(57)【要約】【課題】ダイヤフラムスプリングに接触する当接部の摩耗を防止できて、クラッチレリーズの初期性能を維持できるとともに、摩耗粉の発生を抑制できて軸受へのダメージリスクを軽減でき、しかも、生産性に優れかつコスト低減を図ることができるクラッチレリーズ軸受装置を提供する。【解決手段】エンジンとトランススミッションとの間に配置されるクラッチレリーズ軸受装置である。回転しているダイヤフラムスプリングに接触する当接部１を有する軸受２を備える。軸受２の少なくとも当接部１が、その金属素地よりも低摩擦係数のコーティング層Ｓにて被覆されてなる。【選択図】図１
2009068537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転しているダイヤフラムスプリングに接触する当接部を有する軸受を備えたクラッチレリーズ軸受装置において、
前記軸受の少なくとも当接部が、その金属素地よりも低摩擦係数のコーティング層にて被覆されてなることを特徴とするクラッチレリーズ軸受装置。
【請求項２】
コーティング層が、ふっ素樹脂をベース材としている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。
【請求項３】
回転しているダイヤフラムスプリングに接触する当接部を有する軸受を備えたクラッチレリーズ軸受装置において、
前記軸受の少なくとも当接部が、その金属素地よりも硬度が高い硬化層にて被覆されてなることを特徴とするクラッチレリーズ軸受装置。
【請求項４】
前記硬化層を硬質クロムメッキにて構成したことを特徴とする請求項３に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
【請求項５】
前記硬化層をタフトライド処理にて構成したことを特徴とする請求項３に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
【請求項６】
前記硬化層を浸炭処理にて構成したことを特徴とする請求項３に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
【請求項７】
前記軸受は、内輪と、外輪と、この内輪と外輪との間に配置されるボールとを備え、前記内輪がプレス加工品から旋削、又は旋削と研削とで成形されるとともに、この内輪に前記当接部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のクラッチレリーズ軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンとトランスミッションとの間に介在して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。
【背景技術】
【０００２】
クラッチレリーズ軸受装置は、図３に示すように、マニュアルトランスミッション自動車のエンジン（出力軸５９）とトランスミッション５２との間に配置される。クラッチレリーズ軸受装置は、クラッチペダル（図示省略）の操作と連動して揺動するレリーズフォーク５４に押されて、フロントカバー５３上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５２に伝達されるのを一時遮断する機能を有する。すなわち、クラッチペダルを踏み込むと、レリーズフォーク５４が揺動してクラッチレリーズ軸受Ａをエンジン側に軸方向に押す。これによって、クラッチレリーズ軸受Ａの内輪がクラッチ装置のダイヤフラムスプリング５５に当接し、さらに、ダイヤフラムスプリング５５の撓みによって、プレシャープレート５８がクラッチディスク５６から離れて、エンジンの出力軸５９の回転力がトランスミッション５２から一時的に切り離される。なお、プレシャープレート５８はクラッチディスク５６をフライホイール５７に押し付けている。
【０００３】
このように、クラッチレリーズ軸受装置のクラッチレリーズ軸受Ａは、回転しているダイヤフラムスプリング５５に接触する当接部（内輪の一部）を有する。このため、使用することによって、当接部が徐々に摩耗する。
【０００４】
このように、摩耗すれば、摩耗の進行に従い接触部の形状が変化し、初期性能の劣化(例えば、ドライバーの踏み込み量の増加)が懸念される。また、この部分に油等の潤滑剤を使用すると、クラッチ部に対して飛散してクラッチ部に滑りを生じ、クラッチ機能を損なうおそれがある。
【０００５】
そのため、従来には、前記当接部に、Ｈｖ９００以上の化合物層と拡散硬化層とからなる窒化層を形成したものがある（特許文献１）。このように、窒化層を形成することによって、当接部の摩擦及び摩滅を軽減できるようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１５５９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に記載のものでは、具体的には、窒化処理の前処理として、例えばＮＦ3（三フッ化窒素）等のふっ素系ガスを用いて、２５０〜４００℃程度でふっ素化処理を行うプロセスと、ＮＦ3ガスによる窒化処理を行うプロセスとからなっている。このため、表面処理工程が多く、生産性に劣るとともに、コスト高となっていた。
【０００７】
上記課題に鑑みて、ダイヤフラムスプリングに接触する当接部の摩耗を防止できて、クラッチレリーズの初期性能を維持できるとともに、摩耗粉の発生を抑制できて軸受へのダメージリスクを軽減でき、しかも、生産性に優れかつコスト低減を図ることができるクラッチレリーズ軸受装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１のクラッチレリーズ軸受装置は、回転しているダイヤフラムスプリングに接触する当接部を有する軸受を備えたクラッチレリーズ軸受装置において、前記軸受の少なくとも当接部が、その金属素地よりも低摩擦係数のコーティング層にて被覆されてなるものである。
【０００９】
本発明の第１のクラッチレリーズ軸受装置によれば、当接部が低摩擦係数のコーティング層にて被覆されているので、このコーティング層がダイヤフラムスプリングに接触することになる。
【００１０】
コーティング層を、ふっ素樹脂をベース材とするのが好ましい。ふっ素樹脂は、低摩擦・耐摩耗性、非粘着性、耐熱性、耐候性に優れた樹脂である。ふっ素樹脂の表面処理方法としては、一般的にはアルミナ粉末等を用いたブラスト加工による基材表面の粗面化がもっとも多く行なわれる。また塗装方法としては、一般の塗料と同じく液状塗料はスプレーコーティングにより塗装加工されることが多く、材料によってはディップコーティング、ディップスピンコーティング、ロールコーティング、及びスピンフローコーティングにより塗装加工することができる。また粉体塗料は静電粉体コーティングや静電流動浸漬法により塗装加工することができる。なお、塗装された塗料は、最後に焼付けされ所望の性能をもつ塗膜となる。また、基材（被塗物）としては鉄、アルミ、ステンレスなどの金属や、ガラス、セラミックなど、塗料の焼成温度（165〜427℃）に耐えられるものに使用できる。このように、ふっ素樹脂をベース材とした場合、コーティング層の成形が容易である。
【００１１】
本発明の第２のクラッチレリーズ軸受装置は、回転しているダイヤフラムスプリングに接触する当接部を有する軸受を備えたクラッチレリーズ軸受装置において、前記軸受の少なくとも当接部が、その金属素地よりも硬度が高い硬化層にて被覆されてなるものである。
【００１２】
本発明の第２のクラッチレリーズ軸受装置によれば、当接部が硬化層にて被覆されているので、硬化層がダイヤフラムスプリングに接触することになる。
【００１３】
硬化層を硬質クロムメッキにて構成したり、タフトライド処理にて構成したり、浸炭処理にて構成したりできる。タフトライド処理は、塩浴軟窒化処理法のひとつで、鋼材、鋳物を鉄の変態温度以下500〜610℃程度の低温で処理し、鉄中にＮ，Ｃ，Ｏ元素を浸透させる処理である。浸炭処理とは、鉄鋼を変態点以上に加熱して、ガス雰囲気からＣ（0.8％C）とＮ（0.3％N）を浸透させて表面硬化する方法である。
【００１４】
軸受は、内輪と、外輪と、この内輪と外輪との間に配置されるボールとを備え、内輪がプレス加工品から旋削、又は旋削と研削とで成形されるとともに、この内輪に当接部が設けられるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１のクラッチレリーズ軸受装置では、コーティング層がダイヤフラムスプリングに接触するので、当接部におけるダイヤフラムスプリングとの摺接による摩耗を抑えることができる。このため、クラッチレリーズの初期性能を維持できるとともに、摩耗粉の発生を抑制できて軸受へのダメージリスクを軽減できる。しかも、既存のクラッチレリーズ軸受装置の当接部に対してコーティング層を成形するのみでよく、本クラッチレリーズ軸受装置を低コストで安定して製造することができる。
【００１６】
特に、コーティング層を、ふっ素樹脂をベース材としたものとすれば、形成されたコーティング層は、低摩擦・耐摩耗性、非粘着性、耐熱性、耐候性に優れ、当接部の摩耗を有効に防止することができる。しかも、成形が容易であり、安定したコーティング層を設けることができる。
【００１７】
本発明の第２のクラッチレリーズ軸受装置では、硬化層がダイヤフラムスプリングに接触することになるので、当接部におけるダイヤフラムスプリングとの摺接による摩耗を抑えることができる。このため、前記第１のクラッチレリーズ軸受装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００１８】
硬化層を硬質クロムメッキにて構成すれば、硬質クロムメッキは、高硬度であり、耐摩耗性、耐熱性、耐食性に優れるので、ダイヤフラムスプリングとの摺接による摩耗を安定して抑えることができる。
【００１９】
硬化層をタフトライド処理にて構成すれば、耐かじり性、耐焼付性、耐疲労強度、耐熱性、及び耐蝕性の向上を図ることができ、また、寸法変化が少なく、経済性に優れる。
【００２０】
浸炭窒化は、浸炭焼入れが炭素だけ拡散させ硬化させるのに対して、炭素と窒素を拡散させる方法で、特に、快削鋼(SUM系)、低炭素鋼、SPCC材等の表面硬化、疲労強度の改善に適用される。浸炭焼入れと比較して、処理温度も低く、寸法変化、歪が一般的に少ない利点がある。
【００２１】
内輪がプレス加工品から旋削、又は旋削と研削とで成形される場合、安定した製品を提供することができる。しかも、このように成形された内輪に当接部が設けられ、この当接部がダイヤフラムスプリングに安定して接触させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。このクラッチレリーズ軸受装置は、エンジンとトランススミッションとの間に配置されて、回転しているダイヤフラムスプリングに接触する当接部１を有する軸受２を備えたものである。
【００２３】
クラッチレリーズ軸受装置は、前記軸受２と、軸受保持部材であるスリーブ３と、軸受２を受ける側板部材４と、連結部材である弾性体５とを備える。このスリーブ３は、筒状の樹脂製であって、動力伝達軸が挿通されるリテーナ（前記図２に示すフロントカバー５３）に摺動自在に嵌合する。
【００２４】
スリーブ３はその一端側（トランスミッション側）が肉厚とされ、この肉厚部３ａに側板部材４の内径側湾曲部４ｃが埋設されている。側板部材４は、径方向に延びる本体部４ａと、この本体部４ａの外径端から軸方向トランスミッション側に延びる外鍔部４ｂとを備え、本体部４ａの内径端部に前記内径側湾曲部４ｃが形成されている。なお、内径側湾曲部４ｃは内径側に向かってエンジン側に湾曲している。
【００２５】
また、スリーブ３の外径面の肉厚３ａ側に周方向凹溝６が設けられている。周方向凹溝６は、底面６ａと、底面６ａのエンジン側の端部から鉛直方向に延びる側面６ｂと、底面６ａのトランスミッション側の端部から延びる傾斜状の側壁６ｃとで構成される。
【００２６】
弾性体５は皿ばね７からなり、その内径端７ａが周方向凹溝６の側面６ｂに係合している。また、弾性体５の外径端７ｂが軸受２の後述する外輪１１に係合し、この外輪１１を側板部材４の本体部４ａ側へ押圧している。
【００２７】
軸受２は、内輪１０と、外輪１１と、内輪１０と外輪１１との間に配設されるボール１２とを備える。内輪１０および外輪１１は、それぞれ、プレス加工品から旋削、又は旋削と研削とで成形される。
【００２８】
内輪１０は、トランスミッション側の小径部１０ａと、軸方向中間部の大径部１０ｂと、エンジン側のコーン部１０ｃとからなる金属製内輪本体を備える。この場合、小径部１０ａの外径面と大径部１０ｂの外径面との間に内側転動面１４が形成される。また、コーン部１０ｃは、前記大径部１０ｂからエンジン側に向かって拡径するテーパ部１５と、このテーパ部１５のエンジン側の端部から径方向外方へ延びる径方向壁部１６とからなる。この径方向壁部１６のエンジン側の端面１６ａが、図２に示すようにコーティング層Ｓにて被覆されて前記当接部１を構成することになる。
【００２９】
外輪１１は、トランスミッション側の小径部１１ａと、エンジン側の大径部１１ｂと、小径部１１ａのトランスミッション側の端部から内径側へ延びる径方向壁１１ｃとからなる。この場合、小径部１１ａの内径面と大径部１１ｂの内径面との間に外側転動面１７が形成される。
【００３０】
また、ボール１２は、内輪１０と外輪１１との間に配置された保持器２０に保持され、内側転動面１４と外側転動面１７とを転動する。この場合、内輪１０と外輪１１との間に形成される空間は、その軸方向端部に配置されるシール部材１８，１９にて塞がれている。
【００３１】
外輪１１の径方向壁１１ｃが皿ばね７の外径端７ｂによって、側板部材４の本体部４ａ側へ押圧されている。これによって、外輪１１の側板部材４に対する位置決めがなされ、これにともなって、ボール１２を介して内輪１０が位置決めされる。
【００３２】
内外輪１０、１１は、鋼板素材からプレス加工→熱処理→転走面等の研削加工という工程を経て製造される。鋼板素材としては浸炭鋼板を、また、熱処理としては浸炭焼入れを採用することができる。浸炭鋼には、ニッケルクロム鋼（ＳＮＣ）、ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ）、クロム鋼（ＳＣｒ）、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）がある。これらの中で、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼は、過剰浸炭を起こしにくく、機械的性質にも優れた材料であるが、合金元素として高価なニッケルＮｉを含んでいるためコスト的な面でやや難がある。内外輪１０、１１に必要とされる機械的特性を考慮すると、ＳＮＣ鋼、ＳＮＣＭ鋼では過剰品質の感がありコスト面での釣り合いがとれない。これに対して、ＳＣＭ鋼は過剰浸炭を起こし難くて焼入れ性が良く、しかも、ＳＮＣ鋼、ＳＮＣＭ鋼に比べると比較的安価である。また、クラッチレリーズ軸受１の内外輪１０、１１として要求される機械的特性も十分満足できる。このような理由から、内外輪１０、１１の材質としてＳＣＭ鋼を用いるのが好ましい。ＳＣＭ鋼は、含有炭素量によってＳＣＭ４１５、ＳＣＭ４１８、ＳＣＭ４２０、ＳＣＭ４２１、ＳＣＭ８２２があり、その中でも、ＳＣＭ４１５が最も好ましい。
【００３３】
前記内輪１０の径方向壁部１６のエンジン側の端面１６ａが前記したようにコーティング層Ｓにて被覆されることになる。ここで、コーティング層Ｓは、内輪１０を構成する金属素地よりも低摩擦係数のものからなり、例えば、ふっ素樹脂をベース材（ベースレンジ）としている。
【００３４】
ふっ素樹脂は、低摩擦・耐摩耗性、非粘着性、耐熱性、耐候性に優れた樹脂である。ふっ素樹脂の表面処理方法としては、一般的にはアルミナ粉末等を用いたブラスト加工による基材表面の粗面化がもっとも多く行なわれる。また塗装方法としては、一般の塗料と同じく液状塗料はスプレーコーティングにより塗装加工されることが多く、材料によってはディップコーティング、ディップスピンコーティング、ロールコーティング、及びスピンフローコーティングにより塗装加工することができる。また粉体塗料は静電粉体コーティングや静電流動浸漬法により塗装加工することができる。なお、塗装された塗料は、最後に焼付けされ所望の性能をもつ塗膜となる。また、基材（被塗物）としては鉄、アルミ、ステンレスなどの金属や、ガラス、セラミックなど、塗料の焼成温度（165〜427℃）に耐えられるものに使用できる。このように、ふっ素樹脂をベース材としたコーティング層の成形が容易である。
【００３５】
コーティング層Ｓのベースレンジとしては、ふっ素樹脂以外に、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド、芳香族ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリオキシメチレン（ポリアセタアール）、エラストマー等も用いることができる。
【００３６】
このクラッチレリーズ軸受装置では、当接部１が低摩擦係数のコーティング層Ｓにて被覆されているので、このコーティング層Ｓがダイヤフラムスプリングに接触することになる。このため、クラッチレリーズの初期性能を維持できるとともに、摩耗粉の発生を抑制できて軸受へのダメージリスクを軽減できる。しかも、既存のクラッチレリーズ軸受装置の当接部に対してコーティング層を成形するのみでよく、このクラッチレリーズ軸受装置を低コストで安定して製造することができる。
【００３７】
特に、コーティング層を、ふっ素樹脂をベース材としているので、形成されたコーティング層は、低摩擦・耐摩耗性、非粘着性、耐熱性、耐候性に優れ、当接部の摩耗を有効に防止することができる。しかも、成形が容易であり、安定したコーティング層を設けることができる。
【００３８】
内輪１０がプレス加工品から旋削、又は旋削と研削とで成形されるので、安定した製品を提供することができる。しかも、このように成形された内輪１０に当接部１が設けられ、この当接部１がダイヤフラムスプリングに安定して接触させることができる。
【００３９】
前記実施形態では、当接部１に低摩擦係数のコーティング層Ｓを形成するようにしていたが、このコーティング層Ｓに代えて硬化層Ｓ１を形成するようにしてもよい。硬化層Ｓ１としては、硬化層を硬質クロムメッキにて構成したり、タフトライド処理にて構成したり、浸炭処理にて構成したりできる。
【００４０】
タフトライド処理は、塩浴軟窒化処理法のひとつで、鋼材、鋳物を鉄の変態温度以下500〜610℃程度の低温で処理し、鉄中にＮ，Ｃ，Ｏ元素を浸透させる処理である。浸炭処理とは、鉄鋼を変態点以上に加熱して、ガス雰囲気からＣ（0.8％C）とＮ（0.3％N）を浸透させて表面硬化する方法である。
【００４１】
硬化層を硬質クロムメッキにて構成すれば、硬質クロムメッキは、高硬度であり、耐摩耗性、耐熱性、耐食性に優れるので、ダイヤフラムスプリングとの摺接による摩耗を安定して抑えることができる。
【００４２】
硬化層をタフトライド処理にて構成すれば、耐かじり性、耐焼付性、耐疲労強度、耐熱性、及び耐蝕性の向上を図ることができ、また、寸法変化が少なく、経済性に優れる。
【００４３】
浸炭窒化は、浸炭焼入れが炭素だけ拡散させ硬化させるのに対して、炭素と窒素を拡散させる方法で、特に、快削鋼(SUM系)、低炭素鋼、SPCC材等の表面硬化、疲労強度の改善に適用される。浸炭焼入れと比較して、処理温度も低く、寸法変化、歪が一般的に少ない利点がある。
【００４４】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、コーティング層Ｓや硬化層Ｓ１を形成する範囲としては、当接部１に限るものではなく、この当接部１から連続して他の部位に形成されるものであってもよい。また、コーティング層Ｓや硬化層Ｓ１の厚さ寸法としては、ダイヤフラムスプリングとの摺接による摩耗を防止できる範囲で任意に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態を示すクラッチレリーズ軸受装置の断面図である。
【図２】前記図１に示すクラッチレリーズ軸受装置の要部拡大断面図である。
【図３】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。
【符号の説明】
【００４６】
１     当接部
２     軸受
１０   内輪
１１   外輪
１２   ボール
Ｓ     コーティング層
Ｓ１   硬化層
【図１】
2009068537.tif 000003
【図２】
2009068537.tif 000004
【図３】
2009068537.tif 000005