DE10136424C1

DE10136424C1 - Ausrücker für eine Reibungskupplung

Info

Publication number: DE10136424C1
Application number: DE2001136424
Authority: DE
Inventors: Kurt Lindner; Ulrich Husse
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: FR2827928A1; FR2827928B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausrücker für eine Reibungskupplung mit vorzugsweise Membran- oder Tellerfeder, der konzentrisch zur Drehachse einer Getriebewelle angeordnet ist, umfassend eine Schiebehülse, ein auf der Schiebehülse angeordnetes Wälzlager mit nicht umlaufendem Außenring und umlaufenden Innenring mit entsprechenden Laufflächen für Wälzkörper, ein konzentrisch zur Drehachse verlaufendes Rohrteil des Innenringes, einen Kunststoffring mit im Wesentlichen L-förmigem Querschnitt, der einen radial verlaufenden Schenkel zur Ausrückkräfteübertragung auf die Federzungen der Membranfeder u. ä. aufweist, sowie einen axial verlaufenden Rohrfortsatz, mit dem er in das Rohrteil des Innenringes eintaucht und dort an diesem axial fixiert ist, wobei das Rohrteil des Innenringes auf seiner Innenseite axial zwischen Schenkel und Lauffläche eine umlaufende Hohlkehle aufweist, und der Kunststoffring mit seinem Rohrfortsatz in der Hohlkehle axial fixiert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausrücker für eine Reibungskupplung mit vorzugsweise Membran- oder Tellerfeder, der konzentrisch zur Drehachse einer Getriebewelle angeordnet ist, umfassend eine Schiebehülse, ein auf der Schiebe hülse angeordnetes Wälzlager mit nicht umlaufendem Außenring und umlaufen dem Innenring mit entsprechenden Laufflächen für Wälzkörper, ein konzentrisch zur Drehachse verlaufendes Rohrteil des Innenringes, einen Kunststoffring mit im Wesentlichen L-förmigem Querschnitt, der einen radial verlaufenden Schenkel zur Ausrückkräfteübertragung auf die Federzungen der Membranfeder o. ä. aufweist, sowie einen axial verlaufenden Rohrfortsatz, mit dem er in das Rohrteil des In nenringes eintaucht und dort an diesem axial fixiert ist.

Ein Ausrücker der o. g. Bauart ist beispielsweise aus der EP 0 321 757 B1 be kannt. Bei dieser Konstruktion ist der Kunststoffring im Querschnitt L-förmig bzw. T-förmig ausgebildet, wobei er mit einem axialen Rohrfortsatz am Innenring des Wälzlagers fixiert ist, indem er auf der dem radial verlaufenden Schenkel ab gewandten Seite der Wälzkörper durch radial verlaufende Nasen am Stirnende des Innenrings eingehakt ist. Durch diese Konstruktion wird in radialer Richtung um den Querschnitt des axialen Rohrfortsatzes des Kunststoffringes Bauraum benötigt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Ausrücker dahingehend weiter zuentwickeln, dass der Kunststoffring einfach, preiswert und raumsparend befes tigt werden kann.

Es ist zwar bereits eine Serienlösung bekannt, bei welcher ein Kunststoffring axi al auf den umlaufenden Innenring aufgeklebt wird, jedoch kann sich die Klebestel le in Betrieb lösen und dann besteht die Gefahr, dass bei Demontage von Motor und Getriebe der Kunststoffring verloren geht.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Rohrteil des Innenringes auf sei ner Innenseite axial zwischen Schenkel und Lauffläche eine umlaufende Hohlkeh le aufweist, und der Kunststoffring mit seinem Rohrfortsatz in der Hohlkehle axial fixiert ist. Durch diese Konstruktion ist es möglich, in radialer Richtung Platz zu sparen, wodurch das gesamte Wälzlager im Durchmesser kleiner gehalten werden kann. Damit verringern sich z. B. die Umlaufgeschwindigkeiten der Dichtringe.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Rohrfortsatz unter radialer Vorspannung in der Hohlkehle des Innenringes gehalten. Dadurch ist der Kunst stoffring auch bei Demontage von Motor und Getriebe unverlierbar fixiert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Innenring im Querschnitt im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, mit einem an das Rohrteil membranfeder seitig anschließenden radial nach außen verlaufenden Schenkel, und der Kunst stoffring liegt mit seinem radial verlaufenden Schenkel am Schenkel des Innenrin ges flächig auf. Bei dieser Konstruktion kann - auch mit dünnem Material des Kunststoffringes - eine große Axialkraft übertragen werden. Zudem ist es auch möglich, einen solchen Ausrücker für verschiedene Durchmesservarianten der Membranfederzungen zu verwenden. Weiterhin können auch solche Kupplungen mit diesem Ausrücker bedient werden, bei denen die Membranfederzungen in ihrem Endbereich, mit welchem sie auf dem Kunststoffring aufliegen, während des Ein- und Ausrückvorganges eine relativ große Radialbewegung ausführen.

Eine besonders vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich dann, wenn der Innenring des Ausrücklagers durch plastische Umformung hergestellt ist.

Solche Wälzlagerringe sind seit längerem bekannt und mit Hilfe der Umformtech nik ist es möglich, praktisch ohne spanabhebende Bearbeitung einen Wälzlager ring herzustellen. Dabei ist es ohne weiteres möglich, die Hohlkehle zur axialen Fixierung des Kunststoffringes mit in den Herstellvorgang einzubeziehen. Kosten entstehen bei diesem Vorgang nicht zusätzlich.

In vorteilhafter Weise wird dabei das Wälzlager als Kugellager ausgebildet, so dass die hierzu notwendigen Laufflächen sehr leicht mittels der Umformtechnik herstellbar sind.

Zur Vereinfachung der Montage des Kunststoffringes wird weiterhin vorgeschla gen, dass dieser über einen Teilbereich seines Rohrfortsatzes, von der dem Schenkel abgewandten Seite her, mit axial verlaufenden Schlitzen versehen ist zur Bildung von einzelnen Federzungen. Eine solche Ausführung ist sehr preiswert herzustellen, lässt sich leicht montieren und sorgt für eine unverlierbare Befesti gung des Kunststoffringes am Innenring.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schenkel des Kunststoff ringes in seinem Außendurchmesser größer ausgeführt als der Außendurchmes ser des Schenkels des Innenringes und er übergreift diesen von der Membranfe der wegweisend. Dadurch ist eine gegenseitige Zentrierung auf großem Durch messer realisiert, so dass die Federzungen lediglich mittels ihrer radialen Vor spannung in die Hohlkehle des Innenringes zur axialen Fixierung eingreifen müs sen.

In vorteilhafter Weise ist dabei der Schenkel des Innenringes am Außendurch messer mit wenigstens einer radial offenen Aussparung versehen, in die ein Steg des Kunststoffringes zur Verdrehsicherung eingreift. Damit ist gewährleistet, dass während des Betriebs - auch während stark wechselnder Temperaturen - keine Relativbewegung zwischen Kunststoffring und Innenring stattfinden kann.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläu tert. Es zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 Den Längsschnitt durch einen Teil einer Reibungskupplung mit dem Aus rücker;

Fig. 2 den vergrößerten Längsschnitt durch Kunststoffring und Innenring;

Fig. 3 einen weiteren Längsschnitt sowie eine Teilansicht von Kunststoffring und Innenring.

Die Gesamtsituation ist anhand von Fig. 1 nachfolgend erklärt.

Die Reibungskupplung 4 ist mit ihrem Gehäuse an einem nicht dargestellten Schwungrad einer Brennkraftmaschine befestigt und sie weist eine Membranfe der 45 auf, die sich einerseits am Kupplungsgehäuse abstützt und andererseits an einer Anpressplatte, wobei zwischen Anpressplatte und Schwungrad eine Kupplungsscheibe angeordnet ist, die drehfest auf einer nicht dargestellten Ge triebeeingangswelle angeordnet ist. Das gesamte System dreht sich um die Drehachse 3. Konzentrisch zur Drehachse 3 ist der Ausrücker 1 angeordnet. Er weist eine Schiebehülse 2 auf, die drehfest aber axial verschiebbar auf einem nicht dargestellten Rohr konzentrisch zur Drehachse 3 verschiebbar ist. Die Schiebehülse 2 trägt das Wälzlager 7, welches im vorliegenden Fall als Kugella ger ausgebildet ist. Zwischen dem Außenring 8 und dem Innenring 9 sind am Umfang verteilt Kugeln 10 angeordnet. Dabei ist der Außenring 8 drehfest mit der Schiebehülse 2 verbunden und der Innenring 9 kann mit den Federzungen 6 der Membranfeder 5 umlaufen. Zwischen Innenring 9 und den Federzungen 6 ist ein Kunststoffring 13 angeordnet, der die Reibung zwischen den Federzungen 6 und dem Innenring 9 minimiert.

Während des Ein- und Ausrückvorganges der Kupplung wird der Ausrücker 1 ü ber die Schiebehülse 2 in axialer Richtung bewegt, wodurch die Federzungen 6 der Membranfeder 5 diese Axialbewegung ebenfalls mitmachen. Bei einer Bewe gung des Ausrückers 1 nach links, entsprechend Fig. 1, wird die Membranfeder 5 gezwungen, sich um ihre Lagerstelle am Kupplungsgehäuse zu verschwenken, so dass die Anpressplatte eine Lüftbewegung nach rechts macht und somit die nicht dargestellte Kupplungsscheibe freigibt. Der Einrückvorgang der Kupplung erfolgt entsprechend durch eine Bewegung der Schiebehülse 2 nach rechts. Bei diesen Axialbewegungen des Ausrückers 1 ist es nicht zu umgehen, dass die Berüh rungsstelle zwischen den Federzungen 6 und dem Innenring 9 bzw. dem Kunst stoffring 13 eine mehr oder weniger große Radialbewegung macht. Diese Radial bewegung entsteht dadurch, dass die Federzungen 6 sich etwa auf einer Kreis bahn bewegen. Durch diese Relativbewegung in radialer Richtung entsteht Rei bung, die möglichst niedrig gehalten werden soll. Zu diesem Zweck ist der Kunststoffring 13 zwischen Federzungen 6 und Innenring 9 angeordnet. Beson ders stark sind diese radialen Relativbewegungen dann, wenn der Ausrücker 1 in axialer Richtung weiter weg von der Kupplung angeordnet ist als in der Darstel lung gemäß Fig. 1. Solche Einbausituationen kommen vor und sie provozieren natürlich eine relativ große Radialbewegung zwischen Federzungen 6 und Kunst stoffring 13.

In Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung die obere Hälfte des Innenrings 9 mit dem Kunststoffring 13 dargestellt. Der Innenring 9 des als Kugellager ausgebildeten Wälzlagers 7 ist durch plastische Umformung hergestellt und er weist ein im We sentlichen axial und konzentrisch zur Drehachse 3 verlaufendes Rohrteil 11 auf. Dieses Rohrteil 11 weist auf seiner der Kupplung zugewandten (linken) Seite ei nen radial verlaufenden Schenkel 17 auf, und in seinem vom Schenkel 17 weg weisenden Bereich eine Lauffläche 12 für die Kugeln 10. Dieser Innenring 9 ist so hergestellt, dass er an seinem Innendurchmesser des Rohrteiles 11, und zwar axial zwischen der Lauffläche 12 und dem Schenkel 17, eine Hohlkehle 16 auf weist. Diese Hohlkehle 16 kann bei der plastischen Verformung ohne zusätzlichen Aufwand leicht hergestellt werden, sie kann jedoch auch durch die Formge bung der Lauffläche 12 zumindest teilweise von selbst entstehen. Diese Hohlkeh le 16 wird nun zur axialen Fixierung des Kunststoffringes herangezogen. Dieser weist einen radial verlaufenden Schenkel auf, der flächig am radial verlaufenden Schenkel 17 des Innenringes 9 axial anliegt. In seinem radial inneren Bereich ist der Kunststoffring 13 mit einem axialen Rohrfortsatz 15 versehen, der in den In nendurchmesser des Rohrteiles 11 des Innenringes 9 hineinreicht. Der axiale Rohrfortsatz 15 ist im Bereich der Hohlkehle 16 des Innenrings 9 mit einer radia len Verdickung 20 versehen, die in die Hohlkehle 16 eingreift. Der Rohrfortsatz 15 ist dabei geringfügig länger ausgeführt als der Abstand vom Schenkel 17 bis zur Hohlkehle 16. In diesem Endbereich des Rohrfortsatzes 15 sind am Umfang verteilt einige axiale Schlitze 18 angebracht, die dafür sorgen, dass der Rohrfort satz 15 im Bereich seiner Verdickung 20 mit radial federnden Federzungen 19 ausgebildet ist. Der Rohrsfortsatz 15 ist, in seinem vom radial verlaufenden Schenkel 14 abgewandten Bereich, mit einer Einführschräge 26 versehen. Der Schenkel 17 des Innenringes 9 weist einen Außendurchmesser 22 auf, der klei ner gehalten ist als der Außendurchmesser 21 des Schenkels 14 des Kunststoff ringes 13. Weiterhin ist der Kunststoffring 13 radial außen mit einem Bund 23 versehen, der den Außendurchmesser 22 des Schenkels 17 axial übergreift. Da durch bildet der Außendurchmesser 22 des Schenkels 17 und der Innendurch messer des Bundes 23 eine gegenseitige Zentrierung.

Fig. 3 zeigt die gleiche Konstruktion, lediglich mit einem Längsschnitt, der zum Längsschnitt entsprechend Fig. 2 umfangsmäßig versetzt ist. Dieser Schnitt zeigt in Verbindung mit der Ansicht "A" eine Verdrehsicherung zwischen dem Kunst stoffring 13 und dem Innenring 9 in Form einer radial offenen Aussparung 24 im Schenkel 17 des Innenringes 9 und eines nach radial innen weisenden Steges 25 des Bundes 23 des Kunststoffringes 13. Durch gezielte Montage ist somit um fangsmäßig ein Formschluss zwischen dem Steg 25 und der Aussparung 24 her gestellt, so dass sich in Betrieb des Ausrückers keine Relativbewegung zwischen Kunststoffring 13 und Innenring 9 in Umfangsrichtung einstellen kann. Die übri gen Bezugsziffern von Fig. 3 sind bereits aus Fig. 2 bekannt.

Der beschriebene Ausrücker zeigt durch die Ausbildung des Kunststoffringes und des Innenringes des Wälzlagers eine preiswerte Herstellung sämtlicher Einzelteile sowie eine einfache und betriebssichere Montage. Dabei kann der Kunststoffring dünnwandig ausgebildet sein, da er vollflächig auf dem radial verlaufenden Schenkel des Innenringes aufliegt. Eine einfache Verdrehsicherung sorgt dafür, dass zwischen beiden Teilen kein Verschleiß entsteht. Vorzugsweise findet ein selbstzentrierendes Wälzlager Verwendung, dessen Außenring zwar umfangsmä ßig feststeht, jedoch in radialer Richtung gegenüber der Schiebehülse selbsttätig einstellbar ist auf die Drehachse der umlaufenden Teile der Reibungskupplung 4. Dadurch ist sichergestellt, dass z. B. auch im eingerückten Zustand der Rei bungskupplung, in welchem das Wälzlager unter geringer axialer Vorspannung steht, keine Relativbewegung zwischen Federzungen und Kunststoffring stattfin den kann. Ein selbstzentrierendes Lager ist allerdings nicht Voraussetzung für die vorliegende Erfindung. Durch die großflächige Auflage zwischen Kunststoffring und Innenring ist es möglich, den Ausrücker für unterschiedliche Kupplungen zu verwenden, die unterschiedliche Durchmesser ihrer Federzungen aufweisen. Da bei ist zu bemerken, dass die Verwendung einer Membran- oder Tellerfeder nicht zwingend notwendig ist, es können auch Kupplungssysteme verwendet werden, welche Ausrückhebel aufweisen. Diese übernehmen dann die Funktion der Membranfederzungen.

Insbesondere bei der plastischen Umformung des Innenringes mit einer Lauffläche für Kugeln (Schrägkugellager) ergibt sich die Hohlkehle zur axialen Fixierung des Kunststoffringes in einfacher Weise. Damit muss der Rohrfortsatz mit seinen Fe derzungen axial nur bis zu Hohlkehle reichen, so dass das ganze System radial raumsparend ausfällt.

Bezugszeichenliste

1

Ausrücker

2

Schiebehülse

3

Drehachse

4

Reibungskupplung

5

Membranfeder

6

Federzungen

7

Wälzlager

8

Außenring

9

Innenring

10

Wälzkörper

11

Rohrteil

12

Lauffläche

13

Kunststoffring

14

rad. verlauf. Schenkel

15

axialer Rohrfortsatz

16

Hohlkehle

17

Schenkel

18

Schlitz

19

Federzunge

20

Verdickung

21

∅-Außen

22

∅-Außen

23

Bund

24

Aussparung

25

Steg

26

Einführschräge

Claims

1. Ausrücker für eine Reibungskupplung mit vorzugsweise Membran- oder Tellerfeder, der konzentrisch zur Drehachse einer Getriebewelle angeordnet ist, umfassend
eine Schiebehülse
ein auf der Schiebehülse angeordnetes Wälzlager mit nicht umlaufendem Außenring und umlaufendem Innenring mit entsprechenden Laufflächen für Wälzkörper,
ein konzentrisch zur Drehachse verlaufendes Rohrteil des Innenringes,
einen Kunststoffring mit im Wesentlichen L-förmigem Querschnitt, der ei nen radial verlaufenden Schenkel zur Ausrückkräfteübertragung auf die Fe derzungen der Membranfeder o. ä. aufweist, sowie einen axial verlaufen den Rohrfortsatz, mit dem er in das Rohrteil des Innenringes eintaucht und dort an diesem axial fixiert ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) das Rohrteil (11) des Innenringes (9) weist auf seiner Innenseite axi al zwischen Schenkel (17) und Lauffläche (12) eine umlaufende Hohlkehle (16) auf,
b) der Kunststoffring (13) ist mit seinem Rohrfortsatz (15) in der Hohl kehle (16) axial fixiert.

2. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrfortsatz (15) unter radialer Vorspannung gehalten ist.

3. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (9) im Querschnitt im Wesentlichen L-förmig ausgebil det ist mit einem an das Rohrteil (11) membranfederseitig anschließenden, radial nach außen verlaufenden Schenkel (17), und der Kunststoffring (13) liegt mit seinem radial verlaufenden Schenkel (14) am Schenkel (17) des Innenringes (9) flächig auf.

4. Ausrücker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (9) durch plastische Umformung hergestellt ist.

5. Ausrücker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (7) als Kugellager ausgebildet ist.

6. Ausrücker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffring (13) über einen Teilbereich seines Rohrfortsatzes (15) von der dem Schenkel (14) abgewandten Seite her, mit axial verlau fenden Schlitzen versehen ist zur Bildung von einzelnen Federzungen (19).

7. Ausrücker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (14) des Kunststoffringes (13) in seinem Außendurch messer (21) größer ausgeführt ist als der Außendurchmesser (22) des Schenkels (17) des Innenringes (9) und diesen von der Membranfeder (5) wegweisend übergreift (23).

8. Ausrücker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (17) des Innenringes (9) am Außendurchmesser (22) mit wenigstens einer radial offenen Aussparung (24) versehen ist, in die ein Steg (25) des Kunststoffringes (13) zur Verdrehsicherung eingreift.