| 【発明の名称】 |
カム機構及びこれを用いたクラッチ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山崎 伸司
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| 【要約】 |
【課題】レイアウトの自由度を向上させ、トルク源のトルクを増幅し、トルク源を停止してもカムを作動状態に保持する。
【解決手段】トルク源１５のトルクによって回転するウォ−ム２３と、ウォ−ム２３に対する噛み合いの有効半径（ｒ１、ｒ２）が互いに異なったウォ−ムホイ−ル２５、２７と、ウォ−ム２３の回転に伴って生じるウォ−ムホイ−ル２５、２７の回転差を受けて作動するカム１９とを備えた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トルク源のトルクによって回転するウォ−ムと、このウォ−ムとそれぞれ噛み合うと共に、ウォ−ムに対する噛み合いの有効半径が互いに異なった２枚のウォ−ムホイ−ルと、ウォ−ムの回転に伴って生じる両ウォ−ムホイ−ルの回転差を受けて作動するカムとを備えたことを特徴とするカム機構。
【請求項２】 請求項１記載の発明であって、カムが、各ウォ−ムホイ−ルの間に形成されていることを特徴とするカム機構。
【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の発明であって、カムのカム面が直接噛み合っているか、あるいは、各カム面の間に転動体が配置されていることを特徴とするカム機構。
【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発明であって、各ウォ−ムホイ−ルの回転中心と、この回転中心を含む平面に投影したウォ−ムの回転中心とが、互いに直角をなすか、あるいは、直角以外の角度をなすことを特徴とするカム機構。
【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発明であって、トルク源が、電動モ−タであることを特徴とするカム機構。
【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のカム機構と、そのカムのスラスト力を受けて締結される摩擦クラッチとを備えたことを特徴とするクラッチ装置。
【請求項７】 請求項６記載の発明であって、摩擦クラッチが、デファレンシャル装置の差動を制限するか、あるいは、動力伝達装置で動力を断続することを特徴とするクラッチ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ギヤ組を介してトルク源のトルクを回転差に変換し、この回転差によってカムを作動させるカム機構と、このカム機構のカムスラスト力によって摩擦クラッチを締結させるクラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特公平８−１９９７１号公報に図５のような摩擦係合装置用アクチュエ−タ２０１が記載されている。
【０００３】この摩擦係合装置用アクチュエ−タ２０１は、四輪駆動車のセンタ−デフに用いられた差動制限装置であり、中空軸２０３、２０５と、多板クラッチ２０７と、中空軸２０９、２１１と、ロ−ラカム２１３と、一対のギヤ組２１５、２１７と、電動モ−タ２１９などから構成されている。
【０００４】中空軸２０３、２０５はセンタ−デフの両出力側にそれぞれ連結されており、多板クラッチ２０７はこれらの間に配置されている。
【０００５】又、ロ−ラカム２１３は中空軸２０９、２１１の間に設けられている。
【０００６】ギヤ組２１５は入力ギヤ２２１と出力ギヤ２２３から構成されており、ギヤ組２１７は入力ギヤ２２５と出力ギヤ２２７から構成されている。ギヤ組２１５、２１７のギヤ比は互いに異なっている。
【０００７】入力ギヤ２２１、２２４は一体に形成され、電動モ−タ２１９の軸２２９に連結されている。又、出力ギヤ２２３は中空軸２０９に連結されており、出力ギヤ２２７は中空軸２１１に連結されている。
【０００８】入力ギヤ２２１、２２５と出力ギヤ２２３、２２７の各回転中心は平行に配置されている。
【０００９】電動モ−タ２１９が回転すると、入力ギヤ２２１、２２５を介してギヤ組２１５、２１７が回転し、これらのギヤ比が異なっているから、各出力ギヤ２２３、２２７の間に回転差が生じる。この回転差によるトルクが中空軸２０９、２１１を介してロ−ラカム２１３に掛かり、そのカムスラスト力によって多板クラッチ２０７が締結され、センタ−デフの差動が制限される。
【００１０】図６と図７は、図４のデファレンシャル装置２０１と同様の押圧機構を備えた動力伝達装置２３１を示している。
【００１１】この動力伝達装置２３１は、クラッチハウジング２３３とこれに連結された動力伝達軸２３５、クラッチハブ２３７とこれに連結された動力伝達軸２３９、クラッチハウジング２３３とクラッチハブ２３７の間に配置された多板クラッチ２４１、電動モ−タ２４３、一対のギヤ組２４５、２４７、ボ−ルカム２４９、押圧部材２５１などから構成されている。
【００１２】ギヤ組２４５、２４７のギヤ比は互いに異なっており、ギヤ組２４５は入力ギヤ２５３と出力ギヤ２５５から構成され、ギヤ組２４７は入力ギヤ２５７と出力ギヤ２５９から構成されている。
【００１３】入力ギヤ２５３、２５７はそれぞれ電動モ−タ２４３の軸２６１に連結されている。
【００１４】又、ボ−ルカム２４９は、出力ギヤ２５５、２５９の間に形成されている。
【００１５】入力ギヤ２５３、２５７と出力ギヤ２５５、２５９の各回転中心は平行に配置されている。
【００１６】電動モ−タ２４３が回転すると、ギヤ組２４５、２４７の出力ギヤ２５５、２５９の間に生じる回転差を受けてボ−ルカム２４９が作動し、そのカムスラスト力により押圧部材２５１を介して多板クラッチ２４１が押圧され、動力伝達装置２３１が連結される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】上記のデファレンシャル装置２０１と動力伝達装置２３１では、カム２１３、２４９を作動させるために回転差を作りだすギヤ組２１５、２１７とギヤ組２４５、２４７が、いずれもスパ−ギヤ、又は、ヘリカルギヤで構成されている。
【００１８】スパ−ギヤやヘリカルギヤで構成されたギヤ組２１５、２１７、２４５、２４７は、各ギヤの諸元を変えても、入力ギヤ２２１、２２５、２５３、２５７と出力２２３、２２７、２５５、２５９の各回転中心軸を平行以外の配置（例えば、直角配置、あるいは、食い違い配置）にすることができないから、上記のように、各入力ギヤの回転中心軸と出力ギヤの回転中心軸は平行に配置されている。
【００１９】このようなレイアウト上の制限によって、図５と図６のように、電動モ−タ２１９、２４３は軸方向に突き出るように配置せざるを得ず、多板クラッチ２０７、２４１と電動モ−タ２１９、２４３との距離２６３、２６５が大きくなる。
【００２０】こうして、デファレンシャル装置２０１や動力伝達装置２３１は軸方向に大型化し、広い配置スペ−スが必要になって、不利である。
【００２１】又、レイアウト上の自由度が低いから、周辺部材の種々な配置に対応することが難しく、周辺部材との干渉が生じ易い。
【００２２】又、スパ−ギヤやヘリカルギヤを用いたギヤ組２１５、２１７、２４５、２４７には、トルクを一方向だけに移動させるワンウェイ機能がないから、電動モ−タ２１９、２４３の電力供給を停止すると、カム２１３、２４９も作動を停止する。
【００２３】このように、カム２１３、２４９を作動させている間は電動モ−タ２１９、２４３に電力を供給し続ける必要があるから、バッテリに大きな負担が掛かり、エンジンの燃費が低下する。
【００２４】又、カム２１３、２４９のスラスト力を強化するには、ギヤ組２１５、２１７、２４５、２４７のギヤ比を大きくしなければならず、その結果出力ギヤが大径になり、必要な配置スペ−スが大きくなるから、レイアウトの面で更に不利になる。
【００２５】そこで、この発明は、トルク源のトルクをギヤ組によって回転差に変換し、この回転差によりカムを締結するように構成されたカム機構であって、トルク源の配置方向（レイアウトの自由度）が大きいと共に、カムに大きなトルクを掛けることができ、又、トルク源を停止してもカムを作動状態に保つことができるカム機構と、このカム機構を用いたクラッチ装置の提供を目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】請求項１のカム機構は、トルク源のトルクによって回転するウォ−ムと、このウォ−ムとそれぞれ噛み合うと共に、ウォ−ムに対する噛み合いの有効半径が互いに異なった２枚のウォ−ムホイ−ルと、ウォ−ムの回転に伴って生じる両ウォ−ムホイ−ルの回転差を受けて作動するカムとを備えたことを特徴とする。
【００２７】このように、本発明のカム機構は、１枚のウォ−ムに２枚のウォ−ムホイ−ルを噛み合わせると共に、一方のウォ−ムホイ−ルのウォ−ムに対する噛み合い有効半径（ｒ１）を小さくし、他方のウォ−ムホイ−ルの噛み合い有効半径（ｒ２）をそれより大きくした。
【００２８】ウォ−ムの回転に伴って、各ウォ−ムホイ−ルが回転すると、図３に示すように、それぞれの噛み合い部がウォ−ム上を等距離（Ｌ）移動するが、このとき、有効半径（ｒ１）の小さいウォ−ムホイ−ルの回転角（θ１）は、有効半径（ｒ２）の大きいウォ−ムホイ−ルの回転角（θ２）より大きくなる。
【００２９】こうして、ウォ−ムが回転すると、大小のウォ−ムホイ−ルの間に回転差が生じ、この回転差を受けてカムが作動する。
【００３０】ウォ−ムギヤは、ウォ−ムの回転中心軸とウォ−ムホイ−ルの回転中心軸の角度を、直角を中心にして自由に変えることが可能であるから、スパ−ギヤやヘリカルギヤを用いた従来例と異なって、トルク源の配置方向が自由になり、トルク源とギヤ組（ウォ−ムギヤ）とカムとをレイアウトする際の自由度が大きく向上する。
【００３１】従って、例えば、トルク源の回転中心をカムの作動方向に対して直角に配置すれば、図５と図６の各従来例のようなトルク源（電動モ−タ）の突き出しが防止されるから、それだけコンパクトになり、狭いスペ−スに配置することが可能になる。このことは、車載装置で、特に、有利である。
【００３２】又、レイアウト上の自由度が大きいから、周辺部材の種々な配置に対応し、周辺部材と干渉しないように組付けることができる。
【００３３】こうして、広範囲で種々の装置に適用可能になる。
【００３４】又、ウォ−ムギヤでは、トルクはウォ−ムからウォ−ムホイ−ルの方向に移動するが、その反対方向のトルク移動は生じにくい。このように、スパ−ギヤやヘリカルギヤと異なって、ウォ−ムギヤにはトルクを一方向にだけ移動させるワンウェイ機能がある。
【００３５】このワンウェイ機能によって、カムからトルクが抜けることが防止されるから、カムを作動させた後トルク源を停止しても、カムは作動状態に保たれる。
【００３６】このように、カムの作動中でもトルク源を停止することが可能になり、従来例と異なって、トルク源のエネルギ−ロスが大幅に低減されるから、大きな省エネルギ−効果が得られる。
【００３７】又、ウォ−ムギヤは、ウォ−ムがウォ−ムホイ−ルを回転させるときトルクが大きく増幅されるから、カムに大きなスラスト力を与えることができる。
【００３８】従って、ウォ−ムギヤとトルク源をそれだけ小型、軽量にすることが可能であり、トルク源の小型化によって省エネルギ−効果が更に向上し、ウォ−ムギヤの小型化によって配置スペ−スを更に小さくできる。
【００３９】請求項２の発明は、請求項１記載のカム機構であって、カムが、各ウォ−ムホイ−ルの間に形成されていることを特徴とし、請求項１の構成と同等の効果を得る。
【００４０】これに加えて、カムを各ウォ−ムホイ−ルに直接形成し、他の部材を介在させないから、部材間のガタによるカムスラスト力のレスポンス低下が防止される。
【００４１】又、他の部材を用いないから、構成が簡単になって信頼性が向上し、低コストで、軽量、小型になる。
【００４２】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載のカム機構であって、カムのカム面が直接噛み合っているか、あるいは、各カム面の間に転動体が配置されていることを特徴とし、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得る。
【００４３】これに加えて、カム面を直接噛み合わせる構成では、カムの構造が簡単になり、低コストになる。
【００４４】又、カム面の間にボ−ルやロ−ラのような転動体を配置する構成では、カムの摩擦損失が低減するから、トルク源のトルクがそれだけ有効に利用され、省エネルギ−効果が向上する。
【００４５】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のカム機構であって、各ウォ−ムホイ−ルの回転中心と、この回転中心を含む平面に投影したウォ−ムの回転中心とが、互いに直角をなすか、あるいは、直角以外の角度をなすことを特徴とし、請求項１乃至請求項３の構成と同等の効果を得る。
【００４６】上記のように、ウォ−ムギヤは、ウォ−ムの回転中心とウォ−ムホイ−ルの回転中心とを、直角を中心にして広い角度で変えることが可能であり、自由なレイアウトを可能にする。
【００４７】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発明であって、トルク源が、電動モ−タであることを特徴とし、請求項１乃至請求項４の構成と同等の効果を得る。
【００４８】これに加えて、トルク源に用いた電動モ−タは、トルクを迅速に反転させることができるから、カムの作動と停止の操作を迅速に行える。
【００４９】又、電動モ−タはトルクの制御が容易であり、カムのスラスト力を制御することが容易である。
【００５０】又、ウォ−ムギヤによってトルクが大きく増幅される本発明では、電動モ−タの小型化と省電力が可能であり、車載機器では、バッテリの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００５１】又、電動モ−タを用いれば、トルクの反転機構が不要であるから、それだけ構造を簡単にすることができる。
【００５２】請求項６のクラッチ装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のカム機構と、そのカムのスラスト力を受けて締結される摩擦クラッチとを備えたことを特徴とする。
【００５３】このクラッチ装置は、請求項１乃至請求項５のカム機構を用いたことにより、上記のように、小型のトルク源と小型のウォ−ムギヤで大きなカムスラスト力が得られ、このカムスラスト力によって大きなクラッチトルクが得られる。
【００５４】又、このクラッチ装置は、小型でレイアウトの自由度が大きいカム機構を用いたことにより、軽量でコンパクトに構成される。
【００５５】又、軽量でコンパクトであるから、それだけ他の装置に組付け易くなり、広範囲で種々の装置に適用可能になる。
【００５６】請求項７の発明は、請求項６記載のクラッチ装置であって、摩擦クラッチが、デファレンシャル装置の差動を制限するか、あるいは、動力伝達装置で動力を断続することを特徴とし、請求項６の構成と同等の効果を得る。
【００５７】これに加えて、ウォ−ムギヤによって大きなクラッチトルクが得られる本発明のクラッチ装置を用いたデファレンシャル装置は大きな差動制限力が得られ、動力伝達装置は大きな駆動力を扱うことができる。
【００５８】又、小型でレイアウトの自由度が大きい本発明のクラッチ装置を用いたデファレンシャル装置と動力伝達装置は、軽量でコンパクトに構成される。
【００５９】
【発明の実施の形態】図１乃至図３によって本発明の第１実施形態を説明する。
【００６０】この実施形態はカム機構１を用いた動力伝達装置３（クラッチ装置）であり、カム機構１は請求項１、２、３、４、５の特徴を備え、動力伝達装置３は請求項６、７の特徴を備えている。
【００６１】動力伝達装置３は、カム機構１、クラッチハウジング５、動力伝達軸７、クラッチハブ９、動力伝達軸１１、多板クラッチ１３（摩擦クラッチ）などから構成されている。
【００６２】動力伝達軸７、１１は同軸に配置されており、動力伝達軸７はクラッチハウジング５に連結され、動力伝達軸１１はクラッチハブ９に連結されている。
【００６３】多板クラッチ１３は、クラッチハウジング５とクラッチハブ９との間に配置されている。
【００６４】又、カム機構１は、電動モ−タ１５（トルク源）、ウォ−ムギヤ組１７、ボ−ルカム１９（カム）、押圧部材２１などから構成されている。
【００６５】ウォ−ムギヤ組１７は、ウォ−ム２３と、小径と大径のウォ−ムホイ−ル２５、２７から構成されており、各ウォ−ムホイ−ル２５、２７はそれぞれがウォ−ム２３と噛み合っている。
【００６６】ウォ−ム２３に対する各ウォ−ムホイ−ル２５、２７の噛み合い部の有効半径（ｒ）は、一方のウォ−ムホイ−ル２５の噛み合い部有効半径（ｒ１）を小さくし、他方のウォ−ムホイ−ル２７の噛み合い部有効半径（ｒ２）をそれより大きくしてある。
【００６７】又、ウォ−ム２３は電動モ−タ１５の軸２９に連結されている。
【００６８】ボ−ルカム１９は、ウォ−ムホイ−ル２５、２７の間に形成されている。
【００６９】図１と図２に示すように、ウォ−ム２３とウォ−ムホイ−ル２５、２７の各回転中心は互いに直角に配置されており、電動モ−タ１５は動力伝達装置３と動力伝達軸７、１１に対して直角に配置されている。
【００７０】電動モ−タ１５が回転すると、各ウォ−ムホイ−ル２５、２７が回転する。
【００７１】このとき、図３に示すように、各ウォ−ムホイ−ル２５、２７の噛み合い部はウォ−ム２３上を等距離（Ｌ）だけ移動するが、有効半径（ｒ１）の小さいウォ−ムホイ−ル２５の回転角（θ１）は、有効半径（ｒ２）の大きいウォ−ムホイ−ル２７の回転角（θ２）より大きくなる。
【００７２】こうして、ウォ−ム２３が回転すると、ウォ−ムホイ−ル２５、２７の間に回転角の差（θ１−θ２）が生じる。
【００７３】ボ−ルカム１９はこの回転差を受けて作動し、カムスラスト力により押圧部材２１を介して多板クラッチ１３を押圧し、動力伝達装置３を連結させ、動力伝達装置３が連結されると動力伝達軸７、１１間で動力が伝達される。
【００７４】又、このように動力伝達装置３が連結された状態で電動モ−タ１５を停止しても、ウォ−ムギヤ組１７のワンウェイ機能によって、ウォ−ムホイ−ル２５、２７からウォ−ム２３の方向にはトルクが戻らないから、ボ−ルカム１９は作動状態に保たれ、動力伝達装置３は連結状態に保たれる。
【００７５】又、電動モ−タ１５を反対方向に回転させると、ウォ−ムホイ−ル２５、２７は回転前の位置に戻って回転角差が消失し、ボ−ルカム１９の作動が停止し、動力伝達装置３の連結が解除される。
【００７６】又、上記のように、電動モ−タ１５は動力伝達装置３と動力伝達軸７、１１に対して直角に配置されており、軸方向への突き出しが防止されているから、カム機構１はコンパクトになり、クラッチハウジング５内部の狭いスペ−スに配置することが可能になる。
【００７７】又、このように電動モ−タ１５が軸方向に突き出さないから、図５と図６の従来例における多板クラッチ２０７、２４１と電動モ−タ２１９、２４３との距離２６３、２６５に相当する動力伝達装置３の軸方向寸法３１は、これらの距離２６３、２６５より大幅に短縮されており、動力伝達装置３はこのようにコンパクトに構成されている。
【００７８】こうして、カム機構１を用いた動力伝達装置３が構成されている。
【００７９】上記のように、カム機構１は、１枚のウォ−ム２３に噛み合い有効半径の異なった２枚のウォ−ムホイ−ル２５、２７を噛み合わせたウォ−ムギヤ組１７を用い、ウォ−ムホイ−ル２５、２７の間に生じる回転差によってボ−ルカム１９を作動させ、動力伝達装置３は、ボ−ルカム１９のスラスト力によって連結される。
【００８０】ウォ−ムギヤ組１７は、ウォ−ム２３の回転中心軸とウォ−ムホイ−ル２５、２７の回転中心軸との角度を、直角を中心にして自由に変えることが可能であるから、スパ−ギヤやヘリカルギヤを用いた従来例と異なって、電動モ−タ１５の配置方向が自由になり、電動モ−タ１５とウォ−ムギヤ組１７とボ−ルカム１９をレイアウトする際の自由度が大きく向上する。
【００８１】従って、上記のように電動モ−タ１５を直角に配置することにより、カム機構１と動力伝達装置３がコンパクトになるから、例えば、動力伝達装置３を車載装置に用いた場合、狭いスペ−スに配置することができる。
【００８２】このように、レイアウトの自由度が大きいカム機構１と、これを用いた動力伝達装置３は、広範囲で種々の装置に適用可能になる。
【００８３】又、従来例と異なって、ウォ−ムギヤ組１７のワンウェイ機能により、電動モ−タ１５を停止してもボ−ルカム１９が作動状態に保たれるから、電動モ−タ１５の電力消費量が大幅に低減され、大きな省エネルギ−効果が得られる。
【００８４】従って、動力伝達装置３を車載装置に用いた場合、バッテリの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００８５】又、ウォ−ムギヤ組１７は、ウォ−ム２３がウォ−ムホイ−ル２５、２７を回転させるときトルクが大きく増幅されるから、ボ−ルカム１９に大きなスラスト力を与えることができる。
【００８６】従って、ウォ−ムギヤ組１７と電動モ−タ１５をそれだけ小型、軽量にすることが可能であり、電動モ−タ１５の小型化によって省エネルギ−効果が更に向上し、ウォ−ムギヤ組１７の小型化によって配置スペ−スを更に小さくすることができる。
【００８７】又、ボ−ルカム１９を各ウォ−ムホイ−ル２５、２７の間に直接形成し、他の部材を介在させないから、部材間のガタによるスラスト力のレスポンス低下が防止される。
【００８８】又、他の部材を用いないから、カム機構１は構成が簡単であり、信頼性が向上し、低コストで、小型、軽量になる。
【００８９】又、カムにボ−ルカム１９を用いたことにより、カムの摩擦損失が低減するから、電動モ−タ１５のトルクがそれだけ有効に利用され、省エネルギ−効果が更に向上する。
【００９０】又、トルク源に用いた電動モ−タはトルクを迅速に反転させることができるから、ボ−ルカム１９の作動と停止、及び、多板クラッチ１３（動力伝達装置３）の連結と連結解除とを迅速に行うことができる。
【００９１】又、電動モ−タ１５はトルクの制御が容易であるから、ボ−ルカム１９のスラスト力（多板クラッチ１３の締結力）を制御することが容易である。
【００９２】又、電動モ−タ１５を用いたから、トルクの反転機構が不要であり、それだけ構造を簡単にすることができる。
【００９３】又、多板クラッチ１３は、摩擦面の面積を広くできるから充分なトルク容量が得られると共に、クラッチ板の枚数を変えることによって、トルク容量を容易に調整することができる。
【００９４】上記のように、ウォ−ムギヤを用いた本発明ではトルク源の配置角度を広い範囲で自由に選択できるから、電動モ−タの配置角度は直角に限らない。
【００９５】図４に示す第２実施形態はこのような例である。
【００９６】この第２実施形態はカム機構３３を用いた動力伝達装置３５（クラッチ装置）であり、カム機構３３は請求項１、２、３、４、５の特徴を備え、動力伝達装置３５は請求項６、７の特徴を備えている。
【００９７】動力伝達装置３５は、カム機構３３、クラッチハウジング５、動力伝達軸７、クラッチハブ９、動力伝達軸１１、多板クラッチ１３などから構成されている。
【００９８】カム機構３３は、電動モ−タ１５、ウォ−ムギヤ組３７、ボ−ルカム１９、押圧部材２１などから構成されている。
【００９９】ウォ−ムギヤ組３７は、ウォ−ム３９と、これと噛み合う小径と大径のウォ−ムホイ−ル４１、４３から構成されている。
【０１００】ウォ−ム３９の回転中心軸と各ウォ−ムホイ−ル４１、４３の回転中心軸は、直角以外の角度（例えば、４５°）にされている。
【０１０１】ウォ−ム３９に対する各ウォ−ムホイ−ル４１、４３の噛み合い部有効半径（ｒ）は、ウォ−ムホイ−ル４１の噛み合い部有効半径（ｒ１）を小さくし、ウォ−ムホイ−ル４３の噛み合い部有効半径（ｒ２）をそれより大きくしてある。
【０１０２】ウォ−ム３９は電動モ−タ１５の軸２９に連結されており、第１実施形態と同様に、ウォ−ム３９が回転すると、ウォ−ムホイ−ル４１、４３の間に回転角の差（θ１−θ２）が生じ、ボ−ルカム１９が作動し、多板クラッチ１３が押圧され、動力伝達装置３５が連結される。
【０１０３】こうして、カム機構３３を用いた動力伝達装置３５が構成されている。
【０１０４】上記のように、ウォ−ムギヤはウォ−ムの回転中心軸とウォ−ムホイ−ルの回転中心軸の角度を広い範囲で選択できるから、ウォ−ムギヤ組３７を用いたカム機構３３はレイアウトの自由度が大きく向上する。
【０１０５】そこで、カム機構３３は電動モ−タ１５を動力伝達装置３５の軸方向に対して４５°に配置し、クラッチハウジング５、クラッチハブ９、多板クラッチ１３のような周辺部材との干渉を防止している。
【０１０６】このように、レイアウトの自由度が大きいから、カム機構と動力伝達装置は、周辺部材の種々な配置に対応することが可能になり、周辺部材と干渉しないように組付けることができる。
【０１０７】こうして、レイアウトの自由度が大きいカム機構３３と、これを用いた動力伝達装置３５は、広範囲で種々の装置に適用可能になる。
【０１０８】これに加えて、第２実施形態のカム機構３３と動力伝達装置３５は、第１実施形態のカム機構１と動力伝達装置３と同等の効果を得る。
【０１０９】なお、本発明において、摩擦クラッチは多板クラッチに限らず、例えば、コ−ンクラッチのように他の形式の摩擦クラッチでもよい。
【０１１０】又、電動モ−タは、回転磁界によってトルクを取り出すモ−タの他に、パルスモ−タやステッピングモ−タなどを用いてもよい。
【０１１１】又、超音波モ−タをトルク源に用いてもよい。
【０１１２】又、本発明のクラッチ装置は、動力伝達装置の他に、デファレンシャル装置の差動制限機構に適用することができる。（請求項７）
【０１１３】
【発明の効果】請求項１のカム機構は、トルク源のトルクを回転差に変換するギヤ組にウォ−ムギヤを用いたことにより、従来例と異なって、レイアウト上の自由度が大きく向上する。
【０１１４】従って、トルク源をカムの作動方向と直角に配置し、トルク源の突き出しを防止すれば、狭いスペ−スに配置することが可能になり、特に、車載装置で有利になる。
【０１１５】又、レイアウトが自由になるから、周辺部材の種々な配置に対応し、周辺部材と干渉しないように組付けることができるから、広範囲で種々の装置に適用可能になる。
【０１１６】又、ウォ−ムギヤのワンウェイ機能によって、カムの作動中でもトルク源を停止することができるから、従来例と異なり、トルク源のエネルギ−ロスが大幅に低減され、大きな省エネルギ−効果が得られる。
【０１１７】又、ウォ−ムギヤには、大きなトルク増幅機能があるから、ウォ−ムギヤとトルク源をそれだけ小型、軽量にすることが可能であり、トルク源の小型化によって省エネルギ−効果が更に向上し、ウォ−ムギヤの小型化によって配置スペ−スを更に小さくできる。
【０１１８】請求項２の発明は、請求項１の構成と同等の効果を得ると共に、カムを各ウォ−ムホイ−ルに直接形成し、他の部材を介在させないから、部材間のガタによるレスポンスの低下が防止される。
【０１１９】又、他の部材を用いないから、構成が簡単になり、信頼性が向上し、低コスト、軽量、小型になる。
【０１２０】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得ると共に、カム面を直接噛み合わせれば、カムの構造が簡単になり、低コストになる。
【０１２１】又、カム面の間にボ−ルやロ−ラのような転動体を配置すれば、カムの摩擦損失が低減し、トルク源のトルクがそれだけ有効に利用され、省エネルギ−効果が向上する。
【０１２２】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の構成と同等の効果を得る。
【０１２３】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の構成と同等の効果を得ると共に、電動モ−タはトルクを迅速に反転させることができるから、カムの作動と停止の操作を迅速に行える。
【０１２４】又、電動モ−タはトルクの制御が容易であり、カムのスラスト力を制御することが容易である。
【０１２５】又、ウォ−ムギヤによってトルクが大きく増幅される本発明では、電動モ−タの小型化と省電力が可能であり、車載機器では、バッテリの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【０１２６】又、電動モ−タを用いれば、トルクの反転機構が不要であり、それだけ構造を簡単にすることができる。
【０１２７】請求項６のクラッチ装置は、請求項１乃至請求項５のカム機構を用いたことによって、小型のトルク源と小型のウォ−ムギヤで大きなカムスラスト力が得られ、このカムスラスト力によって大きなクラッチトルクが得られる。
【０１２８】又、小型でレイアウトの自由度が大きいカム機構を用いたことにより、このクラッチ装置は、軽量でコンパクトに構成され、広範囲で種々の装置に適用可能になる。
【０１２９】請求項７の発明は、請求項６の構成と同等の効果を得ると共に、ウォ−ムギヤによって大きなクラッチトルクが得られる本発明のクラッチ装置を用いたデファレンシャル装置は大きな差動制限力が得られ、動力伝達装置は大きな駆動力を扱うことができる。
【０１３０】又、小型でレイアウトの自由度が大きい本発明のクラッチ装置を用いたこれらの装置は、軽量でコンパクトに構成できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２５０５０
【氏名又は名称】栃木富士産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１０月７日（１９９８．１０．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３８０６
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和 （外８名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２０８０８（Ｐ２０００−１２０８０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２８５５６７ |
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