DE102018124328A1

DE102018124328A1 - Clutch release bearing

Info

Publication number: DE102018124328A1
Application number: DE102018124328.6A
Authority: DE
Inventors: Mario Willian Privatti; Carlos Eduardo Elles Nicolete
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-04-02

Abstract

Ein Kupplungsausrücklager für eine Reibungskupplung, insbesondere eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, umfasst zwei Lagerringe (2,3), von welchen ein erster Lagerring (2) als rotierender Lagerring und ein zweiter Lagerring (3) als nicht rotierender Lagerring vorgesehen ist, wobei zwischen den Lagerringen (2,3) Wälzkörper (4) abrollen und der rotierende Lagerring (2) einen Flansch (10) zur Kontaktierung zungenförmiger Elemente (16) der Reibungskupplung aufweist. Der rotierende Lagerring (2) weist an der Stirnfläche seines Flansches (10) mehrere Nuten (12) zum Eingriff jeweils eines zungenförmigen Elementes (16) auf.A clutch release bearing for a friction clutch, in particular an agricultural vehicle, comprises two bearing rings (2, 3), of which a first bearing ring (2) is provided as a rotating bearing ring and a second bearing ring (3) as a non-rotating bearing ring, with the bearing rings ( 2, 3) roll the rolling elements (4) and the rotating bearing ring (2) has a flange (10) for contacting tongue-shaped elements (16) of the friction clutch. The rotating bearing ring (2) has a plurality of grooves (12) on the end face of its flange (10) for engaging a tongue-shaped element (16).

Description

Die Erfindung betrifft ein zur Betätigung einer Reibungskupplung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs geeignetes Ausrücklager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a release bearing suitable for actuating a friction clutch in the drive train of a vehicle.

Ein gattungsgemäßes Ausrücklager ist beispielsweise aus der DE 10 2016 213 043 A1 bekannt. Dieses Ausrücklager weist einen Innenring als nicht rotierenden Lagerring und einen Außenring als rotierenden Lagerring auf. Hierbei ist durch den Außenring ein Anlageflansch für Federzungen einer Tellerfeder der Reibungskupplung gebildet. Im Fall der DE 10 2016 213 043 A1 befinden sich in dem Anlageflansch mehrere Durchgangsbohrungen, welche die Funktion haben, eventuell vorhandenes Wasser abzuführen.A generic release bearing is for example from the DE 10 2016 213 043 A1 known. This release bearing has an inner ring as a non-rotating bearing ring and an outer ring as a rotating bearing ring. Here, a contact flange for spring tongues of a plate spring of the friction clutch is formed by the outer ring. In the case of DE 10 2016 213 043 A1 there are several through holes in the system flange, which have the function of draining any water that may be present.

Ein weiteres Ausrücklager mit rotierendem Außenring ist Gegenstand der DE 10 2016 204 500 B3 . Dieses Ausrücklager ist mit Hilfe mehrerer armierter Dichtungen abgedichtet, welche teils als berührende und teils als nicht berührende Dichtungen wirken.Another release bearing with a rotating outer ring is the subject of DE 10 2016 204 500 B3 . This release bearing is sealed with the aid of several armored seals, some of which act as contacting and some as non-contacting seals.

Ein Ausrücklager mit einem drehenden Innenring ist zum Beispiel in der DE 195 03 216 A1 beschrieben. In diesem Fall stützt sich der nicht drehende Außenring an einem Ringflansch einer Betätigungshülse ab.A release bearing with a rotating inner ring is for example in the DE 195 03 216 A1 described. In this case, the non-rotating outer ring is supported on an annular flange of an actuating sleeve.

Weitere Kupplungsausrücklager mit drehendem Innenring sind in den Dokumenten WO 2009/000593 A1 und DE 10 2016 219 896 A1 offenbart. Diese Kupplungsausrücklager sind besonderes für die Verwendung in Lastkraftwagen und landwirtschaftlichen Fahrzeugen vorgesehen. Im Fall der DE 10 2016 219 896 A1 sind Kegelrollen als Wälzkörper vorgesehen.Further clutch release bearings with a rotating inner ring are in the documents WO 2009/000593 A1 and DE 10 2016 219 896 A1 disclosed. These clutch release bearings are specially designed for use in trucks and agricultural vehicles. In the case of DE 10 2016 219 896 A1 tapered rollers are provided as rolling elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes Kupplungsausrücklager anzugeben, welches sich besonders für den Einsatz in landwirtschaftlichen Fahrzeugen, insbesondere Traktoren, eignet.The invention is based on the object of specifying a clutch release bearing which is further developed compared to the prior art and which is particularly suitable for use in agricultural vehicles, in particular tractors.

Das Kupplungsausrücklager umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption zwei Lagerringe, von welchen ein erster Lagerring als rotierender Lagerring und ein zweiter Lagerring als nicht rotierender Lagerring vorgesehen ist, wobei zwischen den Lagerringen Wälzkörper abrollen und der rotierende Lagerring einen Flansch zur Kontaktierung zungenförmiger Elemente der Reibungskupplung aufweist. Erfindungsgemäß weist der rotierende Lagerring an der Stirnfläche seines Flansches mehrere Nuten zum Eingriff jeweils eines der zungenförmigen Elemente auf.In a known basic concept, the clutch release bearing comprises two bearing rings, of which a first bearing ring is provided as a rotating bearing ring and a second bearing ring as a non-rotating bearing ring, rolling elements rolling between the bearing rings and the rotating bearing ring having a flange for contacting tongue-shaped elements of the friction clutch. According to the invention, the rotating bearing ring has a plurality of grooves for engaging one of the tongue-shaped elements on the end face of its flange.

Bei den zungenförmigen Elementen der Reibungskupplung, welche die Stirnfläche des rotierenden Lagerrings kontaktieren, handelt es sich in typischen Ausgestaltungen um in sich starre Elemente. Solche in sich starren, hebelförmigen Elemente üben permanent eine Kraft in Axialrichtung auf den rotierenden Lagerring und damit auf das gesamte Ausrücklager aus.The tongue-shaped elements of the friction clutch, which contact the end face of the rotating bearing ring, are typically rigid elements in themselves. Such inherently rigid, lever-shaped elements permanently exert a force in the axial direction on the rotating bearing ring and thus on the entire release bearing.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass ein Durchrutschen zwischen dem rotierenden Lagerring des Kupplungsausrücklagers und den durch Axialverschiebung dieses Lagerrings betätigten, hebelförmigen Elementen der Reibungskupplung möglichst in jedem Betriebszustand vermieden werden sollte. Zur Vermeidung eines Durchrutschens, welches Verschleiß oder Geräuschentwicklung bedeuten und auch die Bedienbarkeit der Reibungskupplung erschweren könnte, wäre prinzipiell eine Erhöhung der in Axialrichtung wirkenden Vorlast zwischen dem Ausrücklager und den beweglichen, hebelförmigen Elementen, welche entweder direkt an einem Lagerring des Ausrücklagers oder an einer mit dem drehenden Lagerring mitrotierenden Scheibe anliegen, denkbar.The invention is based on the consideration that slipping between the rotating bearing ring of the clutch release bearing and the lever-shaped elements of the friction clutch actuated by axial displacement of this bearing ring should be avoided as far as possible in any operating state. In order to avoid slipping, which means wear or noise and could also make the friction clutch more difficult to operate, it would in principle be an increase in the preload acting in the axial direction between the release bearing and the movable, lever-shaped elements, which either directly on a bearing ring of the release bearing or on one with the rotating bearing ring with the rotating disc, conceivable.

Mit der Erfindung wird dagegen ein anderer Weg eingeschlagen, indem in die Stirnfläche des rotierenden Lagerrings mehrere Nuten eingeformt werden, in die jeweils ein zungenförmiges Element der Reibungskupplung eingreift.The invention, on the other hand, takes a different route by forming a plurality of grooves in the end face of the rotating bearing ring, in each of which a tongue-shaped element of the friction clutch engages.

Die Nuten in der Stirnfläche des rotierenden Lagerrings sind in bevorzugter Ausgestaltung derart konturiert, dass die gesamte Kupplung einschließlich Ausrücklager unabhängig von der Winkelrelation zwischen der insgesamt sternförmigen Anordnung der hebelartigen, zungenförmigen Elemente einerseits und dem drehbaren Lagerring des Ausrücklagers andererseits montierbar ist. Unmittelbar nach der Montage werden die zungenförmigen Elemente in der Regel noch nicht in den Nuten des Lagerrings einliegen. Sobald die Kupplung im in den Antriebsstrang des Fahrzeugs eingebauten Zustand in Betrieb genommen wird, kann sich der drehbare Lagerring des Ausrücklagers soweit gegenüber der Anordnung aus den einzelnen zungenförmigen Elemente verdrehen, bis diese in die Nuten einrasten, womit ein Formschluss in Umfangsrichtung gegeben ist. Dieser Formschluss bleibt in jeglicher Betriebsphase der Reibungskupplung erhalten. In Radialrichtung ist dagegen in typischer Ausgestaltung kein Formschluss zwischen den zungenförmigen Elementen und den Nuten in der Stirnfläche des Flansches des Lagerrings gegeben. Vielmehr sind signifikante Radialverschiebungen zwischen den am Lagerring anliegenden Enden der zungenförmigen Elemente und den Eingriffsbereichen des Lagerrings, das heißt den Nuten, gegeben. Insbesondere können sich die Nuten jeweils komplett vom inneren Rand bis zum äußeren Rand der Stirnfläche des Flansches des drehbaren Lagerrings erstrecken. Die Anzahl und Anordnung der Nuten ergibt sich aus der Anzahl und Anordnung der zungenförmigen Elemente der Reibungskupplung. Insbesondere sind drei Nuten gleichmäßig am Umfang des drehbaren Lagerrings verteilt.In a preferred embodiment, the grooves in the end face of the rotating bearing ring are contoured in such a way that the entire clutch, including the release bearing, can be mounted independently of the angular relationship between the overall star-shaped arrangement of the lever-like, tongue-shaped elements on the one hand and the rotatable bearing ring of the release bearing on the other. Immediately after assembly, the tongue-shaped elements will generally not yet lie in the grooves of the bearing ring. As soon as the clutch is put into operation when installed in the drive train of the vehicle, the rotatable bearing ring of the release bearing can rotate relative to the arrangement of the individual tongue-shaped elements until they snap into the grooves, thus providing a positive connection in the circumferential direction. This positive locking is maintained in every operating phase of the friction clutch. In the radial direction, on the other hand, in a typical embodiment there is no form fit between the tongue-shaped elements and the grooves in the end face of the flange of the bearing ring. Rather, there are significant radial displacements between the ends of the tongue-shaped elements abutting the bearing ring and the engagement areas of the bearing ring, that is to say the grooves. In particular, the grooves can each completely from the inner edge to extend the outer edge of the end face of the flange of the rotatable bearing ring. The number and arrangement of the grooves results from the number and arrangement of the tongue-shaped elements of the friction clutch. In particular, three grooves are evenly distributed on the circumference of the rotatable bearing ring.

Beim drehbaren Lagerring handelt es sich beispielsweise um den Innenring des Ausrücklagers. Alternativ kann der Außenring als rotierender Lagerring und der Innenring als lediglich in Axialrichtung verschiebbarer, jedoch nicht rotierbarer Lagerring vorgesehen sein. In beiden Fällen handelt es sich bei dem rotierenden Lagerring vorzugsweise um ein Schmiedeteil. Die Nuten in der Stirnfläche des Lagerrings können unmittelbar beim Schmiedevorgang erzeugt werden.The rotatable bearing ring is, for example, the inner ring of the release bearing. Alternatively, the outer ring can be provided as a rotating bearing ring and the inner ring as a bearing ring that can only be displaced in the axial direction, but cannot be rotated. In both cases, the rotating bearing ring is preferably a forged part. The grooves in the end face of the bearing ring can be created directly during the forging process.

Das Kupplungsausrücklager ist besonders für den Einsatz in landwirtschaftlichen Fahrzeugen, beispielsweise Traktoren, geeignet. Ebenso eignet sich das Kupplungsausrücklager für die Verwendung in Baumaschinen oder Lastkraftwagen.The clutch release bearing is particularly suitable for use in agricultural vehicles, for example tractors. The clutch release bearing is also suitable for use in construction machinery or trucks.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

1 ein Kupplungsausrücklager in perspektivischer Ansicht,
2 das Kupplungsausrücklager in einer Schnittdarstellung,
3 und 4 einen Innenring des Kupplungsausrücklagers in Ansichten analog 1 und 2,
5 eine Einbausituation des Kupplungsausrücklagers nach 1.

An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:

1 a clutch release bearing in perspective view,
2nd the clutch release bearing in a sectional view,
3rd and 4th an inner ring of the clutch release bearing in views analog 1 and 2nd ,
5 an installation situation of the clutch release bearing 1 .

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Kupplungsausrücklager, kurz auch als Ausrücklager bezeichnet, ist für die Verwendung im Antriebsstrang einer landwirtschaftlichen Maschine, nämlich eines Traktors, vorgesehen. Eine als Reibungskupplung ausgebildete Kupplung 15 ist lediglich in 5 ausschnittsweise erkennbar. Zur Betätigung der Kupplung 15, das heißt zum Einkuppeln und Auskuppeln, sind drei Kupplungsfinger 16 vorgesehen, welche allgemein als zungenförmige Elemente bezeichnet werden. Die der Kupplung 15 zuzurechnenden Kupplungsfinger 16 sind in sich starre Elemente, welche insgesamt sternförmig angeordnet sind. Zur Betätigung der Kupplung 15 sind die Enden der Kupplungsfinger 16 durch Verschiebung des Ausrücklagers 1 zu verlagern. Die Axialkraft zwischen den Kupplungsfingern 16 einerseits und dem Ausrücklager 1 andererseits setzt sich aus einer Vorspannkraft und einer Betätigungskraft zusammen. Die Vorspannkraft beträgt nicht mehr als 100 N. Die Kupplungsbetätigung erfolgt in an sich bekannter Weise hydraulisch.One overall with the reference symbol 1 marked clutch release bearing, also referred to as a release bearing for short, is intended for use in the drive train of an agricultural machine, namely a tractor. A clutch designed as a friction clutch 15 is only in 5 recognizable in sections. To actuate the clutch 15 , that means for engaging and disengaging, are three clutch fingers 16 provided, which are generally referred to as tongue-shaped elements. The clutch 15 attributable clutch fingers 16 are rigid elements that are arranged in a star shape. To actuate the clutch 15 are the ends of the clutch fingers 16 by shifting the release bearing 1 to relocate. The axial force between the clutch fingers 16 on the one hand and the release bearing 1 on the other hand it consists of a preload and an actuation force. The preload is not more than 100 N. The clutch is actuated hydraulically in a manner known per se.

Das Ausrücklager 1 ist als Schrägkugellager mit zwei Lagerringen 2, 3, nämlich einem Innenring 2 und einem Außenring 3, gestaltet. Beim Innenring 2 handelt es sich um ein Schmiedeteil; beim Außenring 3 um ein Blechteil. Die mit 4 bezeichneten Wälzkörper, das heißt Kugeln, des Ausrücklagers 1 sind in einem Käfig 5 geführt. Das Ausrücklager 1 ist durch Dichtungen 6, 7 abgedichtet.The release bearing 1 is a angular contact ball bearing with two bearing rings 2nd , 3rd , namely an inner ring 2nd and an outer ring 3rd , designed. With the inner ring 2nd it is a forged part; at the outer ring 3rd around a sheet metal part. The rolling elements designated 4, that is balls, of the release bearing 1 are in a cage 5 guided. The release bearing 1 is through seals 6 , 7 sealed.

Im Ausführungsbeispiel ist der Außenring 3 als nicht rotierender Lagerring und der Innenring 2 als rotierender Lagerring vorgesehen. Der Außenring 3 ist auf einem verschiebbaren Trägerteil 8 gehalten, wobei er durch eine Tellerfeder 9 angefedert und geringfügig in Radialrichtung verschiebbar ist. Hierbei liegt ein Scheibenabschnitt 11 des Außenrings 3 am Trägerteil 8 an.In the exemplary embodiment, the outer ring 3rd as a non-rotating bearing ring and the inner ring 2nd provided as a rotating bearing ring. The outer ring 3rd is on a sliding support part 8th held by a plate spring 9 is sprung and slightly displaceable in the radial direction. Here is a disc section 11 the outer ring 3rd on the support part 8th on.

Der Innenring 2 weist einen Scheibenabschnitt 10 auf, welcher vom Scheibenabschnitt 11 des Außenrings 3 parallel beabstandet ist. Der Scheibenabschnitt 10 wird auch als Flansch des rotierenden Lagerrings 2 bezeichnet. An den Flansch 10 schließt sich ein mit 13 bezeichneter, näherungsweise zylindrischer Lagerungsabschnitt des Innenrings 2 an. Eine mit 14 bezeichnete Wälzkörperlaufbahn des Innenrings 2 ist an der Außenumfangsfläche des Lagerungsabschnitts 13 gebildet.The inner ring 2nd has a disc section 10th on which of the disc section 11 the outer ring 3rd is parallel spaced. The disc section 10th is also used as the flange of the rotating bearing ring 2nd designated. On the flange 10th closes an approximately cylindrical bearing section, designated 13, of the inner ring 2nd on. A rolling element raceway designated by 14 of the inner ring 2nd is on the outer peripheral surface of the bearing portion 13 educated.

In der durch den Flansch 10 gebildeten Stirnfläche des Innenrings 2 befinden sich drei radial ausgerichtete Nuten 12. Die Nuten 12 sind gleichmäßig am Umfang verteilt, das heißt in 120°-Abständen angeordnet. Beim Betrieb der Kupplung 15 ist in jede der Nuten 12 ein Kupplungsfinger 16 eingerastet. Die Rastfunktion bezieht sich hierbei auf Belastungen in Umfangsrichtung des Innenrings 2. Dagegen ist in Radialrichtung, bezogen auf die Mittelachse des Ausrücklagers 1, eine signifikante Beweglichkeit zwischen den am Ausrücklager 1 anliegenden Enden der Kupplungsfinger 16 und dem Flansch 10 gegeben. Die Nuten 12 werden bereits beim Schmieden des Innenrings 2 geformt. Somit sind keine zusätzlichen Verfahrensschritte zur Erzeugung der drei Nuten 12 erforderlich.In through the flange 10th formed end face of the inner ring 2nd there are three radially aligned grooves 12th . The grooves 12th are evenly distributed around the circumference, i.e. at 120 ° intervals. When operating the clutch 15 is in each of the grooves 12th a clutch finger 16 snapped into place. The locking function relates to loads in the circumferential direction of the inner ring 2nd . In contrast, is in the radial direction, based on the central axis of the release bearing 1 , significant mobility between those on the release bearing 1 adjacent ends of the clutch fingers 16 and the flange 10th given. The grooves 12th are already at the forging of the inner ring 2nd shaped. There are therefore no additional process steps for producing the three grooves 12th required.

BezugszeichenlisteReference list

11: AusrücklagerRelease bearing
22nd: InnenringInner ring
33rd: AußenringOuter ring
44th: Kugel, WälzkörperBall, rolling elements
55: KäfigCage
66: Dichtungpoetry
7 7: Dichtungpoetry
88th: TrägerteilCarrier part
99: TellerfederBelleville spring
1010th: Scheibenabschnitt des Innenrings, FlanschDisc section of the inner ring, flange
1111: Scheibenabschnitt des AußenringsDisc section of the outer ring
1212th: NutGroove
1313: LagerungsabschnittStorage section
1414: Wälzkörperlaufbahn des InnenringsRolling raceway of the inner ring
1515: Kupplungclutch
1616: Kupplungsfinger, zungenförmiges ElementCoupling fingers, tongue-shaped element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016213043 A1 [0002]
DE 102016204500 B3 [0003]
DE 19503216 A1 [0004]
WO 2009/000593 A1 [0005]
DE 102016219896 A1 [0005]

Claims

Clutch release bearing for a friction clutch, with two bearing rings (2, 3), of which a first bearing ring (2) is provided as a rotating bearing ring and a second bearing ring (3) as a non-rotating bearing ring, with rolling elements (2) between the bearing rings (2, 3). 4) roll and the rotating bearing ring (2) has a flange (10) for contacting tongue-shaped elements (16) of the friction clutch, characterized in that the rotating bearing ring (2) on the end face of its flange (10) has a plurality of grooves (12) for Has engagement of a tongue-shaped element (16).

Clutch release bearing after Claim 1 , characterized in that the inner ring (2) is provided as a rotating bearing ring.

Clutch release bearing after Claim 1 or 2nd , characterized in that the rotating bearing ring (2) is designed as a forged part.

Clutch release bearing according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that in the end face of the flange (10) of the rotating bearing ring (2) three grooves (12) are formed which are evenly distributed around the circumference and which extend continuously from the inner to the outer edge of the end face of the flange (10).