-
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Gebiet von Wälzlagern, insbesondere denjenigen, die in Systemen zum Feststellen von Lenksäulen von Kraftfahrzeugen in einer Stellung eingesetzt werden.
-
Derartige Feststellsysteme sind als solche bekannt und besitzen im Allgemeinen ein Gehäuse, innerhalb dessen die Lenksäule montiert ist, und eine Feststellwelle, die mit einem Steuerungshebel verbunden ist und der mittels eines Nockensystems es ermöglicht, die Lenksäule in dem Gehäuse zu Verklemmen und in der gewählten Stellung stillzusetzen.
-
Für weitere Einzelheiten zu solchen Feststellsystemen kann beispielsweise Bezug auf die Patente
FR-B1-2802167 und
US 5,377,555 genommen werden.
-
Bei den in diesen Dokumenten beschriebenen Feststellsystemen ist ein Wälzlager zwischen der Feststellwelle und dem Gehäuse vorgesehen, innerhalb dessen die Lenksäule montiert ist, um den Betrieb der Lenksäule zu vereinfachen. In diesen Dokumenten sind eine Vielzahl von Teilen zum Festlegen der Wälzlager vorgesehen, was weiterhin zu einer relativ großen axialen Abmessung führt.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, diese Nachteile zu überwinden.
-
Insbesondere strebt die Erfindung danach, ein Wälzlager für ein System zum Festlegen einer Längssäule eines Kraftfahrzeuges in einer Stellung zu schaffen, das besonders einfach, axial kompakt, wirtschaftlich herzustellen und einfach zu montieren ist.
-
Die Erfindung strebt auch an, ein Wälzlager zu schaffen, bei welchem die es bildenden Elemente ein beschränktes Risiko des Auseinanderfallens besitzen.
-
Die Erfindung betrifft eine Wälzlagervorrichtung für ein System zum Festlegen einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges in einer Stellung von einer Art, die eine Feststellwelle und einen Hebel zum Steuern der Welle aufweist. Die Vorrichtung besitzt einen ersten und einen zweiten Ring, wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern, die zwischen Laufbahn der Ringe angeordnet sind und einen Haltekäfig zum Beibehalten eines gleichmäßigen Umfangsabstandes zwischen den Wälzkörpern.
-
Gemäß einem allgemeinen Merkmal besitzt einer der Ringe einen Radialbereich, der mit der zugeordneten Laufbahn versehen ist, und einen Axialbereich, der Mittel zum axialen Halten der Vorrichtung auf der Feststellwelle aufweist. Der Käfig kann Mittel zum axialen Halten des ersten und des zweiten Ringes aufweisen.
-
Daher kann der Vorgang des Montierens des Wälzlagers auf der Welle des Systems zum Feststellen der Lenksäule in einer Stellung in einer besonders einfachen Weise durchgeführt werden. Speziell findet dieser Montagevorgang mittels des Axialbereiches eines der Ringe statt, welcher zu diesem Zweck spezielle axiale Haltemittel aufweist. Weiterhin ermöglichen es die axialen Haltemittel, jegliches mögliches Risiko der Ringe, Wälzkörper und des Käfigs am Auseinanderfallen zu begrenzen.
-
Bei einer Ausführungsform weisen die axialen Haltemittel einen Gewindebereich auf, der an wenigstens einem Ende aus dem Axialbereich herausführt und der dafür gedacht ist, in einen entsprechenden Gewindebereich der Feststellwelle einzugreifen.
-
Vorzugsweise ist der Käfig einstückig hergestellt. Er kann einen Radialbereich, der mit Hausungen oder Taschen für die Wälzkörper versehen ist, und innere und äußere Axialbereiche aufweisen, die jeweils mit Mitteln zum axialen Halten eines der Ringe versehen sind. Die axialen Haltemittel können Haken aufweisen, die sich radial in die Richtung der Ringe erstrecken.
-
Bei einer Ausführungsform besitzt einer der Ringe Mittel, durch welche der Ring mittels eines Klemmwerkzeuges zum Drehen angetrieben werden kann. Diese Antriebsmittel können Abflachungen aufweisen, die an der Außenfläche des Axialbereiches des Ringes ausgebildet sind, der die Mittel zum axialen Halten der Vorrichtung auf der Welle aufweist. Alternativ ist es möglich, Durchgangslöcher vorzusehen, die an dem Radialbereich des Ringes ausgebildet sind.
-
Die Erfindung befasst sich auch mit einem System zum Feststellen einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges in einer Stellung, das eine Feststellwelle, einen Hebel zum Steuern der Feststellwelle, ein Gehäuse, innerhalb dessen die Lenksäule montiert ist, und eine Wälzlagervorrichtung besitzt, wie sie zuvor beschrieben worden ist und die zwischen dem Gehäuse und der Feststellwelle vorgesehen ist.
-
Die Erfindung betrifft auch eine Lenksäule, die ein Feststellsystem, wie zuvor beschrieben, aufweist.
-
Die vorliegende Erfindung wird durch das Studium der detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen besser verständlich, die als nicht einschränkende Beispiele gegeben und durch die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden. Es zeigen:
-
1 schematisch ein System zum Festlegen einer Lenksäule in einer Stellung, das ein Wälzlager gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufweist;
-
2 bis 4 einen Schnitt, eine Draufsicht bzw. eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Wälzlagers und
-
5 einen Schnitt eines Wälzlagers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
In 1 ist ein System gezeigt, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist, das dazu gedacht ist, es zu erlauben, eine Lenksäule 12 mit einer Achse 12a eines Motorfahrzeuges in einer Stellung zu halten und festzustellen.
-
Das System 10 weist hauptsächlich ein Gehäuse 14 in der Form eines invertierten U, innerhalb dessen die Lenksäule 12 aufgenommen ist, eine Feststellwelle 16 mit der Achse 16a und einen Steuer- oder Betätigungshebel 18 auf, der mit der Welle verbunden ist. Die Achse 16a liegt senkrecht zu der Achse 12a.
-
Die Lenksäule 12 ist durch jegliche geeignete Mittel befestigt, beispielsweise durch Verschweißen mit einer Wiege 20 mit zwei parallelen Schenkeln 20a, 20b, die sich innerhalb zweier paralleler Schenkel 14a, 14b des Gehäuses 14 bewegen können. Die Schenkel 14a, 14b des Gehäuses weisen jeweils einen länglichen Schlitz oder eine längliche Öffnung 22, 24 auf, um Zugang zu den Löchern (nicht gezeichnet) zu ermöglichen, die in die Schenkel 20a, 20b der Wiege 20 eingearbeitet sind, welche die Lenksäule 12 abstützt und es der Welle 16 zu erlauben, sich zu bewegen, um die Säule 12 in der gewünschten Stellung festzusetzen. Der Durchmesser der in die Schenkel 20a, 20b der Wiege 20 eingebrachten Löcher ist im wesentlichen gleich der Breite der Öffnungen 22, 24, die in den Schenkeln 24a, 24b des Gehäuses 14 vorgesehen sind.
-
Die Feststellwelle 16 erstreckt sich zwischen den Schenkeln sowohl der Wiege 20 als auch des Gehäuses 14 in dem durch die Löcher und die Öffnungen 22, 24 durchtritt, so dass er axial über jede Seite des Gehäuses übersteht. Der Betätigungshebel 18 ist fest an einem axialen Ende der Feststellwelle 16 angebracht. Übliche Nockenmittel 26 mit einer Axialwirkung sind zwischen dem Schenkel 14b des Gehäuses 14 und dem Betätigungshebel 18 angeordnet. Ein Lager 30 ist mittels eines seiner Ringe an dem anderen hervorstehenden Axialende der Welle 16 befestigt und ist mittels seines anderen Ringes zur Anlage an dem Schenkel 14a des Gehäuses 14 montiert. Das Lager 30 mit der Achse 30a ist koaxial zu der Feststellwelle 16.
-
Die mögliche Bewegung der Feststellwelle 16 innerhalb der Öffnungen 22, 24 in den Schenkeln 14a, 14b des Gehäuses 14 ermöglicht es, die Stellung der Lenksäule 12 in Bezug auf die Höhe einzustellen. Eine obere Stellung ist durch durchbrochene Linien in der Figur dargestellt. Die Lenksäule 12 wird dann mittels des Betätigungshebels 18 immobilisiert, wobei dessen Rotation die Nockenmittel 26 betätigt. Dadurch wird eine axiale Klemmkraft zwischen den Schenkeln 14a, 14b des Gehäuses und derer der Wiege 20 ausgeübt.
-
Das Lager 30 erlaubt es seinerseits der Feststellwelle 16, in der Lage zu sein, sich frei in Bezug auf das Gehäuse 14 zu drehen, während die axialen Klemmkräfte auf die Schenkel sowohl des Gehäuses als auch der Wiege 20 übertragen werden.
-
Wie besser ersichtlich in 2 bis 4 dargestellt, besitzt das Lager 30 einen Außenring 32 und einen Innenring 34, zwischen denen Wälzkörper 36, hier in der Form von Kugeln, aufgenommen sind, und einen Haltekäfig 38 zum Beibehalten eines gleichförmigen Umfangsabstandes der Wälzkörper 36. Der Begriff „Innenring” ist hier so zu verstehen, dass er den Ring meint, der axial nahe des Gehäuses 14 liegt und der Begriff „Außenring” ist gedacht, den nach außen orientierten Ring zu bezeichnen.
-
Der Außenring besitzt einen Radialbereich 40, der im Querschnitt ein konkaves Innenprofil aufzeigt, das in der Lage ist, eine Ringlaufbahn (40a) für die Reihe Wälzkörper (36) zu bilden, wobei diese Laufbahn axial nach innen ausgerichtet ist. Der Radialbereich 40 ist axial startend von einer Kante kleinen Durchmessers durch einen Axialbereich 42 nach außen erweitert, der mit einer Gewindebohrung 44 versehen ist, die geeignet ist, in ein entsprechendes Gewinde 16b der Feststellwelle 16 (1) einzugreifen. Die Bohrung 44 verläuft axial gerade durch den Axialbereich 42. Bei einer Variante wäre es möglich, eine Bohrung 44 vorzusehen, die nur an dem Ende des Axialbereiches 42 nach außen führt, das dem Innenring 34 zugewandt ist. Der Außenring 32 kann vorzugsweise durch Schneiden und Tiefziehen oder Stanzstempeln eines Metallbleches hergestellt werden, wobei die Bohrung 44 dann mit dem Gewinde versehen wird.
-
Der Innenring 34 für seinen Teil besteht aus einer Scheibe 46 mit U-förmigen Querschnitt, so dass er ein konkaves Innenprofil bildet, das eine Ringlaufbahn 46a für die Wälzkörper 36 bildet, wobei diese Laufbahn axial nach außen ausgerichtet ist. Der Innenring 34 kann zu niedrigeren Kosten durch Schneiden und Tiefziehen oder Stanzstempeln eines dünnen Metallbleches hergestellt werden. Auf der der Laufbahn 46a axial gegenüberliegenden Seite ist der Innenring 34 dazu gedacht, an dem Schenkel 14a des Gehäuses anzuliegen. Der Außenring 32 ist in diesem Fall rotierend, während der Innenring 34 feststehend ist. Selbstverständlich ist es auch denkbar, einen rotierenden Innenring und einen feststehenden Außenring vorzusehen.
-
Der Haltekäfig 38 mit ringförmiger Grundform ist vorzugsweise einstückig aus einem Kunststoffmaterial geformt, wie z. B. Polyamid. In einer Variante kann der Käfig 38 aus einem metallischen Material hergestellt werden, insbesondere Stahl.
-
Der Haltekäfig 38 besitzt einen Radialbereich 48 der durch innere 50 und äußere 52 Axialbereiche erweitert ist. Der Radialbereich 48 liegt axial zwischen dem Innenring 34 und dem Radialbereich 40 des Außenrings 32 und genauer gesagt zwischen den Laufbahnen 40a, 46a der beiden Ringe. Er besitzt eine Mehrzahl von Taschen 54, die über seine Stärke ausgebildet und dazu gedacht sind, die Wälzkörper 36 aufzunehmen. Die Taschen 54 sind mit Bezug aufeinander in der Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet.
-
Der innere Axialbereich 50 erstreckt sich axial von einer freien Kante des Radialbereichs 48 mit kleinem Durchmesser auf der zu dem Außenring 32 entgegengesetzten Seite, und besitzt eine Bohrung 56, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Gewindebohrung 44 des Außenrings 32. Der innere Axialbereich 50 liegt in der Nähe der Innenkante des Rings 34 mit kleinem Durchmesser und lässt ein leichtes radiales Spiel 58 zwischen diesen beiden Elementen.
-
Der innere Axialbereich 50 besitzt auch Haken 60, die sich radial nach außen in die Nähe des Innenrings 34 erstrecken. Die Haken 60 besitzen einen größeren Durchmesser als die Innenkante des Rings 34, so dass eine entgegengesetzte Beeinflussung zwischen diesen beiden Teilen an den Haken 60 und an der Innenkante erfolgt. Ein leichtes Axialspiel (nicht bezeichnet) ist zwischen den Haken 60 und der Innenkante des Rings 34 vorgesehen.
-
Die Haken 60 bilden Mittel zum axialen Halten des Innenrings 34 an dem Käfig 38. Die Haken sind gleichmäßig über den Umfang des Axialbereiches 50 verteilt und liegen axial auf der dem Außenring 32 entgegengesetzten Seite. Ohne jegliche Begrenzung darauf, können vier Haken 60 vorgesehen sein. Selbstverständlich wäre es denkbar, ein durchgängiges oder unterbrochenes radiales Bank anstelle der Haken 60 vorzusehen.
-
Der äußere Axialbereich 52 besitzt eine ringförmige Grundform und umgibt radial den Außenring 32 und den Innenring 34. Seine axiale Ausdehnung ist im wesentlichen gleich der axialen Abmessung des Innenrings 34 kombiniert mit der axialen Abmessung des Radialbereiches 40 des Außenrings 32 und der Axialabmessung der Wälzkörper 36.
-
Der äußere Axialbereich 52 besitzt an dem nahe des Außenrings 32 liegenden axialen Ende Haken 62, die an seiner Innenbohrung vorgesehen sind und sich radial nach innen erstrecken. Die Haken 62 besitzen einen kleineren Durchmesser als die Außenkante großen Durchmessers des Radialbereichs 40 des Außenrings 32, so dass eine gegenseitige Beeinflussung der Durchmesser zwischen diesen Teilen vorliegt. Die Haken 62 bilden daher Mittel zum axialen Halten des Außenrings 32 an dem Haltekäfig 38. Ein leichtes Axialspiel (nicht bezeichnet) ist zwischen diesen Haken und der äußeren Kante des Rings 32 vorgesehen. Die Haken 62 sind in Bezug aufeinander gleichmäßig beabstandet und sind in diesem Fall 4-fach vorhanden. Selbstverständlich wäre es als Alternative möglich, ein durchgängiges oder segmentiertes Radialband als Ersatz für die Haken 62 vorzusehen.
-
Damit wird ein Lager 30 verfügbar, das ein Axialdrucklager bildet, das mit einem relativ kleinen Risiko, dass die es bildenden Teile auseinanderfallen, gehandhabt, transportiert und montiert werden kann. Weiterhin besitzt das Lager 30 in integrierter Weise seine eigenen Mittel, um die Feststellwelle 16 zu befestigen. Dieses Befestigen umfasst das Aufschrauben des Axialbereiches 42 des Außenrings 32 auf die Feststellwelle 16, bis sich der Innenring 34 gegen den Schenkel 14a des Gehäuses 14 anlegt.
-
Um in der Lage zu sein, das zwischen dem Gewinde 16b der Feststellwelle 16 und dem Gewinde der Bohrung 44 erforderliche Klemmmoment zu übertragen, ist es beispielsweise möglich, sobald das Lager 30 in seiner endgültigen Position auf der Welle angeordnet ist, einen Tropfen Klebstoff aufzubringen, um den die Mutter bildenden Außenring 32 auf dem Gewinde 16b der Welle 16 zu immobilisieren. Als Alternative oder in zusätzlicher Weise ist es auch möglich, das Gewinde der Bohrung 44 derart zu bearbeiten, das es mit einem hohen Klemmmoment auf dem Gewinde 16b der Welle 16 montiert werden kann.
-
Das Montieren des Lagers 30 auf der Feststellwelle 16 ist besonders einfach, und findet durch einfaches Aufschrauben des Außenrings 32 statt, bis sich der Innenring 34 gegen den Schenkel 14a des Gehäuses 14, anlegt.
-
Vorzugsweise ist die Außenfläche des Axialbereichs 42 in solcher Weise ausgebildet, dass man sechs identische Flächen erhält, die parallel zu der Achse 30a des Lagers liegen. Damit wird ein Sechskantmutterkopf ausgebildet. Dies erleichtert es, das Gehäuse 30 auf der Feststellwelle 16 aufzuschrauben.
-
Die in 5 gezeigte alternative Ausführungsform, bei welcher identische Elemente die gleichen Bezugszeichen tragen, unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass der Ringbereich 42 des Außenrings 32 eine zylindrische Außenfläche besitzt und dass zwei diametral gegenüberliegende Löcher 70 an dem Radialbereich 40 vorgesehen sind, um die Verwendung eines Stiftschlüssels zu erlauben, um den Außenring 32 auf der Feststellwelle zu verklemmen.
-
Aufgrund der Erfindung wird ein einfaches, kompaktes Lager geschaffen, das wirtschaftlich herzustellen und leicht zu montieren ist, beispielsweise durch einfaches Aufschrauben auf einer Welle eines Systems zum Feststellen einer Stellung einer Lenksäule.
-
Zusammenfassung
-
Eine Wälzlagervorrichtung ist für ein System zum Feststellen einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges in einer Stellung von einer Art vorgesehen, die eine Feststellwelle und einen Hebel zum Steuern der Welle umfasst.
-
Die Vorrichtung besitzt einen ersten und einen zweiten Ring 32, 34, wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern 36, die zwischen Laufbahnen 40a, 46a der beiden Ringe angeordnet sind, und einen Haltekäfig 38 zum Beibehalten eines gleichmäßigen Abstandes in Umfangsrichtung zwischen den Wälzkörpern. Eine der Ringe 32 besitzt einen Radialbereich 40, der mit der Laufbahn 40a versehen ist und einen Axialbereich 42, der Mittel 44 zum axialen Halten der Vorrichtung auf der Feststellwelle aufweist. Der Haltekäfig 38 besitzt Mittel 60, 62 zum axialen Halten des ersten und des zweiten Rings.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- FR 2802167 B1 [0003]
- US 5377555 [0003]
