JPH06500845A - 力又は圧力増加装置 - 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】 力又は圧力増加装置 本発明は、自動車クラッチを大切するクラッチサーボ等の力増加装置に関する。

この装置は自動車の運転者が操作するマスクシリンダと流体連結するよう配され た作動又は従動装置を成す。その主要構成要素は、作動シリンダ、ハウジング等 に据え付けられたピストンを力又は圧力増加装置により発動すべきユニットに接 続した作動シリンダユニットと、サーボ圧力流体の供給チャネル及び戻しチャネ ルを有する弁ハウジング内に弁体を据え付けた作動シリンダ制御弁ユニットとで ある。マスクシリンダは作動シリンダユニット及び制御弁ユニットとの流体接続 部を有して、運転者がマスクシリンダを操作する時にマスクシリンダからの流体 がピストンと弁体とに同時に力を働かせてピストンと弁体とをそれぞれ動かそう とし、弁体はマスクシリンダが作動していない時に作動シリンダのシリンダ空間 とサーボ圧力流体の戻しチャネルとの間の連通を提供するよう配されており、作 動シリンダユニットと弁ユニットとの間に機能的に決まった機械的接続がない。

上記した型の装置はアメリカ特許第３１８２４４３号に開示されているが、構成 部品が非常に多いため使用中に故障しやすい。更に又、これらの構成部品は高精 度に造らねばならないので高額な設備となってしまう。弁装置はピストン内側に 据え付けられるので故障したらピストンも分解しなければならない。

上記した型の別の装置がドイツ特許第２４４００３９号からも公知であって、ク ラッチペダルが踏まれるとピストンに機械的に接続した弁体がピストンの動きに 従う。弁体の大きな動きにより、ピストンは比較的大きな摩耗と破過を受け、そ して作動シリンダと弁ユニットとが機械的ユニットを構成しているので、両者は 装置のほんの一部が故障した時にでも分解せねばならない。更には又、弁シール リングか大きな差圧を受けるので、弁体が移動しにくい。

又、ヨーロッパ特許出願第０３１３７３３号からは、作動シリンダと制御弁に油 圧接続され得るマスクシリンダが公知である。マスクシリンダからの圧力が制御 弁を制御し、制御弁かサーボ圧力流体の第２作動シリンダへの接近を調整する。

しかしながら、示されている制御弁は座弁である。この種の弁は比例制御用には 不向きであり、これに関連して、使われている座弁が比較的厳しいヒステレシス を起こし、しかもマスクシリンダを操作するのに必要な力がサーボ圧力流体の圧 力に大いに左右されることが示されている。

本発明の目的は、上記した欠点のない、導入部で述べた型のクラッチサーボを提 供することである。

本発明のクラッチサーボの弁別的特徴は請求項に示した特徴から明らかであろう 。

本発明の構成の概略的実施例を示す図面に関連して、本発明を更に詳しく記述す る。

図１は本発明によるクラッチサーボの断面図である。　図２は弁ユニットの第１ 実施例の一部の断面図である。

図３は図２の矢印Ａの方向から見た、但し弁体を異なる位置にした弁装置の略図 である。

図４は弁ユニットの第２実施例の一部の、図２に類似の断面図である。

図５は閉止弁の第１実施例の断面図である。

図６は閉止弁の第２実施例の、図５に類似の断面図である。

以下、本発明の装置をクラッチサーボに関連して記述する。

図１に見られるように、クラッチサーボは作動シリンダユニット５０を有するハ ウジング１から成り、第１腔部分３と該第１腔部分よりも大径の第２腔部分４と で構成された主腔部２を有する。主腔部２に据え付けられたピストン５は第１及 び第２端部６，７を有し、それらは主腔部２の各々第１及び第２腔部分３，４内 に配される。第１端部６は第２端部７よりも多少小径で、端部６．７が第１端部 ６よりも小径のステム部８で相互接続されて、控部分３，４は端部６，７及びス テム部８と共に環状作動シリンダ空間３１を画成する。クラッチ外し機構（図示 せず）に接続され、ピストン５の第２端部７に接続されたピストンロッド９がハ ウジング１から突出する。

クラッチサーボは、又、ハウジング１内に同様に配された弁ユニット６０から成 り、その中に第１及び第２端部２２，２３を有する弁体２１が配される。端部２ ２，２３の径は異ならせることかでき、好ましくは端部２２の径が端部２３の径 よりも大きい。端部の径は腔部２０の各部の径に合うようにつくられており、端 部はステム部２４によって相互接続される。ステム部２４の径は端部２２，２３ の径よりも小さいので、腔部２０と端部２２，２３とステム部２４が邦字間３２ を画成する。第１通路又はチャネル２５が作動シリンダ腔部２の第１端部３を弁 腔部２０の第１端部に接続する。接続通路又はチャネル２７がチャネル２５をク ラッチマスクシリンダ又はマスクシリンダ（図示せず）に接続し、マスクシリン ダはクラッチペダル機構を介して自動車の運転者によりそれ自体公知の仕方で操 作される。

ハウジング内には２つの更なる接続腔部又はチャネル２８゜２９が設けられ、そ れらの縦軸線は好ましくは弁腔部２０の縦軸線に対し直角であり、チャネル２８ ．２９間の距離は弁体２１の端部２２，２３間の距離より少し大きい。

チャネル２６が作動シリンダ空間３１を弁腔部空間３２に接続する。弁腔部２０ の上記した第１端部に形成される肩部は、例えば、環状溝内に挿入される安全リ ング４１により構成され、ストッパを成す。ストッパには弁体２１の第１端部２ ２を配置することができ、腔部２０の反対側の即ち第２端部にはコイルばね３０ 等のばね装置を配し、これが弁装置を安全リング４１の方へ動かそうとする。弁 装置３０の代わりに又は弁装置３０に加えて、ハウジング内にチャネル４２を設 けることができ、それがチャネル２６と腔部２０の後者端部との連通を提供する 。

図２に示すごとく、接続チャネル２８．２９の径を弁腔部２０の径よりも大きく することができ、チャネル２８．２９は盲端仕上げとし、チャネル入口の反対側 でハウジング内に少し突入する。

接続チャネル２８は油圧ポンプ等の圧力油源に接続されるよう構成され、チャネ ル２９は流体溜めに接続されるよう構成された戻しチャネルを成す。

クラッチサーボの操作方法は次の通りである。尚、使用する流体は例えば作動油 とし、ピストンと弁体は図１に示すごとき初期位置にあるものとする。この位置 ではクラッチは入すの状態であり、ピストン５と弁体２１は、例えばクラッチの ダイアフラムばね装置又はばね装置３０の左側に完全に押圧されている。

図示のごとく、構成部品のこの位置では、作業シリンダ空間３１、と邦字間３２ と戻しチャネル２９との間の連通が確立されるので、作業シリンダ空間ど邦字間 の圧力が油溜めの圧力に対応する。

自動車の運転者がクラッチペダルを押し下げると、これによりチャネル２５の油 圧が増加し、ピストンと弁体を図面の右側へと動かそうとする力が働く。弁体が 腔部２０内で動かなくなった場合、運転者が比較的大きな力をクラッチペダルに 働かせねばならないだろうが、ピストン５を右に動かしてクラッチを切ることは 依然として可能であろう。

しかしながら、弁体２１の運動に必要な力は通常ピストン５の運動に必要な力よ りもはるかに小さいので、弁体は図１の右方へ動かされ、それにより戻しチャネ ル２９を次第に閉じてその後チャネル２８を開き、圧力油源からの圧力油がチャ ネル２６を介しシリンダ空間３１へと流れるようになる。ピストン５の両端部の 径の相違によりピストンは図１の右へと動かされて、それによりクラッチが切れ る。従って、クラッチマスクシリンダからの油はピストン腔部２の第１腔部分３ へと押圧されて、ペダルが次第に通常の仕方で次第に動かされる。ペダルが中間 位置で止められると、チャネル４２内の次第に増加する油圧力及び／又はばね３ ０がチャネル２５内の減少する圧力とあいまって弁体を図１の左方へと移動させ チャネル２８．２９を閉じ又、クラッチペダルが離されると、チャネル２５内の 油圧が減り、弁体がストッパ即ち安全リング４１に接触し、それにより作動シリ ンダ空間３１が再び作動油溜めに連通ずる。作動油シリンダ空間３１内の流体圧 がそれにより減らされ、ピストン５か図１の左方へと動かされ、クラッチが入る 。

チャネル２５とクラッチマスクシリンダ内の流体は圧力流体源から供給される圧 力流体と同じタイプのものとすることも、違うタイプのものとすることもでき、 チャネル２５内の流体はおそらくは作動油でありチャネル２６内の流体はおそら くは圧縮空気である。チャネル２６内の流体が圧縮空気の場合、戻しチャネル２ ９が開放空気へと流出できるのでクラ・ンチサーボを簡易化できる。

上記したクラッチ装置の利点は、クラ・ソチを切るためにクラッチペダルに対し て足が働かせる必要がある力がクラ・ソチ円板の摩耗につれて略変化しないとい うことである。通常のフランチ装置の場合、円板の摩耗したクラ・ソチを切るの に必要なカカ（円板の新しいクラッチを切るのに必要な力よりも５０％も大きい ことも珍しくない。

又、通常のクラッチ装置を切るのに必要な力はクラ・ソチユニットの製造誤差や ヒステレシスによって変わる。本発明のクラッチサーボはそのような力の変動を 最少に減らすこと力へできる。

図示の実施例のチャネル２８．２９の径は弁腔部２０よりも大きいので、圧力流 体源と圧力流体溜めとの間の接続は、次第に且つ弁体２１の径方向に相反する点 で、矢印Ｂ及びＣで示される点に達成される。ここで、矢Ｅｌ］Ｂは、弁体のチ ャネル２８開放端側を向き、その後、弁体が図の右側へと動くにつれて次第に大 きくなる通路４３に入る流体流を示し、矢印Ｃは、最初弁体の周りにあって、そ の後径方向反対側に位置した開口へと入る流体流を示す。このように、有利な、 弁体周りに対称的な流れが得られ、従って、弁体が圧力流体によって働く力によ り一側のみ影響を受けるということが防がれる。更に又、ピストン５のほとんど 完全に滑らかな動きが達成される。

上記では装置をクラッチサーボに関して使うことを記述したが、力増加が必要な その他用途に使うことができるのは明らかである。

又、作動シリンダが、ピストンロッドを介し力を働かせるピストンをどのように 有するかも記述しているが、このピストンがシリンダ内の流体に力を働かせるこ とができ、従ってこの流体に高圧を与えることができるので、装置が圧力増加機 能を有することも同様に明らかである。

弁体がサーボ圧力流体の供給チャネルを次第に開かせ、マスクシリンダが操作さ れるときに直ちに戻しチャネル２９を閉じさせる替りに、弁ユニットを図４に示 した弁ユニット７０と同様に設計することができる。ここでは、弁ユニット６０ に関して記述したのと対応する部分には同じ番号にアポストロフィーを加えて示 しである。

弁ユニットのこの実施例において、供給チャネル２８は弁体２１′の全ストロー ク中、作業シリンダのシリンダ空間３１に接続され、弁体２１°の第１端部２２ ′は弁体が肩部４１“から離反する方向に動かされる時に次第に戻しチャネル２ ９゛を閉じるよう配されている。

この弁ユニットは、サーボ圧力流体が、例えば自動車のステアリングガーボに取 付（）られた定容ポンプからの圧力流体である時に特に適している。

定容ポンプが使われ、そして、例えば装置がこのレギュラーサー・ボ圧力流体源 の始動直前に使われる必要がある時、油圧又は気圧アキュムレータを導管内、こ れと供給チャネルとの間に据え付けることができる。

しかしながら、アキュムレータ内の流体圧力が停止中に減少し、流体が滑り弁を 通って戻しチャネル２９へと漏れる危険があるため、アキュムレータと供給チャ ネル２８との間に閉止弁を据え付けるのが有利かもしれない。この弁は開いてい るか閉じている必要があり、通常の圧力流体源の操作中ずっと開いたままである ので、この弁を座弁型とすべき理由はない。

図５は、座部８３に当接するよう配された弁体８２を有するハウジング８１から 成るこの種の閉止弁８０の概略図であり、弁は入口チャネル８４と出口チャネル ８５との接続をなしたり防いだりするよう配されている。入口チャネル８４はア キュムレータの出口開口と接続するよう構成され、出口チャネル８５は力増加装 置の制御弁ユニット６０の供給チャネル２８と接続するよう構成されている。

弁体８２は、ロッド８６により弁座８３に接近・離反するよう弁ハウジング８１ の腔部９２内を動かされるよう構成されている。

このロッド８６は、弁ハウジング８１のシリンダ室８８内を摺動するよう配され たピストン８７に接続される。シリンダ空間の反弁体側に面した部分は、マスク シリンダに接続した接続通”ｄ　Ｑ　７と接続”ｒるよう配された通路・８９を 朽し、シリンダ空間の反対部分は、ピスト・ン８７を経て漏れて来得る流体を排 出する戻し通路９０を有する。戻しばね９１は弁体をその座へと動かそ・うど弁 体に一定の力を働かせる。

従−）−’（’、自動亜のクラッチペダルが押し下げられる時、ンスタシリン・ ダ内の増加した圧力は作動シリンダユニット５０にも制御弁ユニット６０にも閉 止弁８０にも伝えられ、ピストン８７は第１位置から弁体の方へと動かされ、弁 体をその座から動かす。

クラッチペダルが反対方向に動かされ、そしてピストン８７に働かされる流体圧 力が成る小さな値に減らされた時、戻しばね９１は座弁を最終的にその座に当接 させ、ピストンを最初の位置へと戻す。

図６は図５による閉止弁の修正例を示す。弁座に関して腔部９２の反対端に位置 する弁ハウジング１０１の部分には腔部１０２を造り、弁体に当接している平衡 ピストンが摺動される円筒形ガイド部を成す。この腔部１０２の径は弁座間口の 径に対応する。更に又、弁ハウジング１０１には平衡通路１０４が設けられて入 口チャネル８４を腔部１０２に接続する。従って、入口チャネル８４内の流体圧 の結果として弁体８２に働く力は平衡通路１０４内の流体圧から生じる力により 略相殺される。

この場合、戻しばね９１によって働かせねばならない力はほとんどない。

従ってこの場合、ピストン８７の替りに、例えば、スイッチにより開閉できる電 気回路を介して電気を供給できる電気ソレノイド（図示せず）を使うことが可能 である。これを配することによって得られる利点は、例えばクラッチペダルによ り操作されるということである。あるいは又、それは自動車のエンジンが始動し た時に閉じ、このエンジンが停止した時に開くよう配することができる。従って 、この弁が装置の不具合を引き起こす恐れはほとんど全くといってよいほどない 。

補正音の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年１１月６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．作動シリンダ、ハウジング（１）等の装置に据え付けられたピストン（５） を力又は圧力増加装置により発動すべきユニットに接続した作業シリンダユニッ ト（５０）と、サーボ圧力流体の供給チャネル（２８，２８′）及び戻しチャネ ル（２９．２９′）を有する弁ハウジング（４４）内に弁体（２１，２１′）を 据え付けた作業シリンダ（５０）制御弁ユニット（６０）とを主要構成要素とし 、マスタシリンダが作業シリンダユニット（５０）及び制御弁ユニット（６０） との流体接続部を有して、運転者がマスタシリンダを傑作する時にマスタシリン ダからの流体がピストン（５）と弁体（２１）とに同時に力を働かせてピストン （５）と弁体（２１）とをそれぞれ動かそうとし、弁体はマスタシリンダが作動 していない時に作業シリンダのシリンダ空間（３１）とサーボ圧力流体の戻しチ ャネル（２９）との間の連通を提供するよう配されており、作業シリンダユニッ トと弁ユニット（６０）との間に機能的に決まった機械的接続がない、自動車の 運転者により操作されるマスタシリンダと流体接続するよう配された作動又は従 動装置を構成する、例えば自動車クラッチを入切するクラッチサーボ等の力又は 圧力増加装置において、 弁が摺動弁であり、それ自体公知である弁体（２１）が腔部（２０）内を軸方向 に可動であって、第１及び第２端部（夫々、２２と２３）を主要構成要素とし、 それらは径が腔部（２０）の関連腔部分の径に合うよう構成されるとともにステ ム部（２４）を介し相互接続され、該ステム部の径は端部（２２，２３）の径よ りも小さいので腔部（２０）と端部（２２，２３）とステム部（２４）とで弁室 （３２）を画成し、それにより、縦方向に計算して第１端部（２２）の外端がマ スタシリンダからの流体により発動されるようそしてベンハウジングの肩部（４ １，４１′）に当接のよう配され、戻し装置（３０，４２）が肩部（４１）に対 して弁体（２１）を動かそうとし、サーボ流体の戻しチャネル（２９）と供給チ ャネル（２８）は弁体（２１）の第１及び第２端部（夫々、２２と２３）の脇に 配置され、弁ハウジング（４１）内には接続チャネル（２６）も据え付けられて 、それにより作動シリンダ空間（３１）が弁空間（３２）に接続されることがで き、弁空間は弁体（２１）が肩部（４１）に当接している時に戻しチャネル（２ ９）に接続されることを特徴とする力又は圧力増加装置。 ２．弁体（２１′）の全ストローク中、供給チャネル（２８′）が作動シリンダ のシリンダ空間（３１）に接続され、弁体の第１端部は弁体が肩部（４１′）か ら離反するよう動かされる時に戻しチャネル（２９′）の絞りを次第に増加させ るよう配されていることを特徴とする、請求項１による装置。 ３．弁体が肩部（４１）に当接している時に弁体（２１）の第１端部（２２）が 接続チャネル（２６）と戻しチャネル（２９）との間の接続を許すよう、そして 、弁体（２１）の第２端部（２３）が供給チャネル（２８）を閉じるよう配され 、弁体が肩部（４１）から離反するよう動かされる時に第１端部（２２）が戻し チャネルを閉じるよう、そして、第２端部（２３）が供給チャネル（２８）を開 くよう配されることを特徴とする、請求項１による装置。 ４．戻し装置が、弁体の縦方向で計算して弁体（２１）の第２端部（２３）の外 端と腔部（２０）の反対端との間に配した圧力ばね（３０）により構成されるこ とを特徴とする、請求項１〜３のいずれかによる装置。 ５．戻し装置が、弁ハウジング内に形成されて、作動シリンダ空間（３１）が弁 空間（３２）に接続できるようチャネル（２６）と弁体（２１）の第２端部（２ ３）の外端の反対側に位置した腔部（２０）部分との接続を提供するチャネル（ ４２）から成ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかによる装置。 ６．供給チャネル（２８）と戻しチャネル（２９）の縦軸が弁腔部（２０）の縦 軸に対して直角方向に延びることを特徴とする、先述クレームのいずれかによる 装置。 ７．供給チャネル（２８）と戻しチャネル（２９）の径が弁腔部（２０）の隣接 部の径よりも大であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかによる装置。 ８．戻しチャネル（２９）と供給チャネル（２８）が腔部（２０）の両側に延び ることを特徴とする、請求項６又は７による装置。 ９．閉止弁（８０，１００）が供給ライン内の、サーボ圧力流体源と供給チャネ ル（２８）との間に据え付けられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか による装置。 １０．閉止弁（８０，１００）が、弁を閉じるよう配された弁体（８２）を有す ること、それが弁座に対してもたらされること、そして閉止弁（８０，１００） は、マスタシリンダが操作される時に弁体（８２）がその座から離反するよう動 かされて弁を開けるよう、マスタシリンダに接続されることを特徴とする、請求 項９による装置。 １１．閉止弁の弁体（８２）が移動方向において流体静力学的に平衡され、弁ハ ウジング（１０１）にチャネル（１０４）が設けられて供給流体をも弁体（３２ ）の反弁座側に導くことを特徴とする、請求項１０による装置。 １２．閉止弁（８０，１００）が、弁体（８２）に接続されるピストン（８７） を有する作動シリンダユニットから成り、ピストン（８７）の一側がマスタシリ ンダからの流体圧力により発動されるように配され、それにより座から弁体（８ ２）を離すために弁体に力を働かせることを特徴とする、請求項１１による装置 。 １３．閉止弁が電気リレーから成り、マスタシリンダが、リレーの磁化を起こす ように配された電気回路に含まれるスイッチを発動させるように配され、それに より、マスタシリンダ従ってスイッチが操作される時に弁体を座から離して閉止 弁を開くことを特徴とする、請求項１１による装置。