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Die
vorliegende Erfindung fällt
in das Gebiet der Lenksäulenanordnungen
von Kraftfahrzeugen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Lenksäulen mit
einer aus zwei Abschnitten gebildeten Lenkspindel, wobei diese an
ihren beiden Enden ein Stück
weit ineinandder stecken, um eine Drehmomentkupplung zu schaffen.
Einer der beiden Abschnitte trägt
das Lenkrad und überträgt mittels Kupplungselementen
beispielsweise Nuten/Rippen, das Drehmoment, das von dem Fahrer
ausgeübt wird,
auf die Lenkmittel, die an dem anderen Teil der Lenkspindel sitzen.
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Es
werden insbesondere Lenksäulen
verwendet, die mit einer Lenkspindel ausgerüstet sind, die zwei teleskopartig
zusammengesteckte Abschnitte aufweist, um im Falle eines Auffahrunfalls
die relative Verschiebung des einen Spindelabschnitts gegenüber dem
anderen zu ermöglichen,
um so eine Verschiebung der Lenksäule in Richtung auf den Fahrer
zu vermeiden, was schwere Verletzungen im oberen Körperbereich
des Fahrer hervorrufen kann. Es wird auch mit solchen Lenksäulen angestrebt,
die teleskopische Verbindung der Teile der Lenkspindel dazu zu verwenden,
eine axiale Einstellung der Position des Lenkrads gegenüber dem
Fahrer zu schaffen.
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Beispielsweise
aus der
DE 101 30 908 ist eine
Lenksäule
mit einer Lenkspindel bekannt, die einen oberen und einen unteren
Abschnitt aufweist, wobei sich die Abschnitte gegeneinander axial
in einem Lagergehäuse
verschieben können.
Der untere Abschnitt weist ein Lager zwischen der Spindel und dem
Gehäuse
auf, während
der obere Teil mit einem Lager versehen ist, das von anderer Konstruktion
ist.
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Bei
dieser bekannten Lenksäule
ergibt sich der Nachteil, dass das Lenkrad ein unerwünschtes Lenkgefühl vermittelt
und Störungen
für den
Fahrer. Der Nachteil bei dieser Art von Lenksäule ergibt sich u.a. aus dem
Umstand, dass sie zwei unterschiedliche Lager aufweist, und dem
Umstand, dass zur Verbindung des oberen und des unteren Absnitts
der Spindel, beispielsweise mittels Nuten, die Herstellungstoleranzen
und das erforderliche Einstellspiel zwangsläufig eine leichte Fehlausrichtung
der Achsen der beiden Wellenabschnitte hervorruft, was wiederum
dazu führt,
dass die Lager ein deutlich erhöhtes
Lagerdrehmoment beim Drehen/Lenken aufweisen. Dies ist für die richtige
Funktionsweise und die Lebensdauer der Lager schädlich und kann zu unerwünschten
Wahrnehmungen durch den Fahrer am Lenkrad führen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deswegen, diese Nachteile zu eliminieren.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe weist die Lenksäule
eine Spindel mit zwei Abschnitten auf, die an ihren Enden drehfest
miteinander verbunden sind, gegeneinander verschoben werden können und
im Inneren eines Lenkspindelgehäuses
gelagert sind. Zu jedem Spindelabschnitt gehört ein Lager, das zur Beseitigung
des Spiels vorgespannt ist, wobei jedes Lager einen Innenring aufweist,
dessen Drehachse gegenüber
der Drehachse eines Außenrings
des betreffenden Lagers im Winkel zu kippen ist.
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Es
ist verständlich,
dass mit der Erfindung nicht nur die technischen Probleme gelöst, sondern auch
die Herstellungskosten verringert werden können.
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Die
Verwendung eines Wälzlagers
für jedes der
Spindelteile, dessen Innenring in einem gewissem Maß gegenüber dem
Außenring
gekippt werden kann, gestattet es, dass eine geringe Fehlausrichtung
der beiden Spindelabschnitte der Lenksäule gegeneinander aufgenommen
werden kann, ohne dass hierbei Veränderungen und unerwünschte Erhöhungen des
Lagerdrehmoments zustande kommen.
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Die
Verwendung dieser beiden Lager hat auch einen vorteilhaften Einfluss
auf die Herstellungskosten, indem es für die Abschnitte der Lenksäule größere Herstellungstoleranzen
gestattet.
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Vorzugsweise
sind die Lager, die jedes der Lenkspindelabschnitte lagern, untereinander
gleich, was einen weiteren Vorteilhafter Einfluss auf die Herstellungskosten hat.
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Zweckmäßigerweise
weist der Innenring eine Laufbahn mit einer Rille auf, deren Profil
in einer Schnittebene rechtwinklig zu der Laufrichtung der Kugeln
die Gestalt eines Kreisbogens aufweist, wobei das Verhältnis des
Radius dieser Rille in der Schnittebene zu dem Durchmesser der Kugel
wenigstens gleich 0,55 beträgt.
Dieses Verhältnis
kann zwischen 0,55 und 1 liegen.
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Zweckmäßigerweise
ist der Innenring massiv ausgeführt.
Ein solcher Innenring gestattet einen Presssitz auf den umlaufenden
Teil der Anordnung, während
der Platzbedarf verhältnismäßig gering
ist.
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Bei
einer Ausführungsform
weist der Außenring
eine Hülse,
zwei eingesetzten Laufbahnen bzw Laufbahnringen auf, die in die
Hülse eingefügt sind, sowie
ein in radialer Richtung nachgiebiges Element, das gegen einen Teil
der Hülse
und eine der Laufbahnen bzw einen Laufbahnringe anliegt.
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Vorzugsweise
weist das elastische Element einen Ring auf, der an einem Punkt
seines Umfangs offen ist.
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Eine
Anordnung, die mit einem solchen Lager versehen ist, das ein solches
radial nachgiebiges Element enthält,
zeigt den Vorteil, dass die Handhabungen bei der Montage besonders
einfach werden. Das elastische Element braucht erst montiert zu
werden, wenn der Zusammenbau des Lagers im übrigen abgeschlossen ist. Es
ist nicht notwendig, den Einbau des elastischen Elements vorzunehmen
noch bevor der Außenring
fertig gestellt ist. Das elastische Element weist einen Querschnittsdurchmesser
auf, der kleiner ist als der radiale Raum, der zwischen dem Außen- und
dem Innenring frei ist, wobei dank seiner elastischen Eigenschaften
das Element erst montiert wird, nachdem die Montage des Lagers abgeschlossen
ist.
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Das
vorliegende Lager weist u.a. den Vorteil der vermindeter Herstellungskosten
auf. Die Kosten für
das elastische Element sind stark reduziert.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
steht das elastische Element mit demjenigen Laufbahnring in Berührung, die
auf einem Teil der Oberfläche
des Laufbahnrings angeordnet ist, die gegenüber der Radialebene deutlich
geneigt ist.
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Das
elastische Element erzeugt so eine ständig und senkrecht wirkende
Kraft auf die betreffende Laufbahn, wobei sich die Kraft auf einem
axialen und einem radialen Anteil zusammensetzt. Die von dem elastischen
Element ausgeübte
Kraft gestattet es so, das innere Axialspiel zu eliminieren, das
in dem Lager nach der Herstellung zwischen den Wälzelementen und den betreffenden
Laufbahnen sowie zwischen den jeweiligen Laufbahnen und den Radialteilen
der Hülle
auftritt, und es gestattet auch das innere Radialspiel zwischen
den jeweiligen Laufbahnen (-ringen) und dem Axialabschnitt der Hülle zu eliminieren.
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Unter
anderem sind auch das innere Spiel der Wälzkörper in radialer und axialer
Richtung zufolge einer Abnutzung der Anlagefläche zwischen den Wälzelementen
und den Laufbahnen beim Einsatz der Lenksäule eliminiert. Vorzugsweise
weist das elastische Element einen Durchmesser des Querschnitts
auf, der kleiner ist als der Querschnitts durchmessers eines Drahtes,
das die betreffende Laufbahn/Laufbahnring bildet. Die Lager haben
den Vorteil, dass sie ein elastisches Element enthalten, das weder
mit der Reihe der Kugeln interferiert noch den axialen Platzbedarf
deutlich erhöht.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Wälzlageranordnung,
insbesondere für
eine Lenksäule
mit einem Außenring,
einem Innenring, wenigstens einer Reihe von Wälzkörpern, die zwischen den Ringen
angeordnet sind, wobei der Außenring
eine Hülse
und zwei getrennte oder eigenständige
ringförmige
Laufbahnen umfasst, die in der Hülse
vorgesehen sind. Zu dem Lager gehört wenigstens ein elastisches
Ausgleichselement zum Aufnehmen oder Ausgleichen des Radialspiels,
das gegen einen Teil der Hülse
und einen der eigenständigen
Laufbahnen anliegt, wobei die Drehachse des Innenrings gegenüber der
Achse des zugehörigen
Außenrings
im Winkel schwenkbar ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist leicht anhand der ausführlichen Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels
zu verstehen, das lediglich exemplarisch und durch die beigefügten Zeichnungen
erläutert
ist und keineswegs beschränkend
verstanden werden darf. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematisierte axiale Schnittdarstellung einer Lenksäule mit
einer Lageranordnung gemäß der Erfindung;
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2 einen
Ausschnitt aus der Lenksäulenanordnung
nach 1 und 3;
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3 ein
axialer Halbschnitt durch die Lageranordnung gemäß der Erfindung.
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Wie
aus 1 ersichtlich, gehören zu der insgesamt mit 1 bezeichneten
Lenksäulenanordnung eine
aus einem ersten und einem zweiten eingesteckten Abschnitt 3, 4,
gebildete rohrförmige
Lenkspindel 2 mit einer Achse 2a, zwei Wälzlager 5, 6,
die jeweils auf dem ersten und dem zweiten Spindelabschnitt 3, 4 montiert
sind, und ein rohrförmiges
Lenksäulengehäuse, in
dessen Inneren die Lager 5, 6 angeordnet sind.
Die Achse 7a des Gehäuses 7 fällt mit der
Achse 2a der Spindel 2 zusammen.
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Der
erste Spindelabschnitt 3 der Lenkspindel 2 erstreckt
sich längs
der Achse 2a in axialer Richtung und weist ein unteres
Ende sowie einen axialen Abschnitt 3a auf, auf dem das
Lager 5 sitzt. Der axiale Teil 3a setzt sich an
seinem oberen Ende in einem im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Teil 3b fort, der
nach innen gerichtet ist und der an seiner dem axialen Abschnitt 3a gegenüberliegenden
Seite, ausgehend von einem oberen Ende durch einen axialen Abschnitt 3c,
verlängert
ist. Ein Teil des axialen Abschnittes 3c steckt in einem
axialen Abschnitt 4a des zweiten Spindelabschnitts 4 der
Lenkspindel 2 und ist, ausgehend von seinem oberen Ende,
durch einen im Wesentlichen konischen Abschnitt 4b, der
nach innen gerichtet ist, verlängert,
wobei der konische Abschnitt auf der dem axialen Abschnitt 4a gegenüberliegenden
Seite, ausgehend von einem oberen Ende, durch einen axialen Abschnitt 4c verlängert ist. Das
Lager 6 sitzt auf dem axialen Abschnitt 4a in
der Nähe
des konischen Teils 4b.
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Der
erste Abschnitt 3 und der zweite Abschnitt 4 der
Lenkspindel 2 sind miteinander in Umfangsrichtung durch Drehmomentübertragungsmittel verbunden,
beispielsweise Nuten (nicht dargestellt). Diese Nuten erstrecken
sich in axialer Richtung über dasjenige
Stück des
axialen Abschnitts 3c, das im Inneren des axialen Abschnittes 4a steckt
und sie wirken mit der entsprechend der geformten Rippen des Abschnittes 4a zusammen
in der Weise, das sie in der Lage sind an ein (nicht gezeigtes)
Lenksystem der Räder,
das mit dem axialen Abschnitt 3a verbunden ist, die Bewegung
und das Drehmoment übertragen,
das von einem Fahrer mittels eines (nicht dargestellten) Lenkrades
ausgeübt
wird, das von dem axialen Abschnitt 4c der Lenkspindel 4 getragen
ist.
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Aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
der Zeichnung sind die Achsen des ersten und zweiten Lenkspindelabschnitts 3, 4 als
Linie zwischen diesen eingezeichnet und sie fallen mit der Achse 2a der
Lenkspindel 2 zusammen, obwohl in der Praxis die Achsen
der Spindelabschnitte 3, 4 nicht perfekt miteinander
fluchten.
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Das
Lagergehäuse 7 weist
hier einen ersten und einen zweiten rohrförmigen Abschnitt 8, 9 auf, die
ineinander stecken und starr aneinander befestigt sind. Der erste
Abschnitt 8 weist einen axialen Abschnitt 8a auf,
in dem das Lager 5 angeordnet ist. Der untere Teil des
axialen Abschnitts 8 ist hier an der dem Lager 5 gegenüberliegenden
Seite gegenüber dem
unteren Ende des axialen Abschnittes 3a des Lenkspindelabschnitts 3 der
Lenkspindel 2 im Durchmesser vermindert. Der Abschnitt 8a setzt
sich, ausgehend von einem oberen Ende, in einem im Wesentlichen
kegelstumpfförmigen
Abschnitt 8b fort, der von einem oberen Ende auf der dem
axialen Abschnitt 8a gegenüberliegenden Seite durch einen
axialen Abschnitt 8c verlängert ist, wobei in dessen Inneren
starr der zweite Abschnitt 9 im Wesentlichen axial angeordnet
ist. Das Lager 6 befindet sich hier im inneren des zweiten
Abschnittes 9 in der Nähe
des oberen Endes. Der erste und der zweite Abschnitt 8 und 9 des
Gehäuses 7 sind
in axialer und in Umfangsrichtung durch Befestigungsmittel, die
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht eingezeichnet sind, in axialer und in Umfangsrichtung aneinander
fixiert.
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Wie
aus 2 im Einzelnen zu ersehen ist, gehören zu dem
Lager 5 ein Innenring 10, ein Außenring 11,
zwei eingefügte
Laufbahnen/Laufbahnringe 12, 13 in Gestalt von
Drähten,
einer Reihe von Wälzelementen
auf, die hier in Form von Kugeln 14 ausgeführt sind,
sowie einen Käfig 15 und
ein in radialer Richtung elastisches Element 16.
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Der
Innenring 10 ist massiv ausgeführt. Gegenüber einem Ring, der aus Blech
hergestellt ist, versteht man unter einem massiven Ring einen Ring, dessen
Gestalt unter Verwendung einer spangebenden Bearbeitung (Drehen,
Schleifen) aus einem Rohr, einer Stange, einem Schmiedeteil und/oder Walzen
hergestellt ist. Ein derartiger Innenring 10 gestattet
einen Haft- oder Presssitz auf dem axialen Abschnitt 3a des
Spindelabschnitts 3 der Lenkspindel 2 der zuverlässig ist
und der relativ wenig Platz beansprucht. Der Innenring 10 enthält eine
Bohrung 10a mit zylindrischer Gestalt, die von radialen
Stirnflächen 10b und 10c begrenzt
ist, sowie eine zylindrische Außenfläche 10d,
in der eine umlaufende Rille 10e mit einem Querschnitt
entsprechend einem Kreisbogen eingeformt ist.
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Die
Rille 10c bildet eine Laufbahn, auf der sich die Reihe
der Kugeln 14 bewegt. Der Radius der Rille 10e ist,
gemessen in einer Ebene, die die Drehachse des Innenrings 10 enthält, im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser der Kugeln 16. Der axialen Abmessung der
Rille 10e entspricht im Wesentlichen der axialen Abmessung
der Kugeln 16. Vorteilhafterweise liegt das Verhältnis des
Radius der Rille 10e und des Durchmessers der Kugeln im
Bereich zwischen 0,55 und 1. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
liegt das Verhältnis
zwischen 0,55 und 0,59.
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Der
Außenring 11 weist
eine äußere Hülse 17 in
Gestalt eines Rings mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt
mit einem axialen Abschnitt 18, einem radialen Abschnitt 19 und
einem radialen Abschnitt 20 auf. Der radiale Abschnitt 19 ist
in der Dicke dünner
als die Dicke des axialen Abschnittes 18 und des radialen
Abschnittes 20 und wiest eine Erstreckung in radialer Richtung
auf, die kleiner ist als die radiale Erstreckung des Abschnittes 20.
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Anders
ausgedrückt,
der Platz, der den radialen Abschnitt 19 von der äußeren zylindrischen
Fläche 10d trennt,
ist größer als
derjenige, der den radialen Abschnitt 20 von der äußeren zylindrischen
Fläche 10d trennt.
Der radiale Abschnitt 20 weist eine erste innere Radialfläche 20a auf,
die von der Bohrung 18a des axialen Abschnittes 18 ausgeht,
sowie eine zweite radiale Innenfläche 20b, die durch
eine Schulter 20c axial nach außen und radial nach innen gegenüber der
ersten radialen Innenfläche 20b versetzt
sind. Mit anderen Worten, der Durchmesser der Bohrung 18a ist
größer als
der Durchmesser der Schulter 20c.
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Die
voneinander eigenständigen
Laufbahnen 12 und 13 sind in Gestalt von Drahtringen
ausgeführt,
deren Enden auf Stoß aneinander
liegen und die in der äußeren Hülse 17 mit
dieser in Berührung stehen,
und zwar unmittelbar. Die ei genständigen Laufbahnen 12 und 13 sind
aus einem runden Draht hergestellt, dessen Enden auf Stoß einander
anliegen, sobald sie in der äußeren Hülse 17 eingesetzt sind.
Die Laufbahn 12 steht mit der Bohrung 18a des axialen
Abschnitts 18 und mit der ersten radialen Innenfläche 20a des
radialen Abschnittes 20 in Berührung. Der Laufbahnring 13 ist
in der Bohrung 18a des axialen Abschnittes mit dieser in
Berührung
stehend eingefügt
und steht mit der radialen Innenfläche 19a des radialen
Flansches 19 in Berührung.
Die Kugeln 14 liegen zwischen den Laufbahnen 12, 13 des
Außenrings 11 und
der Rille 10c des Innenrings 10, die eine Laufbahn
bildet. Auf diese Weise wird ein Lager mit drei Kontaktpunkten je
Kugel erzeugt.
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Der
Käfig 15 weist
einen ringförmigen
Abschnitt 15a auf, der an einer Seite des radialen Abschnittes 19 in
radialer Richtung zwischen der freien Kante des radialen Flansches 19 und
der Zylinderfläche 10b des
Innenrings 10 eingefügt
ist, wobei der Käfig 15 außerdem Taschen 15b enthält, die
die Kugeln 14 aufnehmen. Der Käfig 15 hält so diese
Kugeln 6 in Umfangsrichtung regelmäßig beabstandet.
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Das
elastische Element 16 hat die Gestalt eines elastischen
Rings, der einen an einer Umfangsstelle offenen Torus bildet und
der mit der zweiten inneren Radialfläche 20b des Radialflansches 20 sowie
mit der Laufbahn 12 in Berührung steht. Das elastische
Element 16 weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist
als der Durchmesser des Drahtes, der die Laufbahn 12 bildet
und der in radialer Richtung gegenüber dem Vorsprung 20c des
radialen Flansches 20 nach innen versetzt ist. Die Laufbahn 12 steht
so mit dem elastischen Element 16 an einem Bereich ihrer
Oberfläche 12a in
Berührung,
die gegenüber
der Radialebene geneigt ist. Der Oberflächenbereich 12a ist
in axialer Richtung gegenüber den
Kugeln 14 nach außen
versetzt und gegenüber der
Bohrung 18a des axialen Abschnittes 18 radial nach
innen.
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An
der Kontaktstelle zwischen dem elastischen Element 16 und
der Laufbahn 12 erzeugt das elastische Element 16 eine
ständige
Vorspannkraft für
den eigenständigen
und axial verschieblichen Laufbahnring 12 in einer Richtung
rechtwinklig zu einer gemeinsamen Tangente an beide Profile, wobei diese
Kraft sich aus einer axialen Komponente und einer radialen Komponente
zusammensetzt. Durch die ausgeübte
axiale Komponente der Kraft neigt des elastische Element 16 dazu,
zusammen mit der Laufbahn 12 die Reihe der Kugeln 14 gegen
die zweite eigenständige
Laufbahn 13 zu drücken
und vorzuspannen, und zwar auch gegen die Rille 10c des
Innenrings 10. Zufolge der radialen Komponente ist die
von dem elastischen Element 16 ausgeübte Kraft bestrebt, die eigenständige Laufbahn 12 gegen
den axialen Bereich 18 der äußeren Hülse 17 zu drücken. Das
elastische Element 16 gestattet es auf diese Weise ein
Lager 5 zu schaffen, das kein Axial- und kein Radialspiel
zeigt. Das elastische Element 16 weist einen Durchmesser
des Querschnitts auf, der kleiner ist als der Durchmesser des Querschnitts
der Drähte,
die die Laufbahnringe 12 und 13 bilden, während die
Schulter 20c des radialen Flansches 20 der Hülse 17 begrenzte
Axialabmessungen haben soll. Der axiale Platzbedarf des Lagers 5 ist
so praktisch gleich jenem Platzbedarf eines Lagers, das nicht das elastische
Element 16 zur Vorspannungserzeugung hat. Vorteilhafterweise
kann der Innenring 10, beispielsweise aus Stahl 100 C6
hergestellt sein, der bis in den Kern gehärtet ist, während die Drähte 12 und 13 aus
vorbehandeltem Stahl, beispielsweise Pianodraht be stehen. Die Kombination
aus den Laufbahnringen 12 und 13 in Gestalt von
Drähten
einerseits und dem massiven Innenring 10 andererseits,
gestattet es die Abnutzung an den Kontaktflächen mit den Kugeln 14 zu
vermindern. Selbst wenn sich eine Abnutzung einstellt, kann zufolge
seiner elastischen Eigenschaften in axialer und radialer Richtung
das elastische Element 16 in großem Umfang das entstandene
Axial- und Radialspiel aufnehmen, selbst wenn das Lager 5 auf
den Spindelabschnitt 2 der Lenkspindel aufgepresst ist.
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Das
elastische Element 16 gestattet es so eine ständige Vorspannung
in dem Lager 5 zu erzeugen, vermeidet aber eine übermäßige Verstärkung der
inneren Vorspannung zufolge des Presssitzes. Das elastische Element 16 spielt
so die Rolle eines Vorspannungserzeugers und -regulators.
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Wohlbemerkt
ist dieses Ausführungsbeispiel keineswegs
beschränkend.
Es ist möglich,
die eigenständige
Laufbahn 12 und das elastische Element 16 auf
derselben Innenradialfläche
des Flansches 20 der Hülse 12 anzuordnen.
Diese Ausführung
weist den Vorteil auf, das der axiale Platzbedarf des Lagers 5 nicht
beeinflusst wird.
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Wohlbemerkt
ist bei diesem Ausführungsbeispiel
das elastische Element so bemessen, dass es von der Reihe der Kugeln 14 beabstandet
bleibt.
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Es
ist auch möglich,
getrennte Laufbahneringe 12, 13 vorzusehen, die
die Gestalt von in Umfangsrichtung geschlossenen Ringen haben und
die, gesehen in der Schnittfläche
die die Achse des Lagers 5 enthält, jeweils Rillen mit bogenförmiger Gestalt
mit einem Radius gleich dem Radius der Kugeln 14 enthalten,
die an der Innenseite der ei genständigen Laufbahnringe 12, 13 angeordnet
sind, während Anlageflächen an
der Außenseite
der eigenständigen Laufbahnringe 12 und 13 dazu
vorgesehen sind, mit einem Teil eines elastischen Elementes 16 in
Eingriff bzw. in Berührung
zu kommen. Derartig eigenständige
Laufbahnen in Gestalt von geschlossenen Ringen werden vorzugsweise
in einem spangebenden Verfahren hergestellt, beispielsweise durch
Drehen. Es ist ebenso möglich
die Laufbahnen in einer billigen und einfachen Weise herzustellen.
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In
analoger Weise gehören
zu dem Lager 6 (3) das hier mit dem Lager 5 identisch
ist, ein Innenring 21, ein Außenring 22 mit einer
Hülse 23,
zwei voneinander beabstandete eigenständige Laufbahnringe aus Drähten, eine
Reihe von Wälzkörpern in Gestalt
von Kugeln 25, ein Käfig 26 sowie
ein elastisches Element 28. Der Innenring 21 des
Lagers 6 ist massiv und gestattet es auf den Spindelabschnitt 4 der
umlaufenden Lenkspindel 2 (1) aufgepresst zu
werden, und zwar mit einem verminderten Platzbedarf.
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Wie
in 3 gezeigt, sind die jeweiligen Achsen 30, 31 der
Innenring 10, 21 der Lager 5, 6 gegenüber den
jeweiligen zusammenfallenden Achsen 29 und 32 der
Außenring 11 und 12 verkippt.
Die Achse 30 ist hier gegenüber der Achse 29 im Uhrzeigersinne
gedreht, während
die Achse 31 gegenüber
der Achse 31 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt ist. Eine
derartige Fehlausrichtung der Achsen 30 und 31 der
Innenringe 10, 21 gegenüber den Achsen 29, 32, der
Außenringe 11, 12 kann
die Folge einer Fehlausrichtung des ersten und zweiten Spindelabschnittes 3, 4 der
Lenkspindel 2 (1) sein. Die Verwendung der
beiden Lager, deren Achsen der Innenringe sich gegenüber denen
der Außenringe
neigen können, gestattet
es, diese Fehlausrichtung der beiden Lenkspindelabschnitte aufzunehmen,
was nicht der Falle wäre,
wenn die beiden Lager nicht die Fähigkeit der Verschwenkung der
Innenringe hätten.
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Das
Lager 5 mit drei Kontaktpunkten je Kugel bildet einen Kontaktpunkt
zwischen den Kugeln 14 und dem Innenring 10, der
in axialer Richtung auf die Radialeben 10b versetzt ist,
die von den Drähten 13, 14 gleich
beabstandet ist, wobei der Kontaktpunkt zwischen den Kugeln 26 und
dem Ring 21 des Lagers 6 in gleicher Weise in
axialer Richtung zu der Radialfläche 21a gegenüber einer
Radialebene versetzt ist, die mittig zwischen den Drähten 24 und 25 liegt.
Vorzugsweise können
die Rotationsachsen 31, 32 der Außenringe 12, 13, 24 gegenüber den
Achsen 29, 22 um einige Grad fehlausgerichtet
sein. Vorzugsweise ist jedoch die Fehlausrichtung kleiner als 3°. Der Fluchtungsfehler
der Achsen 30, 31 ist hier zur besseren Darstellung übertrieben.
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Bei
der Montage des Lagers 5 wird zunächst eine Untereinheit montiert,
die sich aus dem Innenring 10, den Kugeln 14 und
dem Käfig 15 zusammensetzt.
Der erste der eigenständigen
Laufbahnringe 12 wird an der ersten Radialfläche 20a des
Radialflansches 20 in der äußeren Hülse 17 anliegend angeordnet,
worauf sodann die vorerwähnte
Untereinheit in der äußeren Hülse 17 angeordnet
wird, in der Weise, dass die Kugeln 14 mit der eigenständigen Laufbahn 12 in
Berührung
kommen, woraufhin die zweite der eigenständigen Laufbahnringe 13 in
der äußeren Hülse 17 eingebracht
und mit den Kugeln 14 in Berührung gebracht werden. Sodann
wird mit dem Umbiegen der Verlängerung
des äußeren Flansches 18 auf
die erste Laufbahn 15 fortgefahren, um ihn in die radiale
Ausrichtung zu bringen und so eine Hülse 17 zu erhalten,
die im Wesentlichen eine U-förmige
Gestalt hat. Der radiale Flansch 19 weist eine Dicke auf die
kleiner ist als die Dicke des axialen Abschnittes 18 und
des radialen Flansches 20, damit er leicht umgebogen werden
kann. Sobald die Montage soweit abgeschlossen ist, wird das elastische
Element 16 so weit vorgespannt, dass es zwischen dem Innenring 10 und
der Hülse 17 auf
der dem Käfig 15 gegenüberliegenden
Seite eingefügt
werden kann. Das elastische Element nimmt zufolge seiner Elastizität seine ursprüngliche
Gestalt wieder an und kommt mit der zweiten Innenfläche 20b des
Radialflansches 20 in Berührung sowie mit dem eigenständigen Laufbahnring 14.
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Die
Lenksäulenanordnung
gemäß der Erfindung
bietet so eine ökonomische
Lösung,
ohne Einschränkungen
hinsichtlich einer schwierigen Herstellung für die Gruppe der Elemente für die Lenksäule nach
sich zu ziehen und sie ermöglicht
ein spielfreies Arbeiten, wobei ein geringes Drehmoment bei den Lagern
erhalten bleibt, selbst dann, wenn die beiden Teile der Lenksäule zueinander
fehlausgerichtet sind.
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Eine
Lenksäulenanordnung
weist zwei Lenkspindelabschnitte auf, die an ihren Enden in Umfangsrichtung
drehfest sind und die gegeneinander einstellbar sind. Die Lenkspindelabschnitte
sind drehbar in einem Lenkspindelgehäuse gelagert. Jede der Lenkspindelabschnitte
ist in einem Lager gelagert, das zwecks Eliminierung des Spiels
vorgespannt ist. Zu jedem Lager gehört ein Innenring, dessen Achse
gegenüber
der Drehachse eines Außenrings
des Lagers pendeln kann.