JPH01312231A - クラッチ急接防止装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクラッチ急接防止装置に関する。

〔従来の技術〕

例えばトラック、バスのように大重量車においては、そ
のパワーシャフトライン系の大きなトルクの断接操作の
省力化のために、従来、第４図機構図に示すように、ク
ラッチペダル０１とクラッチ０２との間にマスターシリ
ンダー０３及びクラッチブースター０４よりなる増力装
置が挿入されている。

すなわち、クラッチペダル０１の踏み込みにより、マス
ターシリンダー０３に油圧が発生し、その一部はハイド
ロリックピストン０５及びブツシュロッド０６を介して
直接にクラッチ０２の新作用を行い、残部は下記する要
領でクラッチブースター０４を介して上記ハイドロリッ
クピストン０５及びブツシュロッド０６の移動を助勢す
る。

クラッチブースターでは、第５図縦断面図に示すように
、マスターシリンダー０３からの油圧によりリレーバル
ブピストン０７が右動し、それまで閉じていたポペット
バルブ０８を押し開け、図示せざるエアタンクからの圧
力エアはＡ室からＢ室へ入り、Ｂ室から接続管０９を経
てパワーシリンダー加圧室Ｃに入り、パワーピストン０
１０をリターンスプリング０１１に抗して右動し、ブツ
シュロッド０１２を介してハイドロリックピストン０５
の右動を助勢する。

足がクラッチペダルから離れると、リレーバルブピスト
ン０７に作用していた油圧はゼロになり・ポペットバル
ブ０８はスプリングにより閉じて室ＢとＡとは遮断され
パワーピストン０１０はリターンスプリング０１１によ
り左動し、パワーシリンダー加圧室Ｃのエアは接続管０
９及び図示省略の空気孔を経て大気に解放されるのでパ
ワーピストン０１０は原位置へ復帰し、ここでクラッチ
ミートが完了し、自動車は発進する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、発進に当って、クラッチを急接すると、エン
ジンの回転エネルギがパワーシャフトラインに一度Ｋか
かるので、パワーシャフトラインにはエンジンの出力ト
ルクの数倍の大きなショックトルクが作用してその各部
を損傷す゛る惧れがあるから、パワーシャフトラインは
このショックトルクに耐えるように、従来、強大な構造
とする必要があり、そのためにパワーシャフトラインの
重量は大きくなっている。

そこで、クラッチの急接を防止するために、マスターシ
リンダーにダンパーを付設してその油圧を絞るとか、ク
ラッチブースターの排出エアを絞るとかしてパワーピス
トンの移動速度を抑制することによってクラッチの緩接
を行うことも一応は考えられるのであるが、このような
手段ではいずれも、発進時のみならず走行中の変速時に
もクラッチは不必要な緩接を行うこととなるので円滑か
つ迅速な変速が阻害されるがら不具合である。

なお、クラッチの接操作を緩やかに行うためにはハーフ
クラッチ状態を経て発進すればよいのであるが、ハーフ
クラッチは運転者の熟練を要する関係上、運転技術の巧
拙に大きく左右されるのみならず、ハーフクラッチを頻
繁に長く行うとクラッチは損傷する。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、従
来のクラッチブースターに容易に追設することが可能で
、運転技術の個人差に左右されず、円滑迅速な発進を行
い、かつパワーシャフトラインの軽量化を可能とする小
型軽量。

長寿命かつ経済的なりラッチ急接防止装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課屋を解決するための手段〕

そのために本発明は、クラッチブースターのエア源に連
結管を介して接続されたエアリザーバーと、上記連結管
に挿入され後記する電磁弁により制御されるリレーバル
ブと、上記エアリザーバーと上記クラッチブースターの
パワーシリンダー加圧室とを連結するエアレリースライ
ンに挿入され１速、バック又は２速のギヤシフトに連動
して上記エアリザーバーを上記パワーシリンダー加圧室
に連通し、上記パワーシリンダー加圧室のエア圧の設定
値への低下に連動して上記エアリザーバーと上記パワー
シリンダー加圧室との連通を遮断する電磁弁とを具えた
ことを特徴とする。

〔作用〕

クラッチペダルの踏み込みにより、パワーピストンはエ
アタンクからのエアにより付勢されることは従前通りで
あるが、ギヤレバーが１速又はバックに入ると、３ウエ
イバルブが励磁されて切換わり、パワーシリンダー加圧
室のエアを信号エアとしてリレーバルブに送り、これに
よりリレーバルブは開き、エアリザーバーはエアタンク
のエアにより充填され、充填が終わると、３ウエイバル
ブが切換ゎってエアリザーバーの充填エアはパワーシリ
ンダー加圧室にレリーズされる。

運転者の足がクラッチペダルから離れると、パワーシリ
ンダー加圧室のエアは外部に排出され、パワーピストン
は原位置に復帰することは従前通りであるが、復帰の際
、エアリザーバーから流入したエアのために復帰速度は
小さくなリ、これによりクラッチは緩接し、ショックト
ルクの発生を防止する。

〔実施例〕

本考案の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その全体系統図、第２図は第１図のリレーバルブの特性
図、第３図は第１図のパワーシリンダー加圧室のエア圧
を示す線図である。

まず、第１図において、１はクラッチブースター、２は
エアリザーバーで、ここにエア圧が４　ｋｇ　／　ｃｍ
２に上ったときオンとなるエアプレッシャスイッチ３が
付設されるとともにチエツクバルブ４が付設されている
。６はバックランプスイッチ７．１速ギヤスイッチ８．
ダイオード９、バックランプ１０及びバッテリ等よりな
る電気回路で、ダイオード９はバックランプスイッチ７
０オンによりバックランプ１０を点灯するが、１速ギヤ
スイツチ８のオンによってバックランプ１０を点灯しな
いようにするために挿入されている。１１は自己保持型
リレーで、ソレノイド１２及び可動接片１３よりなる。

１４はツレメイド電磁型３ウエイバルブで、その上ボー
トＵは配管１５を介してチエツクバルブ４に、中ポート
Ｍは連結管１６を介してクラッチブースターのパワーシ
リンダー加圧室Ｃに、下ボートＬは配管１７を介して後
記するリレーバルブ２１の信号ボートにそれぞれ接続さ
れている。

１８は連結管１６に付設されエア圧が２ｋｙ　７ｃｍ”
に下ったときにオフとなるプレッシャスイッチ、１９は
Ｔ継手、２０はチエツクバルブ、２１はリレーバルブで
、入口ボートは配管２３を介してエアタンクに接続され
出口ポートはチエツクバルブ２２を介してエアリザーバ
ー２に接続されるとともに、信号圧入力ボートはＴ継手
１９を介して配管１７に接続され、第２図に示すように
、入口ボートから流入する配管２３のエアを配管１７の
信号圧に比例する圧力として出口ボートより出力するも
ので、その構造及び作用についてはさらに後記する。

このような装置において、８ｋｇ　／　Ｃｒｎ２　のエ
アを貯留する図示せざるエアタンクから導かれるエアは
一部がクラッチブースター１に導入され残部は配管２３
を経てリレーバルブ２１へ導入されており、まずクラッ
チペダルが踏み込まれると、前述のクラッチブースター
の作用により、エアタンクからのエアでパワーシリンダ
ー加圧室Ｃは４　ｋｇ　／　ｃｍ”　のエアで満たされ
パワーピストン０１０は付勢される。

３ウエイバルブ１４は、始め、非励磁状態にあり、その
弁は、図示のように、下位置にあって中ボートＭと上ポ
ートＵとを連通するとともに中ボートＭと下ポートＬと
を遮断しているので、パワーシリンダー加圧室Ｃの一部
はチエツクバルブ４で行き止まりとなり、配管１７への
エアも行き止まりとなるからリレーバルブ２１は閉じ、
エアリザーバー２は空である。

次に、ギヤレバーが１速又はバックに入ると、可動接片
１３を経て３ウエイバルブ１４は励磁され、その弁は上
位置に上り中ボートＭと上ポー）Ｕを遮断するとともに
中ボートＭと下ボートＬを連通するから、連結管１６の
エアは配管１７を経て信号エアとしてリレーバルブ２１
に入り、リレーバルブ２１は、第２図に示すように、こ
の信号エア圧に比例する圧力のエアを出力し、これがチ
エツクバルブ２２を経てエアリザーバーに流入し、つま
りエアリザーバー２はエアタンクのエアにより充填され
る。

このようにして、エアリザーバーのエア圧が４　ｋｇ　
／　ｃｍ２になると、エアプレッシャスイッチ３がオン
となり、これによりソレノイド１２が励磁され、可動接
片１３が破線位置にシフトし、ソレノイド１２により自
己保持され、一方、可動接片１３のシフトにより３ウエ
イバルブは非励磁となり、弁は下位置に下り、図示のよ
うに中ポートＭと上ポートＵを連通するとともに中ボー
）−Ｍと下ポートＬとを遮断するから、エアリザーバー
のエアは配管１５、連結管１６を経てパワーシリンダー
加圧室Ｃに入りパワーピストン０１０を介してハイドロ
リックピストンｏ５の左動の動きを遅らせる。ここで、
可動接片１３のシフトに伴う中ボートＭと下ボートＬの
遮断の際に、配管１７中に封じ込まれたエアはチエツク
バルブ２０を経て連結管１６中に逃げることができる。

いま、運転者の足がクラッチペダルから離れると、前記
した要領でパワーピストン０１０は左動し、その際、パ
ワーシリンダー加圧室Ｃのエアは外部に排出されるので
あるが、ここでクラッチは従来のような急接は行わず、
下記の要領で緩接を行う。

すなわち、エアリザーバー２の充填エアが３ウェイバル
ブ１４．配管１６及びパワシリンダー加圧室Ｃを経て外
部に排出されるので、排出に若干長い時間がかがる。

つまり第３図に示すように、時刻ｔｏでクラッチペダル
から足を離すと、パワーシリンダー加圧室Ｃにはエアリ
ザーバー２のエアが連通しているから両者のエアの排出
に伴いパワーシリンダー加圧室のエア圧は実線に沿って
緩やかに低下して行き、３　ｋｇ　／　ｃｍ　９　に低
下したときクラッチミートが始まり、２士の後援やかに
クラ・ソチミートは完了する。

因みに、従来は、パワーシリンダー加圧室Ｃのエアは小
量であるからそのエア圧は破線で示すように、比較的急
速に低下し、３　ｋｇ　７ｃｍ”になったとき、クラッ
チミートが始まり、Δｔｒの後、クラッチミートは完了
し、Δｔ〉Δｔ／となるのである。

クラッチの緩接の後、パワーシリンダー加圧室Ｃのエア
が２　ｋｇ　／　ｃｍ　’に低下すると、エアプレッシ
ャスイッチ１８がオフとなるので、ソレノイド１２によ
る可動接片１３の自己保持は止み、可動接片１３は実線
位置へ戻り、これにより３ウエイバルブの弁は上位置に
上り、中ポートＭと上ポートＨを遮断するとともに中ボ
ートＭと下ポートＬを連通ずるがら、エアリザーバーか
らパワーシリンダー加圧室Ｃへのエアレリーズは止むと
ともにリレーバルブは信号圧に比例したエアを出力して
エアリザーバーを充填する。

つまり、エアリザーバーは４　ｋｇ　／ｃｍ’のエアで
チャージされ、１速又はバックでの発進時にのみエアレ
リーズを行ってパワーピストンによるクラッチの急接を
緩げることによりその緩接を行う。その間、エアリザー
バーはエアタンクからのエアにより充填され、パワーシ
リンダー加圧室のエアは単に信号エアとしてリレーパル
プを制御するのに利用されるのである。

ここで、信号エア圧によるリレーパルプの制御要領を説
明すると、リレーパルプの弁箱は上部室、中部室、下部
室よりなり、上部室にはピストン３００大径部が、中部
室にはその中径ボス部がそれぞれ摺動自在に内挿される
とともに小径突出部が下方へ突出し、大径ピストン部は
コイルばね３１により上方へ付勢され、中部室と下部室
の間には環状弁シート３２が設けられ、下部室には筒状
弁３３が摺動自在に内挿されるとともにコイルはね３４
によって上方へ付勢されている。

いま、配管１７を経て信号エア圧がピストン部に作用す
ると、ピストン３０はコイルばね３１に抗して信号エア
圧に比例する変位だけ下動する。信号エア圧によりピス
トンの小径突出部が筒状弁３３の上端に当接すると下部
室と中部室は遮断されるので、リレーパルプは閉弁し、
信号圧が大きいと筒状弁３３はさらに押されてコイルば
ね３４に抗して弁シート３２よりも下方へ変位するので
、弁シート３２と筒状弁３３との間にすきまδが開き、
入口ポートに流入したエアはすきまδを通り中部室を経
て出口ポートから流出し、その際、信号エア圧の大きさ
によりすきまδが変化し、一部のエアはエキゾースト孔
３５から外部に排出されることにより、残部のエアが信
号エア圧に比例する圧力エアとして下流側ポートから出
力するのである。

上記各実施例において、バックランプスイッチ７又は１
速スイツチ８のオンによりエアリザーバーの充填エアが
パワーシリンダー加圧室Ｃに連通するようにしたのは、
一般にショックトルクは１速発進のとき、後退のときに
生ずることによるものであり、２速発進の際にもショッ
クトルクが発生する車両においては、上記スイッチ７．
８に並列に２速ギヤシフトの際にオンとなる２速スイツ
チを挿入することができる。

〔考案の効果〕

このような各実施例によれば、下記の効果が奏せられる
。

（１）１速、バック又は２速での発進時にのみ、クラッ
チを自動的に緩接することができ、走行中の変速は従前
通り行われる。

（２）　　運転技術の巧拙にかかわらず発進に当りクラ
ッチは自動的に緩接するので、パワーシャフトラインに
ショックトルクは生じなくなるから、パワーシャフトラ
インの軽量化が可能となる。

（３）ハーフクラッチ状態は自動的に必要最小限の短時
間で終わるので、クラッチの寿命が延びる。

（４）全装置のユニット化ができ、しかも既納車に容易
に追設することができる。

（５）　　エアリザーバーはエアタンクにより充填され
るので、エアリザーバーは小容量で済み、エアリザーバ
ーのエア圧は２　ｋｙ　／　ｃｍ’以下にならないので
、クラッチペダルの踏み込みの際、エアリザーバーをゼ
ロ圧から充填する必要はないから、空気経済を図ること
ができるとともに、クラッチペダルの操作フィーリング
は従前と変わらない。

要するに本考案によれば、クラッチブースターのエア源
に連結管を介して接続されたエアリザーバーと、上記連
結管に挿入され後記する電磁弁により制御されるリレー
バルブと、上記エアリザーバーと上記クラッチブースタ
ーのパワーシリンダー加圧室とを連結するエアレリース
ラインに挿入され１速、バック又は２速のギヤシ　フト
に連動して上記エアリザーバーを上記パワーシリンダー
加圧室に連通し、上記パワーシリンダー加圧室のエア圧
の設定値への低下に連動して上記エアリザーバーと上記
パワーシリンダー加圧室との連通を遮断する電磁弁とを
具えたことにより、従来のクラッチブースターに容易に
追設することが可能で、運転技術の個人差に左右されず
、円滑迅速な発進を行い、かつパワーシャフトラインの
軽量化を可能とする小型軽量、長寿命かつ経済的なりラ
ッチ急接防止装置を得るから本発明は産業上極めて有益
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す全体系統図、第２図
は第１図のリレーバルブの特性図、第３図は第１図のパ
ワーシリンダー加圧室のエア圧を示す線図である。 第４図は公知のクラッチの作動要領を示す機構図、第５
図は第４図のクラッチブースターを示す縦断面図である
。 １・・・クラッチブースター、２・・・エアリザーバー
、３・・・エアプレッシャスイッチ、４・・・チエツク
バルブ、６・・・スイッチ回路、７・・・バックランプ
スイッチ、８・・・１速スイツチ、９°°°ダイオード
、１０・・・バックランプ、１１・・・２ウエイバルブ
、１２・・・ソレノイド、１３・・・可動接片、１４・
・・３ウエイバルブ、１５・・・配管、１６・・・連結
管、１７・・・配管、１８・・・エアプレッシャスイッ
チ、１９・・・Ｔ継手、２０・・・チエツクバルブ、２
１・・・リレーバルブ、２２・・・チエツクバルブ、２
３・・・配管、３０・・・ピストン、３１・・・ばね、
３２・・・弁シート、３３・・・筒状弁、３４・・・ば
ね、３５・・・エキゾースト孔、０１３．Ｃ・・・パワ
ーシリンダー加圧室、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クラッチブースターのエア源に連結管を介して接続され
   たエアリザーバーと、上記連結管に挿入され後記する電
   磁弁により制御されるリレーバルブと、上記エアリザー
   バーと上記クラッチブースターのパワーシリンダー加圧
   室とを連結するエアレリースラインに挿入され１速、バ
   ック又は２速のギヤシフトに連動して上記エアリザーバ
   ーを上記パワーシリンダー加圧室に連通し、上記パワー
   シリンダー加圧室のエア圧の設定値への低下に連動して
   上記エアリザーバーと上記パワーシリンダー加圧室との
   連通を遮断する電磁弁とを具えたことを特徴とするクラ
   ッチ急接防止装置。