JP3648046B2

JP3648046B2 - 自動調心型クラッチレリーズ軸受装置

Info

Publication number: JP3648046B2
Application number: JP08168498A
Authority: JP
Inventors: 基晴仁木
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JPH11280789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動調心型クラッチレリーズ軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に概念的に示すように、クラッチレリーズ軸受装置Ａは、マニアルミッション自動車のエンジン（出力軸３９）とトランスミッション３２との間に配置され、クラッチペダル（図示省略）の操作と連動して揺動するレリーズフォーク３４に押圧されて、フロントカバー３３上をエンジン側に軸方向摺動し、エンジンの回転力がトランスミッション３２に伝達されるのを一時遮断する機能を有する。
【０００３】
上記のようなクラッチレリーズ軸受装置Ａは、例えば図５に示すように、フロントカバー３３上に摺動自在に挿入されたスリーブ１１と、スリーブ１１に隙間をもって外挿された玉軸受１３と、スリーブ１１のフランジ11ａに装着され、レリーズフォーク３４と当接する側板１２と、玉軸受１３を覆うカバー１５と、カバー１５の一端部15ａと玉軸受１３との間に介装された波形座金１４とを主体として構成される。カバー１５の他端部15ｂは、側板１２の外周部（レリーズフォーク３４との当接部12ｂを除く）に加締められており、これによってカバー１５の一端部15ａと側板１２との間に、波形座金１４、玉軸受１３の外輪13ｂ、スリーブ１１のフランジ11ａが一体的に挟持されている。
【０００４】
玉軸受１３を密封するシール13ｅおよびシールド13ｆは、その外径側部分を外輪13ｂの両端部内径面に形成されたシール装着溝13b3、16b4に嵌め込み、かつその内径側部分を内輪13ａの外径面に設けられたシール面13a3、13a4に接触または近接させて配置されている。
【０００５】
クラッチペダルを踏み込むと、レリーズフォーク３４が同図で反時計方向に揺動し、側板１２に当接してクラッチレリーズ軸受Ａをエンジン側に軸方向に押圧摺動させる。それによって、玉軸受１３の内輪１３がクラッチ装置のダイヤフラムスプリング３５に当接し、さらに、ダイヤフラムスプリング３５の撓みによって、クラッチディスク３６をフライホイール３７に押圧しているプレシャープレート３８がクラッチディスク３６から離れて、エンジンの出力軸３９の回転力がトランスミッション３２から一時的に切り離される。
【０００６】
また、エンジン側の軸心とトランスミッション側の軸心との間にずれがあった場合、クラッチレリーズ軸受装置Ａの玉軸受１３がそのずれ量に応じて半径方向に摺動移動することにより、心ずれが自動的に調心される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来品では、外輪のシール装着溝や内輪表面のシール面を旋削加工で形成しているため、シール装着溝やシール面に心違いが発生し、シールの締め代やラビリンス隙間が変動してシール性の低下を招くおそれがあった。
【０００８】
また、この種の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置においては、さらなる組立性の向上や低コスト化が求められている。
【０００９】
そこで、本発明では、低コスト化および組立性の向上を図り、かつ玉軸受のより確実なシール機能を実現可能とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる自動調心型クラッチレリーズ軸受装置は、１）軌道面の一端側にカウンタボアを有し、カウンタボアよりも一端側の外径面をカウンタボアの外径面よりも小径にした内輪と、軌道面を有する外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に介在し、それぞれとアンギュラコンタクトする複数のボールと、外輪の内径面に固定されたシール部材とを有する玉軸受と、２）玉軸受の内方に挿入されるスリーブと、３）スリーブの外周から外径方向に延び、その一面に玉軸受が半径方向摺動自在に当接し、その他面にレリーズフォークが当接する側板と、４）玉軸受を側板の一面に弾性的に押圧して保持する弾性手段とを備え、５）内輪の軌道面とカウンタボアとが同時研削されたものである。
【００１１】
この場合、内輪のカウンタボアより端面側にシール部材と近接または接触するシール面を設け、シール面を軌道面およびカウンタボアと同時研削してもよい。
【００１２】
上記何れの場合も、外輪の軌道面の一端側にカウンタボアを設け、かつ外輪の軌道面とカウンタボアとを同時研削するとよい。
【００１３】
また、外輪のカウンタボアより端面側にシール部材が圧入固定されるシール圧入部を設け、シール圧入部を外輪の軌道面およびカウンタボアと同時研削してもよい。
【００１４】
上記自動調心型クラッチレリーズ軸受を、▲１▼クラッチ装置の回転部材に接触する外向きの鍔部が一端に設けられ、軌道面の他端側にカウンタボアを有する鋼板プレス製の内輪と、内向きのフランジ部が一端に設けられ、軌道面の他端側にカウンタボアを有する鋼板プレス製の外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に介在し、それぞれとアンギュラコンタクトする複数のボールと、外輪の内径面の一端側と他端側にそれぞれ圧入されたシール部材とを有する玉軸受と、▲２▼玉軸受の内方に挿入されるスリーブと、▲３▼スリーブの外周から外径方向に延び、その一面に玉軸受の外輪のフランジ部が半径方向摺動自在に当接し、その他面にレリーズフォークが当接する鋼板プレス製の側板と、▲４▼玉軸受の外輪を側板の一面に弾性的に押圧して保持する弾性手段とを備えるものとしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図４に基いて説明する。
【００１６】
図１に示す自動調心型クラッチレリーズ軸受装置は、図４に示すクラッチレリーズ軸受装置Ａと同様に、マニアルミッション自動車のエンジン（出力軸３９）とトランスミッション（３２）との間に配置され、レリーズフォーク（３４）の作動によってフロントカバー（３３）上をエンジン側に軸方向摺動して、エンジンの回転力がトランスミッション（３２）に伝達されるのを一時遮断するものである。
【００１７】
この実施形態のクラッチレリーズ軸受装置は、樹脂製のスリーブ１、スリーブ１と一体成形（インサート成形）された側板２、スリーブ１の外周１ａと側板２の一方の端面２ａとの間に配され、弾性手段、例えば皿バネ４によって弾性保持された玉軸受３を備えている。
【００１８】
スリーブ１は、樹脂材からなる略円筒形の成形体（射出成形体等）である。スリーブ１の内周１ｂは、フロントカバー（３３）に摺動自在に外挿される。スリーブ１の外周１ａの一端側角部にはテーパ状の案内面１a1が形成され、略中央部（他端側寄り）には外径側に突出したストッパ部１a2が形成され、他端部には側板２が一体に突設される。案内面１a1は、後述する玉軸受３と皿バネ４とのアッセンブリをスリーブ１の外周１ａに外挿する際に、皿バネ４の小径端を案内する機能をもつ。また、ストッパ部１a2は、組立完了後の状態において、皿バネ４の小径端と係合して、その位置ずれを防止する機能をもつ。ストッパ部１a2は幅狭で、その一端側は鈍角な傾斜壁、皿バネ４の小径端が係合する他端側は垂直壁又はやや鋭角な傾斜壁である。一端側の傾斜壁は、組み込みの際、皿バネ４の小径端を案内する機能をもつ。また、他端側の壁面の最内径部と連続して、円周溝があり、この円周溝の外径は一端側の外周１ａよりもやや小さい。
【００１９】
側板２は鋼板プレス製の環体で、樹脂製のスリーブ１の他端部外周に一体にインサート成形される。側板２の一方の端面２ａには後述する玉軸受３の外輪３ｂのフランジ部３b1が半径方向摺動自在に当接し、他方の端面側にはレリーズフォーク（３４）が当接する当接部２ｂが例えば１８０度対向位置にそれぞれ配設される。この実施形態の側板２は、冷間圧延鋼板例えばＳＰＣＣ鋼板をプレス加工によって所定形状に成形した後、表面硬化処理として浸炭窒化処理を施したものである。
【００２０】
玉軸受３は、クラッチ装置のダイヤフラムスプリング（３５）に接触する外向きの鍔部３a1を一端に有する鋼板プレス製の内輪３ａと、内向きのフランジ部３b1を他端に有する鋼板プレス製の外輪３ｂと、内輪３ａと外輪３ｂとの間に介在し、それぞれの軌道面３a2、３b2とアンギュラコンタクトする複数のボール３ｃと、ボール３ｃを円周所定間隔に保持する保持器３ｄと、内輪３ａの外径面と外輪３ｂの内径面との間を一端側において密封する第１シール部材３ｅおよび他端側において密封する第２シール部材３ｆとを備えている。この実施形態において、ダイヤフラムスプリング（３５）に接触する内輪３ａの鍔部３a1の接触部の直径φＴとボール３ｃのピッチ円直径ＰＣＤ（ボール３ｃの中心を通る円の直径）とは、φＴ〉ＰＣＤ｛ｒ＝（φＴ／ＰＣＤ）〉１｝の関係を有する。また、第１シール部材３ｅは非接触形の弾性体シールで、その外径側部分が外輪３ｂの一端側内径面に圧入固定され、その内径側のリップ部が内輪３ａの一端側外径面にラビリンス隙間を介して近接する。また、第２シール部材３ｆは略コ字形断面を有する鋼板プレス製のシールドで、その外径側部分が外輪３ｂの他端側内径面に圧入固定され、その内径側端部が内輪３ａの他端側外径面にラビリンス隙間を介して近接する。尚、第１シール部材３ｅ、第２シール部材３ｆとして、接触形シールを用いてもよい。
【００２１】
図２に示すように、内輪３ａの外径面には、軌道面３a2を挟んで一端側に第１シール部材３ｅのリップ部が近接するシール面３a3、他端側に第２シール部材３ｆの内径側端部が近接するシール面３a4がそれぞれ設けられる。一端側のシール面３a3は軌道面３a2の一端側の肩部と連続している。他端側のシール面３a4と軌道面３a2との間は、軌道面３a2の肩部を落としたカウンタボア３a5になっており、カウンタボア３a5の外径面と軌道面３a2の底との間には、ボール３ｃの抜けを防止するための段差δ１が設けられている。他端側のシール面３a4は、図示のようにカウンタボア３a5の外径面よりも僅かに小径に形成される。
【００２２】
上記のような内輪３ａは、例えば、鋼板素材からプレス加工→熱処理→研削加工という工程を経て製造される。鋼板素材としては浸炭鋼板、熱処理としては浸炭焼入れを採用することができる。浸炭鋼には、ニッケルクロム鋼（ＳＮＣ）、ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ）、クロム鋼（ＳＣｒ）、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）がある。これらの中で、ニッケルクロム鋼（ＳＮＣ）、ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ）は、過剰浸炭を起こしにくく、機械的性質にも優れた材料であるが、合金元素として高価なニッケルＮｉを含んでいるため、コスト的な面で難がある。内輪に必要とされる機械的特性を考慮すると、ＳＮＣ鋼、ＳＮＣＭ鋼では過剰品質の感があり、コスト面での釣り合いがとれない。これに対して、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）は、過剰浸炭を起こしにくく、焼入れ性が良く、しかも、ＳＮＣ鋼、ＳＮＣＭ鋼に比べると比較的安価である。また、クラッチレリーズ軸受装置の内輪として要求される機械的特性も十分満足できる。このような理由から、内輪３ａの材質としてクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）を用いるのが好ましい。クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）は、含有炭素量によってＳＣＭ４１５、ＳＣＭ４１８、ＳＣＭ４２０、ＳＣＭ４２１、ＳＣＭ８２２があり、その中でも、ＳＣＭ４１５Ｍが最も好ましい。
【００２３】
内輪３ａの研削加工は、図２に示すような研削砥石２０を用いて軌道面３a2、カウンタボア３a5、および他端側のシール面３a4を同時研削することにより行われる。この他、軌道面３a2とカウンタボア３a5のみの同時研削、軌道面３a2とシール面３a4のみの同時研削、あるいは軌道面３a2、カウンタボア３a5、シール面３a3および３a4の同時研削を行なってもよい。
【００２４】
図３に示すように、外輪３ｂの内径面には、軌道面３b2を挟んで一端側に第１シール部材３ｅの外径側部分が圧入されるシール圧入部３b3、他端側に第２シール部材３ｆの外径側部分が圧入されるシール圧入部３b4がそれぞれ設けられる。一端側のシール圧入部３b3と軌道面３b2との間は、軌道面３b2の肩部を落としたカウンタボア３b5になっていて、カウンタボア３b5の内径面と軌道面３b2の底との間には僅かな段差δ２が設けられている。他端側のシール圧入部３b4は、軌道面３b2の他端側の肩部と連続している。一端側のシール圧入部３b3とカウンタボア３b5との間には、第１シール部材３ｆのストッパとして機能する略垂直な段部３b6が形成される。一端側のシール圧入部３b3は、図示のようにカウンタボア３b5の内径面より大径に形成する他、当該内径面と連続させることもできる。外輪３ｂの材質、製造方法については、上述した内輪３ａに準ずるものとし、軌道面３b2、カウンタボア３b5、およびシール圧入部３b3は図３に示す研削砥石２１を用いて同時研削する。
【００２５】
弾性手段としての皿バネ４は略円錐筒状のプレス成形品で、小径端から切欠き形成された複数の切欠き部と、隣り合った切欠き部間に形成された複数の舌片とを円周等配位置に備えている。各舌片の弾性変形に応じて、皿バネ４の小径端部が縮拡径する。
【００２６】
上記構成から、玉軸受３の組立は、外輪３ｂ、ボール３ｃ、保持器３ｄ、およびシール部材３ｅ、３ｆ等を組み込んだアッセンブリの内径部に内輪３ａをその他端側から圧入する（かち込む）ことによって低コストに行うことができる。この場合、さらなる低コスト化のためにも内輪３ａのかち込みは加熱下ではなく、常温下で行うのが望ましい。常温下での組立性を考慮すれば、内輪３ａの段差δ１はできるだけ小さいのが望ましいが、その一方で段差δ１が小さすぎると内輪３ａが抜けるおそれがある。従って、段差δ１は、両条件を満足できる値、すなわち内輪３ａの常温かち込みが容易に行え、かつかち込みに際してボール２ｃ表面に傷がつかず、しかも内輪３ａの抜けを確実に防止できる値、例えば３０μｍ（図面では段差δ１を誇張して描いている）程度に設定するのが望ましい。なお、外輪３ｂ側の段差δ２は内輪３ａ側の段差δ１と同程度でもよいが、通常段差δ１より大きくする。
【００２７】
段差δ１の寸法やカウンタボア３a5の同軸度等は、上記のようにカウンタボア３a5と軌道面とを同時研削することによって精度よく得ることができる。従って、かち込み工程での組立作業性を向上させることができる。また、シール面３a3、３a4を内輪軌道面３a2と同時研削したり、あるいは外輪３ｂのシール圧入部３b3や３b4を外輪軌道面３b2と同時研削することによって、シール部材３ｅ、３ｆの締め代の変動等を防止することができるので、シール性のさらなる向上を図ることができる。
【００２８】
上記のように内輪３ａをアッセンブリにかち込む場合、外輪３ｂとしてカウンタボア３b5を設けることなく肩部を残した深溝タイプ（図４参照）も使用可能であるが、本発明のように外輪３ｂにカウンタボア３b5があれば、軸受内部の空間容積を増大させてグリースの封入量を増やすことができ、軸受潤滑機能の低下を抑制できるという利点が得られる。
【００２９】
クラッチレリーズ軸受装置の組立に際しては、玉軸受３の組立品と皿バネ４とのアッセンブリを、一端側からスリーブ１の外周１ａに外挿し、玉軸受３の外輪３ｂのフランジ部３b1が側板２の端面２ａに当接し、かつ、皿バネ４の小径端部（舌片）がストッパ部１a2の他端側の壁面に当接するまで推し進める。上記アッセンブリを推し進めてゆく過程において、皿バネ４の小径端部（舌片）は、先ずスリーブ１の一端側の案内面１a1に案内されて外周１ａ上に乗り、次に外周１ａ上を滑りながらストッパ部１a2の一端側の傾斜壁に当接し、さらに、その傾斜壁に案内されてストッパ部１a2の他端側に嵌まり込む。
【００３０】
上記のようにして、玉軸受３と皿バネ４とのアッセンブリをスリーブ１の外周１ａに外挿すると、図１に示すこの実施形態のクラッチレリーズ軸受装置が完成する。スリーブ１の外周１ａと玉軸受３の内輪３ａの内径面との間には半径方向すきまＳ１があり、外輪３ｂのフランジ部３ｂ１の内径とスリーブ１の外周１ａとの間には半径方向すきまＳ２がある。半径方向すきまＳ２は、半径方向すきまＳ１よりも小さい（Ｓ１〉Ｓ２）。そして、スリーブ１のストッパ部１ａ２と外輪３ｂのフランジ部３ｂ１の内側面との間に圧縮介在する皿バネ４の付勢力によって、外輪３ｂのフランジ部３b1が側板２の端面２ａに弾性的に押圧され、これにより、玉軸受３がスリーブ１の外周１ａと側板２の端面２ａとの間に半径方向摺動自在に弾性保持される。玉軸受３は、半径方向すきまＳ１およびＳ２の存在によって、スリーブ１および側板２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。フロントカバー（３３）の軸心と出力軸（３９）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（３５）の回転中心とクラッチレリーズ軸受装置の回転中心とで心ずれが生じても、玉軸受３がそのずれ量に応じて調心移動することによって、心ずれが自動的に調心される。また、玉軸受３は所要量調心移動した後、皿バネ４の付勢力によって、その位置に弾性保持され、エンジンの振動、衝撃等を受けても位置ずれしない（いわゆる調心抗力を有する）。
【００３１】
【発明の効果】
（１）軌道面とカウンタボアとを同時研削することにより、カウンタボアの精度を高めて内輪のかち込み時の作業性を向上させ、組立性の向上や製造コストの低減化を図ることができる。
【００３２】
（２）シール面やシール圧入部を軌道面およびカウンタボアと同時研削することにより、シール部材の締め代やラビリンス隙間の変動を防止してシール性を向上させることができる。
【００３３】
（３）内外輪がカウンタボアを有するため、軸受内部の空間容積を増大させてグリースの封入量を増加させることができ、軸受潤滑機能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係わるクラッチレリーズ軸受装置を示す断面図である。
【図２】内輪の断面図である。
【図３】外輪の断面図である。
【図４】自動車のクラッチ装置の周辺部を示す図である。
【図５】従来のクラッチレリーズ軸受装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１スリーブ
２側板
３玉軸受
３ａ内輪
３a1 鍔部
３a2 軌道面
３a3 シール面
３a4 シール面
３a5 カウンタボア
３ｂ外輪
３b1 フランジ部
３b2 軌道面
３b3 シール圧入部
３b4 シール圧入部
３b5 カウンタボア

Claims

軌道面の一端側にカウンタボアを有し、カウンタボアよりも一端側の外径面をカウンタボアの外径面よりも小径にした内輪と、軌道面を有する外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に介在し、それぞれとアンギュラコンタクトする複数のボールと、外輪の内径面に固定されたシール部材とを有する玉軸受と、
玉軸受の内方に挿入されるスリーブと、
スリーブの外周から外径方向に延び、その一面に玉軸受が半径方向摺動自在に当接し、その他面にレリーズフォークが当接する側板と、
玉軸受を側板の一面に弾性的に押圧して保持する弾性手段とを備え、
内輪の軌道面とカウンタボアとが同時研削されている自動調心型クラッチレリーズ軸受装置。
内輪が、カウンタボアより端面側にシール部材と近接または接触するシール面を有し、シール面が軌道面およびカウンタボアと同時研削されている請求項１記載の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置。
外輪が軌道面の一端側にカウンタボアを有し、かつ外輪の軌道面とカウンタボアとが同時研削されている請求項１または２記載の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置。
外輪が、そのカウンタボアより端面側にシール部材が圧入固定されるシール圧入部を有し、シール圧入部が外輪の軌道面およびカウンタボアと同時研削されている請求項３記載の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置。