DE19951388A1 - Tolerance ring - Google Patents

Tolerance ring

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DE19951388A1
DE19951388A1 DE19951388A DE19951388A DE19951388A1 DE 19951388 A1 DE19951388 A1 DE 19951388A1 DE 19951388 A DE19951388 A DE 19951388A DE 19951388 A DE19951388 A DE 19951388A DE 19951388 A1 DE19951388 A1 DE 19951388A1
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Ulrike Weiskopf
Uwe Wunderlich
Rainer Lutz
Rolf Fleischhauer
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Abstract

The invention relates to a tolerance ring (1) which consists of a polymeric material and is arranged between a bearing outer ring (4) of a radial bearing and a location hole of a housing in such a way that said ring bridges a radial gap. The tolerance ring (1) is provided with means which prevent said ring from being axially displaced. The means engage with corresponding recesses of the housing in a positive fit. According to the invention, the tolerance ring (1) is provided with at least one fixing lug (6) that is subjected to tensile stress and elastically rests on the bearing outer ring (4) when the tolerance ring is pushed in a constructional unit of the bearing, in such a way that a restoring force which is radially directed towards the outside acts upon the fixing lug (6). Said force guarantees secure latching.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Toleranzring aus einem polymeren Werkstoff, der einen radialen Abstand überbrückend zwischen einem Lageraußenring eines Radiallagers und einer Aufnahmebohrung eines Gehäuses angeordnet ist, Wobei der Toleranzring Mittel zur Verhinderung seiner axialen Verschiebung aufweist, die formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen des Gehäuses ein­ greifen. Die Erfindung betrifft außerdem einen weiteren Toleranzring aus einem polymeren Werkstoff, der zwischen einem Lagerinnenring eines Radiallagers und einer Sitzfläche einer Welle angeordnet ist.The invention relates to a tolerance ring made of a polymeric material bridging a radial distance between a bearing outer ring Radial bearing and a receiving bore of a housing is arranged, The tolerance ring means for preventing its axial displacement has a form fit in the corresponding recesses of the housing to grab. The invention also relates to a further tolerance ring from a polymeric material between a bearing inner ring of a radial bearing and a seat of a shaft is arranged.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Derartige Toleranzringe haben u. a. folgende Aufgaben zu erfüllen:
Tolerance rings of this type have the following tasks, among others:

  • - Ausgleich von Abständen zwischen Lageraußenring und Gehäuse bzw. zwischen Welle und Lagerinnenring;- Compensation of distances between the bearing outer ring and the housing or between shaft and bearing inner ring;
  • - Kompensation von fertigungsbedingten Maßabweichungen im Sitz des La­ gerringes im Gehäuse bzw. im Sitz des Innenringes auf der Welle;- Compensation of manufacturing-related dimensional deviations in the seat of the La gerringes in the housing or in the seat of the inner ring on the shaft;
  • - Dämpfen von Schwingungen und Stoßbelastungen.- damping vibrations and shock loads.

Eine solche Einrichtung zur elastischen Befestigung von Lagern auf Wellen oder Gehäusen ist aus der DE 31 46 137 C2 vorbekannt. In dem dort beschrie­ ben Beispiel ist eine Welle in einer Büchse gleitgelagert. Auf dem Mantel der Büchse ist ein elastischer Ring aufvulkanisiert, der mittels Kugeln in einer ringförmigen Rille eines Gehäuses befestigt ist. Dazu sind von einer Seitenflä­ che des elastischen Ringes am Umfang verteilt axial verlaufende Taschen ein­ geformt. Beim Einbau wird die Buchse mit dem elastischen Ring zunächst ohne Kugeln in die Bohrung des Gehäuses eingeschoben. Nach dem Einschieben der Buchse werden in die Taschen Kugeln eingepreßt, die an den betreffenden Stellen eine äußere Umfangsschicht des elastischen Ringes in die Rille des Gehäuses pressen.Such a device for the elastic fastening of bearings on shafts  or housings is previously known from DE 31 46 137 C2. Described there ben example is a shaft in a bush sliding. On the coat of the The sleeve is vulcanized into an elastic ring, which is held in place by balls annular groove of a housing is attached. For this are from a side surface che of the elastic ring on the circumference distributed axially extending pockets shaped. When installing, the bushing with the elastic ring is initially without Balls inserted into the hole in the housing. After insertion The bushing is pressed into the pockets of balls that are attached to the relevant Place an outer peripheral layer of the elastic ring in the groove of the Press housing.

Nachteilig dabei ist, dass das Einschnappen des elastischen Ringes in die Rille des Gehäuses durch Kugeln ausgelöst wird, die zusätzlich gefertigt und ge­ handhabt werden müssen. Eine solche Lagerung ist daher in der Montage auf­ wändig und damit teuer. Außerdem ist ein kontrolliertes und sicheres Ein­ schnappen nicht gegeben, da der elastische Ring durch die Kugeln aufgeweitet werden muss.The disadvantage here is that the elastic ring snaps into the groove the housing is triggered by balls that are also manufactured and ge must be handled. Such storage is therefore in the assembly elaborate and therefore expensive. It is also a controlled and safe one snapping is not given because the elastic ring is expanded by the balls must become.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Toleranzring mit Mitteln gegen Axialverschiebung derart auszubilden, dass er einfach herstell­ bar und montierbar ist und außerdem ein sicheres Einschnappen gewährleistet.The object of the invention is therefore to provide a generic tolerance ring Form funds against axial displacement so that it is easy to manufacture is bar and mountable and also ensures a secure snap.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass wenigstens eine auf Zug beanspruchte Hal­ tenase angeordnet ist, die sich beim Einschieben des Toleranzringes in die Lagerbaueinheit am Lageraußenring federnd abstützt, so dass auf die Haltena­ se eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft wirkt.According to the invention, this task is performed according to the characterizing part of Claim 1 solved in that at least one train claimed Hal tenase is arranged, which when inserting the tolerance ring in the Bearing unit resiliently supported on the bearing outer ring, so that on the holding a a radially outward restoring force acts.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist von Vorteil, dass die Haltenase beim Einschieben in die Lagerbaueinheit auf Grund ihrer Zugbeanspruchung we­ sentlich weniger bruchanfällig ist. Darüber hinaus sorgt die durch die federnde Abstützung erzeugte Rückstellkraft in vorteilhafter Weise dafür, dass ein kon­ trolliertes und damit sicheres Einschnappen der Haltenase in die zugehörige Ausnehmung des Gehäuses realisiert ist. Dieses sichere Einschnappen ist auch an einem markanten Geräusch akustisch erkennbar.In the solution according to the invention it is advantageous that the retaining lug during Push it into the bearing unit due to its tensile stress is considerably less prone to breakage. In addition, the springy  Support generated restoring force in an advantageous manner that a con trolled and thus secure snapping of the retaining lug into the associated one Recess of the housing is realized. This is safe snap also recognizable acoustically by a distinctive sound.

Die Steuerung der Rückstellkraft durch partielle Abstützung der Haltenase am zu fixierendem Bauteil kann nun in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen. So ist beispielsweise nach Anspruch 2 vorgesehen, dass die Haltenase im Längsschnitt gesehen eine dreieckförmige Ausbildung aufweist und an ihren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Ende je eine Lippe als elasti­ sches Stützelement angeformt ist, wobei die Haltenase an dem der Ein­ schubrichtung zugewandten Ende eines axialen Teils angeformt ist und durch zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung verlau­ fende Spalte, sowie einen in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt freigestellt ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist vorge­ sehen, dass in Umfangsrichtung im Anschluss an die Haltenasen der axial verlaufende Teil des Toleranzringes mit Ausnehmungen versehen ist. Dieser Wechsel von Erhebungen und Ausnehmungen sorgt dafür, dass sich der Tole­ ranzring ohne Probleme durch Materialverschiebungen in die Aufnahmeboh­ rung des Gehäuses einpressen lässt. Aus Anspruch 4 geht hervor, dass an dem der Haltenase abgewandten Ende des axialen Teils ein radial verlaufen­ der Flansch angeordnet ist, der im Bereich der Haltenase mit einer Freistellung versehen ist.The control of the restoring force by partially supporting the retaining lug on component to be fixed can now be done in different ways. For example, it is provided according to claim 2 that the retaining lug in Seen longitudinal section has a triangular shape and at their in End circumferentially spaced from each other a lip as elastic cal support element is formed, the retaining lug on the one thrust direction facing end of an axial part is formed and by two circumferentially spaced apart, axial in the axial direction gap, as well as a circumferential gap is. According to a further feature of the invention according to claim 3 is provided see that in the circumferential direction following the retaining lugs of the axial extending part of the tolerance ring is provided with recesses. This Alternation of elevations and recesses ensures that the tole ranzring without problems due to material shifts in the mounting hole the housing. It is apparent from claim 4 that a radially extend from the end of the axial part facing away from the retaining lug the flange is arranged in the area of the retaining lug with an exemption is provided.

Nach Anspruch 5 soll in der Draufsicht gesehen die Haltenase am axial ver­ laufenden Teil in radialer Richtung nach außen versetzt angeordnet sein. Dies stellt eine besonders einfache Entformung der Haltenase beim Herstellen durch Spritzgießen sicher. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 soll der Toleranzring in einem als Vierpunktkugellager ausgebil­ deten Lenkungslager angeordnet sein. According to claim 5 seen in plan view, the retaining lug on axially ver running part offset in the radial direction to the outside. This provides a particularly simple demolding of the retaining lug during manufacture safe by injection molding. According to another feature of the invention Claim 6 is the tolerance ring in a trained as a four-point ball bearing Deten steering bearing can be arranged.  

Schließlich geht aus dem zweiten unabhängigen Anspruch 7 hervor, dass der Toleranzring zwischen einem Lagerring eines Radiallagers und einer Sitzfläche einer Welle angeordnet sein soll, wobei erfindungsgemäß wenigstens eine auf Zug beanspruchte Haltenase angeordnet ist, die sich beim Einschieben des Toleranzringes in die Lagerbaueinheit an der Sitzfläche der Welle federnd ab­ stützt, so dass auf die Haltenase eine radial nach außen gerichtete Rückstell­ kraft wirkt. Auch hier werden die bereits beschriebenen Vorteile gemäß An­ spruch 1 realisiert.Finally, it emerges from the second independent claim 7 that the Tolerance ring between a bearing ring of a radial bearing and a seat a shaft is to be arranged, with at least one according to the invention Train claimed retaining nose is arranged, which when inserting the Tolerance ring in the bearing assembly on the seat of the shaft supports, so that a radially outward reset on the retaining lug force works. Here, too, the advantages described in accordance with An saying 1 realized.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiment.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä­ ßen Toleranzringes; Fig. 1 is a perspective view of an inventive SEN tolerance ring;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Lageranordnung gemäß der Linie II-II in Fig. 3; und Figure 2 shows a cross section through a bearing arrangement along the line II-II in Fig. 3. and

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Lageranordnung mit erfindungsgemäßem Toleranzring. Fig. 3 shows a partial longitudinal section through a bearing arrangement with a tolerance ring according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Toleranzring 1 ist als Spritzgußteil aus einem polymeren Werkstoff hergestellt und besteht aus dem axialen Teil 2, an dem an einer Seite der radial verlaufende Flansch 3 angeformt ist. Im Tole­ ranzring 1 ist ein Lageraußenring 4 angedeutet, der in axialer Richtung an dem Haltevorsprung 5 anliegt. Die Einschubrichtung des Toleranzringes 1 in ein nicht gezeigtes Gehäuse ist durch den Pfeil dargestellt. An dem der Ein­ schubrichtung zugewandten Ende ist der axiale Teil 2 des Toleranzringes 1 mit zwei gegenüberliegenden Haltenasen 6 versehen, von denen nur eine sichtbar ist und die dreieckförmig ausgebildet sind und an ihren beiden in Umfangs­ richtung voneinander beabstandeten Enden je eine angeformte Lippe 7 als ela­ stisches Stützelement aufweisen. Die Haltenase 6 ist durch zwei in Umfangs­ richtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung verlaufende Spalte 8 und durch den in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt 9 freigestellt. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist der axiale Teil 2 des Toleranzringes 1 beidseitig im Anschluss an die Haltenasen in Umfangsrichtung mit axial verlaufenden Aus­ nehmungen 10 versehen, die durch ebenfalls axial verlaufende Erhebungen 11 voneinander getrennt sind. Die Haltenasen 6 sind am axial verlaufenden Teil 2 in radialer Richtung nach außen versetzt angeformt. Außerdem ist der radial verlaufende Flansch 3 im Bereich der Haltenasen 6 mit je einer Freistellung 12 versehen.The tolerance ring 1 shown in FIGS. 1 to 3 is made as an injection molded part from a polymeric material and consists of the axial part 2 , on which the radially extending flange 3 is formed on one side. In the tolerance ring 1 , a bearing outer ring 4 is indicated, which bears in the axial direction on the holding projection 5 . The direction of insertion of the tolerance ring 1 in a housing, not shown, is shown by the arrow. At the end facing a thrust end, the axial part 2 of the tolerance ring 1 is provided with two opposite retaining lugs 6 , only one of which is visible and which are triangular in shape and have a molded lip 7 as ela at their two ends spaced apart in the circumferential direction have static support element. The retaining lug 6 is exempted by two gaps 8 spaced apart in the circumferential direction and extending in the axial direction and by the gap 9 extending in the circumferential direction. As can be seen from FIG. 1, the axial part 2 of the tolerance ring 1 is provided on both sides following the retaining lugs in the circumferential direction with axially extending recesses 10 which are separated from one another by likewise axially extending elevations 11 . The retaining lugs 6 are integrally formed on the axially extending part 2 offset in the radial direction to the outside. In addition, the radially extending flange 3 is provided with an exemption 12 in the region of the holding lugs 6 .

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, stützt sich die Haltenase 6 mit ihren beid­ seitig in Umfangsrichtung angeformten Lippen 7 auf den Lageraußenring 4 ab. Beim Einpressen in die nicht gezeigte Aufnahmebohrung wird die Haltenase 6 auf Zug beansprucht und radial nach innen in Richtung des Lager­ außenringes 4 bewegt, wobei über die axiale Ausdehnung der beidseitigen Anbindungen 13 die Abrißkraft und die Steifigkeit der Haltenase 6 beeinfluss­ bar ist. Dabei ergibt sich ein mit s bezeichneter max. Federweg, wobei die beiden angeformten Lippen 7 dementsprechend in Umfangsrichtung in die Spalte 8 ausweichen müssen. Wird die zugehörige Ausnehmung des Gehäu­ ses nach dem erforderlichen axialen Verschiebeweg erreicht, so wird durch die gespreitzten Lippen 7 eine Rückstellkraft erzeugt, die die Haltenase 6 in die Ausnehmung einfedern lässt. Referring particularly to FIG. 2 shows, the retaining lug 6 is supported with its side beid formed in the circumferential direction lips 7 from the outer bearing ring 4. When pressed into the receiving bore, not shown, the retaining lug 6 is subjected to tension and moved radially inward in the direction of the bearing outer ring 4 , the tear-off force and the rigidity of the retaining lug 6 being able to be influenced via the axial extension of the connections 13 on both sides. This results in a max. Travel, the two molded lips 7 must accordingly circumferentially move into the column 8 . If the associated recess of the housing is reached after the required axial displacement path, a restoring force is generated by the spread lips 7 , which allows the retaining lug 6 to deflect into the recess.

Bezugszeichenreference numeral

11

Toleranzring
Tolerance ring

22nd

axial verlaufender Teil
axially extending part

33rd

radial verlaufender Flansch
radial flange

44th

Lageraußenring
Bearing outer ring

55

Haltevorsprung
Holding tab

66

Haltenase
Holding nose

77

Lippe
lip

88th

Spalt
gap

99

Spalt
gap

1010th

Ausnehmung
Recess

1111

Erhebung
Survey

1212th

Freistellung
exemption

1313

Anbindung
s Federweg
Connection
s travel

Claims (7)

1. Toleranzring (1) aus einem polymeren Werkstoff, der einen radialen Abstand überbrückend zwischen einem Lageraußenring (4) eines Ra­ diallagers und einer Aufnahmebohrung eines Gehäuses angeordnet ist, wobei der Toleranzring (1) Mittel zur Verhinderung seiner axialen Ver­ schiebung aufweist, die formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen des Gehäuses eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine auf Zug beanspruchte Haltenase (6) angeordnet ist, die sich beim Ein­ schieben des Toleranzringes (1) in die Lagerbaueinheit am Lageraußen­ ring (4) federnd abstützt, so dass auf die Haltenase (6) eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft wirkt.1. tolerance ring ( 1 ) made of a polymeric material, which is arranged bridging a radial distance between a bearing outer ring ( 4 ) of a Ra diallager and a receiving bore of a housing, the tolerance ring ( 1 ) having means for preventing its axial displacement, the form-fitting Intervene in the associated recesses of the housing, characterized in that at least one retaining lug ( 6 ) which is subjected to tension is arranged, which is resiliently supported when the tolerance ring ( 1 ) is pushed into the bearing assembly on the bearing outer ring ( 4 ) so that the retaining lug ( 6 ) a radially outward restoring force acts. 2. Toleranzring (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltenase (6) im Längsschnitt gesehen eine dreieckförmige Ausbildung aufweist und an ihren in Umfangsrichtung von einander beabstandeten Enden je eine Lippe (7) als elastisches Stützelement angeformt ist, wo­ bei die Haltenase (6) an dem der Einschubrichtung zugewandten Ende eines eines axialen Teils (2) angeformt ist und durch zwei in Umfangs­ richtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung verlaufende Spalte (8), sowie einen in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt (9) frei­ gestellt ist.2. Tolerance ring ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the retaining lug ( 6 ) seen in longitudinal section has a triangular design and at its circumferentially spaced ends a lip ( 7 ) is formed as an elastic support element, where the Retaining lug ( 6 ) is formed on the end of an axial part ( 2 ) facing the insertion direction and is free by two gaps ( 8 ) spaced apart in the circumferential direction, extending in the axial direction, and a gap ( 9 ) extending in the circumferential direction. 3. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung im Anschluss an die Haltenase (6) der axial verlaufen­ de Teil (2) mit Ausnehmungen (10) versehen ist. 3. tolerance ring ( 1 ) according to claim 2, characterized in that in the circumferential direction following the retaining lug ( 6 ) of the axially extending part ( 2 ) is provided with recesses ( 10 ). 4. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Haltenase (6) abgewandten Ende des axialen Teils (2) ein radi­ al verlaufender Flansch (3) angeordnet ist, der im Bereich der Haltena­ se (6) mit einer Freistellung (12) versehen ist.4. Tolerance ring ( 1 ) according to claim 2, characterized in that at the end of the axial part ( 2 ) facing away from the holding lug ( 6 ) a radially extending flange ( 3 ) is arranged which in the region of the holding lug ( 6 ) an exemption ( 12 ) is provided. 5. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Draufsicht gesehen die Haltenase (6) am axial verlaufenden Teil (2) in radialer Richtung nach außen versetzt angeordnet ist.5. tolerance ring ( 1 ) according to claim 2, characterized in that seen in the plan view, the retaining lug ( 6 ) on the axially extending part ( 2 ) is arranged offset in the radial direction to the outside. 6. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er in einem als Vierpunktkugellager ausgebildeten Lenksäulenlager angeord­ net ist.6. tolerance ring ( 1 ) according to claim 2, characterized in that it is angeord net in a steering column bearing designed as a four-point ball bearing. 7. Toleranzring (1) aus einem polymeren Werkstoff, der einen radialen Abstand überbrückend zwischen einem Lagerinnenring eines Radialla­ gers und einer Sitzfläche einer Welle angeordnet ist, wobei der Tole­ ranzring (1) Mittel zur Verhinderung seiner axialen Verschiebung auf­ weist, die formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen des Lagerinnen­ ringes eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine auf Zug beanspruchte Haltenase (6) angeordnet ist, die sich beim Einschie­ ben des Toleranzringes (1) in die Lagerbaueinheit an der Sitzfläche der Welle federnd abstützt, so dass auf die Haltenase (6) eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft wirkt.7. tolerance ring ( 1 ) made of a polymeric material, which bridges a radial distance between a bearing inner ring of a radial bearing and a seating surface of a shaft, the tolerance ring ( 1 ) having means for preventing its axial displacement, which has a positive fit in the associated one ring engage recesses in the inner bearing, characterized in that at least a claimed in train retaining lug (6) is arranged, which when Einschie of the tolerance ring (1) ben in the bearing assembly on the seat surface of the shaft spring-supported, so that the retaining lug (6 ) a radially outward restoring force acts.
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