JP3170026B2

JP3170026B2 - 直動式電動アクチュエータ

Info

Publication number: JP3170026B2
Application number: JP05752592A
Authority: JP
Inventors: 直人渡辺
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 2001-05-28
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JPH05223145A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータ、ソレノイ
ド等の電気式駆動手段によりアクチュエータロッドを直
線運動させる直動式電動アクチュエータに関する。特
に、本発明は、変速機用の摩擦クラッチの作動を行わせ
るアクチュエータとして用いるのに適した直動式電動ア
クチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】変速機の入力軸に配設され、エンジンか
ら変速機への動力伝達をオン・オフ制御する摩擦クラッ
チ（以下、これをメインクラッチと称する）は、従来に
おいては主として、マニュアル操作式変速機に用いられ
ている。このメインクラッチはクラッチペダルにより作
動され、クラッチペダルが踏み込まれたときにこれがオ
フ（動力伝達を遮断する状態）になり、クラッチペダル
が解放されたときにこれがオン（動力伝達が可能な状
態）になる。

【０００３】ここで、メインクラッチは内蔵のダイヤフ
ラムスプリングによりクラッチプレートを押圧して通常
はオン状態となるように構成されており、クラッチペダ
ルが踏み込まれると、この踏み込み力が油圧力等を介し
てレリーズベアリングに伝達され、レリーズベアリング
が軸方向に移動されてこれに当接するダイヤフラムスプ
リングを押圧し、クラッチプレートの押圧力が解放され
るようになっている。なお、このクラッチプレートの押
圧力を解放するに必要なレリーズベアリングの押圧力を
クラッチレリーズ力ＦRと称する。このクラッチレリー
ズ力は、ダイヤフラムスプリング力に対応しており、図
２５において、レリーズベアリングのストロークＳに対
して線Ａで示すような変化となる。

【０００４】ところで、最近においては、このメインク
ラッチの作動を自動的に行わせる形式の自動変速機が提
案されており、この自動変速機においては、メインクラ
ッチの作動を電気モータ等の電気式駆動手段により行わ
せるようになっている。この場合には、電気式駆動手段
によりレリーズベアリングにクラッチレリーズ力を付与
してクラッチをオフにするのであるが、図２５に示すよ
うに、クラッチレリーズ力ＦRはレリーズベアリングの
ストロークＳに対応して急激に増加し、且つその絶対値
も大きい。このため、このままでは電気式駆動手段はか
なり大きなものが必要であり、これが大型化するととも
にその消費電力が大きくなるという問題がある。

【０００５】このようなことから、特開昭６０−２５６
６７１号公報に開示されているように、内部にスプリン
グ力を利用したコンペンセート機構を有した駆動手段を
用いることが知られている。この駆動手段の一例を図２
６に示しており、この駆動手段は、ハウジング５００に
取り付けられた電気モータ５０１と、外方に突出すると
ともに先端がレリーズベアリング（図示せず）に当接し
た駆動アーム５０８を有する。モータ５０１にはウォー
ム５０２が連結され、このウォーム５０２はギヤ５０３
と噛合する。さらに、このギヤ５０３は揺動アーム５０
７の先端に形成されたギヤ５０７ａと噛合する。揺動ア
ーム５０７は駆動アーム５０８に一体に結合され、これ
ら両アーム５０７，５０８は軸５０９を中心に揺動自在
となっている。電気モータ５０１によりウォーム５０２
を回転させると、ギヤ５０３が軸５０３ａを中心に回転
され、両アーム５０７，５０８が軸５０９を中心として
揺動され、駆動アーム５０８の先端がレリーズベアリン
グを押してメインクラッチの作動が制御される。

【０００６】ここで、図示のように、一端５０５ａがギ
ヤ５０３に枢支され、他端５０５ｂが引っ張りバネ５０
６の一端に繋がれた連結アーム５０５が配設されてい
る。引っ張りバネ５０６の他端はハウジング５００に固
定のピン５００ａに繋がれている。これら連結アーム５
０５と引っ張りバネ５０６によりコンペンセート機構が
構成されている。

【０００７】図示のように、連結アーム５０５の一端５
０５ａの枢支点と、ギヤ５０３の軸５０３ａと、引っ張
りバネ５０６の他端が繋がれる固定ピン５００ａとが同
一直線上にあるときには、バネ力は全て軸５０３に加わ
りギヤ５０３に作用するトルクは発生しない。しかし、
電気モータ５０１の駆動によりギヤ５０３が回転される
と、連結アーム５０５の一端５０５ａの枢支点が移動
し、この枢支点はギヤ５０３の軸心と固定ピン５００ａ
の中心とを結ぶ線から外れる。これにより、引っ張りバ
ネ５０６のバネ力がギヤ５０３を回転させるモーメント
として作用し、これが電気モータ５０１の駆動力をアシ
ストする。

【０００８】このコンペンセート機構におけるアシスト
力ＦAは、図２５において線Ｂで示すように、サインカ
ーブ状の力となり、これがクラッチレリーズ力ＦRと相
殺する方向に作用する。このため、電気モータ５０１に
必要な駆動力は、線Ａのクラッチレリーズ力ＦRと線Ｂ
のアシスト力ＦAとを合計した線Ｃで示すような合力ＦC
となる。図２５から分かるように線Ｃで示す合力ＦCは
クラッチレリーズ力ＦRおよびアシスト力ＦAに較べて非
常に小さい。このため、上記コンペンセート機構を用い
れば、電気モータ５０１の駆動力は非常に小さくなり、
電気モータ（電気駆動手段）を小型化するとともにその
消費電力を小さくすることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記コ
ンペンセート機構の場合には、アシスト力ＦAはサイン
カーブ状にしか設定できず、図２５に示すクラッチレリ
ーズ力ＦR（すなわち、ダイヤフラムスプリング力）と
一致させることができない。このため、合力ＦCを零に
することはできず、図２５において線Ｃで示すように、
従来のコンペンセート機構の場合にはある程度の駆動力
が必ず必要になるという問題がある。しかも、この合力
ＦCを最小にしようとすると、図２５に示すように合力
ＦCがストローク変化に対して正負に変化することが多
く、このように正負に変化すると、電気モータの駆動力
も正負に変化する。この場合に、電気モータからクラッ
チレリーズベアリングまでの伝達系にガタがあると、正
から負への変化点においてこのガタ分だけクラッチの係
合位置が変化し、クラッチの係合制御が不安定となると
いう問題が発生する。

【００１０】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
アシスト力の変化特性を任意に設定可能なコンペンセー
ト機構を有した電動アクチュエータを提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、支持ハウジングにより軸方向に
移動自在に支持されたロッド部材と、このロッド部材を
軸方向に移動させる電気式駆動手段と、この電気式駆動
手段によりロッド部材を軸方向に移動させるときにロッ
ド部材の位置に対応して軸方向の力を付与するコンペン
セータ機構とを有して直動式電動アクチュエータが構成
される。そして、コンペンセータ機構は、支持ハウジン
グおよびロッド部材の一方に固定されるとともに軸方向
に沿ったカム面を有したカム部材と、基端が支持ハウジ
ングおよびロッド部材の他方に枢支され、先端にカム面
に当接するカムフォロアを有してなるアーム部材と、こ
のアーム部材をその枢支点を中心として揺動させ、カム
フォロアをカム面に押圧させるように付勢力を付与する
スプリング手段とから構成され、スプリング手段の付勢
によりカム面に作用するカムフォロアの押圧力を受け
て、カムフォロアが当接する位置でのカム面の傾斜角に
対応する軸方向の力がロッド部材に付与されるようにな
っている。

【００１２】この場合に、電気式駆動手段を、電動モー
タと、この電動モータの回転運動を直線運動に変換する
運動変換手段とから構成し、この運動変換手段により変
換された直線運動によりロッド部材を軸方向に移動させ
るようにしても良い。また、電気式駆動手段を、ロッド
部材に軸方向の付勢力を与えるソレノイドから構成して
も良い。

【００１３】本発明においては、カム部材を、ロッド部
材を挟んで位置するとともに各カム面が内方を向いて対
向して支持ハウジングに固設された一対の左右カムから
構成し、アーム部材を、それぞれ基端がロッド部材に同
一枢支点において枢支された一対の左右アームから構成
することができる。そして、これら左右アームの先端が
スプリング手段により外方に拡張する方向に付勢され
て、これら左右アームの先端に取り付けられた左右カム
フォロアが左右カムのカム面に押圧される。この結果、
スプリング手段の付勢によりカム面に作用するカムフォ
ロアの押圧力を受けて、カムフォロアが当接する位置で
のカム面の傾斜角に対応する軸方向の力がロッド部材に
付与される。なおこの場合には、スプリング手段を左右
アームの先端間に配設された圧縮コイルバネから構成し
たり、左右アームの先端間に配設されたねじりコイルバ
ネから構成したりされる。

【００１４】カム部材を、ロッド部材に沿って位置して
支持ハウジングに固設され、且つロッド部材の軸を中心
に背中合わせに位置する左右側面に左右一対のカム面を
有した部材から構成し、アーム部材を、それぞれ基端が
ロッド部材に同一枢支点において枢支された一対の左右
アームから構成することもできる。そして、これら左右
アームの先端がスプリング手段により内方に近づく方向
に付勢されて、これら左右アームの先端に取り付けられ
た左右カムフォロアが左右カム面に押圧される。この結
果、スプリング手段の付勢によりカム面に作用するカム
フォロアの押圧力を受けて、カムフォロアが当接する位
置でのカム面の傾斜角に対応する軸方向の力がロッド部
材に付与される。なおこの場合には、スプリング手段を
左右アームの先端間に配設された引張コイルバネから構
成したり、左右アームの先端間に配設されたねじりコイ
ルバネから構成したりされる。

【００１５】カム部材をロッド部材に固設し、且つこの
カム部材においてロッド部材の軸を中心に背中合わせに
位置する左右側面に左右一対のカム面を設け、アーム部
材を、それぞれ基端が支持ハウジングに枢支された一対
の左右アームから構成することもできる。この場合に
は、これら左右アームの先端がスプリング手段により内
方に近づく方向に付勢されて、これら左右アームの先端
に取り付けられた左右カムフォロアが左右カム面に押圧
される。この結果、スプリング手段の付勢によりカム面
に作用するカムフォロアの押圧力を受けて、カムフォロ
アが当接する位置でのカム面の傾斜角に対応する軸方向
の力がロッド部材に付与される。

【００１６】

【作用】上記構成の直動式アクチュエータを用いた場合
には、コンペンセータ機構において、スプリング手段に
よりカム面に押圧されたカムフォロアによりカム面の傾
きに応じて軸方向の押力が発生し、この軸方向の押力が
電動モータによりロッド部材を軸方向に移動させるとき
のアシスト力として作用する。この軸方向の力は、カム
面の形状を変更すれば任意に設定することができるた
め、アクチュエータが作動しようとする対象物に要求さ
れる作動力に応じて、例えば、これと相殺するように任
意に設定可能である。

【００１７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の好ましい実施例
について説明する。なお、以下の図において、矢印Ｕが
上方を、矢印Ｒが右方をそれぞれ示す。図１には、本発
明に係る直動式電動アクチュエータ３０によりメインク
ラッチＭＣの係合作動制御を行う油圧作動システムが示
されている。

【００１８】メインクラッチＭＣは、エンジンフライホ
イール１に取り付けられたカバー２と、このカバー２内
にプレッシャープレート４とフライホイール１とに挟ま
れて位置するフリクションディスク３と、カバー２に支
持されてプレッシャープレート４をフリクションディス
ク３の方に押圧するダイヤフラムスプリング５とを有す
る。ダイヤフラムスプリング５の内周端部にはレリーズ
ベアリング６が側方から当接しており、このレリーズベ
アリング６にはレリーズフォーク７の先端７ａが当接し
ている。レリーズフォーク７は中央部において固定支持
部材８により揺動自在に支持され、基端７ｂには、スレ
ーブシリンダ１０のピストンロッド１１の先端１１ａが
当接している。

【００１９】ここでピストンロッド１１が伸長されてレ
リーズフォーク７の基端７ｂが左方に押されると、レリ
ーズフォーク７は固定支持部材８による支持部を中心に
図において時計周りに揺動され、先端７ａはレリーズベ
アリング６を右方に押す。これによりダイヤフラムスプ
リング５の内周端部が右方におされ、その外周端部にお
けるプレッシャープレート４の押圧力が解除され、メイ
ンクラッチＭＣの係合が解除される。なお、ピストンロ
ッド１１によるレリーズフォーク７の基端７ｂの押圧を
解放すれば、ダイヤフラムスプリング５がプレッシャー
プレート４を押圧し、フリクションディスク３がプレッ
シャープレート４とフライホイール１との間に挟持さ
れ、メインクラッチＭＣは係合状態となる。

【００２０】上記スレーブシリンダ１０のピストンロッ
ド１１は、ハウジング１２内に油路１３を介してマスタ
ーシリンダ１５から供給される作動油圧により伸長され
る。マスターシリンダ１５はハウジング１６内に摺動自
在にピストンロッド１７を有して構成されており、この
ピストンロッド１７は、本発明に係る直動式電動アクチ
ュエータ３１の直動ロッド３２と連結される。

【００２１】直動ロッド３２は、後述するように電気モ
ータ４０の駆動により軸方向に移動されるようになって
いる。直動ロッド３２が軸方向に押し出される（図にお
いて左方向に移動される）と、マスターシリンダ１５の
ピストンロッド１７が押し込まれ、油路１３を介して作
動油がスレーブシリンダ１０に送られる。これにより、
スレーブシリンダ１０のピストンロッド１１が押し出さ
れ、上述のようにメインクラッチＭＣの係合が解除され
る。このことから分かるように、直動式電動アクチュエ
ータ３１の直動ロッド３２の軸方向の移動を制御するこ
とにより、メインクラッチＭＣの係合を制御することが
できる。この場合における直動ロッド３２を押し出すた
めに必要な力は、ダイヤフラムスプリング５のスプリン
グ力すなわちクラッチレリーズ力ＦRに対応する。

【００２２】このようにしてメインクラッチＭＣの係合
制御を行うための電気モータ４０の駆動制御は、コント
ローラ２０からの制御信号によりなされる。メインクラ
ッチＭＣの係合制御は、車両の走行状態に応じて変速を
行う場合等に適宜なされるものであり、このため、コン
トローラ２０には、エンジン回転センサ２１からのエン
ジン回転信号、エンジンスロットルセンサ２２からのス
ロットル開度信号および車速センサ２３からの車速信号
が入力されている。コントローラ２０においては、これ
らの信号に基づいて変速の判断を行い、変速アクチュエ
ータ２５および電気モータ４０に適宜作動信号を出力し
て自動変速制御が行われる。

【００２３】次に、直動式電動アクチュエータ３０の詳
細構造を図２〜図４を参照して説明する。このアクチュ
エータ３０は、３分割された部材３１ａ，３１ｂ，３１
ｃからなるハウジング３１内に、直動ロッド３２を軸方
向に移動自在に配設して構成される。なお、直動ロッド
３２の回転方向運動は規制される。この規制のため、直
動ロッド３２には側方に延びて規制アーム４８が取り付
けられ、ハウジング３１には規制ロッド４９が固定され
ており、規制アーム４８の係止孔４８ａ内に規制ロッド
４９が突入するようになっている。これにより、直動ロ
ッド３２は軸方向に移動可能であるが回転方向の動きは
規制される。直動ロッド３２の一端３２ａはハウジング
３１から外方に突出し、この一端３２ａにマスターシリ
ンダ１５のピストンロッド１７が連結される。直動ロッ
ド３２の他端３２ｂには動力伝達ネジが形成されてお
り、運動変換スリーブ４５がこの動力伝達ネジに螺合し
て直動ロッド３２の他端３２ｂ上に取り付けられてい
る。この運動変換スリーブ４５はベアリング４６を介し
てハウジング３１ｂにより回転自在に支持されている。
なお、運動変換スリーブ４５の外周にはギヤ４５ａが形
成されている。

【００２４】一方、ハウジング３１の側面には電気モー
タ４０が取り付けられており、その回転軸４１はハウジ
ング３１内に突出する。この回転軸４１の外周にはギヤ
４１ａが形成されており、このギヤ４１ａは運動変換ス
リーブ４５のギヤ４５ａと噛合している。このため、電
気モータ４０を駆動して回転軸４１を回転させると、運
動変換スリーブ４５が回転され、このスリーブ４５と動
力伝達ネジを介して螺合する直動ロッド３２が軸方向に
移動される。このように動力伝達ネジは運動変換スリー
ブ４５の回転運動を直動ロッド３２の直動運動に変換し
て伝達するものであるため、この伝達がスムーズに行わ
れるように、ボールネジや多条ネジを用いるのが好まし
い。

【００２５】上記のように、電気モータ４０を駆動すれ
ば直動ロッド３２を軸方向に移動させることができるの
で、これによりメインクラッチＭＣの係合制御を行うこ
とができるのである。但し、これだけでは、電気モータ
４０はクラッチレリーズ力ＦRにそのまま対応した大き
な駆動力を必要とするため、このアクチュエータ３０に
はコンペンセータ機構が設けられている。

【００２６】このコンペンセータ機構は、基端が直動ロ
ッド３２にピン３６ａにより枢支された左右一対のカム
アーム３６と、カムアーム３６と一体に形成された一対
の付勢アーム３８の先端間に配設された圧縮スプリング
３９とを備える。カムアーム３６の先端にはそれぞれ回
転自在にカムフォロア３７が取り付けられている。そし
て、このカムフォロア３７と対向して左右一対のカム部
材３５がハウジング３１に結合されて設けられている。
このため、これらカム部材３５は直動ロッド３２を挟ん
で位置するとともに、各カム面３５ａは内方を向いてカ
ムフォロア３７と対向している。

【００２７】付勢アーム３８の先端にはそれぞれスプリ
ング座３９ａが取り付けられ、これらスプリング座３９
ａの間に圧縮スプリング３９が圧縮状態で配設されてい
る。このため、付勢アーム３８はそれぞれ外方に広がる
ように圧縮スプリング３９により付勢される。ここで付
勢アーム３８はカムアーム３６と一体に形成されている
ため、カムアーム３６も、その基端を中心として先端が
外方に広がるように付勢される。これにより、カムフォ
ロア３７はそれぞれ対向するカム面３５ａに押圧付勢さ
れる。

【００２８】図４（Ａ）に示す状態では、カムフォロア
３７はカム面３５ａにおける直動ロッド３２の軸と平行
な部分に当接しているため、圧縮スプリング３９の付勢
力はカムフォロア３７をカム面３５ａに押圧するのみ
で、直動ロッド３２にアシスト力は作用しない。ところ
が、電気モータ４０の軸４１を回転駆動して、直動ロッ
ド３２を押し出すと、カムフォロア３７も直動ロッド３
２とともに移動し、図４（Ｂ）に示すように、カム面３
５ａにおける傾斜した部分に当接する。

【００２９】このため、圧縮スプリング３９の付勢力に
より発生する押圧力ｆに対して、カム面３５ａにおける
カムフォロア３７が当接する点での傾斜角θに対応する
軸方向のアシスト力Ｆがカムフォロア３７を介して直動
ロッド３２に作用する。このアシスト力ＦはＦ＝ｆ×tanθ と表すことかできる。ここで、カム面３５ａの形状は任
意に設定可能であるため、直動ロッド３２の軸方向の移
動に対するアシスト力Ｆの変化は任意に設定可能であ
る。このため、例えば、図１に示した装置において、直
動ロッド３２の軸方向の移動に対するアシスト力Ｆの変
化を、メインクラッチＭＣのクラッチレリーズ力ＦRの
変化特性に一致させ、電気モータ４０の駆動力を非常に
小さく、且つ、一定の値となるようにカム面３５ａの形
状を設定することも可能である。

【００３０】以上においては、本発明に係る直動式電動
アクチュエータの第１の例を示したが、このアクチュエ
ータは以下に示すように種々の構成とすることができ
る。なお、以下の例において、上記電動アクチュエータ
３０と同一部品については同一番号を付し、その説明は
省略する。なお、以下の例においては直動ロッドの回転
を規制する手段は示していないが、上記例と同様に規制
される。この規制手段は上記のような規制アームおよび
規制ロッドに限られるものではなく、直動ロッドとケー
スとの嵌合部にキー、スプライン等を設けて規制しても
良い。

【００３１】上記の電動アクチュエータ３０において
は、図３に示すように直動ロッド３２の上側に付勢アー
ム３８を延ばし、圧縮スプリング３９は直動ロッド３２
の上側に１個だけ配設している。これを、図５に示すよ
うに、付勢アーム３８を直動ロッド３２の上側および下
側に延ばし、上下にそれぞれ圧縮スプリング３９を配設
しても良い（第１の例の変形例）。このようにすれば、
スプリングの付勢力を倍にしたり、スプリングの付勢力
はそのままでスプリングを小さくしたりできる。さら
に、この構成の場合には、スプリング３９からカムアー
ム３６に加わる付勢力が上下対称となり、直動ロッド３
２にモーメントが作用することがない。

【００３２】次に、第２の例について、図６から図８を
参照して説明する。この例のアクチュエータにおいて
も、ハウジング５０内に軸方向に移動自在に直動ロッド
３２が配設されている。この直動ロッド３２の一端３２
ａは外方に突出し、他端３２ｂには運動変換スリーブ４
５が螺合して取り付けられている。ハウジング５０の側
面には電気モータ４０（ここではその一部のみを示す）
が取り付けられ、その回転軸４１は運動変換スリーブ４
５とギヤ４１ａ，４５ａにより連結されている。

【００３３】以上の構成は第１の例と同じであるが、こ
の例においては、基端が直動ロッド３２にピン５１ａに
より枢支され、直動ロッド３２と同一面上に位置する一
対のアーム５１のみが配設され、この一対のアーム５１
が第１の例のカムアームおよび付勢アームの役割を兼用
する。このため、アーム５１の途中に回転自在にカムフ
ォロア５２が取り付けられるとともに、アーム５１の先
端に端部スプリング座５５が取り付けられている。さら
に、挿入孔５６ａ内に直動ロッド３２を挿入させるよう
にして直動ロッド３２上に取り付けられた中間スプリン
グ座５６が配設されており、両端部スプリング座５５と
中間スプリング座５６との間にそれぞれ図示のように圧
縮スプリング５９が圧縮状態で取り付けられている。ま
た、カムフォロア５２と対向するカム面５４ａを有する
カム部材５４がハウジング５０と一体に設けられてい
る。

【００３４】この例の場合にも、第１の例と同様に、圧
縮スプリング５９の付勢力によりカムフォロア５２がカ
ム面５４ａに押圧されてアシスト力が得られる。但し、
この例の場合には、圧縮スプリング５９が直動ロッド３
２と同一平面上に配設されるため、直動ロッド３２にモ
ーメントが作用することがない。

【００３５】次に、第３の例について、図９から図１１
を参照して説明する。この例において、ハウジング６０
内に配設された直動ロッド３２と、これに螺合する運動
変換スリーブ４５と、これとギヤ連結される回転軸４１
を有した電気モータ４０とは、第１および第２の例と同
一なのでその説明は省略する。この例においても、基端
がピン６１ａにより直動ロッド３２に枢支されて一対の
アーム６１が取り付けられている。このアーム６１はそ
れぞれ、途中から上下に分かれて延び、下側に位置する
カムアーム６２と、上側に位置する付勢アーム６５とが
形成されている。

【００３６】付勢アーム６５の先端６５ａ，６５ａ間に
は、引っ張りスプリング６９が引っ張り状態で取り付け
られており、アーム６１は基端を中心に内方に向かって
揺動するように付勢される。カムアーム６２の先端には
回転自在にカムフォロア６３が取り付けられており、こ
のカムフォロア６３の間にカム部材６６がハウジング６
０に固設されて配設されている。カム部材６６の左右外
側面がカム面６６ａを形成し、引っ張りスプリング６９
の付勢によりカムフォロア６３がカム面６６ａに押圧さ
れる。このため、電気モータ４０により駆動されて直動
ロッド３２が軸方向に移動されると、カムフォロア６３
が当接するカム面６６ａの傾きに応じてアシスト力が発
生する。

【００３７】次に、第４の例について、図１２から図１
４を参照して説明する。この例において、ハウジング７
０内に配設された直動ロッド３２と、これに螺合する運
動変換スリーブ４５と、これとギヤ連結される回転軸４
１を有した電気モータ４０とは、前述の例と同一なので
その説明は省略する。この例においても、基端がピン７
１ａにより直動ロッド３２に枢支されて一対のアーム７
１が取り付けられている。このアーム７１はそれぞれ、
中間部内側において回転自在にカムフォロア７２を有
し、先端部７３の間には、引っ張りスプリング７９が引
っ張り状態で取り付けられている。このため、アーム７
１は基端を中心に内方に向かって揺動するように付勢さ
れる。なお、引っ張りスプリング７９は中央部７９ａに
おいて伸ばされており、これにより直動ロッド３２との
干渉を避けるようになっている。

【００３８】上記一対のカムフォロア７２の間にカム部
材７５がハウジング７０に固設されて設けられている。
なお、このカム部材７５は直動ロッド３２の位置まで延
びて形成されているため、カム部材７５の上面には直動
ロッド３２との干渉を避けるためのＵ字状溝７５ｂが形
成されている。このカム部材７５の左右外側面がカム面
７５ａを形成し、引っ張りスプリング７９の付勢により
カムフォロア７２がカム面６６ａに押圧される。このた
め、電気モータ４０により駆動されて直動ロッド３２が
軸方向に移動されると、カムフォロア７２が当接するカ
ム面７５ａの傾きに応じてアシスト力が発生する。

【００３９】次に、第５の例について、図１５から図１
７を参照して説明する。この例において、ハウジング８
０内に配設された直動ロッド３２と、これに螺合する運
動変換スリーブ４５と、これとギヤ連結される回転軸４
１を有した電気モータ４０とは、前述の例と同一なので
その説明は省略する。この例においても、基端がピン８
１ａにより直動ロッド３２に枢支されて一対のアーム８
１が取り付けられている。このアーム８１にはそれぞ
れ、中間部内側において回転自在にカムフォロア８２が
取り付けられている。さらに、各アーム８１の先端は上
下に二股状に分岐しており、上下それぞれの先端部８３
の間には、上下に位置して２個の引っ張りスプリング８
９が引っ張り状態で取り付けられている。このため、ア
ーム８１は基端を中心に内方に向かって揺動するように
付勢される。

【００４０】ハウジング８０の下面から上方に延びてカ
ム部材８５がハウジング８０に固設されて設けられてお
り、その上端部８６は上記一対のカムフォロア８２の間
に位置する。なお、この上端部８６は直動ロッド３２の
位置まで延びて形成されているため、その上面には直動
ロッド３２との干渉を避けるためのＵ字状溝８６ｂが形
成されている。このカム部材８５の上端部８６の左右外
側面がカム面８６ａを形成し、引っ張りスプリング８９
の付勢によりカムフォロア８２がカム面８６ａに押圧さ
れる。このため、電気モータ４０により駆動されて直動
ロッド３２が軸方向に移動されると、カムフォロア８２
が当接するカム面８５ａの傾きに応じてアシスト力が発
生する。

【００４１】次に、第６の例について、図１９および図
２０を参照して説明する。こらの例において、ハウジン
グ９０内に配設された直動ロッド３２と、これに螺合す
る運動変換スリーブ４５と、これとギヤ連結される回転
軸４１を有した電気モータ４０とは、前述の例と同一な
のでその説明は省略する。この例でも、基端がピン９１
ａにより直動ロッド３２に枢支された一対のアーム９１
を有する。各アーム９１の先端には外向きにカムフォロ
ア９２が取り付けられており、各カムフォロア９２はカ
ム部材９３のカム面９３ａと対向する。そして、捻りコ
イルスプリング９４を用いてアームを外側に広げる方向
に付勢し、カムフォロア９２をカム面９３ａに押圧して
いる。

【００４２】この第６の例に類似する第７の例を図２１
に示している。この例でも、基端がピン９５ａにより直
動ロッド３２に枢支された一対のアーム９５を有し、各
アーム９５の先端には内向きにカムフォロア９６が取り
付けられており、各カムフォロア９６はカム部材９８の
カム面９８ａと対向する。そして、捻りコイルスプリン
グ９９を用いてアームを内側に閉じる方向に付勢し、カ
ムフォロア９６をカム面９８ａに押圧している。

【００４３】次に、第８の例を図２１から図２３を参照
して説明する。この例のアクチュエータにおいて、ハウ
ジング１００内に軸方向に移動自在に配設される直動ロ
ッド１３２は、以上の例と同様に、一端１３２ａがハウ
ジング１００の外方に突出し、他端１３２ｂに動力伝達
ネジが形成されている。さらに、この直動ロッド１３２
の中間部には、カム部材１３３が一体に結合されてお
り、カム部材１３３の左右両外側面にカム面１３３ａが
形成されている。なお、直動ロッド１３２の他端１３２
ｂに螺合する運動変換スリーブ４５と、これとギヤ連結
される回転軸４１を有した電気モータ４０とは、前述の
例と同一なのでその説明は省略する。

【００４４】一方、基端がピン１０１ａによりハウジン
グ１００に枢支されて左右一対のアーム１０１が配設さ
れている。各アーム１０１の中間部には内側を向いてカ
ムフォロア１０２が回転自在に取り付けられ、先端１０
３の間には引っ張りスプリング１０９が引っ張り状態で
取り付けられている。カムフォロア１０２はそれぞれカ
ム面１３３ａと対向し、引っ張りスプリング１０９の付
勢力を受けてカム面１３３ａに押し付けられている。

【００４５】このアクチュエータの場合には、電気モー
タ４０が駆動されて直動ロッド１３２が軸方向に移動さ
れると、直動ロッド１３２とともにカム部材１３３も軸
方向に移動される。ところが、アーム１０１はハウジン
グ１００に枢支されているため、カム部材１３３の移動
に応じてカムフォロア１０２はカム面１３３ａに対して
相対移動し、カムフォロア８２が当接するカム面８５ａ
の傾きに応じたアシスト力が発生する。

【００４６】以上の例においては、電気モータ４０を電
気式駆動手段として、その回転を運動変換スリーブおよ
び動力伝達ネジを介して直動ロッドに伝達し、これを直
線運動させるようにしていた。しかしながら、図２４に
示すように直動ロッド３２′の端部３２ｂ′にソレノイ
ド１２０を取り付け、このソレノイド１２０の電磁力に
より直動ロッド３２′を直線運動させるようにしても良
い。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
支持ハウジングにより軸方向に移動自在に支持されたロ
ッド部材と、このロッド部材を軸方向に移動させる電気
式駆動手段と、この電気式駆動手段によりロッド部材を
軸方向に移動させるときにロッド部材の位置に対応して
軸方向の力を付与するコンペンセータ機構とを有して直
動式電動アクチュエータが構成され、コンペンセータ機
構は、支持ハウジングおよびロッド部材の一方に固定さ
れるとともに軸方向に沿ったカム面を有したカム部材
と、基端が支持ハウジングおよびロッド部材の他方に枢
支され、先端にカム面に当接するカムフォロアを有して
なるアーム部材と、このアーム部材をその枢支点を中心
として揺動させ、カムフォロアをカム面に押圧させるよ
うに付勢力を付与するスプリング手段とから構成されて
いるので、スプリング手段によりカム面に押圧されたカ
ムフォロアによりカム面の傾きに応じて軸方向の押力が
発生し、この軸方向の押力がコンペンセータ機構により
ロッド部材に付与される軸方向の力となる。ここで、こ
の軸方向の力はカム面の形状を変更すれば任意に設定す
ることができるため、アクチュエータが作動しようとす
る対象物に要求される作動力に応じて、例えば、これと
相殺するように任意に設定可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直動式電動アクチュエータにより
メインクラッチの係合作動制御を行う油圧作動システム
図である。

【図２】本発明の第１の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの正面断面図である。

【図３】本発明の第１の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの側面断面図である。

【図４】本発明の第１の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの底面断面図である。

【図５】本発明の第１の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの変形例を示す底面断面図である。

【図６】本発明の第２の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの正面断面図である。

【図７】本発明の第２の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの底面断面図である。

【図８】本発明の第２の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの側面断面図である。

【図９】本発明の第３の例に係る直動式電動アクチュエ
ータの正面断面図である。

【図１０】本発明の第３の例に係る直動式電動アクチュ
エータの底面断面図である。

【図１１】本発明の第３の例に係る直動式電動アクチュ
エータの側面断面図である。

【図１２】本発明の第４の例に係る直動式電動アクチュ
エータの正面断面図である。

【図１３】本発明の第４の例に係る直動式電動アクチュ
エータの底面断面図である。

【図１４】本発明の第４の例に係る直動式電動アクチュ
エータの側面断面図である。

【図１５】本発明の第５の例に係る直動式電動アクチュ
エータの正面断面図である。

【図１６】本発明の第５の例に係る直動式電動アクチュ
エータの底面断面図である。

【図１７】本発明の第５の例に係る直動式電動アクチュ
エータの側面断面図である。

【図１８】本発明の第６の例に係る直動式電動アクチュ
エータの正面断面図である。

【図１９】本発明の第６の例に係る直動式電動アクチュ
エータの底面断面図である。

【図２０】本発明の第７の例に係る直動式電動アクチュ
エータの底面断面図である。

【図２１】本発明の第８の例に係る直動式電動アクチュ
エータの正面断面図である。

【図２２】本発明の第８の例に係る直動式電動アクチュ
エータの底面断面図である。

【図２３】本発明の第８の例に係る直動式電動アクチュ
エータの側面断面図である。

【図２４】電気駆動手段の異なる例を示す概略図であ
る。

【図２５】メインクラッチにおけるレリーズ力ＦRとア
シスト力ＦAとの関係を示すグラフである。

【図２６】従来におけるコンペンセート機構を有した駆
動手段を示す断面図である。

【符号の説明】

１エンジンフライホイール３フリクションディスク４プレッシャープレート５ダイヤフラムスプリング６レリーズベアリング７レリーズフォーク１０スレーブシリンダ１５マスターシリンダ２０コントローラ２５変速アクチュエータ３０直動式電動アクチュエータ３２直動ロッド４０電気モータ４５運動変換スリーブ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持ハウジングにより軸方向に移動自在
に支持されたロッド部材と、このロッド部材を前記軸方向に移動させる電気式駆動手
段と、前記電気式駆動手段により前記ロッド部材を軸方向に移
動させるときに前記ロッド部材の位置に対応して軸方向
の力を付与するコンペンセータ機構とを有して構成さ
れ、前記コンペンセータ機構は、前記支持ハウジングおよび前記ロッド部材の一方に固定
され、前記軸方向に沿ったカム面を有したカム部材と、基端が前記支持ハウジングおよび前記ロッド部材の他方
に枢支され、先端に前記カム面に当接するカムフォロア
を有してなるアーム部材と、このアーム部材をその枢支点を中心として揺動させ、前
記カムフォロアを前記カム面に押圧させるように付勢力
を付与するスプリング手段とからなり、前記スプリング手段の付勢により前記カム面に作用する
前記カムフォロアの押圧力を受けて、前記カムフォロア
が当接する位置での前記カム面の傾斜角に対応する軸方
向の力が前記ロッド部材に付与されるように構成されて
いることを特徴とする直動式電動アクチュエータ。
【請求項２】前記電気式駆動手段が、電動モータと、
この電動モータの回転運動を直線運動に変換する運動変
換手段とからなり、この運動変換手段により変換された
直線運動により前記ロッド部材を前記軸方向に移動させ
るように構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の直動式電動アクュエータ。
【請求項３】前記電気式駆動手段が、前記ロッド部材
に前記軸方向の付勢力を与えるソレノイドから構成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の直動式電動ア
クチュエータ。
【請求項４】前記カム部材が、前記ロッド部材を挟ん
で位置するとともに各カム面が内方を向いて対向して前
記支持ハウジングに固設された一対の左右カムからな
り、前記アーム部材が、それぞれ基端が前記ロッド部材に同
一枢支点において枢支された一対の左右アームからな
り、これら左右アームの先端が前記スプリング手段により外
方に拡張する方向に付勢されて、これら左右アームの先
端に取り付けられた左右カムフォロアが前記左右カムの
カム面に押圧されるように構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の直動式電動アクチュエータ。
【請求項５】前記スプリング手段が前記左右アームの
先端間に配設された圧縮コイルバネから構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の直動式電動アクチュ
エータ。
【請求項６】前記スプリング手段が前記左右アームの
先端間に配設されたねじりコイルバネから構成されてい
ることを特徴とする請求項４に記載の直動式電動アクチ
ュエータ。
【請求項７】前記カム部材が、前記ロッド部材に沿っ
て位置して前記支持ハウジングに固設され、且つ前記ロ
ッド部材の軸を中心に背中合わせに位置する左右側面に
左右一対のカム面を有しており、前記アーム部材が、それぞれ基端が前記ロッド部材に同
一枢支点において枢支された一対の左右アームからな
り、これら左右アームの先端が前記スプリング手段により内
方に近づく方向に付勢されて、これら左右アームの先端
に取り付けられた左右カムフォロアが前記左右カム面に
押圧されるように構成されていることを特徴とする請求
項１に記載の直動式電動アクチュエータ。
【請求項８】前記スプリング手段が前記左右アームの
先端間に配設された引張コイルバネから構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の直動式電動アクチュ
エータ。
【請求項９】前記スプリング手段が前記左右アームの
先端間に配設されたねじりコイルバネから構成されてい
ることを特徴とする請求項７に記載の直動式電動アクチ
ュエータ。
【請求項１０】前記カム部材が前記ロッド部材に固設
され、且つ前記ロッド部材の軸を中心に背中合わせに位
置する左右側面に左右一対のカム面を有しており、前記アーム部材が、それぞれ基端が前記支持ハウジング
に枢支された一対の左右アームからなり、これら左右アームの先端が前記スプリング手段により内
方に近づく方向に付勢されて、これら左右アームの先端
に取り付けられた左右カムフォロアが前記左右カム面に
押圧されるように構成されていることを特徴とする請求
項１に記載の直動式電動アクチュエータ。