WO2022118852A1

WO2022118852A1 - クラッチアクチュエータ

Info

Publication number: WO2022118852A1
Application number: PCT/JP2021/043923
Authority: WO
Inventors: 一樹市原; 巧美杉浦
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2022-06-09
Also published as: DE112021006290T5; US20230304542A1

Abstract

原動機（２０）は、ハウジング（１２）に設けられたステータ（２１）、ステータ（２１）に対し相対回転可能に設けられたロータ（２３）、および、ロータ（２３）に設けられたマグネット（２３０）を有し、通電により作動しロータ（２３）からトルクを出力可能である。マグネットカバー（２４）は、マグネット（２３０）の少なくとも一部を覆うよう設けられている。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）、および、第２リングギヤ（３５）を有している。キャリア（３３）は、サンギヤ（３１）の径方向外側、かつ、第１リングギヤ（３４）および第２リングギヤ（３５）の径方向内側において、マグネットカバー（２４）または回転部（４０）に接触可能に設けられている。

Description

クラッチアクチュエータ

関連出願の相互参照

　本出願は、２０２０年１２月３日に出願された特許出願番号２０２０－２０１３１８号、および、２０２１年４月２８日に出願された特許出願番号２０２１－０７６５９８号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、クラッチアクチュエータに関する。

　従来、相対回転可能な第１伝達部と第２伝達部との間に設けられ、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を遮断する非係合状態とに状態が変化するクラッチの状態を変更可能なクラッチアクチュエータが知られている。
　例えば、特許文献１のクラッチアクチュエータでは、減速機は、原動機のロータからのトルクが入力されるサンギヤ、サンギヤに噛み合いつつ自転しながらサンギヤの周方向に公転可能なプラネタリギヤ、プラネタリギヤを回転可能に支持しサンギヤに対し相対回転可能なキャリア、プラネタリギヤに噛み合い可能な第１リングギヤ、および、プラネタリギヤに噛み合い可能に形成され回転部にトルクを出力する第２リングギヤを有している。

特開２０２１－２１４７９号公報

　特許文献１のクラッチアクチュエータでは、キャリアのキャリア本体は、第２リングギヤと一体に回転する回転並進部の回転部、および、原動機のロータに接触可能なよう、プラネタリギヤの軸方向の両端に設けられている。回転部およびロータをキャリア本体に接触させることで、キャリアおよびプラネタリギヤの軸方向への移動を規制している。これにより、減速機の作動の安定化を図っている。

　しかしながら、特許文献１のクラッチアクチュエータでは、ロータに設けられたマグネットが破損した場合、破損したマグネットが周囲に飛散し、減速機等の作動不良を招くおそれがある。

　また、ロータをキャリア本体に接触させて軸方向の移動を規制するため、ロータは、サンギヤに対し径方向および軸方向に屈曲しており、形状が複雑である。

　また、ロータは、キャリア本体との接触および摺動により摩耗した場合、磁気特性が変化するおそれがある。これにより、原動機の作動が不安定になるおそれがある。

　本開示の目的は、安定して作動可能なクラッチアクチュエータを提供することにある。

　本開示は、相対回転可能な第１伝達部と第２伝達部との間において、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、第１伝達部と第２伝達部との間のトルクの伝達を遮断する非係合状態とに状態が変化するクラッチを備えるクラッチ装置に用いられるクラッチアクチュエータであって、ハウジングと原動機とマグネットカバーと減速機と回転並進部とを備える。

　原動機は、ハウジングに設けられたステータ、ステータに対し相対回転可能に設けられたロータ、および、ロータに設けられたマグネットを有し、通電により作動しロータからトルクを出力可能である。マグネットカバーは、マグネットの少なくとも一部を覆うよう設けられている。減速機は、原動機のトルクを減速して出力可能である。

　回転並進部は、減速機から出力されたトルクが入力されるとハウジングに対し相対回転する回転部、および、回転部がハウジングに対し相対回転するとハウジングに対し軸方向に相対移動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な並進部を有する。

　減速機は、サンギヤ、プラネタリギヤ、キャリア、第１リングギヤ、および、第２リングギヤを有している。サンギヤには、ロータからのトルクが入力される。プラネタリギヤは、サンギヤに噛み合いつつ自転しながらサンギヤの周方向に公転可能である。キャリアは、プラネタリギヤを回転可能に支持し、サンギヤに対し相対回転可能である。第１リングギヤは、プラネタリギヤに噛み合い可能である。第２リングギヤは、プラネタリギヤに噛み合い可能、かつ、第１リングギヤとは歯部の歯数が異なるよう形成され、回転部にトルクを出力する。

　キャリアは、サンギヤの径方向外側、かつ、第１リングギヤおよび第２リングギヤの径方向内側において、マグネットカバーまたは回転部に接触可能に設けられている。そのため、キャリアは、サンギヤと、第１リングギヤおよび第２リングギヤとにより、サンギヤの径方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。また、キャリアは、マグネットカバーまたは回転部と接触することにより、サンギヤの軸方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。したがって、減速機の作動を安定させることができる。

　また、マグネットの少なくとも一部を覆うマグネットカバーにより、マグネットの破損および周囲への飛散を抑制できる。これにより、原動機および減速機等の作動不良を抑制できる。また、マグネットカバーによりキャリアとロータとの接触を抑制できるため、ロータの摩耗および磁気特性の変化を抑制できる。これにより、原動機の安定した作動を維持できる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態によるクラッチアクチュエータおよびそれを適用したクラッチ装置を示す断面図であり、図２は、第１実施形態によるクラッチアクチュエータおよびクラッチ装置の一部を示す断面図であり、図３は、第１実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図であり、図４は、第２実施形態によるクラッチアクチュエータおよびクラッチ装置の一部を示す断面図であり、図５は、第３実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図であり、図６は、第４実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図であり、図７は、第５実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図であり、図８は、第６実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図であり、図９は、第７実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を示す断面図である。

　以下、複数の実施形態によるクラッチアクチュエータを図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

　　（第１実施形態）
　第１実施形態によるクラッチアクチュエータを適用したクラッチ装置を図１、２に示す。クラッチ装置１は、例えば車両の内燃機関と変速機との間に設けられ、内燃機関と変速機との間のトルクの伝達を許容または遮断するのに用いられる。

　クラッチ装置１は、クラッチアクチュエータ１０、クラッチ７０、「制御部」としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１００、「第１伝達部」としての入力軸６１、「第２伝達部」としての出力軸６２等を備えている。

　クラッチアクチュエータ１０は、ハウジング１２、「原動機」としてのモータ２０、マグネットカバー２４、減速機３０、「回転並進部」または「転動体カム」としてのボールカム２、状態変更部８０等を備えている。

　ＥＣＵ１００は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ１００は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等の情報に基づき、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従い演算を実行し、車両の各種装置および機器の作動を制御する。このように、ＥＣＵ１００は、非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行する。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。

　ＥＣＵ１００は、各種センサからの信号等の情報に基づき、内燃機関等の作動を制御可能である。また、ＥＣＵ１００は、後述するモータ２０の作動を制御可能である。

　入力軸６１は、例えば、図示しない内燃機関の駆動軸に接続され、駆動軸とともに回転可能である。つまり、入力軸６１には、駆動軸からトルクが入力される。

　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。

　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、ハウジング内筒部１２１、ハウジング板部１２２、ハウジング外筒部１２３、ハウジング小板部１２４、ハウジング段差面１２５、ハウジング小内筒部１２６、ハウジング側スプライン溝部１２７等を有している。

　ハウジング内筒部１２１は、略円筒状に形成されている。ハウジング小板部１２４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。ハウジング小内筒部１２６は、ハウジング小板部１２４の外縁部からハウジング内筒部１２１とは反対側へ延びるよう略円筒状に形成されている。ハウジング板部１２２は、ハウジング小内筒部１２６のハウジング小板部１２４とは反対側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小内筒部１２６およびハウジング内筒部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とハウジング小板部１２４とハウジング小内筒部１２６とハウジング板部１２２とハウジング外筒部１２３とは、例えば金属により一体に形成されている。

　上述のように、ハウジング１２は、全体としては、中空、かつ、扁平形状に形成されている。

　ハウジング段差面１２５は、ハウジング小板部１２４のハウジング小内筒部１２６とは反対側の面において円環の平面状に形成されている。ハウジング側スプライン溝部１２７は、ハウジング内筒部１２１の軸方向に延びるようハウジング内筒部１２１の外周壁に形成されている。ハウジング側スプライン溝部１２７は、ハウジング内筒部１２１の周方向に複数形成されている。

　ハウジング１２は、外壁の一部が固定体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。

　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とハウジング小板部１２４とハウジング小内筒部１２６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。

　モータ２０は、収容空間１２０に収容されている。モータ２０は、ステータ２１、ロータ２３等を有している。ステータ２１は、ステータコア２１１、コイル２２を有している。ステータコア２１１は、例えば積層鋼板により略円環状に形成され、ハウジング外筒部１２３の内側に固定される。コイル２２は、ステータコア２１１の複数の突極のそれぞれに設けられている。

　モータ２０は、「永久磁石」としてのマグネット２３０を有している。ロータ２３は、例えば鉄系の金属により略円環状に形成されている。より詳細には、ロータ２３は、例えば磁気特性が比較的高い純鉄により形成されている。

　マグネット２３０は、ロータ２３の外周壁に設けられている。マグネット２３０は、磁極が交互になるようロータ２３の周方向に等間隔で複数設けられている。

　マグネットカバー２４は、マグネット２３０の少なくとも一部を覆うようロータ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。図３に示すように、マグネットカバー２４は、カバー筒部２４０、カバー板部２４１、カバー板部２４２を有している。

　カバー筒部２４０は、略円筒状に形成されている。カバー板部２４１は、カバー筒部２４０の一方の端部から径方向内側に延びるよう略円環の板状に形成されている。カバー板部２４２は、カバー筒部２４０の他方の端部から径方向内側に延びるよう略円環の板状に形成されている。カバー板部２４１の内径は、カバー板部２４２の内径より大きい。そのため、カバー板部２４１の径方向の幅は、カバー板部２４２の径方向の幅より小さい。

　マグネットカバー２４がロータ２３に設けられた状態において、カバー筒部２４０は、マグネット２３０に対しロータ２３の径方向外側に位置している。カバー板部２４１は、マグネット２３０に対しロータ２３の軸方向の一方側に位置している。カバー板部２４２は、マグネット２３０に対しロータ２３の軸方向の他方側に位置している。

　ここで、カバー板部２４１の内縁部およびカバー板部２４２の内縁部は、マグネット２３０に対しロータ２３の径内方向に位置している。このように、マグネットカバー２４は、マグネット２３０のうちロータ２３から露出する全ての部分を覆っている。

　クラッチアクチュエータ１０は、ベアリング１５１を備えている。ベアリング１５１は、ハウジング小内筒部１２６の外周壁に設けられている。ベアリング１５１の径方向外側には、後述するサンギヤ３１が設けられている。ロータ２３は、サンギヤ３１の径方向外側においてサンギヤ３１に対し相対回転不能に設けられている。ベアリング１５１は、収容空間１２０に設けられ、サンギヤ３１、ロータ２３、マグネット２３０およびマグネットカバー２４を回転可能に支持している。

　ＥＣＵ１００は、コイル２２に供給する電力を制御することにより、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、ステータコア２１１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、モータ２０は、ステータ２１、および、ステータ２１に対し相対回転可能に設けられたロータ２３を有し、電力の供給によりロータ２３からトルクを出力可能である。

　ここで、ロータ２３は、ステータ２１のステータコア２１１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。モータ２０は、インナロータタイプのブラシレス直流モータである。

　本実施形態では、クラッチアクチュエータ１０は、回転角センサ１０４を備えている。回転角センサ１０４は、収容空間１２０に設けられている。

　回転角センサ１０４は、ロータ２３と一体に回転するセンサマグネットから発生する磁束を検出し、検出した磁束に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。これにより、ＥＣＵ１００は、回転角センサ１０４からの信号に基づき、ロータ２３の回転角および回転数等を検出することができる。また、ＥＣＵ１００は、ロータ２３の回転角および回転数等に基づき、ハウジング１２および後述する従動カム５０に対する駆動カム４０の相対回転角度、ハウジング１２および駆動カム４０に対する従動カム５０および状態変更部８０の軸方向の相対位置等を算出することができる。

　減速機３０は、収容空間１２０に収容されている。減速機３０は、サンギヤ３１、プラネタリギヤ３２、キャリア３３、第１リングギヤ３４、第２リングギヤ３５等を有している。

　サンギヤ３１は、ロータ２３と同軸かつ一体回転可能に設けられている。つまり、ロータ２３とサンギヤ３１とは、異なる材料により別体に形成され、一体に回転可能なよう同軸に配置されている。

　より詳細には、サンギヤ３１は、サンギヤ本体３１０、「歯部」および「外歯」としてのサンギヤ歯部３１１、ギヤ側スプライン溝部３１５を有している。サンギヤ本体３１０は、例えば金属により略円筒状に形成されている。ギヤ側スプライン溝部３１５は、サンギヤ本体３１０の一方の端部側の外周壁において軸方向に延びるよう形成されている。ギヤ側スプライン溝部３１５は、サンギヤ本体３１０の周方向に複数形成されている。サンギヤ本体３１０は、一方の端部側がベアリング１５１によって軸受けされている。

　ロータ２３の内周壁には、ギヤ側スプライン溝部３１５に対応するスプライン溝部が形成されている。ロータ２３は、サンギヤ３１の径方向外側に位置し、スプライン溝部がギヤ側スプライン溝部３１５とスプライン結合するよう設けられている。これにより、ロータ２３は、サンギヤ３１に対し、相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。

　サンギヤ歯部３１１は、サンギヤ３１の他方の端部側の外周壁に形成されている。ロータ２３と一体回転するサンギヤ３１には、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。本実施形態では、サンギヤ３１は、例えば鉄鋼材により形成されている。

　プラネタリギヤ３２は、サンギヤ３１の周方向に沿って複数設けられ、サンギヤ３１に噛み合いつつ自転しながらサンギヤ３１の周方向に公転可能である。より詳細には、プラネタリギヤ３２は、例えば金属により略円筒状に形成され、サンギヤ３１の径方向外側においてサンギヤ３１の周方向に等間隔で４つ設けられている。プラネタリギヤ３２は、「歯部」および「外歯」としてのプラネタリギヤ歯部３２１を有している。プラネタリギヤ歯部３２１は、サンギヤ歯部３１１に噛み合い可能なようプラネタリギヤ３２の外周壁に形成されている。

　キャリア３３は、プラネタリギヤ３２を回転可能に支持し、サンギヤ３１に対し相対回転可能である。

　より詳細には、キャリア３３は、キャリア本体３３１、ピン３３５を有している。キャリア本体３３１は、例えば金属により略円環の板状に形成されている。キャリア本体３３１は、軸方向においてはロータ２３、マグネットカバー２４およびコイル２２とプラネタリギヤ３２との間に位置している。キャリア本体３３１には、キャリア本体３３１を板厚方向に貫くキャリア穴部３３２が形成されている。

　ピン３３５は、ピン本体３３６を有している。ピン本体３３６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、ピン本体３３６の軸方向の端部がキャリア穴部３３２に嵌合するようキャリア本体３３１に設けられている。ここで、ピン本体３３６のキャリア穴部３３２に嵌合する端部の端面は、キャリア本体３３１の端面と同一面上に位置している。ピン３３５およびキャリア穴部３３２は、プラネタリギヤ３２の数に対応し、キャリア本体３３１の周方向に等間隔で合計４つ設けられている。

　減速機３０は、プラネタリギヤベアリング３６を有している。プラネタリギヤベアリング３６は、ピン３３５の外周壁とプラネタリギヤ３２の内周壁との間に設けられている。これにより、プラネタリギヤ３２は、プラネタリギヤベアリング３６を介してピン３３５により回転可能に支持されている。すなわち、ピン３３５は、プラネタリギヤ３２の回転中心に設けられ、プラネタリギヤ３２を回転可能に支持している。また、プラネタリギヤ３２とピン３３５とは、プラネタリギヤベアリング３６を介して所定の範囲で軸方向に相対移動可能である。言い換えると、プラネタリギヤ３２とピン３３５とは、プラネタリギヤベアリング３６により、軸方向の相対移動可能範囲が所定の範囲に規制されている。

　第１リングギヤ３４は、プラネタリギヤ３２に噛み合い可能な歯部である第１リングギヤ歯部３４１を有し、ハウジング１２に固定されている。より詳細には、第１リングギヤ３４は、例えば金属により略円環状に形成されている。第１リングギヤ３４は、コイル２２に対しハウジング板部１２２とは反対側において、外縁部がハウジング外筒部１２３の内周壁に嵌合するようハウジング１２に固定されている。そのため、第１リングギヤ３４は、ハウジング１２に対し相対回転不能である。

　ここで、第１リングギヤ３４は、ハウジング１２、ロータ２３、サンギヤ３１に対し同軸に設けられている。「歯部」および「内歯」としての第１リングギヤ歯部３４１は、プラネタリギヤ３２のプラネタリギヤ歯部３２１の軸方向の一方の端部側に噛み合い可能なよう第１リングギヤ３４の内縁部に形成されている。

　第２リングギヤ３５は、プラネタリギヤ３２に噛み合い可能な歯部であり第１リングギヤ歯部３４１とは歯数の異なる第２リングギヤ歯部３５１を有し、後述する駆動カム４０と一体回転可能に設けられている。より詳細には、第２リングギヤ３５は、例えば金属により略円環状に形成されている。第２リングギヤ３５は、ギヤ内筒部３５５、ギヤ板部３５６、ギヤ外筒部３５７を有している。ギヤ内筒部３５５は、略円筒状に形成されている。ギヤ板部３５６は、ギヤ内筒部３５５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。ギヤ外筒部３５７は、ギヤ板部３５６の外縁部からギヤ内筒部３５５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、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ギヤ外筒部３５７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の個数である４に整数を乗じた数分だけ多い。

　また、プラネタリギヤ３２は、同一部位において２つの異なる諸元をもつ第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５と干渉なく正常に噛み合う必要があるため、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の一方もしくは両方を転位させて各歯車対の中心距離を一定にする設計としている。

　上記構成により、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、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、モータ２０のトルクを減速して出力可能である。本実施形態では、減速機３０は、３ｋ型の不思議遊星歯車減速機を構成している。

　第２リングギヤ３５は、後述する駆動カム４０とは別体に形成され、駆動カム４０と一体回転可能に設けられている。第２リングギヤ３５は、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。

　ボールカム２は、「回転部」としての駆動カム４０、「並進部」としての従動カム５０、「転動体」としてのボール３を有している。

　駆動カム４０は、駆動カム本体４１、駆動カム内筒部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。駆動カム内筒部４２は、駆動カム本体４１の外縁部から軸方向に延びるよう略円筒状に形成されている。駆動カム板部４３は、駆動カム内筒部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内筒部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と駆動カム内筒部４２と駆動カム板部４３と駆動カム外筒部４４とは、例えば金属により一体に形成されている。

　駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の駆動カム内筒部４２側の面である一方の端面から他方の端面側へ凹むよう形成されている。駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の周方向において一方の端面からの深さが変化するよう形成されている。駆動カム溝４００は、例えば駆動カム本体４１の周方向に等間隔で３つ形成されている。

　駆動カム４０は、駆動カム本体４１がハウジング内筒部１２１の外周壁とサンギヤ３１の内周壁との間に位置し、駆動カム板部４３がプラネタリギヤ３２に対しキャリア本体３３１とは反対側に位置するようハウジング内筒部１２１とハウジング外筒部１２３との間に設けられている。駆動カム４０は、ハウジング１２に対し相対回転可能である。

　第２リングギヤ３５は、ギヤ内筒部３５５の内周壁が駆動カム外筒部４４の外周壁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、モータ２０からのトルクが、減速機３０により減速されて、第２リングギヤ３５から出力されると、駆動カム４０は、ハウジング１２に対し相対回転する。すなわち、駆動カム４０は、減速機３０から出力されたトルクが入力されるとハウジング１２に対し相対回転する。

　従動カム５０は、従動カム本体５１、従動カム筒部５２、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。従動カム筒部５２は、従動カム本体５１の外縁部から軸方向に延びるよう略円筒状に形成されている。ここで、従動カム本体５１と従動カム筒部５２とは、例えば金属により一体に形成されている。

　カム側スプライン溝部５４は、従動カム本体５１の内周壁において軸方向に延びるよう形成されている。カム側スプライン溝部５４は、従動カム本体５１の周方向に複数形成されている。

　従動カム５０は、従動カム本体５１が駆動カム本体４１に対しハウジング段差面１２５とは反対側かつ駆動カム内筒部４２および駆動カム板部４３の径方向内側に位置し、カム側スプライン溝部５４がハウジング側スプライン溝部１２７とスプライン結合するよう設けられている。これにより、従動カム５０は、ハウジング１２に対し、相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。

　従動カム溝５００は、従動カム本体５１の駆動カム本体４１側の面である一方の端面から他方の端面側へ凹むよう形成されている。従動カム溝５００は、従動カム本体５１の周方向において一方の端面からの深さが変化するよう形成されている。従動カム溝５００は、例えば従動カム本体５１の周方向に等間隔で３つ形成されている。

　なお、駆動カム溝４００と従動カム溝５００とは、それぞれ、駆動カム本体４１の従動カム本体５１側の面側、または、従動カム本体５１の駆動カム本体４１側の面側から見たとき、同一の形状となるよう形成されている。

　ボール３は、例えば金属により球状に形成されている。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、ボール３は、合計３つ設けられている。

　このように、駆動カム４０と従動カム５０とボール３とは、「転動体カム」としてのボールカム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、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。

　図１に示すように、ボール３は、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の径方向内側に設けられている。より詳細には、ボール３は、大部分が、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の軸方向の範囲内に設けられている。

　上述のように、駆動カム溝４００および従動カム溝５００は、駆動カム４０または従動カム５０の周方向において深さが変化するよう形成されている。そのため、減速機３０から出力されるトルクにより駆動カム４０がハウジング１２および従動カム５０に対し相対回転すると、ボール３が駆動カム溝４００および従動カム溝５００において転動し、従動カム５０は、駆動カム４０およびハウジング１２に対し軸方向に相対移動、すなわち、ストロークする。

　このように、従動カム５０は、駆動カム溝４００との間にボール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およびボール３とともにボールカム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。

　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、Ｃリング５７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のハウジング小板部１２４とは反対側の端部の径方向外側に設けられている。リターンスプリング５５は、一端が従動カム本体５１の駆動カム本体４１とは反対側の面に当接している。

　リターンスプリングリテーナ５６は、例えば金属により略円環状に形成され、ハウジング内筒部１２１の径方向外側においてリターンスプリング５５の他端に当接している。Ｃリング５７は、リターンスプリングリテーナ５６の内縁部の従動カム本体５１とは反対側の面を係止するようハウジング内筒部１２１の外周壁に固定されている。

　リターンスプリング５５は、軸方向に伸びる力を有している。そのため、従動カム５０は、駆動カム４０との間にボール３を挟んだ状態で、リターンスプリング５５により駆動カム本体４１側へ付勢されている。

　出力軸６２は、軸部６２１、板部６２２、筒部６２３、摩擦板６２４を有している（図２参照）。軸部６２１は、略円筒状に形成されている。板部６２２は、軸部６２１の一端から径方向外側へ環状の板状に延びるよう軸部６２１と一体に形成されている。筒部６２３は、板部６２２の外縁部から軸部６２１とは反対側へ略円筒状に延びるよう板部６２２と一体に形成されている。摩擦板６２４は、略円環の板状に形成され、板部６２２の筒部６２３側の端面に設けられている。ここで、摩擦板６２４は、板部６２２に対し相対回転不能である。筒部６２３の内側には、クラッチ空間６２０が形成されている。

　入力軸６１の端部は、ハウジング内筒部１２１の内側を通り、従動カム５０に対し駆動カム４０とは反対側に位置している。出力軸６２は、従動カム５０に対し駆動カム４０とは反対側において、入力軸６１と同軸に設けられる。軸部６２１の内周壁と入力軸６１の端部の外周壁との間には、ボールベアリング１４２が設けられる。これにより、出力軸６２は、ボールベアリング１４２を介して入力軸６１により軸受けされる。入力軸６１および出力軸６２は、ハウジング１２に対し相対回転可能である。

　クラッチ７０は、クラッチ空間６２０において入力軸６１と出力軸６２との間に設けられている。クラッチ７０は、内側摩擦板７１、外側摩擦板７２、係止部７０１を有している。内側摩擦板７１は、略円環の板状に形成され、入力軸６１と出力軸６２の筒部６２３との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。内側摩擦板７１は、内縁部が入力軸６１の外周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、内側摩擦板７１は、入力軸６１に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。

　外側摩擦板７２は、略円環の板状に形成され、入力軸６１と出力軸６２の筒部６２３との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。ここで、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２とは、入力軸６１の軸方向において交互に配置されている。外側摩擦板７２は、外縁部が出力軸６２の筒部６２３の内周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、外側摩擦板７２は、出力軸６２に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。複数の外側摩擦板７２のうち最も摩擦板６２４側に位置する外側摩擦板７２は、摩擦板６２４に接触可能である。

　係止部７０１は、略円環状に形成され、外縁部が出力軸６２の筒部６２３の内周壁に嵌合するよう設けられる。係止部７０１は、複数の外側摩擦板７２のうち最も従動カム５０側に位置する外側摩擦板７２の外縁部を係止可能である。そのため、複数の外側摩擦板７２、複数の内側摩擦板７１は、筒部６２３の内側からの脱落が抑制される。なお、係止部７０１と摩擦板６２４との距離は、複数の外側摩擦板７２および複数の内側摩擦板７１の板厚の合計よりも大きい。

　複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに接触、つまり係合した状態である係合状態では、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との間に摩擦力が生じ、当該摩擦力の大きさに応じて内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との相対回転が規制される。一方、複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに離間、つまり係合していない状態である非係合状態では、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との間に摩擦力は生じず、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との相対回転は規制されない。

　クラッチ７０が係合状態のとき、入力軸６１に入力されたトルクは、クラッチ７０を経由して出力軸６２に伝達される。一方、クラッチ７０が非係合状態のとき、入力軸６１に入力されたトルクは、出力軸６２に伝達されない。

　このように、クラッチ７０は、入力軸６１と出力軸６２との間でトルクを伝達する。クラッチ７０は、係合している係合状態のとき、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を許容し、係合していない非係合状態のとき、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を遮断する。

　本実施形態では、クラッチ装置１は、通常、非係合状態となる、所謂常開式（ノーマリーオープンタイプ）のクラッチ装置である。

　状態変更部８０は、「弾性変形部」としての皿ばね８１、皿ばねリテーナ８２、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、リテーナ筒部８２１の他端の外周壁が従動カム筒部５２の内周壁に嵌合するよう従動カム５０に固定されている。

　皿ばね８１は、内縁部がリテーナ筒部８２１の径方向外側において、従動カム筒部５２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。スラストベアリング８３は、従動カム筒部５２と皿ばね８１との間に設けられている。

　皿ばねリテーナ８２は、リテーナフランジ部８２２が皿ばね８１の軸方向の一端すなわち内縁部を係止可能なよう従動カム５０に固定されている。そのため、皿ばね８１およびスラストベアリング８３は、リテーナフランジ部８２２により、皿ばねリテーナ８２からの脱落が抑制されている。皿ばね８１は、軸方向に弾性変形可能である。

　図１、２に示すように、ボール３が、駆動カム溝４００の一方の端面から駆動カム本体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、従動カム溝５００の一方の端面から従動カム本体５１の軸方向すなわち深さ方向に最も離れた部位である最深部に対応する位置（原点）に位置するとき、駆動カム４０と従動カム５０との距離は、比較的小さく、皿ばね８１の軸方向の他端すなわち外縁部とクラッチ７０との間には、隙間Ｓｐ１が形成されている（図１参照）。そのため、クラッチ７０は非係合状態であり、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達は遮断されている。

　ここで、クラッチ７０の状態を変更する通常作動時、ＥＣＵ１００の制御によりモータ２０のコイル２２に電力が供給されると、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、ボール３が最深部に対応する位置から駆動カム溝４００および従動カム溝５００の周方向の一方側へ転動する。これにより、従動カム５０は、リターンスプリング５５を圧縮しながらハウジング１２に対し軸方向に相対移動、すなわち、クラッチ７０側へ移動する。これにより、皿ばね８１は、クラッチ７０側へ移動する。

　従動カム５０の軸方向の移動により皿ばね８１がクラッチ７０側へ移動すると、隙間Ｓｐ１が小さくなり、皿ばね８１の軸方向の他端は、クラッチ７０の外側摩擦板７２に接触する。皿ばね８１がクラッチ７０に接触した後さらに従動カム５０が軸方向に移動すると、皿ばね８１は、軸方向に弾性変形しつつ、外側摩擦板７２を摩擦板６２４側へ押す。これにより、複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに係合し、クラッチ７０が係合状態となる。そのため、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達が許容される。

　このとき、皿ばね８１は、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、スラストベアリング８３は、皿ばね８１からスラスト方向の荷重を受けつつ、皿ばね８１を軸受けする。

　ＥＣＵ１００は、クラッチ伝達トルクがクラッチ要求トルク容量に達すると、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。

　出力軸６２は、軸部６２１の板部６２２とは反対側の端部が、図示しない変速機の入力軸に接続され、当該入力軸とともに回転可能である。つまり、変速機の入力軸には、出力軸６２から出力されたトルクが入力される。変速機に入力されたトルクは、変速機で変速され、駆動トルクとして車両の駆動輪に出力される。これにより、車両が走行する。

　本実施形態では、クラッチ装置１は、オイル供給部５を備えている（図１、２参照）。オイル供給部５は、一端がクラッチ空間６２０に露出するよう、出力軸６２において通路状に形成されている。オイル供給部５の他端は、図示しないオイル供給源に接続される。これにより、オイル供給部５の一端からクラッチ空間６２０のクラッチ７０にオイルが供給される。

　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」としてのボールカム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。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。

　本実施形態では、クラッチアクチュエータ１０は、スラストベアリング１６１、スラストベアリングワッシャ１６２を備えている。スラストベアリングワッシャ１６２は、例えば金属により略円環の板状に形成され、一方の面がハウジング段差面１２５に当接するよう設けられている。スラストベアリング１６１は、スラストベアリングワッシャ１６２の他方の面と駆動カム本体４１の従動カム５０とは反対側の面との間に設けられている。スラストベアリング１６１は、駆動カム４０からスラスト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側から従動カム５０を経由して駆動カム４０に作用するスラスト方向の荷重は、スラストベアリング１６１およびスラストベアリングワッシャ１６２を経由してハウジング段差面１２５に作用する。そのため、ハウジング段差面１２５により駆動カム４０を安定して軸受けできる。

　本実施形態では、クラッチアクチュエータ１０は、「シール部材」としての内側シール部材１９１、外側シール部材１９２を備えている。内側シール部材１９１、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により環状に形成されたオイルシールである。

　内側シール部材１９１の内径および外径は、外側シール部材１９２の内径および外径より小さい。

　内側シール部材１９１は、径方向においてはハウジング内筒部１２１とスラストベアリング１６１との間に位置し、軸方向においてはスラストベアリングワッシャ１６２と駆動カム本体４１との間に位置するよう設けられている。内側シール部材１９１は、ハウジング内筒部１２１に固定され、駆動カム４０に対し相対回転可能である。

　外側シール部材１９２は、第２リングギヤ３５のギヤ内筒部３５５とハウジング外筒部１２３のクラッチ７０側の端部との間に設けられている。外側シール部材１９２は、ハウジング外筒部１２３に固定され、第２リングギヤ３５に対し相対回転可能である。

　ここで、外側シール部材１９２は、内側シール部材１９１の軸方向から見たとき、内側シール部材１９１の径方向外側に位置するよう設けられている（図１、２参照）。

　駆動カム本体４１のスラストベアリングワッシャ１６２側の面は、内側シール部材１９１のシールリップ部と摺動可能である。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とスラストベアリングワッシャ１６２との間を気密または液密にシールしている。

　第２リングギヤ３５のギヤ内筒部３５５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の径方向外側において、駆動カム４０と一体回転する第２リングギヤ３５に接触するよう設けられている。外側シール部材１９２は、ギヤ内筒部３５５の外周壁とハウジング外筒部１２３の内周壁との間を気密または液密にシールしている。

　上述のように設けられた内側シール部材１９１、および、外側シール部材１９２により、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、異物によるモータ２０または減速機３０の作動不良を抑制できる。

　以下、本実施形態の各部の構成について、より詳細に説明する。

　キャリア３３は、サンギヤ３１の径方向外側、かつ、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の径方向内側において、マグネットカバー２４または「回転部」としての駆動カム４０に接触可能に設けられている。

　より詳細には、キャリア３３は、特にピン３３５のキャリア穴部３３２に嵌合する端部以外の部分が、サンギヤ３１の径方向外側、かつ、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の径方向内側に位置している。

　プラネタリギヤ３２は、サンギヤ３１と第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５との間に設けられている。そのため、プラネタリギヤ３２は、サンギヤ３１と第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５とにより、サンギヤ３１の径方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。これにより、プラネタリギヤ３２を回転可能に支持するキャリア３３も、サンギヤ３１の径方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。

　また、キャリア本体３３１のマグネットカバー２４側の面、および、ピン本体３３６のキャリア穴部３３２に嵌合する端部の端面は、カバー板部２４１のカバー板部２４２とは反対側の面と接触可能である。ここで、キャリア本体３３１およびピン本体３３６とマグネットカバー２４とは、面接触し得る。キャリア３３は、キャリア本体３３１およびピン本体３３６とマグネットカバー２４とが接触したとき、サンギヤ３１の軸方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。

　また、ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端面は、駆動カム板部４３のプラネタリギヤ３２側の面と接触可能である。ここで、ピン本体３３６と駆動カム板部４３とは面接触し得る。キャリア３３は、ピン本体３３６と駆動カム板部４３とが接触したとき、サンギヤ３１の軸方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。

　なお、ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端面は、プラネタリギヤ３２およびプラネタリギヤベアリング３６の駆動カム板部４３側の端面に対し駆動カム板部４３側に位置している。そのため、ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端面と駆動カム板部４３とは接触し得るものの、プラネタリギヤ３２およびプラネタリギヤベアリング３６の駆動カム板部４３側の端面と駆動カム板部４３およびギヤ板部３５６とは接触しない。

　以上説明したように、本実施形態では、キャリア３３は、サンギヤ３１の径方向外側、かつ、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の径方向内側において、マグネットカバー２４または「回転部」としての駆動カム４０に接触可能に設けられている。

　そのため、キャリア３３は、サンギヤ３１と、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５とにより、サンギヤ３１の径方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。また、キャリア３３は、マグネットカバー２４または駆動カム４０と接触することにより、サンギヤ３１の軸方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。したがって、減速機３０の作動を安定させることができる。

　また、マグネット２３０の少なくとも一部を覆うマグネットカバー２４により、マグネット２３０の破損および周囲への飛散を抑制できる。これにより、モータ２０および減速機３０等の作動不良を抑制できる。また、マグネットカバー２４によりキャリア３３とロータ２３との接触を抑制できるため、ロータ２３の摩耗および磁気特性の変化を抑制できる。これにより、モータ２０の安定した作動を維持できる。

　このように、本実施形態では、キャリア３３は、サンギヤ３１の径方向外側、かつ、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の径方向内側に設けられることで、サンギヤ３１の径方向に沿う移動が規制され、マグネットカバー２４または「回転部」としての駆動カム４０に接触可能に設けられることで、サンギヤ３１の軸方向に沿う移動が規制される。

　また、本実施形態では、キャリア３３は、端部がマグネットカバー２４または「回転部」としての駆動カム４０に接触可能なようプラネタリギヤ３２の回転中心に設けられたピン３３５を有する。

　そのため、キャリア３３は、ピン３３５の端部がマグネットカバー２４または駆動カム４０と接触することにより、サンギヤ３１の軸方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。

　このように、本実施形態では、キャリア３３は、端部がマグネットカバー２４または回転部に接触可能なようプラネタリギヤ３２の回転中心に設けられたピン３３５を有し、ピン３３５の端部がマグネットカバー２４または「回転部」としての駆動カム４０に接触することで、サンギヤ３１の軸方向に沿う移動が規制される。

　　（第２実施形態）
　第２実施形態によるクラッチアクチュエータを適用したクラッチ装置の一部を図４に示す。第２実施形態は、クラッチや状態変更部の構成等が第１実施形態と異なる。

　本実施形態では、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、１４３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、１４３を介して固定体１１により軸受けされる。

　ハウジング１２は、外壁の一部が固定体１１の壁面に当接するよう固定体１１に固定される。例えば、ハウジング１２は、ハウジング小板部１２４のボール３とは反対側の面、ハウジング内筒部１２１の内周壁およびハウジング小内筒部１２６の内周壁が固定体１１の外壁に当接するよう固定体１１に固定される。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。

　ハウジング１２に対するモータ２０、減速機３０、ボールカム２等の配置は、第１実施形態と同様である。

　本実施形態では、出力軸６２は、軸部６２１、板部６２２、筒部６２３、カバー６２５を有している。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。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。筒部６２３の内側には、クラッチ空間６２０が形成されている。

　クラッチ７０は、クラッチ空間６２０において入力軸６１と出力軸６２との間に設けられている。クラッチ７０は、支持部７３、摩擦板７４、摩擦板７５、プレッシャプレート７６を有している。支持部７３は、出力軸６２の板部６２２に対し従動カム５０側において、入力軸６１の端部の外周壁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。

　摩擦板７４は、略円環の板状に形成され、支持部７３の外縁部において出力軸６２の板部６２２側に設けられている。摩擦板７４は、支持部７３に固定されている。摩擦板７４は、支持部７３の外縁部が板部６２２側に変形することにより、板部６２２に接触可能である。

　摩擦板７５は、略円環の板状に形成され、支持部７３の外縁部において出力軸６２の板部６２２とは反対側に設けられている。摩擦板７５は、支持部７３に固定されている。

　プレッシャプレート７６は、略円環の板状に形成され、摩擦板７５に対し従動カム５０側に設けられている。

　摩擦板７４と板部６２２とが互いに接触、つまり係合した状態である係合状態では、摩擦板７４と板部６２２との間に摩擦力が生じ、当該摩擦力の大きさに応じて摩擦板７４と板部６２２との相対回転が規制される。一方、摩擦板７４と板部６２２とが互いに離間、つまり係合していない状態である非係合状態では、摩擦板７４と板部６２２との間に摩擦力は生じず、摩擦板７４と板部６２２との相対回転は規制されない。

　カバー６２５は、略円環状に形成され、プレッシャプレート７６の摩擦板７５とは反対側を覆うよう出力軸６２の筒部６２３に設けられている。

　本実施形態では、クラッチ装置１のクラッチアクチュエータ１０は、第１実施形態で示した状態変更部８０に代えて状態変更部９０を備えている。状態変更部９０は、「弾性変形部」としてのダイアフラムスプリング９１、リターンスプリング９２、レリーズベアリング９３等を有している。

　ダイアフラムスプリング９１は、略円環の皿ばね状に形成され、軸方向の一端すなわち外縁部がプレッシャプレート７６に当接するようカバー６２５に設けられている。ここで、ダイアフラムスプリング９１は、外縁部が内縁部に対しクラッチ７０側に位置するよう形成され、内縁部と外縁部との間の部位がカバー６２５により支持されている。また、ダイアフラムスプリング９１は、軸方向に弾性変形可能である。これにより、ダイアフラムスプリング９１は、軸方向の一端すなわち外縁部によりプレッシャプレート７６を摩擦板７５側へ付勢している。これにより、プレッシャプレート７６は、摩擦板７５に押し付けられ、摩擦板７４は、板部６２２に押し付けられている。すなわち、クラッチ７０は、通常、係合状態となっている。

　本実施形態では、クラッチ装置１は、通常、係合状態となる、所謂常閉式（ノーマリークローズタイプ）のクラッチ装置である。

　リターンスプリング９２は、例えばコイルスプリングであり、一端が従動カム筒部５２のクラッチ７０側の端面に当接するよう設けられている。

　レリーズベアリング９３は、リターンスプリング９２の他端とダイアフラムスプリング９１の内縁部との間に設けられている。リターンスプリング９２は、レリーズベアリング９３をダイアフラムスプリング９１側へ付勢している。レリーズベアリング９３は、ダイアフラムスプリング９１からスラスト方向の荷重を受けつつダイアフラムスプリング９１を軸受けする。なお、リターンスプリング９２の付勢力は、ダイアフラムスプリング９１の付勢力より小さい。

　図４に示すように、ボール３が駆動カム溝４００および従動カム溝５００の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、レリーズベアリング９３と従動カム５０の従動カム段差面５３との間には、隙間Ｓｐ２が形成されている。そのため、ダイアフラムスプリング９１の付勢力により摩擦板７４が板部６２２に押し付けられ、クラッチ７０は係合状態であり、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達は許容されている。

　ここで、ＥＣＵ１００の制御によりモータ２０のコイル２２に電力が供給されると、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、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、ハウジング１２および駆動カム４０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、レリーズベアリング９３と従動カム筒部５２の端面との間の隙間Ｓｐ２が小さくなり、リターンスプリング９２は、従動カム５０とレリーズベアリング９３との間で軸方向に圧縮される。

　従動カム５０がクラッチ７０側にさらに移動すると、リターンスプリング９２が最大限圧縮され、レリーズベアリング９３が従動カム５０によりクラッチ７０側へ押圧される。これにより、レリーズベアリング９３は、ダイアフラムスプリング９１の内縁部を押圧しつつ、ダイアフラムスプリング９１からの反力に抗してクラッチ７０側へ移動する。

　レリーズベアリング９３がダイアフラムスプリング９１の内縁部を押圧しつつクラッチ７０側へ移動すると、ダイアフラムスプリング９１は、内縁部がクラッチ７０側へ移動するとともに、外縁部がクラッチ７０とは反対側へ移動する。これにより、摩擦板７４が板部６２２から離間し、クラッチ７０の状態が係合状態から非係合状態に変更される。その結果、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達が遮断される。

　ＥＣＵ１００は、クラッチ伝達トルクが０になると、モータ２０の回転を停止させる。これにより、クラッチ７０の状態が非係合状態に維持される。このように、状態変更部９０のダイアフラムスプリング９１は、従動カム５０から軸方向の力を受け、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。

　本実施形態では、クラッチ装置１は、第１実施形態で示したオイル供給部５を備えていない。すなわち、本実施形態では、クラッチ７０は、乾式クラッチである。

　このように、本開示は、乾式クラッチを備えた常閉式のクラッチ装置にも適用可能である。

　　（第３実施形態）
　第３実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図５に示す。第３実施形態は、マグネットカバー２４の構成等が第１実施形態と異なる。

　本実施形態では、マグネットカバー２４は、カバー凸部２４５をさらに有している。カバー凸部２４５は、カバー板部２４１のカバー板部２４２とは反対側の面からキャリア本体３３１側に突出するよう半球状に形成されている。カバー凸部２４５の外壁は、ＳＲ形状、すなわち、球面状に形成されている。

　カバー凸部２４５の外壁は、キャリア本体３３１のマグネットカバー２４側の面に接触可能である。ここで、カバー凸部２４５とキャリア本体３３１とは、点接触する。カバー凸部２４５は、例えばカバー板部２４１の周方向に等間隔で４つ形成されている。

　キャリア３３のキャリア本体３３１に接触可能なカバー凸部２４５の外壁は、マグネットカバー２４の軸Ａｘ１を含む平面による断面における形状がキャリア３３に向かって凸となる曲線状になるよう形成されている（図５参照）。

　以上説明したように、本実施形態では、マグネットカバー２４は、キャリア３３に接触可能なカバー凸部２４５を有する。

　そのため、カバー凸部２４５を有しない第１実施形態と比べ、キャリア３３とマグネットカバー２４との接触面積を小さくできる。これにより、キャリア３３とマグネットカバー２４との摺動抵抗を小さくでき、キャリア３３の摺動損失を低減できる。

　このように、本実施形態では、マグネットカバー２４は、キャリア３３に接触可能なカバー凸部２４５を有し、カバー凸部２４５がキャリア３３に接触することで、サンギヤ３１の軸方向に沿うキャリア３３の移動を規制可能である。

　また、本実施形態では、キャリア３３に接触可能なカバー凸部２４５の外壁は、マグネットカバー２４の軸Ａｘ１を含む平面による断面における形状がキャリア３３に向かって凸となる曲線状になるよう形成されている。

　そのため、キャリア３３とカバー凸部２４５とを点接触させることができ、キャリア３３とマグネットカバー２４との接触面積をさらに小さくできる。これにより、キャリア３３とマグネットカバー２４との摺動抵抗をさらに小さくでき、キャリア３３の摺動損失をさらに低減できる。

　　（第４実施形態）
　第４実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図６に示す。第４実施形態は、キャリア３３の構成等が第１実施形態と異なる。

　本実施形態では、キャリア３３は、キャリア本体３３３をさらに有している。キャリア本体３３３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３３３は、軸方向においては駆動カム板部４３とプラネタリギヤ３２との間に位置している。キャリア本体３３３には、キャリア本体３３３を板厚方向に貫くキャリア穴部３３４が形成されている。

　ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端部は、キャリア穴部３３４に嵌合している。ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端面は、キャリア本体３３３の駆動カム板部４３側の端面に対し駆動カム板部４３側に位置している。そのため、ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端面と駆動カム板部４３とは接触し得るものの、キャリア本体３３３の駆動カム板部４３側の端面と駆動カム板部４３およびギヤ板部３５６とは接触しない。

　なお、キャリア本体３３３の径方向の幅は、プラネタリギヤ３２の歯底円の直径より小さい。そのため、キャリア本体３３３の外縁部が第２リングギヤ歯部３５１に接触したり、キャリア本体３３３の内縁部が駆動カム内筒部４２に接触したりすることはない。

　　（第５実施形態）
　第５実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図７に示す。第５実施形態は、キャリア３３の構成等が第１実施形態と異なる。

　本実施形態では、キャリア３３は、第１実施形態で示したキャリア本体３３１を有していない。ピン本体３３６のマグネットカバー２４側の端面は、カバー筒部２４０およびカバー板部２４１のプラネタリギヤ３２側の面と接触可能である。ここで、ピン本体３３６とマグネットカバー２４とは、面接触し得る。キャリア３３は、ピン本体３３６とマグネットカバー２４とが接触したとき、サンギヤ３１の軸方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。

　また、ピン本体３３６の駆動カム板部４３側の端面は、駆動カム板部４３のプラネタリギヤ３２側の面と接触可能である。ここで、ピン本体３３６と駆動カム板部４３とは面接触し得る。キャリア３３は、ピン本体３３６と駆動カム板部４３とが接触したとき、サンギヤ３１の軸方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。

　なお、ピン本体３３６のマグネットカバー２４側の端面は、プラネタリギヤ３２およびプラネタリギヤベアリング３６のマグネットカバー２４側の端面に対しマグネットカバー２４側に位置している。そのため、ピン本体３３６のマグネットカバー２４側の端面とマグネットカバー２４とは接触し得るものの、プラネタリギヤ３２およびプラネタリギヤベアリング３６のマグネットカバー２４側の端面とマグネットカバー２４とは接触しない。

　また、ピン本体３３６の駆動カム板部４３側の端面は、プラネタリギヤ３２およびプラネタリギヤベアリング３６の駆動カム板部４３側の端面に対し駆動カム板部４３側に位置している。そのため、ピン本体３３６の駆動カム板部４３側の端面と駆動カム板部４３とは接触し得るものの、プラネタリギヤ３２およびプラネタリギヤベアリング３６の駆動カム板部４３側の端面と駆動カム板部４３およびギヤ板部３５６とは接触しない。

　本実施形態では、キャリア３３は、第１実施形態で示したキャリア本体３３１を有していない。そのため、キャリア３３の構成を簡略化できるとともに、クラッチアクチュエータ１０を軽量化できる。

　　（第６実施形態）
　第６実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図８に示す。第６実施形態は、キャリア３３の構成等が第１実施形態と異なる。

　本実施形態では、ピン３３５は、ピン凸部３３７をさらに有している。ピン凸部３３７は、ピン本体３３６の駆動カム板部４３側の端面から駆動カム板部４３側へ突出するよう形成されている。ピン凸部３３７の外壁は、ＳＲ形状、すなわち、球面状に形成されている。このように、ピン３３５の駆動カム板部４３側の端部は、ＳＲ形状に形成されている。

　ピン凸部３３７の外壁は、駆動カム板部４３のプラネタリギヤ３２側の面に接触可能である。ここで、ピン凸部３３７と駆動カム板部４３とは、点接触する。

　駆動カム板部４３に接触可能なピン凸部３３７の外壁は、ピン本体３３６の軸を含む平面による断面における形状が駆動カム板部４３に向かって凸となる曲線状になるよう形成されている（図８参照）。

　以上説明したように、本実施形態では、ピン３３５の端部は、ＳＲ形状に形成されている。

　そのため、ピン３３５がピン凸部３３７を有しない第１実施形態と比べ、ピン３３５と駆動カム板部４３との接触面積を小さくできる。これにより、キャリア３３と駆動カム４０との摺動抵抗を小さくでき、キャリア３３の摺動損失を低減できる。

　　（第７実施形態）
　第７実施形態によるクラッチアクチュエータの一部を図９に示す。第７実施形態は、駆動カム４０の構成等が第１実施形態と異なる。

　本実施形態では、「回転部」としての駆動カム４０は、ピン摺動溝部４５をさらに有している。ピン摺動溝部４５は、駆動カム板部４３のプラネタリギヤ３２側の面からプラネタリギヤ３２とは反対側へ凹むよう円環状に形成されている。

　ピン摺動溝部４５は、サンギヤ３１に対するピン３３５の公転軌道円に沿うよう形成されている。ピン摺動溝部４５の底面である溝底面４５０は、円環の平面状に形成されている。ピン摺動溝部４５の径方向外側の側面である溝側面４５１は、円筒面状に形成されている。ピン摺動溝部４５の径方向内側の側面である溝側面４５２は、円筒面状に形成されている。駆動カム板部４３の径方向における溝側面４５１と溝側面４５２との距離は、ピン本体３３６の直径よりやや大きい。

　ピン３３５のキャリア本体３３１とは反対側の端部、すなわち、ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端部およびピン凸部３３７は、ピン摺動溝部４５内に位置し、減速機３０の作動時、ピン摺動溝部４５に接触可能かつ摺動可能である。

　より詳細には、ピン凸部３３７の外壁は、溝底面４５０に点接触可能かつ摺動可能である。ピン本体３３６のキャリア本体３３１とは反対側の端部の外周壁は、溝側面４５１または溝側面４５２に接触可能かつ摺動可能である。

　キャリア３３は、ピン本体３３６の外周壁とピン摺動溝部４５の溝側面４５１または溝側面４５２とが接触したとき、サンギヤ３１の径方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。

　以上説明したように、本実施形態では、「回転部」としての駆動カム４０は、ピン３３５の端部が摺動可能な環状のピン摺動溝部４５を有する。

　そのため、キャリア３３は、ピン３３５の端部とピン摺動溝部４５とが接触したとき、サンギヤ３１の軸方向または径方向に沿う、他部材との相対移動が規制される。したがって、減速機３０の作動を安定させることができる。

　　（他の実施形態）
　他の実施形態では、「マグネットカバー」は、「マグネット」の少なくとも一部を覆うよう設けられているのであれば、「マグネット」の全ての部分を覆っていなくてもよい。

　また、他の実施形態では、「キャリア」は、「マグネットカバー」または「回転部」のいずれか一方にのみ接触可能に設けられていてもよい。

　また、上述の第３実施形態では、「マグネットカバー」が半球状の「カバー凸部」を４つ有する例を示した。これに対し、他の実施形態では、「カバー凸部」は、例えば円柱状等、半球状以外の形状に形成されていてもよい。また、「カバー凸部」は、いくつ形成されていてもよい。ここで、「カバー凸部」は、「マグネットカバー」の周方向に等間隔で３つ以上形成されていることが望ましい。

　また、他の実施形態では、「カバー凸部」は、例えば「マグネットカバー」から「キャリア」側に略円環状に突出し「キャリア」に接触可能に１つ形成されていてもよい。ここで、「キャリア」に接触可能な「カバー凸部」の外壁は、「マグネットカバー」の軸を含む平面による断面における形状が「キャリア」に向かって凸となる曲線状になるよう形成されていてもよい。この場合、「カバー凸部」と「キャリア」とを線接触させることができ、「カバー凸部」と「キャリア」とが面接触する場合と比べ、「カバー凸部」と「キャリア」との接触面積を小さくできる。これにより、「キャリア」と「マグネットカバー」との摺動抵抗を小さくでき、「キャリア」の摺動損失を低減できる。

　また、上述の第７実施形態では、「マグネットカバー」および「回転部」の一方である「回転部」が、「ピン」の端部が摺動可能な環状の「ピン摺動溝部」を有する例を示した。これに対し、他の実施形態では、「マグネットカバー」のみ、または、「マグネットカバー」および「回転部」の両方が「ピン摺動溝部」を有することとしてもよい。「マグネットカバー」および「回転部」の両方が「ピン摺動溝部」を有する場合、「減速機」の作動をより安定させることができる。

　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、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。

　また、本開示は、内燃機関からの駆動トルクによって走行する車両に限らず、モータからの駆動トルクによって走行可能な電気自動車やハイブリッド車等に適用することもできる。

　また、他の実施形態では、「第２伝達部」からトルクを入力し、「クラッチ」を経由して「第１伝達部」からトルクを出力することとしてもよい。また、例えば、「第１伝達部」または「第２伝達部」の一方を回転不能に固定した場合、「クラッチ」を係合状態にすることにより、「第１伝達部」または「第２伝達部」の他方の回転を止めることができる。この場合、クラッチ装置をブレーキ装置として用いることができる。

　このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

　本開示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。

　本開示は、実施形態に基づき記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims

　相対回転可能な第１伝達部（６１）と第２伝達部（６２）との間において、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間のトルクの伝達を遮断する非係合状態とに状態が変化するクラッチ（７０）を備えるクラッチ装置（１）に用いられるクラッチアクチュエータであって、
　ハウジング（１２）と、
　前記ハウジングに設けられたステータ（２１）、前記ステータに対し相対回転可能に設けられたロータ（２３）、および、前記ロータに設けられたマグネット（２３０）を有し、通電により作動し前記ロータからトルクを出力可能な原動機（２０）と、
　前記マグネットの少なくとも一部を覆うよう設けられたマグネットカバー（２４）と、
　前記原動機のトルクを減速して出力可能な減速機（３０）と、
　前記減速機から出力された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回転部（４０）、および、前記回転部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並進部（５０）を有する回転並進部（２）と、を備え、
　前記減速機は、
　前記ロータからのトルクが入力されるサンギヤ（３１）、
　前記サンギヤに噛み合いつつ自転しながら前記サンギヤの周方向に公転可能なプラネタリギヤ（３２）、
　前記プラネタリギヤを回転可能に支持し、前記サンギヤに対し相対回転可能なキャリア（３３）、
　前記プラネタリギヤに噛み合い可能な第１リングギヤ（３４）、および、
　前記プラネタリギヤに噛み合い可能、かつ、前記第１リングギヤとは歯部の歯数が異なるよう形成され、前記回転部にトルクを出力する第２リングギヤ（３５）を有し、
　前記キャリアは、
　前記サンギヤの径方向外側、かつ、前記第１リングギヤおよび前記第２リングギヤの径方向内側において、
　前記マグネットカバーまたは前記回転部に接触可能に設けられているクラッチアクチュエータ。
　前記マグネットカバーは、前記キャリアに接触可能なカバー凸部（２４５）を有する請求項１に記載のクラッチアクチュエータ。
　前記キャリアに接触可能な前記カバー凸部の外壁は、前記マグネットカバーの軸を含む平面による断面における形状が前記キャリアに向かって凸となる曲線状になるよう形成されている請求項２に記載のクラッチアクチュエータ。
　前記キャリアは、
　端部が前記マグネットカバーまたは前記回転部に接触可能なよう前記プラネタリギヤの回転中心に設けられたピン（３３５）を有する請求項１～３のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
　前記ピンの端部（３３７）は、ＳＲ形状に形成されている請求項４に記載のクラッチアクチュエータ。
　前記マグネットカバーおよび前記回転部の少なくとも一方は、前記ピンの端部が摺動可能な環状のピン摺動溝部（４５）を有する請求項４または５に記載のクラッチアクチュエータ。