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Die Erfindung betrifft eine Ausrücklageranordnung für eine Kupplung, umfassend ein Ausrücklager mit einem in der Montagestellung kupplungsseitig angeordneten Lagerring.
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Eine solche Ausrücklageranordnung bildet das Verbindungsglied zwischen der rotierenden Kupplungsdruckplatte auf der Motorseite und dem feststehenden Ausrückmechanismus auf der Getriebeseite. Die Ausrücklageranordnung umfasst ein Ausrücklager, in der Regel ein Wälzlager, mit einem Außenring und einem Innenring. Zwischen den Ringen laufen in einem Käfig geführte Wälzkörper.
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In manchen Anwendungsfällen werden selbsteinstellende bzw. selbstjustierende Ausrücklager eingesetzt, um einen fertigungsbedingten axial Schlag der Kupplung bzw. deren Tellerfedern auszugleichen. Diese Maßnahme reduziert den Verschleiß und verbessert damit gleichzeitig die Lebensdauer des Ausrücklagers. Das Ausrücklager ist wie ausgeführt Teil einer Ausrücklageranordnung und gemeinsam mit einem Gehäuse auf einer Führungshülse axial verschiebbar angeordnet. Die axiale Verschiebung erfolgt über einen Ausrückhebel oder einem Zentralausrücker, wobei die Ausrückbewegung mittels eines Kupplungspedals oder automatisiert durch einen Kupplungsaktuator eingeleitet werden kann. Der Aufbau eines Ausrücklagers sieht üblicherweise vor, dass sowohl der umlaufende Lagerring als auch der drehstarre Lagerring über einen Ringbund an einer Tellerfeder bzw. mittelbar oder unmittelbar an dem Gehäuse abgestützt ist. Der insbesondere von den Tellerfedern fertigungsbedingt verursachte, auf das Axiallager übertragene Axialschlag führt zu einem Kupplungsrupfen und damit zu Komforteinbusen. Toleranzbedingt kann es im eingebauten Zustand der Ausrückvorrichtung bzw. des Ausrücklagers ferner zu einem achsparallelen Versatz der Kraft übertragenen Wellen zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schaltgetriebe kommen, zwischen denen das Ausrücklager angeordnet ist. Das selbstjustierende bzw. selbsteinstellende Ausrücklager kompensiert den achsparallelen Versatz, vermeidet ein Kupplungsrupfen bzw. nachteilige Vibrationen und verbessert insgesamt den Komfort.
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Ein solches selbsteinstellendes oder selbstjustierendes Ausrücklager ist beispielsweise aus
DE 101 24 663 A1 bekannt. Zur Ermöglichung der Selbsteinstellung respektive Selbstjustage ist ein Lagerring mit einer als Kugelkalottensegment gestalteten Kontaktzone versehen, die an einem komplementär ausgebildeten Kugelkalottensegment eines Einstellrings abgestützt ist, wodurch eine schwenkbare Anordnung des Ausrücklagers gegenüber dem Einstellring gewährleistet ist. Der Einstellring kann dabei sowohl dem umlaufenden Lagerring als auch dem drehstarr angeordneten Lagerring zugeordnet sein. An einem Einstellring ist ein Gleitelement fixiert, beispielsweise kraftschlüssig durch eine Klebung. Dieses Gleitelement ist in der Kontaktzone positioniert.
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Wenngleich über diese kalottenförmige Ausgestaltung der relativ zueinander beweglichen Bauteile in Verbindung mit dem Gleitelement eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Ausrücklagers und damit der Ausrücklageranordnung erreicht werden kann, sind dennoch mehrere speziell hierfür konfigurierte Bauteile erforderlich.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Ausrücklageranordnung anzugeben, die im Aufbau einfach gehalten ist, jedoch eine Kompensation des Kupplungsaxialschlags ermöglicht.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Ausrücklageranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass, dem Lagerring kupplungsseitig vorgeschaltet, eine axial gegen den Lagerring angefederte Vorsatzscheibe vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß steht das selbsteinstellende Ausrücklager respektive der entsprechende Lagerring, beispielsweise der Außenring, nicht mehr unmittelbar mit der Kupplung in Verbindung, beispielsweise indem er an einer der Kupplung zugeordneten Tellerfeder bzw. deren Federzunge kraftschlüssig anliegt. Vielmehr ist erfindungsgemäß dem Lagerring eine angefederte Vorsatzscheibe zugeordnet, die kupplungsseitig anliegt. Diese Vorsatzscheibe ist axial gegen den Lagerring angefedert, ist also axial gesehen relativ zu ihm beweglich, wie gegebenenfalls auch eine gewisse Verkippbarkeit über die Anfederung realisiert sein kann. Mit besonderem Vorteil ermöglicht nun diese Anfederung respektive Federlagerung der Vorsatzscheibe eine Reduzierung etwaiger eingetragener Vibrationen wie auch eines etwaigen Axialschlags. In Folge der Axialbeweglichkeit respektive auch der leichten Verkippmöglichkeit kann darüber hinaus über diese Vorsatzscheibe die Selbstjustierung bzw. Selbsteinstellung des Ausrücklagers erreicht werden. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Ausrücklageranordnung ist sehr einfach, da lediglich eine axiale Vorsatzscheibe mit integriertem oder zugeordnetem Federmittel von Nöten ist. Die Ausgestaltung spezieller Kontaktflächen, die üblicherweise aufwändig auszuformen und insbesondere oberflächentechnisch zu behandeln sind, ist bei der erfindungsgemäßen Ausrücklageranordnung vorteilhaft nicht erforderlich.
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Zweckmäßigerweise weist die Vorsatzscheibe einen Axialbund auf, mit dem sie den Lagerring radial übergreift. Dieser Axialbund dient der Axialführung der Vorsatzscheibe.
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Hinsichtlich der Federlagerung der Vorsatzscheibe sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. Nach einer ersten Erfindungsalternative können an der Vorsatzscheibe mehrere Federzungen ausgebogen werden, über die sie am Lagerring angefedert ist. Die Federbarkeit respektive Anfederung ist folglich scheibeninhärent, nachdem die Federzungen integral an der Vorsatzscheibe vorgesehen sind. Ein separates Federmittel ist folglich nicht vorzusehen. Die ausgebogenen Federzungen sind vorzugsweise äquidistant um den Umfang der Lagerscheibe verteilt angeordnet.
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Alternativ zur Ausbildung der integralen Federzungen ist es auch denkbar, die Vorsatzscheibe über einen zwischen sie und den Lagerring gesetzten Federring anzufedern. Hier kommt also ein zusätzliches Bauteil, nämlich der Federring zum Einsatz. Bei diesem handelt es sich jedoch ebenfalls um ein sehr einfach konfiguriertes Bauteil, nachdem ihm lediglich die Federfunktion zukommt.
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Denkbar ist die Verwendung eines Federrings in Form eines Wellenfederrings, also eines Metallrings, der ein ausgeprägtes Wellenprofil besitzt. Alternativ ist es aber auch denkbar, einen Elastomerring zu verwenden. Hierfür ist jedes Kunststoffmaterial geeignet, das hinreichende Federeigenschaften bietet.
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Wird ein solcher Elastomerring verwendet, so kann dieser an beiden Seiten ebenflächig ausgeführt sein, d. h., dass die Federeigenschaft allein über das Volumen des Elastomerrings zur Verfügung gestellt wird. Denkbar ist es aber auch, einen Elastomerring zu verwenden, der wenigstens eine vorzugsweise wellenförmig profilierte axiale Ringfläche aufweist. Die Federeigenschaft wird also zusätzlich durch die Profilierung zur Verfügung gestellt. Selbstverständlich ist es in diesem Zusammenhang auch möglich, beide Seiten, beispielsweise gegengleich, zu profilieren.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Perspektivansicht als Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausrücklageranordnung einer ersten Ausführungsform, wobei lediglich die Vorsatzscheibe getrennt vom Ausrücklager gezeigt ist;
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2 eine Schnittansicht durch einen Teil der montierten Ausrücklageranordnung nach 1 im unbelasteten Zustand;
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3 eine Ansicht entsprechend 2 im belasteten Zustand;
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4 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausrücklageranordnung einer zweiten Ausführungsform;
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5 eine Schnittansicht durch einen Teil der Ausrücklageranordnung aus 4 im montierten Zustand;
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6 eine Explosionsansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausrücklageranordnung;
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7 eine Schnittansicht durch die Ausrücklageranordnung gemäß 6 in einer Teilansicht; und
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8 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Ausrücklageranordnung einer vierten Ausführungsform, in einer Teilansicht.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen selbstjustierenden Ausrücklageranordnung 1, die in den 2 und 3 jeweils teilweise im Schnitt dargestellt ist. Die Ausrücklageranordnung 1 umfasst ein Ausrücklager 2 umfassend einen Innenring 3 und einen Außenring 4, wobei zwischen den beiden Ringen in einem Käfig 5 geführte Wälzkörper 6, hier Kugeln, laufen. Es handelt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Schrägkugellager. Der Innenring 3 ist an einer Innenhülse 7 angeordnet, er greift mit seinem radialen Ringbund 8 in eine entsprechende Hülsenausnehmung 9 und ist dort über einen Federring 10 gesichert.
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Die Ausrücklageranordnung 1 umfasst ferner eine Vorsatzscheibe 11, vorzugsweise eine Metallscheibe, beispielsweise tiefgezogen. Sie weist einen radialen Scheibenkörper 12 auf, von dem ein Axialbund 13 absteht. Am Scheibenkörper 12 sind im gezeigten Beispiel mehrere Federzungen 14 ausgestanzt und in Richtung des Axialbunds 13 ausgebogen. Sie weisen also zum Außenring 4 des Ausrücklagers 2 hin. In der Montagestellung, siehe 2 und 3, übergreift der Axialbund 13 den Außenring 4. Die Federzungen 14 liegen an dem Radialbund 15 des Außenrings 4 an, sodass folglich die Vorsatzscheibe 11 hierüber relativ zum Ausrücklager 2 respektive zum Außenring 4 angefedert ist. Bei Belastung ist sie, siehe 3, in Richtung des Außenrings 4 axial beweglich, sie kann sich maximal flächig an den Radialbund 15 des Außenrings 4 anlegen, wie in 2 gezeigt ist. Hierbei federn die Federzungen ein. Diese Federlagerung respektive diese Einfederbarkeit ermöglicht es, etwaige von der Kupplungsseite her, an welcher die Vorsatzscheibe 11 anliegt, eingetragene Vibrationen aufzufangen respektive zu kompensieren und nicht an die Ausrücklageranordnung oder wenn überhaupt nur in gedämpfter Weise weiterzugeben. Darüber hinaus bietet diese Vorsatzscheibe infolge der Federlagerung auch die Möglichkeit zur Selbsteinstellung, um etwaige Fluchtungsfehler oder Toleranzen ausgleichen zu können, nachdem sie, wie ausgeführt, relativ zum Ausrücklager 2 angefedert und beweglich ist.
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Die 4 und 5 zeigen ein weiteres Beispiel einer Ausrücklageranordnung 1, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Gezeigt ist wiederum ein Ausrücklager 2 umfassend einen Innenring 3 und einen Außenring 4, zwischen denen wiederum in einem Käfig 5 geführte Wälzkörper 6 laufen. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem, wie er aus 1–3 bekannt ist. Auch hier ist eine Vorsatzscheibe 11 vorgesehen, umfassend einen Scheibenkörper 12 und einen Axialbund 13, mit dem die Vorsatzscheibe 11 den Außenring 4 radial übergreift.
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Anders als bei der Ausgestaltung der 1–3 ist hier jedoch zwischen den Scheibenkörper 12 und den Radialbund 15 des Außenrings 4 ein Federring 16 in Form eines Wellenfederrings 17 gesetzt. Dieser Wellenfederring 17 liegt sowohl an der Vorsatzscheibe 11 als auch am Ringbund 15 an. Aufgrund seiner wellenförmigen Profilierung beabstandet er beide voneinander, wird jedoch bei Belastung der Vorsatzscheibe 11 zusammengedrückt, federt also ein, sodass wiederum eine Axialbewegung der Vorsatzscheibe 11 relativ zum Ausrücklager 1 zur Vibrationskompensation respektive zur Selbsteinstellung möglich ist.
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Die 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen selbsteinstellenden Ausrücklageranordnung 1, wiederum umfassend ein Ausrücklager 2 mit einem Innenring 3 und einem Außenring 4 mit dazwischen laufenden, in einem Käfig 5 geführten Wälzkörpern 6. Vorgesehen ist erneut eine Vorsatzscheibe 11 mit einem Scheibenkörper 12 und einem Axialbund 13, der in der Montagesstellung gemäß 7 den Außenring radial übergreift.
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Auch hier ist ein Federring 16 zwischen den Scheibenkörper 12 und den Radialbund 15 des Außenrings 4 gesetzt, der beide voneinander beabstandet. Der Federring 16 ist hier jedoch als Elastomerring 18 ausgeführt, er ist also aus einem hinreichend weichen Material, über das die Vorsatzscheibe 11 folglich relativ zum Außenring 4 angefedert ist. Wird auch hier wiederum die Vorsatzscheibe 11 durch Betätigen der Kupplung axial belastet, so kommt es zu einer Verformung des Elastomerrings 18 und damit zu einer Relativbewegung der Vorsatzscheibe 11 zum Ausrücklager 2, woraus einerseits eine Kompensation etwaiger Vibrationen respektive des Kupplungsschlages, andererseits aber auch eine gewisse Selbstjustierung möglich ist.
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Wenngleich die 6 und 7 einen Elastomerring 18 mit zwei ebenflächigen axialen Stirnflächen zeigen, besteht selbstverständlich die Möglichkeit, eine oder beide Stirnflächen zu profilieren, beispielsweise über (jeweils) ein Wellenprofil.
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8 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße selbstjustierenden Ausrücklageranordnung 1 mit einem Ausrücklager 2 mit Innenring 3, Außenring 4 und in einem Käfig 5 geführten Wälzkörpern 6. Anders als bei den Ausgestaltungen zuvor ist hier am Innenring 3 ein Radialflansch 19 ausgebildet. Diesem zugeordnet ist hier die Vorsatzscheibe 11, bei der es sich beispielsweise wiederum um eine Vorsatzscheibe 11 mit entsprechenden Federzungen 14 handelt, die an dem Scheibenkörper 12 ausgebogen sind. Mit einem Axialbund 13 übergreift auch hier die Vorsatzscheibe 11 den Radialflansch des Innenrings 3.
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D. h., dass unabhängig davon, welcher Art nun das Ausrücklager respektive die Ausrücklageranordnung 1 ist, stets eine erfindungsgemäß angefederte Vorsatzscheibe 11, die letztlich die Kopplung zur Kupplungsseite bietet, vorgesehen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausrücklageranordnung
- 2
- Ausrücklager
- 3
- Innenring
- 4
- Außenring
- 5
- Käfig
- 6
- Wälzkörper
- 7
- Innenhülse
- 8
- Ringbund
- 9
- Hülsenausnehmung
- 10
- Federring
- 11
- Vorsatzscheibe
- 12
- Scheibenkörper
- 13
- Axialbund
- 14
- Federzungen
- 15
- Radialbund
- 16
- Federring
- 17
- Wellenfederring
- 18
- Elastomerring
- 19
- Radialflansch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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