DE19951388A1

DE19951388A1 - Toleranzring

Info

Publication number: DE19951388A1
Application number: DE19951388A
Authority: DE
Inventors: Ulrike Weiskopf; Uwe Wunderlich; Rainer Lutz; Rolf Fleischhauer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2001-05-03
Also published as: WO2001031211A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Toleranzring (1) aus einem polymeren Werkstoff, der einen radialen Abstand überbrückend zwischen einem Lageraußenring (4) eines Radiallagers und einer Aufnahmebohrung eines Gehäuses angeordnet ist, wobei der Toleranzring (1) Mittel zur Verhinderung seiner axialen Verschiebung aufweist, die formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen des Gehäuses eingreifen. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist der Toleranzring (1) wenigstens eine auf Zug beanspruchte Haltenase (6) auf, die sich bei dessen Einschieben in eine Lagerbaueinheit am Lageraußenring (4) federnd abstützt, so dass auf die Haltenase (6) eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft wirkt, die ein sicheres Einschnappen gewährleistet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Toleranzring aus einem polymeren Werkstoff, der einen radialen Abstand überbrückend zwischen einem Lageraußenring eines Radiallagers und einer Aufnahmebohrung eines Gehäuses angeordnet ist, Wobei der Toleranzring Mittel zur Verhinderung seiner axialen Verschiebung aufweist, die formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen des Gehäuses ein greifen. Die Erfindung betrifft außerdem einen weiteren Toleranzring aus einem polymeren Werkstoff, der zwischen einem Lagerinnenring eines Radiallagers und einer Sitzfläche einer Welle angeordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Toleranzringe haben u. a. folgende Aufgaben zu erfüllen:

- Ausgleich von Abständen zwischen Lageraußenring und Gehäuse bzw. zwischen Welle und Lagerinnenring;
- Kompensation von fertigungsbedingten Maßabweichungen im Sitz des La gerringes im Gehäuse bzw. im Sitz des Innenringes auf der Welle;
- Dämpfen von Schwingungen und Stoßbelastungen.

Eine solche Einrichtung zur elastischen Befestigung von Lagern auf Wellen oder Gehäusen ist aus der DE 31 46 137 C2 vorbekannt. In dem dort beschrie ben Beispiel ist eine Welle in einer Büchse gleitgelagert. Auf dem Mantel der Büchse ist ein elastischer Ring aufvulkanisiert, der mittels Kugeln in einer ringförmigen Rille eines Gehäuses befestigt ist. Dazu sind von einer Seitenflä che des elastischen Ringes am Umfang verteilt axial verlaufende Taschen ein geformt. Beim Einbau wird die Buchse mit dem elastischen Ring zunächst ohne Kugeln in die Bohrung des Gehäuses eingeschoben. Nach dem Einschieben der Buchse werden in die Taschen Kugeln eingepreßt, die an den betreffenden Stellen eine äußere Umfangsschicht des elastischen Ringes in die Rille des Gehäuses pressen.

Nachteilig dabei ist, dass das Einschnappen des elastischen Ringes in die Rille des Gehäuses durch Kugeln ausgelöst wird, die zusätzlich gefertigt und ge handhabt werden müssen. Eine solche Lagerung ist daher in der Montage auf wändig und damit teuer. Außerdem ist ein kontrolliertes und sicheres Ein schnappen nicht gegeben, da der elastische Ring durch die Kugeln aufgeweitet werden muss.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Toleranzring mit Mitteln gegen Axialverschiebung derart auszubilden, dass er einfach herstell bar und montierbar ist und außerdem ein sicheres Einschnappen gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass wenigstens eine auf Zug beanspruchte Hal tenase angeordnet ist, die sich beim Einschieben des Toleranzringes in die Lagerbaueinheit am Lageraußenring federnd abstützt, so dass auf die Haltena se eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft wirkt.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist von Vorteil, dass die Haltenase beim Einschieben in die Lagerbaueinheit auf Grund ihrer Zugbeanspruchung we sentlich weniger bruchanfällig ist. Darüber hinaus sorgt die durch die federnde Abstützung erzeugte Rückstellkraft in vorteilhafter Weise dafür, dass ein kon trolliertes und damit sicheres Einschnappen der Haltenase in die zugehörige Ausnehmung des Gehäuses realisiert ist. Dieses sichere Einschnappen ist auch an einem markanten Geräusch akustisch erkennbar.

Die Steuerung der Rückstellkraft durch partielle Abstützung der Haltenase am zu fixierendem Bauteil kann nun in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen. So ist beispielsweise nach Anspruch 2 vorgesehen, dass die Haltenase im Längsschnitt gesehen eine dreieckförmige Ausbildung aufweist und an ihren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Ende je eine Lippe als elasti sches Stützelement angeformt ist, wobei die Haltenase an dem der Ein schubrichtung zugewandten Ende eines axialen Teils angeformt ist und durch zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung verlau fende Spalte, sowie einen in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt freigestellt ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist vorge sehen, dass in Umfangsrichtung im Anschluss an die Haltenasen der axial verlaufende Teil des Toleranzringes mit Ausnehmungen versehen ist. Dieser Wechsel von Erhebungen und Ausnehmungen sorgt dafür, dass sich der Tole ranzring ohne Probleme durch Materialverschiebungen in die Aufnahmeboh rung des Gehäuses einpressen lässt. Aus Anspruch 4 geht hervor, dass an dem der Haltenase abgewandten Ende des axialen Teils ein radial verlaufen der Flansch angeordnet ist, der im Bereich der Haltenase mit einer Freistellung versehen ist.

Nach Anspruch 5 soll in der Draufsicht gesehen die Haltenase am axial ver laufenden Teil in radialer Richtung nach außen versetzt angeordnet sein. Dies stellt eine besonders einfache Entformung der Haltenase beim Herstellen durch Spritzgießen sicher. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 soll der Toleranzring in einem als Vierpunktkugellager ausgebil deten Lenkungslager angeordnet sein.

Schließlich geht aus dem zweiten unabhängigen Anspruch 7 hervor, dass der Toleranzring zwischen einem Lagerring eines Radiallagers und einer Sitzfläche einer Welle angeordnet sein soll, wobei erfindungsgemäß wenigstens eine auf Zug beanspruchte Haltenase angeordnet ist, die sich beim Einschieben des Toleranzringes in die Lagerbaueinheit an der Sitzfläche der Welle federnd ab stützt, so dass auf die Haltenase eine radial nach außen gerichtete Rückstell kraft wirkt. Auch hier werden die bereits beschriebenen Vorteile gemäß An spruch 1 realisiert.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä ßen Toleranzringes;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Lageranordnung gemäß der Linie II-II in Fig. 3; und

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Lageranordnung mit erfindungsgemäßem Toleranzring.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Toleranzring 1 ist als Spritzgußteil aus einem polymeren Werkstoff hergestellt und besteht aus dem axialen Teil 2, an dem an einer Seite der radial verlaufende Flansch 3 angeformt ist. Im Tole ranzring 1 ist ein Lageraußenring 4 angedeutet, der in axialer Richtung an dem Haltevorsprung 5 anliegt. Die Einschubrichtung des Toleranzringes 1 in ein nicht gezeigtes Gehäuse ist durch den Pfeil dargestellt. An dem der Ein schubrichtung zugewandten Ende ist der axiale Teil 2 des Toleranzringes 1 mit zwei gegenüberliegenden Haltenasen 6 versehen, von denen nur eine sichtbar ist und die dreieckförmig ausgebildet sind und an ihren beiden in Umfangs richtung voneinander beabstandeten Enden je eine angeformte Lippe 7 als ela stisches Stützelement aufweisen. Die Haltenase 6 ist durch zwei in Umfangs richtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung verlaufende Spalte 8 und durch den in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt 9 freigestellt. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist der axiale Teil 2 des Toleranzringes 1 beidseitig im Anschluss an die Haltenasen in Umfangsrichtung mit axial verlaufenden Aus nehmungen 10 versehen, die durch ebenfalls axial verlaufende Erhebungen 11 voneinander getrennt sind. Die Haltenasen 6 sind am axial verlaufenden Teil 2 in radialer Richtung nach außen versetzt angeformt. Außerdem ist der radial verlaufende Flansch 3 im Bereich der Haltenasen 6 mit je einer Freistellung 12 versehen.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, stützt sich die Haltenase 6 mit ihren beid seitig in Umfangsrichtung angeformten Lippen 7 auf den Lageraußenring 4 ab. Beim Einpressen in die nicht gezeigte Aufnahmebohrung wird die Haltenase 6 auf Zug beansprucht und radial nach innen in Richtung des Lager außenringes 4 bewegt, wobei über die axiale Ausdehnung der beidseitigen Anbindungen 13 die Abrißkraft und die Steifigkeit der Haltenase 6 beeinfluss bar ist. Dabei ergibt sich ein mit s bezeichneter max. Federweg, wobei die beiden angeformten Lippen 7 dementsprechend in Umfangsrichtung in die Spalte 8 ausweichen müssen. Wird die zugehörige Ausnehmung des Gehäu ses nach dem erforderlichen axialen Verschiebeweg erreicht, so wird durch die gespreitzten Lippen 7 eine Rückstellkraft erzeugt, die die Haltenase 6 in die Ausnehmung einfedern lässt.

Bezugszeichen

1

Toleranzring

2

axial verlaufender Teil

3

radial verlaufender Flansch

4

Lageraußenring

5

Haltevorsprung

6

Haltenase

7

Lippe

8

Spalt

9

Spalt

10

Ausnehmung

11

Erhebung

12

Freistellung

13

Anbindung
s Federweg

Claims

1. Toleranzring (1) aus einem polymeren Werkstoff, der einen radialen Abstand überbrückend zwischen einem Lageraußenring (4) eines Ra diallagers und einer Aufnahmebohrung eines Gehäuses angeordnet ist, wobei der Toleranzring (1) Mittel zur Verhinderung seiner axialen Ver schiebung aufweist, die formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen des Gehäuses eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine auf Zug beanspruchte Haltenase (6) angeordnet ist, die sich beim Ein schieben des Toleranzringes (1) in die Lagerbaueinheit am Lageraußen ring (4) federnd abstützt, so dass auf die Haltenase (6) eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft wirkt.

2. Toleranzring (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltenase (6) im Längsschnitt gesehen eine dreieckförmige Ausbildung aufweist und an ihren in Umfangsrichtung von einander beabstandeten Enden je eine Lippe (7) als elastisches Stützelement angeformt ist, wo bei die Haltenase (6) an dem der Einschubrichtung zugewandten Ende eines eines axialen Teils (2) angeformt ist und durch zwei in Umfangs richtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung verlaufende Spalte (8), sowie einen in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt (9) frei gestellt ist.

3. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung im Anschluss an die Haltenase (6) der axial verlaufen de Teil (2) mit Ausnehmungen (10) versehen ist.

4. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Haltenase (6) abgewandten Ende des axialen Teils (2) ein radi al verlaufender Flansch (3) angeordnet ist, der im Bereich der Haltena se (6) mit einer Freistellung (12) versehen ist.

5. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Draufsicht gesehen die Haltenase (6) am axial verlaufenden Teil (2) in radialer Richtung nach außen versetzt angeordnet ist.

6. Toleranzring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er in einem als Vierpunktkugellager ausgebildeten Lenksäulenlager angeord net ist.

7. Toleranzring (1) aus einem polymeren Werkstoff, der einen radialen Abstand überbrückend zwischen einem Lagerinnenring eines Radialla gers und einer Sitzfläche einer Welle angeordnet ist, wobei der Tole ranzring (1) Mittel zur Verhinderung seiner axialen Verschiebung auf weist, die formschlüssig in zugehörige Ausnehmungen des Lagerinnen ringes eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine auf Zug beanspruchte Haltenase (6) angeordnet ist, die sich beim Einschie ben des Toleranzringes (1) in die Lagerbaueinheit an der Sitzfläche der Welle federnd abstützt, so dass auf die Haltenase (6) eine radial nach außen gerichtete Rückstellkraft wirkt.