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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kupplungsausrücklager und Wälzlager, die insbesondere für Kupplungsausrücklager verwendet werden.
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Kupplungsausrücklager sind beabsichtigt, auf die Membran einer Kupplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, einzuwirken.
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Stand der Technik
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Kupplungsausrücklager umfassen im Allgemeinen ein Druckelement, das dazu ausgelegt ist, mit einer Kupplungsmembran zusammenzuwirken, wobei das Druckelement an einem Betätigungselement befestigt ist, das geeignet ist, sich unter der Wirkung eines Steuerelements, wie einer Kupplungsausrückgabel oder eines hydraulischen Steuerkolbens, translatorisch zu bewegen. Das Druckelement kann sich darüber hinaus innerhalb der erforderlichen Grenzen der Selbstausrichtung des Druckelements gegenüber der Membran radial gegenüber dem Betätigungselement bewegen.
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In bekannter Weise umfasst das Druckelement ein Wälzlager, das einen rotierenden Ring und einen nicht rotierenden Ring, d.h. einen feststehenden Ring, umfasst. Der rotierende Ring ist mit einer radialen Druckfläche ausgestattet, die dazu bestimmt ist, mit dem Ende eines Betätigungselements, wie zum Beispiel der Kupplungsmembran, in Kontakt zu kommen.
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Ein nicht rotierendes Betätigungs- oder Führungselement trägt das Wälzlager und verschiebt unter der Einwirkung eines z. B. mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Steuerelements das Wälzlager axial, um die Druckfläche des rotierenden Rings zu veranlassen, axial an der Kupplungsmembran zur Anlage zu kommen und so den Kupplungsmechanismus zu betätigen.
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Zwischen dem nicht rotierenden Ring des Wälzlagers und dem Führungselement ist im Allgemeinen eine selbstzentrierende oder selbstausrichtende Hülse angeordnet, die die Verbindung zwischen diesen beiden Komponenten bereitstellt, während sie aufgrund ihrer Elastizität eine radiale Relativbewegung zwischen ihnen ermöglicht. Auf diese Weise kann sich das Wälzlager in radial bewegen, um sich auf der Hülse und damit auf dem Führungselement selbst zu zentrieren.
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In diesem Zusammenhang sei auf das Dokument
FR 2 887 311 B1 verwiesen, das ein Kupplungsausrücklager beschreibt, das eine selbstzentrierende Hülse umfasst, die eine Reibungslippe aufweist, die dazu ausgelegt ist, an dem rotierenden Ring zu reiben.
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Unter bestimmten Bedingungen kommt es zu Winkelgleitphänomenen zwischen der selbstzentrierenden Hülse und dem Führungselement, insbesondere bei Verwendung eines Gleitmaterials, das mit einer schwachen Grenzfläche zwischen der Hülse und dem Führungselement oder während Vibrationen verbunden ist. Ein solches Gleiten kann die Hülse beschädigen, wodurch ein vorzeitiger Verschleiß der Hülse verursacht wird, der einen radialen Kompensationsdefekt, d. h. den Verlust der selbstausrichtenden Funktion der Hülse, zur Folge haben kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden und die Kupplungsausrücklager zu verbessern, um einen vorzeitigen Verschleiß der selbstausrichtenden Hülse zu vermeiden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kupplungsausrücklager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das ein axialachsiges Druckelement und ein Führungs- oder Betätigungselement aufweist, das das Druckelement abstützt.
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Das Ausrücklager umfasst ferner eine selbstausrichtende oder selbstzentrierende Hülse, die einen ringförmigen Körper, die z.B. im Druckelement befestigt ist, und eine Mehrzahl von radialen Rippen oder Auskragungen, z.B. parallel zur axialen Achse, umfasst, die sich von der Bohrung des Körpers aus, z.B. schräg, in Richtung des Führungselements erstrecken, wobei das freie Ende jeder der Rippen in radialen Kontakt mit dem Führungselement kommt.
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Das Führungselement umfasst zumindest ein winkliges Halteelement von zumindest einer Rippe der selbstausrichtenden Hülse.
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Das winklige Halteelement ermöglicht es, die Rippen der Hülse auf dem Führungselement in Bezug auf die Winkelrotation zu fixieren, wodurch der vorzeitige Verschleiß der Hülse, insbesondere der Rippen, im Falle einer Winkelrotation der Hülse gegenüber dem Führungselement verringert ist.
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Das Druckelement ist vorteilhaft dazu ausgelegt, mit einem Betätigungselement eines Kupplungsmechanismus, wie beispielsweise einer Membran, axial in Kontakt zu kommen.
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Das Führungs- oder Betätigungselement ist so ausgelegt, sich unter der Einwirkung eines Steuerelements des Kupplungsmechanismus, wie beispielsweise einer Kupplungsausrückgabel oder eines hydraulischen Steuerkolbens, translatorisch entlang der axialen Achse zu bewegen.
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Vorteilhafterweise umfasst das Führungselement einen rohrförmigen Teil in Form einer Buchse, die radial durch eine zylindrische Außenfläche und eine Innenfläche begrenzt ist, wobei die Rippen der selbstausrichtenden Hülse radial an der Außenfläche der Buchse anliegen. Das winkelförmige Halteelement kragt radial von der Außenfläche der Buchse des Führungselements aus.
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Die Buchse ist außerdem in axialer Richtung durch einen radialen Lagerabschnitt und einen freien Seitenrand auf der dem radialen Lagerabschnitt gegenüberliegenden Seite begrenzt.
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Die Rippen sind radial elastisch verformbar und ermöglichen eine radiale Verschiebung des Druckelements gegenüber dem Führungselement während eines Ausrückvorgangs der Kupplung, um die Selbstausrichtung des Wälzlagers gegenüber der Kupplungsmembran zu ermöglichen, wenn die Drehachsen des Druckelements und der Membran nicht ausgerichtet sind.
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Unter „elastisch verformbar“ ist jede Komponente zu verstehen, die aufgrund ihrer Form oder ihres Materials in der Lage ist, sich unter Einwirkung einer äußeren Spannung, die auf die Komponente ausgeübt wird, reversibel zu verformen und bei fehlender äußerer Spannung ihre ursprüngliche Form anzunehmen.
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Die Rippen erstrecken sich beispielsweise in axialer Richtung über die gesamte Länge der Bohrung des Körpers, ohne axial über die Bohrung hinaus zu reichen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel bilden das winkelförmige Halteelement und die Buchse des Führungselements eine monolithische Anordnung, d. h. ein einziges starres Teil.
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Die Integration der winkelförmigen Halteelemente in die Form der Buchse ist besonders kostengünstig. Allerdings kann eine solche Lösung nicht in bestehende Führungselemente integriert werden.
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Zum Beispiel wird das winkelförmige Halteelement direkt mit der Buchse gegossen.
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Das winkelförmige Halteelement hat im Querschnitt eine parallelepipedische Form, z. B. eine quadratische oder rechteckige Form, oder auch eine abgerundete Form. Das freie Ende des Halteelements kann eine runde, rechteckige, abgeschrägte oder spitze Form haben.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das winkelförmige Halteelement ein von der Buchse des Führungselements separates Teil.
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Vorteilhafterweise umfasst das winkelförmige Halteelement ein Befestigungsteil, das dazu ausgelegt ist, jeweils in der Buchse befestigt zu werden, und ein winkelförmiges Halteteil, das koaxial zu dem Befestigungsteil ist und radial über die Außenfläche der Buchse in Richtung der Hülse auskragt.
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Das Befestigungsteil ist beispielsweise in einer entsprechend geformten Öffnung, die in der Außenfläche der Buchse gebildet ist, z.B. durch Formschluss, durch Clipsen oder durch Kleben, befestigt.
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Als Variante kann auch jede andere Art der Befestigung der winkelförmigen Halteelemente vorgesehen sein. So könnte beispielsweise vorgesehen sein, das winkelförmige Halteelement direkt auf die Außenfläche der Buchse zu kleben.
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Die Öffnung zur Aufnahme des Befestigungsteils kann beispielsweise eine Blindöffnung oder eine Durchgangsöffnung sein.
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Vorteilhafterweise ist das winkelförmige Halteelement aus einem steiferen Material gefertigt als die Rippen der selbstausrichtenden Hülse.
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Das winkelförmige Halteelement ist beispielsweise aus einem steifen Kunststoff, wie z. B. einem Polymer, einem Elastomer, oder aus einem metallischen Werkstoff, wie z. B. Stahl oder einer Legierung metallischer Werkstoffe, hergestellt.
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Die selbstausrichtende Hülse besteht beispielsweise vorteilhaft aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem Elastomer oder aus Naturkautschuk.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Führungselement eine Mehrzahl von winkelförmigen Halteelementen, die optional gleichmäßig über den Umfang der Außenfläche der Buchse verteilt sind.
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Jedes winkelförmige Halteelement ist winkelförmig zwischen zwei benachbarten Rippen der selbstausrichtenden Hülse angeordnet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Führungselement mindestens drei winkelförmige Halteelemente, die gleichmäßig über den Umfang der Außenfläche der Buchse verteilt sein können.
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Zwei benachbarte winkelförmige Halteelemente sind zum Beispiel in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Führungselement mindestens vier winkelförmige Halteelemente, die gleichmäßig über den Umfang der Außenfläche der Buchse verteilt sein können.
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Zwei winkelförmige Halteelemente sind z.B. in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet.
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Vorteilhafterweise umfasst das Druckelement ein Wälzlager, das einen nicht rotierenden Ring, einen zum nicht rotierenden Ring koaxialen rotierenden Ring und eine zwischen den Ringen befestigte Reihe von, z.B. kugelförmigen, Wälzkörpern umfasst, wobei die selbstausrichtende Hülse am nicht rotierenden Ring befestigt ist.
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Das Wälzlager kann auch einen Käfig umfassen, der den regelmäßigen Umfangsabstand der Wälzkörper aufrechterhält.
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Das Wälzlager umfasst zum Beispiel ein ringförmiges Dichtungselement, das am rotierenden Ring, insbesondere an einem ersten axialen Abschnitt, befestigt ist.
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Der nicht rotierende Ring umfasst beispielsweise einen torusförmigen Abschnitt, der im Querschnitt ein viertelkreisförmiges konkaves Innenprofil aufweist, das eine torusförmige Laufbahn für die Wälzkörper bildet. Der torusförmige Abschnitt wird radial durch die Laufbahn und eine ringförmige Fläche begrenzt, die die Bohrung des drehfesten Rings bildet. Der nicht rotierende Ring umfasst außerdem einen ringförmigen axialen Abschnitt, der einen Rand des torusförmigen Abschnitts mit großem Durchmesser axial auf der dem rotierenden Ring gegenüberliegenden Seite verlängert. Der axiale Abschnitt wird radial durch einen ringförmigen radialen Abschnitt verlängert, der sich radial auf der den Wälzkörpern gegenüberliegenden Seite erstreckt.
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Der rotierende Ring umfasst beispielsweise einen torusförmigen Abschnitt, der im Querschnitt ein viertelkreisförmiges konkaves Innenprofil aufweist, das eine Laufbahn für die Wälzkörper bildet. Der torusförmige Abschnitt wird radial durch die Laufbahn und eine ringförmige Fläche begrenzt, die die Außenfläche des rotierenden Rings bildet. Der toroidale Abschnitt wird an jedem Ende durch einen ringförmigen axialen Abschnitt verlängert. Der erste axiale Abschnitt erstreckt sich über eine Kante mit großem Durchmesser des toroidalen Abschnitts und umgibt den toroidalen Abschnitt des nicht rotierenden Rings radial. Der zweite axiale Abschnitt erstreckt sich über eine Kante des toroidalen Abschnitts mit kleinem Durchmesser, die sich axial auf der dem ersten axialen Abschnitt gegenüberliegenden Seite befindet. Der rotierende Ring umfasst ferner einen ringförmigen radialen Abschnitt, der sich radial vom zweiten axialen Abschnitt in Richtung des nicht rotierenden Rings erstreckt.
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Der radiale Abschnitt des nicht rotierenden Rings kann sich axial jenseits des Endes des ersten axialen Abschnitts des rotierenden Rings befinden. Der radiale Abschnitt des rotierenden Rings befindet sich axial jenseits des Endes des toroidalen Abschnitts des nicht rotierenden Rings auf der dem radialen Abschnitt gegenüberliegenden Seite, so dass ein axialer Raum zwischen der Innenfläche des radialen Abschnitts und dem Ende des toroidalen Abschnitts verbleibt. Der Käfig ist axial zwischen den Wälzkörpern und dem radialen Abschnitt des rotierenden Rings befestigt.
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Der nicht rotierende Ring ist beispielsweise der Innenring, und der rotierende Ring ist der Außenring, der den Innenring radial umgibt.
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Die Hülse umfasst beispielsweise ein Dichtungselement, das sich axial von einem seitlichen Rand des Hülsenkörpers auf der dem radialen Abschnitt des nicht rotierenden Rings gegenüberliegenden Seite in Richtung des radialen Abschnitts des rotierenden Rings erstreckt. Das Dichtungselement ist axial in dem freien axialen Raum angeordnet, der zwischen dem nicht rotierenden Ring und dem radialen Abschnitt des rotierenden Rings besteht.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Dichtungselement eine Dichtlippe. Die Dichtlippe erstreckt sich entlang einer Richtung, die in Bezug auf die axiale Achse im Wesentlichen geneigt oder schräg nach innen gerichtet ist, beispielsweise um einen Winkel von 45°. Die Dichtlippe kann sich axial über die Hülse hinaus erstrecken, so dass sie in axialen Reibungskontakt mit dem radialen Abschnitt des rotierenden Rings kommt und eine dynamische Dichtung bildet, um das Eindringen von Schmutzpartikeln zwischen dem nicht rotierenden und dem rotierenden Ring zu verhindern. Die Lippe ist vorteilhafterweise flexibel oder elastisch in axialer Richtung verformbar. Das freie Ende der Lippe kann im Querschnitt vorteilhaft dreieckig oder V-förmig sein, um das Reibungsmoment mit dem rotierenden Ring zu verringern.
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Der Haltekäfig ist z.B. radial zwischen dem torusförmigen Abschnitt des rotierenden Rings und der Dichtlippe angeordnet. Die Hülse kann auch ein Verstärkungselement oder einen Einsatz umfassen, das bzw. der sich im Körper der Hülse befindet und einen radialen Abschnitt umfasst, der sich zu den Wälzkörpern hin erstreckt und auf der dem radialen Abschnitt gegenüberliegenden Seite in axialem Kontakt mit dem Ende des torusförmigen Abschnitts des nicht rotierenden Rings steht. Der Einsatz ist beispielsweise aus einem steiferen Material als der Körper der Hülse, die Rippen und das Dichtungselement hergestellt. Beispielsweise kann die Anordnung, die durch den Hülsenkörper, die Rippen und das Dichtungselement gebildet wird, um den Einsatz herumgeformt werden. Als Variante könnte vorgesehen werden, dass die Hülse keinen solchen Einsatz aufweist.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden, wenn man die ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele studiert, die anhand von nicht einschränkenden Beispielen gegeben und durch die beigefügten Zeichnungen illustriert werden, in denen:
- 1 eine Ansicht im Axialschnitt eines Kupplungsausrücklagers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
- 2 eine Ansicht der 1 im Detail ist;
- 3 eine perspektivische Teilansicht eines Führungselements des Ausrücklagers der 1 ist;
- 4 eine Ansicht im Schnitt entlang der Achse IV-IV der 1 ist;
- 5 eine detaillierte Ansicht der 4 ist;
- 6 eine Ansicht im Schnitt durch ein Kupplungsausrücklager gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; und
- 7 eine Ansicht der 6 im Detail ist.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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In 1 ist im axialen Schnitt eine Auskupplungs-Einkupplungs-Ausrücklagervorrichtung oder ein Auskupplungs-Einkupplungs-Ausrücklager 1 dargestellt, die ein Druckelement 10, hier ein Wälzlager, und ein das Wälzlager 10 abstützendes, nicht rotierendes Betätigungs- oder Führungselement 2 umfasst.
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Das Wälzlager 10 ist so ausgelegt, um mit einer in 1 gezeigten Kupplungsmembran 3 oder einem beliebigen Element zusammenzuwirken, das die Betätigung einer Kupplung, z. B. in einem Kraftfahrzeug, ermöglicht. Das Führungselement 2 ist so ausgelegt, um sich unter der Einwirkung eines in 1 gestrichelt dargestellten Betätigungselements 4, beispielsweise einer Ausrückgabel oder eines hydraulischen Betätigungskolbens, entlang der axialen Achse X-X zu verschieben.
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Das Wälzlager 10 der Achse X-X umfasst einen nicht rotierenden Innenring 12, einen rotierenden Außenring 14, eine Reihe von Wälzkörpern 16, die hier in Form von Kugeln ausgeführt und zwischen den Ringen 12, 14 montiert sind, sowie einen Käfig 18 zum Aufrechterhalten des regelmäßigen Abstands der Wälzkörper in Umfangsrichtung.
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Der Innenring 12 mit der Achse X-X, der so genannte „Dünnwandring“, kann vorteilhaft durch Stanzen eines Stahlblechs oder -rohrs hergestellt werden. Der Innenring 12 umfasst einen torusförmigen Abschnitt 12a, der im Querschnitt ein viertelkreisförmiges konkaves Innenprofil 12b aufweist, das eine torusförmige Laufbahn für die Wälzkörper 16 bildet. Der torusförmige Abschnitt 12a wird radial durch die Laufbahn 12b und eine ringförmige Fläche 12c begrenzt, die die Bohrung des Innenrings 12 bildet. Der Innenring 12 umfasst ferner einen ringförmigen axialen Abschnitt 12d, der sich auf der dem Außenring 14 gegenüberliegenden Seite axial über einen Rand des torusförmigen Abschnitts 12a mit großem Durchmesser erstreckt. Der axiale Abschnitt 12d wird radial durch einen ringförmigen radialen Abschnitt 12e verlängert, der sich radial auf der den Wälzkörpern 16 gegenüberliegenden Seite erstreckt.
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Der Außenring 14 mit der Achse X-X ist koaxial zum Innenring 12 angeordnet. Der Außenring 14, der als „Dünnwandring“ bezeichnet wird, kann vorteilhaft durch Stanzen eines Stahlblechs oder -rohrs hergestellt werden. Der Außenring 14 umfasst einen torusförmigen Abschnitt 14a, der im Querschnitt ein konkaves Innenprofil 14b mit Vierteldrehung aufweist, das eine torusförmige Laufbahn für die Wälzkörper 16 bildet. Der torusförmige Abschnitt 14a wird radial durch die Laufbahn 14b und eine ringförmige Fläche 14c begrenzt, die die Außenfläche des Außenrings 14 bildet. Der torusförmige Abschnitt 14a wird an jedem Ende durch einen ringförmigen axialen Abschnitt 14d, 14e verlängert. Der erste axiale Abschnitt 14d erstreckt sich über eine Kante mit großem Durchmesser des torusförmigen Abschnitts 14a und umgibt radial den torusförmigen Abschnitt 12a des Innenrings 12. Der zweite axiale Abschnitt 14e erstreckt sich über eine Kante des ringförmigen Abschnitts 14a mit kleinem Durchmesser axial auf der dem ersten axialen Abschnitt 14d gegenüberliegenden Seite. Der Außenring 14 umfasst ferner einen ringförmigen radialen Abschnitt 14f, der sich radial vom zweiten axialen Abschnitt 14e in Richtung des Innenrings 12 erstreckt.
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Der radiale Abschnitt 12e des Innenrings 12 befindet sich axial jenseits des Endes des ersten axialen Abschnitts 14d des Außenrings 14. Der radiale Abschnitt 14f des Außenrings 14 befindet sich axial jenseits des Endes 12f des ringförmigen Abschnitts 12a des Innenrings 12, auf der dem radialen Abschnitt 12e gegenüberliegenden Seite, so dass ein axialer Zwischenraum zwischen der Innenfläche des genannten radialen Abschnitts 14f und dem genannten Ende 12f des ringförmigen Abschnitts 12a verbleibt.
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Der Käfig 18 ist axial zwischen den Wälzkörpern 16 und dem radialen Abschnitt 14f des Außenrings 14 montiert.
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Das Ausrücklager 1 umfasst ferner eine selbstausrichtende oder selbstzentrierende Hülse 20, die in der Bohrung 12c des Innenrings 12 geklemmt montiert ist, und ein ringförmiges Dichtungselement 30, das am Außenring 14, insbesondere am ersten axialen Abschnitt 14d, befestigt ist.
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Die selbstausrichtend Hülse 20 ist vorteilhaft aus Kunststoff, beispielsweise aus Elastomer oder aus Naturkautschuk, hergestellt. Die Hülse 20 umfasst einen ringförmigen Körper 22, der in der Bohrung 12c des Innenrings 12 montiert ist und in radialem Kontakt mit dieser Bohrung 12c steht. Wie dargestellt, liegt der Körper 22 nicht axial am radialen Abschnitt 12e des Rings 12 an. Als Variante könnte vorgesehen werden, dass der Körper 22 axial an dem radialen Abschnitt 12e des Innenrings 12 anliegt. Die Hülse 20 umfasst eine Mehrzahl von radialen Rippen 24 oder Vorsprüngen, die parallel zur axialen Achse X-X verlaufen und sich von der Bohrung 22a des Körpers 22 entlang einer geraden Linie, die einen Winkel α mit der Bohrung 22a bildet, nach innen erstrecken. Wie in 4 dargestellt, ist der Winkel α im Wesentlichen gleich 130°. In einer Variante liegt der Winkel α zwischen 90° und 135°. Im Allgemeinen erstrecken sich die Rippen 24 von der Bohrung 22a des Körpers 22 der Hülse 20 im Wesentlichen radial nach innen, d. h. in Richtung der Achse X-X. Wie dargestellt, erstrecken sich die Rippen 24 axial über die gesamte Länge der Bohrung 22a des Körpers 22, ohne axial über diese Bohrung hinauszugehen. Das freie Ende 24a jeder der Rippen 24 ist so ausgelegt, dass es in Kontakt mit dem Führungselement 2 der dem Wälzlager 10 zugeordneten Kupplungsausrückvorrichtung 1 kommt. Die Rippen 24 sind radial elastisch verformbar und ermöglichen eine radiale Bewegung des Wälzlagers 10 in Bezug auf das Betätigungselement während eines Ausrückvorgangs, um die Selbstausrichtung des Wälzlagers in Bezug auf die Ausrückmembran 3 zu ermöglichen, wenn die Drehachsen des Wälzlagers 10 und der Membran nicht ausgerichtet sind.
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Unter „elastisch verformbar“ ist jedes Element zu verstehen, das aufgrund seiner Form oder seines Materials in der Lage ist, sich unter Einwirkung einer auf das Element ausgeübten äußeren Spannung reversibel zu verformen und bei Fehlen einer äußeren Spannung seine ursprüngliche Form anzunehmen.
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Die Hülse 20 umfasst außerdem ein Dichtungselement 26, das sich axial von einem seitlichen Rand 22b des Hülsenkörpers 22 auf der dem radialen Abschnitt 12e des Innenrings 12 gegenüberliegenden Seite in Richtung des radialen Abschnitts 14f des Außenrings 14 erstreckt. Das Dichtungselement 26 ist axial in dem zwischen dem Innenring 12 und dem radialen Abschnitt 14f des Außenrings 14 vorhandenen freien axialen Raum angeordnet. Wie dargestellt, umfasst das Dichtungselement 26 eine ringförmige Dichtlippe, die sich entlang einer Richtung erstreckt, die in Bezug auf die axiale Achse X-X im Wesentlichen geneigt oder schräg nach innen gerichtet ist, beispielsweise um einen Winkel von 45°. Die Dichtlippe 26 erstreckt sich axial über die Hülse 20 hinaus, so dass die Dichtlippe 26 in axialen Reibungskontakt mit dem radialen Abschnitt 14f des Außenrings 14 kommt und eine dynamische Dichtung bildet, um das Eindringen von Schmutzpartikeln zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 14 zu verhindern. Die Dichtlippe 26 ist in axialer Richtung flexibel oder elastisch verformbar. Das freie Ende der Lippe 26 kann im Querschnitt vorteilhaft eine Dreiecks- oder V-Form aufweisen, um das Reibungsmoment mit dem Außenring 14 zu verringern.
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In einer Variante könnte vorgesehen werden, dass das Dichtungselement zwei radial übereinander angeordnete ringförmige Dichtlippen umfasst. Die obere Dichtlippe könnte sich axial über die untere Dichtlippe hinaus erstrecken, so dass die obere Dichtlippe in axialen Reibungskontakt mit dem radialen Abschnitt 14f des Außenrings 14 kommt und eine dynamische Dichtung bildet, um das Eindringen von Schmutzpartikeln zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 14 zu verhindern. Die untere Lippe würde es somit ermöglichen, die Menge der zur oberen Lippe gerichteten Schmutzpartikel zu verringern.
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Der Haltekäfig 18 ist radial zwischen dem ringförmigen Abschnitt 14a des Außenrings und der Dichtlippe 26 angeordnet.
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Die Hülse 20 umfasst ferner ein Verstärkungselement oder einen Einsatz 29, der sich im Körper 22 der Hülse befindet und einen (nicht näher bezeichneten) radialen Abschnitt umfasst, der sich zu den Wälzkörpern 16 hin erstreckt und in axialem Kontakt mit dem Ende 12f des toroidalen Abschnitts 12a des Innenrings 12 auf der dem radialen Abschnitt 12e gegenüberliegenden Seite steht. Der Einsatz 29 ist beispielsweise aus einem steiferen Material als der Körper 22 der Hülse, die Rippen 24 und das Dichtungselement 26 hergestellt. Beispielsweise kann die Anordnung, die durch den Körper 22 der Hülse 20, die Rippen 24 und das Dichtungselement 26 gebildet wird, um den Einsatz 29 herumgeformt werden. In einer Variante könnte vorgesehen werden, dass die Hülse keinen solchen Einsatz aufweist.
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Das zusätzliche Dichtungselement 30 ist axial auf der den Wälzkörpern 16 gegenüberliegenden Seite der Dichtlippe 26 der Hülse 20 angeordnet. Das zusätzliche Dichtungselement 30 umfasst eine Verstärkung oder einen Flansch 32, auf dem eine Innendichtung 34 aus einem flexiblen Material angeordnet ist, das flexibler ist als der Flansch 32, und ausgelegt ist, eine dynamische Abdichtung mit dem Innenring 12 auszuüben. Unter „dynamischer Dichtung“ ist eine Dichtung zwischen zwei Komponenten zu verstehen, die eine Relativbewegung ausführen. Der Flansch wird aus einem starren Material hergestellt, zum Beispiel durch Stanzen, Schneiden und Biegen eines Stahlblechs oder -rohrs. Alternativ kann der Flansch 32 auch aus einem starren Kunststoff, z. B. aus Polyamid, hergestellt werden. Die Dichtung 34 ist auf ein freies Ende des Flansches 32 aufgespritzt oder vulkanisiert. Die Dichtung 34 kann aus einem Elastomer, z. B. aus Nitril-Kautschuk, hergestellt sein. Die Dichtung 34 umfasst einen ringförmigen radialen Absatz 34a, der das freie Ende des Flansches 32 abdeckt, und eine ringförmige innere Dichtlippe 34b, die sich von diesem Absatz 34a aus nach innen, d.h. zu den Wälzkörpern 16, bzw. nach außen des Wälzlagers 10 hin erstreckt.
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Die innere Lippe 34b ist zum Inneren des Wälzlagers hin ausgerichtet und erstreckt sich schräg nach unten. Die besagte Lippe 34b ist in radialer Richtung flexibel oder elastisch verformbar. Das freie Ende der Lippe 34b kann im Querschnitt vorteilhaft eine dreieckige Form haben, um das Reibungsmoment mit dem Innenring 12 zu reduzieren.
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Für das freie Ende der Lippe 34b sind auch andere Formen möglich, wie z.B. eine V-Form, die nach innen in Richtung des Innenrings 12 ausgerichtet ist.
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Die Lippe 34b kommt in radialen Reibungskontakt mit der Außenfläche des axialen Abschnitts 12d des Innenrings 12 und übt eine dynamische Dichtfunktion mit dem Innenring 12 aus.
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Als Variante könnte eine äußere Lippe bereitgestellt werden, die sich vom Absatz 34a nach außen erstreckt und zur Außenseite des Wälzlagers, d.h. auf der den Wälzkörpern 16 gegenüberliegenden Seite, ausgerichtet ist und sich schräg nach unten erstreckt. Die äußere Lippe ist in radialer Richtung flexibel oder elastisch verformbar. Das freie Ende der äußeren Lippe kann im Querschnitt vorteilhaft eine dreieckige Form aufweisen, um das Reibungsmoment mit dem Innenring 12 zu reduzieren.
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In einer Variante kann die Dichtung 34 auch eine ringförmige Umlenklippe umfassen, die zur Außenseite des Wälzlagers 10, auf der den Wälzkörpern 16 gegenüberliegenden Seite, gerichtet ist. Die Umlenklippe kann sich von einer radialen Außenkante des Absatzes 34a axial vorstehend erstrecken und befindet sich in Bezug auf den Absatz 34a axial auf der der Innenlippe 34b gegenüberliegenden Seite. Die Umlenklippe kann sich axial über das freie Ende des ersten axialen Abschnitts 14d des Außenrings 14 hinaus erstrecken. Die Umlenklippe würde es ermöglichen, die Menge der auf die innere Lippe 34b der Dichtung 30 gerichteten Schmutzpartikel zu reduzieren. Wenn nämlich ein Luftstrom, der Schadstoffpartikel mit sich führt, von außen schräg nach innen in Richtung des Innenrings 12 gerichtet ist, bildet die Umlenklippe 34d ein Hindernis, das verhindert, dass der Strom die innere und äußere Lippe 34b, 34c erreicht.
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Die Lippe 26 der Hülse 20 und die innere Lippe 34b der Dichtung 30, die jeweils in Reibungskontakt mit dem Außenring 14 und dem Innenring 12 stehen, begrenzen radial und axial zwischen diesen Ringen einen dichten Ringraum, der die Wälzkörper 16 enthält.
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Das Bedienungs- oder Führungselement 2 dient über die Rippen 24 der Hülse 20 als Abstützung des Wälzlagers 10. Das Führungselement 2 umfasst einen rohrförmigen Abschnitt in Form einer Buchse 5, die radial durch eine Außenfläche 5a und eine Innenfläche 5b und axial durch einen Radiallagerabschnitt 6 und einen freien Seitenrand 5c auf der dem Radiallagerabschnitt 6 gegenüberliegenden Seite begrenzt ist.
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Die Innenfläche 5b bzw. die Bohrung der Hülse 20 steht zumindest teilweise in radialem Kontakt mit einem Führungsrohr 7 mit axialer Achse X-X.
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Die Rippen 24 der Hülse liegen radial an der Außenfläche 5a der Buchse 5 an.
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Der radiale Abschnitt 12e des Innenrings 12 steht in axialem Reibungskontakt mit einer ersten Seitenfläche 6a des radialen Lagerabschnitts 6. Die zweite Seitenfläche 6b des radialen Lagerabschnitts 6 ist dazu bestimmt, in axialem Kontakt mit einem Kupplungsausrückelement 4, wie z. B. einer Kupplungsausrückgabel, zu stehen, um die axiale Bewegung des Kupplungsausrücklagers 1 zu steuern.
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Der radiale Lagerabschnitt 6 und die Buchse 5 können in einem Stück oder in zwei Stücken hergestellt werden, wobei der radiale Abschnitt 6 beispielsweise ein Blech sein kann, auf das die Buchse 5 aufgegossen wird.
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Die Buchse 5 besteht aus einem steiferen Kunststoff als die Hülse 20, z. B. aus einem Polymer.
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Wie in 4 dargestellt und in keiner Weise einschränkend, ist der Körper der Buchse 5 in Umfangsrichtung mit länglichen Durchgangslöchern versehen. Diese Löcher ermöglichen es, die Menge des verwendeten Materials und die Masse des Führungselements 2 zu verringern. Als Variante könnte vorgesehen werden, dass der Buchsenkörper massiv ist und/oder andere Materialaussparungen aufweist.
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Zum Ausgleich des Ausrichtungs- bzw. Zentrierfehlers des Kupplungsausrücklagers gegenüber der Membran kann sich das Wälzlager 10 gegenüber dem starren Führungselement 2 radial bewegen, wobei sich die radialen Rippen 24 mehr oder weniger stark an der Buchse 5 des Führungselements 2 verbiegen. Die radiale Bewegung wird zudem durch den Reibschluss zwischen dem radialen Abschnitt 12e des Innenrings 12 und dem radialen Lagerabschnitt 6 des Führungselements 2 geführt.
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Der freie seitliche Rand 5c der Buchse 5 ist auf der dem radialen Lagerabschnitt 6 gegenüberliegenden Seite mit einem axialen Halteelement 5d, beispielsweise einem Ringwulst, ausgestattet, der sich von der Außenfläche 5a der Buchse 5 radial nach außen, d.h. zum Wälzlager 10 hin, erstreckt.
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Im befestigten Zustand, der in 1 zu sehen ist, wird die Hülse 20, die am Innenring 12 des Lagers 10 befestigt ist, axial gegenüber dem Führungselement 2 gehalten. Auf diese Weise ist das aus dem Wälzlager 10 und der Hülse 20 gebildete Druckelement axial am Führungselement 2 gesichert, während es sich radial zu diesem bewegen kann.
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Mit dem Ziel der winkelförmigen Rotationsfeststellung der Rippen 24 der Hülse 20 an der Buchse 5 des Führungselements 2 umfasst das Führungselement 2 eine Mehrzahl von winkelförmigen Halteelementen 8, die radial von der Außenfläche 5a der Buchse 5 des Führungselements 2 auskragen.
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Wie dargestellt, ist die Anzahl der winkelförmigen Halteelemente 8 vier und sie sind gleichmäßig über den Umfang der Außenfläche 5a der Buchse 5 verteilt. Jedes winkelförmige Halteelement ist winkelig zwischen zwei benachbarten Rippen 24 der Hülse 20 angeordnet.
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Jedes der vier winkelförmigen Halteelemente 8 ist in einem Winkel von 90° zu einem benachbarten winkelförmigen Halteelement 8 am Umfang der Buchse 5 angeordnet. In einer Variante könnte eine unregelmäßige Anordnung der Aussparungen 8 über den Umfang der Buchse 5 bereitgestellt sein.
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In einer Variante könnte nur ein winkelförmiges Halteelement bereitgestellt sein oder eine unterschiedliche Anzahl von winkelförmigen Halteelementen vorgesehen sein.
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Es könnte auch vorgesehen sein, dass die winkelförmigen Halteelemente 8 nicht gleichmäßig über den Umfang der Außenfläche 5a der Buchse 5 verteilt sind.
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Bei dem in den 3 bis 5 dargestellten Beispiel bilden die Halteelemente 8 und die Buchse 5 eine monolithische Anordnung, d. h. ein einziges starres Teil. Die Halteelemente 8 sind also direkt mit der Buchse 5 vergossen.
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Jedes der Halteelemente 8 hat im Querschnitt eine parallelepipedische Form, z. B. eine quadratische oder rechteckige Form, oder auch eine abgerundete Form. Das freie Ende der Halteelemente 8 kann eine runde, rechteckige, abgeschrägte oder spitze Form haben.
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Das Integrieren der winkelförmigen Halteelemente in die Form der Buchse ist besonders kostengünstig. Allerdings kann eine solche Lösung nicht in bestehende Führungselemente hinzugefügt werden.
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Das in den 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel, in dem die identischen Elemente die gleichen Bezeichnungen tragen, unterscheidet sich von dem in den 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel nur dadurch, dass die winkelförmigen Halteelemente 8 separate Teile der Buchse 5 sind.
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Wie in den 6 und 7 dargestellt, umfasst jedes der winkelförmigen Halteelemente 8 ein Befestigungsteil 8a, das so ausgelegt ist, dass es jeweils in der Buchse 5 befestigt werden kann, insbesondere in einer Öffnung 5e mit entsprechender Form in der Buchse 5. Jedes der Elemente 8 umfasst ferner ein winkelförmiges Halteteil 8b, das zum Befestigungsteil 8a koaxial ist und radial über die Außenfläche 5a der Buchse 5 in Richtung der Hülse 20 auskragt. Solche winkelförmigen Halteelemente 8 bilden Schlüssel, die in entsprechend geformte Öffnungen 5e in der Buchse 5 eingesetzt werden können. Das Befestigungsteil 8a ist z.B. in der entsprechenden Öffnung 5e formschlüssig montiert. In einer Variante könnten auch beliebige andere Befestigungsmittel für die winkelförmigen Halteelemente vorgesehen werden. So könnte beispielsweise vorgesehen werden, dass die winkelförmigen Halteelemente 8 direkt auf die Außenfläche 5a der Buchse 5 aufgeklebt werden.
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Die Öffnungen 5e zur Aufnahme der Befestigungsteile 8a können Blindöffnungen oder Durchgangsöffnungen sein.
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Es wird darauf hingewiesen, dass auch vorgesehen sein kann, dass das Führungselement 2 mindestens ein winkelförmiges Halteelement 8 umfasst, wie in den 3 bis 5 dargestellt, und mindestens ein winkelförmiges Halteelement 8, wie in den 6 und 7 dargestellt.
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Die winkelförmigen Halteelemente 8 sind aus einem steiferen Material gefertigt als die Rippen 24 der Hülse. So bestehen die winkelförmigen Halteelemente 8 beispielsweise aus einem steifen Kunststoff, wie z. B. einem Polymer, einem Elastomer oder einem metallischen Werkstoff, wie z. B. Stahl oder einer Legierung aus metallischen Werkstoffen.
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Dank der winkelförmigen Halteelemente stützen sich die Rippen 24 im Falle eines winkelförmigen Gleitens zwischen den Rippen 24 der Hülse 20 und der Buchse 5 des Führungselements 2 winkelförmig an den winkelförmigen Halteelementen 8 ab, wodurch eine vorzeitige Abnutzung der Rippen 24 vermieden wird, die zu einem Defekt des radialen Ausgleichs, d.h. der Funktion der Selbstausrichtung der Hülse 20, führen könnte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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