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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Wälzlager,
insbesondere für
Lenksäulen
von Automobilfahrzeugen.
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Lenksäulen weisen
allgemein eine Welle auf, deren eines Ende verbunden ist mit einem
Antriebslenkrad, welches durch den Fahrer des Fahrzeugs bedient
wird und deren anderes Ende verbunden ist mit mechanischen Einrichtungen,
welche dazu bestimmt sind, die Winkelposition der Räder des
Fahrzeugs zu gewährleisten.
Die Welle der Lenksäule
ist in einer röhrenförmigen Aufnahme
mittels zweier Wälzlager
fixiert, im Allgemeinen mit Kugeln in schrägem Kontakt, welche einander
gegenüberliegend
angebracht sind.
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Diese
Wälzlager
weisen allgemein einen mit der Aufnahme verbundenen äußeren Ring,
einen mit der Welle verbundenen inneren Ring, wobei jeder Ring mit
einer beispielsweise toroidalen Wälzbahn bzw. Laufbahn ausgestattet
ist, und eine Reihe von Wälzelementen
auf, beispielsweise Kugeln, welche zwischen den beiden Wälzbahnen
in Kontakt mit diesen angeordnet sind. Es kann auch ein Käfig vorgesehen
sein, um die ungleichmäßige umfängliche
Beabstandung zwischen den Wälzelementen
aufrechtzuerhalten. Der Käfig
ist beispielsweise aus synthetischen gegossenem Material hergestellt.
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Die
Wälzringe
sind aus gestanztem Blech hergestellt und einer thermischen Behandlung
zur Härtung
unterzogen.
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Die äußeren Ringe
sind verbunden mit der Aufnahme der Lenksäule, und die inneren Ringe
sind an der Welle der Säule über einen
Toleranzring verbunden, welcher radial verformbar ist und beispielsweise
aus synthetischem gegossenen Material ist. Der Toleranzring ermöglicht eine
gute Montage des Wälzlagers
auf der Achse ohne anfängliches
Einklemmen und ermöglicht
anschließend,
eine Verbindung zwischen dem inneren Ring und der Achse zu realisieren,
selbst wenn ihre entsprechenden Bereiche sehr unterschiedliche Profile
haben, beispielsweise wenn der innere Ring eine Umdrehungsform und
die Welle einen quadratischen Querschnitt hat. Der Toleranzring
erlaubt außerdem,
in dem er sich verformt, Streuungen der Abmessungen der Ringe und
der Achse zu kompensieren und auf den inneren Ring durch Aufbringen
einer Vorspannung eine axiale Kraft auszuüben.
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Die
Welle kann einen kreisförmigen
oder polygonalen, beispielsweise quadratischen Querschnitt haben.
Die Bohrung des Toleranzrings ist an den Querschnitt der Welle angepasst.
Der Toleranzring kann beispielsweise die Form eines elastischen Rings
aufweisen, welcher durch einen radialen Spalt unterbrochen ist.
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Er
kann ebenfalls die Form eines Rings aufweisen, welcher eine bestimmte
Anzahl von Sektionen aufweist, die um den Umfang verteilt sind und untereinander
durch verformbare Bereiche verbunden sind.
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Die
Anordnung fungiert ohne Spiel aufgrund einer axialen Vorspannungskraft,
welcher auf die Toleranzringe durch ein axial elastisches Element
aufgebracht wird.
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Die
axiale Vorspannungskraft kann auf den Toleranzring von nur einem
der beiden Wälzlager aufgebracht
werden, wobei der Toleranzring des zweiten Wälzlagers axial auf der Welle
in der Richtung dieser Kraft fixiert ist. Der Toleranzring des ersten
Wälzlagers
kann axial auf der Achse gleiten, wenn das Lager angeordnet ist,
die inneren Wälzringe
neigen dazu, sich aneinander unter dem Einfluss der axialen Kraft
anzunähern,
bis kein Spiel mehr vorhanden ist oder eine Vorspannung in den Lagern vorhanden
ist.
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Diese
axiale Kraft kann durch eine elastische Scheibe ausgeübt werden,
beispielsweise eine metallische Scheibe vom Wellentyp oder mit Zungen
mit axialer Elastizität.
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Somit
wird das interne Spiel der Lager fixiert und der permanente Kontakt
ohne Spiel und unter Vorspannung zwischen den Ringen und den Wälzelementen
des Wälzlagers
gewährleistet.
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Die
bekannten Wälzlager
für Lenksäulen können außerdem ein
Zusatzteil in Gestalt einer Haltescheibe aufweisen, um den Toleranzring
auf der Welle der Lenksäule
zu positionieren. Die Haltescheibe dient dazu, die Anordnung des
Wälzlagers
zu befestigen und axial auf der Welle zu blockieren, wobei gleichzeitig
eine axiale Vorspannung auf den Toleranzring aufrechterhalten wird,
um eine Funktion des Wälzlagers
ohne Spiel zu erhalten.
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Die
Haltescheibe kann beispielsweise in Gestalt einer metallischen Scheibe
sein, in deren Bohrung in axialer Richtung flexible Zungen angeordnet sind,
die derart vorgebogen sind, dass sie sich elastisch verbiegen und
eine axiale Verschiebung der Bremsscheibe auf der Welle in einer
Richtung ermöglichen,
sich aber gleichzeitig an der Welle abstützen und jegliche axiale Verschiebung
der Bremsscheibe auf der Welle in der entgegengesetzten Richtung
verhindern, um die Scheibe auf der Welle in der Position zu blockieren,
welche der gewünschten
Vorspannung entspricht.
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Auf
konventionelle Weise werden die unterschiedlichen Teile eines solchen
Wälzlagers
nur während
der Montage in der Lenksäulenvorrichtung
zusammengebracht. Es besteht daher das Risiko eines Verlusts von
Elementen während
der Handhabung und der Montage der Anordnung in der Lenksäulenvorrichtung.
Außerdem
müssen
mehr Vorräte
an unterschiedlichen Teilen vorgehalten werden.
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Aus
diesem Grund wurde bereits vorgeschlagen, eine unzerlegbare Anordnung
zu schaffen, welche die Ringe, die Wälzelemente, den Toleranzring
und die Bremsscheibe aufweisen, so dass diese Anordnung vor ihrer
Montage in der Lenksäulenvorrichtung
zusammen montiert werden kann und so Wälzlager zu liefern, welche
zur Montage bereit sind, ohne das Risiko des Verlusts von Teilen.
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In
einer durch das Dokument FR-A-2 756 885 beschriebenen Lösung kooperiert
die Bremsscheibe mit Rückhalte-Befestigungsdornen,
welche auf dem äußeren Ring
gebildet sind. Eine weitere Lösung
verwendet ein zusätzliches
Teil, nämlich
einen elastischen Ring, welcher in einer inneren Rille des äußeren Rings
aufgenommen ist, um einen Rückhaltering
der Bremsscheibe zu bilden. In beiden Fällen ist die Bremsscheibe im
Wälzlager
integriert und kann nicht separat von den anderen Teilen des Lagers
montiert werden.
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Es
kann jedoch aus Gründen,
die mit dem Montageprozess zusammenhängen, wünschenswert sein, die Bremsscheibe
zuletzt anzubringen, nach dem vorher alle anderen Elemente in Form
einer nicht zerlegbaren Anordnung in der Lenksäule angebracht wurden.
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Außerdem ist
es durch das Dokument US-A-5 193 917 bekannt, eine axiale Vorspannungseinrichtung
und eventuell auch elastische Zungen, welche eine Bremse für die axiale
Blockierung eines solchen Wälzlagers
auf einer Welle einer Lenksäule bilden,
an einer Rille zu realisieren, welche in die Welle eingearbeitet
ist, aus einem einzelnen Stück, wobei
der Toleranzring aus einem synthetischen Material gegossen ist.
Die prinzipiellen Nachteile dieser Lösung liegen in der Tatsache,
dass die Vorspannungseinrichtung, um den gleichen Federeffekt zu
erzielen, einen größeren axialen
Platzbedarf als eine elastische Scheibe aus Stahl hat, und in den
schlechteren Alterungseigenschaften des synthetischen Materials
im Vergleich zu Stahl, welche mit der Zeit zu einer Veränderung
oder einem Verlust der axialen Elastizität der Vorspannungseinrichtung
führen
können.
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Die
vorliegende Erfindung hat das Ziel eines Wälzlagers mit axialer Vorspannung,
insbesondere für
eine Lenksäule
eines Kraftfahrzeugs, wobei die Montage der Bremsscheibe bzw. Haltescheibe
unabhängig
von anderen Teilen des Lagers möglich
ist, welche in Form einer Anordnung vereinigt sind.
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Das
Wälzlager
mit axialer Vorspannung, welches das Ziel der Erfindung ist, insbesondere
für eine Lenksäule eines
Kraftfahrzeugs angeordnet zwischen einer Aufnahme und einer Welle,
weist einen äußeren Ring,
der mit einer Wälz bahn
ausgestattet ist, einen inneren Ring, der mit einer Wälzbahn ausgestattet
ist, eine Reihe von Wälzelementen,
welche zwischen den Wälzbahnen
der Ringe angeordnet ist, wobei ein Toleranzring die Verbindung
des inneren Rings mit der Welle gewährleistet, und ein elastisches
Element für
axiale Vorspannung auf. Das Element ist eine Scheibe, welche gegen
eine radiale Fläche
des Toleranzrings drückt
und mindestens zwei im Wesentlichen axiale Klammern aufweist, weiche
in dieselbe Richtung vorragen und an ihren freien Enden Verrastungseinrichtungen
aufweisen, die angepasst sind, um mit dem inneren Ring zusammenzuwirken,
um die axiale Festlegung des Vorspannungselements an dem inneren
Ring zu gewährleisten.
Der Toleranzring kann vorzugsweise mindestens teilweise zwischen
der Scheibe des Vorspannungselements und dem inneren Ring zwischengelagert
sein.
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Diese
Festlegung, also die Vereinigung der Elemente des Wälzlagers
in Form einer nicht zerlegbaren Anordnung wird damit unabhängig von
der Brems- bzw.
Haltescheibe gewährleistet,
die zur axialen Blockierung des Wälzlagers auf der Achse dient, und
welche, im Fall eines Lagers einer Lenksäule, somit nach dem Anbringen
der anderen Elemente in der Lenksäule montiert werden kann.
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Die
Verrastungselemente am freien Ende der Klammern der Scheibe des
Vorspannungselements können
beispielsweise durch einen nach außen gebogenen Haken oder durch
einen gewölbten Bereich,
dessen konvexe Seite nach außen
gebogen ist, gebildet sein.
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Die
axialen Klammern des Vorspannungselements, welche vorzugsweise drei
an der Zahl sind und um den Umfang mit 120° zwischen einander verteilt
sind, können
gerade sein oder mindestens einen gebogenen oder gewölbten Teil
aufweisen, dessen Konvexität
nach innen gebogen ist bzw. nach innen weist, also in Richtung der
Welle, und welcher dazu bestimmt ist, mit radialer Vorspannung gegen
eine Oberfläche
der Welle zu drücken.
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Insbesondere
in dem letzten Fall kann der Toleranzring vorzugsweise radiale,
elastische Zungen aufweisen, welche dazu bestimmt sind, mit den axialen
Klammern des Vorspannungselements zusammenzuwirken, vorzugsweise
an dem gewölbten Bereich
der Klammern, um auf diese eine radiale Kraft in Richtung der Achse
des Lagers auszuüben.
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Die
Erfindung wird besser verständlich
anhand der detaillierten Beschreibung mehrerer Ausführungsformen,
welche beispielhaft sind und durch die angefügten Zeichnungen dargestellt
sind:
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1 ist
eine axiale Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers.
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2 ist
eine axiale teilweise Schnittansicht des Wälzlagers der 1 im
montierten Zustand.
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3 ist
eine Perspektivansicht des Toleranzrings des Lagers der 1 und 2.
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4 ist
eine teilweise axiale Schnittansicht des Toleranzrings der 3 bei
einer radialen elastischen Zunge.
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5 ist
eine axiale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Wälzlagers
gemäß der Erfindung.
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6 ist
eine teilweise axiale Schnittansicht einer dritten Ausführungsform
eines Wälzlagers
gemäß der Erfindung.
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Das
Wälzlager
gemäß der 1 bis 4 dient
beispielsweise als Lager mit axialer Vorspannung von Lenksäulen von
Kraftfahrzeugen und ist dazu bestimmt, wie in 2 gezeigt,
zwischen einer festen Aufnahme 2, welche eine Bohrung 2a und
eine Vorderfläche 2b aufweist,
und einer drehenden Welle 3 angebracht zu werden.
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Das
Wälzlager 1 umfasst
ein Lager, gebildet aus einem äußeren Ring 4 aus
gebogenem Blech, welcher eine äußere Wälzbahn 5 definiert,
einem inneren Ring 6 aus gebogenem Blech, welcher eine
innere Wälzbahn 7 definiert,
eine Reihe von Wälzelementen 8,
beispielsweise in Form von Kugeln, welche zwischen der äußeren Wälzbahn 5 und
der inneren Wälzbahn 7 angeordnet
sind, und einen Käfig 9, welcher
die Wälzelemente 8 um
den Umfang verteilt hält.
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Der äußere Ring 4 weist
einen zylindrischen Bereich 4a auf, welcher sich in einer
ersten Richtung axial von einem Toroidbereich 4b, der die
Wälzbahn 5 definiert,
erstreckt, und eine radiale Krause 4c, welche sich von
dem freien Ende des zylindrischen Bereichs 4a nach außen erstreckt.
Im montierten Zustand des Lagers gemäß 2 ist der
zylindrische Kontakt im Bereich mit der Bohrung 2a der
Aufnahme 2, und die radiale Krause 4c ist in Kontakt
mit der vorderen Fläche 2b der
Aufnahme 2 und ist axial im Anschlag positioniert.
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Der
innere Ring 6 weist einen Toroidbereich 6a auf,
welcher die Wälzbahn 7 definiert,
und einen zylindrischen Bereich 6b, welcher sich von dem
Toroidbereich in einer zweiten axialen Richtung erstreckt, also
in entgegengesetzter Richtung zu dem zylindrischen Bereich 4a des äußeren Rings.
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Das
Wälzlager 1 weist
außerdem
einen elastischen Toleranzring 10 aus, welcher aus synthetischem
Material gebildet ist und, wie insbesondere in 3 gezeigt,
einen Bereich 10a in Form eines geschlossenen Rings aufweist,
welcher innenseitig eine Mehrzahl von Segmenten 10b aufweist,
die am Umfang durch axiale Spalten oder Kerben getrennt ist. In dem
dargestellten Beispiel weist der Ringsbereich 10a drei
Gruppen von drei Segmenten auf, wobei die Segmente jeder Gruppe
durch Spalten 10c getrennt sind, und die Gruppen der Segmente
durch Rinnen oder Nuten 10d getrennt sind, welche in Umfangsrichtung
größer sind
als die Spalten 10c.
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Die
Segmente 10b sind untereinander nur durch relativ schwache
und leicht verformbare Bereiche verbunden, welche dem ringförmigen Bereich 10a entsprechen.
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Die
Segmente 10b sind axial verlängert in der zweiten axialen
Richtung durch Flügel 10e mit geringer
radialer Dichte, deren inneren Flächen auf einem etwas größeren Durchmesser
angeordnet sind als der Durchmesser, welcher den in neren Flächen der
Segmente 10b entspricht. Jeder Flügel 10e hat auf seiner äußeren Fläche einen
Vorsprung 10f, welcher in der Mitte seiner Länge in Umfangsrichtung angeordnet
ist.
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Im
Inneren jeder Rinne 10d trägt der ringförmige Bereich 10a eine
Zunge oder Lasche 10g, welche schräg nach innen und in die zweite
axiale Richtung hervorragt, im Wesentlichen bis zum inneren Durchmesser
der Segmente 10b, wie vor allem auch in 4 gezeigt.
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Schließlich weist
das Wälzlager 1 ein
elastisches Vorspannungselement 11 auf, welches durch eine
axial elastische Scheibe 11a mit mehreren Wellungen (siehe 1)
gebildet ist, welches durch Zuschneiden und Biegen eines Stahlblechs
gebildet ist, wobei die Scheibe 11a in Kontakt gegen eine
im Wesentlichen radiale Fläche 10h des
Toleranzrings 10 drückt.
Dieses Element weist außerdem
mehrere Klammern 11b mit Überhang auf, welche im Wesentliche
axial in der gleichen Richtung auf der Scheibe 11a auf
deren Innendurchmesser an der Gipfelstelle der Wellungen hervorstehen.
Im gezeigten Beispiel sind die Klammern 11b drei an der
Zahl und jeweils um 120° verteilt,
wobei ihre Erstreckung in Umfangsrichtung etwas geringer als die
Erstreckung in Umfangsrichtung der Kerben 10d des Toleranzrings 10 ist.
Jede Lasche 11b ist zu einem Haken 11c an ihrem
freien Ende nach außen
gebogen und ist zwischen ihren entgegengesetzten Enden etwas gebogen,
so dass die Biegung 11d bezüglich der beiden Enden nach
innen gebogen ist und auf einem kleineren Durchmesser wie der innere
Durchmesser der Segmente 10b des Toleranzrings 10.
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Wie
in 1 dargestellt, ist die Länge der Klammern 11b derart,
dass bei Zusammenbau des Wälzlagers 1 die
Haken 11c an den freien Enden der Klammern 11b zusammenwirken
mit dem freien Ende des zylindrischen Bereichs 6a des inneren Rings 6,
wobei das Wälzlager
gebildet ist aus den Ringen 4 und 6, den Wälzelementen 8 und
dem Käfig 9,
wie auch dem Toleranzring 10 und dem Vorspannungselement 11,
wobei die Flügel 10e des
Toleranzrings 10 in der zweiten axialen Richtung am Inneren des
inneren Rings 6 eingebracht sind und die Klammern 11b des
Vorspannungselements 11 in der gleichen zweiten axia len
Richtung in die Rinnen bzw. Nuten 10d des Toleranzrings 10 eingebracht
sind.
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Die
Elemente, welche das Lager selbst und den Toleranzring 10 bilden,
sind auf bekannte Weise axial über
den Käfig 9 verbunden,
welcher Haken 9a, 9b aufweist, die dazu bestimmt
sind, mit dem äußeren Ring 4 einerseits
und dem Toleranzrings 10 andererseits zu kooperieren.
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Das
Vorspannungselement 11 ist andererseits axial mit dem inneren
Ring 6 durch die Klammern 11b verbunden, welche
mit den Haken 11c ausgestattet sind, der Toleranzring 10 wird
axial zwischen dem inneren Ring 6 und der Scheibe 11a des Vorspannungselements 11 gehalten.
Es wird somit eine einheitliche Anordnung geschaffen, welche transportiert
und gehandhabt werden kann, ohne eine zufällige Demontage oder Entfernung
von bestimmten Elementen zu riskieren.
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Die
elastischen Zungen 10g des Toleranzrings 10 wirken
mit der gewölbten
Partie 11d der Klammern 11b des Vorspannungselements 11 zusammen,
um eine Vor-Zentrierung des Vorspannungselements 11 in
dem Toleranzring 10 bei Zusammenstellung dieser Teile zu
gewährleisten
und auf die Klammern 11b eine radiale Kraft aufzubringen,
welche in Richtung der Drehachse wirkt, und um die Wirkung dieser
Klammern auf die Welle nach Montage des Wälzlagers auf der Welle zu verstärken, wie
bei 2.
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Auf
dieser 2 ist das Wälzlager 1 auf
der Welle 3 in seiner Aufnahme 2 montiert erkennbar, nachdem
es in Vorspannung gebracht wurde und axial auf der Welle mittels
einer Haltescheibe 12 befestigt wurde, welche einen geschlossenen
Ringbereich 12a und eine Mehrzahl von Zungen 12b aufweist, welche
in Richtung des Inneren von dem Bereich 12a hervorstehen
und axial gewinkelt sind, derart, dass die Zungen 12b sich
axial verbiegen können
bei Wirken der Haltescheibe auf die Achse 3 bei einer Zusammenbaurichtung
des Wälzlagers,
welche der zweiten axialen Richtung entspricht, die sich aber durch
Abstützen
bei jeglicher Verschiebung der Haltescheibe 12 auf der
Achse 3 in der Gegenrichtung sperren.
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Für den Zusammenbau
der Lenksäule
wird die vorgefertigte Anordnung, welche das Lager selbst (Ringe 4 und 6,
Wälzelemente 8,
Käfig 9),
wie auch den Toleranzring 10 und das Vorspannungselement 11 aufweist,
zwischen der Aufnahme 2 und der Welle 3 der Säule angeordnet.
Erst dann wird die Anordnung auf der Welle 3 mit axialer
Vorspannung axial blockiert mit Hilfe der Haltescheibe 12,
welche von dieser Anordnung unabhängig ist.
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Die
axialen Klammern 11b des Vorspannungselements 11 halten
nicht nur die vorgefertigte Anordnung vor und während der Montage durch die Haken 11c,
welche mit dem inneren Ring zusammenwirken, aber erleichtern gleichfalls
das Zentrieren der Anordnung auf der Welle 3. Außerdem gewährleistet die
elastische radiale Wirkung der gewölbten Bereiche 11d der
Klammern 11b, verstärkt
durch die Wirkung der elastischen Zungen 10g des Toleranzrings 10,
eine gewisse Rückhaltung
durch Reibung der Anordnung auf der Welle 3, wobei eine
axiale Schiebung in Bezug auf letztere möglich ist.
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Wenn
die Anordnung korrekt positioniert ist, ist es ausreichend, die
Haltescheibe 12 in Anschlag gegen die Scheibe 11a des
Vorspannungselements 11 zu bringen. Das Zusammendrücken der
Wellungen der Scheibe 11a ermöglicht es, eine kalibrierte Vorspannung
zu erhalten.
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Außerdem bewirkt
die axiale auf den Vorspannungsring 10 durch die Scheibe 11a ausgeübte Kraft
durch den konischen Effekt in dem inneren Ring des Lagers eine Festigung
der Segmente 10b des Toleranzrings 10 an der Achse 3 aufgrund
der Verformung der dünneren
Bereiche des ringförmigen
Bereichs 10a zwischen den Segmenten 10b, zwischen den
Spalten 10c und den Rillen 10d.
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Das
Einspannen des Toleranzrings 10 auf der Welle wird vervollständigt durch
das Klemmen der Klammern 11b des Vorspannungselements 11 an der
Achse 3, welches wiederum verstärkt ist durch die Wirkung der
Zungen 10g des Rings 10, es existiert eine sehr
gute Verbindung zwischen dem Lager und der Welle, und das Wälzlager
der Lenksäule kann
seine Funktionen unter besten Bedingungen erfüllen.
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Es
wird angemerkt, dass nach Montage des Wälzlagers auf der Welle die
radiale Bewegung der Wölbungen 11d der
Klammern 11b des Vorspannungselements 11 ebenfalls
eine radiale Bewegung der Zungen 11b an ihrem freien Ende
bewirkt, und dass sie in permanenten elastischen Kontakt mit der Bohrung
des inneren Rings 6 des Lagers kommen. Es ist auch möglich, das
Wälzlager
zu verwenden, um einen elektrischen Strom zwischen der Welle und der
Aufnahme über
die Haltescheibe 12, das Vorspannungselement 11,
den inneren Ring 6, die Wälzelemente 8 und den äußeren Ring 4 zu
leiten. Diese Möglichkeit
kann einen merklichen Vorteil bieten, beispielsweise um das Lenkrad
in Kontakt mit der Masse zu bringen, um Risiken des zufälligen Auslösens des
aufblasbaren Kissens ("Airbag") des Fahrers aufgrund
elektrostatischer Phänomene
zu begrenzen, falls der Massekontakt des Fahrersitzes nicht oder nicht
mehr korrekt gewährleistet
ist.
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Das
Wälzlager
kann ebenfalls verwendet werden, um einen drehenden elektrischen
Kontakt zu verwirklichen, welcher dazu bestimmt ist, bestimmte angehängte Einrichtungen
mit Strom zu versorgen.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Wälzlagers,
welche sich hauptsächlich
von den Ausführungsformen
der 1 bis 4 unterscheidet durch die Struktur
des Toleranzrings, der hier durch einen elastischen offenen Ring 100 gebildet
ist, d.h. mit Unterbrechung an einem Punkt seines Umfangs.
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Die
Bohrung 100a des Toleranzrings 100 ist zylindrisch
und weist eine bestimmte Anzahl von axialen Rinnen oder Nuten für den Durchlass
der axialen Klammern 101b des Vorspannelements 101 auf, welches
ebenfalls eine gewellte Scheibe 101a aufweist, die gegen
eine radiale Fläche 100h des
Toleranzrings 100 drückt.
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Die
axialen Klammern 101b sind größer als die Klammern 11b des
Beispiels der 1 bis 4, was ihnen
eine ausreichende radiale Steifigkeit verleiht, um die an dem Toleranzring 10 vorgesehenen Zungen 10g durchzulassen,
um die ela stische Kraft der axialen Klammern 11b des Vorspannungselements 11 der 1 bis 4 zu
verstärken.
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Außerdem umfassen
die Klammern 101b an ihren freien Enden keinen Haken nach
außen,
sondern einen gewölbten
oder gebogenen Bereich 101c, dessen Konvexität nach außen gerichtet
ist, um mit Hakeneffekt mit dem inneren Ring 6 des Lagers 1 zusammenzuwirken.
Die Wechselwirkung zwischen dem Verrastungsbereich 101c der
Klammern 101b mit dem Ring 6 nach Montage der
Anordnung in der Lenksäule
wird verstärkt
durch das Vorhandensein eines gewölbten Bereichs 101d der
Klammern 101b, dessen Konvexität nach innen gerichtet ist,
was die radiale Auswärtsbewegung
des Verrastungsbereichs unter Wirkung der Welle der Lenksäule bewirkt.
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In
der Ausführungsform
gemäß Figur
weist das axiale Vorspannungselement wiederum eine gewellte Scheibe 111a auf,
welche gegen eine radiale Fläche 110h des
Toleranzrings 110 drückt,
welcher axiale Klammern 111b mit Überhang umfasst. Die Klammern 111b sind
hier zwischen der Scheibe und ihrem freien Ende geradläufig, an
welchem sie einen gebogenen oder gewölbten Bereich 111c mit
nach außen
gerichteter Konvexität
aufweisen, um mit Verrastungseffekt mit dem inneren Ring 6 des
Lagers 1 zusammenzuwirken. Die axialen Klammern 111b sind
vollständig
aufgenommen im Inneren der Nuten 119d, welche zwischen
den Segmenten 110b des Toleranzrings 110 eingearbeitet
sind, und erstrecken sich nicht auf die Oberfläche der Welle während und nach
dem Zusammenbau des Wälzlagers
auf der Welle. Sie wirken daher einrastend zusammen mit dem Ring 6 mit
radialer Vorspannung aufgrund ihrer einzigen Biegeelastizität ohne Eingreifen
der Welle.
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Die
Verrastungseinrichtungen 11c, 101c, 111c an
den freien Enden der Klammern 11b, 101b, 111b des
Vorspannelements können
anders geformt sein und mit dem inneren Ring 6 des Lagers 4 an
einem anderen Ort wie dem verlängerten
Ende der Scheibe des Vorspannelements zusammenwirken.
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Letzteres
kann ebenfalls eine andere Scheibe mit Vorspannung als eine gewellte
Scheibe aufweisen.
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Anstatt
das Vorspannelement aus einem Stahlblech herzustellen, kann es auch
aus einem einzelnen Stück
synthetischen Materials gebildet sein, jedoch separat von dem Toleranzring
und vorzugsweise aus einem anderen Material als dem dieses Rings,
aufgrund der unterschiedlichen Funktionen dieser beiden Elemente.