(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の明細書の記載において、前後方向の関係は、クラッチ倍力装置の作動時にピストンが移動する方向を「前」、作動解除時にピストンが戻る方向を「後」とする。
【0016】
図1は、本実施形態のクラッチ倍力装置の斜視図を示す。
図2は、本実施形態のクラッチ倍力装置の断面図を示す。
図3は、本実施形態のクラッチ倍力装置の断面斜視図を示す。
図4は、本実施形態のクラッチ倍力装置の側面図を示す。
図5は、
図2の拡大図を示す。
【0017】
本実施形態のクラッチ倍力装置1は、パワーシリンダ部2と、パワーシリンダ部2に連結されるハイドロリックシリンダ部3と、パワーシリンダ部2及びハイドロリックシリンダ部3に挿入されるパワーロッド部4と、を備える。
【0018】
パワーシリンダ部2は、略円筒状のシリンダシェル21と、シリンダシェル21の前方の開口を環状に覆うカバー22と、シリンダシェル21内を圧力室61と大気室62に区画すると共に、摺動可能なパワーピストン23と、パワーピストン23を大気室62側に付勢するリターンスプリング24と、圧力室61内で前後方向に移動可能にパワーロッド
部4を支持するパワーロッド支持部材25と、パワーピストン23に連動するプッシュロッド26と、カバー22に取り付けられプッシュロッド26の一部を覆うガード27と、を有する。
【0019】
シリンダシェル21は、
図2における右方向にあたる前方が開口され、反対の後方には底面21aが形成されている。底面21aの中心付近には、ハイドロリックシリンダ部3と連通しパワーロッド部4が貫通する孔からなるパワーロッド貫通部21bが形成される。また、パワーロッド貫通部21bの外周側の底面21aの一部には、圧力室61と連通する孔からなる空気流通部21cが形成される。なお、シリンダシェル21に形成された空気流通部21cは、第3空気流通部の一部を構成する。また、底面21aの一部には、圧力室61内に突出する突出部21dが形成される。突出部21dは、パワーピストン23のストッパ、リターンスプリング24の位置決め及びハイドロリックシリンダ部3との締結位置の役割を果たしている。
【0020】
カバー22は、中央に孔を形成する内縁部22aを有し、ガード27が内縁部22aに嵌め込まれる。したがって、シリンダシェル21の前方の開口は、環状に覆うカバー22及びカバー22の中央の内縁部22aに嵌め込まれるガード27、及びガード27を貫通するプッシュロッド26によって、塞がれる。
【0021】
パワーピストン23は、シリンダシェル21内を後方の圧力室61と前方の大気室62に区画する。パワーピストン23は、前方の中央にプッシュロッド26が挿入される凹状のプッシュロッド支持部23aが形成され、後方の中央にパワーロッド部4が挿入される凹状のパワーロッド支持部23bが形成され、パワーロッド支持部23bの外周側にリターンスプリング24を支持する凹状のリターンスプリング支持部23cが形成される。また、パワーピストン23は、プッシュロッド支持部23aとパワーロッド支持部23bの間に貫通孔からなる空気流通部23dが形成されている。なお、パワーピストン23に形成された空気流通部23dは、第1空気流通部の一部を構成する。パワーピストン23は、パワーロッド部4と共に前後方向に移動する。パワーピストン23の外周のシリンダシェル21との摺動部分には、シール部材28等が取り付けられる。
【0022】
リターンスプリング24は、一端側がリターンスプリング支持部23cに設置され、他端側がシリンダシェル21の底面21aに設置され、パワーピストン23を大気室62側に付勢する。
【0023】
パワーロッド支持部材25は、略円筒状であって、パワーピストン23に固着され、圧力室61内でパワーピストン23及びパワーロッド部4と共に前後方向に移動する。また、パワーロッド支持部材25は、円筒状の側面の一部に貫通孔からなる空気流通部25aが形成されている。なお、パワーロッド支持部材25の空気流通部25aは、第4空気流通部の一部を構成する。
【0024】
プッシュロッド26は、カバー22及びガード27を貫通し、一端がパワーピストン23のプッシュロッド支持部23aに連結され、他端が図示しないクラッチ装置等に接続される。プッシュロッド26の一端側には、先端と側面とを連通する孔からなる空気流通部26aが形成されている。なお、プッシュロッド26の空気流通部25aは、前記圧力室と前記大気室とを連通する第1空気流通部の一部を構成する。
【0025】
ガード27は、プッシュロッド26の一部を覆う部分であって、本体27aと、第1フランジ27bと、第2フランジ27cと、を有する。ガード27は、ゴム等の可撓性を有する弾性部材が好ましい。本体27aは、蛇腹構造の筒状の部材であり、前方にプッシュロッド26を挿通する孔が形成される。第1フランジ27bと第2フランジ27cは、本
体27aから外周に突出した部分であって、第1フランジ27bと第2フランジ27cの隙間にカバー22の内縁部22aを挿入することによって本体27aを支持する。
【0026】
ハイドロリックシリンダ部3は、パワーシリンダ部2のシリンダシェル21に取り付けられるボディー31と、ボディー31に挿入されるリレーピストン32と、リレーピストン32を付勢するリレースプリング33と、パワーロッド部4の移動をガイドするパワーロッドガイド34と、を有する。
【0027】
ボディー31には、前方がパワーシリンダ部2のパワーロッド貫通部21bと連通し、後方がマスタシリンダの出力圧室等と連通し、パワーロッド部4が挿入される貫通孔からなるパワーロッド挿入部31aが形成される。また、前方がパワーシリンダ部2の空気流通部21cと連通し、後方がパワーロッド挿入部31aに連通する孔からなるリレーピストン挿入部31bが形成される。さらに、一方がパワーロッド挿入部31aに連通され、他方がリレーピストン挿入部31bに連通される液体流通部31cが形成される。また、前方がリレーピストン挿入部31bに連通し、後方がエアコンプレッサ等に連通する空気供給部31dが形成される。
【0028】
リレーピストン32は、ボディー31のリレーピストン挿入部31bに挿入される。リレーピストン32とリレーピストン32の外周のボディー31との摺動部分には、シール部材35が取り付けられる。
【0029】
リレーピストン挿入部31bの後方側は、シール部材35によって、液圧室63と供給室64に区画される。そのため、リレーピストン挿入部31bのうち、液体流通部31cは液圧室63に連通し、空気供給部31dは供給室64に連通する。
【0030】
また、リレーピストン挿入部31bの前方には、段部31eが形成され、段部31eの前方側に大径部31b
1、後方側に小径部31b
2が形成される。そして、リレーピストン32には、リレーピストン挿入部31bの小径部31b
2より径が大きい突出径部32a
が形成される。さらに、突出径部32aの後方側には、シール部材36が取り付けられている。
【0031】
リレースプリング33は、前方側がパワーシリンダ部2の底面21aに設置され、後方側がリレーピストン32に設置され、リレーピストン32を後方側に付勢する。したがって、リレーピストン32の突出径部32aの後方側のシール部材36が段部31eに押し付けられ、リレーピストン挿入部31bの大径部31b
1と小径部31b
2が区画される。すなわち、リレーピストン挿入部31bの前方側は、通常時、シール部材36によって、小径部31b
2の供給室64と大径部31b
1の変圧室65に区画される。
【0032】
パワーロッドガイド34は、パワーロッド挿入部31aの前方側の端部に形成された大径部31a
1に嵌め込まれ、パワーロッド部4の移動をガイドする。パワーロッドガイド
34とパワーロッド部4との摺動部分には、シール部材37が取り付けられる。また、パワーロッドガイド34の外周には、溝が形成され、該溝にOリング等のシール部材38を設置する。このシール部材37,38によって、液圧室63と排気室66に区画される。
【0033】
パワーロッド部4は、パワーロッド41と、パワーロッド41の内側で軸方向に移動可能に挿入される排気ピストン42と、排気ピストン42を後方側に付勢する排気ピストンスプリング43と、排気ピストン42の前方側を覆うキャップ部材44と、を有する
【0034】
パワーロッド41は、内側に貫通孔からなる排気ピストン挿入部41aが形成された筒状の部材であって、パワーシリンダ部2側に大径部41b、ハイドロリックシリンダ部3
側に小径部41cを有する。大径部41b側の排気ピストン挿入部41aは、第1排気ピストン挿入部41a
1であり、小径部41c側の排気ピストン挿入部41aは、第1排気
ピストン挿入部41a
1よりも径の小さい第2排気ピストン挿入部41a
2である。また、大径部41bには、一方がパワーロッド支持部材25の空気流通部25aを経て圧力室61に連通され、他方が第1排気ピストン挿入部41a
1で形成された排気室66に連通さ
れる径方向の孔からなる空気流通部41dが形成される。
【0035】
パワーロッド41は、パワーロッド貫通部21bを貫通し、パワーロッド挿入部31aに挿入され、大径部41bがパワーピストン23のパワーロッド支持部23bに嵌め込まれると共に、パワーロッド支持部材25によって抜け止めされる。また、パワーロッド41の小径部41cは、パワーロッドガイド34に移動可能に支持される。
【0036】
排気ピストン42は、パワーロッド41の排気ピストン挿入部41aに挿入される。排気ピストン42と排気ピストン挿入部41aとの摺動部分には、シール部材45が取り付けられる。シール部材45によって、排気ピストン挿入部41aの後方側の液圧室63から第1排気ピストン挿入部41a
1へ液体が浸入しないようにしている。
【0037】
また、排気ピストン42には、第2排気ピストン挿入部41a
2より径が大きい突出径
部42aが形成される。突出径部42aの前方側には、突出径部42aよりも径の小さい頭部42bが形成されている。また、排気ピストン42には、頭部42bから軸方向に孔42cが形成されている。突出径部42aの外周には、Oリング等のシール部材46が取り付けられている。
【0038】
排気ピストンスプリング43は、前方側がパワーロッド支持部23bに設置され、後方側が排気ピストン42に設置され、排気ピストン42を後方側に付勢する。したがって、排気ピストン42の突出径部42aがパワーロッド41の小径部41c側へ押し付けられる。
【0039】
キャップ部材44は、好ましくは弾性を有し、排気ピストン42の頭部42bを覆う部材である。キャップ部材44には、排気ピストン42の孔42cに対応する位置に貫通孔44aが形成される。
【0040】
次に、本実施形態のクラッチ倍力装置の作動について説明する。
【0041】
図示しないクラッチペダルを踏み込むと、図示しないマスタシリンダの出力圧室の液体Lが、
図5に示すように、ハイドロリックシリンダ3のボディー31の孔31aに画定された液圧室63に送られ、排気ピストン42を押圧する。排気ピストン42は、前方に移動し、キャップ部材44がパワーピストン23に接触して空気流通部23dを閉鎖する。すなわち、排気室66と大気室62とを隔離する。液体は、液体流通部31cを通り、リレーピストン挿入部31bへも送られ、リレーピストン32を前方へ移動させる。
【0042】
液体Lに押されたリレーピストン32は、リレースプリング33の付勢力に抗して前方へ移動する。すると、シール部材36が段部31eから離間し、供給室64と変圧室65が接続され、エアコンプレッサ等から空気供給部31dを経て供給室64に圧縮エアAが流入する。圧縮エアは、供給室64、変圧室65、及び空気流通部21cを経て、シリンダシェル21内の圧力室61に供給される。
【0043】
圧力室61に圧縮エアが供給されると、パワーピストン23が前方へ移動する。パワーピストン23が前方へ移動すると、後方が液体に押されているパワーロッド41及び排気ピストン42もパワーロッド支持部材25と共に前方へ移動する。
【0044】
その後、さらにパワーピストン23が前方へ移動すると、プッシュロッド26が前方へ移動する。そして、プッシュロッド26の移動によって、クラッチが切断される。
【0045】
クラッチペダルの踏力を解除すると、ハイドロリックシリンダ3のボディー31の孔31aに画定された液圧室63及びリレーピストン32の後方のリレーピストン挿入部31bの圧力が低下する。
【0046】
液圧室63の圧力が低下すると、リレーピストン32は、リレースプリング33の付勢力によって後方へ移動し、シール部材36が段部31eに当接する。すると、供給室64と変圧室65が区切られ、空気供給部31dから圧縮エアが流入しなくなる。また、排気ピストン42が後方に移動し、キャップ部材44がパワーピストン23から離間して空気流通部23dを開放する。そして、パワーロッド支持部材25の空気流通部25aとパワーロッド41の空気流通部41dとパワーピストン23の空気流通部23dが連通する。すなわち、圧力室61と大気室62とが連通する。
【0047】
圧縮エアで圧力の高い状態の圧力室61と大気室62とが連通すると、圧力室61から大気室62へエアが流れる。本実施形態では、エアは、圧力室61からパワーロッド支持部材25の空気流通部25a、パワーロッド41の空気流通部41d、排気室66、パワーピストン23の空気流通部23d、プッシュロッド26の空気流通部26aを経て大気室62へ流れる。
【0048】
エアが大気室62に流れると、パワーピストン23が後方へ移動する。パワーピストン23が後方へ移動すると、ロッド24及びクラッチ操作用プッシュロッド27が後方へ移動する。そして、クラッチ操作用プッシュロッド26の移動によって、クラッチが接続される。
【0049】
ここで、本実施形態のクラッチ倍力装置の排気機構について説明する。
【0050】
図6は、本実施形態のクラッチ倍力装置の排気機構の拡大図を示す。
【0051】
本実施形態のクラッチ倍力装置1のカバー22には、ガード27に設置された状態で第2フランジ27cの外周側の位置から内縁部22aにかけて連通する薄肉部22bが形成される。第2フランジ27cは、薄肉部22bと離間しており、第2フランジ27cと薄肉部22bの隙間は、エアの流動が可能な空気流路となっている。
【0052】
薄肉部22bは、
図1に示したクラッチ操作用プッシュロッド27を中心として、径方向に細長い溝状に形成される好ましい。径方向に細長い溝状に形成することで、カバー22の強度を保持しながらエアを流動させることが可能となる。
【0053】
また、薄肉部22bは、
図1に示したクラッチ操作用プッシュロッド27を中心として、周方向に等間隔で放射状に形成されることが好ましい。周方向に等間隔で放射状に形成されることで、カバー22に対して均等に加圧され、クラッチ倍力装置1を的確に作動させることが可能となる。
【0054】
大気室62が大気圧又は若干大気圧よりも高い圧力程度であれば、第1フランジ27bとカバー22は、接触しており、エアが漏れることはない。しかしながら、大気室62に余分なエアが存在して、大気室62内の圧力が上昇した場合、弾性部材からなる第1フランジ27bがカバー22との接触を保持できず、エアが第1フランジ27bを押して、隙間を形成する。すると、大気室62内のエアは、第2フランジ27cと薄肉部22bの隙
間及び第1フランジ27bとカバー22との隙間を通り、
図6に示した矢印Bのように大気室62の外側に排気される。その後、大気室62が大気圧又は若干大気圧よりも高い圧力程度に戻り、第1フランジ27bとカバー22が接触する。
【0055】
このように、排気機構によって大気室62内の余分なエアが大気室62の外側に排気されることで、クラッチ倍力装置1内に余分なエアが存在しなくなり、クラッチ倍力装置1を的確に作動させることが可能となる。また、排気機構は、既存の部品の構造をほとんど変更することがなく、簡単な構造で機能を追加することができるので、従来の技術と比較して、部品点数及び組立工数を削減することが可能となる。さらに、エアが排気される大気室62の外側は、車両のハウジング内なので、ハウジング外に排気する場合と比較して、エアが排気される部分から大気室62内に塵や埃が侵入することを抑制することが可能となる。
【0056】
前述の課題を解決するために、本発明の実施形態にかかるクラッチ倍力装置1は、シリンダシェル21と、シリンダシェル21内を圧力室61及び大気室62に区画すると共に、軸方向に移動可能なパワーピストン23と、パワーピストン23に大気室62側で連結されるプッシュロッド26と、を備え、圧縮エア供給源から送られる圧縮エアを圧力室61へ送り、パワーピストン23をシリンダシェル21の軸線方向に移動させることによって発生する操作力でクラッチ操作用のプッシュロッド26を作動させるクラッチ倍力装置1において、パワーピストン23及びプッシュロッド26には、圧力室61と大気室62とを連通させる第1空気流通部23d,26aが形成されるので、ハウジング外に排気通路を設置する場合と比較して、簡単な構造で、製品の小型化を図り、低コストに排気機能を有すると共に、内部に水やゴミが入り込むことを抑制することが可能となる
【0057】
また、本発明の実施形態にかかるクラッチ倍力装置1では、パワーピストン23に圧力室61側で連結されるパワーロッド41を備え、パワーロッド41には、圧力室61から第1空気流通部23d,26aへ圧縮エアを流通させる第2空気流通部41dが形成されるので、
エアを圧力室61から大気室62へ的確に流通させ、的確に排気することが可能となる。
【0058】
また、本発明の実施形態にかかるクラッチ倍力装置1では、パワーロッド41が挿入され、シリンダシェル21に取り付けられるボディー31と、パワーロッド41の内側に移動可能に挿入される排気ピストン42と、ボディー31の内側に移動可能に挿入されるリレーピストン32と、を備え、シリンダシェル21には、圧縮エアを圧力室61に流入させる第3空気流通部21cが形成され、クラッチペダルが踏まれた時に生じる液圧によって、排気ピストン42は、第1空気流通部23d,26aを閉鎖し、リレーピストン32は、圧縮エア供給源と第3空気流通部21cを連通させるので、圧縮エア供給源から圧力室61へ的確にエアを流通させ、パワーピストン23を的確に移動させることが可能となる。
【0059】
また、本発明の実施形態にかかるクラッチ倍力装置1では、シリンダシェル21の開口を環状に覆うカバー22と、環状のカバー22の内縁部22aに取り付けられ、プッシュロッド26の一部を覆うガード27と、を備え、ガード27は、大気室62側で外周側に突出する弾性材料からなる第1フランジ27b及び第1フランジ27bよりさらに大気室62側で外周側に突出する第2フランジ27cを有し、カバー22は、第1フランジ27bと第2フランジ27cの隙間に設置され、第2フランジ27c側が凹状で第2フランジ27cより外周側から内縁部22aにわたって薄肉部が形成されるので、他の機能部品に排気機能を形成することで、低コストに排気機能を有すると共に、大気圧室内に水やゴミが入り込むことを抑制することが可能となる
【0060】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、発明の範囲を超えない限り、それぞれの実施形態の構成を適宜変更した構成及びそれぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせた構成の実施形態も本発明の範疇となるものである。