JP4805754B2 - Clutch device - Google Patents
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Description
本発明は、自動二輪車(モーターサイクル)等用として適したクラッチ装置に関し、さらに詳しくは、ライダー(運転者)によるクラッチレバーの手動操作に応じて発生されるクラッチ作動油圧を用いてクラッチ機構の断接作動を行わせるように構成されたクラッチ装置に関するものである。 The present invention relates to a clutch device suitable for motorcycles (motorcycles) and the like, and more specifically, the clutch mechanism is disengaged using clutch operating hydraulic pressure generated in response to manual operation of a clutch lever by a rider (driver). The present invention relates to a clutch device configured to perform a contact operation.
自動二輪車等において、操作ハンドルの左側に手動操作されるクラッチレバーを設け、ライダーが左手でクラッチレバーを握ってクラッチ機構の断接操作を行うようにした構成が一般的に用いられている。このようなクラッチ装置においては、通常はクラッチ機構はバネ力等を受けて接続状態にされており、スタート時および変速時にライダーがクラッチレバーを手で握って操作してクラッチ機構を解放し且つ接続させる操作を行うようになっている。このため、クラッチ機構を接続させるバネ力に抗してこれを解放させるに必要な手握力が必要であり、握力が小さな女性ライダー等にとって操作がしにくい、頻繁なクラッチ操作が必要とされる運転においてクラッチ操作を行う左手が疲労しやすいという課題がある。なお、この課題は大きなクラッチ容量が必要でクラッチ接続力が大きい大型の自動二輪車において顕著となる傾向がある。 2. Description of the Related Art In a motorcycle or the like, a configuration in which a clutch lever that is manually operated is provided on the left side of an operation handle and a rider grips the clutch lever with the left hand to perform connection / disconnection operation of the clutch mechanism is generally used. In such a clutch device, the clutch mechanism is normally connected by receiving a spring force or the like, and the rider holds and operates the clutch lever with a hand at the start and at the time of shifting to release and connect the clutch mechanism. The operation to let you do. For this reason, it is necessary to have the gripping force necessary to release the spring against the spring force that connects the clutch mechanism, and it is difficult for female riders who have a small gripping force to operate. There is a problem that the left hand performing the clutch operation tends to get tired. This problem tends to be prominent in large motorcycles that require a large clutch capacity and a large clutch connection force.
このようなことから、例えば、特許文献1には、クラッチ機構の解放のためのクラッチレバー操作をアシストする装置を設ける構成が開示されている。このアシスト装置においては、エンジン内を強制潤滑する加圧オイルをプランジャに作用させ、このプランジャによりクラッチ機構を解放するためのプッシャロッドを解放側に押圧させて、解放側へのアシスト力(すなわち、クラッチレバーを手握操作する側へのアシスト力)を得るように構成されている。
For this reason, for example,
このようにアシスト装置を用いれば上述したような問題を軽減することができるが、特許文献1に開示のアシスト装置はエンジンの潤滑圧を用いてアシスト力を得る構成であり、エンジン回転、油温等の影響を受けてアシスト力が変動するため、安定したアシスト力を得ることが難しいという問題や、ライダーの要求するアシスト力を安定して供給することが難しいという問題がある。
Although the above-described problem can be reduced by using the assist device in this way, the assist device disclosed in
本発明はこのような問題に鑑み、外部条件等に作用されることなく、常に安定したアシスト力を付与できるような構成のアシスト装置を備えたクラッチ装置を提供することを目的とする。 In view of such problems, an object of the present invention is to provide a clutch device including an assist device having a configuration capable of always providing a stable assist force without being affected by external conditions or the like.
本発明に係るクラッチ装置は、エンジンの回転駆動力を車輪に伝達する動力伝達経路中に設けられて前記回転駆動力の伝達を断接するクラッチ機構と、クラッチ作動油圧の供給を受けて前記クラッチ機構の断接作動を行わせるクラッチアクチュエータと、操作ハンドル上に備えられて運転者により操作されるクラッチレバーと、前記クラッチレバーの操作に応じて作動されて前記クラッチアクチュエータへ供給する前記クラッチ作動油圧を発生させるクラッチ作動油圧発生装置と、前記クラッチレバーの操作に応じて電気的に駆動されてアシスト油圧を発生させるアシスト圧発生装置とを備えて構成され、前記アシスト圧発生装置により発生されたアシスト油圧を前記クラッチ作動油圧発生装置に供給し、前記アシスト油圧をアシスト力として用いて前記クラッチレバーの操作に応じて前記クラッチ作動油圧発生装置により前記クラッチ作動油圧を発生させるようになっている。 The clutch device according to the present invention includes a clutch mechanism that is provided in a power transmission path that transmits the rotational driving force of the engine to the wheels, and that connects and disconnects the transmission of the rotational driving force. A clutch actuator that is connected to the clutch, a clutch lever that is provided on the operating handle and is operated by a driver, and the clutch operating hydraulic pressure that is operated in response to the operation of the clutch lever and is supplied to the clutch actuator. An assist hydraulic pressure generated by the assist pressure generating device is configured to include a clutch operating hydraulic pressure generating device that is generated and an assist pressure generating device that is electrically driven according to the operation of the clutch lever to generate an assist hydraulic pressure. was supplied to the clutch hydraulic oil pressure generating device, the assist hydraulic and assist force Used by the clutch hydraulic pressure generating device in response to the operation of the clutch lever is adapted to generate the clutch hydraulic pressure.
そして、前記アシスト圧発生装置が、電動モータと、前記電動モータにより回転駆動されるアシスト用クランクシャフトと、アシストマスターシリンダとから構成され、前記電動モータにより回転駆動される前記アシスト用クランクシャフトのクランク部により駆動されて前記アシストマスターシリンダのピストン部材がシリンダ室内で往復移動されて前記アシスト油圧が発生し、前記クラッチレバーの回動操作量を検出するレバー回転センサと、前記アシスト用クランクシャフトの回転量を検出するクランク回転センサとを備え、前記クランク回転センサにより検出される前記アシスト用クランクシャフトの回転量情報をフィードバック情報として受けながら、前記レバー回転センサにより検出された前記クラッチレバーの操作量に基づいて前記電動モータの駆動制御が行われ、前記クラッチ作動油圧発生装置は、前記クラッチレバーに連結されるとともにこれと連動して前記クラッチ作動油圧を発生させるクラッチマスターシリンダと、前記クラッチレバーに連結されるとともに当該クラッチレバーの操作に対して前記アシスト力を付与するアシストスレーブシリンダとを個別に備え、前記クラッチマスターシリンダの油圧室と前記クラッチアクチュエータの油圧室との間を接続するクラッチ作動油圧経路と、前記アシストスレーブシリンダの油圧室と前記アシストマスターシリンダの油圧室との間を接続するアシスト油圧経路とが、互いに独立した油圧経路として構成されている。 The assist pressure generator includes an electric motor, an assist crankshaft that is rotationally driven by the electric motor, and an assist master cylinder, and the crank of the assist crankshaft that is rotationally driven by the electric motor. A lever rotation sensor that detects the amount of rotation of the clutch lever by rotating the piston member of the assist master cylinder when the piston member of the assist master cylinder is reciprocated in the cylinder chamber. A crank rotation sensor for detecting the amount of rotation, and receiving the rotation amount information of the assist crankshaft detected by the crank rotation sensor as feedback information, while adjusting the operation amount of the clutch lever detected by the lever rotation sensor. Based on Drive control of the electric motor is performed, and the clutch operating oil pressure generator is connected to the clutch lever and is connected to the clutch master cylinder that generates the clutch operating oil pressure in conjunction with the clutch lever. A clutch operating hydraulic path that separately connects an assist slave cylinder that applies the assist force to the operation of the clutch lever, and that connects a hydraulic chamber of the clutch master cylinder and a hydraulic chamber of the clutch actuator; An assist hydraulic path connecting the hydraulic chamber of the assist slave cylinder and the hydraulic chamber of the assist master cylinder is configured as an independent hydraulic path.
この場合に、前記アシスト圧発生装置において、前記アシスト用クランクシャフトの一端側において前記電動モータによる回転駆動力を受け、他端側において前記クランク回転センサによる回転検出が行われるように構成されているのが好ましい。 In this case, the assist pressure generating device is configured to receive a rotational driving force by the electric motor on one end side of the assist crankshaft and to detect rotation by the crank rotation sensor on the other end side. Is preferred.
また、本発明のクラッチ装置において、前記電動モータの駆動力発生ゲイン特性を調整するゲイン調整装置と、外部操作により前記駆動力発生ゲイン特性を可変設定するゲイン設定手段が設けられており、前記ゲイン調整装置は、前記ゲイン設定手段の外部操作により設定されたゲイン特性を用いて前記クラッチレバーの操作に応じた前記電動モータの駆動制御を行うように構成されているのが好ましい。
さらに、前記クラッチマスターシリンダと前記アシストスレーブシリンダとを前記クラッチレバーの対面側において相互に軸方向を平行に配置して構成するのが好ましい。
また、前記クラッチレバーの操作を受けて回動作動されるノッカー部材を設け、前記ノッカー部材の一端部に前記アシストスレーブシリンダのピストンに接続される第1連結ロッドが設けられ、他端部に前記クラッチマスターシリンダのピストンに接続される第2連結ロッドが設けられて構成されているのが好ましい。
さらに、前記ノッカー部材の回動軸上に前記クラッチレバーの回動操作量を検出する前記レバー回転センサを設けられて構成されているのが好ましい。
また、前記アシストマスターシリンダに設けられ、当該アシストマスターシリンダの油圧室に作動油を供給するリザーバタンクを備えて構成されているのが好ましい。
In the clutch device of the present invention, a gain adjusting device that adjusts the driving force generation gain characteristic of the electric motor and a gain setting unit that variably sets the driving force generation gain characteristic by an external operation are provided. The adjustment device is preferably configured to perform drive control of the electric motor in accordance with the operation of the clutch lever using a gain characteristic set by an external operation of the gain setting means.
Furthermore, it is preferable that the clutch master cylinder and the assist slave cylinder are arranged in parallel with each other on the facing side of the clutch lever.
In addition, a knocker member that is rotated by receiving an operation of the clutch lever is provided, a first connecting rod connected to a piston of the assist slave cylinder is provided at one end of the knocker member, and the other end is provided with the first connecting rod. It is preferable that a second connecting rod connected to the piston of the clutch master cylinder is provided.
Furthermore, it is preferable that the lever rotation sensor for detecting the rotation operation amount of the clutch lever is provided on the rotation shaft of the knocker member.
Moreover, it is preferable to comprise a reservoir tank provided in the assist master cylinder and supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber of the assist master cylinder.
上記のように構成された本発明に係るクラッチ装置によれば、アシスト圧発生装置ではクラッチレバーの操作に応じて電気的に駆動されてアシスト油圧を発生させ、このアシスト油圧をクラッチ圧発生装置に供給してアシスト力として用い、クラッチレバーの操作に応じてクラッチ作動油圧発生装置によりクラッチ作動油圧を発生させるようになっているので、まず、アシスト油圧によるアシスト力を用いることによりクラッチレバー操作力を軽減することができ、握力が小さな女性ライダー等にも容易に操作できるようになり、頻繁なクラッチ操作が必要とされる運転においてもクラッチ操作を行う左手の疲労を軽減することができる。特に、アシスト油圧がクラッチレバーの操作に応じて電気的に駆動されて発生する構成であるので、エンジン回転、油温等の外部条件に影響されることなく安定したアシスト力を供給可能であり、ライダーの要求するアシスト力を安定して供給することができる。 According to the clutch device of the present invention configured as described above, the assist pressure generating device is electrically driven according to the operation of the clutch lever to generate assist hydraulic pressure, and this assist hydraulic pressure is supplied to the clutch pressure generating device. Since the clutch operating oil pressure is generated by the clutch operating oil pressure generator in response to the operation of the clutch lever, the clutch lever operating force is first generated by using the assist force by the assist oil pressure. This makes it possible to reduce the fatigue of the left hand that performs the clutch operation even in a driving operation that requires frequent clutch operation. In particular, since the assist hydraulic pressure is generated by being electrically driven according to the operation of the clutch lever, a stable assist force can be supplied without being affected by external conditions such as engine rotation and oil temperature. The assist power required by the rider can be supplied stably.
また、電動モータの駆動によりアシストマスターシリンダのピストン部材がシリンダ室内で往復移動されてアシスト油圧を発生するように構成され、クランク回転センサにより検出されるアシスト用クランクシャフトの回転量情報をフィードバック情報として受けながら、レバー回転センサにより検出されたクラッチレバーの操作量に基づいて電動モータの駆動制御を行う構成であるため、クラッチレバーの操作に正確に対応するアシスト油圧(すなわちアシスト力)を発生させることができ、高い精度でクラッチ操作力を設定する制御が可能である。
Further, the piston member of the assist master cylinder is reciprocated in the cylinder chamber by driving the electric motor to generate assist hydraulic pressure, and the rotation amount information of the assist crankshaft detected by the crank rotation sensor is used as feedback information. In this configuration , the drive control of the electric motor is performed based on the operation amount of the clutch lever detected by the lever rotation sensor , so that the assist hydraulic pressure (that is, the assist force) that accurately corresponds to the operation of the clutch lever is generated. It is possible to control the clutch operating force with high accuracy.
この場合において、アシスト用クランクシャフトの一端側が電動モータにより回転駆動され、他端側においてクランク回転センサによる回転検出を行う構成とすれば、クランク回転センサの回転検出がクランクシャフトの捩れの影響を受けにくく、正確な回転検出が可能であり、より高い精度でクラッチ操作力を設定する制御が可能となる。 In this case, if one end side of the assist crankshaft is rotationally driven by the electric motor and the rotation detection by the crank rotation sensor is performed on the other end side, the rotation detection of the crank rotation sensor is affected by the twist of the crankshaft. It is difficult to detect the rotation accurately, and control to set the clutch operating force with higher accuracy is possible.
なお、このクラッチ装置において、ゲイン設定手段の外部操作により設定されたゲイン特性を用いてゲイン調整装置がクラッチレバーの操作に応じた電動モータの駆動制御を行うように構成すれば、ライダーが自分の好みに応じた操作力特性を設定することができるようになる。 In this clutch device, if the gain adjusting device is configured to control the drive of the electric motor in accordance with the operation of the clutch lever using the gain characteristic set by the external operation of the gain setting means, the rider can It becomes possible to set operating force characteristics according to preference.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の実施形態に係るクラッチ装置を備えた自動二輪車の全体外観を図2に示している。この自動二輪車は、メインフレームMFと、メインフレームMFの前端部に斜め上下に延びる軸を中心として回動自在(操舵自在)に取り付けられたフロントフォークFFと、フロントフォークFFの下端に回転自在に取り付けられた前輪FWと、フロントフォークFFの上端に左右に延びて一体に取り付けられたステアリングハンドルSHと、フロントフォークFFの上部の周囲を前側および左右側方から覆ってメインフレームMFの前部に取り付けられたフロントカバーFCと、メインフレームMFの後部に枢結されて後方に延びて上下に揺動自在なスイングアームSAと、スイングアームSAの後端に回転自在に取り付けられた後輪RW等を備えて構成される。なお、メインフレームMF上には、燃料タンクFT、ライダー用シートRS、排気マフラーEM等が図示のように設けられている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows the overall appearance of a motorcycle including the clutch device according to the embodiment of the present invention. The motorcycle includes a main frame MF, a front fork FF attached to a front end portion of the main frame MF so as to be rotatable (steerable) about an axis extending obliquely up and down, and rotatable to a lower end of the front fork FF. The attached front wheel FW, the steering handle SH attached to the upper end of the front fork FF to the left and right, and the upper part of the front fork FF are covered from the front side and the left and right sides to the front of the main frame MF. The attached front cover FC, the swing arm SA pivoted to the rear of the main frame MF and extending rearward and swingable up and down, the rear wheel RW rotatably attached to the rear end of the swing arm SA, etc. It is configured with. A fuel tank FT, a rider's seat RS, an exhaust muffler EM, and the like are provided on the main frame MF as shown in the figure.
さらに、フロントカバーFCに覆われた内部空間内に位置してエンジンおよび変速機が一体となったパワーユニット(図示せず)が取り付けられている。このパワーユニットを構成する変速機TMの一部(エンジン回転がクラッチCLを介して入力される入力シャフト側の部分)を図3に示している。変速機TMは、ハウジングHGにベアリング3a,3bを介して回転自在に支持された入力シャフト2の上に複数のドライブギヤ4を配置し、これらドライブギヤ4を、ハウジングHGに回転自在に支持された不図示の出力シャフトの上に配置された複数のドリブンギヤ(図示せず)と噛合させて構成され、図示しない変速機機構により動力伝達するギヤ列を選択するようになっている。入力シャフト2と同軸上に、エンジンのクランクシャフト上に設けられたギヤと噛合しエンジン回転が伝達されて回転駆動されるエンジン駆動ギヤ1と、エンジン駆動ギヤ1と入力シャフト2とを断接するクラッチ機構CLとが配置されている。
Furthermore, a power unit (not shown) that is located in the internal space covered by the front cover FC and is integrated with the engine and the transmission is attached. FIG. 3 shows a part of the transmission TM constituting the power unit (the part on the input shaft side where the engine rotation is input via the clutch CL). In the transmission TM, a plurality of drive gears 4 are disposed on an input shaft 2 rotatably supported by a housing HG via
クラッチ機構CLは、エンジン駆動ギヤ1と結合されて一体回転するドライブ部材11と、入力シャフト2とスプライン結合されて一体回転するドリブン部材12と、ドライブ材11の内周に沿って軸方向に移動可能且つ一体回転するように取り付けられた複数のセパレータプレート13と、ドリブン部材12の外周に沿って軸方向に移動可能且つ一体回転するように取り付けられるとともにセパレータプレート13の間にそれぞれ挟まれて設けられたフリクションプレート14と、ドリブン部材12の側端にボルト16aにより保持された押圧スプリング16により図3における左方に押圧されて取り付けられた押圧部材15とを有して構成される。
The clutch mechanism CL is coupled to the
押圧部材15は外周側において、セパレータプレート13およびフリクションプレート14に軸方向に対向し、押圧スプリング16の付勢力を受けてこれら両プレート13,14を軸方向左方に押圧し、これらを摩擦係合させる。この結果、エンジン駆動ギヤ1に伝達されるエンジン回転駆動力は、ドライブ部材11から摩擦係合した両プレート13,14を介してドリブン部材12に伝達され、入力シャフト2を回転駆動させる。入力シャフト2の回転は上述した変速機TMにより変速され、図示しないチェーン機構等を介して後輪RWに伝達され、後輪RWが回転駆動され、自動二輪車が走行駆動される。
On the outer peripheral side, the
このようにクラッチ機構CLは、通常は押圧スプリング16の付勢力を用いて接続状態となるように構成されている。そして、ライダーがステアリングハンドルSHの左側手握部6に左手をかけたままクラッチレバー5を握って引き寄せる操作を行うことによりクラッチ機構CLを解放して、エンジン駆動ギヤ1から入力シャフト2への回転駆動力伝達を遮断するように構成されている。このようにクラッチ機構CLの断接作動を行わせるためのクラッチ装置の構成について、以下に説明する。
Thus, the clutch mechanism CL is normally configured to be connected using the urging force of the
クラッチ機構CLを解放するには、押圧部材15を押圧スプリング16の付勢方向と反対方向(図3における右方向)に移動させてセパレータプレート13およびフリクションプレート14を押圧させる力を解放してこれらの摩擦係合を解放すれば良い。この作動を行わすための構成として、押圧部材15の内周部にベアリング17aを介して受け部材17が配設されており、入力シャフト2の中心軸に沿って貫通する連通孔2a内を延びて配設されたプッシュロッド18の先端が受け部材17に当接している。なお、プッシュロッド18の基端はクラッチスレーブシリンダ21を構成するクラッチスレーブピストン23と当接している。これらクラッチスレーブシリンダ21、プッシュロッド18および受け部材17からなる構成をクラッチアクチュエータ20と称する。
To release the clutch mechanism CL, the pressing
クラッチスレーブシリンダ21は、クラッチスレーブシリンダケース22と、このクラッチスレーブシリンダケース22のシリンダ孔内に嵌挿配設されたクラッチスレーブピストン23と、シリンダ孔内においてクラッチスレーブピストン23に囲まれて形成されるクラッチスレーブ油圧室24内に配置されたスプリング25とから構成される。クラッチスレーブシリンダケース22にはクラッチスレーブ油圧室24に連通する入口ポート24aが設けられており、クラッチスレーブシリンダ21は入口ポート24aからクラッチ作動油圧ライン27を介して供給されるクラッチ作動油圧をクラッチスレーブ油圧室24内に受けるようになっている。このようにクラッチスレーブ油圧室24内にクラッチ作動油圧が供給されると、クラッチスレーブピストン23が軸方向に押圧されて移動し、プッシュロッド18を図3における右方向に押圧移動させる。この結果、プッシュロッド18が受け部材17を右方向に押圧移動させて上述のようにクラッチ機構CLを解放させることができる。なお、スプリング25はクラッチ作動油圧が供給されていない状態でプッシュロッド18の遊びをなくすためのものである。
The
次に、クラッチ作動油圧ライン27にクラッチ作動油圧を供給する装置構成について、図1を参照して説明する。この装置は、クラッチレバー5の操作に応じてクラッチ作動油圧を発生させるクラッチ作動油圧発生装置50を備え、このクラッチ作動油圧発生装置50は、クラッチレバー5の操作に連動して作動してクラッチ作動油圧を作り出すクラッチマスターシリンダ70と、クラッチレバー5の操作にアシスト力を付与するアシストスレーブシリンダ60とを備える。さらに、アシストスレーブシリンダ60に、これを作動させるアシスト油圧を発生させるアシスト圧発生装置30を備える。なお、図2に示すように、アシスト圧発生装置30はフロントカバーFCの内側に位置してメインフレームMFに取り付けられ、クラッチ作動油圧発生装置50はステアリングハンドルSHの左側の手握部6の近傍に配設されている。
Next, an apparatus configuration for supplying clutch operating oil pressure to the clutch operating
まず、アシスト圧発生装置30の構成および作動について、図4〜図8を併用して説明する。アシスト圧発生装置30は、電動モータ31と、電動モータ31の回転駆動力を伝達するギヤボックス32と、ギヤボックス32を介して電動モータ31の回転駆動力を受けて回転駆動されるクランクシャフト34を有したクランクケース33と、クランクケース33のギヤボックス32とは反対側に取り付けられた第1回転角度センサ39と、クランクケース33の中央部から上方に延びて設けられたアシストマスターシリンダ40と、アシストマスターシリンダ40に配管45aを介して繋がったリザーバタンク45とを有して構成される。
First, the configuration and operation of the
ギヤボックス32の内部には、図1に示すように、電動モータ31により回転駆動されるウォームピニオン32aと、これと噛合するウォームホイール32bとが配設されている。クランクケース33内にはベアリング36a,36bにより回転自在支持されてクランクシャフト34が設けられており、クランクシャフト34の一端側にウォームホイール32bが取り付けられている。このため、電動モータ31を回転駆動すれば、ウォームピニオン32aおよびウォームホイール32bを介してクランクシャフト34が回転駆動される。但し、実際には電動モータ31が正逆転駆動され、クランクシャフト34は往復回転駆動される。なお、クランクシャフト34の他端側(ウォームホイール32bの取付部と反対側)に第1回転角度センサ39が取り付けられ、クランクシャフト34の回転角度が検出される。このようにウォームホイール32bの取付部と反対側に取り付けることにより、クランクシャフト34における電動モータ31の回転駆動トルクを受けない部分においてクランクシャフト34の回転角度検出を行うので、クランクシャフト34の正確な回転角度検出が可能である。
As shown in FIG. 1, a
クランクシャフト34は、左右一対の偏心アーム35b,35bに跨って偏心シャフト部35aを有してなるクランク部35を備え、偏心シャフト部35aの上にベアリングを介して回転自在に円筒状当接部材35cが取り付けられている(図7参照)。さらに、図6および図8に示すように、片側の偏心アーム35bを斜め左右から囲むようにして、弾性材料製(例えば、ラバー製)の側面視「く」の字状のストッパラバーベース37がクランクケース33内に配設されている。ストッパラバーベース37には、弾性材料製(例えば、ラバー製)の下動規制ストッパ38aと上動規制ストッパ38bとが図示のように設けられており、クランクシャフト34は、偏心アーム35bが下動ストッパ38aと当接する位置から上動ストッパ38bと当接する位置までの間で往復回転運動を行えるように構成されている。
The
アシストマスターシリンダ40は、クランクケース33と一体に結合されて上方に延びたアシストマスターシリンダケース41と、このアシストマスターシリンダケース41のシリンダ孔内に嵌挿配設されたアシストマスターピストン42と、シリンダ孔内においてアシストマスターピストン42に囲まれて形成されるアシストマスター油圧室43内に配設された押し下げスプリング44とを有して構成される。アシストマスターピストン42に一体に繋がって下方に延びるピストンロッド42aの下端が、図6および図7に示すように、偏心シャフト35aに回転自在に取り付けられた円筒状当接部材35cと当接している。また、リザーバタンク45は配管45aを介して開口ポート45b,45cにおいてアシストマスターシリンダケース41の中間部に接続している。このため、リザーバタンク45内の作動油を開口ポート45b,45cを介してシリンダ孔内に供給できるようになっている。
The
このように構成されたアシストマスターシリンダ40において、電動モータ31によりクランクシャフト34が下動規制ストッパ38aと当接する位置まで回転駆動されると、アシストマスターピストン42は押し下げスプリング44の付勢により円筒状当接部材35cと当接したまま下動され、アシストマスターピストン42の上端が配管45aの開口ポート45b,45cより下側に位置して、アシストマスター油圧室43が配管45aを介してリザーバタンク45と連通する。この結果、リザーバタンク45内の作動油がアシストマスター油圧室43内に供給される。
In the
この状態から電動モータ31が反転駆動され、クランクシャフト34が逆方向に回転駆動されると、円筒状当接部材35cがアシストマスターピストン42を押し上げ、スプリング44の付勢に抗してアシストマスターピストン42を上動させる。この上動により、ピストン42の上端が開口ポート45bを塞ぐ位置に位置した状態から小孔からなる開口ポート45cを介しての連通のみとなるため、アシストマスター油圧室43内の作動油が緩やかに圧縮されて昇圧され始める。そして、ピストン42の上端が開口ポート45cも塞ぐ位置に位置した状態からアシストマスター油圧室43内の作動油がピストン42の上動に対応して圧縮される。
When the
このようにしてアシストマスター油圧室43内の作動油が圧縮されると、アシストマスター油圧室43内の作動油がアシスト油圧ライン47を介してアシストスレーブシリンダ60に供給される。そこで、このアシストスレーブシリンダ60およびクラッチマスターシリンダ70を有して構成されるクラッチ作動油圧発生装置50の構成について、図1に加えて図9〜図12を参照して以下に説明する。
When the hydraulic oil in the assist master
アシストスレーブシリンダ60は、ステアリングハンドルSHの左側部に固設されたアシストスレーブシリンダケース61と、このアシストスレーブシリンダケース61のシリンダ孔内に嵌挿配設されたアシストスレーブピストン62と、アシストスレーブピストン62を図1、図10および図11において右方に付勢する第1スプリング64とを備えて構成される。シリンダ孔内においてアシストスレーブピストン62に囲まれてアシストスレーブ油圧室63が形成されており、これが連結ポート63aを介してアシスト油圧ライン47に繋がっており、アシストマスターシリンダ40から供給されるアシスト油圧をアシストスレーブ油圧室63内に受け入れるようになっている。
The assist
クラッチマスターシリンダ70は、ステアリングハンドルSHの左側部に固設されたクラッチマスターシリンダケース71と、このクラッチマスターシリンダケース71のシリンダ孔内に嵌挿配設されたクラッチマスターピストン72と、クラッチマスターピストン72を図1、図10および図11において左方に付勢する第2スプリング74とを備えて構成される。シリンダ孔内においてクラッチマスターピストン72に囲まれてクラッチマスター油圧室73が形成されており、これが連結ポート73aを介してクラッチ作動油圧ライン27に繋がっている。
The
アシストスレーブシリンダケース61およびクラッチマスターシリンダケース71は一体に構成されてステアリングハンドルSHに固定されており、ここにクラッチレバー5およびノッカー51がピン51aにより回動自在に取り付けられている。クラッチレバー5はライダーが左手で握るようにして操作されて、図において矢印Aで示す方向に回動するように構成されている。なお、図10はクラッチレバー5の非操作状態(クラッチ接続状態)を示し、図11はクラッチレバーを矢印A方向に操作した状態(クラッチ解放操作状態)を示す。ノッカー51は、図12に示すようにクラッチレバー5の下側にこれとは独立して回動自在に取り付けられている。但し、ノッカー51には係合突起51bが上方に突出して設けられており、図10および図11に示すように、クラッチレバー5が矢印A方向に操作されて回動するときにクラッチレバー5が係合突起51bに当接してノッカー51も一緒に回動される。
The assist
ノッカー51には、ピン51aによる枢結部を中心として、一端部52に第1連結ロッド65が連結され、他端部53に第2連結ロッド75が連結されている。第1連結ロッド65は、先端部65aがアシストスレーブピストン62の基端側凹部62a内に入り込んでこれと当接嵌合し、基端部65bはノッカー51の一端部52に連結されている。このノッカー51の一端部52と第1連結ロッド65の基端部65bとの連結構造について、図13〜図15を参照して説明する。
A first connecting
ノッカー51の一端部52には上下に貫通する貫通孔52aが形成され、さらに側面側から貫通孔52aに貫通して延びる取付孔52bおよび取付スロット52cが一体に繋がって形成されている。一方、第1連結ロッド65の基端部65bの外周にはリテーニングリング66が取り付けられ、その外径dは取付孔52bの内径より若干小さいが、取付スロット52cの幅Wより大きく設定されている。このため、第1連結ロッド65の基端部65bを取付孔52b内に挿入すれば、図15に示すようにリテーニングリング66も一緒に挿入でき、基端部65bの端面が貫通孔52aに当接するまで挿入すればリテーニングリング66は貫通孔52a内に入り込む。この状態で第1連結ロッド65を基端部65bを中心として矢印Bで示すように回動すれば、リテーニングリング66は貫通孔52a内に入ったまま回動し、取付スロット52cの内側に位置して抜け出せなくなり、ノッカー51の一端部52に係合された状態となる。但しこのように係合されたまま、第1連結ロッド65は取付スロット52c内に位置した状態で所定角度範囲内において回動可能である。
A through
第2連結ロッド75は、先端部75aがクラッチマスターピストン72の基端側凹部72a内に入り込んでこれと当接嵌合し、基端部75bはノッカー51の他端部53に連結されている。但し、ノッカーの他端部53には上下に貫通する貫通孔53aと側面側から貫通孔53aに貫通して延びる取付スロット53bが形成されているだけで、第2連結ロッド75の基端部75bは取付スロット53bから挿入されて貫通孔53aと当接するだけの構成となっている。
The second connecting
図12から分かるように、ピン51aの下端にこれと同心に第2回転角度センサ57が取り付けられている。その回転部57aに回転アーム57bが一体に取り付けられ、これがクラッチレバー5の下面から下方に突出する係合ロッド55と係合している。このため、クラッチレバー5が操作されてピン51aを中心として回動すると、係合ロッド55を介して回転部57aが同様に回転し、第2回転角度センサ57によりクラッチレバー5の操作角度を検出できるようになっている。
As can be seen from FIG. 12, the second
以上の構成において、図1に示すように、電動モータ31の駆動はコントロールユニット90から駆動制御ライン95を介して送られる制御信号に基づいて制御され、この制御を行うため、コントロールユニット90には、第1回転角度センサ39からのクランクシャフト34の回転角度検出信号と、第2回転角度センサ57からのクラッチレバー操作角度信号とが信号ライン90a,90bを介して入力される。また、自動二輪車におけるライダーの操作可能な位置にアシスト力設定つまみ(ゲイン調整つまみ)91が設けられて、手動操作によりアシスト力を0〜3の4段階に設定することができるようになっており、このアシスト力設定信号も信号ライン90cを介してコントロールユニット90に送られるようになっている。なお、アシスト力設定は、「0レベル」ではアシスト力を付与せず、「1レベル」から「3レベル」にかけてアシスト力を段階的に大きくするようになっている。
In the above configuration, as shown in FIG. 1, the drive of the
以上のように構成されたクラッチ装置において、クラッチレバー5の操作に伴う作動について、図16を参照して説明する。なお、図16はA〜Eで示す値の時間変化を示すグラフであり、値Aは第2回転角度センサ57により検出されたクラッチレバー5の操作量の時間変化を示し、値Bはアシスト力が無い場合(すなわち、電動モータ31が駆動されない場合)にクラッチスレーブシリンダ21のクラッチスレーブ油圧室24内に発生する油圧(すなわち、クラッチ作動油圧ライン27を介して供給される油圧)の時間変化を示し、値Cは電動モータ31が駆動された場合での第1回転角度センサ39により検出されたクランクシャフト34の回転量の時間変化を示し、値Dはアシストスレーブシリンダ60のアシストスレーブ油圧室63内の油圧(すなわち、アシスト油圧ライン47を介して供給される油圧)の時間変化を示し、値Eはアシストスレーブシリンダ60からのアシスト力を受けたときにおけるクラッチスレーブシリンダ21のクラッチスレーブ油圧室24内の油圧(すなわち、クラッチ作動油圧ライン27を介して供給される油圧)の時間変化を示している。
In the clutch device configured as described above, an operation associated with the operation of the
まず、アシスト力設定つまみ91により「0レベル」すなわちアシスト力を付与しない設定が行われた場合の作動について説明する。この設定レベルでクラッチレバー5が操作されて矢印A方向に回動されると、これが係合突起51bに当接してノッカー51も一緒に回動される。このクラッチレバー5の回転角度は第2回転角度センサ57により検出され、その検出信号情報が信号ライン90bを介してコントロールユニットCUに入力される。そこで、クラッチレバー5が、例えば、図16において値Aで示されるように変化する場合、すなわち、時間t0から操作が開始され、時間t4〜t5で操作が若干戻され、時間t5〜t6は一定に保持され、時間t6〜t10にかけて緩やかに解放される操作が行われた場合について以下に説明する。
First, the operation when the assist
この場合には、アシスト力設定つまみ91からの「0レベル」信号も信号ライン90cを介して入力されているので、コントロールユニットCUはクラッチレバー5の回転角度信号が入力されてもこれを無視し、電動モータ31に駆動信号を送ることなく、これは静止保持される。このため、アシストマスターシリンダ40からアシストスレーブシリンダ60にアシスト油圧が供給されることもなく、アシストスレーブピストン62は、図11に示すように、第1スプリング64の付勢を受けて右動した状態で保持される。この結果、図16に示す値CおよびDは発生せず、値Eは値Bにそのまま対応した値となる。
In this case, since the “0 level” signal from the assist
このように「0レベル」設定であるため、クラッチレバー5の操作に応じてノッカー51が回動すると、図11に示すように第1連結ロッド65はこれと一緒に移動するが、アシストスレーブシリンダ60からのアシスト力を受けることはない。一方、第2連結ロッド75はノッカー51の回動に応じてクラッチマスターピストン72を第2スプリング74の付勢に抗して右方向に押圧移動させる。これにより、クラッチマスター油圧室73内の作動油が圧縮されてクラッチ作動油圧ライン27に押し出され、クラッチスレーブシリンダ21のクラッチスレーブ油圧室24内に作動油を供給する。このとき、クラッチマスターシリンダ70およびクラッチスレーブシリンダ21における無効ストローク(遊び)だけ作動遅れ(時間t0〜t3)が生じるため、クラッチスレーブ油圧室24内の油圧は、図16における値Bで示すように時間t3から変化開始し、時間t7で終了する。この結果、前述したように、クラッチスレーブピストン23によりプッシュロッド18を押してクラッチ機構CLを解放させる。このように、アシスト力設定つまみ91により「0レベル」が設定された状態では、クラッチレバー5の操作力のみによりクラッチ機構CLの解放作動がなされる。
Since the “0 level” is set as described above, when the
次に、アシスト力設定つまみ91により「1〜3レベル」のいずれかのレベルが設定された場合の作動について説明する。この設定レベルでクラッチレバー5が操作されて矢印A方向に回動されると、その回転角度は第2回転角度センサ57により検出され、例えば、図16において値Aで示されるように変化するが、その検出信号情報が信号ライン90bを介してコントロールユニットCUに入力される。このとき、コントロールユニットCUはこのように入力されたクラッチレバー5の回転角度信号に応じて電動モータ31に駆動信号を送り、これを回転駆動する。この結果、クランクシャフト34は図16において値Cで示すように回転される。このとき時間t0〜t1の僅かな時間遅れが発生している。このクランクシャフト34の回転駆動に応じて、アシストマスターシリンダ40のアシストマスターシピストン42が上下動されて図16において値Dで示すアシスト油圧がアシストスレーブシリンダ60に供給される。このとき、電動モータ31からアシストマスターピストン42までの無効ストローク(遊び)に対応する時間遅れ(時間t0〜t2)が発生している。
Next, an operation when any one of “1 to 3 levels” is set by the assist
このときのクランクシャフト34の回転角度が第1回転角度センサ39により検出され、その検出信号が信号ライン90aを介してコントロールユニットCUに送られる。これを受けたコントロールユニットCUはクランクシャフト34の実際の回転角度位置を算出し、電動モータ31の駆動補正を行う。すなわち、第1角度センサ39からの信号をフィードバック情報として用いて、クラッチレバー5の操作に応じた正確なアシスト力が得られるように、電動モータ31の駆動制御を行う。
The rotation angle of the
このようにして電動モータ31が駆動されてアシストマスターシリンダ40からアシストスレーブシリンダ60にアシスト油圧が供給されると、このアシスト油圧を受けてアシストスレーブピストン62が図10において左動され、第1連結ロッド65を介してノッカー51の一端部52を左方向に押圧する。この押圧力がクラッチレバー5の操作をアシストする力となり、この結果、図16において値Bで示すアシスト力が無い場合のクラッチレバー操作力に値Dで示すアシスト油圧に対応する力が加わった値Eで示す油圧が、クラッチスレーブ油圧室24内に供給され、クラッチレバー5の操作が軽減される。なお、値Eにおいて、ハッチングを施した部分が値Bに対応する。
When the
この場合において、コントロールユニットCUは、設定レベルに応じて電動モータ31の駆動制御内容を変え、クラッチレバー5の操作に対応するアシスト力のゲイン調整を行う。具体的には、設定レベル1ではゲインを小さくして、アシスト力を比較的小さく抑え、設定レベル3ではゲインを大きくして、アシスト力を大きくなるように電動モータ31の駆動制御を行う。
In this case, the control unit CU changes the drive control content of the
CL クラッチ機構
2 入力シャフト 5 クラッチレバー
6 手握部 18 プッシュロッド
20 クラッチアクチュエータ 21 クラッチスレーブシリンダ
27 クラッチ作動油圧ライン
30 アシスト圧発生装置 31 電動モータ
34 クランクシャフト 39 第1回転角度センサ
40 アシストマスターシリンダ 45 リザーバタンク
47 アシスト油圧ライン
50 クラッチ作動油圧発生装置 51 ノッカー
57 第2回転角度センサ
60 アシストスレーブシリンダ 65 第1連結ロッド
70 クラッチマスターシリンダ 75 第2連結ロッド
90 コントロールユニット 91 アシスト力設定つまみ
CL clutch mechanism 2
Claims (7)
クラッチ作動油圧の供給を受けて前記クラッチ機構(CL)の断接作動を行わせるクラッチアクチュエータ(20)と、
操作ハンドル(SH)上に備えられて運転者により操作されるクラッチレバー(5)と、
前記クラッチレバー(5)の操作に応じて作動されて前記クラッチアクチュエータ(20)へ供給する前記クラッチ作動油圧を発生させるクラッチ作動油圧発生装置(50)と、
前記クラッチレバー(5)の操作に応じて電気的に駆動されてアシスト油圧を発生させるアシスト圧発生装置(30)とを備え、
前記アシスト圧発生装置(30)が、電動モータ(31)と、前記電動モータ(31)により回転駆動されるアシスト用クランクシャフト(34)と、アシストマスターシリンダ(40)とから構成され、前記電動モータ(31)により回転駆動される前記アシスト用クランクシャフト(34)のクランク部(35)により駆動されて前記アシストマスターシリンダ(40)のピストン部材(42)がシリンダ室(41)内で往復移動されて前記アシスト油圧が発生し、
前記クラッチレバー(5)の回動操作量を検出するレバー回転センサ(57)と、前記アシスト用クランクシャフト(34)の回転量を検出するクランク回転センサ(39)とを備え、前記クランク回転センサ(39)により検出される前記アシスト用クランクシャフト(34)の回転量情報をフィードバック情報として受けながら、前記レバー回転センサ(57)により検出された前記クラッチレバー(5)の操作量に基づいて前記電動モータ(31)の駆動制御が行われ、
前記クラッチ作動油圧発生装置(50)は、前記クラッチレバー(5)に連結されるとともにこれと連動して前記クラッチ作動油圧を発生させるクラッチマスターシリンダ(70)と、前記クラッチレバー(5)に連結されるとともに当該クラッチレバー(5)の操作に対して前記アシスト力を付与するアシストスレーブシリンダ(60)とを個別に備え、
前記クラッチマスターシリンダ(70)の油圧室(73)と前記クラッチアクチュエータ(20)の油圧室(24)との間を接続するクラッチ作動油圧経路(27)と、前記アシストスレーブシリンダ(60)の油圧室(63)と前記アシストマスターシリンダ(40)の油圧室(43)との間を接続するアシスト油圧経路(47)とが、互いに独立した油圧経路として構成され、
前記アシスト圧発生装置(30)により発生されたアシスト油圧を前記クラッチ作動油圧発生装置(50)に供給し、前記アシスト油圧をアシスト力として用いて前記クラッチレバー(5)の操作に応じて前記クラッチ作動油圧発生装置(50)により前記クラッチ作動油圧を発生させるように構成されたことを特徴とするクラッチ装置。 A clutch mechanism (CL) which is provided in a power transmission path for transmitting the rotational driving force of the engine to the wheels (RW) and which connects and disconnects the transmission of the rotational driving force;
A clutch actuator (20) for receiving and supplying a clutch operating hydraulic pressure to cause the clutch mechanism (CL) to be connected and disconnected;
A clutch lever (5) provided on the operation handle (SH) and operated by the driver;
A clutch operating oil pressure generator (50) that is operated in response to an operation of the clutch lever (5) and generates the clutch operating oil pressure supplied to the clutch actuator (20) ;
An assist pressure generator (30) that is electrically driven in response to an operation of the clutch lever (5) to generate assist hydraulic pressure;
The assist pressure generator (30) includes an electric motor (31), an assist crankshaft (34) rotated by the electric motor (31), and an assist master cylinder (40). The piston member (42) of the assist master cylinder (40) is reciprocated in the cylinder chamber (41) by being driven by a crank portion (35) of the assist crankshaft (34) that is rotationally driven by a motor (31). The assist hydraulic pressure is generated,
A lever rotation sensor (57) for detecting the amount of rotation of the clutch lever (5); and a crank rotation sensor (39) for detecting the amount of rotation of the assist crankshaft (34). Based on the operation amount of the clutch lever (5) detected by the lever rotation sensor (57) while receiving the rotation amount information of the assist crankshaft (34) detected by (39) as feedback information. Drive control of the electric motor (31) is performed,
The clutch operating oil pressure generator (50) is connected to the clutch lever (5) and is linked to the clutch master cylinder (70) that generates the clutch operating oil pressure, and is connected to the clutch lever (5). And an assist slave cylinder (60) for applying the assist force to the operation of the clutch lever (5) separately.
A clutch operating hydraulic path (27) connecting the hydraulic chamber (73) of the clutch master cylinder (70) and the hydraulic chamber (24) of the clutch actuator (20), and the hydraulic pressure of the assist slave cylinder (60) An assist hydraulic path (47) connecting the chamber (63) and the hydraulic chamber (43) of the assist master cylinder (40) is configured as an independent hydraulic path,
The generation has been assisted hydraulic by the assist pressure generator (30) is supplied to the clutch hydraulic oil pressure generating device (50), wherein in response to the operation of the clutch lever (5) using the assist hydraulic as assist force A clutch device configured to generate the clutch operating oil pressure by a clutch operating oil pressure generator (50) .
前記ゲイン調整装置(CU)は、前記ゲイン設定手段(91)の外部操作により設定されたゲイン特性を用いて前記クラッチレバー(5)の操作に応じた前記電動モータ(31)の駆動制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のクラッチ装置。 A gain adjusting unit (CU) for adjusting the driving force generation gain characteristic of the electric motor (31) and a gain setting means (91) for variably setting the driving force generation gain characteristic by an external operation;
The gain adjusting unit (CU) performs drive control of the electric motor (31) according to the operation of the clutch lever (5) using the gain characteristic set by the external operation of the gain setting means (91). The clutch device according to claim 1 or 2 , characterized in that
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