Bezeichnung der Erfindung
Lager einer teleskopischen Verbindung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Lager zur längsbeweglichen Lagerung von einem In- nenprofil und einem Außenprofil aneinander, wobei das Innenprofil und das Außenprofil entlang einer Längsachse des Lagers relativ zueinander beweglich sind und wobei das Lager Drehmomente zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil überträgt, das Lager mit
- einer innen in dem Außenprofil sowie zwischen dem Außenprofil und Kugeln angeordneten sowie zu dem Außenprofil festen Außenhülse aus Blech, zumindest einer Kugelführung mit Kugelumläufen, federelastischen Elementen zum Ausgleich von Lagerspielen und mit einer zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil angeordneten Sicherung gegen Überlast,
und dabei jeder der Kugelumläufe aus
einer Reihe der Kugeln, einer Längsführung mit einer belasteten Teilmenge der Kugeln der Reihe, einer Rückführung mit einer ersten unbelasteten Teilmenge Ku- geln der Reihe sowie
zwei die Längsführung mit der Rückführung verbindende Umleitungen, die Umleitungen mit jeweils einer zweiten unbelastete Teilmenge Kugeln der Reihe,
wobei in dem Lager das quer zu der Längsachse gerichtete Lagerspiel elastisch ausgeglichen ist und dabei jede der belasteten Teilmengen mittels jeweils wenigstens eines mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Elemente belastet ist, wodurch das Innenprofil und das Außenprofil mittels des Lagers von dem Lagerspiel spielfrei gegeneinander vorgespannt sind und dabei die quer zur Längsachse gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse an den federelastischen Elementen abstützende Profile an der engsten Stelle zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil mindestens um ein Betriebsspiel zueinander frei beweglich sind und wobei das Innenprofil und das Außenprofil sich nach Überwindung des Betriebsspieles an der Sicherung gegen Überlast gegeneinander abstützen.
Hintergrund der Erfindung
Das Lager ist bevorzugt zur Lagerung von zwei zueinander in einer teleskopi- sehen Verbindung längs beweglich sowie gemeinsam miteinander zumindest schwenkbaren, jedoch bevorzugt gemeinsam miteinander drehbaren Wellen einer Lenkwelle eingesetzt. Die Lagerung sitzt dabei zwischen den Enden der ineinander gesteckten Wellen der teleskopisch in ihrer Länge innerhalb eines vorgegebenen Hubes veränderlichen Lenkwelle. Derartige Lenkwellen sind zum Beispiel mit einem in seiner Position verstellbaren Lenkrad verbunden.
Eine der Wellen ist dabei dem Lenkrad fest zugeordnet. Die Lagerung ist an anderer Stelle weiterhin in einer teleskopischen Verbindung für den Ausgleich der Relativbewegungen zwischen dem der gelenkten Achse des Fahrzeuges zugeordneten Lenkgetriebe und dem am Fahrzeug festen Lenkrad in der Lenkwelle vorgesehen.
Eine der Wellen steckt dabei mit einem Innenprofil so in einem Außenprofil an der anderen Welle, dass innerhalb des gesamten Hubes zwischen den beiden
Wellen Drehmomente übertragbar sind. Jede der Wellen weist zumindest an der teleskopischen Verbindung ein Außenprofil bzw. ein Innenprofil mit einem
Querschnitt auf, das eine Steckverbindung zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil zulässt. Die Profile weisen demnach bevorzugt von der Kreisform abweichende Querschnitte auf.
Das Lager erfüllt folgende Anforderungen in der teleskopischen Verbindung:
Längsbewegliche Lagerung der Wellen relativ zueinander,
Absicherung der quer zur Längsrichtung gerichteten Lagerung und Ab- Sicherung des unendlichen Hubes zwischen den Profilen,
Verdrehfestes Abstützen der Wellen relativ gegeneinander,
Spielfreie Lagerung der Profile aneinander,
Sicherung der Lagerung gegen Überlast,
Anpassen an verschiedene nicht miteinander korrespondierende Querschnitte der Profile im Verschiebesitz.
Die Wellen sind mittels des Lagers, entlang einer Längsachse des Außenprofils, relativ zueinander längs beweglich gelagert. Das Innenprofil bewegt sich innerhalb des Außenprofils entlang der Längsachse relativ zu dem Außenprofil. Die Qualität des Lagers wird dabei anhand der Verschiebekraft beurteilt. Die Verschiebekraft ist ein messbarer Parameter, der den Widerstand beschreibt, mit dem die ineinander steckenden Wellen in der Lagerung entlang der Längsachse gegeneinander verschiebbar sind. Mit Hilfe der Verschiebekraft sind Aussagen zur Leichtgängigkeit beim Verstellen der Position des Lenkrades und somit zum Bedienkomfort getroffen. Weiterhin dient die Verschiebekraft der Bewertung der Funktion des Längenausgleiches zwischen den beiden ineinander längs beweglichen Profilen, auch während der Übertragung von Drehmomenten infolge von beispielsweise Lenkbewegungen.
Die Verschiebekraft ist von der Vorspannung abhängig, mit der die aneinander spielfrei gelagerten Wellen durch das Lager quer zur Längsachse gegeneinan-
der vorgespannt sind. Mit zunehmender Vorspannung steigt die Verschiebekraft in der Regel an und wird zunehmend von den Belastungen auf das Lager abhängig. Die Gestaltung der Laufbahnen und die Führung der Wälzkörper in dem Lager beeinflussen direkt zusammen mit der Vorspannung in dem Lager die Verschiebekraft.
Die Verschiebekraft ist weiter von der Höhe des Lenkmomentes abhängig, das während der teleskopischen Verschiebungen in dem Lager wirkt. Dabei ist mit Sicht auf die Höhe der Verschiebekraft zwischen Verschiebekräften bei Be- triebsmomenten und Verschiebekräften bei über das maximal höchste Betriebsmoment hinausgehenden Momenten zu unterscheiden. Unter Betriebsmomenten sind in dem Fall die Momente zu verstehen, die üblicherweise unter normalen Umständen beim Verstellen des Lenkrades oder beim Lenken des Fahrzeuges auftreten. Über das maximale Betriebsmoment hinausgehende Momente wirken an der Lenkwelle beispielsweise beim Lenken in schwerem Gelände oder beim Lenken gegen einen Bordstein. Die Verschiebekraft nimmt mit zunehmenden Lenkmomenten an einer Lenkwelle zu.
Für die Verschiebekraft sind nach oben Grenzwerte festgelegt. Der Einfluss der Vorspannung auf die Verschiebekraft ist insbesondere bei geringen Lenkmomenten an der Lenkwelle hoch, während bei hohen Lenkmomenten der Einfluss des Lenkmomentes überwiegt. Für die Verschiebekraft bei Betriebsmomenten sind relativ niedrige Grenzwerte festgelegt. Diese Werte sind durch die Anforderungen an die Leichtigkeit vorgegeben, mit der das Lenkrad verstellbar ist. Bei höheren Lenkmomenten ist der Längenausgleich in der teleskopischen Verbindung in dem Lager abzusichern.
Das Lager ist nach dem Prinzip eines Linearlagers mit unendlichem Hub aufgebaut und ist ortsfest einer der Wellen zugeordnet. Es sind Wälzkörper in Form von Kugeln eingesetzt, die den Widerstand beim Verschieben der Wellen in der teleskopischen Verbindung so gering wie möglich halten. Das Lager ist zumindest aus einer Außenhülse, einer Kugelführung und aus Kugeln gebildet. Die Außenhülse ist in das Außenprofil eingepresst bzw. auf eine andere geeignete Weise in dem Außenprofil befestigt.
Die Kugelführung ist mit Kugelumläufen versehen. Ein Lager der gattungsbildenden Art sieht für jeden Kugelumlauf eine Längsführung, eine Rückführung und zwei Umleitungen vor. In jedem der Kugelumläufe ist jeweils eine Reihe von Kugeln geführt, deren Anzahl in der Regel von den Anforderungen an die Tragfähigkeit des Lagers bestimmt ist. Der Längsführung schließt sich in jeder der Längsrichtungen des Lagers eine Umleitung an. Die Umleitung ist mit einer bogenförmigen Bahn versehen, die die Bahn der Längsführung und die Bahn der Rückführung miteinander verbindet.
In der Längsführung ist eine unter Last stehender Teilmenge der Reihe Kugeln gehalten. Bei einer Längsbewegung der ineinander gelagerten Profile zueinander durchlaufen die Kugeln einer Reihe in jedem der Umläufe nacheinander und hintereinander zwangsweise die Längsführung, da die zwischen den Profi- len eingespannten Kugeln in eine Wälzbewegung versetzt sind und die in den Umleitungen und in der Rückführung befindlichen Kugeln vor sich her schieben.
Die Wellen stützen sich an dem Außenprofil und an dem Innenprofil über das Lager in alle Richtungen quer zu der Längsachse aneinander ab. Die dabei vom Lager aufzunehmenden Reaktionskräfte sind verglichen mit den Reaktionskräften in dem Lager beim Übertragen von Drehmomenten relativ gering. In dem Lager ist dabei der Spielausgleich zusammen mit dem Ausgleich von Fluchtungsfehlern und Verkippungen der Längsachsen der ineinander ste- ckenden Profile berücksichtigt.
Die unter Last stehende Teilmenge der Kugeln stützt die Wellen quer zur Längsachse aneinander sowie bei Lenkbewegungen um die Drehachse gegeneinander ab. Jeder der einander gegenüberliegenden Seiten des Außen- profils und damit jeder der einander gegenüberliegenden Seite des Innenprofils nach dem Stand der Technik ist wenigstens einer der Kugelumläufe zugeordnet, so dass sich das Innenprofil und das Außenprofil in jede Richtung quer zu Längsachse der Lagerung über die jeweiligen in der Längsführung befindlichen Kugeln aneinander abstützen. Das Innenprofil ist mittels des Lagers in dem Außenprofil zentriert.
Die Rückführung und die Umleitungen in der Kugelführung führen die unbelasteten Teilmengen der Reihe Kugeln. Nach dem Durchlaufen der Längsführung rollen die jeweiligen Kugeln in die in Bewegungsrichtung liegende Umleitung. Die Umleitung ändert den Richtungssinn der Bewegung der Reihe Kugeln, so dass sich die Kugeln in der Rückführung in die entgegengesetzte Richtung zu den belasteten Kugeln in der Längsführung bewegen.
Die in der Längsführung zwangsweise bewegten Kugeln drängen Kugeln aus der Umleitung weiter in die Rückführung. Die Kugeln bewegen sich in der Rückführung frei und ohne Last zwischen der Außenhülse und der Oberfläche an dem Innenprofil. Der dazu notwendige Freiraum für die Kugeln ist ein Bewegungsspiel zwischen der Außenhülse und den Kugeln. Das Spiel ist ein Abstand nach außen, zwischen den gedacht an der Oberfläche des Innenprofils anliegenden Kugeln und der Außenhülse.
Die Bewegungsrichtung der weiter unbelasteten Kugeln ist nach dem Verlassen der Rückführung vor dem erneuten Eintritt in die Längsführung in einer weiteren Umleitung umgelenkt. Nach dem Eintritt in die Längsführung sind die Kugeln erneut belastet.
Die Wellen sind über das Lager an dem Außenprofil um eine Drehachse gegeneinander verdrehfest abgestützt, so dass zwischen den Wellen um die Drehachse Drehmomente, zum Beispiel beim Lenken des Fahrzeuges, über- tragbar sind. Die Drehachse entspricht einer Längsachse des Außenprofils.
Die Qualität des Lagers wird anhand der Verdrehsteifigkeit beurteilt. Die Ver- drehsteifigkeit ist ein Parameter, der den Grad der Elastizität beim Verdrehen bzw. die Festigkeit gegen Verwindung der Lenkwelle beschreibt und ist des- halb von dem durch die Lenkwelle zu übertragenden Drehmoment und von dem Drehwinkel, um den sich die Lenkwelle in der Gesamtheit elastisch verwindet, abhängig. Die elastischen Einfederungen des oder der spielfrei gehaltenen Lager gemäß Erfindung sind in der Lenkwelle die bestimmenden Größen, da die Umgebungskonstruktion des Lagers, insbesondere die Profile der Wellen an sich relativ steif sind. Einfluss auf den Drehwinkel hat deshalb ins-
besondere die Steifigkeit des Lagers und damit der Grad mit dem das Lager die Wellen ohne Lenkmoment gegeneinander vorspannt. Das System Lenkwelle ist so steif zu halten, dass die an der längsbeweglichen Lagerung der Wellen entstehenden Verlagerungen, elastischen Verformungen und die Verwindung der Profile der Lenkwelle keine negativen Auswirkungen auf die Funktion der Lenkung und den Fahrkomfort haben.
Das Lager lagert die Wellen in dem Schiebesitz spielfrei aneinander und gegeneinander. Mangelnder Fahrkomfort aus Geräuschen nicht spielfrei ineinan- der gesteckter Wellen und aus dem subjektiven Empfinden einer „schwammigen Lenkung" sowie Fehlfunktionen sind vermieden. Die ineinander steckenden Profile der Lenkung sind dazu mittels des Lagers in alle Richtungen quer zur Längsachse ohne Spiele gegeneinander vorgespannt. Der Grad mit dem das Lager spielfrei vorspannt ist, ist abhängig von der Summe der Toleranzen der miteinander verbauten Teile in dem Schiebesitz und von der Vorspannung, mit der das Lager bei geringen Lenkmomenten weiter spielfrei funktionieren muss.
Die Lagerung ist mittels des Lagers gegen Verformen und unzulässige Auslen- kung bei Überlast aus über das Betriebsmoment hinausgehenden Momenten an der Lenkwelle quer zur Längsachse und um die Drehachse zu schützen. Für ein Lager der gattungsbildenden Art steht in der Regel nur ein sehr knapp bemessener Bauraum zur Verfügung. Der Bauraum ist innen und außen durch die Abmessungen der Profile vorgegeben, zwischen denen das Lager sitzt. Die Abmessungen der Profile sind aus konstruktiven und wirtschaftlichen Gründen gering gehalten. Der Tragfähigkeit des Lagers sind somit an sich aufgrund seiner geringen Baugröße schon Grenzen gesetzt. Weiterhin sind die Elemente des Lagers für die spielfreie Lagerung aufgrund der geringen Baugröße des Lagers nicht unbegrenzt belastbar.
Das in dem Außenprofil sitzende Innenprofil weist in der Regel im Querschnitt betrachtet die Form eines Mehrkantes, vorzugsweise die Form eines Mehrkan- tes mit einer geraden Anzahl von Seiten auf. Von den Seitenflächen sind jeweils zwei voneinander abgewandt. Das Außenprofil weist dann vorzugsweise einen mit dem Innenprofil korrespondieren Querschnitt eines mehrkantig aus-
gebildet Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von nach innen gewandten Seitenflächen auf.
Ein derartiges Lager ist in DE 100 62 680 A1 beschrieben. Das Lager nach DE 100 62 A1 ist mit einer elastischen Zwischenlage aus Blech versehen, in der die Längsführung und die Rückführung in Form von zur Längsachse der Lagerung parallel ausgerichteten und durch das Blech begrenzten Rillen ausgebildet ist. Die Zwischenlage aus Blech ist dem Außenprofil zugeordnet, d.h. die Zwischenlage ist von der Drehachse des Lagers aus betrachtet zwischen den sich an der Oberfläche des Innenprofils abstützenden Kugeln und dem Außenprofil angeordnet und ist deshalb im weiteren als Außenhülse bezeichnet.
Die belastete Teilmenge der Kugeln der Reihe stützt sich nach innen an der Oberfläche des Innenprofils und nach außen in der Rille der Längsführung ab. Das die Rille begrenzende Blech der Außenhülse ist mit einem Spaltmaß von dem Außenprofil entfernt und geht in die Wandung Rückführung über, über die sich die Längsführung an dem Außenprofil abstützt.
Die Wandung der Außenhülse ist zu einer Rille für die Rückführung geformt, deren Tiefe dem Durchmesser der Kugel zuzüglich des Bewegungsspieles entspricht. Das Bewegungsspiel ist so groß, dass die Kugeln unter Belastungen und dabei unter Berücksichtigung aller Toleranzen in der Rückführung nicht zwischen der Außenhülse und der Innenhülse bzw. nicht zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil eingeklemmt sind. Die Rille der Rückführung verläuft vorzugsweise parallel zu der Längsführung.
Die belasteten Kugeln stützen sich in dem Lager nach innen an der Oberfläche des Innenprofils und jeweils nach außen in einer der Rillen der Längsführung an der Außenhülse ab. Das die Rille begrenzende Blech der Außenhülse stützt sich über das Blech der Rückführung an dem Außenprofil ab. Die Außenhülse ist an der von den belasteten Kugeln abgewandten und dem Außenprofil zugewandten Seite zu dem Außenprofil um ein Spaltmaß frei beabstandet angeordnet und spannt dabei die Kugeln gegen das Innenprofil vor. Die Kugeln sind um einen Betrag vorgespannt, der sicherstellt, dass das Lager nach Überwin- düng der größten Summentoleranz spielfrei ist. Das Spaltmaß entspricht min-
destens dem Betriebsspiel. Das Betriebsspiel sichert den Ausgleich der Toleranzen in der Lagerung und damit die Funktion des Lagers bei Betriebsmomenten ab, und beträgt in der Regel wenige Zehntel Millimeter bis zu wenigen Millimetern.
Die Vorspannung auf die Kugeln in der Längsführung ist von der Gestaltung der Rinne für die Rückführung abhängig, da das Blech der Längsführung sich über das Blech der Rückführung an dem Außenprofil abstützt. Die Kugeln stützen sich über ein durch die Wandungen der zueinander benachbarten Rillen vorgegebenes Hebelsystem an dem Außenprofil ab. Die Verdrehsteifigkeit des Lagers vor dem Anschlag auf Block bei Überlast ist aufgrund der großen Abstände in dem System und der damit verbundenen Elastizität relativ gering. Der Wahl eines dickeren Bleches für die Gestaltung einer steiferen Außenhülse sind, aufgrund der relativ komplizierten Form dieser, Grenzen gesetzt. Die e- lastischen Einfederungen der Außenhülse an der Längsführung unter Last beeinflussen u.U. die Geometrie der Rückführungen nachteilig, so dass die Kugeln ggf. in der Rückführung eingeklemmt sind.
Längs beidseitig der Außenhülse schließt sich jeweils eine Umleitung in einem zu der Außenhülse gesonderten Block aus Kunststoff an. Das Lager ist mittels der sich längs an die Außenhülse anschließenden Umleitungen gegen Überlast geschützt. Das Lager federt unter Last zunächst elastisch ein. Nach dem Überschreiten einer bestimmten Last, die z.B. durch ein Überschreiten des Betriebsmomentes hervorgerufen ist, liegen das Innenprofil und das Außenprofil auf den Umleitungen auf Block auf. Das Betriebsspiel zwischen den Profilen ist aufgebraucht oder es verbleibt ein Restspiel zwischen den Profilen. Die längsbewegliche Wälzlagerung der Profile ist durch eine Gleitlagerung ersetzt. Die Gleitbahnen sind durch den Kunststoff der Umleitung gebildet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lager der gattungsbildenden Art zu schaffen, das auch bei hohen Drehmomenten drehsteif ist und unter normalen Betriebsbedingungen geringe Verschleißkräfte aufweist und das sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die Kugelführung einteilig mit wenigstens einem Kugelumlauf ausgebildet ist, wobei die Kugelführung innen in dem Außenprofil zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil angeordnet ist und dass die Sicherung jeweils wenigstens eine sich der Kugelführung längs anschließende und zur Kugelführung separate sowie quer zur Längsachse des Lagers gerichtete Stütze ist.
Die Erfindung ist nachfolgend, auch mit weiteren Ausgestaltungen, näher be- schrieben.
Das Lager ist zumindest aus einer Außenhülse oder aus einer Außenhülse und einer Innenhülse, einer zu der Außenhülse separaten Kugelführung und aus Kugeln gebildet. Die Außenhülse ist in das Außenprofil eingepresst und die Innenhülse ist auf das Innenprofil aufgepresst oder die Hülse(n) ist (sind) anderweitig so befestigt, dass sich jede Hülse an dem jeweiligen Profil quer in alle Richtungen zur Längsachse des Lagers sicher abstützt und in die Längsrichtungen des Lagers an dem jeweiligen Profil festgelegt ist.
Das in dem Außenprofil sitzende Innenprofil weist bevorzugt im Querschnitt betrachtet die Form eines Mehrkantes, vorzugsweise die Form eines Mehrkan- tes mit einer geraden Anzahl von Seiten auf. Die Seitenflächen weisen jeweils nach außen. Von den Seitenflächen sind jeweils zwei voneinander abgewandt. Zumindest die Außenhülse, wahlweise das Außenprofil weist vorzugsweise einen mit dem Innenprofil korrespondieren Querschnitt eines mehrkantig ausgebildeten Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von Seiten auf. Der Querschnitt der Außenhülse korrespondiert mit den Querschnitten der Profile oder ist beispielsweise mittels geeigneter Mittel, wie mittels eines A- dapters an das Außenprofil angepasst. Die Außenhülse weist im Wesentlichen den Querschnitt eines mehrkantigen Hohlprofils, bevorzugt mit einer geraden Anzahl von Seiten, auf. Zumindest vier nach innen gewandten Seiten der Außenhülse ist wenigstens jeweils einer der Kugelumläufe zugeordnet. Jeweils zwei der vier Seiten liegen sich, das Innenprofil zwischen sich nehmend, einander gegenüber. Die Längsführung und die Rückführung eines jeden Ku- gelumlaufes liegen nebeneinander zwischen der das Innenprofil außen umfangsseitig umfassenden Außenhülse und dem Innenprofil. Die Profile sind
fangsseitig umfassenden Außenhülse und dem Innenprofil. Die Profile sind an jeder der vier Seiten über die belasteten Kugeln einer Längsführung aneinander abgestützt. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht zwei nebeneinander liegende der Kugelumläufe für jede der vier Seiten vor. Demnach ist das Lager in der Ausgestaltung der Erfindung mit einer Kugelführung versehen, die acht der Kugelumläufe aufweist.
Jeder der Kugelumläufe ist, im Ganzen betrachtet, eine in sich geschlossen nicht unterbrochen umlaufende Bahn mit der Längsführung, mit der Rückfüh- rung und mit den Umleitungen. Die Bahn ist von einer Reihe Kugeln ungehindert durchlaufen. In der Bahn sind die Kugeln nach innen in Richtung des Innenprofils sowie nach außen in Richtung des Außenprofils durch das Material der Kugelführung gehalten.
Es sind vorzugsweise 18 bis 25 Kugeln pro Kugelumlauf vorgesehen, wobei bevorzugt jede der umlaufenden Kugeln einer Reihe in einem Umlauf eine Strecke zurücklegt, die mindestens der Summe der Durchmesser aller Kugeln der Reihe zuzüglich des Durchmessers einer der Kugeln aus der Reihe entspricht.
Jede Reihe der Kugeln ist in Teilmengen aufgeteilt, die sich in der Art der Belastung unterscheiden. Die eine Teilmenge der Reihe Kugeln ist in der Längsführung ständig belastet. Die Belastungen sind an der nicht betätigten Lenkwelle im Wesentlichen nur durch die Vorspannung der Elemente zur Absiche- rung der Spielfreiheit in dem Lager aufgebracht. Lenkbewegungen und Änderungen in der Länge der Lenkwelle erzeugen Stützkräfte in dem Lager an den belasteten Teilmengen. In den Umleitungen und in der Rückführung sind die weiteren Teilmengen der Reihe ständig, auch bei Überlast, unbelastet. Bei einer teleskopischen Änderung der Länge der Lenkwelle durchlaufen die Ku- geln den Umlauf. Während eines Umlaufes sind die Kugeln einer Reihe belastete Kugeln in der Längsführung, unbelastete Kugeln in einer der Umleitungen, unbelastete Kugeln in der Rückführung und schließlich wieder belastete Kugeln in der Längsführung.
Die Längsführung ist schlitzartig ausgebildet, der Schlitz durchbricht die Wand der Kugelführung von innen nach außen, und ist, im Querschnitt des Lagers betrachtet, seitlich von Wänden des Materials der Kugelführung begrenzt. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Längsführung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die längs frei bewegliche Führung der Kugeln sicher und entspricht bevorzugt wenigstens 1/10 mm.
Die Kugeln sind in der Längsführung quer zur Bewegungsrichtung der Kugeln in der Längsführung nach innen und außen gehalten. Dazu verringert sich der Abstand, im Querschnitt des Lagers betrachtet, zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden, ausgehend von dem größten Abstand, zu den innen und außen liegenden Rändern der Längsführung hin. Der Abstand zwischen den sich jeweils innen oder außen an der Kugelführung einander gegenüber- liegenden Rändern ist kleiner als der Durchmesser jeder der Kugel des Kugelumlaufes. Die im Querschnitt betrachtete sich von innen nach außen erstreckende Stärke der Wand der Kugelführung ist zumindest an der Längsführung geringer als der Durchmesser der Kugeln. Die in der Längsführung befindlichen Kugeln stehen somit, zumindest an der Längsführung, nach innen in Richtung des Innenprofils und nach außen in Richtung der Außenhülse über die Ränder hinaus aus der Längsführung hervor. Die sich jeweils innen einander gegenüberliegenden Ränder und die sich jeweils außen einander gegenüberliegenden Ränder nehmen die Kugeln an einem Teilabschnitt der Kugel zwischen sich, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, und halten die Kugel in der Längsführung.
Jeweils eine der Umleitungen als ein weiterer Teil der Bahn schließt sich der Längsführung längs so an, dass die schlitzartig ausgebildete Längsführung in die bogenförmig verlaufende Umleitung übergeht. Jede der Umleitung ist nach innen zum Innenprofil hin durch das Material der Kugelführung zumindest teilweise abgeschlossen bzw. geöffnet und nach außen zu dem Außenprofil hin geöffnet. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Umleitung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die frei beweg- liehe Führung der Kugeln in der Umleitung sicher und entspricht wenigstens
1/10 mm. Die Kugeln sind in der Umleitung nach außen zu dem Außenprofil hin durch die Ränder der Umleitung gehalten. Die Ränder begrenzen die Umleitung an beiden Seitenwänden der Umleitung nach außen. Wenigstens ein Rand an einer Seite der Umleitung ragt überhangartig über die nach außen geöffnete Umleitung. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden an der schmälsten Stelle auf Höhe des Überhanges ist geringer als der Kugeldurchmesser einer jeden Kugel der Reihe in dem Kugelumlauf. Alternativ ist, analog zu der Gestaltung der Längsführung, der Abstand durch die sich einander gegenüberliegenden Ränder bestimmt.
Die Umleitungen gehen in die Rückführung über. Die Rückführung ist nach innen zum Innenprofil hin entweder durch das Material der Kugelführung abgeschlossen und nach außen zu dem Außenprofil hin geöffnet oder schlitzartig ausgeführt und somit in die beiden Richtungen offen. Die Kugeln sind in der Rückführung nach außen zu dem Außenprofil hin durch die Ränder der Rückführung gehalten. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Rückführung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die frei bewegliche Führung der Kugeln in der Rückführung sicher und entspricht wenigstens 1/10 mm. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden an der schmälsten Stelle ist geringer als der Kugeldurchmesser einer jeden Kugel der Reihe in der Rückführung und ist durch den Abstand zwischen den sich einander gegenüberliegenden Rändern bestimmt. Die einander gegenüberliegenden Ränder nehmen die Kugeln an einem Teilabschnitt der Kugel zwischen sich, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, und halten die Kugel in der Rückführung. Die Ränder begrenzen die Rückführung analog der Gestaltung der Längsführung, an beiden Seitenwänden der Rückführung nach innen und/oder nach außen. Alternativ dazu ragt wenigstens ein Rand an einer Seite der Rückführung überhangartig über die nach außen geöffnete Nut der Rückführung.
Die Kugelführung ist als eine Baugruppe oder mehrere Baugruppen vormontiert, wobei die Baugruppe(n) aus wenigstens einer Kugelführung mit Kugeln gebildet ist. Die Kugeln einer Reihe sind in den Kugelumlauf eingeschnappt, wobei die Bahn durch das Einschnappen der Kugeln an den Rändern bei der
Montage kurzzeitig zwangsweise elastisch auf den Durchmesser der Kugeln aufgeweitet ist.
Die Kugelführung ist ein Bauteil, das vorzugsweise aus Kunststoff, alternativ auch aus Metall hergestellt ist. Als Werkstoff ist z.B. Kunststoff mit der Bezeichnung Polyoxymethylen (Kurzbezeichnung POM) vorgesehen. Die Kugelführung ist vorzugsweise ein umfangsseitig geschlossen ausgeführtes sowie in beide Längsrichtungen offenes im wesentlichen im Querschnitt rechteckiges Hohlprofil, in dessen Wandung die Kugelumläufe ausgebildet sind. Alternativ dazu ist die Kugelführung einteilig aber in Längsrichtung geschlitzt ausgeführt oder mehrteilig aus mindestens zwei bis vier Einzelteilen gebildet, wobei jedes der Einzelteile wenigstens einen der Kugelumläufe mit einer Reihe der Kugeln aufweist.
Die in der Längsführung unter Last stehende Teilmenge einer jeden Reihe Kugeln der Kugelumläufe stützt sich nach außen an einem in Längsrichtung über der Längsführung verlaufenden nach innen weisenden inneren Flächenabschnitt der Innenfläche der Außenhülse ab. Bei Längsbewegungen der Wellen in der Lagerung wälzen sich die belasteten Kugeln an dem inneren Flächenab- schnitt in Längsrichtung des Lagers ab. Die Tragfähigkeit des Lagers ist von der Anzahl der Kugeln in der Längsführung und von dem Durchmesser dieser Kugeln abhängig. Eine höhere Tragfähigkeit ist in diesem Fall durch eine größere Anzahl von Kugeln sinnvoll erzielt.
Die Tragfähigkeit eines Lagers gemäß Erfindung ist weiter erhöht, wenn die Außenhülse an dem inneren Flächenabschnitt zumindest mit einer Laufrille versehen ist. Die Laufrille ist an der Außenhülse nach außen vertieft ausgebildet und verläuft längs gleichgerichtet so mit der Längsführung, dass die in der Längsführung geführte Teilmenge der Reihe Kugeln bei einer teleskopischen Bewegung in der Laufrille abrollt. In einem Lager, dass nur eine Außenhülse und keine Innenhülse aufweist, stützen sich die belasteten Kugeln einer Reihe nach innen direkt auf der Oberfläche des Innenprofils ab.
In einem Lager, das sowohl eine Außenhülse als auch eine Innenhülse auf- weist, stützen sich die belasteten Kugeln nach innen an einem nach außen
weisenden äußeren Flächenabschnitt an der Außenfläche der Innenhülse ab. Die belastete Teilmenge einer Reihe stützt sich gleichzeitig nach außen wie schon beschrieben ab. Alternativ sind die Flächenabschnitte mit Laufrillen versehen. Der innere Flächenabschnitt mit oder ohne Laufrille und der äußere Flächenabschnitt mit oder ohne Laufrille sich einander gegenüber. Die Längsführung verläuft zwischen den Flächenabschnitten bzw. Laufrillen längs mit den Abschnitten oder Rillen gleichgerichtet. Die ebenen Flächenabschnitte oder die Laufrillen erstrecken sich dabei in Längsrichtung mindestens über die gesamte Länge der Längsführung.
Sowohl die Laufrillen innen als auch die Laufrillen außen sind mit einer oder mehren Kontaktzonen (zum Beispiel für eine Zweipunktabstützung jeder der belasteten Kugeln in der Laufrille) versehen und weisen alternativ zusätzlich eine in der Wälzlagertechnik übliche Schmiegung auf. Die Kontaktpressung in der Kontaktzone zwischen Kugel und Außenhülse ist verbessert.
Die Kugeln der unbelasteten Teilmengen eines jeden der Kugelumläufe bewegen sich in der Rückführung um ein Bewegungsspiel frei zwischen der Außenhülse und zwischen dem Material der Kugelführung, das zwischen der unbelas- teten Teilmenge und dem Innenprofil liegt oder um ein Bewegungsspiel frei zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil. Der dazu notwendige Freiraum für die Kugeln ist in der Außenhülse geschaffen. Die Innenfläche der Außenhülse ist längs und quer über der gesamten Rückführung sowie längs und quer über den Umleitungen nach außen von der betroffenen Teilmenge der Kugeln weg zurückgestellt. Die Innenfläche der Außenhülse ist in diesem Bereich im Vergleich zu dem tragenden inneren Flächenabschnitt über der Längsführung an der Außenhülse mindestens soweit zurückgestellt, dass von innen nach außen zwischen den gedacht an dem Material oder an dem Innenprofil anliegenden Kugeln und der Außenhülse ein Bewegungsspiel verbleibt. Das Bewe- gungsspiel stellt die längs frei bewegliche Führung der unbelasteten Teilmenge sicher und ist bevorzugt größer als das Betriebsspiel. Der Abstand, um den die Innenfläche der Außenhülse über der Rückführung, ausgehend von dem inneren Flächenabschnitt von innen nach außen, zurückgestellt ist, entspricht alternativ mindestens der Stärke des Materials der Rückführung zwischen den Ku- geln und dem Innenprofil zuzüglich des Bewegungsspieles oder dem Bewe-
gungsspiel. Dieser Abstand ist in beiden Fällen so groß, dass die Kugeln in allen vorausgesetzten Betriebszuständen und unter Berücksichtigung aller Toleranzen in der Rückführung nicht zwischen der Außenhülse und der Kugelführung eingeklemmt sind.
Die Wandung der Außenhülse weist z.B. eine von innen nach außen vertiefte Längsnut auf, die sich längs und quer über der Rückführung und wahlweise auch über den Umleitungen erstreckt. Die Tiefe der Längsnut entspricht dann mindestens dem Bewegungsspiel. Alternativ ist die Außenhülse über der Rück- führung und wahlweise über den Umleitungen nach außen mit einer Ausformung der Wandung nach außen versehen. Diese Ausformung an der Außenhülse steht in diesem Fall zumindest über der Rückführung und über den Umleitungen aus der Kontur der an sich zumindest außen mit einem mehreckigen bzw. quadratischen Querschnitt versehenen Außenhülse hervor. Die Innenflä- ehe an der Ausformung ist zu dem inneren Flächenabschnitt von innen nach außen um zumindest das Bewegungsspiel zurückgestellt.
Jedem der Umläufe der Kugelführung ist außen über der Rückführung und den Umläufen eine der Längsnuten bzw. eine der Ausformungen an der Außenhül- se zugeordnet. Alternativ dazu übergreift eine der Längsnuten oder eine der Ausformungen quer zur Längsrichtung zwei zueinander benachbarte der Rückführungen von zwei zueinander benachbarten Kugelumläufen einer Kugelführung. Jeweils zwei der benachbarten Kugelumläufe sind gemeinsam jeweils einer der vier nach innen gewandten Seiten der Außenhülse zugeordnet. Dabei liegen die Längsführungen der benachbarten Kugelumläufe unmittelbar nebeneinander in einer Ebene zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil. Alternativ dazu sind die Kugelumläufe umfangsseitig des Innenprofils zueinander benachbart. Dabei ist jeweils einer der Kugelumläufe jeweils einer von zwei umfangsseitig zueinander benachbarten der vier Seiten der Außenhülse zuge- ordnet. Die benachbarten Rückführungen liegen in zwei Ebenen, die vorzugsweise einen rechten Winkel aber auch einen Winkel größer 90° zwischen sich einschließen.
Die federelastischen Elemente sind einteilig mit der Außenhülse oder einteilig mit der Innenhülse ausgebildete Federplatten aus dem Blech an der jeweiligen
Hülse. Je eine der Federplatten ist gegen eine Teilmenge der Reihe Kugeln in einer der Längsführungen vorgespannt. Jede der einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülse oder Innenhülse weist wenigstens eine der Federplatten auf, so dass das Innenprofil und das Außenprofil gegeneinander spiel- frei vorgespannt sind.
Die Außenhülse ist an jeder der einander gegenüberliegenden Seiten mit wenigstens einem Längsschlitz versehen, der zur Längsrichtung des Lagers gleichgerichtet ist. Entlang des Längsschlitzes erstreckt sich längs streifenför- mig die Federplatte. Die Federplatte ist quer zur Längsrichtung durch rechtwinklig zum Längsschlitz verlaufende Querschlitze in der Außenhülse begrenzt, die jeweils in den Längsschlitz übergehen. Jede der Federplatten geht somit quer zur Längsachse am Anfang der Querschlitze von der Außenhülse hebelartig ab. Dabei steht die Federplatte zumindest teilweise entweder nach außen über die Kontur der Außenhülse hinaus oder ragt in das Innere der Außenhülse hinein.
An der nach innen gewandten Fläche der Federplatte ist der innere Flächenabschnitt ausgebildet, an dem die in der Längsführung befindlichen Kugeln anliegen bzw. an dem sich die in der Längsführung geführten Kugeln abwälzen. Zwischen der nach außen gewandten Seite der Federplatte und dem Außenprofil verbleibt ein Spalt. Der Spalt ist mindestens so groß, dass die Federplatte bei der Montage der Kugelführung sowie des Innenprofils in die Außenhülse und bei Belastungen des Lagers frei nach außen ausweichen kann, ohne an der Außenhülse anzuliegen. Bei der Montage der Kugelführung mit der Außenhülse federn die einander gegenüberliegenden Federplatten elastisch um ein Vorspannmaß nach außen auf und liegen danach mit dem Flächenabschnitt jeweils an einer somit belasteten Teilmenge Kugeln vorgespannt an. Dabei übergreift jede der Federplatten, im Querschnitt des Lagers betrachtet, die Teilmenge außen quer zur Längsführung.
Alternativ ist die Innenhülse an jeder der voneinander weg weisenden Seiten mit wenigstens einem Längsschlitz versehen, der zur Längsrichtung des Lagers gleichgerichtet ist. Entlang des Längsschlitzes erstreckt sich längs strei- fenförmig die Federplatte. Die Federplatte ist quer zur Längsrichtung durch
rechtwinklig zum Längsschlitz verlaufende Querschlitze in der Innenhülse begrenzt, die in den Längsschlitz übergehen. Jede der Federplatten geht somit quer zur Längsachse am Anfang der Querschlitze von der Innenhülse hebelartig ab. Dabei steht die Federplatte zumindest teilweise nach außen über die Kontur der nach außen gewandten Seiten der Innenhülse hinaus. Zwischen der nach innen gewandten Seite der Federplatte und dem Innenprofil verbleibt ein Spalt. Der Spalt ist mindestens so groß, dass die Federplatte bei der Montage der Kugelführung sowie des Innenprofils in die Außenhülse und bei Belastungen des Lagers frei nach innen ausweichen kann, ohne an dem Innenprofil anzuliegen. An der nach außen gewandten Seite der Federplatte ist der innere Flächenabschnitt ausgebildet, an dem die in der Längsführung befindlichen Kugeln anliegen bzw. an dem sich die in der Längsführung geführten Kugeln abwälzen. Bei der Montage der Kugelführung mit der Innenhülse und der Außenhülse federn die voneinander wegweisenden Federplatten elastisch um ein Vorspannmaß nach innen ein und liegen danach mit dem Flächenabschnitt jeweils an einer somit belasteten Teilmenge Kugeln vorgespannt an.
Der Grad der Vorspannung jeder Federplatte ist einerseits im Wesentlichen von der Hebellänge abhängig, mit dem die längs hintereinander ausgerichteten Kugeln in der Längsführung quer zu dem Anfang der Querschlitze beabstandet sind. Andererseits ist der Grad der Vorspannung von den Querschnitten des Hebels der Federplatte abhängig. Die Vorspannung nimmt mit zunehmender Hebellänge und/oder mit abnehmenden Querschnitt der Federplatte ab.
Die Kugeln der unbelasteten Teilmengen eines jeden der Kugelumläufe bewegen sich in der Umleitung entweder, wie anfangs erwähnt, unterhalb der Nut oder der Längsführung frei zwischen der Außenhülse und zwischen dem Material der Kugelführung, das zwischen der unbelasteten Teilmenge und dem Innenprofil liegt. Alternativ dazu ist mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorge- sehen, dass der notwendige Freiraum für die Kugeln an den Federplatten der Außenhülse geschaffen ist. Die Federplatte decken dabei zumindest einen Teil der Umleitung von außen längs und quer ab und sind längs und quer über den Umleitungen nach außen von der betroffenen Teilmenge der Kugeln nach außen weg zurückgestellt. Die Federplatten sind dabei im Vergleich zu dem inne- ren Flächenabschnitt beginnend von dem Einlauf der Kugeln aus der Längsfüh-
rung in die Umleitung soweit zurückgestellt, dass von innen nach außen zwischen den gedacht an dem Material der Kugelführung bzw. an dem Innenprofil anliegenden Kugeln und der Federplatte ausreichend Spiel verbleibt.
Das Lager gemäß Erfindung ist so ausgelegt, dass die Profile bis zur Wirkung des höchsten Betriebsmomentes elastisch nachgebend über die Kugeln an den Federplatten gelagert sind. Beim Überschreiten der oberen Grenze des Betriebsdrehmomentes federt das Lager ein. Die Profile liegen „auf Block" an der zwischen den Profilen liegenden Sicherung gegen Überlast. Die Kugeln, die Flächenabschnitte und die Federplatten des Lagers sind nach dem Überschreiten des höchsten Betriebsmomentes von weiteren höheren Belastungen frei. Die Sicherung gemäß Erfindung ist jeweils wenigstens eine sich der Kugelführung längs anschließende und zur Kugelführung separate sowie quer zur Längsachse des Lagers gerichtete Stütze zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil. Die Stütze ist vorzugsweise aus Blech gebildet.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze ist wenigstens eine Lochscheibe, die in einem Lager ohne Innenhülse oder die in einem Lager mit Innenhülse das Innenprofil umfangsseitig umgreift und von der Außenhülse umgriffen ist. Die Lochscheibe weist außen und innen eine mit dem jeweiligen Profil korrespondierende Innen- und Außenkontur auf. Zwischen der Lochscheibe und zwischen den voneinander abgewandten Seitenflächen des Innenprofils oder zwischen der Lochscheibe und zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülse verbleibt quer zur Längsachse des Lagers an jeder Seite wenigstens ein Spalt mindestens in der Größe des Betriebsspieles. Nach dem Überwinden des Betriebsspieles durch die unter Last gegeneinander bewegten Profile, liegen diese innen und außen an der Lochscheibe „auf Block".
Es ist eine der Lochscheiben oder es sind alternativ zwei der Lochscheiben als Sicherung gegen Überlast in dem Lager vorgesehen. Zwei der Scheiben nehmen die Kugelführung längs zwischen sich und sind alternativ an der Außenhülse oder an dem Innenprofil mittels beispielsweise eines Presssitzes befestigt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze einteilig mit der Außenhülse ausgebildet und ist wenigstens ein von der Außenhülse aus nach innen in Richtung des Innenprofils hervorstehender Bord der Außenhülse. Zwischen dem Bord und zwischen den voneinander abgewandten Seitenflächen des Innenprofils verbleibt quer zur Längsachse des Lagers wenigstens der Spalt, der mindestens dem Betriebsspiel entspricht. Die Außenhülse ist alternativ mit zwei der Borde versehen, die die Kugelführung in Längsrichtung zwischen sich nehmen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze aus jeweils wenigstens einem von jeder der Seiten der Innenhülse nach außen in Richtung des Außenprofils abgehenden sowie mit der Innenhülse einteiligen Blechstreifen gebildet. Zwischen dem Blechstreifen und zwischen den einander zugewandten Seitenflächen des Außenprofils verbleibt quer zur Längsachse des Lagers wenigstens der Spalt, der mindestens dem Betriebsspiel entspricht. Die Innenhülse ist alternativ an jeder ihrer Längsseiten mit den Blechstreifen versehen, die die Kugelführung in Längsrichtung zwischen sich nehmen. Nach dem Ü- berwinden des Betriebsspieles liegt die Außenhülse oder das Außenprofil an dem Blechstreifen und damit an der Innenhülse an und stützt sich somit direkt an der Innenhülse ab.
In dem Betriebsspiel ist in allen vorher genannten Fällen das Lagerspiel berücksichtigt, so dass das Betriebsspiel zwischen dem Innen- und Außenprofil auf jeder Seite mindestens der Hälfte der größten Summe aller durch die fe- derelastischen Elemente auszugleichenden Toleranzen zuzüglich mindestens 1/10 mm entspricht.
Die Lagerung ist vorzugsweise zwischen den anfangs beschriebenen Mehrkantprofilen und alternativ zwischen zylindrisch ausgebildeten Profilen einge- setzt, so dass sich nachfolgend beschriebene Ausgestaltungen der Erfindung ergeben:
a.) Zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil sitzt das Lager. Das Lager ist aus einer Außenhülse, aus Kugeln und aus einer Kugelführung gebildet. Die Außenhülse des Lagers, ist innen und außen mit einem von der kreis-
runden Form abweichenden Querschnitt versehen, sitzt zwischen dem Außenprofil sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig. Die Außenhülse ist dabei in dem Außenprofil gestützt und längs unbeweglich gehalten, so dass die Außenhülse zu dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist. Die Außenhülse weist zumindest vier Innenflächen auf, von denen sich gemäß der Funktion des Lagers, jeweils zwei der Innenflächen einander gegenüber liegen. Vorzugsweise ist die Außenhülse im Querschnitt im Wesentlichen ein Vierkantprofil mit abgerundeten Ecken.
Der Querschnitt des in dem Außenprofil steckenden Innenprofils korrespondiert im Wesentlichen mit dem Querschnitt der Außenhülse. Jeder der Innenfläche an der Außenhülse liegt innen eine Außenfläche des Innenprofils gegenüber. Das Innenprofil weist damit zumindest außen, ebenso wie das die Außenhülse, einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Innenprofil an der Welle ein hohles oder voll mit Material gefülltes sowie im Querschnitt im wesentlichen außen rechteckiges und mit abgerundeten Ecken gestaltetes Profil. Die Kugeln sind zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil angeordnet, so daß sich die Wellen an dem Außenprofil über die Außenhülse sowie über die Kugeln und über die Oberfläche des Innenprofils quer zur Längsachse aneinander und um die Drehachse zueinander nicht verdrehbar gegeneinander abstützen.
b.) Zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil sitzt das Lager. Das Lager ist aus einer Innenhülse, aus einer Außenhülse, aus Kugeln und aus einer Kugelführung gebildet. Die Außenhülse ist analog der Variante a.) gestaltet.
Die Innenhülse des Lagers, ist mit einem von der kreisrunden Form innen und außen abweichenden und der Innenform der Außenhülse im wesentlichen angepassten Querschnitt versehen, sitzt zwischen der Außenhülse sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig. Die Innenhülse stützt sich dabei an dem Innenprofil ab, so dass die Innenhülse zu dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist. Außerdem ist die Innenhülse auf dem Innenprofil längs unbeweglich gehalten.
Die Kugeln sind zwischen der Innenhülse und der Außenhülse angeordnet, so dass sich die Wellen an dem Außenprofil über die Innenhülse, über die
Kugeln sowie über die Außenhülse quer zur Längsachse aneinander und um die Drehachse zueinander nicht verdrehbar gegeneinander abstützen.
Das Lager nach Variante a.) bzw. b.) ist zwischen Wellen eingesetzt, deren Profile alternativ zumindest Querschnitte nach folgenden Varianten aufweisen:
c.) Das Außenprofil an der einen der aneinander gelagerten Wellen weist zumindest innen einen der kreisrunden Form entsprechenden Querschnitt o- der einen nicht mit der Außenhülse korrespondierenden Querschnitt auf. Der Sitz der Außenhülse in dem Außenprofil ist z. B. mit einem Adapter ab- gesichert. Alternativ dazu ist die Außenhülse über geeignete sowie wahlweise einteilig mit der Außenhülse oder separat zu der Außenhülse ausgeführte Befestigungs- und/oder Stützelemente oder durch eine geeignete Außenkontur in dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar und längs fest gehalten.
d.) Das Außenprofil weist innen einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf, der durch die Konturen von vier Innenflächen bestimmt ist. Von den Innenfläche liegen sich jeweils zwei einander zugewandt gegenüber. Der Querschnitt der Außenhülse ist außen dem Querschnitt des Au- ßenprofils innen im Wesentlichen angepasst. Die Außenhülse ist eng in dem Außenprofil geführt bzw. befestigt, so dass die Außenhülse aufgrund ihres mit dem Außenprofil korrespondierenden Querschnittes zu dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist.
e.) Das Innenprofil der in dem Außenprofil steckenden Welle weist zumindest außen einen der kreisrunden Form entsprechenden Querschnitt oder einen nicht mit der Außenhülse bzw. mit dem Außenprofil korrespondierenden Querschnitt auf. Der Sitz der Innenhülse auf dem Innenprofil ist z. B. mit einem Adapter abgesichert. Alternativ dazu ist die Innenhülse über geeignete sowie wahlweise einteilig mit der Innenhülse oder separat zu der Innenhül-
se ausgeführte Befestigungs- und/oder Stützelemente oder durch eine geeignete Innenkontur auf dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar und längs fest gehalten. Die Innenhülse weist außen die vier Außenflächen auf. Jeder der Innenflächen an der Außenhülse liegt eine der Außenflächen an der Innenhülse gegenüber.
f.) Der Querschnitt des in dem Außenprofil steckenden Innenprofils korrespondiert im Wesentlichen mit dem Querschnitt der Außenhülse. Jeder der Innenfläche an der Außenhülse liegt innen eine Außenfläche des Innenpro- fils gegenüber. Das Innenprofil weist damit zumindest außen, ebenso wie die Außenhülse, einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Innenprofil ein hohles oder voll mit Material gefülltes sowie im Querschnitt im wesentlichen außen rechteckiges und mit abgerundeten Ecken gestaltetes Profil. Die Innenhülse des Lagers, ist mit einem von der kreisrunden Form innen und außen abweichenden und der Innenform der Außenhülse und der Außenform des Innenprofils im wesentlichen angepassten Querschnitt versehen, sitzt zwischen der Außenhülse sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig eng. Die Innenhülse stützt sich dabei an dem Innenprofil ab bzw. liegt eng an diesem an, so dass die Innenhülse aufgrund ihres mit dem Innenprofil korrespondierenden Querschnittes zu dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist.
Bevorzugt ist das Lager auf einen Innenprofil außen und in ein Außenprofil innen eingesetzt, die den vorher beschriebenen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt aufweisen, da der Aufwand für die Herstellung des Lagers gering ist. Der Einsatz von Adaptern ist jedoch in Anwendungen nicht auszuschließen, in denen der Innenprofil und/oder das Außenprofil an der jeweiligen Welle zylindrisch bzw. hohlzylindrisch ausgebildet ist oder die Profile voneinander abweichende und andere für das Übertragen von Drehmomenten nicht miteinander korrespondierende Querschnitte aufweisen. Ein Adapter ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und in das Außenprofil oder die Innenhülse eingegossen, eingespritzt, eingepresst oder eingeschnappt bzw. auf dem Innenprofil oder die Außenhülse aufgeschnappt, aufgepresst, aufgespritzt. Al- ternativ ist das Innenprofil oder ist die Außenhülse mit dem Kunststoff des A-
dapters umgössen. Der Adapter und die Verbindung sind so steif wie möglich auszuführen, um die Verlagerungen der ineinander steckenden Wellen an der längsverschiebbaren Verbindung relativ zueinander entlang der, quer zur und um die Längs- bzw. Drehachse an dem Adapter und seiner Verbindung so ge- ring wie möglich zu halten.
Lager ohne Innenhülsen weisen eine relativ geringe Bauhöhe auf und beansprucht deshalb weniger Bauraum. Sie sind bevorzugt in Lenkwellen mit geringen Querschnitten eingesetzt und kostengünstig in der Herstellung. Da die Kugeln direkt auf der Oberfläche des Innenprofils einer Welle ablaufen, muss die Oberfläche des Innenprofils zumindest in der Härte und der Rauheit den Anforderungen an ein Linearlager für diesen Zweck entsprechen. Das Innenprofil ist deshalb gegebenenfalls zumindest an der Ober läche gehärtet und z. B. durch Schleifen an der Oberfläche bearbeitet. Diese Bearbeitung des Innen- profils entfällt mit dem Einsatz einer Innenhülse in dem Lager. Die Innenhülse ist ebenso wie die Außenhülse vorzugsweise kalt geformt. Die durch das Kaltumformen verfestigte und egalisierte Oberfläche an den Innen- bzw. Außenlaufbahnen weist eine Rauheit auf die den Anforderungen an ein Linearlager für diesen Zweck genügt. Die Blechteile sind alternativ an der Oberfläche o- der durchgehärtet. Die Außenhülse und die Innenhülse sind bevorzugt aus kalt formbaren Stahlblech hergestellt, dass wahlweise Oberflächen- bzw. durchhärtbar ist. Die Lochscheibe ist vorzugsweise aus stanzfähigem Blech, z. B. aus Stahlblech hergestellt und wahlweise härtbar.
Der Längenausgleich in der Lagerung mit einem Lager gemäß Erfindung ist auch bei hohen Lenkmomenten am Lenkrad gewährleistet. Verspannungen und somit u.U. Zerstörungen infolge eines nicht funktionierenden Längenausgleiches an der Lenkung oder in dem Lager sind vermieden. Die Lagerung gemäß Erfindung ist leichtgängig, so dass beispielsweise bei einem Lenkmoment von 20Nm an dem Lenkrad eine Verschiebekraft von 50N nicht überschritten ist. Die Position des Lenkrades wird in der Regel im stehenden Fahrzeug verändert, so dass die Verschiebekraft dabei weit unterhalb des Wertes von 50N liegt.
Die Verdrehsteifigkeit des Lagers gemäß Erfindung ist z. B. bis zu einem Drehmoment von 20 Nm gleich oder größer 50Nm pro Winkelgrad. Somit verdrehen sich die ineinander steckenden Profile der Lenkwelle um die Drehachse pro Anstieg des Betriebsdrehmomentes um 5Nm um 1/10° zueinander. In dem Lager nach dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist der elastisch einfedernde Anteil bei Drehmomenten größer ca. 20Nm z. B. durch die Sicherung des Lagers gegen Überlast in dem Lager ersetzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 den Querschnitt eines Lagers gemäß Erfindung,
Figur 2 einen Längsschnitt des Lagers nach Figur 1 ,
Figur 3 eine Außenhülse des Lagers nach Figur 1 als Einzelteil,
Figur 4 eine Baueinheit aus Innenhülse und Kugelführung des Lagers nach Figur 1 ,
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer Innenhülse des Lagers nach Figur 1 ,
Figur 6 die Innenhülse nach Figur 5 auf einem Innenprofil,
Figur 7 eine ungeschnittene Ansicht des Lagers aus Figur 1 von vorne,
Figur 7a das Detail U gemäß Figur 7,
Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä- ßen Lagers,
Figur 9 einen Querschnitt des Lagers nach Figur 8,
Figur 10 einen Längsschnitt durch das Lager gemäß Figur 8,
Figur 11 eine Außenhülse des Lagers gemäß Figur 8, längs geschnitten,
Figur 12 das Detail Z aus Figur 11 ,
Figur 13 eine ungeschnittene Ansicht des Lagers gemäß Figur 8 von vorne,
Figur 14 eine Lochscheibe aus dem Lager gemäß Figur 8,
Figur 15 ein Ausführungsbeispiel einer in den Lagern gemäß Figur 1 und Figur 8 verwendbaren Kugelführung,
Figur 16 einen Schnitt durch die Umleitung der Kugelführung ge- maß Figur 15, geschnitten entlang der Linie XVI-XVI und
Figur 17 einen Schnitt durch die Längsführung der Kugelführung aus Figur 15, geschnitten entlang der Linie XVII-XVII.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Lagers 1 gemäß Erfindung in verschiedenen Ansichten sowie verschiedene Einzelteile des Lagers 1. In Figur 1 ist ein Querschnitt und in Figur 2 ein Längsschnitt des Lagers 1 zwischen einem Innenprofil 2 und einem Außenprofil 3 dargestellt. Das Lager 1 dient zur längsbeweglichen Lagerung von dem Innenprofil 2 und dem Außenprofil 3 aneinander. Das Innenprofil 2 und das Außenprofil 3 sind entlang einer Längsachse 1 a Lagers 1 relativ zueinander beweglich. Zwischen den Profilen 2 und 3 sind mittels des Lagers 1 Drehmomente übertragbar. Das Lager 1 be- steht aus einer Hülse 29 in Form einer Außenhülse 5, aus einer Kugelführung 6
und aus einer weiteren Hülse 29 in Form einer Innenhülse 7. Weiterhin weist das Lager 1 federelastische Elemente 8 zum Ausgleich eines Lagerspieles in dem Lager 1 und Sicherungen 9 gegen Überlast auf.
In den Figuren 15 bis 17 ist eine Kugelführung 6 als Einzelteil teilweise mit Kugeln 4 und in verschiedenen Schnitten dargestellt, die hinsichtlich ihrer Merkmale sowohl in dem Lager 1 nach Figur 1 als auch in dem Lager 30 nach Figur 8 verwendbar ist. Die Kugelführung 6 ist einteilig mit Kugelumläufen 10 ausgebildet und in dem Lager 1 innen in dem Außenprofil 3 zwischen der Au- ßenhülse 5 und dem Innenprofil 2 angeordnet. Die Kugelführung 6 ist als vierseitiges Hohlprofil ausgeführt und weist an jeder Seite zwei der Kugelumläufe 10 auf. In jedem Kugelumlauf 10 läuft bei teleskopischen Bewegungen des Innenprofils 2 zu dem Außenprofil 3 eine Reihe 11 mit den Kugeln 4 gleichen Durchmessers um.
Ein Kugelumlauf 10 ist in Figur 15 mit Kugeln 4 befüllt dargestellt. Der Kugelumlauf 10 besteht aus einer Längsführung 12, aus zwei Umleitungen 16 und aus einer Rückführung 14. Bei einer teleskopischen Bewegung durchläuft die Längsführung 12 eine belaste Teilmenge 13. Die Kugeln 4 bewegen sich an- schließend nacheinander in eine der Umleitungen 16. Die Umleitung 16 ist von einer zweiten unbelasteten Teilmenge 17 der Reihe 11 durchlaufen, die sich anschließend in eine erste unbelastete Teilmenge 15 in der Rückführung 14 und dann in die unbelastete Teilmenge 17 einer weiteren Umleitung 16 einreihen sowie schließlich in die Längsführung 12 zurück geführt sind. Die Teilmen- gen 13,15 , 17 sind in Figur 15 jeweils durch eine gestrichelte Linie eingerahmt. Die Längsführung 12 und die Rückführung 14 verlaufen parallel zueinander und sind parallel zur Längsachse 1a ausgerichtet. Die Umleitungen 16 verlaufen bogenförmig und verbinden die Längsführung 12 mit der Rückführung 14. Die Kugeln 4 jeder der Reihen 11 sind nach innen in Richtung des Innenprofils 2 sowie nach außen in Richtung des Außenprofils 3 durch das Material der Kugelführung 6 in jeweils einem Kugelumlauf 10 gehalten.
Die Längsführung 12 ist schlitzartig ausgebildet (Figur 17). Dazu ist die Kugelführung 6 quer zu der Längsachse 1 a von innen aus Richtung des Innenprofils 2 nach außen in Richtung der Außenhülse 5 durchbrochen und im Querschnitt
des Lagers 1 nach Figur 1 oder Figur 12 betrachtet, seitlich von dem Material der Kugelführung 6 begrenzt. Der größte freier Abstand A1 zwischen Material der Kugelführung in der Längsführung 12 entspricht quer zur Längsachse 1a mindestens dem Kugeldurchmesser jeder einzelnen der Kugeln 4 in der Reihe 11 , zuzüglich eines Flankenspieles zwischen den Kugeln 4 und den Wänden der Längsführung 12 von ca. 3/10 mm. Die Kugeln 4 der belasteten Teilmenge
13 sind in der Längsführung 12 nach innen in Richtung des Innenprofils 2 an einander gegenüberliegenden Rändern 18 der Längsführung 12 sowie nach außen in Richtung des Außenprofils 3 an sich einander gegenüberliegenden Rändern 19 gehalten. Dazu verringert sich der größte Abstand A1 zwischen den Seitenwänden zu den innen und außen liegenden Rändern 18 bzw. 19 hin auf den Abstand A2. Der Abstand A2 zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern 18 bzw. 19 ist kleiner als der Durchmesser jeder der Kugel 14 der Reihe 11. Weiterhin stehen die Kugeln 4 der belasteten Teilmenge 13 nach innen sowie nach außen an der Längsführung 12 über die Kugelführung 6 hinaus.
Jede der Umleitungen 16 verläuft zumindest teilweise bogenförmig, ist zumindest teilweise schlitzartig ausgebildet und ist dabei zumindest teilweise nach innen zum Innenprofil 2 hin und nach außen zu der Außenhülse 5 hin geöffnet. Die Kugeln 4 der zweiten unbelasteten Teilmenge 17 in jeder der Umleitungen 16 sind nach innen zu dem Innenprofil 2 sowie nach außen zu dem Außenprofil 3 hin analog zu den Kugeln der belasteten Teilmenge 11 (Figur 17) oder analog zu den Kugeln der ersten unbelasteten Teilmenge 15 in der Rückführung 14 (Figur 16) gehalten.
Die Rückführung 14 ist nutförmig ausgebildet und ist dabei nach innen zum Innenprofil 2 hin durch das Material der Kugelführung 6 vollständig abgeschlossen (Figur 16). Nach außen zu der Außenhülse 5 hin ist die Rückführung 14 geöffnet. Die Kugeln 4 sind in der Rückführung 14 nach außen zu der Außenhülse 5 hin in der Rückführung 14 gehalten. Dazu überragt die Rückführung 14 außen ein Überhang 24, der den freien Querschnitt der Rückführung
14 so reduziert, dass der Abstand A1 auf einen Abstand A3 verringert ist. Der Abstand A3 ist kleiner als der Durchmesser jeder der Kugel 14 der Reihe 11. Alternativ ist die Rückführung 14 schlitzartig nach innen und nach außen offen
und oder die Umleitungen 16 sind analog der Rückführung 14 nutförmig ausgebildet.
Die Außenhülse 5 des Lagers 1 nach Figur 1 und 2 aus Blech sitzt fest in dem Außenprofil 3 sowie zwischen dem Außenprofil 3 und den Kugeln 4. Die in Figur 3 als Einzelteil dargestellte Außenhülse 5 weist den Querschnitt eines mehrseitigen Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von Seiten 5a auf. Jede der vier Seiten 5a der Außenhülse 5 weist eine nach innen gewandte Seitenfläche 5b auf, von denen sich jeweils zwei, das Innenprofil 2 zwischen sich, einander gegenüber liegen. Jeder der Seitenflächen 5b sind zwei der Kugelumläufe 10 zugeordnet. Die Kugelumläufe 10 an einer Seite 5a sind in einer Ebene quer zur Längsachse 1a nebeneinander angeordnet. Dabei sind die Rückführungen 14 unmittelbar zueinander benachbart. Das Blech der Außenhülse 5 ist an jeder der Seitenflächen 5b längs und quer über den Umleitungen der zwei Kugelumläufe 10 von innen nach außen über der Rückführung 14 und wenigsten teilweise über den Umleitungen 16 weg so zurückgestellt, dass die unbelasteten Teilmengen 15 sowie 17 quer zur Längsachse 1a nach außen relativ zu der Außenhülse 5 um ein Bewegungsspiel X beweglich angeordnet sind (Figur 1 und Figur 7a).
Die Innenhülse 7 aus Blech umfasst das Innenprofil 2 umfangsseitig und ist zwischen dem Innenprofil 2 und den Kugeln 4 sowie relativ zu dem Innenprofil 2 fest angeordnet. Dabei weist die Innenhülse 7 den Querschnitt eines mehrseitig ausgebildet Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von nach außen gerichteten Seitenflächen 7a auf, wobei den nach außen gerichteten Seitenflächen 7a außen jeweils eine der Seiten 5a der Außenhülse 5 gegenüberliegt.
In dem Lager 1 ist das quer zu der Längsachse 1a gerichtete Lagerspiel elas- tisch mittels der federelastischen Elemente 8 ausgeglichen. Jede der belasteten Teilmengen 13 in jeder der Längsführungen 12 ist zumindest mittels jeweils wenigstens eines der mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Elemente 8 von innen nach außen gegen eine der Seiten 5a der Außenhülse 5 vorgespannt. Die federelastischen Elemente 8 sind einteilig mit der Innenhülse 7 ausgebildete Federplatten 20 aus dem Blech der Innen-
hülse 7. Jeweils eine der Federplatten 20 ist um ein zumindest dem halben Lagerspiel entsprechendes Vorspannmaß gegen mindestens eine Teilmenge 13 der Reihe 11 einer der Längsführungen 12 vorgespannt. Von jeder nach außen gerichteten Seitenflächen 7a der Innenhülse gehen zwei der Federplat- ten 20 ab und spannen jeweils eine der belasteten Teilmengen 13 gegen die Außenhülse 5 vor, so dass das Innenprofil 2 und das Außenprofil 3 gegeneinander spielfrei abgestützt sind.
In Figur 5 ist die Innenhülse 7 als Einzelteil und in Figur 6 auf dem Innenprofil 6 dargestellt. Die Innenhülse 7 an jeder der nach außen gerichteten Seitenflächen 7a mit zwei zur Längsachse 1a gleichgerichteten Längsschlitzen 21 versehen. Jede der Federplatten 20 erstreckt sich streifenförmig längs entlang eines der Längsschlitze 21. Weiterhin weist die Innenhülse 7 quer zur Längsachse 1a verlaufende Querschlitze 22 auf, die rechtwinklig in den Längsschlitz 21 münden. Die Federplatte 20 ist zwischen den Querschlitzen 22 und an ihrem freien Ende 23 durch den Längsschlitz 21 von der Innenhülse 7 getrennt, verläuft zunächst gekröpft und verläuft dann im weiteren Verlauf gestreckt hebelartig von der Innenhülse 7 ab. Durch den gekröpften Verlauf der Federplatte 20 ist abgesichert, dass die Federplatte 20 in Richtung des Außenprofils 5 her- vorsteht und zwischen der Federplatte 20 und dem Innenprofil 6 ein Spaltmaß S ausgebildet ist (Figur 6). Das Spaltmaß S sichert ab, dass die Federplatte 20 bei der Montage des Lagers 1 und bei Belastungen des Lagers 1 im Fahrbetrieb elastisch in Richtung des Innenprofils 6 ausweichen kann.
Die Sicherung 9 gegen Überlast sichert ab, das die quer zur Längsachse 1 a gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse 1 a an der Sicherung 9 abstützende Profile 2,3 bzw. Hülsen 29 nach der Überwindung des Betriebsspieles Y (Figuren 7 und 7a) die federelastischen Elemente 8 nicht beschädigen. Die Sicherung 9 des Lagers 1 ist eine sich der Kugelführung 6 längs an- schließende und zur Kugelführung 6 separate sowie quer zur Längsachse 1 a des Lagers 1 gerichtete Stütze 25 bzw. 27. Die Stütze 25 bzw. 27 ist einteilig mit der Innenhülse 7 ausgebildet. Vier Blechstreifen an jeder der Längsseiten 26 bzw. 28 der Innenhülse 7 sind als Stützen 25 bzw. 27 in Richtung des Außenprofils 3 abgewinkelt und an der Stütze 27 zusätzlich um 180° zurück gefal- tet. Die Blechstreifen 27 halten die Kugelführung 6 längs zwischen sich. Wie
aus Figur 4 hervorgeht, sind die Kugelführung 6 mit Kugeln und die Innenhülse 7 zu einer Baueinheit 28 vor der Montage in die Außenhülse 5 vormontiert.
Die Figuren 8 bis 14 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Lager 30 ist in unterschiedlichen Ansichten und Einzelheiten dargestellt. Das Lager 30 ist aus einer Hülse 29 in Form einer Außenhülse 31 , aus der Kugelführung 6 und aus einer Lochscheibe 32 gebildet.
Die Außenhülse 31 des Lagers 30 aus Blech sitzt fest in dem Außenprofil 3 sowie zwischen dem Außenprofil 3 und den Kugeln 4. In dem Lager 30 ist das quer zu der Längsachse 30a gerichtete Lagerspiel elastisch mittels der federelastischen Elemente 8 ausgeglichen. Jede der belasteten Teilmengen 13 in jeder der Längsführungen 12 ist zumindest mittels jeweils wenigstens eines der mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Ele- mente 8 von außen nach innen gegen eine an eine der Seiten 2a des Innenprofils 2 anliegenden belasteten Teilmenge 13 vorgespannt. Die federelastischen Elemente 8 sind einteilig mit der Außenhülse 31 aus Blech ausgebildete Federplatten 33. Die Federplatten 33 decken die Längsführungen 12 längs und quer von außen ab. Die Außenhülse 31 weist den Querschnitt eines mehrseiti- gen Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von sich paarweise einander gegenüberliegenden Seiten 31 a auf. Jede der vier Seiten 31a der Außenhülse 31 weist eine nach innen gewandte Seitenfläche 31 b auf, von denen sich jeweils zwei, das Innenprofil 2 zwischen sich, einander gegenüber liegen. Jeder der Seitenflächen 31b sind zwei der Kugelumläufe 10 zugeord- net. Die Kugelumläufe 10 an einer Seite 31a sind in einer Ebene quer zur Längsachse 30a nebeneinander angeordnet. Dabei sind die Rückführungen 14 unmittelbar zueinander benachbart. Jede von jeweils zwei einander gegenüberliegenden Seiten 31a weist, das Innenprofil 2 quer zur Längsachse zwischen sich, jeweils zwei der Federplatten 33 auf.
Die Außenhülse 31 ist, wie in Figur 8 und Figur 11 dargestellt, an jeder der einander gegenüberliegenden Seiten 31a mit zwei zur Längsachse gleichgerichteten Längsschlitzen 34 versehen. Jeweils eine der Federplatten 33 erstreckt sich streifenförmig längs entlang eines der Längsschlitze 34. Außerdem weist die Außenhülse 31 quer zur Längsrichtung sowie rechtwinklig zum
Längsschlitz 34 verlaufende und in den Längsschlitz 34 übergehende Querschlitze 35 auf. Die Federplatte 33 verläuft entlang des Querschlitzes 35 anfangs gekröpft und anschließend steht hebelartig von der Außenhülse 31 ab. Durch den gekröpften Verlauf der Federplatte 33 ist abgesichert, dass die Fe- derplatte 33 nach innen in die Außenhülse 31 hineinragt und zwischen der Federplatte 33 und dem Außenprofil 3 ein Spaltmaß S ausgebildet ist. Das Spaltmaß S sichert ab, dass die Federplatte 33 bei der Montage des Lagers 30 und bei Belastungen des Lagers 30 im Fahrbetrieb elastisch in Richtung des Außenprofils 3 ausweichen kann.
Jede der Federplatten 33 übergreift die Umleitungen 16 von einem der zwei jeweils einer der Seiten 31a zugeordneten Kugelumläufe 10 teilweise. Dabei ist die Federplatte 33 an den in Längsrichtung weisenden Enden 33a von unbelasteten Kugeln 4 weg soweit nach außen in Richtung des Außenprofils 3 zu- rückgestellt, dass die unbelasteten Kugeln 4 quer zur Längsrichtung nach außen zwischen dem Innenprofil 2 und den Enden 33a um ein zunehmendes Bewegungsspiel X' beweglich angeordnet sind (Detail Z in Figur 11 und in Figur 12).
Das Blech der Außenhülse 31 ist an jeder der Seiten 31 a längs und quer über den Umleitungen 16 sowie über den Rückführungen 14 von zwei zueinander benachbarten Kugelumläufen 10 mittels einer Ausformung 36 nach außen so zurückgestellt, dass die Kugeln 4 der unbelasteten Teilmengen 15, 17 quer zur Längsrichtung zwischen dem Innenprofil 2 und der Ausformung 36 wenigstens um ein Bewegungsspiel X beweglich angeordnet sind.
Die Stütze 25 ist ein einteilig mit der Außenhülse 31 aus dem Blech der Außenhülse 31 gebildeter Bord 37 an der einen Längsseite der Außenhülse 31 oder die Stütze ist die Lochscheibe 32 an der anderen Längsseite. Der Bord 35 ist umlaufend an der Außenhülse 31 ausgebildet und weist in Richtung des Innenprofils 2. Der Bord 37 ist in alle Richtungen quer zur Längsachse 30a des Lagers 30 zu dem Innenprofil 2 zumindest um das Betriebsspiel Y zu dem Innenprofil 2 beabstandet (Figur 10). Die Sicherung 9 gegen Überlast in Form des Bordes 35 sichert ab, das die quer zur Längsachse 30a gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse 30a an der Sicherung 9 abstützende
Profile 2,3 bzw. Hülsen 29 nach der Überwindung des Betriebsspieles Y die federelastischen Elemente 8 nicht beschädigen.
Die Lochscheibe 32 ist in Figur 14 einzeln und in Figur 13 im Lager 30 verbaut dargestellt und innen sowie außen im Wesentlichen den Querschnitten des Innenprofils 2 bzw. der Außenhülse 31 angepasst. Die Kugelführung 6 ist in der Außenhülse 31 befestigt. Dazu ist die Kugelführung an der einen Längsseite der Außenhülse 31 mittels des Bordes 37 und an der anderen Längsseite mittels der Lochscheibe 32 gehalten. Die Lochscheibe 32 ist mittels eines Bördel- randes 38 fest in die Außenhülse 31 gewalzt (Figur 10).
Bezugszeichen
Lager 28 Längsseite a Längsachse 29 Hülse
Innenprofil 30 Lager a Seite 30a Längsachse
Außenprofil 31 Außenhülse
Kugel 31a Seite
Außenhülse 31b Seitenfläche a Seite 32 Lochscheibe b Seitenfläche 33 Federplatte
Kugelführung 33a Ende
Innenhülse 34 Längsschlitz a Seitenfläche 35 Querschlitz federelastisches Element 36 Ausformung
Sicherung 37 Bord 0 Kugelumlauf 38 Bördelrand 1 Reihe 2 Längsführung 3 belastete Teilmenge 4 Rückführung 5 erste unbelastete Teilmenge 6 Umleitung 7 zweite unbelastete Teilmenge 8 Rand 9 Rand 0 Federplatte 1 Längsschlitz 2 Querschlitz 3 Ende 4 Überhang 5 Stütze 6 Längsseite 7 Stütze