JP4897416B2 - クラッチ操作アシスト機構 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ操作アシスト機構の改良に関するものである。

従来のクラッチ操作アシスト機構として、クラッチレバーからエンジンのクラッチ機構へワイヤーケーブルを渡し、このワイヤーケーブルの途中にクラッチレバーが操作されたことを検出するセンサが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−６７４５０公報

特許文献１の図１〜図３を以下に説明する。
自動二輪車のハンドルにはクラッチレバー１２が設けられ、自動二輪車のエンジン１１にはクラッチ機構が設けられ、クラッチ機構を作動させるためのクラッチアーム１３とクラッチレバー１２との間はワイヤーケーブル１４で連結されている。
ワイヤーケーブル１４の途中にはアクチュエータ装置２０が設けられている。

アクチュエータ装置２０は、ハウジング２１と、このハウジング２１にスイング自在に取付けられて先端がワイヤーケーブル１４のインナケーブルに連結するスイングレバー２３と、クラッチレバー１２の操作に伴ってスイングレバー２３がスイングするときのスイング角度を検出するセンサ２４と、スイングレバー２３のスイングをアシストする電動モータ２２と、センサ２４からの信号に基づいて電動モータ２２の作動を制御するＣＰＵ（不図示）とからなる。
ワイヤーケーブル１４は、スイングレバー２３のクラッチレバー１２側がワイヤーケーブル１４Ａ、スイングレバー２３のエンジン１１側がワイヤーケーブル１４Ｂである。

アクチュエータ装置２０は、ワイヤーケーブル１４Ｂを介してクラッチアーム１３に連結するため、センサ２４はクラッチ機構から離れているから、例えば、ワイヤーケーブル１４Ｂのインナワイヤに伸びが発生した場合には、クラッチレバー１２を操作したときに、センサ２４で検知するスイングレバー２３のスイング角度と、クラッチ機構でのクラッチの切れ具合とに、ワイヤーケーブル１４Ｂのインナワイヤに伸びが発生していないときに比べて差が生じてくる。その結果、ワイヤーケーブル１４Ｂのインナワイヤの伸びに伴って、電動モータ２２によるアシストのタイミングやアシスト力もクラッチの切れ具合や切れのタイミングに対して当初の設定と差が生じる場合がある。

本発明の目的は、クラッチの動力遮断にレスポンス良く対応可能なクラッチ操作アシスト機構を提供することにある。

請求項１に係る発明は、エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達経路に動力を断続するクラッチ機構が設けられ、このクラッチ機構の近傍に運転者のクラッチ操作部材の操作によるクラッチ機構の動力遮断に連動して軸方向に移動可能なプッシュロッド部材が設けられ、運転者のクラッチ操作部材の操作を検出手段で検出してプッシュロッド部材の軸方向移動をアクチュエータで補助し、クラッチ操作部材の操作力を軽減するクラッチ操作アシスト機構において、検出手段の検出部は、プッシュロッド部材の軸端の移動量を検出するように構成し、検出手段は、プッシュロッド部材の動きに対して検出部が直交する方向に移動するように配置されることを特徴とする。

作用として、プッシュロッド部材は、運転者のクラッチ操作部材の操作によるクラッチ機構の動力遮断に連動して軸方向に移動可能であるから、このプッシュロッド部材の軸端の移動量を検出手段で検出したときにアクチュエータを作動させることでプッシュロッド部材の軸方向移動が補助され、運転者がクラッチ操作部材を操作する操作力が軽減される。

従来のように、センサとクラッチ機構との間にワイヤーケーブルを設けた場合は、ワイヤーケーブルの伸びの影響を受け、センサでのセンシングとクラッチ機構での動力遮断とにタイミングの差が生じることがある。このようなタイミングの差があると、スムーズなアシスト力が得られなくなることが考えられる。

これに対して、本発明では、クラッチ機構の動力遮断に連動して移動するプッシュロッド部材の軸端の移動量を検出手段の検出部で検出するため、検出手段でのセンシングとクラッチ機構での動力遮断とのタイミングを一致させることが可能になる。

また本発明は、検出手段を、プッシュロッド部材の動きに対して検出部が直交する方向に移動するように配置したので、検出手段が、プッシュロッド部材の動きに対して検出部が直交する方向に移動するように配置されるから、プッシュロッド部材の軸方向における検出手段の突出量が抑えられる。

請求項２に係る発明は、プッシュロッド部材の軸端と検出手段の検出部との間に、検出部のストローク方向に移動可能な中間部材が設けられることを特徴とする。
作用として、例えば、プッシュロッド部材の軸端に直交するように直接に検出手段の検出部を当てると、検出手段の検出部が、検出部のストローク方向とは直交した方向にプッシュロッド部材から常に力を受けることになり、長期間使用すると、検出部ががたついたり摩耗することが考えられる。そこで、プッシュロッド部材の軸端と検出手段の検出部との間に中間部材を設け、中間部材をプッシュロッド部材の軸端に当接させることで、検出手段の検出部の耐振性や耐摩耗性の向上が図れる。

請求項３に係る発明は、検出手段が設けられたプッシュロッド部材の軸端の近傍にアクチュエータによるアシスト入力部が設けられ、この軸端とは反対側の軸端にクラッチ操作部材からのプッシュロッド部材への入力部が設けられることを特徴とする。

作用として、プッシュロッド部材の両軸端に、検出手段の検出部及びアクチュエータによるアシスト入力部と、クラッチ操作部材からのプッシュロッド部材への入力部とが配置される。

請求項１に係る発明では、まず、検出手段の検出部がプッシュロッド部材の軸端の移動量を検出するので、検出手段でのセンシングとクラッチ機構での動力遮断とのタイミングを常に一致させることができ、クラッチ操作アシスト機構をクラッチ機構の動力遮断時にレスポンス良く対応させることができる。

また、請求項１に係る発明では、プッシュロッド部材の動きに対して検出部が直交する方向に移動するように配置したので、プッシュロッド部材の軸端に検出手段を配置しながらも、検出手段がプッシュロッド部材の軸方向に突出する量を抑えることができ、プッシュロッド部材及び検出手段が設けられる、例えば変速機の幅を小さくすることができる。

請求項２に係る発明では、プッシュロッド部材の軸端と検出手段の検出部との間に、検出部のストローク方向に移動可能な中間部材が設けられるので、検出手段の検出部に直接に軸直角方向の力が加わらなくなり、検出手段の検出部の耐振性や耐摩耗性を向上させることができる。

請求項３に係る発明では、検出手段が設けられたプッシュロッド部材の軸端の近傍にアクチュエータによるアシスト入力部が設けられ、この軸端とは反対側の軸端にクラッチ操作部材からのプッシュロッド部材への入力部が設けられるので、プッシュロッド部材の一方の軸端に、クラッチ操作部材からのプッシュロッド部材への入力部と検出手段の検出部とアシスト入力部とが偏って配置されることを防ぐことができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１はクラッチ操作アシスト機構を備える車両を示す側面図であり、車両１０は、骨格となるメインフレーム１１と、このメインフレーム１１の前端に操舵自在に取付けられたフロントフォーク１２と、このフロントフォーク１２の上端及び下端にそれぞれ取付けられたバーハンドル１３及び前輪１４と、メインフレーム１１の下部に取付けられたパワーユニット（不図示）と、メインフレーム１１の後部下部にスイング自在に取付けられたスイングアーム１６と、このスイングアーム１６の後端に取付けられてパワーユニットで駆動される後輪１７とを備える。

バーハンドル１３の左側に左グリップ２１及びクラッチレバー２２が設けられている。
パワーユニットは、エンジン及び変速機からなり、変速機の側部にクラッチ機構２４を備える。

クラッチ機構２４は、クラッチレバー２２にクラッチケーブル２６で連結されたものであり、クラッチレバー２２の操作力を軽減するためのクラッチ操作アシスト機構が付設されている。なお、２８はクラッチ操作アシスト機構の一部を構成するアシスト圧発生装置であり、以下、「アクチュエータ２８」と記す。
ここで、３５は車体前部を覆うカウリング、３６は燃料タンク、３７はシート、３８はエンジンに接続された排気管、４１は排気管３８の後端に接続されたマフラである。

図２はクラッチ操作アシスト機構を説明する断面図であり、クラッチ操作アシスト機構５０は、変速機５１の一端部に設けられたクラッチ機構２４がクラッチレバー２２を握ることによりエンジンからの動力が遮断されるときに、そのときの握る力、即ち、操作力を補助するものであり、変速機５１の他端部に設けられる。

クラッチ機構２４は、変速機５１を構成するメインシャフト５３に回転自在に取付けられてクランクシャフト側のギヤに噛み合う大被動ギヤ５５と、この大被動ギヤ５５にコイルスプリング５６を介して取付けられたドライブ部材５７と、メインシャフト５３の軸方向に移動自在でドライブ部材５７の内周面に回転方向に係合された複数の摩擦円板であるクラッチディスク５８と、これらのクラッチディスク５８に交互に重ねられた複数のクラッチプレート６１と、メインシャフト５３にスプライン結合されるとともにクラッチプレート６１の内周部がメインシャフト５３の軸方向に移動自在で回転方向に係合したドリブン部材６２と、このドリブン部材６２に複数のコイルスプリング６３を介して取付けられてドリブン部材６２を複数のクラッチディスク５８及びクラッチプレート６１を介して押し付ける押圧部材６４と、クラッチケーブル２６に端部金具６６を介して連結されたアーム６７付きのクラッチ作動シャフト６８と、このクラッチ作動シャフト６８の爪部６８ａに先端部の環状凹部７１ａが掛けられるとともに押圧部材６４にベアリング６９を介して配置され且つメインシャフト５３の端部に移動自在に取付けられた入力部材７１とからなる多板型のものである。なお、７２はドリブン部材６２へ押圧部材６４を押し付けるために設けられたコイルスプリング６３をドリブン部材６２に取付けるためのボルトであり、複数設けられる。７３はメインシャフト５３にドリブン部材６２を取付けるナットである。

変速機５１は、メインシャフト５３がハウジング７５にベアリング７６，７７を介して回転自在に取付けられ、図示せぬカウンタシャフトがハウジング７５に一対のベアリングを介して回転自在に取付けられている。
メインシャフト５３上には、複数のドライブギヤで構成されるドライブギヤ列７８が軸方向移動自在にスプライン結合され、複数のドリブンギヤで構成されるドリブンギヤ列がカウンタシャフト上にスプライン結合され、ドライブギヤ列７８の各ギヤにドリブンギヤ列の各ギヤが噛み合わされ、図示せぬ変速機構により動力伝達するギヤが選択される。

クラッチ操作アシスト機構５０は、先端が入力部材７１に嵌合されるとともにメインシャフト５３内を通されたプッシュロッド８１と、このプッシュロッド８１が軸方向に移動したときにプッシュロッド８１にアシスト力を加えるためにハウジング７５側のカバー７５ａに取付けられたアシストシリンダ８２と、このアシストシリンダ８２の端部に取付けられたセンサ保持部８３と、このセンサ保持部８３に保持されてプッシュロッド８１の軸方向移動を検出するストロークセンサ８４と、アシストシリンダ８２に油圧を供給するアクチュエータ２８と、ストロークセンサ８４からの検出信号に基づいてアクチュエータ２８の作動を制御する制御部８６とからなる。

アシストシリンダ８２は、シリンダ本体８７と、このシリンダ本体８７に移動自在に挿入されてアクチュエータ２８から供給される油圧で移動するピストン８８と、シリンダ本体８７に移動自在に挿入されてピストン８８でプッシュロッド８１に押圧される押圧ロッド９１とからなり、押圧ロッド９１の端面９１ａにストロークセンサ８３の検出片９２が当てられている。なお、９４はシリンダ本体８７と押圧ロッド９１との間に設けられて押圧ロッド９１をプッシュロッド８１に押し付けるコイルスプリング、９６は押圧ロッド９１の回り止めをするためにシリンダ本体８７に取付けられたピンである。
上記したプッシュロッド８１及び押圧ロッド９１は、プッシュロッド部材９８を構成する部品である。

以上に述べたクラッチ操作アシスト機構５０の作用を図３及び図４で説明する。
図３はクラッチ操作アシスト機構の作用を示す第１作用図である。
クラッチ機構２４の押圧部材６４が、複数のクラッチディスク５８と複数のクラッチプレート６１とを押し付けることでドライブ部材５７からドリブン部材６２に動力が伝達されている接続状態から、まず、矢印Ａで示すように、クラッチレバー２２を握ってスイング操作をすると、矢印Ｂで示すように、クラッチケーブル２６のインナワイヤ２６ａが引かれ、矢印Ｃに示すように、アーム６７がスイングしてクラッチ作動シャフト６８が矢印Ｄで示すように回動する。

この結果、クラッチ作動シャフト６８の爪部６８ａが入力部材７１を矢印Ｅの方向に引くため、ベアリング６９を介して押圧部材６４がクラッチディスク５８から距離ＣＬだけ離れ、各クラッチディスク５８と各クラッチプレート６１とを押し付ける押圧力がほとんど無くなってこれらの間の摩擦力がほとんど生じなくなり、クラッチ機構２４が遮断する、即ち、ドライブ部材５７からドリブン部材６２に動力が伝わらなくなる。
これと共に、プッシュロッド８１も矢印Ｆで示すように入力部材７１と共に軸方向に移動する。

図４はクラッチ操作アシスト機構の作用を示す第２作用図である。
矢印Ｆで示すように、プッシュロッド８１が入力部材７１（図３参照）側へ移動すると、プッシュロッド８１の端部に当てられている押圧ロッド９１も同じ方向に移動し、押圧ロッド９１の端面に当てられているストロークセンサ８４の検出片９２が矢印Ｈで示すようにストロークするため、ストロークセンサ８４からストローク信号ＳＳが出力され、制御部８４に入力される。

制御部８４はストローク信号ＳＳに基づきアクチュエータ２８に駆動信号ＳＤを送ってアクチュエータ２８を駆動し、油圧を発生させる。この結果、矢印Ｊで示すように、シリンダ本体８７内の油路８７ａから油室８７ｂに作動油が流れ込み、ピストン８８が図の右方に移動するため、これに伴って押圧ロッド９１を介してプッシュロッド８１の矢印Ｆ方向の移動がアシストされる。

図５は本発明に係るクラッチ操作アシスト機構を示す断面図であり、図２に示された実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
クラッチ操作アシスト機構１００は、プッシュロッド８１と、このプッシュロッド８１が軸方向移動に移動したときにプッシュロッド８１にアシスト力を加えるためにカバー７５ａに取付けられたアシストシリンダ１０２と、このアシストシリンダ１０２の端部に取付けられたセンサ保持部１０３と、このセンサ保持部１０３内にプッシュロッド８１の軸方向とは直角方向に移動自在に収納された押圧片１０４と、センサ保持部１０３の端部に取付けられることで押圧片１０４を介してプッシュロッド８１の軸方向移動を検出するストロークセンサ８４と、アクチュエータ２８と、制御部８６とからなる。なお、１０６はストロークセンサ８４に対して押圧片１０４を押し出すためにストロークセンサ８４と押圧片１０４との間に介在されたコイルスプリングである。

アシストシリンダ１０２は、シリンダ本体８７と、ピストン８８と、シリンダ本体８７に移動自在に挿入されてピストン８８でプッシュロッド８１に押圧される押圧ロッド１０８とからなる。
押圧ロッド１０８は、端部に傾斜面１０８ａが形成され、この傾斜面１０８に押圧片１０４の突出部１０４ａがコイルスプリング１０６で押付けられている。

以上に述べたクラッチ操作アシスト機構１００の作用を図６で説明する。
図６は本発明に係るクラッチ操作アシスト機構の作用を示す作用図である。
クラッチレバー（図２参照）を握って、クラッチ機構２４（図２参照）がエンジンから変速機への動力伝達を遮断する操作を行うと、矢印Ｍで示すように、プッシュロッド８１が入力部材７１（図３参照）側へ移動し、プッシュロッド８１の端部に当てられている押圧ロッド１０８も同じ方向に移動し、押圧ロッド１０８の傾斜面１０８ａに直交するように当てられている押圧片１０４が、矢印Ｎで示すように、傾斜面１０８ａに当たりながら下降し、これに伴って押圧片１０４の背面１０４ｂに当てられているストロークセンサ８４の検出片９２が矢印Ｐで示すようにストロークするため、ストロークセンサ８４からストローク信号ＳＳが出力され、制御部８６に入力される。

この結果、図４に示したのと同様に、制御部８６はストローク信号ＳＳに基づきアクチュエータ２８に駆動信号ＳＤを送ってアクチュエータ２８を駆動して油圧を発生させ、矢印Ｑで示すように、シリンダ本体８７内の油路８７ａから油室８７ｂに作動油が流れ込み、ピストン８８が図の右方に移動するため、押圧ロッド１０８を介してプッシュロッド８１の矢印Ｍ方向の移動がアシストされる。

以上の図１、図２及び図５に示したように、本発明は、エンジンの動力を車輪としての後輪１７に伝達する動力伝達経路に動力を断続するクラッチ機構２４が設けられ、このクラッチ機構２４の近傍に運転者のクラッチ操作部材としてのクラッチレバー２２の操作によるクラッチ機構２４の動力遮断に連動して軸方向に移動可能なプッシュロッド部材９８が設けられ、運転者のクラッチレバー操作を検出手段としてのストロークセンサ８４で検出してプッシュロッド部材９８の軸方向移動をアクチュエータ２８で補助し、クラッチレバー２２の操作力を軽減するクラッチ操作アシスト機構５０，１００において、ストロークセンサ８４を、その検出部としての検出片９２がプッシュロッド部材９８の軸端の移動量を検出する。

これにより、クラッチ機構２４の遮断に伴ってプッシュロッド部材９８が軸方向に移動したときに、プッシュロッド部材９８の移動を押圧ロッド９１を介して一体的にストロークセンサ８４で検出することが可能になり、ストロークセンサ８４でのセンシングとクラッチ機構２４での動力遮断とのタイミングを常に一致させることができ、クラッチ操作アシスト機構５０，１００をクラッチ機構２４の動力遮断時にレスポンス良く対応させることができる。

特に本発明は第１に、ストロークセンサ８４を、プッシュロッド部材９８の軸線に対して９０°傾いた方向に検出片９２がストロークするように配置したことを特徴とする。
これにより、プッシュロッド部材９８の軸端にストロークセンサ８４を配置しながらも、ストロークセンサ８４がプッシュロッド部材９８の軸方向に突出する量を少なくすることができ、プッシュロッド部材９８及びストロークセンサ８４が設けられる、例えば変速機５１の幅を小さくすることができる。

本発明は第２に、プッシュロッド部材９８の軸端とストロークセンサ８４の検出片９２との間に、検出片９２のストローク方向に移動可能な中間部材としての押圧片１０４が設けられることを特徴とする。

これにより、ストロークセンサ８４の検出片９２に直接に軸直角方向の力が加わらなくなり、ストロークセンサ８４の検出片９２の耐振性、耐摩耗性の向上を図ることができる。

本発明は第３に、ストロークセンサ８４が設けられたプッシュロッド部材９８の軸端の近傍にアクチュエータ２８によるアシスト入力部としてのアシストシリンダ８２が設けられ、この軸端とは反対側の軸端にクラッチレバー２２からのプッシュロッド部材９８への入力部が設けられることを特徴とする。

これにより、プッシュロッド部材９８の一方の軸端に、クラッチレバー２２からのプッシュロッド部材９８への入力部と、ストロークセンサ８４と、アシストシリンダ８２とが一方の軸端に偏って配置されることを防ぐことができる。

本発明のクラッチ操作アシスト機構は、二輪車に好適である。

クラッチ操作アシスト機構を備える車両を示す側面図である。 クラッチ操作アシスト機構を説明する断面図である。 クラッチ操作アシスト機構の作用を示す作用図である。 クラッチ操作アシスト機構の作用を示す作用図である。 本発明に係るクラッチ操作アシスト機構を示す断面図である。 本発明に係るクラッチ操作アシスト機構の作用を示す作用図である。

符号の説明

１０…車両、１７…車輪（後輪）、２２…クラッチ操作部材（クラッチレバー）、２４…クラッチ機構、２８…アクチュエータ（アシスト圧発生装置）、５０，１００…クラッチ操作アシスト機構、８２，１０２…アシスト入力部（アシストシリンダ）、８４…検出手段（ストロークセンサ）、９２…検出部（検出片）、９８…プッシュロッド部材、１０４…中間部材（押圧片）。

Claims (3)

1. エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達経路に動力を断続するクラッチ機構（２４）が設けられ、このクラッチ機構（２４）の近傍に運転者のクラッチ操作部材（２２）の操作による前記クラッチ機構（２４）の動力遮断に連動して軸方向に移動可能なプッシュロッド部材（８１）が設けられ、運転者のクラッチ操作部材（２２）の操作を検出手段（８４）で検出して前記プッシュロッド部材（８１）の軸方向移動をアクチュエータ（２８）で補助し、クラッチ操作部材（２２）の操作力を軽減するクラッチ操作アシスト機構において、
   前記検出手段（８４）の検出部（９２）は、前記プッシュロッド部材（８１）の軸端の移動量を検出するように構成し、
   前記検出手段（８４）は、前記プッシュロッド部材（８１）の動きに対して前記検出部（９２）が直交する方向に移動するように配置される、
   ことを特徴とするクラッチ操作アシスト機構。
2. 前記プッシュロッド部材（８１）の軸端と前記検出手段（８４）の検出部（９２）との間に、前記検出部（９２）のストローク方向に移動可能な中間部材（１０４）が設けられることを特徴とする請求項１記載のクラッチ操作アシスト機構。
3. 前記検出手段（８４）が設けられた前記プッシュロッド部材（８１）の軸端の近傍に前記アクチュエータ（２８）によるアシスト入力部（１０２）が設けられ、
   この軸端とは反対側の軸端に前記クラッチ操作部材（８２）からの前記プッシュロッド部材（８１）への入力部（７１）が設けられることを特徴とする請求項１記載のクラッチ操作アシスト機構。

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