(57)【要約】【課題】搭載性、汎用性に優れたクラッチ用アクチュエータを提供すること【解決手段】動力源３２と、該動力源３２により回転駆動される回転体３５と、該回転体３５と、該回転体３５と相対回転可能に連結される出力ロッド３１と、を備え、該出力ロッド３１の移動により、クラッチの断接、半接合操作を行うクラッチ用アクチュエータにおいて、前記動力源３２の軸と前記回転体３５の軸とがねじれの位置に配設される構造とする【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を有する動力源と、該動力源により回転駆動される回転体と、該回転体と相対回転可能に連結される出力ロッドと、を備え、
該出力ロッドの移動により、クラッチ操作を行うクラッチ用アクチュエータにおいて、
前記動力源の出力軸と前記回転体の回転軸とがねじれの位置に配設されたことを特徴とするクラッチ用アクチュエ−タ。
【請求項２】
請求項１のクラッチ用アクチュエータにおいて、前記回転体は、一端がハウジングに支持されるアシストスプリングにて、前記回転体の回転が助勢されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載のアシストスプリングは、前記回転体に突設された支持部および、ハウジングに突設された支持部に、前記回転体の回転に応じて回転可能であることを特徴とする請求項２に記載のクラッチ用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【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、半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、電動モータなどの駆動力源と出力ロッドを備えている。出力ロッドのストロークには駆動源の大型化に繋がる大きな力が必要となるが、必要とされる駆動力を抑えるため、さらに、モータ非通電状態でもストローク位置を自己保持するため、ウォーム歯車を用いて減速を行っている。また、アシストスプリングと呼ばれる出力ロッドのストロークを助勢する機構を備えている。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。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１１９６０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の構成では減速にウォーム歯車を用いているため、出力ロッド、減速機構、駆動源を同一平面上で構成する必要があり、配置が直線的になり、アクチュエータの全長が長くなることが避けられなかった。
【０００６】
このようなアクチュエータは車両用変速機に付加される形で、自動クラッチのアクチュエータとして適用が増加しており、特に、小型化が進んでいる自動車に搭載する場合は、エンジン、エンジンマウント、レリーズフォーク等の他の装置との干渉が問題となり、上記の構成では搭載が不可能であった。
【０００７】
よって、本発明は上記の問題点を解決すべくなされたものであり、搭載性、汎用性に優れたクラッチ用アクチュエータを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１において講じた技術的手段は、出力軸を有する動力源と、該動力源により回転駆動される回転体と、該回転体と相対回転可能に連結される出力ロッドと、を備え、該出力ロッドの移動により、クラッチ操作を行うクラッチ用アクチュエータにおいて、前記動力源の出力軸と前記回転体の回転軸とがねじれの位置に配置されたことである。これにより、従来、出力ロッドと動力源をハウジングに対して同一側に配置することは、動力源の大きさ、形状により干渉が発生し不可能であったが、同一方向に配置できるようになり、アクチュエータの全長が格段に短縮でき、変速機への搭載性が向上する。
【０００９】
また、上記の課題を解決するために請求項２において講じた技術的手段は、前記クラッチ用アクチュエータにおいて、前記回転体は、一端がハウジングに支持されるアシストスプリングにて、該回転体の回転が助勢される機構としたことである。これにより、前記出力ロッドを移動させるための、前記回転体を回転させるために必要となる駆動力が抑えられ、一般的に用いられる電気モータ等の駆動源の小型化ができ、アクチュエータ全体の小型化、軽量化ができる。
【００１０】
さらに、上記の課題を解決するために請求項３において講じた技術的手段は、前記アシストスプリングにおいて、前記回転体に突設された支持部および、ハウジングに突設された支持部に、前記回転体の回転に応じて回転可能に支持されたことである。これにより、アシストスプリングが前記回転体の回転に応じて、相対回転し、前記回転体の回転方向に安定した付勢力を出すことができるため、前記駆動源の更なる小型化ができ、アクチュエータの変速機への搭載性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５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装置２０と、同摩擦クラッチ装置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。
【００１３】
摩擦クラッチ装置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アッセンブリと称することがある。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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（本実施例では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。
【００２０】
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。
【００２１】
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の出力ロッド３１の先端の押当部と当接部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。
【００２２】
次に、上記出力ロッド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３〜図５に基づき説明する。なお、図３は、アクチュエータ３０の減速機構示す正面図であり、図４は上からみた一部断面を含む平面図である。図５は回転軸３４のウォーム部の本発明と従来例との比較図である。
【００２３】
図３、図４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、支持部３８ｄ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。
【００２４】
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は車両の適宜箇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は有底の収容部３８を有しており、この収容部３８を形成する側壁３８ａの一側からは、上記回転軸３４が図４において出力ロッド３１の軸に対して、α度の角度をなし、右方向に突出している。そして、この回転軸３４の基端側（図３、図４の右側）及び先端側（図３、図４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、ウォーム部３４ａのウォームギヤには通常、ウォームホイールとウォームギヤが、直線的に構成される場合のウォームギヤ７０の捩じれ角θに対して、ウォームギヤ７１のように、さらにねじれ角αが付加されている。（図５）
また、図４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は略扇状のホイール部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４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。
【００２５】
一方、ハウジングカバー３７には、軸受部３７ｃが形成されており、ウォームホイール３５の軸部３５ｂの他側（図４の上側）がブッシュを介して軸受部３７ｃに挿通されることで軸支されている。
【００２６】
図３においてウォームホイール５０の回動中心に対し上側となる外周部には、その軸方向と略平行に一側（図４の上側）に伸びる略円柱状の出力ロッド支持ピン５０ｄが固着されている。一方、上記収容部３８の側壁３８ａの一側からは、出力ロッド支持ピン５０ｄに対応して前記出力ロッド３１が図４において右方向に突出している。出力ロッド支持ピン５０ｄは、出力ロッド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、出力ロッド３１は、収容部３８の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、出力ロッド３１はハウジング３３に対して進退移動をする。例えば、図１において、ウォームホイール３５が時計回転方向に回転すると、出力ロッド３１はそのストロークを低減させる（クラッチストロークＳＴは増加）ように右方向に移動する。一方、ウォームホイール３５が図１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左方向に移動する。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。
【００２７】
また、図３中、ウォームホイール３５の回動中心に対し上側となる外周部において、ウォームホイール３５に、その軸方向と略平行に伸びる略円柱状の支持部材としての支持ピン３５ｅが固着され支持されている。一方、上記収容部３８の側壁３８ａの一側（図３の上側）には、支持ピン３５ｅに対応して内側に突出する支持部３８ｄがハウジング３３に設けられた凹部に嵌るピン３８ｄ（支持部３８ｄ）により形成されている。そして、基本的にこれら支持ピン３５ｅ及び支持部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。
【００２８】
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。
【００２９】
一方、支持部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、上記支持部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において支持部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。
【００３０】
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。そして、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。
【００３１】
ここで、図３に併せ示すように前記収容部３８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が形成されている。この規制壁３８ｅは、ウォームホイール３５が反時計方向に所定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３の右上側に配置される。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３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３において反時計回転方向に回転させるように、すなわち出力ロッド３１を左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。
【００３２】
このように、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、電動モータ３２に要求される能力が低減されて、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。
【００３３】
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。
【００３４】
（１）本実施例では、電動モータ３２と出力ロッド３１とのなす角αを付加する構成としたので、電動モータ３２と出力ロッド３２の干渉関係を低減して、ハウジングに対して同一側に配置でき、アクチュエータの全長を短縮して、変速機への搭載性が向上する。
【００３５】
（２）本実施形態では、アシストスプリング３６の一端を、ウォームホイール３５に支持される支持ピン３５ｅで支持、他端を、ハウジング３３（支持部３８ｄ）にて支持したので、ウォームホイール３５の回転を助勢するアシストスプリング３６が適用できて、駆動源３２の小型化ができる。
【００３６】
（３）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。
【００３７】
（４）本実施形態では、支持ピン３５ｅ及び支持部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。
【００３８】
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。
【００３９】
・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）及び支持部３８ｄに支持するようにしてもよい。
【００４０】
・前記実施形態においては、不動部としてハウジング３３（支持部３８ｄ、規制壁３８ｅ）を利用したが、こうした不動部はアクチュエータ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。
【００４１】
・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。
【００４２】
・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。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動源３２と出力ロッド３１の干渉が低減でき、同一側に配置できて、アクチュエータ全体の長手方向の寸法を格段に縮小できるため、搭載性、汎用性に優れたクラッチ用アクチュエータを提供することができる。
【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要を示す断面図。
【図２】図１に示したクラッチの一部切欠いた正面図。
【図３】アクチュエータの減速機構示す正面図。
【図４】アクチュエータを上から見た一部断面図。
【図５】図５ａは従来のウォーム部示す平面図であり、図５ｂは本発明によるウォーム部を示す平面図である。
【符号の説明】
２０  摩擦クラッチ装置
３０  アクチュエータ
３１  出力ロッド
３２  電動モータ（動力源）
３３  ハウジング
３５  ウォームホイール（回転体）
３５ｅ  支持ピン
３６  アシストスプリング
３７  ハウジングカバー
３８ｅ  規制壁
３８ｆ  ガイド溝
４１、４２  支持台
４１ｂ、４２ｂ  位置決めピン
【図１】
2004353795.tif 000003
【図２】
2004353795.tif 000004
【図３】
2004353795.tif 000005
【図４】
2004353795.tif 000006
【図５】
2004353795.tif 000007