JP4265251B2 - クラッチ倍力装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のクラッチペダルの踏力を増大してクラッチ機構に伝えるためのクラッチ倍力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車のクラッチペダルの踏力を軽減するためにクラッチ倍力装置いわゆるクラッチブースタが使用されている。一般的なクラッチ倍力装置は、クラッチペダルを踏んだときに発生する液圧によって駆動される液圧ピストンと、前記液圧によって圧縮エアの流通部がひらくリレーバルブと、シェルの内部に収容されたパワーピストンと、パワーピストンの動きを前記液圧ピストンに伝える力伝達部材などを備えている。
【0003】
前記シェルの内部は、前記パワーピストンによって圧力室と大気室とに仕切られている。クラッチペダルを踏むと、前記液圧ピストンが駆動されるとともに前記リレーバルブの流通部がひらくことにより、圧縮エアが圧力室に供給される。圧力室に供給された圧縮エアによってパワーピストンが駆動されることにより、前記液圧ピストンと同じ方向の力、すなわちクラッチを切る方向の捕助力が発生する。
【0004】
エンジンの高出力化に伴い、クラッチ操作力も大きくなる傾向がある。このため、より大きな捕助力が望まれている。前記補助力は、パワーピストンの受圧面積の大きさに左右される。すなわち、パワーピストンの受圧面積が大きいほど、大きな補助力が発生する。そこで、2つのパワーピストンを直列に配置したタンデム型のクラッチ倍力装置も提案されている。(例えば下記特許文献1参照)
特許文献1に記載されているクラッチ倍力装置は、第1シェルと第2シェルとが直列に配置され、第1シェルに収容された第1パワーピストンによって、第1シェルの内部が第1圧力室と第1大気室とに仕切られている。また、第2シェルに収容された第2パワーピストンによって、第2シェルの内部が第2圧力室と第2大気室とに仕切られている。
【0005】
そしてリレーバルブと第1圧力室とがエア配管によって互いに接続され、圧縮エア供給源から送られてくる圧縮エアが、リレーバルブを経て第1圧力室に供給されるようになっている。第2圧力室は、第1パワーピストンの軸部に形成されたエア通路を介して第1圧力室に連通している。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−108079号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献1のクラッチ倍力装置は、リレーバルブから送られてくる圧縮エアがまず第1圧力室に供給される。この第1圧力室に供給された圧縮エアによって、第1パワーピストンが押されることにより補助力が発生する。そして第1圧力室内の圧縮エアが第1パワーピストンの軸部に形成されたエア通路を介して第2圧力室内に入ることにより、第2パワーピストンが駆動されることになる。
【0008】
このように特許文献1のタンデム型クラッチ倍力装置は、第1圧力室に供給された圧縮エアが第1パワーピストンを押しながら圧縮エアが第2圧力室に供給されることになる。このため第1パワーピストンと第2パワーピストンとを押す力に時間的なずれが発生し、第2パワーピストンの応答性に問題がある。また、第1パワーピストンの軸部等にエア通路を形成する必要があるため、構造が複雑になるという問題もある。
【0009】
従ってこの発明の目的は、パワーピストンの応答性を改善し、かつ、構造が複雑化することを抑制できるクラッチ倍力装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のクラッチ倍力装置は、クラッチペダルが踏まれた時に生じる液圧によって駆動される液圧ピストンを収容したシリンダと、前記液圧を受けたときに圧縮エア供給源から送られてくる圧縮エアが流通される流通部がひらくリレーバルブと、前記シリンダの軸線方向に互いに直列に配置された第1シェル部および第2シェル部と、前記第1シェル部に収容され該第1シェル部の内部を第1圧力室と第1大気室とに仕切る第1パワーピストンと、前記第2シェル部に収容され該第2シェル部の内部を第2圧力室と第2大気室とに仕切る第2パワーピストンと、前記第1および第2パワーピストンの動きを前記液圧ピストンに伝える力伝達部材と、前記第1圧力室と前記リレーバルブの前記流通部とを連通させ前記流通部を介して圧縮エア供給源から送られてくる圧縮エアを前記第1圧力室に供給する第1エア配管と、前記第2圧力室と前記リレーバルブの前記流通部とを連通させ前記流通部を介して前記圧縮エア供給源から送られてくる圧縮エアを前記第1圧力室を通さずに前記第2圧力室に直接供給する第2エア配管とを具備している。
【0011】
このように構成された本発明のクラッチ倍力装置では、クラッチペダルを踏んだときに発生する液圧によって前記液圧ピストンが駆動されるとともに、この液圧によって前記リレーバルブが作動する。このため、圧縮エア供給源から送られる圧縮エアが、第1および第2エア配管を経て、第1および第2圧力室に同時に供給される。第1および第2圧力室に供給された圧縮エアによって第1および第2パワーピストンが駆動され、その力が力伝達部材を介して液圧ピストンに加わる。
【0012】
本発明の好ましい形態では、前記第1および第2エア配管が、それぞれ前記第1および第2シェル部の外部に配設されている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図1と図2を参照して説明する。
図1に示すクラッチ倍力装置10は、マニュアルトランスミッションを装備している自動車のクラッチ機構11に適用される。このクラッチ倍力装置10は、クラッチ機構11と、クラッチペダル12に連動する液圧発生装置13との間に設けられている。液圧発生装置13は、運転者がクラッチペダル12を踏んだときに液圧を発生するように構成されている。
【0014】
クラッチ機構11は、従来と同様にプレッシャプレート20と、フェーシング21と、ディスクプレート22と、ばね23と、レリーズベアリング24と、レリーズレバー25と、リンク26などを備えている。
【0015】
クラッチ倍力装置10は、液圧室30を有するシリンダ31と、シリンダ31に収容された液圧ピストン32と、圧縮エア供給源33に接続されるリレーバルブ34と、シリンダ31の軸線方向に互いに直列に配置された第1シェル部35および第2シェル部36と、第1シェル部35に収容された第1パワーピストン37と、第2シェル部36に収容された第2パワーピストン38などを備えている。
【0016】
液圧室30は、液圧ピストン32とシェル壁39との間に形成されている。液圧室30は、液圧配管40を介して液圧発生装置13に接続されている。液圧ピストン32はシリンダ31の軸線方向に往復移動可能である。液圧ピストン32に作動ロッド50の後端50aが接続されている。作動ロッド50の前端50bは、クラッチ機構11のリンク26に接続されている。
【0017】
このためクラッチペダル12が踏まれると、液圧発生装置13によって加圧された作動液が液圧室30に供給され、液圧ピストン32が図1中の矢印Aで示す方向に駆動される。
【0018】
リレーバルブ34は、液圧室30の圧力を受ける受圧部55と、エア流通部56と、エア流通部56を開閉する弁体57などを含んでいる。弁体57は、ばね58によってエア流通部56を閉じる方向に付勢されている。エア流通部56はエア流通管59に連通している。クラッチペダル12が踏まれ、加圧された作動液が液圧室30に供給されると、エア流通部56をひらく方向に弁体57が移動する。
【0019】
第1シェル部35および第2シェル部36は、シリンダ31の軸線方向(液圧ピストン32が移動する方向)に沿って互いに直列に配置されている。第1シェル部35の内部は、第1パワーピストン37によって、第1圧力室61と第1大気室62とに仕切られている。
【0020】
第2シェル部36の内部は、第2パワーピストン38によって、第2圧力室63と第2大気室64とに仕切られている。シェル部35,36には、それぞれの大気室62,64に連通するエア抜き孔65,66が形成されている。
【0021】
シェル部35,36の内部に力伝達部材70が設けられている。この力伝達部材70は、シェル部35,36を仕切る隔壁71を貫通し、シリンダ31の軸線方向に延びている。力伝達部材70は、第1パワーピストン37と第2パワーピストン38をつなぐ軸部を兼ねている。力伝達部材70の前端部70aが液圧ピストン32に接続され、パワーピストン37,38の軸線方向の動きを液圧ピストン32に伝えることができるようになっている。
【0022】
力伝達部材70の後端部70bは、パワーピストン37,38のストッパとして機能する第1シェル部35の後端壁72に当接できるようになっている。第2シェル部36にリターンばね75が収容されている。
【0023】
リターンばね75は、パワーピストン37,38を戻す方向、すなわちパワーピストン37,38を図1中の矢印Bで示す方向に付勢している。なお、第1シェル部35にリターンばね75を設けてもよいし、第1および第2シェル部35,36の双方にリターンばね75を設けてもよい。
【0024】
シェル部35,36の外部に、第1エア配管81と、第2エア配管82が配設されている。第1エア配管81の一端は、エア流通管59を介してリレーバルブ34のエア流通部56に連通している。第1エア配管81の他端は、第1圧力室61のエア流通孔83に接続されている。このためリレーバルブ34の弁体57が開弁したとき、圧縮エア供給源33から送られる圧縮エアがエア流通管59と第1エア配管81を介して第1圧力室61に供給される。
【0025】
第2エア配管82の一端は、エア流通管59を介してリレーバルブ34のエア流通部56に連通している。第2エア配管82の他端は、第2圧力室63のエア流通孔84に接続されている。
【0026】
すなわち、第1および第2エア配管81,82が、圧縮エアの流れる方向に関してリレーバルブ34の流通部56の下流側において二方に分岐し、それぞれが第1および第2圧力室61,63に並列接続されている。このためリレーバルブ34の弁体57が開弁したとき、圧縮エア供給源33から送られる圧縮エアが第1圧力室61を通ることなく、第2エア配管82を介して第2圧力室63に直接供給されることになる。
【0027】
以下に前記クラッチ倍力装置10の動作について説明する。
クラッチペダル12が図2に矢印Pで示すように足で踏まれると、液圧発生装置13によって加圧された作動液が液圧配管40を介してシリンダ31の液圧室30に供給される。
【0028】
加圧された作動液が液圧室30に供給されると、液圧ピストン32が図2中に矢印Aで示す方向に移動するとともに、リレーバルブ34の弁体57がエア流通部56をひらく方向に移動する。
【0029】
これにより、圧縮エア供給源33から送られる圧縮エアが、エア流通部56とエア流通管59を介して、第1エア配管81と第2エア配管82に同時に送られる。図2に矢印C1,C2で示すように、第1エア配管81を通る圧縮エアは第1圧力室61に直接供給され、第2エア配管82を通る圧縮エアは第2圧力室63に直接供給される。
【0030】
第1圧力室61と第2圧力室63に圧縮エアが供給されることにより、第1パワーピストン37と第2パワーピストン38が同時に駆動され、矢印A方向の力が力伝達部材70を介して、液圧ピストン32と作動ロッド50に加わる。
【0031】
こうして作動ロッド50が矢印A方向に移動すると、リンク26を介してレリーズベアリング24が押され、プレッシャプレート20がディスクプレート22から離れる方向(クラッチを切る方向)に移動する。
【0032】
クラッチペダル12を解放すると、液圧発生装置13の液圧が低下するとともに液圧室30の圧力が下がり、液圧ピストン32が矢印B方向に移動する。このためクラッチ機構11のばね23によってプレッシャプレート20がフェーシング21を押圧し、クラッチがつながる。また、リレーバルブ34の弁体57が閉じることにより、エア流通部56が閉じる。
【0033】
また、第1および第2パワーピストン37,38がリターンばね75によって矢印B方向に移動する。第1および第2パワーピストン37,38が矢印B方向に移動すると、圧力室61,63内のエアがエア配管81,82を通ってリレーバルブ34のエア放出口(図示せず)から大気に放出される。
【0034】
この実施形態のクラッチ倍力装置10によれば、クラッチペダル12が踏まれたとき、リレーバルブ34のエア流通部56から第1エア配管81と第2エア配管82に供給される圧縮エアが、第1圧力室61と第2圧力室63とに同時に供給される。このため、第1パワーピストン37と第2パワーピストン38を押す力が同時に作用し、2つのパワーピストン37,38による補助力が同時に液圧ピストン32に加わる。
【0035】
このため、2つのパワーピストン37,38を有するタンデム型のクラッチ倍力装置10の応答性が向上し、クラッチペダル12の踏込み初期から所望の増力機能を発揮することができる。
【0036】
また、第1エア配管81と第2エア配管82がいずれもシェル部35,36の外部に設けられているため、前記特許文献1に記載されているクラッチ倍力装置のようにパワーピストンの軸部にエア通路を形成する必要がなく、構造が簡単となり加工も容易である。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、クラッチべダルを踏んだときに第1パワーピストンと第2パワーピストンとが応答性良く作動して補助力を発揮できる。また、パワーピストンやその軸部等の構造が簡単となり、加工も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態のクラッチ倍力装置とクラッチ機構を模式的に示す断面図。
【図2】 図1に示されたクラッチ倍力装置の作動時の断面図。
【符号の説明】
10…クラッチ倍力装置
11…クラッチ機構
12…クラッチペダル
30…液圧室
31…シリンダ
32…液圧ピストン
34…リレーバルブ
35…第1シェル部
36…第2シェル部
37…第1パワーピストン
38…第2パワーピストン
61…第1圧力室
63…第2圧力室
70…力伝達部材
81…第1エア配管
82…第2エア配管
Claims (3)
- クラッチペダルが踏まれた時に生じる液圧によって駆動される液圧ピストンを収容したシリンダと、
前記液圧を受けたときに圧縮エア供給源から送られてくる圧縮エアが流通される流通部がひらくリレーバルブと、
前記シリンダの軸線方向に互いに直列に配置された第1シェル部および第2シェル部と、
前記第1シェル部に収容され該第1シェル部の内部を第1圧力室と第1大気室とに仕切る第1パワーピストンと、
前記第2シェル部に収容され該第2シェル部の内部を第2圧力室と第2大気室とに仕切る第2パワーピストンと、
前記第1および第2パワーピストンの動きを前記液圧ピストンに伝える力伝達部材と、
前記第1圧力室と前記リレーバルブの前記流通部とを連通させ前記流通部を介して圧縮エア供給源から送られてくる圧縮エアを前記第1圧力室に供給する第1エア配管と、
前記第2圧力室と前記リレーバルブの前記流通部とを連通させ前記流通部を介して前記圧縮エア供給源から送られてくる圧縮エアを前記第1圧力室を通さずに前記第2圧力室に直接供給する第2エア配管と、
を具備したことを特徴とするクラッチ倍力装置。 - 前記第1および第2エア配管が、それぞれ前記第1および第2シェル部の外部に配設されていることを特徴とする請求項1に記載のクラッチ倍力装置。
- 前記第1エア配管と前記第2エア配管とがエア流通管を介して前記リレーバルブの前記流通部に連通し、
前記流通部から前記第1エア配管までの長さが、前記流通部から前記第2エア配管までの長よりも大で、かつ、
前記第1パワーピストンの径が前記第2パワーピストンの径よりも小さいことを特徴とする請求項1または2に記載のクラッチ倍力装置。
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