JPH09196005A

JPH09196005A - マスタシリンダ装置

Info

Publication number: JPH09196005A
Application number: JP8008393A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yamamoto; 康山本; Tadaharu Yamada; 忠治山田; Masanori Ishihara; 正紀石原; Nobuyuki Iwao; 信幸岩男; Takao Takano; 孝雄高野; Takahiro Tani; 高浩谷
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】プッシュロッドだけでなく空圧によっても互
いに干渉することなく駆動させ、かつシール耐久性を向
上させる。【解決手段】シリンダ本体１２内を移動する油圧ピス
トン１３と、油圧ピストン１３の外周に設けられたオイ
ルシール２９と、エア圧を受けて油圧ピストン１３を押
圧する第一空圧ピストン１６と、第一空圧ピストン１６
のカップ状内面に支持され他端はシリンダ本体１２の内
面をスライド可能である第二空圧ピストン１５と、第二
空圧ピストン１５の他端外周に設けられた第一エア用シ
ール３７と、第二空圧ピストン１５に当接してペダル操
作時に油圧排出方向Ｐへ押すプッシュロッド１４と、シ
リンダ本体１２内面に設けられて第一空圧ピストン１６
外周面をシールする第二エア用シール３０と、第二エア
用シール３０とオイルシール２９の間のシリンダ本体１
２に設けられた大気開放口４０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペダル操作及び空
圧で油圧ピストンを動かして油圧を発生させるマスタシ
リンダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近来にあっては、バスやトラック等の大
型車両においても変速自動化の要請が高まっている。こ
れらの車両は一般に自重や積載量が大きく、クラッチ形
式として乗用車に採用されるような流体式トルクコンバ
ータを用いると損失大となり燃費の面で不利であるた
め、摩擦クラッチを自動操作により断続し、これと並行
して変速機（マニュアルトランスミッション）をアクチ
ュエータにより自動操作して、変速自動化を図ってい
る。このクラッチの自動操作を行うクラッチ断続装置と
しては、空圧により摩擦クラッチの断続操作を行う倍力
装置（クラッチブースタ）を利用するのが一般的であ
る。

【０００３】一方、車両発進時等においてはクラッチの
操作がデリケートとなり、その操作を自動制御で行おう
とすると装置が複雑化し、高価となってしまうため、こ
の場合にのみクラッチペダルを用いたマニュアル（手
動）操作を行えるようにして、装置のシンプル化、低価
格化を狙ったものが提案されている（例えば実公平４−
８０２３号公報）。すなわちクラッチペダルの操作によ
りマスタシリンダから作動油圧を倍力装置に与えて、こ
れを駆動させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種のオー
トクラッチシステムにおいて、自動変速を行っている時
には、倍力装置に空圧が供給されて内部のパワーピスト
ンが押動され、クラッチを分断方向に操作するようにな
っている。しかしながら従来の構成では、マスタシリン
ダからの油圧を送る通路は、パワーピストンの移動に応
じて容積変化する倍力装置の油圧シリンダに連通してお
り、パワーピストンの押動により油圧シリンダ容積が増
すと、油圧通路内に負圧が発生してエアの吸い込み等を
引き起こすおそれがある。

【０００５】このような負圧発生を防止するためには、
前記実公平４−８０２３号公報のように、倍力装置の油
圧出力部にマニュアル操作と自動操作とのキャンセル機
構を備える必要があるが、その機構は複雑となり、信頼
性にも問題がある。従って倍力装置の変更は行わずに負
圧発生を防止すべく、マスタシリンダをクラッチペダル
だけでなく、制御系（空圧供給回路）によっても同様
に、且つ互いに干渉することなく駆動できるようにする
ことが望ましい。またそのマスタシリンダにおける空圧
駆動部分と油圧発生部分とは、耐久性等を考えると、互
いのシーリングに作用しないように構成されることが望
ましいが、このようなマスタシリンダ装置は従来なかっ
た。すなわちエンジンで駆動するエアーポンプより送ら
れるエアーにはエンジンオイル（鉱物油）のミストが混
入されているおそれがあり、植物油系のオイルシールに
鉱物油が触れる可能性がある。一般に、植物油系のオイ
ルシールには鉱物油に対する耐性がなく、逆に鉱物油系
のオイルシールには植物油に対する耐性がない。現在、
比較的容易に入手できるシール材のなかで、双方のオイ
ルに対する耐性を持つ素材としてシリコンが上げられる
が、価格が高いという問題点がある。実車ではエアード
ライヤー等がコンプレッサーとピストンとの間に組み込
まれるため、このような状況が生じる可能性は低いと思
われるが、安全上重要な部品である為、対策を施す必要
がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明は、ペダル操作及び空圧で油圧ピストンを動かして
油圧を発生させるマスタシリンダ装置において、一方に
油圧排出口、他方に開放端部を有するシリンダ本体と、
シリンダ本体内を移動してオイルを排出する油圧ピスト
ンと、油圧ピストンの外周に設けられてシリンダ本体内
面をシールするオイルシールと、エア圧を受けシリンダ
本体内を移動して油圧ピストンを押圧する断面カップ状
の第一空圧ピストンと、第一空圧ピストンのカップ状内
面に一端が互いにスライド可能に支持され他端はシリン
ダ本体の内面をスライド可能である第二空圧ピストン
と、第二空圧ピストンの他端外周に設けられてシリンダ
本体内面をシールする第一エア用シールと、第二空圧ピ
ストンの他端部に当接してペダル操作時に第二空圧ピス
トンを油圧排出口方向へ押すプッシュロッドと、シリン
ダ本体内面に設けられて第一空圧ピストン外周面をシー
ルする第二エア用シールと、第二エア用シールとオイル
シールの間のシリンダ本体に設けられた大気開放口とを
備えたものである。

【０００７】この構成によって、ペダル操作でプッシュ
ロッドを駆動させることにより、第二空圧ピストンはシ
リンダ本体内を移動して第一空圧ピストンを移動させ、
第一空圧ピストンが油圧ピストンを押圧することで油圧
を発生させる。またエア圧が供給されると、第一空圧ピ
ストンはシリンダ本体内を移動して油圧ピストンを押圧
し、シリンダ本体内からオイルを排出させる。すなわち
それぞれが互いに干渉することなく、所望の作動油圧を
発生させることができる。第一空圧ピストンは、シリン
ダ本体内を移動する際に油圧ピストン側へ入り込むが、
第一空圧ピストンのシーリングはシリンダ本体に位置固
定された第二エア用シールが行っているので、これに油
圧ピストン側のオイルが接触することはない。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付図
面に従って説明する。

【０００９】図１は、本発明の実施の形態であるマスタ
シリンダ装置を示したものである。このマスタシリンダ
装置は、シリンダ本体１２に、オイルを排出する油圧ピ
ストン１３と、エア圧を受けて油圧ピストン１３を押圧
する第一空圧ピストン１６と、プッシュロッド１４によ
り押されて第一空圧ピストン１６を押す第二空圧ピスト
ン１５とが直列に設けられて構成されている。

【００１０】シリンダ本体１２は、油圧ピストン１３を
摺動させるオイル用シリンダ内壁２４を有した油圧側シ
リンダボディ１２ａと、空圧ピストン１６，１５を摺動
させるエア用シリンダ内壁２６を有した空圧側シリンダ
ボディ１２ｂとで成り、これらの端部のフランジ２７が
突き合わされて一体化されている。油圧側シリンダボデ
ィ１２ａの一端には、その軸心位置に延びた油圧排出口
２３が形成されていると共に、長手方向略中間の周側部
にはオイルを適宜補給するための給油口２５が設けられ
ている。また空圧側シリンダボディ１２ｂの他端は開放
されて開放端部３１として形成されていると共に、フラ
ンジ２７の近傍には高圧エア圧を導入するための空圧ポ
ート２８が設けられている。

【００１１】油圧ピストン１３は、略円柱状の中実体で
成り、その先端面１３ａとオイル用シリンダ内壁２４と
で、オイルを収容する油圧室１１を区画している。先端
面１３ａにはカップシール２１が設けられ、このカップ
シール２１と油圧側シリンダボディ１２ａの軸端内壁と
の間に、油圧ピストン１３を油圧排出方向Ｐと反対側に
付勢するリターンスプリング１８が張設されている。油
圧ピストン１３の中間部は適宜縮径され、この部分に臨
むオイル用シリンダ内壁２４にオイル補給路２５の分岐
路２２が形成されている。また油圧ピストン１３の基端
側外周には、オイル用シリンダ内壁２４に摺接してシー
ルするオイルシール２９が設けられている。

【００１２】第一空圧ピストン１６は、軸穴３３を有し
た断面カップ状（有底筒体状）の部材で成り、先端側端
面１６ａが油圧ピストン１３の基端面の外周側に当接す
るようになっている。油圧ピストン１３の基端面の軸心
部分は円錐状に窪んでおり、先端側端面１６ａとは離間
されている。第一空圧ピストン１６の外周面は、全体的
にはエア用シリンダ内壁２６と適宜な隙間が形成される
ような外径Ｄ₂を以て形成されており、基端部１６ｂの
みがエア用シリンダ内壁２６に摺接している。この外径
Ｄ₂は、油圧側シリンダボディ１２ａのシリンダ径Ｄ₁
よりも適宜小さくなるように形成されている。また基端
部１６ｂの近傍には径方向の細孔３２が形成され、空圧
ポート２８とカップ内方（軸穴３３）とを連通させてい
る。そして空圧側シリンダボディ１２ｂの内面で、空圧
ポート２８よりも油圧排出方向Ｐの位置には第二エア用
シール３０が設けられ、第一空圧ピストン１６の外周面
をシールしている。また油圧側シリンダボディ１２ａの
フランジ２７の位置には、第二エア用シール３０とオイ
ルシール２９との間において外方に連通する大気開放口
４０が設けられている。この大気開放口４０にはエアフ
ィルター４１が取り付けられている。

【００１３】第二空圧ピストン１５は、軸穴３３に挿入
される挿入部３８と、エア用シリンダ内壁２６に対して
スライド可能となるように、壁内径に等しい外径で成る
大径部３９とを有している。挿入部３８は、先端が第一
空圧ピストン１６の軸穴３３に等しい外径でスライド可
能に形成され、その他は軸穴３３よりも若干小さい外径
で形成されている。また先端の外周には軸方向に延びた
貫通孔３６が形成されており、細孔３２から第一空圧ピ
ストン１６との間の隙間に導入されてきたエアを、第一
空圧ピストン１６の軸穴３３の底面に作用させるように
なっている。すなわち第一空圧ピストン１６の軸穴３３
と第二空圧ピストン１５の挿入部３８との間がエア圧室
１７として区画されている。また第二空圧ピストン１５
の大径部３９の外周には第一エア用シール３７が設けら
れ、エア用シリンダ内壁２６の面をシールするようにな
っている。

【００１４】プッシュロッド１４は、シリンダボディ１
２の軸心に沿って設けられ、その先端が第二空圧ピスト
ン１５の他端部である大径部３９の基端凹面に当接し
て、ペダル操作による機械的な力を伝達するようになっ
ている。また空圧側シリンダボディ１２ｂの開放端部３
１には、その内周壁に嵌合されたスナップリング５２
と、その外側に被せられた有底筒体状のキャップ１９と
が設けられている。スナップリング５２は、第二空圧ピ
ストン１５の基端外周縁に当接してこれを係止するよう
になっている。キャップ１９の筒部は、その先端が空圧
側シリンダボディ１２の外周壁の凹部に嵌合して軸方向
に抜けないようになっており、軸側の面部にはプッシュ
ロッド１４を挿通させるための挿通穴２０が形成されて
いる。

【００１５】以上のように構成されたマスタシリンダ装
置において、ペダル操作によりプッシュロッド１４が図
中右方向に動くと、これに押された第二空圧ピストン１
５がその大径部３９を第一空圧ピストン１６の基端に当
接することでこれを一体的に押し付け、リターンスプリ
ング１８の付勢力に抗して油圧ピストン１３を押す。油
圧ピストン１３は、油圧側シリンダボディ１２ａ内を摺
動し、オイルをその移動量に相応した分だけ昇圧させ、
油圧排出口２３に連絡した油圧駆動系を駆動させる。

【００１６】次にプッシュロッド１４の動作がない状態
で、空圧ポート２８から高圧エアが導入されると、第一
空圧ピストン１６はリターンスプリング１８の付勢力に
打ち勝って、エア供給量（エア圧）に相当するストロー
クでエア側シリンダボディ１２ｂ内を摺動し、油圧ピス
トン１３を一体的に押動して油圧室１１内のオイルを昇
圧させる。このとき第二空圧ピストン１５には後退方向
（図中左方向）のエア圧が作用するが、スナップリング
５２によって係止される。

【００１７】このように、シリンダボディ１２ａ，１２
ｂ内に油圧ピストン１３と第一空圧ピストン１６及び第
二空圧ピストン１５とを直列に設け、プッシュロッド１
４の押動或いはエア圧で動作する第一空圧ピストン１６
の押動によって、油圧ピストン１３を駆動させるように
したので、それぞれが互いに干渉することなく、所望の
作動油圧を発生させることができる。また油圧側シリン
ダボディ１２ａに大気開放口４０を設けて、第一空圧ピ
ストン１６と油圧ピストン１３との間に洩れたエアを大
気開放するようにしたので、オイルシール２９にはエア
圧が作用せず、耐久性が向上すると共に、油圧室１１に
流入してオイルに混入するのを確実に防止できる。

【００１８】そして本発明は特に、エア用シール３７，
３０がオイル用シリンダ内壁２４に接触しない構成とし
ている。この背景として次のような事情がある。通常の
マスタシリンダではシールは全て植物油系のオイルに対
応するものとして想定されているが、エア圧がエンジン
で駆動されるエアポンプなどで供給される場合には、そ
のエア中にエンジンオイル（鉱物油）のミストが混入さ
れているおそれがある。すなわち植物油系のオイルシー
ルに、鉱物油が触れる可能性がある。一般に、植物油系
のオイルシールには鉱物油に対する耐性がなく、逆に鉱
物油系のオイルシールには植物油に対する耐性がない。
現在、比較的容易に入手できるシール材の中で、双方の
オイルに対する耐性を持つ素材としては、シリコンがあ
げられるが、価格が高いという難点がある。このような
事情に鑑みて本発明は、第二エア用シール３０を空圧側
シリンダボディ１２ｂに設けたので、第一空圧ピストン
１６が油圧排出方向Ｐに移動してもオイル用シリンダ内
壁２４に接触することがなく、耐久性の向上が達成され
る。さらに本実施の形態では、シリンダ本体１２を油圧
側シリンダボディ１２ａと空圧側シリンダボディ１２ｂ
との分割構造とし、組み付け時に双方の潤滑油の混入を
防止するようにしたので、各シール２９，３０，３７に
耐性のないオイルが触れるのを防止できる。また第一空
圧ピストン１６の外径Ｄ₂を油圧側シリンダボディ１２
ａのシリンダ径Ｄ₁よりも小さくしたので、第二エア用
シール３０への間接的なオイル接触も避けることができ
る。そして第二空圧ピストン１５の先端側（挿入部３
８）を第一空圧ピストン１６の内周（軸穴３３）でセン
タリングする構造なので、マスタシリンダ全体の長さを
必要最少限に抑えることができる。さらに第二空圧ピス
トン１５はシリンダ基端側、すなわち第二流体室１７の
基端側を区画する軸端部材を兼ねており、部品点数の少
ないシンプルな構成とすることができる。

【００１９】なおエア圧が作用している状態でプッシュ
ロッド１４が押されると、この状態では第一空圧ピスト
ン１６及び油圧ピストン１３は図中右方向に移動してお
り、第二空圧ピストン１５には左方への圧力が作用して
いる。従ってプッシュロッド１４にはこの圧力に相当す
る反力が作用するが、そのまま押動することは可能であ
り、プッシュロッド１４の駆動系に悪影響を及ぼすこと
はない。また第二空圧ピストン１６が移動することによ
り、その移動容積分だけシリンダ内の圧力は若干上昇す
るものの、エア供給源（エアタンク）の容量が充分大き
ければ、油圧ピストン１３のオーバーストローク等の悪
影響は防止できる。またプッシュロッド１４が駆動され
ている状態でエア圧が作用した場合は、エア圧は第二空
圧ピストン１５及び第一空圧ピストン１６の両方に等し
く作用しているためキャンセルされ、直接ピストン１
５，１６に余分な荷重をかけることはない。

【００２０】次に前記構成のマスタシリンダ装置を、図
２に示すクラッチ断続装置１のマスタシリンダ１０に適
用した場合を説明する。このクラッチ断続装置１は、比
較的高圧の空気（圧力流体）を供給するための空圧供給
手段２を有する。空圧供給手段２は、エンジン（図示せ
ず）に駆動されて空圧（空気圧）を発生するコンプレッ
サ３と、コンプレッサ３からの空気を乾燥させるエアド
ライヤ４と、エアドライヤ４から送られてきた空気を貯
留するエアタンク５と、エアタンク５の入口側に設けら
れた逆止弁６とから主に構成される。この空圧供給手段
２からの空圧は倍力装置（クラッチブースタ）７に送ら
れ、倍力装置７はその空圧の供給により摩擦クラッチ８
を分断側（右側）Ａに操作するようになっている。また
倍力装置７は、クラッチペダル９の操作によりマスタシ
リンダ１０から高圧の作動油（作動流体）即ち油圧も供
給されるようになっている。

【００２１】倍力装置７は、そのボディに接続されたシ
リンダシェルを有し、このシリンダシェル内にピストン
プレート（パワーピストン、倍力ピストン）が、リター
ンスプリングにより空圧導入側（図中左側）に付勢され
て設けられている。シリンダシェルの一端には空圧ニッ
プルが取り付けられ、この空圧ニップルが空圧導入口を
形成してエアタンクからの空圧を空圧配管３５から導入
する。空圧が導入されるとピストンプレートがクラッチ
８側（図中右側）に押動され、こうなるとピストンプレ
ートはピストンロッド、ハイドロリックピストン、さら
にはプッシュロッドを押動してクラッチレバー８ａを押
し、クラッチ８を分断する。一方、ボディ内部には、油
圧導入口たる油圧ニップルに連通する油圧通路が形成さ
れる。油圧通路は、ボディフランジ部の一端（下端）側
に形成された孔、ハイドロリックピストンを収容するハ
イドロリックシリンダ、及びハイドロリックシリンダに
小孔を介して連通する他端（上端）側の制御孔によって
主に形成される。油圧ニップルから油圧配管５４の油圧
が導入されると、油圧は上記通路を通って制御孔に到達
し、制御ピストンを制御シリンダに沿って右側に押動す
る。このようにボディフランジ部の上端側には、倍力装
置７をマニュアル作動させるための制御バルブ部７ａが
形成される。制御バルブ部７ａは右側に突出する制御ボ
ディ部によって区画される。制御ボディ部には、前述の
制御シリンダに同軸に連通するコントロール室及び空圧
ポートが形成される。コントロール室にはコントロール
バルブが、空圧ポートにはポペットバルブがそれぞれ摺
動可能に収容される。空圧ポートにはニップルが取り付
けられ、このニップルには空圧配管６７が接続されて空
圧が常に供給されている。通常、ポペットバルブは、空
圧とポペットスプリングとにより左側に付勢されてい
て、コントロール室及び空圧ポートを連通する連通ポー
トを閉じている。よってニップルからの空圧はポペット
バルブの位置で遮断される。しかしながら、クラッチペ
ダル９の特に踏み込み操作により油圧が供給されると、
制御ピストン及びコントロールバルブがポペットバルブ
を右側に押動して連通ポートを開く。こうなると、連通
ポートからコントロール室に侵入した空圧は、コントロ
ール室に連通する空圧配管３４，３５を通じて前述のシ
リンダシェルに入り、ピストンプレートを右側に押動
し、クラッチ８を分断側に操作する。ここで、クラッチ
ペダル９によるクラッチ８のマニュアル（手動）操作
時、倍力装置７はクラッチペダル９のストローク量に応
じてクラッチ８を所定ストロークだけ操作することがで
きる。即ち、例えばクラッチペダル９が比較的小さくス
トローク乃至踏み込まれた場合、前述の空圧作用により
ピストンプレートが右側に押動される。ところが、これ
に連動してハイドロリックピストンが所定ストロークだ
け右側に押動されると、油圧通路の容積が増し制御孔内
の油圧が下がる。こうなると、制御ピストンがコントロ
ールバルブをポペットバルブに押し付けつつ、ポペット
バルブが連通ポートを閉鎖するバランス状態が生じ、こ
れによりコントロール室、空圧配管３４，３５及びピス
トンプレート背面側室内にて所定の空圧が保持され、ピ
ストンプレートを所定ストローク位置に保持し、クラッ
チ８を所定位置に保持する。また、クラッチペダル９を
完全に戻すと、制御孔内の油圧がさらに下がって、制御
ピストンが最も左側の原位置に戻される。こうなると、
コントロールバルブがポペットバルブから離れ、コント
ロールバルブの内部に設けられた開放ポートがコントロ
ール室等と連通するようになる。すると、その空圧は開
放ポートからブリーザを通じ大気開放され、これにより
ピストンプレートを押していた空圧が抜けて、クラッチ
８が接続側（左側）Ｂに操作される。このように、倍力
装置７はマニュアル操作用の制御バルブ部７ａを有し
て、主に発進時等にクラッチ８のマニュアル操作を可能
とするが、後述するように、変速時におけるクラッチ８
の自動操作をも可能とするものである。

【００２２】マスタシリンダ１０の空圧ポート２８とエ
アタンク５とは空圧配管６２で接続され、この空圧配管
６２には２つの分岐６３，６５が設けられる。分岐６３
には空圧配管６７が接続され、空圧配管６７の他端は倍
力装置７のニップルに接続される。分岐６５には空圧配
管６８が接続され、この空圧配管６８の他端は、空圧配
管３４及び３５にシャトル弁（ダブルチェックバルブ）
６９を介して接続される。シャトル弁６９は、空圧配管
３４或いは６８の一方を空圧配管３５に接続するよう、
圧力差に応じて切替えを行う。ここで、エアタンク５か
ら分岐６５、シャトル弁６９、及び倍力装置７の空圧ニ
ップルを順に結ぶ空圧配管６２，６８，３５は第１の空
圧供給路ａを形成する。またエアタンク５から分岐６３
を分岐して倍力装置７の空圧ニップルまでを結ぶ空圧配
管６２，６７，３４，３５は第２の空圧供給路ｂを形成
する。そしてこれら第１及び第２の空圧供給路ａ，ｂは
シャトル弁６９により切替可能となる。第１の空圧供給
路ａの空圧配管６８には、コンピュータ式制御装置（コ
ントローラ）７２により切替制御される二つの電磁切替
弁７８，７９が設けられる。これら切替弁７８，７９
は、ONのときには開となって下流側（倍力装置７側）へ
の空圧の供給を許容し、OFF のときには空圧供給を遮断
する一方、下流側の空圧を大気開放するようになってい
る。そして特に上流側（エアタンク５側）の切替弁７８
は、下流側の空圧を絞りを通じて大気開放するようにな
っている。よって、切替弁７８，７９のONとOFF との組
合せが、ON/ON なら倍力装置７に対し空圧供給を、ON/O
FFなら比較的短時間で空圧排出を、OFF/ONなら比較的長
時間で空圧排出を行うようになっている。なおOFF/OFF
のときはON/OFFのときと実質的に同一である。これは特
に、２段階のクラッチ接続速度を選べることになるか
ら、最適な組合せを選択することでクラッチ接続ショッ
クの低減等を図ることができる。なおクラッチ８の分断
は比較的速い一定速度で行われる。一方、エアタンク５
とマスタシリンダ１０とを結ぶ空圧配管６２は第３の空
圧供給路ｃを形成し、特にその配管６２にも電磁切替弁
８１が設けられる。切替弁８１は、前記切替弁７８，７
９と同様のもので、制御装置７２により切替制御され、
ONのときには空圧をマスタシリンダ１０に供給し、OFF
のときにはマスタシリンダ１０からの空圧を大気開放す
るようになっている。なお切替弁８１の開度をデューテ
ィ制御するようにすると、空圧の供給・排出速度を制御
することもできる。変速機７１は自動変速を行う構成が
なされており、即ち、手動シフトレバーで変速ポジショ
ンが選択されると、電気スイッチによる変速信号が制御
装置７２に送られ、図示しないアクチュエータが動作さ
れて実質的な変速操作を行うようになっている。従っ
て、運転手はスイッチの切替えを行うのみである。他、
制御装置７２には、アクセルペダル７５に設けられたス
トロークセンサ８２及びアイドルスイッチ８３、変速機
７１のシフトレバー付近に設けられた非常スイッチ８
４、変速機７１の出力軸付近に設けられた車速センサ８
５、エアタンク５に設けられた圧力スイッチ８６、クラ
ッチペダル９に設けられたペダルスイッチ８７、及びク
ラッチ８に設けられたクラッチストロークセンサ８８等
が接続される。

【００２３】次に、上記クラッチ断続装置１の動作説明
を行う。先ず、自動変速の概要に含めてクラッチ８の自
動分断操作について説明する。運転手のシフト操作によ
る変速信号の入力により、制御装置７２は両方の切替弁
７８，７９をON乃至開とし、第１の空圧供給路ａを通じ
倍力装置７に空圧を供給する。そしてクラッチ８が分断
され、図示しないアクチュエータにより変速機７１の変
速操作が完了すると、切替弁７８，７９を所定の組合せ
でOFF とし、倍力装置７の空圧を所定速度で抜いてクラ
ッチ８の接続操作を行い、変速を完了する。なおここで
は、マニュアル操作ではないので空圧配管３４内は低圧
であり、よってシャトル弁６９は空圧配管６８からの高
圧でその配管６８のみを配管３５に接続する。ここでク
ラッチ８の自動分断操作時、ハイドロリックピストンが
右側に移動することで、作動油が充填されているハイド
ロリックシリンダの容積が増し、これにより油圧通路及
び油圧配管内等（合わせて油圧通路内という）に負圧が
生じて、作動油に気泡が混入する虞がある。こうなると
油圧の正確な供給を行えず、クラッチ８のマニュアル操
作が困難となる問題が生じる。そこで、かかる構成にあ
っては、クラッチ８の自動分断操作時に、マスタシリン
ダ１０に空圧配管６２を通じて空圧を供給し、油圧通路
内を適当に加圧するようにしている。こうすると、油圧
通路内の負圧化を防止でき、トラブルを未然に防止する
ことができる。特にクラッチ８の自動分断操作時に、切
替弁７８，７９を開とする前に、切替弁８１を若干早め
に開として適当な初期圧を与えるようにしている。この
ことによって、負圧化の完全な防止を達成することがで
きる。他方、クラッチ８の自動接続操作時、こんどは切
替弁７８，７９をON/OFF或いはOFF/ONのいずれかとして
閉とし、倍力装置７から空圧を排出する。こうすると油
圧通路内が順次増圧されるから、これに合わせて空圧を
切替弁８１から適宜大気開放させる。こうなると原位置
への復帰が可能となる。またこのときにも、切替弁７
８，７９を閉とした後に切替弁８１を遅れて閉とし、最
後まで空圧を与えるようにして負圧化の完全防止を図っ
ている。次に、クラッチペダル９を用いたマニュアル操
作時には、クラッチペダル９を踏み込んだ瞬間にマスタ
シリンダ１０から油圧が送られ、これにより制御バルブ
部７ａが開となり、空圧でシャトル弁が切替り、空圧配
管３４，３５同士が接続される。こうなると、倍力装置
７には空圧が供給されてクラッチ８が分断される。特に
このマニュアル操作時には、油圧通路内を積極的に加圧
するため負圧化は生じない。他方、クラッチペダル９を
戻せば、倍力装置７から空圧が排出され、クラッチ８が
接続される。なおこのマニュアル操作のときは、いずれ
の切替弁７８，７９，８１もOFF である。こうして、電
気系トラブル等で自動操作が不可能となっても、マニュ
アル操作によるクラッチ断続が可能となり、発進、変速
等が可能となる。かかる構成にあっては、油圧通路内を
負圧化させない程度に加圧すればよいので、第一空圧ピ
ストン１６を大径とする必要がなく、マスタシリンダ１
０を従来程度の外径に設定でき、大形となるのを防止す
ることができる。なお、上記の如き油圧通路の加圧は、
倍力装置７のハイドロリックシリンダ周辺の内部構造を
変更することによっても可能であるが、こうすると狭い
スペースで複雑な構造を採用せざるを得ず、シール等の
問題もあり信頼性やメンテナンス性の点で不利である。
この実施の形態は従来同様の倍力装置７に変更を加える
ことなく、マスタシリンダ１０の構造や空圧回路の構成
によって対応しているため、上記の欠点はなく構成がシ
ンプルとなり、十分な信頼性、メンテナンス性等を確保
できる。そして、クラッチペダル９による機械的な駆動
及び空圧供給制御により、それぞれが互いに干渉するこ
となく所望の油圧を発生させることができる。

【００２４】なおこのクラッチ断続装置１の空圧供給手
段２は、コンプレッサ３とマスタシリンダ１０との間に
エアドライヤ４、エアタンク５及び逆止弁６が設けられ
ており、前記したエンジンオイルのエアへの混入の可能
性は少ないが、第二エア用シール３をシリンダ側に設け
た本発明のマスタシリンダ装置を適用することによっ
て、より一層のシーリングに対する信頼性が向上される
ものである。

【００２５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、プッシュ
ロッドによる駆動及びエア圧供給により、それぞれが互
いに干渉することなく所望の作動油圧を排出することが
できる。またシールの耐久性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるマスタシリンダ装置
を示した側断面図である。

【図２】本発明のマスタシリンダ装置を適用したクラッ
チ断続装置の構成図である。

【符号の説明】

９クラッチペダル１２シリンダ本体１２ａ油圧側シリンダボディ１２ｂ空圧側シリンダボディ１３油圧ピストン１４プッシュロッド１５第二空圧ピストン１６第一空圧ピストン２３油圧排出口２９オイルシール３０第二エア用シール３１開放端部３３軸穴（カップ状内面）３７第一エア用シール４０大気開放口Ｐ油圧排出方向（油圧排出口方向）

フロントページの続き (72)発明者岩男信幸神奈川県藤沢市土棚８番地株式会社いすゞ中央研究所内 (72)発明者高野孝雄神奈川県川崎市川崎区殿町３丁目25番１号いすゞ自動車株式会社川崎工場内 (72)発明者谷高浩神奈川県川崎市川崎区殿町３丁目25番１号いすゞ自動車株式会社川崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペダル操作及び空圧で油圧ピストンを動
かして油圧を発生させるマスタシリンダ装置において、
一方に油圧排出口、他方に開放端部を有するシリンダ本
体と、該シリンダ本体内を移動してオイルを排出する油
圧ピストンと、該油圧ピストンの外周に設けられてシリ
ンダ本体内面をシールするオイルシールと、エア圧を受
けシリンダ本体内を移動して油圧ピストンを押圧する断
面カップ状の第一空圧ピストンと、該第一空圧ピストン
のカップ状内面に一端が互いにスライド可能に支持され
他端はシリンダ本体の内面をスライド可能である第二空
圧ピストンと、該第二空圧ピストンの他端外周に設けら
れてシリンダ本体内面をシールする第一エア用シール
と、上記第二空圧ピストンの他端部に当接してペダル操
作時に第二空圧ピストンを油圧排出口方向へ押すプッシ
ュロッドと、上記シリンダ本体内面に設けられて上記第
一空圧ピストン外周面をシールする第二エア用シール
と、該第二エア用シールとオイルシールの間のシリンダ
本体に設けられた大気開放口とを備えたことを特徴とす
るマスタシリンダ装置。