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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kupplungsausrücklagereinrichtungen zum Einwirken auf die Tellerfeder einer Kupplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
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Solche Vorrichtungen umfassen ein Lager, von welchem einer der Ringe rotiert und der andere feststehend ist, wobei der rotierende Ring mit einer radialen Vorderfläche zum Kontaktieren des Endes der Finger versehen ist, welche die Tellerfeder der Kupplung bilden. Zwischen dem rotierenden Ring und dem feststehenden Ring sind Wälzelemente angeordnet, die mittels eines Käfigs gleichmäßig in der Umfangsrichtung verteilt sind.
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Ein nicht rotierendes Betätigungselement stützt das Lager und bewirkt, durch die Wirkung eines (mechanischen, elektrischen oder hydraulischen) Steuerorgans, dass das Drucklager axial verschoben wird, um die Vorderfläche des rotierenden Rings an der Tellerfeder der Kupplung zur Anlage zu bringen und um den Kupplungsmechanismus oder das Kupplungssystem zu aktivieren.
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Ein selbstzentrierendes Element ist im Allgemeinen zwischen dem feststehenden Ring des Lagers und dem Betätigungselement angeordnet, wobei das selbstzentrierende Element die axiale Verbindung zwischen den beiden Teilen gewährleistet und gleichzeitig aufgrund seiner Elastizität eine relative radiale Verschiebung zwischen ihnen ermöglicht. Das Lager kann somit verschoben werden, um eine radiale Ausrichtung der Drehachsen des Lagers und der Tellerfeder zu erreichen, so dass es darauf selbstzentriert ist.
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Um den Verschleiß durch Reibung zwischen den Fingern der Tellerfeder und der Vorderfläche des rotierenden Rings, wenn die Kupplung ausgerückt wird und die Kupplung eingerückt wird, zu begrenzen, ist es möglich, einen aus Kunststoff hergestellten Verschleißring auf besagter Vorderfläche vorzusehen. Betreffs weiterer Einzelheiten wird zum Beispiel auf die Patentanmeldungen
FR-A1-2 883 347 ,
FR-A1-2 887 312 oder
US-A1-2006/0081439 verwiesen, in denen ein solches Element beschrieben ist.
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Bei solchen Kupplungsausrücklagereinrichtungen treten Probleme hinsichtlich der winkelmäßigen Ausrichtung der Achsen des Lagers und der Tellerfeder auf.
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Dies beeinträchtigt die korrekte Funktionsweise dieser Einrichtungen und verringert ihre Betriebslebensdauer, und es kann unangenehme Empfindungen beim Ausrücken und Einrücken der Kupplung verursachen.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen.
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Genauer, die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Kupplungsausrücklagereinrichtung bereitzustellen, bei welcher die Kräfte, die auf das Kupplungspedal ausgeübt werden müssen, verringert sind, wenn die Kupplung ausgerückt wird, und welche in der Lage ist, Winkelfehlausrichtungen der Achse des Lagers der Einrichtung und derjenigen der Tellerfeder des Steuerungssystems der zugehörigen Kupplung zu kompensieren.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es außerdem, eine besonders wirtschaftliche Einrichtung bereitzustellen, welche einfach hergestellt und zusammengebaut werden kann.
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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsausrücklagereinrichtung, welche umfasst: ein Lager, das mit einem feststehenden oder nichtrotierenden Ring, einem rotierenden Ring und mindestens einer Reihe von zwischen den Ringen angeordneten Wälzelementen versehen ist, und einen Verschleißring, der auf dem rotierenden Ring angeordnet ist und in der Lage ist, mit einer Tellerfeder eines Kupplungsmechanismus in Kontakt zu kommen. Der Verschleißring umfasst mindestens ein Kugelgelenk, das an einem Führungsabschnitt des rotierenden Rings anliegt und dessen Drehachse relativ zu der Drehachse des Lagers winklig geneigt werden kann. Der Führungsabschnitt des rotierenden Rings oder das Kugelgelenk ist von allgemein kugelförmiger Gestalt, deren Mittelpunkt des Radius auf der Drehachse des Lagers liegt. Der Verschleißring umfasst einen Führungsabschnitt, der mit einer Innenfläche versehen ist, die sich in Kontakt mit einer äußeren Lagerfläche des rotierenden Rings befindet. Der Verschleißring umfasst außerdem das Kugelgelenk und Verbindungsabschnitte, welche den Führungsabschnitt und das Kugelgelenk verbinden und in der Lage sind, eine Winkelneigung des Kugelgelenks relativ zu dem Führungsabschnitt zu ermöglichen.
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Das Kugelgelenk des Verschleißrings ist relativ zu dem rotierenden Ring, und allgemeiner relativ zu dem Lager, winkelmäßig oder schwenkend bewegbar, so dass es in der Lage ist, eine Winkelfehlausrichtung zwischen den Drehachsen des Lagers und der Tellerfeder des zugehörigen Steuerungssystems der Kupplung zu kompensieren. Wenn die Lagereinrichtung an der Tellerfeder angebracht wird, kann daher das Kugelgelenk des Verschleißrings mit der Achse der Tellerfeder selbstausrichtend angeordnet werden.
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Daher ermöglicht es die Schwenkbarkeit mindestens eines Teils des Verschleißrings oder des gesamten Verschleißrings auf dem rotierenden Ring des Lagers, eine effiziente Funktionsweise der Kupplungsausrücklagereinrichtung zu erreichen, während gleichzeitig die Kräfte verringert werden, die beim Ausrücken der Kupplung auf das Kupplungspedal ausgeübt werden müssen.
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Der Verschleißring umfasst drei getrennte Abschnitte, nämlich das Kugelgelenk, den Führungsabschnitt und die Verbindungsabschnitte. Der Führungsabschnitt ist an dem rotierenden Ring befestigt, und das Kugelgelenk ist aufgrund der verformbaren Verbindungsabschnitte relativ zu dem Führungsabschnitt und zu dem Ring beweglich.
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Bei einer Ausführungsform bilden die Verbindungsabschnitte eine trennbare Verbindung. Alternativ dazu umfassen die Verbindungsabschnitte flexible Verbindungen.
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Vorteilhafterweise umfasst die Einrichtung axiale Haltemittel für den Verschleißring auf dem rotierenden Ring. Die Einrichtung kann außerdem Verdrehsicherungsmittel für den Verschleißring relativ zu dem rotierenden Ring in der Umfangsrichtung umfassen. Die axialen Haltemittel können auch die Verdrehsicherungsmittel bilden. Die axialen Haltemittel oder Verdrehsicherungsmittel können einen Flansch umfassen, der an dem rotierenden Ring befestigt ist.
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Der Verschleißring kann einen Versteifungseinsatz umfassen.
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Bei einer Ausführungsform erstreckt sich der Führungsabschnitt des rotierenden Rings schräg in der Richtung des feststehenden Rings. Vorzugsweise weist der Führungsabschnitt eine konkave Fläche auf der Seite des Verschleißrings auf. Der Führungsabschnitt kann in Zusammenwirkung mit dem feststehenden Ring einen schmalen abdichtenden Durchgang bilden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der Führungsabschnitt des rotierenden Rings schräg auf der dem feststehenden Ring gegenüberliegenden Seite. Der Führungsabschnitt kann eine konvexe Fläche auf der Seite des Verschleißrings aufweisen.
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Der rotierende Ring kann der Außenring oder der Innenring des Lagers sein.
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Bei einer Ausführungsform sind der Führungsabschnitt und der rotierende Ring aus einem Stück hergestellt. Alternativ dazu kann der Führungsabschnitt an dem rotierenden Ring befestigt sein.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Kupplungssteuerungssystem, das eine Kupplungsausrückgabel, eine Tellerfeder eines Kupplungsmechanismus und eine Kupplungsausrücklagereinrichtung wie oben definiert.
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Die Erfindung wird durch das Studium der ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen besser verständlich, die anhand nicht einschränkender Beispiele gegeben und durch die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht wird. Es zeigen:
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1 und 2 Axialschnittansichten einer Kupplungsausrücklagereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung im ausgerückten Zustand bzw. im montierten Zustand,
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3 und 4 Axialschnittansichten einer Kupplungsausrücklagereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im ausgerückten Zustand bzw. im montierten Zustand, und
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5 eine Axialschnittansicht einer Kupplungsausrücklagereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung im ausgerückten Zustand.
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In 1 umfasst eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Kupplungsausrücklagereinrichtung im Wesentlichen ein Wälzlager 12 mit einer Drehachse 14 und ein zwischen dem Wälzlager 12 und einem Betätigungselement (nicht dargestellt) vorgesehenes Mittel zur axialen Befestigung 16, welches ein von dem Steuerorgan, das die Einrichtung aktiviert, getrenntes Teil sein kann oder einen Bestandteil desselben bilden kann. Im Falle einer Lagereinrichtung vom hydraulischen Typ kann das Betätigungselement zum Beispiel von dem Kolben gebildet werden.
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Das Wälzlager 12 umfasst einen nichtrotierenden Innenring 18 und einen rotierenden Außenring 20, zwischen denen eine Reihe von Wälzelementen 22 angeordnet ist, die in diesem Fall in der Form von Kugeln hergestellt sind. Der dünnwandige Innenring 18 kann vorteilhafterweise durch Stanzen eines Metallbleches oder Stahlrohrs hergestellt werden. Er umfasst einen torusförmigen Lagerlaufring 24 für die Wälzelemente 22, der im Schnitt ein konkaves Innenprofil von der Form eines Viertelkreises aufweist. Der Innenring 18 umfasst außerdem einen axialen Abschnitt 26 und einen radialen Abschnitt 28, der nach innen in der Richtung der Achse 14 ausgerichtet ist. Der axiale 26 und der radiale 28 Abschnitt sind auf beiden Seiten der Wälzelemente 22 angeordnet und durch einen torusförmigen Abschnitt 30 miteinander verbunden, der den Lagerlaufring 24 umfasst. Der axiale Abschnitt 26 verlängert einen Rand mit großem Durchmesser des torusförmigen Abschnitts 30, und der radiale Abschnitt 28 verlängert den torusförmigen Abschnitt 30 axial auf der dem axialen Abschnitt 26 gegenüberliegenden Seite.
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Der dünnwandige Außenring 20 kann ebenfalls vorteilhafterweise durch Stanzen eines Metallbleches oder Stahlrohrs hergestellt werden. Er umfasst einen torusförmigen Abschnitt 32, der im Schnitt ein konkaves Innenprofil von der Form eines Viertelkreises aufweist, der eine Laufbahn oder einen Lagerlaufring 34 für die Wälzelemente 22 bildet. Der torusförmige Abschnitt 32 ist an den Enden durch die axialen Abschnitte 36, 38 verlängert. Der axiale Abschnitt 36 umgibt radial den axialen Abschnitt 26 des Innenrings 18. Der axiale Abschnitt 38 ist relativ zu dem radialen Abschnitt 28 des Innenrings 18 axial nach außen versetzt. Axial auf der dem torusförmigen Abschnitt 32 gegenüberliegenden Seite ist der axiale Abschnitt 38 durch einen radialen Abschnitt 40 radial nach innen verlängert, der seinerseits durch einen schrägen Abschnitt 42 in der Richtung des radialen Abschnitts 28 des Innenrings 18 radial nach innen verlängert ist. Der schräge Abschnitt 42 erstreckt sich bis in die Nähe der Außenfläche des radialen Abschnitts 28, so dass er in der Lage ist, mit diesem einen schmalen abdichtenden Durchgang zu bilden.
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Das Wälzlager 12 umfasst ferner einen Käfig 43 zum Aufrechterhalten des gleichmäßigen Umfangsabstands der Wälzelemente 22, die radial zwischen dem radialen Abschnitt 28 des Innenrings 18 und dem axialen Abschnitt 38 des Außenrings 20 angeordnet sind.
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Die Einrichtung 10 umfasst außerdem einen Druckring oder Verschleißring 44, der an der äußeren Seite oder Außenfläche des Außenrings 20 anliegend angeordnet ist, der dafür vorgesehen ist, durch Kontakt mit einer Tellerfeder (Membranfeder) (nicht dargestellt) zusammenzuwirken, welche die Betätigung eines Kupplungsmechanismus oder Kupplungssystems ermöglicht, und der in der Lage ist, die Reibung mit der Tellerfeder zu verringern und Winkelfehlausrichtungen zwischen der Achse 14 des Lagers und der Achse der Tellerfeder zu kompensieren, wie weiter unten ausführlicher beschrieben ist.
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Die Einrichtung 10 umfasst ferner ein Dichtelement 46, das ein zum Beispiel aus Elastomer hergestelltes flexibles Teil 48 umfasst, das radial dichtend zwischen dem Innenring 18 und dem Außenring 20 angebracht ist, axial auf der dem Käfig 43 bezüglich der Wälzelemente 22 gegenüberliegenden Seite. Eine erste ringförmige Lippe, die am Innenumfang des flexiblen Teils 48 ausgebildet ist, reibt an der Außenfläche des axialen Abschnitts 26 des Innenrings 18, und eine zweite ringförmige Lippe, die an dem Innenumfang ausgebildet ist, erstreckt sich bis in die Nähe der Außenfläche, so dass sie stromaufwärts der Reiblippe einen schmalen abdichtenden Durchgang bildet.
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Das Dichtelement 46 wird durch einen Flansch 50 ergänzt, der ein gewelltes Ende 50a umfasst, das sich in der Richtung des axialen Abschnitts 26 des Innenrings 18 radial nach innen erstreckt, und auf den das flexible Teil 48 aufgespritzt ist. Das gewellte Ende 50a ist in dem Bereich eines Randes mit großem Durchmesser durch einen ringförmigen axialen Abschnitt 50b verlängert, der sich in Kontakt mit der Außenfläche des axialen Abschnitts 36 des Außenrings 20 befindet und seinerseits durch einen Endrand 50c verlängert ist, der auf den Verschleißring 44 zurückgebogen ist, zum Beispiel durch Quetschen. Der Endrand 50c gewährleistet den axialen Halt des Verschleißrings 44 auf dem Außenring 20, zusätzlich zum Blockieren in der Umfangsrichtung.
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Ein Vorsprung des flexiblen Teils 48, aus welchem die Dichtlippen erzeugt werden, ist zwischen der radialen Endfläche des axialen Abschnitts 36 des Außenrings 20 und dem gewellten Ende 50a des Flansches 50 axial vorgespannt.
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Dieser Vorsprung ist bestrebt, seine ursprünglichen Abmessungen wieder anzunehmen und den Flansch 50 in der zu dem Verschleißring 44 entgegengesetzten Richtung zu verschieben, was ein Festklemmen des Endrandes 50c auf diesem Verschleißring mittels einer elastischen Kraft verursacht. Der axiale Halt des Verschleißrings 44 durch den Flansch 50 ist daher ohne die Gefahr einer Aufnahme des Spiels gewährleistet, da die axiale Vorspannung des Vorsprungs des flexiblen Teils 48, der axial zwischen dem Flansch und dem Außenring 20 angeordnet ist, es ermöglicht, das Vorhandensein eines Spiels zwischen dem Verschleißring und dem Außenring zu vermeiden.
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Die Einrichtung 10 umfasst außerdem ein Einhakelement 52, das auf das freie Ende des axialen Abschnitts 26 des Innenrings 18 aufgeklipst wird und dazu vorgesehen ist, die Schnittstelle zwischen einer vorgespannten Feder (nicht dargestellt) der Einrichtung und dem Innenring 18 sicherzustellen. Im Falle einer Lagereinrichtung vom hydraulischen Typ gewährleistet die Feder, dass die Einrichtung 10 außerhalb von Zeitabschnitten der Betätigung der Kupplung, d. h. wenn kein hydraulischer Druck zur Aktivierung dieser Einrichtung vorhanden ist, mittels einer spezifischen axialen Vorspannkraft in einem Zustand der Anlage an der Tellerfeder gehalten wird.
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Das axiale Befestigungsmittel 16 ist von dem Typ, der eine spezifische radiale Verschiebung des Innenrings 18 relativ zu dem Betätigungselement ermöglicht. Das axiale Befestigungsmittel 16 umfasst einen Haltering 54 und ein elastisches Selbstausrichtungs-Element 56, die voneinander getrennt sind.
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Der Haltering 54 ist in der Form eines einstückigen ringförmigen Teils ausgebildet, das aus Blech hergestellt ist und eine Form aufweist, welche einem Ende des Betätigungselements entspricht. Er umfasst einen ersten axialen ringförmigen Abschnitt 58, einen radialen ringförmigen Abschnitt 60, der sich nach innen erstreckt, und einen zweiten axialen ringförmigen Abschnitt 62, der mit dem ersten axialen Abschnitt 58 durch den radialen Abschnitt 60 verbunden ist. Der radiale Abschnitt 60 befindet sich auf der dem Selbstausrichtungs-Element 56 axial gegenüberliegenden Seite in Kontakt mit dem radialen Abschnitt 28 des Innenrings 18. Der axiale Abschnitt 58 erstreckt sich gegenüber dem radialen Abschnitt 28, wobei er relativ zu dem Einhakelement 52 axial zurückgesetzt bleibt. Der axiale Abschnitt 58 weist einen Durchmesser auf, welcher größer als der minimale Durchmesser des Innenrings 18 am freien Ende des radialen Abschnitts 28 ist.
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In dem axialen Abschnitt 58 sind durch Schneiden mehrere U-förmige Öffnungen 64 ausgebildet, die es ermöglichen, dass Laschen 66 darin befestigt werden, welche eine gewisse radiale Elastizität aufweisen und schräg nach innen umgebogen werden. Die axialen Abschnitte 58, 62 sind dafür vorgesehen, die Anbringung des Betätigungselements zu ermöglichen, wobei dieses Element auch an dem radialen Abschnitt 60 zur Anlage kommt. Der radiale Abschnitt 60 überträgt somit die axialen Kräfte zwischen dem Betätigungselement und dem Innenring 18. Die Laschen 66 können in eine Nut hineinragen, die an dem Betätigungselement ausgebildet ist, und sind somit in der Lage, die axiale Befestigung des Halterings 54 und des Betätigungselements zu gewährleisten.
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Der axiale Abschnitt 62 weist einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner als der am freien Ende des radialen Abschnitts 28 gemessene minimale Durchmesser des Innenrings 18 ist. Dieser Unterschied zwischen den Durchmessern ermöglicht eine gewisse radiale Verschiebung des Wälzlagers 12 relativ zu dem Betätigungselement und ermöglicht somit die radiale Selbstausrichtung der Achse 14 relativ zu der Achse der Kupplungstellerfeder, wobei diese Selbstausrichtung durch Reibung zwischen dem Innenring 18 und dem Haltering 54 unter der Wirkung des Selbstausrichtungs-Elements 56 beibehalten wird.
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Das Selbstausrichtungs-Element 56 ist um den axialen Abschnitt 62 des Halterings 54 herum und axial zwischen dem radialen Abschnitt 28 des Innenrings 18 und dem schrägen Abschnitt 42 des Außenrings 20 angeordnet. Das Selbstausrichtungs-Element 56, welches von allgemein ringförmiger Gestalt ist, umfasst einen radialen Abschnitt 70, aus welchem durch Schneiden mehrere elastische Laschen 72 hergestellt und in der Umfangsrichtung angeordnet sind, welche axial flexibel sind und an dem radialen Abschnitt 28 des Innenrings 18 axial auf der Seite anliegen, die dem radialen Abschnitt 60 des Halterings 54 gegenüberliegt.
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Der radiale Abschnitt 70 ist nach innen durch Hakennasen 74 verlängert, welche ausgeschnitten sind und welche schräg sind und sich radial nach innen und axial auf der dem radialen Abschnitt 28 des Innenrings 18 gegenüberliegenden Seite erstrecken. Die Hakennasen 74 üben eine radiale Vorspannung auf den axialen Abschnitt 62 des Halterings 54 aus und verhindern durch eine Verriegelungswirkung eine Bewegung des Innenrings 18 in der Richtung der Tellerfeder. Das Selbstausrichtungs-Element 56 ist, wenigstens in der Demontagerichtung, aufgrund der Hakennasen 74 radial und axial an dem Haltering 54 befestigt.
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Während des Betriebs kann das Wälzlager 12 infolge des Spiels, das zwischen dem freien Ende des radialen Abschnitts 28 des Innenrings 18 und dem axialen Abschnitt 62 des Halterings 54 vorhanden ist, selbsttätig radial bezüglich des Betätigungselements ausgerichtet werden. Das Selbstausrichtungs-Element 56 übt mittels der Hakennasen 74 eine gleichmäßige axiale Vorspannkraft auf den Innenring 18 aus. Eine axiale Kraft, die auf das Selbstausrichtungs-Element 56 in der zu dem radialen Abschnitt 60 des Lagerrings 58 entgegengesetzten Richtung ausgeübt wird, ist bestrebt, die Verriegelung der Hakennasen 74 zwischen dem axialen Abschnitt 62 und dem radialen Abschnitt 70 zu bewirken. Die Spannungen, welche resultieren, werden von dem radialen Abschnitt 70 aufgenommen und verbleiben auf den elastischen Laschen 72, ohne irgendeine Wirkung zu haben. Umgekehrt werden die Hakennasen 74 nicht durch die von den elastischen Laschen 72 ausgeübten Spannungen verformt, welche von dem radialen Abschnitt 70 absorbiert werden.
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Der ringförmige Druckring oder Verschleißring 44 ist vorteilhafterweise aus einem Stück durch Formen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, zum Beispiel aus einem Polyamid enthaltenden Mineral oder Kohlefasern. Er umfasst einen ringförmigen axialen Führungsabschnitt 80, der den axialen Abschnitt 38 des Außenrings 20 radial umgibt und durch einen ringförmigen radialen Abschnitt 82, der an der Außenfläche des radialen Abschnitts 40 dieses Außenrings anliegt, radial nach innen verlängert ist.
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Der Führungsabschnitt 80 ist mit einer zylindrischen inneren Seite oder Innenfläche versehen, die sich mit der Außenfläche des axialen Abschnitts 38 in Kontakt befindet und das Positionieren des Verschleißrings 44 auf dem Außenring 20 durch eine einfache axiale Bewegung ermöglicht, welche leicht automatisiert werden kann. Der Führungsabschnitt 80 umfasst eine Außenfläche, welche relativ zu der Achse 14 der Lagereinrichtung geneigt ist und einen Durchmesser aufweist, welcher auf der Seite der Tellerfeder kleiner ist als auf der Seite der Wälzelemente 22 und auf welche der Endrand 50c des Flansches 50 aufgequetscht ist.
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Der Verschleißring 44 umfasst außerdem einen ringförmigen Körper oder eine Ringscheibe, die ein Kugelgelenk 84 bildet, das teilweise an der Außenfläche des schrägen Abschnitts 42 des Außenrings 20 anliegt und mit dem unteren Ende des radialen Abschnitts 82 durch Vorsprünge 86 verbunden ist. Die Anzahl der Vorsprünge 86 beträgt in diesem Falle drei, und sie sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. Jeder Vorsprung 86 hat einen Querschnitt, der sich von dem radialen Abschnitt 82 zu dem Kugelgelenk 84 hin verkleinert und welcher so gestaltet ist, dass das Kugelgelenk von dem radialen Abschnitt 82 gelöst werden kann, wenn die Einrichtung 10 an der Tellerfeder zur Anlage kommt, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
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Das Kugelgelenk 84 umfasst eine radiale Fläche 84a, die dafür vorgesehen ist, mit der Tellerfeder durch Kontakt zusammenzuwirken, und eine gegenüberliegende konvexe Fläche 84b, welche leicht gewölbt ist, um sich an die Form der konkaven Außenfläche des schrägen Abschnitts 42 des Außenrings 20 anzupassen und mit dieser in Kontakt zu kommen. Wenn der Verschleißring 44 auf dem Außenring 20 montiert wird, ermöglicht der schräge Abschnitt 42 das Zentrieren des Kugelgelenks 84 auf diesem Ring. Die konvexe Fläche 84b definiert einen kugelförmigen Abschnitt, dessen Mittelpunkt auf der Achse 14 des Lagers liegt und axial relativ zu der radialen Fläche 84a nach außen versetzt ist. Zwischen einem Teil der konvexen Fläche 84b und dem radialen Abschnitt 40 des Außenrings 20 ist ein axialer ringförmiger Raum ausgebildet. Das Kugelgelenk 84b umfasst außerdem eine axiale Bohrung 84c mit einem Durchmesser, welcher größer als der Durchmesser der Bohrung des schrägen Abschnitts 42 ist, und eine Außenfläche 84d, die mit den Vorsprüngen 86 verbunden ist.
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Wie in 1 dargestellt, ist in einer Neutralstellung der Einrichtung 10, vor der Anbringung an der Tellerfeder des Kupplungssystems, die Achse 90 des Kugelgelenks 84 koaxial mit der Achse 14 des Wälzlagers 12 und, allgemeiner, der Einrichtung 10.
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Wenn die Einrichtung 10 mit einer axialen Vorspannung an der Tellerfeder anliegend positioniert wird, ermöglicht es das Kugelgelenk 84, Winkelfehlausrichtungen zu kompensieren, die zwischen der Achse 14 des Wälzlagers und der Achse der Tellerfeder vorhanden sind.
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Genauer, während des Kontakts zwischen der Tellerfeder und der radialen Auflagefläche 84a des Verschleißrings 44 kann das Kugelgelenk 84 um einen Winkel bezüglich der Achse 14 des Wälzlagers 12 schwenken, so dass seine Achse 90 mit der Achse der Tellerfeder fluchtet. In 2 ist die Achse 90 des Kugelgelenks 84 um einen Winkel bezüglich der Achse 14 in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn fehlausgerichtet, wobei sie jedoch in derselben radialen Ebene bleibt. Natürlich kann das Kugelgelenk 84 auch in Richtung im Uhrzeigersinn geneigt sein. Der Neigungswinkel der Achse 90 bezüglich der Achse 14 ist zum Beispiel kleiner als 3°.
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Wenn das Kugelgelenk 84 infolge des Kontakts mit der Tellerfeder und der axialen Vorspannung um einen Winkel geneigt wird, brechen die Vorsprünge 86 in dem Bereich ihres Querschnitts, welcher den kleinsten Durchmesser hat, und ermöglichen dadurch, dass das Kugelgelenk von dem restlichen Teil des Verschleißrings 44 getrennt wird. Die Vorsprünge 86 bilden eine trennbare Verbindung. Das Kugelgelenk 84, das teilweise in dem schrägen Abschnitt 42 des Außenrings 20 angeordnet ist, kann innerhalb dieses Außenrings schwenken, während es teilweise in Kontakt mit der Außenfläche des Abschnitts bleibt. Der schräge Abschnitt 42 hat somit eine zentrierende Funktion für den Verschleißring 44, wenn dieser an dem Außenring 20 angebracht wird, und eine Führungsfunktion für das Kugelgelenk 84, wenn es geneigt wird, wenn die Einrichtung 10 an der Tellerfeder positioniert wird.
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Die Fähigkeit eines Teils des Verschleißrings 44, relativ zu dem rotierenden Außenring 20 und, allgemeiner, relativ zu dem Wälzlager 12 zu schwenken, ermöglicht die winkelmäßige Selbstausrichtung der Achse 90 des Kugelgelenks 84 auf der Achse der Tellerfeder und somit eine Kompensation der Winkelfehlausrichtung zwischen der Achse der Tellerfeder und der Achse 14.
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Die Ausführungsform, welche in den 3 und 4 dargestellt ist, in denen identische Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind, unterscheidet sich darin, dass der radiale Abschnitt 40 des Außenrings 20 durch einen schrägen Abschnitt 92 radial nach innen verlängert ist, der sich in Bezug auf die Einrichtung 10 schräg nach außen erstreckt, d. h. axial auf der dem radialen Abschnitt 28 des Innenrings 18 gegenüberliegenden Seite. Die Außenfläche des schrägen Abschnitts 92 ist konvex und definiert einen kugelförmigen Abschnitt, dessen Mittelpunkt auf der Achse 14 des Lagers liegt und axial relativ zu dem radialen Abschnitt 28 des Innenring 18 nach innen versetzt ist. Der axiale Abstand, der den Käfig 43 und den Abschnitt 40 des Außenrings 20 trennt, ist hier im Vergleich zu der oben beschriebenen Ausführungsform verringert.
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Das Kugelgelenk 84 des Verschleißrings 44 umfasst eine radiale Fläche 84e, die der radialen Fläche 84a gegenüberliegt und dem radialen Abschnitt 40 des Außenrings 20 zugewandt ist. Die radiale Fläche 84e ist durch eine konkave Fläche 84f nach unten verlängert, welche an die Form der konvexen Außenfläche des schrägen Abschnitts 92 des Außenrings 20 angepasst ist und mit dieser in Kontakt ist. Der Rand der konkaven Fläche 84f, welcher einen kleinen Durchmesser hat, ist mit der Bohrung 84c bündig. In diesem Falle hat die Bohrung 84c einen Durchmesser, welcher im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Bohrung des schrägen Abschnitts 92 ist.
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Zwischen dem radialen Abschnitt 82 und der Außenfläche 84d des Kugelgelenks 84 sind flexible Verbindungen 94 vorgesehen, damit es möglich ist, ein Schwenken oder eine Gelenkverbindung des Kugelgelenks 84 an dem schrägen Abschnitt 92 und eine Winkelfehlausrichtung der Achse 90 bezüglich der Achse 14 zu erreichen. Die Anzahl der Verbindungen 94 beträgt in diesem Falle 2, und sie sind einander diametral gegenüberliegend angeordnet.
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Bei dieser Ausführungsform erfolgt, wenn das Kugelgelenk 84 relativ zu dem restlichen Teil des Verschleißrings 44 und dem Außenring 20 geneigt wird, kein Trennen oder Lösen des Kugelgelenks 84 bezüglich des radialen Abschnitts 82, sondern einfach eine Verformung der flexiblen Verbindungen 94.
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Bei den beiden offenbarten Ausführungsformen ist der Verschleißring 44 durch Formen aus einem einzigen Kunststoffmaterial in einem Stück hergestellt. Alternativ dazu ist es auch möglich, den Verschleißring 44 in einem einzigen Stück herzustellen, indem im Inneren derselben Form ein zweites Kunststoffmaterial auf das Kunststoffmaterial aufgespritzt wird, welches verwendet wird, um das Kugelgelenk 84 zu erhalten.
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Die in 5 dargestellte Variante, in der identische Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind, unterscheidet sich von der oben offenbarten Ausführungsform darin, dass der Führungsabschnitt 80, der radiale Abschnitt 82 und die Verbindungen 94 getrennt von dem Kugelgelenk 84 in zwei getrennten Formen geformt werden. Um die Fixierung des Kugelgelenks 84 bezüglich des restlichen Teils des Verschleißrings 44 zu ermöglichen, umfassen die Verbindungen 94 jeweils an ihrem Ende einen kugelförmigen Vorsprung 96, welcher dafür vorgesehen ist, durch Festklemmen in einer Vertiefung 98 von entsprechender Form aufgenommen zu werden, die an der Außenfläche 84d des Kugelgelenks 84 ausgebildet ist.
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Bei allen oben offenbarten Ausführungsformen ist der Außenring 20 drehbar, und der Innenring 18 ist feststehend. Alternativ dazu ist es natürlich auch möglich, einen rotierenden Innenring und einen feststehenden Außenring vorzusehen.
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Als ein Ergebnis der Erfindung wird eine Kupplungsausrücklagereinrichtung bereitgestellt, welche in der Lage ist, Winkelfehlausrichtungen zwischen der Achse des Lagers der Einrichtung und der Achse der Kupplungstellerfeder zu kompensieren, die auf das Neigen oder Schwenken wenigstens eines Teils des Verschleißrings relativ zu dem rotierenden Ring des Wälzlagers zurückzuführen sind, was die Zuverlässigkeit der Einrichtung erhöht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2883347 A1 [0005]
- FR 2887312 A1 [0005]
- US 2006/0081439 A1 [0005]
