DE2844493A1

DE2844493A1 - Kupplungs-ausruecklager

Info

Publication number: DE2844493A1
Application number: DE19782844493
Authority: DE
Inventors: David Roger Arrowsmith; David Parsons
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1977-10-22
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1979-04-26
Also published as: ES474372A1; JPS5471247A; US4327951A; BR7806946A; AU526056B2; AU4073678A; DE2844493B2; AR216551A1; FR2406751A1; US4229058A; FR2406751B1

Description

Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE · DipL-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG
Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung Automotive Products Limited, Tachbrook Road, Leamington Spa,

Warwickshire CV31 3ER, England

Kupplungs-Ausrücklager

Die Erfindung betrifft ein selbst-ausrichtbares Ausrücklager für eine Kupplung, bestehend aus einem Wälzlager mit einem drehbaren Laufring, der im Gebrauch an einem Kupplungsteil anliegt und darauf eine axiale Ausrückkraft überträgt, und einem nicht drehbaren Laufring an einem Träger zur Übertragung der axialen Ausrückkraft von einem Bedienungsglied für die Kupplung, welcher nicht drehbare Laufring auf dem Träger quer zur Rotationsachse des Ausrücklagers beweglich ist und so
die Selbstausrichtung der Rotationsachse des Ausrücklagers zu der Rotationsachse des Kupplungsteils ermöglicht.

Ein typisches Ausrücklager für eine Automobilkupplung enthält einen Träger, der entweder an einem axial verlaufenden Führungsglied oder mittels eines schwenkbaren Ausrückhebels in allgemein axialer Richtung verschieblich geführt ist.
Normalerweise trägt der Träger den nicht drehbaren Laufring eines Kugellagers, dessen anderer Laufring drehbar
ist und zur Übertragung einer axialen Ausrückkraft mit der

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Kupplung in Eingriff gebracht werden kann. Bei einer Tellerfeder-Kupplung wird die Ausrückkraft üblicherweise unmittelbar an den Innenenden der Finger der Tellerfeder zur Einwirkung gebracht. In einigen Anwendungsfällen wird auch das Kugellager durch ein andersartiges Wälzlager wie ein Rollenlager ersetzt.

Es ist in der Praxis schwierig, eine genaue axiale Ausrichtung zwischen dem Ausrücklager und der Kupplung selbst aufrechtzuerhalten. Uichtausrichtung kann die verschiedensten Probleme verursachen, z.B. eine frühzeitige Abnutzung der Finger der Tellerfeder oder Reibungserwärmung, die die Lebensdauer des Kugellagers verkürzt.

Zur Überwindung dieser sich aus einer Nichtausrichtung ergebenden Probleme kann das Kugellager in einem Ausrückglied so angeordnet werden, daß es eine begrenzte Querbeweglichkeit erhält, wobei die normale Wechselwirkung zwischen dem Lager und der Kupplung die selbstausrichtenden Kräfte hervorruft, durch die das Lager zur Kupplung ausgerichtet wird. Es ist jedoch erwünscht, die Stellung des Kugellagers gegenüber dem Ausrückglied zu steuern, so daß die Ausrichtung zwischen dem Ausrücklager und der Kupplung aufrechterhalten wird.

Nach der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß zwischen dem nicht drehbaren Laufring und seinem Träger ein viskoses Material angeordnet ist, das bis zu gewissem Grade federnd nachgiebig ist und bis zu einer vorgegebenen Belastung gegen plastischen Fluß unter Scherkräften widerstandsfähig ist, wobei die vorgegebene Belastung der im jeweiligen Gebrauchsfall erforderlichen Kraft zur Selbstausrichtung entspricht, so daß das viskose Material den nicht drehbaren Laufring festhält, aber seine Bewegung zur Selbstausrichtung des Ausrücklagers im Gebrauch der Kupplung gestattet.

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Der Ausdruck "viskoses Material" schließt hier sehr zähflüssige Substanzen mit einer Yiskosität über 500 Pa . s bis zu Feststoffen mit Viskositäten in der Größenordnung von 10 000 Pa . s (500 000 cP bis zu 10 000 000 cP) ein (wobei die letzteren beispielsweise Polyisobutylenkautschukarten von niedrigem Molekulargewicht sein können).

Vorzugsweise ist das viskose Material ein zäh bleibender Kleber. Die Klebeigenschaften für dieses Material sollten durch eine

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Klebstärke von wenigstens 27 ooo N/m , vorzugsweise 60 000 N/m unter Scherkräften, und wenigstens 82 000 N/m , vorzugsweise

185 000 N/m unter Zugkräften gekennzeichnet sein.

Viskoses Material dieser Art kann ein Kleber aus druckempfindlichem Silikon (Dow Corning Typ 280A) oder auch ein ungehärteter Polyisobutylenkautschuk des Typs LMMH sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausrücklagers, und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Ausrücklagers.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ausrücklager 11 axial beweglich an einer Führung 12 geführt, die kein Teil des Ausrücklagers bildet und strichpunktiert angedeutet ist. Die Führung 12 kann beispielweise eine an dem Getriebgehäuse angeordnete Buchse sein, die so eingerich-

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tet ist, daß sie die Getriebeingangswelle umgibt. Das Ausrücklager 11 besteht aus einem Lager 16 an einem Träger 10, der aus einer Axialbuchse 32 besteht, die im Betrieb die Führung 12 umgibt und an einem Ende einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch 13 trägt. Der Ringflansch 13 trägt eine nach vorn gerichtete ringförmige Vertiefung 14. Der nicht drehbare Laufring 15 des Kugellagers 16 ist gegenüber dem äußeren Umfangsteil des Ringflansches 13 festgehalten. Am Umfangsrand des Ringflansches 13 ist ein ringförmiges Preßteil 17 mit Hilfe einer Vielzahl von umgebogenen Vorsprüngen 18 befestigt, die sich durch damit zusammenwirkende Schlitze am Außenrand des Ringflansches 13 erstrecken. Das Preßteil 17 hat ein axial verlaufendes Teil 19 mit einem nach vorn und nach innen gerichteten Plansch 21, durch den die Halterung des Lagers 16 an dem Träger 10 unterstützt wird. Eine Ringscheibe 20 ist so an dem nicht drehbaren Laufring 15 befestigt, daß sie im wesentlichen zwischen dem Laufring 15 und dem Ringflansch 13 festgehalten wird. Die Ringscheibe 20 hat ein axial ausgerichtetes, dem Laufring 15 anliegendes Umfangsteil 30. Die Ringscheibe 20 trägt einen nach rückwärts weisenden ringförmigen Vorsprung 31 * der lose mit der ringförmigen Vertiefung 14 zusammenwirkt. Zwischen dem axialen Umfangsteil 30 der Ringscheibe 20 und dem Ringflansch 13 besteht in Querrichtung Spiel, bevor das Umfangsteil 30 an dem axial verlaufenden Teil 19 des Preßteils 17 zur Anlage kommt. In der Vertiefung 14 ist ein viskoser, federnd nachgiebiger Kleber 22 angeordnet, der mit dem Ringflansch 13 des Ausrückgliedes und der mit dem nicht drehbaren Laufring 15 verbundenen Ringscheibe 20 in Berührung steht.

Der Kleber 22 ist so ausgewählt, daß er den Laufring 15 in jeder eingestellten Lage gegenüber dem Träger 10 gegen die Schwerkraft und normalerweise auftretende Schwingungskräfte festhält, aber eine Querverschiebung zwischen dem Laufring und dem Träger 10 ermöglicht, wenn eine minimale Selbstaus-

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richtkraft auf das Lager zur Einwirkung kommt. Dieser minimalen ßelbstausrichtkraft kann kein "bestimmter Wert "beigemessen werden, denn dieser bestimmt sich aus dem jeweiligen Anwendungsfall der "betreffenden Kupplung. Für eine Automobilkupplung sind die vorgenannten Kleber Dow Corning 280A und Polyisobutylenkautschuk LMMH erfahrungsgemäß jedoch geeignet. Eine solche Querverschiebung wird durch den Anschlag der Ringscheibe 20 an das Preßteil 17, wie vorher bereits beschrieben wurde, begrenzt. Nachfolgend wird die Entstehung der Selbstausrichtkräfte erläutert.

Der Kleber sollte sich in einem zähen, viskosen und federnd nachgiebigen Zustand befinden, damit diese Querverschiebung entstehen kann^ er sollte diesen Zustand über die gesamte Lebensdauer des Lagers, die mehrere Jahre betragen kann, behalten. Der dafür verwendete Kleber ist ein druckempfindlicher Kontaktklebstoff, für dessen Anwendung zur Verbindung zweier Flächen kein Druck aufgewandt werden muß. Der zur Halterung des nicht drehbaren Laufrings 15 an dem Ringflansch 13 beitragende Flansch 21 übt keinen nenennswerten Druck auf den Laufring 15 aus, so daß kein Reibungseingriff des Laufrings 15 mit dem Ausrückglied erforderlich ist.

Der Dow Corning 280A-Kleber wird in die Vertiefung 14 des Ringflansches 13 gegeben, in dem Kleber enthaltendes Lösungsmittel wird durch rasches Aufheizen entfernt und das Material wird 5 Minuten lang bei 150° C gehärtet. Es entsteht somit aus einem relativ dünnflüssigen Material ein dickes, viskoses, federnd nachgiebiges Material mit den gewünschten Eigenschaften, das an der Ringscheibe 20 und an dem Ringflansch 13 haftet. Alternativ kann dafür auch der Pöferisobutylenkautschuk LMMH verwendet werden, jedoch wird dieses Material durch Mineralöle angegriffen.

Das Lager 16 enthält auch einen Laufring 23, der sich gegenüber dem nicht drehbaren Laufring 15 auf einer Reihe von Kugeln 24 bewegt. Der Laufring 23 hat einen ringförmigen, vorwärts gerich-

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teten Vorsprung, der in einer gekrümmten Kupplungsanlagefläche 26 endet, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Innenteil der Finger einer Tellerfeder 25 zur Anlage gebracht werden kann.

Eine axial bewegliche (nicht gezeigte) Ausrückgabel ist mit den Ansätzen 27 sn der Rückseite des Ringflansches 13 im Eingriff. Damit wird das Ausrücklager axial auf der Führung 12 so verschoben, daß bei der Freigabe der Kupplung das Ausrücklager 11 an den Fingern der Tellerfeder 25 angreift und so die Kupplung in an sich bekannter Weise ausrückt.

Falls während dieser axialen Verschiebung das Ausrücklager 16 und die Kupplung nicht zueinander ausgerichtet sind, wird durch den wechselseitigen Eingriff des Ausrücklagers 16 mit der Kupplung eine Ausrichtkraft erzeugt, die bewirkt, daß das Ausrücklager 16 axial ausgerichtet wird. Eine zentrierende Verschiebung wird durch den zähen, viskosen, federnd nachgiebigen Kleber 22 gestattet. Wenn die Ausrichtung erreicht ist und aufrechterhalten wird, fließt das viskose, federnd nachgiebige Material allmählich nach in Anpassung an die Neueinstellung des Ausrücklagers 16. Wird die Kupplung wieder in Eingriff gebracht, so wird das Ausrücklager 16 von der Ausrückkraft entlastet, und der viskose Kleber 22 hält dann das Ausrücklager 16 in zentrierter Stellung bis eine ausreichende Querkraft auf das Ausrücklager 16 einwirkt, um den Kleber wieder zum«Fließen, zu bringen. Weiterhin trägt der viskose, federnd nachgiebige Zustand des Klebers dazu bei, die Übertragung von Schwingungen von der Kupplung auf das Ausrücklager 11 abzudämpfen.

Fig. 2 zeigt ein selbst-zentrierendes Ausrücklager 111, das in ähnlicher Weise wie das in Fig. 1 arbeitet, außer, daß das Lager 116 gegenüber dem Ringflansch 113 allein durch die Schicht aus dem Kleber 122 axial gehalten wird. In diesem Ausrücklager ist kein Äquivalent zu dem Preßteil 17 in Fig. 1 vorhanden, das das Kugellager 16 und die Ringscheibe 20 in

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der in Pig. 1 dargestellten Lage festhält.

Das Ausrücklager 111 besteht aus einem Lager 116 an einem Träger 110, der aus einer Axialbuchse 152 mit einem radial nach außen vorstehenden Ringflansch 113 an einem Ende besteht. Der Ringflansch 113 und die Axialbuchse 132 sind Preßteile aus glasgefülltem Nylon, die entweder miteinander verschweißt sind oder als einheitliches Teil gepreßt worden sind. Der Ringflansch 113 hat auf seiner nach vorn gegen die Tellerfeder gerichteten Fläche 128 eine Anzahl von über seinen Umfang verteilten, im Abstand zueinander angeordneten Ansätzen 131 mit ebenen Flächen.

Das Kugellager 116 hat einen radial inneren, drehbaren Laufring 123 und einen nicht drehbaren äußeren Laufring 115· Der drehbare Laufring 123 hat eine gekrümmte Stirnfläche 126 zur Anlage an die Finger der Tellerfeder. Die radiale Außenfläche 117 des nicht drehbaren Laufrings 115 trägt eine ringförmige Vertiefung 121.

Das Kugellager 116 wird an einer Ringscheibe 120 gehalten, die aus glasgefülltem Nylon 66 gepreßt ist und einen nach innen vorstehenden Ringflansch 125 aufweist, der dem Ringflansch 113 benachbart ist, sowie ein axial verlaufendes Teil 119» das nach vorn gegen die Tellerfeder (25 in Fig. 1) von dem äußeren Umfangsteil des Ringflansches 125 vorsteht, der die Außenfläche 117 des nicht drehbaren Laufrings 115 einschließt. Das axial verlaufende Teil 119 hat einen Haken 118, der in die Vertiefung 121 eingreift und so das Kugellager 116 sicher an der Ringscheibe 120 hält.

Der Ringflansch 125 hat eine rückwärts gerichtete Fläche 127, die der vorwärts gerichteten Fläche an dem Ringflansch 113 anliegt. Die rückwärts gerichtete Fläche 127 trägt eine ringförmige Vertiefung 114, an die die Ansätze 131 am Ringflansch 113 in der Weise angepaßt sind, daß etwas freies Spiel zwischen den Ansätzen 131 und den Wandungen der Vertiefungen 114- besteht,

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so daß sich die Ringscheibe 120 radial gegenüber dem Träger 110 und dem Ringflansch 113 verschieben kann.

Zwischen der Ringscheibe 120 und dem Ringflansch 113 befindet sich eine Schicht eines Klebers 122, der in die Vertiefung eingebracht ist und die genannten Teile aneinander hält. Die Ansätze 131 wirken in der Vertiefung 114 als Widerlager, durch die die Dämpfungswirkung des Klebers ermöglicht wird. Durch den Kleber 122 werden die Ringscheibe 120 und der Ringflansch 113 allein durch Klebwirkung in axialer Richtung aneinander festgehalten .

Während das viskose, federnd nachgiebige Material 22, 122 ein zäh bleibender Kleber ist, sind auch.Anwendungsfälle denkbar, in denen ein nicht klebendes, viskoses, federnd nachgiebiges Material an dessen Stelle verwendet werden kann, das zwischen den Träger und das den nicht drehbaren Laufring tragende Glied eingeschlossen ist.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.) Selbst-ausrichtbares Ausrücklager für eine Kupplung, bestehend aus einem Wälzlager mit einem drehbaren Laufring, der im Gebrauch an einem Kupplungsteil anliegt und darauf eine axiale Ausrückkraft überträgt, und einem nicht drehbaren Laufring an einem Träger zur Übertragung der axialen Ausrückkraft von einem Bedienungsglied für die Kupplung, welcher nicht drehbare Laufring auf dem Träger quer zur Rotationsachse des Ausrücklagers beweglich ist und so die Selbstausrichtung der Rotationsachse des Ausrücklagers zur Rotationsachse des Kupplungsteils ermöglicht,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem nicht drehbaren Laufring (15» 115) und seinem Träger (10, 110) ein viskoses Material (22, 122) angeordnet ist, das bis zum gewissen Grade federnd nachgiebig ist und bis zu einer vorgegebenen Belastung gegen plastischen Fluß unter Scherkräften widerstandsfähig ist, wobei die vorgegebene Belastung der im jeweiligen Gebrauchsfall erforderlichen Kraft zur Selbstausrichtung entspricht, so daß das viskose Material (22, 122) den nicht drehbaren Laufring (15i 115) festhält, aber seine Bewegung zur Selbstausrichtung des Ausrücklagers (16, 116) im Gebrauch der Kupplung gestattet.

2. Ausrücklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Material (22, 122) ein zäh bleibender Kleber ist.

3. Ausrücklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ein druckempfindliches Silikon ist.

4. Ausrücklager nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrücklager (16, 116) allein durch den Kleber in seiner axialen Lage zu dem Träger (10, 110) gehalten ist.

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- 2 ORIGINAL INSPECTED