JP3648046B2 - 自動調心型クラッチレリーズ軸受装置 - Google Patents
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Description
【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 (4)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08168498A JP3648046B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 自動調心型クラッチレリーズ軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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