WO2012110123A1 - Lageranordnung zur betätigung einer kupplung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a bearing arrangement for actuating a clutch, comprising a release bearing axially movable for engagement and disengagement of the clutch, and an axially fixed support bearing comprising an inner or outer ring with rolling bodies running therebetween.
- Bearing arrangements of the type described are used in the field of single or double clutches or corresponding hybrid systems.
- the actually disengaging or retracting operation of the downstream clutch is obtained via the axially movable release bearing.
- the inner ring of the axially movable release bearing with corresponding actuating levers of a diaphragm spring or the like which are pivotally mounted in the clutch housing connected.
- To disengage the release bearing is moved against the actuating lever, so that they pivot about a pivot bearing, over which the force acting on a pressure plate of a clutch disc axial forces are reduced, so that the tension of the clutch disc reduced to a these opposing second clutch disc and consequently the clutch is disengaged.
- the engagement process is carried out in the reverse manner, namely, when the release bearing is moved back in the opposite direction, so that the operating lever of the clutch disc are relieved and swing back due to their spring properties, so that the clutch disc again in solid, frictional engagement with the opposing second Clutch disc is brought.
- the release bearing is arranged for this purpose in a conventional manner on a corresponding axially movable guided sleeve, which in turn is coupled with an actuating mechanism, via which the axial movement can be initiated.
- the support bearing is usually a combined radial and thrust bearing, which is supported bearing arrangement with its inner ring, while it is radially held in the mounting position with its outer ring on a suitable housing member of the coupling and axially fixed by a suitable collar or circlips, etc., wherein the Arrangement can also be reversed.
- this support bearing with its both radial and in particular also axia- len support, which is ultimately connected between the actual coupling device on the one hand and the associated actuator, namely the disengagement device with the bearing assembly according to the invention on the other hand, avoids that axial forces on the coupled shafts, in particular the Crankshaft, which is connected to the clutch, act, which can load their bearings.
- the arrangement of the release bearing and the support bearing is usually such that both are arranged axially offset. This results in a considerable axial space, which requires the bearing assembly in the installation situation, but which is not always given due to the increasing compaction.
- the invention is therefore based on the problem of specifying a bearing arrangement of the type mentioned, which is improved in terms of the required axial space.
- a bearing assembly of the type described above that the release bearing and the support bearing are coaxially arranged one inside the other, wherein the pitch circle diameter Tk of the support bearing on which the rolling elements are, and the rolling element diameter dw are selected such that a ratio Tk / dw> 8 is given.
- a coaxially nested construction in which the release bearing is arranged coaxially in the support bearing located radially further outward. This results in that the axial length can be considerably reduced, since in the end ultimately hardly an axial offset is given, but both are coaxial with each other.
- the inner diameter of the inner ring of the angular contact ball bearing is to be chosen as small as possible, so that a radially as compact as possible coaxial arrangement relative to the inner release bearing results in the diameter of the component on which the inner ring is supported.
- This is advantageous in that, in addition, the radial installation space can additionally be kept very small.
- the invention proposes to optimize the dimensioning of the support bearing with respect to the ratio of the pitch diameter to Wälz analyses to Wälz analyses bemesser, namely to the effect that the Wälz phenomena bemesser is chosen as small as possible, so that a ratio of the pitch circle diameter to Wälz phenomena bemesser, ie Tk / dw> 8, preferably even Tk / dw> 10.
- the ratio Tk / dw should be ⁇ 16.5. Due to the coaxial nesting arrangement of the two bearings, the pitch circle diameter of the support bearing inevitably increases, it is, based on conventional dimensions of the release bearing arranged in the support bearing> 72.5 mm.
- Too large a radial structure is now counteracted according to the invention by a reduction of the WälzMechix devises, wherein the WälzSystem bemesser is chosen so that adjusts a value corresponding to the above-described ratio. This means that due to the reduction of the rolling body diameter, compared to conventional bearing designs, can achieve a radial space reduction.
- the width b of the outer ring of the support bearing is selected such that a ratio between the width b and the rolling element diameter dw to b / dw ⁇ 2 , 5, preferably with b / dw ⁇ 2.3.
- the width of the outer ring ie its axial dimension, is also reduced or adapted to the rolling element diameter, so that the ratio described above results. This leads to a very narrow structure.
- the ratio b / dw should be> 1.5.
- the pitch circle diameter Tk, the rolling body diameter dw and the width b to be selected such that the overall result is a design ratio Tk » dw / b> 35, preferably> 37.
- This design ratio is a measure of the radial and axial structure of a bearing.
- a generally suitable size ratio for a suitable bearing arrangement structure can be specified overall.
- the design ratio Tk » dw / b should be ⁇ 65.
- the support bearing has a total of a relatively small volume, equivalent to a small volume to Ingestion of lubricant needed to provide good lubrication.
- the support bearing is sealed on both sides via a respective sealing ring.
- an expedient development of the invention provides for a lubricant groove to be provided on the inner ring and / or outer ring of the support bearing adjacent to the respective rolling body running surface, ie that the volume is structurally enlarged via the one or the two lubricant grooves, so that despite an extremely narrow bearing a sufficient Lubricant volume for receiving the lubricant is available.
- the bearing in which the rolling elements are preferably accommodated in a plastic cage, which is guided on the rolling body or on board depending on the load requirement, is sealed off via the sealing rings.
- the seals are designed to be friction-optimized. h., That both the sealing ring geometry and the material used is chosen to cause the lowest possible friction.
- one or more vent grooves are provided on the respective sealing ring or in the outer or inner ring. These are used for venting and thus for pressure equalization, so that the contact pressure of the sealing lips is almost constant under all operating conditions.
- Figure 1 is a schematic representation in section of a bearing assembly according to the invention
- Figure 2 is a sectional view of a usable for a bearing assembly according to the invention bearing support of a first embodiment;
- Figure 3 is an enlarged detail sectional view of the support bearing of Figure 2;
- Figure 4 is a sectional view of a usable for a bearing assembly according to the invention bearing support of a second embodiment
- Figure 5 is an enlarged detail sectional view of the support bearing of Figure 4.
- Figure 6 is a sectional view of a usable for a bearing assembly according to the invention bearing support of a third embodiment
- Figure 7 is an enlarged detail sectional view of the support bearing of Figure 6;
- Figure 1 shows a schematic diagram of a bearing assembly 1 according to the invention in the assembly position, ie in the Verbausituation in the region of a coupling 2, which is shown here only partially.
- the coupling can be a single or double disc clutch or a hybrid system.
- the bearing arrangement comprises on the one hand a release bearing 3, which is designed as an angular contact ball bearing and is arranged on a release sleeve 4, which is axially movable in a conventional manner, when a corresponding, not shown here closer actuator is actuated.
- a release bearing 3 which is designed as an angular contact ball bearing and is arranged on a release sleeve 4, which is axially movable in a conventional manner, when a corresponding, not shown here closer actuator is actuated.
- the clutch is disengaged and engaged.
- the release bearing 3 has in known manner an inner ring 5 and an outer ring 6, between which rolling elements, here balls 7, run.
- the inner ring 5 is mounted via an annular flange 8 in a conventional manner against actuating lever 9 of a diaphragm spring or the like of the clutch 2, which actuating lever 9 for disengaging the clutch, so if the release bearing 5 is moved to the left according to Figure 1, so that the actuating levers 9 associated clutch disc that the actuating levers 9 associated clutch disc is axially relieved and thus the clutch is opened.
- the engagement or closing of the clutch takes place.
- the bearing assembly 1 further comprises an annular support member 10 to which a support bearing 1 1, here in the form of a ball bearing, is arranged with its inner ring 12.
- the support bearing 1 1 further comprises in known manner an outer ring 13 and between the rings rolling elements in the form of balls 14.
- the outer ring 13 is supported on a housing member 15 of the coupling 2, both axially and radially.
- the support bearing 1 1 with respect to the parameters pitch circle diameter Tk and rolling element diameter dw designed such that preferably results in a ratio of Tk / dw of> 10 and preferably ⁇ 16.5. Because due to the coaxial nesting of the two bearings 3 and 1 1 inevitably results in that the pitch circle diameter Tk of the support bearing 1 1, compared with previous axially offset bearing assemblies, increases. The counteracting the reduction of the Wälz stresses, thus the use of relatively small balls 13, wherein the diameter of the balls is chosen so that the ratio Tk / dw> 10 and ⁇ 16.5.
- the outer ring is preferably chosen in its thickness so that it is as thin as possible, of course, taking into account the required strength properties. Furthermore, it is provided in the bearing assembly 1 according to the invention, to choose the width b of the outer ring 13 as small as possible, so that the support bearing 1 1 is as narrow as possible and is axially gar reckond.
- the width b of the outer ring is chosen in relation to the rolling element diameter dw, in such a way that there is a ratio between the width b and the rolling element diameter dw, which is ⁇ 2.5, preferably ⁇ 2.3, and preferably> 1.5.
- the parameters pitch circle diameter Tk, rolling body diameter dw and width b are to be selected such that they give a design ratio Tk » dw / b of preferably> 37 and preferably ⁇ 65.
- FIGS. 2 and 3 show a first exemplary embodiment of a support bearing 1 according to the invention.
- This comprises an inner ring 12 which is internally toothed, balls 14 fixed in a cage 16 and an outer ring 13.
- the inner race is adjacent to the raceway 17 there on which roll the balls 14, a circumferential lubricant groove 18 is provided.
- the outer ring 14 has a further lubricant groove 20 adjacent to the raceway 19 there, on which the balls 14 roll.
- This is the volume, which is sealed by two sealing rings 21 which are fixed in the example shown in corresponding retaining grooves 22 or the like on the outer ring, slightly increased, so that despite the small width of the support bearing 1 1 results in a sufficiently large lubricant space.
- the seals 21 extend to the inner ring 12.
- the support bearing 1 1 is positioned in an arrangement shown in Figure 1 relative to the release bearing 3, d. h., it surrounds this radially.
- the pitch circle diameter Tk is exemplarily 72.5 mm in the exemplary embodiment shown.
- the width b is exemplary 14 mm.
- the diameter of the balls 14 is exemplary 7, 144 mm. This results in the following relationships:
- FIGS. 4 and 5 show a further embodiment of a usable and inventively dimensioned support bearing 1.
- This in turn consists of an inner ring 12 and an outer ring 13, between which in turn run in a cage 16 guided rolling elements in the form of balls 14.
- two sealing rings 21 are provided, which are fixed on the outside ring side in corresponding receptacles 22.
- the pitch circle diameter Tk is in this support bearing 1 1, for example, 79 mm, the width b is z. B. 13, 1 mm, the rolling element diameter dw is, for example, 6.35 mm.
- FIGS. 6 and 7 show a third variant according to the invention of a support bearing 11, in turn comprising an inner ring 12 and an outer ring 13, between which balls 17 guided in a cage 16 run.
- the volume located therebetween is in turn sealed by two sealing rings 21, which are also fixed here in corresponding receptacles 22 on the outer ring.
- no lubricant grooves have is here only on the outer ring 13th a lubricant groove 20 is formed.
- the inner ring is designed very narrow in this embodiment, as far as its radial width.
- the pitch circle diameter Tk in this embodiment is, for example, 91 mm
- the width b is, for example, 16.7 mm
- the rolling body diameter is, for example, 7.938 mm.
- the various embodiments of the support bearing all of which are to be installed in the release bearing radially encompassing arrangement, has in common that they all defined so that the respective relevant conditions arise.
- the ratio Tk / dw> 10 the ratio b / dw ⁇ 2.3, and the design ratio Tk » dw / b> 37, also the ratios are in each case initially defined interval.
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Abstract
Lageranordnung zur Betätigung einer Kupplung, umfassend ein zum Aus- und Einrücken der Kupplung axial bewegbares Ausrücklager sowie ein axial festliegendes Stützlager umfassend einen Innen- und einen Außenring mit dazwischen laufenden Wälzkörpern, wobei das Ausrücklager (3) und das Stützlager (11) koaxial ineinanderliegend angeordnet sind, wobei der Teilkreisdurchmesser Tk des Stützlagers (11), auf dem die Wälzkörper (14) liegen, und der Wälzkörperdurchmesser dw derart gewählt sind, dass ein Verhältnis Tk/dw > 8 gegeben ist.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Lageranordnung zur Betätigung einer Kupplung Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zur Betätigung einer Kupplung, umfassend ein zum Aus- und Einrücken der Kupplung axial bewegbares Ausrücklager sowie ein axial festliegendes Stützlager umfassend einen Innen- oder Außenring mit dazwischen laufenden Wälzkörpern. Hintergrund der Erfindung
Lageranordnungen der beschriebenen Art kommen im Bereich von Einfachoder Doppelkupplungen oder entsprechenden Hybridsystemen zum Einsatz. Über das axial bewegbare Ausrücklager wird der eigentlich Ausrück- oder Ein- rückvorgang der nachgeschalteten Kupplung erwirkt. Hierzu ist üblicherweise der Innenring des axial beweglichen Ausrücklagers mit entsprechenden Betätigungshebeln einer Membranfeder oder dergleichen, die schwenkbar im Kupplungsgehäuse gelagert sind, verbunden. Zum Ausrücken wird das Ausrücklager gegen die Betätigungshebel bewegt, so dass diese um ein Schwenklager schwenken, worüber die auf eine Anpressplatte einer Kupplungsscheibe wirkenden Axialkräfte reduziert werden, so dass die Verspannung der Kupplungsscheibe zu einer diese widerlagernden zweiten Kupplungsscheibe reduziert und folglich die Kupplung ausgerückt wird. Der Einrückvorgang erfolgt in umgekehrter Weise, wenn nämlich das Ausrücklager wieder in die entgegenge- setzte Richtung bewegt wird, so dass die Betätigungshebel der Kupplungsscheibe entlastet werden und aufgrund ihrer Federeigenschaften wieder zurückschwenken, so dass die Kupplungsscheibe wieder in feste, reibschlüssige Anlage mit der widerlagernden zweiten Kupplungsscheibe gebracht wird.
Das Ausrücklager ist hierzu in an sich bekannter Weise auf einer entsprechenden axial bewegbar geführten Hülse angeordnet, die wiederum mit einem Betätigungsmechanismus bekoppelt ist, über welchen die axiale Bewegung initiiert werden kann.
Über das axial festliegende Stützlager wird die Lageranordnung, also letztlich die Betätigungseinrichtung für die Kupplung, axial und radial abgestützt. Das Stützlager ist üblicherweise ein kombiniertes Radial- und Axiallager, das mit seinem Innenring lageranordnungsseitig abgestützt ist, während es in der Montagestellung mit seinem Außenring an einem geeigneten Gehäusebauteil der Kupplung radial gehalten und durch einen geeigneten Ringbund oder Sicherungsringe etc. axial fixiert ist, wobei die Anordnung auch umgekehrt sein kann. Über dieses Stützlager mit seiner sowohl radialen als insbesondere auch axia- len Abstützung, welche letztlich zwischen die eigentliche Kupplungseinrichtung einerseits und die zugehörige Betätigungseinrichtung, nämlich die Ausrückeinrichtung mit der erfindungsgemäßen Lageranordnung andererseits geschaltet ist, wird vermieden, dass Axialkräfte auf die gekoppelten Wellen, insbesondere die Kurbelwelle, die mit der Kupplung verbunden ist, wirken, die deren Lager belasten können.
Die Anordnung des Ausrücklagers und des Stützlagers ist üblicherweise derart, dass beide axial gesehen versetzt angeordnet sind. Hieraus resultiert ein beachtlicher axialer Bauraum, den die Lageranordnung in der Einbausituation benötigt, der aber infolge der zunehmenden Kompaktierung nicht immer gegeben ist.
Zusammenfassung der Erfindung Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die hinsichtlich des benötigten axialen Bauraums verbessert ist.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Lageranordnung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ausrücklager und das Stützlager koaxial ineinanderliegend angeordnet sind, wobei der Teilkreisdurchmesser Tk des Stützlagers, auf dem die Wälzkörper liegen, und der Wälzkörperdurchmesser dw derart gewählt sind, dass ein Verhältnis Tk/dw > 8 gegeben ist.
Erfindungsgemäß wird anstelle des axial versetzten Aufbaus ein koaxial verschachtelter Aufbau realisiert, in dem das Ausrücklager koaxial im radial weiter außen liegenden Stützlager angeordnet ist. Hieraus resultiert, dass sich die axiale Baulänge beachtlich reduzieren lässt, da insoweit letztlich kaum ein axialer Versatz gegeben ist, sondern beide koaxial ineinander liegen.
Dabei ist der Innendurchmesser des Innenrings des Schrägkugellagers respek- tive der Durchmesser des Bauteils, an dem der Innenring abgestützt ist, möglichst klein zu wählen, so dass sich eine radial möglichst kompakte koaxiale Anordnung relativ zum innen liegenden Ausrücklager ergibt. Dies ist dahingehend von Vorteil, als hierüber zusätzlich auch der radiale Bauraum sehr klein gehalten werden kann. Um den radialen Bauraum noch weiter zu verkleinern sieht die Erfindung vor, die Dimensionierung des Stützlagers im Hinblick auf das Verhältnis des Teilkreisdurchmessers zum Wälzkörperdurchmesser zu optimieren, nämlich dahingehend, dass der Wälzkörperdurchmesser möglichst klein gewählt ist, so dass sich ein Verhältnis des Teilkreisdurchmessers zum Wälzkörperdurchmesser, also Tk/dw > 8 ergibt, bevorzugt sogar Tk/dw > 10. Das Verhältnis Tk/dw sollte jedoch < 16,5 sein. Infolge der koaxial ineinander- liegenden Anordnung der beiden Lager vergrößert sich der Teilkreisdurchmesser des Stützlagers zwangsläufig, er beträgt, bezogen auf übliche Dimensionierungen des im Stützlager angeordneten Ausrücklagers > 72,5 mm. Einem zu großen radialen Aufbau wird nun erfindungsgemäß durch eine Verkleinerung des Wälzkörperdurchmessers entgegengewirkt, wobei der Wälzkörperdurchmesser so gewählt wird, dass sich ein dem oben beschriebenen Verhältnis entsprechender Wert einstellt. D. h., dass infolge der Verkleinerung des Wälz-
körperdurchmessers, verglichen mit üblichen Lagerauslegungen, eine radiale Raumreduktion erreichen lässt.
Insgesamt ergibt sich somit eine sehr kompakte Lageranordnung, die hinsicht- lieh des benötigten axialen und radialen Bauraums optimiert ist. Die Lageranordnung lässt gleichzeitig auch die Aufnahme einwirkender Radial- und Axialkräfte in beachtlichem Maße zu, wie auch etwaige radiale Versätze und Verkippungen bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden können. Ferner werden ohne Weiteres radiale und axiale Schwingungen im System aufge- nommen.
Zur weiteren Reduzierung des axialen Bauraums respektive Verschmälerung des Gesamtaufbaus trägt bei, wenn, wie erfindungsgemäß ferner vorgesehen ist, die Breite b des Außenrings des Stützlagers derart gewählt ist, dass sich ein Verhältnis zwischen der Breite b und dem Wälzkörperdurchmesser dw zu b/dw < 2,5 ergibt, bevorzugt mit b/dw < 2,3. D. h., dass auch die Breite des Außenrings, also sein axiales Maß, reduziert wird respektive auf den Wälzkörperdurchmesser angepasst wird, so dass sich das oben beschriebenen Verhältnis ergibt. Dies führt zu einem sehr schmalen Aufbau. Das Verhältnis b/dw sollte jedoch > 1 ,5 sein.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des Erfindungsgedankens sieht vor, den Teilkreisdurchmesser Tk, den Wälzkörperdurchmesser dw und die Breite b derart zu wählen, dass sich insgesamt ein Konstruktionsverhältnis Tk»dw/b > 35, bevorzugt > 37 ergibt. Dieses Konstruktionsverhältnis ist ein Maß für den radialen und axialen Aufbau eines Lagers. Durch entsprechende Wahl der Verhältnisparameter zur Einstellung des Verhältnisses im angegebenen Bereich kann insgesamt ein grundsätzlich geeignetes Größenverhältnis für einen geeigneten Lageranordnungsaufbau angegeben werden. Das Konstruktions- Verhältnis Tk»dw/b sollte jedoch < 65 sein.
Aus dem schmalen Aufbau resultiert, dass das Stützlager insgesamt ein relativ geringes Volumen aufweist, gleichbedeutend mit einem geringen Volumen zur
Aufnahme von Schmiermittel, das benötigt wird um für eine gute Schmierung zu sorgen. Um das Schmiermittel, üblicherweise ein geeignetes Fett, im Lager zu halten, wird das Stützlager beidseits über jeweils einen Dichtring abgedichtet. Darüber hinaus sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, am Innenring und/oder Außenring des Stützlagers benachbart zur jeweiligen Wälzkörperlauffläche eine Schmiermittelnut vorzusehen, d. h., dass das Volumen über die eine oder die beiden Schmiermittelnuten konstruktiv vergrößert wird, so dass trotz extrem schmalem Lager ein ausreichendes Schmiermittelvolumen zur Aufnahme des Schmiermittels zur Verfügung steht.
Wie bereits beschrieben, ist das Lager, in dem die Wälzkörper bevorzugt in einem Kunststoffkäfig aufgenommen sind, der je nach Belastungsanforderung wälzkörper- oder bordgeführt ist, über die Dichtringe abgedichtet. Um die Eigenerwärmung des Stützlagers bei hohen Drehzahlen und damit hohen Dreh- zahlkennwerten so gering wie möglich zu halten sind die Dichtungen reibungs- optimiert ausgelegt, d. h., dass sowohl die Dichtringgeometrie als auch das verwendete Material dahingehend gewählt wird, eine möglichst geringe Reibung zu verursachen. Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn eine oder mehrere Entlüftungsnuten am jeweiligen Dichtring oder im Außen- oder im Innen- ring vorgesehen sind. Diese dienen zur Entlüftung und damit zum Druckausgleich, so dass der Anpressdruck der Dichtlippen unter allen Betriebbedingungen nahezu konstant ist.
Kurze Beschreibung der Zeich
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung im Schnitt einer erfindungsgemäßen Lageranordnung;
Figur 2 eine Schnittansicht eines für eine erfindungsgemäße Lageranordnung verwendbaren Stützlagers einer ersten Ausführungsform;
Figur 3 eine vergrößerte Detailschnittansicht des Stützlagers aus Figur 2;
Figur 4 eine Schnittansicht eines für eine erfindungsgemäße Lageranordnung verwendbaren Stützlagers einer zweiten Ausführungsform;
Figur 5 eine vergrößerte Detailschnittansicht des Stützlagers aus Figur 4;
Figur 6 eine Schnittansicht eines für eine erfindungsgemäße Lageranordnung verwendbaren Stützlagers einer dritten Ausführungsform;
Figur 7 eine vergrößerte Detailschnittansicht des Stützlagers aus Figur 6;
Ausführliche Beschreibung der Zeich
Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 in der Montagestellung, also in der Verbausituation im Bereich einer Kupplung 2, die hier nur teilweise dargestellt ist. Bei der Kupplung kann es sich um eine Einfach- oder Doppelscheibenkupplung oder ein Hybridsystem han- dein.
Die Lageranordnung umfasst zum einen ein Ausrücklager 3, das als Schrägkugellager ausgeführt und an einer Ausrückhülse 4 angeordnet ist, die in an sich bekannter Weise axial bewegbar ist, wenn ein entsprechendes, hier nicht nä- her gezeigtes Betätigungsorgan betätigt wird. Über die axiale Bewegung der Ausrückhülse nebst Ausrücklager 3 wird die Kupplung aus- und eingerückt.
Das Ausrücklager 3 weist in an sich bekannter Weise einen Innenring 5 und einen Außenring 6 auf, zwischen denen Wälzkörper, hier Kugeln 7, laufen. Der Innenring 5 ist über einen Ringflansch 8 in an sich bekannter Weise gegen Betätigungshebel 9 einer Membranfeder oder dergleichen der Kupplung 2 gelagert, welche Betätigungshebel 9 zum Ausrücken der Kupplung, wenn also das Ausrücklager 5 gemäß Figur 1 nach links gerückt wird, verschwenkt werden, so dass die den Betätigungshebeln 9 zugeordnete Kupplungsscheibe
dass die den Betätigungshebeln 9 zugeordnete Kupplungsscheibe axial gesehen entlastet wird und folglich die Kupplung geöffnet wird. In entsprechend umgekehrter Weise erfolgt das Einrücken oder Schließen der Kupplung. Die Lageranordnung 1 umfasst ferner ein ringförmiges Abstützbauteil 10, an dem ein Stützlager 1 1 , hier in Form eines Kugellagers, mit seinem Innenring 12 angeordnet ist. Das Stützlager 1 1 umfasst weiterhin in bekannter Weise einen Außenring 13 sowie zwischen den Ringen laufende Wälzkörper in Form von Kugeln 14. Der Außenring 13 ist an einem Gehäusebauteil 15 der Kupplung 2 abgestützt, und zwar sowohl axial als auch radial.
Wie Figur 1 zeigt, liegen das Ausrücklager 3 und das Stützlager 1 1 koaxial ineinander, d. h., dass das Stützlager 1 1 das Ausrücklager 3 radial außenseitig umgibt. Hieraus folgt, dass diese Lageranordnung, also die Anordnung umfas- send die beiden Lager 3 und 1 1 , axial gesehen gering aufbaut.
Um den radialen Aufbau ebenfalls so gering wie möglich zu halten, ist das Stützlager 1 1 hinsichtlich der Parameter Teilkreisdurchmesser Tk und Wälzkörperdurchmesser dw derart ausgelegt, dass sich bevorzugt ein Verhältnis von Tk/dw von > 10 und vorzugsweise < 16,5 ergibt. Denn infolge der koaxialen Verschachtelung der beiden Lager 3 und 1 1 ergibt sich zwangsläufig, dass der Teilkreisdurchmesser Tk des Stützlagers 1 1 , verglichen mit bisherigen axial versetzten Lageranordnungen, zunimmt. Dem entgegen wirkt die Verkleinerung des Wälzkörperdurchmessers, mithin also die Verwendung von relativ kleinen Kugeln 13, wobei der Durchmesser der Kugeln so gewählt wird, dass das Verhältnis Tk/dw > 10 und < 16,5 ist. Natürlich wird bevorzugt auch der Außenring in seiner Dicke so gewählt, dass er möglichst dünn ist, natürlich unter Berücksichtigung der geforderten Festigkeitseigenschaften. Des Weiteren ist bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 vorgesehen, die Breite b des Außenrings 13 möglichst klein zu wählen, so dass das Stützlager 1 1 insgesamt möglichst schmal wird und axial kleinbauend ist. Die Breite b des Außenrings wird in Bezug auf den Wälzkörperdurchmesser dw gewählt,
und zwar derart, dass sich ein Verhältnis zwischen der Breite b und dem Wälzkörperdurchmesser dw ergibt, das < 2,5, bevorzugt < 2,3, und vorzugsweise > 1 ,5 ist. Insgesamt sind erfindungsgemäß die Parameter Teilkreisdurchmesser Tk, Wälzkörperdurchmesser dw und Breite b derart zu wählen, dass sie ein Konstruktionsverhältnis Tk»dw/b von bevorzugt > 37 und vorzugsweise < 65 ergibt.
Die Figuren 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs- gemäß ausgelegten Stützlagers 1 1. Dieses umfasst einen hier innen verzahnten Innenring 12, in einem Käfig 16 fixierte Kugeln 14 sowie einen Außenring 13. Am Innenring ist benachbart zur dortigen Laufbahn 17, auf welcher die Kugeln 14 abwälzen, eine umlaufende Schmiermittelnut 18 vorgesehen. Ebenso weist der Außenring 14 benachbart zur dortigen Laufbahn 19, auf der die Ku- geln 14 wälzen, eine weitere Schmiermittelnut 20 auf. Hierüber wird das Volumen, das über zwei Dichtringe 21 , die im gezeigten Beispiel in entsprechenden Haltenuten 22 oder dergleichen am Außenring fixiert sind, abgedichtet ist, etwas vergrößert, so dass sich trotz der geringen Breite des Stützlagers 1 1 ein hinreichend großer Schmiermittelraum ergibt. Die Dichtungen 21 erstrecken sich bis zum Innenring 12. Sie sind, um die Eigenerwärmung des Stützlagers 1 1 bei hohen Drehzahlen so gering wie möglich zu halten, reibungsoptimiert ausgelegt, sowohl was den Werkstoff als auch ihre Anlagekonfiguration angeht. Das Stützlager 1 1 ist in einer gemäß Figur 1 dargestellten Anordnung relativ zum Ausrücklager 3 positioniert, d. h., es umgibt dieses radial. Der Teilkreisdurchmesser Tk beträgt beim gezeigten Ausführungsbeispiel exemplarisch 72,5 mm. Die Breite b beträgt exemplarisch 14 mm. Der Durchmesser der Kugeln 14 beträgt exemplarisch 7, 144 mm. Hieraus ergeben sich nun folgende Verhältnisse:
Tk/dw=72,5:7, 144=10, 148.
Verhältnis b/dw=14:7, 144=1 ,96.
Konstruktionsverhältnis Tk'dw/b=72,5»7, 144: 14=37,0. Die Figuren 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines verwendbaren und erfindungsgemäß dimensionierten Stützlagers 1 1 . Dieses besteht wiederum aus einem Innenring 12 und einem Außenring 13, zwischen denen wiederum in einem Käfig 16 geführte Wälzkörper in Form von Kugeln 14 laufen. Vorgesehen sind wiederum zwei Dichtringe 21 , die außenringseitig in entspre- chenden Aufnahmen 22 fixiert sind.
Der Teilkreisdurchmesser Tk beträgt bei diesem Stützlager 1 1 beispielsweise 79 mm, die Breite b beträgt z. B. 13, 1 mm, der Wälzkörperdurchmesser dw beträgt beispielsweise 6,35 mm. Hieraus ergeben sich folgende Ergebnisse:
Verhältnis Tk/dw=79:6,35=12,44.
Verhältnis b/dw=13, 1 :6,35=2,06. Konstruktionsverhältnis Tk»dw/b=79»6,35: 13, 1 =38,29.
Damit ist auch dieses Stützlager derart bemessen, dass sich die erfindungsgemäß definierten Verhältnisse ergeben. Figuren 6 und 7 zeigen schließlich eine dritte erfindungsgemäße Variante eines Stützlagers 1 1 , wiederum umfassend einen Innenring 12 und einen Außenring 13, zwischen denen in einem Käfig 16 geführte Kugeln 17 laufen. Das dazwischen befindliche Volumen ist wiederum über zwei Dichtringe 21 abgedichtet, die auch hier in entsprechenden Aufnahmen 22 am Außenring fixiert sind. Anders als bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei denen gemäß den Figuren 2 und 3 am Innen- und am Außenring jeweils eine Schmiermittelnut vorgesehen war, bzw. siehe die Ausführungen nach den Figuren 4 und 5, keine Schmiermittelnuten aufweisen, ist hier nur am Außenring 13
eine Schmiermittelnut 20 ausgebildet. Der Innenring ist bei dieser Ausgestaltung sehr schmal ausgelegt, was seine radiale Breite angeht.
Der Teilkreisdurchmesser Tk beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel bei- spielsweise 91 mm, die Breite b beträgt beispielsweise 16,7 mm, während der Wälzkörperdurchmesser beispielsweise 7,938 mm beträgt. Hieraus ergeben sich folgende Verhältnisse:
Verhältnis Tk/dw=91 :7,938=1 1 ,46.
Verhältnis b/dw=16,7:7,938=2, 10.
Konstruktionsverhältnis Tk»dw/b=91 ·7,938: 16,7=42,25. Auch hier bewegen sich die erfindungsgemäß definierten Verhältnisse infolge der jeweiligen Dimensionierung der entsprechenden Bauteile in den erfindungsgemäßen Bereichen.
Den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Stützlager, die allesamt in der das Ausrücklager radial umgreifenden Anordnung zu verbauen sind, ist gemein, dass sie alle so definiert, dass sich die jeweiligen relevanten Verhältnisse ergeben. Bei allen Ausführungsbeispielen beträgt das Verhältnis Tk/dw > 10, das Verhältnis b/dw < 2,3, und das Konstruktionsverhältnis Tk»dw/b>37, auch liegen die Verhältnisse im jeweils einleitend definierten Intervall.
Bezugszahlenliste
1 Lageranordnung
2 Kupplung
3 Ausrücklager
4 Ausrückhülse
5 Innenring
6 Außenring
7 Kugel
8 Ringflansch
9 Betätigungshebel
10 Abstützbauteil
1 1 Stützlager
12 Innenring
13 Außenring
14 Kugel
15 Gehäusebauteil
16 Käfig
17 Laufbahn
18 Schmiermittelnut
19 Laufbahn
20 Schmiermittelnut
21 Dichtring
22 Haltenut
Claims
Patentansprüche
1 . Lageranordnung zur Betätigung einer Kupplung, umfassend ein zum Aus- und Einrücken der Kupplung axial bewegbares Ausrücklager sowie ein axial festliegendes Stützlager umfassend einen Innen- und einen Außenring mit dazwischen laufenden Wälzkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrücklager (3) und das Stützlager (1 1 ) koaxial in- einanderliegend angeordnet sind, wobei der Teilkreisdurchmesser Tk des Stützlagers (1 1 ), auf dem die Wälzkörper (14) liegen, und der
Wälzkörperdurchmesser dw derart gewählt sind, dass ein Verhältnis Tk/dw > 8 gegeben ist.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Tk/dw > 10 ist.
3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite b des Außenrings (13) des Stützlagers (1 1 ) derart gewählt ist, dass sich ein Verhältnis zwischen der Breite b und dem Wälz- körperdurchmesser dw zu b/dw < 2,5 ergibt.
4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis b/dw < 2,3 ist. 5. Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilkreisdurchmesser Tk, der Wälzkörperdurchmesser dw und die Breite b derart gewählt sind, sich ein Konstruktionsverhältnis Tk»dw/b > 35 ergibt. 6. Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Konstruktionsverhältnis Tk»dw/b > 37 ergibt.
Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenring (12) und/oder am Außenring (13) des Stützlagers (1 1 ) benachbart zur Wälzkörperlauffläche (17, 19) eine Schmiermittelnut (18, 20) vorgesehen ist.
Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (1 1 ) beidseits über jeweils einen Dichtring (21 ) abgedichtet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Entlüftungsnuten am jeweiligen Dichtring (21 ) oder dem Innen- oder dem Außenring (12, 13) vorgesehen sind.
10. Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (14) in einem Käfig (16) aus Kunststoff gehalten sind.
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- 2011-11-17 WO PCT/EP2011/070336 patent/WO2012110123A1/de not_active Ceased
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