JP3937517B2 - クラッチレリーズ軸受装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクラッチレリーズ軸受装置に関し、特に歩留まりを向上させたクラッチレリーズ軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載され摩擦板を用いた動力断続装置であるクラッチを動作させる場合において、入力部材であるシフトフォークでクラッチカバーのダイヤフラムスプリングを軸線方向に押圧することにより、スプリングの付勢力を摩擦板から解除して動力伝達の切り離しが行なわれている。
【０００３】
ところで、シフトフォークは車体等の固定側に通常配置されているが、クラッチカバーはエンジンのフライホイール等に取り付けられてそれと一体的に回転するようになっている。従って、クラッチカバーのダイヤフラムスプリングをシフトフォークが直に押圧するとなると、当接部の摩耗を招来することとなる。そこで、ダイヤフラムスプリングに当接して一体的に回転する回転輪を含むクラッチレリーズ軸受と、この軸受を所定の状態に保持すると共にシフトフォークからの入力を受けるようになっている回転しない軸受保持部材とからなるクラッチレリーズ軸受装置を、例えば特願平８−２５９７４５号に示されているように、ダイヤフラムスプリングとシフトフォークとの間に設けている。
【０００４】
この特願平８−２５９７４５号に開示されたクラッチレリーズ軸受装置においては、軸受の内輪の先端部がダイヤフラムスプリングに対向している。一方軸受の外輪の後端は、ガイドスリーブのフランジ部と当接している。更に、板ばねにより軸受外輪とフランジ部とを軸線方向に挟み込むようにして、軸受はガイドスリーブに取り付けられている。シフトフォークの先端により補強部材を介してガイドスリーブのフランジ部が後方から押されれば、内輪先端部がダイヤフラムスプリングに当接するよう、軸受装置全体が軸線方向に移動可能となっている。
【０００５】
ここで軸受外輪は、ガイドスリーブのフランジ部に対して半径方向に移動自在となるよう、板ばねによって付勢されているため、ガイドスリーブのフランジ部が後方よりシフトフォークに押されて軸受の外輪がクラッチのダイヤフラムスプリングに当接したときに、互いの間に偏心があっても、自動的に軸受が調心されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クラッチレリーズ軸受装置は一種類でも、機能的には様々な車両に搭載できるものではあるが、車両個々に取付関係の寸法が異なっているため、同一のクラッチレリーズ軸受装置をそのままの状態で、多くの車両に搭載することは困難である。従って、クラッチレリーズ軸受装置と、それを搭載する車両との間で、何らかの調整が必要となる。
【０００７】
かかる場合、クラッチレリーズ軸受装置の寸法に合わせて、車両の設計を変更することは通常困難である。そこで、クラッチレリーズ軸受装置を搭載する車両に合わせて、クラッチレリーズ軸受装置の各部の寸法を変更することが一般的に行われている。
【０００８】
上述した寸法調整の一例として、クラッチレリーズ軸受装置において、シフトフォークの当接面とダイヤフラムばねの当接面との間の寸法を増大させるよう要求される場合がある。
【０００９】
従来技術によれば、かかる要求に対し、軸受内輪の軸線方向長を長くすることにより対処してきた。しかしながら、かかる内輪は深絞り加工により形成されており、一定値以上の軸線方向長を有する内輪を深絞り加工により形成することは困難な場合もある。内輪を深絞り加工により形成できない場合には、例えば円筒状の素材を切削加工等により形成する他なく、それにより製造コストが非常に増大する。
【００１０】
一方、クラッチレリーズ軸受装置において、シフトフォークの当接面とダイヤフラムばねの当接面との間の寸法を増大させるには、例えばガイドスリーブのフランジ部の肉厚を増大させれば足りるという考えもある。しかしながら、ガイドスリーブを樹脂モールドにより形成するような場合、その一部の肉厚を増大すると、モールド成形時に素材の収縮の不均一を招き、その結果肉厚部の内部にボイド（空孔）が発生して、品質や強度を低下させる恐れがある。
【００１１】
そこで本願発明は、コストを低く抑えつつ、車両への適合性を高めたクラッチレリーズ軸受装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本願発明のクラッチレリーズ軸受装置は、
互いに同心的に配置されかつ相対回転する内輪及び外輪を含み、一方の輪が固定され、回転する他方の輪がクラッチ装置の回転部材に当接するようになっているクラッチレリーズ軸受と、
ガイド軸上に摺動自在に嵌合された円筒部と、外方延在部とを備える軸受保持部材と、
該軸受保持部材の外方延在部に対して、該クラッチレリーズ軸受の該一方の輪を半径方向に移動可能となるよう保持する連結部材とからなっているクラッチレリーズ軸受装置において、
前記軸受保持部材は、樹脂をモールドすることにより成形され、前記外方延在部には、その表面から内方に向かう複数の凹部が周方向に一定間隔で断続して形成され、かつ、前記複数の凹部は径方向に複数列形成されており、それにより前記外方延在部の肉厚が調整されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本願発明によれば、前記軸受保持部材は、樹脂をモールドすることにより成形され、前記外方延在部には、その表面から内方に向かう複数の凹部が周方向に一定間隔で断続して形成され、かつ、前記複数の凹部は径方向に複数列形成されており、それにより前記外方延在部の肉厚が調整されるようになっているので、例えば、特定の車両に適合させるために、前記内輪の軸線方向長を長くする代わりに、前記外方延在部の軸線方向長を大きくした場合に、前記外方延在部に凹部を設けてその肉厚を調整することができ、それによりモールド成形時にボイドの発生を抑え、前記軸受保持部材の十分な強度を確保できる。また、成形に必要な樹脂素材の量も節約できるという点で、コストの低減も図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施例を図面を参照して以下に詳細に説明する。
図１は、本願発明の実施例であるクラッチレリーズ軸受装置をシフトフォーク側から見た図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断して矢印方向に見た軸線方向断面図である。
【００１５】
図２において、クラッチレリーズ軸受装置は、クラッチレリーズ軸受１０と、軸受保持部材であるガイドスリーブ２０と、連結部材であるばね部材３０と、補強部材４０とからなる。クラッチレリーズ軸受１０は、左方端に当接部１１ａを有する略円管状の内輪１１と、内輪１１を同心的に内包する短い円管状の外輪１２と、内輪１１と外輪１２との間に転動自在に配置された複数のボール１５と、ボール１５を所定間隔で保持する保持器１６と、ボール１５の軸線方向両側で内輪１１と外輪１２とにより画成される空間を防塵油密的に密封するシール１７、１８とからなる。内輪１１は外輪１２に対して回転自在に支持されている。また深絞り加工により形成される内輪１１の当接部１１ａは、半径方向外方にめくれたような形状をしており、図示しないクラッチカバーのダイヤフラムスプリングに当接するようになっている。更に、内輪１１の当接部１１ａと反対側の端部はプレスによるブランク加工のままとし、切削加工を行わず製作コストを安くするようにしている。
【００１６】
一方、ガイドスリーブ２０はモールド成形された樹脂製であって、円管状の本体２１と、本体２１の中央近傍の外周から半径方向に延在するフランジ部（外方延在部）２２と、フランジ部２２の半径方向外方端において軸線方向左方に突出する外壁部２３と、フランジ部２２の半径方向外方端において軸線方向右方に突出するガイド部２５とからなる。本体２１の内方には図示しないガイド軸が延在しており、本体２１はガイド軸上を摺動自在となっている。なお、本体２１の内方には拡径部２４が設けられている。この拡径部２４は、本体２１がガイド軸上を摺動する際に異物を噛みこまないように機能するものである。ガイド部２５は、その先端に半径方向内方へ向かう突起２５ａを有している。突起２５ａは、クラッチレリーズ軸受装置が車両に搭載されたときに、シフトフォーク（不図示）と係合して、クラッチレリーズ軸受装置からシフトフォークが分離しないように機能する。
【００１７】
外壁部２３は、クラッチレリーズ軸受１０の外方に設けられ、その半径方向の移動制限部となっている。また、クラッチレリーズ軸受１０を半径方向に移動可能とするため、外輪１２の外周と外壁部２３の内周との間には隙間２７が形成されている。更に、フランジ部２２は、ばね部材３０の取付部に半径方向に延在する外方突起２２ｈを有する。
【００１８】
図３は、ガイドスリーブ２０を図２の矢印ＩＩＩ方向に見た図であり、図４は、ガイドスリーブ２０を図２の矢印ＩＶ方向に見た図である。図３において、本体２１の上下端には、平坦面２１ａが形成されている。更に、側方から見て三角形状のステイ２２ｆが、本体２１に対してフランジ部２２を支えるようにして４つ形成され、それによりガイドスリーブ２０を補強している。
【００１９】
また、フランジ部２２には、一段低くなったところに、各ばね部材３０の取付位置に形成されたストッパ２２ｇと、一対の突起２２ｃが形成されている。更に、フランジ部２２のシフトフォーク側面における外縁近傍には、周方向に一定間隔で断続した溝（即ち８個の凹部）２２ｉが形成されている。溝２２ｉは、ステイ２２ｆの付け根を避けて形成され、それによりかかる部分に応力集中が生じないようにしている。
【００２０】
一方、図４において、フランジ部２２のダイヤフラムばね側面においては、周方向に一定間隔で断続した３列の溝（即ち２４個の凹部）２２ｊ、２２ｋ、２２ｍが形成されている。なお、図４においてわかるように、溝２２ｊはフランジ部２２の外縁寄りを避けて形成されており、それにより、軸受１０の外輪１２がフランジ部２２の面上を半径方向に移動する際に溝２２ｊに引っかからないように、また外輪端面が摺動する部分は溝を形成しないようにし、その移動をじゃましないようにしている。なお、各溝の間隔及びその深さは、フランジ部２２の各部の肉厚を一定とするように調整されている（図２参照）。
【００２１】
ガイドスリーブ２０のストッパ２２ｇは、図１から明らかなように、ばね部材３０をガイドスリーブ２０に取り付ける際に、ばね部材３０の切欠き３８に係合して、それ以上ばね部材３０が内方に押し込まれることを防止するよう機能する。ばね部材３０の面取り３９は、その挿入を容易にする機能を有する。
【００２２】
図１より明らかなように、同一形状のものが２つ設けられたばね部材３０は、クラッチレリーズ軸受１０をガイドスリーブ２０に対して取り付ける機能を有する。図５は、ばね部材３０の斜視図である。ばね部材３０は、一枚のＳＫ５等のばね鋼板をプレスで打ち抜いた後折り曲げその後焼入処理することによって形成されている。ばね部材３０は、ガイドスリーブ２０のフランジ部２２に当接するベース部３１と、軸受の外輪１２に当接する押圧部３２と、ベース部３１と押圧部３２との間に設けられ、押圧部３２に外輪１２を付勢するための弾性力を付与する梁部３３とからなっている。なお、押圧部３２はシール１７に接触しないように、またばね部材３０の組付を容易にすべく、軸線方向外方に傾斜した傾斜部３２ａを有する。
【００２３】
更にばね部材３０は、ベース部３１と梁部３３との接合部において、半径方向に突出するように形成された凸部３４を有し、この凸部３４は、ガイドスリーブ２０のフランジ２２部の外方突起２２ｈに対応している。また、ベース部３１の両側部３１ａにおける下方端近傍においては、切欠き３７が形成され、更にその下縁部３１ｂには、比較的大きな切欠き３８が形成されている。切欠き３８と下縁部３１ｂとの交差部には、面取り３９が形成されている。
【００２４】
図６は、補強部材４０のシフトフォーク側から見た図であり、図７は、図６の補強部材４０を矢印ＶＩＩ方向に見た図である。円板状の補強部材４０は、外周に一対の大矩形状の切欠４１を有し、内周には４つの小矩形状の切欠４２を有している。また、補強部材４０は、比較的肉厚の板をプレスし、その後焼入処理することによって形成され、それによりシフトフォークと接触するアンビル部４４（図１の網線領域）にて著しい摩耗が発生しないようにしている。更に、かかるアンビル部４４をチタンコーティングすることにより著しい摩耗を防ぐこともできる。なお、切欠４１は、フランジ部２２におけるばね部材３０の取付部を露出するために形成され、切欠４２は、ステイ２２ｆとの干渉を避けるべく形成されている。
【００２５】
補強部材４０の内周の上下端には、水平部４０ａが形成されており、ガイドスリーブ２０に取り付けられた際に本体２１の平坦部２１ａに係合し、それにより補強部材４０の位置決めが達成されるようになっている。
【００２６】
補強部材４０の切欠４１には、補強部材４０の外縁近傍において、略接線方向に延びる爪部４１ａが形成されている。図７に示すように、爪部４１ａは側方から見てＳ字状となっており、組み付けられた際に、爪部４１ａの先端をばね部材３０の下方に潜り込ませることにより、補強部材４０がクラッチレリーズ軸受装置から分離しないようにしている。
【００２７】
図８は、図１のクラッチレリーズ軸受装置をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断し拡大して矢印方向に見た図である。ガイドスリーブ２０のフランジ部２２には、上述したように突起２２ｃが形成されている。突起２２ｃは、斜面２２ｄと台部２２ｅとからなっており、ばね部材３０が装着された際に切欠き３７に係合する形状となっている。フランジ部２２の部分２２ａと部分２２ｂの段差は補強部材４０の板厚より大きいため、そこに補強部材４０をセットすると、ばね部材３０と補強部材４０との間にスキマδが生ずるようになっている。また、スキマδが２ｍｍより大きくなると、異音発生の原因となるので、スキマδは２ｍｍ以下に設定する。
【００２８】
次に、本願発明の実施例であるクラッチレリーズ軸受装置の動作につき以下に説明する。
図２において、図示しないシフトフォークが枢動して、その先端が補強部材４０のアンビル部４４に当接して一定の荷重を印加する。補強部材４０の板厚は比較的厚くその剛性も十分であるため、シフトフォークより受ける大荷重を支持することができる。シフトフォークとアンビル部４４とは滑り接触をするが、上述したようにアンビル部４４はチタンコーティング又は焼入処理されているので摩耗は小さく抑えられる。クラッチレリーズ軸受装置は、シフトフォークからの入力により図示しないガイド軸上を軸線方向に摺動して、図示しないクラッチカバーのダイヤフラムスプリングに内輪１１の当接部１１ａを当接させる。ダイヤフラムスプリングが回転していても、内輪１１は回転自在であるので、当接後にダイヤフラムスプリングと一体で回転することとなり、更に軸受装置が軸線方向に移動することによりダイヤフラムスプリングが押圧されてクラッチが動作されるようになっている。
【００２９】
ばね部材３０は適切な板厚となっていて、ガイドスリーブ２０に対してクラッチレリーズ軸受１０を、押圧部３２と外輪１２との間に作用する摩擦力のみで支持しているため、クラッチレリーズ軸受１０はガイドスリーブ２０に対して半径方向に移動可能となっている。従って、内輪１１の当接部１１ａがダイヤフラムスプリングに当接したとき、両者の間に偏心があれば、クラッチレリーズ軸受１０を同心に位置させようとする公知の力が生じ、それによりクラッチレリーズ軸受１０は半径方向に移動して、自動調心が達成されることとなる。なお、ガイドスリーブ２０の外壁部２３は、クラッチレリーズ軸受１０が所定量以上半径方向外方に移動しないよう制限する機能を有する。また、一般の玉軸受の外輪にはフランジがないタイプが多いので、本実施の形態のように外輪をばね部材３０で挟み込むように構成すれば、外輪自体を改造する必要がなく既存のものを使用でき、コスト低減に寄与しうる。
【００３０】
ばね部材３０と補強部材４０とは、図８に示すようにスキマδが生ずる程度に離隔しているため、クラッチレリーズ動作に伴いシフトフォークから補強部材４０に軸線に直角な方向の力が印加された場合でも、かかる力はばね部材３０に伝達されることはない。したがって、ばね部材３０は、シフトフォークからの力で変形等することはない。
【００３１】
本実施の形態においては、図２に示すように、ガイドスリーブ２０のフランジ部２２の軸線方向厚さΔを比較的大きくし、それによりダイヤフラムばね当接部（１１ａ）からシフトフォーク当接面（４４）までの寸法が比較的大きい車両に対応できるようにしている。従って、内輪１１を延長する必要がなく、それにより内輪１１の深絞り加工が容易となる。
【００３２】
一方、かかるガイドスリーブ２０は樹脂モールドにより形成されることに鑑み、フランジ部２２に溝２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｍを設け、フランジ部２２の各部の肉厚をほぼ一定とし、それにより溶融樹脂の固化時間を調整して、ボイドの発生を防止している。また、成形に必要な樹脂素材の量も節約できるという点で、コストの低減も図れる。
【００３３】
更に、フランジ部２２の外方突起２２ｈを、フランジ部２２の軸線方向厚さと同じ厚さに設定すると、ばね部材３０の軸線方向寸法Ｂが半径方向寸法Ａよりもかなり大きくなってしまう。かかる場合、調心作用に基づき、軸受１０の外輪１２がフランジ部２２に対して半径方向にスライドしても、ばね部材３０の当接部３２ａと軸受外輪１２とは相対移動せず、ばね部材３０の変形が維持され、過大応力が残存したりばね部材３０が外れたりする恐れがある。そこで、ばね部材３０の軸線方向寸法Ｂを小さくすべく、外方突起２２ｈの軸線方向厚さＣを、フランジ部２２の軸線方向厚さより小さく設定している。
【００３４】
次に、クラッチレリーズ軸受装置の組付方法について説明する。 ガイドスリーブ２０の本体２１の周囲に、クラッチレリーズ軸受１０および補強部材４０が配置された後、図１の斜め上方及び斜め下方からばね部材３０が、ガイドスリーブ２０のフランジ部２２に挿入される。ばね部材３０は外周の一方向から挿入できるようにしているため、組付が容易となっている。ばね部材３０は、ガイドスリーブ２０の突起２２ｃを弾性変形しながら乗り越えて、切欠き３７が突起２２ｃに係合し、かつ切欠き３８がストッパ２２ｇに当接した段階で所定の形状に戻り、組付が完了する。斜面２２ｄの作用によりばね部材３０の挿入は比較的容易に行われるが、一旦係合した後は台部２２ｅの作用により不用意に抜けないように構成されている。
【００３５】
以上、本発明を実施例を参照して説明してきたが、本発明は上記実施例に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、ばね部材３０は２つでなく３つでもよい。更に、回転輪は内輪でなく外輪であっても本願発明の構成は可能となる。フランジ部に形成される溝は、周方向でなく半径方向に延在していても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明のクラッチレリーズ軸受装置によれば、軸受保持部材は、樹脂をモールドすることにより成形され、その外方延在部には、その表面から内方に向かう複数の凹部が周方向に一定間隔で断続して形成され、かつ、前記複数の凹部は径方向に複数列形成されており、それにより前記外方延在部の肉厚が調整されるようになっているので、例えば、特定の車両に適合させるために、前記内輪の軸線方向長を長くする代わりに、前記外方延在部の軸線方向長を大きくした場合に、前記外方延在部に凹部を設けてその肉厚を調整することができ、それによりモールド成形時にボイドの発生を抑え、前記軸受保持部材の十分な強度を確保できる。また、成形に必要な樹脂素材の量も節約できるという点で、コストの低減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態であるクラッチレリーズ軸受装置をシフトフォーク側から見た図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断して矢印方向に見た軸線方向断面図である。
【図３】ガイドスリーブ２０を図２の矢印ＩＩＩ方向に見た図である。
【図４】ガイドスリーブ２０を図２の矢印ＩＶ方向に見た図である。
【図５】ばね部材３０の拡大斜視図である。
【図６】補強部材４０のシフトフォーク側から見た図である。
【図７】図６の補強部材４０を矢印ＶＩＩ方向に見た図である。
【図８】図１のクラッチレリーズ軸受装置をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断し拡大して矢印方向に見た図である。
【符号の説明】
１０………クラッチレリーズ軸受
２０………ガイドスリーブ
２２………フランジ部
３０………ばね部材
４０………補強部材

Claims (1)

1. 互いに同心的に配置されかつ相対回転する内輪及び外輪を含み、一方の輪が固定され、回転する他方の輪がクラッチ装置の回転部材に当接するようになっているクラッチレリーズ軸受と、
   ガイド軸上に摺動自在に嵌合された円筒部と、外方延在部とを備える軸受保持部材と、
   該軸受保持部材の外方延在部に対して、該クラッチレリーズ軸受の該一方の輪を半径方向に移動可能となるよう保持する連結部材とからなっているクラッチレリーズ軸受装置において、
   前記軸受保持部材は、樹脂をモールドすることにより成形され、前記外方延在部には、その表面から内方に向かう複数の凹部が周方向に一定間隔で断続して形成され、かつ、前記複数の凹部は径方向に複数列形成されており、それにより前記外方延在部の肉厚が調整されるようになっていることを特徴とするクラッチレリーズ軸受装置。

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