JP2019183927A - 倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】倍力装置において、流体室の密閉性を維持しつつセンサホルダの着脱性を向上させる。【解決手段】倍力装置１０は、シリンダシェル１と、流体室２内に配置されたストッパ３と、シリンダシェル１の底部１ａを挟んでストッパ３と対向配置されたアダプタ４と、ストッパ３及びアダプタ４をシリンダシェル１に固定するボルト５とを備えている。ストッパ３は、センサ６の検出ロッド６Ｂが挿通される規制部３ａと、底部１ａに当接する第一フランジ部３ｂとを有する。アダプタ４は、検出ロッド６Ｂが挿通される支持部４ａと、底部１ａに当接する第二フランジ部４ｂと、第二フランジ部４ｂから底部１ａと離隔する方向に膨出形成された締結部４ｃとを有する。ボルト５は、第一フランジ部３ｂと底部１ａとを貫通するボルト孔３ｈ，１ｈに第一フランジ部３ｂ側から挿通され、第二フランジ部４ｂから締結部４ｃへ凹設された雌ねじ部４ｇに締結される。【選択図】図４

Description

本発明は、ストロークセンサーが取り付けられる倍力装置に関する。

従来、車両において、クラッチペダルやブレーキペダルといったペダルへの踏み込み力を補助する倍力装置（ブースタ）が知られている。例えば特許文献１には、車両の変速機のクラッチに接続されたクラッチブースタが記載されている。このクラッチブースタは、ボディに接続されたシリンダシェル，シリンダシェル内に設けられたピストンプレート，ピストンプレートに接続されたプッシュロッド等で構成されている。プッシュロッドは、レバーを介してクラッチに接続される。

プッシュロッドは、シリンダシェル内の空間（流体室）に導入される空圧（圧力）に応じて、ピストンプレートと一体的に往復動する。このようなプッシュロッドの移動に応じてレバーが回動することで、クラッチの断続（解放，係合）状態が変更される。なお、バスやトラック等の大型車両は、倍力装置を搭載することが一般的である。

特開平9-52540号公報

ところで、前述したような倍力装置に対してプッシュロッドのストローク量を検出するセンサ（ストロークセンサ）を取り付ける場合、センサを取り付けるためのセンサホルダをシリンダシェルに固定する作業が必要となる。そこで、シリンダシェルにボルト孔を形成し、シリンダシェルの外側からボルトでセンサホルダを固定することが考えられる。

しかしながら、このようにシリンダシェルの外側からボルトを締結した場合、ボルトとボルト孔との間に生じる隙間から、流体室内の流体が外部に漏出したり、外部の雨水や泥水等が流体室内に浸入したりする虞がある。一方、ボルトとボルト孔との隙間を封鎖する何らかのシール構造を追加すれば、ボルトを装着しにくくなるため、センサホルダの着脱性（取り付け性，取り外し性）が低下する虞がある。センサホルダの着脱性が低下すると、センサの点検，交換作業に手間がかかる。

本件の倍力装置は、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、流体室の密閉性を維持しつつ、センサホルダの着脱性を向上させることを目的の一つとする。

ここで開示する倍力装置は、流体室内の圧力に応じて軸方向に移動するピストンと、前記軸方向に延在して前記ピストンに接続されたプッシュロッドとを備え、前記プッシュロッドのストロークを検出するセンサが取り付けられる倍力装置であって、有底筒状に形成され、前記センサの検出ロッドを配置するための孔部が設けられた底部を有し、前記ピストンと共に前記流体室を区画するシリンダシェルと、前記流体室内に配置され、前記検出ロッドが挿通される筒状の規制部及び前記規制部から径方向の外側に突設されて前記底部に当接する第一フランジ部を有するストッパと、前記底部を挟んで前記ストッパと対向配置され、前記検出ロッドが挿通される筒状の支持部及び前記支持部から径方向の外側に突設されて前記底部に当接する第二フランジ部並びに前記第二フランジ部から前記底部と離
隔する方向に膨出形成された締結部とを有するアダプタと、前記第一フランジ部と前記底部とを貫通するボルト孔に前記第一フランジ部側から挿通され、前記第二フランジ部から前記締結部へ凹設された雌ねじ部に締結されて、前記ストッパ及び前記アダプタを前記シリンダシェルに固定するボルトと、を備えたことを特徴としている。

これにより、ストッパ及びアダプタをシリンダシェルに固定するボルトと、このボルトが挿通されるボルト孔と、このボルトが締結される雌ねじ部とが何れも外部に露出しないため、流体室からの圧力漏れや流体室内への水の浸入が抑制される。また、センサホルダをアダプタに取り付けることで、アダプタの雌ねじ部に締結されたボルトを取り外すことなくセンサホルダを着脱可能となる。

開示の倍力装置によれば、流体室の密閉性を維持しつつ、センサホルダの着脱性を向上させることができる。

実施形態に係る倍力装置を周辺部材と共に示す模式的な断面図である。 図１の倍力装置の要部，センサ及びセンサホルダの模式的な断面図である。 図１の倍力装置の要部の分解斜視図である。 図２の要部を拡大するとともにアダプタの締結部の断面を示した図である。

図面を参照して、実施形態としての倍力装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
［１−１．基本構成］
図１に示すように、本実施形態に係る倍力装置（ブースタ）１０は、例えばバスやトラックといった大型車両において、クラッチペダル２１とクラッチ２２との間の動力伝達経路に介装される。倍力装置１０は、ドライバによるクラッチペダル２１の踏み込んだ力を更に増大したうえで、クラッチ２２に伝達する。

倍力装置１０は、ボディ１１に取り付けられたシリンダシェル１，シリンダシェル１内に配置されたピストン１２及びリターンスプリング１３，ピストン１２に固定されたピストンロッド１４，ピストンロッド１４にハイドロリックピストン１５を介して接続されたプッシュロッド１６等を備えている。以下、シリンダシェル１の軸心Ｃが延びる方向を「軸方向」ともいう。

シリンダシェル１は、例えば板金により有底筒状に形成され、その開口側がボディ１１と結合される。すなわち、シリンダシェル１は、ボディ１１と軸方向に離隔して配置された底部１ａを有する。シリンダシェル１は、底部１ａ側において、ピストン１２と共に流体室２を区画する。流体室２には、底部１ａに形成された給排口１８を通じて空気圧（流体圧）が給排される。

ピストン１２は、パワーピストンとも呼ばれ、流体室２内の圧力に応じて軸方向に移動する。リターンスプリング１３は、ピストン１２とボディ１１との間の空間に配置され、ピストン１２をボディ１１から離隔させる方向（図１中の左方，流体室２へ向かう方向）
へ付勢する。

ピストンロッド１４，ハイドロリックピストン１５及びプッシュロッド１６は、軸心Ｃ上で一直線上に並んで配置され、ピストン１２と一体的に軸方向に移動する。すなわち、ピストン１２の動力は、ピストンロッド１４，ハイドロリックピストン１５及びプッシュロッド１６に順に伝達される。

プッシュロッド１６は、倍力装置１０における動力伝達経路の最下流に位置する部材であって、軸方向に延在する。プッシュロッド１６は、軸方向に移動することで、クラッチ２２に接続されたレバー２３を回動させる。クラッチ２２は、レバー２３の回動角度に応じて断接（解放，係合）状態が変更される。

なお、図示は省略するが、ボディ１１には、クラッチペダル２１の操作に応じて油圧が供給される油圧回路と、この油圧回路に供給される油圧に応じて流体室２に給排する空気圧を制御する制御バルブとが設けられる。クラッチペダル２１が踏み込まれた場合、流体室２内に空気圧が供給され、ピストン１２がボディ１１側（図１中の右側）へ移動し、これに伴いプッシュロッド１６がボディ１１から突出する方向（図１中の右方）へ移動する。反対に、クラッチペダル２１が解放された場合は、流体室２から空気圧が排出され、ピストン１２がリターンスプリング１３の作用によりボディ１１から離隔する方向（図１中の左方）へ移動し、これに伴いプッシュロッド１６がボディ１１に進入する方向（図１中の左方）へ移動する。

倍力装置１０には、プッシュロッド１６のストローク量（軸方向における位置）を検出するセンサ６がセンサホルダ７を介して取り付けられる。図２に示すように、センサ６は、本体部６Ａと、本体部６Ａに対して軸方向に移動可能に設けられた検出ロッド６Ｂと、検出ロッド６Ｂをピストンロッド１４に向けて付勢するスプリング６Ｃとを有する。

本体部６Ａは、倍力装置１０の外部に配置され、センサホルダ７に固定される部位である。一方、検出ロッド６Ｂは、軸心Ｃ上に設けられ、一端部が本体部６Ａ内に収容されるとともに、他端部が倍力装置１０の流体室２内に配置される。検出ロッド６Ｂは、スプリング６Ｃにより付勢されることで、ピストンロッド１４に常時突き当たった状態に保持される。これにより、検出ロッド６Ｂは、ピストン１２，ピストンロッド１４，ハイドロリックピストン１５及びプッシュロッド１６と略一体的に軸方向に移動する。センサ６は、本体部６Ａに対する検出ロッド６Ｂの軸方向における位置に基づいて、プッシュロッド１６のストローク量を検出する。

図２及び図３に示すように、センサホルダ７は、センサ６の一部が収容される筒状のホルダ支持部７ａと、ホルダ支持部７ａの径方向の外側に形成された二つのホルダ固定部７ｂとを有する。ホルダ支持部７ａは、軸心Ｃ上（すなわち、シリンダシェル１と同軸上）に配置される。一方、二つのホルダ固定部７ｂは、ホルダ支持部７ａを挟んで互いに対向する位置に配置される。各ホルダ固定部７ｂは、ホルダ支持部７ａと平行（すなわち、軸心Ｃと平行）に延在する貫通孔７ｈを有する。貫通孔７ｈには、センサ６をセンサホルダ７に固定するとともにセンサホルダ７を倍力装置１０（詳細には、後述するアダプタ４）に固定するためのボルト（以下、ホルダボルトという）８が挿通される。

図２に示すように、センサ６は、本体部６Ａの外周面に形成された溝に嵌合する板部材９を介してセンサホルダ７に固定される。言い換えると、センサ６は、本体部６Ａに固定された板部材９がホルダボルト８でホルダ固定部７ｂに固定されることにより、センサホルダ７に取り付けられる。

［１−２．要部構成］
倍力装置１０は、センサホルダ７を介してセンサ６を取り付けるための構造として、ストッパ３及びアダプタ４と、ストッパ３及びアダプタ４をシリンダシェル１に固定するボルト（以下、アダプタボルトという）５とを備えている。ストッパ３は、シリンダシェル１内（より具体的には、流体室２）に配置される。一方、アダプタ４は、シリンダシェル１の外側からシリンダシェル１の底部１ａ（以下、シェル底部１ａともいう）に対して位置決めされ、シェル底部１ａを挟んでストッパ３と対向配置される。ボルト５は、シリンダシェル１の内側からアダプタ４に対して取り付けられる。

図２及び図３に示すように、ストッパ３は、筒状の規制部３ａと、規制部３ａから径方向の外側に突設された平板状のストッパフランジ部（第一フランジ部）３ｂとを有する。規制部３ａは、センサ６の検出ロッド６Ｂが挿通される部位であって、軸心Ｃ上（すなわち、シリンダシェル１と同軸上）に配置される。

規制部３ａの先端には、流体室２から空気圧が排出された場合にピストン１２に当接する複数の突起部３ｃが形成されている。規制部３ａは、突起部３ｃを含めた軸方向の長さ寸法が、アダプタボルト５の頭部５ａ（図３参照）の高さ寸法（軸方向の長さ寸法）よりも大きくされる。ストッパ３は、規制部３ａの突起部３ｃでピストン１２を受け止めることにより、ピストン１２とアダプタボルト５との干渉を防止する機能をもつ。

突起部３ｃの相互間において規制部３ａの周方向に沿ってあいた隙間は、ピストン１２が突起部３ｃに向かって移動するときに、規制部３ａで囲まれた空間内の空気（流体）の逃げ道として機能する。すなわち、ピストン１２が突起部３ｃに当接した状態であっても、空気は突起部３ｃの相互間の隙間を通じて規制部３ａの内側と外側とに行き来することが可能とされている。

ストッパフランジ部３ｂは、ストッパ３をシェル底部１ａに固定するための部位であって、シェル底部１ａの内面（流体室２側を向く面）に当接配置される。図３に示すように、ストッパフランジ部３ｂには、アダプタボルト５が挿通されるボルト孔３ｈが貫設されている。本実施形態では、四つのボルト孔３ｈが周方向に等間隔で配置される場合を例示する。

アダプタ４は、筒状のアダプタ支持部４ａと、アダプタ支持部４ａから径方向の外側に突設された平板状のアダプタフランジ部（第二フランジ部）４ｂと、アダプタフランジ部４ｂから垂直に膨出形成された締結部４ｃとを有する。また、本実施形態のアダプタ４は、締結部４ｃと干渉しない位置でアダプタフランジ部４ｂから垂直に膨出形成されたボス部４ｄと、アダプタ支持部４ａの径方向の外側に形成された二つのアダプタ固定部４ｅとを更に有する。

アダプタ支持部４ａは、検出ロッド６Ｂが挿通されるとともにホルダ支持部７ａの一部が進入した状態に配置される部位であって、軸心Ｃ上に配置される。一方、二つのアダプタ固定部４ｅは、アダプタ支持部４ａを挟んで互いに対向する位置に配置される。各アダプタ固定部４ｅは、ホルダボルト８が螺合する第一雌ねじ部４ｆを有する。なお、第一雌ねじ部４ｆが設けられる孔は、貫通孔ではなく、その端部が塞がれた凹状とされる。

ボス部４ｄは、倍力装置１０を他部材に固定するための部位であって、円筒状に形成され、アダプタ支持部４ａの径方向の外側に配置される。ボス部４ｄは、例えば、クラッチ２２を内蔵する変速機の側面に対し、図示しないＬ字ブラケットを介して固定される。

アダプタフランジ部４ｂは、ストッパフランジ部３ｂに対応した形状に形成され、シェ
ル底部１ａの外面（流体室２と反対側を向く面）に当接配置される。各締結部４ｃは、アダプタフランジ部４ｂがシェル底部１ａの外面に当接した状態で、シェル底部１ａから離隔する方向に突出する部位であって、ストッパフランジ部３ｂのボルト孔３ｈと軸方向に並ぶ位置に設けられる。

図４に示すように、アダプタ４は、アダプタボルト５が螺合する第二雌ねじ部（雌ねじ部）４ｇを有する。第二雌ねじ部４ｇは、アダプタフランジ部４ｂから各締結部４ｃへ凹設されている。すなわち、第二雌ねじ部４ｇが形成される孔は、貫通孔ではなく、締結部４ｃ側の端部が塞がれた凹状とされる。このように、各締結部４ｃは、アダプタボルト５の軸部５ｂの先端を収容可能な袋状に形成されている。

シェル底部１ａには、センサ６の検出ロッド６Ｂを配置するための孔部１ｂが設けられているとともに、アダプタボルト５が挿通されるボルト孔１ｈが貫設されている。シリンダシェル１，ストッパ３及びアダプタ４は、ボルト孔１ｈ，３ｈ及び第二雌ねじ部４ｇが軸方向に連続するように、互いに位置決めされる。言い換えると、ストッパ３及びアダプタ４がシェル底部１ａに対して位置決めされた状態では、ボルト孔１ｈ，３ｈ及び第二雌めじ部４ｇが軸方向に沿って直線状に連続して設けられる。

アダプタボルト５は、シリンダシェル１及びストッパ３のボルト孔１ｈ，３ｈに対してストッパフランジ部３ｂ側（図４中の右側，シリンダシェル１の内側）から挿通され、アダプタ４の第二雌ねじ部４ｇに締結される。すなわち、アダプタボルト５は、ストッパ３及びアダプタ４をシェル底部１ａに対して共締めする。アダプタボルト５は、第二雌ねじ部４ｇに締結された状態において、頭部５ａがシリンダシェル１内に配置されるとともに、軸部５ｂの先端が締結部４ｃ内に配置され、倍力装置１０の外部には露出しない。

なお、本実施形態では、流体室２の密閉性を高めるために、各アダプタボルト５の軸部５ｂの外周にＯリング１７が装着されている。ここでは、アダプタフランジ部４ｂとシェル底部１ａとで挟持されたＯリング１７を例示する。ただし、これに加えて（あるいは代えて）、ストッパフランジ部３ｂとシェル底部１ａとで挟持されたＯリングを設けてもよい。

倍力装置１０を組み立てる場合、ストッパ３及びアダプタ４は、ピストン１２がシリンダシェル１内に配置されるよりも前に、シェル底部１ａに対して位置決めされたうえでアダプタボルト５によりシリンダシェル１に固定される。倍力装置１０は、このようにストッパ３及びアダプタ４がシェル底部１ａに取り付けられた後、ピストン１２やボディ１１等の他の部材が配置されることにより組立が完了する。

センサ６及びセンサホルダ７は、組立完了後の倍力装置１０に対して着脱（取り付け，取り外し）が可能とされる。ただし、センサ６を取り付ける場合、検出ロッド６Ｂ及びスプリング６Ｃは、本体部６Ａ及びセンサホルダ７が倍力装置１０に取り付けられるよりも前に倍力装置１０に対して位置決めされる。具体的には、検出ロッド６Ｂ及びスプリング６Ｃは、センサホルダ７がアダプタ４に対して配置されるよりも前に、シェル底部１ａの孔部１ｂを通じて軸心Ｃ上に配置される。

センサホルダ７は、検出ロッド６Ｂ及びスプリング６Ｃが軸心Ｃ上に配置された後、ホルダ固定部７ｂの貫通孔７ｈがアダプタ固定部４ｅの第一雌ねじ部４ｆと軸方向に連続するように、アダプタ４に対して位置決めされる。また、センサ６の本体部６Ａは、ホルダ支持部７ａに一部が進入した状態に設けられる。

そして、このようにセンサ６及びセンサホルダ７が配置された状態で、図２に示すよう
にホルダボルト８が板部材９を介して貫通孔７ｈに挿通され、第一雌ねじ部４ｆに締結される。これにより、センサホルダ７がアダプタ４に固定されるとともに、センサ６が倍力装置１０に取り付けられる。

センサ６は、前述した手順と逆の手順で取り外される。具体的には、まずホルダボルト８が取り外されて、センサ６の本体部６Ａ及びセンサホルダ７の固定が解除される。その後、センサ６の本体部６Ａ及びセンサホルダ７が倍力装置１０から取り外されると、センサ６の検出ロッド６Ｂ及びスプリング６Ｃが倍力装置１０から取り外し可能となる。

［２．作用及び効果］
倍力装置１０では、アダプタボルト５が、ストッパフランジ部３ｂとシェル底部１ａとを貫通するボルト孔３ｈ，１ｈにストッパフランジ部３ｂ側から挿通され、アダプタフランジ部４ｂから締結部４ｃへ凹設された第二雌ねじ部４ｇに締結される。これにより、ストッパ３及びアダプタ４がシリンダシェル１に固定されるとともに、アダプタボルト５，ボルト孔１ｈ，３ｈ及び第二雌ねじ部４ｇが何れも倍力装置１０の外部に露出しない。よって、流体室２からの圧力漏れや、流体室２内への水の浸入を抑制することができる。

また、センサホルダ７をアダプタ４に取り付ける構成とすることで、アダプタボルト５を取り外すことなく、センサ６及びセンサホルダ７を着脱（取り付け，取り外し）することができる。したがって、倍力装置１０によれば、流体室２の密閉性を維持しつつ、センサ６及びセンサホルダ７の着脱性を向上させることができる。

なお、倍力装置１０によれば、流体室２の密閉性が維持されるため、ピストン１２の軸方向の移動を適正化することができる。よって、倍力装置１０の性能の向上に寄与することができる。また、例えばセンサ６の点検時や交換時には、アダプタボルト５を何ら操作することなく、ホルダボルト８を着脱するだけで、センサ６を倍力装置１０に着脱させることが可能である。よって、倍力装置１０によれば、センサ６の点検時や交換時の作業性低下を抑制することができる。

また、シリンダシェル１が板金製であることから、センサ６を取り付けるための構成として、シェル底部１ａに孔部１ｂ及びボルト１ｈを設けるとともに、ストッパ３，アダプタ４及びボルト５を追加するだけで済む。すなわち、前述したシリンダシェル１は、センサ６を取り付けない場合に使用されるシリンダシェルに孔部１ｂ及びボルト１ｈを追加するだけで製造できるため、倍力装置１０によれば、前述した作用，効果に加えて、製造にかかる時間の短縮およびコストの抑制を実現することができる。

［３．変形例］
前述したボルト５，８の個数は一例である。また、ボルト５，８を締結するためのボルト孔１ｈ，３ｈや貫通孔７ｈや雌ねじ部４ｆ，４ｇの個数も、ボルト５，８の個数に応じて適宜変更されればよく、前述した個数に限定されない。

倍力装置１０に対するセンサ６及びセンサホルダ７の固定方法は特に限定されない。ただし、前述したようにホルダボルト８でセンサ６及びセンサホルダ７を共締めすれば、部品点数及び組付工数を低減しながら、簡素な構造でセンサ６及びセンサホルダ７を倍力装置１０に固定することができる。

前述した倍力装置１０の構成は一例である。流体室２内には、前述した空気圧に代えて油圧が給排されてもよい。なお、倍力装置１０は、前述したようなクラッチ２２に限らず、例えばブレーキに適用されてもよい。

１ シリンダシェル
１ａ シェル底部（底部）
１ｂ 孔部
１ｈ ボルト孔
２ 流体室
３ ストッパ
３ａ 規制部
３ｂ ストッパフランジ部（第一フランジ部）
３ｃ 突起部
３ｈ ボルト孔
４ アダプタ
４ａ アダプタ支持部（支持部）
４ｂ アダプタフランジ部（第二フランジ部）
４ｃ 締結部
４ｄ ボス部
４ｅ アダプタ固定部
４ｆ 第一雌ねじ部
４ｇ 第二雌ねじ部（雌ねじ部）
５ アダプタボルト（ボルト）
５ａ 頭部
５ｂ 軸部
６ センサ
６Ａ 本体部
６Ｂ 検出ロッド
６Ｃ スプリング
７ センサホルダ
７ａ ホルダ支持部
７ｂ ホルダ固定部
７ｈ 貫通孔
８ ホルダボルト
９ 板部材
１０ 倍力装置
１１ ボディ
１２ ピストン
１３ リターンスプリング
１４ ピストンロッド
１５ ハイドロリックピストン
１６ プッシュロッド
１７ Ｏリング
１８ 給排口
２１ クラッチペダル
２２ クラッチ
２３ レバー
Ｃ 軸心

Claims (1)

1. 流体室内の圧力に応じて軸方向に移動するピストンと、前記軸方向に延在して前記ピストンに接続されたプッシュロッドとを備え、前記プッシュロッドのストロークを検出するセンサが取り付けられる倍力装置であって、
   有底筒状に形成され、前記センサの検出ロッドを配置するための孔部が設けられた底部を有し、前記ピストンと共に前記流体室を区画するシリンダシェルと、
   前記流体室内に配置され、前記検出ロッドが挿通される筒状の規制部及び前記規制部から径方向の外側に突設されて前記底部に当接する第一フランジ部を有するストッパと、
   前記底部を挟んで前記ストッパと対向配置され、前記検出ロッドが挿通される筒状の支持部及び前記支持部から径方向の外側に突設されて前記底部に当接する第二フランジ部並びに前記第二フランジ部から前記底部と離隔する方向に膨出形成された締結部とを有するアダプタと、
   前記第一フランジ部と前記底部とを貫通するボルト孔に前記第一フランジ部側から挿通され、前記第二フランジ部から前記締結部へ凹設された雌ねじ部に締結されて、前記ストッパ及び前記アダプタを前記シリンダシェルに固定するボルトと、を備えた
   ことを特徴とする倍力装置。