JP2023007822A - clutch actuator - Google Patents
clutch actuator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023007822A JP2023007822A JP2021110915A JP2021110915A JP2023007822A JP 2023007822 A JP2023007822 A JP 2023007822A JP 2021110915 A JP2021110915 A JP 2021110915A JP 2021110915 A JP2021110915 A JP 2021110915A JP 2023007822 A JP2023007822 A JP 2023007822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- drive cam
- housing
- torque
- sun gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 63
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 47
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 44
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 19
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 229910000576 Laminated steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、クラッチアクチュエータに関する。 The present invention relates to clutch actuators.
従来、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の状態を変更可能なクラッチアクチュエータが知られている。 Conventionally, between the first transmission portion and the second transmission portion that are capable of relative rotation, an engagement state that allows transmission of torque between the first transmission portion and the second transmission portion; A clutch actuator is known that can change the state of a clutch that changes between a non-engaged state that cuts off torque transmission between two transmission parts.
例えば、特許文献1のクラッチアクチュエータは、クラッチの状態を係合状態または非係合状態に変更可能なトルクカムを備えている。トルクカムは、電動モータに対し軸方向の一方側に設けられ、電動モータからのトルクによる回転運動を、ハウジングに対する軸方向の相対移動である並進運動に変換する。
For example, the clutch actuator of
トルクカムは、電動モータからのトルクが入力されるとハウジングに対し相対回転する駆動カム、駆動カム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従動カム、および、駆動カムと従動カムとの間で転動するカム転動体を有している。駆動カムは、カム転動体が転動可能な駆動カム溝が形成された環状の駆動カム本体を有している。 The torque cam includes a drive cam that rotates relative to the housing when torque is input from the electric motor, a driven cam that moves axially relative to the housing when the drive cam rotates relative to the housing, and a drive cam and driven cam. It has a cam rolling element that rolls between The drive cam has an annular drive cam body formed with a drive cam groove in which the cam rolling element can roll.
ところで、特許文献1のクラッチアクチュエータは、電動モータのトルクを減速してトルクカムに出力する減速機を備えている。ここで、減速機のサンギヤおよびプラネタリギヤは、駆動カム本体の径方向外側に配置されている。駆動カム本体は、サンギヤおよびプラネタリギヤの径方向外側に配置されるリングギヤに接続する必要がある。特許文献1のクラッチアクチュエータでは、サンギヤおよびプラネタリギヤを避けるため、駆動カム本体の外縁部には円筒状の筒部が形成され、当該筒部の駆動カム本体とは反対側の端部が径方向外側へ延びてリングギヤに接続されている。
By the way, the clutch actuator of
駆動カムの筒部は、駆動カム本体の軸を含む平面による断面において、駆動カム本体の軸に対し平行となるよう形成されている。そのため、駆動カム本体と筒部とは、前記断面においてL字状となるよう一体に形成されている。 The cylindrical portion of the drive cam is formed so as to be parallel to the axis of the drive cam body in a cross section along a plane including the axis of the drive cam body. Therefore, the drive cam main body and the cylindrical portion are integrally formed so as to have an L-shape in the cross section.
特許文献1のクラッチアクチュエータでは、全体の軸長を短くするためには、サンギヤとハウジングとの間に駆動カム本体を設ける必要がある。この場合、上述の理由により、駆動カム本体と筒部とは、L字状に形成される。ここで、駆動カム本体と筒部とを単純なL字状に形成すると、サンギヤとハウジングの隙間において、駆動カム本体には、駆動カム溝の形成、および、強度確保に必要な肉厚を設定する必要がある。そのため、駆動カム本体に対しサンギヤを極力径方向外側に配置する必要がある。
In order to shorten the overall axial length of the clutch actuator of
駆動カム本体に対しサンギヤを極力径方向外側に配置するには、クラッチアクチュエータ本体の外径を大きくする、または、プラネタリギヤ小径にする等の対応が考えられるものの、前者ではクラッチアクチュエータの大型化、後者では減速機の効率低下をまねくおそれがある。 In order to position the sun gear as radially outward as possible with respect to the drive cam body, it is possible to increase the outer diameter of the clutch actuator body or reduce the diameter of the planetary gear. In this case, there is a risk that the efficiency of the speed reducer will be lowered.
また、駆動カム本体と筒部とがL字状に形成されているため、駆動カム本体と筒部との接続部の内壁同士が成す角は直角すなわちピン角となる。そのため、加工が困難になるおそれがある。 Further, since the drive cam main body and the cylindrical portion are formed in an L shape, the angle formed by the inner walls of the connecting portion between the drive cam main body and the cylindrical portion is a right angle, that is, a pin angle. Therefore, processing may become difficult.
本発明の目的は、効率の高い小型のクラッチアクチュエータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compact clutch actuator with high efficiency.
本発明は、相対回転可能な第1伝達部(61)と第2伝達部(62)との間において、第1伝達部と第2伝達部との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、第1伝達部と第2伝達部との間のトルクの伝達を遮断する非係合状態とに状態が変化するクラッチ(70)を備えるクラッチ装置(1)に用いられるクラッチアクチュエータであって、ハウジング(12)と電動モータ(20)と減速機(30)とトルクカム(2)とを備える。 The present invention provides an engagement state that allows transmission of torque between a first transmission section (61) and a second transmission section (62) that are relatively rotatable. A clutch actuator (1) for use in a clutch device (1) comprising a clutch (70) whose state changes between a first transmission portion and a non-engagement state for interrupting torque transmission between a first transmission portion and a second transmission portion, wherein , a housing (12), an electric motor (20), a speed reducer (30) and a torque cam (2).
電動モータは、ハウジングに設けられ、通電によりトルクを出力可能である。減速機は、電動モータからのトルクを減速し出力可能である。トルクカムは、減速機からのトルクによる回転運動を、ハウジングに対する軸方向の相対移動である並進運動に変換し、クラッチの状態を係合状態または非係合状態に変更可能である。 The electric motor is provided in the housing and can output torque when energized. The reduction gear can reduce and output the torque from the electric motor. The torque cam converts rotational motion due to torque from the speed reducer into translational motion, which is axial relative movement with respect to the housing, and can change the state of the clutch to an engaged state or a disengaged state.
トルクカムは、電動モータからのトルクが入力されるとハウジングに対し相対回転する駆動カム(40)、駆動カム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従動カム(50)、および、駆動カムと従動カムとの間で転動するカム転動体(3)を有する。駆動カムは、環状の駆動カム本体(41)、カム転動体が転動可能なよう駆動カム本体に形成された駆動カム溝(400)、および、駆動カム本体の外縁部に形成された駆動カム特定形状部(42)を有する。従動カムは、環状の従動カム本体(51)、カム転動体が転動可能なよう従動カム本体に形成された従動カム溝(500)、および、従動カム本体の外縁部に形成された従動カム特定形状部(52)を有する。 The torque cam includes a drive cam (40) that rotates relative to the housing when torque is input from the electric motor, a driven cam (50) that moves relative to the housing in the axial direction when the drive cam rotates relative to the housing, and , has a cam rolling element (3) that rolls between the drive cam and the driven cam. The drive cam includes an annular drive cam body (41), a drive cam groove (400) formed in the drive cam body so that the cam rolling element can roll, and a drive cam formed on the outer edge of the drive cam body. It has a specific shape part (42). The driven cam includes an annular driven cam body (51), a driven cam groove (500) formed in the driven cam body so that the cam rolling element can roll, and a driven cam formed on the outer edge of the driven cam body. It has a specific shape part (52).
駆動カム特定形状部は、駆動カム本体の軸を含む平面による断面において、駆動カム本体の軸に対し傾斜するよう形成されている。そのため、駆動カム本体と筒部とがL字状に形成された従来の構成と比べ、駆動カム溝が形成される駆動カム本体を小径化でき、駆動カム本体の径方向外側に減速機の一部を配置する場合、サンギヤ等をより内径側に配置できる。これにより、クラッチアクチュエータの径方向寸法を小さくできる。 The drive cam specific shape portion is formed so as to be inclined with respect to the axis of the drive cam body in a cross section along a plane including the axis of the drive cam body. Therefore, compared with the conventional configuration in which the drive cam body and the cylindrical portion are formed in an L-shape, the diameter of the drive cam body in which the drive cam groove is formed can be reduced, and one part of the speed reducer can be positioned radially outward of the drive cam body. When arranging the part, the sun gear and the like can be arranged closer to the inner diameter side. As a result, the radial dimension of the clutch actuator can be reduced.
また、クラッチアクチュエータの外径を同じとした場合、駆動カム本体と筒部とがL字状に形成された従来の構成と比べ、サンギヤをより内径側に配置できるため、プラネタリギヤの外径を大きくでき、減速機の効率を向上できる。 In addition, when the outer diameter of the clutch actuator is the same, the sun gear can be arranged closer to the inner diameter than in the conventional configuration in which the drive cam body and the cylindrical portion are formed in an L shape, so the outer diameter of the planetary gear can be increased. can improve the efficiency of the speed reducer.
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。 Clutch actuators according to a plurality of embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the substantially same structural part in several embodiment, and description is abbreviate|omitted.
(一実施形態)
一実施形態によるクラッチアクチュエータを適用したクラッチ装置を図1、2に示す。クラッチ装置1は、例えば車両の内燃機関と変速機との間に設けられ、内燃機関と変速機との間のトルクの伝達を許容または遮断するのに用いられる。
(one embodiment)
A clutch device to which a clutch actuator according to one embodiment is applied is shown in FIGS. A
クラッチ装置1は、クラッチアクチュエータ10、クラッチ70、「制御部」としての電子制御ユニット(以下、「ECU」という)100、「第1伝達部」としての入力軸61、「第2伝達部」としての出力軸62等を備えている。
The
クラッチアクチュエータ10は、ハウジング12、「原動機」としての電動モータ20、ロータベアリング15、減速機30、「回転並進部」または「転動体カム」としてのトルクカム2、スラストベアリング16、状態変更部80等を備えている。
The
ECU100は、演算手段としてのCPU、記憶手段としてのROM、RAM等、入出力手段としてのI/O等を有する小型のコンピュータである。ECU100は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等の情報に基づき、ROM等に格納されたプログラムに従い演算を実行し、車両の各種装置および機器の作動を制御する。このように、ECU100は、非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行する。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。
The
ECU100は、各種センサからの信号等の情報に基づき、内燃機関等の作動を制御可能である。また、ECU100は、後述する電動モータ20の作動を制御可能である。
The ECU 100 can control the operation of the internal combustion engine and the like based on information such as signals from various sensors. The ECU 100 can also control the operation of an
入力軸61は、例えば、図示しない内燃機関の駆動軸に接続され、駆動軸とともに回転可能である。つまり、入力軸61には、駆動軸からトルクが入力される。
The
内燃機関を搭載する車両には、固定体11が設けられる(図2参照)。固定体11は、例えば筒状に形成され、車両のエンジンルームに固定される。固定体11の内周壁と入力軸61の外周壁との間には、ボールベアリング141が設けられる。これにより、入力軸61は、ボールベアリング141を介して固定体11により軸受けされる。
A vehicle equipped with an internal combustion engine is provided with a fixed body 11 (see FIG. 2). The
ハウジング12は、固定体11の内周壁と入力軸61の外周壁との間に設けられる。ハウジング12は、「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、ハウジング穴部128等を有している。
The
ハウジング内筒部121は、略円筒状に形成されている。ハウジング板部122は、ハウジング内筒部121の端部から径方向外側へ延びるよう環状の板状に形成されている。ハウジング外筒部123は、ハウジング板部122の外縁部からハウジング内筒部121と同じ側へ延びるよう略円筒状に形成されている。ここで、ハウジング内筒部121とハウジング板部122とハウジング外筒部123とは、例えば金属により一体に形成されている。
The housing inner
上述のように、ハウジング12は、全体としては、中空、かつ、扁平形状に形成されている。
As described above, the
シール溝部124は、ハウジング内筒部121の外周壁から径方向内側へ凹むよう環状に形成されている。ハウジング段差面125は、シール溝部124とハウジング板部122との間において、ハウジング板部122とは反対側を向くよう円環の平面状に形成されている。
The
ハウジング側スプライン溝部127は、ハウジング内筒部121の軸方向に延びるようハウジング内筒部121の外周壁に形成されている。ハウジング側スプライン溝部127は、ハウジング内筒部121の周方向に複数形成されている。ハウジング穴部128は、ハウジング板部122を板厚方向に貫くよう形成されている。
The housing-side
ハウジング12は、外壁の一部が固定体11の壁面の一部に当接するよう固定体11に固定される(図2参照)。ハウジング12は、図示しないボルト等により固定体11に固定される。ここで、ハウジング12は、固定体11および入力軸61に対し同軸に設けられる。ここで、「同軸」とは、2つの軸が厳密に一致する同軸の状態に限らず、僅かに偏心している状態または傾いている状態を含むものとする(以下、同じ)。また、ハウジング内筒部121の内周壁と入力軸61の外周壁との間には、略円筒状の空間が形成される。
The
ハウジング12は、「空間」としての収容空間120を有している。収容空間120は、ハウジング内筒部121とハウジング板部122とハウジング外筒部123との間に形成されている。
The
電動モータ20は、収容空間120に収容されている。電動モータ20は、ステータ21、コイル22、ロータ23、「永久磁石」としてのマグネット230、マグネットカバー24等を有している。
The
ステータ21は、ステータヨーク211、ステータティース212を有している。ステータ21は、例えば積層鋼板により形成されている。ステータヨーク211は、略円筒状に形成されている。ステータティース212は、ステータヨーク211の内周壁から径方向内側へ突出するようステータヨーク211と一体に形成されている。ステータティース212は、ステータヨーク211の周方向に等間隔で複数形成されている。コイル22は、複数のステータティース212のそれぞれに設けられている。ステータ21は、ステータヨーク211の外周壁がハウジング外筒部123の内周壁に嵌合するようハウジング12に固定されている。
The
ロータ23は、例えば鉄系の金属により形成されている。ロータ23は、ロータ本体231、ロータ筒部232を有している。ロータ本体231は、略円環状に形成されている。ロータ筒部232は、ロータ本体231の外縁部から筒状に延びるよう形成されている。
The
マグネット230は、ロータ23の外周壁に設けられている。マグネット230は、磁極が交互になるようロータ23の周方向に等間隔で複数設けられている。
マグネットカバー24は、マグネット230のロータ23の径方向外側の面を覆うようロータ23に設けられている。より詳細には、マグネットカバー24は、例えば非磁性の金属により形成されている。
The
クラッチアクチュエータ10は、ロータベアリング15を備えている。ロータベアリング15は、ハウジング段差面125に対しハウジング板部122側において、ハウジング内筒部121の径方向外側に設けられている。ロータベアリング15は、内輪151、外輪152、「軸受転動体」としての軸受ボール153等を有している。
The
内輪151、外輪152は、例えば金属により筒状に形成されている。外輪152は、内輪151の径方向外側に設けられている。軸受ボール153は、例えば金属により球状に形成されている。軸受ボール153は、内輪151の外周壁に環状に形成された溝部、および、外輪152の内周壁に環状に形成された溝部において、内輪151と外輪152との間で転動可能に設けられている。軸受ボール153は、内輪151および外輪152の周方向に複数設けられている。内輪151と外輪152との間で軸受ボール153が転動することにより、内輪151と外輪152とは相対回転可能である。軸受ボール153により、内輪151と外輪152との軸方向への相対移動が規制されている。
The
ロータベアリング15は、内輪151の内周壁がハウジング内筒部121の外周壁に当接し、内輪151の軸方向の一方の端面がハウジング板部122から所定距離離間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。
In the rotor bearing 15, the inner peripheral wall of the
ECU100は、コイル22に供給する電力を制御することにより、電動モータ20の作動を制御可能である。コイル22に電力が供給されると、ステータ21に回転磁界が生じ、ロータ23が回転する。これにより、ロータ23からトルクが出力される。このように、電動モータ20は、ステータ21、および、ステータ21に対し相対回転可能に設けられたロータ23を有し、電力の供給によりロータ23からトルクを出力可能である。
The
ここで、ロータ23は、ステータ21の径方向内側において、ステータ21に対し相対回転可能に設けられている。電動モータ20は、インナロータタイプのブラシレス直流モータである。
Here, the
本実施形態では、クラッチアクチュエータ10は、回転角センサ104を備えている。回転角センサ104は、コイル22に対しハウジング板部122側に位置するよう電動モータ20に設けられている。
In this embodiment, the
回転角センサ104は、ロータ23と一体に回転するセンサマグネットから発生する磁束を検出し、検出した磁束に応じた信号をECU100に出力する。これにより、ECU100は、回転角センサ104からの信号に基づき、ロータ23の回転角および回転数等を検出することができる。また、ECU100は、ロータ23の回転角および回転数等に基づき、ハウジング12および後述する従動カム50に対する駆動カム40の相対回転角度、ハウジング12および駆動カム40に対する従動カム50および状態変更部80の軸方向の相対位置等を算出することができる。
図3に示すように、減速機30は、サンギヤ31、プラネタリギヤ32、キャリア33、第1リングギヤ34、第2リングギヤ35等を有している。
As shown in FIG. 3, the
サンギヤ31は、ロータ23と同軸かつ一体回転可能に設けられている。つまり、ロータ23とサンギヤ31とは、異なる材料により別体に形成され、一体に回転可能なよう同軸に配置されている。
The
より詳細には、サンギヤ31は、サンギヤ基部310、「歯部」および「外歯」としてのサンギヤ歯部311、サンギヤ筒部312を有している。サンギヤ基部310は、例えば金属により略円環状に形成されている。サンギヤ筒部312は、サンギヤ基部310の外縁部から筒状に延びるようサンギヤ基部310と一体に形成されている。サンギヤ歯部311は、サンギヤ筒部312のサンギヤ基部310とは反対側の端部の外周壁に形成されている。
More specifically, the
サンギヤ31は、サンギヤ基部310の外周壁がロータ筒部232の内周壁に嵌合するよう設けられている。これにより、サンギヤ31は、ロータベアリング15により、ロータ23とともに、ハウジング12に対し相対回転可能に支持されている。
The
ロータ23と一体回転するサンギヤ31には、電動モータ20のトルクが入力される。ここで、サンギヤ31は、減速機30の「入力部」に対応する。
The torque of the
プラネタリギヤ32は、サンギヤ31の周方向に沿って複数設けられ、サンギヤ31に噛み合いつつ自転しながらサンギヤ31の周方向に公転可能である。より詳細には、プラネタリギヤ32は、例えば金属により略円筒状に形成され、サンギヤ31の径方向外側においてサンギヤ31の周方向に等間隔で複数設けられている。プラネタリギヤ32は、「歯部」および「外歯」としてのプラネタリギヤ歯部321を有している。プラネタリギヤ歯部321は、サンギヤ歯部311に噛み合い可能なようプラネタリギヤ32の外周壁に形成されている。
A plurality of
キャリア33は、プラネタリギヤ32を回転可能に支持し、サンギヤ31に対し相対回転可能である。
より詳細には、キャリア33は、キャリア本体331、ピン335を有している。キャリア本体331は、例えば金属により略円環の板状に形成されている。キャリア本体331は、軸方向においてはコイル22とプラネタリギヤ32との間に位置している。
More specifically, the
ピン335は、例えば金属により略円柱状に形成されている。ピン335は、軸方向の端部がキャリア本体331に固定されるようにして設けられている。
The
減速機30は、プラネタリギヤベアリング36を有している。プラネタリギヤベアリング36は、ピン335の外周壁とプラネタリギヤ32の内周壁との間に設けられている。これにより、プラネタリギヤ32は、プラネタリギヤベアリング36を介してピン335により回転可能に支持されている。すなわち、ピン335は、プラネタリギヤ32の回転中心に設けられ、プラネタリギヤ32を回転可能に支持している。また、プラネタリギヤ32とピン335とは、プラネタリギヤベアリング36を介して所定の範囲で軸方向に相対移動可能である。言い換えると、プラネタリギヤ32とピン335とは、プラネタリギヤベアリング36により、軸方向の相対移動可能範囲が所定の範囲に規制されている。
The
第1リングギヤ34は、プラネタリギヤ32に噛み合い可能な歯部である第1リングギヤ歯部341を有し、ハウジング12に固定されている。より詳細には、第1リングギヤ34は、例えば金属により略円筒状に形成されている。第1リングギヤ34は、ステータ21に対しハウジング板部122とは反対側において、外縁部がハウジング外筒部123の内周壁に嵌合するようハウジング12に固定されている。そのため、第1リングギヤ34は、ハウジング12に対し相対回転不能である。
The
ここで、第1リングギヤ34は、ハウジング12、ロータ23、サンギヤ31に対し同軸に設けられている。「歯部」および「内歯」としての第1リングギヤ歯部341は、プラネタリギヤ32のプラネタリギヤ歯部321の軸方向の一方の端部側に噛み合い可能なよう第1リングギヤ34の内周壁に形成されている。
Here, the
第2リングギヤ35は、プラネタリギヤ32に噛み合い可能な歯部であり第1リングギヤ歯部341とは歯数の異なる第2リングギヤ歯部351を有し、後述する駆動カム40と一体回転可能に設けられている。より詳細には、第2リングギヤ35は、例えば金属により筒状に形成されている。
The
ここで、第2リングギヤ35は、ハウジング12、ロータ23、サンギヤ31に対し同軸に設けられている。「歯部」および「内歯」としての第2リングギヤ歯部351は、プラネタリギヤ32のプラネタリギヤ歯部321の軸方向の他方の端部側に噛み合い可能なよう第2リングギヤ35の軸方向の第1リングギヤ34側の端部の内周壁に形成されている。本実施形態では、第2リングギヤ歯部351の歯数は、第1リングギヤ歯部341の歯数よりも多い。より詳細には、第2リングギヤ歯部351の歯数は、第1リングギヤ歯部341の歯数よりも、プラネタリギヤ32の個数に整数を乗じた数分だけ多い。
Here, the
また、プラネタリギヤ32は、同一部位において2つの異なる諸元をもつ第1リングギヤ34および第2リングギヤ35と干渉なく正常に噛み合う必要があるため、第1リングギヤ34および第2リングギヤ35の一方もしくは両方を転位させて各歯車対の中心距離を一定にする設計としている。
In addition, the
上記構成により、電動モータ20のロータ23が回転すると、サンギヤ31が回転し、プラネタリギヤ32のプラネタリギヤ歯部321がサンギヤ歯部311と第1リングギヤ歯部341および第2リングギヤ歯部351とに噛み合いつつ自転しながらサンギヤ31の周方向に公転する。ここで、第2リングギヤ歯部351の歯数が第1リングギヤ歯部341の歯数より多いため、第2リングギヤ35は、第1リングギヤ34に対し相対回転する。そのため、第1リングギヤ34と第2リングギヤ35との間で第1リングギヤ歯部341と第2リングギヤ歯部351との歯数差に応じた微小差回転が第2リングギヤ35の回転として出力される。これにより、電動モータ20からのトルクは、減速機30により減速されて、第2リングギヤ35から出力される。このように、減速機30は、電動モータ20のトルクを減速して出力可能である。<7>本実施形態では、減速機30は、3k型の不思議遊星歯車減速機を構成している。
With the above configuration, when the
第2リングギヤ35は、後述する駆動カム40とは別体に形成され、駆動カム40と一体回転可能に設けられている。第2リングギヤ35は、電動モータ20からのトルクを減速して駆動カム40に出力する。ここで、第2リングギヤ35は、減速機30の「出力部」に対応する。
The
トルクカム2は、「回転部」としての駆動カム40、「並進部」としての従動カム50、「カム転動体」としてのカムボール3を有している。
The
駆動カム40は、駆動カム本体41、駆動カム特定形状部42、駆動カム板部43、駆動カム外筒部44、駆動カム溝400等を有している。駆動カム本体41は、略円環の板状に形成されている。駆動カム特定形状部42は、駆動カム本体41の外縁部から、駆動カム本体41の軸Ax1に対し傾斜して延びるよう形成されている。駆動カム板部43は、駆動カム特定形状部42の駆動カム本体41とは反対側の端部から径方向外側へ延びるよう略円環の板状に形成されている。駆動カム外筒部44は、駆動カム板部43の外縁部から駆動カム特定形状部42とは反対側へ延びるよう略円筒状に形成されている。ここで、駆動カム本体41と駆動カム特定形状部42と駆動カム板部43と駆動カム外筒部44とは、例えば金属により一体に形成されている。
The
駆動カム溝400は、駆動カム本体41の駆動カム特定形状部42側の面である一方の端面から他方の端面側へ凹みつつ、駆動カム本体41の周方向に延びるよう形成されている。駆動カム溝400は、駆動カム本体41の周方向において一方の端面からの深さが変化するよう形成されている。駆動カム溝400は、例えば駆動カム本体41の周方向に等間隔で3つ形成されている。
The
駆動カム40は、駆動カム本体41がハウジング内筒部121の外周壁とサンギヤ31のサンギヤ筒部312の内周壁との間に位置し、駆動カム板部43がプラネタリギヤ32に対しキャリア本体331とは反対側に位置するようハウジング内筒部121とハウジング外筒部123との間に設けられている。駆動カム40は、ハウジング12に対し相対回転可能である。
The
第2リングギヤ35は、第2リングギヤ歯部351が形成された端部とは反対側の端部の内周壁が駆動カム板部43の外縁部に嵌合するよう駆動カム40と一体に設けられている。第2リングギヤ35は、駆動カム40に対し相対回転不能である。すなわち、第2リングギヤ35は、「回転部」としての駆動カム40と一体回転可能に設けられている。そのため、電動モータ20からのトルクが、減速機30により減速され、第2リングギヤ35から出力されると、駆動カム40は、ハウジング12に対し相対回転する。すなわち、駆動カム40は、減速機30から出力されたトルクが入力されるとハウジング12に対し相対回転する。
The
従動カム50は、従動カム本体51、従動カム特定形状部52、従動カム板部53、カム側スプライン溝部54、従動カム溝500等を有している。従動カム本体51は、略円環の板状に形成されている。従動カム特定形状部52は、従動カム本体51の外縁部から、従動カム本体51の軸Ax2に対し傾斜して延びるよう形成されている。従動カム板部53は、従動カム特定形状部52の従動カム本体51とは反対側の端部から径方向外側へ延びるよう略円環の板状に形成されている。ここで、従動カム本体51と従動カム特定形状部52と従動カム板部53とは、例えば金属により一体に形成されている。
The driven
カム側スプライン溝部54は、従動カム本体51の内周壁において軸方向に延びるよう形成されている。カム側スプライン溝部54は、従動カム本体51の周方向に複数形成されている。
The cam-side
従動カム50は、従動カム本体51が駆動カム本体41に対しロータベアリング15とは反対側、かつ、駆動カム特定形状部42および駆動カム板部43の径方向内側に位置し、カム側スプライン溝部54がハウジング側スプライン溝部127とスプライン結合するよう設けられている。これにより、従動カム50は、ハウジング12に対し、相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。
The driven
従動カム溝500は、従動カム本体51の駆動カム本体41側の面である一方の端面から他方の端面側へ凹みつつ、従動カム本体51の周方向に延びるよう形成されている。従動カム溝500は、従動カム本体51の周方向において一方の端面からの深さが変化するよう形成されている。従動カム溝500は、例えば従動カム本体51の周方向に等間隔で3つ形成されている。
The driven
なお、駆動カム溝400と従動カム溝500とは、それぞれ、駆動カム本体41の従動カム本体51側の面側、または、従動カム本体51の駆動カム本体41側の面側から見たとき、同一の形状となるよう形成されている。
When the
カムボール3は、例えば金属により球状に形成されている。カムボール3は、3つの駆動カム溝400と3つの従動カム溝500との間のそれぞれにおいて転動可能に設けられている。すなわち、カムボール3は、合計3つ設けられている。
The
このように、駆動カム40と従動カム50とカムボール3とは、「転動体カム」としてのトルクカム2を構成している。駆動カム40がハウジング12および従動カム50に対し相対回転すると、カムボール3は、駆動カム溝400および従動カム溝500においてそれぞれの溝底に沿って転動する。
Thus, the driving
上述のように、駆動カム溝400および従動カム溝500は、駆動カム40または従動カム50の周方向において深さが変化するよう形成されている。そのため、減速機30から出力されるトルクにより駆動カム40がハウジング12および従動カム50に対し相対回転すると、カムボール3が駆動カム溝400および従動カム溝500において転動し、従動カム50は、駆動カム40およびハウジング12に対し軸方向に相対移動、すなわち、ストロークする。
As described above, the
このように、従動カム50は、駆動カム溝400との間にカムボール3を挟むようにして一方の端面に形成された複数の従動カム溝500を有し、駆動カム40およびカムボール3とともにトルクカム2を構成している。従動カム50は、駆動カム40がハウジング12に対し相対回転すると駆動カム40およびハウジング12に対し軸方向に相対移動する。ここで、従動カム50は、カム側スプライン溝部54がハウジング側スプライン溝部127とスプライン結合しているため、ハウジング12に対し相対回転しない。また、駆動カム40は、ハウジング12に対し相対回転するものの、軸方向には相対移動しない。
As described above, the driven
トルクカム2は、電動モータ20に対し軸方向の一方側に設けられ、電動モータ20からのトルクによる回転運動を、ハウジング12に対する軸方向の相対移動である並進運動に変換する。
The
本実施形態では、クラッチアクチュエータ10は、「付勢部材」としてのリターンスプリング55、リターンスプリングリテーナ56を備えている。リターンスプリング55は、例えばコイルスプリングであり、従動カム本体51の駆動カム本体41とは反対側において、ハウジング内筒部121の径方向外側に設けられている。リターンスプリング55は、一端が従動カム本体51の駆動カム本体41とは反対側の面に当接している。
In this embodiment, the
リターンスプリングリテーナ56は、リテーナ内筒部561、リテーナ板部562、リテーナ外筒部563を有している。リテーナ内筒部561は、略円筒状に形成されている。リテーナ板部562は、リテーナ内筒部561の一方の端部から径方向外側に延びるよう環状の板状に形成されている。リテーナ外筒部563は、リテーナ板部562の外縁部からリテーナ内筒部561側へ延びるよう略円筒状に形成されている。リテーナ内筒部561とリテーナ板部562とリテーナ外筒部563とは、例えば金属により一体に形成されている。
The
リターンスプリングリテーナ56は、リテーナ内筒部561の内周壁がハウジング内筒部121の外周壁に嵌合するようハウジング内筒部121に固定されている。リターンスプリング55の他端は、リテーナ内筒部561とリテーナ外筒部563との間においてリテーナ板部562に当接している。
The
リターンスプリング55は、軸方向に伸びる力を有している。そのため、従動カム50は、駆動カム40との間にカムボール3を挟んだ状態で、リターンスプリング55により駆動カム本体41側へ付勢されている。
The
出力軸62は、軸部621、板部622、筒部623、摩擦板624を有している(図2参照)。軸部621は、略円筒状に形成されている。板部622は、軸部621の一端から径方向外側へ環状の板状に延びるよう軸部621と一体に形成されている。筒部623は、板部622の外縁部から軸部621とは反対側へ略円筒状に延びるよう板部622と一体に形成されている。摩擦板624は、略円環の板状に形成され、板部622の筒部623側の端面に設けられている。ここで、摩擦板624は、板部622に対し相対回転不能である。筒部623の内側には、クラッチ空間620が形成されている。
The
入力軸61の端部は、ハウジング内筒部121の内側を通り、従動カム50に対し駆動カム40とは反対側に位置している。出力軸62は、従動カム50に対し駆動カム40とは反対側において、入力軸61と同軸に設けられる。軸部621の内周壁と入力軸61の端部の外周壁との間には、ボールベアリング142が設けられる。これにより、出力軸62は、ボールベアリング142を介して入力軸61により軸受けされる。入力軸61および出力軸62は、ハウジング12に対し相対回転可能である。
The end of the
クラッチ70は、クラッチ空間620において入力軸61と出力軸62との間に設けられている。クラッチ70は、内側摩擦板71、外側摩擦板72、係止部701を有している。内側摩擦板71は、略円環の板状に形成され、入力軸61と出力軸62の筒部623との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。内側摩擦板71は、内縁部が入力軸61の外周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、内側摩擦板71は、入力軸61に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。
外側摩擦板72は、略円環の板状に形成され、入力軸61と出力軸62の筒部623との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。ここで、内側摩擦板71と外側摩擦板72とは、入力軸61の軸方向において交互に配置されている。外側摩擦板72は、外縁部が出力軸62の筒部623の内周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、外側摩擦板72は、出力軸62に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。複数の外側摩擦板72のうち最も摩擦板624側に位置する外側摩擦板72は、摩擦板624に接触可能である。
The
係止部701は、略円環状に形成され、外縁部が出力軸62の筒部623の内周壁に嵌合するよう設けられる。係止部701は、複数の外側摩擦板72のうち最も従動カム50側に位置する外側摩擦板72の外縁部を係止可能である。そのため、複数の外側摩擦板72、複数の内側摩擦板71は、筒部623の内側からの脱落が抑制される。なお、係止部701と摩擦板624との距離は、複数の外側摩擦板72および複数の内側摩擦板71の板厚の合計よりも大きい。
The engaging
複数の内側摩擦板71および複数の外側摩擦板72が互いに接触、つまり係合した状態である係合状態では、内側摩擦板71と外側摩擦板72との間に摩擦力が生じ、当該摩擦力の大きさに応じて内側摩擦板71と外側摩擦板72との相対回転が規制される。一方、複数の内側摩擦板71および複数の外側摩擦板72が互いに離間、つまり係合していない状態である非係合状態では、内側摩擦板71と外側摩擦板72との間に摩擦力は生じず、内側摩擦板71と外側摩擦板72との相対回転は規制されない。
In the engaged state in which the plurality of
クラッチ70が係合状態のとき、入力軸61に入力されたトルクは、クラッチ70を経由して出力軸62に伝達される。一方、クラッチ70が非係合状態のとき、入力軸61に入力されたトルクは、出力軸62に伝達されない。
When the clutch 70 is engaged, torque input to the
このように、クラッチ70は、入力軸61と出力軸62との間でトルクを伝達する。クラッチ70は、係合している係合状態のとき、入力軸61と出力軸62との間のトルクの伝達を許容し、係合していない非係合状態のとき、入力軸61と出力軸62との間のトルクの伝達を遮断する。
Thus, clutch 70 transmits torque between
本実施形態では、クラッチ装置1は、通常、非係合状態となる、所謂常開式(ノーマリーオープンタイプ)のクラッチ装置である。
In this embodiment, the
状態変更部80は、「弾性変形部」としての皿ばね81、皿ばねリテーナ82、皿ばねスラストベアリング83を有している。皿ばねリテーナ82は、リテーナ筒部821、リテーナフランジ部822を有している。リテーナ筒部821は、略円筒状に形成されている。リテーナフランジ部822は、リテーナ筒部821の一端から径方向外側へ延びるよう環状の板状に形成されている。リテーナ筒部821とリテーナフランジ部822とは、例えば金属により一体に形成されている。皿ばねリテーナ82は、例えばリテーナ筒部821の他端が従動カム板部53の駆動カム40とは反対側の端面に接続するよう従動カム50に設けられている。ここで、リテーナ筒部821と従動カム板部53とは、例えば溶接により接続されている。
The
皿ばね81は、内縁部がリテーナ筒部821の径方向外側において、従動カム板部53とリテーナフランジ部822との間に位置するよう設けられている。皿ばねスラストベアリング83は、環状に形成され、リテーナ筒部821の径方向外側において、従動カム板部53と皿ばね81の内縁部との間に設けられている。
The
皿ばねリテーナ82は、リテーナフランジ部822が皿ばね81の軸方向の一端すなわち内縁部を係止可能なよう従動カム50に固定されている。そのため、皿ばね81および皿ばねスラストベアリング83は、リテーナフランジ部822により、皿ばねリテーナ82からの脱落が抑制されている。皿ばね81は、軸方向に弾性変形可能である。
The
図3は、状態変更部80を取り付けていない状態のクラッチアクチュエータ10を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the
図1、2に示すように、カムボール3が、駆動カム本体41の一方の端面から駆動カム溝400の駆動カム本体41の軸方向すなわち深さ方向に最も離れた部位である最深部に対応する位置(原点)、および、従動カム本体51の一方の端面から従動カム溝500の従動カム本体51の軸方向すなわち深さ方向に最も離れた部位である最深部に対応する位置(原点)に位置するとき、駆動カム40と従動カム50との距離は、比較的小さく、皿ばね81の軸方向の他端すなわち外縁部とクラッチ70との間には、隙間Sp1が形成されている(図1参照)。そのため、クラッチ70は非係合状態であり、入力軸61と出力軸62との間のトルクの伝達は遮断されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、クラッチ70の状態を変更する通常作動時、ECU100の制御により電動モータ20のコイル22に電力が供給されると、電動モータ20が回転し、減速機30からトルクが出力され、駆動カム40がハウジング12に対し相対回転する。これにより、カムボール3が最深部に対応する位置から駆動カム溝400および従動カム溝500の周方向の一方側へ転動する。これにより、従動カム50は、リターンスプリング55を圧縮しながらハウジング12に対し軸方向に相対移動、すなわち、クラッチ70側へ移動する。これにより、皿ばね81は、クラッチ70側へ移動する。
Here, when electric power is supplied to the
従動カム50の軸方向の移動により皿ばね81がクラッチ70側へ移動すると、隙間Sp1が小さくなり、皿ばね81の軸方向の他端は、クラッチ70の外側摩擦板72に接触する。皿ばね81がクラッチ70に接触した後さらに従動カム50が軸方向に移動すると、皿ばね81は、軸方向に弾性変形しつつ、外側摩擦板72を摩擦板624側へ押す。これにより、複数の内側摩擦板71および複数の外側摩擦板72が互いに係合し、クラッチ70が係合状態となる。そのため、入力軸61と出力軸62との間のトルクの伝達が許容される。
When the
このとき、皿ばね81は、皿ばねスラストベアリング83に軸受けされながら従動カム50および皿ばねリテーナ82に対し相対回転する。このように、皿ばねスラストベアリング83は、皿ばね81からスラスト方向の荷重を受けつつ、皿ばね81を軸受けする。
At this time, the
ECU100は、クラッチ伝達トルクがクラッチ要求トルク容量に達すると、電動モータ20の回転を停止させる。これにより、クラッチ70は、クラッチ伝達トルクがクラッチ要求トルク容量に維持された係合保持状態となる。このように、状態変更部80の皿ばね81は、従動カム50から軸方向の力を受け、ハウジング12および駆動カム40に対する従動カム50の軸方向の相対位置に応じてクラッチ70の状態を係合状態または非係合状態に変更可能である。
The
また、トルクカム2は、電動モータ20からのトルクによる回転運動を、ハウジング12に対する軸方向の相対移動である並進運動に変換し、クラッチ70の状態を係合状態または非係合状態に変更可能である。
In addition, the
出力軸62は、軸部621の板部622とは反対側の端部が、図示しない変速機の入力軸に接続され、当該入力軸とともに回転可能である。つまり、変速機の入力軸には、出力軸62から出力されたトルクが入力される。変速機に入力されたトルクは、変速機で変速され、駆動トルクとして車両の駆動輪に出力される。これにより、車両が走行する。
The end of the
本実施形態では、クラッチ装置1は、オイル供給部5を備えている(図1、2参照)。オイル供給部5は、一端がクラッチ空間620に露出するよう、出力軸62において通路状に形成されている。オイル供給部5の他端は、図示しないオイル供給源に接続される。これにより、オイル供給部5の一端からクラッチ空間620のクラッチ70にオイルが供給される。
In this embodiment, the
ECU100は、オイル供給部5からクラッチ70に供給するオイルの量を制御する。クラッチ70に供給されたオイルは、クラッチ70を潤滑および冷却可能である。このように、本実施形態では、クラッチ70は、湿式クラッチであり、オイルにより冷却され得る。
本実施形態では、「回転並進部」としてのトルクカム2は、「回転部」としての駆動カム40および第2リングギヤ35とハウジング12との間に収容空間120を形成している。ここで、収容空間120は、駆動カム40および第2リングギヤ35に対しクラッチ70とは反対側においてハウジング12の内側に形成されている。電動モータ20および減速機30は、収容空間120に設けられている。クラッチ70は、駆動カム40に対し収容空間120とは反対側の空間であるクラッチ空間620に設けられている。
In this embodiment, the
図3に示すように、スラストベアリング16は、「スラスト軸受転動体」としてのころ161、レース162、バックアッププレート163を有している。レース162は、例えば金属により環状の板状に形成されている。ころ161は、例えば金属により略円柱状に形成され、レース162の一方の端面に接触しながらレース162の周方向に転動可能に設けられている。ころ161は、レース162の周方向に複数設けられている。
As shown in FIG. 3, the
バックアッププレート163は、プレート本体164、プレート凸部165を有している。プレート本体164は、略円環状に形成されている。プレート凸部165は、プレート本体164の内縁部から軸方向に突出するよう略円環状に形成されている。プレート本体164とプレート凸部165とは、例えば金属により一体に形成されている。
The
バックアッププレート163は、プレート凸部165がハウジング段差面125に当接するようハウジング内筒部121の径方向外側に設けられている。レース162は、他方の端面がプレート本体164のプレート凸部165とは反対側の端面に当接するようハウジング内筒部121の径方向外側に設けられている。ころ161は、レース162と駆動カム本体41との間に設けられ、レース162の駆動カム本体41側の端面と駆動カム本体41のレース162側の面とに接触しつつ、レース162の周方向に転動可能である。
The
スラストベアリング16は、駆動カム40からスラスト方向すなわち軸方向の荷重を受けつつ駆動カム40を軸受けする。本実施形態では、クラッチ70側からの軸方向の荷重は、皿ばね81、皿ばねスラストベアリング83、従動カム50、カムボール3、駆動カム40を経由してスラストベアリング16に作用する。
The
本実施形態では、クラッチアクチュエータ10は、「シール部材」としての内側シール部材191、外側シール部材192を備えている。内側シール部材191は、例えばゴム等の弾性材料により環状に形成されたオイルシールである。外側シール部材192は、例えばゴム等の弾性材料および金属環等により環状に形成されたオイルシールである。
In this embodiment, the
内側シール部材191は、ハウジング内筒部121に形成されたシール溝部124に設けられている。内側シール部材191は、外縁部が駆動カム本体41の内周壁と摺動可能なようシール溝部124に設けられている。
The
外側シール部材192は、第2リングギヤ35に対し第1リングギヤ34とは反対側において、ハウジング外筒部123と駆動カム外筒部44との間に設けられている。外側シール部材192は、内縁部のシールリップ部が駆動カム外筒部44の外周壁と摺動可能なようハウジング外筒部123に設けられている。
The
ここで、外側シール部材192は、内側シール部材191の軸方向から見たとき、内側シール部材191の径方向外側に位置するよう設けられている(図1、2参照)。
Here, the
上述のように、駆動カム本体41の内周壁は、内側シール部材191と摺動可能である。すなわち、内側シール部材191は、「回転部」としての駆動カム40に接触するよう設けられている。内側シール部材191は、駆動カム本体41とハウジング内筒部121との間を気密または液密にシールしている。
As described above, the inner peripheral wall of the
駆動カム外筒部44の外周壁は、外側シール部材192の内縁部であるシールリップ部と摺動可能である。すなわち、外側シール部材192は、「回転部」としての駆動カム40に接触するよう設けられている。外側シール部材192は、駆動カム外筒部44の外周壁とハウジング外筒部123の内周壁との間を気密または液密にシールしている。
The outer peripheral wall of the drive cam outer
上述のように設けられた内側シール部材191、および、外側シール部材192により、電動モータ20および減速機30を収容する収容空間120を気密または液密に保持可能であり、収容空間120と、クラッチ70が設けられたクラッチ空間620との間を気密または液密に保持可能である。これにより、例えばクラッチ70において摩耗粉等の異物が発生したとしても、当該異物がクラッチ空間620から収容空間120へ侵入するのを抑制できる。そのため、異物による電動モータ20または減速機30の作動不良を抑制できる。
With the
以下、本実施形態の各部の構成について、より詳細に説明する。 The configuration of each part of the present embodiment will be described in more detail below.
図3に示すように、<1>駆動カム特定形状部42は、駆動カム本体41の軸Ax1を含む平面による断面において、駆動カム本体41の軸Ax1に対し傾斜するよう形成されている(図3参照)。
As shown in FIG. 3, the <1> drive cam
より具体的には、駆動カム特定形状部42は、駆動カム本体41の軸方向の端面に対し傾斜して延びるよう環状に形成されている。これにより、駆動カム本体41の軸Ax1を含む平面による断面において、駆動カム本体41の軸方向の端面と、駆動カム特定形状部42の外周壁または内周壁との成す角は、鈍角となる。ここで、駆動カム本体41の軸方向の端面と駆動カム特定形状部42の外周壁との成す角は、駆動カム本体41の軸方向の端面と駆動カム特定形状部42の内周壁との成す角と同じである。ここで、「同じ」とは、両者が厳密に同じ場合に限らず、公差等により僅かに異なる場合も含むことを意味する(以下、同じ)。
More specifically, the drive cam
<2>従動カム特定形状部52は、従動カム本体51の軸Ax2を含む平面による断面において、従動カム本体51の軸Ax2に対し傾斜するよう形成されている(図3参照)。
<2> The driven cam
より具体的には、従動カム特定形状部52は、従動カム本体51の軸方向の端面に対し傾斜して延びるよう環状に形成されている。これにより、従動カム本体51の軸Ax2を含む平面による断面において、従動カム本体51の軸方向の端面と、従動カム特定形状部52の外周壁または内周壁との成す角は、鈍角となる。ここで、従動カム本体51の軸方向の端面と従動カム特定形状部52の外周壁との成す角は、従動カム本体51の軸方向の端面と従動カム特定形状部52の内周壁との成す角と同じである。
More specifically, the driven cam
また、駆動カム本体41の軸方向の端面と駆動カム特定形状部42の外周壁または内周壁との成す角は、従動カム本体51の軸方向の端面と従動カム特定形状部52の外周壁または内周壁との成す角と同じである。
The angle between the axial end face of the
<3>減速機30の少なくとも一部は、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。
<3> At least part of the
より具体的には、<4>減速機30のサンギヤ31またはプラネタリギヤ32の少なくとも一部は、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。
More specifically, <4> at least part of the
さらに詳細には、サンギヤ31は、軸方向の部位のうち特にサンギヤ筒部312の部分が、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。プラネタリギヤ32は、軸方向の全ての部位が、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。
More specifically, of the axial portions of the
本実施形態では、減速機30のキャリア33は、キャリア本体331およびピン335を含む軸方向の全ての部位が、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。第1リングギヤ34は、第1リングギヤ歯部341を含む軸方向の全ての部位が、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。第2リングギヤ35は、軸方向の部位のうち特に第2リングギヤ歯部351の部位が、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。
In this embodiment, the
<5>サンギヤ31は、プラネタリギヤ32の歯幅の一部と噛み合う。
<5> The
より具体的には、サンギヤ31のサンギヤ歯部311は、プラネタリギヤ32のプラネタリギヤ歯部321の歯幅方向の一部と噛み合う。つまり、サンギヤ31とプラネタリギヤ32とは、サンギヤ31の軸方向において、サンギヤ歯部311の一部とプラネタリギヤ歯部321の一部とが噛み合うよう設けられている(図3参照)。さらに詳細には、サンギヤ31の軸方向において、サンギヤ歯部311は、プラネタリギヤ歯部321の中心よりもロータ23側の部位に噛み合っている。
More specifically, the
<6>サンギヤ31は、サンギヤ31の軸Ax3を含む平面による断面において、内周壁の少なくとも一部が、駆動カム特定形状部42の外周壁に対応しサンギヤ31の軸Ax3に対し傾斜するよう形成されている。
<6> The
より具体的には、サンギヤ31は、サンギヤ31の軸Ax3を含む平面による断面において、サンギヤ筒部312のサンギヤ基部310とは反対側の端部の内周壁が、駆動カム特定形状部42の外周壁に対応しサンギヤ31の軸Ax3に対し傾斜するよう形成されている。
More specifically, in the cross section of the
以上説明したように、<1>本実施形態では、駆動カム40は、環状の駆動カム本体41、カムボール3が転動可能なよう駆動カム本体41に形成された駆動カム溝400、および、駆動カム本体41の外縁部に形成された駆動カム特定形状部42を有する。従動カム50は、環状の従動カム本体51、カムボール3が転動可能なよう従動カム本体51に形成された従動カム溝500、および、従動カム本体51の外縁部に形成された従動カム特定形状部52を有する。
As described above, <1> in the present embodiment, the
駆動カム特定形状部42は、駆動カム本体41の軸Ax1を含む平面による断面において、駆動カム本体41の軸Ax1に対し傾斜するよう形成されている。そのため、駆動カム本体と筒部とがL字状に形成された従来の構成と比べ、駆動カム溝400が形成される駆動カム本体41を小径化でき、駆動カム本体41の径方向外側に減速機30の一部を配置する場合、サンギヤ31等をより内径側に配置できる。これにより、クラッチアクチュエータ10の径方向寸法を小さくできる。
The drive cam
また、クラッチアクチュエータの外径を同じとした場合、駆動カム本体と筒部とがL字状に形成された従来の構成と比べ、サンギヤ31をより内径側に配置できるため、プラネタリギヤ32の外径を大きくでき、減速機30の効率を向上できる。
In addition, when the outer diameter of the clutch actuator is the same, the
さらに、駆動カム特定形状部42を、駆動カム本体41の軸Ax1に対し傾斜するよう形成することで、駆動カム40の軸方向の体格を小さくでき、軸短効果が期待できる。
Further, by forming the drive cam
また、駆動カム本体と筒部とがL字状に形成された従来の構成と比べ、駆動カム本体41と駆動カム特定形状部42との接続部の内壁同士が成す角を鈍角にできるため、容易に加工できる。
In addition, compared to the conventional configuration in which the drive cam main body and the cylindrical portion are formed in an L shape, the angle formed by the inner walls of the connecting portion between the drive cam
また、<2>本実施形態では、従動カム特定形状部52は、従動カム本体51の軸Ax2を含む平面による断面において、従動カム本体51の軸Ax2に対し傾斜するよう形成されている。
Further, <2> in the present embodiment, the driven cam
そのため、従動カム50についても軸短効果が期待できる。また、従動カム本体51と従動カム特定形状部52との接続部の内壁同士が成す角を鈍角にできるため、容易に加工できる。
Therefore, the driven
また、<3>本実施形態では、減速機30の少なくとも一部は、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。
Further, <3> in the present embodiment, at least part of the
そのため、減速機30を含むクラッチアクチュエータ10の軸方向の体格を小さくできる。
Therefore, the axial size of the
また、<4>減速機30は、サンギヤ31、および、サンギヤ31に噛み合い可能なプラネタリギヤ32を有する遊星歯車減速機である。サンギヤ31またはプラネタリギヤ32の少なくとも一部は、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けられている。
<4> The
そのため、減速機30を含むクラッチアクチュエータ10の軸方向の体格を小さくしつつ、プラネタリギヤ32の外径を大きくでき、減速機30の効率を向上できる。
Therefore, the outer diameter of the
また、<5>本実施形態では、サンギヤ31は、プラネタリギヤ32の歯幅の一部と噛み合う。
<5> In the present embodiment, the
そのため、サンギヤ31またはプラネタリギヤ32の少なくとも一部を、駆動カム特定形状部42に対し駆動カム本体41の径方向外側に設けたとしても、サンギヤ31が駆動カム特定形状部42の外周壁に干渉するのを抑制できる。
Therefore, even if at least a portion of the
また、<6>本実施形態では、サンギヤ31は、サンギヤ31の軸Ax3を含む平面による断面において、内周壁の少なくとも一部が、駆動カム特定形状部42の外周壁に対応しサンギヤ31の軸Ax3に対し傾斜するよう形成されている。
<6> In the present embodiment, the
そのため、サンギヤ31が駆動カム特定形状部42の外周壁に干渉するのをより一層抑制できるとともに、クラッチアクチュエータ10の軸方向および径方向の体格を小さくできる。
Therefore, it is possible to further prevent the
また、<7>本実施形態では、減速機30は、不思議遊星歯車減速機である。
<7> In the present embodiment, the
そのため、短い軸長でありながら、大きな減速比で高効率な動力伝達を実現でき、クラッチアクチュエータ10をより一層小型にできる。また、クラッチアクチュエータ10を扁平にすることができ、搭載性を向上させることができる。
Therefore, although the axial length is short, high-efficiency power transmission can be realized with a large reduction ratio, and the
不思議遊星歯車減速機を減速機として採用する場合、減速機の出力部(第2リングギヤ)は、入力部(サンギヤ)に対し径方向外側に配置される。本実施形態では、サンギヤ31の径方向内側に駆動カム本体41を配置する構成のため、駆動カム40のうち駆動カム特定形状部42は、サンギヤ31およびプラネタリギヤ32を避けて駆動カム本体41と第2リングギヤ35とを接続するために必要な構成要素である。
When the paradox planetary gear speed reducer is employed as the speed reducer, the output portion (second ring gear) of the speed reducer is arranged radially outward with respect to the input portion (sun gear). In this embodiment, since the drive cam
(他の実施形態)
他の実施形態では、従動カム特定形状部は、従動カム本体の軸を含む平面による断面において、従動カム本体の軸に対し傾斜するよう形成されていなくてもよい。
(Other embodiments)
In another embodiment, the driven cam specific shape portion may not be formed so as to be inclined with respect to the axis of the driven cam body in a cross section along a plane including the axis of the driven cam body.
また、他の実施形態では、減速機は、駆動カム特定形状部に対し駆動カム本体の径方向外側に設けられていなくてもよい。 Further, in another embodiment, the speed reducer does not have to be provided radially outside the drive cam main body with respect to the drive cam specific shape portion.
また、他の実施形態では、サンギヤは、プラネタリギヤの歯幅の全ての部位と噛み合うよう設けられていてもよい。 Further, in another embodiment, the sun gear may be provided so as to mesh with all parts of the tooth width of the planetary gear.
また、他の実施形態では、サンギヤは、サンギヤの軸を含む平面による断面において、内周壁の少なくとも一部が、サンギヤの軸に対し傾斜するよう形成されていなくてもよい。 In another embodiment, the sun gear may not be formed so that at least a portion of the inner peripheral wall is inclined with respect to the sun gear axis in a cross section along a plane including the sun gear axis.
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。 In another embodiment, the speed reducer may be a speed reducer using planetary gears other than paradox planetary gears or other speed reducers.
また、他の実施形態では、駆動カム溝400および従動カム溝500は、それぞれ、3つ以上であれば、いくつ形成されていてもよい。また、カムボール3も、駆動カム溝400および従動カム溝500の数に合わせ、いくつ設けられていてもよい。
In other embodiments, any number of
また、本発明は、内燃機関からの駆動トルクによって走行する車両に限らず、モータからの駆動トルクによって走行可能な電気自動車やハイブリッド車等に適用することもできる。 In addition, the present invention is not limited to vehicles that run on drive torque from an internal combustion engine, but can also be applied to electric vehicles, hybrid vehicles, and the like that run on drive torque from a motor.
また、他の実施形態では、「第2伝達部」からトルクを入力し、「クラッチ」を経由して「第1伝達部」からトルクを出力することとしてもよい。また、例えば、「第1伝達部」または「第2伝達部」の一方を回転不能に固定した場合、「クラッチ」を係合状態にすることにより、「第1伝達部」または「第2伝達部」の他方の回転を止めることができる。この場合、クラッチ装置をブレーキ装置として用いることができる。 In another embodiment, torque may be input from the "second transmission section" and output from the "first transmission section" via the "clutch". Further, for example, when one of the “first transmission portion” or the “second transmission portion” is fixed so as not to rotate, by engaging the “clutch”, the “first transmission portion” or the “second transmission portion” is fixed. The rotation of the other of the "parts" can be stopped. In this case, the clutch device can be used as a braking device.
このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 Thus, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the scope of the present disclosure.
本開示に記載のクラッチ装置の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載のクラッチ装置の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載のクラッチ装置の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The clutch system control and techniques described in this disclosure are provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by Alternatively, the clutch system controls and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the clutch device controller and techniques described in the present disclosure may be a processor configured with one or more hardware logic circuits and a memory programmed to perform one or more functions. may be implemented by one or more dedicated computers configured by a combination of The computer program may also be stored as computer-executable instructions on a computer-readable non-transitional tangible recording medium.
1 クラッチ装置、2 トルクカム、3 カムボール(カム転動体)、10 クラッチアクチュエータ、12 ハウジング、20 電動モータ、40 駆動カム、41 駆動カム本体、42 駆動カム特定形状部、50 従動カム、51 従動カム本体、52 従動カム特定形状部、400 駆動カム溝、500 従動カム溝、61 入力軸(第1伝達部)、62 出力軸(第2伝達部)、Ax1 軸(駆動カム本体の軸)
Claims (7)
ハウジング(12)と、
前記ハウジングに設けられ、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を減速し出力可能な減速機(30)と、
前記減速機からのトルクによる回転運動を、前記ハウジングに対する軸方向の相対移動である並進運動に変換し、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トルクカム(2)と、を備え、
前記トルクカムは、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カム転動体(3)を有し、
前記駆動カムは、環状の駆動カム本体(41)、前記カム転動体が転動可能なよう前記駆動カム本体に形成された駆動カム溝(400)、および、前記駆動カム本体の外縁部に形成された駆動カム特定形状部(42)を有し、
前記従動カムは、環状の従動カム本体(51)、前記カム転動体が転動可能なよう前記従動カム本体に形成された従動カム溝(500)、および、前記従動カム本体の外縁部に形成された従動カム特定形状部(52)を有し、
前記駆動カム特定形状部は、前記駆動カム本体の軸(Ax1)を含む平面による断面において、前記駆動カム本体の軸に対し傾斜するよう形成されているクラッチアクチュエータ。 an engagement state between the first transmission portion (61) and the second transmission portion (62) that are capable of relative rotation, allowing transmission of torque between the first transmission portion and the second transmission portion; A clutch actuator (1) for use in a clutch device (1) comprising a clutch (70) that changes between a disengaged state and a disengaged state that interrupts transmission of torque between a first transmission section and a second transmission section. ,
a housing (12);
an electric motor (20) provided in the housing and capable of outputting torque when energized;
a speed reducer (30) capable of reducing and outputting torque from the electric motor;
a torque cam (2) capable of converting rotational motion due to torque from the speed reducer into translational motion, which is axial relative movement with respect to the housing, and changing the state of the clutch to an engaged state or a disengaged state; with
The torque cam includes a drive cam (40) that rotates relative to the housing when torque is input from the electric motor, and a driven cam that moves axially relative to the housing when the drive cam rotates relative to the housing. a cam (50) and a cam rolling element (3) rolling between the driving cam and the driven cam;
The drive cam includes an annular drive cam body (41), a drive cam groove (400) formed in the drive cam body so that the cam rolling element can roll, and an outer edge of the drive cam body. has a drive cam specific shape portion (42) that is
The driven cam includes an annular driven cam body (51), a driven cam groove (500) formed in the driven cam body so that the cam rolling element can roll, and formed on the outer edge of the driven cam body. has a driven cam specific shape portion (52),
A clutch actuator in which the drive cam specific shape portion is formed to be inclined with respect to the axis of the drive cam body in a cross section along a plane including the axis (Ax1) of the drive cam body.
前記サンギヤまたは前記プラネタリギヤの少なくとも一部は、前記駆動カム特定形状部に対し前記駆動カム本体の径方向外側に設けられている請求項3に記載のクラッチアクチュエータ。 The speed reducer is a planetary gear speed reducer having a sun gear (31) and a planetary gear (32) meshable with the sun gear,
4. A clutch actuator according to claim 3, wherein at least part of said sun gear or said planetary gear is provided radially outside of said drive cam main body with respect to said drive cam specific shape portion.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021110915A JP2023007822A (en) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | clutch actuator |
PCT/JP2022/024299 WO2023276720A1 (en) | 2021-06-30 | 2022-06-17 | Clutch actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021110915A JP2023007822A (en) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | clutch actuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023007822A true JP2023007822A (en) | 2023-01-19 |
JP2023007822A5 JP2023007822A5 (en) | 2023-09-04 |
Family
ID=85112225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021110915A Pending JP2023007822A (en) | 2021-06-30 | 2021-07-02 | clutch actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023007822A (en) |
-
2021
- 2021-07-02 JP JP2021110915A patent/JP2023007822A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7115643B2 (en) | clutch device | |
WO2023276722A1 (en) | Geared motor and clutch actuator using same | |
WO2023276727A1 (en) | Clutch actuator | |
WO2023276728A1 (en) | Clutch actuator and method for manufacturing same | |
WO2023276720A1 (en) | Clutch actuator | |
JP2023020471A (en) | clutch actuator | |
WO2023276719A1 (en) | Clutch actuator | |
WO2023276715A1 (en) | Clutch actuator | |
JP2023007822A (en) | clutch actuator | |
WO2023276714A1 (en) | Clutch actuator | |
JP2023020488A (en) | clutch actuator | |
CN116568944A (en) | Rotary actuator | |
WO2022118852A1 (en) | Clutch actuator | |
JP2023079582A (en) | clutch actuator | |
WO2023276717A1 (en) | Clutch actuator | |
JP2022170458A (en) | clutch actuator | |
JP7456370B2 (en) | clutch device | |
JP2023035018A (en) | Geared motor and clutch actuator using the same | |
WO2023276729A1 (en) | Clutch actuator | |
JP2023111414A (en) | clutch actuator | |
JP2023125688A (en) | Rotation translation part and method for manufacturing the same | |
JP2023125715A (en) | rotation translation part | |
WO2022118846A1 (en) | Clutch device | |
JP7512871B2 (en) | Clutch device | |
JP2023079625A (en) | clutch actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230825 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240516 |