JP2022128822A - クラッチレリーズ軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ装置の耐久性を低コストに向上させ、さらに振動あるいはノイズの発生を抑制することを目的とする。
【解決手段】クラッチレリーズ軸受装置Ｘは、内側軌道面７ａを有する内輪７、外側軌道面６ａを有する外輪６、および内側軌道面と外側軌道面の間に介在する転動体９とを有するレリーズ軸受２を備えている。軸受２に与えた軸方向の押し込み力により、軸受２を軸方向に移動させてダイヤフラムスプリング４０を押圧し、ダイヤフラムスプリング４０を変形させる。軸受２の内輪７に樹脂製の緩衝部材２１を設け、この緩衝部材２１でダイヤフラムスプリング４０を押圧する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車のエンジンとトランスミッションとの間に配置され、エンジンからトランスミッションへの動力の伝達・遮断を行うクラッチレリーズ軸受装置に関する。

マニュアルトランスミッション（ＭＴ）のクラッチ装置では、図５に示すように、エンジン側にフライホイール３３、トランスミッション側にプレッシャプレート４２があり、両者の間に摩擦材を貼り付けたクラッチディスク４４が配置される。フライホイール３３に固定されたクラッチカバー４５にダイヤフラムスプリング４０が支持されている。ダイヤフラムスプリング４０のばね力でプレッシャプレート４２がクラッチディスク４４をフライホイール３３に押し付けることによって摩擦力が発生し、エンジンの出力軸５０からの動力がトランスミッションのインプットシャフト３８に伝えられる。ダイヤフラムスプリング４０の内径側を押圧すると、クラッチディスク４４がフライホイール３３から離れてクラッチが遮断される。このクラッチ遮断時にダイヤフラムスプリング４０を押す働きをするのがクラッチレリーズ軸受装置Ｘである。

クラッチレリーズ軸受装置Ｘは、図５に示すように、クラッチペダル（図示省略）と連動するレリーズフォーク３２に押圧されることでフロントカバー３４上を軸方向にスライドする。フロントカバー３４はトランスミッションのクラッチケース３６に取り付けてあり、フロントカバー３４の内部をトランスミッションのインプットシャフト３８が貫通している。常時は、クラッチレリーズ軸受装置Ｘがダイヤフラムスプリング４０から離れており、ダイヤフラムスプリング４０の作用でプレッシャプレート４２を、フライホイール４６のクラッチディスク４４に押し付けてクラッチが入った状態、即ち、エンジンの出力軸５０からの動力が伝達される状態にある。クラッチペダルを踏み込むと、レリーズフォーク３２が図５の反時計方向に揺動し、クラッチレリーズ軸受装置Ｘをダイヤフラムスプリング４０に押し付ける。これにより、クラッチレリーズ軸受装置Ｘと接触したダイヤフラムスプリング４０が撓み、プレッシャプレート４２がクラッチディスク４４から離れて、クラッチが切れ、エンジンの出力軸５０からの動力が遮断される状態になる。

特開２０１５－２５５３４号公報

特許文献１のクラッチレリーズ軸受装置では、内輪の内周面に鋼材製の接触部材を圧入し、接触部材の端部に形成した凸球面状の突出部をダイヤフラムスプリングと接触させるようにしている。

しかしながら、この構成では、ダイヤフラムスプリングと接触部材との接触部が金属同士の接触となる。ダイヤフラムスプリングを熱処理で高硬度化することは難しいため、この金属接触によって、ダイヤフラムスプリングの摩耗が進行し、クラッチ装置の寿命低下を招くおそれがある。また、金属接触により振動やノイズも発生するおそれがある。

以上に鑑み、本発明は、クラッチ装置の耐久性を低コストに向上させ、さらに振動あるいはノイズの発生を抑制することを目的とする。

本発明は、内側軌道面を有する内輪、外側軌道面を有する外輪、および内側軌道面と外側軌道面の間に介在する転動体とを有する軸受を備え、前記軸受に与えた軸方向の押し込み力により、前記軸受を軸方向に移動させてダイヤフラムスプリングを押圧するクラッチレリーズ軸受装置において、前記軸受が樹脂製の緩衝部材を介してダイヤフラムスプリングを押圧することを特徴とするものである。

かかる構成では、クラッチの遮断時に、回転するダイヤフラムスプリングが軟らかい樹脂製の緩衝部材と接触して変形する。そのため、ダイヤフラムスプリングが金属と摺動することはなく、これによりダイヤフラムスプリングの摩耗を抑制することができる。また、金属同士の接触による異音や振動の発生を抑制することができる。

かかる構成においては、前記緩衝部材および前記内輪のそれぞれに軸方向に延びる円筒面を設け、前記緩衝部材の円筒面と前記内輪の円筒面とを締め代を持って篏合させて、前記緩衝部材を内輪に取り付けることができる。

これにより、緩衝部材を簡易な組み込み作業で内輪に取り付けることができ、製造コストの高騰を防止することができる。また、樹脂製の緩衝部材を内輪に篏合する際には、樹脂製の緩衝部材が弾性変形して締め代を吸収する。そのため、内輪には篏合後も殆ど拡径方向に膨張させようとする力（膨張力）が作用しない。そのため、内輪の拡径方向の膨張変形によるレリーズ軸受の内部隙間の変動を防止することができ、軸受性能への悪影響を回避することができる。

この場合、前記内輪の円筒面を、前記外輪のダイヤフラムスプリング側の端面よりもダイヤフラムスプリング側に配置するのが好ましい。

これにより、内輪の内側軌道面から遠く離れた位置で緩衝部材を内輪に篏合固定することになるので、内側軌道面には拡径方向の膨張力がより一層作用し難くなる。そのため、内輪の拡径方向の膨張変形による軸受の内部隙間の変動をより一層効果的に防止することができる。

以上の構成では、前記緩衝部材を、内輪の内径面と外径面の間でダイヤフラムスプリングと接触させるのが好ましい。

これにより、ダイヤフラムスプリングとの接触時に緩衝部材に作用する荷重（レリーズ荷重）を内輪の端面の全面で受けることができる。そのため、樹脂製の緩衝部材の耐久性を高めることができる。

前記緩衝部材と内輪の間に、両者の相対回転を防止する回り止めを設けることができる。これにより、内輪に対する緩衝部材の取り付け強度が高まり、緩衝部材の内輪からの脱落を防止することができる。

以上に述べたクラッチレリーズ軸受装置では、前記緩衝部材をポリアミド樹脂で形成することができる。

以上のように、本発明によれば、クラッチ装置の耐久性を低コストに向上させることができる。また、振動あるいはノイズの発生を抑制することができる。

クラッチレリーズ軸受装置を図２のＩ－Ｉ線で切断した断面図である。 クラッチレリーズ軸受装置をトランスミッション側から見た側面図である。 図１のＡ部を拡大して示す断面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線で切断した断面図である。 自動車のクラッチ装置の周辺部を簡略化して示す断面図である。

以下、この発明の実施形態に係るクラッチレリーズ軸受装置Ｘを図１～図５に基づいて説明する。なお、以下の説明では、図１において、トランスミッション側となる紙面右側を軸方向一方側、エンジン側となる紙面左側を軸方向他方側と呼ぶ。

この実施形態に係るクラッチレリーズ軸受装置Ｘは、図１に示すように、スリーブ１と、このスリーブ１の外径側に配置されたレリーズ軸受２と、クラッチレリーズフォーク３２（図５参照）が当接する略円板状の側板３と、レリーズ軸受２に所定の軸方向荷重を付与する弾性部材４と、スリーブ１、レリーズ軸受２、側板３及び弾性部材４を保持するカバー５とを備えている。

この実施形態に係るクラッチレリーズ軸受装置Ｘは、後述するように、トランスミッション側の軸心とエンジン側の軸心との間にずれが生じた場合、レリーズ軸受２をずれ量に応じて径方向に摺動させることで、両軸心間の芯ずれを自動的に調心する、自動調心型である。

スリーブ１は、クラッチカバー３６（図５参照）に取り付けられたフロントカバー３４上を軸方向に摺動可能な円筒状に形成される。スリーブ１は、樹脂製であり、例えば、ＰＡ（ポリアミド）６６等の熱可塑性合成樹脂で形成される。

レリーズ軸受２は、外輪６と、内輪７と、保持器８と、転動体９とを有する。レリーズ軸受２は、スリーブ１の外径側に所定の径方向隙間Ｓ１を介して配置されている。外輪６は、内周に外側軌道面６ａを有している。内輪７は、外輪６の内径側に設けられ、外周に外側軌道面６ａに対向する内側軌道面７ａを有している。内輪７は円筒状である。内輪７の軸方向他方側の端部には、外輪６の軸方向他方側の端面より軸方向外側、より詳細にはカバー５の軸方向他方側に形成された内向きフランジ５ａの外端面よりも軸方向他方側、に延長された延長部７ｂが形成されている。

このように、内輪７は、内輪軌道面７ａを有し、外輪６と略同一の軸方向寸法を有する本体部と、当該本体部（外輪６の軸方向他方側の端面）よりも軸方向他方側に延長した延長部７ｂとを一体に有する。外輪６の外側軌道面６ａと内輪７の内側軌道面７ａとの間には、複数の転動体（ボール）９が両軌道面６ａ，７ａに対して転動自在に配置される。保持器８は、複数の転動体９を円周方向の等配位置に保持する。外輪６の両端部にはシール１０、１１が装着されている。シール１０、１１は、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

運転者がクラッチペダル（図示省略）を踏むと、内輪７が後述する緩衝部材２１を介してダイヤフラムスプリング４０を軸方向他方側に押圧する。これに伴って、ダイヤフラムスプリング４０が撓むことにより、図５に示すプレッシャプレート４２がクラッチディスク４４から離れ、エンジン側とトランスミッション側が一時的に切り離される。

側板３は、図２に示すように、略円板であり、鋼鈑素材をプレス加工することで形成されている。側板３は、鋼板素材として、浸炭鋼板を用いている。この実施形態では、側板３を形成する鋼板の素材は、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）である。ＳＣＭからなる冷間圧延鋼板をプレス加工することにより側板３が形成される。

側板３は、インサート成形により樹脂製のスリーブ１と一体化されている。側板３には、クラッチレリーズフォーク３２に係合してそれをガイドする本体部３ａが形成されている。

側板３は、本体部３ａの内径端から軸方向一方側に延びる鍔部３ｂを有する。鍔部３ｂを含む側板３の内径端部は、スリーブ１に埋設されている。 なお、鍔部３ｂは、本体部３ａの内径縁から軸方向他方側（エンジン側）に延びていてもよい。

弾性部材４は、例えば、鋼板プレス成型品の皿バネである。具体的には、弾性部材４は、複数、例えば３～５個の波を有する断面が平坦な有端リング状をなし、鋼線（ＪＩＳ規格のＳＷ、ＳＷＰ系）等の線材から波押しおよび丸め成形され、熱処理により歪み取り焼鈍後、時効硬化処理が施されている。

カバー５は、耐食性を有する鋼板、例えば、冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）等をプレス加工にて前記レリーズ軸受２を覆う円筒状に形成されている。カバー５には、軸方向一方側の端部に弾性部材４を収容する内フランジ５ａが形成されると共に、軸方向他方側の端部の周方向複数箇所に舌片５ｂが形成されている。この舌片５ｂを側板３の外径部に加締め固定することで、カバー５によって、弾性部材４、外輪６、および側板３が分離しないように保持されている。

レリーズ軸受２の外輪６は、弾性部材４によって軸方向一方側に弾性的に押圧される。したがって、外輪６に対する所定の保持力が維持され、調心位置にレリーズ軸受２を長期間安定して保持することができる。弾性部材４は、カバー５の内フランジ５ａとの間で摺動することがないため、カバー５に偏摩耗が生じることはない。

スリーブ１の外周面と内輪７の円筒所面状の内周面７ｃとの間には、半径方向すきまＳ１が設けられており、レリーズ軸受２の外輪６の外周面とカバー５の内周面との間には、当該半径方向すきまＳ１よりも小さい半径方向すきまＳ２が設けられている。そして、外輪６とカバー５の内側面との間に介在される弾性部材４の付勢力によって、外輪６が側板３の端面に弾性的に押圧される。これにより、レリーズ軸受２がスリーブ１の外周と側板３の端面との間において半径方向に摺動自在、すなわちフローティング可能に弾性的に保持される。レリーズ軸受２は、半径方向すきまＳ１，Ｓ２によって、スリーブ１および側板３に対して半径方向に調心移動が可能であり、その調心移動量は小さい方の半径方向すきまＳ２によって規制される。よって、スリーブ１の軸心Ｏと出力軸５０（図５参照）の軸心との間に組み込み上の誤差等があり、ダイヤフラムスプリング４０の回転中心とクラッチレリーズ軸受装置Ｘの回転中心との間に芯ずれが生じても、レリーズ軸受２がそのずれ量に応じて調心移動する。これにより、芯ずれが自動的に調心される。

図１および図３に示すように、クラッチ装置のダイヤフラムスプリング４０とレリーズ軸受２の内輪７との間には、環状の緩衝部材２１が配置される。緩衝部材２１は、ダイヤフラムスプリング４０と接触する接触部Ｃを有する。緩衝部材２１は、内輪７の延長部７ｂの軸方向他方側の端部に篏合させることで内輪７に固定される。

緩衝部材２１は樹脂材料を成形することで形成される。樹脂材料の中でも耐熱性および強度面に優れるポリアミド樹脂を用いるのが特に好ましい。図３および図４に示すように、緩衝部材２１は、接触部Ｃを有する環状の本体部２１ａと、本体部２１ａから軸方向一方側に延びる円筒状の篏合部２１ｂとを一体に有する。篏合部２１ｂの外周面２１ｂ１（円筒面）は、内輪７の軸方向他方側の端部の内周面７ｃ（円筒面）に締め代を伴って篏合される。篏合部２１ｂは本体部２１aの外径端に設けてもよく、この場合、篏合部２１ｂは内輪７の軸方向他方側の端部の外周面に締め代を伴って篏合される。

緩衝部材２１の本体部２１ａの軸方向他方側の端面２１ａ１は凸状の曲面で形成され、軸方向一方側の端面２１ａ２は凹状の曲面で形成される。また、内輪７の延長部７ｂの軸方向他方側の端面７ｄは凸状の曲面で形成されており、この端面７ｄに緩衝部材２１の本体部２１ａの軸方向一方側の端面２１ａ２が密着している。本実施形態では、緩衝部材２１の本体部２１ａの軸方向他方側の端面２１ａ１、軸方向一方側の端面２１ａ１、および内輪７の延長部７ｂの端面７ｄは、何れも単一の曲率半径を有する球面状に形成されている。球面状の各端面２１ａ１，２１ａ２，７ｄは、何れも同じ曲率半径で形成することができる。

緩衝部材２１と内輪７の間には、両者の相対回転を防止する回り止めを設けるのが好ましい。この回り止めとして、例えば図４に示すように、内輪７の軸方向他方側の端部の内周面７ｃに、軸方向他方側の端面７ｄに開口する切欠き７ｅを設けると共に、緩衝部材２１の篏合部２１ｂに、外径側に突出する突出部２１ｃを設け、切欠き７ｅに突出部２１ｃを篏合させることが考えられる。これとは逆に、内輪７側に突出部を設けると共に、緩衝部材２１側に切欠きを設けてもよい。また、同様の回り止めを、緩衝部材２１の本体部２１ａの軸方向一方側の端面２１ａ２と内輪７の軸方向他方側の端面７ｄの間に設けてもよい。

緩衝部材２１は、内輪７の軸方向他方側の端部に篏合固定される。この際、緩衝部材２１の篏合部２１ｂの外周面２１ｂ１（円筒面）と内輪７ｃの内周面７ｃ（円筒面）とが締め代を伴って篏合することで、緩衝部材２１の内輪７からの脱落が防止される。このように緩衝部材２１と内輪７のそれぞれに軸方向に延びる円筒面（２１ｂ１，７ｃ）を設け、この円筒面同士を、締め代を伴って篏合させることにより、緩衝部材１を簡易な組み込み作業で内輪７に取り付けることができ、製造コストの高騰を防止することができる。

クラッチの遮断時には、内輪７の軸方向他方側への移動に伴って、緩衝部材２１の本体部２１ａの凸曲面状の端面２１ａ１がダイヤフラムスプリング４０と接触し、ダイヤフラムスプリング４０を弾性的に変形させる。この際、回転するダイヤフラムスプリング４０が軟らかい樹脂製の緩衝部材２１と接触するため、ダイヤフラムスプリング４０の摩耗を抑制し、かつ金属同士の接触による異音や振動の発生を抑制することができる。

緩衝部材２１におけるダイヤフラムスプリング４０との接触部Ｃは、内輪７ｃの内周面７ｃと外周面の間の領域に設けるのが好ましい。これにより、ダイヤフラムスプリング４０との接触時に緩衝部材２１に作用する荷重（レリーズ荷重）を内輪７の軸方向他方側の端面７ｄの全面で受けることができる。そのため、緩衝部材２１を樹脂製としても十分な耐久性を得ることができる。

また、樹脂製の緩衝部材２１を内輪７に篏合する際には、樹脂製の緩衝部材２１が弾性変形して締め代を吸収する。そのため、内輪７には篏合後もそれ自身を拡径方向に膨張させようとする力（膨張力）が作用しない。特に、本実施形態のように、内側軌道面７ａから遠く離れた延長部７ｂに緩衝部材２１を篏合させれば、内輪７には膨張力がより一層作用し難くなる。そのため、内輪７の拡径方向の膨張変形によるレリーズ軸受２の内部隙間の変動を防止することができ、軸受性能への悪影響を防止することができる。これに対し、特許文献１に記載のように内輪の内径側に、内輪の軸方向全長にわたって鋼製の接触部材を圧入したのでは、圧入後に内輪が拡径方向に膨張変形するため、レリーズ軸受の内部隙間が変動し、軸受性能が低下するおそれがある。

以上、この発明の実施の形態について説明を行ったが、この発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。

例えば、以上の説明では、樹脂製の緩衝部材２１を内輪に設けた場合を説明したが、この緩衝部材２１は、ダイヤフラムスプリング４０と接触可能な軸受各部（例えばカバー５、外輪６等）に設けることができる。また、樹脂製の緩衝部材２１は、軸受２側だけでなく、ダイヤフラムスプリング４０側に設けることもできる。この場合、軸受各部（例えば内輪７の軸方向他方側の端部）が緩衝部材２１と接触することで、ダイヤフラムスプリング４０を変形させることになる。

１ スリーブ
２ レリーズ軸受
３ 側板
４ 弾性部材
５ カバー
６ 外輪
７ 内輪
７ｃ 内輪の内周面（円筒面）
７ｅ 切欠き（回り止め）
８ 保持器
９ 転動体
２１ 緩衝部材
２１ａ 本体部
２１ｂ 篏合部
２１ｂ１ 篏合部の外周面（円筒面）
２１ｃ 突出部（回り止め）
４０ ダイヤフラムスプリング
Ｘ 自動調心型クラッチレリーズ軸受装置
Ｙ クラッチ装置

Claims (6)

1. 内側軌道面を有する内輪、外側軌道面を有する外輪、および内側軌道面と外側軌道面の間に介在する転動体とを有する軸受を備え、前記軸受に与えた軸方向の押し込み力により、前記軸受を軸方向に移動させてダイヤフラムスプリングを押圧するクラッチレリーズ軸受装置において、
   前記軸受が樹脂製の緩衝部材を介してダイヤフラムスプリングを押圧することを特徴とするクラッチレリーズ軸受装置。
2. 前記緩衝部材および前記内輪のそれぞれに軸方向に延びる円筒面を設け、前記緩衝部材の円筒面と前記内輪の円筒面とを締め代を持って篏合させて、前記緩衝部材を内輪に取り付けた請求項１に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
3. 前記内輪の円筒面を、前記外輪のダイヤフラムスプリング側の端面よりもダイヤフラムスプリング側に配置した請求項２に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
4. 前記緩衝部材を、前記内輪の内周面と外周面の間でダイヤフラムスプリングと接触させる請求項２または３に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
5. 前記緩衝部材と前記内輪の間に、両者の相対回転を防止する回り止めを設けた請求項２～４の何れか１項に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
6. 前記緩衝部材をポリアミド樹脂で形成した請求項１～５の何れか１項に記載のクラッチレリーズ軸受装置。

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