JP2006170227A - クラッチアクチュエータ及び鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 クラッチ接続状態を安定化させることができるクラッチアクチュエータを提供すること。
【解決手段】 回転軸４８を中心としてモータ４４により回転駆動される回転部材３２と、クラッチスプリングの押圧力によりその一端が押圧され、その他端が、軸３０により回転部材３２に軸支され、クラッチスプリングの押圧力に抗してクラッチ１０を切断状態にするクラッチ操作部材３４と、車両側にその一端が支持され、その他端が、軸２８により回転部材３２に軸支され、コイルスプリング２０を備えて自ら伸張又は収縮する弾性伸縮部材２２と、を備え、回転部材３２は、第１の方向に回転することによりクラッチ操作部材３４をクラッチ接続方向に移動させ、弾性伸縮部材２２及びクラッチ操作部材３４は、クラッチ１０が接続状態にある場合に、回転部材３２を第１の方向に回転させるよう付勢する。
【選択図】 図２

Description

本発明はクラッチアクチュエータ及び鞍乗型車両に関し、特にクラッチの断接動作を機械的に行わせるクラッチアクチュエータの小型化に関する。

クラッチアクチュエータは、モータ等のアクチュエータにより車両に搭載されるクラッチの断接動作を行わせるものである。通常、クラッチにはクラッチ接続方向の力が作用しており、この力に抗してモータ等によりクラッチを動作させるためには、その出力を大きくしなければならない。そこで、こうしたクラッチアクチュエータの中には、弾性補助手段を備え、上記クラッチ接続方向の力を該弾性補助手段の弾性力で一部打ち消すようにして、モータ等のアクチュエータの出力を低減できるようにしたものがある（下記特許文献１の図２参照）。
特表２０００−５０１８２６号公報

しかしながら、上記従来技術では、クラッチ接続状態でクラッチ接続方向の力と弾性補助手段の弾性力とを釣り合わせるようにしているため、クラッチ接続状態ではクラッチ接続方向の力がクラッチに作用していない。この結果、上記従来技術では、クラッチ接続状態の安定性が不十分であるという問題がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、クラッチ接続状態を安定化させることができるクラッチアクチュエータ及びそれを備えた鞍乗型車両を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るクラッチアクチュエータは、回転可能に軸支され、アクチュエータにより回転駆動される回転部材と、クラッチに設けられたクラッチスプリングの押圧力によりその一端が押圧され、その他端が、前記回転部材の回転軸から離間した位置にて、前記回転軸と平行な軸により前記回転部材に軸支され、前記クラッチスプリングの押圧力に抗して前記クラッチを切断状態にするクラッチ操作部材と、車両側にその一端が支持され、その他端が、前記回転部材の前記回転軸から離間した位置にて、前記回転軸と平行な軸により前記回転部材に軸支され、弾性部材を備えて自ら伸張又は収縮する弾性伸縮部材と、を備え、前記回転部材は、第１の方向に回転することによりクラッチ操作部材をクラッチ接続方向に移動させ、前記弾性伸縮部材及び前記クラッチ操作部材は、前記クラッチが接続状態にある場合に、前記回転部材を前記第１の方向に回転させるよう付勢することを特徴とする。

本発明では、回転部材がモータ等のアクチュエータにより回転駆動される。回転部材には、クラッチスプリングの押圧力により押圧され、クラッチと連動するクラッチ操作部材が軸支されており、さらに弾性部材を備えて自ら伸張又は収縮する弾性伸縮部材も軸支されている。マスターシリンダ及びクラッチレリーズシリンダを備える油圧シリンダによりクラッチが駆動される場合、前記クラッチ操作部材はマスターシリンダのピストンに連結され、該ピストンと連動するロッドであってよい。弾性伸縮部材は、例えば上記弾性部材としてコイルスプリングを備えてよい。

回転部材が第１の方向に回転すると、クラッチ操作部材がクラッチ接続方向に移動し、これによりクラッチが接続される。そして、弾性伸縮部材及びクラッチ操作部材は、クラッチが接続状態にある場合に、回転部材を第１の方向に回転させるよう付勢しているので、クラッチを接続状態で安定させることができる。

本発明の一態様では、前記回転部材は、前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転することにより前記クラッチ操作部材をクラッチ切断方向に移動させ、前記弾性伸縮部材及び前記クラッチ操作部材は、前記クラッチが切断状態にある場合に、前記回転部材を前記第２の方向に回転させるよう付勢する。この態様では、回転部材が第２の方向に回転すると、クラッチ操作部材がクラッチ切断方向に移動し、これによりクラッチが切断される。そして、弾性伸縮部材及びクラッチ操作部材は、クラッチが切断状態にある場合に、回転部材を第２の方向に回転させるよう付勢しているので、クラッチを切断状態でも安定させることができる。

また、本発明の一態様によれば、前記クラッチ操作部材は、前記クラッチが半クラッチ状態にある場合に、前記回転部材を前記第１の方向に回転させるよう付勢し、前記弾性伸縮部材は、前記クラッチが半クラッチ状態にある場合に、前記回転部材を前記第２の方向に回転させるよう付勢し、前記クラッチが半クラッチ状態にある場合に、前記クラッチ操作部材が前記回転部材を前記第１の方向に回転させるよう付勢するトルクと、前記弾性伸縮部材が前記回転部材を前記第２の方向に回転させるよう付勢するトルクと、が釣り合う。クラッチ操作部材はクラッチスプリングにより押圧されており、弾性伸縮部材も弾性部材を備えているため、この態様によれば、半クラッチ状態にてクラッチを安定させることができる。すなわち、クラッチの状態が半クラッチ状態からずれる場合、クラッチ操作部材及び弾性伸縮部材は元の半クラッチ状態に戻すよう作用する。

また、本発明の一態様では、前記回転部材は、前記回転軸を中心として回転するウォームホイールを一体的に備え、前記アクチュエータは、前記ウォームホイールに噛み合い、モータにより回転されるウォームギアを備える。こうすれば、モータの回転により回転部材を回転させ、それによりクラッチに断接動作を行わせることができる。また、外部から強制的に回転部材を回転させることが困難となり、モータの停止時にクラッチの状態（クラッチ開度）を維持することができる。

また、本発明の一態様では、前記回転部材を手動で回転させる手動回転部をさらに備える。こうすれば、必要に応じてクラッチを手動で断接させることができる。

また、本発明の一態様では、鞍乗型車両に固定されるベース部材をさらに備え、前記ベース部材には、前記アクチュエータと、前記回転部材と、が取り付けられる。回転部材には、クラッチ操作部材と弾性伸縮部材が軸支されるので、この態様によれば、クラッチアクチュエータを一体化して、鞍乗型車両への取り付けを容易化できる。なお、アクチュエータ、クラッチ操作部材、弾性伸縮部材をそれぞれユニット化してもよい。こうすれば、クラッチアクチュエータの組み立てや調整を容易化できる。

また、本発明に係る鞍乗型車両は、上記いずれかのクラッチアクチュエータを備えたものである。鞍乗型車両は、例えば自動二輪車（電動機付き自転車（モーターバイク）・スクータを含む。）、四輪バギー（全地形型車両）、スノーモービル等である。本発明では、回転部材がモータ等のアクチュエータにより回転駆動される。この回転部材には、クラッチスプリングの押圧力により押圧され、クラッチと連動するクラッチ操作部材が軸支されるとともに、さらに弾性部材を備えて自ら伸張又は収縮する弾性伸縮部材も軸支されている。このため、比較的低いトルクにて回転部材を回転駆動することができ、モータ等のアクチュエータのサイズを小型化することができる。この結果、鞍乗型車両を軽量化したり、その重量バランスを最適化したりすることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車の外観側面図である。同図に示す自動二輪車１００は、本発明に係る鞍乗型車両の一形態であり、前輪１１０及び後輪１１２を備え、前輪１１０に取り付けられたフロントフォーク１１４の頂部には、車両進行方向に対して横方向に延伸するハンドル１１６が取り付けられている。ハンドル１１６の一端にはグリップ１０２及びクラッチレバー１０４が取り付けられ、他端にはアクセルグリップ及びブレーキレバー（図示せず）が取り付けられている。また、自動二輪車１００の上方にはシート１１８が設けられており、該シート１１８にまたがってライダーが自動二輪車１００に搭乗することができる。この自動二輪車１００の構成は、周知の自動二輪車のそれと概ね同様であり、特徴の１つは、エンジン１０６のクランクケース内に設けられたクラッチをモータにより動作させる、クラッチアクチュエータ１１がエンジン１０６の上方、すなわち燃料タンク１０８の下方に設置されていることである。クラッチアクチュエータ１１は、その動作が図示しない制御装置によって制御され、クラッチの断接動作が同クラッチアクチュエータ１１によって人力ではなく電力等の駆動力で行われるようになっている。また、クラッチレバー１０４はワイヤーによりクラッチアクチュエータ１１に接続されており、クラッチレバー１０４でもクラッチを断接させることができるようになっている。

図２は、自動二輪車１００に搭載されているクラッチ制御システムの全体構成を模式的に示す図である。同図に示すクラッチ制御システムでは、そのエンジン１０６のクランクケース内には例えば湿式多板式のクラッチ１０が収容されている。クラッチ１０はプッシュロッド１２によりクラッチを切断状態とし、或いは接続状態とすることができるようになっている。クラッチ１０にはクラッチスプリングが備えられており、その付勢力によりクランクシャフト（駆動側）に結合されたクラッチディスクを、ミッションメインシャフト（被駆動側）に結合されたフリクションディスクに押圧するようになっている。このため、平常時には、クラッチ１０は接続状態となっている。そして、プッシュロッド１２をクラッチスプリングの押圧力に抗してクラッチ１０側に押し込むことにより、クラッチ１０を半クラッチ状態とし、さらに押し込むことにより切断状態とすることができる。

本実施形態に係るクラッチ制御システムでは、クラッチ１０のプッシュロッド１２は油圧機構により押し込まれるようになっている。油圧機構は、オイルを流通させるオイルホース１８と、その一端に連結されるクラッチレリーズシリンダ１４と、他端にコネクタ４３を介して連結されるマスターシリンダ４０と、を含んで構成されている。クラッチレリーズシリンダ１４には、オイルホース１８から流入するオイルにより押圧されるピストン１５、及び該ピストン１５をクラッチ１０側に付勢するクラッチレリーズスプリング１６を内蔵している。そして、オイルホース１８からオイルが流入すると、ピストン１５がクラッチ１０側に移動し、これによりプッシュロッド１２が押し込まれるようになっている。この結果、クラッチ１０は半クラッチ状態や切断状態となる。また、マスターシリンダ４０側からオイルの流入が無くなると、クラッチスプリングによりプッシュロッド１２は押し戻され、ピストン１５も元の位置に戻り、クラッチ１０は接続状態に戻るようになっている。

マスターシリンダ４０には、コネクタ４１を介してリザーバタンク４２が連結されており、該リザーバタンク４２により油圧補正機能が実現されている。すなわち、クラッチ１０の摩耗や、温度等による油圧機構内のオイルの体積変化に応じて、リザーバタンク４２に蓄えられたオイルがマスターシリンダ４０内に流入し、或いはマスターシリンダ４０内のオイルがリザーバタンク４２に回収されるようになっている。マスターシリンダ４０にはピストン３６が内蔵されており、該ピストン３６を外部から押圧することにより、マスターシリンダ４０内のオイルを押し出し、オイルホース１８を介してオイルをクラッチレリーズシリンダ１４内に流入させるようになっている。

本実施形態に係るクラッチアクチュエータ１１は、マスターシリンダ４０と、該マスターシリンダ４０のピストン３６を押圧し、また該押圧を解除するための機構と、を含んで構成されている。具体的には、マスターシリンダ４０のピストン３６は、第１ピストン押圧ロッド３５（クラッチ操作部材、第１ピストン押圧機構）により押し込まれるようになっており、この第１ピストン押圧ロッド３５に対し、手動アーム５８及び第２ピストン押圧ロッド３４がそれぞれ独立して当接できるよう設けられている。手動アーム５８は、クラッチレバー１０４にワイヤー６３を介して接続されており、鞍乗型車両の搭乗者により該クラッチレバー１０４が操作されると、ワイヤー６３によって手動アーム５８が移動する。これにより、手動アーム５８が第１ピストン押圧ロッド３５を押圧し、ピストン３６がマスターシリンダ４０の奥側に押し込まれるようになっている。また、搭乗者がクラッチレバー１０４の位置を元に戻すと、手動アーム５８は初期位置に復帰し、これによりピストン３６も元の位置に復帰するようになっている。

第２ピストン押圧ロッド３４は、モータ４４（アクチュエータ）により駆動され、手動アーム５８とは独立して第１ピストン押圧ロッド３５を押圧し、これによりピストン３６をマスターシリンダ４０の奥側に押し込むようになっている。また、モータ４４が逆回転すると、第２ピストン押圧ロッド３４は初期位置（クラッチ接続位置）に復帰し、それに応じてクラッチ１０は接続状態に復帰するようになっている。

より具体的には、第２ピストン押圧ロッド３４の一端は、第１ピストン押圧ロッド３５の頭部に当接しており、他端は回転軸３０により回転部材３２に回転可能に軸支されている。回転部材３２はモータ４４により回転駆動されるものであり、クラッチアクチュエータ１１の各要素が収容されるアクチュエータケース７０により回転可能に軸支されている。第２ピストン押圧ロッド３４の回転軸３０は、回転部材３２の回転軸４８と平行しており、回転軸４８から離間して設けられている。回転軸４８にはウォームホイール５０も取り付けられており、ウォームホイール５０と回転部材３２とは回転軸４８を中心に一体的に回転するようになっている。ウォームホイール５０にはウォームギア５２が噛み合っている。ウォームギア５２はモータ４４の回転軸４６を介してモータ４４に結合され、該モータ４４により回転されるようになっている。こうして、クラッチアクチュエータ１１では、モータ４４の回転駆動を回転部材３２の回転駆動に変換するようになっている。

上述したようにプッシュロッド１２には、クラッチ１０に備えられたクラッチスプリングによりクラッチ１０を接続方向に動作させる向きの力が加えられている。このため、第２ピストン押圧ロッド３４によりピストン３６を押圧するには、モータ４４はこの力に抗して回転部材３２を回転させなければならない。そこで、本アクチュエータ１１では、回転部材３２にさらに補助スプリング２２を取り付け、モータ４４の出力を低減できるようにしている。すなわち、回転部材３２には、第２ピストン押圧ロッド３４を取り付けるための回転軸３０とは別に、補助スプリング２２を取り付けるための回転軸２８を備えている。この回転軸２８も、回転部材３２の回転軸４８と平行しており、回転軸４８から離間して設けられている。補助スプリング２２は、第１補助スプリングシャフト２６を備えており、この第１補助スプリングシャフト２６の一端が回転軸２８に回転可能に軸支されている。また、補助スプリング２２の他端側は、クラッチアクチュエータ１１の各要素が収容されるアクチュエータケース７０の内壁に当接している。補助スプリング２２には、自然長よりも短い状態に収縮され、自立的に伸張しようと作用するコイルスプリング２０が内蔵されている。補助スプリング２２の一端は車体側に固定されたアクチュエータケース７０の内壁により支持され、他端は第１補助スプリングシャフト２６を回転部材３２の方向に押圧している。すなわち、コイルスプリング２０の弾性力により第１補助スプリングシャフト２６はその伸張方向に回転軸２８を押圧し、回転軸２８に補助トルクを付与するようになっている。

なお、ウォームホイール５０には、抵抗器等により構成されたクラッチポテンショメータ５４が取り付けられており、回転部材３２の回転角に応じた電圧値を出力できるようになっている。この電圧値は、マイクロコンピュータ等により構成される図示しない制御装置に入力され、モータ４４等の動作制御に用いられるようになっている。すなわち、制御装置では、クラッチモータポテンショメータ５４の出力電圧から回転部材３２の回転角を判断し、回転部材３２を、クラッチ１０の接続位置に対応する回転角（接続回転角）と、クラッチ１０の切断位置に対応する回転角（切断回転角）との間の任意の回転角度に設定することができる。なお、モータ４４の回転軸４６の回転量を検出して、それを制御に用いてもよい。

クラッチアクチュエータ１１についてさらに説明する。図３は、クラッチアクチュエータ１１の主要部を示す外観斜視図である。図４は、クラッチ接続時のクラッチアクチュエータ１１を示す縦断面図である。さらに、図５は、クラッチ切断時のクラッチアクチュエータ１１を示す縦断面図である。図３では、アクチュエータケース７０及びコイルスプリング２０の図示が省略されており、また、図４及び図５では、アクチュエータケース７０に隠れて、モータ４４、回転規制部材５１、ウォームホイール５０及びウォームギア５２が示されていない。

アクチュエータケース７０は平板状の底板の周囲に隔壁が立設された形状を有しており、その内部に回転部材３２を中心とした各要素が収容されている。すなわち、まず軸受け５２がアクチュエータケース７０の底に形成された開口付きの凹部に嵌め込まれ、そこに回転部材３２の回転軸４８が挿通されている。補助スプリング２２は第１補助スプリングシャフト２６及び第２補助スプリングシャフト２１を備えている。第１補助スプリングシャフト２６は一端が筒状に形成されており、第２補助スプリングシャフト２１の一端が挿通され、両者は相対的にスライド移動できるようになっている。第１補助スプリングシャフト２６と第２補助スプリングシャフト２１の間にはコイルスプリング２０が配置されており、このコイルスプリング２０により、第１補助スプリングシャフト２６及び第２補助スプリングシャフト２１は、互いに離れる向きにスライド移動するよう付勢されている。第１補助スプリングシャフト２６の他端には軸穴が形成されており、この軸穴は回転部材３２の回転軸２８に取り付けられている。また、第２補助スプリングシャフト２１の他端は山形に形成されており、該山形の部分はアクチュエータケース７０の側壁に形成された窪みに嵌め込まれるようになっている。補助スプリング２２は、コイルスプリング２０が縮んだ状態でアクチュエータケース７０に収容されており、回転部材３２に回転トルクを付与している。

アクチュエータケース７０には側方からマスターシリンダ４０が嵌め込まれており、アクチュエータケース７０の内側に第１ピストン押圧ロッド３５が入り込むようになっている。第１ピストン押圧ロッド３５の一端は概略球状に形成されており、該一端はピストン３６に連結されたカップ７４により保持されるようになっている。カップ７４及び概略球状の端部により、第１ピストン押圧ロッド３５は、ある幅をもった姿勢範囲にてピストン３６を押圧することができる。クラッチスプリングの付勢力やマスターシリンダ４０内に設けられたマスターシリンダスプリング３９の付勢力により、カップ７４は常に第１ピストン押圧ロッド３５の概略球状の一端に接するようになっている。図６及び図７に示すように、第１ピストン押圧ロッド３５の途中には、やや大径のアクチュエータ当接部６５が形成されており、さらに該アクチュエータ当接部６５のマスターシリンダ４０側に隣接して環状のアーム当接部６１が形成されている。第２ピストン押圧ロッド３４は有底筒状に形成されており、そこに第１ピストン押圧ロッド３５の先端部３７が挿通されるようになっている。こうして、第１ピストン押圧ロッド３５は、回転軸３０により回転部材３２に回転可能に軸支された第２ピストン押圧ロッド３４に対してスライド移動できるようになっている。上述したように、第１ピストン押圧ロッド３５には、常にピストン３６が押し出される方向、すなわち第１ピストン押圧ロッド３５がアクチュエータケース７０の内部に入り込む方向の付勢力が働いており、通常は、第１ピストン押圧ロッド３５は、第２ピストン押圧ロッド３４に対して最大限押し込まれた状態（押込位置）にある。このため、第２ピストン押圧ロッド３４の先端面は、通常はアクチュエータ当接部６５に当接している。そして、手動アーム５８により第１ピストン押圧ロッド３５がマスターシリンダ４０に押し込まれた場合に、第１ピストン押圧ロッド３５は第２ピストン押圧ロッド３４からせり出すようになっている。この場合、第２ピストン押圧ロッド３４の先端面とアクチュエータ当接部６５との係り合いは解除されることになる。

手動アーム５８はその一端が、アクチュエータケース７０の底に固定された回転軸６２により回転自在に軸支されている。また、その他端にはピン６０によってクラッチレバー１０４に接続されたワイヤー６３が取り付けられている。すなわち、手動アーム５８は回転軸６２の位置からワイヤー６３の端部の位置まで延伸している。手動アーム５８の途中部には開口５６が形成されており、該開口５６には第２ピストン押圧ロッド３４が挿通されている。上述のように第２ピストン押圧ロッド３４の先端には第１ピストン押圧ロッド３５が差し込まれており、開口５６のマスターシリンダ４０側にはアーム当接部６１が位置することになる。このため、クラッチレバー１０４を操作し、手動アームの先端（ピン６０側）がマスターシリンダ４０側に移動すると、開口５６の周囲がアーム当接部６１に当接し、それにより第１ピストン押圧ロッド３５をマスターシリンダ４０に押し込むようになっている。

回転部材３２には回転部材操作部３３が形成されており、該回転部材操作部３３の頭部には六角レンチ等の工具を差し込むための工具穴が形成されている。工具穴は回転軸４８と同心に形成されており、この工具穴に工具を差し込むことで外部から手動で強制的に回転部材３２を回転させることができる。なお、モータ４４の回転軸４６を外部から手動で回転させ、それにより回転部材３２を強制的に回転させるようにしてもよい。

また、回転部材３２の回転軸４８は軸受け５９に挿通され、その先端はアクチュエータケース７０の底板の裏面側に位置している。回転軸４８の先端にはウォームホイール５０が取り付けられている。ウォームホイール５０は、回転部材３２を接続回転角から切断回転角まで回転させるのに必要十分なだけ歯が形成されており、その他は歯が形成されていない。アクチュエータケース７０の底部裏面側には、ウォームホイール５０に形成された歯部の可動範囲に隣接して、一対の回転規制部材５１が形成されている（図３では一方のみ示されている。）。そして、回転部材３２が接続回転角に達したとき、ウォームホイール５０の歯部の一方側面が一方の回転規制部材５１に当接し、それ以上の回転を規制するようになっている。また、回転部材３２が切断回転角に達したとき、ウォームホイール５０の歯部の他方側面が他方の回転規制部材５１に当接し、それ以上の回転を規制するようになっている。

ここで、回転部材３２に作用するトルクについて説明する。図８は、第２ピストン押圧ロッド３４により回転部材３２に付与されるトルク（図中、曲線Ａ）、補助スプリング２２により回転部材３２に付与されるトルク（図中、曲線Ｂ）、及びそれらの合成トルク（図中、曲線Ｃ）の関係を示すグラフである。同図縦軸はトルク値を示しており、負の値のトルクは、回転部材３２を図４及び図５において右回転させ、第２ピストン押圧ロッド３４をマスターシリンダ４０側に押し出し、クラッチ１０を切断させるよう作用する。また、正の値のトルクは、回転部材３２を図４及び図５において左回転させ、第２ピストン押圧ロッド３４をマスターシリンダ４０側から元の位置に戻し、クラッチ１０を接続させるよう作用する。同図横軸は回転部材３２の回転角であり、接続回転角を４０度とし、切断回転角を１８０度としている。

同図に曲線Ａとして示されるように、クラッチ１０の接続状態ではクラッチスプリングが自然長となり、第２ピストン押圧ロッド３４により回転部材３２に付与されるトルクは接続回転角にて零となっている。その後、クラッチ切断方向に回転部材３２を回転させると、徐々にトルクが上昇し、クラッチ接続方向のトルクが発生する。その後、回転部材３２の回転に伴って、第２ピストン押圧ロッド３４の延伸方向に回転部材３２の回転軸４８が近づき、第２ピストン押圧ロッド３４により回転部材３２に付与されるトルクが低下し始める。そして、クラッチ１０の切断状態では、クラッチスプリングは最も縮められた状態となるものの、第２ピストン押圧ロッド３４の延長上に回転部材３２の回転軸４８が位置し、第２ピストン押圧ロッド３４により回転部材３２に付与されるトルクは零になる。

また、同図に曲線Ｂとして示されるように、クラッチ１０の接続状態では補助スプリング２２により接続方向のトルクが回転部材３２に付与されている。そして、クラッチ切断方向に回転部材３２を回転させると、トルクは零となり、さらに回転させるとトルクは負となる。すなわち、補助スプリング２２の位置及び回転軸２８の位置は、回転部材３２の接続回転角にてクラッチ接続方向のトルクを回転部材３２に付与し、クラッチ１０が半クラッチ状態となる回転角にてクラッチ切断方向のトルクを回転部材３２に付与するよう、調整されている。その後、回転部材３２をクラッチ切断方向に回転させると、補助スプリング２２の延伸方向が回転部材３２の回転軸４８から離れるにつれて、クラッチ切断方向のトルクが増大する。そして、さらに回転部材３２を回転させると、今度は補助スプリング２２が自然長に近づき、クラッチ切断方向のトルクは小さな値に戻る。

同図に曲線Ｃとして示されるように、回転部材３２の大部分の角度範囲において、第２ピストン押圧ロッド３４により付与されるトルクと補助スプリング２２により付与されるトルクとは反対方向に作用し、互いに弱め合うようになっている。このため、回転部材３２に付与されるトルクの絶対量は小さな値に収まり、モータ４４により回転部材３２を容易に回転駆動することができる。また、接続回転角では、合成トルクはクラッチ接続方向に作用する。このため、クラッチ１０を接続状態で安定させることができる。また、切断回転角では、合成トルクはクラッチ切断方向に作用する。このため、クラッチ１０を切断状態で安定させることができる。さらに、クラッチ１０の半クラッチ状態に対応する回転角では、回転部材３２をクラッチ切断方向に回転させると、クラッチ接続方向のトルクが発生し、逆に回転部材３２をクラッチ接続方向に回転させると、クラッチ切断方向のトルクが発生する。このため、クラッチ１０を半クラッチ状態で安定させることができる。

すなわち、本実施形態に係るクラッチアクチュエータ１１によれば、モータ４４による駆動力が回転部材３２に作用しなくなっても、回転部材３２は接続回転角、半クラッチ状態に対応する回転角、切断回転角の３つの回転角で安定するようになっている。

さらに、実際には回転部材３２はあらゆる回転角で安定する。すなわち、実際にはクラッチ制御システムには各種のフリクションが発生する。また、ウォームホイール５０とウォームギア５２にはある程度のセルフロック効果があって、回転部材３２に回転トルクを付与しても、ウォームギア５２の作用により回転部材３２は回転し難くなっている。上述のように、クラッチアクチュエータ１１では回転部材３２に作用する合成トルクは、いずれの回転方向についても小さな値で納められているから、このクラッチアクチュエータ１１によれば、モータ４４がどのような回転部材３２の回転角で停止したとしても、クラッチ１０の状態をそのままに維持することができる。

さらに、本実施形態に係るクラッチ制御システムによれば、油圧機構によりクラッチ１０を断接動作させ、油圧機構に含まれるマスターシリンダ４０のピストン３６を、モータ４４により駆動される第２ピストン押圧ロッド３４又は手動アーム５８のいずれかで押圧できるようにしたので、クラッチ１０が摩耗したり、油圧機構内のオイルの体積変化が発生したりしても、手動又はモータ４４により安定的にクラッチ１０を断接させることができる。また、リザーバタンク４２をマスターシリンダ４０に接続するだけで済むので、装置の構成を複雑化させずに済む。

特に、手動アーム５８はクラッチレバー１０４を操作していない状態で、第１ピストン押圧ロッド３５を押圧しない位置（初期位置）にある。そして、クラッチレバー１０４を操作している状態では、手動アーム５８が第１ピストン押圧ロッド３５をマスターシリンダ４０に押し込み、これにより第１ピストン押圧ロッド３５を第２ピストン押圧ロッド３４から引き出し、第２ピストン押圧ロッド３４の先端面からアクチュエータ当接部６５が引き離されるようになっている。また、回転部材３２がクラッチ切断方向に回転すると、第１ピストン押圧ロッド３５がマスターシリンダ４０に押し込まれ、アーム当接部６５は手動アーム５８の開口５６から引き離される。このため、第２ピストン押圧ロッド３４及び手動アーム５８は、一方の状態によらず、いつでも他方により第１ピストン押圧ロッド３５を押圧することができる。これにより、例えば車両のエンジンが止まってしまい、駆動輪がロックしてしまった場合にも、手動アーム５８により容易にクラッチ１０を切断状態とすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、以上の説明では回転部材３２によってウォームホイール５０の回転運動を第２ピストン押圧ロッド３４の直線運動に変換し、それによりマスターシリンダ４０のピストン３６を押圧するようにしたが、図９に示すように、ピニオンギア８０をモータ８２で回転させ、それにより外方に延びるピストン押圧部８８を備えた回転部材８４を、回転軸８６を中心に回転させてもよい。このように回転運動を直線運動に変換する機構を用いなくても、ピストン押圧部８８を第１ピストン押圧ロッド３５の頭部に当接させ、ピストン３６を押圧することができる。この場合、ピストン押圧部８８の先端に他端をクラッチレバー１０４に接続されたワイヤー９０を取り付け、手動でも回転部材８４を回転できるようにすれば好適である。

本発明の実施形態に係る鞍乗型車両の外観側面図である。 本発明の実施形態に係るクラッチ制御システムの概略全体構成図である。 クラッチアクチュエータの要部の外観を示す斜視図である。 クラッチ接続時のクラッチアクチュエータの縦断面図である。 クラッチ切断時のクラッチアクチュエータの縦断面図である。 手動アームの動作を示す図である。 手動アームの動作を示す図である。 クラッチ側から回転部材に付与されるトルク、補助スプリングにより回転部材に付与されるトルク、それらの合成トルクの関係を示すグラフである。 クラッチアクチュエータの変形機構を示す図である。

符号の説明

１０ クラッチ、１１ クラッチアクチュエータ、１２ プッシュロッド、１４ クラッチレリーズシリンダ、１５，３６ ピストン、１６ クラッチレリーズスプリング、１８ オイルホース、２０ コイルスプリング（弾性部材）、２１ 第２補助スプリングシャフト、２２ 補助スプリング（弾性伸縮部材）、２６ 第１補助スプリングシャフト、２８，３０，４６,４８，６２，８６ 回転軸、３２，８４ 回転部材、３３ 回転部材操作部（手動回転部）、３４ 第２ピストン押圧ロッド、３５ 第１ピストン押圧ロッド（クラッチ操作部材，第１ピストン押圧機構）、３９ マスターシリンダスプリング、４０ マスターシリンダ、４１，４３ コネクタ、４２ リザーバタンク、４４，８２ モータ、４６ モータ回転軸、５０ ウォームホイール、５１ 回転規制部材、５２ ウォームギア、５４ クラッチポテンショメータ、５６ 開口、５８ 手動アーム（第２ピストン押圧機構）、５９ 軸受け、６０ ピン、６１ アーム当接部（第２当接部）、６３，９０ ワイヤー、６５ アクチュエータ当接部（第１当接部）、７０ アクチュエータケース（ベース部材）、７４ カップ、８０ ピニオンギア、８８ ピストン押圧部、１００ 自動二輪車（鞍乗型車両）、１０２ グリップ、１０４ クラッチレバー、１０６ エンジン、１０８ 燃料タンク、１１０ 前輪、１１２ 後輪、１１４ フロントフォーク、１１６ ハンドル、１１８ シート。

Claims (7)

1. 回転可能に軸支され、アクチュエータにより回転駆動される回転部材と、
   クラッチに設けられたクラッチスプリングの押圧力によりその一端が押圧され、その他端が、前記回転部材の回転軸から離間した位置にて、前記回転軸と平行な軸により前記回転部材に軸支され、前記クラッチスプリングの押圧力に抗して前記クラッチを切断状態にするクラッチ操作部材と、
   車両側にその一端が支持され、その他端が、前記回転部材の前記回転軸から離間した位置にて、前記回転軸と平行な軸により前記回転部材に軸支され、弾性部材を備えて自ら伸張又は収縮する弾性伸縮部材と、を備え、
   前記回転部材は、第１の方向に回転することによりクラッチ操作部材をクラッチ接続方向に移動させ、
   前記弾性伸縮部材及び前記クラッチ操作部材は、前記クラッチが接続状態にある場合に、前記回転部材を前記第１の方向に回転させるよう付勢する、
   ことを特徴とするクラッチアクチュエータ。
2. 請求項１に記載のクラッチアクチュエータにおいて、
   前記回転部材は、前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転することにより前記クラッチ操作部材をクラッチ切断方向に移動させ、
   前記弾性伸縮部材及び前記クラッチ操作部材は、前記クラッチが切断状態にある場合に、前記回転部材を前記第２の方向に回転させるよう付勢する、
   ことを特徴とするクラッチアクチュエータ。
3. 請求項１又は２に記載のクラッチアクチュエータにおいて、
   前記クラッチ操作部材は、前記クラッチが半クラッチ状態にある場合に、前記回転部材を前記第１の方向に回転させるよう付勢し、
   前記弾性伸縮部材は、前記クラッチが半クラッチ状態にある場合に、前記回転部材を前記第２の方向に回転させるよう付勢し、
   前記クラッチが半クラッチ状態にある場合に、前記クラッチ操作部材が前記回転部材を前記第１の方向に回転させるよう付勢するトルクと、前記弾性伸縮部材が前記回転部材を前記第２の方向に回転させるよう付勢するトルクと、が釣り合う、
   ことを特徴とするクラッチアクチュエータ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のクラッチアクチュエータにおいて、
   前記回転部材は、前記回転軸を中心として回転するウォームホイールを一体的に備え、
   前記アクチュエータは、前記ウォームホイールに噛み合い、モータにより回転されるウォームギアを備える、
   ことを特徴とするクラッチアクチュエータ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のクラッチアクチュエータにおいて、
   前記回転部材を手動で回転させる手動回転部をさらに備える、
   ことを特徴とするクラッチアクチュエータ。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のクラッチアクチュエータにおいて、
   鞍乗型車両に固定されるベース部材をさらに備え、
   前記ベース部材には、前記アクチュエータと、前記回転部材と、が取り付けられる、
   ことを特徴とするクラッチアクチュエータ。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のクラッチアクチュエータを備えた鞍乗型車両。
   

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