JP5625678B2

JP5625678B2 - クラッチレリーズ軸受装置

Info

Publication number: JP5625678B2
Application number: JP2010215137A
Authority: JP
Inventors: 相原　治之; 治之相原
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: JP2012067892A

Description

本発明に係るクラッチレリーズ軸受装置は、手動変速機付自動車のクラッチ機構を構成するもので、変速操作を行う際に、エンジンのフライホイールと共に回転するクラッチカバーに取り付けられたダイヤフラムばねの中央部を押圧する為に利用する。

手動変速機付自動車のクラッチ機構には、変速操作を行う際に、エンジンのフライホイールと共に回転するクラッチカバーに取り付けられたダイヤフラムばねの中央部を、前記フライホイール側に押す事によってクラッチの接続を断つタイプ（プッシュタイプ）のものがある。前記ダイヤフラムばねの中央部を押す力は、運転者のクラッチペダルの操作に基づいて揺動するレリーズフォークの先端部により付与される。

但し、エンジンの作動時に、前記ダイヤフラムばねは、前記フライホイールと共に高速回転しているのに対し、前記レリーズフォークの先端部は回転していない。この為、前記ダイヤフラムばねの中央部を押す力を、前記レリーズフォークの先端部により直接付与する構成を採用すると、これらダイヤフラムばねの中央部とレリーズフォークの先端部とが高速で摺接する事になり、結果として、この摺接部で異常摩耗や焼き付きが発生し易くなる。そこで、この様な事態が発生する事を回避する為に、前記ダイヤフラムばねの中央部を押す力を、前記レリーズフォークの先端部により、クラッチレリーズ軸受装置を介して間接的に付与する構成を採用する事が行われている。

図４、図５は、この様なクラッチレリーズ軸受装置の従来構造の１例として、特許文献１に記載されたものを示している。この図４、図５に示したクラッチレリーズ軸受装置は、レリーズ軸受である玉軸受１と、この玉軸受１を保持する軸受保持体２とを備える。
このうちの玉軸受１は、内周面に深溝型の外輪軌道３を有する、静止輪である外輪４と、外周面にアンギュラ型の内輪軌道５を有する、回転輪である内輪６と、これら外輪軌道３と内輪軌道５との間に転動自在に設けられた複数個の玉７、７とを備える。前記内輪６の軸方向一端部（図４の左端部）は、前記外輪４の内径側から軸方向に突出させると共に、その先端縁を外径側に折り返す事により、図示しないダイヤフラムばねの中央部を押圧する為の押圧部８としている。
又、前記軸受保持体２は、樹脂成形体９と、１対の抑えばね１０、１０と、アンビル１１とを組み合わせて成る。

このうちの樹脂成形体９は、滑り易い合成樹脂により、全体を円環状に造られている。この様な樹脂成形体９は、前記ダイヤフラムばねの軸方向に配設された図示しない案内軸に対し、この案内軸に沿った移動を可能に外嵌される円筒状のスリーブ１２と、このスリーブ１２の中間部外周面から径方向外方に突出する円輪状のフランジ部１３と、このフランジ部１３の外周縁の径方向反対側となる２箇所位置から、それぞれ軸方向に関して前記ダイヤフラムばねと反対側（図４に於ける右側）に延出する、互いに平行な１対のガイド板部１４、１４とを備える。これら両ガイド板部１４、１４の互いに対向する側面は、それぞれ図示しないレリーズフォークの先端部を案内する案内面として利用される。

又、前記１対の抑えばね１０、１０は、十分な弾性を有する金属板により造られている。前記玉軸受１は、前記フランジ部１３の径方向反対側となる２箇所位置に組み付けられた前記両抑えばね１０、１０により、このフランジ部１３の片側面（図４の左側面）に、径方向に関する若干の変位可能に支持されている。尚、この様に玉軸受１をフランジ部１３の片側面に径方向に関する若干の変位可能に支持する理由は、この玉軸受１に、前記ダイヤフラムばねに対する自動調心性を持たせる為である。
又、前記アンビル１１は、十分な剛性を有する金属板により造られたもので、前記フランジ部１３の他側面（図４の右側面）に添設されている。このアンビル１１の、このフランジ部１３と反対側の側面（図４の右側面）は、前記レリーズフォークの先端部により押圧される、被押圧面として利用される。

上述の様に構成するクラッチレリーズ軸受装置を、前述したプッシュタイプのクラッチ機構に組み付ける場合には、このクラッチレリーズ軸受装置を、前記ダイヤフラムばねの中央部と前記レリーズフォークの先端部の間に配置し、且つ、前記スリーブ１２を前記案内軸に対し、この案内軸に沿った移動を可能に外嵌する。この状態で、変速操作を行うべく、運転者がクラッチペダルを踏むと、前記レリーズフォークが揺動する事に伴い、このレリーズフォークの先端部によって、前記アンビル１１の側面が押圧される。この結果、前記クラッチレリーズ軸受装置が、前記案内軸に沿って前記ダイヤフラムばね側に移動し、前記押圧部８の先端面がこのダイヤフラムばねの中央部に接触すると共に、この押圧部８によってこのダイヤフラムばねの中央部が押圧される。この結果、周知の機構が作動する事に基づいて、クラッチの接続が断たれる。

尚、この際に、前記押圧部８の先端面が前記ダイヤフラムばねの中央部に接触した時点で、前記玉軸受１とこのダイヤフラムばねとの間に偏心が生じている場合には、この玉軸受１が前記フランジ部１３の片側面に沿って径方向に変位する事により、この偏心が解消される。即ち、前記ダイヤフラムばねに対する、前記玉軸受１の自動調心が行われる。又、前記押圧部８の先端部により前記ダイヤフラムばねの中央部が押圧されている状態では、前記玉軸受１が、このダイヤフラムばねから前記押圧部８と一体の内輪６に加わる軸方向の反力を支承しつつ、この内輪６が、前記ダイヤフラムばねと共に回転する状態となる。

尚、プッシュタイプのクラッチ機構を構成するクラッチレリーズ軸受装置としては、以上に述べた従来構造の他にも、従来から各種の構造のものが知られている（例えば、特許文献２〜５参照）。但し、何れの従来構造の場合も、レリーズ軸受としてアンギュラ型の玉軸受が使用されており、このアンギュラ型の玉軸受の軸方向寸法が嵩む事から、小型化を図りにくい構造になっている。

特開２０００−３１０２４０号公報特開平９−１３７８３７号公報特開平１１−２０１１８６号公報特表２００４−５２２１０５号公報特開２００５−１６３９９９号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、小型化を図り易いレリーズ軸受を備えたクラッチレリーズ軸受装置を提供すべく発明したものである。

本発明のクラッチレリーズ軸受装置は、レリーズ軸受と、このレリーズ軸受を保持した軸受保持体とを備える。
このうちのレリーズ軸受は、変速操作の際にダイヤフラムばねの中央部を押圧する金属板製で円環状の回転輪を備える。
又、前記軸受保持体は、前記ダイヤフラムばねの軸方向に配設された案内軸に沿って移動可能であると共に、変速操作の際にレリーズフォークの先端部により前記ダイヤフラムばねに向けて軸方向に押圧される。
特に、本発明のクラッチレリーズ軸受装置に於いては、前記レリーズ軸受が、前記軸受保持体により、径方向の変位を可能に保持されたスラストニードル軸受である。
前記軸受保持体は、スリーブと、プレート部材と、保持手段とを備える。
このうちのスリーブは、例えば合成樹脂により、円筒状に造られたもので、前記案内軸に対し、この案内軸に沿った移動を可能に外嵌される。
又、前記プレート部材は、金属板製で、前記スリーブに結合固定されると共に、このスリーブの外周面から径方向外方に延出する円輪状のフランジ部を備える。そして、このフランジ部の両側面のうちの前記ダイヤフラムばねと反対側の側面を、変速操作の際に前記レリーズフォークの先端部により前記ダイヤフラムばねに向けて軸方向に押圧される、被押圧面としている。
又、前記保持手段は、前記回転輪の内径よりも大きい外径を有する円環状であって、前記回転輪よりも前記ダイヤフラムばね側で前記スリーブに外嵌され、前記回転輪に近接して対向し、前記スリーブ及び前記プレート部材に対して前記レリーズ軸受を分離不能に保持する。
又、前記スラストニードル軸受は、前記フランジ部の両側面のうちの前記ダイヤフラムばね側の側面に対向する位置に、径方向の変位を可能に設けられた、円輪状のレース部と、前記レース部の内外両周縁から前記ダイヤフラムばねとは反対側に向けて折れ曲がった円筒状の内側鍔部および外側鍔部と、前記レース部から前記ダイヤフラムばね側に突出する円筒状の押圧部と、を有する前記回転輪と、このレース部と前記フランジ部との互いに対向する側面同士の間に、放射方向２列に配列された状態で転動自在に設けられた複数個のニードルと、前記内側鍔部の外周面および前記外側鍔部の内周面に対向し、これら各ニードルを転動自在に保持した状態で、径方向の変位を可能に設けられた保持器とを備える。

上述の様に構成する本発明のクラッチレリーズ軸受装置の場合には、レリーズ軸受として、アンギュラ型の玉軸受に比べて軸方向寸法が小さいスラストニードル軸受を使用している為、その分だけ小型に構成する事ができる。
又、前記プレート部材を構成するフランジ部が、前記レリーズフォークの先端部により押圧される部材であるアンビルとしての役割を果たすと共に、前記スラストニードル軸受を構成する静止輪としての役割を果たす。この為、これらアンビルと静止輪とを別個に設ける必要がなくなる。従って、部品点数の削減による、更なる小型化、及び、低コスト化を図れる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、図２のＡ−Ａ断面図である図１の左側から見た図である。図１の右側から見た図である。従来構造の１例を示す、図５のＣ−Ｏ−Ｃ断面図である。図４の右側から見た図である。

図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例のクラッチレリーズ用軸受装置は、レリーズ軸受であるスラストニードル軸受１７と、それぞれがこのスラストニードル軸受１７を保持する軸受保持体を構成する、スリーブ１５と、プレート部材１６と、止め輪１８とを備える。尚、本例の場合、この止め輪１８が、保持手段である保持部材に相当する。

このうちのスリーブ１５は、滑り易い合成樹脂により、全体を円筒状に造られている。このスリーブの外周面の軸方向一端部（図１に於ける左端部）には、小径段部１９が設けられている。又、この小径段部１９の軸方向中間部の円周方向複数箇所（例えば、円周方向等間隔の２〜４箇所）には、係止突起３６、３６が一体形成されている。これら各係止突起３６、３６の軸方向片側（図１に於ける左側）の端部には、軸方向片側から軸方向他側（図１に於ける右側）に向かうに従って前記小径段部１９からの突出量が大きくなる方向に傾斜した、傾斜面部３７、３７が設けられている。前記小径段部１９には前記止め輪１８が、前記各係止突起３６、３６により抜け止めを図られた状態で装着されているが、この点に就いては、後で詳しく説明する。

又、前記プレート部材１６は、十分な剛性を有する金属板により、全体を円環状に造られたもので、内周縁部分を前記スリーブ１５中に包埋する事により、このスリーブ１５に対して同心に結合固定されている。この様なプレート部材１６は、円輪状のフランジ部２３と、このフランジ部２３の内周縁から軸方向他側に向け直角に折れ曲がった円筒状のアンカ部２４と、前記フランジ部２３の外周縁の径方向反対側となる２箇所位置から軸方向他側に向けて直角に折れ曲がった、互いに平行な１対のガイド板部２５、２５とを備える。そして、前記フランジ部２３を前記スリーブ１５の軸方向他端寄り部分に配置した状態で、このフランジ部２３の内周縁部と前記アンカ部２４とを、前記スリーブ１５中に包埋している。尚、前記プレート部材１６と前記スリーブ１５との結合強度を高める為に、前記アンカ部２４に１乃至複数個の貫通孔を形成し、この１乃至複数個の貫通孔の内側に前記スリーブ１５を構成する合成樹脂の一部を進入させる事もできる。

又、前記スラストニードル軸受１７は、前記スリーブ１５の軸方向中央部の外径側で、前記フランジ部２３の軸方向片側に隣接する位置に配置されている。この様なスラストニードル軸受１７は、放射方向２列に配列された複数個のニードル２６、２６と、保持器２８と、軌道輪部材２９とを備える。このうちの保持器２８は、円輪状で、前記各ニードル２６、２６と同数の放射方向２列に配列されたポケット２７、２７を有し、これら各ニードル２６、２６をこれら各ポケット２７、２７内に転動自在に保持している。又、前記軌道輪部材２９は、回転輪であって、前記各ニードル２６、２６及び保持器２８を挟んで、前記フランジ部２３と反対側に配置されている。前記軌道輪部材２９は、十分な剛性を有する金属板により、全体を円環状に造られている。この様な軌道輪部材２９は、円輪状のレース部３０と、このレース部３０の内外両周縁から軸方向他側に向けて直角に折れ曲がった、円筒状の内側、外側両鍔部３１、３２と、前記レース部３０を構成する金属板の一部を折り曲げる事により、このレース部３０の径方向中央部から軸方向片側に突出する状態で設けられた、断面Ｕ字形で円筒状の押圧部３３とを備える。

そして、前記レース部３０と前記フランジ部２３とにより、前記各ニードル２６、２６を左右両側から挟持している。これと共に、前記内側鍔部３１の外周面を前記保持器２８の内周面に、前記外側鍔部３２の内周面をこの保持器２８の外周面に、それぞれ摺接若しくは近接対向させている。又、この状態で、前記フランジ部２３と前記軌道輪部材２９との間に挟まれた、前記各ニードル２６、２６及び保持器２８が配置された空間内に、潤滑用の耐熱性グリースを、塗布若しくは注入している。又、本例の場合には、前記軌道輪部材２９の内向鍔部３１の内周面と前記スリーブ１５の外周面との間に若干の隙間を介在させる事により、この隙間の径方向幅に見合う分だけ、前記スリーブ１５及び前記フランジ部２３に対する、前記スラストニードル軸受１７の径方向変位を可能としている。

又、前記止め輪１８は、十分な剛性を有する金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られており、円筒部２０と、この円筒部２０の端部（図１に於ける右端部）から径方向外方に折れ曲がった円輪部２１とを備える。又、このうちの円筒部２０の軸方向中間部で、円周方向に関する位相が前記スリーブ１５の各係止突起３６、３６と一致する部分に、それぞれ係止孔２２、２２が形成されている。この様な止め輪１８は、前記スリーブ１５の小径段部１９に、がたつきなく外嵌している。又、この状態で、前記各係止孔２２、２２の内側に、前記各係止突起３６、３６を係合させる事により、前記小径段部１９から前記止め輪１８が軸方向に抜け出る事を防止している。尚、この様な状態で前記止め輪１８を前記小径段部１９に外嵌する作業は、前記スラストニードル軸受１７を前記スリーブ１５の外径側に配置した後に、次の様にして行う。先ず、前記止め輪１８の円輪部側の端部を、前記小径段部１９の軸方向一端部に外嵌して、前記円輪部２１の側面の内周縁部分を前記各係止突起３６、３６に当接させると共に、前記各係止孔２２、２２と前記各係止突起３６、３６との円周方向の位相を互いに一致させる。そして、この状態で、前記止め輪１８を前記小径段部１９の奥部に向け、軸方向に強く押し込む。この結果、前記各傾斜面部３７、３７が、前記円輪部２１の側面の内周縁部に案内されつつ、前記止め輪１８と、前記各係止突起３６、３６を含む前記スリーブ１５とが、それぞれ径方向に弾性変形する事により、前記止め輪１８の円輪部側の端部が、前記各係止突起３６、３６を乗り越える事を許容する。その後、前記各係止孔２２、２２がこれら各係止突起３６、３６の外径側に達した時点で、前記各部が弾性的に復元し、これら各係止突起３６、３６が前記各係止孔２２、２２の内側に進入して係合する。

本例の場合には、上述の様な止め輪１８により、前記スラストニードル軸受１７が前記スリーブ１５の外周面から軸方向片側に抜け出る事を防止すると共に、前記軌道輪部材２９の内側、外側両鍔部３１、３２同士の間から前記保持器２８が軸方向に抜け出る事を防止している。この為に具体的には、前記止め輪１８を構成する円輪部２１の外径寸法を、前記軌道輪部材２９の内径寸法よりも大きく｛図示の例では、この軌道輪部材２９の「内径寸法＋許容（最大）調心量」と同程度に大きく｝している。ここで、この軌道輪部材２９の許容（最大）調心量とは、この軌道輪部材２９を、前記スリーブ１５に対して径方向片側に寄せ切った状態から径方向他側に寄せ切った状態になるまで径方向に変位させた場合の、この軌道輪部材２９の径方向変位量を言う。そして、この様な寸法関係を採用する事により、この軌道輪部材２９が前記円輪部２１を乗り越えられない様にする事で、前記スラストニードル軸受１７が前記スリーブ１５の外周面から軸方向片側に抜け出る事を防止している。又、軸方向に関する前記円輪部２１の設置位置を規制する事により、前記軌道輪部材２９と前記保持器２８とが軸方向に関して互いに離れる方向に変位できる量を少なくしている。これにより、前記軌道輪部材２９の内側、外側両鍔部３１、３２同士の間から前記保持器２８が軸方向に抜け出る事を防止している。

上述の様に構成する本例のクラッチレリーズ用軸受ユニットの場合、使用時には、前記スリーブ１５を、図示しないダイヤフラムばねの軸方向に沿って配設された案内軸に対し、この案内軸に沿った移動を可能に外嵌する。又、前記フランジ部２３の他側面（図１の右側面）を、図示しないレリーズフォークの先端部により押圧される、被押圧面とする。又、前記両ガイド板部２５、２５の互いに対向する側面を、前記レリーズフォークの先端部を案内する、案内面とする。又、前記押圧部３３を、前記ダイヤフラムばねの中央部を押圧する部位とする。又、変速操作を行う際に、この押圧部３３の先端面が前記ダイヤフラムばねの中央部に接触した時点で、前記スラストニードル軸受１７とこのダイヤフラムばねとの間に偏心が生じている場合には、このスラストニードル軸受１７が前記フランジ部２３の片側面に沿って径方向に変位する事により、この偏心が解消される。即ち、前記ダイヤフラムばねに対する、前記スラストニードル軸受１７の自動調心が行われる。又、前記押圧部３３の先端部により前記ダイヤフラムばねの中央部が押圧されている状態では、前記スラストニードル軸受１７が、このダイヤフラムばねから前記押圧部３３と一体の軌道輪部材２９に加わる軸方向の反力を支承しつつ、この軌道輪部材２９が、前記ダイヤフラムばねと共に回転する状態となる。

上述の様に構成し作用する本例のクラッチレリーズ軸受装置の場合には、レリーズ軸受として、アンギュラ型の玉軸受に比べて軸方向寸法が小さいスラストニードル軸受１７を使用している為、その分だけ小型に構成できる。又、本例の場合には、前記プレート部材１６を構成するフランジ部２３が、前記レリーズフォークの先端部により押圧される部材であるアンビルとしての役割を果たすと共に、前記スラストニードル軸受１７を構成する静止輪としての役割を果たす。この為、これらアンビルと静止輪とを別個に設ける必要がなくなる。従って、より一層の小型化、並びに、部品点数の削減による低コスト化を図れる。

尚、上述した実施の形態の場合、複数個のニードル２６、２６を放射方向２列に配列しているが、これは、各ニードルの転動面と軌道面との間で生じる差動滑りを低減することにより作動トルクの低減と耐久性の向上を図ったものである。従がって、コスト低減や組立性の向上を目的として長いニードルを１列に配置しても良い。また、各列のニードルは、同サイズである必要はなく、比較的差動滑りの少ない内径側の列に長いニードルを用い、外径側の列に短いニードルを用いても良い。また、各列のニードルの本数も同数で無くても良い。

クラッチレリーズ軸受装置として利用できる。

1 玉軸受
2 軸受保持体
3 外輪軌道
4 外輪
5 内輪軌道
6 内輪
7 玉
8 押圧部
9 樹脂成形体
10 抑えばね
11 アンビル
12 スリーブ
13 フランジ部
14 ガイド板部
15 スリーブ
16 プレート部材
17 スラストニードル軸受
18 止め輪
19 小径段部
20 円筒部
21 円輪部
22 係止孔
23 フランジ部
24 アンカ部
25 ガイド板部
26 ニードル
27 ポケット
28 保持器
29 軌道輪部材
30 レース部
31 内側鍔部
32 外側鍔部
33 押圧部
34 係止突起
35 傾斜面部

Claims

レリーズ軸受と、
このレリーズ軸受を保持した軸受保持体とを備え、
このうちのレリーズ軸受は、変速操作の際にダイヤフラムばねの中央部を押圧する金属板製で円環状の回転輪を備えたものであり、
前記軸受保持体は、前記ダイヤフラムばねの軸方向に配設された案内軸に沿って移動可能であると共に、変速操作の際にレリーズフォークの先端部により前記ダイヤフラムばねに向けて軸方向に押圧されるものである、
クラッチレリーズ軸受装置に於いて、
前記レリーズ軸受が、前記軸受保持体により、径方向の変位を可能に保持されたスラストニードル軸受であり、
前記軸受保持体は、スリーブと、プレート部材と、保持手段とを備えたものであり、
このうちのスリーブは、円筒状に造られたもので、前記案内軸に対し、この案内軸に沿った移動を可能に外嵌されるものであり、
前記プレート部材は、金属板製で、前記スリーブに結合固定されると共に、このスリーブの外周面から径方向外方に延出する円輪状のフランジ部を備え、このフランジ部の両側面のうちの前記ダイヤフラムばねと反対側の側面を、変速操作の際に前記レリーズフォークの先端部により前記ダイヤフラムばねに向けて軸方向に押圧される被押圧面としたものであり、
前記保持手段は、前記回転輪の内径よりも大きい外径を有する円環状であって、前記回転輪よりも前記ダイヤフラムばね側で前記スリーブに外嵌され、前記回転輪に近接して対向し、前記スリーブ及び前記プレート部材に対して前記レリーズ軸受を分離不能に保持するものであり、
前記スラストニードル軸受は、前記フランジ部の両側面のうちの前記ダイヤフラムばね側の側面に対向する位置に、径方向の変位を可能に設けられた、円輪状のレース部と、前記レース部の内外両周縁から前記ダイヤフラムばねとは反対側に向けて折れ曲がった円筒状の内側鍔部および外側鍔部と、前記レース部から前記ダイヤフラムばね側に突出する円筒状の押圧部と、を有する前記回転輪と、このレース部と前記フランジ部との互いに対向する側面同士の間に、放射方向２列に配列された状態で転動自在に設けられた複数個のニードルと、前記内側鍔部の外周面および前記外側鍔部の内周面に対向し、これら各ニードルを転動自在に保持した状態で、径方向の変位を可能に設けられた保持器とを備えたものである事を特徴とするクラッチレリーズ軸受装置。
前記回転輪が前記軸方向で最も前記保持手段側に位置しているとき、前記内側鍔部の先端と前記フランジ部との間の隙間および前記外側鍔部の先端と前記フランジ部との間の隙間の前記軸方向の長さは、前記保持器の前記軸方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載のクラッチレリーズ軸受装置。