JP6449382B1 - クラッチレリーズ軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動調心型クラッチレリーズ軸受装置において、側板の加工歩留まりの向上と強度の向上を図ることを課題とする。
【解決手段】 側板３を形成する鋼板のファイバーフローを考慮し、側板３の切欠き部３ｄを、前記切欠き部３ｄと内径部３ｂの中心Ｏとを結ぶ仮想線と、前記側板３を形成する鋼板のファイバーフローとが交差する位置に設けることにより、側板３を打ち抜き加工した後に、鍔部３ｃをバーリング加工によって形成しても、切欠き部３ｄの位置からクラックが入り難いようにした。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車のエンジンとトランスミッションとの間に配置され、エンジンからトランスミッションへの動力の伝達・遮断を行うクラッチレリーズ軸受装置に関する。

クラッチレリーズ軸受装置Ａは、図６に示すように、マニュアルトランスミッションを備えた自動車のエンジン（出力軸２１）とトランスミッション２２との間に配置される。クラッチレリーズ軸受装置Ａは、クラッチペダル（図示省略）の操作と連動して揺動するクラッチレリーズフォーク２３に押されて、トランスミッションから突出したリテーナ２４の外周をエンジン側に摺動し、エンジンの回転力がトランスミッション２２に伝達されるのを一時遮断する機能を有する。

このクラッチレリーズ軸受装置Ａとして、自動調心型のものがある（特許文献１〜３）。

自動調心型のクラッチレリーズ軸受装置Ａは、図６及び図７に示すように、リテーナ２４上を摺動するレリーズハブ２７と、レリーズ軸受２８と、レリーズハブ２７の外周から外径方向に延び、クラッチレリーズフォーク２３の先端部前面が当接する側板２９とを備えている。レリーズ軸受２８は、内輪２８ａと、外輪２８ｂと、転動体２８ｃと、保持器２８ｄとからなる。内輪２８ａは、レリーズハブ２７に外挿され、クラッチ装置のダイヤフラムスプリング３１（図６）に接触する。外輪２８ｂは、弾性手段３０によって側板２９側に押圧され、側板２９に対して摺動自在に当接する。

クラッチペダル（図示省略）を踏み込むと、クラッチレリーズフォーク２３が図６において反時計方向に揺動し、側板２９の他面に当接してクラッチレリーズ軸受装置Ａがエンジン側に向け軸方向に押圧摺動する。それによって、レリーズ軸受２８の内輪２８ａがクラッチ装置Ｂのダイヤフラムスプリング３１に当接する。そして、ダイヤフラムスプリング３１の撓みによって、クラッチディスク３２をフライホイール３３に押圧しているプレシャープレート３４がクラッチディスク３２から離れ、エンジンの出力軸２１の回転力がトランスミッション２２から一時的に切り離される。

そして、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心ずれがあった場合、クラッチレリーズ軸受装置Ａのレリーズ軸受２８がそのずれ量に応じて半径方向に摺動することにより、その心ずれが自動的に調心される。

特開２０００−５５０７９号公報 特開２００６−３８１５９号公報 特開２００９−６８５３７号公報

ところで、フロントカバー２４上を摺動するレリーズハブ２７は、樹脂製である。側板２９は、インサート成形にてレリーズハブ２７と一体化されている。

樹脂製のレリーズハブ２７にインサート成形によって一体化される側板２９は、図８〜図１０に示すように、例えば、冷間圧延鋼板等をプレス加工により全体として円板状に形成され、外周にクラッチレリーズフォーク２３に当接する当接部２９ａが形成されている。

側板２９は、レリーズハブ２７に埋設される内径孔２９ｂを有し、この内径孔２９ｂには軸方向に延びる内径側湾曲部２９ｃが形成され、内径側湾曲部２９ｃに回転方向の回り止めを行う切欠き２９ｄを設けている。

この側板２９は、図１１に示すように、冷間圧延鋼板Ｃを打ち抜き加工し、その後、バーリング加工によって内径側湾曲部２９ｃを形成している。

冷間圧延鋼板Ｃには、図１１に細線で模式的に描いたように、ファイバーフロー（鍛流線）と呼ばれる繊維状の金属組織の流れがある。

従来は、この冷間圧延鋼板Ｃのファイバーフロー（鍛流線）を考慮することなく、側板２９の打ち抜き加工が行われており、例えば、図１１に示すように、内径孔２９ｂの内径面に設ける切欠き２９ｄと内径孔２９ｂとの中心とを結ぶ線の方向が、ファイバーフロー（鍛流線）の方向に対して平行になるような位置になっている場合がある。

図８及び図９にも、ファイバーフローの方向を細線で模式的に描いている。

そうすると、打ち抜き加工後に、バーリング加工によって内径側湾曲部２９ｃを形成した場合、切欠き２９ｄを起点にしてクラックが入り易くなるため、側板２９の加工歩留まりが悪くなる。また、クラックが入ることで、側板２９の強度が低下するという知見も得られた。

特に、近年、エンジンの高出力化に伴い、クラッチレリーズフォーク２３に当接する側板２９への入力荷重も大きくなるため、側板２９の強度向上が要求されている。

そこで、この発明は、自動調心型クラッチレリーズ軸受装置において、側板の加工歩留まりの向上と強度の向上を図ることを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明は、樹脂製のレリーズハブと、前記レリーズハブに外嵌されたレリーズ軸受と、クラッチレリーズフォークが当接する略円板状の側板と、前記レリーズ軸受に所定の軸方向荷重を付与する弾性部材と、前記レリーズ軸受、前記側板と前記弾性部材を保持するカバーとを備え、前記側板は、径方向に延びて前記クラッチレリーズフォークが当接する本体部と、前記本体部の内径縁から軸方向に延びて前記レリーズ軸受に埋設される鍔部を有し、前記鍔部には、前記レリーズハブに対する前記側板の回り止め機能を有する切欠き部が設けられ、前記切欠き部は、前記切欠き部と前記側板の中心とを結ぶ仮想線と、前記側板を形成する鋼板のファイバーフローとが交差する位置に設けられていることを特徴とする。

前記切欠き部と前記側板の中心とを結ぶ仮想線の方向と、前記側板を形成する鋼板のファイバーフローとが交差する角度は、４５°〜９０°が好ましい。

前記側板を形成する前記鋼板の素材が、クロムモリブデン鋼であるのが好ましい。

以上のように、この発明は、自動調心型クラッチレリーズ軸受装置において、側板を形成する鋼板のファイバーフローを考慮し、側板の湾曲部の切欠き部を、前記切欠き部と前記内径部の中心とを結ぶ仮想線の方向と、前記側板を形成する鋼板のファイバーフローとが交差する位置に設けたので、側板を打ち抜き加工した後に、湾曲部をバーリング加工によって形成しても、湾曲部の切欠き位置からクラックが入り難くなるため、側板の加工歩留まりの向上と強度の向上を図ることができる。

この発明の一実施形態に係る自動調心型クラッチレリーズ軸受装置の断面図である。 図１の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置に使用される側板の平面図である。 図１の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置に使用される側板の斜視図である。 図３のIV−IV線の断面図である。 図２の側板を鋼板から打ち抜く際における鋼板のファイバーフローの方向と側板の切欠き部の位置関係を示す平面図である。 自動車のクラッチ装置の周辺部を示す簡略断面図である。 従来の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置の断面図である。 図７の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置に使用される側板の平面図である。 図７の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置に使用される側板の斜視図である。 図９のＸ−Ｘ線の断面図である。 図８の側板を鋼板から打ち抜く際における鋼板のファイバーフローの方向と側板の切欠き部の位置関係を示す平面図である。

以下、この発明の実施形態に係るクラッチレリーズ軸受装置２０を添付図面に基づいて説明する。

図１及び図６に示すように、クラッチレリーズ軸受装置２０は、自動車等のマニュアルトランスミッション２２に装着される。クラッチレリーズ軸受装置２０を含むクラッチ機構は、エンジン（出力軸２１）とマニュアルトランスミッション２２との間の動力伝達経路に介在するクラッチ装置Ｂと、トランスミッション２２の入力軸を覆うリテーナ（フロントカバー）２４と、クラッチペダル（図示せず）の操作に連動して揺動するクラッチレリーズフォーク２３と、クラッチレリーズ軸受装置２０とを備える。クラッチレリーズ軸受装置２０は、リテーナ２４の外周に軸方向摺動自在に外嵌され、クラッチレリーズフォーク２３の揺動に伴ってリテーナ２４上をエンジン側に軸方向摺動し、クラッチ装置Ｂのダイヤフラムスプリング３１に接触する。これにより、エンジンの回転力がトランスミッション２２に伝達されるのを一時遮断する。

クラッチレリーズ軸受装置２０は、レリーズハブ１と、このレリーズハブ１に外嵌されたレリーズ軸受２と、クラッチレリーズフォーク（図示せず）が当接する略円板状の側板３と、レリーズ軸受２に所定の軸方向荷重を付与する弾性部材４と、レリーズハブ１、レリーズ軸受２、側板３及び弾性部材４を保持するカバー５とを備えている。

本実施形態に係るクラッチレリーズ軸受装置２０は、自動調心型クラッチレリーズ軸受装置である。自動調心型クラッチレリーズ軸受装置２０は、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生じた場合、レリーズ軸受２をずれ量に応じて径方向に摺動させることで、両軸心間の心ずれを自動的に調心する。

レリーズハブ１は、マニュアルトランスミッション２２に突設されたリテーナ２４上を軸方向に摺動可能なスリーブである。レリーズハブ１は、円筒状である。レリーズハブ１は、樹脂製であり、例えば、ＰＡ（ポリアミド）６６等の熱可塑性合成樹脂である。レリーズハブ１を形成する樹脂材料には、カーボンファイバー等の強化材を５〜２５ｗｔ％添加してもよい。

レリーズ軸受２は、外輪６と、内輪７と、保持器８と、転動体９とからなる。本実施形態では、レリーズ軸受２は、玉軸受である。外輪６は、レリーズハブ１に所定の径方向隙間を介して外嵌され、内周に外側転走面６ａが形成されている。内輪７は、外輪６に内挿され、外周に外側転走面６ａに対向する内側転走面７ａが形成され、径方向外方に延びている。外輪６の転送面６ａと内輪７の転送面７ａとの間には、保持器８を介して複数の転動体（ボール）９が転動自在に収容されている。外輪６の両端部にはシール１０、１１が装着されている。シール１０、１１は、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

内輪７は、レリーズハブ１に外挿され、クラッチ装置Ｂのダイヤフラムスプリング３１に接触する。このとき、ダイヤフラムスプリング３１の撓みによって、クラッチディスク３２をフライホイール３３に押圧しているプレシャープレート３４がクラッチディスク３２から離れ、エンジンの出力軸２１の回転力がトランスミッション２２から一時的に切り離される。

側板３は、図２〜図４に示すように、略円板であり、鋼鈑素材をプレス加工することで形成されている。

側板３は、鋼板素材として、浸炭鋼板を用いている。本実施形態では、側板３を形成する鋼板Ｃの素材は、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）である。ＳＣＭからなる冷間圧延鋼板をプレス加工することにより、所定形状に形成されている。

ＳＣＭ鋼はＳＰＣＣ鋼よりも表面硬さが高いため、機械的特性に優れる。そのため、近年、エンジンの高出力化に伴い、入力荷重が増大する傾向にある側板３には、高強度のＳＣＭ鋼を用いることが好ましい。ＳＣＭ鋼は、含有炭素量によって複数の種類があるが、その中でも、ＳＣＭ４１５が最も好ましい。このように、側板３の材質をＳＣＭ鋼とすることにより、側板３として要求される機械的特性を満足することができる。また、側板３は、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すようにしてもよい。例えば、側板３は、浸炭焼入れにより表面に５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理することで、クラッチレリーズフォーク２３の当接によって、側板３の摩耗を抑制してもよい。

側板３には、径方向に延びる本体部３ａが形成されている。本体部３ａは、クラッチレリーズフォークに係合してそれをガイドする。側板３は、インサート成形により樹脂製のレリーズハブ１と一体化されており、本体部３ａの内径縁は、レリーズハブ１に埋設されている。

側板３は、本体部３ａの内径縁から軸方向一方側（トランスミッション２２側）に延びる鍔部３ｃを有する。鍔部３ｃは、レリーズハブ１に埋設されている。本体部３ａと鍔部３ｃとによって、レリーズハブ１に埋設される内径部３ｂが構成される。鍔部３ｃには、レリーズハブ１に対する側板３の回り止め機能を有する切欠き部３ｄが設けられている。切欠き部３ｄが設けられる位置については、後述する。なお、鍔部３ｃは、本体部３ａの内径縁から軸方向他方側（エンジン側）に延びていてもよい。

弾性部材４は、例えば、鋼板プレス成型品の皿バネである。具体的には、弾性部材４は、複数、例えば３〜５個の波を有する断面が平坦な有端リングからなり、鋼線（ＪＩＳ規格のＳＷ、ＳＷＰ系）等の線材から波押しおよび丸め成形され、熱処理により歪み取り焼鈍後、時効硬化処理が施されている。

カバー５は、耐食性を有する鋼板、例えば、冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）等をプレス加工にて前記レリーズ軸受２を覆う円筒状に形成されている。カバー５は、一端部に弾性部材４を収容する内フランジ５ａが形成されると共に、他端部に周方向複数箇所に舌片５ｂが形成されている。この舌片５ｂが側板３の外径部に加締られ、弾性部材４、外輪６、および側板３が分離しないように保持している。

弾性部材４は、カバー５の内フランジ５ａとの間で摺動することがないため、カバー５に偏摩耗が生じることはない。したがって、所定の保持力を維持し、調心位置にレリーズ軸受２を長期間安定して保持することができる。

即ち、レリーズ軸受２の外輪６は、複数の波を有する有端リングからなる弾性部材４によって弾性的に保持され、かつレリーズ軸受２はレリーズハブ１に所定の径方向隙間を介して外嵌されている。

レリーズハブ１の外周とレリーズ軸受２の内輪７の内周との間には、半径方向すきまＳ１が設けられており、レリーズ軸受２の外輪６の外周とカバー５の内周との間には、当該半径方向すきまＳ１よりも小さい半径方向すきまＳ２が設けられている。そして、外輪６とカバー５の内側面との間に介在される弾性部材４の付勢力によって、外輪６が側板３の端面に弾性的に押圧される。これにより、レリーズ軸受３がレリーズハブ１の外周と側板３の端面との間において半径方向摺動自在すなわちフローティング可能に弾性保持される。レリーズ軸受２は、半径方向すきまＳ１，Ｓ２によって、レリーズハブ１および側板３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。よって、レリーズハブ１の軸心と出力軸２１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２１の回転中心とクラッチレリーズ軸受装置２０の回転中心とで心ずれが生じても、レリーズ軸受２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。

次に、この発明の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置２０に使用される側板３は、円筒状の樹脂製のレリーズハブ１のトランスミッション（図示省略）側の端部にインサート成形によって一体化されている。

次に、側板３の成形方法について、述べる。

まず、図５に示すように、ＳＣＭ鋼からなる鋼板Ｃを打ち抜き加工により、内径部３ｂを有する全体として円板状の側板３の形状に形成する。その後、内径部３ｂの周辺部（本体部３ａの内径部）をバーリング加工することにより、鍔部３ｃを形成する。

側板３の鍔部３cには、レリーズハブ１に埋め込み固定する際の回り止めになる切欠き部３ｄが設けられている。鍔部３ｃのバーリング加工時に、切欠き部３ｄを起点にしたクラックが入らないように、鋼板Ｃのファイバーフロー（鍛流線）の方向を考慮して、側板３の切欠き部３ｄの位置が決められている。

即ち、図２及び図５に示すように、切欠き部３ｄと側板３（内径部３ｂ）の中心Ｏとを結ぶ仮想線Ｖ（図２及び図５に示す二点鎖線）が、細線で模式的に描いたファイバーフロー（鍛流線）に対して交差する位置に切欠き部３ｄを設けることにより、バーリング加工した際に、切欠き部３ｄを起点にしてクラックが入らないようにしている。これにより、側板３の加工歩留りの低下を防止することができると共に、側板３の強度も確保することができる。

図２及び図３にも、ファイバーフローの方向を細線で模式的に描いている。図２〜図４に示す実施形態では、切欠き部３ｄの中心と内径部３ｂの中心Ｏとを結ぶ仮想線Ｖが、ファイバーフロー（鍛流線）に対して９０°の位置になるように、切欠き部３ｄを設けている。

この切欠き部３ｄと側板３の中心Ｏとを結ぶ仮想線Ｖと、ファイバーフロー（鍛流線）との交差角度は、９０°に限らず、４５°〜９０°の範囲であればよい。本実施形態のように、交差角度９０°が最も強度向上の効果が大きい。

以上、この発明の実施の形態について説明を行ったが、この発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。

１ ：レリーズハブ
２ ：レリーズ軸受
３ ：側板
３ａ ：本体部
３ｂ ：内径部
３ｃ ：鍔部
３ｄ ：切欠き部
４ ：弾性部材
５ ：カバー
５ａ ：内フランジ
５ｂ ：舌片
６ ：外輪
６ａ ：外側転走面
７ ：内輪
７ａ ：内側転走面
８ ：保持器
９ ：側板
１０、１１ ：シール
Ｃ ：鋼板

Claims (3)

1. 樹脂製のレリーズハブと、
   前記レリーズハブに外嵌されたレリーズ軸受と、
   クラッチレリーズフォークが当接する略円板状の側板と、
   前記レリーズ軸受に所定の軸方向荷重を付与する弾性部材と、
   前記レリーズ軸受、前記側板と前記弾性部材を保持するカバーと、を備え、
   前記側板は、径方向に延びて前記クラッチレリーズフォークが当接する本体部と、前記本体部の内径縁から軸方向に延びて前記レリーズハブに埋設される鍔部とを有し、
   前記鍔部には、前記レリーズハブに対する前記側板の回り止め機能を有する切欠き部が設けられ、
   前記切欠き部は、前記切欠き部と前記側板の中心とを結ぶ仮想線と、前記側板を形成する鋼板のファイバーフローとが交差する位置に設けられている、クラッチレリーズ軸受装置。
2. 前記切欠き部と前記側板の中心とを結ぶ仮想線と、前記側板を形成する鋼板のファイバーフローとが交差する角度が、４５°〜９０°である請求項１記載の自動調心型クラッチレリーズ軸受装置。
3. 前記側板を形成する前記鋼板の素材が、クロムモリブデン鋼である請求項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。

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