JP3360309B2 - 保持機能付き電動アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変速機の摩擦クラッチ
の係脱制御等を行うために用いられる電動タイプのアク
チュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】変速機の摩擦クラッチの係脱制御は、従
来、クラッチペダルの操作により行ったり、油圧力を用
いて行ったりしている。クラッチペダル操作により行う
ものはマニュアル変速機に主として用いられ、油圧力に
より行うものは自動変速機に用いられるのが一般的であ
った。但し、最近ではマニュアル変速機におけるクラッ
チペダル操作や、変速レバー操作を、油圧力等を用いて
自動的に行わせるようにした自動変速機も実用化されつ
つある。このため、この自動変速機はその構造自体は従
来のマニュアル変速機と同じで、これにクラッチ操作お
よび変速操作を自動的に行わせる機構が付加された構成
となっている。

【０００３】ところでこのような従来の自動変速機にお
いてはクラッチ作動制御は油圧力を用いて行うのが一般
的であったが、最近においては、電動アクチュエータに
より油圧力に代えて電力を利用して摩擦クラッチの係脱
制御を行うことも提案されている。例えば、特開昭６３
−２０３９５８号公報には、電気モータの回転トルクを
ボールネジ機構によりスラスト力に変換し、このスラス
ト力により摩擦クラッチを係脱制御する電動アクチュエ
ータが開示されている。この摩擦クラッチにはこれを解
放側に付勢するバネが設けられており、この摩擦クラッ
チは通常は解放状態となる。そして、電気モータの回転
トルクがボールネジ機構によりスラスト力に変換されて
摩擦クラッチに伝達されると、摩擦クラッチはこのスラ
スト力を受けて係合される。

【０００４】また、特開平２−１８０３７５号公報に
は、このような摩擦クラッチ係脱制御用の電動アクチュ
エータにおいて、電気モータの回転軸を所定位置で固定
保持する電磁ブレーキを設けるとともに電磁ブレーキと
摩擦クラッチとの間に弾性部材を配設した電動アクチュ
エータが提案されている。電気モータを回転させて摩擦
クラッチを係合状態に保持するには、電気モータをその
間駆動させる必要があり、電気モータ駆動のために大き
な電力を必要とする。このため、この電動アクチュエー
タにおいては、摩擦クラッチが係合した状態で電気モー
タの回転軸を電磁ブレーキにより固定保持し、電気モー
タの駆動電力を低減させるようにしている。但し、電磁
ブレーキによる保持だけでは、連結系のわずかなガタな
どにより摩擦クラッチの係合力が低下するという問題が
あるため、電磁ブレームと摩擦クラッチとの間に弾性部
材を配設し、この弾性部材の弾性変形力により摩擦クラ
ッチの係合力を維持するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成の電動アクチュエータの場合には、電磁ブレーキ
による回転軸の固定保持により電気モータの駆動電力を
低減させることはできるのであるが、その間は電磁ブレ
ーキに駆動電力を供給する必要があり、電磁ブレーキ駆
動用電力が必要であるという問題がある。

【０００６】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
電動アクチュエータを作動させる間のみ駆動電力を必要
とし、消費電力を大幅に低減することができる構成の電
動アクチュエータを提供することを目的とする。

【０００７】

【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、ハウジングに回転自在に支持さ
れた回転軸と、駆動電力を受けてこの回転軸を回転駆動
する電動手段と、回転軸の回転運動を軸方向運動に変換
する運動変換手段と、前記回転軸の固定保持を可能とす
る電力ブレーキ手段とにより保持機能付き電動アクチュ
エータを構成し、運動変換手段における軸方向運動を行
う部分に摩擦クラッチが連結され、この軸方向運動を受
けて摩擦クラッチの係合作動が行われるようになってお
り、電力ブレーキ手段は、非通電時に回転軸を固定保持
し、通電されて発生する電磁力により回転軸の固定保持
を解放するように構成されている。そして、電力ブレー
キ手段に通電して回転軸の固定保持を解放してこの回転
軸を回転自在とした状態で電動手段により回転軸の回転
制御を行って摩擦クラッチの係合作動を行わせる制御を
行い、摩擦クラッチを所定係合状態としたときに、電力
ブレーキ手段を非通電として回転軸を固定保持して摩擦
クラッチを所定係合状態で保持した後、電動手段への電
力供給を停止する制御を行うように構成されている。

【０００８】なお、運動変換手段を、回転軸に形成され
た雄ネジと、この雄ネジに螺合する雌ネジを有して回転
軸上に配設されたスライダーとから構成し、回転軸の回
転に応じてスライダーを回転軸上で軸方向に移動させる
ように構成しても良い。また、電力ブレーキ手段を非通
電時制動タイプの電磁ブレーキからし、非通電時にはス
プリング力によりブレーキ作動を行わせ、通電時に電磁
力によりブレーキ力を解放するように構成するのが好ま
しい。さらに、摩擦クラッチとして内蔵スプリングの付
勢力により係合される形式の摩擦クラッチを用い、この
摩擦クラッチ手段のレリーズ部材にレリーズフォークを
介してスライダーを連結し、このスライダーの軸方向移
動によりレリーズ部材に加えられる押圧力により、摩擦
クラッチを解放するように構成するのが好ましい。

【０００９】

【作用】上記構成の保持機能付き電動アクチュエータを
用いると、電動手段（例えば電気モータ）に駆動電力を
供給して回転軸を回転駆動すると、この回転軸の回転運
動は運動変換手段により軸方向運動に変換される。この
軸方向運動は、運動変換手段における軸方向運動を行う
部分に連結された摩擦クラッチに伝達され、軸方向運動
に伴うスラスト力が摩擦クラッチに作用し、摩擦クラッ
チの係合が制御される。この電動アクチュエータにおい
ては、回転軸は電力ブレーキ手段により固定保持される
ようになっているため、上記のように電動手段による回
転軸の回転駆動が行われる時には電力ブレーキ手段にも
駆動電力が供給され、これによる回転軸の保持が解除さ
れ、回転軸は回転可能な状態とされる。

【００１０】上記のようにして電動アクチュエータによ
り摩擦クラッチが係合状態から解放状態まで作動される
と、まず電力ブレーキ手段への駆動電力供給が断たれて
電力ブレーキ手段により回転軸が固定保持される。この
ように回転軸が固定保持されて摩擦クラッチが解放状態
で保持された後、所定時間をおいて電動手段への駆動電
力供給も断たれる。このようにして摩擦クラッチは解放
状態で保持され、この状態が続く間は電動アクチュエー
タへの駆動電力供給は不要である。すなわち、この電動
アクチュエータの場合には、摩擦クラッチを作動させる
場合、具体的には摩擦クラッチの係脱状態を変化させる
場合にのみ駆動電力が必要で、係脱状態を維持している
間は駆動電力は不要である。ここで、摩擦クラッチの係
脱状態を変化させる時間（クラッチ操作時間）は係脱状
態を維持する時間（クラッチを係合状態、半クラッチ状
態もしくは解放状態に維持する時間）に較べ極く短い。
このため、本発明の場合には電動アクチュエータの消費
電力が非常に小さい。

【００１１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施
例について説明する。なお、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。本発明に係る保持機
能付き電動アクチュエータは、従来のマニュアル変速機
と同一構造の自動変速機におけるメインクラッチ（エン
ジン出力軸と変速機入力軸との接続を断接するクラッ
チ）の作動制御用として用いられる。

【００１２】この自動変速機ＡＴの動力伝達系の概略構
成を図２に示している。自動変速機ＡＴはエンジンＥの
フライホイールＷに取り付けられたメインクラッチＭＣ
を有し、このメインクラッチＭＣが本発明に係る保持機
能付き電動アクチュエータにより作動制御がなされる。

【００１３】メインクラッチＭＣは、図１に詳しく示す
ように、フライホイールＷに取り付けられたカバー１
と、カバー１内にプレッシャープレート４とフライホイ
ールＷとに挟まれて位置するフリンションディスク３
と、カバー１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２とを有する。通常はダイヤフラムスプリング２
の押圧力を受けてフリクションディスク３はフライホー
ルＷとプレッシャープレート４とに挟持され、このフリ
クションディスク３はエンジンＥの出力軸ＥＳと一体回
転される。フリクションディスク３の内径ハブ３ａは自
動変速機ＡＴのメインシャフト１０とスプライン結合さ
れており、この状態ではフリクションディスク３を介し
てメインシャフト１０とエンジン出力軸ＥＳが接続され
る。

【００１４】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が側方から当接可能となってお
り、このレリーズベアリング６にはレリーズフォーク７
の一端７ａが側方から当接している。レリーズフォーク
７は中間部７ａにおいて変速機ハウジング８により揺動
自在に支持され、他端７ｃは電動アクチュエータ５０の
スライダー５５に連結されている。

【００１５】電動アクチュエータ５０においてスライダ
ー５５が右に移動されると、これに連結されたレリーズ
フォーク７の他端７ｃも右に移動され、レリーズフォー
ク７は中間部７ａを中心として時計回りに揺動される。
この揺動により、一端７ａに押されてレリーズベアリン
グ６が左に移動され、ダイヤフラムスプリング５の内周
端部を左に押して、フレッシャープレート４の押圧が解
除される。これにより、フリクションディスク３はフリ
ーとなり、エンジン出力軸ＥＳとメインシャフト１０と
の接続が解放され、メインクラッチＭＣはオフ（断）状
態となる。逆に、スライダー５５が左に移動されると、
上記と逆の作用がなされ、メインクラッチＭＣはオン
（接）状態となる。

【００１６】この電動アクチュエータ５０は、図３に詳
しく示すように、変速機ハウジング８に取り付けられた
電気モータ５１と、この電気モータ５１の軸５１ａにカ
ップリング５２により連結されて同軸に延びるととも
に、ハウジング８により回転自在に支持された回転軸５
３と、電磁力により作動されて電気モータ５１の軸５１
ａを固定保持可能な電磁ブレーキ６０とを有する。回転
軸５３には、ボールネジ５３ａが形成され、これと螺合
して回転軸５３上にスライダー５５が取り付けられてい
る。このため、電気モータ５１により回転軸５３を回転
させると、ボールネジ作用によりスライダー５５は回転
軸５３上を左右に移動される。すなわち、このボールネ
ジ機構により、回転軸５３の回転運動がスライダー５５
の軸方向運動に変換される。

【００１７】スライダー５５の係合溝５５ａ内にレリー
ズフォーク７の他端７ｃが挿入されてこの他端７ｃがス
ライダー５５に係止されており、このため、上記のよう
にしてスライダー５５が軸方向に移動されると、レリー
ズフォーク７が揺動され、メインクラッチＭＣの係脱作
動制御がなされる。このスライダー５５には連結プレー
ト５６を介してストロークセンサー５８のセンサー軸５
８ａが連結されており、スライダー５５の軸方向位置が
このストロークセンサー５８により検出される。

【００１８】電磁ブレーキ６０は、ハウジング８内に固
設されたボディ６１と、このボディ６１内に配設された
電磁コイル６２と、同じくボディ６１内に配設された圧
縮バネ６３と、ボディ６１の側面に対向して配設され、
プレッシャープレート６４とエンドプレート６６との間
に配設されたブレーキディスク６５とからなる。ブレー
キディスク６５は、電気モータ５１の軸５１ａにキー接
続されたハブ６７に繋がれており、電磁コイル６２が非
通電のときには、圧縮バネ６３の付勢により、プレッシ
ャープレート６４とエンドプレート６６との間に挟持さ
れる。このため、電磁コイル６２が非通電のときには、
ブレーキディスク６５は固定保持され、電気モータ５１
の軸５１ａは固定保持される。

【００１９】電磁コイル６２が通電されると、このコイ
ル６２に発生する電磁力によりブレッシャープレート６
４が圧縮バネ６３の付勢に抗して左動される。これによ
り、プレッシャープレート６４とエンドプレート６６に
よるブレーキディスク６５の挟持が開放され、ブレーキ
ディスク６５はフリーな状態となる。このため、電気モ
ータ５１の軸５１ａも自由に回転可能な状態となる。

【００２０】この電磁ブレーキ６０は、電気モータ５１
により回転軸５３を回転させてメインクラッチＭＣの係
脱状態を変化させるときに通電されて回転軸５３をフリ
ーな状態にする。一方、メインクラッチＭＣの係脱状態
を保持するとき、例えば、メインクラッチＭＣをオン
（接）状態、オフ（断）状態もしくは半クラッチ状態で
保持するときには、電磁ブレーキ６０は非通電とされて
回転軸５３は固定保持される。なお、このときには、電
気モータ５１への通電をオフとして省電力化が図られ
る。

【００２１】一方、変速機におけるメインシャフト１０
には、図２に示すように、左から順に第１速駆動ギヤ１
１、リバース駆動ギヤ１６、第２速駆動ギヤ１２、第３
速駆動ギヤ１３、第４速駆動ギヤ１４および第５速駆動
ギヤ１５が配設されている。ここで、第１速駆動ギヤ１
１、リバース駆動ギヤ１６および第２速駆動ギヤ１２が
メインシャフト１０に結合されて配設され、第３速駆動
ギヤ１３、第４速駆動ギヤ１４および第５速駆動ギヤ１
５がメインシャフト１０に回転自在に配設されている。

【００２２】メインシャフト１０の下方にはこれと平行
に延びるカウンターシャフト２０が回転自在に配設され
ている。このカウンターシャフト２０には、左から順
に、出力ギヤ２６、第１速被動ギヤ２１、リバース被動
ギヤ２６、第２速被動ギヤ２２、第３速被動ギヤ２３、
第４速被動ギヤ２４および第５速被動ギヤ２５が配設さ
れている。ここで、出力ギヤ２６、第３速被動ギヤ２
３、第４速被動ギヤ２４および第５速被動ギヤ２５がカ
ウンターシャフト２０に結合されて配設され、第１速被
動ギヤ２１および第２速被動ギヤ２２がカウンターシャ
フト２０に回転自在に配設されている。なお、リバース
被動ギヤ２６は、第３ハブ２９を介してカウンターシャ
フト２０に結合されている。

【００２３】第１速駆動ギヤ１１、第２速駆動ギヤ１
２、第３速駆動ギヤ１３、第４速駆動ギヤ１４および第
５速駆動ギヤ１５はそれぞれ、第１速被動ギヤ２１、第
２速被動ギヤ２２、第３速被動ギヤ２３、第４速被動ギ
ヤ２４および第５速被動ギヤ２５と常時噛合しており、
これら互いに噛合する各ギヤ列により、第１速〜第５速
動力伝達経路が形成されている。

【００２４】メインシャフト１０における第３速駆動ギ
ヤ１３と第４速駆動ギヤ１４との間には第１ハブ２７が
取り付けられ、これに左右から対向して第３速クラッチ
ギヤ１３ａおよび第４速クラッチギヤ１４ａが設けられ
ている。このため、第１ハブ２７上に軸方向に移動自在
に取り付けられた第１スリーブ２７ａを左右に移動させ
ることにより、このスリーブ２７ａを両クラッチギヤ１
３ａ，１４ａのいずれかと噛合させ、第３速駆動ギヤ１
３もしくは第４速駆動ギヤ１４をメインシャフト１０と
結合させることができる。なお、図示しないが、両クラ
ッチギヤ１３ａ，１４ａの部分に同期機構が配設され
る。

【００２５】第５速駆動ギヤ１５の右側には、第２スリ
ーブ２８ａを有した第２ハブ２８が配設されており、第
２スリーブ２８ａを左動させて第５速クラッチギヤ１５
ａと噛合させることにより、第５速駆動ギヤ１５をメイ
ンシャフト１０と結合させることができる。なお、この
第５側クラッチギヤ１５ａにも同期機構が配設されてい
る。

【００２６】同様に、カウンターシャフト２０における
第１速被動ギヤ２１と第２速被動ギヤ２２との間には第
３スリーブ２９ａを有した第３ハブ２９が取り付けられ
ている。この第３スリーブ２９ａを左右に移動させて、
第１速クラッチギヤ２１ａもしくは第２速クラッチギヤ
２２ａと第３スリーブ２９ａとを噛合させることによ
り、第１速被動ギヤ２１もしくは第２速被動ギヤ２２を
カウンターシャフト２０と結合させることができる。

【００２７】また、メインシャフト１０と平行にリバー
スシャフト１７が固設されており、このリバースシャフ
ト１７に回転自在且つ左右に移動自在にリバースアイド
ラギヤ１８が配設されている。このリバースアイドラギ
ヤ１８は図示の状態から左方向に移動することによりリ
バース駆動および被動ギヤ１６，２６と噛合し、これら
ギヤ列によりリバース動力伝達経路が形成される。

【００２８】以上の構成の変速機において、第１〜第３
スリーブ２７ａ，２８ａ，２９ａおよびリバースアイド
ラギヤ１８を選択的に軸方向に移動させることにより、
第１速〜第５速動力伝達経路、リバース動力伝達経路の
いずれかを選択し、変速を行われせることができる。こ
の変速作動は、従来のマニュアル変速機と同様に、第１
〜第３スリーブ２７ａ，２８ａ，２９ａおよびリバース
アイドラギヤ１８にそれぞれ係合するシフトフォークを
軸方向に移動させて行われる。

【００２９】但し、マニュアル変速機ではこの変速作動
はシフトレバーを手動操作してなされるが、この自動変
速機ＡＴにおいては、図４に示すように、シフト作動モ
ータ３１と、セレクト作動モータ３２とを有しており、
これら両モータ３１，３２により従来の手動操作と同様
な操作を行わせる。この変速作動時には、メインクラッ
チＭＣの作動も関連して行われる。なお、メインクラッ
チＭＣは発進、停止時等にもその係脱制御が行われる。

【００３０】このような、変速制御、発進、停止制御を
行う制御装置について、図４を参照して説明する。この
制御は、コントローラＣＵから送られる制御信号によ
り、電動アクチュエータ５０の電気モータ５１、電磁ブ
レーキ６０、シフト作動モータ３１、セレクト作動モー
タ３２およびスロットルアクチュエータ３３の作動を制
御して行われる。コントローラＣＵには、シフト作動モ
ータ３１の作動位置信号Ｓ１と、セレクト作動モータ３
２の作動位置信号Ｓ２と、メインシャフト回転センサ４
１からのメインシャフト回転数信号Ｎｍと、カウンター
シャフト回転センサ４２からのカウンターシャフト回転
数信号Ｎｃと、スロットル開度センサ４３からのスロッ
トル開度信号θthと、エンジン回転センサ４４からのエ
ンジン回転信号Ｎｅと、アクセル開度センサ４５からの
アクセル開度信号θacと、ストロークセンサー５８から
のメインクラッチ係脱位置信号Ｃlpとが入力される。

【００３１】コントローラＣＵにおいては、これら入力
信号に基づいて、電気モータ５１および電磁ブレーキ６
０の作動を制御してメインクラッチＭＣの作動制御を行
い、シフト作動モータ３１およびセレクト作動モータ３
２の作動を制御して変速制御を行う。

【００３２】次に、本発明の電動アクチュエータ５０に
よるメインクラッチＭＣの作動制御について詳しく説明
する。この作動制御は、図５〜図８に示すフローに従っ
てなされる。この制御においては、まず、運転状態であ
るか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断は、エ
ンジン回転数Ｎｅがアイドリング回転以上か否かを判断
してなされる。運転状態で無い場合には、このまま制御
は行わない。

【００３３】運転状態であるときには、ステップＳ２に
進み、クラッチ係脱モードの判別を行う。クラッチ係脱
モードとしては、メインクラッチＭＣをオフ（断）状態
とするモード（ＭＯＤＥ＝１）と、メインクラッチＭＣ
を半クラッチ状態とするモード（ＭＯＤＥ＝２）と、メ
インクラッチＭＣをオン（接）状態とするモード（ＭＯ
ＤＥ＝３）とがある。どのモードが必要となる状態であ
るかは、コントローラＣＵに入力される信号に基づいて
判断される。

【００３４】例えば、カウンターシャフト回転数Ｎｃか
ら算出される車速Ｖ＝０であり（すなわち停車状態であ
り）、ブレーキが作動されている場合や、変速が必要と
される場合等にはＭＯＤＥ＝１であると判断され、ステ
ップＳ１０の制御がなされる。この制御では、まず、モ
ードフラグＦ（Ｍ＝１）をオンにし（ステップＳ１
１）、電気モータ５１および電磁ブレーキ６０が作動可
能状態であるか否か、すなわち、これらに断線等の不良
がないか否かのチェックおよびこれらが使用中ではない
か否かのチェックを行う（ステップＳ１２）。そして、
電磁ブレーキ６０の電磁コイル６２に通電し（ステップ
Ｓ１３）、回転軸５３の回転運動の拘束を解除する。

【００３５】このようにして回転軸５３を回転自在とし
た状態で、電気モータ５１を通電駆動してスライダー５
５を右方に移動させる回転軸の駆動を行わせる（ステッ
プＳ１４）。これにより、ダイヤフラムスプリング２の
内周端部が左方に押され、メインクラッチＭＣはオフ状
態に移行する。このとき、ステップＳ１５において、ス
トロークセンサ５８により検出したスライダー５５の位
置信号からメインクラッチＭＣの係脱状態を判断し、こ
れが完全にオフ（断）となったときに、まず電磁ブレー
キ６０を非通電としてこれにより回転軸５３を固定保持
し、メインクラッチＭＣをオフ状態で保持する（ステッ
プＳ１６）。そしてこれより所定の時間遅れをおいて、
電気モータ５１を非通電にし（ステップＳ１７）、モー
ドフラグＦ（Ｍ＝１）をオフにする（ステップＳ１
８）。

【００３６】このようにしてＭＯＤＥ＝１となるモード
でのメインクラッチＭＣの係脱制御がなされるのである
が、上記制御から分かるように、メインクラッチＭＣを
オンからオフ状態に移行させる間（係脱状態を変化させ
る間）、電気モータ５１および電磁ブレーキ６０が通電
駆動されるだけである。そして、メインクラッチＭＣが
オフ状態になると、電磁ブレーキ６０が非通電となって
回転軸５３が固定され、メインクラッチＭＣはオフ状態
で保持される。このため、電気モータ５１も非通電とし
ても問題はなく、電気モータ５１および電磁ブレーキ６
０はともにオフとなって消費電力が大幅に低減する。

【００３７】一方、車速Ｖが小さく、且つアクセルペダ
ルが踏み込まれており、且つ変速段がニュートラル以外
（例えば、第１速もしくは第２速）である場合、すなわ
ち、車両が発進しようとしている場合にはＭＯＤＥ＝２
であると判断され、ステップＳ２０の制御がなされる。
この制御はステップＳ１０の制御と類似し、まず、モー
ドフラグＦ（Ｍ＝２）をオンにし（ステップＳ２１）、
電気モータ５１および電磁ブレーキ６０が作動可能状態
であるか否かのチェックを行った後（ステップＳ２
２）、電磁ブレーキ６０の電磁コイル６２に通電し（ス
テップＳ２３）、回転軸５３の回転運動の拘束を解除す
る。次いで、電気モータ５１を通電駆動してスライダー
５５を移動させる回転軸の駆動を行わせ（ステップＳ２
４）、メインクラッチＭＣを半クラッチ状態に移行させ
る（ステップＳ２５）。

【００３８】半クラッチ状態か否かの判断は、ストロー
クセンサ５８により検出したスライダー５５の位置信号
から行ってもよいが、エンジン回転数とメインシャフト
回転数とに基づいてこの判断を行ってもよい。そして、
半クラッチ状態となったときには、電磁ブレーキ６０を
非通電としてメインクラッチＭＣをこの状態で保持し
（ステップＳ２６）、これより所定の時間遅れをおい
て、電気モータ５１を非通電にし（ステップＳ２７）、
モードフラグＦ（Ｍ＝１）をオフにする（ステップＳ２
８）。この場合においても、メインクラッチＭＣをオン
もしくはオフ状態から半クラッチ状態に移行させる間
（係脱状態を変化させる間）、電気モータ５１および電
磁ブレーキ６０が通電駆動されるだけであり、半クラッ
チ状態となると、電気モータ５１および電磁ブレーキ６
０はともにオフとなって消費電力が大幅に低減する。

【００３９】また、車速Ｖが所定以上で、変速段がニュ
ートラル以外である場合、ブレーキが作動されていない
ような場合、すなわち、車両が走行中である場合にはＭ
ＯＤＥ＝３であると判断され、ステップＳ３０の制御が
なされる。この制御もステップＳ１０の制御と類似し、
まず、モードフラグＦ（Ｍ＝３）をオンにし（ステップ
Ｓ３１）、電気モータ５１および電磁ブレーキ６０が作
動可能状態であるか否かのチェックを行った後（ステッ
プＳ３２）、電磁ブレーキ６０の電磁コイル６２に通電
し（ステップＳ３３）、回転軸５３の回転運動の拘束を
解除する。次いで、電気モータ５１を通電駆動してスラ
イダー５５を左方に移動させる回転軸の駆動を行わせ
（ステップＳ３４）、メインクラッチＭＣをオン（接）
状態に移行させる（ステップＳ３５）。

【００４０】ストロークセンサ５８により検出したスラ
イダー５５の位置信号からメインクラッチＭＣがオン状
態となったと判断されると、電磁ブレーキ６０を非通電
としてメインクラッチＭＣをこの状態で保持し（ステッ
プＳ３６）、これより所定の時間遅れをおいて、電気モ
ータ５１を非通電にし（ステップＳ３７）、モードフラ
グＦ（Ｍ＝１）をオフにする（ステップＳ３８）。この
場合においても、メインクラッチＭＣをオン状態に移行
させる間（係脱状態を変化させる間）、電気モータ５１
および電磁ブレーキ６０が通電駆動されるだけであり、
オン状態となると、電気モータ５１および電磁ブレーキ
６０はともにオフとなって消費電力が大幅に低減する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、電動手段（例えば電気モータ）に駆動電力を供給し
て回転軸を回転駆動すると、この回転軸の回転運動は運
動変換手段により軸方向運動に変換され、この軸方向運
動が運動変換手段における軸方向運動を行う部分に連結
された摩擦クラッチに伝達され、軸方向運動に伴うスラ
スト力が摩擦クラッチに作用してこの摩擦クラッチの作
動が制御されるようになっている。ここで、回転軸は電
力ブレーキ手段により固定保持されるようになっている
のであるが、電動手段による回転軸の回転駆動が行われ
る時には電力ブレーキ手段にも駆動電力が供給され、こ
れにより回転軸の保持が解除され、回転軸は回転可能な
状態とされるようになっている。上記のようにして電動
アクチュエータにより摩擦クラッチが、例えば、係合状
態から解放状態まで作動されると、まず電力ブレーキ手
段への駆動電力供給が断たれて電力ブレーキ手段により
回転軸が固定保持される。このように回転軸が固定保持
されて摩擦クラッチが解放状態で保持された後、所定時
間をおいて電動手段への駆動電力供給も断たれる。この
ようにして摩擦クラッチは解放状態で保持され、この状
態が続く間は電動アクチュエータへの駆動電力供給は不
要である。

【００４２】このため、この電動アクチュエータの場合
には、摩擦クラッチの係脱状態を変化させる場合にのみ
駆動電力が必要で、係脱状態を維持している間は駆動電
力（電動手段および電力ブレーキ手段の駆動電力）は不
要である。ここで、摩擦クラッチの係脱状態を変化させ
る時間（クラッチ操作時間）は係脱状態を維持する時間
（クラッチを係合状態、半クラッチ状態もしくは解放状
態に維持する時間）に較べ極く短く、本発明の場合には
電動アクチュエータの消費電力を非常に小さくすること
ができる。また、電力ブレーキ手段に通電して回転軸を
回転自在とした状態で、電動手段により回転軸の回転制
御を行って摩擦クラッチの係合作動を行わせ、摩擦クラ
ッチを所定係合状態としたときに、電力ブレーキ手段を
非通電として回転軸を固定保持して摩擦クラッチを所定
係合状態で保持した後、電動手段への電力供給を停止す
る制御を行うことにより、確実に回転軸を固定でき、摩
擦クラッチも所定係合状態を確実に保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に電動アクチュエータおよびこれにより
作動されるメインクラッチを示す断面図である。

【図２】上記メインクラッチを有した自動変速機の動力
伝達経路構成を示すスケルトン図である。

【図３】上記電動アクチュエータの構造を示す断面図で
ある。

【図４】上記自動変速機の制御装置構成を示す概略図で
ある。

【図５】上記制御装置によるメインクラッチの制御を示
すフローチャートである。

【図６】上記制御装置によるメインクラッチの制御を示
すフローチャートである。

【図７】上記制御装置によるメインクラッチの制御を示
すフローチャートである。

【図８】上記制御装置によるメインクラッチの制御を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

２ ダイヤフラムスプリング ３ フリクションディスク ７ レリーズフォーク １０ メインシャフト ２０ カウンターシャフト ５０ 電動アクチュエータ ５１ 電気モータ ５３ 回転軸 ５５ スライダー ６０ 電磁ブレーキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大貫 泰道 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社 本田技術研究所内 (72)発明者 嶋田 貴道 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平２−180375（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−42939（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−107535（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−180321（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭37−15058（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 61/26 - 61/36 F16H 63/00 - 63/38 F16D 27/00 - 29/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力伝達装置において動力伝達の断続制
   御を行う摩擦クラッチの作動を制御する電動アクチュエ
   ータであって、 ハウジングに回転自在に支持された回転軸と、駆動電力
   を受けて前記回転軸を回転駆動する電動手段と、前記回
   転軸の回転運動を軸方向運動に変換する運動変換手段
   と、前記回転軸の固定保持を可能とする電力ブレーキ手
   段とからなり、 前記運動変換手段における前記軸方向運動を行う部分に
   前記摩擦クラッチが連結され、前記軸方向運動を受けて
   前記摩擦クラッチの係合作動が行われるようになってお
   り、 前記電力ブレーキ手段は、非通電時に前記回転軸を固定
   保持し、通電されて発生する電磁力により前記回転軸の
   固定保持を解放するように構成され、 前記電力ブレーキ手段に通電して前記回転軸の固定保持
   を解放して前記回転軸を回転自在とした状態で前記電動
   手段により前記回転軸の回転制御を行って前記摩擦クラ
   ッチの係合作動を行わせる制御を行い、 前記摩擦クラッチを所定係合状態としたときに、前記電
   力ブレーキ手段を非通電として前記回転軸を固定保持し
   て前記摩擦クラッチを前記所定係合状態で保持した後、
   前記電動手段への電力供給を停止する制御を行うように
   構成されていることを特徴とする保持機能付き電動アク
   チュエータ。
2. 【請求項２】 前記運動変換手段が、前記回転軸に形成
   された雄ネジと、この雄ネジに螺合する雌ネジを有して
   前記回転軸上に配設されたスライダーとからなり、前記
   回転軸の回転に応じてこのスライダーが前記回転軸上を
   軸方向に移動されるようになっており、前記摩擦クラッ
   チは前記スライダーに連結されることを特徴とする請求
   項１に記載の保持機能付き電動アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記電力ブレーキ手段が電磁力を受けて
   作動される電磁ブレーキであり、この電磁ブレーキにお
   けるブレーキ力はスプリング力により得るとともに前記
   電磁力によりブレーキ力を解放するように構成されてい
   ることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の保持機
   能付き電動アクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記摩擦クラッチが内蔵スプリングの付
   勢力により係合される形式の摩擦クラッチであり、 この摩擦クラッチのレリーズ部材がレリーズフォークを
   介して前記スライダーに連結され、前記スライダーの軸
   方向移動に応じて前記レリーズ部材に加えられる押圧力
   により前記摩擦クラッチが解放されるようになっている
   ことを特徴とする請求項２に記載の保持機能付き電動ア
   クチュエータ。