DE19709056A1 - Seal for automotive clutch bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für ein als Ausrücklager einer Fahrzeug reibungskupplung ausgebildetes Wälzlager, wobei die Abdichtung in einem kreisringförmigen Einbauraum zwischen zwei Lagerringen, einem Innenring und einem Außenring angeordnet ist, wobei die aus einen Dichtwerkstoff geformte, mit einer Armierung versehene Abdichtung an einem ersten Lagerring drehfixiert ist und über zumindest eine Dichtlippe schleifend an dem zweiten Lagerring anliegt.The invention relates to a seal for a release bearing of a vehicle Rolling bearing designed friction clutch, the seal in one circular installation space between two bearing rings, an inner ring and an outer ring is arranged, the molded from a sealing material with a reinforced seal on a first bearing ring fixed in rotation and rubbing on the second bearing ring via at least one sealing lip is present.
Eine Abdichtung für ein Kupplungsausrücklager der zuvor genannten Bauart ist aus der DE 30 34 057 A1 bekannt. Der Dichtungsaufbau umfaßt eine Armie rung, die einen radial nach außen gerichteten, umlaufenden Bund am freien Ende des Wälzlager-Außenrings umgreift und an diesem formschlüssig gehalten ist. Die Armierung überdeckt weitestgehend einen kreisringförmigen Abstand zwischen dem äußeren und dem inneren Lagerring des Ausrücklagers. Zum inneren Lagerring zeigend ist das freie Ende der Armierung von einem elasti schen Dichtwerkstoff umgeben, an dem eine Dichtlippe angeformt ist, die unter Vorspannung an einem zylindrischen Abschnitt des inneren Lagerrings dichtend anliegt. Diese bekannte Dichtung erfordert einen hohen Montageaufwand bedingt durch ein Umbördeln der Armierung, mit der die Abdichtung am äuße ren Lagerring formschlüssig gehalten ist. Zur wirksamen Abdichtung ist eine relativ hohe, auf die Dichtlippe ausübende Radialkraft notwendig, was sich nachteilig auf den Verschleiß der Dichtlippe und das Reibungsmoment des Kupplungsausrücklagers auswirkt. Eine derart gestaltete Radialdichtung führt weiterhin zu einer nachteiligen Temperaturerhöhung des Ausrücklagers durch die mit hoher Radialkraft anliegende Dichtlippe, wodurch das im Ausrücklager befindliche Schmiermittel thermisch stärker belastet wird und die Gefahr eines Schmiermittelaustritts zunimmt, was zu einem vorzeitigen Ausfall des Kupp lungsausrücklagers führt.A seal for a clutch release bearing of the aforementioned type is known from DE 30 34 057 A1. The seal assembly includes an armia tion, which has a radially outward, circumferential collar on the free Grips around the end of the rolling bearing outer ring and held on it in a positive manner is. The reinforcement largely covers an annular distance between the outer and inner bearing rings of the release bearing. To the Showing the inner bearing ring is the free end of the reinforcement by an elasti surrounded sealing material on which a sealing lip is formed, the under Sealing preload on a cylindrical portion of the inner bearing ring is present. This known seal requires a lot of assembly work due to a flanging of the reinforcement with which the seal on the outside ren bearing ring is held positively. For effective sealing is a relatively high radial force exerted on the sealing lip, which is necessary disadvantageous to the wear of the sealing lip and the frictional torque of the Clutch release bearing affects. A radial seal designed in this way leads continue to an adverse temperature increase of the release bearing the sealing lip with high radial force, which in the release bearing existing lubricant is subjected to greater thermal stress and the risk of Lubricant leakage increases, leading to premature clutch failure release bearing leads.
Von den zuvor genannten Nachteilen der bekannten Abdichtung ausgehend, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein Ausrücklager eine einfach montierbare Abdichtung zu schaffen, die eine hohe Abdichtungsgüte aufweist, verschleißoptimiert ausgelegt ist und die eine verbesserte Lebensdauer ermög licht.Starting from the aforementioned disadvantages of the known seal, is It is an object of the present invention, a simple for a release bearing to create a mountable seal that has a high seal quality, is designed to be wear-optimized and which enables an improved service life light.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.The object is achieved with the in the characterizing part of Features listed claim 1 solved.
Danach umfaßt die erfindungsgemäße Abdichtung zwei V-förmig gespreizt ausgebildete Dichtlippen. Eine innere zu den Wälzkörpern des Ausrücklagers gerichtete Dichtlippe stützt sich dabei an einer Seitenwandung des Lagerrings ab und bildet damit eine axial anliegende Dichtlippe. Der inneren Dichtlippe ist eine axial beabstandete äußere Dichtlippe vorgelagert, die unter Einhaltung eines Ringspaltes, d. h. den Lagerring nicht berührend angeordnet ist. Diese Dichtlippengestaltung verbessert in einem hohen Maß die Abdichtungsgüte, da mit Hilfe der Vordichtung Verunreinigungen, insbesondere grobkörnige Schmutzpartikel von der nachgeordneten, schleifend angeordneten Dichtlippe ferngehalten werden. Aufgrund der an einer Seitenwandung anliegenden axialen Dichtlippe kann die Anlagekraft zur Schaffung einer wirksamen Abdichtung vorteilhaft verringert werden, da der axialen Dichtlippe eine Vordichtung vorangestellt ist. Die Anordnung der schleifenden Dichtlippe ermöglicht auch bei einer begrenzt radialen Verlagerung des Lagerrings, an dem die Abdichtung drehfixiert ist, - was beispielsweise bei einer Betätigung des Ausrücklagers auftreten kann, - keine Auswirkung auf die Abdichtung nimmt, da in diesem Fall die axiale Dichtlippe sich an der Seitenwandung verlagert, ohne Beeinträchti gung der Abdichtung. Die reduzierte Anlagekraft der Dichtlippe stellt weiterhin eine Verschleißoptimierung dar und vermindert gleichzeitig das Reibungsmo ment des Ausrücklagers. Außerdem wird durch die verminderte Anlagekraft der axialen Dichtlippe eine Temperaturerhöhung des Ausrücklagers vermieden, was sich vorteilhaft auf die Schmierung der Wälzkörper des Ausrücklagers auswirkt. Eine unzulässige Lagererwärmung verbunden mit der Gefahr eines Schmier mittelaustritts besteht folglich nicht. Die erfindungsgemäße Abdichtung stellt somit wirkungsvolle Maßnahmen zur Verbesserung der Lebensdauer von Kupp lungsausrücklagern dar, ohne dabei den erforderlichen Montageaufwand zu erhöhen.Thereafter, the seal according to the invention comprises two V-shaped spreads trained sealing lips. An inner one to the rolling elements of the release bearing Directed sealing lip is supported on a side wall of the bearing ring and thus forms an axially fitting sealing lip. The inner sealing lip is an axially spaced outer sealing lip upstream, which is observed an annular gap, d. H. the bearing ring is not arranged in contact. This Sealing lip design greatly improves the sealing quality because with the help of the pre-seal, especially coarse-grained Dirt particles from the downstream, rubbing sealing lip be kept away. Because of the axial on a side wall Sealing lip can be the contact force to create an effective seal can be advantageously reduced because the axial sealing lip is a pre-seal is prefixed. The arrangement of the abrasive sealing lip also allows with a limited radial displacement of the bearing ring on which the seal is rotationally fixed, for example when the release bearing is actuated can occur - has no effect on the seal, since in this case the axial sealing lip is displaced on the side wall, without impairment sealing. The reduced contact force of the sealing lip continues is a wear optimization and at the same time reduces the friction mo release bearing. In addition, the reduced investment power axial sealing lip avoided a temperature increase in the release bearing what has an advantageous effect on the lubrication of the rolling elements of the release bearing. Inadmissible heating of the bearings combined with the risk of lubrication there is therefore no exit of funds. The seal according to the invention provides thus effective measures to improve the life of Kupp release bearings without the required assembly effort increase.
Weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 8, die im folgenden näher beschrieben sind.Further advantageous embodiments of the invention are Subject of subclaims 2 to 8, which are described in more detail below are.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht einen gestuft gestalteten Lagerring vor, mit dem die Dichtlippen der Abdichtung zusammenwirken. Die äußere Dichtlippe, die Vordichtung ist dabei unter Einhaltung eines definierten Ringspaltes bis an eine zylindrische Mantelfläche des Lagerrings geführt, der zwischen den Dichtlippen eine radiale Stufe bildet und an deren Seitenwan dung die axiale Dichtlippe schleifend anliegt. A preferred embodiment of the invention provides a stepped design Bearing ring in front, with which the sealing lips of the seal interact. The outer sealing lip, the pre-seal is in compliance with a defined Annular gap led to a cylindrical outer surface of the bearing ring, the forms a radial step between the sealing lips and on the side wall the axial sealing lip abuts.
Zur Sicherstellung einer einfachen Montage der erfindungsgemäßen Abdichtung ist ein Lagerring mit einer umlaufenden Ringnut versehen, in die die Abdichtung formschlüssig lagefixiert verschnappt und dabei dauerhaft gehalten ist.To ensure simple assembly of the seal according to the invention is a bearing ring with a circumferential ring groove into which the seal snapped in a positively fixed position while being held permanently.
Für einen Ausrücklageraufbau, bei dem der Innenring umlaufend und der Außenring drehstarr angeordnet ist, ist es vorteilhaft, die Abdichtung am äuße ren Lagerring zu befestigen. Die Dichtlippen stehen dabei mit dem vorzugs weise gestuft gestalteten Bereich des umlaufenden Innenrings in Verbindung. Dieser Lageraufbau ermöglicht eine Dichtlippenanordnung im Bereich der geringsten Umfangsgeschwindigkeiten des Ausrücklagers, was sich vorteilhaft auf den Verschleiß und die Temperaturerwärmung auswirkt. Außerdem werden auf den rotierenden Innenring auftreffende Staubpartikel abgeschleudert, wo durch die Vordichtung nicht beaufschlagt wird.For a release bearing assembly in which the inner ring runs all the way around and the Outer ring is arranged torsionally rigid, it is advantageous to the seal on the outside to fix their bearing ring. The sealing lips are preferred wise stepped area of the circumferential inner ring in connection. This bearing structure enables a sealing lip arrangement in the area of lowest peripheral speeds of the release bearing, which is advantageous affects wear and temperature rise. Also be dust particles hitting the rotating inner ring are thrown off where is not acted upon by the pre-seal.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, den gestuft ausgebildeten Bereich des rotie renden Innenrings mit einer schräg gerichteten Seitenwand zu versehen. Die Ausbildung dieser geneigten oder konisch gestalteten Seitenwand sieht eine in Richtung des größten Durchmessers des Lagerrings verlaufende Neigung vor. Dieser Neigungsverlauf bewirkt bei einem verschleißbedingt geringfügig reduzierten radialen Abstand zwischen beiden Lagerringen und bei einer gleichzeitigen verschleißbedingten Abnahme der Anlagekraft der Axiallippe eine gewisse Kompensation dieser Anlagekraft, da die Dichtlippe an der konisch angebildeten Seitenwand sich weiter in Richtung der Wälzkörper verschiebt.The invention further provides for the stepped region of the rotie the inner ring with an oblique side wall. The Formation of this inclined or conically shaped side wall looks in Direction of the largest diameter of the bearing ring. This inclination has a slight effect due to wear reduced radial distance between the two bearing rings and at one simultaneous wear-related decrease in the contact force of the axial lip one some compensation of this contact force, since the sealing lip on the conical formed side wall moves further in the direction of the rolling elements.
Die im Einbauzustand umgekehrt V-förmig gespreizt angeordneten Dichtlippen begrenzen einen umlaufenden Sammelraum. Dieser kann vorteilhaft dazu genutzt werden, daß geringste Leckmengen von Schmiermittel, insbesondere Schmierfett zur Schmierung der Wälzkörper sich darin sammeln und der Sam melraum damit eine schmutzabweisende Funktion übernimmt. Der Sammelraum ermöglicht dabei in Verbindung mit der vorgelagerten Dichtlippe eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Abdichtung. The sealing lips, which are reversed in a V-shape when installed, are installed delimit a circumferential collecting space. This can be advantageous be used that the smallest amount of leakage of lubricant, in particular Grease for lubricating the rolling elements and the Sam collect melraum takes over a dirt-repellent function. The gathering room enables another in connection with the upstream sealing lip Improvement of the seal according to the invention.
In vorteilhafter Weise besitzt die erfindungsgemäße Abdichtung eine L-förmige Profilierung. Der kurze Schenkel ist dabei dem des äußeren drehstarr angeord neten Lagerrings zugeordnet. Die Dichtlippen sind dagegen am freien Ende des vertikal ausgerichteten langen Schenkels vorgesehen. Durch die L-förmige Profilierung der erfindungsgemäßen Abdichtung ist es möglich, auch bei axial kürzer gestalteten äußeren Lagerringen die erfindungsgemäße Abdichtung einzusetzen, die bedingt durch die L-förmige Profilierung einen axialen Versatz zwischen der Haltezone der Abdichtung und dem Abdichtbereich sicherstellt.The seal according to the invention advantageously has an L-shaped seal Profiling. The short leg is that of the outer torsionally rigid Neten bearing rings assigned. The sealing lips, however, are at the free end of the vertically aligned long leg provided. Through the L-shaped Profiling of the seal according to the invention is possible, even with axial shorter outer bearing rings designed the seal of the invention use, due to the L-shaped profile an axial offset between the holding zone of the seal and the sealing area.
Zur Schaffung einer ausreichenden Versteifung und kostengünstigen Fertigung der erfindungsgemäßen Abdichtung ist die Armierung der L-förmig gestalteten Abdichtung angepaßt. Der elastische Dichtwerkstoff ist dabei auf der vom Lagerinnenraum abgewandten Seite der Armierung anvulkanisiert. Alternativ kann die Armierung auch vom Dichtwerkstoff vollständig umschlossen sein.To create sufficient stiffening and cost-effective production the seal of the invention is the reinforcement of the L-shaped Adapted sealing. The elastic sealing material is on the Vulcanized side facing away from the bearing interior of the reinforcement. Alternatively the reinforcement can also be completely enclosed by the sealing material.
Aus der einzigen Figur ist in einem Längsschnitt ein Kupplungsausrücklager dargestellt in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Abdichtung.From the single figure is a clutch release bearing in a longitudinal section shown in connection with a seal according to the invention.
In der einzigen Figur ist eine mit der Bezugsziffer 1 versehene Abdichtung im eingebauten Zustand in einem Kupplungsausrücklager 2 dargestellt. Der Aufbau des Kupplungsausrücklagers 2 umfaßt einen ersten Lagerring 3, der drehstarr angeordnet ist und der in einer Einbaulage über einen Schenkel 4 axial an einem nicht abgebildeten Betätigungsglied abgestützt ist. Dem Lagerring 3 ist radial nach innen versetzt ein innerer Lagerring 5 zugeordnet, und zwischen den Lagerringen 3 und 5 Wälzkörper 6 geführt. Die als Kugeln gestalteten Wälzkörper 6 sind mittels eines Wälzkörperkäfigs 7 zueinander beabstandet zwischen den Lagerringen 3 und 5 angeordnet. Die Abdichtung 1 besitzt ein L-förmiges Profil, wobei ein kurzer Schenke 8 weitestgehend parallel zum Lager ring 3 verlaufend angeordnet ist. Am freien Ende des Schenkels 8 ist ein recht winkelig nach außen gerichteter Bord 9 vorgesehen, der einstückig aus dem elastischen Dichtwerkstoff der Abdichtung 1 geformt ist, und der in eine Um laufnut 10 des Lagerrings 3 formschlüssig verschnappt. Ein weiterer längerer Schenkel 11 ist rechtwinkelig zum Lagerring 5 ausgerichtet und ist am freien Ende mit zwei beabstandet angeordnete Dichtlippen 12, 13 versehen. Die umgekehrt V-förmig gespreizt angeordneten Dichtlippen 12, 13 stehen im Bereich einer Stufe 14 mit dem Lagerring 5 in Verbindung. Durch die Stufe 14 ist der Lagerring 5 mit zwei radial zueinander versetzt angeordneten zylin drischen Abschnitten 15, 16 versehen, die über eine schräg verlaufende Seiten wand 17 verbunden sind. In der einzigen Figur sind die Abdichtung 1 und die mit ihr verbundenen Dichtlippen 12, 13 in der Einbaulage dargestellt. Dadurch wird die radiale Beabstandung der Dichtlippe 12 zum Abschnitt 15 sichtbar, gekennzeichnet durch den Ringspalt 18. Aus dieser Figur ist weiterhin die schleifend an der Seitenwandung 17 anliegende Dichtlippe 13 ersichtlich. Durch die Spreizung der Dichtlippen 12, 13 wird weiterhin ein ringförmiger Sammelraum 20 seitlich begrenzt, in dem sich beispielsweise Schmiermittel in einer geringen Menge ansammeln kann. Das eingeschlossene Schmiermittel in Verbindung von Schmutzpartikeln kann die Wirkung der Dichtlippe 12 ver stärken und damit insgesamt zur Verbesserung der Abdichtgüte der Abdichtung 1 beitragen. Zur Versteifung der Abdichtung 1 ist diese mit einer dem Profil der Abdichtung 1 entsprechend geformten Armierung 19 versehen, die außenseitig, d. h. auf der vom Wälzkörper 6 abgewandten Seite vom Dichtwerkstoff der Abdichtung 1 umschlossen ist, wobei zur Schaffung einer unlösbaren Verbin dung dieser Bauteile sich vorzugsweise eine Vulkanisation eignet. In the single figure, a seal provided with the reference number 1 is shown in the installed state in a clutch release bearing 2 . The structure of the clutch release bearing 2 comprises a first bearing ring 3 , which is arranged so as to be torsionally rigid and which, in the installed position, is axially supported on an actuator (not shown) via a leg 4 . The bearing ring 3 is radially inwardly offset an inner bearing ring 5 associated with, and guided between the bearing rings 3 and 5, rolling bodies. 6 The rolling elements 6 designed as balls are arranged at a distance from one another between the bearing rings 3 and 5 by means of a rolling element cage 7 . The seal 1 has an L-shaped profile, a short leg 8 is arranged largely parallel to the bearing ring 3 extending. At the free end of the leg 8 , a very angular outward-facing board 9 is provided, which is formed in one piece from the elastic sealing material of the seal 1 , and which is positively snapped into a running groove 10 of the bearing ring 3 . Another longer leg 11 is oriented at right angles to the bearing ring 5 and is provided at the free end with two spaced sealing lips 12 , 13 . The inverted V-shaped spread sealing lips 12 , 13 are in the area of a step 14 with the bearing ring 5 in connection. By the stage 14 , the bearing ring 5 is provided with two radially offset cylin drical sections 15 , 16 , the wall 17 are connected via an inclined side. In the single figure, the seal 1 and the sealing lips 12 , 13 connected to it are shown in the installed position. As a result, the radial spacing of the sealing lip 12 from the section 15 is visible, characterized by the annular gap 18 . This figure also shows the sealing lip 13 abutting against the side wall 17 . The spreading of the sealing lips 12 , 13 further limits an annular collecting space 20 in which, for example, a small amount of lubricant can accumulate. The enclosed lubricant in connection with dirt particles can strengthen the effect of the sealing lip 12 and thus contribute overall to improving the sealing quality of the seal 1 . To stiffen the seal 1 , this is provided with a reinforcement 19 correspondingly shaped to the profile of the seal 1 , which is enclosed on the outside, ie on the side facing away from the rolling element 6 by the sealing material of the seal 1 , it being preferred to create an inseparable connection between these components vulcanization is suitable.
11
Abdichtung
seal
22nd
Kupplungsausrücklager
Clutch release bearing
33rd
Lagerring
Bearing ring
44th
Schenkel
leg
55
Lagerring
Bearing ring
66
Wälzkörper
Rolling elements
77
Wälzkörperkäfig
Rolling body cage
88th
Schenkel
leg
99
Bord
Board
1010th
Ringnut
Ring groove
1111
Schenkel
leg
1212th
Dichtlippe
Sealing lip
1313
Dichtlippe
Sealing lip
1414
Stufe
step
1515
Abschnitt
section
1616
Abschnitt
section
1717th
Seitenwandung
Side wall
1818th
Ringspalt
Annular gap
1919th
Armierung
reinforcement
2020th
Sammelraum
Gathering room
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