KR100305602B1

KR100305602B1 - 클러치배력장치의 컨트롤밸브

Info

Publication number: KR100305602B1
Application number: KR1019990034064A
Authority: KR
Inventors: 스즈키요
Original assignee: 요시다 도시오; 보슈 브레이키 시스템 가부시키 가이샤
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-09-24
Also published as: KR20000017359A; JP2000065090A

Abstract

마스터실린더로부터 유압을 받아, 이 유압을 동력으로 변환하여 밸브리프터(32)를 작동시키고, 포핏밸브(42)의 개폐를 제어하는 릴레이피스톤을, 다이어프램(43)으로 대체하여, 미끄러짐저항을 감소시켜 히스테리시스를 경감한다.

컨트롤밸브(6)에 의해 제어된 공기압을 파워실린더(2)의 압력실(12)로 공급하여, 파워피스톤(10)을 작동시킨다. 파워피스톤(10)의 작동은, 푸쉬로드(16)를 거쳐 하이드롤릭 실린더(4)의 하이드롤릭 피스톤(22)으로 전달되고, 더욱이 클러치조작로드(47)를 진퇴이동시켜 클러치의 단속(斷續)을 실시한다. 상기 컨트롤밸브(6)는, 마스터실린더로부터의 유압이 도입되는 유압실(34)과, 파워실린더(2)의 압력실(12)에 연결된 변압실(36)측 사이에 다이어프램(43)이 장착되고, 이 다이어프램(43)에 의해 기밀을 유지함과 아울러, 상기 유압을 동력으로 변환하여 밸브리프터로 전달한다.

Description

클러치배력장치의 컨트롤밸브{Control Valve of a Clutch Booster}

본 발명은 클러치배력장치에 관한 것이고, 특히, 마스터실린더로부터 전송된 유압에 따라, 파워실린더의 피스톤에 작용하는 공기압을 제어하는 컨트롤밸브에 관한 것이다.

종래의 클러치배력장치에 설치된 컨트롤밸브의 일예에 대하여 도 7에 의해 간단하게 설명한다. 클러치배력장치는, 파워피스톤(110)에 의해 압력실(112)과 대기실(大氣室)(114)로 구획된 파워실린더(102)와, 도시하지 않은 클러치페달의 조작에 의해 유압실(134)에 도입되는 마스터실린더(도시하지 않음)의 유압에 따라서, 상기 파워실린더(102)의 압력실(112)로 공급하는 공기압을 제어하는 컨트롤밸브(106)와, 상기 파워실린더(102)의 압력실(112)에 도입된 공기에 의해 작동하는 파워피스톤(110)의 출력이, 이 파워피스톤(110)에 연결되어 일체적으로 진퇴이동하는 푸쉬로드(116)를 거쳐 하이드롤릭 피스톤(122)에 전달되는 하이드롤릭 실린더(104)와, 이 하이드롤릭 피스톤(122)을 거쳐 진퇴이동되고, 클러치외부레버를 회전시키는 것에 의해 클러치의 단속을 실시하는 클러치조작용의 푸쉬로드(147) 등을 구비하고 있다.

상기 종래의 클러치배력장치에 구비된 컨트롤밸브(106)는, 하우징(118)의 밸브구멍(118a)의 내면에 고정된 실린더부재(170)내에 미끄러짐이 자유롭도록 끼워진 릴레이피스톤(172)과, 이 릴레이피스톤(172)의 작동시에는, 그 작동에 따라서 전진하고, 도 7의 오른쪽에 배치된 포핏밸브(142)를 밀어내어 개방하고, 상기 파워실린더(102)의 압력실(112)에 연결되는 변압실(136)내로 압축공기를 도입함과 아울러, 복귀시에는, 내부통로(132d)에 의해 상기 변압실(136)을 배기실(135)에 연결하는 밸브리프터(132)와, 이 밸브리프터(132)를 릴레이피스톤(172)측으로 힘을 가하는 스프링(138)을 구비하고 있다. 이 예에서는, 릴레이피스톤(172)의 외주에, 유압실(134)측과 배기실(135)측 사이의 기밀을 유지하기 위해, 2개의 컵실(174),(176)이 끼워져 있다.

이 컨트롤밸브(106)는, 클러치페달을 밟으면, 마스터실린더로부터의 유압이하이드롤릭 실린더(104)의 유압실(124)에 도입되고, 더욱이 컨트롤밸브(106)의 유압실(134)에도 도입되어 릴레이피스톤(172)을 거쳐 밸브리프터(132)를 작동시키도록 되어 있다. 또, 이 예에서는, 에어브리더(167)가, 릴레이피스톤(172), 밸브리프터(132) 및 포핏밸브(142)가 진퇴이동하는 방향(도 7의 좌우방향)과 직교하는 방향으로 설치되어 있다.

또한, 도 8은, 다른 구성의 컨트롤밸브(206)를 구비한 종래의 클러치배력장치를 나타내는 것이고, 파워실린더(202) 및 하이드롤릭 실린더(204)의 기본적 구성은, 상기 도 7에 나타내는 것과 동일하므로, 그 설명은 생략하고 컨트롤밸브(206)에 대하여만 설명한다. 이 컨트롤밸브(206)는, 하우징(218)의 밸브구멍(218a)내에, 밸브리프터와 일체로 구성된 릴레이피스톤(272)이 미끄러짐 이동이 자유롭도록 끼워져 있고, 이 릴레이피스톤(272)을 포핏밸브(242)측의 실(변압실)(236)내에 배치한 스프링(238)에 의해 유압실(234)측으로 힘을 가하고 있다. 그리고, 유압실(234)과, 배기커버(280)에 연결되는 배기실(235) 사이의 기밀을 유지하므로, 외주면에 2개의 컵실(274),(276)을 장착하고 있다.

상기 종래의 컨트롤밸브(106),(206)는, 릴레이피스톤(172),(272)의 유압실(134),(234)측과 배기실(135),(235)측 사이의 외주면에 2개의 컵실(174), (176),(274),(276)을 장착하고 있으므로, 진퇴이동 시의 미끄러짐 이동저항이 크게 되므로, 릴레이피스톤(172),(272)에 작용하는 유압에 따라서 릴레이피스톤 (172),(272)이 출력하는 힘의 특성이, 작동방향과 복귀방향에서의 히스테리시스가 크다는 문제가 있었다. 이와 같이 히스테리시스가 크게 되면, 마스터실린더의 유압에 대하여, 파워피스톤(110),(210)에 작용하는 공기압의 제어가 부드럽게 행해지지 않고, 파워실린더(102),(202)의 압력실(112),(212)로의 공기의 과다투입이나 과다배출 등이 발생하기 쉽고, 그 결과, 파워피스톤(110),(210)이 맥동하고, 그것에 의해 마스터실린더의 유압에도 맥동이 생기고, 더욱이는 클러치페달이 진동하여 페달감이 나쁘게 될 우려가 있었다.

또한, 상기 클러치배력장치의 입출력특성을 변경하기 위해서는, 도 7에 나타내는 구성의 컨트롤밸브(106)일 경우에는, 릴레이피스톤(172), 컵실(174),(176) 및 실린더부재(170) 등의 각 부품을, 그리고, 도 8에 나타내는 구성의 컨트롤밸브(206)일 경우에는, 릴레이피스톤(272), 컵실(274),(276) 및 하우징(218) 등을 교환해야 하고, 많은 종류의 부품을 사용해야 한다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 것이고, 컨트롤밸브의 내부로의 미끄러짐 이동저항을 감소하여 히스테리시스를 감소시키는 것에 의해, 마스터실린터 유압의 맥동을 감소시키고, 클러치페달의 진동 감소를 도모할 수 있는 클러치배력장치의 컨트롤밸브를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 또한, 구조를 간소화하고, 부품개수를 제한할 수 있는 클러치배력장치의 컨트롤밸브를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 관한 클러치배력장치의 컨트롤밸브는, 클러치페달의 조작에 의해 마스터실린더로부터 유압실로 보내진 유압에 의해 이동되고, 그 동력을 밸브체에 전달하는 유압전달부재를 구비하고 있고, 이 유압전달부재를 거쳐 상기 밸브체를작동시키는 것에 의해 파워실린더의 압력실로 배기하는 공기압을 제어하는 것에 있어서, 특히, 상기 유압전달부재를 다이어프램으로 구성하고, 이 다이어프램에 작용하는 유압을 밸브리프터를 거쳐 상기 밸브체로 전달하고, 이 밸브체를 작동시키도록 한 것이다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 관한 컨트롤밸브를 구비한 클러치배력장치의 종단면도이다.

도 2는, 상기 클러치배력장치의 파워피스톤과 푸쉬로드의 연결구조를 확대하여 나타내는 종단면도이다.

도 3은, 푸쉬로드와 하이드롤릭 피스톤의 연결구조에 관한 일예를 나타내는 종단면도이다.

도 4는, 푸쉬로드와 파워피스톤 및 하이드롤릭 피스톤의 연결에 사용하는 와이어링의 일예를 나타내는 도이다.

도 5는, 상기 와이어링의 결합상태를 설명하는 도이다.

도 6은, 제2 실시예에 관한 컨트롤밸브를 구비한 클러치배력장치의 종단면도이다.

도 7은, 종래의 컨트롤밸브를 구비한 클러치배력장치의 일예를 나타내는 종단면도이다.

도 8은, 종래의 컨트롤밸브를 구비한 클러치배력장치의 다른 예를 나타내는 종단면도이다.

(부호의 설명)

2 … 파워실린더,

6 … 컨트롤밸브,

10 … 파워피스톤,

12 … 파워실린더의 압력실,

18 … 하우징,

18d … 밸브구멍의 단부,

32 … 밸브리프터,

32c … 밸브리프터의 소경부,

34 … 유압실(컨트롤밸브의 유압실),

42 … 밸브체(포핏밸브),

43 … 다이어프램,

45 … 고리형상 리테이너.

이하, 도면에 나타내는 실시예에 의해 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 관한 컨트롤밸브를 구비한 클러치배력장치의 종단면도이고, 이 클러치배력장치는, 파워실린더(2)와, 하이드롤릭 실린더(4)와, 컨트롤밸브(6)를 구비하고 있다.

파워실린더(2)는, 실린더쉘(8)내에 미끄러짐 이동이 자유롭도록 끼워진 파워피스톤(10)을 구비하고 있고, 이 파워피스톤(10)이 실린더쉘(8)내를 압력실(12)과 대기실(14)로 구획하고 있다. 파워피스톤(10)의 축심부에는 푸쉬로드(16)가 연결되어 일체적으로 진퇴이동한다. 파워피스톤(10)은, 대기실(14)에 배치된 리턴스프링(15)에 의해 압력실(12)측으로 힘이 가해지고, 작동하지 않을 경우에는, 도 1에 나타내는 위치에 정지하고 있다.

이들 파워피스톤(10)과 푸쉬로드(16)의 연결구조에 대하여 설명한다. 파워피스톤(10)의 전면(파워피스톤(10)이 작동할 때에 이동하는 방향, 즉 도 1의 오른쪽 방향을 앞이라 부른다)의 중앙부에는, 원통형상으로 돌출한 푸쉬로드연결부(10a)가 형성되어 있고, 이 원통형상 연결부(10a)의 유저(有底)구멍(10b) 내에, 푸쉬로드(16)의 후단부가 푸쉬로드유지부재(11)를 거쳐 연결되어 있다.

푸쉬로드유지부재(11)는, 도 2에 확대하여 나타내듯이, 컵형상의 부분(11a)과 그 개방부측(도면의 오른쪽)에 형성된 플랜지(11b)를 가지고 있고, 컵형상의 부분(11a)의 내주면에 고리형상홈(11c)이 형성되어 있다. 그리고, 이 고리형상홈(11c)의 개방부측의 벽면에 면부착부(11d)가 형성되어 있다. 한편, 푸쉬로드(16)의 단부외주면에도, 고리형상홈(16a)이 형성되어 있다. 이들 푸쉬로드유지부재(11)와 푸쉬로드(16)의 양 고리형상홈(11c),(16a)내에 와이어링(13)이 동시에 결합하여, 푸쉬로드(16)와 푸쉬로드유지부재(11)를 연결하고 있다.

상기 파워피스톤(10)의 유저구멍(10b)의 내주면에는 암나사가 형성되고, 또한, 푸쉬로드유지부재(11)의 외주면에는 수나사가 형성되어 있고, 이 푸쉬로드유지부재(11)를 유저구멍(10b)내로 나사식으로 삽입하는 것에 의해, 푸쉬로드유지부재(11) 및 이 푸쉬로드유지부재(11)에 연결된 푸쉬로드(16)를 파워피스톤(10)에 고정하고 있다. 이와 같이 푸쉬로드유지부재(11)를 파워피스톤(10)의 유저구멍(10b)내로 결합한 상태에서, 푸쉬로드유지부재(11)의 플랜지(11b)가 파워피스톤(10)의 원통형상 연결부(10a)의 선단면에 맞닿도록 되어 있다.

더욱이, 파워피스톤(10)의 외주의, 실린더쉘(8)과의 슬라이드부에는, 소형의 컵실(21)과 웨어링(23)이 부착되어 있다. 이와 같은 소형의 컵실(21)을 사용한 것에 의해, 밀봉부재의 내구성, 기밀성을 저하시키지 않고 미끄러짐 이동저항을 작게 할 수 있고, 클러치페달의 조작감을 양호하게 할 수 있다.

하이드롤릭 실린더(4)는, 실린더쉘(8)의 개방부를 닫는 하우징(18)에 연결고정된 실린더본체(20)에 설치되어 있다. 이들 하우징(18)과 실린더본체(20) 사이에O링(19)이 장착되어 있다. 실린더본체(20)의 실린더구멍(20a)내로 하이드롤릭 피스톤(22)이 미끄러짐 이동 가능하게 배치되어 있다. 이 하이드롤릭 피스톤(22)은, 실린더구멍(20a)내를 파워실린더(2) 측의 유압실(24)과 선단부측의 대기실(26)로 구획하고 있고, 그 외주에 끼워 부착된 밀봉부재(51),(53)에 의해 양실(24),(26) 사이의 기밀을 유지하고 있다.

상기 파워피스톤(10)에 연결된 푸쉬로드(16)는, 하우징(18)의 중앙부에 유지된 푸쉬로드가이드(전체로서 부호 28로 나타낸다)내를 관통하여 하이드롤릭 실린더(4) 측으로 연장되어 있다. 하우징(18)에는, 파워실린더(2)의 대기실(14)측으로 돌출함과 아울러, 저면에 관통구멍(18b)이 형성되어 있는 오목부(18c)가 설치되어 있고, 이 오목부(18c) 내에 상기 푸쉬로드가이드(28)가 수용되어 있다. 푸쉬로드가이드(28)는, 고리형상의 밀봉유지부재(29)와, 이 밀봉유지부재(29)의 내면 양단부에 형성된 고리형상 오목부 내에 포함된 액체누출방지용 밀봉부재(31) 및 공기흡입방지용 밀봉부재(33)를 구비하고 있다. 이들 양 밀봉부재(31),(33)는, Y패킹으로 이루어져 있다. 또한, 상기 밀봉유지부재(29)는 수지제이다. 고리형상의 밀봉유지부재(29)는, 상기 푸쉬로드(16)의 외경과 거의 일치하는 내경과, 하우징(18)의 오목부(18c)의 내경과 거의 일치하는 외경을 가지고 있고, 하우징(18)의 오목부(18c) 내에 끼워 맞추어 짐과 아울러, 그 내주부를 푸쉬로드(16)가 관통하고 있다. 이 밀봉유지부재(29)의 외주에는 밀봉부재(37:O링)가 끼워져 푸쉬로드가이드(28)의 외주측의 기밀을 유지하고 있다.

푸쉬로드가이드(28)는, 하우징(18)의 오목부(18c)의 입구측으로링플레이트(39)를 부착하고, 하우징(18)에 고정한 실린더본체(20)의 단부에 의해 눌려지는 것에 의해 고정되어 있다. 밀봉유지부재(29)에 포함된 공기흡입방지용 밀봉부재(33)는, 상기 하우징(18)의 오목부(18c)의 저면 내주부에 의해 뽑힘방지가 실시되고, 한편, 액체누출방지용 밀봉부재(31)는, 상기 링플레이트(39)에 의해 뽑힘방지가 실시된다.

푸쉬로드가이드(28)내를 관통한 푸쉬로드(16)의 선단부는, 실린더본체(20)내로 미끄러짐이동이 가능하게 끼워 맞춰지는 하이드롤릭 피스톤(22)에 연결되어 있다. 하이드롤릭 피스톤(22)의 파워실린더(2)측의 단면에는, 푸쉬로드(16)의 외경보다 좀 큰 내경을 가진 삽입구멍(22a)이 형성되어 있고(연결부를 확대하여 나타내는 도 3 참조), 이 삽입구멍(22a)내에 푸쉬로드(16)의 선단부가 삽입되어 있다. 하이드롤릭 피스톤(22)의 삽입구멍(22a)의 내주면에는 고리형상홈(22b)이 형성되고, 한편, 푸쉬로드(16)의 선단부의 외주면에도 고리형상홈(22b)이 형성되어 있다. 하이드롤릭 피스톤(22)의 내주 고리형상홈(22b)의 개방부측(도 3의 왼쪽)의 벽면에는 면부착부(22c)가 형성되어 있다. 이들 양 고리형상홈(22b),(16b)내에 와이어링(41)이 끼워져 부착되고, 푸쉬로드(16)와 하이드롤릭 피스톤(22)을 동시에 결합하여 이들 양자(16),(22)를 연결하고 있다. 또, 상기 면부착부(22c)의 경사각도는, 소정 이상의 하중이 작용했을 때에 푸쉬로드(16)를 뽑아내도록 하는 것과 같은 각도로 설정되어 있다.

와이어링(41)은, 거의 원형의 링의 일부를 절단한, 자유상태로 3/4정도의 길이를 가지는 형상을 하고 있다. 이 와이어링(41)은, 도 4에 나타내는 바와 같이,조금씩 변형시키고 있고, 절단부(41a)를 가지는 부분의 직경(D₁)(도 4의 상하방향)보다도 직교하는 방향의 직경(D₂)을 약간 양쪽으로 확대하고 있다. 따라서, 이 와이어링(41)을 양 고리형상홈(16b),(22b)에 결합했을 때에는, 전체 둘레에 걸쳐 하이드롤릭 피스톤(22)의 고리형상홈(22b)에 결합되지 않고, 양 쪽 2개소(41b),(41c)만으로 결합하도록 되어 있다(도 5 참조). 상술한 바와 같이, 하이드롤릭 피스톤(22)의 고리형상 홈(22b)에는 소정 각도의 면부착부(22c)가 형성되고, 또한, 와이어링(41)이 하이드롤릭 피스톤(22)의 고리형상홈(22b)에 대하여, 전체 둘레가 아닌 일부분(41b),(41c)만 걸리도록 되어 있으므로, 소정 이하의 분리하중으로는 푸쉬로드(16)가 하이드롤릭 피스톤(22)으로부터 분리되지 않지만, 그 이상의 하중을 작용시켰을 때는, 푸쉬로드(16)를 하이드롤릭 피스톤(22)의 삽입구멍(22a)으로부터 분리할 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 하이드롤릭 피스톤(22)의 전면(대기실(26)측의 단면)에는, 클러치조작용의 푸쉬로드(47)가 맞닿고 있다. 더욱이, 이 클러치조작용 푸쉬로드(47)의 타단은 도시하지 않는 클러치외부레버에 연결되어 있다.

컨트롤밸브(6)는, 하우징(18) 및 이 하우징(18)에 고정된 밸브하우징(30)에 형성되어 있는 밸브구멍(18a),(30a) 내에 설치되어 있다. 밸브구멍(30a) 내에, 밸브리프터(32)가 미끄러짐 이동이 자유롭도록 끼워 맞추어져 있다. 이 밸브리프터(32)의 하우징(18)측에는, 다이어프램(43)이 밸브구멍(18a)의 내면의 단부(18d)와 고리형상 리테이너(45)의 사이에 끼워져 고정되어 있다. 밸브리프터(32)는, 밸브하우징(30)의 밸브구멍(30a) 내에 미끄러짐 이동이 자유롭도록 지지된 중경부(32a)와, 고리형상 리테이너(45)의 구멍(45a)내를 관통하는 소경부(32c)와, 그 중간의 대경부(32b)를 가지고 있고, 중경부(32a)의 외주에 밀봉부재(49)가 결합되어 있다. 상기 다이어프램(43)과 밸브리프터(32) 외주의 밀봉부재(49)에 의해, 밸브구멍(18a),(30a) 내부가 유압실(34), 배기실(35) 및 변압실(36)로 구획되어 있다.

밸브리프터(32)는, 변압실(36) 내에 배치된 스프링(38)에 의해, 항상 유압실(34) 측으로 힘이 가해지고 있고, 작동하지 않을 때에는 대경부(32b)가 고리형상 리테이너(45)에 맞닿아 정지하고, 유압실(34) 내에 마스터실린더로부터의 유압이 도입됐을 때에는, 다이어프램(43)에 눌리어 도 1의 오른쪽으로 이동한다. 또한, 이 밸브리프터(32) 내에는, 축방향 및 반경방향의 내부통로(32d)가 형성되어 있고, 이 내부통로(32d)의 일단이 변압실(36)측의 선단면으로 개방함과 아울러, 타단은 배기실(35) 내로 개방되고, 도시하지 않는 배기커버를 거쳐 대기로 개방되고 있다.

상기 밸브하우징(30)의 밸브구멍(30a)의 개방부(도면의 오른쪽) 근처에는, 포핏밸브(42)가 미끄러짐 이동이 자유롭도록 배치되어 있다. 이 포핏밸브(42)는, 그 두부(42a)가 밸브구멍(30a)내에 형성된 소경부(30b)를 끼워 상기 밸브리프터(32)와 대향하고 있다. 밸브구멍(30a)의 개방부측에는, 캡(44)이 삽입되고, 밸브구멍(30a)으로부터 탈락되지 않도록 리테이닝링(46)에 의해 고정되어 있다. 포핏밸브(42)의 소경의 축부(42b)가 캡(44)의 내주면에 미끄러짐 이동이 자유롭도록 끼워 맞추어져 있고, 포핏밸브(42)의 진퇴이동이 안내되도록 되어 있다. 캡(44)의 내주면을 미끄러져 이동하는 포핏밸브(42)의 축부(42b) 외주면과, 밸브구멍(30a)의 내주면에 끼워 맞추어져 있는 캡(44)의 외주면에는 각각 O링(48),(50)이 부착되어, 밸브구멍(30a) 내주측의 공기압실(52)과 밸브구멍(30a)의 외부 사이의 기밀상태를 유지하고 있다.

포핏밸브(42)의 두부(42a)의 배면측(도면의 오른쪽)과 캡(44)의 선단면 사이에 스프링(54)이 설치되어 포핏밸브(42)를 밸브리프터(32) 측으로 힘을 가하고 있다. 이 컨트롤밸브(6)의 비작동 시에는, 스프링(54)에 힘을 가하고 있던 포핏밸브(42)의 두부(42a)가, 상기 밸브구멍(30a)의 소경부(30b)의 측면에 형성된 밸브시트(56)에 위치하고 있다. 포핏밸브(42)가 밸브시트(56)에 위치하고 있는 상태에서는, 압축공기 공급포트(58)를 거쳐 공기탱크(도시하지 않음)에 접속되어 있는 공기압실(52)과 상기 변압실(36) 사이가 차단되어 있다. 또, 포핏밸브(42)는, 종래의 구성에서는 금속제였지만, 이 실시예에서는 수지제로 되어 있다. 이와 같이 포핏밸브(42)를 수지화하는 것에 의해, 경량화할 수 있음과 아울러, 비용절감을 도모할 수 있다.

상기 컨트롤밸브(6)의 압축공기 공급포트(58)는, 도시하지 않는 공기탱크에 접속되어 있고, 변압실(36)은, 밸브하우징(30)의 공급구(30c) 및 배관(66) 등을 거쳐 파워실린더(2)의 압력실(12)에 접속되어 있다.

컨트롤밸브(6)의 유압실(34)은, 하우징(18) 내에 형성된 통로(60)에 의해 하이드롤릭 실린더(4)의 유압실(24)에 연결되고, 이 하이드롤릭 실린더(4)의유압실(24)은, 하우징(18) 내에 형성된 통로(62)에 의해 입구포트(64)에 연결되어 있다. 더욱이, 하우징(18)의 입구포트(64)는, 클러치페달에 의해 작동되는 마스터실린더(도시하지 않음)의 출력실에 접속되어 있다.

또한, 이 실시예는, 에어브리더(67)가, 클러치배력장치의 축선 및 이 축선에 평행한 컨트롤밸브(6)의 축선과 동일한 방향을 향하여 하우징에 부착되어 있다. 종래의 클러치배력장치는, 도 7 및 도 8에 나타내듯이, 에어브리더(167),(267)는, 클러치배력장치의 축선 및 컨트롤밸브(106),(206)의 축선에 대하여 직교하는 방향을 향하여 하우징(118),(218)에 부착되어 있으므로, 클러치부착 시에 방해가 되는 경우가 있었지만, 본 실시예는, 상기 축선과 평행하게 배치되어 있으므로 부착 시에 장해가 되지 않는다.

또, 실린더본체(20)의 단부(후단부)가, 상기 하우징(18) 내에 형성된 유압통로(60),(62) 내를 향하고 있지만, 이 단부에는, 마스터실린더로부터 보내어진 작동유압을 하이드롤릭 실린더(4)의 유압실(24) 및 컨트롤밸브(6)의 유압실(34)로 공급하기 위해 통로홈(20b),(20c)이 형성되어 있다. 이들의 통로홈(20b),(20c)의 형상 및 크기는 적당하게 설정할 수 있지만, 특히, 마스터실린더 측의 통로홈(20b)은, 응답성의 면에서 충분한 크기의 통로면적을 확보하는 것이 바람직하고, 또한, 컨트롤밸브(6) 측의 통로홈(20c)은, 오리피스효과를 가지도록 단면적이 작은 편이 바람직하다.

종래는, 마스터실린더로부터의 유체압이 맥동하는 것을 억제하기 위해, 도 7 및 도 8에 나타내듯이, 하이드롤릭 실린더(104),(204)의 유압실(124),(224)과 컨트롤밸브(106),(206)의 유압실(134),(234) 사이의 유압통로(160),(260) 내에 오리피스(182),(282)를 설치하였지만, 이 실시예와 같이 통로홈(20c)의 단면적을 작게 하여 오리피스효과를 얻는 것에 의해 부품수의 삭감, 오리피스부착작업의 제거 등의 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 이 실시예는, 상술한 바와 같이, 파워실린더(2)의 실린더쉘(8)의 개방부를 닫는 하우징(18)과, 하이드롤릭 실린더(4)가 설치되어 있는 실린더본체(20)를 별개의 구성으로 하고, 이들 양 부재(18),(20)를 일체적으로 연결고정하고 있다. 그리고, 실린더본체(20)는 알루미늄에 의해 제작되어 있다. 또한, 하이드롤릭 피스톤(22)과 실린더본체(20)의 슬라이드면에는, 잘 미끄러지도록 표면처리를 실시하고 있다. 예컨대, 하이드롤릭 피스톤(22)은, 알루미늄소재에 알루마이트처리를 실시하고, 실린더본체(20)의 슬라이드면에는 무전해 니켈도금을 실시한다.

종래의 클러치배력장치는, 일반적으로, 하이드롤릭 피스톤(22)은 알루미늄제이고, 그 표면에 알루마이트처리를 실시하고, 한편, 하이드롤릭 실린더(4)의 실린더본체(20)는, 이 하이드롤릭 피스톤(22)의 슬라이드성을 고려하여, FC주물을 사용하고 있다. 이와 같은 주물제의 실린더본체(20)는, 녹의 발생을 방지하기 위해 외주면에 녹방지도장을 실시할 필요가 있지만, 외면에 도장을 실시하면, 도장편이 벗겨져서 클러치배력장치 내부로 들어가버릴 경우가 있었다. 이와 같이 도장편이 클러치배력장치의 내부로 들어가면, 액체누설 등이 발생할 위험이 있어 바람직하지 않다. 또한, 종래는, 실린더본체(20)의 내면, 즉 상기 하이드롤릭 피스톤(22)의 슬라이드면이 아무런 표면처리가 되어 있지 않으므로, 물이 침입하거나 습기 등에 의해 녹이 발생할 위험이 있었다. 녹이 발생하면, 하이드롤릭 피스톤(22) 외주의 컵실(51),(53)이 마모되는 등에 의해 액체누설이 발생할 위험이 있었다.

이것에 대하여, 본 실시예는, 상기와 같이 하이드롤릭 피스톤(22)뿐만이 아니라 실린더본체(20)측도 알루미늄화 했으므로, 녹의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 하이드롤릭 피스톤(22)과 실린더본체(20)의 슬라이드성을 확보할 수 있다. 더욱이 종래는, 실린더본체(20)가 주물제였으므로, 중량이 무거웠지만, 알루미늄화한 것에 의해 경량화를 도모할 수 있다.

또, 상기 구성은, 하우징(18)과 실린더본체(20)를 분할하여 별개로 하고, 실린더본체(20)를 알루미늄화하였지만, 종래에는, 하우징도 FC주물제인 녹방지도장을 필요로 하였으므로, 이 하우징(18)도 알루미늄화하고, 상기 무전해 니켈도금 등의 표면처리를 실시하는 것에 의해, 경량화와 녹발생방지를 도모할 수 있다.

이상의 구성에 관한 클러치배력장치의 작동에 대하여 설명한다. 도시하지 않는 클러치페달을 밟으면, 마스터실린더의 출력실의 작동유가, 하우징(18)의 입구포트(64)로부터 통로(62) 및 실린더본체(20)의 통로홈(20b)을 통하여 하이드롤릭 실린더(4)의 유압실(24)로 보내지고, 더욱이 통로홈(20c) 및 통로(60)를 거쳐 컨트롤밸브(6)의 유압실(34)로 보내진다. 따라서, 하이드롤릭 피스톤(22)이 도 1의 오른쪽을 향하여 압력을 가함과 아울러, 다이어프램(43)을 거쳐 밸브리프터(32)가 도면의 오른쪽으로 이동된다.

밸브리프터(32)가 이동하면, 먼저, 이 밸브리프터(32)의 선단이 포핏밸브(42)의 두부(42a)에 맞닿고, 밸브리프터(32)의 내부통로(32d)가 폐쇄되고,더욱이 밸브리프터(32)가 이동하여 포핏밸브(42)를 밸브시트(56)로부터 이탈시킨다. 포핏밸브(42)가 밸브시트(56)로부터 이탈되면, 압축공기 공급포트(58)에 연결되는 공기압실(52)과 변압실(36)이 접속된다. 그러면, 공기탱크의 압축공기가, 공기압실(52)로부터 변압실(36)을 거쳐, 파워실린더(2)의 압력실(12)로 공급된다. 이 압력실(12)에 공급된 압축공기가, 파워피스톤(10)을 도 1의 오른쪽으로 이동시킨다. 파워피스톤(10)이 전진하면, 그것에 연결되어 있는 푸쉬로드(16) 및 하이드롤릭 피스톤(22)이 일체적으로 도 1의 오른쪽으로 이동하고, 클러치 조작용 푸쉬로드(47)를 전진시킨다. 이 클러치조작용 푸쉬로드(47)의 전진에 의해 클러치외부레버가 작동하여 클러치가 중단된다.

클러치페달의 밟기를 해제하면, 컨트롤밸브(6)의 유압실(34)의 압력이 저하하고, 밸브리프터(32)는 스프링(38)에 의해 도 1의 상태로 복귀한다. 그러면, 밸브리프터(32)의 내부통로(32d)가 개방하고, 변압실(36)은 이 내부통로(32d)를 경유하여 배기실(35)에 연결되고, 파워실린더(2)의 압력실(12) 내의 공기가, 배관(66), 변압실(36), 내부통로(32d), 배기실(35) 및 배기커버(도시하지 않음)를 거쳐 대기로 방출된다. 그러면, 파워피스톤(10), 푸쉬로드(16), 하이드롤릭 피스톤(22) 및 클러치조작용 푸쉬로드(47)는, 도 1의 상태로 복귀하고, 클러치외부레버가 복귀하여 클러치가 다시 접속된다.

이상과 같이, 상기 실시예는, 릴레이피스톤 대신에 다이어프램(43)을 설치하고, 마스터실린더로부터의 유체압을 이 다이어프램(43)에서 동력으로 변환하여, 밸브리프터(32) 및 포핏밸브(42)를 작동시키도록 했으므로, 미끄러짐 저항을 대폭 절감소시킬 수 있고, 컨트롤밸브(6)의 히스테리시스를 적게 할 수 있다. 따라서, 마스터실린더유압의 맥동의 감소, 클러치페달 진동의 억제를 도모할 수 있다. 또한, 부품수를 감소시킬 수 있고, 구조의 간소화를 도모할 수 있다. 게다가, 종래와 같이 컵실(도 7의 174, 176 및 도 8의 274, 276 참조)을 사용한 경우에는, 립에 의해 작동유를 뽑아내고, 립의 마모에 의한 액체누설 등의 문제가 생겼지만, 다이어프램(43)으로 변경하는 것에 의해 상기 문제를 해결할 수 있다. 또한, 릴레이피스톤을 사용한 경우에는, 하우징(18)의 밸브구멍(18a)의 내면을 미끄러져 이동하므로, 슬라이드면을 연삭할 필요가 있었지만, 다이어프램(43)으로 했으므로, 연삭공정을 생략할 수 있고, 비용절감 및 조립성의 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 구성의 클러치배력장치의 입출력특성을 변경하는 경우에는, 밸브리프터(32)의 다이어프램(43)에 맞닿는 부분(소경부(32c))의 외경 및 이 소경부(32c)가 관통하고 있는 고리형상 리테이너(45)의 구멍(45a)의 내경을 변경하면 좋다. 즉, 다이어프램(43) 자체는 교환하지 않고, 다이어프램(43)으로부터 밸브리프터(32)로의 유압이 작용하는 면적을 변경하는 것만으로 클러치배력장치의 특성을 변경할 수 있다.

도 6은 다른 실시예에 관한 클러치배력장치의 구성을 나타내는 종단면도이고, 파워실린더(2)와 하이드롤릭 실린더(4)의 구성은 상기 제1실시예와 동일하므로, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 이 도면의 구성은, 컨트롤밸브(6)의 방향이, 도 7 및 도 8에 나타내는 종래의 일반적인 구성, 혹은 도 1에 나타낸 구성과는 역으로 되어 있다. 즉, 도 1의 구성은 도면의 외쪽에서 파워실린더(2), 하이드롤릭 실린더(4), 클러치조작용 푸쉬로드(47)의 순으로 나란히 배치되고, 파워실린더(2)와 하이드롤릭 실린더(4)의 사이에 위치하는 하우징(18)의 상부에, 하이드롤릭 실린더(4) 방향을 향하여 컨트롤밸브(6)가 부착되어 있다. 이 컨트롤밸브(6)는, 하우징(18) 내의 통로(62),(60)를 거쳐 마스터실린더로부터의 작동유가 유압실(34)로 도입되고, 이 유압을 받아 다이어프램(43)이 밸브리프터(32)를 도 1의 오른쪽으로 이동시키고, 더욱이 밸브리프터(32)가 포핏밸브(42)를 오른쪽으로 눌러 밸브를 개방하도록 되어있다. 결국, 파워실린더(2) 및 하이드롤릭 실린더(4) 등의 작동방향과, 컨트롤밸브(6)의 다이어프램(43), 밸브리프터(32) 및 포핏밸브(42)등의 이동방향이 이 일치하고 있다.

이것에 대하여, 도 6의 실시예는, 컨트롤밸브(6)가 역방향, 즉, 파워실린더(2)와 하이드롤릭 실린더(4)의 사이에 배치되어 있는 하우징(18)의 상부에 파워실린더(2)의 방향을 향하여 설치되어 있다. 따라서, 하우징(18)의 내부통로(60)를 통하여 마스터실린더로부터의 유압이 도입되는 유압실(34)의 좌측에 다이어프램(43)이 배치되고, 유압이 작용하면 다이어프램(43)이 밸브리프터(32)를 왼쪽으로 이동시키고, 더욱이 밸브리프터(32)가 포핏밸브(42)를 왼쪽으로 눌러 밸브를 개방한다. 결국, 파워실린더(2) 및 하이드롤릭 실린더(4)의 작동방향과, 컨트롤밸브(6)의 다이어프램(43), 밸브리프터(32) 및 포핏밸브(42) 등의 이동방향이 역으로 되어 있다.

상술한 바와 같이, 컨트롤밸브(6)를, 종래의 일반적인 구성과는 역인 방향을 향하여 설치된 것에 의해, 하이드롤릭 실린더(4)의 주위에 공간이 생기므로, 클러치의 부착에 자유도가 증가한다는 효과가 얻어진다. 더욱이, 컨트롤밸브(6)의 변압실(36)과 파워실린더(2)의 압력실(12)의 거리가 짧아지므로, 작동응답성이 향상된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 마스터실린더로부터 유압실로 보내진 유압에 의해 이동하여, 그 힘을 밸브체에 전달하는 유압전달부재를 구비하고, 이 유압전달부재를 거쳐 상기 밸브체를 작동시키는 것에 의해 파워실린더의 압력실에 공급하는 공기압을 제어하는 클러치배력장치의 컨트롤밸브에 있어서, 상기 유압전달부재를 다이어프램으로 구성하고, 이 다이어프램에 작용하는 유압을 밸브리프터를 거쳐 상기 밸브체에 전달하고, 이 밸브체를 작동시키도록 한 것에 의해, 유압전달부재에 의한 미끄러짐저항을 감소시키고, 컨트롤밸브 작동시의 히스테리시스를 적게 할 수 있고, 마스터실린더의 맥동을 감소시키고, 클러치페달의 진동을 억제할 수 있다. 또한, 부품수를 삭감할 수 있고, 구조를 간소화할 수 있다.

Claims

마스터실린더로부터 유압실로 보내진 유압을 동력으로 변환하여 밸브체로 전달하는 유압전달부재를 구비하고, 이 유압전달부재를 거쳐 상기 밸브체를 작동시키는 것에 의해, 파워실린더의 압력실에 공급하는 공기압을 제어하는 클러치배력장치의 컨트롤밸브에 있어서,

상기 유압전달부재를 다이어프램으로 구성하고, 이 다이어프램에 작용하는 유압을 밸브리프터를 거쳐 상기 밸브체에 전달하여, 이 밸브체를 작동시키는 것을 특징으로 하는 클러치배력장치의 컨트롤밸브.
제1항에 있어서, 상기 다이어프램이, 하우징의 밸브구멍의 단부와 고리형상 리테이너 사이에 끼워져 지지되고 있는 것을 특징으로 하는 클러치배력장치의 컨트롤밸브.
제2항에 있어서, 상기 밸브리프터의 일단에 형성된 소경부가, 상기 고리형상 리테이너의 구멍 내에 삽입되어, 진퇴이동이 가능하게 안내됨과 아울러, 이 소경부의 단면이 다이어프램에 맞닿아 다이어프램에 작용하는 유압이 전달되는 것을 특징으로 하는 클러치배력장치의 컨트롤밸브.
마스터실린더로부터의 유압에 의해 작동하는 밸브리프터를 거쳐 밸브체가 이동하는 것에 의해 개방되고, 파워실린더의 압력실에 공기압을 도입하여 파워피스톤을 작동시키는 클러치배력장치의 컨트롤밸브에 있어서,

상기 밸브리프터 및 밸브체가 마스터실린더로부터의 유압에 의해 이동하는 방향이, 파워피스톤의 작동방향과 반대로 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 클러치배력장치의 컨트롤밸브.