JP2020041667A - クラッチレリーズ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチレリーズフォークとレリーズベアリングとの接触部分の摺動性を維持すること。【解決手段】レリーズベアリング１５を押圧するクラッチレリーズフォーク２１を備えるクラッチレリーズ機構であって、クラッチレリーズフォーク２１は、金属製であり、レリーズベアリング１５を押圧する部分であるクラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０は、レリーズベアリング１５との摺動面２１０ａが樹脂摺動材２１１によって覆われており、樹脂摺動材２１１と先端部２１０との間には、グリス溜まり部２１２が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、クラッチレリーズ機構に関する。

特許文献１には、車両のマニュアルトランスミッションに設けられたシフトフォークについて、合成樹脂からなる摺動材をキャップ状のフォーク爪として、シフトフォークの先端に装着することが開示されている。

特開平０６−２２９４７４号公報

ところで、クラッチレリーズ機構を備える車両では、クラッチ装置が半係合状態で生じる熱を逃がすための孔や、水抜き用の開口部がクラッチハウジングに設けられている。この車両がダストや泥水等の存在する環境下で使用された場合に、クラッチハウジング内にダストや泥水などの異物が侵入し、レリーズベアリングとクラッチレリーズフォークとの接触部分（摺動部）が異物によってダメージを受けて摺動性が低下する虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、クラッチレリーズフォークとレリーズベアリングとの接触部分の摺動性を維持することができるクラッチレリーズ機構を提供することを目的とする。

本発明は、レリーズベアリングを押圧するクラッチレリーズフォークを備えるクラッチレリーズ機構であって、クラッチレリーズフォークは、金属製であり、レリーズベアリングを押圧する部分であるクラッチレリーズフォークの先端部は、レリーズベアリングとの摺動面が樹脂製摺動材によって覆われており、樹脂製摺動材と先端部との間には、潤滑だまり部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、クラッチレリーズフォークの先端部に摺動面を覆う樹脂製摺動材と、潤滑だまり部とが設けられているので、冠水地域とダストの多い地域との両方において摺動部の摺動性を維持することができる。これにより、クラッチレリーズ機構の摺動部での異音発生を抑制することができる。

図１は、実施形態のクラッチレリーズ機構を模式的に示す図である。 図２は、図１の部分拡大図である。 図３は、クラッチレリーズフォークの先端部を説明するための図である。 図４は、グリス溜まり部を説明するための図である。 図５は、クラッチレリーズフォークの先端部を背面側から見た場合を示す図である。 図６は、変形例１のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。 図７は、変形例２のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。 図８は、変形例３のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。 図９は、変形例４のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。 図１０は、変形例４のレリーズベアリングを説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るクラッチレリーズ機構を具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は、実施形態のクラッチレリーズ機構を模式的に示す図である。図２は、図１の部分拡大図である。図１に示すように、実施形態におけるクラッチ装置１は、動力の断続作用を行うクラッチ本体１０と、クラッチ本体１０を操作するためのクラッチレリーズ機構２０と、クラッチ本体１０を内部に収容するクラッチハウジング３０とを含んで構成される。例えば、クラッチ装置１はマニュアルトランスミッション車に搭載されて、エンジンと変速機（トランスミッション）との間に配置される。

クラッチ本体１０は、クラッチディスク１１と、クラッチカバー１２と、プレッシャプレート１３と、ダイヤフラムスプリング１４と、レリーズベアリング１５と、を備える。

クラッチディスク１１は、プレッシャプレート１３とフライホイール１６との間に挟まれた摩擦面（クラッチフェーシング）を有し、変速機の入力軸３とスプライン嵌合している。クラッチディスク１１の摩擦面とフライホイール１６との間の摩擦力によってフライホイール１６の回転を入力軸３に伝達する。エンジンのクランクシャフト２にはフライホイール１６がボルト締結されており、フライホイール１６とクランクシャフト２とは一体回転する。

クラッチカバー１２は、クラッチディスク１１の外周側を覆うように設けられ、プレッシャプレート１３およびダイヤフラムスプリング１４と一体回転する。プレッシャプレート１３は、クラッチディスク１１の摩擦面とダイヤフラムスプリング１４との間に設けられている。ダイヤフラムスプリング１４は、プレッシャプレート１３を介してクラッチディスク１１の摩擦面をフライホイール１６に向けて押し付けるための部材であり、プレッシャプレート１３に対してクラッチディスク１１の摩擦面の反対側に設けられている。ダイヤフラムスプリング１４の周縁部はプレッシャプレート１３に接続され、ダイヤフラムスプリング１４の中央部はレリーズベアリング１５に接続されている。これによりダイヤフラムスプリング１４はプレッシャプレート１３を押圧することが可能である。

クラッチ本体１０の係合時、プレッシャプレート１３はダイヤフラムスプリング１４の弾性力によってクラッチディスク１１の摩擦面をフライホイール１６側に向けて押し付ける。これにより、クラッチディスク１１の摩擦面とフライホイール１６との間の摩擦力が発生し、フライホイール１６の回転がクラッチディスク１１に伝達される接続状態となる。

クラッチ本体１０の開放時、レリーズベアリング１５がダイヤフラムスプリング１４の中央部を押すことによってダイヤフラムスプリング１４の周縁部がフライホイール１６から離れる方向に変位する。このとき、プレッシャプレート１３がダイヤフラムスプリング１４とともにフライホイール１６から離れる方向に引き寄せられる。これにより、クラッチディスク１１の摩擦面とフライホイール１６との間の摩擦力が解消され、フライホイール１６の回転がクラッチディスク１１に伝達されない切断状態となる。

クラッチレリーズ機構２０は、クラッチレリーズフォーク２１と、レリーズフォークサポート２２と、レリーズシリンダ２３と、を備える。

クラッチレリーズフォーク２１は、レリーズベアリング１５を軸方向に移動させるための部材であり、レリーズフォークサポート２２によって支持された状態で揺動可能に構成されている。このクラッチレリーズフォーク２１は金属製の細長い部材であり、先端側が二股に分かれた構造を有する。

図１に示すように、クラッチレリーズフォーク２１の一端側は、レリーズベアリング１５を軸方向に押圧する押圧部２１ａにより構成される。押圧部２１ａは、クラッチハウジング３０の内部で入力軸３を挟むように先端側が二股に分かれた二股構造に構成されている。押圧部２１ａのうち軸方向でレリーズベアリング１５と対向する部分（当接部分）がレリーズベアリング１５に接触する。クラッチレリーズフォーク２１の他端側は、クラッチハウジング３０の貫通孔３１を介してクラッチハウジング３０の外側に突出し、レリーズシリンダ２３に接続された接続部２１ｂにより構成されている。また、クラッチレリーズフォーク２１の他端側はクラッチハウジング３０の外側に延出した位置でフォークブーツ３２により覆われている。フォークブーツ３２は貫通孔３１に取り付けられている。フォークブーツ３２には、クラッチ本体１０を半係合状態にした際に生じる摩擦熱をクラッチハウジング３０の外部へ逃がすための孔（クーリング孔）が設けられてもよい。

さらに、クラッチレリーズフォーク２１は、押圧部２１ａと接続部２１ｂとの間に、レリーズフォークサポート２２により支持される支点部２１ｃを有する。レリーズフォークサポート２２は、リテーナ３３に固定された本体部と、本体部の先端側に球面を有するピボット部とにより構成される。リテーナ３３は、入力軸３を支持する軸受（図示せず）が取り付けられる部材であり、クラッチハウジング３０に固定されている。レリーズフォークサポート２２の根元側がリテーナ３３にボルト締結されている。また、クラッチハウジング３０の内部ではリテーナ３３のボス部３３ａが入力軸３に沿って延びている。ボス部３３ａの内側には入力軸３が挿通されている。

レリーズベアリング１５は、ボス部３３ａの外周上にスリーブ１５ａを介して支持された状態で、ボス部３３ａに対して軸方向に移動可能に構成されている。レリーズベアリング１５はダイヤフラムスプリング１４の中央部を接触するように配置されている。このレリーズベアリング１５は、ボス部３３ａ上でスリーブ１５ａに支持された外輪１５ｂと、ダイヤフラムスプリング１４の中央部に接触する内輪１５ｃとを有する。レリーズベアリング１５では、ダイヤフラムスプリング１４に接触する内輪１５ｃは回転し、クラッチレリーズフォーク２１に接触する外輪１５ｂは回転しない。

運転者がクラッチペダル（図示せず）を踏み込むとレリーズシリンダ２３が作動する。レリーズシリンダ２３によって接続部２１ｂが操作されると、クラッチレリーズフォーク２１は支点部２１ｃを支点にして揺動する。この揺動によって、押圧部２１ａはレリーズベアリング１５を押圧し、レリーズベアリング１５が軸方向に移動してダイヤフラムスプリング１４の中央部をフライホイール１６側に押す状態となり、クラッチ本体１０が開放状態となる。クラッチ本体１０が開放状態になると、フライホイール１６とクラッチディスク１１との間が動力伝達不能に切断される。レリーズシリンダ２３からの操作力が解除されると、押圧部２１ａからレリーズベアリング１５に作用する押圧力がなくなり、クラッチ本体１０は係合状態となる。クラッチ本体１０が係合状態になると、フライホイール１６とクラッチディスク１１との間が動力伝達可能に接続される。このように、クラッチレリーズフォーク２１の揺動によって、エンジン側のクランクシャフト２と変速機側の入力軸３との間の動力伝達経路の接続および切断が行われる。

また、クラッチレリーズフォーク２１の先端側の押圧部２１ａには、摺動部の摺動性を維持するための構成として、樹脂製の摺動材（以下、樹脂摺動材という）２１１と、グリス溜まり部２１２と、が設けられている。樹脂摺動材２１１は、冠水環境での摺動性を確保するための構成である。グリス溜まり部２１２は、ダスト環境での摺動性を確保するための構成である。このクラッチレリーズ機構２０は、クラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０に樹脂摺動材２１１およびグリス給脂構造を備え、冠水やダストが多い環境においても、摺動部の摺動性を維持する構造を備える。

ここで、図３および図４を参照して、押圧部２１ａとレリーズベアリング１５との接触部分の構成についてより詳細に説明する。図３は、クラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０を説明するための図である。図４は、グリス溜まり部２１２を説明するための図である。

図３に示すように、クラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０に樹脂摺動材２１１を設定し、初期の摺動形態は樹脂摺動材２１１とレリーズベアリング１５とする。ダストの侵入等により、樹脂摺動材２１１が摩耗すると、クラッチレリーズフォーク２１とレリーズベアリング１５との摺動に切り替わる。その際、樹脂摺動材２１１により密閉されていたグリス２４がグリス溜まり部２１２から摺動部に供給（給脂）される。冠水環境では、樹脂摺動材２１１で摺動する。ダスト環境では、グリス給脂かつ金属摺動となる。このように、冠水環境に対して樹脂摺動材２１１、ダスト環境に対して金属摺動とグリス給脂構造の二段構造とすることで、過酷な使用環境であっても高効率（低摩擦係数）を維持できる構造となる。

樹脂摺動材２１１は、クラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０のうち、レリーズベアリング１５との対向面である摺動面２１０ａを覆うようにして設けられている。樹脂摺動材２１１は金属製のクラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０に一体化されており、クラッチレリーズフォーク２１が揺動する際にレリーズベアリング１５の当接面１５１と摺動する。押圧部２１ａは、レリーズベアリング１５のアンビル部１５ｄに当接する。アンビル部１５ｄは軸方向を向く面を有する環状の円板部である。つまり、当接面１５１はアンビル部１５ｄの表面となる。

この樹脂摺動材２１１は、ＰＥＥＫ材（ポリエーテルエーテルケント）に代表されるスーパーエンプラなどの樹脂材料により構成される。例えば、ポリイミド樹脂はＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）と同等の摩擦係数と摩耗量となるため、ポリイミド樹脂からなる樹脂摺動材２１１では低摩擦係数と耐久性の確保が可能である。

また、樹脂摺動材２１１は、クラッチレリーズフォーク２１が揺動する際に摺動する箇所が所定曲率に設定されている。例えば、先端部２１０は、樹脂摺動材２１１の摩耗後も円滑に摺動するために、樹脂摺動材２１１と同様の曲率を持った円弧形状の摺動面２１０ａに形成されている。

グリス溜まり部２１２は、先端部２１０に形成された穴の内部にグリス２４が充填されている構成を備える。グリス溜まり部２１２の穴は開口部が当接面１５１側を向く位置に開口しており、樹脂摺動材２１１によって開口部が塞がれた構造を有する。グリス溜まり部２１２はグリス供給の観点から、搭載角を考慮し摺動面２１０ａに対して適度な角度に設定されている。

図４に示すように、クラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０は二股構造からなり、両方の先端部２１０にグリス溜まり部２１２が設けられている。クラッチレリーズフォーク２１は先端部２１０にグリス溜まり部２１２としての穴が設けられているが、図４に破線で囲んだＡ部分に応力集中が生じるため、クラッチレリーズフォーク２１の強度が確保されている。例えば、ダスト環境ではダストの砥石効果により樹脂摺動材２１１が摩耗し摩滅することが考えられるため、これを考慮して、樹脂摺動材２１１の摩滅後はグリス給脂かつ金属摺動とし、冠水環境とダスト環境の双方に対応できる構造となっている。

グリス２４は、摺動部に安定して供給するためには、付着性、摺動部への介入性の観点から、動粘度が高いものにより構成されている。

また、樹脂摺動材２１１は、図５に示すように、レリーズベアリング１５の二面幅部１５ｅとの接触部分まで設けられている。先端部２１０はクリップ１５ｆによってレリーズベアリング１５に取り付けられている。二面幅部１５ｅは、ボス部１５ｇに一部に形成されており、アンビル部１５ｄと一体形成されている。この二面幅部１５ｅと接触する部分に設けられた樹脂摺動材２１１は、上述した摺動部に設けられた樹脂摺動材２１１と一体構造に構成されている。これにより、クラッチレリーズフォーク２１の先端側で摺動部と同様に摺動抵抗の低減が可能になる。

以上説明した通り、実施形態のクラッチレリーズ機構２０によれば、樹脂摺動材２１１による冠水環境での摺動性を確保でき、樹脂摺動材２１１の摩耗後にはグリス溜まり部２１２によるグリス給脂によりダスト環境での摺動性を確保することが可能である。これにより、ダストが多い環境や冠水環境においても、摺動部の摺動性を維持することができる。摺動性を維持できることにより、クラッチレリーズ機構２０での異音発生を抑制することができる。

例えば、クラッチバイワイヤ搭載車の場合、実施形態の構成を備えることによって、アクチュエータの荷重増加によるクラッチ切断不能を防止できる。また、コンベンショナルシステムにおいても、摩擦係数増加によるクラッチペダル踏力増加や、異音発生を防止できる。さらに、メンテナンス時はトランスミッションの脱着が必要であったが、実施形態の構成によれば、メンテナンス不要になることも可能である。これにより、コストを削減できる。

ここで、実施形態の変形例について説明する。

図６は、変形例１のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。図６に示すように、変形例１では、グリス溜まり部２１２が、クラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０を貫通する貫通孔により構成される。グリス溜まり部２１２の背面側の開口部は、ニップル２１３によって塞がれている。ニップル２１３を外すことによって背面側の開口部からグリス２４を補充することが可能である。

グリス溜まり部２１２の容量はクラッチレリーズフォーク２１の肉厚により設定できる穴の大きさが異なるため、グリス容量を確保できない場合は、メンテナンスでのグリス２４の追加が必要になることに対応することが可能である。メンテナンス時にニップル２１３を外し孔内部にグリス２４を追加給脂できる。グリス２４は熱や経年による外的要因によって予想される効果が発揮できない場合も考えられるため、グリス容量を確保できる場合においても、ニップル２１３を追加してメンテナンスを容易にすることも可能である。

図７は、変形例２のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。図７に示すように、変形例２では、押圧部２１ａを構成する樹脂摺動材２１１の摺動面に切込み部２１１ａ，２１１ｂが設けられている。切込み部２１１ａ，２１１ｂは、樹脂摺動材２１１と当接面１５１との間に侵入したダストを外部へ排出するための構造である。例えば、一直線形状に延びる溝からなる切込み部２１１ａや、Ｖ字形状の溝からなる切込み部２１１ｂを設けることが可能である。切込み部２１１ｂのようにＶ字形状の溝にすることで、往復摺動動作とともにダストを外部に排出することが可能になる。このように、樹脂摺動材２１１の切込み部２１１ａ，２１１ｂにより、摺動部へのダストの影響を減らすことができ、耐久性が向上する。なお、二股構造の押圧部２１ａの両方に同じ形状の切込み部が設けられてもよい。

図８は、変形例３のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。図８に示すように、変形例３では、樹脂摺動材２１１が、当接面１５１に至る空間を遮るようにしてアンビル部１５ｄに当接する部分として、ひさし部２１４を備える。ひさし部２１４は、樹脂摺動材２１１の一部が延びており、先端がアンビル部１５ｄに接触するように延びている。これにより、摺動部へのダスト侵入量を低減することが可能である。

図９は、変形例４のクラッチレリーズ機構を説明するための図である。図１０は、変形例４のレリーズベアリング１５を説明するための図である。変形例４では、レリーズベアリング１５に樹脂摺動材１５２およびグリス溜まり部１５４が設けられている。図９に示すように、アンビル部１５ｄにより構成された当接面１５１の一部を覆うようにして、樹脂摺動材１５２が設けられている。アンビル部１５ｄのうち、二股構造に構成されたクラッチレリーズフォーク２１の先端部２１０が当接する二箇所に樹脂摺動材１５２が設けられている。また、図１０に示すように、グリス溜まり部１５４は、スリーブ１５ａのフランジ部に形成された穴構造を有する。このグリス溜まり部１５４は、アンビル部１５ｄの表面側に開口する油路１５３と連通している。油路１５３は、アンビル部１５ｄを貫通する貫通孔を含む。スリーブ１５ａは樹脂部材により構成され、アンビル部１５ｄは金属により構成される。

変形例４のように、レリーズベアリング１５側に樹脂摺動材２１１およびグリス溜まり部２１２を設ける構造においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

１ クラッチ装置
１０ クラッチ本体
１４ ダイヤフラムスプリング
１５ レリーズベアリング
１５ａ スリーブ
１５ｂ 外輪
１５ｃ 内輪
１５ｄ アンビル部
２０ クラッチレリーズ機構
２１ クラッチレリーズフォーク
２１ａ 押圧部
２１０ 先端部
２１０ａ 摺動面
２１１ 樹脂摺動材
２１２ グリス溜まり部

Claims (1)

1. レリーズベアリングを押圧するクラッチレリーズフォークを備えるクラッチレリーズ機構であって、
   前記クラッチレリーズフォークは、金属製であり、
   前記レリーズベアリングを押圧する部分である前記クラッチレリーズフォークの先端部は、前記レリーズベアリングとの摺動面が樹脂製摺動材によって覆われており、
   前記樹脂製摺動材と前記先端部との間には、潤滑だまり部が設けられている
   ことを特徴とするクラッチレリーズ機構。

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