(57)【要約】【課題】作動油給排装置に不具合が生じた場合であってもクラッチペダルによるクラッチ操作を可能にすることができる比較的安価なクラッチ操作装置を得る。【解決手段】作動油が供給されるとクラッチ１３を切断状態にし作動油が吸引されると接続状態にするクラッチブースタ２１と、作動油を貯留するリザーバタンク２９ｃを備えコントローラ２２からの指令により作動油をクラッチブースタ２１に供給し又は吸引する作動油給排装置２３と、クラッチブースタと作動油給排装置とを連結するオイル流路３１に接続されクラッチペダル３０ａの踏み込みにより作動油をオイル流路３１に供給しクラッチペダル３０ａの復元により作動油を吸引するクラッチペダル装置３０と、オイル流路に設けられクラッチブースタ２１に所定量を越える量の作動油が供給されたとき余剰の作動油をオイル流路３１からリザーバタンク２９ｃに還流させるリリーフ弁３２とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の作動油が供給されるとクラッチ(13)を接続状態から切断状態にし供給された前記作動油が吸引されて所定量未満に減少すると前記クラッチ(13)を切断状態から接続状態にするクラッチブースタ(21)と、
前記作動油を貯留するリザーバタンク(29c)を備えコントローラ(22)からの指令により所定量の作動油を前記クラッチブースタ(21)に供給し又は前記クラッチブースタ(21)に供給された作動油を前記クラッチブースタ(21)から吸引して前記クラッチブースタ(21)に供給された作動油を所定量未満に減少させる作動油給排装置(23)と、
前記クラッチブースタ(21)と前記作動油給排装置(23)とを連結するオイル流路(31)に接続されクラッチペダル(30a)の踏み込みにより所定量の作動油を前記オイル流路(31)に供給し踏み込まれた前記クラッチペダル(30a)の復元により前記オイル流路(31)に供給した作動油を前記オイル流路(31)から吸引するクラッチペダル装置(30)と、
前記オイル流路(31)に設けられ前記オイル流路(31)を介して前記クラッチブースタ(21)に前記所定量を越える量の作動油が供給されたとき余剰の作動油を前記オイル流路(31)から前記リザーバタンク(29c)に還流させるリリーフ弁(32)と
を備えたクラッチ操作装置。
【請求項２】
作動油給排装置(23)は、コントローラ(22)からの指令により回転軸(25a)を回転させるモータ(25)と、前記回転軸(25a)に連結され前記回転軸(25a)の回転とともに回転するウォームギヤ(26)と、前記ウォームギヤ(26)に歯合し前記ウォームギヤ(26)の回転とともに回転するウォームホイール(27)と、前記ウォームホイール(27)の周囲に一端が枢支され前記ウォームホイール(27)の回転とともに他端が移動するロッド(28)と、前記ロッド(28)の他端がピストン(29a)に連結されシリンダ本体(29b)内部を前記ピストン(29a)が移動して作動油を給排する作動油給排シリンダ(29)とを備えた請求項１記載のクラッチ操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントローラの指令によりクラッチブースタに作動油を給排してそのクラッチブースタによりクラッチを断接するように構成されたクラッチ操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バスやトラック等の大型車両では手動変速機が主に採用されていた。手動変速機では、コントロールロッド等のリンク機構で運転席のチェンジレバーと変速機を機械的に連結している。このため、シフト時にはシフト操作をすることでギヤ機構を駆動することが必要になり、頻繁にシフト操作を要求される場合には、シフト操作が運転者にとって大きな負担になる。そこで、手動変速機にギヤ変速装置を設け、さらにこのギヤ変速装置を電気信号によって制御するためのコントローラを設けた遠隔操作式手動変速装置が開発されている。この遠隔操作式手動変速装置では、単にチェンジレバーを操作するだけの小さな力でシフトを行えるようになり、シフト操作に関する運転者の負担が軽減されるようになっている。そして、シフト操作に関する運転者の負担をさらに軽減するために、クラッチを自動的に断接するクラッチ操作装置を設けて、クラッチペダルを踏むことなく変速操作を行えるオートマチックトランスミッションが提案されている。
【０００３】
このオートマチックトランスミッションに用いられる従来のクラッチ操作装置は、所定量の作動油が供給されるとクラッチを接続状態から切断状態にし供給された作動油が吸引されて所定量未満に減少するとクラッチを切断状態から接続状態にするクラッチブースタと、作動油を貯留するリザーバタンクを備えコントローラからの指令により所定量の作動油をクラッチブースタに供給し又はクラッチブースタに供給された作動油をクラッチブースタから吸引してクラッチブースタに供給された作動油を所定量未満に減少させる作動油給排装置とを備える。そして、作動油給排装置はコントローラからの指令により回転軸を回転させるモータとその回転軸の回転により作動油を給排させる作動油給排シリンダとを備え、この作動油給排装置では、コントローラからの指令によりモータの回転軸を正転又は逆転させると、作動油給排シリンダからクラッチブースタに作動油が供給され又はクラッチブースタから作動油が吸引されて、クラッチが断接されるようになっている。
【０００４】
しかし、このクラッチ操作装置では、モータに故障等の不具合が生じて回転不能になると、クラッチブースタに作動油を供給不能になったり、作動油が供給された状態で不具合が生じるとクラッチブースタに供給した作動油を吸引できなくなり、クラッチは断・接いずれかの状態を続け、それ以後のクラッチ操作ができなくなる不具合があった。
この点を解消するために、コントローラの指令により作動油を給排する作動油給排装置と別に、クラッチペダルの踏み込み量に比例する作動油を給排するクラッチペダル装置を設けたクラッチ操作装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このクラッチ操作装置では、作動油給排装置におけるモータに故障等の不具合が生じて回転不能になった場合には、クラッチペダル装置により作動油をクラッチブースタに給排してクラッチを操作するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２１３４９７号公報（明細書全体、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来のクラッチ操作装置では、クラッチブースタに作動油が供給された状態で作動油給排装置に不具合が生じた場合には、作動油給排装置によりクラッチブースタに供給された作動油を一旦吸引してクラッチの切断状態を解消させ、その状態でクラッチペダル装置により作動油をクラッチブースタに供給する必要がある。このため、上記従来のクラッチ操作装置では、作動油給排装置とクラッチブースタとの間に油圧選択装置を介在させ、クラッチペダル装置により作動油が供給された場合に、油圧選択装置が作動油給排装置からクラッチブースタに供給された作動油を吸引するようにしているが、その油圧選択装置の構造が著しく複雑になり、クラッチ操作装置全体の単価を押し上げるという未だ解決すべき課題が残存していた。
本発明の目的は、作動油給排装置に不具合が生じた場合であってもクラッチペダルによるクラッチ操作を可能にすることができる簡単な構造で比較的安価なクラッチ操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、所定量の作動油が供給されるとクラッチ１３を接続状態から切断状態にし供給された作動油が吸引されて所定量未満に減少するとクラッチ１３を切断状態から接続状態にするクラッチブースタ２１と、作動油を貯留するリザーバタンク２９ｃを備えコントローラ２２からの指令により所定量の作動油をクラッチブースタ２１に供給し又はクラッチブースタ２１に供給された作動油をクラッチブースタ２１から吸引してクラッチブースタ２１に供給された作動油を所定量未満に減少させる作動油給排装置２３と、クラッチブースタ２１と作動油給排装置２３とを連結するオイル流路３１に接続されクラッチペダル３０ａの踏み込みにより所定量の作動油をオイル流路３１に供給し踏み込まれたクラッチペダル３０ａの復元によりオイル流路３１に供給した作動油をオイル流路３１から吸引するクラッチペダル装置３０と、オイル流路３１に設けられ前記オイル流路３１を介してクラッチブースタ２１に所定量を越える量の作動油が供給されたとき余剰の作動油をオイル流路３１からリザーバタンク２９ｃに還流させるリリーフ弁３２とを備えたクラッチ操作装置である。
【０００７】
この請求項１に記載されたクラッチ操作装置では、クラッチブースタ２１に作動油が供給された状態で作動油給排装置２３に不具合が生じた場合には、クラッチペダル装置３０におけるクラッチペダル３０ａを強引に踏み込むことにより、リリーフ弁３２を介して所定量を超える余剰の作動油をオイル流路３１からリザーバタンク２９ｃに還流させることができる。このため、余剰の作動油を還流させるために従来作動油給排装置２３とクラッチブースタ２１との間に介在させていた油圧選択装置を不要とすることができ、比較的安価なクラッチ操作装置を得ることができる。
一方、余剰の作動油をリリーフ弁３２がオイル流路３１からリザーバタンク２９ｃに還流させた後は、クラッチペダル装置３０により作動油を給排させてその作動油をクラッチブースタ２１に供給することにより、作動油給排装置２３に不具合が生じた場合であってもクラッチペダル３１ａによるクラッチ操作を可能にするという本来の効果を維持することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、作動油給排装置２３は、コントローラ２２からの指令により回転軸２５ａを回転させるモータ２５と、回転軸２５ａに連結され回転軸２５ａの回転とともに回転するウォームギヤ２６と、ウォームギヤ２６に歯合しウォームギヤ２６の回転とともに回転するウォームホイール２７と、ウォームホイール２７の周囲に一端が枢支されウォームホイール２７の回転とともに他端が移動するロッド２８と、ロッド２８の他端がピストン２９ａに連結されシリンダ本体２９ｂ内部をピストン２９ａが移動して作動油を給排する作動油給排シリンダ２９とを備えたクラッチ操作装置である。
この請求項２に記載されたクラッチ操作装置では、従来から用いられている構造の作動油給排装置２３を用いることにより、より安価なクラッチ操作装置を得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のクラッチ操作装置では、作動油が供給されるとクラッチを接続状態から切断状態にし供給された作動油が所定量未満に減少するとクラッチを切断状態から接続状態にするクラッチブースタと、コントローラからの指令により作動油をクラッチブースタに供給し又は供給された作動油をクラッチブースタから吸引する作動油給排装置と、クラッチブースタと作動油給排装置とを連結するオイル流路に接続されクラッチペダルの踏み込みにより作動油をオイル流路に供給しクラッチペダルの復元により作動油をオイル流路から吸引するクラッチペダル装置と、オイル流路に設けられクラッチブースタに所定量を越える量の作動油が供給されたとき余剰の作動油をオイル流路からリザーバタンクに還流させるリリーフ弁とを備えたので、クラッチブースタに作動油が供給された状態で作動油給排装置に不具合が生じた場合には、クラッチペダル装置におけるクラッチペダルを強引に踏み込むことにより、リリーフ弁を介して所定量を超える余剰の作動油をオイル流路からリザーバタンクに還流させることができる。このため、その還流のために作動油給排装置とクラッチブースタとの間に従来介在させた油圧選択装置を不要とすることができ、比較的安価なクラッチ操作装置を得ることができる。
【００１０】
この場合、作動油給排装置が、コントローラからの指令により回転軸を回転させるモータと、回転軸に連結され回転軸の回転とともに回転するウォームギヤと、ウォームギヤに歯合しウォームギヤの回転とともに回転するウォームホイールと、ウォームホイールの周囲に一端が枢支されウォームホイールの回転とともに他端が移動するロッドと、ロッドの他端がピストンに連結されシリンダ本体内部をピストンが移動して作動油を給排する作動油給排シリンダとを備えたものであれば、より安価なクラッチ操作装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図６に示すように、エンジン１１とトランスミッション１２との間には、乾式単板クラッチディスクを含むクラッチ１３が配置される。トランスミッション１２には、ギヤ変速装置１４が設けられる。クラッチ１３には図示しない乾式単板クラッチディスクを駆動するクラッチレバー１３ａが設けられ、クラッチレバー１３ａにはこのクラッチレバー１３ａを回転させてクラッチ１３を操作する本発明のクラッチ操作装置２０が接続される。本発明のクラッチ操作装置２０は、クラッチレバー１３ａに接続されこのクラッチレバー１３ａを回転させてクラッチ１３を接断するクラッチブースタ２１と、コントローラ２２の指令により作動油を給排する作動油給排装置２３とを備える。このクラッチブースタ２１は、作動油給排装置２３から所定量の作動油が供給されるとエアタンク１６からの圧縮エアにより倍力されてクラッチレバー１３ａを回転させ、そのクラッチ１３を接続状態から切断状態にし、供給された作動油が吸引されて所定量未満に減少するとクラッチレバー１３ａを逆方向に回転させ、クラッチ１３を切断状態から接続状態にするように構成される。
【００１２】
コントローラ２２は、主にクラッチ制御と変速制御を行うためのものであり、クラッチ操作装置２０にクラッチ制御信号を、ギヤ変速装置１４に変速制御信号を出力するようになっている。また、コントローラ２２には各種センサからの信号が入力される。具体的には、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を示すアクセルセンサ２２ａからのアイドル信号、図示しないシフトレバーのポジション位置を検出するポジションセンサ２２ｂからのシフトポジション信号、トランスミッション１２に設けられその車速を検出する車速センサ２２ｃからの車速信号、ギヤ変速装置１４に設けられそのストロークを検出するストロークセンサ２２ｄからのシフト・セレクトストローク信号がコントローラ２２に入力される。このコントローラ２２は、作動油給排装置２３にクラッチ制御信号を、ギヤ変速装置１４に変速制御信号を出力してクラッチ操作とギヤ変速操作を自動的に行うように構成される。
【００１３】
図１に詳しく示すように、作動油給排装置２３は、ハウジング２４と、そのハウジング２４の外部に設けられコントローラ２２からの指令により回転軸２５ａを回転させるモータ２５とを備える。このモータ２５は、直流モータ、交流モータ、ＳＲモータ、ステッピングモータ等のいずれでも良く、この実施の形態におけるモータ２５は一対設けられる。ハウジング２４の内部には、モータ２５の回転軸２５ａに連結されその回転軸２５ａの回転とともに回転するウォームギヤ２６と、ウォームギヤ２６に歯合しウォームギヤ２６の回転とともに回転するウォームホイール２７と、ウォームホイール２７の周囲に一端が枢支されウォームホイール２７の回転とともに他端が移動するロッド２８と、そのロッド２８の他端がピストン２９ａに連結されシリンダ本体２９ｂ内部をそのピストン２９ａが移動して作動油を給排する作動油給排シリンダ２９とが設けられる。ここで、ウォームホイール２７には、コイルスプリング１７ａの付勢力によりウォームホイール２７の回転を補助する付勢装置１７の一端が設けられ、この付勢装置１７の他端はハウジング２４に枢支される。また、作動油給排シリンダ２９には、作動油を貯留するリザーバタンク２９ｃが設けられ、シリンダ本体２９ｂの内部には、ピストン２９ａを戻してクラッチブースタ２１に供給した作動油を吸引するように付勢するコイルスプリング２９ｄが設けられる。
【００１４】
本発明のクラッチ操作装置２０は、クラッチペダル３０ａの踏み込み量に比例する作動油を給排するクラッチペダル装置３０を更に備える。この実施の形態におけるクラッチペダル装置３０は作動油給排装置２３等の電気関係に不具合が生じたときのみに使用する緊急用であり、通常走行時にはクラッチペダル３０ａを折り畳むようになっている。そしてこのクラッチ操作装置２０は、通常走行時にはコントローラ２２からの指令により作動油給排装置２３が給排する作動油によりクラッチブースタ２１を操作して自動クラッチ操作機能を実現しており、作動油給排装置２３が機能できない緊急時にクラッチペダル装置３０が給排する作動油によりクラッチブースタ２１を操作して手動クラッチ操作機能を実現するものである。
【００１５】
このクラッチペダル装置３０は、クラッチブースタ２１と作動油給排装置２３とを連結するオイル流路３１に接続され、クラッチペダル３０ａの踏み込みにより所定量の作動油をオイル流路に供給し、踏み込みを弛めて踏み込まれたクラッチペダル３０ａを復元させるとオイル流路３１に供給した量の作動油をそのオイル流路３１から吸引するように構成される。また、このオイル流路３１にはリリーフ弁３２が設けられる。このリリーフ弁３２は、クラッチブースタ２１に所定量を越える量の作動油がオイル流路３１を介して供給されたときに、余剰の作動油をそのオイル流路３１から作動油給排シリンダ２９におけるリザーバタンク２９ｃに還流させるように構成される。
【００１６】
このように構成されたクラッチ操作装置における動作を説明する。
通常走行時のコントローラ２２は、図示しないシフトレバーからのシフトポジション信号に従って、ギヤシフト動作を行う。具体的に、シフトレバーからのギヤシフト信号を受けるとコントローラ２２は作動油給排装置２３にクラッチ制御信号を出力し、モータ２５の回転軸２５ａを回転させる。すると図２に示すように、ウォームギヤ２６が回転し、それに歯合するウォームホイール２７が更に回転してロッド２８を実線矢印で示す方向に移動させ、ピストン２９ａを押す。すると、作動油給排シリンダ２９から所定量の作動油がオイル経路３１を介してクラッチブースタ２１に供給される。この結果、クラッチブースタ２１は、クラッチレバー１３ａを回転させ、そのクラッチ１３を接続状態から切断状態にする。
【００１７】
次に、コントローラ２２は、変速制御信号をギヤ変速装置１４に出力し、図示しないモータを駆動することでギヤ変速を行う。最後に、コントローラ２２は、作動油給排装置２３にクラッチ制御信号を再び出力し、モータ２５を反対方向に回転させる。すると、図１の実線矢印で示すように、ウォームギヤ２６が逆方向に回転して、ウォームホイール２７も逆方向に回転し、ロッド２８を引き戻す。この結果、クラッチブースタ２１に供給された作動油は吸引されてオイル流路３１を逆方向に通過して作動油給排シリンダ２９に戻る。これにより、クラッチブースタ２１に供給された作動油は所定量未満に減少し、そのクラッチブースタ２１はクラッチレバー１３ａを逆方向に回転させ、クラッチ１３を切断状態から接続状態にする。これによりコントローラ２２による自動のギヤシフト動作が完了する。
【００１８】
次に、作動油給排装置２３に異常が生じた場合の動作について説明する。ここで、作動油給排装置２３の異常としては、ウォームギヤ２６の破損やウォームギヤ２６とウォームホイール２７の噛み込み、又はモータ２５のいわゆる焼き付きや断線などがあり得る。
先ず、作動油給排装置２３からクラッチブースタ２１に作動油が供給されていない状態でその作動油給排装置２３に不具合が生じた場合には、そのままの状態でクラッチペダル装置３０によるクラッチ操作が可能である。具体的に説明すると、図３に示すように、クラッチペダル３０ａを踏み込むと、その踏み込みにより所定量の作動油がオイル流路３１に供給され、実線矢印で示すようにそのオイル経路３１を介してクラッチブースタ２１に所定量の作動油が供給される。この結果、クラッチブースタ２１は、クラッチレバー１３ａを回転させ、そのクラッチ１３を接続状態から切断状態にする。
【００１９】
次に、図示しないシフトレバーを操作してコントローラ２２から変速制御信号をギヤ変速装置１４に出力し、ギヤ変速を行う。その後、踏み込んだクラッチペダル３０ａを戻し、クラッチペダル３０ａを復元させる。すると図１の破線矢印で示すように、オイル流路３１に供給した作動油はそのオイル流路３１から吸引され、クラッチブースタ２１に供給された作動油はそのオイル流路に３１に吸引されて所定量未満に減少し、そのクラッチブースタ２１はクラッチレバー１３ａを逆方向に回転させ、クラッチ１３を切断状態から接続状態にする。これにより手動によるギヤシフト動作が完了する。
【００２０】
次に、作動油給排装置２３からクラッチブースタ２１に所定量以上の作動油が供給されている状態でその作動油給排装置２３に不具合が生じた場合を説明する。この場合には、クラッチ１３は切断状態になっているため、図４に示すように、先ず、クラッチペダル装置３０におけるクラッチペダル３０ａを強引に踏み込んで、所定量の作動油をオイル流路３１に強制的に供給する。すると、そのオイル流路３１に設けられたリリーフ弁３２は、実線矢印で示すように所定量を越える量の余剰の作動油をオイル流路３１からリザーバタンク２９ｃに還流させる。そしてクラッチペダル３０ａが完全に踏み込まれた状態で、余剰の作動油は還流され、クラッチブースタ２１にはその作動に必要な量の作動油が供給された状態で維持され、クラッチ１３は切断状態に保たれる。
【００２１】
次に、図５に示すように踏み込んだクラッチペダル３０ａを戻して、クラッチペダル３０ａを実線矢印で示すように復元させると、オイル流路３１から作動油が吸引される。ここで作動油給排装置２３に不具合が生じていてこの作動油給排装置２３からオイル流路３１への作動油の給排は無いので、クラッチペダル装置３０によりオイル流路３１から作動油が吸引されると、こクラッチブースタ２１に供給された作動油はそのオイル流路３１に吸引されて所定量未満に減少する。このため、そのクラッチブースタ２１はクラッチレバー１３ａを逆方向に回転させ、クラッチ１３を切断状態から接続状態にする。そしてクラッチペダル３０ａを再び踏み込むと、図４の破線矢印で示すようにその踏み込みにより所定量の作動油がクラッチペダル装置３０からオイル流路３１に供給され、そのオイル経路３１を介してクラッチブースタ２１に所定量の作動油が供給される。この結果、クラッチブースタ２１は、クラッチレバー１３ａを回転させ、そのクラッチ１３は接続状態から再び切断状態になる。この結果クラッチペダル装置３０によるクラッチ３０の接断操作が可能になる。
【００２２】
このように、本発明のクラッチ操作装置２０では、作動油給排装置２３からクラッチブースタ２１に作動油が供給されている状態でその作動油給排装置２３に不具合が生じた場合であっても、クラッチペダル装置３０におけるクラッチペダル３０ａを強引に踏み込むことにより、リリーフ弁３２を介して所定量を超える余剰の作動油をオイル流路３１からリザーバタンク２９ｃに還流させることができる。これによりクラッチペダル装置３０のクラッチペダル３１ａによるクラッチ操作が可能になる。従って、このクラッチ操作装置２０では、余剰の作動油を還流させるために従来必要とされた油圧選択装置そのものを不要とすることができ、この結果、従来よりも比較的安価なクラッチ操作装置２０を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明実施形態のクラッチ操作装置を示す構成図である。
【図２】そのコントローラの指令によりクラッチが切断された状態を示す図１に対応する構成図である。
【図３】そのクラッチペダル装置によりクラッチが切断された状態を示す図１に対応する構成図である。
【図４】その作動油がリリーフ弁からリザーバタンクに還流した状態を示す図１に対応する構成図である。
【図５】その作動油が還流した後にクラッチペダルを復元させた状態を示す図４に対応する構成図である。
【図６】そのクラッチ操作装置を備えるオートマチックトランスミッションの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１３  クラッチ
２０  クラッチ操作装置
２１  クラッチブースタ
２２  コントローラ
２３  作動油給排装置
２５  モータ
２５ａ  回転軸
２６  ウォームギヤ
２７  ウォームホイール
２８  ロッド
２９  作動油給排シリンダ
２９ａ  ピストン
２９ｂ  シリンダ本体
２９ｃ  リザーバタンク
３０  クラッチペダル装置
３０ａ  クラッチペダル
３１  オイル流路
３２  リリーフ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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