(57)【要約】ドリブンプレート（１３）がプレッシャプレート（１５）とフライホイール（１４）との間にダイアフラムバネ（１６）によりクランプされる乗物用クラッチシステム。クラッチは、作動機構（２４，２５，２６，２７，３０）によりダイアフラムバネ（１６）と連結されたクラッチ作動ペダル（１１）の押圧によりリリースされる。ダイアフラムバネ（１６）は、実質的に平坦なバネクランプ負荷特性を有し、該バネクランプ負荷が、クラッチの寿命全体にわたり実質的に一定に維持されるようになっている。クラッチペダル（１１）は、クラッチリリース時のペダルの押圧に対する抵抗を決定するアシストバネ手段（３０）を有し、作動機構の作動特性及び／又はアシストバネ手段のバネ特性は、ペダル（１１）の押圧に対する抵抗がクラッチの係合解除ポイント又はその近傍で最大値まで増大し次いで低下することを確実にする。内部的なリターン及びアシストバネ手段（４６，４７；５６，５７）を含む及びマスタシリンダ（４０，５０）も開示される。該バネ手段は、シリンダのピストン（４２，５２）上に作用して、関連するクラッチペダル（１１）の作動のアシストを提供する。【選択図】図１
2004503723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定種類の乗物用クラッチシステムであって、ダイアフラムバネが、実質的に平坦なバネクランプ負荷特性を有することにより、該バネクランプ負荷が、クラッチの耐用寿命全体を通して実質的に一定に維持され、クラッチペダルが、クラッチのリリース時における該ペダルの押圧に対する抵抗を決定するアシストバネ手段を有しており、作動機構の作動特性及び／又は前記アシストバネ手段のバネ特性により、ペダルの押圧に対する抵抗がクラッチの係合解除ポイント又はその近傍で最大抵抗値まで増大しその後に低下することが確実となることを特徴とする、乗物用クラッチシステム。
【請求項２】
前記作動機構の作動特性が、前記ダイアフラムバネの高負荷／短行程特性を弱めるように作用するよう選択されることを特徴とする、請求項１に記載のクラッチシステム。
【請求項３】
前記クラッチがプルタイプクラッチであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のクラッチシステム。
【請求項４】
前記ダイアフラムバネの厚さが、該バネの偏倚に起因する損失を低減させるよう増大されることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載のクラッチシステム。
【請求項５】
前記ダイアフラムバネが、半径方向に延びるバネフィンガを有しており、該バネフィンガの偏倚に起因する損失を低減させるよう該バネフィンガの長さが最小限に維持される、請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載のクラッチシステム。
【請求項６】
前記アシストバネ手段が、ペダル上に直接作用する１つ又は２つ以上のバネから構成されることを特徴とする、請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載のクラッチシステム。
【請求項７】
前記アシストバネ手段が、前記作動機構内に組み込まれ、前記ペダルに対して間接的に作用することを特徴とする、請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載のクラッチシステム。
【請求項８】
前記ペダルに結合されたマスタシリンダと前記ダイアフラムバネに結合されたスレーブシリンダとを含む油圧式作動機構を有しており、前記アシストバネ手段が前記マスタシリンダ内に組み込まれていることを特徴とする、請求項７に記載のクラッチシステム。
【請求項９】
前記アシストバネ手段自体が１つ又は２つ以上のダイアフラムバネであることを特徴とする、請求項６ないし請求項８の何れか一項に記載のクラッチシステム。
【請求項１０】
前記アシストバネ手段が、連続して軸方向に隔置された複数のダイアフラムバネからなり、該複数のダイアフラムバネが、それらの平坦な状態の両側に作用して、ドリブンプレートをクランプするダイアフラムバネの特性を弱めるよう作用することが可能なものであることを特徴とする、請求項９に記載のクラッチシステム。
【請求項１１】
作業チャンバを加圧するようボア内を変位可能なピストンを有しており、該ピストンの反対側に２組のダイアフラムバネがそれぞれ作用して該ピストンのリターンとアシストとをそれぞれ行うことを特徴とする、請求項１０に記載のクラッチシステム。
【請求項１２】
前記ドリブンプレートが、軸方向の緩衝が行われるタイプのものである、請求項１ないし請求項１１の何れか一項に記載のクラッチ。
【請求項１３】
前記軸方向の緩衝が、ドリブンプレートの摩擦部材をバッキングプレートに接着するエラストマ材料により提供されることを特徴とする、請求項１２に記載のクラッチシステム。
【請求項１４】
乗物の機能を駆動するためのマスタシリンダであって、ボアを有する本体を含み、該ボア内部に、ペダルにより作動されるプッシュロッドその他のアクチュエータ手段により駆動用ピストンを変位させて該ボアから流体を変位させて前記機能を駆動することが可能となっており、１つ又は２つ以上のダイアフラムバネが前記ピストンに直接的又は間接的に作用して、該マスタシリンダを作動させるために前記ペダルその他のアクチュエータ手段により加える必要のある負荷を低下させることを特徴とする、マスタシリンダ。
【請求項１５】
クラッチドリブンプレートがプレッシャプレートと反作用部材との間にダイアフラムバネによりクランプされる乗物用クラッチの作動のためのアシストバネ構成であって、２つのダイアフラムバネ手段が、クラッチアクチュエータ部材に反対方向に作用するよう構成されており、及びそれらの平坦な状態の両側に作用して前記ドリブンプレートをクランプするダイアフラムバネの特性を弱めると共に前記クラッチアクチュエータの動きをアシストすることが可能であることを特徴とする、アシストバネ構成。。
【請求項１６】
前記アクチュエータ部材がそれに関連するペダルにより駆動されることを特徴とする、請求項１５に記載のアシストバネ構成。
【請求項１７】
前記アクチュエータ部材が電気モータにより駆動されることを特徴とする、請求項１５に記載のアシストバネ構成。
【請求項１８】
図面を参照して上述すると共に同図に示すように実質的に構成及び配置されている、特定種類のクラッチシステム。
【請求項１９】
図６ないし図１０又は図１１を参照して上述すると共に同図に示すように実質的に構成及び配置されている、マスタシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗物用クラッチに関し、特に、プレッシャプレートと反作用部材（例えばフライホイール）との間にドリブンプレートがバネによりクランプされる乗物用クラッチと、クラッチ操作ペダルと、該ペダルの押圧時にクラッチをリリースするよう該ペダルを前記ダイアフラムバネに接続する作動機構とを備えた乗物用クラッチシステムに関する。以下、かかるクラッチシステムを「特定種類の」クラッチシステムと称することにする。
【０００２】
【従来の技術】
特定種類の乗物用クラッチシステムの問題の１つは、クラッチドリブンプレートが摩耗した際に、クラッチの係合を解除するためにペダルに加えられなければならない力が、乗物のドライバーによって許容できないレベルにまで大幅に増大する、ということである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる問題を少なくとも部分的に緩和させる改善された形態の特定種類の乗物用クラッチシステムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様により提供される特定種類の乗物用クラッチシステムは、ダイアフラムバネが、ほぼ平坦なバネクランプ負荷特性を有しており、該バネクランプ負荷が、クラッチの耐用寿命全体を通して実質的に一定に維持されるようになっており、クラッチペダルが、クラッチリリース時のペダルの押圧に対する抵抗を決定するアシストバネ手段を有しており、前記作動機構の作動特性及び／又は前記ペダルアシストバネ手段のバネ特性により、ペダルの押圧に対する抵抗がクラッチの係合解除位置またはその近傍で最大抵抗値まで増大し、その後に低下することが確実になることを特徴とするものである。
【０００５】
前記作動機構（機械式、油圧式、又はその両者の組み合わせとすることが可能なもの）の作動特性は、好適には、ダイアフラムバネの「高負荷／短行程（ｌｏｗ ｔｒａｖｅｌ）リリース特性」を弱めるように作用するよう（ｃｏｕｎｔｅｒａｃｔ）選択される。
【０００６】
好適には、該クラッチはプルタイプクラッチとなる。
【０００７】
プルタイプクラッチの構造は、硬いカバーを提供するものであり、クラッチのリリース全体にわたりバネが支持体上へ変位された状態を確実に維持するものである。
【０００８】
軸方向の衝撃を吸収するよう支持された（ｃｕｓｈｉｏｎｅｄ）ドリブンプレートが使用される場合には、クラッチの耐用寿命全体にわたり実質的に一定のクッション力が提供されることが望ましい。該ドリブンプレートは、金属バネ（例えばリーフバネ）により衝撃を吸収するよう支持することが可能であり、また、例えばＥＰ０２５２５８３及び後述するその他の特許において記述され請求されているようにエラストマにより衝撃を吸収するよう支持するのが有利である。
【０００９】
アシストバネ手段は、ペダル上に直接作用する１つ又は２つ以上のバネから構成することが可能である。代替的には、バネ手段は、ペダル上に間接的に作用する作動機構に組み込むことが可能である。例えば、ペダルに結合されたマスタシリンダと、ダイアフラムバネに結合されたスレーブシリンダとを有する油圧作動機構を使用する場合に、該マスタシリンダ内にバネ手段を組み込むことが可能である。該バネ手段は好適にはダイアフラムバネとなる。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、乗物の機能を駆動するためのマスタシリンダが提供され、該マスタシリンダは、ボアを有する本体を備えており、該ボア内で、ペダルにより作動されたプッシュロッド又はその他のアクチュエータ手段により作動用ピストンが変位されて、該ボアから流体が移送されて前記機能を作動させるようになっている。該マスタシリンダの特徴は、１つ又は２つ以上のダイアフラムバネが、前記ピストンに直接に又は間接的に作用して、該マスタシリンダを作動させるためにペダル又その他の作動手段により加える必要のある負荷を低減させることにある。
【００１１】
本発明はまた、プレッシャプレートと反作用部材との間にクラッチドリブンプレートがダイアフラムバネによりクランプされた乗物用クラッチを作動させるためのアシストバネ構成を提供するものである。該アシストバネ構成の特徴は、２つのダイアフラムバネ手段が、クラッチアクチュエータ部材上に反対方向に作用するよう構成されており、ダイアフラムバネ手段が、平坦な状態にある該ダイアフラムバネ手段の両側に作用し、ドリブンプレートをクランプするダイアフラムバネの特性を弱めるように作用して、クラッチアクチュエータの移動をアシストすることができることにある。
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を例示のみを目的とする図面を参照して説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、乗物用クラッチ１０が作動機構１２を介してペダル１１により制御される、クラッチシステムを示している。
【００１４】
クラッチ１０は、ダイアフラムバネ１６によりフライホイール１４という形の反作用部材とプレッシャプレート１５との間にダイアフラムバネ１６によりクランプされたドリブンプレート１３を有している。前記ダイアフラムバネ１６は、前記フライホイール１４に位置１８でボルト留めされたクラッチカバー１７に対して反作用するものである。前記フライホイール１４は、エンジンクランクシャフト２０にボルト留めされている。
【００１５】
ドリブンプレート１３は、中央ハブ２２を介してギアボックス入力シャフト２１に結合されている。ドリブンプレート１３は、周方向に作用するバネ及び摩擦部材を使用して乗物の駆動ライン内のねじれ振動を吸収するバネ付き中央部またはコンパウンド中央部２３を含むことが可能であり、又はかかるねじれ振動の吸収能力を有さない固定式の中央部を有することが可能である。
【００１６】
図１に示すシステムにおいて、作動機構１２は、ペダル１１により作動されるマスタシリンダ２４と、リリースベアリング２６及び（クラッチハウジング（図示せず）上で位置２８を中心として回動する）クラッチ作動レバー２７を介してダイアフラムバネ１６に結合されたスレーブシリンダ２５とを有する油圧式のものである。該ペダル１１は、乗物の隔壁上で位置２９を中心として回動する。
【００１７】
本発明によれば、ダイアフラムバネ１６は、図２にしめすような実質的に平坦なクランプ負荷特性を有している。このため、ダイアフラムバネ１６により加えられるクランプ負荷（図２の縦軸）は、実際のバネ偏倚（図２の横軸）のうち大きな部分「Ｐ」にわたり実質的に一定の状態を維持する。意図するクラッチの耐用寿命にわたり、ダイアフラムバネにより加えられるクランプ負荷が、常に前記バネ特性の部分「Ｐ」内にある構成とすることにより、ダイアフラムバネにより加えられるクランプ負荷は、ドリブンプレートの厚さは低減するものの、クラッチの作動寿命にわたり実質的に一定（図示の実施形態の場合には約７０００ニュートン）に維持される。
【００１８】
プルタイプのクラッチを使用することにより、バネ支持部（ｆｕｌｃｒｕｍ）３１とカバーボルト１８との間の間隔「Ｆ」が短縮され、このため作動システムの効率が改善される。また、プレッシャプレート支持部３２とリリースベアリング２６の作用線との間のてこアーム「Ｇ」を短縮することにより、ダイアフラムバネ１６の偏倚が小さくなり、これもまたシステムにおける損失の低減に資するものとなる。また、ダイアフラムバネ１６の厚さを増大させて、該ダイアフラムバネ１６の偏倚に起因する損失を低減させることが可能である。
【００１９】
ダイアフラムバネ１６の効率の最適化は、高負荷／短行程特性を生じさせる傾向のものとなる。この高負荷／短行程特性は、リリースレバー２７及びペダル１１のてこ比を調節し、及びマスタシリンダ２４のピストン２４ａとスレーブシリンダ２５のピストン２５ａとの相対的な断面積を調節して図３の曲線「Ａ」で示す形のペダル特性を与えることにより、弱めることができる。
【００２０】
本発明の第１の態様によれば、ペダル１１には、オーバーセンター（ｏｖｅｒ−ｃｅｎｔｒｅ）アシスト圧縮バネ３０が作用し、該圧縮バネ３０は、図３の曲線「Ｃ」に示す形の特性を有する回転方向のバネ偏倚力をペダル１１に加えるものである。該バネ３０は、位置３０ａでペダル隔壁上に取り付けられ、位置３０ｂでペダルと結合される。該ペダルが押圧された際に、バネ３０の作用線（位置３０ａ，３０ｂを接続した線）が位置３０ｂ２でラインＺ−Ｚ（ペダルの回動軸２９とバネ取付部３０ａとを接続した線）と交差してバネ３０が「オーバーセンター」に位置する。したがって、ペダルが完全にリリースされて結合部３０ｂが位置３０ｂ１に位置すると、バネ３０は、回動軸２９を中心として反時計方向の動きを加えるものとなる。また、ペダル１１がラインＺ−Ｚを超えて十分に（例えば位置３０ｂ３まで）押圧されると、バネ３０は、回動軸２９を中心として時計方向の動きを加えるものとなる。このアシストバネは、回動軸２９を中心としたペダル１１の押圧に対する抵抗を、図３の曲線「Ｃ」に示す形へと変更するものとなる。同曲線Ｃの場合には、ペダルの押圧に対する抵抗は、クラッチの係合解除／係合ポイントにおいて又はその近傍で最大レベルに達し、その後に該抵抗が低下することになる。
【００２１】
したがって、本発明の最適化されたクラッチシステムは、クラッチの耐用寿命全体を通してクラッチクランプ負荷を実質的に一定に維持し、クラッチ作動ペダルの「体感（ｆｅｅｌ）」の変動を（図３の曲線「Ｃ」に示すように）最小限にし、また同体感をクラッチの耐用寿命全体を通して実質的に同一に維持する、クラッチシステムを提供するものとなる。
【００２２】
ペダル１１をダイアフラムバネ１６に結合する作動機構は、代替的には、例えばレバー及びケーブルからなるシステムにすることが可能であることが理解されよう。
【００２３】
クラッチのドリブンプレート１３は、図１に示すように軸方向の緩衝手段を有さないことが可能であるが、より多くの場合、既知の手段により提供される軸方向の緩衝支持を含むことが考えられる。例えば、プレート１３のクラッチ摩擦部材環状体（ａｎｎｕｌｉ）１３ａ，１３ｂを、いわゆるバネセグメント１３ｃ上に取り付けることが可能である（図４参照）。
【００２４】
代替的には、及び好適には、ドリブンプレートは、エラストマによる軸方向の緩衝支持を含むことが可能であり、この場合には、クラッチ摩擦部材環状体１３ａ，１３ｂがエラストマ接着剤１３ｄ（図５）によりバッキングプレート１３ｃに接合される。該エラストマ接着剤１３ｄがクラッチの係合時に部分的に圧縮され、ドリブンプレート１３がプレッシャプレート１５とフライホイール１４との間にクランプされる。適当なエラストマによる軸方向の緩衝の例が、ＥＰ０２５２５８３、ＥＰ３９０７９７、ＥＰ０３２３０３６、ＥＰ０４５５６９４、ＥＰ０５１００１４、ＧＢ２２４７７２５、ＥＰ０４４２５３９、ＧＢ２２４３４１９、ＧＢ２２７２４９４、及びＥＰ０６３８１４９に開示されている。
【００２５】
エラストマによる緩衝を使用することにより、クラッチの寿命全体を通してドリブンプレートにより提供される緩衝力は、例えば図３に示した形の金属による緩衝を使用した構成により提供される緩衝力よりも、一層大きな不変性を達成することが可能となる。これは更に、最適化されたくラッチシステム全体の作動の一貫性の更なる改善に資するものとなる。また、エラストマによる軸方向の緩衝は、リベットのその他を使用することなく摩擦環状体を所定位置に固定するものであるため、一層厚い適当な材料を利用することが可能となる。
【００２６】
上述の実施形態では、ペダル１１にオーバーセンターアシストバネ３０が直接作用するが、該オーバーセンターアシストバネの作用は、ペダル１１とダイアフラムバネ１６との間で作動機構１２内に作用する１つ又は２つ以上のバネにより提供することが可能である。例えば、マスタシリンダ２４内にアシストバネ手段を設けることが可能である。かかるバネは、バネ１６の前述の高負荷／短行程特性を弱めるように作用するよう構成されたダイアフラムバネ手段であることが好ましい。
【００２７】
かかるアシストバネ手段を含むマスタシリンダの一例を図６に示す。同図において、リザーバ４１を有するマスタシリンダ４０は、ボア４３内を滑動することが可能であり作業チャンバ４４を加圧するピストン４２を含み、該チャンバ４４が配管４５を介してスレーブシリンダ（図示せず）に連結される。第１組及び第２組のダイアフラムバネ４６，４７という形のバネ手段は、ピストン４２の反対側に作用する。第１組のダイアフラムバネ４６は、関連するペダル１１のためのリターンバネとして作用し、第２組のダイアフラムバネ４７は、ペダル１１のためのアシストバネとして作用する。
【００２８】
第１組のダイアフラムバネ４６は、個々の皿バネ４６ａ（図７参照）から構成され、その各々は、反対方向に向けられた軸方向に突出する周囲フランジ４６ｂ，４６ｃをそれぞれ有している。これにより、各皿バネが、その平坦な状態の両側に作用することが可能となる。同様に、第２組のダイアフラムバネ４７も、個々の皿バネ４７ａから構成され、これもまた反対方向に向けられた軸方向に突出する周囲フランジをそれぞれ有しており、その各バネがその平坦な状態の両側に作用することが可能となっている。
【００２９】
リターン皿バネ４６ａの負荷／偏倚特性は、図８に示すように全体的に平坦な形を有するものであり、一方、アシスト皿バネ４７ａは、図９に示す全体的な形を有する一層急峻な負荷／偏倚特性を有している。これら２つのバネ特性が組み合わさって、図１０に示す形のペダル１１に関する全体的なマスタシリンダバネアシスト特性が提供される。該特性は、図３の曲線Ｂとして上述した全体的な形を有するものである。
【００３０】
図１１は、更に別形態のマスタシリンダ５０を示したものであり、該マスタシリンダ５０は、単一のリターンバネ５６及び単一のアシストダイアフラムバネ５７という形のアシストバネ手段を含み、該アシストダイアフラムバネ５７もまた、ボア５３内を滑動可能なピストン５２の反対側に作用するものである。該ボアは、逆止バルブ５８を介してリザーバ５１から補充を行うことが可能なものであり、ピストン５２は、配管５５を介してスレーブシリンダ（図示せず）と連結する作業チャンバ５４を加圧する。
【００３１】
この場合も、バネ５６，５７の負荷／偏倚特性はそれぞれ、全体的に図８及び図９に示す形のものとなり、よって、これらのバネが組み合わさって、図１０に示す形を有する、ペダル１１に関する全体的なマスタシリンダバネアシスト特性が提供されることになる。
【００３２】
図６及び図１１に示すマスタシリンダ構成は、図２に示す形の平坦な特性を有する、メインドリブンプレートクランプダイアフラムバネと共に使用するだけでなく、全体的に図１０に示す形を有するアシスト特性を必要とする任意の駆動系で使用することが可能である。
【００３３】
更に、図６及び図１１のマスタシリンダは、ペダル１１以外の手段により駆動することが可能である。例えば、マスタシリンダは、英国特許第２２１５７９１号に開示されているタイプのペダルレス自動制御クラッチシステムの一部を構成する場合には、電気的に駆動することが可能である。
【００３４】
また、上述のバネ構成４６，４７及び５６，５７は、それらがペダルその他のアクチュエータ手段と適当に連結されている場合には、マスタシリンダ外部で使用することも可能である。これらのバネ構成はまた、ペダルその他のアクチュエータ手段（例えば電気モータ）により駆動される機械式作動機構と共に使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による乗物用クラッチシステムを示す説明図である。
【図２】いわゆるフラットな特性を有するクラッチダイアフラムバネのクランプ負荷／偏倚特性を示すグラフである。
【図３】クラッチペダルの「体感（ｆｅｅｌ）」特性を示すグラフである。
【図４】クラッチドリブンプレートで使用するための代替的な形態の軸方向の弾性支持を示す説明図である。
【図５】クラッチドリブンプレートで使用するための代替的な形態の軸方向の弾性支持を示す説明図である。
【図６】内部アシストバネ手段を含む本発明の第２の形態によるマスタシリンダの詳細を示す説明図である。
【図７】内部アシストバネ手段を含む本発明の第２の形態によるマスタシリンダの詳細を示す説明図である。
【図８】図６及び図７のマスタシリンダで採用されるリターンバネの一般的な形態の負荷／偏倚特性を示すグラフである。
【図９】図６及び図７のマスタシリンダで採用されるアシストバネの一般的な形態の負荷／偏倚特性を示すグラフである。
【図１０】図６及び図７のマスタシリンダの内部バネにより提供される一般的な形態の全体的なバネアシストを示すグラフである。
【図１１】内部アシストバネ手段を含む更なる代替的な形態のマスタシリンダを示す説明図である。
【符号の説明】
１０　　　乗物用クラッチ
１１　　　ペダル
１２　　　作動機構
１３　　　ドリブンプレート
１４　　　フライホイール
１５　　　プレッシャプレート
１６　　　ダイアフラムバネ
１７　　　クラッチカバー
１８　　　カバーボルト
２０　　　エンジンクランクシャフト
２１　　　ギアボックス入力シャフト
２２　　　中央ハブ
２４　　　マスタシリンダ
２５　　　スレーブシリンダ
２６　　　リリースベアリング
２７　　　クラッチ作動レバー
２９　　　回動軸
３０　　　アシスト圧縮バネ
３１　　　バネ支持部
【図２】
2004503723.tif 000003
【図３】
2004503723.tif 000004
【図８】
2004503723.tif 000005
【図９】
2004503723.tif 000006
【図１０】
2004503723.tif 000007
【国際公開パンフレット】
2004503723.tif 000008
2004503723.tif 000009
2004503723.tif 000010
2004503723.tif 000011
2004503723.tif 000012
2004503723.tif 000013
2004503723.tif 000014
2004503723.tif 000015
2004503723.tif 000016
2004503723.tif 000017
2004503723.tif 000018
2004503723.tif 000019
2004503723.tif 000020
2004503723.tif 000021
2004503723.tif 000022
2004503723.tif 000023
2004503723.tif 000024
2004503723.tif 000025
【国際調査報告】
2004503723.tif 000026
2004503723.tif 000027
2004503723.tif 000028