DE2245920A1 - GUIDE BEARING - Google Patents

Description

Führungslager Die Erfindung betrifft ein Führungslager für zwei relativ zueinander in einer geraden Richtung geführt verschiebbare Teile, insbesondere für die verdrehfeste und axial verschiebbare Anordnung einer nase - beispielsweise sines Turbinenrades einer hydraulischen Kupplung auf einer Welle. Guide bearing The invention relates to a guide bearing for two relative each other out in a straight direction displaceable parts, in particular for the rotationally fixed and axially displaceable arrangement of a nose - for example sines Turbine wheel of a hydraulic clutch on a shaft.

Es tritt häufig das Problem auf, zwei Teile gegeneinander geradlinig verschiebbar zu führen, zueinan diése Teil-e zugleich in einer anderen Richtung relativ zueinander verschiebba-r sein sollen. Dabei kann es sich um lediglich in einem Seitenbereich benachbarts Teile handeln, insbesondere aber auch um solche, die einer gemeinsamen Drehachse bildungen, drei sind. The problem often arises that two parts are rectilinear against each other to move these parts together in a different direction at the same time should be movable relative to each other. This can only be in parts adjacent to a side area, but in particular also those parts the formations of a common axis of rotation are three.

Gelöst wurde das Problem bislang mit Ausbildungen, die eine gleitende Reibung hervorrufen, bei-spielsweise-S-chwalbenschwanzführungen, Nut-Feder-Verbindungen und dergleichen. So far, the problem has been solved with training courses that have a sliding Cause friction, for example dovetail guides, tongue and groove connections and the same.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Führungslager der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt werden, das eine besonders Leicht g3ngige Verschiebbarkeit der Teile gegeneinander gewährleistet. With the present invention, a guide bearing is intended to be the initially mentioned type are made available, which is particularly easy to move of the parts against each other guaranteed.

Dies wird erfindungsgemäs dadurch erreicht, daB zwischen den Verschiebeflächen beider Teile in einer oder mehreren in Verschieberichtung verlaufenden Führungsbahnen Kugeln angeordnet sind, die über entsprechend eine oder mehrere Rückfuhrungen in geschlossenem Umlauf geführt sind.According to the invention, this is achieved by the fact that between the sliding surfaces both parts in one or more guideways running in the direction of displacement Balls are arranged, which have one or more returns in accordance with closed circulation are performed.

Das erfindungsgemäße Führungslager ermöglicht damit ein Abrollen der gegeneinandr gradlinig zu verschiebenden Teile, wodurch die angestrebte Leichtgängigkeit gegeben ist und darüberhinaus eine Führung mit geringem Wartungsaufwand und langer Lebensdauer erhalten werden kann.The guide bearing according to the invention thus enables the rolling Parts that can be displaced in a straight line with respect to one another, thereby achieving the desired ease of movement is given and, moreover, a leadership with low maintenance and long Life can be obtained.

Die Ausbildung der Rückführung für die Kugeln vom Ende der Führungsbahn zu deren Anfang wird vielfach von den konstruktiven Möglichkeiten abhängen, die durch die gegeneinander zu verschiebenden Teile gegeben sind. So ist es grundsätzlich möglich, die Rückführung außerhalb der Verschiebeflächen, bei einer Platte beispielsweise an deren der Verschiebefläche abgewandten Seite, vorzusehen. Insbesondere in solcilen Fallen kann es erforderlich sein, die Rückführung in einem oder mehreren gesondert dafür vorzusehenden Bauteilen bereitzustellen.The formation of the return for the balls from the end of the guideway at the beginning will often depend on the constructive possibilities that are given by the parts to be shifted against each other. That's basically how it is possible, the return outside of the sliding surfaces, for example with a plate on the side facing away from the sliding surface. Especially in solcilen It may be necessary to repatriate one or more traps separately to provide the components to be provided for this.

In bevorzugter Ausführung bestehen die Rückführungan jeweils aus zwei Umleitkanälen und eine'n Rückführkanal, wobei der Ruckführkanal ebenfalls zwischen den Verschiebeflächen der beiden Teile verlaufend ausgebildet ist. Insbesondere aus herstellungs-| technischen Gründen werden dabei vorzugsweise die Rückfuhrkanäl parallel zu den Führungsbahnen verlaufend ausgebildet.In a preferred embodiment, the return to each consist of two Diversion channels and a return channel, with the return channel also between the sliding surfaces of the two parts is designed to run. In particular from manufacturing | For technical reasons, the return ducts are preferred designed to run parallel to the guideways.

Handelt es sich bei den geradlinig gegeneinander zu verschiebenden Teilen um ein Teil mit einer zylinderförmigen Mantelfläche, welches von einem anderen mit einer nabenförmigen Ausbildung umgriffen wird, so wird man für die angestrebte leichtgängige Verschiebbarkeit unter rollender Reibung wenigstens zwei» vorzugsweise aber drei oder mehr Führungsbahnen über den Umfang verteilt vorsehen. Die die Führungsbahnen mit den jeweils zugeordneten Rückführkanälen verbindenden Umleitkanäle befinden sich grundsätzlich ausschließlich in dem Teil, an dem das Führungslager insoweit ortsfest vorhanden sein soll.Is it the case that are to be shifted in a straight line against each other Split around a part with a cylindrical outer surface, which is from another is encompassed with a hub-shaped training, so you will be for the desired At least smooth movement with rolling friction two" but preferably provide three or more guideways distributed over the circumference. Those connecting the guideways with the respectively assigned return channels Diversion channels are generally only located in the part where the Guide bearing is to be present in a stationary manner.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispieles nachfolgend naher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein AusfGhrungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgerüsteten hydraulischen und Reibungs-Kupplungi Fig. 2 eine Prinzip-Darstellung eines Ausfuhv,pngsbeispieles des Führungslagers für die verclrehfeste und axial verschiebbare Lagerung eines der Kupplungsteile an einer Welle.The invention is shown schematically on the basis of the drawing Embodiment explained in more detail below. They show: FIG. 1 a partial longitudinal section by means of an exemplary embodiment of a hydraulic system equipped according to the invention and friction clutch. FIG. 2 shows a principle illustration of an exemplary embodiment of the guide bearing for the twist-proof and axially displaceable storage of a the coupling parts on a shaft.

An der Antriebswelle 1 ist fest ein Gehäuse 2 angeordnet, das zugleich ein Kupplungsteil für eine kombinierte hydraulische und Reibungs-Kupplung bildet. Hinsichtlich der hydraulischen Kupplung bildet dieser Kupplungsteil das sogenannte Pumpenrad.On the drive shaft 1, a housing 2 is fixedly arranged, which at the same time forms a coupling part for a combined hydraulic and friction clutch. With regard to the hydraulic clutch, this clutch part forms the so-called Impeller.

In dieses gehäuseförmige eine Kupplungsteil 2 ist ein weiteres Kupplungsteil 3 eingelagert, das auf der Abtriebswelle 4 verdrehfest und axial verschiebbar gelagert ist. Auf die hier getroffene Ausführung des Führungslagers wird später noch eingegangen. Das Kupplungsteil 3 bildet hinsichtlich dar hydrau schen Kupplung das sogenannte Turbinenrad. Beide Kupplungen bilden zwischen sich den Arbeitsraum 5 der hydraulischen Kupplung:.In this housing-shaped coupling part 2 is another coupling part 3 embedded, which is mounted on the output shaft 4 in a rotationally fixed and axially displaceable manner is. The design of the guide bearing made here will be discussed later. The coupling part 3 forms the so-called with regard to the hydrau's coupling Turbine wheel. Both clutches form the working space 5 of the hydraulic between them Coupling:.

Im Randbereich des Kupplungsteiles 3 ist ein kreisringförmiger Vorsprung 6 mit einem doppelkonusförmigen Querschnitt ausgebildet, der in eine entsprechende ringförmige Ausnshmung mit doppelkonusförmigem Querschnitt eingreift, die in einem an dem Kupplungsteil 2 axial federnd gelagerten Ringelement 7 ausgebildet ist. 6 und 7 bilden die Reibungs-Kupplung der Vorrichtung.In the edge area of the coupling part 3 there is an annular projection 6 formed with a double-conical cross-section, which is in a corresponding ring-shaped recess engages with a double-conical cross-section, which in one is formed on the coupling part 2 axially resiliently mounted ring element 7. 6th and 7 form the friction clutch of the device.

flas Kupplungsteil 3 ist gegen die Kraft einer Feder 8 in die Reibkupplungslage hinein verschiebbar, die zwischen einem stirnseitigen Abschluß der Nabe 9 des Kupplungsteiles 2 und -dem diesem zugewandten stirnseititen Ende der Nabe 10 des Kupplungsteiles 3 eingesetzt ist.flas coupling part 3 is against the force of a spring 8 in the friction clutch position slidable into it, between an end face of the hub 9 of the coupling part 2 and the face end of the hub 10 of the coupling part facing this 3 is inserted.

An der der Reibungs-Kupplung abgewandten Seite ist im Randbereich des Kupplungsteiles 3 eine kreisringförmige Aussparung mit einer radialen Fläche 12 vorgesehen, in welche ein Gleitdruckring 13 eingesetzt ist. Die eine axiale Stirnseite dieses Gleitringes 13 liegt an der kreisringförmigen Fläche 12 des Kupplungsteiles 3 an, während die entgegengesetzte axiale Fläche zusammen mit einem Seitenwandbereich des gehäusefärmigen Kupplungsteiles 2 einen Raum für die Aufnahme der Fliehgewichte 14 bildet, der sich in radialer Richtung verengt. Im vorliegenden Beispiel ist die Verengung dadurch herbeigeführt, daß der ehtsprechende Wandbereich des Kupplungsteiles 2 in radialer Richtung gesehen auf die Radialebene zu geneigt verläuft, in der der Gleitdruckring 13 liegt. Natürlich könnte auch der Gluitdruckring 13 eine entsprechende Neigung aufweisen. An detn geneigten -Seitenbereich des Kupplungsteiles 2 sind radial Führungsstege 15 vorgesehen, an welchen ein Teil kleineren Durchmessers des rollenförmigen Fliehgewichtes 14 angreift, während ein Teil größeren Durchmessers diese Rollkörpers 14 entlang der den Führungsstegen 15 zugewandten Fläche des Gleitdrückringes 13 abrollt.On the side facing away from the friction clutch is in the edge area of the coupling part 3 has an annular recess with a radial surface 12 is provided, in which a sliding pressure ring 13 is inserted. One axial face this sliding ring 13 lies on the annular surface 12 of the coupling part 3, while the opposite axial face together with a side wall area of the housing-shaped coupling part 2 a space for receiving the flyweights 14 forms, which narrows in the radial direction. In this example, the Narrowing brought about by the fact that the corresponding wall area of the coupling part 2, seen in the radial direction, is inclined towards the radial plane in which the Sliding pressure ring 13 is located. Of course, the Gluitdruckring 13 could also have a corresponding one Have a tendency. At detn inclined side area of the coupling part 2 are radial Guide webs 15 are provided, on which a part of the smaller diameter of the roller-shaped Flyweight 14 attacks, while a part of larger diameter this rolling body 14 along the surface of the sliding pressure ring 13 facing the guide webs 15 unrolls.

Der Gleitdruckring 13 ist mit Hilfe einer radial vorstehenden Nase 16 in einer axialen Nut i7 des Kupplungeteiles 2 verdrehfest zu diesem und axial verschiebbar gehalten.The sliding pressure ring 13 is with the help of a radially protruding nose 16 in an axial groove i7 of the coupling part 2 in a rotationally fixed manner relative to this and axially held movable.

Wird die Welle 1 angetrieben, so dreht sich das Kupplungsteil 2 entsprechend. Aufgrund der hydraulischen Kupplung wird daC Kupplungsteil 3 in Richtung auf die Einnahme der von der Antriebswelle 1~vorgegebenen Geschwindigkeit beschleunigt. Aufgrund der auf sie ausgeübten Fliehkraft verschieben sich die Fliehgewichte 14 radial nach außen, wodurch das Kupplungsteil 3 entgegen der Kraft der Feder 8 in den Schließzustand mit dem Kupplungsteil 2 verschoben wird. Man hat es in bestimmtem Umfange in der Hand, zu bestimmen, bis zu welcher Größenordnung das Kupplungsteil 3 bereits durch die hydraulische Kupplung in Richtung der Drehzahl der Antriebswelle 1 beschleunigt worden ist, bevor die Reibungskupplung 6, 7 in Aktion tritt. Bei radialer Führung der Fliehgewichte 14 durch das der Ant,riebswelle zugeordnete Kupplungsteil kann man den Reibschluß bereits in Aktion treten lassen, weit bevor das Kupplungsteil 3 die Drehzahl des Kupplungsteils 2 aufgrund der Wirkung der hydraulischen Kupplung erreicht hat. Will man dies gerade verhindern, so kann man die Fliehgewichte 14 dem abtriebsseitigen Kupplung teil 3 zuordnen sie treten dann erst in Aktion, wenn das ,Kupplungsteil 3 weitgehend die Drehzahl des angetriebenen Kupplungsteiles 2 aufweist. Im übrigen sind die Fliehgewichte 14 dazu da, bei Abbremsungen ein Lösen der Kupplung zu bewirken.If the shaft 1 is driven, the coupling part 2 rotates accordingly. Due to the hydraulic clutch, the clutch part 3 is moved in the direction of the Accelerated taking of the speed specified by the drive shaft 1 ~. Because of the centrifugal force exerted on them move the Flyweights 14 radially outward, whereby the coupling part 3 against the force the spring 8 is moved into the closed state with the coupling part 2. One has it is up to a certain extent to determine to what extent the coupling part 3 already through the hydraulic coupling in the direction of the speed the drive shaft 1 has been accelerated before the friction clutch 6, 7 in Action occurs. With radial guidance of the flyweights 14 through that of the Ant, drive shaft the associated coupling part can already be activated by the frictional engagement, well before the coupling part 3, the speed of the coupling part 2 due to the effect the hydraulic clutch has reached. If one wants to prevent this, so can you assign the flyweights 14 to the output-side clutch part 3 they kick then only in action when the coupling part 3 largely corresponds to the speed of the driven Coupling part 2 has. In addition, the flyweights 14 are there for braking to cause a release of the clutch.

Im vorliegenden Falle wird eine sehr geringe Reibung zwischen der Fläche 12 des Kupplungsteiles 3 und der benachbarten Kreisringfläche des Gleitdruckringes 13 dadurch sichergestellt, daß durch entsprechenden Anschluß des Raumes zwischen den Flachen über einen Kanal 18 an den Arbeitsraum 5 der hydraulischen Kupplung ein Schmierfilm bzw. ein Druckpolster zwischen diesen Flachen gewährleistet ist.In the present case, there is very little friction between the Surface 12 of the coupling part 3 and the adjacent circular ring surface of the sliding pressure ring 13 ensured that by appropriate connection of the space between the surface via a channel 18 to the working space 5 of the hydraulic clutch a lubricating film or a pressure cushion between these surfaces is guaranteed.

Die angestrebte Empfindlichkeit der Vorrichtung verlangt, daß sich das Kupplungsteil 3, das verdrehfest an der Abtriebswelle 4 gehalten sein muB, in axialer Richtung m&glichst leicht we,rschieben läßt. Das dazu vorgesehene Führungslager umfaßt bei dem wiedergegebenen Ausführungsbeispiel 3 gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete axiels Führungsbahnen 19, denen jeweils drei parallel dazu verlaufende Rückführkanäle 20 zwgeordnet sind. Jeweils eine Führungsbahn 19 ist mit dem ifrr zugeordneten Ruckführkanal 20 an'beiden Enden mit Hilfe von Umleitkanälen 21 zu einem geschlossenen Umlauf für die Kugeln 22 verbunden. Die Führungsbahnen 19 und die Führungskanäle 20 sind jeweils etwa über ihren halben Querschnitt in die Welle 4 einerseits und in die Nabe 10 andererseits eingearbeitet. Dabei ist die radiale Abmessung der Führungsbahnen 19 etwas kleiner gehalten, so daß die jeweils in den Führungsbahnen befindlichen Kugeln 22 die Nabe gegenüber der Welle abstützen, während die radial größer als der Kugeldurchmesser ausgebildeten Rückführkanäle keinen gleichzeitigen radialen Angriff einer Kugel an der Welle und an der Nabe erlauben'. Dies ist schematisch insbesonderte aus Fig. 2 erkennbar, Während die dargestellten Kugeln 22 in den Führungsbahnen 19 ohne Luftspalt an der Nabe und an der Welle anliegen , ist symbolisch zwischen den Kugeln 22 und den in der Nabe 10 eingearbeiteten Hälften der Rückführkanäle 20 ein Luftspalt freigelassen. Die Umleitkanäle verlaufen ausschließlich im Bereich der Welle 4, was ebenfalls insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist. Darnit bleibt das Führungslager insoweit "ortsfest" an der Welle 4, während die axiale Verschiebbarkeit der Nabe 10 von 'ihrer Abmessung bzw. der Länge der in ihr ausgebildeten Hälften der Führungsbahnen und Rückführkanäle abhängt.The desired sensitivity of the device requires that the coupling part 3, which must be held non-rotatably on the output shaft 4, in in the axial direction as easily as possible. The guide bearing provided for this purpose comprises in the illustrated embodiment 3 evenly over the circumference distributed axiels guideways 19, each of which has three parallel to it running return channels 20 are arranged. One guideway 19 is in each case with the return duct 20 associated with ifrr at both ends with the aid of diversion ducts 21st connected to form a closed circuit for the balls 22. The guideways 19 and the guide channels 20 are each about half of their cross-section in the Shaft 4 on the one hand and incorporated into the hub 10 on the other hand. Here is the radial dimension of the guideways 19 kept slightly smaller, so that each balls 22 in the guideways support the hub against the shaft, while the return channels, which are radially larger than the ball diameter no simultaneous radial attack of a ball on the shaft and on the hub allow'. This can be seen schematically in particular from FIG balls 22 shown in the guideways 19 without an air gap on the hub and abut on the shaft is symbolically between the balls 22 and those in the hub 10 incorporated halves of the return channels 20 left an air gap free. the Diversion channels run exclusively in the area of the shaft 4, which is also particular from Fig. 2 can be seen. This means that the guide bearing remains "stationary" on the shaft 4, while the axial displaceability of the hub 10 of 'its dimension or the length of the halves of the guideways and return channels formed in it depends.

Uas Kupplungsteil 3 gleitet demnach bei axialer Verschiebung nur über'die Berührungspunkte der in den Führungsbahnen befindlichen Kugeln in' rollender Reibung an der-Welle 4 angreifend an dieser entlang. Da die Kugeln zwischen den Verschiebeflächen hier die äußere Oberfläche der Welle und die innere Oberfläche der Nabe, in den Führungsbahnen in axialer Ausrichtung gehalten angeordnet sind, kann die Nabe gegenüber der Welle keine Drehbewegung ausführen. Dies verhindern die in den Führungsbahnen ge haltenen Kugeln insoweit durch Anlage an den Seitenbereichen 'der jeweils zur Hälfte in der Nabe und in der Welle ausgebildeter Führungsbahnen.Uas coupling part 3 therefore only slides over'the during axial displacement Contact points of the balls in the guideways in 'rolling friction on the shaft 4 attacking along this. Because the balls between the sliding surfaces here the outer surface of the shaft and the inner surface of the hub, in the Guideways are arranged held in axial alignment, the hub can opposite do not rotate the shaft. This is prevented by those in the guideways ge held balls insofar by contacting the side areas' of the respective to Half of the guideways formed in the hub and in the shaft.

Die auf diese Weise gewonnene Vorrichtung arbeitet insgesamt sehr empfindlich und mit geringstem Verschleiß.The device obtained in this way works very well overall sensitive and with very little wear.

Claims (5)

P A T E N T A N S P R Ü C H EP A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Führungslager für zwei relativ zueinander in einer ger@@ den Richtung geführt verschiebbare Teile, insbesondere für die verdrehfeste und axial verschigbbare Angrdnung einer Nabe -beispielsweise eines Turbinenrades einer hydraulischen Kupplung - auf einer Welle, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Verschiebeflächen beider Teile (4, 10) in einer oder mehreren in Verschieberichtung verlaufenden Führungsbahnen (19) Kugeln (22) angeordnet sind, die über entspreschend eine oder mehrere Rückführungen (20, 21) in geschlossenem Umlauf geführt sind. 1. Guide bearing for two relative to each other in a straight direction guided displaceable parts, especially for the non-rotatable and axially displaceable Foundation of a hub - for example a turbine wheel of a hydraulic clutch - on a wave, d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that between the Displacement surfaces of both parts (4, 10) in one or more in the direction of displacement extending guideways (19) balls (22) are arranged, which over corresponding one or more returns (20, 21) are guided in closed circulation. 2, Lager nach anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Rückführungen jeweils aus zwei Umleitkanälen (21) und einem Rückführkanal (20) gebildet sind, welch letzterer ehenfalls zwischen den Verschiebeflächen der beiden Teile (4, 10) verlaufend ausgebildet ist.2, bearing according to claim 1, d u r c h e k e n n n a n i d e t that the returns each consist of two diversion channels (21) and a return channel (20) are formed, the latter between the sliding surfaces of the two parts (4, 10) is designed to run. 3. Lager nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Rückführkanäle (20) parallel zu den Führungsbahnen (19) verlaufend ausgebildet sind.3. Bearing according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, that the return channels (20) are designed to run parallel to the guide tracks (19) are. 4. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die verdrehfeste und axial verschiebbare Anordnung einer Nabs auf einen Welle, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß gleichmäßig über den Umfang verteilt, wenigstens drei Führungsbahnen (18) vorgesehen sind.4. Bearing according to one of the preceding claims for the non-rotatable and axially displaceable arrangement of a hub on a shaft, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h -n e t that evenly distributed over the circumference, at least three guideways (18) are provided. 5. Lager nach Anspruch 4, d d p r Ç h g k @ @ n nn @ z e i c h n e t , daß die Umleitkanäls (21) in der Walle (4) ausgebildet sind.5. Bearing according to claim 4, d d p r Ç h g k @ @ n nn @ z e i c h n e t that the diversion channels (21) are formed in the wall (4).