(57)【要約】本発明は、クラッチのために設けられているレリーズベアリング（１）に関する。このレリーズベアリング（１）は、回動不能に固定された内側の軸受レース（２）と、所属の回転する軸受レース（４）とを有しており、該回転する軸受レース（４）の外側に、接触領域（１０）を介して調節リング（７）が支持されている。摩耗を減少させるために、球面状に形成された接触領域（１０）に硬質被覆層が設けられている。
2005533985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レリーズベアリングであって、内燃機関とギヤトランスミッションとの間に配置されたクラッチのために設けられていて、肩付きアンギュラ軸受として形成されており、
回動不能に固定された第１の軸受レース（２，２４）が設けられていて、該第１の軸受レース（２，２４）がリングフランジ（１３，３３）を介して操作装置（３，２３）に位置固定されており、
回転する第２の軸受レース（４，２２）が設けられていて、該第２の軸受レース（４，２２）のリングフランジ（８，２８）に、間接的又は直接的にクラッチのばね手段が支持されており、
さらに両軸受レース（２，４；２２，２４）の間において保持器（６，２６）内に転動体が配置されている形式のものにおいて、
レリーズベアリング（１，２１）の、摩耗のおそれのある少なくとも１つの接触領域（１０，１１，１２；３０，３１，３２）及び転動面（１４，１５；３４，３５）又はそのいずれか一方が、硬質被覆層を有していることを特徴とするレリーズベアリング。
【請求項２】
回動不能に配置された内レース（２）と回転する外レース（４）とが設けられていて、外レース（４）のリングフランジが、間接的又は直接的にクラッチと共働する、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項３】
レリーズベアリングの外レース（２４）が回動不能に配置され、かつ内レース（２２）が回転するように配置されており、内レース（２２）が、リングフランジを介してクラッチのばね手段と共働する、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項４】
レリーズベアリングが自己調整機能のあるレリーズベアリング（１，２１）として形成されていて、該レリーズベアリング（１，２１）の回転する軸受レース（４，２２）に調節リング（７，２７）が支持されていて、該調節リング（７，２７）のリングフランジ（８，２８）がクラッチのばね手段と共働する、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項５】
回転する軸受レース（４，２２）と調節リング（７，２７）との間における球面状の接触領域（１０，３０）において、少なくとも１つの部材が、硬質被覆層を有している、請求項４記載のレリーズベアリング。
【請求項６】
クラッチのばね手段と調節リング（７，２７）のリングフランジ（８，２８）との間における接触領域（１１，３１）において、少なくとも１つの部材が、硬質被覆層を有している、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項７】
少なくとも、転動体（５，２５）のための転動面（１５，２２）が、硬質被覆層を有している、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項８】
レリーズベアリングの接触領域（１０，１１，１２；３０，３１，３２）及び転動面（１４，１５；３４，３５）又はそのいずれか一方が、硬質被覆層としてＤＬＣ被覆層を有している、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項９】
硬質被覆層として、タングステン成分を備えた炭化水素層が設けられている、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項１０】
硬質被覆層として、チタン-窒化ニオブ層又はチタン-酸窒化ニオブ層が設けられている、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項１１】
レリーズベアリングの接触領域（１０，１１，１２；３０，３１，３２）に、水素を含まない四価の炭素から成る硬質被覆層が設けられている、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項１２】
硬質被覆層が、ＣｒＣから成るナノ拡散液が挿入されている亜硝酸クロム層を有している、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項１３】
硬質被覆層として、Ｗ-Ｃ：Ｈ及びａ-Ｃ：Ｈから成る多層層が設けられている、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項１４】
接触面（１０，１１，１２；３０，３１，３２）が、スーパ亜硝酸塩層と呼ばれる硬質被覆層を有している、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項１５】
硬質被覆層が、少なくとも１つの接触面（１０，１１，１２；３０，３１，３２）及び少なくとも１つの転動面（１５，２２）又はそのいずれか一方に、０.０１５ｍｍ以下の厚さで設けられている、請求項１記載のレリーズベアリング。
【請求項１６】
請求項１記載のレリーズベアリングに被覆を実施する方法であって、プラズマ表面技術又はレーザパルス法を用いて、硬質被覆層を、レリーズベアリング（１，２１）の、摩耗のおそれのある少なくとも１つの接触領域（１０，１１，１２；３０，３１，３２）及び転動面（１４，１５；３４，３５）又はそのいずれか一方に、設けることを特徴とする、レリーズベアリングに被覆を実施する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とギヤトランスミッションとの間に配置されたクラッチのために設けられたレリーズベアリングに関する。このようなレリーズベアリング、つまりクラッチレリーズベアリングは、クラッチを接続・遮断する操作装置の１構成部材である。肩付きアンギュラ軸受（Schraegschulterlager）として形成されたレリーズベアリングは、回動不能に固定された第１の軸受レースを有していて、この第１の軸受レースはリングフランジで操作装置に位置固定されている。レリーズベアリングの回転する第２の軸受レースもまた同様にリングフランジを有しており、このリングフランジは、間接的又は直接的にクラッチのばね手段と共働する。さらに両軸受レースの間において案内されるレリーズベアリングの転動体は、保持器内に挿入されている。
【０００２】
発明の背景
クラッチの接続・遮断といった操作の際に、クラッチレリーズベアリングは軸方向にシフトされ、この場合レリーズベアリングは、作用状態位置とは無関係に、常に軸方向力によって負荷され、この軸方向力は、クラッチのばね手段によって、特にクラッチダイヤフラムのばね舌片によるばね負荷によって生ぜしめられる。操作動作の間に、レリーズベアリングにおけるダイヤフラムばねの支持領域は、半径方向においてずれを生ぜしめる。この相対運動には、別の要素、特にクラッチの軸方向の振れと内燃機関の不均一な回転とが重畳される。レリーズベアリングの回転する軸受レースのリングフランジと、ダイヤフラムばねとが互いに金属同士で接触していることは、強い摩耗の原因となり、クラッチ操作のために必要な力を増大させ、さらには不都合な騒音の原因ともなり、全体として走行快適性を損なうことになる。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許公開第２２４０３８３号明細書に開示されたクラッチレリーズベアリングでは、回転する軸受レースにおけるダイヤフラムばねの直接的な支持が回避されている。そのために、回転する内側の軸受レースにはストッパリングが配属されており、このストッパリングは特に、クラッチの回転する構成部材と操作装置との間における軸方向のずれを補償するために働く。摩擦対偶、つまりストッパリングと支持面との間における接触面には、摩擦を減じる被覆層が設けられている。この公知の配置形式では、これが回転する軸受レースに浮遊状態で配置されていることに基づいて、組み込まれた状態におけるストッパリングの規定された位置を得ることが不可能である。また別の欠点としては、公知の解決策が、回転する軸受レースにおけるストッパリングの浮遊状態の配置形式と切削によって製造された構成部材とに基づいて、軸方向においても半径方向においても比較的大きな取付けスペースを必要とする、ということが挙げられる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９１２４３２号明細書に開示されたレリーズベアリングでは、レリーズベアリングの環状の外レースに調節リングが直接的に支持されている。この調節リングは、クラッチの製造誤差、つまり一般的にはクラッチの軸方向のずれもしくは軸方向の振れを補償する。そのために外レースと調節リングとの間には球面状の接触領域が設けられており、これによって外レースと調節リングとが相互に旋回可能である。このような構成では、調節リングと外レースとの間において直接的な金属同士の接触が生じる。従ってこの公知の配置形式は摩耗を増大させ、ひいては、不都合なクラッチノイズに関連した摩擦発錆を引き起こす。そしてこのような配置形式によっては、今日自動車メーカによって要求されている耐用寿命を得ることもできない。
【０００５】
発明の開示
公知の構成における上述の欠点を考慮して、本発明の課題は、必要な構造スペース及び構成部材の嵩に影響を与えることなしに、改善された耐用寿命を有しかつ安価に製造することができるレリーズベアリングを提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１記載のレリーズベアリングの構成及び請求項１６記載の方法によって解決される。
【０００７】
本発明のレリーズベアリングによれば、耐摩耗性を改善するために、レリーズベアリングの、摩耗のおそれのある少なくとも１つの接触領域に、硬質被覆層が設けられている。硬質被覆層は、該硬質被覆層がレリーズベアリングの構造スペースに影響を与えないように、薄く塗布されている。硬質被覆層は高い表面硬度を保証しており、ひいては、摩耗を増大させかつクラッチの接続・遮断に必要な操作力を増大させる不都合な摩擦発錆を阻止する。硬質被覆層はさらに、摩擦を減少させる有利な接触領域を生ぜしめ、この接触領域においては、硬質被覆層に基づいてクラッチの耐用寿命にわたってほぼコンスタントな摩擦状態が生ぜしめられる。
【０００８】
請求項１６記載の方法では、硬質被覆層を、プラズマ表面技術を用いて、レリーズベアリングの、摩耗のおそれのある表面に設けるようにした。択一的に本発明は、硬質被覆層を、レーザパルス法（Laserpulsieren）を用いて設けることも含む。
【０００９】
請求項１記載のレリーズベアリングの別の有利な構成は、請求項２〜１５に記載されている。
【００１０】
本発明による硬質被覆層は、レリーズベアリングのすべての構造形式に用いることができる。特に次のようなレリーズベアリング、すなわち、内レースがリングフランジを介してクラッチの操作装置に回動不能に結合されていて、所属の回転する外レースがクラッチ共働するようなレリーズベアリングが、挙げられる。
【００１１】
択一的な構成を有するレリーズベアリングでは、外レースが回動不能に操作装置と結合されていて、回転するように配置された内レースが、リングフランジを介してクラッチと結合されている。さらに本発明は、自己調整式もしくは自己調節式のレリーズベアリングにも適用可能である。このようなレリーズベアリングには調節リングが配属されており、この調節リングは、一方ではクラッチのばね手段と共働し、かつ他方ではレリーズベアリングの回転する軸受レースに支持されている。この場合球面状の接触領域が調節リングと回転する軸受レースに設けられているか、又は択一的に、両方の部材が接触領域において球欠セグメントとして形成されている。
【００１２】
本発明によれば、レリーズベアリングの構造とは無関係に、摩耗のおそれのある構成部材もしくは接触領域に、硬質被覆層が設けられている。この場合特に、自己調整式のレリーズベアリングの回転する軸受レースと調節リングとの間における接触領域が、被覆されていると有利である。
【００１３】
択一的に又は付加的に、本発明の別の構成では、両方又は一方の軸受レースの転動体転動路に硬質被覆層が設けられている。このような処置は、摩耗の最適化及び腐食防止と同時に、摩耗を減じるためにも働く。
【００１４】
本発明の別の有利な構成では、強い負荷を受けるレリーズベアリング領域に部分的に硬質被覆層が設けられている。このような領域もしくは部位としては特に、ばね手段つまりクラッチのダイヤフラムばねと摩擦力結合式に結合されているリングフランジが挙げられる。この場合ばね手段及びリングフランジにおける両方の接触領域が被覆されていると、有利である。
【００１５】
部分的な被覆の代わりに、レリーズベアリングのすべての構成部材に硬質被覆層を設けることも可能である。この場合には、被覆されない領域を、手間を掛けてカバーすることが不要である。同時に、レリーズベアリングのすべての構成部材に完全に硬質被覆層を設けることによって、効果的な腐食防止が達成される。
【００１６】
本発明における硬質被覆層としては、種々様々な被覆層が設けられている。特に例えば、変更もしくは調製されたＤＬＣ（dimond like carbon）層を挙げることができ、このＤＬＣ層は、高い硬度と高い耐摩耗性と摩擦を減じる特性とによって傑出している。
【００１７】
さらに、Ｗ-Ｃ：Ｈと呼ばれる、タングステン成分を備えた炭化水素層を有する硬質被覆層が適している。
【００１８】
別の有利な硬質被覆層としては、チタン-窒化ニオブ又はチタン-酸窒化ニオブを使用することができる。
【００１９】
使用可能な別の硬質被覆層は、水素を含まない四価の炭素から成っている。
【００２０】
硬質被覆層としてはさらに、クロムカーバイドＣｒＣから成るナノ拡散液が挿入されている亜硝酸クロム層が適している。この硬質被覆層は、特別な硬度と耐摩耗性とによって傑出している。亜硝酸クロムを含む硬質被覆層は同時に、所望のように被覆することが望まれている構成部材における高い付着性能を有している。
【００２１】
硬質被覆層はさらに多層層（Mehrlagenschicht）として構成することも可能である。そのためには特に、Ｗ-Ｃ：Ｈ＋ａＣ：Ｈが適している。このような多層層は、低摩擦でかつ同時に耐摩耗性である。
【００２２】
本発明によるレリーズベアリングもしくは所望の接触領域を被覆する硬質被覆層としては、さらにいわゆるスーパ亜硝酸塩層（Supernitrit-Schicht）が適している。
【００２３】
レリーズベアリングの種々異なった機能面に対する要求に合わせるために、本発明ではさらに、クラッチの操作装置もしくはばね手段と共働する、軸受レースの支持面もしくは転動面に、高い耐摩耗性を有する硬質被覆層が設けられている。しかしながら、調節リングと回転する軸受レースとの間における球面状の接触領域における摩擦を最小にするために、本発明の別の構成では、摩擦を最適化するように変更された硬質被覆層が被覆されており、この場合被覆作業は有利には１つの作業工程において行われる。
【００２４】
温度に関して最高の軸受負荷を得るため及び軸受摩擦を減じるために、本発明では少なくとも回転する軸受レースの転動路に、硬質被覆層が設けられている。このようになっていると、高い軸受温度が保証され、かつ同時に潤滑不足の発生時における緊急運転特性が改善される。
【００２５】
軸受レース、転動体及び高負荷される接触領域のようなころがり軸受構成部材に被着もしくは設けられる硬質被覆層は、高い温度負荷耐性、耐摩耗性及び緊急運転特性の他に、さらに転動摩擦の減少をも得ることができ、このことは全体として、極端な負荷に対しても、レリーズベアリングの耐用寿命を延ばすことに寄与する。
【００２６】
本発明による硬質被覆層は有利には０.３００ｍｍ以下の厚さで設けられる。単一材料被覆（Einstoffbeschichtung）のためには、０.３００ｍｍ〜０.０１ｍｍの層厚さが適している。これに対して２材料被覆層又はマルチ被覆層は、０.３ｍｍまでの層厚さで設けることができる。
【００２７】
図面
次に図面を参照しながら本発明の２つの実施例を説明する。
【００２８】
図１は、回動不能に配置された内レースと、調節リングを支持する回転する外レースとを備えた、第１実施例によるレリーズベアリングを示す断面図であり、
図２は、回動不能に配置された外レースと、調節リングを支持する回転する内レースとを備えた、第２実施例によるレリーズベアリングを示す断面図である。
【００２９】
実施例の記載
図１に示されたレリーズベアリング１は、組み込まれた状態で示されている。内側の軸受レース２はこの場合操作装置３と回動不能に結合されており、この操作装置３は、図１には示されていない駆動軸を取り囲んでいて、この駆動軸は、内燃機関をギヤトランスミッションと結合している。操作装置３の接続・遮断のために、接続装置３は軸方向摺動可能である（二重矢印参照）。内側の軸受レース２と所属の別の外側の軸受レース４との間においては、複数の転動体５が案内されており、これらの転動体５は保持器６に互いに間隔をおいて配置されている。外側の軸受レース４の外側には、調節リング７が支持されており、この調節リング７は、半径方向内側に向かって延びるリングフランジ８を形成していて、このリングフランジ８には、クラッチのばね手段９、特にダイヤフラムばねが摩擦力結合式に支持されている。このような配置形式によって、調節リング７及び外側の軸受レース４はクラッチと共に回転するように配置されている。クラッチの振れ、つまり、クラッチと操作装置３との間における軸方向ずれを補償するために、調節リング７は、このずれを補償できるように、外側の軸受レース４と結合されている。そのために両方の部材つまり調節リング７と外側の軸受レース４との間には、球面状の接触領域１０が設けられており、この接触領域１０によって調節リング７は、二重矢印で示されているように、外側の軸受レース４に対して制限された旋回運動を実施することができる。
【００３０】
レリーズベアリング１は、高い負荷にさらされている種々異なった機能面を有している。例えば不都合な摩擦発錆（Reibrostbildung）を回避するために摩耗を減じるための手段として、本発明によれば、少なくともレリーズベアリング１の高負荷される接触領域に、硬質組成物から成る硬質被覆層（Hartstoffbeschichtung）が設けられている。そのために有利には、調節リング７と外側の軸受レース４との間における接触領域１０が被覆されている。さらに、調節リング７のリングフランジ８とばね手段９との間における接触領域１１も硬質被覆層によって被覆されている。さらに、リングフランジ１３と操作装置３との間における接触面１２も被覆するのに適している。さらにまた、転動体５と内側の軸受レース２との間における転動面１４及び転動体５と外側の軸受レース４との間における接触面１５にも、硬質被覆層が設けられている。高負荷される接触領域１０，１１，１２又は転動面１４，１５を部分的に被覆するのと択一的に、レリーズベアリングを全面的に適宜な硬質組成物によって被覆することも可能である。
【００３１】
図２に示されたレリーズベアリング２１は、内側の軸受レース２２と、操作装置２３に配属された外側の軸受レース２４とを有している。軸受レース２２，２４の間においては、球として形成された転動体２５が保持器２６内において案内されている。内側の軸受レース２６には調節リング２７が支持されており、この調節リング２７は取り付けられた状態においてリングフランジ２８を介して、図２には示されていないクラッチと結合されている。保持エレメント２９を用いて紛失を防止されて内側の軸受レース２２に位置決めされた調節リング２７は、内側の軸受レース２２と一緒に、球面状の接触領域３０を形成しており、この接触領域３０は摩耗及び摩擦を最適化するために、適宜な硬質被覆層を備えている。このような被覆層はさらに有利には接触領域３１，３２にも設けられており、これらの接触領域３１，３２を介して調節リング２７のリングフランジ２８はクラッチに支持され、かつ外側の軸受レース２４はそのリングフランジ３３を介して操作装置２３に支持されている。有利には硬質組成物より成る被覆層を用いて保護される別の高負荷される接触領域は、内側の軸受レース２２もしくは外側の軸受レース２４における転動体２５の転動面３４，３５である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】回動不能に配置された内レースと、調節リングを支持する回転する外レースとを備えた、第１実施例によるレリーズベアリングを示す断面図である。
【図２】回動不能に配置された外レースと、調節リングを支持する回転する内レースとを備えた、第２実施例によるレリーズベアリングを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  レリーズベアリング、  ２  内側の軸受レース、  ３  操作装置、  ４  外側の軸受レース、  ５  転動体、  ６  保持器、  ７  調節リング、  ８  リングフランジ、  ９  ばね手段、  １０，１１，１２  接触領域、  １３  リングフランジ、  １４，１５  転動面、  ２１  レリーズベアリング、  ２２  内側の軸受レース、  ３３  操作装置、  ２４  外側の軸受レース、  ２５  転動体、  ２６  保持器、  ２７  調節リング、  ２８  リングフランジ、  ２９  保持エレメント、  ３０，３１，３２  接触領域、  ３３  リングフランジ、  ３４，３５  転動面
【図１】
2005533985.tif 000003
【図２】
2005533985.tif 000004
【国際調査報告】
2005533985.tif 000005
2005533985.tif 000006
2005533985.tif 000007
2005533985.tif 000008