特開 2022-56107 クラッチ用アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022056107

(43)【公開日】2022-04-08

(54)【発明の名称】クラッチ用アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16D 25/08 20060101AFI20220401BHJP

   F16D 25/0635 20060101ALI20220401BHJP

   F16D 28/00 20060101ALI20220401BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20220401BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20220401BHJP

   H02K 7/11 20060101ALI20220401BHJP

【ＦＩ】

F16D25/08 C

F16D25/0635

F16D28/00 Z

F16H1/16 Z

H02K7/116

H02K7/11

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020163920

(22)【出願日】2020-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100143823

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 英彦

(74)【代理人】

【識別番号】100202267

【弁理士】

【氏名又は名称】森山 正浩

(74)【代理人】

【識別番号】100127812

【弁理士】

【氏名又は名称】城山 康文

(72)【発明者】

【氏名】須山 大志

(72)【発明者】

【氏名】森田 雄士

【テーマコード（参考）】

3J009

3J057

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J009DA20

3J009EA06

3J009EA32

3J009EA44

3J009EB30

3J009FA03

3J057AA02

3J057AA03

3J057BB03

3J057CB02

3J057GA49

3J057GA64

3J057GE07

3J057HH01

5H607BB01

5H607CC03

5H607DD03

5H607EE04

5H607EE32

(57)【要約】

【課題】クラッチの継合又は切断を確実且つ正確に実行することができ、且つ出力ロッドのストローク変動を低減することが可能なクラッチ用アクチュエータを提供すること。
【解決手段】クラッチ用アクチュエータ(1)は、ハウジング(100)と、動力源(101)と、動力源の出力軸(101x)に接続される第１ギヤ(102)と、第１ギヤに噛合して回動する第２ギヤ(103)と、第２ギヤに接続され直線方向に進退することでクラッチ(5)を継合又は切断させる出力ロッド(106)と、一端がハウジングに支持され且つ他端が第２ギヤに接続され、第２ギヤの回動を助勢するアシストスプリング(107)と、を具備し、アシストスプリングの撓み量は、クラッチを継合させる場合に対応する第１撓み量と、クラッチを切断させる場合に対応し第１撓み量よりも少ない撓み量となる第２撓み量との間の範囲内でのみ変動する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
動力源と、
前記動力源の出力軸に接続される第１ギヤと、
前記第１ギヤに噛合して回動する第２ギヤと、
一端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動に連動して直線方向に進退することでクラッチを継合又は切断させる出力ロッドと、
一端が前記ハウジングに支持され且つ他端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動を助勢するアシストスプリングと、
を具備し、
前記第２ギヤの回動に連動して伸縮する前記アシストスプリングの撓み量は、前記クラッチを継合させる場合に対応する第１撓み量と、前記クラッチを切断させる場合に対応し前記第１撓み量よりも少ない撓み量となる第２撓み量との間の範囲内でのみ変動する、
クラッチ用アクチュエータ。

【請求項2】

ハウジングと、
動力源と、
前記動力源の出力軸に接続される第１ギヤと、
前記第１ギヤに噛合して回動する第２ギヤと、
一端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動に連動して直線方向に進退することでクラッチを継合又は切断させる出力ロッドと、
一端が前記ハウジングに支持され且つ他端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動を助勢するアシストスプリングと、
を具備し、
前記第１ギヤを介して前記第２ギヤに伝達され前記第２ギヤが出力する主動力と、前記アシストスプリングにより助勢される助勢動力との合計動力の大きさは、前記第２ギヤの回転位置に係わらず略一定である、
クラッチ用アクチュエータ。

【請求項3】

前記第１撓み量は、前記アシストスプリングの最大撓み量より少ない撓み量である、請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータ。

【請求項4】

前記出力ロッドの一端には、球面形状を呈する接続部が設けられ、
前記接続部が前記第２ギヤに設けられる球状の凹部に受け入れられることにより、前記第２ギヤと前記出力ロッドとが接続される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のクラッチ用アクチュエータ。

【請求項5】

前記第２ギヤは、前記第１ギヤに噛合する第３ギヤと、前記第３ギヤに噛合し且つ前記出力ロッドが接続される第４ギヤと、を含む減速機構を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクラッチ用アクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願において開示された技術は、クラッチ用アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

マニュアルトランスミッション（ＭＴ）方式を採用した車両に搭載され、アクチュエータによりクラッチを作動させる、いわゆるオートメーテッドマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）システムが従来から知られている。ＡＭＴシステムは、運転者の意思、車両状態等に基づいてアクチュエータを作動させてクラッチを継合又は切断させて変速操作を自動的に行うものである。

【0003】

このようなＡＭＴシステムにおいて用いられるアクチュエータは、クラッチの一構成要素としてのダイヤフラムスプリング等の姿勢を変化させてクラッチを継合又は切断させるために、モータ等の動力源と、該動力源の出力軸に接続されるウォームギヤと、該ウォームギヤに噛合するウォームホイールと、該ウォームホイールに接続される出力ロッドと、から主に構成されている。さらに、特許文献１及び特許文献２には、動力源の小型化等を目的として、ウォームホイールの回動（出力ロッドの直線運動）を助勢するアシストスプリングをさらに配設するアクチュエータが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－２８７０８７号公報

【特許文献2】特開２００８－１２１７１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１及び特許文献２に開示されるようなアクチュエータは、図１及び図２に示すような出力特性を有することが知られている。図１は、出力ロッドの直線運動のストロークを横軸、出力ロッドに伝達される動力を縦軸として、クラッチを継合状態から切断状態に遷移させる場合における従来のアクチュエータの出力特性を示す図である。図２は、出力ロッドの直線運動のストロークを横軸、出力ロッドに伝達される動力を縦軸として、クラッチを切断状態から継合状態に遷移させる場合における従来のアクチュエータの出力特性を示す図である。ここで、図１及び図２中、実線はクラッチ荷重、一点破線は出力ロッドに伝達される動力源からの主出力、二点破線はアシストスプリングから伝達される助勢動力、点線は主出力と助勢動力との合計動力を各々示す。なお、図１及び図２における横軸の出力ロッドのストロークは、ウォームホイールの回転角度（回転位置）に置換することもできる。

【0006】

図１及び図２に示される従来のアクチュエータの出力特性においては、点線で示される合計動力が、出力ロッドのストロークに応じて漸増する特性を有する。従って、例えば、出力ロッドを収容し出力ロッドの直線運動に基づいて油圧を発生させるシリンダ内に充填される作動油の量の増減や、クラッチを構成する様々な要素の摩耗、劣化、変形等に理由基づいて、クラッチ荷重が変化する場合、図１に示される点線（合計動力）と実線（クラッチ荷重）とが近接してしまい、クラッチの継合状態から切断状態への状態遷移がスムーズに実行されない恐れがあるという課題がある。

【0007】

また、クラッチを切断状態から継合状態へと遷移させる場合においては、図２に示すように、出力ロッドのストロークＳｔ０を基点に、二点破線で示されるアシストスプリングから伝達される助勢動力と実線で示されるクラッチ荷重との関係が反転してしまう（つまり、出力ロッドのストロークがＳｔ０未満ではクラッチ荷重が助勢動力よりも大きく、出力ロッドのストロークがＳｔ０以上では助勢動力がクラッチ荷重以上となる）。これにより、アクチュエータ内部にガタが発生しやすくなり、出力ロッドのストローク変動（出力ロッドの制御値と実測値との間の相違）を誘引してしまうという課題もある。

【0008】

そこで、様々な実施形態により、クラッチの継合又は切断を確実且つ正確に実行することができ、且つ出力ロッドのストローク変動を低減することが可能なクラッチ用アクチュエータを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一態様に係るクラッチ用アクチュエータは、ハウジングと、動力源と、前記動力源の出力軸に接続される第１ギヤと、前記第１ギヤに噛合して回動する第２ギヤと、一端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動に連動して直線方向に進退することでクラッチを継合又は切断させる出力ロッドと、一端が前記ハウジングに支持され且つ他端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動を助勢するアシストスプリングと、を具備し、前記第２ギヤの回動に連動して伸縮する前記アシストスプリングの撓み量は、前記クラッチを継合させる場合に対応する第１撓み量と、前記クラッチを切断させる場合に対応し前記第１撓み量よりも少ない撓み量となる第２撓み量との間の範囲内でのみ変動する。

【0010】

この構成とすることによって、第２ギヤの回転位置、つまり出力ロッドの直線方向の進退位置（ストローク位置）に係わらず、アシストスプリングは常に正の助勢動力を第２ギヤに伝達することができる。これによって、一態様に係るクラッチ用アクチュエータは、クラッチの継合又は切断を確実且つ正確に実行し、且つ出力ロッドのストローク変動を低減することが可能となる。

【0011】

別の態様に係るクラッチ用アクチュエータは、ハウジングと、動力源と、前記動力源の出力軸に接続される第１ギヤと、前記第１ギヤに噛合して回動する第２ギヤと、一端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動に連動して直線方向に進退することでクラッチを継合又は切断させる出力ロッドと、一端が前記ハウジングに支持され且つ他端が前記第２ギヤに接続され、前記第２ギヤの回動を助勢するアシストスプリングと、を具備し、前記第１ギヤを介して前記第２ギヤに伝達され前記第２ギヤが出力する主動力と、前記アシストスプリングにより助勢される助勢動力との合計動力の大きさは、前記第２ギヤの回転位置に係わらず略一定である。

【0012】

この構成とすることによって、第２ギヤの回転位置、つまり出力ロッドの直線方向の進退位置（ストローク位置）に係わらず、合計動力の大きさが略一定であるため、クラッチの継合又は切断を確実且つ正確に実行し、且つ出力ロッドのストローク変動を低減することが可能となる。

【0013】

また、一態様に係る前記クラッチ用アクチュエータにおいて、前記第１撓み量は、前記アシストスプリングの最大撓み量より少ない撓み量である。

【0014】

この構成とすることによって、第２ギヤの回転位置、つまり出力ロッドの直線方向の進退位置（ストローク位置）に係わらず、アシストスプリングが常に正の助勢動力を第２ギヤに伝達することを確実なものとすることができる。

【0015】

また、一態様及び別の態様に係る前記クラッチ用アクチュエータにおいて、前記出力ロッドの一端には、球面形状を呈する接続部が設けられ、前記接続部が前記第２ギヤに設けられる球状の凹部に受け入れられることにより、前記第２ギヤと前記出力ロッドとが接続される。

【0016】

この構成とすることによって、第２ギヤと出力ロッドとの接続に関する部品点数を削減することができる。さらに、第２ギヤと出力ロッドとを球面接触させることで、両者の接触面積を増大させることができる。

【0017】

また、一態様及び別の態様に係る前記クラッチ用アクチュエータにおいて、前記第２ギヤは、前記第１ギヤに噛合する第３ギヤと、前記第３ギヤに噛合し且つ前記出力ロッドが接続される第４ギヤと、を含む減速機構を有する。

【0018】

この構成とすることによって、動力源の小型化を図りつつ、目的とする大きさの動力を出力することが可能なクラッチ用アクチュエータを提供することが可能となる。

【発明の効果】

【0019】

様々な実施形態によれば、クラッチの継合又は切断を確実且つ正確に実行することができ、且つ出力ロッドのストローク変動を低減することが可能な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】

【0020】

【図1】出力ロッドの直線運動のストロークを横軸、出力ロッドに伝達される動力を縦軸として、クラッチを継合状態から切断状態に遷移させる場合における従来のアクチュエータの出力特性を示す図である。

【図2】出力ロッドの直線運動のストロークを横軸、出力ロッドに伝達される動力を縦軸として、クラッチを切断状態から継合状態に遷移させる場合における従来のアクチュエータの出力特性を示す図である

【図3】一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ、及び当該クラッチ用アクチュエータが適用されるクラッチの構成を模式的に示す概略図である。

【図4】クラッチが継合状態の場合における従来のクラッチ用アクチュエータの構成を模式的に示す概略図である。

【図5】クラッチが切断状態の場合における従来のクラッチ用アクチュエータの構成を模式的に示す概略図である。

【図6】クラッチが継合状態の場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータの構成を模式的に示す概略図である。

【図7】クラッチが切断状態の場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータの構成を模式的に示す概略図である。

【図8】出力ロッドの直線運動のストロークを横軸、出力ロッドに伝達される動力を縦軸として、クラッチを継合状態から切断状態に遷移させる場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータの出力特性を示す図である。

【図9】出力ロッドの直線運動のストロークを横軸、出力ロッドに伝達される動力を縦軸として、クラッチを切断状態から継合状態に遷移させる場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータの出力特性を示す図である。

【図10】別の実施形態に係るクラッチ用アクチュエータの構成を模式的に示す概略図である。

【図11】別の実施形態に係るクラッチ用アクチュエータにおけるウォームホイールと出力ロッドとの接続部分を拡大して示す概略図である。

【図12】別の実施形態に係るクラッチ用アクチュエータにおけるウォームホイールと出力ロッドとが球面接触する構成を模式的に示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要件には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。

【0022】

１．クラッチ用アクチュエータの構成
一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータの全体構成の概要について、図３乃至図９を参照しつつ説明する。図３は、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１、及び当該クラッチ用アクチュエータ１が適用されるクラッチ５の構成を模式的に示す概略図である。図４は、クラッチ５が継合状態の場合における従来のクラッチ用アクチュエータ２の構成を模式的に示す概略図である。図５は、クラッチ５が切断状態の場合における従来のクラッチ用アクチュエータ２の構成を模式的に示す概略図である。図６は、クラッチ５が継合状態の場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の構成を模式的に示す概略図である。図７は、クラッチ５が切断状態の場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の構成を模式的に示す概略図である。図８は、出力ロッド１０６の直線運動のストロークを横軸、出力ロッド１０６に伝達される動力を縦軸として、クラッチ５を継合状態から切断状態に遷移させる場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の出力特性を示す図である。図９は、出力ロッド１０６の直線運動のストロークを横軸、出力ロッド１０６に伝達される動力を縦軸として、クラッチ５を切断状態から継合状態に遷移させる場合における一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の出力特性を示す図である。

【0023】

一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１は、クラッチ５を継合又は切断させるための装置であって、作動油が充填されたシリンダ部材１０及び油路２０を介して、クラッチ５と接続されている。

【0024】

クラッチ５、シリンダ部材１０、及び油路２０は、従来から公知のものを用いることができる。具体的には、クラッチ５は、図３に示すように、フライホイール５１、クラッチカバー５２、クラッチディスク５３、プレッシャープレート５４、ダイヤフラムスプリング５５、レリーズベアリング５６、等を主に含むものである。なお、クラッチ５の構成は既に公知であるため（例えば、特許文献２参照）、その詳細な説明は省略する。

【0025】

また、シリンダ部材１０は、図３に示すように、油圧ハウジング１１、シリンダ１２、及びピストン１３等を主に含むものである。シリンダ部材１０の構成も既に公知であるため（例えば、特許文献２参照）、その詳細な説明は省略する。

【0026】

油路２０は、クラッチ用アクチュエータ１による出力ロッド１０６のストロークに連動して、シリンダ部材１０におけるピストン１３がシリンダ１２内を摺動することによって発生した油圧を、クラッチ５側のレリーズベアリング５６側の油室５６ｘに供給する機能を有する。油室５６ｘに伝達された油圧に基づいて、レリーズベアリング５６がダイヤフラムスプリング５５に押し付けられることにより、クラッチ５を切断させることが可能となっている。

【0027】

クラッチ用アクチュエータ１は、図３に示すように、アクチュエータハウジング１００と、動力源としてのモータ１０１と、モータ１０１の出力軸１０１ｘに接続される第１ギヤとしてのウォームギヤ１０２と、ウォームギヤ１０２に噛合して回動する第２ギヤとしてのウォームホイール１０３と、一端がウォームホイール１０３に接続され他端がシリンダ部材１０のピストン１３に接続される出力ロッド１０６と、一端がアクチュエータハウジング１００に支持され且つ他端がウォームホイール１０３に接続されるアシストスプリング１０７と、を主に含む。

【0028】

アクチュエータハウジング１００は、図３に示すように、主に、ウォームギヤ１０２、ウォームホイール１０３、出力ロッド１０６、及びアシストスプリング１０７等を収容する片開きの筐体である。アクチュエータハウジング１００は、クラッチ５が車両用として用いられる場合においては、車両の適宜の場所に固定され、モータ１０１を支持している。

【0029】

モータ１０１は、ステータとロータとから構成される一般的な電動モータを用いることができる。モータ１０１は、有線又は無線の通信網を介して不図示の制御装置から制御命令（信号）を受信すると、当該制御命令に基づいて所定の回転方向に駆動し、出力軸１０１ｘを通して動力を出力することが可能となっている。

【0030】

ウォームギヤ１０２は、図３に示すように、その一端がモータ１０１の出力軸１０１ｘに接続されて、該出力軸１０１ｘと一体的に回転駆動することが可能となっている。なお、ウォームギヤ１０２の他端は、アクチュエータハウジング１００に支持されている。

【0031】

ウォームホイール１０３は、図３に示すように、ウォームギヤ１０２に噛合している。これにより、ウォームギヤ１０２に伝達されるモータ１０１の動力が伝達される。なお、図３に示すように、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるウォームホイール１０３は、ウォームギヤ１０２に噛合する第３ギヤとしての第１ウォームホイール１０４と、第１ウォームホイール１０４に噛合し且つ出力ロッド１０６が接続される第４ギヤとしての第２ウォームホイール１０５と、から構成される２段の減速機構としてもよい。これにより、ウォームホイール１０３は、ウォームギヤ１０２から伝達される動力を増力させたうえで出力ロッド１０６へと出力することが可能となる。

【0032】

なお、ウォームホイール１０３を減速機構化する場合においては、ウォームホイール１０３が出力ロッド１０６に出力すべき動力の大きさに応じて、適宜に、２段に限らず３段以上に多段化してもよい。また、ウォームホイール１０３を多段化させることなく１段の歯車機構とする場合には、図３における第１ウォームホイール１０４を削除して、第２ウォームホイール１０５のみの構成とすればよい。この場合、第２ウォームホイール１０５がウォームギヤ１０２に噛合することとなる。

【0033】

図３に示される第１ウォームホイール１０４は、回転中心Ｏ１と、回転中心Ｏ１周りに回転しウォームギヤ１０２と噛合する外歯状の第１歯車部１０４ｘと、回転中心Ｏ１周りに第１歯車部１０４ｘと一体回転し該第１歯車部１０４ｘと回転中心Ｏ１の軸方向（図３においては、紙面表裏方向）にずれた位置に設けられる外歯状の第２歯車部１０４ｙと、を主に含むことができる。第１ウォームホイール１０４は、第２歯車部１０４ｙにて第２ウォームホイール１０５に噛合して、第１ウォームホイール１０４とともに減速機構を形成する。

【0034】

図３に示される第２ウォームホイール１０５は、回転中心Ｏ２と、回転中心Ｏ２周りに回転し第１ウォームホイール１０４の第２歯車部１０４ｙと噛合する外歯状の本体部１０５ｘと、本体部１０５ｘ上に設けられ出力ロッド１０６との接続を可能とする受入部１０５ｙと、を主に含むことができる。なお、受入部１０５ｙは、本体部１０５ｘから軸方向（図３においては、紙面表裏方向）に突出する略円筒状のものを採用することができ、例えば、受入部１０５ｙとしての略円筒状のピン部材を本体部１０５ｘ上に圧入又は嵌入する構成を用いることができる。

【0035】

出力ロッド１０６は、その一端がウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の受入部１０５ｙに接続され、他端がシリンダ部材１０のピストン１３に接続される。出力ロッド１０６は、ウォームホイール１０３の受入部１０５ｙを介して、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）に伝達されるモータ１０１に基づく動力（主動力）と、アシストスプリング１０７からの助勢動力との合計動力が伝達されることにより（厳密には、該合計動力におけるシリンダ１２の延在方向である直線方向の分力が伝達されることにより）、直線方向に進退する（ストロークする）。つまり、出力ロッド１０６は、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回動に連動して直線方向に進退することができる。

【0036】

出力ロッド１０６がシリンダ１２の延在方向である直線方向に進退することにより、出力ロッド１０６に接続されるピストン１３がシリンダ１２内を摺動することができる。これにより、シリンダ１２内に充填される作動油に対して油圧を発生させることができる。発生した油圧は、油路２０を介してクラッチ５側のレリーズベアリング５６側の油室５６ｘに供給される。これにより、レリーズベアリング５６がダイヤフラムスプリング５５に押し付けられることにより、クラッチ５を継合又は切断させることが可能となる。

【0037】

なお、出力ロッド１０６の一端には、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の受入部１０５ｙに接続可能な接続部１０６ｘが設けられる。接続部１０６ｘとしては、受入部１０５の外径よりも大きな内径を有する略円環状の形状を呈して、内部に受入部１０５ｙを挿通させる構成のものを一例として用いることができる。この構成を用いることで、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）が回動することにより受入部１０５ｙが接続部１０６ｘに当接することができる。これにより、ウォームホイール１０３から出力ロッド１０６に対して動力が伝達される。

【0038】

アシストスプリング１０７は、一端がシート部材１０７ｘを介してアクチュエータハウジング１００に支持され且つ他端がシート部材１０７ｙを介してウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）に接続されて、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回動を助勢している。アシストスプリング１０７は、一般的なコイルスプリングを用いることができる。

【0039】

ここで、ウォームホイール１０３の回動とアシストスプリング１０７の姿勢の関係について、図４乃至図７を参照しつつ説明する。前述したとおり、図４及び図５は、従来のクラッチ用アクチュエータ２の構成に着目した概略図であり、図６及び図７は、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の構成に着目した概略図である。なお、本明細書において継合状態とは、理解を容易にするために、クラッチが部分的に継合している状態は含まれず、完全に継合している状態を意味するものとする。同様に、本明細書において切断状態とは、クラッチが完全に切断された状態を意味するものとする。また、図４乃至図７におけるウォームホイール１０３は、前述した第１ウォームホイール１０４を省略し、第２ウォームホイール１０５がウォームギヤ１０２に直接噛合する構成が便宜上示されている点に留意されたい。

【0040】

従来のクラッチ用アクチュエータ２におけるアシストスプリング１０７は、クラッチ５が継合状態の場合には、図４に示すように、所定程度撓んだ状態で配置される。この際、アシストスプリング１０７の他端は、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回転中心Ｏ２を通る線Ｒ１上に位置する。

【0041】

他方、従来のクラッチ用アクチュエータ２におけるアシストスプリング１０７は、クラッチ５が切断状態の場合には、図５に示すように、図４の場合よりも少ない量の撓み量となって（図４の場合よりも伸びた状態で）配置される。この際、アシストスプリング１０７の他端は、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回転中心Ｏ２を通る線Ｒ２上に位置する。

【0042】

つまり、従来のクラッチ用アクチュエータ２におけるアシストスプリング１０７の他端は、クラッチ５の継合又は切断の切替え操作に際して、図４及び図５に示される円弧状の太矢印で描かれる軌跡を辿ることとなり、他端の位置が変動することに伴って、アシストスプリング１０７の姿勢（傾き）も変化することとなる（クラッチ５が継合状態から切断状態に遷移する場合には、図４に示される姿勢から図５に示される姿勢に変化することとなる。他方、クラッチ５が切断状態から継合状態に遷移する場合には、図５に示される姿勢から図４に示される姿勢に変化することとなる）。なお、図４及び図５の場合において、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）は、クラッチ５が継合状態から切断状態に遷移する場合には反時計回りに線Ｒ１と線Ｒ２とで形成される角度θ１°回転することとなる。一方、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）は、クラッチ５が切断状態から継合状態に遷移する場合には時計回りに角度θ１°回転することとなる。

【0043】

ここで、従来のクラッチ用アクチュエータ２におけるアシストスプリング１０７の他端は、図４及び図５の円弧状の太矢印で描かれる軌跡を辿る際、アシストスプリング１０７が最も撓んだ状態となる線ＲＸ上を経由する。線ＲＸは、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回転中心Ｏ２とアクチュエータハウジング１００に固定されるアシストスプリング１０７の一端とを結ぶ線である。したがって、アシストスプリング１０７の他端が線ＲＸ上に位置する場合、回転中心Ｏ２、アシストスプリング１０７の一端、及びアシストスプリング１０７の他端が線ＲＸ上に直線状に位置することとなる結果、アシストスプリング１０７の一端と他端との距離が最も短くなり、アシストスプリング１０７は最も撓んだ状態となる（最大撓み量となる）。

【0044】

したがって、図４及び図５に示される従来のクラッチ用アクチュエータ２においては、クラッチ５が継合状態から切断状態に遷移する際、アシストスプリング１０７の他端がＲ１上の位置からＲＸ上の位置まで移動するまで、アシストスプリング１０７は次第に撓ませられることとなり、結果としてアシストスプリング１０７のばね力はウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）に対して負荷となってしまう。なお、この点については、図１及び図２において説明した従来のクラッチ用アクチュエータ２の出力特性においても、出力ロッド１０６のストロークが０近傍において、アシストスプリング１０７から伝達される助勢動力が「負」となっている点からも理解される。このような従来のクラッチ用アクチュエータ２においては、前述した課題が生じてしまう。

【0045】

これに対して、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるアシストスプリング１０７は、クラッチ５が継合状態（出力ロッド１０６がシリンダ部材１０に対して最も退いた位置にあり、シリンダ１２内の作動油に対して油圧が供給されていない状態）の場合には、図６に示すように、所定程度撓んだ状態（第１撓み量）で配置される。この際、アシストスプリング１０７の他端は、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回転中心Ｏ２を通る線Ｒ３上に位置する。なお、第１撓み量とは、アシストスプリング１０７の最大撓み量（アシストスプリング１０７の他端が線ＲＸ上に位置する場合）よりも少ない撓み量であって、所定量（所定程度）撓んでいることを意味する。

【0046】

他方、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるアシストスプリング１０７は、クラッチ５が切断状態（出力ロッド１０６がシリンダ部材１０に対して最も進んだ位置にあり、シリンダ１２内の作動油に対して最大の油圧が供給される状態）の場合には、図７に示すように、図６の場合よりも少ない量の撓み量（第２撓み量）となって（図４の場合よりも伸びた状態で）配置される。この際、アシストスプリング１０７の他端は、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回転中心Ｏ２を通る線Ｒ４上に位置する。

【0047】

つまり、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるアシストスプリング１０７の他端は、クラッチ５の継合又は切断の切替え操作に際して、図６及び図７に示される円弧状の太矢印で描かれる軌跡を辿ることとなり、他端の位置が変動することに伴って、アシストスプリング１０７の姿勢（傾き）も変化することとなる（クラッチ５が継合状態から切断状態に遷移する場合には、図６に示される姿勢から図７に示される姿勢に変化することとなる。他方、クラッチ５が切断状態から継合状態に遷移する場合には、図７に示される姿勢から図６に示される姿勢に変化することとなる）。なお、図６及び図７の場合において、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）は、クラッチ５が継合状態から切断状態に遷移する場合には反時計回りに線Ｒ３と線Ｒ４とで形成される角度θ２°回転することとなる。一方、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）は、クラッチ５が切断状態から継合状態に遷移する場合には時計回りに角度θ２°回転することとなる。

【0048】

ここで、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるアシストスプリング１０７の他端は、前述した従来の場合と異なり、図６及び図７の円弧状の太矢印で描かれる軌跡を辿る際、アシストスプリング１０７が最も撓んだ状態となる線ＲＸ上を経由することはない。換言すれば、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるアシストスプリング１０７の撓み量は、クラッチ５を継合させる場合に対応する第１撓み量と、クラッチ５を切断させる場合に対応し第１撓み量よりも少ない撓み量の第２撓み量との間の範囲内でのみ変動するものである。

【0049】

したがって、図６及び図７に示される一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１においては、クラッチ５が継合状態から切断状態に遷移する際、アシストスプリング１０７の他端がＲ３上の位置からＲ４上の位置まで移動するまで、アシストスプリング１０７は次第に撓み量を減少させながら、常にそのばね力を助勢動力としてウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）に出力（伝達）することができる。

【0050】

図６及び図７に示される一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１は、図８及び図９に示すような出力特性を有することができる。ここで、図８及び図９中、実線はクラッチ荷重（レリーズベアリング５６をダイヤフラムスプリング５５に押し付けて、該ダイヤフラムスプリング５５の姿勢を変化させる際に必要となる荷重）、一点破線は出力ロッド１０６に伝達されるモータ１０１からの主動力、二点破線はアシストスプリング１０７から伝達される助勢動力、点線は主動力と助勢動力との合計動力を各々示す。なお、図８及び図９における横軸の出力ロッド１０６のストロークは、ウォームホイール１０３の回転角度（回転位置）に置換することもできる。

【0051】

図８及び図９に示されるように、アシストスプリング１０７を前述のとおり配置した一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の合計動力の大きさは、出力ロッド１０６のストローク（ウォームホイールの回転位置）に係わらず略一定となる。これにより、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１は、クラッチ５の継合又は切断に係る操作を確実且つ正確に実行することが可能となる。

【0052】

また、図９に示されるように、クラッチ５を切断状態から継合状態に遷移させる場合において、アシストスプリング１０７から伝達される助勢動力とクラッチ荷重との関係が反転することはないため、一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１は、出力ロッド１０６のストローク変動を低減することも可能となる。

【0053】

２．変形例
次に、別の実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の構成について、図１０乃至図１２を参照しつつ説明する。図１０は、別の実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１の構成を模式的に示す概略図である。図１１は、別の実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるウォームホイール１０３と出力ロッド１０６との接続部分を拡大して示す概略図である。図１２は、別の実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１におけるウォームホイール１０３と出力ロッド１０６とが球面接触する構成を模式的に示す概略図である。

【0054】

２－１．変形例１
変形例１（別の実施形態）に係るクラッチ用アクチュエータ１は、図１０に示すように、前述した一実施形態に係るクラッチ用アクチュエータ１と概ね同様の構成であるが、一実施形態とは異なる位置にアシストスプリング１０７が配置される。具体的には、一実施形態においては、図３に示されるように、アシストスプリング１０７がウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）の回転中心Ｏ２から見て、出力ロッド１０６と反対側の位置（ウォームホイール１０３上の略３時の位置）に設けられる一方、変形例１においては、回転中心Ｏ２から見て、出力ロッド１０６と同じ側の位置（ウォームホイール１０３上の略１０時の位置）に設けられる。

【0055】

アシストスプリング１０７は、前述のとおり説明した配置条件（アシストスプリング１０７の他端が、ウォームホイール１０３の回動に連動して移動するのに際して、線ＲＸ上を経由しない）を満たす限りにおいて、回転中心Ｏ２から見て、いずれの位置に配置させてもよい。

【0056】

２－２．変形例２
変形例２（別の実施形態）に係るクラッチ用アクチュエータ１は、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）と出力ロッド１０６との接続方法において、一実施形態とは異なる。

【0057】

変形例２においては、図１１及び図１２に示すように、出力ロッド１０６の接続部１０６ｘの形状が、一実施形態とは異なり、球面形状を呈するものを用いることができる。加えて、変形例２においては、球面形状の接続部１０６ｘを受け入れるために、ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）には、球状の凹部としての受入部１０５ｙが形成されている。

【0058】

ウォームホイール１０３（第２ウォームホイール１０５）と出力ロッド１０６の接続を変形例２のようにすることで、ウォームホイール１０３と出力ロッド１０６との接続に関する部品点数を削減することができる。さらに、ウォームホイール１０３と出力ロッド１０６とを球面接触させることで、両者の接触面積を増大させることができ、これにより両者の接触面にかかる面圧を低減させることができる。

【0059】

以上、前述の通り、様々な実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数等は適宜変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0060】

１ クラッチ用アクチュエータ
５ クラッチ
１００ ハウジング（アクチュエータハウジング）
１０１ 動力源（モータ）
１０１ｘ 出力軸
１０２ ウォームギヤ（第１ギヤ）
１０３ ウォームホイール（第２ギヤ）
１０４ 第１ウォームホイール（第３ギヤ）
１０５ 第２ウォームホイール（第４ギヤ）
１０５ｘ 本体部
１０５ｙ 受入部
１０６ 出力ロッド
１０６ｘ 接触部
１０７ アシストスプリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】