JP6327420B2 - クラッチ制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、クラッチ制御装置に関する。
特許文献1には、クラッチレバーとクラッチ装置とを電気的に連係するバイワイヤシステムにおいて、クラッチ装置を駆動するアクチュエータと、クラッチレバーの操作量を検出する操作量検出手段と、操作量検出手段の検出値に基づいてアクチュエータの作動を制御する電子制御ユニットと、を備えるクラッチ制御装置が開示されている。
特許第5243315号公報
ところで、特許文献1では、油圧又はケーブル等でクラッチ装置に機械的に接続されたクラッチレバーの操作荷重を演出するために、複数のスプリングを直列に配置した構成を採用するが、このような構成を採用すると、反力付与手段が大型化し易く、結果的に周辺部位に干渉したり配置の自由度を損なったりする虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、クラッチ操作子とクラッチ装置とを電気的に連係するクラッチ制御装置において、クラッチ操作子の反力付与手段の周辺のコンパクト化を図るとともに、操作荷重の設定自由度を高めることを目的とする。
上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、クラッチ装置(8)と、前記クラッチ装置(8)の操作子であるクラッチ操作子(2)と、前記クラッチ操作子(2)の操作に応じて前記クラッチ装置(8)を駆動するアクチュエータ(5)と、前記クラッチ操作子(2)の操作量を検出する操作量検出手段(3,36)と、前記操作量検出手段(3,36)の検出値に基づいて前記アクチュエータ(5)の作動を制御する電子制御ユニット(4)と、を備え、前記クラッチ操作子(2)は、回動軸(12)を中心に回動可能に支持されるクラッチレバー(2)であり、前記クラッチレバー(2)には、スプリング(28,43)を反力発生源とする反力付与手段(210)から操作反力が付与され、前記反力付与手段(210)は、互いに並列に配置される複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)を備え、前記複数の反力発生シリンダ(26,41)の各々は、スプリング(28,43)を収容するシリンダ体(27,42)を有し、前記複数の反力発生シリンダ(26,41)の各々のスプリング(28,43)は、互いに異なる荷重特性を有し、前記クラッチレバー(2)には、前記回動軸(12)近傍から前記複数の反力発生シリンダ(26,41)の各々の出入力部に向けて延出し、前記クラッチレバー(2)と前記反力付与手段(210)との間で操作力及び反力を伝達可能とする出入力アーム(13)が設けられることを特徴とする。
請求項2に記載した発明は、一方の反力発生シリンダ(26)のスプリング(28)はコイルスプリングとされ、他方の反力発生シリンダ(41)のスプリング(43)は皿バネとされることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、クラッチ装置(8)と、前記クラッチ装置(8)の操作子であるクラッチ操作子(2)と、前記クラッチ操作子(2)の操作に応じて前記クラッチ装置(8)を駆動するアクチュエータ(5)と、前記クラッチ操作子(2)の操作量を検出する操作量検出手段(3,36)と、前記操作量検出手段(3,36)の検出値に基づいて前記アクチュエータ(5)の作動を制御する電子制御ユニット(4)と、を備え、前記クラッチ操作子(2)は、回動軸(12)を中心に回動可能に支持されるクラッチレバー(2)であり、前記クラッチレバー(2)には、スプリング(23,28,23’,28’,33,43)を反力発生源とする反力付与手段(10,10’,110,210)から操作反力が付与され、前記反力付与手段(10,10’,110,210)は、互いに並列に配置される複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)を備え、前記クラッチレバー(2)には、前記回動軸(12)近傍から前記複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)の各々の出入力部に向けて延出し、前記クラッチレバー(2)と前記反力付与手段(10,10’,110,210)との間で操作力及び反力を伝達可能とする出入力アーム(13)が設けられ、前記出入力アーム(13)は、前記クラッチレバー(2)に対するレバー側出入力点(14a)と前記複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)の各々に対する複数のシリンダ側出入力点(15a,16a)とを有し、前記レバー側出入力点(14a)と前記複数のシリンダ側出入力点(15a,16a)の各々との間のアーム長(S1,S2)は、互いに同一とされることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記クラッチレバー(2)は、クランプ式のレバーホルダ(11)によって車両のハンドルバー(9)の前方に取り付けられ、前記複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)は、前記ハンドルバー(9)の前方で上下一対に設けられることを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の各々は、スプリング(23,28)を収容するシリンダ体(22,27)を有し、前記スプリング(23,28)は、前記シリンダ体(22,27)の軸方向で伸縮するコイルスプリングとされ、前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の内、上側の反力発生シリンダ(21)のシリンダ体(22)及びスプリング(23)は、下側の反力発生シリンダ(26)のシリンダ体(27)及びスプリング(28)よりも軸方向長さが短くされることを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、前記複数の反力発生シリンダ(21’,26’)の各々は、スプリング(23’,28’)を収容するシリンダ体(22’,27’)を有し、前記スプリング(23’,28’)は、前記シリンダ体(22’,27’)の軸方向で伸縮するコイルスプリングとされ、前記複数の反力発生シリンダ(21’,26’)は、互いにシリンダ体(22’,27’)及びスプリング(23’,28’)の軸方向長さが同一とされることを特徴とする。
請求項7に記載した発明は、前記操作量検出手段(3)は、前記回動軸(12)と同軸配置されるポテンショメータ(3)であり、前記ポテンショメータ(3)の回動検出子(3a)は、前記回動軸(12)に一体回転可能に連結され、前記回動軸(12)は、前記クラッチレバー(2)に一体回動可能に連結されることを特徴とする。
請求項8に記載した発明は、前記複数の反力発生シリンダ(26,31,41)の内の少なくとも一つは、スプリング(33,43)を収容するシリンダ体(32,42)と、前記シリンダ体(32,42)内に進退可能に収容されるピストン(34,44)と、前記シリンダ体(32,42)内に形成されて前記ピストン(34,44)により閉塞される油室(32a,42c)と、を備え、前記操作量検出手段(36)は、前記油室(32a,42c)内に充填されたオイルの油圧を検出する油圧センサ(36)であり、前記クラッチレバー(2)の操作で前記ピストン(34,44)が進退して発生した油圧を検出することを特徴とする。
請求項9に記載した発明は、前記シリンダ体(32,42)の途中にオイル分岐部(32c)が設けられ、前記オイル分岐部(32c)は前記油室(32a,42c)内に連通口(32b)を介して連通するとともに、前記油圧センサ(36)は前記連通口(32b)に設けられることを特徴とする。
請求項10に記載した発明は、前記油圧センサ(36)は前記油室(32a,42c)に設けられることを特徴とする。
請求項11に記載した発明は、前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の各々のシリンダ体(22,27)内に嵌入される第一及び第二ピストン(24,29)を備え、前記第一及び第二ピストン(24,29)には、第一及び第二プッシュロッド(25,30)が係合し、前記クラッチレバー(2)が回動操作されると、前記第一及び第二プッシュロッド(25,30)に係合される前記出入力アーム(13)が、前記第一及び第二プッシュロッド(25,30)を同時に押圧し、前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の各々のスプリング(23,28)を同量だけ圧縮させることを特徴とする。
請求項1に記載した発明によれば、クラッチレバーとクラッチ装置とを電気的に連係するシステムにおいて、クラッチレバーにクラッチ装置の操作荷重を演出するために複数の反力発生シリンダを並列に設けることで、反力付与手段の配置自由度を高めて周辺のコンパクト化を図り易く、かつ操作荷重を大きく発生させることができる。
すなわち、クラッチレバーの反力付与手段の周辺のコンパクト化を図るとともに、操作荷重の設定自由度を高めることができる。
請求項2に記載した発明によれば、一方の反力発生シリンダに皿バネを用いるので、一方の反力発生シリンダの軸方向長さを抑えてコンパクト化を図るとともに、コイルスプリングの線形の荷重特性と皿バネの非線形の荷重特性との合成により、従来構成にあった段階的に変化する荷重特性に近付けることができる。
請求項3に記載した発明によれば、出入力アームを介してクラッチレバー及び反力付与手段の間で力を伝達する際、クラッチレバーと各反力発生シリンダとの間で同一のレバー比で力を出入力可能となり、反力付与手段の荷重設定を容易にすることができる。
請求項4に記載した発明によれば、上下一対の反力発生シリンダを含む反力付与手段を、クラッチレバーとともにハンドルバーの前方に配置することで、ハンドルバーの後方側(運転者側)に反力付与手段が配置されず、かつハンドルバーの前方側では反力付与手段の前方への張り出しが抑えられ、周辺部位への干渉及び配置の自由度を確保することができる。
請求項5に記載した発明によれば、運転者に近い上側の反力発生シリンダが短くされるので、操作荷重を大きく設定可能としながら反力付与手段を目立たなくすることができる。
請求項6に記載した発明によれば、各反力発生シリンダの発生荷重が互いに同一になるので、操作荷重の設定がより容易になるとともに、部品共通化によるコスト低減を図ることができる。
請求項7に記載した発明によれば、ポテンショメータの回動検出子に連なる軸部材としてレバー支持軸を用いるとともに、レバー支持軸をクラッチレバーと一体回動可能とすることで、クラッチレバーの回動角をポテンショメータで直接的に取得することができる。
請求項8に記載した発明によれば、操作量検出手段として、ピストン及びシリンダ体によるオイル圧縮時の発生油圧を検出する油圧センサを用いるので、高価なポテンショメータを無くしてコスト低減を図るとともに、油圧を用いた従来構成の荷重特性に近付けることができる。
請求項9,10に記載した発明によれば、油圧センサを設けてもコンパクトに構成することができる。
本発明の第一実施形態におけるクラッチ制御装置の構成図である。 上記クラッチ制御装置のクラッチレバー周辺の平面図である。 図2のIII−III断面図である。 図3のIV−IV断面図である。 上記クラッチレバーのレバーストロークに対するレバー荷重の変化の特性を示すグラフである。 上記クラッチレバーの反力付与手段の変形例を示す図4に相当する断面図である。 本発明の第二実施形態におけるクラッチ制御装置の図2に相当する平面図である。 第二実施形態における図4に相当する断面図である。 本発明の第三実施形態におけるクラッチ制御装置の図4に相当する断面図である。 第三実施形態における図5に相当するグラフである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
<第一実施形態>
図1に示すように、本実施形態のクラッチ制御装置1は、クラッチ装置8のクラッチ操作子であるクラッチレバー2と、クラッチレバー2の操作量(回動角度)を電気的に検出するレバー角センサ(操作量検出手段)3と、レバー角センサ3の検出値が入力される電子制御ユニット4と、電子制御ユニット4により前記検出値に基づいて駆動制御されるアクチュエータ5と、アクチュエータ5の駆動により油圧を発生するマスターシリンダ6と、マスターシリンダ6が発生した油圧が供給されるスレーブシリンダ7と、クラッチレバー2に操作反力を付与する反力付与手段10と、を備える。
クラッチ装置8は、例えば自動二輪車のエンジン及び変速機の間に設けられる。クラッチ装置8は、スレーブシリンダ7により軸方向に駆動されるプッシュロッド7aの軸方向作動に応じて、前記エンジン及び変速機間の動力伝達の断接を切り替える。スレーブシリンダ7には、リザーバ6aが接続されたマスターシリンダ6が電磁開閉弁6bを介して接続される。
図2、図3を併せて参照して、自動二輪車の左側のハンドルバー9の外側部には、運転者が左手で握るグリップ部9aが設けられる。ハンドルバー9の内側部には、クラッチレバー2を支持するレバーホルダ11が取り付けられる。レバーホルダ11には、クラッチレバー2の基部2aがレバー支持軸12を介して回動可能に支持される。クラッチレバー2の基部2aには、反力付与手段10を作動させる出入力アーム13が取り付けられる。
図4を併せて参照し、反力付与手段10は、互いに並列に配置される第一及び第二反力発生シリンダ21,26を備える。第一及び第二反力発生シリンダ21,26は、例えばグリップ部9aと平行に配置される。第一及び第二反力発生シリンダ21,26は、レバーホルダ11から車幅方向内側(グリップ部9aと反対側)に延びる。第一及び第二反力発生シリンダ21,26は、第一反力発生シリンダ21を上側、第二反力発生シリンダ26を下側として上下に並び、互いに一体に結合される。
第一反力発生シリンダ21は、レバーホルダ11に固定される第一シリンダ体22と、反力発生源として第一シリンダ体22内に収容される第一スプリング23と、第一スプリング23を圧縮可能とするべく第一シリンダ体22内に嵌入される第一ピストン24と、を備える。
第二反力発生シリンダ26は、第一シリンダ体22の下方に並んでレバーホルダ11に固定される第二シリンダ体27と、反力発生源として第二シリンダ体27内に収容される第二スプリング28と、第二スプリング28を圧縮可能とするべく第二シリンダ体27内に嵌入される第二ピストン29と、を備える。
第二シリンダ体27に対し、その上方に並ぶ第一シリンダ体22の軸方向長さは短くされる。第一及び第二スプリング23,28は圧縮コイルスプリングであり、第一及び第二シリンダ体22,27内にそれぞれ軸方向を沿わせて収容される。第一及び第二シリンダ体22,27の軸方向長さと同様、第二スプリング28に対し、その上方に並ぶ第一スプリング23の軸方向(伸縮方向)の長さは短くされる。
第一及び第二シリンダ体22,27の車幅方向外側(グリップ部9a側)の端部には、第一及び第二ピストン24,29の外側端部が臨まされる。第一及び第二ピストン24,29の外側端部には、第一及び第二プッシュロッド25,30の内側端部が揺動可能に係合する球面受け部24a,29aがそれぞれ設けられる。第一及び第二プッシュロッド25,30の外側端部には、クラッチレバー2と一体的に揺動する出入力アーム13のシリンダ側出入力点15a,16aがそれぞれ係合する。第一及び第二プッシュロッド25,30の中間部と第一及び第二シリンダ体22,27の外側端部との間には、それぞれダストブーツ25a,30aが装着される。
クラッチレバー2の基部2aには、第一及び第二反力発生シリンダ21,26の延長上まで延びる出入力部2bが設けられる。出入力部2bには、クラッチレバー2と一体的に回動可能な出入力アーム13が支持される。出入力アーム13は、クラッチレバー2の出入力部2b側に対して第一及び第二シリンダ体22,27の外側端部(出入力部)側が上下に分岐して設けられる。
図3を参照し、出入力アーム13において、クラッチレバー2の出入力部2bに係合する部位は単一のレバー側アーム部14とされ、第一及び第二プッシュロッド25,30に係合する部位は第一及び第二シリンダ側アーム部15,16とされる。レバー側アーム部14におけるクラッチレバー2に対する出入力点(レバー側出入力点14a、レバー支持軸12の中心軸線C1に相当)と、第一及び第二シリンダ側アーム部15,16における第一及び第二反力発生シリンダ21,26に対する出入力点(第一及び第二シリンダ側出入力点15a,16a、第一及び第二プッシュロッド25,30の外側端部の軸中心に相当)とに渡るアーム長S1,S2は、互いに同一とされる。
クラッチレバー2が回動操作されると、出入力アーム13の第一及び第二シリンダ側アーム部15,16が第一及び第二プッシュロッド25,30を同時に押圧し、第一及び第二シリンダ体22,27内の第一及び第二スプリング23,28を同量だけ圧縮させる。出入力アーム13は一体であり、第一及び第二スプリング23,28の各圧縮荷重を合算した力がクラッチレバー2に操作反力として作用する。
レバーホルダ11の上方でレバー支持軸12の同軸上には、クラッチレバー2の操作量(回動角度)を検出する操作量検出手段であるレバー角センサ3が取り付けられる。レバー角センサ3はいわゆるポテンショメータであり、その回動検出子3aがレバー支持軸12に同軸かつ一体回動可能に連結される。レバー支持軸12は、レバーホルダ11等を上方から貫通し、レバーホルダ11の下方に突出したネジ軸12aにナットN1を螺着して取り付けられる。レバー支持軸12は、その上下がレバーホルダ11の上下にブッシュB1,B2を介して摺動可能に支持される。
クラッチレバー2の基部2aの上下には、レバー支持軸12の上部12c及び下部12dを挿通する上下支持軸挿通孔2c,2dが形成される。基部2aの上支持軸挿通孔2cが円形状であるのに対し、基部2aの下支持軸挿通孔2dはD字形状とされる。レバー支持軸12の上部12cの断面形状は上支持軸挿通孔2cに整合する円形状とされ、レバー支持軸12の下部12dの断面形状は下支持軸挿通孔2dに整合するD字形状とされる。このレバー支持軸12の下部12dと下支持軸挿通孔2dとの嵌合により、レバー支持軸12がクラッチレバー2と一体的に回動する。これにより、クラッチレバー2の回動角度(操作量)がレバー角センサ3により検出可能である。なお、レバー支持軸12が回動せず、レバー角センサ3の回動検出子3aがクラッチレバー2に係合して一体的に回動する構成でもよい。
レバー角センサ3で検出されるクラッチレバー2の操作量すなわち回動操作量は、電子制御ユニット4に入力される。電子制御ユニット4は、レバー角センサ3の検出値に基づいてアクチュエータ5の電動モータを駆動し、マスターシリンダ6に油圧を発生させる。
図5は、クラッチレバー2の操作量(レバーストローク)に対する本実施形態の反力付与手段10の操作反力(レバー荷重)の変化を示すグラフである。図中線L1は第一スプリング23による操作反力線、線L2は第二スプリング28による操作反力線、線L3は第一及び第二スプリング23,28による操作反力を合わせた合成操作反力線(実特性)、線L4は本実施形態における操作反力の目標特性をそれぞれ示す。合成操作反力は、レバーストロークに対して比較的大きい割合で増加するので、クラッチレバー2の操作力を油圧又はケーブル等でクラッチ装置8側に伝達するようにしていた従来の構成と同様の手応えのある目標特性を再現し易い。なお、図5では第一及び第二スプリング23,28のセット荷重(初期荷重)が「0」若しくはごく小さな値に設定されるが、これらを所望のセット荷重に設定してもよい。
次に、作用について説明する。
まず、クラッチ装置8の動力伝達を切断するべくクラッチレバー2が操作されると、その操作量がレバー角センサ3に検出され、この検出値に基づいて電子制御ユニット4がアクチュエータ5を駆動させる。これにより、マスターシリンダ6に油圧が発生し、スレーブシリンダ7が作動してクラッチ装置8を切断状態に作動させる。
このとき、クラッチレバー2には、二つのスプリング23,28を有する反力付与手段10によって、しっかりとした操作感覚が操作者(運転者)に与えられる。すなわち、クラッチレバー2及びクラッチ装置8間を電気的に連係させる構成でありながら、クラッチレバー2及びクラッチ装置8間を油圧又はケーブル等を用いて機械的に連係させる従来の構成と同様の操作感覚が運転者に与えられる。このように、クラッチレバー2の操作荷重特性を、従来構成に類似した違和感の少ない操作感覚に近付けることができる。
反力付与手段10は、第一及び第二スプリング23,28のバネ荷重の合計により操作荷重を設定する。このとき、バネ係数及び自由長に基づく反力特性が安定し易い圧縮コイルスプリングを使用することで、操作荷重を安定させ易い。そして、複数のスプリング23,28の使用により操作荷重を設定するので、操作荷重の設定自由度が高く、かつ複数のスプリング23,28を並列に配置するので、大径又は長尺のスプリングを用いる場合と比べて径方向及び軸方向の大型化が抑えられ、周辺部品のレイアウトへの影響が抑えられる。また、互いに長さの異なる第一及び第二シリンダ体22,27を並列に配置するので、反力付与手段10の配置自由度がさらに高まり、周辺のコンパクト化が図られる。
さらに、シリンダ体及びピストンの組み合わせにより反力付与手段10を構成するので、油圧を用いる従来のマスターシリンダ及びピストン、並びにレバーホルダ11、出入力アーム13及びプッシュロッド25,30等を利用して反力付与手段10を構成することが可能となり、専用の部品のみを用いる場合と比べてコスト低減を図ることが可能となる。
以上説明したように、上記実施形態におけるクラッチ制御装置1は、クラッチ装置8と、クラッチ装置8の操作子であるクラッチレバー2と、クラッチレバー2の操作に応じてクラッチ装置8を駆動するアクチュエータ5と、クラッチレバー2の操作量を検出するレバー角センサ3と、レバー角センサ3の検出値に基づいてアクチュエータ5の作動を制御する電子制御ユニット4と、を備え、クラッチレバー2は、レバー支持軸12を中心に回動可能とされ、クラッチレバー2には、スプリング23,28を反力発生源とする反力付与手段10から操作反力が付与され、反力付与手段10は、互いに並列に配置される複数の反力発生シリンダ21,26を備え、クラッチレバー2には、レバー支持軸12近傍から複数の反力発生シリンダ21,26の各々の出入力部に向けて延出し、クラッチレバー2と反力付与手段10との間で操作力及び反力を伝達可能とする出入力アーム13が設けられる。
この構成によれば、クラッチレバー2とクラッチ装置8とを電気的に連係するシステムにおいて、クラッチレバー2にクラッチ装置8の操作荷重を演出するために複数の反力発生シリンダ21,26を並列に設けることで、反力付与手段10の配置自由度を高めて周辺のコンパクト化を図り易く、かつ操作荷重を大きく発生させることができる。
すなわち、クラッチレバー2の反力付与手段10の周辺のコンパクト化を図るとともに、操作荷重の設定自由度を高めることができる。
また、上記クラッチ制御装置1は、クラッチレバー2が、クランプ式のレバーホルダ11によって車両のハンドルバー9の前方に取り付けられ、反力発生シリンダ21,26は、ハンドルバー9の前方で上下一対に設けられる。
この構成によれば、上下一対の反力発生シリンダ21,26を含む反力付与手段10を、クラッチレバー2とともにハンドルバー9の前方に配置することで、ハンドルバー9の後方側(運転者側)に反力付与手段10が配置されず、かつハンドルバー9の前方側では反力付与手段10の前方への張り出しが抑えられ、周辺部位への干渉及び配置の自由度を確保することができる。
また、上記クラッチ制御装置1は、出入力アーム13が、クラッチレバー2に対するレバー側出入力点14aと各反力発生シリンダ21,26に対する複数のシリンダ側出入力点15a,16aとを有し、レバー側出入力点14aと各シリンダ側出入力点15a,16aとの間のアーム長S1,S2は、互いに同一とされる。
この構成によれば、出入力アーム13を介してクラッチレバー2及び反力付与手段10の間で力を伝達する際、クラッチレバー2と各反力発生シリンダ21,26との間で同一のレバー比で力を出入力可能となり、反力付与手段10の荷重設定を容易にすることができる。
また、上記クラッチ制御装置1は、各反力発生シリンダ21,26が、スプリング23,28を収容するシリンダ体22,27を有し、スプリング23,28は、シリンダ体22,27の軸方向で伸縮するコイルスプリングとされ、複数の反力発生シリンダ21,26の内、上側の反力発生シリンダ21のシリンダ体22,27及びスプリング23は、下側の反力発生シリンダ26のシリンダ体22,27及びスプリング28よりも軸方向長さが短くされる。
この構成によれば、運転者に近い上側の反力発生シリンダ21が短くされるので、操作荷重を大きく設定可能としながら反力付与手段10を目立たなくすることができる。
また、上記クラッチ制御装置1は、レバー角センサ3が、レバー支持軸12と同軸配置されるポテンショメータであり、レバー角センサ3の回動検出子3aは、レバー支持軸12に一体回動可能に連結され、レバー支持軸12は、クラッチレバー2に一体可動可能に連結される。
この構成によれば、ポテンショメータの回動検出子3aに連なる軸部材としてレバー支持軸12を用いるとともに、レバー支持軸12をクラッチレバー2と一体回動可能とすることで、クラッチレバー2の回動角をポテンショメータで直接的に取得することができる。
ここで、図6は、上記実施形態の変形例を示す。この変形例のクラッチ制御装置1’は、上記クラッチ制御装置1に対して、反力付与手段10に代わり、互いに軸方向長さが同一の第一及び第二シリンダ体22’,27’並びに第一及び第二コイルスプリング23’,28’を含む第一及び第二反力発生シリンダ21’,26’を上下一対に備える反力付与手段10’を用いる点で特に異なる。
この場合、各反力発生シリンダ21’,26’の発生荷重が互いに同一になるので、操作荷重の設定がより容易になるとともに、部品共通化によるコスト低減を図ることができる。
<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態について、図7、図8を参照して説明する。
この実施形態のクラッチ制御装置101は、前記第一実施形態に対して、第一及び第二反力発生シリンダ21,26の一方に代わり(本実施形態では上側の第一反力発生シリンダ21に代わり)、クラッチレバー2の操作量に応じて油圧を発生可能な第三反力発生シリンダ31を備える反力付与手段110を用いる点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
第三反力発生シリンダ31は、レバーホルダ11に固定される第三シリンダ体32と、反力発生源として第三シリンダ体32内に収容される圧縮コイルスプリングとしての第三スプリング33と、第三スプリング33を圧縮可能とするべく第三シリンダ体32内に嵌入される第三ピストン34と、を備える。第三ピストン34の外側端部の球面受け部34aには、第一プッシュロッド25が係合される。
第三シリンダ体32の側部には、第三シリンダ体32内の油室32aに連通口32bを介して連通するオイル分岐部32cが設けられる。オイル分岐部32cには、クラッチレバー2の操作時に第三シリンダ体32内のオイル(作動油)の一部を受容可能なリザーブタンク35が連結される。
本実施形態では、ポテンショメータとしてのレバー角センサ3に代わり、第三反力発生シリンダ31の発生油圧を検出する油圧センサ36をクラッチレバー2の操作量検出手段として用いる。油圧センサ36は、例えばシリンダ内の油室32aに接続される。なお、油圧センサ36は、油室32aに連通する連通口32bに接続されてもよい。
本実施形態によれば、クラッチレバー2の操作量に応じて油圧を発生可能な第三反力発生シリンダ31を備え、この第三反力発生シリンダ31の発生油圧を検出してクラッチレバー2の操作量を検出するので、高価なポテンショメータを無くしてコスト低減を図るとともに、油圧を用いた従来の構成と同様の手応えの操作特性に近付けることができる。
<第三実施形態>
次に、本発明の第三実施形態について、図9、図10を参照して説明する。
この実施形態のクラッチ制御装置201は、前記第一実施形態に対して、反力発生源としてコイルスプリングを収容する第一及び第二反力発生シリンダ21,26の一方に代わり(本実施形態では上側の第一反力発生シリンダ21に代わり)、反力発生源として皿バネ(ダイヤフラムスプリング)としての第四スプリング43を備えるとともに、第四スプリング43を収容する第四反力発生シリンダ41を備える反力付与手段210を用いる点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
第四反力発生シリンダ41は、第二実施形態における油圧を発生する第三反力発生シリンダ31に対して、コイルスプリングに代わり複数の皿バネを互い違いに積層して第四スプリング43とする。第四反力発生シリンダ41は、レバーホルダ11に固定される第四シリンダ体42と、反力発生源として第四シリンダ体42内に収容される第四スプリング43と、第四スプリング43を圧縮可能とするべく第四シリンダ体42内に嵌入される第四ピストン44と、を備える。第四ピストン44の外側端部の球面受け部44aには、第一プッシュロッド25が係合される。
第四シリンダ体42は、その外側部42aが内側部42bよりも大径に設けられる。外側部42a内には第四スプリング43が収容され、内側部42b内には油室42cが設けられる。油室42cには油圧センサ36が接続される。
なお、油圧を発生しない反力発生シリンダに対してコイルスプリングに代わり皿バネを反力発生源として収容する構成としてもよい。
図10は、クラッチレバー2の操作量(レバーストローク)に対する本実施形態の反力付与手段210の操作反力(レバー荷重)の変化を示すグラフである。図中線L5は皿バネ(第四スプリング43)による操作反力線、線L6はコイルスプリング(第二スプリング28)による操作反力線、線L7はコイルスプリング及び皿バネによる操作反力を合わせた合成操作反力線(実特性)、線L8は本実施形態における操作反力の目標特性をそれぞれ示す。コイルスプリングによる操作反力がレバーストロークの増加に比例して直線状に増加するのに対し、皿バネによる操作反力は曲線的に変化する。具体的に、皿バネによる操作反力は、レバーストロークが小のときはコイルスプリングよりも急峻に増加するが、その後、操作反力の増加の割合を減少させ、やがてレバーストロークの増加に対して操作反力を減少させる。その後、レバーストロークの終盤で操作反力を再度増加させ始める。これらの合成操作反力は、レバー荷重を段階的に変化させる目標特性に近い特性を再現し易い。
本実施形態によれば、上下一対の反力発生シリンダ21,41の内、一方の反力発生シリンダ41に皿バネを用いるので、一方の反力発生シリンダ41の軸方向長さを抑えてコンパクト化を図るとともに、他方の反力発生シリンダ21にコイルスプリングを用いるので、コイルスプリングの線形の荷重特性と皿バネの非線形の荷重特性との合成により、従来構成にあった段階的に変化する荷重特性に近付けることができる。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、反力発生シリンダは、ハンドルバー(グリップ部)と平行な配置に限らずハンドルバーと交差するような配置としてもよい。上側の反力発生シリンダに対して下側の反力発生シリンダが短い構成としてもよい。油圧を発生する反力発生シリンダにストロークシミュレータを連結してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
1,1’,101,201 クラッチ制御装置
2 クラッチレバー(クラッチ操作子)
3 レバー角センサ(操作量検出手段、ポテンショメータ)
3a 回動検出子
4 電子制御ユニット
5 アクチュエータ
8 クラッチ装置
9 ハンドルバー
10,10’,110,210 反力付与手段
11 レバーホルダ
12 レバー支持軸(回動軸)
13 出入力アーム
14a レバー側出入力点
15a 第一シリンダ側出入力点(シリンダ側出入力点)
16a 第二シリンダ側出入力点(シリンダ側出入力点)
21,21’ 第一反力発生シリンダ(反力発生シリンダ)
22,22’ 第一シリンダ体(シリンダ体)
23,23’ 第一スプリング(スプリング)
26,26’ 第二反力発生シリンダ(反力発生シリンダ)
27,27’ 第二シリンダ体(シリンダ体)
28,28’ 第二スプリング(スプリング)
31 第三反力発生シリンダ(反力発生シリンダ)
32 第三シリンダ体(シリンダ体)
32a,42c 油室
32b 連通口
32c オイル分岐部
33 第三スプリング(スプリング)
34 第三ピストン(ピストン)
36 油圧センサ(操作量検出手段)
41 第四反力発生シリンダ(反力発生シリンダ)
42 第四シリンダ体(シリンダ体)
43 第四スプリング(スプリング)
44 第四ピストン(ピストン)
S1,S2 アーム長

Claims (11)

  1. クラッチ装置(8)と、
    前記クラッチ装置(8)の操作子であるクラッチ操作子(2)と、
    前記クラッチ操作子(2)の操作に応じて前記クラッチ装置(8)を駆動するアクチュエータ(5)と、
    前記クラッチ操作子(2)の操作量を検出する操作量検出手段(3,36)と、
    前記操作量検出手段(3,36)の検出値に基づいて前記アクチュエータ(5)の作動を制御する電子制御ユニット(4)と、を備え、
    前記クラッチ操作子(2)は、回動軸(12)を中心に回動可能に支持されるクラッチレバー(2)であり、
    前記クラッチレバー(2)には、スプリング(28,43)を反力発生源とする反力付与手段(210)から操作反力が付与され、
    前記反力付与手段(210)は、互いに並列に配置される複数の反力発生シリンダ(26,41)を備え、
    前記複数の反力発生シリンダ(26,41)の各々は、スプリング(28,43)を収容するシリンダ体(27,42)を有し、
    前記複数の反力発生シリンダ(26,41)の各々のスプリング(28,43)は、互いに異なる荷重特性を有し、
    前記クラッチレバー(2)には、前記回動軸(12)近傍から前記複数の反力発生シリンダ(26,41)の各々の出入力部に向けて延出し、前記クラッチレバー(2)と前記反力付与手段(210)との間で操作力及び反力を伝達可能とする出入力アーム(13)が設けられることを特徴とするクラッチ制御装置。
  2. 一方の反力発生シリンダ(26)のスプリング(28)はコイルスプリングとされ、
    他方の反力発生シリンダ(41)のスプリング(43)は皿バネとされることを特徴とする請求項1に記載のクラッチ制御装置。
  3. クラッチ装置(8)と、
    前記クラッチ装置(8)の操作子であるクラッチ操作子(2)と、
    前記クラッチ操作子(2)の操作に応じて前記クラッチ装置(8)を駆動するアクチュエータ(5)と、
    前記クラッチ操作子(2)の操作量を検出する操作量検出手段(3,36)と、
    前記操作量検出手段(3,36)の検出値に基づいて前記アクチュエータ(5)の作動を制御する電子制御ユニット(4)と、を備え、
    前記クラッチ操作子(2)は、回動軸(12)を中心に回動可能に支持されるクラッチレバー(2)であり、
    前記クラッチレバー(2)には、スプリング(23,28,23’,28’,33,43)を反力発生源とする反力付与手段(10,10’,110,210)から操作反力が付与され、
    前記反力付与手段(10,10’,110,210)は、互いに並列に配置される複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)を備え、
    前記クラッチレバー(2)には、前記回動軸(12)近傍から前記複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)の各々の出入力部に向けて延出し、前記クラッチレバー(2)と前記反力付与手段(10,10’,110,210)との間で操作力及び反力を伝達可能とする出入力アーム(13)が設けられ、
    前記出入力アーム(13)は、前記クラッチレバー(2)に対するレバー側出入力点(14a)と前記複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)の各々に対する複数のシリンダ側出入力点(15a,16a)とを有し、
    前記レバー側出入力点(14a)と前記複数のシリンダ側出入力点(15a,16a)の各々との間のアーム長(S1,S2)は、互いに同一とされることを特徴とするクラッチ制御装置。
  4. 前記クラッチレバー(2)は、クランプ式のレバーホルダ(11)によって車両のハンドルバー(9)の前方に取り付けられ、
    前記複数の反力発生シリンダ(21,26,21’,26’,31,41)は、前記ハンドルバー(9)の前方で上下一対に設けられることを特徴とする請求項3に記載のクラッチ制御装置。
  5. 前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の各々は、スプリング(23,28)を収容するシリンダ体(22,27)を有し、
    前記スプリング(23,28)は、前記シリンダ体(22,27)の軸方向で伸縮するコイルスプリングとされ、
    前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の内、上側の反力発生シリンダ(21)のシリンダ体(22)及びスプリング(23)は、下側の反力発生シリンダ(26)のシリンダ体(27)及びスプリング(28)よりも軸方向長さが短くされることを特徴とする請求項3又は4に記載のクラッチ制御装置。
  6. 前記複数の反力発生シリンダ(21’,26’)の各々は、スプリング(23’,28’)を収容するシリンダ体(22’,27’)を有し、
    前記スプリング(23’,28’)は、前記シリンダ体(22’,27’)の軸方向で伸縮するコイルスプリングとされ、
    前記複数の反力発生シリンダ(21’,26’)は、互いにシリンダ体(22’,27’)及びスプリング(23’,28’)の軸方向長さが同一とされることを特徴とする請求項3又は4に記載のクラッチ制御装置。
  7. 前記操作量検出手段(3)は、前記回動軸(12)と同軸配置されるポテンショメータ(3)であり、
    前記ポテンショメータ(3)の回動検出子(3a)は、前記回動軸(12)に一体回転可能に連結され、
    前記回動軸(12)は、前記クラッチレバー(2)に一体回動可能に連結されることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。
  8. 前記複数の反力発生シリンダ(26,31,41)の内の少なくとも一つは、スプリング(33,43)を収容するシリンダ体(32,42)と、前記シリンダ体(32,42)内に進退可能に収容されるピストン(34,44)と、前記シリンダ体(32,42)内に形成されて前記ピストン(34,44)により閉塞される油室(32a,42c)と、を備え、
    前記操作量検出手段(36)は、前記油室(32a,42c)内に充填されたオイルの油圧を検出する油圧センサ(36)であり、前記クラッチレバー(2)の操作で前記ピストン(34,44)が進退して発生した油圧を検出することを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。
  9. 前記シリンダ体(32,42)の途中にオイル分岐部(32c)が設けられ、
    前記オイル分岐部(32c)は前記油室(32a,42c)内に連通口(32b)を介して連通するとともに、
    前記油圧センサ(36)は前記連通口(32b)に設けられることを特徴とする請求項8に記載のクラッチ制御装置。
  10. 前記油圧センサ(36)は前記油室(32a,42c)に設けられることを特徴とする請求項8に記載のクラッチ制御装置。
  11. 前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の各々のシリンダ体(22,27)内に嵌入される第一及び第二ピストン(24,29)を備え、
    前記第一及び第二ピストン(24,29)には、第一及び第二プッシュロッド(25,30)が係合し、
    前記クラッチレバー(2)が回動操作されると、前記第一及び第二プッシュロッド(25,30)に係合される前記出入力アーム(13)が、前記第一及び第二プッシュロッド(25,30)を同時に押圧し、前記複数の反力発生シリンダ(21,26)の各々のスプリング(23,28)を同量だけ圧縮させることを特徴とする請求項5に記載のクラッチ制御装置。
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