DE2224710A1

DE2224710A1 - Ausruecklager fuer reibungskupplungen mit in einem gehaeuse verschwenkbaren lager

Info

Publication number: DE2224710A1
Application number: DE2224710A
Authority: DE
Inventors: Kurt Faedler; Bernhard Limbacher
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1972-05-20
Filing date: 1972-05-20
Publication date: 1973-11-29
Also published as: JPS4941744A; DE2224710B2; FR2186095A5; DE2224710C3

Description

HCHTEL & SACHS AG - SCH V/ EIUEURO?

PATENT-, UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUUG

Ausrücklager für Reibungskupplungen mit in einem Gehäuse

verschwenkbaren Lager

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wälzlager-Ausrücker zur Kupplungsbetätigung, bestehend aus einem zumindest während des Ausrückvorganges umlaufenden Innenring, einem nicht umlaufenden Außenring sowie zwischen beiden angeordneten Wälzkörpern, ferner bestehend aus einem mit einer Schiebehülse verbundenen, das Wälzlager aufnehmenden Gehäuse, wobei zwischen zwei relativ zueinander nicht verdrehbaren Teilen des Ausrückers eine kugelige Berührungsfläche angeordnet ist.

Ein Wälzlager-Ausrücker der obengenannten-Bauart ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 036 4-23 bekannt. Hierbei ist zwischen dem umlaufenden Innenring und den zu betätigenden Ausrückelementen der Kupplung ein Zwischenring angeordnet, welcher mit dem Innenring eine gemeinsame kugelige Fläche aufweist. Der Zwischenring ist somit schwenkbar im Innenring gelagert und nimmt beispielsweise eine Schrägstellung zwischen den umlaufenden Ausrücke!ementen der Kupplung und dem auf einer Schiebehülse geführten Ausrücklager ein.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bekannten Wälzlager-Ausrücker der obengenannten Bauart zu vermeiden und einen im Aufbau möglichst einfachen, im Betrieb verschleißarmen und in der Funktion einwandfreien Wälzlager-Ausrücker zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die die Ausrückkraft übertragenden Berührungsflächen zwischen dem Außenring und dem Gehäuse kugelförmig auszubilden. Auf diese

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Weise kann sich das gesamte Ausrücklager zu Beginn des Ausrückvorganges durch Verschwenken gegenüber seinem Gehäuse auf eine Schrägstellung bzw. einen Taumelschlag der Ausrückelemente bzw. des gesamten Schwungrades gegenüber der Führung der Schiebehülse einstellen. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführung ist darin zu sehen, daß beispielsweise bei Schrägstellung zwischen der Schwungradachße und der Führung der Cchiebehülse die Einstellung des Wälzlagers während des gesamten Ausrückvorganges erhalten bleibt, ohne daß bei Jeder Umdrehung der rotierenden 'feile Relativverschiebungen zwischen dem Gehäuse und dem Wälzlager auftreten. Dadurch wird unnötiger Verschleiß und unnötige Wärmeentwicklung vermieden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß der Mittelpunkt der kugeligen Berührungsflächen auf der Achse der Schiebehülse angeordnet ist. Dabei stellt sich daa Wälzlager bei geringen Achsdifferenzen bzw. bei Übereinstimmung der Achse der Schiebehülse mit der Drehachse der Kupplung exakt in die Mititelstellung des zur Verfügung stehenden Verschiebeweges ein.

Ein· weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Mittelpunkt der kugeligen Berührungsflächen auf der Achse der Schiebehülse im Bereich der Berührungsfläche zwischen Innenring und Ausrückelementen angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich die geringste radiale Verschiebung des Wälzlager-Ausrückers bei einer vorgegebenen Winkeldifferenz der beiden Achsen.

Bei einer Ausführung, bei welcher das Wälzlager in an sich bekannter Weise von zwei diametral einander gegenüberliegend an Lappen, des Gehäuses angeordneten Halteflächen in axialer Richtung befestigt ist, ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, daß die den Halteelementen zugewandte Ringfläche des Außenringes kugelig ausgeführt ist und den gleichen Mittelpunkt aufweist wie die dem Gehäuse zugewandte kugelige Berührungsfläche. Dadurch verändern sich die Lagerungsverhältnisse des Außenringes im Ge-

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häuse auch während einer Verschwenkung nicht.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Haltebleche die ihnen zugekehrte radial äußere Kante des Außenringes wulstförmig umgreifen und mit ihren radial nach innen weisenden Enden den Außenring im Gehäuse halten. Dadurch ist eine einfache lOrsi für die Haltebleche gefunden und durch einen entsprechenden Einstich in den Außenring des Wälzlagers eine besonders !■aumsparende Ausführung erreicht.

JEs wird erfindungsgemaß weiterhin vorgeschlagen, daß zwischen dem Außenring und dem Gehäuse eine umlaufende Feder angeordnet ist, welche bei Verschwenkung des Wälzlagers belastbar ist. Diese Feder bewirkt, vor allem wenn sie bereits in Ruhelage des Wälzlagers vorgespannt ist, eine gewisse Zentrierung des Wälzlagers im Gehäuse in den Betätigungspausen der Kupplung. Sie vermeidet somit eventuell auftretende Geräusche in der Ruhelage des Ausrückers. Andererseits kann diese Feder vor allem bei stark progressiver Federkennung bzw. bei Inkrafttreten der Federwirkung außerhalb der Ruhelage des Wälzlagers bei starken Ausschlägen gegenüber dem Gehäuse Geräusche vermeiden und Verschleiß herabsetzen.

Ein Wälzlager-Ausrücker der vorliegenden Art ist erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, wenn die radial nach innen weisenden Enden der Haltebleche unter axialer Vorspannung am Außenring anliegen. Sie erreichen damit in einfacher Weise eine Fixierung des Wälzlagers nach erfolgter Einstellung auf die Betriebsverhältnisse infolge von nicht übereinstimmenden Mittellinien von Schiebehülse und Kupplung. Diese Einstellung erfolgt einmalig und ändert sich während der Dauer des Betriebes allenfalls geringfügig wegen auftretenden Verschleißes beispielsweise zwischen Teilen des Ausrückers und der Kupplungsbetätigung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft,

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daß die beiden Haltebleche zu einem umlaufenden Bauteil zusammengefaßt sind und mit dem Gehäuse ein radial nach außen geschlossenes Teil bilden. Damit sind die kugeligen Berührungsflächen zwischen dem Außenring und dem Gehäuse in optimaler Weise vor äußeren Einflüssen geschützt.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge ist der Eingraum zwischen dem Gehäuse, dem umlaufenden Bauteil und dem Außenring zur Aufnahme einer Schmiermittelfüllung vorgesehen. Damit wird einmal erreicht, daß die Gleitflächen zwischen dem Außenring und dem Gehäuse durch gesicherte Schmiermittelzufuhr einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisen, zum anderen kann mit Hilfe der Viskosität des Schmiermittels eine Dämpfung der Schwenkbewegung des Wälzlagers erzielt werden. In den meisten Fällen kann damit die zwischen dem Außenring und dem Gehäuse angeordnete Feder entfallen.

Gemäß der Erfindung ist ein weiteres vorteilhaftes Merkmal darin zu sehen, daß die kugelige Berührungsfläche im Gehäuse oder am Außenring mit einer gleitgünstigen Schicht versehen ist. Dadurch ist gewährleistet, daß auch välirend des Ausrückvorganges trotz der relativ hohen Flachenprefisung zwischen dem Außenring und dem Gehäuse die Einstellmöglichkeit des Wälzlagers voll erhalten bleibt. Diese gleitgünstige Schicht kann beispielsweise aus einer Teflon-Folie bestehen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. Λ die obere Hälfte eines Längsschnittes durch einen erfindungsgemäßen Wälzlager-Ausrücker;

Fig. 2 die untere Hälfte eines Längsschnittes durch einen gegenüber Fig. 1 geänderten Wälzlager-Ausrücker.

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In Pig. 1 ist die obere Hälfte eines Längsschnittes durch einen erfindungsgemäßen Wälzlager-Ausrücker wiedergegeben· Das Wälzlager selbst besteht aus dem zumindest während des Ausrückvorganges umlaufenden Innenring 1, aus dem mit dem Gehäuse in Umfangsrichtung feststehenden Außenring 2 sowie aus zwischen beiden angeordneten Wälzkörpern 3- Das Wälzlager ist in einem Gehäuse 5 angeordnet, welches einteilig mit der Schiebehülse 4 ausgeführt ist. Das Gehäuse 5 weist an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen je einen Lappen 10 auf, an welchem das Halteblech 11 befestigt ist. Das Halteblech 11 weist ein radial nach innen weisendes Ende 13 auf, welches den Außenring 2 und somit das ganze Wälzlager in axialer Richtung fixiert. Sowohl der Außenring 2 des Wälzlagers als auch das Gehäuse 5 weisen je eine kugelige Berührungsfläche 7» 6 auf, welche den gleichen Radius besitzen und wobei der Mittelpunkt dieses Radius auf der Mittellinie des Ausrückers liegt. Zwischen den beiden kugeligen Berührungsflächen 6 und 7 ist eine Teflonschicht 8 angeordnet« Zur axialen Fixierung des Wälzlagers im Gehäuse 5 ist am Halteblech 11 ein radial nach innen weisendes Ende 13 angeordnet, welches die radial äußere Kante des Außenringes wulstförmig umgreift. Die diesem Ende 13 gegenüberliegende 3ingfläche 12 am Außenring 2 ist ebenfalls kugelig ausgeführt und weist einen Radius auf? welcher ebenfalls vom Mittelpunkt der kugeligen Berührungsflächen 6 und 7 ausgeht. Zur Schmiermittelhaltung ist am Außenring 2 ein Dichtring 18 angeordnet, welcher mit dem Innenring 1 einen Spalt bildet. Zwischen dem Gehäuse 5 und dem Außenring 2 des Wälzlagers ist eine umlaufende Feder 14 angeordnet.

Die Wirkungsweise des in Fig. 1 wiedergegebenen Wälzlager-Ausrückers ist folgende:

Der Ausrücker wird von einer nicht dargestellten Ausrückgabel, welche am Halteblech 11 angreift, während des Ausrückvorganges nach rechts bewegt. Dabei erfolgt eine Führung des Ausrückers durch die Schiebehülse 4- auf einem nicht dargestellten Rohr.

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Vährend des Ausrückvorganges werden die ebenfalls nicht dargestellten Ausrückelemente wie "beispielsweise Ausrückhebel oder Federzungenenden einer Tellerfeder durch die Berührungsfläche 9 des Innenringes 1 betätigt. Eine exakte Übereinstimmung der Achse, auf welcher die Schiebehülse 4 verschoben wird, mit der Drehachse der Kupplung mit den Ausrückelementen ist in der Praxis kaum durchzuführen. Es ist daher häufig der Fall, daß diese beiden Achsen nicht miteinander übereinstimmen und einen Winkel miteinander bilden. Damit liegen zu Beginn jeden Ausrückvorganges starr angeordnete Wälzlager-Ausrücker ungleichmäßig an den entsprechenden Betätigungselement en der Kupplung an. Dies kann im Laufe des Betriebes zu ungleichmäßigem,erhöhten. Verschleiß führen. Bei der vorliegenden Ausführung eines Wälzlager-Ausrück-rs sind solche Abweichungen praktisch bedeutungslos, da nich das Wälzlager durch einseitige Anlage der Ausrückelemente an der Berührungsfläche 9 des Innenringes 1 selbsttätig durch Verschwenken des Außenringes 2 mit seiner kugeligen Berührungsfläche 7 gegenüber der kugeligen Berührungsfläche 6 des Gehäuses 5 einstellt. Bach erfolgter selbsttätiger Einstellung des Wälzlagers gegenüber dem Gehäuse ist eine weitere Relativbewegung zwischen dem Außenring 2 und dem Gehäuse 5 vährend des gesamten Ausrückvorganges nicht mehr nötig. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, wird es in manchen Fällen vorteilhaft sein, zwischen dem Gehäuse 5 und dem Außenring 2 eine in radialer Richtung wirkende, umlaufende Feder 14 anzuordnen. Die Feder 14 hat dabei die Aufgäbe, eventuell auftretende Klappergeräusche, insbesondere im ausgerückten Zustand, zu dämpfen. Dabei kann es in Abhängigkeit von den Betriebsverhältnissen günstig sein, diese Feder 14 in der Mittelstellung des Wälzlagers gegenüber dem Gehäuse mit einer Vorspannung zu versehen oder diese Feder am Außenumfang eingespannt so anzuordnen, daß sie erst nach einer gewissen Verschiebung des Wälzlagers gegenüber dem Gehäuse 5 beaufschlagt wird. Eine weitere Möglichkeit der Dämpfung der Relativbewegung zwischen dem Wälzlager und dem Gehäuse 5 besteht darin, die radial nach innen weisenden Enden 13 der Haltebleche 11 gegenüber dor Ringfläche am Außenring 2 in axial er Richtung vorzuspannen. Bei entsprechen-

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don Betriebsverhältnissen kann damit die Feder 14- entfallen. Es sei an dieser Stelle- nochmals darauf hingewiesen, daß die Ringflache 12 ebenfalls eine kugelige Form aufweist und der Mittelpunkt dieser kugeligen Form mit· dem Mittelpunkt der kugeligen Berührungsflächen 6 und 7 zusammenfällt.

In Fig. 2 ist ein ähnlicher Wälzlager-Ausrücker dargestellt. Das Wälzlager besteht aus dem zumindest während des Ausrückvorganges umlaufenden Innenring 1, dem in Umfangsrichtung stillstehenden Außenring 2 sowie zwischen beiden angeordneten Välzkörpern 3· Das Wälzlager ist durch den Außenring 2 in einem Gehäuse 5 gelagert, welches einstückig mit einer Schiebehülse 4- ausgeführt ist. Bas Gehäuse 5 'weist an zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen Lappen 10 auf, welche der Aufnahme von Halteelementen für das Wälzlager dienen. Im vorliegenden !'all wird der Außenring 2 des Wälzlagers durch ein umlaufendes Bauteil 15 in axialer Richtung fixiert. Dabei ist dieses umlaufende Bauteil 15 durch Haltebleche 17 jeweils im Bereich der Lappen 10 am Gehäuse 5 befestigt. Das Halteblech 17 i3t etwa U-förmic ausgebildet, ist gegen Abrutschen in radialer Sichtung durch Schnappelemente gesichert und dient gleichzeitig der Übertragung der Ausrückkräfte von der nicht dargestellten Ausrückgab-1 auf don Lappen 10, das Gehäuse 5> aen Außenring 2, die Wälzkörper 3 und den Innenring 1. Das umlaufende Bauteil 15 bildet zusammen mit dem Gehäuse 5 einen Ringraum 16, in welchen der Außenring 2 mit seinem radial äußeren Bereich hineinreicnt. Der mit einem Schmiermittel gefüllte Raum im Bereich der Wälzkörper 3 ist durch einen Dichtring 18 zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 1 abgedichtet. Der Ringraum 16 zwischen dem Außenring 2, dem Gehäuse 5 und dem umlaufenden Bauteil 15 ist ebenfalls mit einem Schmiermittel gefüllt. Wie bereits bei Fig. 1 beschrieben, weisen der Außenring 2 und das Gehäuse 5 kugelige Berührungsflächen 6, 7 auf, welche den gleichen Radius besitzen. Der Mittelpunkt dieser kugeligen Berührungsflächen liegt auf der Mittellinie des Ausrückers etwa im Bereich zwischen diesem Ausrücker und der Kupplung- Zwischen beiden Teilen ist eine Teflonschicht 8 angeordnet. Das umlaufende

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Bauteil 15 umgreift wulstförmig einen Teil des Außenringes 2 zu dessen axialer Fixierung, wobei in diesem Bereich der Außenring 2 eine Ringfläche 12 aufweist, deren Eadius ebenfalls dem Hittelpunkt der kugeligen Berührungsflächen 6 und 7 entspricht.

Die wirkungsweise des in Pig. 2 wiedergegebenen Wälzlager-Ausrückers ist folgende:

In der Praxis lassen sich Winkeldifferenzen zwischen der Mittellinie der Schiebehülse 4- und der gesamten Kupplung bei vertretbarem Aufwand nie ganz vermeiden. Dies bringt zwangsläufig Taumelbewegungen zwischen dem Ausrücklager und der Kupplung mit sich. Der erfindungsgemäße Wälzlager-Ausrücker ist in der Lage, die Taumelbewegungen auszuschalten und die üblichen Begleiterscheinungen wie erhöhter Verschleiß und Geräuschbildung zu unterbinden. Durch die kugeligen Berührungsflächen 6 und 7 zwischen dem Außenring 2 und dem Gehäuse 5 iB. Verbindung mit günstigen Gleiteigenschaften stellt sich das Wälzlager bei der Berührung mit den Ausrückelementen entsprechend der vorhandenen Winkelabweichung so auf die Kupplung ein, daß der Innenring 1 des Wälzlagers mit den Ausrückelementen der Kupplung lediglich unter Übertragung von Axialkräften umläuft. Dabei dient die bchmiermittelfüllung im Ringraum 16 der Dämpfung der Ausschwenkbewegung des Wälzlagers gegenüber dem Gehäuse 5 fcei Kupplungsbetätigung sowie einer Fixierung des Wälzlagers im Gehäuse i? im eingerückten Zustand der Kupplung. Der Grad der Dämpfung ist dabei veränderlich und beeinflußbar durch die Viskosität des Schmiermittels. Als vorteilhaft bei besonderen Betriebsverhältnissen hat sich herausgestellt, wenn das umlaufende Bauteil 15 eine geringe Vorspannung auf den Außenring 2 in axialer Bichtung ausübt.

12. 5. 1972
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Claims

PATENTANSPRÜCHE CLL·* l \

1. Wälzlager-Ausrücker zur Kupplungsbetätigung, bestehend aus einem zumindest während des Auerückvorganges umlaufenden Innenring, einem nicht umlaufenden Außenring sowie zwischen beiden angeordneten Wälzkörpern, ferner bestehend aus einem mit einer Schiebehülse verbundenen, das Wälzlager aufnehmenden Gehäuse, wobei zwischen zwei relativ zueinander nicht verdrehbaren Teilen des Ausrückers eine kugelige Berührungsfläche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausrückkraft übertragenden Berührungsflächen (6, 7) zwischen Außenring (2) und Gehäuse (5) eine kugelige Form aufweisen»

2. Wälzlager-Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der kugeligen Berührungsflächen (6» 7) auf der Achse der Schiebehülee (4) angeordnet ist.

3* Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kittelpunkt der kugeligen Berührungsflächen (6, 7) auf der Achse der Schiebehülse (4) im Bereich der Berührungsfläche (9) zwischen Innenring (1) und Ausrückelementen angeordnet ist.

4. Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager in an sich bekannter Weise von zwei diametral einander gegenüberliegend an Lappen (10) des Gehäuses (5) angeordneten Halteblechen (11) in axialer Richtung befestigt ist, wobei die den Halteblechen (11) zugewandte Ringfläche (12) des Außenringes (2) kugelig ausgeführt ist und den gleichen Hittelpunkt aufweist wie die dem Gehäuse (5) zugewandte kugelige Berührungsfläche (7).

5. Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebleche (11) die ihnen zugekehrte radial äußere Kante des Außenringes (2) wulstförmig nasgreifen und mit ihren radial nach innen weisenden Ea&en (13) d@ Außenring (2) ix Gehäuse (5) halten«

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6. Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 "bis 5, dadurch ge-■ kennzeichnet, daß zwischen dem Außenring (2) und dem Gehäuse (5) eine umlaufende Feder (14) angeordnet ist, welche bei Verschwenkung des Wälzlagers belastbar ist.

7> Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach innen weisenden Enden (13) der Haltebleche (11) unter axialer Vorspannung am Außenring (2) anliegen.

8. Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 7 t dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Haltebleche (11) zu einem umlaufenden Bauteil (15) zusammengefaßt sind und mit de« Gehäuse (5) ein radial nach außen geschlossenes Teil bilden.

9. Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hingraum (16) zwischen dem Gehäuse (5), dem umlaufenden Bauteil (15) und dem Außenring (2) mit einem Schmiermittel gefüllt ist.

10« Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelige Berührungsfläche (6, 7) in Gehäuse (5) oder am Außenring (2) mit einer gleitgünstigen Schicht versehen 1st.

11. Wälzlager-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwiechen den kugeligen Berührungsflächen (6, 7) von Gehäuse (5) und Außenring (2) eine Teflonschicht (Θ) angeordnet ist.

12. 5. 1972 SPBK Ho/m

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