JP2004138142A - Operating actuator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の機器操作アクチュエータに係わり、特に自動車用の発進クラッチを操作するアクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用の発進クラッチの操作アクチュエータでは、操作中に発進クラッチからの大きな反力を受ける。このため、操作状態を維持するためにはアクチュエータの出力を持続させる必要がある。しかし、長時間にわたり出力を持続させることは、駆動手段の耐久性やエネルギ消費の面から好ましくない。このため、駆動力の伝達経路に蓄力器を配置し、蓄力器の付勢力により駆動手段の操作力を減少させ、操作状態を少ないエネルギで持続させようとする方式が考案されている。
【0003】
従来の例としては、特許文献1に、アクチュエータが蓄力器を有し、蓄力器をアクチュエータの出力部分と結合させ、蓄力器の作用により駆動手段の操作力を軽減する装置が記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−207600号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術の構成では、駆動手段の操作力を低減するに止まり、操作力を完全に無くすまでは至らない。よって、駆動手段の耐久性や省エネルギ性の面から、これら性能が下がってしまう点に対して十分な配慮がなされていなかった。
本発明の目的は、操作状態を維持する場合に駆動手段の操作力をゼロにまで落とすことにより、駆動手段の耐久性を上げ、かつ、エネルギ消費を抑え、高耐久低消費エネルギの操作アクチュエータを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、電気的に制御可能な駆動手段と、該駆動手段の力を操作対象に伝達する伝達経路と、該伝達経路の動きを該駆動手段や該操作対象の固定されるベースまたは該ベースに準じる部材に対して固定するロック手段を備える。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図1ないし図5を用いて説明する。
図1は本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作する実施例の概略構成図である。駆動手段1は図示しないコントローラにより電気的に制御され、直動の駆動力を発生するものであり、ベース5に固定されている。駆動手段は、例えば、電気モータと減速機とラック&ピニオンによる直動変換機構であっても良いし、油圧源と制御弁と油圧シリンダであっても良い。駆動手段1の出力は伝達経路2に接続され、伝達経路2は操作対象である発進クラッチ3のレリーズベアリング3Dを押し込むように配置される。伝達経路2を固定するための移動部の突起として、伝達経路2には移動かぎ部4Aが回転可能に取り付けられ、移動かぎ部4Aは位置保持スプリング4Dにより、所定位置となるように保持されている。また、これに係合する固定部の突起として、発進クラッチを切った状態で移動かぎ部と噛み合う固定かぎ部4Bが配置され固定かぎ部4Bは、固定かぎ部4Bの位置を制御する位置制御器4Cを介してベース5に固定されている。位置制御器4Cには、伝達経路2の動きが連結部材4Eにより入力されている。これら、移動かぎ部4A、固定かぎ部4B、位置制御器4C、位置保持スプリング4D、連結部材4Eにてロック機構を形成している。また、ここで、発進クラッチは通常エンジンに固定されるが、これを簡略し、発進クラッチがベース5に固定されるものとして図示している。また、発進クラッチに接続される、変速機の入力軸等も図示していない。発進クラッチ3はレリーズベアリング3Dを押し込むと、クラッチが切れるものである。レリーズベアリング3Dを押し込んでクラッチを切った状態を図2に示す。レリーズベアリング3Dを押し込むと、内部リンケージ作動し、フライホイール3Aとプレッシャープレート3Bの間の押し付け力が無くなり、クラッチディスク3Cがフリーに回転できるようになり、クラッチが切れる。ここで、クラッチ切った状態ではクラッチ内部に装着されたスプリングの反力により、レリーズベアリング3Dは押し返される力を受ける。
【0008】
図3は駆動手段にて操作力を発生させ、発進クラッチ3を切った状態を示す。伝達部材2は発進クラッチから反力Fを受けるが、ロック機構の移動かぎ部4Aと固定かぎ部4Cが噛み合っており、反力Fはロック機構によって受け持たれている。
【0009】
図4は図3に示す状態からさらに発進クラッチ切る方向へとレリーズベアリング3Dを押し込んだ状態を示す。伝達部材2の移動が連結部材4Eによって、位置制御器4Cへ伝えられ、位置制御器4Cは、固定かぎ部4Bを矢印Yの方向に引き込み、固定かぎ部4Bと移動かぎ部4Aの係合を解除している。伝達経路2の位置と位置制御器4Cが制御する固定かぎ部4Bの位置の関係を図5に示す。固定かぎ部4Bの位置は伝達経路2の位置に対して発進クラッチを切る動作を行う場合と発進クラッチをつなぐ動作を行う場合で軌跡が異なる特性を有する。
【0010】
さて、上記構成の操作アクチュエータの動作について説明すれば以下のようである。
発進クラッチ3を切る動作を行い、そのまま保持しようとする場合、駆動手段1に図示しないコントローラから電力を供給し駆動力を発生させる。駆動力は伝達経路2に伝えられ、伝達経路2は発進クラッチのレリーズベアリング3Dを押し込む。伝達経路2には、移動かぎ部が取り付けられており、伝達経路2の移動と共に進む。ある程度、伝達経路が進むと、移動かぎ部は固定かぎ部4Bと接触する。ここで、移動かぎ部と固定かぎ部の接触部は斜面になっており、移動かぎ部は位置保持スプリング4Dで保持され回転可能であるので、接触によって生じる反力で移動かぎ部4Aは回転方向に逃げる。さらに、伝達経路2が進み、発進クラッチが十分に切れた時点で、移動かぎ部4Aと固定かぎ部4Bの突起部どうしが噛み合い、係合状態へと移行する(図3)。この状態で、駆動手段の出力をゼロに落としても、伝達経路2が発進クラッチ3から受ける反力Fは、移動かぎ部から固定かぎ部へ伝えられ、ベース5へと伝えられる。すなわち、発進クラッチ3の反力はロック機構によって受け持たれ、発進クラッチを切った状態を保持できる。
【0011】
次に発進クラッチをつなげる動作を説明する。図3に示す発進クラッチを切って保持している状態から、発進クラッチを切る方向に駆動手段1に図示しないコントローラから電力を供給し駆動力を発生させる。駆動力により伝達経路2が移動すると、この移動は連結部材4Eによって、位置制御器4Cへ伝えられる。位置制御器4Cは伝達経路2の位置により固定かぎ部4Bの位置を制御する機構であり、発進クラッチの切れ位置からさらに切れ方向に進んだ位置に達すると、固定かぎ部4Bを矢印Yの方向に引き込み、固定かぎ部4Bと移動かぎ部4Aの係合を解除させる(図4)。ここから駆動手段の出力を減少させると、発進クラッチの反力Fに押されて、伝達経路2は初期位置へと向かう。ここで、固定かぎ部4Bは初期位置に戻るまで引き込まれた状態であり、ロック機構による伝達経路の拘束は発生せず、初期位置へと戻り、発進クラッチがつなげられる。
【0012】
以上のように、本実施例によれば、発進クラッチを切った状態で保持する際にロック機構で反力を受け受け持つことができ、駆動手段の操作力をゼロにまで落とすことにより、駆動手段の耐久性を上げ、かつ、エネルギ消費を抑え、高耐久低消費エネルギの操作アクチュエータを構成できる。
【0013】
本発明の他の実施例を図6ないし図7を用いて説明する。
図7は本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作する他の実施例の概略構成図である。駆動手段1は図示しないコントローラにより電気的に制御され、回転の駆動力を発生するものであり、ベース5に固定されている。駆動手段は例えば、電気モータと減速機であっても良いし、油圧源と制御弁と油圧モータであっても良い。駆動手段1の出力は回転リンク6Aに接続され、さらに連接リンク6Bに接続され、さらに、伝達経路2に接続される。駆動手段の出力により回転リンク6Aが駆動力Tの方向に回転すると、連接リンク6Bを通じて伝達経路2の直動運動に変換され、伝達経路2は操作対象である発進クラッチ3のレリーズベアリング3Dを押し込む。ストッパー7は上死点を越えた位置で回転リンク6Aの動作を拘束し、モータ回転体の回転を拘束する位置に配置される。発進クラッチは通常エンジンに固定されるが、これを簡略し、発進クラッチがベース5に固定されるものとして図示している。また、発進クラッチに接続される、変速機の入力軸等も図示していない。発進クラッチ3はレリーズベアリング3Dを押し込むと、クラッチが切れるものである。ここで、クラッチ切った状態ではクラッチ内部に装着されたスプリングの反力により、レリーズベアリング3Dは押し返される力を受ける。
【0014】
図7は駆動手段にて駆動力Tを発生し、発進クラッチ3を切った状態を示す。伝達部材2は発進クラッチから反力Fを受けるが、回転リンク6Aと連接リンク6Bの位置関係により、反力Fは駆動手段1には伝わらず、ストッパー7を通じてベース5へと逃がされる。すなわち、リンク機構とストッパーによりロック機能を実現している。
【0015】
上記構成の操作アクチュエータの動作について説明すれば以下のようである。
発進クラッチ3を切る動作を行い、そのまま保持しようとする場合、駆動手段1に図示しないコントローラから電力を供給し駆動力Tを発生させる。駆動力Tは回転リンク6A、連接リンク6Bに伝えられ、直動へと変換され、伝達経路2に伝えられる。伝達経路2は発進クラッチのレリーズベアリング3Dを押し込みクラッチを切る。発進クラッチが十分に切れた状態で、回転リンク6Aはストッパー7と接触する位置となる(図7)。この位置においては、リンク機構の上死点を超えた状態となるので発進クラッチ3から反力Fは、駆動手段1へは伝えられずストッパー7へと伝達される。すなわち、発進クラッチ3の反力はストッパー7によって受け持たれ、駆動手段1の出力をゼロにしても、発進クラッチ3は切られた状態で保持できる。
【0016】
次に発進クラッチをつなげる動作を説明する。図7に示す発進クラッチを切って保持している状態から、ストッパー7より回転リンク6Aを離す方向に駆動手段1に図示しないコントローラから電力を供給し駆動力を発生させる。伝達経路2は回転リンク6Aの回転と共に移動し、一旦発進クラッチを切る方向に進んだ後、リンクの上死点で反転して、発進クラッチをつなぐ方向へと移動する。こうして、伝達経路2は初期位置へと戻り、発進クラッチはつなげられる。
【0017】
以上のように、本実施例によれば、発進クラッチを切った状態で保持する際にリンク機構に設けたストッパーで反力を受け受け持つことができ、駆動手段の操作力をゼロにまで落とすことにより、駆動手段の耐久性を上げ、かつ、エネルギ消費を抑え、高耐久低消費エネルギの操作アクチュエータを構成できる。
本発明のさらに他の実施例を図8を用いて説明する。
【0018】
図8は本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作するさらに他の実施例の概略構成図である。駆動手段1は図示しないコントローラにより電気的に制御され、駆動力を発生するものであり、ベース5に固定されている。駆動手段は例えば、電気モータと減速機であっても良いし、油圧源と制御弁と油圧シリンダであっても良い。駆動手段1の出力は伝達経路2に接続され、伝達経路2は操作対象である発進クラッチ3のレリーズベアリング3Dを押し込むように配置される。伝達経路2には磁性流体固定手段が連結される。磁性流体固定手段は、固定部8A、移動部8Cと、固定部8Aと固定部8Cの間に漏れないように封入された、磁性流体8Bからなる。磁性流体固定手段の固定部8Aには、電磁コイルが装備され、図示しないコントローラより、電力を供給すると、磁性流体固定手段内に磁界が発生し、磁性流体8Bが固形化し、移動部8Cと固定部8Aをロックする。電磁コイルへの電力の供給を停止すると磁性流体は再び液化し、移動部8Cと固定部8Aはフリーとなる動作をする。発進クラッチは通常エンジンに固定されるが、これを簡略し、発進クラッチがベース5に固定されるものとして図示している。また、発進クラッチに接続される、変速機の入力軸等も図示していない。発進クラッチ3はレリーズベアリング3Dを押し込むと、クラッチが切れるものである。ここで、クラッチ切った状態ではクラッチ内部に装着されたスプリングの反力により、レリーズベアリング3Dは押し返される力を受ける。
【0019】
上記構成の操作アクチュエータの動作について説明すれば以下のようである。
発進クラッチ3を切る動作を行い、そのまま保持しようとする場合、駆動手段1に図示しないコントローラから電力を供給し駆動力を発生させる。駆動力は伝達経路2に伝えられ、伝達経路2は発進クラッチのレリーズベアリング3Dを押し込む。伝達経路2には、電磁流体固定手段が取り付けられており、伝達経路2の位置が十分の発進クラッチを切った位置にまで進んだ場合、これを、図示しないセンサ等で検知し、電磁流体固定手段の固定部の電磁コイルに通電させる。電磁コイルにより、電磁流体固定手段内に磁界が発生し、磁性流体が固形化し、移動部8Cと固定部8Aをロックする。この状態においては、駆動手段の出力をゼロに落としても、伝達経路2が発進クラッチ3から受ける反力Fは、電磁流体固定手段により、ベース5へと伝えられる。すなわち、発進クラッチ3の反力は磁流体固定手段によって受け持たれ、発進クラッチを切った状態を保持できる。
【0020】
次に発進クラッチをつなげる動作を説明する。この場合は、駆動手段1の駆動力を発進クラッチ3から受ける反力Fとつりあう大きさにまで増加させ、次に、磁性流体固定手段に通電していた電力をゼロに落とす。磁性流体固定手段による拘束力は解放され、駆動手段が反力Fを受けるようになり、次第に駆動力を減少させると、発進クラッチをつなぐ方向へと移動する。こうして、伝達経路2は初期位置へと戻り、発進クラッチはつなげられる。
【0021】
以上のように、本実施例によれば、発進クラッチを切った状態で保持する際に磁性流体固定手段で反力を受け受け持つことができ、駆動手段の操作力をゼロにまで落とすことにより、駆動手段の耐久性を上げ、かつ、エネルギ消費を抑え、高耐久低消費エネルギの操作アクチュエータを構成できる。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、発進クラッチを切った状態で保持する場合、発進クラッチから受ける反力をロック機構に受け持たせ、駆動手段の出力をゼロに下げることができる。これにより、駆動手段の発熱等を防げ耐久性を上げることや、低消費エネルギな操作アクチュエータとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作する一実施例の概略構成図を示した図である。
【図2】操作対象である発進クラッチの動作を示した図である。
【図3】本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作する一実施例において発進クラッチを切った状態で保持している状態を示した図である。
【図4】本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作する一実施例においてロック機構を解放する状態を示した図である。
【図5】位置制御器による固定かぎ部の位置制御を示した図である。
【図6】本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作する他の実施例の概略構成図を示した図である。
【図7】本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作する他の実施例において発進クラッチを切った状態で保持している状態を示した図である。
【図8】本発明による操作アクチュエータを用いて自動車の発進クラッチを操作するさらに他の実施例の概略構成図を示した図である。
【符号の説明】
1…駆動手段、2…伝達経路、3…発進クラッチ、3A…フライホイール3B…プレッシャープレート、3C…クラッチディスク、3D…レリーズベアリング、4A…移動かぎ部、4B…固定かぎ部、4C…位置制御器、4D…位置保持スプリング、4E…連結部材、5…ベース、6A…回転リンク、6B…連接リンク、7…ストッパー、8A…固定部、8B…磁性流体、8C…移動部、T…駆動力、F…反力。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an actuator for operating a device of an automobile, and more particularly to an actuator for operating a starting clutch for an automobile.
[0002]
[Prior art]
An operation actuator of a start clutch for an automobile receives a large reaction force from the start clutch during operation. Therefore, it is necessary to maintain the output of the actuator in order to maintain the operation state. However, sustaining the output for a long time is not preferable from the viewpoint of durability of the driving means and energy consumption. For this reason, a method has been devised in which a power storage device is arranged on the transmission path of the driving force, the operating force of the driving means is reduced by the urging force of the power storage device, and the operation state is maintained with small energy.
[0003]
As a conventional example,
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-207600
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described configuration of the related art, the operation force of the driving unit is reduced only, and the operation force is not completely eliminated. Therefore, in view of the durability and energy saving of the driving means, sufficient consideration has not been given to the point that these performances are reduced.
An object of the present invention is to reduce the operating force of the drive unit to zero when maintaining the operation state, thereby increasing the durability of the drive unit and suppressing the energy consumption. To provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, an electrically controllable driving unit, a transmission path for transmitting a force of the driving unit to an operation target, and a movement of the transmission path are controlled by the driving unit and the operation target. Locking means for fixing to a base to be fixed or a member equivalent to the base.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic structural view of an embodiment for operating a starting clutch of an automobile by using the operating actuator according to the present invention. The
[0008]
FIG. 3 shows a state in which an operating force is generated by the driving means and the starting
[0009]
FIG. 4 shows a state in which the release bearing 3D is further pushed in the direction to disengage the starting clutch from the state shown in FIG. The movement of the
[0010]
Now, the operation of the operation actuator having the above configuration will be described as follows.
When the operation of disengaging the starting
[0011]
Next, the operation of connecting the starting clutch will be described. From the state in which the starting clutch is disengaged and held as shown in FIG. 3, electric power is supplied from the controller (not shown) to the driving means 1 in the direction in which the starting clutch is disengaged, and a driving force is generated. When the
[0012]
As described above, according to the present embodiment, when the starting clutch is held in the disengaged state, the lock mechanism can take charge of the reaction force, and by reducing the operating force of the driving means to zero, the driving means , The energy consumption is suppressed, and an operation actuator with high durability and low energy consumption can be configured.
[0013]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a schematic structural view of another embodiment for operating a starting clutch of an automobile using the operating actuator according to the present invention. The driving
[0014]
FIG. 7 shows a state where the driving force T is generated by the driving means and the starting
[0015]
The operation of the operation actuator having the above configuration will be described below.
When the operation of disengaging the starting
[0016]
Next, the operation of connecting the starting clutch will be described. From the state in which the starting clutch shown in FIG. 7 is disengaged and held, electric power is supplied from a controller (not shown) to the driving means 1 in a direction in which the
[0017]
As described above, according to the present embodiment, when the starting clutch is held in the disengaged state, the reaction force can be received by the stopper provided in the link mechanism, and the operating force of the driving means can be reduced to zero. Accordingly, it is possible to increase the durability of the driving means, suppress the energy consumption, and configure the operation actuator with high durability and low energy consumption.
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0018]
FIG. 8 is a schematic structural view of still another embodiment for operating a starting clutch of an automobile using the operating actuator according to the present invention. The driving
[0019]
The operation of the operation actuator having the above configuration will be described below.
When the operation of disengaging the starting
[0020]
Next, the operation of connecting the starting clutch will be described. In this case, the driving force of the driving means 1 is increased to a level that balances the reaction force F received from the starting
[0021]
As described above, according to this embodiment, when the starting clutch is held in the disengaged state, the reaction force can be taken over by the magnetic fluid fixing means, and the operating force of the driving means is reduced to zero, It is possible to increase the durability of the driving means, suppress the energy consumption, and configure an operation actuator with high durability and low energy consumption.
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the starting clutch is held in the disengaged state, the reaction force received from the starting clutch can be given to the lock mechanism, and the output of the driving means can be reduced to zero. As a result, it is possible to prevent the driving means from generating heat and the like, to increase the durability, and to provide an operation actuator with low energy consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration diagram of an embodiment for operating a starting clutch of an automobile using an operation actuator according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an operation of a starting clutch to be operated.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the starting clutch is disengaged and held in an embodiment in which the starting clutch of the automobile is operated using the operating actuator according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a lock mechanism is released in an embodiment in which a starting clutch of an automobile is operated using the operation actuator according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing position control of a fixed key portion by a position controller.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration diagram of another embodiment for operating a starting clutch of an automobile using the operation actuator according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing a state in which the starting clutch is disengaged and held in another embodiment in which the starting clutch of the automobile is operated using the operating actuator according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration diagram of still another embodiment for operating a starting clutch of an automobile using the operation actuator according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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JP2008309108A (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Keihin Corp | Valve operating device and engine intake control device |
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