(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ駆動により油圧マスタシリンダを作動させるための作動装置であって、モータにより減速用アクチュエータギヤ列を介して固定軸まわりに回転駆動されるスライダと、該スライダの内周に形成された雌ねじと、前記固定軸の外周に設けられて前記雌ねじに螺合する雄ねじと、前記油圧マスタシリンダのピストンロッドに固定され、前記固定軸に沿って軸方向にスライド可能なスリーブと、前記スリーブを前記スライダに対し相対回転可能かつ軸方向に一体移動可能に連結する連結手段とを有する油圧マスタシリンダの作動装置。
【請求項２】
前記スライダの雌ねじと前記固定軸外周の雄ねじが台形多条ねじである請求項１の油圧マスタシリンダの作動装置。
【請求項３】
前記スライダの外周及び前記スリーブの外周は当該作動装置のケースに対して軸受を介してスライド可能に支持されており、前記スリーブを前記スライダに対し相対回転可能かつ軸方向に一体移動可能に連結する連結手段はスライダベアリングを含んでおり、前記軸受、前記スライドベアリング、前記アクチュエータギヤ列の各ギヤ、前記雄ねじ及び前記雌ねじは使用過程で給油を必要としない材質あるいは部品が使用されている請求項１の油圧マスタシリンダの作動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、モータ駆動により油圧マスタシリンダを作動させるための作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の変速機においては、摩擦クラッチの断続をコンピュータ制御のモータにより作動される油圧マスタシリンダにより行う、いわゆる自動油圧発生装置の利用が知られている。このような自動油圧発生装置において、モータにより油圧マスタシリンダを作動させるための作動装置としてはドイツ連邦共和国特許公開公報第４４３３８２４号に開示されたものがあり、同公報の作動装置は、モータの出力軸にウォームを設け、このウォームと噛み合うウォームホイールに油圧マスタシリンダのピストンロッドをピン連結した構成となっている。このような構成によれば、ウォームとウォームホイールとによりモータの回転を減速してトルクを増加させ、さらにウォームホイールの回転中心とピストンロッドの連結点との間の距離と、ウォームホイールの回転中心とウォームとウォームホイールとの噛み合い点との間の距離との差によるレバー比を利用してトルクを増加させるとともに、ウォームホイールの回転運動をピストンロッドの直線運動に変換するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の作動装置はウォームとウォームホイールの噛み合いを利用してトルクの増加を図るものであるから、ピストンロッドに大きな力を加えることはできても、ピストンロッドの動きが遅く、油圧マスタシリンダが迅速に作動できず、摩擦クラッチの断続制御の応答性が悪くなる欠点が有る。
さらに、ウォームとウォームホイールとはほぼ点接触状態で噛み合い、ウォームとウォームホイールとの噛み合い点においてウォーム軸方向に圧力が集中的に加わるため、ウォームの耐久性が損なわれ易い欠点が有る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、モータ駆動により油圧マスタシリンダを作動させるための作動装置であって、モータにより減速用アクチュエータギヤ列を介して固定軸まわりに回転駆動されるスライダと、該スライダの内周に形成された雌ねじと、前記固定軸の外周に設けられて前記雌ねじに螺合する雄ねじと、前記油圧マスタシリンダのピストンロッドに固定され、前記固定軸に沿って軸方向にスライド可能なスリーブと、前記スリーブを前記スライダに対し相対回転可能かつ軸方向に一体移動可能に連結する連結手段とを有して構成される。
請求項１の発明では、モータを駆動してスライダを減速用アクチュエータギヤギヤ列を介して回転駆動すると、スライダがその雌ねじと、固定軸外周の雄ねじとの螺合により固定軸に沿って軸方向に移動する。このようなスライダの軸方向の移動により、スリーブがスライダと一体で軸方向に移動し、スリーブに固定されたピストンロッドが同様に軸方向に移動する。このようなピストンロッドの移動方向はモータの回転を逆にすることで逆転でき、したがって、ピストンロッドを前進後退させることで油圧の発生と解除を行わせることができる。
請求項１の発明では、モータ回転の減速はアクチュエータギヤ列で、回転運動の直線運動への変換はスライダの雌ねじと固定軸外周の雄ねじとの螺合により行うものであり、これらはいずれも相互の線接触により動力伝達を行うものであるから、接触部の面圧が低く、このため耐久性が向上する。
さらに、モータ回転の減速はアクチュエータギヤ列で行うものであるからギヤを適宜に組み合わせることで所望にトルクを調整でき、しかもモータの回転に対するピストンロッドの移動速度はスライダの雌ねじと固定軸外周の雄ねじのピッチを適宜に設定することで自由に調整できるので、ピストンロッドを高トルクでかつ迅速に作動させることができる。
【０００５】
請求項２の発明は、前記スライダの雌ねじと前記固定軸外周の雄ねじが台形多条ねじである請求項１の作動装置であり、台形としたことで、雌ねじ及び雄ねじの強度が増し、また多条としたことで、モータの回転に対するピストンロッドの移動速度の増大を図ることができる。
【０００６】
請求項３の発明は、前記スライダの外周及び前記スリーブの外周は当該作動装置のケースに対して軸受を介してスライド可能に支持されており、前記スリーブを前記スライダに対し相対回転可能かつ軸方向に一体移動可能に連結する連結手段はスライダベアリングを含んでおり、前記軸受、前記スライドベアリング、前記アクチュエータギヤ列の各ギヤ、前記雄ねじ及び前記雌ねじは使用過程で給油を必要としない材質あるいは部品が使用されている請求項１の作動装置であり、このため、作動装置全体が乾式の構造となり、メンテナンスフリーとなり、油漏れがなくなる利点を有する。
【０００７】
【実施の形態】
次に発明の一実施形態を図１を参照して説明する。
図は自動車の変速機において摩擦クラッチ（図示しない）の断続をコンピュータ制御で行うための自動油圧発生装置を示すもので、本実施形態の作動装置１を組み込んだケース２と、ケース２の前部に取り付けられた油圧マスタシリンダ３と、ケース２の上部に取り付けられた電動モータ４とからなっている。また油圧マスタシリンダ３の上部にはリザーバタンク５が接続配置されている。
【０００８】
電動モータ４は正逆回転可能であり、図示しないコンピュータにより駆動制御されるものである。また油圧マスタシリンダ３は図示しない摩擦クラッチのオペレーティングシリンダへの配管への接続部３ａを有している。これらの電動モータ４及び油圧マスタシリンダ３自体の構造は周知であり、油圧マスタシリンダ３のピストンロッド６が電動モータ４の駆動により作動装置１を介して前進すると油圧マスタシリンダ３が油圧を発生してオペレーティングシリンダに油圧を供給し、ピストンロッド６が逆に後退すると油圧を解除するようになっている。
【０００９】
次に、作動装置１の構成を説明すると、ケース２は前部ケース２ａと後部ケース２ｂとからなり、後部ケース２ｂは前部ケース２ａ内に部分的に突出する筒状部分２ｂ１を有している。前部ケース２ａの内部には上記ピストンロッド６が前端側から突出しており、またこのピストンロッド６と同軸かつ対向状で固定軸７が後部ケース２ｂに固定ネジ８を介して固定されて後部ケース２ｂの筒状部２ｂ１内に位置している。
【００１０】
固定軸７の前部にはスリーブ９がスライドキー１０を介して軸方向にスライド可能かつ回転不能に取り付けられており、このスリーブ９の前端はピストンロッド６のバルジ加工された後端にフレアナット１１を介して締め付け固定されている。また、後部ケース２ｂの筒状部２ｂ１の前部内周には上記スリーブ９の外周に摺接する軸受１２が取り付けられている。また、筒状部２ｂ１の前端とこれに対向する前部ケース２ａの内壁に形成された環状フランジ１３との間には蛇腹状のカバー１４が取り付けられており、このカバー１４によりスリーブ９とピストンロッド６の連結部が遮蔽されている。
【００１１】
上記後部ケース２ｂの筒状部２ｂ１の内部においてスリーブ９の後端部にはスライダ１５の前端がボールベアリングからなるスライダベアリング１６を介して相対回転可能かつ軸方向に一体移動可能に連結されている。すなわち、スリーブ９の後端部はスライダベアリング１６の内輪に固定され、スライダ１５の前端はスライダベアリング１６の外輪に固定されており、このスライダベアリング１６が請求項１の「スリーブをスライダに対し相対回転可能かつ軸方向に一体移動可能に連結する連結手段」に相当する。またスライダ１５の外周も筒状部２ｂ１の内周に取り付けられた軸受１７によりガイドされており、スライダ１５の後部には外周歯を有するスライダ側アクチュエータギヤ１８と、内周に雌ねじを形成した雌ねじ部材１９とが軸方向に重なった状態でスクリュ２０〜２０（図は１つのみを示す）により固定されている。また、雌ねじ部材１９の内側に位置する固定軸７後部には雌ねじ部材１９と螺合する雄ねじ部材２１が固定キー２２を介して回転不能に固定されている。
【００１２】
上記スライダ側アクチュエータギヤ１８の上方にはカウンタ側アクチュエータギヤ２３が位置しており、このカウンタ側アクチュエータギヤ２３は固定軸７と平行なカウンタシャフト２４に取り付けられており、カウンタシャフト２４は後部ケース２ｂに両端をボールベアリング２５，２５を介して軸支されている。カウンタ側アクチュエータギヤ２３は上記スライダ側アクチュエータギヤ１８と噛み合う第１ギヤ部２３ａと、該第１ギヤ部２３ａよりも歯数の多い大径の第２ギヤ部２３ｂとからなっており、第１ギヤ部２３ａの長さ（軸方向の長さ）はスライダ側アクチュエータギヤ１８よりも長く形成され、これにより後述するスライダ１５の軸方向移動を可能としている。また第２ギヤ部２３ｂは電動モータ４のモータ軸４ａにスプリングピン２６を介して取り付けられた、第２ギヤ部２３ｂよりも歯数の少ない、モータ側アクチュエータギヤ２７と噛み合っている。これら、モータ側アクチュエータギヤ２７，カウンタ側アクチュエータギヤ２３及びスライダ側アクチュエータギヤ１８はモータ４の回転を減速してスライダ１５に伝達するアクチュエータギヤ列を構成するものである。
【００１３】
次に、上記実施の形態の作用に関し説明する。なお、図１において、ピストンロッド６、スリーブ９及びスライダ１５は、ピストンロッド６が後退して油圧解除状態にある場合の位置（後方移動位置）を上半分に、ピストンロッド６が前進して油圧発生状態にある場合の位置（前方移動位置）を下半分に示してあり、ピストンロッド６が後退して油圧解除状態にある場合を初期状態として、説明する。まず、モータ４を始動すると、モータ側アクチュエータギヤ２７，カウンタ側アクチュエータギヤ２３及びスライダ側アクチュエータギヤ１８からなるアクチュエータギヤ列によりモータ４の回転が減速されてスライダ１５に伝達される。すると、スライダ１５に固定された雌ねじ部材１９と固定軸７の雄ねじ部材２１との螺合により、スライダ１５は回転に伴って固定軸７に対して前方（図中左方）に移動し、スライダ１５とともにスリーブ９さらにはピストンロッド６が前進して下半分に示した前方移動位置に到達し、油圧マスタシリンダ３に油圧が発生する。
次に、油圧発生状態から油圧解除状態とするには、モータ４を上記とは逆方向に回転させる。すると、スライダ１５は固定軸７に対して後方（図中右方）に移動し、スライダ１５とともにスリーブ９さらにはピストンロッド６が後退し、油圧解除状態となる。
【００１４】
以上のように本実施の形態では、モータ４の回転の減速はアクチュエータギヤ列で、回転運動の直線運動への変換はスライダ１５の雌ねじ部材１９と固定軸の雄ねじ部材２１との螺合により行うものであり、これらはいずれも相互の線接触により動力伝達を行うものであるから、接触部の面圧が低く、このため耐久性が向上する。特に雌ねじ部材１９と固定軸の雄ねじ部材２１を台形ねじとすることで強度の向上を図ることができる。
さらに、モータ４の減速はアクチュエータギヤ列で行うものであるからギヤの歯数を或いはギヤ自体の数を適宜に設定することで所望のトルクを得ることができ、モータ４の回転に対するピストンロッド６の移動速度はスライダ１６の雌ねじ部材１９と固定軸７の雄ねじ部材２１のピッチを適宜に設定することで自由に調整できるので、ピストンロッド６を高トルクでかつ迅速に作動させることができる。特に雌ねじ部材１９と雄ねじ部材２１を多条ねじとすればモータ４の回転に対するピストンロッド６の移動速度の増大を図ることができ、上記の台形ねじとする構成と組み合わせることで、移動速度の増大と耐久性の向上を同時に果たすことができる。
【００１５】
さらに、上記モータ側アクチュエータギヤ２７，カウンタ側アクチュエータギヤ２３及びスライダ側アクチュエータギヤ１８の各々をナイロン樹脂で形成し、雌ねじ部材１９と固定軸７の雄ねじ部材２１の材質をそれぞれ黄銅と炭素鋼とし、スライドキー１０の材質をポリイミド樹脂とし、スリーブ９の外周とスライダ１５の外周に摺接する軸受１２，１７の材質をＰＴＦＥ樹脂とし、スリーブ９をスライダ１５に対し相対回転可能に連結するスライダベアリング１６さらにはカウンタシャフト２４のボールベアリング２５，２５をグリース封入タイプのものとすることで、作動装置１を乾式に構成することが好ましく、これによって、メンテナンスフリーとなり、油漏れがなくなる。
【００１６】
なお、以上の実施例においてスライダ１５と雌ねじ部材１９、固定軸７と雄ねじ部材２１はそれぞれ別体としたが、スライダ１５自体が雌ねじを有し、また固定軸７自体が雄ねじを有するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による作動装置を利用した自動油圧発生装置の断面図である。
【符号の説明】
１  作動装置
３  油圧マスタシリンダ
４  モータ
６  ピストンロッド
７  固定軸
９  スリーブ
１１，１７  軸受
１５  スライダ
１６  スライダベアリング
１８  スライダ側アクチュエータギヤ
１９  雌ねじ部材
２１  雄ねじ部材
２３  カウンタ側アクチュエータギヤ
２７  モータ側アクチュエータギヤ
【図１】
0003613623.tif 000002