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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der instrumentierten Einrichtungen
der Art für
Lenkräder,
die beispielsweise für
das Lenken von Kraftfahrzeugen, Fördermaschinen oder Baumaschinen oder
beliebiger sonstiger Arten von Geräten oder Maschinen verwendet
werden, die ein Steuerrad benötigen.
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In
herkömmlicher
Weise ist ein Steuerrad mit einer Achse, beispielsweise einer Achse
der Lenksäule,
verbunden, die je nach Art der verwendeten Lenkung, im Falle einer
mechanischen Lenkung unmittelbar den Lenkmechanismus in Drehbewegung versetzt,
im Falle einer hydraulischen Lenkung auf Hydraulikdruck-Wegeventile
einwirkt oder schließlich,
im Falle einer elektrischen Lenkung, den Signalgeberring einer Signalaufnehmervorrichtung
in Bewegung setzt, die an den elektrischen Steuermotor ein Signal
liefert, wobei unterschiedliche Kombinationen dieser Arten möglich sind.
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In
dem Fall einer lediglich elektrischen Lenkung, wie sie für Beförderungsgeräte oder
-maschinen, beispielsweise Gabelstapler, immer häufiger eingesetzt wird, liefert
ein an Wälzlagern
gegebenenfalls aber nicht zwangsweise integriertes System zur Erfassung
der Drehbewegung des Steuerrades über ein Kabel ein Signal, dass
die Drehbewegung des Steuerrades kennzeichnet, am Ort der Vorrichtung zur
Ausrichtung oder Schwenkung von Fahrzeugrädern. Da das Steuerrad an seinem
Träger über ein oder
mehrere Wälzlager
gelagert und mit mechanischen Drehmomentübertragungssystemen nicht verbunden
ist, wird die Verdrehung des Steuerrades mit einem äußerst schwachen
Widerstandsmoment bewerkstelligt. Es wird deshalb häufig für das Steuerrad ein
Bremssystem hinzugefügt,
das dazu vorgesehen ist, in dem Steuerrad ein Widerstandsmoment
zu erzeugen, um die Genauigkeit und den Komfort bei der Lenkung
des Fahrzeugs zu unterstützen.
Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise in der Druckschrift
DE-A-195 10 717 beschrieben.
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Diese
Vorrichtung weist jedoch einige Unzulänglichkeiten auf, unter denen
der verhältnismäßig hohe
axiale Raumbedarf und die relativ hohen Kosten hervorzuheben sind,
die davon herrühren,
dass zwei Wälzlager
vorhanden sind, in deren Verlängerung
ein Bremssystem angeordnet ist, das eine Bremsfeder verwendet, die
gegen ein konisches Reibglied in einer Schale drückt, die ebenfalls eine konische
Reibfläche
aufweist. Das durch eine derartige Vorrichtung entwickelte Reibmoment
ist verhältnismäßig gering,
während
die Abnutzung auf Grund der schwachen Reibflächen beträchtlich ist. Außerdem wird
durch das Bremssystem das Arbeitsspiel der Wälzlager verändert.
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Aus
der Druckschrift FR-A-2 782 970 ist ein Steuerrad bekannt, das auf
einem mit Messinstrumenten ausgestatteten Wälzlager montiert ist und an dem
ein Bremssystem angebracht ist, dessen umlaufendes Teil von dem
umlaufenden Innenring des Wälzlagers
getragen und mit der Rückwand
eines Gehäuses
reibschlüssig
verbunden ist. Jedoch ist in dieser Art einer Vorrichtung das Wälzlager
nicht auf einer Achse montiert, und der diametrale Raumbedarf des
Wälzlagers
und der Vorrichtung ist beträchtlich.
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Die
Druckschrift FR-A-2 810 088 schlägt
ein Wälzlager
mit einer Bremseinrichtung vor, dessen radiale Abmessung verringert
ist. Die Bremseinrichtung weist einen axialen Stapel von Scheiben
auf, die durch wenigstens ein elastisches Element mit wenigstens
einer Scheibe, die mit dem stillstehenden Teil drehfest verbunden
ist, sowie wenigstens einer Scheibe, die mit dem umlaufenden Teil
fest verbunden ist, axial im Reibschluss gehalten werden. Die Bremseinrichtung
weist wenigstens eine Federscheibe auf, die dazu dient, einen gegenseitigen
Kontakt mit einer axialen Vorspannkraft zwischen den Reibflächen der
Scheiben sicherzustellen. Dieses Lager arbeitet in vielen Anwendungen
zufriedenstellend, weist jedoch einen verhältnismäßig großen axialen Raumbedarf und
eine erhöhte
Anzahl von Teilen auf. Darüber
hinaus kann sich auf Grund der Toleranzen der Passung der Scheiben
in ihrem Träger
ein kleines Spiel in Umfangsrichtung ausbilden, wobei dieses in Umfangsrichtung
vorhandene Spiel bei einer Änderung
der Drehrichtung des Steuerrades durch den Fahrzeugführer wahrnehmbar
ist.
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Die
Erfindung schlägt
vor, die Unzulänglichkeiten
der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zu beseitigen.
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Die
Erfindung schlägt
eine wirtschaftliche Vorrichtung vor, die stabil und in Axialrichtung raumsparend
ausgebildet ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist die mit einer Bremseinrichtung ausgestattete
Wälzlagervorrichtung
von der für
ein Steuerrad bestimmten Art. Die Vorrichtung weist ein äußeres Teil
und ein inneres Teil auf, von denen das eine in Bezug auf das andere,
stilstehende Teil mit Hilfe wenigstens einer Reihe von Wälzkörpern umlaufen
kann, die zwischen dem umlaufenden Teil und dem stillstehenden Teil angeordnet
sind. Die Vorrichtung weist ferner ein Mittel zur Erfassung von
Rotationsparametern sowie ein Mittel zur Abbremsung des umlaufenden
Teils auf. Das Bremsmittel weist wenigstens ein Element auf, das
mit flexiblen Zungen versehen ist, die mit einem ringförmigen Reibelement
in Anlage kommen.
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Die
Vorrichtung weist auf Grund der Zungen, die einen geringen Raum
einnehmen, eine geringe axiale Abmessung auf. Das Bremsmittel und
das mit Zungen versehene Element können fest an ihren jeweiligen
Trägern
gesichert werden, von denen der eine umläuft, während der andere nicht umläuft.
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In
einer Ausführungsform
sind die Zungen in Axialrichtung elastisch.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Zungen in radialer Richtung elastisch.
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In
einer Ausführungsform
sind die Zungen paarweise aneinander gegenüberliegend angeordnet. Das
Bremsmoment ist in den beiden Drehrichtungen das gleiche.
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In
einer Ausführungsform
sind die Zungen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Somit
verändern
die Zungen die Funktionsweise des Wälzlagers nicht.
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In
einer Ausführungsform
ist das mit Zungen versehene Element auf bzw. in einem Träger des
Außenrings,
beispielsweise in der Bohrung eines Gehäuses, auf- bzw. eingesteckt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist das mit Zungen versehene Element auf einer an dem Innenring
befestigten Achse aufgesteckt.
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In
einer Ausführungsform
weist das mit Zungen versehene Element einen Auf- bzw. Einsteckabschnitt
sowie einen mit Zungen versehen Abschnitt auf, von denen der eine
einen axialen Abschnitt bildet, während der andere einen radialen
Abschnitt bildet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist das mit Zungen versehene Element einen Auf- bzw. Einsteckabschnitt
auf, der mit Zungen versehen ist.
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Vorzugsweise
bildet das mit Zungen versehene Element ein Dichtungsmittel mittels
eines verengten Durchgangs. Der verengte Durchgang kann alleine
vorgesehen oder durch eine Dichtung ergänzt sein.
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In
einer Ausführungsform
weist das ringförmige
Reibelement einen Träger
und einen Reibbelag auf.
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In
einer Ausführungsform
weist das ringförmige
Reibelement einen Träger
auf, der in Axialrichtung zwischen einem Lagerring und einer Schulter
eines Elementes montiert ist, das mit dem Ring fest verbunden ist.
Das Reibelement kann in Axialrichtung zwischen dem Ring und der
Schulter eingeklemmt sein.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist das ringförmige
Reibelement einen Träger
auf, der auf einem mit dem Lagerring fest verbundenen Element aufgesteckt
ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist das ringförmige
Reibelement einen Reibbelag auf, der unmittelbar von einem Element
getragen ist, der mit einem Wälzlagerring
fest verbunden ist. Die Teilezahl der Vorrichtung ist somit weiter
reduziert.
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In
einer Ausführungsform
weist die Vorrichtung eine Dichtung auf, die das Bremsmittel schützt.
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In
einer Ausführungsform
weist das Mittel zur Erfassung von Rotationsparametern einen Signalaufnehmer,
der mit dem stillstehenden Teil fest verbunden ist, und einen Signalgeber
auf, der mit dem umlaufenden Teil fest verbunden ist.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung weist das Mittel zur Erfassung von Rotationsparametern
einen Signalaufnehmer auf, der in einem Deckel eingebaut ist, der
mit einem Drahtausgang ausgestattet ist. Der Deckel stellt eine
doppelte Funktion der Verschließung
und der Abstützung
des Signalaufnehmers sicher.
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In
einer Ausführungsform
ist der Innenring des Wälzlagers
auf einer Trägerachse
des Steuerrades aufgesetzt. Die Achse kann mit einer Schulter versehen
sein, die sich nach außen
erstreckt.
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In
einer Ausführungsform
ist der Außenring des
Wälzlagers
in einem Gehäuse
eingesetzt, das einen Teil des Bremsmittels stützt.
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Der
Deckel kann an dem Boden oder der Rückwand des Gehäuses in
einer Weise fixiert sein, um das Gehäuse auf der von dem Steuerrad
abgewandten Seite zu verschließen.
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Der
Innenring kann den umlaufenden und der Außenring den stillstehenden
Ring bilden oder umgekehrt.
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Diese
abgebremste Lagervorrichtung lässt sich
auf einfache Weise an zahlreiche mögliche Stellen eines Fahrzeugs
oder einer Maschine, beispielsweise an eine Instrumententafel, mittels
des einen Träger
bildenden Gehäuses
anpassen und ort mon tieren. Einige Schrauben reichen für die Fixierung
der Vorrichtung über
das Gehäuse
aus.
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Die
vorliegende Erfindung wird verständlicher
und weitere Vorteile erschließen
sich beim Lesen der detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsformen,
die lediglich zu Beispielszwecken angegeben sind, den Schutzbereich
keinesfalls beschränken
und in den beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht sind, in denen zeigen:
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1 eine
Ansicht einer Lagervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, in einem Axialschnitt;
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2 eine
Ansicht einer Lagervorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung, in einem Axialschnitt;
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3 eine
Ansicht einer Lagervorrichtung entsprechend einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, in einem Axialschnitt;
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4 eine
Ansicht einer Lagervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung, in einem Axialschnitt;
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5 eine
Teilansicht eines mit Zungen versehenen Elementes, das in der Vorrichtung
nach 1 und 2 montiert ist, in einem Axialschnitt;
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6 eine
Draufsicht auf das Element nach 5 und
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7 eine
Teilansicht eines mit Zungen ausgestatteten Elementes, das in der
Vorrichtung nach 4 montiert ist, in einem Axialschnitt.
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Wie
aus den 1 bis 4 ersichtlich, weist
die Wälzlagervorrichtung
ein äußeres Gehäuse 1 auf,
das eine ringförmige,
im Halbschnitt L-förmige Gestalt
mit einem rohrförmigen
Abschnitt 2 und einem radialen Abschnitt 3 aufweist,
der sich an einem Ende des rohrförmigen
Abschnitts 2 nach außen
erstreckt. Der radiale Abschnitt 3 ist mit mehreren Befestigungslöchern versehen,
die Schrauben zur Sicherung an einem festen Rahmen oder Gestell 4 aufnehmen
können.
Der rohrförmige
Abschnitt 2 ist mit einer Bohrung 2a und einer
radialen Stirnfläche 2b versehen,
die auf der entgegengesetzten Seite in Bezug auf den radialen Abschnitt 3 angeordnet
ist. In der radialen Stirnfläche 2b ist
eine Aussparung 5 ausgebildet. Das Gehäuse 1 kann metallisch
und aus einem Tiefziehblech, aus einer gegossen oder gesinterten
Leichtmetalllegierung oder sogar in der Gesamtheit durch maschinelle
Bearbeitung ausgeführt sein.
Es kann auch aus einem Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt
werden. Das Gehäuse 1 ist auf
einer Achse 6 zentriert angeordnet.
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Eine
Abdeckkappe 7, die beispielsweise aus einem Kunststoff
hergestellt ist und die Form einer Scheibe aufweist, verschließt das freie
Ende des rohrförmigen
Abschnitts 2, in dem sie in dessen Bohrung 2a eingesteckt
ist und den Platz der Aussparung 5 einnimmt. Die Abdeckkappe 7 enthält einen
Drahtanschluss 7a, der in der Aussparung 5 angeordnet ist.
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Die
Wälzlagervorrichtung
weist ferner ein inneres Element 8, das auf der Achse 6 zentriert
angeordnet ist und eine massive zylindrische Gestalt aufweist, die
einen Abschnitt mit geringem Durchmesser 8a, einen Abschnitt
mit großem
Durchmesser 8b, wobei die Abschnitte durch eine Schulter 8c voneinander
getrennt und in dem Gehäuse 1 angeordnet
sind, sowie einen Fortsatz 8d aufweist, der in Bezug auf den
radialen Abschnitt 3 des Gehäuses 1 vorragt. Es sind
mehrere Löcher 9 quer
durch den Fortsatz 8d vorgesehen, um Schrauben 10 aufzunehmen,
die beispielsweise zur Fixierung eines Steuerrades 11 vorgesehen
sind. Das innere Element 8 kann auch aus einem tiefgezogenen
Blech ausgeführt
sein und hohl sein.
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Zwischen
dem Gehäuse
und dem inneren Element 8 ist ein Wälzlager 12 angeordnet,
das eine Reihe von Wälzkörpern 13 aufweist,
die durch einen Käfig 14 gehalten
und zwischen einem Außenring 15 und
einem Innenring 16 angeordnet sind. Es könnte jedoch
vorgesehen sein, dass die Wälzkörper mit dem
Gehäuse 1 und
dem Innenelement über
Laufbahnen direkt in Kontakt stehen, die an dem Gehäuse und
dem inneren Element 8 eingerichtet sind.
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Der
Außenring 15 ist
in der Bohrung 2a des rohrförmigen Abschnitts 2 des
Gehäuses 1 eingesetzt
und mit einer Laufbahn 15a für die Wälzkörper 13 versehen.
Der Innenring 16 ist auf der Außenfläche des Abschnitts mit geringem
Durchmesser 8a des inneren Elementes 8 aufgesteckt
und mit einer Laufbahn 16a für die Wälzkörper 13 versehen.
Der Außenring 15 ist
ferner mit zwei symmetrischen Rillen 17 und 18 versehen,
die in seiner Bohrungswand auf beiden Seiten der Laufbahn 15a ausgebildet
sind. In der Rille 17 ist ein Dichtungselement 19 fixiert,
das mit einem Sitz des Innenringes 16 auf der von der Abdeckkappe 7 abgewandten
Seite schleifend in Anlage steht. Aus wirtschaftlichen Gründen ist
es vorteilhaft, wenn das Wälzlager 12 von
einer standardgemäßen Bauart
ist.
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Ein
Signalaufnehmer 20 ist von der Abdeckkappe 7 mittels
eines Abschnitts 21 getragen, der sich teilweise im Inneren
der Bohrung des stillstehenden Ringes 15 im Wesentlichen
auf Höhe
der Rille 18 einfügt.
Der Signalaufnehmer 20 ist an eine nicht veranschaulichte
Verarbeitungseinheit über
Drähte
angeschlossen, die in dem Drahtanschluss 7a verlaufen und
die Abdeckkappe 7 in Radialrichtung nach außen in Form
des elektrischen Kabels 22 verlassen. Der Signalaufnehmer 20 kann
von der Art sein, die auf dem Halleffekt basiert.
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Das
Erfassungsmittel lässt
sich durch einen ringförmigen
Signalgeber 23 ergänzen,
der durch den umlaufenden Ring 16 gestützt ist. Der Signalgeber 23,
der beispielsweise von einer magnetischen Art sein kann, weist einen
aktiven Teil 24, beispielsweise in Form eines mehrpoligen
Ringes, sowie einen Trägerteil 25 auf,
der auf einer äußeren Lagerstelle
des umlaufenden Innenringes 16 soweit aufgesteckt ist,
bis er gegen eine vordere radiale Fläche des Ringes 16 in
Anlage kommt. Die relative axiale Positionierung zwischen dem Signalgeber 23 und dem
Signalaufnehmer 22 ist durch das Aufsetzen und in Anlage
bringen des Signalgebers 23 auf dem Ring 16 und
durch das Abstützen
des Signalaufnehmers 20 durch die Abdeckkappe 7 sichergestellt,
die selbst axial in Kontakt gegen die radiale Stirnfläche des
stillstehenden Ringes 15 montiert ist.
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Ein
Abschnitt des Signalgebers 23 befindet sich somit zwischen
den Ringen 15 und 16, während ein Abschnitt nach außen vorragt.
Die zylindrische Außenfläche des
Signalgebers 23 liegt dem Signalaufnehmer 20 in
einem geringen Abstand gegenüber.
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Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich,
ist zwischen der Bohrung 2a des rohrförmigen Abschnitts 20 des
Gehäuses 1 auf
der Seite des Steuerrades 11 und der Außenfläche des Abschnitts mit stärkerem Durchmesser 8b des
inneren Elementes 8 eine Dichtung 26 angeordnet.
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Das
Bremsmittel ist in Axialrichtung zwischen dem Wälzlager 12 und der
Dichtung 26 sowie in Radialrichtung zwischen dem Gehäuse 1 und
dem inneren Element 8 angeordnet.
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Wie
aus 1 ersichtlich, weist das Bremsmittel ein Element 27,
das mit elastischen Zungen 28 versehen ist, sowie ein ringförmiges Reibelement 29 auf.
Das Element 27, das aus Tiefziehblech ausgeführt ist,
weist eine ringförmige,
im Querschnitt U-förmige
Gestalt mit einem radialen Boden 27a, einem umgebogenen äußeren Rand 27b,
der unter Klemmwirkung in der Bohrung 2a des rohrförmigen Abschnitts 2 des
Gehäuses 1 eingesetzt
ist, und einem umgebogenen inneren Rand 27c auf, der sich
in geringem radialen Abstand zu der Außenfläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 8b des
inneren Elementes 8 befindet. Die freien Enden der Ränder 27b und 27c sind
in Richtung auf das Wälzlager 12 gerichtet.
Mehrere Zungen 28 sind durch teilweises Zuschneiden des
radialen Bodens 27a gebildet und ragen in Axialrichtung
zwischen den Rändern 27b und 27c in
Richtung auf das Wälzlager 12 vor.
Die Zungen 28 sind hier acht an der Zahl und auf vier Paare
in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt,
vgl. 5 und 6. Die freien Enden der Zungen 28 eines
Paars liegen einander gegenüber,
wobei ein Trennabstand zwischen ihnen in der Weise aufrechterhalten
wird, dass sie einander nicht überlagern,
vgl. ebenfalls 6.
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Das
ringförmige
Reibelement 29 weist einen Trägerring 30 und einen
Reibbelag 31 auf, der aus einem Material mit großem Reibkoeffizienten
für die Reibverbindung
mit der Oberfläche
der Zungen 28 ausgeführt
ist. Der Trägerring 30 weist
die Form einer radialen Unterlegscheibe auf und ist auf der Innenseite
zwischen der Schulter 8c und der zugehörigen radialen Stirnfläche des
Innenringes 16 eingeklemmt. Die Bohrung des Ringes 30 entspricht
im Außendurchmesser
dem Abschnitt mit geringem Durchmesser 8a des inneren Elementes 8,
wodurch jedes sowohl radiale als auch axiale Spiel vermieden wird. Der
Reibbelag 31 ist auf der radialen Fläche des Ringes 30,
die in Richtung auf das Steuerrad 11 gerichtet ist, an
der Außenseite
befestigt. Die Zungen 28 stehen mit dem Reibbelag 31 in
Anlage.
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Die
somit erhaltene Vorrichtung weist eine geringe Anzahl von Teilen
auf, von denen das Bremsmittel lediglich zwei aufweist, so dass
sich geringe Beschaffungs- und Montagekosten ergeben. Das (normalerweise)
in Umfangsrichtung vorhandene Spiel des Bremsmittels existiert bei Änderungen
der Drehrichtung des Steuerrades auf Grund der steifen Fixierung
des ringförmigen
Reibelementes 29 und des Elementes 27 nicht. Die
radiale Abmessung des Bremsmittels ist ähnlich derjenigen des Wälzlagers. Die
axiale Abmessung des Bremsmittels ist sehr klein, deutlich geringer
als diejenige des Wälzlagers. Die
unmittelbare Berührung
zwischen den Zungen und dem Bremsbelag ermöglicht eine Reduktion des Raumbedarfs
und der Anzahl der Teile.
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Das
Bremsmoment ist durch die Steifigkeit und den Nachgiebigkeitsgrad
der Zungen bestimmt. Die in Bezug auf einen Radius symmetrische
Anordnung einander paarweise gegenüberliegender Zungen ermöglicht es,
in den beiden Drehrichtungen ein streng konstantes Drehmoment aufrechtzuerhalten.
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In
der in 2 veranschaulichten Ausführungsform ist die Vorrichtung
derjenigen, die in 1 veranschaulicht ist, ähnlich,
mit der Ausnahme, dass der Trägerring 30 des
ringförmigen
Reibelementes 29 mit dem inneren Element 8 einstückig ist,
indem er zwischen dem Abschnitt mit geringem Durchmesser 8a,
an dem der Innenring 16 des Wälzlagers 12 aufgesteckt
ist und dem Abschnitt mit großem
Durchmesser 8b ausgebildet ist.
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In
der in 3 veranschaulichten Ausführungsform ist die Vorrichtung
der in 1 veranschaulichten ähnlich, mit der Ausnahme, dass
der Innenring 16 des Wälzlagers 12 über seine
radiale Stirnfläche,
die auf die Seite des Steuerrades 11 gerichtet ist, mit
der Schulter 8c des inneren Elementes 8 in Anlage
steht. Das mit nachgiebigen Zungen 28 ausgestattete Element 27 ist
mit umgebogenen Rändern 27b und 27c versehen,
die auf die von dem Wälzlager 12 wegweisende
Seite in Richtung auf das Steuerrad 11 gerichtet sind,
wobei die Zungen 28 auf der anderen, gegenüberliegenden
Seite in Bezug auf die Ränder 27b und 27c vorragen.
Es ist keine zusätzliche
Dichtung in dem Raum vorgesehen, der zwischen dem Element 27 und
der in Richtung auf das Steuerrad 11 weisenden radialen
Endfläche
des Gehäuses 1 vorhanden
ist.
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Das
ringförmige
Reibelement 32 weist eine Trägerschale 33, die
mit einem radialen Abschnitt 34 und einem in Axialrichtung
umgebogenen Rand 35 versehen ist, sowie eine Dichtungspackung 36 auf. Der
axiale Rand 35 ist in der Bohrung 2a des rohrförmigen Abschnitts 2 des
Gehäuses 1 eingesetzt.
Der radiale Abschnitt 34 ist ausgehend von dem axialen Rand 35 nach
innen umgelenkt, wobei sein freies Ende in geringem Abstand von
der zylindrischen Außenfläche des
Abschnittes mit großem
Durchmesser 8b des inneren Elementes 8 angeordnet
ist. Der radiale Abschnitt 34 steht mit der radialen Stirnfläche des Außenrings 15 des
Wälzlagers 12 auf
der von der Abdeckkappe 7 abgewandten Seite in Kontakt.
Die Dichtung 36 ist beispielsweise durch Ankleben oder durch
Angießen
oder Abformen an dem radialen Abschnitt 34 an der von dem
Wälzlager 12 wegweisenden
Seite und somit auf der Seite der Zungen 28 des Elementes 27 fixiert.
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Die
Dichtung 36 ist in Radialrichtung im Wesentlichen auf halber
Strecke zwischen der Bohrung 2a des rohrförmigen Abschnitts 2 des
Gehäuses 1 und
der zylindrischen Außenfläche des
Abschnitts mit großem
Durchmesser 8b des inneren Elementes 8 positioniert,
um eine Wechselwirkung zwischen den Zungen 28 und dem axialen
Rand 35 zu verhindern.
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Das
ringförmige
Reibelement 32 ist hier wiederum durch ein Element mit
einfacher Gestalt gebildet, das wirtschaftlich herzustellen ist,
wobei der Träger
aus einem Stück
Blech gefertigt sein kann. Das Bremsmittel besteht lediglich aus
zwei Elementen, die wirtschaftlich zu fertigen sind und eine ausreichende
axiale und radiale Kompaktheit aufweisen.
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In
der in 4 veranschaulichten Ausführungsform ist die Dichtung 37 unmittelbar
an der zylindrischen Außenfläche des
Abschnitts mit großem Durchmesser 8b des
inneren Elementes 8 gesichert. In diesem Fall kann vorgesehen
werden, dass der Abschnitt mit großem Durchmesser 8b einen
Außendurchmesser
aufweist, der nicht mehr im Wesentlichen gleich demjenigen des Innenringes 16 des Wälzlagers 12 ist,
wie dies in den vorstehenden Ausführungsformen der Fall ist,
was ermöglicht,
einen ausreichenden radialen Raum zu erhalten, um dort das Bremsmittel
anzuordnen. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 8b erstreckt
sich hier in Radialrichtung zwischen dem Innenring 16 und
dem Außenring 15 bis
in die Nähe
der Bohrungswand des Außenrings 15.
Die Dichtung 37 ist auf der gesamten axialen Länge des
Abschnitts mit großem
Durchmesser 8b ausgebildet und erstreckt sich in Radialrichtung
nach außen über eine
Dicke von einigen Millimetern hinweg.
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Das
Bremsmittel ist durch ein Element 38 vervollständigt, das
mit Zungen 39 versehen ist. Das Element 38 weist
die Form einer im Querschnitt L-förmigen Schale mit einem axialen
Abschnitt 40, der in der Bohrung 2a des rohrförmigen Abschnitts 2 des Gehäuses 1 eingesetzt
ist, wobei sein freies Ende mit der vorderen Radialfläche des
Außenrings 15 des Wälzlagers 12 auf
der von der Abdeckkappe wegweisenden Seite in Anlage steht, und
mit einem radialen Abschnitt 41 auf, der an dem von dem
Wälzlager 12 wegweisenden
Ende des axialen Abschnitts 40 angeordnet ist und sich
in Radialrichtung nach innen erstreckt, um über eine geringe Strecke den
Abschnitt mit großem
Durchmesser 8b des inneren Elementes 8 zu überdecken,
um mit dem Letzteren mit Hilfe eines verengten Durchganges eine
Abdichtung zu schaffen. Die Zungen 39 sind durch teilweises
Zuschneiden in dem axialen Abschnitt 40 gebildet und erstrecken
sich in Radialrichtung nach innen, bis sie mit der Dichtung 37 in
Kontakt treten. Der Kontakt ist mit einer bestimmten Vorspannkraft
vorgesehen, deren Wert das somit erzeugte Reibmoment bestimmt.
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In
anderen Worten stellt das Element 38 zugleich eine Dichtungsfunktion
sicher und bildet eine Reibfläche
für die
Dichtung. Da die Dichtung 37 von dem inneren Element getragen
ist, ist die Anzahl unabhängiger
Teile des Bremsmittels auf lediglich das Element 38 begrenzt.
Diese Ausführungsform
ist in Radialrichtung besonders kompakt, in dem Sinne, dass das
Bremsmittel einen äußerst geringen
radialen Raum einnimmt, der deutlich kleiner ist als derjenige,
den das Wälzlager 12 einnimmt.
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Die
geometrische Anordnung der Zungen 39, vgl. 7,
ist derjenigen der anderen Ausführungsformen
insofern ähnlich,
als die Zungen 39 in Umfangsrichtung in mehreren Zungenpaaren,
hier vier Zungenpaaren, gleichmäßig verteilt
angeordnet sind, deren freie Enden einander gegenüberliegen, um
ein konstantes Drehmoment in den beiden Drehrichtungen und eine
gleichmäßige Abnutzung
der Dichtung wie auch eine gleichmäßig verteilte radiale Vorspannkraft
sicherzustellen.
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Vorteilhafterweise
sind die freien Enden der Zungen 39 eines Zungenpaars,
die einander gegenüberliegen,
durch einen Zwischenraum 42 voneinander getrennt, der verhindert,
dass sie miteinander in Eingriff kommen. Ferner sind die freien
Enden der Zungen 39 im Gegensatz zu der allgemeinen Form der
Zungen leicht nach außen
gekrümmt,
um ein Festfressen zwischen den freien Enden der Zungen 39 und
der Außenfläche der
Dichtung 37 zu verhindern. Die Zungen 39 stellen
somit eine konvex gerundete Oberfläche zur Reibverbindung mit
der Dichtung 37 zur Verfügung.
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In
der letzten Ausführungsform
wird das Reibmoment durch die Konstruktion erhalten. Die axiale
Position des Elementes 38 mit Zungen 39 hat keinen
Einfluss auf das Reibmoment. Es ist ferner zu bemerken, dass die
radiale Wirkung der Zungen 39 keine Ausübung einer inneren axialen
Vorspannkraft des Wälzlagers 12 herbeiführt.
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Allgemein
bietet die Vorrichtung gemäß der Erfindung
eine große
Stabilität
des Drehmomentes unabhängig
von der Drehrichtung, ein Fehlen eines Spiels in Umfangsrichtung
bei einer Änderung
der Drehrichtung des Steuerrades, einen äußerst einfachen Zusammenbau
mit einem oder zwei Teilen, die durch einfaches Aufstecken oder
Einstecken auf bzw. in benachbarte Teile zu montierten sind, und eine
große
axiale und radiale Kompaktheit auf Grund einer geringen Anzahl von
Teilen und ihrer einfachen Form. Das modulare Konzept des Bremsmittels macht
eine Änderung
des Bremsmoments durch eine Änderung
des Elementes mit Zungen einfach, wobei dies auf Grund der geringen
Dicke der Bauteile ohne eine Änderung
der axialen Abmessung der Vorrichtung bewerkstelligt werden kann.