JP3671569B2 - クラッチ断続装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクラッチ断続装置に係り、特に車両のクラッチの自動化を図り得るクラッチ断続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は以前、クラッチペダル操作によりクラッチのマニュアル断続を実行するマニュアル断続手段と、倍力装置への空圧の給排制御によりクラッチの自動断続を実行する自動断続手段とを有したクラッチ断続装置（所謂セミオートクラッチシステム）を種々提案した。これらの特徴としては、クラッチの自動断続と同期してマスタシリンダに対し空圧の給排制御を行い、マスタシリンダを空圧で駆動させることにより、自動断続中の油圧通路内の負圧発生を防止する点にある。
【０００３】
このうち、特願平7-337023号で提案したものにおいては、クラッチの自動接続時に倍力装置からの排気とマスタシリンダからの排気とを合流させ、排気速度を同調させることにより、マスタシリンダの早期戻りによる負圧発生を防いでいる。またマスタシリンダからの排気通路にチェック弁を設けることにより、マスタシリンダ側の圧力を倍力装置側の圧力より常に大きく保ち、これによって負圧発生の確実な防止を図っている。
【０００４】
さらに、空圧の給排制御に二つの電磁弁を用い、これら電磁弁を適当なON/OFFの組合せで切替えることにより、二種類の排気速度を選べ、二種類のクラッチ接続速度を選べるようにしている。こうして、クラッチの自動接続に際し、クラッチの断位置から半クラッチ位置まではつなぎ速度を早め（急つなぎ）、半クラッチ位置ではつなぎ速度を緩慢とし（緩つなぎ）、クラッチが完全につながってからは再びつなぎ速度を早める（急つなぎ）といったような、実際のマニュアル接続に近い制御が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、逆にいえば、緩つなぎ速度については一種類しか選べないため、制御の自由度が低く、クラッチの接続ショックを完全に消失しきれない問題があった。
【０００６】
即ち、クラッチの接続ショックを消すためには、エンジン回転数をクラッチの接続状態に合わせて同期制御する方法と、緩つなぎ速度を低速にし半クラッチ状態を長びかせる方法とがある。
【０００７】
しかし、前者の方法だと、エンジン回転数制御のチューニングに大変な時間や労力を要し、後者の方法では、特に急加速時や登坂時においてクラッチに過度の滑りを生じさせ、クラッチの摩耗を促進する欠点がある。
【０００８】
従来は、これらの方法を試しながらクラッチ接続ショックの消える点をピンポイントでチューニングしていた。しかし、微速走行等ショックを感じ易い走行モードでは、前者の方法だとエンジン回転数をかなり正確に合わせる必要があり、またあまりに正確に合わせすぎるとシフトダウン時の減速感が失われる等の弊害があり、全走行モードでクラッチ接続ショックを消しつつ、ドライバーのフィーリングに合う接続を１種類の緩つなぎ速度だけで実現することは困難であった。
【０００９】
また、あまりにピンポイントでチューニングを行うと、クラッチの摩耗やへたりといった機械的な経時変化に対応しきれなくなり、これによってエンジン動力の伝達特性や、エンジンの吹上り・回転落ち特性が変化し、初期の好適な性能や操作フィーリングが失われてしまう。このように、従来の装置は、厳密なチューニングを必要とする割には制御の誤差の許容範囲が小さく、対応幅の非常に狭いものであった。
【００１０】
これを解決するため、電磁弁数を増し、緩つなぎ速度の種類を増すことが考えられる。しかし、電磁弁数の増加に伴いＥＣＵ等の電子制御装置に出力ポートが余計に増え、これによってコストアップを強いられ、故障モード・故障箇所の増大を招く欠点がある。また、電磁弁に比例制御弁を用い、倍力装置の排気速度即ちクラッチ接続速度を走行モードに合わせて無段階に調節することも考えられるが、比例制御弁自体が高価なものなのでこれもまたコストアップに繋がってしまう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クラッチペダル操作によりクラッチのマニュアル断続を実行するマニュアル断続手段と、倍力装置への空圧の給排制御により前記クラッチの自動断続を実行する自動断続手段とを有したクラッチ断続装置において、前記倍力装置に至る空圧供給路に第１及び第２の三方電磁弁をそれぞれ上流側及び下流側に直列に設け、前記空圧供給路の前記第１及び第２の三方電磁弁間の位置に第１の空圧排出路を接続し、前記第２の三方電磁弁の排出側に第２の空圧排出路を接続すると共に、前記第１の空圧排出路の末端を前記第２の空圧排出路の途中に接続し、前記第１の空圧排出路には、第１の絞りとチェック弁とを直列に設け、前記第２の空圧排出路には、前記第１の空圧排出路の接続部の下流側に第２の絞りを設けたものである。
【００１２】
また、前記第２の絞りが、前記第１の絞りより大きい絞り量を有していてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１は、本発明に係るクラッチ断続装置を示す全体構成図で、クラッチ断続装置１は空圧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、詳しくは後述するが、マスタシリンダ１０から油圧も供給されるようになっている。
【００１５】
図２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１）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１）を分断側Ａに押し、クラッチ８を分断する。
【００１６】
一方、ボディ１１内部には油圧路２０が形成され、油圧路２０の油圧導入口は油圧ニップル１９によって形成されている。油圧ニップル１９には油圧配管５４の一端が接続される。油圧路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から油圧が導入されると、その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、詳しくは後述するが、倍力装置７への空圧供給を制御するための制御バルブ部７ａ（油圧作動弁）が形成される。
【００１７】
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には制御ピストン２４のコントロール部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１）が接続されて空圧が常に供給されている。
【００１８】
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、油圧配管５４から油圧が供給されると、制御ピストン２４のコントロール部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１）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の左側の空圧作用面１３ａに作用してこれを右側に押動し、クラッチ８を分断側に操作する。
【００１９】
ここで、倍力装置７は、供給された油圧の大きさに応じてクラッチ８を所定ストロークだけ操作することができる。即ち、例えば比較的小さい値だけ油圧が増加された場合、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、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。すると、油圧路２０の容積が増し制御孔２３内の油圧が下がり、こうなると、制御ピストン２４のコントロール部２９がポペットバルブ３０を押し付けつつ、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の空圧作用面１３ａ側となる空圧導入室１２ｂ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を所定の半クラッチ位置に保持する。
【００２０】
また、油圧が完全に抜かれると、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、コントロール部２９がポペットバルブ３０から離れ、コントロール部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、保持されていた空圧は、一部が開放ポート３６から大気圧ポート３９を通じ空圧導入室１２ｂと反対側の大気室１２ａに導入され、これによりピストンプレート１３を右側に押していた空圧が、今度はリターンスプリング１４と協同してそれを反対側の左側に押し、クラッチ８を接続側（左側）Ｂに操作する。そして残りの空圧は、ブリーザ３７を通じ大気開放される。
【００２１】
特にブリーザ３７には、排気のみ可能なチェック弁が内蔵されている為、クラッチ接続時、大気室１２ａが負圧となり、クラッチ８の接続不良が生じてしまう。これを防止するため、空圧の一部を大気室１２ａに導き、残りをブリーザ３７より排出する必要が有る。
【００２２】
なお、倍力装置７において、３８はシリンダ室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、４０は大気圧ポート、４１は緩められたときに作動油のエア抜きを行えるブリーダである。
【００２３】
このように、制御バルブ部７ａは、クラッチペダル９の操作と連動するマスタシリンダ１０からの信号油圧に基づき、倍力装置７への空圧の供給・排出を制御し、クラッチ８のマニュアル断続を実行する。
【００２４】
図３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を有する。シリンダボディ４５はその内部に所定径のシリンダボア４６を有し、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。シリンダボア４６の一端（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の先端部が挿入され、さらにその開口部はダストブーツ５０で閉止される。シリンダボア４６内の他端側（右側）には、第１及び第２ピストン４７，４８をピストンカップ５１を介して一端側に付勢するリターンスプリング５２が設けられる。シリンダボア４６の他端は、シリンダボディ４５に形成された油圧供給ポート５３に連通され、この油圧供給ポート５３には図１に示す油圧配管５４が接続される。５３ａはチェックバルブである。
【００２５】
図示状態にあっては、クラッチペダル９の踏み込みがなされておらず第１及び第２ピストン４７，４８は一端側の原位置に位置されている。特にこのときのピストン４７，４８間に位置されて、シリンダボディ４５には空圧導入ポート５５が設けられている。このマスタシリンダ１０においては、クラッチペダル９によるマニュアル操作のときは両方のピストン４７，４８が押動されて油圧を供給する。一方、自動操作による場合は、詳しくは後述するが、空圧導入ポート５５から空圧が供給されて第２ピストン４８のみが適宜押動されるようになっている。なおこのとき第１ピストン４７の移動はスナップリング５６によって規制される。またこのとき、第１ピストン４７が移動しないのでクラッチペダル９は移動しない。５７は、作動油のリザーバタンク５８（図１）からの給油配管５９に接続する給油ニップル、６０及び６１は、ピストンカップ５１の右側及び第２ピストン４８の位置にそれぞれ給油を行う小径及び大径ポートを示す。
【００２６】
図１に示すように、エアタンク５からは空圧配管６２が延出され、この空圧配管６２の分岐６３からは空圧配管６７が分岐され、この空圧配管６７は倍力装置７のニップル３１に接続される。一方、空圧配管６２はシャトル弁６９に接続され、特にその途中には２ウェイ式の二つの三方電磁弁７８，７９（第１及び第２の三方電磁弁）が上流側と下流側とに直列に設けられている。ここで空圧配管６２は、エアタンク５及び上流側三方電磁弁７８を結ぶ上流部６２ａと、三方電磁弁７８，７９間を結ぶ中間部６２ｂと、下流側三方電磁弁７９及びシャトル弁６９を結ぶ下流部６２ｃとに分けられる。上流側三方電磁弁７８の排気側には空圧配管６４が接続され、中間部６２ｂには空圧配管７４（第１の空圧排出路）が接続され、下流側三方電磁弁７９の排気側には空圧配管６８（第２の空圧排出路）が接続されている。
【００２７】
三方電磁弁７８，７９は、コンピュータ内蔵の制御装置（コントローラ）７２からのON/OFF信号（制御信号）に基づいて切替制御される。上流側の三方電磁弁７８は、ONのときには上流部６２ａと中間部６２ｂとを接続して空圧配管６４を閉とし、OFF のときには中間部６２ｂと空圧配管６４とを接続して上流部６２ａを閉とする。また下流側の三方電磁弁７９は、ONのときには中間部６２ｂと下流部６２ｃとを接続して空圧配管６８を閉とし、OFF のときには下流部６２ｃと空圧配管６８とを接続して中間部６２ｂを閉とする。
【００２８】
シャトル弁（ダブルチェックバルブ）６９は機械式三方弁であって、空圧配管６２又は３４の一方のみを互いの空圧差に基づき空圧配管３５に接続する。
【００２９】
一方、三方電磁弁７９から延出する空圧配管６８は先述の倍力装置７のブリーザ３７に接続される。そしてこの空圧配管６８の途中には、中間部６２ｂから延出する空圧配管７４の末端が接続されている。さらに空圧配管６８にあってその接続部の下流側（ブリーザ３７側）には、三方電磁弁７８から延出する空圧配管６４の末端が接続されている。
【００３０】
空圧配管７４には、その流路を絞るための絞り部６６（第１の絞り）と、空圧の移動方向を一方向に規制するためのチェック弁７５とが直列に設けられている。絞り部６６は中間部６２ｂ側に設けられ、チェック弁７５は空圧配管６８側に設けられている。ここで詳しくは後述するが、クラッチ自動接続に伴う空圧排出に際し、排気は空圧配管６８側から中間部６２ｂ側に向かって行われ、従ってその排気流れ方向に対し絞り部６６は下流側に、チェック弁７５は上流側に位置されることとなる。さらにチェック弁７５は、空圧配管６８側から中間部６２ｂ側への空圧ないし空気の移動のみを許容し、逆方向の移動を規制ないし禁止している。
【００３１】
また、空圧配管６８において、各空圧配管７４，６４の接続部の間の位置には別の絞り部７６（第２の絞り）が設けられている。この絞り部７６は、先の絞り部２２よりも絞り量が大きく、流路面積をより縮小するものとなっている。ここで詳しくは後述するが、クラッチ自動接続に伴う空圧排出に際し、排気は三方電磁弁７９側からブリーザ３７側に向かって行われ、従ってその排気流れ方向に対し、絞り部７６は、空圧配管７４の接続部の下流側に位置されることとなる。
【００３２】
さらに、詳しくは後述するが、エアタンク５から三方電磁弁７８，７９、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６２，３５は、クラッチ８の自動分断操作時に、倍力装置７に空圧供給を行うための第１の空圧供給路ａを形成する。
【００３３】
またエアタンク５から分岐６３、制御バルブ部７ａ、シャトル弁６９、及び倍力装置７の空圧ニップル１５までを順に結ぶ空圧配管６２，６７，３４，３５は、クラッチ８のマニュアル分断操作時に、倍力装置７に空圧供給を行うための第２の空圧供給路ｂを形成する。
【００３４】
特に、空圧配管６２の中間部６２ｂには空圧配管７０が接続され、この空圧配管７０は、クラッチ８の自動分断操作時に、マスタシリンダ１０に空圧供給を行うための第３の空圧供給路ｃを形成する。
【００３５】
空圧配管７０は、マスタシリンダ１０の空圧導入ポート５５に接続されて第２ピストン４８の背面側に空圧を供給する。この配管７０の途中には三方電磁弁８０（第３の三方電磁弁）が設けられ、三方電磁弁８０はマスタシリンダ１０への空圧の給排を制御する。三方電磁弁８０の排気側には空圧配管７３が接続され、空圧配管７３の末端は空圧配管６２の下流部６２ｃに接続されている。そして空圧配管７３の途中にはチェック弁４３が設けられ、チェック弁４３は、三方電磁弁８０側から下流部６２ｃ側への空圧の移動のみを許容し、逆方向の移動を規制ないし禁止する。そして内部のスプリングの作用により、三方電磁弁８０側の空圧が、下流部６２ｃ側の空圧より大きいときのみ空圧の移動を許容する。
【００３６】
三方電磁弁８０はコントローラ７２によりON/OFF制御され、ONのときには空圧配管７０の上流側（エアタンク５側）と下流側（マスタシリンダ１０側）とを接続ないし連通し、空圧配管７３を閉とする。またOFF のときには、空圧配管７０の下流側と空圧配管７３とを接続し、空圧配管７０の上流側を閉とする。これにより、ONのときにはマスタシリンダ１０への空圧供給を許容し、OFF のときにはマスタシリンダ１０から空圧を排出させて、それを空圧配管７３を通じて空圧配管６２に送出させる。このように空圧配管７０の下流側と空圧配管７３とはマスタシリンダ用の空圧排出路を構成している。
【００３７】
かかるクラッチ断続装置１は、これとは別に設けられた変速機７１と連動されるようになっている。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コントローラ７２に送られ、図示しないアクチュエータが動作されて、運転手の操作に代わって実質的な変速操作を行うようになっている。
【００３８】
また、コントローラ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及びクラッチペダルストロークセンサ８９、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。
【００３９】
次に、上記装置の動作説明を行う。なお図６には、各クラッチモードにおける各電磁弁７８，７９，８０の通電パターン（ON/OFFパターン）が示されているので適宜参照されたい。これにおいて、通常時とはマニュアル操作時のことであり、このときは全ての電磁弁７８，７９，８０がOFF とされる。
【００４０】
先ず、クラッチ８のマニュアル分断操作は以下のようにして行われる。クラッチペダル９を踏み込むと、マスタシリンダ１０からは油圧が供給され、この油圧は、前述したように、制御バルブ部７ａを作動させて空圧配管６７及び３４を接続ないし連通させる。こうなると、配管３４の空圧はシャトル弁６９を切り替えて配管３５に至り、倍力装置７の空圧導入室１２ｂに移動する。そして、ピストンプレート１３を押動し、クラッチ８を分断させる。このときクラッチ８はクラッチペダル９の操作に応じて適宜量だけ分断することができる。このときコントローラ７２は、ペダルスイッチ８７からの信号入力（ON信号）によりマニュアル操作であることを判断して、三方電磁弁７８，７９，８０をいずれもOFF のままとする。
【００４１】
他方、クラッチ８のマニュアル接続操作時、クラッチペダル９の戻し操作により油圧が抜かれると、前述の制御バルブ部７ａの作動により空圧配管３４と大気圧ポート３９とが連通されるようになる。こうなれば、空圧導入室１２ｂの空圧が、配管３５，３４を経由して大気室１２ａに導入され、これによりクラッチ８の接続が達成される。この接続の間もコントローラ７２は、ペダルスイッチ８７がONのままなので、三方電磁弁７８，７９，８０をいずれもOFF のままとする。
【００４２】
ここで分かるように、制御バルブ部７ａは、マスタシリンダ１０からの油圧信号（パイロット油圧）を受けて、空圧配管３４を空圧配管６７或いは大気圧ポート３９のいずれか一方に連通させる三方弁の如く機能する。また空圧供給手段２、第２の空圧供給路ｂ、倍力装置７、制御バルブ部７ａ、マスタシリンダ１０及び油圧通路５４，２０が、クラッチペダル操作によりクラッチのマニュアル断続を実行するマニュアル断続手段を構成する。
【００４３】
次に、クラッチ８の自動断続操作について説明する。先ず最初に、その内容を、自動変速の概要に含めて簡単に説明する。
【００４４】
運転手がシフト操作を行うと、変速信号がコントローラ７２に入力され、これに伴ってコントローラ７２は三方電磁弁７８，８０をON、続けて三方電磁弁７９をONとする。こうなると、第１の空圧供給路ａを通じて、倍力装置７の空圧導入室１２ｂには比較的速い速度で（短時間で）空圧が供給され、これによりクラッチ８は即座に分断操作される（クラッチ急断）。この後、図示しないアクチュエータにより変速機７１の変速操作を完了し、例えば三方電磁弁７８，８０をOFF 、電磁切替弁７９をONのままとして、空圧導入室１２ｂの空圧を一部は大気室１２ａに導入し、残りはブリーザ３７から排出して比較的速い速度でクラッチ８の接続操作を行い（クラッチ高速接或いは急接）、変速を完了する。
【００４５】
このように、後にも詳述するが、空圧供給手段２、第１の空圧供給路ａ、倍力装置７、三方電磁弁７８，７９、空圧排出路（空圧配管３５，６２，６４，６８，７４）及び制御装置７２が、倍力装置７への空圧の給排制御によりクラッチ８の自動断続を実行する自動断続手段を構成している。
【００４６】
ところで、図２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。
【００４７】
そこで本装置１では、クラッチ８の自動分断操作時に、三方電磁弁７８，８０をONとして、空圧配管６２，７０を通じてマスタシリンダ１０に空圧を供給し、第２ピストン４８を適宜押動することで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未然に防止することができる。なおこのときには、特願平8-14536 号と異なりチェック弁を通過しないので、上流側と下流側とで圧力差が生じることがなく、十分な高圧を即座にマスタシリンダ１０に供給でき、これにより油圧発生の遅れや油圧量不足を防止することができる。
【００４８】
特に、本装置１では、空圧配管６２の三方電磁弁７８，７９間の位置に空圧配管７０を接続したので、マスタシリンダ１０への空圧供給よりも倍力装置７への空圧供給を遅らせることができる。即ち、クラッチ８の自動分断操作時に、先ず三方電磁弁７８，８０をONとし、所定の時間差（例えば50ms）をもって三方電磁弁７９をONとすれば、マスタシリンダ１０から十分な油圧が発生した後（つまり予圧を行った後）、倍力装置７の作動（ピストンプレート１３の移動）を開始することができる。これによってマスタシリンダ１０による油圧発生を早め、油圧通路内の負圧化の完全防止が図れるようになる。なお、極低温時（例えば−20℃以下）には油圧発生が遅れる傾向にあるので、このときにかかる構成は大変有利となる。
【００４９】
一方、クラッチ８の自動接続操作時、かかる装置では三方電磁弁７８，７９のON/OFFの組み合わせにより、特に三種類のクラッチ接続速度を選べるようになっている。
【００５０】
即ち、前述の例のように三方電磁弁７８がOFF 、三方電磁弁７９がONである場合、倍力装置７の空圧導入室１２ｂの空圧は空圧配管３５、シャトル弁６９、下流部６２ｃ、三方電磁弁７９、中間部６２ｂ、三方電磁弁７８、空圧配管６４、空圧配管６８、ブリーザ３７という経路で順次移動する。この経路には途中に絞り部がないので移動は速やかに行われ、中間部６２ｂから空圧配管７４に入った空圧はチェック弁７５で移動が規制される。そして、ブリーザ３７に至った空圧はその殆どが倍力装置７の大気室１２ａに導入されるようになる。これによって倍力装置７のピストンプレート１３は、リターンスプリング１４及びクラッチ８のリターンスプリング（図示せず）の付勢力に加え、空圧の作用で比較的早い速度で元の位置に復帰し、クラッチ８を比較的高速で接続操作するようになる（クラッチ高速接）。そして余剰分の空圧がブリーザ３７から大気開放されることとなる。
【００５１】
また、いずれの三方電磁弁７８，７９もOFF である場合、倍力装置７から排出された空圧は空圧配管３５、シャトル弁６９、下流部６２ｃ、三方電磁弁７９、空圧配管６８、空圧配管７４、中間部６２ｂ、三方電磁弁７８、空圧配管６４、空圧配管６８、ブリーザ３７という経路で主に移動することになる。ここで空圧配管７４中では空気がチェック弁７５を押し開き、その後絞り部６６を通過するようになる。このとき絞り部６６の絞り量が比較的小さい（流路面積大）ので、空気は若干減速されるに止どまる。また空圧配管６８中の空気は、その一部が空圧配管７４に分岐せずそのまま絞り部７６に至るが、その絞り量が比較的大きい（流路面積小）ので、その絞り部７６での通過速度は先の絞り部６６でのそれより小さい低速となる。こうして、絞り部７６を通過した空気は空圧配管６４を流れてきた空気と合流し、結果的に空圧の排出速度は、絞り７６，６６の流路面積を足した流路面積を持つ絞りを通過する時の速度にほぼ等しくなる。そして、ブリーザ３７には中速で空圧が移動されてピストンプレート１３の復帰速度、クラッチ８の接続速度も中速となる（クラッチ中速接）。
【００５２】
さらに、三方電磁弁７８がON、三方電磁弁７９がOFF の場合、倍力装置７から排出された空圧は空圧配管３５、シャトル弁６９、下流部６２ｃ、三方電磁弁７９、空圧配管６８、ブリーザ３７という経路で移動することになる。ここで空圧配管６８から空圧配管７４に分岐する流れがあるものの、その流れの移動は次の理由によりチェック弁７５で規制されることとなる。即ち、三方電磁弁７８がONであるため、エアタンク５の空圧が上流部６２ａ、三方電磁弁７８、中間部６２ｂ、空圧配管７４という経路で移動される。そしてその空圧がチェック弁７５を閉状態に保持し、これにより先の逆流方向の流れが移動を禁止される。一方、空圧配管６８には絞り量の大きい絞り部７６があるため、その配管６８中の流れは絞り部７６で大きく減速されてブリーザ３７に至るようになる。結局、空圧の排出速度は絞り部７６で決定され、ブリーザ３７には低速で空圧が移動されてピストンプレート１３の復帰速度、クラッチ８の接続速度も低速となる（クラッチ低速接）。
【００５３】
こうして、二つの三方電磁弁７８，７９により三種類のクラッチ接続速度を選べるようになり、特に中速、低速といった二種類の緩接速度を選べ、制御の自由度を増すことが可能になる。これによってあらゆる走行モードで最適な接続速度切替えを行え、クラッチ接続ショックを低減できると共に、クラッチ摩耗等の経時変化にも対応可能となり、チューニングも容易となる。
【００５４】
また、これを従来と同数の二つの電磁弁で達成しているため、電磁弁数の増加によるコストアップも免れることができる。ここで二つの電磁弁のON/OFFの組み合わせは２×２＝４通りであり、特願平7-337023号はそのうち３通りしか使っていなかったが、本装置１はその全てを使いきっており、これにより上記効果を達成している。そして電磁弁数が変わらないことから、コントローラ７２の出力ポートや電磁弁の設置スペースを新たに設ける必要がなく、故障モードの増加も防止でき信頼性を維持できる。さらに空圧配管、絞り及びチェック弁を追加するといった空圧回路の変更だけなので、変更に伴うコストアップは僅かで済み、スペースの増大も招かない。
【００５５】
ところで、クラッチ８の自動接続時、空圧配管６２の中間部６２ｂから空圧配管７０内に流入していくような空気の流れは実質的にない。なぜなら、上記の如き電磁弁７８，７９の切替えと同時に三方電磁弁８０がOFF とされるからである。
【００５６】
即ち、三方電磁弁８０がOFF とされると、マスタシリンダ１０に向かう空圧の移動は禁止され、同時にマスタシリンダ１０からは空圧が排出されるようになる。そしてその空圧は、空圧配管７３を通じてチェック弁４３を経た後、空圧配管６２の下流部６２ｃ内にて倍力装置７からの排出空圧と合流されるようになる。なおこの合流後は、先の空圧排出ルートと同様のルートをたどることになる。
【００５７】
このようにすると、マスタシリンダ１０から排出された空圧（マスタシリンダ排圧）を、倍力装置７から排出された空圧（倍力装置排圧）と同等の圧力とすることができ、つまりそれら排圧を同調させ、互いの空気の排出速度合わせを自ずと行うことができる。特に、チェック弁４３によって、マスタシリンダ排圧を倍力装置排圧より常に高い値に保持でき、マスタシリンダ１０側の排出速度を倍力装置７側の排出速度より常に遅らせることができる。これによって、排出速度合わせのために特別な調整等を何等行うことなく、マスタシリンダ１０の第２ピストン４８をクラッチ接続中常に加圧状態にできて、油圧通路内の負圧化を完全に防止できるようになる。
【００５８】
一方、かかる構成においては、二つの三方電磁弁７８，７９を空圧配管６２に直列に設けた点にも特徴がある。即ち、例えば仮に上流側の三方電磁弁７８がショート等のトラブルでONになり続けたとする。この場合、下流側の三方電磁弁７９をOFF とすれば、上流側の三方電磁弁７８からの空圧を遮断すると共に、倍力装置７から空圧を排出でき、これによってクラッチ８を自動接続できるようになり、この後マニュアル操作によるクラッチ断続を行えるようになる。
【００５９】
また、こんどは仮に下流側の三方電磁弁７９がショート等のトラブルでONになり続けたとする。この場合も同様に、上流側の三方電磁弁７８をOFF とすれば、その位置でエアタンク５からの空圧を遮断すると共に、倍力装置７からの空圧を配管６４，６８を通じて排出し、クラッチ８を自動接続できるようになる。この後はマニュアル操作によるクラッチ断続が可能となる。なお、これら倍力装置７の排気と同期して三方電磁弁８０もOFF とし、マスタシリンダ側の排気を実行する必要がある。
【００６０】
このように、三方電磁弁７８，７９を直列に設けると、一方にトラブルが生じた場合でも他方で空圧供給制御を中止し、排気を行ってクラッチ８を接続状態に移行させることができる。これによってマニュアル操作によるクラッチ断続が可能となり、確実なフェールセーフが達成されると共に、走行も可能となり、装置の信頼性が確実に向上される。特に、両者をいずれも三方電磁弁としたので、二方電磁弁を採用した場合に比べ排気通路（空圧配管６４又は６８）の切替えを行える点で有利であり、これにより電磁弁数をいたずらに増すことなく、二つの電磁弁で前述のフェールセーフ、排気速度（クラッチ接続速度）切替え、さらにはマスタシリンダ１０の空圧給排制御をいずれも賄えるようになる。そしてコスト的にも大変有利となる。なお、三方電磁弁８０がONとなり続けたときは上流側の三方電磁弁７８をOFF にしてやればよい。
【００６１】
以上の実施の形態にかかる変形例としては様々なものが考えられ、例えば、絞り部６６とチェック弁７５との配置を逆にすることもできる。また本発明は以下のような実施の形態も可能である。
【００６２】
図４に示す実施の形態において、その空圧回路の構成は前記実施の形態とほぼ同様である。なお対応する構成については同一符号を付してある。相違するのは、倍力装置７の内部構造を変更し、負圧キャンセル機構を設けるようにして、マスタシリンダ１０に対し空圧の給排制御を行わずして、油圧通路内の負圧化防止を図る点にある。
【００６３】
このような倍力装置７の構成については実公平4-8023号公報等に示されている。その構成としては、図２を参照して、ハイドロリックシリンダ２２内にシールピストン（図示せず）を追加し、このシールピストンにピストンロッド１６を挿抜自在に挿通すると共に、クラッチ自動断続時はシールピストンを同位置にとり残しておくことで、自動断続に伴うハイドロリックシリンダ２２の容積変化を防止している。このように倍力装置７を構造変更した場合でも、前述の利点・特徴はそのまま維持される。
【００６４】
また、図５は、かかる空圧回路の構成を流体圧式アクチュエータに適用した例を示す。即ち、作動流体は空気に限らず他の気体或いは作動油等の液体であっても構わない。アクチュエータ９０はそのピストン９１がシリンダ９２内で往復動作するようになっており、ピストン９１が流体圧を受けた場合、ピストン９１はスプリング９３の付勢力に抗じて図中右側に移動し、ピストンロッド９４を図中右側に移動させる。こうした場合、右側への移動速度は高速の１種類のみであり、左側への移動速度は高速、中速、低速の３種類が選べるようになる。このように、かかる空圧回路の構成は、車両用クラッチ断続装置のみならずあらゆる流体圧制御系機器に適用できるものである。
【００６５】
また、クラッチ断続装置に適用した場合、絞り７６を完全にふさぐことにより、クラッチの低速接の代りにクラッチ断保持とする事も出来る。
【００６６】
また、図７に示すように２つ以上の電磁弁を用いた場合にも本発明を応用する事が出来る。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は以下の如き優れた効果を発揮する。
【００６８】
（１） 従来と同数の電磁弁でクラッチの自動接続速度の種類を増せ、これによってコストアップを防止しつつ制御の自由度を増し、あらゆる走行モードでクラッチ接続ショックの低減等を図ることができる。
【００６９】
（２） クラッチの摩耗・へたり等の機械的経時変化に対応できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッチ断続装置を示す全体構成図である。
【図２】倍力装置を示す縦断面図である。
【図３】マスタシリンダを示す縦断面図である。
【図４】本発明に係るクラッチ断続装置の別の実施の形態を示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る空圧回路の流体圧式アクチュエータへの適用例を示す概略構成図である。
【図６】各クラッチモードに対する各三方電磁弁の通電パターンを示す表である。
【図７】本発明に係る空圧回路の応用例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ クラッチ断続装置
２ 空圧供給手段
７ 倍力装置
７ａ 制御バルブ部
８ クラッチ
９ クラッチペダル
１０ マスタシリンダ
２０ 油圧路
３４，３５，６２，６４，６７，６８，７０，７４ 空圧配管
５４ 油圧通路
６６，７６ 絞り部
７２ 制御装置
７５ チェック弁
７８，７９，８０ 三方電磁弁
ａ 第１の空圧供給路

Claims (2)

1. クラッチペダル操作によりクラッチのマニュアル断続を実行するマニュアル断続手段と、倍力装置への空圧の給排制御により前記クラッチの自動断続を実行する自動断続手段とを有したクラッチ断続装置において、前記倍力装置に至る空圧供給路に第１及び第２の三方電磁弁をそれぞれ上流側及び下流側に直列に設け、前記空圧供給路の前記第１及び第２の三方電磁弁間の位置に第１の空圧排出路を接続し、前記第２の三方電磁弁の排出側に第２の空圧排出路を接続すると共に、前記第１の空圧排出路の末端を前記第２の空圧排出路の途中に接続し、前記第１の空圧排出路には、第１の絞りとチェック弁とを直列に設け、前記第２の空圧排出路には、前記第１の空圧排出路の接続部の下流側に第２の絞りを設けたことを特徴とするクラッチ断続装置。
2. 前記第２の絞りが前記第１の絞りより大きい絞り量を有する請求項１記載のクラッチ断続装置。

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