JP2019190587A - クラッチマスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】押し退け室の圧力が設定値以上になった場合に、押し退け室の圧力を自己制御的に低下させることができるクラッチマスタシリンダを提供する。【解決手段】一端閉塞他端開放のシリンダ室１１が形成されたボデー１０と、シリンダ室１１に挿入されたリターンスプリング４０およびピストン３０とを備えており、クラッチペダルの踏み込みによってプッシュロッド２９が前進すると、ピストン３０がシリンダ室１１を前進して前方の押し退け室１２のオイルを流出路１３から圧送させ、クラッチペダルの踏み込みが解除されると、リターンスプリング４０がピストン３０を後退させてリザーバ２０の貯留室２１のオイルを押し退け室１２に流入させるクラッチマスタシリンダにおいて、押し退け室１２の圧力が設定値以上に上昇した時に押し退け室１２の圧力を貯留室２１に逃がすリリーフ弁５０をピストン３０に設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のクラッチ装置に使用されるクラッチマスタシリンダに関し、例えば、大型自動車のクラッチ装置に使用されるクラッチマスタシリンダに利用して有効なものに関する。

従来のこの種のクラッチマスタシリンダとしては、一端が閉塞し他端が開放したシリンダ室が形成されたボデーと、シリンダ室に挿入されたリターンスプリングおよびピストンとを備えており、クラッチペダルの踏み込みによってプッシュロッドが前進すると、ピストンがシリンダ室を前進して前方の押し退け室のオイルを流出路から圧送させ、クラッチペダルの踏み込みが解除されると、リターンスプリングがピストンを後退させてリザーバの貯留室のオイルを押し退け室に流入させるものがある（例えば、特許文献１参照）。

従来の大型自動車のクラッチ装置１においては、図１に示されているように、クラッチマスタシリンダ２はピストン側がクラッチペダル３に機械的に接続され、押し退け室側がクラッチ作動器４に連結されたスレーブシリンダ５にオイル配管６によって流体的に接続されている（特許文献２参照）。

特開２０１７−７５６２６号公報 特開２００４−３２２８９３号公報

しかしながら、図１に示されているような従来のクラッチ装置１においては、例えば、クラッチペダル３の踏み込み途中でスレーブシリンダ５が停止すると、クラッチマスタシリンダ２やスレーブシリンダ５およびオイル配管６の圧力系内における圧力が予め設定された値を超えるので、圧力系に負担が加わる場合があるという問題点があった。

本発明の目的は、押し退け室の圧力が設定値以上になった場合に、押し退け室の圧力を自己制御的に減圧させることができるクラッチマスタシリンダを提供することにある。

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
シリンダ室が形成されたボデーと、前記シリンダ室に挿入されたリターンスプリングおよびピストンと、前記シリンダ室にオイルを供給する貯留室と、前記シリンダ室における前記ピストンの前記リターンスプリング側に形成された押し退け室と、を備えているクラッチマスタシリンダにおいて、
前記押し退け室の圧力が設定値以上に上昇した時に前記押し退け室の圧力を前記貯留室に逃がすリリーフ弁が前記ピストンに設けられている、
ことを特徴とするクラッチマスタシリンダ。

前記した手段によれば、押し退け室の圧力が設定値以上になった場合に、押し退け室の圧力を自己制御的に減圧させることができる。

大型自動車のクラッチ装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態であるクラッチマスタシリンダを示す一部切断正面図である。 本発明の一実施形態であるクラッチマスタシリンダの主要部を示す正面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に即して説明する。

本実施形態において、本発明に係るクラッチマスタシリンダは大型自動車のクラッチ装置に使用されるものとして構成されている。
図２および図３に示されているように、本実施形態に係るクラッチマスタシリンダはボデー１０とピストン３０とリターンスプリング４０とを備えている。
ボデー１０には一端（以下、前端とする）が閉塞し他端（以下、後端とする）が開放した円形穴形状のシリンダ室１１が形成されている。シリンダ室１１にはピストン３０が後端開口から摺動自在に嵌入されており、ピストン３０はシリンダ室１１から後方に飛び出さないようにスナップリング１９によって位置規制されている。
シリンダ室１１には押し退け室１２がピストン３０の前脇に形成されており、押し退け室１２の前端にはボデー１０に開設された流出路１３が接続されている。流出路１３はスレーブシリンダ（図１参照）にオイル配管（図１参照）によって接続される。押し退け室１２の後端には絞り（弁口）１４が開設されており、絞り１４は流入路１５によってリザーバ２０の貯留室２１に接続されている。シリンダ室１１には連絡路１６がピストン３０の中間部に接する部位に開設されており、連絡路１６はシリンダ室１１とリザーバ２０の貯留室２１とを連絡している。

ボデー１０の流入路１５および連絡路１６が形成された部分にはボス部１７が突設されており、ボス部１７にはクリップ１８によってリザーバ２０が取り付けられている。
リザーバ２０は樹脂が使用されて貯留室２１を形成する容器形状に成形されている。リザーバ２０の下端に位置する底壁の一部にはボス部１７に嵌着される嵌着部２２が円筒形状に突設されており、嵌着部２２はボス部１７の外周に上から相対的に圧入されている。ボス部１７に圧入された状態において、嵌着部２２の外周にはクリップ１８が巻き付けられており、嵌着部２２の内周面はボス部１７の外周面にクリップ１８の締結力によって全周にわたって押接された状態になっている。
図２に示されているように、リザーバ２０の上端部には注入口２３が開設されており、注入口２３にはキャップ２４が着脱自在に被せ付けられている。キャップ２４にはダイヤフラム（図示せず）が注入口２３を横断するように張設されている。ダイヤフラムは収縮することにより貯留室２１の内圧の変動を吸収する。

図２に示されているように、ボデー１０の後端面にはダストカバー２６が取り付けられている。ダストカバー２６はゴムまたは樹脂の弾性材が使用されて鍔付き円形カップ形状に形成されており、シール部２７が円形カップ形状の底部に形成されている。ダストカバー２６の前端鍔部はボデー１０の後端面に当接されて締結されている。ダストカバー２６のシール部２７には挿通孔２８が開設されており、挿通孔２８にはクラッチペダル（図１参照）に連動されるプッシュロッド２９が挿入されている。

図３に詳示されているように、ピストン３０は前端部３１と中間部３２と後端部３３とを備えている。前端部３１および後端部３３の外径はシリンダ室１１の内径よりも若干だけ小径に設定されており、中間部３２の外径は前端部３１および後端部３３の外径よりも小径に設定されている。すなわち、中間部３２には中間室３４が形成されている。前端部
３１には押し退け室１２と中間室３４とを連絡する連絡路３５が複数開設されている。
前端部３１の中間室３４と反対側にはシリンダ室１１との隙間および連絡路３５をシールするプライマリカップ３６が嵌着されている。後端部３３の中間室３４側にはシリンダ室１１との隙間をシールするセコンダリカップ３７が嵌着されている。

前端部３１の前端にはプライマリカップ取付部（以下、取付部という）３８が、前端部３１の外径よりも小径の円柱形状に形成されており、取付部３８にはバックアップリング３９およびプライマリカップ３６が順に嵌着されている。バックアップリング３９は硬質の樹脂が使用されて、外径が前端部３１の外径と等しい円形リング形状に形成されている。プライマリカップ３６はゴムが使用されて断面が略コ字形の円形リング形状に形成されており、押し退け室１２側から取付部３８に嵌着されてバックアップリング３９の端面に当接されている。この状態で、バックアップリング３９はプライマリカップ３６が連絡路３５に吸い付くのを防止している。

図２に示されているように、シリンダ室１１の押し退け室１２にはリターンスプリング４０がピストン３０を後退させる方向に常時付勢するように設置されている。
リターンスプリング４０はコイルスプリングが使用されて形成されており、大径部４１と漸減径部４２と小径部４３とが前側から順に配設されている。大径部４１の外径はシリンダ室１１の内径よりも若干だけ小径に設定されている。漸減径部４２は径が大径部４１から小径部４３に向けて漸減している。小径部４３はプライマリカップ３６の内径よりも小径に設定されている。
シリンダ室１１の底面に大径部４１の前端が押接されるとともに、取付部３８の前端面に当接されたスプリングシート４４の前端面に小径部４３の後端が押接された状態で、リターンスプリング４０はシリンダ室１１の押し退け室１２に設置されている。

スプリングシート４４は有底円筒形状に形成されており、取付部３８の前端面に開口側を後に向けて当接されている。スプリングシート４４はリターンスプリング４０の弾性力をもって取付部３８の前端面に押接されている。スプリングシート４４は取付部３８の前端面に押接された状態において、内側底面および側壁端がプライマリカップ３６の前端面に対向してプライマリカップ３６を抜け止めする。

本実施形態に係るクラッチマスタシリンダにおいては、図３に詳示されているように、ピストン３０には押し退け室１２の圧力が設定値以上に上昇した時に押し退け室１２の圧力を貯留室２１に逃がすリリーフ弁５０が設けられている。
リリーフ弁５０は外径がピストン３０の取付部３８の外径よりも小径の円柱形状に形成された弁箱５１を備えている。弁箱５１はピストン３０の前端面における取付部３８の内側に形成された取付穴５２に嵌入されて、ねじ部５３によって締結されている。弁箱５１は位置決め部６４に突き当てられて、ピストン３０に位置決めされている。弁箱５１の外周面にはシールリング５４が嵌着されており、シールリング５４は取付穴５２の内周面と弁箱５１の外周面とのクリアランスを液密封止している。

弁箱５１の中心線上には円柱孔形状の弁通路５５が全長にわたって開設されており、弁通路５５の底面側端には弁口５６が形成されている。弁口５６には弁座５７が皿穴形状に形成されており、弁座５７には弁口５６を開閉する弁体としてのボール５８が離着座自在に配置されている。取付穴５２の底部にはボール５８を弁座５７に押し付ける方向に常時付勢するバルブスプリング５９が配置されている。バルブスプリング５９の弾性力は押し退け室１２の圧力が設定値以上に上昇した時にボール５８が弁座５７から離座して弁口５６を自動的に開くように設定されている。
ピストン３０の中間部３２には中間室３４と取付穴５２とを連絡するリリーフ路６０が開設されている。リリーフ路６０は取付穴５２の底部内と中間室３４と連絡路１６とを介
して、弁口５６と貯留室２１とを連絡するようになっている。

弁箱５１の前端部は取付穴５２の前端開口から突出されており、その突出端部における基端部（取付穴５２の開口付近部）には、スプリングシート４４の内周縁部が弁箱５１に押接するのを逃げる逃げ部６１が外径が前方に行くに従って小径になるテーパー形状に形成されている。逃げ部６１はリターンスプリング４０の弾性力が弁箱５１に直接付勢するのを阻止することにより、弁箱５１が取付穴５２にリターンスプリング４０の弾性力によって押し込められるのを防止する。
弁箱５１の前端部にはＣ面取りからなる迎え角６２が形成されており、弁箱５１の外周における逃げ部６１と迎え角６２との間には爪部６３が形成されている。

ここで、弁箱５１が組み付けられたピストン３０およびリターンスプリング４０のシリンダ室１１への組み付け作業時における迎え角６２および爪部６３の作用を説明する。
ピストン３０およびリターンスプリング４０をシリンダ室１１に挿入する前に、スプリングシート４４が組み付けられた弁箱５１の突出端部がリターンスプリング４０の小径部４３に押し込まれる。
この際、迎え角６２が弁箱５１の前端部に形成されているので、弁箱５１の突出端部は小径部４３内に確実かつ容易に押し込むことができる。
リターンスプリング４０の小径部４３が弁箱５１の爪部６３を相対的に超えると、小径部４３が爪部６３に逃げ部６１側から係合する状態になるので、ピストン３０を上向きにすると、小径部４３が爪部６３に係合することにより、リターンスプリング４０はピストン３０に吊り下げされた状態になる。
吊り下げたリターンスプリング４０を先にしてピストン３０を開口端を上向きにしたシリンダ室１１に挿入して行くことにより、ピストン３０およびリターンスプリング４０はシリンダ室１１へ確実かつ容易に組み込むことができる。

以上の構成に係るクラッチマスタシリンダの作用を説明する。
クラッチペダル（図１参照）の踏み込みにより、プッシュロッド２９が前進すると、ピストン３０がシリンダ室１１を前進して前脇の押し退け室１２のオイルを流出路１３からスレーブシリンダ（図１参照）にオイル配管（図１参照）を経由して圧送する。
クラッチペダルの踏み込みが解除されると、リターンスプリング４０がピストン３０を後退させ、リザーバ２０の貯留室２１のオイルを押し退け室１２に流入路１５および絞り１４から流入させる。このとき、シリンダ室１１のオイルが貯留室２１に連絡路１６から押し戻される。

例えば、ピストン３０の前進による圧送時にスレーブシリンダが停止すると、スレーブシリンダやオイル配管および押し退け室１２の圧力系統の圧力が上昇する。
押し退け室１２の圧力がバルブスプリング５９に設定された圧力値に達すると、ボール５８が押し退け室１２の圧力によって弁座５７からバルブスプリング５９の弾性力に抗して離座されることにより、弁口５６が開かれる。リリーフ路６０が取付穴５２の底部内と中間室３４と連絡路１６とを介して弁口５６と貯留室２１とを連絡しているので、弁口５６が開かれると、押し退け室１２の圧力は貯留室２１に逃げる。その結果、押し退け室１２の圧力は減圧する。
押し退け室１２の圧力がバルブスプリング５９に設定された圧力値未満に減圧すると、ボール５８がバルブスプリング５９の弾性力によって弁座５７に着座されることにより、弁口５６が閉じられる。
このリリーフ弁５０の作動に際して、リターンスプリング４０とプッシュロッド２９とが均衡しているので、ピストン３０の作動には影響しない。

本実施形態によれば、次の効果が得られる。

（１）押し退け室の圧力が設定値に達した場合に押し退け室の圧力をリリーフ弁によって貯留室に逃がすので、押し退け室の上昇した圧力を減圧させることができる。

（２）押し退け室の圧力を自己制御的に減圧させることができるので、スレーブシリンダやオイル配管および押し退け室の圧力系に負担が加わるのを防止することができる。

（３）リリーフ弁をクラッチマスタシリンダに内蔵することにより、リリーフ弁をスレーブシリンダまたはオイル配管に設置する場合に比べて、スレーブシリンダやオイル配管およびリザーバ等を改造しなくて済む。

（４）リリーフ弁およびリリーフ路をピストンに設けることにより、押し退け室の圧力を貯留室に逃がすことができるので、押し退け室の圧力を確実かつ応答性よく減圧させることができる。

（５）リリーフ弁を弁口、弁座、ボール（弁体）およびバルブスプリングによって構成することにより、作動圧力値を高精度かつ容易に設定することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の拡張や変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、リリーフ弁はボールバルブによって構成するに限らず、他のポペットバルブによって構成してもよい。

前記実施形態においては、コンベンショナルタイプのクラッチマスタシリンダについて説明したが、センタバルブタイプおよびプランジャータイプのクラッチマスタシリンダにも適用することができる。

クラッチマスタシリンダは大型自動車に適用するに限らず、自動車全般に適用することができる。

１…クラッチ装置、２…クラッチマスタシリンダ、３…クラッチペダル、４…クラッチ作動器、５…スレーブシリンダ、６…オイル配管、
１０…ボデー、１１…シリンダ室、１２…押し退け室、１３…流出路、１４…絞り（弁口）、１５…流入路、１６…連絡路、１７…ボス部、１８…クリップ、１９…スナップリング、
２０…リザーバ、２１…貯留室、２２…嵌着部、２３…注入口、２４…キャップ、
２６…ダストカバー、２７…シール部、２８…挿通孔、２９…プッシュロッド、
３０…ピストン、３１…前端部、３２…中間部、３３…後端部、３４…中間室、３５…連絡路、３６…プライマリカップ、３７…セコンダリカップ、３８…取付部（プライマリカップ取付部）、３９…バックアップリング、
４０…リターンスプリング、４１…大径部、４２…漸減径部、４３…小径部、４４…スプリングシート、
５０…リリーフ弁、５１…弁箱、５２…取付穴、５３…ねじ部、５４…シールリング、５５…弁通路、５６…弁口、５７…弁座、５８…ボール（弁体）、５９…バルブスプリング、６０…リリーフ路、
６１…逃げ部、６２…迎え角、６３…爪部、６４…位置決め部。

Claims (2)

1. シリンダ室が形成されたボデーと、前記シリンダ室に挿入されたリターンスプリングおよびピストンと、前記シリンダ室にオイルを供給する貯留室と、前記シリンダ室における前記ピストンの前記リターンスプリング側に形成された押し退け室と、を備えているクラッチマスタシリンダにおいて、
   前記押し退け室の圧力が設定値以上に上昇した時に前記押し退け室の圧力を前記貯留室に逃がすリリーフ弁が前記ピストンに設けられている、
   ことを特徴とするクラッチマスタシリンダ。
2. 前記リリーフ弁は、前記ピストンの前記押し退け室側端部に嵌入された弁箱と、前記弁箱に開設された弁通路と、前記弁通路の前記押し退け室と反対側端に形成された弁口と、前記弁口に形成された弁座と、前記弁座に離着座して前記弁口を開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座に押し付ける方向に常時付勢するバルブスプリングと、前記ピストンに開設され前記弁口と前記貯留室とを連絡するリリーフ路と、を備えており、前記バルブスプリングの弾性力は前記押し退け室の圧力が設定値以上に上昇した時に前記弁体が前記弁座から離座して前記弁口を開くように設定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のクラッチマスタシリンダ。

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