(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦力によってトルクを伝達する複数のトルク伝達部材、及び弾性復元力によって前記複数のトルク伝達部材を互いに接続するクラッチスプリングを有し、且つトルクを伝達する接続状態またはトルクを遮断する切断状態に切替可能なクラッチと、
前記クラッチを作動させるための作動駆動力を発生するアクチュエータと、
前記アクチュエータが発生した作動駆動力を前記クラッチに伝達するとともに、前記クラッチスプリングの弾性復元力が前記クラッチからクラッチ反力として入力される伝達部材と、
前記作動駆動力を補助するアシスト力を前記伝達部材に入力する補助スプリングとを備え、
前記伝達部材は、
前記クラッチが前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際には、前記クラッチから前記クラッチ反力が入力される前に、前記補助スプリングから前記アシスト力が入力され、
前記クラッチが前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際には、前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になった後に、前記補助スプリングから入力される前記アシスト力が零になる、クラッチユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチユニットにおいて、
前記伝達部材は、
前記トルク伝達部材の摩耗量が所定の限界値となった状態でも、
前記クラッチが前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際には、前記クラッチから前記クラッチ反力が入力される前に、前記補助スプリングから前記アシスト力が入力され、
前記クラッチが前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際には、前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になった後に、前記補助スプリングから入力される前記アシスト力が零になる、クラッチユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のクラッチユニットにおいて、
前記クラッチが前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際に、前記補助スプリングから前記伝達部材に入力される前記アシスト力は、前記伝達部材に対して前記クラッチから前記クラッチ反力の入力が開始された後に、最大となる、クラッチユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載のクラッチユニットにおいて、
前記クラッチが前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際に、前記補助スプリングから前記伝達部材に入力される前記アシスト力は、前記伝達部材に前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になる前に最大となる、クラッチユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のクラッチユニットを備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクを伝達可能及び遮断可能なクラッチユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチと、クラッチを作動させるための力（以下、作動駆動力という。）を発生するアクチュエータとを有するクラッチユニットが知られている。このようなクラッチユニットでは、アクチュエータによって生じる作動駆動力によって、クラッチの接続状態及び切断状態の切り替えを行うことができる。なお、クラッチの接続状態とは、クラッチがトルクを伝達している状態のことをいい、クラッチの切断状態とは、クラッチによってトルクが遮断されている状態のことをいう。【０００３】
また、上記のようなクラッチユニットにおいて、アクチュエータによるクラッチの切替動作を補助するために、アシストスプリングが設けられた構成が知られている。例えば、特許文献１に開示された摩擦クラッチは、クラッチ係合装置と、電動モータと、弾性補助手段（コイルスプリング）と、リンクとを有する。【０００４】
特許文献１に開示されている摩擦クラッチのクラッチ係合装置は、摩擦ディスクと、摩擦ライニングと、フライホイールと、スラストプレートと、ダイヤフラムとを有する。摩擦ライニングは、フライホイールとスラストプレートとの間に配置され、且つ摩擦ディスクの外周部に支持されている。通常時（電動モータからダイヤフラムに力が加えられていないとき）には、前記ダイヤフラムから前記スラストプレートに力が加わっている。これにより、前記摩擦ライニングが、前記フライホイールと前記スラストプレートとの間に位置する。したがって、特許文献１に開示されている摩擦クラッチは、前記通常時には、接続状態である。なお、以下においては、アクチュエータからクラッチに力が加えられていないときに接続状態であるクラッチユニットを、ノーマルクローズ型のクラッチユニットという。【０００５】
特許文献１に開示されている摩擦クラッチでは、前記ダイヤフラムは、リンクを介して電動モータに接続されている。例えば、特許文献１に開示されている摩擦クラッチを接続状態から切断状態に切り替える際には、前記電動モータによって発生した作動駆動力が前記リンクを介して前記ダイヤフラムに伝達される。詳細な説明は省略するが、前記リンクによって、前記ダイヤフラムの中心部が押される。このとき、前記ダイヤフラムの外周部（スラストプレートとの接触部）は、前記スラストプレートから離れる方向に移動する。これにより、前記ダイヤフラムから前記スラストプレートに加わる力が低下する。よって、前記摩擦ライニングに対する前記スラストプレートの押圧力は低下する。したがって、摩擦クラッチは、切断状態になる。【０００６】
また、特許文献１に開示されている摩擦クラッチでは、電動モータによって発生した作動駆動力に加えて、弾性補助手段によって発生した力（以下、アシスト力という）もリンクに作用している。以下、特許文献１の摩擦クラッチにおいて、ダイヤフラム、電動モータ及び弾性補助手段が発生する力について、図面を用いて簡単に説明する。【０００７】
図１５は、特許文献１に開示されている摩擦クラッチにおいて、ダイヤフラム、電動モータ及び弾性補助手段が発生する力を説明するための図である。図１５において、縦軸は、リンクに作用する力を示し、横軸は、リンクの移動距離（リンクとダイヤフラムとの接触部の移動距離）を示している。また、図１５において、曲線Ｃ１は、ダイヤフラムからリンクに作用する力（リンクがダイヤフラムから受ける反力）を示し、曲線Ｃ２は、弾性補助手段からリンクに作用するアシスト力を示し、曲線Ｃ３は、電動モータからリンクに作用する作動駆動力を示している。なお、図１５では、摩擦クラッチを接続状態にする方向に作用する力を正の値で示し、摩擦クラッチを切断状態にする方向に作用する力を負の値で示している。また、前記移動距離は、摩擦クラッチが接続状態のときが０であり、リンクが、摩擦クラッチを切断状態にする方向に移動することによって増加する。【０００８】
図１５に示すように、特許文献１に開示されている摩擦クラッチでは、リンクがダイヤフラムから受ける反力（図１５のＣ１）に対抗するように、弾性補助手段によって発生したアシスト力がリンクに入力される（図１５のＣ２）。すなわち、電動モータによって摩擦クラッチを接続状態または切断状態に切り替える際に、弾性補助手段によって発生したアシスト力は、電動モータを補助する力としてリンクに作用する。これにより、特許文献１に開示されている摩擦クラッチでは、小さな作動駆動力によって、摩擦クラッチを接続状態または切断状態に切り替えることができる。【０００９】
ところで、クラッチユニットにおいて、摩擦力によってトルクを伝達する部材（以下、トルク伝達部材という。）は、使用時間の経過とともに摩耗する。特許文献１に開示されている摩擦クラッチでは、トルク伝達部材の一つとして機能する摩擦ライニングが、使用時間の経過とともに摩耗する。【００１０】
特許文献１に開示されている摩擦クラッチにおいて、前記摩擦ライニングが摩耗すると、前記スラストプレートが前記フライホイール側に移動する。前記スラストプレートが前記フライホイール側に移動することによって、前記ダイヤフラムの形状が変化する。これにより、前記摩擦クラッチを接続状態または切断状態に切り替える際に、前記リンクが前記ダイヤフラムから受ける反力の大きさが変化する。すなわち、図１５に曲線Ｃ１で示した力の大きさが変化する。この場合、電動モータで生じる必要がある作動駆動力（図１５の曲線Ｃ３参照）の大きさも変化する。前記摩擦ライニングの摩耗量が大きくなって前記ダイヤフラムが大きく変形すると、前記電動モータで生じる必要がある作動駆動力も大きく変化する。このような力の変化に対応するためには、出力の大きな電動モータを設ける必要がある。この場合、小型の電動モータを用いることができず、摩擦クラッチの小型化が難しくなる。【００１１】
これに対し、特許文献１に開示されている摩擦クラッチでは、クラッチ係合装置に、摩耗補償装置が設けられている。摩耗補償装置は、摩擦クラッチが接続状態の場合には、ダイヤフラムを常に同じ位置に維持するように構成されている。これにより、リンクがダイヤフラムから受ける反力の大きさが変化することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特表２０００−５０１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、本発明者らがノーマルクローズ型のクラッチユニットについて研究を進める中で、下記に示す理由から、上述のような摩耗補償装置とは異なる構成によって、トルク伝達部材の摩耗に対応したいという要望が出てきた。【００１４】
すなわち、上述のような摩耗補償装置とは異なる構成によってトルク伝達部材の摩耗に対応することが可能になれば、クラッチユニットを低コストかつ小型に構成することができる。【００１５】
したがって、本発明は、従来提案されている摩耗補償装置とは異なる構成によって、トルク伝達部材の摩耗に対応可能なクラッチユニットを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、ノーマルクローズ型のクラッチユニットにおいて、トルク伝達部材の摩耗に関して種々の検討を行った。具体的には、トルク伝達部材を有するクラッチと、該クラッチを作動させるための作動駆動力を発生するアクチュエータと、該アクチュエータを補助するアシスト力を発生する補助スプリングと、前記作動駆動力及び前記アシスト力を前記クラッチへ伝達する伝達部材とを備えたクラッチユニットにおいて、前記トルク伝達部材の摩耗に関する検討を行った。この検討の中で、前記トルク伝達部材の摩耗を補償することなく、前記トルク伝達部材の摩耗に対応可能な構成について検討した。【００１７】
本発明者らは、まず、ノーマルクローズ型のクラッチユニットにおいて、前記クラッチを接続状態または切断状態に切り替える際に、前記クラッチ、前記アクチュエータ及び前記伝達部材で生じる現象を詳細に調べた。【００１８】
その結果、前記クラッチを接続状態から切断状態に切り替える際に、前記伝達部材に対して前記クラッチからクラッチ反力（クラッチスプリング等によって生じる反力）の入力が開始されるタイミングは、前記トルク伝達部材が摩耗することによって早くなることが分かった。より具体的には、前記トルク伝達部材が摩耗すると、前記クラッチを接続状態から切断状態に切り替える際に、前記補助スプリングによって発生した前記アシスト力が前記伝達部材に入力される前に、前記伝達部材に前記クラッチからクラッチ反力が入力されることが分かった。このため、前記伝達部材に対する前記クラッチからのクラッチ反力の入力開始後に、前記クラッチの作動に前記アシスト力を利用できない期間が生じる。【００１９】
一方、前記クラッチを切断状態から接続状態に切り替える際に、前記伝達部材に前記クラッチから入力されるクラッチ反力が零になるタイミングは、前記トルク伝達部材が摩耗することによって遅くなることが分かった。より具体的には、前記トルク伝達部材が摩耗すると、前記クラッチを切断状態から接続状態に切り替える際に、前記伝達部材に前記クラッチから入力されるクラッチ反力が零になる前に、前記補助スプリングから前記伝達部材に入力される前記アシスト力が零になることが分かった。このため、前記伝達部材に前記クラッチから入力されるクラッチ反力が零になる前に、前記アシスト力を利用できない期間が生じる。【００２０】
上記のように、前記トルク伝達部材が摩耗すると、前記クラッチの切断動作開始後、及び前記クラッチの接続動作完了前に、前記補助スプリングの前記アシスト力を利用できない期間が生じる。【００２１】
ここで、前記クラッチの切断動作開始後に、前記アシスト力を利用できない期間が生じると、前記クラッチを切断状態にするためには、前記クラッチのクラッチ反力に対応可能なように、前記アクチュエータによって大きな作動駆動力を発生しなければならない。この場合、大型のアクチュエータを設ける必要があるため、クラッチユニットの小型化の観点から好ましくない。【００２２】
また、前記クラッチの切断動作開始後及び前記クラッチの接続動作完了前には、前記クラッチは、一時的に半クラッチ状態になる。特に、前記クラッチを切断状態から接続状態に切り替える際には、前記クラッチが半クラッチ状態となっている期間において、前記クラッチを高精度に制御する必要がある。しかしながら、上記のように、前記トルク伝達部材が摩耗すると、前記クラッチの接続動作完了前に、前記補助スプリングの前記アシスト力を利用できない期間が生じる。この期間において前記クラッチが半クラッチ状態になると、前記アクチュエータによって大きな作動駆動力を発生しつつ、作動駆動力を高精度で調整しなければならない。この場合、大型のアクチュエータを設ける必要が生じるだけでなく、アクチュエータの制御が難しくなるので、好ましくない。【００２３】
そこで、本発明者らは、前記トルク伝達部材が摩耗しても、前記クラッチの切断動作開始後及び前記クラッチの接続動作完了前に前記アシスト力を利用できない期間が生じないようなクラッチユニットの構成について検討を進めた。その結果、本発明者らは、クラッチユニットが以下のように構成されていればよいことを見出した。【００２４】
まず、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられる際に、伝達部材に前記クラッチからクラッチ反力が入力される前に、補助スプリングから前記伝達部材にアシスト力が入力されるように、クラッチユニットが構成されていればよい。この場合、前記クラッチが切断状態に切り替えられる際に、前記伝達部材に対する前記クラッチからのクラッチ反力の入力開始のタイミングが早くなったとしても、前記アシスト力が前記伝達部材に入力される前に、前記伝達部材に前記クラッチからクラッチ反力が入力されることを抑制できる。すなわち、トルク伝達部材が摩耗したとしても、前記クラッチの切断動作開始後に、前記アシスト力を利用できない期間が生じることを抑制できる。【００２５】
また、前記クラッチが切断状態から接続状態に切り替えられる際には、前記伝達部材に前記クラッチから入力されるクラッチ反力が零になった後に、前記伝達部材に前記補助スプリングから入力される前記アシスト力が零になるように、クラッチユニットが構成されていればよい。この場合、前記クラッチが接続状態に切り替えられる際に、前記伝達部材に前記クラッチから入力されるクラッチ反力が零になるタイミングが遅くなったとしても、前記伝達部材に前記クラッチから入力されるクラッチ反力が零になる前に、前記伝達部材に入力される前記アシスト力が零になることを抑制できる。すなわち、前記トルク伝達部材が摩耗したとしても、前記クラッチの接続動作完了前に、前記アシスト力を利用できない期間が生じることを抑制できる。【００２６】
本発明者らは、上記の知見に基づいて、以下の構成に想到した。【００２７】
本発明の一実施形態に係るクラッチユニットは、摩擦力によってトルクを伝達する複数のトルク伝達部材、及び弾性復元力によって前記複数のトルク伝達部材を互いに接続するクラッチスプリングを有し、且つトルクを伝達する接続状態またはトルクを遮断する切断状態に切替可能なクラッチと、前記クラッチを作動させるための作動駆動力を発生するアクチュエータと、前記アクチュエータが発生した作動駆動力を前記クラッチに伝達するとともに、前記クラッチから前記クラッチスプリングの弾性復元力がクラッチ反力として入力される伝達部材と、前記作動駆動力を補助するアシスト力を前記伝達部材に入力する補助スプリングとを備える。前記伝達部材は、前記クラッチが前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際には、前記クラッチから前記クラッチ反力が入力される前に、前記補助スプリングから前記アシスト力が入力され、前記クラッチが前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際には、前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になった後に、前記補助スプリングから入力される前記アシスト力が零になる。【００２８】
上記のクラッチユニットでは、クラッチを接続状態または切断状態に切り替える際には、伝達部材に、クラッチから作用するクラッチ反力だけでなく、補助スプリングによって発生したアシスト力が入力される。これにより、クラッチを接続状態または切断状態に切り替えるために必要となる作動駆動力を小さくすることができる。【００２９】
また、前記伝達部材は、前記クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられる際には、前記クラッチから前記クラッチ反力が入力される前に、前記補助スプリングから前記アシスト力が入力される。この場合、クラッチが接続状態から切断状態に切り替えられる際に、前記伝達部材に前記クラッチから前記クラッチ反力が入力されるタイミングが早くなったとしても、前記アシスト力が前記伝達部材に入力される前に、前記伝達部材に前記クラッチから前記クラッチ反力が入力されることを抑制できる。すなわち、トルク伝達部材が摩耗したとしても、前記クラッチの切断動作開始後に、前記アシスト力を利用できない期間が生じることを防止できる。【００３０】
さらに、前記クラッチが切断状態から接続状態に切り替えられる際には、前記伝達部材に前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になった後に、前記伝達部材に前記補助スプリングから入力される前記アシスト力は、零になる。この場合、前記クラッチが切断状態から接続状態に切り替えられる際に、前記伝達部材に前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になるタイミングが遅くなったとしても、前記伝達部材に前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になる前に、前記伝達部材に入力される前記アシスト力が零になることを抑制できる。すなわち、前記トルク伝達部材が摩耗したとしても、前記クラッチの接続動作完了前に、前記アシスト力を利用できない期間が生じることを抑制できる。この場合、前記クラッチの接続動作完了前の期間、すなわち前記クラッチが半クラッチ状態になっている期間において、モータ等によって大きな作動駆動力を発生する必要がない。よって、前記作動駆動力の調整が容易になる。【００３１】
したがって、上記のクラッチユニットによれば、前記トルク伝達部材が摩耗したとしても、その摩耗を補償しなくても、前記トルク伝達部材の摩耗に対応して、前記クラッチを接続状態または切断状態に円滑に切り替えることができる。【００３２】
他の観点によれば、本発明のクラッチユニットは、以下の構成を含むことが好ましい。前記伝達部材は、前記トルク伝達部材の摩耗量が所定の限界値となった状態でも、前記クラッチが前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際には、前記クラッチから前記クラッチ反力が入力される前に、前記補助スプリングから前記アシスト力が入力され、前記クラッチが前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際には、前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になった後に、前記補助スプリングから入力される前記アシスト力が零になる。【００３３】
これにより、トルク伝達部材の摩耗量が所定の限界値に達した場合でも、クラッチを接続状態または切断状態に円滑に切り替えることができる。【００３４】
他の観点によれば、本発明のクラッチユニットは、以下の構成を含むことが好ましい。前記クラッチが前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際に、前記補助スプリングから前記伝達部材に入力される前記アシスト力は、前記伝達部材に対して前記クラッチから前記クラッチ反力の入力が開始された後に、最大となる。【００３５】
一般に、クラッチの切断動作の開始直後の所定期間では、前記クラッチから伝達部材に入力されるクラッチ反力は、前記クラッチの切断動作が進むとともに大きくなる。一方、上記の構成では、前記伝達部材に前記クラッチから前記クラッチ反力の入力が開始された後にアシスト力が最大となる。これにより、前記クラッチの切断動作が進んで前記クラッチから前記伝達部材に入力される前記クラッチ反力が大きくなったとしても、十分なアシスト力を前記伝達部材に入力することができる。その結果、前記クラッチを接続状態から切断状態に円滑に切り替えることができる。【００３６】
他の観点によれば、本発明のクラッチユニットは、以下の構成を含むことが好ましい。前記クラッチが前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際に、前記補助スプリングから前記伝達部材に入力される前記アシスト力は、前記伝達部材に前記クラッチから入力される前記クラッチ反力が零になる前に最大となる。【００３７】
これにより、クラッチの接続動作完了前の期間、すなわち前記クラッチが半クラッチ状態の期間において、伝達部材に十分なアシスト力を入力することができる。よって、前記半クラッチ状態の期間において、小さな作動駆動力によって、前記クラッチの接続動作を円滑に行うことができる。【００３８】
本発明の一実施形態に係る車両は、上述の各構成のうちいずれか一つの構成を有するクラッチユニットを備える。【００３９】
本明細書で利用される専門用語は、特定の実施例のみを定義する目的で利用されるのであって、前記専門用語によって発明を制限する意図はない。【００４０】
本明細書で利用される「及び／または」は、一つまたは複数の関連して列挙された構成物のすべての組み合わせを含む。【００４１】
本明細書において、「含む、備える（including）」「含む、備える（comprising）」または「有する（having）」及びそれらの変形の利用は、記載された特徴、工程、要素、成分、及び/または、それらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/または、それらのグループのうちの一つまたは複数を含むことができる。【００４２】
本明細書において、「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」、及び/または、それらの等価物は、広義の意味で利用され、"直接的及び間接的な"取り付け、接続及び結合の両方を包含する。さらに、「接続された」及び「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な接続または結合を含むことができる。【００４３】
他に定義されない限り、本明細書で利用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。【００４４】
一般的に利用される辞書に定義された用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。【００４５】
本発明の説明においては、いくつもの技術及び工程が開示されていると理解される。これらの各々は、個別の利益を有し、他に開示された技術の一つ以上、または、場合によっては全てと共に利用することもできる。【００４６】
したがって、明確にするために、本発明の説明では、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。しかしながら、本明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明の範囲内であることを理解して読まれるべきである。【００４７】
本明細書では、本発明に係るクラッチユニット及び車両の実施形態について説明する。【００４８】
以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な例を述べる。しかしながら、当業者は、これらの具体的な例がなくても本発明を実施できることが明らかである。【００４９】
よって、以下の開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
【発明の効果】
【００５０】
本発明の一実施形態に係るクラッチユニットによれば、従来提案されている摩耗補償装置とは異なる構成によって、トルク伝達部材の摩耗に対応可能なクラッチユニットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るクラッチユニットを備えた車両の側面図である。
【図２】図２は、（Ａ）クラッチユニットの概略構成を示す部分断面図であり、（Ｂ）アクチュエータ回転角と軸トルクとの関係の一例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、クラッチユニットの概略構成を示す部分断面図である。
【図４】図４は、クラッチ駆動装置を拡大して示す部分断面図である。
【図５】図５は、クラッチ駆動装置におけるアシスト機構及び摩擦機構の分解斜視図である。
【図６】図６は、アシスト機構を出力軸の軸方向から見た図である。
【図７】図７は、アシスト機構における領域Ｘ、Ｙを示す図６相当図である。
【図８】図８は、アシスト機構の動作の一例を模式的に示す図である。
【図９】図９は、アクチュエータ回転角と軸トルクとの関係の一例を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、エンジン及びクラッチユニットを、車両の上方から見た図である。
【図１１】図１１は、エンジン及びクラッチユニットを、車両の側方から見た図である。
【図１２】図１２は、摩擦機構を拡大して示す断面図である。
【図１３】図１３は、回転伝達部及び回転体の構成を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、その他の実施形態に係るクラッチユニットの概略構成を示す図３相当図である。
【図１５】図１５は、従来技術における摩擦クラッチにおいて、ダイヤフラム、電動モータ及び弾性補助手段が発生する力を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下で、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００５３】
＜全体構成＞
図１に、本発明の実施形態に係るクラッチ駆動装置１４を備えた車両１の模式図を示す。車両１は、例えば、自動２輪車であり、車体２と、前輪３と、後輪４とを備える。車体２は、図示しないフレームを有する。車体２のフレームには、後輪４に対して回転駆動力を供給するためのエンジンユニット１０が取り付けられている。
【００５４】
エンジンユニット１０は、エンジン１１と、変速機１２と、クラッチユニット１７とを備えている。クラッチユニット１７は、クラッチ１３と、クラッチ駆動装置１４とを備えている。クラッチ１３は、エンジン１１の図示しないクランクシャフトの回転を、変速機１２に対して伝達可能に構成されている。すなわち、クラッチ１３は、変速機１２に対する前記クランクシャフトの回転の伝達及び非伝達を切替可能に構成されている。
【００５５】
図２（Ａ）及び図３は、クラッチユニット１７の概略構成を示す部分断面図である。図２（Ｂ）及び図９は、クラッチユニット１７の後述する出力軸６３に生じる軸トルクを模式的に示した図である。図３及び図９は、それぞれ、図２（Ａ）及び（Ｂ）を拡大して示した図である。なお、図９については、後述する。
【００５６】
図３に示すように、クラッチ１３は、メインシャフト１５上に設けられている。メインシャフト１５は、例えば、変速機１２の入力軸である。クラッチ１３は、クラッチハウジング２１と、クラッチハウジング２１の内方に配置されるクラッチインナー２５とを有する。
【００５７】
クラッチハウジング２１は、メインシャフト１５が貫通する底部２１ａと、底部２１ａの外周に設けられている円筒状の周壁部２１ｂとを有する有底円筒状である。底部２１ａ及び周壁部２１ｂは、一体に形成されている。クラッチハウジング２１は、メインシャフト１５に対して同心状に配置されている。クラッチハウジング２１の周壁部２１ｂの内方には、クラッチインナー２５が配置されている。
【００５８】
クラッチハウジング２１は、底部２１ａが減速ギア２２と接続されている。減速ギア２２は、前記クランクシャフトが有するギア（図示省略）と噛み合うことにより、該ギアと一体で回転する。クラッチハウジング２１及び減速ギア２２は、前記クランクシャフトの回転に応じて回転し且つメインシャフト１５に相対回転可能である。
【００５９】
クラッチインナー２５は、クラッチボス２６と、プレッシャ部材２７と、クラッチスプリング２８とを有する。クラッチボス２６は、円柱状であり、その中心をメインシャフト１５が貫通している。クラッチボス２６は、メインシャフト１５の外周面上にスプライン結合されている。これにより、クラッチボス２６は、メインシャフト１５と一体で回転する。
【００６０】
クラッチハウジング２１、クラッチボス２６及びプレッシャ部材２７は、メインシャフト１５に対し、メインシャフト１５の軸方向に一方から順に並んで配置されている。プレッシャ部材２７は、前記軸方向においてクラッチボス２６と対向するように、メインシャフト１５の軸方向外方に配置されている。クラッチボス２６とプレッシャ部材２７との間には、複数のクラッチプレート２３及び複数の摩擦プレート２４が前記軸方向に交互に並んで配置されている。クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が、トルク伝達部材に対応する。
【００６１】
摩擦プレート２４は、クラッチハウジング２１の内周面に、クラッチハウジング２１と一体で回転可能に設けられている。摩擦プレート２４は、クラッチボス２６及びプレッシャ部材２７に対して回転可能である。
【００６２】
クラッチプレート２３は、クラッチボス２６の外周面に、クラッチボス２６と一体で回転可能に設けられている。プレッシャ部材２７は、クラッチボス２６と一体で回転可能である。よって、クラッチプレート２３は、プレッシャ部材２７と一体で回転可能である。クラッチプレート２３は、クラッチハウジング２１に対して回転可能である。
【００６３】
プレッシャ部材２７は、クラッチボス２６に対して、前記軸方向に移動可能である。クラッチスプリング２８は、前記軸方向において、プレッシャ部材２７をクラッチボス２６に向けて押すように、設けられている。これにより、クラッチボス２６とプレッシャ部材２７との間に配置されたクラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が互いに押し付けられる。すなわち、クラッチスプリング２８によって、クラッチプレート２３と摩擦プレート２４とが互いに接続される。このようにクラッチプレート２３と摩擦プレート２４とが互いに接続された状態で、クラッチプレート２３と摩擦プレート２４との摩擦により、クラッチボス２６とクラッチハウジング２１とが一体で回転する。この状態が、クラッチ１３の接続状態である。
【００６４】
プレッシャ部材２７には、前記軸方向から見て、中央部分に、プッシュロッド２９が貫通している。プッシュロッド２９は、前記軸方向に延びるように配置されている。前記軸方向において、プッシュロッド２９の一方には、フランジ部２９ａが設けられている。前記軸方向において、プッシュロッド２９の他方は、後述するリンク機構１６を介してクラッチ駆動装置１４に接続されている。プッシュロッド２９は、クラッチ駆動装置１４の出力によって、前記軸方向に移動可能に構成されている。プッシュロッド２９が前記軸方向においてメインシャフト１５から離間する方向（図３において右方向）に移動する場合、プッシュロッド２９のフランジ部２９ａによって、プレッシャ部材２７がクラッチボス２６から前記軸方向に離間する方向に力を受ける。これにより、クラッチスプリング２８は圧縮する方向に変形を生じるため、プレッシャ部材２７がクラッチプレート２３及び摩擦プレート２４を押す力が低下する。
【００６５】
よって、摩擦プレート２４とクラッチプレート２３との接触圧が低下する。これにより、摩擦プレート２４とクラッチプレート２３との接続が解除されて、クラッチボス２６とクラッチハウジング２１とが相対回転する。この状態が、クラッチ１３の切断状態である。
【００６６】
すなわち、クラッチ１３は、プッシュロッド２９が前記軸方向に移動することにより、接続状態と切断状態とに切り替えられる。
【００６７】
なお、プレッシャ部材２７は、プッシュロッド２９に対し、軸受２７ａを介して回転可能である。これにより、クラッチ１３が接続状態の場合に、プレッシャ部材２７は、クラッチハウジング２１及びクラッチボス２６と一体で回転する。
【００６８】
（リンク機構）
図３に示すように、リンク機構１６は、回転軸３１と、アーム部３２とを備える。リンク機構１６は、後述するクラッチ駆動装置１４の出力を、クラッチ１３のプッシュロッド２９に伝達する。
【００６９】
回転軸３１は、その軸方向の一方が、前記軸方向におけるプッシュロッド２９の他方に接続されている。具体的には、前記軸方向におけるプッシュロッド２９の他方には、前記軸方向に並んだ複数の歯を有するラック部２９ｂが設けられている。回転軸３１には、ラック部２９ｂと噛み合うギア３１ａが設けられている。
【００７０】
以上の構成により、回転軸３１の回転によって、プッシュロッド２９は前記軸方向に移動する。すなわち、プッシュロッド２９は、回転軸３１の回転方向に応じて、前記軸方向に往復移動する。
【００７１】
なお、回転軸３１は、クラッチ１３、変速機１２等が収納されているケーシング２０に回転可能に支持されている。
【００７２】
アーム部３２は、第１アーム３３と、第２アーム３４と、調整機構３５とを備える。第１アーム３３及び第２アーム３４は、それぞれ、一方向に長い板状に形成されている。第１アーム３３は、回転軸３１に、回転軸３１と一体で回転可能に接続されている。第２アーム３４は、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３に、出力軸６３と一体で回転可能に接続されている。第１アーム３３と第２アーム３４とは、調整機構３５を介して接続されている。
【００７３】
アーム部３２は、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３の回転を、回転軸３１に伝達する。アーム部３２は、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３から出力される駆動力をクラッチ１３に伝えるとともに、クラッチ１３においてクラッチスプリング２８等によって生じる反力（以下、クラッチ反力という）を、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３に伝える。すなわち、出力軸６３には、クラッチ駆動装置１４の出力及びクラッチ１３で生じたクラッチ反力が入力される。
【００７４】
調整機構３５は、第１アーム３３と第２アーム３４とを、両者の間隔を調整可能に接続する。詳しくは、調整機構３５は、第１調整部材９１と、第２調整部材９２と、調節ボルト９３とを備える。
【００７５】
第１調整部材９１は、第１アーム３３に回転可能に接続されている。第２調整部材９２は、第２アーム３４に回転可能に接続されている。すなわち、第１調整部材９１及び第２調整部材９２は、それぞれ、第１アーム３３及び第２アーム３４に対し、一方の端部に球状部を有する棒状の接続部材９４，９５によって回転可能に接続されている。
【００７６】
接続部材９４，９５は、それぞれ、前記球状部が第１調整部材９１及び第２調整部材９２の内方に位置する。接続部材９４は、第１調整部材９１から第１アーム３３に向かって延びるとともに、第１アーム３３を貫通した状態で第１アーム３３に固定されている。接続部材９５は、第２調整部材９２から第２アーム３４に向かって延びるとともに、第２アーム３４を貫通した状態で第２アーム３４に固定されている。
【００７７】
調節ボルト９３は、軸方向に長い柱状である。調節ボルト９３には、軸方向の両端部に、螺旋状の溝を有するネジ部９３ａ,９３ｂが設けられている。ネジ部９３ｂは、ネジ部９３ｂのネジ先端側から見て、該ネジ先端からネジ溝が延びる方向が、ネジ部９３ａにおいてネジ先端からネジ溝が延びる方向とは反対方向である。調節ボルト９３は、前記軸方向の中央部分に、他の部分よりも径が大きい大径部９３ｃを有する。大径部９３ｃは、後述するように調節ボルト９３を回転させる際に、把持部として機能する。
【００７８】
第１調整部材９１及び第２調整部材９２には、それぞれ、ネジ穴９１ａ,９２ａが形成されている。ネジ穴９２ａは、ネジ穴９２ａの開口端側から見て、該開口端からネジ溝が延びる方向が、ネジ穴９１ａにおいて開口端からネジ溝が延びる方向とは反対方向である。ネジ穴９１ａには、調節ボルト９３の軸方向の一方の端部に設けられたネジ部９３ａが締結される。ネジ穴９２ａには、調節ボルト９３の軸方向の他方の端部に設けられたネジ部９３ｂが締結される。よって、第１調整部材９１及び第２調整部材９２は、調節ボルト９３によって、接続されている。
【００７９】
上述のように、ネジ部９３ｂ及びネジ穴９２ａは、ネジ部９３ａ及びネジ穴９１ａに対してネジ溝が延びる方向が反対方向である。よって、第１調整部材９１及び第２調整部材９２に対して調節ボルト９３を一方向に回転させることにより、調節ボルト９３は、第１調整部材９１及び第２調整部材９２に対する嵌合長さが増大する。第１調整部材９１及び第２調整部材９２に対して調節ボルト９３を前記一方向とは反対方向に回転させることにより、調節ボルト９３は、第１調整部材９１及び第２調整部材９２に対する嵌合長さが減少する。これにより、第１調整部材９１及び第２調整部材９２のネジ穴９１ａ,９２ａに対する調節ボルト９３のネジ部９３ａ,９３ｂの位置を変更することができる。すなわち、第１調整部材９１と第２調整部材９２とは、調節ボルト９３によって、両者の間隔を調整可能に接続されている。
【００８０】
なお、第１調整部材９１と第２調整部材９２との間隔を調節ボルト９３によって調整した状態で、ナット９６，９７を調節ボルト９３のネジ部９３ａ,９３ｂに対して締結することにより、第１調整部材９１及び第２調整部材９２を調節ボルト９３に対して固定することができる。
【００８１】
以上のような調整機構３５の構成により、第１調整部材９１と第２調整部材９２との間隔、すなわち第１アーム３３と第２アーム３４との間隔を調整することができる。これにより、後述するように、クラッチ駆動装置１４の動作に対するクラッチ１３の作動のタイミングを変更することができる。すなわち、例えば、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際に、クラッチ１３の切断開始時に対し、クラッチ駆動装置１４から調整機構３５を介してクラッチ１３に伝達されるアシスト力のタイミングを変えるように、リンク機構１６における第１アーム３３と第２アーム３４との間隔を調整することができる。
【００８２】
（クラッチ駆動装置の構成）
以下で、図３から図１１を用いて、クラッチ駆動装置１４の構成について説明する。本実施形態におけるクラッチ駆動装置１４は、モータ５０（アクチュエータ）の出力に、アシスト機構７０によるアシスト力を加えることによって得られる駆動力を、クラッチ１３に出力する。
【００８３】
図４に、クラッチ駆動装置１４の概略構成を拡大して示す。図３及び図４に示すように、クラッチ駆動装置１４は、ケーシング４０と、モータ５０と、伝達機構６０と、アシスト機構７０と、摩擦機構８０とを備える。
【００８４】
ケーシング４０は、ケーシング本体４１と、カバー４２と、モータ収納部４５とを有する。図５は、クラッチ駆動装置１４の一部を分解して示す分解斜視図である。この図５に示すように、ケーシング本体４１は、筒軸方向に延びる有底筒状である。すなわち、ケーシング本体４１は、開口４１ａを有する。図３及び図４に示すように、ケーシング本体４１内には、伝達機構６０及びアシスト機構７０が収納されている。図５に示すように、ケーシング本体４１の底部には、凸部４６が一体に形成されている。
【００８５】
図４に示すように、カバー４２は、ケーシング本体４１の開口４１ａを覆う。カバー４２は、内部に収納空間Ｖを有する。収納空間Ｖ内には、摩擦機構８０が配置されている。カバー４２は、カバー本体４３と、収納カバー部４４とを有する。カバー本体４３には、収納空間Ｖの一部を構成する第１凹部４３ａが形成されている。収納カバー部４４には、収納空間Ｖの一部を構成する第２凹部４４ａが形成されている。カバー本体４３に収納カバー部４４が組み合わせられた状態で、第１凹部４３ａ及び第２凹部４４ａによって収納空間Ｖが構成される。
【００８６】
カバー４２には、収納空間Ｖが設けられている部分とは異なる部分に、伝達機構６０の後述する出力軸６３が貫通している。出力軸６３は、ケーシング本体４１の筒軸方向に、且つ、ケーシング４０の外方に向かって延びている。すなわち、出力軸６３の軸方向と、ケーシング本体４１の筒軸方向とは一致している。
【００８７】
図３及び図４に示すように、モータ収納部４５は、ケーシング本体４１の底部に接続されている。具体的には、モータ収納部４５は、ケーシング本体４１に対し、出力軸６３の軸方向から見て、出力軸６３とは重ならない位置に取り付けられている。
【００８８】
モータ５０は、クラッチ１３を作動させるための作動駆動力を発生する。モータ５０は、モータ収納部４５内に、図示しない回転軸が前記軸方向に沿って延びるように配置されている。
【００８９】
伝達機構６０は、入力軸６１と、中間軸６２と、出力軸６３（伝達部材）とを備える。入力軸６１、中間軸６２及び出力軸６３は、互いに平行に配置されている。入力軸６１は、モータ５０の出力軸である。よって、中間軸６２及び出力軸６３は、モータ５０の出力軸に対して平行に配置されている。すなわち、入力軸６１及び中間軸６２は、出力軸６３の軸方向に沿って延びている。
【００９０】
入力軸６１は、その軸方向の一方が、モータ５０が収納されたモータ収納部４５内に位置付けられている。入力軸６１の軸方向の他方は、ケーシング本体４１及びカバー４２によって形成された空間内に位置付けられている。入力軸６１の軸方向の他方には、周方向に並んだ複数の歯を有するギア６１ａが設けられている。本実施形態では、ギア６１ａは、平歯車である。
【００９１】
中間軸６２は、その軸方向の一方の端部が、ケーシング本体４１によって回転可能に支持されている。中間軸６２には、平歯車である中間ギア６４が中間軸６２と一体で回転可能に設けられている。中間ギア６４は、入力軸６１のギア６１ａに噛み合っている。これにより、入力軸６１の回転は、中間ギア６４を介して中間軸６２に伝達される。すなわち、中間軸６２は、入力軸６１の回転に応じて回転する。
【００９２】
中間軸６２には、ケーシング本体４１によって回転可能に支持された前記一方の端部よりも軸方向の中央に近い位置に、周方向に並んだ複数の歯を有するギア６２ａが設けられている。本実施形態では、ギア６２ａは、中間軸６２の軸方向において、中間ギア６４よりも一側に設けられた平歯車である。
【００９３】
中間軸６２の軸方向の他方は、カバー４２によって回転可能に支持されている。中間軸６２における軸方向の他方の端部には、後述する摩擦機構８０の回転伝達部８３が設けられている。具体的には、中間軸６２における軸方向の他方の端部には、断面矩形状の回転伝達部８３が設けられている（図１３参照）。この回転伝達部８３を含む中間軸６２の一部（中間軸６２の軸方向の他端部）は、ケーシング本体４１の外方に突出している。回転伝達部８３は、摩擦機構８０の後述する回転体８１の貫通穴８１ａ内に挿入される（図１２及び図１３参照）。上述のように、回転伝達部８３を含む中間軸６２の一部をケーシング本体４１の外方に突出させることにより、中間軸６２に対して摩擦機構８０を組み付ける際に、摩擦機構８０の位置決めを容易に行うことができる。よって、クラッチ駆動装置１４の組み立て作業が容易になる。なお、摩擦機構８０は、中間軸６２に作用する回転方向のトルクが所定値以下の場合（例えばモータ５０の出力が停止している場合など）に、摩擦力によって中間軸６２の回転を抑制する。
【００９４】
図４に示すように、出力軸６３は、その軸方向の一方が、ケーシング本体４１に回転可能に支持されているとともに、前記軸方向の中央部分が、カバー４２に回転可能に支持されている。出力軸６３は、前記軸方向の他方が、カバー４２から外方に突出している。出力軸６３における前記軸方向の他方には、リンク機構１６の第２アーム３４が一体回転可能に接続されている。これにより、出力軸６３の回転は、リンク機構１６を介してクラッチ１３に伝達されるとともに、クラッチ１３で生じたクラッチ反力が、リンク機構１６を介して出力軸６３に入力される。
【００９５】
出力軸６３には、平面視で扇形状の出力ギア６５が、出力軸６３と一体で回転可能に設けられている。出力ギア６５は、平歯車であり、中間軸６２のギア６２ａに噛み合っている。これにより、中間軸６２の回転は、出力ギア６５を介して出力軸６３に伝達される。すなわち、出力軸６３は、中間軸６２の回転に応じて回転する。
【００９６】
以上のように、出力軸６３には、クラッチ駆動装置１４の中間軸６２の回転が入力されるとともに、クラッチ１３で生じたクラッチ反力が入力される。
【００９７】
出力ギア６５には、厚み方向の一側に、該厚み方向に突出する円柱状のピン７２が設けられている。すなわち、ピン７２は、出力軸６３の軸方向に沿って延びている。また、本実施形態では、図３及び図４に示すように、ピン７２は、出力ギア６５の厚み方向の両面のうち、出力軸６３の軸方向の一側に位置する面に設けられている。すなわち、ピン７２は、出力軸６３及び出力ギア６５がケーシング４０内に配置された状態で、ケーシング本体４１の底部に向かって延びるように、出力ギア６５に設けられている。よって、ピン７２は、出力軸６３と一体で回転する出力ギア６５の回転に伴って、出力軸６３を中心として回転する。ピン７２は、後述するアシスト機構７０のスプリング７１の第１突出部７１ｂに接触している。ピン７２は、出力ギア６５に対して回転可能である。よって、ピン７２は、後述するようにスプリング７１の第１突出部７１ｂに接触しつつ移動する際には、回転しながら第１突出部７１ｂに対して移動する。
【００９８】
アシスト機構７０は、スプリング７１（補助スプリング）と、上述のピン７２とを備える。スプリング７１は、軸線を中心として螺旋状に延びる線材を含む。スプリング７１は、軸線方向に延びる円筒状である。スプリング７１は、線材の一端を他端に対して周方向にねじることにより、該周方向に弾性復元力を生じる、いわゆるトーションスプリングである。本実施形態では、スプリング７１の線材は、図６に示すように、線材の一端側である巻き始め側（第１突出部７１ｂ）から時計方向に巻かれている。
【００９９】
スプリング７１は、出力軸６３の軸方向から見て、入力軸６１及び中間軸６２を囲むように、ケーシング本体４１内に配置されている。入力軸６１は、スプリング７１の内方を挿通している。中間軸６２は、その軸方向の一方の端部が、スプリング７１の内方に位置付けられたケーシング本体４１の一部（後述する凸部４６）に回転可能に支持されている。スプリング７１は、その軸線が出力軸６３と平行に配置されている。スプリング７１を構成する線材の一端は、出力軸６３に向かって延びている。
【０１００】
図６に、アシスト機構７０の概略構成を、出力軸６３の軸方向から見た場合の図を示す。図６に示すように、スプリング７１の内方には、ケーシング本体４１の内面に設けられた円柱状の凸部４６が位置付けられている。凸部４６は、スプリング７１の内径よりも小さな外径を有する。凸部４６には、入力軸６１が挿通する貫通孔４６ａと、中間軸６２における軸方向の一方の端部が挿入される穴部４６ｂとが設けられている。
【０１０１】
スプリング７１は、凸部４６に対し、凸部４６において出力軸６３に近い部分と接触する。凸部４６におけるスプリング７１との接触部分を含んだ周方向の一部には、出力軸６３の軸方向から見て、円弧状の金属製の接触板４７が設けられている。接触板４７の両端部は、凸部４６に設けられた突出部４６ｃに固定されている。接触板４７には、スプリング７１が接触する。接触板４７を凸部４６に設けることにより、後述するようにスプリング７１が動作する際に、スプリング７１によって凸部４６が損傷を受けることを防止できる。
【０１０２】
スプリング７１は、上述のように、線材の一端が出力軸６３に向かって延びている。すなわち、前記線材の一端は、スプリング７１の径方向外方に向かって延びている。スプリング７１の線材の他端も、スプリング７１の径方向外方に向かって延びている。すなわち、スプリング７１は、円筒状のスプリング本体７１ａと、前記線材の一端を含むとともにスプリング本体７１ａから径方向外方に向かって延びる第１突出部７１ｂと、前記線材の他端を含むとともにスプリング本体７１ａから径方向外方に向かって延びる第２突出部７１ｃとを有する。本実施形態では、第１突出部７１ｂ及び第２突出部７１ｃは、出力軸６３の軸方向から見て、出力軸６３に向かって延びている。
【０１０３】
第１突出部７１ｂは、出力軸６３の出力ギア６５に設けられたピン７２に接触している。第２突出部７１ｃは、ケーシング本体４１の内面に接触している。図７に示すように、第１突出部７１ｂ及び第２突出部７１ｃは、後述するように出力ギア６５がクラッチ切断状態の位置に位置付けられた状態で、出力軸６３の軸方向から見て、出力軸６３の軸中心Ｐとスプリング７１の中心Ｑ（軸線）とを結ぶ仮想線Ｍによってケーシング本体４１の内部空間が２つの領域Ｘ，Ｙに分けられた場合に、それぞれ、該２つの領域Ｘ，Ｙにおける別の領域に位置付けられている。すなわち、図７に示すように、出力ギア６５がクラッチ切断状態の位置に位置付けられた状態で、スプリング７１の第１突出部７１ｂは領域Ｘに位置する一方、第２突出部７１ｃは領域Ｙに位置している。なお、図７は、説明のために、図６に領域Ｘ、Ｙの範囲を斜線で模式的に示した図である。
【０１０４】
これにより、スプリング７１は、第２突出部７１ｃがケーシング本体４１の内面に接触した状態で、第１突出部７１ｂにおける前記線材の一端がスプリング７１の周方向に回転した場合、第１突出部７１ｂが第２突出部７１ｃに対して離れる方向に弾性復元力を生じる。すなわち、クラッチ１３がクラッチ切断状態から接続状態になるように、ピン７２が、出力軸６３の回転に伴って出力軸６３の軸線周りに回転した場合、スプリング７１の第１突出部７１ｂがピン７２によってスプリング７１の周方向に押される。よって、スプリング７１の線材の一端は、スプリング７１の軸線を中心として、第２突出部７１ｃにおける線材の他端に近づくように回転する。このようなスプリング７１の変形により、スプリング７１の周方向において、第１突出部７１ｂが第２突出部７１ｃに対して離れる方向に、スプリング７１に弾性復元力が生じる。
【０１０５】
出力ギア６５の回転位置とスプリング７１の変形との関係を図８に模式図によって示す。なお、この図では、説明のために、出力軸６３及び出力ギア６５を二点鎖線で示し、ピン７２及びスプリング７１のみを実線で示す。また、この図では、図７と同様、領域Ｘ，Ｙの範囲を、説明のために斜線で示す。なお、図８では、図面を簡略化するために、仮想線Ｍによって分けられた領域Ｘ，Ｙを模式的に示している。
【０１０６】
図８に示すように、スプリング７１は、出力ギア６５の回転に伴ってピン７２が出力軸６３の軸線周りに回転した場合、ピン７２と接触する線材の一端が、前記線材の他端に対してスプリング７１の周方向に変位する。この際、ピン７２とスプリング７１の線材の一端を含む第１突出部７１ｂとの接触点Ｔは、第１突出部７１ｂに沿うように、第１突出部７１ｂに対して往復移動する。
【０１０７】
図８（ａ）は、クラッチ１３が切断状態の際の出力ギア６５の回転位置を示す。図８（ｂ）は、クラッチ１３が半クラッチ状態（クラッチプレート２３と摩擦プレート２４との間で、滑りは生じているが、回転方向の力が伝達される状態）の際の出力ギア６５の回転位置を示す。図８（ｃ）は、クラッチ１３が接続状態の際の出力ギア６５の回転位置を示す。
【０１０８】
具体的には、出力軸６３の軸方向から見て、出力ギア６５が図８（ａ）に示す回転位置に位置付けられている場合、すなわち、出力ギア６５に設けられたピン７２が、出力軸６３の軸中心Ｐとスプリング７１の中心Ｑとを結ぶ仮想線Ｍによってケーシング本体４１の内部空間が２つに分けられることにより得られる２つの領域Ｘ，Ｙのうち、領域Ｘに位置している場合には、ピン７２は、スプリング７１の第１突出部７１ｂに対し、先端に近い位置で接触している。
【０１０９】
そのため、ピン７２がスプリング７１の弾性復元力によって受ける力は、図８（ａ）に示すように、出力ギア６５に対し、クラッチ１３を切断させるように所定の方向（以下、クラッチ切断の回転方向という、図８（ａ）における二点鎖線の矢印の回転方向）に回転させる力である。すなわち、出力ギア６５には、ピン７２を介して、スプリング７１によって、クラッチ切断の回転方向にトルクが加わる。
【０１１０】
なお、図８（ａ）の場合、スプリング７１の第１突出部７１ｂは、ピン７２によって、スプリング７１の周方向にあまり変位していない。よって、ピン７２が、スプリング７１の弾性復元力によって受ける力は、後述する図８（ｂ）、（ｃ）の場合よりも小さい。例えば、ピン７２は、図８（ａ）に実線の矢印で示す方向及び大きさの力を、スプリング７１の第１突出部７１ｂから受ける。
【０１１１】
出力ギア６５が図８（ｂ）に示す回転位置に位置付けられる場合、すなわち、ピン７２が図８（ａ）に示す位置よりも仮想線Ｍに近づいた場合には、スプリング７１の第１突出部７１ｂは、線材の一端が領域Ｙに位置するように、すなわち、第１突出部７１ｂにおける線材の一端が、第２突出部７１ｃにおける線材の他端に近づくように、変位する。例えば、出力ギア６５が図８（ａ）に示す位置から図８（ｂ）に示す位置に変化した場合、ピン７２は、スプリング７１の第１突出部７１ｂに対し、接触しつつスプリング本体７１ａに近づくように移動する。
【０１１２】
これにより、スプリング７１は、周方向に捻られる。よって、スプリング７１は、第１突出部７１ｂが第２突出部７１ｃに対して離れる方向に弾性復元力を生じる。スプリング７１の弾性復元力は、図８（ｂ）に実線の矢印で示すように、ピン７２に作用する。すなわち、スプリング７１の弾性復元力は、ピン７２を介して、出力ギア６５に対し、クラッチ切断の回転方向（図８（ｂ）における二点鎖線の矢印で示す回転方向）のトルクとして伝達される。これにより、ピン７２を介して、スプリング７１から出力ギア６５にはクラッチ切断の回転方向にアシストする力が伝達される。このとき、ピン７２がスプリング７１の第１突出部７１ｂから受ける力は、図８（ａ）の場合に比べて大きい。
【０１１３】
出力ギア６５が図８（ｃ）に示す回転位置に位置付けられる場合、すなわち、ピン７２が、２つの領域Ｘ，Ｙのうち、領域Ｙに位置している場合には、ピン７２によって、スプリング７１の第１突出部７１ｂは、第２突出部７１ｃにおける線材の他端により近づくように、変位する。このとき、ピン７２は、スプリング７１の第１突出部７１ｂに対し、図８（ｂ）に示す位置よりも、線材の一端に近い位置に位置付けられている。
【０１１４】
これにより、スプリング７１は、周方向にさらに捻られる。スプリング７１の弾性復元力は、図８（ｃ）に実線の矢印で示すように、ピン７２に作用する。すなわち、スプリング７１の弾性復元力は、ピン７２を介して、出力ギア６５に対し、クラッチ１３が接続するように回転させる方向（以下、クラッチ接続の回転方向という、図８（ｃ）における二点鎖線の矢印の回転方向）に作用する。これにより、ピン７２を介して、スプリング７１から出力ギア６５には、クラッチ接続の回転方向にアシストする力が伝達される。
【０１１５】
ピン７２とスプリング７１の第１突出部７１ｂとの接触点Ｔは、出力ギア６５の回転に応じて、出力軸６３の軸方向から見て、出力軸６３の軸中心Ｐとスプリング７１の中心Ｑとを結ぶ仮想線Ｍを、跨ぐ。接触点Ｔとスプリング７１の中心Ｑとの間隔Ｄは、出力ギア６５の回転に応じて、変化する。すなわち、間隔Ｄは、出力軸６３の軸方向から見て、接触点Ｔが仮想線Ｍを跨ぐ際に最も小さい一方、接触点Ｔが仮想線Ｍから遠い位置になるほど、大きい。
【０１１６】
図９に、出力ギア６５の回転角度（アクチュエータ回転角）と、クラッチ１３を操作する際の負荷（クラッチ負荷）によって出力軸６３に作用する回転方向のトルク（以下、軸トルクという）と、アシスト機構７０によるアシスト力によって出力軸６３に生じる軸トルクと、クラッチ負荷（クラッチ反力）及びアシスト力によってそれぞれ出力軸６３に生じる軸トルクの合計との関係を示す。図９において、アクチュエータ回転角は、出力軸６３の軸方向から見て、出力ギア６５が初期の回転位置（図８（ｃ）の位置）から反時計方向に回転する場合において、前記初期の回転位置に対する出力ギア６５の回転角度を意味する。
【０１１７】
なお、出力ギア６５の回転範囲は、ケーシング本体４１の内面によって規定される。すなわち、出力ギア６５がクラッチ接続の回転方向に回転した際にケーシング本体４１の内面に接触する位置が、クラッチ接続の回転方向における出力ギア６５の限界回転位置である。出力ギア６５がクラッチ切断の回転方向に回転した際にケーシング本体４１の内面に接触する位置が、クラッチ切断の回転方向における出力ギア６５の限界回転位置である。
【０１１８】
本実施形態の場合、前記アクチュエータ回転角は、出力軸６３の軸方向から見て、出力ギア６５が、図８（ｃ）、図８（ｂ）、図８（ａ）の順に回転した場合に増大する。
【０１１９】
前記クラッチ負荷は、クラッチ１３が動作する際にクラッチ駆動装置１４がクラッチ１３のクラッチスプリング２８等から受ける反力（クラッチ反力）に等しい。
【０１２０】
クラッチ反力は、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替わる際に、前記アクチュエータ回転角の増加とともに増大する。一方、前記クラッチ反力によって出力軸６３に作用する軸トルクは、リンク機構１６における第１アーム３３と第２アーム３４との位置及び長さの関係に基づいて決まるレバー比によって、図９に実線（図中に“クラッチ反力によって発生”と記載された実線）で示すように所定のアクチュエータ回転角で最大になるように変化する。
【０１２１】
以下で、前記レバー比について説明する。前記レバー比は、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３に作用する軸トルクと、回転軸３１に作用する軸トルクとの比を意味している。本実施形態では、クラッチ駆動装置１４は、エンジン１１及びクラッチ１３に対し、図１０及び図１１に示すように配置されている。図１０は、車両１の上方から見たエンジン１１、クラッチ１３及びクラッチ駆動装置１４を模式的に示した図である。図１１は、車両１の側方から見たエンジン１１、クラッチ１３及びクラッチ駆動装置１４を模式的に示した図である。なお、図１０及び図１１では、エンジン１１、クラッチ１３及びクラッチ駆動装置１４の配置関係を説明するために、他の構成部品の図示を省略するとともに、エンジン１１、クラッチ１３及びクラッチ駆動装置１４を簡略化して図示している。
【０１２２】
なお、図１０及び図１１において、図中の矢印Ｌは、車両１の左方向を示す。図中の矢印Ｒは、車両１の右方向を示す。図中の矢印ＲＲは、車両１の後方向を示す。図中の矢印Ｕは、車両１の上方向を示す。なお、前後左右の方向は、それぞれ、車両１を運転する乗員から見た場合の前後左右の方向を意味する。
【０１２３】
図１０及び図１１に示すように、クラッチ駆動装置１４は、クラッチ１３の上方で且つエンジン１１の後方に配置されている。クラッチ駆動装置１４は、車両１の上方から見て、クラッチ１３の上方で且つ右方に配置されている。クラッチ駆動装置１４は、出力軸６３の軸方向が車両１の左右方向に沿うように配置されている。クラッチ１３は、回転軸３１の軸方向が車両１の上下方向に沿うように配置されている。
【０１２４】
クラッチ駆動装置１４は、リンク機構１６を介して、クラッチ１３に接続されている。具体的にはリンク機構１６の第１アーム３３は、一方の端部が回転軸３１に接続されていて、車両１の左方向に延びている。リンク機構１６の第２アーム３４は、一方の端部がクラッチ駆動装置１４の出力軸６３に接続されていて、車両１の下方向に延びている。リンク機構１６の調整機構３５は、第１アーム３３と第２アーム３４とを回転可能に接続している。調整機構３５の第１調整部材９１及び第２調整部材９２は、それぞれ、板状の第１アーム３３及び第２アーム３４に対して厚み方向に接続されている。これにより、第１調整部材９１及び第２調整部材９２は、棒状の接続部材９４，９５の軸線が捻れの位置関係になるように配置されている。なお、図１０及び図１１では、リンク機構１６の構成を簡略化して示す。
【０１２５】
上述のようなリンク機構１６の配置において、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３に作用する軸トルクと、回転軸３１に作用する軸トルクとの比であるレバー比ｒｔは、下式によって求められる。なお、下式は、リンク機構１６が動作した際に調整機構３５の傾きに変化が生じないと仮定し、レバー比ｒｔを求めた式である。
ｒｔ＝ｃｏｓθ２／ｃｏｓθ１×Ｌ２／Ｌ１      （１）
【０１２６】
ここで、θ１は、リンク機構１６を車両１の側方から見て、回転軸３１の軸線に対して平行な基準線に対して、第２アーム３４がなす角度である（図１１参照）。θ２は、リンク機構１６を車両１の上方から見て、出力軸６３の軸線に対して平行な基準線に対して、第１アーム３３がなす角度である（図１０参照）。また、Ｌ１は、第２アーム３４の長さであり、Ｌ２は、第１アーム３３の長さである。
【０１２７】
式（１）において、第２アーム３４の角度θ１が大きくなると、ｃｏｓθ１が小さくなるため、前記レバー比ｒｔは増大する。よって、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３の回転角度が大きくなると、前記レバー比ｒｔは増大する。すなわち、出力軸６３と一体で回転する出力ギア６５の回転角度（アクチュエータ回転角）が大きくなると、前記レバー比ｒｔは増大する。
【０１２８】
クラッチ反力は、アクチュエータ回転角が大きくなると増大するとともに、該アクチュエータ回転角が大きい場合には、該アクチュエータ回転角が小さい場合に比べて、アクチュエータ回転角の増加量に対するクラッチ反力の増加量が小さい。一方、前記クラッチ反力が出力軸６３に作用した場合に出力軸６３に生じる軸トルクは、前記レバー比ｒｔが大きくなると小さくなる。そのため、前記軸トルクは、アクチュエータ回転角が大きくなると小さくなる。
【０１２９】
以上の点から、図９に示すように、クラッチ反力によって出力軸６３に生じる軸トルクは、アクチュエータ回転角が小さい場合には、該アクチュエータ回転角の増加とともに増大する一方、前記アクチュエータ回転角が所定のアクチュエータ回転角を越えると、該アクチュエータ回転角の増加とともに減少する。すなわち、前記軸トルクは、前記所定のアクチュエータ回転角で最大になるように変化する。
【０１３０】
本実施形態では、図９において、アクチュエータ回転角がＳよりも小さい場合に、クラッチ１３が接続状態になる。一方、図９において、アクチュエータ回転角がＳよりも大きくなると、クラッチ１３は接続状態から切断状態に移行する。また、図９において、Ｓは、アクチュエータ回転角が増加する場合には、クラッチ１３が切断を開始するアクチュエータ回転角であり、アクチュエータ回転角が減少する場合には、クラッチ１３のクラッチプレート２３と摩擦プレート２４とが接続を完了するアクチュエータ回転角である。
【０１３１】
なお、図９では、出力軸６３に作用する軸トルクが正の範囲（図９において０よりも大きい範囲）を、クラッチ１３を接続させる軸トルクの範囲とし、出力軸６３に作用する軸トルクが負の範囲（図９において０よりも小さい範囲）を、クラッチ１３を切断する軸トルクの範囲とする。
【０１３２】
クラッチ１３が操作される際に発生するクラッチ反力によって出力軸６３に作用する軸トルクは、アクチュエータ回転角が増加する場合には、クラッチ１３が接続状態から切断状態に移行を開始するアクチュエータ回転角で発生し始める（図９のＳ）。前記クラッチ反力によって出力軸６３に作用する軸トルクは、出力軸６３をクラッチ接続の回転方向に回転させる力によって生じる。なお、前記クラッチ反力は、クラッチ１３のクラッチスプリング２８の弾性復元力等によって生じる。
【０１３３】
アシスト機構７０は、モータ５０の回転（作動駆動力）によって、出力ギア６５の回転位置が、アクチュエータ回転角が大きくなるように変化、すなわち図８（ｃ）、図８（ｂ）、図８（ａ）の順に変化することにより、スプリング７１から出力ギア６５のピン７２に作用する力が、所定のアクチュエータ回転角で最大となる放物線状に変化する。これにより、クラッチ駆動装置１４のアシスト力によって出力軸６３に作用する軸トルク（図９において“アシスト力によって発生”と記載された実線）も、前記所定のアクチュエータ回転角で最大となる放物線状に変化する。
【０１３４】
上述のように、出力ギア６５のピン７２に作用するスプリング７１の弾性復元力は、出力ギア６５の回転位置に応じて、クラッチ切断の回転方向にアシスト力としてピン７２に作用する力の大きさが変化する。これは、スプリング７１の第１突出部７１ｂとピン７２との接触点Ｔが、出力ギア６５の回転位置に応じて、第１突出部７１ｂに沿って変化することにより、第１突出部７１ｂからピン７２に加わる力の向きが変化するとともに、ピン７２とスプリング７１の第１突出部７１ｂとの接触点Ｔと、スプリング７１の中心Ｑとの間隔Ｄが変化するからである。
【０１３５】
なお、本実施形態では、モータ５０の駆動及びアシスト機構７０によって、すなわちクラッチ駆動装置１４によって、出力軸６３に作用する軸トルクは、図９に示すように、主に、クラッチ１３を切断する軸トルク（図９において、負の領域の軸トルク）である。
【０１３６】
本実施形態では、図９に示すように、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際には、出力軸６３は、クラッチ１３からクラッチ反力が入力される前に、クラッチ駆動装置１４のアシスト機構７０からアシスト力が入力される。一方、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際には、出力軸６３は、クラッチ１３から入力されるクラッチ反力が零になった後に、アシスト機構７０から入力されるアシスト力が零になる。
【０１３７】
具体的には、本実施形態では、クラッチプレート２３と摩擦プレート２４との接触部分と、出力軸６３との間の力の伝達経路は、前記クラッチ反力が出力軸６３に伝達されるタイミングと、前記アシスト力が出力軸６３に入力されるタイミングとが異なるように構成されている。例えば、プッシュロッド２９のフランジ部２９ａとプレッシャ部材２７との間に、所定の隙間を設ける。これにより、クラッチ駆動装置１４によって、リンク機構１６を介してプッシュロッド２９に対し、プレッシャ部材２７をクラッチボス２６から離間させるような力を加える場合には、上述のようなタイミングで出力軸６３にクラッチ反力が入力される。
【０１３８】
クラッチ１３のクラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が摩耗した場合、摩耗していない場合に比べて、クラッチ１３が接続状態から切断状態へ移行（切断動作開始）するタイミングは早くなるとともに、クラッチ１３の接続完了（接続動作完了）のタイミングは遅くなる。すなわち、図９に一点鎖線で示すように、アクチュエータ回転角のＳの値が小さくなる。
【０１３９】
上述のようにクラッチ１３のクラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が摩耗した場合でも、上述のタイミングで出力軸６３にクラッチ反力及びアシスト力を入力することで、クラッチ１３の切断動作開始後及びクラッチ１３の接続動作完了前に、アシスト機構７０で得られたアシスト力を利用できない期間が生じることを防止できる。
【０１４０】
また、クラッチユニット１７は、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４の摩耗量が所定の限界値に達した場合でも、出力軸６３に対するアシスト力及びクラッチ反力の入力のタイミングは、上述のような関係を有する。すなわち、前記摩耗量が所定の限界値に達した場合でも、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際には、出力軸６３は、クラッチ１３からクラッチ反力が入力される前に、クラッチ駆動装置１４のアシスト機構７０からアシスト力が入力される。一方、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際には、出力軸６３は、クラッチ１３から入力されるクラッチ反力が零になった後に、アシスト機構７０から入力されるアシスト力が零になる。これにより、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４の摩耗量が所定の限界値に達した場合でも、クラッチ１３を接続状態または切断状態に円滑に切り替えることができる。
【０１４１】
なお、前記所定の限界値は、設計段階で想定している車両１の寿命の期間内で、車両１が通常使用（設計段階で想定されている使用）された場合のクラッチ１３の摩耗量であってもよいし、車両１の走行中にクラッチ１３で滑りが生じ始める摩耗量であってもよい。
【０１４２】
しかも、本実施形態では、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際に、前記アシスト力は、出力軸６３に対するクラッチ１３からの前記クラッチ反力の入力開始後に、最大となる。既述のように、クラッチ反力によって出力軸６３に生じる軸トルクは、前記レバー比の影響により、所定のアクチュエータ回転角で最大となる。これに対し、上述のように、出力軸６３に対する前記クラッチ反力の入力開始後に、前記アシスト力が最大になることで、クラッチを作動させる際に必要な作動駆動力を、前記アシスト力によって効果的に軽減することができる。したがって、クラッチ１３を接続状態から切断状態に円滑に切り替えることができる。
【０１４３】
さらに、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際に、出力軸６３に入力される前記アシスト力は、出力軸６３に入力されるクラッチ反力が零になる前に最大となる。これにより、クラッチ１３の接続動作完了前の期間、すなわちクラッチ１３が半クラッチ状態の期間において、リンク機構１６に十分なアシスト力を入力することができる。これにより、前記半クラッチ状態の期間において、小さな作動駆動力によって、クラッチ１３の接続動作を円滑に行うことができる。
【０１４４】
また、上述の構成により、アシスト機構７０によって出力軸６３に作用する軸トルクと、クラッチ１３で生じるクラッチ反力によって出力軸６３に作用する軸トルクとを合計した軸トルクは、アクチュエータ回転角に対して図９に太線で示すように、比較的小さい値になる。すなわち、前記合計した軸トルクは、図９に示す半クラッチ領域（半クラッチ状態のアクチュエータ回転角の範囲）内において一定の範囲内の値になる。これにより、クラッチ１３の半クラッチ状態を、出力軸６３において、比較的小さく且つ安定した軸トルクによって、実現することができる。なお、前記合計した軸トルクは、クラッチ１３を作動させる際に必要なモータ５０の作動駆動力である。
【０１４５】
すなわち、上述のように、アシスト機構７０によってアシスト力を発生させることにより、クラッチ１３を接続状態から切断状態に容易に切り替えることができるとともに、安定した半クラッチ状態を実現できる。
【０１４６】
＜摩擦機構＞
次に、摩擦機構８０の構成を、図３から図５、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、摩擦機構８０を拡大して示す図である。摩擦機構８０は、伝達機構６０の中間軸６２に作用する回転方向のトルクが所定値以下の場合に、中間軸６２を、回転体８１及び一対の摩擦板８２の摩擦によって静止した状態で保持する。これにより、例えば車両が停止している際にモータ５０の駆動を停止した場合でも、摩擦機構８０によって、クラッチ１３の切断状態を保持することが可能である。
【０１４７】
詳しくは、摩擦機構８０は、回転体８１と、一対の摩擦板８２と、中間軸６２の一方に設けられた回転伝達部８３と、スプリング８４とを備える。摩擦機構８０は、クラッチ駆動装置１４のカバー４２内に形成された収納空間Ｖ内に配置されている。具体的には、図５にも示すように、摩擦機構８０は、カバー本体４３と収納カバー部４４との間に配置されている。よって、本実施形態では、図３及び図４に示すように、摩擦機構８０は、出力軸６３の軸方向において、伝達機構６０が摩擦機構８０とモータ５０との間に位置するように配置されている。これにより、摩擦機構８０を、モータ５０と干渉することなく、コンパクトに配置することができる。
【０１４８】
図３から図５及び図１２に示すように、一対の摩擦板８２は、回転体８１に対してその厚み方向の一方及び他方に配置されている。すなわち、一対の摩擦板８２及び回転体８１は、摩擦板８２の厚み方向に、摩擦板８２、回転体８１及び摩擦板８２の順に積層されている。一対の摩擦板８２は、それぞれ、厚み方向の両面のうち少なくとも回転体８１と接触する面が、回転体８１と接触することによって所定の摩擦力が得られるような摩擦係数を有する、中空円盤状の部材である。具体的には、摩擦板８２は、例えば、表面が研磨処理されたステンレス製の板状部材によって構成されている。一対の摩擦板８２及び回転体８１は、カバー本体４３に設けられた第１凹部４３ａ内に配置されている。一対の摩擦板８２のうち一方の摩擦板８２は、カバー本体４３の第１凹部４３ａの内面に接触している。
【０１４９】
図５に示すように、一対の摩擦板８２は、それぞれ、外周部分に複数の位置決め用凸部８２ａを有する。位置決め用凸部８２ａは、カバー本体４３の第１凹部４３ａ内に一対の摩擦板８２が配置された状態で、第１凹部４３ａの内面に形成された位置決め用凹部４３ｂ内に位置付けられる。これにより、一対の摩擦板８２が回転体８１とともに回転することを抑制できる。
【０１５０】
回転体８１は、円盤状の金属製部材である。図１３に示すように、回転体８１には、中央部（回転中心）に、回転体８１の厚み方向に貫通する貫通穴８１ａ（穴部）が形成されている。この貫通穴８１ａは、回転体８１を厚み方向から見て矩形状である。貫通穴８１ａには、中間軸６２の一方に設けられた回転伝達部８３が貫通する。
【０１５１】
回転体８１は、その厚み方向から見て、円盤状の回転体８１の外周部分に、一対の摩擦板８２と接触する接触部８１ｂが設けられている。接触部８１ｂは、回転体８１の中央部の厚みよりも大きい厚みを有する。すなわち、接触部８１ｂは、回転体８１の中央部よりも回転体８１の厚み方向に突出している。これにより、回転体８１が一対の摩擦板８２の間に配置された状態で、回転体８１の接触部８１ｂが一対の摩擦板８２に接触する。
【０１５２】
回転伝達部８３は、既述のとおり、中間軸６２の軸方向の端部に設けられている。回転伝達部８３は、断面矩形状の柱状である。回転伝達部８３は、回転体８１の貫通穴８１ａ内に挿入可能に形成されている。これにより、回転伝達部８３が回転体８１の貫通穴８１ａ内に挿入された状態で中間軸６２が回転した場合、中間軸６２の回転は回転伝達部８３を介して回転体８１に伝達される。よって、摩擦機構８０は、伝達機構６０によって伝達される回転の回転方向とは反対方向に摩擦力を生じる。
【０１５３】
なお、図１３において、符号Ｚは、中間軸６２の軸線である。この軸線Ｚが延びる軸線方向は、出力軸６３の軸方向と同じ方向である。中間軸６２の軸線方向（軸方向）と出力軸６３の軸方向とが同じ方向とは、中間軸６２と出力軸６３との間で回転を伝達可能な範囲であれば、完全に同一の方向以外の方向も含む。
【０１５４】
上述のように、回転体８１の貫通穴８１ａ内に、中間軸６２に設けられた回転伝達部８３が挿入されることにより、摩擦機構８０は、伝達機構６０における入力軸６１から出力軸６３への動力の伝達経路に対して分離して構成されている。すなわち、摩擦機構８０は、伝達機構６０に含まれるのではなく、伝達機構６０とは別に設けられている。
【０１５５】
以上の構成により、回転伝達部８３を介して中間軸６２の回転を回転体８１に伝達しつつ、回転体８１が回転伝達部８３に対して中間軸６２の軸方向に移動することを許容することができる。これにより、回転体８１が、傾いた場合または中間軸６２の軸方向に変位した場合等でも、回転体８１は、回転伝達部８３に対して相対変位することができる。
【０１５６】
スプリング８４は、軸線を中心とする螺旋状に延びる線材を含む。スプリング８４は、軸線方向に延びる円筒状である。スプリング８４は、前記軸線方向に圧縮されることにより、弾性復元力を生じる圧縮ばねである。スプリング８４は、前記軸線方向が、中間軸６２の軸方向と一致するように、収納カバー部４４内に配置されている。すなわち、スプリング８４の軸線は、出力軸６３の軸方向と同じ方向に延びている。
【０１５７】
スプリング８４は、その軸線が一対の摩擦板８２及び回転体８１の厚み方向と一致するように、一対の摩擦板８２及び回転体８１に対して配置されている。スプリング８４は、スプリング８４の軸線方向の一方が、一対の摩擦板８２のうち他方の摩擦板８２に接触している。すなわち、一対の摩擦板８２及び回転体８１は、スプリング８４よりも回転伝達部８３に近い。しかも、一対の摩擦板８２のうち一方の摩擦板８２は、カバー本体４３の第１凹部４３ａの内面に接触している。これにより、スプリング８４によって、一対の摩擦板８２及び回転体８１に対して厚み方向に力が加わる。したがって、一対の摩擦板８２及び回転体８１は、スプリング８４とカバー本体４３の第１凹部４３ａの内面との間で、厚み方向に押圧されている。
【０１５８】
以上の構成により、スプリング８４によって厚み方向に押圧されている一対の摩擦板８２と回転体８１との間には、摩擦力が生じる。これにより、中間軸６２と一体で回転する回転体８１には、一対の摩擦板８２との間の摩擦力によって、回転を抑制する力が作用する。したがって、中間軸６２に作用する回転方向の力が、回転体８１と一対の摩擦板８２との摩擦力以下の場合には、前記摩擦力によって、回転体８１及び中間軸６２の回転は抑制される。
【０１５９】
既述のように、図９において、クラッチ駆動装置１４のアシスト力によって発生する軸トルクとクラッチ１３のクラッチ反力によって発生する軸トルクとの合計（図９における太実線）が、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３に作用する軸トルクである。図９に、回転体８１と一対の摩擦板８２との摩擦力によって、回転体８１及び中間軸６２の回転が停止する軸トルクの範囲を二点鎖線で示す。すなわち、出力軸６３に作用する軸トルクにおいて、二点鎖線の間の範囲（所定値以下）では、回転体８１及び中間軸６２は、回転体８１と一対の摩擦板８２との摩擦力によって回転が抑制される。
【０１６０】
モータ５０の駆動が停止している場合、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４には、クラッチ１３が接続状態になるように、クラッチスプリング２８によって互いに押し付けられる力が作用する。これに対し、上述の構成の摩擦機構８０をクラッチ駆動装置１４に設けることにより、モータ５０の駆動が停止している場合でも、クラッチ駆動装置１４の伝達機構６０の動作が停止する。よって、クラッチ１３は作動しない。したがって、上述の構成により、クラッチ１３の作動状態（半クラッチ状態または切断状態）をそのまま維持することが可能なセルフロック機構を実現できる。
【０１６１】
換言すると、クラッチ駆動装置１４の出力軸６３に入力されるクラッチ反力及びアシスト力を、出力軸６３に生じる軸トルクの合計が図９に示すように所定値以下になるように、設定することで、上述のようなセルフロック機構を実現することができる。
【０１６２】
また、上述のように、回転体８１の貫通穴８１ａ内に中間軸６２の回転伝達部８３を挿入することにより、中間軸６２に対する回転体８１の回転方向以外の変位を許容することができる。よって、例えば中間軸６２が傾いた場合等でも、回転体８１の傾きを防止しつつ、中間軸６２の回転を回転体８１に伝達することができる。これにより、回転体８１を一対の摩擦板８２に対してより確実に接触させつつ、中間軸６２によって回転体８１を回転させることができる。
【０１６３】
さらに、上述の構成により、カバー４２内に、摩擦機構８０の回転体８１、摩擦板８２及びスプリング８４を、組み立てた状態でケーシング本体４１内に取り付けることが可能になる。よって、摩擦機構８０の組み立て作業性を向上することができる。
【０１６４】
しかも、摩擦機構８０が収納されるケーシングは、クラッチ駆動装置１４のカバー４２の一部によって構成されている。これにより、クラッチ駆動装置１４の全体の構成をコンパクトな構成にすることができる。
【０１６５】
本実施形態に係るクラッチユニット１７は、クラッチ１３と、モータ５０と、出力軸６３と、スプリング７１とを備える。クラッチ１３は、摩擦力によってトルクを伝達する複数のクラッチプレート２３及び摩擦プレート２４と、弾性復元力によって前記複数のクラッチプレート２３及び摩擦プレート２４を互いに接続するクラッチスプリング２８とを有する。クラッチ１３は、トルクを伝達する接続状態またはトルクを遮断する切断状態に切替可能に設けられている。モータ５０は、クラッチ１３を作動させるための作動駆動力を発生する。出力軸６３は、モータ５０が発生した作動駆動力をクラッチ１３に伝達するとともに、クラッチ１３からクラッチスプリング２８の弾性復元力がクラッチ反力として入力される。スプリング７１は、前記作動駆動力を補助するアシスト力を出力軸６３に入力する。出力軸６３は、クラッチ１３が前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際には、クラッチ１３から前記クラッチ反力が入力される前に、スプリング７１から前記アシスト力が入力される。出力軸６３は、クラッチ１３が前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際には、クラッチ１３から入力される前記クラッチ反力が零になった後に、スプリング７１から入力される前記アシスト力が零になる。
【０１６６】
上記のクラッチユニット１７では、クラッチ１３を接続状態または切断状態に切り替える際には、出力軸６３に、クラッチ１３から作用するクラッチ反力だけでなく、スプリング７１によって発生したアシスト力も入力される。これにより、クラッチ１３を接続状態または切断状態に切り替えるために必要となる作動駆動力を小さくすることができる。
【０１６７】
また、出力軸６３は、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際には、クラッチ１３から前記クラッチ反力が入力される前に、スプリング７１から前記アシスト力が入力される。この場合、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際に、出力軸６３にクラッチ１３から前記クラッチ反力が入力されるタイミングが早くなったとしても、前記アシスト力が出力軸６３に入力される前に、出力軸６３にクラッチ１３から前記クラッチ反力が入力されることを抑制できる。すなわち、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が摩耗したとしても、クラッチ１３の切断動作開始後に、前記アシスト力を利用できない期間が生じることを防止できる。
【０１６８】
さらに、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際には、出力軸６３にクラッチ１３から入力される前記クラッチ反力が零になった後に、出力軸６３にスプリング７１から入力される前記アシスト力は、零になる。この場合、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際に、出力軸６３にクラッチ１３から入力される前記クラッチ反力が零になるタイミングが遅くなったとしても、出力軸６３にクラッチ１３から入力される前記クラッチ反力が零になる前に、出力軸６３に入力される前記アシスト力が零になることを抑制できる。すなわち、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が摩耗したとしても、クラッチ１３の接続動作完了前に、前記アシスト力を利用できない期間が生じることを抑制できる。この場合、クラッチ１３の接続動作完了前の期間、すなわちクラッチ１３が半クラッチ状態になっている期間において、モータ５０によって大きな作動駆動力を発生する必要がない。よって、前記作動駆動力の調整が容易になる。
【０１６９】
したがって、上記のクラッチユニット１７によれば、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が摩耗したとしても、その摩耗を補償しなくても、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４の摩耗に対応して、クラッチ１３を接続状態または切断状態に円滑に切り替えることができる。
【０１７０】
出力軸６３は、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４の摩耗量が所定の限界値になった状態でも、クラッチ１３を前記接続状態から前記切断状態に切り替える際には、クラッチ１３から前記クラッチ反力が入力される前に、スプリング７１から前記アシスト力が入力される。出力軸６３は、クラッチ１３が前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際には、クラッチ１３から入力される前記クラッチ反力が零になった後に、スプリング７１から入力される前記アシスト力が零になる。
【０１７１】
これにより、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４の摩耗量が所定の限界値に達した場合でも、クラッチ１３を接続状態または切断状態に円滑に切り替えることができる。
【０１７２】
クラッチ１３が前記接続状態から前記切断状態に切り替えられる際に、スプリング７１から出力軸６３に入力される前記アシスト力は、出力軸６３にクラッチ１３から前記クラッチ反力が入力された後に、最大となる。
【０１７３】
一般に、クラッチ１３の切断動作の開始直後の所定期間では、クラッチ１３から出力軸６３に入力されるクラッチ反力は、クラッチ１３の切断動作が進むとともに大きくなる。一方、上記の構成では、出力軸６３にクラッチ１３から前記クラッチ反力の入力が開始された後にアシスト力が最大となる。これにより、クラッチ１３の切断動作が進んでクラッチ１３から出力軸６３に入力される前記クラッチ反力が大きくなったとしても、十分なアシスト力を出力軸６３に入力することができる。その結果、クラッチ１３を接続状態から切断状態に円滑に切り替えることができる。
【０１７４】
クラッチ１３が前記切断状態から前記接続状態に切り替えられる際に、スプリング７１から出力軸６３に入力される前記アシスト力は、出力軸６３にクラッチ１３から入力される前記クラッチ反力が零になる前に最大となる。
【０１７５】
これにより、クラッチ１３の接続動作完了前の期間、すなわちクラッチ１３が半クラッチ状態の期間において、出力軸６３に十分なアシスト力を入力することができる。よって、前記半クラッチ状態の期間において、小さな作動駆動力によって、クラッチ１３の接続動作を円滑に行うことができる。
【０１７６】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【０１７７】
前記実施形態では、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際には、出力軸６３は、クラッチ１３からクラッチ反力が入力される前に、クラッチ駆動装置１４のアシスト機構７０からアシスト力が入力される。一方、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際には、出力軸６３は、クラッチ１３から入力されるクラッチ反力が零になった後に、アシスト機構７０から入力されるアシスト力が零になる。そのために、前記実施形態では、例えば、プッシュロッド２９のフランジ部２９ａとプレッシャ部材２７との間に、所定の隙間が設けられている。しかしながら、出力軸６３に対して上述のようにクラッチ反力及びアシスト力が作用するように、リンク機構１６の調整機構３５を調整してもよい。すなわち、本実施形態の構成を実現するために、リンク機構１６の調整機構３５を利用してもよい。この場合、調整機構３５は、第１アーム３３と第２アーム３４との間隔を通常の設定よりも大きくすることによって、クラッチ反力によって出力軸６３に生じる軸トルクとして、図９に示すような軸トルクが得られるようにしてもよい。
【０１７８】
前記実施形態では、従来のような摩耗補償装置が設けられていない。しかしながら、前記実施形態の構成に加えて、クラッチ１３に従来の摩耗補償装置を設けてもよい。すなわち、クラッチ１３に、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が摩耗した場合でも、図９においてアクチュエータ回転角のＳの値が変わらないように、プレッシャ部材２７の位置調整を行う機構を設けてもよい。なお、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４が摩耗した場合に、該磨耗によるクラッチ１３の動作への影響を低減できるように図９におけるＳの値を補正可能な構成であれば、摩耗補償装置はどのような構成であってもよい。
【０１７９】
前記実施形態では、クラッチ１３のプッシュロッド２９は、リンク機構１６に接続された回転軸３１によって、メインシャフト１５の軸方向に移動する。しかしながら、リンク機構１６を用いずに、クラッチ駆動装置１４の出力を直接、回転軸３１に伝達してもよい。
【０１８０】
具体的には、図１４に示すように、クラッチ駆動装置１１４の出力軸６３から、回転軸３１に、伝達ギア１６６，１６７を介して、直接、回転が伝達される。以下では、前記実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略し、前記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１８１】
クラッチ駆動装置１１４の出力軸６３には、第１伝達ギア１６６が出力軸６３と一体で回転可能に設けられている。回転軸３１には、軸方向の他方の端部に、第２伝達ギア１６７が回転軸３１と一体で回転可能に設けられている。第１伝達ギア１６６及び第２伝達ギア１６７は、クラッチ駆動装置１１４のケーシング１４０内で噛み合っている。
【０１８２】
これにより、クラッチ駆動装置１１４の出力軸６３の回転は、第１伝達ギア１６６及び第２伝達ギア１６７を介して、回転軸３１に伝達される。回転軸３１が回転した場合、回転軸３１の軸方向の一方に設けられたギア３１ａが、プッシュロッド２９に設けられたラック部２９ｂに対して移動することにより、プッシュロッド２９がメインシャフト１５の軸方向に移動する。
【０１８３】
なお、図１４に示す例では、クラッチ駆動装置１１４には、摩擦機構が設けられていない。しかしながら、クラッチ駆動装置１１４は、前記実施形態のクラッチ駆動装置１４と同様の構成の摩擦機構を備えていてもよい。
【０１８４】
前記実施形態では、クラッチ駆動装置１４の出力及びクラッチ１３で生じたクラッチ反力が入力される伝達部材の一例として、出力軸６３が挙げられている。しかしながら、伝達部材は、例えば出力ギア６５及び回転軸３１などのように、モータ５０及びアシスト機構７０の出力と、クラッチ１３で生じたクラッチ反力とが入力される構成部品であれば、出力軸６３以外の構成部品であってもよい。
【０１８５】
前記実施形態では、出力軸６３は、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４の摩耗量が所定の限界値となった状態でも、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際には、クラッチ１３からクラッチ反力が入力される前に、スプリング７１からアシスト力が入力される一方、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際には、クラッチ１３から入力されるクラッチ反力が零になった後に、スプリング７１から入力されるアシスト力が零になる。しかしながら、クラッチプレート２３及び摩擦プレート２４の摩耗量が所定の限界値になった時点で、上述の関係を満たしていなくてもよい。
【０１８６】
前記実施形態では、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際に、スプリング７１から出力軸６３に入力されるアシスト力は、クラッチ１３から出力軸６３へのクラッチ反力の入力開始後に、最大となる。しかしながら、クラッチ１３が接続状態から切断状態に切り替えられる際に、スプリング７１から出力軸６３に入力されるアシスト力は、クラッチ１３から出力軸６３へのクラッチ反力の入力開始前または入力開始時点で、最大になってもよい。
【０１８７】
前記実施形態では、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際に、スプリング７１から出力軸６３に入力されるアシスト力は、出力軸６３にクラッチ１３から入力されるクラッチ反力が零になる前に最大となる。しかしながら、クラッチ１３が切断状態から接続状態に切り替えられる際に、スプリング７１から出力軸６３に入力されるアシスト力は、出力軸６３にクラッチ１３から入力されるクラッチ反力が零になった後または零になった時点で、最大となってもよい。
【０１８８】
前記実施形態では、クラッチ駆動装置１４は、入力軸６１から出力軸６３に、中間軸６２を介して回転を伝達する。しかしながら、入力軸６１と出力軸６３とがギアによって直接、回転を伝達するように構成されていてもよい。
【０１８９】
前記実施形態では、クラッチ駆動装置１４は、セルフロック機構の一例として、摩擦機構８０を備えている。しかしながら、他の構成によって、セルフロックの機能を実現してもよい。クラッチ駆動装置１４は、摩擦機構８０等のセルフロック機構を備えていなくてもよい。
【０１９０】
前記実施形態では、クラッチ駆動装置１４は、クラッチ１３を作動させるための作動駆動力を発生させるモータ５０を備えている。しかしながら、クラッチ駆動装置１４は、前記作動駆動力を発生可能な他の駆動源を有していてもよい。
【０１９１】
前記実施形態では、クラッチ駆動装置１４において、入力軸６１の回転を出力軸６３に伝達するギア６１ａ，６２ａ、中間ギア６４及び出力ギア６５は、平歯車である。しかしながら、これらのギアの少なくとも一部が平歯車で、残りは他の形状の歯車であってもよい。また、上述のギアの全てが、平歯車以外の形状の歯車であってもよい。
【０１９２】
前記実施形態では、入力軸６１にギア６１ａが設けられているとともに、中間軸６２にもギア６２ａが設けられている。ギア６１ａは、入力軸６１と一体で設けられていてもよいし、別の部品によって構成されていてもよい。ギア６２ａは、中間軸６２と一体で設けられていてもよいし、別の部品によって構成されていてもよい。
【０１９３】
前記実施形態では、アシスト機構７０のスプリング７１は、径方向外方に向かって突出する第１突出部７１ｂを有する。第１突出部７１ｂは、出力ギア６５に設けられたピン７２に接触する。すなわち、前記実施形態では、第１突出部７１ｂとピン７２との接触点Ｔは、スプリング７１に対して径方向外方に位置する。しかしながら、接触点Ｔは、スプリングに対して径方向内方に位置していてもよい。すなわち、第１突出部を、スプリングの径方向内方に向かって延びるように設けてもよい。なお、出力ギアは、出力軸６３の軸方向から見て、前記スプリングの内方に位置していてもよいし、前記スプリングの外方に位置していてもよい。
【０１９４】
前記実施形態では、アシスト機構７０におけるスプリング７１の第１突出部７１ｂに、出力ギア６５に設けられたピン７２が直接、接触している。しかしながら、出力ギアにリンク機構を設けて、第１突出部７１ｂに対して、前記リンク機構の一部を接触させてもよい。
【０１９５】
前記実施形態では、アシスト機構７０のスプリング７１は、ケーシング４０内に配置された状態で、出力軸６３の軸方向から見て、出力軸６３に向かって延びる第１突出部７１ｂ及び第２突出部７１ｃを有する。しかしながら、第２突出部７１ｃは、第１突出部７１ｂが出力ギア６５の回転によって変位した際にスプリング７１の周方向に捻りが生じるように、ケーシング本体４１の内面に接触可能な方向であれば、第１突出部７１ｂとは異なる方向に延びていてもよい。
【０１９６】
前記実施形態では、アシスト機構７０のスプリング７１は、第１突出部７１ｂを第２突出部７１ｃに対して近づけるような変形が加わると、円周方向に捻じられて、弾性復元力を生じる。アシスト機構７０では、この弾性復元力を、クラッチ１３の駆動に対するアシスト力として出力する。しかしながら、アシスト機構は、スプリングに、第１突出部が第２突出部に対して離れるような変形を加えた際に生じる弾性復元力を、クラッチ１３の作動に対するアシスト力として出力するように構成されていてもよい。
【０１９７】
前記実施形態では、クラッチ駆動装置１４は、トーションスプリングであるスプリング７１を有するアシスト機構７０を備えている。しかしながら、アシスト機構７０は、クラッチ１３の駆動に対するアシスト力を出力可能に構成されていれば、トーションスプリングであるスプリング７１以外の構成によって実現してもよい。
【０１９８】
前記実施形態では、ケーシング４０の筒軸方向と、入力軸６１、中間軸６２及び出力軸６３の軸方向と、スプリング７１，８４の軸線方向とは、同じ方向である。しかしながら、ケーシング４０の筒軸方向と、入力軸６１及び出力軸６３の軸方向と、スプリング７１，８４の軸線方向とが、それぞれ異なる方向であってもよい。
【０１９９】
前記実施形態では、車両１の例として自動２輪車を説明したが、車両１は３輪車または４輪車など、クラッチを駆動させるクラッチ駆動装置を備えた構成であれば、どのような構成であってもよい。
【符号の説明】
【０２００】
１  車両
１３  クラッチ
１４、１１４  クラッチ駆動装置
１５  メインシャフト
１６  リンク機構
１７  クラッチユニット
２３  クラッチプレート（トルク伝達部材）
２４  摩擦プレート（トルク伝達部材）
２７  プレッシャ部材
２８  クラッチスプリング
３２  アーム部
３３  第１アーム
３４  第２アーム
３５  調整機構
４０，１４０  ケーシング
５０  モータ(アクチュエータ）
６０  伝達機構
６１  入力軸
６２  中間軸
６３  出力軸（伝達部材）
６４  中間ギア
６５  出力ギア
７０  アシスト機構
７１  スプリング（補助スプリング）
１６６  第１伝達ギア
１６７  第２伝達ギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006705915.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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