[发明专利]波形垫圈和轴轴承装置

说明书

现有技术

本发明涉及一种波形垫圈，其用于在容纳在其中的轴和围绕的外壳之间产生轴向预紧力，和一种具有这种波形垫圈的轴轴承装置。

在浮动轴承的装置中，尤其是在电机中，如例如转向驱动装置，这种浮动轴承通过外环相对于外壳进行安装调整。在此情况下，波形垫圈形式的调整弹簧或预张紧弹簧必须或者手动地实施装配或者该部件在一个单独的装配站处预先地安装到外壳中。这种手动的工作步骤或需要的附加装配装置在制造这种浮动轴承时分别导致时间和成本费用的提高。

发明的公开

与此相对地，按照本发明的具体权利要求1的特征的波形垫圈具有优点，即由于它的成型特性它可以在轴上自动定中心并且因此在外壳安装时不需要费力的手动操作或专门的装配站就可以更简单地和成本更有利地一起装配。在此处，按照本发明的波形垫圈包括从一个中心平面多次向上和向下弯曲或波形变化的垫圈（片），它包括至少三个从其内周面沿径向向内突出的定心区，这些定心区可以实现容纳在其中的轴的自动定中心，而不需要将波形垫圈在安装的预张紧的状态下沿径向在轴上或沿轴向在轴承内环上滑动。这在安装状态下，在波形垫圈在预张紧状态下被更平坦地挤压时，波形垫圈通过扩大它的内径来实现。

从属权利要求示出了本发明的优选的改进方案。

波形垫圈的定心区的定心点最好沿周向相对于波形垫圈的第一端面的支承区和第二端面的支承区错开地布置。由此在定心点处的安装期间实现波形垫圈轴上的自动定中心，该定心点不在波形弹簧通过轴向力在安装状态下被强烈地弹性变形所处于的区域中。

按照本发明的另一个优选实施例，定心区设计成弧形的并且各具有一个定心点。通过这种成型，按照本发明的波形垫圈可以经济合理地和成本有利地制造并且在其整体倒圆的内周面上没有切口效应。备选地，定心区设计成逐渐变窄（变尖）或者沿径向向内突出的条片。更优选地，设置正好五个定心区或备选地在波形垫圈的内周面上设置多个齿作为定心区，类似于内啮合的齿轮。更优选地，波形垫圈构造成具有三角形中心开口。

此外优选地，定心区的全部定心点被定位在波形垫圈的一个公共的平面上，其中，公共的平面与轴圈的中心轴线垂直地布置。由此在波形垫圈定中心时通过定心点实现均匀的定向和力分布。公共的平面最好位于波形垫圈的中心，也就是说，至端面具有相同的距离。

按照本发明的另一个优选实施例，在按照本发明的波形垫圈上，在120°的角距下，形成正好三个定心区。由此通过这种最小数目的定心区就已经可以实现轴的精确定中心。此外，波形垫圈在这种形式下具有最小重量。

波形垫圈的内径与波形垫圈的外径的比最好为大约1:1.4。由此以最小的材料费用除了提供要求的定向功能以外还在浮动轴承中提供足够的预张紧力。

此外优选地，按照本发明的波形垫圈具有相同的数量的在轴的第一轴向上突出的支承区和在轴的第二反向的轴向上突出的支承区和数量的定心区。这样在装入的状态下在两侧的支承区均匀变形的同时实现均匀的力分布。此外波形垫圈由此可以在任意的方位上安装。

按照本发明的另一个优选实施例，波形垫圈具有对称布置的在第一轴向上的突出的支承区，在第二轴向上突出的支承区和定心区。由此不需要与部件在视觉上的视线接触就可以进行“盲装”。此外备选地也可以将在两个方向上突出的支承区相对于波形垫圈的定心区非对称地布置，但是此时波形垫圈的定向安装必须在定心区至轴承之间的大的间距下实施。

在一个有利的实施例中，波形垫圈的径向的材料宽度在整个周面上是恒定的。该材料宽度在波形垫圈的内侧面和外侧面之间沿径向限定。通过恒定的材料宽度使在周面上的弹簧作用和负载保持恒定的并且达到一种教平坦的弹簧特性线以及提高的寿命。在特别优选的设计方案中，波形垫圈在每个定心区处具有弧形的，向外敞开的凹部。

波形垫圈最好沿周向中断地构造。波形垫圈的该中断部在此情况下可以是径向的切口形式的中断的区域，其中，该中断的区域在5°至50°之间，最好在30°和40°之间的周向角上延伸。由此可以实现波形垫圈与内径的改善的适配能力并且尤其是实现简单的安装。在此情况下可以将波形垫圈设计成卡扣环或锁紧涨圈，其具有用于与锁紧涨圈钳作用的安装辅助孔。备选地，可以这样地断开波形垫圈，使得波形垫圈的末端区域在中断的区域处重叠。由此提供一种波纹状的、环形的、叠合的波形垫圈。叠合区域在此情况下在一个周向角范围上，最好在10°和30°之间形成。