JP2013024295A

JP2013024295A - クラッチ駆動装置

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Publication number: JP2013024295A
Application number: JP2011158062A
Authority: JP
Inventors: Motoji Hirata; 元司平田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消する。
【解決手段】クラッチ駆動装置７００は、作動油を貯留するリザーバタンク７４と、リザーバタンク７４から作動油が供給され、クラッチペダル７の踏み込み操作に応じてクラッチ作動油圧を出力するマスターシリンダ７３と、クラッチ作動油圧に応じて摩擦クラッチ２を切断作動させるスレーブシリンダ７５とを備える。また、クラッチ駆動装置７００において、リザーバタンク７４が、スレーブシリンダ７５より上方に配設され、且つ、車両の前後方向についてマスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間に配設される。
【選択図】図２

Description

本発明は、作動油を貯留するリザーバタンクと、当該リザーバタンクから作動油が供給され、クラッチペダルの踏み込み操作に応じてクラッチ作動油圧を出力するマスターシリンダと、前記クラッチ作動油圧に応じて摩擦クラッチを切断作動させるスレーブシリンダとを備えるクラッチ駆動装置に関する。

従来、作動油を貯留するリザーバタンクと、当該リザーバタンクから作動油が供給され、クラッチペダルの踏み込み操作に応じてクラッチ作動油圧を出力するマスターシリンダと、前記クラッチ作動油圧に応じて摩擦クラッチを切断作動させるスレーブシリンダとを備えるクラッチ駆動装置が知られている。

上記スレーブシリンダでは、例えば、エンジン等の振動がオイルシールに伝達して、当該オイルシールの損傷が進行することを抑制するために、当該オイルシールとピストンとは離間可能に構成されている。このように構成されている場合に、例えば、クラッチペダルの戻し操作が急であるときには、スレーブシリンダの圧力室で負圧が発生して、上記オイルシールとピストンとの間隙が大きくなる。そして、その後にクラッチペダルの踏込操作が行われるときには、上記オイルシールとピストンとの間の間隙が無くなるまでの間は上記ピストンの移動が開始されない無効ストロークとなるため、操作性が低下する場合があった。

上記課題を解消するために、種々の方法、装置等が提案されている。例えば、クラッチペダルの操作に関連して発生するマスターシリンダの圧力室からリザーバタンクへ向かう作動油の流通を抑制する一方向絞り弁を備えるクラッチ装置が開示されている（特許文献１参照）。このクラッチ装置によれば、クラッチペダルの戻し操作時にマスターシリンダの圧力室から連通孔を通じてリザーバタンクへ向かう作動油の流量が減少するので、スレーブシリンダからマスターシリンダの圧力室へ向かう作動油の流動慣性が小さくなってスレーブシリンダの圧力室における負圧の発生が抑制されて、上記オイルシールとピストンとの間隙の発生を抑制することができる。

特開２０１０−１３９０６６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のクラッチ装置では、低温時には作動油の粘度が大きくなるので、低温時のクラッチペダルの戻り性能を確保するために、上記一方向絞り弁における絞り径を所定値以上に確保する必要があり、上記オイルシールとピストンとの間隙の発生を抑制する効果には限界があった。

また、急加速又は急減速の際に、マスターシリンダとスレーブシリンダとの間の油圧配管内の作動油に、スレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう慣性力が作用する場合には、スレーブシリンダの圧力室で負圧が発生するため、上記オイルシールとピストンとの間隙が発生することになる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することの可能なクラッチ駆動装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係るクラッチ駆動装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係るクラッチ駆動装置は、作動油を貯留するリザーバタンクと、当該リザーバタンクから作動油が供給され、クラッチペダルの踏み込み操作に応じてクラッチ作動油圧を出力するマスターシリンダと、前記クラッチ作動油圧に応じて摩擦クラッチを切断作動させるスレーブシリンダとを備えるクラッチ駆動装置であって、前記リザーバタンクが、前記スレーブシリンダより上方に配設され、且つ、車両の前後方向について前記マスターシリンダと前記スレーブシリンダとの間に配設されることを特徴としている。

かかる構成を備えるクラッチ駆動装置によれば、前記リザーバタンクが車両の前後方向について前記マスターシリンダと前記スレーブシリンダとの間に配設されるため、急加速又は急減速の際に、マスターシリンダとスレーブシリンダとの間の油圧配管内の作動油に作用するスレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力を低減することができるので、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間における間隙の発生を抑制することができる。

すなわち、スレーブシリンダがマスターシリンダの車両前方側に配設されている場合には、急加速時に、マスターシリンダとスレーブシリンダとの間の油圧配管内の作動油に作用するスレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力が発生する。また、スレーブシリンダがマスターシリンダの車両後方側に配設されている場合には、急減速時に、マスターシリンダとスレーブシリンダとの間の油圧配管内の作動油に作用するスレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力が発生する。また、リザーバタンクのスレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、スレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力は大きい。そこで、リザーバタンクを車両の前後方向についてマスターシリンダとスレーブシリンダとの間に配設することによって、リザーバタンクのスレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌを小さくすることができるので、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力を低減することができるのである。

また、前記リザーバタンクが、前記スレーブシリンダより上方に配設されているため、リザーバタンクからスレーブシリンダまで間の作動油に、リザーバタンクからスレーブシリンダへ向かう向きの重力が作用する。したがって、リザーバタンクのスレーブシリンダからの高さＨを適正な値とするべくリザーバタンクを配設することによって、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができる。

また、本発明に係るクラッチ駆動装置は、前記リザーバタンクが、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが大きい位置に配設されることが好ましい。

かかる構成を備えるクラッチ駆動装置によれば、前記リザーバタンクが、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが大きい位置に配設されるため、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができる。

すなわち、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力が増大する。そこで、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが大きい位置に配設することによって、リザーバタンクからスレーブシリンダまで間の作動油に作用する、リザーバタンクからスレーブシリンダへ向かう向きの重力を大きくすることができるため、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができるのである。

また、本発明に係るクラッチ駆動装置は、前記リザーバタンクが、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌ、及び、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが、次の（Ａ）式を満たすべく配設されることが好ましい。

Ｆ／Ａ≧ρ×（Ｌ×Ｇ１−Ｈ×Ｇ０）（Ａ）
ここで、上記（Ａ）式において、記号Ｆは、前記スレーブシリンダ内のオイルシールの摺動抵抗、記号Ａは、前記スレーブシリンダの加圧面積、記号ρは、クラッチ作動油の密度、前記スレーブシリンダが前記マスターシリンダの車両前方側に配設されている場合には、記号Ｇ１は車両の前後方向の加速度、前記スレーブシリンダが前記マスターシリンダの車両後方側に配設されている場合には、記号Ｇ１は車両の前後方向の減速度、記号Ｇ０は、重力加速度である。

かかる構成を備えるクラッチ駆動装置によれば、スレーブシリンダがマスターシリンダの車両前方側に配設されている場合には、車両が加速度Ｇ１で加速したときに、（ρ×Ｌ×Ｇ１）のスレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力が作用する。一方、リザーバタンクからスレーブシリンダまで間の作動油に作用する、リザーバタンクからスレーブシリンダへ向かう向きの重力は、（ρ×Ｈ×Ｇ０）である。よって、上記（Ａ）式を満たす場合には、オイルシールに作用する外力（上記（Ａ）式の右辺）の値が、オイルシールの単位面積当りの摺動抵抗（上記（Ａ）式の左辺）の値より小さいため、車両が加速度Ｇ１で加速したときに、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙の発生を回避することができる。

また、スレーブシリンダがマスターシリンダの車両後方側に配設されている場合には、車両が減速度Ｇ１で減速したときに、（ρ×Ｌ×Ｇ１）のスレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力が作用する。一方、リザーバタンクからスレーブシリンダまで間の作動油に作用する、リザーバタンクからスレーブシリンダへ向かう向きの重力は、（ρ×Ｈ×Ｇ０）である。よって、上記（Ａ）式を満たす場合には、車両が減速度Ｇ１で減速したときに、オイルシールに作用する外力（上記（Ａ）式の右辺）の値が、オイルシールの単位面積当りの摺動抵抗（上記（Ａ）式の左辺）の値より小さいため、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙の発生を回避することができる。

また、本発明に係るクラッチ駆動装置は、前記リザーバタンク内の空気圧力を、大気圧より大きく予め設定された設定圧力に調整する圧力調整手段を備えることが好ましい。

かかる構成を備えるクラッチ駆動装置によれば、前記リザーバタンク内の空気圧力が、大気圧より大きく予め設定された設定圧力に調整されるため、前記設定圧力を適正な値に設定することによって、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができる。

すなわち、オイルシールとピストンとの間隙が発生した場合に、前記リザーバタンク内の空気圧力によって、前記リザーバタンクから作動油が前記マスターシリンダへ供給され、供給された作動油によって、前記マスターシリンダから前記スレーブシリンダのオイルシールまでの間に溜まっている作動油が押圧されて、前記オイルシールが前記ピストンに当接する位置まで移動するため、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができるのである。

また、本発明に係るクラッチ駆動装置は、前記圧力調整手段が、前記リザーバタンク内に空気を供給する空気供給手段と、前記リザーバタンク内の空気を前記設定圧力に調圧する調圧弁と、を備えることが好ましい。

かかる構成を備えるクラッチ駆動装置によれば、前記リザーバタンク内に空気が供給されて、前記リザーバタンク内の空気が前記設定圧力に調圧されるため、簡素な構造で、前記リザーバタンク内の空気圧力を、大気圧より大きく予め設定された設定圧力に調整することができる。

すなわち、前記リザーバタンク内に空気が供給されることによって、前記リザーバタンク内の空気の圧力が上昇する。そして、前記リザーバタンク内の空気が前記設定圧力に到達すると、不要な空気を逃がすことによって調圧されるため、簡素な構造で、前記リザーバタンク内の空気圧力を、大気圧より大きく予め設定された設定圧力に調整することができるのである。

また、本発明に係るクラッチ駆動装置は、前記調圧弁が、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、また、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが小さい程、高い設定圧力に調圧することが好ましい。

かかる構成を備えるクラッチ駆動装置によれば、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、また、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが小さい程、前記調圧弁が、高い設定圧力に調圧されるため、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができる。

すなわち、前記リザーバタンクのスレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力が増大する。また、リザーバタンクのスレーブシリンダからの高さＨが小さい程、リザーバタンクからスレーブシリンダまで間の作動油に作用する、リザーバタンクからスレーブシリンダへ向かう向きの重力が小さくなる。したがって、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、また、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが小さい程、前記調圧弁に、高い設定圧力で調圧させることによって、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができるのである。

本発明に係るクラッチ駆動装置によれば、前記リザーバタンクが車両の前後方向について前記マスターシリンダと前記スレーブシリンダとの間に配設されるため、急加速又は急減速の際に、マスターシリンダとスレーブシリンダとの間の油圧配管内の作動油に作用するスレーブシリンダからマスターシリンダへ向かう向きの慣性力を低減することができるので、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間における間隙の発生を抑制することができる。また、前記リザーバタンクが、前記スレーブシリンダより上方に配設されているため、リザーバタンクからスレーブシリンダまで間の作動油に、リザーバタンクからスレーブシリンダへ向かう向きの重力が作用する。したがって、リザーバタンクのスレーブシリンダからの高さＨを適正な値とするべくリザーバタンクを配設することによって、スレーブシリンダにおけるオイルシールとピストンとの間隙を解消することができる。

本発明に係るクラッチ駆動装置が搭載される車両のパワートレーン及びその制御系の一例を示す構成図である。本発明に係るクラッチ駆動装置の全体構成の一例（第一実施形態）を示す図である。図２に示すマスターシリンダ等の配設状態の一例を示す側面図である。図２に示すマスターシリンダの構造の一例を示す側面断面図である。図２に示すマスターシリンダ、スレーブシリンダ及びクラッチ機構の接続状態の一例を示す図である。図５に示すスレーブシリンダの詳細構造の一例を示す側面断面図（継合状態の場合）である。図５に示すスレーブシリンダの詳細構造の一例を示す側面断面図（切断状態の場合）である。図７に示すスレーブシリンダにおいてオイルシールとピストンとの間隙が発生している状態の一例を示す側面断面図である。図２に示すクラッチ駆動装置の車両における配設位置の一例を示す平面図及び側面図である。本発明に係るクラッチ駆動装置の全体構成の他の一例（第二実施形態）を示す図である。図１０に示す空気シリンダ及びマスターシリンダ等の配設状態の一例を示す側面図である。図１０に示す空気シリンダ及びマスターシリンダの構造の一例を示す側面断面図である。図１０に示すクラッチ駆動装置の動作の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係るクラッチ駆動装置７００、７００Ａ（図２、図１０参照）が搭載される車両のパワートレーン及びその制御系の一例を示す構成図である。本実施形態に係る車両は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型の車両であって、エンジン１、摩擦クラッチ２、手動変速機（マニュアルトランスミッション）３、シフト装置５、アクセルペダル６、クラッチペダル７、及び、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８等を備えている。

図１に示すように、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１は、摩擦クラッチ２に連結されている。また、摩擦クラッチ２が継合状態になると、エンジン１の駆動力（駆動トルク）が、クランクシャフト１１、摩擦クラッチ２、入力軸３１、手動変速機３、ドライブシャフト４１、差動歯車装置４２、及び、車軸４３を介して、駆動輪４４へ伝達される。

また、クランクシャフト１１の近傍には、クランクシャフト１１の回転数をエンジン回転数Ｎｅとして検出するエンジン回転数センサ１２が配設されている。エンジン回転数センサ１２によって検出されたエンジン回転数Ｎｅは、ＥＣＵ８へ出力される。

シフト装置５には、シフトレバー５１、及び、シフトポジションセンサ５２が配設されている。シフトレバー５１は、運転者によって把持され、シフトポジションを変更する操作が行われるレバーである。シフトポジションセンサ５２は、シフト位置を検出するセンサである。アクセルペダル６には、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ６１が配設されている。更に、クラッチペダル７には、クラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ７１が配設されている。シフトポジションセンサ５２によって検出されたシフト位置、アクセル開度センサ６１によって検出されたアクセル開度、及び、クラッチストロークセンサ７１によって検出されたクラッチストロークは、ＥＣＵ８へ出力される。

＜第一実施形態＞
−クラッチ駆動装置７００の全体構成−
次に、図２を参照して、クラッチ駆動装置７００の全体構成について説明する。図２は、本発明に係るクラッチ駆動装置７００の全体構成の一例を示す図である。図２に示すように、クラッチ駆動装置７００は、クラッチペダル７、マスターシリンダ７３、リザーバタンク７４、及び、スレーブシリンダ７５を備えている。

クラッチペダル７は、運転者によって踏み込まれる（又は、踏み込みが解除される）ことによって、摩擦クラッチ２（図１参照）の継合・切断を切り換えるものである。クラッチペダル７が踏み込まれると、ロッド７１３（図３参照）を介して、マスターシリンダ７３のピストン７３３（図４参照）が駆動される（図２では、右側に移動される）。

マスターシリンダ７３は、リザーバタンク７４から作動油が供給され、クラッチペダル７の踏み込み操作に応じてクラッチ作動油圧を、油圧配管７６１を介して、スレーブシリンダ７５へ出力するものである。

スレーブシリンダ７５は、マスターシリンダ７３から油圧配管７６１を経由して供給されるクラッチ作動油圧に応じて摩擦クラッチ２（図１参照）を切断作動させるものである。具体的には、図６、図７を参照して後述するように、マスターシリンダ７３から油圧配管７６１を経由して供給されるクラッチ作動油圧によって、ピストン２１６がフライホイール２１側へ駆動されて移動し、レリーズベアリング２２０がダイアフラムスプリング２４を反転させて、摩擦クラッチ２が切断作動される。なお、スレーブシリンダ７５は、図５〜図７を参照して後述する油圧式クラッチレリーズ機構２１０の一部として構成されている。

リザーバタンク７４は、作動油を貯留するタンクであって、貯留された作動油を、油配管７６２を経由して、マスターシリンダ７３へ供給するものである。ここで、リザーバタンク７４は、スレーブシリンダ７５より上方に配設され、且つ、車両の前後方向についてマスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間に配設される。具体的には、リザーバタンク７４は、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの前後方向の距離Ｌが大きい程、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの高さＨが大きい位置に配設される（図９参照）。なお、高さＨは、正確には、リザーバタンク７４の作動油液面の、スレーブシリンダ７５からの高さである。

−マスターシリンダ７３−
次に、図３、図４を参照して、マスターシリンダ７３の構造について説明する。図３は、図２に示すマスターシリンダ７３等の配設状態の一例を示す側面図である。図４は、図２に示すマスターシリンダ７３の構造の一例を示す側面断面図である。

図３に示すように、クラッチペダル７は、ペダルレバー７１２と、ペダルパッド７１１とを備えている。ペダルレバー７１２は、クラッチペダルブラケット７１４に回動自在に配設され、先端にペダルパッド７１１が配設されている。ペダルパッド７１１は、運転者が踏み込み操作を行うものであって、運転者がペダルパッド７１１の踏込操作を行うことで摩擦クラッチ２（図１参照）が解放状態とされる。また、運転者がペダルパッド７１１の踏込操作を解除することで摩擦クラッチ２が継合状態とされる。

ペダルパッド７１１が運転者によって踏込操作されると、マスターシリンダ７３（ピストン７３３）に連結されたロッド７１３（図４参照）が押圧される。また、ペダルパッド７１１の運転者による踏込操作が解除されると、マスターシリンダ７３（ピストン７３３）に連結されたロッド７１３（図４参照）の押圧が解除される。

−マスターシリンダ７３−
次に、マスターシリンダ７３の構造について説明する。マスターシリンダ７３は、クラッチペダル７に作用する踏込力を油圧に変換するものであって、シリンダハウジング７３１、圧力室７３２、ピストン７３３、リターンスプリング７３４、第１シール７３５、及び、第２シール７３６を備えている。第１シール７３５及び第２シール７３６は、シリンダハウジング７３１内において、軸心方向に離間して嵌着された一対の円環状のシール部材である。ピストン７３３は、第１シール７３５及び第２シール７３６の内周面と摺動可能にシリンダハウジング７３１内に嵌入され、シリンダハウジング７３１の内周面７３１ａとともに作動油圧を発生する圧力室７３２を形成するものである。

シリンダハウジング７３１の先端部（図４では、右端部）には、シリンダハウジング７３１内部の圧力室７３２と連通した開口を有する管状部材であって、先端部にマスターシリンダ７３をスレーブシリンダ７５に接続する油圧配管７６１の一方側端部が嵌め着けられる連結管７３９が突設されている。また、シリンダハウジング７３１の外周上部には、貯留室を有するチャンバーハウジング７３８が嵌着されている。

チャンバーハウジング７３８内の貯留室は、シリンダハウジング７３１の軸心方向（図４では左右方向）における第１シール７３５と第２シール７３６との間の位置にシリンダハウジング７３１を貫通して設けられた作動油供給孔７３７を通じて、シリンダハウジング７３１内の圧力室７３２と連通されている。そして、チャンバーハウジング７３８には、当該チャンバーハウジング７３８の外周部から突出して先端にチャンバーハウジング７３８内の貯留室と連通された開口を有する管状部材であって、先端部の外周面にマスターシリンダ７３をリザーバタンク７４に接続する油配管７６２の一方側端部が嵌着される連結管７３８ａが突設されている。

このようにして、作動油供給孔７３７、チャンバーハウジング７３８内の貯留室、連結管７３８ａ、及び、油配管７６２によって、マスターシリンダ７３の圧力室７３２とリザーバタンク７４とを連通させる油路が形成されている。また、連結管７３９、油圧配管７６１、及び、油通路２１５（図６参照）によって、マスターシリンダ７３の圧力室７３２とスレーブシリンダ７５とを連通させる油路が形成されている。

また、ピストン７３３は、当該ピストン７３３の圧力室７３２とは反対側の一方側端面（図４では左側端面）において、ペダルレバー７１２に作用する踏込力をピストン７３３に伝達するロッド７１３に接続されている。ピストン７３３は、クラッチペダル７の踏込量に応じて、圧力室７３２の一方端の位置（図４の左端位置、すなわち、圧力室７３２の容積が最も大きくなる位置）から、圧力室７３２の他方端の位置（図４の右端位置、すなわち圧力室７３２の容積が最も小さくなる位置）までのストロークで摺動可能に構成されている。

更に、ピストン７３３には、当該ピストン７３３が一方端の位置（図４の左端位置）に移動させられたときに圧力室７３２と作動油供給孔７３７とを連通させる連通孔７２１ａが設けられている。この連通孔７２１ａは、油逃し孔として機能するものである。すなわち、クラッチペダル７が踏み込まれていない状態、又は、踏み込み量が少ない状態であって、ピストン７３３が一方端の位置（図４の左端位置）から他方端側（図４の右側）に移動して第１シール７３５によって連通孔７２１ａが塞がれるまでの間は、圧力室７３２とリザーバタンク７４との間において作動油を連通状態とするものである。

マスターシリンダ７３の圧力室７３２内には、ピストン７３３を圧力室７３２とは反対側へ付勢するリターンスプリング７３４が設けられており、ペダルレバー７１２の踏込操作が解除された場合には、図５に示すダイアフラムスプリング２４、及び、リターンスプリング７３４の付勢力等によってピストン７３３が一方端の位置（図４の左端位置）へ復帰させられる。

このように構成されたマスターシリンダ７３においては、クラッチペダル７の踏込操作に応じてピストン７３３が移動してそのピストン７３３の連通孔７２１ａが第１シール７３５によって塞がれて、圧力室７３２内が密閉状態とされる。そして、更にピストン７３３が他方端の位置（図４の右端位置）に向けて移動されると、圧力室７３２内の作動油が圧縮されてクラッチ作動油圧が昇圧され、連結管７３９、油圧配管７６１、及び、油通路２１５（図６参照）を順次経由して、スレーブシリンダ７５（油圧室２２１）（図６参照）に作動油が供給される。

−摩擦クラッチ２−
次に、図５、図６及び図７を参照して摩擦クラッチ２の構成について説明する。図５は、図２に示すマスターシリンダ７３、スレーブシリンダ７５及びクラッチ機構２０の接続状態の一例を示す図である。図６は、図５に示すスレーブシリンダ７５の詳細構造の一例を示す側面断面図（継合状態の場合）である。図７は、図５に示すスレーブシリンダ７５の詳細構造の一例を示す側面断面図（切断状態の場合）である。

まず、図５を参照して、摩擦クラッチ２の構成の概略について説明する。摩擦クラッチ２は、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１との間に介設されており、必要に応じてクランクシャフト１１と入力軸３１とを動力伝達可能な状態である継合状態（図６参照）、動力伝達不可能な状態である切断状態（図７参照）あるいは、滑りを伴う状態である半継合状態（いわゆる半クラッチ）にするものである。また、摩擦クラッチ２は、ここでは、図５に示すように、公知の単板乾式構造のクラッチ機構２０を備えている。なお、クラッチ機構２０の構成は、第一実施形態に係るクラッチ駆動装置７００、及び、後述する第二実施形態に係るクラッチ駆動装置７００Ａについて共通である。

−クラッチ機構２０−
更に、クラッチ機構２０は、フライホイール２１、クラッチディスク２２、プレッシャープレート２３、及び、ダイアフラムスプリング２４を備えている。フライホイール２１は、クランクシャフト１１の後端（図５では右端）に連結されている。クラッチディスク２２は、変速機３の入力軸３１の先端（図５では左端）に、一体して回転可能で、且つ、軸方向に変位可能にスプライン嵌合されることによって、フライホイール２１に対向して配置されている。プレッシャープレート２３は、クラッチディスク２２に対向して配置される環状板からなり、ダイアフラムスプリング２４の外周部分に取り付けられている。

ダイアフラムスプリング２４は、自然状態（外力が作用していない状態）において、プレッシャープレート２３をフライホイール２１側に近付ける向き（図５では左向き）に押圧して、プレッシャープレート２３でクラッチディスク２２をフライホイール２１に圧接させ、摩擦クラッチ２を継合状態とするものである。また、後述するレリーズベアリング２２０によって、ダイアフラムスプリング２４の内径側が軸方向に押圧されることによって反転されたとき（図７参照）には、ダイアフラムスプリング２４は、プレッシャープレート２３をフライホイール２１から離間させる向き（図５では右向き）に引き離して、クラッチディスク２２をフライホイール２１から引き離し、摩擦クラッチ２を切断状態とする。

マスターシリンダ７３（図３、図４参照）からのクラッチ作動油圧は、油圧配管７６１を介して、油圧式クラッチレリーズ機構２１０へ伝達される。図５に示すように、油圧式クラッチレリーズ機構２１０は、クラッチ機構２０のダイアフラムスプリング２４の内径部分に当接されるレリーズベアリング２２０を、変速機３の入力軸３１の外径側において軸方向に変位させるものである。

油圧式クラッチレリーズ機構２１０は、外形が略円筒形状とされており、変速機３の入力軸３１の外周側に同心状に配設されるもので、図６、図７に示すように、インナースリーブ２１１と、アウタースリーブ２３９と、ピストン２１６と、予圧スプリング２１７と、レリーズベアリング２２０とを有している。以下、図６、図７を参照して、油圧式クラッチレリーズ機構２１０の構成について説明する。なお、油圧式クラッチレリーズ機構２１０の構成は、第一実施形態に係るクラッチ駆動装置７００、及び、後述する第二実施形態に係るクラッチ駆動装置７００Ａについて共通である。

インナースリーブ２１１は、変速機３の入力軸３１の外周側に非接触状態で、変速機３の入力軸３１を包囲して配設されるものであって、その軸方向基端側（図６、図７では右端側）には、変速機ケース（図示省略）に対する取付片として、径方向外向きに延びる円板部２１２が設けられている。

アウタースリーブ２３９は、インナースリーブ２１１の外周側に環状空間を形成するべくインナースリーブ２１１を包囲して配置されるものであって、その軸方向基端側（図６、図７では右端側）には、図示省略の変速機ケースに固定される厚肉大径部２１３が設けられており、また、その軸方向先端側（図６、図７では左端側）には、径方向内向きの屈曲片２１４が設けられている。厚肉大径部２１３には、マスターシリンダ７３（図５参照）との間で作動油を送受するための油通路２１５が設けられている。

ピストン２１６は、インナースリーブ２１１とアウタースリーブ２３９とが対向して形成されている環状空間内に、軸方向に変位可能に嵌入されている。このピストン２１６の軸方向先端側（図６、図７では左端側）の外径側に形成された薄肉の小径部には、レリーズベアリング２２０の内輪の内径側が外嵌されている。レリーズベアリング２２０は、板ばね２１９によって抜け止めされている。

予圧スプリング２１７は、アウタースリーブ２３９の厚肉大径部２１３の壁面と、レリーズベアリング２２０の内輪の端面と、の間に圧縮状態で介設されており、予圧スプリング２１７の弾性復元力によって、レリーズベアリング２２０の端面（図６、図７では左端側端面）をダイアフラムスプリング２４の内径側に当接させるべく常時付勢して「がた」を無くすものである。また、予圧スプリング２１７とレリーズベアリング２２０の内輪の端面と、の間には、ばね座２１８が介設されている。

また、インナースリーブ２１１、アウタースリーブ２３９、及び、ピストン２１６で囲まれた環状の油圧室２２１は、オイルシール２２３で外部から密封されている。オイルシール２２３は、ピストン２１６の軸方向後端側（図６、図７では右端側）に取り付けられている。また、オイルシール２２３とピストン２１６との間には、シールキャリア２２３ａが介設されている。シールキャリア２２３ａは、オイルシール２２３と一体となって、油圧室２２１内を摺動するものである。また、シールキャリア２２３ａは、エンジン１の振動がオイルシール２２３に伝達して、当該オイルシール２２３の損傷が進行することを抑制するものである。

なお、図１に示すスレーブシリンダ７５、及び、図１０に示すスレーブシリンダ７５Ａは、インナースリーブ２１１とアウタースリーブ２３９とが対向して形成されている環状空間、油圧室２２１、ピストン２１６、オイルシール２２３、及び、シールキャリア２２３ａ等から構成されている。

−継合状態と切断状態との切り換え動作−
継合状態（図６参照）から切断状態（図７参照）へのクラッチ２の動作について、以下に、図５〜図７を参照して説明する。まず、図３、図４を参照して上述したように、クラッチペダル７の踏込操作に応じてマスターシリンダ７３のピストン７３３が移動されると、マスターシリンダ７３の圧力室７３２内の作動油が圧縮されてクラッチ作動油圧が昇圧される。また、ピストン７３３の押圧によって、マスターシリンダ７３内の作動油圧が油圧配管７６１及び油通路２１５（図３、図４参照）を通じて、油圧式クラッチレリーズ機構２１０の油圧室２２１へ印加される。

そして、図６に示すように、油圧式クラッチレリーズ機構２１０のピストン２１６がフライホイール２１側（図６の左側）へ駆動されて移動し、レリーズベアリング２２０がダイアフラムスプリング２４を反転させる。そして、図５に示すプレッシャープレート２３がフライホイール２１から引き離されることになり、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１との間のトルクの伝達が不可能な状態となって、摩擦クラッチ２が切断状態（図７参照）となる。

切断状態（図７参照）から継合状態（図６参照）への摩擦クラッチ２の切り換え動作について、以下に、図５〜図７を参照して説明する。まず、図３、図４を参照して上述したように、クラッチペダル７の踏込解除操作に応じてマスターシリンダ７３のピストン７３３が移動されると、マスターシリンダ７３の圧力室７３２内における作動油の圧縮が解除されてクラッチ作動油圧が降圧される。また、マスターシリンダ７３内の作動油圧が降圧されると、油圧配管７６１及び油通路２１５（図３、図４参照）を通じて、油圧式クラッチレリーズ機構２１０の油圧室２２１へ印加された油圧が解除される。

マスターシリンダ７３内で発生させていた油圧が解除されるため、図７に示すように、ダイアフラムスプリング２４の弾性復元力によってレリーズベアリング２２０が押し戻されると共に、油圧式クラッチレリーズ機構２１０のピストン２１６がフライホイール２１と離間する側（図７の右側）に戻されることになる。そこで、油圧室２２１内の作動油が油通路２１５及び油圧配管７６１を経て、マスターシリンダ７３及びリザーバタンク７４に戻される。そして、図５に示すダイアフラムスプリング２４の弾性復元力によってプレッシャープレート２３がフライホイール２１側（図５の左側）へ押圧され移動されるので、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１との間のトルクの伝達が可能な状態となって、摩擦クラッチ２が継合状態（図６参照）となる。

このようにして、マスターシリンダ７３によって、油圧式クラッチレリーズ機構２１０に印加する作動油圧が制御され、油圧式クラッチレリーズ機構２１０によって、変速機３の入力軸３１の外径側に同心状に配設され、ダイアフラムスプリング２４の内径部分に当接されるレリーズベアリング２２０が入力軸３１の軸方向に往復変位される。

−間隙Ｑ−
次に、図１、図８等を参照して、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間に発生する間隙Ｑについて説明する。図８は、図７に示すスレーブシリンダ７５においてオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑが発生している状態の一例を示す側面断面図である。間隙Ｑが発生する要因としては、クラッチペダル７の踏み込み力を急激に解除することによる油圧配管７６１内の負圧、及び、車両の急加速（又は、急減速）に伴う油圧配管７６１内の負圧がある。

まず、クラッチペダル７の踏み込み力を急激に解除することによる油圧配管７６１内の負圧によって、間隙Ｑが発生することについて説明する。クラッチペダル７の踏み込み力が急激に解除されると、図５に示すダイアフラムスプリング２４、及び、図４に示すリターンスプリング７３４等によって、マスターシリンダ７３のピストン７３３が一方側の位置（図４の左端位置）へ急激に復帰させられる。

その結果、油圧配管７６１内の作動油が、スレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ急激に移動する。そして、図５に示すダイアフラムスプリング２４の復元力のスレーブシリンダ７５への印加が終了した時点で、スレーブシリンダ７５のピストン２１６の図８において右側への移動は停止する。しかしながら、スレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ移動する作動油の慣性によって、マスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間の油圧配管７６１内の作動油は、マスターシリンダ７３側へ戻り続けるため、油圧配管７６１内の作動油に負圧が発生する。そこで、この負圧によってオイルシール２２３が図８では右側へ移動するため、スレーブシリンダ７５においてオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑが発生する（図８参照）ことになる。

次に、車両の急加速（又は、急減速）に伴う油圧配管７６１内の負圧によって、間隙Ｑが発生することについて説明する。車両が急激に減速すると、図２に示す油圧配管７６１内の作動油にスレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう（図２では、右向きの）慣性力が作用する。

同様に、スレーブシリンダ７５のピストン２１６に対しても右向きの慣性力が作用するが、ピストン２１６の摺動抵抗が、慣性力よりも大きいため、ピストン２１６が右側へ移動することはない。これに対して、油圧配管７６１内の作動油に作用するスレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう（図２では、右向きの）慣性力によって、油圧配管７６１内の作動油に負圧が発生する。そこで、この負圧によってオイルシール２２３が図８では右側へ移動するため、スレーブシリンダ７５においてオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑが発生する（図８参照）ことになる。

‐距離Ｌと高さＨ‐
図９は、図２に示すクラッチ駆動装置７００の車両における配設位置の一例を示す平面図及び側面図である。図９（ａ）は、車両の透視平面図であり、図９（ｂ）は、車両の透視側面図である。図２を参照して上述のように、クラッチ駆動装置７００は、クラッチペダル７、マスターシリンダ７３、リザーバタンク７４、及び、スレーブシリンダ７５を備えている。

クラッチペダル７は、運転席の下方前方（図９の右側）に配設されている。マスターシリンダ７３は、クラッチペダル７の更に前方側（図９の右側）に配設されている。リザーバタンク７４は、進行方向（図９の右側）に向かってマスターシリンダ７３の右側上方位置に配設されている。スレーブシリンダ７５は、進行方向（図９の右側）に向かってマスターシリンダ７３の左側後方位置に配設されている。

ここでは、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの前後方向の距離Ｌは、例えば、１３００ｍｍであり、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの高さＨは、例えば、３００ｍｍである。なお、高さＨは、正確には、リザーバタンク７４の作動油液面の、スレーブシリンダ７５からの高さである。

図９に示すように、リザーバタンク７４は、スレーブシリンダ７５より上方に配設され、且つ、車両の前後方向についてマスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間に配設される。具体的には、リザーバタンク７４は、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの前後方向の距離Ｌが大きい程、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの高さＨが大きい位置に配設される。

このようにして、リザーバタンク７４が車両の前後方向についてマスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間に配設されるため、急加速又は急減速の際（図２に示す実施例では、急減速の際）に、マスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間の油圧配管７６１内の作動油に作用するスレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう向きの慣性力を低減することができるので、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間における間隙Ｑ（図８参照）の発生を抑制することができる。

すなわち、スレーブシリンダ７５がマスターシリンダ７３の車両前方側に配設されている場合には、急加速時に、マスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間の油圧配管７６１内の作動油に作用するスレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう向きの慣性力が発生する。また、第一実施形態のように、スレーブシリンダ７５がマスターシリンダ７３の車両後方側に配設されている場合には、急減速時に、マスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間の油圧配管７６１内の作動油に作用するスレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう向きの慣性力が発生する。また、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの前後方向の距離Ｌが大きい程、スレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう向きの慣性力は大きい。そこで、リザーバタンク７４を車両の前後方向についてマスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間に配設することによって、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの前後方向の距離Ｌを小さくすることができるので、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう向きの慣性力を低減することができるのである。

また、リザーバタンク７４が、スレーブシリンダ７５より上方に配設されているため、リザーバタンク７４からスレーブシリンダ７５まで間の作動油に、リザーバタンク７４からスレーブシリンダ７５へ向かう向きの重力Ｇ０が作用する。したがって、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの高さＨを適正な値とするべくリザーバタンク７４を配設することによって、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間における間隙Ｑ（図８参照）を解消することができる。

本実施形態では、リザーバタンク７４が、スレーブシリンダ７５より上方に配設され、且つ、車両の前後方向についてマスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間に配設される場合について説明するが、リザーバタンク７４が、スレーブシリンダ７５より上方に配設されているか、又は、リザーバタンク７４が車両の前後方向についてマスターシリンダ７３とスレーブシリンダ７５との間に配設される形態でもよい。この場合には、車両におけるリザーバタンク７４の配設位置の自由度が大きくなる。

また、リザーバタンク７４が、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの前後方向の距離Ｌが大きい程、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの高さＨが大きい位置に配設されるため、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間における間隙Ｑ（図８参照）を解消することができる。

すなわち、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの前後方向の距離Ｌが大きい程、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう向きの慣性力が増大する。そこで、リザーバタンク７４のスレーブシリンダ７５からの高さＨが大きい位置に配設することによって、リザーバタンク７４からスレーブシリンダ７５まで間の作動油に作用する、リザーバタンク７４からスレーブシリンダ７５へ向かう向きの重力Ｇ０を大きくすることができるため、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間における間隙Ｑ（図８参照）を解消することができるのである。

更に具体的には、次の（Ａ）式を満たす場合に、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間における間隙Ｑの発生を防止することができる。

Ｆ／Ａ≧ρ×（Ｌ×Ｇ１−Ｈ×Ｇ０）（Ａ）
ここで、上記（Ａ）式において、記号Ｆは、スレーブシリンダ７５内のオイルシール２２３の摺動抵抗、記号Ａは、スレーブシリンダ７５の加圧面積、記号ρは、クラッチ作動油の密度、スレーブシリンダ７５がマスターシリンダ７３の車両前方側に配設されている場合には、記号Ｇ１は車両の前後方向の加速度、スレーブシリンダ７５がマスターシリンダ７３の車両後方側に配設されている場合には、記号Ｇ１は車両の前後方向の減速度、記号Ｇ０は、重力加速度である。

図９に示すように、スレーブシリンダ７５がマスターシリンダ７３の車両後方側に配設されている場合には、車両が減速度Ｇ１で減速したときに、（ρ×Ｌ×Ｇ１）のスレーブシリンダ７５からマスターシリンダ７３へ向かう向きの慣性力が作用する。一方、リザーバタンク７４からスレーブシリンダ７５まで間の作動油に作用する、リザーバタンク７４からスレーブシリンダ７５へ向かう向きの重力は、（ρ×Ｈ×Ｇ０）である。よって、上記（Ａ）式を満たす場合には、オイルシール２２３に作用する外力（上記（Ａ）式の右辺）の値が、オイルシール２２３の単位面積当りの摺動抵抗（上記（Ａ）式の左辺）の値より小さいため、車両が減速度Ｇ１で減速したときに、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑの発生を回避することができる。

例えば、摺動抵抗Ｆは、２０Ｎである。また、加圧面積Ａは、例えば、１０００ｍｍ²である。これらの値を（Ａ）式の左辺に代入すると、単位面積当りの摺動抵抗（Ｆ／Ａ）は、２０ｋＰａとなる。また、クラッチ作動油の密度ρは、例えば、１ｇ／ｃｍ³であり、車両の前後方向の加速度Ｇ１は、例えば、１Ｇ（約１０ｍ／ｓｅｃ²）であり、重力加速度Ｇ０は、１Ｇ（約１０ｍ／ｓｅｃ²）であるとする。この場合には、（Ａ）式の右辺の値は、１０ｋＰａとなり、（Ａ）式が成立する。すなわち、スレーブシリンダ７５におけるオイルシール２２３とピストン２１６との間における間隙Ｑの発生を防止することができる。

＜第二実施形態＞
−クラッチ駆動装置７００Ａの全体構成−
次に、図１０を参照して、第二実施形態に係るクラッチ駆動装置７００Ａの全体構成について説明する。図１０は、本発明に係るクラッチ駆動装置７００Ａの全体構成の他の一例（第二実施形態）を示す図である。図１０に示すように、クラッチ駆動装置７００Ａは、クラッチペダル７Ａ、空気シリンダ７２Ａ、マスターシリンダ７３Ａ、リザーバタンク７４Ａ、及び、スレーブシリンダ７５Ａを備えている。

第二実施形態に係るクラッチ駆動装置７００Ａは、第一実施形態に係るクラッチ駆動装置７００と比較して、空気シリンダ７２Ａ、調圧弁７４１Ａ、逆止弁７７Ａ、７８Ａ、及び、空気配管７６３Ａ〜７６６Ａを備える点において相違している。以下、主にクラッチ駆動装置７００との相違点について説明する。

クラッチペダル７Ａが踏み込まれると、ロッド７１３Ａ（図１１参照）を介して、空気シリンダ７２Ａ、及び、マスターシリンダ７３Ａのピストン７２２Ａ、７３３Ａ（図１２参照）が駆動される（図１０では、右側に移動される）。

空気シリンダ７２Ａは、リザーバタンク７４Ａ内に空気を供給するものである。具体的には、クラッチペダル７Ａの踏み込みが解除された際に、ダイアフラムスプリング２４（図５参照）によって摩擦クラッチ２が継合状態とされると共に、空気シリンダ７２Ａのピストン７２２Ａ（図１２参照）が駆動され（図１０では、左側に移動される）、空気配管７６５Ａ、７６４Ａ、逆止弁７７Ａ、及び、空気配管７６３Ａを順次経由して、リザーバタンク７４Ａ内に空気が供給されるのである。また、空気シリンダ７２Ａは、特許請求の範囲に記載の「空気供給手段」の一部に相当する。

逆止弁７７Ａは、空気シリンダ７２Ａとリザーバタンク７４Ａとを接続する空気配管７６３Ａ、７６４Ａに介設され、リザーバタンク７４Ａから空気シリンダ７２Ａへの空気の流出を阻止すると共に、空気シリンダ７２Ａからリザーバタンク７４Ａへの空気の流出を可能とするものである。また、逆止弁７７Ａは、特許請求の範囲に記載の「空気供給手段」の一部に相当する。

空気配管７６５Ａは、空気配管７６４Ａと空気配管７６６Ａとに分岐されており、空気配管７６６Ａの端部には、逆止弁７８Ａが配設されている。逆止弁７８Ａは、空気シリンダ７２Ａから大気への空気の流出を阻止すると共に、大気から空気シリンダ７２Ａへの空気の流入を可能とするものである。また、逆止弁７８Ａは、特許請求の範囲に記載の「空気供給手段」の一部に相当する。

リザーバタンク７４Ａには、空気配管７６５Ａ、７６４Ａ、逆止弁７７Ａ、及び、空気配管７６３Ａを順次経由して、空気シリンダ７２Ａから空気が供給される。更に、リザーバタンク７４Ａには、例えば、タンク上部に調圧弁７４１Ａが配設されている。

調圧弁７４１Ａは、リザーバタンク７４Ａ内の空気を、大気圧ＰＡ（略１気圧）より大きく予め設定された設定圧力Ｐ０に調圧するものである。また、調圧弁７４１Ａは、特許請求の範囲に記載の「圧力調整手段」の一部に相当する。

このようにして、逆止弁７８Ａによって空気シリンダ７２Ａから大気への空気の流出が阻止された状態で、クラッチペダル７Ａに連動して空気シリンダ７２Ａが押圧動作され、空気シリンダ７２Ａの押圧動作に応じて、当該空気シリンダ７２Ａからリザーバタンク７４Ａ内へ空気が供給されるため、簡素な構造で、リザーバタンク７４Ａ内へ空気を供給する手段（特許請求の範囲に記載の「空気供給手段」）を実現することができる。また、空気シリンダ７２Ａ内が負圧になった場合には、逆止弁７８Ａを介して大気が流入するため、空気シリンダ７２Ａ内を大気圧に戻すことができる。

また、空気配管７６３Ａ、７６４Ａに介設された逆止弁７７Ａによって、リザーバタンク７４Ａ内から空気シリンダ７２Ａへの空気の流出が阻止されるため、リザーバタンク７４Ａ内から空気シリンダ７２Ａへの空気の流出によるリザーバタンク７４Ａ内の空気圧力Ｐ１の低下を防止することができる。

−空気シリンダ７２Ａ及びマスターシリンダ７３Ａ−
次に、図１１、図１２を参照して、空気シリンダ７２Ａ及びマスターシリンダ７３Ａの構造について説明する。図１１は、図１０に示す空気シリンダ７２Ａ及びマスターシリンダ７３Ａ等の配設状態の一例を示す側面図である。図１２は、図１０に示す空気シリンダ７２Ａ及びマスターシリンダ７３Ａの構造を示す側面断面図である。

図１１に示すように、ペダルパッド７１１Ａが運転者によって踏込操作されると、空気シリンダ７２Ａ及びマスターシリンダ７３Ａに挿通されたロッド７１３Ａ（図１２参照）が押圧される。また、ペダルパッド７１１Ａの運転者による踏込操作が解除されると、空気シリンダ７２Ａ及びマスターシリンダ７３Ａに挿通されたロッド７１３Ａ（図１２参照）の押圧が解除される。

−空気シリンダ７２Ａ−
ここで、図１２を参照して、空気シリンダ７２Ａの構造について説明する。空気シリンダ７２Ａは、リザーバタンク７４Ａ内に空気を供給するものであって、支軸７２１Ａ、ピストン７２２Ａ、第１空気室７２３Ａ、第２空気室７２４Ａ、及び、シリンダハウジング７２５Ａを備えている。

支軸７２１Ａは、ピストン７２２Ａを、シリンダハウジング７２５Ａの内周面７２５Ａａに沿って摺動可能に支持する軸であって、一方端（ここでは、左端）がロッド７１３Ａに連結され、他方端（ここでは、右端）が、マスターシリンダ７３Ａのピストン７３３Ａと一体に形成されている。

ピストン７２２Ａは、支軸７２１Ａに支持され、シリンダハウジング７２５Ａの内周面７２５Ａａに沿って摺動し、クラッチペダル７Ａの踏み込みが解除されたときに、第１空気室７２３Ａ内の空気を圧縮するものである。第１空気室７２３Ａは、密閉構造の空気室であって、空気配管７６３Ａのみを介して空気が流入、又は、流出する。一方、第２空気室７２４Ａは、開放構造の空気室であって、ピストン７２２Ａの移動に伴って、大気が流入、流出する。

クラッチペダル７Ａが踏み込まれたときに、ピストン７２２Ａは、第２空気室７２４Ａ側（図１２では右側）に摺動し、第１空気室７２３Ａの容積が増大し、第２空気室７２４Ａの容積が減少する。第１空気室７２３Ａの容積が増大するため、第１空気室７２３Ａ内の空気が負圧となり、逆止弁７８Ａ（図１０、図１１参照）が開放されて、逆止弁７８Ａ、空気配管７６５Ａを経由して、大気が第１空気室７２３Ａ内へ流入する。その結果、第１空気室７２３Ａ内の空気は大気圧に維持される。一方、第２空気室７２４Ａの容積は減少するが、第２空気室７２４Ａは開放構造であるため、第２空気室７２４Ａから大気へ空気が流出し、第２空気室７２４Ａ内の空気は大気圧に維持される。

逆に、クラッチペダル７Ａの踏み込みが解除されたときには、ピストン７２２Ａは、第１空気室７２３Ａ側（図１２では左側）に摺動し、第１空気室７２３Ａの容積が減少し、第２空気室７２４Ａの容積が増大する。第１空気室７２３Ａの容積が減少するため、第１空気室７２３Ａ内の空気の圧力が増大し、逆止弁７７Ａ（図１０、図１１参照）が開放されて、空気配管７６５Ａ、７６４Ａ、逆止弁７７Ａ、及び、空気配管７６３Ａを順次経由して、空気が第１空気室７２３Ａからリザーバタンク７４Ａ内へ流入する。その結果、リザーバタンク７４Ａ内の空気の圧力は増大される。一方、第２空気室７２４Ａの容積は増大するが、第２空気室７２４Ａは開放構造であるため、第２空気室７２４Ａへ大気が流入し、第２空気室７２４Ａ内の空気は大気圧に維持される。

このようにして、クラッチペダル７Ａの解放操作に応じて摩擦クラッチ２が接続作動される際に、空気シリンダ７２Ａの第１空気室７２３Ａの押圧動作が行われるため、操作性の低下をきたすことなく、リザーバタンク７４Ａ内へ空気を供給することができる。

すなわち、例えば、クラッチ機構２０が単板乾式構造である場合には、クラッチペダル７Ａの解放操作に応じて、図５に示すダイアフラムスプリング２４等によって、摩擦クラッチ２が継合状態とされるため、操作性に影響を与えることなくリザーバタンク７４Ａ内へ空気を供給することができるのである。

また、空気シリンダ７２Ａのピストン７２２Ａが、マスターシリンダ７３Ａのピストン７３３Ａと空気シリンダ７２Ａの支軸７２１Ａを介して一体に形成されているため、簡素な構成で空気シリンダ７２Ａを実現することができる。

−クラッチ駆動装置７００Ａの動作−
次に、図１３を参照して、クラッチ駆動装置７００Ａの動作の一例について説明する。図１３は、図１０に示すクラッチ駆動装置７００Ａの動作の一例を示すグラフである。ここでは、クラッチペダル７Ａの踏み込み力を急激に解除することによる油圧配管７６１Ａ内の負圧に起因して、スレーブシリンダ７５Ａにおけるオイルシール２２３とピストン２１６との間に間隙Ｑが発生する場合について説明する。

グラフの横軸は全て時間ｔであって、縦軸は、上側から順に、クラッチペダル７ＡのストロークであるペダルストロークＳｔ、リザーバタンク７４Ａのタンク内の空気圧力Ｐ１、スレーブシリンダ７５Ａのピストン２１６の位置であるピストン位置ＰＰ、及び、スレーブシリンダ７５Ａのオイルシール２２３の位置であるシール位置ＰＳである。なお、ここでは、便宜上、ピストン位置ＰＰとシール位置ＰＳとは１つのグラフに表記している。

時点Ｔ０において、クラッチペダル７Ａの踏み込みが解除され、図５に示すダイアフラムスプリング２４、及び、図４に示すリターンスプリング７３４等によってクラッチペダル７Ａが付勢されて、グラフＧ１に示すように、ペダルストロークＳｔが踏込位置Ｓｔ０から解除位置Ｓｔ１への移動を開始する。また、ピストン位置ＰＰ及びシール位置ＰＳは、それぞれ、グラフＧ３、グラフＧ４に示すように、切断位置ＰＦから継合位置ＰＮに向けて移動を開始する。これに伴って、スレーブシリンダ７５Ａからマスターシリンダ７３Ａへ作動油が移動すると共に、空気シリンダ７２Ａのピストン７２２Ａ（図１２参照）が駆動され（図１２では、左側に移動される）、空気配管７６５Ａ、７６４Ａ、逆止弁７７Ａ、及び、空気配管７６３Ａを順次経由して、リザーバタンク７４Ａ内に空気が供給されて、グラフＧ２に示すように、空気圧力Ｐ１が上昇する。

そして、時点Ｔ１において、グラフＧ２に示すように、空気圧力Ｐ１が調圧弁７４１Ａの設定圧力Ｐ０に到達し、空気圧力Ｐ１の上昇が停止し、空気圧力Ｐ１が設定圧力Ｐ０に固定される。次に、時点Ｔ２において、グラフＧ１に示すように、ペダルストロークＳｔが解除位置Ｓｔ１に到達すると共に、グラフＧ３、グラフＧ４に示すように、ピストン位置ＰＰ及びシール位置ＰＳが継合位置ＰＮに到達する。

時点Ｔ２においては、スレーブシリンダ７５Ａからマスターシリンダ７３Ａへ移動する作動油の慣性によって、マスターシリンダ７３Ａとスレーブシリンダ７５Ａとの間の油圧配管７６１Ａ内の作動油は、マスターシリンダ７３Ａ側へ戻り続ける。そこで、油圧配管７６１Ａ内の作動油に負圧が発生するので、この負圧によってオイルシール２２３が移動（図８では右側へ）し続けるため、時点Ｔ３においては、スレーブシリンダ７５Ａにおいてオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑが発生することになる。

そして、時点Ｔ３から時点Ｔ４までの期間においては、空気圧力Ｐ１が設定圧力Ｐ０であるため、この圧力がマスターシリンダ７３内の作動油に作用し、油圧配管７６１Ａ内の作動油を押圧するため、グラフＧ４に示すように、スレーブシリンダ７５Ａにおいてオイルシール２２３がピストン２１６と当接する位置（継合位置ＰＮ）まで移動される。その結果、オイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑが解消される。なお、時点Ｔ３から時点Ｔ４までの期間においては、油圧配管７６１Ａ内の作動油が、マスターシリンダ７３Ａからスレーブシリンダ７５Ａへ移動するため、グラフＧ２に示すように、空気圧力Ｐ１が設定圧力Ｐ０から徐々に低下することになる。また、設定圧力Ｐ０が大気圧に設定されている場合（または、従来のクラッチ駆動装置である場合）には、グラフＧ５に示すように、間隙Ｑが解消されないままであった。

このようにして、リザーバタンク７４Ａ内の空気圧力Ｐ１が、大気圧より大きく予め設定された設定圧力Ｐ０に調整されるため、設定圧力Ｐ０を適正な値に設定することによって、スレーブシリンダ７５Ａにおけるオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑ（図８参照）を解消することができる。

すなわち、オイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑが発生した場合に、リザーバタンク７４Ａ内の空気圧力によって、リザーバタンク７４Ａから作動油がマスターシリンダ７３Ａへ供給され、供給された作動油によって、マスターシリンダ７３Ａからスレーブシリンダ７５Ａのオイルシール２２３までの間に溜まっている作動油が押圧されて、オイルシール２２３がピストン２１６に当接する位置（図１３に示す継合位置ＰＮ）まで移動するため、スレーブシリンダ７５Ａにおけるオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑを解消することができるのである。

また、空気シリンダ７２Ａからリザーバタンク７４Ａ内に空気が供給されて、リザーバタンク７４Ａ内の空気が設定圧力Ｐ０に調圧されるため、簡素な構造で、リザーバタンク７４Ａ内の空気圧力Ｐ１を、大気圧より大きく予め設定された設定圧力Ｐ０に調整することができる。

すなわち、空気シリンダ７２Ａからリザーバタンク７４Ａ内に空気が供給されることによって、リザーバタンク７４Ａ内の空気の圧力Ｐ１が上昇する。そして、リザーバタンク７４Ａ内の空気が設定圧力Ｐ０に到達すると、調圧弁７４１Ａを介して不要な空気を逃がすことによって調圧されるため、簡素な構造で、リザーバタンク７４Ａ内の空気圧力Ｐ１を、大気圧より大きく予め設定された設定圧力Ｐ０に調整することができるのである。

本実施形態では、空気シリンダ７２Ａからリザーバタンク７４Ａ内に空気が供給され、調圧弁７４１Ａによってリザーバタンク７４Ａ内の空気の圧力Ｐ１が設定圧力Ｐ０に調圧される場合について説明するが、その他の構成でリザーバタンク７４Ａ内の空気の圧力Ｐ１を設定圧力Ｐ０に調圧する形態でもよい。例えば、圧縮空気をリザーバタンク７４Ａに供給するコンプレッサと、リザーバタンク７４Ａ内の空気の圧力を検出する圧力センサとを備え、当該圧力センサによって検出された圧力に基づいて、リザーバタンク７４Ａ内の空気の圧力を設定圧力Ｐ０とするべくコンプレッサ等から供給する圧縮空気の圧力及び流量の少なくとも一方を制御する形態でもよい。

また、リザーバタンク７４Ａのスレーブシリンダ７５Ａからの前後方向の距離Ｌが大きい程、また、リザーバタンク７４Ａのスレーブシリンダ７５Ａからの高さＨが小さい程、調圧弁７４１Ａが、高い設定圧力Ｐ０に調圧されるため、スレーブシリンダ７５Ａにおけるオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑを解消することができる。

すなわち、リザーバタンク７４Ａのスレーブシリンダ７５Ａからの前後方向の距離Ｌが大きい程、急加速又は急減速の際に発生する、スレーブシリンダ７５Ａからマスターシリンダ７３Ａへ向かう向きの慣性力が増大する。また、リザーバタンク７４Ａのスレーブシリンダ７５Ａからの高さＨが小さい程、リザーバタンク７４Ａからスレーブシリンダ７５Ａまで間の作動油に作用する、リザーバタンク７４Ａからスレーブシリンダ７５Ａへ向かう向きの重力が小さくなる。したがって、リザーバタンク７４Ａのスレーブシリンダ７５Ａからの前後方向の距離Ｌが大きい程、また、リザーバタンク７４Ａのスレーブシリンダ７５Ａからの高さＨが小さい程、調圧弁７４１Ａに、高い設定圧力Ｐ０で調圧させることによって、スレーブシリンダ７５Ａにおけるオイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑを解消することができるのである。

−設定圧力Ｐ０−
次に、オイルシール２２３とピストン２１６との間隙Ｑ（例えば、１０ｍｍ）が発生している場合に、リザーバタンク７４のタンク内の空気の圧力である設定圧力Ｐ０を設定する方法の一例について説明する。設定圧力Ｐ０は、大気圧に対して次の（１）式及び（２）式を満たすべく設定する。

Ｐ０＝ＰＡ＋ΔＰ０（１）
ΔＰ０＞（Ｆ／Ａ）×（Ｖ＋Ａ×Ｑ）／Ｖ（２）
ここで、上記（１）式、及び（２）式の各変数及び定数は、大気圧ＰＡ（ｋＰａ）、差圧ΔＰ０（ｋＰａ）、オイルシール２２３の摺動抵抗Ｆ（Ｎ）、ピストン２１６の作動油による加圧面積Ａ（ｍｍ²）、リザーバタンク７４Ａ内の空気の容積Ｖ（ｍｍ³）である。

なお、上記（２）式は、間隙Ｑに対応する容積の作動油をリザーバタンク７４Ａから送出した時点（オイルシール２２３がピストン２１６に当接するまで移動された時点）で、リザーバタンク７４Ａ内に残留している空気圧力によって、オイルシール２２３の摺動抵抗より大きい圧力で、オイルシール２２３が付勢されることを意味している。

以下に、設定圧力Ｐ０の一例を、上記（１）式、及び、（２）式に基づいて算出する。例えば、大気圧ＰＡは、１気圧＝１０１．３２５ｋＰａであり、摺動抵抗Ｆは、例えば、２０Ｎである。また、加圧面積Ａは、例えば、１０００ｍｍ²である。間隙Ｑを１０ｍｍとして、これらの値を（２）式に代入すると、差圧ΔＰ０は、２２ｋＰａとなる。これを、（１）式に代入すると、設定圧力Ｐ０は、１２３．３２５ｋＰａとなり、約１．２２気圧となる。

−他の実施形態−
上記第一実施形態及び第二実施形態では、摩擦クラッチ２のクラッチ機構２０が単板乾式構造である場合について説明したが、摩擦クラッチ２のクラッチ機構が、その他の構造である形態でもよい。例えば、摩擦クラッチ２のクラッチ機構が、乾式ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）である形態でもよい。

上記第一実施形態及び第二実施形態では、摩擦クラッチ２が、運転者からのクラッチペダル７、７Ａに対する操作に基づいてクラッチ機構２０を動作させる手動クラッチである場合について説明したが、摩擦クラッチ２が、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの指示に基づいてクラッチ機構２０を動作させる自動クラッチである形態でもよい。

本実施形態では、

本発明は、作動油を貯留するリザーバタンクと、当該リザーバタンクから作動油が供給され、クラッチペダルの踏み込み操作に応じてクラッチ作動油圧を出力するマスターシリンダと、前記クラッチ作動油圧に応じて摩擦クラッチを切断作動させるスレーブシリンダとを備えるクラッチ駆動装置に利用することができる。

１エンジン
２摩擦クラッチ
２０クラッチ機構
２１０油圧式クラッチレリーズ機構
３変速機
５シフト装置
７００クラッチ駆動装置（第一実施形態）
７クラッチペダル
７１３ロッド
７３マスターシリンダ
７３１シリンダハウジング
７３２圧力室
７３３ピストン
７４リザーバタンク
７５スレーブシリンダ（油圧式クラッチレリーズ機構の一部）
２１６ピストン
２２１油圧室
２２３オイルシール
２２３ａシールキャリア
７００Ａクラッチ駆動装置（第二実施形態）
７Ａクラッチペダル
７１３Ａロッド
７２Ａ空気シリンダ（空気供給手段の一部、圧力調整手段の一部）
７２１Ａ支軸
７２２Ａピストン
７２３Ａ第１空気室
７２４Ａ第２空気室
７２５Ａシリンダハウジング
７３Ａマスターシリンダ
７３１Ａシリンダハウジング
７３２Ａ圧力室
７３３Ａピストン
７４Ａリザーバタンク
７４１Ａ調圧弁（圧力調整手段の一部）
７５Ａスレーブシリンダ（油圧式クラッチレリーズ機構の一部）
７７Ａ逆止弁（空気供給手段の一部、圧力調整手段の一部）
７８Ａ逆止弁（空気供給手段の一部、圧力調整手段の一部）
７６１Ａ油圧配管
７６２Ａ油配管
７６３Ａ、７６４Ａ、７６５Ａ空気配管（空気供給手段の一部、圧力調整手段の一部）
７６６Ａ空気配管

Claims

作動油を貯留するリザーバタンクと、当該リザーバタンクから作動油が供給され、クラッチペダルの踏み込み操作に応じてクラッチ作動油圧を出力するマスターシリンダと、前記クラッチ作動油圧に応じて摩擦クラッチを切断作動させるスレーブシリンダとを備えるクラッチ駆動装置であって、
前記リザーバタンクは、前記スレーブシリンダより上方に配設され、且つ、車両の前後方向について前記マスターシリンダと前記スレーブシリンダとの間に配設されることを特徴とするクラッチ駆動装置。
請求項１に記載のクラッチ駆動装置において、
前記リザーバタンクは、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが大きい位置に配設されることを特徴とするクラッチ駆動装置。
請求項２に記載のクラッチ駆動装置において、
前記リザーバタンクは、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌ、及び、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが、次の（Ａ）式を満たすべく配設されることを特徴とするクラッチ駆動装置。
Ｆ／Ａ≧ρ×（Ｌ×Ｇ１−Ｈ×Ｇ０）（Ａ）
ここで、上記（Ａ）式において、記号Ｆは、前記スレーブシリンダ内のオイルシールの摺動抵抗、記号Ａは、前記スレーブシリンダの加圧面積、記号ρは、クラッチ作動油の密度、前記スレーブシリンダが前記マスターシリンダの車両前方側に配設されている場合には、記号Ｇ１は車両の前後方向の加速度、前記スレーブシリンダが前記マスターシリンダの車両後方側に配設されている場合には、記号Ｇ１は車両の前後方向の減速度、記号Ｇ０は、重力加速度である。
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のクラッチ駆動装置において、
前記リザーバタンク内の空気圧を、大気圧より大きく予め設定された設定圧力に調整する圧力調整手段を備えることを特徴とするクラッチ駆動装置。
請求項４に記載のクラッチ駆動装置において、
前記圧力調整手段は、
前記リザーバタンク内に空気を供給する空気供給手段と、
前記リザーバタンク内の空気を前記設定圧力に調圧する調圧弁と、を備えることを特徴とするクラッチ駆動装置。
請求項５に記載のクラッチ駆動装置において、
前記調圧弁は、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの前後方向の距離Ｌが大きい程、また、前記リザーバタンクの前記スレーブシリンダからの高さＨが小さい程、高い設定圧力に調圧することを特徴とするクラッチ駆動装置。