JPH09502251A - モータ車両用クラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この制御装置は、トランスミッション12を介して、アクチュエータ14のピストン13に作用する電動モータ11と、トランスミッション12の部材16に作用する弾性装置15と、部材16に対する弾性装置15の作用を制御する補償装置を備えている。補償装置17は、固定軸Ａ２の回りに回転可能に取り付けたローラ列37を備え、このローラ列37は、固定軸から離隔して、トランスミッション12の部材16に固定したプレート39Aと当接するローラ38Aと、弾性装置15を支持するプレート39と接し、プレート39Aに対して軸方向に移動可能なプレート39を備えている。本発明は、モータ車両用のクラッチの制御に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 モータ車両用クラッチの制御装置 本発明は、出力素子のトランスミッションを介して作用する電動モータと、ト ランスミッションを構成する部材の一つに設けた電動モータと並行的に作用する 弾性補助装置と、トランスミッションの前記部材に設けた弾性補助装置の作動を 制御する機械的補償装置とを備える制御装置に関する。このような制御装置は、 モータ車両におけるクラッチの制御に使用され、例えば、フランス国特許公開第 2523723号、第2564920号及び第2541793号各公報（対応米国特許第4878396号、第 4671400号）に開示されている。 このようなクラッチの脱離操作の制御の間に、電動モータは、トランスミッシ ョン及び出力素子を介して、クラッチ脱離操作のような出力動作により、クラッ チ・レリーズ・べアリングを適当に位置決めする。一方、機械的補償装置の制御 の下に、弾性補助装置により、クラッチのダイアフラムによる反力に釣り合いを 持たせるのに必要な軸方向の力を増大させる。 弾性補助装置により、かなり小さな出力による電動モータにより、所用の要件 を満足させるという利点がある。同時に、機械的補償装置は、弾性補助装置をダ イアフラムの固有の特性に適合させることが出来るという利点がある。 本発明は、例えばフランス国特許公開第2611615号及び第2614661号各公報に開 示されているように、出力素子が油圧アクチュエータである場合に特に関連して いる。この場合、クラッチの摩擦ディスクの摩擦リニアにおける避けられない摩 耗による力と、トランスミッションを介して電動モータが作用するピストンに加 わる力を容易に吸収出来るという利点がある。 フランス国特許公開第2611615号及び第2614661号各公報において、トランスミ ッションは、二つの部材、即ち電動モータの出力軸に回転可能に取り付けられた ウォームと、このウォームの接線方向に設けられ、油圧アクチュエータのピスト ンに作用するスラスト部材がクランクのように取り付けられている歯車とよりな っている。また、機械的補償装置は、弾性補助装置が歯車の一点において作用し 、この点は、スラスト部材を取り付けた点と角度方向に互い違いになっている。 このトランスミッションは、一定の減速比を持ち、歯車は不可避的に大径でな くてはならないため、アッセンブリの全体の寸法は大となり、装置における複雑 な部分に配置するのが困難になっている。 本発明の目的は、全体の大きさを小さくするとともに、他の利点をも有する制 御装置を提供することにある。 本発明による制御装置は、機械的補償装置が、少なくとも一つのローラ列を備 え、このローラ列が、油圧アクチュエータの軸と直交する固定軸の回りに回転可 能に取り付けられ、固定軸の近傍に２個のローラを備え、第１のローラが、第１ プレートと接触し、第１プレートは、トランスミッションの部材に連結され、後 退位置と前進位置の二つの位置の間を動くようになっており、第２ローラが、弾 性補助装置を支持する第２プレートと接触し、この第２プレートは第１プレート とともに回転可能であり、かつこの第１プレートに対して、軸方向に可動になっ ていることを特徴としている。 本発明による制御装置は、軸方向とそれと直交する方向の両方において小型化 することができる。これは、主要部品、即ち、電動モータ、弾性補助装置を構成 するバネ、及び油圧アクチュエータを、同一の軸に取り付けることができるから である。 電動モータと、油圧アクチュエータのピストンの間に設けたトランスミッショ ンは、互いにネジとナットの関係にある２個の部材よりなっている。このことも また、軸方向とそれと直交する方向の両方において、小型化が可能となっている もう一つの要因である。また、トランスミッションにローラを使用することによ って、摩擦力を減少させうるので、出力には有利である。さらに、部品の数を減 少させるという利点もある。 制御装置における機械的部分と油圧部分を分離してあることに伴う利点もある 。即ち、本発明による制御装置は、電動モータと、トランスミッションと、弾性 補助装置と、機械的補償装置とよりなる機械的サブアッセンブリと、この機械的 サブアッセンブリに連結され、かつ油圧アクチュエータを備える油圧サブアッセ ンブリとを備えている。 油圧アクチュエータの本体が、機械的サブアッセンブリと軸方向に連結されて いるので、軸方向の長さを減少させるという利点があり、かつ本体は、機械的補 償装置の第１プレートのための円筒形案内面を有しているため、機械の作動条件 は良好となっている。 変形例として、第１プレートを、杆により案内させてもよい。 本発明の特徴と利点を、添付図面及び実施例に基づく以下の説明より明らかに する。 図１は、本発明による制御装置の部分断面図、 図２は、図１において矢印IIより見た端面図、 図３は、図１において矢印IIIより見た端面図、 図４は、図１におけるIVの部分を拡大した図で、本発明による制御装置の機械 的補償装置の第１プレートの最初の後退位置の図、 図５は、図４と類似する図で、最初の後退位置と最終的な前進位置の間におけ る第１プレートの中間位置を示し、 図６は、図４と図５と類似する図で、第１プレートの最終前進位置を示し、 図７は、本発明による制御装置に使用される機械的補償装置の効果を示すグラ フ、 図８は、本発明による制御装置の横断面図である。 図面に示すように、本発明による制御装置は、油圧アクチュエータ14のピスト ン13に設けたトランスミッション12を介して作用する電動モータ11と、弾性補助 装置15と機械的補償装置17とを備えている。 この実施例では、トランスミッション12は、機械的構造のものである。油圧ア クチュエータ14は、全体として、アッセンブリのための出力素子を構成している 。弾性補助装置15は、後述するように、トランスミッション12を構成する部材の 一つ16に設けた電動モータ11と並行的に作用するようになっている。この補償装 置は、部材16に設けた弾性補助装置15の作用を制御している。 実施例において、本発明による制御装置10は、第１に、電動モータ11、トラン スミッション12、弾性補助装置15、及び機械的補助装置17を備える機械的サブア ッセンブリ10A、並びに第２に、この実施例においては、２本のボルト18により 、機械的サブアッセンブリ10Aに取り付けられ、油圧アクチュエータ14を備える 油圧サブアッセンブリ10Bよりなっている。 機械的サブアッセンブリ10Aは、平行六面体の形状のケーシング20と、トラン スミッション12、弾性補助装置15及び機械的補償装置17を有する本体21とを備え 、ボルト23により、本体21に固定された、ケーシング20のカバープレート22は、 電動モータ11のケーシングを外側から支えている。本実施例では、カバープレー ト22は電動モータがは、ケーシング20と一体化されている。 実施例においては、油圧サブアッセンブリ10Bは、ケーシング20の同一の側、 即ち本体21の基部26と同一の側に設けられている。 この実施例においては、油圧モータ14の本体27は、孔28を介して、少なくとも 部分的に機械的サブアッセンブリ10A内に軸方向に係合されている。孔28は、基 部26の中央において、ケーシング20の本体21の基部26に設けられている。 油圧アクチュエータ14の本体27は、フランジ29によって、ケーシング20の本体 21の基部26に当接し、フランジ29へ挿入したボルト18によって止められている。 フランジ29は、長手方向と直交する方向に延びている。電動モータ11には、接続 端子30より電力が供給される。 この実施例において、電動モータ11の軸31は、ケーシング20のカバープレート 22の中央の孔33の中に、玉軸受32を介して設けられている。軸31は、油圧モータ 14の軸Ａ１に沿って、ピストン13が変位する方向に延びている。 トランスミッション12は、互いにネジとナットの関係にある２個の部材を備え ている。即ち、第１に溝付きロッド34が、電動モータ11の軸31に対して、軸方向 に延び、回転しうるように取り付けられている。例えば、ロッド34を軸31と一体 化してもよい。第２に、溝付きスリーブ16が、溝付きロッド34と係合している。 スリーブ16には、後述するように、弾性補助装置15が作用するようになっている 。 スリーブ16とロッド34の間に間隙を作らないために、スリーブ16には、長手方 向の１個以上のスロット35が設けられている。スリーブ16は、長手方向の少なく とも一部において、予め圧縮力を付与された外部ねじりばね36により囲まれてい る。 本発明によれば、機械的圧縮装置17は、軸Ａ２の回りに回転するように取り付 けられた少なくとも一つのローラ列37を備えている。軸Ａ２は、ケーシング20に 固定されており、かつ油圧アクチュエータ14の軸Ａ１に対して直交している。ロ ーラ列37は、固定軸Ａ２から離隔された少なくとも２個のローラ38A,38Bよりな っている。即ち、第１ローラ38Aは、第１プレート39Aと当接し、トランスミッシ ョン12のスリーブ16に対して、軸方向の２つの位置の間を可動なように取り付け られている。この２つの位置のうちの一つは、図１と図４に示す後退位置であり 、他の一つは、図６に示す前進位置である。第２ローラ38Bは、弾性補助装置15 を支持する第２プレート39Bと当接し、第１プレート39Aに、軸方向に移動しうる ようにして取り付けられている。 この実施例においては、固定軸Ａ２は、ケーシング20の本体21に回転するよう に取り付けられたスピンドル49の軸である。 ２枚のプレート39A,39Bは、油圧モータ14の軸Ａ１に対して、直交する方向を 向く共通の軸を有している。第１プレート39Aは、ケーシング20の本体21の基部2 6と同じ側に設けられ、第２プレート39Bは、ケーシング20のカバープレート22と 同じ側に設けられている。 第１プレート39Aは、円筒部材40の端部において、カラー部を形成し、トラン スミッション12の溝付きスリーブ16は、カラー部41を介して、円筒部材43の基部 42に当接し、ネジ43により基部42に固定されている。 このようにして第１プレート39Aは、トランスミッション12のスリーブ16に、 軸方向に移動可能として、かつ回転可能として取り付けられている。 第２プレート39Bを軸方向に案内し、回転させるために、溝付きカップリング4 4が、円筒部材40と、トランスミッション12の溝付きスリーブ16の間に設けられ ている。円筒部材40は、油圧アクチュエータ14の本体27の外径よりもわずかに大 きな内径を有し、本体27がその中に挿入されるようになっている。かくして、図 １から図６に示すように、わずかの隙間とともに、油圧アクチュエータ14の本体 27は、第１プレート39Aの外側円筒案内面45を定めている。 円筒部材40の基部42は、軸方向の突出部材46を備えており、これにより、トラ ンスミッション12のスリーブ16及び電動モータ11が、油圧アクチュエータ14のピ ストン13に作用するようになっている。突出部材46は、溝付きロッド34を挿入す るための盲孔47を備えている。これにより、装置全体の軸方向の寸法は小となっ ている。 突出部材46と油圧アクチュエータ14のピストン13が、互いに軸方向に接してい る面は球面であり、電動モータ11の軸A３と油圧アクチュエータ14の軸Ａ１の間 の傾きを調節するようになっている。 弾性補助装置15はコイルバネ48よりなり、油圧アクチュエータ14と同軸となっ ている。コイルバネ48は、トランスミッション12の溝付きスリーブ16を囲んでい る。コイルバネ48は、ケーシング20のカバープレート22と係合し、機械的補償装 置17の第２プレート39Bを支持している。 機械的補償装置17は、油圧アクチュエータ14の軸Ａ１を中心として両側に対向 して位置する２列のローラ37を有し、各列は互いに対称である。各ローラ列37は 、それぞれ２枚のプレート39A,39Bに作用するようになっている。 ローラ列37の内の２個のローラ38A,38Bは、２枚の側板50の間に、固定軸Ａ２ と平行な軸の回りに回転可能なように取り付けられている。ローラ38A,38Bは、 油圧モータ14の直径面と接している。２個のローラ38A,38Bは、固定軸Ａ２とに よって三角形を形成するように配置されている。 図１と図４に示す、第１プレート39Aの後退位置において、第２プレート39Bと 接するローラ38Bと固定軸Ａ２とを結ぶ線は、油圧モータ14の軸Ａ１と平行にな っている。ローラ37は、固定軸Ａ２と離隔する斜面50を有し、この斜面50は、後 退位置と前進位置の間で、第１プレート39Aと係合したり、離脱したりするよう になっている。 図１と図４に示す後退位置において、第１プレート39Aは、予め圧縮力を付与 された板バネ52により、斜面51と接している。板バネ52は、第２プレート39Bと 反対側において、第１プレート39Aにリベット53により止められている。 バネ52の遊端には、湾曲部54が設けられ、それにより、第１プレート39Aの先 端55に、嵌入するようになっている。ローラ列37の斜面51は側板50により定めら れ、かつ固定軸Ａ２を有する側板50に形成された突部56の一部である。 ケーシング20の本体21の基部26は、その内面で、弾性材料からなるリング57を 支持している。リング57は、油圧アクチュエータ14の本体27を囲んでおり、それ により、図６の前進位置において、第１プレート29Aと当接して、その動きを止 めている。 油圧モータ14のピストン13は、油圧アクチュエータ14の本体27に設けた戻しば ね58により作動するようになっている。戻しばね58は、本体27を機械的サブアッ センブリ10Aの突出部材46の方向へ付勢している。ピストン13を保持するために 、機械的サブアッセンブリ10Aと油圧サブアッセンブリ10Bと連結するに先だって 、弾性リング59が油圧アクチュエータ14の本体27の口部に設けられている。 油圧アクチュエータ14の本体27は、制御されるべきクラッチに接続するための 管61と、孔60を介して連結されている。油圧アクチュエータ14特に本体27は、電 動弁63の制御下にある。この電動弁63は、電圧が印加された時、即ち電気的に付 勢された時に閉じる。これは、機械的補償装置17の第１プレート39A及び第２プ レート39Bにおいても同様である。 戻しばね58の付勢により、油圧アクチュエータ14のピストン13は、後退位置に おいて、機械的サブアッセンブリ10Aの突出部材46に当接する。次に、油圧アク チュエータ14の本体内の圧力は相当に低くなる。 上述したように、ローラ列37は、機械的補償装置17の第１プレート39Aに突部5 6により係止され、その時ローラ38Bは、固定軸と同じ高さになっている。 ＲBは、油圧アクチュエータ14の軸Ａ１からローラ38Bまでの半径を示す。ロー ラ列37のローラ38Aは、ＲBよりも小さな半径Ｒ_A上にある。 第２プレート39B、ローラ列37、第１プレート39A及び円筒部材40を介して、反 力は、トランスミッション12の溝付きスリーブ16により、弾性補助装置15を構成 するバネ48に加えられる。溝付きスリーブ16は、電動弁11の制御の下に、溝付き ロッド34により、軸方向に位置決めをされている。バネ48は、その時、実際的な 意味を持たなくなる。 クラッチの脱離を制御する際、適切な電力が与えられた電動モータ11は、トラ ンスミッション12のスリーブ16を、ねじ送り作用により、図１と図４の後退位置 から図６の前進位置まで変位させる。 第２プレート39B、ローラ列37、第１プレート39A及び円筒部材40を介して、弾 性補助装置15のコイルバネ48は、トランスミッション12のスリーブ16を軸方向に 変位させ、同時に、スリーブ16に軸方向の補助力Ｆ’を付与する。 この力Ｆ’は、トランスミッション12を介して、電動モータ11による軸方向の 力と平行であり、油圧アクチュエータ14のピストン13に同時的な軸方向の力を与 え、油圧アクチュエータ14の本体27内の圧力を上昇させる。 しかし、機械的補助装置17のために、この軸方向の補助力Ｆ１は、コイルバネ 48による軸方向の力Ｆと、次の式のような関係にある。ここで、機械的補償装置 17のローラ列37のローラ38B,38Aの間の半径方向の長さの相違による相乗的係数 を含んでいる。 第１プレート39Aの軸方向の変位の始めから、斜面51における第１プレート39A の作用により、バネ52により補強され、図４の矢印Ｆ’で示すように、ローラ列 37は固定軸Ａ２の回りに回動するようになる。それにより、ローラ列37のローラ 38Bを油圧アクチュエータ14の軸Ａ１により近づけるようになる。 これは、第２プレート38Bと第１プレート39Aの間の間隙を同時に軸方向に相対 的に増大させることにより釣り合いが保たれる。そこで、Ｒ_Bは減少し、Ｒ_Aはほ ぼ一定である。 図７において、トランスミッション12のスリーブ16の軸方向の変位Ｄは、横座 標に示され、スリーブ16の高さにおいてコイルバネ48により増大させられた軸方 向の補助力Ｆ１は、縦座標に示されている。 最初に増加する軸方向の補助力Ｆ’を示す曲線は、減少する前に、図５のロー ラ列37の一つに示すように、油圧アクチュエータ14の軸Ａ１と平行なローラ列37 のローラ38A,38Bの配置と対応する最大値を通過するようになる。 この曲線は、クラッチダイアグラムの特性曲線と同一の形になる。そこで、ど んな時にも、油圧アクチュエータ14の本体27内の圧力を、このような圧力に最良 の状態で適合させるようにする。 クラッチの再係合の制御操作の間に、適切に電力を供給された電動モータ11は 、トランスミッション12のスリーブ16を最初の後退位置に復帰させる。それによ り、 同時に油圧アクチュエータ14のピストン13を収縮させる。 どんな故障の時でも、クラッチの再係合は必ず可能である。この時、もはや電 気的に付勢されていない電動弁63は開く。電動弁63は、油圧アクチュエータ14へ の供給により、摩耗を防ぐことが出来る。 図８の変形例においては、第１プレート39Aは、杆65により案内されている。 杆65は、油圧アクチュエータ14の軸Ａ１に配置され、ケーシング20の本体21に固 定されている。第１プレート39Aは、ローラ列37と協働するアーム66を有し、間 隔スリーブ67は、側板50同士の間に配置されている。ローラ列37の一つは、ケー シング20の本体21の外側に取り付けられた電位差計68を制御し、位置を記録して いる。 この例において、電位差計68のカーソル（図示せず）が、アーム70のアーム69 に取り付けられている。アーム70は、ローラ列37の固定軸Ａ２を定める軸49に取 り付けられている。この軸49は、この目的のために十分に長く作られている。案 内機能の他に、杆65は、第１プレート39Aの回転を防止するようになっている。 他の装置を、回転を防止するために設けられていてもよい。例えば、第１プレー ト39Aと、ケーシング20の本体21の間に、舌部、ボルト、ほぞ穴のようなカップ リングを設けてもよい。油圧アクチュエータ14の本体27に取り付けたスプライン カップリングであってもよい。 本発明は、上記のような実施例に限定されるものではなく、幾多の変形及び修 正が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １.トランスミッション12を介して、出力素子を構成する油圧アクチュエータ1 4のピストン13に作用する電動モータ11と、トランスミッション12を構成する部 材のひとつ16に対して、電動モータ11と並行的に作用する弾性補助装置15と、部 材16の弾性補助装置15の作用を制御する機械的補償装置17とを備える制御装置に おいて、 機械的補償装置17が、少なくとも一つのローラ列37を備え、このローラ列37が 、油圧アクチュエータ14の軸Ａ１と直交する固定軸Ａ２の回りに回転可能に取り 付けられ、固定軸Ａ２の近傍に２個のローラ38A,38Bを備え、第１のローラ38Aが 、第１プレート39Aと接触し、第１プレート39Aが、トランスミッション12の部材 16に連結され、後退位置と前進位置の二つの位置の間を動くようになっており、 第２ローラ38Bが、弾性補助装置15を支持する第２プレート39Bと接触し、この第 ２プレート39Bは第１プレート39Aとともに回転可能であり、かつこの第１プレー ト39Aに対して、軸方向に可動となっていることを特徴とする制御装置。 ２.ローラ列37が、固定軸Ａ２から離隔する斜面51を備え、この斜面51が、後 退位置と前進位置の間で、第１プレート39Aの通路となっている請求項１の制御 装置。 ３.後退位置において、第１プレート39Aが、予め圧縮されたバネ52を介して、 ローラ列37の斜面51と当接している請求項１の制御装置。 ４.第１プレート39Aの後退位置において、第２プレート39Bと接触するローラ3 8Bと固定軸Ａ２を結ぶ線が、油圧アクチュエータ14の軸Ａ１と平行になっている 請求項１の制御装置。 ５.電動モータ11の軸31が、油圧アクチュエータ14の軸Ａ１に沿って延びてい る請求項１の制御装置。 ６.トランスミッション12が、互いにネジとナットの関係にある２個の部材、 即ち、電動モータ11の軸31に固定された溝付きロッド34と、このロッド34と嵌合 し、部材16を構成する溝付きスリーブよりなっている請求項５の制御装置。 ７.弾性補助装置15が、油圧アクチュエータ14と同軸をなすコイルバネ48より なっている請求項６の制御装置。 ８.弾性補助装置15のバネ48が、トランスミッション12の部材16を構成する溝 付きスリーブの回りに延びている請求項７の制御装置。 ９.電動モータ11と、トランスミッション12と、弾性補助装置15と、機械的補 償装置17とよりなる機械的サブアッセンブリ、並びにこのサブアッセンブリ10A に取り付けられ、油圧アクチュエータ14を備える油圧サブアッセンブリとを備え る請求項１の制御装置。 １０.油圧アクチュエータ14の本体27が、機械的サブアッセンブリ10Aと、少な くとも部分的に軸方向に係合している請求項９の制御装置。 １１.ローラ列37の一つが、電位差計を制御している請求項１の制御装置。 １２.油圧アクチュエータ14が、電気的に付勢された時に閉じる電動弁63の制 御の下にある請求項１の制御装置。