JPH11108079A - クラッチ倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クラッチ倍力装置の径を大型化することなくそ
の出力を増大させる。 【解決手段】クラッチ倍力装置は、パワーシリンダ２
と、ハイドロリックシリンダ４とコントロールバルブ６
とを備えている。パワーシリンダ２のシェル８は、第１
シェル７０および第２シェル７２から成り、その中間に
センターガイド８２が設けられている。第１シェル内に
第１パワーピストン７４が、第２シェル内に第２パワー
ピストン７６が摺動自在に嵌合し、それぞれ圧力室８
６，９０と大気圧室８８，９２とに区画している。第２
パワーピストンに円柱部７６ａが形成され、この円柱部
とピストンロッド１６との間に第１パワーピストンを挾
持固定している。この円柱部はセンターガイドの中央を
気密を保持して摺動する。また円柱部内に両圧力室を連
通する連通路７６ｅと両大気圧室を連通する連通路７６
ｆが形成されている。 【効果】タンデム化したので、ピストン径を拡大せずに
出力を増大できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクラッチ倍力装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、従来のクラッチ倍力装置の構成に
ついて簡単に説明する。図６は、従来のクラッチ倍力装
置の一例を示すもので、このクラッチ倍力装置は、パワ
ーシリンダ２とハイドロリックシリンダ４とコントロー
ルバルブ６とを備えている。

【０００３】パワーシリンダ２は、シリンダシェル８内
に摺動自在に嵌合されたパワーピストン１０を備えてお
り、このパワーピストン１０がシリンダシェル８内を圧
力室１２と大気圧室１４とに区画している。パワーピス
トン１０の軸心部にはピストンロッド１６が固定されて
一体的に進退動する。

【０００４】ハイドロリックシリンダ４は、シリンダシ
ェル８の開口部を閉塞するメインハウジング１８に一体
に形成されたシリンダボディ２０内に設けられている。
シリンダボディ２０のシリンダ孔２０ａ内にハイドロリ
ックピストン２２が摺動可能に配置されている。このハ
イドロリックピストン２２は、シリンダ孔２０ａ内を液
圧室２４と大気室２６とに区画している。前記パワーピ
ストン１０に連結されたピストンロッド１６は、ハイド
ロリックシリンダ４のシリンダ孔２０ａ内に嵌着された
ガイドブロック２８を貫通してハイドロリックピストン
２２の一方の端面に当接している。また、このハイドロ
リックピストン２２の大気室２６側の端面には、クラッ
チ操作用のプッシュロッド２９が当接している。このプ
ッシュロッド２９の他端は図示しないクラッチアウター
レバーに連結されている。

【０００５】コントロールバルブ６は、メインハウジン
グ１８およびバルブハウジング３０に形成されたバルブ
孔３１内に設けられている。バルブ孔３１内には、バル
ブリフタ３２が摺動自在に嵌合している。このバルブリ
フタ３２は、バルブ孔３１内を液圧室３４、排気室３５
および変圧室３６に区画しており、変圧室３６内に配置
されたスプリング３８によって、常時液圧室３４側へ付
勢されている。また、このバルブリフタ３２内には、通
路３２ａが形成されており、この内部通路３２ａの一端
が変圧室３６側の先端に開口するとともに、他端は排気
室３５内に開口し、エキゾーストカバー４０を介して大
気に連通されている。

【０００６】前記バルブ孔３１内のバルブハウジング３
０側には、弁体４０が配置されている。この弁体４０は
前記バルブリフタ３２と対向しており、コントロールバ
ルブ６の非作動時にはスプリング４２によって付勢され
て弁座４４に着座している。弁体４０が弁座４４に着座
している状態では、前記変圧室３６とエアタンク（図示
せず）に接続されている圧縮エア供給ポート５０との間
を遮断している。そして、前記バルブリフタ３２が作動
すると、弁体４０がこのバルブリフタ３２に押し上げら
れて開放し、変圧室３６と圧縮エア供給ポート５０とを
接続する。

【０００７】コントロールバルブ６の液圧室３４は、メ
インハウジング１８内に形成した通路６０によってハイ
ドロリックシリンダ４の液圧室２４に連通し、このハイ
ドロリックシリンダ４の液圧室２４は、メインハウジン
グ１８内に形成した通路６２によって入口ポート６４に
連通している。さらに、メインハウジング１８の入口ポ
ート６４は、クラッチペダルによって作動されるマスタ
シリンダの出力圧室に接続されている（図示せず）。

【０００８】コントロールバルブ６の圧縮エア供給ポー
ト５０は、図示しないエアタンクに接続されており、変
圧室３６は、配管６６等を介してパワーシリンダ２の圧
力室１２に接続されている。

【０００９】前記構成に係るクラッチ倍力装置の作動に
ついて説明する。図示しないクラッチペダルを踏み込む
と、マスタシリンダの出力圧室の液体が、メインハウジ
ング１８の入口ポート６４から通路６２を通ってハイド
ロリックシリンダ４の液圧室２４に圧送され、さらに通
路６０を介してコントロールバルブ６の液圧室３４に送
られる。従って、ハイドロリックピストン２２が図６の
右方へ移動されるとともに、バルブリフタ３２も図の右
方へ押出される。

【００１０】バルブリフタ３２が移動すると、先ず、こ
のバルブリフタ３２の先端が弁体４０に当接して、バル
ブリフタ３２の内部の通路３２ａが閉鎖され、さらにバ
ルブリフタ３２が移動して弁体４０を押し上げて弁座４
４から離座させる。弁体４０が弁座４４から離座する
と、流路が開放して圧縮エア供給ポート５０と変圧室３
６とが接続される。すると、エアタンクの圧縮エアが、
変圧室３６および配管６６等を通り、パワーシリンダ２
の圧力室１２に供給される。この圧力室１２に供給され
た圧縮エアが、パワーピストン１０を図６の右方へ移動
させる。パワーピストン１０が前進すると、それに伴っ
てピストンロッド１６およびハイドロリックピストン２
２が図６の右方へ移動し、クラッチ操作用プッシュロッ
ド２９を前進させる。このクラッチ操作用プッシュロッ
ド２９の前進によってクラッチアウターレバーが作動し
てクラッチを切る。

【００１１】クラッチペダルの踏力を解除すると、コン
トロールバルブ６の液圧室３４内の圧力が低下して、バ
ルブリフタ３２はスプリング３８によって図６の状態に
復帰する。すると、バルブリフタ３２の内部通路３２ａ
が開放し、変圧室３６はこの内部通路３２ａを経て排気
室３５に連通され、パワーシリンダ２の圧力室１２内の
エアが配管６６、変圧室３６、内部通路３２ａ、排気室
３５およびエキゾーストカバー４０を介して大気に放出
される。すると、パワーピストン１０、ピストンロッド
１６、ハイドロリックピストン２２およびクラッチ操作
用プッシュロッド２９は、図６の状態に復帰し、クラッ
チアウターレバーが戻ってクラッチが再び接続される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のクラッチ倍
力装置では、パワーシリンダ２のシェル８内に単一のパ
ワーピストン１０が配置され、シェル８内を一組の圧力
室１２と大気圧室１４に区画し、これら両室１２，１４
の圧力差でパワーシリンダ１０を作動させるようになっ
ている。ところで、最近の自動車では、エンジンの高馬
力化に伴ってクラッチ荷重がアップしているが、これに
対応するためには、クラッチ倍力装置の出力を大きくす
る必要がある。しかしながら、従来のクラッチ倍力装置
のパワーシリンダ２は、パワーピストン１０がシングル
であるため、出力をアップするにはパワーピストン１０
のピストン径を大きくする必要がある。このようにピス
トン径を大きくすると、トランスミッションとフレーム
との隙間が狭いためクラッチ倍力装置の取付けができな
い場合があり、また、取付け・着脱が困難になるという
問題があった。

【００１３】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、パワーピストンの径を大きくすることなく出
力をアップすることができるクラッチ倍力装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクラッチ倍
力装置は、パワーピストンによってシェル内が圧力室と
大気圧室に区画され、圧力室に導入されたエアによりパ
ワーピストンが作動するパワーシリンダと、ピストンロ
ッドを介してパワーピストンの作動を伝達されるハイド
ロリックピストンを有するハイドロリックシリンダと、
ハイドロリックピストンに連結されて一体的に進退動
し、クラッチの断接を行なうクラッチ操作用プッシュロ
ッドとを備えたものであって、特に、前記シェル内を二
つの空間に仕切るセンターガイドを設け、これら各空間
内に第１パワーピストンと第２パワーピストンを配置し
て、それぞれ圧力室と大気圧室とに区画するとともに、
これら両パワーピストンを連結して一体的に進退動さ
せ、かつ、両パワーピストンの一方を前記センターガイ
ドの内周を貫通させ気密を保持して摺動させるようにし
たものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係
るクラッチ倍力装置の縦断面図、図２はその左側面図で
ある。このクラッチ倍力装置は、前記従来のクラッチ倍
力装置と同様に、パワーシリンダ２とハイドロリックシ
リンダ４とコントロールバルブ６とを備えており、ハイ
ドロリックシリンダ４およびコントロールバルブ６は前
記従来のクラッチ倍力装置と同様の構成を有しているの
で、同一または対応する部分には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００１６】このパワーシリンダ２は、メインハウジン
グ１８に固定された第１シェル７０と、この第１シェル
７０に固定された小径の第２シェル７２とによってシリ
ンダシェル８が構成されており、第１シェル７０内には
第１パワーピストン７４が、そして第２シェル７２内に
は第２パワーピストン７６が、それぞれ外周に嵌着され
たシール部材７８，８０に介して摺動自在に嵌合してい
る。これら第１パワーピストン７４と第２パワーピスト
ン７６とは、後に説明するように互いに連結されて一体
的に進退動する。

【００１７】第１シェル７０の第２シェル７２側端部
（図１の左側の端部）は、外周の円筒部から内周側へ向
けて折曲げられており（以下、この折曲げられた部分を
センターガイド８２と呼ぶ）、シリンダシェル８内を第
１シェル７０側の空間と第２シェル７２側の空間とに仕
切っている。第２シェル７２内に嵌合されている第２パ
ワーピストン７６の中心部には、第１パワーピストン７
０側へ延びる円柱部７６ａが形成されており、この円柱
部７６ａが、前記第１シェル７０の折曲げられたセンタ
ーガイド８２内を貫通し、このセンターガイド８２の内
周面に嵌着されたシール部材８４によって気密を保持し
て摺動するようになっている。従って、第１シェル７０
内の空間は、第１パワーピストン７４とセンターガイド
８２との間に形成された第１圧力室８６と、第１パワー
ピストン７４とメインハウジング１８との間に形成され
た第１大気圧室８８とに区画され、第２シェル７２内の
空間は、第２シェル７２と第２パワーピストン７６との
間に形成された第２圧力室９０と、第２パワーピストン
７６と前記センターガイド８２との間に形成された第２
大気圧室９２とに区画されている。

【００１８】第１パワーピストン７４は、ほぼ円板状を
しており、その中央に大径の円形凹部７４ａおよび小径
の貫通穴７４ｂが形成されている。一方、第２パワーピ
ストン７６は、円板状の部分７６ｂと、前記センターガ
イド８２を摺動自在に貫通する円柱部７６ａとを有して
おり、この円柱部７６ａの先端（図１の右側）が第１パ
ワーピストン７４の大径の円形凹部７４ａ内に嵌合して
いる。円柱部７６ａの先端側には、前記第１パワーピス
トン７４の貫通穴７４ｂとほぼ同径の円孔７６ｃが形成
され、その内面に雌ねじが形成されている。

【００１９】第１および第２パワーピストン７４，７６
の作動を前記ハイドロリックピストン２２に伝達するピ
ストンロッド１６は、パワーピストン７４，７６側の端
部が、フランジ９４ａを有するキャップ９４内に嵌合さ
れ、先端をかしめられてこのキャップ９４に固定されて
いる。キャップ９４の外周面には雄ねじが形成されてお
り、このキャップ９４を第１パワーピストン７４の貫通
穴７４ｂを挿通して、前記第２パワーピストン７６の円
孔７６ｃ内に螺合することにより、第１パワーピストン
７４を、第２パワーピストン７６の円柱部７６ａの先端
面とキャップ９４のフランジ９４ａとの間に挾持して、
これら第１パワーピストン７４、第２パワーピストン７
６およびピストンロッド１６を固定し一体的に進退動す
るようにしている。

【００２０】第２パワーピストン７６の、第２シェル７
２の内面に向かい合う前面の中央部に、第２パワーピス
トン７６の円板状の部分７６ｂよりも前方へ突出したス
トッパ７６ｄが形成されており、このパワーシリンダ２
の非作動時には、両パワーピストン７４，７６が第１大
気圧室８８内に配置されたリターンスプリング９６に押
され、このストッパ７６ｄが第２シェル７２の内面に当
接することにより停止している。

【００２１】第２パワーピストン７６の内部には、円板
状の部分７６ｂの前面側（図１の左側）の中央寄りに一
端が開口し、円柱部７６ａ内を通って他端がセンターガ
イド８２と第１パワーピストン７４との間の第１圧力室
８６内に開口する連通路７６ｅが形成されている。この
連通路７６ｅによって、第２パワーピストン７６と第２
シェル７２との間に形成された第２圧力室９０と、前記
第１圧力室８６との間を常時連通している。また、第２
パワーピストン７６の円柱部７６ａ内には、一端が円板
状の部分７６ｂの近くの側面に開口し、他端が円柱部７
６ａの先端面に開口する連通路７６ｆが形成されてお
り、この連通路７６ｆは、さらに、第１パワーピストン
７４の両面を貫通する連通路７４ｃに連通している。こ
れら第２パワーピストン７６の連通路７６ｆと第１パワ
ーピストン７４の連通路７６ｃによって、センターガイ
ド８２と第２パワーピストン７６との間に形成された第
２大気圧室９２と、第１パワーピストン７４とメインハ
ウジング１８との間に形成された第１大気圧室８８との
間を常時連通している。

【００２２】前記構成に係るクラッチ倍力装置の作動に
ついて説明する。図示しないクラッチペダルが操作され
ると、前記コントロールバルブ６からの出力エアが、配
管６６等を通って第２圧力室９０に導入され、さらに、
両圧力室９０，８６間を連通する連通路７６ｅを介して
第１圧力室８６にも導入される。これにより、第１圧力
室８６と第１大気圧室８８との圧力差による第１パワー
ピストン７４の出力と、第２圧力室９０と第２大気圧室
９２との圧力差による第２パワーピストン７６の出力と
が、ピストンロッド１６を介してハイドロリックピスト
ン２２に伝達され、ハイドロリックピストン２２が作動
する。ハイドロリックピストン２２の作動によってクラ
ッチ操作用プッシュロッド２９が前進し、図示しないク
ラッチアウターレバーを回転させてクラッチを切る。両
パワーピストン７４，７６が作動する時には、そのスト
ロークに応じて第２大気圧室９２の大気が、連通路７４
ｃ，７６ｆを介して第１大気圧室８８に入り、メインハ
ウジング１８内の通路９８を通ってエキゾーストカバー
４０から大気に排出される。

【００２３】また、戻り時には、第１圧力室８６のエア
は連通路７６ｅを通って第２圧力室９０に入り、第２圧
力室９０のエアとともに、コントロールバルブ６および
エキゾーストカバー４０を介して大気に排出される。こ
のように本実施例に係るクラッチ倍力装置は、パワーピ
ストン７４，７６をタンデムにしたので、パワーピスト
ン７４、７６の径を拡大することなく出力を増大するこ
とができ、従来のクラッチ倍力装置と同様に、容易に取
付け脱着が可能である。しかも、第１パワーピストン７
４と第２パワーピストン７６とを一体的に連結し、第１
シェル７０の端部に設けたセンターガイド８２を、第２
パワーピストン７６の円柱部７６ａを気密を保持して摺
動自在に嵌合させたので、構造が簡単なタンデム式クラ
ッチ倍力装置を得ることができる。また、組立性も極め
て優れている。

【００２４】ここで、前記従来のクラッチ倍力装置と前
記実施例に係るクラッチ倍力装置との出力の差について
説明する。第１パワーピストン７４の径をＡ１，第２パ
ワーピストン７６の径をＡ２，第２パワーピストン７６
の円柱部７６ａの径をＡ０，ハイドロリックピストン２
２の径をＡｈ，ピストンロッド１６の径をＡｒ，圧力室
１２，９０に導入されるエア圧をＰ，マスタシリンダ圧
をＰ１，リターンスプリング力をＳｐとすると、従来の
クラッチ倍力装置の出力は、Ａ１・Ｐ＋Ｐ１（ＡｈーＡ
ｒ）ーＳｐであり、前記実施例のクラッチ倍力装置の出
力は、（Ａ１＋Ａ２ーＡ０）Ｐ＋Ｐ１（ＡｈーＡｒ）ー
Ｓｐである。従って、本実施例装置の方が、（Ａ２ーＡ
０）Ｐだけ出力が増大する。

【００２５】なお、本発明は、前記実施例に係るクラッ
チ倍力装置に限らず、半自動クラッチまたは全自動クラ
ッチ式クラッチ装置のクラッチ操作装置として用いられ
るクラッチ倍力装置にも適用可能である。このような装
置でクラッチが自動的に作動する場合には、電磁弁を介
して第２圧力室９０にエアが給排される。

【００２６】図３および図４は第２の実施例に係るクラ
ッチ倍力装置を示す縦断面図およびその左側面図であ
り、シリンダシェル８およびメインハウジング１８の形
状が前記第１実施例と異なっており、異なる部分につい
てだけ説明する。前記実施例では、第１シェル７０が別
体のメインハウジング１８に固定されており、この第１
シェル７０のメインハウジング１８と逆側にセンターガ
イド８２が一体的に形成されていたが、この実施例で
は、第１シェル１７０はメインハウジング１８と一体の
円筒状をしている。そして、シリンダシェル８内を二つ
の空間に仕切るセンターガイド１８２は、独立した環状
の円板から成り、前記第１シェル１７０と第２シェル１
７２との間に挾持されている。この構成のクラッチ倍力
装置も、前記クラッチ倍力装置と同様に作動し、同様の
効果を奏することができる。

【００２７】図５は第３の実施例を示すもので、この実
施例では、シリンダシェル８およびメインハウジング１
８の構成は、前記第１実施例と同一であるが、第１パワ
ーピストン１７４および第２パワーピストン１７６の形
状が異なっている。この実施例では、第２パワーピスト
ン１７６が、内部に空洞１７６ｇを有する円筒状をして
おり、前記ピストンロッド１６を固定するキャップ１９
４を、円筒部１７６ｈの底面を貫通させ、その先端にナ
ット１９６を螺合して第１パワーピストン１７４、第２
パワーピストン１７６およびピストンロッド１６を連結
し一体的に進退動するようにしている。

【００２８】また、第２パワーピストン１７６の内部が
空洞１７６ｇであるから、中央にはストッパがなく、第
１パワーピストン１７４の前面（図５の左側）にストッ
パ１７４ｄが設けられている。このクラッチ倍力装置の
非作動時には、このストッパ１７４ｄが第１シェル７０
に形成されたセンターガイド８２に当接して両パワーピ
ストン１７４，１７６が停止している。さらに、第１圧
力室８６と第２圧力室９０とを連通する連通路は、円筒
部１７６ｈの壁面を貫通する半径方向の穴１７６ｉにな
っている。この実施例に係るクラッチ倍力装置も、前記
各実施例と同様に作動し、同様の効果を奏する。なお、
前記各実施例では、第１パワーピストン７４，１７４と
第２パワーピストン７６，１７６の径を異ならせたが、
必ずしも異径である必要はなく、同径であっても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明のクラッチ倍力
装置では、パワーシリンダのシェル内を二つの空間に仕
切るセンターガイドを設け、これら各空間内に第１パワ
ーピストンと第２パワーピストンを配置して、それぞれ
圧力室と大気圧室とに区画するとともに、これら両パワ
ーピストンを連結して一体的に進退動させ、かつ、両パ
ワーピストンの一方を前記センターガイドの内周を貫通
させ気密を保持して摺動させるようにしたことにより、
パワーピストンの径を大きくすることなくパワーシリン
ダの出力を増大することができる。また、簡単な構造で
パワーピストンをタンデム化することができ、しかも組
立性の優れたクラッチ倍力装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るクラッチ倍力装置の縦
断面図である。

【図２】前記クラッチ倍力装置の左側面図である。

【図３】第２の実施例に係るクラッチ倍力装置の縦断面
図である。

【図４】図３のクラッチ倍力装置の左側面図である。

【図５】第３の実施例に係るクラッチ倍力装置の縦断面
図である。

【図６】従来のクラッチ倍力装置の一例を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

２ パワーシリンダ ４ ハイドロリックシリンダ ８ シェル ２２ ハイドロリックピストン ２９ クラッチ操作用プッシュロッド ７０ 第１シェル ７２ 第２シェル ７４ 第１パワーピストン ７６ 第２パワーピストン ７６ｅ 圧力室間を連通する通路 ７６ｆ 大気圧室間を連通する通路 ８２ センターガイド ８６ 第１圧力室 ８８ 第１大気圧室 ９０ 第２圧力室 ９２ 第２大気圧室

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーピストンによってシェル内が圧力
   室と大気圧室に区画され、圧力室に導入されたエアによ
   りパワーピストンが作動するパワーシリンダと、ピスト
   ンロッドを介してパワーピストンの作動を伝達されるハ
   イドロリックピストンを有するハイドロリックシリンダ
   と、ハイドロリックピストンに連結されて一体的に進退
   動し、クラッチの断接を行なうクラッチ操作用プッシュ
   ロッドとを備えたクラッチ倍力装置において、 前記シェル内を二つの空間に仕切るセンターガイドを設
   け、これら各空間内に第１パワーピストンと第２パワー
   ピストンを配置して、それぞれ圧力室と大気圧室とに区
   画するとともに、これら両パワーピストンを連結して一
   体的に進退動させ、かつ、両パワーピストンの一方を前
   記センターガイドの内周を貫通させ気密を保持して摺動
   させるようにしたことを特徴とするクラッチ倍力装置。
2. 【請求項２】 前記一方のパワーピストンのセンターガ
   イドを貫通している部分内に、二つの圧力室間を連通す
   る連通路と、二つの大気室間を連通する連通路とを形成
   したことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ倍力装
   置。
3. 【請求項３】 前記シェルを第１シェルおよび第２シェ
   ルから構成し、第１シェル内に前記第１パワーピストン
   を、第２シェル内に第２パワーピストンをそれぞれ嵌合
   させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   に記載のクラッチ倍力装置。
4. 【請求項４】 前記シェルを第１シェルおよび第２シェ
   ルから構成し、前記センターガイドをこれら両シェル間
   に挾持したことを特徴とする請求項１ないし請求項３の
   いずれかに記載のクラッチ倍力装置。
5. 【請求項５】 前記シェルを第１シェルおよび第２シェ
   ルから構成し、一方のシェルの端部を折曲げて内周側へ
   延長しセンターガイドを形成したことを特徴とする請求
   項１ないし請求項３のいずれかに記載のクラッチ倍力装
   置。
6. 【請求項６】 第２パワーピストンと第２シェルとの当
   接、または、第１パワーピストンとセンターガイドとの
   当接により非作動時のパワーピストンの後退限を規制す
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか
   に記載の空液圧倍力装置。