DE2345147A1 - THRUST BEARING TO RELEASE A CLUTCH - Google Patents
THRUST BEARING TO RELEASE A CLUTCHInfo
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Description
dr. ing. H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. HAITCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ BIPX.-ING. E. GRAALFS · dipl.-ing. W. WEHNERTdr. ing. H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. HAITCK · Dipl.-Phys. W. SCHMITZ BIPX.-ING. E. GRAALFS · dipl.-ing. W. WEHNERT
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TEL·. 8β 74 28 UNO 86 41 13TEL ·. 8β 74 28 UNO 86 41 13
TEL·. 5 38 03 80TEL ·. 5 38 03 80
PEDERAL-MOGUL CORPORATIONPEDERAL-MOGUL CORPORATION
, Hamburg, den 60 Sept. 1973, Hamburg, 6 0 Sept. 1973
26555 Northwestern Highway,26555 Northwestern Highway,
Southfield, Michigan 48075/uSASouthfield, Michigan 48075 / USA
Drucklager zum Lösen einer KupplungThrust bearing for releasing a clutch
Die Erfindung betrifft in weitgefaßtem Sinne eine neuartige Lagerzusammenstellung. Genauer gesagt "betrifft die Erfindung eine neuartige Lagerzusammenstellung, die eine spezielle Dichtungsanordnung aufweist, die in besonderer Weise die Lagerzusammenstellung vorspannt und abdichtet.The invention relates in a broad sense to a novel storage arrangement. More specifically, "relates to the invention a novel bearing assembly, which has a special sealing arrangement that in a special way the Bearing assembly pretensioned and sealed.
Demgemäß besteht ein Hauptzweck der Erfindung in der Schaffung eines neuartigen, verbesserten Drucklagers zum Lösen einer Kupplung.Accordingly, it is a primary object of the invention to provide a novel, improved detachable thrust bearing a clutch.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der SchaffungAnother purpose of the invention is to provide
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einer neuartigen Lagerzus ammenstellung, "bei der die Kugeln und die Laufringe belastet werden können, um Vibrationen bzw. Rattern des Lagers zu verhindern und ferner das Gleiten der Kugeln auf den Laufflächen herabzusetzen.a new kind of bearing assembly, "in which the balls and the races can be loaded to prevent vibration or rattle of the bearing and also to prevent sliding of the balls on the running surfaces.
Die Erfindung bezweckt ferner eine neuartige Lagerzusammenstellung zu schaffen, die weniger Beschädigungen durch Rattern oder Vibrationen ausgesetzt ist und die eine längere Lebensdauer aufweist.The invention also aims at a novel storage arrangement which is less exposed to damage from rattling or vibrations and which is longer Has lifetime.
Noch ein anderer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuartigen Lagerzusammenstellung, bei der eine besondere Dichtungswirkung zur Anwendung kommt.Yet another purpose of the invention is to provide a novel bearing assembly in which a special Sealing effect is used.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Es zeigen»Further objects, features and advantages of the invention are to be found in the following description and claims in conjunction to be taken from the drawing, in which the same parts are provided with the same reference numerals. Show it"
Fig. 1 eine Ansicht des Lagers gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt;Fig. 1 is a partially sectional view of the bearing according to the invention;
Pig. 2 einen Teilsehnitt eines Abschnitts des Lagers nach Fig. 1, in. dem die Lagerkonstruktion in größeren Einzelheiten gezeigt ist; .Pig. 2 shows a partial section of a section of the camp according to Fig. 1, in which the bearing structure is shown in greater detail; .
Fig. 3 einen Querschnitt einer speziellen Dichtung, die bei der Lagerkonstruktion nach Fig. 1 und 2 verwendet wird;Fig. 3 is a cross-section of a special seal used in the bearing construction of Figs 2 is used;
Fig. 4 einen querschnitt einer weiteren speziellenFig. 4 is a cross-section of another particular one
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Dichtung, die bei der Lagerkonstruktion nach den Figuren 1 und 2 verwendet wird; undSeal used in the bearing construction of Figures 1 and 2; and
Ij'ig. 5 eine wahlweise Ausführungsf orm gemäß der -Erfindung.Ij'ig. 5 shows an optional embodiment according to FIG -Invention.
Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist in der Ausbildung einer besonderen Dichtungsvorrichtung zu sehen, die verwendet wird, um eine axiale Belastung auf das Lager auszuüben. Diese Belastung bewirkt, daß die Kugeln und Laufflächen unter Druck aneinander angreifen, während keine äußere Belastung auf das Lager wirkt. Es wurde festgestellt, daß dieser Eingriff Vibrationen oder Rattern zwischen den Lauf ringen und den Kugeln verhindert, so daß die Möglichkeit einer Flächenbeschädigung, wenn das Lager leer lauft, entfällt. Auch bewirkt die spezielle Dichtungswirkung gemäß der Erfindung, daß der Anlagedruck der sich drehenden Summidichtungslippen infolge der darauf während der Drehung des Lagers wirkenden Zentrifugalkraft zunimmt, so da'3 die vorgesehene Dichtungswirkung ■drehzahlempfindlich ist und durch die Dichtungswirkung das Schmiermittel innerhalb des Lagers gehalten wird, während das Eindringen von Schmutz od. dgl. von außen her verhindert wird.A main feature of the invention is in the formation of a see particular sealing device used to apply axial load to the bearing. This burden causes the balls and running surfaces to attack one another under pressure, while no external load is applied the camp works. It has been found that this engagement causes vibrations or chatter between the barrel and the Balls prevented, so that the possibility of surface damage if the bearing runs idle is eliminated. Also causes the special sealing effect according to the invention that the Contact pressure of the rotating summit sealing lips as a result the centrifugal force acting on it during the rotation of the bearing increases, so that the intended sealing effect ■ is speed-sensitive and, due to the sealing effect, the Lubricant is held within the bearing, while the penetration of dirt od. The like. From the outside is prevented will.
Es wird nunmehr im einzelnen auf die Figuren 1-4 Bezug genommen, ih denen ein Drucklager 10 zum Lösen einer Kupplung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ge-Reference will now be made in detail to FIGS. 1-4, in which a thrust bearing 10 for releasing a clutch according to a preferred embodiment of the invention
einem zeigt ist. Das Lager 10 besteht aus/inneren Laufring 12,shows one is. The bearing 10 consists of / inner race 12,
einem äußeren Laufring 14, mehreren Kugeln 16, einem Käfigan outer race 14, a plurality of balls 16, a cage
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18, einer ersten Dichtungsvorrichtung 21 und einer zweiten Dichtungsvorrichtung 22. Der Innenraum 24 des Lagers enthält vorzugsweise ein geeignetes Schmierfett. Das Lager 10 ist beispielsweise durch Verwendung eines Halteflansches 26 eingebaut, der sich von dem inneren, ortsfesten Laufring erstreckt.18, a first sealing device 21 and a second Sealing device 22. The interior space 24 of the bearing preferably contains a suitable lubricating grease. The camp 10 is for example, installed by using a retaining flange 26 extending from the inner, stationary raceway extends.
In Fig. 3 sind mehr Einzelheiten der ersten Dichtungsvorrichtung 21 gezeigt, die einen ringförmigen Flansch 30 aufweist, der auf dem äußeren Umfang des äußeren Laufringes 14 befestigt ist und Änlageflachen 32 und 34 aufweist. Die Dichtungsvorrichtung 21 weist ferner einen sich radial einwärts erstreckenden Flansch 36 auf, an dem in-geeigneter iiVeise eine flexible, lippenförmige Dichtung 38 angebracht ist, die in Dichtungsanlage in einer Ringnut 39 iait der Dic'-tungsflache 40 der Dichtung 38 anliegt.In Fig. 3 there are more details of the first sealing device 21, which has an annular flange 30 resting on the outer circumference of the outer race 14 is attached and Änlageflachen 32 and 34 has. the Sealing device 21 also has a radially inwardly extending flange 36 on which in-suitable iiA flexible, lip-shaped seal 38 is attached is that in sealing system in an annular groove 39 iait the Dic'-tungsflache 40 of the seal 38 is applied.
Fig. 4 zeigt im einzelnen die zweite Dichtungsvorrichtung 22, die einen ringförmigen Flanschabschnitt 42 aufweist, der in geeigneter 7/eise an einer inneren Zylinderfläche 43 des äußeren Lauf ringes 14 befestigt ist. Die Dichtungsvorrichtung 22 weist ferner einen sich radial einwärts, erstreckenden Flansch 44 auf, and em in geeigneter Weise eine flexible Dichtungslippe 46 befestigt ist, die mit der Dichtungsfläche 47 am inneren Laufring 12 anliegt.Fig. 4 shows in detail the second sealing device 22, which has an annular flange portion 42, which is attached in a suitable 7 / iron to an inner cylindrical surface 43 of the outer race 14. The sealing device 22 also has a radially inwardly extending Flange 44 on, and em in a suitable manner a flexible sealing lip 46 is attached to the sealing surface 47 rests against the inner race 12.
Fig. 5 zeigt eine weitere wahlweise Ausführungsform der Dichtungs wirkung, die durch die Dichtungsvorrichtung 22 ausgeübt wird, wobei die in. ?ig. 5 gezeigte Dichtungsvorrichtung mit 22' bezeichnet ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich,Fig. 5 shows another optional embodiment of the Sealing effect exerted by the sealing device 22 being, the in.? ig. Sealing device shown in FIG is designated by 22 '. As can be seen from Fig. 5,
Λ 0 9 8 1 2/0471Λ 0 9 8 1 2/0471
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wirkt die Dichtungsvorrichtung 22' in ähnlicher Weise wie die Dichtungsvorrichtung 22 nach Flg. 1 mit Bezug auf den ortsfesten inneren Laufring 12' und den äußeren Laufring 14' in Fig. 5. Die Dichtungsvorrichtung 22' in Fig. 5 übt ihre Dichtungswirkung jedoch an der Fläche 522 aus, wobei diese Dichtungswirkung innerhalb einer ringförmigen Ausnehmung 523 stattfindet, die in dem ortsfesten inneren Laufring 12' vorgesehen ist.the sealing device 22 'acts in a similar manner as the sealing device 22 according to FIG. 1 with respect to the stationary inner race 12 'and the outer race 14 'in Fig. 5. The sealing device 22' in Fig. 5 exercises however, their sealing effect is exerted on the surface 522, this sealing effect within an annular recess 523 takes place in the stationary inner race 12 'is provided.
Die Wirkungsweise der Lagerzusammenstellung, gemäß der Erfindung ist wie folgtίThe operation of the warehouse assembly, according to the invention is as followsί
Die Materialfestigkeit oder Steifheit des für den Dichtungsring 38 ausgewählten Gummis drückt gegen die Ringnut 38 im inneren Laufring 12 an die mit 40 bezeichnete Stelle, um den inneren Laufring 12 nach links, in Fig. 2 gesehen, zu bewegen, wie es durch die Richtung des Pfeiles F^ angezeigt ist. Sin nachgiebigeres, dünnen, flexibles Material wird zur Herstellung des Dichtungsringes 46 benutzt, so daß die durch denselben auf die Stelle 47 ausgeübte Kraft, die durch den Pfeil Fp angedeutet ist, einen geringeren Druck ausübt als die Kraft F^. Dies ermöglicht es, daß der innere Laufring 12 infolge der größeren Kraft F^ nach links bewegt wird. Infolge der Linksbewegung des inneren Laufringes 12, da die Kraft F^ größer als die Kraft F2 ist, werden die Kugeln 16 und die Laufringe 12 und 14 unter einer Vorbelastung gehalten und greifen a neinander an, obwohl keine äußere Schubbelastung auf das Lager angreift. Demgemäß verhindert dieaer Vorbelastungseingriff eine Laufringvibration oderThe material strength or stiffness of the rubber selected for the sealing ring 38 presses against the annular groove 38 in the inner race 12 at the point indicated by 40 to move the inner race 12 to the left, as viewed in FIG. 2, as indicated by the direction of the Arrow F ^ is indicated. A more resilient, thin, flexible material is used to manufacture the sealing ring 46, so that the force exerted by the same on the point 47, which is indicated by the arrow Fp, exerts a lower pressure than the force F ^. This enables the inner race 12 to be moved to the left as a result of the greater force F ^. As a result of the leftward movement of the inner race 12, since the force F ^ is greater than the force F 2 , the balls 16 and the races 12 and 14 are held under a preload and engage one another, although no external thrust load acts on the bearing. Accordingly, the pre-loading engagement prevents race vibration or
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Rattern, was infolge eines Spiels zwischen den Lagerteilen auftreten könnte.Rattle that could occur as a result of play between the bearing parts.
Die Dichtungswirkung gemäß der in den figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform ist von der Drehgeschwindigkeit des äußeren Laufringes 14 gegenüber dem ortsfesten inneren Laufring 12 abhängig. 7/i.e in den Figuren 1 bis 4 gezeigt, drehen sich die erste Dichtungsvorrichtung 21 und die zweite Dichtungsvorrichtung 22 mit dem äußeren Laufring 14, so daß die aufcfen Dichtungsring 48 wirkende Zentrifugalkraft nach außen gerichtet ist, wie dies durch den Pfeil G F^ angedeutet ist. Dies "bari-rkt eine zunehmende Dichtungswirkung, wenn die Drehgeschwindigkeit des Lagers zunimmt, da die Zentrifugalkraft in Richtung des Pfeiles C F^ bewirkt, daß sich der Dichtungsring 38 im Uhrzeigersinn© um seine Abstützung 36 verdreht, was eine stärkere Dichtungswirkung an der Dichtungsfläche 40 hervorruft. Mit Bezug auf die Dichtungsvorrichtung 22 bewirkt die Drehung derselben mit dem äußeren Laufring 14, daß sich der Dichtungsring 46 um seine Abstützung 44 verdreht, da die durch den Pfeil C IV, angedeutete Zentrifugalkraft auf den Dichtungsring 46 einwirkt und ihn im Gegenuhrzeigersinne um die Abstützung 44 verdreht, so daß die Dichtung eine größere Dichtungswirkung auf die Dichtungsfläche 47 ausübt.The sealing effect according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is dependent on the speed of rotation of the outer race 14 with respect to the stationary inner race 12. 7 / ie shown in Figures 1 to 4, the first sealing device 21 and the second sealing device 22 rotate with the outer race 14 so that the centrifugal force acting on the sealing ring 48 is directed outwards, as indicated by the arrow G F ^ is. This "barriers an increasing sealing effect when the rotational speed of the bearing increases, since the centrifugal force in the direction of the arrow C F ^ causes the sealing ring 38 to rotate clockwise © around its support 36, which increases the sealing effect on the sealing surface 40 With respect to the sealing device 22, its rotation with the outer race 14 causes the sealing ring 46 to rotate about its support 44, since the centrifugal force indicated by the arrow C IV acts on the sealing ring 46 and counterclockwise about the The support 44 is twisted so that the seal exerts a greater sealing effect on the sealing surface 47.
Die Vorteile des 1HiTfindungsgegenstandes dürften aus der vorstehenden Beschreibung ziemlich klar ersichtlich sein, wobei jedoch noch auf folgende spezielle Vorteile der Erfindung hingewiesen werden soll. Erstens bewirkt dieThe advantages of the 1 HiTfindungsgegenstandes should be fairly clear from the above description, but should be mentioned yet the following special advantages of the invention. First, the causes
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neuartige, beschriebene Diohtungsanordnung eine axiale Vorbelastung des Lagers 10, so daB die Lagerkugeln und die Laufringe in vorbelastetem Eingriff aneinander bleiben, selbst wenn eine äußere Schubkraft auf das Lager nicht vorhanden ist. Infolge dieser Vorbelastung gleiten die Lagerkugeln weniger auf den.Laufringen, so dal die Laufringe und Kugeln weniger beschädigt werden β-θ und eine längere Lebensdauer und bessere Schmierung des Lagers erreicht wird. · Dieser Eingriff verhindert auch, da3 Laufringvibrationen oder Hattern stattfindet, so daß mit der Erfindung die Möglichkeit der Flächenbeschädigung verhindert wird, wenn das Lager leerläuft. Zweitens ist mit der zuvor beschriebenen Lagerausbildung ein drehzahlempfindliches Abdichtungssystem geschaffen, das Schmiermittel innerhalb des Lagers zurückhält, während es das Eindringen von 3chmutz oder anderen unerwünschten Teilen verhindert.. Drittens ist die Dichtungsanordnung so ausgebildet, daß die erste Abdichtungskraft der Dichtungsvorrichtung 21 die Kraft der zweiten Abdichtungsvorrichtung 22 übersteigt, so daS die Lagerteile unter Vorbelastung und gegenseitigem Druckeingriff gehalten werden, wenn das Lager von außen her unbelastet ist. Viertens wird · die spezielle Dichtungswirkung durch die Tatsache ermöglicht, daß die erste und die zweite Dichtungsvorrichtung eine zunehmende Dichtungswirkung bei zunehmender Drehzahl des Lagers infolge der nutzbar gemachten Zentrifugalkraft ausübaa,. wobei die zunehmende Dichtungswirkung an den Stellen auftritt, wo die Gummidichtungsflachen die ortsfesten Dichtungsflächen berühren. Fünftens wurde festgestellt, daß ein wichtiger Vorteil der Lagerausbildung, beispielsweise bei einemnovel, described Diohtungsanordnung an axial preload of the bearing 10 so that the bearing balls and the races remain in preloaded engagement with one another, even if there is no external thrust on the bearing is. As a result of this preload, the bearing balls slide less on the races, so the races and Balls are less damaged β-θ and have a longer life and better lubrication of the bearing is achieved. · This intervention also prevents race ring vibrations or hatter takes place, so that with the invention the possibility the surface damage is prevented when the warehouse is empty. Second is with the one previously described Bearing training a speed-sensitive sealing system created that retains lubricant within the bearing, while preventing the ingress of dirt or other unwanted parts. Third is the sealing arrangement designed so that the first sealing force of the sealing device 21 is the force of the second sealing device 22, so that the bearing parts are held under preload and mutual pressure engagement, if the bearing is not loaded from the outside. Fourth, the special sealing effect is made possible by the fact that the first and the second sealing device have an increasing sealing effect with increasing speed of the bearing as a result of the usable centrifugal force ausübaa ,. whereby the increasing sealing effect occurs at the points where the rubber sealing surfaces meet the stationary sealing surfaces touch. Fifth, it was found that an important benefit of camp training, for example in a
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Drucklager zum Lösen einer Kupplung dadurch erreicht wird, daß bei einer Anwendung in einem Kraftfahrzeug eine beträchtliche Zeitspanne vergeht, wenn die äußere Belastung auf das Lager entfernt wird, da die Kraftfahrzeugkupplung nicht in Tätigkeit ist. Während dieser Zeitdauer, wenn auf das Lager keine äußere Schubkraft einwirkt, bestand bisher das Problem, daß das Drucklager zum Lösen der Kupplung nicht vorbelastet war, wie es beim Srfindungs gegenstand der FaTl ist und infolgedessen eine Neigung hatte, beträchtlich zu vibrieren und zu rattern. Dies« Vibrieren und Rattern führte zu Oberflächenbeschädigungen an den Stellen, wo die Lagerkugeln die Lauf ringe berühren, was auf die ständige Hammerwirkung zurückzuführen war. Mit der Erfindung ist dieses Problem ausgeschaltet, da das Lager gemäß der Erfindung vorbelastet ist, wodurch die Möglichkeit der Oberflächenbeschädigung beim Leerlauf des Lagers ausgeschaltet ist. Sechstens bedeutet die Geräuschreduzierung gemäß der Erfindung einen beachtlichen Vorteil.Thrust bearing for releasing a clutch is achieved in that, when used in a motor vehicle, a considerable Time elapses when the external load on the bearing is removed because the motor vehicle clutch is not in Activity is. During this period of time, when there is no external thrust acting on the bearing, the problem has hitherto existed that the thrust bearing for releasing the clutch was not preloaded, as it is the subject of FaTl in the case of the invention and consequently had a tendency to vibrate and rattle considerably. This “vibration and rattling caused surface damage at the points where the bearing balls touch the race rings, which means the constant hammer effect was due. With the invention this problem is eliminated, since the bearing according to the invention is preloaded which eliminates the possibility of surface damage when the bearing is idle. Sixth means the noise reduction according to the invention has a considerable advantage.
us dürfte ersichtlich sein, daß die beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes die zuvor angegebenen Zwecke erfüllen. iSs dürfte einleuchten, daß Änderungen im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. It should be apparent from us that the preferred ones described Embodiments of the subject matter of the invention fulfill the purposes indicated above. iSs should make sense that changes can be made within the scope of the following claims without departing from the inventive concept.
4Q9812/04714Q9812 / 0471
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