-
Die Erfindung betrifft ein insbesondere zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs geeignetes Ausrücksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Ein gattungsgemäßes Ausrücksystem ist beispielsweise aus der
DE 10 2014 201 019 A1 bekannt. Dieses Ausrücksystem umfasst ein zur Betätigung einer Kupplungseinheit vorgesehenes, als Schrägkugellager ausgebildetes Ausrücklager, sowie ein mit dem Ausrücklager gekoppeltes Kunststoffteil, welches einen hohlzylindrischen Abschnitt aufweist. Das Kunststoffteil ist zur Zusammenwirkung mit einem gabelartigen Ausrückhebel vorgesehen.
-
Weitere Komponenten, unter anderem Ausrücksysteme, welche zur Verwendung im Antriebsstrang eines verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, sind zum Beispiel in der
DE 103 10 831 A1 offenbart.
-
Details eines für eine Schalttrennkupplung eines Kraftfahrzeugs bestimmten Kupplungsausrücklagers mit einem weitestgehend zylindrischen Gehäuse sind zum Beispiel in der
DE 102 46 937 A1 beschrieben.
-
Die drehfeste Festlegung des Außenrings des Ausrücklagers an einer Schulter des Gehäuse mittels einer sich am Gehäuse abstützenden und auf den Außenring wirkenden Tellerfeder ist
DE 3618273 A1 entnehmbar.
-
In
DE 10 2007 028 983 A1 ist ein aus Kunststoff gebildetes Gehäuse gezeigt, an welchem sich der Außenring des Ausrücklagers abstützt und an welches ein hohlzylindrischer Abschnitt angespritzt ist. Dieser hohlzylindrische Abschnitt ist mit einer Führungsbuchse zur Gleitverbesserung auf einer Scheibehülse versehen, Der hohlzylindrische Abschnitt und die Führungsbuchse sind mittels einer Haltestruktur miteinander gekoppelt, wobei die Haltestruktur den hohlzylindrischen Abschnitt umgreift.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickeltes, zur Betätigung einer Kupplung in einem Fahrzeug geeignetes, sich besonders durch ein günstiges Verhältnis zwischen Fertigungsaufwand und Masse, insbesondere bewegten Massen, auszeichnendes Ausrücksystem anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ausrücksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Ausrücksystem umfasst ein Ausrücklager, welches in an sich bekanntem Aufbau als Wälzlager mit Innenring, Außenring, sowie zwischen den Lagerringen abrollenden Wälzkörpern, insbesondere Kugeln, ausgebildet ist. Weiter umfasst das Ausrücksystem ein Kunststoffteil, welches drehfest mit dem Außenring des Ausrücklagers gekoppelt ist und einen hohlzylindrischen Abschnitt aufweist. Eine weitere Komponente des Ausrücksystems ist ein hülsenförmiges Metallteil, welches innerhalb des Ausrücksystems drehfest sowohl mit dem Außenring als auch mit dem genannten Kunststoffteil gekoppelt ist. Das Kunststoffteil kontaktiert unmittelbar eine Mantelfläche des hülsenförmigen Metallteils. Diese Mantelfläche ist durch mindestens eine Rille konturiert, welche eine Schraubenlinie mit uneinheitlicher Steigung beschreibt.
-
Die Schraubenlinie am Umfang des hülsenförmigen Metallteils stellt somit eine von der idealen Gewindeform abweichende Oberflächenstrukturierung dar. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Kunststoffteil im Spritzgussverfahren in einem einzigen Arbeitsschritt auf dem hülsenförmigen Metallteil erzeugt und mit diesem verbunden wird. Die Schraubenlinie mit uneinheitlicher Steigung ist auf einfache Weise durch spanende Bearbeitung, nämlich durch Drehen, am Umfang des hülsenförmigen Metallteils erzeugbar. Durch das anschließende Urformen des Kunststoffteils im Spritzgussverfahren wird eine dauerhaft feste Verbindung zwischen dem Spritzgussteil und dem hülsenförmigen Metallteil hergestellt, welche insbesondere in axialer Richtung hoch belastbar ist, ohne hierfür gesonderte Sicherungselemente, etwa in Form von Verschraubungen, zu benötigen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das hülsenförmige Metallteil einen nach außen gerichteten Flansch auf, welcher von beiden Stirnseiten des hülsenförmigen Metallteils beabstandet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Flansch um einen integralen Bestandteil des hülsenförmigen Metallteils. Das hülsenförmige Metallteil ist mit an sich bekannten Fertigungstechnologien entweder durch spanende Bearbeitung, durch spanlose Umformung, oder durch eine Kombination spanabhebender und spanloser Verfahren herstellbar. Spanabhebende Verfahren schließen hierbei Verfahren mit definierter Spanbildung, insbesondere Drehen, sowie Verfahren ohne geometrisch definierte Spanbildung, insbesondere Schleifen, ein.
-
Der Flansch kontaktiert in bevorzugter Ausgestaltung sowohl den Außenring des Ausrücklagers als auch das Kunststoffteil, wobei das Kunststoffteil, in axialer Richtung des Ausrücksystems betrachtet, vorzugsweise ausgedehnter als das Ausrücklager ist. Die Begriffe „axial” und „radial” beziehen sich auf die Rotationsachse des Ausrücklagers und damit des gesamten Ausrücksystems.
-
Der Flansch am hülsenförmigen Metallteil ist in bevorzugter Ausgestaltung gestuft, wobei eine einzige Stufe des Flansches auf der dem Ausrücklager zugewandten Seite des Flansches ausgebildet ist. Der Außenring weist einen radial nach innen gerichteten Ringabschnitt auf, der in die Stufe des Flansches eingreift und hierbei in Axialrichtung am Flansch anschlägt. Das Kunststoffteil liegt vorzugsweise an einer dem Ausrücklager abgewandten Stirnseite des Flansches an. Im Gegensatz zur Stirnseite des Flansches, welche dem Ausrücklager zugewandt ist, ist die dem Kunststoffteil zugewandte Stirnseite des Flansches vorzugsweise nicht gestuft. Dagegen beschreibt ein Abschnitt des Kunststoffteils, welcher am Flansch des hülsenförmigen Metallteils anliegt, vorzugsweise eine gestufte Kontur, welche derart ausgebildet ist, dass das Kunststoffteil nicht nur eine Stirnseite des Flansches, sondern zumindest partiell auch eine Mantelfläche des Flansches kontaktiert. Darüber hinaus kontaktiert das Kunststoffteil vorzugsweise auch den Außenring des Ausrücklagers, insbesondere den Ringabschnitt des Außenrings. Im Querschnitt betrachtet existiert somit ein Punkt, an welchem der Flansch des hülsenförmigen Metallteils, der Außenring des Ausrücklagers und das Kunststoffteil, welches die Mantelfläche des hülsenförmigen Metallteils umgibt, aneinander stoßen. Tatsächlich handelt es sich hierbei um eine Linie in Form eines symmetrisch um die Rotationsachse des Ausrücklagers liegenden Kreises.
-
Zur Verbindung des Außenrings des Ausrücklagers mit dem hülsenförmigen Metallteil ist in vorteilhafter Ausgestaltung ein Sicherungsring vorgesehen, welcher den Außenring am Flansch des hülsenförmigen Metallteils hält. Dieser Sicherungsring greift in mindestens eine Vertiefung ein, welche am Umfang des hülsenförmigen Metallteils ausgebildet ist. Die Vertiefung befindet sich auf derjenigen Seite des Flansches, welche dem Kunststoffteil abgewandt ist und kann beispielsweise in Form einer umlaufenden Nut oder in Form einzelner, voneinander getrennter Aussparungen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die mindestens eine Vertiefung radial direkt innerhalb des Innenrings des Ausrücklagers angeordnet. Dies bedeutet, dass mindestens eine zur Rotationsachse des Ausrücklagers normale Ebene existiert, welche sowohl die Vertiefung, in die der Sicherungsring eingreift, als auch den Innenring des Ausrücklagers schneidet. In seinem radial nach außen gerichteten Bereich kann der Sicherungsring platzsparend radial zwischen einer Dichtung des Ausrücklagers und dem Außenring des Ausrücklagers angeordnet sein.
-
Als fertigungstechnisch besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Schraubenlinie am Umfang des hülsenförmigen Metallteils eine in Richtung zum Ausrücklager abnehmende Steigung aufweist. Die minimale Steigung der Schraubenlinie beträgt hierbei vorzugsweise höchstens 75% der maximalen Steigung der Schraubenlinie. Dabei ist die Steigung der Schraubenlinie vorzugsweise an keiner Stelle der Mantelfläche des hülsenförmigen Metallteils geringer als 50% der maximalen Steigung. Es sind auch Ausführungsformen realisierbar, in denen sich mehrere Schraubenlinien, beispielsweise eine erste Schraubenlinie in der Art eines Linksgewindes und eine zweite Schraubenlinie in der Art eines Rechtsgewindes, auf der Mantelfläche des hülsenförmigen Metallteils befinden. Hierbei können sich mehrere Rillen auf der Mantelfläche des hülsenförmigen Metallteils schneiden.
-
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
-
1 und 2 in verschiedenen geschnittenen Darstellungen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausrücksystems,
-
3 ein Detail des Ausrücksystems nach 1 und 2, nämlich eine Verbindung zwischen einem hülsenförmigen Metallteil und einem Außenring eines Ausrücklagers,
-
4 das hülsenförmige Metallteil des Ausrücksystems nach 1 und 2,
-
5 eine alternative Ausgestaltung eines hülsenförmigen Metallteils für ein Ausrücksystem.
-
Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Ausrücksystem ist zur Anordnung zwischen einer Kupplung und einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und umfasst ein Ausrücklager 2, ein hülsenförmiges Metallteil 3, sowie ein Kunststoffteil 4. Hinsichtlich der grundsätzlichen Funktion des Ausrücksystems 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.
-
Das Ausrücklager 2 ist als Schrägkugellager ausgebildet und umfasst zwei Lagerringe 5, 6, nämlich einen Innenring 5 und einen Außenring 6, sowie zwischen den Lagerringen 5, 6 angeordnete Kugeln als Wälzkörper 7. Die Wälzkörper 7 sind durch einen Käfig 8 geführt. Das Ausrücklager 2 weist ferner zwei Dichtungen 9, 10 auf. Während es sich bei dem Außenring 6 um einen stehenden Lagerring handelt, rotiert der Innenring 5 beim Betrieb des Ausrücksystems 1. Über den Innenring 5 wird eine Kraft auf eine Tellerfeder einer nicht dargestellten Kupplung übertragen. Zum Öffnen und Schließen der Kupplung ist das gesamte Ausrücksystem 1 in axialer Richtung verschiebbar. Ein nicht dargestellter Ausrückhebel greift an zwei Armen 11, 12 des Kunststoffteils 4 an. Ein Federclip 13 greift in Nuten 14, 15 an den Armen 11, 12 des Kunststoffteils 4 ein.
-
Das Kunststoffteil 4 kontaktiert unmittelbar eine mit 16 bezeichnete Mantelfläche des hülsenförmigen Metallteils 3, wobei derjenige Abschnitt des Kunststoffteils 4, der die Mantelfläche 16 umgibt, als hohlzylindrischer Abschnitt 17 bezeichnet ist. In axialer Richtung erstreckt sich der hohlzylindrische Abschnitt 17 auf der dem Ausrücklager 2 abgewandten Seite des Ausrücksystems 1 über die Arme 11, 12 hinaus. Axial überragt der hohlzylindrische Abschnitt 17 des Kunststoffteils 4 das hülsenförmige Metallteil 3, wobei der hohlzylindrische Abschnitt 17 in seinem über das hülsenförmige Metallteil 3 hinausstehenden Bereich derart radial nach innen erweitert ist, dass er eine Stirnseite 18 des hülsenförmigen Metallteils 3 kontaktiert.
-
An der Mantelfläche 16 befindet sich eine sowohl in den 1 und 2 als auch in 4 erkennbare Rille 19, welche eine Schraubenlinie mit uneinheitlicher Steigung beschreibt. Hierbei nimmt die Steigung der Rille 19 von der Stirnseite 18 in Richtung zum Ausrücklager 2 ab. Die Rille 19 endet an einem Flansch 20, welcher integraler Bestandteil des hülsenförmigen Metallteils 3 ist und diejenige Stelle markiert, an welcher das Ausrücklager 2 und das Kunststoffteil 4 aneinander stoßen. Auf der dem Ausrücklager 2 zugewandten Seite weist der Flansch 20 eine Stufe 21 auf, in die ein als Ringabschnitt 22 bezeichneter, radial nach innen gerichteter Abschnitt des Außenrings 6 eingreift. Die Wandstärke des Ringabschnitts 22 ist größer als die Erstreckung der Stufe 21 in axialer Richtung des Ausrücksystems 1. Ein Sicherungsring 23 drückt den Ringabschnitt 22 und damit den gesamten Außenring 6 gegen den Flansch 20. Hierbei greift ein nach außen gerichteter Radialabschnitt 24 des Sicherungsrings 23 in einen Spalt zwischen der Dichtung 10 und dem Ringabschnitt 22 des Außenrings 6 ein. Ein sich am inneren Rand des Sicherungsrings 23 befindender Sicherungsabschnitt 25 greift in eine mit 26 bezeichnete Vertiefung am Außenumfang des hülsenförmigen Metallteils 3 ein, welche im vorliegenden Fall als Ringnut ausgebildet ist. Die Vertiefung 26 und der Innenring 5 überlappen sich in axialer Richtung. Dies heißt, dass mindestens eine zur Rotationsachse des Ausrücklagers 2 normale Ebene existiert, welche sowohl die Vertiefung 26 als auch den Innenring 5 schneidet. Der Sicherungsring 23 ist somit äußerst platzsparend zwischen das Ausrücklager 2 und das hülsenförmige Metallteil 3 eingesetzt. Während der Außenring 6 in seinem radial inneren Bereich sowohl den Sicherungsring 23 als auch den Flansch 20 kontaktiert, ist im Bereich radial außerhalb einer mit 27 bezeichneten Mantelfläche des Flansches 20 ein Kontakt zwischen dem Ringabschnitt 22 des Außenrings 6 und dem Kunststoffteil 4 gegeben.
-
Die 5 veranschaulicht die Herstellung von Rillen 19 in der Mantelfläche 16 einer möglichen Ausführungsform des hülsenförmigen Metallteils 3. Hierbei bearbeitet ein Werkzeug 28, nämlich ein Drehmeißel, die Mantelfläche 16 spanend. Eine Bewegung des Werkszeugs 28 in axialer Richtung des Metallteils 3 sowie die Rotation des Metallteils 3 sind in 5 durch Pfeile veranschaulicht. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 befinden sich im Ausführungsbeispiel nach 5 mehrere Rillen 19 in der Mantelfläche 16, welche teils in der Art eines Rechtsgewindes, teils in der Art eines Linksgewindes ausgebildet sind. In beiden Ausführungsformen ist die Tiefe der Rillen 19 stets geringer als die zwischen der Rille 19 und dem Innenumfang des hülsenförmigen Metallteils 3 verbleibende Restwandstärke des hülsenförmigen Metallteils 3. Dies gilt auch für den Bereich einer umlaufenden Innennut 29, in welchem die Wandstärke des hülsenförmigen Metallteils 3 reduziert ist. Die Rillen 19 haben somit praktisch keinen Einfluss auf die Stabilität des hülsenförmigen Metallteils 3 des Ausrücksystems 1. Dagegen tragen die Rillen 19 maßgeblich zur Herstellung eines festen Verbundes zwischen dem hülsenförmigen Metallteil 3 und dem Kunststoffteil 4 bei. Das Kunststoffteil 4 wird im Spritzgussverfahren direkt auf dem hülsenförmigen Metallteil 3 hergestellt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ausrücksystem
- 2
- Ausrücklager
- 3
- hülsenförmiges Metallteil
- 4
- Kunststoffteil
- 5
- Lagerring, Innenring
- 6
- Lagerring, Außenring
- 7
- Wälzkörper
- 8
- Käfig
- 9
- Dichtung
- 10
- Dichtung
- 11
- Arm
- 12
- Arm
- 13
- Federclip
- 14
- Nut
- 15
- Nut
- 16
- Mantelfläche
- 17
- hohlzylindrischer Abschnitt
- 18
- Stirnseite
- 19
- Rille
- 20
- Flansch
- 21
- Stufe
- 22
- Ringabschnitt
- 23
- Sicherungsring
- 24
- Radialabschnitt
- 25
- Sicherungsabschnitt
- 26
- Vertiefung
- 27
- Mantelfläche
- 28
- Werkzeug
- 29
- Innennut
