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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung für eine ein-
und ausrückbare
Kupplung.
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Eine
Lageranordnung für
eine ein- und ausrückbare
Kupplung ist zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Fahrzeugs
mit Schaltgetriebe angeordnet und hat die Funktion, eine Kupplung
ein- und auszurücken,
und zwar durch Gleiten auf einer vorderen Abdeckung in Abhängigkeit
von der Arbeit eines Kupplungspedals. Das heißt, die Lageranordnung für eine ein-
und ausrückbare
Kupplung weist eine auf der vorderen Abdeckung gleitende Buchse auf,
eine Seitenplatte, die sich in Außendurchmesserrichtung eines
Außenumfangs
der Buchse erstreckt, wobei eine Endfläche mit einer Ausrückgabel in
Kontakt gebracht wird, sowie ein Kugellager, das federnd zwischen
dem Außenumfang
der Buchse und der anderen Endfläche
der Seitenplatte gehalten wird, wobei eine Ausrichtbewegung in Bezug
auf die Buchse innerhalb eines festgelegten Bereiches ermöglicht wird.
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Zum
Zeitpunkt des Ausrückens
der Kupplung, wenn die Buchse und das Kugellager durch die Arbeit
der Ausrückgabel
in axialer Richtung bewegt werden, wird ein Endbereich des Innenrings
des Kugellagers mit einer Membranfeder der Kupplungsvorrichtung
in Kontakt gebracht, so dass diese zusammengedrückt und rückwärts bewegt wird, wodurch eine
Druckplatte, die eine Kupplungsscheibe an ein Schwungrad drückt, von
der Kupplungsscheibe getrennt und die Kupplung ausgerückt wird.
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Bei
einer Lageranordnung für
eine ein- und ausrückbare
Kupplung, wie sie oben beschrieben wurde, ist es bereits bekannt,
zur Senkung der Herstellungskosten den Innenring und den Außenring des
Kugellagers aus pressgeformtem Stahlblech herzustellen (z.B. offengelegte
japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
JP 59-115130 U offengelegte japanische
Patentveröffentlichung
JP 64-83926 A und
offengelegte japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
JP 63-66629 U ).
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Aus
der
EP 0 272 967 B1 ist
eine Lageranordnung für
eine ein- und ausrückbare
Kupplung bekannt. Dort ragt ein Federelement
21 in eine
Vertiefung
24 eines inneren Ringelements
12, wodurch
ein Flanschabschnitt
15 gegen einen radialen Abschnitt
13 gedrückt wird.
Die
DE 44 40 132 A1 beschreibt
ein Ausrücklager
für eine
Reibungskupplung, wobei ein Innenring
25a mit einem Ansatz
versehen ist, der einen Ringspalt
31a zwischen einem Betätigungsglied
29 und
dem Innenring
25a reduziert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine noch kompaktere
Lageranordnung für
eine ein- und ausrückbare
Kupplung zu schaffen, um eine höhere
Drehzahl zu erreichen (um den DN-Wert zu erhöhen) und gleichzeitig die Herstellungskosten
zu senken.
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Eine
erfindungsgemäße Lageranordnung
für eine
ein- und ausrückbare
Kupplung umfasst ein Kugellager, eine aus einem Harz hergestellte
Buchse und eine Seitenplatte, die sich von einem Außenumfang
der Buchse in Außenumfangsrichtung
erstreckt.
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Ein
Kugellager besitzt einen Innenring aus pressgeformtem Stahlblech,
an dessen einem Ende ein nach außen gerichteter Flanschbereich
ausgebildet ist, der mit einem Drehelement einer Kupplungsvorrichtung
in Kontakt gebracht wird, einen Außenring aus pressgeformtem
Stahlblech an dessen anderem Ende ein nach innen gerichteter Flanschbereich
angeordnet ist, eine Vielzahl von Kugeln, die zwischen dem Innenring
und dem Außenring
angeordnet sind und mit deren Laufrillen in Kontakt gebracht werden,
und einen Käfig
zum Halten der Kugeln in vorherbestimmtem Abstand in Umfangsrichtung.
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Die
aus Harz hergestellte Buchse gleitet durch die Arbeit einer Ausrückgabel
auf einer vorderen Abdeckung; der Innenring des Kugellagers ist
auf deren Außenumfang
aufgesetzt.
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Die
Seitenplatte erstreckt sich in Außenumfangsrichtung vom Außenumfang
der Buchse, und der Flanschbereich des Außenrings des Kugellagers wird
radial gleitend mit einer Endfläche
desselben in Kontakt gebracht. Die Seitenplatte weist eine Form auf,
die einstückig
mit einer Buchse (einem aus Harz geformten Körper) geformt ist, eine Form,
in die ein pressgeformtes Stahlblechbauteil, etc. eingesetzt und
einstückig
mit einer Buchse geformt ist, und eine Form, in der ein pressgeformtes
Stahlblechbauteil etc. an einer Buchse befestigt sind. Eine Ausrückgabel
wird direkt oder über
ein anderes Eingriffselement mit der anderen Endfläche der
Seitenplatte in Kontakt gebracht.
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Das
Kugellager wird federnd durch ein Federmittel gehalten und ermöglicht eine
Ausrichtbewegung in Bezug auf die Hülse innerhalb eines vorherbestimmten
Bereiches. Das Federmittel liegt beispielsweise zwischen der Buchse
und dem Flanschbereich des Außenrings.
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Das
Verhältnis
zwischen dem Durchmesser (∅T) eines Kontaktbereiches des
Flanschbereiches des Innenrings, der mit dem Drehelement der Kupplungsvorrichtung
in Kontakt gebracht wird, und dem Wälzkreisdurchmesser (PCD) der
Kugeln ist ∅T > PCD.
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Nach
der Erfindung ist es bei einer Lageranordnung für ein- und ausrückbare Lager
möglich,
diese kompakter zu machen und ihre Drehzahl zu erhöhen (Erhöhung des
DN-Werts), während
gleichzeitig versucht wird, die Produktionskosten zu senken.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Schnitt durch eine Lageranordnung für eine ein- und ausrückbare Kupplung
nach einer bevorzugten Ausführungsform;
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2 einen
Schnitt durch einen Innenring;
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3 einen
Schnitt durch einen Außenring;
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4A einen
Schnitt durch eine Tellerfeder und
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4B eine
Vorderansicht einer Tellerfeder;
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5 eine
Darstellung eines Musters, wie das Lager auf die Buchse aufgesetzt
wird; und
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6 eine
Darstellung des Bereiches, der eine Kupplungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
umgibt.
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Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Eine
Lageranordnung A für
eine ein- und ausrückbare
Kupplung gemäß 1 weist
eine aus einem Harz hergestellte Buchse 1 auf, eine Seitenplatte 2,
die (durch Einsatzformen) einstückig
mit der Buchse 1 geformt wird, und ein Kugellager 3,
das zwischen einem Außenumfang 1a der
Buchse 1 und einer Endfläche 2a der Seitenplatte 2 angeordnet
ist und durch Federmittel, beispielsweise eine Tellerfeder 4,
federnd gehalten wird.
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Die
Buchse 1 ist ein nahezu zylindrischer in Form hergestellter
Körper
aus einem Harzmaterial. Ein Innenumfang 1b der Buchse 1 ist
gleitend auf eine vordere Abdeckung 33 aufgesetzt (sh. 6). Eine
konisch zulaufende Führungsebene 1a1 ist
an einer endseitigen Ecke des Außenumfangs 1a ausgebildet,
während
ein in Außendurchmesserrichtung hervorragender
Anschlagbereich 1a2 an einem nahezu mittigen Bereich (nahe
der anderen Seite) der Buchse 1 ausgebildet ist. Die Seitenplatte 2 ragt
einstückig
mit dem anderen Endbereich der Buchse 1 hervor.
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Wie
später
noch beschrieben wird, hat die Führungsebene 1a1 die
Funktion, das Ende kleinen Durchmessers der Tellerfeder 4 zu
führen,
wenn eine Anordnung aus Kugellager 3 und Tellerfeder 4 auf den
Außenumfang 1a der
Buchse 1 aufgesetzt wird. Darüber hinaus steht der Anschlagbereich 1a2 mit dem
Ende kleinen Durchmessers der Tellerfeder 4 in Eingriff,
um zu verhindern, dass diese in vollständig montiertem Zustand in
ihrer Position verrutscht. Der Anschlagbereich 1a2 ist
von geringer Breite, wobei ein Ende desselben eine in stumpfem Winkel
geneigte Wand und das andere Ende, mit dem das Ende kleinen Durchmessers
der Tellerfeder 4 in Eingriff ist, eine im rechten Winkel
vorliegende oder in spitzem Winkel geneigte Wand ist.
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Die
geneigte Wand an einem Ende hat die Funktion, das Ende kleinen Durchmessers
der Tellerfeder 4 beim Zusammensetzen zu führen. Darüber hinaus
ist eine Nut entlang dem Umfang in Verlängerung des innersten Durchmesserbereiches
der Wandebene auf der Seite des anderen Endes vorgesehen; die Umfangsnut
ist etwas tiefer als der Außenumfang 1a an
der Seite des einen Endes.
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Die
Seitenplatte 2 besteht aus pressgeformtem Stahlblech und
wird am Außenumfang
am anderen Ende der Harzbuchse 1 einstükig mit dieser durch Einsatzformen
geformt. Ein Flanschbereich 3b1 eines Außenrings 3b des
Kugellagers 3, das nachfolgend noch beschrieben wird, wird
radial gleitend mit der einen Endfläche 2a der Seitenplatte 2 in Kontakt
gebracht; Befestigungsbereiche 2b, mit welchen eine Ausrückgabel 34 (sh. 6)
in Kontakt gebracht wird, sind beispielsweise um 180° versetzt
an gegenüberliegenden
Positionen auf der Seite des anderen Endes ausgebildet.
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Das
Kugellager 3 besteht aus einem Innenring 3a aus
pressgeformtem Stahlblech, an dessen einem Ende sich ein nach außen gerichteter
Flanschbereich 3a1 befindet, der mit einer Membranfeder 35 (sh. 6)
der Kupplungsvorrichtung in Kontakt gebracht wird, dem Außenring 3b aus
pressgeformtem Stahlblech, an dessen anderem Ende der nach innen gerichtete
Flanschbereich 3b1 ausgebildet ist, einer Vielzahl von
Kugeln 3c, die zwischen dem Innenring 3a und dem
Außenring 3b angeordnet
sind und mit deren Laufrillen 3a2, 3b2 in Winkelkontakt
gebracht werden, einem Käfig 3d zum
Halten der Kugeln 3c in vorherbestimmtem Abstand in Umfangsrichtung,
einem ersten Dichtungselement 3e als Dichtung zwischen
der äußeren Umfangsfläche des
Innenrings 3a und der inneren Umfangsfläche des Außenrings 3b auf der
Seite eines Endes und einem zweiten Dichtungselement 3f zur
Abdichtung der gleichen Elemente am anderen Ende.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das erste Dichtungselement 3e eine kontaktfreie elastische Dichtung,
wobei dessen Außendurchmesserbereich durch
Presspassung auf die innere Umfangsfläche des Außenrings 3b am Ende
einer Seite aufgebracht wird, und wobei ein auf dessen Innendurchmesserseite
ausgebildeter Lippenbereich durch einen Labyrinthspalt nahe der
Außendurchmesserfläche des
Innenrings 3a an der Seite eines Endes ausgebildet ist.
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Darüber hinaus
ist das zweite Dichtungselement 3f eine Schutzplatte aus
pressgeformtem Stahlblech mit nahezu U-förmigem Querschnitt, wobei deren
Außendurchmesserbereich
durch Presspassung auf die Innendurchmesserseite des Außenrings 3b auf
der Seite des anderen Endes aufgebracht wird, und wobei deren Endbereich
auf der Innendurchmesserseite durch einen Labyrinthspalt nahe der
Außendurchmesserfläche des
Innenrings 3a auf der Seite des anderen Endes ausgebildet
ist. Außerdem
kann auch eine Berührungsdichtung
als erstes und zweites Dichtungselement verwendet werden.
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Wie
in 2 dargestellt, ist auf der Außenumfangsfläche des
Innenrings 3a eine Dichtungsfläche 3a3 an der Seite
eines Endes angeordnet, wo der Lippenbereich des ersten Dichtungselements 3e eng
anliegt; eine Dichtungsfläche 3a4 ist
auf der Seite des anderen Endes angeordnet, wo der Endbereich der
Innendurchmesserseite des zweiten Dichtungselements 3f eng
anliegt, so dass die Laufrille 3a2 dazwischen angeordnet
ist.
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Die
Dichtungsfläche 3a3 geht
in den Schulterbereich der Seite eines Endes der Laufrille 3a2 über, während die
Dichtungsfläche 3a4 in
eine Verstemmtoleranz σ1
der Seite des anderen Endes der Laufrille 3a2 übergeht.
Die Verstemmtoleranz σ1 kann
auf einen Wert festgelegt werden, der dem radialen Lagerspiel o.ä. entspricht
(in der Zeichnung übertrieben
dargestellt).
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Der
oben beschriebene Innenring 3a wird durch Verfahrensschritte
des Pressformens von Stahlblechmaterial, der Wärmebehandlung und des Schleifens
der Lauf rille 3a2 und der Dichtungsfläche 3a4 hergestellt.
Als Stahlblechmaterial kann blasiges Stahlblech verwendet werden,
und als Wärmebehandlung
kann Einsatzhärten
angewandt werden.
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Als
blasiger Stahl sind Nickel-Chrom-Stahl (SNC), Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl
(SNCM), Chrom-Stahl (SCr) und Chrom-Molybdän-Stahl (SCM) möglich. Obwohl
von diesen Nickel-Chrom-Stahl (SNC) und Nikel-Chrom-Molybdän-Stahl
(SNCM) kaum übermäßig einsatzgehärtet werden
und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften haben, enthalten sie
Nickel, das als Legierungselement teuer ist, so dass hier in Bezug
auf die Produktionskosten Schwierigkeiten auftreten. Unter Berücksichtigung
der mechanischen Eigenschaften, die für den Innenring notwendig sind,
sind Nickel-Chrom-Stahl (SNC) und Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl
(SNCM) von hoher Qualität
zu nennen, so dass Qualität
und Kosten in keinem Verhältnis
zueinander stehen.
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Im
Gegensatz dazu wird Chrom-Molybdän-Stahl
(SCM) nicht übermäßig einsatzgehärtet, hat
gute Härtungseigenschaften,
und ist im Vergleich zu Nickel-Chrom-Stahl
(SNC) und Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl
(SNCM) preiswert. Außerdem
kann es die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften, die
für einen
Innenring einer Lageranordnung für ein-
und ausrückbare
Kupplungen gestellt werden, in ausreichendem Maß erfüllen.
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Aufgrund
der obigen Tatsachen ist es zu bevorzugen, dass Chrom-Molybdän-Stahl
(SCM) als Material für
den Innenring 3a verwendet wird. Es existieren mehrere
Spezifikationen in Bezug auf Chrom-Molybdän-Stahl, abhängig vom
Kohlenstoffgehalt, beispielsweise SCM415, SCM418, SCM420, SCM421,
SCM822. Von diesen ist SCM415 am meisten zu bevorzugen.
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Kaltgewalztes
Stahlblech kann ebenfalls als Stahlblechmaterial zur Bildung des
Innenrings 3a verwendet werden. Das kaltgewalzte Stahlblech
ist kostengünstig
und kann die Anforderungen, die an die mechanischen Eigenschaften
eines Innenrings einer Lageranordnung für ein- und ausrückbare Kupplungen
gestellt werden, erfüllen.
Obwohl als kaltgewalztes Stahlblech SPCC, SPCD, SPCE, etc. existieren,
ist SPCC als Material für
den Innenring 3a zu bevorzugen.
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Obwohl
das Schleifen der Laufrillen 3a2 und der Dichtungsfläche 3a4 des
Innenrings 3a separat ausgeführt werden kann, können die
Laufrille 3a2 und die Dichtungsfläche 3a4 unter Verwendung
einer Schleifscheibe 20, die so ausgeführt ist, wie in 2 dargestellt,
gleichzeitig geschliffen werden, um den Bearbeitungsprozess zu vereinfachen.
Außerdem
ist dies insofern vorteilhaft, als die Genauigkeit der Verstemmtoleranz σ1 gesichert
ist. Darüber
hinaus ist es möglich,
die Laufrille 3a2 und die Dichtungsflächen 3a3 und 3a4 gleichzeitig
zu schleifen.
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Wie
in 3 dargestellt, ist an der Innendurchmesserfläche des
Außenrings 3b ein
Dichtungs-Presspassungsbereich 3b3, an dem der Bereich
der Außendurchmesserseite
des ersten Dichtungselements 3e durch Presspassung befestigt
ist, an der Seite eines Endes vorgesehen, und ein Dichtungs-Presspassungsbereich 3b4,
an dem der Bereich der Außendurchmesserseite
des zweiten Dichtungselements 3f durch Presspassung befestigt
ist, ist auf der Seite des anderen Endes vorgesehen, so dass die
Laufrille 3b2 dazwischen angeordnet ist.
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Der
Dichtungs-Presspassungsbereich 3b3 geht in eine Verstemmtoleranz σ2 auf der
Seite des einen Endes der Laufrille 3b2 über, und
der Dichtungs-Presspassungsbereich 3b4 geht
in den Schulterbereich auf der Seite des anderen Endes der Laufrille 3b2 über. Die
Verstemmtoleranz σ2
ist auf einen Wert festgelegt, der dem radialen Lagerspiel o.ä. (in 3 übertrieben
dargestellt) sowie der Verstemmtoleranz σ1 entspricht.
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Das
Material des Außenrings 3b und
das Herstellungsverfahren desselben hängen jeweils von dem des Innenrings 3a ab.
So ist es beispielsweise möglich,
eine Feinbearbeitung durchzuführen,
indem die Laufrille 3b2 und der Dichtungs-Presspassungsbereich 3b3 gleichzeitig
geschliffen werden.
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Wie
in 4 dargestellt, ist eine Tellerfeder 4 als
Federmittel ein nahezu konischer pressgeformter Gegenstand und weist
eine Vielzahl von Kerbenbereichen 4a auf, die durch Einkerbung
am Ende kleineren Durchmessers gebildet wurden, sowie eine Vielzahl
von Zungenelementen 4b, die zwischen den benachbarten Kerbenbereichen 4a ausgebildet
sind. Die Kerbenbereiche 4a und die Zungenelemente 4b sind
in Umfangsrichtung jeweils gleichmäßig beabstandet angeordnet.
Der Durchmesser des Bereiches kleinen Durchmessers der Tellerfeder 4 nimmt in
Abhängigkeit
von einer elastischen Verformung des jeweiligen Zungenelements 4b zu
oder ab.
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Wie
in 5 dargestellt, wird beim Zusammensetzen eine Anordnung
des vollständigen
Kugellagers 3 und der Tellerfeder 4 außen von
einem Ende auf den Außenumfang 1a der
Buchse 1 aufgesetzt, worauf darin ein Druck auf die Anordnung
ausgeübt wird,
bis der Flanschbereich 3b1 des Außenrings 3b des Kugellagers 3 mit
der Endfläche 2a der
Seitenplatte 2 in Kontakt gebracht wird, und der Endbereich kleinen
Durchmessers (Zungenelemente 4b) der Tellerfeder 4 mit
der Wandfläche
auf der Seite des anderen Endes des Anschlagbereiches 1a2 in
Kontakt gebracht wird.
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Bei
dem Vorgang des Hineindrückens
der Anordnung wird der Endbereich kleinen Durchmessers (Zungenelemente 4b)
der Tellerfeder 4 durch die Führungsfläche 1a1 auf der Seite
des einen Endes der Buchse 1 so geführt, dass er auf deren Außenumfang 1a sitzt,
gleitet dann auf dem Außenumfang 1a,
um mit der geneigten Wand auf der Seite eines Endes des Anschlagbereiches 1a2 in
Kontakt gebracht zu werden, und wird außerdem durch die geneigte Wand
so geführt,
dass er auf die Seite des anderen Endes des Anschlagbereiches 1a2 passt.
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Da
der Anschlagbereich 1a2 von geringer Breite ist und die
mangelnde Ausrichtung der Tellerfeder 4 durch den Innendurchmesser
der Schutzplatte 3f reguliert wird (der Bereich großen Durchmessers
der Tellerfeder 4 wird durch den Innendurchmesser der Schutzplatte 3f reguliert),
ist hierdurch ein einfaches Einsetzen der Anordnung möglich.
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Da,
wie oben beschrieben, die Anordnung aus Kugellager 3 und
Tellerfeder 4 außen
auf den Außenumfang 1a der
Buchse 1 aufgesetzt wird, ist die Lageranordnung für eine ein-
und ausrückbare
Kupplung nach dieser bevorzugten Ausführungsform gemäß 1 vollständig. Ein
Spalt S1 in radialer Richtung existiert zwischen dem Außenumfang 1a der Buchse 1 und
der Innendurchmesserfläche
des Innenrings 3a des Kugellagers 3, während ein
Spalt S2 in radialer Richtung zwischen dem Innendurchmesser des
Flanschbereiches 3b1 des Außenrings 3b und dem
Außenumfang 1a der
Buchse 1 existiert.
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Der
Spalt S2 in radialer Richtung ist kleiner als der Spalt S1 in radialer
Richtung (S1 > S2).
Dementsprechend wird durch eine elastische Druckkraft der Tellerfeder 4,
die in zusammengedrücktem
Zustand zwischen dem Anschlagbereich 1a2 der Buchse 1 und
der Innenfläche
des Flanschbereiches 3b1 des Außenrings 3b angeordnet
ist, der Flanschbereich 3b1 des Außenrings 3b federnd
gegen die Endfläche 2a der
Seitenplatte 2 gedrückt,
wodurch das Kugellager 3 radial gleitend zwischen dem Außenumfang 1a der
Buchse 1 und der Endfläche 2a der Seitenplatte 2 gehal ten
wird.
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Durch
das Vorhandensein der Spalte S1 und S2 in radialer Richtung kann
das Kugellager 3 zur Ausrichtung in radiale Richtung in
Bezug auf die Buchse 1 und die Seitenplatte 2 bewegt
werden; die Ausrichtbewegung wird durch den kleineren Spalt S2 in
radialer Richtung reguliert.
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Die
Lageranordnung für
eine ein- und ausrückbare
Kupplung nach dieser Ausführungsform wird
zwischen einen Motor und ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit Schaltgetriebe
eingesetzt. Konkret wird, wie in 6 dargestellt,
der Innenumfang 1b der Buchse 1 (was die jeweiligen
Bauteile einer Lageranordnung für
eine ein- und ausrückbare Kupplung
betrifft, so wird auf 1 verwiesen) axial gleitend
außen
auf den Außenumfang
einer vorderen Abdeckung 33 aufgesetzt, die von einem Getriebe 32 hervorragt.
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Eine
Ausrückgabel 34 mit
zwei Schenkeln wird mit dem Kontaktbereich 2b der Seitenplatte 2 in Kontakt
gebracht, wodurch beim Betätigen
eines (nicht dargestellten) Kupplungspedals die Ausrückgabel 24 geschwenkt
wird und auf die Seitenplatte 2 drückt, wodurch wiederum die Buchse 1 und
das Kugellager 3 in axialer Richtung entlang der vorderen Abdeckung 33 bewegt
werden.
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Dementsprechend
wird der Flanschbereich 3a1 des Innenrings 3a des
Kugellagers 3 mit einer Membranfeder 35 der Kupplungsvorrichtung
in Kontakt gebracht, wodurch diese zusammengedrückt und rückwärts bewegt wird. Daher wird
eine Druckplatte 38, die eine Kupplungsscheibe 36 gegen
ein Schwungrad 37 drückt,
durch die Federkraft der Membranfeder 35 von der Kupplungsscheibe 36 getrennt,
wodurch die Kupplung ausgerückt
und die Umdrehungen einer Abtriebswelle 39 des Motors zum
Getriebe 32 unterbrochen werden.
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Wird
das Kupplungspedal nicht mehr betätigt, so kehren die Buchse 1 und
das Kugellager 3 in Abhängigkeit
von der Ausrückgabel 34 (oder
durch die Federkraft der Membranfeder 35) in ihre ursprüngliche
Position zurück.
Hierdurch wird die Kupplung eingerückt und die Umdrehungen der
Abtriebswelle 39 des Motors werden auf das Getriebe 2 übertragen.
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Das
Kugellager 3 der Lageranordnung A für eine ein- und ausrückbare Kupplung
kann innerhalb eines vorherbestimmten Bereiches zur Ausrichtung in
Bezug auf die Buchse 1 bewegt werden. Selbst wenn ein Fehler
beim Zusammensetzen etc. zwischen der axialen Mitte der vorderen
Abdeckung 33 und der der Abtriebswelle 39 auftritt,
was eine fehlende mittige Ausrichtung zwischen der Rotationsmitte der
Membranfeder 35 und der Rotationsmitte der Lageranordnung
A für eine
ein- und ausrückbare
Kupplung zur Folge hat, kann deshalb durch die Ausrichtbewegung
des Kugellagers 3 in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung
von einer korrekten mittigen Ausrichtung die mangelhafte mittige
Ausrichtung automatisch nachgestellt werden.
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Da
das Kugellager 3 durch die Federkraft der Tellerfeder 4 federnd
in einer bestimmten Position gehalten werden kann, nachdem es sich
zur Ausrichtung um einen vorherbestimmten Betrag bewegt hat, verrutscht
es selbst unter dem Einfluss von Schwingungen oder Stößen des
Motors nicht in seiner Position (eine sogenannte Ausrichtbeständigkeit
wird gewährleistet).
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Wenn
die Kupplung ausgerückt
wird, wird der Innenring 3a des Kugellagers 3 mit
der Membranfeder 35 in Kontakt gebracht und rotiert mit
der Membranfeder 35, wodurch – wie in 1 dargestellt – der Durchmesser
T des Kontaktbereiches des Flanschbereiches 3a1 des Innenrings 3a,
der mit der Membranfeder 35 in Kontakt ist, zum Wälzkreisdurchmesser
PCD der Kugeln 3c (dem Durchmesser eines Kreises, der jeweils
durch die Mitte der Kugeln 3c hindurchläuft) im Verhältnis ∅T > PCD {r = (∅T/PCD) > 1} steht. Bei dieser
Ausführungsform
ist r gleich 1,1.
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Der
Grund dafür,
dass das Verhältnis
zwischen dem Durchmesser ∅T des Kontaktbereiches und dem
Wälzkreisdurchmesser
PCD so geregelt ist, wie oben beschrieben, liegt darin, dass das
oben angegebene Verhältnis
hauptsächlich
von PCD abhängt,
da ∅T durch die Abstimmunung auf ein Drehelement (Membranfeder)
der Kupplungsvorrichtung eingeschränkt ist.
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Dies
ist dahingehend vorteilhaft, dass mit kleiner werdendem PCD auch
der Außendurchmesser
des Lagers kleiner wird und die zulässige Drehzahl des Lagers ebenfalls
ansteigt (aufgrund abnehmender Umfangsgeschwindigkeit).
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Da
aufgrund des kompakten Außendurchmessers
des Lagers keine Störung
zwischen der Lageranordnung für
die ein- und ausrückbare
Kupplung und anderen Bauteilen in einem Kupplungsgehäuse auftritt,
existiert eine größere Bandbreite
an Konstruktionsmöglichkeiten,
und die Integration von Bauteilen wird möglich. Darüber hinaus ist die Anordnung einer
erhöhten
Motordrehzahl gewachsen.