JP4020759B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧系の油量や油圧を制御するシステムに用いるのに適したアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は大型トラック等の大型車両に採用されている従来のクラッチコントロールシステムの一例を示すもので、図１０中１は運転席に装備されたクラッチペダル、２は該クラッチペダル１の踏み込みにより作動するマスタシリンダ、３はリリースレバー４を介し図示しないクラッチを「断」とするクラッチブースタを示し、運転者がクラッチペダル１を踏み込むと、マスタシリンダ２により作動油がクラッチブースタ３の後段のハイドロリックピストン部５’を経由してリレーピストン部６に到り、ここでリレーピストン本体７が図１０中の左側へ摺動してポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの弾撥力に抗して左側へ押し込まれ、ポペットバルブ部９のエア回路が開通（図１１参照）するようにしてあり、また、作動油はリレーピストン部６から更に前段のハイドロリックピストン部５に到達して油圧を作用させるようにしてある。
【０００３】
そして、ポペットバルブ部９のエア回路が開通すると、エアタンク１０からポペットバルブ部９を経由して圧縮空気がダブルチェックバルブ１１へと送られ、該ダブルチェックバルブ１１では、ピストン１２が図１０中の右側へ押されて圧縮空気がそのままクラッチブースタ３のシリンダシェル１３内に導入され（図１１参照）、これによりピストン１４が圧縮空気のアシストを受けて図示しないスプリングの弾撥力に抗し図１０中の左側へ押し込まれ、該ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５によりリリースレバー４が押され、該リリースレバー４が作動して図示しないクラッチが「断」となるようになっている。
【０００４】
また、クラッチペダル１を戻すと、作動油がクラッチブースタ３の前後のハイドロリックピストン部５，５’及びリレーピストン部６からマスタシリンダ２に戻り、他方、リレーピストン部６のリレーピストン本体７及びポペットバルブ部９のポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの復元力により図１０中の右側に戻されてエアタンク１０側に対するエア回路が閉じ且つシリンダシェル１３内のピストン１４後方の圧縮空気がダブルチェックバルブ１１を経てリレーピストン本体７内の通路を通過してシリンダシェル１３内のピストン１４前方に入り、更にクラッチブースタ３のシリンダ排気ポートを経由してリレーバルブ１６のジョイント部１７より排気され、ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５が元の位置に後退してリリースレバー４が戻されることにより図示しないクラッチが「接」となるようになっている。
【０００５】
以上はクラッチペダル１による手動操作の場合を説明したが、ここに図示しているクラッチコントロールシステムにおいては、オートマチックトランスミッションの制御をつかさどる制御装置１８の電子制御により自動操作も行えるようになっており、より具体的には、運転席のセレクトレバー操作等により変速が開始されると、制御装置１８から常時閉のクラッチ制御電磁弁１９に向け電子信号が送られて該クラッチ制御電磁弁１９のポートが開き、これによりエアタンク１０からの圧縮空気が常時閉のリレーバルブ１６に送られ、これをエア信号としてポートが開くことにより圧縮空気が別経路からリレーバルブ１６を通してダブルチェックバルブ１１へと送られ、該ダブルチェックバルブ１１では、ピストン１２が図１０中の左側へ押されて圧縮空気がそのままクラッチブースタ３のシリンダシェル１３内に導入され、これによりピストン１４が図示しないスプリングの弾撥力に抗して図１０中の左側へ押し込まれ、該ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５によりリリースレバー４が押され、該リリースレバー４が作動して図示しないクラッチが「断」となるようにしてある。
【０００６】
また、自動変速が完了してエンジン回転とクラッチ回転の差が規定値内に収まると、制御装置１８からクラッチ制御電磁弁１９への電子信号が停止され、これによりリレーバルブ１６の出力ポートが排気ポートへと切り替わり、クラッチブースタ３のシリンダシェル１３内にあった圧縮空気がダブルチェックバルブ１１を経由してリレーバルブ１６の排気ポートからジョイント部１７へと排出され、クラッチ側の復帰力によりピストン１４が図１０中の右側へ戻されてクラッチが「接」となるようにしてある。
【０００７】
そして、前述した如き従来のクラッチコントロールシステムにおいては、クラッチペダル１による手動操作と、制御装置１８の電子制御による自動操作とを併用して適宜に選択できるようにしてあり、主として発進時や停止時等における微妙なクラッチ操作を要する場合にクラッチペダル１による手動操作を選択するような使用形態がとられているが、このような微妙なクラッチ操作を大ボリュームの圧縮空気によるオン・オフ的な自動操作で代行することは技術的に難しく、これが大型車両におけるクラッチ操作の完全自動化を阻む大きな要因となっている。
【０００８】
尚、この種のクラッチコントロールシステムに関連する先行技術文献としては、下記の特許文献１や特許文献２、特許文献３等が既に存在している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１７９５８０号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４７４９６号公報
【特許文献３】
特開２００２−２１３４９０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如き図１０及び図１１のクラッチコントロールシステムにおける微妙なクラッチ操作にも対応し得るようなアクチュエータ、即ち、油量や油圧を繊細且つ正確に制御し得るようなアクチュエータは未だ実用化されていないのが実情であり、このようなアクチュエータの提供がクラッチ操作の完全自動化等に寄与するものとして望まれている。
【００１１】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、油量や油圧を繊細且つ正確に制御し得るようにしたアクチュエータを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電動モータによりボールネジを回転駆動し且つ該ボールネジに螺合したボールナットを介し第一ピストンを進退動せしめるようにしたネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構を、互いの第一ピストン同士を第一圧力室を介し対峙させて同軸上に直列配置すると共に、前記第一圧力室に連通した第二圧力室を備え且つ該第二圧力室の油圧で進出する第二ピストンによりスプリングの弾撥力に抗し第三ピストンを進出させて第三圧力室から作動油を押し出すようにした作動油圧送機構を、前記各電動ボールネジ機構に並列配置したことを特徴とするアクチュエータ、に係るものである。
【００１３】
而して、このようなアクチュエータによれば、何れかの電動ボールネジ機構の電動モータによるボールネジの回転駆動を該ボールネジの軸心方向へ向けたボールナットの進退作動に転換し、該ボールナットを介した第一ピストンの進退動作動の速度及び位置を精度良く制御するようにしているので、この第一ピストンにより第一圧力室から第二圧力室に作動油が導入されると、第二ピストンによりスプリングの弾撥力に抗し第三ピストンが適切な速度及び長さだけ進出して第三圧力室から作動油が押し出され、該作動油に関する油量や油圧が繊細且つ正確に制御されることになる。
【００１４】
しかも、ネジピッチが粗い方の電動ボールネジ機構を選択することで速やかにボールネジの軸心方向にボールナットを進退させることが可能となる一方、ネジピッチが細かい方の電動ボールネジ機構を選択することでボールネジの軸心方向にボールナットを小刻みに進退させることが可能となるので、油圧系の油量や油圧を制御するシステムに適用した場合に、ネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構を適宜に使い分けることでシステム側の迅速な作動と微妙な作動の両方が同時に実現されることになる。
【００１５】
また、本発明においては、作動油圧送機構の第二ピストンと第三ピストンとの突き合わせ箇所を包囲するように第四圧力室を設けると共に、該第四圧力室に面した前記第三ピストンの適宜箇所に受圧面を確保し、クラッチペダルにより作動するマスタシリンダと前記第四圧力室とを流路接続するようにしても良い。
【００１６】
このようにすれば、第四圧力室に対し給油口から作動油を送り込み、該第四圧力室内で第三ピストンの受圧面に油圧を作用させることにより、該第三ピストンを第二ピストンから分離して進出させることが可能となり、何れかの電動ボールネジ機構の電動モータを電子制御することによる自動操作と、第四圧力室に対しペダル操作等で作動油を給排することによる手動操作とを併用して選択的に用いることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１〜図９は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１０と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１９】
図１は本形態例のアクチュエータ２０についての詳細な構造を示す断面図、図２は図１のアクチュエータ２０を採用したクラッチコントロールシステムの一例を示している。
【００２０】
アクチュエータ２０の詳細な構造を説明するのに先立ち、図２のクラッチコントロールシステムについての概要を説明しておくと、このクラッチコントロールシステムにおいては、クラッチペダル１の踏み込みにより作動するマスタシリンダ２と、リリースレバー４を介し図示しないクラッチを断接するクラッチブースタ３（クラッチ段切手段）との間に前記アクチュエータ２０が設けられており、クラッチペダル１による手動操作と、オートマチックトランスミッションの制御をつかさどる制御装置１８の電子制御による自動操作とを選択的に使い分けできるようにしてある。
【００２１】
尚、ここに図示しているクラッチブースタ３では、その後段のハイドロリックピストン部を廃止して前段のハイドロリックピストン部５のみとしてあり、アクチュエータ２０から送り出された作動油が前記ハイドロリックピストン部５に先ず導かれてからリレーピストン部６に到り、ここでリレーピストン本体７が図２中の左側へ摺動してポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの弾撥力に抗して左側へ押し込まれ、ポペットバルブ部９のエア回路が開通（図３参照）するようになっている。
【００２２】
そして、ポペットバルブ部９のエア回路が開通すると、該ポペットバルブ部９を経由してエアタンク１０からの圧縮空気がクラッチブースタ３のシリンダシェル１３内に導入され、これによりピストン１４が圧縮空気のアシストを受けて図示しないスプリングの弾撥力に抗し図２中の左側へ押し込まれ、該ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５によりリリースレバー４が押され、該リリースレバー４が作動して図示しないクラッチが「断」となるようになっている。
【００２３】
また、アクチュエータ２０から送り出した作動油が該アクチュエータ２０に戻されると、クラッチブースタ３のハイドロリックピストン部５及びリレーピストン部６から作動油が抜き出され、これによりリレーピストン部６のリレーピストン本体７及びポペットバルブ部９のポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの復元力により図２中の右側に戻されてエアタンク１０側に対するエア回路が閉じ且つシリンダシェル１３内のピストン１４後方の圧縮空気がリレーピストン本体７内の新たな通路を通過して排気ポート２１から大気中に排気され（圧縮空気の一部はシリンダシェル１３内のピストン１４前方にも入る）、ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５が元の位置に後退してリリースレバー４が戻されることにより図示しないクラッチが「接」となるようになっている。
【００２４】
以下には本形態例のアクチュエータ２０についての詳細な構造を図１及び図４〜図９を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１に示す如く、このアクチュエータ２０は、電動モータ２２によりボールネジ２３を回転駆動し且つ該ボールネジ２３にボール２４ｂを介して螺合したボールナット２４を介し第一ピストン２５を進退動せしめるようにしたネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構２６を、互いの第一ピストン２５同士を第一圧力室２７を介し対峙させて同軸上に直列配置しており、しかも、前記第一圧力室２７に連通した第二圧力室２８を備え且つ該第二圧力室２８の油圧で進出する第二ピストン２９によりスプリング３０の弾撥力に抗し第三ピストン３１を進出させて第三圧力室３２からクラッチブースタ３のハイドロリックピストン部５へ作動油を押し出すようにした作動油圧送機構３３を前記各電動ボールネジ機構２６の傍らに並列配置した構造となっている。
【００２６】
ここで、図１中における左側の電動ボールネジ機構２６は、そのボールネジ２３のネジピッチが比較的粗く形成されていて、ボールネジ２３の回転に対し第一ピストン２５が大きく進退動されるようになっており、他方、右側の電動ボールネジ機構２６は、そのボールネジ２３のネジピッチが比較的細かく形成されていて、ボールネジ２３の回転に対し第一ピストン２５が小さく進退動されるようになっている。
【００２７】
また、前記各電動ボールネジ機構２６における第一ピストン２５は、図４に示す如き形状を有しており、その基端側のフランジ部２５ａにカップ形のカラー３４がボルト締結され、このカラー３４内にボールナット２４を一体的に内嵌保持せしめるようにしてある。
【００２８】
尚、カラー３４内にボールナット２４を一体的に内嵌保持せしめるにあたっては、ボールナット２４のかしめ溝２４ａに対しカラー３４の一部をかしめ部３４ａとして外側からかしめて圧着させるようにしてある。
【００２９】
そして、このように一体化されたボールナット２４，カラー３４，第一ピストン２５のユニットは、図５に示す如きハウジング３５により抱持されるようになっており、このハウジング３５の内周部に形成されたスプライン溝３５ａの一部（残りのスプライン溝３５ａはグリース溜まりを成す）に対し、前記第一ピストン２５のフランジ部２５ａの上下端に設けたガイド突起２５ｂが軸心方向に摺動自在に嵌合されて円周方向の回転が阻止されるようになっている。
【００３０】
また、前記ボールナット２４が螺着されているボールネジ２３は、その基端部をハウジング３６内でベアリング３７により回動自在に保持され、しかも、このハウジング３６にボルト締結されている電動モータ２２の出力軸２２ａと一体的に連結されるようになっている。
【００３１】
一方、前記作動油圧送機構３３における第三ピストン３１は、図６に示す如き形状を有しており、その軸心方向の前後位置にハウジング３８の内周面に対し液密に摺接する二つの大径部３１ａ，３１ｂを備え且つ該各大径部３１ａ，３１ｂの相互間に軸心方向に延びるガイドスリット３１ｃを開口している。
【００３２】
そして、このガイドスリット３１ｃには、ハウジング３８側に固定されたストッパボルト３９が貫通しており、第三ピストン３１が最大にストロークしても該第三ピストン３１とストッパボルト３９とが干渉しないようになっている。
【００３３】
尚、図７及び図８に示されている如く、第三ピストン３１の各大径部３１ａ，３１ｂに挟まれた空間は、ハウジング３８に設けたオイル孔４０を介し図示しないリザーバタンクと接続されており、この空間には前記リザーバタンクから導かれた作動油が満たされるようになっている。
【００３４】
更に、この第三ピストン３１の第三圧力室３２に面した先端部には、図９に詳細な内部構造を示す如きセンタバルブ４１が装備されており、このセンタバルブ４１内部に移動自在に収容されたセンタバルブ本体４２が、スナップリング４３との間に介装されたスプリング４４により図９中の左側に着座するように付勢されている。
【００３５】
ここで、このセンタバルブ４１には、第三ピストン３１の大径部３１ａの中心部分を軸心方向に摺動自在に貫通するノズル部４５が一体的に具備されており、このノズル部４５の軸心部分に穿設された流路を介してガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが連通するようになっているが、常時はスプリング４４の弾撥力に抗して図９中の左側に着座したセンタバルブ本体４２のシール４６により前記ガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが隔絶され、第三ピストン３１が初期位置まで退動している時にのみ前記ノズル部４５が前記ストッパボルト３９に干渉してセンタバルブ本体４２が相対的に図９中の右側へ押し出され、これによりセンタバルブ本体４２が弁座から離間してガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが開通するようになっている。
【００３６】
また、図１に示す如く、前述した各電動ボールネジ機構２６側のハウジング３５と作動油圧送機構３３側のハウジング３８との間を連結しているハウジング４７には、前述した如き第一圧力室２７や第二圧力室２８が形成されている他、作動油圧送機構３３の第二ピストン２９と第三ピストン３１との突き合わせ箇所を包囲するような第四圧力室４８が形成されている。
【００３７】
尚、第一圧力室２７における第二圧力室２８への連通箇所を挟んだ左右位置には、各電動ボールネジ機構２６の第一ピストン２５の作動量Ａが確保されており、第二圧力室２８にも同様の作動量Ａが確保されている。
【００３８】
更に、作動油圧送機構３３の第三ピストン３１の突き合わせ面には、隆起部３１ｄが突設されていて第二ピストン２９と第三ピストン３１との突き合わせ箇所に僅かな隙間が形成されるようにしてあり、これにより前記隆起部３１ｄの周囲と大径部３１ｂとにおける第四圧力室４８に面した箇所を受圧面として第三ピストン３１が第二ピストン２９から分離して進退動できるようになっており、また、第二ピストン２９の第二圧力室２８に面した部位にも、同様の隙間を確保する意図で隆起部２９ａが突設されている。
【００３９】
そして、ハウジング４７には、第四圧力室４８に作動油を導くための給油口４９が設けられており、この給油口４９と前述の図２のクラッチペダル１により作動するマスタシリンダ２との間が流路接続されていて、クラッチペダル１の踏み込みにより生じた油圧が第四圧力室４８にかけられるようにしてある。
【００４０】
尚、図２中における５０は車両速度を検出する車速センサ、５１はリリースレバー４にリンク連結されてクラッチブースタ３によるストロークを検出するストロークセンサを夫々示しており、これら車速センサ５０及びストロークセンサ５１からの検出信号がオートマチックトランスミッションの制御をつかさどる制御装置１８に入力されるようになっている。
【００４１】
而して、運転席のモード切換スイッチ等を操作して制御装置１８に手動モードを認識させた後、クラッチペダル１を踏み込んでマスタシリンダ２からアクチュエータ２０の作動油圧送機構３３における第四圧力室４８に作動油を送り込むと、該第四圧力室４８内で第三ピストン３１の受圧面に油圧が作用して該第三ピストン３１が第二ピストン２９から分離して進出し、これによりセンタバルブ４１が閉じてガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが隔絶された状態となり、第三圧力室３２から作動油が送り出されて図示しないクラッチが「断」となる。
【００４２】
また、クラッチペダル１を戻すと、作動油が第四圧力室４８からマスタシリンダ２に戻り、これにより第三ピストン３１がスプリング３０の復元力により初期位置まで退動し、これによりアクチュエータ２０から送り出した作動油が該アクチュエータ２０に戻されて図示しないクラッチが「接」となる。
【００４３】
この際、第三ピストン３１が初期位置まで退動すると、図９に示す如く、センタバルブ本体４２のノズル部４５がストッパボルト３９に干渉してセンタバルブ本体４２が相対的に図９中の右側へ押し出され、これによりセンタバルブ本体４２が弁座から離間してガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが開通し、該第三圧力室３２の油圧が確実に零に戻される。
【００４４】
尚、クラッチペダル１を踏み込んだ場合と戻した場合とにおけるクラッチブースタ３側の作動については、アクチュエータ２０の詳細な構造を説明するのに先立ち既に説明してある通りであり、その実質的な内容が重複するものとなるので説明を割愛する。
【００４５】
他方、運転席のモード切換スイッチ等を操作して制御装置１８に自動モードを認識させれば、運転席のセレクトレバー操作等により変速が開始された際に、車速センサ５０により例えば５ｋｍ／ｈを超えた通常走行であることが確認されている条件下で、制御装置１８により図１で左側のネジピッチが粗い方の電動ボールネジ機構２６が選択され、該電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２に向け制御装置１８から電子信号が送られて電動モータ２２によるボールネジ２３の回転駆動が成され、これによりボールナット２４がボールネジ２３の軸心方向に速やかに移動して第一ピストン２５が大きく進出し、該第一ピストン２５により第一圧力室２７から作動油圧送機構３３の第二圧力室２８へと作動油が送られ、これにより第二ピストン２９を介して第三ピストン３１がスプリング３０の弾撥力に抗し押し出され、これにより第三圧力室３２から作動油が送り出されて図示しないクラッチが「断」となる。
【００４６】
また、自動変速が完了してエンジン回転とクラッチ回転の差が規定値内に収まると、制御装置１８から左側の電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２へ向けた電子信号により該電動モータ２２が逆転され、これによりボールナット２４がボールネジ２３の軸心方向に戻されて第一ピストン２５が退動し、該第一ピストン２５による油圧で押し出されていた第二ピストン２９及び第三ピストン３１がスプリング３０の復元力により初期位置まで退動し、これによりアクチュエータ２０から送り出した作動油が該アクチュエータ２０に戻されて図示しないクラッチが「接」となる。
【００４７】
更に、運転席のモード切換スイッチ等を操作して制御装置１８に自動モードを認識させた上で発進操作を含むクラッチの微動操作を行う場合には、車速センサ５０により例えば５ｋｍ／ｈ以下の徐行運転であることが確認され且つストロークセンサ５１によりクラッチブースタ３によるストロークが半クラッチ域にあることが確認されている条件下で、制御装置１８により図１で右側のネジピッチが細かい方の電動ボールネジ機構２６が選択され、該電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２に向け制御装置１８から電子信号が送られて電動モータ２２によるボールネジ２３の正逆転が繰り返され、これによりボールナット２４がボールネジ２３の軸心方向に小刻みに進退動して第一ピストン２５も同様に進退動し、該第一ピストン２５の進退動により第一圧力室２７から作動油圧送機構３３の第二圧力室２８にかけての油圧の発生・解放が細かく繰り返され、これにより第二ピストン２９及び第三ピストン３１が小刻みに進退動する結果、図示しないクラッチの断接作動が小刻みに実現されて手動操作時の半クラッチ操作の如き微妙なクラッチ操作が可能となる。
【００４８】
即ち、このようなアクチュエータ２０を採用すれば、各電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２によるボールネジ２３の回転駆動を該ボールネジ２３の軸心方向へ向けたボールナット２４の進退作動に転換し、該ボールナット２４を介した第一ピストン２５の進退動作動の速度及び位置を制御装置１８により精度良く制御することが可能となる上、通常走行時のクラッチの一般操作に関し、ネジピッチが粗い方の電動ボールネジ機構２６を選択することで速やかなクラッチ作動速度が得られ、他方、発進操作を含むクラッチの微動操作に関し、ネジピッチが細かい方の電動ボールネジ機構２６を選択することで小刻みなクラッチの断接作動が可能となるので、通常走行時におけるクラッチ作動速度の低下を招くことなく微妙なクラッチ操作の実現を図ることが可能となる。
【００４９】
換言すれば、クラッチの微動操作ばかりを優先してネジピッチを細かくした電動ボールネジ機構２６を単独で採用したものでは、通常走行時のクラッチの一般操作を行うにあたりクラッチ作動速度が遅くなって円滑な自動変速に支障をきたしかねないという不都合があるが、このような不都合をネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構２６を使い分けることで未然に回避するようにしているのである。
【００５０】
従って、上記形態例によれば、各電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２を電子制御することにより第一ピストン２５の進退動作動の速度及び位置を精度良く制御することができ、しかも、ネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構２６を適宜に使い分けることで第一ピストン２５の迅速な作動と微妙な作動の両方を同時に実現することもできるので、この第一ピストン２５により第一圧力室２７から第二圧力室２８に作動油を導入して第二ピストン２９によりスプリング３０の弾撥力に抗し第三ピストン３１を適切な速度及び長さだけ進出させることで第三圧力室３２から作動油を押し出し、油量や油圧を繊細且つ正確に制御しながら作動油をクラッチブースタ３に供給することができ、延いては、発進時や停止時等における微妙なクラッチ操作を自動操作で行い得るようにしたクラッチコントロールシステムをクラッチ作動速度の低下を招くことなく実現できる。
【００５１】
更に、特に本形態例においては、作動油圧送機構３３の第二ピストン２９と第三ピストン３１との突き合わせ箇所を包囲するように第四圧力室４８を設けると共に、該第四圧力室４８に面した前記第三ピストン３１の適宜箇所に受圧面を確保し、クラッチペダル１により作動するマスタシリンダ２と前記第四圧力室４８とを流路接続するようにしているので、クラッチペダル１を踏み込んでマスタシリンダ２からアクチュエータ２０の作動油圧送機構３３における第四圧力室４８に作動油を送り込み、該第四圧力室４８内で第三ピストン３１の受圧面に油圧を作用させることにより、該第三ピストン３１を作動油圧送機構３３の第二ピストン２９から分離して進出させることができるので、何れかの電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２を電子制御することによるクラッチの自動操作と、クラッチペダル１によるクラッチの手動操作とを併用して選択的に用いることができる。
【００５２】
ただし、以上に説明した図１〜図９の形態例においては、電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２を電子制御することによるクラッチの自動操作と、クラッチペダル１によるクラッチの手動操作とを併用したクラッチコントロールシステムとしているが、図２のクラッチペダル１から第四圧力室４８にかけての油圧系を全て廃止し、常に各電動ボールネジ機構２６により作動油圧送機構３３からの作動油の油量や油圧を制御するようにした完全自動型のクラッチコントロールシステムとすることも可能である。
【００５３】
尚、本発明のアクチュエータは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、必ずしも油圧系とエア系の両方の回路を有するクラッチブースタ（クラッチ段切手段）を備えたクラッチコントロールシステムのみならず、油圧系のみのクラッチコントロールシステムにも適用することが可能であり、更には、クラッチ以外の様々な油圧系の油量や油圧を制御するシステムにも適用することが可能であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
上記した本発明のアクチュエータによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００５５】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、各電動ボールネジ機構の電動モータを電子制御することにより第一ピストンの進退動作動の速度及び位置を精度良く制御することができ、しかも、ネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構を適宜に使い分けることで第一ピストンの迅速な作動と微妙な作動の両方を同時に実現することもできるので、この第一ピストンにより第一圧力室から第二圧力室に作動油を導入して第二ピストンによりスプリングの弾撥力に抗し第三ピストンを適切な速度及び長さだけ進出させることで第三圧力室から作動油を押し出すことができ、該作動油に関する油量や油圧を繊細且つ正確に制御することができる。
【００５６】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、第四圧力室に対し給油口から作動油を送り込んで第四圧力室内で第三ピストンの受圧面に油圧を作用させることにより、該第三ピストンを第二ピストンから分離して進出させることができるので、何れかの電動ボールネジ機構の電動モータを電子制御することによる自動操作と、第四圧力室に対しペダル操作等で作動油を給排することによる手動操作とを併用して選択的に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１のアクチュエータを採用したクラッチコントロールシステムの一例を示す系統図である。
【図３】図２の要部についての作動説明図である。
【図４】図１の各電動ボールネジ機構の要部に関する分解図である。
【図５】図１の各電動ボールネジ機構のハウジングの単品図である。
【図６】図１の作動油圧送機構の第三ピストンの単品図である。
【図７】図１の作動油圧送機構のハウジングの単品図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視の断面図である。
【図９】図３の作動油圧送機構のセンタバルブについての詳細を示す断面図である。
【図１０】従来例を示す系統図である。
【図１１】図１０の要部についての作動説明図である。
【符号の説明】
１８ 制御装置
２０ アクチュエータ
２２ 電動モータ
２３ ボールネジ
２４ ボールナット
２４ｂ ボール
２５ 第一ピストン
２６ 電動ボールネジ機構
２７ 第一圧力室
２８ 第二圧力室
２９ 第二ピストン
３０ スプリング
３１ 第三ピストン
３２ 第三圧力室
３３ 作動油圧送機構
４８ 第四圧力室
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧系の油量や油圧を制御するシステムに用いるのに適したアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は大型トラック等の大型車両に採用されている従来のクラッチコントロールシステムの一例を示すもので、図１０中１は運転席に装備されたクラッチペダル、２は該クラッチペダル１の踏み込みにより作動するマスタシリンダ、３はリリースレバー４を介し図示しないクラッチを「断」とするクラッチブースタを示し、運転者がクラッチペダル１を踏み込むと、マスタシリンダ２により作動油がクラッチブースタ３の後段のハイドロリックピストン部５’を経由してリレーピストン部６に到り、ここでリレーピストン本体７が図１０中の左側へ摺動してポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの弾撥力に抗して左側へ押し込まれ、ポペットバルブ部９のエア回路が開通（図１１参照）するようにしてあり、また、作動油はリレーピストン部６から更に前段のハイドロリックピストン部５に到達して油圧を作用させるようにしてある。
【０００３】
そして、ポペットバルブ部９のエア回路が開通すると、エアタンク１０からポペットバルブ部９を経由して圧縮空気がダブルチェックバルブ１１へと送られ、該ダブルチェックバルブ１１では、ピストン１２が図１０中の右側へ押されて圧縮空気がそのままクラッチブースタ３のシリンダシェル１３内に導入され（図１１参照）、これによりピストン１４が圧縮空気のアシストを受けて図示しないスプリングの弾撥力に抗し図１０中の左側へ押し込まれ、該ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５によりリリースレバー４が押され、該リリースレバー４が作動して図示しないクラッチが「断」となるようになっている。
【０００４】
また、クラッチペダル１を戻すと、作動油がクラッチブースタ３の前後のハイドロリックピストン部５，５’及びリレーピストン部６からマスタシリンダ２に戻り、他方、リレーピストン部６のリレーピストン本体７及びポペットバルブ部９のポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの復元力により図１０中の右側に戻されてエアタンク１０側に対するエア回路が閉じ且つシリンダシェル１３内のピストン１４後方の圧縮空気がダブルチェックバルブ１１を経てリレーピストン本体７内の通路を通過してシリンダシェル１３内のピストン１４前方に入り、更にクラッチブースタ３のシリンダ排気ポートを経由してリレーバルブ１６のジョイント部１７より排気され、ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５が元の位置に後退してリリースレバー４が戻されることにより図示しないクラッチが「接」となるようになっている。
【０００５】
以上はクラッチペダル１による手動操作の場合を説明したが、ここに図示しているクラッチコントロールシステムにおいては、オートマチックトランスミッションの制御をつかさどる制御装置１８の電子制御により自動操作も行えるようになっており、より具体的には、運転席のセレクトレバー操作等により変速が開始されると、制御装置１８から常時閉のクラッチ制御電磁弁１９に向け電子信号が送られて該クラッチ制御電磁弁１９のポートが開き、これによりエアタンク１０からの圧縮空気が常時閉のリレーバルブ１６に送られ、これをエア信号としてポートが開くことにより圧縮空気が別経路からリレーバルブ１６を通してダブルチェックバルブ１１へと送られ、該ダブルチェックバルブ１１では、ピストン１２が図１０中の左側へ押されて圧縮空気がそのままクラッチブースタ３のシリンダシェル１３内に導入され、これによりピストン１４が図示しないスプリングの弾撥力に抗して図１０中の左側へ押し込まれ、該ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５によりリリースレバー４が押され、該リリースレバー４が作動して図示しないクラッチが「断」となるようにしてある。
【０００６】
また、自動変速が完了してエンジン回転とクラッチ回転の差が規定値内に収まると、制御装置１８からクラッチ制御電磁弁１９への電子信号が停止され、これによりリレーバルブ１６の出力ポートが排気ポートへと切り替わり、クラッチブースタ３のシリンダシェル１３内にあった圧縮空気がダブルチェックバルブ１１を経由してリレーバルブ１６の排気ポートからジョイント部１７へと排出され、クラッチ側の復帰力によりピストン１４が図１０中の右側へ戻されてクラッチが「接」となるようにしてある。
【０００７】
そして、前述した如き従来のクラッチコントロールシステムにおいては、クラッチペダル１による手動操作と、制御装置１８の電子制御による自動操作とを併用して適宜に選択できるようにしてあり、主として発進時や停止時等における微妙なクラッチ操作を要する場合にクラッチペダル１による手動操作を選択するような使用形態がとられているが、このような微妙なクラッチ操作を大ボリュームの圧縮空気によるオン・オフ的な自動操作で代行することは技術的に難しく、これが大型車両におけるクラッチ操作の完全自動化を阻む大きな要因となっている。
【０００８】
尚、この種のクラッチコントロールシステムに関連する先行技術文献としては、下記の特許文献１や特許文献２、特許文献３等が既に存在している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１７９５８０号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４７４９６号公報
【特許文献３】
特開２００２−２１３４９０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如き図１０及び図１１のクラッチコントロールシステムにおける微妙なクラッチ操作にも対応し得るようなアクチュエータ、即ち、油量や油圧を繊細且つ正確に制御し得るようなアクチュエータは未だ実用化されていないのが実情であり、このようなアクチュエータの提供がクラッチ操作の完全自動化等に寄与するものとして望まれている。
【００１１】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、油量や油圧を繊細且つ正確に制御し得るようにしたアクチュエータを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電動モータによりボールネジを回転駆動し且つ該ボールネジに螺合したボールナットを介し第一ピストンを進退動せしめるようにしたネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構を、互いの第一ピストン同士を第一圧力室を介し対峙させて同軸上に直列配置すると共に、前記第一圧力室に連通した第二圧力室を備え且つ該第二圧力室の油圧で進出する第二ピストンによりスプリングの弾撥力に抗し第三ピストンを進出させて第三圧力室から作動油を押し出すようにした作動油圧送機構を、前記各電動ボールネジ機構に並列配置したことを特徴とするアクチュエータ、に係るものである。
【００１３】
而して、このようなアクチュエータによれば、何れかの電動ボールネジ機構の電動モータによるボールネジの回転駆動を該ボールネジの軸心方向へ向けたボールナットの進退作動に転換し、該ボールナットを介した第一ピストンの進退動作動の速度及び位置を精度良く制御するようにしているので、この第一ピストンにより第一圧力室から第二圧力室に作動油が導入されると、第二ピストンによりスプリングの弾撥力に抗し第三ピストンが適切な速度及び長さだけ進出して第三圧力室から作動油が押し出され、該作動油に関する油量や油圧が繊細且つ正確に制御されることになる。
【００１４】
しかも、ネジピッチが粗い方の電動ボールネジ機構を選択することで速やかにボールネジの軸心方向にボールナットを進退させることが可能となる一方、ネジピッチが細かい方の電動ボールネジ機構を選択することでボールネジの軸心方向にボールナットを小刻みに進退させることが可能となるので、油圧系の油量や油圧を制御するシステムに適用した場合に、ネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構を適宜に使い分けることでシステム側の迅速な作動と微妙な作動の両方が同時に実現されることになる。
【００１５】
また、本発明においては、作動油圧送機構の第二ピストンと第三ピストンとの突き合わせ箇所を包囲するように第四圧力室を設けると共に、該第四圧力室に面した前記第三ピストンの適宜箇所に受圧面を確保し、クラッチペダルにより作動するマスタシリンダと前記第四圧力室とを流路接続するようにしても良い。
【００１６】
このようにすれば、第四圧力室に対し給油口から作動油を送り込み、該第四圧力室内で第三ピストンの受圧面に油圧を作用させることにより、該第三ピストンを第二ピストンから分離して進出させることが可能となり、何れかの電動ボールネジ機構の電動モータを電子制御することによる自動操作と、第四圧力室に対しペダル操作等で作動油を給排することによる手動操作とを併用して選択的に用いることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１〜図９は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１０と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１９】
図１は本形態例のアクチュエータ２０についての詳細な構造を示す断面図、図２は図１のアクチュエータ２０を採用したクラッチコントロールシステムの一例を示している。
【００２０】
アクチュエータ２０の詳細な構造を説明するのに先立ち、図２のクラッチコントロールシステムについての概要を説明しておくと、このクラッチコントロールシステムにおいては、クラッチペダル１の踏み込みにより作動するマスタシリンダ２と、リリースレバー４を介し図示しないクラッチを断接するクラッチブースタ３（クラッチ段切手段）との間に前記アクチュエータ２０が設けられており、クラッチペダル１による手動操作と、オートマチックトランスミッションの制御をつかさどる制御装置１８の電子制御による自動操作とを選択的に使い分けできるようにしてある。
【００２１】
尚、ここに図示しているクラッチブースタ３では、その後段のハイドロリックピストン部を廃止して前段のハイドロリックピストン部５のみとしてあり、アクチュエータ２０から送り出された作動油が前記ハイドロリックピストン部５に先ず導かれてからリレーピストン部６に到り、ここでリレーピストン本体７が図２中の左側へ摺動してポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの弾撥力に抗して左側へ押し込まれ、ポペットバルブ部９のエア回路が開通（図３参照）するようになっている。
【００２２】
そして、ポペットバルブ部９のエア回路が開通すると、該ポペットバルブ部９を経由してエアタンク１０からの圧縮空気がクラッチブースタ３のシリンダシェル１３内に導入され、これによりピストン１４が圧縮空気のアシストを受けて図示しないスプリングの弾撥力に抗し図２中の左側へ押し込まれ、該ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５によりリリースレバー４が押され、該リリースレバー４が作動して図示しないクラッチが「断」となるようになっている。
【００２３】
また、アクチュエータ２０から送り出した作動油が該アクチュエータ２０に戻されると、クラッチブースタ３のハイドロリックピストン部５及びリレーピストン部６から作動油が抜き出され、これによりリレーピストン部６のリレーピストン本体７及びポペットバルブ部９のポペットバルブ本体８が図示しないスプリングの復元力により図２中の右側に戻されてエアタンク１０側に対するエア回路が閉じ且つシリンダシェル１３内のピストン１４後方の圧縮空気がリレーピストン本体７内の新たな通路を通過して排気ポート２１から大気中に排気され（圧縮空気の一部はシリンダシェル１３内のピストン１４前方にも入る）、ピストン１４に連結されたプッシュロッド１５が元の位置に後退してリリースレバー４が戻されることにより図示しないクラッチが「接」となるようになっている。
【００２４】
以下には本形態例のアクチュエータ２０についての詳細な構造を図１及び図４〜図９を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１に示す如く、このアクチュエータ２０は、電動モータ２２によりボールネジ２３を回転駆動し且つ該ボールネジ２３にボール２４ｂを介して螺合したボールナット２４を介し第一ピストン２５を進退動せしめるようにしたネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構２６を、互いの第一ピストン２５同士を第一圧力室２７を介し対峙させて同軸上に直列配置しており、しかも、前記第一圧力室２７に連通した第二圧力室２８を備え且つ該第二圧力室２８の油圧で進出する第二ピストン２９によりスプリング３０の弾撥力に抗し第三ピストン３１を進出させて第三圧力室３２からクラッチブースタ３のハイドロリックピストン部５へ作動油を押し出すようにした作動油圧送機構３３を前記各電動ボールネジ機構２６の傍らに並列配置した構造となっている。
【００２６】
ここで、図１中における左側の電動ボールネジ機構２６は、そのボールネジ２３のネジピッチが比較的粗く形成されていて、ボールネジ２３の回転に対し第一ピストン２５が大きく進退動されるようになっており、他方、右側の電動ボールネジ機構２６は、そのボールネジ２３のネジピッチが比較的細かく形成されていて、ボールネジ２３の回転に対し第一ピストン２５が小さく進退動されるようになっている。
【００２７】
また、前記各電動ボールネジ機構２６における第一ピストン２５は、図４に示す如き形状を有しており、その基端側のフランジ部２５ａにカップ形のカラー３４がボルト締結され、このカラー３４内にボールナット２４を一体的に内嵌保持せしめるようにしてある。
【００２８】
尚、カラー３４内にボールナット２４を一体的に内嵌保持せしめるにあたっては、ボールナット２４のかしめ溝２４ａに対しカラー３４の一部をかしめ部３４ａとして外側からかしめて圧着させるようにしてある。
【００２９】
そして、このように一体化されたボールナット２４，カラー３４，第一ピストン２５のユニットは、図５に示す如きハウジング３５により抱持されるようになっており、このハウジング３５の内周部に形成されたスプライン溝３５ａの一部（残りのスプライン溝３５ａはグリース溜まりを成す）に対し、前記第一ピストン２５のフランジ部２５ａの上下端に設けたガイド突起２５ｂが軸心方向に摺動自在に嵌合されて円周方向の回転が阻止されるようになっている。
【００３０】
また、前記ボールナット２４が螺着されているボールネジ２３は、その基端部をハウジング３６内でベアリング３７により回動自在に保持され、しかも、このハウジング３６にボルト締結されている電動モータ２２の出力軸２２ａと一体的に連結されるようになっている。
【００３１】
一方、前記作動油圧送機構３３における第三ピストン３１は、図６に示す如き形状を有しており、その軸心方向の前後位置にハウジング３８の内周面に対し液密に摺接する二つの大径部３１ａ，３１ｂを備え且つ該各大径部３１ａ，３１ｂの相互間に軸心方向に延びるガイドスリット３１ｃを開口している。
【００３２】
そして、このガイドスリット３１ｃには、ハウジング３８側に固定されたストッパボルト３９が貫通しており、第三ピストン３１が最大にストロークしても該第三ピストン３１とストッパボルト３９とが干渉しないようになっている。
【００３３】
尚、図７及び図８に示されている如く、第三ピストン３１の各大径部３１ａ，３１ｂに挟まれた空間は、ハウジング３８に設けたオイル孔４０を介し図示しないリザーバタンクと接続されており、この空間には前記リザーバタンクから導かれた作動油が満たされるようになっている。
【００３４】
更に、この第三ピストン３１の第三圧力室３２に面した先端部には、図９に詳細な内部構造を示す如きセンタバルブ４１が装備されており、このセンタバルブ４１内部に移動自在に収容されたセンタバルブ本体４２が、スナップリング４３との間に介装されたスプリング４４により図９中の左側に着座するように付勢されている。
【００３５】
ここで、このセンタバルブ４１には、第三ピストン３１の大径部３１ａの中心部分を軸心方向に摺動自在に貫通するノズル部４５が一体的に具備されており、このノズル部４５の軸心部分に穿設された流路を介してガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが連通するようになっているが、常時はスプリング４４の弾撥力に抗して図９中の左側に着座したセンタバルブ本体４２のシール４６により前記ガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが隔絶され、第三ピストン３１が初期位置まで退動している時にのみ前記ノズル部４５が前記ストッパボルト３９に干渉してセンタバルブ本体４２が相対的に図９中の右側へ押し出され、これによりセンタバルブ本体４２が弁座から離間してガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが開通するようになっている。
【００３６】
また、図１に示す如く、前述した各電動ボールネジ機構２６側のハウジング３５と作動油圧送機構３３側のハウジング３８との間を連結しているハウジング４７には、前述した如き第一圧力室２７や第二圧力室２８が形成されている他、作動油圧送機構３３の第二ピストン２９と第三ピストン３１との突き合わせ箇所を包囲するような第四圧力室４８が形成されている。
【００３７】
尚、第一圧力室２７における第二圧力室２８への連通箇所を挟んだ左右位置には、各電動ボールネジ機構２６の第一ピストン２５の作動量Ａが確保されており、第二圧力室２８にも同様の作動量Ａが確保されている。
【００３８】
更に、作動油圧送機構３３の第三ピストン３１の突き合わせ面には、隆起部３１ｄが突設されていて第二ピストン２９と第三ピストン３１との突き合わせ箇所に僅かな隙間が形成されるようにしてあり、これにより前記隆起部３１ｄの周囲と大径部３１ｂとにおける第四圧力室４８に面した箇所を受圧面として第三ピストン３１が第二ピストン２９から分離して進退動できるようになっており、また、第二ピストン２９の第二圧力室２８に面した部位にも、同様の隙間を確保する意図で隆起部２９ａが突設されている。
【００３９】
そして、ハウジング４７には、第四圧力室４８に作動油を導くための給油口４９が設けられており、この給油口４９と前述の図２のクラッチペダル１により作動するマスタシリンダ２との間が流路接続されていて、クラッチペダル１の踏み込みにより生じた油圧が第四圧力室４８にかけられるようにしてある。
【００４０】
尚、図２中における５０は車両速度を検出する車速センサ、５１はリリースレバー４にリンク連結されてクラッチブースタ３によるストロークを検出するストロークセンサを夫々示しており、これら車速センサ５０及びストロークセンサ５１からの検出信号がオートマチックトランスミッションの制御をつかさどる制御装置１８に入力されるようになっている。
【００４１】
而して、運転席のモード切換スイッチ等を操作して制御装置１８に手動モードを認識させた後、クラッチペダル１を踏み込んでマスタシリンダ２からアクチュエータ２０の作動油圧送機構３３における第四圧力室４８に作動油を送り込むと、該第四圧力室４８内で第三ピストン３１の受圧面に油圧が作用して該第三ピストン３１が第二ピストン２９から分離して進出し、これによりセンタバルブ４１が閉じてガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが隔絶された状態となり、第三圧力室３２から作動油が送り出されて図示しないクラッチが「断」となる。
【００４２】
また、クラッチペダル１を戻すと、作動油が第四圧力室４８からマスタシリンダ２に戻り、これにより第三ピストン３１がスプリング３０の復元力により初期位置まで退動し、これによりアクチュエータ２０から送り出した作動油が該アクチュエータ２０に戻されて図示しないクラッチが「接」となる。
【００４３】
この際、第三ピストン３１が初期位置まで退動すると、図９に示す如く、センタバルブ本体４２のノズル部４５がストッパボルト３９に干渉してセンタバルブ本体４２が相対的に図９中の右側へ押し出され、これによりセンタバルブ本体４２が弁座から離間してガイドスリット３１ｃ側と第三圧力室３２側とが開通し、該第三圧力室３２の油圧が確実に零に戻される。
【００４４】
尚、クラッチペダル１を踏み込んだ場合と戻した場合とにおけるクラッチブースタ３側の作動については、アクチュエータ２０の詳細な構造を説明するのに先立ち既に説明してある通りであり、その実質的な内容が重複するものとなるので説明を割愛する。
【００４５】
他方、運転席のモード切換スイッチ等を操作して制御装置１８に自動モードを認識させれば、運転席のセレクトレバー操作等により変速が開始された際に、車速センサ５０により例えば５ｋｍ／ｈを超えた通常走行であることが確認されている条件下で、制御装置１８により図１で左側のネジピッチが粗い方の電動ボールネジ機構２６が選択され、該電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２に向け制御装置１８から電子信号が送られて電動モータ２２によるボールネジ２３の回転駆動が成され、これによりボールナット２４がボールネジ２３の軸心方向に速やかに移動して第一ピストン２５が大きく進出し、該第一ピストン２５により第一圧力室２７から作動油圧送機構３３の第二圧力室２８へと作動油が送られ、これにより第二ピストン２９を介して第三ピストン３１がスプリング３０の弾撥力に抗し押し出され、これにより第三圧力室３２から作動油が送り出されて図示しないクラッチが「断」となる。
【００４６】
また、自動変速が完了してエンジン回転とクラッチ回転の差が規定値内に収まると、制御装置１８から左側の電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２へ向けた電子信号により該電動モータ２２が逆転され、これによりボールナット２４がボールネジ２３の軸心方向に戻されて第一ピストン２５が退動し、該第一ピストン２５による油圧で押し出されていた第二ピストン２９及び第三ピストン３１がスプリング３０の復元力により初期位置まで退動し、これによりアクチュエータ２０から送り出した作動油が該アクチュエータ２０に戻されて図示しないクラッチが「接」となる。
【００４７】
更に、運転席のモード切換スイッチ等を操作して制御装置１８に自動モードを認識させた上で発進操作を含むクラッチの微動操作を行う場合には、車速センサ５０により例えば５ｋｍ／ｈ以下の徐行運転であることが確認され且つストロークセンサ５１によりクラッチブースタ３によるストロークが半クラッチ域にあることが確認されている条件下で、制御装置１８により図１で右側のネジピッチが細かい方の電動ボールネジ機構２６が選択され、該電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２に向け制御装置１８から電子信号が送られて電動モータ２２によるボールネジ２３の正逆転が繰り返され、これによりボールナット２４がボールネジ２３の軸心方向に小刻みに進退動して第一ピストン２５も同様に進退動し、該第一ピストン２５の進退動により第一圧力室２７から作動油圧送機構３３の第二圧力室２８にかけての油圧の発生・解放が細かく繰り返され、これにより第二ピストン２９及び第三ピストン３１が小刻みに進退動する結果、図示しないクラッチの断接作動が小刻みに実現されて手動操作時の半クラッチ操作の如き微妙なクラッチ操作が可能となる。
【００４８】
即ち、このようなアクチュエータ２０を採用すれば、各電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２によるボールネジ２３の回転駆動を該ボールネジ２３の軸心方向へ向けたボールナット２４の進退作動に転換し、該ボールナット２４を介した第一ピストン２５の進退動作動の速度及び位置を制御装置１８により精度良く制御することが可能となる上、通常走行時のクラッチの一般操作に関し、ネジピッチが粗い方の電動ボールネジ機構２６を選択することで速やかなクラッチ作動速度が得られ、他方、発進操作を含むクラッチの微動操作に関し、ネジピッチが細かい方の電動ボールネジ機構２６を選択することで小刻みなクラッチの断接作動が可能となるので、通常走行時におけるクラッチ作動速度の低下を招くことなく微妙なクラッチ操作の実現を図ることが可能となる。
【００４９】
換言すれば、クラッチの微動操作ばかりを優先してネジピッチを細かくした電動ボールネジ機構２６を単独で採用したものでは、通常走行時のクラッチの一般操作を行うにあたりクラッチ作動速度が遅くなって円滑な自動変速に支障をきたしかねないという不都合があるが、このような不都合をネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構２６を使い分けることで未然に回避するようにしているのである。
【００５０】
従って、上記形態例によれば、各電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２を電子制御することにより第一ピストン２５の進退動作動の速度及び位置を精度良く制御することができ、しかも、ネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構２６を適宜に使い分けることで第一ピストン２５の迅速な作動と微妙な作動の両方を同時に実現することもできるので、この第一ピストン２５により第一圧力室２７から第二圧力室２８に作動油を導入して第二ピストン２９によりスプリング３０の弾撥力に抗し第三ピストン３１を適切な速度及び長さだけ進出させることで第三圧力室３２から作動油を押し出し、油量や油圧を繊細且つ正確に制御しながら作動油をクラッチブースタ３に供給することができ、延いては、発進時や停止時等における微妙なクラッチ操作を自動操作で行い得るようにしたクラッチコントロールシステムをクラッチ作動速度の低下を招くことなく実現できる。
【００５１】
更に、特に本形態例においては、作動油圧送機構３３の第二ピストン２９と第三ピストン３１との突き合わせ箇所を包囲するように第四圧力室４８を設けると共に、該第四圧力室４８に面した前記第三ピストン３１の適宜箇所に受圧面を確保し、クラッチペダル１により作動するマスタシリンダ２と前記第四圧力室４８とを流路接続するようにしているので、クラッチペダル１を踏み込んでマスタシリンダ２からアクチュエータ２０の作動油圧送機構３３における第四圧力室４８に作動油を送り込み、該第四圧力室４８内で第三ピストン３１の受圧面に油圧を作用させることにより、該第三ピストン３１を作動油圧送機構３３の第二ピストン２９から分離して進出させることができるので、何れかの電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２を電子制御することによるクラッチの自動操作と、クラッチペダル１によるクラッチの手動操作とを併用して選択的に用いることができる。
【００５２】
ただし、以上に説明した図１〜図９の形態例においては、電動ボールネジ機構２６の電動モータ２２を電子制御することによるクラッチの自動操作と、クラッチペダル１によるクラッチの手動操作とを併用したクラッチコントロールシステムとしているが、図２のクラッチペダル１から第四圧力室４８にかけての油圧系を全て廃止し、常に各電動ボールネジ機構２６により作動油圧送機構３３からの作動油の油量や油圧を制御するようにした完全自動型のクラッチコントロールシステムとすることも可能である。
【００５３】
尚、本発明のアクチュエータは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、必ずしも油圧系とエア系の両方の回路を有するクラッチブースタ（クラッチ段切手段）を備えたクラッチコントロールシステムのみならず、油圧系のみのクラッチコントロールシステムにも適用することが可能であり、更には、クラッチ以外の様々な油圧系の油量や油圧を制御するシステムにも適用することが可能であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
上記した本発明のアクチュエータによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００５５】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、各電動ボールネジ機構の電動モータを電子制御することにより第一ピストンの進退動作動の速度及び位置を精度良く制御することができ、しかも、ネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構を適宜に使い分けることで第一ピストンの迅速な作動と微妙な作動の両方を同時に実現することもできるので、この第一ピストンにより第一圧力室から第二圧力室に作動油を導入して第二ピストンによりスプリングの弾撥力に抗し第三ピストンを適切な速度及び長さだけ進出させることで第三圧力室から作動油を押し出すことができ、該作動油に関する油量や油圧を繊細且つ正確に制御することができる。
【００５６】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、第四圧力室に対し給油口から作動油を送り込んで第四圧力室内で第三ピストンの受圧面に油圧を作用させることにより、該第三ピストンを第二ピストンから分離して進出させることができるので、何れかの電動ボールネジ機構の電動モータを電子制御することによる自動操作と、第四圧力室に対しペダル操作等で作動油を給排することによる手動操作とを併用して選択的に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１のアクチュエータを採用したクラッチコントロールシステムの一例を示す系統図である。
【図３】図２の要部についての作動説明図である。
【図４】図１の各電動ボールネジ機構の要部に関する分解図である。
【図５】図１の各電動ボールネジ機構のハウジングの単品図である。
【図６】図１の作動油圧送機構の第三ピストンの単品図である。
【図７】図１の作動油圧送機構のハウジングの単品図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視の断面図である。
【図９】図３の作動油圧送機構のセンタバルブについての詳細を示す断面図である。
【図１０】従来例を示す系統図である。
【図１１】図１０の要部についての作動説明図である。
【符号の説明】
１８ 制御装置
２０ アクチュエータ
２２ 電動モータ
２３ ボールネジ
２４ ボールナット
２４ｂ ボール
２５ 第一ピストン
２６ 電動ボールネジ機構
２７ 第一圧力室
２８ 第二圧力室
２９ 第二ピストン
３０ スプリング
３１ 第三ピストン
３２ 第三圧力室
３３ 作動油圧送機構
４８ 第四圧力室
Claims (2)
- 電動モータによりボールネジを回転駆動し且つ該ボールネジに螺合したボールナットを介し第一ピストンを進退動せしめるようにしたネジピッチの異なる一対の電動ボールネジ機構を、互いの第一ピストン同士を第一圧力室を介し対峙させて同軸上に直列配置すると共に、前記第一圧力室に連通した第二圧力室を備え且つ該第二圧力室の油圧で進出する第二ピストンによりスプリングの弾撥力に抗し第三ピストンを進出させて第三圧力室から作動油を押し出すようにした作動油圧送機構を、前記各電動ボールネジ機構に並列配置したことを特徴とするアクチュエータ。
- 作動油圧送機構の第二ピストンと第三ピストンとの突き合わせ箇所を包囲するように第四圧力室を設けると共に、該第四圧力室に面した前記第三ピストンの適宜箇所に受圧面を確保し、前記第四圧力室に作動油を導く給油口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
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