JP2009501299A - ディスクスプリングに接触するクラッチレリーズベアリング - Google Patents

Abstract

本発明は、ディスクスプリングに接触するクラッチレリーズベアリング（２１）であって、該クラッチレリーズベアリング（２１）が、ディスクスプリングの少なくとも１つのばね舌片（４０）の少なくとも１つの端部（３９）を摺動させるための、クラッチレリーズベアリング（２１）の回転軸線（４）に対して半径方向で間隔を保った少なくとも１つの摺動面（１２，２８，３０，３３）を有している形式のものに関する。

Description

本発明は、ディスクスプリングと接触するクラッチレリーズベアリングであって、該クラッチレリーズベアリングが、ディスクスプリングの少なくとも１つのばね舌片の少なくとも１つの端部を摺動させるための、クラッチレリーズベアリングの回転軸線に対して半径方向で間隔を保った少なくとも１つの摺動面を有している形式のものに関する。

背景技術
このような形式のクラッチレリーズベアリングは、ドイツ連邦共和国特許公開第３７４３８５３号明細書により公知である。摺動面は、クラッチレリーズベアリングの内レースに、又は外レースに形成されている。舌片の端部は、摺動面と接触している。この場合、摺動面は、回転軸線を中心にして延在する環状面であるか、又は選択的に、クラッチレリーズベアリングに、セグメント状に構成され、かつ周面側で互いに隣接する複数の摺動面が形成されている。クラッチレリーズベアリングに、セグメント状の複数の摺動面が形成されていれば、前記ドイツ連邦共和国特許公開第３７４３８５３号明細書に記載されているように、例えば複数のリブが、ばね舌片間に係合するための摺動間に設けられている。

クラッチを解離する際に、レリーズベアリングのベアリングリングにおける環状の摺動面がばね舌片に力で押し付けられ、それによってこれらのばね舌片が軸方向にばね弾性的に変形する。ばね舌片が摺動面に突き当たる接触部は、弾性変形時に摺動面においてレリーズベアリングの回転軸線方向で半径方向内方に、又は回転軸線から半径方向で離れる方向にシフトする。また、接触部は、クラッチ内の摩擦増大に伴ってもシフトする。

従って、摺動面に当接する、ばね舌片の端部は、次のように湾曲せしめられる。つまり、ばね舌片の端部が軸受における摺動面に向かって凸状に湾曲せしめられ、しかもこれらの端部が、ばね舌片の端部に向かってしばしば凸状に湾曲された摺動面と線接触しながら転動するように、湾曲せしめられる。このような形式のレリーズベアリング装置の実施例が、前記ドイツ連邦共和国特許公開第３７４３８５３号明細書に記載されている。

また、クラッチ又は車両製造業者は、種々異なる理由により、ばね舌片の端部が直線的に構成されているディスクスプリングを使用している。このような形式のレリーズベアリング装置は、ヨーロッパ特許公開第０１５３８３５９号明細書に記載されている。ばね舌片の端部は、通常は湾曲された摺動面に接触している。このような形式のレリーズベアリング装置は、一般的に１つの運転点においてのみ最適な線接触を有している。最適な接触とは、一方の半径方向へのシフト時に２点接触に移行し、他方の半径方向へのシフト時に次第に小さくなり、最後に１点接触で終わる接触のことである。クラッチの操作時に、接触部は、半径方向外方に１点接触にシフトし、戻し操作時に摩耗に基づいて２点接触にシフトする。このような形式の接触部の最小化によって、高い面圧が生じ、接点面及び接触面との接触部において容認できない摩耗が生じる。従来技術によるレリーズベアリング装置における接触部の作用については、図１及び図２に記載されている。

図１は、ヨーロッパ特許公開第０１５３８３５９号明細書に記載された、レリーズベアリング装置におけるばね舌片の接触中の接触及び接点状態を概略的に示す。湾曲された摺動面として、例えばトーラス体１の外周面の部分が示されている。トーラス体１は、概略的に格子網ライン２及び３によって示されている。摺動面の軸方向の湾曲は、格子網ライン２によって概略的に示されている。格子網ライン２は、回転軸線４が通り、かつ回転軸線４と同じ方向に向けられた平面に延在している。回転軸線４が垂直に貫通する平面内の摺動面の周面側の湾曲は、格子網ライン３によって概略的に示されている。１つのばね舌片の湾曲されていない端部の接触面は、面５によって概略的に示されている。

符号３．１によって示された母線は、摺動面の軸方向の頂部３．１において軸方向で最も突き出した母線３．１を示している。図２に示した、回転軸線４に沿ったトーラス体の縦断面図において、母線３．１は、格子網ライン２の１つが描く湾曲部の縦断面図である。

湾曲部の頂点における母線３．１と面５との接触部において、最適な線接触６が得られる。線接触６によって描かれたラインは、図１では、母線３．１の延在形状に応じて湾曲して示されている。面５が矢印７の方向で傾けられて摺動面上を転動すると、接触部８と接触部９とによって２点接触が得られる。面５が矢印１０方向に傾けられて摺動面上を転動すると、線接触は、面５と摺動面とが点１１において１点接触を形成するまで、次第に小さくなる。

発明の概要
従って本発明の課題は、特に装置内の摩耗を最小にするために、ばね舌片との最適な接触部が形成されるようなクラッチレリーズベアリングを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載したクラッチレリーズベアリングによって解決された。その他の特徴は、従属請求項に記載されている。

レリーズベアリングは、周面側に連続した配置された複数の摺動面を有している。これらの摺動面は、互いに直接隣接し合っていて、互いにそれぞれの面が移行し合っているか、又は摺動面は互いに分離されており、それによって例えばレリーズベアリングの機能エレメントが、摺動面の間に配置されている。

本発明の構成によれば、周面側に連続して配置された少なくとも２つの摺動面間に、軸方向に突き出すリブ状の突起が形成されていて、この場合、軸方向の突起は、周面側において互いに隣接し合う２つの舌片間の周面側の間隔内に係合するために設けられている。突起は、軸方向に屋根状に尖っている。

ディスクスプリングは、任意の数のばね舌片を有しており、これらのばね舌片は、互いに一様に分割されているか、又はばね舌片はその周面が互いに種々異なる間隔を保って分割されている。ディスクスプリングのばね舌片は、互いに同じ形状を有しているか、又は互いに異なる形状を有している。各摺動面に、ばね舌片の両端部のうちの有利には一方の端部が対応配置されているか、又は選択的に複数の端部が対応配置されている。

各摺動面は、回転軸線に沿って延在する面内で湾曲されているが、周方向では湾曲されていない。摺動面は、回転軸線が貫通する面に対して垂直に、互いに隣接し合い、かつ互いに整列された真っ直ぐな任意の数の母線によって描かれる。各母線は、それぞれ、複数の面のうちの１つに位置する想定円に対して、それぞれ接線方向に、かつ直線的に整列されて延在している。クラッチレリーズベアリングの回転軸線は、前記想定円の円中心点を垂直に貫通している。

摺動面は、端部に向かって凸状に湾曲されていて、複数の母線によって描かれている。これらの母線は、楕円の曲線の形状、曲率半径に応じて、又は任意のその他の形状で凸状に湾曲されている。

本発明の構成によれば、摺動面が、円柱体の外周面の少なくとも１つのセグメントによって描かれている。円柱体の左右対称軸線は、接線方向で、回転軸線を中心に延在する想定周面ラインに対して接線方向に整列されていて、母線に対して平行に延在している。左右対称軸線と摺動面の各母線との間の平行な間隔は、有利には少なくとも５ｍｍであって、それによって円柱体の曲率半径に相当している。

摺動面は、クラッチレリーズベアリングの内レースに固定されているか又は外レースに固定されている。内レース、外レースのための材料として、若しくは環状の押圧部材の材料として、有利には調質鋼例えばＣ４５；ＣＦ５３、Ｃ７５又は、深絞り可能な工具鋼例えばＣ８０Ｕが使用される。

摺動部材は、例えば深絞り部分、圧刻成形部分又は押出し成形部分として製作され、熱処理される。摺動面は選択的に、硬質組成物コーティング例えばプラスチック、硬質組成物又はセラミック若しくはニッケル・アルミニウム合金より成る粗度の小さい耐摩耗性、耐熱性の表面を備えている。商品名"Ｔｒｉｏｎｄｕｒ"の材料より成る層、クロム基のコーティング若しくは窒化物クロム層も設けられている。これらの層は、例えばプラズマコーティング、焼結、化学的なコーティングによって、又は火炎溶射、アーク溶射、プラズマ溶射によって、又は高速スプレー法によって、又は蒸着若しくはスパッタリング、真空若しくはプラズマ補助による方法によって被着される。

押圧部材又は任意のその他の適当な構成部分は、例えば選択的にプラスチック、硬質合金、硬化された金属薄板又はその他の適当な材料、若しくはこれらの材料の任意の組み合わせより成っている。押圧部材は選択的に、相応の軸受リングにスナップ式に被せ嵌められ、接着され、溶接され、射出成形で取り付けられる（射出成形で被着され、鋳包み又はこれと類似の方法で取り付けられる）か、又はその他の任意の形式で軸受リングに素材結合（stoffschluessig）、形状結合（formschluessig；形状による束縛）又は摩擦力結合（kraftschluessig；摩擦力による束縛）によって固定されている。このような固定可能性として、摩擦力結合とは例えば圧縮接合によるものであり、形状結合とはスナップ結合によるものであり、また素材結合とは、はんだ付け、超音波結合及び加熱圧刻及び接着によるものである。

摺動面を有する押圧部材のための選択的な材料、又は摺動面のための選択的な材料は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である。有利な形式で、熱可塑性樹脂は、例えば高熱耐性のポリアミド、ポリアクリルエーテルケトン（ＰＥＡＫ）である。ポリアミドの範囲において、有利には、ポリアミド４６（ＰＡ４６）又は部分芳香族ポリアミド、有利にはポリフタルアミド（ＰＰＡ）又はポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ＰＡ６Ｔ６ｌ）若しくはコポリマー、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ＰＡ６Ｔ）及び／又はポリヘキサメチレンアジピンアミド（ＰＡ６Ｔ／６６，ＰＡ６Ｔ／６１／６６）又は、摩擦及び摩耗を減少し、かつ強度を高める添加剤を有するポリメチルペンタメチレンテレフタルアミド（ＰＡ６Ｔ／ＭＰＭＤＴ）が考慮される。適当な添加剤として、１〜４０％の質量％の炭素繊維及び／又はアラミド繊維、有利には２０〜３０％の質量％を有する炭素繊維、１〜１５％の質量％を有するアラミド繊維、並びに１〜５％の質量％を有する二硫化モリブデン等の固体潤滑剤が選択され、こられの添加剤が、１〜１０％の質量％のグラファイトと共に又は選択的に、１〜３０％の質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と共に又は選択的に、１〜３０％の質量％有利には１〜１５質量％のポリフェニリンスルホン（ＰＰＳｏ２，Ｃｅｒａｍｅｒ）と共に又は選択的に、用いられる。

摺動面は、金属薄板より成る軸受リング及び押圧部材の、有利な形式で端面側に成形によって形成される。

硬質合金は、結合剤を備えていて、相応に焼結されている、例えばタングステンカーバイド（Wolframcarbide）又はチタン含有物（Titanhaltige）である。

図面の簡単な説明
図１は、従来技術によるレリーズベアリングにおける摺動面とばね舌片との接触部における、種々異なる接触状態及び原理、
図２は、図１に示したトーラス体（円環体）の、回転軸線方向の部分断面図、
図３は、本発明の１実施例による摺動面における幾何学的な関係、
図４は、クラッチレリーズベアリングの１実施例の、回転軸線に沿った縦断面図、
図５は、ベアリングリングの１実施例の部分図であって、このベアリングリング内に周面側で直接隣接して複数の摺動面が設けられている、
図６は、周面側でリブによって互いに分離された複数の摺動面を備えた押圧部材の正面図、
図７は、図６のVII−VII線に沿った、押圧部材の縦断面図、
図８は、図７の符号Ｚで示した部分の拡大した（縮尺通りではない）詳細を示す、摺動面のうちの１つの幾何学形状を描いた図、
図９は、押圧部材が載せられている、ベアリングリングの断面した部分図、
図１０は、載せられた押圧部材を有するベアリングリングの断面した別の部分図、
図１１は、載せられた押圧部材を有するベアリングリングの断面した部分図、
図１２は、内レース（この内レースに摺動面が直接形成されている）の別の実施例の長手方向に沿った部分断面図、
図１３は、圧刻された摺動面を備えた、冷間成形によって製造された内レースの部分断面図である。

図面の詳細な説明
図１及び図２の説明は、項目「背景技術」において記載されている。

図３は、摺動面１２の幾何学的な状態の１実施例を示す概略図である。摺動面１２は、円柱体１３の部分面である。円柱体１３の左右対称軸線１８は、交点１８ａにおいて接線方向で、円１４若しくは円平面１４の外周ライン１９と交差している。詳しく図示していないレリーズベアリングの回転軸線１５は、円１４の中心点１６において円平面１４を貫通している。摺動面１２は、任意の複数の母線１７によって描かれていて、回転軸線１５と同じ方向に向けられた平面において湾曲されている。摺動面１２の母線１７は互いに、及び円柱体１３の左右対称軸線１８に対して、及びひいては図平面において互いに平行に整列されている。摺動面１２は、円柱体１３の部分面であるので、Ｒは、左右対称軸線１８からのすべての母線１７のための間隔としての、円柱体の曲率半径に等しい。

各母線と、左右対称軸線に対して同軸的な想定軸線との間の間隔は、前記構成に対して選択的に、各母線と頂点ライン２０との間隔が大きくなればなる程、大きくなる。さらに選択的に、カム状に構成された摺動面における前記間隔は、各母線と頂点ラインとの間隔が大きくなればなる程、小さくなる。

図４は、外レース２２と、内レース２３と、保持器２５内の球２４と、レリーズベアリングハウジング２６のガイド及びセンタリングスリーブとから成るクラッチレリーズベアリング２１を示している。内レース２３は、冷間成形によって半径方向内方に折り曲げられたエッジ２７において摺動面２８を有している。摺動面２８はエッジ２７に圧刻成形（スタンピング）されている。これに対応する摺動面を、前記のように構成された変化例に対して選択的に、ガイド及びセンタリングスリーブにも形成することができる。

図５は、ベアリングリング２９（内レース又は外レース）を示しており、このベアリングリング２９に、本発明によるレリーズベアリングの複数の摺動面３０が圧刻成形されており、これらの摺動面３０は、互いに直接的に隣接し合っていて、斜角面３１に互いに移行し合っている。

図６及び図７は、周方向で互いに間隔を保っている複数の摺動面３３を備えた、環状に構成された押圧部材３２を示している。摺動面３３の母線は、接線方向に整列されている。摺動面３３間には軸方向の突起３４が形成されており、これらの突起３４の端部は屋根状に尖っている。

図８は、回転軸線４に対して平行な平面（この場合、図８の図平面）における摺動面３３の湾曲部３５を示している。湾曲部３５は曲率半径Ｒによって描かれている。図面に対して垂直な平面における母線は、湾曲部なしで直線状に整列されている。押圧部材３２は端面側で、内レース又は外レースに接着又は溶接によって固定される。

図９は、押圧部材３７を備えた内レース３６の実施例を示している。押圧部材は複数の摺動面３３を有していて、内レース３６に強く押し付けられているか、かつ／又は接着されている。

図１０は、部分的にしか示されていないばね舌片４０の一端部３９と、摺動面３３との接触部を示している。ばね舌片４０若しくはその端部３９は、終端位置において半径方向内方に若しくは半径方向外方に摺動面３３と線接触（４１若しくは４２）している。複数の端部３９は、終端位置においてそれぞれ任意の角度αだけばね変形している。この角度αは、有利な形式で７°〜８°である。摺動面３３を備えた押圧部材４３は内レース４４に溶接されている。

図１１は、内レース４４の詳細を示しており、この内レース４４に押圧部材４６がスナップ式に被せ嵌められていて、少なくとも１つのスナップエレメント３８によって保持されている。スナップエレメント３８は例えばスナップエッジであるか、又はスナップエレメントはスナップ突起である。選択的に押圧部材４６は射出成形されている。

図１２及び図１３は、内レース４７及び４８を示しており、この内レースの材料において、摺動面３３が半径方向エッジ４９及び５０に直接形成されている。内レース４７はさらに、ディスクスプリング（皿ばね）のばね舌片間に形状結合（形状による束縛）式に係合するための、内レース４７と一体的に構成された軸方向の突起５１を有している。内レース４８は、深絞り加工、プレス加工又はローリング（転造）加工並びにスタンピング加工によって製作された成形部分である。

従来技術によるレリーズベアリングにおける摺動面とばね舌片との接触部における、種々異なる接触状態及び原理を示す概略図である。 図１に示したトーラス体（円環体）の、回転軸線方向の部分断面図である。 本発明の１実施例による摺動面における幾何学的な関係を示す概略図である。 クラッチレリーズベアリングの１実施例の、回転軸線に沿った縦断面図である。 内部に周面側で直接隣接して複数の摺動面が設けられているベアリングリングの１実施例の部分図である。 周面側でリブによって互いに分離された複数の摺動面を備えた押圧部材の正面図である。 図６のVII−VII線に沿った、押圧部材の縦断面図である。 図７の符号Ｚで示した部分の拡大した（縮尺通りではない）詳細を示す、摺動面のうちの１つの幾何学形状を描いた図である。 押圧部材が載せられている、ベアリングリングの断面した部分図である。 載せられた押圧部材を有するベアリングリングの断面した別の部分図である。 載せられた押圧部材を有するベアリングリングの断面した部分図である。 内レース（この内レースに摺動面が直接形成されている）の別の実施例の長手方向に沿った部分断面図である。 圧刻された摺動面を備えた、冷間成形によって製造された内レースの部分断面図である。

符号の説明

１ トーラス体（円環体）、 ２ 格子網ライン、 ３ 格子網ライン、 ３ａ 母線、 ４ 回転軸線、 ５ 面、 ６ 線接触、 ７ 矢印、 ８ 接触部、 ９ 接触部、 １０ 矢印、 １１ 点、 １２ 摺動面、 １３ 円柱体、 １４ 円／円平面、 １５ 回転軸線、 １６ 中心点、 １７ 母線、 １８ 左右対称軸線、 １８ａ 交点、 １９ 外周面ライン、 ２０ 頂点ライン、 ２１ クラッチレリーズベアリング、 ２２ 外レース、 ２３ 内レース、 ２４ 球、 ２５ 保持器、 ２６ レリーズベアリングハウジング、 ２７ エッジ、 ２８ 摺動面、 ２９ ベアリングリング、 ３０ 摺動面、 ３１ 斜角面、 ３２ 押圧部材、 ３３ 摺動面、 ３４ 突起、 ３５ 湾曲部、 ３６ 内レース、 ３７ 押圧部材、 ３８ スナップエレメント、 ３９ ばね舌片の端部、 ４０ ばね舌片、 ４１ 線接触、 ４２ 線接触、 ４３ 押圧部材、 ４４ 内レース、 ４５ 内レース、 ４６ 押圧部材、 ４７ 内レース、 ４８ 内レース、 ４９ 半径方向エッジ、 ５０ 半径方向エッジ、 ５１ 突起

Claims (17)

1. ディスクスプリングと接触するクラッチレリーズベアリング（２１）であって、該クラッチレリーズベアリング（２１）が、ディスクスプリングの少なくとも１つのばね舌片（４０）の少なくとも１つの端部（３９）を摺動させるための、クラッチレリーズベアリング（２１）の回転軸線（４）に対して半径方向で間隔を保った少なくとも１つの摺動面（１２，２８，３０，３３）を有している形式のものにおいて、
   前記摺動面（１２，２８，３０，３３）が、互いに隣接し合い、かつ互いに平行に整列された直線状の任意の複数の母線（１７）によって描かれていて、各母線（１７）がそれぞれ想定された円（１４）の接線方向に直線状に整列されて延在しており、クラッチレリーズベアリング（２１）の回転軸線（４）が、前記円（１４）の中心点（１６）を垂直に貫通していることを特徴とする、ディスクスプリングに接触するクラッチレリーズベアリング。
2. 前記摺動面（１２，２８，３０，３３）が、ばね舌片（４０）の端部（３９）に向かって凸状に湾曲している、請求項１記載のクラッチレリーズベアリング。
3. 摺動面（１２）が、円柱体（１３）の外周面の少なくとも１つのセグメントによって描かれており、円柱体（１３）の左右対称軸線（１８）が、回転軸線（４）を中心にして延在する母線（１９）に対して接線方向に整列されていて、前記左右対称軸線（１８）が母線（１７）に対して平行に延在している、請求項１記載のクラッチレリーズベアリング。
4. 左右対称軸線（１８）と、前記摺動面（１２）の各母線（１７）との間の平行な間隔が、少なくとも５ｍｍである、請求項３記載のクラッチレリーズベアリング。
5. 回転軸線（４）を中心にした周面側に複数の摺動面（１２，２８，３０，３３）が配置されており、各摺動面（１２，２８，３０，３３）が、前記端部（３９）の少なくとも１つに対応配置されている、請求項１記載のクラッチレリーズベアリング。
6. 複数の摺動面（３０）が、周面側において、互いに直接隣接して連続的に配置されている、請求項５記載のクラッチレリーズベアリング。
7. 前記摺動面（３３）が、周面側において、互いに間隔を保って連続的に配置されている、請求項５記載のクラッチレリーズベアリング。
8. 周面側で互いに連続する少なくとも２つの摺動面（３３）の間に、軸方向の突起（３４，５１）が形成されている、請求項７記載のクラッチレリーズベアリング。
9. 前記突起（３４）が軸方向で屋根状に尖っている、請求項８記載のクラッチレリーズベアリング。
10. 少なくとも１つの内レース（２３，３６，４４，４５，４８）と、該内レース（２３，３６，４４，４５，４８）において転動する少なくとも１つの転動体とを有する、請求項１記載のクラッチレリーズベアリングにおいて、内レース（２３，３６，４４，４５，４８）の、軸方向に向けられた端面側に摺動面（１２，２８，３０，３３）が形成されていることを特徴とする、クラッチレリーズベアリング。
11. 切削なしの成形加工によって、金属薄板より製作された、内レース（２３，４８）の半径方向エッジ（２７，５０）に摺動面（３８，３０，３３）が形成されている、請求項１０記載のクラッチレリーズベアリング。
12. 複数の摺動面（２８，３０，３３）が、半径方向エッジ（２７，５０）に直接形成されている、請求項１１記載のクラッチレリーズベアリング。
13. 内レースに接続された少なくとも１つの押圧部材（３２，３７，４３，４６）に摺動面が形成されている、請求項１０記載のクラッチレリーズベアリング。
14. 環状の押圧部材（３２，３７，４３，４７６）がプラスチックより成っている、請求項１３記載のクラッチレリーズベアリング。
15. プラスチックが熱可塑性である、請求項１４記載のクラッチレリーズベアリング。
16. 押圧部材（４３）が硬質合金である、請求項１３記載のクラッチレリーズベアリング。
17. 摺動面（１２，２８，３０，３３）が耐摩耗性の表面を備えている、請求項１１又は１３記載のクラッチレリーズベアリング。

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