JPH061087B2 - 自動車用摩擦クラツチのための制御可能な操作装置 - Google Patents

自動車用摩擦クラツチのための制御可能な操作装置

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JPH061087B2
JPH061087B2 JP59120094A JP12009484A JPH061087B2 JP H061087 B2 JPH061087 B2 JP H061087B2 JP 59120094 A JP59120094 A JP 59120094A JP 12009484 A JP12009484 A JP 12009484A JP H061087 B2 JPH061087 B2 JP H061087B2
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booster
force transmission
chamber
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車の変速機を内燃機関に連結する摩擦ク
ラッチの可動のレリーズ部材のための制御可能な操作装
置であって、電気モータと、この電気モータの被動軸の
回転運動をレリーズ部材の操作運動に変換する力伝達機
構とを備えている形式のものに関する。
従来の技術 ドイツ連邦共和国特許出願公開第3028250号明細書，同
第3043347号明細書，同第3043348号明細書によって自動
車用摩擦クラッチを自動的に操作する装置が知られてい
る。このような装置によればレリーズ部材が電気モータ
によって駆動され、レリーズ部材はクラッチを完全にし
や断するしや断位置とクラッチを完全に接続する接続位
置との間で運動する。クラッチのすべり範囲のレリーズ
部材の位置、即ちトルク伝達開始位置と接続位置との間
の位置が１つのプログラム制御装置によって関数発生器
によってあたえられた制御動作に従つて機関回転数に関
連して調整される。関数発生器は多数の位置・回転数特
性をあたえ、これらの特性は別のパラメータ、例えば変
速機の切替え位置又は走行速度に関連して自動的に選ば
れてクラッチの接続速度が自動車の種種の走行状態に適
合される。
発明が解決しようとする問題点 間断なく走行状態が変動する場合クラッチは迅速にしや
断したり接続したりしなければならない。従つてクラッ
チのレリーズ部材を駆動するために使われる電気モータ
も相応に強力に設計して連続運転においてもこのような
要求に耐えられるようにしなければならない。これに従
つて電子式のプログラム制御装置の励振部材も大出力用
に寸法を定められねばならない。摩擦クラッチはそのし
や断位置では電気モータによってクラッチばねの抵抗に
抗して保持されねばならないので、電気モータは連続運
転中にこの保持電流を受け止めることができなければな
らず、その後に停止する電気モータの熱発生は特別大き
い。
本発明の課題は、自動車用摩擦クラッチの可動のレリー
ズ部材を電気モータの出力が比較的小さいにもかかわら
ず迅速に動かすことができる手段を提供することであ
る。
問題点を解決するための手段 このような課題を本発明は冒頭に述べた形式の制御可能
な操作装置から出発して次のようにして解決した。即
ち、力伝達機構に力伝達路内に、油圧式又は空圧式であ
ってその入力部材の運動をその出力部材の比例運動に変
えるサーボ倍力装置が配置されており、このサーボ倍力
装置は入力部材へ及ぼされる力を増幅して出力部材へ伝
達するのである。
作 用 このサーボ倍力装置はその入力部材の運動を制御動作に
よって特定される比較的短かな遅れ時間を伴つて増幅し
て出力部材へ伝達する。出力部材はかくして自動的に増
幅されて入力部材の迅速な運動に追従する。
実施態様 サーボ倍力装置が負圧式サーボ倍力装置であると有利で
あって、この場合サーボ倍力装置は内燃機関の吸気導管
又は内燃機関によって駆動される吸込ポンプから負圧を
受ける。例えば、自動車においてブレーキ倍力装置とし
て使われる負圧式サーボ倍力装置が適している。
倍力装置の出力部材は機械式に例えば摩擦クラッチのレ
リーズフオークに連結することができる。特に、コスト
を理由に大量生産型のブレーキ倍力装置が使われる場合
には、油圧式の力伝達が有利である。
負圧式サーボ倍力装置は内燃機関が停止している際は負
圧下にない。それにもかかわらず、例えば内燃機関を始
動するためにクラッチをしや断できるようにするために
は、入力部材が直接にか又は倍力装置のやはり可動の付
加的な部材を介してしや断方向での力伝達の際出力部材
に当接するよう構成すると有利である。この場合電気モ
ータはその始動トルクが倍力装置の非作用時においても
クラッチをしや断するに十分であるように設計する。こ
の点は、倍力装置が働かない時に流れるモータ電流が定
格電流、即ち倍力装置が働く平常運転の場合に合わせて
設計されている電気モータの定格電流を著しく上回つた
としても、許容できることである。というのは、短時間
の、しかもその直後繰り返されるようなことのない過程
だからである。この電気モータは、その始動トルク倍力
装置の非作用時にレリーズ部材を動かすに必要なトルク
よりも約１０％から約２０％まで大きいように設計され
ていると効果的である。
電気モータの始動トルクはその定格トルクに比して比較
的大きくする必要があり、従つて電気モータとして直流
式直巻きモータが有利であり、永久磁石ステータを有す
る直流モータは一層有利である。というのは、これらの
電気モータの場合回転方向を簡単な電流方向変換によっ
て逆転できるからである。
実施例 第１図において自動車の内燃機関１は摩擦クラッチ３を
介して変速機５に連結可能であり、変速機５の変速段は
変速レバー７を介して選択できる。摩擦クラッチ３は通
例のように構成されており、１つ又はもつと多数のクラ
ッチばね９によって接続状態に保たれ、この接続状態に
おいて内燃機関１は相対回転不能に変速機５と連結され
ている。摩擦クラッチ３のレリーズ部材、例えばレリー
ズフオーク１１が第１図中矢印１３で示すしや断方向へ
動かされるのに伴つてクラッチはしや断される。このレ
リーズフオーク１１の位置、ひいてはクラッチ３によっ
て伝達されるトルクは、後述の形式でサーボ倍力装置１
７を介してレリーズフオーク１１へ作用する電気モータ
１５によって決定される。この電気モータ１５はプログ
ラム制御装置１９によって変速機５の変速位置、内燃機
関１の機関回転数に関連して、また場合によっては例え
ば自動車の走行速度のような別のパラメータに関連して
制御され、クラッチ３の自動式のしや断および接続がな
される。こうした制御の詳細については最初に述べたド
イツ連邦共和国特許出願公開明細書中に記載されてい
る。
サーボ倍力装置１７はブレーキ倍力装置として周知の負
圧式サーボ倍力装置である。このサーボ倍力装置１７は
ケーシング２０を備え、このケーシング２０は１つの弾
性的なダイヤフラム２１とケーシング２０内で移動可能
な１つのピストン２３とによって負圧室２５と制御室２
７とに仕切られている。負圧室２５は導管２９を介して
内燃機関１の吸気導管系３１に接続されている。制御室
２７は１つの制御弁３３を介して負圧室２５からの負圧
か又は周囲空気の大気圧によって影響される。制御弁３
３は入力部材としての制御ロツド３５に結合されてお
り、この入力制御ロツド３５は戻しばね３７，３９によ
ってプレロードをあたえられて制御弁３３の弁体を弾性
的な弁座４１に押し付けている。このような位置におい
て制御弁３３の弁体は、１つの制御通路４５を介して周
囲空気を制御室２７と接続する弁座４１内の１つの接続
通路４３を閉ざしている。１つの接続通路４７が制御室
２７を負圧室２５と接続する。
制御ロツド３５は制御弁３３の弁体および１つの弾性的
なクツシヨン４９を介して出力部材としてのピストン保
持体５１に当て付けられており、ピストン保持体５１は
主シリンダ５５のピストンロツド５３に結合されてい
る。この主シリンダ５５は油圧導管５７を介して油圧式
の副シリンダ５９に接続されており、この副シリンダ５
９のピストン６１はレリーズフオーク１１をクラッチば
ね９の力に抗してしや断方向へ負荷することができる。
電気モータ１５の被動軸、即ち出力軸６３にはカム６７
を駆動するウオーム伝動装置６５が接続されており、カ
ム６７は制御ロツド３５に作用する。
以上のクラッチ操作装置は次のように働く： クラッチが接続されている場合ばね６９がピストン２３
を第１図で見て右の位置へ移動させている。制御弁３３
は、周囲空気への制御通路４５を閉鎖している。制御室
２７は負圧室２５と同様に吸気導管系３１によって規定
された負圧に支配されている。プログラム制御装置１９
がクラッチしや断のための命令を出すと、電気モータ１
５が作動してカム６７が制御ロツド３５を第１図で見て
左へ動かす。制御弁３３がこれによって開かれ、かくし
て制御室２７内の圧力が上昇し、ピストン２３が弁座４
１を有しているピストン保持体４９と共に制御ロツド３
５の運動に力を増幅されて追従する。このピストン２３
の運動が主シリンダ５５を介して副シリンダ５９へ作用
し、クラッチ３をしや断する。
電気モータ１５が逆回転方向へ作動されると、制御ロツ
ド３５が第１図で見て右へ動かされ、制御弁３３が周囲
空気への制御通路４５の接続を閉ざす。接続通路４７を
介して制御室２７内の圧力が再び低下され、かくしてピ
ストン２３も右へ動かされて主シリンダ５５、ひいては
レリーズフオーク１１が負荷を除かれる。
制御ロツド３５は制御弁３３の弁体およびクツシヨン４
９を介してピストン保持体５１に当接しており、従つて
電気モータ１５は内燃機関１が停止している際にも摩擦
クラッチ３をしや断することができる。第２図のトルク
・回転数ダイヤフラムに示されているように、始動トル
クM0はサーボ倍力装置１７が機関停止により働かない時
にクラッチを操作するのに必要とするトルクM1よりもわ
ずかに大きい。この始動トルクM0はトルクM1よりも例え
ば１０％から２０％大きい。このような使用状況は例外
的な状況なので、電気モータ１５の特性線に相応してト
ルクM1に属する回転数n1が比較的低く、従つてクラッチ
３が比較的ゆつくりしや断されることになるのは止むを
得ない。これに対して、電気モータ１５を本来それに合
わせて設計してある定格運転中では、比較的高い回転数
n2が得られてクラッチ３は比較的迅速に操作される。即
ち、この場合電気モータ１５の特性に相応してたんに比
較的小さなトルクM2があたえられるに過ぎないが、この
トルクM2はサーボ倍力装置１７を介して増幅されて平常
運転中でのクラッチ３のしや断に十分となる。トルクM1
の場合には定格電流を上回る比較的大きなモータ電流が
流れる。しかし電気モータ１５はトルクM2のために流れ
る電流に合わせて設計されている。この電気モータ１５
は永久磁石ステータを有する直流モータが有利である。
発明の効果 以上の通り、本発明によれば、電気モータ１５の被動軸
６３の回転運動をレリーズ部材１１の操作運動に変換す
る力伝達機構にサーボ倍力装置が組み込まれていること
により、摩擦クラッチ３のレリーズ部材を駆動するのに
比較的低出力の電気モータの使用で十分である。即ち、
電気モータの定格トルクを従来使われていた電気モータ
に比してサーボ倍力装置の倍力フアクタだけ小さくする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の有利な実施例を一部縦断面図で示す概
略図、第２図は電気モータにおけるトルクと回転数との
ダイヤグラムである。 １…内燃機関、３…摩擦クラッチ、５…変速機、７…変
速レバー、９…クラッチばね、１１…レリーズフォー
ク、１５…電気モータ、１７…サーボ倍力装置、１９…
プログラム制御装置、２０…ケーシング、２１…ダイヤ
フラム、２３…ピストン、２５…負圧室、２７…制御
室、２９…導管、３１…吸気導管系、３３…制御弁、３
５…制御ロッド、３７，３９…戻しばね、４１…弁座、
４３…接続通路、４５…制御通路、４７…接続通路、４
９…クッション、５１…ピストン保持体、５３…ピスト
ンロッド、５５…主シリンダ、５７…油圧導管、５９…
副シリンダ、６１…ピストン、６３…被動軸、６５…ウ
ォーム伝動装置、６７…カム、６９…ばね、M…トル
ク、n…回転数。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−147824（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−181931（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動車の変速機（５）を内燃機関（１）に
    連結する摩擦クラッチ（３）の可動のレリーズ部材（１
    １）のための制御可能な操作装置であって、電気モータ
    （１５）と、電気モータ（１５）の被動軸（６３）の回
    転運動をレリーズ部材（１１）の操作運動に変換する力
    伝達機構(17,55,59,65,67)とを備えている形式のものに
    おいて、力伝達機構(17,55,59,65,67)の力伝達路内に、
    油圧式又は空圧式であってその入力部材（３５）の運動
    をその出力部材（５１）の比例運動に変えるサーボ倍力
    装置（１７）が配置されており、このサーボ倍力装置
    （１７）は入力部材（３５）へ及ぼされた力を増幅して
    出力部材（５１）へ伝達することを特徴とする、自動車
    用摩擦クラッチのための制御可能な操作装置。
  2. 【請求項２】サーボ倍力装置（１７）が負圧式サーボ倍
    力装置として構成されている特許請求の範囲第１項に記
    載の操作装置。
  3. 【請求項３】負圧式サーボ倍力装置（１７）は１つの室
    およびこの室内にシールされて移動可能に配置されて出
    力部材（５１）に連結されている１つのピストン（２
    ３）を有しており、ピストン（２３）は前記室を２つの
    部分室（２５，２７）に分割していて、一方の部分室
    （２５）は連続的に負圧で負荷可能であり、他方の部分
    室（２７）は入力部材（３５）によって制御される１つ
    の弁（３３）を介して負圧又は大気圧で交互に負荷可能
    である特許請求の範囲第２項に記載の操作装置。
  4. 【請求項４】力伝達機構(17,55,59,65,67)は、出力部材
    （５１）によって操作される主シリンダ（５５）とこの
    主シリンダ（５５）に油圧導管（５７）を介して接続さ
    れていて摩擦クラッチ（３）のレリーズ部材（１１）を
    操作する副シリンダ（５９）とを有する油圧式力伝達装
    置を備えている特許請求の範囲第１項から第３項までの
    いずれか１項に記載の操作装置。
  5. 【請求項５】入力部材（３５）は直接にか又は倍力装置
    （１７）の付加的な可動部材（４９）を介してレリーズ
    方向での力伝達の際出力部材（５１）に当接する特許請
    求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の
    操作装置。
  6. 【請求項６】電気モータ（１５）はその始動トルクが倍
    力装置（１７）の非作用時においても摩擦クラッチのレ
    リーズ部材（１１）を動かすに十分であってしかもその
    定格トルクではないように設計されている特許請求の範
    囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の操作装
    置。
  7. 【請求項７】電気モータ（１５）はその始動トルクが倍
    力装置（１７）の非作用時にレリーズ部材（１５）を動
    かすに必要とするトルクよりも約１０％から約２０％大
    きいように設計されている特許請求の範囲第６項に記載
    の操作装置。
  8. 【請求項８】電気モータ（１５）が永久磁石ステータを
    有する直流モータである特許請求の範囲第１項から第７
    項までのいずれか１項に記載の操作装置。
JP59120094A 1983-06-15 1984-06-13 自動車用摩擦クラツチのための制御可能な操作装置 Expired - Lifetime JPH061087B2 (ja)

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DE3321578A DE3321578A1 (de) 1983-06-15 1983-06-15 Steuerbarer antrieb fuer eine kraftfahrzeug-reibungskupplung
DE33215782 1983-06-15

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JPS6011724A JPS6011724A (ja) 1985-01-22
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