JP2011144868A - クラッチレリーズ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】低トルクで耐水性の高いクラッチレリーズ軸受を提供する。
【解決手段】クラッチレリーズ軸受１０のリヤ側で、外輪２０にシール部材４０が固定されている。シール部材４０は金属製で、内径側に筒状部４２が形成されており、内輪３０の外径面がシール部材４０の筒状部４２に面する部位に、外径が軸受内方よりも小さな内輪段部３６が形成されている。そして、シール部材４０の筒状部４２と内輪３０の内輪段部３６がラビリンスを形成する。そして、シール部材４０の軸受外方にガイド４６が配設されている。ガイド４６は、内径側のフランジ４８が内輪３０の内径側に圧入されて内輪３０と一体化されている。そして、シール部材４０の側面には、ガイド４６の径方向外方に突出する突起部４４が形成されており、シール部材４０の突起部４４とガイド４６の外径側端部がラビリンスを形成する。
【選択図】図１

Description

この発明はクラッチレリーズ軸受に関する。具体的には、クラッチ機構の回転部材と接触して外輪が回転するタイプのクラッチレリーズ軸受に関する。

自動車のエンジンとトランスミッションとの間に配設されるクラッチ装置にはクラッチレリーズ軸受が組み込まれている。このクラッチレリーズ軸受には、クラッチ機構の回転部材と接触して外輪が回転する外輪回転／内輪固定のタイプのものと、クラッチ機構の回転部材と接触して内輪が回転する外輪固定／内輪回転のタイプのものがある。
このクラッチレリーズ軸受の内部に水や塵などの異物が入ると、軸受内部に封入されたグリース等の潤滑油が劣化して、軸受の寿命低下を引き起こす。
そこで、クラッチレリーズ軸受には、軸線方向の両端において、内輪または外輪のいずれか一方に固定され他方には接触または非接触とされたシール部材を配置した構成の密封構造を採用しているものが多い。

従来技術として、特許文献１（特開２００９−１６２３１８号公報）には、外輪回転／内輪固定のタイプのクラッチレリーズ軸受が記載されている。特許文献１に記載のクラッチレリーズ軸受では、軸線方向の両端に、内輪の外径側に固定されて外輪の内径側にリップが摺接するシール部材が配設されている。
そして、特許文献２（特開２００６−１８９０８６号公報）に記載の、外輪回転／内輪固定のタイプのクラッチレリーズ軸受では、クラッチ機構の回転部材が配設されるフロント側に、内輪に固定され外輪に摺接するシール部材が配設されている。そして、軸線方向の反対側のリヤ側には外輪に固定され内輪に摺接するシール部材が配設されている。

図５に、特許文献２に記載のクラッチレリーズ軸受とほぼ同一の構成のクラッチレリーズ軸受１１０の軸平行断面図を示す。
クラッチレリーズ軸受１１０は、外輪１２０と内輪１３０と、内輪１３０と外輪１２０との間に転動自在に収容された複数の球状の転動体１１４と、この転動体１１４を保持する保持器１１６とを備えた外輪回転タイプのクラッチレリーズ軸受である。そして、外輪１２０には、クラッチ機構の回転部材であるダイヤフラムスプリング１１２が配設されるフロント側において、外輪１２０の端部を径方向内方に延設した外輪鍔部１２２が形成され、外輪鍔部１２２はダイヤフラムスプリング１１２と接触可能な構成とされている。そして、内輪１３０のフロント側には、外輪鍔部１２２よりも軸受内方において、内輪１３０の端部を径方向内方に延設した内輪鍔部１３２が形成されている。
そして、クラッチレリーズ軸受１１０のフロント側には、内輪鍔部１３２の外輪鍔部１２２に面する側面にシール部材１５０が配設されており、シール部材１５０に一体接合されたサイドリップ１５２が外輪鍔部１２２に摺接する構成とされている。そして、クラッチレリーズ軸受１１０の外輪鍔部１２２が形成されている側と軸線方向で反対側のリヤ側には、外輪１２０の内径面に内嵌めされた状態でシール部材１４０が配設されており、シール部材１４０の先端に形成されたシールリップ１４２が内輪１３０の外径面に摺接する構成とされている。

特開２００９−１６２３１８号公報 特開２００６−１８９０８６号公報

しかしながら、クラッチレリーズ軸受には、軸受内部の密封性の確保の他に、低トルク化の要請がある。そして、接触タイプのシール部材を用いると、摩擦によりトルクが増加するとともに、摩擦による発熱がグリース等の潤滑油が劣化する原因となる。
そこで、フロント側のシール部材については、外輪と非接触の近接状態としてラビリンスを形成するか、あるいは軽接触とすることで、低トルク化を図ることとする。
一方、リヤ側については、低トルク化のためにシール部材のシールリップを内輪の外径面に対して締め代を緩くして軽接触とすると、シール部材が外輪と共に回転するため、高速回転域では、遠心力の影響で、シールリップの締め代が無くなり、シールリップが内輪から離れてしまうことがある。
そして、雨の日や、水たまりのある悪路では、クラッチハウジングに大量の泥水がかかるため、クラッチハウジング内に泥水が入ると、泥水はフライホイールでかき上げられて、クラッチレリーズ軸受のリヤ側に達する。そして、クラッチレリーズ軸受のリヤ側で泥水が外輪と内輪の隙間に入り込んだ場合には、シールリップの締め代が無いかまたは締め代が小さいと、泥水が内輪とシールリップの間から軸受内部に侵入して、グリース等の潤滑油を劣化させ、軸受の寿命を低下させることがある。

本発明は、上述した問題を解決するために提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、低トルクで耐水性の高いクラッチレリーズ軸受を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかるクラッチレリーズ軸受は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、外輪と、内輪と、外輪と内輪の間に転動可能に配置された複数の転動体と、転動体を回動自在に保持する保持器を備え、
前記外輪の一側端部には径方向内方に延びる外輪鍔部が形成されると共に、該外輪鍔部の軸受外方の側面はクラッチ機構の回転部材が接触する接触面とされ、該外輪鍔部が形成された一側と軸線方向の反対側には、該外輪に固定されたシール部材が配設されたクラッチレリーズ軸受であって、
前記シール部材は金属製であって、該シール部材の軸受外方には前記内輪の端部から径方向外方に延設された相手部材が配設されており、前記シール部材の前記相手部材に面する側面には、前記相手部材の外径側端部よりも径方向外方において該相手部材の側に突出する突起部が形成されており、前記シール部材の突起部と前記相手部材の外径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成し、
前記シール部材の内径側には該シール部材の端部を軸受内方に延設した円筒状の筒状部が形成されており、前記内輪の前記シール部材の筒状部に面する部位には、外径が軸受内方よりも小さく設定された内輪段部が形成され、該シール部材の筒状部と該内輪の内輪段部が非接触の近接状態でラビリンスを形成するクラッチレリーズ軸受である。

この第１の発明によれば、外輪に固定されたシール部材の軸受外方には内輪の端部から径方向外方に延設された相手部材が配設されている。そして、シール部材には、相手部材の外径側端部よりも径方向外方に突出する突起部が形成され、シール部材の突起部と相手部材の外径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成している。よって、軸受の外径側のシール部材と相手部材の隙間から、軸受の径方向内方へ水などの異物が入り込むのが抑止される。そして、シール部材の内径側の端部に形成された筒状部が、内輪段部と非接触の近接状態でラビリンスを形成するので、シール部材の筒状部と内輪段部の間から水などの異物が軸受内部に入り込むのが抑止される。よって、二重のラビリンス構造により、水などの異物の軸受内部への侵入が抑止される。
そして、内輪の外径面の軸受内方と内輪段部の段差により、内輪段部の外径面沿いに異物が軸受内部に入り込むのが抑止される。
そして、シール部材は金属製のため、遠心力が作用してもほとんど変形しないので、二重のラビリンス構造が維持される。また、シール部材は相手部材に対しても内輪に対しても非接触なので、軸受のトルクが軽い。
よって、低トルクで耐水性の高いクラッチレリーズ軸受を提供することができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るクラッチレリーズ軸受であって、前記シール部材の側面の前記突起部よりも径方向内方には、径方向に延びるリブが形成されており、該リブは前記相手部材に対して非接触とされており、
前記リブは、内径側の端部が外径側の端部よりも前記シール部材の回転方向の前方となるスパイラル形状とされており、該リブの回転により、該シール部材と前記相手部材の間に入り込んだ異物を軸受の径方向外方に排出することができる構成とされていることを特徴とする。
この第２の発明によれば、シール部材は外輪に固定されて外輪と共に回転するので、シール部材の側面の突起部よりも径方向内方に形成されたリブが回転して、シール部材と相手部材との間の隙間に円周方向の気流が生じ、リブに付着した異物には遠心力が働く。そのため、シール部材の突起部と相手部材の外径側端部の隙間から水などの異物がシール部材と相手部材の間に入り込んだ場合には、異物は遠心力により、スパイラル形状のリブに沿って、軸受の径方向外方へ排出される。よって、シール部材と相手部材の隙間から径方向内方への異物の侵入が抑止される。

上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、二重のラビリンスにより、水などの異物の軸受内部への侵入が抑止される。そして、シール部材は金属製のため、遠心力が作用してもほとんど変形しないので、二重のラビリンスが維持される。そして、シール部材は相手部材に対しても内輪に対しても非接触なので、軸受のトルクが軽い。よって、低トルクで耐水性の高いクラッチレリーズ軸受を提供することができる。
次に上述の第２の発明によれば、水などの異物がシール部材と相手部材の間に入り込んだ場合には、異物は遠心力によりリブに沿って軸受の径方向外方へ排出される。よって、シール部材と相手部材の隙間から径方向内方への異物の侵入が抑止される。

実施例１におけるクラッチレリーズ軸受の軸平行断面図である。 実施例２におけるクラッチレリーズ軸受の軸平行断面図である。 実施例２におけるシール部材の平面図である。 図３のＡ−Ａ位置におけるシール部材の断面図である。 従来技術によるクラッチレリーズ軸受の軸平行断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

［実施例１の構成］
図１に本発明の実施例１におけるクラッチレリーズ軸受１０の軸平行断面図を示す。クラッチレリーズ軸受１０は、外輪２０と、内輪３０と、外輪２０と内輪３０の間に転動可能に配置された球状の転動体１４と、転動体１４を回動自在に保持する保持器１６とを備えた、外輪回転タイプのクラッチレリーズ軸受である。そして、外輪２０の一側端部には径方向内方に延びる外輪鍔部２２が形成され、外輪鍔部２２の軸方向外方の側面は、ダイヤフラムスプリング１２が接触する接触面２４とされている。このダイヤフラムスプリング１２が本発明のクラッチ機構の回転部材である。以下では、この外輪鍔部２２が形成された側をフロント側、これと軸線方向の反対側をリヤ側と呼ぶ。
そして、内輪３０のフロント側には、外輪鍔部２２よりも軸受内方において、内輪３０の端部が径方向内方に延設された内輪鍔部３２が形成されている。そして、内輪３０のフロント側の外径面には円環状のシール部材１８が圧入されている。そして、シール部材１８の内径側の端部には、端部を軸線方向に軸受外方へ延設した円筒状の鍔が形成されており、この鍔の外径面と外輪鍔部２２の内径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成している。

そして、クラッチレリーズ軸受１０のリヤ側には、外輪２０の外径側に固定されたシール部材４０が配設されている。このシール部材４０が本発明のシール部材に相当する。シール部材４０は金属製であって、シール部材４０の軸受外方には、クラッチレリーズ軸受１０を軸線方向のフロント側のダイヤフラムスプリング１２へ押し付け、予圧を与える図示にはないコイルバネをガイドする為の円環状のガイド４６が配設されている。そして、ガイド４６は、内径側に形成された円筒状のフランジ４８が内輪３０の内径側に圧入されて、内輪３０に固定されている。このガイド４６が本発明の内輪の端部から径方向外方に延設された相手部材に相当する。
そして、シール部材４０のガイド４６に面する側面には、ガイド４６の外径側端部の径方向外方に突出する突起部４４が形成されている。突起部４４は、図１に示すように、シール部材４０を屈曲変形させることにより形成されている。そして、シール部材４０の突起部４４の内径面とガイド４６の外径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成する構成とされている。

そして、シール部材４０の内径側にはシール部材４０の端部を軸線方向で軸受内方に円筒状に延設した筒状部４２が形成されている。そして、内輪３０の、外径面がシール部材４０の筒状部４２に面する部位には、外径が軸受内方よりも小さく設定された内輪段部３６が形成されている。そして、シール部材４０の筒状部４２と内輪３０の内輪段部３６が非接触の近接状態でラビリンスを形成している。

［効果］
実施例１によれば、外輪２０の外径側に固定されたシール部材４０の軸受外方には、内径側のフランジ４８が内輪３０の端部の内径側に圧入されたガイド４６が配設されている。そして、シール部材４０からガイド４６の外径側に突出する突起部４４の内径面と、ガイド４６の外径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成している。よって、軸受の外径側のシール部材４０とガイド４６の隙間から、軸受の径方向内方へ水などの異物が入り込むのが抑止される。
そして、実施例１によれば、シール部材４０の内径側の端部に形成された筒状部４２が、内輪３０の外径側に形成された内輪段部３６と非接触の近接状態でラビリンスを形成している。よって、シール部材４０の筒状部４２と内輪３０の外径面の内輪段部３６との間から水などの異物が軸受内部に入り込むのが抑止される。よって、二重のラビリンス構造により、水などの異物の軸受内部への侵入が抑止される。
そして、内輪３０の内輪段部３６の外径よりも軸受内方の外径面３４の外径が大きいので、軸受内方の外径面３４と内輪段部３６の段差により、内輪段部３６の外径面沿いに異物が軸受内方へ入り込むのが抑止される。
そして、シール部材４０は金属製のため、遠心力が作用してもほとんど変形しないので、二重のラビリンス構造が維持される。また、シール部材４０はガイド４６に対しても内輪３０に対しても非接触なので、クラッチレリーズ軸受１０のトルクが軽い。
よって、低トルクで耐水性の高いクラッチレリーズ軸受を提供することができる。
また、実施例１によれば、シール部材４０の筒状部４２と突起部４４は、シール部材４０を屈曲変形させることにより形成できるため、シール部材４０の形成が容易である。

［実施例２の構成］
図２に本発明の実施例２におけるクラッチレリーズ軸受５０の軸平行断面図を示す。クラッチレリーズ軸受５０は、外輪６０と、内輪７０と、外輪６０と内輪７０の間で転動可能に配置された球状の転動体５４と、転動体５４を回動自在に保持する保持器５６とを備えた、外輪回転タイプのクラッチレリーズ軸受である。そして、外輪６０の一側端部であるフロント側（図２の紙面左側）には、クラッチ機構の回転部材（図示省略）と接触することができる構成の外輪鍔部６２が径方向内方に延設形成されている。そして、内輪７０のフロント側には、外輪鍔部６２よりも軸方向内方において、内輪７０の端部が径方向内方に延設された内輪鍔部７２が形成されている。そして、内輪鍔部７２の外輪鍔部６２に面する側面には、円板状のシール部材９０が配設されており、シール部材９０は、円筒状の内径側端部が、内輪鍔部７２の内径側端部に圧入されて、内輪７０に固定されている。そして、シール部材９０の外輪鍔部６２に面する側面には、外輪鍔部６２の内径側端部の径方向内方に突出する突起部９２が形成されている。突起部９２は、図２に示すようにシール部材９０を屈曲変形させることにより形成されている。そして、シール部材９０の突起部９２の外径面と外輪鍔部６２の内径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成している。

そして、クラッチレリーズ軸受５０の、フロント側と軸線方向で反対側となるリヤ側には、外輪６０の外径側に固定されたシール部材８０が配設されている。このシール部材８０が本発明のシール部材に相当する。シール部材８０は金属製であって、シール部材８０の軸受外方には、内輪７０の端部が径方向外方に延設された内輪延設部７８が形成されている。この内輪延設部７８が、本発明の内輪の端部から径方向外方に延設された相手部材に相当する。
そして、シール部材８０の内輪延設部７８に面する側面には、内輪延設部７８の外径側端部の径方向外方に突出する突起部８４が形成されている。突起部８４は、図２に示すように、シール部材８０を屈曲変形させることにより形成されている。そして、シール部材８０の突起部８４の内径面と内輪延設部７８の外径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成している。

そして、シール部材８０の内径側にはシール部材８０の端部を軸線方向で軸受内方に円筒状に延設した筒状部８２が形成されている。そして、内輪７０の、外径面がシール部材８０の筒状部８２に面する部位には、外径が軸受内方および軸受外方よりも小さく設定された幅の広い溝状の内輪段部７６が形成されている。そして、シール部材８０の筒状部８２が内輪７０の内輪段部７６に突き出した構成とされている。そしてシール部材８０の筒状部８２の内径面と内輪段部７６の外径面が非接触の近接状態となって、ラビリンスを形成している。

そして、シール部材８０の側面の突起部８４が形成された位置よりも径方向内方には、径方向に延びるリブ８６が形成されている。リブ８６は樹脂で形成され、金属製のシール部材８０に加硫接着されており、内輪延設部７８とは非接触とされている。
図３に、シール部材８０をリブ８６の側から見た平面図を示す。リブ８６は、シール部材８０の内輪延設部７８に面する側面に周方向に等配で８個に形成されており、図３に示すように、内径側が回転方向の前方に傾斜しており、回転しながら異物を径方向内方から径方向外方に排出するのに適した、スパイラル形状となっている。図４に、図３のＡ−Ａ位置におけるシール部材８０の断面を示す。図４に示すように、リブ８６は、回転方向の前方側が、異物を保持しやすいように、急傾斜となっている。

［効果］
実施例２によれば、シール部材８０の突起部８４および筒状部８２が形成する二重のラビリンス構造により、水などの異物の軸受内部への侵入が抑止される。そして、内輪７０の内輪段部７６により形成される段差により、内輪段部７６の外径面沿いに異物が軸受内方へ入り込むのが抑止される。そして、シール部材８０は金属製のため遠心力が作用してもほとんど変形しないので、二重のラビリンス構造が維持される。
そして、シール部材８０は外輪６０と共に回転するので、シール部材８０の側面に径方向に形成されたリブ８６が回転して、シール部材８０と内輪延設部７８との間に隙間に円周方向の気流が生じ、リブ８６に付着した異物には遠心力が働く。そのため、シール部材８０の突起部８４と内輪延設部７８の外径側端部の隙間から水などの異物がシール部材８０と内輪延設部７８の間に入り込んだ場合には、異物は、異物を径方向外方に排出するのに適したスパイラル形状をしたリブ８６の回転により、軸受の径方向外方へ排出される。よって、シール部材８０と内輪延設部７８の隙間から径方向内方への異物の侵入が抑止される。
そして、シール部材８０は内輪７０の内輪延設部７８および内輪段部７６に対して非接触とされているので、クラッチレリーズ軸受５０のトルクが軽い。
よって、低トルクで耐水性の高いクラッチレリーズ軸受を提供することができる。
また、実施例２によれば、シール部材８０の筒状部８２と突起部８４は、シール部材８０を屈曲変形させることにより形成できるため、シール部材８０の形成が容易である。

上述の実施例２では、リブは樹脂によりシール部材とは別体で作成し、加硫接着によりシール部材の側面に固着する構成としたが、リブを金属製として、プレス成形により、シール部材と一体で形成しても良い。
その他、本発明に係るクラッチレリーズ軸受はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。

１０ クラッチレリーズ軸受
１２ ダイヤフラムスプリング
１４ 転動体
１６ 保持器
１８ シール部材
２０ 外輪
２２ 外輪鍔部
２４ 接触面
３０ 内輪
３２ 内輪鍔部
３４ 外径面
３６ 内輪段部
４０ シール部材
４２ 筒状部
４４ 突起部
４６ ガイド
４８ フランジ
５０ クラッチレリーズ軸受
５４ 転動体
５６ 保持器
６０ 外輪
６２ 外輪鍔部
７０ 内輪
７２ 内輪鍔部
７４ 外径面
７６ 内輪段部
７８ 内輪延設部
８０ シール部材
８２ 筒状部
８４ 突起部
８６ リブ
９０ シール部材
９２ 突起部

Claims (2)

1. 外輪と、内輪と、外輪と内輪の間に転動可能に配置された複数の転動体と、転動体を回動自在に保持する保持器を備え、
   前記外輪の一側端部には径方向内方に延びる外輪鍔部が形成されると共に、該外輪鍔部の軸受外方の側面はクラッチ機構の回転部材が接触する接触面とされ、該外輪鍔部が形成された一側と軸線方向の反対側には、該外輪に固定されたシール部材が配設されたクラッチレリーズ軸受であって、
   前記シール部材は金属製であって、該シール部材の軸受外方には前記内輪の端部から径方向外方に延設された相手部材が配設されており、
   前記シール部材の前記相手部材に面する側面には、前記相手部材の外径側端部よりも径方向外方において該相手部材の側に突出する突起部が形成されており、
   前記シール部材の突起部と前記相手部材の外径側端部が非接触の近接状態でラビリンスを形成し、
   前記シール部材の内径側には該シール部材の端部を軸受内方に延設した円筒状の筒状部が形成されており、
   前記内輪の前記シール部材の筒状部に面する部位には、外径が軸受内方よりも小さく設定された内輪段部が形成され、該シール部材の筒状部と該内輪の内輪段部が非接触の近接状態でラビリンスを形成するクラッチレリーズ軸受。
2. 請求項１に記載のクラッチレリーズ軸受であって、
   前記シール部材の側面の前記突起部よりも径方向内方には、径方向に延びるリブが形成されており、該リブは前記相手部材に対して非接触とされており、
   前記リブは、内径側の端部が外径側の端部よりも前記シール部材の回転方向の前方となるスパイラル形状とされており、該リブの回転により、該シール部材と前記相手部材の間に入り込んだ異物を軸受の径方向外方に排出することができる構成とされていることを特徴とするクラッチレリーズ軸受。
   

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