JP3579974B2 - Fluid pressure generator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のクラッチやブレーキ等を作動させるマスタシリンダに適用される流体圧発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、バスやトラック等の大型車両においても変速自動化の要請が高まっている。これらの車両は一般に車重や積載量が大きく、クラッチ形式として乗用車に採用されるような流体式トルクコンバータを用いると損失大となり燃費の面で不利であるため、このような大型車両においては、特に摩擦クラッチを自動操作により断続し、その出力を変速機に送り、この変速機をやはり自動操作するようにして、変速自動化の達成を図っている。このクラッチの自動操作を行うクラッチ断続装置としては、空圧の給排により摩擦クラッチの断続操作を行う倍力装置(クラッチブースタ)を備えたものが一般的である。
【0003】
一方、車両発進時等においてはクラッチの操作がデリケートとなり、その操作を自動制御で行おうとすると装置が複雑、高価となってしまうため、この場合にのみクラッチペダルを用いたマニュアル(手動)操作を行えるようにして、装置のシンプル化、低価格化を狙ったものがある。この場合、クラッチペダルの操作によりマスタシリンダから油圧を給排し、この油圧の給排により上記倍力装置への空圧の給排を行うようにしている。(関連技術;実公平4−8023号公報)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、発進時を除く自動変速時、倍力装置にはクラッチペダルを操作せずとも空圧が給排される。そして特に倍力装置は、空圧が供給されると内部のパワーピストンを押動させてクラッチを分断方向に操作するようになっている。
【0005】
しかし、従来の構成において、マスタシリンダからの油圧を送る通路は、上記パワーピストンの移動に応じて容積変化する倍力装置の油圧シリンダに連通しており、パワーピストンの押動により油圧シリンダ容積が増すと、油圧通路内に負圧が発生して気泡が混入し、クラッチの正確なマニュアル操作を行えない問題がある。
【0006】
なお、このような負圧発生を防止するためには、前記実公平4−8023号公報のように、倍力装置の油圧出力部にマニュアル操作と自動操作とのキャンセル機構を備える必要があるが、その機構は複雑となり、信頼性にも問題がある。従って倍力装置の変更は行わずに負圧発生を防止すべく、マスタシリンダをクラッチペダルだけでなく、制御系(空圧供給回路)によっても同様に、且つ互いに干渉することなく駆動できるようにすることが望ましい。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作動流体が収容される第1流体室を区画するシリンダと、シリンダ内を摺動して前記作動流体を加圧する第1ピストンと、前記シリンダ内に摺動可能に設けられ、前記第1ピストンとの間に第2流体室を区画する第2ピストンと、前記第1及び第2ピストンを作動流体加圧方向に押動するロッドと、前記第2流体室に連通され、その第2流体室に圧力流体を導入して前記第1ピストンを押動するための導入路と、前記シリンダと前記第1ピストンとの間に設けられ、前記第1及び第2流体室から隔てられて外部に連通された大気室とを備えたものである。この構成によれば、圧力流体により第1ピストンを押動し、作動流体を加圧することができる。また大気室は、第1流体室からリークした作動流体や、第2流体室からリークした圧力流体を大気圧に減圧して外部に排出する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好適実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【0009】
図2は、本発明に係る流体圧発生装置が具備されたクラッチ断続装置を示す全体構成図で、ここに流体圧発生装置はマスタシリンダとして適用されている。
【0010】
図示するように、クラッチ断続装置1は、比較的高圧の空気(圧力流体)を供給するための空圧供給手段2を有する。空圧供給手段2は、エンジン(図示せず)に駆動されて空圧(空気圧)を発生するコンプレッサ3と、コンプレッサ3からの空気を乾燥させるエアドライヤ4と、エアドライヤ4から送られてきた空気を貯留するエアタンク5と、エアタンク5の入口側に設けられた逆止弁6とから主に構成される。この空圧供給手段2からの空圧は倍力装置(クラッチブースタ)7に送られ、倍力装置7はその空圧の供給により摩擦クラッチ8を分断側(右側)Aに操作するようになっている。また倍力装置7は、クラッチペダル9の操作によりマスタシリンダ10から高圧の作動油(作動流体)即ち油圧も供給されるようになっている。
【0011】
図3は倍力装置7の詳細を示す縦断面図である。なおこの倍力装置7は従来同様に構成される。図示するように、倍力装置7は、そのボディ11に接続されたシリンダシェル12を有し、このシリンダシェル12内にピストンプレート(パワーピストン、倍力ピストン)13が、リターンスプリング14により空圧導入側(図中左側)に付勢されて設けられている。シリンダシェル12の一端には空圧ニップル15が取り付けられ、この空圧ニップル15が空圧導入口を形成してエアタンク5からの空圧を空圧配管35(図2)から導入する。空圧が導入されるとピストンプレート13がクラッチ8側(図中右側)に押動され、こうなるとピストンプレート13はピストンロッド16、ハイドロリックピストン17、さらにはプッシュロッド18を押動してクラッチレバー8a(図2)を押し、クラッチ8を分断する。
【0012】
一方、ボディ11内部には、油圧導入口たる油圧ニップル19に連通する油圧通路20が形成される。油圧通路20は、ボディフランジ部11aの一端(下端)側に形成された孔21、ハイドロリックピストン17を収容するハイドロリックシリンダ(油圧シリンダ)22(ボディシリンダ部11bに形成される)、及びハイドロリックシリンダ22に小孔23aを介して連通する他端(上端)側の制御孔23によって主に形成される。油圧ニップル19から油圧配管54(図2)の油圧が導入されると、油圧は上記通路を通って制御孔23に到達し、制御ピストン24を制御シリンダ25に沿って右側に押動する。このようにボディフランジ部11aの上端側には、倍力装置7をマニュアル作動させるための制御バルブ部7aが形成される。
【0013】
制御バルブ部7aは右側に突出する制御ボディ部26によって区画される。制御ボディ部26には、前述の制御シリンダ25に同軸に連通するコントロール室27及び空圧ポート28が形成される。コントロール室27にはコントロールバルブ29が、空圧ポート28にはポペットバルブ30がそれぞれ摺動可能に収容される。空圧ポート28にはニップル31が取り付けられ、このニップル31には空圧配管67(図2)が接続されて空圧が常に供給されている。
【0014】
通常、ポペットバルブ30は、空圧とポペットスプリング32とにより左側に付勢されていて、コントロール室27及び空圧ポート28を連通する連通ポート33を閉じている。よってニップル31からの空圧はポペットバルブ30の位置で遮断される。しかしながら、クラッチペダル9の特に踏み込み操作により油圧が供給されると、制御ピストン24及びコントロールバルブ29がポペットバルブ30を右側に押動して連通ポート33を開く。こうなると、連通ポート33からコントロール室27に侵入した空圧は、詳しくは後述するが、コントロール室27に連通する空圧配管34,35(図2)を通じて前述のシリンダシェル12に入り、ピストンプレート13を右側に押動し、クラッチ8を分断側に操作する。
【0015】
ここで、クラッチペダル9によるクラッチ8のマニュアル(手動)操作時、倍力装置7はクラッチペダル9のストローク量に応じてクラッチ8を所定ストロークだけ操作することができる。即ち、例えばクラッチペダル9が比較的小さくストローク乃至踏み込まれた場合、前述の空圧作用によりピストンプレート13が右側に押動される。ところが、これに連動してハイドロリックピストン17が所定ストロークだけ右側に押動されると、油圧通路20の容積が増し制御孔23内の油圧が下がる。こうなると、制御ピストン24がコントロールバルブ29をポペットバルブ30に押し付けつつ、ポペットバルブ30が連通ポート33を閉鎖するバランス状態が生じ、これによりコントロール室27、空圧配管34,35及びピストンプレート13背面側室内にて所定の空圧が保持され、ピストンプレート13を所定ストローク位置に保持し、クラッチ8を所定位置に保持する。
【0016】
また、クラッチペダル9を完全に戻すと、制御孔23内の油圧がさらに下がって、図示の如く制御ピストン24が最も左側の原位置に戻される。こうなると、コントロールバルブ29がポペットバルブ30から離れ、コントロールバルブ29の内部に設けられた開放ポート36がコントロール室27等と連通するようになる。すると、その空圧は開放ポート36からブリーザ37を通じ大気開放され、これによりピストンプレート13を押していた空圧が抜けて、クラッチ8が接続側(左側)Bに操作される。
【0017】
このように、倍力装置7はマニュアル操作用の制御バルブ部7aを有して、主に発進時等にクラッチ8のマニュアル操作を可能とするが、後述するように、変速時におけるクラッチ8の自動操作をも可能とするものである。
【0018】
なお、倍力装置7において、38は、シリンダシェル12で区画されるシリンダ室12aとハイドロリックシリンダ22とを油密に仕切るシール部材、39及び40はブリーザ37と連通する大気圧ポート、41は緩められると作動油のエア抜きを行えるブリーダである。
【0019】
図1はマスタシリンダ10の詳細を示す縦断面図である。図示するように、マスタシリンダ10は、長手方向に延出されたシリンダボディ45(シリンダ)を有する。シリンダボディ45は、その内部に、長手方向に一定内径のシリンダボア46を有して略円筒状に形成される。シリンダボア46の一端(左端)は開放され、その他端(右端)は、シリンダボディ45内部に形成された油圧供給ポート(吐出口)53に連通する以外は閉止される。油圧供給ポート53には油圧配管54(図2)が接続される。
【0020】
シリンダボア46には特に二つのピストン47,48が独立して摺動可能に装入される。これらピストン47,48は直列配置され、右側に位置する第1ピストン48が、これより右側のシリンダボア46内壁との間で、作動油を収容するための油圧室46a(第1流体室)を区画形成する。油圧室46a内には、第1ピストン48を左側に付勢するリターンスプリング52と、リターンスプリング52及び第1ピストン48間に配置されたピストンカップ51とが装入される。ピストンカップ51はシリンダボア46内壁に対し摺動可能となっている。
【0021】
第1ピストン48は、その右端部、左端部及び中間部がシリンダボア46内壁に対し摺動可能となっており、それ以外の部分は縮径されてシリンダボア46内壁との間に隙間を形成している。そして右端の摺動部48eと中間摺動部48fとの間の隙間は、その右端摺動部48e及びピストンカップ51によって油圧室46aから隔てられた油室48aを形成している。また、中間摺動部48fと左端の摺動部48bとの間の隙間は、その中間摺動部48fによって油室48aから隔てられた大気室48gを形成している。中間摺動部48fと左端摺動部48bとにはそれぞれ周溝42a,42bが設けられ、これら周溝42a,42bにはシーリングカップ43a,43bが収容されて各摺動部48f,48bの周りをシールしている。右端摺動部48eにはピストンカップ51が常時当接しており、このピストンカップ51がその摺動部48eの周りを実質的にシールする。
【0022】
左側に位置する第2ピストン47も、第1ピストン48同様右端と左端との摺動部47a,47bがシリンダボア46内壁に対し摺動可能となっている。そして左端の摺動部47bにも周溝47cが設けられ、その周溝47cにシーリングカップ47dが収容されてシールを行っている。第2ピストン47の中央部は縮径され、これによりシリンダボア46内壁との間には空気室47eが形成される。特に右端の摺動部47aの右端面には、右側に突出された縮径突出部47fが形成され、この縮径突出部47fの外周側のシリンダボア46内壁との隙間が、第1ピストン48の左端摺動部48bによって大気室48gから隔てられた空圧室47g(第2流体室)を形成する。そしてこの空圧室47gに連通して、シリンダボディ45には、空圧配管62(図2)を接続させてその空圧を導入する空圧導入ポート55(導入路)が設けられる。また同様に、シリンダボディ45には、大気室48gを外部に連通して大気開放するための大気ポート44も設けられる。大気ポート44はその出口部付近が拡径され、その中には防塵用としてのフィルタ部材64が充填装着されている。このフィルタ部材64としてはグラスウールが用いられている。なお、73は、空圧室47gと空気室47eとを連通させるために設けられた円周上の切欠きである。
【0023】
図示状態にあって、第1及び第2ピストン48,47は、リターンスプリング52に付勢されて左側の原位置に位置されており、このとき第1ピストン48の左端面と、第2ピストン47の縮径突出部47fの右端面とは互いに当接されている。またこのとき、これらピストン48,47の左側への移動は、シリンダボア46の左端内壁に取り付けられたスナップリング56によって規制される。シリンダボア46の左端開口部には、クラッチペダル9の踏み込み或いは戻し操作に合わせて挿抜するプッシュロッド49(ロッド)の先端部が挿入される。さらにその開口部はダストブーツ50で閉止される。プッシュロッド49の先端面は半球状に形成され、これに合わせて第2ピストン47の左端面も半球状に窪まされている。なおこれら端面同士は当接・離間可能である。
【0024】
シリンダボディ45には、油圧室46a及び油室48aにそれぞれ小径ポート60及び大径ポート61を介して作動油を補給するための給油通路45aが設けられる。小径ポート60は、第1ピストン48の右側への押動、或いは作動油加圧方向への移動とともに、シーリングカップ47d又は右端摺動部48eで閉止され、一方大径ポート61は常に油室48aに連通するようになっている。そして給油通路45aには給油ニップル57が取り付けられ、給油ニップル57は、作動油が貯留されたリザーバタンク58(図2)に給油配管59(図2)を介して接続する。なお油圧室46aには、油圧供給ポート53を適宜開閉するチェック弁53bも設けられる。45bは、マスタシリンダ10を車両のボディ等に固定するためのボルト挿通穴である。
【0025】
このマスタシリンダ10にあっては、クラッチペダル9を用いたマニュアル操作と、後述の空圧供給による自動操作との両方で作動油を加圧し、油圧を発生することができる。即ち、マニュアル操作のときは、クラッチペダル9の踏み込みによりプッシュロッド49を介して両方のピストン48,47を一緒に押動し、これによって油圧室46aの作動油を加圧し、油圧供給ポート53から油圧を供給する。一方、自動操作による場合は、空圧導入ポート55から空圧室47gに空圧を供給し、これにより第1ピストン48のみを押動させ、作動油を加圧する。なおこのとき、空圧は空気室47eにも流入し、左端摺動部47bにも作用して第2ピストン47を左側に押すが、その移動はスナップリング56によって規制されるため、第2ピストン47は左端側の原位置にそのまま保持される。
【0026】
ここで、空圧により第1ピストン48を押動すると、空圧室47gと油圧室46aとはともに高圧となる。このとき、空圧室47gの空気が油圧室46aにリークすると、油圧室46aや油圧配管54等に気泡が混入し所定の油圧が得られない。そこで、これら間のシールを完璧とするため上記大気室48gを介在させるようにしている。即ち、大気室48gは大気ポート44によって外部と連通されて大気圧状態となっている。そして万が一空圧室47gの空気がシーリングカップ42b等を抜けて大気室48gに侵入したとしても、これは大気圧に減圧され且つ大気ポート44を通じて外部に排出される。一方、油圧室46aの高圧の作動油が、ピストンカップ51及び第1ピストン48の右端摺動部48eを抜けて油室48aにリークしたとする。しかしこの油室48aは、リザーバタンク58内の作動油が大気圧であるため同じく大気圧となっている。よってそのリークした作動油は大気圧に減圧されることになる。そして仮に油室48aの作動油が大気室48gにリークしたとしても、それは大気ポート44から外部に排出される。
【0027】
従って、大気室48g及び油室48aは空圧室47gと油圧室46a間の圧力の緩衝ゾーンを形成し、特に大気室48gはリークしてきた空気又は作動油を外部に排出してシールの完全化を図るものである。また万が一、大気室48gの空気がシーリングカップ42a等を抜けて油室48aに侵入したとしても(大気圧同士なのでまずあり得ないが)、これは大径ポート61、給油配管59を通じてリザーバタンク58内で大気開放されるため問題はない。
【0028】
加えて、このマスタシリンダ10においては、第1及び第2ピストン48,47の各摺動部48e,48f,48b,47a,47bのみを部分的に摺動させるようにしたため、摺動面積を減小して摩擦抵抗を減らし、これによりスムーズな動作を達成できる。
【0029】
また油室48aと大気室48gとの間、及び大気室48gと空圧室47gとの間にそれぞれシーリングカップ42a,42bを設けて各シーリングカップ42a,42bを離間したため、前者は作動油のリーク防止のためのもの、後者は空気リーク防止のためのものと役割を分担できて、それぞれ異なった性状(材質、形状等)のものを使用することができる。特に、空圧室47gに導入される空気には、コンプレッサ3でのエンジンオイル上がりによるエンジンオイルミストを含んでおり、このエンジンオイルと作動油(ブレーキオイル等)との両者に耐え得るシールカップ材はないという現状から、それぞれに適した十分耐久性のある材質を選定でき、これによりシールの耐久性を向上することができる。
【0030】
さて、図2に戻って、マスタシリンダ10の空圧導入ポート55とエアタンク5とは空圧配管62で接続され、この空圧配管62には2つの分岐63,65が設けられる。分岐63には空圧配管67が接続され、空圧配管67の他端は倍力装置7のニップル31に接続される。分岐65には空圧配管68が接続され、この空圧配管68の他端は、空圧配管34及び35にシャトル弁(ダブルチェックバルブ)69を介して接続される。シャトル弁69は、空圧配管34或いは68の一方を空圧配管35に接続するよう、圧力差に応じて切替えを行う。
【0031】
ここで、エアタンク5から分岐65、シャトル弁69、及び倍力装置7の空圧ニップル15を順に結ぶ空圧配管62,68,35は第1の空圧供給路aを形成する。またエアタンク5から分岐63を分岐して倍力装置7の空圧ニップル15までを結ぶ空圧配管62,67,34,35は第2の空圧供給路bを形成する。そしてこれら第1及び第2の空圧供給路a,bはシャトル弁69により切替可能となる。
【0032】
ここで、第1の空圧供給路aの空圧配管68には、コンピュータ式制御装置(コントローラ)72により切替制御される二つの電磁切替弁78,79が設けられる。これら切替弁78,79は、ONのときには開となって下流側(倍力装置7側)への空圧の供給を許容し、OFF のときには空圧供給を遮断する一方、下流側の空圧を大気開放するようになっている。そして特に上流側(エアタンク5側)の切替弁78は、下流側の空圧を絞りを通じて大気開放するようになっている。
【0033】
よって、切替弁78,79のONとOFF との組合せが、ON/ON なら倍力装置7に対し空圧供給を、ON/OFFなら比較的短時間で空圧排出を、OFF/ONなら比較的長時間で空圧排出を行うようになっている。なおOFF/OFF のときはON/OFFのときと実質的に同一である。これは特に、2段階のクラッチ接続速度を選べることになるから、最適な組合せを選択することでクラッチ接続ショックの低減等を図ることができる。なおクラッチ8の分断は比較的速い一定速度で行われる。
【0034】
一方、エアタンク5とマスタシリンダ10とを結ぶ空圧配管62は第3の空圧供給路cを形成し、特にその配管62にも電磁切替弁81が設けられる。切替弁81は、前記切替弁78,79と同様のもので、制御装置72により切替制御され、ONのときには空圧をマスタシリンダ10に供給し、OFF のときにはマスタシリンダ10からの空圧を大気開放するようになっている。なお切替弁81の開度をデューティ制御するようにすると、空圧の供給・排出速度を制御することもできる。
【0035】
変速機71は自動変速を行う構成がなされており、即ち、手動シフトレバーで変速ポジションが選択されると、電気スイッチによる変速信号が制御装置72に送られ、図示しないアクチュエータが動作されて実質的な変速操作を行うようになっている。従って、運転手はスイッチの切替えを行うのみである。
【0036】
他、制御装置72には、アクセルペダル75に設けられたストロークセンサ82及びアイドルスイッチ83、変速機71のシフトレバー付近に設けられた非常スイッチ84、変速機71の出力軸付近に設けられた車速センサ85、エアタンク5に設けられた圧力スイッチ86、クラッチペダル9に設けられたペダルスイッチ87、及びクラッチ8に設けられたクラッチストロークセンサ88等が接続される。
【0037】
次に、上記クラッチ断続装置1の動作説明を行う。
【0038】
先ず、自動変速の概要に含めてクラッチ8の自動分断操作について説明する。運転手のシフト操作による変速信号の入力により、制御装置72は両方の切替弁78,79をON乃至開とし、第1の空圧供給路aを通じ倍力装置7に空圧を供給する。そしてクラッチ8が分断され、図示しないアクチュエータにより変速機71の変速操作が完了すると、切替弁78,79を所定の組合せでOFF とし、倍力装置7の空圧を所定速度で抜いてクラッチ8の接続操作を行い、変速を完了する。なおここでは、マニュアル操作ではないので空圧配管34内は低圧であり、よってシャトル弁69は空圧配管68からの高圧でその配管68のみを配管35に接続する。
【0039】
ここで図3を参照して、特にクラッチ8の自動分断操作時、ハイドロリックピストン17が右側に移動することで、作動油が充填されているハイドロリックシリンダ22の容積が増し、これにより油圧通路20及び油圧配管54内等(合わせて油圧通路内という)に負圧が生じて、作動油に気泡が混入する虞がある。こうなると油圧の正確な供給を行えず、クラッチ8のマニュアル操作が困難となる問題が生じる。
【0040】
そこで、かかる構成にあっては、クラッチ8の自動分断操作時に、マスタシリンダ10の空圧室47gに空圧配管62を通じて空圧を供給し、第1ピストン48を適宜押動し、油圧通路内を適当に加圧するようにしている。こうすると、油圧通路内の負圧化を防止でき、トラブルを未然に防止することができる。
【0041】
特にかかる構成にあっては、クラッチ8の自動分断操作時に、切替弁78,79を開とする前に、切替弁81を若干早めに開として適当な初期圧を与えるようにしている。このことによって、負圧化の完全な防止を達成することができる。
【0042】
他方、クラッチ8の自動接続操作時、こんどは切替弁78,79をON/OFF或いはOFF/ONのいずれかとして閉とし、倍力装置7から空圧を排出する。こうすると油圧通路内が順次増圧されるから、これに合わせて空圧室47gの空圧を切替弁81から適宜大気開放させる。こうなると第1ピストン48の原位置への復帰が可能となる。またこのときにも、切替弁78,79を閉とした後に切替弁81を遅れて閉とし、最後まで空圧を与えるようにして負圧化の完全防止を図っている。
【0043】
次に、クラッチペダル9を用いたマニュアル操作時には、クラッチペダル9を踏み込んだ瞬間にマスタシリンダ10から油圧が送られ、これにより制御バルブ部7aが開となり、空圧でシャトル弁69が切替り、空圧配管34,35同士が接続される。こうなると、倍力装置7には空圧が供給されてクラッチ8が分断される。特にこのマニュアル操作時には、油圧通路内を積極的に加圧するため負圧化は生じない。他方、クラッチペダル9を戻せば、倍力装置7から空圧が排出され、クラッチ8が接続される。なおこのマニュアル操作のときは、いずれの切替弁78,79,81もOFF である。こうして、電気系トラブル等で自動操作が不可能となっても、マニュアル操作によるクラッチ断続が可能となり、発進、変速等が可能となる。
【0044】
ところで、自動操作の途中、即ちマスタシリンダ10の空圧室47gに空圧が供給された状態で、クラッチペダル9が踏み込まれたときは以下のようになる。このとき、第1ピストン48は原位置から所定ストロークだけ押動されており、且つ第2ピストン47は原位置にて空圧が作用されていて、これを空圧反力に逆らって強制的に押すことになる。この場合、空圧反力があるものの通常の踏力でクラッチペダル9の踏み込みは可能である。何故なら、その踏み込みにより第2ピストン47を押動させると、エアタンク5の容量が比較的大きいことから、空圧室47gの内圧は若干上昇するものの、空圧室47gの空気は空圧配管62に逆流するからである。これにより空圧室47gの内圧をほぼ一定に保て、第1ピストン48の移動乃至オーバーストロークを防止して、クラッチ8の誤作動等を防止することができる。
【0045】
かかる構成にあっては、油圧通路内を負圧化させない程度に加圧すればよいので、第1ピストン48等を特に大径とする必要がなく、マスタシリンダ10を従来程度の外径に設定でき、大形となるのを防止することができる。
【0046】
なお、上記の如き油圧通路の加圧は、倍力装置7のハイドロリックシリンダ22周辺の内部構造を変更することによっても可能であるが、こうすると狭いスペースで複雑な構造を採用せざるを得ず、シール等の問題もあり信頼性やメンテナンス性の点で不利である。本実施例は従来同様の倍力装置7に変更を加えることなく、マスタシリンダ10の構造や空圧回路の構成によって対応しているため、上記の欠点はなく構成がシンプルとなり、十分な信頼性、メンテナンス性等を確保できる。そして、クラッチペダル9による機械的な駆動及び空圧供給制御により、それぞれが互いに干渉することなく所望の油圧を発生させることができる。
【0047】
このように、かかる流体圧発生装置(マスタシリンダ)を用いれば、クラッチの自動操作時における油圧通路内の負圧発生を防止することができる。また本発明は上記実施例の他にも変形実施例が可能である。上記実施例においては圧力流体を空気とし、大型車両に通常装備されているコンプレッサを利用するようにしたが、これを例えば作動油等とすることもできる。また作動流体を空気とすることもできる。そして本発明は、マスタシリンダ以外のものにも広く適用可能である。
【0048】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0049】
(1) クラッチの自動操作時、油圧通路内の負圧状態となることを防止でき、作動油に気泡が混入することがないので、クラッチのマニュアル操作が困難となるなどのトラブルを未然に防げる。
【0050】
(2) 従来の装置を大きく変更することなく、シンプルな構成により(1)の効果を得ることができるので、十分な信頼性を確保できる。
【0051】
(3) 大気室にリークしてきた作動流体や加圧流体を大気圧に減圧して外部に排出でき、シール性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る流体圧発生装置の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】本発明に係る流体圧発生装置が具備されたクラッチ断続装置を示す全体構成図である。
【図3】倍力装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 マスタシリンダ(流体圧発生装置)
45 シリンダボディ(シリンダ)
46a 油圧室(第1流体室)
47 第2ピストン
47g 空圧室(第2流体室)
48 第1ピストン
48g 大気室
49 プッシュロッド(ロッド)
55 空圧導入ポート(導入路)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid pressure generator applied to a master cylinder that operates a clutch, a brake, and the like of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Recently, there has been an increasing demand for automated shifting in large vehicles such as buses and trucks. These vehicles generally have a large vehicle weight and a large load, and if a fluid type torque converter such as that employed in a passenger car is used as a clutch type, the loss becomes large and disadvantageous in terms of fuel efficiency, so in such a large vehicle, In particular, the friction clutch is turned on and off by automatic operation, the output of which is sent to a transmission, and this transmission is also automatically operated, thereby achieving automatic speed change. As a clutch intermittent device for automatically operating the clutch, a device provided with a booster (clutch booster) for intermittently operating the friction clutch by supplying and discharging air pressure is generally used.
[0003]
On the other hand, when starting the vehicle, the operation of the clutch is delicate, and if the operation is to be performed by automatic control, the device becomes complicated and expensive. Therefore, manual operation using the clutch pedal is performed only in this case. Some of them aim to simplify the equipment and reduce the price. In this case, the hydraulic pressure is supplied and discharged from the master cylinder by operating the clutch pedal, and the supply and discharge of the hydraulic pressure is performed to supply and discharge the pneumatic pressure to and from the booster. (Related technology: Japanese Utility Model Publication No. 4-8023)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, at the time of automatic shifting except at the time of starting, pneumatic pressure is supplied / discharged to the booster without operating the clutch pedal. In particular, in the booster, when the air pressure is supplied, the internal power piston is pushed to operate the clutch in the separating direction.
[0005]
However, in the conventional configuration, the passage for transmitting the hydraulic pressure from the master cylinder communicates with the hydraulic cylinder of the booster whose volume changes according to the movement of the power piston, and the hydraulic cylinder volume is reduced by the pushing of the power piston. If it increases, there is a problem that a negative pressure is generated in the hydraulic passage, air bubbles are mixed in, and an accurate manual operation of the clutch cannot be performed.
[0006]
In order to prevent such negative pressure from being generated, it is necessary to provide a manual operation and an automatic operation cancellation mechanism in the hydraulic output unit of the booster as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-8023. However, the mechanism becomes complicated and there is a problem in reliability. Therefore, in order to prevent the generation of negative pressure without changing the booster, the master cylinder can be driven not only by the clutch pedal but also by a control system (pneumatic supply circuit) similarly and without interference with each other. It is desirable to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a cylinder that defines a first fluid chamber in which a working fluid is stored, a first piston that slides in the cylinder and pressurizes the working fluid, and is slidably provided in the cylinder, A second piston that defines a second fluid chamber between the first piston and a rod that pushes the first and second pistons in a working fluid pressurizing direction, and a second fluid chamber that communicates with the second fluid chamber; An introduction path for introducing a pressurized fluid into the two-fluid chamber to push the first piston, and provided between the cylinder and the first piston and separated from the first and second fluid chambers An atmosphere chamber communicated with the outside is provided. According to this configuration, the first piston can be pushed by the pressure fluid to pressurize the working fluid. The atmospheric chamber reduces the working fluid leaked from the first fluid chamber and the pressure fluid leaked from the second fluid chamber to atmospheric pressure and discharges them to the outside.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0009]
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a clutch connecting / disconnecting device provided with the fluid pressure generating device according to the present invention, wherein the fluid pressure generating device is applied as a master cylinder.
[0010]
As shown in the figure, the clutch connection / disconnection device 1 has a pneumatic supply unit 2 for supplying relatively high-pressure air (pressure fluid). The air pressure supply means 2 is driven by an engine (not shown) to generate a pneumatic pressure (air pressure), an air dryer 4 for drying the air from the compressor 3, and an air sent from the air dryer 4. It mainly comprises an air tank 5 for storing and a check valve 6 provided on the inlet side of the air tank 5. The air pressure from the air pressure supply means 2 is sent to a booster (clutch booster) 7, and the booster 7 operates the friction clutch 8 to the separating side (right side) A by supplying the air pressure. ing. The booster 7 is also supplied with high-pressure working oil (working fluid), that is, oil pressure from the master cylinder 10 by operating the clutch pedal 9.
[0011]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing details of the booster 7. The booster 7 has the same configuration as the conventional one. As shown in the figure, the booster 7 has a cylinder shell 12 connected to a body 11 thereof, in which a piston plate (power piston, booster piston) 13 is pneumatically operated by a return spring 14. It is provided to be urged toward the introduction side (left side in the figure). A pneumatic nipple 15 is attached to one end of the cylinder shell 12, and the pneumatic nipple 15 forms a pneumatic introduction port to introduce pneumatic pressure from the air tank 5 from a pneumatic pipe 35 (FIG. 2). When air pressure is introduced, the piston plate 13 is pushed to the clutch 8 side (right side in the figure), and when this occurs, the piston plate 13 pushes the piston rod 16, the hydraulic piston 17, and further the push rod 18 to push the clutch. The lever 8a (FIG. 2) is pressed to disconnect the clutch 8.
[0012]
On the other hand, a hydraulic passage 20 communicating with the hydraulic nipple 19 serving as a hydraulic pressure inlet is formed inside the body 11. The hydraulic passage 20 includes a hole 21 formed at one end (lower end) of the body flange portion 11a, a hydraulic cylinder (hydraulic cylinder) 22 that accommodates the hydraulic piston 17 (formed on the body cylinder portion 11b), and a hydraulic cylinder. It is mainly formed by the control hole 23 on the other end (upper end) side communicating with the lick cylinder 22 via the small hole 23a. When the hydraulic pressure of the hydraulic pipe 54 (FIG. 2) is introduced from the hydraulic nipple 19, the hydraulic pressure reaches the control hole 23 through the above passage, and pushes the control piston 24 to the right along the control cylinder 25. As described above, the control valve portion 7a for manually operating the booster 7 is formed on the upper end side of the body flange portion 11a.
[0013]
The control valve portion 7a is defined by a control body portion 26 protruding rightward. A control chamber 27 and a pneumatic port 28 are formed in the control body 26 so as to communicate coaxially with the control cylinder 25. A control valve 29 is slidably accommodated in the control chamber 27, and a poppet valve 30 is slidably accommodated in the pneumatic port 28. A nipple 31 is attached to the pneumatic port 28, and a pneumatic pipe 67 (FIG. 2) is connected to the nipple 31, so that pneumatic pressure is always supplied.
[0014]
Normally, the poppet valve 30 is urged to the left by pneumatic pressure and a poppet spring 32 to close a communication port 33 that communicates the control chamber 27 and the pneumatic port 28. Therefore, the air pressure from the nipple 31 is cut off at the position of the poppet valve 30. However, when hydraulic pressure is supplied by the depression operation of the clutch pedal 9 in particular, the control piston 24 and the control valve 29 push the poppet valve 30 to the right to open the communication port 33. In this case, the pneumatic pressure that has entered the control chamber 27 from the communication port 33 enters the above-described cylinder shell 12 through pneumatic pipes 34 and 35 (FIG. 2) communicating with the control chamber 27, which will be described in detail later. 13 is pushed to the right, and the clutch 8 is operated to the split side.
[0015]
Here, at the time of manual (manual) operation of the clutch 8 by the clutch pedal 9, the booster 7 can operate the clutch 8 by a predetermined stroke according to the stroke amount of the clutch pedal 9. That is, for example, when the clutch pedal 9 is stroked or depressed relatively small, the piston plate 13 is pushed rightward by the above-described pneumatic action. However, when the hydraulic piston 17 is pushed rightward by a predetermined stroke in conjunction with this, the volume of the hydraulic passage 20 increases and the hydraulic pressure in the control hole 23 decreases. In this case, a balanced state occurs in which the poppet valve 30 closes the communication port 33 while the control piston 24 presses the control valve 29 against the poppet valve 30, whereby the control chamber 27, the pneumatic pipes 34 and 35, and the back of the piston plate 13 are formed. A predetermined air pressure is held in the side chamber, the piston plate 13 is held at a predetermined stroke position, and the clutch 8 is held at a predetermined position.
[0016]
When the clutch pedal 9 is completely returned, the hydraulic pressure in the control hole 23 further decreases, and the control piston 24 returns to the leftmost original position as shown in the figure. In this case, the control valve 29 is separated from the poppet valve 30, and the open port 36 provided inside the control valve 29 communicates with the control chamber 27 and the like. Then, the pneumatic pressure is released to the atmosphere from the release port 36 through the breather 37, whereby the pneumatic pressure pushing the piston plate 13 is released, and the clutch 8 is operated to the connection side (left side) B.
[0017]
As described above, the booster 7 has the control valve portion 7a for manual operation, and enables the manual operation of the clutch 8 mainly at the time of starting or the like. It also enables automatic operation.
[0018]
In the booster 7, reference numeral 38 denotes a sealing member that oil-tightly partitions the cylinder chamber 12 a defined by the cylinder shell 12 and the hydraulic cylinder 22, reference numerals 39 and 40 denote atmospheric pressure ports communicating with the breather 37, and reference numeral 41 denotes A bleeder that can release air from hydraulic oil when loosened.
[0019]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing details of the master cylinder 10. As shown in the figure, the master cylinder 10 has a cylinder body 45 (cylinder) extending in the longitudinal direction. The cylinder body 45 is formed in a substantially cylindrical shape with a cylinder bore 46 having a constant inside diameter in the longitudinal direction. One end (left end) of the cylinder bore 46 is opened, and the other end (right end) is closed except for communication with a hydraulic supply port (discharge port) 53 formed inside the cylinder body 45. A hydraulic piping 54 (FIG. 2) is connected to the hydraulic supply port 53.
[0020]
In particular, two pistons 47 and 48 are independently and slidably inserted into the cylinder bore 46. The pistons 47 and 48 are arranged in series, and a first piston 48 located on the right side defines a hydraulic chamber 46a (first fluid chamber) for containing hydraulic oil between the first piston 48 and the inner wall of the cylinder bore 46 on the right side. Form. A return spring 52 for urging the first piston 48 to the left and a piston cup 51 arranged between the return spring 52 and the first piston 48 are inserted into the hydraulic chamber 46a. The piston cup 51 is slidable with respect to the inner wall of the cylinder bore 46.
[0021]
The right end, the left end, and the intermediate portion of the first piston 48 are slidable with respect to the inner wall of the cylinder bore 46, and the other portion is reduced in diameter to form a gap between the first piston 48 and the inner wall of the cylinder bore 46. I have. The gap between the rightmost sliding portion 48e and the middle sliding portion 48f forms an oil chamber 48a separated from the hydraulic chamber 46a by the rightmost sliding portion 48e and the piston cup 51. The gap between the intermediate sliding portion 48f and the leftmost sliding portion 48b forms an atmosphere chamber 48g separated from the oil chamber 48a by the intermediate sliding portion 48f. The intermediate sliding portion 48f and the left end sliding portion 48b are provided with peripheral grooves 42a and 42b, respectively. The peripheral grooves 42a and 42b accommodate sealing cups 43a and 43b, respectively. Is sealed. The piston cup 51 is always in contact with the right end sliding portion 48e, and the piston cup 51 substantially seals around the sliding portion 48e.
[0022]
Similarly to the first piston 48, the second piston 47 located on the left side can slide the right and left sliding portions 47a and 47b with respect to the inner wall of the cylinder bore 46. A peripheral groove 47c is also provided in the left sliding portion 47b, and a sealing cup 47d is housed in the peripheral groove 47c to perform sealing. The central portion of the second piston 47 is reduced in diameter, whereby an air chamber 47e is formed between the second piston 47 and the inner wall of the cylinder bore 46. Particularly, on the right end surface of the right end sliding portion 47a, a reduced diameter projecting portion 47f projecting to the right is formed. A pneumatic chamber 47g (second fluid chamber) separated from the atmosphere chamber 48g by the left end sliding portion 48b is formed. The cylinder body 45 is provided with a pneumatic pressure introduction port 55 (introduction path) for communicating with the pneumatic pressure chamber 47g and connecting the pneumatic pressure pipe 62 (FIG. 2) to introduce the pneumatic pressure. Similarly, the cylinder body 45 is also provided with an atmosphere port 44 for communicating the atmosphere chamber 48g to the outside and opening the atmosphere. The atmosphere port 44 has an enlarged diameter in the vicinity of its outlet, and a filter member 64 for dust prevention is filled and mounted therein. Glass wool is used as the filter member 64. In addition, 73 is a notch on the circumference provided for communicating the pneumatic chamber 47g and the air chamber 47e.
[0023]
In the illustrated state, the first and second pistons 48 and 47 are biased by the return spring 52 and are located at the left original position. At this time, the left end face of the first piston 48 and the second piston 47 Are in contact with the right end face of the reduced diameter projecting portion 47f. At this time, the movement of the pistons 48 and 47 to the left is restricted by the snap ring 56 attached to the left inner wall of the cylinder bore 46. A distal end of a push rod 49 (rod) that is inserted and withdrawn when the clutch pedal 9 is depressed or returned is inserted into the left end opening of the cylinder bore 46. Further, the opening is closed by the dust boot 50. The distal end surface of the push rod 49 is formed in a hemispherical shape, and the left end surface of the second piston 47 is also depressed in a hemispherical shape. In addition, these end faces can contact and separate.
[0024]
The cylinder body 45 is provided with an oil supply passage 45a for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber 46a and the oil chamber 48a via the small-diameter port 60 and the large-diameter port 61, respectively. The small-diameter port 60 is closed by the sealing cup 47d or the right-end sliding portion 48e with the rightward movement of the first piston 48 or the movement in the hydraulic oil pressurizing direction, while the large-diameter port 61 is always in the oil chamber 48a. It is designed to communicate with An oil supply nipple 57 is attached to the oil supply passage 45a, and the oil supply nipple 57 is connected to a reservoir tank 58 (FIG. 2) in which hydraulic oil is stored via an oil supply pipe 59 (FIG. 2). The hydraulic chamber 46a is also provided with a check valve 53b for appropriately opening and closing the hydraulic supply port 53. 45b is a bolt insertion hole for fixing the master cylinder 10 to a vehicle body or the like.
[0025]
In the master cylinder 10, hydraulic oil can be generated by pressurizing the hydraulic oil both by a manual operation using the clutch pedal 9 and an automatic operation by air pressure supply described later. That is, in the manual operation, when the clutch pedal 9 is depressed, both the pistons 48 and 47 are pushed together via the push rod 49, whereby the hydraulic oil in the hydraulic chamber 46 a is pressurized. Supply hydraulic pressure. On the other hand, in the case of automatic operation, pneumatic pressure is supplied from the pneumatic pressure introduction port 55 to the pneumatic chamber 47g, whereby only the first piston 48 is pushed and hydraulic oil is pressurized. At this time, the air pressure also flows into the air chamber 47e and acts on the left end sliding portion 47b to push the second piston 47 to the left. However, since the movement is regulated by the snap ring 56, the second piston 47 47 is held as it is at the original position on the left end side.
[0026]
Here, when the first piston 48 is pushed by air pressure, both the air pressure chamber 47g and the hydraulic chamber 46a become high pressure. At this time, if air in the pneumatic chamber 47g leaks into the hydraulic chamber 46a, air bubbles are mixed into the hydraulic chamber 46a, the hydraulic piping 54, and the like, and a predetermined hydraulic pressure cannot be obtained. Therefore, 48 g of the above-mentioned atmosphere chamber is interposed in order to complete the seal between them. That is, the atmosphere chamber 48g is communicated with the outside through the atmosphere port 44 and is in an atmospheric pressure state. Even if the air in the pneumatic chamber 47g passes through the sealing cup 42b and the like and enters the atmosphere chamber 48g, the pressure is reduced to the atmospheric pressure and discharged to the outside through the atmosphere port 44. On the other hand, it is assumed that the high-pressure hydraulic oil in the hydraulic chamber 46a leaks into the oil chamber 48a through the piston cup 51 and the right end sliding portion 48e of the first piston 48. However, the oil chamber 48a is also at atmospheric pressure because the hydraulic oil in the reservoir tank 58 is at atmospheric pressure. Therefore, the leaked hydraulic oil is reduced to the atmospheric pressure. Even if the hydraulic oil in the oil chamber 48a leaks to the atmosphere chamber 48g, it is discharged from the atmosphere port 44 to the outside.
[0027]
Therefore, the atmosphere chamber 48g and the oil chamber 48a form a pressure buffer zone between the pneumatic chamber 47g and the hydraulic chamber 46a. In particular, the atmosphere chamber 48g discharges leaked air or hydraulic oil to the outside to complete the seal. It is intended. Even if the air in the atmosphere chamber 48g passes through the sealing cup 42a and the like and enters the oil chamber 48a (although it is impossible at first because of the atmospheric pressure), this will not occur. There is no problem because it is opened to the atmosphere inside.
[0028]
In addition, in the master cylinder 10, since only the sliding portions 48e, 48f, 48b, 47a, 47b of the first and second pistons 48, 47 are partially slid, the sliding area is reduced. Smaller to reduce frictional resistance and thus achieve smoother operation.
[0029]
The sealing cups 42a and 42b are provided between the oil chamber 48a and the atmosphere chamber 48g and between the atmosphere chamber 48g and the pneumatic chamber 47g to separate the sealing cups 42a and 42b. The function for prevention and the function for prevention of air leak can be shared, and different properties (material, shape, etc.) can be used. In particular, the air introduced into the pneumatic chamber 47g contains an engine oil mist caused by the rise of the engine oil in the compressor 3, and is a seal cup material capable of withstanding both the engine oil and the working oil (such as brake oil). In view of the fact that there is no such material, it is possible to select a material having sufficient durability suitable for each of them, thereby improving the durability of the seal.
[0030]
Returning to FIG. 2, the pneumatic introduction port 55 of the master cylinder 10 and the air tank 5 are connected by a pneumatic pipe 62, and the pneumatic pipe 62 is provided with two branches 63 and 65. A pneumatic pipe 67 is connected to the branch 63, and the other end of the pneumatic pipe 67 is connected to the nipple 31 of the booster 7. A pneumatic pipe 68 is connected to the branch 65, and the other end of the pneumatic pipe 68 is connected to the pneumatic pipes 34 and 35 via a shuttle valve (double check valve) 69. The shuttle valve 69 switches according to the pressure difference so that one of the pneumatic pipes 34 or 68 is connected to the pneumatic pipe 35.
[0031]
Here, the pneumatic pipes 62, 68, and 35 that sequentially connect the branch 65, the shuttle valve 69, and the pneumatic nipple 15 of the booster 7 from the air tank 5 form a first pneumatic supply path a. The pneumatic pipes 62, 67, 34, and 35 that branch from the air tank 5 to the pneumatic nipple 15 of the booster 7 by branching the branch 63 form a second pneumatic supply path b. The first and second pneumatic supply paths a and b can be switched by a shuttle valve 69.
[0032]
Here, two electromagnetic switching valves 78 and 79 that are switched and controlled by a computer-based control device (controller) 72 are provided in the pneumatic pipe 68 of the first pneumatic supply path a. The switching valves 78 and 79 are opened when ON to allow the supply of air pressure to the downstream side (the booster 7 side), and when OFF, shut off the air pressure supply, while the downstream air pressure is shut off. Is open to the atmosphere. In particular, the switching valve 78 on the upstream side (air tank 5 side) releases the air pressure on the downstream side to the atmosphere through a throttle.
[0033]
Therefore, if the combination of ON and OFF of the switching valves 78 and 79 is ON / ON, the pneumatic supply to the booster 7 is performed. Pneumatic discharge is performed for a very long time. Note that OFF / OFF is substantially the same as ON / OFF. In particular, since two stages of clutch engagement speeds can be selected, it is possible to reduce clutch engagement shock by selecting an optimal combination. The clutch 8 is disconnected at a relatively high speed.
[0034]
On the other hand, a pneumatic pipe 62 connecting the air tank 5 and the master cylinder 10 forms a third pneumatic supply path c. In particular, the pipe 62 is also provided with an electromagnetic switching valve 81. The switching valve 81 is similar to the switching valves 78 and 79, and is controlled by the control device 72 to supply air pressure to the master cylinder 10 when ON and to release air pressure from the master cylinder 10 to the atmosphere when OFF. It is designed to be open. If the opening degree of the switching valve 81 is duty-controlled, the supply / discharge speed of pneumatic pressure can also be controlled.
[0035]
The transmission 71 is configured to perform an automatic shift. That is, when a shift position is selected by a manual shift lever, a shift signal by an electric switch is sent to the control device 72, and an actuator (not shown) is operated to substantially operate. Gear shifting operation. Therefore, the driver only switches the switch.
[0036]
In addition, the control device 72 includes a stroke sensor 82 and an idle switch 83 provided on an accelerator pedal 75, an emergency switch 84 provided near a shift lever of the transmission 71, and a vehicle speed provided near an output shaft of the transmission 71. A sensor 85, a pressure switch 86 provided on the air tank 5, a pedal switch 87 provided on the clutch pedal 9, a clutch stroke sensor 88 provided on the clutch 8, and the like are connected.
[0037]
Next, the operation of the clutch connecting / disconnecting device 1 will be described.
[0038]
First, the automatic disconnection operation of the clutch 8 will be described including the outline of the automatic shift. In response to the input of the shift signal by the driver's shift operation, the control device 72 turns on and opens both the switching valves 78 and 79, and supplies air pressure to the booster 7 through the first air pressure supply passage a. When the clutch 8 is disengaged and the shifting operation of the transmission 71 is completed by an actuator (not shown), the switching valves 78 and 79 are turned off in a predetermined combination, the air pressure of the booster 7 is released at a predetermined speed, and the clutch 8 is released. Perform the connection operation to complete the gear shifting. Here, since the manual operation is not performed, the inside of the pneumatic pipe 34 is at a low pressure. Therefore, the shuttle valve 69 connects only the pipe 68 to the pipe 35 with the high pressure from the pneumatic pipe 68.
[0039]
Referring to FIG. 3, especially when the clutch 8 is automatically disengaged, the hydraulic piston 17 moves to the right, thereby increasing the volume of the hydraulic cylinder 22 filled with the hydraulic oil, thereby increasing the hydraulic passageway. There is a possibility that a negative pressure is generated in the inside of the hydraulic fluid 20 and the hydraulic piping 54 (collectively, in a hydraulic passage), and air bubbles are mixed into the hydraulic oil. In such a case, there is a problem that the hydraulic pressure cannot be supplied accurately and manual operation of the clutch 8 becomes difficult.
[0040]
Therefore, in such a configuration, at the time of the automatic disconnection operation of the clutch 8, air pressure is supplied to the air pressure chamber 47g of the master cylinder 10 through the air pressure pipe 62, and the first piston 48 is appropriately pushed to move the air in the hydraulic passage. Is appropriately pressurized. In this way, it is possible to prevent the negative pressure in the hydraulic passage from being reduced, and to prevent trouble beforehand.
[0041]
Particularly in such a configuration, at the time of the automatic disconnection operation of the clutch 8, the switching valve 81 is opened slightly earlier so as to apply an appropriate initial pressure before the switching valves 78 and 79 are opened. Thereby, complete prevention of negative pressure can be achieved.
[0042]
On the other hand, at the time of the automatic connection operation of the clutch 8, the switching valves 78 and 79 are closed either as ON / OFF or OFF / ON, and the air pressure is discharged from the booster 7. In this case, the pressure in the hydraulic passage is sequentially increased, and accordingly, the air pressure in the pneumatic chamber 47g is released from the switching valve 81 to the atmosphere as appropriate. In this case, the first piston 48 can be returned to the original position. Also at this time, the switching valve 81 is closed with a delay after the switching valves 78 and 79 are closed, and air pressure is applied to the end to completely prevent negative pressure.
[0043]
Next, at the time of manual operation using the clutch pedal 9, hydraulic pressure is sent from the master cylinder 10 at the moment when the clutch pedal 9 is depressed, whereby the control valve portion 7a is opened and the shuttle valve 69 is switched by air pressure, The pneumatic pipes 34 and 35 are connected to each other. In this case, pneumatic pressure is supplied to the booster 7, and the clutch 8 is disconnected. In particular, at the time of this manual operation, the inside of the hydraulic passage is positively pressurized, so that negative pressure does not occur. On the other hand, when the clutch pedal 9 is returned, the pneumatic pressure is discharged from the booster 7, and the clutch 8 is connected. At the time of this manual operation, all the switching valves 78, 79, 81 are OFF. In this way, even if the automatic operation becomes impossible due to an electric system trouble or the like, the clutch can be connected and disconnected by manual operation, and starting, shifting, and the like can be performed.
[0044]
By the way, when the clutch pedal 9 is depressed during the automatic operation, that is, in a state where the pneumatic pressure is supplied to the pneumatic chamber 47g of the master cylinder 10, the following occurs. At this time, the first piston 48 is pushed from the original position by a predetermined stroke, and the second piston 47 is applied with air pressure at the original position, and is forcibly forced against the pneumatic reaction force. Will push. In this case, the clutch pedal 9 can be depressed with a normal pedaling force although there is a pneumatic reaction force. This is because, when the second piston 47 is pushed by the depression, the internal pressure of the pneumatic chamber 47g slightly increases because the capacity of the air tank 5 is relatively large. Because it flows backward. Thus, the internal pressure of the pneumatic chamber 47g can be kept substantially constant, the movement or overstroke of the first piston 48 can be prevented, and the malfunction of the clutch 8 can be prevented.
[0045]
In such a configuration, it is sufficient to pressurize the hydraulic passage so as not to reduce the pressure in the hydraulic passage, so that the first piston 48 and the like do not need to have a particularly large diameter, and the master cylinder 10 is set to a conventional outer diameter. It can be prevented from becoming large.
[0046]
The pressurization of the hydraulic passage as described above can be performed by changing the internal structure around the hydraulic cylinder 22 of the booster 7, but in this case, a complicated structure must be adopted in a narrow space. However, there are problems such as sealing and the like, which is disadvantageous in terms of reliability and maintainability. The present embodiment corresponds to the conventional booster 7 without any change by the structure of the master cylinder 10 and the configuration of the pneumatic circuit. Therefore, the above-described disadvantages are eliminated, the configuration is simplified, and sufficient reliability is obtained. , Maintenance and the like can be secured. Then, by mechanical drive and pneumatic supply control by the clutch pedal 9, it is possible to generate a desired hydraulic pressure without any interference with each other.
[0047]
As described above, by using such a fluid pressure generating device (master cylinder), it is possible to prevent a negative pressure from being generated in the hydraulic passage during automatic operation of the clutch. The present invention can be modified in addition to the above embodiments. In the above embodiment, air is used as the pressure fluid, and a compressor normally used in a large vehicle is used. However, this can be used as hydraulic oil, for example. The working fluid may be air. The present invention is widely applicable to other than the master cylinder.
[0048]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0049]
(1) At the time of automatic operation of the clutch, it is possible to prevent a negative pressure state in the hydraulic passage and prevent air bubbles from being mixed into the hydraulic oil, thereby preventing trouble such as difficulty in manual operation of the clutch. .
[0050]
(2) The effect of (1) can be obtained with a simple configuration without largely changing the conventional device, so that sufficient reliability can be ensured.
[0051]
(3) The working fluid or the pressurized fluid leaked to the atmosphere chamber can be reduced in pressure to the atmospheric pressure and discharged to the outside, so that the sealing property can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a fluid pressure generating device according to the present invention.
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a clutch connecting / disconnecting device provided with the fluid pressure generating device according to the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a booster.
[Explanation of symbols]
10. Master cylinder (fluid pressure generator)
45 Cylinder body (cylinder)
46a Hydraulic chamber (first fluid chamber)
47 Second piston 47g Pneumatic chamber (second fluid chamber)
48 First piston 48g Atmosphere chamber 49 Push rod (rod)
55 Pneumatic introduction port (introduction path)

Claims (1)

  1. 作動流体が収容される第1流体室を区画するシリンダと、該シリンダ内を摺動して前記作動流体を加圧する第1ピストンと、前記シリンダ内に摺動可能に設けられ、前記第1ピストンとの間に第2流体室を区画する第2ピストンと、前記第1及び第2ピストンを作動流体加圧方向に押動するロッドと、前記第2流体室に連通され、該第2流体室に圧力流体を導入して前記第1ピストンを押動するための導入路と、前記シリンダと前記第1ピストンとの間に設けられ、前記第1及び第2流体室から隔てられて外部に連通された大気室とを備えたことを特徴とする流体圧発生装置。A cylinder defining a first fluid chamber in which a working fluid is accommodated, a first piston sliding in the cylinder to pressurize the working fluid, and a first piston slidably provided in the cylinder; A second fluid chamber, a rod for pushing the first and second pistons in the direction of pressurizing the working fluid, and a second fluid chamber communicating with the second fluid chamber. An introduction path for introducing a pressurized fluid to the first piston to push the first piston, and provided between the cylinder and the first piston and separated from the first and second fluid chambers to communicate with the outside; A fluid pressure generating device, comprising:
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