JP2019046365A

JP2019046365A - 反力発生装置

Info

Publication number: JP2019046365A
Application number: JP2017171265A
Authority: JP
Inventors: 幸雄松野; Yukio Matsuno
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-06
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2019-03-22

Abstract

【課題】皿ばねの滑りによる摩耗を防ぐことのできる反力発生装置を提供する。【解決手段】ユーザーによるクラッチペダルのペダル操作の操作量に応じた操作反力を疑似的に発生させる皿ばね１２を備えた反力発生装置１０であって、皿ばね１２は、ペダル操作によって軸方向に移動可能な押圧部材１４と座面１６の間において弾性変形可能に配置されるものであり、リング状の皿状部２２と、この皿状部２２の内周端２２ａと外周端２２ｂにおいてそれぞれ軸方向に延びる筒状の筒状部２４Ａ、２４Ｂを有し、筒状部２４Ａ、２４Ｂの各端面は、押圧部材１４と座面１６とにそれぞれ接地しているものである。【選択図】図３

Description

本発明は、例えばクラッチペダルのペダル操作の操作量に応じた反力を疑似的に発生させる反力発生装置に関するものである。

従来、ユーザーによるクラッチペダルのペダル操作に基づいてクラッチの断接を行う手動操作モードと、制御信号に基づいてクラッチの断接を行う自動操作モードとを有するクラッチ装置において、クラッチペダルのペダル操作の操作量に応じたペダル反力を、ばね部材で疑似的に発生させるようにした反力発生装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

ところで、クラッチペダルのペダル操作時の荷重特性としては、クラッチが継合するポイントを認識できるカーブ（例えば、図４（１）を参照）が最適と考えられている。このため、従来の一般的なＭＴ車においては、クラッチ本体に皿ばね（例えば、特許文献２を参照）を用いることが多い。

特開２０１７−０４０２７３号公報特開２０１３−２１３５６６号公報

上記の反力発生装置のばね部材においても、ペダル操作上必要とされる荷重特性を再現するために、皿ばねを適用することが考えられる。しかし、この場合、以下のような問題が生じる。

図５は、従来の一般的な皿ばねを適用した反力発生装置の作動説明図であり、（１）は作動前、（２）は作動後を示している。皿ばねとしては、図６に示すような中央に穴１が開いた略円錐台形状の皿ばね２を用いている。図５（１）に示すように、皿ばね２は押圧部材３と座面４との間に配置されており、押圧部材３と座面４に挟まれて弾性変形する。図５（２）に示すように、クラッチペダルのペダル操作により押圧部材３が皿ばね２を押圧方向に変位させるストローク時には、皿ばね２の相手部材（押圧部材３および座面４）との接触部Ａは、押圧方向とは異なる方向へ滑る。この滑りによる摩擦で、皿ばね２や相手部材が摩耗するおそれがある。また、この摩耗により、接触環境が変化し（摩擦係数の変化を含む）、荷重特性に別の要素が影響してヒステリシスが発生するなど荷重特性が変化する可能性がある（例えば、図４（２）を参照）。接触部Ａの滑りによる摩耗対策として、相手部材の耐摩耗性向上や構造部材の追加などを行うと、装置の複雑化や大型化を招くおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、皿ばねの滑りによる摩耗を防ぐことのできる反力発生装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る反力発生装置は、ユーザーによるクラッチペダルのペダル操作の操作量に応じた操作反力を疑似的に発生させる皿ばねを備えた反力発生装置であって、前記皿ばねは、前記ペダル操作によって軸方向に移動可能な押圧部材と座面の間において弾性変形可能に配置されるものであり、リング状の皿状部と、この皿状部の内周端と外周端においてそれぞれ軸方向に延びる筒状の筒状部を有し、前記筒状部の各端面は、前記押圧部材と前記座面とにそれぞれ接地していることを特徴とする。

本発明に係る反力発生装置によれば、ストローク時の押圧部材からの押圧力を、皿ばねの筒状部と皿状部との境界部分に作用させることができ、押圧力はこの部分のたわみで吸収される。このため、筒状部の先端面を滑動させようとする方向の作用力を小さくすることができる。したがって、皿ばねが相手部材（押圧部材および座面）との接続部で滑ることによる摩耗を防ぐことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係る反力発生装置を示す側断面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る反力発生装置に用いる皿ばねを示す図であり、（１）は斜視図、（２）は平面図、（３）は側面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る反力発生装置の作動説明図であり、（１）は作動前、（２）は作動後である。図４は、反力発生装置の荷重特性の比較図であり、（１）は本発明の実施例、（２）は比較例である。図５は、従来の皿ばねを用いた反力発生装置の作動説明図であり、（１）は作動前、（２）は作動後である。図６は、従来の皿ばねの一例を示す図であり、（１）は斜視図、（２）は平面図、（３）は側面図である。

以下に、本発明に係る反力発生装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る反力発生装置１０は、皿ばね１２と、押圧部材１４と、ケーシング２０の座面１６とを備えており、クラッチマスターシリンダ１８に接続したケーシング２０内に設けられる。クラッチマスターシリンダ１８は、クラッチペダルのペダル操作による荷重Ｐを受けて、クラッチペダルの踏込量（操作量）に応じた油圧を発生し、押圧部材１４を押圧するものである。押圧部材１４は、クラッチマスターシリンダ１８からの油圧によって上下方向（軸方向）に移動可能である。

皿ばね１２は、押圧部材１４と座面１６との間に配置されており、押圧部材１４と座面１６に挟まれて弾性変形するようになっている。この皿ばね１２は、図２に示すように、皿状部２２と、筒状部２４Ａ、２４Ｂとからなる。皿状部２２は、中央に穴が開いた略円錐台形状（リング状）のものである。筒状部２４Ａ、２４Ｂは、皿状部２２の上下両端において、すなわち内周端２２ａと外周端２２ｂにおいてそれぞれ上下方向（軸方向）外側に延びる筒状のものである。図１に示すように、筒状部２４Ａ、２４Ｂの各端面は、押圧部材１４と座面１６とにそれぞれ接地している。

上記構成の動作および作用について説明する。
図３は、本発明の実施の形態に係る反力発生装置の作動説明図であり、（１）は作動前、（２）は作動後である。図３（２）に示すように、ストローク時の押圧部材１４からの押圧力は、皿ばね１２の筒状部２４Ａ、２４Ｂと皿状部２２との境界部分（内周端２２ａと外周端２２ｂの近傍）に作用する。これにより、皿ばね１２の境界部分が図の矢印の方向にたわみ、押圧力はこのたわみで吸収される。したがって、筒状部２４Ａ、２４Ｂの先端面を図の左右方向に滑動させようとする作用力は小さくなる。このため、本実施の形態によれば、ストローク時に皿ばね１２が押圧部材１４、座面１６との接続部で滑ることによる摩耗を防ぐことができる。

また、本実施の形態によれば、上記の従来の反力発生装置のような接触部Ａ（図５を参照）の滑りが生じないことから、図４（１）に示すように、摩擦によるヒステリシスが発生しない荷重特性を得ることが可能である。この結果、ストローク時の往路、復路荷重に差が生じない荷重特性を実現することが可能である。

なお、上記の実施の形態において、皿ばね１２のたわみを吸収する境界部分については、応力集中を避けるために、側断面視でＲ形状に形成することが好ましい。

１０反力発生装置
１２皿ばね
１４押圧部材
１６ケーシング内座面
１８クラッチマスターシリンダ
２０ケーシング
２２皿状部
２２ａ内周端
２２ｂ外周端
２４Ａ，２４Ｂ筒状部

Claims

ユーザーによるクラッチペダルのペダル操作の操作量に応じた操作反力を疑似的に発生させる皿ばねを備えた反力発生装置であって、
前記皿ばねは、前記ペダル操作によって軸方向に移動可能な押圧部材と座面の間において弾性変形可能に配置されるものであり、リング状の皿状部と、この皿状部の内周端と外周端においてそれぞれ軸方向に延びる筒状の筒状部を有し、
前記筒状部の各端面は、前記押圧部材と前記座面とにそれぞれ接地していることを特徴とする反力発生装置。