JP2013185684A - クラッチマスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチマスタシリンダを備えたクラッチ装置の操作性を向上させる。
【解決手段】クラッチペダル２０の踏み込み操作量に応じてクラッチの係合・解放動作を行うクラッチ装置１０に備えられるクラッチマスタシリンダ３０は、シリンダボディ３１と、シリンダボディ３１内に設けられ、クラッチペダル２０の踏み込み操作量に応じてシリンダ軸方向に沿って移動可能なピストン３２とを備える。シリンダボディ３１の一端部には、シリンダボディ３１の内部に設けられる油室３１ａと、シリンダボディ３１の外部に設けられるフレキシブルホース４０とを連通する貫通孔３１ｃが設けられ、ピストン３２の先端部には、クラッチペダル２０の踏み込み操作によって貫通孔３１ｃ内に挿入される突起３２ａが設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、マニュアルトランスミッション（手動式変速機）が搭載された自動車において、駆動力源からマニュアルトランスミッションへの駆動力の伝達・遮断を行うクラッチ装置に備えられるクラッチマスタシリンダに関する。

マニュアルトランスミッションが搭載された自動車においては、自動車を発進させる場合や、マニュアルトランスミッションの変速段を切り替える場合には、クラッチペダルの踏み込み操作量（ペダルストローク）に応じてクラッチの係合・解放を行い、駆動力源（例えばエンジン）とマニュアルトランスミッションとの間のトルクの伝達を行っている。このようなクラッチを係合・解放させるためのクラッチ装置として、例えば、クラッチマスタシリンダや、クラッチレリーズシリンダ等の油圧シリンダを備えたものが知られている。クラッチマスタシリンダを備えたクラッチ装置では、クラッチの係合・解放は、流体圧（例えば油圧）により行われる。具体的には、クラッチペダルの踏み込み操作量に応じて、クラッチマスタシリンダで発生する油圧が変化する。これにともなって、クラッチの係合度合い（クラッチ係合力）が変化するようになっている。このようなクラッチ装置に設けられるクラッチマスタシリンダの従来技術としては、例えば、特許文献１に記載されたようなものがある。

特開２００２−２５０３６５号公報

ところで、上述したようなクラッチマスタシリンダを備えたクラッチ装置では、運転者がクラッチペダルの踏み込みを解除することによって、クラッチペダルが戻されるとともに、クラッチの係合動作が行われる。しかし、クラッチペダルの踏み込み解除操作の際、クラッチペダルの戻り速度が一律であれば、運転者による半クラッチ操作が困難となり、クラッチ装置の操作性が悪化する可能性がある。

本発明は、そのような問題点に鑑みてなされたものであり、クラッチマスタシリンダを備えたクラッチ装置の操作性を向上させることを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、クラッチペダルの踏み込み操作量に応じてクラッチの係合・解放動作を行うクラッチ装置に備えられるクラッチマスタシリンダであって、シリンダボディと、前記シリンダボディ内に設けられ、前記クラッチペダルの踏み込み操作量に応じてシリンダ軸方向に沿って移動可能なピストンとを備え、前記シリンダボディの一端部には、当該シリンダボディの内部と、シリンダボディの外部に設けられる油圧配管とを連通する連通孔が設けられ、前記ピストンの先端部には、前記クラッチペダルの踏み込み操作によって前記連通孔内に挿入される突起が設けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、クラッチペダルの踏み込み解除操作の際（クラッチの係合動作の際）、油圧配管から連通孔を介してオイルがシリンダボディ内に流入される。この場合、突起が連通孔内に挿入されているので、突起を設けない場合よりも、オイルの流通面積が小さくなり、シリンダボディ内へのオイルの流入速度が遅くなる。これにより、クラッチペダルの踏み込み解除操作の初期において、クラッチペダルの戻り速度が、突起を設けない場合よりも遅くなり、運転者による半クラッチ操作を容易に行うことができ、その結果、クラッチ装置の操作性を向上させることができる。

本発明において、前記シリンダボディの内壁面には、前記ピストンがシリンダ軸方向の最も他端側に位置するときに当該ピストンとシリンダ軸方向で重なり合う位置に、内径側に突出する突起が設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、クラッチペダルの踏み込み解除操作の際、ピストンがシリンダボディ内でシリンダ軸方向の最も右端側に到達する直前で、シリンダボディの突起とピストンとがシリンダ軸方向で重なり始める。このため、シリンダボディの突起とピストンとの間のオイルの流通面積が突起を設けない場合よりも小さくなり、オイルの戻り速度が遅くなる。これにより、クラッチペダルの踏み込み解除操作の際、ピストンがシリンダボディ内でシリンダ軸方向の最も右端側に到達する直前において、シリンダボディに突起を設けない場合よりも、ピストンの移動速度を遅くすることができ、ピストンがシリンダボディに衝突する際の衝撃を低減することができる。

本発明によれば、クラッチペダルの踏み込み解除操作の際、油圧配管から連通孔を介してオイルがシリンダボディ内に流入される。この場合、突起が連通孔内に挿入されているので、突起を設けない場合よりも、オイルの流通面積が小さくなり、シリンダボディ内へのオイルの流入速度が遅くなる。これにより、クラッチペダルの踏み込み解除操作の初期において、クラッチペダルの戻り速度が、突起を設けない場合よりも遅くなり、運転者による半クラッチ操作を容易に行うことができ、その結果、クラッチ装置の操作性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るクラッチマスタシリンダを備えるクラッチ装置の概略構成を示す斜視図である。 クラッチマスタシリンダの概略構成を示す断面図である。 ピストンがシリンダボディ内でシリンダ軸方向の最も左端側に位置したときのクラッチマスタシリンダの一部を拡大した図である。 クラッチペダルの踏み込み操作を解除する際、図３の状態よりも後の時点でのクラッチマスタシリンダの一部を拡大した図である。 クラッチペダルの踏み込み操作量と、クラッチペダルの踏み込み力との関係を示す図である。 クラッチマスタシリンダの変形例を示す断面図である。 ピストンがシリンダボディ内でシリンダ軸方向の最も右端側に位置する直前の時点でのクラッチマスタシリンダの一部を拡大した図である。 クラッチペダルの踏み込み操作を解除する際、図７の状態よりも前の時点でのクラッチマスタシリンダの一部を拡大した図である。

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。以下では、マニュアルトランスミッションが搭載された自動車において、エンジンからマニュアルトランスミッションへの駆動力の伝達・遮断を行うクラッチ装置に備えられるクラッチマスタシリンダに、本発明を適用した例について説明する。

図１に示すように、クラッチ装置１０は、クラッチペダル２０と、クラッチマスタシリンダ３０と、クラッチカバー５０と、クラッチレリーズシリンダ６０と、レリーズフォーク７０とを備えている。

クラッチペダル２０は、ペダルレバー２２の下端部に踏み込み部であるペダル部２３が一体形成されて構成されている。そして、車室内とエンジンルーム内とを区画するダッシュパネルに取り付けられた図示しないクラッチペダルブラケットによってペダルレバー２２の上端近傍位置が水平軸回りに回動自在に支持されている。ペダルレバー２２には、リターンスプリング２１によって手前側（運転者側）に向かう回動方向への付勢力が付与されている。このリターンスプリング２１の付勢力に抗して運転者がペダル部２３の踏み込み操作を行うことにより、クラッチの解放動作が行われるようになっている。また、運転者がペダル部２３の踏み込み操作を解除することにより、クラッチの係合動作が行われるようになっている。

クラッチマスタシリンダ３０は、シリンダボディ３１の内部に図示しないピストン３２（図２参照）等が組み込まれた構成となっている。このピストン３２の車室内側の端面には、プッシュロッド３３の一端が接続されており、このプッシュロッド３３の他端（車室内側の端部）がペダルレバー２２の中間部に接続されている。シリンダボディ３１の車室内側の端部の外周囲には、フランジ３４が設けられており、このフランジ３４がダッシュパネルにボルト止めされることで、クラッチマスタシリンダ３０が車体に支持されている。シリンダボディ３１の上部には、このシリンダボディ３１内へ動作流体であるクラッチフルード（オイル）を供給するリザーブタンク３５が設けられている。

クラッチマスタシリンダ３０は、運転者によるクラッチペダル２０の踏み込み操作による操作力を受けることで、シリンダボディ３１内でピストン３２が軸方向（シリンダ軸方向）に移動することにより油圧を発生するようになっている。このとき、運転者の踏み込み操作力がペダルレバー２２の中間部からプッシュロッド３３に伝達されてシリンダボディ３１内で油圧が発生する。クラッチマスタシリンダ３０で発生する油圧は、シリンダボディ３１内のピストンのストローク位置（軸方向位置）に応じて変更されるようになっている。なお、クラッチマスタシリンダ３０の内部の構造については後述する。

クラッチマスタシリンダ３０によって発生する油圧は、油圧配管であるフレキシブルホース４０内のオイルによってクラッチレリーズシリンダ６０へ伝達される。クラッチレリーズシリンダ６０は、上述のクラッチマスタシリンダ３０と同様に、シリンダボディの内部にピストン等が組み込まれた構成となっている。クラッチレリーズシリンダ６０のピストンのストローク位置は、このピストンが受ける油圧に応じて変更されるようになっている。クラッチレリーズシリンダ６０は、フレキシブルホース４０を介してクラッチマスタシリンダ３０から圧送されるオイルによって油圧を受け、これにともなって、レリーズフォーク７０を作動させる。これにより、クラッチカバー５０が図示しないクラッチディスクに対し進退移動することで、クラッチの係合・解放が行われる。

クラッチ装置１０に設けられるクラッチの一例としては、一般的に周知の乾式単板式クラッチなどが挙げられる。ここで、クラッチの係合・解放動作について簡単に説明する。

まず、運転者がクラッチペダル２０の踏み込み操作を行うと、その踏み込み操作量（ペダルストローク）に応じてクラッチマスタシリンダ３０で油圧が発生する。具体的には、クラッチペダル２０の踏み込み操作量が大きいほど、プッシュロッド３３を介してピストンに伝達されるクラッチペダル２０の踏み込み操作力が大きくなり、クラッチマスタシリンダ３０で発生する油圧が大きくなる。このとき、クラッチマスタシリンダ３０からクラッチレリーズシリンダ６０へオイルが送られる。そして、クラッチレリーズシリンダ６０のピストンが受ける油圧が大きくなると、レリーズフォーク７０がクラッチカバー５０をクラッチディスクから切り離す方向へ移動する。このレリーズフォーク７０の動作にともなって、クラッチカバー５０がクラッチディスクから徐々に切り離され、クラッチの解放動作が行われる。この場合、クラッチペダル２０の踏み込み操作量が所定量を超えると、クラッチが完全に切り離される完全解放状態になる。

一方、クラッチペダル２０の踏み込み操作量が小さいほど、プッシュロッド３３を介してピストンに伝達されるクラッチペダル２０の踏み込み操作力が小さくなり、クラッチマスタシリンダ３０で発生する油圧が小さくなる。このとき、クラッチレリーズシリンダ６０からクラッチマスタシリンダ３０へオイルが戻される。そして、クラッチレリーズシリンダ６０のピストンが受ける油圧が小さくなると、レリーズフォーク７０がクラッチカバー５０をクラッチディスクに係合する方向へ移動する。このレリーズフォーク７０の動作にともなって、クラッチカバー５０がクラッチディスクに徐々に係合され、クラッチの係合動作が行われる。この場合、クラッチペダル２０の踏み込み操作量が所定量を下回ると、クラッチが完全に係合される完全係合状態になる。

次に、クラッチマスタシリンダ３０の内部の構造について説明する。図２に示すように、クラッチマスタシリンダ３０は、シリンダボディ３１の内部にピストン３２等が組み込まれた構成となっている。シリンダボディ３１の内部の、ピストン３２のプッシュロッド３３が接続された側とは反対側の空間が油室３１ａとなっている。つまり、シリンダボディ３１の内部が、ピストン３２によって油室３１ａとプッシュロッド３３が配置される空間とに区画されている。油室３１ａ内には、給油ポート３５ａおよびシリンダボディ３１に形成された油孔３１ｅを介してリザーブタンク３５からオイルが供給されるようになっている。

この実施形態では、クラッチマスタシリンダ３０のシリンダ軸方向の一端側（図２では左端側）にフレキシブルホース４０が接続されている。具体的には、シリンダボディ３１のシリンダ軸方向の左端側の壁部３１ｂに、貫通孔（連通孔）３１ｃが形成されている。壁部３１ｂは、油室３１ａのピストン３２とはシリンダ軸方向の反対側に位置している。貫通孔３１ｃは、例えば、断面円形に形成されている。この貫通孔３１ｃを介して、油室３１ａとフレキシブルホース４０とが連通されている。

ピストン３２は、運転者によるクラッチペダル２０の踏み込み操作量に応じて、シリンダボディ３１内をシリンダ軸方向に沿って移動可能となっている。具体的には、ピストン３２は、運転者によるクラッチペダル２０の踏み込み操作の際、つまり、クラッチの解放動作の際、シリンダボディ３１内をシリンダ軸方向の左端側へ向けて移動する。クラッチの完全解放状態のとき、ピストン３２は、シリンダボディ３１内の最も左端側に位置する（図３参照）。

一方、ピストン３２は、運転者によるクラッチペダル２０の踏み込み解除操作の際、つまり、クラッチの係合動作の際、シリンダボディ３１内をシリンダ軸方向の右端側へ向けて移動する。クラッチの完全係合状態のとき、ピストン３２は、シリンダボディ３１内の最も右端側に位置する（図２参照）。

ピストン３２の先端部（シリンダボディ３１の壁部３１ｂに対向する側の端部）には、突起３２ａが一体的に設けられている。突起３２ａは、シリンダボディ３１の壁部３１ｂの貫通孔３１ｃに対向する位置に設けられている。突起３２ａは、ピストン３２とともにシリンダボディ３１内をシリンダ軸方向に沿って移動する。突起３２ａは、例えば、断面円形に形成されており、シリンダボディ３１の貫通孔３１ｃよりも小径に形成されている。なお、突起３２ａの形状は、貫通孔３１ｃ内に入り込むことが可能な形状であれば特に限定されない。ピストン３２の先端部を小径に絞ることによって突起３２ａを形成してもよい。

そして、この実施形態では、図３に示すように、突起３２ａは、クラッチペダル２０の踏み込み操作の際（クラッチの解放動作の際）、貫通孔３１ｃ内に挿入されるようになっている。つまり、突起３２ａと貫通孔３１ｃとがシリンダ軸方向で重なり合うようになっている。

詳細には、ピストン３２がシリンダ軸方向の最も右端側に位置した状態（図２の状態）では、突起３２ａは貫通孔３１ｃ内に挿入されてない。クラッチペダル２０の踏み込み操作にともなって、ピストン３２が左端側へ移動していくと、ピストン３２がシリンダ軸方向の最も左端側に到達する直前で、突起３２ａが貫通孔３１ｃ内に挿入され始める。そして、ピストン３２がシリンダ軸方向の最も左端側に到達した状態（図３の状態）では、突起３２ａの略全体が貫通孔３１ｃ内に挿入される一方で、ピストン３２の先端部の突起３２ａ以外の部分３２ｂが、シリンダボディ３１の壁部３１ｂに接触しないようになっている。このとき、貫通孔３１ｃの内周面と、突起３２ａの外周面との間には、隙間Ｃ１が設けられており、また、シリンダボディ３１の壁部３１ｂの内壁面と、ピストン３２先端部の上記部分３２ｂの先端面との間には、隙間Ｃ２が設けられている。

一方、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の際（クラッチの係合動作の際）、ピストン３２は、シリンダ軸方向の最も左端側に到達した状態（図３の状態）から、右端側へ向けて移動する。この際、オイルが、フレキシブルホース４０から貫通孔３１ｃを介して油室３１ａ内に流入される（戻される）。

上述したように、図３の状態では、突起３２ａが貫通孔３１ｃ内に挿入されているので、オイルの流通面積が、突起３２ａを設けない場合よりも小さくなっている。このため、この実施形態では、油室３１ａ内へのオイルの流入速度（戻り速度）が、突起３２ａを設けない場合よりも遅くなる。これにより、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作（クラッチの係合動作）の初期において、クラッチペダル２０の戻り速度が、突起３２ａを設けない場合よりも遅くなり（緩やかになり）、運転者による半クラッチ操作を容易に行うことができるようになり、その結果、クラッチ装置１０の操作性を向上させることができる。

図５は、クラッチペダル２０の踏み込み操作量（ペダルストローク）と、クラッチペダル２０の踏み込み力（ペダル踏み込み力）との関係を示す図である。この図５の実線Ｌ１はクラッチペダル２０の踏み込み解除操作時（クラッチの係合動作時）を示し、破線Ｌ２はクラッチペダル２０の踏み込み操作時（クラッチの解放動作時）を示している。図５のＰ１が、図３の状態に対応しており、具体的には、ピストン３２がシリンダ軸方向の最も左端側に位置して、突起３２ａが貫通孔３１ｃ内に挿入されている。この図３の状態からクラッチペダル２０の踏み込み解除操作を行うと、図５のＰ１から実線Ｌ１で示すように、クラッチペダル２０の踏み込み操作量が小さくなっていき、クラッチペダル２０が戻されていく。

この実施形態では、上述したように、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の初期において、オイルの流通面積を一時的に絞ることによって、クラッチペダル２０の戻り速度を比較的遅くできる。これにより、クラッチペダル２０の半クラッチ操作を実行可能な期間（例えば、図５でＰ２の範囲）として比較的長い期間を確保でき、クラッチペダル２０の半クラッチ操作を容易に行うことができるようになり、その結果、クラッチ装置１０の操作性を向上させることができる。

なお、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の際、ピストン３２の右端側への移動にともない、図４に示すように、ピストン３２の突起３２ａが貫通孔３１ｃから抜け出る。このため、突起３２ａが貫通孔３１ｃから抜け出た後は、突起３２ａを設けない場合と同等のオイルの流通面積を確保でき、突起３２ａを設けない場合と同等のクラッチペダル２０の戻り速度を確保できる。このように、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の開始から完了までの間、クラッチペダル２０の戻り速度を一律に遅くするのではなく、クラッチペダル２０の半クラッチ操作を実行可能な期間において一時的に遅くするようにして、クラッチ装置１０の操作性の悪化を抑制している。

続いて、この実施形態の変形例について、図６を参照して説明する。

図６の変形例では、上記実施形態（図２参照）のクラッチマスタシリンダ３０のシリンダボディ３１に対し、突起３１ｄが追加されている。突起３１ｄは、シリンダボディ３１の内周面（内壁面）に円環状に形成されており、シリンダボディ３１の内周面から内径側へ向けて突出されている。つまり、シリンダボディ３１の内部は、突起３１ｄが設けられた部分において小径に絞られている。突起３１ｄは、リザーブタンク３５に連通する上述した油孔３１ｅよりもシリンダ軸方向の左方側に設けられている。

また、図６の変形例では、上記実施形態（図２参照）のクラッチマスタシリンダ３０のピストン３２に対し、大径部３２ｃおよび小径部３２ｄが追加されている。大径部３２ｃは、ピストン３２の先端部（図６では左端部）に設けられており、この大径部３２ｃの左端側に上記実施形態の突起３２ａが設けられている。大径部３２ｃの外径は、シリンダボディ３１の突起３１ｄの内径よりも小さくなっている。小径部３２ｄは、大径部３２ｃの右端側に設けられている。つまり、ピストン３２の先端側から順に、突起３２ａ、大径部３２ｃ、および小径部３２ｄが配置されている。

そして、図６に示すように、シリンダボディ３１内でピストン３２がシリンダ軸方向の最も右端側に位置するとき、シリンダボディ３１の突起３１ｄとピストン３２の大径部３２ｃとがシリンダ軸方向で重なり合うようになっている。これにより、次のような効果が得られる。

すなわち、クラッチペダル２０の踏み込み操作を解除する際（クラッチの係合動作の際）、ピストン３２が、シリンダボディ３１内でシリンダ軸方向に沿って他端側（右端側）に移動し、また、油室３１ａ内のオイルが油孔３１ｅを介してリザーブタンク３５に戻される。そして、ピストン３２がシリンダボディ３１内でシリンダ軸方向の最も右端側に到達すると、ピストン３２の左端部（基端部）がシリンダボディ３１の右端側の壁部３１ｆに衝突する。この衝突による衝撃を緩和するため、緩衝材３１ｇがシリンダボディ３１の壁部３１ｆの近傍に設けられている。

この変形例では、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の際、ピストン３２がシリンダボディ３１内でシリンダ軸方向の最も右端側に到達する直前で、図７に示すように、シリンダボディ３１の突起３１ｄとピストン３２の大径部３２ｃとがシリンダ軸方向で重なり始める。このため、シリンダボディ３１とピストン３２との間を通過してリザーブタンク３５に戻されるオイルの量が低減される。つまり、シリンダボディ３１の突起３１ｄとピストン３２の大径部３２ｃとの間のオイルの流通面積が、突起３１ｄを設けない場合よりも小さくなり、リザーブタンク３５へのオイルの戻り速度が、突起３１ｄを設けない場合よりも遅くなる。これにより、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の際、ピストン３２がシリンダボディ３１内でシリンダ軸方向の最も右端側に到達する直前において、突起３１ｄを設けない場合よりも、ピストン３２の移動速度が遅くなる（緩やかになる）。つまり、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の終期（完了直前）において、オイルの流通面積を一時的に絞ることによって、ピストン３２の移動速度を比較的遅くでき、ピストン３２の左端部がシリンダボディ３１の壁部３１ｆ（緩衝材３１ｇ）に衝突する際の衝撃を低減することができる。

なお、図７の状態よりも前の時点では、図８に示すように、シリンダボディ３１の突起３１ｄは、ピストン３２の大径部３２ｃではなく、小径部３２ｄとシリンダ軸方向で重なり合う。このため、ピストン３２がシリンダボディ３１内でシリンダ軸方向の最も右端側に到達する直前までは、突起３１ｄを設けない場合と同等のオイルの流通面積を確保でき、突起３１ｄを設けない場合と同等のピストン３２の移動速度を確保できる。このように、クラッチペダル２０の踏み込み解除操作の開始から完了までの間、ピストン３２の移動速度を一律に遅くするのではなく、ピストン３２がシリンダボディ３１内でシリンダ軸方向の最も右端側に到達する直前において一時的に遅くするようにして、クラッチ装置１０の操作性の悪化を抑制している。

本発明は、マニュアルトランスミッションが搭載された自動車において、駆動力源からマニュアルトランスミッションへの駆動力の伝達・遮断を行うクラッチ装置に備えられるクラッチマスタシリンダに利用可能である。

１０ クラッチ装置
２０ クラッチペダル
３０ クラッチマスタシリンダ
３１ シリンダボディ
３１ｃ 貫通孔（連通孔）
３２ ピストン
３２ａ 突起
４０ フレキシブルホース（油圧配管）

Claims (2)

1. クラッチペダルの踏み込み操作量に応じてクラッチの係合・解放動作を行うクラッチ装置に備えられるクラッチマスタシリンダであって、
   シリンダボディと、
   前記シリンダボディ内に設けられ、前記クラッチペダルの踏み込み操作量に応じてシリンダ軸方向に沿って移動可能なピストンとを備え、
   前記シリンダボディの一端部には、当該シリンダボディの内部と、シリンダボディの外部に設けられる油圧配管とを連通する連通孔が設けられ、
   前記ピストンの先端部には、前記クラッチペダルの踏み込み操作によって前記連通孔内に挿入される突起が設けられていることを特徴とするクラッチマスタシリンダ。
2. 請求項１に記載のクラッチマスタシリンダであって、
   前記シリンダボディの内壁面には、前記ピストンがシリンダ軸方向の最も他端側に位置するときに当該ピストンとシリンダ軸方向で重なり合う位置に、内径側に突出する突起が設けられていることを特徴とするクラッチマスタシリンダ。

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