DE102019207679A1

DE102019207679A1 - Abgedichtete Kupplungsaxiallagervorrichtung und Antriebswellensystem mit einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102019207679A1
Application number: DE102019207679.3A
Authority: DE
Inventors: Benoit Arnault; Benoît Hauvespre; Thomas Perrotin; Nicolas Tronquoy; Samuel Viault
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2020-11-26
Also published as: US11111969B2; US20200370606A1; CN111981056A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsaxiallagervorrichtung (1), die ein Wälzlager (4), einen axial bewegbaren Kolben (6) mit einer radialen Platte (11a), und ein nachgiebiges Vorspannelement (7) aufweist. Zumindest einer von dem inneren Umfang und dem äußeren Umfang (11b, 11c) der radialen Platte (11a) des axial bewegbaren Kolbens (6) ist mit einem Lagerdichtelement (29, 33) aus einem nachgiebigen Material versehen, das zumindest eine Dichtlippe (30, 34) in Gleitkontakt mit dem rotierbaren Ring (17) des Wälzlagers (4) hat.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsaxiallagervorrichtung, die ein Lager umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Antriebswellensystem mit einer solchen Vorrichtung, wobei das System an einem Allradantriebswellensystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
Stand der Technik
Ein Allradantriebswellensystem für ein Kraftfahrzeug umfasst im Allgemeinen eine primäre Frontantriebsachse, die mit einer sekundären oder Heckantriebsachse verbunden ist.
Wenn nur zwei Räder eines Vierradfahrzeuges als Antriebsräder betrieben werden, kann das Heckantriebssystem, das die Heckantriebsachse und die Hinterräder umfasst, von dem Frontantriebssystem, das die Frontantriebsachse und die Vorderräder umfasst, abgekoppelt werden. Ferner könnte es wünschenswert sein, abhängig von dem Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs nur eines oder beide Hinterräder abzukoppeln.
Für diesen Zweck ist es bekannt, ein Heckantriebsmodul an dem Heckantriebssystem bereitzustellen, wobei das Heckantriebsmodul eine Kupplungsaxiallagervorrichtung umfasst, um Drehmoment zwischen der Front- und Heckachse, und zwischen den zwei Rädern zu verteilen. Kupplungsaxiallagervorrichtungen sind auch dazu geeignet, das Heckantriebssystem abzutrennen, wobei das Rad von der Antriebswelle entkoppelt wird. Auch sind Heckantriebsmodule bekannt, die zwei Kupplungen umfassen, wobei jede der Kupplungen geeignet ist, ein Hinterrad von der Antriebswelle abzutrennen.
Solche Heckantriebsmodule können einem Kraftfahrzeug Offroad-Möglichkeiten und Hochleistungsfähigkeiten auf der Straße, insbesondere eine effiziente Stabilität, einen effizienten dynamischen Betrieb und auch einen geringen Kraftstoffverbrauch, ermöglichen.
Vorteilhafterweise sind die Kupplungsaxiallagervorrichtungen von einer gut bekannten Mehrscheiben-Art und umfassen einen axial bewegbaren Kolben, der in einem Hohlraum zwischen einem Kupplungslager und einem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Kolbenhohlraum mit einer Hydraulikfluidquelle verbunden ist, das druckbeaufschlagtes Fluid variabel in dem Hohlraum bereitstellen kann, um den Kolben axial zu bewegen. Kupplungsaxiallagervorrichtungen umfassen ferner ein nachgiebiges Vorspannelement, das eine axiale Vorlast an dem Kupplungslager ausübt. Das Kupplungslager ist geeignet, sich durch die Kolbenbewegung axial zu bewegen und dann ein Kopplungselement zu betätigen, das in die Scheiben eingreift. Es ist bekannt, ein Kupplungslager mit mehreren Wälzkörpern, beispielsweise Nadeln oder Kugeln, zu verwenden, die in einer Laufbahnkammer angeordnet sind, die zwischen zwei Ringen in relativer Rotation definiert ist.
Wälzkörper und Ringe werden durch Verunreinigung beeinflusst, die das Reibmoment innerhalb des Kupplungslagers erhöht, was ferner den Kraftstoffverbrauch erhöht, die diese Teile sich verschlechtern lässt, und die die Kupplungslagerlebensdauer reduziert. Es ist dann wünschenswert, die Leistungsfähigkeit eines solchen Heckantriebsmoduls, insbesondere indem die Laufbahnkammer vor Partikeln und Staub geschützt wird, zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung:
Das Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile durch Bereitstellen eines abgedichteten Kupplungsaxiallagers, das insbesondere in einem Heckantriebsmodul eines Antriebswellensystems eines Kraftfahrzeugs verwendbar ist, das dazu geeignet ist, eine axiale Kraft von einem axial bewegbaren Kolben zu einem nachgiebigen Vorspannelement zu übertragen, das ein reduziertes Reibungsdrehmoment hat, das eine erhöhte Lebensdauer hat und das einen einfachen und kostengünstigen Herstellungsprozess hat, zu überkommen.
Dazu betrifft die Erfindung eine Kupplungsaxiallagervorrichtung, die ein Wälzlager, einen axial bewegbaren Kolben und ein nachgiebiges Vorspannelement aufweist.
Das Wälzlager hat einen festen Ring, einen rotierbaren Ring und mehrere Wälzkörper, die sich in einer Laufbahnkammer, die zwischen den Ringen definiert ist, befinden. Der feste Ring ist mit einer axialen Kontaktfläche versehen, die dazu geeignet ist, gegen den axial bewegbaren Kolben zu drücken. Der rotierbare Ring ist mit einer axialen Kontaktfläche versehen, die dazu geeignet ist, gegen ein nachgiebiges Vorspannelement zu drücken.
Der axial bewegbare Kolben ist zwischen einem Gehäuse und dem Wälzlager angeordnet. Der axial bewegbare Kolben umfasst eine radiale Platte mit einem inneren Umfang und einem äußeren Umfang. Der Kolben umfasst Gehäuseabdichtmittel, die aus einem nachgiebigen Material hergestellt sind, um mit dem Gehäuse einen abgedichteten Kolbenhohlraum zu definieren. Der Kolbenhohlraum ist mit einer Hydraulikfluidquelle verbunden, die druckbeaufschlagtes Fluid in dem Hohlraum variabel bereitstellen kann, um den Kolben axial zu bewegen.
Das nachgiebige Vorspannelement übt eine axiale Vorlast auf das Wälzlager aus, wobei das Wälzlager dazu geeignet ist, durch die Kolbenbewegung axial bewegt zu werden und dann das nachgiebige Vorspannelement, das das in die Scheiben eingreifende Kupplungselement, antreibt, zu komprimieren.
Gemäß der Erfindung ist zumindest einer von dem inneren Umfang und dem äußeren Umfang der radialen Platte des axial bewegbaren Kolbens mit einem Lagerabdichtelement aus einem nachgiebigen Material versehen, das zumindest eine Dichtlippe in einem Gleitkontakt mit dem rotierbaren Ring des Wälzlagers hat.
Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung, die vorteilhaft aber nicht zwingend sind, kann ein solches Kugellager eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen:

- Das Wälzlager ist ein Kugellager, wobei die Wälzkörper Kugeln sind, die sich in einer Laufbahnkammer befinden, die zwischen den Ringen definiert ist.
- Der feste Ring ist ein Innenring und der rotierbare Ring ist ein Außenring.
- Der feste Ring ist ein Außenring und der rotierbare Ring ist ein Innenring.
- Das Kugellager umfasst ferner einen ringförmigen Käfig, der mehrere Taschen aufweist, die jeweils eine Kugel aufnehmen.
- Der Innenring und der Außenring sind aus getempertem Stahl hergestellt.
- Die radiale Platte ist aus Stahl hergestellt.
- Die Gehäusedichtelemente umfassen eine Innenlippe und eine Außenlippe im Gleitkontakt mit Wänden des Kolbenhohlraums.
- Die Gehäusedichtmittel sind aus einem Polymer oder einem synthetischen Material hergestellt.
- Die Gehäusedichtmittel sind an die radiale Platte angeformt.
- Das Lagerdichtelement ist aus einem Polymer oder einem synthetischen Material hergestellt.
- Das Lagerdichtelement ist an den Umfang der radialen Platte angeformt.
- Die Gehäusedichtmittel und das Lagerdichtelement sind einstückig gebildet.
- Das Lagerdichtelement ist an dem inneren Umfang der radialen Platte vorgesehen, wobei das Dichtelement in Gleitkontakt mit einem Innenabschnitt des rotierbaren Rings ist.
- Das Lagerdichtelement ist an dem äußeren Umfang der radialen Platte vorgesehen, wobei das Dichtelement in Gleitkontakt mit einem äußeren Abschnitt des rotierbaren Rings ist.
- Das Lagerdichtelement umfasst zumindest eine zusätzliche Lippe.
- Zumindest eine zusätzliche Lippe ist in Gleitkontakt mit dem rotierbaren Ring.
- Zumindest eine zusätzliche Lippe bedeckt die Gleitlippe und definiert mit dem rotierbaren Ring eine Lücke, um eine Labyrinthdichtlippe zu bilden.
- Die Lücke zwischen dem rotierbaren Ring und zumindest einer zusätzlichen Dichtlippe erstreckt sich radial.
- Die Lücke zwischen dem rotierbaren Ring und zumindest einer zusätzlichen Dichtlippe erstreckt sich axial.
- Der axial bewegbare Kolben umfasst zumindest einen axialen Abschnitt, der sich von dem inneren und/oder äußeren Umfang der radialen Platte axial in Richtung des rotierbaren Rings erstreckt.
- Die Gehäusedichtmittel sind an den axialen Abschnitten des axial bewegbaren Kolbens befestigt.
- Das Lagerdichtelement ist an einem axialen Abschnitt des axial bewegbaren Kolbens befestigt.
- Zumindest ein axialer Abschnitt, der sich von der radialen Platte erstreckt, bedeckt die Gleitlippe und definiert mit dem rotierbaren Ring eine Lücke, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.
- Das nachgiebige Vorspannelement ist eine wellige Feder.

Die Erfindung betrifft auch ein Antriebswellensystem eines Kraftfahrzeugs, das eine solche Kupplungsaxiallagervorrichtung gemäß der Erfindung zum selektiven Verbinden oder Trennen von zumindest einem Rad von dem Antriebswellensystem umfasst.
Vorteilhafterweise umfasst das Antriebswellensystem ein Frontantriebssystem, das eine Frontantriebsachse und Vorderräder umfasst, und ein Heckantriebssystem, das eine Heckantriebsachse, ein Heckantriebsmodul und Hinterräder umfasst, wobei das Heckantriebsmodul mit Kupplungsaxiallagervorrichtungen gemäß der Erfindung in Reihe versehen ist, wobei jede selektiv eines der Hinterräder verbinden oder trennen kann.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun in Übereinstimmung mit den angefügten Figuren als ein illustratives Beispiel beschrieben, ohne die Aufgabe der Erfindung zu beschränken. In den angefügten Figuren:

- ist 1 ein axialer Schnitt einer Kupplungsaxiallagervorrichtung, die ein Kugellager gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufweist;
- ist 2 ein axialer Schnitt einer Kupplungsaxiallagervorrichtung, die ein Kugellager gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung aufweist;
- ist 3 ein axialer Schnitt einer Kupplungsaxiallagervorrichtung, die ein Kugellager gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung aufweist;
- ist 4 ein axialer Schnitt einer Kupplungsaxiallagervorrichtung, die ein Kugellager gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung aufweist; und
- ist 5 ein radialer Schnitt der Vorrichtung der 4.

Ausführliche Beschreibung einiger Ausführungsformen
Eine Kupplungsaxiallagervorrichtung 1 ist, wie in 1 illustriert ist, vorteilhafterweise in einem Antriebswellensystem eines Kraftfahrzeugs, das nicht dargestellt ist, integriert. Die Kupplungsaxiallagervorrichtung 1 ist im Wesentlichen ringförmig und um eine Mittelachse zentriert.
Die Kupplungsaxiallagervorrichtung 1 umfasst ein festes Gehäuse 3, ein Wälzlager, hier ein Kugellager 4, wobei das feste Gehäuse 3 und das Kugellager 4 einen Hohlraum 5 definieren, worin ein axial bewegbarer Kolben 6 angeordnet ist, und ein nachgiebiges Vorspannelement 7, das mittels einer strichgepunktete Linie gezeigt ist, beispielweise eine wellige Feder.
Das Gehäuse 3 ist fest und vorteilhafterweise ein Teil eines Heckantriebsmoduls, das an dem Antriebswellensystem vorgesehen ist. Das Gehäuse 3 umfasst den ringförmigen Hohlraum 5, der um die Mittelachse zentriert ist. Der Hohlraum 5 ist zwischen zwei Seitenwänden 8, 9 und einer unteren Fläche 10 definiert, wobei der Hohlraum 5 zu dem Kugellager 4 axial offen ist.
Der Kolben 6 ist ringförmig, ist um die Mittelachse zentriert und ist innerhalb des Hohlraums des Gehäuses 3 angeordnet. Der Kolben 6 umfasst eine im Wesentlichen radiale Platte 11a, die sich radial zwischen den zwei Seitenwänden 8, 9 des Hohlraums 5 erstreckt. Der Kolben 6 ist mit einem inneren axialen Abschnitt 11b, der sich von dem inneren Umfang der radialen Platte 11a in Richtung des Kugellagers axial erstreckt, und einem äußeren axialen Abschnitt 11c versehen, der sich von dem äußeren Umfang der radialen Platte 11a in Richtung des Kugellagers 4 axial erstreckt.
Vorteilhafterweise umfasst der Kolben 6 ferner ein inneres Dichtmittel 12, das aus einem nachgiebigen Material hergestellt ist und an einer inneren Bohrung der radialen Platte 11a vorgesehen ist, wobei das Dichtmittel mit einer Dichtlippe in einem Gleitkontakt mit der Seitenwand 8 des Hohlraums 5 versehen ist. Der Kolben 6 umfasst auch ein äußeres Dichtmittel 13, das aus einem nachgiebigen Material hergestellt ist und an der Außenseite der radialen Platte 11a vorgesehen ist, wobei das Dichtmittel mit einer Dichtlippe in einem Gleitkontakt mit der Seitenwand 9 des Hohlraums 5 versehen ist. Vorteilhafterweise ist das innere Dichtmittel 12 an dem inneren axialen Abschnitt 11b befestigt und das äußere Dichtmittel 13 ist an dem äußeren axialen Abschnitt 11c befestigt. Vorteilhafterweise sind die Dichtmittel 12, 13 aus einem Polymer oder synthetischem Material hergestellt. Vorteilhafterweise sind die Dichtmittel 12, 13 an die axialen Abschnitte 11b bzw. 11c angeformt.
Der Kolben 6, die Seitenwände 8 und 9 und die untere Fläche 10 definieren einen abgedichteten Hohlraum 14. Zumindest ein Kanal 15 ist durch das Gehäuse 3 hindurch bereitgestellt, um den abgedichteten Hohlraum 14 mit einer Hydraulikfluidquelle (nicht dargestellt) zu verbinden, die druckbeaufschlagtes Fluid in den abgedichteten Hohlraum 14 variabel bereitstellen kann, um den Kolben 6 axial zu bewegen. Die Seitenwände 8, 9 des Hohlraums 5 ermöglichen die seitliche Führung des Kolbens 6.
In der vorliegenden Ausführungsform hat die im Wesentlichen radiale Platte 11a des Kolbens 6 eine Form, die an das Kugellager 4 angepasst ist. Alternativ kann die im Wesentlichen radiale Platte 11a eine andere geeignete Form haben.
Das Kugellager 4 ist ringförmig und um die Mittelachse zentriert. Das Kugellager 4 ist zumindest teilweise in dem Hohlraum 5 des Gehäuses 3 angeordnet, wobei der Kolben 6 zwischen der unteren Fläche 10 des Hohlraums 5 und dem Kugellager 4 axial eingefügt ist.
Das Kugellager 4 umfasst einen festen Innenring 16, einen rotierbaren Außenring 17 und eine Reihe von Kugeln 18, die sich in einer Laufbahnkammer 19 befinden, die zwischen den Ringen 16, 17 definiert ist. Alternativ kann das Lager 4 eine beliebige andere geeignete Art von Wälzkörpern, wie beispielsweise Rollen oder Nadeln, aufweisen.
Der feste Innenring 16 umfasst einen torischen Abschnitt 20 einer äußeren torischen Fläche 21, die eine Innenlaufbahn für die Kugeln 18 bildet, und einen radialen Abschnitt 22, der sich von dem torischen Abschnitt 20 radial nach außen erstreckt. Der radiale Abschnitt 22 hat eine axiale Kontaktfläche 23, die gegen die radiale Platte 11a des axial bewegbaren Kolbens 6 drückt. Das Kugellager 4 wird durch die Übertragung der Bewegung des Kolbens 6 an die axiale Kontaktfläche 23 des festen Innenrings 16 in eine axiale Bewegung gesetzt.
Der rotierbare Außenring 17 umfasst einen torischen Abschnitt 24 einer inneren torischen Fläche 25, die eine Außenlaufbahn für die Kugeln 18 bildet.
Vorteilhafterweise umfasst der rotierbare Außenring 17 ferner einen radialen Abschnitt 26, der sich von der Innenseite des torischen Abschnitts 24 radial nach außen erstreckt. Der radiale Abschnitt 26 hat eine axiale Kontaktfläche 27 in axialer Anlage gegen das nachgiebige Vorspannelement 7.
Bei einer nicht gezeigten Alternative kann der rotierbare Ring, der mit dem nachgiebigen Vorspannelement 7 zusammenwirkt, ein Innenring sein, und der feste Ring, der mit dem axial bewegbaren Kolben 6 zusammenwirkt, kann ein Außenring sein.
Vorteilhafterweise umfasst das Kugellager 4 ferner einen ringförmigen Käfig 28, der mehrere Taschen aufweist, die jeweils eine Kugel 18 aufnehmen. Die Kugeln 18 werden dann umfänglich gleich beabstandet und gehalten.
Gemäß der Erfindung ist ferner der innere axiale Abschnitt 11b an dem inneren Umfang der radialen Platte 11a mit einem inneren Lagerdichtelement 29 versehen.
Das innere Lagerdichtelement 29 umfasst eine erste Dichtlippe 30, die sich hauptsächlich von dem axialen Abschnitt 11b axial in Richtung des radialen Abschnitts 26 des äußeren rotierbaren Rings 17 erstreckt. Die erste Dichtlippe 30 kommt in Gleitkontakt mit der unteren Fläche, die der axialen Kontaktfläche 27 gegenüberliegt.
Das innere Dichtelement 29 umfasst ferner eine zweite Dichtlippe 31, die sich hauptsächlich von dem axialen Abschnitt 11b axial in Richtung des radialen Abschnitts 26 des äußeren rotierbaren Rings 17 erstreckt. Die zweite Dichtlippe 31 kommt in eine Nähe einer unteren Fläche, die der axialen Kontaktfläche 27 gegenüberliegt, um eine axiale Lücke zu definieren. Die zweite Dichtlippe 31 und der radiale Abschnitt 26 des äußeren rotierbaren Rings 17 bilden eine Labyrinthdichtung. Die zweite Dichtlippe 31 ist bei einem geringeren Durchmesser angeordnet als der der ersten Dichtlippe 30, wobei die zweite Dichtlippe 31 eine erste Barriere bildet, um den Eintritt von Verunreinigung und insbesondere größeren Partikeln zu verhindern, wobei die erste Dichtlippe 30 eine zweite Barriere gegen Partikeln mit geringerer Größe bildet. Das innere Lagerdichtelement 29 verhindert den Eintritt von Verunreinigung von der Innenseite der Vorrichtung 1 in die Laufbahnkammer zwischen den Ringen 17, 18 und in den Raum, der zwischen dem festen Innenring und der radialen Platte 11a des Kolbens 6 definiert ist.
Vorteilhafterweise ist das innere Lagerdichtelement 29 aus einem nachgiebigen Material beispielsweise einem Polymer oder einem synthetischen Material hergestellt. Vorteilhafterweise ist das innere Lagedichtelement 29 an dem inneren axialen Abschnitt 1 1b angeformt, der sich von der radialen Platte 11a des axial bewegbaren Kolbens 6 erstreckt.
Vorteilhafterweise umfasst das innere Lagerdichtelement 29 eine Dichtung 32, wobei der innere axiale Abschnitt 11b in die Dichtung eingebettet ist.
Vorteilhafterweise sind das innere Dichtmittel 12, die Dichtung 32 und das innere Lagerdichtelement 29 einstückig gebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der dargestellten Ausführungsform ist der äußere axiale Abschnitt 11c an dem inneren Umfang der radialen Platte 11a ferner mit einem äußeren Lagerdichtelement 33 versehen.
Das äußere Lagerdichtelement 33 umfasst eine erste Dichtlippe 34, die sich im Wesentlichen von dem ersten axialen Abschnitt 11c axial in Richtung des äußeren rotierbaren Rings 17 erstreckt. Die erste Dichtlippe 34 kommt in Gleitkontakt mit der Kante des torischen Abschnitts 24.
Das äußere Dichtelement 33 umfasst ferner eine zweite Dichtlippe 35, die sich hauptsächlich von dem axialen Abschnitt 11c axial in Richtung des äußeren rotierbaren Rings 17 erstreckt. Die zweite Dichtlippe 35 kommt in die Nähe des torischen Abschnitts 24, um eine radiale Lücke zu definieren. Die zweite Dichtlippe 35 und der torische Abschnitt 24 des äußeren rotierbaren Rings 17 bilden eine Labyrinthdichtung. Die zweite Dichtlippe 35 ist bei einem höheren Durchmesser angeordnet als der der ersten Dichtlippe 34, wobei die zweite Dichtlippe 35 eine erste Barriere bildet, um den Eintritt von Verunreinigung und insbesondere größeren Partikeln zu verhindern, wobei die erste Dichtlippe 34 eine zweite Barriere gegen Partikel mit geringerer Größe bildet. Das äußere Lagerdichtelement 33 verhindert den Eintritt von Verunreinigung von der Außenseite der Vorrichtung 1 in die Laufbahnkammer zwischen den Ringen 17, 18 und in den Raum, der zwischen dem festen Innenring und der radialen Platte 11a des Kolbens 6 definiert ist.
Vorteilhafterweise ist das äußere Lagerdichtelement 33 aus einem nachgiebigen Material, beispielsweise einem Polymer oder einem synthetischen Material, hergestellt. Vorteilhafterweise ist das innere Lagerdichtelement 33 an dem äußeren axialen Abschnitt 11c angeformt, der sich von der radialen Platte 11a des axial bewegbaren Kolbens 6 erstreckt.
Vorteilhafterweise umfasst das äußere Lagerdichtelement 33 eine Dichtung 36, wobei der innere axiale Abschnitt 11b in die Dichtung eingebettet ist.
Vorteilhafterweise sind das äußere Dichtmittel 13, die Dichtung 36 und das innere Lagerdichtelement 33 einstückig gebildet.
Bei einer nicht gezeigten Alternative ist der axial bewegbare Kolben 6 mit nur einem Lagerdichtelement versehen. Alternativ umfasst das innere Dichtelement 29 nur eine Gleitlippe 30.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, kann das äußere Dichtelement 33 nur eine Gleitlippe 34 aufweisen.
Das innere Dichtelement 29 umfasst eine erste Dichtlippe 30, die sich hauptsächlich von dem axialen Abschnitt 1 1b axial in Richtung des radialen Abschnitts 26 des äußeren rotierbaren Rings 17 erstreckt. Die erste Dichtlippe 30 kommt in Gleitkontakt mit der unteren Fläche, die der axialen Kontaktfläche 27 gegenüberliegt.
Ferner umfasst das innere Dichtelement 29 gemäß dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung einen ringförmigen Flansch 37, der sich von der Dichtung 32 axial in Richtung des äußeren rotierbaren Rings erstreckt. Das freie Ende des Flansches 37 ist in einer Bohrung angeordnet, die durch den radialen Abschnitt 26 definiert ist. Der Flansch 37 kommt in die Nähe der freien Kante des radialen Abschnitts 26, um eine radiale Lücke zu definieren. Der Flansch 37 und der radiale Abschnitt 26 des äußeren rotierbaren Rings 17 bilden eine Labyrinthdichtung.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, umfasst das innere Dichtelement 29 eine erste Dichtlippe 30 in Gleitkontakt mit der unteren Fläche, die der axialen Kontaktfläche 27 gegenüberliegt. Ferner erstreckt sich der innere axiale Abschnitt 11b axial in Richtung des äußeren rotierbaren Rings 17, wobei das freie Ende des Abschnitts 11b in einer Bohrung angeordnet ist, die durch den radialen Abschnitt 26 definiert ist. Der innere radiale Abschnitt 11b kommt in die Nähe einer freien Kante des radialen Abschnitts 26, um eine radiale Lücke zu definieren. Der innere radiale Abschnitt 11b und der radiale Abschnitt 26 des äußeren rotierbaren Rings 17 bilden eine Labyrinthdichtung.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in den 4 und 5 gezeigt.
Das innere Dichtelement 29 umfasst eine erste Dichtlippe 30 in Gleitkontakt mit der unteren Fläche, die der axialen Kontaktfläche 27 gegenüberliegt, und eine zweite Dichtlippe 31, die eine Labyrinthdichtung mit dem radialen Abschnitt 26 des äußeren rotierbaren Rings 17 bildet. Die Lippen 30, 31 erstrecken sich axial von einer Dichtung 32, die eine äußere Fläche des inneren axialen Abschnitts 11b des Kolbens 6 bedeckt.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das innere Dichtmittel 12 eine Dichtlippe in Gleitkontakt mit der Wand 8 des Hohlraums 5, wobei sich die Lippe von einer Dichtung 38 erstreckt, die eine innere Fläche des inneren axialen Abschnitts 11b des Kolbens 6 bedeckt.
Der innere axiale Abschnitt 11b ist ferner mit zumindest einem Durchgangsloch 39 versehen, das sich radial zwischen den inneren und äußeren Flächen erstreckt. Die Dichtung 38 umfasst einen Stift 40, der sich in das Durchgangsloch 39 erstreckt. Das freie Ende des Stifts 40 ist mit einem axialen Kragen 41 versehen, um eine relative Verschiebung zwischen der Dichtung 38 und dem axialen Abschnitt 11b zu verhindern. Die Dichtung 32 bedeckt den Stift 40 und den Kragen 41.
Vorteilhafterweise werden die Dichtung 38 mit dem Stift 40, dem Kragen 41 und dem inneren Dichtmittel 12 mit der Lippe an der Innenfläche des inneren axialen Abschnitts 11b angeformt. Die Dichtung 32 mit dem inneren Dichtelement 29 wird dann an die Außenfläche des inneren axialen Abschnitts 11b während eines zweiten Schritts angeformt.
Repräsentative, nicht beschränkende Beispiele der vorliegenden Erfindung wurden voranstehend ausführlich mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben. Diese ausführliche Beschreibung ist lediglich beabsichtigt, einem Fachmann weitere Details zum Ausüben der bevorzugten Aspekte der vorliegenden Lehre zu lehren, und ist nicht beabsichtigt, den Umfang der Erfindung zu begrenzen. Ferner kann jedes der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die voranstehend offenbart sind, getrennt oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren benutzt werden, um ein verbessertes Kugellager bereitzustellen.
Des Weiteren können sowohl die verschiedene Merkmale der voranstehend beschriebenen repräsentativen Beispiele als auch die nachstehenden, verschiedenen unabhängigen und abhängigen Ansprüche in Weisen kombiniert werden, die nicht speziell und explizit aufgezählt sind, um zusätzliche nützliche Ausführungsformen der vorliegenden Lehre bereitzustellen.

Claims

Kupplungsaxiallagervorrichtung (1), die aufweist: - ein Wälzlager (4) mit einem festen Ring (16), einem rotierbaren Ring (17) und mehreren Wälzkörpern (18), die sich in einer Laufbahnkammer befinden, die zwischen den Ringen (16, 17) definiert ist; - einen axial bewegbaren Kolben (6), der zwischen einem Gehäuse (3) und dem Wälzlager (4) angeordnet ist, der gegen eine axiale Kontaktfläche (23) des festen Rings (16) axial drückt, und der eine radiale Platte (11a) mit einem inneren Umfang (11b) und einem äußeren Umfang (11c), und Gehäusedichtmittel (12, 13) aufweist, die aus einem nachgiebigen Material hergestellt sind, um einen abgedichteten Kolbenhohlraum (14) mit dem Gehäuse (3) zu definieren, wobei der Kolbenhohlraum (14) mit einer Hydraulikfluidquelle verbunden ist, die druckbeaufschlagtes Fluid in dem Hohlraum (14) variabel bereitstellen kann, um den Kolben (6) axial zu bewegen; und - ein nachgiebiges Vorspannelement (7), das eine axiale Vorlast an einer axialen Kontaktfläche (27) des rotierbaren Rings (17) ausübt, wobei das Wälzlager (4) dazu geeignet ist, sich axial durch die Kolbenbewegung zu bewegen und dann das nachgiebige Vorspannelement (7) zu komprimieren, das ein Kupplungselement antreibt, das in Scheiben eingreift; dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer von dem inneren Umfang und dem äußeren Umfang (11b, 11c) der radialen Platte (11a) des axial bewegbaren Kolbens (6) mit einem Lagerdichtelement (29, 33) aus einem nachgiebigen Material versehen ist, das zumindest eine Dichtlippe (30, 34) in Gleitkontakt mit dem rotierbaren Ring (17) des Wälzlagers (4) hat.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäusedichtmittel (12, 13) und das Lagerdichtelement (29, 30) einstückig gebildet sind.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lagerdichtelement (29, 30) zumindest eine zusätzliche Dichtlippe (31, 35) aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei zumindest eine zusätzliche Dichtlippe (31, 35) die Gleitlippe (30, 34) bedeckt und eine Lücke mit dem rotierbaren Ring (17) definiert, um eine Labyrinthdichtungslippe zu bilden.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der axial bewegbare Kolben (6) zumindest einen axialen Abschnitt (11b, 11c) aufweist, der sich von dem inneren und/oder äußeren Umfang der radialen Platte (11a) axial in Richtung des rotierbaren Rings (17) erstreckt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Gehäusedichtmittel (12, 13) an den axialen Abschnitten (11b, 11c) des axial bewegbaren Kolbens (6) befestigt sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Lagerdichtelement (29, 30) an dem axialen Abschnitt (11b, 11c) des axial bewegbaren Kolbens (6) befestigt ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei zumindest ein axialer Abschnitt (11b), der sich von der radialen Platte (11a) erstreckt, die Gleitlippe (30) bedeckt und eine Lücke mit dem rotierbaren Ring (17) definiert, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.
Antriebswellensystem eines Kraftfahrzeugs mit einer Kupplungsaxiallagervorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche zum selektiven Verbinden oder Trennen von zumindest einem Rad von dem Antriebswellensystem.
Antriebswellensystem gemäß Anspruch 9, das ein Frontantriebssystem, das eine Frontantriebsachse und Vorderräder umfasst, und ein Heckantriebssystem aufweist, das eine Heckantriebsachse, ein Heckantriebsmodul und Hinterräder umfasst, wobei das Heckantriebsmodul in Reihe mit Kupplungsaxiallagervorrichtungen (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüchen bereitgestellt ist, wobei jede geeignet ist, selektiv eines der Hinterräder zu verbinden oder zu trennen.