DE2132370A1

DE2132370A1 - Lager

Info

Publication number: DE2132370A1
Application number: DE19712132370
Authority: DE
Inventors: Alfred Lehrer
Original assignee: INA-ROULEMENTS SA; INA Roulements SA
Current assignee: INA-ROULEMENTS SA; Schaeffler France SAS
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1972-09-28
Also published as: SE371677B; FR2129048A5; GB1356639A

Description

Rg 1888

INA ROÜLEMENTS S.A., Haguenau / Frankreich

Lager

Die Erfindung betrifft ein bewegliches Lager, insbesondere ein Kupplungslager für Kraftfahrzeuge.

Ein Kupplungslager ist bekanntlich zwischen der Kupplung, die ihrerseits durch ein Antriebsschwungrad in Drehbewegung versetzt wird, und dem Schaltgetriebe vorgesehen; seine Punktion besteht darin, den Auskuppelvorgang bei einer Betätigung des Kupplungspedales durch den Fahrer durchzuführen. Zu diesem Zweck ist das Lager mit dem Kupplungspedal durch ein Gestänge oder ein sonstiges übertragungsglied verbunden, das auf einen gabelförmigen Schwenkhebel wirkt, der die axiale Stellung des Lagers steuert und es gegen eine Drehbewegung sichert. Während das Lager im eingekuppelten Zustand unwirksam ist, wird es beim Auskuppelvorgang mit einem ausreichenden Druck gegen ein Kupplungs-Steuerorgan (Schwenkhebel oder elastische Membran) gedrückt, wodurch die elastische Kraft überwunden wird, die die Kupplungsscheiben von beiden Seiten an die Reibscheibe andrückt. Diese Reibscheibe, die drehfest mit der Eingangswelle des Schaltgetriebes verbunden ist, wird dann vom Antriebsschwungrad nicht mehr mitgenommen und löst damit die Kupplungsverbindung zwischen dem Getriebe und den Fahrzeugmotor.

Als Kupplungslager wurden ursprünglich Graphitringe verv/endet, die sich direkt an dem beweglichen Teil der Kupplung abstützen. Sie unterliegen durch die auftretende Reibung einem raschen Verschleiß. Man hat diese Graphitringe

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später durch Kugel-, Rollen-, Nadellager usw. ersetzt, was einerseits den Wirkungsgrad verbessert und andererseits den Verschleiß verringert.

Auf diese Weise konnten Jedoch nicht alle Probleme gelöst werden. Es traten insbesondere noch Schwierigkeiten hinsichtlich der Zentrierung und der Ausrichtung zwischen dem Lager und der Kupplung auf. Wird das Lager direkt vom Ende der Steuergebal getragen, so beschreibt das Lager eine kreisförmige Bewegungsbahn und kann daher an der Kupplung nicht mit strenger Parallelität der Kontaktflächen angreifen; daraus ergibt sich ein mehr oder weniger rascher Verschleiß dieser Flächen. Man hat aus diesem Grund versucht, das Lager gleitbeweglich auf einer festen Führungshülse anzuordnen, die koaxial zur Eingangswelle des Schaltgetriebes vorgesehen ist; diese Hülse wird meistens durch einen rohrförmigen Ansatz des Getriebegehäuses gebildet; die Verbindung zwischen dem nicht drehenden Teil des Lagers und der Steuergabel enthält in diesem Fall ein Gelenk mit einem ausreichenden Spiel, um bei der kreisförmigen Eewegung des Gabelendes eine geradlinige Bewegung des Lagers zu ermöglichen. Es ist trotzdem jedoch schwierig, eine vollkommene Ausrichtung und eine genaue Konzentrizität zwischen dem drehenden Teil des Lagers und der Eingangswelle des Getriebes zu erzielen, wobei letztere als genau auf die Kupplungsachse ausgerichtet angenommen wird; diese Schwierigkeit ist insbesondere durch die Summation von Fabrikationsund Montagetoleranzen bedingt. Es ergeben sich daher häufig üngenauigkeiten in der Ausrichtung und/oder der Konzentrizi- tat j was die Lebensdauer des Kupplungslagers sowie des zugehörigen, mit der Kupplung zusammenwirkenden Organes beeinträchtigt.

Man hat daher selbstzentrierende Lager geschaffen, bei denen das Lager eine begrenzte radiale Verschiebbarkeit auf einer Halterung besitzt, die ihrerseits gleitbeweglich auf der Führungshülse angeordnet ist. Das Lager kann sich auf diese

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V/eise gegenüber der zugehörigen Kupplungsmembran selbst zentrieren. Diese Lösung ist zwar technisch zufriedenstellend, jedoch verhältnismäßig kompliziert und mit dem Nachteil einer aufwendigen Fertigung des Lagers verbunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lager, insbesondere ein Kupplungslager für Kraftfahrzeuge, so auszubilden, daß eine genaue Zentrierung und Ausrichtung des Lagers gegenüber der Kupplung gewährleistet ist; außerdem soll sich das neue Lager durch einen einfachen Aufbau und eine wirtschaftliche Herstellung auszeichnen.

Die Erfindung geht aus von einem Lager, insbesondere Kupplungslager für Kraftfahrzeuge, mit zwei koaxialen Ringen, die über Roll- bzw. Wälzkörper miteinander in Verbindung stehen, die eine Relativdrehbewegung sowie eine axiale Lastübertragung von einem Ring auf den andern gestatten, wobei der eine Ring unmittelbar oder über einen Halterungsteil mit einem Steuerorgan verbundenist, das diesen Ring gegen eine Drehbewegung sichert und die axiale Verschiebung des Lagers steuert, während der andere Ring einen axial vorspringenden Teil enthalten kann, der an einem um eine Welle drehenden Organ zur Abstützung kommt.

Bei einer, derartigen Lager besteht die Erfindung darin, daß zur Zentrierung und korrekten Ausrichtung des Lagers gegenüber dem drehenden Organ wenigstens einer der Ringe mit einem Führungselement versehen ist, das ihn mit der Außenfläche der Welle verbindet und zugleich eine Drehbewegung und eine axiale Verschiebung gegenüber der Welle gestattet .

Das erfindungsgemäße Lager ist auf diese Weise (im Gegensatz zu rieri bekannten Ausführungen) direkt auf der Einganers-■.ve] Ie der Betriebes geführt, was eine ausgezeichnete Zen-

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trlerung und eine ideale Ausrichtung gegenüber der zugehörigen Kupplung gewährleistet. Der Wegfall verschiedener Bauelemente, insbesondere der Führungshülse, der Lagerhalterung usw. vereinfacht außerdem die Konstruktion beträchtlich.

Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigen

Pig.l einen schematischen Längsschnitt durch

ein erfindungsgemäßes Kupplungslager mit den zugehörigen Einrichtungen zur Kupplungsbetätigung;

Fig.2a bis 2d Varianten des Lagers gemäß Fig.l; Fig.3a bis 3d eine weitere Gruppe von Varianten.

Das in Fig.l dargestellte Kupplungslager 1 kann durch ein Steuersystem betätigt werden, das ein Kupplungspedal A, ein Übertragungsgestänge B, einen gabelförmigen, schwenkbeweglichen Hebel C und einen Bügel D enthält, der an einem Teil des Lagers selbst ausgebildet ist und schwenkbeweglich sowie mit einem gewissen Spiel mit dem Ende des Hebels C zusammenwirkt. Beim Niedertreten des Kupplungspedales A wird der Hebel C im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt; hierdurch wird das Lager 1 in Richtung auf eine elastische Steuermembran der Kupplung E bewegt, der das Lager zugeordnet ist. Die Scheiben dieser Kupplung sind drehfest mit einer nicht dargestellten Antriebsschwungscheibe verbunden und umfassen eine Scheibe, die mit Reibbelägen versehen ist. Diese Scheibe sitzt ihrerseits gleitbeweglich, jedoch drehfest auf einer Welle F,mit der sie über eine bekannte Rillenanordnung verbunden ist ο Die Welle F ist bei dem dargestellten Ausführunps-

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beispiel nichts anderes als die Eingangswelle des (nicht veranschaulichten) Schaltgetriebes.

Das Kupplungslager 1 enthält in an sich bekannter Weise einen zylindrischen Außenring 2 und einen koaxial hierzu angeordneten, zylindrischen Innenring 3; diese beiden Ringe sind miteinander über einen Kugelkäfig 4 oder einen sonstigen Kranz von miteinander verbundenen bzw. käfigförmig zusammengefaßten Roll- bzw. Wälzkörpern verbunden. Das so aufgebaute Lager kann beispielsweise tiefe Nuten oder schräg verlaufende Berührungsflächen aufweisen (beides sind im Prinzip bekannte Lösungen); dadurch können sich die Ringe 2 und 3 relativ zueinander drehen, und es ist außerdem die übertragung axialer Belastungen von einem Ring auf den anderen möglich. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auch bei anderen Lagertypen anwendbar, insbesondere bei Lagern mit zwei sich axial gegenüberliegenden ringförmigen Laufbahnen. Bei dem in Fig.l dargestellten Ausführungsbeispiel stellt der Außenring 2 den nichtdrehenden Teil des Lagers dar; er enthält zu diesem Zweck einen Boden 5» der mit einer zentralen Öffnung versehen ist, deren Durchmesser etwas größer als der der Welle P ist. Dieser Boden 5 trägt den Bügel D,der das Lager 1 mit dem Steuerhebel C verbindet. Der Innenring 3, der den drehenden Teil des Kupplungslagers 1 bildet, weist eine axiale Verlängerung 6 auf, deren mit einem abgerundeten Profil versehenes Ende sich an der elastischen Steuermembran der Kupplung E abstützt.

Das Kupplungslager 1 wird bei seinen geradlinigen Bewegungen in Richtung der Kupplung durch die Welle F selbst geführt. Zu diesem Zweck enthält der Innenring 3 ein Nadellager 7, das im zentralen Teil seiner Bohrung untergebracht ist und in dieser Lage durch Schultern 8 gehalten wird, die axiale Anschläge bilden. Die Abmessungen des Madellagers

sind unter Berücksichtigung der Verschleißtoleranzen so gewählt, daß der Nadellagerkäfig in der Bohrung des Innenr Inges 3 sowie auf der Außenfläche der Welle F frei abrollen kann. Der Innenring 3 kann auf diese Weise eine freie Drehbewegung und eine freie axiale Längsverschiebung auf der Welle F ausführen; dadurch ist das Lager 1 einwandfrei geführt (wesentlicher Vorteil gegenüber der Führungshülse bei bekannten Ausführungen). Das Aufschieben des Lagers auf die Welle und sein evtl. Austausch setzen natürlich voraus, daß die Welle an ihrem Ende (linkes Ende in Flg.l) keine radial vorspringenden Teile aufweist; die rillenartige Profilierung, die die Welle mit der Reibscheibe der Kupplung verbindet, darf also nicht über den Wellenumfang vorspringen. Will man im Unterschied hierzu die Welle mit einer nach außen vorspringenden Profilierung versehen, so muß als Führungsfläche für das Kupplungslager ein Wellenteil vorgesehen werden, dessen Durchmesser gleich oder größer als der des profilierten Wellenteiles ist. Es versteht sich im übrigen, daß der Innenring 3 des Lagers in eine Ruhelage in geeigneter Entfernung von der Kupplungsmembran zurückgeführt oder in Berührung mit dieser Membran belassen werden kann; in beiden Fällen widersetzt sich nur ein vernachlässigbarer Reibungswiderstand der Drehbewegung des Innenringes mit der Drehzahl der Welle und/oder der Kupplung, da dieser Innenring über Roll- bzw. Gleitkörper von niedrigem Reibungskoeffizienten mit den benachbarten koaxialen Flächen, sei es der Welle F oder des Außenringes 2, in Berührung steht.

Die Fig.2a bis 2d veranschaulichen schematisch verschiedene konstruktive Varianten des erfindungrsgemäßen Kupplungslagers; diese Varianten beziehen sich hauptsächlich auf die Führungselemente zviisehen dem Innenrinp; 3 (der auch hier als drehender Lagerteil verwendet wird) und

der Welle P (Eingangswelle des Schaltgetriebes). Bei der Ausführung gemäß Fig.2a wird diese Führung durch eine zylindrische Hülse 9 erreicht, die aus einem Lagermaterial, wie Bronze, Kunststoff oder vorzugsweise aus einem selbstschmierendem, gesintertem Material, hergestellt ist. Diese Hülse 9 ist in die Bohrung des Innenringes 3 eingesetzt und so ausgebohrt, daß sie sich frei auf der Welle F drehen und verschieben kann. Statt dessen kann man die Hülse jedoch auch verschiebbar im Inneren der Bohrung des Ringes 3 anordnen; der Ring wird in diesem Fall mit Anschlägen versehen, die die axiale Bewegung begrenzen und ein Lösen der Hülse vom Ring verhindern.

In Fig.2b ist als Führung ein Rollenkäfig 10 vorgesehen, der axial durch Schultern des Innenringes 3 gehalten wird, wie dies anhand von Fig.l bereits erläutert wurde. Fig.2c zeigt eine Ausführung, die weitgehend der der Fig.l entspricht; sowohl der Kugelkäfig ^ als auch der Nadelkäfig 7 sind hier jedoch geschützt ausgeführt. Bei der Variante gemäß Fig.2d ist als Führung ein zylindrischer Kugelkäfig 11 vorhanden, der in axialer Lage durch elastische Ringe 12 gehalten wird, die in Nuten angeordnet sind, die zu diesem Zweck an den Bohrungsenden angebracht sind.

Die Fig.3a bis 3d zeigen schematisch eine zweite Gruppe möglicher Varianten, die sich von den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen nur dadurch unterscheiden, daß der Ir.nenring 3 des Lagers den drehfesten Lagerteil bildet, während der Außenring 2 über einen axialen Vorsprung rr.it eier elastischen Γteuermeir.bran der Kupplung zusamme η wi rl: t. Diese Vertauschung der Funktion zwischen den beiden Lagerringen ändert jedoch nichts am grundsätzlichen Prinzip ur/i an den durch die Erfindung erzielten Vorteilen.

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Claims

Patentansprüche

1.)^Bewegliches Lager, insbesondere Kupplungslager für Kraftfahrzeuge, mit zwei koaxialen Ringen, die über Roll- bzw. Wälzkörper miteinander in Verbindung stehen, die eine Relativdrehbewegung sowie eine axiale Lastübertragung von einem Ring auf den andern gestatten, wobei der eine Ring unmittelbar oder über einen Halterungsteil mit einem Steuerorgan verbunden ist, das diesen Ring gegen eine Drehbewegung sichert und die axiale Verschiebung des Lagers steuert, während der andere Ring einen axial vorspringenden Teil enthalten kann, der an einem um eine Welle drehenden Organ zur Abstützung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung und korrekten Ausrichtung des Lagers gegenüber dem drehenden Organ wenigstens einer der Ringe mit einem Führungselement versehen ist, das ihn mit der Außenfläche der Welle verbindet und zugleich eine Drehbewegung und eine axiale Verschiebung gegenüber der Welle gestattet.

2.) Lager nach Anspruch 1, bei dem radial zwischen den beiden zylindrischen Ringen Lagerkörper vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement in der Bohrung des Innenringes angeordnet ist.

3.) Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement aus einer zylindrischen Hülse aus Lagermaterial, vorzugsweise- aus selbstschmierendem Material, besteht, die in der Bohrung des Innenringes schwimmend ■ gehalten ist, so daß sie sich gegenüber der Welle sowohl drehen als auch frei verschieben kann.

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H-.) Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Führungselement aus einem Rollen- oder Nadellager
besteht j das axial in der Bohrung des Innenringes durch Schultern an den Bohrungsenden gehalten wird.

5·) Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Führungselement aus einem Rollen, Nadel- oder Kugellager besteht, das axial in der Bohrung des Innenringes durch elastische Anschlagringe gehalten wird, die in Nuten an den Bohrungsenden eingesetzt sind.

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