JPH09217760A - 液圧力伝達装置の作動部材の振動を抑制する方法およびこの方法に用いる補助バイブレータ - Google Patents

液圧力伝達装置の作動部材の振動を抑制する方法およびこの方法に用いる補助バイブレータ

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JPH09217760A
JPH09217760A JP8293029A JP29302996A JPH09217760A JP H09217760 A JPH09217760 A JP H09217760A JP 8293029 A JP8293029 A JP 8293029A JP 29302996 A JP29302996 A JP 29302996A JP H09217760 A JPH09217760 A JP H09217760A
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auxiliary vibrator
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housing
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Karsten Paeth
カルステン・パエト
Helmut Ruegheimer
ヘルムート・リューガイマー
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Fahrzeugtechnik Ebern GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】自動車の液圧クラッチ作動システムである液圧
力伝達装置の作動部材の振動を抑制する補助バイブレー
タ 【解決手段】力伝達装置は、作動部材に接続されたトラ
ンスミッタシリンダ１０と、液柱を介してこのトランス
ミッタシリンダに接続されたレシーバシリンダ１８とを
備え、これを介して低周波数の励磁振動が液柱に伝達さ
れ、この液柱内を低周波数の圧力パルスとして伝達され
る。、低振動数圧力パルスは、この低振動数圧力パルス
よりも高いその固有周波数で振動するように液柱中に設
けられた補助バイブレータ２０を励起し、これにより、
補助バイブレータは、トランスミッタシリンダ１０と作
動部材とからなる振動系がが追従できない高い周波数の
圧力パルスを誘導する。補助バイブレータ２０は、自由
に振動するダイアフラム２４を有し、このダイアフラム
２４は底部及び／又は頂部を形成するためにハウジング
２２に把持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液圧力伝達装置の
作動部材の振動を抑制する方法、および、この方法に用
いる装置に関する。特に、本発明は、自動車の液圧クラ
ッチ作動システムにおけるクラッチペダルの振動を抑制
するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】図８は、通常の液圧クラ
ッチ作動システムを示す。この形式のクラッチ作動は、
トランスミッタシリンダ１０を有し、このトランスミッ
タシリンダはペダル１２を介して作動され、バランスベ
ッセル１４に接続される。トランスミッタシリンダ１０
は、圧力管路１６によりレシーバシリンダ１８に液圧的
に接続され、クラッチペダル１２の踏込みによりトラン
スミッタシリンダ１０内に形成された圧力は、圧力管路
１６内の液柱（liquid column ）を介してレシーバシリ
ンダ１８に伝達することができる。これにより、クラッ
チ１９のリリースベアリングがレシーバシリンダ１８に
より作動力を形成され、クラッチ押圧板を分離機構によ
りクラッチ保持ディスクから分離し、これにより、内燃
エンジンを車両のギヤボックスから分離する。
【０００３】この形式のクラッチ作動システムでは、内
燃エンジンから、クラッチ押圧板と解除機構とリリース
ベアリングとレシーバシリンダ１８およびトランスミッ
タシリンダ１０間の圧力管路１６内の液柱とを介して、
内燃エンジンからクラッチペダル１２まで振動が伝わ
り、したがって、ドライバがクラッチを解除するために
踏込んだときに、ドライバの注目を引くほどクラッチペ
ダル１２が振動する。レシーバシリンダ１８の振動は、
ここで、トランスミッタシリンダ１０への圧力パルスと
して圧力管路１６内の液柱を介して伝達される。
【０００４】この問題を解決するために、図８に示すよ
うに、圧力管路１６の少なくとも一部を、例えばゴムで
ある体積順応ホース（volume-accommodating hose ）１
６Ａとして形成し、レシーバシリンダ１８とトランスミ
ッタシリンダ１０との間の液柱中で、このホース１６Ａ
の弾性特性により、圧力の脈動を緩衝することが提案さ
れた。
【０００５】更に、スロットルあるいはバッフルプレー
トの形態の流通抵抗が、レシーバシリンダとトランスミ
ッタシリンダとの間の圧力管路中に設けられ、この形式
の緩衝装置の緩衝作用を改善する。
【０００６】このように、例えばドイツ特許公開公報Ｄ
Ｅ２９３８７９９Ａ１号は、レシーバシリンダとトラン
スミッタシリンダとの間の圧力管路中に装着される振動
ダンパ装置を開示する。この振動ダンパはレシーバシリ
ンダとトランスミッタシリンダとに接続された圧力流体
チャンバを備える。圧力流体チャンバ内には、圧力の変
動を吸収するピストンが配置され、このピストンはラバ
ースプリングの力に抗し、圧力管路に対して横方向に移
動することができる。緩衝作用を促進するため、圧力流
体チャンバの入口および出口端にバッフルが配置され、
これらの間で圧力を低下させる。
【０００７】上述の緩衝装置の共通の特徴は、いわゆる
吸収原理（absorption principle）によるものである。
【０００８】この緩衝原理によると、圧力の脈動は体積
の増大、すなわち上述の例では、体積受入れゴムホース
の膨脹およびスプリングバック、あるいは、ラバースプ
リングの圧縮およびスプリングバックにより緩衝され
る。したがって、圧力の脈動は、ゴムの内部摩擦により
熱エネルギに一部変換され、これから除去される。
【０００９】この形式の圧力の脈動緩衝には比較的狭い
制限があるが、しかし、容積の増大はクラッチの望まし
くない分離ロスにより行うもので、クラッチペダルを作
動したときに、ドライバは特にクラッチ作動が柔らかい
こと、クラッチペダルのストロークの増大、および圧力
ポイントの不足として気付く。
【００１０】更に、特に冷態時には、設けられた絞りあ
るいはバッフルの流通抵抗により、動的なペダル踏力が
増大し、作動が急速に行われる一方、ペダルの戻り速度
が減少することになる。
【００１１】更に、この形式の緩衝作用では、高い振動
数（ｆ＞２５０Ｈｚ）は実際に効果的に排除できるが、
しかし、低い周波数成分はほとんど減少できない。この
事実は、クラッチペダルが残る低い周波数の振動成分に
よりその固有振動数の領域で励起されたときに特に問題
を生じる。これについては、図９を参照してより詳細に
説明する。この図９は、励起力の角周波数ωの機能とし
て緩衝された振動システムの振幅ｙを示す。
【００１２】トランスミッタシリンダと共に、クラッチ
ペダルを緩衝された振動システムとして考えると、この
バイブレータは数学的に次のように記載される。
【００１３】
【数１】 ここで、記号は以下の意味を有する。
【００１４】 ｙ ：振動系の振幅、 ＦE ：励起力の最大値 （ＦE ＝ｐ × ＡGZ）、 Ｐ，ＡGZ：トランスミッタシリンダの領域における最大
圧、 ωo ：非緩衝バイブレータの固有振動数（共振振動
数）、 ω ：励起力の角振動数、 ｍ ：バイブレータの質量、 β ：緩衝定数、 δ ：減衰定数（decay constant（δ＝β／２
ｍ）） 励起力ＦE および緩衝定数βが予め定められている状態
では、振動系の振幅ｙは、励起周波数ωのみの関数であ
る。図９から明らかなように、振動系の振幅ｙは、励起
周波数ωがバイブレータの固有振動数ωo に近付くと
（共振の場合）、振動系の振幅ｙは特に高い値に到達す
る。図９の各振幅曲線のパラメータと同様に、減衰定数
δが使用される。極めて小さい減衰定数δに対しては、
振幅ｙは、励起されたときに固有振動数の近部で極めて
急激に増大し、励起振動数ωが増大したときに緩衝作用
とは大きく独立して再度減少する。ほぼω＝ωo の励起
周波数でも、バイブレータの振動は無視できるほど小さ
くなる。
【００１５】概略すると、上述の技術では、クラッチペ
ダルとトランスミッタシリンダとからなる振動系がその
固有振動数の領域で、レシーバシリンダとトランスミッ
タシリンダとの間の圧力管路内の圧力脈動の低周波数成
分により励起されたときに、クラッチペダルの強い振動
が発生する。
【００１６】上述の問題を解決するため、米国特許第４
９２４９９２号は、レシーバシリンダとトランスミッタ
シリンダとの間に、ダンパボックスおよび容積吸収ホー
スとを直列に配置することが提案されている。ダンパボ
ックスは、互いに所定距離離隔した２つのシリンダ壁で
軸方向を区画され、一方、所定の径を有する環状壁によ
り半径方向を区画された凹部を備える。ダンパボックス
の１の円形状壁部の中心に、第１接続部が設けられ、こ
れにより、凹部がレシーバシリンダに接続される。ダン
パボックスの環状壁部には、更に第２接続部が設けら
れ、これにより、体積対応ホースを介装して凹部がトラ
ンスミッタシリンダに接続される。
【００１７】この従来技術によるダンパボックスは、イ
ンターフェレンスあるいはリフレクション原理で作動す
る。インターフェレンスあるいはリフレクションダンパ
は、原則的に、発生した第１波が同じ振幅と振動数の第
２波を重ねることで抑制するように作用し、この第２波
は、第１波から位相が半波長ずれている。
【００１８】米国特許第４９２４９９２号における特別
な場合に、圧力パルスが第１接続部を通してダンパボッ
クスの凹部内に入り、ここから圧力波として半径方向外
方に伝達され、対向する円形壁部および環状壁部に当た
り、そして反射される。入射する圧力波とこれらの壁部
から反射された圧力波との間の位相のずれにより、ダン
パボックスの凹部内の圧力はが互いに部分的に打消しあ
う。
【００１９】この形式の緩衝作用は、周波数に大きく依
存しており、すなわち小さな周波数スペクトル内でのみ
有効であり、したがって、例えばクラッチペダルおよび
トランスミッタシリンダとを有する振動システムの十分
な緩衝作用を、全てのその共振範囲で達成することはで
きない。更に、ダンパボックスおよび体積対応ホースの
直列回路で体積が増大したときの接続に問題を生じる。
【００２０】最後に、振動を緩衝するため、ドイツ特許
公開公報ＤＥ３７３３１８９Ａ１号に、ダイアフラムダ
ンパボックスが提案されており、これはレシーバシリン
ダとトランスミッタシリンダとの間の圧力管路中に配置
することができる。ダイアフラムダンパボックスは、ポ
ット状のハウジングを有し、このハウジングに後からフ
ランジ付けされた蓋がネジ止めされる。この蓋は、ハウ
ジングの軸方向に延びる２つのパイプ接続部を有し、こ
の接続部によりダイアフラムダンパボックスの圧力流体
チャンバを、レシーバシリンダおよびトランスミッタシ
リンダのそれぞれに接続することができる。ハウジング
の基部領域で、ハウジングの基部と共に比較的小さな空
気室を囲むダイアフラムが配置され、この蓋と共に圧力
流体チャンバを形成する。このダイアフラムは、硬化さ
れかつ焼きなましされたスプリング鋼のディスクからな
り、液圧システム中の比較的高い圧力に耐え、シールの
中間部で縁部を強固に把持されるが、しかし、ハウジン
グの軸方向に、中央部が移動できる。
【００２１】従来のダイアフラムダンパボックスが、吸
収原理にしたがって、ハウジングの底部領域内の空気室
のガス体積を圧縮および膨脹させることにより作動する
限り、体積の増大に関連して上述の問題が発生し、一
方、インターフェレンスおよびリフレクションダンパと
同様に、ダイアフラムダンパボックスの作用は上述の制
限を受ける。
【００２２】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明の目
的は、従来技術と比較して、液圧力伝達装置の作動部材
の振動を効果的に抑制でき、一方、振動の抑制が作動部
材の作動に悪影響を及ぼさない方法および装置を形成す
ることにある。
【００２３】本発明の側面によると、液圧力伝達装置
が、作動部材に接続されてこの作動部材と共に振動シス
テムを形成するトランスミッタシリンダと、液柱を介し
てこのトランスミッタシリンダに接続されるレシーバシ
リンダとを備え、このレシーバシリンダを介して低周波
数の励起振動が液柱に伝達され、この液柱中を低周波数
の圧力パルスとして伝達される、特に自動車の液圧クラ
ッチ作動システムである液圧力伝達装置の作動部材の振
動を抑制する方法であって、低周波数の圧力パルスが、
液柱中に設けられた補助バイブレータが低周波数圧力パ
ルスの周波数よりも高いその固有周波数で振動するよう
に、この補助バイブレータを励起し、これにより、補助
バイブレータが液柱中に、トランスミッタシリンダと作
動部材とが追従できない高周波数の圧力パルスを誘導す
ることに特徴がある。
【００２４】本発明の第２の側面によると、この方法を
実施するための補助バイブレータが提供され、この補助
バイブレータは、ハウジングと、自由に振動するダイア
フラムで形成された基部及び／又は頂部とを備え、この
縁部はハウジングに強固に把持され、ハウジングと共に
チャンバを区画し、このチャンバに液圧力伝達装置のト
ランスミッタシリンダとレシーバシリンダとが接続さ
れ、ダイアフラムがトランスミッタシリンダとレシーバ
シリンダとの間の液柱により負荷される。
【００２５】作動に際し、補助バイブレータのダイアフ
ラムはトランスミッタシリンダとレシーバシリンダとの
間の液柱で負荷され、ダイアフラムは液柱中の低周波数
圧力パルスにより振動を励起される。補助バイブレータ
の固有あるいは自然振動数は、低周波数圧力パルスの周
波数よりも高いため、ダイアフラムは低周波数圧力パル
スの各圧力パルス間で、補助バイブレータの固有振動数
で振動し、したがって液柱中に高周波数圧力パルスを誘
起する。ダイアフラムの撓み運動は非常に小さく、した
がって、補助バイブレータの体積吸収は最小量に過ぎ
ず、これは液圧クラッチの作動に用いる場合に、ドライ
バがクラッチペダルから感知できない程度である。
【００２６】したがって、補助バイブレータを組込むこ
とにより、液柱中のレシーバシリンダで誘起された圧力
パルスの圧力の大きさは、緩衝されず、補助バイブレー
タからの出口およびトランスミッタシリンダの部位で、
励起振動の周波数がこのように調整され、励起振動はこ
のように高周波数帯域に変換され、高周波振動が発生す
る。トラクションスリップシリンダ及び作動部材からな
る振動システムあるいはクラッチペダルは、その慣性に
より、この高周波振動に追従できず、したがって静止し
たままである。
【００２７】トランスミッタシリンダにおける励起振動
の周波数の増加を測定する補助バイブレータの固有振動
数は、ダイアフラムの材料、ダイアフラムの厚さ及び
径、ダイアフラムの自由に振動する領域の面積、ハウジ
ングに対するダイアフラムのクランプ形式、及び、補助
バイブレータのチャンバの容積を好適に選択することで
簡単に調整することができる。補助バイブレータのこの
点に関して有益な実施形態は、請求項５から１１に記載
してある。
【００２８】図９を参照して上述した物理的および数学
的関係を参照することにより、トランスミッタシリンダ
における励起振動の周波数であっても、ほぼ３倍増加さ
れ、ペダル振動はほとんど検知できないレベルに減少す
ることができる。しかし、補助バイブレータの固有振動
数は、例えば特定の自動車モデルの液圧クラッチ作動シ
ステムである特定の液圧力伝達装置に対して個々に調和
させる必要があることは明らかである。これは、異なる
液圧力伝達装置においては、例えば異なるシステム固有
の励起周波数及び／又は固有周波数により、他の形式の
振動も生じる。最大圧が作用しているときでも、ダイア
フラムが十分な弾性を有し、比較的弱い圧力の脈動で励
起されたときにも、十分大きな振動をなすことを可能と
するために、例えばダイアフラムの剛さをシステム圧に
対応させることが必要となる場合もある。
【００２９】請求項３によると、補助バイブレータはほ
ぼ環状あるいはポット状で、トランスミッタシリンダ及
びレシーバシリンダは、ハウジングの環状壁を通過す
る。ハウジングのこの構造形式により、確実かつ簡単な
態様で、液圧力伝達装置が作動されたときに、補助バイ
ブレータは液柱の変位を阻害せず、液柱内の高周波数圧
力パルスが大きな領域にわたって導入される。ハウジン
グを押し出し及びその後の接続部の機械加工により、荒
く形成することができるため、製造上の利点も得られ
る。
【００３０】請求項４によると、トランスミッタシリン
ダ用の接続部がチャンバ内で接線方向に延び、レシーバ
シリンダ用の接続部はチャンバ内で半径方向に延び、ト
ランスミッタシリンダを簡単な態様でトラブルを生じさ
せることなく行うことができる。これにより、補助バイ
ブレータの固有振動数は、弾力の増加あるいはチャンバ
内の空気泡の形態の減少された容積（mass）により望ま
しくない態様で変位するのを完全に防止することができ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１０は、従来の液圧クラッチ作
動システムにおけるペダル加速度ａP 、レシーバシリン
ダの圧力ＰN 、及び、トランスミッタシリンダの圧力Ｐ
G を時間の関数として示す。
【００３２】図１１は、本発明による補助バイブレータ
を有する液圧クラッチシステムにおけるペダル加速度ａ
P 、レシーバシリンダの圧力ＰN 、及び、トランスミッ
タシリンダの圧力ＰG を時間の関数として示す。
【００３３】図１２の（Ａ）（Ｂ）は、従来の液圧クラ
ッチ作動システムにおけるペダル加速度ａP 、レシーバ
シリンダの圧力ＰN 、及び、トランスミッタシリンダの
圧力ＰG を周波数の関数として示す。
【００３４】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によ
る補助バイブレータを有する液圧クラッチシステムにお
けるペダル加速度ａP 、レシーバシリンダの圧力ＰN 、
及び、トランスミッタシリンダの圧力ＰG を周波数の関
数として示す。
【００３５】図１から図４によると、本発明の補助バイ
ブレータ２０は基本的には、ポット状のハウジング２２
と、ばね鋼で形成するのが好ましいダイアフラム２４の
形態の蓋とを有する。このダイアフラム２４は、その縁
部２６をハウジング２２に強固に把持され、ダイアフラ
ム２４の中央領域２８は、自由に振動することができ
る。ダイアフラム２４は、ハウジング２２の基部３０お
よび環状壁３２と共にチャンバ３４を区画する。ハウジ
ング２２の環状壁３２は、接続部３６，３８によりチャ
ンバ３４まで開口され、これを介して補助バイブレータ
２０が液圧力作動装置（図６および図７）のトランスミ
ッタシリンダ１０とレシーバシリンダ１８とに接続で
き、これによりダイアフラム２４がトランスミッタ１０
とレシーバ１８との間の液柱で負荷される。
【００３６】ハウジング２２のパイプ接続部３６，３８
は、それぞれねじ領域４０，４２を有し、これにより、
それぞれトランスミッタシリンダ１０およびレシーバシ
リンダ１８に延びる圧力管路１６を補助バイブレータ２
０にねじ止めすることができる。チャンバ３４に向け、
接続部３６，３８は円錐状に傾斜し、それぞれ円筒状端
部４４，４６に連続する。図３及び図４には記載されて
ないが、トランスミッタシリンダ１０の接続部３６の円
筒状端部は、チャンバ３４に接線方向に接続され、一
方、レシーバシリンダ１８の接続部３８の円筒状端部４
６は、チャンバ３４に半径方向に延びる。この接続部３
６，３８の配置により、トランスミッタシリンダ１０方
向へのチャンバ３４の良好な自己通気が確保され、した
がって、補助バイブレータ２０の機能を阻害する可能性
のあるチャンバ３４内の泡の残留が確実に防止できる。
【００３７】チャンバ３４内に好適な圧力パルスを伝搬
することにより、ダイアフラム２４を十分振動励起する
ことに加え、基本的には、接続部３６，３８の中心線が
高さ方向及び／又は横方向に互いにオフセットしている
ことが有益である。あるいは、接続部３６，３８が互い
に整合している場合は、圧力パルスがダイアフラム２４
を十分励起することなく、チャンバ３４を実質的に通過
する。
【００３８】特に、図４に示すように、ハウジング２２
の環状壁３２は半径方向内方に位置する肩部４８を有
し、この側面５０でダイアフラム２４を支える。この側
面５０には、環状溝６２が形成され、チャンバ３４を外
部からシールするシール（Ｏリング）５４を収容する。
【００３９】ダイアフラム２４は、リング５６により肩
部４８の面５０に押圧される。このために、ハウジング
２２の環状壁３２の肩部４８から離隔した環状部５８の
内径は、ダイアフラム２４の径ｄよりも僅かに大きいよ
うに選択され、一方、リング５６の外径は、このリング
５６がハウジング２２に結合される前に、環状部５８内
に密に取付けできるように選択することができる。更
に、環状部５８は比較的薄い壁厚で、その縁部面に複数
のノッチ６０が設けられ、これにより、リング５６をハ
ウジング２２上に叩込む（peen）ことができる。この叩
込んだ状態が図４に明瞭に示してあり、環状部５８がリ
ング５６上に内方に曲げられている。しかし、このリン
グ５６は、ダイアフラム２４をハウジング２２に強固に
把持するために、例えばねじ結合等の他の好適な結合技
術により、このハウジング２２に結合することもでき
る。
【００４０】図５の（Ａ）から（Ｃ）は、ダイアフラム
２４をハウジング２２に把持する種々の方法を示し、図
５の（Ｂ）は、図４の部分Ａを拡大して示す。このよう
なダイアフラム２４の把持の容易性によると、肩部４８
の面５０は、環状部５８の内周面６２に対して９０°の
角度を形成し、これによりダイアフラム２４は平坦に把
持される。このような把持形式により、ダイアフラム２
４は圧力が作用した状態で比較的柔軟であり、したがっ
て、ダイアフラム２４に振動を励起されたときに、圧力
パルスによりチャンバ３４が僅かに体積吸収を行う。チ
ャンバ３４内におけるこの僅かな体積吸収は、ダイアフ
ラム２４の予め定めた厚さｔ（図４）が図５の（Ａ）お
よび（Ｃ）に示す方法で把持する場合よりも大きい。
【００４１】図５の（Ａ）によると、肩部４８の面５０
は環状部５８の内周面６２とハウジング２２とで鈍角α
を形成し、ダイアフラム２４は内方に膨出しており、凹
状に把持される。この形式の把持では、ダイアフラム２
４は非常に剛性で、圧力を受けた際の圧力パルスに対し
て比較的大きな抵抗を形成する。角度αは９０°よりも
僅かに大きいだけであり、したがって、ダイアフラム２
４は振動するに十分な弾性を有する一方において、チャ
ンバ３４内における体積吸収を最小とする剛性を有して
いる。
【００４２】図５の（Ｃ）によると、肩部４８の面５０
は、環状部５８の内周面６２とハウジング２２とで鋭角
αを形成し、したがって、ダイアフラム２４は外方に膨
出し、凸状に把持される。角度αは９０°よりも僅かに
小さいだけであるため、ダイアフラム２４の剛性を増大
し、チャンバ３４内における体積吸収を最小とする。
【００４３】図５の（Ａ）および（Ｃ）に記載の把持方
法では、変形されたダイアフラム２４の弾力に反作用す
るためには、図５の（Ｂ）による把持方法の場合より
も、より大きな把持力が必要であるため、リング５６が
変形する可能性がある。したがって、これらの把持方法
の場合には、リング５６は、半径方向内方に延びるリン
グディスク部６４を設けられ、これでリング５６の曲げ
剛性を増大するが、しかし、ダイアフラム２４の中央領
域２８の自由振動を阻害しない。
【００４４】他の観点においては、図５の（Ａ）から
（Ｃ）に示す把持方法に対しては、肩部４８の面５０と
リング部５８の内周面６２との間の遷移領域６６は、傾
斜あるいは円錐面として形成するのが好ましく、これ
は、リング部５８の内周面６２を１５０°の角度、すな
わち図５の（Ｂ）の場合に、肩部４８の面５０を１２０
°にし、一方、ダイアフラム２４を組立てた状態におけ
るこのダイアフラム２４の縁部２６は、傾斜面から所定
距離半径方向内方に離隔しており、この傾斜面に当接し
ない。遷移部６６のこの構造形式により、永続的かつク
ラックのない態様でダイアフラム２４をハウジング２２
に把持することができる。
【００４５】ダイアフラム２４の材料を好適に選択する
ことにより、補助バイブレータ２０の固有振動数を調整
できることとは別に、これによりダイアフラム２４の弾
性特性を変えることができ、補助バイブレータ２０の固
有振動数もダイアフラム２４の把持角度αを好適に選択
することにより、特定の力伝達装置に対して個別的に調
整することができる。これは、所要の把持角度αに調整
し、これにより好適に固有振動数を調整するためには、
同じハウジング２２および同じダイアフラム２４で、肩
部４８およびその面５０のみを異なる形態とすることだ
けを必要とするという利点を有する。これにより、補助
バイブレータ２０用のシステムを形成するユニットを、
容易にセットアップすることができる。
【００４６】補助バイブレータ２０の自然振動数をチュ
ーニングする他の方法には、ダイアフラム２４の厚さを
変更することが含まれる。ダイアフラム２４の径ｄに対
するダイアフラム２４の厚さｔ（図４）の比は、所定の
関係を満足する必要があり、したがって、十分な剛性を
有するダイアフラム２４の好適な振動能力を得ることが
できる。ダイアフラム２４の厚さｔに対するダイアフラ
ム２４の径ｄの比は、４５以上が好ましいことが判明し
た。
【００４７】最後に、補助バイブレータ２０の固有周波
数は、チャンバ３４の容積、したがってダイアフラム２
４の振動中央領域２８を変更することによりチューニン
グすることができる。この形式の補助バイブレータ２０
の構造では、そのサイズおよび重さについて取扱いが容
易であり、パイプ接続部３６，３８を形成するために十
分なスペースを利用でき、ハウジング２２が好適な壁厚
を有して発生する圧力に対して好適な強さを有すること
の確保に注意する必要がある。この点に関して、チャン
バ３４の深さＴに対するチャンバ３４の径Ｄ（図４）の
比は１．５以上が好ましいことが判明した。
【００４８】ハウジング２２の材料として、アルミニュ
ーム展性合金（aluminium malleable alloy ）が特に適
しており、これは良好な変形特性を有し、ハウジング２
２の原形（rough ）を押出しにより、経済的に形成する
ことができる。この方法は、図示の実施形態で現されて
おり、これは接続部３６，３８がハウジング２２の環状
壁３２を貫通し、すなわちハウジング２２の半径方向に
延びるからである。更に、この接続部３６，３８の構造
および配置により、接続部３６，３８を形成するため
に、ハウジング２２のチップ除去（chip-removal）によ
る好ましい製造方法で形成することができる。
【００４９】図示の実施形態では、１のダイアフラムの
みが記載されているが、本発明による補助バイブレータ
は２つのダイアフラムを有してもよく、ドラムのように
ハウジングの基部と蓋とを形成する。ハウジングにダイ
アフラムを把持することは、この場合上述の例と同様に
行われる。
【００５０】図６および図７は、液圧力伝達装置内に組
込まれた補助バイブレータ２０を示し、力伝達装置のト
ランスミッタシリンダ１０およびレシーバシリンダ１８
を、概略的にのみ示す。
【００５１】図示の実施形態では、補助バイブレータ２
０の接続パイプ３６は、金属だけで形成された管路１６
によりトランスミッタシリンダ１０に接続され、一方、
補助バイブレータ２０の接続パイプ３８は比較的剛性の
連結ホース１７によりレシーバシリンダ１８に接続され
ている。しかし、レシーバシリンダ１８とトランスミッ
タシリンダ１０とを補助バイブレータ２０に接続するた
めには、純粋に金属製の管路だけを等しく良好に使用す
ることができる。
【００５２】補助バイブレータ２０を液圧力伝達装置に
組込む際は、補助バイブレータ２０により液柱中に形成
された高周波数の圧力パルスが管路長の増大により緩衝
されるのを可能な限り低く維持するために、補助バイブ
レータ２０をトランスミッタシリンダ１０にできるだけ
近接させて配置することに注意する必要がある。
【００５３】本発明の方法および補助バイブレータを適
用する好ましい分野は、自動車の液圧クラッチ作動シス
テムを含み、レシーバシリンダにおける励起振動の周波
数は、内燃エンジンの点火周波数に等しい。しかし、本
発明は、レシーバシリンダを介して液柱中に振動が導か
れ、トランスミッタシリンダに接続された作動部材の振
動を抑制する必要のある他の液圧力伝達装置にも用いる
ことができる。
【００５４】図１０から図１３は、体積対応ホースに加
えて更にバッフルを装備した従来のクラッチ作動システ
ム（図１０，図１２の（Ａ）および図１２の（Ｂ））
と、本発明の振動抑制装置付きクラッチ作動システム
（図１１，図１３の（Ａ）および図１３の（Ｂ））、す
なわち、特にダイアフラムの厚さに対するダイアフラム
の径の比が４５以上であるという上記の請求項に記載の
条件を充足する補助バイブレータを設けたものとを比較
した結果を示す。
【００５５】この比較において、２つのクラッチ作動装
置をエンジン試験台上で試験を行ったものであり、この
エンジンは直列４気筒で排気量１．６リットルの４サイ
クルガソリンエンジンを４７００r.p.m の一定回転数で
運転した。トランスミッタシリンダにおける圧力ＰG と
レシーバシリンダにおける圧力ＰN とを、クラッチペダ
ルが作動されたときに書込みし、クラッチペダルの加速
度ａを測定した。
【００５６】測定結果は、時間の関数（図１０および図
１１）として、また、周波数の関数（図１２の（Ａ）か
ら図１３の（Ｂ））として記載してある。図１２の
（Ｂ）および図１３の（Ｂ）は、０から６ＫＨｚの周波
数範囲を示し、一方、図１２の（Ａ）および図１３の
（Ａ）は、それぞれ０から５００Ｈｚの周波数範囲のみ
を示す。
【００５７】図１０から、従来のクラッチ作動システム
の振動を低下でき、トランスミッタシリンダの圧力ＰG
を＋５bar 移動して示してあり、したがってレシーバシ
リンダの圧力ＰN の形態を明瞭にしてある。
【００５８】従来のクラッチ作動では、トランスミッタ
シリンダにおける圧力パルスＰG は、主として１５７Ｈ
ｚの周波数を有する（図１２の（Ａ））調和振動（harm
onicvibration）からなり、一方、レシーバシリンダに
おける圧力パルスは高周波成分を重ねられている（図１
２の（Ｂ））。これらの高周波成分は体積吸収ホースお
よび追加装備されたバッフルによりほとんど排除され、
これにより緩衝された状態でトランスミッタシリンダに
達する（図１２の（Ｂ））。トランスミッタシリンダに
おける圧力パルスＰG の残りの低周波成分は、約１．５
bar （図１０）の比較的小さな振幅にもかかわらず、ク
ラッチぺだるに強い振動を形成する。２ｇに達するペダ
ル加速度ａP の測定値は、ドライバに明瞭に感知され、
受入れられるものではない。
【００５９】ここでは、トランスミッタシリンダにおけ
る圧力パルスＰG の励起周波数は、トランスミッタシリ
ンダとクラッチペダルとからなる振動システムの固有振
動数にほぼ対応しているため、例えば柔軟な体積吸収ホ
ースにより強力に緩衝しても、クラッチペダルの振動を
明瞭に減衰することはできない。この場合には、容積吸
収により、従来のクラッチ作動システムの上述の望まし
くない分離損失を更に増大する可能性がある。
【００６０】クラッチ作動装置の作動状態すなわちクラ
ッチペダルを踏込みかつエンジンが運転されている状態
における約３００Ｈｚから５００Ｈｚの範囲の振動は、
ハミングノイズを生じる。このようなノイズは、運転中
のエンジン及び／又はトランスミッタあるいはレシーバ
シリンダから発生し、更に、シャーシ部材との結合部お
よびこのシャーシ部材自体からも生じる。この結合部で
は、クラッチペダルの上述の振動および騒音発生は、必
ずしも互いに関連するものではないが、しかし、車両の
特定のパラメータの機能として互いに独立して発生する
ことができる。
【００６１】望ましくない騒音を発生するこの形式の振
動は、図１２の（Ａ）に示すように、例えば約３２０Ｈ
ｚの振動数で、０．２ｇまでの振幅を有する。
【００６２】最後に、図１２の（Ｂ）に示す５００Ｈｚ
より上の、例えば３７００Ｈｚの振動は、クラッチペダ
ルの振動の形態として、あるいはノイズとしても感知で
きない。
【００６３】図１１から、本発明による振動抑制を備え
たクラッチ作動システムの振動態様が推論でき、ここで
はトランスミッタシリンダの圧力ＰG も＋５bar 移動し
て示してあり、したがって、レシーバシリンダの圧力Ｐ
N の形態と異なることが明らかである。更に、ペダル加
速度ａP は、この形状をより良好に示すために＋０．１
３ｇだけ移動して示してある。
【００６４】レシーバシリンダにおける圧力パルスは、
それぞれ１５７Ｈｚおよび２３５Ｈｚの振動数を有する
主として２つの重ね合せた調和振動を有し、更に、これ
には液柱中の補助振動により誘導されたほぼ３７００Ｈ
ｚの周波数の振動が重ねられ、一方、トランスミッタシ
リンダの圧力パルスＰG は、本質的にほぼ３７００Ｈｚ
の周波数を有する高周波成分からなる（図１３の
（Ｂ））。トランスミッタシリンダおよびクラッチペダ
ルからなる振動システムは、その慣性力により、この高
周波数振動に追従できず、そのままの状態を維持する。
図１１から明らかなように、本発明によるクラッチペダ
ルにおける振動抑制で、最低限度のペダル加速度ａP だ
けが計測されており、これはドライバに感知することが
できない。
【００６５】図１３の（Ａ）から、本発明による補助バ
イブレータは、更に、例えば最大０．０１ｇに達する３
２０Ｈｚの望ましくないノイズを形成する振動の振幅を
減少することが明らかである。
【００６６】上述のように、比較調査は補助バイブレー
タで行われており、このダイアフラムはその厚さに対す
る径の比が４５以上に形成されている。望ましくないノ
イズを生じさせる約３００と５００Ｈｚの領域内で振動
する場合は、本発明におけるアクティブ原理により強力
に抑制され、その厚さに対するダイアフラムの径の比
は、４５よりも小さい値に選択する。このように小さく
形成されたダイアフラムは、低エネルギ固有共振である
が、高度に加え、更により高い機械的な破裂強度および
長期にわたる強度を有する。
【００６７】特に自動車の液圧クラッチ作動システムで
ある液圧力伝達装置の作動部材の振動抑制方法、およ
び、この方法をなす補助バイブレータが開示されてい
る。力伝達装置は、作動部材に接続されたトランスミッ
タシリンダと、液柱を介してこのトランスミッタシリン
ダに接続されたレシーバシリンダとを備え、これを介し
て低周波数の励磁振動が液柱に伝達され、この液柱内を
低周波数の圧力パルスとして伝達される。本発明による
と、低振動数圧力パルスは、この低振動数圧力パルスよ
りも高いその固有周波数で振動するように液柱中に設け
られた補助バイブレータを励起し、これにより、補助バ
イブレータは、トランスミッタシリンダと作動部材とか
らなる振動系がが追従できない高い周波数の圧力パルス
を誘導する。補助バイブレータは、自由に振動するダイ
アフラムを有し、このダイアフラムは底部及び／又は頂
部を形成するためにハウジングに把持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による補助バイブレータの好ましい実施
形態の前面図。
【図２】図１の補助バイブレータの左側面図。
【図３】図１の補助バイブレータの一部を欠截した平面
図。
【図４】図１の補助バイブレータの接続部を整合させて
簡略化して示す断面図。
【図５】補助バイブレータのハウジングに対するダイア
フラムの種々の把持方法を、図４の細部Ａ部で示す説明
図。
【図６】それぞれレシーバシリンダ及びトランスミッタ
シリンダに延びる圧力管路間に結合した、本発明による
補助バイブレータの前部立面図。
【図７】図６の補助バイブレータの平面図。
【図８】体積吸収ホースを有する従来の液圧クラッチ作
動システムの図。
【図９】共振振動の理解を示す励磁力の各周波数の機能
として、緩衝された振動径の振幅を説明するグラフ図。
【図１０】従来の液圧クラッチ作動システムのペダル加
速度ａP と、レシーバシリンダの圧力ＰN と、トランス
ミッタシリンダの圧力ＰG とを時間の関数として示すグ
ラフ図。
【図１１】本発明の補助バイブレータを備えた液圧クラ
ッチ作動システムのペダル加速度ａP と、レシーバシリ
ンダの圧力ＰN と、トランスミッタシリンダの圧力ＰG
とを時間の関数として示すグラフ図。
【図１２】従来の液圧クラッチ作動システムのペダル加
速度ａP と、レシーバシリンダの圧力ＰN と、トランス
ミッタシリンダの圧力ＰG とを周波数の関数として示す
グラフ図。
【図１３】本発明による補助バイブレータを備えた液圧
クラッチシステムのペダル加速度ａP と、レシーバシリ
ンダの圧力ＰN と、トランスミッタシリンダの圧力ＰG
とを周波数の関数として示すグラフ図。
【符号の説明】
１０…トランスミッタシリンダ、１８…レシーバシリン
ダ、２０…補助バイブレータ、２２…ハウジング、２４
…ダイアフラム、２６…縁部、２８…中央領域、３０…
基部、３２…管状壁、３４…チャンバ、３６，３８…パ
イプ接続部、４０，４２…ねじ領域、４４，４６…端
部、４８…肩部、５０…側面、５４…シール、５６…リ
ング、５８…環状部、６０…ノッチ、６２…周面。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作動部材に接続されてこの作動部材と共
    に振動システムを形成するトランスミッタシリンダと、
    液柱を介してこのトランスミッタシリンダに接続され、
    低周波励起振動をこの液柱に伝達するレシーバシリンダ
    とを備え、この液柱を通じて低振動数の圧力パルスとし
    て伝達される、自動車の液圧クラッチ作動システムであ
    る液圧力伝達装置の作動部材の振動を抑制する方法であ
    って、 低振動数圧力パルスが、液柱内に設けられた補助バイブ
    レータを、低振動数圧力パルスの振動数よりも高いこの
    バイブレータの固有の振動数で振動するように励起し、
    これにより、補助バイブレータは、液柱中に、トランス
    ミッタシリンダおよび作動部材を有する振動システムが
    追従できない高振動数の圧力パルスを形成させることを
    特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 作動部材に接続されてこの作動部材と共
    に振動システムを形成するトランスミッタシリンダと、
    液柱を介してこのトランスミッタシリンダに接続され、
    低周波励起振動をこの液柱に伝達するレシーバシリンダ
    とを備え、この液柱を通じて低振動数の圧力パルスとし
    て伝達される、自動車の液圧クラッチ作動システムであ
    る液圧力伝達装置の作動部材の振動を抑制する方法に用
    いられる補助バイブレータであって、 ハウジングを備え、このハウジングの基部と頂部との少
    なくとも一方が、自由に振動するダイアフラムで形成さ
    れ、このダイアフラムの縁部は、ハウジングに強固に把
    持されてハウジングと共にチャンバを形成し、このチャ
    ンバは、パイプ結合部を介して、液圧力発信装置のトラ
    ンスミッタシリンダとレシーバシリンダとに接続可能
    で、これにより、トランスミッタシリンダとレシーバシ
    リンダとの間の液柱による負荷が、ダイアフラムに作用
    する補助バイブレータ。
  3. 【請求項３】 ハウジングは、環状あるいはポット状形
    状であり、結合部がハウジングの環状壁を通ってチャン
    バに通る請求項２に記載の補助バイブレータ。
  4. 【請求項４】 トランスミッタシリンダの接続部は、接
    線方向にチャンバ内に導かれ、レシーバシリンダの接続
    部は、半径方向にチャンバに至る請求項３に記載の補助
    バイブレータ。
  5. 【請求項５】 ハウジングの環状壁は、半径方向内方に
    位置する肩部を有し、この側面に対してダイアフラムが
    リングで把持される請求項３に記載の補助バイブレー
    タ。
  6. 【請求項６】 肩部の側面は、ハウジングの内側周面と
    共に鋭角を形成し、ダイアフラムが、外方に膨出して把
    持される請求項５に記載の補助バイブレータ。
  7. 【請求項７】 肩部の側面は、ハウジングの内側周面と
    共に鈍角を形成し、ダイアフラムが、内方に膨出して把
    持される請求項５に記載の補助バイブレータ。
  8. 【請求項８】 チャンバの深さに対するチャンバの径の
    比は、１．５以上である請求項３に記載の補助バイブレ
    ータ。
  9. 【請求項９】 ダイアフラムの厚さに対するダイアフラ
    ムの径の比は、４５以上である請求項３に記載の補助バ
    イブレータ。
  10. 【請求項１０】 ダイアフラムの厚さに対するダイアフ
    ラムの径の比は、４５よりも小さい請求項３に記載の補
    助バイブレータ。
  11. 【請求項１１】 ダイアフラムは、ばね鋼である請求項
    ３に記載の補助バイブレータ。
JP8293029A 1995-11-02 1996-11-05 液圧力伝達装置の作動部材の振動を抑制する方法およびこの方法に用いる補助バイブレータ Pending JPH09217760A (ja)

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