５１は、第１カム凹部５３を円周方向他方側に向けて乗り上げるのが阻止されるのに対し、第２カム凹部６２を円周方向一方側に向けて滑るようにして乗り上げる。一方、転動体５１が第２ストッパ部６５に接触した状態では、転動体５１は、第２カム凹部６２を円周方向一方側に向けて乗り上げるのが阻止されるのに対し、第１カム凹部５３を円周方向他方側に向けて滑るようにして乗り上げる。このようにして、転動体５１の第１カム凹部５３の底部５５からの乗り上げ量と、第２カム凹部６２の底部６４からの乗り上げ量とのずれを修正することができる。

また、本例のクラッチレリーズ装置７では、ウォームホイール２９のハブ３２を、ホイール側円筒部３４と、該ホイール側円筒部３４の軸方向他側部分から径方向内方に突出したホイール側フランジ部３５とからなるものとしている。これにより、カム本体５８の軸方向片側面に形成された第１カム面５２の底部５５を、ウォームホイール２９のギヤ部３３の軸方向片側の端面３３ａよりも軸方向他側に位置させている。さらに、これに合わせて、ハウジング１０のうち、軸受ガイド１２のガイド側大径筒部４２を軸方向に関する相対変位を可能に内嵌する外径側案内筒部１９の軸方向他側部分を、ウォームホイール２９のホイール側円筒部３４の軸方向片側部分と径方向に重畳させている。

したがって、本例では、クラッチレリーズ装置７全体としての軸方向寸法の増大を抑えつつ、ウォームホイール２９のホイール歯３１の軸方向に関する幅寸法を確保するとともに、第１カム３７に対する第２カム５０の軸方向に関するストローク（第１カム３７に対して第２カム５０が軸方向に相対変位可能な量）を十分に確保することができる。このため、クラッチ装置１を、エンジンルーム内のトランスミッションとエンジンとの間部分のように、設置スペースの軸方向寸法が限られる部分に配置した場合であっても、ホイール歯３１の幅寸法を確保できるので、ウォーム２８とウォームホイール２９との間で大きなトルクを伝達することができ、かつ、カム装置１３の軸方向寸法の拡縮量を十分確保することができて、クラッチ締結力を十分大きくすることができる。

また、本例のクラッチレリーズ装置７は、入力軸２に入力された実トルクを検出可能なトルクセンサ１５を備える。このため、クラッチ装置１の断接制御を高い精度で行うことができる。この理由について、以下で説明する。

電動モータを備えるクラッチレリーズ装置において、クラッチ装置の断接制御を行う場合、レリーズ軸受の軸方向位置（ストローク）を把握するために、レリーズ軸受の軸方向位置を直接測定するための位置センサや、レリーズ軸受の軸方向位置を電動モータの回転数から推定するための回転センサを、別途設けることが考えられる。

しかしながら、クラッチ装置のダイヤフラムばねの荷重とたわみ量との関係には、ヒステリシスが存在するため、ダイヤフラムばねのたわみ量に影響するレリーズ軸受の軸方向位置と、トランスミッションの入力軸に入力される実トルクとの間には、図９に示すような関係がある。このため、レリーズ軸受の軸方向位置に関する情報をクラッチ装置の断接制御に利用した場合、クラッチ装置の断接制御を精度良く実行することが難しい場合がある。つまり、クラッチ装置を、クラッチ接続状態と、半クラッチ状態と、クラッチ切断状態との間で適切に切り替えることが難しい場合がある。さらに、回転センサを利用する場合には、電動モータの体格が大きくなり、電動モータをミッションケース内に収めることが難しい場合がある。

さらに、クラッチ装置１の断接制御を自動で行う車両では、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）により、アクセルペダルの踏み込み量や車速情報などから車両の走行状態や運転者の操作状況を判定し、予め設定したクラッチ締結特性をもとに、レリーズ軸受の軸方向位置を制御し、エンジンの出力制御やエンスト防止制御を行うことが考えられる。ただし、図９に示したように、レリーズ軸受の軸方向位置からトルクを一義的に求められないため、トルクの推定値にある程度のマージンを加えた値を利用して、エンジンの出力制御やエンスト防止制御を行う必要がある。このため、エンジンの出力制御やエンスト防止制御に関して、十分に精度の高い制御を行うことが難しくなる。

これに対し、本例のクラッチ装置１では、図示しないＥＣＵにより、トルクセンサ１５によって検出した入力軸２の実トルクに基づき、クラッチ装置１の断接状態を目標とする状態に調節すべく、電動モータ９の出力軸を回転駆動する。これにより、レリーズ軸受１４の軸方向に関する変位量を調節し、クラッチ装置１を、クラッチ接続状態と、半クラッチ状態と、クラッチ切断状態との間で相互に切り替えるようにしている。したがって、本例のクラッチ装置１によれば、レリーズ軸受１４の軸方向位置に基づきクラッチ装置１を制御する場合に比べて、クラッチ装置１の断接制御を精度良く行うことができる。また、本例では、レリーズ軸受１４の軸方向位置を検出するための位置センサや回転センサを不要にすることもできるため、コスト低減を図れるとともに、クラッチレリーズ装置７の装置全体の小型化および軽量化を図ることもできる。さらに、ＥＣＵは、実トルク情報からクラッチ装置１の半クラッチ位置を学習することもできる。

また、ＥＣＵは、トルクセンサ１５により検出した実トルク情報に基づいて、エンジンの出力制御を行う。具体的には、ＥＣＵは、車両の速度を検出する車速センサの出力信号、および、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサの出力信号などに、トルクセンサ１５により検出した実トルク情報を加えて、エンジンを制御する。つまり、ＥＣＵは、入力軸２に入力されているトルクの大きさを考慮して、エンジンが備える燃料噴射装置およびスロットルバルブなどを制御し、燃料の噴射量および噴射のタイミング、並びに、気筒内に供給する空気量を調整する。例えば、ＥＣＵは、入力軸に入力されているトルクが十分に小さい場合に、燃料の噴射量を少なく抑える。このように、本例では、入力軸２に入力される実トルク情報を利用して、エンジンの出力制御を行うため、トルクの推定値にマージンを加えた値を利用して制御する場合に比べて、精度の高い制御を行うことができる。したがって、エンジンの燃費を十分に向上させることができる。

しかも、ＥＣＵは、上述したクラッチ装置１の断接制御（レリーズ軸受１４のストローク制御）とエンジンの出力制御とを協調して行い、エンスト防止制御を行う。つまり、ＥＣＵは、クラッチ装置１の断接制御とエンジンの出力制御とを、共通の実トルク情報を利用して制御することで、エンジンの回転数とクラッチ装置１の断接状態とを関連付けて制御し、急激なトルク変動が生じないようにして、エンストの防止を図る。したがって、エンスト防止制御に関しても、精度の高い制御を行うことができる。

なお、本例のクラッチ装置１を搭載した車両によれば、所定の条件を満たした場合に車輪に自動的に制動力を付与する自動ブレーキ制御を実行した場合に、前記車両を早期に停止させることができる。すなわち、前記車両は、車速センサの出力信号や、前記車両の周囲の状況を検知するためのレーダやカメラなどの障害物検出センサの出力信号に基づいて、前記車両が障害物に衝突する可能性があると判定した場合には、運転者によるブレーキペダルの操作がなくても、ＥＣＵによる制御信号に基づき、図示しないブレーキアクチュエータを作動させて、駆動輪を含む車輪に自動的に制動力を付与する自動ブレーキ制御を行う。特に本例のクラッチ装置１を搭載した車両では、このような自動ブレーキ制御とクラッチ装置１の断接制御とを協調して行う。具体的には、ＥＣＵは、緊急ブレーキ時又はパニックブレーキ時など、自動ブレーキ制御を実行する際に、レリーズ軸受１４のストローク制御を同時に行い、クラッチ装置１をクラッチ切断状態に切り替える。これにより、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達されるのを防止できるため、前記車両を早期に停止させることが可能になる。

本例では、本発明のクラッチレリーズ装置を、プッシュ式のクラッチ装置に組み込んだ場合について説明したが、本発明のクラッチレリーズ装置は、レリーズ軸受を、ダイヤフラムばねを押圧する力が大きくなる方向に移動させることで、クラッチを接続し、反対に押圧する力が小さくなる方向に移動させることで、クラッチの接続を断つ、プル式のクラッチ装置に組み込むこともできる。また、本例では、本発明のクラッチレリーズ装置を組み込んだクラッチ装置を、エンジンとトランスミッションの間に組み込んだ構造について説明したが、例えば、トランスミッションと駆動輪との間に組み込むこともできる。

また、本発明のカム装置は、クラッチレリーズ装置に限らず、各種機械装置に組み込んで使用することができる。

１ クラッチ装置
２ 入力軸
３ フライホイール
４ クラッチディスク
５ プレッシャプレート
６ ダイヤフラムばね
７ クラッチレリーズ装置
８ クラッチカバー
９ 電動モータ
１０ ハウジング
１１ ウォーム減速機
１２ 軸受ガイド
１３ カム装置
１４ レリーズ軸受
１５ トルクセンサ
１６ フロントケース
１７ ホイール収容部
１８ ウォーム収容部
１９ 外径側案内筒部
２０ 段付円筒部
２１ａ、２１ｂ 側板部
２２ 接続筒部
２３ 大径筒部
２４ 外径側接続部
２５ 中径筒部
２６ 内径側接続部
２７ 小径筒部
２８ ウォーム
２９ ウォームホイール
３０ ウォーム歯
３１ ホイール歯
３２ ハブ
３３ ギヤ部
３３ａ 軸方向片側の端面
３３ｂ 軸方向他側の端面
３４ ホイール側円筒部
３５ ホイール側フランジ部
３６ 支持軸受
３７ 第１カム
３８ カム側円筒部
３９ 内輪
４０ 外輪
４１ ガイド側小径筒部
４２ ガイド側大径筒部
４３ ガイド側接続部
４４ 内向凸部
４５ 凹溝
４６ Ｏリング
４７ 外向凸部
４８ 凹溝
４９ Ｏリング
５０ 第２カム
５１ 転動体
５２ 第１カム面
５３ 第１カム凹部
５４ 平坦面部
５５ 底部
５６ 第１ストッパ部
５７ 第１傾斜面部
５８ カム本体
５９ カム側フランジ部
６０ 切り欠き部
６１ 第２カム面
６２ 第２カム凹部
６３ 平坦面部
６４ 底部
６５ 第２ストッパ部
６６ 第２傾斜面部
６７ 保持器
６８ 内輪
６９ 外輪
７０ 保持器
７１ 玉
７２ 押圧板
７３ カラー
７４ 付勢ばね
７５ ガイド筒
７６ 円筒部
７７ 内向フランジ部
７８ 段部
７９ 第１段差面
８０ 第２段差面
１００ カム装置
１０１ 第１カム
１０２ 第２カム
１０３ 転動体
１０４ 第１カム凹部
１０５ 平坦面部
１０６ 第１カム面
１０７ 底部
１０８ 第１傾斜面部
１０９ 第２カム凹部
１１０ 平坦面部
１１１ 第２カム面
１１２ 底部
１１３ 第２傾斜面部

Claims (6)

1. 軸方向片側面に、円周方向に関して一方から他方に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜した第１傾斜面部を含む第１カム凹部を、円周方向複数箇所に配置してなる第１カム面を有する、第１カムと、
   前記第１カム面と軸方向に対向する軸方向他側面に、円周方向に関して他方から一方に向かうほど軸方向片側に向かう方向に傾斜した第２傾斜面部を含む第２カム凹部を、円周方向複数箇所に配置してなる第２カム面を有する、第２カムと、
   前記第１カム凹部と前記第２カム凹部との間に転動自在に配置された、複数個の転動体と、
   を備え、
   前記第１カム凹部が、円周方向一方側の端部に、中心軸に対し直交する仮想平面に対する傾斜角度が、円周方向他方側に隣接する部分の前記仮想平面に対する傾斜角度よりも大きい第１ストッパ部を有し、
   前記第２カム凹部が、円周方向他方側の端部に、前記仮想平面に対する傾斜角度が、円周方向一方側に隣接する部分の前記仮想平面に対する傾斜角度よりも大きい第２ストッパ部を有する、
   カム装置。
2. 前記転動体を転動自在に保持する保持器をさらに備える、
   請求項１に記載のカム装置。
3. 電動モータと、
   前記電動モータの回転出力を直線運動に変換するカム装置と、
   回転軸の周囲に、該回転軸の軸方向に関する移動を可能に支持されており、前記カム装置により前記回転軸の軸方向に押圧されることで、ダイヤフラムばねを押圧するレリーズ軸受と、
   を備え、
   前記カム装置が、請求項１または２に記載のカム装置であり、
   前記第１カムが、前記電動モータにより直接または他の部材を介して回転駆動可能に支持されており、
   前記第２カムが、前記レリーズ軸受を、前記回転軸の軸方向に押圧可能に配置されている、
   クラッチレリーズ装置。
4. 前記電動モータにより回転駆動され、外周面にウォーム歯を有するウォーム軸と、外周面に前記ウォーム歯と噛合するホイール歯を有し、かつ、前記第１カムと同期して回転するウォームホイールとからなるウォーム減速機をさらに備える、
   請求項３に記載のクラッチレリーズ装置。
5. 前記第１ストッパ部および前記第２ストッパ部の前記仮想平面に対する傾斜角度を、前記電動モータがストールトルクを発生した場合でも、前記転動体が、前記第１カム凹部および前記第２カム凹部から乗り上げない程度に規制している、
   請求項３または４に記載のクラッチレリーズ装置。
6. 前記回転軸の周囲に配置され、前記回転軸に入力された実トルクを検出するトルクセンサをさらに備える、
   請求項３〜５のうちの何れか１項に記載のクラッチレリーズ装置。

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