JPH04266619A - 車両における変速操作装置 - Google Patents
車両における変速操作装置Info
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- JPH04266619A JPH04266619A JP3027417A JP2741791A JPH04266619A JP H04266619 A JPH04266619 A JP H04266619A JP 3027417 A JP3027417 A JP 3027417A JP 2741791 A JP2741791 A JP 2741791A JP H04266619 A JPH04266619 A JP H04266619A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
クラッチ操作装置に関し、特に、その機械式のクラッチ
のオン・オフ操作により動力をギヤ変速手段に伝達する
ようにした車両用クラッチ操作装置に関する。
すべく、クラッチのオン・オフ操作に連動するスイッチ
の出力信号に基づいてサーボモータを駆動し、このサー
ボモータにより自動的にシフトチェンジ操作を行わせる
ものが公知である(例えば、特開昭58−152938
号公報参照)。
べく、エンジンの吸気管に発生する負圧あるいはオイル
ポンプにより発生する油圧をプレッシャプレートに作用
させてクラッチのオン・オフ操作を補助するものも公知
である(例えば、実開昭61−14242号公報参照)
。
力により行っていたシフトチェンジをサーボモータを用
いて行うものでは、シフトチェンジのための操作力の軽
減は達成されるものの、クラッチ操作とアクセル戻し操
作の後にチェンジ操作が必要であり、操作の煩雑さが依
然として存在していた。
では、充分な駆動力を得ようとすると装置全体の寸法が
大型化する不都合があり、油圧を用いたものにおいては
、構造が複雑化してコストが嵩む不都合がある。
で、クラッチのオン・オフ操作を電動手段を介して行う
ことにより、クラッチの操作力を軽減するとともにシフ
トチェンジに要する時間を短縮し、且つシフトチェンジ
操作を簡素化することを目的とする。
に、本発明は、クラッチのオン・オフ作動によりギヤ変
速手段への動力伝達のオン・オフを行うようにした車両
用クラッチ操作装置において、クラッチのオン・オフ作
動子に接続された電動手段と、該電動手段を変速開始検
出手段の出力信号に基づいて作動させる制御装置とを備
えたことを第1の特徴とする。
前記電動手段を、変速操作子の操作を検出する変速開始
検出手段の出力信号に基づいて作動させることを第2の
特徴とする。
前記電動手段を、前記クラッチのマニュアル操作子の変
位を検出する変位検出手段の出力信号に基づいて作動さ
せることを第3の特徴とする。
前記電動手段をクラッチハウジングの外部に着脱自在と
したことを第4の特徴とする。
前記ギヤ変速手段の変速作動子に電動手段を接続し、前
記クラッチのオン・オフに連動して前記変速作動子を作
動させることを第5の特徴とする。
説明する。
レームは前端にヘッドパイプ1を有する左右一対のメイ
ンフレームFを備え、これら左右のメインフレームFは
図示せぬ複数のクロスメンバで相互に結合される。ヘッ
ドパイプ1に支持したフロントフォーク2の下端には前
輪Wfが軸支され、そのフロントフォーク2の上端には
操向ハンドル3が設けられる。メインフレームFには内
部に後述の走行用モータMのコントローラ等を収納した
ボックス4が載置され、このボックス4の下方から後方
に沿設されたシートフレーム5の上部にシート6が支持
される。メインフレームFの後端にはスイングアーム7
の前端がピボット8で上下揺動自在に支持され、そのス
イングアーム7の後端には後輪Wrが軸支される。
対のブラケット9,10には、走行用モータMとギヤ変
速手段であるミッション11を備えたパワーユニットP
が支持される。走行用モータM、ミッション11、およ
びメインフレームFの下端に設けたブラケット12,1
3,14には籠状のバッテリフレーム15が吊設され、
その内部には前記走行用モータMの駆動用電源としての
複数個のバッテリ16が支持される。ミッション11の
出力軸に設けた駆動スプロケット17と後輪Wrに設け
た従動スプロケット18はチェン19で接続され、これ
により走行用モータMの駆動力が後輪Wrに伝達される
。また、メインフレームFには前記パワーユニットPお
よびバッテリ16等を覆うカウリング23が設けられ、
その側面にはステップ20とチェンジペダル21が配設
される。チェンジペダル21にはメインスイッチ22が
設けられ、シフトチェンジを行うべくチェンジペダル2
1を踏み込むと前記メインスイッチ22が閉成してシフ
トチェンジ操作の開始を検出する。
直流ブラシレスモータであって、ミッションケース31
の前部に取付けられたモータハウジング32と、その左
側面を覆うカバープレート33とを備える。走行用モー
タMは、モータハウジング32とカバープレート33に
それぞれボールベアリング34,35で支持した回転軸
36と、この回転軸36に固着した回転子37と、モー
タハウジング32の内部においてカバープレート3に固
着した固定子38を備え、更に回転軸36の左端には前
記回転子37の位相を検出する回転子位置センサ39が
設けられる。
40の内部にはカバープレート33と一体に形成した冷
却フィン41が配設され、回転軸36に設けた冷却ファ
ン42によりモータハウジング32の内部に導入される
冷却風により、前記冷却フィン41や他の高温部が冷却
される。前記走行用モータMはスロットルグリップ24
にコントローラ25を介して接続され、所定の回転数で
駆動される。
回転軸36の右端はミッションケース31とクラッチハ
ウジング43により覆われた空間内に延出し、その先端
には後述のクラッチ52に駆動力を伝達するための駆動
ギヤ44が固着される。
3に内部に突出するミッション11の入力軸51に装着
されるクラッチ52は、前記入力軸51にニードルベア
リング53を介して相対回転自在に支持されたクラッチ
アウタ54を備え、その外周には前記駆動ギヤ43に噛
合する従動ギヤ55が一体に固着される。入力軸51の
右端にはクラッチアウタ54の内部に位置するようにク
ラッチセンタ56がスプライン結合され、クラッチアウ
タ54の内周とクラッチセンタ56の外周により画成さ
れる空間には、クラッチアウタ54に軸方向摺動自在に
支持した複数のクラッチディスク57と、クラッチセン
タ56に軸方向摺動自在に支持した複数のクラッチプレ
ート58が交互に配設される。
センタ56のボス部に案内されてクラッチスプリング5
9で右方向に付勢されたプッシャプレート60が摺動自
在に支持され、このプレッシャプレート60の外周部と
クラッチセンタ56の外周部とにより前記クラッチディ
スク57とクラッチプレート58が挟圧される。プレッ
シャプレート60側面に突設した複数のボスに固着され
たリフタプレート61は、クラッチハウジング43に軸
方向摺動自在且つ前記入力軸51と同軸に支持されたリ
フタロッド62に、レリーズベアリング63を介して接
続される。
電動手段であるモータ64を有するギヤハウジング65
がクラッチハウジング43に着脱自在に装着され、その
モータ64の出力軸に形成した駆動ギヤ66は、中間軸
67に設けた第1中間ギヤ68、第2中間ギヤ69を介
してカムシャフト70に設けた従動ギヤ71に噛合する
。カムシャフト70はクラッチハウジング43に前記リ
フタロッド62と直交するように支持され、その先端に
設けたカム面72がリフタロッド62の右端に当接する
。したがって、モータ64を駆動してカムシャフト70
を回転させると、そのカム面72に押圧されてリフタロ
ッド63が左方向に押圧され、レリーズベアリング63
およびリフタプレート61を介してプレッシャプレート
60を左方向に押圧する。その結果、クラッチディスク
57とクラッチプレート58の面圧が除去されてクラッ
チアウタ54からクラッチセンタ56への動力伝達が遮
断され、それまで係合状態にあったクラッチ52が非係
合状態となる。なお、符号73,74は、従動ギヤ71
の回動限を検知するリミットスイッチである。
ッション11を収納するミッションケース31には、右
端に前記クラッチ52を備えた入力軸51がボールベア
リング81とローラベアリング82を介して支持され、
その後方には左端に前記駆動スプロケット17を備えた
出力軸83が2個のボールベアリング84,85を介し
て平行に支持される。入力軸51と出力軸83の間には
所望の変速段を選択的に確立すべく、複数のギヤ列G1
〜G6 が設けられる。前記チェンジペダル21はシ
フトドラム駆動機構86を介してシフトドラム87に接
続され、そのシフトドラム87の外周に形成した3本の
カム溝881 ,882 ,883 には、ガイド軸8
9に摺動自在に支持した3個のシフトフォーク901
,902 ,903 に設けたピン911 ,912
,913が係合するとともに、そのシフトフォーク90
1 ,902 ,903 の先端は前記ギヤ列G1 〜
G6の所定のギヤに相対回転自在に係合する。したがっ
て、チェンジペダル21を踏んでシフトドラム87を回
転させると、シフトフォーク901 ,902 ,90
3 が軸方向に摺動して所望の変速段が選択的に確立さ
れる。シフトドラム87の右端には該シフトドラム87
の回転角すなわちシフトポジションを検出するためのポ
テンショメータよりなるシフトポジション検出手段92
が接続される。
ロック図であって、この制御装置101には走行用モー
タMの回転数を検出する回転数検出手段102、自動二
輪車Vの車速を検出する車速検出手段103、および前
記シフトポジション検出手段92の出力信号がそれぞれ
入力され、それらの出力信号に基づいてクラッチ52を
オン・オフするモータ64の駆動が制御される。
Neと微分手段104により演算したNeの時間変化率
が入力される加算手段105を備え、この加算手段10
5の出力信号Ne1 と、車速検出手段103の出力信
号Vをシフトポジション検出手段92の出力信号に基づ
いて目標回転数Ne2 (シフトチェンジ完了後の走行
用モータMの回転数)に変換する倍率変換手段106の
出力信号とが、比較手段107において比較されてモー
タ64をPD制御するための回転数の偏差ΔNeが演算
される。そして、モータ64を駆動する出力ドライバー
108には、前記比較手段107が出力する偏差ΔNe
が前記リミットスイッチ73,74を介して入力される
とともに、シフトポジション検出手段92の出力信号に
基づいてレリーズ信号発生手段109が出力するワンシ
ョットパルス信号が入力される。
施例の作用を説明する。走行用モータMの駆動力は回転
軸36に設けた駆動ギヤ44に噛合する従動ギヤ55を
介してクラッチアウタ54に伝達され、クラッチ52の
係合時には前記クラッチアウタ54の回転がクラッチデ
ィスク57、クラッチプレート58、クラッチセンタ5
6を介してミッション11の入力軸51に伝達される。 入力軸51の回転はシフトドラム87の位置に応じて結
合されるいずれかのギヤ列G1〜G6 により出力軸8
3に伝達され、そこから駆動スプロケット17、チェン
19、従動スプロケット18を介して後輪Wrに伝達さ
れる。
ペダル21が踏み込まれると、メインスイッチ22がオ
ンしてモータ64によるクラッチ52の操作が開始され
る。
ると明らかなように、例えば一定速度で走行中に1速か
ら2速にシフトアップする場合、チェンジペダル21の
踏み込みによりシフトドラム87が回転を開始すると、
シフトポジション検出手段92の出力信号に基づいてレ
リーズ信号発生手段109がワンショットパルス信号を
出力する。ワンショットパルス信号を受けた出力ドライ
バー109は時刻t1 から時刻t2 までモータ64
を所定速度で逆転させてクラッチ52の係合を解除し、
その間にシフトドラム87が回転して1速の変速段を解
除する。
間には、回転数検出手段102が出力する走行用モータ
Mの回転数Neと微分手段104が演算したNeの微分
値が加算手段105で加算されてNe1 が求められる
一方、車速検出手段103が出力する車速Vとシフトポ
ジション検出手段92が出力するシフトポジション(す
なわち、シフト完了後のシフトポジションにおける変速
比)に基づいて倍率変換手段106がシフト完了後の走
行用モータMの目標回転数Ne2 を求め、これらNe
1 とNe2 の偏差ΔNeが比較手段107において
演算される。
、その偏差ΔNeに応じた速度でモータ64を正転させ
てクラッチ52を係合させ、その間にシフトドラム87
は更に回転して2速の変速段が確立される。すなわち、
走行用モータMの実際の回転数に対応するNe1 とシ
フト完了後の目標回転数Ne2 との偏差ΔNeが大き
い時には、クラッチ52を素早く係合させることにより
走行用モータMの回転数を目標回転数Ne2 まで速や
かに低下させ、また逆に前記偏差ΔNeが小さい場合に
はクラッチ52をゆっくりと係合させて走行用モータM
の回転数を目標回転数Ne2 まで緩やかに低下させる
。その結果、偏差ΔNeの大小にかかわらずシフト完了
後の走行用モータMの回転数が目標回転数Ne2 に略
等しくなり、シフトチェンジの際に発生するショックを
軽減することができる。なお、前記偏差ΔNeを求める
際に目標回転数Ne2 と実回転数Neの微分成分の偏
差(PD制御の微分成分)を考慮しているのは、目標回
転数Ne2 と実回転数Neの偏差(PD制御の比例成
分)のみを使用すると、図8におけるNeのグラフに鎖
線(B)で示すようなオーバーシュートが発生して収束
性が悪化する可能性があるためである。
ェンジペダルの踏み込みストロークの前半によりクラッ
チの係合を解除し、後半によりシフトチェンジを行うた
め、全体としてチェンジペダルの踏み込みストロークを
大きく設定する必要があったが、この実施例によれば、
チェンジペダル21の僅かな動きを感知して自動的にク
ラッチ52の係合を解除し、シフトチェンジが行われる
と同時に適切なタイミングで自動的にクラッチ52を再
係合させているため、チェンジペダルの踏み込みストロ
ークを小さくし得るのみならず、、チェンジペダル21
の踏み込みストローク、すなわち該ペダル21を戻す前
にシフトチェンジとクラッチ52の再係合を完了させる
ことができ、車両の加減速を迅速に行うことが可能とな
る。しかも従来のオートクラッチ車では、クラッチを係
合させる際にアクセルを戻す操作を行わないと、走行用
モータMの回転数Neが図8に鎖線(A)で示すように
吹き上がってクラッチの係合時にショックが発生する問
題があるが、本実施例によればクラッチ52の操作時間
が極めて短く(従来は時刻t1 からt4 までなのに
対し、本実施例では時刻t1 からt3 まで)なって
回転数Neの上昇が極力防止される結果、シフトチェン
ジの際にアクセルの操作が不要になって運転が容易にな
る。また、走行用モータMの回転数を目標値に制御する
こともできる。
2実施例を説明する。図9および図10に示すように、
この実施例はクラッチレバー(図示せず)によるクラッ
チ52の操作をモータ64によりアシストするもので、
カムシャフト70はその下部に固着した従動ギヤ111
をモータ64の駆動ギヤ112に噛合させることにより
回転駆動される。カムシャフト70の下端にはポテンシ
ョメータ113の入力軸が接続され、そのポテンショメ
ータ113のケーシングと一体のワイヤープレート11
4先端にクラッチレバーに接続するワイヤー115が結
着される。ワイヤープレート114は従動ギヤ111と
の間に設けたスプリング116によりワイヤー115に
張力を与える方向に付勢されるとともに、その上面に突
設したピン117を従動ギヤ111に形成した円弧状の
長孔118に相対回転自在に係合させている。
チ52の係合を解除すべくクラッチレバーを操作してワ
イヤー115を牽引すると、ピン117を従動ギヤ11
1の長孔118内で移動させながらワイヤープレート1
14とポテンショメータ113のケーシングが一体で回
転する。その結果、ポテンショメータ113のケーシン
グと入力軸は相対回転し、ポテンショメータ113はワ
イヤープレート114と従動ギヤ111の相対回転角に
応じた電圧を出力する。図11に示すように、前記ポテ
ンショメータ113の出力電圧は比較手段119におい
て基準電圧と比較され、その偏差がゼロになるように出
力ドライバー120がモータ64を駆動する。これによ
り、従動ギヤ111と該従動ギヤ111が固着されたカ
ムシャフト70はワイヤープレート114の動きに追随
するように駆動され、実質的にモータ64の駆動力によ
りクラッチ52の係合が解除される。
イヤー115が緩められると、ワイヤープレート114
がスプリング116の弾発力で逆方向に回転してポテン
ショメータ113のケーシングを逆方向に回転させるた
め、モータ64は逆転して従動ギヤ111およびカムシ
ャフト70をワイヤープレート114に追従するように
駆動し、クラッチ52は再び係合状態となる。
も、ワイヤー115に牽引されて回転するワイヤープレ
ート114のピン117が従動ギヤ111の長孔118
の端部118に当接するため、ワイヤー115の牽引力
はワイヤープレート114、ピン117、長孔118、
従動ギヤ111を介してカムシャフト70に伝達される
。これにより、遊びと荷重は大きくなるものの、最終的
にはクラッチレバーの操作力によりクラッチ52の係合
を解除することができる。また、ワイヤー115を緩め
た場合には前記スプリング116の弾発力によりカムシ
ャフト70が逆転し、クラッチ52を係合させることが
できる。
記回転数Neを入力し、回転数Neが所定値以下に低下
した場合にクラッチ52の係合を解除するように構成す
れば、走行用モータMに代えて内燃機関を用いた場合の
エンスト防止を図ることができる。また、回転数Neに
基づいてクラッチ52を適切に制御すれば、クラッチ5
2の滑りを減少させて温度上昇を防止できるので、その
熱容量の減少と耐久性の向上が可能となる。更に、アン
チロックブレーキシステムを備えた車両において、アン
チロックブレーキ信号を比較手段119に入力してクラ
ッチ52を制御すれば、アンチロックブレーキシステム
の作動時にエンジンブレーキによって後輪Wrがロック
しかかった場合に、クラッチ52の係合を自動的に解除
することも可能となる。
例を説明する。図12に示すように、この実施例はクラ
ッチ52およびシフトドラム87の駆動を共通のモータ
64により行うもので、前述の第1実施例における第1
中間ギヤ68と中間軸67の間に第1電磁クラッチ13
1を備えている。前記中間軸67と平行に配設した他の
中間軸132には、前記第1中間ギヤ68に噛合する第
3中間ギヤ133と斜歯ギヤよりなる第4中間ギヤ13
4が設けられ、この第4中間ギヤ134をシフトドラム
87の回転軸135に設けた斜歯ギヤよりなる従動ギヤ
136に噛合させている。そして、前記中間軸132と
第3中間ギヤ133との間には第2電磁クラッチ137
が介装される。
操作子からの電気信号に基づいてクラッチ52の係合を
解除すべくモータ64が駆動される時、先ず第1電磁ク
ラッチ131のみが係合してカムシャフト70が駆動さ
れ、クラッチ52の係合が解除される。続いて、第1電
磁クラッチ131の係合が解除されて第2電磁クラッチ
137が係合し、所望の変速段を確立すべくモータ64
の駆動力によりシフトドラム87が回転する。その後、
第2電磁クラッチ137の係合が解除されて第1電磁ク
ラッチ131が係合するとともに、モータ64が逆転し
てクラッチ52が再び係合し、シフトチェンジが完了す
る。このとき、モータ64の回転数および駆動タイミン
グは、第1実施例と同様にシフトポジションと走行用モ
ータMの回転数に基づいて制御される。
チ52のモータ64がシフトドラム87を駆動するモー
タに兼用されるので、構造の簡略化とコストの低減が可
能とある。
明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。
ジペダル21により作動するメインスイッチ22に代え
て手元スイッチ等を用いることができる。また、実施例
では走行用モータMを動力源とする自動二輪車Vを例示
したが、走行用モータMに代えて通常の内燃機関を用い
ることも可能であり、内燃機関の吹き上がりによる排気
騒音の防止および燃料消費率の向上にも有効に活用する
ことができる。
ば、変速開始検出手段の出力信号に基づいてクラッチの
オン・オフ作動子を作動させる電動手段を駆動している
ので、クラッチのオン・オフ操作を適切なタイミングで
行うことができる。その結果、変速ギヤの変更時におけ
るクラッチのオフ時間を短縮して走行用動力源の無用な
回転数の上昇を防止できるだけでなく、クラッチがオン
するタイミングを調整してショックの発生を防止するこ
とができる。
作子の操作により変速開始を検出しているので、従来の
変速操作フィーリングを得ることができる。
チのマニュアル操作子の変位を検出する変位検出手段の
出力信号に基づいてクラッチのオン・オフ作動子を作動
させる電動手段を駆動しているので、前記マニュアル操
作子の操作荷重を電動手段の駆動力でアシストすること
ができる。
段をクラッチハウジングの外部に着脱自在としたので、
大きな改造を施すことなく従来のマニュアル操作のクラ
ッチに電動手段を付加することができる。
動子も電動手段により作動させているので、クラッチの
オン・オフ作動と連動して変速作動子を短時間で所定の
変速段に合うように操作することが可能となる。
動二輪車の全体側面図
,図4,図6の配置図
作用を説明するタイムチャート
るクラッチの断面図
図
2】第3実施例によるクラッチの断面図
スイッチ(変速開始検出手段)43・・クラッチハウジ
ング 52・・クラッチ 64・・モータ(電動手段) 70・・カムシャフト(オン・オフ作動子)87・・シ
フトドラム(変速作動子) 101・制御装置
Claims (5)
- 【請求項1】 クラッチ(52)のオン・オフ作動に
よりギヤ変速手段(11)への動力伝達のオン・オフを
行うようにした車両用クラッチ操作装置において、クラ
ッチ(52)のオン・オフ作動子(70)に接続された
電動手段(64)と、該電動手段(64)を変速開始検
出手段(22)の出力信号に基づいて作動させる制御装
置(101)とを備えたことを特徴とする、車両用クラ
ッチ操作装置。 - 【請求項2】 前記電動手段(64)を、変速操作子
(21)の操作を検出する変速開始検出手段(22)の
出力信号に基づいて作動させることを特徴とする、請求
項1記載の車両用クラッチ操作装置。 - 【請求項3】 前記電動手段(64)を、前記クラッ
チ(52)のマニュアル操作子の変位を検出する変位検
出手段(113)の出力信号に基づいて作動させること
を特徴とする、請求項1記載の車両用クラッチ操作装置
。 - 【請求項4】 前記電動手段(64)をクラッチハウ
ジング(43)の外部に着脱自在としたことを特徴とす
る、請求項1記載の車両用クラッチ操作装置。 - 【請求項5】 前記ギヤ変速手段(11)の変速作動
子(87)に電動手段(64)を接続し、前記クラッチ
(52)のオン・オフに連動して前記変速作動子(87
)を作動させることを特徴とする、請求項1記載の車両
用クラッチ操作装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02741791A JP3645914B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 車両における変速操作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02741791A JP3645914B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 車両における変速操作装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266619A true JPH04266619A (ja) | 1992-09-22 |
| JP3645914B2 JP3645914B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=12220519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02741791A Expired - Fee Related JP3645914B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 車両における変速操作装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3645914B2 (ja) |
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