DE2630699A1

DE2630699A1 - Kugellager-ausruecker, insbesondere fuer kraftfahrzeugkupplungen

Info

Publication number: DE2630699A1
Application number: DE19762630699
Authority: DE
Inventors: Georges Fontaine; Francis Regazzoni; Claude Serville; Rene Vinel
Original assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Current assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Priority date: 1975-07-08
Filing date: 1976-07-08
Publication date: 1977-02-03
Also published as: ES449695A1; GB1510059A; FR2317552B1; FR2317552A1

Description

Patentanwälte Dipl.- Ing. W. Scherrmann Dr.- Ing. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3, Postfach 348

7. Juli 1976 Telefon

PA 3 raeh si„u_g.rt β*«)*«»

Telex 07258810 imru

2630699 Telegramme Patenttchutz . Essllngenneckar

SKF COMPAGNIE D'APPLICATIONS MECANIQUES, 1 , Avenue Newton,

92140 Clamart, Frankreich

Kugellager-Ausrücker/ insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen

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

Es ist bekannt, einen Kugellager-Ausrücker mit einer elastischen Vorrichtung zu versehen, um ein radiales Verschieben des Ausrückers in bezug auf die Getriebeeingangswelle des Fahrzeuges oder in bezug auf das Führungsrohr, auf dem der Ausrücker gleitet, zu ermöglichen. Derjenige der beiden Ringe des Kugellagers eines solchen Ausrückers, der die zum Entkuppeln benötigte Kraft überträgt, drückt gegen die Membranfeder der Kupplung der steht dauernd mit dieser in Berührung, wohingegen auf den zweiten Ring die Kraft der Ausrückgabel der Kupplung einwirkt. Der mit der Membranfeder in Berührung kommende oder bleibende Ring, z.B. der Innenring

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des Kugellagers, weist im allgemeinen eine ringförmige Andruckfläche auf. Dabei ist der Ausrücker jedoch nicht genau auf der Getriebeeingangswelle zentriert, und seine Achse fluchtet nicht mit der Drehachse der Membranfeder, Außerdem fallen die geometrische Achse der Membranfeder, die Drehachse der Membranfeder und die Achse der Getriebeeingangswelle oder des Führungsrohres nicht immer genau zusammen, weswegen eine Bewegungsmöglichkeit des Ausrückers zum Ausgleich des radialen Versatzes bei jedem Entkupplungsvorgang noch notwendiger wird.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten kann ein gut gleitender überzug entweder auf dem Ausrückring oder auf der Membranfeder oder auf beiden miteinander in Berührung stehenden Teilen aufgebracht werden, um die Reibung und die Abnutzung der beiden gegeneinander versetzten Kupplungsteile bei einem Entkupplungsvorgang zu vermindern.

Es sind Ausrücker bekannt, die Vorrichtungen zur selbsttätigen Ausrichtung bei jedem Entkupplungsvorgang aufweisen. Bei diesen Ausrückern sind zwischen einem Ring des Kugellagers und dem Führungsrohr oder zwischen einem Ring und einem sich in bezug auf das Führungsrohr oder die Getriebeeingangswelle verschiebenden Buchse elastische Teile verschiedener Form eingefügt. Jedoch hat die Struktur der so eingeschobenen elastischen Teile bisher keine einwandfreie selbsttätige Ausrichtung bei jedem Entkupplungsvorgang ergeben. Die Struktur dieser elastischen Teile muß derart beschaffen sein, daß sich der Ausrücker in radialer Richtung verschieben und unter der Wirkung einer verhältnismäßig kleinen Kraft verschwenken kann, die aus dem Gegendruck des Ausrückers herrührt. Außerdem ist es wesentlich, daß die Nachgiebigkeit der elastischen

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Teile nicht zu groß ist/ um ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung und die Rückkehr des Ausrückers in die richtige Lage im eingekuppelten Zustand zu gewährleisten.

Bei einem bekannten Ausrücker mit einer verschiebbaren Buchse, die mit dem Innenring des Kugellagers fest verbunden ist, verschiebt sich die Buchse auf einem Führungsrohr mit einem oder mehreren Dichtungsringen aus elastischem Material (US-PS 3 631 954) . Eine andere bekannte elastische Vorrichtung für einen Kugellager-Ausrücker mit einem dünnwandigen Außenring und einem dünnwandigen Innenring, die durch Tiefziehen eines Bleches oder durch Bördeln eines Rohres hergestellt sind, weist einen Kugellager-Innenring auf, der mit einer zylindrischen Muffe aus elastischem Material fest verbunden ist (US-PS 3 805 934) Dieser Ausrücker besitzt im Hinblick auf die Struktur des dünnwandigen Innenringes gegenüber den vorhergehenden den Vorteil der einfacheren Herstellbarkeit und den der Möglichkeit des Vergießens der elastischen Buchse auf dem Innenring. Jedoch sind die mit einer derartigen Anordnung erhaltenen Ergebnisse nicht befriedigend.

Weiterhin sind Ausrücker bekannt, bei denen zwischen einem Ring des Kugellagers und einer auf dem Führungsrohr gleitenden Buchse ein elastisches Teil angebracht ist, das nicht in dauernder Berührung mit der Buchse steht (US-PS 3 625 327). Hierbei ist die verschiebbare Buchse über mehrere radiale, einzeln auf Druck beanspruchte Stege verbunden. Eine derartige Anordnung ist kompliziert und erlaubt kein einwandfreies Arbeiten. Bei einer ähnlichen bekannten Anordnung ist ein Ring aus Kunststoff mit in bezug auf die Achse geneigten Fortsätzen vorgesehen, der zwischen einem Ring des Kugellagers und

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einer verschiebbaren Buchse angeordnet ist (FR-PS 7 343 651) Bei diesem bekannten Ausrücker steht der massive Ring des Kugellagers in einem Reibungskontakt mit der radialen Außenfläche der verschiebbaren Buchse, wodurch die erwünschte Selbstausrichtung stark beeinträchtigt wird. Darüberhinaus ist diese Anordnung wie die vorher genannte kompliziert.

Aufgabe der Erfindung ist es,einen Ausrücker zu schaffen, der bei jedem Entkupplungsvorgang auf einfache Weise eine selbsttätige Ausrichtung erreicht, der einfach herstellbar ist, dessen Nachgiebigkeit leicht anpaßbar ist und der die für eine-'einwandreie Wirkungsweise notwendige Steifigkeit und Nachgiebigkeit besitzt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Muffe gemäß der Erfindung einen mit der Außenfläche des Führungsrohres in Berührung stehenden zylindrischen Innenteil aufweist, dessen Länge kleiner als die Gesamtlänge der Muffe ist und in der Wandung der Muffe um den zylindrischen Innenteil herum eine die Verformung der Muffe bei einem Entkupplungsvorgang begünstigende Ringnut vorgesehen ist.

Je nach der gewünschten Steifigkeit des Ausrückers kann die Länge des mit der Außenfläche des Führungsrohres in Berührung stehenden zylindrischen Innenteils größer oder kleiner als die Tiefe der Ringnut sein.

Der mit der Außenfläche des Führungsrohres in Berührung stehende Innenteil der Muffe trägt eine Vielzahl von sich parallel zur Achse erstreckenden Zungen, die bei einem Entkupplungsvorgang in die Ringnut eindringen und somit ein Verschwenken des Ausrückers ermöglichen. In einer vorteilhaften Ausführungsform können die Zungen innere, radial hervorragende und sich parallel zur Achse

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erstreckende Rippen tragen, die das Führungsrohr berühren. Die Muffe kann in bezug auf eine rechtwinklig zur Achse des Ausrückers verlaufende Fläche symmetrisch sein und zwei symmetrische mit dem Führungsrohr in Berührung stehende, zylindrische Innenteile aufweisen, um die herum jeweils eine Ringnut läuft.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Ausrücker gemäß der Erfindung in einer Vorderansicht gemäß der Linie I-I der Fig.2,

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

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ausrückers in einenr"axialen Schnitt in schematischer Darstellung,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ausrückers in der gleichen Darstellungsart,

Fig. 5 den Ausrücker in einem Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ausrückers schematisch in einem axialen Schnitt,

Fig. 7 den Ausrücker in einem Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6 und

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ausrückers schematisch in einem axialen Schnitt.

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Fig. 1 und 2 zeigen einen Ausrücker, der einen dünnwandigen Kugellager-Innenring 1 aufweist, der durch Tiefziehen eines Bleches oder durch Bördeln eines Rohres hergestellt ist und einen zylindrischen Teil 2 sowie eine ringförmige Lauffläche 3 für eine Anzahl von Kugeln 4 aufweist. Der zylindrische Teil 2 ist nach außen durch einen Flansch 5 erweitert, der zwei sich seitlich parallel zur Achse des Ausrückers erstreckende Ohren 6 enthält, von denen jedes eine Aussparung 7 besitzt, die mit einem Mitnehmerzapfen der Ausrückgabel 9 zusammenwirkt (in Fig. 2 gestrichelt dargestellt). Es versteht sich von selbst, daß auch andere Befestigungsmöglichkeiten der Ausrückgabel 9 möglich sind.

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

Auf der Innenseite des Innenrings 1 ist eine Muffe aus elastischem Kunststoff in geeigneter Weise, z.B. durch Vergießen, befestigt. Sie enthält einen zylindrischen Innenteil 17, der mit seiner zylindrischen Innenfläche mit der Oberfläche des Führungsrohres 13 in Berührung steht und eine Länge aufweist, die kleiner

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als die Gesamtlänge der Muffe 16 ist. Die Wandung der Muffe 16 weist eine um den zylindrischen Innenteil 17 herumlaufende Ringnut 18 auf. Wie aus Fig. 2 erkenntlich ist, enthält die Muffe 16 einen weiteren zylindrischen Innenteil 19, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Führungsrohres 13 ist, so daß der Innenteil 19 das Führungsrohr 13 nicht berührt. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tiefe der Ringnut größer als die Gesamtlänge des mit dem Führungsrohr 13 in Berührung stehenden zylindrischen Innenteils 17. Die Muffe 16 enthält daher am geschlossenen Ende der Ringnut 18 einen Ringbereich 20, der mit dem Führungsrohr 13 nicht in Berührung steht.

Bei einer durch Betätigung des Kupplungspedales des Fahrzeuges verursachten Entkupplung übt die Ausrückgabel 9 einen Druck auf den Innenring 1 des Kugellagers des Ausrückers aus. Dieser gleitet dann auf dem Führungsrohr 13 entlang, wobei seine Gleitbewegung sich unter Mitwirkung des zylindrischen Innenteils 17 der elastischen Muffe 16 vollzieht. Sobald die Kraft durch den Ringwulst 11 des Zuißenringes 10, der mit der Membranfeder 12 in Berührung steht, übertragen wird, verformen sich der zylindrische Innenteil 17 und der Ringbereich 20, indem sie in die Ringnut 18 eindringen, wodurch ein selbsttätiges, genaues Ausrichten der Achse des Ausrückers in bezug auf die Achse der Membranfeder 12 zustandekommt.

Die Figuren 3 bis 8 zeigen wesentlich schematischere Darstellungen als die vorangehenden Figuren und geben verschiedene Ausführungsbeispiele der elastischen Muffe wieder, die zwischen dem Innenring 1 des Kugellagers und dem Führungsrohr 13 angeordnet ist. Zur Vereinfachung

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ist nur eine Hälfte der Muffe dargestellt, wobei deren Form stilisiert ist, um nur die wesentlichen Merkmale darzustellen. Es versteht sich jedoch von selbst, daß in Wirklichkeit die Gestalt dieser Muffen aus elastischem Kunststoff in gewisser Hinsicht von der Zeichnung abweichen und insbesondere der Innenfläche des Innenrings 1 des Lagers angepaßt sein kann, um eine Befestigung, beispielsweise durch Vergießen, zu ermöglichen.

Fig. 3 zeigt ein Teil einer elastischen Muffe 21 im Schnitt, die der elastischen Muffe 16 des in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausrückers weitgehend entspricht. Die elastische Muffe 21 enthält einen zylindrischen Innenteil 22, dessen Innendurchmesser so gewählt ist, daß er mit der Außenfläche des Führungsrohres 13 nicht in Berührung kommen kann, und einen zylindrischen Innenteil 23, der mit dem Führungsrohr 13 in Berührung steht und dessen Länge kleiner als die Gesamtlänge der Muffe ist. Sie weist ebenfalls eine Ringnut 24 auf. Aus Fig. ist erkenntlich, daß die Ringnut 24 ein rechteckiges Profil besitzt. In der Zeichnung ist die Ringnut 24 zur Vereinfachung in dieser einfachen geometrischen Form dargestellt, jedoch besitzt sie in Wirklichkeit eine Verjüngung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, um die Herausnahme der elastischen Muffe 20 aus ihrer Spritzform zu ermöglichen.

Die Muffe 21 unterscheidet sich von der elastischen Muffe 16 durch die Tiefe der Ringnut 24, die kleiner als die Gesamtlänge des in Berührung mit dem Führungsrohr 13 stehenden Innenteils 23 ist. Auf diese Weise erhält die Muffe 21 einen vollen Ringbereich 25, der sich an dem innen liegenden Ende des mit dem Führungsrohr 13 in Be-

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rührung stehenden Innenteils 23 befindet und der während eines Entkupplungsvorganges auf Druck beansprucht wird.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine elastische Muffe 26 jeweils in einem Schnitt, parallel und rechtwinklig zur Achse. Die Muffe 26 weist einen zylindrischen Innenteil 27, der nicht mit der Oberfläche des Führungsrohres in Berührung steht, und einen mit dem Führungsrohr 13 in Berührung stehenden Innenteil 28 auf, in dessen Wandung sich eine Ringnut 29 befindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenteil 28 der elastischen Muffe 26 so ausgebildet, daß eine Vielzahl von Zungen 30, die durch Hohlräume 31 voneinander getrennt sind, entstehen. Wie aus Fig. 4 erkenntlich ist, erstrecken sich die Zungen 30 in axialer Richtung und können bei einem Entkupplungsvorgang in die Ringnut 29 eindringen. Selbstverständlich kann die Tiefe der Ringnut 29 von der in der Zeichnung dargestellten Tiefe abweichen, so daß der durch den Ringbereich 32 gebildete Druckbereich, wie in Fig. 2, durch einen Biegebereich ersetzt wird.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Variante der elastischen Muffe gemäß Fig. 4 und 5. Die elastische Muffe 33 enthält ebenfalls einen Innenteil 34, der mit dem Führungsrohr nicht in Berührung steht, und einen Innenteil 35, der mehrere sich im wesentlichen axial erstreckende Zungen aufweist, denen gegenüber in der Wandung der elastischen Muffe 33 eine Ringnut 37 ausgebildet ist. Jede der > Zungen 36 trägt eine innere Rippe 38, die radial herausragt und parallel zur Achse des Ausrückers angeordnet ist, wobei die Berührung zwischen der elastischen Muffe und dem Führungsrohr 13 durch diese inneren Rippen 38 zustandekommt .

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Das Profil der Rippen 38 kann so gewählt werden, daß es auf Druck beansprucht wird und einfach eine Kraft von dem Führungsrohr 13 auf die Zungen 36, die sich verformen und in die Ringnut 37 eindringen, überträgt. Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Rippen 38 jedoch ein besonderes Profil, das sich nach innen verjüngt und außerdem gegenüber der radialen Richtung geneigt ist. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Verformung der Rippen 38 selbst erreicht, die sich bei einem Entkupplungsvorgang umbiegen und so die Nachgiebigkeit des Ausrückers erhöhen.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine Ringnut 37 auf, deren Tiefe kleiner als die Gesamtlänge der Rippen 38 ist, so daß die Muffe einen Ringbereich 3 9 enthält, der auf Druck beansprucht wird. Selbstverständlich kann die Tiefe der Ringnut 37 größer gewählt werden, so daß der auf Druck beanspruchte Bereich durch einen auf Biegung beanspruchten Bereich ersetzt wird.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eine, in bezug auf eine rechtwinklig zur Achse des Ausrückers verlaufende Fläche symmetrischen, elastischen Muffe. Die dargestellte elastische Muffe 40 enthält einen Innenteil 41, der mit dem Führungsrohr 13 nicht in Berührung kommt, und auf dessen beiden Seiten zwei symmetrische Innenteile 42, die mit ihrer Innenfläche mit der Außenfläche des Führungsrohres 13 in Berührung stehen. Um jeden der symmetrischen Teile 42 läuft eine Ringnut 43 herum, deren Tiefe größer als die Gesamtlänge der symmetrischen Innenteile 42 ist.

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Selbstverständlich könnten alle in der Zeichnung dargestellten elastischen Muffen wie die in Fig. 8 dargestellte Muffe symmetrisch aufgebaut sein. Es hätten
daher weitere der Fig. 8 entsprechende Varianten dargestellt werden können, die z.B. wie in Fig. 4 bis
7 axiale Zungen und gegebenenfalls Rippen aufweisen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Zahl der Zungen, die gegebenenfalls verschiedenartige Rippen tragen, und die Tiefe der Ringnut im Verhältnis zu der Abmessung der in Berührung mit dem Führungsrohr stehenden Fläche sowohl
durch die Steifheit des zur Herstellung der elastischen Muffe verwendeten Materials als auch durch die Nachgiebigkeit, die man dem Ausrücker zu geben wünscht, bestimmt
sind.

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

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Claims

Patentansprüche

1y Kugellager-Ausrücker, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, mit selbsttätiger, elastischer Ausrichtung, der einen dünnwandigen Außenring und einen dünnwandigen Innenring aufweist, der mit einer elastischen Muffe auf einem Führungsrohr verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (16) einen mit der Außenfläche des Führungsrohres (13) in Berührung stehenden zylindrischen Innenteil (17) aufweist, dessen Länge kleiner als die Gesamtlänge der Muffe ist und in der Wandung der Muffe (16) um den zylindrischen Innenteil (17) herum eine die Verformung der Muffe (16) bei einem Entkupplungsvorgang begünstigende Ringnut (18) vorgesehen ist.
2. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des mit der Außenfläche des Führungsrohres (13) in Berührung stehenden zylindrischen Innenteils (17) größer als die Tiefe der Ringnut (24) ist.
3. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des mit der Außenfläche des Führungsrohres (13) in Berührung stehenden zylindrischen Innenteils (17) kleiner als die Tiefe der Ringnut (18) ist.
4. Ausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Außenfläche des Führungsrohres (13) in Berührung stehende Innenteil (28) der Muffe (26) eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Zungen (30) aufweist, die bei einem Entkupplungsvorgang in die Ringnut (29) eindringen.

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5. Ausrücker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß jede der Zungen (36) eine sich axial erstreckende, innere, radial hervorragende Rippe (38) trägt, die das Führungsrohr (13) berührt.
6. Ausrücker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (38) gegenüber der radialen Richtung geneigt sind und ihr Profil sich nach innen verjüngt.
7. Ausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (40) in bezug auf eine rechtwinklig zur Achse des Ausrückers verlaufende Fläche symmetrisch ist und zwei symmetrische, mit dem Führungsrohr (13) in Berührung stehende, zylindrische Innenteile (42) aufweist, um die herum jeweils eine Ringnut (43) läuft.
8. Ausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugellager-Innenring (1) einen zylindrischen Teil (2) mit einem zur Übertragung des Druckes der Ausrückgabel dienenden Flansch (5) aufweist, von dem zwei jeweils eine Aussparung (7) aufweisende Ohren (6) zur Aufnahme eines Befestigungsteiles (8) für eine axiale Verbindung des Ausrückers mit der Ausrückgabel (9) ausgehen.

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