DE102006024486A1 - Clutch disengagement bearing has rotating ring pivotably supported on first joint section that turns about rotation axis in common with adjustment ring; contact has sliding coating between joint sections formed on sinter material - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsausrücklager mit einem Einstellring, mit einem nicht rotierenden Lagering, mit einem rotierenden Lagerring sowie- mit Wälzkörpern zwischen den Lagerringen, wobei
- – der rotierende Lagerring relativ zu dem nicht rotierenden Lagerring um eine gedachte Rotationsachse des Kupplungsausrücklagers rotiert,
- – dem Einstellring ein erster Kalottenabschnitt zugeordnet ist,
- – dem rotierenden Lagerring ein zweiter Kalottenabschnitt zugeordnet ist,
- – der zweite Kalottenabschnitt in einem Kontakt mit dem ersten Kalottenabschnitt ist,
- – die Kalottenabschnitte im Kontakt geometrisch miteinander korrespondieren,
- – der rotierende Lagerring an dem ersten Kalottenabschnitt an dem Kontakt schwenkbar abgestützt ist,
- – der rotierende Lagerring und der Einstellring gemeinsam um die Rotationsachse rotieren und der Kontakt eine Gleitschicht zwischen den Kalottenabschnitten aufweist.
- The rotating bearing ring rotates relative to the non-rotating bearing ring about an imaginary axis of rotation of the clutch release bearing,
- The adjustment ring is assigned a first dome section,
- - The rotary bearing ring is associated with a second Kalottenabschnitt,
- The second dome portion is in contact with the first dome portion,
- The dome sections in contact correspond geometrically with one another,
- The rotating bearing ring is pivotably supported on the first calotte section on the contact,
- - The rotating bearing ring and the adjusting ring rotate together about the axis of rotation and the contact has a sliding layer between the Kalottenabschnitten.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Ein
derartiges Kupplungsausrücklager
ist in
Eine Gleitbeschichtung zwischen den Kalottenabschnitten mindert die Reibung im normalen Betrieb wesentlich, ist jedoch für Dauerbetrieb, insbesondere in Getrieben mit Doppelkupplung bei Betriebstemperaturen über 180°C und kurzzeitigen Temperaturintervallen mit bis zu 220°C anfällig bzw. nicht geeignet. Eine auf Lebensdauer der Kupplung ausgelegte Schicht aus Kunststoff muss aufgrund der geringen Verschleißfestigkeit und der Schmiereigenschaften und der daraus resultierenden Abtragung relativ dickwandig sein, insbesondere dann, wenn die gelenkige Verbindung nahezu oder vollständig ungeschmiert trocken läuft. Dickwandige Kunststoffschichten mindern jedoch die Steifigkeit des axial mit Ausrückkräften belasteten Kupplungsausrücklagers nachteilig und beanspruchen relativ viel axialen Bauraum.A Slip coating between the dome sections reduces friction in normal operation essential, however, is for continuous operation, in particular in gearboxes with double clutch at operating temperatures above 180 ° C and short-term temperature intervals with up to 220 ° C susceptible or not suitable. A designed for life of the clutch Plastic layer must due to the low wear resistance and the lubricating properties and the resulting erosion relative be thick-walled, especially if the articulated connection almost or completely unlubricated dry runs. However, thick-walled plastic layers reduce the rigidity of the loaded axially with release forces Clutch release bearing disadvantageous and take up a relatively large amount of axial space.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein selbst einstellendes Kupplungsausrücklager zu schaffen, welches den Anforderungen an geringen axialen Bauraum, an hohe axiale Belastung, an Trockenlauf und den Anforderungen bei Betrieb mit hohen Betriebstemperaturen genügt.The The object of the invention is therefore to provide a self-adjusting clutch release bearing which meets the requirements of low axial space, high axial load, dry running and the requirements of Operation with high operating temperatures is sufficient.
Diese Aufgabe ist nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Gleitschicht an einem Sinterwerkstoff ausgebildet ist.These Task is according to the characterizing part of claim 1 characterized solved, the sliding layer is formed on a sintered material.
Sinterwerkstoffe sind pulverförmige oder feinkörnige Stoffe bzw. Mischungen pulverisierter Stoffe, die durch Druck und Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes durch Sintern = Verdichten hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe des Sinterbauteils oder der Sinterschicht sind Metallpulver oder nicht metallischem Ausgangsmaterialen wie Keramik. Die Werkstoffe sind teils sehr harte Mischungen aus Metallen und Oxiden, Carbiden oder Boriden. Sinteraluminium zum Beispiel enthält fein verteiltes Oxid und wird wegen seiner höheren Warmfestigkeit für thermisch beanspruchte Teile verwendet.Sintered Materials are powdery or fine-grained Substances or mixtures of pulverized substances which are produced by pressure and Temperatures below the melting point by sintering = compression getting produced. The starting materials of the sintered component or the Sintered layer are metal powder or non-metallic starting materials like ceramics. The materials are sometimes very hard mixtures Metals and oxides, carbides or borides. Sintered aluminum to Example contains finely divided oxide and is due to its higher thermal stability for thermal used claimed parts.
Wichtige Eigenschaften des Sinterwerkstoffes sind neben der Festigkeit unter anderem auch die Dichte und Porengröße. Poren sind kleine zur Oberfläche geöffnete Kammern oder Hohlräume in dem Werkstoff, die je nach Ausführung des Werkstoffs miteinander vernetzt sind. Die zugehörige Stoffeigenschaft ist die Porosität, das Verhältnis des Volumens aller Hohlräume ΔV eines porösen Festkörpers zu dessen äußerem Volumen V. Es handelt sich also um ein Maß dafür, wie viel Raum der eigentliche Feststoff aufgrund seiner Korngrößen oder Feststruktur innerhalb eines bestimmten Volumens ausfüllt bzw. welche Hohlräume er in diesem aufweist. Die Poren sind dabei in der Regel mit Luft oder, wie mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, wenigstens in der Randschicht zumindest teilweise oder vollständig mit Gleit- und oder Schmierstoffen gefüllt. Das Porenvolumen stellt neben dem Grad der Vernetzung der Poren den wichtigsten Faktor der Permeabilität (Durchlässigkeit) oder Teilper meabilität dar. Die Porosität wird üblicherweise mit dem Formelbuchstaben Φ bezeichnet und in Prozent Φ = (ΔV : V)x 100 oder als Fraktion (Bruchteile von 1 = %/100) angegeben und.Important properties of the sintered material include not only the strength, but also the density and pore size. Pores are small open to the surface chambers or cavities in the material, which are networked together depending on the design of the material. The associated material property is the porosity, the ratio of the volume of all cavities .DELTA.V of a porous solid to its outer volume V. It is therefore a measure of how much space fills the actual solid due to its grain size or solid structure within a certain volume or which cavities it has in this. The pores are usually filled with air or, as provided by one embodiment of the invention, at least partially or completely filled with lubricants and / or lubricants, at least in the surface layer. The pore volume is, in addition to the degree of crosslinking of the pores, the most important factor of the permeability (permeability) or partial permeability. The porosity is usually denoted by the formula letter Φ and in percent Φ = (ΔV: V) x 100 or as a fraction (fractions of 1 =% / 100) and.
Als Kontakt ist der Bereich, die Fläche, sind die Flächenabschnitte und im ungünstigsten Fall sind die Linienabschnitte zu verstehen, an dem die beiden Kalottenabschnitte sich aneinander abstützen, gegeneinander gleiten oder in sonstiger Weise aneinander wirken.When Contact is the area, the area, are the surface sections and in the worst case Case are to be understood the line sections, at which the two Kalottenabschnitte support each other, slide against each other or interact in any other way.
Ein Beispiel für einen für die Erfindung einsetzbaren Sinterwerkstoff ist ein Werkstoff der Bezeichnung „Sint – C10" aus Stahl mit einem Massenanteil von ca. 1,5% Kupfer und mit einer Porosität von 15 +/– 2,5 %, der eine Dichte von ca. 6,4 bis 6,8 g/cm3 aufweist.An example of a sinterable material which can be used for the invention is a material of the designation "Sint - C10" made of steel with a mass share of about 1.5% copper and with a porosity of 15 +/- 2.5%, which has a density of about 6.4 to 6.8 g / cm 3 .
Das erfindungsgemäße Kupplungsausrücklager kann die an entweder an dem nach innen gewölbten und/oder, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, an dem Rand des nach außen gewölbten ersten Kalottenabschnitts zumindest in dem Bereich, in dem Kontakt mit dem nach innen gewölbten Kalottenabschnitt stattfindet, eine Schicht aus Sinterwerkstoff aufweisen. Alternativ dazu ist einer oder sind beide Kalottenabschnitte oder ganz teilweise aus Sinterwerkstoff. Alternativ ist ein einteiliger aus Sinterwerkstoff hergestellter Einstellring vorgesehen. Sinterteile sind sehr genau herstellbar, so dass im zuletzt genannten Fall eine spanabhebende Nachbearbeitung einer eines durch Sintern hergestellten Einstellrings entfallen kann.The clutch release bearing according to the invention may be attached to either at the inwardly curved and / or, as an embodiment the invention provides, at the edge of the outwardly curved first Kalottenabschnitts at least in the region in which contact with the inwardly curved dome portion takes place, have a layer of sintered material. alternative this is one or both are Kalottenabschnitte or quite partially off Sintered material. Alternatively, a one-piece made of sintered material provided adjustment ring provided. Sintered parts are very accurate producible, so that in the latter case a cutting Post-processing of an adjustment ring made by sintering can be omitted.
Ausgestaltungen der Erfindungen sehen vor, dass zumindest die poröse und wenigstens teils permeable Oberfläche des Sinterwerkstoffs an dem Kontakt mit Schmierstoffen getränkt, befüllt oder imprägniert ist. Die Schmierstoffe sind flüssig oder fest. Schmierstoffe sind zum Beispiel synthetische Öle mit Arbeitsbereichen bei Betriebstemperaturen bis zu 250° oder Graphit, Schmierstoffe mit Notlaufeigenschaften wie Kupfer, Messing oder Bronze. Denkbar ist auch, das der Sinterwerkstoff selbst diese Festschmierstoffe wie Graphit enthält. Die Öle sind in den Poren des Werkstoffs gespeichert und werden bei Betrieb durch Leckage oder durch elastische Verformungen durch Druck aus Betätigungskräften an die Oberfläche in den Kontakt abgegeben.refinements The inventions provide that at least the porous and at least partly permeable surface the sintered material soaked in the contact with lubricants, filled or waterproof is. The lubricants are liquid or stuck. Lubricants are, for example, synthetic oils with work areas at operating temperatures up to 250 ° or graphite, lubricants with emergency running properties such as copper, brass or bronze. It is conceivable Also, the sintered material itself such as solid lubricants Contains graphite. The oils are stored in the pores of the material and are in operation due to leakage or elastic deformation due to pressure Operating forces the surface delivered to the contact.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in die Poren der Randschicht mindestens eines, insbesondere des Kalottenabschnitts am Einstellring, ein Gleitwerkstoff integriert ist. Dieser Gleitwerkstoff ist vorzugsweise ein Kunststoff mit Gleiteigenschaften, wie Polytetrafluorethylen (PTFE). Der Kunststoff wird sich bei Betriebstemperaturen ausdehnen und/oder im Kontakt mit Schmierstoffen aufquellen und somit in den Reibkontakt gepresst um dort als Gleitwerkstoff die Reibung zwischen den Reibpartnern zu mindern.A Another embodiment of the invention provides that in the pores the edge layer of at least one, in particular the Kalottenabschnitts on the adjusting ring, a sliding material is integrated. This sliding material is preferably a plastic with sliding properties, such as polytetrafluoroethylene (PTFE). The plastic will expand at operating temperatures and / or swell in contact with lubricants and thus in the frictional contact pressed around there as sliding material, the friction between the friction partners to reduce.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die Reibung mindern de bzw. gleitfördernde Anordnung kaum axialen Bauraum beansprucht, da die Schmier- bzw. Gleitstoffe zum großen Teil in den Poren eines der Kalottenabschnitte gespeichert und nicht als Schicht auf die Oberfläche aufgetragen sind. Die Steifigkeit des Kupplungsausrücklagers bei hohen Belastungen ist von dieser Anordnung nicht beeinflusst. Die reibungsmindernden Maßnahmen sind sehr beständig gegen hohe Temperaturen, da Schmier- und oder Gleitwerkstoffe aufgrund des dünnen Gleitfilms im Reibkontakt nach der Temperaturbeständigkeit und nicht nach mechanischen Festigkeitseigenschaften ausgewählt werden können.Of the Advantage of the invention is in particular that the friction reduce or promote sliding Arrangement hardly axial space claimed because the lubricating or Lubricants for the big one Part is stored in the pores of one of the dome sections and not as a layer on the surface are applied. The stiffness of the clutch release bearing at high loads is not affected by this arrangement. The friction-reducing measures are very stable against high temperatures because of lubricants and / or sliding materials due to of the thin one Sliding film in frictional contact after the temperature resistance and not selected according to mechanical strength properties can.
Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass entweder der Sinterwerkstoff des Kalottenabschnitts oder nur die Oberfläche des Kalottenabschnitts aus Sinterbronze, vorzugsweise mit Sinterbronzekugeln ist. Denkbar ist der Einsatz von Sinterbronzen oder von graphithaltigen Sinterbronzen mit Dichten von 6,0 bis 7,7g/cm3 und mit Porositäten von 15 bis 25 +/– 2,5% beispielsweise der Materialbezeichnung A50 (A51), B50 (B51) oder C50 (C51).With a further embodiment of the invention it is provided that either the sintered material of the Kalottenabschnitts or only the surface of the Kalottenabschnitts of sintered bronze, preferably with sintered bronze balls. Conceivable is the use of sintered bronzes or graphite-containing sintered bronzes with densities of 6.0 to 7.7 g / cm 3 and with porosities of 15 to 25 +/- 2.5%, for example, the material designation A50 (A51), B50 (B51) or C50 (C51).
In dem Fall, in dem eine Schicht aus Sinterbronze aufgebracht ist, ist das Trägermaterial entweder Stahl oder ein weiterer Sinterwerkstoff. Auf Stahl wird die Sinterschicht aufgepresst, rolliert, gewalzt oder anders stoffschlüssig aufgebracht. Der Zweikomponenten – Sinterwerkstoff wird vorzugsweise durch Sin tern hergestellt. In die Poren der Sinterbronze ist vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) integriert. Die Schichtdicken der erfindungsgemäßen Sinterbronzeschicht, sind ca. 0,2 bis 0,35, vorzugsweise 0,3mm dick, beanspruchen deshalb wenig axialen Bauraum, haben somit auch kaum Einfluss auf die axiale Steifigkeit des Kupplungsausrücklagers und sind temperaturbeständig.In in the case where a layer of sintered bronze is applied, is the carrier material either steel or another sintered material. On steel will pressed the sintered layer, rolled, rolled or otherwise applied cohesively. The two-component sintered material is preferably prepared by sintering. Into the pores of the sintered bronze Preferably, polytetrafluoroethylene (PTFE) is integrated. The layer thicknesses the sintered bronze layer according to the invention, are about 0.2 to 0.35, preferably 0.3mm thick, therefore claim little axial space, thus have little effect on the axial Stiffness of the clutch release bearing and are temperature resistant.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. It demonstrate:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing
Im
Idealzustand liegen die Rotationsachse
In
Die
Poren
In
den Poren
Im
Idealzustand liegen die Rotationsachse
Der
Grundkörper
- 11
- KupplungsausrücklagerClutch
- 22
- Einstellringadjustment
- 33
- rotierender Lagerringrotating bearing ring
- 44
- nicht rotierender LagerringNot rotating bearing ring
- 55
- Wälzkörperrolling elements
- 66
- KäfigCage
- 77
- Rotationsachseaxis of rotation
- 88th
- Kalottenabschnittcalotte
- 99
- KontaktContact
- 1010
- Kalottenabschnittcalotte
- 1111
- Grundkörperbody
- 1212
- Randschichtboundary layer
- 1313
- Porepore
- 1414
- Oberflächesurface
- 1515
- Porepore
- 1616
- SinterwerkstoffSintered material
- 1717
- Grundkörperbody
- 1818
- SinterwerkstoffSintered material
- 1919
- Mittenachsemid-axis
- 2020
- Hohlraumcavity
- 2121
- innerer Lagerringinternal bearing ring
- 2222
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 2323
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 2424
- innerer Lagerringinternal bearing ring
- 2525
- KupplungsausrücklagerClutch
- 2626
- Einstellringadjustment
- 2727
- Rotationsachseaxis of rotation
- 2828
- Mittenachsemid-axis
- 2929
- Kalottenabschnittcalotte
- 3030
- GleitschichtOverlay
- 3131
- Kalottenabschnittcalotte
- 3232
- Grundkörperbody
- 3333
- KontaktContact
Claims (17)
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