JPH07502328A - 乾式円板クラッチ誤用防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 乾式円板クラッチ誤用防止装置 本発明は、クラッチ操作において油圧マスクシリンダや関連従動シリンダと協働 する、手動ギヤボックスを備えた自動車の乾式円板クラッチ誤用防止装置に関す る。

クラッチ掛かり時にクラッチペダルをあまりに急速に離すと過剰なトルク勾配（ 単位時間当りのトルク変化）が変速機に伝わるが、それが上記型の装置を用いる ことによって防止される。

このようなりラッチの誤用は、第１ギヤ又はリバースギヤで始めるとき、並びに 、前進運転時にローギヤで動かすときに特に危険である。そのようにクラッチを 急速に掛けるとき変速機に突然の力が作用し、差動装置、後部車軸変速ユニット のクラウンホイールとピニオン、駆動軸及びギヤボックスに損傷を与えることが しばしばあるが、クラッチの誤用がたび重なることによりエンジンにも損傷が生 じることが見出されている。クラッチ誤用を妨げる装置は以前から公知であって 、それらの装置は油圧クラッチシステムに組込まれず、クラッチペダル又はクラ ッチマスクシリンダのピストンロッド又はクラッチ解放アームに接続されるレバ ーとロッドで構成され、ショックアブソーバと同様にクラッチ掛かり過程で効力 を生じる。これらの機械的システムは精度よく造らねばならず、据付けが困難で あり、コスト高であり、クラッチペダルを正しく離した場合であってもクラッチ 掛かり時には毎度、クラッチの動きを制動する。

クラッチ誤用を妨げる別の公知システムではバイパス管内に据付けられた逆止弁 にチョーク装置を介して油圧作動する。クラッチを掛けたとき逆止弁が閉じ、全 ての油圧流体をチョーク装置を介して流れさせ、クラッチペダルの完全な戻り動 作時に制動を与える。この場合、クラッチペダルの動きが急速であろうともゆっ くりであろうとも、クラッチ掛は時の度に過度の制動が行われてしまう。完全戻 り動作時に制動が行われるので、急速なギヤチェンジが実質上不可能である。そ のことが特に重大且つ不便となるのは低温でのギヤチェンジの場合であって、そ の理由は制動が増えるしクラッチがスリップし得るからである。

このため、このシステムの別の実施例では、クラッチが第１ギヤ及びリバースギ ヤに関して用いられる場合にのみ装置に掛かる電磁制御弁が組入れられている。

従って、他のギヤの誤用に対する防止はない。

ドイツ特許第１６００１８４号、ドイツ特許第３０３１２６２号及びフィンラン ド特許第８４２０１５号から、弁の働きにより、油圧流体に所定の圧力が確立す るまでは圧力型クラッチを急速に掛けることができ、圧力が確立してからは遅れ が起きるようにした上記型の装置が公知である。これを除いては、クラッチの操 作が急速であるか緩やかであるかに考慮したものはない。この解決法はばね型乾 式円板クラッチには適しない。

本発明の目的は、上記した欠点のない、導入部に述べた型の装置を提供すること である。

本発明の装置の弁別的特徴は、提示した請求の範囲に述べである。本発明の装置 の一実施例を概略的に示した図面に関連して本発明を更に詳しく記述する。

図１は、一部を断面で示し、クラッチペダルが休止位置にあり乾式円板クラッチ が掛かっている、自動車のクラッチ操作油圧システムの略図である。

図２は、休止位置にある装置の縦断面図である。

以下で特に記載のない限り、方向の表示は図面に関してであると理解すべきであ る。

図１に示すごとく、クラッチ１の操作システムは、車の運転者が足で動かすこと のできるクラッチペダル２と、油圧マスクシリンダ３と従動シリンダ４とで構成 されている。クラッチペダル２は、マスクシリンダ３のシリンダ部７の一端から 突出するピストンロッド６を介して、マスクシリンダ３のピストン５につなげら れる。マスクシリンダ３は導管８により従動シリンダ４と連通ずる。

従動シリンダ４のピストン９は、従動シリンダ４のシリンダ部１１の一端から突 出するピストンロッド１０を介して、回転可能に取付けられたレバー１２につな げられ、それによりクラッチ１のスラスト軸受１３は動かされ得る。従って、ペ ダル２を押し下げることによりクラッチ板を公知の仕方で図１の右方へ動かして クラッチを解放することができ、逆も又同様である。

マスクシリンダ３の油圧的に従動シリンダ４側の端に、クラッチ１の誤用装置、 即ち、クラッチの誤用を妨げる装置を構成する弁ユニット２０を据付ける。この 弁ユニット２０は、例えば、弁ユニット２０又はマスクシリンダ３のフランジ部 ２３゜２４を介して一端がマスクシリンダのシリンダ部７に接続される、好まし くは円筒形の弁ハウジング２１で構成され、フランジ部２３．２４は一点鎖線で 示すようにねじ２５等で相互接続できる。弁ユニット２０とマスクシリンダ３は 好ましくは共軸である。

マスクシリンダ３と弁ユニット２０は、弁ハウジング２１の右端にある横端壁２ ７に設けられた通し通路２６を介し相互連通する。従動シリンダ４と弁ユニット ２０とを相互連通する導管８は弁ハウジング２１の他端にあるねじ山付ボア２８ にねじ込まれる。

ボア２８に面し弁ハウジング２１に突出する、半径方向に延びる円形肩部３０で 提供されるのが弁体３２の座３１であり、弁体３２を支持するのが軸方向且つ中 央に延びる弁ロッド３３である。これがスリーブ３４に摺動可能に通され、スリ ーブ３４が端壁２７の中央ボアに摺動可能に通される。弁ロッド３３がマスクシ リンダ３内に突出して端板３５で閉止され、弁ロッド３３のねじ山付端部が端板 ３５のねじ山付穴にねじ込まれる。

スリーブ３４は、相互に共軸に延び且つスリーブ３４の据付けができるようねじ 山付ジヨイントにより相互に永続的に接続された第１スリーブ部３６と第２スリ ーブ部３７とで構成される。第１スリーブ部３６は端フランジ３８とステム部３ ９とを有する。端フランジ３８と第２スリーブ部３７の外径は端壁２７のボアの 径よりも大きく、ステム部３９の外径は端壁２７のボアの径に合わせて、ステム 部３９がこのボア内を左右に摺動可能に動けるようにし、従って左へのスリーブ の動きが端壁２７の右側に当接する第２スリーブ部３７によって制限される。

スリーブの内径は弁ロッド３３の径に合わせてあり、従って弁ロッドがスリーブ ３４に対し左右に動くことができる。何故なら、弁ロッド３３のそのような動き は第１スリーブ部３６の端フランジ３８に当接する弁体３２又は第２スリーブ部 ３７の右端面に当接する端板３５によって制限されるからである。

スリーブ３４のステム部３９のまわり且つ端フランジ３８と端壁２７との間に設 けられた第１コイルばね４０がスリーブ３４を弁ハウジング２１に対して左に動 かそうとする。弁ロッド３３のまわりに設けられ且つ端板３５と第２スリーブ部 ３７との間に延びる第２コイルばね４１が弁体３２と弁ロッド３３とをスリーブ ３４に対して右に動かそうとする。

弁体３２がその座３１に当接すると、弁体３２が弁／％ウジング２１を従動シリ ンダ４に面する第１弁ハウジング室５１とマスクシリンダ３に面する第２弁ハウ ジング室５２とに分ける。

弁体３２を通る少なくとも１つの、軸方向に延びる通路５３により、弁ハウジン グ３２がその座３１に当接してもこれら弁ハウジング室５１．５２間の連通がも たらされる。更に又、弁体３２は、外径が第１弁ハウジング室５１よりもほんの わずかに小さい円筒形ピストン部５４を有する。ピストン部５４には少なくとも １つの軸方向に延びる通し第２通路５５を設ける。弁体３２がばね４０，４１の みの影響を受けると、弁体３２と弁座３１との間に開口５６が形成される。

更に又、弁体３２の径は弁ハウジング室５１の内径よりも、これら構成部分間を 半径方向に延びる開口が流体の有意な流れ抵抗をもたらさない程にしか小さくな い。弁体３２がその座３１に当接しないとき、従って流体は第１通路５３よりも この半径方向開口の方を好ましくは流れる。

装置の操作方法は次の通りである。

クラッチ１を解放するために、クラッチペダル２を最初に押し下げると、マスク シリンダ３のピストン５がそれによりシリンダ部７内を左に動かされる。次いで 、油圧流体が押圧されて端壁２７の通路２６を通り、更には開口５６と弁体３２ の通路５５を通る。そこから流体は従動シリンダへと流れる。これらの通路２６ ．５５及び開口５６は大きいので流れ抵抗はほとんどない。

ピストン５がある程度動くと、ピストン５は端板３５に当接し、そして弁ロッド ３３を介し弁体３２をも左へ動かす。ピストン部５４のシリンダを構成する第１ 弁室５１の径がマスクシリンダ３のシリンダ部７の内径に対応していれば、流体 は通路５５を流れない。何故なら、第１弁ハウジング室５１がら流れ出る流体の 量がマスクシリンダ３から通路２６を介して第１弁ハウジング室５１へ押圧され る流体量に相当するからである。

好ましくは、クラッチが解除されて最大解除位置に至っても端板３５は第２スリ ーブ部３７の右端に当接しない。

次いでクラッチを掛けねばならないならば、クラッチペダル２を最初に解除し、 それによりマスクシリンダ３のピストン５を右へ動かす。それにより油が従動シ リンダ４からマスクシリンダ３へと弁ユニット２０を介して流れる。第２ばね４ １により端板３５はそれでマスクシリンダ３のピストン５に対して押圧され、弁 体３２をその動きに従わせる。この動きの間、上記した理由で油も好ましくは弁 体ピストン部５４の通路５５を流れないので、弁体３２は流体流に有意の抵抗を もたらさない。

弁体３２が第１スリーブ部３６の端フランジ３８に当接すると、端板３５はピス トン５の更に右への動きに追従するのが防がれる。この掛かりの第１相では、ク ラッチは最大解除位置からクラッチ板の掛かり開始位置に近い位置へと動かされ る。

次の、掛かりの第２相で、ピストン５が続けて右に動かされると、従動シリンダ ９の排除した量に対応する量の流体が押圧され第２通路５３を通る。何故なら弁 体３２はもはや休止しているからである。そしてクラッチを正しく掛ける場合、 即ち、正しい速度で掛ける場合、流体がこの第２通路５５と開口５６でチョーク されることでピストン部５４によってつくり出される差圧は、第１ばね４０によ る力よりも大きな力を産み出して弁体３２に作用させる程充分に大きくはない。

従って、弁体３２は静止したままである。

第２相はクラッチ板が全力で掛かった直後に終えられる。

最終の第３相では、クラッチペダル２は完全に元へと戻され、その間にマスクシ リンダ３のピストン５はクラッチ解除が始まる前の位置へと動かされる。この最 終第３相でクラッチペダル２が第２相でよりも幾分急速に動かされたとしても、 弁体３２は依然としてその座３１に当接せず、従ってクラッチを正常に正しく掛 けることが可能となる。

しかし、クラッチの掛かりが変速機に損傷を与える程に急速に第２相でクラッチ ペダルを動かしたならば、第２通路５５と開口５６を介する流体流が増加するた めに弁体３２に関してつくられる差圧が、弁体３２に働く右への力を第１ばね４ ０によって弁体３２に働く反対方向の力よりも大きくし、それにより弁体３２を 右に動かして弁座３１に当接させる。この場合、流体は第１通路５３を通らねば ならない。それにより流体はかなり更にチョークされ、従動シリンダ４のピスト ン９の速度を減少させることになり、それによりクラッチにより伝えられるトル クの単位時間当りの増加が制限される。この種の最適な制限によりクラッチ誤用 による損傷を防ぐことができ、従って操作の信頼性を増す。更に又、変速機は相 応した大きさに、即ち、小さめ・軽めに設計することができ、従って製造コスト を大幅に下げることができる。

本発明では、クラッチの掛かりの過程を第１の急速相と第２の緩慢用とに分け、 過度に急速な掛かりの場合には制動を行うことによって目的が達成される。これ により、カバーし得る全距離のほぼ５０％をなす第１相ではクラッチペダルが急 速に動けることになる。クラッチの掛かり点の直前のみ且つ掛かり速度が臨界値 を超えた場合に、即ち、クラッチ誤用時且つ実際の掛かりの間のみ、掛かり速度 の制動が起きる。

ピストン部５４の径そして第１弁室５１の内径がマスクシリンダ３のピストン５ より有意に小さいならば、クラッチ掛かりの第１相の間の右への流体流量は第１ 弁室５１内の方がマスクシリンダ３内よりも多い。すると流体は弁体３２を右へ 動かそうとするが、ピストン５に当接する端板３５によりそれを妨げられる。従 って従動シリンダ４により排除される流体の一部は通路５５を流れねばならない が、ピストン５の動きが緩慢になるようここで大いにチョークされ得る。流体が 冷たいならば、この効果は強化される。チョーキングが導管８の流れ抵抗に加え られるからである。

弁体３２をマスクシリンダ３のピストン５と協働させることに替えて、本発明の 装置の第２実施例では、弁体３２を従動シリンダ４のピストン９に協働させるこ とができる。ピストン部５４の径がピストン９の径よりも有意に小さいならばこ のピストン９の動きも緩慢である。

これらの場合、運転者はクラッチペダル２が不快な程に緩慢となり足の動きにつ いていかないことに気付く。従って、弁体３２の弁５４の径は、弁体３２を接続 させるピストン５又は９の径に等しいかやや小さいのが好都合である。

マスクシリンダ３のピストン５の速度を第２相よりも第３相で大きくする必要が ある場合には、例えば、クラッチ１に含まれていてクラッチ１が掛かった後に第 １ばね４０により弁体３２が座３１から離反動するように掛かろうとするばね装 置の特性に第１ばね４０の特性を適合させることができる。それにより、第１ば ねによって働く力に関連してクラッチのばねにより働く力が第２相に関連して第 ３相で減らされるならば、閉じた弁体３２に働く差圧を、弁ユニットがもう一度 開いて第１通路がもはや油流をチョークしない程に小さくすることができる。

上記した本発明の実施例では通路５３が弁体３２を通って延びているけれども、 同じ効果は、相応する通路を弁ハウジングの座の部分に設けて、その通路により 弁ハウジング室５１と５２の連通が弁体の弁座当接後にも確保されるようしても 得られる、と理解すべきである。

スリーブ３４に対する弁体３２と弁ロッド３３の動きを第２スリーブ部３７への 端板３５の当接により代りに制限することができ、それがクラッチペダルとクラ ッチの動きを制限することになるけれども、この可能な制限は通常は使われない ことに注目すべきである。何故なら、ペダルとクラッチの動きは好ましくは別の 仕方により、例えばペダルの当接する本体に取付けられたストッパにより、制限 されるからである。

更に又、弁体のピストン部５４は省略できる。その場合、開口５６を流れる流体 により引起こされる圧力低下の結果として、弁体はこれに関する差圧のために閉 じ位置へと動かされる。しかし、これはあまり好都合でない。その理由は、この 開口の形が差圧の程度を決め、そのため例えば、弁ユニツト据付時に弁体と弁座 との間の軸方向距離を非常に正確に設定することが必要だからである。

（特許法第１８４条の８） 平成６年６月２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．手動ギヤボックスを備えた自動車の乾式円板クラッチ（１）の誤用、即ち急 速すぎる掛かりを防ぐ装置であって、該装置がクラッチ（１）操作のために油圧 マスタシリンダ（３）や関連従動シリンダ（４）と協働し、前記装置が、油圧的 に直列にマスタシリンダ（３）と従動シリンダ（４）との間に据え付けられて弁 体（３２）と弁ハウジング（２１）とを有する弁ユニット（２０）で構成され、 前記弁ハウジング（２１）が弁座（３１）と第１及び第２の弁ハウジング室（５ １及び５２）とを有し、該室（５１及び５２）がそれぞれ弁座（３１）の各側に 位置して従動シリンダ（４）とマスタシリンダ（３）に面し、第１弁ハウジング （５１）への弁体（３２）の動きがあったときに弁ユニット（２０）が開く、乾 式円板クラッチ誤用防止装置において、該装置が 室（５１，５２）を相互に直接に接続すると共に、弁ユニットが閉じられるとき に室（５１，５２）間に制限流体の流れるのを許す第１通路（５３）と、 クラッチが最大解除位置とクラッチ掛かり始め位置に近接した第２位置との間の 位置にあるときに弁ユニット（２０）を強制的に開ける装置（３３，３５，４１ ）と、弁体（３２）をその座（３１）から離反動させようとして弁体（３２）に 力を作用させるよう構成したばね（４０）とで構成され、 クラッチ（１）を注意深く且つ正しく使用する場合には、ばね（４０）によって 作用する力が、クラッチ（１）を掛けるために油圧流体がマスタシリンダ（３） の方へ流れるときに油圧流体により弁体（２０）に作用する力よりも大きいが、 所定の率よりも早急に掛けられることによりクラッチ（１）が誤用されるときに はこのばね力が油圧流体により作用する力よりも小さい ことを特徴とする乾式円板クラッチ誤用防止装置。 ２．弁体（３２）が該弁体（３２）の、従動シリンダ（４）に面するように配し た側に位置したピストン部（５４）を有すること、及びピストン部（５４）が第 １弁ハウジング室（５１）のシリンダ部内を摺動ずるよう構成され、それぞれ従 動シリンダ（４）とマスタシリンダ（３）に面するように配したピストン側の間 を延びる第２通路（５５）で構成されたことを特徴とする、請求項１による装置 。 ３．弁ユニット（２０）を強制的に開ける装置が油圧シリンダ（３，４）の一方 のピストン（５，９）に弁体（３２）を接続するように配した弁ロッド（３３） で構成されたことを特徴とする、請求項１又は２による装置。 ４．弁体（３２）のピストン部（５４）の径が、弁体（３２）の接続するピスト ン（５，９）の径に等しいか、それよりもわずかに小さいことを特徴とする、請 求項３による装置。 ５．弁ユニットを開けようとするばね（４０）の特性が、クラッチ（１）に含ま れていてクラッチ（１）が掛かった後にばね（４０）により弁体（３２）を座（ ３１）から離反動させるように掛かろうとするばね装置の特性に適合させること を特徴とする、請求項１〜４のいずれかによる装置。 ６．手動ギヤボックスを備えた自動車の乾式円板クラッチ（１）の誤用、即ち急 速すぎる掛かりを防ぐ装置であって、クラッチ（１）が油圧マスタシリンダ（３ ）及び関連従動シリンダ（４）により操作され、従動シリンダ（４）からマスタ シリンダ（３）への油圧流体流がクラッチの掛かり相の間にチョークされる、乾 式円板クラッチ誤用防止装置において、この相の間に油圧流体流がクラッチの掛 かりの直前時からのみチョークされることを特徴とする乾式円板クラッチ誤用防 止装置。 ７．油圧流体流のチョーキングが、クラッチの掛かりが完了した直後、即ち、ク ラッチが全力で掛かった後に終えられることを特徴とする、請求項６による装置 。