JP2009299738A - デュアルクラッチの操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デュアルクラッチの２つのクラッチを１つのモータで作動させる。
【解決手段】第１及び第２自由移動部材５２，６２の移動をクラッチＣ１，Ｃ２の操作部材１４，１５に伝達する第１及び第２伝達手段５０，６０と、第１及び第２クランク機構２０，３０の各クランク軸３１，４１を回転させるモータ７０とを備え、ガイド部材５１，６１には各スライダ３２，４２の先端の移動範囲の中間位置に各自由移動部材５２，６２の移動を停止させて各スライダ３２，４２の先端から離脱させるストッパ５１ｃ、６１ｃを設け、第１クランク機構３０のスライダ３２の先端が第１フリーピストン５２と当接して最大ストローク位置にあるときに、第２クランク機構４０のスライダ４２の先端は第２油圧シリンダ６０のシリンダ本体６１のストッパ６１ｃと当接して停止した第２フリーピストン６２と当接する位置となるように第１及び第２クランク軸３１，４１の位相角を設定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、デュアルクラッチを作動させる操作装置に関する。

２個のクラッチを有するデュアルクラッチを作動させる操作装置としては、特許文献１に示す技術がある。この技術は、２つのレリーズ装置をそれぞれ操作することで、デュアルクラッチの各レリーズレバーの内端部をシフトさせて、一方のクラッチのみを係合離脱させ、２つのクラッチを交互に係合離脱させ、また同時に離脱させている。各レリーズ装置は、電気式アクチュエータとしての電動モータと、この電動モータにより操作されるマスタシリンダと、レリーズレバーをシフトさせるスレーブシリンダと、マスタシリンダとスレーブシリンダとを接続する液圧管路とをそれぞれ備え、電動モータを操作することで、マスタシリンダによる圧力を液圧管路によりスレーブシリンダに伝えてレリーズレバーをシフトさせて２つのクラッチをそれぞれ作動させている。
特開２００４−２６３８７３号公報

この特許文献１の技術では、デュアルクラッチの２つのクラッチを操作するためには、レリーズ装置を２組備えなくてはならなく、その結果、電動モータも２つ必要となり、コストが高くなる問題があった。本発明は、このような問題を解決することを目的とする。

このために、請求項１の発明によるデュアルクラッチの操作装置は、デュアルクラッチの第１及び第２クラッチを第１及び第２操作部材により係合離脱させるデュアルクラッチの操作装置であって、クランク軸と、ガイド部材に移動可能に案内支持され連接棒を介してクランク軸に連結されて往復動するスライダとをそれぞれ備えた第１及び第２クランク機構と、各スライダの先端に当接されてともに進退可能にガイド部材に案内支持された第１及び第２自由移動部材と、第１及び第２自由移動部材の移動を第１及び第２操作部材に伝達する第１及び第２伝達手段と、第１及び第２クランク機構の各クランク軸を同一速度で回転させる一つのモータとを備え、各ガイド部材には各スライダの先端の移動範囲の中間位置に、各自由移動部材の移動を停止させて各スライダの先端から離脱させるストッパを設け、一方のスライダの先端が一方の自由移動部材と当接して最大ストローク位置にあるときには他方のスライダの先端はストッパと当接して停止した他方の自由移動部材と当接する位置となるように両クランク軸の位相角を設定したことを特徴とする。

前項に記載のデュアルクラッチの操作装置において、各クランク軸のクランクウェブは、クランク主軸を回転中心とする互いに噛合する同一歯数の歯車とするのが好ましい。

上述のように、請求項１の発明によれば、クランク軸と、ガイド部材に移動可能に案内支持され連接棒を介してクランク軸に連結されて往復動するスライダとをそれぞれ備えた第１及び第２クランク機構と、各スライダの先端に当接されてともに進退可能にガイド部材に案内支持された第１及び第２自由移動部材と、第１及び第２自由移動部材の移動を第１及び第２操作部材に伝達する第１及び第２伝達手段と、第１及び第２クランク機構の各クランク軸を同一速度で回転させる一つのモータとを備え、各ガイド部材には各スライダの先端の移動範囲の中間位置に、各自由移動部材の移動を停止させて各スライダの先端から離脱させるストッパを設け、一方のスライダの先端が一方の自由移動部材と当接して最大ストローク位置にあるときには他方のスライダの先端はストッパと当接して停止した他方の自由移動部材と当接する位置となるように両クランク軸の位相角を設定しており、このようにすれば、１つのモータで２組のクランク機構を介して２つの操作部材を操作して一方のクラッチのみを係合離脱させ、２つのクラッチを交互に係合離脱させ、また両方を同時に離脱させることができるので、低いコストで必要な機能を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、各クランク軸のクランクウェブは、クランク主軸を回転中心とする互いに噛合する同一歯数の歯車を用いているので、別に歯車を設けて各クランク軸を回転させる必要がなくなって構造が簡単となり、また、各クラク軸を確実に同一速度で回転させることができる。

以下に、図１〜図５に示す実施形態により、本発明によるデュアルクラッチの操作装置の説明をする。図１に示すように、本発明の操作装置が適用されるデュアルクラッチ１０は、エンジンの出力軸１１と、これと同軸的に配置されて変速機ハウジング（図示しない）に軸受けを介して回転可能に支持された第２入力軸１３及びこの第２入力軸１３にブッシュを介して同軸的に回転自在に支持された第１入力軸１２との間でトルクの伝達を制御するためのものである。これら第１及び第２入力軸１２，１３は、出力軸１１を介してエンジン等の原動機により回転駆動されるデュアルクラッチ１０の第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２にそれぞれ連結されて回転駆動される。これら第１及び第２クラッチＣ１，Ｃ２は、それらのレリーズレバー等の第１及び第２操作部材１４，１５を移動させることで係合離脱される。第１及び第２操作部材１４，１５は、戻しばねにより各クラッチＣ１，Ｃ２が離脱される向きに付勢されている。

図１に示すように、デュアルクラッチの操作装置２０は、第１及び第２クランク機構３０，４０と、第１及び第２油圧シリンダ（第１及び第２伝達手段）５０，６０と、一つのモータ７０とを備えている。

第１クランク機構３０は、クランク軸３１と、スライダ３２と、この両者を連結する連接棒３３とを備えている。クランク軸３１は、クランク主軸３１ａと、クランクウェブ３１ｂと、クランクピン３１ｃとを備えている。クランク軸３１のクランクピン３１ｃには、連接棒３３を介してスライダ３２が連結されている。スライダ３２は、ガイド部材５１（後述する第１油圧シリンダ５０のシリンダ本体）に往復動可能に案内支持されており、クランク軸３１の回転によりシリンダ本体５１内を往復動する。本実施形態のクランクウェブ３１ｂは、歯車により構成されており、この歯車３１ｂはクランク主軸３１ａが同軸的に一体成形されている。

第２クランク機構４０は、クランク軸４１と、スライダ４２と、連接棒４３とを備えており、第１クランク機構３０と同様の構成である。それぞれのクランク主軸３１ａ，４１ａを回転中心として回転される各クランク軸３１，４１のクランクウェブ（歯車）３１ｂ，４１ｂは、互いに噛合する同一歯数の歯車である。

第１油圧シリンダ５０は、作動油を介して第１操作部材１４を移動させるものであり、シリンダ本体５１と、第１フリーピストン（第１自由移動部材）５２と、油圧管５３とを備えている。シリンダ本体５１は略円筒形状をしており、クランク軸３１の回転により往復動するスライダ３３の先端の移動範囲の中間位置で大径部５１ａと小径部５１ｂとに分かれている。シリンダ本体５１の大径部５１ａには第１フリーピストン５２が往復動可能に案内支持されており、第１フリーピストン５２は、大径部５１ａと小径部５１ｂとの間に形成された段部によるストッパ５１ｃで停止するようになっている。第１フリーピストン５２は、シリンダ本体５１の内部を大径部５１ａ側となる油圧室と小径部５１ｂ側となる空気室に分離するものである。シリンダ本体５１内の油圧室は、油圧管５３により第１操作部材１４に接続されており、第１フリーピストン５２の移動は油圧室内の作動油を介して第１操作部材１４に伝達される。第１油圧シリンダ５０においては、スライダ３２の先端が大径部５１ａを移動するときには、第１フリーピストン５２はスライダ３２の先端と当接してともに移動し、スライダ３２の先端が小径部５１ｂを移動するときには、第１フリーピストン５２はストッパ５１ｃと当接して停止したままである。また、第１油圧シリンダ５０では、操作部材１４に付勢されている戻しばねの付勢力が作動油によりシリンダ本体５１内に伝達され、第１フリーピストン５２はストッパ５１ｃ側に付勢されている。なお、スライダ３２の先端部は、小径部５１ｂ内を移動するときに空気圧により第１フリーピストン５２を押さないように貫通穴が形成されている。

第２油圧シリンダ６０は、シリンダ本体６１と、第２フリーピストン（第２自由移動部材）６２と、油圧管６３とを備えており、第１油圧シリンダ５０と同様の構成であり、作動油に発生する油圧により第２操作部材１５を移動させるものである。

第１クランク機構３０のクランク軸３１と第２クランク機構４０のクランク軸４１とは、スライダ３２（または４２）の先端が第１（または第２）フリーピストン５２（，６２）と当接して最大ストローク位置にあるときに、スライダ４２（または３２）の先端はストッパ６１ｃ（または５１ｃ）と当接して停止した第２フリーピストン６２（または第１フリーピストン５２）と当接した位置となるような位相角に設定されている。

モータ７０は、伝達機構７１により各クランク軸３１，４１を時計回りまたは反時計回りに回転させるものである。伝達機構７１は、モータ７０の出力軸に設けられたウォーム７２と、ウォーム７２の歯部に噛合したウォームホイール７３と、ウォームホイール７３に同軸的に固定されたピニオンギヤ７４とを備えており、ピニオンギヤ７４は、第１クランク機構３０の歯車３１ｂの歯部と噛合している。モータ７０を作動させると、ウォーム７２によりウォームホイール７３が回転し、ウォームホイール７３とともに回転するピニオンギヤ７４により歯車３１ｂと歯車４１ｂとを回転させる。これにより、モータ７０は、第１及び第２クランク機構３０，４０の各クランク軸３１，４１を同一速度で互いに逆向きに回転させる。

次に、上記のように構成したデュアルクラッチの操作装置２０の作動を説明する。図１に示す状態では、第１クランク機構３０のスライダ３２の先端は、ストッパ５１ｃと当接して停止した第１フリーピストン５２と当接した位置にあり、第２クランク機構４０のスライダ４２の先端は、下死点となりストッパ６１ｃと当接して停止した第２フリーピストン６２から離れた位置となっている。この状態では、両フリーピストン５２，６２は各油圧シリンダ５０、６０内の各油圧室に油圧を発生させず、第１及び第２クラッチＣ１，Ｃ２はともに離脱されている（図５（ａ）の回転角度位置１参照）。

この状態からモータ７０を図１に示す回転方向（正方向）に回転させると、伝達機構７１により第１クランク軸３１の歯車３１ｂは反時計回転方向に、第２クランク軸４１の歯車４１ｂは時計回転方向に回転する。各歯車３１ｂ，４１ｂにより各クランク軸３１，４１が図２に示す位置まで回転すれば、第１クランク機構３０のスライダ３２の先端及びこれに当接された第１フリーピストン５２は最大ストローク位置に移動する。この第１フリーピストン５２の移動が第１油圧シリンダ５０内の作動油を介して第１操作部材１４に伝達されることで第１クラッチＣ１は係合される。この状態では、第２クランク機構４０のスライダ４２の先端は、ストッパ６１ｃと当接して停止されている第２フリーピストン６２との当接が開始される位置となり、第２フリーピストン６２により作動油がまだ送られていない状態のままで第２クラッチＣ２は離脱した状態を維持する（図５（ａ）の回転角度位置２参照）。

この状態からさらにモータ７０を正回転方向に回転させると、伝達機構７１により第１クランク軸３１の歯車３１ｂは反時計回転方向に、第２クランク軸４１の歯車４１ｂは時計回転方向に回転し、各歯車３１ｂ，４１ｂにより各クランク軸３１，４１が図３に示す位置まで回転すれば、第２クランク機構４０のスライダ４２の先端及びこれに当接された第２フリーピストン６２は最大ストローク位置に移動する。この第２フリーピストン６２の移動が第２油圧シリンダ６０内の作動油を介して第２操作部材１５に伝達されることで第２クラッチＣ２は係合される。この状態では、第１クランク機構３０のスライダ３２の先端は、最大ストローク位置からストッパ５１ｃと当接して停止した第１フリーピストン５２と当接する位置となり、作動油が第１油圧シリンダ５０内に戻されて第１クラッチＣ１は離脱される（図５（ａ）の回転角度位置３参照）。

この状態からさらにモータ７０を正回転方向に回転させると、伝達機構７１により第１クランク軸３１の歯車３１ｂは反時計回転方向に、第２クランク軸４１の歯車４１ｂは時計回転方向に回転し、各歯車３１ｂ，４１ｂにより各クランク軸３１，４１が図４に示す位置まで回転すれば、第２クランク機構４０のスライダ４２の先端は、最大ストローク位置からストッパ６１ｃと当接して停止した第２フリーピストン６２と当接する位置となり、作動油が第２油圧シリンダ６０内に戻されて第２クラッチＣ２は離脱される。この状態では、第１クランク機構３０のスライダ３２の先端は、ストッパ５１ｃと当接して停止されている第１フリーピストン５２と離れて下死点に移動するので、第１フリーピストン５２により作動油が送られていない状態のままで第１クラッチＣ１は離脱した状態を維持する（図５（ａ）の回転角度位置４参照）。

この状態からさらにモータ７０を図４に示す回転方向（正方向）に回転させると、伝達機構７１により第１クランク軸３１の歯車３１ｂは反時計回転方向に、第２クランク軸４１の歯車４１ｂは時計回転方向に回転し、各歯車３１ｂ，４１ｂにより各クランク軸３１，４１が再び図１に示す位置まで回転し、この間では、第１及び第２クラッチＣ１，Ｃ２は離脱されたままである。（図５（ａ）の回転角度位置１参照）。

本発明のデュアルクラッチの操作装置２０においては、図５（ｂ）に示すように、モータ７０を作動させることで、各クランク軸３１，４１を上記の回転角度位置１←→２、２←→３、３←→４、４←→１の間で自由に回転させることができる。これにより、両クラッチＣ１，Ｃ２が係合していない回転角度位置１または４にあるときには、回転角度位置１から２または回転角度位置４から１を経由して２となるようにモータ７０を正方向に回転させて、クラッチＣ１を係合させることができ、回転角度位置４から３または回転角度位置１から４を経由して３となるようにモータ７０を逆方向に回転させて、クラッチＣ２を係合させることができる。また、クラッチＣ１またはクラッチＣ２が係合している回転角度位置２または３にあるときには、回転角度位置２から３または回転角度位置３から２となるようにモータ７０を正方向または逆方向に回転させて、クラッチＣ１を離脱させてクラッチＣ２を係合させる、またはクラッチＣ２を離脱させてクラッチＣ１を係合させることができる。また、クラッチＣ１またはクラッチＣ２が係合している回転角度位置２または３にあるときには、回転角度位置２から１または回転角度位置３から４となるようにモータ７０を逆方向または正方向に回転させて、クラッチＣ１，Ｃ２をともに離脱させることができる。

このように、本発明のデュアルクラッチの操作装置２０によれば、１つのモータ７０を作動させて各クランク軸３１，４１が上記の回転角度位置１〜４となるように回転させることで、２つの操作部材１４，１５を操作して一方のクラッチＣ１またはＣ２のみを係合離脱させ、２つのクラッチＣ１，Ｃ２を交互に係合離脱させ、また両方を同時に離脱させることができるので、２つのモータ備えなくてもよくなり、低いコストで必要な機能を得ることができる。

本実施形態は、両クランク機構３０，４０の各クランク軸３１，４１のクランクウェブ３１ｂ，４１ｂにクランク主軸３１ａ，４１ａを回転中心とする互いに噛合する同一歯数歯車を用いることで、別に歯車を設けて各クランク軸を回転させる必要がなくなって構造が簡単となるが、本発明はこれに限られるものでなく、上記の効果は得られなくなるが、主軸とクランクアームとクランクピンとからなる通常のクランク軸を用い、このクランク軸の主軸に互いに噛合する同一歯数の歯車またはタイミングベルトで互いに連結されたプーリ等を固定して、両クランク軸をモータ７０により同一速度で回転させるようにすることもできる。

また、本実施形態は 第１及び第２伝達手段として第１及び第２油圧シリンダ５０，６０を用いていているが、本発明はこれに限られるものでなく、ガイド部材としてガイドロッドを用い、ガイドロッドにはこれに沿って往復動するよう案内支持されたスライダを設け、このガイドロッドに案内支持された筒状の自由移動部材にコントロールワイヤを取り付け、スライダにより移動する筒状の自由移動部材の移動をコントロールワイヤにより各操作部材に伝達するようにしてもよい。

本発明によるデュアルクラッチの操作装置の構造を示す概略図であり、各クランク軸が回転角度位置１にある状態を示す図。 図１の各クランク軸が回転角度位置２にある状態を示す図。 図１の各クランク軸が回転角度位置３にある状態を示す図。 図１の各クランク軸が回転角度位置４にある状態を示す図。 （ａ）は両クランク軸の回転角度と両スライダの先端及び両フリーピストンの先端のストローク位置の関係を示す図であり、（ｂ）は各回転角度位置における各クラッチの係合離脱状態を示す図である。

符号の説明

１０…デュアルクラッチ、１４…第１操作部材、１５…第２操作部材、２０…デュアルクラッチの操作装置、３０…第１クランク機構、３１…クランク軸、３１ｂ…クランクウェブ、３２…スライダ、３３…連接棒、４０…第２クランク機構、４１…クランク軸、４１ｂ…クランクウェブ、４２…連接棒、４３…スライダ、５０…第１伝達手段（第１油圧シリンダ）、５１…ガイド部材（シリンダ本体）、５１ｃ…ストッパ、５２…第１自由移動部材（第１フリーピストン）、６０…第２伝達手段（第２油圧シリンダ）、６１…ガイド部材（シリンダ本体）、６１ｃ…ストッパ、６２…第２自由移動部材（第２フリーピストン）、７０…モータ。

Claims (2)

1. デュアルクラッチの第１及び第２クラッチを第１及び第２操作部材により係合離脱させるデュアルクラッチの操作装置であって、
   クランク軸と、ガイド部材に移動可能に案内支持され連接棒を介して前記クランク軸に連結されて往復動するスライダとをそれぞれ備えた第１及び第２クランク機構と、
   前記各スライダの先端に当接されてともに進退可能に前記ガイド部材に案内支持された第１及び第２自由移動部材と、
   前記第１及び第２自由移動部材の移動を前記第１及び第２操作部材に伝達する第１及び第２伝達手段と、
   前記第１及び第２クランク機構の各クランク軸を同一速度で回転させる一つのモータとを備え、
   前記各ガイド部材には前記各スライダの先端の移動範囲の中間位置に、各自由移動部材の移動を停止させて前記各スライダの先端から離脱させるストッパを設け、
   一方の前記スライダの先端が一方の前記自由移動部材と当接して最大ストローク位置にあるときには他方の前記スライダの先端は前記ストッパと当接して停止した他方の前記自由移動部材と当接する位置となるように前記両クランク軸の位相角を設定したことを特徴とするデュアルクラッチの操作装置。
2. 請求項１のデュアルクラッチの操作装置において、前記各クランク軸のクランクウェブは、クランク主軸を回転中心とする互いに噛合する同一歯数の歯車としたことを特徴とするデュアルクラッチの操作装置。

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