DE8328190U1 - Arrangement for setting the axial play or the axial bearing adjustment force of a rotor shaft - Google Patents
Arrangement for setting the axial play or the axial bearing adjustment force of a rotor shaftInfo
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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 83 G333 3 DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark Berlin and Munich VPA 83 G333 3 DE
Anordnung zur Einstellung des Axialspiels bzw. der axialen Lager-Anstellkraft einer Rotorwelle Arrangement for setting the axial play or the axial bearing adjustment force of a rotor shaft
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Einstellung des Axialspiels bzw. der axialen Lager-Anstell kraft einer Rotorwelle gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2j eine Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bei einer gleitgelagerten Rotorwelle durch die DE-OS 31 50 572 und eine Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3 ist durch eine offenkundige Vorbenutzung bekannt.The invention relates to an arrangement for adjusting the axial play or the axial bearing adjustment by virtue of a rotor shaft according to the preamble of claim 1 or claim 2j, an arrangement according to the preamble of claim 1 is with a sliding bearing rotor shaft by DE-OS 31 50 572 and an arrangement according to the preamble of claim 3 is known from prior public use.
Bei der durch die DE-OS 31 50 572 bekannten Anordnung wird zur Begrenzung des Axialspiels einer in Gleitlagern gelagerten Motor-Getriebe-Welle eines Fensterheber-Antirebes vor dem getriebeseitigen Wellenende eine in das Getriebegehäuse einschraubbare Justierschraube mit einer stirnseitigen Anlauffläche fur die Motor-Getriebe-Welle bis zur definierten, in jedem Einzelfall aufgrund der unterschiedlichen Toleranzmaße Individuell einzumessenden axialen Tiefe eingedreht und in dieser Stellung nach Beendigung des Einstellvorgangs gesondert festgelegt.In the arrangement known from DE-OS 31 50 572, a slide bearing is used to limit the axial play The motor-gearbox shaft of a window lifter anti-vibration is mounted in front of the shaft end on the gearbox side in the Gearbox housing screw-in adjusting screw with a face-side contact surface for the motor-gearbox shaft to the defined, to be measured individually in each individual case due to the different tolerance dimensions screwed in axial depth and set separately in this position after completion of the adjustment process.
Bei der offenkundig vorbenutzten Anordnung wird zur Einstellung der axialen Anstellkraft der in Kugellagern gelagerten Rotorwelle zunächst die Lagerstelle, an welcher der axiale Ausgleich vorgenommen werden soll, axial geöffnet. Anschließend werden axial vor das Kugellager eine Federscheibe und z.B. drei Ausgleichsscheiben zum Zwecke des Axialspielausgleichs entsprechend einer angenommenen auszugleichenden Toleranz eingelegt. Danach wird die Lagerstelle mit einem durch z.B. zwei Schrauben zu slchern-In the apparently previously used arrangement, the adjustment of the axial adjustment force is carried out in ball bearings Rotor shaft first the bearing point, at which the axial compensation is to be made, opened axially. Then a spring washer and e.g. three compensating washers are placed axially in front of the ball bearing for the purpose of the axial play compensation inserted according to an assumed tolerance to be compensated. After that, the depository to be tapped with e.g. two screws
Bk 2 Bih / 29.09.1983Bk 2 Bih / 09/29/1983
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den Deckel geschlossen. Nach dem Gesamtzusammenbau des Motors wird die axiale Anstellkraft der Lauferlagerung in eine/ Meßvorrichtung geprüft. Liegt die axiale Anstellkraft außerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches, so muß der Lagerdeckel durch Lösen der Schrauben nochmals geöffnet und es müssen entweder weitere Ausgleichsscheiben beigelegt oder zuvor beigelegte Ausgleichsscheiben herausgenommen werden. Daraufhin erfolgt nochmals eine Prüfung der axialen Anstellkraft in zuvor beschriebener Weise.the lid closed. After the complete assembly of the motor, the axial adjustment force of the bearing support is calculated in a / measuring device checked. If the axial adjustment force is outside the specified tolerance range, then the bearing cover must be opened again by loosening the screws and either additional shims must be used enclosed or previously enclosed shims can be removed. Another check is then carried out the axial adjustment force in the manner described above.
Es ist nicht ausgeschlossen, daß ein solcher Einstellvorgang zur Einstellung einer einzigen Lagerstelle mehrmals wiederholt werden muß.It is not excluded that such an adjustment process to adjust a single bearing point several times must be repeated.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in fertigungs- und montagetechnisch wesentlich einfacherer Weise die Einstellung des Axialspiels bzw. der axialen Anstellkräft der in einer Lagerbohrung gelagerten Rotorwelle eines Kleinmotors ermöglichen zu können.The invention is therefore based on the object in a manner that is much simpler in terms of production and assembly the setting of the axial play or the axial contact force of the rotor shaft mounted in a bearing bore to enable a small motor.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß bei einer Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3 jeweils durch die kennzeichnende Lehre des entsprechenden Anspruchs; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der entsprechend zurückbezogenen Unteransprüche.This object is achieved according to the invention with an arrangement according to the preamble of claim 1 or of claim 3 in each case by the characterizing teaching of the corresponding claim; advantageous configurations of the invention are in each case the subject matter of the subclaims that are referred back accordingly.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht am montierten Motor eine Einstellung einer definierten Anstellkraft in einfachster Weise, indem die Einstellscheibe aufgrund eines auf sie einwirkenden Gegendruckes in eine einrastende Einstellage gebracht werden kann. Speziell erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung die Einstellung der axialen Anstellkraft bei einer in Kugellagern gelagerten Rotorwelle ohne zwischenzeitliche Montage- bzw. Demontage von Motorbauteilen durch einfaches, von außen bedienbares Verdrehen der Einstellscheibe.The arrangement according to the invention enables a defined adjustment force to be set on the mounted motor the simplest way, in that the adjusting washer due to a counterpressure acting on it in a locking Adjustment position can be brought. In particular, the arrangement according to the invention allows the axial adjustment force to be set with a rotor shaft mounted in ball bearings without any interim assembly or disassembly of motor components by simply turning the adjusting disk, which can be operated from the outside.
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Als weiteres, die Einstellung vereinfachendes Mittel, das die Zuhilfenahme von zusätzlichen Meßinstrumenten unci difc Notwendigkeit von mehreren Zwischenmessungen während der Einstellung der Anstellkraft erübrigtest nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die axial außenliegende Stirnseite zusätzlich Ober ihren Umfang mit jeweils zwischen den Auflagestufen liegenden, die entgegen der Einstelldrehrichtung vorhergehende Auflagestufe jeweils um ein bestimmtes Maß axial überragenden Anschlagstufen versehen ist, durch die jede weitere Drehung der Einstellscheibe bei Erreichen der definierten axialen Anstellkraft durch Anschlagen einer der Anschlagstufen gegen den lagerbohrungsfesten Nocken hemmbar ist. Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, daß der axiale Abstand zwisehen den axial äußeren Begrenzungen einer Auflagestufe und der am Umfang entgegen der Einstelldrehrichtung nächstfolgenden Anschlagstufe einer Stufenreihe der minimalen Einbauhöhe der zwischen Einstellscheibe und Kugellager andruckenden Federanordnung entspricht bzw. daß der axia-Ie Abstand zwischen den axial äußeren Begrenzungen einer Auflagestufe und der entgegen der Einstelldrehrichtung übernächsten Anschlagstufe einer Stufenreihe jeweils der maximalen Einbauhöhe der zwischen Kugellager und Einstellschraube andrückenden Federanordnung entspricht. Durch die maximale bzw. minimale Einbauhohe der Feder wird der Federkennlinienbereich definiert, in dem mit Sicherheit die geforderten Andruckkräfte auf das Kugellager gewährleistet sind.As a further means to simplify the setting, the use of additional measuring instruments unci difc According to one embodiment, the need for several intermediate measurements during the adjustment of the adjustment force is unnecessary the invention provided that the axially outer end face also over its circumference with each lying between the support levels, the support level that precedes the setting direction of rotation is provided by a certain amount axially protruding stop steps through which any further rotation of the adjusting disk when the defined axial adjustment force is reached by striking one of the stop steps against the cam which is fixed to the bearing hole can be inhibited. It is expediently provided that the axial distance between the two the axially outer limits of a support step and the next following on the circumference against the direction of rotation Stop step in a row of steps of the minimum installation height between the shim and ball bearing pressing spring arrangement corresponds or that the axia-Ie Distance between the axially outer boundaries of a support step and the opposite to the direction of rotation The next but one stop step in a row of steps is the maximum installation height between the ball bearing and the adjusting screw pressing spring arrangement corresponds. Due to the maximum or minimum installation height of the spring, the Defined spring characteristic range in which the required pressure forces on the ball bearing are guaranteed are.
Zur Erzielung einer möglichst unverkanteten Auflage der Auflagestufen an den Nocken ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß der Umfang einer Einstellscheibe zumindest in zwei Hälften derart aufgeteilt ist, daß zwei gleichartige einander gegenüberliegende Stufenreihen entstehen. Falls einerseits die Stufenzahl und andererseits die Große des Umfangs der Einstellscheibe dies erlauben, kann zur Er-In order to achieve the most unaligned edition of the Support steps on the cam is expediently provided that the circumference of an adjusting disk at least in two halves is divided in such a way that two similar rows of steps opposite one another arise. If on the one hand the number of stages and on the other hand the size of the circumference of the adjusting disk allow this, can be used to
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höhung der Auflagesicherheit die Einstellscheibe auch z.B. in drei, vier oder mehrere gleichartige Stufenreihen am Umfang aufgeteilt sein.Increase the security of the support, e.g. in three, four or more rows of steps of the same type on the Be divided in scope.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels naher erläutert. Es zeigen:The invention as well as further advantageous embodiments of the invention are described below with reference to one in the Drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail. Show it:
Kleinmotors mit im rechten Lagerschild vorgesehener Anordnung zur Einstellung der Anstellkraft einer in einem Kugellager gelagerten Rotorwelle, Fig.2 eine stirnseitige Draufsicht auf den Kleinmotor gemaß Fig.l,Small motor with an arrangement provided in the right-hand end shield for setting the contact force of an in a ball bearing mounted rotor shaft, Fig. 2 shows a front plan view of the small motor according to Fig.l,
Bereich der Anordnung zur Einstellung der Anstellkraft,
Fig.4 eine Abwicklung von zwei gleichartigen, an der außenliegenden Stirnseite der Einstellscheibe angeordneten
Stufenreihen zur erfindungsgemSßen Einstellung der Anstellkraft,Area of the arrangement for setting the contact force,
4 shows a development of two similar rows of steps, arranged on the outer end face of the adjusting disk, for setting the contact force according to the invention,
Fig.5 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung als Teile einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Einstellung der Anstellkraft einen Lagerschild mit in dessen Lagerbohrung ragenden Nocken, eine Einstellscheibe mit zwei stirnseitigen Stufenreihen von Auflagestufen und Anschlagstufen zur Auflage- bzw. Anlage an den Nocken des Lagerschildes sowie eine zwischen der Einstellscheibe und dem Kugellager angeordnete Federscheibe.5 in a perspective exploded view as parts of an arrangement according to the invention for adjustment the adjustment force has a bearing plate with cams protruding into its bearing bore, a shim with two rows of steps on the face side of support steps and stop steps to support or contact the cam of the end shield and one arranged between the adjusting washer and the ball bearing Spring washer.
Fig.l zeigt in einem Teilschnittbild die Seitenansicht eines KSfiglUufer-Klelnmotors. Die das Rotorpaket RP aufnehmende Rotorwelle RW ist mit ihrem rechten in Fig.l dargestellten Ende in einem Kugellager KL gelagert. DasFig.l shows a partial sectional view of the side view of a KSfiglUufer Klelnmotor. The one receiving the rotor package RP Rotor shaft RW is supported with its right end shown in Fig.l in a ball bearing KL. That
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Kugellager KL wird von der Lagerbohrung LB eines Lagerschildes LS aufgenommen, das Ober axial zum anderen Lagerschild verlaufende Stiftschrauben Sl bzw. S2 gegen das Statorblechpaket SP des Käfigläufer-Kleinmotors festgespannt ist.Ball bearing KL is received by the bearing bore LB of a bearing plate LS, the upper one axially to the other bearing plate running studs S1 or S2 are clamped tightly against the laminated stator core SP of the small squirrel cage motor is.
Der Innenring des Kugellagers KL ist fest mit der Oberfläche der Rotorwelle RW verspannt; gegen die rechte Stirnseite des Außenringes des Kugellagers KL ist stirnseitig eine Federscheibe angedrückt, deren Andruckkraft auf das Kugellager und damit dessen Anstellkraft über eine in der Lagerbohrung LB am Lagerschild LS sich abstützende Einstellscheibe ES einstellbar ist, deren Funktion im folgenden anhand der Figuren 2 bis 5 noch näher erläutert wird.The inner ring of the ball bearing KL is firmly clamped to the surface of the rotor shaft RW; against the right front side of the outer ring of the ball bearing KL, a spring washer is pressed on the front side, the pressure of which on the Ball bearing and thus its adjustment force via a shim supported in the bearing bore LB on the end shield LS ES is adjustable, the function of which is explained in more detail below with reference to FIGS.
Die Einstellscheibe ES weist an ihrer nach axial außen gerichteten Stirnseite - wie insbesondere aus der perspektivischen Darstellung in Fig.5 bzw. aus der Abwicklung dieser Stirnseite in Fig.4 ersichtlich - auf jeder Hälfte je eine Stufenreihe von Auflagestufen ST1-ST4 bzw.ST5-ST8 sowie je eine Stufenreihe von Anschlagstufen STI-STIV bzw. STV-STVIII auf. Je nach Axialspiel- bzw. Anstellkraft-Einstellung liegt eine bestimmte Auflagestufe gleicher Stufenhöhe jeder Stufenreihe mit ihrer Auflagefläche in einer der beiden Nasen Nl bzw.N2, die an das Lagerschild angeformt sind und radial in die Lagerbohrung LB ragen.The adjusting disk ES has on its axially outwardly directed end face - as in particular from the perspective Representation in FIG. 5 or from the development of this end face in FIG. 4 can be seen - on each half One step row each of support steps ST1-ST4 or ST5-ST8 and one step row each of stop steps STI-STIV or STI-STIV. STV-STVIII. Depending on the axial play or adjustment force setting, a certain support level is the same Step height of each step row with its contact surface in one of the two noses Nl or N2, which are attached to the end shield are formed and protrude radially into the bearing bore LB.
Zwischen den Auflagestufen ST1-ST4 bzw.ST5-ST8 sind Jeweils Anschlagstufen STI-STIV bzw.STV-STVIII angeordnet, die entgegen der mit einem Richtungspfeil angedeuteten Einstelldrehrichtung die vorhergehende Auflagestufe jeweils um ein bestimmtes Maß axial überragen. Bei Erreichen der definierten Anstellkraft-Einstellung wird jede weitere Drehung der Einstellscheibe ES in Einstelldrehrichtung dadurch gehemmt, daß eine Anlagestufe jeder Stufen-Stop steps STI-STIV and STV-STVIII are arranged between the support levels ST1-ST4 and ST5-ST8, the opposite of the direction of rotation indicated by a direction arrow, the previous edition level in each case protrude axially by a certain amount. When the defined contact force setting is reached, each additional Rotation of the setting disk ES in the setting direction of rotation is inhibited by the fact that a contact level of each level
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reihe mit ihrer Seitenflanke gegen die Seitenflanke eines der beiden in die Lagerbohrung LB ragenden Nocken Nl bzw. N2 anschlägt.row with its side flank against the side flank of one of the two cams Nl or N2 hits.
Ausgehend vcn einer angenommenen gesamten Einbauhöhentoleranz fur die Federscheibe FS wird im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel diese Einbauhöhentoleranz durch die Einstellscheibe ES in mehrere Stufen entsprechend der Stufung jeder Stufenreihe unterteilt. Der axiale Abstand von der Auflagefläche einer Auflagestufe bis zur oberen axialen Begrenzung der entgegen der Einstelldrehrichtung nächstfolgenden Anschlagstufe entspricht der minimalen Federeinbauhöhe; der Abstand einer Auflagefläche einer Auflagestufe bis zur oberen axialen Begrenzung der entgegen Einstelldrehrichtung übernächsten Anschlagstufe entspricht der maximalen Federeinbauhöhe; dabei ist, wie bereits früher erläutert, durch die Grenzwerte der minimalen bzw. maximalen Federeinbauhöhe der Federkennlinienbereich definiert, durch den die geforderten Lager-Andruckkräfte gewährleistet werden können. In Abhängigkeit des gewählten Abstandes von der Auflagefläche einpt Auflagestufe zur korrespondierenden, zur Auflage vorgesehenen Fläche der Nasen Nl bzw.N2 und des Abstandes der Einstellscheibe ES zum Außenring des Kugellagers KL kann jede beliebige unterteilte Einbauhöhentoleranz durch die Stufung der Einstellscheibe ES festgelegt werden.Starting from an assumed total installation height tolerance for the spring washer FS, in the present case Exemplary embodiment this installation height tolerance through the adjusting washer ES in several stages according to the Classification of each series of levels divided. The axial distance from the bearing surface of a bearing step to the upper one axial limitation of the next stop step opposite to the setting direction of rotation corresponds to the minimum Spring installation height; the distance of a support surface of a support step up to the upper axial limit of the opposite Adjustment direction of rotation of the next stop level corresponds to the maximum spring installation height; there is how already explained earlier, through the limit values of the minimum or maximum spring installation height of the spring characteristic range defined by which the required bearing pressure forces can be guaranteed. Dependent on the selected distance from the support surface is a support level to the corresponding surface of the noses Nl or N2 provided for the support and the distance between the adjusting washer ES for the outer ring of the ball bearing KL can have any subdivided installation height tolerance through the graduation the shim ES can be set.
Beim Einbauen der Einstellscheibe ES sollen zunächst die Auflagestufen STl und ST5 als jeweils erste der beiden hier vorgesehenen Stufenreihen in die Nocken Nl bzw.N2 der Lagerbohrung einrasten. Zur Einstellung des Axialdrucks wird dann bei fertigmontiertem Motor mittels eines in den Kreuzschlitz KS eingesetzten Werkzeuges zur axialen Einstellung die Einstellscheibe ES über die Federscheibe FS gegen den Außenring des Kugellagers KL bis auf Anschlag gedrückt. Die Einstellscheibe ES wird nun in derWhen installing the shim ES, the support levels ST1 and ST5 should be the first of the two The rows of steps provided here in the cams Nl or N2 into the bearing bore. To set the axial pressure, a fully assembled motor is then used tool inserted in the cross recess KS for axial adjustment, the adjusting washer ES over the spring washer FS pressed against the outer ring of the ball bearing KL up to the stop. The shim ES is now in the
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mit Richtungspfeil eingezeichneten Einstelldrechrichtung soweit gedreht, bis eine der in ihrer axialen Höhe innerhalb jeder Stufenreihe ansteigenden Anschlagstufen schließlich gegen je eine der beiden Nocken Nl bzw.N2 anschlägt und eine weitere Drehung der Einstellscheibe ES hemmt; bei der Drehung der Einstellscheibe ES kommt jeweils ein Nocken Nl bzw.N2 auf eine höhere Auflagefläche einer der auf die Anfangs-Auflagestufe STl bzw.St5 folgenden Stufe, z.B. ST2 bzw.ST6, zu liegen, wodurch die EinstellscheibeTurning the setting turning direction indicated by the direction arrow until one of the axial height is within of each step row increasing stop steps finally hits against one of the two cams Nl or N2 and inhibits further rotation of the adjusting disk ES; when turning the dial ES comes in each case Cams Nl or N2 on a higher support surface of one of the stages following the initial support stage STl or St5, e.g. ST2 or ST6, so that the shim
Auflagestufen einer Stufenreihe axial tiefer in di*j Lagerbohrung hineingedrUckt wird. Nach Ruckziehen des Werkzeuges aus dem Kreuzschlitz kommen dann die axialen Auflageflachen der Nocken und der vor der anschlagenden Anschlag- stufe liegenden Auflagestufe gegenseitig zur Anlage. In dieser Stellung ist dann automatisch ohne Notwendigkeit eines Nachmessens die gewünschte bzw. definierte axiale Lager-Anstellkraft erreicht und gleichzeitig in dieser Lage der Einstellscheibe gesichert.Support steps of a step row axially deeper in the bearing bore is pushed in. After the tool has been withdrawn from the cross slot, the axial bearing surfaces of the cams and the front of the abutting stop level lying support level mutually to the system. In this position there is automatically no need after measuring the desired or defined axial bearing adjustment force is achieved and at the same time in this Position of the adjusting washer secured.
Das Ausfuhrungsbeispiel zeigt die erfindungsgemäße Anordnung in Anwendung fur die Einstellung der axialen Anstellkraft bei einem Kugellager unter Verwendung einer am Außenring des Kugellagers andruckenden Federscheibe, die gleichzeitig auch aufgrund ihres Gegendruckes die Einstellscheibe gegen die Nocken in der Lagerbohrung drückt. Ein entsprechender Druck auf die Einstellscheibe kann im Fall der Einstellung des Axialspiels, z.B. bei einer gleitgelagerten Welle, durch einen entsprechenden axialen Wellendruck während der Justierung der Einstellscheibe oder auch durch eine im Lagerschild gehaltene federelastische axiale Gegenabstützung der Einstellscheibe auf einfache Weise erreicht werden.The exemplary embodiment shows the arrangement according to the invention in use for setting the axial adjustment force in the case of a ball bearing using a spring washer that presses against the outer ring of the ball bearing, which at the same time, due to their counter pressure, the adjusting washer against the cams in the bearing bore presses. A corresponding pressure on the adjusting washer can be used in the case of adjusting the axial play, e.g. in the case of a shaft with slide bearings, by applying a corresponding axial shaft pressure during the adjustment of the adjusting washer or by a resilient axial counter-support of the adjusting washer held in the end shield can be achieved in a simple manner.
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Darüber hinaus ist im Rahmen vorliegender Erfindung die Einstellung eines Axialspiels bzw. einer axialen Anstellkraft dort anwendbar, wo auf einfache Weise eine definierte, axiale Wegebegrenzung, wie z.B. bei Kolben- oder Schiebebewegungen, erstrebt wird.In addition, the setting of an axial play or an axial adjustment force is within the scope of the present invention Can be used where there is a defined, axial path limitation in a simple way, e.g. with piston or Sliding movements, is sought.
Anstelle der im Ausführungsbeispiel dargestellten gesonderten Federscheibe FS kann in vorteilhafter Weise, insbesondere wenn die Einstellscheibe als Spritzgußteil oder als Stanzbiegeteil gefertigt wird, durch gleichzeitige Anformung von Federbeinen auf eine gesonderte Federscheibe verzichtet werden.Instead of the separate spring washer FS shown in the exemplary embodiment, in an advantageous manner, in particular if the adjusting disk is manufactured as an injection-molded part or as a stamped and bent part, by simultaneous Formation of struts on a separate spring washer can be dispensed with.
10 Schutzansprüche
5 Figuren10 claims for protection
5 figures
Claims (10)
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