(57)【要約】【課題】  操作レバーのアシスト駆動を行わせながら、アシスト駆動に対する操作レバーの先行操作を可能とする。【解決手段】  揺動回転可能に支持され操作者による操作人力により揺動回転操作可能な操作レバー５と、操作レバー５の揺動回転をアシスト駆動するための電動モータ７及びウォームギヤ９と、操作レバー５に対する操作入力を検出するためのオンオフスイッチ１１，１３と、オンオフスイッチ１１，１３による操作入力の検出により電動モータ７及びウォームギヤ９によるアシスト駆動を行わせるコントローラ１５とよりなる操作装置１において、操作レバー５と電動モータ７及びウォームギヤ９との間に、電動モータ７及びウォームギヤ９によるアシスト駆動に対する操作レバー５の先行操作を許容するために２ウェイクラッチを介設したことを特徴とする。【選択図】  図２
2005315304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者による操作人力により操作可能な操作手段と、
前記操作手段の回転をアシスト駆動するための補助駆動手段と、
前記操作手段に対する前記操作入力を検出するための操作検出手段と、
前記操作検出手段による操作入力の検出により前記補助駆動手段によるアシスト駆動を行わせるアシスト制御手段とよりなる操作装置において、
前記操作手段と前記補助駆動手段との間に、前記補助駆動手段によるアシスト駆動に対して前記操作手段の先行操作を許容するためのオーバーランニングクラッチを介設したことを特徴とする操作装置。
【請求項２】
請求項１記載の操作装置であって、
前記操作手段は、揺動回転可能に支持され一端に握り部が形成され他端が操作対象側に連動構成された操作レバーであることを特徴とする操作装置。
【請求項３】
請求項２記載の操作装置であって、
前記操作検出手段は、前記握り部に設けられたオンオフスイッチであることを特著とする操作装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の操作装置であって、
前記操作対象は、変速ギヤ機構であることを特徴とする操作装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の操作装置であって、
前記補助駆動手段は、電動モータと該電動モータの駆動回転を減速して前記操作手段に伝達するウォームギヤとからなることを特徴とする操作装置。
【請求項６】
請求項１〜５記載の操作装置であって、
前記オーバーランニングクラッチは、前記操作手段の先行操作を双方向に許容する２ウェイクラッチであることを特徴とする操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作レバー等の操作を電動モータ等によりアシスト駆動可能な操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より操作力軽減を行うことが可能な操作装置として、例えば図５に示すようなものがある。この装置は、変速装置１０１をチェンジレバー１０３によって変速操作する場合に、モータ１０５によってアシスト駆動するようになっている。
【０００３】
すなわち、チェンジレバー１０３は、シフトケーブル１０７、アウターレバー１０９、クロスシャフト１１１を介してスライディングレバー１１３を回転させ、その回動位置に応じてギヤシフター１１５によるシフト方向のギヤ選択ができるようになっている。
【０００４】
前記アウターレバー１０９には、減速機１１７、リンク１１９及びリンクロッド１２１を介して前記モータ１０５の出力が入力されるようになっている。従って、チェンジレバー１０３の操作で、前記スライディングレバー１１３の回転操作が行われるとき、チェンジレバー１０３の操作開始によってモータ１０５の出力が減速機１１７、リンク１１９、リックロッド１２１を介しアウターレバー１０９に伝達され、前記チェンジレバー１０３の操作のアシスト駆動を行うことができる。
【０００５】
すなわち、一般に変速操作がなされ、変速ギヤが噛み合うときにはその直前にシンクロメッシュ機構が働く。このため、変速操作を始めてから完了するまでの間において、シンクロメッシュ機構が働くとき一時的に操作力が増大し、操作途中で操作が急に重くなる傾向がある。このようなとき、前記操作のアシスト駆動により変速操作の始めから完了まで操作が重くなることなく円滑に変速操作を行わせることができる。
【０００６】
しかしながら、変速操作を始めてからシンクロメッシュ機構が働く前にチェンジレバー１０３を素早く操作し、モータ１０５によるアシストスピードよりもチェンジレバー１０３側の動きを速くし、素早い変速操作が必要な場合がある。このとき前記構造では、チェンジレバー１０３側の操作力がシフトケーブル１０７、アウターレバー１０９、リンクロッド１２１、リンク１１９を介して減速機１１７に入力され、減速機１１７で大きな反力を生じチェンジレバー１０３の操作抵抗となる。このためチェンジレバー１０３をモータ１０５によるアシストスピードよりも速く操作することができず、運転者に違和感を与え、迅速な操作ができないという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−９９３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、操作手段の操作スピードをアシストスピードよりも速くするときに、操作者に違和感を与え、迅速な操作ができないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、アシスト駆動に対する操作手段の先行操作を許容するため、操作手段と補助駆動手段との間に、補助駆動手段によるアシスト駆動に対して操作手段の先行操作を許容するためのオーバーランニングクラッチを介設したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の操作装置は、操作手段と補助駆動手段との間に、補助駆動手段によるアシスト駆動に対して操作手段の先行操作を許容するためのオーバーランニングクラッチを介設したため、操作手段によって操作対象を操作するとき、補助駆動手段によってアシスト駆動を行うことができると共に、操作手段の操作が補助駆動手段によるアシスト駆動に対して先行したときには、オーバーランニングクラッチにより操作手段の先行操作を許容することができる。このため、補助駆動手段によるアシスト駆動に拘わらず操作手段による先行操作を行うことができ、操作者の意図に応じた操作を行わせることができ、操作違和感を抑制した迅速な操作を行わせることができる。
【００１１】
前記操作手段が、揺動回転可能に支持され、一端に握り部が形成され、他端が操作対象側に連動構成された操作レバーである場合は、操作者が握り部を持って操作レバーを操作するときに、補助駆動手段によるアシスト駆動に対して操作レバーの先行操作を許容することができ、操作レバーの操作違和感を抑制し、迅速なレバー操作を行わせることができる。
【００１２】
前記操作検出手段が、前記握り部に設けられたオンオフスイッチである場合は、操作者が握り部を操作するだけでオンオフスイッチによって操作手段に対する操作入力を検出し、アシスト制御手段の制御により補助駆動手段のアシスト駆動を確実に行わせることができる。
【００１３】
前記操作対象が、変速ギヤ機構である場合は、変速操作に際して補助駆動手段によるアシスト駆動に対する操作レバーの先行操作を許容し、変速操作に際し違和感を抑制し、迅速な変速操作を行わせることができる。
【００１４】
前記補助駆動手段が、電動モータと、該電動モータの駆動回転を減速して前記操作手段に伝達するウォームギヤとからなる場合は、電動モータの出力回転をウォームギヤによって目的の駆動回転に減速し、操作手段のアシスト駆動を確実に行うことができる。
【００１５】
前記オーバーランニングクラッチが、前記操作手段の先行操作を双方向に許容する２ウェイクラッチである場合は、操作手段を何れの方向に操作する場合にも、補助駆動手段によるアシスト駆動に対し操作手段の先行操作を許容することができ、操作違和感を確実に抑制し、迅速な操作を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
補助駆動手段によるアシスト駆動に対し操作手段の先行操作を許容するという目的を、オーバーランニングクラッチを介設することにより実現した。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の操作装置の実施例１に係る概略全体構成図である。図１のように、操作装置１は、操作対象として、変速ギヤ機構３（一部のみ示す）の操作を行うものとして構成されている。
【００１８】
前記操作装置１は、操作手段としての操作レバー５と、補助駆動手段としての電動モータ７及びウォームギヤ９と、操作検出手段としてのオンオフスイッチ１１，１３と、アシスト制御手段としてのコントローラ１５とからなっている。
【００１９】
前記操作レバー５は、回転軸１７に一体に設けられ、回転軸１７を中心に揺動回転可能に支持されている。従って、操作レバー５は、操作者による操作入力により揺動回転操作可能となっている。操作レバー５の一端には、握り部１９が形成され、他端２１が操作対象である変速ギヤ機構３側に連動構成されている。
【００２０】
前記握り部１９と操作レバー５との間には、オンオフスイッチ１１，１３が介設されている。オンオフスイッチ１１，１３は、シフトレバー５の双方向での操作に対し、操作入力を検出するためのものである。
【００２１】
前記電動モータ７の出力回転は、ウォームギヤ９によって減速され、回転軸１７に入力され、操作レバー５の揺動回転をアシスト駆動するようになっている。ウォームギヤ９は、電動モータ７の出力軸に取り付けられたウォーム２３と、前記回転軸１７側に取り付けられたウォームホイール２５とからなっている。
【００２２】
前記コントローラ１５は、前記オンオフスイッチ１１，１３による操作入力の検出により、前記電動モータ７及びウォームギヤ９によるアシスト駆動を行わせ、例えばマイクロコンピュータ等によって構成されている。すなわち、コントローラ１５には前記オンオフスイッチ１１，１３の操作入力検出信号が入力され、コントローラ１５から電動モータ７へ駆動信号が出力されるようになっている。
【００２３】
前記変速ギヤ機構３は、例えばメインシャフト２７に変速用歯車２７，２９が回転自在に支持されている。メインシャフト２７のスプライン部３３には、スリーブ３５がスプライン係合している。スリーブ３５には、シフトフォーク３７が係合している。シフトフォーク３７は、シフトロッド３９に固定されている。
【００２４】
そして、シフトロッド３９の軸方向何れかへの選択的な動作によって、シフトフォーク３７が連動すると、シフトフォーク３７に係合するスリーブ３５が変速用歯車２９，３１の何れか側へ移動し、変速用歯車２９，３１の何れかをメインシャフト２７と一体回転するように結合する。これによって、変速ギヤ機構３の変速を行わせることができる。なお、変速操作によりスリーブ３５が変速用歯車２９，３１の何れかに係合するとき、シンクロメッシュ機構が働くようになっている。
【００２５】
前記シフトロッド３９には、係合部４１が取り付けられ、該係合部４１に前記操作レバー５の他端２１が係合して連動構成されている。
【００２６】
図２は、前記操作レバー５と電動モータ７との間の伝達系の断面図である。
【００２７】
図２のように、前記回転軸１７は、レバー側軸部４３と、ウォーム側軸部４５とで構成されている。レバー側軸部４３とウォーム側軸部４５との間には、オーバーランニングクラッチとして、２ウェイクラッチ４７が介設されている。２ウェイクラッチ４７は、補助駆動手段によるアシスト駆動に対し操作手段の先行操作を許容するためのもので、本実施例において操作レバー５の先行操作を揺動双方向に許容する。
【００２８】
前記レバー側軸部４３は、前記操作レバー５と一体に形成され、レバー側ハウジング４９に回転自在に支持されている。前記ウォームギヤ側軸部４５は、前記ウォームホイール２５に一体に形成され、ウォームギヤハウジング５１にシールベアリング５３，５５を介して回転自在に支持されている。ウォームギヤハウジング５１内には、潤滑オイルが封入されている。
【００２９】
前記２ウェイクラッチ４７を、図３をも参照して説明する。図３は、図２のＳＡ−ＳＡ矢視断面図である。図２，図３のように、２ウェイクラッチ４７は、アウターリング５７とインナーカム５９とを備えている。アウターリング５７は、円筒形を呈し、一側の壁部６１を介して前記レバー側軸部４３に一体に形成されている。
【００３０】
前記インナーカム５９は、外周面が多角形、例えば８角形に形成され、８つのカム面６３が設けられている。インナーカム５９は、ウォームギヤ側軸部４５に一体に設けられている。
【００３１】
前記アウターリング５７、インナーカム５９間には、コロ６５が介設されている。コロ６５は、各カム面６３に対応して、例えば８個備えられている。各コロ６５は、支持レース６７によって回転自在に支持されている。
【００３２】
すなわち、支持レース６７は、アウターリング５７及びインナーカム５９間においてリング状に形成され、各コロ６５に対応して支持開口６９が設けられている。各コロ６５は、各支持開口６９内に配置され、自由に回転できるようになっている。
【００３３】
前記支持レース６９には、前記ウォームギヤハウジング５１側へ突出するアーム部７１が設けられている。アーム部７１は、ブレーキシュー７３に回転方向に係合している。
【００３４】
前記ブレーキシュー７３は、摺動面７５に配置されている。摺動面７５は、前記ウォームギヤハウジング５１に設けられている。ブレーキシュー７３の外周面には、ガータースプリング７７が周回状に装着されている。ガータースプリング７７によって、ブレーキシュー７３が摺動面７５に押し付けられるようになっている。
【００３５】
そして、前記操作レバー５の握り部１９を握り、操作レバー５を何れかの方向へ揺動回転操作すると操作方向側のオンオフスイッチ１１，１３の何れかがオンとなって、操作レバー５による操作入力の検出が行われる。
【００３６】
例えば、握り部１９を握り、操作レバー５を図１の回転軸１７を中心に反時計回り方向へ揺動回転操作するとオンオフスイッチ１１が操作入力を検出し、該検出信号がコントローラ１５へ入力される。コントローラ１５は、前記操作入力の検出により電動モータ７へ駆動信号を出力する。
【００３７】
前記電動モータ７は、前記駆動信号によって回転駆動され、その出力がウォーム２３、ウォームホイール２５を介して減速され、回転軸１７のウォームギヤ側軸部４５に伝達される。
【００３８】
前記ウォームギヤ側軸部４５は、前記回転伝達によってインナーカム５９を回転させる。インナーカム５９が回転するとコロ６５に対しインナーカム５９が先行回転し、コロ６５がカム面６３の一側に乗り上げる状態となり、各コロ６５がアウターリング５７の内周面に押し付けられる。この押し付けによって、インナーカム５９の回転が各コロ６５を介して、アウターリング６７へ伝達される。
【００３９】
前記アウターリング５７へ伝達された回転は、レバー側軸部４３を介して、操作レバー５に前記操作方向への回転として伝達される。この回転伝達によって、電動モータ７により操作レバー５のアシスト駆動を行わせることができる。
【００４０】
このアシスト駆動と共に係合部４１が、操作方向（この場合図１の右方向）へ移動し、シフトロッド３９及びシフトフォーク３７を同方向へ一体に移動させる。
【００４１】
前記シフトフォーク３７の移動によってスリーブ３５が移動操作され、該スリーブ３５が変速用歯車３１側に係合して、変速用歯車３１がメインシャフト２７と共に一体に回転可能となる。
【００４２】
また、前記操作レバー５を逆方向へ揺動回転操作した場合にも、オンオフスイッチ１３の検出によって電動モータ７によるアシスト駆動を行いながらスリーブ３５を変速用歯車２９側へ移動操作し、変速用歯車２９をメインシャフト２７と一体に回転可能とすることができる。
【００４３】
従って、スリーブ３５が変速用歯車３１又は変速用歯車２９に係合する際にシンクロメッシュ機構が働き一時的に操作力が増大しようとするとき、前記操作のアシスト駆動により操作力増大を抑制し、変速操作の始めから完了まで操作が重くなることなく円滑に変速操作を行わせることができる。
【００４４】
このような変速操作に際し、例えばコーナリング走行などにおいて素早く変速操作する場合には、該操作が許容される。
【００４５】
この場合は、電動モータ７の出力がウォームギヤ９を介して減速されてレバー側軸部４３に伝達された回転速度よりも、操作レバー５の操作によってレバー側軸部４３に入力される回転速度の方が上回り、操作レバー５が電動モータ７側のアシスト駆動に対して先行操作されることになる。このような操作は、主に前記シンクロメッシュ機構が働く前までの操作において起こり得る。
【００４６】
このときは、回転軸１７のレバー側軸部４３を介して、アウターリング５７へ速い速度の回転が伝達される。この回転によって、アウターリング５７がインナーカム５９に対して先行回転する。この先行回転によって、コロ６５はカム面６３の低い側に移行し、インナーカム５９からのアウターリング５７内面に対するコロ６５の押し付けが解除され、インナーカム５９に対しアウターリング５７が自由回転することができる。
【００４７】
従って、電動モータ７の出力が、ウォームギヤ９を介し減速して、ウォームギヤ側軸部４５に伝達されていても、２ウェイクラッチ４７でのアウターリング５７の先行回転により、シンクロメッシュ機構が働くまでの間に操作レバー５を、操作者の意識に応じて素早く変速操作することができる。シンクロメッシュ機構が働いた後は、前記と同様にアシスト駆動により操作力増大を抑制することができる。従って、変速操作の始めから終わりまでスピーディに変速操作を行わせることができる。
【００４８】
このように、操作レバー５を素早く操作したときでも電動モータ７によるアシスト駆動がないのと同じ状態において、操作レバー５により係合部４１を係合駆動し、前記同様にスリーブ３５を移動操作して、変速ギヤ機構３を変速させることができる。
【００４９】
また、操作レバー５を逆方向へ素早く操作した場合にも、同様にしてアウターリング５７をインナーカム５９に対し先行回転させることができ、同様に変速レバー５の操作により、変速ギヤ機構３を素早く変速操作することができる。
【００５０】
以上のように、操作レバー５によって変速ギヤ機構３を操作するとき、電動モータ７によってアシスト駆動を行うことができると共に、操作レバー５の操作が電動モータ７によるアシスト駆動に対して先行したときには、２ウェイクラッチにより操作レバー５の先行操作を許容することができる。このため、電動モータ７によるアシスト駆動に拘わらず操作レバー５による先行操作を行うことができ、操作者の意図に応じた操作を行わせることができ、操作違和感を抑制した迅速な変速操作を行わせることができる。
【実施例２】
【００５１】
図４は、本発明の実施例２に係る操作装置の要部を示す一部を断面にした正面図である。尚、実施例１と対応する構成部分には同符号または同符号にＡを付して説明する。
【００５２】
本実施例では、電動モータ７Ａと、減速機構９Ａとを一体的に形成したものである。減速機構９Ａには、固定板７９が着脱可能に取り付けられている。この固定板７９によって、摺動板８１が着脱可能に取り付けられている。摺動板８１に摺動面７５Ａが設けられている。
【００５３】
従って、本実施例でも電動モータ７Ａの回転が減速機構９Ａを介して伝達される。減速機構９Ａからは、軸部４５Ａを介しインナーカム５９Ａに回転が伝達される。
【００５４】
この回転伝達により、前記同様に、２ウェイクラッチ４７Ａを介しレバー側軸部４３Ａに回転が伝達され、同様に操作レバーのアシスト駆動を行うことができる。また、操作レバーが先行操作されたときには、２ウェイクラッチ４７Ａが該先行操作を許容するため、前記同様、操作者の操作意識に応じた操作レバーの迅速な操作を行わせることができる。
【００５５】
尚、本発明を変速装置に適用する場合、シンクロメッシュ機構を必ずしも必要とはせず、シンクロメッシュ機構を有さない装置にも適用することができる。
【００５６】
上記実施例では、操作装置を変速ギヤ機構に用いたが、ステアリング、ブレーキ、クラッチなどのアシスト駆動を行う場合にも同様に適用することができる。さらには、介護機器の操作部のアシスト駆動、ドアの開閉、回転ドアのアシスト駆動にも同様に適用することができる。
【００５７】
また、電動パワーアシストの自転車にも適用することができる。この場合、電動モータ用のバッテリが切れた場合には、ペダルを踏み込むことによって、自動的にペダルと電動モータ側との連動を遮断することができ、ペダルのみによる通常の踏み力による走行を簡単に行わせることができる。
【００５８】
前記補助駆動手段には、油圧等も用いることができる。
【００５９】
前記オーバーランニングクラッチを、ワンウェイクラッチとし、一方向にのみ先行操作を可能に構成することもできる。
【００６０】
操作手段及び補助駆動手段は、回転動作に限らず直線的な動作にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】操作装置の概略全体構成図である（実施例１）。
【図２】操作レバーと電動モータとの関係を示す要部拡大断面図である（実施例１）。
【図３】図２のＳＡ−ＳＡ矢視断面図である（実施例１）。
【図４】一部を断面にした要部の拡大正面図である（実施例２）。
【図５】（ａ）は変速操作装置の全体構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１矢視における説明図、（ｃ）は減速機構を示す説明図である（従来例）。
【符号の説明】
【００６２】
１  操作装置
３  変速ギヤ機構（操作対象）
５  操作レバー（操作手段）
７，７Ａ  電動モータ（補助駆動手段）
９  ウォームギヤ（補助駆動手段）
９Ａ  減速機構（補助駆動手段）
１１，１３  オンオフスイッチ（操作検出手段）
１５  コントローラ（制御手段）
１９  握り部
４７，４７Ａ  ２ウェイクラッチ（オーバーランニングクラッチ）
【図１】
2005315304.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005315304.tif 000006
【図５】
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