JP6097025B2 - クラッチ用アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ用アクチュエータに係り、より詳しくは、電気自動車の変速機に適用されるクラッチ用アクチュエータに関する。

一般に、アクチュエータは、電気エネルギ、流体エネルギ及び圧縮空気などを機械的エネルギに変換させる機構をいう。また、変速機にはクラッチを作動させるアクチュエータが備えられる。

手動変速機（Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の場合には、クラッチリリースシリンダ（Ｃｌｕｔｃｈ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）またはコンセントリックスリーブシリンダ（Ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ Ｓｌｅｅｖｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）タイプのクラッチコントロールシステムが用いられる。クラッチリリースシリンダ（Ｃｌｕｔｃｈ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）タイプは、運転者がクラッチペダル（Ｃｌｕｔｃｈ ｐｅｄａｌ）を踏むと、クラッチマスタシリンダ（Ｃｌｕｔｃｈ Ｍａｓｔｅｒ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）で発生した油圧によって、クラッチリリースシリンダのタペット（Ｔａｐｐｅｔ）が作動して、力が発生する。また、発生した力がクラッチリリースフォーク（Ｃｌｕｔｃｈ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｆｏｒｋ）を押して、クラッチリリースベアリング（Ｃｌｕｔｃｈ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｂｅａｒｉｎｇ）を軸方向に移動させる。ひいては、軸方向に移動したクラッチリリースベアリングがクラッチダイヤフラムスプリング（Ｃｌｕｔｃｈ Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｓｐｒｉｎｇ）を作動させる。

自動変速機（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の場合には、クラッチを自動的に結合及び解除させるクラッチアクチュエータが適用される。また、自動変速機のクラッチアクチュエータは、ＥＣＵから信号を伝達されて、クラッチを駆動させる。このようなクラッチアクチュエータは、マスタシリンダ、運動方向変換機構及びモータから構成される。

マスタシリンダは、クラッチのリリース装置（ｒｅｌｅａｓｅ ｄｅｖｉｃｅ）の近辺に配置されたスレーブシリンダ（ｓｌａｖｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）に連結される。また、運動変換機構は、ロッド、ウォームホイール（ｗｏｒｍ ｗｈｅｅｌ）及びウォームギヤから構成される。ロッドは、マスタシリンダのピストンに接触する。ウォームホイールは、ロッドの他端に固定されてクランク機構を構成する。ウォームギヤは、ウォームホイールと結合し、モータの回転軸に固定される。つまり、モータが回転されると、ウォームギヤの回転によってウォームホイールが回転する。ひいては、ロッドが直線運動することによって、マスタシリンダのピストンが駆動される。したがって、マスタシリンダからスレーブシリンダに油圧が供給され、スレーブシリンダがリリース機構を駆動させることによって、クラッチが結合及び解除される。ところが、従来のクラッチアクチュエータは、構成部品の数が多いため、原価が上昇し、空間の活用度が低下する不具合がある。

特開平１１−１３８７８号公報

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、製造原価が低減されるとともに、燃費及び空間活用度が向上できるクラッチ用アクチュエータを提供することにある。

本発明は、モータの駆動により変速機のクラッチを作動させるクラッチ用アクチュエータであって、
固定子と、
駆動軸及び回転子コアを含む回転子によって駆動するモータと、
前記モータの駆動軸に一部が連結され、前記モータの駆動によりその長さ方向に直線運動するリードスクリューと、
前記リードスクリューと離隔して提供されるロッドと、
前記リードスクリューと前記ロッドとを連結するスライダと、
前記スライダに接するように提供され、前記スライダの直線運動をガイドするガイドレールと、を含み、
前記スライダは、
一側面に前記リードスクリューが連結され、他側面に前記ロッドが連結され、上面及び下面は両側面を連結するように提供され、
前記ガイドレールは、
前記スライダの上面及び下面の少なくともいずれか一つに接するように提供され、
前記スライダと前記ロッドにそれぞれ連結され、前記ロッドが上下方向に移動するように、前記ロッドと前記スライダとを離隔して連結する遊隔部をさらに含むことを特徴とする。
前記モータの駆動軸は、内周と外周を含む中空の円筒状に形成されることを特徴とする。
前記リードスクリューの外周面にはねじ山が形成され、前記駆動軸の内周面の一部にはねじ山が形成されることにより、前記駆動軸の回転によって前記リードスクリューが直線運動することを特徴とする。
前記リードスクリューと前記ロッドは、同一軸線上に提供されることを特徴とする。
前記モータの駆動軸内に提供され、前記リードスクリューの先端に結合された弾性部材をさらに含むことを特徴とする。
前記モータの外部に位置した前記リードスクリューに結合されたカムをさらに含むことを特徴とする。
前記ガイドレールは、前記リードスクリューの長さ方向に提供されることを特徴とする。

本発明のクラッチ用アクチュエータによれば、部品数が少なくなることによって、製造原価が低減できる。また、リードスクリューを用いることによって、空間の活用度が改善される。さらに、クラッチが結合されるための別途のエネルギを必要としない。よって、燃費（エネルギー効率）を向上させることができる。

本発明によるクラッチ用アクチュエータの構成図である。 本発明によるモータ部分の断面図である。 本発明によるクラッチ用アクチュエータの作動図である。

以下、本発明の好ましい一実施形態について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態によるクラッチ用アクチュエータ１０は、その構成図を図１に示したように、モータ２０、ケース６０、リードスクリュー３０、ロッド５０、スライダ４０及びガイドレール４２を含む。モータ２０は、アクチュエータ１０の作動に必要な動力を発生させる。つまり、モータ２０の駆動によりアクチュエータ１０が作動する。

ケース６０の内部には、リードスクリュー３０、ガイドレール４２及びスライダ４０等の構成要素が配置される。また、ケース６０は、モータ２０と結合して固定される。リードスクリュー３０は、モータ２０の駆動によりその長さ方向に直線運動する。また、リードスクリュー３０の一部分は、モータ２０の内部に挿入される。ロッド５０は、リードスクリュー３０と共にその長さ方向に直線運動する。ロッド５０は、リードスクリュー３０と同一軸線上に離隔して配設される。また、ロッド５０の一部分は、ケース６０の内部に位置し、ロッド５０の他の一部分はケース６０の外部に露出する。一方、ケース６０の外部に露出するロッド５０を保護するためにブーツ７０が備えられる。また、ロッド５０には、その長さ方向に第１支持部５６及び第２支持部６２が離隔して備えられ、ブーツ７０の両端をそれぞれ支持する。

スライダ４０は、リードスクリュー３０及びロッド５０の直線運動が容易であるようにガイドする。つまり、スライダ４０は、リードスクリュー３０とロッド５０との間に備えられ、リードスクリュー３０とロッド５０とを連結する。よって、リードスクリュー３０、スライダ４０及びロッド５０は、リードスクリュー３０の長さ方向の動きによって一体に直線運動する。スライダ４０は、一側面にはリードスクリュー３０を連結し、他側面にはロッド５０を連結し、両側面を連結する上面及び下面で備えられる。

ガイドレール４２は、スライダ４０が容易に移動するようにガイドする。ガイドレール４２は、ケース６０の内側面にスライダ４０の上部及び／又は下部に固定的に備えられる。つまり、ガイドレール４２は、スライダ４０の上面及び下面の少なくともいずれか一つに接触するように備えられる。ガイドレール４２は、リードスクリューの長さ方向に沿って備えられ、よって、スライダ４０は、リードスクリュー３０の動き方向にガイドレール４２に沿って移動する。リードスクリュー３０には、スライダ４０とリードスクリュー３０が分離することを防止する係止部３２が備えられる。係止部３２は、スライダ４０と連結されたリードスクリュー３０の先端に連結される。

本実施形態によるクラッチ用アクチュエータ１０におけるモータ２０は、その断面図を図２に示したように、環状の固定子２１と、固定子内に提供された駆動軸２２と駆動軸２２の外周面に配設された回転子コア２３が含まれている回転子２５によって回転力が発生する。モータ２０の駆動軸２２は、内周と外周を含む中空の円筒状に形成される。また、駆動軸２２の中空部分は、モータ２０に挿入されるリードスクリュー３０の一部分が収容されるリードスクリュー受容ホール２４である。

駆動軸２２の内周面の一部にはねじ山が形成される。さらに、リードスクリュー３０の外周面にねじ山が形成される。したがって、モータ２０が駆動すると、駆動軸２２の回転により、リードスクリュー３０は駆動軸２２のねじ山に沿って長さ方向に移動する。よって、駆動軸２２が両方向に回転可能であるため、リードスクリュー３０もその長さ方向の両方向に直線運動が可能である。

リードスクリュー受容ホール２４の内部には弾性部材２６が備えられる。この弾性部材２６は、リードスクリュー３０の一端に連結される。よって、弾性部材２６は、弾性力を用いてモータ２０の駆動トルクを低減しながら、リードスクリュー３０の直線運動を円滑にすることができる。モータ２０に挿入されないリードスクリュー３０の他の一部分にはカム３４が備えられる。また、カム３４は回転慣性力を増大させることによって、モータ２０の駆動トルクを低減させることができる。

上述のような本実施形態によるクラッチ用アクチュエータ１０の作動は、その作動状態を図３に示したように、ロッド５０は、クラッチ連結部５４及び遊隔部５２を含む。クラッチ連結部５４はロッドの先端に配設されている。つまり、ケース６０の外部に露出したロッド５０のうち、ブーツ７０で覆われない部分に形成される。また、クラッチ連結部５４は、クラッチ８０と連結された連結レバー８２に接触する。つまり、ロッド５０が直線運動すると、クラッチ連結部５４が連結レバー８２に接触した後移動させ、クラッチ８０は連結レバー８２のレバー運動によって作動する。一方、ロッド５０が両方向に直線運動することによって、クラッチ８０を結合または解除することができる。

遊隔部５２は、ロッド５０がスライダ４０と連結される部分に備えられる。遊隔部５２は、ロッド５０とスライダ４０が連結された部分で、ロッド５０が上下方向に動くことができる遊隔を形成する。一つの点を中心に回転する連結レバー８２のレバー運動によって、ロッド５０にはその長さ方向の垂直方向に揺動が発生する。遊隔部５２は、ロッド５０の揺動を補償する。

上述したように、本実施形態によるクラッチ用アクチュエータ１０によれば、部品数が少なくなることによって、原価が節減できる。また、リードスクリュー３０が用いられることによって、空間の活用度が改善される。さらに、クラッチ８０が結合されるための別途のエネルギーを必要としない。よって、燃費を向上させることができる。
以上、本発明によるクラッチ用アクチュエータの好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、上述の実施形態から多様に変更することができ、特許請求の範囲における記載範囲内で均等であると認められる範囲における全ての変更を含む。

１０ アクチュエータ
２０ モータ
２１ 固定子
２２ 駆動軸
２３ 回転子コア
２４ リードスクリュー受容ホール
２５ 回転子
２６ 弾性部材
３０ リードスクリュー
３２ 係止部
３４ カム
４０ スライダ
４２ ガイドレール
５０ ロッド
５２ 遊隔部
５４ 連結部
５６ 第１支持部
６０ ケース
６２ 第２支持部
７０ ブーツ（ｂｏｏｔ）
８０ クラッチ
８２ 連結レバー

Claims (7)

1. モータの駆動により変速機のクラッチを作動させるクラッチ用アクチュエータであって、
   固定子と、
   駆動軸及び回転子コアを含む回転子によって駆動するモータと、
   前記モータの駆動軸に一部が連結され、前記モータの駆動によりその長さ方向に直線運動するリードスクリューと、
   前記リードスクリューと離隔して提供されるロッドと、
   前記リードスクリューと前記ロッドとを連結するスライダと、
   前記スライダに接するように提供され、前記スライダの直線運動をガイドするガイドレールと、を含み、
   前記スライダは、
   一側面に前記リードスクリューが連結され、他側面に前記ロッドが連結され、上面及び下面は両側面を連結するように提供され、
   前記ガイドレールは、
   前記スライダの上面及び下面の少なくともいずれか一つに接するように提供され、
   前記スライダと前記ロッドにそれぞれ連結され、前記ロッドが上下方向に移動するように、前記ロッドと前記スライダとを離隔して連結する遊隔部をさらに含むことを特徴とするクラッチ用アクチュエータ。
2. 前記モータの駆動軸は、内周と外周を含む中空の円筒状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータ。
3. 前記リードスクリューの外周面にはねじ山が形成され、前記駆動軸の内周面の一部にはねじ山が形成されることにより、前記駆動軸の回転によって前記リードスクリューが直線運動することを特徴とする請求項２に記載のクラッチ用アクチュエータ。
4. 前記リードスクリューと前記ロッドは、同一軸線上に提供されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータ。
5. 前記モータの駆動軸内に提供され、前記リードスクリューの先端に結合された弾性部材をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のクラッチ用アクチュエータ。
6. 前記モータの外部に位置した前記リードスクリューに結合されたカムをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のクラッチ用アクチュエータ。
7. 前記ガイドレールは、前記リードスクリューの長さ方向に提供されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータ。

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