JP4038104B2 - クラッチ用アクチュエータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチ用アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、既存のマニュアルトランスミッションにアクチュエータを取り付け、運転者の意志若しくは車両状態により一連の変速操作（クラッチの断接、ギヤシフト、セレクト）を自動的に行うシステムが知られている。
【０００３】
こうしたシステムにおいて、クラッチの断接を行うアクチュエータは、ダイヤフラムスプリング等の姿勢を変化させるために必要な動力源（電動モータなど）の駆動力を抑えるために当該駆動力を補うアシストスプリングを備えている。そして、例えばクラッチを非係合状態にする際に、このアシストスプリングの付勢力にて助勢することでアクチュエータの動力源に必要な駆動力を抑えている。このようにアクチュエータの動力源に要求される能力が低減されることで、当該動力源やアクチュエータ自体の小型化が図られている。
【０００４】
また、こうしたシステムが備える摩擦クラッチは、クラッチフェーシング（クラッチディスク）の摩耗に伴ってダイヤフラムスプリングの姿勢が変化するため、同クラッチを非係合状態にするために必要な操作力が増加する。このため、クラッチディスクの摩耗を補償する機構部（調整機構）を備えたものも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記機構部（調整機構）は、通常の運転時（クラッチの断接時）に使用されない特異な状態までダイヤフラムスプリング等の姿勢を変化させることでクラッチディスクの摩耗を補償する。従って、この摩耗補償を行うときもアシストスプリングの付勢力が作用すると、その設定のために著しく煩わされることになる。
【０００６】
本発明の目的は、クラッチの摩耗補償を行うときのアシストスプリングの設定の煩わしさを回避することができるクラッチ用アクチュエータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、動力源と、該動力源により回転駆動される回転体とを備え、該回転体を第１回動範囲内で回転させてクラッチの断接操作を行うとともに、該回転体を第１回動範囲を超える第２回動範囲内で回転させてクラッチの摩耗補償を行うクラッチ用アクチュエータにおいて、前記回転体及び不動部にそれぞれ一端及び他端が支持されて該回転体の回転を助勢するアシストスプリングと、前記第２回動範囲内での前記回転体の回転時に、該回転体による前記アシストスプリングの一端の支持を解放して該回転体の回転に対する該アシストスプリングの助勢を停止する停止部材とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、前記停止部材は、不動部に形成され、前記第２回動範囲内での前記回転体の回転時に、前記アシストスプリングの一端が当接して該アシストスプリングの一端の移動を規制する規制部と、前記第２回動範囲内での前記回転体の回転時に、前記アシストスプリングの一端を支持する該回転体の支持部を該アシストスプリングの一端から開放して該支持部の移動を許容する許容部とを有することを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、前記不動部は、前記回転体及び前記アシストスプリングを収容するハウジングであることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、前記アシストスプリングの一端及び他端は、それぞれ支持台を介して前記回転体及び前記不動部に支持されたことを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、前記支持台は、前記アシストスプリングを位置決めする位置決め部を備えたことを要旨とする。
【００１２】
（作用）
請求項１又は２に記載の発明によれば、第２回動範囲内での回転体の回転時に、該回転体による前記アシストスプリングの一端の支持が解放されて該回転体の回転に対する該アシストスプリングの助勢が停止される。従って、クラッチの断接操作を行う領域（第１回動範囲内）で回転体の回転をアシストスプリングにより助勢する構成において、クラッチの摩耗補償を行う特異な領域（第２回動範囲内）を含めてアシストスプリングの設定を行う煩わしさが回避される。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、既存のハウジングを利用してアシストスプリングの他端を支持することで部品点数の増加が抑制される。
請求項４に記載の発明によれば、アシストスプリングの一端及び他端を、それぞれ支持台を介して前記回転体及び前記不動部に支持することで、例えばアシストスプリングの一端及び他端を直に加工した支持形状などで支持する場合に比べてその設計の自由度が増大する。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、支持台にアシストスプリングを位置決めする位置決め部を設けたことで、例えばアシストスプリングが揺動などによって前記回転体若しくは不動部から脱落したりすることが抑制される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１１に従って説明する。図１は、本実施形態が適用されるクラッチ装置を示す概略断面図である。このクラッチ装置は、エンジンと変速機との間に配設される摩擦クラッチ２０と、同摩擦クラッチ２０を操作するアクチュエータ３０とを含んで構成されている。そして、図示しない制御装置によりこのアクチュエータ３０が駆動制御されることで摩擦クラッチ２０の係合状態が変化するようになっている。
【００１６】
摩擦クラッチ２０は、フライホイール２１、クラッチカバー２２、クラッチディスク２３、プレッシャプレート２４、ダイヤフラムスプリング２５、レリーズベアリング２６、レリーズフォーク２７、変速機ケース１１ａに固定されたピボット支持部材２８及び調整機構８０を主たる構成要素として備えている。尚、プレッシャプレート２４及びダイヤフラムスプリング２５等はクラッチカバー２２に一体的に組み付けられるため、これらをクラッチカバー組立体（アッセンブリ）と称することがある。
【００１７】
フライホイール２１は、鋳鉄製の円板であり、エンジンのクランクシャフト１０ａにボルト固定されていて、同クランクシャフト１０ａと一体的に回転するようになっている。
【００１８】
クラッチカバー２２は、略円筒形状であって、円筒部２２ａと、円筒部２２ａの内周側に形成されたフランジ部２２ｂと、円筒部２２ａの内周縁に周方向に等間隔で形成された複数の支点形成部２２ｃとを含んでいる。そして、クラッチカバー２２は円筒部２２ａの外周部にてフライホイール２１にボルト固定されて同フライホイール２１と一体的に回転するようになっている。
【００１９】
クラッチディスク２３は、エンジンの動力を変速機に伝達する摩擦板であって、フライホイール２１とプレッシャプレート２４との間に配設され、中央部にて変速機の入力軸とスプライン連結されることにより軸方向に移動できるようになっている。また、クラッチディスク２３の外周部の両面には、摩擦材からなるクラッチフェーシング２３ａ，２３ｂがリベットにより張り付け固定されている。
【００２０】
プレッシャプレート２４は、クラッチディスク２３をフライホイール２１側に押圧してフライホイール２１との間に挟み込み、クラッチディスク２３をフライホイール２１と摩擦係合させて一体的に回転させるものである。このプレッシャプレート２４は、クラッチカバー２２の回転に伴って回転するように、ストラップ２４ａにより同クラッチカバー２２と連結されている。
【００２１】
ストラップ２４ａは、積層された複数枚の薄い板ばね材から構成されていて、図２にも示したように、その一端がリベットＲ１によりクラッチカバー２２の外周部に固定されるとともに、その他端がリベットＲ２によりプレッシャプレート２４の外周部に設けられた突起部に固定されている。これにより、ストラップ２４ａは、プレッシャプレート２４がフライホイール２１から離間し得るように、同プレッシャプレート２４に対して軸方向の付勢力を付与している。
【００２２】
図２にも示したように、ダイヤフラムスプリング２５は、クラッチカバー２２の円筒部２２ａの内周に沿って放射状に配置された複数（１２本）の弾発性の板材（以下、「レバー部材２５ａ」と称する。）から構成されている。図１に示したように、各レバー部材２５ａは、クラッチカバー２２の支点形成部２２ｃに、各レバー部材２５ａの軸方向両側に配置された一対のリング状の支点部材２５ｂ，２５ｃを介して挟持されている。これにより、レバー部材２５ａは、クラッチカバー２２に対し支点部材２５ｂ，２５ｃを支点としたピボット運動をすることができるようになっている。
【００２３】
レリーズベアリング２６は、変速機の入力軸の外周を包囲するように変速機ケース１１ａに支持された支持スリーブ１１ｂに対し摺動可能に支持されている。そして、レリーズベアリング２６は、レバー部材２５ａの内端部（ダイヤフラムスプリング２５の中央部）をフライホイール２１側に押動するための力点部２６ａを構成している。
【００２４】
レリーズフォーク２７は、アクチュエータ３０の作動に応じてレリーズベアリング２６を軸方向に摺動させるためのものである。このレリーズフォーク２７は、一端がレリーズベアリング２６と当接し、他端がアクチュエータ３０のロッド３１の先端部と当接部２７ａにて当接している。また、レリーズフォーク２７は、変速機ケース１１ａに固定されたスプリング２７ｃによりピボット支持部材２８に組みつけられていて、同レリーズフォーク２７の略中央部２７ｂにて同ピボット支持部材２８を支点として揺動するようになっている。
【００２５】
調整機構８０は、プレッシャプレート２４とダイヤフラムスプリング２５との間の力の伝達経路を形成するとともにダイヤフラムスプリング２５とプレッシャプレート２４との軸方向の距離を変更し得るようになっている。以下、図２〜図６に基づき調整機構８０について説明する。尚、図３は図２の調整機構８０に係わる構成を側方から見た図である。図４は摩擦クラッチ２０が係合状態のときの調整機構８０の断面図であり、図５は摩擦クラッチ２０が係合状態のときのダイヤフラムスプリング２５の保持に係わる断面図である。また、図６は図２の調整機構８０に係わる構成を側方から見た図であり、図６（ａ）〜図６（ｄ）はそれぞれダイヤフラムスプリング２５の姿勢変化に応じた調整機構８０の作動を示している。
【００２６】
図２及び図３に示したように、プレッシャプレート２４の外周端部にはリング状のテーパ部８１が形成されていて、テーパ部８１が有する鋸歯状の複数のテーパ面８１ａがダイヤフラムスプリング２５に向けて立設されている。
【００２７】
また、上記プレッシャプレート２４（テーパ部８１）のテーパ面８１ａと上記ダイヤフラムスプリング２５の外周端部との間には、アジャストウェッジ部材８２が配設されている。このアジャストウェッジ部材８２は、テーパ部８１と略同一径のリング状の部材であって、テーパ面８１ａと同一形状のウェッジ側テーパ面８２ａを有している。そして、ウェッジ側テーパ面８２ａとテーパ面８１ａとは、互いに当接している。アジャストウェッジ部材８２のダイヤフラムスプリング２５側端面は平坦とされている。このアジャストウェッジ部材８２は、プレッシャプレート２４とダイヤフラムスプリング２５との間の力の伝達経路を形成し、ダイヤフラムスプリング２５に付与される力及び同ダイヤフラムスプリング２５に発生する力をプレッシャプレート２４に伝達する。
【００２８】
一方、図４及び図６に示したように、アジャストウェッジ部材８２の内周面には、リベット８３ｃにてアジャストピニオン８３が固定されている。このアジャストピニオン８３には、ダイヤフラムスプリング２５からプレッシャプレート２４への軸方向に向けて起立するピニオン歯８３ａが形成されている。ピニオン歯８３ａは、鋸歯形状（又は等間隔に配置される三角形状）を呈している。
【００２９】
図３及び図６に示すように、プレッシャプレート２４のアジャストピニオン８３と対向する端面には、ロアラック８５が取り付けられている。ロアラック８５は、プレッシャプレート２４の端面からダイヤフラムスプリング２５側へ向かう軸方向に立設するロアラック歯８５ａを備えている。また、ロアラック８５のロアラック歯８５ａの両端部にはロアラック歯８５ａの立設方向に沿って突出する突出部８５ｂが設けられている。図２に示すように、このロアラック８５のプレッシャプレート２４への取付けにあたっては、ロアラック８５よりも周方向に長く形成された固定板材８８をテーパ部８１の外周面に沿って組付ける。そして、テーパ部８１の内周側に延出する固定板材８８の両端部をロアラック８５の両端部を跨くようにしてネジ８８ａにてプレッシャプレート２４に固定する。これにより、ロアラック８５はプレッシャプレート２４に対して固定される。
【００３０】
アジャストピニオン８３とロアラック８５との軸方向間には、アジャストピニオン８３及びロアラック８５に対して周方向及び軸方向に移動可能なアッパラック８４が配設されている。アッパラック８４は、プレッシャプレート２４からダイヤフラムスプリング２５に向かう軸方向に立設するとともにピニオン歯８３ａと噛合可能な第１ラック歯８４ａを有している。また、ダイヤフラムスプリング２５からプレッシャプレート２４に向かう軸方向に立設するとともにロアラック歯８５ａと噛合可能な第２ラック歯８４ｂを有している。そして、アッパラック８４の長手方向の両端部には、ロアラック８５の突出部８５ｂと係止可能な規制部８４ｃが設けられている。この規制部８４ｃが突出部８５ｂの端部に引っ掛かることで、ロアラック歯８５ａと第２ラック歯８４ｂとの噛合が完全に解除される前にロアラック８５に対する軸方向及び周方向の移動量が規制されるように構成されている。尚、規制部８４ｃにて規制されるアッパラック８４のロアラック８５に対する周方向の移動量は、第１ラック歯８４ａの歯面の半ピッチ〜１ピッチの範囲内となるように予め設定されている。
【００３１】
ロアラック８５の外周面側の一方の突出部８５ｂ１近傍には、アッパラック８４とロアラック８５との噛合を解除するための付勢部材８７の一端が係止されている。付勢部材８７は、一端が係上された状態でロアラック８５の外周面に沿ってロアラック８５の他方の突出部８５ｂ２側に延在し、切り欠き８５ｃを介してロアラック８５の内周面側に延出している。更に、ロアラック８５の内周面では他方の突出部８５ｂ２側から一方の突出部８５ｂ１側へと延出するとともに、ロアラック歯８５ａの歯面と第２ラック歯８４ｂの歯面とが摺接しながら噛合を解除する方向（図６において矢印Ｃ方向）にアッパラック８４を付勢するバネ部８７ａが形成されている。尚、付勢部材８７の一端から切り欠き８５ｃまで延在する部分は、バネ部８７ａによりアッパラック８４を付勢する力を受ける受部８７ｂである。この付勢部材８７によって、ロアラック歯８５ａの歯面と第２ラック歯８４ｂの歯面とが摺接しながらアッパラック８４とロアラック８５との噛合を解除する方向にアッパラック８４が付勢される。
【００３２】
図５に示すように、プレッシャプレート２４の外周側のダイヤフラムスプリング２５側の端面には、前記テーパ部８１と略同心円上においてプレッシャプレート２４からダイヤフラムスプリング２５へ向かう軸方向にストッパ部２４ｂが立設している。このストッパ部２４ｂとクラッチカバーの対向する内壁面との間には、摩擦クラッチ２０の係合状態において所定の隙間が形成されており、ダイヤフラムスプリング２５の姿勢に応じてこの隙間の範囲内でプレッシャプレート２４が軸方向に移動可能である。ダイヤフラムスプリング２５の姿勢が変化してストッパ部２４ｂがクラッチカバー２２の対向する内壁面に当接すると、プレッシャプレート２４はクラッチカバー２２に近づくこれ以上の軸方向への移動ができなくなる。
【００３３】
また、アジャストウェッジ部材８２の外周面側にはリベット８６ａにて保持部材８６が固定されている。保持部材８６は、アジャストウェッジ部材８２のダイヤフラムスプリング２５側の端面よりもダイヤフラムスプリング２５側に延出するとともに、アジャストウェッジ部材８２の外周面側から内周面側に向かって屈曲している。そして、保持部材８６は、アジャストウェッジ部材８２の端面との間でダイヤフラムスプリング２５の外周端部を保持している。保持部材８６によって、ダイヤフラムスプリング２５の外周端部の軸方向の移動に追従してアジャストウェッジ部材８２が軸方向に移動する。
【００３４】
図３に示すように、アジャストピニオン８３が固定されている箇所に対向するアジャストウェッジ部材８２の外周面には、噛合解除部材８９が取り付けられている。噛合解除部材８９は、一端がアジャストウェッジ部材８２の周面に対して回転可能に取付けられ、他端がプレッシャプレート２４のダイヤフラムスプリング２５側の端面と当接可能に形成されている。また、一端と他端との間にはプレッシャプレート２４からダイヤフラムスプリング２５に向かう軸方向に立設されて、摩擦クラッチ２０の係合状態においてクラッチカバー２２の対向する内壁面と所定の距離をもって突出する突部８９ａが形成されている。尚、噛合解除部材８９の一端は、アジャストピニオン８３を固定するリベット８３ｃの１つによってアジャストウェッジ部材８２に取り付けられている。また、摩擦クラッチ２０の係合状態において突部８９ａとクラッチカバー２２の対向する内壁面とのなす距離は、ストッパ部２４ｂがクラッチカバー２２の対向する内壁面と当接すると同時に突部８９ａがクラッチカバー２２の対向する内壁面と当接するように設定されている。
【００３５】
このクラッチ装置において、摩擦クラッチ２０を接（係合）状態とし、エンジンの動力を変速機に伝達する場合の作動について説明すると、先ず、アクチュエータ３０を駆動してロッド３１を左方向に移動させる。一方、レリーズベアリング２６は、ダイヤフラムスプリング２５により、フライホイール２１から離間する方向（図１における右方向）に力を受けている。この力は、レリーズベアリング２６を介してレリーズフォーク２７に伝達されるため、レリーズフォーク２７は、ピボット支持部材２８を支点として図１において反時計回転方向に回動する力を受けている。従って、ロッド３１が図１において左方向に移動すると、レリーズフォーク２７は反時計回転方向に回動するとともにダイヤフラムスプリング２５の中央部はフライホイール２１から離間する方向に移動する。
【００３６】
このとき、ダイヤフラムスプリング２５は支点部材２５ｂ，２５ｃを中心に揺動（姿勢変化）し、同ダイヤフラムスプリング２５の外周端部と当接するアジャストウェッジ部材８２をフライホイール２１側に押動する。この結果、プレッシャプレート２４はテーパ部８１を介してフライホイール２１側に向かう力を受け、クラッチディスク２３を同フライホイール２１との間で挟み込む。これと同時に、プレッシャプレート２４はアジャストピニオン８３、アッパラック８４、及びロアラック８５を介してフライホイール２１側に向かう力を受ける。従って、ピニオン歯８３ａ及び第１ラック歯８４ａ、第２ラック歯８４ｂ及びロアラック歯８５ａの各噛合状態が維持される。そして、アジャストピニオン８３とロアラック８５との相対回転が許容されることがないので、アジャストウェッジ部材８２はプレッシャプレート２４（テーパ部８１）に対し相対回転しない。これにより、クラッチディスク２３は、フライホイール２１と摩擦係合して同フライホイール２１と一体的に回転するようになり、変速機にエンジンの動力を伝達する。尚、この状態では、プレッシャプレート２４とダイヤフラムスプリング２５の外周端部とは一定の軸方向の距離に保持される。
【００３７】
次に、クラッチを断（非係合）状態とし、エンジンの動力を変速機に伝達しない状態とする場合について説明すると、先ず、アクチュエータ３０を駆動してロッド３１を図１において右方向に移動させる。これにより、レリーズフォーク２７に対し当接部２７ａにて右方向の力を与えるため、同レリーズフォーク２７はピボット支持部材２８を支点として図１において時計回転方向に回動し、レリーズベアリング２６をフライホイール２１側に押動する。
【００３８】
このため、ダイヤフラムスプリング２５は力点部２６ａにてフライホイール２１に向う力を受け、支点部材２５ｂ，２５ｃを中心に揺動（姿勢変化）する。そして、ダイヤフラムスプリング２５の外周端部はフライホイール２１から離間する方向に移動し、アジャストウェッジ部材８２を介してプレッシャプレート２４をフライホイール２１側に押圧していた力は減少する。一方、プレッシャプレート２４は、ストラップ２４ａによりクラッチカバー２２と接続されていて、フライホイール２１から離間する方向に常に付勢されているため、この付勢力によりクラッチディスク２３から僅かに離れる。この結果、クラッチディスク２３はフリー状態となって、エンジンの動力が変速機に伝達されない状態となる。
【００３９】
尚、通常の運転時においてクラッチを断状態とする場合は、プレッシャプレート２４のストッパ部２４ｂとクラッチカバー２２とが当接しない範囲内内）でロッド３１のストローク（以下、「クラッチストロークＳＴ」という）が制御される。これによると、プレッシャプレート２４とダイヤフラムスプリング２５の外周端部との軸方向の距離は変更されない。このため、図６（ａ）に概念的に示したように、アジャストピニオン８３のピニオン歯８３ａとアッパラック８４の第１ラック歯８４ａとの噛合状態及びロアラック８５のロアラック歯８５ａとアッパラック８４の第２ラック歯８４ｂとの噛合状態が維持される。そして、アジャストウェッジ部材８２はプレッシャプレート２４（テーパ部８１）に対し相対回転しない。換言すれば、アジャストピニオン８３のピニオン歯８３ａ及びアッパラック８４の第１ラック歯８４ａの噛合と、ロアラック８５のロアラック歯８５ａ及びアッパラック８４の第２ラック歯８４ｂの噛合とがともに解除されない程度にクラッチストロークＳＴを決定しておく。
【００４０】
次に、このクラッチ装置において、クラッチフェーシング２３ａ，２３ｂが摩耗した際にこれを補償する場合の作動（アジャスト動作）について説明する。尚、このアジャスト動作は、少なくともエンジン回転数が低回転域にあるときに実行される。
【００４１】
通常の運転時におけるクラッチの断状態から更にアクチュエータ３０を駆動してロッド３１を図１において右方向に移動させる。これにより、レリーズフォーク２７に対し当接部２７ａにて右方向の力を与えるため、同レリーズフォーク２７はピボット支持部材２８を支点として図１において時計回転方向に更に回動し、レリーズベアリング２６をフライホイール２１側に押動する。これにより、ダイヤフラムスプリング２５は力点部２６ａにてその中央部がフライホイール２１に向う力を受け、支点部材２５ｂ，２５ｃを中心に更に揺動（姿勢変化）する。そして、ダイヤフラムスプリング２５の外周端部はフライホイール２１から更に離間する方向に移動し、プレッシャプレート２４のストッパ部２４ｂとクラッチカバー２２の対向する内壁面とが当接する。これと同時に、噛合解除部材８９の突部８９ａとクラッチカバー２２の対向する内壁面とが当接する。ストッパ部２４ｂと噛合解除部材８９の突部８９ａとがクラッチカバー２２の内壁面と当接するまでの範囲内では、プレッシャプレート２４がストラップ２４ａの付勢力を受けている。このため、ダイヤフラムスプリング２５の外周端部とともに軸方向に移動するアジャストウェッジ部材８２とともにテーパ部８１も当該軸方向に移動する。従って、アジャストピニオン８３とロアラック８５とは軸方向に相対移動することなく、アジャストピニオン８３のピニオン歯８３ａとアッパラック８４の第１ラック歯８４ａとの噛合状態及びロアラック８５のロアラック歯８５ａとアッパラック８４の第２ラック歯８４ｂとの噛合状態が維持される。そして、アジャストウェッジ部材８２はプレッシャプレート２４（テーパ部８１）に対し相対回転しない。
【００４２】
この状態から更にアクチュエータ３０を駆動すると、上記に準じてダイヤフラムスプリング２５の姿勢は更に変化する。このとき、プレッシャプレート２４のストッパ部２４ｂはクラッチカバー２２の内壁面に当接しているため、プレッシャプレート２４は、それ以上の軸方向への移動が規制される。しかしながら、ダイヤフラムスプリング２５の姿勢の変化が継続することで、ダイヤフラムスプリング２５は、その外周端部がフライホイール２１から離間するように姿勢が変化する。その結果、保持部材８６がダイヤフラムスプリング２５の外周端部が移動する力を直接受けることで、保持部材８６に固定されているアジャストウェッジ部材８２がダイヤフラムスプリング２５の外周端部に追従して軸方向へ移動する。これにより、アジャストウェッジ部材８２は、テーパ部８１から離間する。そして、アジャストウェッジ部材８２に固定されるアジャストピニオン８３がプレッシャプレート２４に固定されるロアラック８５に対して軸方向へと相対移動する。ここで、アッパラック８４は付勢部材８７により図面Ｃ方向に付勢されているが、アジャストピニオン８３は軸方向に移動するために、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとの噛合が完全に解除されない限りアッパラック８４は周方向へは移動できない。従って、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとの噛合が完全に解除されないクラッチストロークＳＴの範囲内では、アジャストピニオン８３がロアラック８５に対して軸方向に離間する。しかし、アッパラック８４は第２ラック歯８４ｂとロアラック歯８５ａとの噛合が維持されるためにアッパラック８４は軸方向に移動しない。図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態からアジャストウェッジ部材８２がプレッシャプレート２４に対して軸方向に相対移動し、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとの噛合が完全に解除される直前の状態を示している。
【００４３】
この状態から更にダイヤフラムスプリング２５の姿勢が変化してアジャストウェッジ部材８２がプレッシャプレート２４から更に離間すると、アジャストピニオン８３のピニオン歯８３ａとアッパラック８４の第１ラック歯８４ａとの噛合が完全に解除される。即ち、図６（ｂ）の状態から、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとの噛合を完全に解除するのに必要な軸方向移動量まで更にクラッチストロークＳＴが増大すると、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとの噛合が完全に解除される。このとき、アッパラック８４の周方向への移動が許容される。これにより、アッパラック８４は、付勢部材８７にて付勢されて第２ラック歯８４ｂとロアラック歯８５ａとが摺接しながら軸方向及び周方向へと移動する。これと同時にダイヤフラムスプリング２５の姿勢が更に変化することで、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとが離間するが、アッパラック８４のロアラック８５に対する軸方向移動量は規制部８４ｃにより所定の距離に規制されている。このため、アッパラック８４のロアラック８５に対する軸方向の相対移動量が所定の距離に達すると、アッパラック８４はロアラック８５に対するこれ以上の軸方向への相対移動ができなくなる。このときの状態を図６（ｃ）に示す。ここで、前述したように規制部８４ｃにより規制されるアッパラック８４の周方向への移動量は、第１ラック歯８４ａの歯面の半ピッチから１ピッチの範囲内に設定されている。従って、図６（ｃ）の状態では、図６（ａ）及び図６（ｂ）の状態と比べてピニオン歯８３ａに対する第１ラック歯８４ａの位置が、半ピッチから１ピッチの範囲内でずれることになる。尚、図６（ｃ）の状態では、アジャストウェッジ部材８２のプレッシャプレート２４（テーパ部８１）に対する相対回転は行なわれていない。
【００４４】
ここで、図６（ａ）から図６（ｂ）、図６（ｃ）への移行時における噛合解除部材８９の作用について説明する。噛合解除部材８９の突部８９ａがクラッチカバー２２に当接してからも更にアジャストウェッジ部材８２がプレッシャプレート２４から離間する方向へと移動すると、クラッチカバー２２によって突部８９ａが規制される。このため、噛合解除部材８９は一端側（図３右側）のリベット８３ｃを中心として反時計回転方向に回転する。これによって、噛合解除部材８９の他端がプレッシャプレート２４のダイヤフラムスプリング２５側の端面を図３の下方に押付けるので、アジャストウェッジ部材８２はプレッシャプレート２４（テーパ部８１）から確実に離間される。これによって、例えばテーパ面８１ａとウェッジ側テーパ面８２ａとの間に錆付き等がある場合であっても、アジャストウェッジ部材８２とテーパ部８１とを確実に相対移動させることができる。
【００４５】
次に、この状態（図６（ｃ）の状態）からアクチュエータ３０を逆方向に駆動してロッド３１を図１において左方向に移動させる。これにより、クラッチストロークＳＴが減少し、ダイヤフラムスプリング２５の姿勢が変化する。そして、ダイヤフラムスプリング２５の外周端部はフライホイール２１に近づく方向に移動する。このとき、アジャストピニオン８３のピニオン歯８３ａとアッパラック８４の第１ラック歯８４ａとの噛合が開始される。ここで、図６（ｃ）の状態では図６（ｂ）の状態に対してアッパラック８４が周方向に半ピッチだけ移動しているので、図６（ｃ）の状態においてピニオン歯８３ａと対向する第１ラック歯８４ａの歯面は、図６（ａ）においてピニオン歯８３ａと噛合する第１ラック歯８４ａに対して１ピッチずれることになる。従って、図６（ｃ）の状態からクラッチストロークＳＴが減少したときにピニオン歯８３ａと噛合する第１ラック歯８４ａは、図６（ａ）の状態に対して１ピッチだけ図６の右方向にずれる。このとき、ダイヤフラムスプリング２５の押付力によってアジャストウェッジ部材８２がプレッシャプレート２４に向かって押付けられ、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａ、及びロアラック歯８５ａと第２ラック歯８４ｂとがともに噛合しようとする。しかしながら、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとが噛合する歯面が１ピッチだけずれるため、ピニオン歯８３ａと第１ラック歯８４ａとの歯面が摺接しながら噛合するとともに、第２ラック歯８４ｂとロアラック歯８５ａとの歯面が摺接しながら噛合する。これらの歯面の摺接時に、アジャストピニオン８３に対してアッパラック８４に回転力が付与されるとともにアッパラック８４に対してロアラック８５に回転力が付与される。この回転力によってアジャストウェッジ部材８２がプレッシャプレート２４（テーパ部８１）に対して相対回転し、図６（ｄ）の状態となる。これにより、テーパ面８１ａとウェッジ側テーパ面８２ａとの当接位置が第１ラック歯８４ａの１ピッチ分だけ変化して、ダイヤフラムスプリング２５の外周端部とプレッシャプレート２４との軸方向距離が変更される。以上により、通常運転時におけるダイヤフラムスプリング２５の姿勢が修正される。また、このとき、噛合解除部材８９の突部８９ａはクラッチカバー２２に規制されなくなるため、噛合解除部材８９の他端を介してプレッシャプレート２４を押圧する力がなくなり、噛合解除部材８９は初期の位置へと戻される。
【００４６】
以上により、１度のアジャスト動作で第１ラック歯８４ａの１ピッチ分に応じた量（１ピッチの距離に応じたテーパ面８１ａの高さ分）だけ摩耗補償がなされる。
【００４７】
尚、上記において、プレッシャプレート２４のストッパ部２４ｂとクラッチカバー２２の対向する内壁面とが当接しない範囲に対応するクラッチストロークＳＴの領域を便宜的に「パワーアシスト領域」という。既述のようにこの範囲は、アクチュエータ３０が駆動されてもダイヤフラムスプリング２５の外周端部とプレッシャプレート２４との軸方向距離が変更されない範囲である。そして、このパワーアシスト領域を超えたクラッチストロークＳＴの領域を「荷重制御領域」という。従って、通常運転時のクラッチの断接は、上記パワーアシスト領域内のクラッチストロークＳＴで行われる。また、アジャスト動作は、上記荷重制御領域内のクラッチストロークＳＴで行われる。ちなみに、クラッチが非係合状態になるときのクラッチストロークＳＴは、上記パワーアシスト領域及び荷重制御領域の境界点よりも短いクラッチストロークに設定されている。
【００４８】
次に、上記ロッド３１を進退移動させてクラッチディスク２３の係合状態を変化させるための力をダイヤフラムスプリング２５に付与するアクチュエータ３０について図７〜図１０に基づき説明する。なお、図７は、アクチュエータ３０を示す正面図であり、図８及び図９は、それぞれ図７の８−８線及び９−９線に沿った断面図である。また、図１０は、アクチュエータ３０の動作を示す説明図である。
【００４９】
図７に詳細を示すように、このアクチュエータ３０は、直流駆動の動力源としての電動モータ３２を備えている。また、不動部を形成するハウジング３３と、電動モータ３２により回転駆動される回転軸３４と、回転軸３４に噛合連結された回転体としてのウォームホイール３５と、コイルばね状のアシストスプリング３６と、ハウジングカバー３７とを備えている。
【００５０】
電動モータ３２は、図示しない制御装置からの給電により回転軸３４を正逆両方向に回転駆動する。ハウジング３３は車両の適宜個所に固定されており、上記電動モータ３２を支持する。このハウジング３３は略有底筒状の収容部３８を有しており、この収容部３８を形成する側壁３８ａの一側（図７の右上側）からは、上記回転軸３４が図７において左方向に突出している。そして、この回転軸３４の基端側（図７の右側）及び先端側（図７の左側）はそれぞれハウジング３３に軸支されている。回転軸３４の軸線方向略中間部には、ウォーム部３４ａが形成されている。
【００５１】
また、図８に併せ示すように、この収容部３８の底壁３８ｂには、略有底円筒状の軸受部３８ｃが形成されており、ウォームホイール３５が軸支されている。詳述すると、ウォームホイール３５は略円盤状のホイール部３５ａと、ホイール部３５ａの中心部を貫通する軸部３５ｂとを有している。ウォームホイール３５は、軸部３５ｂの一側（図８の下側）がブッシュを介して軸受部３８ｃに挿通されることで収容部３８（底壁３８ｂ）に軸支されている。尚、ホイール部３５ａの外周面には、前記回転軸３４のウォーム部３４ａと噛合するギヤ部３５ｃが形成されている。従って、回転軸３４が回転駆動されると、ウォームホイール３５はこれに連動して回転する。
【００５２】
図７においてウォームホイール３５の回動中心に対し下側となる外周部には、その軸方向と略平行に一側（図８の下側）に伸びる略円柱状のロッド支持ピン３５ｄが固着されている。一方、上記収容部３８の側壁３８ａの一側（図７の右下側）からは、ロッド支持ピン３５ｄに対応して前記ロッド３１が図７において左方向に突出している。ロッド支持ピン３５ｄは、ロッド３１の基端部（レリーズフォーク２７と当接している先端部と反対側の端部）が挿通されることでこれを回動可能に支持する。従って、ロッド３１は、ウォームホイール３５のホイール部３５ａと収容部３８の底壁３８ｂとの間に形成される空間を利用してウォームホイール３５に連結されている。そして、ウォームホイール３５が回転すると、ロッド３１はハウジング３３に対して進退移動をする。例えば、ウォームホイール３５が図７において時計回転方向に回転すると、ロッド３１はそのストローク（クラッチストロークＳＴ）を低減させるように左方向に移動する。一方、ウォームホイール３５が図７において反時計回転方向に回転すると、ロッド３１はそのストロークを増大させるように右方向に移動する。尚、ウォームホイール３５の回動範囲は、その回転方向に対応してクラッチストロークＳＴの増減が一義的に決まるように設定されている。
【００５３】
また、図７においてウォームホイール３５の回動中心に対し左上側となる外周部には、その軸方向と略平行に一側（図８の下側）に伸びる略円柱状の支持部としての支持ピン３５ｅが固着されている。一方、上記収容部３８の側壁３８ａの一側（図７の左上側）には、支持ピン３５ｅに対応して内側に突出する支持壁３８ｄが形成されている。そして、基本的にこれら支持ピン３５ｅ及び支持壁３８ｄに係止される態様で前記アシストスプリング３６が支持されている。
【００５４】
詳述すると、上記支持ピン３５ｅ側には支持台４１が設けられている。この支持台４１は、上記支持ピン３５ｅに対応して中央部が凹設された台座部４１ａを有しており、同台座部４１ａにおいて支持ピン３５ｅに対し揺動可能に係止されている。また、支持台４１は、台座部４１ａから支持ピン３５ｅと反対側に突設された位置決め部としての位置決めピン４１ｂを有している。この位置決めピン４１ｂは、アシストスプリング３６の内径と略同等の外径を有しており、アシストスプリング３６の一端の位置決めを行う。
【００５５】
一方、支持壁３８ｄ側にも同様の支持台４２が設けられている。この支持台４２は、上記支持壁３８ｄに対応して中央部が凹設された台座部４２ａを有しており、同台座部４２ａにおいて支持壁３８ｄに対し揺動可能に係止されている。また、支持台４２は、台座部４２ａから支持壁３８ｄと反対側に突設された位置決め部としての位置決めピン４２ｂを有している。この位置決めピン４２ｂも、アシストスプリング３６の内径と略同等の外径を有しており、アシストスプリング３６の他端の位置決めを行う。
【００５６】
そして、アシストスプリング３６は、これら位置決めピン４１ｂ，４２ｂが挿通された状態で支持台４１，４２間に支持されている。従って、アシストスプリング３６は、ウォームホイール３５のホイール部３５ａと収容部３８の底壁３８ｂとの間に形成される空間を利用して収容・支持されている。そして、図１０（ａ）に示すようにウォームホイール３５が回転すると、支持台４１を介して支持ピン３５ｅに一端が支持されたアシストスプリング３６はこれに連動して移動する。
【００５７】
ここで、図９に併せ示すように前記底壁３８ｂには、上記ウォームホイール３５の回転に連動したアシストスプリング３６の移動を規制する停止部材を構成する規制部としての規制壁３８ｅが隆起・形成されている。この規制壁３８ｅは、ウォームホイール３５が図１０（ｂ）に示す位置まで回転すると、支持台４１（台座部４１ａ）両側の対向する端面４１ｃが当接されることで支持台４１に支持されたアシストスプリング３６のそれ以上の移動を規制する。また、この規制壁３８ｅの支持ピン３５ｅに対向する位置には、同支持ピン３５ｅの回転軌跡に沿って凹設された停止部材を構成する許容部としてのガイド溝３８ｆが形成されている。従って、規制壁３８ｅによりアシストスプリング３６の移動が規制された状態においても、支持ピン３５ｅはガイド溝３８ｆに沿って所定の範囲で移動可能である。そして、アシストスプリング３６を支持する支持台４１を規制壁３８ｅの位置に残置した状態でウォームホイール３５のみが更に回転する。尚、アシストスプリング３６は、規制壁３８ｅにより規制されるまでの移動範囲において、支持ピン３５ｅに対応してウォームホイール３５の回動中心に対し図７の左上側に配置される。そして、アシストスプリング３６は、支持台４１，４２間に圧縮されて支持されており、ウォームホイール３５を図７において反時計回転方向に回転させる方向の付勢力を有している。従って、アシストスプリング３６は、ウォームホイール３５を図７において反時計回転方向に回転させるように、すなわちロッド３１を右方向に移動させるように（クラッチストロークＳＴを増大するように）助勢する。
【００５８】
前記ハウジングカバー３７は、ハウジング３３の開口部を覆う態様で同ハウジング３３に装着されている。図８に併せ示すように、ハウジングカバー３７には、略円筒状の軸受部３７ａが形成されており、前記ウォームホイール３５のが軸支されている。詳述すると、ウォームホイール３５は、軸部３５ｂの他側（図８の上側）がブッシュを介して軸受部３７ａに挿通されることでハウジングカバー３７（軸受部３７ａ）に軸支されている。
【００５９】
図１１は、クラッチの完全係合状態（クラッチストロークＳＴの零点）からクラッチストロークＳＴを増大させるときのクラッチカバー２２の変形に要する荷重（以下、「クラッチカバー荷重」という）の特性を示すグラフである。尚、完全係合状態は、クラッチディスク２３がフライホイール２１に略完全に係合される状態であって、アクチュエータ３０のロッド３１がレリーズフォーク２７（当接部２７ａ）を介して加える荷重が略皆無となる状態に相当する。また、上記クラッチカバー荷重は、ダイヤフラムスプリング２５の姿勢変化に要する荷重が支配的であるため、実質的にこれと同等の特性を示している。
【００６０】
同図に示されるように、クラッチカバー荷重は、クラッチストロークＳＴを零点から増大させていくことで増大し、極大値を介して再び減少する。そして、クラッチストロークＳＴに対応する前述のパワーアシスト領域及び荷重制御領域の境界点は、上記クラッチカバー荷重が減少する裾部に設定されている。いうまでもなく、通常の運転時においてクラッチが断状態になるときのクラッチストロークＳＴは、これら領域の境界点よりも手前側（零点側）にある。
【００６１】
また、クラッチの完全係合状態からのクラッチストロークＳＴ（ウォームホイール３５の回転）の増大に対応する前記アシストスプリング３６からの助勢力（以下、「パワーアシスト荷重」という）は、上記クラッチカバー荷重よりも若干小さい荷重で変化するように設定されている。従って、図１１において斜線で示したこれら両荷重間の差が、電動モータ３２に要求される駆動力である。換言すると、アシストスプリング３６を設けたことで電動モータ３２に要求される駆動力が低減されている。このように電動モータ３２に要求される能力が低減されることで、当該電動モータ３２やアクチュエータ３０自体の小型化が図られている。
【００６２】
ここで、本実施形態では、クラッチストロークＳＴがパワーアシスト領域及び荷重制御領域の境界点に略一致したとき、上記アシストスプリング３６の移動が規制壁３８ｅによって規制されるようになっている。図１０には、パワーアシスト領域及び荷重制御領域に対応する支持ピン３５ｅを基準とするウォームホイール３５の第１及び第２回動範囲としての各回動範囲を併せて示している。従って、通常の運転時において使用されないクラッチストロークＳＴの荷重制御領域では、アシストスプリング３６による付勢力（パワーアシスト荷重）が作用しないようになっている。これにより、通常の運転時に使用されない特異な領域（クラッチディスク２３の摩耗補償等のための領域）を含めてアシストスプリング３６の設計や配置などの調整・設定を行う煩わしさが回避されている。
【００６３】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、荷重制御領域でのウォームホイール３５の回転時に、ウォームホイール３５の支持ピン３５ｅによるアシストスプリング３６の一端（支持台４１）の支持が解放されてウォームホイール３５の回転に対するアシストスプリング３６の助勢が停止される。従って、クラッチディスク２３の摩耗補償等を行う特異な領域（荷重制御領域）を含めてアシストスプリング３６の設定を行う煩わしさを回避できる。また、摩擦クラッチ２０を非係合状態にする領域（パワーアシスト領域）では、ウォームホイール３５の回転をアシストスプリング３６により助勢することができる。
【００６４】
（２）本実施形態では、既存のハウジング３３を利用してアシストスプリング３６の他端（支持台４２）を支持することで部品点数の増加を抑制できる。
（３）本実施形態では、アシストスプリング３６の一端及び他端を、それぞれ支持台４１，４２を介してウォームホイール３５（支持ピン３５ｅ）及びハウジング３３（支持壁３８ｄ）に支持した。従って、例えばアシストスプリング３６の一端及び他端を直に加工した支持形状などで支持する場合に比べてその設計の自由度を増大することができる。
【００６５】
（４）本実施形態では、支持台４１，４２にアシストスプリング３６を位置決めする位置決めピン４１ｂ，４２ｂを設けたことで、例えばアシストスプリング３６が揺動などによってウォームホイール３５（支持ピン３５ｅ）若しくはハウジング３３（支持壁３８ｄ）から脱落したりすることを抑制できる。
【００６６】
（５）本実施形態では、支持ピン３５ｅ及び支持壁３８ｄに対応して支持台４１，４２を凹設して同支持台４１，４２を支持するようにした。従って、例えば支持台４１，４２が揺動などによってウォームホイール３５（支持ピン３５ｅ）若しくはハウジング３３（支持壁３８ｄ）から脱落したりすることを抑制できる。
【００６７】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、アシストスプリング３６の一端及び他端にそれぞれ支持台４１，４２を設けてこれを介して支持ピン３５ｅ（若しくは規制壁３８ｅ）及び支持壁３８ｄに支持するようにした。これに対して、アシストスプリング３６の一端及び他端を支持台４１，４２に準じた形状に加工するなどし、これにより直に支持ピン３５ｅ（若しくは規制壁３８ｅ）及び支持壁３８ｄに支持するようにしてもよい。
【００６８】
・前記実施形態においては、電動モータ３２の回転軸３４にウォーム部３４ａを形成してこれにウォームホイール３５をギヤ連結して回転駆動するようにした。これに対して、例えば回転軸３４にギヤを設けてこれに回転体（ウォームホイール３５）をギヤ連結して回転駆動するようにしてもよい。
【００６９】
・前記実施形態においては、不動部としてハウジング３３（支持壁３８ｄ、規制壁３８ｅ）を利用したが、こうした不動部はハウジングカバー３７側に設けてもよい。あるいは、アクチュエータ３０を車両に固定する適宜のブラケットなどを利用して設けてもよい。
【００７０】
・前記実施形態においては、コイルばね状のアシストスプリング３６を採用したが、例えば板ばね状のアシストスプリングを採用してもよい。
・前記実施形態において採用された構成は一例であって、本発明を逸脱しない範囲で適宜の変更を加えてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１乃至５に記載の発明では、クラッチの摩耗補償を行うときのアシストスプリングの設定の煩わしさを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるクラッチ装置の概略を示す断面図。
【図２】図１に示したクラッチの一部切り欠いた正面図。
【図３】調整機構に係わる構成を図３の側方から見た図。
【図４】クラッチが係合状態のときの調整機構の断面図。
【図５】クラッチが係合状態のときのダイアフラムスプリングの保持に係わる断面図。
【図６】アジャスト動作時におけるクラッチの調整機構の作動を説明するための図。
【図７】図１に示したアクチュエータを示す正面図。
【図８】図７の８−８線に沿った断面図。
【図９】図７の９−９線に沿った断面図。
【図１０】アクチュエータの動作を説明するための図。
【図１１】クラッチストロークとクラッチカバー荷重及びパワーアシスト荷重との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
２０…クラッチとしての摩擦クラッチ、３０…アクチュエータ、３２…電動モータ、３３…ハウジング、３５…ウォームホイール、３５ｅ…支持ピン、３６…アシストスプリング、３８ｅ…規制壁、３８ｆ…ガイド溝、４１，４２…支持台、４１ｂ，４２ｂ…位置決めピン。

Claims (5)

1. 動力源と、該動力源により回転駆動される回転体とを備え、該回転体を第１回動範囲内で回転させてクラッチの断接操作を行うとともに、該回転体を第１回動範囲を超える第２回動範囲内で回転させてクラッチの摩耗補償を行うクラッチ用アクチュエータにおいて、
   前記回転体及び不動部にそれぞれ一端及び他端が支持されて該回転体の回転を助勢するアシストスプリングと、
   前記第２回動範囲内での前記回転体の回転時に、該回転体による前記アシストスプリングの一端の支持を解放して該回転体の回転に対する該アシストスプリングの助勢を停止する停止部材とを備えたことを特徴とするクラッチ用アクチュエータ。
2. 請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、
   前記停止部材は、
   不動部に形成され、前記第２回動範囲内での前記回転体の回転時に、前記アシストスプリングの一端が当接して該アシストスプリングの一端の移動を規制する規制部と、
   前記第２回動範囲内での前記回転体の回転時に、前記アシストスプリングの一端を支持する該回転体の支持部を該アシストスプリングの一端から開放して該支持部の移動を許容する許容部とを有することを特徴とするクラッチ用アクチュエータ。
3. 請求項１又は２に記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、
   前記不動部は、前記回転体及び前記アシストスプリングを収容するハウジングであることを特徴とするクラッチ用アクチュエータ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、
   前記アシストスプリングの一端及び他端は、それぞれ支持台を介して前記回転体及び前記不動部に支持されたことを特徴とするクラッチ用アクチュエータ。
5. 請求項４に記載のクラッチ用アクチュエータにおいて、
   前記支持台は、前記アシストスプリングを位置決めする位置決め部を備えたことを特徴とするクラッチ用アクチュエータ。

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