DE2630656B2

DE2630656B2 - Kugellager-Ausrücker, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen

Info

Publication number: DE2630656B2
Application number: DE2630656A
Authority: DE
Inventors: Georges Alfortville Fontaine; Francis Paris Regazzoni; Claude Clamart Serville; Rene Bourg-La- Reine Vinel
Original assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Current assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Priority date: 1975-07-08
Filing date: 1976-07-08
Publication date: 1978-03-16
Also published as: JPS5242949U; GB1510058A; DE2630656C3; ES449696A1; JPS5524432Y2; FR2317550A1; FR2317550B1; IT1071233B; DE2630656A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugellager-Ausrücker, ^v' insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, mit selbsttätiger, elastischer Ausrichtung, der einen Außenring und einen Innenring aufweist, der mit einer elastischen Muffe auf einem Führungsrohr verschiebbar ist.

Bei einem bekannten Kugellager-Ausrücker der ^ιη vorgenannten Art weist die elastische Muffe an ihrem zylindrischen Innenumfang eine ringförmige Aussparung auf (DE-OS 24 23 320). Diese Gestaltung der elastischen Muffe hat den Zweck, axiale und winklige Abweichungen zwischen den Achsen des Kugellager- ^v> Ausrückers und des Ausrückteils der Kupplung auszugleichen.

Bei einem anderen bekannten Kugellager-Ausrücker ist auf einem Führungsrohr oder einer Welle eine Schiebehülse axial verschiebbar angeordnet und auf " dieser ein Schrägkugellager radial beweglich geführt (DE-Gbm 72 45 198). Diese radiale Beweglichkeit kommt zustande, indem der Innenring und/oder der Außenring des Wälzlagers je einen über den Teilkreis dei Lagers hinausragenden Schenkel aufweisen und sich '' ein elastischer Ring an einem achsparallelen Ende eines Schenkels gegenüber einer achsparallelen Fläche an der Schiebehülse abstützt. Der elastische Ring trägt auf seiner Innenseite schmale, gegenüber der radialen Richtung geneigte Stege gleicher Breite, die ein radiales ^w) Verstellen des Ringes zulassen. Der bekannte Kugellager-Ausrücker ist demgemäß nur in der Lage, radiale Abweichungen auszugleichen, während er axiale und winklige Abweichungen der Achse des Kugellager-Ausrückers nicht kompensiert. '¹^

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kugellager-Ausrücker der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß die elastische Muffe sowohl radiale als auch tangeniiale Beanspruchungen in gesicherter Weise aufnehmen kann. Zur Lösung dieser Aufgabe weist die elastische Muffe auf ihrer Innenseite eine Vielzahl von radialen, sich parallel zur Längsachse des Kugellager-Ausrückers erstreckenden, in radialer Richtung ge.ieigter Rippen auf, deren Profilbreite nach innen abnimmt und die dadurch durch Druck in etwa radialer Richtung und durch Biegung in etwa tangentialer Richtung verformbar sind.

Zur Erhöhung der Nachgiebigkeit der Muffe ist es vorteilhaft, in der Wandung gegenüber den Rippen eine Ringnut oder eine Vielzahl von axialen Sacklöchern vorzusehen, so daß sich deren innere Trennwände unter der Mitwirkung der Rippen verformen können. Ist die Tiefe dieser Ringnut oder der Sacklöcher kleiner als die Länge der Rippen, entsteht ein auf Druck beanspruchbarer Bereich. Die Nachgiebigkeit kann nochmals erhöht werden, indem die Tiefe der Ringnut oder der Sacklöcher größer ais die Länge der Rippen gewählt wird, so daß die elastische Muffe einen Ringbereich erhält, der bei einem Entkupplungsvorgang auf Biegung beansprucht wird.

Die Anzahl der Rippen wird durch die Härte des verwendeten elastischen Materials bestimmt. Wie sich herausstellte, können ausgezeichnete Ergebnisse bei mindestens sechs und vorteilhaft vierundzwanzig Rippen erzielt werden, wobei das elastische Material eine Shore-Härte von ungefähr 50 aufwies. Für eine Selbstausrichtung des Ausrückers bei einem Entkupplungsvorgang genügen drei Rippen, wenn Mittel vorgesehen sind, um ein Verklemmen am Führungsrohr zu vermeiden. Daher könnte bei einer Anordnung mit wenigen Rippen, insbesondere weniger als sechs, zur Sicherheit eine gleich große Zahl von zusätzlichen Rippen, die als Anschlag wirken, zwischen die aktiven Rippen eingefügt werden.

Durch die vorliegende Erfindung kommt im Hinblick auf die Verwendung eines Kugellagers mit dünnwandigem Innen- und Außenring sowie wegen des Wegfalls einer sich verschiebenden, eingefügten Buchse ein mit geringen Kosten herstellbarer Kugellager-Ausrücker zustande. Der besondere Aufbau der elastischen Muffe mit ihren Rippen gemäß der Erfindung bringt eine elastische Selbstausrichtung mit sich, durch welche die Abnutzung der sich bei jeder Entkupplung berührenden Teile erheblich verringert wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Ausrücker gemäß der Erfindung in einer Vorderansicht,

Fig.2 den Ausrücker in einem Schnitt entlang der Linie 11-11 der Fig. 1,

Fig.3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausrückers in einem axialen Schnitt,

Fig.4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausrückers schematisch im Schnitt,

Fig.5 den Ausrücker gemäß Fig.4 in einem senkrechten Schnitt entlang der Linie V-Vder F i g. 4,

Fig.6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausrückers in einem axialen Schnitt in schematischer Darstellung,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausrückers in der gleichen Ddrstellungsart,

F i g. 8 den Ausrücker gemäß F i g. 7 in einem Schnitt entlang der Linie VIII-VIIl der F i g. 7,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausrückers schematisch in einem

axialen Schnitt und

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausrückers mit nur drei aktiven Rippen in einem senkrechten rechtwinklig zur Achse verlaufenden Schnitt.

Fig. I und 2 zeigen einen Ausrücker, der einen dünnwandigen Kugellagerinnenring i aufweist, welcher durch Tiefziehen eines Bleches oder durch Bördeln eines Rohre? hergestellt ist und einen zylindrischen Teil 2 sowie eine ringförmige Lauffläche 3 für eine Anzahl von Kugeln 4 aufweist. Der zylindrische Teil 2 ist nach außen durch einen Flansch 5 erweitert, der zwei sich seitlich parallel zur Achse des Ausrückers erstreckende Ohren 6 enthält, von denen jedes eine Aussparung 7 besitzt, die mit einem Mitnehmerzapfen 8 der ^|5 Ausrückgabel 9 zusammenwirkt (in Fig.2 gestrichelt dargestellt). Es versteht sich von selbst, daß auch andere Befestigungsmöglichkeiten der Ausrückgabi.] 9 möglich sind.

Das Kugellager des Ausrückers weist auch einen dünnwandigen, durch Tiefziehen eines Bleches oder Rohres hergestellten Außenring 10 auf. Der Außenring 10 besitzt einen Ringwulst 11, der mit einer in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Membranfeder 12 in Berührung kommt, wenn die Ausrückgabel 9 eine Verschiebung des Ausrückers in bezug auf ein Führungsrohr 13 bewirkt, das in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist und in dem die Getriebeeingangswelle umläuft. Die Kugeln 4 werden von einem Käfig 14 aufgenommen, den eine Abdeckung 15 schützt. «>

Auf der Innenseite des Innenrings 1 ist eine Muffe 16 aus Kunststoff z. B. durch Vergießen befestigt und schmiegt sich entlang der ganzen Länge des Innenringes 1 an. Die Innenseite der elastischen Muffe 16 trägt eine Vielzahl von Rippen 17, die im wesentlichen radial *' angeordnet sind, jedoch dennoch eine Neigung gegenüber der radialen Richtung aufweisen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wodurch die Verformung der Rippen 17 bei ihrer Umbiegung in tangentialer Richtung bei der selbsttätigen, elastischen Ausrichtung des Ausrückers ^w während des Entkupplungsvorganges erleichtert wird.

Das Profil der Rippen 17, das in F i g. 1 dargestellt ist, weist eine Dicke auf, die nach innen kleiner wird, so daß dadurch die Biegsamkeit verbessert wird. Die Berührung zwischen den Rippen 17 und dem Führungsrohr 13 ■'' vollzieht sich tatsächlich entlang einem in bezug auf die erweiterte Grundfläche verjüngten Teil der Rippen 17.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind zwölf Rippen 17 dargestellt. Es kann jedoch naturgemäß auch eine andere Anzahl von Rippen 17 vorgesehen sein, wenn hierbei ein Verklemmen am Führungsrohr 13 in der entkuppelten Lage vermieden wird.

Bei einer durch Betätigen des Kupplungspedals des Fahrzeuges verursachten Entkupplung bewirkt die Ausrückgabel 9 einen Druck auf den Innenring 1 des · Kugellagers des Ausrückers. Dieser gleite: dann auf dem Führungsrohr 13, wobei die Gleitbewegung sich unter Mitwirkung der Rippen 17 der elastischen Muffe 16 vollzieht, deren innere Enden sich im Reibungskontakt mit der Oberfläche des Führungsrohres 13 *>o befinden. Sobald die Kraft durch den Ringwulst 11 des Außenringes 10, der mit der Membranfeder 12 in Berührung steht, übertragen wird, verformen sich die Rippen 17 sowohl durch ein Zusammendrücken in radialer Richtung als auch durch ein Verbiegen in ·'■> tangentialer Richtung in bezug auf das Führungsrohr 13, wodurch ein selbsttätiges, genaues Ausrichten der Achse des Ausrückers in bezug auf die Achse der Membranfeder 12 zustandekommt.

In F i g. 3 ist eine Variante des Ausrückers nach F i g. 2 dargestellt. Bei diesem Ausfühnmgsbeispiel, dessen entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen tragen, ist ebenfalls eine elastische Muffe 19 z. B. durch Vergießen mit der Innenfläche des Innenringes 1 verbunden. Die elastische Mufle 19 weist in ihrem Mittelteil eine zylindrische Aussparung 20 auf, so daß der Mittelteil der elastischen Muffe 19 sich nicht in Berührung mit dem Führungsrohr 13 befindet. Die Länge der zylindrischen Aussparung 20 beträgt ein Drittel der Gesamtlänge der elastischen Muffe 19. Man kann jedoch auch die Länge der zylindrischen Aussparung 20 vergrößern, um die Nachgiebigkeit der Anordnung zu verbessern. Auf beiden Seiten der zylindrischen Aussparung 20 weist die Innenfläche der elastischen Muffe 19 parallel zur Längsachse des Kugellager-Ausrückers eine Vielzahl sich im wesentlichen radial erstreckender Rippen 21 und 22 auf, deren Struktur derjenigen der Rippen 17 des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels entspricht. Die Rippen 21 und 22 weisen also eine Neigung und ein Profil wie die in Fig. 1 dargestellten Rippen 17 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch bei der gleichen Anzahl von Rippen die Nachgiebigkeit der elastischen Muffe im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 erhöht.

Die Fig.4 bis 10 zeigen wesentlich schematischere Darstellungen als die vorangehenden Figuren und zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der elastischen Muffe, die zwischen dem Innennng I des Kugellagers und dem Führungsrohr 13 angeordnet ist. Zur Vereinfachung ist meist nur eine Hälfte der Muffe dargestellt, wobei deren Form stilisiert ist, um nur die wesentlichen Merkmale darzustellen. Es versteht sich jedoch von selbst, daß in Wirklichkeit die Gestalt dieser Muffe aus Kunststoff in gewisser Hinsicht abweichen und insbesondere der inneren Oberfläche des Innenrings des Lagers angepaßt sein kann, um eine Befestigung, beispielsweise durch Vergießen, zu ermöglichen.

Die Fig.4 und 5 zeigen jeweils im Schnitt und im Querschnitt eine elastische Muffe 23, die einen inneren zylindrischen Teil 24 aufweist, dessen Länge geringer als die Gesamtlänge der Muffe 23 ist. Der zylindrische Teil 24 besitzt keine Rippen und sein innendurchmesser ist so groß, daß keine Berührung mit der Außenseite des Führungsrohres 13 zustandekommt. Die Muffe 23 besitzt einen weiteren Innenteil 25 mit sich parallel zur Längsachse des Kugellager-Ausrückers erstreckenden, im wesentlichen radial verlaufenden Ripptn 26, deren Struktur derjenigen der Rippen 17 des in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels entspricht. Die Rippen 26 weisen also eine Neigung und ein Profil gemäß F i g. 5 auf, und sie stehen mit der äußeren Oberfläche des Führungsrohres 13 über ihre verjüngten Enden in Berührung.

Die Muffe 23 weist bei diesem Ausführungsbeispiel in dem Innenteil 25 eine Ringnut 27 auf. deren Tiefe kleiner ist als die Länge des Innenteils 25, wie aus Fig.4 ersichtlich ist.

Man erkennt, daß die Wandung 28 der Muffe 23 von verhältnismäßig geringer Stärke, die über den mit dem Führungsrohr 13 in Berührung stehenden Rippen 26 liegt, bei einem Entkupplungsvorgang leicht verformi werden kann, um ein selbsttätiges Ausrichten des Ausrückers zu ermöglichen, wobei die Wandung 28 in die Ringnut 27 eindringt. Da die Tiefe der Ringnut 27

kleiner als die Länge des Innenteils 25 ist, weisl die elastische Muffe 23 einen vollen Ringteil 29 auf, der beim Entkuppeln eine Druckbelastung erfährt. Bei diesem Ausführungsbeispiel erreicht man eine im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Wirkung, wobei sich die Rippen 26 in der gleichen Weise verformen. Die Elastizität der Anordnung ist dank der Ringnut 27, die sich um die Rippen 26 herum erstreckt, dennoch vergrößert.

Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine Variante der in den Fig.4 und 5 dargestellten elastischen Muffe. Wie aus F i g. 6 erkenntlich ist, besitzt die elastische Muffe 30 ebenfalls einen Innenteil 31 ohne Rippen, der nicht in Berührung mit dem Führungsrohr 13 steht, und einen Innenteil 32, der eine Vielzahl von Rippen 33 trägt, deren Struktur in jeder Hinsicht den oben beschriebenen Rippen entspricht. Eine Ringnut 34 ist ebenfalls im Innenteil 32 über den Rippen 33 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Tiefe der Ringnut 34 größer als die Gesamtlänge des Innenteils 32 oder der Rippen 33, was das Gleiche bedeutet. Auf diese Weise ist ein ringförmiger Bereich 35 der elastischen Muffe 30, der sich an dem Boden der Ringnut befindet, bei einer Verformung der Muffe während eines Entkupplungsvorganges auf Biegung beansprucht.

Die F i g. 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer elastischen Muffe 36, die für einen Kugellagerausrücker Verwendung finden kann. Die elastische Muffe 36 besitzt einen Innenteil 37 ohne jo Rippen, der nicht in Berührung mit dem Führungsrohr 13 steht, und einen Innenteil 38 mit einer Vielzahl von Rippen 39, deren Struktur in jeder Hinsicht den oben beschriebenen Rippen entspricht und die mit ihren verjüngten Enden mit der Außenfläche des Führungsrohres 13 in Berührung stehen, wie aus Fig.8 erkenntlich ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 besitzt die Muffe 36 in ihrem Innenteil 38 gegenüber jeder Rippe ein Sackloch 40, das sich parallel zur Achse des Ausrückers erstreckt. Wie in F i g. 8 dargestellt, gibt es demnach ebenso viel Sacklöcher 40 wie Rippen 39, wobei sich die innere Wandung 41 jedes Sackloches bei einem Entkupplungsvorgang zusammen mit der zugeordneten Rippe 39 verformen kann.

In F i g. 7 weisen die Sacklöcher 40 eine Tiefe auf, die geringer als die Gesamtlänge des Innenteils 38 und der Rippen 39 ist, so daß die elastische Muffe 36 einen vollen Ringbereich 42 aufweist, der wie bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel auf Druck beansprucht wird. Es ist selbstverständlich, daß Sacklöcher 40 mit größerer Tiefe vorgesehen werden können, um einen Ringbereich zu schaffen, der im wesentlichen demjenigen des in F i g. 6 dargestellten Ausführungsbeispieles entspricht und auf Biegung beansprucht wird. γ,

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer zu einer radial verlaufenden Ebene symmetrischen elastischen Muffe 43. Die elastische Muffe 43 weist, wie die elastische Muffe 19 der Fig. 3, eine in der Mittt angeordnete zylindrische Aussparung 44 auf, die nichi mit der Außenfläche des Führungsrohres 13 ir Berührung steht. Auf beiden Seiten dieser zylindrischer Aussparung 44 ohne Rippen besitzt die Muffe 43 Ripper 45 und 46 in Berührung mit dem Führungsrohr 13 mil einer Struktur, die identisch derjenigen der ober beschriebenen Rippen ist. Um jeden Ring von Ripper herum besitzt die Muffe 43 eine Ringnu' 47 bzw. 48, die die gleiche Aufgabe hat wie die Ringnuten 27 und 34 dei in F i g. 4 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele.

Es ist auch möglich, die Ringnuten 47 und 48 durch eine bestimmte Anzahl von Sacklöchern gegenübei jeder einzelnen Rippe 45 oder 46 zu ersetzen, um eine Deformation wie bei dem in Fig. 8 dargestellter Ausführungsbeispiel zu erreichen. Die Tiefe dei Sacklöcher oder der Ringnuten kann ebenfalls se ausgewählt werden, daß ein auf Druck oder auf Biegung beanspruchter Bereich entsteht, je nachdem, welche Elastizität man dem Ausrücker zu geben wünscht.

Die Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel in einen" Schnitt senkrecht zur Achse der elastischen Muffe eine; Ausrückers, bei dem die Anzahl der Rippen, die ir Berührung mit dem Führungsrohr 13 stehen, gering ist Eine elastische Muffe 49 weist nur drei axiale Rippen 50 51 und 52 auf, die in Berührung mit dem gestricheil dargestellten Führungsrohr 13 stehen. Die Rippen 50,51 und 52, d. h. die akLiven Rippen, besitzen eine Struktur die mit derjenigen der oben beschriebenen Ripper übereinstimmt. Sie weisen also ein Profil auf, das sich nach innen verjüngt, und sie sind in der gleicher Richtung geneigt, um ihre Verformung durch Umbieger bei einem Entkupplungsvorgang zu begünstigen. Ir Fig. 10 ist die relative Lage des Führungsrohrs 13 be einer maximalen Verformung der beiden Rippen 50 unc 51 durch einen mit einer ausgezogenen Linie gezeichneten Kreis dargestellt. Selbstverständlich ist in Wirklichkeit das Führungsrohr 13 fest gelagert und die Muffe 49 und der Ausrücker verschieben sich in bezug auf das Führungsrohr 13. Wie man aus Fig. 10 erkennen kann kann das Führungsrohr 13 in der dargestellten extremer Lage in Berührung mit einer zusätzlichen Rippe 53 treten, die als Sicherheitsanschlag wirkt. Dazu ist die Rippe 53 im wesentlichen mit gleichem Abstand zwischen zwei aktiven Rippen 50 und 51 angeordnet und besitzt eine innere, verhältnismäßig große Oberfläche für die Berührung mit der Außenfläche des Führungsrohres 13, ohne sich dabei zu verformen. Aul diese Weise besteht keine Gefahr, daß sich zwei aktive verformie Rippen 50 und 51 an dem Führungsrohr 13 verklemmen, und der Ausrücker kehrt in seine zentrierte Lage zurück, sobald der Entkupplungsvorgang beendet ist.

Andere zusätzliche Rippen 54 und 55 sind derarl angeordnet, daß jeweils eine von den als Sicherheitsanschlag wirkende Rippen zwischen zwei aktiven Ripper liegt.

Hierzu 4 Ulatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kugellager-Ausrücker, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, mit selbsttätiger, elastischer Ausrichtung, der einen Außenring und einen Innenring aufweist, der mit einer elastischen Muffe auf einem Führungsrohr verschiebbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß die elastische Muffe (16) auf ihrer Innenseite eine Vielzahl von radialen, sich parallel zur Längsachse des Kugellager-Ausrückers erstreckenden, in radialer Richtung geneigten Rippen (17) aufweist, deren Profilbreite nach innen abnimmt und die dadurch durch Druck in etwa radialer Richtung und durch Biegung in etwa tangentialer Richtung verformbar sind.

2. Kugellager-Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (23, 30) eine axiale Ringnut (27, 34) in der Wandung im Bereich der Rippen (26,33) hat (F i g. 4 bis 6).

3. Kugellager-Ausrücker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (36) axiale Sacklöcher (40) in der Wandung im Bereich der Rippen (39) hat (F i g. 7 und 8).

4. Kugellager-Ausrücker nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag wirkende zusätzliche Rippen (53, 54, 55), die normalerweise das Führungsrohr (13) nicht berühren, zwischen den dauernd in Berührung mit dem Führungsrohr stehenden Rippen (50, 51, 52) angeordnet sind (F ig. 10).