JPH0439471Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エアクラツチに供給する空気圧を制
御するエアクラツチの空気圧制御弁に関するもの
である。

（従来技術及びその問題点） この種のエアクラツチは、第４図に示すように
構成されている。

空気圧機器の１種である自動車用エアクラツチ
を示す第４図において、１０はエンジン側のフラ
イホイールである。このフライホイール１０には
クラツチカバー１２が固定されており、クラツチ
カバー１２の環状をなす空気圧式アクチユエータ
ー１４（空気圧機器）で発生する圧接力をプレツ
シヤープレート１６に伝えて、プレツシヤープレ
ート１６とフライホール１０の間にクラツチデイ
スク１８を挟み付けるようになつている。

クラツチデイスク１８はエアクラツチの後段に
配置される変速機（図示せず）の入力軸２０にス
プライン嵌合している。入力軸２０の外周にはブ
ツシユ２２を介して筒軸２４が嵌合している。筒
軸２４の図中の左端部にはクラツチカバー１２が
嵌合している。

筒軸２４の右端部はカバー２６で囲まれてお
り、カバー２６の内部には室２８が形成されてい
る。カバー２６と筒軸２４の間には２個のエアシ
ール３０ａ〜３０ｃが介装されており、詳しくは
後述するようにエアシール３０ａ〜３０ｃでエア
漏れを防止するようになつている。

一方、カバー２６にはクラツチペダル３１で操
作される制御弁３２が繁がつており、制御弁３２
（インチングバルブ）でコンプレツサー３４から
調圧弁３６を介して流れる圧縮空気は、エアシー
ル３０ａとエアシール３０ｂの間の室３８を通つ
て、筒軸２４の入口孔４０から通路４２に流通す
るようになつている。また、通路４２の左端部に
は出口孔４４が連通しており、出口孔４４はクラ
ツチカバー１２の肉厚内に形成された通路４６を
通つて空気圧式アクチユエーター１４の空気室４
８に繁がつている。

従来の制御弁３２の改良として本件出願人は特
願昭62−56146号の空気圧制御弁を開発している。
この先行技術では、第５図に示すように第１弁体
２００、第２弁体２０１、ダイヤフラム２０２、
ばね力伝達機構２０３等を備えている。ところ
が、第２弁体２０１のロツド部２０５が第２筒軸
２０４に挿入されているだけで、第２弁体２０１
が空気圧制御時に第１弁体２００と頻繁に断続
し、第２弁体２０１が振動する。この第２弁体２
０１の振動がダイヤフラム２０２に伝わり、異音
（ハウリング音）発生するという点で改善の余地
がある。

（考案の目的） 本考案は、第１，第２弁体とダイヤフラムを有
する空気圧制御弁において、ダイヤフラムから発
生する異音を防止できるエアクラツチの空気圧制
御弁を堤供することを目的としている。

（考案の構成） (1) 技術的手段 本考案は、クラツチペダルの踏込量に連動して
空気圧源からの空気圧を圧力調整しながらエアク
ラツチに供給するエアバルブ本体を有し、空気圧
源からの空気圧をクラツチ接続時にエアクラツチ
に供給する第１弁体と、前記クラツチペダルに連
動してクラツチ切断時にエアクラツチに供給され
ている空気圧を逃す第２弁体とを、前記エアバル
ブ本体に設けたエアクラツチの空気圧制御弁にお
いて、エアバルブ本体に固定された筒状ボデーの
内部に第１ばね部材を設け、第１ばね部材のばね
力と第２弁体に連結したダイヤフラムに働く空気
力との作用で最大エア圧を設定し、筒状ボデー内
に前記第２弁体と関連した状態で摺動自在なロツ
ドを設け、このロツドにクラツチペダルの踏込量
を油圧力に変換するクラツチマスターシリンダか
らの油圧力を受けるピストンを連結し、このロツ
ドと前記第２弁体との間に、第２、第３ばね部材
を同心状に配置しながら直列に作動させ、第２、
第３ばね部材のばね力を前記第２弁体に伝達する
ばね力伝達機構を設け、前記第２弁体に筒状ボデ
ー内のばね力伝達機構に向かつて伸びるロツドを
形成し、このロツドとばね力伝達機構のばね力伝
達部材を連結し、ばね力伝達部材の質量で第２弁
体およびダイヤフラムの振動を防止するようにし
たことを特徴とするエアクラツチの空気圧制御弁
である。

(2) 作用 クラツチペダルの踏込み操作でピストンに働く
油圧力が増えるに連れて、ばね力伝達機構の第２
弁体への付勢力が弱くなり、エアクラツチへの空
気圧が次第に低下するエア圧特性を得る。

エア圧調整動作時に第１弁体と第２弁体が断続
することによつて発生する第２弁体およびダイヤ
フラムの振動を、第２弁体に連結したばね力伝達
部材の質量で防止する。

（実施例） 本発明を採用した空気圧制御弁を示す第１図に
おいて、第４図と同一符号を付した部分は同一あ
るいは相当部分を示す。

第１図中で、空気圧制御弁（インチングバル
ブ）は左側部分のエアバルブ本体５４と右側部分
の制御機構５６でエアバルブ本体５４の通路５５
からエアクラツチへ供給される空気圧を制御する
ようになつている。更に制御機構５６は、クラツ
チペダル５７に連動するマスターシリンダ５８か
らの油圧力が供給される油圧室５９と、詳しくは
後述するように油圧室５９の油圧力上昇に連れて
発生するばね力を減少させるばね部６０とから構
成されている。

まず、従来から周知のエアバルブ本体５４は、
ボデー６１、第１弁体６２、第２弁体６３、ダイ
ヤコラム６４等から構成されている。ボデー６１
の図中の左端部には通路６５が開口しており、こ
の通路６５に配管６５ａを介してコンプレツサー
３４、タンク３５が繁がつている。第１弁体６２
は圧縮コイルスプリング６６で弁座６７に圧接し
ており、詳しくは後述するばね部６０からのばね
力（ペダル５７の踏込量で変化する）で第２弁体
６３が矢印Ａ方向へ押されることによつて第１弁
体６２は開弁し、矢印Ｂ方向にコンプレツサー３
４の圧縮空気を流し、エアクラツチを接続動作す
るようになつている。

第２弁体６３の内部には通路６３ａが形成され
ており、ダイヤフラム６４のばね力で第２弁体６
３をＡ方向に押している。また排気孔６９はエア
フイルタ１００を介して大気に連通している。し
たがつて、通路５５の圧力が高くなり過ぎた場合
には、ダイヤフラム６４で第２弁体６３を逆Ａ方
向へ押して、通路６３ａを開弁し、排気孔６９か
らエアクラツチへ供給される空気圧の一部を矢印
Ｃ方向に逃すようになつている。

ボデー６１の右端面には筒状ボデー７０が密着
しており、この筒状ボデー７０の内部に前記ばね
部６０が収容されている。更に筒状ボデー７０の
右端面にはシリンダ７１が固定されており、この
シリンダ７１の内部に筒状ピストン７２すなわち
スレーブピストンが摺動自在に嵌合している。な
お、７０ａはクラツチオイルのエア抜きである。

シリンダ７１隔壁７１ａを貫通してロツド７３
が摺動自在に嵌合しており、ロツド７３の右端部
はピストン７２に固着している。７３ａはピスカ
ツプ、７３ｂはシールである。

筒状ピストン７２の右端面は室７４に面してお
り、この室７４の範囲で筒状ピストン７２は右方
へ摺動可能である。室７４の右端面は蓋７４ａで
閉ざされており、蓋７４ａは割リング７４ｂの半
割りリングをはさんでリング７５，７５ａでシリ
ンダ７１に固定されている。リング７５，７５ａ
はボルト７５ｂで連結されている。更に室７４は
通路７４ｃで大気に連通している。

次に前記ばね部６０の構造を説明する。ばね部
６０は筒状ボデー７０の内部に収容された第１ス
プリング７６，７６ａ（いずれも第１ばね部材）
と、第２スプリング７７（第２ばね部材）、第３
スプリング７８（第３ばね部材）等から構成され
ている。まず、最も外周に配置された第１スプリ
ング７６，７６ａは詳しくは後述するばね受７９
のフランジ７９ａと、シリンダ７１の隔壁７１ａ
との間に介装されている。この第１スプリング７
６，７６ａは図示の開弁時には略伸長状態で縮設
されている。第１スプリング７６，７６ａのばね
定数は、油圧室５９に油圧力が働かないクラツチ
接続時の最大エア圧を規定するようにばね定数が
強い。

次に前記第２スプリング７７、第３スプリング
７８を同心状に保持して両者のばね力を直列に作
動させて、前記第２弁体６３のロツド部６３ｂに
伝達するばね力伝達機構８１を説明する。ばね力
伝達機構８１は第１筒軸８２、第２筒軸８３（ば
ね力伝達部材）、第３筒軸８４、前記ばね受７９
等から構成されている。まず、ロツド７３の左端
部に割リング８０で抜け止めされている第１筒軸
８２は、ロツド７３が油圧室５９に働く油圧力で
逆Ａ方向に摺動した時にロツド７３と一体に摺動
し、ばね受７９のフランジ部７９ｂを逆Ａ方向に
押すように圧接している。

第１筒軸８２の外周に摺動自在に嵌合する第２
筒軸８３は、左端部でロツド部６３ｂに連結して
おり、端面８３ａと第３筒軸８４のフランジ部８
４ａとの間に前記第２スプリング７７を縮設して
いる。この第２スプリング７７は第１図に図示の
開弁状態では略全圧縮状態にまで強く圧縮されて
いる。

第２弁体６３のロツド部６３ｂには段部９２が
形成され、この段部９２を第２筒軸８３の凹部９
３に嵌合している。更にロツド部６３ｂの先端部
にはねじ部９４を形成してあり、ねじ部９４に螺
合するナツト９５で第２弁体６３と第２筒軸８３
を一体に固定している。第２筒軸８３の外周部は
肉厚が厚い全周にわたつて連続した円筒状の質量
部９６になつており、この質量部９６を大きさを
変えることによつて第２筒軸８３の質量を調整し
得る。

また、第２スプリング７７のばね定数は第１ス
プリング７６、７６ａよりは弱いが、第３スプリ
ング７８よりは強く、ばね定数が比較的強い第２
スプリング７７を最内周に配置した方が、第２ス
プリング７７のばね特性を任意に設定しやすい。

更に、第２筒軸８３の外周には軸方向に摺動自
在に第３筒軸８４が嵌合しており、段部８４ｂと
ばね受７９のフランジ部７９ｂとの間に前記第３
スプリング７８が介装されている。この第３スプ
リング７８も開弁時には第２スプリング７７と同
様に略全圧縮状態に縮設されて、フランジ部７９
ｂとフランジ部８４ａが当接し、フランジ部７９
ｂが直接フランジ部８４ａを押すようになつてい
る。

以上のように第１スプリング７６，７６ａのば
ね定数が最も強く、第２スプリング７７のばね定
数が中程度に設定され、第３スプリング７８のば
ね定数が最も弱く設定されている。

次に作用を説明する。第１図のクラツチ接続状
態ではクラツチペダル５７は当然に踏込まれてお
らず、油圧室５９には油圧力が働かない。したが
つて、筒状ピストン７２は最も左方へ摺動してい
る。この状態では第２スプリング７７、第３スプ
リング７８のばね力は第１スプリング７６，７６
ａのばね力で打消されて、第１スプリング７６，
７６ａのばね力で第２筒軸８３が矢印Ａ方向に押
されてロツド部６３ｂに圧接し、第２弁体第２弁
体６３を第１弁体６２に押圧している。

第２弁体第２弁体６３はダイヤフラム６４に作
用する室９０の圧力で逆Ａ方向へ押されており、
室９０の空気圧による第２弁体第２弁体６３を逆
Ａ方向へ押す力が第２筒軸８３の付勢力、すなわ
ち第１スプリング７６，７６ａのばね力に打勝つ
と、第２弁体６３は第１弁体６２から離れて開弁
し、矢印Ｃ方向に圧縮空気の一部を大気中に放出
し、通路５５からエアクラツチに供給される空気
圧を調圧する。

この第１スプリング７６，７６ａによるクラツ
チ接続時の調圧作用によつて、クラツチペダル５
７の踏込量に連動する筒状ピストン７２のストロ
ークＳ−通路５５のエア圧力Ｐのグラフである第
２図の特性Ｘに最大エア圧Ｐ１が設定される。

クラツチ切断動作によつて、クラツチペダル５
７が踏込まれると油圧室５９の油圧は次第に上昇
し、筒状ピストン７２の受圧面筒状ピストン７２
ａを逆Ａ方向へ押す。この油圧室５９の油圧力が
第１スプリング７６，７６ａのばね力に打勝つて
筒状ピストン７２を右方へ摺動させると、第１ス
プリング７６，７６ａのばね力は受圧面筒状ピス
トン７２ａに働く油圧力で打消されて、第２スプ
リング７７が伸長動作し、第２スプリング７７の
ばね力で第２筒軸８３はロツド部６３ｂを押す。

この第２スプリング７７の作動状態では、第２
図の特性ＸにＳ１〜Ｓ２の範囲で比較的急な特性
Ｘ１が発生する。

更にクラツチペダル５７を踏込むと、油圧室５
９の油圧は一層上昇し、筒状ピストン７２の右方
への摺動量も増えて、やがて第２スプリング７７
は伸びきつてしまい、第３スプリング７８のばね
力で第２筒軸８３は第２弁体６３に押圧される。
この状態では、第２図のＳ２〜Ｓ３の範囲で緩や
かな特性Ｘ２が発生する。なお、このＳ３迄クラ
ツチペダル５７が踏込まれた状態では、筒状ピス
トン７２は最も右方に迄摺動し、エアクラツチは
切断される。

以上のように、ばね定数が順次に弱くなるよう
に設定された第１スプリング７６，７６ａ、第２
スプリング７７、第３スプリング７８をクラツチ
ペダル５７の踏込量に応じて切換えるようにした
ので、エアクラツチの切断状態から接続動作する
所謂クラツチエンゲージ時には逆に、第２図に示
すようにストロークＳが大きなＳ２〜Ｓ３の範囲
では、特性Ｘ２で緩やかにＰを上昇させ、Ｓ２近
傍で第１スプリング７６，７６ａと第２スプリン
グ７７の両者が作動するＹを経て、特性Ｘ１で急
激にエア圧Ｐが上昇し、最大エア圧Ｐ１で完全に
エアクラツチが接続される。

したがつて、従来の圧力制御弁を使用したエア
クラツチにありがちな、僅かなクラツチペダル５
７のストロークＳで急激にエアクラツチが断続し
てしまう、という不具合は防止される。

また、第１スプリング７６，７６ａのばね定数
を調整することによつて最大エア圧Ｐ１がＰ２に
下がり、第２スプリング７７、第３スプリング７
８のばね定数等を調整することによつて調整範囲
Ｍの間の特性Ｘ３〜Ｘ６が得られる。

以上のエア圧調整時には、両弁体６２，６３は
頻繁に断続を繰返しながらエア圧を調整するが、
第２弁体６３には比較的質量の大きな第２筒軸８
３が固定してあるので、第２弁体６２は第２筒軸
８３と一体に摺動し、第２弁体６３の摺動は第２
筒軸８３の質量によつて緩やかになる。したがつ
て、第２弁体６３に連結したダイヤフラム６４の
脈動も緩やかになり、ダイヤフラム６４の振動に
基因するハウリング音等の異音が低減する。

更に、クラツチペダル５７の踏力は第１スプリ
ング７６，７６ａのばね力によつて、クラツチペ
ダル５７のストロークSp−踏力Ｔのグラフであ
る第３図に示すようにストロークＳの増加にした
がつてリニヤに増加する特性Ｚを発揮するので、
運転者にはクラツチペダル５７の踏込量が増える
に連れて踏力Ｔが重くなるという自然な、クラツ
チ操作フイーリングになる。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によるエアクラツチ
の空気圧制御弁では、第２弁体６３に比較的大質
量の第２筒軸８３を連結し、第２筒軸８３が第２
弁体、ダイヤフラム６４と一体に摺動するように
したので、第２弁体６３の摺動を第２筒軸８３の
質量によつて緩やかに緩衝できる。したがつて、
第２弁体６３に連結したダイヤフラム６４の脈動
も緩やかになり、ダイヤフラム６４の振動に基因
するハウリング音等の異音を防止することがで
き、作動音の静かな空気圧制御弁を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した空気圧制御弁を示す
縦断面図、第２図はエア圧特性を示すグラフ、第
３図はペタル踏力の特性を示すグラフ、第４図、
第５図は従来例を示す構造略図である。５４……
エアバルブ本体、５６……制御機構、５９……油
圧室、６０……ばね部、６２……第１弁体、６３
……第２弁体、７２……筒状ピストン、７３……
ロツド、７６，７６ａ……第１スプリング、７７
……第２スプリング、７８……第３スプリング、
８１……ばね力伝達機構、８３……第２筒軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クラツチペダルの踏込量に連動して空気圧源か
   らの空気圧を圧力調整しながらエアクラツチに供
   給するエアバルブ本体を有し、空気圧源からの空
   気圧をクラツチ接続時にエアクラツチに供給する
   第１弁体と、前記クラツチペダルに連動してクラ
   ツチ切断時にエアクラツチに供給されている空気
   圧を逃す第２弁体とを、前記エアバルブ本体に設
   けたエアクラツチの空気圧制御弁において、エア
   バルブ本体に固定された筒状ボデーの内部に第１
   ばね部材を設け、第１ばね部材のばね力と第２弁
   体に連結したダイヤフラムに働く空気力との作用
   で最大エア圧を設定し、筒状ボデー内に前記第２
   弁体と関連した状態で摺動自在なロツドを設け、
   このロツドにクラツチペダルの踏込量を油圧力に
   変換するクラツチマスターシリンダからの油圧力
   を受けるピストンを連結し、このロツドと前記第
   ２弁体との間に、第２、第３ばね部材を同心状に
   配置しながら直列に作動させ、第２、第３ばね部
   材のばね力を前記第２弁体に伝達するばね力伝達
   機構を設け、前記第２弁体に筒状ボデー内のばね
   力伝達機構に向かつて伸びるロツドを形成し、こ
   のロツドとばね力伝達機構のばね力伝達部材を連
   結し、ばね力伝達部材の質量で第２弁体およびダ
   イヤフラムの振動を防止するようにしたことを特
   徴とするエアクラツチの空気圧制御弁。