(57)【要約】【課題】軸受トルクを増大させることなく、シール性能、特に耐泥水性を高めたクラッチレリーズ軸受を提供する。【解決手段】クラッチレリーズ軸受１０は、回転側を構成し、クラッチ装置の回転部材に当接する外側部材としての外輪１２と、静止側を構成し、外輪１２の内周に配設された内側部材としての内輪１１と、外径端部が外輪１２の内径面に固定されると共に、内径端部が内輪１１の外径面に接触して、外輪１２と内輪１１の間に形成される環状空間をリア側一端で密封する第１シール部材１５とを備える。内輪１１に、外径側に延在する第２鍔部１１ｂを設け、この第２鍔部１１ｂと、第１シール部材１５との間に軸方向のシール隙間Ｓ２、すなわち非接触シールを形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチ装置の回転部材との当接部を有する回転側の外側部材と、外側部材の内周に配設された静止側の内側部材と、外側部材と内側部材の間に介在する複数の転動体と、外径端部が外側部材の内径面に固定されると共に、内径端部が内側部材の外径面に接触して、外側部材と内側部材との間を密封するシール部材とを備えるクラッチレリーズ軸受において、
内側部材に外径側に延在する鍔部を設け、該鍔部とシール部材との間に軸方向のシール隙間を形成したことを特徴とするクラッチレリーズ軸受。
【請求項２】
シール隙間の隙間幅ｔを、０ｍｍ＜ｔ≦０．８ｍｍとした請求項１記載のクラッチレリーズ軸受。
【請求項３】
シール部材にゴム製の突出部を設け、該突出部の一端面と鍔部の対向面との間にシール隙間を形成した請求項１又は２記載のクラッチレリーズ軸受。
【請求項４】
突出部が、シール部材の円周方向全周に亘って設けられた請求項３記載のクラッチレリーズ軸受。
【請求項５】
突出部が、半径方向に対して傾斜した羽根形状を呈し、かつシール部材の円周方向で断続的に複数設けられた請求項３記載のクラッチレリーズ軸受。
【請求項６】
シール部材は、芯金およびこれを被覆するゴム製の被覆層からなり、該被覆層は、その一部に形成した突出部の外径側に、外側部材への組み込み時に押圧される受圧面を有する請求項３記載のクラッチレリーズ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車をはじめとする車両のクラッチ装置に組み込まれるクラッチレリーズ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチレリーズ軸受装置は、マニュアルトランスミッション車のエンジンとトランスミッションとの間に配設され、クラッチペダルの操作に伴って軸方向移動し、クラッチのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるものである。クラッチレリーズ軸受装置に組み込まれるクラッチレリーズ軸受として、例えば特許文献１に記載のように、クラッチ装置の回転部材との当接部を有する回転側の外側部材（外輪）と、外輪の内周に配設された静止側の内側部材（内輪）と、両輪間に介在する複数の転動体（ボール）とを備えるものが公知である。
【０００３】
この種のクラッチレリーズ軸受には、軸受内部に充填したグリース等の潤滑材の外部漏洩、および軸受内部への泥水等の異物侵入を防止する目的で、外輪と内輪の間を密封するシール部材が設けられる。上記特許文献１中に記載のシール部材は、外径端部を外輪の内径面に固定すると共に、内径端部を所定の半径方向隙間を介して内輪の外径面と対向させた、いわゆる非接触型であり、安定したシール性能を長期に亘って維持可能であることから広く用いられている。
【特許文献１】特開平０７−７１４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、シール性能の向上を目的として、内径端部に設けたゴム製のリップを内輪の外径面に接触させた、いわゆる接触型のシール部材を用いる場合がある。さらに、近年では、クラッチレリーズ軸受装置が泥水に浸るような過酷な使用環境下においても、軸受内部に泥水が浸入することのない高いシール性能を要求される場合がある。かかるシール性能向上（特に、耐泥水性の向上）の要請に対応するための手段として、内輪の外径面に接触させるリップの数を増加させる、リップの接触代を増大させる等の手段を採用することが考えられるが、このような手段を採用すると、軸受トルクの増大、ひいてはクラッチ装置の機能低下を招く。
【０００５】
本発明の課題は、軸受トルクを増大させることなく、シール性能、特に耐泥水性の向上を図ったクラッチレリーズ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、クラッチ装置の回転部材との当接部を有する回転側の外側部材と、外側部材の内周に配設された静止側の内側部材と、外側部材と内側部材の間に介在する複数の転動体と、外径端部が外側部材の内径面に固定されると共に、内径端部が内側部材の外径面に接触して、外側部材と内側部材の間を密封するシール部材とを備えるクラッチレリーズ軸受において、内側部材に外径側に延在する鍔部を設け、該鍔部とシール部材との間に軸方向のシール隙間を形成したことを特徴とするクラッチレリーズ軸受を提供する。
【０００７】
上記のように、本発明に係るクラッチレリーズ軸受は、内側部材に外径側に延在する鍔部を設け、該鍔部とシール部材との間に軸方向のシール隙間を形成したことを特徴とするものである。かかる構成では、シール部材の内径端部と内側部材の外径面とで形成される接触シールよりも軸受外方側に非接触シールが追加され、外側部材の回転時には、外側部材の回転力（回転に伴って生じる遠心力）によって異物（特に泥水）の侵入を防止することが可能となる。仮に、このシール隙間を越えて泥水が浸入したとしても、この泥水はシール部材の内径端部と内側部材の外径面との接触部（接触シール）で捕捉することができる。また、前述のとおり、本発明で付加されるシール機能は、いわゆる非接触シールである。以上のことから、本発明によれば、軸受トルクを増大させることなく、シール性能の向上を図ることができる。
【０００８】
軸方向のシール隙間の隙間幅ｔは、０ｍｍ＜ｔ≦０．８ｍｍとするのが望ましい。まず、隙間幅ｔを０ｍｍよりも大きくするのは、内側部材の鍔部とシール部材との間に形成するシールを非接触シールとするための必須条件である。また、隙間幅ｔを０．８ｍｍ以下とするのは、本願発明者らが鋭意研究を重ねた結果、跳ね掛けられる泥水の粒子（水滴）の直径は、その大半が０．８ｍｍよりも大径であり、この隙間幅を境界として、シール性能が大きく異なることを見出したためである。
【０００９】
軸方向のシール隙間は、シール部材にゴム製の突出部を設け、該突出部の一端面と鍔部の対向面との間に形成することができる。ゴム製の突出部は型成形することができるため、金属材料で形成される場合が多い内側部材に比べて形状自由度が高く、上記のようなシール隙間を容易かつ高精度に形成することができる。
【００１０】
突出部は、シール部材の円周方向全周に亘って設けることができる他、半径方向に対して傾斜した羽根形状とし、かつシール部材の円周方向で断続的に複数設けることもできる。後者の形態とした場合、外側部材の回転時に送風作用を生じさせることができ、泥水の浸入量を効果的に減少させることができる。
【００１１】
なお、ゴム製の突出部を形成するゴム材料としては、少なくとも耐水性を有し、さらには耐摩耗性を具備するものが望ましく、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、耐熱ニトリルゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等が好適に使用可能である。
【００１２】
シール部材は、芯金およびこれを被覆するゴム製の被覆層からなるものとすることができ、この場合、被覆層の一部に前記突出部を形成することができる。この場合、当該シール部材の外側部材の内径面への組み込みを考慮すると、突出部の外径側に、シール部材組み込み用の押圧面を設けるのが望ましい。ここで言う押圧面の形成態様の具体例として、軸線と直交する方向の平坦面を挙げることができる。
【００１３】
以上に示すクラッチレリーズ軸受は、例えば油圧によって駆動されるダイレクトシリンダタイプのクラッチレリーズ軸受装置に組み込んで好適に使用可能である。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、軸受トルクを増大させることなく、シール性能の向上、特に耐泥水性の向上を図ったクラッチレリーズ軸受を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るクラッチレリーズ軸受を組み込んだクラッチレリーズ軸受装置、詳細には、油圧によって駆動されるダイレクトシリンダタイプのクラッチレリーズ軸受装置を概念的に示す断面図である。同図に示すクラッチレリーズ軸受装置１は、ギアボックスのケーシング５０に取り付けられた固定体３０と、固定体３０に対して軸方向移動可能に設けられ、固定体３０と協働して容積可変チャンバ４０を形成する可動体２０とで主要部が構成される。容積可変チャンバ４０には図示しない制御用油圧発生器が接続され、チャンバ４０内には制御流体としてのオイルが充満されている。なお、この図１は、クラッチが係合している状態を示すものである。また、以下の説明では、便宜上、図中左側をフロント側、図中右側をリア側という。
【００１７】
固定体３０は、リア側一端に容積可変チャンバ４０の底部を構成するラジアルエッジ３４が設けられたガイドチューブ３３と、内径面に設けた溝部３２にラジアルエッジ３４の外径側一端が嵌合された円筒状の外側本体３１とで主要部が構成される。
【００１８】
可動体２０は、ピストン支持チューブ２１を介してガイドチューブ３３に外嵌されたピストン２２と、ピストン２２のフロント側一端に配設され、図示しないクラッチ装置の回転部材（ダイヤフラムスプリング）との当接部を有するクラッチレリーズ軸受１０とを主要な構成部材として備える。ピストン２２は、軸方向に延在する外側円筒部２２ａおよび内側円筒部２２ｂと、両円筒部をフロント側一端で接続する環状部２２ｃと、外側円筒部２２ａの基端部から外径側に延在するフランジ部２２ｄとを有する。ピストン２２のうち、内側円筒部２２ｂは外側本体３１の内周に挿入され、固定体３０との間に容積可変チャンバ４０を形成し、フランジ部２２ｄは、外側円筒部２２ａ（ピストン２２）の外周に配設された予圧スプリング２４のフロント側一端を係止する役割を担う。ピストン支持チューブ２１のフロント側一端はピストン２２の環状部２２ｃを若干越えて延設され、この延設された部分の外径面に形成された環状溝２１ａに皿ばね２３が嵌合される。皿ばね２３は、ピストン２２の環状部２２ｃと協働してクラッチレリーズ軸受１０（の内輪１１）を弾性的に支持するためのばね力を有するものであり、クラッチレリーズ軸受１０は、皿ばね２３のばね力でピストン２２側に押圧されることによって調心が許容されるようになっている。
【００１９】
以上の構成からなるクラッチレリーズ軸受装置１において、クラッチを解除状態にする際の各部材の挙動を簡単に説明する。まず、図示しない油圧発生器によって容積可変チャンバ４０内のオイルが加圧されると、容積可変チャンバ４０の容積が増大するよう、ピストン２２がフロント側に移動する。ピストン２２は移動中にクラッチレリーズ軸受１０を作動させる。クラッチレリーズ軸受１０が作動すると、図示しないダイヤフラムスプリングにはスラスト力が付加され、これによりクラッチが解除される。
【００２０】
以下、クラッチレリーズ軸受１０について詳述する。図示例のクラッチレリーズ軸受１０は、いわゆるアンギュラ玉軸受からなり、図２にも拡大して示すように、複数のボール１３を介して相対回転可能に設けられた内側部材としての内輪１１および外側部材としての外輪１２と、両輪間に組み込まれ、ボール１３を円周方向等間隔で保持する保持器１４と、両輪間に形成される環状空間の両端開口部に配設された第１および第２シール部材１５，１６とを備え、両輪間に形成される環状空間には潤滑材としてのグリースが充満される。このクラッチレリーズ軸受１０は、内輪１１が静止側、外輪１２が回転側を構成する外輪回転タイプの軸受である。
【００２１】
内輪１１は、例えば鋼板のプレス成形品とされ、フロント側一端から内径側に延び、図１に示すように、先端部がピストン２２の環状部２２ｃと皿ばね２３との間に介在する第１鍔部１１ａと、リア側一端から外径側に延び、外輪１２のリア側一端よりも軸受外方側に位置する第２鍔部１１ｂとを有する。第１鍔部１１ａのリア側端面は、これが接するピストン２２の環状部２２ｃの端面形状に対応するかたちで平坦面に形成される。
【００２２】
外輪１２は、内輪１１同様に鋼板のプレス成形品とされ、内径側に延在し、図示しないダイヤフラムスプリングに当接する鍔部１２ａを有する。外輪１２の鍔部１２ａは、ダイヤフラムスプリングと線接触（断面図では点接触）するように、フロント側に突出した断面凸円弧状に形成される。外輪１２の鍔部１２ａは、固定体３０（外側本体３１）とピストン２２のフランジ部２２ｄとの間で作用する予圧スプリング２４によってダイヤフラムスプリングに常時当接している。
【００２３】
第２シール部材１６は、図２に示すように、芯金１７およびこの表面を被覆するように設けられたゴム製の被覆層１８からなり、芯金１７をインサートして被覆層１８が型成形（加硫成形）されたものである。この第２シール部材１６は、内径端部に形成されたリップを全周に亘って内輪１１の第１鍔部１１ａの端面に接触させるようにして、その外径端部が外輪１２の内径面に圧入固定される。
【００２４】
第１シール部材１５は、第２シール部材１６と同様に、芯金１７およびこの表面を被覆するように設けられたゴム製の被覆層１８からなり、芯金１７をインサートして被覆層１８が加硫成形されたものである。この第１シール部材１５は、図３にもさらに拡大して示すように、軸方向に延在する略円筒状を呈し、外輪１２の内径面に圧入固定される固定部１５ａと、軸方向に延在する略円筒状を呈し、軸受内方側の一端を内輪１１の外径面に接触させて接触シールＳ１を形成するシール部１５ｂと、半径方向に延在し、固定部１５ａとシール部１５ｂの軸受外方側の一端を連結する基部１５ｃとを備える。
【００２５】
基部１５ｃの半径方向略中央部には、他所よりも軸受外方側（リア側）の端面が軸受外方側に位置する突出部１５ｄが設けられ、該突出部１５ｄの端面１５ｄ１と、これに対向する内輪１１の第２鍔部１１ｂの端面１１ｂ１との間には、軸方向のシール隙間Ｓ２が形成される。本実施形態において、突出部１５ｄは、図４（ａ）に示すように、第１シール部材１５の円周方向全周に亘って形成され、また被覆層１８を形成するのと同時に型成形される。
【００２６】
突出部１５ｄは、基部１５ｃを構成する被覆層１８の厚みを他所に比べて厚くした肉盛り状の形態をなし、その外径側には、被覆層１８の厚みが突出部１５ｄに比べて薄肉に形成された薄肉部１５ｅが設けられる。薄肉部１５ｅの端面は、当該第１シール部材１５（の外径端部；固定部１５ａ）を外輪１２の内径面に組み込む際に押圧される受圧面とされる。受圧面として機能する薄肉部１５ｅの端面は、軸線と直交する方向の平坦面に形成される。かかる態様の薄肉部１５ｅを設けることにより、外輪１２に対する第１シール部材１５の組み込み性（圧入性）が良好なものとなる。すなわち、仮に基部１５ｃの端面を突出部１５ｄの端面のみで構成すると、突出部１５ｄがゴム材料で比較的厚肉に形成されるが故に、この第１シール部材１５に付与される軸受内方側への押圧力が突出部１５ｄで形成されてしまい、第１シール部材１５を所望の態様で組み込むのが難しくなるおそれがあるからである。ちなみに、本実施形態において、突出部１５ｄにおける被覆層１８の厚みは０．３ｍｍ以上とされる一方、薄肉部１５ｅにおける被覆層１８の厚みは０．１５ｍｍ程度である。
【００２７】
なお、第１および第２シール部材１５，１６を構成するゴム製の被覆層１８は、耐摩耗性および耐水性を具備するゴム材料、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、耐熱ニトリルゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等で形成され、本実施形態では水素添加ニトリルゴムで形成される。
【００２８】
以上に示すように、内輪１１に外径側に延在する第２鍔部１１ｂを設け、該第２鍔部１１ｂと第１シール部材１５との間に軸方向のシール隙間Ｓ２、すなわち、非接触タイプのシールを形成すれば、外輪１１の回転力（回転に伴って生じる遠心力）によって泥水の浸入量を効果的に低減することができる。仮に、シール隙間Ｓ２を越えて泥水が浸入したとしても、この泥水をシール部１５ｂと内輪１１の外径面との接触部（接触シールＳ１）で捕捉することができる。また、前述のとおり、本発明で付加されるシール機能は、いわゆる非接触シールであるから、軸受トルクを増大させることなく、シール性能の向上が図られる。特に、外径側に開口しているが故に、泥水が跳ね掛けられ易い（侵入し易い）リア側開口部において上記構成を採用したので、シール性能向上を図る上で好適である。
【００２９】
また、シール隙間Ｓ２を、金属材料で形成され、複雑形状を得るのが困難な内輪１１や芯金１７で形成するのではなく、型成形（加硫成形）されるゴム製の突出部１５ｄで形成するようにしたので、上記の効果を奏し得るシール隙間Ｓ２を容易かつ高精度に形成することができる。
【００３０】
なお、上記のような作用効果を得る上で、シール隙間Ｓ２の隙間幅ｔは、０ｍｍ＜ｔ≦０．８ｍｍ以下に設定するのが望ましい。まず、隙間幅ｔを０ｍｍよりも大きくするのは、非接触シールを構成する上で必須条件である。また、隙間幅ｔを０．８ｍｍ以下とするのは、本願発明者らが鋭意研究を重ねた結果、跳ね掛けられる泥水の粒子（水滴）の直径は、その大半が０．８ｍｍよりも大径であり、この隙間幅を境界として、シール性能が大きく異なることを見出したためである。
【００３１】
以上では、ゴム製の突出部１５ｄを第１シール部材１５の円周方向全周に亘って設けた場合について説明を行ったが、突出部１５ｄは、図４（ｂ）に示すように、第１シール部材１５の半径方向に対して傾斜した羽根形状とし、かつ第１シール部材１５の円周方向で断続的に複数設けることもできる。この場合、外輪１１の回転時には、送風作用が生じるため、泥水の浸入量を効果的に低減することができる。
【００３２】
また、以上で説明した実施形態では、突出部１５ｄを、被覆層１８の成形と同時に型成形したが、被覆層１８を成形した後、別工程で肉盛り状に形成することも可能である。かかる構成は、例えば、突出部１５ｄとシール部１５ｂ等とで求められる特性が著しく異なり、被覆層１８の形成材料と突出部１５ｄの形成材料とを異ならせる必要が生じる場合等に有効である。
【００３３】
また、以上で説明した実施形態では、軸方向のシール隙間Ｓ２を、第１シール部材１５（の突出部１５ｄ）と、内側部材としての内輪１１に設けた第２鍔部１１ｂとの間に形成しているが、本発明はかかる形態に限定されない。例えば図５に示すように、内側部材に設けるべき鍔部を、内輪１１のリア側一端に固定したカバー材１９で構成し、このカバー材１９と、第１シール部材１５（の突出部１５ｄ）との間に軸方向のシール隙間Ｓ２を形成することもできる。
【００３４】
以上、本発明について説明を行ったが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
【実施例】
【００３５】
本発明の有用性を実証するため、耐泥水性に関する確認試験を以下示す条件で行った。耐泥水性は、軸受の内部容積に占める水の割合（含水率）で評価するものとし、その試験結果を図６に示す。試験体は、シール隙間Ｓ２を設けていないもの（比較例１）、およびシール隙間Ｓ２の隙間幅を０．９ｍｍとしたもの（比較例２）、およびシール隙間Ｓ２の隙間幅を０．８ｍｍ（実施例１）、０．４８ｍｍ（実施例２）としたものの４種である。なお、比較例２および実施例１は、図４（ａ）に示す形態の突出部１５ｄを設けたものであり、実施例２は図４（ｂ）に示す形態の突出部１５ｄを設けたものである。
［試験条件］
（１）回転速度：３０００ｒ／ｍｉｎ
（２）負荷荷重：８０Ｎ〜２２５３Ｎ
（３）起動停止のサイクル：起動時間１３．２ｓｅｃ、停止時間１．８ｓｅｃ
（４）泥水条件：ＪＩＳ８種  関東ローム層の土を１５ｗｔ％含有
（５）試験時間：５０ｍｉｎ
【００３６】
図６に示す試験結果からも明らかなように、比較例１および比較例２では、十分な耐泥水性（シール性）を確保することができなかったのに対し、本発明に係る実施例１および実施例２では、十分なシール性を確保することができた。従って、本発明の有用性が確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】クラッチレリーズ軸受を組み込んだクラッチレリーズ軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るクラッチレリーズ軸受の断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】第１シール部材をリア側から見た平面図であり、（ａ）図は、突出部を全周に亘って設けた場合を示す平面図、（ｂ）図は、突出部を円周方向で断続的に設けた場合を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るクラッチレリーズ軸受の断面図である。
【図６】本発明の有用性を実証するための確認試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      クラッチレリーズ軸受装置
１０    クラッチレリーズ軸受
１１    内輪（内側部材）
１２    外輪（外側部材）
１３    ボール（転動体）
１４    保持器
１５    第１シール部材
１５ｄ  突出部
１５ｅ  薄肉部
１６    第２シール部材
１７    芯金
１８    被覆層
２０    可動体
２１    ピストン支持チューブ
２２    ピストン
２３    皿ばね
２４    予圧スプリング
３０    固定体
４０    容積可変チャンバ
Ｓ１    接触シール
Ｓ２    軸方向のシール隙間
【図１】
2009144895.tif 000003
【図２】
2009144895.tif 000004
【図３】
2009144895.tif 000005
【図４】
2009144895.tif 000006
【図５】
2009144895.tif 000007
【図６】
2009144895.tif 000008