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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Kupplungsführungslager
und insbesondere eine Dichtung, die dafür geeignet ist, daß das Kupplungsführungslager
eine hervonagende Abdichtleistung erreicht.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die Kupplung ist eine Antriebsverbindungs- und
-trennvorrichtung, die eine Reibplatte verwendet, und kann in ein
Fahrzeug usw., wie beispielsweise Autos, Traktoren, Gabelstapler,
eingebaut werden. Als Antriebsglied der Kupplung wird eine Ausrückgabel
verwendet. Im Fall einer Kupplungsbetätigung wird ein Trennen der
Kraftübertragung
dadurch erreicht, daß die
Membranfeder im Kupplungsdeckel mit der Ausrückgabel in einer axialen Richtung
gedrückt
wird, um so die Erregungskraft der Membranfeder von der Reibplatte
zu lösen.
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Übrigens
wird die Schaltgabel üblicherweise auf
der feststehenden Seite, wie beispielsweise der Fahrzeugkarosserie
usw., bereitgestellt. Der Kupplungsdeckel wird am Schwungrad usw.
des Motors angebracht, um sich zusammen mit ihm zu drehen. Dementsprechend
sind die Kontaktabschnitte Verschleiß unterworfen, falls die Membranfeder
des Kupplungsdeckels unmittelbar durch die Ausrückgabel gedrückt wird.
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Dementsprechend wird, wie in Toku
Kai Hei Nr. 10-103380 offengelegt, zwischen der Membranfeder und
der Ausrückgabel
ein Kupplungsführungslager
bereitgestellt. Die Kupplungsführungslager-Vorrichtung
umfaßt
ein Kupplungsführungslager
mit einem drehbaren Ring, der an die Membranfeder anstößt und zusammen
mit ihr gedreht wird, und einem feststehenden Lagerstützelement,
welches das Lager in einer vorher festgelegten Lage hält, während eine
Eingabe von der Ausrückgabel
empfangen wird.
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Da die Kupplung so aufgebaut ist,
daß eine Reibplatte
zwischen die im Verhältnis
zueinander rotierenden Metallplatten geschaltet wird, um die aufeinander
wirkenden Reibungskräfte
zur Kraftübernagung
zu nutzen, werden von den Reibplatten auf der Kupplungs- (Motor-)
Seite Abriebpulver gestreut. Wenn solche Fremdkörper zwischen die Laufringe und
die Rollelemente des Kupplungsführungslagers treten,
kann an den Laufringen und den Rollelementen vorzeitiger Verschleiß verursacht
werden. Dementsprechend wird bei der Kupplungsausrückvorrichtung
nach dem bekannten technischen Stand zwischen dem inneren Ring und
dem äußeren Ring
eine Labyrinthdichtung zum Abdichten verwendet, wodurch das Eindringen
der Fremdkörper
verhindert wird.
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Übrigens
wird gegenwärtig,
da die Motorleistung gesteigert wird, die Wärmeerzeugung vom Motor gesteigert.
Um den Temperaturanstieg um den Motor auf Grund der gesteigerten
Wärmeerzeugung zu
verhindern, wird erwogen, in dem die Kupplung umgebenden Gehäuse Entlüftungskanäle zum Kühlen zu
formen. Jedoch können
Fremdstoffe, wie beispielsweise Staub und Wasser, von außen durch
die Entlüftungskanäle eintreten.
Obwohl die Labyrinthdichtung verhältnismäßig große feste Fremdkörper am
Eintreten in das Innere des Lagers hindern kann, können Fremdstoffe,
wie beispielsweise Schmutzwasser, durch die Labyrinthdichtung hindurchgehen, um
zwischen die Laufringe und die Rollelemente einzutreten, wodurch
vorzeitiger Verschleiß verursacht wird.
Als Maßnahme
bei solchem vorzeitigen Verschleiß kann der Austausch des Kupplungsführungslagers
in einem kurzen Zyklus erwogen werden, aber das wird die Instandhaltungskosten
unpassenderweise steigern.
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Die deutsche Patentveröffentlichung
Nr. 19709056 (Schäffler
Wälzlager
OHG) legt eine Dichtung offen, die in eine ringförmige Aussparung zwischen einem
ersten und einem zweiten Lagerring eingesetzt wird und die am ersten
Lagerring befestigt wird. Die Dichtung hat eine Dichtlippe, die über den zweiten
Lagerring streicht. Die Dichtung hat außerdem zwei umgekehrt abgeschrägte V-förmige Dichtlippen,
und die äußere Dichtlippe
hat einen Spalt zwischen derselben und dem Lagerring, während die zweite,
innere, Dichtlippe über
die Seitenwand des zweiten Lagerrings streicht.
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Das Patent der Vereinigten Staaten
Nr. 3642335 des Anmelders legt ein abgedichtetes Kugel- oder Rollenlager
offen, das ein Paar von zwischen einen äußeren und einen inneren Laufring
geschalteten Dichtungsplatten umfaßt, wobei der innere Laufring
eine in der Außenfläche desselben
geformte Dichtungsnut mit einem wesentlich U- oder L-förmigen Querschnitt
hat, wobei jede der Dichtungsplatten mit ihrer Außenkante
hermetisch am äußeren Laufring
befestigt wird, wobei der innere Kantenabschnitt der Dichtungsplatte
geformt wird mit einer inneren Dichtungslippe, gegenüber der
Dichtungsnut des inneren Laufrings, in einem Abstandsverhältnis zu
derselben, um einen verringerten Freiraum zwischen denselben bereitzustellen,
wobei eine Zwischendichtungslippe die Dichtungsnut berührt, und
einer äußeren Dichtungslippe
ohne Berührung
mit der Dichtungsnut, um einen Labyrinth-Freiraum zwischen denselben
bereitzustellen und folglich einen Dichtungsabschnitt des Lagers
zu bilden, der für
eine Rotation mit niedrigem Drehmoment und hoher Geschwindigkeit
geeignet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, ist
es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kupplungsführungslager
mit verbesserten Dichtungswirkungen bereitzustellen.
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Dementsprechend stellt die vorliegende
Erfindung ein Kupplungsführungslager,
wie in Anspruch 1 beansprucht, bereit.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden
in den Nebenansprüchen
definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht eines Kupplungsfuhrungslagers, das ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung enthält,
von der Seite der Ausrückgabel.
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2 ist
ein Querschnitt in der Achsenrichtung wie in der Richtung des Pfeils,
längs der
Linie II-II in 1.
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3 ist
ein Querschnitt in der Achsenrichtung des Kupplungsfuhrungslagers
in einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Teils der Dichtung 17 in 3.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Das Kupplungsführungslager in der vorliegenden
Erfindung hat eine Dichtung zum Abdichten zwischen dem Innenring
und dem Außenring
des Lagers, die einen Labyrinthdichtungsabschnitt, entweder vom
Innenring oder vom Außenring
vorstehend und in einer berührungsfreien
Lage in Bezug auf den anderen Ring gehalten, und einen Kontaktdichtungsabschnitt
umfaßt,
der einen Lippenabschnitt umfaßt und
auf der Innenseite des Labyrinthdichtungsabschnitts bereitgestellt
und in einer Berührungslage
in Bezug auf den anderen Ring gehalten wird. Der Lippenabschnitt
arbeitet, um Fremdkörper
zu blockieren, die durch die Labyrinthdichtung eintreten könnten.
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Da die Dichtung den entweder vom
Innenring oder vom Außenring
vorstehenden und in einer berührungsfreien
Lage in Bezug auf den anderen Ring gehaltenen Labyrinthdichtungsabschnitt
und den auf der Innenseite des Labyrinthdichtungsabschnitts bereitgestellten
und in einer Berührungslage
in Bezug auf den anderen Ring gehaltenen Lippenabschnitt umfaßt, werden
zum Beispiel verhältnismäßig große feste
Fremdkörper
am Labyrinthdichtungsabschnitt aufgefangen und am Eintreten in das
Innere des Lagers gehindert. Andererseits werden flüssige oder halbflüssige Fremdstoffe,
wie beispielsweise Schmutzwasser, die am Labyrinthdichtungsabschnitt nicht
aufgefangen werden können,
am Kontaktdichtungsabschnitt oder Lippenabschnitt aufgefangen und
werden am Eintreten in das Innere des Lagers gehindert. Dementsprechend
können
die Dichtungswirkungen der Dichtung verbessert werden.
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Bei einem Merkmal der vorliegenden
Erfindung umfaßt
ein Kupplungsführungslager
einen Außenring,
der bei Anwendung nicht gedreht werden kann, einen drehbaren Innenring,
der bei Anwendung gedreht werden kann und einen Außendurchmesser hat,
Rollelemente, die zwischen dem Außenring und dem Innenring bereitgestellt
werden, und eine Dichtung, die am Außenring befestigt wird und
einen Labyrinthdichtungsabschnitt, angeordnet in einem Außenabschnitt
des Lagers, um eine Labyrinthdichtung mit dem Innenring zu bilden,
und einen Kontaktdichtungsabschnitt umfaßt, angeordnet in einem Innenabschnitt
des Lagers, um in einer leichten Kontaktbeziehung mit dem Innenring
zu sein, so daß das Überlagerungsverhältnis in
Bezug auf den Außendurchmesser
des Innenrings zwischen 1/1000 bis 1/100 beträgt, und die einen auf dem Innenseitenabschnitt des
Kontaktdichtungsabschnitts angeordneten Vorsprung hat. Und der Vorsprung
hat einen Innenumfang, um einen Trennabschnitt in einer annähernd zylindrischen
Form in einer berührungsfreien
Beziehung mit dem Innenring zu definieren.
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Da der Trennabschnitt, welcher der
Basispunkt zum Trennen der Formen zum Formen der Dichtung ist, in
einer zylindrischen Gestalt geformt wird, kann der Formabschnitt
für diesen
Abschnitt einen Querschnitt mit einem stumpfen Winkel oder einem
rechten Winkel haben, was jeden spitzwinkligen Abschnitt beseitigt,
so daß die
Festigkeit der Form für eine
stabile Formgestalt gesteigert wird. Dementsprechend hat der Abschnitt
der Dichtungsbaugruppe in leichter Kontaktbeziehung mit dem Innenring eine
bessere Formbeständigkeit,
das Drehmoment des Lagers ist geringer, und es kann verhindert werden,
daß Geräusche auftreten,
wenn das Lager in einer Stoßbeziehung
mit einer Membranfeder schnell gedreht wird.
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Bei einem anderen Beispiel umfaßt ein Kupplungsführungslager
einen Außenring,
der bei Anwendung nicht gedreht werden kann, einen drehbaren Innenring,
der bei Anwendung gedreht werden kann und einen Außendurchmesser
hat, Rollelemente, die zwischen dem Außenring und dem Innenring bereitgestellt
werden, und eine Dichtung, die am Außenring befestigt wird und
einen Labyrinthdichtungsabschnitt, angeordnet in einem Außenabschnitt
des Lagers, um eine Labyrinthdichtung mit dem Innenring zu bilden,
und einen Kontaktdichtungsabschnitt umfaßt, der in einem Innenabschnitt
des Lagers angeordnet wird und einen Fußabschnitt oder Auslegerarmabschnitt
mit einer Dicke und einen Kontaktabschnitt mit einer Dicke hat.
Der Kontaktabschnitt ist in einer leichten Kontaktbeziehung mit
dem Innenring, so daß das Überlagerungsverhältnis in
Bezug auf den Außendurchmesser
des Innenrings zwischen 1/1000 bis 1/100 beträgt, und die Dicke des Fußabschnitts
oder Auslegerarmabschnitts kleiner ist als die Dicke des Kontaktabschnitts.
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Da die Dicke des Fußabschnitts
oder Auslegerarmabschnitts des Kontaktdichtungsabschnitts kleiner
ist als die Dicke des Kontaktabschnitts, kann die Anzugs- oder Druckkraft
des Kontaktdichtungsabschnitts in Bezug auf den Innenring verringert
werden, was mit dem leichten Kontakt zusammenwirkt, um das Drehmoment
des Lagers zu verringern. Dementsprechend kann verhindert werden,
daß Geräusche auftreten,
wenn das Lager in einer Stoßbeziehung
mit einer Membranfeder schnell gedreht wird.
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Bei einem anderen Beispiel umfaßt ein Kupplungsführungslager
einen Außenring,
der bei Anwendung nicht gedreht werden kann, einen drehbaren Innenring,
der bei Anwendung gedreht werden kann und einen Außendurchmesser
hat, Rollelemente, die zwischen dem Außenring und dem Innenring bereitgestellt
werden, und eine Dichtung, die am Außenring befestigt wird und
einen Labyrinthdichtungsabschnitt, angeordnet in einem Außenabschnitt
des Lagers und mit einem Innenumfang, der eine zylindrische Form
definiert, um eine Labyrinthdichtung mit dem Innenring zu bilden,
und einen Kontaktdichtungsabschnitt umfaßt, angeordnet in einem Innenabschnitt
des Lagers in einer leichten Kontaktbeziehung mit dem Innenring,
so daß das Überlagerungsverhältnis in
Bezug auf den Außendurchmesser
des Innenrings zwischen 1/1000 bis 1/100 beträgt.
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Wenn die festen Fremdkörper, wie
beispielsweise Staub, durch den Labyrinthdichtungsbereich nicht
ausreichend am Eintreten in das Innere gehindert werden, müssen sowohl
die festen Fremdkörper als
auch die flüssigen
Fremdstoffe, wie beispielsweise Schmutzwasser, durch den Kontaktdichtungsabschnitt
am Eintreten in das Innere gehindert werden, und daher muß der Kontaktdichtungsabschnitt,
z. B. durch Steigern der Überlagerung,
verstärkt
werden. Dies verursacht eine Zunahme des Drehmoments des Lagers
und ein leichtes Auftreten von Geräuschen, wenn das Lager in einer
Stoßbeziehung
mit einer Membranfeder schnell gedreht wird.
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Andererseits arbeitet der Labyrinthdichtungsabschnitt
durch Formen des Innenumfangs des Labyrinthdichtungsabschnitts in
einer zylindrischen Gestalt und Verlängern seiner Länge in Axialrichtung wie
in der vorliegenden Erfindung, um einen wesentlichen Teil der festen
Fremdkörper,
wie beispielsweise Staub, am Eintreten in das Innere zu hindern, während der
Kontaktdichtungsabschnitt arbeitet, um hauptsächlich die flüssigen Fremdstoffe,
wie beispielsweise Schmutzwasser, mit einer starken Durchdringungsenergie
am Eintreten in das Innere zu hindern, was durch die leichte Kontaktdichtung
erreicht werden kann. Dementsprechend kann das Drehmoment des Lagers
verringert werden, und es kann verhindert werden, daß Geräusche auftreten, wenn
das Lager in einer Stoßbeziehung
mit einer Membranfeder schnell gedreht wird.
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Im folgenden findet sich eine detaillierte
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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1 ist
eine schematische Zeichnung eines Kupplungsführungslagers, das ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einschließt, gesehen von einer Ausrückgabelseite. 2 ist eine Ansicht eines
Axialschnitts längs
der Linie II-II in 1 und
gesehen in der Richtung der Pfeile.
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In 2 umfaßt die Kupplungsführungslager-Baugruppe
ein Kupplungsführungslager 10,
eine Führungsmuffe 20,
die als ein Lagerhalteelement dient, und ein Federelement 30,
das als Kopplungselement dient. Das Kupplungsführungslager 10 umfaßt einen
Innenring 11 in der Form einer annähernd kreisförmigen Röhre mit
einem Stoßabschnitt 11a am linken
Ende, einen Außenring 12 in
der Form einer kurzen kreisförmigen
Röhre,
welche den Innenring 11 konzentrisch innerhalb derselben
enthält,
eine Vielzahl von Rollelementen, genauer gesagt, sicher zwischen
dem Innenring 11 und dem Außenring 12 angeordnete
Kugeln 15, einen Käfig 16 zum
Halten der Kugeln in einem vorher festgelegten Abstand und Dichtungen 17 und 18 zum
Abdichten der zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 auf
in Axialichtung entgegengesetzten Seiten der Kugeln 15 gebildeten
Räume.
Der Innenring 11 wird im Verhältnis zum Außenring 12 drehbar
getragen. Der Stoßabschnitt 11a des
Innenrings 11 hat eine in der Radialrichtung umgeschlagene
Form und stößt an eine Membranfeder 45 (mit
Phantomlinien abgebildet) eines Kupplungsdeckels (nicht gezeigt). Überdies bleibt
der Endabschnitt gegenüber
dem Stoßabschnitt 11a des
Innenrings 11, wie nach der Pressenstanzbearbeitung geformt,
ohne maschinell bearbeitet zu werden, was folglich die Herstellungskosten verringert.
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Andererseits wird die Führungsmuffe 20 aus geformtem
Kunstharz hergestellt und umfaßt
einen Körper 21 in
der Form einer kreisförmigen
Röhre,
einen Flanschabschnitt 22, der in der Nähe der Mitte desselben in Radialrichtung
vom Außenumfang
des Körpers 21 vorsteht,
einen Außenwandabschnitt 23, der
an der in Radialrichtung äußeren Kante
des Flanschs 22 in Axialrichtung nach links vorspringt, und
Führungsabschnitte 25 (1), die an der in Radialrichtung äußeren Kante
des Flanschs 22 in Axialrichtung vorspringen. Ein Führungsschaft
(nicht gezeigt) verläuft
innerhalb des Körpers 21,
und der Körper 21 kann
auf dem Führungsschaft
verschoben werden. Innerhalb des Körpers 21 wird ein
Abschnitt 24 mit vergrößertem Durchmesser
bereitgestellt. Der Abschnitt 24 mit vergrößertem Durchmesser
arbeitet so, daß Fremdkörper nicht
eingefangen werden, wenn sich der Körper 21 auf dem Führungsschaft verschiebt.
Der Außenwandabschnitt 23 wird
außerhalb
des Kupplungsführungslagers 10 bereitgestellt und
arbeitet als ein die Bewegung in Radialrichtung einschränkender
Abschnitt des Kupplungsfuhrungslagers. Damit sich das Kupplungsführungslager 10 in Radialrichtung
bewegen kann, wird zwischen dem in Radialrichtung äußeren Umfang
des Außenrings 12 und
dem in Radialrichtung inneren Umfang der Außenwand 23 ein Spalt 27 geformt.
Im Mittelabschnitt des Flanschabschnitts 22 wird eine horizontale
Nut 26 bereitgestellt, und ein Halter (nicht gezeigt) zum Befestigen
der Ausrückgabel 47 (durch
Phantomlinien abgebildet) wird in die horizontale Nut 26 eingesetzt.
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Wie aus 1 deutlich wird, hat das als zwei Elemente
mit der gleichen Form bereitgestellte Federelement 30 die
Funktion, das Kupplungsführungslager 10 an
der Führungsmuffe 20 zu
befestigen. Ein Anschlag 22g der Führungsmuffe 20 funktioniert
auf eine solche Weise, daß der
Anschlag 22g, wenn das Federelement 30 an der
Führungsmuffe 20 befestigt wird,
mit einer Kerbe 38 im Federelement 30 ineinandergreift,
um dadurch zu verhindern, daß das
Federelement 30 weiter nach innen geschoben wird.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, wird auf der Ausrückgabelseite
der Führungsmuffe 20 ein
Verstärkungselement 40 bereitgestellt.
Das Verstärkungselement 40 umfaßt einen
Zylinderabschnitt 41, einen Amboßabschnitt 42 in Plattenform,
der annähernd von
der Mitte des Zylinderabschnitts 41 nach oben und nach
unten vorsteht und einen Flanschabschnitt 43, der in Radialrichtung
von einem Ende des Zylinderabschnitts 41 vorsteht, und
wird dadurch hergestellt, daß eine
verhältnismäßig dünne Platte
gepreßt und
diese anschließend
einem Härtungsverfahren unterworfen
wird. Folglich tritt an Kontaktabschnitten mit der Ausrückgabel
kein ausgeprägter
Verschleiß auf.
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Wenn der Zylinderabschnitt 41 an
der Führungsmuffe 20 befestigt
wird, wird der Zylinderabschnitt 41 mit einem Spalt am
Körper 21 angebracht, so
daß er
die Führungsmuffe 20 zu
der Zeit, da die Führungsmuffe 20 eine
Last erfährt,
auf eine verstärkende
Weise stützen
kann. Die obere Seite und die untere Seite des Zylinderabschnitts 41 werden
erweitert, um so dem Amboßabschnitt 42 zu
entsprechen, um dadurch einen rechteckigen Abschnitt 41a zu
bilden (1). Der rechteckige
Abschnitt 41a hat eine Funktion beim Führen der Ausrückgabel
und eine Funktion beim Sichern der Steifigkeit des Amboßabschnitts 42.
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Wie in 1 gezeigt,
wird im Umfang des Flanschabschnitts 43 des Verstärkungselements 40 eine
rechteckige Kerbe 43a gebildet. Die Kerbe 43a greift
ineinander mit einem Vorsprung 22f geformt an einer Position
der Führungsmuffe 20,
die zur Zeit des Zusammenbaus dem Flanschabschnitt 22 entspricht, um
so sowohl eine Funktion als eine Feststellvorrichtung für das Verstärkungselement 40 als
auch eine Positionierungsfunktion auszuüben.
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Das Nächste ist eine Beschreibung
einer Betätigung
der Kupplungsführungslager-Baugruppe, die
ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung enthält.
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In 2 wird
eine Ausrückgabel 47 (abgebildet
durch Phantomlinien) so geschwenkt, daß eine Spitze derselben am
Amboßabschnitt 42 des
Verstärkungselements 40 anstößt, um dadurch
eine vorher festgelegte Last anzulegen. Da die Plattenstärke des
Verstärkungselements 40 verhältnismäßig dick ist
und die Steifigkeit desselben ausreichend ist, kann es eine große von der
Ausrückgabel 47 angelegte Last
aufnehmen. Die Kupplungsführungslager-Vorrichtung
gleitet auf Grund der Antriebskraft von der Ausrückgabel 47 in Axialrichtung
auf dem Führungsschaft
(nicht gezeigt), um dadurch zu bewirken, daß der Stoßabschnitt 11a des
Innenrings 11 an die Membranfeder 45 des Kupplungsdeckels
(nicht gezeigt) anstößt. Selbst
wenn sich die Membranfeder 45 dreht, dreht sich der Innenring 11 in
einem solchen Fall nach dem Anstoßen an dieselbe zusammen mit der
Membranfeder 45, weil der Innenring 11 drehbar ist. Überdies
bewegt sich die Lagervorrichtung in der Axialrichtung, so daß die Membranfeder 45 geschoben
wird, um die Kupplung (nicht gezeigt) zu betätigen.
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Das Federelement 30 hat
eine angemessene Plattenstärke,
und da es das Kupplungsführungslager 10 in
Bezug auf die Führungsmuffe 20 nur durch
eine zwischen einem Schiebeabschnitt 32 und dem Außenring 12 wirkende
Reibungskraft stützt, kann
sich das Lager 10 in Bezug auf die Führungsmuffe 20 in
Radialrichtung bewegen. Daher wird, wenn der Stoßabschnitt 11a des
Innenrings 11 an die Membranfeder 45 anstößt, falls
sie exzentrisch sind, eine bekannte Kraft erzeugt, die versucht,
das Lager 10 konzentrisch mit derselben anzuordnen, um
dadurch das Lager 10 in Radialrichtung zu bewegen, so daß ein selbsttätiges Ausrichten
erzielt werden kann. Der Außenwandabschnitt 23 der
Führungsmuffe 20 hat
eine Funktion beim Einschränken
des Lagers 10, damit es sich nicht um mehr als eine vorher
festgelegte Größe in Radialrichtung
nach außen
bewegt. Überdies
ist es, da viele Arten herkömmlicher
Kugellager keinen Flansch am Außenring
derselben haben, nicht notwendig, den Außenring selbst umzubauen, falls
es wie bei diesem Ausführungsbeispiel so
aufgebaut ist, daß der
Außenring
zwischen den Federelementen 30 eingeklemmt wird, und es
kann ein vorhandener Außenring
verwendet werden, was folglich zu einer Kostensenkung beiträgt.
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Da die Kugeln 15 längs des
Rolldurchgangs zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 rollen,
ist beim Kupplungsführungslager 10 das
Eindringen von Teilchen der Elemente, aus denen das Kupplungsführungslager
besteht, und insbesondere von Fremdkörpern höchst unerwünscht. Daher wird beim Kupplungsführungslager
nach dem bekannten technischen Stand eine Labyrinthdichtung bereitgestellt,
um zu verhindern, daß Abriebpulver
von der Kupplung oder dergleichen in das Innere des Lagers eindringt.
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Überdies
gibt es, solange in Erwägung
gezogen wird, an dem die Kupplung einschließenden Gehäuse ein Kühlluftloch bereitzustellen,
die Möglichkeit,
daß Fremdstoffe,
wie beispielsweise Staub, Wasser oder dergleichen, durch ein solches
Luftloch von außen
eindringen. Da das Kupplungsführungslager
nach dem bekannten technischen Stand mit einer Labyrinthdichtung
versehen wird, können
verhältnismäßig große Fremdkörper mit
Hilfe der Labyrinthdichtung am Eindringen in das Innere des Lagers
gehindert werden. Fremdstoffe, wie beispielsweise Schmutzwasser
oder dergleichen, können
jedoch durch die Labyrinthdichtung gehen und zwischen einen Laufring
und die Rollkörper
eindringen, so daß die
Möglichkeit
frühzeitigen
Verschleißes
in der Zukunft besteht. Um solchen frühzeitigen Verschleiß zu bewältigen,
muß das
Kupplungsführungslager
in einem kurzen Zyklus ausgewechselt werden, wodurch insofern ein
Problem verursacht wird, als die Instandhaltungskosten zunehmen.
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Andererseits wird erwogen, daß selbst Fremdstoffe,
wie beispielsweise Schmutzwasser oder dergleichen, am Eindringen
in das Innere des Lagers gehindert werden können, falls an Stelle einer Labyrinthdichtung
eine Kontaktdichtung bereitgestellt wird. Die Kontaktdichtung hat
jedoch die Eigenschaft, daß der
relativen Drehung des Innenrings und des Außenrings wegen der Reibungskraft
auf Grund des Kontakts ein vorher festgelegter Widerstand entgegengesetzt
wird. Wenn die Kupplung gekuppelt wird, wird der Innenring an die
Membrandichtung der rotierenden Kupplung angestoßen, um zusammen mit derselben
zu rotieren. In vielen Fällen
erleben sie jedoch eine schnelle Drehung. Und da der oben beschriebene
Widerstand so wirkt, daß er
die Drehung des Innenrings bremst, ereignet sich ein Schlupf zwischen
der Membranfeder und dem Innenring, so daß ein Reibgeräusch erzeugt
werden kann. Wenn die Viskosität
des Schmierfetts hoch ist, beispielsweise, wenn die Temperatur niedrig
ist, ist es wahrscheinlich, daß ein
solches Problem verursacht wird und Fahrgäste stört. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden
die oben beschriebenen widerstreitenden Probleme auf die folgende
Weise gelöst.
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3 ist
ein Querschnitt des Kupplungsführungslagers 10 in
Axialrichtung. Die linke Seite in 3 ist
die Motorseite, und die rechte Seite ist die Getriebeseite. In 3 werden am Innenumfang
an entgegengesetzten Enden des Außenrings 12 Umfangsnuten 12a, 12b geformt.
An der Umfangsnut 12b auf der Getriebeseite wird die in
Radialrichtung äußere Kante
einer Labyrinthdichtung 18, die eine Metallplatte ist,
befestigt, um Fremdkörper
am Eindringen von der Getriebeseite an der äußeren Umfangsfläche des
Innenrings 11 vorbei zu hindern, und um das Auslaufen von
Schmierfett zu verhindern. Außerdem
gibt es, da der Flanschabschnitt 22 (1) des Führungselements 20 rechts
von der Labyrinthdichtung 18 angeordnet wird, wenig Möglichkeiten
für Schmutzwasserspritzen
oder dergleichen. Folglich wird eingeschätzt, daß es kein besonderes Problem ist,
eine herkömmliche
Labyrinthdichtung zu verwenden. Überdies
kann der Rotationswiderstand des Innenrings 11 niedrig
gehalten werden, falls die Dichtung 18 vom Labyrinthtyp
ist. Folglich kann während der
Betätigungszeit
der Kupplung das Reibgeräusch auf
ein Minimum unterdrückt
werden.
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Andererseits wird an der Umfangsnut 12a auf
der Motorseite eine Kontaktdichtung 17 befestigt. Die Dichtung 17 hat
einen annähernd
scheibenförmigen
Metallkern 17a, an dem die Außenkante der Umfangsnut 12a befestigt
wird, einen Kontaktdichtungsabschnitt, der einen Kontaktabschnitt
oder Lippenabschnitt 17b mit einer dreieckigen Form im
Querschnitt umfaßt,
der von der in Radialrichtung inneren Kante des Metallkerns 17a vorsteht
und an den Außenumfang
des Innenrings 11 anstößt, und
einen Labyrinthdichtungsabschnitt, der auf der Motorseite des Lippenabschnitts 17b von
der in Radialrichtung inneren Kante des Metallkerns 17a vorsteht
und einen Labyrinthabschnitt 17c hat, der mit geringem
Abstand zum Außenrand
des Innenrings 11 angeordnet wird. Der Lippenabschnitt 17b und
der Labyrinthabschnitt 17c werden integriert aus Gummi
geformt, können
aber gesonderte Körper
sein.
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Wie oben beschrieben, werden bei
diesem Ausführungsbeispiel
große
feste Fremdkörper,
wie beispielsweise Abriebpulver von der Kupplungsreibplatte, das
wahrscheinlich von der Motorseite geschleudert wird, durch den Labyrinthabschnitt 17c der
Dichtung 17 aufgefangen, um dadurch zu verhindern, daß die Fremdkörper nach
innen eindringen. Andererseits werden flüssige oder halbflüssige Fremdstoffe,
wie beispielsweise Schmutzwasser oder dergleichen, das verspritzt
wird und über
ein im Kupplungsgehäuse
(nicht gezeigt) bereitgestelltes Luftloch hereinkommt, durch den
Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b aufgefangen und
folglich am Eindringen nach innen gehindert, selbst wenn sie durch
den Labyrinthabschnitt 17c hindurchgehen. Folglich kann
ein Verschleiß der
Kugeln 15 und der Laufringe des Innenrings 11 und
des Außenrings 12 so
weit wie möglich
verhindert werden, und die Lebensdauer des Kupplungsführungslagers 10 kann verlängert werden.
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Übrigens
nimmt, da der Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b in
Kontakt mit dem Außenumfang
des Innenrings gebracht werden muß, falls die Überlagerung
oder die Druckkraft groß ist,
die zwischen dem Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b und
dem Innenring 11 wirkende Reibungskraft zu, so daß eine Möglichkeit
besteht, daß zwischen
der Membranfeder und dem Innenringe 11 zum Zeitpunkt der
Betätigung
der Kupplung ein Schlupf auftreten kann. Andererseits gibt es wenig Möglichkeiten,
daß verhältnismäßig große feste Fremdkörper den
Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b erreichen, weil
der Labyrinthabschnitt 17c außerhalb (links) vom Kontaktabschnitt
oder Lippenabschnitt 17b bereitgestellt wird.
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Folglich ist es nicht notwendig,
die Überlagerung
oder die Druckkraft sehr groß zu
machen. Daher werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Überlagerung
und die Druckkraft auf die folgende Weise eingestellt.
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4 ist
eine schematische Zeichnung, die einen Teil der Dichtung 17 vergrößert zeigt,
und die den freien Zustand zeigt, wenn die Dichtung 17 nicht an
den Innenring 11 angestoßen wird. Wie in 4 deutlich wird, wird der
Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b durch einen Auslegerarmabschnitt 17d getragen,
der vom Labyrinthdichtungsabschnitt nach innen (nach rechts hin)
vorsteht und an einer Position in Axialrichtung vom Kern 17a versetzt
angeordnet wird. Andererseits kann die Überlagerung Δ als die Differenz
zwischen einem Außendurchmesser ϕD der äußeren Umfangsdichtungsflächen des
Innenrings 11 und dem minimalen Innendurchmesser des Kontaktabschnitts
oder Lippenabschnitts 17b (in 4 ein Scheitelpunkt eines Dreiecks im
Querschnitt) im freien Zustand ausgedrückt werden.
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Der Auslegerarmabschnitt 17d ist
der Fußabschnitt
des Lippenabschnitts oder Kontaktabschnitts 17b. Der Kontaktdichtungsabschnitt
hat einen Vorsprung 17e, der einen Innendurchmesser hat,
um einen Trennabschnitt in einer annähernd zylindrischen Form zu
definieren. Hier bedeutet der Begriff „Trennabschnitt" einen Basispunkt
zum Trennen der oberen und der unteren Form zum Formen der Dichtung.
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Hier kann, weil die vom Kontaktabschnitt oder
Lippenabschnitt 17b auf den Innenring 11 übertragene
Druckkraft hauptsächlich
auf der Grundlage der Elastizität
des Auslegerarmabschnitts 17d und der später beschriebenen Überlagerung Δ verursacht wird,
dadurch, daß denselben
angemessene Werte gegeben werden, ein Erzeugen eines Reibgeräuschs unterdrückt werden,
während
die Haltbarkeit des Lagers verbessert wird.
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Der Auslegerarmabschnitt oder Fußabschnitt 17d hat
eine Dicke t, während
der Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b eine Dicke
T hat, und t < T.
Nach einer durch die Erfinder des Vorliegenden durchgeführten Analyse
wurde herausgefunden, daß eine
geeignete Druckkraft durch Einstellen von t = 0,1 bis 0,5 mm und Δ/ϕD
= 1/1000 bis 1/100 (0,1 bis 1%) und bevorzugter durch Einstellen
von Δ/ϕD
= 1/1000 bis 1/200 (0,1 bis 0,5%) erreicht werden könnte.
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Ebenfalls nach der durch die Erfinder
des Vorliegenden durchgeführten
Analyse wurde herausgefunden, daß der Dichtungswiderstand im
Betriebstemperaturbereich (–40°C bis 120°C) etwa 5
bis 40% des Gesamtdrehmoments des Kupplungsführungslagers 10 einnimmt,
wenn sich der Lippenabschnitt 17b bei diesem Ausführungsbeispiel
in einem sogenannten Leichtkontaktzustand befindet. Hier nimmt insbesondere
in der Zeit sehr niedriger Temperatur der Dichtungswiderstand ebenfalls
zu, aber der durch das Festwerden des Schmierfetts verursachte Rührwiderstand
nimmt merklich stärker
zu. Folglich wird der Dichtungswiderstand geringer und nimmt weniger
als 10% des Gesamtdrehmoments des Kupplungsführungslagers 10 ein.
Daher nimmt das Drehmoment des Kupplungsführungslagers 10 nicht
wesentlich zu, selbst verglichen mit einem Fall, in dem eine berührungslose
Dichtung bereitgestellt wird.
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Andererseits wird, wenn die Betriebstemperatur
steigt, das Schmierfett halbverflüssigt, so daß der Rührwiderstand
des Schmierfetts wesentlich abnimmt. Folglich wird der Dichtungswiderstand
größer, etwa
40%, im Verhältnis
zum Gesamtdrehmoment des Kupplungsfuhrungslagers 10. Jedoch
ist es in einem solchen Fall unwahrscheinlich, daß das oben beschriebene
Problem, wie beispielsweise ein Reibgeräusch oder dergleichen, zum
Zeitpunkt des Ausrückens
der Kupplung auftritt, weil das Gesamtdrehmoment des Kupplungsführungslagers 10 beträchtlich
abfällt.
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Da die Betriebstemperatur allgemein
zum Zeitpunkt der Betätigung
des Kupplungsfuhrungslagers 10 zunimmt, wird es hier, unter
diesen Bedingungen, in Hinsicht auf die Verlängerung der Lebensdauer des
Lagers wichtig, ein Eindringen von Fremdkörpern von außen wirksam
zu verhindern. Bei diesem Ausführungsbeispiel
kann, weil unter diesen Bedingungen eine Leichtkontaktdichtung gebildet
wird, ein Eindringen von Fremdkörpern
wirksam verhindert werden, um dadurch die Lebensdauer des Lagers
zu verlängern.
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Überdies
nimmt der Oberflächendruck
auf den Spitzenabschnitt zu, selbst wenn die Druckkraft des Lippenabschnitts 17b niedrig
ist, weil die Spitze des Kontaktabschnitts oder Lippenabschnitts 17b in einer
im Querschnitt wesentlich dreieckigen Gestalt geformt wird. Folglich
kann das Eindringen von Fremdkörpern
wirksam verhindert werden, selbst wenn die Überlagerung klein ist. Außerdem wird
bei diesem Ausführungsbeispiel
der Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b so angeordnet,
daß er
auf der Seite näher
zur Kugel 15 vom Metallkern 17a vorsteht. Der Kontaktabschnitt
oder Lippenabschnitt 17b kann jedoch entgegengesetzt angeordnet
werden, so daß er
auf der Motorseite (linken Seite) vom Metallkern 17a vorsteht.
Nach der in 3 und 4 gezeigten Anordnung wird
der Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b jedoch auf
der Innenseite des Labyrinthabschnitts 17c angeordnet,
was, wie oben beschrieben, in Hinsicht auf das Verhindern des Eindringens von
Fremdkörpern
vorzuziehen ist.
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Überdies
wird nach der vorliegenden Erfindung die Kontaktfläche des
Innenrings 11 mit dem Kontaktabschnitt oder Lippenabschnitt 17b als
eine zylindrische Form parallel zur Achse hergestellt. Daher wird
sich die Überlagerung
des Kontaktabschnitts oder Lippenabschnitts 17b kaum ändern, selbst
in dem Fall, daß der
Innenring 11 an die Membranfeder 45 des Kupplungsdeckels
(nicht gezeigt) anstößt und zum
Zeitpunkt des Ausrückens
der Kupplung einer großen
Kraft ausgesetzt wird, um so in der Axialrichtung verschoben zu
werden. Folglich kann die Dichtungseigenschaft günstigerweise erhalten werden, ohne
das Drehmoment des Kupplungsführungslagers 10 zu
verändern.
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Wie oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel
beschrieben worden. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht
als auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt aufgefaßt werden,
und es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung
angemessen modifiziert und verbessert werden kann. Zum Beispiel
ist beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
nur die Dichtung 17 eine Kontaktdichtung, aber die Dichtung 18 kann ebenfalls
eine Leichtkontaktdichtung eines aus Gummi hergestellten Kontakttyps
sein, solange der Widerstand kein großes Problem ist.
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Mit der Dichtung der vorliegenden
Erfindung werden, da sie den Labyrinthdichtungsabschnitt, der entweder
vom Innenring oder vom Außenring
vorsteht und in einer berührungsfreien
Lage in Bezug auf den anderen Ring gehalten wird, und den an der Innenseite
der Labyrinthdichtung bereitgestellten und in einer Berührungslage
in Bezug auf den anderen Ring gehaltenen Lippenabschnitt umfaßt, zum
Beispiel verhältnismäßig große feste
Fremdkörper
am Labyrinthdichtungsabschnitt aufgefangen, und sie werden am Eintreten
in das Innere des Lagers gehindert. Andererseits werden halbflüssige Fremdstoffe, wie
beispielsweise Schmutzwasser, die nicht am Labyrinthdichtungsabschnitt
aufgefangen werden können,
am Lippenabschnitt aufgefangen, und sie werden am Eintreten in das
Innere des Lagers gehindert. Dementsprechend können die Dichtwirkungen der Dichtung
verbessert werden.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird
jeder Fremdkörper
am Eintreten in das Innere des Lagers gehindert, um die Haltbarkeit
zu verbessern, und selbst bei niedrigen Temperaturen wird nie ein
Geräusch
erzeugt.