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WO2013017158A1 - Sicherungselement, lenkungslager mit einem sicherungselement und lenksäule mit einem lenkungslager und einem sicherungselement - Google Patents

Sicherungselement, lenkungslager mit einem sicherungselement und lenksäule mit einem lenkungslager und einem sicherungselement Download PDF

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WO2013017158A1
WO2013017158A1 PCT/EP2011/063179 EP2011063179W WO2013017158A1 WO 2013017158 A1 WO2013017158 A1 WO 2013017158A1 EP 2011063179 W EP2011063179 W EP 2011063179W WO 2013017158 A1 WO2013017158 A1 WO 2013017158A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
securing element
steering
recess
hole
edge
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2011/063179
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Erhardt
Richard Baier
Jochen Ott
Rainer Lutz
Anton Erhardt
Peter Loncar
Reinhold Nützel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to PCT/EP2011/063179 priority Critical patent/WO2013017158A1/de
Priority to CN201180072426.2A priority patent/CN103797257B/zh
Priority to US14/236,490 priority patent/US9222514B2/en
Publication of WO2013017158A1 publication Critical patent/WO2013017158A1/de
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    • F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0829—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial loading of both hub and shaft by an intermediate ring or sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7047—Radially interposed shim or bushing
    • Y10T403/7051—Wedging or camming
    • Y10T403/7052—Engaged by axial movement

Definitions

  • the invention relates to a securing element made of sheet metal with an annular body and with retaining tongues, which depart from the annular body and terminate at a central axis of the securing element centered hole in the securing element, wherein the hole axially aligned with the center axis through the securing element leads and at radial narrowest hole cross-sections of the hole is limited at least by the end of the retaining tabs formed end edges.
  • the invention also relates to a steering bearing with such a securing element and a steering bearing and at least one of the securing elements exhibiting steering bearing.
  • Such securing elements are positively restrained via the holding tongues on the surface of a shaft.
  • the securing elements also referred to as toothed rings in DE 33 05 419 A1
  • the radial dimensions of the free hole cross section of a hole between the holding tongues (prongs) opposite the central axis of the prong ring are less than the radial outer dimensions of the shaft at the seat of the prong ring measured in the same direction. If the serrated ring is pushed onto the shaft, the serrations are elastically deflected and spring open, so that the free cross section of the hole can be enlarged except for the radial outer dimensions of the shaft and the shaft can be pushed into the hole.
  • Such security elements can be set at any point and thus tolerances independent on waves advantageous.
  • these security elements are mass-produced inexpensively and are for example provided in the upper part of steering columns for securing the shaft seat of steering bearings on the steering shaft.
  • a steering column of the generic type is described in EP 2 249 050 A1.
  • the steering bearings are angular contact ball bearings.
  • the inner rings of the two against each other and against each biased angular contact ball bearings are each centered with a clamping ring on the shaft.
  • a wave spring or other spring is axially elastically biased.
  • Spring, clamping ring and thus also the respective inner ring are fixed with a serrated ring.
  • a steering bearing of the generic type for the rotatable mounting of a shaft formed as a steering shaft in a casing tube of a steering column is described in DE 10 2009 051 107 B3.
  • the inner ring of the angular contact ball bearing is integrally formed with the generic fuse element.
  • Steering columns are assemblies to which high demands are placed on operational safety and crash behavior. So it must not be that the steering spindle penetrates dagger-like in a crash in the driver's cab.
  • the Requirements for the axial holding capacity of the generic fuse elements are therefore very high.
  • Serrated and inner rings of steering bearings with integrated locking elements are stamped from sheet metal and cold formed.
  • the end edges are the result of initial punching of the mostly rotationally symmetric rings. Of the design of the end edges is not least the ability to retain the fuse element dependent.
  • Edges are usually formed by two surfaces meeting one another.
  • One of the surfaces that terminates at the end edge is accordingly the end face of the retaining tongues which extends transversely to the two front surfaces of the retaining tongue and is directed towards the central axis.
  • This end face is formed during the production of the securing element by punching and radially limited part of the hole in the fuse element.
  • the other surface is a surface portion on a front side of the securing element of the respective retaining tongue, which is directed in the direction of the shaft during assembly of the serrated ring in the feed direction.
  • the object of the invention is to provide preferably for use in steering columns provided security elements and steering bearings whose shaft seats are held securely and can be easily and inexpensively.
  • the respective retaining tongue has at least one recess in a surface of the retaining tongue at the end, wherein the depression is delimited in at least one direction at least at one point by at least one of the end edges.
  • An embodiment of the invention provides that the thickness of the sheet of the respective retaining tongue is smaller at the recess than in other sections this retaining tongue.
  • the sheet thickness of the retaining tongue preferably decreases continuously with respect to its free end adjacent to the hole, wherein the end edge is formed at its thinnest end and the depression extends over the entire tangentially or circumferentially directed width of the retaining tongue.
  • an end portion of the retaining tongue is reduced for example by embossing in the sheet thickness, wherein the end edge extends again over the entire tangentially or circumferentially directed width of the retaining tongue.
  • the recess interrupts the end edge in the form of an embossment, whereby the sharp end edge is broken at this point by the recess and not sharp.
  • the front edge continues on both sides of the depression.
  • An embodiment of the invention provides that the recess is shortened by the over the entire width of the retaining tongue extending end edge on one side or preferably on both sides of the end edge recesses.
  • the end edges may be interrupted at a serration element by a plurality of recesses.
  • the wells can interrupt the front edges at a point at any point or complete.
  • the recesses may be circumferentially distributed at equal or different distances from each other.
  • Such formations can have a positive effect on a further improved holding ability, since the end edge as a whole better digs into the surface of the shaft and clinging, because the circumferential contour of the front edge due to the interruptions by the wells in more than two places on the surface the steering shaft is supported.
  • jagged sharp corners are formed at the limited by the recesses points through which the front edge can penetrate better into the surface of the shaft.
  • Both the end edge generating surfaces are according to an embodiment of the invention according to at least one of the retaining tongues, preferably on all retaining tongues, of the securing element with at least one acute angle inclined to each other.
  • the angle which the surfaces enclose between them from the front edge lies in a range of 15 ° £ ⁇ ⁇ 60 °.
  • the cutting edge is interrupted by at least one of the recesses.
  • the security element described with the invention deviating from the prior art, two surfaces, the front and the end face, which are inclined from the front edge of a blade-like manner at an acute angle to each other.
  • an improved holding ability is secured to waves for a large part of the security elements, because a sharp edge penetrates very well into the surface of the shaft.
  • the shaft should preferably be made of unhardened steel, and the securing element should be hardened as much as possible, at least on the end edge formed as a cutting edge.
  • the elastic behavior and cost reasons it is advantageous if the entire fuse element or one integral with the fuse element inner ring are hardened.
  • securing elements in which the retaining tongues, when the locking ring is finished but not yet mounted on a shaft, front complete with a radial plane - that are not axially passed through in the initial state
  • the retaining tongues of such security elements are first moved out of the radial plane and tilted, when the shaft is inserted into the hole that is slightly too small for its outer diameter.
  • the retaining tongues must dodge resiliently rectified with the thrust direction of the shaft until the hole for the shaft diameter is large enough.
  • the invention also applies to these security elements.
  • the cutting edge similar running front edge is according to an embodiment of the invention over the level of one of the surfaces or beyond the level of both of the front edge on the meeting surfaces.
  • the surface portion is curved or linear shortly before the end edge rising from the respective surface beyond its level to the front edge.
  • the front or cutting edges of the retaining tongues are straight and aligned tangentially, for example. Alternatively, they are curved on a circumferential line whose curvature corresponds to the surface of the shaft on which the securing element is to sit later.
  • the retaining tongues of the securing element are preferably in one piece - einmaterialig formed with the annular body.
  • the annular body In the circumferential direction, the annular body is cut to form the retaining tongues for forming radial slots, by which the retaining tongues in the circumferential direction adjacent retaining tongues are relatively spring-movably separated from each other.
  • the circumferentially closed or even slotted annular body holds the retaining tongues circumferentially in position, since they are formed integrally therewith.
  • the slots may be so narrow that the tabs on the slots contact each other.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the central hole of the securing element is bounded by recesses by an inner edge adjoining the end edges.
  • the retaining tongues are peripherally separated from one another by the recesses which terminate at the annular body and open towards the hole.
  • the mutually closed or alternatively once slotted annular body holds the retaining tongues together.
  • notch stresses in the securing element and resulting cracks can be avoided.
  • the spring-elastic behavior of the retaining tongues can be made variable by choosing suitable dimensions of the recesses.
  • the steering bearing has at least the inner ring and rolling elements, an outer race - possibly on an outer ring or directly in a casing tube, and a cage.
  • the securing element is in the steering bearing optionally integrated as a separate component in a self-holding unit, which is formed for example of outer ring, balls, inner ring, spring ring and serrated ring.
  • the securing element is integrally formed einmaterialig with the inner ring of the steering bearing.
  • the inner ring of the steering bearing is positively fixed at least by means of securing element on the steering spindle, wherein the securing element is designed as a separate component or integrated into the inner ring.
  • the inner ring is axially supported on the fixed to the steering shaft securing element on the steering shaft, rigid or elastic, with or without the interposition of at least one spring element.
  • shafts are understood to mean all structural parts and machine elements which are suitable and intended to be rotatable or rigid for receiving and fixing various components.
  • FIGS. 1, 1 a, 2 and 3 are identical to FIGS. 1, 1 a, 2 and 3:
  • FIG. 1 shows a main view of a securing element 1, which is designed as a serrated ring 2.
  • Figure 1 a shows enlarged and not to scale the detail X of Figure 1.
  • FIG. 2 shows a view of the securing element 1 along the line II - II according to FIG. 1 and along the central axis 5.
  • FIG. 3 does not show an enlarged scale representation of the detail Z according to FIG. 2.
  • the securing element 1 has an annular body 3 with holding tongues 4, which terminate in the securing element 1 on a centered to the central axis 5 of the securing element 1 hole 6.
  • the hole 6 is axially aligned with the central axis 5 rectified by the securing element 1.
  • the radially narrowest points of the hole 6 are described by the inner radii R1 to R9 and the ends of the retaining tongues 4 are limited by end edges 7.
  • the hole 6 is further limited by a the edge 7 adjacent inner edge with recesses 1 a.
  • the recesses 1a start from the ring body 3 and are open to the hole 6, whereby the holding tongues 4 are circumferentially separated from each other and distributed at a uniform pitch angle ⁇ to each other on the circumference.
  • each case at least two surfaces 8 and 9 bordering a part of the surface of the respective retaining tongue 4 meet one another.
  • the surface 8 is formed on the front side of the respective retaining tongue 4 and bounded by the end edges 7 and 7a.
  • the other surface 9 covers the front side of the securing element 1 and is a surface portion which continues in an inner cylindrical surface 10 of the annular body 3.
  • Figure 1 a shows how one of the surfaces 8, the end face, in the middle of the retaining tongue 4, for example, a radially introduced into the end 4a of the retaining tongue 4 recess 29 may have.
  • the recess 29 is bounded on the left and right side of the end edge 7, which is interrupted in this way from the recess 29.
  • the retaining tongues 4 are inclined axially out of the radial planes E and E 'pierced perpendicularly from the central axis 5 and parallel to one another and are inclined relative to the respective radial plane E or E'.
  • Figure 3 The surfaces 8 and 9 go from the front edge 7 and are inclined at an acute angle ⁇ to each other.
  • the end edge 7 is radial in the direction of the central axis 5 further out of the end 4a of the respective retaining tongue than the front edge 7a, so that only the end edge 7 is in contact with the surface of the shaft during insertion of a shaft in the hole 6.
  • end edge 7 is in the radial direction beyond the surface 8 (end face) addition, because the surface 8 in the direction of the end edge 7 has a flat surface portion 8a, the course of which from the surface 8 to the end edge 7 out beyond the level of the surface 8 addition rises to the front edge 7, so that the end edge 7 protrudes beyond the actual level of a front edge and the front surface 8 formed in the hole 6 into it.
  • FIGS. 2 and 3 The respective end edge 7 on the respective holding tongue 4 is interrupted by a depression 11 extending partly in both surfaces 8 and 9 in the surface section 8a and in the surface 9.
  • the recess 1 1 has a surface 1 1a, which extends from the surface 8 to the surface 9 and is bounded on the left and right in the tangential direction of the end edge 7.
  • Figure 4 shows a steering bearing 15, which is formed from an inner ring 12, an outer ring 13 and guided in the cage 14 rolling elements 28.
  • the securing element 1 is formed integrally with the inner ring 12.
  • the annular body 12a of the securing element 1 is designed in one piece with a raceway section 12b of the inner ring 12.
  • the rolling elements 28 run off.
  • the raceway section 12b is followed by a shaft seat section 12c which is formed integrally with the inner ring 12 and is adjoined by an extension section 12d of the inner ring 12.
  • retaining lugs 2e are formed radially outward, through which the individual parts outer ring 13, 14 cage with rolling elements 28 and the inner ring 12 are held with fuse element 1 to a self-contained unit.
  • the fuse element 1 has the ring body 12a, but otherwise also corresponds to the structure shown in Figures 1 and 3, in which case Figure 3 shows the detail Y of Figure 4.
  • the annular body 12a is provided with retaining tongues 4 which engage in the securing element 1 a centered to the central axis 5 of the fuse element 1 hole 6 ends.
  • the hole 6 leads axially with the central axis 5 rectified by the securing element 1.
  • the course of the end edges 7 is described at radial narrowest points of the hole 6 by the inner radii R1 to R9.
  • the hole 6 is further limited by a the edge 7 adjacent inner edge with recesses 1 a.
  • the recesses 1a start from the annular body 3 and are open to the hole 6, whereby the retaining tongues 4 are circumferentially separated from each other and distributed at a uniform pitch angle ⁇ to each other on the circumference.
  • each case at least two surfaces 8 and 9 bordering on a part of the surface of the respective retaining tongue 4 meet one another.
  • the surface 8 is formed on the front side of the respective retaining tongue 4 and ends at the end edges 7 and 7a.
  • the other surface 9 covers the front side of the securing element 1 and is a surface portion which continues in an inner cylindrical surface 10 of the annular body 3.
  • the retaining tongues 4 are the mutually parallel radial planes E and E 'out and inclined to these radial planes E and E'.
  • the surfaces 8 and 9 extend from the end edge 7 and are inclined at an acute angle ⁇ to each other.
  • the end edge 7 is in the radial direction beyond the actual level of the surface 8 (end face) addition.
  • the surface portion 8a has a rising from the surface 8 to the front edge 7 beyond the level of the surface 8 to the end edge 7 rising course, so that the end edge 7 protrudes beyond the front surface 8 formed in the hole 6 in.
  • FIGS. 3 and 4 The respective end edge 7 on the respective holding tongue 4 is interrupted by the recess 11 which extends partly in both surfaces 8 and 9.
  • Figures 5, 6, 7 and 8 show embodiments of fuse elements 1 ⁇ , 1 2 , I 3 or 1 4 , in which the design of Holding tongues 4i, 4 2 , 4 3 or 4 4 with respect to the recesses 31, 32, 33 or 34 differ from each other.
  • FIG. 5 shows a securing element 1 i in the form of a serrated ring, the retaining tongues 4i of which each have two stepped depressions 31 in the surfaces 8 1 and 9i.
  • the indentations 31 adjoin the front edge 7-i on the left and right of the front edge 1 ⁇ and are bounded on one side by the front edge T ⁇ at one point and on the other side by the recesses 1a.
  • Figure 6 shows a fuse element 1 2 in the form of a toothed ring
  • the retaining tongues 4 2 each have two recesses 32 in the surfaces 8 2 and 9 2 , for which a surface 32 a is characteristic.
  • the surface 32a extends between the surfaces 8 and 9.
  • the recesses 32 connect to the left and right of the end edge 7 2 to the front edge 7 2 and are to one side at one point by the end edge 7 2 and on the other side by the recess 1a limited.
  • FIG. 7 shows a securing element 1 3 in the form of a serrated ring, whose retaining tongues 4 3 each have a step-like depression 33 in the surface 9 3 .
  • the thickness of the sheet of the respective retaining tongue 4 3 on the recess 33 is over the entire width of the retaining tongue 4 3 less than the thickness D in other sections of this retaining tongue 4 third
  • the lower edge of the recess 33 is bounded by the end edge 7 3 .
  • the front edge is interrupted by depressions on the model of the illustrations in Figures 2 to 5.
  • Figure 8 shows a securing element 1 4 in the form of a serrated ring, on each of which due to the respective recess 3 4, the thickness D of the sheet of the holding tongues 4 4 is increasingly reduced to the end 4a towards the thickness Di.
  • the lower edge of the recess 34 is bounded by the end edge 7 4 .
  • the front edge is interrupted by depressions on the model of the illustrations in Figures 2 to 5.
  • Figure 9 shows a portion of a steering column 20 in a longitudinal section along a central axis 5 of a steering shaft 17.
  • the steering column 20 has the steering bearing 15, a steering tube 16 and the steering shaft 17.
  • the steering shaft 17 is rotatably supported in the steering tube 16 by means of the steering bearing 15.
  • the outer ring 13 are firmly seated in the steering tube 16 and the inner ring 12 fixed on the steering shaft 17.
  • the inner ring 12 is supported with the shaft seat portion 12c on the shaft seat 18 of the steering shaft 17 possibly with a press fit.
  • the extension portion 12d is contactless to the steering shaft 17.
  • the inner ring 12 is secured by means of the securing element 1 against axial thrusts fixed axially on the steering shaft 17.
  • the retaining tongues 4 are under resilient bias on the surface 19 of the steering shaft 17 and are clawed to the front edges 7 in the surface 19.
  • FIG 10 shows a portion of a steering column 25 in a longitudinal section along its central axis 5.
  • the steering column 25 has a steering bearing 21 in the steering tube 16, a clamping ring 22, a corrugated spring 23 and a securing element 1 in the form of a serrated ring 24 and the steering shaft 17.
  • the serrated ring 24 is constructed substantially like the serrated ring 2 and described with the description of Figures 1 and 3.
  • the securing element 1 does not have the ring body 3 but an annular body 26, which is directed in the image to the right and surrounds the retaining tongues 4 circumferentially.
  • the toothed ring 24 has a flat end face 27, on which the wave spring 23 is supported.
  • the serrated ring 24 is supported against the force of the wave spring 23 by means of the retaining tongues 4 on the steering shaft 17.
  • the clamping ring 22 is pressed by means of the corrugated spring between the inner ring 28 of the steering bearing 21 and the steering shaft 17 and jammed there.
  • the inner ring 21 is supported in one direction via the clamping ring 22 on the steering shaft 17 and otherwise supported without contact to the steering shaft 17 and in the other direction via the guided in the cage 14 rolling elements 28 on the outer ring 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement (1, 11, 12, 13, 14) aus Blech mit einem Ringkörper (3, 12a, 26) und mit Haltezungen (4, 41, 42, 43, 44), welche von dem Ringkörper (3, 12a, 26) abgehen und an einem zur Mittelachse (5) des Sicherungselementes (1, 11, 12, 13, 14) zentrierten Loch (6) in dem Sicherungselement (1, 11, 12, 13, 14) enden, wobei das Loch (6) axial mit der Mittelachse (5) gleichgerichtet durch das Sicherungselement (1, 11, 12, 13, 14) führt und an radialen engsten Lochquerschnitten des Lochs (6) zumindest durch endseitig der Haltezungen (4, 41, 42, 43, 44) ausgebildete Stirnkanten (7, 71, 72, 73, 74) begrenzt ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Sicherungselement, Lenkungslager mit einem Sicherungselement und Lenksäule mit einem Lenkungslager und einem Sicherungselement
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement aus Blech mit einem Ringkörper und mit Haltezungen, welche von dem Ringkörper abgehen und an einem zur Mittelachse des Sicherungselementes zentrierten Loch in dem Sicherungselement enden, wobei das Loch axial mit der Mittelachse gleichgerichtet durch das Sicherungselement führt und an radialen engsten Lochquerschnitten des Lochs zumindest durch endseitig der Haltezungen ausgebildete Stirnkanten begrenzt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Lenkungslager mit einem derartigen Sicherungselement und ein Lenkungslager sowie wenigstens eines der Sicherungselemente aufweisendes Lenkungslager.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Sicherungselemente sind über die Haltezungen form- kraftschlüssig auf der Oberfläche einer Welle abgestützt. Die auch in DE 33 05 419A1 als Zackenringe bezeichneten Sicherungselemente sind federelastisch und gehärtet. Die radialen Abmessungen des freien Lochquerschnitts eines Lochs zwischen den an der Mittelachse des Zackenrings gegenüberliegenden Haltezungen (Zacken) sind geringer als die in die gleiche Richtung gemessenen radialen Außenabmessungen der Welle an dem Sitz des Zackenrings. Wird der Zackenring auf die Welle geschoben, werden die Zacken elastisch ausgelenkt und federn auf, so dass sich der freie Querschnitt des Lochs bis auf die radialen Außenabmessungen der Welle vergrößert und die Welle in das Loch geschoben werden kann.
Die Stirnkanten der Haltezungen krallen sich an der bestimmungsgemäßen Position des Zackenrings unter der federelastischen Vorspannung der Haltezungen leicht in die Oberfläche der Welle ein. Die Oberfläche der Welle muss dazu weich sein. Die Stirnkanten schneiden sich dabei in das Material an der Oberfläche der Welle ein. Der Sitz eines Zackenrings ist deshalb in der Regel kraft - formschlüssig. Wenn der Zackenring entgegen der ursprünglichen Einführrichtung der Welle belastet ist, stützt sich dieser über die Haltezungen auf der Welle ab und verkrallt sich in dieser. Derartige Sicherungselemente werden deshalb auch als selbstsperrend bezeichnet.
Derartige Sicherungselemente können vorteilhaft an beliebigen Stellen und damit von Toleranzen unabhängig auf Wellen festgelegt werden. Außerdem sind diese Sicherungselemente als Massenware günstig herstellbar und werden zum Beispiel gerne im oberen Teil von Lenksäulen zur Sicherung des Wellensitzes von Lenkungslagern auf der Lenkwelle vorgesehen.
Eine Lenksäule der gattungsbildenden Art ist in EP 2 249 050 A1 beschrieben. Die Lenkungslager sind Schrägkugellager. Die Innenringe der zwei gegeneinander angestellten und gegeneinander vorgespannten Schrägkugellager sind jeweils mit einem Klemmring auf der Welle zentriert. Gegen den Klemmring ist jeweils eine Wellfeder oder andere Feder axial elastisch vorgespannt. Feder, Klemmring und damit auch der jeweilige Innenring sind mit einem Zackenring festgesetzt.
Ein Lenkungslager der gattungsbildenden Art zur drehbaren Lagerung einer als Lenkspindel ausgebildeten Welle in einem Mantelrohr einer Lenksäule ist in DE 10 2009 051 107 B3 beschrieben. Der Innenring des Schrägkugellagers ist einteilig mit dem gattungsgemäßen Sicherungselement ausgebildet. Bei der Montage der Lenksäule muss vorteilhaft ein Bauelement weniger montiert werden. Der Aufwand für die Montage, die Zuführung, die Lagerhaltung und für den Transport kann geringer gehalten werden. Außerdem sind die Herstellkosten für eine derartige Lenksäulen reduziert.
Lenksäulen sind Baugruppen, an die hohe Forderungen an die Betriebssicherheit und an das Verhalten beim Crash gestellt sind. So darf es nicht sein, dass die Lenkspindel bei einem Crash dolchartig in die Fahrerkabine eindringt. Die Anforderungen an die axiale Haltefähigkeit der gattungsgemäßen Sicherungselemente sind deshalb sehr hoch.
Zackenringe und Innenringe von Lenkungslagern mit integrierten Sicherungselementen sind aus Blech gestanzt und kalt geformt. Die Stirnkanten sind das Ergebnis anfänglichen Lochens der zumeist rotationssymmetrischen Ringe. Von der Gestaltung der Stirnkanten ist nicht zuletzt die Haltefähigkeit des Sicherungselementes abhängig.
Kanten werden üblicherweise von zwei aufeinander treffenden Oberflächen gebildet. Eine der Oberflächen, die an der Stirnkante endet, ist dementsprechend die Stirnfläche der Haltezungen, die quer zu den beiden Frontflächen der Haltezunge verläuft und auf die Mittelachse gerichtet ist. Diese Stirnfläche entsteht bei der Herstellung des Sicherungselementes durch Lochen und begrenzt radial einen Teil des Loches im Sicherungselement. Die andere Oberfläche ist ein Flächenabschnitt an einer Frontseite des Sicherungselementes der jeweiligen Haltezunge, die bei der Montages des Zackenrings in Zuführrichtung in Richtung Welle gerichtet ist.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, vorzugsweise für die Anwendung in Lenksäulen vorgesehene Sicherungselemente sowie Lenkungslager zu schaffen, deren Wellensitze sicher gehalten sind und die sich einfach und kostengünstig herstellen lassen.
Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
Die jeweilige Haltezunge weist endseitig wenigstens eine Vertiefung in einer Oberfläche der Haltezunge auf, wobei die Vertiefung in zumindest eine Richtung an wenigstens einer Stelle durch zumindest eine der Stirnkanten begrenzt ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dicke des Blechs der jeweiligen Haltezunge an der Vertiefung geringer ist als in übrigen Abschnitten dieser Haltezunge. Die Blechdicke der Haltezunge verringert sich zu ihrem freien an das Loch grenzenden Ende hin vorzugsweise kontinuierlich, wobei die Stirnkante endseitig an dünnster Stelle ausgebildet ist und die Vertiefung über die gesamte tangential oder in Umfangsrichtung gerichtete Breite der Haltezunge erstreckt. Alternativ ist ein Endabschnitt der Haltezunge beispielsweise durch Prägen in der Blechdicke reduziert, wobei die Stirnkante sich auch wieder über die gesamte tangential oder in Umfangsrichtung gerichtete Breite der Haltezunge erstreckt.
Alternativ unterbricht die Vertiefung die Stirnkante in Form einer Prägung, wodurch die scharfe Stirnkante an dieser Stelle durch die Vertiefung gebrochen und nicht scharf ist. Die Stirnkante setzt sich beidseitig der Vertiefung fort.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vertiefung durch die sich normalerweise über die gesamte Breite der Haltezunge erstreckende Stirnkante einseitig oder vorzugsweise beidseitig der Stirnkante anschließende Vertiefungen verkürzt ist. Außerdem können die Stirnkanten an einem Zackenelement durch mehrere Vertiefungen unterbrochen sein. Darüber hinaus können die Vertiefungen die Stirnkanten an einem Zacken an beliebiger Stelle unterbrechen bzw. abschließen. Darüber hinaus können die Vertiefungen am Umfang mit gleichen oder unterschiedlichen Abständen zueinander verteilt sein.
Derartige Ausbildungen können sich positiv auf eine noch weiter verbesserte Haltefähigkeit auswirken, da die Stirnkante sich so insgesamt besser in die Oberfläche der Welle verkrallt und anschmiegt, weil die umfangsgerichtete Kontur der Stirnkante aufgrund der Unterbrechungen durch die Vertiefungen an mehr als nur zwei Stellen an der Oberfläche der Lenkspindel abgestützt ist. Darüber hinaus sind an den durch die Vertiefungen begrenzten Stellen zackenartige scharfe Ecken ausgebildet durch die die Stirnkante besser in die Oberfläche der Welle eindringen kann.
Beide die Stirnkante erzeugenden Oberflächen sind einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß an wenigstens einer der Haltezungen, vorzugsweise an allen Haltezungen, des Sicherungselements mit wenigstens einem spitzen Winkel zueinander geneigt. Der Winkel, den die Oberflächen von der Stirnkante aus zwischen sich einschließen, liegt in einem Bereich von 15° £ α < 60°. Die Schneidkante ist von wenigstens einer der Vertiefungen unterbrochen.
Das mit der Erfindung beschriebene Sicherungselement weist vom Stand der Technik abweichend zwei Oberflächen, die frontseitige und die Stirnfläche auf, die von der Stirnkante aus schneidenartig mit spitzem Winkel zueinander geneigt sind. Damit ist an sich schon für einen Großteil der Sicherungselemente eine verbesserte Haltefähigkeit auf Wellen abgesichert, denn eine scharfe Kante dringt sehr gut in die Oberfläche der Welle ein. Die Welle sollte vorzugsweise aus ungehärtetem Stahl und das Sicherungselement sollte zumindest an der als Schneide ausgebildeten Stirnkante möglichst gehärtet sein. Mit Sicht auf die Widerstandsfähigkeit, das federelastischen Verhalten und aus Kostengründen ist es vorteilhaft, wenn das gesamte Sicherungselement oder ein mit dem Sicherungselement einteilig ausgebildeter Innenring gehärtet sind.
Es gibt Sicherungselemente, bei denen die Haltezungen, wenn der Sicherungsring fertig hergestellt aber noch nicht auf eine Welle montiert ist, frontseitig mit einer Radialebene abschließen - also im Ausgangszustand nicht axial durchgestellt sind Die Haltezungen derartiger Sicherungselemente werden erst aus der Radialebene verschoben und schräg gestellt, wenn die Welle in das für ihren Außendurchmesser geringfügig zu kleine Loch eingeführt wird. Die Haltezungen müssen federnd mit der Schubrichtung der Welle gleichgerichtet ausweichen, bis das Loch für den Wellendurchmesser groß genug ist. Die Erfindung gilt auch für diese Sicherungselemente. Sie gilt aber bevorzugt für die Sicherungselemente, an welchen die Haltezungen schon bei der Herstellung mit spitzem Winkel zur Radialebene geneigt durchgestellt wurden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Haltezungen mit einem Winkel zur Radialebene geneigt sind oder gegenüber der Radialebene bogenförmig oder diskontinuierlich geneigt verlaufen.
Die schneidkantenähnlich ausgeführte Stirnkante steht nach einer Ausgestaltung der Erfindung über das Niveau einer der Oberflächen oder über das Niveau von beiden der an der Stirnkante aufeinander treffenden Oberflächen hinaus. Der Oberflächenabschnitt verläuft kurz vor der Stirnkante gekrümmt oder linear ansteigend aus der jeweiligen Oberfläche über deren Niveau hinaus bis zur Stirnkante. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, dass trotz der eventueller ungewollten Kantenbrüche am Weichteil aufgrund der aus den Oberflächen hervorstehenden Kante immer ein vergleichsweise scharfer hervorstehender Rest Material erhalten bleiben kann.
Die Stirn- bzw. Schneidkanten der Haltezungen verlaufen geradlinig und beispielsweise tangential ausgerichtet. Alternativ verlaufen sie gekrümmt auf einer Umfangslinie, deren Krümmung der der Oberfläche der Welle entspricht, auf welcher das Sicherungselement später sitzen soll.
Die Haltezungen des Sicherungselementes sind vorzugsweise einteilig - einmaterialig mit dem Ringkörper ausgebildet. In Umfangsrichtung ist der Ringkörper zur Bildung der Haltezungen zur Bildung radialer Schlitze angeschnitten, durch welche die Haltezungen in Umfangsrichtung benachbarten Haltezungen relativ federbeweglich gegeneinander voneinander getrennt sind. Der umseitig geschlossenen oder einmal geschlitzte Ringkörper hält die Haltezungen umfangsseitig in Position, da diese einteilig mit diesem ausgebildet sind. Die Schlitze können so schmal sein, das sich die Haltezungen an den Schlitzen gegenseitig berühren. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht dagegen vor, dass das zentrische Loch des Sicherungselements durch einen sich den Stirnkanten anschließenden Innenrand mit Ausnehmungen begrenzt ist. Die Haltezungen sind durch die an dem Ringkörper endenden und zum Loch hin offenen Ausnehmungen umfangsseitig voneinander getrennt. Der umseitig geschlossenen oder alternativ einmal geschlitzte Ringkörper hält die Haltezungen zusammen. Mit der Verrundung der Ausnehmungen können Kerbspannungen im Sicherungselement und daraus resultierende Risse vermieden werden. Außerdem kann durch die Wahl geeigneter Abmessungen der Ausnehmungen die federelastische Verhalten der Haltezungen variabel gestaltet werden.
Es ist ein Lenkungslager mit einem erfindungsgemäßen Sicherungselement vorgesehen. Das Lenkungslager weist zumindest den Innenring und Wälzkörper, eine Außenlaufbahn - möglicherweise an einen Außenring oder direkt in einem Mantelrohr, und einen Käfig auf. Das Sicherungselement ist in das Lenkungslager wahlweise als separates Bauteil in eine selbsthaltende Einheit integriert, die z.B. aus Außenring, Kugeln, Innenring, Federring und Zackenring gebildet ist. Alternativ ist das Sicherungselement einteilig einmaterialig mit dem Innenring des Lenkungslagers ausgebildet.
Es ist eine Lenksäule mit wenigstens einem Lenkrohr und mit einer mittels Lenkungslagern drehbar in dem Lenkrohr gelagerten Lenkspindel vorgesehen. In dieser Lenksäule ist der Innenring des Lenkungslagers zumindest mit Hilfe Sicherungselementes auf der Lenkspindel form-kraftschlüssig festgesetzt, wobei das Sicherungselement als separates Bauteil bzw. in den Innenring integriert ausgeführt ist. Der Innenring ist axial an dem auf der Lenkspindel festgesetzten Sicherungselements an der Lenkspindel, starr oder elastisch, mit oder ohne Zwischenschaltung wenigstens eines Federelements, abgestützt.
Unter dem Begriff „Wellen" sind alle Baueile und Maschinenelemente zu verstehen, die drehbar oder starr zur Aufnahme und zum Festsetzen von verschiedenen Bauteilen geeignet und vorgesehen sind.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figuren 1 , 1 a, 2 und 3:
Figur 1 zeigt eine Hauptansicht eines Sicherungselements 1 , das als Zackenring 2 ausgebildet ist.
Figur 1 a zeigt vergrößert und nicht maßstäblich das Detail X aus Figur 1.
Figur 2 zeigt eine entlang der Linie II - II nach Figur 1 und längs der Mittelachse 5 geschnittene Darstellung des Sicherungselements 1. Figur 3 zeigt nicht maßstäblich eine vergrößerte Darstellung des Details Z nach Figur 2.
Das Sicherungselement 1 weist einen Ringkörper 3 mit Haltezungen 4 auf, welche in dem Sicherungselement 1 an einem zur Mittelachse 5 des Sicherungselementes 1 zentrierten Loch 6 enden. Das Loch 6 führt axial mit der Mittelachse 5 gleichgerichtet durch das Sicherungselement 1. Die radial engsten Stellen des Lochs 6 sind durch die Innenradien R1 bis R9 beschriebenen und sind endseitig der Haltezungen 4 durch Stirnkanten 7 begrenzt. Das Loch 6 ist im Weiteren durch einen sich den Stirnkanten 7 anschließenden Innenrand mit Ausnehmungen 1 a begrenzt. Die Ausnehmungen 1a gehen vom Ringkörper 3 aus und sind zum Loch 6 hin offen, wodurch die die Haltezungen 4 umfangsseitig voneinander getrennt und mit gleichmäßigen Teilungswinkel γ zueinander am Umfang verteilt sind.
An der jeweiligen Stirnkante 7 treffen jeweils wenigstens zwei einen Teil der Oberfläche der jeweiligen Haltezunge 4 begrenzenden Oberflächen 8 und 9 aufeinander. Die Oberfläche 8 ist stirnseitig der jeweiligen Haltezunge 4 ausgebildet und von den Stirnkanten 7 und 7a begrenzt. Die andere Oberfläche 9 bedeckt die Frontseite des Sicherungselementes 1 und ist ein Flächenabschnitt, der sich in einer innenzylindrischen Oberfläche 10 des Ringkörpers 3 fortsetzt.
Figur 1 a zeigt, wie eine der Oberflächen 8, die Stirnfläche, mittig der Haltezunge 4 beispielsweise eine radial in das Ende 4a der Haltezunge 4 eingebrachte Vertiefung 29 aufweisen kann. Die Vertiefung 29 ist links und rechts seitlich von der Stirnkante 7 begrenzt, welche auf diese Weise von der Vertiefung 29 unterbrochen ist.
Die Haltezungen 4 sind aus den senkrecht von der Mittelachse 5 durchstoßenen und zueinander parallelen radialen Ebenen E und E' axial herausgestellt zu der jeweiligen Radialebene E bzw. E' geneigt.
Figur 3: Die Oberflächen 8 und 9 gehen von der Stirnkante 7 ab und sind mit einem spitzen Winkel α zueinander geneigt. Dadurch steht die Stirnkante 7 radial in Richtung der Mittelachse 5 weiter aus dem Ende 4a der jeweiligen Haltezunge hervor als die Stirnkante 7a, so dass nur die Stirnkante 7 beim Einführen einer Welle in das Loch 6im Kontakt mit der Oberfläche der Welle steht. Darüber hinaus steht die Stirnkante 7 in radialer Richtung über die Oberfläche 8 (Stirnfläche) hinaus, weil die Oberfläche 8 in Richtung Stirnkante 7 einen ebenen Flächenabschnitt 8a aufweist, dessen Verlauf von der Oberfläche 8 aus zur Stirnkante 7 hin über das Niveau der Oberfläche 8 hinaus bis zur Stirnkante 7 ansteigt, so dass die Stirnkante 7 über das eigentliche Niveau einer Stirnkante und der stirnseitig ausgebildete Oberfläche 8 in das Loch 6 hinein hervorsteht.
Figuren 2 und 3: Die jeweilige Stirnkante 7 an der jeweiligen Haltezunge 4 ist von einer sich teils in beide Oberflächen 8 und 9 erstreckenden Vertiefung 11 in dem Oberflächenabschnitt 8a und in der Oberfläche 9 unterbrochen. Die Vertiefung 1 1 weist eine Fläche 1 1a aus, die sich von der Oberfläche 8 zur Oberfläche 9 erstreckt und ist links und rechts in tangentialer Richtung von der Stirnkante 7 begrenzt ist.
Figur 4: Figur 4 zeigt ein Lenkungslager 15, das aus einem Innenring 12, einem Außenring 13 und aus im Käfig 14 geführten Wälzkörpern 28 gebildet ist. Das Sicherungselement 1 ist einteilig mit dem Innenring 12 ausgebildet. Der Ringkörper 12a des Sicherungselementes 1 ist einteilig mit einem Laufbahnabschnitt 12b des Innenrings 12 ausgeführt. An dem Laufbahnabschnitt 12b laufen die Wälzkörper 28 ab. Dem Laufbahnabschnitt 12b folgt ein einteilig mit dem Innenring 12 ausgebildeter Wellensitzabschnitt 12c, dem sich ein Verlängerungsabschnitt 12d des Innenrings 12 anschließt. An dem Verlängerungsabschnitt 12d sind radial nach außen Haltenasen 2e ausgeformt, durch welche die Einzelteile Außenring 13, Käfig 14 mit Wälzkörpern 28 und der Innenring 12 mit Sicherungselement 1 zu einer in sich selbst haltenden Einheit gehalten sind.
Figuren 1 , 3 und 4: Das Sicherungselement 1 weist den Ringkörper 12a auf, entspricht aber ansonsten auch dem mit den Figuren 1 und 3 gezeigten Aufbau, wobei in diesem Fall Figur 3 das Detail Y aus Figur 4 wiedergibt. Der Ringkörper 12a ist mit Haltezungen 4 versehen, welche in dem Sicherungselement 1 an einem zur Mittelachse 5 des Sicherungselementes 1 zentrierten Loch 6 enden. Das Loch 6 führt axial mit der Mittelachse 5 gleichgerichtet durch das Sicherungselement 1. Der Verlauf der Stirnkanten 7 ist an radialen engsten Stellen des Lochs 6 durch die Innenradien R1 bis R9 beschriebenen. Das Loch 6 ist im Weiteren durch einen sich den Stirnkanten 7 anschließenden Innenrand mit Ausnehmungen 1 a begrenzt. Die Ausnehmungen 1a gehen vom Ringkörper 3 aus und sind zum Loch 6 offen, wodurch die die Haltezungen 4 umfangsseitig voneinander getrennt und mit gleichmäßigen Teilungswinkel γ zueinander am Umfang verteilt sind.
An der jeweiligen Stirnkante 7 treffen jeweils wenigstens zwei einen Teil der Oberfläche der jeweiligen Haltezunge 4 begrenzende Oberflächen 8 und 9 aufeinander. Die Oberfläche 8 ist stirnseitig der jeweiligen Haltezunge 4 ausgebildet und endet an den Stirnkanten 7 und 7a. Die andere Oberfläche 9 bedeckt die Frontseite des Sicherungselementes 1 und ist ein Flächenabschnitt, der sich in einer innenzylindrischen Oberfläche 10 des Ringkörpers 3 fortsetzt. Die Haltezungen 4 sind den zueinander parallelen radialen Ebenen E und E' heraus gestellt und zu diesen Radialebenen E bzw. E' geneigt.
Die Oberflächen 8 und 9 gehen von der Stirnkante 7 ab und sind mit einem spitzen Winkel α zueinander geneigt. Dabei steht die Stirnkante 7 in radialer Richtung über das eigentliche Niveau der Oberfläche 8 (Stirnfläche) hinaus. Der Flächenabschnitt 8a weist einen von der Oberfläche 8 aus zur Stirnkante 7 hin über das Niveau der Oberfläche 8 hinaus bis zur Stirnkante 7 ansteigenden Verlauf auf, so dass die Stirnkante 7 über die stirnseitig ausgebildete Oberfläche 8 hinaus in das Loch 6 hinein hervorsteht.
Figuren 3 und 4: Die jeweilige Stirnkante 7 an der jeweiligen Haltezunge 4 ist von der sich teils in beide Oberflächen 8 und 9 erstreckenden Vertiefung 1 1 unterbrochen.
Figuren 5, 6, 7 und 8: Die Figuren 5, 6, 7 und 8 zeigen Ausführungsbeispiele von Sicherungselementen 1 ι, 12, I 3 oder 14, bei denen die Gestaltung der Haltezungen 4i, 42, 43 oder 44 hinsichtlich der Vertiefungen 31 , 32, 33 oder 34 voneinander abweichen.
Figur 5 zeigt ein Sicherungselement 1 i in Form eines Zackenrings, dessen Haltezungen 4i jeweils zwei stufenartige Vertiefungen 31 in den Oberflächen 81 und 9i aufweisen. Die Vertiefungen 31 schließen sich links und rechts der Stirnkante 7-i an die Stimkante 1\ an und sind zur einen Seite hin an einer Stelle durch die Stirnkante T\ und an der anderen Seite durch die Ausnehmungen 1a begrenzt.
Figur 6 zeigt ein Sicherungselement 12 in Form eines Zackenrings, dessen Haltezungen 42 jeweils zwei Vertiefungen 32 in den Oberflächen 82 und 92 aufweisen, für die eine Fläche 32a charakteristisch ist. Die Fläche 32a erstreckt sich zwischen den Oberflächen 8 und 9. Die Vertiefungen 32 schließen sich links und rechts der Stirnkante 72 an die Stirnkante 72 an und sind zur einen Seite hin an einer Stelle durch die Stirnkante 72 und an der anderen Seite durch die Ausnehmung 1a begrenzt.
Figur 7 zeigt ein Sicherungselement 13 in Form eines Zackenrings, dessen Haltezungen 43 jeweils eine stufenartig ausgebildete Vertiefung 33 in der Oberfläche 93 aufweisen. Die Dicke des Blechs der jeweiligen Haltezunge 43 an der Vertiefung 33 ist über die gesamte Breite der Haltezunge 43 geringer als die Dicke D in übrigen Abschnitten dieser Haltezunge 43. Die untere Kante der Vertiefung 33 ist von der Stirnkante 73 begrenzt. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Stirnkante nach dem Vorbild der Darstellungen in Figuren 2 bis 5 von Vertiefungen unterbrochen ist.
Figur 8 zeigt ein Sicherungselement 14 in Form eines Zackenrings, an denen jeweils aufgrund der jeweiligen Vertiefung 34 die Dicke D des Blechs der Haltezungen 44 jeweils zum Ende 4a hin zunehmend auf die Dicke Di reduziert ist. Die untere Kante der Vertiefung 34 ist von der Stirnkante 74 begrenzt. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Stirnkante nach dem Vorbild der Darstellungen in Figuren 2 bis 5 von Vertiefungen unterbrochen ist. Figur 9: Figur 9 zeigt einen Abschnitt einer Lenksäule 20 in einem Längsschnitt entlang einer Mittelachse 5 einer Lenkspindel 17. Die Lenksäule 20 weist das Lenkungslager 15, ein Lenkrohr 16 und die Lenkspindel 17 auf. Die Lenkspindel 17 ist mittels des Lenkungslagers 15 drehbar in dem Lenkrohr 16 gelagert. Dazu sitzen der Außenring 13 fest in dem Lenkrohr 16 und der Innenring 12 fest auf der Lenkspindel 17. Der Innenring 12 ist mit dem Wellensitzabschnitt 12c auf dem Wellensitz 18 der Lenkspindel 17 möglicherweise mit einem Presssitz abgestützt. Der Verlängerungsabschnitt 12d ist berührungslos zur Lenkspindel 17. Weiterhin ist der Innenring 12 mittels des Sicherungselements 1 gegen axiale Schübe fest axial auf der Lenkspindel 17 gesichert. Dazu liegen die Haltezungen 4 unter federelastischer Vorspannung an der Oberfläche 19 der Lenkspindel 17 und sind mit den Stirnkanten 7 in die Oberfläche 19 verkrallt.
Figur 10 zeigt einen Abschnitt einer Lenksäule 25 in einem Längsschnitt entlang ihrer Mittelachse 5. Die Lenksäule 25 weist ein Lenkungslager 21 in dem Lenkrohr 16, einen Klemmring 22, eine Wellfeder 23 und ein Sicherungselement 1 in Form eines Zackenringes 24 sowie die Lenkspindel 17 auf.
Figuren 1 , 3 und 10. Der Zackenring 24 ist im Wesentlichen wie der Zackenring 2 aufgebaut und mit der Beschreibung zu den Figuren 1 und 3 beschrieben. Im Unterschied zu dem Zackenring 2 weist das Sicherungselement 1 nicht den Ringkörper 3 sondern einen Ringkörper 26 auf, der im Bild nach rechts gerichtet ist und dabei die Haltezungen 4 umfangsseitig umgibt. Dadurch weist der Zackenring 24 eine ebene Stirnfläche 27 auf, an der die Wellfeder 23 abgestützt ist. Der Zackenring 24 ist gegen die Kraft der Wellfeder 23 mittels der Haltezungen 4 an der Lenkspindel 17 abgestützt. Der Klemmring 22 ist mittels der Wellfeder zwischen den Innenring 28 des Lenkungslagers 21 und die Lenkspindel 17 gedrückt und dort verklemmt. Der Innenring 21 ist in eine Richtung über den Klemmring 22 an der Lenkspindel 17 abgestützt und ansonsten berührungslos zur Lenkspindel 17 sowie in die andere Richtung über die in dem Käfig 14 geführten Wälzkörper 28 an dem Außenring 13 abgestützt. Bezugszeichen
Sicherungselement 24 Zackenringi Sicherungselement 25 Lenksäule2 Sicherungselement 26 Ringkörper3 Sicherungselement 27 ebene Fläche
Sicherungselement 28 Wälzkörpera Ausnehmung 29 Vertiefung
Zackenring 30 -
Ringkörper 31 Vertiefung
Haltezunge 32 Vertiefungi Haltezunge 32a Fläche2 Haltezunge 33 Vertiefung3 Haltezunge 34 Vertiefung4 Haltezunge
a Ende
Mittelachse
Loch
Stirn kante
i Stirn kante
2 Stirnkante
3 Stirnkante
4 Stirn kante
a Stirnkante
Oberfläche
1 Oberfläche
2 Oberfläche
3 Oberfläche
4 Oberfläche
a Oberflächenabschnitt
Oberfläche
i Oberfläche
2 Oberfläche Oberfläche
Oberfläche
innenzylindrische Fläche
Vertiefung
Innenring
a Ringkörper
b Laufbahnabschnittc Wellensitzabschnittd Verlängerungsabschnitte Haltenasen
Außenring
Käfig
Lenkungslager
Lenkrohr/Mantelrohr
Lenkspindel
Wellensitz
Oberfläche der Lenkspindel
Lenksäule
Lenkungslager
Klemmring
Wellfeder

Claims

Patentansprüche
1. Sicherungselement (1 , " , 12, I3, ) aus Blech mit einem Ringkörper (3, 12a, 26) und mit Haltezungen (4, 4i, 42, 43, 44), welche von dem Ringkörper (3, 12a, 26) abgehen und an einem zur Mittelachse (5) des Sicherungselementes (1 , 1 i, 12, 3, 14) zentrierten Loch (6) in dem Sicherungselement (1 , 1 i, 12, I3, 14) enden, wobei das Loch (6) axial mit der Mittelachse (5) gleichgerichtet durch das Sicherungselement (1 , 1 i, 12, 13, I 4) führt und an radialen engsten Lochquerschnitten des Lochs (6) zumindest durch endseitig der Haltezungen (4, 4^, 42, 43, 44) ausgebildete Stirnkanten (7, 7i , 72, 73, 74) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Haltezunge (4, 4i, 42, 43, 44) endseitig wenigstens eine Vertiefung (11 , 29, 31 , 32, 33, 34) in einer Oberfläche (8, 81, 82, 83, 84, 9, 9i, 92, 93, 94) der Haltezunge (4, 4i, 42, 43, 44) aufweist, wobei die Vertiefung (1 1 , 29, 31 , 32, 33, 34) in zumindest eine Richtung an wenigstens einer Stelle durch zumindest eine der Stirnkanten (7, 7-], 72, 73, 74) begrenzt ist.
2. Sicherungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Blechs der jeweiligen Haltezunge (4, 4!, 42, 43, 4 ) an der Vertiefung (11 , 29, 31 , 32, 33, 34) geringer ist als in übrigen Abschnitten dieser Haltezunge (4, 4-i, 42, 43, 4 ).
3. Sicherungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (31 , 32, 33, 34) an nur einer Stelle von der Stirnkante (7, 7i, 72, 73, 74) begrenzt ist.
4. Sicherungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (11 , 29) die Stirnkante (7) unterbricht und an zwei Stellen von der Stirnkante (7) begrenzt ist.
5. Sicherungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltezungen (4) jeweils aus einer senkrecht von der Mittelachse (5) durchstoßenen Radialebene (E, E') schräg heraus stehen und dabei um einen spitzen Winkel (a) zu der Radialebene (E, E') geneigt sind.
6. Sicherungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkante (7) zumindest abschnittsweise als eine endseitig aus der Haltezunge (4) herausstehenden Schneidkante ausgebildet ist, wobei die Schneidkante durch wenigstens zwei im Spitzen Winkel aufeinander zu verlaufende und an der Stirnkante aufeinander treffende Oberflächen (8, 9) der Haltezunge (4) begrenzt ist und wobei die Vertiefung (11) in wenigstens eine der Oberflächen (8, 9) eingebracht ist.
7. Lenkungslager (15) zumindest mit einem Innenring (12), einem Außenring (13), zwischen dem Innenring (12) und dem Außenring (13) angeordneten Wälzkörpern (28) und mit einem Sicherungselement (1 ) nach Anspruch 1 oder 7.
8. Lenkungslager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (1 ) einteilig mit dem Innenring (12) ausgebildet ist.
9. Lenksäule wenigstens ein Lenkrohr (16) und mindestens ein Lenkungslager (15) nach Anspruch 1 oder 9 sowie eine mittels des Lenkungslagers (15) drehbar in dem Lenkrohr (16) gelagerte Lenkspindel (17) aufweisend, wobei der Innenring (12) zumindest mittels der Stirnkanten (7) des Sicherungselementes (1 ) auf der Lenkspindel (17) festgesetzt ist.
PCT/EP2011/063179 2011-08-01 2011-08-01 Sicherungselement, lenkungslager mit einem sicherungselement und lenksäule mit einem lenkungslager und einem sicherungselement Ceased WO2013017158A1 (de)

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