JP2005163925A - 転がり軸受及びクラッチレリーズ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 転動体径を小さくすることなく幅寸法を低減することができ、よってクラッチ遮断装置などの組み込まれる装置のコンパクト化を図ることができる転がり軸受及びクラッチレリーズ軸受を提供する。
【解決手段】 エンジン側に連結される回転軌道輪としての内輪３ａと、クラッチハウジング１０側に固定された固定軌道輪としての外輪３ｂとを有するクラッチレリーズ軸受３において、外輪３ｂに圧入された環状の圧入部材６と、内輪３ａの内周面側に接触するシールリップ５ｂを有するとともに、内外輪間の環状開口部をシールするように圧入部材６に固着された環状のシール部材５とを設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、転がり軸受及びクラッチレリーズ軸受に関する。

例えばクラッチレリーズ軸受は、マニュアルトランスミッション式の自動車に装備されたクラッチを断続させるクラッチ遮断装置内でクラッチペダルへの操作に応動して移動するように組み込まれており、従来のクラッチレリーズ軸受には、例えば図４に示すものが使用されていた。
図４において、この従来のクラッチレリーズ軸受５０は、回転軌道輪としての内輪５１と、固定軌道輪としての外輪５２と、ボール５３とを備えており、その内外輪間の環状開口部は図の左側及び右側に設けられたシール部材５４及び５５によって密封されている。これらシール部材５４，５５は、シール芯金５４ａ，５５ａが埋め込まれるとともに、外輪５２に固定されたシール本体５４ｂ，５５ｂと、この本体５４ｂ，５５ｂの内周部側に設けられて内輪５１に接触するシールリップ５４ｃ，５５ｃとを備えている。

また、クラッチレリーズ軸受５０は、上記遮断装置の内部でエンジンの回転をマニュアルトランスミッションに伝達する伝達軸６０の外周外方に配置されており、図に示す状態から左側に移動可能なようにクラッチハウジングＨに取り付けられている。詳細には、この軸受５０では、外輪５２の外周面に密接して取り付けられた断面略クランク状のベアリングケース５６に収納された状態で上記ハウジングＨに固定されており、当該ハウジングＨ内の油圧シリンダ（図示せず）が上記クラッチペダルでの操作量に応じて動作することにより、軸受５０は左側に動くようになっている。また、軸受５０の内輪５１は、環状のプレート６１を介してダイヤフラムスプリング６２に連結されており、このスプリング６２を左側に動かすことでクラッチが動作してエンジンの回転力が伝達軸６０に伝えられるのを止める。

ところで、上記のようなクラッチ遮断装置では、そのコンパクト化が要望されており、その装置内のクラッチレリーズ軸受の幅寸法を低減することが要求されている。
ところが、上記従来のクラッチレリーズ軸受５０では、シール部材５５を取り付けるために外輪５２の内周面側にシール溝５２ｂを設けなければならず、この溝形成のための寸法を当該外輪５２に確保する必要があり、よって軸受幅寸法を低減することは困難であった。

詳細にいえば、この軸受５０では、図４に示したように、内輪５１の左端部はエンジン側に連結されるように外輪５２の左端部よりも軸方向左側に突出するように設けられている。それゆえ、この外輪５２の左端部側では、当該左端部側に配置された上記シール部材５４を取り付けるためのシール溝５２ａを外輪内周面に形成しても、軸受幅寸法を大きくすることなく溝５２ａ用の寸法を確保することができる。しかるに、外輪５２の右端部側では、同図に示したように、その右端部外側に取り付けられたベアリングケース５６を介在させることにより、軸受５０がクラッチハウジングＨ側に固定されており、上記シール部材５５を内外輪間に内蔵させる必要があった。このため、この外輪右端部側では、その内周面に上記シール溝５２ｂを形成しなければならず、外輪５２、ひいては軸受幅寸法を低減することは困難であった。
また、ボール（転動体）５３の直径を小さくすることにより、軸受幅寸法を低減することも考えられるが、このような転動体径の低減は軸受寿命が低下する等の新たな問題点を招くことがあった。このように従来軸受５０では、その幅寸法を低減するのが難しく、当該軸受が組み込まれるクラッチ遮断装置などの装置でのコンパクト化を図るのも困難なものとした。

上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、転動体径を小さくすることなく幅寸法を低減することができ、よってクラッチ遮断装置などの組み込まれる装置のコンパクト化を図ることができる転がり軸受及びクラッチレリーズ軸受を提供することを目的とする。

本発明の転がり軸受は、内輪と、外輪と、これら内外輪間に転動自在に配置された転動体とを具備し、前記内外輪の一方及び他方をそれぞれ固定軌道輪及び回転軌道輪として使用する転がり軸受であって、
前記固定軌道輪に圧入された圧入部材と、前記回転軌道輪の内周面及び外周面のうち前記固定軌道輪と対向しない周面側に接触するシールリップを有するとともに、これらの軌道輪間の環状開口部をシールするように前記圧入部材に固着された環状のシール部材とを具備したことを特徴とするものである。

また、本発明のクラッチレリーズ軸受は、エンジン側に連結される回転軌道輪としての内輪と、取付部品を介在させてクラッチハウジング側に固定された固定軌道輪としての外輪と、これら内外輪間に転動自在に配置された転動体とを具備するクラッチレリーズ軸受であって、
前記外輪に圧入された圧入部材と、前記内輪の内周面側に接触するシールリップを有するとともに、前記内外輪間の環状開口部をシールするように前記圧入部材に固着された環状のシール部材とを具備したことを特徴とするものである。

上記のように構成された転がり軸受及びクラッチレリーズ軸受では、上記シールリップを備えたシール部材が内外輪の一方の固定軌道輪に圧入された圧入部材に固着された状態で、環状開口部をシールするよう内外輪間に設けられているので、上記従来例と異なり、固定軌道輪でのシール溝の形成を省略しつつ、当該シール部材を取り付けることができる。

また、上記転がり軸受において、前記固定軌道輪は、前記回転軌道輪に対して軸方向に位置をずらされた状態で取付部品に取り付けられるとともに、
前記圧入部材には、前記固定軌道輪に圧入された筒状の圧入部と、この圧入部から前記環状開口部側に延設された環状の延設部とが設けられ、かつこの延設部に固着された前記シール部材が、前記固定軌道輪と非接触状態で当該固定軌道輪と前記回転軌道輪との軸方向位置ずれによって生じた空きスペースに配置されることが好ましい。
この場合、シール部材が固定軌道輪と非接触状態で上記空きスペースに配置されているので、当該シール部材の厚み寸法が軸受幅寸法に加算されるのを確実に防ぐことができるとともに、当該軸受に無駄なスペースが生じるのを極力抑えたさらにコンパクトな軸受を構成することができる。

また、上記転がり軸受において、前記回転軌道輪の前記固定軌道輪と対向しない周面に段差あるいは斜面を設けるとともに、この段差あるいは斜面の表面に前記シールリップを接触させてもよい。
この場合、上記段差あるいは斜面を回転軌道輪に設けることによってシールリップが接触する接触スペースを当該軌道輪に確保して、この軌道輪に対するシールリップの接触を確実なものとすることができ、密封性を高めたシール部材を構成することができる。

また、上記クラッチレリーズ軸受において、前記圧入部材が、前記取付部品として前記クラッチハウジング側に固定されることが好ましい。
この場合、上記圧入部材を取付部品と兼用することができるので、このクラッチレリーズ軸受が組み込まれるクラッチ遮断装置の部品点数を削減することができる。

本発明によれば、固定軌道輪（クラッチレリーズ軸受にあっては外輪）でのシール溝の形成を省略してシール部材を取り付けることができるので、上記シール溝形成のための寸法を固定軌道輪、ひいては軸受幅寸法に確保する必要がない。この結果、転動体径の縮径化及びこれに伴う軸受寿命の低下を招くことなく軸受幅寸法を低減することができ、よって当該軸受を組み込む装置等のコンパクト化を図ることができる。

以下、本発明の転がり軸受の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、油圧式のクラッチ遮断装置内に組み込まれるクラッチレリーズ軸受に適用した場合を例示して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチレリーズ軸受を適用したクラッチ遮断装置の要部構成を示す断面図である。図２は、図１に示したクラッチレリーズ軸受の構成を示す拡大断面図である。
図１において、クラッチ遮断装置は、伝達軸６０が挿通される中心孔１ａを設けたシリンダハウジング１と、このシリンダハウジング１内に配置された筒状のピストン２と、このピストン２に取り付けられた本発明のクラッチレリーズ軸受３とを備えている。

シリンダハウジング１は、上記中心孔１ａを有する内筒部１ｂと、この内筒部１ｂとの間に環状のシリンダ室１ｃを形成する外筒部１ｄとを備えたものであり、上記伝達軸６０が挿通される中心孔１０ａが設けられたクラッチハウジング１０に固定されている。上記シリンダ室１ｃは、図示を省略したマスタシリンダからクラッチハウジング１０内に形成された給油路１１及び接続子１２を介して、ドライバーによるクラッチペダル（図示せず）への操作力に応じた圧油が供給されるようになっている。
ピストン２は、上記シリンダ室１ｃに軸方向に摺動自在に嵌挿されている。このピストン２の後端部２ａにはオイルシール９が装着され、このオイルシール９によってシリンダ室１ｃは密封されている。

上記クラッチレリーズ軸受３は、図２も参照して、エンジン側に連結される回転軌道輪としての内輪３ａと、クラッチハウジング側に固定された固定軌道輪としての外輪３ｂと、これら内外輪間に転動自在に配置された転動体としての複数のボール３ｃと、各ボール３ｃを保持する保持器３ｄとを備えている。また、この軸受３では、その内外輪間の図の左側の環状開口部はシール部材４により密封されている。また、右側の環状開口部は、後に詳述するように、外輪３ｂの外周面に圧入された圧入部材６とこれに固着されたシール部材５とによって密封されており、軸受３ではシール部材４，５及び圧入部材６にて上記ボール３ｃと内輪３ａ及び外輪３ｂとの間に供給された潤滑剤が外部に飛散するのを防いでいるとともに、異物が軸受内部に侵入するのを防いでいる。

上記内輪３ａは、環状のプレート６１を介してクラッチのダイヤフラムスプリング６２の内縁に当接している。また、外輪３ｂは、その外周面に圧入された圧入部材６を介在させて一端部が上記ピストン２に接続された断面略クランク状のプレート部材７に連結されている。また、上記圧入部材６には、ピストン２の先端部２ｂに一端側が係止された皿ばね８の他端側が当接しており、この皿ばね８によってプレート部材７側に押し付けられている。クラッチレリーズ軸受３は、このようにピストン２に取り付けられており、ピストン２の動作に応じてダイヤフラムスプリング６２をクラッチディスク６３側に押動するようになっている。尚、上記プレート６１は、図示しないストッパーにて抜けるのが防止された状態で外輪３ａに取り付けられている。
また、シリンダハウジング１とプレート部材７との間には、圧縮コイルばね１３が介装され、その外周には蛇腹状のブーツ１４が取り付けられている。

上記シール部材４は、シール芯金４ａが埋め込まれるとともに、外輪３ｂに取り付けられたシール本体４ｂと、この本体４ｂの内周部側に設けられて内輪３ａに接触するシールリップ４ｃとを備えている。詳細には、上記シール本体４ｂは、その外周部側が外輪３ｂの内周面に形成されたシール溝３ｂ１に嵌合されることによって当該外輪３ｂに固定されており、この固定された状態で上記シールリップ４ｃが内輪３ａの外周面に摺接することで、当該部材４は図の左側の上記環状開口部を密封する。
また、クラッチレリーズ軸受３では、ダイヤフラムスプリング６２と外輪３ａ、シール部材４との干渉を防ぐなどを容易に行うために、内輪３ａと外輪３ｂとは互いに軸方向に位置をずらされた状態でシリンダハウジング１に取り付けられている。つまり、例えば図２に示したように、内輪３ａの左端部は上記プレート６１と連結されるために、外輪３ｂの左端部よりも左側に突出するよう構成されている。そして、この軸受３では、上記のように突出させた内輪左端部の外周面にシールリップ４ｃを摺接させることにより、シール部材４を取り付けるための上記シール溝３ｂ１を外輪３ｂの内周面に形成しても、エンジン側への連結などに必要な内輪左端部寸法（突出長さ）に吸収させることができる。これにより、シール部材４は、外輪３ｂの軸方向寸法、ひいては軸受３の幅寸法（軸方向寸法）を必要以上に大きくさせることなく、上記左側の環状開口部を密封できるようになっている。

また、上記シール部材５は、例えば合成ゴムからなる弾性体により構成されたシール本体５ａと、この本体５ａの内周部側に設けられるとともに、内輪３ａの内周面側に接触するシールリップ５ｂとを具備している。このシール部材５では、外輪３ｂと非接触状態で、かつシールリップ５ｂが内輪３ａの内周面側に形成された面取り部３ａ１に摺接するように、上記右側の環状開口部に設置されている。
また、上記圧入部材６は、軸受３のベアリングケースとしての機能、上記クラッチハウジング１０側に当該軸受３を取り付ける取付部品としての機能、及び上記シール部材５を支持する支持部材としての機能、及びこのシール部材５とともに対応する環状開口部を密封する密封部材としての機能が付与されている。

具体的にいえば、圧入部材６は、厚さ０．４〜１．０ｍｍ程度の金属薄板により構成されたものであり、外輪３ｂの外周面に圧入された筒状の圧入部６ａと、この圧入部６ａから上記右側の環状開口部側に延設された環状の延設部６ｂとを有している。この延設部６ｂは、圧入部材６が取り付けられる上記プレート部材７の表面に合わせて形成されたものであり、上記皿ばね８の他端側が当接するようピストン２の先端部２ｂ近傍まで延ばされることにより、当該圧入部材６は軸受３を収納して保持するベアリングケース及び当該軸受３をクラッチハウジング１０側に取り付ける取付部品としても兼用できるようになっている。
また、上記延設部６ｂには、上記シール部材５が外輪３ｂと非接触状態で、当該外輪３ｂと内輪３ａとの軸方向位置ずれによって生じた空きスペースに配置されるように、例えば加硫接着によって上記シール本体５ａが当該延設部６ｂの環状開口部側表面に固着されており、圧入部材６は上記空きスペース内でシール部材５を支持している。そして、シール部材５のシールリップ５ｂが内輪内周面側に形成された面取り部３ａ１に摺接し、さらにこのシール部材５と外輪外周面から右側環状開口部を覆うよう延設された上記延設部６ｂとにより、当該右側環状開口部を密封できるようになっている。

上記のように構成された本実施形態のクラッチ遮断装置では、上記圧油がシリンダ室１ｃに供給されると、ピストン２がクラッチレリーズ軸受３をクラッチディスク６３側へ移動させ、この軸受３の内輪３ａがプレート６１を介してダイヤフラムスプリング６２の内縁を押動（プッシュ）する。これにより、ダイヤフラムスプリング６２は、その外縁に取り付けられているクラッチのプレッシャプレート（図示せず）をクラッチディスク６３から離間させ、当該クラッチディスク６３をエンジン側に設けられたフライホイール（図示せず）から離させてクラッチを遮断させる。

以上のように、本実施形態のクラッチレリーズ軸受３では、その右側の環状開口部を密封する上記シール部材５は、圧入部６ａが外輪外周面に圧入された圧入部材６の上記延設部６ｂでの環状開口部側表面に固着された状態で、当該右側の環状開口部を密封している。これにより、シール溝を外輪内周面に形成していた上記従来例と異なり、当該シール溝形成を省略してシール部材５を取り付けることができる。それゆえ、上記シール溝形成のための寸法を外輪３ｂの軸方向寸法、ひいては軸受３の幅寸法に確保する必要がない。この結果、ボール径の縮径化及びこれに伴う軸受寿命の低下を招くことなく軸受幅寸法を低減することができ、よって当該軸受３を組み込むクラッチ遮断装置等のコンパクト化を図ることができる。
また、本発明の発明者等が試作した試験品では、例えば図２に“Ｓ”にて示す軸受幅寸法が１０．３ｍｍであるのに対して、同じ直径のボール及び内輪を使用した従来品の軸受幅寸法（図４に“ｓ”にて図示）が厚さ寸法０．４ｍｍ程度のベアリングケース５６を除いた寸法でも１２．７ｍｍであり、軸受幅寸法を２．４ｍｍ低減できることが確認された。

また、本実施形態では、上記圧入部材６がクラッチレリーズ軸受３を取り付ける上記取付部品（ベアリングケース）として機能するように構成されているので、図４の上記従来例と異なり、ベアリングケースを割愛して、クラッチ遮断装置の部品点数を削減することができるとともに、同ケースへの外輪の嵌め込む作業を省略して軸受の組立作業を簡単化することができる。

図３は、別の実施形態に係るクラッチレリーズ軸受の構成を示す拡大断面図である。図において、本実施形態と図２に示した実施形態との主な相違点は、上記面取り部３ａ１の代わりに、シールリップ５ｂが接触する段差３ａ２を設けた点である。
図３に示すように、本実施形態では、内輪３ａの内周面に上記シールリップ５ｂと接触する段差３ａ２が形成されている。この段差３ａ２は、内輪内周面をリング状に切り欠くことによって設けられたものであり、シールリップ５ｂが摺接する周面を備えている。以上の構成により、本実施形態では、図２に示した実施形態と同様に、シール溝を設けることなくシール部材５を設置することができ、軸受３の幅寸法を低減することができるとともに、上記段差３ａ２を内輪３ａに設けることにより、シールリップ５ｂが接触する接触スペースを当該内輪３ａに確保することができる。これにより、この内輪３ａに対するシールリップ５ｂの接触を確実なものとすることができ、シール部材５の密封性を高めることができる。尚、この説明では、段差３ａ２の周面にシールリップ５ｂを摺接させた場合について説明したが、内輪３ａの周面に上記面取り部３ａ１などの斜面を設けてその表面にシールリップ５ｂを摺接させてもよい。

尚、上記の説明では、油圧式のクラッチ遮断装置に組み込まれるクラッチレリーズ軸受３に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、内外輪の一方及び他方をそれぞれ固定軌道輪及び回転軌道輪として使用する転がり軸受であって、その固定軌道輪に圧入された圧入部材６と、回転軌道輪の内周面及び外周面のうち固定軌道輪と対向しない周面側に接触するシールリップ５ｂを有するとともに、これらの軌道輪間の環状開口部をシールするように圧入部材に固着された環状のシール部材５とを有するものであれば何等限定されない。具体的には、本発明は、油圧によりレリーズフォークを揺動させてクラッチの遮断を行う機械作動式クラッチ遮断装置などの他の機械・装置などに組み込まれる各種軸受に適用することができる。また、ボール以外の転動体例えば円すいころを使用した軸受にも適用することができる。

また、上記の説明では、外輪（固定軌道輪）３ｂの外周面に圧入される圧入部６ａを有する圧入部材６の延設部６ｂに、外輪３ｂと非接触状態となるよう上記シール部材５を固着した構成について説明したが、本発明の圧入部材やシール部材はこれに限定されるものではなく、例えば外輪３ｂの内周面に圧入される圧入部を有する圧入部材やシール本体５ａの一部分にシール芯金が埋設されたシール部材を延設部と外輪軸方向端面との間に挟んで固定したものも使用することもできる。但し、上記のように、シール部材５を外輪３ｂと非接触状態とした場合の方が、当該シール部材５の厚み寸法が軸受幅寸法に加算されるのを確実に避けることができる点で好ましい。さらに、内外輪間の軸方向ずれによって生じる上記空きスペースにシール部材５を配置した場合には、軸受に無駄なスペースが生じるのを極力抑えてさらにコンパクト化が図られた軸受を構成することができる点で好ましい。

本発明の一実施形態に係るクラッチレリーズ軸受を適用したクラッチ遮断装置の要部構成を示す断面図である。 図１に示したクラッチレリーズ軸受の構成を示す拡大断面図である。 別の実施形態に係るクラッチレリーズ軸受の構成を示す拡大断面図である。 従来のクラッチレリーズ軸受の構成を示す断面図である。

符号の説明

３ クラッチレリーズ軸受（転がり軸受）
３ａ 内輪（回転軌道輪）
３ａ１ 面取り部
３ａ２ 段差
３ｂ 外輪（固定軌道輪）
３ｃ ボール（転動体）
５ シール部材
５ｂ シールリップ
６ 圧入部材（取付部品）
６ａ 圧入部
６ｂ 延設部
１０ クラッチハウジング
６３ クラッチディスク（エンジン側）

Claims (5)

1. 内輪と、外輪と、これら内外輪間に転動自在に配置された転動体とを具備し、前記内外輪の一方及び他方をそれぞれ固定軌道輪及び回転軌道輪として使用する転がり軸受であって、
   前記固定軌道輪に圧入された圧入部材と、
   前記回転軌道輪の内周面及び外周面のうち前記固定軌道輪と対向しない周面側に接触するシールリップを有するとともに、これらの軌道輪間の環状開口部をシールするように前記圧入部材に固着された環状のシール部材とを具備したことを特徴とする転がり軸受。
2. 前記固定軌道輪は、前記回転軌道輪に対して軸方向に位置をずらされた状態で取付部品に取り付けられるとともに、
   前記圧入部材には、前記固定軌道輪に圧入された筒状の圧入部と、この圧入部から前記環状開口部側に延設された環状の延設部とが設けられ、かつこの延設部に固着された前記シール部材が、前記固定軌道輪と非接触状態で当該固定軌道輪と前記回転軌道輪との軸方向位置ずれによって生じた空きスペースに配置されたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
3. 前記回転軌道輪の前記固定軌道輪と対向しない周面に段差あるいは斜面を設けるとともに、この段差あるいは斜面の表面に前記シールリップを接触させたことを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受。
4. エンジン側に連結される回転軌道輪としての内輪と、取付部品を介在させてクラッチハウジング側に固定された固定軌道輪としての外輪と、これら内外輪間に転動自在に配置された転動体とを具備するクラッチレリーズ軸受であって、
   前記外輪に圧入された圧入部材と、
   前記内輪の内周面側に接触するシールリップを有するとともに、前記内外輪間の環状開口部をシールするように前記圧入部材に固着された環状のシール部材とを具備したことを特徴とするクラッチレリーズ軸受。
5. 前記圧入部材が、前記取付部品として前記クラッチハウジング側に固定されていることを特徴とする請求項４に記載のクラッチレリーズ軸受。

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