JPH06506283A - 流体クラッチのアクチュエータ用減衰器 - 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】 流体クラッチのアクチュエータ用減衰器発明の背景 本発明は流体クラッチのアクチュエータに係わり、更に詳しくは減衰機構を使用 した流体クラッチに関する。

流体アクチュエータは、遠隔場所に取付けられている子シリンダーに連結するマ スターシリンダーによってその遠隔場所の機構を作動させることで周知である。

マスターシリンダーを子シリンダーおよび流体装置に連結する導管は作動流体を 充満されており、マスターシリンダーのピストンが作動されると、そのマスター シリンダーから導管を通して子シリンダーへ作動流体が変位して、子シリンダー のピストンが、従ってピストンロッドすなわち出力部材が同時に作動される。

更に詳しくは、自動車のクラッチを作動させるためにこのような流体アクチュエ ータを備え、その自動車のクラッチペダルが運転者により踏み込まれると子シリ ンダーが作動されてクラッチを知られた方法で作動させることが知られている。

本願の譲受人に諌渡された米国特許第４，５９９，８６０号に記載されているよ うに、クラッチアクチュエータは組み立てて予め作動流体を充填した状態で自動 車製造者に提供され、これによりアクチュエータを自動車に簡単に取付けできる ようにし、才ンライン作業での充填時に作動流体が多分にこぼれる不都合を回避 し、アクチュエータの配管をブリードもしくは掃出する必要性を無くし、また、 取付けて充填した後にアクチュエータを試験する必要性を無くすことができるよ うにすることが好ましい。流体クラッチのアクチュエータ、および特に予め充填 されたクラッチアクチュエータは市場で十分な成功を収めたが、クラッチからク ラッチペダルへ向かってその装置系統を通じて逆方向へ振動を伝達し、運転者が クラッチペダルに不快な振動を感じ得るものである。

特に自動車エンジンのクランクシャフトまたはエンジン点火衝撃の不均衡がフラ イホイールに伝達されてフライホイールに斜行（ｓｗａｓｈｉｎｇ）運動を与え 、゛このフライホイールの斜行運動がクラッチ解除機構のばねフィンガーに振動 をもたらし、このばねフィンガーの振動がクラッチの解除軸受に伝達され、また 、この振動が子シリンダー内の作動流体を経て、子シリンダーをマスターシリン ダーに連結する導管内の作動流体を経て、マスターシリンダー内の作動流体を経 て、そしてマスターシリンダーのブツシュロッドを介してクラッチペダルへ向け て逆方向へ伝達され、このペダルで運転者はクラッチペダルの振動として経験す ることになる。この伝達された振動はまた運転者に可聴なペダルの唸り、同様に 運転者に可聴なりラッチの唸りを生じる。

様々な装置がこれらの振動を減衰させる試みで提案された。例えばクラッチ解除 レバー、子シリンダーのブツシュロッドおよびクラッチペダルを含むクラッチ装 置の振動部材に調整質量か取付けられてきた。ゴム減衰器もまたマスターシーリ ンダ−のブツシュロッドに使用され、ゴムホース部材がマスターシリンダーおよ び子シリンダーを連結する導管に使用され、また、各種の減衰装置が連結導管に 取付けられるように提案されてきた。特に、英国特許第１３６２７０９号明細書 に示され、本発明の譲受人に醸渡された減衰器はマスターシリンダーと子シリン ダーとを連結する導管に取付けられ得る。

これらの従来技術は装置系統の振動を減衰する点で様々な程度の成功を納めたが 、それらは何れも１つ以上の欠点があった。特に、従来技術の装置は甚だ高価で あったり、あるいはヒステリシス効果によって装置系統に振動を実際にもたらし たり、あるいは最新の自動車のボンネット下側の環境に取付は且つ配置すること が困難となるパッケージ寸法を必要としていたり、あるいは様々な自動車に対す る応用性を許容するように選択的に調整することが困難であったり、あるいは比 較的短い有効製品寿命を示していた。

発明の概要 本発明は流体クラッチのアクチュエータ装置と関連して使用する改良した減衰装 置の提供に関する。

本発明によれば、内部に作動流体室を存するハウジングと、周縁を前記ハウジン グに固定して該ハウジング内に取付けられ、作動流体室の境界壁を構成する１つ の面を有し、室内の作動流体を経て伝達された振動に応答して撓むことでその振 動を減衰するように作用する平板ダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの他方の面 に対面する前記ハウジングの実質的に平坦な支持面とを含んで構成され、この支 持面はダイヤフラムの中央領域の撓みを予め定めた最大の大きさに制限して、ダ イヤフラムの中央に生しる応力を許容レベルに制限するようになされたクラッチ の流体振動減衰器が提供される。

この構造は、ダイヤフラムが効果的に作用して装置の振動を減衰できるようにな し、更にまたダイヤフラムの中央領域に発生する応力がダイヤプラムの、従って 減衰器の有効寿命を十分に延長するように制限で・きるようにする。

前記支持面は、その支持面とダイヤフラムの他面との間に介在された制限手段を 有することが好ましい。この構造は制限手段を減衰器の設計に組み込む簡単且つ 有効な手段を提供する。

この制限手段は、支持面上に形成されて核部からダイヤフラムの中央領域へ向か って延在して、ダイヤフラムの中央領域における最大撓みの大きさを選択的に制 限するためのストップ部材を含んで構成される。

この代わりに制限手段は、支持面とダイヤフラムの他面との間に配置されたばね 部材であって、そのばねのパラメータに応じてダイヤフラムの中央領域の動きを 制限するためのばね部材を含んで構成される。

本発明の他の実施例では、制限手段は支持面とダイヤフラムの他面との間に位置 された液体基質を含む。ダイヤフラムの中央領域の動きはこの液体のパラメータ により、またこの液体がダイヤプラムの他面とハウジング面との間の空間を充満 する範囲に応じて制限され得る。

本発明はまたクラッチの流体アクチュエータ装置内の作動流体に生じた振動を減 衰する方法であって、装置の境界壁を形成する面を存するダイヤフラムを備え、 このダイヤプラムが装置内の作動流体を経て伝達された振動に応答して撓みを生 じてその振動を減衰し、また、ダイヤフラムの他面または開口に対面するがそれ から間隔を隔てられた平坦な支持面を形成して、ダイヤフラムの中央領域の撓み を予め定めた最大値に制限する方法を提供する。

支持面とダイヤフラムの他面との間の空間は、様々な特徴の流体制御装置に選択 的に適合するように選択的に変化され得る。

本発明の開示した実施例では、ダイヤフラムは周縁でハウジングに固定されてハ ウジングが支持面を形成し、また、本発明の方法の様々な段階は様々な厚さの１ つ以上のシム部材を支持面とダイヤフラムの他面との間の空間に選択的に挿入す ることを含む。この方法は、様々な装置の特性に適合するように減衰器の応答性 を変化させる簡単且つ効果的な手段を提供する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の減衰器を使用する流体クラッチのアクチュエータの多少概略 的な図面、 第２図は、第１図の線２−２に沿う横断面図、第３図は、第２図の線３−３に沿 う横断面図、第４図は、第１図〜第３図の減衰器の破断斜視図、第５図、第６図 、第７図および第８図は、第１図〜第４図の減衰器の変更形を示す図面、および 第９図、第１θ図、第１１図および第１２図は、それぞれ第１図〜第４図の実施 例、第５図の実施例、第６図の実施例および第７図の実施例の力対撓み曲線であ る。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図に概略的に示された流体クラッチのアクチュエータは、マスターシリンダ ー１０、子シリンダー１２、およびマスターシリンダーの出口すなわち排出口と 子シリンダーの入口との間を延在する導管１４とを含む。

マスターシリンダーｌＯは、組付けられる自動車のクラッチペダル１８に周知の 方法で連結された入力ロット１６を含み、自動車の運転者により与えられるクラ ッチペダルの枢動運動はマスターシリンダーのピストンを周知の方法で移動させ 、シリンダーから圧力流体を排出する。シリンダーＩＯは更にフランジｌＯａを 含み、自動車の防火壁２０にマスターシリンダーを容易に取付けできるようにさ れている。

子シリンダー１２は自動車のクラッチ２４を取囲むベルハウジング２３にブラケ ット２２のようなもので固定され、また、クラッチ解除レバー２６と周知の方法 で協働する出力ロット２５を含み、運転者によって与えられたクラッチペダル１ ８の枢動運動がマスターシリンダーｌＯから圧力流体を排出させて導管１４を通 して子シリンダー１２へ送り、出力ロット２５を伸長させて解除レバー２６を枢 動運動させ、クラッチ２４の保合を解除する方向へクラッチ解除軸受２７を移動 させる。クラッチ２４は周知の方法でフライホイール３０により駆動され、フラ イホイールはエンジンのクランクシャフト３２で駆　。

動される。本発明の減衰器３６は導管１４に介装され、導管部分１４ａでマスタ ーシリンダー１０の出口に、また導管部分１４ｂで子シリンダー１２の入口に連 結されている。

減衰器組立体３６は減衰器３８およびブラケット４０を含み、固定配備された自 動車パネル４２に減衰器組立体３６を取付は容易としている。

減衰器３８はハウジング組立体４４およびダイヤフラム４６を含む。

ハウジング組立体４４は全体的に円筒形の形状を有し、また、主本体ハウジング 部材４８およびカバ一部材５０を含む。

主本体ハウジング部材４８は適当な金属材料で形成され、その前面４８ｂから後 面４８ｃへ向かって延在する入口穴４８ａと、ハウジング部材の前面４８ｂから 後面４８ｃへ向かって延在する出口穴４８ｄと、ブラケット４０の主本体部分４ ０ａを貫通するボルト５２を受入れるためのハウジング部材の前面に形成された 一対のねし穴４８ｅと、０−リング５３を受入れるための主本体ハウジング部材 の後面に形成された環状円周溝４８ｆとを含む。

カバー５０は全体的に円筒形の形状で、金属材料で形成され、また、主本体部材 ４８の拡大部分４８ｇのまわりの縮径されたリップ部分５０ａと、主本体の拡大 部分４８ｇの側壁４８ｈを円周方向に取囲む環状側壁部分５０ｂと、主本体部材 ４８の後面４８ｃと平衡に間隔を隔ててそれを覆う本体カバ一部分５０ｃであっ て、主本体部材の後面４８ｃおよびカバ一部分５０ｃの前面５０ｄの間に密閉さ れた室５４を形成する本体カバ一部分５０ｃとを含む。

ダイヤフラム４６は、アクチュエータ装置に関係する振動数に追従できるように 高い固有振動数を存し、また、ヒステリシス損失の小さいことが好ましい剛性金 属材料で形成される。ダイヤフラムはシート鋼板で構成されるのが好ましい。ダ イヤフラム４６は周縁に沿ってカバー５０と主本体ハウジング部材４８との間に クランプされ、特にカバー側壁部分５０ｂとカバ一部分５０ｃとの間の連結部の 近くの環状面５０ｅと、溝４８ｆに対してこれを取囲む関係の主本体部材４８の 最外周縁で形成される対応した環状面４８ｉとの間にクランプされる。

第３図に見られるように、組立てられた状態でＯ−リング５３がディスク４６と 溝４８ｆの前面との間で平坦化されて、ハウジング主本体部材とダイヤフラムと の間に効果的なシールを形成するように、各種部材が寸法を定められる。

ダイヤフラム４６は室５４を横断して延在し、室５４を前部室５４ａおよびダイ ヤフラムの後面４６ａとカバーの主本体部分５０ｃの前面５０ｄとの間に形成さ れた後部室５４ｄに分けており、前部室５４ａはダイヤフラムの前面４６ｂと主 本体ハウジング部材４８との間に形成される。

導管部分１４ａの自由端部が入口穴４８ａ内に挿入され、導管部分１４ｂの自由 端部が排出穴４８ｄ内に挿入されたときに、室５４ａがこれらの入口穴および排 出穴と連通して、ダイヤフラム４６の前面４６ｂが流体装置のバリヤ壁を形成し 、これによりダイヤフラムが装置内の作動流体を経て伝達された振動に応答して 撓みを生じ、その振動を減衰することのできることが、分かるであろう。

ダイヤフラムが装置内の作動流体を経て伝達された振動に応答して撓みを生じる と、ダイヤフラムの中央領域４６ｃは本質的に最大限に撓まされ、これにより最 大限の応力を発生するので、このダイヤフラムの中央領域の撓みが制御されてい ないと、ダイヤフラムの中央領域の亀裂発生が破損状態に達してダイヤフラムの 疲労寿命を厳しく制限することになる。

本発明によれば、ダイヤフラムの中央領域の撓みを選択的に制限し、これにより 周波数に対する応力曲線上で作動応力を許容レベルとなるまで移動し且つまた応 力面積部分をダイヤフラムの中央から離れる方向へ変位させてダイヤフラムの疲 労寿命を延長させるために、手段が講じられる。

この撓み制限は、カバー５０の内面５０ｄの中央に隆起すなわち起立部分５０ｅ を備えてダイヤフラムの中央領域４６ｃの後面４６ａに対面して間隔を隔てた状 態のストップ面５０ｆを形成し、これによりダイヤフラムの減衰作動時にその中 央領域に許される撓みすなわち動きの最大限界を選択的に制限することによツソ 、第１図〜第４図の実施例で達成される。例えば、４４．４５ｍｍ（１，７５０ インチ）の直径のダイヤフラムでは、カバ一部材の隆起部分５０ｅはその前面５ ０ｆとダイヤフラムの後面との間に０．７６２ｍｍ（０，０３０インチ）の空間 ６０が形成されるように寸法形状が定められ得る。

先に指摘したように、ダイヤフラムの中央部分の後面に対して間隔を隔てて対面 させて制限ストップを備えることは、使用時のダイヤフラムの中央部分の撓みを 制限する効果を有し、また、この結果として周波数に対する応力曲線上で作動応 力を許容レベルとなるまで移動し且つその応力面積部分をダイヤフラムの中央か ら離れる方向へ移動させることでダイヤフラムの疲労寿命を十分に延長する効果 を有する。例えば５０．９７ｋｇ／ｃｍ”（７２５ｐｓｉ）のアクチュエータ装 置圧力で作動する英国特許第１５６２７０９号明細書に示された形式の従来技術 の減衰器ユニットはｉｏｏ、ｏｏｏサイクル未満にて破損するのに対し、ダイヤ フラムの中央領域の後面に対する関係でス上ツブ制限手段を備えた本発明の減衰 器は破損せずに１．０００，０００サイクルを超える耐久性を有する。

更に、ダイヤフラムの疲労寿命を十分に延長することに加えて本発明の制限スト ップ構造は、その制限ストップ面とダイヤフラムの中央領域の後面との間の距離 ６０が隆起部分５０ｅの高さを変化させることで非常に簡単に選択的に変化でき 、これにより本発明の減衰器が特性の様々な液体制御装置を選択的に許容できる ようになし得る。

本発明の減衰器のダイヤフラムの動作は第９図の力に対する撓みのグラフに見ら れ、この図では曲線のヒステリシス部分はストップ面５０ｆに当たる前のダイヤ フラムの中央領域の動きを表し、曲線で立証された真っ直ぐな部分はダイヤフラ ムの中央領域の撓みが面５０ｆに対してダイヤフラムが底付きするのに必要な力 を超えて増大しない事実を示している。

第５図に見られる減衰器の実施例は、カバー５０の主本体部分の隆起部分５０ｅ が省略されて別個のボタン部材６２に置き換えられ、このボタン部材は適当ポリ メリック材料のような適当な弾性材料で形成され得るということを除いて、第１ 図〜第４図の実施例と同じである。

ボタン６２はカバ一部材の主本体部分の前面に対して適当に固定され、また、第 １図〜第４図の実施例と同様に、ダイヤフラムの中央領域の撓みを制限し、これ によりその疲労寿命を十分に延長するように作用するダイヤフラムの中央領域の 後面４６ｃに対面して間隔を隔てられた前面６２ａを形成している。第１図〜第 ４図の隆起部分５０ｅの場合と同様に、ボタン６２の厚さは選択的に変化されて 、前面６２ａとダイヤフラムの後面との間の空間６０の寸法を変化させ、様々な 流体特性の流体制御装置を許容するようになされる。第５図の実施例の力に対す る撓みの動作は第１０図に示されている。

第６図の実施例は、カバ一部材の主本体部分の隆起部分５０ｅが省略されて円形 の凹部５０ｇが主本体カバ一部分５０ｃの前面に備えられ、また、ベルビルはね ワッシャー６４がその円形外縁を凹部５０ｇ内に位置決めしてダイヤフラムの後 面４６ａとカバー主本体部分の前面５０ｄとの間の後部室５４ｂ内に配置され、 このベルビルはねワッシャーが第１図〜第４図の実施例の隆起部分５０ｅおよび 第５図の実施例の弾性ボタン６２の作用と同様にダイヤフラムの後方へ向かう撓 みに選択的に抵抗してこれを制限するようになされたことを除いて、全体的に第 １図〜第４図の実施例と似ている。第６図の実施例の力に対する撓みの動作は第 １１図のグラフに示されている。

第７図の実施例は、このユニットが主本体／’％ウジング部材に形成された環状 溝４８ｊ内に配置された０−リング６６を含み、隆起部分５０ｅが省略され、適 当な液体６８が室５４ｂ内に配置されたことを除いて、第１図〜第４図の実施例 と全体的に似ている。液体６８は例えば様々な粘性のシリコーンオイルで構成さ れ、室５４を部分的に充満して空間７０を室上部に残していることが好ましく、 ダイヤフラム４６の撓みを制限するように作用する。第７図の実施例の力に対す る撓みの動作は第１２図にグラフで見られる。

第８図に見られる本発明の実施例は、弾性ボタン６２がディスク状のシム部材６ ８で置き換えられ、°このシム部材は室５４ｂの寸法に対応した寸法を有し、該 シム部材の前面６８ａがダイヤフラムの後面４６ａ全体に対する制限ストップを 形成することを除いて、第５図の実施例と全体的に似ている。しかしながら実際 的な問題として、ダイヤフラムの周縁はハウジングに固定されている事実によっ て、シム６８はダイヤフラムの中央領域の後方へ向かう撓みだけを制限するよう に作用する。第８図の構造はシムが表面４８ｆ内でカバーの主本体部分の内面に 形成されたポケットすなわち凹部内にしっかりと位置決めされ得るという利点を 存し、更にシムの厚さが様様な流体特性を有する流体制御装置に適合するように 容易に変化できる利点、および（または）複数の比較的薄いシムがそのシムまた はジムスタッタをダイヤフラムの後面に対して所望の間隔を隔てて位置決めし、 これにより特定の流体制御装置に適合するために必要な正確な撓み動作を与える ことに使用し得るという利点を有する。

クラッチのこのアクチュエータは、マスターシリンダー、子シリンダー、導管お よび減衰器の作動液体のための容積内に作動流体を充填することで、予め充填し た状部で自動車製造者に提供されるのが好ましい。

本発明の減衰組立体は、減衰器の有効性を低下せずにその疲労寿命を十分に延長 する手段を与えることが分かり、また、様々な流体特性を有する流体制御装置に 適合させるために減衰機構の撓み特性を選択的に変化できる都合の良い手段を提 供することが分かるであ°ろう。

本発明の好ましい実施例が詳細に図示され説明されたが、様々な変更を本発明の 範囲および精神から逸脱せずに記載した実施例になし得ることは明白となろう。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４６の８）

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．内部に作動流体室を有するハウジングと、周縁を前記ハウジングに固定して 該ハウジング内に取付けられ、作動流体室の境界壁を構成する１つの面を有し、 室内の作動流体を経て伝達された振動に応答して撓むことでその振動を減衰する ように作用する平板ダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの他方の面に対面する前 記ハウジングの実質的に平坦な面とを含んで構成され、この支持面はダイヤフラ ムの中央領域の撓みを予め定めた最大の大きさに制限して、ダイヤフラムの中央 に生じる応力を許容レベルに制限するようになされたクラッチの流体振動減衰器 。
2. ２．請求項１に記載の振動減衰器であって、前記支持面がその面と前記ダイヤフ ラムの他面との間に介装された制限手段を有している振動減衰器。
3. ３．請求項１または請求項２に記載の振動減衰器であって、前記制限手段が前記 支持面上に形成されて該面から前記ダイヤフラムの前記中央領域へ向かって延在 したストップ部材を含んで構成された振動減衰器。
4. ４．請求項３に記載の振動減衰器であって、ストップ部材が支持面に備えられた 隆起した中央部分である振動減衰器。
5. ５．請求項４に記載の振動減衰器であって、隆起した中央部分が弾性のボタン部 材を含んで構成された振動減衰器。
6. ６．請求項１または請求項２に記載の振動減衰器であって、制限手段が前記面と ダイヤフラムとの間に介装され、前記制限手段がばね部材を含んで構成された振 動減衰器。
7. ７．請求項１または請求項２に記載の振動減衰器であって、制限手段が前記面と ダイヤフラムとの間に介装され、前記制限手段が前記支持面と前記ダイヤフラム の他面との間に配置された液体基質を含んで構成された振動減衰器。
8. ８．請求項１から請求項７までの何れか１項に記載の振動減衰器であって、ハウ ジングが更に、マスターシリンダー、子シリンダーおよび導管を含んで構成され た流体クラッチ装置に連結される入口および出口を含んでおり、室は前記穴と連 通しており、ダイヤフラムは前記室を横断して延在し、その１つの面は前記穴と 連通して前記装置の境界壁を形成していて、装置内の作動流体を経て伝達された 振動に応答してダイヤフラムが撓み生じ、その振動を吸収するように作用する振 動減衰器。
9. ９．請求項１から請求項６までの何れか１項に記載の振動減衰器であって、ハウ ジングがハウジング本体および蓋を含んで構成され、支持面が蓋に形成され、こ れがダイヤフラムの外縁をサンドイッチするようにハウジング本体にクランプさ れる振動減衰器。
10. １０．マスターシリンダー、子シリンダー、請求項１から請求項９までの何れか １項に記載の減衰器、およびシリンダーおよび減衰器を連結する導管を含むクラ ッチのアクチュエータ装置であって、前記アクチュエータ装置が前記マスターシ リンダーと、前記子シリンダーと、前記減衰器とにおける液体容積に作動流体を 充填することで、予め充填された状態で自動車の製造者に提供されるアクチュエ ータ装置。
11. １１．流体クラッチのアクチュエータ装置の作動流体に発生した振動を減衰する 方法であって、この振動を減衰するように装置内の作動流体を経て伝達された振 動に応答して撓みを生じることができるように装置の境界壁を形成する面を有す るダイヤフラムを備え、ダイヤフラムの他面に対面して間隔を隔てられ、ダイヤ フラムの中央領域における撓みを予め定めた最大の大きさに制限するように作用 する平坦な支持面を形成することを含む方法。
12. １２．請求項１１に記載の方法であって、前記ストップ面と前記ダイヤフラムの 他面との間の空間が選択的に変化されて、様々な特性を有する流体制御装置に選 択的に適合される方法。
13. １３．請求項１２に記載の方法であって、ダイヤフラムが周縁でハウジングに固 定され、該ハウジングは支持面を形成しており、前記様々な段階が様々な厚さの １つ以上のシム部材を前記ハウジング面と前記ダイヤフラムの他面との間の空間 に選択的に挿入することを含む方法。