JP2014202238A - 後付自動クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マニュアルトランスミッションを搭載した車両に後付けされることにより、その車両を２ペダルＭＴ車としても３ペダルＭＴ車としても使用することができる、後付自動クラッチ装置を提供する。
【解決手段】クラッチトリガボタン２３が押されると、油圧発生ユニット２１のモータの駆動力により、ピストンが下死点から上死点に移動する。これに伴って、シリンダから第２油圧配管２０にオイルが押し出され、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧が上がり、クラッチ３が切れる。アクセルペダルが踏まれると、モータの駆動力により、ピストンが上死点から下死点に移動する。これに伴って、第２油圧配管２０からシリンダにオイルが戻り、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧が下がる。クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧の低下に伴い、クラッチ３が繋がる。
【選択図】図１

Description

本発明は、マニュアルトランスミッションを搭載した車両に後付けされる後付自動クラッチ装置に関する。

自動車では、エンジンなどの駆動源からの駆動力が変速機を介して車輪に伝達される。変速機は、シフトレバーの手動操作によって変速段が切り替えられるマニュアルトランスミッション（手動変速機）と、車速やエンジンの回転速度に応じて変速段が自動的に切り替えられるオートマチックトランスミッション（自動変速機）とに大別される。

マニュアルトランスミッションを搭載した車両（以下、「ＭＴ車」という。）では、エンジンとマニュアルトランスミッションとの間に、クラッチが介装されている。運転席の前方に配置されたクラッチペダルが踏み込まれていないときには、クラッチが繋がっており、クラッチペダルが踏み込まれると、クラッチが切れる。クラッチが繋がっているときには、エンジンの動力がマニュアルトランスミッションで変速されて駆動輪に伝達される。クラッチが切れた状態で、変速段を切り替えることができ、また、ＭＴ車を停止させることができる。そして、ＭＴ車を発進させる際には、エンジンストールを防止するため、また、変速段の切替後は、エンジンとトランスミッションとの回転差によって生じるショックを緩和するため、いわゆる半クラッチ操作が必要となる。

一方、オートマチックトランスミッションを搭載した車両（以下、「ＡＴ車」という。）は、クラッチの操作が不要であるので、ＭＴ車と比較して、運転が容易である。そのため、現在販売されている自動車は、ＡＴ車がほとんどであり、一部の車種のみでＭＴ車が用意されている。

特開２００７−２２３４７９号公報 特開２０１２−２２５４３２号公報

一方で、ＭＴ車は、旧車の愛好家やサーキットなどでのスポーツ走行を楽しみたい人達の間で根強い人気がある。しかしながら、左足が不自由な人は、クラッチペダルを操作できないため、ＭＴ車しか設定のない旧車の運転やＭＴ車でのスポーツ走行を断念せざるを得ない。また、夫妻で共有する自動車を購入する場合に、たとえば、夫がＭＴ車に乗りたくても、妻がＭＴ車を運転できないため、ＡＴ車の選択を余儀なくされているという現状がある。

本発明の目的は、マニュアルトランスミッションを搭載した車両に後付けされることにより、その車両を２ペダルＭＴ車としても３ペダルＭＴ車としても使用することができる、後付自動クラッチ装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る後付自動クラッチ装置は、マニュアルトランスミッションおよびクラッチを搭載した車両に後付けされる後付自動クラッチ装置であって、前記車両のクラッチマスタシリンダユニットに一端が接続される第１油圧配管と、前記車両のクラッチレリーズシリンダユニットに一端が接続される第２油圧配管と、前記第１油圧配管の他端が接続される第１ポートおよび前記第２油圧配管の他端が接続される第２ポートを有するシリンダと、前記シリンダ内に往復移動可能に設けられたピストンと、前記ピストンを往復移動させるための駆動力を発生するモータとを含み、前記ピストンが下死点に位置するときに、前記第１ポートおよび前記第２ポートが前記シリンダ内を介して連通することにより、前記第１油圧配管と前記第２油圧配管との相互間でオイルが流通可能であるように、前記第１ポートおよび前記第２ポートが配置されている。

この構成によれば、ピストンが下死点に位置するときには、シリンダ内を介して、第１ポートおよび第２ポートが連通する。これにより、第１油圧配管、シリンダ内および第２油圧配管を介して、クラッチマスタシリンダユニットとクラッチレリーズシリンダユニットとが連通する。

この状態で、クラッチペダルが踏み込まれると、クラッチマスタシリンダユニットから第１油圧配管にオイルが押し出され、第１油圧配管から第１ポートを介してシリンダ内にオイルが流入し、シリンダ内から第２ポートを介して第２油圧配管にオイルが流出し、第２油圧配管からクラッチレリーズシリンダユニットにオイルが流入する。これにより、クラッチマスタシリンダユニットで発生した油圧がクラッチレリーズシリンダユニットに伝達されて、クラッチレリーズシリンダユニット内の油圧が上がり、クラッチが完全に切れた状態（完全非継合状態）となる。この状態で、マニュアルトランスミッションの変速段を切り替えることができる。

その後、クラッチペダルの踏み込み量が小さくされると（クラッチペダルに入力されている踏力が弱められると）、第１油圧配管からクラッチマスタシリンダユニットにオイルが戻り、シリンダ内から第１ポートを介して第１油圧配管にオイルが流出し、第２油圧配管から第２ポートを介してシリンダ内にオイルが流入し、クラッチレリーズシリンダユニットから第２油圧配管にオイルが流出して、クラッチレリーズシリンダユニット内の油圧が下がる。クラッチレリーズシリンダユニット内の油圧の低下に伴い、クラッチが半クラッチ状態になる。そして、クラッチペダルの踏み込み量が所定量を下回ると、クラッチが完全に繋がった状態（完全継合状態）になる。

このように、ピストンが下死点に位置するときには、クラッチペダルの操作により、クラッチを断接させることができる。よって、車両を３ペダルＭＴ車として使用することができる。

また、モータの駆動力により、ピストンが下死点から上死点に向けて移動されると、シリンダから第２ポートを介して第２油圧配管にオイルが押し出され、第２油圧配管からクラッチレリーズシリンダユニットにオイルが流入する。これにより、シリンダで発生した油圧がクラッチレリーズシリンダユニットに伝達されて、クラッチレリーズシリンダユニット内の油圧が上がり、クラッチが繋がった状態から切れた状態に移行する。ピストンが上死点に達すると、クラッチが完全に切れた状態（完全非継合状態）となる。この状態で、マニュアルトランスミッションの変速段を切り替えることができる。

その後、モータの駆動力により、ピストンが上死点から下死点に向けて移動されると、第２油圧配管から第２ポートを介してシリンダにオイルが戻り、クラッチレリーズシリンダユニットから第２油圧配管にオイルが流出し、クラッチレリーズシリンダユニット内の油圧が下がる。クラッチレリーズシリンダユニット内の油圧の低下に伴い、クラッチが半クラッチ状態になる。そして、ピストンが下死点に達すると、クラッチが完全につながった状態（完全継合状態）になる。

このように、モータの駆動力により、ピストンを上死点と下死点との間で移動させることができる。これにより、クラッチペダルを操作することなく、クラッチを自動的に断接させることができる。よって、車両を２ペダルＭＴ車として使用することができる。

よって、後付自動クラッチ装置がマニュアルトランスミッションを搭載した車両に後付けされることにより、その車両を２ペダルＭＴ車としても３ペダルＭＴ車としても使用することができる。

後付自動クラッチ装置は、ピストンに外嵌され、シリンダの内周面に液密的に当接する環状の先端側シール部材を含み、先端側シール部材は、ピストンが下死点に位置するときに、第１ポートおよび第２ポートに対してピストンの基端側に位置し、ピストンが上死点に位置するときに、第１ポートと第２ポートとの間に位置するように配置されていてもよい。

この構成によれば、ピストンが下死点に位置するときに、先端側シール部材が第１ポートおよび第２ポートに対してピストンの基端側に位置するので、シリンダ内を介して、第１ポートと第２ポートとを連通させることができる。一方、ピストンが上死点に位置するときには、先端側シール部材が第１ポートと第２ポートとの間に位置する。そのため、クラッチマスタシリンダユニットとクラッチレリーズシリンダユニットとの間（第１油圧配管と第２油圧配管との間）での油圧伝達経路が先端側シール部材を境に分断される。よって、クラッチペダルの操作を不能とすることができる。

後付自動クラッチ装置は、ピストンにおける先端側シール部材よりも基端側の位置に外嵌され、シリンダの内周面に液密的に当接する環状の基端側シール部材を含み、基端側シール部材は、ピストンの位置にかかわらず、第１ポートに対して基端側に位置するように配置されていてもよい。

この構成によれば、基端側シール部材により、ピストンの位置にかかわらず、シリンダ内のオイルがシリンダの外部に漏れることを防止することができる。

後付自動クラッチ装置は、シリンダにおける第１ポートよりもピストンの基端側の位置に内嵌され、ピストンの周面に液密的に当接する環状のシリンダ側シール部材を含み、シリンダ側シール部材は、ピストンの位置にかかわらず、先端側シール部材に対して基端側に位置するように配置されていてもよい。

この構成によれば、シリンダ側シール部材により、ピストンの位置にかかわらず、シリンダ内のオイルがシリンダの外部に漏れることを防止することができる。

後付自動クラッチ装置は、モータの駆動力による回転をピストンの往復移動に変換するための偏心カムをさらに含むことが好ましい。

この構成によれば、ピストンの下死点および上死点での位置を安定に保つことができる。

後付自動クラッチ装置は、車両のシフトノブに設けられ、クラッチの自動操作を指示するために操作されるスイッチと、スイッチの押操作に応答して、モータを制御し、ピストンを下死点から上死点に移動させ、その後、車両のアクセルペダルの操作に基づいて、ピストンを上死点から下死点に移動させるモータ制御手段とをさらに含むことが好ましい。

この構成によれば、スイッチが押操作されると、モータが制御されて、ピストンが下死点から上死点に移動される。これにより、クラッチが自動的に切れた状態となり、マニュアルトランスミッションの変速段の切替が可能となる。その後、アクセルペダルが操作されると、その操作に基づいて、モータが制御されて、ピストンが上死点から下死点に移動される。これにより、クラッチが自動的に繋がった状態となる。

よって、スイッチの押操作のみで、クラッチ操作を自動化することができる。その結果、左足が不自由な人もＭＴ車しか設定のない旧車の運転やＭＴ車でのスポーツ走行を楽しむことができる。また、夫妻の一方がＭＴ車を運転できなくても、夫妻で共有する自動車としてＭＴ車を選択することができる。

本発明によれば、マニュアルトランスミッションを搭載した車両に後付けされることにより、その車両を２ペダルＭＴ車としても３ペダルＭＴ車としても使用することができる。その結果、左足が不自由な人もＭＴ車しか設定のない旧車の運転やＭＴ車でのスポーツ走行を楽しむことができる。また、夫妻の一方がＭＴ車を運転できなくても、夫妻で共有する自動車としてＭＴ車を選択することができる。

本発明の一実施形態に係る後付自動クラッチ装置が搭載された車両の要部構成を図解的に示す図である。 油圧発生ユニットの外観を示す図である。 図２に示される切断面線Ａ−Ａにおける油圧発生ユニットの断面図である。 図３に示される切断面線Ｂ−Ｂにおける油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが下死点に位置する状態を示す。 図３に示される切断面線Ｂ−Ｂにおける油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが上死点に位置する状態を示す。 制御ユニットの構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが下死点に位置する状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが上死点に位置する状態を示す。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜全体構成＞

図１は、本発明の一実施形態に係る後付自動クラッチ装置が搭載された車両の要部構成を図解的に示す図である。

後付自動クラッチ装置１は、ＭＴ車２に後付けされて、ＭＴ車２のクラッチ３の操作を自動化するための装置である。

クラッチ３は、エンジン（Ｅ／Ｇ）４のクランクシャフト５とマニュアルトランスミッション（ＭＴ）６のインプットシャフト７との間に介在されている。クラッチ３は、たとえば、ＭＴ車に広く採用されている乾式クラッチである。

ＭＴ車２には、クラッチ３の操作のために、クラッチペダル８、クラッチマスタシリンダユニット９、レリーズフォーク１０およびクラッチレリーズシリンダユニット１１が備えられている。

クラッチペダル８は、ＭＴ車２の運転席の前方に配置されており、運転席に着座した運転者の足（左足）で操作される。クラッチペダル８は、揺動軸１２を支点に揺動可能に設けられている。

クラッチマスタシリンダユニット９は、クラッチペダル８の前方に配置されている。クラッチマスタシリンダユニット９のピストン１３は、ロッド１４を介して、クラッチペダル８に連結されている。また、クラッチマスタシリンダユニット９には、第１油圧配管１５の一端が接続されている。

運転者の足でクラッチペダル８が踏み込まれると、ロッド１４とともに、マスタシリンダ９のピストン１３が前方に移動し、クラッチマスタシリンダユニット９から第１油圧配管１５にオイル（クラッチフルード）が押し出される。クラッチペダル８には、ペダルリターンスプリング（図示せず）が接続されている。運転者の足がクラッチペダル８から放されると、ペダルリターンスプリングの付勢力により、クラッチペダル８が運転席側に戻る。これに伴って、ロッド１４とともに、マスタシリンダ９のピストン１３が後方に移動し、第１油圧配管１５からクラッチマスタシリンダユニット９にオイルが引き込まれる。

レリーズフォーク１０は、クランクシャフト５およびインプットシャフト７に対して直交する横方向に延びる揺動軸１６を支点に揺動可能に設けられている。レリーズフォーク１０の一端部は、クラッチ３のレリーズベアリング１７に接続されている。

クラッチレリーズシリンダユニット１１のピストン１８は、ロッド１９を介して、レリーズフォーク１０の他端部に連結されている。また、クラッチレリーズシリンダユニット１１には、第２油圧配管２０の一端が接続されている。

第２油圧配管２０からクラッチレリーズシリンダユニット１１にオイルが流入すると、その油圧により、クラッチレリーズシリンダユニット１１のピストン１８がレリーズフォーク１０に近づく方向に移動する。これに伴い、レリーズフォーク１０は、その一端部がクランクシャフト５側に移動するように回動する。これにより、クラッチ３のレリーズベアリング１７がクランクシャフト５側に移動し、クラッチ３が繋がった状態から切れた状態に移行する。また、クラッチレリーズシリンダユニット１１から第２油圧配管１９にオイルが引き込まれると、クラッチレリーズシリンダユニット１１のピストン１８がレリーズフォーク１０から離れる方向に移動する。これに伴い、レリーズフォーク１０は、その一端部がインプットシャフト７側に移動するように回動する。これにより、レリーズベアリング１７がインプットシャフト７側に移動し、クラッチ３が切れた状態から繋がった状態に移行する。

後付自動クラッチ装置１がＭＴ車２に未装着の状態では、第１油圧配管１５および第２油圧配管２０は、互いに分断されておらず、１本の油圧配管をなしている。

後付自動クラッチ装置１は、油圧発生ユニット２１、制御ユニット２２およびクラッチトリガボタン２３を備えている。

後付自動クラッチ装置１がＭＴ車２に後付けされるときには、１本の油圧配管が第１油圧配管１５および第２油圧配管２０に分断され、油圧発生ユニット２１が第１油圧配管１５と第２油圧配管２０との間に介装される。油圧発生ユニット２１の動作は、制御ユニット２２によって制御される。制御ユニット２２には、クラッチトリガボタン２３からの信号が入力される。クラッチトリガボタン２３は、運転者が手で操作可能な位置、たとえば、シフトノブ２４に配置される。

＜油圧発生ユニット＞

図２は、油圧発生ユニットの外観を示す図である。図３は、図２に示される切断面線Ａ−Ａにおける油圧発生ユニットの断面図である。図４は、図３に示される切断面線Ｂ−Ｂにおける油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが下死点に位置する状態を示す。図５は、図３に示される切断面線Ｂ−Ｂにおける油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが上死点に位置する状態を示す。

油圧発生ユニット２１は、図３に示されるように、ベース２５、シリンダ２６、ピストン２７、カム受け２８、偏心カム２９、駆動軸３０およびモータ３１を含む。

ベース２５は、互いに対向して配置された１対の略矩形板状のモータ側ベース板３２およびポテンショ側ベース板３３を備えている。モータ側ベース板３２とポテンショ側ベース板３３との間には、シリンダ２６、ピストン２７、カム受け２８および偏心カム２９が配置されている。

シリンダ２６は、直方体形状の外形を有している。シリンダ２６には、空洞部３４が形成されている。空洞部３４は、シリンダ２６の長手方向の一方面から掘り下げられており、シリンダ２６の一方面で一端が開放された円筒状の内周面３５と、内周面３５の他端を閉塞する底面３６とを有している。内周面３５には、図４および図５に示されるように、その中心軸線方向の中間部に、断面Ｖ字状の溝３７が全周にわたって形成されている。

シリンダ２６の一側面には、第１ポート３８および第２ポート３９が設けられている。第１ポート３８は、溝３７と空洞部３４の径方向（ボア方向）に対向する位置に配置されている。第２ポート３９は、空洞部３４の底面３６と空洞部３４の径方向に対向する位置に配置されている。第１ポート３８および第２ポート３９は、それぞれ空洞部３４に向けて延びる第１接続路４０および第２接続路４１を有している。第１接続路４０および第２接続路４１は、それぞれ溝３７および空洞部３４の内周面３５の底部に接続されている。これにより、第１ポート３８および第２ポート３９は、空洞部３４と連通している。第１ポート３８および第２ポート３９には、それぞれ第１油圧配管１５および第２油圧配管２０（図１参照）が接続される。

また、シリンダ２６の長手方向の他方面側の端部には、軸受孔４２がモータ側ベース板３２とポテンショ側ベース板３３との対向方向に貫通して形成されている。軸受孔４２には、図３に示されるように、シリンダ軸４３が挿通されている。シリンダ軸４３の一端部および他端部は、それぞれモータ側ベース板３２およびポテンショ側ベース板３３に支持されている。これにより、シリンダ２６は、モータ側ベース板３２とポテンショ側ベース板３３との間で、シリンダ軸４３を支点に揺動可能に保持されている。

ピストン２７は、空洞部３４の内周面３５の径（ボア）よりもわずかに小さな外径を有する略円柱状をなしている。ピストン２７は、空洞部３４に移動可能に挿入されている。ピストン２７の中心軸線方向の中間部および先端部には、それぞれ第１シール溝４４および第２シール溝４５が全周にわたって形成されている。第１シール溝４４および第２シール溝４５には、それぞれＯリングからなる基端側シール部材４６および先端側シール部材４７が外嵌されている。基端側シール部材４６および先端側シール部材４７は、空洞部３４の内周面３５に液密的に当接している。

ピストン２７が下死点に位置するときには、図４に示されるように、先端側シール部材４７が第１ポート３８（第１接続路４０）および第２ポート３９（第２接続路４１）に対してピストン２７の基端側に位置する。これにより、第１ポート３８および第２ポート３９は、空洞部３４における先端側シール部材４７よりもピストン２７の先端側の部分に臨み、この部分を介して、互いに連通する。

ピストン２７が上死点に位置するときには、図５に示されるように、基端側シール部材４６が第１ポート３８に対してピストン２７の基端側に位置し、先端側シール部材４７が第１ポート３８と第２ポート３９との間に位置する。これにより、第１ポート３８は、基端側シール部材４６と先端側シール部材４７とに挟まれる部分に臨み、第２ポート３９は、空洞部３４における先端側シール部材４７よりもピストン２７の先端側の部分に臨む。

カム受け２８は、ピストン２７の基端部に接続されている。カム受け２８は、略直方体形状を有する。カム受け２８には、円筒状の周面を有するカム保持孔４８がモータ側ベース板３２とポテンショ側ベース板３３との対向方向に貫通して形成されている。

偏心カム２９は、カム本体４９および軸部５０を備えている。カム本体４９は、カム保持孔４８よりも小さい外径を有する略円柱状をなしている。カム本体４９は、カム受け２８のカム保持孔４８に収容されている。軸部５０は、カム本体４９の一端面からポテンショ側ベース板３３側に突出する略円柱状に形成されている。軸部５０の先端部は、ポテンショ側ベース板３３を貫通して外側に延び、ポテンショ側ベース板３３の外側面に取り付けられた軸受部材５１に回転可能に保持されている。また、軸部５０の中心は、カム本体４９の中心からずれた位置に配置されている。また、カム本体４９の他端面には、軸部５０と同一軸線上に、接続孔５２が円柱状の凹部として形成されている。

駆動軸３０は、モータ側ベース板３２を貫通している。駆動軸３０の一端部は、カム本体４９の接続孔５２に偏心カム２９相対回転不能に挿入されている。

モータ３１は、モータ側ベース板３２の外側面に取り付けられている。モータ３１の駆動力は、駆動軸３０に入力されるようになっている。

＜制御ユニット＞

図６は、制御ユニットの構成を示すブロック図である。

制御ユニット２２は、電源回路６１、電子制御回路６２およびモータ駆動回路６３を備えている。

電源回路６１は、ＭＴ車２に搭載されているバッテリ（図示せず）から供給される電圧（たとえば、１２Ｖ）を所定の電圧（たとえば、５Ｖ）に変換し、その電圧を電子制御回路６２に動作電圧として供給する。

電子制御回路６２には、クラッチトリガボタン２３からのオン／オフ信号が入力される。

具体的には、クラッチトリガボタン２３が運転者の手指で押されると、クラッチトリガボタン２３から電子制御回路６２にオン信号が入力される。クラッチトリガボタン２３から手指が放されると、クラッチトリガボタン２３から電子制御回路６２に入力される信号がオン信号からオフ信号に切り替わる。

また、電子制御回路６２には、クラッチペダルスイッチ、アクセルペダルスイッチおよびブレーキペダルスイッチ（いずれも図示せず）からのオン／オフ信号が入力される。

クラッチペダルスイッチは、たとえば、マイクロスイッチからなる。クラッチペダル８が運転者の足で踏まれると、クラッチペダルスイッチから電子制御回路６２にオン信号が入力される。クラッチペダル８から足が放されると、クラッチペダルスイッチから電子制御回路６２に入力される信号がオン信号からオフ信号に切り替わる。

アクセルペダルスイッチは、たとえば、マイクロスイッチからなる。ＭＴ車２に設けられているアクセルペダルが運転者の足で踏まれると、アクセルペダルスイッチから電子制御回路６２にオン信号が入力される。アクセルペダル８から足が放されると、アクセルペダルスイッチから電子制御回路６２に入力される信号がオン信号からオフ信号に切り替わる。

ブレーキペダルスイッチは、たとえば、マイクロスイッチからなる。ＭＴ車２に設けられているブレーキペダルが運転者の足で踏まれると、ブレーキペダルスイッチから電子制御回路６２にオン信号が入力される。ブレーキペダル８から足が放されると、ブレーキペダルスイッチから電子制御回路６２に入力される信号がオン信号からオフ信号に切り替わる。

さらに、電子制御回路６２には、クラッチポジションセンサおよびエンジン回転数センサ（いずれも図示せず）からの信号が入力される。

クラッチポジションセンサは、ピストン２７が所定位置に位置するときにオン信号を出力する。

エンジン回転数センサは、エンジン４のクランクシャフト５の回転に同期してパルス信号を出力する。

電子制御回路６２は、クラッチトリガボタン２３、クラッチペダルスイッチ、アクセルペダルスイッチ、ブレーキペダルスイッチ、エンジン回転数センサおよびクラッチポジションセンサから入力される信号に基づいて、モータ３１の駆動を制御するための制御信号をモータ駆動回路６３に出力する。また、電子制御回路６２は、クラッチポジションセンサから入力される信号およびモータ駆動回路６３に向けて出力した制御信号に基づいて、ピストン２７の位置を検知する。

モータ駆動回路６３は、たとえば、インバータ回路などを含む。電子制御回路６２からモータ駆動回路６３に入力される制御信号に基づいて、インバータ回路に含まれるスイッチング素子がオン／オフされ、モータ駆動回路６３からモータ３１に駆動電流が供給されることにより、モータ３１の駆動が制御される。

＜クラッチ操作＞

クラッチトリガボタン２３が押されていない状態では、ピストン２７が下死点に位置し、モータ３１が駆動されない。ピストン２７が下死点に位置する状態では、前述のように、第１ポート３８および第２ポート３９がシリンダ２６の空洞部３４を介して連通している。そのため、第１油圧配管１５、空洞部３４および第２油圧配管２０を介して、クラッチマスタシリンダユニット９とクラッチレリーズシリンダユニット１１とが連通している。

この状態で、クラッチペダル８が踏み込まれると、クラッチマスタシリンダユニット９から第１油圧配管１５にオイルが押し出され、第２油圧配管２０からクラッチレリーズシリンダユニット１１にオイルが流入する。これにより、クラッチマスタシリンダユニット９で発生した油圧がクラッチレリーズシリンダユニット１１に伝達されて、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧が上がり、クラッチ３が完全に切れた状態（完全非継合状態）となる。この状態で、マニュアルトランスミッション６の変速段を切り替えることができる。

マニュアルトランスミッション６の変速段を切り替えるためのシフトノブ２４（シフトレバー）の操作が行われた後、クラッチペダル８の踏み込み量が小さくされると（クラッチペダル８に入力されている踏力が弱められると）、第１油圧配管１５からクラッチマスタシリンダユニット９にオイルが戻り、クラッチレリーズシリンダユニット１１から第２油圧配管２０にオイルが流出し、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧が下がる。クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧の低下に伴い、クラッチ３が半クラッチ状態になる。そして、クラッチペダル８の踏み込み量が所定量を下回ると、クラッチ３が完全に繋がった状態（完全継合状態）になる。

このように、ピストン２７が下死点に位置するときには、クラッチペダル８の操作により、クラッチ３を断接させることができ、車両２を３ペダルＭＴ車として使用することができる。

クラッチトリガボタン２３が運転者の手で押されると（クリック操作されると）、電子制御回路６２からモータ駆動回路６３に、ピストン２７を下死点から上死点に移動させるべく、モータ３１の駆動を制御するための制御信号が入力される。これを受けて、モータ駆動回路６３からモータ３１に駆動電流が供給され、モータ３１が駆動される。そして、モータ３１の駆動力が駆動軸３０に入力され、その駆動力により、偏心カム２９が回転し、ピストン２７が下死点から上死点に移動する。

ピストン２７が下死点から上死点に向けて移動すると、これに伴って、シリンダ２６から第２油圧配管２０にオイルが押し出され、第２油圧配管２０からクラッチレリーズシリンダユニット１１にオイルが流入する。これにより、シリンダ２６で発生した油圧がクラッチレリーズシリンダユニット１１に伝達されて、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧が上がり、クラッチ３が繋がった状態から切れた状態に移行する。偏心カム２９が１８０°回転し、ピストン２７が上死点に達すると、クラッチ３が完全に切れた状態（完全非継合状態）となる。この状態で、マニュアルトランスミッション６の変速段を切り替えることができる。

その後、アクセルペダルが運転者の足で踏まれ、アクセルペダルセンサから電子制御回路６２にオン信号が入力されると、電子制御回路６２により、マニュアルトランスミッション６の変速段を切り替えるためのシフトノブ２４（シフトレバー）の操作が完了したと判断される。そして、電子制御回路６２からモータ駆動回路６３に、ピストン２７を上死点から下死点に移動させるべく、モータ３１の駆動を制御するための制御信号が入力される。これを受けて、モータ駆動回路６３からモータ３１に駆動電流が供給され、モータ３１が駆動される。そして、モータ３１の駆動力が駆動軸３０に入力され、その駆動力により、偏心カム２９が回転し、ピストン２７が上死点から下死点に移動する。

また、ブレーキペダルが運転者の足で踏まれ、ブレーキペダルセンサから電子制御回路６２にオン信号が入力されると、電子制御回路６２により、エンジン４の回転数が参照される。そして、エンジン４の回転数が所定回転数以下になると、電子制御回路６２により、車両２が停車すると判断される。この場合、モータ３１が停止した状態で維持され、クラッチ３が切れた状態のままにされる。これにより、エンジンストールを生じることなく、ＭＴ車２を停車させることができる。

その後、ブレーキペダルから運転者の足が放されて、アクセルペダルが足で踏まれると、電子制御回路６２により、ＭＴ車２が発進すると判断される。そして、電子制御回路６２からモータ駆動回路６３に、ピストン２７を上死点から下死点に移動させるべく、モータ３１の駆動を制御するための制御信号が入力される。これを受けて、モータ駆動回路６３からモータ３１に駆動電流が供給され、モータ３１が駆動される。そして、モータ３１の駆動力が駆動軸３０に入力され、その駆動力により、偏心カム２９が回転し、ピストン２７が上死点から下死点に移動する。

ピストン２７が上死点から下死点に向けて移動すると、第２油圧配管２０からシリンダ２６にオイルが戻り、クラッチレリーズシリンダユニット１１から第２油圧配管２０にオイルが流出し、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧が下がる。クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧の低下に伴い、クラッチ３が半クラッチ状態になる。そして、偏心カム２９が１８０°回転し、ピストン２７が下死点に達すると、クラッチ３が完全に繋がった状態（完全係合状態）になる。

このように、シフトノブ２４、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作に応じて、モータ３１の駆動力により、ピストン２７が下死点と上死点との間で移動されて、クラッチ３が自動的に断接される。よって、ＭＴ車２をクラッチペダル８の操作が不要である２ペダルＭＴ車として使用することができる。

ピストン２７が下死点から上死点に向けてわずかに移動すると、先端側シール部材４７が第１ポート３８と第２ポート３９との間に位置し、第１ポート３８がシリンダ２６内で基端側シール部材４６と先端側シール部材４７とに挟まれる部分に臨み、第２ポート３９がシリンダ２６内における先端側シール部材４７よりもピストン２７の先端側の部分に臨む。これにより、クラッチマスタシリンダユニット９とクラッチレリーズシリンダユニット１１との間での油圧伝達経路が先端側シール部材４７を境に分断される。よって、クラッチペダル８の操作と無関係に、モータ３１の駆動力により、ピストン２７を往復移動させて、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧を制御することができる。よって、クラッチペダル８の操作と無関係に、モータ３１の駆動力により、ピストン２７を往復移動させて、クラッチレリーズシリンダユニット１１内の油圧を制御することができる。

＜作用効果＞

以上のように、後付自動クラッチ装置１がマニュアルトランスミッション６を搭載した車両２に後付けされることにより、その車両２を２ペダルＭＴ車としても３ペダルＭＴ車としても使用することができる。

また、モータ３１の駆動力による回転をピストン２７の往復移動に変換するために、偏心カム２９が採用されているので、ピストン２７の下死点および上死点での位置を安定に保つことができる。

また、クラッチトリガボタン２３が押操作されると、モータ３１が制御されて、ピストン２７が下死点から上死点に移動される。これにより、クラッチ３が自動的に切れた状態となり、マニュアルトランスミッション６の変速段の切替が可能となる。その後、アクセルペダルが操作されると、その操作に基づいて、モータ３１が制御されて、ピストン２７が上死点から下死点に移動される。これにより、クラッチ３が自動的に繋がった状態となる。

よって、クラッチトリガボタン２３の押操作のみで、クラッチ操作を自動化することができる。その結果、左足が不自由な人もＭＴ車しか設定のない旧車の運転やＭＴ車でのスポーツ走行を楽しむことができる。また、夫妻の一方がＭＴ車を運転できなくても、夫妻で共有する自動車としてＭＴ車を選択することができる。

＜第２実施形態＞

図７は、本発明の第２実施形態に係る油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが下死点に位置する状態を示す。図８は、本発明の第２実施形態に係る油圧発生ユニットの断面図であり、ピストンが上死点に位置する状態を示す。図７および図８では、それぞれ図４および図５に示される各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。以下では、その同一の参照符号が付された部分の説明を省略する。

油圧発生ユニット７１のシリンダ７２は、直方体形状の外形を有している。シリンダ７２には、空洞部７３が形成されている。空洞部７３は、シリンダ７２の長手方向の一方面から掘り下げられており、シリンダ７２の一方面で一端が開放された円筒状の内周面７４と、内周面７４の他端を閉塞する底面７５とを有している。

シリンダ７２の一側面には、第１ポート７６および第２ポート７７が設けられている。第１ポート７６は、空洞部７３の中心軸線方向の中間部と空洞部７３の径方向（ボア方向）に対向する位置に配置されている。第２ポート７７は、空洞部７３の底面７５と空洞部７３の径方向に対向する位置に配置されている。第１ポート７６および第２ポート７７は、それぞれ空洞部７３に向けて延びる第１接続路７８および第２接続路７９を有している。第１接続路７８および第２接続路７９の先端は、空洞部７３の内周面７４で開口している。これにより、第１ポート７６および第２ポート７７は、空洞部７３と連通している。第１ポート７６および第２ポート７７には、それぞれ第１油圧配管１５および第２油圧配管２０（図１参照）が接続される。

油圧発生ユニット７１のピストン８０は、空洞部７３の内周面７４の径（ボア）よりもわずかに小さな外径を有する略円柱状をなしている。ピストン８０は、空洞部７３に移動可能に挿入されている。ピストン８０の先端部には、それぞれ環状溝８１が全周にわたって形成されている。環状溝８１には、環状の先端側シール部材８２が外嵌されている。また、ピストン８０の内部には、シャフト８３が中心軸線に沿って配置されている。シャフト８３の先端部には、ねじ穴が形成されており、このねじ穴に螺合されるボルト８４により、先端側シール部材８２が環状溝８１から脱落しないように保持されている。先端側シール部材８２は、空洞部７３の内周面７４に液密的に当接している。

シリンダ７２の内周面７４におけるピストン８０の基端側の端部（内周面７４の開放端側の端部）には、環状のリップシール８５が内嵌されている。また、内周面７４には、リップシール８５に隣接して、環状のシリンダ側シール部材８６が内嵌されている。リップシール８５およびシリンダ側シール部材８６は、ピストン８０の周面に液密的に当接している。これにより、オイルがシリンダ７２の内周面７４とピストン８０との間から外部に漏れることが防止されている。

ピストン８０が下死点に位置するときには、図７に示されるように、先端側シール部材８２が第１ポート７６（第１接続路７８）および第２ポート７７（第２接続路７９）に対してピストン８０の基端側に位置する。これにより、第１ポート７６および第２ポート３８は、空洞部７３における先端側シール部材８２よりもピストン８０の先端側の部分に臨み、この部分を介して、互いに連通する。

ピストン８０が上死点に位置するときには、図８に示されるように、先端側シール部材８２が第１ポート７６と第２ポート７７との間に位置する。これにより、第１ポート７６は、空洞部７３における先端側シール部材８２とシリンダ側シール部材８６とに挟まれる部分に臨み、第２ポート７７は、空洞部７３における先端側シール部材８２よりもピストン８０の先端側の部分に臨む。

図７および図８に示す構成によっても、図４および図５に示される構成の場合と同様の作用効果を奏することができる。

＜変形例＞

以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、モータ３１の回転運動をピストン２７またはピストン６２の直線往復運動に変換するために、偏心カム２９を用いた構成を取り上げたが、必ずしも偏心カム２９を使用する必要はない。たとえば、駆動軸３０およびモータ３１が省略されて、リニアモータの駆動力でピストン２７またはピストン６２を直線運動させる構成が採用されてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 後付自動クラッチ装置
２ ＭＴ車（車両）
３ クラッチ
９ クラッチマスタシリンダユニット
１１ クラッチレリーズシリンダユニット
１５ 第１油圧配管
２０ 第２油圧配管
２２ 制御ユニット（モータ制御手段）
２３ クラッチトリガボタン（スイッチ）
２６ シリンダ
２７ ピストン
２９ 偏心カム
３１ モータ
３８ 第１ポート
３９ 第２ポート
４６ 基端側シール部材
４７ 先端側シール部材
７２ シリンダ
７６ 第１ポート
７７ 第２ポート
８０ ピストン
８２ 先端側シール部材
８６ シリンダ側シール部材

Claims (6)

1. マニュアルトランスミッションおよびクラッチを搭載した車両に後付けされる後付自動クラッチ装置であって、
   前記車両のクラッチマスタシリンダユニットに一端が接続される第１油圧配管と、
   前記車両のクラッチレリーズシリンダユニットに一端が接続される第２油圧配管と、
   前記第１油圧配管の他端が接続される第１ポートおよび前記第２油圧配管の他端が接続される第２ポートを有するシリンダと、
   前記シリンダ内に往復移動可能に設けられたピストンと、
   前記ピストンを往復移動させるための駆動力を発生するモータとを含み、
   前記ピストンが下死点に位置するときに、前記第１ポートおよび前記第２ポートが前記シリンダ内を介して連通することにより、前記第１油圧配管と前記第２油圧配管との相互間でオイルが流通可能であるように、前記第１ポートおよび前記第２ポートが配置されている、後付自動クラッチ装置。
2. 前記ピストンに外嵌され、前記シリンダの内周面に液密的に当接する環状の先端側シール部材を含み、
   前記先端側シール部材は、前記ピストンが下死点に位置するときに、前記第１ポートおよび前記第２ポートに対して前記ピストンの基端側に位置し、前記ピストンが上死点に位置するときに、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に位置するように配置されている、請求項１に記載の後付自動クラッチ装置。
3. 前記ピストンにおける前記先端側シール部材よりも基端側の位置に外嵌され、前記シリンダの内周面に液密的に当接する環状の基端側シール部材を含み、
   前記基端側シール部材は、前記ピストンの位置にかかわらず、前記第１ポートに対して前記基端側に位置するように配置されている、請求項２に記載の後付自動クラッチ装置。
4. 前記シリンダにおける前記第１ポートよりも前記ピストンの基端側の位置に内嵌され、前記ピストンの周面に液密的に当接する環状のシリンダ側シール部材を含み、
   前記シリンダ側シール部材は、前記ピストンの位置にかかわらず、前記先端側シール部材に対して前記基端側に位置するように配置されている、請求項２に記載の後付自動クラッチ装置。
5. 前記モータの駆動力による回転を前記ピストンの往復移動に変換するための偏心カムをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の後付自動クラッチ装置。
6. 前記車両のシフトノブに設けられ、クラッチの自動操作を指示するために操作されるスイッチと、
   前記スイッチの押操作に応答して、前記モータを制御し、前記ピストンを下死点から上死点に移動させ、その後、前記車両のアクセルペダルの操作に基づいて、前記ピストンを上死点から下死点に移動させるモータ制御手段とをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の後付自動クラッチ装置。

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