(57)【要約】【課題】大型化を防ぎつつ、異物が入るのを抑制できるシリンダ装置を提供する。【解決手段】スリーブ（２３）と、前記スリーブ（２３）内に設けられたピストン（２４）と、前記ピストン（２４）に固定されたロッド（２１）と、前記ロッド（２１）と前記スリーブ（２３）との間にあって、前記ロッド（２１）または前記スリーブ（２３）に取り付けられたシール部材（２７）と、を備えるシリンダ装置（２）が提供される。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブと、
前記スリーブ内に設けられたピストンと、
前記ピストンに固定されたロッドと、
前記ロッドと前記スリーブとの間にあって、前記ロッドまたは前記スリーブに取り付けられたシール部材と、を備えるシリンダ装置。
【請求項２】
前記シール部材は、前記ロッドに嵌められた円環状の部材である、請求項１に記載のシリンダ装置。
【請求項３】
前記ロッドは、前記スリーブに沿って移動可能であり、
前記ロッドが最も手前にある状態で、前記シール部材は前記スリーブの内側にある、請求項２に記載のシリンダ装置。
【請求項４】
前記ロッドは、前記スリーブから内側に向かって突出した凸部と摺動しながら前記スリーブに沿って移動可能であり、
前記ロッドが最も奥にある状態で、前記シール部材と前記凸部との間に隙間がある、請求項２または３に記載のシリンダ装置。
【請求項５】
前記シール部材と前記スリーブとの間に隙間がある、請求項２乃至４のいずれかに記載のシリンダ装置。
【請求項６】
前記シール部材は、前記スリーブに取り付けられ、内部に前記ロッドが挿通した円環状の部材である、請求項１に記載のシリンダ装置。
【請求項７】
スリーブと、
前記スリーブ内に設けられたピストンと、
前記ピストンに固定され、上面に凹部が設けられたロッドと、を備えるシリンダ装置。
【請求項８】
スリーブと、
前記スリーブ内に設けられたピストンと、
前記ピストンに固定されたロッドと、
前記ロッドを覆うカバーと、を備えるシリンダ装置。
【請求項９】
前記ロッドは、前記スリーブに沿って移動可能であり、
前記ロッドが最も手前にある状態で、前記カバーの一部は前記スリーブの先端を覆う、請求項８に記載のシリンダ装置。
【請求項１０】
前記カバーと前記スリーブとの間に隙間がある、請求項９に記載のシリンダ装置。
【請求項１１】
前記カバーの先端部分から前記スリーブに向かうシールブラシを備える、請求項８乃至１０のいずれかに記載のシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチシステムなどに用いることが可能なシリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のクラッチシステムはエンジンの動力を変速機に伝達するか否かを切り替えるものであり、一般的にはシリンダ装置が用いられる。シリンダ装置は、シリンダや、シリンダ内にあってクラッチペダルに対する操作に応じて移動するピストンなどから構成される。ピストンがむき出しであると、ピストンからシリンダ内に異物が入ってしまう。
そこで、特許文献１には、ピストンを蛇腹状のベローズで覆ってピストンを保護することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１０−５００４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ベローズを設けるとシリンダ装置の最外径が大きくなるという問題がある。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、大型化を防ぎつつ、異物が入るのを抑制できるシリンダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、スリーブと、前記スリーブ内に設けられたピストンと、前記ピストンに固定されたロッドと、前記ロッドと前記スリーブとの間にあって、前記ロッドまたは前記スリーブに取り付けられたシール部材と、を備えるシリンダ装置が提供される。
ロッドとスリーブとの間にシール部材を設けることで、大型化を避けつつ、スリーブ内に異物が入るのを抑制できる。
【０００６】
前記シール部材は、前記ロッドに嵌められた円環状の部材であってもよい。
この場合、前記ロッドは、前記スリーブに沿って移動可能であり、前記ロッドが最も手前にある状態で、前記シール部材は前記スリーブの内側にあるのが望ましい。
これにより、スリーブの開口から異物が入るのを防止できる。
【０００７】
また、前記ロッドは、前記スリーブから内側に向かって突出した凸部と摺動しながら前記スリーブに沿って移動可能であり、前記ロッドが最も奥にある状態で、前記シール部材と前記凸部との間に隙間があるのが望ましい。
これにより、凸部の奥に異物が入るのを防止できる。
【０００８】
前記シール部材と前記スリーブとの間に隙間があるのが望ましい。
ロッドが移動する際にシール部材とスリーブとが非接触となり、異音の発生やシール部材の摩耗を防止できる。
【０００９】
前記シール部材は、前記スリーブに取り付けられ、内部に前記ロッドが挿通した円環状の部材であってもよい。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、スリーブと、前記スリーブ内に設けられたピストンと、前記ピストンに固定され、上面に凹部が設けられたロッドと、を備えるシリンダ装置が提供される。
凹部によって異物が捕捉され、スリーブ内に異物が入るのを抑制できる。
【００１１】
また、本発明の別の態様によれば、スリーブと、前記スリーブ内に設けられたピストンと、前記ピストンに固定されたロッドと、前記ロッドを覆うカバーと、を備えるシリンダ装置が提供される。
カバーを設けることで、スリーブ内に異物が入るのを抑制できる。
【００１２】
前記ロッドは、前記スリーブに沿って移動可能であり、前記ロッドが最も手前にある状態で、前記カバーの一部は前記スリーブの先端を覆うのが望ましい。
これにより、スリーブの開口から異物が入るのを防止できる。
【００１３】
前記カバーと前記スリーブとの間に隙間があるのが望ましい。
これにより、ロッドが水平面内で揺動した場合であっても、カバーとスリーブとが接触するのを抑えられる。
【００１４】
シリンダ装置は、前記カバーの先端部分から前記スリーブに向かうシールブラシを備えるが望ましい。
これにより、異物が入るのをより抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
大型化を防ぎつつ、異物が入るのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】クラッチシステムの概略構成を示す図。
【図２Ａ】第１の実施形態に係るＣＭＣ２の概略断面図。
【図２Ｂ】第１の実施形態に係るＣＭＣ２の概略断面図。
【図３】図２Ａおよび図２Ｂの第１変形例であるＣＭＣ２’の概略断面図。
【図４Ａ】図２Ａおよび図２Ｂの第２変形例であるＣＭＣ２’’の概略断面図。
【図４Ｂ】図４ＡにおけるＡ−Ａ’断面図
【図５Ａ】第２の実施形態に係るＣＭＣ２’’’の概略断面図。
【図５Ｂ】第２の実施形態に係るＣＭＣ２’’’の概略断面図。
【図６】ロッド２１が揺動した場合のＣＭＣ２’’’の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、クラッチシステムの概略構成を示す図である。このクラッチシステムは、運転者の操作に応じて、エンジン（不図示）によって回転駆動されるエンジン出力軸１００の回転動力を、変速機（不図示）に接続された変速機入力軸２００に伝達するか遮断するかを切り替えるものである。
【００１９】
クラッチシステムは、クラッチペダル１と、クラッチマスタシリンダ２（Clutch Master Cylinder、以下「ＣＭＣ２」という）と、リザーバタンク３と、油配管４と、コンセントリックスレーブシリンダ５（Concentric Slave Cylinder、以下「ＣＳＣ５」という）と、クラッチ組立体６と、クラッチディスク７と、フライホイール８とを備えている。
【００２０】
クラッチペダル１は、ダッシュパネル３００によって隔てられた車室内に設けられ、ドライバによって踏込操作がなされる。クラッチペダル１はＣＭＣ２のロッド２１に接続されており、踏込量に応じて、ロッド２１が水平方向に移動する。
【００２１】
ＣＭＣ２はダッシュパネル３００を貫通して設けられ、車室内においてロッド２１が車室内のクラッチペダル１に接続され、エンジン室内においてリザーバタンク３および油配管４に接続される。ＣＭＣ２はシリンダ装置であり、クラッチペダル１の踏込量、言い換えると、ロッド２１の移動量に応じた作動油の油圧を発生させる。ＣＭＣ２の構造については後に詳述するが、踏込量が大きいほど高い油圧を発生させる。
【００２２】
リザーバタンク３はダッシュパネル３００によって隔てられたエンジン室内に設けられ、ＣＭＣ２に供給される油を蓄えている。
【００２３】
油配管４はエンジン室内に設けられ、一端がＣＭＣ２に接続され、他端がＣＳＣ５に接続される。油配管４はＣＭＣ２によって発生された油圧をＣＳＣ５に伝達する。
【００２４】
ＣＳＣ５はエンジン室内に設けられ、その先端は油配管４から伝達される油圧に応じて水平方向に移動する。すなわち、ＣＳＣ５の先端は、油圧が低い（クラッチペダル１の踏込量が小さい）場合にはクラッチ組立体６を押圧せず、油圧が高い（クラッチペダル１の踏込量が大きい）場合にはクラッチ組立体６におけるダイヤフラムスプリング６４を押圧する。
【００２５】
クラッチ組立体６は、クラッチカバー６１、支点部材６２，６３、ダイヤフラムスプリング６４、プレッシャプレート６５などから構成される。
【００２６】
クラッチカバー６１はプレッシャプレート６５を覆う環状の部材である。
支点部材６２，６３はクラッチカバー６１の内周端部によって支持され、ダイヤフラムスプリング６４を挟持する。
【００２７】
ダイヤフラムスプリング６４は弾性部材で形成される。そして、ダイヤフラムスプリング６４の下部はＣＳＣ５と接触しており、上部はボルトでプレッシャプレート６５に固定されている。ダイヤフラムスプリング６４は支点部材６２，６３に挟持されているため、支点部材６２，６３を支点として揺動可能である。すなわち、ＣＳＣ５がダイヤフラムスプリング６４の下部を押圧すると、その下部はクラッチディスク７に近づく方向に移動し、これに伴って、上部はフライホイール８から離れる方向に移動する。一方、ＣＳＣ５がダイヤフラムスプリング６４の下部を押圧しないと、弾性力によってその下部はクラッチディスク７から離れる方向に移動し、これに伴って、上部はフライホイール８に近づく方向に移動する。
【００２８】
プレッシャプレート６５はボルトによってダイヤフラムスプリング６４の上部と固定されている。プレッシャプレート６５はダイヤフラムスプリング６４の上部とともに移動し、フライホイール８に近づいたり離れたりする。
【００２９】
クラッチディスク７は変速機入力軸２００と固定されており、その回転に伴って回転する。クラッチディスク７はライニングプレート７１および摩擦材７２，７３を有する。ライニングプレート７１のプレッシャプレート６５と対向する面に摩擦材７２が固定されており、フライホイール８と対向する面に摩擦材７３が固定されている。
【００３０】
フライホイール８はボルトによってエンジン出力軸１００に固定されており、その回転に伴って回転する。
【００３１】
このクラッチシステムは次のように動作する。
クラッチペダル１が踏み込まれていない場合、ＣＭＣ２は油圧を発生させないから、油配管４の油圧は大気圧となる。そのため、ＣＳＣ５の先端はクラッチ組立体６におけるダイヤフラムスプリング６４の下部を押圧せず、その上部はフライホイール８に近づく。その結果、摩擦材７２，７３が両面に固定されたライニングプレート７１をプレッシャプレート６５がフライホイール８に押圧する。これにより、フライホイール８が固定されたエンジン出力軸１００と、クラッチディスク７が固定された変速機入力軸２００との間で動力が伝達されるようになる。
【００３２】
一方、クラッチペダル１が踏み込まれている場合、ＣＭＣ２は油圧を発生させるから、油配管４の油圧は大気圧よりも高い。そのため、ＣＳＣ５の先端はクラッチ組立体６におけるダイヤフラムスプリング６４の下部を押圧し、その上部はフライホイール８から離れる。その結果、摩擦材７２，７３が両面に固定されたライニングプレート７１をプレッシャプレート６５がフライホイール８に押圧しなくなる。これにより、フライホイール８が固定されたエンジン出力軸１００と、クラッチディスク７が固定された変速機入力軸２００との間で動力が伝達されなくなる。
【００３３】
図２Ａおよび図２Ｂは、第１の実施形態に係るＣＭＣ２の概略断面図であり、それぞれクラッチペダル１が踏まれていない状態および踏まれた状態を示している。ＣＭＣ２は、ロッド２１と、取付部材２２と、スリーブ２３と、ピストン２４と、カップ２５，２６と、ダストシール２７とを備えている。
【００３４】
ロッド２１は水平方向に延びる棒状の部材であり、一端は取付部材２２を介してクラッチペダル１に固定され、他端は球状になっていてピストン２４に固定される。ロッド２１はクラッチペダル１の踏込量に応じてスリーブ２３に沿って水平方向に移動する。すなわち、クラッチペダル１が踏み込まれていない場合、ロッド２１はスリーブ２３の手前側にある（図２Ａ）。一方、クラッチペダル１が踏み込まれると、ロッド２１はスリーブ２３の奥側に移動する（図２Ｂ）。
【００３５】
取付部材２２は、ロッド締結部２２１と、ロッド締結部２２１に固定されたクレビスガイド２２２と、クレビスガイド２２２の内側に設けられたゴムダンパ２２３とを有する。ロッド締結部２２１の外径はスリーブ２３の内径より小さい。一方、クレビスガイド２２２はロッド締結部２２１の外周側にあり、その外径はスリーブ２３の内径より大きい。よって、ロッド２１のスロトーク量は、クレビスガイド２２２のスリーブ２３側端面とスリーブ２３のクレビスガイド２２２側端面との距離で規制される。これにより、図２Ｂの矢印で示すように、ロッド２１が奥に移動した際に、ストッパ荷重がゴムダンパ２２３に加わるのを抑えられる。
【００３６】
また、ロッド締結部２２１は、その凹部の内面にねじが切ってあり、ロッド２１のねじと係合することでロッド２１を締結する。ねじで締結することで、ロッド２１の端部をどこまで凹部に挿入するか、言い換えると、ロッド２１の端部とクレビスガイド２２２の端面との距離の自由度が高くなり、ロッド２１のストローク量を柔軟に調整できる。
【００３７】
スリーブ２３は、クラッチペダル１側（手前側）の端部が開口し、反対側（奥側）が閉塞した円筒状の部材であり、ボルトによってダッシュパネル３００（不図示）に固定されている。スリーブ２３は内側に向かって突出した凸部２３１を有し、ピストン２４の外周と接している。また、上部に設けられた開口２３ａにリザーバタンク３（不図示）が接続され、別の開口２３ｂに油配管４（不図示）が接続される。
【００３８】
ピストン２４はスリーブ２３内に設けられ、一端はロッド２１に固定される。ロッド２１の移動に伴ってピストン２４はスリーブ２３の凸部２３１と摺動しながら、スリーブ２３内で水平方向に移動可能である。
【００３９】
また、ピストン２４の先端はスリーブ２３の内面と相俟って圧力室２８を形成している。圧力室２８はリザーバタンク３からの油で満たされている。クラッチペダル１が踏まれていない状態ではピストン２４が手前側にあるため（図２Ａ）、圧力室２８が広く、油圧は大気圧と同じである。一方、クラッチペダル１が踏み込まれるとピストン２４が奥側に移動するため（図２Ｂ）、圧力室２８が狭くなってＣＳＣ５がダイヤフラムスプリング６４を押圧するため、ダイフラムスプリング６４からの反力を受けて油配管４の油圧は大気圧より高くなる。
【００４０】
カップ２５，２６は、スリーブ２３の長手方向において互いに離間してピストン２４の外周に嵌められたシール部材である。
【００４１】
本実施形態の特徴の１つとして、ＣＭＣ２はダストシール２７を有する。ダストシール２７は例えばゴム製であり、ロッド２１に嵌められた円環状のシール部材である。ダストシール２７は、ロッド２１から脱落しないよう、例えばダストシール２７の内径をロッド２１の外径より小さくして締め代を設けてロッド２１に固定してもよいし、加硫接着によってロッド２１に固定してもよい。あるいは、コスト削減のために、ロッド２１とダストシール２７とを１つの部材として形成してもよい。
ダストシール２７をロッド２１に設けることで、ロッド２１を伝って異物がスリーブ２３内（特に圧力室２８内）に入るのを抑えることができる。
【００４２】
ダストシール２７の外径はスリーブ２３の内径より小さいのが望ましい。言い換えると、ダストシール２７の外周面がスリーブ２３の内周面と接することなく、隙間があるのが望ましい。仮に両者が接していると、ロッド２１の移動時にダストシール２７の外周面とスリーブ２３の内周面とが摺動して異音が発生したり、ダストシール２７が摩耗したりしてしまうためである。
【００４３】
また、ダストシール２７が取り付けられる位置は、図２Ａに示すように、クラッチペダル１が踏まれていない状態（つまり、ロッド２１が最も手前にある状態）において、スリーブ２３内となるのが望ましい。スリーブ２３の開口からスリーブ２３の内部に異物が入るのを防止できるためである。また、ダストシール２７と凸部２３１との距離を長くとるのが望ましい。具体的には、図２Ｂに示すように、クラッチペダル１が踏み込まれた状態（つまり、ロッド２１が最も奥にある状態）でもダストシール２７が凸部２３１に達することなく、凸部２３１とダストシール２７との間に隙間があるようにするのが望ましい。凸部２３１より奥に異物が入るのを防止できるためである。
【００４４】
このように、第１の実施形態では、ダストシール２７をロッド２１に設ける。ロッド２１はスリーブ２３の内側にあるためＣＭＣ２の大型化を防げ、かつ、ロッド２１とスリーブ２３との間からスリーブ２３内に異物が入るのを防止できる。
【００４５】
図３は、図２Ａおよび図２Ｂの第１変形例であるＣＭＣ２’の概略断面図である。このＣＭＣ２’は、ロッド２１ではなくスリーブ２３にダストシール２７’が固定される。具体的には、ダストシール２７’はスリーブ２３の端面からやや内側の内面に固定される。このダストシール２７’は円環状であり、内部にロッド２１が挿通している。この場合も、やはりダストシール２７’の内周面とロッド２１の外周面とが接することなく、隙間があるのが望ましい。また、コスト削減のために、スリーブ２３とダストシール２７’とを１つの部材として形成してもよい。
【００４６】
図４Ａは、図２Ａおよび図２Ｂの第２変形例であるＣＭＣ２’’の概略断面図である。また、図４Ｂは、図４ＡにおけるＡ−Ａ’断面図である。ロッド２１’の上面の少なくとも一部、具体的には、先端に形成された球状部分とロッド２１の長手方向中央付近との間に凹部２９が形成される。より詳しくは、凹部２９は底部２９１と外周に設けられた側壁２９２とから形成される（図４Ｂ）。このように、ロッド２１’の断面を円形とせず凹部２９を設けた形状とすることで、凹部２９に異物が捕捉される。したがって、スリーブ２３内に落下して圧力室２８に入ることを抑えられる。
【００４７】
（第２の実施形態）
図５Ａおよび図５Ｂは、第２の実施形態に係るＣＭＣ２’’’の概略断面図であり、それぞれクラッチペダル１が踏まれていない状態および踏まれた状態を示している。以下、図２Ａおよび図２Ｂとの相違点を中心に説明する。
【００４８】
このＣＭＣ２’’’はダストカバー２Ａおよびシールブラシ２Ｂを有する。ダストカバー２Ａはロッド２１の一部を覆う円筒形状であり、一端がクレビスガイド２２２に固定されて、ロッド２１とともに水平方向に移動する。ダストカバー２Ａの他端は、クラッチペダル１が踏まれていない状態（つまり、ロッド２１が最も手前にある状態、図５Ａ）であっても、スリーブ２３の先端部分と鉛直方向に重なり合っている。すなわち、ダストカバー２Ａの先端部分がスリーブ２３の先端部分を覆っている。
【００４９】
また、スリーブ２３の外周面とダストカバー２Ａの内周面との間には隙間があり、ダッシュパネル３００（不図示）に向かって開口している。一方、ダストカバー２Ａのクレビスガイド２２２側は、クレビスガイド２２２により閉塞している。そのため、外部からスリーブ２３への経路が複雑化し、スリーブ２３内に異物が入るのを抑制できる。
【００５０】
ダストカバー２Ａは、軽量化およびコスト削減のため、例えば樹脂製あるいはゴム製であるのが望ましい。また、ダストカバー２Ａの外径をクレビスガイド２２２の外径以下とすることで、ＣＭＣ２’’’の大型化を防げる。
【００５１】
また、ダストカバー２Ａの先端部分、特にスリーブ２３と重なる部分の内周面に、スリーブ２３に向かうシールブラシ２Ｂが設けられるのが望ましく、これによりさらに異物が入るのを抑制できる。
【００５２】
図６は、ロッド２１が揺動した場合のＣＭＣ２’’’の概略断面図である。ロッド２１はクラッチペダル１に対する踏込操作に応じて水平方向に移動する。しかしながら、踏み込みかたによっては、水平面内で揺動する可能性もある。このような場合でも、ダストカバー２Ａの内周面とスリーブ２３の外周面との間に隙間があるため、両者が接触するのを抑えられる。
【００５３】
このように、第２の実施形態では、ロッド２１を覆うダストカバー２Ａを設ける。そのため、スリーブ２３内に異物が入るのを防止できる。なお、第１の実施形態で説明したダストシール２７（２７’）を第２の実施形態に適用してもよい。
【００５４】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
【符号の説明】
【００５５】
１  クラッチペダル
２，２’，２’’，２’’’  ＣＭＣ
２１，２１’  ロッド
２２  取付部材
２２１  ロッド締結部
２２２  クレビスガイド
２２３  ゴムダンパ
２３  スリーブ
２３１  凸部
２４  ピストン
２５，２６  カップ
２７，２７’  ダストシール
２８  圧力室
２９  凹部
２９１  底部
２９２  側壁
２Ａ  ダストカバー
２Ｂ  シールブラシ
３  リザーバタンク
４  油配管
５  ＣＳＣ
６  クラッチ組立体
６１  クラッチカバー
６２，６３  支点部材
６４  ダイヤフラムスプリング
６５  プレッシャプレート
７  クラッチディスク
７１  ライニングプレート
７２，７３  摩擦材
８  フライホイール
１００  エンジン出力軸
２００  変速機入力軸
３００  ダッシュパネル
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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