DE10314259A1

DE10314259A1 - Mehrreihiges Wälzlager, insbesondere Ausrücklager für Kupplungen

Info

Publication number: DE10314259A1
Application number: DE10314259A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Winkelmann; Steffen Dipl.-Ing. Dittmer; Bernhard Dipl.-Ing. Klöpfer
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-03-29
Filing date: 2003-03-29
Publication date: 2004-10-07
Also published as: ITMI20040569A1; FR2853028A1; FR2853028B1

Abstract

Mehrreihiges Wälzlager (1) zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften, insbesondere Ausrücklager für Kupplungen in Kraftfahrzeugen, wobei ein erster Ring (2) des Wälzlagers (1) einen Flansch (3) aufweist, der mit einem Betätigungselement (4), insbesondere einer Ausrückmechanik der Kupplung in Wirkverbindung steht, und wobei ein zweiter Laufring (5) des Wälzlagers (1) sich an einem Übertragungselement, insbesondere einer Betätigungsmechanik der Kupplung abstützt. DOLLAR A Dabei weisen die Reihen des Wälzlagers (1) einzelne Wälzkörpersätze auf, sind hintereinander (in Reihe) geschaltet und der zweite Ring (10) des ersten Lagers (7) steht mit dem ersten Laufring (11) des zweiten Lagers (8) in Wirkverbindung.

Description

Gebiet der Erfindung
Mehrreihiges Wälzlager zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften, insbesondere Ausrücklager für Kupplungen in Kraftfahrzeugen, wobei ein erster Ring des Wälzlagers einen Flansch aufweist, der mit einem Betätigungselement, insbesondere einer Ausrückmechanik der Kupplung in Wirkverbindung steht und wobei ein zweiter Laufring des Wälzlagers sich an einem Übertragungselement, insbesondere einer Betätigungsmechanik der Kupplung abstützt.

Ein derartiges mehrreihiges Wälzlager ist aus der FR-PS 551 761 bekannt. Es handelt sich dabei um ein kombiniertes Radial- und Axiallager mit einem gemeinsamen Innen- und Außenring, die das Axial- und Radiallager in Parallelschaltung aufnehmen. Der erste Ring des Lagers nach 1 der FR-PS weist einen Flansch auf, der mit der Ausrückmechanik der Kupplung in Wirkverbin dung steht. Der zweite Laufring des Lagers stützt sich an der Betätigungsmechanik der Kupplung ab.

Heutige Generationen von Kupplungen, insbesondere Kupplungen mit Übersetzungsgetrieben fordern Ausrücklager, die größere Druckdurchmesser und/oder höhere Drehzahlen ermöglichen. Dazu ist das gattungsgemäße Ausrücklager der FR-PS nicht geeignet. Konstruktiv bedingt ist bei den bisher bekannten Ausrücklagern, insbesondere auch bei dem gattungsgemäßen Ausrücklager eine Anwendungsgrenze gegeben, die durch den Durchmesser-Drehzahlkennwert n x Dm definierbar ist, der unterhalb dem Grenzwert 560.000 min. ^–1mm liegt.

Es sind aber auch andere mehrreihige Wälzlager bekannt, FR-2 233 885 A , die zwei Wälzlagereihen aufweisen und sowohl zur Aufnahme von axialen als auch radialen Kräften ausgelegt sind. Diese Wälzlagerreihen sind ebenfalls in Parallelschaltung ausgeführt und so ausgebildet, dass eine Reihe des Wälzlagers die Axialkräfte in einer Richtung und die andere Reihe des Wälzlagers die Axialkräfte in der anderen Richtung aufnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein mehrreihiges Wälzlager zur Verfügung zu stellen, das die konstruktiven Anforderungen hinsichtlich Kurzbauweise bei hochdrehenden Kupplungen bzw. Druckdurchmessern größer als 105 mm erfüllt und darüber hinaus einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Reihen des Wälzlagers einzelne Wälzlagersätze aufweisen und hintereinander (in Reihe) geschaltet sind und dass der zweite Ring des ersten Lagers mit dem ersten Laufring des zweiten Lagers in Wirkverbindung steht.

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Gesamtdrehzahl zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Laufring im wesentlichen halbiert und auf die beiden Reihen des Wälzlagers aufgeteilt wird. Damit wird der Durchmesser-Drehzahlkennwert im wesentlichen halbiert und der Durchmesser der Wälzlagers kann den konstruktiven Gegebenheiten angepasst werden.

Darüber hinaus bieten die Reihen des Wälzlagers, d.h. das erste bzw. zweite Lager einen großen konstruktiven Gestaltungsfreiraum, so dass je nach räumlichen Gegebenheiten das Wälzlager sehr schmal bauen kann und die Reihen im wesentlichen radial umeinander angeordnet sind oder in Verbreiterung in Achsrichtung mehr oder weniger nebeneinander sitzen, wobei dann der Durchmesser kleiner gehalten werden kann.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung stützen sich der zweite Ring des ersten Lagers und der erste Laufring des zweiten Lagers in radialer und axialer Richtung gegeneinander ab, so dass sie im wesentlichen wie ein einziger Lagerring wirken, aber getrennt voneinander kostengünstig hergestellt werden können. Bei dieser Ausgestaltung handelt es sich praktisch um zwei komplette Einzellager, die über den zweiten Ring des ersten Lagers und den ersten Laufring des zweiten Lagers miteinander in Wirkverbindung stehen. Diese Bauart erlaubt die herkömmliche Fertigung auf vorhandenen Produktionsmaschinen und Montageeinrichtungen.

Das Wälzlager ist dabei als Vierringlager ausgeführt, wobei der erste Laufring des zweiten Lagers als dessen Außenring ausgeführt ist und sich auf dem als Außenring ausgebildeten zweiten Ring des ersten Lagers abstützt. Dabei ist dann der zweite Laufring, der sich an dem Übertragungselement abstützt, dessen Innenring.

Eine Modifikation des Wälzlagers als Vierringlager ergibt sich dann, wenn der erste Laufring des zweiten Lagers als dessen Innenring ausgebildet ist und sich auf dem als Außenring ausgebildeten zweiten Ring des ersten Lagers ab stützt. Dann ist der zweite Laufring des zweiten Lagers, der mit dem Übertragungselement in Wirkverbindung steht, dessen Außenring.

Durch diese Ausgestaltung kann der zweite Laufring, der mit dem Übertragungselement in Wirkverbindung steht, sowohl als Außenring als auch als Innenring des zweiten Lagers ausgebildet sein, wodurch sich eine große Modifikationsmöglichkeit dieses Laufringes und des mit dem Übertragungselement in Wirkverbindung stehenden Stützflansches ergibt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Wälzlager als Dreiringlager auszubilden, wobei der zweite Ring des ersten Lagers als dessen Außenring ausgebildet und einstückig mit dem als Innenring ausgebildeten ersten Laufring des zweiten Lager herstellt ist. Der zweite Laufring des zweiten Lagers ist dessen Außenring.

Es ist aber auch möglich, das Wälzlager als Dreiringlager auszuführen, wobei der zweite Ring des ersten Lagers als dessen Außenring ausgebildet ist und einstückig mit dem als Außenring ausgeführten ersten Laufring des zweiten Lagers hergestellt ist. Der zweite Laufring des zweiten Lagers ist dann dessen Innenring.

Bei diesen Ausgestaltungen des Wälzlagers als Dreiringlager ergeben sich dieselben Modifikationsmöglichkeiten für den zweiten Laufring des zweiten Lagers. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass nur drei Lagerringe vorgesehen sind, wobei der Mittelring mit zwei Laufbahnen ausgeführt ist und sich somit ein Lagerring einsparen lässt.

Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur zwei sondern auch drei oder mehr Wälzkörpersätze bzw. Lager zu einer Lagereinheit bzw. Wälzlager zusammengefasst werden können, insbesondere ausgebildet als ein Ausrücklager für eine Ausrückmechanik einer Fahrzeugkupplung.

Die einzelnen Lager können als Rillenlager ausgeführt sein und Axialkräfte in beiden Achsrichtungen aufnehmen oder als Schrägkugellager zur einseitigen Kraftaufnahme.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
1 einen Teilschnitt durch ein Wälzlager in Dreiringausführung mit zwei Reihen und einem Betätigungselement,
1a einen Teilschnitt durch ein Wälzlager ähnlich 1, jedoch mit einem modifizierten Betätigungselement,
2 einen Teilschnitt durch ein Wälzlager in Dreiringausführung mit zwei Reihen und einem Betätigungselement,
2a einen Teilschnitt durch ein Wälzlager ähnlich 2 mit modifiziertem Betätigungselement,
3 einen Teilschnitt durch ein Wälzlager in Dreiringausführung mit zwei Reihen und einem Betätigungselement,
3a einen Teilschnitt durch ein Wälzlager ähnlich 3 mit modifiziertem Betätigungselement,
4 einen Teilschnitt durch ein Wälzlager in Dreiringausführung mit zwei Reihen und einem Betätigungselement,
4a einen Teilschnitt durch ein Wälzlager ähnlich 4 mit modifiziertem Betätigungselement,
5 einen Teilschnitt durch ein Wälzlager in Vierringausführung mit zwei Reihen und einem Betätigungselement,
5a einen Teilschnitt durch ein Wälzlager ähnlich 5 mit modifiziertem Betätigungselement,
6 einen Teilschnitt durch ein Wälzlager in Vierringausführung mit zwei Reihen und einem Betätigungselement und
6a einen Teilschnitt durch ein Wälzlager ähnlich 6 mit modifiziertem Betätigungselement,
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
In den 1 bis 6a ist, soweit im einzelnen dargestellt, mit 1 ein mehrreihiges Wälzlager bezeichnet, dessen erster Ring 2 einen Flansch 3 aufweist, der mit einem mit 4 bezeichneten Betätigungselement in Wirkverbindung steht. Der mit 5 bezeichnete zweite Laufring weist einen Stützflansch 6 auf, der nicht dargestellt sich an einem Übertragungselement abstützt.
Das mehrreihige Wälzlager 1 weist ein mit 7 bezeichnetes erstes Lager und ein mit 8 bezeichnetes zweites Lager auf, die jeweils einen Wälzkörpersatz mit Lagerkugeln 9 beinhalten, die in einem Käfig geführt sind.
Der erste Ring 2 ist als Innenring des ersten Lagers 7 ausgebildet, wobei der Flansch 3 in den 1, 2, 3 bis 6 auf einer Seite des ersten Ringes angeordnet ist und mit einem Betätigungselement 4 in Wirkverbindung steht, während der mit 3a bezeichnete Flansch in den 1a, 2a, 3a bis 6a modifiziert ist und mit einem modifizierten Betätigungselement 4a in Wirkverbindung steht.
In den 1, 1a, 2, 2a, 3, 3a, 6 und 6a ist der zweite Laufring 5 als Außenring es zweiten Lagers 8 ausgebildet und weist den Stützflansch 6 auf. In den 4 und 4a, 5 und 5a ist der zweite Laufring 5 als Innenring des zweiten Lagers 8 ausgeführt und weist einen entsprechenden Stützflansch 6 auf.
In den 1 bis 4a ist das mehrreihige Wälzlager 1 als Dreiringlager ausgeführt, wobei der mit 10 bezeichnete zweite Ring des ersten Lagers 7 mit dem ersten Laufring 11 des zweiten Lagers 8 einstückig hergestellt ist und als Mittelring ausgeführt ist.
In den 1 bis 3a ist der zweite Ring 10 des ersten Lagers 7 und der erste Laufring des zweiten Lagers 8 so ausgebildet, dass der Mittelring als Außenring des ersten Lagers 7 und als Innenring des zweiten Lagers 8 dient, während in den 4 und 4a der zweite Ring 10 des ersten Lagers 7 der Außenring des ersten Lagers 7 ist und der erste Laufring 11 des zweiten Lagers 8 dessen Außenring.
In den Ausführungsbeispielen gemäß den 5 bis 6a sind vier Ringe vorgesehen. Der zweite Ring 10 des ersten Lagers 7 ist als getrenntes Bauteil zu dem ersten Laufring 11 des zweiten Lagers 8 ausgeführt. Sie stützen sich allerdings gegeneinander ab. In den Ausführungsbeispielen gemäß den 5 bis 6a ist der zweite Ring 10 des ersten Lagers 7 dessen Außenring. In den 5 und 5a ist der erste Laufring 11 des zweiten Lagers 8 dessen Außenring, während in den 6 und 6a der erste Laufring 11 des zweiten Lagers 8 dessen Innenring ist.
Entsprechend der verschiedenartigen Ausgestaltung des ersten Laufrings 11 als Innen- bzw. Außenring des zweiten Lagers 8, ergeben sich unterschiedliche Abstützmöglichkeiten zwischen dem zweiten Ring 10 des ersten Lagers 7 und dem ersten Laufring 11 des zweiten Lagers 8.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den 2, 2a, 5, 5a und 6, 6a der zweite Ring 10 des ersten Lagers 7 ebenfalls einen Stützflansch 6a aufweist, der innerhalb des Stützflansches 6 angeordnet ist und in Richtung des nicht dargestellten Übertragungselements ausgerichtet ist. Dadurch können verschiedene Betätigungsmechanismen einer Kupplung druckbeaufschlagt werden wobei allerdings unterschiedliche Drehzahlen an den Stützflanschen 6 und 6a anliegen. Mit dieser Ausgestaltung der beiden Stützflansche kann z. B. eine Doppelkupplung betätigt werden.
Es sei ausdrücklich noch darauf hingewiesen, dass entsprechend der Modifikation des zweiten Laufringes 5 als Innenring oder Außenring des zweiten Lagers 8, auch der erste Ring 2 des ersten Lagers 7 so ausgebildet sein kann, dass er dessen Außenring ist, wobei sich natürlich der zweite Ring 10 des ersten Lagers 7 entsprechend ändern muss und als Innenring ausgebildet wird.

1: mehrreihiges Wälzlager
2: erster Ring
3: Flansch
3a: Flansch
4: Betätigungselement
4a: Betätigungselement
5: zweiter Laufring
6: Stützflansch
6a: Stützflansch
7: erstes Lager
8: zweites Lager
9: Lagerkugeln
10: zweiter Ring
11: erster Laufring

Claims

Mehrreihiges Wälzlager (1) zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften, insbesondere Ausrücklager für Kupplungen in Kraftfahrzeugen, wobei ein erster Ring (2) des Wälzlagers (1) einen Flansch (3) aufweist, der mit einem Betätigungselement (4), insbesondere einer Ausrückmechanik der Kupplung in Wirkverbindung steht, und ein zweiter Laufring (5) des Wälzlagers (1) sich an einem Übertragungselement, insbesondere einer Betätigungsmechanik der Kupplung abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen des Wälzlagers (1) einzelne Wälzkörpersätze aufweisen und hintereinander (in Reihe) geschaltet sind und dass der zweite Ring (10) des ersten Lagers (7) mit dem ersten Laufring (11) des zweiten Lagers (8) in Wirkverbindung steht.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ring (10) des ersten Lagers (7) und der erste Laufring (11) des zweiten Lagers (8) sich in radialer und axialer Richtung gegeneinander abstützen.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ring (10) des ersten Lagers (7) und der erste Laufring (11) des zweiten Lagers (8) einstückig ausgebildet sind.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring (2) des ersten Lagers (7) als dessen Innenring ausgeführt ist.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) als Dreiringlager ausgebildet ist, dass der zweite Ring (10) des ersten Lagers (7) als dessen Außenring ausgeführt ist und einstückig mit dem als Innenring ausgebildeten ersten Laufring (11) des zweiten Lagers (8) hergestellt ist und dass der zweite Laufring (5) des zweiten Lagers (8) dessen Außenring ist.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) als Dreiringlager ausgeführt ist, dass der zweite Ring (10) des ersten Lagers (7} als dessen Außenring ausgeführt und einstückig mit dem als Außenring ausgebildeten ersten Laufring (11) des zweiten Lagers (8) hergestellt ist und dass der zweite Laufring (5) des zweiten Lagers (8) dessen Innenring ist.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) als Vierringlager ausgebildet ist, dass der erste Laufring (11) des zweiten Lagers (8} als dessen Innenring ausgebildet ist und sich auf dem als Außenring ausgebildeten zweiten Ring (10) des ersten Lagers (7) abstützt und dass der zweite Laufring (5) des zweiten Lagers (8) dessen Außenring ist.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) als Vierringlager ausgebildet ist, dass der erste Laufring (11) des zweiten Lagers (8) als dessen Außenring ausgeführt ist und sich auf dem als Außenring ausgebildeten zweiten Ring (10) des ersten Lagers (7) abstützt und dass der zweite Laufring (5) des zweiten Lagers (8) dessen Innenring ist.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerreihen zur Aufnahme von axialen Kräften in beiden Richtungen als Rillenlager ausgeführt sind.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerreihen als Schrägkugellager mit Abstützung in einer gemeinsamen Richtung ausgebildet und angeordnet sind.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (7) im wesentlichen radial innerhalb des zweiten Lagers (8) angeordnet ist.
Mehrreihiges Wälzlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (7) im wesentlichen radial innerhalb und axial versetzt zum zweiten Lager (8) vorgesehen ist.