DE202006008940U1 - Clutch release bearing has pressure ring with plastic base body that is manufactured based on polymer filled with micro-glass balls - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Kupplungsausrücklagern, die dazu vorgesehen sind, auf die Membranfeder einer Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, zu wirken.The The present invention relates to the field of clutch release bearings, which are intended to the diaphragm spring of a clutch, in particular of a motor vehicle, to act.
Die Erfindung betrifft Kupplungsausrücklager, die ein Wälzlager enthalten, bei dem einer der Ringe umlaufend und der andere Ring stillstehend ist.The Invention relates to clutch release bearings, the one rolling bearings contained, in which one of the rings encircling and the other ring is stationary.
Zwischen dem umlaufenden Ring und dem stillstehenden Ring sind mittels eines Käfigs in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Wälzkörper angeordnet, wobei der umlaufende Ring mit einem Andruckelement versehen ist, das mit den Enden von Fingern in Berührung gebracht wird, die zu der Kupplungsmembranfeder gehören.Between the rotating ring and the stationary ring are by means of a cage evenly distributed in the circumferential direction Rolling elements arranged, wherein the circumferential ring is provided with a pressure element, which is brought into contact with the ends of fingers that are too the clutch diaphragm spring belong.
Ein nicht drehendes Ausrückelement trägt das Wälzlager und verschiebt auf die Betätigung eines (mechanischen, elektrischen oder hydraulischen) Steuerelements hin das Ausrücklager in axialer Richtung gegen die Kupplungsmembranfeder, um die Kupplung zu betätigen.One non-rotating release element wear this roller bearing and shifts to the operation a (mechanical, electrical or hydraulic) control towards the release bearing in the axial direction against the clutch diaphragm spring to the clutch to press.
Das Wälzlager ist in der Lage die Kupplung über seinen umlaufenden Ring entsprechend einem Wirkradius zu betätigen, der durch den Bereich der Berührung zwischen dem Andruckelement und der Membranfeder definiert ist.The roller bearing is capable of coupling over its circulating ring to operate according to a radius of action, the through the area of touch is defined between the pressure element and the diaphragm spring.
Im Allgemeinen ist zwischen dem stillstehenden Ring des Wälzlagers und dem Ausrückelement ein Selbstzentrierungselement eingefügt, das für die Verbindung zwischen diesen beiden Elementen sorgt, wobei es durch seine Elastizität eine relative radiale Versetzung zwischen den beiden Elementen ermöglicht. Das Ausrücklager kann auf diese Weise seine Stellung in radialer Richtung verändern, um eine Ausrichtung der Rotationsachsen des Wälzlagers und der Membranfeder zu erzielen, womit es dank des Selbstzentrierungselements und eines zwischen dem Betätigungselement und dem stillstehenden Ring des Ausrücklagers vorhandenen Radialspiels in der Lage ist, sich an der Membranfeder selbst zu zentrieren.in the Generally, between the stationary ring of the rolling bearing and the disengagement element Self-centering element inserted, that for the connection between these two elements ensures, taking it by its elasticity allows a relative radial displacement between the two elements. The release bearing can thus change its position in the radial direction to a Alignment of the axes of rotation of the rolling bearing and the diaphragm spring to achieve what it thanks to the self-centering element and a between the actuator and the stationary ring of the release bearing existing radial play is able to center itself on the diaphragm spring.
Die FR-A-2 827 928 beschreibt eine Kupplungsausrücklagervorrichtung, deren Andruckelement als Ring konstruiert ist, der im rechtwinkligen Querschnitt ein L-förmiges Profil aufweist. Der Ring ist aus Kunststoff hergestellt, der beispielsweise mit Kohlenstofffasern gefüllt ist, und er weist eine verhältnismäßig komplexe Gestalt im Wesentlichen passend zu dem umlaufenden Innenring des Wälzlagers des Ausrücklagers auf, um das Andruckelement an dem Innenring zu sichern.The FR-A-2 827 928 describes a clutch release bearing device whose pressure element is designed as a ring, which in the rectangular cross-section a L-shaped Profile. The ring is made of plastic, for example filled with carbon fibers is, and he has a comparatively complex one Shape substantially matching the circumferential inner ring of the Rolling bearing of the release bearing on to secure the pressure element to the inner ring.
Im Betrieb kommt es während dem Aus- und Einkuppeln zu einer radialen Relativverschiebung zwischen den Fingern der Membranfeder und dem Andruckelement. Die Erschütterungen des Motors tragen ferner zu Mikrobewegungen zwischen der Membranfeder und dem Andruckelement bei. Dies führt zu einem Verschleiß durch Reibung zwischen diese beiden Elementen.in the Operation occurs during the disengagement and engagement between a radial relative displacement the fingers of the diaphragm spring and the pressure element. The vibrations The motor also contribute to micro-movements between the diaphragm spring and the pressure element at. This leads to wear Friction between these two elements.
Eine solcher Verschleiß setzt voraus, dass verhältnismäßig starke Wandstärken für das Andruckelement vorgesehen werden, was das Gewicht, den Raumbedarf und die Kosten des Ausrücklagers erhöht. Außerdem ergibt sich aus einem derartigen Verschleiß eine Veränderung des Leerhubs des Kupplungspedals des Kraftfahrzeugs. Schließlich erzeugt der Verschleiß ferner eine Schmutzpartikelemission, die möglicherweise verhältnismäßig aggressiv auf in der Umgebung befindliche drehende Einrichtungen wirkt, z.B. auf die Wälzlager.A such wear sets advance that relatively strong wall thickness for the Pressure element be provided, giving the weight, space requirements and the cost of the release bearing increased. It also gives from such wear a change in the idle stroke of the clutch pedal of the motor vehicle. After all the wear also generates a dirt particle emission that may be relatively aggressive acting on surrounding rotating means, e.g. on the rolling bearings.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu beseitigen, indem eine Kupplungsausrücklagervorrichtung mit angefügtem Andruckring vorgeschlagen wird, die einen geringen Verschleiß im Betrieb und eine besonders zufriedenstellende Betriebszuverlässigkeit aufweist.A Object of the present invention is therefore to overcome these disadvantages by removing a clutch release bearing device with attached Andruckring It is proposed that a low wear during operation and a particular has satisfactory operational reliability.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein besonders kostengünstiges, leichtes und geringen Raum benötigendes Ausrücklager zu schaffen.A The object of the invention is also to provide a particularly cost-effective, requiring light and small space release bearing to accomplish.
Zu diesem Zweck gehören gemäß einem Aspekt der Erfindung zu der Kupplungsausrücklagervorrichtung ein Ausrückelement, ein Wälzlager, das einen stillstehenden Ring, einen umlaufenden Ring und wenigstens einen Kranz von zwischen den Ringen angeordneten Wälzkörpern umfasst, und ein Andruckring aus Kunststoff, der geeignet ist, um mit einer Membranfeder einer Kupplungsvorrichtung in Berührung zu kommen, wobei der Andruckring an den umlaufenden Ring angefügt ist. Der Andruckring weist einen Grundkörper aus Kunststoff auf, der unter Verwendung eines mit Mikroglaskugeln gefüllten Polymers erzeugt ist.To belong to this purpose according to one Aspect of the invention to the clutch release bearing device, a release element, a rolling bearing, that a stationary ring, a circumferential ring and at least comprises a ring of rolling elements arranged between the rings, and a pressure ring made of plastic, which is suitable to with a Membrane spring to come into contact with a coupling device, wherein the Pressure ring is attached to the circumferential ring. The pressure ring points a basic body Made of plastic, using a glass with microglass filled Polymers is generated.
In der Tat hat die Anmelderin überraschend beobachtet, dass die Verwendung derartiger Mikroglaskugeln eine wesentliche Reduzierung eines reibungsbedingten Verschleißes des Andruckrings im Vergleich zu Ringen ermöglicht, die aus Polymer erzeugt sind, dass mit Fasern aus Glas oder Kohlenstoff gefüllt ist.In In fact, the Applicant has surprisingly observed that the use of such glass microspheres essential Reduction of friction-related wear of the pressure ring in comparison allows for wrestling, which are made of polymer that with fibers of glass or carbon filled is.
Es wird nun möglich die Schmutzpartikelemission wesentlich zu reduzieren, die möglicherweise einen Ausfall der Einrichtung herbeiführen, und eine reduzierte Dicke des Andruckrings vorzusehen, um eine kompaktere und leichtere Einrichtung zu erhalten.It will now be possible significantly reduce the particulate matter emissions that may be cause a failure of the device, and a reduced thickness to provide the Andruckrings to a more compact and lighter device to obtain.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Polymer ein thermoplastisches Kunstharz. Das thermoplastische Kunstharz kann ein Polyamid (PA) sein, beispielsweise ein Polyamid 4.6 und/oder ein Polyamid 6.6.In an embodiment For example, the polymer is a thermoplastic resin. The thermoplastic Synthetic resin may be a polyamide (PA), for example a polyamide 4.6 and / or a polyamide 6.6.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Polymer ein wärmehärtbares Kunstharz, das beispielsweise aus der Familie der Phenoplaste (PF) sein kann.In another embodiment the polymer is a thermosetting one Synthetic resin, for example, from the family of phenoplastics (PF) can.
Vorzugsweise beträgt die Füllung aus Mikroglaskugeln zwischen 25 und 45 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers.Preferably is the filling of glass microspheres between 25 and 45% by weight, based on the total weight of the polymer.
Vorteilhafterweise enthält der Grundkörper des Andruckrings außerdem wenigstens einen zusätzlichen Zusatzstoff, der geeignet ist, um den Reibungskoeffizienten des Rings mit der Membranfeder zu reduzieren.advantageously, contains the main body of the Pinch ring as well at least one extra Additive suitable to reduce the coefficient of friction of the To reduce ring with the diaphragm spring.
Das Vorsehen eines derartigen zusätzlichen Zusatzstoffs ermöglicht eine erhebliche Steigerung des Fahrkomforts für den Fahrzeugführer. In der Praxis erhöhen die mit Reibung verbundenen radialen Verschiebungen zwischen den Fingern der Membranfeder und der Kupplungsausrücklagervorrichtung während des Aus- und Einkuppelns die auf das Kupplungspedal und auf das Bein des Fahrers ausgeübten Kräfte erheblich.The Providing such an additional additive allows a significant increase in ride comfort for the driver. In increase the practice the friction associated radial displacements between the Fingers the diaphragm spring and the clutch release bearing device during the Uncouple and engage the clutch pedal and the leg of the driver personnel considerably.
In einem Ausführungsbeispiel enthält der Zusatzstoff PTFE (Polytetrafluorethylen). Die PTFE-Füllung kann vorteilhafterweise zwischen 5 und 15 Gew.% gegenüber dem Gesamtgewicht des Polymers betragen.In an embodiment contains the additive PTFE (polytetrafluoroethylene). The PTFE filling can advantageously between 5 and 15% by weight relative to the total weight of the polymer be.
Der Zusatzstoff kann MoS2 (Molybdändisulfid) aufweisen. Die Füllung mit MoS2 kann zwischen 1 und 10 Gew.% gegenüber dem Gesamtgewicht des Polymers betragen.The additive may comprise MoS 2 (molybdenum disulfide). The filling with MoS 2 can be between 1 and 10% by weight compared to the total weight of the polymer.
Der Zusatzstoff kann ferner Graphit aufweisen. Die Graphitfüllung beträgt vorteilhafterweise 1 bis 10 Gew.% gegenüber dem Gesamtgewicht des Polymers.Of the Additive may further comprise graphite. The graphite filling is advantageously 1 to 10% by weight compared to the total weight of the polymer.
Vorzugsweise weist der Andruckring einen Anlageabschnitt, der mit einer Vorderseite des umlaufenden Kugel lagerrings in Berührung steht und geeignet ist, um mit der Membranfeder in Berührung zu kommen, und einen Zentrierungsabschnitt auf, der mit einer inneren Fläche versehen ist, die auf einem äußeren Sitz des umlaufenden Kugellagerrings in Berührung steht und die koaxiale Lage des umlaufenden Rings und des Andruckrings sicherstellt, wobei die Einrichtung außerdem einen Halteflansch des Andruckrings enthält, der mit einem Rand versehen ist, der auf einer Außenfläche des Andruckrings umgebördelt ist, wobei der umlaufende Kugellagerring der Außenring ist.Preferably the pressure ring has a contact section, which has a front side the rotating ball bearing ring is in contact and is suitable to contact the diaphragm spring come, and a centering section, which with an inner area is provided on an outer seat the revolving ball bearing ring is in contact and the coaxial Ensures the position of the circumferential ring and the pressure ring, wherein the facility as well includes a retaining flange of the pressure ring, which is provided with an edge, on an outer surface of the Bolted pressure ring is, wherein the rotating ball bearing ring is the outer ring.
In einem Ausführungsbeispiel enthält der Grundkörper des Andruckrings einen Führungsabschnitt, der an dem Ende des Zentrierungsabschnitt angeordnet ist, der dem Anlageabschnitt gegenüberliegt. Der Führungsabschnitt kann in Form eines im Wesentlichen schräg gestalteten Schnabels vorliegen, der ausgehend von dem bezüglich des Anlageabschnitts entgegengesetzten Ende des Zentrierungsabschnitts geringfügig nach außen verläuft, wobei der Schnabel mit einer beispielsweise kegelstumpfförmigen oder geringfügig abgerundeten schrägen inneren Fläche ausgebildet ist, die den Zusammenbau und die progressive Zentrierung des Andruckrings an dem Außenring des Ausrücklagers erleichtert. Der umgebördelte Rand des Endes der Dichtung kann in axialer Richtung in Höhe der Innenfläche des Führungsabschnitts und teilweise in Höhe einer axialen Fläche des Zentrierungsabschnitts angeordnet sein. Alternativ ist der umgebördelte Rand des Endes der Dichtung in axialer Richtung in Höhe des Zentrierungsabschnitts und teilweise in Höhe des Anlageabschnitts angeordnet. Hierdurch verbleibt der auf dem umlaufenden Ring montierte Andruckring auf natürliche Weise bis zum Einpressen des Randes des Flansches, der den Andruckring an dem umlaufenden Ring fixiert, an Ort und Stelle.In an embodiment contains the main body the pressure ring a guide section, which is arranged at the end of the centering section, the Opposite to the investment section. The guide section may be in the form of a substantially obliquely shaped beak, the starting from the respect of the abutment portion opposite end of the Zentrierungsabschnitts slight outward runs, the beak with a frustoconical or for example slight rounded oblique inner surface is formed, the assembly and the progressive centering of the pressure ring on the outer ring the release bearing facilitated. The flanged Edge of the end of the seal can be in the axial direction equal to the inner surface of the guide section and partly in the amount of one axial surface be arranged of the centering section. Alternatively, the flanged edge of the End of the seal in the axial direction at the level of Zentrierungsabschnitts and partly in the amount of Investment section arranged. This leaves the on the circulating Ring-mounted pressure ring in a natural way until pressing the Edge of the flange, the pressure ring on the rotating ring fixed, in place.
Der Halt des Andruckrings an dem Außenring wird durch die Außenfläche des Zentrierungsabschnitts gewährleistet, auf dem der Rand eines Flansches aus Blech umgebogen ist. Der Schritt des Einpressens der Dichtung auf dem Andruckring lässt sich besonders kostengünstig durchführen, da der Flansch auf einem dünnen Blech mit geringer Masse basiert.Of the Stop of the pressure ring on the outer ring is through the outer surface of the Ensures centering section, on which the edge of a flange made of sheet metal is bent. The step the compression of the seal on the pressure ring can be especially inexpensive carry out, because the flange is on a thin Sheet based on low mass.
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher nach dem Lesen der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das keineswegs als beschränkend zu bewerten ist und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist:The The present invention will be understood after reading the detailed description of an embodiment, that by no means as limiting and is shown in the accompanying drawings is:
Wie
in
Das
Wälzlager
Eine
Manschette aus einem elastischen Werkstoff
Die
elastische Manschette
Der
radiale Flansch
Das
Betätigungselement
Die
axialen Abschnitte
Der
zu dem axialen Abschnitt
Das
Halteelement
Der
Haken
Eine
detailliertere Beschreibung des Halteelements
Der
zentrale Steg
Die
Kupplungsausrücklagervorrichtung
wird durch einen Andruckring
Der
Grundkörper
Der
Zentrierungsabschnitt
Die
Neigung der Außenfläche
Die
im Wesentlichen torusförmig
gestaltete Führungsfläche
Der
Grundkörper
Vorteilhafterweise
ist der Grundkörper
Der
Grundkörper
Um
den Reibungskoeffizienten zwischen der Membranfeder
Nach
der Durchführung
von Versuchen hinsichtlich der mechanischen Beständigkeit und der Verschleißfestigkeit,
die mit 500 000 Zyklen durchgeführt
wurden, wobei jeder Zyklus einer Betätigung eines Aus- und Einkuppelns
entsprach, zum Vergleich zwischen einem Andruckring
Wie
in der Tabelle nach
Die
Anmelderin hat somit festgestellt, dass die Verwendung von Mikroglaskugeln
eine drastische Reduzierung des Verschleißes des Grundkörpers
In
einer Abwandlung hat die Anmelderin ferner festgestellt, dass der
Tausch des Zusatzstoffes des Grundkörpers
In
einer Abwandlung kommt ferner in Betracht, für die Herstellung des Grundkörpers
Ferner
kann in Erwägung
gezogen werden, einen Andruckring
In
Die
Verwendung eines Andruckrings
Indem
nochmals auf
Das
Zusammenwirken des Randes des Endes
An
dem gegenüberliegenden
Ende weist die Haltebüchse
Die
Dichtungseinrichtung
Im
Betrieb kann die Kupplungsausrücklagervorrichtung,
wie gestrichelt dargestellt, ihre Stellung in axialer Richtung gegenüber dem
Führungsrohr
Die Erfindung ermöglicht insbesondere kostengünstige Kupplungsausrücklager, mit geringem Gewicht und geringem Raumbedarf, die zuverlässig sind und geringen Verschleiß aufweisen.The Invention allows especially cost-effective Clutch, with low weight and small footprint that are reliable and have low wear.
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