JPH0144932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クラツチ制御装置に関する。

従来のクラツチ制御装置としては、第１図に示
す如く、クラツチペダル１によつてマスターシリ
ンダ２を作動させ、該マスターシリンダ２から供
給される油圧によりクラツチ制御用エアサーボ装
置３のリレーバルブ３ａを作動させ、該リレーバ
ルブ３ａを介して圧縮空気源４から供給される空
気圧によりパワーシリンダ３ｂを作動させ、該シ
リンダ３ｂの作動によつてハイドロリツクシリン
ダ３ｃを作動させ、該シリンダ３ｃにより倍力さ
れた油圧でクラツチ操作用ブツシユロツド５を作
動させるシステム（たとえば実開昭54−111243号
公報参照）が存在する。また、図示しないが、ク
ラツチペダルの操作を、リング機構等を介して機
械的にクラツチ部に伝達し、クラツチを操作する
システム（たとえば特公昭32−5367号公報参照）
も存在する。

しかしながら、前者のシステムにおいてはリレ
ーバルブ３ａを作動させるためにマスターシリン
ダ２から供給される油圧を使用しており、かつ通
常この部分にブレーキ液を使用しているためエア
抜き等の作業を必要とし、整備等におけるメイン
テナンスが面倒であるという不便がある。一方、
後者のシステムにおいてはリンク機構等を用いて
クラツチペダルからクラツチ部まで機械的に連結
するので、大型トラツク、バス等の場合機械的連
結部分が長くなり、装置の大型化、組立の困難性
等を招来するという不都合がある。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、空気圧のみ
でクラツチ操作を行う構成とすることにより、上
記エア抜きの如き整備等におけるメインテナンス
の問題を解消し、かつ大型トラツク、バス等にも
好適な適用できるクラツチ制御装置を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、クラツチペダルの操作量
（ペダルストローク量）とクラツチの切断を行う
オペレーテイングロツドのストロークとを比例さ
せ、特に半クラツチ操作を容易にしたクラツチ制
御装置を提供することにある。

即ち、空気圧のみでクラツチ操作を行う最も簡
単なシステムとして第２図に示す様なものが考え
られる。このシステムにおいては、クラツチペダ
ル７を踏み込み操作することにより、クラツチ制
御弁８を介して上記操作量（ペダルストローク量
ｌ）に比例した圧縮空気圧が圧縮空気源９からエ
アシリンダ１０に供給され、該シリンダ１０によ
りオペレーテイングロツド１１、レバー１２を介
してクラツチ操作軸１３を回動させるものであ
る。

ところが、この様にオペレーテイングロツド１
１を押送してクラツチ操作軸１３を回動させるこ
とによりクラツチの接断を行なう場合、オペレー
テイングロツド１１の推力（エアシリンダ１０内
の圧力に比例する押圧力）とそのストロークとの
関係は、一般的に第３図の様になる。図において
Ａはクラツチ接、Ｂは半クラツチ、Ｃはクラツチ
断の範囲であり、図からわかる様に半クラツチの
範囲に対応するオペレーテイングロツド推力の範
囲Ｄは非常に狭く、このことは半クラツチの範囲
に対応するペダルストロークの範囲が非常に狭
く、従つて半クラツチに維持するためのペダル７
の操作が困難であることを意味する。なぜなら
ば、オペレーテイングロツド１１の推力はピスト
ン１０ａに作用するエアシリンダ１０内の圧力に
比例し、該圧力は前述のごとくペダルストローク
に比例するからである。

即ち、上記システムはペダルストロークとオペ
レーテイングロツドストロークとが比例しないこ
とによる半クラツチ維持操作の困難性を有してお
り、本発明に係るクラツチ制御装置はペダルスト
ロークとオペレーテイングロツドストロークとを
比例させることによりこの不都合を排除しようと
するものである。

本発明は、上記目的を達成するため、クラツチ
ペダルの操作量に比例する圧縮空気圧をクラツチ
操作圧力として送出するクラツチ制御弁と、クラ
ツチの接新を行なうためのオペレーテイングロツ
ドを作動させるためのエアシリンダと、上記クラ
ツチ操作圧力に基いて上記エアシリンダを作動さ
せるためのストローク制御弁とを備えて成り、該
ストローク制御弁は、上記クラツチ操作圧力と上
記オペレーテイングロツドのストロークに比例す
る押圧力との差に基いて移動するピストンを備
え、該ピストンは上記エアシリンダを圧縮空気源
に連絡する第１位置と、該エアシリンダを大気圧
に解放する第２位置とを取り得る様に構成して成
る。

以下、図面に示す実施例を参照しながら本発明
を詳細に説明する。

第４図は本発明に係るクラツチ制御装置の一実
施例を示す概念図であり、図において、２０はク
ラツチペダル、２１はクラツチ制御弁、２２は圧
縮空気源、２３はストローク制御弁、２４はエア
シリンダ、２４ａはそのピストン、２４ｂはピス
トンロツド、２４ｃは摺動部材、２５はオペレー
テイングロツド、２６はレバー、２７はクラツチ
操作軸、２８はストローク感知ロツド、２９はリ
ターンスプリング、３０はクラツチハウジングで
ある。

上記クラツチ制御弁２１は、圧縮空気源２２に
接続され、クラツチペダル２０の操作量（ペダル
ストローク量）に比例する圧縮空気圧をクラツチ
操作圧力として送出し、通路３１を介してストロ
ーク制御弁２３に供給するものである。

第５図は該クラツチ制御弁２１の一実施例を示
す断面概念図であり、クラツチペダル２０を矢印
Ｅ方向に踏み込み操作してストロークさせると、
該ペダルの押圧部材２０ａを介してプランジヤ３
２が押し下げられ、該プランジヤ３２はスプリン
グ受け３３、スプリング３４，３５を介してピス
トン３６を押し下げ、ピストン３６はその下端弁
座３６ａを介してバルブデイスク３７を押し下げ
る。すると、それまで当接していた弁本体３９の
弁座３９ａとバルブデイスク３７の上端との間が
開いて供給口４２と出力圧室４３とが連通し、圧
縮空気源２２から圧縮空気圧が通路４１、供給口
４２、出口圧室４３、出力口４４、通路３１を通
り、クラツチ操作圧力としてストローク制御弁２
３に供給される。かかる構造を有する制御弁２１
によれば、第６図に示す様にクラツチペダル２０
のストローク量に比例したクラツチ操作圧力が得
られる。なお、上記の如き制御弁はたとえばエア
ブレーキバルブとして既に公知であり、従つてそ
の作用の説明は省略する。また、第６図中Ｆの部
分は、ピストン３６の下端弁座３６ａがバルブデ
イスク３７の上端面に到達するまでのストローク
に対応する。

上記ストローク制御弁２３は、上記クラツチ操
作圧力に比例する押圧力と上記オペレーテイング
ロツド２５のストロークに比例する押圧力との差
に基いて移動するピストンを備え、該ピストンは
上記エアシリンダ２４を通路４６，４７を介して
圧縮空気源２２に連絡する第１位置と、該エアシ
リンダ２４を大気圧に解放する第２位置とを取り
得る様に構成してある。

第７図はこのストローク制御弁２３の一実施例
を示す断面概念図であり、図において、５０は弁
本体を構成するシリンダ、５１は該シリンダ内に
摺動可能に配設したピストン、５２はエアシリン
ダ連通室、５３，５４は該連通室５２の左右に配
置した圧縮空気源連通室および大気圧連通室であ
り、５２ａ，５３ａ，５４ａはそれぞれエアシリ
ンダ連通口、圧縮空気源連通口および大気圧連通
口である。５５，５６は圧縮空気源連通室５３お
よび大気圧連通室５４とエアシリンダ連通室５２
とを遮断するためのシール部材たとえばテフロン
シールである。また、５７はシリンダ５０の右端
部に形成したシリンダ拡大部、５８はピストン５
１の右端部に形成したピストン拡大部であり、該
シリンダ拡大部５７の右端部には開口５９を形成
し、該開口５９に摺動部材６０を摺動可能に嵌合
し、該摺動部材６０の右端部には上記ストローク
感知ロツド２８を係合させると共に左端部にはス
プリング受け６１を係合させ、該スプリング受け
と上記ピストン拡大部５８の右端面との間にスプ
リング６２を配設してある。６３はピストン拡大
部５８の左側に形成してクラツチ制御弁２１に連
通する連通室であり、６３ａはその連通口であ
る。この図は、ピストン５１が上記した第２位置
にある状態、即ちクラツチペダル２０は操作され
ていない状態（クラツチ接）を示す。

本ストローク制御弁においては、図示の状態か
ら前述のクラツチペダル２０を踏み込むと、その
ストローク量に比例するクラツチ操作圧力が通路
３１から連通室６３に供給され、その圧力に比例
した押圧力でピストン拡大部５８を図中右方向へ
押圧する。すると、ピストン５１はスプリング６
２を収縮させて図中右方向へ移動して前述の第１
位置となり、連通室５２と５３が連通すると共に
連通室５２，５４とはシール部材５６によつて遮
断されるので、圧縮空気源２２から通路４７、連
通室５３，５２、通路４６を介して前述のエアシ
リンダ２４に圧縮空気圧が供給され、それに伴つ
て第４図のピストン２４ａ、摺動部材２４ｃ、オ
ペレーテイングロツド２５が右方へ移動し、レバ
ー２５を介してクラツチ操作軸２７が時計方向に
回動して半クラツチおよびクラツチ断操作が行な
われる。この場合、レバー２６の回動に伴つてス
トローク感知ロツド２８が、オペレーテイングロ
ツド２５のストローク量に比例する量だけ左方向
に移動する。この感知ロツド２８の左方向移動に
より、第７図に示す摺動部材６０、スプリング受
け６１が左方向に移動し、スプリング６２が圧縮
されるので、ピストン拡大部５８はこのスプリン
グ６２により上記オペレーテイングロツド２５の
ストローク量に比例する左方向の押圧力を受け
る。従つて、ピストン５１は上述のクラツチ操作
圧力（連通室６３内の圧力）に比例した押圧力と
オペレーテイングロツド２５のストローク量に比
例した押圧力との差に基いてその位置が定まり、
それによつてエアシリンダ２４内の圧力およびオ
ペレーテイングロツド２５のストロークが定ま
る。これをさらに考察すれば、第３図に示す様
に、クラツチ接の範囲Ａにおいてはオペレーテイ
ングロツド２５のストロークとその推力（エアシ
リンダ２４内の圧力）とは一定の比例定数αの下
に比例するので、ピストン５１の位置はクラツチ
操作圧力と上記比例定数αに基くオペレーテイン
グロツドのストロークに比例した反対方向の押圧
力によつて定まり、これによつてエアシリンダ２
４内の圧力が定まる。即ち、エアシリンダ２４内
の圧力とクラツチ操作圧力とは比例し、その比例
定数βは上記比例定数αに比例する。同様に、半
クラツチおよびクラツチ断の範囲Ｂ、Ｃにおける
エアシリンダ２４内の圧力とクラツチ操作圧力と
も比例し、その比例定数β′は、範囲Ｂ、Ｃにおけ
るオペレーテイングロツド２５のストロークと推
力との比例定数α′に比例する。さらに詳しくは、
クラツチ操作圧力の一定量増大に伴なつてエアシ
リンダ２４内の圧力が一定量増大した場合、上記
範囲Ｂ、Ｃにおけるオペレーテイングロツド２５
のストロークは範囲Ａにおけるそのストロークよ
りも大きく、その分だけストローク感知ロツド２
８によつてピストン５１は大きい左方向の押圧力
を受けることとなり、ピストン５１の右方向移動
が妨げられ、エアシリンダ２４内の圧力増大も妨
げられることになる。従つて、クラツチ操作圧力
とエアシリンダ２４内の圧力とは、範囲Ａにおい
ては上記比例定数αに対応する比例定数βの下
に、範囲Ｂ、Ｃにおいては上記比例定数α′に対応
する比例定数β′の下に比例することになる。また
β／α＝β′／α′であり、これはスプリング６２の
バネ定数に対応する。

第８図は上記クラツチ操作圧力とエアシリンダ
２４内圧力との関係を示すグラフである。

従つて、第３図と第８図とから分るように、本
クラツチ制御装置においては、クラツチ操作圧力
とオペレーテイングロツドストロークとが第９図
に示す如く比例し、クラツチ操作圧力は前述のク
ラツチ制御弁２１によつてクラツチペダル２０の
ストロークに比例するので、結局クラツチペダル
のストロークとオペレーテイングロツドのストロ
ークとは比例し、その結果第１０図に示す様に、
クラツチペダルのストローク中における範囲Ａ、
Ｂ、Ｃの割合は第３図におけるオペレーテイング
ロツドのストローク中における範囲Ａ、Ｂ、Ｃの
割合に対応し、半クラツチ状態におけるペダルス
トローク範囲Ｂが広がり、半クラツチ操作が容易
になる。なお、第９図中Ｇ部分は、スプリング６
２のセツト力に対応する。

また、前述した様にスプリング６２のバネ定数
を変えることによつて第９図に示す特性を自由に
変化させることができ、高いバネ定数を選定した
場合は破線Ｈ、低いバネ定数を選定した場合は破
線Ｉに示す様になる。このことは、同一クラツチ
操作圧力の下におけるオペレーテイングロツドの
ストローク量を自由に変え得ることを意味し、大
型車や小型車等車種に応じて異なるオペレーテイ
ングロツドのストローク量に容易に対応させるこ
とができる。

また、第５図のクラツチ制御弁におけるスプリ
ング３４，３５のバネ定数を変化させることによ
つて、第６図に示す特性を自由に変えることがで
き、高いバネ定数を選定した場合は第６図中破線
Ｊ、低いバネ定数を選定した場合は破線Ｋのよう
になる。このことは、ペダルストローク（ペダル
の踏み込み角度）には一定の制限があるが、スプ
リング３４，３５のバネ定数を変えることによつ
て、同一ペダルストローク時におけるクラツチ操
作圧力を変化させることができ、従つてオペレー
テイングロツドのストローク量を変化させること
ができる。

なお、クラツチペダル２０の踏み込みを解除す
ると、クラツチ制御弁２１は第５図の状態にな
り、ストローク制御弁２３の連通室６３内のクラ
ツチ操作圧力は通路３１を通つてクラツチ制御弁
２１から大気に解放され、ストローク制御弁のピ
ストン５１はスプリング６２により左方向に押送
されて第７図の位置（第２位置）を取り、エアシ
リンダ２４は連通口５４ａを介して大気と連通
し、それに伴つてレバー２６が反時計方向に回動
してクラツチが接となる。

本発明に係るクラツチ制御弁は、上記の如き構
成を有するので以下の様な効果を奏する。

(1) 全て空気圧によつてクラツチ操作が行なわれ
るので、前述した如き油使用による不都合を排
除でき、かつ大型車等にも容易に適用できるの
で便利である。

(2) クラツチストロークとオペレーテイングロツ
ドストロークとが比例するので、半クラツチ操
作が容易である。

(3) クラツチ操作圧力がエアシリンダの入力（エ
アシリンダ内の圧力）にならないので、クラツ
チ操作圧力を低くすることができる。従つて、
クラツチペダルストロークとクラツチ操作圧力
の関係を自由に即ち第６図の特性を自由に選ぶ
ことができる。

(4) また、クラツチ操作圧力とオペレーテイング
ロツドストロークとの関係（第９図に示す特
性）も自由に変えられるので、車種に応じた必
要なオペレーテイングロツドストロークを確保
できる。

なお、本発明はその要旨を越えない範囲で種々
異なつた態様を取ることができ、図面に示す実施
例に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクラツチ制御装置の一例を示す
概念図、第２図は空気圧によつてクラツチ制御を
行う基も簡単な装置の一例を示す概念図、第３図
はオペレーテイングロツドのストロークと推力と
の関係を示す図、第４図は本発明に係るクラツチ
制御装置の一実施例を示す概念図、第５図は第４
図におけるクラツチ制御弁の一例を示す断面概念
図、第６図は第５図のクラツチ制御弁におけるク
ラツチペダルストロークとクラツチ操作圧力との
関係を示す図、第７図は第４図におけるストロー
ク制御弁の一例を示す断面概念図、第８図は第７
図のストローク制御弁によるクラツチ操作圧力と
エアシリンダ内圧力との関係を示す図、第９図は
本装置におけるオペレーテイングロツドストロー
クとクラツチ操作圧力との関係を示す図、第１０
図は本装置におけるクラツチペダルのストローク
とクラツチの接断範囲との関係を示す図である。 ２０……クラツチペダル、２１……クラツチ制
御弁、２２……圧縮空気源、２３……ストローク
制御弁、２４……エアシリンダ、２５……オペレ
ーテイングロツド、５１……ストローク制御弁の
ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クラツチペダルの操作量に比例する圧縮空気
   圧をクラツチ操作圧力として送出するクラツチ制
   御弁と、クラツチの切断を行なうためのオペレー
   テイングロツドを作動させるためのエアシリンダ
   と、上記クラツチ操作圧力に基づいて上記エアシ
   リンダを作動させるためのストローク制御弁とを
   備えて成り、該ストローク制御弁は、上記クラツ
   チ操作圧力と上記オペレーテイングロツドのスト
   ロークに比例する押圧力との差に基づいて移動す
   るピストンを備え、該ピストンは上記エアシリン
   ダを圧縮空気源に連絡する第１位置と、該エアシ
   リンダを大気圧に解放する第２位置とを取り得る
   様に構成したことを特徴とするクラツチ制御装
   置。