-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung befasst sich mit der Ausbildung von Kupplungsausrücklageranordnungen, insbesondere der Verschlankung solcher Anordnungen bei gleichzeitiger Beibehaltung der Verschleißfestigkeit.
-
Kupplungsausrückanordnungen dienen dem Zweck, den Gangwechsel durch Einleitung der Unterbrechung des Kraftflusses zwischen Motor und Getriebe beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug komfortabel zu gestalten. Solche Kupplungsausrückanordnungen umfassen ein Ausrücklager und eine Antriebsvorrichtung. Das Ausrücklager, welches in der Regel ein Schrägkugellager ist, wird von zwei Lagerringen und Wälzkörpern gebildet, wobei die Wälzkörper während des Betriebs auf von den Lagerringen bereitgestellten Laufbahnen abrollen. Einer der beiden Lagerringe steht über einen radial zur Drehachse DA des Ausrücklagers verlaufenden, mit dem Lagerring meist einstückig verbundenen Flansch mit der Antriebsvorrichtung in unmittelbarem Wirkzusammenhang, die befähigt ist, eine Kraft in den Flansch dieses Lagerrings einzuleiten. Wirkt diese Kraft, setzt sich diese durch die Vermittlung der Wälzkörper in dem anderen Lagerring fort, welcher in unmittelbarem Wirkzusammenhang mit den Federn einer Schalttrennkupplung steht, und bewirkt, dass das gesamte Ausrücklager aus einer ersten, unbelasteten Position in eine zweite, einen axialen Abstand zur ersten Position entlang der Drehachse DA des Ausrücklagers einhaltende Position verschoben wird und dabei durch den Kontakt zur Schalttrennkupplung dieses öffnet. Ein solches Ausrücklager ist gegenständlich aus
DE 37 343 853 A1 bekannt. Eine, ein Ausrücklager und eine Antriebsvorrichtung umfassende Kupplungsausrückanordnung ist
DE 10 246 937 A1 entnehmbar. Dabei wird die Antriebsvorrichtung von einem Hebel gebildet, über welchem das Ausrücklager von einer ersten Position in eine zweite Position verbracht wird.
-
Wie
DE 37 343 853 A1 und auch
DE 10 246 937 A1 entnommen werden kann, ist ein Gehäuse vorgesehen, welches die jeweiligen Ausrücklager aufnimmt. Um die mitunter erheblichen Kräfte, die zur Verschiebung des Ausrücklagers bzw. zur Trennung der Schalttrennkupplung erforderlich sind, zu übertragen, ist das Gehäuse mit einer umlaufenden Schulter versehen, an deren einem Ringrand der Flansch des einen Lagerrings anliegt und an deren anderen, dem anderen Ringrand gegenüberliegenden Ringrand der Hebel zur Betätigung des Ausrücklagers angreift.
-
Darüber hinaus sind auch gehäusefreie Kupplungsausrückanordnungen bekannt. Bei diesen Kupplungsausrückanordnungen wird die Antriebsanordnung in der Regel von einem Ringkolben gebildet, der hydraulisch angetrieben wird und der direkt mit dem Flansch des einen Lagerrings in Wirkverbindung steht. Eine solche Ausbildung ist in
DE 43 31 728 A1 gezeigt, welche einen nach radial außen gerichteten Flansch aufweist und bei welcher die Einleitung der Verschiebekraft in den Flansch in einem radialen Abstand vom Mittelpunkt der Wälzkörper erfolgt, der etwa dem doppelten Durchmesser der Wälzkörper entspricht. Dieser relativ große radiale Abstand zwischen dem Teilkreisdurchmesser, auf welchem die Wälzkörper zwischen den Laufbahnen der Lagerringe abrollen, und dem Kontaktpunkt zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Flansch ist dem Umstand geschuldet, dass der Bauraum zwischen Motor und Getriebe oft sehr begrenzt ist. Um den vorhandenen Bauraum besser auszunutzen, sind in der Praxis auch noch größere Radialabstände zwischen dem Teilkreisdurchmesser der Wälzkörper zwischen ihren Laufbahnen und dem Kontaktpunkt der Antriebsvorrichtung am Flansch möglich. Auch wenn in
DE 43 31 728 A1 die Krafteinleitung in den einen Lagerring unter Vermittlung eines ringförmigen Verbindungselements erfolgt, sind in der Praxis auch Lagerringe mit einstückig verbundenen Flanschen bekannt geworden, welche in unmittelbarem Wirkzusammenhang mit den jeweiligen Antriebsvorrichtungen stehen.
-
Sollen die mitunter erheblichen Kräfte, die zur Verschiebung des Ausrücklagers bzw. zum Trennen der Schafttrennkupplung erforderlich sind, von den einstückigen Flanschen übertragen werden, ist es erforderlich, die Flansche entsprechend massiv auszubilden. Abgesehen davon, dass massive Flansche Bauraum konsumieren und das Gewicht erhöhen, ist in vielen Fällen die Verstärkung bloß der einstückig mit den jeweiligen Lagerringen verbundenen Flansche gar nicht möglich, so dass eine Verstärkung eines Flansches mit der Verstärkung des gesamten Lagerrings einhergeht, wodurch die Bauraum- und Gewichtsproblematik weiter verschärft wird.
-
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsausrücklageranordnung anzugeben, welche diese Probleme überwindet.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 1 bis 6 entnehmbar.
-
Die Erfindung geht von einer Kupplungsausrücklageranordnung aus
mit einem Ausrücklager, umfassend einen äußeren Lagerring, einen inneren Lagerring und Wälzkörper, die geeignet sind, auf von den beiden Lagerringen bereitgestellten Laufbahnen abzurollen, und mit einer Antriebsvorrichtung, die auf einen mit dem äußeren Lagerring versehenen, nach radial außen gerichteten Flansch wirkt, wobei zwischen den Mittelpunkten der Wälzkörper und dem Bereich des Flansches, der mit der Antriebsvorrichtung im unmittelbaren Wirkzusammenhang steht, ein Radialabstand von mindestens dem doppelten Wälzkörperdurchmesser gegeben ist.
Ist der Bereich des Flansches, der mit der Antriebsvorrichtung im unmittelbaren Wirkzusammenhang steht, mit einem axial vorstehenden, in Richtung der Antriebsvorrichtung gerichteten Vorsprung versehen, müssen keine massiven Flansche bzw. mit ihnen einstückig verbundene Lagerringe bereitgestellt werden, um die auf sie wirkenden Antriebskräfte verformungsstarr zu übertragen. Nach Erkenntnissen der Anmelderin ist eine geringe elastische Nachgiebigkeit der Flansche bei der Übertragung der Antriebskräfte unschädlich. Abgesehen davon wird durch die geringe elastische Nachgiebigkeit der Flansche auch der Komfort bei der Betätigung der Kupplung für den Nutzer gesteigert, weil dadurch das Gefühl einer weichen Kupplungsbetätigung erhalten bleibt.
Die axial vorstehenden Vorsprünge stellen sicher, dass trotz der elastischen Nachgiebigkeit der Flansche ein körperlicher Kontakt zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Flansch außerhalb der Vorsprünge unterbleibt und durch die durch die Vorsprünge hergestellte Freistellung gegenüber den Flanschen i.ü. die Verstellkraft ausschließlich über die Vorsprünge in den Flansch eingeleitet wird.
-
Besonders leicht können die Vorsprünge in die Flansche eingebracht werden, wenn diese als Kröpfung oder Kuppe ausgebildet sind.
-
Eine etwas stärkere Versteifung der Flansche ist dann gegeben, wenn der jeweilige Vorsprung den Flansch in seiner Umfangsrichtung vollständig umrandet.
-
Verschleiß zwischen Flansch und Antriebsvorrichtung muss nicht befürchtet werden, wenn der jeweilige Vorsprung einen Abrollradius ausweist, der einen axialen und einen radialen Bereich des jeweiligen Vorsprungs verbindet.
-
Figurenliste
-
Es zeigen:
- 1 eine Kupplungsausrückanordnung
- 2 ein Ausrücklager gemäß 1 und
- 3 ein weiteres Ausrücklager
-
Wege zum Ausführen der Erfindung
-
Die Erfindung soll nun anhand der Fig. näher erläutert werden.
In 1 ist eine Kupplungsausrückanordnung 1 gezeigt. Diese Kupplungsausrückanordnung 1 umfasst eine Antriebsvorrichtung 2 und ein Ausrücklager 3. Das Ausrücklager 3, welches in 2 vergrößert dargestellt ist, wird von einem inneren Lagerring 4, einem äußeren Lagerring 5 und Wälzkörpern 6 gebildet, wobei während des Betriebs die Wälzkörper 6 auf von den Lagerringen 4, 5 bereitgestellten Laufbahnen 7 abrollen. Beide Lagerringe 4, 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel aus Blech gebildet. Der äußere Lagerring 5 ist mit einem radialen Flansch 8 versehen, der sich von der Drehachse DA des Ausrücklagers 3 weg erstreckt und der mit dem äußeren Lagerring 5 eine einstückige Einheit bildet. Dieser Flansch 8, der lediglich eine axiale Dicke unter 3 mm, hat eine radiale Länge, die mehr als das Vierfache des Durchmessers der Wälzkörper 6 entspricht. Nahe dem äußeren Rand 9 des Flansches ist ein axialer Vorsprung 10 vorgesehen, der sich in Richtung der Antriebsvorrichtung 2 erstreckt und den Flansch 8 in Umfangsrichtung vollständig umrandet. Dieser Vorsprung 10 steht in unmittelbarer Wirkverbindung zu der Antriebsvorrichtung 2.
-
Die Antriebsvorrichtung 2 wird von einem Ringkolben 11 bereitgestellt, der über eine nicht näher gezeigte Hydraulik in axialer Richtung gegen den Flansch 8 bzw. dessen Vorsprung 10 verfahrbar ist. Der innere Lagerring 4 weist eine Stirnseite 12 auf, die in unmittelbarem Kontakt zu den Federn 13 einer Schalttrennkupplung (nicht bezeichnet) steht.
Wird nun - angedeutet durch den Kraftpfeil K - der Ringkolben 11 in axialer Richtung entlang der Drehachse DA verfahren, wird das Ausrücklager 2 insgesamt aus der in 1 gezeigten Position gegen die Wirkung der Federn 13 axial in eine zweite Position verfahren und die Schalttrennkupplung geöffnet.
-
Wie 2 entnehmbar ist, ist der Vorsprung 10 dort als Kuppe 14 mit einer gerundeten Kontur ausgebildet. Folglich weist diese Kuppe 14 auch einen Abrollradius R auf. Wird das Ausrücklager 3 von der Antriebsvorrichtung 2 zur Trennung der Schalttrennkupplung mit einer Kraft K beaufschlagt und wird dabei Flansch 8 leicht elastisch verformt, rollt der Ringkolben 11 an dem Abrollradius R der Kuppe 14 ab, ohne dass es zu einem verschleißenden Kontakt des Ringkolbens 11 mit dem Flansch 8 kommt. Dabei sind die axiale Breite B2 der Kuppe 14 und die radiale Ausdehnung des Ringkolbens 11 so bemessen, dass unter Wirkung der Verstellkraft K ein Kontakt zwischen Ringkolben 11 und Flansch 8 außerhalb der Kuppe 14 unterbleibt.
-
Auch wenn im Ausführungsbeispiel gemäß 1 zwischen Ringkolben 11 und Kuppe 14 noch eine Shim-Scheibe 15 vorgesehen ist, sind die eben genannten Vorteile auch gegeben, wenn keine Shim-Scheibe 15 vorgesehen ist und der Ringkolben 11 direkt mit der Kuppe 14 in Wirkverbindung steht.
-
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 und 2 ist in 3 der Flansch 8 des äußeren Lagerrings 5 an seinem radial äußeren Rand 9 mit einem Vorsprung 10 in der Form einer Kröpfung 16 versehen und weist einen axialen Bereich B1 und einen radialen Bereich B2 auf. Um ein verschleißfreies Abrollen des Ringkolbens 11 an der Kröpfung 16 unter Wirkung der Kraft K bzw. einer kraftbedingten elastischen Verformung des Flansches 8 zu gewährleisten, geht der axiale Bereich B1 unter Bereitstellung eines Abrollradius R in den radialen Bereich B2 der Kröpfung 15 bzw. des Vorsprungs 10 über.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kupplungsausrückanordnung
- 2
- Antriebsvorrichtung
- 3
- Ausrücklager
- 4
- innerer Lagerring
- 5
- äußerer Lagerring
- 6
- Wälzkörper
- 7
- Laufbahn
- 8
- Flansch
- 9
- äußerer Rand
- 10
- Vorsprung
- 11
- Ringkolben
- 12
- Stirnseite
- 13
- Feder
- 14
- Kuppe
- 15
- Shim-Scheibe
- 16
- Kröpfung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 37343853 A1 [0002, 0003]
- DE 10246937 A1 [0002, 0003]
- DE 4331728 A1 [0004]
