JP6947938B2 - クラッチバイワイヤシステム - Google Patents

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Description

本発明は、クラッチバイワイヤシステムに関するものである。
本願は、2018年8月10日に、日本に出願された特願2018−151508号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、クラッチレバーとクラッチ装置とを電気的に連係するクラッチバイワイヤシステムがある。例えば、クラッチバイワイヤシステムは、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。
クラッチバイワイヤシステムにおいて、油圧やケーブル等によりクラッチ装置に機械的に接続された従来のクラッチレバーの操作荷重を演出するために、クラッチレバーに操作反力を付与する機構を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、クラッチレバーと、各々の付勢力が段階的に作用することによってクラッチレバーの操作反力の増加割合を段階的に変化させる複数のコイルと、を備えた変速装置が開示されている。
日本国特開2013−57404号公報
ところで、クラッチバイワイヤシステムにおいては、クラッチレバーに操作反力を付与する機構、およびクラッチレバーの回動角度を検出するセンサをクラッチレバーに連係させる必要がある。このため、クラッチバイワイヤシステムでは、クラッチレバーにケーブルが連結される従来のシステムと比較して、クラッチレバーの構造が複雑になり、クラッチレバーの汎用性が低下する場合ある。これにより、デザイン変更や破損時等の交換等、クラッチレバーのうち乗員が触れて操作する部分だけ交換できればよい場合であっても、コスト面や作業面等において交換しにくいクラッチレバーとなる可能性がある。
そこで本発明は、クラッチレバーのうち乗員が触れて操作する部分を容易に交換できるクラッチバイワイヤシステムを提供するものである。
(1)本発明の一態様に係るクラッチバイワイヤシステムは、乗員が操作するクラッチレバー本体(60)と、前記クラッチレバー本体(60)と係合して回転軸線(O)回りに回動する本体支持部(70)と、前記本体支持部(70)に係合し、前記クラッチレバー本体(60)に操作反力を発生させる反力発生装置(130)と、前記本体支持部(70)の回動角度を検出する回転センサ(160)と、を備える。
上記構成によれば、反力発生装置に係合する機能を本体支持部に持たせて、クラッチレバー本体を本体支持部に係合させることで、クラッチレバーが1つの部材として反力発生装置に係合する構成と比べて、クラッチレバーのうち乗員が操作する部材の構造を簡素化することができる。したがって、デザイン変更や破損時等の交換に対応して、乗員が触れて操作するクラッチレバー本体を容易に交換可能とすることができる。
(2)上記(1)に記載のクラッチバイワイヤシステムにおいて、前記クラッチレバー本体(60)および前記本体支持部(70)とともに前記回転軸線(O)回りに回動する軸部材(90)をさらに備え、前記回転センサ(160)は、前記軸部材(90)の回動角度を検出してもよい。
上記構成によれば、クラッチレバー本体、本体支持部および軸部材が一体となって回動するので、クラッチレバー本体および本体支持部のそれぞれに1つずつ軸部材が組み合わされる場合と比較して、部品点数を削減できる。
さらに、軸部材を本体支持部の回動角度の検知体として用いることができるので、クラッチレバー本体および本体支持部に回転センサに連係する構造を設ける必要がない。よって、クラッチレバー本体および本体支持部の両方の構造を簡素化することができる。
(3)上記(1)または(2)に記載のクラッチバイワイヤシステムにおいて、前記クラッチレバー本体(60)は、前記回転軸線(O)の軸方向における複数の箇所で前記本体支持部(70)に直接、または他の部材を介して密接していてもよい。
上記構成によれば、クラッチレバー本体が本体支持部に対して傾くことを抑制できる。したがって、クラッチレバー本体を操作する際のレバーの倒れを抑制でき、操作感の優れたクラッチバイワイヤシステムとすることができる。
(4)上記(1)から(3)のいずれかに記載のクラッチバイワイヤシステムにおいて、前記クラッチレバー本体(60)は、前記本体支持部(70)によって前記回転軸線(O)の軸方向の両側から挟まれていてもよい。
上記構成によれば、クラッチレバー本体が本体支持部に対して傾くことを抑制できる。したがって、クラッチレバー本体を操作する際のレバーの倒れを抑制でき、操作感の優れたクラッチバイワイヤシステムとすることができる。
さらに、クラッチレバー本体が本体支持部に対して回転軸線の軸方向に変位することを規制できる。したがって、クラッチレバー本体をガタツキなく設けることができる。
(5)上記(1)から(4)のいずれかに記載のクラッチバイワイヤシステムにおいて、前記本体支持部(70)は、前記回転軸線(O)に直交する方向に開口するとともに前記クラッチレバー本体(60)が内側に挿入された断面U字状に形成され、前記回転軸線(O)よりも開口方向の第1箇所で前記クラッチレバー本体(60)に係合し、前記回転軸線(O)よりも前記開口方向とは反対方向の第2箇所で前記反力発生装置(130)に係合してもよい。
上記構成によれば、本体支持部とクラッチレバー本体との係合部、および本体支持部と反力発生装置との係合部を、本体支持部において離して配置できる。このため、本体支持部に2つの係合部が近接して設けられることによって本体支持部とクラッチレバー本体との係合部の構造が複雑になることを抑制できる。したがって、クラッチレバー本体を容易に交換可能とすることができる。
さらに、クラッチレバー本体が本体支持部の内側に挿入されるので、クラッチレバー本体が本体支持部に対して回転軸線の軸方向に変位することを規制できる。したがって、クラッチレバー本体をガタツキなく設けることができる。
(6)上記(1)から(5)のいずれかのクラッチバイワイヤシステムにおいて、前記本体支持部(70)は、前記反力発生装置(130)に当接するローラ(80)を備えていてもよい。
上記構成によれば、本体支持部の回動時に、本体支持部を反力発生装置に対して摺動させることなく接触させることができる。したがって、クラッチレバーの操作感覚を滑らかにすることができる。
(7)上記(1)から(6)のいずれかに記載のクラッチバイワイヤシステムにおいて、前記回転センサ(160)は、前記クラッチレバー本体(60)よりも下方に配置されていてもよい。
上記構成によれば、回転センサがクラッチレバー本体よりも下方に突出するように配置されるので、乗員に対して邪魔になることを回避できる。
上記のクラッチバイワイヤシステムによれば、クラッチレバーのうち乗員が触れて操作する部分を容易に交換できる。
実施形態の自動二輪車の左側面図である。 クラッチアクチュエータを含むクラッチ作動システムの概略説明図である。 実施形態のクラッチレバー装置周辺の平面図である。 実施形態のクラッチレバー装置を前上方から見た斜視図である。 実施形態のクラッチレバー装置を前下方から見た斜視図である。 実施形態のクラッチレバー装置を上方から見た断面図である。 実施形態のクラッチレバー装置の拡大断面図である。 図3のVIII−VIII線における断面図である。 実施形態のクラッチレバー装置の動作説明図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印FR、車両左方を示す矢印LH、車両上方を示す矢印UPが示されている。
<車両の全体構成>
図1は、実施形態の自動二輪車の左側面図である。
図1に示すように、本実施形態は、鞍乗り型車両である自動二輪車1に適用されている。自動二輪車1の前輪2は、左右一対のフロントフォーク3の下端部に支持されている。左右フロントフォーク3の上部は、ステアリングステム4を介して、車体フレーム6の前端部のヘッドパイプ7に支持されている。ステアリングステム4のトップブリッジ上には、操向用のハンドルバー5が取り付けられている。ハンドルバー5の左右それぞれの外側部には、運転者が握るグリップ部5aが設けられている。なお、本実施形態では、グリップ部5aは、車幅方向(左右方向)に沿って延びているものとする。ただし、グリップ部5aは、車幅方向に対して傾斜して延びていてもよい。
車体フレーム6は、ヘッドパイプ7と、ヘッドパイプ7から車幅方向中央を下後方へ延びるメインチューブ8と、メインチューブ8の後端部から下方へ延びる左右ピボットフレーム9と、メインチューブ8および左右ピボットフレーム9から後方へ延びるシートフレーム10と、を備えている。左右ピボットフレーム9には、スイングアーム11の前端部が揺動可能に枢支されている。スイングアーム11の後端部には、自動二輪車1の後輪12が支持されている。
左右メインチューブ8の上方には、燃料タンク18が支持されている。シートフレーム10の上方には、前シート19および後シートカバー19aが支持されている。前シート19および後シートカバー19aは、燃料タンク18の後方で前後に並んでいる。シートフレーム10の周囲は、リヤカウル10aに覆われている。左右メインチューブ8の下方には、自動二輪車1の原動機であるパワーユニットPUが懸架されている。パワーユニットPUは、後輪12と例えばチェーン式伝動機構を介して連係されている。
パワーユニットPUは、前部に位置するエンジン13と後部に位置する変速機21とを一体に有している。エンジン13は、例えばクランクシャフト14の回転軸を車幅方向に沿わせた複数気筒エンジンである。エンジン13は、クランクケース15の前部で上方に起立したシリンダ16を備える。クランクケース15の後部は、変速機21を収容する変速機ケース17とされている。変速機21は、有段式のトランスミッションである。
図2は、クラッチアクチュエータを含むクラッチ作動システムの概略説明図である。
図1および図2に示すように、変速機21には、クラッチアクチュエータ30により作動するクラッチ装置26が配置されている。クラッチ装置26は、例えば湿式多板クラッチであり、いわゆるノーマルオープンクラッチである。すなわち、クラッチ装置26は、クラッチアクチュエータ30からの油圧供給によって動力伝達可能な接続状態となり、クラッチアクチュエータ30からの油圧供給がなくなると動力伝達不能な切断状態に戻る。
クランクシャフト14の回転動力は、クラッチ装置26を介して変速機21に伝達される。変速機21には、前記チェーン式伝動機構のドライブスプロケット27が取り付けられている。
<変速システム>
ここで、自動二輪車1の変速システムは、クラッチアクチュエータ30と、ECU40(Electronic Control Unit)と、クラッチレバー装置50と、を備えている。
図2に示すように、クラッチアクチュエータ30は、ECU40により作動制御されることで、クラッチ装置26を断接する液圧を制御可能とする。クラッチアクチュエータ30は、駆動源としての電気モータ32(以下、単にモータ32という。)と、モータ32により駆動されるマスターシリンダ31と、を備えている。クラッチアクチュエータ30は、マスターシリンダ31および油圧給排ポート30pの間に設けられる油圧回路装置33とともに、一体のクラッチ制御ユニット30Aを構成している。
ECU40は、後述する回転センサ160の検出値、および予め設定された演算プログラムに基づいて、クラッチ装置26を断接するためにスレーブシリンダ28に供給する油圧の目標値(目標油圧)を演算する。ECU40は、下流側油圧センサ38で検出されるスレーブシリンダ28側の油圧(スレーブ油圧)が目標油圧に近づくように、クラッチ制御ユニット30Aを制御する。
マスターシリンダ31は、シリンダ本体31a内のピストン31bをモータ32の駆動によりストロークさせて、シリンダ本体31a内の作動油をスレーブシリンダ28に対して給排可能とする。図中符号35はボールネジ機構としての変換機構、符号34はモータ32および変換機構35に跨る伝達機構、符号31eはマスターシリンダ31に接続されるリザーバをそれぞれ示す。
油圧回路装置33は、マスターシリンダ31からクラッチ装置26側(スレーブシリンダ28側)へ延びる主油路33mの中間部位を開通または遮断するバルブ機構(ソレノイドバルブ36)を有している。油圧回路装置33の主油路33mは、ソレノイドバルブ36よりもマスターシリンダ31側の上流側油路33aと、ソレノイドバルブ36よりもスレーブシリンダ28側の下流側油路33bと、に分けられる。油圧回路装置33はさらに、ソレノイドバルブ36を迂回して上流側油路33aと下流側油路33bとを連通するバイパス油路33cを備えている。
ソレノイドバルブ36は、いわゆるノーマルオープンバルブである。バイパス油路33cには、上流側から下流側への方向のみ作動油を流通させるワンウェイバルブ33c1が設けられている。ソレノイドバルブ36の上流側には、上流側油路33aの油圧を検出する上流側油圧センサ37が設けられている。ソレノイドバルブ36の下流側には、下流側油路33bの油圧を検出する下流側油圧センサ38が設けられている。
図1に示すように、クラッチ制御ユニット30Aは、例えばリヤカウル10a内に収容されている。スレーブシリンダ28は、クランクケース15の後部左側に取り付けられている。クラッチ制御ユニット30Aとスレーブシリンダ28とは、油圧配管33e(図2参照)を介して接続されている。
図2に示すように、スレーブシリンダ28は、クラッチアクチュエータ30からの油圧供給時には、クラッチ装置26を接続状態へ作動させる。スレーブシリンダ28は、前記油圧供給が無くなると、クラッチ装置26を切断状態に戻す。
クラッチ装置26を接続状態に維持するには油圧供給を継続する必要があるが、その分だけ電力を消費することとなる。そこで、クラッチ制御ユニット30Aの油圧回路装置33にソレノイドバルブ36を設け、クラッチ装置26側への油圧供給後にソレノイドバルブ36を閉じている。これにより、クラッチ装置26側への供給油圧を維持し、圧力低下分だけ油圧を補う(リーク分だけリチャージする)構成として、エネルギー消費を抑えている。
<クラッチレバー装置の全体構成>
図3は、実施形態のクラッチレバー装置周辺の平面図である。
図3に示すように、クラッチレバー装置50は、左側のグリップ部5aに並ぶように、ハンドルバー5に取り付けられる。クラッチレバー装置50は、クラッチ装置26とケーブルや油圧等を用いた機械的な接続がなく、ECU40にクラッチ作動要求信号を発信する操作子として機能する。すなわち、自動二輪車1は、クラッチ装置26と後述のクラッチレバー51とを電気的に接続したクラッチバイワイヤシステムを採用している。
図4は、実施形態のクラッチレバー装置を前上方から見た斜視図である。図5は、実施形態のクラッチレバー装置を前下方から見た斜視図である。
図3から図5に示すように、クラッチレバー装置50は、乗員に操作されて回転軸線O回りに回動するクラッチレバー51と、クラッチレバー51を回動可能に支持するレバーホルダ110と、ピストン構造を有しクラッチレバー51に操作反力を発生させる反力発生装置130と、クラッチレバー51の回動角度を検出する回転センサ160と、を備える。
なお、以下のクラッチレバー装置50に関する説明では、特に記載のない限り、クラッチレバー51が操作されていない状態(図3から図8に示す状態)を述べる。また、クラッチレバー51の回動位置のうち、クラッチレバー51が操作されていない状態の位置を操作前位置という。また、回転軸線O回りの周方向のうち、クラッチレバー51が操作される際に操作前位置から回動する方向を操作方向Gと定義する。また、以下の説明では、回転軸線Oの延びる方向を軸方向と称する。軸方向は、鉛直方向に沿う方向であって、少なくとも水平方向に対して傾斜した方向である。本実施形態では、軸方向は、鉛直方向とする。
以下、クラッチレバー装置50について詳述する。
<レバーホルダ>
レバーホルダ110は、ハンドルバー5における左側のグリップ部5aよりも車幅方向内側(右側)に取り付けられている。レバーホルダ110は、ハンドルバー5に固定される固定部111と、固定部111から延びてクラッチレバー51を支持するレバー支持部113と、固定部111およびレバー支持部113に接続するとともに反力発生装置130のピストン133(図6参照)を保持するピストン保持部117と、回転センサ160を保持する回転センサ保持部124(図8参照)と、を備える。
図3に示すように、固定部111は、スイッチボックス5bを挟んで左側のグリップ部5aとは反対側で、ハンドルバー5に固定されている。固定部111は、ハンドルバー5の前半周面に嵌合される前半体と、ハンドルバー5の後半周面に嵌合される後半体と、を備える。固定部111の前半体および後半体は、ハンドルバー5を挟持するように、ボルトにより互いに連結されている。
図3から図5に示すように、レバー支持部113は、軸方向に直交する方向に沿って固定部111から延びている。レバー支持部113は、クラッチレバー51の根元を挟むように、軸方向に間隔をあけて互いに平行に延びる上側支持部114および下側支持部115を備える。上側支持部114および下側支持部115は、鉛直方向から見て、固定部111から前側に延びた後、屈曲し、前側かつ車幅方向外側に延びている。下側支持部115は、上側支持部114よりも長く延びている。上側支持部114および下側支持部115には、回転軸線Oと同軸の貫通孔113a(図8参照)が形成されている。
ピストン保持部117は、円筒状に形成され、レバー支持部113から車幅方向内側に向かって延びている。以下、ピストン保持部117がレバー支持部113から延びる方向を第1方向L1と定義し、第1方向L1とは反対方向を第2方向L2と定義する。本実施形態では、第1方向L1は、車幅方向内側よりも前側に指向する方向である。また、第2方向L2は、車幅方向外側よりも後側に指向する方向である。
図6は、実施形態のクラッチレバー装置を上方から見た断面図である。
図3および図6に示すように、ピストン保持部117は、固定部111、上側支持部114および下側支持部115に結合している。ピストン保持部117の第2方向L2の端部は、上側支持部114および下側支持部115に挟まれた空間に開口している。ピストン保持部117の第1方向L1の端部は、閉塞している。
図6に示すように、ピストン保持部117は、第1筒部118および第2筒部119を備える。第1筒部118は、ピストン保持部117における第2方向L2の部分である。第1筒部118は、固定部111、上側支持部114(図3参照)および下側支持部115に連なっている。第2筒部119は、ピストン保持部117における第1方向L1の部分である。第2筒部119は、第1筒部118における第1方向L1の端部に連なっている。第2筒部119は、第1筒部118の内側の空間に開口する有底筒状に形成されている。第2筒部119の内周面は、第1筒部118の内周面よりも縮径している。第2筒部119は、反力発生装置130のシリンダ131をなしている(詳細は後述)。
図7は、実施形態のクラッチレバー装置の拡大断面図である。
図7に示すように、ピストン保持部117の内周面には、第1段差面120と、第1溝121と、第2溝122と、が形成されている。第1段差面120は、第1筒部118の内周面と第2筒部119の内周面との間に設けられている。第1段差面120は、第2筒部119における第2方向L2の端面である。第1段差面120は、第2方向L2に向いている。第1溝121および第2溝122は、第1筒部118の内周面における第1方向L1の端部近傍に設けられている。第1溝121および第2溝122は、第1筒部118の周方向に沿って全周に亘って環状に延びている。第1溝121は、第1段差面120に対して間隔をあけて配置されている。第2溝122は、第1溝121に対して間隔をあけ、第1溝121を挟んで第1段差面120とは反対側に配置されている。すなわち、第2溝122は、第1溝121よりも第2方向L2に形成されている。
図8は、図3のVIII−VIII線における断面図である。
図8に示すように、回転センサ保持部124は、レバー支持部113に設けられている。回転センサ保持部124は、レバー支持部113の下側支持部115の下面に設けられている。回転センサ保持部124は、上方に窪む凹部124aを備える。凹部124aには、貫通孔113aの下端部が開口する。凹部124aには、回転センサ160の一部が下方から挿入されている。
<反力発生装置>
図7に示すように、反力発生装置130は、ピストン構造を有し、第1方向L1および第2方向L2に弾性的に伸縮して、クラッチレバー51に操作反力を付与する。反力発生装置130は、シリンダ131と、ピストン133と、中間筒144と、スプリング151と、を備える。シリンダ131は、ピストン保持部117の第2筒部119である。ピストン133は、シリンダ131の内側に挿入されている。中間筒144は、シリンダ131の内周面と、ピストン133の外周面と、の間に配置されている。スプリング151は、シリンダ131とピストン133との間に介在している。
ピストン133は、クラッチレバー51が当接する部材である。ピストン133は、有底円筒状に形成され、シリンダ131と同軸に配置されている。ピストン133の第1方向L1の端部は、シリンダ131内の空間に開口している。ピストン133の内周面は、第2方向L2の端部から第1方向L1に向かうに従い、段階的に拡径している。ピストン133は、大径部134と、中径部135と、小径部136と、を備える。
大径部134は、ピストン133の第1方向L1の端部を含む。大径部134は、反力発生装置130の伸縮状態によらず、シリンダ131の内側に常時配置されている。大径部134の外径は、シリンダ131の内径よりも小さい。大径部134は、第1方向L1に平行な方向において、シリンダ131よりも小さく形成されている。これにより、大径部134は、シリンダ131の内側を第1方向L1および第2方向L2の双方向に移動可能となっている。
中径部135は、大径部134に隣接している。中径部135は、大径部134の第2方向L2の端部に連なっている。中径部135の内径は、大径部134の内径よりも小さい。中径部135の外径は、大径部134の外径よりも小さい。中径部135の外周面と大径部134の外周面との間には、第2方向L2に向く第2段差面133aが形成されている。
小径部136は、ピストン133の第2方向L2の端部を含む。小径部136は、中径部135に隣接している。小径部136は、中径部135の第2方向L2の端部に連なっている。小径部136は、周壁136aおよび底壁136bを備える。小径部136の周壁136aの内径は、中径部135の内径よりも小さい。小径部136の周壁136aの内周面と中径部135の内周面との間には、第1方向L1に向く第3段差面133bが形成されている。小径部136の第2方向L2の端部には、径方向外側に突出するフランジ137が形成されている。フランジ137は、小径部136の周方向に沿って全周に亘って延びている。フランジ137の外周面には、第3溝137aが形成されている。第3溝137aは、小径部136の周方向に沿って全周に亘って環状に延びている。
フランジ137における第2方向L2を向く面は、底壁136bにおける第2方向L2を向く面とともに、ピストン133の先端面138を構成している。ピストンの先端面138は、平坦面である。第2方向L2が車幅方向外側よりも後側に指向する方向なので、ピストンの先端面138は、車幅方向外側よりも後方に向いている。ピストン133の先端面138には、クラッチレバー51が当接する。小径部136の底壁136bには、エア抜き孔139が形成されている。エア抜き孔139は、底壁136bの中心を貫通し、ピストン133の内部と外部とを連通している。エア抜き孔139は、ピストン133の先端面138において、レバーホルダ110によって囲まれた空間に開口している。
ピストン133には、エア抜き孔139を通じた流体の流通を阻害するラビリンス構造が形成されている。ラビリンス構造は、小径部136とラビリンス部材141とによって形成されている。ラビリンス部材141は、小径部136の内側に配置されている。ラビリンス部材141は、小径部136の内部形状に一致する円柱状に形成されている。ラビリンス部材141は、例えば小径部136の内側に嵌入されることで、小径部136に固定されている。ラビリンス構造は、ラビリンス部材141の外面と小径部136の内面との間に、中径部135の内側とエア抜き孔139とを連通する流路142を備える。流路142は、ラビリンス部材141の外面に形成された第1ラビリンス溝142aおよび第2ラビリンス溝142bと、小径部136の内面と、によって形成されている。
第1ラビリンス溝142aは、ラビリンス部材141の第2方向L2の端面に形成されている。第1ラビリンス溝142aは、エア抜き孔139に対向する位置から、小径部136の周壁136aの内周面に対向する位置まで延びている。第2ラビリンス溝142bは、ラビリンス部材141の外周面に形成されている。第2ラビリンス溝142bは、第1ラビリンス溝142aの径方向外側の端部に連なっている。第2ラビリンス溝142bは、ラビリンス部材141の第2方向L2の端縁から、ラビリンス部材141の第1方向L1の端縁まで、第1方向L1に向かって螺旋状に延びている。これにより、流路142は、ピストン133の中心軸線回りを螺旋状に延びている。
中間筒144は、両端が開口した円筒状に形成され、ピストン133と同軸に配置されている。中間筒144は、シリンダ131の内側に気密に嵌入されている。中間筒144は、シリンダ131の内周面に摺接していてもよいし、シリンダ131の内周面に圧入されていてもよい。中間筒144の内周面は、ピストン133の大径部134の外周面に気密に摺接している。中間筒144は、第1方向L1に平行な方向において、ピストン133の大径部134よりも大きく形成されている。
ピストン133および中間筒144は、スナップリング145および規制リング146により、ピストン保持部117の内側に保持されている。スナップリング145は、ピストン保持部117の第1溝121に嵌め込まれている。規制リング146は、円環状に形成され、スナップリング145とピストン保持部117の第1段差面120との間に配置されている。規制リング146は、スナップリング145によって第2方向L2への移動を規制され、第1段差面120によって第1方向L1への移動を規制されている。
スナップリング145および規制リング146の内側には、ピストン133の中径部135が挿通されている。規制リング146の内径は、ピストン133の大径部134の外径よりも小さい。これにより、規制リング146は、中間筒144の第2方向L2の端縁、およびピストン133の第2段差面133aに、第2方向L2から接触可能となる。そして、規制リング146は、中間筒144およびピストン133の大径部134がシリンダ131の内側から第2方向L2に抜け落ちることを規制している。
スプリング151は、ピストン133をシリンダ131に対して第2方向L2に付勢している。スプリング151は、圧縮コイルばねであって、ピストン133と同軸に配置されている。スプリング151は、ピストン133の中径部135の内周面よりも小径に形成され、シリンダ131の内側からピストン133の内側にわたって配置されている。スプリング151の第1方向L1の端部には、第1シート152が取り付けられている。第1シート152は、スプリング151の第1方向L1の端部の内側に挿入された筒部152aと、筒部152aの第1方向L1の端部から径方向外側に張り出すフランジ部152bと、を備える。フランジ部152bは、スプリング151の第1方向L1の端部を第1方向L1から覆っている。フランジ部152bは、スプリング151の第1方向L1の端部とシリンダ131の底壁との間に介在している。スプリング151の第2方向L2の端部には、第2シート153が取り付けられている。第2シート153は、第1シート152と同様に形成され、スプリング151の第2方向L2の端部と、ピストン133の第3段差面133bと、の間に介在している。
ピストン保持部117と反力発生装置130との間には、パッキン155が配置されている。パッキン155は、可撓性を有するシート状の部材である。パッキン155は、第2方向L2から見て円環状に形成されている。パッキン155の外周部は、ピストン保持部117の第2溝122に気密に嵌合している。パッキン155の内周部は、ピストン133の第3溝137aに気密に嵌合している。これにより、パッキン155は、ピストン133の摺動部を第2方向L2から覆っている。
<クラッチレバー>
図3に示すように、クラッチレバー51は、乗員に操作されるクラッチ操作子である。クラッチレバー51は、左側のグリップ部5aの前方に配置されている。
図6に示すように、クラッチレバー51は、乗員が触れて操作するレバー本体60(クラッチレバー本体)と、レバー本体60とは別体で設けられ、レバー本体60と係合してレバー本体60とともに回動するノッカー70(本体支持部)と、回転軸線Oと同軸に配置され、レバー本体60およびノッカー70とともに回転軸線O回りを回動する支持軸90(軸部材)と、を備える。
図6および図8に示すように、ノッカー70は、レバー支持部113の上側支持部114と下側支持部115との間に配置されている。ノッカー70は、レバー支持部113に対して回転軸線O回りに回動可能に設けられている。ノッカー70は、軸方向に直交する所定方向に開口するとともに後述するレバー本体60の回動基部61が内側に挿入された断面U字状に形成されている。ノッカー70は、回転軸線Oよりも前記所定方向の第1箇所でレバー本体60に係合し、回転軸線Oよりも前記所定方向とは反対方向の第2箇所で反力発生装置130に係合する。ノッカー70は、支持軸90に支持される基部71と、基部71から延びる第1アーム74および第2アーム77と、第1アーム74に支持されたローラ80と、を備える。
図8に示すように、基部71には、支持軸90が挿通される支持軸挿通孔72が形成されている。支持軸挿通孔72は、回転軸線Oに沿って基部71を貫通している。支持軸挿通孔72は、軸方向から見て円形状に形成されている。支持軸挿通孔72は、ノッカー70と支持軸90とが一体となって回転できるようにスプライン加工されている。
図6に示すように、第1アーム74は、鉛直方向から見て、基部71から後側かつ車幅方向内側に延びている。第1アーム74は、基部71から軸方向に直交する方向に沿って延びている。第1アーム74の先端は、ピストン133の先端面138に対向するように設けられている。第1アーム74の先端は、軸方向の両側に分岐した二股状に形成され、二股の間にローラ80を回転可能に支持している(図8参照)。ローラ80は、回転軸線Oと平行な軸線回りに回転可能に設けられている。ローラ80は、ピストン133の先端面138に当接している。ローラ80は、ピストン133の先端面138に対して操作方向Gの上流側から当接している。これにより、ノッカー70は、反力発生装置130に係合している。ローラ80は、ノッカー70の回動に伴って、エア抜き孔139上を通るように、ピストン133の先端面138上を転動する。すなわち、エア抜き孔139は、ピストン133のうちローラ80が当接する領域内に形成されている。
第2アーム77は、基部71から第1アーム74とは反対側に延びている。すなわち、第2アーム77は、鉛直方向から見て、基部71から前側かつ車幅方向外側に延びている。第2アーム77は、基部71から軸方向に直交する方向に沿って延びている。
図6および図8に示すように、ノッカー70には、レバー本体60の回動基部61が収容される本体収容部78が形成されている。本体収容部78は、ノッカー70の前面に形成された凹部である。本体収容部78は、軸方向に直交する方向に沿って、後側に窪むとともに前側に向けて開口している。これにより、ノッカー70は、上述したように、軸方向に直交する方向に開口する断面U字状に形成されている。本体収容部78は、第2アーム77から基部71にわたって形成されている。本体収容部78は、回転軸線Oの垂直面に沿って延びる天面78aおよび底面78bと、軸方向に沿って延びる側面78cと、を備える。天面78aは、軸方向の下側に向く平面状に形成されている。底面78bは、軸方向の上側に向く平面状に形成されている。天面78aおよび底面78bは、互いに平行に延びている。側面78cは、例えば平面および曲面により形成されている。側面78cは、軸方向から見て、支持軸挿通孔72を囲うように延びている。
図6に示すように、ノッカー70は、当接部82をさらに備える。当接部82は、基部71から軸方向に直交する方向に突出している。当接部82は、鉛直方向から見て、基部71から前側かつ車幅方向内側に延びている。当接部82の先端部は、レバーホルダ110のピストン保持部117における操作方向Gの下流側に向く箇所に、操作方向Gの下流側から当接している。ノッカー70は、当接部82をピストン保持部117に当接させることで、操作方向Gとは反対方向の回動を規制されている。すなわち、当接部82がピストン保持部117に当接しているとき、ノッカー70は、回動範囲のうち、操作方向Gの上流側の端部に位置している。
図6および図8に示すように、レバー本体60は、支持軸90に支持される回動基部61と、回動基部61から左側のグリップ部5aの前方に延びる操作部63と、を備える。回動基部61は、ノッカー70の本体収容部78に挿入され、ノッカー70に軸方向の両側から挟まれている。回動基部61は、ノッカー70の本体収容部78の天面78aに摺動可能に密接している。回動基部61は、ノッカー70の本体収容部78の底面78bに、後述のアジャスト機構100の板ばね108を介して密接している。これにより、回動基部61は、軸方向の複数の箇所で、ノッカー70に直接、または他の部材を介して密接している。回動基部61には、支持軸挿通孔65が形成されている。支持軸挿通孔65は、回転軸線Oに沿って回動基部61を貫通している。支持軸挿通孔65は、軸方向から見て円形状に形成されている。
図6に示すように、操作部63は、回動基部61の前部から、車幅方向外側に向かって延びている。操作部63の車幅方向内側の端部は、ノッカー70の当接部82に対し、操作方向Gの下流側から間隔をあけて対向している。操作部63の車幅方向内側の端部には、戻しばね収容部67が形成されている。戻しばね収容部67は、操作方向Gの上流側に向く側面に形成されている。戻しばね収容部67は、操作方向Gの上流側に向かって開口する凹部である。戻しばね収容部67は、ノッカー70の当接部82に臨む位置に形成されている。戻しばね収容部67には、圧縮コイルばねである戻しばね86が挿入されている。戻しばね86は、ノッカー70に対してレバー本体60を操作方向Gに付勢している。
レバー本体60とノッカー70との間には、アジャスト機構100が介装されている。アジャスト機構100は、グリップ部5aとレバー本体60との間の握り代を調整する機構である。アジャスト機構100は、ノッカー70の第2アーム77に回転自在に装着されたアジャストピン101と、レバー本体60に装着されたカム当接部材106と、アジャストピン101に組み付けられる板ばね108と、を備える。
図6および図8に示すように、アジャストピン101は、軸方向と平行な軸線回りに回転可能に設けられている。アジャストピン101は、ノッカー70の本体収容部78に配置されたカムクラッチ部102と、カムクラッチ部102から軸方向の両側に延びる軸部103と、軸部103に設けられた操作ダイヤル104と、を備える。カムクラッチ部102は、レバー本体60の操作部63に対して操作方向Gの下流側に配置されている。カムクラッチ部102は、軸方向から見て多角形(本実施形態では五角形)状に形成されている。カムクラッチ部102は、外周に複数(本実施形態では5つ)のカム面102aを有する。複数のカム面102aは、アジャストピン101の中心軸線からそれぞれ異なる距離に設けられている。軸部103は、カムクラッチ部102を挟んだ上下両側で、ノッカー70の第2アーム77に回転可能に支持されている。操作ダイヤル104は、軸部103の上端に設けられている。操作ダイヤル104は、ノッカー70の第2アーム77の上面に沿って配置されている。操作ダイヤル104は、乗員により回転操作可能とされている。
図6に示すように、カム当接部材106は、カムクラッチ部102のカム面102aに当接するカム当接面106aを有する部材である。カム当接面106aは、カムクラッチ部102の複数のカム面102aのいずれかに、操作方向Gの上流側から当接している。これにより、レバー本体60は、ノッカー70に係合している。レバー本体60は、戻しばね86によって操作方向Gに付勢されているので、ノッカー70に常時係合した状態となる。
図6および図8に示すように、板ばね108は、先端に形成された二股腕と、基端に形成され支持軸90が挿通される孔と、を有する。板ばね108の基端は、レバー本体60の回動基部61と、ノッカー70の本体収容部78の底面78bと、に挟まれている。板ばね108の先端は、カムクラッチ部102と、ノッカー70の本体収容部78の底面78bと、の間に配置されている。板ばね108の先端の二股腕は、軸部103を挟むように配置されている。板ばね108は、アジャストピン101をノッカー70に対して軸方向の上側に付勢している。
図8に示すように、支持軸90は、先端に設けられたねじ軸91を有するボルトである。支持軸90は、レバーホルダ110の貫通孔113a、およびクラッチレバー51の支持軸挿通孔72,65に下方から挿通されている。ねじ軸91は、レバーホルダ110の上方に突出している。支持軸90は、レバー本体60を相対回動可能に支持している。支持軸90は、ノッカー70を相対回転不能に支持している。支持軸90の外周面には、軸方向の上側に向く段差面92が形成されている。段差面92は、回転軸線Oの垂直面に沿って延びている。
支持軸90は、ねじ軸91にナット93を螺着して、レバーホルダ110に取り付けられている。支持軸90の段差面92は、座面として、ノッカー70の本体収容部78の天面78aに当接している。ナット93は、支持軸90の上部に外挿された円筒状の第1スペーサ94を介して、ノッカー70の基部71に締め込まれている。これにより、ノッカー70の基部71は、支持軸90の段差面92と、第1スペーサ94と、に挟まれた状態で、ナット93の締結力によって支持軸90に固定されている。支持軸90の上部は、レバーホルダ110の上側支持部114に対して、第1スペーサ94に外挿された第1ブッシュ95を介して摺動可能に支持されている。支持軸90の下部は、レバーホルダ110の下側支持部115に対して、支持軸90の下部に外挿された円筒状の第2スペーサ96と、第2スペーサ96に外挿された第2ブッシュ97と、を介して摺動可能に支持されている。
<回転センサ>
回転センサ160は、クラッチレバー51の操作量を電気信号に変換して出力する。例えば、回転センサ160は、いわゆるポテンショメータである。回転センサ160は、レバー本体60よりも下方に配置されている。回転センサ160は、レバーホルダ110に取り付けられている。回転センサ160は、一部を回転センサ保持部124の凹部124aに挿入した状態で、ボルト等により回転センサ保持部124に締結されている。回転センサ160の回動検出子161は、クラッチレバー51の回転中心(回転軸線O)と同軸に配置され、支持軸90の下端部に一体的に回動可能に連結されている。回転センサ160は、支持軸90の回動角度を検出することによって、支持軸90と一体的に回動するノッカー70の回動角度を検出する。ノッカー70は、レバー本体60と一体的に回動するので、回転センサ160は、クラッチレバー51の操作量を直接検出できる。回転センサ160により検出されるクラッチレバー51の操作量は、ECU40に入力される。
<クラッチレバー装置の動作>
次に、本実施形態のクラッチレバー装置の動作について、図9を参照して説明する。
図9は、実施形態のクラッチレバー装置の動作説明図であって、クラッチレバー装置を上方から見た部分断面図である。
クラッチ装置26の動力伝達を切断する際、レバー本体60は、操作前位置に対し、操作方向Gに回動するように操作される。レバー本体60が操作方向Gに回動すると、レバー本体60に係合するノッカー70も、レバー本体60とともに操作方向Gに回動する。ノッカー70が操作方向Gに回動すると、ローラ80が操作方向Gに変位し、ピストン133の先端面138上を転動しながら、ピストン133を第1方向L1に押圧する。反力発生装置130は、ピストン133が第1方向L1に押圧されることで収縮する。
ピストン133は、スプリング151によって第2方向L2に付勢されている。このため、ローラ80には、操作方向Gとは反対方向の力が作用する。すなわち、反力発生装置130は、ノッカー70を操作方向Gとは反対側に回動させるように、ノッカー70を押圧する。ノッカー70が操作方向Gとは反対方向に押圧されると、ノッカー70に係合するレバー本体60も、操作方向Gとは反対方向に押圧される。これにより、レバー本体60に操作反力が発生する。乗員がレバー本体60の操作を緩めることで、レバー本体60がノッカー70とともに操作方向Gとは反対方向に回動し、操作前位置に戻る。
以上に説明したように、本実施形態のクラッチバイワイヤシステムは、乗員が操作するレバー本体60と、レバー本体60と係合して回転軸線O回りに回動するノッカー70と、ノッカー70に係合し、レバー本体60に操作反力を発生させる反力発生装置130と、ノッカー70の回動角度を検出する回転センサ160と、を備える。この構成によれば、反力発生装置130に係合する機能をノッカー70に持たせて、レバー本体60をノッカー70に係合させることで、クラッチレバーが1つの部材として反力発生装置に係合する構成と比べて、クラッチレバー51のうち乗員が操作する部材(すなわちレバー本体60)の構造を簡素化することができる。したがって、デザイン変更や破損時等の交換に対応して、乗員が触れて操作するレバー本体60を容易に交換可能とすることができる。
また、クラッチバイワイヤシステムは、レバー本体60およびノッカー70とともに回転軸線O回りに回動する支持軸90をさらに備え、回転センサ160は、支持軸90の回動角度を検出する。この構成によれば、レバー本体60、ノッカー70および支持軸90が一体となって回動するので、レバー本体60およびノッカー70のそれぞれに1つずつ軸部材が組み合わされる構成と比較して、部品点数を削減できる。
さらに、支持軸90をノッカー70の回動角度の検知体として用いることができるので、レバー本体60およびノッカー70に回転センサ160に連係する構造を設ける必要がない。よって、レバー本体60およびノッカー70の両方の構造を簡素化することができる。
また、レバー本体60は、回転軸線Oの軸方向における複数の箇所でノッカー70に直接、または板ばね108を介して密接している。この構成によれば、レバー本体60がノッカー70に対して傾くことを抑制できる。したがって、レバー本体60を操作する際のレバーの倒れを抑制でき、操作感の優れたクラッチバイワイヤシステムとすることができる。
また、レバー本体60は、ノッカー70によって軸方向の両側から挟まれている。この構成によれば、レバー本体60がノッカー70に対して傾くことを抑制できる。したがって、レバー本体60を操作する際のレバーの倒れを抑制でき、操作感の優れたクラッチバイワイヤシステムとすることができる。
さらに、レバー本体60がノッカー70に対して軸方向に変位することを規制できる。したがって、レバー本体60をガタツキなく設けることができる。
また、ノッカー70は、回転軸線Oに直交する方向に開口するとともにレバー本体60が内側に挿入された断面U字状に形成され、回転軸線Oよりも開口方向の第1箇所でレバー本体60に係合し、回転軸線Oよりも開口方向とは反対方向の第2箇所で反力発生装置130に係合する。この構成によれば、ノッカー70とレバー本体60との係合部、およびノッカー70と反力発生装置130との係合部を、ノッカー70において離して配置できる。このため、ノッカーに2つの係合部が近接して設けられることによってノッカーとレバー本体との係合部の構造が複雑になることを抑制できる。したがって、レバー本体60を容易に交換可能とすることができる。
さらに、レバー本体60がノッカー70の内側に挿入されるので、レバー本体60がノッカー70に対して軸方向に変位することを規制できる。したがって、レバー本体60をガタツキなく設けることができる。
また、レバー本体60は、反力発生装置130に当接するローラ80を備える。この構成によれば、ノッカー70の回動時に、ノッカー70を反力発生装置130に対して摺動させることなく接触させることができる。したがって、クラッチレバーの操作感覚を滑らかにすることができる。
また、回転センサ160は、レバー本体60よりも下方に配置されている。この構成によれば、回転センサ160がレバー本体60よりも下方に突出するように配置されるので、乗員に対して邪魔になることを回避できる。
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、反力発生装置130がピストン構造を有している。しかしながらこれに限定されず、例えば、反力発生装置は、ねじりコイルばねによってノッカーを付勢するように構成されていてもよい。
また、上記実施形態では、クラッチレバー51は、レバー本体60がノッカー70の内側に挿入されている。しかしながらこれに限定されず、レバー本体とノッカーとが別部材で構成されていればよい。例えば、クラッチレバーは、レバー本体が軸方向に直交する方向に開口し、ノッカーがレバー本体の内側に挿入されるように形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、レバー本体60は、軸方向の複数の箇所で、ノッカー70に直接、または他の部材を介して密接している。しかしながらこれに限定されない。例えば、レバー本体およびノッカーが回転軸線Oの周囲で互いに重ねて配置され、レバー本体が軸方向の1箇所のみでノッカーに直接、または間接的に密接していてもよい。
また、上記実施形態では、レバー本体60とノッカー70との間にアジャスト機構100が介装されている。しかしながらこれに限定されない。レバー本体およびロッカーは、アジャスト機構を介さずに、直接係合していてもよい。
また、上記実施形態では、クラッチ装置として、常時切断式で油圧が供給されることによって動力伝達可能な接続状態となる、いわゆるノーマルオープンタイプを例に挙げて説明した。しかしながらクラッチ装置はノーマルオープンタイプに限定されない。すなわち、クラッチ装置は、常時接続式で油圧が供給されることによって動力伝達不能な切断状態となる、いわゆるノーマルクローズタイプであってもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
60 レバー本体(クラッチレバー本体)
70 ノッカー(本体支持部)
80 ローラ
90 支持軸(軸部材)
130 反力発生装置
160 回転センサ
O 回転軸線

Claims (6)

  1. 乗員が操作するクラッチレバー本体(60)と、
    前記クラッチレバー本体(60)と係合して回転軸線(O)回りに回動する本体支持部(70)と、
    前記本体支持部(70)に係合し、前記クラッチレバー本体(60)に操作反力を発生させる反力発生装置(130)と、
    前記本体支持部(70)の回動角度を検出する回転センサ(160)と、
    を備え、
    前記本体支持部(70)は、前記回転軸線(O)に直交する方向に開口するとともに前記クラッチレバー本体(60)が内側に挿入された断面U字状に形成され、前記回転軸線(O)よりも開口方向の第1箇所で前記クラッチレバー本体(60)に係合し、前記回転軸線(O)よりも前記開口方向とは反対方向の第2箇所で前記反力発生装置(130)に係合する、
    クラッチバイワイヤシステム。
  2. 前記クラッチレバー本体(60)および前記本体支持部(70)とともに前記回転軸線(O)回りに回動する軸部材(90)をさらに備え、
    前記回転センサ(160)は、前記軸部材(90)の回動角度を検出する、
    請求項1に記載のクラッチバイワイヤシステム。
  3. 前記クラッチレバー本体(60)は、前記回転軸線(O)の軸方向における複数の箇所で前記本体支持部(70)に直接、または他の部材を介して密接している、
    請求項1または請求項2に記載のクラッチバイワイヤシステム。
  4. 前記クラッチレバー本体(60)は、前記本体支持部(70)によって前記回転軸線(O)の軸方向の両側から挟まれている、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のクラッチバイワイヤシステム。
  5. 前記本体支持部(70)は、前記反力発生装置(130)に当接するローラ(80)を備える、
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のクラッチバイワイヤシステム。
  6. 前記回転センサ(160)は、前記クラッチレバー本体(60)よりも下方に配置されている、
    請求項1から請求項4、および請求項6のいずれか1項に記載のクラッチバイワイヤシステム。
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