(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンとトランスミッションとの間に介在するクラッチを断続操作するために、運転手のペダル操作に応じてマスタシリンダから作動シリンダに液圧を供給可能とするマニュアル操作系統と、外部からの指令に基づき前記マスタシリンダとは別の外部液圧発生源から前記作動シリンダに液圧を供給可能とする自動操作系統とを備え、前記マニュアル操作系統と自動操作系統とを選択的に切換え可能とした車両のクラッチシステムにおいて、
前記マスタシリンダは、シリンダ本体内に挿入され運転手による操作力を受けて移動する入力部材を有し、前記シリンダ本体内に液圧発生室を区画するピストンが、前記入力部材から運転手の操作力を伝達され前記入力部材とともに前記液圧発生室側に移動可能であるとともに、前記外部液圧発生源からの液圧を受圧することにより、前記入力部材とは独立して前記液圧発生室側に移動可能に設けられており、
前記シリンダ本体内には、前記ピストンに前記外部液圧発生源からの液圧を受圧可能とする操作圧室が区画され、この操作圧室を前記入力部材の前記液圧発生室側への移動に応じて作動液を貯えるリザーバに連通させる弁機構が設けられており、
前記操作圧室を、前記ピストンの端部と前記入力部材の端部とが互いに対向する箇所に区画して、前記入力部材と前記シリンダ本体の内壁との間隙を介して前記リザーバに液連通させ、
前記弁機構を、前記間隙を開閉可能に前記入力部材と前記シリンダ本体とにより形成したことを特徴とする車両のクラッチシステム。
【請求項２】
前記弁機構は、前記シリンダ本体内に固定され前記入力部材の摺動案内を行う環状の案内部材の前記液圧発生室側先端に設けられた弁座と、前記入力部材に設けられ前記弁座に着離座可能な弁体となるフランジ部とを備えているとともに、当該弁機構と前記リザーバとの間が、前記入力部材と前記案内部材との嵌合部分、前記案内部材に形成した連通孔、前記シリンダ本体に形成され前記リザーバの接続用ボス部を含む液通路を介して連絡される請求項１に記載の車両のクラッチシステム。
【請求項３】
前記外部液圧発生源として、電気モータを含み、このモータの回転運動を直線運動に変換して、液圧を発生させるアクチュエータを用いる請求項１または請求項２に記載の車両のクラッチシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンとトランスミッションとの間に介在するクラッチを断続操作するために、運転手のペダル操作に応じてマスタシリンダから作動シリンダ（クラッチオペレーティングシリンダ）に液圧を供給可能とするマニュアル操作系統と、外部からの指令に基づきマスタシリンダとは別の外部液圧発生源から上記作動シリンダに液圧を供給可能とする自動操作系統とを備えた車両のクラッチシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として、例えば特開平９−２６９０２２号公報に記載のものがある。この公報には、マスタシリンダ（クラッチマスタシリンダ）と作動シリンダとの間に中継シリンダを設け、マニュアル操作系統と自動操作系統との２系統を備えた車両のクラッチシステムが開示されている。
【０００３】
すなわち、マスタシリンダを操作することにより上記中継シリンダを介して作動シリンダに液圧を供給しクラッチを切断するマニュアル操作系統のほかに、自動操作系統として液圧ポンプの吐出圧でもって当該中継シリンダを駆動し、作動シリンダに液圧を供給してクラッチを切断する構成が記載されている。
【０００４】
ところが、上記公報に記載の従来技術では、上記中継シリンダを必要としているのでシステム全体としての部品点数が増大するとともに、当該中継シリンダに対して複数の配管を接続する必要があり、これによりシステム全体の配管工数の複雑化を招くという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、マニュアル操作系統と自動操作系統とを共に備えたシステムにおいて、システム全体としての部品点数の低減と配管工数の簡素化を図った車両のクラッチシステムを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、車両のエンジンとトランスミッションとの間に介在するクラッチを断続操作するために、運転手のペダル操作に応じてマスタシリンダから作動シリンダに液圧を供給可能とするマニュアル操作系統と、外部からの指令に基づき前記マスタシリンダとは別の外部液圧発生源から前記作動シリンダに液圧を供給可能とする自動操作系統とを備え、前記マニュアル操作系統と自動操作系統とを選択的に切換え可能とした車両のクラッチシステムにおいて、前記マスタシリンダは、シリンダ本体内に挿入され運転手による操作力を受けて移動する入力部材を有し、前記シリンダ本体内に液圧発生室を区画するピストンが、前記入力部材から運転手の操作力を伝達され前記入力部材とともに前記液圧発生室側に移動可能であるとともに、前記外部液圧発生源からの液圧を受圧することにより、前記入力部材とは独立して前記液圧発生室側に移動可能に設けられており、前記シリンダ本体内には、前記ピストンに前記外部液圧発生源からの液圧を受圧可能とする操作圧室が区画され、この操作圧室を前記入力部材の前記液圧発生室側への移動に応じて作動液を貯えるリザーバに連通させる弁機構が設けられており、前記操作圧室を、前記ピストンの端部と前記入力部材の端部とが互いに対向する箇所に区画して、前記入力部材と前記シリンダ本体の内壁との間隙を介して前記リザーバに液連通させ、前記弁機構を、前記間隙を開閉可能に前記入力部材と前記シリンダ本体とにより形成したことを特徴とする車両のクラッチシステム、によって解決される。
【０００７】
すなわち本発明は、マスタシリンダのシリンダ本体内にピストンと入力部材とを備え、マニュアル操作時には入力部材を介してピストンを液圧発生室側に移動させ、又、自動操作時には外部液圧発生源からの液圧でピストンを入力部材とは独立して液圧発生室側に移動させることにより、作動シリンダに液圧を供給する。これにより、従来用いられていた中継シリンダを不要としながらマニュアル操作系統および自動操作系統によるクラッチ操作を両立させるとともに、システム全体の配管工数の低減と構成の簡素化を図る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施の形態による車両のクラッチシステムを示している。クラッチシステムは主として、マスタシリンダ１、作動シリンダ２、外部液圧発生源（たとえばモータ駆動式アクチュエータ）３及び作動液を貯えるリザーバ４を備えている。
【００１０】
マスタシリンダ１は、運転手のペダル操作に応じて作動シリンダ２へ液圧を供給する。シリンダ本体１１のシリンダ孔１２には密封部材１４Ａ、１４Ｂを装着したピストン１４が摺動自在に挿入されており、このピストン１４の前方（図中左方、以下同様。）に液圧発生室１５を区画する。シリンダ孔１２には又、ピストン１４の後方（図中右方、以下同様。）に位置するように、クラッチペダル５に連絡する入力部材１３が挿入されている。入力部材１３は運転手による操作力を受けてピストン１４を戻しばね１６の付勢力に抗して前方へ移動可能であり、これにより液圧発生室１５に液圧を発生させる。発生した液圧は出力ポート１１Ａ及び管路６を介して作動シリンダ２へ供給される。
【００１１】
また、ピストン１４は、モータ駆動式アクチュエータ３からの液圧を受圧することにより、入力部材１３とは独立して前方の液圧発生室１５側へ移動可能に構成されている。すなわち本実施の形態では、シリンダ孔１２内において、入力部材１３の前端部とピストン１４の後端部との間に、モータ駆動式アクチュエータ３からの液圧を管路７及び入力ポート１１Ｂを介して受圧可能とする操作圧室１９が区画されている。この操作圧室１９は、後述するように弁機構２０を介してリザーバ４と連通可能となっている。
【００１２】
弁機構２０はシリンダ孔１２内の開口部近傍に設けられ、入力部材１３の摺動案内を行う環状の案内部材２２と、案内部材２２の液圧発生室１５側先端に設けられた弁座２１と、入力部材１３に一体的に設けられ弁座２１に着離座可能な弁体となるフランジ部１３ａとを備えている。案内部材２２は、シリンダ孔１２の開口部段部と、入力部材１３が貫通し上記開口部に液密に螺着固定される蓋部材２３との間に挟持されることによりシリンダ本体１１と一体的に固定される。
【００１３】
入力部材１３と案内部材２２との嵌合部分には液連通を許容する間隙Ｇが設けられ、この間隙Ｇは弁機構２０の開弁時に操作圧室１９と連通し、また、案内部材２２に径方向に形成された連通孔２２ａ、シリンダ本体１１に対してシリンダ孔１２とほぼ平行に穿設されリザーバ４の接続用ボス部１１Ｃ内部の接続孔１８を含む液通路２４、接続孔１９に液密に嵌入され接続部材１０、及び管路９を介して常時、リザーバ４に連通している。すなわち弁機構２０は、操作圧室１９とリザーバ４とを連絡する間隙Ｇの開閉作用を行うように構成される。なお、入力部材１３と蓋部材２３との間には密封部材２５が介在し、シリンダ本体１１の内部と外部とを密封している。
【００１４】
また、図示する非作動時ではピストン１４は戻しばね１６に付勢されて図中右方へ位置し、液圧発生室１５とリザーバ４との間を、シリンダ本体１１に形成される補給孔１７、補給孔１７に連絡する接続孔１８、接続部材１０、及び管路９を介して連通させている。一方、入力部材１３は弁機構２０を閉弁し、操作圧室１９とリザーバ４との間の液連通を遮断している。
【００１５】
作動シリンダ２は公知のように構成されるのでその詳細な説明は省略するが、内部にマスタシリンダ１からの液圧を受けて移動する作動ピストンを有し、この作動ピストンの移動により図示しないクラッチレリーズフォークを介してクラッチの切断作用を行い、また、マスタシリンダ１からの液圧の低下により上記作動ピストンを復帰位置へ戻らせ、上記クラッチの接続作用を行う。
【００１６】
図２は、モータ駆動式アクチュエータ３の構成を示している。モータ駆動式アクチュエータ３は、クラッチ自動操作モード時において運転手のシフトチェンジ操作（シフトレバーの切替え操作）を感知する図示しないセンサの出力信号に応じて作動するように構成され、この出力信号を駆動信号として電気モータ４０の駆動により後述の回転軸３９、小径部３８、大径部３７を介して駆動軸３６を回転させ、この回転力を後述のナット部材４３を介してプランジャ３３の直線運動に変換して液室３４に液圧を生じせしめ、出力ポート４２、管路７を介して液圧をマスタシリンダ１内の操作圧室１９へ供給する装置である。
【００１７】
本体３１には内孔３２が形成され、この内孔３２の小径孔部３２ａに対して密封部材３３Ａ、３３Ｂを装着したプランジャ３３が摺動自在に挿入されている。プランジャ３３の前方（図中左方）には液室３４が区画され、プランジャ３３の後方（図中右方）端部は駆動軸３６のねじ部３６ａが遊嵌している。駆動軸３６は内孔３２の大径孔部３２ｂ内において本体３１に対して回転可能に取り付けられており、ねじ部３６ａにはナット部材４３が螺合している。このナット部材４３の外周面は非円形であり、内孔３２の大径孔部３２ｂに挿通されナット部材４３の外周面と略同一形状の内周面を有するスリーブ４４に対して相対回転不能に支持され、駆動軸３６の回転によりナット部材４３がスリーブ４４の内周面に沿って図中左右方向に移動可能である。駆動軸３６の回転は、電気モータ４０の回転軸３９に一体的に設けられた小径ギヤ３８と噛合する大径ギヤ３７を介して行われる。
【００１８】
電気モータ４０が順方向に回転駆動すると、この回転力が駆動軸３６に伝達されるとともにナット部材４３が前方へ移動し、プランジャ３３の後端部と当接する。そして、更なる駆動軸３６の回転によりナット部材４３が戻しばね３５の付勢力に抗してプランジャ３３を液室３４側へ移動させる。これにより接続部材４１及び管路８を介してリザーバ４と連通状態にあった液室３４は密封部材３３Ａにより密閉されるとともに、液室３４にプランジャ３３の移動量に応じた液圧が発生し、出力ポート４２及び管路７を介してマスタシリンダ１内の操作圧室１９に供給される。他方、この状態から電気モータ４０を逆方向に回転駆動すると、ナット部材４３は後方へ移動するとともに、プランジャ３３は戻しばね３５の付勢力を受けて図示する位置に戻り、液室３４はリザーバ４と相連通する。
【００１９】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００２０】
システムの非作動時、マスタシリンダ１及びモータ駆動式アクチュエータ３はそれぞれ図１及び図２に示す状態にある。最初に、運転手によるクラッチペダル５の踏み込み操作でクラッチの断続操作を行うマニュアル操作系統の作用について説明すると、クラッチペダル５を介して運転手による操作力を受ける入力部材１３は戻しばね１６のばね力に抗してピストン１４を前方へ移動させ、カップシール１４Ａが補給孔１７より前方側へ至ることにより液圧発生室１５を密閉し、液圧発生室１５に液圧を発生させる（図３参照）。発生した液圧は出力ポート１１Ａ及び管路６を介して作動シリンダ２へ供給され、これにより作動シリンダ２が作動し、公知のように図示しない車両のエンジンとトランスミッションとの間に介在するクラッチの切断作用が行われる。
【００２１】
このとき、入力部材１３はピストン１４とともに液圧発生室１５側へ移動することにより、入力部材１３のフランジ部１３ａと弁座２１とが離座する。したがってシリンダ孔１２内においてピストン１４に装着される一方のカップシール１４Ｂと弁機構２０を構成する弁座２１との間に形成される環状の空間Ｓ（間隙Ｇの一部）の容積は増大するが、この空間Ｓが間隙Ｇ、連通孔２２ａ、液通路２４を介してリザーバ４側と連通するので、空間Ｓの容積増大分に相当する液量がリザーバ４側から供給されることになり、これによりピストン１４の背圧が常に大気圧（リザーバ４内の圧力）に保たれ、液圧発生室１５側への移動作用（移動速度）に支障を来すことはない。
【００２２】
また、クラッチ接続作用は、クラッチペダル５の踏み込み操作を解除して液圧発生室１５内の液圧を低下させて図１に示す状態に戻し、作動シリンダ２に対する液圧の供給を断ち、作動シリンダ２を非作動状態にすることによって得られる。
【００２３】
次に、クラッチの自動操作系統の作用について説明する。運転手によるシフトチェンジ操作が感知されると、上述したようにモータ駆動式アクチュエータ３の電気モータ４０に駆動信号（電流）が供給され、これを受けて電気モータ４０の回転軸３９が順方向に回転駆動する。これにより上述したように、モータ駆動式アクチュエータ３からマスタシリンダ１の操作圧室１９へ液圧が供給される。すると、ピストン１４は入力部材１３とは独立して前方へ移動し、液圧発生室１５に液圧を発生させる（図４参照）。
【００２４】
このとき、入力部材１３は操作圧室１９の圧力を受けて後方へ押圧され、そのフランジ部１３ａを弁座２１に着座させて弁機構２０を閉弁しているので、操作圧室１９に導入された液圧がリザーバ４側へ流出することはない。
【００２５】
また、クラッチ接続作用は、電気モータ４０の駆動軸３９を逆方向に回転駆動して操作圧室１９内の液圧を低下させ、これによりピストン１４を後退させて液圧発生室１５内の液圧を低下させ、作動シリンダ２に対する液圧の供給を断って作動シリンダ２を非作動状態にすることによって得られる。
【００２６】
以上のように本実施の形態によれば、上記従来公報に記載されているような中継シリンダを用いることなく、クラッチのマニュアル操作系統及び自動操作系統を両立でき、よってシステム全体としての部品点数の低減及び配管工数の簡素化を図ることができる。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２８】
例えば以上の実施の形態では、外部液圧発生源としてモータ駆動式アクチュエータ３を用いたが、勿論、これに限らず、例えば液圧ポンプを用いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の車両のクラッチシステムによれば、マニュアル操作系統と自動操作系統とを共にに備える車両クラッチシステムを、従来に比してシステム全体としての部品点数の低減、及び配管工数の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による車両のクラッチシステムの配管系統図である。
【図２】同システムにおけるモータ駆動式アクチュエータの詳細を示す断面図である。
【図３】同システムにおけるマスタシリンダの作用を説明する断面図で、マニュアル操作系統により駆動された状態を示す。
【図４】同マスタシリンダの作用を説明する断面図で、自動操作系統により駆動された状態を示す。
【符号の説明】
１      マスタシリンダ
２      作動シリンダ
３      モータ駆動式アクチュエータ
４      リザーバ
１１    シリンダ本体
１３    入力部材
１３ａ  フランジ部
１４    ピストン
１９    操作圧室
２０    弁機構
２１    弁座
２２    案内部材
２２ａ  連通孔
２４    液通路
【図１】
0004260951.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004260951.tif 000004
【図４】
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