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Die
Erfindung betrifft ein Übertragungselement
mit einem Zentrierlager zur Bedämpfung
von Schwingungen, insbesondere einen Kupplungs- oder Doppelkupplungsdeckel
eines Verbrennungsmotors.
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Die
Verwendung einer Doppelkupplung, die das stufenweise Kuppeln einer
Schwungscheibe eines Verbrennungsmotors mit zwei unabhängigen Eingangswellen
eines Getriebes mit Doppelkupplung ermöglicht, ist bekannt. Die aufeinander
folgenden Gänge
sind abwechselnd auf der einen und der anderen Welle angeordnet.
Jede Kupplung überträgt die Bewegung
auf eine der Wellen, wobei das Schalten in den folgenden Gang erfolgt,
indem die Kupplung des einzulegenden Ganges geschlossen und gleichzeitig
die Kupplung des zu verlassenden Ganges geöffnet wird. Bei einer stufenweisen
Betätigung dieser
Kupplungen geht das Drehmoment ohne Drehmomentunterbrechung von
einem Gang auf den nächsten über.
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Eine
Doppelkupplung dieses Typs wird im Patent
FR-A-2851547 beschrieben.
Die beiden Kupplungen sind in demselben, drehfest mit der Motorschwungscheibe
verbundenen Deckel montiert. Zwei unabhängige Schalthebel ermöglichen
es, das Anpressen der Kupplungsscheiben zu regeln, um die Bewegung
auf zwei entlang der Motorachse angeordnete koaxiale Eingangswellen
zu übertragen.
Ein zwischen dem Kupplungsdeckel und dem Getriebegehäuse montiertes
Lager ist im Zentrum einer Fläche
des Deckels, die in der Nähe
des Getriebes liegt, montiert.
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Das
am 22. April 2005 veröffentlichte
und am 21. Oktober 2003 angemeldete Dokument
FR-A-2861147 beschreibt ein
Verfahren zur Montage eines Lagers mit einem Kugellager an einem
Deckel einer Doppelkupplung. Ein am Getriebegehäuse befestigter Schalthebel überträgt eine
Axiallast auf den Deckel, der von dem Lager, das dieselbe Axiallast
als Reaktion aufnimmt, axial in der Position gehalten wird. Ein
zwischen dem Deckel und radialen Laschen des Lagers angeordneter
Ring sichert diese beiden Teile in axialer Richtung. Der Außenring
des Lagers ist auf einen durch Tiefziehen des Blechs des Deckels
ausgeführten
zylindrischen Kragen des Deckels zentriert.
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Diese
Ausführung
durch Tiefziehen ist wirtschaftlich, führt jedoch zu Formfehlern und Änderungen
des Durchmessers und insbesondere der Rundheit.
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Diese
Fehler erschweren die Montage des Wälzkörpers, vor allem dann, wenn
der Wälzkörper in einem
Bereich eingespannt wird, der in der Ebene des Laufweges der Kugeln
liegt, und wenn der Außenring
des Wälzkörpers ein
dünner
Ring ist. Die Fehler können
zu einem Spiel oder einer zu starken Einspannung des Wälzkörpers oder
gar zu einer übermäßigen Verformung
des Außenkäfigs des Wälzkörpers führen, das
bzw. die sich auf die Laufbahn der Kugeln überträgt und die Lebensdauer des Lagers
verkürzt.
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Die
Dokumente
GB581879A ,
US-A-2812987 und
GB-A-2123497 beschreiben
Lager zur Führung einer
Drehwelle, die elastisch zwischen der Welle und einer festen Halterung
montiert sind, wobei diese Lager keine Axialkräfte übertragen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, diese
Nachteile zu überwinden
und eine einfache, kompakte, wirksame und wirtschaftliche Lösung für das Problem
der Montage eines Wälzkörpers in
einem durch Tiefziehen eines Blechs hergestellten Element bereitzustellen.
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Sie
soll insbesondere die Montage eines Wälzkörpers im Deckel einer Doppelkupplung
ermöglichen,
ohne übermäßige Spannungen
im Wälzkörper zu
erzeugen.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung einen Kupplungsdeckel aus tiefgezogenem Metallblech
vor, der einen zylindrischen Kragen umfasst, welcher auf die Rotationsachse
zentriert ist und ein Lager zur Zentrierung und Aufnahme einer Axialkraft aufnimmt,
wobei das Lager Rollelemente aufweist, die zwischen einem Innenring
mit einem zur Befestigung an einem Getriebegehäuse geeigneten Teil und einem
in den zylindrischen Kragen des Deckels montierten Außenring
montiert sind, wobei der Außenring einen
Außendurchmesser
hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Kragens, und sich
radial auf Laschen abstützt,
die aus dem Kragen ausgeschnitten sind und eine radiale Elastizität haben.
Dabei umfasst der Außenring
außerdem
radiale Laschen, die sich in Schlitze des Kragens erstrecken, wobei
ein Ring axial zwischen den radialen Laschen des Außenrings
und einer den Kragen tragenden radialen Fläche des Deckels montiert ist,
um den axialen Halt des Lagers an dem Deckel zu sichern.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Deckels ist, dass die im
Kragen ausgeführten Laschen
mit radialer Elastizität
ein diskontinuierliches Mittel zur Zentrierung bilden, das sich
elastisch an ein komplementäres
zylindrisches Teil wie z. B. einen Lagerring anpassen kann, und
zwar ohne Spiel oder übermäßige Spannungen
und somit ohne größere Verformung
oder Beanspruchung dieses Teils.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass diese Zentrierung wirtschaftlich
durch Ausschneiden aus dem Deckel und damit ohne zusätzliches
Teil ausgeführt
wird, und dass das Lager einen standardisierten Wälzkörper aufnehmen
kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung springen die aus dem Kragen ausgeschnitten Laschen
leicht am Inneren dieses Kragens vor.
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Gemäß einer
Ausführungsform
erstrecken sich die Laschen entlang der Rotationsachse und haben
ein zum Getriebe weisendes freies Ende.
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Gemäß einer
Ausführungsvariante
erstrecken sich die Laschen entlang der Rotationsachse und haben
ein zum Motor weisendes freies Ende.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante erstrecken
sich die Laschen umlaufend um die Rotationsachse herum.
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In
diesen drei Ausführungsformen
befinden sich die Laschen etwa in der gleichen Querebene wie die
Rollelemente des Lagers.
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Die
Schlitze des Kragens können
in Bezug auf die Laschen zur Zentrierung des Lagers winklig versetzt
sein.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung besteht der Innenring des Lagers
aus einem Blech, das ein zur Befestigung an einem Getriebegehäuse geeignetes
Teil umfasst.
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Ganz
allgemein kann der erfindungsgemäße Deckel
auch den Deckel einer Doppelkupplung mit einer an dem Getriebegehäuse befestigten
Doppelbetätigung
darstellen.
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Die
Erfindung wird mit ihren weiteren Merkmalen und Vorteilen beim Lesen
der folgenden beispielhaften Beschreibung unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen besser verständlich.
In diesen zeigen:
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1 eine
schematische Axialschnittansicht einer Doppelkupplung mit einer
am Getriebegehäuse befestigten
Betätigung;
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2 eine
halbe Axialschnittansicht in größerem Maßstab einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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3 eine
halbe Teildraufsicht des Kragens des Deckels;
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4 eine
halbe Axialschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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5 eine
Teildraufsicht des Kragens des Deckels aus 4;
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6 eine
halbe Axialschnittansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
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7 eine
Teildraufsicht des Kragens des Deckels aus 6.
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Das
Prinzipschema von 1 zeigt eine Doppelkupplung 2,
die am Ende einer Kurbelwelle 4 befestigt ist und zwei
koaxiale Wellen 6, 8 antreibt, die den Eingang
eines Getriebes bilden. Diese Doppelkupplung 2 umfasst
ein ringförmiges
dünnes Blech 10,
das in Richtung der Rotationsachse eine gewisse Flexibilität aufweist
und mit seinem zentralen Teil mit nicht dargestellten Schrauben
am Ende der Kurbelwelle 4 befestigt ist. Der äußere Umfang dieses
Blechs 10 ist an einer Gegendruckplatte 16 befestigt,
die wiederum fest mit einem aus einem tiefgezogenen Blech gebildeten
Deckel 12 verbunden ist. Dieser Deckel 12 trägt eine
zweite Gegendruckplatte 17 und nimmt im Übrigen einen
Anlasskranz 14 auf.
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Die
Gegendruckplatten 16, 17 wirken jeweils mit einer
Druckplatte 18, 19 zusammen, die drehfest mit
dem Deckel verbunden und über
einen kleinen axialen Hub verschiebbar sind, um die Reibungsscheiben 20, 22 anzupressen.
Jede Reibungsscheibe 20, 22 treibt jeweils die
innere Welle 8 bzw. die äußere Welle 6 über eine
Nabe an, die axiale innere Rillen aufweist, welche mit den äußeren Rillen
der entsprechenden Eingangswelle 6, 8 zusammenwirken.
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Diese
Kupplungen werden über
eine Doppelbetätigungsvorrichtung 24 betätigt, die
zwei Zylinder 28, 30 umfasst, welche von einem
Führungsrohr 26 geführt werden,
das an einem Getriebegehäuse 40 befestigt
und in Bezug auf die Wellen 6, 8 zentriert ist. Jeder
Zylinder 28, 30 stützt sich auf dem Gehäuse 40 ab,
um eine Axiallast auf einen Wälzkörper 32, 34 auszuüben, welcher
wiederum über
ein einen Hebel 36, 38 bildendes Mittel, das einen
Abstützpunkt
auf dem Deckel 12 hat, auf die entsprechende Druckplatte 18, 19 wirkt.
Dadurch, dass sich die Doppelbetätigungsvorrichtung 24 am
Gehäuse 40 abstützt, kann sie
eine größere Last
auf die Kupplungsscheiben 20 aufbringen. In 1 sind
die Axiallasten schematisch durch Pfeile mit dicken schwarzen Konturen dargestellt.
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Diese
Axiallasten wirken auf die Gegendruckplatten 16, 17,
die am Deckel 12 befestigt sind, der axial positioniert
ist und durch ein Lager mit einem Wälzlager 42 auf das
Getriebegehäuse 40 zentriert
wird. Dieses Wälzlager 42 umfasst
einen Außenring,
der in einen zylindrischen umlaufenden Kragen 44 eingepasst
ist, welcher im Deckel 12 ausgebildet und auf die Rotationsachse
zentriert ist. Der Innenring des Lagers besteht aus einem Blech,
das ein ebenes radiales Teil 52 umfasst, das an einer Fläche des
Getriebegehäuses 40 anliegt
und an diesem mit nicht dargestellten Schrauben befestigt ist. Das Wälzlager 42 führt so die
Zentrierung und die axiale Positionierung der zum Getriebe weisenden
Fläche des
Deckels 12 aus. Darüber
hinaus überträgt es die auf
den Deckel 12 wirkende Axialkraft auf das Gehäuse 40.
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Schlitze 50 sind über einen
Teil seiner axialen Länge
im Kragen 44 ausgeführt
und setzen sich auf der radialen Fläche des Deckels 12,
die diesen Kragen 44 trägt,
fort. Der Außenring
des Wälzlagers 42 umfasst
radiale Laschen 46, die sich über die Außenoberfläche des Kragens 44 hinaus
radial in die Schlitze 50 erstrecken. Jede radiale Lasche 46 entspricht
einem Schlitz 50, wodurch das Wälzlager 42 vom Getriebe
aus in den Kragen 44 eingeführt werden kann. Die Schlitze 50 werden
durch Ausschneiden des Blechs parallel zum Tiefziehvorgang ausgeführt.
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Die
Axiallast wird vom Deckel 12 über einen Ring 48,
der zwischen den radialen Laschen 46 und der den Kragen 44 tragenden
radialen Fläche
des Deckels angeordnet ist und verhindert, dass das Wälzlager
getriebeseitig aus dem Kragen austritt, auf das Wälzlager 42 übertragen.
Dieser Ring umspannt die Außenseite
des Kragens und ist offen, so dass er nach dem Einsetzen des Wälzlagers
montiert werden kann, indem er gespreizt und über die radialen Laschen 46 geführt wird.
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Die 2 und 3 zeigen
eine erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Lagers.
Der Deckel 12 umfasst den Kragen 44, der das Kugellager 42 trägt und von
dem ein Teil in 3 zur einfacheren Darstellung
plan dargestellt ist.
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Der
Betätigungsanschlag 32 einer
Kupplung liegt radial innerhalb des Lagers und wirkt über ein ringförmiges Teil 60 auf
die Hebelvorrichtung 36. Diese beiden Teile 36, 60 sind
in den beiden Endstellungen ihres axialen Betätigungsweges, der durch einen Pfeil
symbolisiert wird, dargestellt.
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Das
Kugellager 42 des Lagers umfasst einen Innenring 51 aus
Blech mit dem radialen Kragen 52, der mit Schrauben 62 am
Getriebegehäuse
befestigt ist, Kugeln und einen Außenring 53 aus Blech.
Dadurch, dass die Ringe aus Blech ausgeführt sind, können diese Ringe wirtschaftlich
mit zusätzlichen Formen
wie radialen Laschen 46 oder dem Kragen 52 kombiniert
werden, die einfach durch Ausschneiden und Tiefziehen erhalten werden.
Das Zentrieren und Einspannen des Außenrings 53 aus Blech
im Kragen 44 des Deckels 12 ist dagegen schwieriger zu
realisieren, da die Kräfte
richtig kontrolliert werden müssen,
um diesen dünnen
Ring nicht zu verformen.
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Um
dieses Zentrieren und Einspannen bei gleichzeitigem Kontrollieren
der Kraft zu gewährleisten,
werden mindestens drei flexible Laschen 54 verwendet, die
aus dem Kragen 44 ausgeschnitten werden und leicht an dessen
Inneren vorspringen. Der Kragen 44 ist an seinem zum Motor
weisenden Ende durchgehend rund, um eine Steifigkeit zu bewahren. Weiterhin
werden zwischen diesem durchgehenden Ende und der radialen Fläche des
Deckels 12 winklig versetzte Aussparungen 56 ausgeschnitten,
um Laschen 54 zu bilden, die parallel zur Rotationsachse liegen
und getriebeseitig ein freies Ende haben.
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Die
Laschen 54 stützen
sich an dem Außenring 53 des
Wälzlagers 42 ab;
ihr radialer Überstand zum
Innern des Kragens 44 hin kann wenige Zehntelmillimeter
betragen, so dass der Ring des Wälzkörpers 42 nicht
mit dem durchgehenden runden Ende des Kragens 44, das sehr
steif ist, in Kontakt kommt. Die auf jeder Seite der Lasche 54 ausgebildeten
Aussparungen 56 verleihen ihr eine gewisse radiale Flexibilität, die so
bemessen wird, dass ein Aufspannen des Außenrings des Wälzlagers 42 innerhalb
eines Bereichs gewährleistet
ist, der den Fertigungstoleranzen der verschiedenen Komponenten
Rechnung trägt,
um so einen akzeptablen Aufspannwert zu garantieren.
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Eine
in 3 erkennbare Kerbe 50 wird im Kragen 44 zur
Aufnahme einer radialen Lasche 46 des Außenrings
des Wälzkörpers 42 ausgebildet. Diese
Kerben 50 sind umlaufend von den Aussparungen 56 entfernt,
um den Kragen 44 nicht zu schwächen. Wie in 1 dargestellt,
ist ein Ring 48 zwischen den Laschen 46 des Außenrings 53 des
Wälzlagers 42 und
der radialen Fläche
des Deckels 12 montiert.
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Die 4 und 5 zeigen
eine zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Lagers.
Wie in der vorangehenden Ausführungsform
springen flexible Laschen 70, die durch Ausschneiden aus
dem Kragen 44 gebildet werden, leicht am Innern dieses Kragens
vor, um den Außenring 53 des
Wälzkörpers 42 kontrolliert
zu zentrieren und einzuspannen.
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Jede
Lasche 70 verläuft
parallel zur Rotationsachse in Richtung der Kupplung von einem durchgehenden
runden Ende des Kragens aus, der auf der Seite des Getriebes liegt,
und wird von zwei Schlitzen 72 eingerahmt. Die Länge wird
so bemessen, dass die erforderliche Steifigkeit erreicht wird.
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Die 6 und 7 zeigen
eine dritte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Lagers.
Wie in den vorangehenden Ausführungsformen
springen flexible Laschen 80, die durch Ausschneiden aus dem
Kragen 44 gebildet werden, leicht am Innern dieses Kragens
vor, um den Außenring 53 des
Wälzkörpers 42 kontrolliert
zu zentrieren und einzuspannen.
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Die
beiden axialen Enden des Kragens sind beiderseits eines zentralen
Teils, aus dem Schlitze 82 ausgeschnitten sind, die die
umlaufend ausgerichteten Laschen 80 begrenzen, durchgehend
rund. Jeder Schlitz 82 ist U-förmig.
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Ganz
allgemein kann das im erfindungsgemäßen Übertragungselement zentrierte
und eingespannte Lager ein Wälzlager
umfassen, das in verschiedenen technischen Varianten ausgeführt ist, beispielsweise
mit massiven bearbeiteten Ringen oder mit Rollen anstelle der Kugeln.
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Der
Kragen 44 kann verschiedene Formen haben. Er kann beispielsweise
nur winkelförmige
Abschnitte eines Zylinders umfassen, aber ebenfalls Laschen oder
flexible Bereiche haben, die das Zentrieren des Lagers ermöglichen.
Diese Laschen können anders
als dargestellt ausgerichtet sein. Das Übertragungselement kann zu
einer beliebigen, in einem Fahrzeuggetriebe eingesetzten Anordnung
gehören, beispielsweise
zu einer Einfach- oder
Doppelkupplung, einer Trocken- oder Ölkupplung oder einem Doppeldämpfungsschwungrad.