WO2008058816A1 - Ausrückring sowie verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

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WO2008058816A1
WO2008058816A1 PCT/EP2007/060747 EP2007060747W WO2008058816A1 WO 2008058816 A1 WO2008058816 A1 WO 2008058816A1 EP 2007060747 W EP2007060747 W EP 2007060747W WO 2008058816 A1 WO2008058816 A1 WO 2008058816A1
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WO
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ring
release
plastic material
disengaging
pressure
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Application number
PCT/EP2007/060747
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ludwig Winkelmann
Original Assignee
Schaeffler Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D23/14—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D23/14—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings
    • F16D23/143—Arrangements or details for the connection between the release bearing and the diaphragm
    • F16D23/144—With a disengaging thrust-ring distinct from the release bearing, and secured to the diaphragm
    • F16D23/146—Arrangements for the connection between the thrust-ring and the release bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type

Definitions

  • the invention is directed to a release ring which forms as such part of a clutch release bearing means and serves to transmit an axial force on a coupling member, such as a clutch spring plate.
  • the invention is also directed to a method for producing such a release ring.
  • return ring which comprises a seat portion which is inserted into a revolving inner ring of a release bearing.
  • This release ring forms on a side facing away from the seat portion a pressure surface over which the spring tongues of an associated coupling device charged and thereby can be actuated.
  • a release ring for a clutch release bearing which comprises a thrust washer made of a plastic material which is mounted on an annular flange designed to be integral with an inner ring of a release bearing.
  • the invention has for its object to provide a release ring for a clutch release bearing which is inexpensive to manufacture in terms of manufacturing technology and is characterized by an advantageous mechanical performance.
  • a release ring for applying a release force on a coupling device comprising: a connection portion for connecting the release ring to a release bearing, and a pressure ring portion for providing a release force on the coupling device transmitting pressure surface, wherein the connection portion of a first plastic material and the pressure ring portion are made of a second plastic material, wherein the two plastic materials differ in their mechanical properties.
  • connection section can be designed as a detailed structure with filigree sections.
  • the pressure ring section can be designed as a less filigree designed section.
  • reinforced plastics for the pressure ring section without thereby causing wear of the molding tool in a region in which sufficient strength is achieved without reinforcing additives, such as fiber admixtures.
  • the shaping tool provided for forming the pressure ring section such that the shaping space section, which contributes to the formation of a front face of the pressure ring, is formed by a shaping wall.
  • Forming is formed which is advantageously replaceable. This makes it possible, in particular, to take into account the mold wall abrasion caused by the use of reinforced plastic material and thus with regard to the equipment used for processing, in a favorable manner. Furthermore, it is also possible to produce different Ausschringe by appropriate selection of the mold insert used to form the pressure ring end face.
  • the pressure ring section is made of a plastic material whose thermal load capacity is greater than the thermal load capacity of the plastic matehal used for the production of the connection section.
  • the pressure ring section can in particular be made of a highly wear-resistant plastic, such as, for example, PA46 CF30 PTFE 5.
  • a thermoplastic material preferably based on a highly heat-resistant polyamide or other highly heat-resistant thermoplastic materials, such as PPS or polyacrylic ether ketones (PEAK) may be provided.
  • Polyamide 46 or partially aromatic polyamides, preferably polyphthalamide (PPA) or polyhexamethylene-terephthalamide (PA 6T) or copolymers thereof with polyhexamethylene-isophthalamide (PA6T / 61) and / or polyisocyanates preferably come from the field of polyamides Poly-hexamethylene adipamide (PA6T / 61/66) or poly-methylpentamethylene terephthalamide (PA 6T / MPMDT) with friction- and wear-reducing and strength-enhancing additives.
  • PPA polyphthalamide
  • PA 6T polyhexamethylene-terephthalamide
  • PA 6T polyhexamethylene-isophthalamide
  • MPMDT poly-methylpentamethylene terephthalamide
  • Suitable additives are carbon fibers and / or aramid fibers in a weight fraction of 1 to 40%, preferably carbon fibers with a weight fraction of 20-30%, aramid fibers with a weight fraction of 1-15%, and solid lubricants such as molybdenum sulfide with a weight fraction of 1-5 %, together with or alternatively graphite in a weight fraction of 1-10%, together with or alternatively polytetrafluoroethylene (PTFE) in a weight fraction of 1 - 30%, preferably a PTFE fraction of 5 - 15% by weight, together with or alternatively Polyphenylsulfone (PPSo2, Ce ramer) in a proportion by weight of 1 to 30%, preferably 1 to 15% by weight.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • connection portion may be made of a plastic material having a significantly lower modulus of elasticity than the second plastic material used to form the pressure ring portion, which is particularly advantageous for the design of snap connections for the axial fixation of the release bearing on the inner ring.
  • a nylon-plastic material may be used to form the attachment portion.
  • the pressure ring portion may be formed so that in a Axial4.000ebene a convex to the coupling plate bulging, spherical To rusprofil is formed. This makes it possible to achieve a particularly advantageous contacting of the spring members of the clutch.
  • the pressure ring portion may also be geometrically designed so that it defines a plurality of successive in the direction of the circumference contact segments, each contact segment is formed so that its contact surface allows a low-wear contact, in particular line contact of the spring ring arms of the clutch spring plate.
  • the connecting portion and the pressure ring portion are connected to each other via a plastic Anspritzvorgang. It is possible to tune the order of injection of the different plastic materials in such a way that the most advantageous possible connection of the abutting material zones is achieved.
  • the pressure ring section is preferably injection-molded onto the prefabricated connection section. As a result, conservation of the molds is achieved especially when using reinforced plastics.
  • This injection molding of the pressure ring section can take place by the connection section remaining at least in a molded part used for the production thereof and the mold space structure required for forming the pressure ring section is attached to the prefabricated connection section, or is withdrawn in a corresponding manner to provide an axially extended molding space.
  • connection section and the pressure ring section such that a boundary geometry formed between these two sections is designed in such a way that a particularly stable coupling of the two sections, in particular largely conformal locking of the two sections results.
  • This makes it possible to realize a particularly viable coupling of the connection section and the pressure ring section even with a relatively low adhesive bond.
  • an engagement structure can be formed, which as such allows a relatively strong, rotationally secure anchoring of the disengagement ring on the follower ring of the release bearing.
  • This engagement structure can be embodied, in particular, as a toothing which has a plurality of teeth which follow in the circumferential direction of the ring structure and which as such engage in recesses formed complementary thereto on the follower bearing ring.
  • connection portion retaining members may be formed, which allow as such a backup of the release ring to the associated bearing ring.
  • These holding members are formed according to a particularly preferred embodiment of the invention as locking lugs.
  • These latching lugs can be arranged on latching arms, which as such form part of the connection section and are designed to be sufficiently radially yielding by means of corresponding longitudinal slots.
  • the attachment portion may be formed such that, in particular, its outer peripheral wall defines a seating zone that fits tightly into sits the idler bearing ring.
  • This seating zone can be formed by a plurality of webs, preferably radially and axially aligned and narrow in the circumferential direction and arranged in the same direction, whose web backs fit snugly into the corresponding bearing ring.
  • components or sections of the aforementioned coupling device are made as such from a plastic material made of a plastic material which is characterized in that in this plastic material, a metallic filler in the form of micro-particles, in particular with a size of 50 to 200 .mu.m, preferably 100 .mu.m is involved.
  • a disengaging ring and a sliding sleeve for a clutch release bearing which is or can be produced by means of a plastic injection molding process and is characterized by a particularly high wear resistance.
  • the release structure and in particular the sliding sleeve can be designed as detailed structures with filigree sections.
  • the pressure ring section is made of a plastic material which has a high thermal resistance and a low shrinkage tendency.
  • the plastic body may be formed with respect to the base material of the initially specified plastics.
  • the filler incorporated in the plastic material is micro-particles, which as such are formed by a metal alloy.
  • This metal alloy is preferably alloys of non-ferrous metals, in particular copper, tin, zinc and nickel.
  • the metal alloy is a bronze alloy, as can be found, for example, for plain bearing structures.
  • the plastic material according to the invention blended filler is preferably made of metallic micro-spheres.
  • the micro-spheres can be embodied in particular as sintered bronze spheres.
  • the filler material intended to receive the filler is preferably a thermoplastic plastic material, in particular nylon-based.
  • the plastic material may also include other additives, in particular PTFE additives and MoS additives.
  • micro-particles prior to addition to the plastic material with a bonding agent, which as such forms a reactive surface on the micro-particles, which allow a particularly intimate attachment in the plastic base material.
  • micro-particles can be designed so that they in turn represent porous bodies which, for example, are also filled with further friction-reducing media.
  • the sliding sleeve at least in the region of the sliding functional surfaces provided by the latter, is manufactured from that plastic material offset with the aforementioned filler.
  • the disengagement structure at least in the region of a pressure zone provided for the axial force transmission, from that plastic material mixed with the aforementioned filler.
  • the disengagement structure such that it comprises a compensating joint, in particular a calotte ring, whereby a sliding surface structure is provided by this compensating joint, wherein at least in the region of the sliding surface provided by this structure Structure is made of that offset with the aforementioned filler plastic material.
  • plastic material used to form the aforementioned structures of Kupplungsaus Wegneck- device may be further integrated, the strength-increasing, and the sliding friction properties of the material affecting fillers.
  • the release ring with a sealing device, which serves as a sealing of movement gaps of the Kupplungsaus Weglagereinrich- device.
  • This sealing device can be manufactured in a particularly advantageous manner by the release ring is provided with a made of an elastomeric material sealing lip means.
  • This sealing lip device can be formed by the corresponding plastic material being injection-molded onto the release body in a molding tool which determines the geometry of the sealing lip device. It is also possible to insert this sealing lip device in advance into a corresponding molding tool and to inject the plastic material provided for forming the disengagement ring against this sealing lip element.
  • the release ring according to the invention can furthermore also be provided with reinforcing structures, which are preferably formed by a ring-like steel ring produced by thermoforming or by winding.
  • the connection section can also be injection-molded or otherwise molded onto the running bearing ring.
  • FIG. 1 shows a simplified axial sectional representation through a clutch release bearing device equipped with a release ring according to the invention
  • FIG. 2 a shows a further axial section illustration for explaining a second variant of the disengagement ring according to the invention
  • FIG. 2b is a detail sectional view for further illustrating design details of the disengagement ring according to FIG. 2a,
  • FIG. 3a shows a detailed axial section illustration to illustrate the construction of a release ring according to the invention which is coupled to the attachment section via web sections, which are coupled to the bearing section in a torsionally rigid manner
  • FIG. 3b is a detailed representation to illustrate further details of the variant according to FIG. 3a.
  • FIG. 4 shows a detail view for illustrating the circumferential clawing of the connection section with the bearing race receiving it
  • Figure 5 is a sectional view for illustrating the configuration of the cross section of the disengagement ring according to Figure 3a in the sectional plane AA. Detailed description of the drawings
  • FIG. 1 shows a clutch release bearing 4 equipped with a release ring 1 according to the invention.
  • the clutch release bearing 4 comprises a guide element 2 embodied here as a sliding sleeve and a flange part 3 receiving the guide element 2.
  • the clutch release bearing 4 comprises an outer ring 5, rolling elements 6 and one with the disengagement ring 1 co-rotating inner ring. 7
  • the clutch release bearing 4 is further provided with a WälzMechkafig 8 and a sealing device 9, through which the defined between the outer ring 5 and the inner ring 7, the release ring 1 towards the exposed movement gap is sealed.
  • the disengaging ring 1 comprises a connecting portion 10 and a pressure ring portion 11.
  • the disengaging ring 1 is characterized in that the connecting portion 10 are made of a first plastic material and the pressure ring on the pressure ring portion 11 of a second plastic material, wherein the two plastic materials with respect to their mechanical Distinguish properties.
  • the pressure ring portion 11 is made of a plastic material which is mechanically and in particular also thermally higher loadable than the plastic material used to form the connection portion 10. Further, the plastic material for the pressure ring portion has a high wear resistance and a low friction coefficient.
  • connection portion 10 a relatively filigree ring structure is realized in this embodiment, which serves as such the attachment of the release ring 1 on the inner ring 7.
  • the connecting portion 10 shown here comprises an annular step 12, which in a complementary thereto designed paragraph 13 of the release ring 1 penetrating extension 14 of the inner ring is seated.
  • the extension 14 of the release bearing 4 is designed such that it forms an end face 15 on which a rear support surface of the attachment section 10 is seated.
  • a cover flank 36 is further formed, which as such covers an annular space (not shown) between the inside of the inner ring 7 and the outer side of the guide element 2.
  • the pressure ring portion 11 is formed such that it has in the axial section shown here a convex to the coupling plate bulging, spherical cross-section.
  • the pressure ring section 11 defines a plurality of contact segments corresponding in the circumferential direction and corresponding in their angular width to the angular width of the spring tongues of the coupling plate to be actuated.
  • the pressure ring section 11 and the connection section 10 are preferably produced by a plastic tool, this shaping tool being designed such that the connection section 10 and the pressure ring section 11 are produced in successive plastic injection steps.
  • the production of these components takes place in such a way that either the attachment portion 10 is molded onto the body provided for forming the pressure ring portion 11, or the body provided for forming the pressure ring portion 11 is molded onto the preformed body of the attachment portion 10.
  • the plastic materials are matched to one another in such a way that in the context of this Anspritzreaes a highly resilient, material connection between these two sections is achieved.
  • the pressure ring portion 11 has in its outer edge region a covering flank as an engagement structure 16, which as such ensures a torsionally rigid coupling of the pressure ring 11 with the inner ring 7.
  • the engagement structure 16 is formed such that it forms teeth that sit in complementary to this formed in the extension 14 recesses and thereby the pressure ring portion 11 and thus the entire disengagement ring 1 sere on the inner ring 7 si- that the disengagement ring no relative rotation with respect to the inner ring 7 can perform.
  • FIG. 2 a shows a further exemplary embodiment of a release bearing device according to the invention, which as such comprises a special release ring made as a two-component component.
  • the connection section 10 comprises a sleeve section which is inserted into the inner ring 7 so far that a latching lug formed on an axial end section E1 19 an end face of the inner ring 7 engages behind and thereby securing the Anbin- dungsabterrorism 10 to the inner ring 7.
  • connection section 10 is equipped with a plurality of circumferentially arranged, extending in the axial and radial directions webs 20.
  • the webs 20 of the connection portion 10 is stiffened.
  • the webs 20 may be dimensioned such that they sit in the region of their the inner wall of the inner ring 7 facing outer surfaces with a slight interference fit in the inner ring 7.
  • By these webs 20 and the pressure ring section 11 under cross-ring flange 21 of the connection portion 10 is stiffened. It is possible to insert a support ring element 22 in the inner area enclosed by the connection section 10, which serves to secure the engagement of the connection section 10 with the inner ring 7 shown here.
  • FIG. 2 b shows, in the form of a detailed sectional view, the construction of the connection section 10 and the structure of the engagement structures 16 that are formed integrally with the pressure ring section 11.
  • the connection Section 10 is provided in the region of its outer peripheral surface with webs 20, through which the connecting portion 10 stiffened on the one hand and on the other hand is reliably centered in the inner ring 7.
  • the engagement structures 16 are designed as rectangular teeth, which sit in correspondingly complementary thereto in the flange extension 14 center-oriented recesses 23.
  • the pressure ring portion 11 is designed such that the outer diameter is slightly larger than the outer diameter of the Flanschfortsatzes 14.
  • the Aussparungsgrund against the inner diameter of the rectangular teeth is provided slightly smaller.
  • the engagement structures can expand or contract unhindered in the event of temperature changes. Due to the lateral flank guide the pressure ring always remains centric fixed.
  • FIG. 3a shows a further variant of a release bearing device according to the invention is shown, which largely corresponds in its construction to the embodiment described above.
  • a toothing is formed in the region of the flange extension 14, which as such forms an exposed toothing groove on the end face of the flange extension 14 and radially extending toothed webs.
  • the annular flange 21 of the connection section 10 is likewise guided torsionally rigidly on the inner ring 7 and simultaneously with changes in diameter due to different coefficients of expansion between the St inner ring and the plastic pressure ring via these toothed webs.
  • the webs formed in the flange section 14 are designed so that the recesses remaining between them are in direct contact with the gear openings 16 a provided for receiving the engagement structures 16 of the pressure ring 11.
  • FIG. 4 shows the structure of the disengaging ring 1 according to the invention and of the positional support provided for receiving the same.
  • a plurality of center-directed radial grooves 23 comprehensive driving profile is formed, as can be seen for example from Figure 3b.
  • the depth of the grooves 23 is dimensioned such that it is smaller than the thickness t of the flange extension 14. This results in a closed end face on the rear side of the flange extension 14 facing the rolling elements 6 (see FIG.
  • the entire teeth engaging with these grooves is formed by the annular flange.
  • the pressure ring section 11 is seated on this annular flange 21.
  • FIG. 5 shows, in the form of a detailed sketch, a concept for clawing the plastic material provided for forming the pressure ring section 11 with the plastic material provided for forming the connection section 10 or the annular flange 21.
  • the pressure ring portion 11 and the annular flange portion 21 are torsionally coupled to each other via the steps or grooves 26, 27 shown here.
  • steps 28 At the flange extension 14 facing the back of the annular flange portion 21 this is also provided with steps 28 which engage in the formed in the annular flange 14 grooves 29.
  • the circumferential bearing ring is provided with a stop ring.
  • the stop ring is designed as a two-part ring.
  • the contact region of the plastic ring to the diaphragm spring tongues is made of highly wear-resistant, low-friction plastic material. This is made together with the plastic part, which provides the support and fixation to the inner ring and the seal to the sliding sleeve, made of a relatively elastic, inexpensive material such as PA66GF35.
  • Production takes place in an injection mold, preferably in two production steps.
  • the low melting point plastic PA66GF35 is first injected into the mold.
  • the higher melting plastic is removed by retracting the tool and thus clearing the area to be sprayed out for the higher melting point.
  • zenden plastic injected into the mold. In this case, there is a melting of the low melting of the material and it comes to the intimate material connection.
  • the encircling bearing ring with radially center-directed parallel webs on the face side.
  • these webs are projections with equivalently shaped counter contour, which are formed on the plastic ring.
  • the plastic ring can expand or contract independently of the different expansion coefficients of plastic and steel (race) in the working range of for example - 40 ° Celsius to 180 ° Celsius. Due to the parallel, center-oriented contours, the plastic ring always remains in the same center position to the bearing inner ring.
  • the grooves in the radial flange of the race can be generated by axial punching.
  • Figures 3a, 3b and 4 e.g. be formed by cutting or as shown in Figure 5 introduced by embossing grooves, which engage in end-side formed in equivalently shaped lugs on the stop ring.
  • the axial fixation of the stop ring is preferably carried out via the snap-in cam provided on the axially formed extension which engages behind the rear end face of the inner ring at the end face.
  • the axial extension can be partially slotted in its length to make the snap area elastic.
  • To guard against loosening is proposed to press a ring 22 in the bore of the axial extension, which simultaneously forms an additional barrier against ingress of dirt and thus improves the sealing of the inner region of the release bearing. It is advantageous that the ring for the purpose of sealing the slit covers it.
  • the thrust ring can also be provided with a different cross section, in particular with a flat contact surface for the start of clutches with spherical disc spring tongues.
  • Cost-effective production of the races by spraying with high output per unit time Cost-effective production of the thrust ring.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf einen Ausrückring der als solcher Bestandteil einer Kupplungsausrücklagereinrichtung bildet und dazu dient, eine Axialkraft auf ein Kupplungsorgan, beispielsweise eine Kupplungsfederplatte zu übertragen. Die Erfindung richtet sich weiterhin auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Ausrückringes. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Ausrückring für ein Kupplungsausrücklager zu schaffen der in fertigungstechnischer Hinsicht kostengünstig herstellbar ist und sich durch ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Ausrückring zur Aufbringung einer Ausrückkraft auf eine Kupplungseinrichtung, mit einem Anbindungsabschnitt zur Anbindung des Ausrückrings an ein Ausrücklager, und einem Druckringabschnitt zur Bereitstellung einer jene Ausrückkraft auf die Kupplungseinrichtung übertragenden Druckfläche, wobei der Anbindungsabschnitt aus einem ersten Kunststoffmaterial und der Druckringabschnitt aus einem zweiten Kunststoffmaterial gefertigt sind, wobei die beiden Kunststoffmaterialien sich hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unterscheiden. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen Ausrückring für ein Kupplungsausrücklager zu schaffen, der im Wege eines Kunststoff-Spritzverfahrens herstellbar ist und sich durch eine besonders hohe Strukturfestigkeit und Verschleißbeständigkeit auszeichnet. Der Anbindungsabschnitt kann hierbei als detailreiche Struktur mit Filigranabschnitten, z.B. Rastklauen und Versteifungsstegen ausgeführt sein.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Ausrückring sowie Verfahren zur Herstellung desselben
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung richtet sich auf einen Ausrückring der als solcher Bestandteil einer Kupplungsausrücklagereinrichtung bildet und dazu dient, eine Axialkraft auf ein Kupplungsorgan, beispielsweise eine Kupplungsfederplatte zu übertragen. Die Erfindung richtet sich weiterhin auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Ausrückringes.
Hintergrund der Erfindung
Aus DE 37 43 853 A1 ist ein aus einem Kunststoffmaterial gefertigter Aus- rückring bekannt welcher einen Sitzabschnitt umfasst der in einen mitlaufenden Innenring eines Ausrücklagers eingesteckt ist. Dieser Ausrückring bildet auf einer dem Sitzabschnitt abgewandten Stirnfläche einen Druckfläche über welche die Federzungen einer zugeordneten Kupplungseinrichtung belastet und hierdurch betätigt werden können.
Aus DE 101 25 691 A1 ist ein Ausrückring für ein Kupplungsausrücklager bekannt welcher eine aus einem Kunststoffmaterial gefertigte Anlaufscheibe umfasst die auf einen integral mit einem Innenring eines Ausrücklagers ausgeführten Ringflansch aufgesetzt ist. Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Ausrückring für ein Kupplungsausrücklager zu schaffen der in fertigungstechnischer Hinsicht kosten- günstig herstellbar ist und sich durch ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet.
Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Ausrückring zur Aufbringung einer Ausrückkraft auf eine Kupplungseinrichtung, mit: einem Anbindungsabschnitt zur Anbindung des Ausrückrings an ein Ausrücklager, und einem Druckringabschnitt zur Bereitstellung einer jene Ausrückkraft auf die Kupplungseinrichtung übertragenden Druckfläche, wobei der Anbindungsabschnitt aus einem ersten Kunststoffmaterial und der Druckringabschnitt aus einem zweiten Kunststoffmaterial gefertigt sind, wobei die beiden Kunststoffmaterialien sich hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unterscheiden.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen Ausrückring für ein Kupplungsausrücklager zu schaffen, der im Wege eines Kunststoff- Spritzverfahrens herstellbar ist und sich durch eine besonders hohe Strukturfestigkeit und Verschleißbeständigkeit auszeichnet. Der Anbindungsab- schnitt kann hierbei als detailreiche Struktur mit Filigranabschnitten ausgeführt sein. Der Druckringabschnitt kann als weniger filigran gestalteter Abschnitt ausgeführt sein. So ist es möglich, für den Druckringabschnitt verstärkte Kunststoffe zu verwenden ohne hierdurch einen Verschleiß des Formwerkzeuges in einem Bereich zu verursachen in welchem eine ausrei- chende Festigkeit ohne Verstärkungszusätze wie z.B. Faserbeimengungen erreicht wird. Es ist möglich, das zur Bildung des Druckringabschnitts vorgesehene Formwerkzeug so zu gestalten, dass der zur Bildung einer Frontfläche des Druckrings beitragende Formraumabschnitt durch eine Formwan- dung geformt wird die auf vorteilhafte Weise auswechselbar ist. Hierdurch wird es insbesondere möglich, dem durch die Verwendung von verstärktem und damit hinsichtlich der zur Verarbeitung verwendeten Gerätschaften verschleißerhöhendem Kunststoffmaterial verursachten Formwandungsabrieb auf günstige Weise Rechnung zu tragen. Weiterhin wird es auch möglich, durch entsprechende Auswahl des zur Bildung der Druckringstirnseite verwendeten Formeinsatzes verschiedene Ausrückringe zu fertigen.
Vorzugsweise ist der Druckringabschnitt aus einem Kunststoffmaterial gefer- tigt dessen thermische Belastbarkeit größer ist als die thermische Belastbarkeit des zur Fertigung des Anbindungsabschnittes verwendeten Kunststoff- matehales. Der Druckringabschnitt kann insbesondere aus einem hochverschleißfesten Kunststoff, wie beispielsweise PA46 CF30 PTFE 5 gefertigt sein. Alternativ hierzu kann auch ein thermoplastischer Kunststoff, vorzugs- weise auf der Basis eines hochwärmebeständigen Polyamides oder anderer hochwärmebeständiger, thermoplastischer Kunststoffe, beispielsweise PPS oder Polyacryletherketone (PEAK) vorgesehen werden. Aus dem Bereich der Polyamide kommen vorzugsweise Polyamid 46 (PA 46) oder teilaromatische Polyamide, vorzugsweise Polyphthalamid (PPA) oder PoIy- Hexamethylen-Therephtalamid ( PA 6T) bzw. Copolymere dessen mit PoIy- Hexamethylen-Isophthalamid (PA6T/61 ) und/oder Poly-Hexamethylen- Adipinamid (PA6T/61/66) oder Poly-Methylpentamethylen-Terephthalamid (PA 6T/MPMDT) mit reibungs- und verschleißmindernden sowie festigkeits- steigernden Zuschlagsstoffen in Betracht. Geeignete Zuschlagsstoffe sind Kohlefasern und/oder Aramidfasern in einem Gewichtsanteil von 1 bis zu 40%, vorzugsweise Kohlenstofffasern mit einem Gewichtsanteil von 20 - 30%, Aramidfasern mit einem Gewichtsanteil von 1 - 15%, sowie Festschmierstoffe wie Molybdensulfid mit einem Gewichtsanteil von 1 - 5%, zusammen mit oder alternativ Grafit in einem Gewichtsanteil von 1 - 10%, zu- sammen mit oder alternativ Polytetrafluorethylen (PTFE) in einem Gewichtsanteil von 1 - 30%, vorzugsweise einem PTFE-Anteil von 5 - 15 Gewichtsprozent, zusammen mit oder alternativ Polyphenylsulfon (PPSo2, Ce- ramer) in einem Gewichtsanteil von 1 - 30%, vorzugsweise 1 - 15 Gewichtsprozent.
Der Anbindungsabschnitt kann aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, das einen deutlich niedrigeren E-Modul aufweist als das zur Bildung des Druckringabschnittes verwendete zweite Kunststoffmaterial, was besonders vorteilhaft ist für die Gestaltung von Schnappverbindungen für die axiale Fixierung des Ausrücklagers am Innenring. Zur Bildung des Anbindungsab- schnitts kann insbesondere ein Nylon-Kunststoffmaterial verwendet werden.
Der Druckringabschnitt kann so ausgebildet sein, dass in einer Axialschnittebene ein zur Kupplungsplatte hin konvex ausbauchendes, balliges To- rusprofil gebildet ist. Hierdurch wird es möglich, eine besonders vorteilhafte Kontaktierung der Federorgane der Kupplung zu erreichen.
Der Druckringabschnitt kann geometrisch auch so gestaltet sein, das dieser mehrere in Umfangshchtung abfolgende Kontaktsegmente definiert, wobei jedes Kontaktsegment so ausgebildet ist, dass dessen Kontaktfläche eine verschleißarme Kontaktierung, insbesondere Linienberührung der Feder- ringarme der Kupplungsfederplatte ermöglicht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden der Anbindungsabschnitt und der Druckringabschnitt über einen Kunststoff-Anspritzvorgang miteinander verbunden. Es ist möglich, die Reihenfol- ge der Einspritzung der unterschiedlichen Kunststoffmaterialien so abzustimmen, dass eine möglichst vorteilhafte Verbindung der aneinander stoßenden Materialzonen erreicht wird. Soweit es das zur Bildung des Anbin- dungsabschnitts vorgesehene erste Kunststoffmaterial zulässt, wird vorzugsweise der Druckringabschnitt an den vorgefertigten Anbindungsab- schnitt angespritzt. Hierdurch wird insbesondere bei Verwendung verstärkter Kunststoffe eine Schonung der Formwerkzeuge erreicht. Dieses Anspritzen des Druckringabschnitts kann erfolgen indem der Anbindungsabschnitt zumindest in einem zur Fertigung desselben verwendeten Formteil verbleibt und die zur Bildung des Druckringabschnittes erforderliche Formraumstruk- tur an den vorgefertigten Anbindungsabschnitt angesetzt, oder entsprechend zur Bereitstellung eines axial verlängerten Formraums zurückgezogen wird.
In vorteilhafter Weise ist es möglich, den Anbindungsabschnitt und den Druckringabschnitt so zu gestalten, dass eine zwischen diesen beiden Abschnitten gebildete Grenzgeomethe derart gestaltet ist, dass sich eine besonders tragfähige Koppelung der beiden Abschnitte, insbesondere weitge- hend form schlüssige Verkrallung der beiden Abschnitte ergibt. Hierdurch wird es möglich, eine besonders tragfähige Koppelung des Anbindungsab- schnitts und des Druckringabschnitts auch bei relativ geringer Adhäsivbin- dung zu realisieren.
An dem Ausrückring kann gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Eingriffsstruktur ausgebildet sein, die als solche eine relativ stark belastbare, drehsichere Verankerung des Ausrückrings an dem mitlaufenden Ring des Ausrücklagers ermöglicht. Diese Eingriffsstruktur kann insbesondere als Verzahnung ausgeführt sein, die mehrere in Um- fangshchtung der Ringstruktur abfolgende Zähne aufweist, die als solche in komplementär hierzu an dem mitlaufenden Lagerring ausgebildete Ausnehmungen eingreifen.
An dem Anbindungsabschnitt können Halteorgane ausgebildet sein, die als solche eine Sicherung des Ausrückringes an den zugeordneten Lagerring ermöglichen. Diese Halteorgane sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Rastnasen ausgebildet. Diese Rastnasen können an Rastarmen angeordnet sein, die als solche Bestandteil des Anbindungsabschnitts bilden und durch entsprechende Längsschlitze hinrei- chend radial nachgiebig ausgebildet sind.
Der Anbindungsabschnitt kann so ausgebildet sein, dass insbesondere dessen Außenumfangswandung eine Sitzzone definiert, die in enger Passung in dem mitlaufenden Lagerring sitzt. Diese Sitzzone kann durch mehrere, vorzugsweise radial und axial ausgerichtete und in Umfangsrichtung schmale und in dieser Richtung abfolgend angeordnete Stege gebildet sein deren Stegrücken in enger Passung in dem entsprechenden Lagerring sitzt.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung werden Komponenten oder Teilabschnitte der vorgenannten Kupplungseinrichtung die als solche aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sind aus einem Kunststoffmaterial gefertigt das sich dadurch auszeichnet, dass in dieses Kunststoffmaterial ein metallischer Füllstoff in der Gestalt von Mikro-Partikeln insbesondere mit einer Größe von 50 bis 200μm, bevorzugt 100μm eingebunden ist.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen Ausrückring sowie eine Schiebehülse für ein Kupplungsausrücklager zu schaffen, der bzw. die im Wege eines Kunststoff-Spritzverfahrens herstellbar ist und sich durch eine besonders hohe Verschleißbeständigkeit auszeichnet. Die Ausrückstruktur und insbesondere die Schiebehülse können hierbei als detailreiche Strukturen mit Filigranabschnitten ausgeführt sein.
Vorzugsweise wird als Basismaterial ein Kunststoffmaterial ist der Druck- ringabschnitt aus einem Kunststoffmaterial gefertigt das eine hohe thermische Belastbarkeit und eine geringe Schwindungsneigung aufweist. Der Kunststoffkorpus kann hinsichtlich des Basismaterials aus den eingangs spezifizierten Kunststoffen gebildet sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem in das Kunststoffmaterial eingebundenen Füllstoff um Mikro-Partikel, die als solche durch eine Metalllegierung gebildet sind. Bei dieser Metalllegierung handelt es sich vorzugsweise um Legierungen aus Nicht-Eisenmetallen, insbesondere Kupfer, Zinn, Zink und Nickel. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Metalllegierung um eine Bronzelegierung, wie sie beispielsweise für Gleitlagerstrukturen Anwendung finden kann. Der dem Kunststoffmaterial erfindungsgemäß beigemischte Füllstoff besteht vorzugsweise aus metallischen Mikro-Kugeln. Die Mikro-Kugeln können insbesondere als Sinterbronze-Kugeln ausgeführt sein.
Bei dem zur Aufnahme des Füllstoffs vorgesehenen Füllstoffmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, insbesondere auf Nylonbasis. Das Kunststoffmaterial kann auch weitere Zusätze, insbesondere PTFE-Zusätze und MoS-Zusätze umfassen.
Es ist möglich, die Mikro-Partikel vor Beimengung zu dem Kunststoffmaterial mit einem Haftvermittler zu versehen oder zu behandeln, der als solcher eine reaktive Oberfläche an den Mikro-Partikeln ausbildet, die eine besonders innige Verhaftung in dem Kunststoffbasismaterial ermöglichen.
Die Mikro-Partikel können so ausgebildet sein, dass diese an sich wiederum Poröskörper darstellen, die beispielsweise auch mit weiteren, reibungsver- mindernden Medien befüllt sind.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere die Schiebehülse, zumindest im Bereich der durch diese bereitgestellten Gleitfunktionsflächen aus jenem, mit vorgenanntem Füllstoff versetzten Kunststoffmaterial gefertigt. Alternativ hierzu, oder insbesondere auch in Kombination hiermit ist es möglich, auch die Ausrückstruktur, zu- mindest im Bereich einer zur Axialkraftübertragung vorgesehenen Druckzone aus jenem, mit vorgenanntem Füllstoff versetzten Kunststoffmaterial zu fertigen.
Es ist möglich, die Ausrückstruktur derart zu gestalten, dass diese ein Aus- gleichsgelenk, insbesondere einen Kalottenring umfasst, wobei durch dieses Ausgleichsgelenk eine Gleitflächenstruktur bereitgestellt ist, wobei zumindest im Bereich der durch diese Struktur bereitgestellten Gleitfläche die Struktur aus jenem mit vorgenanntem Füllstoff versetzten Kunststoffmaterial gefertigt ist.
In das zur Bildung der vorgenannten Strukturen der Kupplungsausrücklager- Einrichtung verwendete Kunststoffmaterial können weitere, die Festigkeit erhöhende, sowie die Gleitreibungseigenschaften des Materials beeinflussende Füllstoffe eingebunden sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Ausrückring mit einer Dichtungseinrichtung auszustatten, die als solche der Abdichtung von Bewegungsspalten der Kupplungsausrücklagereinrich- tung dient. Diese Dichtungseinrichtung kann in besonders vorteilhafter Weise gefertigt werden indem der Ausrückring mit einer aus einem Elastomermaterial gefertigten Dichtlippeneinrichtung versehen wird. Diese Dichtlip- peneinrichtung kann gebildet werden indem das entsprechende Kunststoffmaterial in einem die Geometrie der Dichtlippeneinrichtung bestimmenden Formwerkzeug an den Ausrückhngcorpus angespritzt wird. Es ist auch möglich, diese Dichtlippeneinrichtung vorab in ein entsprechendes Formwerkzeug einzulegen und das zur Bildung des Ausrückrings vorgesehene Kunst- Stoffmaterial an dieses Dichtlippenelement anzuspritzen.
Der erfindungsgemäße Ausrückring kann weiterhin auch mit Verstärkungsstrukturen versehen sein, die vorzugsweise durch einen ringartigen, durch Tiefziehumformung oder durch Wickeln gefertigten Stahlring gebildet sind. Der Anbindungsabschnitt kann auch an den mitlaufenden Lagerring angespritzt oder anderweitig angeformt sein.
Hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung eines Ausrückringes wird die eingangs angegebene Aufgab erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 16 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 17 und 18. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
Figur 1 eine vereinfachte Axial-Schnittdarstellung durch eine, mit einem erfindungsgemäßen Ausrückring ausgestattete Kupplungsaus- rücklagereinrichtung,
Figur 2a eine weitere Axialschnitt-Darstellung zur Erläuterung einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Ausrückrings,
Figur 2b eine Detail-Schnittdarstellung zur weiteren Veranschaulichung von konstruktiven Einzelheiten des Ausrückrings gemäß Figur 2a,
Figur 3a eine Detail-Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Ausrückringes der über Stegabschnitte, die als solche an dem Anbindungsabschnitt ausgebil- det sind, besonders torsionssteif mit einem Lagerring gekoppelt ist,
Figur 3b eine Detail-Darstellung zur Veranschaulichung weiterer Einzelheiten der Variante nach Figur 3a,
Figur 4 eine Detail-Darstellung zur Veranschaulichung der Umfangsver- krallung des Anbindungsabschnittes mit dem diesen aufnehmenden, mitlaufenden Lagerring,
Figur 5 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung der Gestaltung des Querschnitts des Ausrückrings gemäß Figur 3a in der Schnittebene A-A. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt ein mit einem erfindungsgemäßen Ausrückring 1 ausgestatte- tes Kupplungsausrücklager 4. Das Kupplungsausrücklager 4 umfasst ein hier als Schiebehülse ausgeführtes Führungselement 2 sowie ein das Führungselement 2 aufnehmendes Flanschteil 3. Das Kupplungsausrücklager 4 umfasst einen Außenring 5, Wälzkörper 6 sowie einen mit dem Ausrückring 1 gemeinsam umlaufenden Innenring 7.
Das Kupplungsausrücklager 4 ist weiterhin mit einem Wälzkörperkäfig 8 sowie einer Dichtungseinrichtung 9 versehen, durch welche der zwischen dem Außenring 5 und dem Innenring 7 definierte, zum Ausrückring 1 hin freiliegende Bewegungsspalt abgedichtet ist.
Der erfindungsgemäße Ausrückring 1 umfasst einen Anbindungsabschnitt 10 und einen Druckringabschnitt 11. Der Ausrückring 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Anbindungsabschnitt 10 aus einem ersten Kunststoffmaterial und der Druckring am Druckringabschnitt 11 aus einem zweiten Kunststoffmaterial gefertigt sind, wobei die beiden Kunststoffmaterialien sich hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unterscheiden. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Druckringabschnitt 11 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, das mechanisch und insbesondere auch thermisch höher belastbar ist als das zur Bildung des Anbindungsabschnitts 10 verwendete Kunststoffmaterial. Ferner weist das Kunststoffmaterial für den Druckringabschnitt eine hohe Verschleißbeständigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf.
Durch den Anbindungsabschnitt 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine relativ filigrane Ringstruktur realisiert, die als solche der Befestigung des Ausrückrings 1 an dem Innenring 7 dient. Der hier dargestellte Anbindungsabschnitt 10 umfasst eine Ringstufe 12, die in einen komplementär hierzu ausgebildeten Absatz 13 eines zum Ausrückring 1 vordringenden Fortsatzes 14 des Innenrings sitzt. Der Fortsatz 14 des Ausrücklagers 4 ist derart ausgebildet, dass dieser eine Stirnfläche 15 bildet, auf welcher eine hintere Stützfläche des Anbindungsabschnitts 10 aufsitzt. An dem Anbindungsab- schnitt 10 ist weiterhin eine Abdeckflanke 36 ausgebildet, die als solche ei- nen zwischen der Innenseite des Innenrings 7 und der Außenseite des Füh- rungselementes 2 verbleibenden Ringraum zur Kupplungsfederplatte (nicht dargestellt) hin abdeckt.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Druckringabschnitt 11 derart ausgebildet, dass dieser in dem hier gezeigten Axialschnitt einen zur Kupplungsplatte hin konvex ausbauchenden, balligen Querschnitt aufweist. Insbesondere bei dieser Gestaltung ist es möglich, den Druckringabschnitt 11 so auszubilden, dass der Druckringabschnitt 11 mehrere in Umfangsrich- tung abfolgende, in ihrer Winkelbreite der Winkelbreite der zu betätigenden Federzungen der Kupplungsplatte entsprechende Kontaktsegmente definiert.
Der Druckringabschnitt 11 und der Anbindungsabschnitt 10 werden vorzugsweise durch ein Kunststoffwerkzeug gefertigt, wobei dieses Formwerk- zeug so gestaltet ist, dass der Anbindungsabschnitt 10 und der Druckringabschnitt 11 in abfolgenden Kunststoffspritzschritten gefertigt werden. Vorzugsweise erfolgt die Fertigung dieser Bauteile derart, dass entweder der Anbindungsabschnitt 10 an den zur Bildung des Druckringabschnittes 11 vorgesehenen Körper angespritzt wird, oder jedoch der zur Bildung des Druckringabschnitts 11 vorgesehene Körper an den vorab geformten Corpus des Anbindungsabschnitts 10 angespritzt wird. Vorzugsweise sind die Kunststoffmaterialien derart aufeinander abgestimmt, dass im Rahmen dieses Anspritzprozesses eine hoch belastbare, stoffliche Verbindung zwischen diesen beiden Abschnitten erreicht wird.
Der Druckringabschnitt 11 weist in seinem Außenrandbereich eine Abdeckflanke als Eingriffsstruktur 16 auf, die als solche eine torsionssteife Koppelung des Druckrings 11 mit dem Innenring 7 gewährleistet. In dem hier ge- zeigten Ausführungsbeispiel ist die Eingriffsstruktur 16 derart ausgebildet, dass diese Zähne bildet, die in komplementär hierzu in dem Fortsatz 14 ausgebildeten Aussparungen sitzen und dadurch den Druckringabschnitt 11 und damit auch den gesamten Ausrückring 1 derart an dem Innenring 7 si- ehern, dass der Ausrückring 1 keine Relativdrehung gegenüber dem Innenring 7 vollführen kann.
In Figur 2a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausrücklagereinrichtung dargestellt, die als solche einen speziellen, als Zweistoff-Bauteil gefertigten Ausrückring umfasst. Für dieses Ausführungsbeispiel gelten die vorangegangenen Ausführungen weitgehend sinngemäß. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Bauform gemäß Figur 1 insbesondere hinsichtlich der Gestaltung des Anbindungsabschnitts 10. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Anbindungsab- schnitt 10 einen Hülsenabschnitt, der in den Innenring 7 derart weit eingesteckt ist, dass eine an einem axialen Endbereich E1 ausgebildete Rastnase 19 eine Stirnfläche des Innenrings 7 hintergreift und dadurch den Anbin- dungsabschnitt 10 an den Innenring 7 sichert. Der Anbindungsabschnitt 10 ist mit mehreren in Umfangsrichtung abfolgend angeordneten, sich in axialer und radialer Richtung erstreckenden Stegen 20 ausgestattet. Durch diese Stege 20 wird der Anbindungsabschnitt 10 ausgesteift. Die Stege 20 können derart dimensioniert sein, dass diese im Bereich ihrer der Innenwandung des Innenrings 7 zugewandten Außenflächen mit einem leichten Presssitz in dem Innenring 7 sitzen. Durch diese Stege 20 wird auch der den Druckring- abschnitt 11 untergreifende Ringflansch 21 des Anbindungsabschnitts 10 ausgesteift. Es ist möglich, in den vom Anbindungsabschnitt 10 umsäumten Innenbereich ein Stützringelement 22 einzusetzen, das dazu dient, den hier dargestellten Eingriff des Anbindungsabschnitts 10 mit dem Innenring 7 zu sichern.
In Figur 2b ist in Form einer Detail-Schnittdarstellung der Aufbau des Anbindungsabschnitts 10 sowie der Aufbau der integral mit dem Druckringabschnitt 11 ausgeführten Eingriffsstrukturen 16 veranschaulicht. Der Anbin- dungsabschnitt 10 ist im Bereich seiner Außenumfangsfläche mit Stegen 20 versehen, durch welche der Anbindungsabschnitt 10 einerseits ausgesteift und andererseits in dem Innenring 7 zuverlässig zentriert ist.
Die Eingriffsstrukturen 16 sind als Rechteck-Zähne ausgeführt, die in entsprechend komplementär hierzu in dem Flanschfortsatz 14 zentrumsorientiert ausgebildeten Aussparungen 23 sitzen. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Druckringabschnitt 11 derart gestaltet, dass der Außendurchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Flanschfortsatzes 14. Ebenso ist der Aussparungsgrund gegenüber dem Innendurchmesser der Rechteckszähne geringfügig kleiner vorgesehen. Damit können bei Temperaturänderungen sich die Eingriffsstrukturen ungehindert ausdehnen oder zusammenziehen. Bedingt durch die seitliche Flankenführung bleibt der Druckring immer zentrisch fixiert.
In Figur 3a ist eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Ausrücklagereinrichtung dargestellt, die in ihrem Aufbau weitgehend dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Bereich des Flanschfortsatzes 14 eine Verzahnung aus- gebildet, die als solche zur Stirnseite des Flanschfortsatzes 14 freiliegende Verzahnungsnuten und dazwischen radial verlaufende Verzahnungsstege bildet. Über diese Verzahnungsstege ist der Ringflansch 21 des Anbin- dungsabschnitts 10 ebenfalls torsionssteif an dem Innenring 7 und gleichzeitig bei Durchmesseränderungen, aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungs- koeffizienten zwischen dem St-Innenring und Kunststoff-Druckring, geführt.
Wie aus Figur 3b ersichtlich, sind die in dem Flanschabschnitt 14 ausgebildeten Stege so gestaltet, dass die zwischen diesen verbleibenden Vertiefungen unmittelbar mit den zur Aufnahme der Eingriffsstrukturen 16 des Druckrings 11 vorgesehenen Verzahnungsöffnungen 16a übereinkommen.
Die Detail-Skizze gemäß Figur 4 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Ausrückringes 1 sowie des zur Aufnahme desselben vorgesehenen Lage- rinnenrings 7 aus der in Figur 3a gekennzeichneten Blickrichtung B. In die Stirnseite des Flanschfortsatzes 14 ist ein mehrere zentrumsgerichteten Radialnuten 23 umfassendes Mitnehmerprofil eingeformt, wie dies beispielsweise aus Figur 3b ersichtlich ist. Die Tiefe der Nuten 23 ist derart bemes- sen, dass diese geringer ist als die Dicke t des Flanschfortsatzes 14. Hierdurch ergibt sich auf der, den Wälzkörpern 6 (vgl. Figur 1 ) zugewandten Rückseite des Flanschfortsatzes 14 eine geschlossene Stirnfläche. Weiterhin wird die gesamte mit diesen Nuten in Eingriff stehende Verzahnung durch den Ringflansch gebildet. Auf diesem Ringflansch 21 sitzt der Druck- ringabschnitt 11.
Figur 5 zeigt in Form einer Detail-Skizze ein Konzept zur Verkrallung des zur Bildung des Druckringabschnitts 11 vorgesehenen Kunststoffmateriales mit dem zur Bildung des Anbindungsabschnittes 10 bzw. des Ringflansch 21 vorgesehenen Kunststoffmateriales. Der Druckringabschnitt 11 und der Ringflanschabschnitt 21 sind über die hier gezeigten Stufen bzw. Nuten 26, 27 miteinander torsionssteif gekoppelt. An der dem Flanschfortsatz 14 zugewandten Rückseite des Ringflanschabschnittes 21 ist dieser ebenfalls mit Stufen 28 versehen, die in die in dem Ringflanschabschnitt 14 ausgebildeten Nuten 29 eingreifen.
Bei dem erfindungsgemäßen Ausrücklager ist der umlaufende Lagerring mit einem Anlaufring versehen. Der Anlaufring ist als Zweistoffring ausgeführt. Hierzu ist der Kontaktbereich des Kunststoffringes zu den Tellerfederzungen aus hoch verschleißfestem, reibungsarmen Kunststoffmaterial gefertigt. Dieser wird zusammen mit dem Kunststoffteil, welches die Abstützung und Fixierung zum Innenring sowie die Abdichtung zur Schiebehülse bewerkstelligt, aus einem relativ elastischen, kostengünstigen Werkstoff wie PA66GF35 gefertigt. Die Herstellung erfolgt in einem Spritzwerkzeug, vor- zugsweise in zwei Fertigungsschritten. Vorzugsweise wird zuerst der niedrig schmelzende Kunststoff PA66GF35 in die Form gespritzt. Anschließend wird der höher schmelzende Kunststoff durch Zurückziehen des Werkzeuges und damit Freimachen des auszuspritzenden Bereiches für den höher schmel- zenden Kunststoff in die Form gespritzt. Dabei erfolgt ein Anschmelzen des Niedrigschmelzen des Werkstoffes und es kommt zur innigen stofflichen Verbindung.
Als weitere Maßnahme wird vorgeschlagen, den umlaufenden Lagerring stirnseitig mit radial zentrumsgerichteten, parallelen Stegen zu versehen. In diese Stege greifen Vorsprünge mit äquivalent gestalteter Gegenkontur, welche am Kunststoffring angeformt sind. Damit kann der Kunststoffring sich unabhängig von dem unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Kunststoff und Stahl (Laufring) im Arbeitsbereich von beispielsweise - 40° Celsius bis 180° Celsius ausdehnen oder zusammenziehen. Bedingt durch die parallelen, zentrumsgerichteten Konturen bleibt der Kunststoffring immer in der gleichen Zentrumslage zum Lagerinnenring. Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, können die Nuten in den radialen Flansch des Laufrings durch axiales Ausstanzen erzeugt werden.
Wie in den Figuren 3a, 3b und 4 dargestellt, können z.B. durch Einschneiden oder wie in Figur 5 dargestellt durch Prägen eingebrachte Nuten ausgebildet sein, die in äquivalent gestaltete Nasen stirnseitig angeformt am An- laufring eingreifen.
Die axiale Fixierung des Anlaufringes erfolgt vorzugsweise über den am axial angeformten Fortsatz vorgesehenen Schnappnocken welcher stirnseitig die hintere Planfläche des Innenringes hintergreift. Hierzu kann der axiale Fortsatz in seiner Länge teilweise geschlitzt ausgeführt werden, um den Schnappbereich elastischer zu gestalten. Zur Absicherung gegen Lösen wird vorgeschlagen, einen Ring 22 in die Bohrung des axialen Fortsatzes einzupressen, welcher gleichzeitig eine zusätzliche Barriere gegen eindringenden Schmutz bildet und damit die Abdichtung des inneren Bereiches des Ausrücklagers verbessert. Vorteilhaft ist es, dass der Ring zwecks Abdichtung die Schlitzung dabei überdeckt. Der Anlaufring kann auch mit einem abweichenden Querschnitt, insbesondere mit einer planen Kontaktfläche für den Anlauf von Kupplungen mit balligen Tellerfederzungen versehen sein.
Vorteile der oben genannten Ausführungsvarianten:
Kostengünstige Fertigung der Laufringe durch Spritzverfahren mit hohen Ausbringungsstückzahlen pro Zeiteinheit. Kostengünstige Herstellung des Anlaufringes. Exakte, radiale stehfreie Positionierung des Kunststoffringes über den gesamten Betriebstemperaturbereich.
Sehr gute Abdichtung des Innenbereiches des Ausrücklagers. Hohe Wirtschaftlichkeit durch Verwendung eines Innenringes sowohl für Kupplungen mit geraden Tellerfederzungen als auch für ballige Tellerfeder- zungen.
In weiterer Ausgestaltung der Neuerung wird vorgeschlagen, den Anlaufring mit balligen Segmentbereichen und Verdrehsicherungsnoppen für den Anlauf von geraden Tellerfederzungen auszuführen. Als Variante zuvor können auch Ausrücklager mit einem mitlaufenden Außenring mit einem erfindungsgemäßen Ausrückring bestückt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Ausrückring zur Aufbringung einer Ausrückkraft auf eine Kupplungseinrichtung, mit: einem Anbindungsabschnitt (10) zur Anbindung des Ausrückrings an ein Ausrücklager (4), und einem Druckringabschnitt (1 1 ) zur Bereitstellung einer jene Ausrückkraft auf die Kupplungseinrichtung übertragenden Druckfläche, wobei der Anbindungsabschnitt (10) aus einem ersten Kunststoffmaterial und der Druckringabschnitt (1 1 ) aus einem zweiten Kunststoffmaterial gefertigt sind, wobei die beiden Kunststoffmaterialien sich hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unterscheiden.
2. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckringabschnitt (1 1 ) aus einem thermisch höher belastbaren Kunststoffmaterial gefertigt ist als der Anbindungsabschnitt (10).
3. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsabschnitt (10) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist das einen niedrigeren E-Modul aufweist als das zweite Kunststoffmaterial.
4. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckringabschnitt (1 1 ) ein im Axialschnitt zu Kupplungsplatte hin konvex ausbauchendes balliges Profil aufweist.
5. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckringabschnitt (1 1 ) mehrere in Umfangsrichtung abfolgende Kontaktsegmente definiert
6. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der An- bindungsabschnitt (10) und der Druckringabschnitt (11 ) über einen Anspritzvorgang miteinander verbunden sind.
7. Ausrückring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der An- bindungsabschnitt (10) und der Druckringabschnitt (1 1 ) im Rahmen zeitlich abfolgender Spritzschritte gefertigt werden.
8. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der An- bindungsabschnitt (10) und der Druckringabschnitt (1 1 ) über eine Grenzgeometrie aneinanderstoßen, wobei diese Grenzgeometrie derart gestaltet ist, dass sich eine hinreichend tragfähige Verkrallung der beiden Abschnitte (10, 1 1 ) ineinander ergibt.
9. Ausrückring nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrückring eine Eingriffsstruktur (16) um- fasst zur drehsicheren Verankerung desselben an einem mitlaufenden Ring (7) des Ausrücklagers (4).
10. Ausrückring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsstruktur (16) als Verzahnung ausgeführt ist, die in komplementär hierzu an dem mitlaufenden Lagering (7) ausgebildete Ausnehmungen (16a) eingreift.
11. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der An- bindungsabschnitt (10) Halteorgane (12, 19) umfasst, zur Sicherung des Ausrückrings an dem zugeordneten Lagering (7).
12. Ausrückring nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteorgane (12, 19) als Rastnasen ausgebildet sind.
13. Ausrückring nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der An- bindungsabschnitt (10) eine Sitzzone definiert die in enger Passung in dem Lagering (7) sitzt.
14. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzzone durch mehrere, in Umfangshchtung abfolgende Stege (20) gebildet ist
15. Ausrückring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anbindungsabschnitt (10) eine Abdeckflanke befestigt ist, zur Bildung einer Dichtlippe die als solche einen zwischen einer Führungshülse (2) und dem Anbindungsabschnitt (10) definierten Ringraum abdeckt.
16. Ausrückring nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anbindungsabschnitt (10) als Abdeckflanke (36) eine Elastomerstruktur befestigt ist, zur Bildung einer Dichtlippe die als solche einen zwischen einer Führungshülse (2) und dem Anbindungsabschnitt (10) definierten Ringraum abdeckt.
17. Ausrückring nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckringabschnitt zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist das sich dadurch auszeichnet, dass in dieses Kunststoffmaterial ein metallischer Füllstoff in der Gestalt von M ikro- Parti kein eingebunden ist.
18. Verfahren zur Herstellung eines Ausrückringes der als solcher der Aufbringung einer Ausrückkraft auf eine Kupplungseinrichtung, dient und einen Anbindungsabschnitt und einen Drucksringabschnitt umfasst, wobei im Rahmen eines Kunststoffspritzschrittes ein erstes Kunststoffmaterial in einen zur Bildung eines Anbindungsabschnitts vorgesehenen Formraum eingespritzt wird, und im Rahmen eines hierzu separaten Kunststoffspritzschrittes ein zweites Kunststoffmaterial in einen zur Bildung eines Druckringabschnitts vorgesehenen Formraum eingespritzt wird, so dass jener Druckringabschnitt eine zur Übertragung der Ausrückkraft auf die Kupplungseinrichtung dienende Druckfläche bildet, wobei die im Rahmen der beiden Spritzschritte eingespritzten Kunststoffmaterialien sich hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unterscheiden.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kunststoffmaterialien derart aneinander gespritzt werden, dass diese einen festen Verband eingehen.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kunststoffmaterialien derart aneinander gespritzt werden, dass diese miteinander gelenkartig gekoppelt sind.
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