JP4358346B2 - 特にクラッチ用のレリーズ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にクラッチ用のレリーズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなレリーズ装置は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３８０６６４２号公報によって知られている。このレリーズ装置は切離しの際にエネルギーを放出し、反対方向の操作の際にエネルギーを蓄積する、エネルギー蓄積部材を備えている。この場合、エネルギー蓄積部材としては、レリーズピストンに対して垂直に配置された２個のばねが役立つ。このばねは力カプラとしての働きをする転動体およびレリーズピストンと相互作用する。この転動体はレリーズピストンのほぼ円錐形のカム軌道に沿って案内されている。摩耗に依存して、カム軌道を有する構造グループはレリーズピストンに沿って摺動する。それによって、クラッチ摩耗を自動的に考慮することができる。この場合、この構造グループの摺動はレリーズピストンの変位に比例して行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、非常にコンパクトで、それにもかかわらず所望な力の状態を生じることができる、特にクラッチ用のレリーズ装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決策として、本発明は、エネルギー蓄積部材を備え、切離しの際にこのエネルギー蓄積部材が切離し時に行うべき作業を補助するためにエネルギーを放出し、反対方向の操作の際にエネルギーを蓄積する、特にクラッチ用のレリーズ装置において、レリーズ装置で発生する力に依存して、エネルギー蓄積部材内のエネルギーを増大させるための手段を備えていることを提案する。
【０００５】
このようなレリーズ装置は非常にコンパクトに構成可能である。なぜなら、力の込め部が例えば液圧装置によって非常に省スペース的に形成可能であるからである。
【０００６】
エネルギーの増大がレリーズ装置内で発生する力に比例して行われると有利である。これは、大きな力の場合に多くのエネルギーがエネルギー蓄積部材に供給されることを意味する。装置は好ましくは、レリーズ装置内で発生する力またはそれに比例する圧力がエネルギー蓄積部材によって加えられる値を超えるときに、エネルギーがエネルギー蓄積部材に供給されるように構成されている。
【０００７】
このような構造の簡単な実施は、エネルギーを増大させるための手段が、逆止弁を備えた液圧装置を含んでいることによって達成可能である。この液圧装置は適当なピストンを経てエネルギーをエネルギー蓄積部材に供給し、レリーズ装置内で発生する力が低下するときに、逆止弁がエネルギーの逆流を阻止する。
【０００８】
レリーズ装置自体が液圧装置を含み、エネルギーを増大させるために役立つ液圧装置がレリーズ装置のこの液圧装置によって駆動されると、構造が非常に簡単になる。
【０００９】
摩耗に基づいて切離し（レリーズ）のために必要な力が増大し、それに比例して運転圧力を上昇させるクラッチと協働して、本発明によるレリーズ装置が使用されると、本発明による装置は、レリーズ装置で発生する力に依存してエネルギー蓄積部材内のエネルギーを高めるためのその手段に基づいて、エネルギー蓄積部材内のエネルギーを相応して増大させることができる。これは、エネルギー蓄積部材によって生じる力の付勢解除がクラッチの耐久期間にわたって一定の係数で行われることを意味する。
【００１０】
所望な場合には、この係数は変更可能に形成することができる。これは例えば、クラッチの摩耗が増大するときに力の付勢解除が同様に増大するので、運転圧力の比例する上昇に対抗することができ、クラッチの操作のために必要な力が耐久期間にわたってほとんど一定になるように行われる。このような機能を置換する手段は例えば補正ばねである。補正ばねとしては例えば皿ばねが使用される。この皿ばねは小さなたわみのときに大きなたわみの場合よりも大きな力を加える。このような皿ばねがレリーズ装置内で発生する力に直接反作用すると、この皿ばねはクラッチの新品状態では大きな力でシステム圧力に反作用し、クラッチが摩耗すると小さな力でシステム圧力に反作用する。
【００１１】
エネルギー蓄積部材がカム軌道に沿って案内される力カプラ、特にカム軌道に沿って転動する転動体によって、残りのレリーズ装置に連結されているレリーズ装置の場合には、エネルギー蓄積部材と力カプラとの間に、力の方向を変えるための手段が設けられていると有利である。これにより、エネルギー蓄積部材はできるだけ省スペース的に、例えばレリーズピストンに対して平行に配置可能である。
【００１２】
このような力の変向手段は例えば逆方向の案内カムである。この案内カムによって、例えば転動体のような構造グループが所望な方向に力で付勢される。
【００１３】
このような力の変向手段を設けることにより、レリーズ装置に伝達される力の方向に関係なくかつレリーズ装置のその他の特徴に関係なく、空間的に或る限界内でエネルギー蓄積部材を有利に使用することができる。
【００１４】
エネルギー蓄積部材の構造グループが優先する方向に力で付勢可能であり、ほぼ一方向に沿って移動可能な駆動装置が配置され、その際両方向が互いにほぼ平行に向くように、駆動装置が配置されていると、きわめて簡単でかつ力を有利に分配するレリーズ装置が得られる。このようなコンパクトな構造は、一方ではエネルギー増大手段にとって、他方では場合によって必要な力の変向手段にとって、非常に短い変位を可能にする。このような短い変位は一方では小さな構造容積を生じ、他方ではレリーズ装置に発生する力を有利に変えることができる。
【００１５】
優先する方向において力で付勢される構造グループがばねであると、このばねは駆動装置の周りに配置可能である。これは有利な特性を有する比較的に大きなばねを、エネルギー蓄積のために使用することを可能にする。
【００１６】
このような構造は、優先方向に力で付勢される構造グループと駆動装置との間で、レリーズ装置のために有利に使用可能である。
【００１７】
この場合、方向は任意の座標系で任意のあらゆる座標によって定めることができる。特に、この方向は円筒座標またはデカルト座標で平行に選択することができる。これは、方向が特に半径方向、軸方向または線形に選択可能であることを意味する。
【００１８】
レリーズ装置の本発明による上記特徴は特に、ほぼ線形に駆動されるレリーズピストンまたは類似の駆動装置を備えているレリーズ装置に適している。他方では、本発明による特徴は、あらゆる種類のレリーズ装置において有利に使用可能である。その点では、レリーズ装置の概念は、切離し操作過程に静的または可動的に関与するあらゆる構造グループを含み、しかも個別的にあるいは同様なレリーズ操作過程に関与し得る他の構造グループと関連して含んでいる。
【００１９】
レリーズ装置が単に液圧接続部材のような接続部材を介して、切り離される構造グループに間接的に接続されていると特に有利である。接続部材は、例えばクラッチの押圧板またはこの押圧板を押す皿ばねやその操作舌片のような、切り離される構造グループの或る程度の独立性を保証する。
【００２０】
特に、レリーズ装置はクラッチペダルまたは操作ペダルあるいは操作レバーに直接配置可能である。連結部材はレリーズ装置から例えばクラッチのような切り離すべき構造グループへの適当な力の伝達を行う。
【００２１】
レリーズ装置と、クラッチのような切り離される構造グループとを構造的に分離することにより、レリーズ装置における力の状態の大部分を、クラッチまたは切り離される構造グループで生じる力の状態と無関係に選択することができる。
【００２２】
少なくとも１個の転動体を備え、この転動体が案内面とエネルギー蓄積部材に作用連結された傾斜面とによって案内され、駆動装置のプロフィルと相互作用すると、レリーズ装置を構造的に簡単にかつコンパクトに形成可能である。
【００２３】
傾斜面とプロフィルが互いにほぼ反対方向に案内されていると有利である。これにより、レリーズ駆動装置とエネルギー蓄積部材を軸方向に簡単に配向することができる。このような構造の場合、プロフィルに接触する転動体の範囲の半径と、傾斜面に接触する転動体の範囲の半径は好ましくは、転動体が両面上でほぼ同じ速度で転動し得るように選択されている。これにより、ほとんどスリップのない力変向が保証される。特に、切離し操作中に傾斜面とプロフィルの相互の角度が変更可能であるとき、転動体が相対回転可能に支承された少なくとも２つの構造グループを備え、この構造グループの一方が傾斜面に接触し、他方がプロフィルに接触すると有利である。これにより、場合によって存在するスリップは転動体に伝達される。これには、小さな半径ひいては小さな力で対処することができる。
【００２４】
案内面の摩擦を小さくするために、転動体は回転可能に転動体に支承された少なくとも１個のガイドを備え、このガイドが案内面上で案内される。これにより、この個所で発生する摩擦が小さくなる。
【００２５】
エネルギー蓄積部材がばねのような機械的なエネルギー蓄積部材を備えていると、レリーズ装置が簡単で低コストの構造となる。
【００２６】
エネルギー蓄積部材は特に、レリーズ装置の駆動装置に対して軸方向に配置されたばねを備えている。このばねが駆動装置と同軸に配置されていると、レリーズ装置がきわめてコンパクトな構造となる。
【００２７】
これに関連して、駆動装置は例えば、長手方向に沿って少なくとも１個の要素と共に移動する送り棒または往復運動棒である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面に基づいて、本発明によるレリーズ装置の他の利点、目的および特徴を説明する。図面には、本発明によるレリーズ装置の２つの実施の形態が例示的に示してある。
【００２９】
図１，２のレリーズ装置（切離し装置）は、液圧式クラッチ操作装置のクラッチマスターシリンダ１を備えている。このクラッチマスターシリンダ内で、ピストン２がレリーズ圧力を発生することができる。ピストン２はクラッチペダル棒３によって操作される。このクラッチペダル棒はクラッチペダルに作用連結されている。シリンダ１はシール１１，１２によってシールされ、ケーシング部分１６によって取り囲まれている。レリーズ装置は他のケーシング部分１７を備えている。このケーシング部分１７は縁曲げ継手によってケーシング部分１６に連結されている。ケーシング部分１７とクラッチペダル棒３の間に配置されたベロー１８によって、ケーシング１６，１７が完全に閉鎖されている。
【００３０】
ピストン２はそのペダル側の端部に、プロフィル（カム軌道、カム面）２′を備えている。このプロフィル２′によって転動体４が動かされる。転動体４はばね５によって付勢されている。力カプラ（力結合部材）としての働きをする転動体４とばね５の間には、力の方向を変えるための手段が設けられている。この手段は傾斜面を有する力方向変更リング１４と、案内面を有するディスク１５を含んでいる。ばね５、傾斜面および案内面により、転動体４は、プロフィル２′に対して半径方向内側に力を加えるように付勢される。クラッチペダルを踏むと、転動体４はクラッチペダル棒３の方向に移動する。それによって、力方向変更リング１４はクラッチペダル棒３の操作方向と反対方向に移動する。この過程でばね５が減張し、適当な作業がピストン２に付与される。クラッチが再び接続されると、クラッチの皿ばねまたは類似の部材がピストン２をその出発位置に戻し、ばね５が再び圧縮される。
【００３１】
ピストンプロフィル２′の形状によって、ペダルストロークにわたって所望の増幅（倍力）を任意に達成可能である。
【００３２】
図から直に判るように、傾斜面とプロフィル２′はほぼ互いに逆方向に案内されている。
【００３３】
転動体４は、特に図２に示すように、軸２０に支承されたローラ２１を備えている。この場合、ローラ２１はプロフィル２′に接触し、軸２０は力方向変更リング１４の傾斜面に接触する。ローラ２１と軸２０の半径は、傾斜面の４５°の傾斜角度に応じて、１：√２の比に選択されている。従って、軸２０とローラ２１が互いに固定連結されているときでも、転動体４のほとんどスリップのない運動が保証される。プロフィル２′の形状が非線形であるので、完全なスリップ防止は不可能である。この理由から、摩擦損失を低減するために、軸２０とローラ２１は一体に形成されず、互いに相対回転運動可能である。
【００３４】
円板１５の案内面の不必要な摩擦損失を回避するために、各々のローラ２１の両側において２個の合成樹脂円板１９が軸２０に支承されている。この合成樹脂円板１９の直径はローラ２１の直径よりも少しだけ大きい。これにより、合成樹脂円板１９は円板１５の案内面に支持され、各々のローラ２１は円板１５によって妨害されない。他方では、合成樹脂円板の直径は、その回転時にプロフィル２′によって妨害されないように小さくなっている。このような形状は、図２から判るように、プロフィル２′が円形横断面であるので可能である。
【００３５】
新品のクラッチと摩耗したクラッチとの違いに対してレリーズ装置を適合させるために、ばね５がピストン６に支持されている。このピストン自体はシリンダ１から、液圧式クラッチ操作装置のシステム圧力によって付勢される。そのために、シリンダ１内の圧力が取り出され、逆止弁８と内径を定めた絞り９を経て、ピストン６に供給される。
【００３６】
クラッチが摩耗すると、クラッチを切る（レリーズ）のために必要な力が増大する。それに比例して運転圧力が上昇することになる。この圧力がピストン６に加えられるので、システム圧力、ひいてはレリーズ力に比例してばね５の圧縮量が増大する。これは、クラッチペダルの力の付勢解除がクラッチの耐久期間にわたって一定の係数（ファクタ）によって行われることを意味する。システム内では小さな力だけが作用するので、この係数は大きくなり得る。ヒステリシスを考慮して、ペダル力が決して負にならないようにし、所望のクラッチ特性が維持されるようにするだけでよい。
【００３７】
更に、補正ばねとしての働きをし、システム圧力と反対方向にピストン６に作用する皿ばね７により、クラッチの摩耗が増大する際力の付勢解除の係数が同様に増大するので、ペダル力が耐久期間にわたってほとんど一定である。というのは、これにより、摩耗によって高められたシステム圧力と反対の作用をするからである。
【００３８】
この場合、皿ばねを使用することにより、たわみが小さいときにたわみが大きい場合よりも大きな力を加え、従ってクラッチの新品状態で大きな力が液圧に反作用し、クラッチが摩耗すると、小さな力がシステム圧力に反作用するように、皿ばねを設計することができるという直接的な利点がある。
【００３９】
逆止弁８により、ピストン６に作用する圧力、ひいてはばね５の予圧縮力がその最大値に維持される。他方では、長い運転時間の後で圧力がピストン６を経て失われたときでも、絞りはクラッチの切離しを可能にする。少ないクラッチ操作の後で、必要な圧力が再び発生する。
【００４０】
レリーズ装置は更に、空気抜き穴２２を備えている。クラッチの交換時またはクラッチライニングの交換時に、この空気抜き穴は液圧システムの付勢解除を可能にする。
【００４１】
ピストン６は更に、空気排出穴を覆っている。この空気排出穴は液圧システムの脱気口１０に接続されている。これにより、ピストン６はこの空気排出穴を越えて移動不可能である。
【００４２】
シリンダ１によって駆動される液圧装置は、連結部材として更に、クラッチに対するレリーズ装置の有利な構造的独立を可能にする。
【００４３】
ケーシング１６，１７は更に、レリーズ装置の固定のために役立つ接合片１３を備えている。
【００４４】
円板１５の内径は、プロフィル２′が円板１５を通過しないように小さく選択されている。これは、このレリーズ装置を組み立てる際に組み立て補助として役立つ。
【００４５】
エネルギーを高めるための液圧手段の代わりに、適当な機械的装置を使用することができる。
【００４６】
図３〜５に示した実施の形態は、前述の実施の形態ほどコンパクトに形成されていない。しかし、前述の実施の形態と実質的に同一に形成されている。両実施の形態において、同じ部品には同じ符号がつけてある。
【００４７】
第２のレリーズ装置はピストン２の両側に配置された２個のばね５を備えている。このばねは本実施の形態では、ピストン２に対して垂直に、従ってレリーズ装置の駆動装置に対して垂直に力を加えることできる。第１の実施の形態に基づいて説明した転動体ガイド等によって、この優先する方向は所望なように容易に変更可能である。同様に、エネルギーを高めるための手段の液圧管路がケーシング内に配置されているので、このレリーズ装置は公知のレリーズ装置と比べてコンパクトである。
【００４８】
図４から判るように、ばね５は摩耗状態で高められたシステム圧力によって圧縮されるので、ばね５、すなわちエネルギー蓄積部材に、大きなエネルギーが蓄えられる。このエネルギーはレリーズ作業を容易にするために利用可能である。
【００４９】
ペダル力の状態の改善が図５に示してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した第１のレリーズ装置を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断したレリーズ装置を示す図である。
【図３】第２の実施の形態を図１と同様に示す概略図である。
【図４】新品状態と摩耗した後の、図３のレリーズ装置の作用を示す図である。
【図５】慣用のレリーズ装置のペダル力と本発明によるレリーズ装置のペダル力とを比較して示すグラフである。
【符号の説明】
１ 液圧装置
２ レリーズピストン
２′ カム軌道
３ クラッチペダル棒
４ 力カプラ
５ エネルギー蓄積部材
６ ピストン
７ 補正ばね
８ 逆止弁
９ 逆止弁
１４ 力方向変更リング
１５ 円板
１９ ガイド
２０ 軸
２１ ローラ

Claims (8)

1. 少なくとも１つのクラッチペダル棒（３）に接続される少なくとも１つのピストン（２）を備えるクラッチマスターシリンダ（１）を有するクラッチ用のレリーズ装置であって、
   クラッチの切り離し操作を補助するためにエネルギーを放出し、クラッチを接続する時に生じたエネルギーを蓄えるエネルギー蓄積部材（５）を備え、
   レリーズ装置で発生するシステム圧力を用いて、エネルギー蓄積部材（５）に蓄積されるエネルギーを増加させ、クラッチの摩耗に応じて蓄積されるエネルギーを変化させる、エネルギーを増加させる手段（６，８，９）を備え、
   エネルギー蓄積部材が選択された方向に力で付勢可能な構造グループを備え、更に、一つの駆動方向に移動可能な駆動装置を備え、両方向が互いにほぼ平行に向くように、構造グループと駆動装置が配置されていることを特徴とするレリーズ装置。
2. エネルギー蓄積部材（５）内に蓄積されるエネルギーの増加はレリーズ装置内に発生する力に比例することを特徴とする請求項１記載のレリーズ装置。
3. 駆動装置が、ほぼ直線状に駆動されるレリーズピストン（２）を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のレリーズ装置。
4. レリーズ装置が、接続部材を介して、レリーズ装置によって切り離される他の構造グループに間接的に接続され、前記接続部材がレリーズ装置によって前記接続部材に加えられた力を切り離される前記構造グループに伝えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のレリーズ装置。
5. 少なくとも１個の転動体（４）を備え、この転動体が案内面とエネルギー蓄積部材（５）に作用連結された傾斜面とによって案内され、駆動装置のプロフィル（２´）と相互作用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のレリーズ装置。
6. 傾斜面とプロフィル（２´）が互いにほぼ反対方向に案内されていることを特徴とする請求項５記載のレリーズ装置。
7. 転動体（４）が相対的に回転可能に支承された少なくとも２つの構造グループ（２０，２１）を備え、この構造グループの一方が傾斜面に接触し、他方がプロフィル（２´）に接触することを特徴とする請求項５または６に記載のレリーズ装置。
8. 転動体（４）が回転可能に支承された少なくとも１個のガイド（１９）を備え、このガイドが案内面と相互作用することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のレリーズ装置。

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