JP2002147496A - 車両用クラッチ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータを用いたクラッチアクチュエータにお
いて、クラッチの断接を高速で行う。 【解決手段】 クラッチアクチュエータ５は、クラッチ
３を駆動するための装置であって、運動変換機構９と２
個のモータ１９，２０とを備えている。運動変換機構９
は、回転運動を直線運動に変換し、クラッチ３に操作力
を及ぼすための機構である。２個のモータ１９，２０
は、運動変換機構９に回転力を付与するためのものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用クラッチ駆
動装置、特に、モータを用いた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バスやトラック等の大型車両では、現在
でも手動変速機が主に採用されている。手動変速機で
は、コントロールロッド等のリンク機構で運転席のチェ
ンジレバーと変速機を機械的に連結している。したがっ
て、シフト時にはシフト操作をすることでギヤ機構を駆
動することが必要になる。このため、頻繁にシフト操作
を要求される場合には、シフト操作が運転者にとって大
きな負担になる。

【０００３】そこで、この問題を解決するために、手動
変速機にギヤ変速装置を設け、さらにこのギヤ変速装置
を電気信号によって制御するためのトランスミッション
ＥＣＵを設けた遠隔操作式手動変速装置が開発されてい
る。この構造では、単にチェンジレバーを操作するだけ
の小さな力でシフトを行えるようになり、シフト操作に
関する運転者の負担が軽減される。

【０００４】さらに、シフト操作に関する運転者の負担
をさらに軽減するために、クラッチを自動的に断接する
クラッチアクチュエータを設けて、クラッチペダルを踏
むことなく変速操作を行えるオートマチックトランスミ
ッションもある。

【０００５】また、上記自動変速と手動変速を選択的に
切換え可能に構成されたいわゆるセミオートマチックト
ランスミッションもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のトランスミッシ
ョンＥＣＵからの信号によってクラッチを駆動するクラ
ッチアクチュエータは、例えば、マスタシリンダと運動
方向変換機構とモータとから構成されている。マスタシ
リンダは、クラッチのレリーズ装置近傍に配置されたス
レーブシリンダに接続されている。運動変換機構は、マ
スタシリンダのピストンに当接するロッドと、ロッドの
他端に固定されクランク機構を構成するウォームホイー
ルと、それに噛み合うとともにモータの回転軸に固定さ
れたウォームギヤとから構成されている。モータが回転
すると、ウォームギヤがウォームホイールを回転させ、
その結果ロッドが直線運動してマスタシリンダのピスト
ンを駆動する。この結果、マスタシリンダからスレーブ
シリンダに油圧が供給され、スレーブシリンダがレリー
ズ機構を駆動することで、クラッチが切断される。

【０００７】クラッチの断接動作は短時間で行う必要が
あるが、系のイナーシャ成分によって十分に高速化が図
れないことがある。本発明の課題は、モータを用いたク
ラッチアクチュエータにおいて、クラッチ断接を高速に
行うことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の車両用
クラッチ駆動装置は、車両用クラッチを駆動するための
装置であって、運動変換機構と２個のモータとを備えて
いる。運動変換機構は、回転運動を直線運動に変換し、
クラッチに操作力を付与するための機構である。２個の
モータは、運動変換機構に回転力を付与するためのもの
である。

【０００９】このクラッチ駆動装置では、モータを２個
用いているため、クラッチの断接動作を高速化できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】（１）全体構造 図１に、本発明に係るマニュアルトランスミッション自
動変速システム図を示す。図において、エンジン１とト
ランスミッション２との間には、乾式単板クラッチディ
スクを含むクラッチ３が配置されている。トランスミッ
ション２を駆動するアクチュエータとしては、ギヤ変速
装置４が設けられている。クラッチ３を駆動するアクチ
ュエータとしては、クラッチアクチュエータ５が設けら
れている。クラッチアクチュエータ５は、クラッチ３の
近傍に設けられたスレーブシリンダ６に油圧回路を介し
て接続されたマスタシリンダ８を有している。

【００１１】このシステムにはエンジンＥＣＵ５１とト
ランスミッションＥＣＵ５２が設けられており、互い通
信可能となっている。例えば、両者はエンジン回転情報
やアクセル開度情報をやりとりできる。エンジンＥＣＵ
５１は、エンジン１の制御を行っており、アクセルペダ
ル５４からのアクセル開度信号が入力されるようになっ
ている。

【００１２】トランスミッションＥＣＵ５２は、主にク
ラッチ制御と変速制御を行うためのものであり、クラッ
チアクチュエータ５にクラッチ制御信号を、ギヤ変速装
置４に変速制御信号を出力するようになっている。これ
ら制御信号は具体的には各種モータを駆動するための信
号である。

【００１３】また、トランスミッションＥＣＵ５２には
各種センサからの信号が入力される。具体的には、アク
セルペダル５４からアイドル信号、シフトレバー５５か
らシフトポジション信号、クラッチペダル５６からクラ
ッチストローク信号、クラッチアクチュエータ５からの
クラッチストローク信号及び液圧信号、クラッチ３から
クラッチ回転信号、トランスミッション２から車速信
号、ギヤ変速装置４からシフト・セレクトストローク信
号が、トランスミッションＥＣＵ５２に入力される。

【００１４】以上に述べたシステムでは、トランスミッ
ションＥＣＵ５２によってクラッチ操作とギヤ変速操作
が自動的に制御される。また、シフトレバー５５の操作
によってギヤ変速操作を行う手動操作を選択的に用いる
こともできる。

【００１５】クラッチペダル５６に連動する第２マスタ
シリンダ５７は、油路を介してスレーブシリンダ６に接
続されている。したがって、運転者がクラッチペダル５
６を操作すると第２マスタシリンダ５７からスレーブシ
リンダ６に油圧が供給され、クラッチ断・接動作が行わ
れる。なお、この実施形態では、クラッチペダル５６は
クラッチアクチュエータ５等の電気関係に不具合が生じ
たときのみに使用する緊急用であり、通常走行時には折
り畳まれている。 （２）クラッチアクチュエータの構造 図２を用いて、クラッチアクチュエータ５の構造につい
て詳細に説明する。クラッチアクチュエータ５は、主
に、前述のマスタシリンダ８と、運動変換機構９と、制
御モータ機構１０とから構成されている。マスタシリン
ダ８は、シリンダ本体１２内に配置されたピストン１３
によって油室１４を形成している。油室１４は前述のス
レーブシリンダ６に接続されている。運動変換機構９
は、２個のモータ１９，２０の回転を軸方向の動きに変
換するための機構であり、一端がシリンダ本体１２内に
挿入されピストン１３に当接するロッド１６と、ロッド
１６の他端が係止され両者でクランク機構を構成するウ
ォームホイール１７と、ウォームホイール１７に噛み合
うウォームギヤ１８とから構成されている。ウォームギ
ヤ１８が回転するとウォームホイール１７が回転し、ロ
ッド１６が長手方向に直線運動する。

【００１６】制御モータ機構１０は２個のモータ１９，
２０から構成されている。２個のモータ１９，２０は、
直流モータ、交流モータ、ＳＲモータ、ステッピングモ
ータ等のいずれでも良い。２個のモータ１９，２０は、
ウォームギヤ１８の両端に配置され、それらの回転軸１
０ａはウォームギヤ１８の各端に各々固定されている。
この結果、２個のモータ１９，２０のトルクはともにウ
ォームギヤ１８に入力されるようになっている。なお、
２個のモータ１９，２０は、前述のトランスミッション
ＥＣＵ５２からのクラッチ制御信号によって回転・停止
を制御される。

【００１７】シリンダ本体１２内において、油室１４と
反対側の空間にはアシストスプリング２１が配置されて
いる。アシストスプリング２１は、ピストン１３を常に
油室１４と反対側（クラッチ接続方向）に付勢してお
り、それによりモータの馬力を節約している。 （３）変速動作 トランスミッションＥＣＵ５２は、手動変速時にはシフ
トレバー５５からのシフトポジション信号にしたがい、
又は自動変速時には各種センサからの信号にしたがっ
て、ギヤシフト動作を行う。

【００１８】具体的には、トランスミッションＥＣＵ５
２はクラッチアクチュエータ５にクラッチ制御信号を出
力する。この結果、２個のモータ１９，２０が回転し、
ウォームギヤ１８を回転させる。このため、ウォームホ
イール１７が駆動され、ロッド１６が長手方向に移動
し、ピストン１３を押す。この結果、油室１４からスレ
ーブシリンダ６油圧が供給され、クラッチ３が切断され
る。次に、トランスミッションＥＣＵ５２は、変速制御
信号をギヤ変速装置４に出力し、図示しないモータを駆
動することでギヤ変速を行う。最後に、トランスミッシ
ョンＥＣＵ５２は、クラッチアクチュエータ５にクラッ
チ制御信号を出力する。この結果、２個のモータ１９，
２０が反対方向に回転し、ウォームギヤ１８を回転させ
る。このため、ウォームホイール１７が駆動され、ロッ
ド１６及びピストン１３がシリンダ本体１２から出る方
向に移動する。この結果、スレーブシリンダ６への油圧
が解除され、クラッチ３が接続される。

【００１９】以上のギヤシフト操作において、２個のモ
ータ１９，２０を用いているため、ウォームギヤ１８に
入力されるトルクが大きくなり、ピストン１３の移動速
度つまりクラッチ３の操作速度が高速化している。

【００２０】さらに、２個のモータ１９，２０を用いて
いるため、１個のモータ１０が故障した場合や１個のモ
ータ１０とトランスミッションＥＣＵ５２と間の信号線
に断線が生じた場合などの不具合が生じても、他方のモ
ータ１０によって、クラッチ操作を行うことができる。
この場合に、クラッチの操作速度が低下するため変速フ
ィーリングが若干低下するが、走行不能という事態は生
じない。 〔他の実施形態〕前記実施形態ではクラッチ３とクラッ
チアクチュエータ５の接続を油圧で行っているが、ケー
ブル式とすることもできる。

【００２１】ウォームギヤ構造を通常の歯車減速機構に
することもできる。その場合に、クラッチ３の反力がク
ラッチアクチュエータ５に作用したとしても、アシスト
スプリング２１によってピストン１３に荷重が付与され
ているため、クラッチ３は切断されることなく半クラッ
チ位置近傍で停止する。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係るクラッチ駆動装置では、モ
ータを２個用いているため、クラッチの断接動作が高速
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マニュアルトランスミッション自動変速システ
ム図

【図２】クラッチアクチュエータの模式図。

【符号の説明】

５ クラッチアクチュエータ ８ マスタシリンダ ９ 運動変換機構 １０ 制御モータ機構 １９，２０ ２個のモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両用クラッチを駆動するための装置であ
   って、 回転運動を直線運動に変換し、前記クラッチに操作力を
   付与するための運動変換機構と、 前記運動変換機構に回転力を付与するための２個のモー
   タと、を備えた車両用クラッチ駆動装置。