JP2009537768A - クラッチ調節装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ調節装置の上記欠点を解消し、できる限り少ない部材で構成されたクラッチ調整装置を提供すること。
【解決手段】原動機付き車両用の原動機と変速機１の間に配置されたクラッチ３の操作のためのクラッチ調節装置６であって、当該クラッチ調節装置６がピストン１４を有するシリンダ及びアクチュエータ１５を備え、前記クラッチ３と同軸に配置されたクラッチリリースベアリング４が前記アクチュエータ１５によって操作され、該クラッチリリースベアリング４にその軸方向に付勢力が作用されており、前記ピストン１４あるいは前記クラッチリリースベアリング４を軸方向に摺動させるために作動媒体が当該クラッチ調節装置６に供給される前記クラッチ調節装置において、当該クラッチ調節装置６を付勢力を発生させるように構成した。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に基づくクラッチ調節装置及び請求項９の上位概念に基づくクラッチ調節装置の制御方法に関するものである。

パワートレイン内に設けられたクラッチの接続解除あるいはリリースは、クラッチハウジングに設けられたクラッチ調節装置によって行われ、このとき、このクラッチ調節装置は、電気的、ニューマチック式又は油圧式に動作し、クラッチリリースベアリングを摺動させる。なお、このようなニューマチック式のクラッチ調節装置は、例えば特許文献１に記載されている。

油圧式又はニューマチック式のクラッチ調節装置については、該クラッチ調節装置は、基本的に、シリンダハウジング、シール部材を備えたピストン、バネ及び必要な場合にはエア抜きスクリューを含んで構成されている。ここで、バネは、クラッチ調節装置がエア抜きされたあるいは無圧にされた状態で、常にわずかな付勢力をクラッチリリースベアリングに対して作用させるものである。これにより、クラッチリリースベアリングの潤滑膜の損傷が防止され、このクラッチリリースベアリングの寿命が延長されるとともに、不快な騒音も防止される。

独国特許出願公開第１０００５０８６号明細書

しかしながら、このようなバネを使用する場合には、そのバネ力が、リリース方向への変位に応じて変化してしまうという欠点が生じてしまう。このため、バネ力がクラッチライニングの磨耗状態に依存して変化し、クラッチの寿命について不規則かつ不適当なシステム状態が引き起こされてしまう。

さらに、クラッチ調節装置においてバネを使用することによる更なる欠点は、クラッチの接続状態において、該クラッチがクラッチ調節装置内でバネにより振動してしまうという点である。これは、クラッチ調節装置が無圧状態であるクラッチ接続状態において、増大した付勢力によって原動機の振動がクラッチリリースシリンダへ伝達されるために生じる。そして、これにより、上記のような振動が生じ、クラッチ調節装置の磨耗を引き起こすことになる。

もっとも、上記のような振動はクラッチリリース機構の磨耗によるクラッチ制御への影響を低減する可能性もあるが、このような振動は、クラッチの接続状態においては不要であり、むしろ不都合なものである。

本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、冒頭で述べたようなクラッチ調節装置の上記欠点を解消し、できる限り少ない部材で構成されたクラッチ調整装置を提供することにある。

上記目的は、各独立請求項に記載された発明によって達成される。一方、本発明の好ましい実施形態は各従属請求項に記載されている。

しかして、本発明は、バネを完全に排除し、クラッチ調節装置の作動媒体によって必要な付勢力を発生させて非常に簡易に上記課題を達成するものである。これにより、大きな効果を得ることが可能である。すなわち、従来行われていたようなバネによるものではないため、付勢力を可変に設定することが可能である。

さらに、付勢力がクラッチライニングの磨耗に影響されないとともに、バネの取付及び必要な場合の交換にかかるコストを解消することができる。

最終的には、クラッチ調節装置内の振動を最小化し、あるいはパワートレインの所定の動作段階においてこの振動を利用するとともに、クラッチリリースシステムにおいてこの振動を必要に応じて発生させることが可能である。これにより、クラッチリリース機構における磨耗の影響を減少させることができる上、クラッチ制御における制御精度も向上する。また、クラッチ調節装置の本発明による構成によれば、従来に比して少ない付勢力で足り、クラッチの接続状態において、振動がクラッチ調整装置にまで及ぶことがない。

しかして、本発明は、特に輸送用車両である原動機付き車両（以下単に「車両」という。）用の原動機と変速機の間に配置されたクラッチの操作のためのクラッチ調節装置であって、当該クラッチ調節装置がピストンを有するシリンダ及びアクチュエータを備え、前記クラッチと同軸に配置されたクラッチリリースベアリングが前記アクチュエータによって操作され、該クラッチリリースベアリングにその軸方向に付勢力が作用されており、前記ピストンあるいは前記クラッチリリースベアリングを軸方向に摺動させるために作動媒体が当該クラッチ調節装置に供給される前記クラッチ調節装置において、当該クラッチ調節装置を付勢力を発生させるように構成したことを特徴としている。これにより、従来用いられていたバネが不要となる。

また、本発明の一実施形態は、クラッチ調節装置を、第１の接続管路を介して作動媒体のリザーバに連通させたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、クラッチ調節装置を、前記第１の接続管路及び第２の接続管路を介して作動媒体のリザーバに連通させたことを特徴としている。ここで、これら２つの接続管路を、ピストンのそれぞれ反対側においてクラッチ調節装置へ作動媒体を供給するように配置すれば、ピストンの往復運動を正確に制御することが可能である。

また、本発明の一実施形態は、クラッチ調節装置を信号伝達可能に電子制御装置に接続するとともに、該電子制御装置によって、動作状況に応じた必要な付勢力及び／又は前記クラッチリリースベアリングあるいは前記クラッチの操作に必要な圧力に基づき当該クラッチ調節装置に作動媒体を供給するよう構成したことを特徴としている。

また、クラッチ調節装置の本発明による制御を可能とするため、本発明の一実施形態は、変位又は力の実際値を検出する変位センサ又は力センサを、信号伝達可能に電子制御装置に接続したことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、作動媒体を空気としたことを特徴としている。このようにするのは、本発明に係るクラッチ調節装置は特に輸送用車両に使用されるものであり、このような車両には、通常、エア接続部及びリザーバが備えられているためである。なお、作動媒体として作動油を用いることも可能である。

さらに、本発明の一実施形態は、クラッチ調節装置を、前記クラッチの軸中心線から偏心した位置に設けたことを特徴としている。なお、クラッチ調節装置を、前記クラッチの軸中心線と同軸に設けることもできる。

本発明は、クラッチ調節装置の制御方法にも関するものであり、原動機付き車両用の原動機と変速機の間に配置されたクラッチを操作するために、シリンダ、ピストン及びアクチュエータを備えたクラッチ調節装置の制御方法であって、前記クラッチの軸中心線と同軸のクラッチリリースベアリングが前記アクチュエータにより操作され、前記クラッチリリースベアリングに付勢力が作用され、前記ピストンあるいは前記クラッチリリースベアリングが軸方向へ摺動するよう前記クラッチ調節装置に作動媒体を供給する前記制御方法において、前記クラッチ調節装置によって付勢力を発生せしめることを特徴としている。

この際、付勢力を発生させるために、リザーバから第１の接続管路を介して前記クラッチ調節装置へ作動媒体を供給するのが好ましい。

また、本発明の一実施形態は、付勢力を発生させるために、リザーバから第２の接続管路を介して前記クラッチ調節装置へ作動媒体を供給することを特徴としている。これにより、クラッチ調節装置のピストンの両側から付勢することが可能である。

また、本発明の一実施形態は、クラッチ調節装置への作動媒体の供給を、動作状況に応じた必要な付勢力及び／又は前記クラッチリリースベアリングあるいは前記クラッチの操作に必要な圧力に基づき電子制御装置によって制御することを特徴としている。

ここで、電子制御装置によって、少なくとも１つのセンサにより検出された前記クラッチリリースベアリング（４）の操作に関する実際値に基づき付勢力を制御し、その際、前記センサの信号を前記電子制御装置へ伝達するのが望ましい。なお、前記センサとして力センサ又は変位センサが用いられる。

また、本発明の一実施形態は、作動媒体として空気又は作動油を用いることを特徴としている。

さらに、本発明の一実施形態は、クラッチが接続解除されている際に、クラッチリリース機構においてクラッチリリースベアリングの精密な動作が確保されるよう前記クラッチ調節装置によって付勢力を発生させることを特徴としている。

本発明によれば、クラッチリリース機構における磨耗の影響を減少させることができるとともに、クラッチ制御における制御精度を向上させることが可能である。

本発明の実施形態に係る車両用クラッチ調節装置を備えた変速機を示す図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。この添付図面には、本発明の実施形態に係る車両（不図示）用クラッチ調節装置６を備えた変速機１が示されている。

図示において、変速機１の入力軸２上にはクラッチ３が配置されており、該クラッチ３は、入力軸２に配設されたクラッチリリースベアリング４によって、不図示の車両駆動部のフライホイールと共に連結位置と断絶位置の間で移動されるようになっている。

クラッチリリースベアリング４にはレバー５が結着されており、このレバー５はクラッチ調節装置６によって操作されるようになっている。このクラッチ調節装置６には接続管路７が接続されており、この接続管路７によりクラッチ調節装置６と作動媒体のリザーバ８が連通している。

また、電気接続ケーブル９によってクラッチ調節装置６と電子制御装置１０が接続されている。なお、該電子制御装置１０を、車両の制御コンピュータ又は変速機制御装置とすることが考えられる。

変速機１内には圧力媒体によって動作する変速機制御装置１１が設けられており、この変速機制御装置１１は、上記同様、接続管路１２を介して作動媒体あるいは圧力媒体のリザーバ８に接続されているとともに、電気接続ケーブル１３によって電子制御装置１０にも接続されている。

しかして、レバー５はクラッチ調節装置６内で摺動可能に配置されたピストン１４と共にアクチュエータ１５を構成しており、このアクチュエータ１５によって、クラッチ３の切換のためにクラッチリリースベアリング４が軸方向に摺動する。また、アクチュエータ１５には、クラッチリリースベアリング４のリリース方向へ付勢力が継続的に作用している。

この付勢力は、本発明においてはバネによるものではなく、リザーバ８から接続管路７を介してクラッチ調節装置６へ供給される作動媒体によるものである。なお、この作動媒体を、別の接続管路１６を介してクラッチ調節装置６へ供給するようにしてもよい。

ここで、電子制御装置１０は、特にクラッチリリースベアリング４の操作時に必要な操作力及び必要な付勢力に応じて作動媒体をクラッチ調節装置６へ供給するよう機能する。そして、クラッチリリースベアリング４及び／又はアクチュエータ１５は、センサ１７に接続されている。ここで、このセンサ１７は、変位センサ又は力センサとして形成されている。

このセンサ１７によって検出された情報は、クラッチ調節装置６への制御信号を生成及び伝達するために、信号伝達ケーブル１８を介して電子制御装置１０へ供給される。そして、クラッチ調節装置６は、動作状態に応じて、適切な付勢力をクラッチリリースベアリング４へ付与するようになっている。

ところで、図示の実施形態においてはクラッチ調節装置６とクラッチ３の軸中心線を形成する入力軸２とが互いに偏心した位置に配置されているが、クラッチ調節装置６と入力軸２を同心状に配置してもよい。このようなクラッチ調節装置６は、いわゆる同心スレーブシリンダとしてその基本機能が知られている。

また、例えば空気によるクラッチ調節装置６への動作媒体の供給の制御は、以下のようにクラッチ操作に応じてなされる。

すなわち、クラッチリリースベアリング４が接続されている状態においては、わずかな付勢力のみが、ピストン１４と、クラッチリリースベアリング４に連結されたアクチュエータ１５とに作用する。この際、わずかな量の作動媒体が接続管路７を介してクラッチ調節装置６へ供給されるか、又は適切な量の作動媒体が接続管路１６を介してクラッチ調節装置６へ供給される。なお、上記以外の場合、クラッチ調節装置１６は抜気されており、わずかな作動媒体が付勢力調整のために供給されるまでこのクラッチ調整装置１６は無圧状態となっている。

また、必要な場合には、この作動媒体の量を、センサ１７の測定値に基づき、例えばクラッチリリースベアリング４の精密な動作を達成するために電子制御装置１０によって増大させたり、又は減少させたりすることが可能である。

そして、クラッチ３を接続解除位置へ移動させるために、アクチュエータ１５によってクラッチリリースベアリング４を軸方向に摺動させる必要がある場合には、クラッチ調節装置６に適切な量の作動媒体が供給され、これに応じた適切な操作力が得られ、保持される。すなわち、必要な量の作動媒体がクラッチ調節装置６内に既に存在する作動媒体に加えられるようになっている。

１ 変速機
２ 入力軸
３ クラッチ
４ クラッチリリースベアリング
５ レバー
６ クラッチ調節装置
７ 接続管路
８ リザーバ
９ 電気接続ケーブル
１０ 電子制御装置
１１ 変速機制御装置
１２ 接続管路
１３ 電気接続ケーブル
１４ ピストン
１５ アクチュエータ
１６ 接続管路
１７ センサ
１８ 信号伝達ケーブル

Claims (16)

1. 原動機付き車両用の原動機と変速機（１）の間に配置されたクラッチ（３）の操作のためのクラッチ調節装置（６）であって、当該クラッチ調節装置がピストンを有するシリンダ及びアクチュエータ（１５）を備え、前記クラッチ（３）と同軸に配置されたクラッチリリースベアリング（４）が前記アクチュエータによって操作され、該クラッチリリースベアリング（４）にその軸方向に付勢力が作用されており、前記ピストン（１４）あるいは前記クラッチリリースベアリング（４）を軸方向に摺動させるために作動媒体が当該クラッチ調節装置（６）に供給される前記クラッチ調節装置において、
   当該クラッチ調節装置（６）を付勢力を発生させるように構成したことを特徴とするクラッチ調節装置。
2. 当該クラッチ調節装置（６）を、第１の接続管路（７）を介して作動媒体のリザーバ（８）に連通させたことを特徴とする請求項１記載のクラッチ調節装置。
3. 当該クラッチ調節装置（６）を、前記第１の接続管路（７）及び第２の接続管路（１６）を介して作動媒体のリザーバ（８）に連通させたことを特徴とする請求項１記載のクラッチ調節装置。
4. 当該クラッチ調節装置（６）を信号伝達可能に電子制御装置（１０）に接続するとともに、該電子制御装置によって、動作状況に応じた必要な付勢力及び／又は前記クラッチリリースベアリング（４）あるいは前記クラッチ（３）の操作に必要な圧力に基づき当該クラッチ調節装置（６）に作動媒体を供給するよう構成したことを特徴とする少なくとも請求項１記載のクラッチ調節装置。
5. 変位又は力の実際値を検出する変位センサ又は力センサ（１７）を、信号伝達可能に電子制御装置（１０）に接続したことを特徴とする少なくとも請求項１記載のクラッチ調節装置。
6. 作動媒体を空気又は作動油としたことを特徴とする少なくとも請求項１記載のクラッチ調節装置。
7. 当該クラッチ調節装置（６）を、前記クラッチ（３）の軸中心線から偏心した位置に設けたことを特徴とする少なくとも請求項１記載のクラッチ調節装置。
8. 当該クラッチ調節装置（６）を、前記クラッチ（３）の軸中心線と同軸に設けたことを特徴とする少なくとも請求項１記載のクラッチ調節装置。
9. 原動機付き車両用の原動機と変速機（１）の間に配置されたクラッチ（３）を操作するために、シリンダ、ピストン（１４）及びアクチュエータ（１５）を備えたクラッチ調節装置（６）の制御方法であって、前記クラッチ（３）の軸中心線と同軸のクラッチリリースベアリング（４）が前記アクチュエータ（１５）により操作され、前記クラッチリリースベアリング（４）に付勢力が作用され、前記ピストン（１４）あるいは前記クラッチリリースベアリング（４）が軸方向へ摺動するよう前記クラッチ調節装置（６）に作動媒体を供給する前記制御方法において、
   前記クラッチ調節装置（６）によって付勢力を発生せしめることを特徴とする制御方法。
10. 付勢力を発生させるために、リザーバ（８）から第１の接続管路（７）を介して前記クラッチ調節装置へ作動媒体を供給することを特徴とする請求項９記載の制御方法。
11. 付勢力を発生させるために、リザーバ（８）から第２の接続管路（１６）を介して前記クラッチ調節装置へ作動媒体を供給することを特徴とする請求項９記載の制御方法。
12. 前記クラッチ調節装置（６）への作動媒体の供給を、動作状況に応じた必要な付勢力及び／又は前記クラッチリリースベアリング（４）あるいは前記クラッチ（３）の操作に必要な圧力に基づき電子制御装置（１０）によって制御することを特徴とする少なくとも請求項９記載の制御方法。
13. 前記電子制御装置（１０）によって、少なくとも１つのセンサ（１７）により検出された前記クラッチリリースベアリング（４）の操作に関する実際値に基づき付勢力を制御し、その際、前記センサの信号を前記電子制御装置（１０）へ伝達することを特徴とする少なくとも請求項１２記載の制御方法。
14. 前記センサ（１７）として力センサ又は変位センサを用いることを特徴とする請求項１３記載の制御方法。
15. 作動媒体として空気又は作動油を用いることを特徴とする少なくとも請求項９記載の制御方法。
16. クラッチ（３）が接続解除されている際に、クラッチリリース機構においてクラッチリリースベアリング（４）の精密な動作が確保されるよう前記クラッチ調節装置（６）によって付勢力を発生させることを特徴とする少なくとも請求項９記載の制御方法。

Images