DE3822969A1 - Stuetzlagerung eines kupplungs-wellenzapfens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützlagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine gattungsbildende, an eine Brennkraftmaschine angebaute Schaltkupplung ist in der DE-OS 32 28 451 beschrieben.

An Brennkraftmaschinen angeflanschte Kupplungen weisen üblicherweise einen sich an der Kurbelwelle oder dem Schwungrad der Brennkraftmaschine unter Zwischenschal­ tung eines Wälzlagers abstützenden Wellenzapfen auf. Der Montagevorgang erfolgt dabei derart, daß zunächst das komplette Wälzlager mit seinem Außenring in eine Auf­ nahmebohrung der Brennkraftmaschinen-Abtriebswelle eingepreßt wird. Anschließend daran wird die Schalt­ kupplung an das Maschinengehäuse angeflanscht, wobei der Kupplungs-Wellenzapfen in den Innenring des Wälzlagers eingeschoben wird.

Naturgemäß kann die Verbindung zwischen Lagerinnenring und Wellenzapfen nicht als Preßsitz ausgelegt sein, vielmehr muß die hierfür gewählte Passung die beim Montagevorgang erforderliche Schiebebewegung gestatten. Dies kann jedoch dazu führen, daß in der Anfangsphase des Einkuppelns bzw. in der Schlußphase des Auskuppelns eine Relativbewegung zwischen Lagerinnenring und Kupp­ lungs-Wellenzapfen erfolgt. Aufgrund der schlagartig auftretenden Drehzahlunterschiede zwischen der Abtriebs­ welle sowie des Kupplungs-Wellenzapfens kann dabei der Innenring des Wälzlagers vom Außenring sozusagen mit­ gerissen und somit auf dem Wellenzapfen verdreht werden. Diese Relativbewegungen verringern jedoch die Stand­ festigkeit der beanspruchten Bauteile und sind daher unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, an einer Stützlagerung der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art einfache Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer die Relativbewegungen zwischen Wälzlager-Innenring sowie Kupplungs-Wellenzapfen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen beschreiben die Unteransprüche.

Ein zwischen dem Lager-Innenring sowie einem Absatz des Wellenzapfens eingespanntes Federelement koppelt den Lager-Innenring ergänzend zum Paßsitz reibschlüssig an den Wellenzapfen an. Die der Wirkungsweise des Feder­ elementes entgegengerichtete Reaktionskraft wird dabei vom fest eingespannten Lager-Außenring über die Wälz­ körper auf den Innenring übertragen. Die daraus resul­ tierende geringfügige Verspannung des Wälzlagers ist jedoch ohne störenden Einfluß. Vorteilhafterweise gleicht das Federelement dabei mögliche Lagetoleranzen zwischen Wellenzapfen und Abtriebswelle aus. Durch die erfindungsgemäße Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Lager-Innenring und Wellenzapfen werden Relativbewe­ gungen zwischen diesen beiden Elementen sicher ausge­ schlossen.

Der als Abstützschulter wirkende Absatz kann dabei aus dem Wellenzapfen separat herausgearbeitet sein oder beispielsweise auch durch einen aufgebrachten Sprengring gebildet werden. Im Sinne einer Funktionsvereinigung ist jedoch eine Gestaltung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 besonders vorteilhaft. Dazwischen kann auch ein Stützring vorgesehen sein.

Es bestehen verschiedenste Möglichkeiten zur Ausbildung des eingespannten Federelementes. Neben gängigen Schrau­ benfedern können aber unter wirtschaftlichen sowie funktionalen Aspekten die in den Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Ausbildungen zum Einsatz kommen. Relativ niedrig sind die Anforderungen hinsichtlich der Band­ breite der durch das Federelement aufzubringenden Spannkraft. Die Aspekte einer einfachen Fertigung sowie einer hohen Lebensdauer stehen hierbei deutlich im Vordergrund.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier bevor­ zugter Ausführungsbeispiele, welche, da rotationssymme­ trische Elemente gezeigt sind, in einer einzigen Figur dargestellt sind, näher beschrieben.

In einer Aufnahmebohrung 1 einer Abtriebswelle 2 einer lediglich grob skizzierten Brennkraftmaschine 3 ist ein lediglich bereichsweise gezeigter Wellenzapfen 4 einer nur grob skizzierten, an die Brennkraftmaschine 3 angeflanschten Schaltkupplung 5 gelagert. Vorgesehen ist hierzu ein übliches Wälzlager 6, bestehend aus einem Außenring 6 a, einem Innenring 6 b sowie dazwischen angeordneten Wälzkörpern 6 c mit einer Abdichtung 6′. Letztere ist dabei für das Wesen der vorliegenden Erfindung unerheblich.

Beim Montagevorgang wird zunächst das Wälzlager 6 in die Aufnahmebohrung 1 eingepreßt. Anschließend daran wird die Schaltkupplung 5 an die Brennkraftmaschine 3 ange­ flanscht, wobei der Wellenzapfen 4 in den Innenring 6 b eingeführt wird. Daher kann die Passung zwischen dem Innenring 6 b sowie dem Wellenzapfen 4 nicht sonderlich eng toleriert werden.

Um zu vermeiden, daß bei Drehzahlunterschieden zwischen der Abtriebswelle 2 sowie dem Wellenzapfen 4 der relativ locker sitzende Innenring 6 b gegenüber dem Wellenzapfen 4 in Relativbewegung versetzt wird, ist erfindungsgemäß ein Federelement 7 vorgesehen, welches zwischen die Stirnwand des Innenringes 6 b sowie einen Absatz 8 des Wellenzapfens 4 eingespannt ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß der oberen Hälfte ist das Federelement 7 als elastisches, faltenbalgähnliches Kunststoffteil ausgebildet. Gummi oder ein elastomerer Werkstoff kann dabei ebenso zum Einsatz kommen. Dieses Kunststoffteil läßt sich als Spritz- oder Formteil einfach fertigen. Der Absatz 8 wird dabei von der Stirnseite eines aus dem Wellenzapfen herausgearbeiteten Keilwellenabschnittes 9 für eine nicht gezeigte ver­ schiebbare Kupplungsnabe gebildet.

Die untere Hälfte der Figurendarstellung zeigt ein als federnder Spannring 7′ ausgebildetes Federelement, welches sich hierbei an einem auf den Wellenzapfen 4 aufgebrachten, die Funktion des Absatzes übernehmenden Sprengring 8′ abstützt.

Beide gezeigten Varianten stellen lediglich Ausfüh­ rungsbeispiele des allgemeinen Erfindungsgedankens dar, wonach zwischen dem Lager-Innenring sowie einem Absatz des Wellenzapfens ein Federelement eingespannt ist, um Relativbewegungen zwischen dem Lager-Innenring sowie dem Wellenzapfen zu verhindern.

Claims (4)

1. Stützlagerung eines Kupplungs-Wellenzapfens in einer Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine mittels eines Wälzlagers, dessen Innenring auf den Wellenzapfen aufgeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lager- Innenring (6 b) sowie einem Absatz (8) des Wellen­ zapfens (4) ein Federelement (7) eingespannt ist.

2. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz (8) von der Stirnseite eines Keilwellenabschnittes (9) für eine auf dem Wellenzapfen verschiebbare Kupplungsnabe gebildet ist.

3. Stützlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) als faltenbalgähnliches elastisches Kunststoff­ oder Gummiteil ausgebildet ist.

4. Stützlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) als federnder Spannring (7′) ausgebildet ist.