DE102008012815B4

DE102008012815B4 - Ausrückvorrichtung für eine Kraftfahrzeugreibungskupplung mit einer Dichtanordnung für ein selbstjustierendes Ausrücklager

Info

Publication number: DE102008012815B4
Application number: DE102008012815.5A
Authority: DE
Inventors: Timo Schaffelhofer; Herbert Voit
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2028-03-07
Also published as: DE102008012815A1

Abstract

Ausrückvorrichtung (10) für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, umfassend – ein Führungsrohr (40), – eine auf dem Führungsrohr (40) axial verlagerbare Schiebehülse (12) mit – einem Halteabschnitt (14), an dem ein lateral selbstjustierendes Ausrücklager (18) angeordnet ist, – wobei das Ausrücklager (18) einen drehfest zu der Schiebehülse (12) angeordneten ersten Lagerring (20), Wälzkörper (48) und einen umlaufenden zweiten Lagerring (22) umfasst, der mit einem Betätigungsorgan (30, 32) der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrücklager (18) ein Deckelement (38) aufweist, welches an dem ersten, drehfesten Lagerring (20) festgelegt ist und einen zwischen den Lagerringen (20, 22) befindlichen Zugangsbereich des Lagerinnenraumes (59) überdeckt, wobei zwischen dem Deckelement (38) und dem umlaufenden Lagerring (22) ein mit einem Sperrmittel (66) befüllter Aufnahmeraum (64) ausgebildet ist und dass das Deckelement (38) berührungsfrei eine Stirnseite des umlaufenden Lageringes (22) überdeckt und die von einer Wälzkörperlaufbahn (44) abgewandte Umfangsfläche des Lagerringes (22) zumindest teilweise umgreift

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ausrückvorrichtungen zur Betätigung von Kraftfahrzeugreibungskupplungen umfassen als eine Hauptkomponente ein als Wälzlager ausgeführtes Ausrücklager. Die Einsatzbedingungen eines derartigen Ausrücklagers im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen erfordern zur Erzielung einer möglichst langen Lagerlebensdauer eine sorgfältige Abdichtung des Lagerinnenraumes, in dem die Wälzkörper mit den Laufbahnen des Lagers im kraftübertragenden Wälzkontakt stehen. Dafür sind unmittelbar am Wälzlager bzw. an zu dem Lager benachbarten Bauteilen sowohl berührende als auch unberührende Dichtungsanordnungen in Form von Elastomer- und Labyrinthdichtungen vorgesehen, womit ein Schmierstoffaustritt aus dem Lager und ein Schmutzeintritt in das Lager auf ein Minimum reduziert werden sollen. Beispielhaft wird hierzu auf die DE 10 2005 026 246 A1 und die EP 1 734 270 B1 verwiesen, welche jeweils eine gattungsgemäße Ausrückvorrichtung offenbaren.
Als besonders anspruchsvoll erweisen sich Wälzlagerdichtungen in Kraftfahrzeugen, welche außerordentlich großen Staub- und Schmutzmengen ausgesetzt sind, wie dieses beispielsweise im Bergbau der Fall ist. Die Fremdpartikel, die z. B. in der Umgebungsluft enthaltene Schwebstoffe darstellen, gelangen leicht in die Getriebeglocke, werden dort mit der zirkulierenden Luft unmittelbar an die Kupplungsausrückvorrichtung transportiert und lagern sich gemeinsam mit dem ohnehin vorhandenen Kupplungsabrieb bevorzugt an den Dichtelementen des Ausrücklagers ab. Über die prinzipbedingte schwellende Axialbelastung eines Ausrücklagers und durch die verschleißfördernde Aggressivität der Schwebstoffe bzw. Stäube kommt es allmählich zu einer Minderung der Wirksamkeit und schließlich zu einem frühen Versagen der Dichtsysteme, was letztendlich zum Ausfall des Ausrücklagers und damit der gesamten Reibungskupplung führen kann.
Bei den mit der DE 10 2005 026 246 A1 und der EP 1 734 270 B1 offenbarten Ausrückvorrichtungen ist zum Schutz des Lagerinnenraumes in einem zwischen dem umlaufenden Lagering und dem Lagerträger, d. h. der Schiebehülse, gebildeten Ringraum, ein Sperrmittel in Form eines Fettes oder einer Paste eingebracht. Es kann jedoch vorkommen, dass dieses Sperrmittel bei einer radialen Selbstjustage des Ausrücklagers allmählich aus dem Ringraum herausgedrückt wird und die Sperrmittelschicht von einem der Bauteile abreißen kann, wodurch der Eintritt von Fremdpartikeln ermöglicht wird.
Von diesem Problem ausgehend, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Ausrückvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkupplung mit einem selbstjustierenden Ausrücklager bereitzustellen, welches auch unter extremen äußeren Bedingungen zuverlässig geschützt ist und eine hohe Lebensdauer erzielt.
Die Erfindung löst das gestellte Problem bei einer gattungsgemäßen Ausrückvorrichtung mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
Es wird somit eine Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, welche zunächst ein Führungsrohr und eine auf dem Führungsrohr axial verlagerbare Schiebehülse mit einem Halteabschnitt aufweist, an dem ein lateral selbstjustierendes Ausrücklager angeordnet ist. Das Ausrücklager umfasst einen drehfest zu der Schiebehülse angeordneten ersten Lagerring, Wälzkörper und einem umlaufenden zweiten Lagerring, der mit einem Betätigungsorgan der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht. Die Ausrückvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Ausrücklager ein Deckelement aufweist, welches an dem ersten, drehfesten Lagerring festgelegt ist und einen zwischen den Lagerringen befindlichen Zugangsbereich des Lagerinnenraumes überdeckt, wobei zwischen dem Deckelement und dem umlaufenden Lagerring ein mit einem Sperrmittel befüllter Aufnahmeraum ausgebildet ist. Zudem überdeckt das Deckelement (38) berührungsfrei eine Stirnseite des umlaufenden Lageringes (22) und umgreift die von einer Wälzkörperlaufbahn (44) abgewandte Umfangsfläche des Lagerringes (22) zumindest teilweise.
Das Sperrmittel wirkt bei Vorhandensein einer bekannten Dichtungsanordnung als eine vorgelagerte Dichtung und blockiert den Eintritt von Schmutz in das Ausrücklager, so dass eine äußere Fremdpartikelbelastung unmittelbar an der Dichtungsanordnung nicht mehr relevant ist. Da das Deckelement fest mit drehfesten Lagerring verbunden ist, wird bei einer Selbstjustage des Ausrücklagers die Form des sperrmittelbefüllten Aufnahmeraums nicht beeinflusst. Auf diese Weise wird unabhängig von der Justagelage des Ausrücklagers die Dichtungsanordnung und der Lagerinnenraum zuverlässig vor dem Eintritt von Schmutz bewahrt. Damit wird ein bisher dort auftretender Verschleiß deutlich und vor allem dauerhaft reduziert, wodurch die Lebensdauer eines Wälzlagers beachtlich gesteigert werden kann. Eine bisher übliche, sich zwischen dem Innen- und dem Außenring erstreckende Dichtung, z. B. eine Berührungsdichtung, kann optional ausgeführt sein. Diese ist jedoch zur Erzielung der angestrebten Wirkung, nämlich den Lagerinnenraum auch bei einer Selbstjustage sicher gegenüber dem Eintritt von Fremdpartikeln zu gewährleisten, auf der Axialseite des Deckelementes nicht zwingend erforderlich. In diesem Fall genügt es also, die jeweils andere Axialseite mit einer solchen Dichtung auszustatten.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
1 eine Teilschnittdarstellung einer Ausrückvorrichtung mit einem Ausrücklager;
2 eine vergrößerte Darstellung der Dichtungsanordnung des Ausrücklagers von 1.
1 zeigt eine in gezogener Bauweise ausgeführte Ausrückvorrichtung 10 zum Betätigen einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugreibungskupplung. Die Ausrückvorrichtung 10 umfasst zunächst als Trägerelement eine zweiteilige Schiebehülse 12 mit einem davon abstehenden, einen Halteabschnitt darstellenden Radialflansch 14, an welchem mittels eines Haltebleches 16 ein dort lateral selbstjustierendes, als Schrägkugellager ausgebildetes Ausrücklager 18 angeordnet ist.
Das in 2 vergrößert dargestellte Ausrücklager 18 weist amen bezüglich der Schiebehülse 12 feststehenden ersten, radial äußeren Lagerring 20 und amen umlaufenden zweiten, radial inneren Lagerring 22 auf, welcher mittels eines Axialfortsatzes 24 über das Lager 18 hinaus verlängert ist und mittels eines Lastringes 26 und eines Ausrückringes 28 mit Zungenenden 30 einer nur teilweise dargestellten Membranfeder 32 in Wirkverbindung steht, welche das Ausrückorgan der zu betätigenden Reibungskupplung darstellt. Das Halteblech 16 ist an der Außenumfangsfläche des Radialflansches 14 verrollt, erstreckt sich unter Einschluss eines radialen Justierspaltes 34 axial über das Ausrücklager 18 und greift schließlich an der vom Radialflansch 14 abgewandten Stirnseite des radial äußeren, feststehenden Lagerrings 20 an. Zwischen dem Lagerring 20 und dem Radialflansch 14 ist eine Wellfeder 36 und ein im weiteren Verlauf der Beschreibung noch ausführlich erläutertes Deckelement 38 angeordnet, wobei durch die Wirkung der Wellfeder 36 das Ausrücklager 18 axial vorgespannt an dem Halteblech 16 und der Schiebehülse 12, insbesondere dem Radialflansch 14 festgelegt ist. Durch diese Anordnung kann sich das Ausrücklager 18 im eingebauten Zustand am Radialflansch 14 lateral selbstjustieren.
Die Schiebehülse 12 umfasst zur längsverschieblichen Führung auf einem nur gestrichelt angedeuteten Führungsrohr 40 eine sich über dessen gesamte Länge erstreckende Kunststoffgleithülse 15 und weist außerdem an dem, dem Ausrücklager 18 abgewandten Ende einen weiteren Flansch 17 auf, an welchem eine hier zeichnerisch nicht dargestellte Ausrückschwinge bzw. -gabel angreifen eine Ausrückkraft zur Betätigung der Kupplung einleiten kann.
Die Lagerringe 20, 22 weisen zueinander zugewandte Laufbahnen 44 für in einem Kugelkäfig 46 geführte Kugeln 48 auf. Zum Schutz vor dem Eindringen von Schmutz und gleichfalls vor dem Austreten von einem im Lagerinneren befindlichen Schmiermittel sind zwischen den Lagerringen 20, 22 zwei Berührungsdichtungen 50 angeordnet, welche jeweils mit einer Einschnapplippe 52 eines Fixierabschnittes in umlaufenden Ringnuten 54, 56 an dem äußeren Lagerring 20 festgelegt sind und mit einem radial inneren Lippenabschnitt 58 mit dem inneren, rotierbaren Lagerring 22 in einer Dichtverbindung stehen. Zwischen dem Fixierabschnitt und dem Lippenabschnitt 58 sind jeweils Armierungsabschnitte 60 ausgebildet, wobei der elastische Grundkörper der Dichtelemente 50 mit einem im Bereich des Fixierabschnittes am Ausrücklager 18 nach innen abgewinkelten und im Übergangsbereich zum Lippenabschnitt 58 gekröpften metallischen Versteifungsring 62 verstärkt ist. Die Berührungsdichtungen sind in bekannter Weise mit einer einzigen nach außen gerichteten Dichtlippe 58 ausgeführt, welche mit deren Dichtkanten im Schleifkontakt am Lagerinnenring 22 anliegen und die Wälzkörper 48 und Laufbahnen 42, 44 gegen äußere Einflüsse abdichtet.
Es ist in 2 zu erkennen, dass das Deckelement 38 an dem ersten, drehfesten Lagerring 20 festgelegt ist und einen zwischen den Lagerringen 20, 22 befindlichen Zugangsbereich des Lagerinnenraumes 59 überdeckt, wobei zwischen dem Deckelement 38 und dem umlaufenden Lagerring 22 ein Aufnahmeraum 64 ausgebildet ist, der mit einem Sperrmittel 66, z. B. mit einem geeigneten temperaturbeständigen Fett oder einer entsprechenden Paste, befüllt ist, wodurch der Lagerinnenraum gegenüber dem Eintritt von Fremdpartikeln geschützt ist.
Das Deckelement 38 ist im Ausführungsbeispiel als Deckblech ausgeführt und an der Außenumfangsfläche des drehfesten Lagerringes 20 aufgeschnappt oder dort verrollt, umgreift dessen Stirnseite und erstreckt sich im Wesentlichen nach radial innen, um dort den Lagerinnenring 22 berührungsfrei zu umgreifen und um sich dann in axialer Richtung zumindest teilweise am umlaufenden Lagerring 22 zu erstrecken. Man erkennt ferner, dass das Deckblech 38 zwischen der dem Radialflansch 14 zugewandten Stirnseite des drehfesten Lagerrings 20 und der Wellfeder 36 am Radialflansch 14 eingeklemmt ist und dass zur Ermöglichung einer radial bündigen Anordnung des Deckbleches 38 sowohl am Lageraußenring 20 als auch am Lagerinnenring 22 Ausnehmungen 65, 64 vorgesehen sind, in welche das Deckblech 38 eintauchen kann.
An der von der Wälzkörperlaufbahn 44 abgewandten Umfangsfläche des umlaufenden Lagerrings 22, also am Ausrücklager 18 radial innen, bildet das Deckblech 38 als Teil des Aufnahmeraumes 64 einen Kapillarspalt 68 aus, der so bemessen ist, dass der umlaufende Lagerring 22 das zu diesem feststehende Deckblech 38 gerade nicht berührt. Dieser Kapillarspalt 68 erweitert sich in axialer Richtung zu dem Radialflansch 14 hin zu dem Aufnahmeraum 64, so dass dieser als Reservoir für das Sperrmittel 66 dienen kann.
Innerhalb dessen radialen Erstreckungsbereiches greift das Deckelement 38 bauraumsparend in eine an dem Radialflansch 14 ausgebildete Ausnehmung 70 ein, wobei zwischen dem Deckelement 38 und dem Radialflansch 14 ein Ringraum 72 verbleibt, in welchem sich in der Umgebung des Ausrücklagers befindliche Schwebestoffe einlagern können und auf diese Weise an der dem Lagerinnenraum abgewandten Seite des Deckbleches 38 gebunden und dort dauerhaft deponiert werden können.
Wenn sich das Ausrücklager 18 im Einbauzustand an einem Fahrzeug bei einem Justagevorgang in der zur Zeichenebene senkrechten Ebene selbstjustiert, so wird das an dem drehfesten Lagerring 20 fest angeordnete Deckblech 38 mitgeführt, so dass die Gestalt des Aufnahmeraumes 64 und auch des Kapillarspaltes 68 davon unbeeinflusst bleiben.
Bezugszeichenliste

10: Ausrückvorrichtung
12: Schiebehülse
14: Radialflansch
15: Kunststoffgleithülse
16: Halteblech
17: Flansch
18: Ausrücklager
20: äußerer Lagerring
22: innerer Lagerring
24: Axialfortsatz
26: Lastring
28: Ausrückring
30: Zungenende
32: Membranfeder
34: Justierspalt
36: Wellfeder
38: Deckelement
40: Führungsrohr
42, 44: Laufbahn
46: Kugelkäfig
48: Wälzkörper
50: Berührungsdichtung
52: Einschnapplippe
54, 56: Ringnut
58: Dichtlippe
59: Lagerinnenraum
60: Armierungsabschnitt
62: Versteifungsring
64: Aufnahmeraum
66: Sperrmittel
68: Kapillarspalt
70: Ausnehmung
72: Ringraum

Claims

Ausrückvorrichtung (10) für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, umfassend – ein Führungsrohr (40), – eine auf dem Führungsrohr (40) axial verlagerbare Schiebehülse (12) mit – einem Halteabschnitt (14), an dem ein lateral selbstjustierendes Ausrücklager (18) angeordnet ist, – wobei das Ausrücklager (18) einen drehfest zu der Schiebehülse (12) angeordneten ersten Lagerring (20), Wälzkörper (48) und einen umlaufenden zweiten Lagerring (22) umfasst, der mit einem Betätigungsorgan (30, 32) der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrücklager (18) ein Deckelement (38) aufweist, welches an dem ersten, drehfesten Lagerring (20) festgelegt ist und einen zwischen den Lagerringen (20, 22) befindlichen Zugangsbereich des Lagerinnenraumes (59) überdeckt, wobei zwischen dem Deckelement (38) und dem umlaufenden Lagerring (22) ein mit einem Sperrmittel (66) befüllter Aufnahmeraum (64) ausgebildet ist und dass das Deckelement (38) berührungsfrei eine Stirnseite des umlaufenden Lageringes (22) überdeckt und die von einer Wälzkörperlaufbahn (44) abgewandte Umfangsfläche des Lagerringes (22) zumindest teilweise umgreift
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Aufnahmeraumes (64) der umlaufende Lagerring (22) eine Ausnehmung aufweist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (38) an der von einer Wälzkörperlaufbahn (42) abgewandten Umfangsfläche des drehfesten Lagerringes (20) fixiert ist und eine von dessen Stirnseiten umgreift.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung zur Bildung des Aufnahmeraumes (64) an der, der Wälzkörperlaufbahn (44) abgewandten Umfangsfläche des umlaufenden Lagerringes (22) ausgebildet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Deckelement (38) gebildete Aufnahmeraum (64) an dessen vom Lagerinnenraum (59) abgewandten Seite einen Kapillarspalt (68) umfasst.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (38) radial bündig zu zumindest einer der Umfangsflächen am Ausrücklager (18) angeordnet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (38) als Deckblech ausgeführt ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (38) zumindest mittelbar an dem Halteabschnitt (14) der Schiebehülse (12) angeordnet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrücklager (18) ein zu dem Deckelement (38) axial innen angeordnetes, sich zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring (20, 22) erstreckendes Dichtelement (50) umfasst.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Deckelement (38) axial in eine an dem Halteabschnitt (14) gebildete Ausnehmung (70) erstreckt.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckelement (38) und dem Halteabschnitt (14) ein Ringraum (72) ausgebildet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Halteabschnitt (14) als Radialflansch ausgebildet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrmittel (66) ein Fett oder eine Paste darstellt.