JP2000220664A - 自動車のクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分解能を向上することができるクラッチスト
ロークセンサを備えた自動車のクラッチ装置を提供す
る。 【解決手段】 自動車のクラッチ装置は、摩擦クラッチ
を断接するスレーブシリンダと、オート操作用油圧供給
機構およびマニュアル操作用油圧供給機構と、スレーブ
シリンダとオート操作用油圧供給機構およびマニュアル
操作用油圧供給機構との間に配設された切替シリンダと
を具備している。切替シリンダは、シリンダ本体と、シ
リンダ本体内に摺動可能に配設された第１のピストンお
よび第２のピストンとをとを有し、第１のピストンの作
動位置を検出するクラッチストロークセンサを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のクラッチ
装置、更に詳しくはオート（自動）操作およびマニュア
ル（手動）操作が可能な自動車のクラッチ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの動力を摩擦クラッチを介して
変速機に伝達するように構成した自動車において、変速
機を運転状態（車速、アクセル開度、エンジン回転速度
等）に応じて自動変速する所謂自動変速機を搭載した自
動車が実用化されている。このような自動変速機を搭載
した自動車においては、変速機の変速制御に対応してク
ラッチを自動的に断接操作する必要があり、オートクラ
ッチが装備されている。また、変速機はマニュアル（手
動）で操作し、発進および変速操作に応じてクラッチを
自動的に断接操作するオートクラッチを搭載した自動車
も実用化されている。

【０００３】このように運転状態に応じて断接操作を自
動的に行う所謂オートクラッチを搭載した自動車におい
は、変速時における摩擦クラッチの断接制御を円滑に行
うことはできるが、障害物乗り越え発進や極急坂発進ま
たは雪道発進等の特殊条件下での発進には摩擦クラッチ
の断接制御が対応できず運転者の意図する通りに発進で
きない場合もある。このような問題を解決するために、
上記特殊条件下での発進にはマニュアル（手動）での操
作を可能に構成した自動クラッチも実用化されている。
このよにオート操作（自動）およびマニュアル操作（手
動）を可能にした自動車のクラッチ装置は、摩擦クラッ
チを断接するスレーブシリンダと、該スレーブシリンダ
の作動機構としてのオート操作用油圧供給機構およびマ
ニュアル操作用油圧供給機構と、スレーブシリンダとオ
ート操作用油圧供給機構およびマニュアル操作用油圧供
給機構との間に配設されスレーブシリンダへの油圧の供
給をオート操作用油圧供給機構またはマニュアル操作用
油圧供給機構に切り換える切替え弁とを具備している。

【０００４】また、上述したオート操作およびマニュア
ル操作を可能とした自動車のクラッチ装置における、オ
ート操作用油圧供給機構およびマニュアル操作用油圧供
給機構中の作動油のアンバランスの発生を防止するため
に、上記スレーブシリンダとオート操作用油圧供給機構
およびマニュアル操作用油圧供給機構との間に配設され
た切替え弁に変えて、切替シリンダを配設した自動車の
クラッチ装置が特開平９ー２６９０２１号公報に開示さ
れている。

【０００５】さて、オートクラッチ装置において、クラ
ッチ断続制御を円滑に行うためには、クラッチの断状態
から半クラッチ状態を経て接続状態に至るまでのクラッ
チストローク（係合状態）を正確に把握している必要が
あり、クラッチストロークを検出するためのクラッチス
トロークセンサを具備することがが不可欠である。この
クラッチストロークセンサは、一般に上記スレーブシリ
ンダのピストンの作動位置または該スレーブシリンダに
よって作動されるクラッチレリーズフォークの作動位置
を検出するように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記スレーブ
シリンダのピストンおよびクラッチレリーズフォーク
は、クラッチフェーシングの摩耗とともに移動範囲が変
化するため、クラッチストロークセンサはクラッチの断
接に必要な移動範囲とクラッチフェーシングが新品な状
態から所定量摩耗して交換するまでの移動範囲をカバー
する必要がある。しかるに、クラッチフェーシングが新
品な状態から所定量摩耗して交換するまでに必要なスレ
ーブシリンダのピストンおよびクラッチレリーズフォー
クの移動範囲は、クラッチの断接に必要な移動範囲より
大きく、従って、クラッチストロークセンサはクラッチ
の断接に必要な移動範囲の２倍以上をカバーする構成に
する必要がある。このため、クラッチストロークセンサ
の分解能は２分の１以下になる。

【０００７】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その主たる技術的課題は、常に所定の移動範囲を検
出することにより、クラッチの係合状態を正確に把握す
ることができ、分解能を向上することができるクラッチ
ストロークセンサを備えた自動車のクラッチ装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記主
たる技術的課題を解決するために、摩擦クラッチを断接
するスレーブシリンダと、該スレーブシリンダの作動機
構としてのオート操作用油圧供給機構およびマニュアル
操作用油圧供給機構と、該スレーブシリンダと該オート
操作用油圧供給機構および該マニュアル操作用油圧供給
機構との間に配設され該オート操作用油圧供給機構また
は該マニュアル操作用油圧供給機構によって選択的に作
動せしめられる切替シリンダとを具備する自動車のクラ
ッチ装置において、該切替シリンダは、シリンダ本体
と、該シリンダ本体内に摺動可能に配設された第１のピ
ストンおよび第２のピストンと、該第１のピストンと該
シリンダ本体とによって形成され該スレーブシリンダと
接続する第１の油室と、該第２のピストンと該シリンダ
本体とによって形成され該マニュアル操作用油圧供給機
構と接続する第２の油室と、該第１のピストンおよび該
第２のピストンと該シリンダ本体とによって形成され該
オート操作用油圧供給機構と接続する第３の油室とを有
し、該第１のピストンの作動位置を検出するクラッチス
トロークセンサを備えている、ことを特徴とする自動車
のクラッチ装置が提供される。

【０００９】上記クラッチストロークセンサは、磁気セ
ンサからなることが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
自動車のクラッチ装置の好適実施形態を図示している添
付図面を参照して、更に詳細に説明する。

【００１１】図１には本発明に従って構成された自動車
のクラッチ装置の一実施形態が示されている。図示の実
施形態におけるクラッチ装置は、摩擦クラッチ２を断接
するスレーブシリンダ３と、該スレーブシリンダ３の作
動機構としてのオート操作用油圧供給機構４およびマニ
ュアル操作用油圧供給機構５と、スレーブシリンダ３と
オート操作用油圧供給機構４およびマニュアル操作用油
圧供給機構５との間に配設された切替シリンダ６を具備
している。摩擦クラッチ２は、変速機の入力軸上に配設
されたクラッチドリブンプレート２１と、該クラッチド
リブンプレート２１を図示しないエンジンのフライホイ
ール２２に押圧するプレーッシャプレート２３と、該プ
レーッシャプレート２３をレリーズベアリング２４を介
して作動せしめるクラッチレリーズフォーク２５を備え
てる。このように構成された摩擦クラッチ２は、上記オ
ート操作用油圧供給機構４およびマニュアル操作用油圧
供給機構５の非作動時には、図示しないクラッチばねの
ばね力によってプレーッシャプレート２３が図１におい
て左方に押圧されて、クラッチドリブンプレート２１の
クラッチフェイシング２１１をフライホイール２２に摩
擦係合して接状態に維持されている。また、上記オート
操作用油圧供給機構４またはマニュアル操作用油圧供給
機構５が作動されると、クラッチレリーズフォーク２５
が中間部を支点２５ａとして図１において時計方向に作
動せしめられ、プレーッシャプレート２３が図１におい
て右方に移動してクラッチドリブンプレート２１のクラ
ッチフェイシング２１１とフライホイール２２との摩擦
係合を解除され、摩擦クラッチ２が断される。

【００１２】上記スレーブシリンダ３は、シリンダ本体
３１と、該シリンダ本体３１内に摺動可能に配設された
ピストン３２と、該ピストン３２に連結されたピストン
ロッド３３とからなっており、ピストンロッド３３の先
端が上記クラッチレリーズフォーク２５の図１において
上端部と係合している。このように構成されたスレーブ
シリンダ３は、油圧室３４に作動油が供給されるとピス
トン３２が図１において右方に移動して、上記クラッチ
レリーズフォーク２５を中間部を支点２５ａとして図に
おいて時計方向に作動せしめる。

【００１３】次に、上記オート操作用油圧供給機構４に
ついて説明する。図示の実施形態におけるオート操作用
油圧供給機構４は、駆動源としての電動モータ４１によ
って回転駆動される油圧ポンプ４２を具備している。油
圧ポンプ４２は、吸い込み側が配管４０１によって油タ
ンク４３に接続されている。この油圧ポンプ４２から吐
出された作動油は、配管４０２、逆止弁４４および配管
４０３を介して切替シリンダ６の後述する第３の油室に
送られる。配管４０３には上記油タンク４３に接続され
た配管４０４に接続された配管４０５が接続されてお
り、この配管４０５にはリリーフ弁４５が配設されてい
る。上記配管４０３と配管４０４とは配管４０６および
４０７によって接続されており、この配管４０６および
４０７にはそれぞれ電磁弁４６ａおよび４６ｂが配設さ
れている。また、上記配管４０４には配管４０８の一端
が接続されており、該配管４０８の他端は切替シリンダ
６の後述する第１の油室に接続されている。

【００１４】上記マニュアル操作用油圧供給機構５は、
図示の実施形態においてはクラッチペダル５１と、該ク
ラッチペダル５１によって作動せしめられるクラッチマ
スターシリンダ５２とからなっている。このクラッチマ
スターシリンダ５２の油圧室５２１は、配管５０を介し
て切替シリンダ６の後述する第２の油室に接続されてい
る。

【００１５】次に、切替シリンダ６について説明する。
図示の実施形態における切替シリンダ６は、シリンダ本
体６１と、該シリンダ本体６１内に摺動可能に配設され
た第１のピストン６２および第２のピストン６３とを具
備している。第１のピストン６２は、前ピストン６２１
と、後ピストン６２２と、前ピストン６２１と後ピスト
ン６２２とを接続する接続部６２３とからなる２連形状
に構成されている。この第１のピストン６２の前ピスト
ン６２１の前端（図１において右端）には中心部に径の
小さい突出部６２３が設けられており、また後ピストン
６２２の後端（図１において左端）には中心部に径の小
さい突出部６２４が設けられている。上記第２のピスト
ン６３には、その前端（図１において右端）中心部に径
の小さい突出部６３１が設けられているとともに、その
後端（図１において左端）中心部に径の小さい突出部６
３２が設けられている。このように構成された第１のピ
ストン６２および第２のピストン６３を配設したシリン
ダ本体６１には、第１のピストン６２とシリンダ本体６
１の図において右端壁６１１とによって第１の油室６０
１が形成され、第２のピストン６３とシリンダ本体６１
の図において左端に装着されたプラグ６４とによって第
２の油室６０２が形成され、第１のピストン６２および
第２のピストン６３シリンダ本体６１とによって第３の
油室６０３が形成されている。また、上記第１のピスト
ン６２の接続部６２３とシリンダ本体６１とによって溢
流室６０４が形成されている。

【００１６】上記第１の油室６０１には圧縮コイルばね
６５が配設されており、この圧縮コイルばね６５は第１
のピストン６２および第２のピストン６３を常に図にお
いて左方に移動すべく付勢している。圧縮コイルばね６
５によって左方に移動すべく付勢されている第１のピス
トン６２および第２のピストン６３は、非作動時には第
２のピストン６３が上記プラグ６４に当接した状態に維
持されている。なお、上記第１の油室６０１における第
１のピストン６２が図１に示す非作動時の容積は、上記
クラッチマスターシリンダ５２におけるクラッチペダル
５１のフルストローク時の容積と等しく構成されてい
る。

【００１７】上記シリンダ本体６１の右端壁６１１には
第１の油室６０１と連通する送出口６１２が設けられて
おり、この送出口６１２は配管３０を介して上記スレー
ブシリンダ３の油圧室３４に接続されている。また、シ
リンダ本体６１には、第１のピストン６２が図１に示す
非作動状態で上記第１の油室６０１と連通する戻り油口
６１３と、上記第２の油室６０２と連通するマニュアル
操作用作動油入口６１４、および上記第３の油室６０３
と連通するオート操作用作動油入口６１５が設けられて
いる。更に、シリンダ本体６１には、上記溢流室６０４
と連通する溢流口６１６が設けられている。このように
シリンダ本体６１に設けられた戻り油口６１３および溢
流口６１６は上記配管４０８に接続され、マニュアル操
作用作動油入口６１４は上記配管５０に接続され、オー
ト操作用作動油入口６１５は上記配管４０３に接続され
ている。

【００１８】以上のように構成された切替シリンダ６
は、第１のピストン６２の作動位置を検出するためのク
ラッチストロークセンサ６６を備えている。このクラッ
チストロークセンサ６６は磁気センサからなり、図示の
実施形態においては第１のピストン６２に装着された永
久磁石６６１と、シリンダ本体６１に装着されたホール
素子６６２とによって構成されている。このホール素子
６６２は、その検出信号を図示しない制御手段に送出す
る。なお、上記ホール素子６６２に代えて磁気抵抗素子
を用いることもできる。

【００１９】図示の実施形態における自動車のクラッチ
装置は以上のように構成されており、以下その作用につ
いて説明する。オート操作用油圧供給機構４およびマニ
ュアル操作用油圧供給機構５が作動しない非作動時にお
いては、切替シリンダ６の第１のピストン６２および第
２のピストン６３は図１に示す状態に位置付けられてお
り、このとき第１の油室６０１と戻り油口６１３が連通
し、スレーブシリンダ３における油圧室３４の油圧は開
放されている。従って、摩擦クラッチ２は接状態が維持
されている。図１の状態からマニュアル操作に切り換
え、クラッチペダル５１を踏み込むと、クラッチマスタ
ーシリンダ５２から作動油が配管５０を介して切替シリ
ンダ６の第２の油室６０２に流入する。この結果、第２
のピストン６３および第１のピストン６２が圧縮コイル
ばね６５のばね力に抗して図１において右方に移動し、
第１のピストン６２が右方に移動することにより戻り油
口６１３と第１の油室６０１との連通が遮断されるた
め、第１の油室６０１の作動油が加圧される。これによ
り第１の油室６０１の作動油が配管３０を介してスレー
ブシリンダ３の油圧室３４に送られ、ピストン３２が図
１において右方に移動して上述したように摩擦クラッチ
２を断する。そして、第１のピストン６２の前ピストン
６２１に設けられた突出部６２３がシリンダ本体６１の
右端壁６１１に当接するまで所定量移動することによ
り、摩擦クラッチ２を完全に断とすることができる。こ
こでクラッチペダル５１を開放すると、摩擦クラッチ２
の図示しないクラッチばねのばね力によってスレーブシ
リンダ３のピストン３２が図において左方に移動せしめ
られて摩擦クラッチ２が接となる。なお、スレーブシリ
ンダ３のピストン３２が図１において左方に移動するこ
とにより、油圧室３４に供給されていた作動油は配管３
０を介して切替シリンダ６の第１の油室６０１に流入し
て第１のピストン６２および第２のピストン６３は図１
において左方に移動せしめられる。そして、第１のピス
トン６２および第２のピストン６３が図１の非作動位置
に達すると、戻り油口６１３が第１の油室６０１と連通
して油圧が開放され、摩擦クラッチ２が完全に接とな
る。

【００２０】次に、図１の非作動状態からオート操作に
切り換え、図示しない制御手段からの制御信号によって
電動モータ４１が駆動され油圧ポンプ４２が作動する
と、油圧ポンプ４２から吐出された作動油は配管４０
２、逆止弁４４および配管４０３を介して切替シリンダ
６の第３の油室６０３に送られる。なお、このとき電磁
弁４６ａおよび４６ｂは閉じている。切替シリンダ６の
第３の油室６０３に作動油が流入すると、第１のピスト
ン６２が圧縮コイルばね６５のばね力に抗して図１にお
いて右方に上記突出部６２３がシリンダ本体６１の右端
壁６１１に当接するまで所定量移動せしめられ、上述し
たように摩擦クラッチ２を断する。このようにして摩擦
クラッチ２を断した状態から接続するには、図示しない
制御手段からの制御信号によって電動モータ４１を停止
するとともに、電磁弁４６ａおよび４６ｂを開閉制御す
ることにより第３の油室６０３の作動油が電磁弁４６ａ
および４６ｂを介して配管４０４から油タンク４３に戻
される。従って、第１のピストン６２が圧縮コイルばね
６５のばね力によって図１において左方に移動するた
め、上述したように摩擦クラッチ２の図示しないクラッ
チばねのばね力によってスレーブシリンダ３のピストン
３２が図１において左方に移動せしめられて摩擦クラッ
チ２が接となる。

【００２１】上記クラッチの接続操作を円滑に行うため
には、クラッチの係合状態に応じて接続スピードを制御
（電磁弁４６ａおよび４６ｂを開閉制御）する必要があ
り、このためにはクラッチの係合状態を正確に把握する
ことが重要である。図示の実施形態においては、クラッ
チの係合状態は上記切替シリンダ６の第１のピストン６
２の作動位置を検出するクラッチストロークセンサ６６
によって把握される。第１のピストン６２の作動範囲
は、図１に示す非作動位置からシリンダ本体６１の右端
壁６１１に当接するまでの範囲であり、常に一定であ
る。従って、クラッチドリブンプレート２１のクラッチ
フェーシングが摩耗しても作動範囲が大きくならないた
め、クラッチストロークセンサ６６の分解能を向上する
ことができる。

【００２２】上述したように、クラッチドリブンプレー
ト２１のクラッチフェーシングが摩耗すると、摩擦クラ
ッチ２の接状態において図１に示すクラッチフェーシン
グが摩耗していない状態に対してクラッチレリーズフォ
ーク２５が中間部を支点２５ａとして図において反時計
方向に作動せしめられる。従って、クラッチレリーズフ
ォーク２５の上端が図１において左方に変位するととも
に、スレーブシリンダ３のピストン３２の図において左
方に変位する。このため、クラッチレリーズフォークま
たはスレーブシリンダのピストンの作動位置を検出して
クラッチの係合状態を把握する従来の検出手段において
は、クラッチの断接に必要な移動範囲とクラッチフェー
シングが新品な状態から所定量摩耗して交換するまでの
移動範囲をカバーする必要があり、クラッチストローク
センサの分解能が低下する。これに対して本発明によれ
ば、上述したようにクラッチストロークセンサ６６は、
作動範囲が一定である切替シリンダ６の第１のピストン
６２の作動位置を検出するので、クラッチフェーシング
が摩耗してもカバーする範囲が大きくならないので、分
解能が低下することはない。なお、図示の実施形態にお
いては、クラッチストロークセンサ６６は永久磁石６２
１とホール素子６２２から構成される磁気センサからな
っており非接触式であるため、長期間に渡って精度を維
持することができる。

【００２３】以上、本発明を図示の実施形態にの基づい
て説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるもの
ではない。実施形態においては、クラッチストロークセ
ンサ６６は磁気センサを用いた例を示したが、他の形式
のセンサを用いてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明による自動車のクラッチ装置は以
上のように構成されているので、以下に述べる作用効果
を奏する。

【００２５】即ち、摩擦クラッチを断接するスレーブシ
リンダとオート操作用油圧供給機構およびマニュアル操
作用油圧供給機構との間に配設された切替シリンダの第
１のピストンの作動位置を検出するクラッチストローク
センサを備えたので、作動範囲が一定である第１のピス
トンの作動位置によってクラッチの係合状態を検出する
ことができるため、クラッチストロークセンサの分解能
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された自動車のクラッチ装
置の一実施形態を示す油圧回路図。

【符号の説明】

２：摩擦クラッチ２ ２１：クラッチドリブンプレート ２１１：クラッチフェイシング ２３：プレーッシャプレート ２４：レリーズベアリング ２５：クラッチレリーズフォーク ３：スレーブシリンダ ４：オート操作用油圧供給機構 ４１：電動モータ ４２：油圧ポンプ ４３：油タンク ４４：逆止弁 ４５：リリーフ弁 ４６ａ、４６ｂ：電磁弁 ５：マニュアル操作用油圧供給機構 ５１：クラッチペダル ５２：クラッチマスターシリンダ ６：切替シリンダ ６１：シリンダ本体 ６２：第１のピストン ６３：第２のピストン ６５：圧縮コイルばね ６６：クラッチストロークセンサ ６６１：永久磁石 ６６２：ホール素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 摩擦クラッチを断接するスレーブシリン
   ダと、該スレーブシリンダの作動機構としてのオート操
   作用油圧供給機構およびマニュアル操作用油圧供給機構
   と、該スレーブシリンダと該オート操作用油圧供給機構
   および該マニュアル操作用油圧供給機構との間に配設さ
   れ該オート操作用油圧供給機構または該マニュアル操作
   用油圧供給機構によって選択的に作動せしめられる切替
   シリンダとを具備する自動車のクラッチ装置において、 該切替シリンダは、シリンダ本体と、該シリンダ本体内
   に摺動可能に配設された第１のピストンおよび第２のピ
   ストンと、該第１のピストンと該シリンダ本体とによっ
   て形成され該スレーブシリンダと接続する第１の油室
   と、該第２のピストンと該シリンダ本体とによって形成
   され該マニュアル操作用油圧供給機構と接続する第２の
   油室と、該第１のピストンおよび該第２のピストンと該
   シリンダ本体とによって形成され該オート操作用油圧供
   給機構と接続する第３の油室とを有し、該第１のピスト
   ンの作動位置を検出するクラッチストロークセンサを備
   えている、ことを特徴とする自動車のクラッチ装置。
2. 【請求項２】 該クラッチストロークセンサは、磁気セ
   ンサからなっている、請求項１記載の自動車のクラッチ
   装置。