DE2844493B2

DE2844493B2 - Selbstausrichtbares Ausrückwälzlager für Kupplungen

Info

Publication number: DE2844493B2
Application number: DE2844493A
Authority: DE
Inventors: David Roger Leamington Spa Arrowsmith; David Kenilworth Parsons
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1977-10-22
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1980-08-21
Also published as: JPS5471247A; US4229058A; BR7806946A; FR2406751A1; AU526056B2; FR2406751B1; ES474372A1; US4327951A; AU4073678A; DE2844493A1; AR216551A1

Description

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Bei einem bekannten Ausrücklager der im Oberbegriff de» Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DE-GM 45 198) ist beispielsweise ein drehfester Innenring mit einem radialen Schenkel, der die Ringscheibe bildet, versehen und radial an einem Radialflansch des Trägers geführt. Zwischen der Umfangsfläche des radialen Schenkels und einem axialen Ansatz des Trägers, der der Umfangsfläche gegenüberliegt, ist ein elastischer Kunststoffring angeordnet, der bei radial gerichteten Verstellungen eine elastische Rückstellkraft hervorbringt, durch die eine Selbstzentrierung in Bezug auf die Ausgangslage erfolgt Axial gerichtete Verstellungen werden dabei nicht zugelassen.

Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Ausrücklagers isf daß der Kunststoffring nur eine radial gerichtete Selbstzentrierung in Bezug auf die Ausgangslage ermöglicht, wobei eine elastische Rückstellkraft wirksam ist die mit zunehmender Entfernung aus der Ausgangslage immer stärker wird. Ein solches Ausrücklager kann einer Ausrichtung in eine davon abweichende Ausgangslage nicht folgen, was zu einer frühzeitigen Abnutzung der Kupplung und zu einem frühzeitigen Ausfall des Kupplungslagers führen kann.

Weiterhin ist es bei einem selbstzentrierenden Ausrücklager dieser Art (DE-GM 76 11 433) bekannt zwischen dem radialen Schenkel des an dem Träger geführten Laufringes und dem Träger eine dünne Scheibe aus elastischem Material vorzusehen, durch die das Auftreten von Geräuschen vermieden wird und Relativbewegungen der betreffenden Teile gedämpft werden.

Es ist bei einem hydraulisch betätigbaren Ausrücklager (FR-PS 2136 235) eine Anordnung mit einer durch das Druckmittel bewirkten Selbstzentrierung bekannt die allerdings im wesentlichen dämpfungsfrei arbeitet

Die elastische Rückstellkraft kann auch durch magnetische Wechselwirkungen hervorgerufen werden (DE-OS 19 61122), wozu jedoch besondere Bauteile erforderlich sind und besondere Anforderungen an das Material des Kupplungsausrücklagers gestellt werden.

Andererseits ist bei einem Ausrücklager der eingangs genannten Art auch eine weitgehend reibungsfreie Führung der Ringscheibe an dem Träger vorgesehen worden (DE-OS 22 30 992), was durch Einbringen eines Schmiermittels erreicht wird. Zwar wird dadurch die Selbstzentrierung erleichtert da der radialen Relativbewegung nur noch die zur Verdrängung des Schmiermittels erforderlichen Kräfte entgegenstehen, jedoch fehlt dafür praktisch jede elastische Rückstellkraft und die dadurch bedingte Dämpfung.

Schließlich ist es bei einem Ausrücklager dieser Art auch noch bekannt (DE-OS 22 21231), an einer Axialfläche des drehfesten Laufrings oder eines Radialflansches des Trägers eine Lage aus einem Kunststoff mit plastischen oder elastischen Eigenschaften im Anlagezustand in formschlüssigen Eingriff mit der Axialfläche des jeweils anderen Teils zu bringen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung eines Ausrücklagers, bei dem die Ringscheibe und der Träger nicht nur selbstzentrierend, sondern auch selbstausrichtend miteinander verbunden sind. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Ausrücklager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen enthaltenen Merkmale gelöst Durch den elastischen und plastisch deformierbaren Kunststoffkleber wird zwischen dem Träger und dem drehfesten Laufring eine elastische Verbindung hergestellt, die nicht nur in Bezug auf eine gegebene Ausgangslage selbstzentrierend wirkt sondern durch plastische Deformation auch selbstausrichtend ist wobei in Bezug auf jede einmal eingestellte Ausrichtlage eine elastische Rückstellkraft besteht In jeder Ausrichtlage ist daher auch eine ausreichend hohe Dämpfung sichergestellt. Die Anordnung des Kunststoffklebers an axial gegenüberliegenden Flächen bringt den zusätzlichen Vorteil mit sich, daß der Kunststoffkleber nicht in dem Stellweg des sich unter der Wirkung radialer Ausrichtkräfte verstellenden Bauteils angeordnet ist und auch in axialer Richtung eine elastische Abstützung erfolgt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt Durch die Maßnahme nach Unteranspruch 2 werden günstige Eigenschaften des Kunststoffklebers erzielt, sowie nach Ansprüchen 3 und 4 für die Anwendung bei Ausrücklagern vorteilhafte Arten von Kunststoffklebera angegeben. Durch die Maßnahme nach Anspruch 6 werden besonders günstige Dämpfungseigenschaften erzielt Durch die Maßnahme nach Anspruch 7 wird die Halterung des Lagers an dem Träger unterstützt

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

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

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel 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 beispielsweise eine an dem Getriebegehäuse angeordnete Buchse sein, die so eingerichtet ist, daß sie die Getriebeeingangswelle umgibt Das Ausrücklager 11 besteht aus einem Lager 16 an einem Träger 10, der aus einer Axialbuchse 32 besteht, die im Betrieb die F ührung 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 Flansch 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 16 und dem Träger 10 ermöglicht wenn eine minimale Selbstausrichtkraft auf das Lager zur Einwirkung kommt. Dieser minimalen Selbstausrichtkraft kann kein bestimmter Wert beigemessen werden, denn dieser bestimmt sich aus dem jeweiligen Anwendungsfall dsr betreffenden Kupplung. Für eine Automobilkupplung ist Polyisobutylenkau tschuk 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 nennenswerten Druck auf den Laufring 15 aus, so daß kein Reibungseingriff des Laufrings 15 mit dem Ausrückglied erforderlich ist

Der 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 Polyisobutylenkautschuk 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 gerichteten 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 an 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 cias 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 Zusiand des Klebers dazu bei, die Übertragung von Schwingungen von der Kupplung auf das Ausrücklager 11 abzudämpfen.

F i g. 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 F i g. 1 vorhanden, das das Kugellager 16 und die Ringscheibe 20 in der in F i g. 1 dargestellten Lage festhält

Das Ausrücklager 111 besteht aus einem Lager 116 an einem Träger 110, der aus einer Axialbuchse 132 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 US 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 F i g. 1) von dem äußeren Umfangsteil des Ringflansches 125 vorsteht, der die Außenfläche 117 des nicht drehbaren Laufrings 115 einschließt Das axial

s 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

ίο 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 so daß sich die Ringscheibe 120 radial gegenüber dem Träger UO 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 114 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstausrichtbares Ausrückwälzlager für Kupplungen mit einem gegen Kupplungsausrückglieder anpreßbaren, umlaufenden Laufring und mit einem drehfesten Laufring, der über eine an ihm befestigte Ringscheibe auf einem der Ringscheibe axial gegenüberliegenden Radialflansch eines Trägers radial geführt ist, an dem Ausrückmittel zur axialen Verschiebung des Ausrücklagers angreifen, wobei eine elastische Abstützung zwischen dem drehfesten Laufring und dem Träger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung von einem hochviskosen, elastischen, plastisch deformierbaren Kunststoffkleber (22,122), gebildet ist, der die Ringscheibe (20, 120) des drehfesten Laufrings (15,117) mit dem Radialflansch (13, 113) des Trägers (10, 110) an axial gegenüberliegenden Flächen verbindet

2. Ausrücklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkleber (22,122) eine Viskosität im Bereich von 500—10 000 Pa ■ s und eine Klebstärke im Bereich von 27 000— 60 000 N/m² unter Scherkräften und im Bereich von 85 000—185 000 N/m² unter Zug aufweist.

3. Ausrücklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkleber (22,122) ein druckempfindlicher Silikonkleber ist

4. Ausrücklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Kunststoffkleber (22,122) ein Polyisobutylenkleber ist

5. Ausrücklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Ringscheibe (20,120) des drehfesten Laufrings (15,117) an dem Radialflansch (13,113) des Trägers (10, UO) anliegt und der Kunststoffkleber (22, 122) in einer ringförmigen Vertiefung (14, 114) des einen der beiden axial gegenüberliegenden Teile angeordnet ist in die ringförmige Vorsprünge (31, 131) des jeweils anderen Teils mit radialem Spiel hineinragen.

6. Ausrücklager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der jeweils andere der beiden axial gegenüberliegenden Teile axiale Vorsprünge (31, 131) aufweist die mit radialem Spiel in die ringförmige Vertiefung (14, 141) des einen der beiden axial gegenüberliegenden Teile hineinragt.

7. Ausrücklager nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß die Ringscheibe (20) ein umgebogenes Umfangsteil (30) besitzt, das der Umfangsfläche des drehfesten Laufrings (15) anliegt und daß die Ringscheibe (20) mit radialem Spiel von einem an dem Radialflansch (13) des Trägers (10) befestigten Preßteil (17) umgeben ist.