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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Wälzlager, insbesondere solche, die für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen gedacht sind.
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Lenksäulen werden grundsätzlich mit einer zweiteiligen Welle ausgerüstet, wobei jedes Ende der jeweiligen Teile teilweise eines innerhalb des anderen aufgenommen wird, um ein Drehmoment zu übertragen. Einer der Wellenteile trägt das Lenkrad des Fahrers und überträgt über Übertragungselemente, beispielsweise Keile, das durch den Fahrer auf ein Element zum Steuern der Räder des Fahrzeuges aufgebrachte Drehmoment, wobei das Element durch den anderen Wellenteil abgestützt ist.
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Die
WO 2005/015039 beschreibt ein Wälzlager für die Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, das einen Außenring, einen Innenring und eine Mehrzahl von Kugeln aufweist, die zwischen den Ringen angeordnet sind, wobei bei diesem Lager der Innenring eine Bohrung aufweist, die mit Fangzähnen mit V-förmigen Querschnitt versehen ist, wobei die Spitzen der Zähne zum Zeitpunkt des Zusammenbaus gegen die Lenksäulenwelle gedrückt werden, um das Lager fest an dieser zu befestigen.
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Weiterhin ist es in der
JP-A-02182575 beschrieben, dass eine Lenksäule eine Welle aufweist, die derart montiert ist, dass sie innerhalb eines Stützgehäuses über zwei Wälzlager rotieren kann. Eines dieser Lager besteht aus einem Material, das elastisch verformbar ist, so dass im Falle eines Unfalles etwas von dem Aufprall der Fahrerbrust gegen das Lenkrad das Fahrzeuges absorbiert werden kann, falls notwendig.
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Diese Lösung besitzt die schwerwiegenden Nachteile, dass sie keine wirksame Absorption im Falle eines Frontalzusammenstoßes zur Verfügung stellt und nicht in der Lage ist, die Bewegung der Lenksäule in Richtung des Fahrers bei einem solchen Aufprall zu begrenzen und dadurch potentiell eine erhebliche Schädigung der Fahrerbrust auslöst.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, werden Lenksäulen im allgemeinen mit einer Welle ausgestattet, die zwei teleskopische Teile aufweist, so dass im Falle eines Unfalles einer der Teile der Welle relativ zu dem anderen gleiten kann und dadurch verhindert wird, dass die Lenksäule sich in Richtung des Fahrers bewegt.
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Zu diesem Zweck beschreibt die
GB-A-2368894 eine Lenksäule, die eine Welle aufweist, die mit oberen und unteren Teilen versehen ist, die teilweise eines in dem anderen und innerhalb eines Lagergehäuses aufgenommen sind. Der obere Teil besitzt ein Wälzlager zwischen der Welle und dem Stützgehäuse. Der untere Teil besitzt ein Wälzlager, das zwischen der Lenksäulenwelle und einem Gleitlager von röhrenartiger Gesamtform aufgenommen ist. Das Gleitlager ist derart montiert, dass es in dem Stützgehäuse gleiten kann, so dass seine Axialbewegung innerhalb des Gehäuses und die Relativbewegung der oberen und unteren Teile der Welle im Falle eines Unfalles ermöglicht ist.
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Diese Lenksäule zieht den Nachteil der Verwendung eines zusätzlichen Lagers nach sich, das speziell konstruiert ist, damit es so montierbar ist, dass es innerhalb des Stützgehäuses gleiten kann. Dies erhöht die Anzahl von Bauelementen, die hergestellt und zusammengebaut werden müssen und erhöht die Kosten des Zusammenbaus der Lenksäule.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, diese Nachteile zu beseitigen. Spezieller setzt sich die vorliegende Erfindung zum Ziel, ein Wälzlager für ein Lenksäule eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, das von einfacher Ausführung, leicht herzustellen und zusammenzubauen ist und es ermöglicht, die Lenksäule daran zu hindern, sich im Falle eines Frontalzusammenstoßes in Richtung des Fahrers zu bewegen.
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Bei einer Ausführungsform besitzt die Wälzlagervorrichtung einen Außenring, einen Innenring, der eine Bohrung zum Montage der Vorrichtung auf einer Welle aufweist, und wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern, die zwischen den Ringen angeordnet sind. Die Bohrung besitzt Schwächungsmittel, die lokal die mechanische Festigkeit des Innenrings in Bezug auf Radialbelastungen reduzieren. Die Schwächungsmittel begrenzen zwischen sich Kontaktflächen, an welchen die Bohrung in Kontakt mit der Welle gelangt, wenigstens in der Umfangrichtung verlaufend. Der Außenring besitzt ein Gehäuse, zwei angebrachte Laubahnen, die in dem Gehäuse angeordnet sind, und einen elastischen Ring, der gegen das Gehäuse und eine der Laubahnen drückt.
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Die Montage des Lagers an der zugehörigen Welle, beispielsweise an der Welle einer Lenksäule, wird insoweit vereinfacht, dass auch dann, wenn eine Streuung der Toleranzen an der Außenfläche dieser Welle vorliegt, die Schwächungsmittel, die lokal die mechanische Festigkeit des Innenrings reduzieren, es dem Ring erleichtern, radial zum Zeitpunkt der Montage auf der Welle deformiert zu werden, was das Aufsetzen leichter macht.
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Mit der gegebenen Eigenschaft einer Radialverformung des Innenrings, ist es möglich, ein größeres Durchmessermaß für den Innenring des Wälzlagers vorzusehen als dies üblicherweise der Fall ist, während man zur gleichen Zeit sicherstellt, dass zum Zeitpunkt des Passens genug Eingriff zwischen dem Innenring und der Welle vorhanden ist, um jegliche Relativbewegung dieser beiden Elemente während des Betriebs unter Normalbedingungen zu verhindern.
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Da jedoch die Überlagerung zwischen dem Innenring des Wälzlagers und der zugehörigen Welle relativ klein verbleibt, ist dieser Eingriff in dem Fall, dass das Fahrzeug in einen Frontalzusammenstoß verwickelt ist, nicht ausreichend, um die relative axiale Positionierung des Wälzlagers und der Lenksäulenwelle aufrechtzuerhalten. Als Ergebnis kann einer erster Teil der Welle relativ zu einem zweiten Teil der Welle in einer solchen Weise gleiten, dass die Lenksäule daran gehindert wird, sich in Richtung des Fahrers zu bewegen, dies verhindert dann, dass sich die Lenksäule in Richtung der Brust des Fahrers bewegt.
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Die Schwächungsmittel besitzen vorzugsweise lokale Aussparungen. Bei einer Ausführungsform weisen die Schwächungsmittel Nuten auf. Die Nuten verlaufen vorzugsweise axial längs der Bohrung und können in der Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet zueinander liegen. Die Nuten sind vorzugsweise identisch.
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Vorzugsweise liegen die Umfangsabmessungen der Aussparungen zwischen 1 und 6% des Umfangsmaßes der Bohrung des Innenrings und vorzugsweise liegen sie zwischen 2 und 4%.
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Bei einer Ausführungsform beträgt das Verhältnis zwischen der Tiefe der Aussparungen und der Dicke des Innenrings zwischen 1 und 10%, vorzugsweise zwischen 3 und 7%.
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Vorzugsweise beträgt das Verhältnis zwischen der gesamten Kontaktfläche, an welcher die Bohrung in Kontakt mit der Außenfläche der Welle gelangt, und dieser Außenfläche zwischen 40 und 60%.
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Bei einer Ausführungsform ist das Umfangsmaß jeder Kontaktfläche, an welcher die Bohrung in Kontakt mit der Welle gelangt, wenigstens gleich dem Umfangsmaß einer Aussparung.
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Bei einer Ausführungsform besitzt eine Lenksäule eine zweiteilige Welle, wobei die beiden Teile winkelstarr über ihr Ende verbunden sind, von denen eines in das andere hineinpasst, und zwei Wälzlager, die jeweils an einem Ende der Teile der Welle montiert sind und einen Außenring, einen Innenring, der eine Bohrung zum Durchtritt des zugeordneten Wellenteils aufweist, und wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern besitzen, die zwischen den Ringen angeordnet sind. Die Bohrung wenigstens eines der Innenringe besitzt Schwächungsmittel, die lokal die mechanische Festigkeit des Innenrings in Bezug auf Radialbelastung reduzieren. Die Schwächungsmittel begrenzen zwischen sich Kontaktflächen, an welchen die Bohrung in Kontakt mit der Welle gelangt, die wenigstens in der Umfangsrichtung verläuft. Der Außenring des Wälzlagers besitzt ein Gehäuse, zwei eingebrachte Laufbahnen, die in dem Gehäuse angeordnet sind und einen elastischen Ring, der gegen das Gehäuse und eine der Laufbahnen drückt. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Herstellungsverfahren eines Innenrings eines Wälzlagers von einer Art, die einen Außenring, den Innenring und wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern aufweist, die zwischen den Ringen angeordnet sind, wobei eine Röhre aus einer Stange oder aus einem Rohling geformt wird, die Röhre durch ein Kalibrierwerkzeug bewegt wird, um eine Bohrung auszubilden, die Schwächungsmittel aufweist, die lokal die mechanische Festigkeit der Röhre in Bezug auf Radialbelastung reduzieren, und zwischen sich Flächen begrenzen, wenigstens in der Umfangsrichtung verlaufend, wobei dann die Röhre auf die gewünschte Länge abgeschnitten wird, um den Innenring des Wälzlagers zu erhalten.
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Die vorliegende Erfindung wird aus dem Studium der detaillierten Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform besser verständlich, die lediglich als in keiner Weise beschränkendes Beispiel herangezogen wird und durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt wird. Es zeigen:
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1 einen schematischen Axialschnitt einer Lenksäule, die erfindungsgemäße Wälzlager aufweist;
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2 einen hälftigen Axialschnitt eines der Wälzlager aus 1;
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3 einen Schnitt entlang III-III in 1 und
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4 ein Detail aus 3.
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Wie in 1 zu sehen ist, besitzt die Lenksäule, die insgesamt mit 1 bezeichnet ist, eine röhrenförmige Welle 2 mit der Achse 2a, die mit einem erstem und einem zweiten verschachtelten koaxialen Teil 3, 4, zwei Wälzlagern 5, 6, die auf dem ersten bzw. zweiten Teil 3, 4 montiert sind, und einem röhrenförmigen Lenksäulengehäuse 7 versehen ist, in welchem die Wälzlager 5, 6 montiert sind. Die Achse 7a des Gehäuses 7 fällt mit der Achse 2a der Welle 2 zusammen.
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Der erste Teil 3 der Welle verläuft axial entlang der Achse 2a und besitzt an einem unteren Ende einen Axialbereich 3a, auf welchem das Wälzlager 5 montiert ist. Der Axialbereich 3a ist von einem oberen Ende durch einen nach innen gerichteten kegelstumpfförmigen Bereich 3b erweitert, der selbst durch einen Axialbereich 3c erweitert ist. Ein Teil des Axialbereiches c ist innerhalb eines Axialbereiches 4a großen Durchmessers des zweiten Teils 4 der Welle 2 montiert. Der Axialbereich 4a ist von einem oberen Ende durch einen Axialbereich kleineren Durchmessers über einen kegelstumpfförmigen Bereich 4b erweitert. Das Wälzlager 6 ist bei diesem Beispiel auf dem Axialbereich 4a montiert.
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Der erste Teil 3 und der zweite Teil 4 der Welle 2 sind in Winkelrichtung durch rotierende Antriebselemente miteinander verbunden, beispielsweise Keile (nicht gezeigt). Diese Keile können axial entlang dem Teil des axialen Bereiches 3c verlaufen, der innerhalb des Axialbereiches 4a montiert ist und mit entsprechend geformten Aufnahmen des Bereiches 4a zusammenwirken, so dass sie in der Lage sind, die Bewegung und das durch einen Fahrer über ein Lenkrad (nicht gezeigt) aufgebrachte Drehmoment auf ein System zum Steuern der Räder des Fahrzeuges (nicht gezeigt) zu übertragen. Das System ist durch den Axialbereich 3a abgestützt, während das Lenkrad für seinen Teil durch den Axialbereich 4c abgestützt ist.
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Wie in 2 deutlicher dargestellt ist, besitzt das Wälzlager 5, dessen Achse 5a mit der Achse 7a (1) zusammenfällt, einen inneren Ring 10, der unmittelbar auf dem Lenksäulenteil 3 montiert ist, einen Außenring 11, der in das Gehäuse 7 eingepresst ist, zwei angebrachte Laufbahnen 12, 13 in der Form von Drähten, eine Reihe Wälzkörper 14, die in diesem Beispiel in der Form von Kugeln hergestellt sind, einen Käfig 15, um den gleichmäßigen Umfangsabstand der Wälzkörper 14 beizubehalten, sowie einen elastischen Ring 16. Der Innenring 10 besitzt eine Bohrung 10a von zylindrischer Gesamtform, die durch radiale Stirnflächen 10b und 10c und eine außenzylindrische Fläche 10d begrenzt ist, in welcher ein toroidförmiger Ringkanal 10e ausgebildet ist, der im Querschnitt ein konkaves Innenprofil besitzt, das in der Lage ist, eine Laufbahn für die Wälzkörper 14 zu bilden, wobei der Kanal nach außen gerichtet ist. Der Kanal 10e ist axial in Richtung der Radialfläche 10c mit Bezug auf eine radiale Mittelebene des Innenrings 10 versetzt.
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Wie später in genauerem Detail beschrieben wird, ist der Innenring 10 des Wälzlagers 5 derart gestaltet, dass er es erlaubt, leicht auf den Teil 3 der Welle 2 aufgesetzt zu werden und es diesem Teil 3 zu erlauben, innerhalb des Teils 4 der Welle im Falle eines Frontalzusammenstoßes zu gleiten, um auf diese Weise die Lenksäule 1 daran zu hindern, sich in Richtung des Fahrers zu bewegen.
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Der Außenring 11 ist in der Form eines Gehäuses mit einer Ringform mit einem insgesamt U-förmigen Querschnitt hergestellt und besitzt einen Axialbereich 18, der an jedem Ende durch einen Radialbereich 19, 20 erweitert ist. Der Radialbereich 19 besitzt eine Dicke, die kleiner ist als die Dicke des Axialbereiches 18 und des Radialbereiches 20 und eine Länge in der Radialrichtung, die kleiner ist als die Länge des Radialbereiches 20. Mit anderen Worten ist der den Radialbereich 19 von der äußeren zylindrischen Fläche 10d trennende Raum größer als der Raum, der die Fläche von dem Radialbereich 20 trennt.
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Der Radialbereich 20 ist an einer Kante kleinen Durchmessers durch einen kurzen Axialbereich 21 erweitert, der axial in die Richtung der Wälzkörper 14 verläuft, während er gleichzeitig mit einem Abstand von diesem verbleibt. Der Axialbereich 21 ist dazu ausgestaltet, den elastischen Ring 16 innerhalb des Wälzlagers 5 zu zentrieren.
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Die angebrachten Laufbahnen 12 und 13 besitzen die Form von ringförmigen Federringen und sind in dem Außenring 11 in unmittelbarem Kontakt mit diesem angeordnet. Die angebrachten Laufbahnen 12, 13 sind aus gerollten Drähten gebildet, deren Enden aneinander liegen, wenn die Federringe in den Außenring 11 eingefügt werden. Alternativ ist es auch vorstellbar, angebrachte Laufbahnen 12, 13 in der Form von über den Umfang durchgängigen Ringen vorzusehen, die in einem Querschnitt durch die Achse 5a des Wälzlagers 5 verlaufen und bogenförmige Ausnehmungen mit einem Radius zeigen, der im wesentlichen gleich zu den Radien der Wälzkörper 14 ist. Die Laufbahn 12 ist in Kontakt mit der Bohrung 18a des Axialbereiches 18 und in Kontakt mit dem Radialbereich 20 über den elastischen Ring 16 angeordnet. Die Laufbahn 13 ist in Kontakt mit der Bohrung 18a und der radialen Wandung 19 angeordnet. Die Wälzkörper 14 sind zwischen den Laubahnen 12 und 13 des Außenrings 11 und dem Kanal 10e des Innenrings 10 angeordnet, der die Laubahn bildet. Dies ergibt dann ein Wälzlager mit drei Kontaktstellen.
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Der Haltekäfig 15 besitzt einen Ringbereich 15a, der axial auf der gleichen Seite wie der Radialbereich 19 und radial zwischen dem freien Ende des Radialbereiches 19 und der zylindrischen Fläche 10d des Innenrings 10 angeordnet ist. Der Käfig besitzt auch Zellen 15b, die die Wälzkörper 14 aufnehmen, um den gleichmäßigen Umfangsabstand von diesen beizubehalten.
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Der elastische Ring 16 besitzt die Form eines Torus, der in der Umfangsrichtung durchgängig ist. Der Ring 16 ist in Kontakt mit dem Radialbereich 20 und der Laubahn 12 angeordnet. Der elastische Ring 16 ist radial zwischen den Axialbereichen 18 und 21 angeordnet und verbleibt in einem Abstand weg von diesen. Genauer gesagt ist die eine Radialfläche 16a des Rings 16 in Kontakt mit einer Innenfläche des Radialbereiches 20 und eine gegenüberliegende Radialfläche 16b ist in Kontakt mit der Laufbahn 12. Die Radialfläche 16b des Rings 16 ist axial nach außen in Bezug auf die Wälzkörper 14 und radial nach innen mit Bezug auf die Bohrung 18a des Axialbereiches 18 versetzt. Mit anderen Worten ist der elastische Ring 16 in solcher Weise dimensioniert, dass er beabstandet oder um ein Wegstück weg von den Wälzkörpern 14 verbleibt. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt der Ring 16 die Form eines Torus mit quadratischem Querschnitt. Als Alternative könnte es möglich sein, einen elastischen Ring anzustreben, der ein unterschiedliches Profil besitzt, beispielsweise ein kreisförmiges Profil im Querschnitt.
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An der Kontaktstelle zwischen der angebrachten Laufbahn 12 und dem elastischen Ring 16 übt letzterer eine permanente axiale Vorbelastung auf die angebrachte Laufbahn 12 aus. Durch diese Axiallast besitzt der elastische Ring 16 eine Neigung, über die angebrachte Laufbahn 12 die Reihe Wälzkörper 14 gegen die angebrachte zweite Laubahn 13 zu drücken und vorzubelasten und ebenso gegen den Kanal 10e des Innenrings 10. Die aufgebrachte Last spannt daher die Wälzkörper 14 gegen den Kanal 10e und die Laufbahn 13 vor. Diese Last ermöglicht es daher, jegliches inneres Axialspiel, das existieren könnte, aufzuzehren. Diese Axiallast neigt auch dazu, die angebrachte Laufbahn 12 in Richtung der Bohrung 18a des Axialbereiches 18 des Außenrings 11 über die Wälzkörper 14 zu drücken. Der elastische Ring 16 ermöglicht es auch, jegliches Radialspiel, das zwischen dem Außenring 11 und der Laufbahn 12 bestehen könnte, zu eliminieren. Der elastische Ring 16 ermöglicht es daher, immer eine Vorlast in dem Wälzlager 5 aufrechtzuerhalten.
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An seiner Bohrung 10a besitzt der Innenring eine Mehrzahl axialer Nuten 23, die in der Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig beabstandet sind, die Nuten 23 sind einander identisch und verlaufen axial längs der Bohrung 10a, so dass sie in große Nähe zu den Radialflächen 10b und 10c gelangen. Als Alternative wäre es auch möglich, Nuten 23 einzustreben, die an diesen Flächen geöffnet sind.
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Wie in 4 deutlicher dargestellt ist, besitzt jede Nut 23 im Querschnitt ein konkaves Innenprofil in der Form eines Kreisbogens, der in Richtung der Außenfläche des Axialbereiches 3a des Teils 3 der Lenksäulenwelle ausgerichtet ist.
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Vorzugsweise liegt das Umfangsmaß der Nuten 23, das schematisch durch den Pfeil 24 angedeutet ist, in einem Bereich zwischen 1 und 6% des Umfangsmaßes der Bohrung 10a des Innenrings 10 und vorzugsweise zwischen 2 und 4%. Das Verhältnis zwischen der Tiefe der Nuten 23, wie sie durch den Pfeil 25 dargestellt ist, und der Dicke des Innenrings 10 liegt seinerseits vorzugsweise zwischen 1 und 10%, vorzugsweise 3 und 7%.
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Beispielsweise kann bei einem Innenring 10 mit einem Durchmesser von 21,85 mm das Umfangsmaß der Nuten 23 gleich 2 mm und die Tiefe gleich 0,1 mm sein. Für einen solchen Durchmesser ist es möglich, eine Anzahl von Nuten 23 im Bereich zwischen 14 und 18 und vorzugsweise gleich 16 vorzusehen.
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Die Nuten 23 begrenzen in der Umfangsrichtung der Bohrung 10a Kontaktzonen oder Kontaktflächen, an welchen der Innenring 10 in Kontakt mit dem Teil 3 der Welle 2 gelangt, die axial und in Umfangsrichtung verlaufen und Zonen, die in einem Abstand weg von dem Teil 3 verbleiben. Die Kontaktzonen, an welchen der Innenring in Kontakt mit dem Teil 3 der Lenksäulenwelle gelangt, sind in der Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet. Es besteht daher eine gleichmäßig Abwechslung in der Umfangsrichtung in der Bohrung 10a zwischen einer ebenen Zone, d. h. einer Zone ohne Vorsprünge in direktem Kontakt mit der Außenfläche des Teils 3 der Lenksäulenwelle und einer Zone, die mit Abstand weg von dem Teil 3 verbleibt. Das Umfangsmaß der Kontaktzonen oder Kontaktflächen ist wenigstens gleich dem Umfangsmaß der Nuten 23. Die gesamte Kontaktfläche, an welcher der Innenring 10 und der Teil 3 der Lenksäulenwelle in Kontakt stehen ist begrenzt. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Gesamtkontaktfläche, an welcher die Bohrung 10a in Kontakt mit der Außenfläche des Teils 3 ist, und der genannten Außenfläche in einem Bereich zwischen 40 und 60%.
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Die in der Bohrung 10a des Innenrings ausgebildeten Nuten bilden lokale Schwächungsmittel, die die mechanische Festigkeit des Ringes in Bezug auf Radialbelastungen vermindern, was es einfacher macht, in der Radialrichtung zu deformieren, wenn das Wälzlager 5 auf der Welle der Lenksäule montiert wird. Auf diese Weise wird es möglich, jegliche Streuung der Herstellungstoleranzen bei dem Teil 3 der Lenksäulenwelle 2 auszugleichen und jegliche Ungleichmäßigkeiten der Form, wie z. B. eine Ovalisierung, Triangularisierung und dergleichen.
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Bei dieser gegebenen Fähigkeit der Radialdeformation des Innenrings 10, ist es möglich, ein größeres Durchmessermaß anzustreben, als dies allgemein für die Bohrung 10a der Fall ist. Daher kann die Stärke des Presssitzes, der zwischen dem Innenring 11 und dem Teil 3 erreicht wird, reduziert werden. Das Verhältnis zwischen der Überlappung des Durchmessers der Bohrung 10a des Innenrings 10 und dem Außendurchmesser des Teils 3 kann vorzugsweise in einem Bereich von 0,02 und 0,1% liegen. Beispielsweise kann der Durchmesser der Bohrung 10a 21,85 mm betragen mit einem Spiel von +/–0,05 und der Durchmesser der Welle kann 22 mm mit einem Spiel von +/–0,084 betragen.
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Dies begrenzt dann die Festigkeit des Innenrings auf dem Teil 3 unter Bedingungen, die ausreichend sind, um sicherzustellen, dass das Wälzlager 5 und der Teil 3 der Welle 2 nichtsdestotrotz ihre relative Axialstellung unter normalen Betriebsbedingungen beibehalten, während sie gleichzeitig eine relative axiale Bewegung dieser beiden Elemente im Falle eines Frontalzusammenstoßes des Fahrzeuges erlauben, so dass der Teil 3 in den Teil 4 der Lenksäulenwelle 2 gleiten kann.
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Weiterhin bilden die Nuten 23 auch Mittel zum Begrenzen eines Drehmoments, das zwischen dem Innenring 11 und dem Teil 3 übertragen wird. Insbesondere bei dem schwachen Ausmaß der Klemmung zwischen dem Innenring 10 und dem Tal 3, das auf der Grundlage der Nuten 23 angestrebt werden kann, rutschen diese beiden Elemente relativ zueinander in der Umfangsrichtung, wenn dieses Drehmoment abnormal hoch wird.
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Mittels der Nuten 23 kann das Wälzlager 5 leicht auf den Teil 3 der Lenksäulenwelle 2 gepasst und von diesem entfernt werden, weil ein lockerer Sitz zwischen dem Innenring 10 und dem Teil 3 angestrebt werden kann. Beispielsweise liegt die Zugkraft, die benötigt wird, um das Wälzlager 5 von der Welle 2 zu entfernen, zwischen 1 und 3 kN. Dies reduziert dann die Zeit und die Kosten, die beim Zusammenbau und Zerlegen der Lenksäule anfallen.
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Weiterhin ermöglicht es das Wälzlager 5, im Falle eines Frontalzusammenstoßes, dass der Teil 3 in den Teil 4 der Lenksäulenwelle 2 gleitet, ohne das Bedürfnis, zusätzliche Teile an dem Innenring 10 oder alternativ an dem Stützgehäuse 7 vorzusehen. Dies führt dann zu einer Beibehaltung einer begrenzten Anzahl von Bauelementen.
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Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform sind die Mittel, die eine lokale Schwächung der mechanischen Festigkeit des Innenrings 10 in der Radialrichtung erlauben, in der Form von Axialnuten 23 hergestellt. Es versteht sich jedoch, dass es möglich sein könnte, andere Formen von Ausnehmungen vorzusehen, um eine Radialdeformation des Innenrings 10 unter der Wirkung einer Radialbelastung zu erlauben. Es kann beispielsweise möglich sein, Aussparungen vorzusehen, die in der Form einer Mehrzahl von Höhlungen oder ausgesparter Vertiefungen vorzusehen, die in Axialreihen versetzt voneinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Das Vorsehen von lokalen Aussparungen in der Form von Axialnuten ist jedoch besonders vorteilhaft für die Herstellung des Innenrings 10, weil zur Herstellung dieses Rings der erste Schritt darin besteht, eine Röhre aus einer Stange oder einem Rohling zu formen, dann die Röhre durch ein Kalibrierwerkzeug durchzuführen, um die Bohrung 10a einschließlich der Nuten 23 auszubilden. Schließlich wird die Röhre auf die gewünschte Länge abgeschnitten, um die gewünschte Axialabmessung des Innenrings 10 zu erhalten. Es besteht daher kein Bedarf, jegliche Schleifvorgänge der Bohrung 10a vorzusehen, Vorgänge die im allgemeinen lang andauernd und teuer sind.
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Mit erneuten Bezug auf 1, besitzt das Wälzlager 6, das identisch zu dem Wälzlager 5 ist, einen Innenring 30, der unmittelbar auf dem Teil 4 der Lenksäule montiert ist, einen Außenring 31, der in das Stützgehäuse 7 eingedrückt ist, zwei angebrachte Laufbahnen 32 und 33 in der Form von Drähten, eine Reihe Wälzkörper 34, die hier in der Form von Kugeln hergestellt sind, einen Käfig 35 zur Beibehaltung des gleichmäßigen Umfangsabstandes der Wälzkörper 34 und einen elastischen Ring 36. Der Innenring 30 des Wälzlagers 6 besitzt Nuten, die identisch zu denen sind, die in der Bohrung 10a des Innenrings 10 des Lagers 5 ausgebildet sind.
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Alternativ könnte es jedoch auch möglich sein, ein Wälzlager 6 zu verwenden, das keine solche Nuten in der Bohrung des Innenrings 10 aufweist, weil es bereits das Wälzlager 5 dem Teil 3 ermöglichen kann, in den Teil 4 der Lenksäulen im Falle eines Frontalzusammenstoßes zu gleiten um die Lenksäule daran zu hindern, sich in Richtung des Fahrers zu bewegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2005/015039 [0003]
- JP 02182575 A [0004]
- GB 2368894 A [0007]
