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Die Erfindung betrifft ein Ausrücklager für eine Reibungskupplung, welches einen Innenring, einen Außenring und dazwischen angeordnete kugelförmige Wälzkörper aufweist, wobei die Wälzkörper an einer Innenringlaufbahn und einer Außenringlaufbahn abrollen sowie in einem Käfig geführt sind, bei dem der Innenring mit einem Ausrückelement zum Betätigen der Reibungskupplung zusammenwirkt, bei dem der Außenring frei drehbar angeordnet ist sowie axial endseitig einen radial einwärts gerichteten Anlageflansch aufweist, welcher mit Federzungen einer Membranfeder der Reibungskupplung in Kontakt bringbar ist, und bei dem ein zwischen den beiden Wälzkörperlaufbahnen ausgebildeter Innenraum des Ausrücklagers mittels einer motorseitigen Dichteinrichtung und einer getriebeseitigen Dichteinrichtung abgedichtet ist.
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In Kraftfahrzeugen dienen Reibscheibenkupplungen bekanntermaßen zur zeitweisen antriebswirksamen Trennung eines Getriebes von einer Brennkraftmaschine, um beispielsweise das Übersetzungsverhältnis des Getriebes an einen geänderten Betriebszustand der Brennkraftmaschine anzupassen. Die Betätigung der Reibscheibenkupplung erfolgt im Allgemeinen mittels eines Ausrücklagers. Ein derartiges Ausrücklager ist beispielsweise aus der
DE 101 18 095 A1 bekannt. Es weist in der Regel einen Lagerinnenring, einen Lageraußenring und mehrere dazwischen in einem Lagerkäfig geführte kugelförmige Wälzkörper auf. Eine der beiden Lagerringe ist dabei drehfest mit einem Ausrückelement verbunden, während der andere Lagerring frei drehbar angeordnet ist. Die Federzungen einer Membranfeder der Reibscheibenkupplung sind mit einem radial einwärts gerichteten, kreisringförmigen Anlageflansch des drehbaren Lagerringes in Kontakt bringbar. Der zwischen den beiden Lagerringen ausgebildete Lagerinnenraum ist bevorzugt mit einem Fett angefüllt und in der Regel beidseitig mit Dichtungen abgeschlossen, um einen Schutz des Ausrücklagers gegen den Eintritt von Wasser und Fremdpartikel zu erreichen.
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Ein Nachteil herkömmlicher Ausrücklager ist unter anderem darin zu sehen, dass zur ordnungsgemäßen Betätigung der Federzungen bei einigen Anwendungen eine Vergrößerung der radialen Länge des Anlageflansches des drehbaren Lagerringes vorzusehen ist. Hierdurch entsteht zwischen dem Anlageflansch und der dieser zugeordneten Dichtung ein Hohlraum, in dem sich Wasser unter ungünstigen Betriebsbedingungen ansammelt, das nicht abfließen kann. Das an der Dichtung anstehende Wasser sickert insbesondere bei stillstehendem Fahrzeug sukzessive in den Lagerinnenraum ein und führt dort zu einer Gebrauchsdauerverkürzung des Ausrücklagers.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ausrücklager zu schaffen, bei dem eine Akkumulation von Wasser und dessen Eindringen in das Ausrücklager zuverlässig vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ausrücklager mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Die Erfindung betrifft demnach ein Ausrücklager für eine Reibungskupplung, welches einen Innenring, einen Außenring und dazwischen angeordnete kugelförmige Wälzkörper aufweist, wobei die Wälzkörper an einer Innenringlaufbahn und einer Außenringlaufbahn abrollen sowie in einem Käfig geführt sind, bei dem der Innenring mit einem Ausrückelement zum Betätigen der Reibungskupplung zusammenwirkt, bei dem der Außenring frei drehbar angeordnet ist sowie axial endseitig einen radial einwärts gerichteten Anlageflansch aufweist, welcher mit Federzungen einer Membranfeder der Reibungskupplung in Kontakt bringbar ist, und bei dem ein zwischen den beiden Wälzkörperlaufbahnen ausgebildeter Innenraum des Ausrücklagers mittels einer motorseitigen Dichteinrichtung und einer getriebeseitigen Dichteinrichtung abgedichtet ist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass der Anlageflansch des Außenrings zur Schaffung eines Drainageweges für etwaig in das Ausrücklager eingetretenes Wasser mindestens eine axiale Durchgangsbohrung aufweist.
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Infolgedessen wird eine lagerschädigende Ansammlung von Wasser zwischen dem Anlageflansch und der motorseitigen Dichteinrichtung durch Schaffung eines definierten Entwässerungsweges erfolgreich vermieden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieses Konstruktionsprinzips kann vorgesehen sein, dass die motorseitige Dichteinrichtung aus einem mechanisch stabilen Haltering und einem elastischen Dichtelement besteht, dass das Dichtelement mit seinem radial äußeren Basisabschnitt mit dem Haltering fest verbunden ist, dass der Haltering an dem drehbaren Außenring festgeklemmt ist, dass das Dichtelement einen in Bezug zu einer Längsmittelachse des Ausrücklagers um einen Winkel geneigt verlaufenden Mittelabschnitt aufweist, dass das Dichtelement einen an dem Innenring axial anliegenden Kopfabschnitt aufweist, und dass die wenigstens eine Durchgangsbohrung im Außenring radial innerhalb des Halterings radial gesehen im Bereich des elastischen Dichtelements angeordnet ist.
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Hierdurch wird ein in radialer Richtung weitestgehend versatzfreier Drainageweg für das Wasser geschaffen, so dass eine zuverlässige Ableitung von etwaig eingedrungenem Wasser gewährleistet ist.
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Gemäß einer anderen günstigen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Längsachse der wenigstens einen Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings parallel zu der Längsmittelachse des Ausrücklagers verläuft. Hierdurch ist eine einfache sowie kostengünstige Herstellung der vorzugsweise mehreren Durchgangsbohrungen in den Anlageflansch des Außenrings mittels standardisierter Fertigungsverfahren bei einer gleichzeitig minimalen strukturellen Schwächung des Außenrings gewährleistet. Zudem wird die durchgangsbohrungsbedingte Verringerung einer für die Federzungen der Membranfeder zur Verfügung stehenden kreisringförmigen Außenfläche des Anlageflansches minimiert.
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Bevorzugt weist der Anlageflansch mindestens sechs umfangsseitig gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnete Durchgangsbohrungen auf. Infolgedessen ist eine optimale Ableitung von unter Umständen eingedrungenem Wasser unabhängig von der aktuellen Drehstellung des Außenrings gewährleistet.
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Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Längsachse der wenigstens einen Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings mittig durch den geneigten Mittelabschnitt des elastischen Dichtelements verläuft. Hierdurch wirkt der geneigte Mittelabschnitt des elastischen Dichtelements als Ablauframpe für das nach Außen abzuleitende Wasser.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In der Zeichnung zeigt
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1 einen unteren Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ausrücklager, und
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2 eine perspektivische Ansicht stirnseitig auf den drehbaren Außenring des Ausrücklagers gemäß 1.
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Das in den Figuren dargestellte Ausrücklager 10 ist als ein abgedichtetes Schrägkugellager ausgebildet. Es dient zur Betätigung einer als Einscheibentrockenkupplung ausgebildete Reibungskupplung und weist einen Innenring 12 und einen diesen koaxial umschließenden Außenring 14 auf. Der Innenring 12 und der Außenring 14 sind rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 16 des Ausrücklagers 10 angeordnet. Radial zwischen diesen beiden Lagerringen 12, 14 sind kugelförmige Wälzkörper 24 angeordnet, welche durch einen Käfig 22 geführt werden. Die Wälzkörper 24 rollen dabei an einer Innenringlaufbahn 18 und einer Außenringlaufbahn 20 ab. Die jeweils näherungsweise viertelkreisförmig ausgeführte Innenringlaufbahn 18 und Außenringlaufbahn 20 ermöglichen es dem Ausrücklager auch axiale Lasten aufzunehmen, wie sie beim Ein- und Ausrücken einer Reibungskupplung üblicherweise auftreten. Eine nicht dargestellte Kupplungsfeder der Reibungskupplung ist vorzugsweise als Membranfeder mit sich radial erstreckenden Federzungen ausgebildet. Der in Bezug zum Innenring 12 frei drehbare Außenring 14 ist mit den nicht dargestellten Federzungen der Membranfeder der Reibungskupplung in Kontakt bringbar.
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An dem Außenring 14 ist ein radial einwärts gerichteter, kreisringförmiger Anlageflansch 26 ausgebildet, welcher axial motorseitig eine kreisringförmige Außenfläche 28 aufweist, die als Anlagefläche für die Federzungen der Membranfeder der Reibungskupplung dient. Der zwischen den beiden Lagerringen 12, 14 ausgebildete Innenraum 30 des Ausrücklagers 10 ist bevorzugt teilweise mit einem nicht dargestellten Lagerfett angefüllt. Die radiale Länge RB des Anlageflansches 26 des Außenringes 14 ist im Vergleich zu bekannten Ausführungsformen von Ausrücklagern größer, um durch die damit einhergehende Vergrößerung der Außenfläche 28 den mechanischen Kontakt zu den Federzungen der Membranfeder der Einscheibentrockenkupplung weiter zu verbessern.
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Außerdem verfügt das Ausrücklager 10 zum Schutz vor Wasser und Fremdpartikel auf seiner Motorseite M über eine motorseitige Dichteinrichtung 32 und auf seiner Getriebeseite G über eine getriebeseitige Dichteinrichtung 34.
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Die getriebeseitige Dichteinrichtung 34 besteht aus einen am Innenring 12 befestigten und bevorzugt metallischen Haltering 36, an dem ein kreisringförmiges elastisch-flexibles Dichtelement 38 befestigt ist. Das elastische Dichtelement 38 besteht bevorzugt aus einem Elastomer, wie zum Beispiel Gummi oder Silikon. Die mechanische Verbindung zwischen dem Haltering 36 und dem elastischen Dichtelement 38 kann zum Beispiel durch Kleben, Vulkanisieren oder Klemmen erfolgen. An dem Dichtelement 38 der getriebeseitigen Dichteinrichtung 34 sind eine erste Dichtlippe 40 und eine zweite Dichtlippe 42 integral ausgebildet, die jeweils radial einwärts gerichtet sind. Die erste Dichtlippe 40 mit einer näherungsweise dreieckförmigen Querschnittsgeometrie berührt einen getriebeseitigen, axialen Endabschnitt 44 des Innenrings 12, während die zweite, eine in etwa halbkreisförmige Querschnittsgeometrie aufweisende Dichtlippe 42 radial zu diesem axialen Endabschnitt 44 des Innenrings 12 angeordnet ist.
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Die motorseitige Dichteinrichtung 32 umfasst ebenfalls einen metallischen Haltering 50, an dem ein elastisch-flexibles Dichtelement 52 auf dieselbe Art und Weise wie im Fall der getriebeseitigen Dichteinrichtung 34 befestigt ist. Ein Basisabschnitt 54 des Dichtelements 52 ist zu diesem Zweck mit dem Haltering 50 fest verbunden. An den Basisabschnitt 54 ist ein sich weitgehend radial erstreckender Mittelabschnitt 56 integral angeformt, an den sich weiter nach radial innen ein wulstartiger Kopfabschnitt 58 anschließt. Der Kopfabschnitt 58 liegt an einem motorseitigen und radial einwärts gerichteten flanschartigen Endabschnitt 60 des Innenrings 12 hermetisch dichtend axial an.
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In den Anlageflansch 26 des Außenringes 14 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sechs umfangsseitig gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnete zylindrische Durchgangsbohrungen 64, 90, 92, 94, 96, 98 eingebracht, von denen in 1 lediglich eine Durchgangsbohrung 64 zu sehen ist. Die Längsachse 66 der Durchgangsbohrung 64 verläuft parallel beabstandet zu der Längsmittelachse 16 des Ausrücklagers 10 und trifft auf die radiale Mitte des axial geneigten Mittelabschnitts 56 des Dichtelements 52. Die Neigung des Mittelabschnitts 56 des Dichtelements 52 zur Längsmittelachse 16 des Ausrücklagers 10 beziehungsweise zur Längsachse 66 der Durchgangsbohrung 64 verläuft unter einem Winkel α, welcher hier etwa 45° beträgt.
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Mittels der Durchgangsbohrungen 64, 90, 92, 94, 96, 98 sind mit einer punktierten Linie angedeutete Drainagewege 70 für eventuell eingedrungenes Wasser geschaffen, so dass dieses kontrolliert aus einem ohne die Durchgangsbohrungen 64, 90, 92, 94, 96, 98 sich bildenden, teilweise geschlossenen beziehungsweise zwickelartigen Hohlraum 72 zwischen dem radial erhöhten Anlageflansch 26 und dem elastischen Dichtelement 50 abgeleitet wird.
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Der Hohlraum 72 ist demnach radial einwärts vollständig offen und radial außen durch die Durchgangsbohrungen 64, 90, 92, 94, 96, 98 im Anlageflansch 26 mit der Umgebung verbunden. Das Akkumulieren von Wasser in dem Hohlraum 72 wird somit zuverlässig unterbunden, so dass etwaiges, sich vor dem Dichtelement 52 in dem Hohlraum 72 ansammelndes beziehungsweise dort anstehendes Wasser nicht in den Innenraum 30 des Ausrücklagers 10 eindringen kann.
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Um einen in radialer Richtung versatzfreien Drainageweg 70 zu schaffen, ist der radiale Abstand RA zwischen der Längsmittelachse 16 des Ausrücklagers 10 und der Längsachse 66 der Durchgangsbohrung 64 gerade so groß bemessen, dass die Längsachse 66 der Durchgangsbohrung 64 in radialer Richtung näherungsweise mittig zum geneigten Mittelabschnitt 56 des elastischen Dichtelements 52 der motorseitigen Dichteinrichtung 32 verläuft. Dabei endet die Durchgangsbohrung 64 radial außen dort, wo am Dichtelement 52 radial innen dessen Basisabschnitt 56 beginnt. Dasselbe gilt für die übrigen, in 2 erkennbaren Durchgangsbohrungen 90, 92, 94, 96, 98 im Anlageflansch 26. Der zur besseren Übersicht nicht bezeichnete Durchmesser der Durchgangsbohrungen beträgt beispielsweise 1 mm bis 8 mm, jedoch bevorzugt 3 mm bis 6 mm.
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Das Ausrücklager 10 ist konstruktiv zum Betrieb einer in der Kraftfahrzeugtechnik weit verbreiteten und eingangs bereits erwähnten Reibungskupplung mittels eines lediglich teilweise dargestellten zentralen Ausrückelements 80 vorgesehen. Das zentrale, axial beweglich angeordnete Ausrückelement 80 ist zu diesem Zweck mittels eines ringförmigen Klemmelements 81 und einer Vorspannfeder 82 mit dem motorseitigen, radial einwärts gerichteten Endabschnitt 60 des Innenrings 12 verbunden.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Stirnseite des Außenrings 14 des Ausrücklagers 10. Hier ist deutlich erkennbar, dass in den Anlageflansch 26 des Außenrings 14 des Ausrücklagers 10 sechs Durchgangsbohrungen 64, 90, 92, 94, 96, 98 bevorzugt jeweils gleichmäßig umfangsseitig zueinander beabstandet eingebracht sind. Infolgedessen ergibt sich unabhängig von der jeweiligen Drehposition des Außenrings 14 in Bezug zur Längsmittelachse 16 des Ausrücklagers 10 eine zuverlässige Ableitung von eventuell in das Ausrücklager 10 eingetretenem Wasser.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ausrücklager
- 12
- Innenring
- 14
- Außenring
- 16
- Längsmittelachse
- 18
- Innenringlaufbahn
- 20
- Außenringlaufbahn
- 22
- Käfig
- 24
- Wälzkörper
- 26
- Anlageflansch des Außenrings
- 28
- Außenfläche des Anlageflansches
- 30
- Innenraum des Ausrücklagers
- 32
- Motorseitige Dichteinrichtung
- 34
- Getriebeseitige Dichteinrichtung
- 36
- Haltering der Dichteinrichtung 34
- 38
- Elastisches Dichtelement der Dichteinrichtung 34
- 40
- Erste Dichtlippe des Dichtelements 38
- 42
- Zweite Dichtlippe des Dichtelements 38
- 44
- Getriebeseitiger Endabschnitt des Innenrings
- 50
- Haltering der Dichteinrichtung 32
- 52
- Elastisches Dichtelement der Dichteinrichtung 32
- 54
- Basisabschnitt des Dichtelements 52
- 56
- Mittelabschnitt des Dichtelements 52
- 58
- Kopfabschnitt des Dichtelements 52
- 60
- Motorseitiger Endabschnitt des Innenrings
- 64
- Erste Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings
- 66
- Längsachse der Durchgangsbohrung 64
- 70
- Drainageweg
- 72
- Hohlraum
- 80
- Ausrückelement
- 81
- Klemmelement
- 82
- Vorspannfeder
- 90
- Zweite Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings
- 92
- Dritte Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings
- 94
- Vierte Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings
- 96
- Fünfte Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings
- 98
- Sechste Durchgangsbohrung im Anlageflansch des Außenrings
- M
- Motorseite
- G
- Getriebeseite
- α
- Winkel
- RA
- Radialer Abstand der Durchgangsbohrung
- RB
- Radiale Länge des Anlageflansches des Außenrings
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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