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Technisches Gebiet
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Die Erfindung gefasst sich mit der Ausbildung von Kupplungsausrücklagergehäusen, wie sie etwas zur Betätigung von Schalttrennkupplungen bei Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.
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Aus
DE 2240383 ist es zur Betätigung von Schalttrennkupplungen bekannt, sogenannte Ausrücklager vorzusehen. Diese Ausrücklager werden im Wesentlichen von einem inneren und einem äußeren Lagerring gebildet. Zwischen den koaxial zueinander angeordneten Lagerringen rollen Wälzkörper auf von den Lagerringen bereitgestellten Laufbahnen ab. Je nach Ausbildung des Ausrücklagers steht entweder der äußere oder der innere Lagerring mit Federzungen einer Schalttrennkupplung in Wirkverbindung. Ist – wie etwa in
DE 2240383 veranschaulicht – der innere Lagerring derjenige, der mit den Federzungen einer Schatttrennkupplung in Wirkverbindung steht, bildet der äußere Lagerring den sogenannten stehenden Lagerring. Der jeweils stehende Lagerring ist auf einer sogenannten, das Kupplungsausrücklagergehäuse im Wesentlichen ausmachenden Schiebehülse drehfest angeordnet und kann zusammen mit dieser dank einer die Schiebhülse durchziehenden Bohrung entlang einer durch die Bohrung geführten Zentrierhülse verschoben werden.
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Bei sogenannten Hebelsystemen, wie sie etwas aus
DE 2931816 bekannt sind, wird die Kraft, die für die Verschiebung der Schiebehülse erforderlich ist, von einem Ausrückhebel auf die Schiebehülse übertragen, dessen eines Ende sich beispielsweise am Getriebegehäuse abstützt und dessen anderes Ende mit einem Kupplungspedal in Wirkverbindung steht. Wirkt auf das entsprechende Ende des Ausrückhebels nun eine vom Kupplungspedal erzeugte Kraft, vollführt der ebenfalls an der Schiebehülse anliegende Ausrückhebel eine Schwenkbewegung, welche dann ihrerseits für eine Axialverschiebung der Schiebehülse verantwortlich zeichnet.
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Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass durch die Axialverschiebung, die mit einem der Lagerringe in Wirkverbindung stehenden Federzungen der Schalttrennkupplung beeinflusst werden, was dann letztlich zur Trennung des Antriebstrangs zwischen Motor und Getriebe führt.
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Zur Optimierung der Verhältnisse hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Schiebehülse so auszubilden, dass diese sowohl eine Schulter als Anlagefläche für den stehenden Lagerring als auch eine Anlageschulter zur Anlage des Ausrückhebels bereitstellt. Eine derart optimierte und vollständig aus einem Kunststoff gebildete Schiebehülse, welche im folgenden als Kupplungsausrücklagergehäuse oder kurz auch nur als Gehäuse bezeichnet wird, ist etwa in
DE 10152484 veranschaulicht. Wenngleich solche, aus einem einheitlichen Material hergestellten Gehäuse, sehr leicht und kostengünstig gefertigt werden können, werden an das verwendete Material hohe Anforderungen gestellt, um die verschiedenen, in einer Ausrückanordnung vorherrschenden Bedingungen zu erfüllen. So ist es erforderlich, dass das Material nicht nur dauerhaft den über den Ausrückhebel eingebrachten Kräften standhält, sondern diese Eigenschaft auch über ein breites Temperaturspektrum und ein „Fahrzeug- oder Getriebeleben“ gewährleistet. Darüber hinaus sollte dieses Material möglichst leicht und einfach zu verarbeiten sein sowie gute Gleiteigenschaften in Bezug zur Zentrierhülse haben. Materialien, die alle diese Eigenschaften optimal erfüllen, sind derzeit nicht bekannt. Daher werden derzeit Materialien eingesetzt, die lediglich einen Kompromiss in Bezug auf die zu erfüllenden Anforderungen bilden.
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Aufgabe der Erfindung
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Daher ist es Aufgabe der Erfindung ein Kupplungsausrücklagergehäuse anzugeben, welches die im Stand der Technik bestehenden Probleme überwindet und die verschiedenen Anforderungen an Kupplungsausrücklagergehäuse wesentlich flexibler erfüllbar macht.
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Darstellung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 5 entnehmbar.
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Eine sehr flexible Anpassung an die verschiedenen, auf das Gehäuse einwirkendenden Gegebenheiten ist dann erreicht, wenn das Kupplungsausrücklagergehäuse aus einem ersten, im Wesentlichen die Bohrung umgebenden Teil und einem zweiten das übrige Kupplungsausrücklagergehäuse bildenden Teil gebildet ist.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Werkstoff des ersten Teils von dem Werkstoff des zweiten Teils verschieden ist, denn dieser Materialmix erlaubt es, die verschiedenen Bereiche des Gehäuses im Hinblick auf die jeweiligen Belastungen, die in oder an den verschiedenen Bereichen auftreten können, optimal anzupassen.
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Im Hinblick auf die verschiedenen Eigenschaften, die ein Kupplungsausrücklagergehäuse erfüllen muss, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Werkstoff des ersten Teils in Bezug auf seine Gleiteigenschaften und der Werkstoff des zweiten Teils in Bezug auf seine Widerstandskraft gegenüber Druckeinwirkungen optimiert ausgebildet ist.
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Eine besonders geeignete Materialkombination ist dann erreicht, wenn das erste Teil aus einem Polyamid mit einem Glasfaseranteil von etwa 35% und das zweite Teil ebenfalls aus einem Polyamid mit einem Glaskugelanteil von etwa 40% gebildet ist. Insbesondere die Verwendung von Glaskugeln als Füllstoff im Polyamidwerkstoff für den – ersten – Teil des Gehäuses, der die Zentrierhülse der Ausrücklageranordnung umgibt, stellt sicher, dass ein weitgehend verschleißfreies und widerstandsfreies Gleiten des Gehäuses auf einer aus Metall gebildeten Zentrierhülse gegeben ist. Besonders vorteilhaft ist die Füllung des Polyamidwerkstoffs mit Glaskugeln dann, wenn das Zentrierrohr aus Stahl gebildet ist.
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Werden Zentrierhülsen aus Stahl oder Aluminium verwendet, hat sich auch ein PA46-PTFE15 als ein geeigneter Werkstoff für das erste Teil herausgestellt.
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Trotz des Aufbaus des Gehäuses aus im Wesentlichen zweit Teilen, ist der Herstellungsaufwand nicht sonderlich erhöht, da zur Komplettierung des Gehäuses lediglich der erster Teil in den zweiten Teil eingesteckt werden muss. Die übrige Fixierung des zweiten Teils auf den ersten Teil wird durch eine Tellerfeder besorgt, die entsprechend dem Stand der Technik schon den jeweils stehenden Lagerring gegen das Gehäuse drückt und bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nur noch zusätzlich diesen Lagerring zusammen mit dem zweiten Teil gegen einen am ersten Teil vorgesehenen Kragen drückt.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Er zeigen:
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1 einen Schnitt durch eine Ausrücklageranordnung oberhalb der Rotationsachse; und
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2 eine Perspektive eines Gehäuses gemäß 1.
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Wege zum Ausführen der Erfindung
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Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
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Die in 1 schematisch gezeigte Ausrücklageranordnung wird im Wesentlichen vom Ausrücklager 1 und einem Gehäuse 2 gebildet.
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Das Ausrücklager 1 besteht aus einem umlaufenden Innenring 3, einem stehenden Außenring 4, der koaxial zu dem Innenring 3 angeordnet ist, und Wälzkörpern 5, die auf von den beiden Ringen 3, 4 bereitgestellten Laufbahnen 6 abrollen. Jeder dieser beiden Ringe 3, 4 ist mit einem Flansch 7a, 7b versehen, wobei sich der Flansch 7a am Innenring 3 von der Rotationsachse R der Ausrücklageranordnung weg erstreckt und der Flansch 7b des Außenrings 4 in Richtung der Rotationsachse R weist. Auch wenn dies in 1 nur angedeutet ist, sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, dass sich am Flansch 7a die Federzungen einer Schalttrennkupplung abstützen.
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Das Gehäuse 2 ist zweiteilig aufgebaut und umfasst einen ersten Teil 8a, der rohrförmig ausgebildet ist, und einen zweiten Teil 8b, der ringförmig ausgebildet und mit dem Außenmantel 9 des ersten Teils 8a dreh- und schiebefest verbunden ist. Die erste Ringschulter 10a des zweiten Teils 8b liegt am Flansch 7b des Außenrings 4 an, wobei der Flansch 7a von einer sich am ersten Teil 8a abstützenden Tellerfeder 12 gegen die Ringschulter 10a gepresst wird. Die andere Ringschulter 10b des zweiten Teils 8b dient zur Anlage eines Ausrückhebels 11, über welchen das Gehäuse 2 im Pfeilrichtung P bzw. in Richtung der Rotationsachse R verschoben werden kann. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Bohrung 13 im ersten Teil 8a von einer nicht gezeigten Zentrierhülse durchzogen wird, auf der der Innenmantel 14 der Bohrung 13 entlanggleiten kann, wenn über den Ausrückhebel 11 eine durch den Pfeil P angedeutete Kraft auf die Ringschulter 10b wirkt.
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Die Verbindung der beiden Teile 8a, 8b zu einem in 2 gezeigten Gehäuse 2 ist derart realisiert, dass der zweite Teil 8b auf den Außenmantel 9 des ersten Teils 8a aufgeschoben wird, so dass dieser mit dem am ersten Teil 8a vorgesehenen Kragen 15 zur Anlage gelangt. Die endgültige Fixierung des zweiten Teils 8b auf dem ersten Teil 8a wird zusammen mit der Fixierung des stehenden Lagerings, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Außenring 4 ist, am Gehäuse 2 bzw. der Ringschulter 10a realisiert. Dazu presst die sich am ersten Teil 8a abstützende Tellerfeder 12 nicht nur den Flansch 7b gegen die Ringschulter 10a des zweiten Teils 8b, sondern gleichzeitig auch den zweiten Teil 8b gegen Kragen 15.
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Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Teil 8b des Gehäuses 2 aus einem glasfaserverstärkten Polyamid gebildet. Wegen der über den Ausrückhebel 11 eingebrachten Kraft und der wirkenden Temperaturen wurde der zweite Teil aus PA 66 GF35 gebildet, welcher einen Füllstoffanteil von 35 Gew. % an Glasfasern aufweist. Ein weiteres geeignetes Polyamid, welches für die Bildung des zweiten Teils 8b geeignet ist, ist Kunststoff mit der Bezeichnung PA 66 GF 30, welcher gegenüber einem PA 66 GF 35 einen um 5% geringeren Anteil an Glasfasern hat.
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Mit Rücksicht auf gute Gleiteigenschaften des ersten Teils 8a auf einer nicht weiter gezeigten und aus Metall gebildeten Zentrierhülse ist dieses Teil 8b aus einem Polyamidwerkstoff gebildet, der allerdings nicht wie der Werkstoff für den zweiten Teil 8b aus einem glaserfaserverstärkten Polyamid gebildet ist, sondern aus einem Polyamid mit einen Füllstoff aus Glaskugeln besteht, welches die Bezeichnung PA 66 GK 40 hat. Der Verwendung von Glaskugeln liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Füllung des Polyamidträgermaterials mit Glaskugeln im Vergleich zu Glasfasern wegen der Kugelform nicht nur sehr viel bessere Gleiteigenschaften hervorruft sondern außerdem auch noch eine verschleissmindernde Wirkung hat. Diese hervorzuhebenden Eigenschaften des PA 66 GK 40 gelten insbesondere dann, wenn eine Zentrierhülse aus Metall, insbesondere aus Stahl, verwendet wird. Ein anderer Werkstoff für den ersten Teil 8a kann auch ein PA 46 PTFE 15 sein, bei welchem der Teflonanteil die überragenden Gleiteigenschaft sicherstellt. PA 46 PTFE 15 eignet sich insbesondere für den Kontakt mit Zentrierhülsen aus einem gegenüber Stahl weicheren Metall.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausrücklager
- 2
- Gehäuse
- 3
- Innenring
- 4
- Außenring
- 5
- Wälzkörper
- 6
- Laufbahnen
- 7a, 7b
- Flansch
- 8a, 8b
- erster und zweiter Teil
- 9
- Außenmantel
- 10a, 10b
- Ringschulter
- 11
- Ausrückhebel
- 12
- Tellerfeder
- 13
- Bohrung
- 14
- Innenmantel
- 15
- Kragen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2240383 [0002, 0002]
- DE 2931816 [0003]
- DE 10152484 [0005]
