特許 7559711 ギヤードモータ、および、それを用いたクラッチアクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】ギヤードモータ、および、それを用いたクラッチアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/46 20060101AFI20240925BHJP

   H02K 7/108 20060101ALI20240925BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20240925BHJP

   F16H 1/28 20060101ALI20240925BHJP

   F16D 13/52 20060101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

F16H1/46

H02K7/108

H02K7/116

F16H1/28

F16D13/52 D

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021141589

(22)【出願日】2021-08-31

(65)【公開番号】P2023035018

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2024-07-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 巧美

(72)【発明者】

【氏名】古市 敦大

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０２３０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９２８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２２２６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０５８３７１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １／４６

Ｈ０２Ｋ ７／１０８

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

Ｆ１６Ｈ １／２８

Ｆ１６Ｄ １３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング（１２）と、
前記ハウジングに設けられ、通電によりトルクを出力可能な電動モータ（２０）と、
前記電動モータからのトルクを減速し出力可能な減速機（３０）と、
前記減速機からのトルクにより回転運動する回転部（４０）と、を備え、
前記減速機は、
前記電動モ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複数のプラネタリギヤ（３２）、
前記プラネタリギヤの回転中心に設けられたピン（３３５）、
前記プラネタリギヤと前記ピンとの間に設けられたプラネタリギヤベアリング（３６）、
前記ピンの一端を支持することで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環状のキャリア（３３）、
前記プラネタリギヤに噛み合い可能な環状の第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環状の第２リングギヤ（３５）を有し、
前記プラネタリギヤ、前記ピン、前記プラネタリギヤベアリングおよび前記キャリアは、キャリアサブアッセンブリ（３３０）を構成し、
複数の前記プラネタリギヤのうち少なくとも１つは、軸方向の一端に環状の面である第１プラネタリギヤ環状面（９０１）、軸方向の他端に環状の面である第２プラネタリギヤ環状面（９０２）を有し、
前記サンギヤは、一部が前記第１プラネタリギヤ環状面の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面であるサンギヤ環状面（９１１）を有し、
前記第２リングギヤまたは前記回転部は、一部が前記第２プラネタリギヤ環状面の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面である出力側環状面（９２１）を有し、
前記キャリアサブアッセンブリは、前記第１プラネタリギヤ環状面が前記サンギヤ環状面に当接したとき、または、前記第２プラネタリギヤ環状面が前記出力側環状面に当接したとき、前記ハウジングに対する軸方向の相対移動が規制され、
前記プラネタリギヤは、筒状のプラネタリギヤ本体（３２２）、前記プラネタリギヤ本体の軸方向の一方の端面から筒状に突出する第１凸部（３２３）、および、前記プラネタリギヤ本体の軸方向の他方の端面から筒状に突出する第２凸部（３２４）を有し、
前記第１プラネタリギヤ環状面は、前記第１凸部の端面に形成され、
前記第２プラネタリギヤ環状面は、前記第２凸部の端面に形成されているギヤードモータ。

【請求項2】

前記第１プラネタリギヤ環状面および前記第２プラネタリギヤ環状面の外径は、前記プラネタリギヤの歯底円の直径より小さく設定され、
前記サンギヤ環状面の外径は、前記サンギヤの歯先円の直径以上に設定され、
前記出力側環状面の内径は、前記第２リングギヤの歯先円の直径以下に設定されている請求項１に記載のギヤードモータ。

【請求項3】

前記第１リングギヤに対し前記第２リングギヤとは反対側に設けられた環状のプレート（９５）をさらに備え、
前記プレートは、一部が前記第１プラネタリギヤ環状面に当接および摺動可能に対向する環状の面であるプレート環状面（９３１）を有し、
前記キャリアサブアッセンブリは、前記第１プラネタリギヤ環状面が前記プレート環状面に当接したとき、または、前記第２プラネタリギヤ環状面が前記出力側環状面に当接したとき、前記ハウジングに対する軸方向の相対移動が規制される請求項１または２に記載のギヤードモータ。

【請求項4】

前記サンギヤ環状面の外径、および、前記出力側環状面の内径は、前記サンギヤと前記プラネタリギヤと前記第１リングギヤと前記第２リングギヤとの中心間距離に誤差が生じた場合でも、前記第１プラネタリギヤ環状面と前記サンギヤ環状面との対向、および、前記第２プラネタリギヤ環状面と前記出力側環状面との対向が維持される大きさに設定されている請求項１～３のいずれか一項に記載のギヤードモータ。

【請求項5】

前記キャリアは、前記プラネタリギヤの軸方向の中心に対し前記回転部側のみに設けられている請求項１～４のいずれか一項に記載のギヤードモータ。

【請求項6】

前記キャリアは、磁性材料により形成されている請求項５に記載のギヤードモータ。

【請求項7】

前記第１プラネタリギヤ環状面、前記第２プラネタリギヤ環状面、前記サンギヤ環状面、および、前記出力側環状面の少なくとも１つに設けられた環状の凹部である環状凹部（９００）をさらに備える請求項１～６のいずれか一項に記載のギヤードモータ。

【請求項8】

複数の前記プラネタリギヤのうち一部は、前記第１プラネタリギヤ環状面および前記第２プラネタリギヤ環状面を有する請求項１～７のいずれか一項に記載のギヤードモータ。

【請求項9】

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（１０）であって、
請求項１～８のいずれか一項に記載のギヤードモータ（７）と、
前記回転部を有し、前記回転部の回転運動を、前記ハウジングに対する軸方向の相対移動である並進運動に変換し、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回転並進部（２）と、
を備えるクラッチアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ギヤードモータ、および、それを用いたクラッチアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

例えば特許文献１に記載されたクラッチアクチュエータは、クラッチを押し付けるための駆動部としてギヤードモータを備えている。ギヤードモータは、電動モータと、電動モータからのトルクを減速し出力可能な減速機と、を備えている。減速機は、サンギヤ、プラネタリギヤ、および、２つのリングギヤを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－９０５３３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に記載されたギヤードモータでは、プラネタリギヤ、ピン、キャリアからなるキャリアサブアッセンブリのアキシャル方向すなわち軸方向の位置を、キャリアおよびサンギヤに同期する部品間で規制しており、位置規制部に比較的大きな相対回転が生じる。そのため、キャリアサブアッセンブリと位置規制部品との摺動速度は比較的高くなる。クラッチを押し付ける過程でギヤードモータの減速機にトルクが作用すると、プラネタリギヤが傾くことでキャリア全体にアキシャル方向の荷重が作用する。そのため、アキシャル方向の位置規制部は、摺動ストレスによって激しく摩耗するおそれがある。ここで、摺動ストレスは、摺動距離とアキシャル方向の荷重との積に相当する。

【0006】

摩耗量低減のためには、（１）摺動ストレスの低減、すなわち、摺動距離またはアキシャル荷重の低減、（２）比摩耗量の向上といった対応が考えられるものの、特許文献１のギヤードモータの構成では、（１）摺動ストレスを低減することはできず、（２）比摩耗量の向上のためには少なくともキャリアに熱処理を施す必要があり、製造工程が複雑化するおそれがある。また、キャリアサブアッセンブリ全体をベアリング等で支持すれば上述の問題は解決できる可能性があるものの、体格の大型化等を招くおそれがある。

【0007】

また、特許文献１のギヤードモータでは、位置規制部に摩擦力が生じるため、「減速機全体の実効率」が「噛み合い効率のみを考慮した理論効率」より低くなり、クラッチアクチュエータの性能が低下するおそれがある。そのため、例えば、クラッチを係合する際、効率の低下を補うために余分に電動モータのトルクを出す必要があり、電流および消費電力が増大し、電動モータの発熱量が増大するおそれがある。これにより、クラッチアクチュエータの信頼性が低下するおそれがある。

【0008】

本発明の目的は、簡単な構成で耐摩耗性および減速機効率を向上できるギヤードモータおよびクラッチアクチュエータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るギヤードモータは、ハウジング（１２）と電動モータ（２０）と減速機（３０）と回転部（４０）とを備える。電動モータは、ハウジングに設けられ、通電によりトルクを出力可能である。減速機は、電動モータからのトルクを減速し出力可能である。回転部は、減速機からのトルクにより回転運動する。

【0010】

減速機は、サンギヤ（３１）、複数のプラネタリギヤ（３２）、ピン（３３５）、プラネタリギヤベアリング（３６）、環状のキャリア（３３）、環状の第１リングギヤ（３４）、および、環状の第２リングギヤ（３５）を有している。サンギヤには、電動モ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。ピンは、プラネタリギヤの回転中心に設けられている。

【0011】

プラネタリギヤベアリングは、プラネタリギヤとピンとの間に設けられている。キャリアは、ピンの一端を支持することで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。

【0012】

プラネタリギヤ、ピン、プラネタリギヤベアリングおよびキャリアは、キャリアサブアッセンブリ（３３０）を構成する。複数のプラネタリギヤのうち少なくとも１つは、軸方向の一端に環状の面である第１プラネタリギヤ環状面（９０１）、軸方向の他端に環状の面である第２プラネタリギヤ環状面（９０２）を有している。サンギヤは、一部が第１プラネタリギヤ環状面の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面であるサンギヤ環状面（９１１）を有している。第２リングギヤまたは回転部は、一部が第２プラネタリギヤ環状面の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面である出力側環状面（９２１）を有している。

【0013】

キャリアサブアッセンブリは、第１プラネタリギヤ環状面がサンギヤ環状面に当接したとき、または、第２プラネタリギヤ環状面が出力側環状面に当接したとき、ハウジングに対する軸方向の相対移動が規制される。

【0014】

本発明では、キャリアサブアッセンブリのアキシャル方向すなわち軸方向の位置を、サンギヤのサンギヤ環状面と、第２リングギヤまたは回転部の出力側環状面とにより規制可能である。ここで、第１プラネタリギヤ環状面とサンギヤ環状面との摺動速度、および、第２プラネタリギヤ環状面と出力側環状面との摺動速度は、特許文献１のキャリアサブアッセンブリと位置規制部品との摺動速度と比べ、極めて低い。そのため、第１プラネタリギヤ環状面とサンギヤ環状面との摺動距離、および、第２プラネタリギヤ環状面と出力側環状面との摺動距離を極めて小さくでき、摺動ストレスを大幅に低減できる。したがって、プラネタリギヤ、サンギヤ、第２リングギヤまたは回転部の摩耗量を低減でき、耐摩耗性を向上できる。

【0015】

また、キャリアサブアッセンブリと、位置規制部品としてのサンギヤおよび第２リングギヤまたは回転部との間のトルク損失を低減できるため、減速機全体の効率を向上できる。
プラネタリギヤは、筒状のプラネタリギヤ本体（３２２）、プラネタリギヤ本体の軸方向の一方の端面から筒状に突出する第１凸部（３２３）、および、プラネタリギヤ本体の軸方向の他方の端面から筒状に突出する第２凸部（３２４）を有する。第１プラネタリギヤ環状面は、第１凸部の端面に形成されている。第２プラネタリギヤ環状面は、第２凸部の端面に形成されている。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態によるギヤードモータおよびクラッチアクチュエータを適用したクラッチ装置を示す断面図。

【図2】第１実施形態によるギヤードモータ、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。

【図3】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。

【図4】第１実施形態によるギヤードモータのプラネタリギヤおよびその近傍を示す模式図。

【図5】比較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。

【図6】比較形態によるギヤードモータのプラネタリギヤおよびその近傍を示す模式図。

【図7】第１実施形態によるギヤードモータのプラネタリギヤおよびその近傍を示す図。

【図8】図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面の模式図。

【図9】サンギヤの回転角と、プラネタリギヤと第１リングギヤおよび第２リングギヤとの接触点との関係を示す図。

【図10】第２リングギヤに作用するトルクと、キャリアに作用するアキシャル荷重との関係を示す図。

【図11】相対回転する２つの部品間のすべり率と摩擦係数との関係を示す図。

【図12】第２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。

【図13】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。

【図14】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。

【図15】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。

【図16】第５実施形態によるクラッチアクチュエータのプラネタリギヤおよびその近傍を示す断面図。

【図17】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。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

（第１実施形態）
第１実施形態によるギヤードモータおよび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。

【0019】

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。

【0020】

クラッチアクチュエータ１０は、ハウジング１２、「原動機」としての電動モータ２０、減速機３０、「回転並進部」または「転動体カム」としてのトルクカム２等を備えている。ここで、ハウジング１２と、電動モータ２０と、減速機３０と、後述するトルクカム２の一部である駆動カム４０とが、ギヤードモータ７を構成している。

【0021】

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。

【0022】

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、後述する電動モータ２０の作動を制御可能である。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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、「ハウジング筒部」としてのハウジング内筒部１２１、ハウジング板部１２２、ハウジング外筒部１２３、シール溝部１２４、ハウジング段差面１２５、ハウジング側スプライン溝部１２７、ハウジング穴部１２８等を有している。

【0026】

ハウジング内筒部１２１は、略円筒状に形成されている。ハウジング板部１２２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。ハウジング外筒部１２３は、ハウジング板部１２２の外縁部からハウジング内筒部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。

【0027】

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。

【0028】

シール溝部１２４は、ハウジング内筒部１２１の外周壁から径方向内側へ凹むよう環状に形成されている。ハウジング段差面１２５は、シール溝部１２４とハウジング板部１２２との間において、ハウジング板部１２２とは反対側を向くよう円環の平面状に形成されている。

【0029】

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。ハウジング穴部１２８は、ハウジング板部１２２を板厚方向に貫くよう形成されている。

【0030】

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）。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）。

【0031】

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とハウジング板部１２２とハウジング外筒部１２３との間に形成されている。

【0032】

電動モータ２０は、収容空間１２０に収容されている。電動モータ２０は、ステータ２１、コイル２２、ロータ２３、「磁石」としてのマグネット２３０、マグネットカバー２４等を有している。

【0033】

ステータ２１は、ステータヨーク２１１、ステータティース２１２を有している。ステータ２１は、例えば積層鋼板により形成されている。ステータヨーク２１１は、略円筒状に形成されている。ステータティース２１２は、ステータヨーク２１１の内周壁から径内方向へ突出するようステータヨーク２１１と一体に形成されている。ステータティース２１２は、ステータヨーク２１１の周方向に等間隔で複数形成されている。コイル２２は、複数のステータティース２１２のそれぞれに設けられている。ステータ２１は、ステータヨーク２１１の外周壁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。

【0034】

ロータ２３は、例えば鉄系の金属により形成されている。ロータ２３は、ロータ本体２３１、ロータ筒部２３２を有している。ロータ本体２３１は、略円環状に形成されている。ロータ筒部２３２は、ロータ本体２３１の外縁部から筒状に延びるよう形成されている。

【0035】

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。

【0036】

マグネットカバー２４は、マグネット２３０のロータ２３の径方向外側の面を覆うようロータ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。

【0037】

クラッチアクチュエータ１０は、ロータベアリング１５を備えている。ロータベアリング１５は、ハウジング段差面１２５に対しハウジング板部１２２側において、ハウジング内筒部１２１の径方向外側に設けられている。ロータベアリング１５は、内輪１５１、外輪１５２、「軸受転動体」としての軸受ボール１５３等を有している。

【0038】

内輪１５１、外輪１５２は、例えば金属により筒状に形成されている。外輪１５２は、内輪１５１の径方向外側に設けられている。軸受ボール１５３は、例えば金属により球状に形成されている。軸受ボール１５３は、内輪１５１の外周壁に環状に形成された溝部、および、外輪１５２の内周壁に環状に形成された溝部において、内輪１５１と外輪１５２との間で転動可能に設けられている。軸受ボール１５３は、内輪１５１および外輪１５２の周方向に複数設けられている。内輪１５１と外輪１５２との間で軸受ボール１５３が転動することにより、内輪１５１と外輪１５２とは相対回転可能である。軸受ボール１５３により、内輪１５１と外輪１５２との軸方向への相対移動が規制されている。

【0039】

ロータベアリング１５は、内輪１５１の内周壁がハウジング内筒部１２１の外周壁に当接し、内輪１５１の軸方向の一方の端面がハウジング板部１２２から所定距離離間した状態でハウジング内筒部１２１に設けられている。ロータ２３は、ロータ本体２３１の内周壁がロータベアリング１５の外周壁に嵌合するよう設けられている。これにより、ロータベアリング１５は、ロータ２３をハウジング１２に対し相対回転可能に支持している。

【0040】

ＥＣＵ１００は、コイル２２に供給する電力を制御することにより、電動モータ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２１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、電動モータ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。

【0041】

ここで、ロータ２３は、ステータ２１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。電動モータ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。

【0042】

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、コイル２２に対しハウジング板部１２２側に位置するよう電動モータ２０に設けられている。

【0043】

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またはマグネット２３０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の軸方向の相対位置等を算出することができる。

【0044】

図３に示すように、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。

【0045】

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。

【0046】

より詳細には、サンギヤ３１は、サンギヤ基部３１０、「歯部」および「外歯」としてのサンギヤ歯部３１１、サンギヤ筒部３１２、サンギヤ延伸部３１５を有している。サンギヤ３１は、例えば金属により形成されている。サンギヤ基部３１０は、略円環状に形成されている。サンギヤ筒部３１２は、サンギヤ基部３１０の外縁部から筒状に延びるようサンギヤ基部３１０と一体に形成されている。サンギヤ歯部３１１は、サンギヤ筒部３１２のサンギヤ基部３１０とは反対側の端部の外周壁に形成されている。サンギヤ延伸部３１５は、サンギヤ筒部３１２のサンギヤ基部３１０側の端部の外周壁から径外方向へ延びるよう環状に形成されている。

【0047】

サンギヤ３１は、サンギヤ基部３１０の外周壁がロータ筒部２３２の内周壁に嵌合するよう設けられている。これにより、サンギヤ３１は、ロータベアリング１５により、ロータ２３とともに、ハウジング１２に対し相対回転可能に支持されている。

【0048】

ロータ２３と一体回転するサンギヤ３１には、電動モータ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。

【0049】

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複数設けられている。本実施形態では、プラネタリギヤ３２は、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。

【0050】

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。

【0051】

より詳細には、キャリア３３は、キャリア本体３３１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、軸方向においてはコイル２２とプラネタリギヤ３２との間に位置している。

【0052】

減速機３０は、ピン３３５、プラネタリギヤベアリング３６を有している。ピン３３５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、軸方向の端部がキャリア本体３３１に固定されるようにして設けられている。

【0053】

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。

【0054】

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筒状に形成されている。第１リングギヤ３４は、ステータ２１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。

【0055】

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の内周壁に形成されている。

【0056】

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、例えば金属により筒状に形成されている。

【0057】

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第２リングギヤ３５の軸方向の第１リングギヤ３４側の端部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の個数に整数を乗じた数分だけ多い。

【0058】

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。

【0059】

上記構成により、電動モータ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、電動モータ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、電動モータ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。

【0060】

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、電動モータ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。

【0061】

トルクカム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、「カム転動体」としてのカムボール３を有している。

【0062】

駆動カム４０は、駆動カム本体４１、駆動カム特定形状部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。駆動カム特定形状部４２は、駆動カム本体４１の外縁部から、駆動カム本体４１の軸に対し傾斜して延びるよう形成されている。駆動カム板部４３は、駆動カム特定形状部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特定形状部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と駆動カム特定形状部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。

【0063】

駆動カム溝４００は、駆動カム本体４１の一方の端面から他方の端面側へ凹みつつ、駆動カム本体４１の周方向に延びる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。

【0064】

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のサンギヤ筒部３１２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。

【0065】

第２リングギヤ３５は、第２リングギヤ歯部３５１が形成された端部とは反対側の端部の内周壁が駆動カム板部４３の外縁部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、電動モータ２０からのトルクが、減速機３０により減速され、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。

【0066】

従動カム５０は、従動カム本体５１、従動カム特定形状部５２、従動カム板部５３、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。従動カム特定形状部５２は、従動カム本体５１の外縁部から、従動カム本体５１の軸に対し傾斜して延びるよう形成されている。従動カム板部５３は、従動カム特定形状部５２の従動カム本体５１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。ここで、従動カム本体５１と従動カム特定形状部５２と従動カム板部５３とは、例えば金属により一体に形成されている。

【0067】

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。

【0068】

従動カム５０は、従動カム本体５１が駆動カム本体４１に対しロータベアリング１５とは反対側、かつ、駆動カム特定形状部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。

【0069】

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みつつ、従動カム本体５１の周方向に延びる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。

【0070】

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。

【0071】

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

【0072】

このように、駆動カム４０と従動カム５０とカムボール３とは、「転動体カム」としてのトルクカム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、カムボール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。

【0073】

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、カムボール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。

【0074】

このように、従動カム５０は、駆動カム溝４００との間にカムボール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およびカムボール３とともにトルクカム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。

【0075】

トルクカム２は、電動モータ２０に対し軸方向の一方側に設けられ、電動モータ２０からのトルクによる回転運動を、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動である並進運動に変換する。

【0076】

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。

【0077】

リターンスプリングリテーナ５６は、リテーナ内筒部５６１、リテーナ板部５６２、リテーナ外筒部５６３を有している。リテーナ内筒部５６１は、略円筒状に形成されている。リテーナ板部５６２は、リテーナ内筒部５６１の一方の端部から径方向外側に延びるよう環状の板状に形成されている。リテーナ外筒部５６３は、リテーナ板部５６２の外縁部からリテーナ内筒部５６１と同じ側へ延びるよう略円筒状に形成されている。リテーナ内筒部５６１とリテーナ板部５６２とリテーナ外筒部５６３とは、例えば金属により一体に形成されている。

【0078】

リターンスプリングリテーナ５６は、リテーナ内筒部５６１の内周壁がハウジング内筒部１２１の外周壁に嵌合するようハウジング内筒部１２１に固定されている。リターンスプリング５５の他端は、リテーナ内筒部５６１とリテーナ外筒部５６３との間においてリテーナ板部５６２に当接している。

【0079】

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との間にカムボール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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

クラッチアクチュエータ１０は、状態変更部８０を備えている。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、皿ばね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、例えばリテーナ筒部８２１の他端が従動カム板部５３の駆動カム４０とは反対側の端面に接続するよう従動カム５０に設けられている。ここで、リテーナ筒部８２１と従動カム板部５３とは、例えば溶接により接続されている。

【0090】

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、従動カム板部５３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。皿ばねスラストベアリング８３は、環状に形成され、リテーナ筒部８２１の径方向外側において、従動カム板部５３と皿ばね８１の内縁部との間に設けられている。

【0091】

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および皿ばね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。

【0092】

図３は、状態変更部８０を取り付けていない状態のクラッチアクチュエータ１０を示す断面図である。

【0093】

図１、２に示すように、カムボール３が、駆動カム本体４１の一方の端面から駆動カム溝４００の駆動カム本体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、従動カム本体５１の一方の端面から従動カム溝５００の従動カム本体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。

【0094】

ここで、クラッチ７０の状態を変更する通常作動時、ＥＣＵ１００の制御により電動モータ２０のコイル２２に電力が供給されると、電動モータ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、カムボール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。

【0095】

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。

【0096】

このとき、皿ばね８１は、皿ばね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、皿ばね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。

【0097】

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、電動モータ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。

【0098】

また、トルクカム２は、電動モータ２０からのトルクによる回転運動を、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動である並進運動に変換し、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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【0102】

本実施形態では、「回転並進部」としてのトルクカム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。電動モータ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。

【0103】

クラッチアクチュエータ１０は、スラストベアリング１６を備えている。図１に示すように、スラストベアリング１６は、「スラスト軸受転動体」としてのころ１６１、レース１６２、バックアッププレート１６３を有している。レース１６２は、例えば金属により環状の板状に形成されている。ころ１６１は、例えば金属により略円柱状に形成され、レース１６２の一方の端面に接触しながらレース１６２の周方向に転動可能に設けられている。ころ１６１は、レース１６２の周方向に複数設けられている。

【0104】

バックアッププレート１６３は、プレート本体１６４、プレート凸部１６５を有している。プレート本体１６４は、略円環状に形成されている。プレート凸部１６５は、プレート本体１６４の内縁部から軸方向に突出するよう略円環状に形成されている。プレート本体１６４とプレート凸部１６５とは、例えば金属により一体に形成されている。

【0105】

バックアッププレート１６３は、プレート凸部１６５がハウジング段差面１２５に当接するようハウジング内筒部１２１の径方向外側に設けられている。レース１６２は、他方の端面がプレート本体１６４のプレート凸部１６５とは反対側の端面に当接するようハウジング内筒部１２１の径方向外側に設けられている。ころ１６１は、レース１６２と駆動カム本体４１との間に設けられ、レース１６２の駆動カム本体４１側の端面と駆動カム本体４１のレース１６２側の面とに接触しつつ、レース１６２の周方向に転動可能である。

【0106】

スラストベアリング１６は、駆動カム４０からスラスト方向すなわち軸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側からの軸方向の荷重は、皿ばね８１、皿ばねスラストベアリング８３、従動カム５０、カムボール３、駆動カム４０を経由してスラストベアリング１６に作用する。

【0107】

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は、例えばゴム等の弾性材料により環状に形成されたオイルシールである。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等により環状に形成されたオイルシールである。

【0108】

内側シール部材１９１は、ハウジング内筒部１２１に形成されたシール溝部１２４に設けられている。内側シール部材１９１は、外縁部が駆動カム本体４１の内周壁と摺動可能なようシール溝部１２４に設けられている。

【0109】

外側シール部材１９２は、第２リングギヤ３５に対し第１リングギヤ３４とは反対側において、ハウジング外筒部１２３と駆動カム外筒部４４との間に設けられている。外側シール部材１９２は、内縁部のシールリップ部が駆動カム外筒部４４の外周壁と摺動可能なようハウジング外筒部１２３に設けられている。

【0110】

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）。

【0111】

上述のように、駆動カム本体４１の内周壁は、内側シール部材１９１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とハウジング内筒部１２１との間を気密または液密にシールしている。

【0112】

駆動カム外筒部４４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に接触するよう設けられている。外側シール部材１９２は、駆動カム外筒部４４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。

【0113】

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、電動モータ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、異物による電動モータ２０または減速機３０の作動不良を抑制できる。

【0114】

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。

【0115】

図３に示すように、＜１＞プラネタリギヤ３２、ピン３３５、プラネタリギヤベアリング３６およびキャリア３３は、キャリアサブアッセンブリ３３０を構成している。

【0116】

複数のプラネタリギヤ３２のうち少なくとも１つは、軸方向の一端に環状の面である第１プラネタリギヤ環状面９０１、軸方向の他端に環状の面である第２プラネタリギヤ環状面９０２を有している。

【0117】

より詳細には、プラネタリギヤ３２は、プラネタリギヤ歯部３２１、プラネタリギヤ本体３２２、第１凸部３２３、第２凸部３２４を有している。プラネタリギヤ本体３２２は、筒状に形成されている。第１凸部３２３は、プラネタリギヤ３２の軸方向の一方の端面から筒状に突出するよう形成されている。第１凸部３２３の外径は、プラネタリギヤ本体３２２の外径より小さい。第１凸部３２３のプラネタリギヤ本体３２２とは反対側の端面は、環状かつ平面状に形成されている。第２凸部３２４は、プラネタリギヤ３２の軸方向の他方の端面から筒状に突出するよう形成されている。第２凸部３２４の外径は、プラネタリギヤ本体３２２の外径より小さい。第２凸部３２４のプラネタリギヤ本体３２２とは反対側の端面は、環状かつ平面状に形成されている。プラネタリギヤ歯部３２１は、プラネタリギヤ本体３２２の外周壁に形成されている。

【0118】

第１プラネタリギヤ環状面９０１、第２プラネタリギヤ環状面９０２は、それぞれ第１凸部３２３、第２凸部３２４の端面に形成されている。そのため、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２は、環状かつ平面状に形成されている。４つのプラネタリギヤ３２は、いずれも第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２を有している。

【0119】

サンギヤ３１は、一部が第１プラネタリギヤ環状面９０１の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面であるサンギヤ環状面９１１を有している。

【0120】

より詳細には、サンギヤ筒部３１２は、サンギヤ大径部３１３、サンギヤ小径部３１４を有している。サンギヤ大径部３１３は、サンギヤ基部３１０側において筒状に形成されている。サンギヤ小径部３１４は、サンギヤ大径部３１３に対しサンギヤ基部３１０とは反対側においてサンギヤ大径部３１３と一体に筒状に形成されている。サンギヤ小径部３１４の外径は、サンギヤ大径部３１３の外径より小さい。そのため、サンギヤ大径部３１３の外周壁とサンギヤ小径部３１４の外周壁との間には、環状かつ平面状の段差面が形成されている。サンギヤ環状面９１１は、この段差面に形成されている。そのため、サンギヤ環状面９１１は、環状かつ平面状に形成されている。

【0121】

サンギヤ歯部３１１は、サンギヤ小径部３１４の外周壁に形成されている。サンギヤ環状面９１１の一部は、第１プラネタリギヤ環状面９０１の一部に当接および摺動可能に対向している。そのため、サンギヤ３１の軸Ａｘ１方向、および、プラネタリギヤ３２の軸Ａｘ２方向から見たとき、サンギヤ環状面９１１の一部と、第１プラネタリギヤ環状面９０１の一部とは重なる（図４の網掛け部分参照）。

【0122】

第２リングギヤ３５は、一部が第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面である出力側環状面９２１を有している。

【0123】

より詳細には、第２リングギヤ３５は、第２リングギヤ歯部３５１、第２リングギヤ本体３５２、第２リングギヤ延伸部３５３を有している。第２リングギヤ本体３５２は、筒状に形成されている。第２リングギヤ延伸部３５３は、第２リングギヤ本体３５２の第１リングギヤ３４とは反対側の内周壁から径内方向へ延びるよう環状に形成されている。第２リングギヤ延伸部３５３の第１リングギヤ３４側の端面は、環状かつ平面状に形成されている。出力側環状面９２１は、第２リングギヤ延伸部３５３の第１リングギヤ３４側の端面に形成されている。そのため、出力側環状面９２１は、環状かつ平面状に形成されている。

【0124】

第２リングギヤ歯部３５１は、第２リングギヤ本体３５２の内周壁のうち第２リングギヤ延伸部３５３に対し第１リングギヤ３４側に形成されている。出力側環状面９２１の一部は、第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部に当接および摺動可能に対向している。そのため、プラネタリギヤ３２の軸方向から見たとき、出力側環状面９２１の一部と、第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部とは重なる。

【0125】

キャリアサブアッセンブリ３３０は、第１プラネタリギヤ環状面９０１がサンギヤ環状面９１１に当接したとき、または、第２プラネタリギヤ環状面９０２が出力側環状面９２１に当接したとき、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動が規制される。

【0126】

これにより、キャリアサブアッセンブリ３３０のアキシャル方向すなわち軸方向の位置を、サンギヤ３１のサンギヤ環状面９１１と、第２リングギヤ３５の出力側環状面９２１とにより規制可能である。

【0127】

＜２＞第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２の外径は、プラネタリギヤ３２の歯底円の直径以下に設定されている。サンギヤ環状面９１１の外径は、サンギヤ３１の歯先円の直径以上に設定されている。出力側環状面９２１の内径は、第２リングギヤ３５の歯先円の直径以下に設定されている。

【0128】

より詳細には、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２の外径は、プラネタリギヤ歯部３２１の歯底円の直径より小さく設定されている。サンギヤ環状面９１１の外径は、サンギヤ歯部３１１の歯先円の直径より大きく設定されている。出力側環状面９２１の内径は、第２リングギヤ歯部３５１の歯先円の直径より小さく設定されている。

【0129】

＜４＞サンギヤ環状面９１１の外径、および、出力側環状面９２１の内径は、サンギヤ３１とプラネタリギヤ３２と第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５との中心間距離に誤差が生じた場合でも、第１プラネタリギヤ環状面９０１とサンギヤ環状面９１１との対向、および、第２プラネタリギヤ環状面９０２と出力側環状面９２１との対向が維持される大きさに設定されている。

【0130】

図３、４に示すように、本実施形態では、電動モータ２０からのトルクによりサンギヤ３１が回転すると、プラネタリギヤ３２は、サンギヤ３１に噛み合いつつ自転しながらサンギヤ３１の周方向に公転する。このとき、第１プラネタリギヤ環状面９０１の一部とサンギヤ環状面９１１の一部とは、プラネタリギヤ３２の回転方向に摺動し得る（図４の網掛け部分参照）。このときの摺動速度は、極めて低い。また、このとき、第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部と出力側環状面９２１の一部とは、プラネタリギヤ３２の回転方向に摺動し得る。このときの摺動速度も、極めて低い。

【0131】

図５、６に示すように、比較形態によるギヤードモータでは、プラネタリギヤ３２は、第１凸部３２３、第２凸部３２４、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２を有していない。また、サンギヤ環状面９１１、出力側環状面９２１も形成されていない。

【0132】

キャリア本体３３１のコイル２２側の端面の内縁部は、サンギヤ延伸部３１５のプラネタリギヤ３２側の面に当接および摺動可能に設けられている。そのため、比較形態では、電動モータ２０からのトルクによりサンギヤ３１が回転すると、プラネタリギヤ３２は、サンギヤ３１に噛み合いつつ自転しながらサンギヤ３１の周方向に公転し、キャリア本体３３１は、サンギヤ３１の径方向外側においてサンギヤ３１に対し相対回転する。このとき、キャリア本体３３１のコイル２２側の端面の内縁部とサンギヤ延伸部３１５のプラネタリギヤ３２側の面とは、キャリア本体３３１の回転方向に摺動し得る（図６の網掛け部分参照）。このときの摺動速度は、比較的高い。また、このとき、ピン３３５の先端部と駆動カム板部４３とは、キャリア本体３３１の回転方向に摺動し得る。このときの摺動速度も、比較的高い。そのため、摺動ストレスが大きく、サンギヤ３１とキャリア３３と、および、ピン３３５と駆動カム板部４３とが激しく摩耗するおそれがある。

【0133】

一方、本実施形態では、第１プラネタリギヤ環状面９０１とサンギヤ環状面９１１との摺動速度、および、第２プラネタリギヤ環状面９０２と出力側環状面９２１との摺動速度は極めて低いため、摺動ストレスは小さく、プラネタリギヤ３２とサンギヤ３１または第２リングギヤ３５との摩耗を抑制できる。

【0134】

また、本実施形態および比較形態では、サンギヤ３１、プラネタリギヤ３２、第２リングギヤ３５、駆動カム４０は、熱処理により強度が高められている。また、キャリア本体３３１、ピン３３５は、熱処理されておらず、サンギヤ３１、プラネタリギヤ３２、第２リングギヤ３５、駆動カム４０よりも強度が低い。そのため、強度の高いサンギヤ３１と強度の低いキャリア本体３３１と、強度の高い駆動カム４０と強度の低いピン３３５とが摺動する比較形態では、特にキャリア本体３３１およびピン３３５が激しく摩耗するおそれがある。一方、強度の高いプラネタリギヤ３２と強度の高いサンギヤ３１または強度の高い第２リングギヤ３５とが摺動する本実施形態では、各部品の摩耗を抑制できる。

【0135】

例えば、サンギヤ３１、プラネタリギヤ３２、第２リングギヤ３５、駆動カム４０に熱処理を施さない場合でも、本実施形態の構成のプラネタリギヤ３２とサンギヤ３１または第２リングギヤ３５との摩耗量は、比較形態の構成のサンギヤ３１とキャリア本体３３１と、および、駆動カム４０とピン３３５との摩耗量に対し１／１０程度になる。プラネタリギヤ３２、第２リングギヤ３５、駆動カム４０に熱処理を施した場合は、本実施形態の構成のプラネタリギヤ３２とサンギヤ３１または第２リングギヤ３５との摩耗量は、比較形態の構成のサンギヤ３１とキャリア本体３３１と、および、駆動カム４０とピン３３５との摩耗量に対し１／１００～１／２００程度になる。

【0136】

図７、８に示すように、プラネタリギヤベアリング３６のガタつきによりプラネタリギヤ３２が傾いた状態で、サンギヤ３１を回転させると、プラネタリギヤ歯部３２１と第１リングギヤ歯部３４１および第２リングギヤ歯部３５１との接触部がアキシャル方向すなわち軸方向（図８にｙで示す方向）に摺動する。その方向は、クラッチ７０が非係合状態から係合状態に変化するときである係合時はプラネタリギヤ３２に対しクラッチ７０の方向、クラッチ７０が係合状態から非係合状態に変化するときである解放時はプラネタリギヤ３２に対し電動モータ２０の方向である。このとき軸方向に作用する荷重であるアキシャル荷重は、歯面に作用する荷重と摩擦係数（μ）との積で計算できると考えられる。

【0137】

図７、８において、第１リングギヤ歯部３４１からプラネタリギヤ歯部３２１の歯面に作用する荷重ＷＣ、第２リングギヤ歯部３５１からプラネタリギヤ歯部３２１の歯面に作用する荷重ＷＤ、ｙ方向への摺動開始前の第１リングギヤ歯部３４１とプラネタリギヤ歯部３２１との接触点ｙ１、摺動中の接触点ｙ１’、ｙ方向への摺動開始前の第２リングギヤ歯部３５１とプラネタリギヤ歯部３２１との接触点ｙ２、摺動中の接触点ｙ２’を示す。プラネタリギヤ３２の接触点が動く方向と逆方向に、アキシャル荷重である摩擦力Ｆ１、Ｆ２が発生する。ここで、Ｆ１＝μ・ＷＣ、Ｆ２＝μ・ＷＤである。

【0138】

サンギヤ３１の回転角（θ）と、接触点ｙ１、ｙ２の位置（ｙ）との関係を図９に示す。接触点ｙ１の位置を実線で示し、接触点ｙ２の位置を一点鎖線で示す。

【0139】

第２リングギヤ３５に作用するトルク（負荷）であるトルクＴ＿ｏｕｔと、キャリア３３に作用するアキシャル荷重Ｆ＿ａｘｉａｌとの関係を図１０に示す。プラネタリギヤベアリング３６の傾きが比較的小さいときのアキシャル荷重を実線で示し、プラネタリギヤベアリング３６の傾きが比較的大きいときのアキシャル荷重を破線で示す。図１０に示すように、プラネタリギヤベアリング３６の傾きが大きいときほど、アキシャル荷重の絶対値が大きくなる。

【0140】

相対回転する２つの部品間のすべり率と摩擦係数との関係を図１１に示す。比較形態では、サンギヤ３１とキャリア本体３３１との間、および、駆動カム４０とピン３３５との間のすべり率ｒ２が比較的大きいため、サンギヤ３１とキャリア本体３３１との間、および、駆動カム４０とピン３３５との間の摩擦係数μ２も比較的大きい。一方、本実施形態では、プラネタリギヤ３２とサンギヤ３１または第２リングギヤ３５との間のすべり率ｒ１がｒ２と比べて大幅に小さいため、プラネタリギヤ３２とサンギヤ３１または第２リングギヤ３５との間の摩擦係数μ１もμ２と比べて大幅に小さい。そのため、本実施形態では、比較形態と比べ、部品の摩耗量を大幅に低減できる。

【0141】

以上説明したように、＜１＞本実施形態では、第２リングギヤ３５は、一部が第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面である出力側環状面９２１を有している。キャリアサブアッセンブリ３３０は、第１プラネタリギヤ環状面９０１がサンギヤ環状面９１１に当接したとき、または、第２プラネタリギヤ環状面９０２が出力側環状面９２１に当接したとき、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動が規制される。

【0142】

本実施形態では、キャリアサブアッセンブリ３３０のアキシャル方向すなわち軸方向の位置を、サンギヤ３１のサンギヤ環状面９１１と、第２リングギヤ３５の出力側環状面９２１とにより規制可能である。ここで、第１プラネタリギヤ環状面９０１とサンギヤ環状面９１１との摺動速度、および、第２プラネタリギヤ環状面９０２と出力側環状面９２１との摺動速度は、特許文献１のキャリアサブアッセンブリと位置規制部品との摺動速度と比べ、極めて低い。そのため、第１プラネタリギヤ環状面９０１とサンギヤ環状面９１１との摺動距離、および、第２プラネタリギヤ環状面９０２と出力側環状面９２１との摺動距離を極めて小さくでき、摺動ストレスを大幅に低減できる。したがって、プラネタリギヤ３２、サンギヤ３１、第２リングギヤ３５の摩耗量を低減でき、耐摩耗性を向上できる。

【0143】

また、キャリアサブアッセンブリ３３０と、位置規制部品としてのサンギヤ３１および第２リングギヤ３５との間のトルク損失を低減できるため、減速機３０全体の効率を向上できる。

【0144】

また、＜２＞本実施形態では、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２の外径は、プラネタリギヤ３２の歯底円の直径以下に設定されている。サンギヤ環状面９１１の外径は、サンギヤ３１の歯先円の直径以上に設定されている。出力側環状面９２１の内径は、第２リングギヤ３５の歯先円の直径以下に設定されている。

【0145】

そのため、プラネタリギヤ３２の組み付け時、サンギヤ歯部３１１と第１プラネタリギヤ環状面９０１と、および、第２リングギヤ歯部３５１と第２プラネタリギヤ環状面９０２とが干渉するのを回避でき、組み付け性を向上できる。

【0146】

また、＜４＞本実施形態では、サンギヤ環状面９１１の外径、および、出力側環状面９２１の内径は、サンギヤ３１とプラネタリギヤ３２と第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５との中心間距離に誤差が生じた場合でも、第１プラネタリギヤ環状面９０１とサンギヤ環状面９１１との対向、および、第２プラネタリギヤ環状面９０２と出力側環状面９２１との対向が維持される大きさに設定されている。

【0147】

これにより、サンギヤ３１とプラネタリギヤ３２と第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５との中心間距離に誤差が生じた場合でも、プラネタリギヤ３２がサンギヤ環状面９１１と出力側環状面９２１との間から脱落するのを抑制でき、サンギヤ環状面９１１と出力側環状面９２１とによるキャリアサブアッセンブリ３３０のアキシャル方向の位置の規制を良好に継続できる。

【0148】

また、＜９＞本実施形態は、相対回転可能な入力軸６１と出力軸６２との間において、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を許容する係合状態と、入力軸６１と出力軸６２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１０であって、上述のギヤードモータ７とトルクカム２とを備える。トルクカム２は、駆動カム４０を有し、駆動カム４０の回転運動を、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動である並進運動に変換し、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。

【0149】

クラッチアクチュエータでは、クラッチの係合時、プラネタリギヤ等に高負荷がかかる。そのため、特許文献１のクラッチアクチュエータでは、部品の摩耗量が増大し、モータへの電流が増大し、効率および信頼性が低下するおそれがある。一方、本実施形態のクラッチアクチュエータ１０は、上述のギヤードモータ７を備えているため、部品の摩耗量を低減し、電動モータ２０への電流が低減し、効率および信頼性を向上できる。

【0150】

（第２実施形態）
第２実施形態によるギヤードモータおよびクラッチアクチュエータの一部を図１２に示す。第２実施形態は、第２リングギヤ３５、駆動カム４０の構成等が第１実施形態と異なる。

【0151】

本実施形態では、第２リングギヤ３５は、第２リングギヤ延伸部３５３を有していない。そのため、第２リングギヤ３５は、筒状の第２リングギヤ本体３５２を主な構成要素とするため、単純な形状にでき、プレス等により容易に製造可能である。

【0152】

駆動カム４０は、駆動カム最外筒部４５を有している。駆動カム最外筒部４５は、駆動カム板部４３の外縁部と一体に筒状に形成されている。ここで、駆動カム最外筒部４５のプラネタリギヤ３２側の端部は、駆動カム板部４３のプラネタリギヤ３２側の端面に対しプラネタリギヤ３２側に突出している。駆動カム最外筒部４５のプラネタリギヤ３２側の端面は、環状かつ平面状に形成されている。

【0153】

第２リングギヤ３５は、第２リングギヤ本体３５２の第２リングギヤ歯部３５１とは反対側の内周壁が駆動カム最外筒部４５の外周壁に嵌合するよう駆動カム４０と一体に回転可能に設けられている。

【0154】

駆動カム４０は、一部が第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面である出力側環状面９２１を有している。

【0155】

出力側環状面９２１は、駆動カム最外筒部４５のプラネタリギヤ３２側の端面に形成されている。そのため、出力側環状面９２１は、環状かつ平面状に形成されている。出力側環状面９２１の一部は、第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部に当接および摺動可能に対向している。そのため、プラネタリギヤ３２の軸方向から見たとき、出力側環状面９２１の一部と、第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部とは重なる。

【0156】

キャリアサブアッセンブリ３３０は、第１プラネタリギヤ環状面９０１がサンギヤ環状面９１１に当接したとき、または、第２プラネタリギヤ環状面９０２が出力側環状面９２１に当接したとき、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動が規制される。

【0157】

これにより、キャリアサブアッセンブリ３３０のアキシャル方向すなわち軸方向の位置を、サンギヤ３１のサンギヤ環状面９１１と、駆動カム４０の出力側環状面９２１とにより規制可能である。

【0158】

以上説明したように、＜１＞本実施形態では、駆動カム４０は、一部が第２プラネタリギヤ環状面９０２の一部に当接および摺動可能に対向する環状の面である出力側環状面９２１を有している。キャリアサブアッセンブリ３３０は、第１プラネタリギヤ環状面９０１がサンギヤ環状面９１１に当接したとき、または、第２プラネタリギヤ環状面９０２が出力側環状面９２１に当接したとき、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動が規制される。

【0159】

そのため、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0160】

（第３実施形態）
第３実施形態によるギヤードモータおよびクラッチアクチュエータの一部を図１３に示す。第３実施形態は、ロータ２３、サンギヤ３１の構成等が第２実施形態と異なる。

【0161】

本実施形態では、ロータ２３とサンギヤ３１とは同一の部材により一体に形成されている。サンギヤ３１は、サンギヤ基部３１０、サンギヤ延伸部３１５を有していない。ロータ２３とサンギヤ３１とは、ロータ筒部２３２とサンギヤ筒部３１２のサンギヤ大径部３１３とが接続することで、全体として筒状かつ一体に形成されている。

【0162】

本実施形態では、比較形態においてキャリア３３の軸方向の移動規制のために必要とされていたサンギヤ延伸部３１５が不要なため、サンギヤ３１の構成を簡素化できる。また、ロータ２３とサンギヤ３１とを一体に形成することで、部品の形状を単純化しつつ、部品点数を削減できる。

【0163】

（第４実施形態）
第４実施形態によるギヤードモータおよびクラッチアクチュエータの一部を図１４に示す。第４実施形態は、キャリア３３の構成等が第３実施形態と異なる。

【0164】

＜５＞本実施形態では、キャリア３３は、プラネタリギヤ３２の軸方向の中心に対し駆動カム４０側に設けられている。

【0165】

より詳細には、キャリア３３のキャリア本体３３１は、プラネタリギヤ本体３２２の軸方向の中心に対し駆動カム４０の駆動カム板部４３側、かつ、駆動カム特定形状部４２と駆動カム最外筒部４５との間に設けられている。

【0166】

これにより、第３実施形態と比べ、プラネタリギヤ３２を例えばキャリア本体３３１の板厚分、コイル２２側へ寄せて配置でき、クラッチアクチュエータ１０の軸方向の長さをｄ１分短縮できる。

【0167】

キャリア本体３３１およびピン３３５と駆動カム板部４３との間には所定の隙間が形成されている。そのため、キャリア本体３３１およびピン３３５と駆動カム板部４３とは当接および摺動不能である。

【0168】

＜６＞本実施形態では、キャリア３３は、磁性材料により形成されている。

【0169】

以上説明したように、＜５＞本実施形態では、キャリア３３は、プラネタリギヤ３２の軸方向の中心に対し駆動カム４０側に設けられている。そのため、プラネタリギヤ３２をコイル２２側へ寄せて配置でき、クラッチアクチュエータ１０の軸方向の長さを短縮できる。

【0170】

また、＜６＞本実施形態では、キャリア３３は、磁性材料により形成されている。

【0171】

キャリア３３を磁性材料により形成しつつ、プラネタリギヤ３２の軸方向の中心に対しコイル２２側に設けた場合、電動モータ２０のマグネット２３０とキャリア３３とが近接し、キャリア３３を電動モータ２０側に吸引する荷重が生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、キャリア３３を加工性の良い磁性材料により形成しつつ、プラネタリギヤ３２の軸方向の中心に対し駆動カム４０側に設けることで、部材コストを低減しながら上記荷重の発生を抑制できる。

【0172】

（第５実施形態）
第５実施形態によるギヤードモータおよびクラッチアクチュエータの一部を図１５に示す。第５実施形態は、第１リングギヤ３４の近傍の構成等が第４実施形態と異なる。

【0173】

＜３＞本実施形態は、第１リングギヤ３４に対し第２リングギヤ３５とは反対側に設けられた環状のプレート９５をさらに備える。

【0174】

より詳細には、プレート９５は、例えば金属により環状の板状に形成されている。プレート９５は、ハウジング外筒部１２３の内周壁に形成された段差面と第１リングギヤ３４との間に外縁部が挟まれるようにして設けられている。

【0175】

プレート９５は、一部が第１プラネタリギヤ環状面９０１に当接および摺動可能に対向する環状の面であるプレート環状面９３１を有している。

【0176】

より詳細にはプレート環状面９３１は、プレート９５の第１リングギヤ３４およびプラネタリギヤ３２側の端面の内縁部に環状かつ平面状に形成されている。

【0177】

キャリアサブアッセンブリ３３０は、第１プラネタリギヤ環状面９０１がプレート環状面９３１に当接したとき、または、第２プラネタリギヤ環状面９０２が出力側環状面９２１に当接したとき、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動が規制される。

【0178】

これにより、キャリアサブアッセンブリ３３０のアキシャル方向すなわち軸方向の位置を、サンギヤ３１のサンギヤ環状面９１１およびプレート９５のプレート環状面９３１と、第２リングギヤ３５の出力側環状面９２１とにより規制可能である。

【0179】

図１６に示すように、第２リングギヤ歯部３５１または第１リングギヤ歯部３４１からプラネタリギヤ歯部３２１に対し、アキシャル荷重Ｆ＿ａｘｉａｌ１が作用すると、プレート環状面９３１から出力側環状面９２１に対し、Ｆ＿ａｘｉａｌ１と同等のアキシャル荷重Ｆ＿ａｘｉａｌ２が作用する。プラネタリギヤ３２に作用するモーメントＭ２は、
Ｍ２＝Ｒ＿ａｘｉａｌ×Ｆ＿ａｘｉａｌ２－Ｒ＿ｐｉｔｃｈ×Ｆ＿ａｘｉａｌ１
で表される。ここで、アキシャル荷重Ｆ＿ａｘｉａｌ１が作用する位置とプラネタリギヤ３２の軸Ａｘ２との距離Ｒ＿ｐｉｔｃｈと、アキシャル荷重Ｆ＿ａｘｉａｌ２が作用する位置とプラネタリギヤ３２の軸Ａｘ２との距離Ｒ＿ａｘｉａｌとは、略同じ（Ｒ＿ａｘｉａｌ≒Ｒ＿ｐｉｔｃｈ）ため、
Ｍ２≒０
となり、プラネタリギヤ３２にはモーメントがほとんど発生しない。

【0180】

以上説明したように、＜３＞本実施形態は、第１リングギヤ３４に対し第２リングギヤ３５とは反対側に設けられた環状のプレート９５をさらに備える。プレート９５は、一部が第１プラネタリギヤ環状面９０１に当接および摺動可能に対向する環状の面であるプレート環状面９３１を有している。キャリアサブアッセンブリ３３０は、第１プラネタリギヤ環状面９０１がプレート環状面９３１に当接したとき、または、第２プラネタリギヤ環状面９０２が出力側環状面９２１に当接したとき、ハウジング１２に対する軸方向の相対移動が規制される。

【0181】

本実施形態では、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２をプレート環状面９３１と出力側環状面９２１とで挟むことにより、プラネタリギヤ３２のアキシャル方向すなわち軸方向の位置を規制可能である。そのため、プラネタリギヤ３２に発生し得るモーメントを低減できる。これにより、プラネタリギヤベアリング３６にかかるストレスを低減でき、信頼性を向上できる。

【0182】

（第６実施形態）
第６実施形態によるギヤードモータおよびクラッチアクチュエータの一部を図１７に示す。第６実施形態は、サンギヤ環状面９１１の構成等が第１実施形態と異なる。

【0183】

＜７＞本実施形態は、環状凹部９００をさらに備える。環状凹部９００は、サンギヤ環状面９１１に設けられている。環状凹部９００は、サンギヤ環状面９１１、すなわち、サンギヤ大径部３１３の外周壁とサンギヤ小径部３１４の外周壁との間の段差面からロータ２３側へ凹むようにして環状に形成されている。

【0184】

サンギヤ３１に環状凹部９００を形成することにより、サンギヤ３１のイナーシャを低減できるとともに、コストを低減できる。

【0185】

（他の実施形態）
上述の実施形態では、プラネタリギヤ３２を４つ設ける例を示した。これに対し、他の実施形態では、プラネタリギヤ３２は、２つ以上であれば、いくつ設けてもよい。ここで、プラネタリギヤ３２は、キャリア３３の周方向に等間隔で設けることが望ましい。

【0186】

また、上述の実施形態では、複数のプラネタリギヤ３２のうち全てが、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２を有する例を示した。これに対し、＜８＞他の実施形態では、複数のプラネタリギヤ３２のうち一部が、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２を有することとしてもよい。この場合、第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２の加工工数を低減できる。ここで、例えばプラネタリギヤ３２を６つ設ける場合、６つのプラネタリギヤ３２のうち３つのプラネタリギヤ３２が第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２を有する形態が考えられる。第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２を有する３つのプラネタリギヤ３２は、間に第１プラネタリギヤ環状面９０１および第２プラネタリギヤ環状面９０２を有しないプラネタリギヤ３２を１つ挟んで、キャリア３３の周方向に等間隔で設けることが望ましい。

【0187】

また、第６実施形態では、環状凹部９００をサンギヤ環状面９１１に設ける例を示した。これに対し、＜７＞他の実施形態では、環状凹部９００は、第１プラネタリギヤ環状面９０１、第２プラネタリギヤ環状面９０２、サンギヤ環状面９１１、および、出力側環状面９２１の少なくとも１つに設けることとしてもよい。これにより、環状凹部９００を設けた部品のイナーシャを低減できるとともに、コストを低減できる。

【0188】

また、上述の実施形態では、キャリアが磁性材料により形成される例を示した。これに対し、他の実施形態では、キャリアは、例えばステンレス等、非磁性材料により形成されていてもよい。

【0189】

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、カムボール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。

【0190】

また、上述の複数の実施形態は、構成上の阻害要因がない限り、どのように組み合わせてもよい。

【0191】

また、本発明は、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。

【0192】

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。

【0193】

本発明のギヤードモータは、クラッチアクチュエータのモータ部に限らず、他の装置のモータ部として、あるいは、単体のモータとして利用することができる。

【0194】

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。

【0195】

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。

【符号の説明】

【0196】

７ ギヤードモータ、１２ ハウジング、２０ 電動モータ、３１ サンギヤ、３２ プラネタリギヤ、３６ プラネタリギヤベアリング、３３ キャリア、３４ 第１リングギヤ、３５ 第２リングギヤ、４０ 駆動カム（回転部）、３３０ キャリアサブアッセンブリ、３３５ ピン、９０１ 第１プラネタリギヤ環状面、９０２ 第２プラネタリギヤ環状面、９１１ サンギヤ環状面、９２１ 出力側環状面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】