DE10114844B4

DE10114844B4 - Selbsteinstellendes Kupplungsausrücklager

Info

Publication number: DE10114844B4
Application number: DE10114844A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Klöpfer Bernhard; Dipl.-Ing. Dittmer Steffen; Ludwig Winkelmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-03-24
Filing date: 2001-03-24
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2021-03-25
Also published as: DE10114844A1; FR2822511B1; FR2822511A1

Abstract

Ausrücklager, vorzugsweise für eine in Kraftfahrzeugen eingesetzte Schalttrennkupplung, bestehend aus einem als Schrägschulterlager gestalteten Wälzlager, das einen drehstarr angeordneten Innenring (3) und einen umlaufenden Außenring (2) umfasst, sowie zwischen beiden Lagerringen geführte Wälzkörper (5), wobei ein mit der Schalttrennkupplung verbundenes Federmittel an einem Ringflansch des Außenrings (2) abgestützt ist und zur Erzielung eines selbsteinstellenden Ausrücklagers (1) ein geneigt verlaufender Flansch (11) des Innenrings (2) an einem Stützring (7a bis 7e) über komplementär gestaltete Kugelkalottensegmente (14, 15) in einem Kontaktbereich (13) kraftschlüssig abgestützt sind, wobei zumindest ein Kugelkalottensegment (14, 15) verschleißmindernd und reibungsmindernd gestaltet ist, und ein Druckring (17a bis 17c) an dem Flansch (11) des Innenrings (3) auf der von dem Stützring (7a bis 7e) abgewandten Seite kraftschlüssig anliegt, wobei der Flansch (11) und der Druckring (17a bis 17c) in einer Kontaktzone (16) komplementär gestaltete Kugelkalottensegmente (18, 19) bilden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Ausrücklager, welches vorzugsweise in Ausrückvorrichtungen für in Kraftfahrzeugen eingesetzte Schalttrennkupplungen eingesetzt ist. Der Aufbau des Ausrücklagers umfasst ein als Schrägschulterlager gestaltetes Wälzlager mit einem drehstarr angeordneten Innenring und einem umlaufenden Außenring. Zwischen den Lagerringen sind in einem Käfig eingesetzte Wälzkörper geführt. An dem umlaufenden, äußeren Lagerring stützt sich kraftschlüssig ein mittelbar oder unmittelbar mit der Schalttrennkupplung verbundenes Federmittel, insbesondere eine Tellerfeder bzw. deren Tellerfederzange ab. Das Ausrücklager ist so gestaltet, dass dieses einen geringfügigen fertigungsbedingten Versatz der unmittelbar mit dem Ausrücklager in Verbindung stehenden Bauteilen kompensiert, in dem das Ausrücklager gegenüber einem Bauteil, an dem dieses abgestützt ist, schwenkbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Selbsteinstellende bzw. selbstjustierende Ausrücklager werden eingesetzt, um einen fertigungsbedingten Axialschlag der Schalttrennkupplung bzw. deren Tellerfeder auszugleichen. Durch diese Maßnahme soll der Verschleiß reduziert und die Lebensdauer des Ausrücklagers erhöht werden.
In der Ausrückvorrichtung, ist das Ausrücklager gemeinsam mit einem Gehäuse auf einer Führungshülse axial verschiebbar angeordnet. Die axiale Verschiebung des Gehäuses oder eines zugehörigen Bördelringes und des damit verbundenen Ausrücklagers zum Ein- und Ausrücken der Schalttrennkupplung erfolgt über einen Ausrückhebel oder einen Zentralausrücker, wobei die Ausrückbewegung mittels eines Kupplungspedals oder automatisiert durch einen Kupplungsaktuator eingeleitet werden kann. Der Aufbau des Ausrücklagers sieht vor, dass sowohl der umlaufende Lagerring als auch der drehstarr angeordnete Lagerring über einen Ringboden an der Tellerfeder bzw. mittelbar oder unmittelbar an dem Gehäuse abgestützt sind. Im eingebauten Zustand kann das Ausrücklager einem sogenannten Axialschlag der Tellerfedern oder deren Tellerfederzangen ausgesetzt sein, der die Beanspruchung, den Verschleiß des Ausrücklagers erhöht und damit die Lebensdauer reduziert. Dieser insbesondere von den Tellerfedern fertigungsbedingt verursachte Axialschlag führt zu einem Kupplungsrupfen und damit zu Komforteinbußen. Toleranzbedingt kann es im eingebauten Zustand der Ausrückvorrichtung bzw. des Ausrücklagers zu einem achsparallelen Versatz der kraftübertragenden Wellen kommen, zwischen denen das Ausrücklager bzw. die Ausrückvorrichtung angeordnet ist. Der Aufbau des Ausrücklagers sollte daher eine Selbstjustierung bzw. eine Selbsteinstellung ermöglichen, die einen achsparallelen Versatz kompensiert und damit Komforteinbußen durch eine nachteilige Vibration unterbindet.
Zur Kompensation bzw. zum Ausgleich eines solchen nachteiligen Axial- oder Zungenschlages der Tellerfeder sind verschiedene Lösungen bekannt.
Die DE 72 45 141 U offenbart eine Ausrücklager-Anordnung, bei der zwischen den Federzungen der Tellerfeder und dem umlaufenden Innenring ein Einstellring vorgesehen ist, wobei eine Kontaktfläche zwischen dem Einstellring und dem Innenring in Form einer Kugelkalotte gestaltet ist. Nachteilig umfasst die bekannte Lösung zwei aus Stahl hergestellte Bauteile, die zur Erzielung einer Selbsteinstellung unmittelbar aufeinander aufgestützt sind. Diese Maßnahme führt zu einer Reibrostbildung und damit einem hohen Verschleiß.
Aus DE 30 10 501 A1 ist eine selbstzentrierende Ausrücklager-Anordnung bekannt, bei welcher sich der stehende Außenring eines Rilllenkugellagers über ein separates Gehäusebauteil an einem im Querschnitt ballig ausgebildeten Stützring abstützt, indem eine lineare, vom Gehäusebauteil bereitgestellte Schräge zu dem ballig ausgebildeten Stützring im Umfangsrichtung des Stützrings in linienförmigen Kontakt tritt. Außerdem ist dieser Schrift entnehmbar, dass eine Feder vorhanden ist, welche das Gehäuseteil gegen den balligen Stützring presst.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Nachteile bekannter Lösungen berücksichtigend, ist es Aufgabe der Erfindung, ein selbsteinstellendes Ausrücklager zu realisieren, das wartungsfrei, geräuschoptimiert eine hohe Lebensdauer ermöglicht und kostengünstig herstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, den drehstarr angeordneten inneren Lagerring des Ausrücklagers mit einem geneigt, schräg verlaufenden nach innengerichteten Flansch bzw. Ringboden zu versehen, der im eingebauten Zustand an einem Stützring kraftschlüssig anliegt, wobei der Kontaktbereich komplementär gestaltete Kugelkalottensegmente ausweist. Diese Einrichtung zur Selbsteinstellung des Ausrücklagers ist auf der von der Tellerfeder abgewandten Seite des Ausrücklagers vorgesehen, der genügend Einbauraum schafft, zur Erzielung eines großflächigen Kontaktbereichs. Damit stellt sich eine vorteilhaft geringe Flächenpressung zwischen den eine Selbsteinstellung des Ausrücklagers ermöglichenden Bauteilen ein. Diese Maßnahme reduziert vorteilhaft den Verschleiß und vermeidet gleichzeitig eine nachteilige Geräuschentwicklung. Weiterhin ermöglicht dieses erfindungsgemäße Konzept auch ohne jegliche Wartung eine deutlich erhöhte Lebensdauer. Die Gestaltung des Kontaktbereichs, bei dem zumindest ein Kugelkalottensegment verschleißmindernd und reibungsmindernd gestaltet ist, beispielsweise durch eine entsprechende Werkstoffwahl der Reibpartner im Kontaktbereich, verbessert entscheidend die Möglichkeit einer Selbsteinstellung zwischen dem inneren Lagerring und dem Stützring aufgrund reduzierter Reibung. Die erfindungsgemäße Abstützung des inneren Lagerrings an dem Stützring verhindert außerdem dauerhaft eine Reibrostbildung, die sich nachteilig auf den Verschleiß und die Geräuschentwicklung auswirkt. Gleichzeitig vermeidet die Erfindung nachhaltig das komforteinschränkende Kupplungsrupfen, in dem die von der Schalttrennkupplung ausgelösten Axialschläge gedämpft bzw. kompensiert in das Ausrücklager eingeleitet werden. Die nachteilige unmittelbare Abstützung von aus Stahl hergestellten Bauteilen, dem Einstellring und dem Stützring gemäß bisheriger Lösungen unterbindet die Erfindung. Die Entkopplung dieser Bauteile bewirkt ebenfalls eine geräuschoptimierte Abstützung. Die Maßnahmen zur Verschleißminderung und Reibungsminderung an dem Kugelkalottensegment sind so vorgesehen, dass diese den Bauraum des Ausrücklagers nicht nachteilig vergrößern. Die erfindungsgemäße Maßnahme ist weiterhin kostengünstig herstellbar und erfordert keine spezielle Handhabung bei der Montage. Ist an dem Flansch des Innenrings im eingebauten Zustand auf der vom Stützring abgewandten Seite ein Druckring vorgesehen ist. Steht dieser Druckring mit einem Federmittel in Verbindung, wird eine axiale Vorspannung bewirkt, mit der der Innenring des Ausrücklagers an dem Stützring anliegt. Dabei bildet der Druckring ein komplementär zu der Außenkontur des Innenrings gestaltetes Kugelkalottensegment, wodurch die Selbsteinstellung des Ausrücklagers gegenüber dem Stützring gewährleistet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 24.
So schließt die Erfindung verschiedene Maßnahmen ein, um den Verschleiß und die Reibung in dem Kontaktbereich zwischen dem Flansch des Innenrings und dem Stützring zu verhindern bzw. zu reduzieren. Eine erste Maßnahme bezieht sich auf eine Oberflächenbeschichtung, wobei zumindest ein Bauteil der Flansch des Innenrings oder der Stützring im Bereich des Kontaktbereichs beispielsweise eine Molybdänbeschichtung aufweist.
Eine weitere Maßnahme sieht vor, einem Bauteil ein separates Gleitelement zuzuordnen, das aus einem reibungsmindernden und verschleißfesten Werkstoff hergestellt ist.
In gleicher Weise ist erfindungsgemäß zur Erzielung einer verschleißfesten und reibungsmindernden Abstützung zwischen dem Druckring und dem Flansch des Innenrings in der Kontaktzone zumindest ein Bauteil mit einer geeigneten Oberflächenbeschichtung versehen oder alternativ ein als Kugelkalottensegment gestaltetes separates Gleitelement eingesetzt.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen vermeiden in vorteilhafter Weise im eingebauten Zustand eine unmittelbar Anlage des Stützrings bzw. Druckrings an dem Flansch des Innenrings. Dieses Konzept ermöglicht bzw. verbessert eine wartungsfreie, reibungsarme und zugleich dämpfende Selbsteinstellung zwischen den gegeneinander schwenkbaren Bauteilen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Gleitelement anstelle einer ganzflächigen Anlage segmentförmig einem Bauteil zuzuordnen. Diese Ausbildung verbessert die Haftung des Gleitelementes, da Spannungen aufgrund verschiedener Ausdehnungskoeffizienten zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen damit weitestgehend eliminiert werden.
Zum Ausgleich der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten ist gemäß der Erfindung alternativ vorgesehen, die Gleitelemente zumindest mit einem mit der Symmetrieachse des Ausrücklagers übereinstimmenden Längsschlitz zu versehen. Anstelle eines Schlitzes kann das Gleitelement weiterhin mehrere umfangsverteilt angeordnete Schlitze aufweisen, wobei diese auch wechselweise an der Innenseite oder der Außenseite des Gleitelementes angebracht sind. Eine geradlinig verlaufende Schlitzanordnung kann außerdem ersetzt werden durch eine mäanderförmig bzw. schräg verlaufende Schlitzform.
Zur Erzielung reduzierter Herstellkosten ist gemäß der Erfindung vorgesehen, das Gleitelement durch Spritzgießen herzustellen. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, zum Ausgleich von Dehnungsspannungen in der Einbaulage des Gleitelementes aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten in das Gleitelement die erforderlichen Schlitze oder Nuten einzubringen.
Unabhängig von der Gestaltung des Gleitelementes ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dieses Bauteil formschlüssig an dem Trägerbauteil zu befestigen. Vorzugsweise ist dazu die zur Aufnahme des Gleitelementes vorgesehene Fläche mit Nuten oder Ausnehmungen versehen, in die Vorsprünge oder Zapfen des Gleitelementes geführt sind bzw. darin verrasten. Diese Maßnahme sorgt gleichzeitig für eine wirksame Verdrehsicherung des Gleitelementes gegenüber dem Trägerbauteil.
Weiterhin umfasst die Erfindung eine kraftschlüssige Befestigung des Gleitelementes, wozu insbesondere eine Verklebung vorgesehen ist. Der dabei bevorzugt verwendete Hochtemperaturkleber ist geeignet, Unebenheiten zwischen der Aufnahmefläche und dem Gleitelement auszugleichen, zur Erzielung eines großflächigen Kontaktes, ohne Gefahr einer nachteiligen Hohlraumbildung. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Gleitelement, welches als Belag unmittelbar auf die entsprechende Fläche des Trägerbauteils aufgespritzt ist. Diese Maßnahme bietet den Vorteil, dass Durchmessertoleranzen der zu paarenden Bauteile weitestgehend entfallen.
Zur Schaffung einer sicheren Befestigung und gleichzeitigen Verdrehsicherung bietet es sich dabei an, in die Aufnahmefläche des Trägerbauteils Nuten oder umlaufende Falten einzubringen, die beim Spritzgießen vom Material des Gleitelementes ausgefüllt, eine wirksame Fixierung des Gleitelementes bewirken. Das Gleitelement sowie das Trägerbauteil, insbesondere der Flansch des Innenrings sowie der Stützring und der Druckring erfordern eine sorgfältige Werkstoffwahl unter Berücksichtigung optimaler Verschleiß- und Reibungseigenschaften, kostengünstiger Herstellung und Montage. Für den Innenring wird als Werkstoff bevorzugt Stahl vorgesehen. Die konstruktive Gestaltung ermöglicht eine spanlose Herstellung, insbesondere ein Tiefziehverfahren, mit dem diese Bauteile auch in hohen Losgrößen kostengünstig herstellbar sind. Zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit, insbesondere Verschleißfestigkeit, ist der Flansch des Innenrings, zumindest im Kontaktbereich mit dem Stützring wärmebehandelt.
Als Werkstoff für den Stützring und den Druckring eignet sich ebenfalls Stahl oder ein Werkstoff, welcher eine Herstellung mittels eines Fließpressverfahrens ermöglicht. Weiterhin können diese Bauteile aus geeigneten anderen Werkstoffen hergestellt werden, die hinsichtlich Verschleiß und Reibung den geforderten Bedingungen genügen.
Für das Gleitelement ist insbesondere ein hochtemperaturfester und verschleißfester Kunststoff bevorzugt, insbesondere Duroplast. Dieser Werkstoff kann mit Kohlefaser, MoS₂-Anteilen, PTFE-Zusätzen oder Epoxidharzen versetzt werden, die gemeinsam oder teilweise eingebracht werden. Derartige Duroplaste verbessern entscheidend die Gebrauchsdauer des Gleitelementes, ohne dabei die Herstellkosten nachteilig zu erhöhen. Alternativ bietet es sich an, ein Gleitelement aus PPA oder PA 46 einzusetzen, welches ebenfalls durch Zusätze, beispielsweise Kohlefaser-Anteilen verstärkt wird, oder mit PTFE-Anteilen reibungsmindernd ausgeführt werden kann.
Außerdem schließt die Erfindung ein aus Keramik hergestelltes Gleitelement ein. Dieser Werkstoff besitzt eine hohe Verschleißfestigkeit und kann in Verbindung mit geeigneten Fügemitteln oder Klebern dauerfest an den entsprechenden Trägerbauteilen befestigt werden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die zuvor genannten Werkstoffe bzw. Werkstoffkombinationen, aus denen das Gleitelement hergestellt werden kann. Vielmehr schließt die Erfindung auch Werkstoffe ein, deren Eigenschaften hinsichtlich der Reibung und des Verschleißverhaltens sowie der Verarbeitbarkeit für die erfindungsgemäße Anwendung geeignet sind.
Gemäß der Erfindung kann weiterhin ein gebauter Stützring eingesetzt werden, welcher vorteilhaft aus einem der Vordruckfeder der Ausrückvorrichtung zugeordneten Ringflansch besteht und einem Stützring. Eine dabei geeignete Werkstoffkombination umfasst einen aus Stahl hergestellten Ringflansch, der mit einem Stützring aus Keramik kombiniert ist. Alternativ dazu ist ebenfalls ein einteiliger, ausschließlich aus Stahl hergestellter, mit einem Gleitelement verbundener Druckring einsetzbar sowie ein ausschließlich aus Duroplast oder Keramik gefertigter Druckring.
Als Druckring ist gemäß der Erfindung vorzugsweise ein einstückig ausgebildetes Bauteil vorgesehen. Dabei eignet sich sowohl ein massiv gestalteter Druckring, der beispielsweise durch ein Fließpressverfahren hergestellt ist, als auch ein spanlos durch ein Tiefziehverfahren hergestellter Druckring. In der Einbaulage ist der Druckring kraftschlüssig mittels einer Tellerfeder an dem Flansch des Innenrings abgestützt. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verschiebekraft stützt sich die Tellerfeder an einer senkrecht zu einer Symmetrieachse des Ausrücklagers laufenden Fläche an dem Druckring ab.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Ausrücklagers umfasst weiterhin einen verdrehgesichert an dem Stützring anliegenden Innenring. Dazu kann der Flansch des Innenrings beispielsweise mit einem vorstehenden Nocken versehen werden, der in der Einbaulage in eine übereinstimmend mit der Schwenkrichtung des Ausrücklagers ausgerichteten Nut des Stützrings formschlüssig eingreift. Diese Maßnahme vermeidet eine Verdrehung des Innenrings gegenüber dem Stützring.
Die Erfindung schließt weiterhin ein bauraumoptimiertes Ausrücklager ein. Dazu ist der innere drehstarr angeordnete Lagerring nahezu zylindrisch gestaltet. An dem Lagerring ist als separates Bauteil ein kraftschlüssig an dem Stützring anliegender Flansch befestigt. Dieser Aufbau ermöglicht eine Verschiebung des Kontaktbereichs der von dem Stützring und dem Flansch gebildeten Kugelkalottensegmente in Richtung der Tellerfeder. Damit verbunden verringert sich die axiale Baulänge des Ausrücklagers.
Eine vorteilhafte Auslegung des erfindungsgemäßen Ausrücklagers sieht vor, dass dies Kugelkalottensegmente in dem Kontaktbereich in einem Winkel von ≧ 20° zu einer Symmetrieachse des Ausrücklagers angeordnet sind. Weiterhin bilden die kugelsegmentartig geformten Bauteile im Bereich der Kontaktfläche einen Radius von ≧ 25 mm.
Die Erfindung ist auch auf ein Ausrücklager übertragbar, das ausschließlich eine Selbsteinstellung, d. h. eine Verschiebung des Innenrings gegenüber dem Stützring ermöglicht. Dagegen keine Selbstjustierung, bei der sich das gesamte Ausrücklager gegenüber dem Bördelring verschiebt. Diese Wirkungsweise wird erreicht, durch eine spielfreie Führung bzw. Anordnung des Stützrings auf dem Bördelring.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 in einem Halbschnitt ein erfindungsgemäßes Ausrücklager;
2 eine weitestgehend mit 1 übereinstimmendes Ausrücklager, mit einem gebauten Stützring;
3 ein Ausrücklager, das mit einem einstückig gestalteten Stützring versehen ist;
4 ein Ausrücklager, versehen mit einem zusätzlichen sphärischen Abstützring;
5 ein bauteiloptimiertes Ausrücklager;
6 ein Ausrücklager gemäß 5 mit einem einteilig gestalteten Innenring.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Den Aufbau eines erfindungsgemäßen Ausrücklagers 1 zeigt die 1. Danach ist das Ausrücklager 1 mit einem umlaufenden Außenring 2 und einem drehstarr angeordneten Innenring 3 versehen, zwischen denen in einem Käfig 4 eingesetzte Wälzkörper 5 geführt sind. Im eingebauten Zustand ist das Ausrücklager 1 zwischen einer mit einer in 1 nicht abgebildeten Schalttrennkupplung verbundenen Tellerfeder 6 und einer mit einer ebenfalls in 1 nicht abgebildeten Vordruckfeder zusammenwirkenden Stützring 7a angeordnet. Dabei ist der Stützring 7a in einem Halteelement 8 eingesetzt, an dessen Flansch 9 eine in 1 nicht abgebildete Vordruckfeder, die gegenseitig vom Stützring 7a an dem Flansch 9 abgestützt ist. Das Halteelement 8 ist auf einer axial verschiebbaren Bördelring 10 positioniert, welche im eingebauten Zustand auf einen Kolben aufgeschnappt ist, der auf einer Führungshülse gleitet, die eine die Brennkraftmaschine mit dem Schaltgetriebe verbindende Antriebswelle konzentrisch umschließt. Der Innenring 3 ist über einen schräg nach innen verlaufend ausgerichteten Flansch 11 an einem dem Stützring 7a zugeordneten Gleitelement 12 abgestützt. In einem Kontaktbereich 13 zwischen dem Innenring 11 und dem Gleitelement 12 bilden diese gegeneinander abgestützten Bauteile Kugelkalottensegmente 14, 15. Das beispielsweise aus Kunststoff oder einem Gleitlagerwerkstoff hergestellten Gleitelement 12 ermöglicht eine verschleißarme, reibungsmindernde Verschiebung des Flansches 11 und damit des Ausrücklagers 1 gegenüber dem Stützring 7a. Zum Ausgleich von Dehnungsspannungen ist das Gleitelement 12 an der zu dem Stützring 7a gerichteten Seite mit zumindest einem Schlitz 34 versehen.
An der vom Kontaktbereich 13 abgewandten Seite stützt sich an dem Flansch 11 in einer Kontaktzone 16 der Druckring 17a ab. Dabei bilden die Bauteile Flansch 11 und Druckring 17a in der Kontaktzone 16 ebenfalls Kugelkalottensegmente 18, 19. An einer rechtwinklig zu einer Symmetrieachse 20 des Ausrücklagers 1 ausgerichteten Stirnseite 21 des Druckrings 17a stützt sich eine innenseitig an einem Bord 23 der Bördelrings 10 fixierte Tellerfeder 22 ab, zur Erzielung einer kraftschlüssigen Anlage des Flansches 11 an dem Stützring 7a und dem Flansch 9 des Bördelrings 10.
Die 2 bis 6 zeigen Ausführungsvarianten des in 1 abgebildeten Ausrücklagers 1. Bauteile, die mit dem in 1 abgebildeten Ausrücklager 1 übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die weitere Beschreibung bezieht sich auf die zu 1 unterschiedlichen Bauteile in den weiteren Varianten.
In 2 ist das Ausrücklager 1 mit dem Stützring 7b versehen, welcher mit einem Ringflansch 24 das Halteelement 25 bildet. Der aus einem verschleißfesten, reibungsmindernden Werkstoff hergestellte Abstützring 7b übernimmt gleichzeitig die Funktion eines Gleitelementes. Dazu kann beispielsweise ein geeigneter Kunststoff, wie Duroplast vorgesehen sein, der durch ein Spritzgießverfahren hergestellt, ohne Nacharbeit mit dem Ringflansch 24 verbunden werden kann. Alternativ dazu eignet sich ebenfalls Keramik. Zur Erzielung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Stützring 7b und dem Ringflansch 24 ist der Stützring 7b mit zumindest einem vorspringenden Nocken 26 versehen, der in eine Aufnahme 27 des Ringflansches 24 eingreift. Die Bauteile des Halteelementes 25 sind vorzugsweise durch eine Klebung kraftschlüssig unlösbar miteinander verbunden. Der Stützring 7b bildet am Innenumfang einen axial vorstehenden Ansatz 28, auf dem der Druckring 17b geführt ist.
In 3 ist das Ausrücklager 1 mit einem einstückig gestalteten Stützring 7c versehen. Der aus Keramik oder einem geeigneten Kunststoff, wie Duroplast oder Thermoplast hergestellte, gleichzeitig die Funktion des Gleitelementes übernehmende Stützring 7c ist dabei der Führungshülse 10 zugeordnet und bildet einen Ringflansch 29 für die Vordruckfeder. Das Ausrücklager 1 gemäß 3 ist außerdem mit einem spanlos, vorzugsweise durch ein Tiefziehverfahren hergestellten Druckring 17c versehen mit einem V-förmigen Querschnittsprofil. An einem ersten, radial ausgerichteten Schenkel 30 des Druckrings 17c ist die Tellerfeder 22 abgestützt. Der weitere Schenkel 31 des Druckrings 17c liegt kraftschlüssig über die Kontaktzone 16 an dem mit dem Innenring 3 verbundenen Flansch 11 an. Der Flansch 11 des Innenrings 3 ist in dem Kontaktbereich 13 mit einem Nocken 32 versehen, der formschlüssig in eine Nut 33 eingreift und bildet damit eine Verdrehsicherung des Ausrücklagers 1 gegenüber dem Stützring 7c.
Das Ausrücklager 1 gemäß 4 zeigt einen inneren Lagerring 35, der mit einem als separates Bauteil gestalteten Zwischenring 36 an dem Stützring 7d anliegt. Diese zu einer Einheit zusammengefügten Bauteile, der Lagerring 35 und der Flansch 36 ermöglichen ein in axialer Richtung bauraumoptimiertes Ausrücklager 1.
In 5 ist das Ausrücklager 1 ebenfalls mit dem Lagerring 35 versehen, an dem der Zwischenring 36 unlösbar befestigt ist. Abweichend zu 4 ist dem Stützring 7e kein Bördelring 10 zugeordnet. Dieser Aufbau erfordert anstelle einer Vordruckfeder, die das Ausrücklager 1 kraftschlüssig gegen die Tellerfeder 6 verschiebt, beispielsweise ein Vordruckventil oder eine beliebige andere Druckquelle. Durch den Wegfall des Bördelrings 10 und der Vordruckfeder verringert sowohl der Bauteileumfang als auch der in axialer Richtung erforderliche Bauraum des Ausrücklagers.
Die 6 zeigt das Ausrücklager 1 gemäß 5 mit einem einteilig gestalteten Lagerring 37. An der zum Außenring 2 gerichteten Seite ist der innere Lagerring 37 mit einer Doppelung 38 versehen, an die der radial schräg nach innen weisende Flansch 11 anschließt. Zur kraftschlüssigen Anlage des Flansches 11 an dem Stützring 7f ist ein als Tiefziehteil gestalteter Druckring 17d eingesetzt. Ein innerer zylindrischer Hülsenabschnitt 39 des Druckrings ist an dem Innenumfang des Stützrings 7f zentriert. Mit einem äußeren, parallel zum Hülsenabschnitt 39 verlaufenden Schenkel 40 stützt sich der Druckring 17d an dem Flansch 11 des Lagerrings 37 ab. Dabei ist ein Endabschnitt des Schenkels 40 abgewinkelt, zur Erzielung einer größeren Kontaktfläche.
Bezugszeichenliste

1: Ausrücklager
2: Außenring
3: Innenring
4: Käfig
5: Wälzkörper
6: Tellerfederzungen
7a: Stützring
7b: Stützring
7c: Stützring
7d: Stützring
7e: Stützring
7f: Stützring
8: Halteelement
9: Flansch
10: Bördelring
11: Flansch
12: Gleitelement
13: Kontaktbereich
14: Kugelkalottensegment
15: Kugelkalottensegment
16: Kontaktzone
17a: Druckring
17b: Druckring
17c: Druckring
17d: Druckring
18: Kugelkalottensegment
19: Kugelkalottensegment
20: Symmetrieachse
21: Stirnseite
22: Tellerfeder
23: Bord
24: Ringflansch
25: Halteelement
26: Nocken
27: Aufnahme
28: Ansatz
29: Ringflansch
30: Schenkel
31: Schenkel
32: Nocken
33: Nut
34: Schlitz
35: Lagerring
36: Zwischenring
37: Lagerring
38: Doppelung
39: Hülsenabschnitt
40: Schenkel

Claims

Ausrücklager, vorzugsweise für eine in Kraftfahrzeugen eingesetzte Schalttrennkupplung, bestehend aus einem als Schrägschulterlager gestalteten Wälzlager, das einen drehstarr angeordneten Innenring (3) und einen umlaufenden Außenring (2) umfasst, sowie zwischen beiden Lagerringen geführte Wälzkörper (5), wobei ein mit der Schalttrennkupplung verbundenes Federmittel an einem Ringflansch des Außenrings (2) abgestützt ist und zur Erzielung eines selbsteinstellenden Ausrücklagers (1) ein geneigt verlaufender Flansch (11) des Innenrings (2) an einem Stützring (7a bis 7e) über komplementär gestaltete Kugelkalottensegmente (14, 15) in einem Kontaktbereich (13) kraftschlüssig abgestützt sind, wobei zumindest ein Kugelkalottensegment (14, 15) verschleißmindernd und reibungsmindernd gestaltet ist, und ein Druckring (17a bis 17c) an dem Flansch (11) des Innenrings (3) auf der von dem Stützring (7a bis 7e) abgewandten Seite kraftschlüssig anliegt, wobei der Flansch (11) und der Druckring (17a bis 17c) in einer Kontaktzone (16) komplementär gestaltete Kugelkalottensegmente (18, 19) bilden.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei in dem Kontaktbereich (13) zumindest ein Bauteil, der Flansch (11) des Innenrings (3) oder der Stützring (7a bis 7e) eine verschleißmindernde und reibungsmindernde Beschichtung der Oberfläche aufweist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei in dem Kontaktbereich (13) zwischen dem Flansch (11) des Innenrings (3) und dem Stützring (7a) eines dieser Bauteile ein separates, ein Kugelkalottensegment bildendes, aus einem reibungsmindernden, verschleißfesten Werkstoff hergestelltes Gleitelement (12) zugeordnet ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei in dem Kontaktbereich (13) zwischen dem Druckring (17 bis 17c) und dem Flansch (11) des Innenrings (3) zumindest ein Bauteil eine verschleißmindernde und reibungsmindernde Beschichtung der Oberfläche aufweisen oder ein als Kugelkalottensegment gestaltetes, aus einem reibungsmindernden verschleißfesten Werkstoff hergestelltes Gleitelement eingesetzt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei das Gleitelement (12) an einer Innenseite oder an einer Außenseite zumindest einen Schlitz (34) aufweist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, dessen Gleitelement (12) durch ein Spritzgießverfahren hergestellt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, bei dem das Gleitelement (12) formschlüssig an dem Flansch (11) des Innenrings (3), dem Stützring (7a) oder dem Druckring (17a) befestigt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, bei der das Gleitelement (12) als ein Belag unmittelbar auf ein Trägerbauteil aufgespritzt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei das Gleitelement (12) einerseits und der Flansch (11) des Innenrings (3), der Stützring (7a) bzw. der Druckring (17a) andererseits aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind.
Ausrücklager nach Anspruch 9, bei dem das Gleitelement (12) aus einem Thermoplast oder aus einem Duroplast hergestellt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 9, wobei das Gleitelement (12) aus Keramik hergestellt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, versehen mit einem gebauten Halteelement (25), bestehend aus einem einer Vordruckfeder zugeordneten, radial ausgerichteten Ringflansch (24), an dem unmittelbar der Stützring (7b) befestigt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 12, wobei ein aus Stahl hergestellter Ringflansch (24) mit einem aus Kunststoff oder Keramik hergestellten Stützring (7b) kombiniert ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei ein einteilig gestalteter Stützring (7c), der gleichzeitig die Funktion des Halteelementes übernimmt aus Keramik oder einem hochfesten Kunststoff hergestellt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei der einstückig gestaltete Druckring (17a, 17b) mittels einer Tellerfeder (22) kraftschlüssig an dem Flansch (11) des Innenrings (3) abgestützt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 15, wobei der Druckring (17a, 17b) als ein massives Spritzgießteil bzw. Fließpressteil gestaltet ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, versehen mit einem spanlos herstellbaren, als Tiefziehteil gestalteten Druckring (17c).
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei die Tellerfeder (22) an einer senkrecht zu einer Symmetrieachse (20) des Ausrücklagers (1) verlaufenden Stirnseite (21) des Druckrings (17a bis 17c) abgestützt ist.
Ausrücklager nach Anspruch 1, bei dem der Flansch (11) des Innenrings (3) verdrehgesichert an dem Stützring (7c) anliegt.
Ausrücklager nach Anspruch 19, wobei der Flansch (11) des Innenrings (3) zumindest einen vorstehenden Nocken (32) aufweist, der in einer Einbaulage in eine übereinstimmend mit einer Schwenkrichtung des Ausrücklagers (1) ausgerichteten Nut (33) des Stützrings (7c) formschlüssig eingreift.
Ausrücklager nach Anspruch 1, mit einem drehstarren, inneren Lagerring (35) an dem ein Zwischenring (36) unlösbar befestigt ist, der versehen mit einem Kugelkalottensegment (15) an dem Stützring (7e) anliegt.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei die Kugelkalottensegmente (14, 15; 18, 19) unter einem Winkel von ≧ 20° zu der Symmetrieachse (20) des Ausrücklagers (1) verlaufend angeordnet sind.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei die Bauteile, welche die Kugelkalottensegmente (14, 15) bilden, einen Radius von ≧ 25 mm aufweisen.
Ausrücklager nach Anspruch 1, wobei der Stützring (7b) spielfrei auf dem Bördelring (10) geführt ist.