JP5942413B2

JP5942413B2 - クラッチレリーズ軸受装置

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Publication number: JP5942413B2
Application number: JP2011278633A
Authority: JP
Inventors: 昇司安本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: JP2013130217A

Description

本発明は、例えば自動車など車両のクラッチ機構に組み込まれるクラッチレリーズ軸受装置に関する。

一般に、ＭＴ（マニュアルトランスミッション）車においては、エンジン等の駆動源からトランスミッションに伝達される駆動力をペダル操作で一時的に遮断してトランスミッションによる変速操作を行うためのクラッチ機構（例えば図２（ａ）及び（ｂ）に示す）が用いられている。

このようなクラッチ機構のクラッチ接続時には、図２（ａ）に示すように、プレッシャープレート１０１がダイヤフラムスプリング１０２のばね力を受けてクラッチディスク１０３をフライホイール１０４に摩擦係合させるため、駆動力伝達軸１０５がフライホイール１０４等を介してエンジンの駆動軸１０６と共に回転する。

一方、クラッチ機構のクラッチ遮断時には、図２（ｂ）に示すように、クラッチペダル１０７のペダル操作によって圧油がマスタシリンダ１０８からレリーズシリンダ１０９に供給され、これに伴いレリーズフォーク１１０が支持軸１１１の回りに回転し、駆動力伝達軸１０５上におけるクラッチレリーズ軸受装置１１２の軸方向一方側への摺動によってダイヤフラムスプリング１０２がその傾斜をクラッチ接続時の傾斜と反対とする向きにされる。これにより、プレッシャープレート１０１が軸方向他方側に移動し、クラッチディスク１０３がフライホイール１０４から離間するため、駆動力伝達軸１０５と駆動軸１０６との連結が遮断され、トランスミッションの速度切替操作が可能となる。

ところで、この種のクラッチ機構におけるクラッチレリーズ軸受装置には、駆動軸と駆動力伝達軸とを断続するためのばね部材（ダイヤフラムスプリング）のばね力を受ける内輪、クラッチペダルの操作力をレリーズフォークから回転力として受ける外輪、及び外輪と内輪との間で転動する転動体を有する玉軸受からなるクラッチレリーズ軸受を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

クラッチレリーズ軸受は、内輪が駆動力伝達軸１０５（図２に示す）上を摺動する例えば鋳鉄からなるスリーブに対し圧入によって取り付けられている。

特開２００９−１６８０８２号公報

しかし、特許文献１に示すクラッチレリーズ軸受装置においては、近年における軽量化を図るために、上記したスリーブの材料が鋳鉄からアルミニウムに変更されると、スリーブの温度変化による膨張・収縮が大きくなり、スリーブに対して内輪（クラッチレリーズ軸受）の圧入による取り付けが困難なものとなる。

すなわち、この種のクラッチレリーズ軸受装置においては、スリーブに対するクラッチレリーズ軸受の取り付けが低温域でしまりばめによって（所定のしめしろをもって）行われると、高温の使用時にスリーブとクラッチレリーズ軸受との間のしめしろが過大となり、クラッチレリーズ軸受が許容フープ応力以上の応力を受けて破損する。一方、スリーブに対するクラッチレリーズ軸受の取り付けが高温域で所定のしめしろをもって行われると、低温の使用時にスリーブとクラッチレリーズ軸受との間で所定のしめしろが得られない。

このため、使用温度域においてスリーブとクラッチレリーズ軸受との間で常に所定のしめしろを得ることができるクラッチレリーズ軸受装置の出現が要望されていた。

従って、本発明の目的は、使用温度域においてスリーブとクラッチレリーズ軸受との間で所定のしめしろを得ることができるクラッチレリーズ軸受装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、（１）〜（５）のクラッチレリーズ軸受装置を提供する。

（１）エンジンの駆動軸と駆動力伝達軸とを断続可能に連結するクラッチ機構におけるクラッチペダルのペダル操作によって前記駆動力伝達軸上を摺動し、前記駆動力伝達軸の軸線一方向に開口して各溝壁が互いに対向する円環状の凹溝を有するスリーブと、前記スリーブの前記凹溝内に配置され、前記スリーブの軸線と平行な軸線をもつ内外２つのレース、及び前記内外２つのレース間で転動する複数の転動体を有するクラッチレリーズ軸受と、前記クラッチレリーズ軸受を収容する収容空間を形成する第１の円筒部、及び前記第１の円筒部の内周面に前記クラッチレリーズ軸受を介して外周面が対向する第２の円筒部を有するカバー部材とを備え、前記カバー部材は、前記第１の円筒部の外周面が前記凹溝の外周側溝壁に装置使用温度域の低温側温度域で、また前記第２の円筒部の内周面が前記凹溝の内周側溝壁に前記装置使用温度域の高温側温度域でそれぞれしまりばめによって取り付けられ、前記低温側温度域及び前記高温側温度域は、共通の温度域を含む、クラッチレリーズ軸受装置。

（２）上記（１）に記載のクラッチレリーズ軸受装置において、前記カバー部材は、前記凹溝の外周側溝壁に対する前記第１の円筒部の外周面のしめしろが温度上昇によって、また前記凹溝の内周側溝壁に対する前記第２の円筒部の内周面のしめしろが温度降下によってそれぞれ小さくなる。

（３）上記（１）又は（２）に記載のクラッチレリーズ軸受装置において、前記スリーブは、前記カバー部材の材料よりも線膨張係数が大きいアルミニウムからなる材料によって形成されている。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のクラッチレリーズ軸受装置において、前記カバー部材は、前記装置使用温度域ｔ_０を−４０℃≦ｔ_０≦１４０℃とするとともに、前記低温側温度域ｔ_１を−４０℃≦ｔ_１≦５０℃とし、かつ前記高温側温度域ｔ_２を２０℃≦ｔ_２≦１４０℃として前記スリーブに取り付けられている。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のクラッチレリーズ軸受装置において、前記カバー部材は、前記クラッチレリーズ軸受と前記凹溝の溝底との間に介在して前記第１の円筒部と前記第２の円筒部とを連結する連結部、及び前記連結部に前記内外２つのレースのうち外レースと前記複数の転動体とを介して対向するスプリング受部を有し、前記スプリング受部と前記外レースとの間に軸受調心用のスプリングが介在して配置されている。

本発明によると、使用温度域においてスリーブとクラッチレリーズ軸受との間で常に所定のしめしろを得ることができる。

本発明の実施の形態に係るクラッチレリーズ軸受装置の全体を説明するために示す断面図。（ａ）及び（ｂ）は、従来のクラッチレリーズ軸受装置を備えたクラッチ機構を示す断面図。（ａ）はクラッチ機構の接続時を、また（ｂ）はクラッチ機構の遮断時をそれぞれ示す。

[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係るクラッチレリーズ軸受装置につき、図面を参照して詳細に説明する。

（クラッチレリーズ軸受装置の全体構成）
図１はクラッチレリーズ軸受装置を示す。図１に示すように、クラッチレリーズ軸受装置１は、スリーブ２，クラッチレリーズ軸受３及びカバー部材４を備え、エンジン（図示せず）とトランスミッション（図示せず）との間に介在してクラッチ機構（図示せず）に組み込まれている。そして、クラッチレリーズ軸受装置１は、ダイヤフラムスプリング６とレリーズフォーク７との間の相対回転を許容するように構成されている。ダイヤフラムスプリング６はプレッシャープレート１０１（図２に示す）に、またレリーズフォーク７は車体側にそれぞれ取り付けられている。

クラッチ機構は、自動車用エンジン（図示せず）の駆動によって回転する駆動軸（図２に示す駆動軸１０６）と、この駆動軸からトランスミッション（図示せず）に自動車用エンジンの駆動力を伝達する駆動力伝達軸５とを断続可能に連結するように構成されている。

（スリーブ２の構成）
スリーブ２は、駆動力伝達軸５上に摺動可能に配置され、全体がカバー部材４の材料よりも線膨張係数が大きい例えばアルミニウムからなる成形部材によって形成されている。そして、スリーブ２は、クラッチペダル（図２に示すクラッチペダル１０７）のペダル操作による移動力をレリーズフォーク７から受けてダイヤフラムスプリング６側に駆動力伝達軸５上を摺動するように構成されている。

スリーブ２には、駆動力伝達軸５の軸線Ｏ一方向に沿ってダイヤフラムスプリング６側に開口し、かつ各溝壁８ａ，８ｂが互いに対向する円環状の凹溝８が設けられている。一方（凹溝８の外周側）の溝壁８ａの軸線方向寸法は、他方（凹溝８の内周側）の溝壁８ｂの軸線方向寸法よりも大きい寸法に設定されている。

（クラッチレリーズ軸受３の構成）
クラッチレリーズ軸受３は、スリーブ２の軸線（駆動力伝達軸５の軸線Ｏ）と平行な軸線をもつ内外２つの軌道輪（レース）３０，３１、及び内外２つの軌道輪３０，３１間で転動する複数の転動体３２を有する玉軸受からなり、スリーブ２の凹溝８内に配置されている。

一方の軌道輪（外レース）３０は、複数の転動体３２を転動させる軌道面３０ａ、及び軌道面３０ａの軸線方向両側で他方の軌道輪３１側に開口する円環状のシール溝３０ｂ，３０ｃを有し、クラッチレリーズ軸受３の外周側に配置され、全体が例えば薄肉鋼板からなる円筒部材によって形成されている。

他方の軌道輪（内レース）３１は、一方の軌道輪３０の軌道面３０ａに対向して複数の転動体３２を転動させる軌道面３１ａを有し、一方の軌道輪３０に対し軸線方向片側（ダイヤフラムスプリング６側）に若干ずらしてクラッチレリーズ軸受３の内周側に配置され、全体が一方の軌道輪３０と同様に例えば薄肉鋼板からなる円筒部材によって形成されている。他方の軌道輪３１の軸線方向寸法は、一方の軌道輪３０の軸線方向寸法よりも大きい寸法に設定されている。これにより、他方の軌道輪３１におけるダイヤフラムスプリング６側の端部がスリーブ２の凹溝８外に露出する。

複数の転動体３２は、一方の軌道輪３０の軌道面３０ａと他方の軌道輪３１の軌道面３１ａとの間に介在して配置され、かつ保持器９によって転動可能に保持され、全体が例えば軸受鋼からなる球体によって形成されている。

（カバー部材４の構成）
カバー部材４は、第１の円筒部４ａ及び第２の円筒部４ｂを有し、スリーブ２の凹溝８内に収容され、かつ第１の円筒部４ａ及び第２の円筒部４ｂのうち少なくとも一方の円筒部がスリーブ２に対し常に所定のしめしろをもって（しまりばめによって）取り付けられ、全体が例えば冷間圧延鋼板（Steel Plate Cold Cmmercial:SPCC）からなる円筒部材によって形成されている。

第１の円筒部４ａは、その外周面が凹溝８の溝壁８ａにクラッチレリーズ軸受装置１の使用温度域ｔ_０の低温側温度域ｔ_１でしまりばめによって取り付けられている。例えば、使用温度域ｔ_０は−４０℃≦ｔ_０≦１４０℃に、また低温側温度域ｔ_１は−４０℃≦ｔ_１≦５０℃にそれぞれ設定される。そして、第１の円筒部４ａは、凹溝８の溝壁８ａに対するしめしろが温度上昇によって小さくなり、使用温度域ｔ_０内であって低温側温度域ｔ_１以外の温度域（例えば５０℃〜１４０℃）ですきまばめによってスリーブ２の凹溝８の溝壁８ａに取り付けられる。また、第１の円筒部４ａは、クラッチレリーズ軸受３を収容する収容空間４０ａを形成するように構成されている。

第２の円筒部４ｂは、第１の円筒部４ａの内周面にクラッチレリーズ軸受３を介して外周面が対向する位置に配置され、かつ内周面が凹溝８の溝壁８ｂにクラッチレリーズ軸受装置１の使用温度域ｔ_０の高温側温度域ｔ_２でしまりばめによって取り付けられている。例えば、高温側温度域ｔ_２は２０℃≦ｔ_２≦１４０℃に設定される。これにより、高温側温度域ｔ_２及び低温側温度域ｔ_１には共通の温度域ｔ（２０℃≦ｔ≦５０℃）が含まれる。共通の温度域ｔでは、第１の円筒部４ａが凹溝８の溝壁８ａに、また第２の円筒部４ｂが凹溝８の溝壁８ｂにそれぞれしまりばめによって取り付けられる。そして、第２の円筒部４ｂは、凹溝８の溝壁８ｂに対するしめしろが温度降下によって小さくなり、使用温度域ｔ_０内であって高温側温度域ｔ_２以外の温度域（−４０℃〜２０℃）ですきまばめによって凹溝８の溝壁８ｂに取り付けられる。

カバー部材４には、クラッチレリーズ軸受３と凹溝８の溝底８ｃとの間に介在して第１の円筒部４ａと第２の円筒部４ｂとを連結する円環状の連結部４ｃ、及び連結部４ｃに一方の軌道輪３０と複数の転動体３２とを介して対向する円環状のスプリング受部４ｄが一体に設けられている。

連結部４ｃは、そのダイヤフラムスプリング６側にクラッチレリーズ軸受３の一方側を封止する円環状のシール部材１０が配置されている。シール部材１０は、他方の軌道輪３１と連結部４ｃとの間に介在し、一方の軌道輪３０のシール溝３０ｂ，３０ｃのうちレリーズフォーク７側のシール溝３０ｃに取り付けられている。

スプリング受部４ｄは、そのレリーズフォーク７側にクラッチレリーズ軸受３（一方の軌道輪３０）をカバー部材４（連結部４ｃ）に圧接する軸受調心用のスプリング１１が配置されている。軸受調心用のスプリング１１としては例えば皿ばねが用いられる。軸受調心用のスプリング１１と一方の軌道輪３０との間には、円環状のスペーサ１２が介在して配置されている。また、スプリング受部４ｄは、そのレリーズフォーク７側にクラッチレリーズ軸受３の他方側（ダイヤフラムスプリング６側）を封止するシール部材１３が配置されている。シール部材１３は、スペーサ１２の内周囲でスプリング受部４ｄと一方の軌道輪３０との間に介在し、一方の軌道輪３０のシール溝３０ｂ，３０ｃのうちダイヤフラムスプリング６側のシール溝３０ｂに取り付けられている。

このように構成されたクラッチレリーズ軸受装置１においては、カバー部材４の第１の円筒部４ａがスリーブ２の凹溝８の溝壁８ａにクラッチレリーズ軸受装置１の使用温度域ｔ_０（−４０℃≦ｔ_０≦１４０℃）の低温側温度域ｔ_１（−４０℃≦ｔ_１≦５０℃）でしまりばめによって取り付けられ、この状態から使用温度が上昇して５０℃を超えると、スリーブ２（凹溝８の溝壁８ａ）に対してカバー部材４（第１の円筒部４ａ）がすきまばめによって取り付けられる。

一方、カバー部材４の第２の円筒部４ｂがスリーブ２の凹溝８の溝壁８ｂにクラッチレリーズ軸受装置１の使用温度域ｔ_０の高温側温度域ｔ_２（２０℃≦ｔ_２≦１４０℃）でそれぞれしまりばめによって取り付けられ、この状態から使用温度が降下して２０℃未満になると、スリーブ２（凹溝８の溝壁８ｂ）に対してカバー部材４（第２の円筒部４ｂ）がすきまばめによって取り付けられる。

従って、本実施の形態においては、クラッチレリーズ軸受装置１の使用温度が５０℃を超えるとカバー部材４の第２の円筒部４ｂがスリーブ２の凹溝８の溝壁８ｂに、またクラッチレリーズ軸受装置１の使用温度が２０℃未満になると、カバー部材４の第１の円筒部４ａがスリーブ２の凹溝８の溝壁８ａにそれぞれしまりばめによって取り付けられることになる。

上記したクラッチレリーズ軸受装置１の使用温度が２０℃〜５０℃の範囲では、カバー部材４の第２の円筒部４ｂがスリーブ２の凹溝８の溝壁８ｂに、またカバー部材４の第１の円筒部４ａがスリーブ２の凹溝８の溝壁８ａにそれぞれしまりばめによって取り付けられる。

なお、本実施の形態に示すクラッチレリーズ軸受装置１が組み込まれたクラッチ機構の動作は、従来と同様にして行われる。すなわち、クラッチ機構のクラッチ接続時には、駆動力伝達軸５がフライホイール１０４（図２に示す）等を介してエンジンの駆動軸１０６（図２に示す）と共に回転する。

一方、クラッチ機構のクラッチ遮断時には、駆動力伝達軸５と駆動軸１０６との連結が遮断され、トランスミッションの速度切替操作が可能となる。この場合、一方の軌道輪３０及び他方の軌道輪３１が相対回転すると、複数のスラストころ３２が一方の軌道輪３０の軌道面３０ａ及び他方の軌道輪３１の軌道面３１ａ上を転動する。

[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

クラッチレリーズ軸受装置１の使用温度域ｔ_０においてスリーブ２とクラッチレリーズ軸受３との間で常に所定のしめしろを得ることができる。

以上、本発明のクラッチレリーズ軸受装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

（１）上記実施の形態では、共通の温度域ｔが２０℃≦ｔ≦５０℃に設定されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば高温側温度域の下限値と低温側温度域の上限値とが一致する場合など他の温度域に設定してもよい。また、クラッチレリーズ軸受装置１の使用温度域ｔ_０が−４０℃≦ｔ_０≦１４０℃に設定されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の温度域に設定してもよい。

（２）上記実施の形態では、軸受調心用のスプリング１１が皿ばねである場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばコイルばねなど他のばね部材を用いても勿論よい。

１…クラッチレリーズ軸受装置、２…スリーブ、３…クラッチレリーズ軸受、３０…軌道輪、３０ａ…軌道面、３０ｂ，３０ｃ…シール溝、３１…軌道輪、３１ａ…軌道面、３２…転動体、４…カバー部材、４ａ…第１の円筒部、４０ａ…収容空間、４ｂ…第２の円筒部、４ｃ…連結部、４ｄ…スプリング受部、５…駆動力伝達軸、６…ダイヤフラムスプリング、７…レリーズフォーク、８…凹溝、８ａ，８ｂ…溝壁、８ｃ…溝底、９…保持器、１０…シール部材、１１…軸受調心用のスプリング、１２…スペーサ、１３…シール部材、１０１…プレッシャープレート、１０２…ダイヤフラムスプリング、１０３…クラッチディスク、１０４…フライホイール、１０５…駆動力伝達軸、１０６…駆動軸、１０７…クラッチペダル、１０８…マスタシリンダ、１０９…レリーズシリンダ、１１０レリーズフォーク、１１１…支持軸、１１２…クラッチレリーズ軸受装置、Ｏ…軸線、ｔ_０…使用温度域、ｔ_１…低温側温度域，ｔ_２…高温側温度域、ｔ…共通の温度域

Claims

エンジンの駆動軸と駆動力伝達軸とを断続可能に連結するクラッチ機構におけるクラッチペダルのペダル操作によって前記駆動力伝達軸上を摺動し、前記駆動力伝達軸の軸線一方向に開口して各溝壁が互いに対向する円環状の凹溝を有するスリーブと、
前記スリーブの前記凹溝内に配置され、前記スリーブの軸線と平行な軸線をもつ内外２つのレース、及び前記内外２つのレース間で転動する複数の転動体を有するクラッチレリーズ軸受と、
前記クラッチレリーズ軸受を収容する収容空間を形成する第１の円筒部、及び前記第１の円筒部の内周面に前記クラッチレリーズ軸受を介して外周面が対向する第２の円筒部を有するカバー部材とを備え、
前記カバー部材は、前記第１の円筒部の外周面が前記凹溝の外周側溝壁に装置使用温度域の低温側温度域で、また前記第２の円筒部の内周面が前記凹溝の内周側溝壁に前記装置使用温度域の高温側温度域でそれぞれしまりばめによって取り付けられ、
前記低温側温度域及び前記高温側温度域は、共通の温度域を含む、
クラッチレリーズ軸受装置。
前記カバー部材は、前記凹溝の外周側溝壁に対する前記第１の円筒部の外周面のしめしろが温度上昇によって、また前記凹溝の内周側溝壁に対する前記第２の円筒部の内周面のしめしろが温度降下によってそれぞれ小さくなる請求項１に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
前記スリーブは、前記カバー部材の材料よりも線膨張係数が大きいアルミニウムからなる材料によって形成されている請求項１又は２に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
前記カバー部材は、前記装置使用温度域ｔ_０を−４０℃≦ｔ_０≦１４０℃とするとともに、前記低温側温度域ｔ_１を−４０℃≦ｔ_１≦５０℃とし、かつ前記高温側温度域ｔ_２を２０℃≦ｔ_２≦１４０℃として前記スリーブに取り付けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
前記カバー部材は、前記クラッチレリーズ軸受と前記凹溝の溝底との間に介在して前記第１の円筒部と前記第２の円筒部とを連結する連結部、及び前記連結部に前記内外２つのレースのうち外レースと前記複数の転動体とを介して対向するスプリング受部を有し、前記スプリング受部と前記外レースとの間に軸受調心用のスプリングが介在して配置されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクラッチレリーズ軸受装置。