DE102006040973A1

DE102006040973A1 - Ausrücklager-Führungsstruktur

Info

Publication number: DE102006040973A1
Application number: DE102006040973A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Prosch (FH); Ludwig Winkelmann
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-06
Also published as: WO2008025634A1

Abstract

Eine Ausrücklager-Führungsstruktur umfasst einen Hülsenkörper (3) aus einem Kunststoffmaterial, der einen zur Anbindung eines Ausrücklagers (2) vorgesehenen Lageranbindungsbereich aufweist, sowie einen Führungsbuchsenabschnitt (3a) als Bestandteil des Hülsenkörpers (3), der eine als Führungsfläche fungierende Innenfläche (I) aufweist, die sich zwischen einem vorderen Stirnrand (4) und einem hinteren Stirnrand (5) erstreckt und einen von dem Ausrücklager (2) umgriffenen Axialbereich (A) aufweist. Der Hülsenkörper (3) weist ein Verstärkungselement (6) auf, das als Korbbuchse ausgeführt ist, die zumindest abschnittsweise in den Führungsbuchsenabschnitt (3a) eingebettet ist. Das Verstärkungselement (6) und der Hülsenkörper (3) sind derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass das Verstärkungselement (6) zumindest in dem von dem Ausrücklager (2) umgriffenen Axialbereich (A) in einen äußeren Ringmantelabschnitt (Ra) und in einen inneren Ringmantelabschnitt (Ri) des Hülsenkörpers (3) eingebettet ist. Dies ermöglicht eine kostengünstig herstellbare Ausrücklager-Führungsstruktur, deren funktionsrelevante Abmessungen in fertigungstechnisch zuverlässig beherrschbarer Weise in einem engen Toleranzbereich eingehalten werden können.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Ausrücklager-Führungsstruktur, insbesondere für ein Kupplungsausrücklager eines Kfz-Schaltgetriebes, wobei diese Ausrücklager-Führungsstruktur einen Hülsenkörper umfasst, der als solcher ein Kupplungsausrücklager trägt und auf einem beispielsweise getriebeseitig montierten und eine Getriebeeingangswelle umgebenden Führungszapfen axial verlagerbar führt.
Hintergrund der Erfindung
Aus der DE 103 56 236 A1 ist eine Ausrücklager-Führungsstruktur der eingangs genannten Art bekannt, die als solche einen Hülsenkörper aufweist. Der Hülsenkörper umfasst eine Innenwandung, die als Gleitführungsfläche fungiert und den Hülsenkörper axial verschiebbar auf einem getriebeseitig montierten Führungszapfen lagert. Der Hülsenkörper ist aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und mit einem Ringflanschabschnitt versehen. Auf diesen Ringflanschabschnitt des Hülsenkörpers ist unter Belassung eines Bewegungsspiels ein Ringelement aufgesetzt, das aus einem Blechmaterial gefertigt ist und ein als Wälzlager ausgeführtes Kupplungsausrücklager trägt.
Aus US PS 4,351,427 ist eine Kupplungsausrücklagereinrichtung bekannt, die als solche ein als Wälzlager ausgeführtes Kupplungs-Ausrücklager sowie eine dieses Ausrücklager tragende Führungsstruktur umfasst. Die Führungsstruktur umfasst einen buchsenartigen und aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Führungszylinder. In diesen Führungszylinder ist ein Haltering eingesetzt der eine Sitzfläche bereitstellt, auf welcher das vorgenannte Kupplungsausrücklager fixierbar ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausrücklager-Führungsstruktur zu ermöglichen, die sich durch vorteilhafte strukturmechanische Eigenschaften auszeichnet, kostengünstig herstellbar ist und deren funktionsrelevante Abmessungen in fertigungstechnisch zuverlässig beherrschbarer Weise in einem engen Toleranzbereich eingehalten werden können.
Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ausrücklager-Führungsstruktur mit einem Hülsenkörper aus einem Kunststoffmaterial, der einen zur Anbindung eines Ausrücklagers vorgesehenen Lageranbindungsbereich umfasst, sowie einem Führungsbuchsenabschnitt, der einen Bestandteil des Hülsenkörpers bildet und eine als Führungsfläche fungierende Innenfläche aufweistt, die sich zwischen einem vorderen Stirnrand und einem hinteren Stirnrand erstreckt und einen von dem Ausrücklager umgriffenen Axialbereich aufweist, wobei sich diese Ausrücklager-Führungsstruktur dadurch auszeichnet, dass der Hülsenkörper ein Verstärkungselement aufweist, das als Korbbuchse ausgeführt ist, die zumindest abschnittsweise in den Führungsbuchsenabschnitt eingebettet ist, wobei das Verstärkungselement und der Hülsenkörper derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass das Verstär kungselement zumindest in dem von dem Ausrücklager umgriffenen Axialbereich in einen äußeren Ringmantelabschnitt und in einen inneren Ringmantelabschnitt des Hülsenkörpers eingebettet ist.
Dies ermöglicht eine Ausrücklager-Führungsstruktur, deren Längsführungsflächen sowie deren zur Positionierung des Ausrücklagers an sich vorgesehene Sitzflächen im Rahmen eines Kunststoff-Spritzschrittes gefertigt werden können, wobei sich die Führungseinrichtung an sich durch eine hohe Formsteifigkeit auszeichnet und zudem unter äußerst geringen Form- und Maßtoleranzen, insbesondere hinsichtlich des Bohrungsdurchmessers, prozesssicher herstellbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Korbbuchse aus einem Metallwerkstoff, insbesondere Stahlblech gefertigt. Bei der Fertigung der Korbbuchse aus einem Blechmaterial ist es möglich, diese im Wege einer Tiefzieh-Umformung als nahtlose, d.h. in Umfangsrichtung durchgängige Struktur zu fertigen. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Korbbuchse im Rahmen eines Wickel- oder Roll-Umformvorganges aus einem Blechmaterial zu fertigen und wie einen Lagerkäfig durch eine Axialnaht oder anderweitige, Zugkräfte aufnehmende Verbindungsstrukturen wie z. B. Verkrallungsstrukturen oder durch Clinchen zu schließen. Es ist auch möglich, die Korbbuchse aus mehreren Segmenten oder axialen Teilabschnitten, insbesondere Ringabschnitten zusammenzusetzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Korbbuchse derart gestaltet, dass diese zahlreiche Durchbrechungen aufweist, über welche die durch den Hülsenkörper getrennten Kunststoffmaterialzonen des Führungsbuchsenabschnittes miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Anhaftung des die Gleitführungsinnenfläche definierenden Kunststoffmaterials an der Innenwand der Korbbuchse sichergestellt. Weiterhin wird hierdurch auch der Anspritzvorgang des Kunststoffmateriales begünstigt.
Die Durchbrechungen können als im wesentlichen kreisrunde Öffnungen gestaltet sein. Es ist auch möglich, die Kontur der Durchbrechungen sowie insbesondere auch die Geometrie der die jeweiligen Durchbrechungen umsäumenden Materialabschnitte so zu gestalten, dass hierdurch die mechanischen Eigenschaften der Korbbuchse an sich verbessert werden. Insbesondere ist es möglich, jene die Durchbrechungen umsäumenden Wandungsbereiche mit einem kleinen Wulst zu versehen, so dass die Korbbuchse durch diese Wulste lokal ausgesteift wird. Die Durchbrechungen können auch so ausgebildet sein, dass die entsprechenden Materialzonen nicht vollständig vom Verstärkungselement abgetrennt werden, sondern nur soweit ausgeklinkt werden, dass eine Durchgangsöffnung entsteht, ansonsten die entsprechenden Materialabschnitte jedoch weiter an der Korbbuchse verbleiben. Die Durchbrüche können mit gebrochenen oder verrundeten Kanten versehen sein. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Verringerung der Kerbspannungsbelastung in dem die Korbbuchse aufnehmenden Kunststoffmaterial erreicht.
Die im Bereich des Ringflansches nach außen auskragende Stützschulterstruktur ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Überstand über die Außenumfangsfläche der Korbbuchse wenigstes 30% des Radialüberstandsmaßes des Außenumfangsbereiches des Ringflansches über die Korbbuchse beträgt. Hierdurch wird es möglich, die axiale Belastbarkeit des Übergangsbereiches zwischen dem Führungsbuchsenabschnitt und dem Ringflansch zu erhöhen.
Die Stützschulterstruktur kann so ausgebildet sein, dass diese entweder vollständig in das den Ringflansch bildende Kunststoffmaterial eingebettet ist oder eine zumindest abschnittsweise ein- oder beidseitig freiliegende Ringwand bildet. Weiterhin ist es möglich, die Stützschulterstruktur derart auszubilden, dass diese seitlich nach außen ausgreifende Klauen- oder Klammer- oder anderweitige Befestigungs- oder Betätigungsorgane, insbesondere Betätigungsarme umfasst.
Es ist auch möglich, die Stützschulterstruktur als Ringwulst auszuführen. Ein derartiger Ringwulst kann insbesondere durch eine Bördel-Stauchumformung herbeigeführt werden, wobei zunächst an dem entsprechenden Bereich der Korbbuchse durch eine Bördelumformung eine nach außen ausbauchende Umfangssicke gebildet wird. Die derart vorgeformte Korbbuchse kann nachfolgend in einer entsprechenden Matrize gestaucht oder gedoppelt werden, bis die Innenflächen jener Umfangssicke als flache Ringscheibenabschnitte aufeinander sitzen. Es ist auch möglich, das Verstärkungselement aus mehreren Schalen und/oder Ringabschnitten, insbesondere wenigstens zwei form-, kraft- oder stoffschlüssige miteinander verbundenen Blechmantelelementen zusammenzusetzen.
Alternativ zu der vorgenannten Ausgestaltung der Stützschulterstruktur als Ringwulst ist es auch möglich, die Stützschulterstruktur durch mehrere radial nach außen ausgeklappte Ausklinkungen zu fertigen. Diese Ausklinkungen können derart konturiert sein, dass durch diese das Kraftübertragungsvermögen zwischen der Korbbuchse und dem zur Bildung des Ringflansches vorgesehenen Kunststoffmaterial besonders begünstigt wird.
Es ist möglich, die Außenfläche der Korbbuchse so zu gestalten, dass durch diese das Haftvermögen des Kunststoffmateriales an der Korbbuchse gefördert wird. Insbesondere ist es möglich, die Außenfläche der Korbbuchse durch eine Strahlbehandlung, durch Aufbringen eines Haftvermittlers, durch Metallspritzen oder Ätzen aufzurauen und das Haftungsvermögen des Kunststoffmaterials an der Korbbuchse zu erhöhen.
Der Hülsenkörper, insbesondere die aus Kunststoff bestehende Innenumfangswand, kann so ausgebildet sein, dass dessen als Führungsfläche fungierende Innenfläche als im wesentlichen kreiszylindrische Fläche ausgeführt ist. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Innenfläche so zu gestalten, dass diese als Längsführungsfläche fungiert, die eine Linearbewegung des Hülsenkörper ermöglicht, jedoch eine Verdrehung desselben verhindert. Die Innenfläche kann hierzu insbesondere als Verzahnungsfläche ausgeführt sein, die beispielsweise hinsichtlich ihrer Geometrie wie eine Vielkeilverzahnungsstruktur gestaltet ist.
An dem erfindungsgemäß ausgeführten Hülsenkörper kann an der Stützschulterstruktur ein weiteres Ringelement befestigt sein, das als solches eine Trägerstruktur für ein Kupplungsausrücklager bereitstellt. Dieses Ringelement kann insbesondere im Rahmen eines der Fertigung des Hülsenkörper nachfolgenden Fertigungsschrittes an der Stützschulterstruktur durch z. B. formschlüssiges Verprägen oder Krimpen verbunden sein. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dieses Ringelement gemeinsam mit dem als Korbbuchse ausgeführten Verstärkungselement in ein Kunststoff-Spritzformwerkzeug zu verbringen und über einen nachfolgenden Kunststoff-Einspritzschritt miteinander zu verbinden.
Bei dem verwendeten Kunststoffmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein mechanisch und thermisch hochbelastbares Kunststoffmaterial. Es ist möglich, diesem Kunststoffmaterial Zuschlags-, Schmier-, Gleitgranulat-, Korrosionsschutz- und anderweitige Füllstoffe beizumischen, die als solche die mechanischen Eigenschaften des entsprechend gebildeten Verbundbauteils verbessern. Es ist auch möglich, den Kunststoffkorpus aus mehreren, in ihren Eigenschaften unterschiedlichen, an entsprechend verschiedenen Stellen eingespritzten Materialmischungen zu fertigen.
Die Durchbrüche sind vorzugsweise unter gleicher Teilung oder mit einer anderweitigen Abstands-Systematik in Umfangsrichtung abfolgend angeordnet. Die Durchbrüche können in mehreren axial beabstandeten Ringbahnen ausgebildet sein. Die Durchbrechungen der benachbarten Ringbahnen können zueinander in Umfangsrichtung versetzt sein. Der Mindestquerschnitt der Durchbrechungen beträgt vorzugsweise wenigstens 3 mm². Die Durchbrechungen können mit verrundeten oder gebrochenen Lochkanten ausgeführt sein, um die Kerbbelastung des Einbettungsmateriales zu verringern. Der Kunststoffkorpus ist vorzugsweise durch ein Insert-Molding Spritzverfahren an das Verstärkungselement angespritzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:
1a, 1b jeweils eine Axialschnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus zweier Varianten eines Kupplungsausrücklagers mit einer erfindungsgemäßen Ausrücklager-Führungsstruktur;
2a, 2b eine Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der Ausrücklager-Führungsstruktur bei jenem Ausrücklager nach 1a bzw. 1b;
3a eine Axialschnittansicht zur weiteren Veranschaulichung des als Korbbuchse ausgeführten Verstärkungselementes der Ausrücklager-Führungsstruktur nach 2;
3b eine Detaildarstellung zur Veranschaulichung weiterer Einzelheiten von Ausführungsvarianten der Ausrücklager-Führungsstruktur nach 3a;
3c eine weitere Detaildarstellung zur Veranschaulichung weiterer Einzelheiten der Ausrücklager-Führungsstruktur nach 3a;
4 eine Axialschnittdarstellung durch eine weitere Variante eines Kupplungsausrücklagers mit einer erfindungsgemäßen Ausrücklager-Führungsstruktur, wie sie in vorteilhafter Weise bei Nutzfahrzeugen Anwendung finden kann;
5 eine Detaildarstellung zur Veranschaulichung einer Ausklinkschulter-Variante der erfindungsgemäßen Korbbuchse; und in
6 eine Detaildarstellung zur Veranschaulichung einer Ringwulst-Variante der erfindungsgemäßen Korbbuchse.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In 1a ist eine Ausrücklager-Führungsstruktur 1 einschließlich eines durch diese getragenen Ausrücklagers 2 dargestellt. Das Ausrücklager 2 umfasst einen Lageraußenring 2a und einen Lagerinnenring 2b. Das hier dargestellte Ausrücklager 2 ist über jenen Außenring 2a mittelbar über eine innere Vorspannfeder 20 und einen Stützring 10 an die Ausrücklager-Führungsstruktur 1 angebunden.
Die Ausrücklager-Führungsstruktur 1 umfasst einen Hülsenkörper 3, der aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist. Der Hülsenkörper 3 wiederum umfasst einen Führungsbuchsenabschnitt 3a, der Bestandteil des Kunststoffkorpus bildet und eine als Führungsfläche fungierende Innenfläche 1 umfasst, die sich zwischen einem vorderen Stirnrand 4 und einem hinteren Stirnrand 5 erstreckt, und einen von dem Ausrücklager umgriffenen Axialbereich A umfasst.
Die hier dargestellte Ausrücklager-Führungsstruktur 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Hülsenkörper 3 ein Verstärkungselement 6 umfasst, das als Korbbuchse ausgeführt ist die zumindest abschnittsweise in den Führungsbuchsenabschnitt 3a eingebettet ist, wobei das Verstärkungselement 6 und der Hülsenkörper 3 derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass das Verstärkungselement 6 zumindest in dem von dem Ausrücklager 2 umgriffenen Axialbereich A in einen äußeren Ringmantelabschnitt Ra und in einen inneren Ringmantelabschnitt Ri des Hülsenkörpers eingebettet ist.
Das Verstärkungselement 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel weiterhin derart ausgebildet, dass dieses in einem, einem Ringflansch 3b benachbarten Axialbereich eine nach außen auskragende Stützschulterstruktur 7 bildet.
Das als Korbbuchse ausgeführte Verstärkungselement 6 ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Metallwerkstoff, insbesondere einem Stahlmaterial gefertigt und als in Umfangsrichtung zugfeste geschlossene Struktur ausgeführt.
Das als Korbbuchse ausgeführte Verstärkungselement 6 weist mehrere Durchbrechungen 8, 9 auf. Über diese Durchbrechungen sind die durch die Korbbuchse getrennten Kunststoffmaterialzonen des Führungsbuchsenabschnitts 3a miteinander verbunden. Über die Durchbrechungen 8, 9 ist damit der die Innenwandung I bildende Innenbereich des Kunststoff-Körpers formschlüssig an der Korbbuchse verankert. Der Hülsenkörper ist durch Umspritzen des Verstärkungselements 6 hergestellt.
Auf Grundlage des hier gezeigten Gestaltungskonzepts für eine Ausrücklager-Führungsstruktur wird es möglich, im Bereich der Innenfläche I Bohrungstoleranzen in einem Bereich von weniger als 0,1 mm in Kunststoffbauweise prozesssicher zu gewährleisten. Zudem ergibt sich auf Grundlage des hier gezeigten Konzeptes, insbesondere in Kombination mit dem Stützring 10, eine in axialer Richtung besonders hohe Steifigkeit der Ausrücklager-Führungsstruktur. Der Hülsenkörper 3 besteht erfindungsgemäß aus einem zumindest teilweise umspritzten und aus Stahlblech gefertigten Verstärkungselement. Dieses Verstärkungselement ist von einem Kunststoffmaterial umspritzt. Die Dicke der durch das Kunststoffmaterial innerhalb der Korbbuchse gebildeten Wandung beträgt vorzugsweise wenigstens 0,8 mm. Durch die im Bereich der Korbbuchse ausgebildeten Durchbrechungen 8, 9 wird das Umfließen und Umströmen des Verstärkungselementes 6 während des Kunststoffeinspritzvorganges unterstützt.
Das erfindungsgemäße Verstärkungselement 6 erstreckt sich vorzugsweise zumindest nahezu über die gesamte Axiallänge des Hülsenkörpers 3. Durch das Verstärkungselement 6 können auch Randabschlussstrukturen des Hülsenkörpers, insbesondere Abschlussringstrukturen realisiert werden. Durch das erfindungsgemäße Verstärkungselement 6 wird in vorteilhafter Weise einer Durchmesserveränderung im Bereich der Innenfläche I aufgrund von Schwindungseffekten des Kunststoffmateriales entgegengewirkt. Weiterhin wird durch diese Durchbrechungen 8, 9 eine feste Umklammerung des Verstärkungselementes 6 durch das Kunststoffmaterial ermöglicht.
Bei dem in 1a dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ringflansch 3b derart ausgebildet, dass dessen axiale Länge etwa 30 % der axialen Länge des Führungsbuchsenabschnittes 3a beträgt. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die axiale Länge des Ringflanschabschnittes 3b weniger als 40% der Axiallänge des Führungsbuchsenabschnitts 3a.
Auf den Ringflanschabschnitt 3b sowie auf einen diesem vorgelagerten Außenflächenabschnitt des Führungsbuchsenabschnitts 3a ist ein Stützring 10 ggf. mit axialem und radialem Spiel aufgesetzt. An diesem Stützring 10 ist der Außenring 2a des Ausrücklagers 2 über eine innere Vorspannfeder 20 gesichert. Der Stützring 10 kann über hier nicht näher dargestellte Rastmittel an dem Hülsenkörper 3, insbesondere der Stützschulterstruktur gesichert sein.
Die Ausführungsvariante gemäß 1b unterscheidet sich von der Ausführungsvariante nach 1a hinsichtlich der Ausgestaltung des Hülsenkörpers 3. Bei der Ausführungsvariante nach 1b weist der Führungsbuchsenabschnitt 3a im Bereich zwischen dem vorderen Stirnrand 4 und der Stützschulterstruktur 7 eine gleich bleibende radiale Manteldicke auf. Der Ringflanschabschnitt 3b entfällt, so dass die Stützschulterstruktur beidseitig freiliegt. Im übrigen gelten die Ausführungen zur Variante nach 1a sinngemäß.
In 2a ist der Hülsenkörper 3 der Ausrücklager-Führungsstruktur nach 1a nochmals dargestellt. Der Hülsenkörper 3 besteht, wie bereits erläu tert, aus dem Führungsbuchsenabschnitt 3a, dem Ringflansch 3b und dem zumindest abschnittsweise in den Führungsbuchsenabschnitt 3a eingebetteten Verstärkungselement 6, das als solches als Korbbuchse ausgeführt ist und mehrere Durchbrechungen 8, 9 aufweist und sich nahezu über die gesamte Länge des Führungsbuchsenabschnitts erstreckt.
Das Verstärkungselement 6 weist eine Stützschulterstruktur 7 auf, die sich bei diesem Ausführungsbeispiel entlang einer Radialfläche des Ringflansches 3b erstreckt. In dem dem Ringflansch 3b vorgelagerten Bereich des Führungsbuchsenabschnitts 3a ist das Verstärkungselement 6 vollständig in das ansonsten den Hülsenkörper 3 bildende Kunststoffmaterial eingebettet. Hierdurch wird sowohl die Innenfläche I als auch die Außenfläche A jenes dem Ringflansch 3b vorgelagerten Abschnitts des Führungsbuchsenabschnitts 3a durch das zur Bildung des Hülsenkörper vorgesehene Kunststoffmaterial gebildet. Die Einbettung des Verstärkungselementes 6 in den hier ansonsten erkennbaren Hülsenkörper erfolgt im Rahmen eines Insert-Molding-Prozesses in einer entsprechenden Spritzmaschine.
In 2b ist der Hülsenkörper 3 der Ausrücklager-Führungsstruktur nach 1b nochmals dargestellt. Die Korbbuchse ist in dem zwischen dem vorderen Stirnrand 4 und der Stützschulterstruktur 7 liegenden Axialbereich vollständig in den den Führungsbuchsenabschnitt 3a bildenden Kunststoffkorpus eingebettet und befindet sich damit zwischen einem inneren und einem äußeren Ringmantelabschnitt Ra, bzw. Ri.
In 3a ist in Form einer vereinfachten Axialschnittdarstellung das erfindungsge-mäße Verstärkungselement 6 dargestellt. Dieses Verstärkungselement 6 umfasst den zur Einbettung in den Führungsbuchsenabschnitt 3a (siehe 2) vorgesehenen Korbbuchsenbereich 6a sowie die hiervon radial hervortretende Stützschulterstruktur 7. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Stützschulterstruktur 7 im Bereich eines hinteren Stirnrandes des Korbbuchsenabschnitts 6a. Der Korbbuchsenabschnitt 6a ist, wie in dieser Darstellung deutlich erkennbar, mit den bereits angesprochenen Durchbre chungen 8, 9 versehen, durch welche eine besonders effektive Verankerung des zur Bildung des Führungsbuchsenabschnitts 3a ansonsten noch erforderlichen Kunststoffmateriales an dem Verstärkungselement 6 realisierbar ist. Die Durchbrechungen 8, 9 sind unter gleicher Teilung und gleicher Umfangswinkellage in dem Bereich des Verstärkungselementes ausgebildet, welcher den Führungsbuchsenabschnitt 3a verstärkt.
In den 3b und 3c ist eine besondere Gestaltung des Führungsbuchsenabschnitts 3a dargestellt. Gemäß diesen beiden Darstellungen sind im Bereich der Innenfläche des Führungsbuchsenabschnitts 3a Längsnuten 3c vorgesehen, durch welche die ansonsten zylindrische Innenfläche I des Führungsbuchsenabschnitts 3a in mehrere Längssegmente F unterteilt ist. Die Anordnung jener Längsnuten 3c ist derart getroffen, dass diese zwischen den Durchbrechungen 8, 9 verlaufen. Durch die Ausbildung jener Längsnuten 3c wird es möglich, einer Änderung des Durchmessers des durch die Innenfläche definierten Zylinders aufgrund von Schwindungs-/Ausdehnungserscheinungen des verarbeiteten Kunststoffmateriales im wesentlichen vollständig vorzubeugen und einen gewissen Ausgleichsraum in Umfangsrichtung in unmittelbarer Nachbarschaft zur Führungsfläche zu schaffen.
Alternativ zur hier gezeigten Anspritzvariante können die Führungsbuchsenabschnitte auch als einzelne, oder mehrfach verbundene Leisten ausgeführt sein und am Verstärkungselement 6 form-, kraft- oder stoffschlüssig fixiert werden.
In 4 ist eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Ausrücklager-Führungsstruktur dargestellt, welche ähnlich wie die vorangehend beschriebenen Führungsstrukturen einen Hülsenkörper 3 umfasst, der aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist, wobei dieser Hülsenkörper einen Führungsbuchsenabschnitt 3a umfasst, in welchen ein als Korbbuchse ausgeführtes Verstärkungselement 6 eingebettet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind im Bereich des Führungsbuchsenabschnitts 3a mehrere, in axialer Richtung verlaufende Axialnuten 3c ausgebildet, durch welche ein zur Kompensation etwaiger Volumenänderungen des Kunststoffmateriales beitragender Ausgleichs raum in unmittelbarer Nähe der durch die Innenwandung I definierten Führungsfläche bereitgestellt wird. Es ist möglich, über diese Axialnuten 3c eine Verdrehsicherung zu realisieren.
Das Verstärkungselement 6 ist im Bereich eines dem Ausrücklager 2 abgewandten Stirnendes mit einer Stützschulterstruktur 7 versehen. Diese Stützschulterstruktur erstreckt sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem integral mit dem Führungsbuchsenabschnitt 3a ausgeführten Ringflansch 3b. Durch die Stützschulterstruktur 7 wird die axiale Tragfähigkeit einer im Zusammenspiel mit dem Ringflansch 3b geschaffenen Axialsicherung erhöht.
In 5 ist eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Ausrücklager-Führungsstruktur 1 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungselement 6 als vollständig in das ansonsten den Hülsenkörper bildende Kunststoffmaterial eingebettet. Das Verstärkungselement 6 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel als Korbbuchse ausgeführt, die zahlreiche Durchbrechungen 8, 9 aufweist, über welche eine formschlüssige Verankerung des Kunststoffmateriales an dem Verstärkungselement 6 ermöglicht wird.
Die hier gezeigte Ausrücklager-Führungsstruktur zeichnet sich insbesondere auch dadurch aus, dass die an dem Verstärkungselement 6 ausgebildete und radial nach außen auskragende Stützschulterstruktur 7 durch Ausklinken eines entsprechenden Abschnittes der Umfangswandung der Korbbuchse realisiert ist. Durch die hier gezeigte Ausgestaltung des Verstärkungselements 6 wird der Ringflansch 3b des Hülsenkörper 3 von innen heraus durch die Stützschulterstruktur 7 ausgesteift. Der Radialüberstand der Stützschulterstruktur 7 über die Außenumfangsfläche der Korbbuchse im Bereich des Führungsbuchsenabschnitts 3a beträgt etwa 50% der Differenz zwischen dem Außenradius des Ringflansches 3b und dem Außenradius des Führungsbuchsenabschnitts 3a.
In 6 ist eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Ausrücklager-Führungsstruktur dargestellt, bei welcher das Verstärkungselement 6 wiederum als Korbbuchse ausgeführt ist, die vollständig in das zur Bildung des Hül senkörper vorgesehene Kunststoffmaterial eingebettet ist. An dem Verstärkungselement 6 ist ebenfalls eine radial nach außen auskragende Stützschulterstruktur 7 ausgebildet. Diese Stützschulterstruktur 7 ist als Umfangswulst oder Doppelung ausgeführt, der bzw. die durch einen Bördel-/Stauch-Umformvorgang gefertigt ist. Das Verstärkungselement kann auch aus zwei Abschnitten gefertigt werden, die beispielsweise durch Widerstandsschweißen verbunden werden.
Zur Fertigung der hier gezeigten Ausrücklager-Führungsstruktur wird ein erfindungsgemäß als Korbbuchse gestaltetes Verstärkungselement in ein entsprechendes Formwerkzeug einer Insert-Molding-Spritzmaschine eingelegt. Nach Schließen des Formwerkzeuges wird in einen hierin gebildeten Formraum Kunststoffmaterial eingespritzt. Hierbei wird das Verstärkungselement, wie dargestellt, in das ansonsten den Hülsenkörper bildende Kunststoffmaterial eingebettet. Die Außenabmessungen des so geschaffenen Hülsenkörper werden durch die Geometrie des Formwerkzeuges bestimmt. Unzulässig starke Formabweichungen und -änderungen des Hülsenkörpers aufgrund spezieller Materialeigenschaften des verwendeten Kunststoffmaterials werden durch das eingebettete Verstärkungselement weitgehend unterdrückt.
Die Korbbuchse kann auch als Formteil, insbesondere als Aluminium-Spritzgussteil oder auch aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gefertigt sein. Die Durchbrechungen können auch als Einsenkungen mit seitlichen Schlitzöffnungen ausgeführt sein. Die Stützschulterstruktur 7 kann auch durch ein zunächst separat gefertigtes Bauteil gebildet sein, das mit der Korbbuchse verbunden ist.

Claims

Ausrücklager-Führungsstruktur, umfassend einen Hülsenkörper (3) aus einem Kunststoffmaterial, der einen zur Anbindung eines Ausrücklagers (2) vorgesehenen Lageranbindungsbereich aufweist, sowie einen Führungsbuchsenabschnitt (3a) als Bestandteil des Hülsenkörpers (3), der eine als Führungsfläche fungierende Innenfläche (I) aufweist, die sich zwischen einem vorderen Stirnrand (4) und einem hinteren Stirnrand (5) erstreckt und einen von dem Ausrücklager (2) umgriffenen Axialbereich (A) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenkörper (3) ein Verstärkungselement (6) aufweist, das als Korbbuchse ausgeführt ist, die zumindest abschnittsweise in den Führungsbuchsenabschnitt (3a) eingebettet ist, wobei das Verstärkungselement (6) und der Hülsenkörper (3) derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass das Verstärkungselement (6) zumindest in dem von dem Ausrücklager (2) umgriffenen Axialbereich (A) in einen äußeren Ringmantelabschnitt (Ra) und in einen inneren Ringmantelabschnitt (Ri) des Hülsenkörpers (3) eingebettet ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korbbuchse aus einem Metallwerkstoff gefertigt ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korbbuchse als in Umfangsrichtung durchgängige Struktur ausgeführt ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korbbuchse als Tiefziehteil ausgeführt ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korbbuchse aus einem Bandmaterial gewickelt hergestellt und mit einer Axialnaht oder anderweitigen stoff-, form- oder kraftschlüssigen Verbindungsstruktur versehen ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korbbuchse mehrere Durchbrechungen (8, 9) aufweist, über welche im Umgriff des Wälzlagers (2) die durch die Korbbuchse getrennten inneren und äußeren Kunststoffmaterialzonen (Ra, Ri) des Führungsbuchsenabschnitts (3a) miteinander verbunden sind.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (8, 9) derart ausgeführt sind, dass durch diese die Korbbuchse im Durchbrechungsrandbereich ausgesteift ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Ringflansch (3b) umfasst der ebenfalls Bestandteil des Hülsenkörpers (3) bildet und den Führungsbuchsenabschnitt (3a) umsäumt, wobei an dem Verstärkungselement (6) in einem mit dem Ringflansch (3b) übereinkommenden oder diesem benachbarten Axialbereich eine radial nach außen auskragende Stützschulterstruktur (7) ausgebildet ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschulterstruktur (7) derart ausgebildet ist, dass das der Überstand derselben über die Außenfangsfläche der Korbbuchse wenigstens 30% des Maßes des Radial-Überstands der Außenumfangsfläche des Ringflansches (3b) über die Korbbuchse beträgt.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschulterstruktur (7) als Ringwand ausgeführt ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschulterstruktur (7) durch einen Ringwulst gebildet ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschulterstruktur (7) durch mehrere radial nach außen ausgeklappte Ausklinkungen gefertigt ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschulterstruktur in den Ringflansch (3b) eingebettet ist.
Ausrücklager-Führungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Korbbuchse mit einer Haftvermittler-Beschichtung und/oder einer aufgeraut ausgebildeten Oberfläche versehen ist, die die stoffliche Anhaftung des Kunststoffmateriales an der Korbbuchse erhöht.