JP2008025697A - クラッチ操作用倍力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】クラッチ板の摩耗に起因するプッシュロッドの後退を簡単かつ正確に吸収する。
【解決手段】倍力装置は、ハウジング12に移動可能に収容されて空圧導入室11aを形成するピストンプレート13と、ピストンプレート13とともに移動しプッシュロッド18に先端が接続されたピストンロッド14と、先端からプッシュロッド18を突出させてクラッチを切断しプッシュロッドを没入させてクラッチを接続するボディ本体16とを備える。ピストンロッドが第1ロッド21と第2ロッド22により構成され、充填量により第1ロッドと第2ロッドの所定の間隔Lの変更が許容され充填量の増減が禁止されることにより第1ロッドと第2ロッドの所定の間隔を維持する作動油24がその間に充填され、プッシュロッドの突出時に閉止して作動油の充填量の増減を禁止しプッシュロッドの没入時に開放して作動油の充填量の増減を許容する開閉弁32が設けられる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、空圧導入室に圧縮エアが供給されることによりピストンロッドが移動してクラッチを切断するクラッチ操作用倍力装置に関するものである。
自動車等に用いられるクラッチ装置では、作動の繰り返しによりクラッチ板が摩耗する。クラッチ板が摩耗すると、クラッチを接続状態にしてもクラッチがしっかりと圧接された状態にならずクラッチ板が滑ってしまう。そこで、従来から、クラッチ装置自体に、クラッチ板の摩耗分を吸収する部分を設けていた。
しかし、全自動クラッチ又は半自動クラッチ装置のクラッチ操作装置、即ち、制御弁によって制御した圧縮エアをクラッチ操作用倍力装置の空圧導入室に導入し、その圧縮エアをピストンプレートに作用させてクラッチにおけるリリースレバーを操作するようにしたクラッチ操作装置、或いは、マニュアル操作により、制御弁で制御した圧縮エアをクラッチ操作用倍力装置の空圧導入室に導入し、その圧縮エアをピストンプレートに作用させてクラッチにおけるリリースレバーの操作力を倍力させるクラッチ操作装置では、倍力装置側のストロークによってクラッチ制御を行なうようにしている。このため、クラッチ側にクラッチ板の摩耗を吸収する部分を備えていると、クラッチ装置の正確な制御ができなくなる。そこで、クラッチ装置側には摩耗を吸収する部分を設けず、クラッチ操作装置におけるクラッチ操作用倍力装置自体にクラッチ板の摩耗を吸収する部分を設けることが行われている。
従来のクラッチ操作用倍力装置におけるクラッチ板の摩耗の吸収は、傾動することによりクラッチを接断するリリースレバーに先端が連結されてその倍力装置に出没可能に設けられたプッシュロッドに調整ねじを設け、その調整ねじを回してプッシュロッドの突出量を変化させ、これによりクラッチ板の摩耗を吸収するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。即ち、クラッチ板が摩耗するとリリースレバーがプッシュロッドを没入させる方向に傾動し、これに伴いプッシュロッドは次第に没入する方向に後退することになるけれども、調整ねじを回転してそのプッシュロッドの突出量を減少させることにより、クラッチ板の摩耗に起因するプッシュロッドの後退量を吸収するようにしている。
特開平11−63018号公報(明細書[0034]、図1)
しかし、上記従来のクラッチ摩耗調整機構では、リリースレバーに先端が連結されたプッシュロッドの調整ねじを回転して、クラッチ板の摩耗に起因するプッシュロッドの後退量を吸収するようになっているが、この規定された量を正確に調整することが極めて難かしく、大きすぎたり逆に小さすぎたりする場合が生ずる。例えば、調整量が規定よりも大きすぎた場合、即ち、クラッチ板の摩耗に対してプッシュロッドを比較的大きく後退させてしまった場合には、クラッチを切断するためのプッシュロッドの突出量が不足してクラッチを切断できなくなってしまうおそれがある。逆に、クラッチ板の摩耗に対してプッシュロッドの後退量が足りない場合には、すぐに摩耗の限界に達してしまい、再調整するまでの期間が短かくなってしまうという問題があった。
本発明の目的は、クラッチ板の摩耗に起因するプッシュロッドの後退量を簡単にしかも正確に吸収し得るクラッチ操作用倍力装置を提供することにある。
請求項1に係る発明は、図1に示すように、ハウジング12に移動可能に収容されハウジング12との間に空圧導入室11aを形成するピストンプレート13と、ピストンプレート13とともに移動しクラッチに連結されたプッシュロッド18に先端が接続されたピストンロッド14と、ハウジング12に基端が設けられてピストンロッド14を移動可能に収容し空圧導入室11aに圧縮エアが供給されることにより先端からプッシュロッド18を突出させてクラッチを切断し空圧導入室11aから圧縮エアが排出されることによりプッシュロッド18を先端から没入させてクラッチを接続するボディ本体16とを備えたクラッチ操作用倍力装置の改良である。
その特徴ある構成は、ピストンロッド14が第1ロッド21と第1ロッド21と所定の間隔をあけて第1ロッド21と同軸に設けられた第2ロッド22により構成され、充填量の増減が許容されることにより第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lの変更を許容し充填量の増減が禁止されることにより第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lを維持する作動油24が第1ロッド21と第2ロッド22の間に充填され、プッシュロッド18の突出時に閉止して作動油24の充填量の増減を禁止しプッシュロッド18の没入時に開放して作動油24の充填量の増減を許容する開閉弁32が設けられたところにある。
この請求項1に記載されたクラッチ操作用倍力装置では、クラッチの接続状態ではプッシュロッド18はボディ本体16に没入し、開閉弁32は開放されて第1ロッド21と第2ロッド22の間の隙間空間16dにおける作動油24の充填量は増減可能な状態となる。一方、クラッチにおけるクラッチ板が摩耗するとこの摩耗量に対応して、ダイヤフラムスプリングによる押圧力がプッシュロッド18をボディ本体16に没入させる方向の力としてそのプッシュロッド18に作用する。クラッチの接続状態で、プッシュロッド18に没入する方向の力が作用すると、第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lを縮める方向にその力は作用し、第1ロッド21と第2ロッド22の間の隙間空間16dに充填された作動油24の充填量はその力により減少する。充填量が減少すると第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lは縮められ、その隙間空間16dにおける作動油24に加わる残圧とプッシュロッド18に作用する力とが釣合った位置で停止する。このため、プッシュロッド18の有効長さは第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lの縮められた量だけ短縮される。この結果、クラッチ板が摩耗してもピストンプレート13のクラッチ断続位置を一定に保持することができ、クラッチ板の摩耗に起因するプッシュロッド18の後退量を簡単にしかも正確に吸収することができる。
本発明のクラッチ操作用倍力装置では、ピストンロッドを第1ロッドと第2ロッドにより構成し、それらの間に作動油を充填してその充填量を増減させることによりそれらの間の所定の間隔を変更可能に構成し、プッシュロッドの突出時に閉止して作動油の充填量の増減を禁止しプッシュロッドの没入時に開放して作動油の充填量の増減を許容する開閉弁を設けたので、クラッチの接続状態で開閉弁は開放されて第1ロッドと第2ロッドの間に充填された作動油の充填量は増減可能な状態となる。一方、クラッチにおけるクラッチ板が摩耗するとこの摩耗量に対応して、プッシュロッドをボディ本体に没入させる方向の力としてそのプッシュロッドに作用する。この力が作用すると、第1ロッドと第2ロッドの所定の間隔を縮める方向にその力は作用し、第1ロッドと第2ロッドの間に充填された作動油の充填量はその力により減少する。充填量が減少すると第1ロッドと第2ロッドの所定の間隔は縮められ、プッシュロッドの有効長さはその縮められた量だけ短縮される。この結果、クラッチ板が摩耗してもピストンプレートのクラッチ断続位置を一定に保持することができ、クラッチ板の摩耗に起因するプッシュロッドの後退量を簡単にしかも正確に吸収することができる。
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1に示すように、クラッチ操作用倍力装置11は、有底筒状のハウジング12と、このハウジング12に移動可能に収容されたピストンプレート13とを備える。ハウジング12とピストンプレート13の間には空圧導入室11aが形成され、空圧導入室11aと反対面のピストンプレート13にはピストンロッド14の基端が固着される。ピストンプレート13が収容されたハウジング12の開口側にはボディ本体16の基端が取付けられる。また、ハウジング12にはピストンプレート13を付勢するリターンスプリング17が収容され、このリターンスプリング17はそのピストンプレート13を空圧導入側(図中右側)に付勢するように構成される。
ボディ本体16は、その基端側にハウジング12の開口側を塞ぐようにそのハウジング12に取付けられるベース部16aが形成され、先端側にそのベース部16aからハウジング12の中心軸に沿って突出して設けられたシリンダ部16bが形成される。ボディ本体16のシリンダ部16bにはピストンロッド14をその軸方向に移動可能に収容し、ピストンロッド14はピストンプレート13が移動することによりそのピストンプレート13とともにボディ本体16内部を移動可能に構成される。ピストンロッド14の先端にはプッシュロッド18の基端が接続され、プッシュロッド18の先端はクラッチのリリースレバー19に連結される。リリースレバー19はクラッチを接続させる方向に常に付勢され、この付勢力に抗してリリースレバー19を傾動させることによりクラッチ切断可能に構成される。
プッシュロッド18は、ボディ本体16の先端、即ちシリンダ部16bの先端から突出することによりリリースレバー19を傾動させてクラッチを切断し、逆にプッシュロッド18がその先端から没入するとリリースレバー19は逆方向に傾動して元の位置に戻りクラッチを再び接続するように構成される。ハウジング12には空圧導入室11aに連通する空圧ニップル11bが取付けられ、ハウジング12とピストンプレート13により囲まれる空圧導入室11aにその空圧ニップル11bから圧縮エアが供給されると、ピストンプレート13が左側に押され、そのピストンプレート13はピストンロッド14及びプッシュロッド18を介してリリースレバー19の下端を図の左方向に押し、リリースレバー19が傾動することによりクラッチを切断するように構成される。
ピストンロッド14はシリンダ部16bにおいて分断され、ピストンプレート13側の第1ロッド21とその第1ロッド21と所定の間隔をあけてその第1ロッド21と同軸に設けられたプッシュロッド18側の第2ロッド22により構成される。第1ロッド21にはその中心軸に直交する直径方向の孔であってかつ軸方向に長い長孔21aが形成される。この長孔21aはピストンロッド14の移動量より僅かに長い長孔21aとして形成され、その長孔21aにはボルトピン23が挿通される。このボルトピン23はねじ頭23aの近傍に雄ねじ23bが形成され、その雄ねじ23bをシリンダ部16bに形成された雌ねじ16cに螺合させることによりボルトピン23をシリンダ部16bに取付けることができるように構成される。その雄ねじ23bをシリンダ部16bに形成された雌ねじ16cに螺合させることによりその雄ねじ23b越えたピン部23cが長孔21aに進入して第1ロッド21の中心軸を回転中心とする回転を防止するように構成される。一方、長孔21aの内部に実際に進入するピン部23cは、クラッチを接続するようにプッシュロッド18を没入させた位置で長孔21aの一端に位置し(図1及び図2)、クラッチを切断するようにプッシュロッド18を突出させた位置で長孔21aの他端に位置する(図3)ように、そのボルトピン23はボディ本体16におけるシリンダ部16bに取付けられる。
第1ロッド21と第2ロッド22の間のボディ本体16内部に形成される隙間空間16dには作動油24が充填され、その隙間空間16dには第1ロッド21と第2ロッド22の間隔を広げるように付勢するバネ26が設けられる。第1ロッド21の第2ロッド22よりの端部にはオイルシール27がその全周に設けられ、第2ロッド22の周囲には別のオイルシール28がその全周に設けられる。そして、第1ロッド21と第2ロッド22の間に充填された作動油24はその第1ロッド21及び第2ロッド22が移動するとその第1ロッド21及び第2ロッド22ととともにボディ本体16におけるシリンダ部16bの内部で移動するように構成される。従って、第1ロッド21と第2ロッド22の間に充填された作動油24の充填量の増減を禁止してその充填量を一定とすると第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lを維持できるように構成される。
第1ロッド21の第2ロッド22側端部には一端が隙間空間16dに連通し他端が周囲に開放する連通孔21bが形成される。ボディ本体16にはクラッチを接続するようにプッシュロッド18を没入させた位置で、その連通孔21bの他端に連通する油口16eが形成される。油口16eにはパイプ29を介してオイルリザーバタンク31が接続され、このオイルリザーバタンク31には作動油24が充填される。このため、第1ロッド21と第2ロッド22の間のボディ本体16内部に形成される隙間空間16dの全てと連通孔21bとパイプ29には作動油24が満たされ、第1ロッド21と第2ロッド22の間の隙間空間16dにおける作動油24は連通孔21bを介してオイルリザーバタンク31と連通し、プッシュロッド18を没入させた位置で、その隙間空間16dにおける作動油24の充填量を増減可能に構成される。そして、その隙間空間16dにおける作動油24の充填量が増減すると第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lも変更するように構成される。
第1ロッド21の第2ロッド22側端部には隙間空間16dと連通孔21bを開閉可能に構成された開閉弁32が設けられる。この開閉弁32は第1ロッド21の中心軸に沿って移動可能に設けられた操作ピン33と、第1ロッド21の第2ロッド22側端縁から突出した操作ピン33の先端に設けられ連通孔21bの一端を塞ぐ弁体34と、その弁体34を覆うように第1ロッド21の端縁に設けられたカバー体36と、そのカバー体36に収容され弁体34を連通孔21bの一端を塞ぐ方向に付勢するコイルスプリング37とを備える。第1ロッド21にはその第2ロッド22側端部と長孔21aまでの中心軸に沿って設けられた挿通孔21cが形成され、操作ピン33はこの挿通孔21cに移動可能に貫通して設けられる。操作ピン33はその一端に設けられた弁体34が連通孔21bの一端を塞いた状態でその基端が長孔21aの内部に突出し、プッシュロッド18を没入させた位置で、操作ピン33の他端にボルトピン23におけるピン部23cが当接してコイルスプリング37の付勢力に抗して連通孔21bの一端から弁体34を所定の隙間dだけ離間させるように構成される。コイルスプリング37を収容するカバー体36の中央部分には油通孔36aが形成され、連通孔21bの一端から弁体34が離間すると、第1ロッド21と第2ロッド22の間の隙間空間16dにおける作動油24は所定の隙間dを通り、この油通孔36aを介して連通孔21bと連通し、更にはオイルリザーバタンク31とも連通してその隙間空間16dにおける作動油24の充填量を増減可能に構成される。
一方、第1ロッド21がプッシュロッド18を突出させる方向に移動すると、ボルトピン23は長孔21aの他端から一端側に向かって移動し、その第1ロッド21が所定の隙間dだけ移動した段階で、操作ピン33の一端に設けられた弁体34はコイルスプリング37の付勢力により連通孔21bの一端を塞いてこの開閉弁32を閉じる。これにより、第1ロッド21と第2ロッド22の間に充填された作動油24の充填量の増減は禁止され、第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lは維持される。開閉弁32が閉じた後に更に第1ロッド21が移動すると、第1ロッド21とともに移動する操作ピン33の他端はボルトピン23から離間し、第1ロッド21とともに第2ロッド22が第1ロッド21と所定の間隔Lを維持した状態でプッシュロッド18を突出させる方向に移動するように構成される。
このクラッチ操作用倍力装置11には、ピストンロッド14を移動させる電動モータ41が設けられる。この電動モータ41は回転軸41aをピストンロッド14と同軸にするようにハウジング12に取付けられる。その回転軸41aの先端にはボール雄ねじ41bが同軸に設けられ、ピストンロッド14の一端が接続されたピストンプレート13の中央部分にはそのボール雄ねじ41bに螺合するボール雌ねじ42が取付けられる。そして電動モータ41における回転軸41aを回転させると、その回転軸41aに設けられたボール雄ねじ41bも回転し、ボール雌ねじ42がそのボール雄ねじ41bに沿って軸方向に移動することによりそのボール雌ねじ42が取付けられたピストンロッド14を軸方向に移動させるように構成される。
図示しないが、電動モータ41は図示しないコントローラにより制御される。そして、外部にはこの倍力装置11の空圧導入室11aに圧縮エアを供給し又はその空圧導入室11aから圧縮エアを排出するように構成された制御バルブが設けられ、コントローラは電動モータ41及びこの制御バルブの双方を制御するように構成される。そして、この図示しないコントローラは、ピストンロッド14を移動させてプッシュロッド18を突出させるとき空圧導入室11aにエアタンクにおける圧縮エアを供給し、ピストンロッド14を逆方向に移動させてプッシュロッド18を没入させるとき空圧導入室11aから圧縮エアを排出するように電動モータ41及び図示しない制御バルブを制御するように構成される。
このように構成されたクラッチ操作用倍力装置11では、空圧導入室11aに圧縮エアが供給されてピストンプレート13が移動すると、その移動とともにプッシュロッド18を突出させる方向にピストンロッド14が移動する。すると、図3に示すように、ピストンロッド14を構成する第1ロッド21に形成された長孔21aに内部において、シリンダ部16bに設けられたボルトピン23はその他端から一端側に向かって移動し、その第1ロッド21が所定の隙間dだけ移動した段階で、操作ピン33の一端に設けられた弁体34はコイルスプリング37の付勢力により連通孔21bの一端を塞いてこの開閉弁32を閉じる。これにより、第1ロッド21と第2ロッド22の間に充填された作動油24の充填量の増減は禁止され、第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lは維持される。開閉弁32が閉じた後に更に第1ロッド21が移動すると、操作ピン33の他端はボルトピン23から離間し、第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lが維持された状態で第1ロッド21と第2ロッド22の双方がともに移動して第2ロッド22に基端が設けられたプッシュロッド18を突出させる。これによりプッシュロッド18はリリースレバー19を傾動させ、クラッチを切断する。
一方、プッシュロッド18を突出させた状態からピストンプレート13が逆方向に移動すると、ピストンロッド14もその移動とともに逆方向に移動し、プッシュロッド18を完全に没入させてクラッチを再び接続させた状態で、操作ピン33の他端にボルトピン23におけるピン部23cが当接する。すると、図1に示すように、コイルスプリング37の付勢力に抗して操作ピン33が連通孔21bに沿って移動し、連通孔21bの一端から弁体34を所定の隙間dだけ離間させてその開閉弁32を開放する。連通孔21bの一端から弁体34が離間すると、第1ロッド21と第2ロッド22の間の隙間空間16dにおける作動油24はこの油通孔36aを介して連通孔21bと連通し、更にはオイルリザーバタンク31とも連通してその隙間空間16dにおける作動油24の充填量が増減可能になる。
ここで、クラッチにおける図示しないクラッチ板が摩耗するとこの摩耗量に対応して、ダイヤフラムスプリングによる押圧力がリリースレバー19を介して、プッシュロッド18をボディ本体16に没入させる方向の力としてそのプッシュロッド18に作用する。そしてクラッチが接続状態のとき、即ちピストンプレート13がリターンスプリング17によりその復動が完了している時、連通孔21bの一端から弁体34は離間してその開閉弁32は開放されているので、第1ロッド21と第2ロッド22の間の隙間空間16dにおける作動油24の充填量を増減可能な状態となる。
従って、プッシュロッド18に復動方向の力が作用すると、図2に示すように、第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lを縮める方向にその力は作用し、第1ロッド21と第2ロッド22の間の隙間空間16dに充填された作動油24はその力により油通孔36a及び連通孔21bを介してオイルリザーバタンク31に至り、その隙間空間16dにおける作動油24の充填量を減少させる。これにより第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lは縮められ、第1ロッド21に対して第2ロッド22を押し戻そうとするバネ26の付勢力とクラッチ板の摩耗に起因してプッシュロッド18を没入させようとする力が釣合った位置で停止する。ここで、バネ26の付勢力はクラッチ板の摩耗に起因してプッシュロッド18を没入させようとする力より小さい。このため、プッシュロッド18の有効長さは第1ロッド21と第2ロッド22の所定の間隔Lの縮められた量だけ短縮され、クラッチ板が摩耗してもピストンプレート13のクラッチ断続位置を一定に保持することができる。従って、本発明のクラッチ操作用倍力装置にあっては、クラッチ板摩耗量を自動的に調整することができる。
なお、上述した実施の形態では、ピストンロッド14を移動させる電動モータ41が設けられる場合を説明したが、油圧によりピストンロッドを移動させるストロークシリンダを電動モータに代えて用いても良い。
本発明実施形態の倍力装置の構成を示す断面図である。 作動油の充填量を減少させてクラッチ板の摩耗に起因するプッシュロッドの後退量を吸収した状態を示す図1に対応する断面図である。 プッシュロッドを突出させてクラッチを切断した状態を示す図1に対応する断面図である。
符号の説明
11 倍力装置
11a 空圧導入室
12 ハウジング
13 ピストンプレート
14 ピストンロッド
16 ボディ本体
18 プッシュロッド
21 第1ロッド
22 第2ロッド
24 作動油
32 開閉弁
41 電動モータ
41a 回転軸
L 第1ロッドと第2ロッドの所定の間隔

Claims (1)

  1. ハウジング(12)に移動可能に収容され前記ハウジング(12)との間に空圧導入室(11a)を形成するピストンプレート(13)と、前記ピストンプレート(13)とともに移動しクラッチに連結されたプッシュロッド(18)に先端が接続されたピストンロッド(14)と、前記ハウジング(12)に基端が設けられて前記ピストンロッド(14)を移動可能に収容し前記空圧導入室(11a)に圧縮エアが供給されることにより先端から前記プッシュロッド(18)を突出させて前記クラッチを切断し前記空圧導入室(11a)から圧縮エアが排出されることにより前記プッシュロッド(18)を先端から没入させて前記クラッチを接続するボディ本体(16)とを備えたクラッチ操作用倍力装置において、
    前記ピストンロッド(14)が第1ロッド(21)と前記第1ロッド(21)と所定の間隔をあけて前記第1ロッド(21)と同軸に設けられた第2ロッド(22)により構成され、
    充填量の増減が許容されることにより前記第1ロッド(21)と前記第2ロッド(22)の所定の間隔(L)の変更を許容し充填量の増減が禁止されることにより前記第1ロッド(21)と前記第2ロッド(22)の所定の間隔(L)を維持する作動油(24)が前記第1ロッド(21)と前記第2ロッド(22)の間に充填され、
    前記プッシュロッド(18)の突出時に閉止して前記作動油(24)の充填量の増減を禁止し前記プッシュロッド(18)の没入時に開放して前記作動油(24)の充填量の増減を許容する開閉弁(32)が設けられた
    ことを特徴とするクラッチ操作用倍力装置。
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