JPH0456899B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主に車輌用として好適な、エアーク
ラツチの供給圧制御装置に関する。

（従来の技術） 大型車輌においては従来、加圧エアーを利用し
たエアーブレーキが採用され、少ない踏圧力でも
つて大きな制動力が得られるようになつている。
そのような大型車輌においては、クラツチの切
断・接続の際にも大きな力が必要となるのが一般
的であり、有効なエアークラツチシステムの採用
が望まれている。

ところが、エアークラツチシステムにおいては
ブレーキの場合とは異なり、所謂半クラツチ状態
を得る必要がある等の理由から、操作の容易性を
得ることが困難である。又、クラツチ接続時を的
確に感知できるようにすることが、操作の容易性
にも繋がり、望まれるところである。特に、クラ
ツチの長寿命化を図るためクラツチフエーシング
の摩耗代を大きくとり、クラツチデイスクにクツ
シヨニング機構が採用されていない場合には、従
来から操作の困難性が顕著であり、その改善が望
まれるところである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の構成では、エアークラツチ用として
採用した場合に、半クラツチ状態を得にくく、し
かもクラツチ接続時を的確に感知できないので、
クラツチの操作が困難であるという問題点を有し
ている。特に、クラツチデイスクにクツシヨニン
グ機構が採用されていない場合には、操作の困難
性が顕著である。

本発明は、上記問題点を解決しようとするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、エアークラツチに供給する加圧エア
ーの圧力を制御するバルブを設け；上記バルブに
減圧方向にエアークラツチ供給圧を与える空圧フ
イードバツク機構を設け；空圧フイードバツク機
構に対抗して、上記バルブを増圧方向に弾性的に
付勢する制御スプリングを設け；制御スプリング
の付勢力を変更するスプリングシートを設け；ス
プリングシートをクラツチペダルに連結して、ク
ラツチペダルを踏込めば制御スプリングの付勢力
が弱まる方向にスプリングシートを作動させるよ
うにするとともに；上記制御スプリングとして、
上記バルブに対する当接・分離位置がクラツチペ
ダルのストローク上において異なる複数個のスプ
リングを設けて、制御スプリングのバルブに対す
る荷重がクラツチペダルのストローク途中で段階
的に変化するようにしたことを特徴とするエアー
クラツチの供給圧制御装置である。

（実施例） 第１図において、供給圧制御装置本体１１は主
としてバルブボデイ１２とスプリング部ボデイ１
３とが連結されてなる略円柱状の部材である。バ
ルブボデイ１２は中心線方向の孔１２ａを中心部
に有しており、孔１２ａ内にはＯリングを介して
円筒形のスプールスリーブ１４が嵌合している。
スプールスリーブ１４内にはスプール１５が摺動
自在に嵌合している。スプール１５は中央部外周
に環状の溝１６を有し、溝１６の両側のランド部
外周にリング状シール１７を有している。スプー
ル１５内にはスプリング部ボデイ１３側に開口す
る同心の穴１８が形成されており、穴１８にはス
プリング部ボデイ１３内に配置されるガイドロツ
ド１９の一端部が嵌合している。スプール１５の
反対側（第１図の左側）には中心の突起を介して
円盤状のダイヤフラムワツシヤー２０が固定され
ている。ダイヤフラムワツシヤー２０はダイヤフ
ラム２１に覆われており、ダイヤフラム２１を覆
うダイヤフラムカバー２２の外周部が気密性を保
つてバルブボデイ１２に固着されるとともに、ダ
イヤフラム２１の外周部を保持している。ダイヤ
フラムカバー２２の外周側部分及びバルブボデイ
１２の外周側部分には後述する通路２９に連通す
る一連の通路２３が設けられ、これらダイヤフラ
ム２１、ダイヤフラムカバー２２等によつて空圧
フイードバツク機構２４が形成されている。

一方、スプールスリーブ１４の外周部には中心
線方向の間隔を隔てて３条の環状溝２５，２６，
２７が形成され、更に各環状溝２５，２６，２７
とスプールスリーブ１４内周側とを連通する通気
孔２５ａ，２６ａ，２７ａが形成されている。
又、バルブボデイ１２には環状溝２５，２６，２
７部分から半径方向外方に開口する通路２８，２
９，３０が形成されている。通路２８は空圧源３
５（例えば2.5Kg／cm²）に連通する配管３１に連
結され、又通路３０は排気管３２に連結されてい
る。通路２８と通路３０との中間に配置された通
路２９は上述した通路２３に連通するとともに配
管３３に連結されており、配管３３がエアークラ
ツチ３４に連結されている。ここでエアークラツ
チ３４の詳細な説明は省略するが、供給圧が上昇
すれば接続状態、低下すれば切断状態になるよう
に構成されている。

スプリング部ボデイ１３内には、スプール１５
に向け開口する同心の制御スプリング室４０が形
成され、制御スプリング室４０の底部中心には中
心線方向の孔４１が形成されている。孔４１には
リンクロツド４２が摺動自在に嵌合しており、リ
ンクロツド４２の制御スプリング室４０側中心部
に形成された穴４３に上記ガイドロツド１９が摺
動自在に嵌合している。すなわちガイドロツド１
９はスプール１５の穴１８とリンクロツド４２の
穴４３とに両端部が嵌合することによつて同心に
保持されている。スプリング部ボデイ１３から突
出したリンクロツド４２の部分は、スプリング部
ボデイ１３に固定されたダストブーツ４４に覆わ
れており、ダストブーツ４４から突出したリンク
ロツド４２の先端部がクラツチペダル４５に連結
されている。

リンクロツド４２の制御スプリング室４０側端
部には、スプリング部ボデイ１３と一体に形成さ
れたボス部に当接する外向フランジ４６が形成さ
れている。外向フランジ４６よりも更に先端側に
はスプリングシート４７の底部に形成された孔が
嵌合するとともに、スプリングシート４７がリン
クロツド４２に溶着されている。スプリングシー
ト４７はバルブボデイ１２側に向い開くカツプ状
に形成されており、スプリングシート４７のバル
ブボデイ１２側端部にフランジ４８が一体に形成
されている。スプリングシート４７の外周側には
制御スプリング室４０とスプリングシート４７と
の中間の直径を有するスプリングシート４９が配
置されており、スプリングシート４９の制御スプ
リング室４０底面側に形成された内向フランジと
フランジ４８との間には強いスプリング５０が縮
設されている。スプリングシート４９のフランジ
４８側に形成された外向フランジと制御スプリン
グ室４０の底面間にはスプリング５０と同様に強
いスプリング５１が縮設されている。

第１図はクラツチ切断状態、すなわちクラツチ
ペダル４５が踏込まれた状態を示している。従つ
て、スプリングシート４７内に嵌合しかつ３種の
長さ及び圧縮特性を有するスプリング５２，５
３，５４は、第１図では自由状態にある。最も直
径の大きいスプリング５２のリンクロツド４２側
端部はスプリングシート４７内に嵌合し、バルブ
ボデイ１２側端部にはガイドロツド１９に摺動自
在に嵌合するスプリングガイド５５の外周側部分
が嵌込まれ、これによつてスプリング５２は同心
に支持されている。中間の直径を有するスプリン
グ５３の両端にはガイドロツド１９に摺動自在に
嵌合する２つのスプリングガイド５６の外周側部
分がそれぞれ嵌込まれ、これによつてスプリング
５３は同心に支持されている。最も直径の小さい
スプリング５４はガイドロツド１９に嵌合するこ
とによつて直接的にガイドロツド１９に支持され
ている。自由状態での長さは、図示の如くスプリ
ング５２が最も長く、スプリング５３からスプリ
ング５４へと順に短く設定されている。又、スプ
ール１５側のガイドロツド１９に嵌合された円盤
状のストツパー５７は、その中心部がスプール１
５のスプリング部ボデイ１３側端面に当接してお
り、ストツパー５７の直径はスプリングシート４
７のカツプ状部分よりも大きく設定されている。

次に作動を説明する。第１図は操作者によつて
クラツチペダル４５が踏込まれている状態を示し
ており、これによつてリンクロツド４２は強制的
にクラツチ切断側（矢印Ｘ１方向）に配置され、
スプリング５２，５３，５４はスプール１５を逆
Ｘ１方向に付勢しておらず、スプール１５はＸ１
方向側に配置された状態にある。このため通気孔
２５ａがスプール１５のランド部によつて閉塞さ
れた状態にあり、空圧源３５からの加圧エアーは
遮断されている。従つてエアークラツチ３４には
加圧エアーが供給されておらず、クラツチは切断
状態にある。この状態は、ペダルストロークＳと
エアークラツチ３４への供給圧力Ｐとの関係を示
す第２図において、圧力Ｐが最も低い点ａの状態
である。

第１図の状態から、徐々に踏圧を解除して行く
と、圧縮状態にあるスプリング５０，５１のばね
荷重によつてリンクロツド４２、スプリングシー
ト４７が逆Ｘ１方向に移動する。この動作によつ
てまずスプリング５２がスプリングガイド５５、
ストツパー５７を介してスプール１５に当接す
る。この状態は第２図の点ｂに相当する。更に踏
圧を解除すると、スプリング５２によつてスプー
ル１５は荷重を受け、逆Ｘ１方向に摺動する。通
気孔２５ａが僅かに開くと、空圧源３５からの加
圧エアーは通路２８、環状溝２５、溝１６、環状
溝２６、通路２９を通じて、エアークラツチ３４
に供給され始める。同時に通路２９に連通する通
路２３を通じて空圧フイードバツク機構２４内の
加圧室にエアー圧が供給され、ダイヤフラム２
１、ダイヤフラムワツシヤー２０を介してスプー
ル１５をＸ１方向に付勢する。これによつてスプ
ール１５は、スプリング５２とダイヤフラム２１
による互いに対向する荷重のバランスした位置に
配置されることになる。スプリング５２によるス
プール１５への荷重が増せば、通気孔２５ａの開
度はより大となり、空圧フイードバツク機構２４
への供給圧が増加する。従つてスプリング５２の
荷重の変化に対応したエアー圧力がエアークラツ
チ３４に供給される。

更にクラツチペダル４５への踏圧力を減少させ
続けると、スプリング５３が圧縮され始め（第２
図の点ｃに相当）、続いてスプリング５４が圧縮
され始める（第２図の点ｄに相当）。すなわちス
プリング５２、スプリング５３及びスプリング５
４が段階的にスプール１５への荷重を変化させる
ことにより、エアークラツチ３４への供給圧もそ
れに応じて段階的に変化することになる。なおこ
の場合に、点ｃと点ｄ間を所謂半クラツチ状態に
概ね対応させ、点ｄをクラツチ接続点に概ね対応
させておけば、操作者は踏圧力の変化によつてク
ラツチの状態を感知することも可能となる。

クラツチペダル４５に対する踏圧力を更に解除
すると、フランジ４８がストツパー５７に当接
し、スプリング５０、スプリング５１による大き
なばね荷重によつて通気孔２５ａは全開状態とな
る。この状態が第２図の点ｅに相当し、エアーク
ラツチ３４は空圧源３５からの大きな圧力によつ
て強固に連結された状態となる。

この状態以後は圧力調整の機能が失われ、更に
クラツチペダル４５を離しても、エアークラツチ
３４に供給される圧力は空圧源３５からの調圧さ
れた最大圧力に維持される。これによつて、クラ
ツチペダル４５への踏圧の変化に関係なくエアー
クラツチ３４への供給圧は安定した状態で一定と
なる。クラツチペダル４５への踏圧力を完全に解
除すると、ストツパー５７はフランジ４８によつ
てバルブボデイ１２の端面に当接し、ストローク
はゼロになる（第２図の点ｆ）。

次に、エアークラツチ３４の接続状態からクラ
ツチペダル４５を踏込めばスプリング５０，５１
が圧縮され、スプール１５への逆Ｘ１方向の荷重
が減少すると、ダイヤフラム２１への加圧エアー
による荷重によつてスプール１５がＸ１方向に摺
動し、通気孔２５ａが閉じられる。更にスプール
１５への逆Ｘ１方向の荷重が減少すると、通気孔
２７ａが開き始める。通気孔２７ａが開くと、ス
プリング５２等による逆Ｘ１方向の荷重の減少に
対応して、エアークラツチ３４に供給されていた
加圧エアーは環状溝２７、通路３０、排気管３２
を通じて外部に逃げる。そして、スプリング５
２，５３，５４が総て自由状態になれば、エアー
クラツチ３４への供給圧力は最も低い状態とな
り、更に僅かな遊びの踏込み代を経て第２図の点
ａの状態に戻る。

（発明の効果） エアークラツチ３４に供給する加圧エアーの圧
力を制御するバルブ（スプール１５）を設け；上
記バルブに減圧方向にエアークラツチ供給圧を与
える空圧フイードバツク機構２４を設け；空圧フ
イードバツク機構２４に対抗して、上記バルブを
増圧方向に弾性的に付勢する制御スプリングを設
け；制御スプリングの付勢力を変更するスプリン
グシート４７を設け；スプリングシート４７をク
ラツチペダル４５に連結して、クラツチペダル４
５を踏込めば制御スプリングの付勢力が弱まる方
向にスプリングシート４７を作動させるようにす
るとともに；上記制御スプリングとして、上記バ
ルブに対する当接・分離位置がクラツチペダル４
５のストローク上において異なる複数個のスプリ
ング５２，５３，５４を設けて、制御スプリング
のバルブに対する荷重がクラツチペダル４５のス
トローク途中で段階的に変化するようにしたの
で； (a) 制御スプリングのバルブに対する荷重がクラ
ツチペダル４５のストローク途中で段階的に変
化することから、ペダルストローク−クラツチ
供給圧関係において、最適の関係を容易に得る
ことができるようになり、車輌発進時等におい
てクラツチ３４のコントロールが容易になつて
操作性が向上する。又、制御スプリングの荷重
の段階的な変化によつて、操作者がクラツチ３
４接続時等のクラツチ３４の状態を的確に感知
できるようにすることも可能となる。

(b) 特にクラツチデイスクにクツシヨニングの無
い場合には、操作性の改良による効果が顕著で
ある。すなわち本発明の採用によつて、クラツ
チデイスクのクツシヨン性を考慮せずとも操作
性が改良できることになることから、間接的に
クラツチデイスクの摩擦フエーシングの摩耗代
を大きくとることができるようになり、クラツ
チ機構全体の長寿命化が図れるようになる。

（別の実施例） エアークラツチ３４切断状態においてスプリン
グ５２にイニシヤル荷重が与えられるようにスプ
リング５２の長さを設定し、エアークラツチ３４
切断後に不必要にエアークラツチ３４への供給圧
が低下するのを防止して、クラツチペダル４５の
操作性を更に向上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエアークラツチの供給圧
制御装置の縦断側面図、第２図はペダルストロー
クとクラツチ供給圧力との関係を示すグラフであ
る。 １５……スプール（バルブの一例）、２４……
空圧フイードバツク機構、３４……エアークラツ
チ、４５……クラツチペダル、４７……スプリン
グシート、５２，５３，５４……制御スプリン
グ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エアークラツチに供給する加圧エアーの圧力
   を制御するバルブを設け；上記バルブに減圧方向
   にエアークラツチ供給圧を与える空圧フイードバ
   ツク機構を設け；空圧フイードバツク機構に対抗
   して、上記バルブを増圧方向に弾性的に付勢する
   制御スプリングを設け；制御スプリングの付勢力
   を変更するスプリングシートを設け；スプリング
   シートをクラツチペダルに連結して、クラツチペ
   ダルを踏込めば制御スプリングの付勢力が弱まる
   方向にスプリングシートを作動させるようにする
   とともに；上記制御スプリングとして、上記バル
   ブに対する当接・分離位置がクラツチペダルのス
   トローク上において異なる複数個のスプリングを
   設けて、制御スプリングのバルブに対する荷重が
   クラツチペダルのストローク途中で段階的に変化
   するようにしたことを特徴とするエアークラツチ
   の供給圧制御装置。