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DE102005028284B3 - Bearing assembly has balls installed in hollow cylinder-like cage which is constructed for sealed bearing upon one end face of outer section and on outer surface of inner section - Google Patents

Bearing assembly has balls installed in hollow cylinder-like cage which is constructed for sealed bearing upon one end face of outer section and on outer surface of inner section Download PDF

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DE102005028284B3
DE102005028284B3 DE102005028284A DE102005028284A DE102005028284B3 DE 102005028284 B3 DE102005028284 B3 DE 102005028284B3 DE 102005028284 A DE102005028284 A DE 102005028284A DE 102005028284 A DE102005028284 A DE 102005028284A DE 102005028284 B3 DE102005028284 B3 DE 102005028284B3
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Reinhold Mahr
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Abstract

The bearing assembly has an inner section (1) and an outer section (8) which encompasses at least one outer surface section of the inner section and which is axial movable in relation to the inner section by balls (11) installed between the inner and the outer sections. The balls are installed in a hollow cylinder-like cage (4) which is constructed for the sealed bearing upon one of the end faces of the outer section and on the outer surface of the inner section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung.The The invention relates to a bearing arrangement.

Aus der DE 695 20 851 T2 ist ein Servolenkungssystem bekannt, bei dem in einem hohlzylinderartigen Servosteuerventilgehäuse ein ringartiges Kraftübertragungsglied angeordnet ist, das einen hohlzylinderartigen Ventilschaft umschließt. Dabei ist eine der Stirnseiten des Kraftübertragungsglieds mit einer Nockenoberfläche ausgebildet, die einem ebenfalls mit einer Nockenoberfläche ausgebildeten Außenventilglied gegenüberliegt, wobei dazwischen Kugeln angeordnet sind. Das Kraftübertragungsglied wird dabei mittels einer Schraubenfeder, die an der anderen Stirnseite angreift, in Richtung des Außenventilglieds gedrückt. Weiterhin umfasst das Kraftübertragungsglied an seinem Innenmantel zwei diametral gegenüberliegende axial verlaufende Nuten und der Ventilschaft dazu zugehörig ebenfalls zwei Nuten, wobei in jedem Nutenpaar eine Kugel angeordnet ist. Obwohl vorgenannte Kugeln vergleichsweise eng und dicht in die Nuten gepasst sind, kommt es zu einer Leckage von einem Druckmittel, das zwischen dem Kraftübertragungsglied und dem Außenventilglied präsent ist, über die Nuten vorbei an den Kugeln, hinein in den Raum, in dem besagte Schraubenfeder angeordnet ist. Weiterhin ist vorgenannte passgenaue Ausbildung besagter Nuten und Kugeln mit einem erheblichen Herstellungs- und damit Kostenaufwand verbunden.From the DE 695 20 851 T2 a power steering system is known in which in a hollow-cylinder-like servo control valve housing, a ring-like power transmission member is arranged, which encloses a hollow cylindrical valve stem. In this case, one of the end faces of the force transmission member is formed with a cam surface which is opposite to an outer valve member also formed with a cam surface, wherein balls are arranged therebetween. The force transmission member is thereby pressed by means of a coil spring which acts on the other end face in the direction of the outer valve member. Furthermore, the force transmission member comprises on its inner shell two diametrically opposed axially extending grooves and the valve stem associated therewith also two grooves, wherein in each pair of grooves a ball is arranged. Although the aforementioned balls are relatively tight and tightly fitted in the grooves, there is leakage of a pressure medium, which is present between the power transmission member and the outer valve member, via the grooves past the balls, into the space in which said coil spring arranged is. Furthermore, the aforementioned custom-fit training said grooves and balls is associated with a considerable manufacturing and thus cost.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Lageranordnung zu schaffen, mit der unter anderem vorgenannte Leckage reduzierbar ist und die gleichzeitig einfach und kostengünstig herstellbar ist.A The object of the invention is therefore to provide an improved bearing assembly to create, with the aforementioned leakage reducible is and at the same time easy and inexpensive to produce.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The The object is solved by the subject matter of claim 1. advantageous Embodiments are described in the subclaims.

Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Lageranordnung folgende Merkmale:

  • – Ein Innenteil und ein Außenteil, das wenigstens einen Außenmantelabschnitt des Innenteils umschließt und das über zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnete Wälzkörper gegenüber dem Innenteil axial verschiebbar ist, und
  • – die Wälzkörper sind in einem hohlzylinderartigen Käfig angeordnet, der zum abdichtbaren Anliegen an einer der Stirnseiten des Außenteils und am Außenmantel des Innenteils ausgebildet ist.
According to claim 1, a bearing assembly includes the following features:
  • - An inner part and an outer part, which encloses at least an outer shell portion of the inner part and which is axially displaceable relative to the inner part over the inner part arranged between the inner part and the outer part, and
  • - The rolling elements are arranged in a hollow cylinder-like cage which is formed for sealingly abutment on one of the end faces of the outer part and on the outer jacket of the inner part.

Dadurch, dass der Käfig das Abdichten zwischen Innenteil und Außenteil mit übernimmt, können beispielsweise die Wälzkörper und die sie führenden Nuten im Innen- und Außenteil hinsichtlich Dichtheit ohne besondere Genauigkeitsanforderungen hergestellt werden, was mit einem entsprechenden Kostenvorteil einhergeht, da besagte Nuten und Wälzkörper gegenüber der Lösung der eingangs genannten DE 695 20 851 T2 keine Dichtfunktion mehr zu erfüllen brauchen. Der Käfig fungiert dabei neben der Erfüllung seinen klassischen Käfigaufgaben gleichzeitig als eine Führung zwischen dem Innen- und dem Außenteil, als Halteelement und mit besonderem Vorteil als Positionierelement für die Wälzkörper.Due to the fact that the cage takes over the sealing between the inner part and the outer part, for example, the rolling elements and the grooves leading them in the inner and outer parts can be made in terms of tightness without special accuracy requirements, which is associated with a corresponding cost advantage, as said grooves and rolling elements over the Solution of the aforementioned DE 695 20 851 T2 no longer need to fulfill any sealing function. The cage acts in addition to fulfilling its classic cage tasks simultaneously as a guide between the inner and the outer part, as a holding element and with particular advantage as a positioning element for the rolling elements.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Käfig in einfacher und kostengünstiger Weise aus einem Blech, insbesondere einstückig hergestellt.In In a particularly advantageous embodiment of the cage is in a simple and cost-effective way from a sheet, in particular made in one piece.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiment of the invention described below the figures. Showing:

1 einen Längsschnitt durch eine Lageranordnung mit einem hülsenartigen Innenteil und einem dazu axial verschiebbaren ringartigen Außenteil und 1 a longitudinal section through a bearing assembly with a sleeve-like inner part and an axially displaceable annular outer part and

2 eine Ausschnittsvergrößerung der Lageranordnung der 1. 2 an enlarged detail of the bearing assembly of 1 ,

Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch eine Lageranordnung mit einem hülsenartigen Innenteil 1 und einem ringartigen Außenteil 8. Das ringartige Außenteil 8 umschließt dabei wenigstens einen axialen Abschnitt des Außenmantels des Innenteils 1. Zwischen dem Innenteil 1 und dem Außenteil 8 sind als Kugeln 11 ausgebildete Wälzkörper angeordnet, so dass das Außenteil 8 gegenüber dem Innenteil 1 axial verschiebbar ist. Dabei sind in Umfangsrichtung verteilt, vier axiale Reihen von jeweils zwei Kugeln 11 in entsprechenden Laufbahnrillen des Innenteils 1 und des Außenteils 8 angeordnet.The 1 shows as an embodiment of the invention a longitudinal section through a bearing assembly with a sleeve-like inner part 1 and a ring-like outer part 8th , The ring-like outer part 8th encloses at least an axial portion of the outer shell of the inner part 1 , Between the inner part 1 and the outer part 8th are as balls 11 trained rolling elements arranged so that the outer part 8th opposite the inner part 1 is axially displaceable. In this case, distributed in the circumferential direction, four axial rows of two balls 11 in corresponding raceway grooves of the inner part 1 and the outer part 8th arranged.

Die Kugeln 11 sind dabei in vier langlochartigen Öffnungen eines hohlzylinderartigen Blechkäfigs 4 angeordnet. Dabei ist der Blechkäfig 4 insbesondere in seinem rechten Bereich derart durch ein entsprechendes Umformen ausgebildet, dass er sowohl dicht an der rechten Stirnseite des Außenteils 8 als auch dicht am Außenmantel des Innenteils 1 anliegt.The balls 11 are in four slot-like openings of a hollow cylinder-like sheet metal cage 4 arranged. Here is the sheet metal cage 4 formed in particular in its right area by a corresponding forming, that it is both close to the right end of the outer part 8th as well as close to the outer shell of the inner part 1 is applied.

Für das dichte Anliegen an der rechten Stirnseite des Außenteils 8 ist der Blechkäfig 4 mit einer flanschartigen, sich radial nach außen hin erstreckenden Auskragung ausgebildet, die beispielsweise durch ein entsprechendes Zurückfalten hergestellt ist. Dabei ist zwischen der rechten Stirnseite des Außenteils 8 und der flanschartigen Auskragung des Blechkäfigs 4 eine Dichtung 6 angeordnet, so dass bei einem Einpressen des Blechkäfigs 4 in das Außenteil 8 eine entsprechende Dichtheit zwischen der rechten Stirnseite des Außenteils 8 und der flanschartigen Auskragung des Blechkäfigs 4 erzielt wird. Ferner ist der Blechkäfig 4 an seiner linken Stirnseite am Außenteil 8 gebördelt ausgebildet.For the tight fit on the right front side of the outer part 8th is the sheet metal cage 4 formed with a flange, radially outwardly extending projection, which produced for example by a corresponding folding back is. It is between the right front side of the outer part 8th and the flange-like projection of the sheet metal cage 4 a seal 6 arranged so that when pressing in the sheet metal cage 4 in the outer part 8th a corresponding tightness between the right front side of the outer part 8th and the flange-like projection of the sheet metal cage 4 is achieved. Further, the sheet metal cage 4 on its left end on the outer part 8th formed trained.

Da das Außenteil 8 und damit auch der in das Außenteil 8 eingepresste Blechkäfig 4 bezüglich dem Innenteil 1 in axialer Richtung verschiebbar und gleichzeitig verschwenkbar ist, ist für ein dichtes Anliegen des Blechkäfigs 4 am Außenmantel des Innenteils 1 in eine ringartige Nut am Außenmantel des Innenteils 1 eine Dichtung 2 eingesetzt.As the outer part 8th and thus also in the outer part 8th Pressed sheet metal cage 4 with respect to the inner part 1 slidable in the axial direction and at the same time is pivotable, is for a tight fit of the sheet metal cage 4 on the outer jacket of the inner part 1 in an annular groove on the outer surface of the inner part 1 a seal 2 used.

Weiterhin ist zwischen einer rechten Stirnfläche des Außenteils 8 und einer im rechten Bereich mit dem Innenteil 1 verbundenen Scheibe 3 eine Feder 5 angeordnet, so dass bei einem axialen Verschieben des Außenteils 8 gegenüber dem Innenteil 1 auf das Außenteil 8 eine entsprechende Rückstellkraft ausgeübt wird. Die lochscheibenartige Scheibe 3 ist dabei auf einen entsprechenden Absatz am Außenmantel des Innenteils 1 aufgeschoben und durch ein Verstemmen befestigt.Furthermore, between a right end face of the outer part 8th and one in the right area with the inner part 1 connected disc 3 a feather 5 arranged so that upon axial displacement of the outer part 8th opposite the inner part 1 on the outer part 8th a corresponding restoring force is exercised. The disc-like disc 3 is on a corresponding paragraph on the outer jacket of the inner part 1 deferred and fixed by caulking.

Am Außenmantel des Außenteils 8 ist weiterhin eine ringartig umlaufende Nut eingearbeitet, in die eine weitere Dichtung 7 eingesetzt ist, so dass das Außenteil 8 in einer nicht dargestellten, die Lageranordnung umschließenden Gehäusehülse dichtend anliegt.On the outer jacket of the outer part 8th Furthermore, an annular circumferential groove is incorporated, in which another seal 7 is inserted, leaving the outer part 8th in a non-illustrated, the bearing assembly enclosing housing sleeve sealingly.

An der linken Stirnseite ist das Außenteil 8 mit wenigstens zwei schalenartigen Laufbahneinbauchungen für als Kugeln 10 ausgebildete Wälzkörper ausgestaltet. Dabei liegen die Kugeln 10 auf einer der linken Stirnseite des Außenteils 8 gegenüberliegenden Seite an einem weiteren nicht dargestellten Bauteil an. Dadurch wird bei einem Verschwenken der Lageranordnung um ihre Mittenachse gleichzeitig ein Verschieben des Außenteils 8 gegenüber dem Innteil 1 axial zur rechten Seite hin bewirkt, so dass sich das Außenteil 8 sozusagen auf einem kurzen Abschnitt einer schraubenlinienförmigen Bahn bewegt. Dabei sind die Kugeln 10 in einem Kunststoffkäfig 9 geführt. Die 2 zeigt dazu vom Außenmantel des Innenteils 1 aus betrachtet, eine Seitenansicht des in der 1 mit M bezeichneten Ausschnitts.On the left front side is the outer part 8th with at least two shell-like troughs for as balls 10 designed trained rolling elements. Here are the balls 10 on one of the left front side of the outer part 8th opposite side to another component, not shown. As a result, at a pivoting of the bearing assembly about its center axis at the same time a displacement of the outer part 8th opposite the Innteil 1 axially to the right side causes, so that the outer part 8th moved on a short section of a helical path, so to speak. Here are the balls 10 in a plastic cage 9 guided. The 2 points to the outer jacket of the inner part 1 from a side view of the in the 1 with M designated section.

11
Innenteilinner part
2, 6, 72, 6, 7
Dichtungpoetry
33
Scheibedisc
44
Blechkäfigsheet metal cage
55
Federfeather
88th
Außenteilouter part
99
KunststoffkäfigPlastic cage
10, 1110 11
KugelBullet

Claims (17)

Lageranordnung beinhaltend folgende Merkmale: – Ein Innenteil und ein Außenteil, das wenigstens einen Außenmantelabschnitt des Innenteils umschließt und das über zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnete Wälzkörper gegenüber dem Innenteil axial verschiebbar ist, und – die Wälzkörper sind in einem hohlzylinderartigen Käfig angeordnet, der zum abdichtbaren Anliegen an einer der Stirnseiten des Außenteils und am Außenmantel des Innenteils ausgebildet ist.Bearing arrangement comprising the following features: - An interior part and an outdoor part, the at least one outer shell section the inner part encloses and the above arranged between the inner part and the outer part rolling elements relative to the Inner part is axially displaceable, and - The rolling elements are arranged in a hollow cylinder-like cage, the sealable concern on one of the end faces of the outer part and on the outer jacket of the inner part is formed. Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei der Käfig aus einem Blech hergestellt ist.Bearing assembly according to claim 1, wherein the cage of a sheet metal is made. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Käfig zum Anliegen an der Stirnseite des Außenteils mit einer flanschartigen, sich radial nach außen hin erstreckenden Auskragung ausgebildet ist.Bearing arrangement according to one of claims 1 or 2, the cage for abutment with the face of the outer part with a flange, radially outward outwardly extending projection is formed. Lageranordnung nach Anspruch 3, wobei die Auskragung eine Rückfaltung umfasst.Bearing assembly according to claim 3, wherein the projection a refolding includes. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei zwischen der Stirnseite des Außenteils und dem Käfig eine Dichtung angeordnet ist.Bearing arrangement according to one of claims 3 or 4, wherein between the end face of the outer part and the cage a Seal is arranged. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Käfig an einem axialen Ende am Außenteil gebördelt ist.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 5, the cage at one axial end on the outer part beaded is. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Käfig in das Außenteil eingepresst ist.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 6, the cage in the outer part is pressed. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Käfig für die Wälzkörper langlochartige Öffnungen umfasst.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 7, the cage for the Rolling elements slot-like openings includes. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zum abdichtenden Anliegen des Käfigs am Außenmantel des Innenteils in eine am Außenmantel radial umlaufende Nut eine Dichtung einsetzbar ist.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the sealing engagement of the cage on the outer surface of the inner part in one on the outer jacket radially circumferential groove a seal can be used. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Wälzkörper in axial verlaufenden Rillen des Innen- und Außenteils angeordnet sind.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein the rolling elements in axially extending grooves of the inner and outer parts are arranged. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei vier in Umfangsrichtung verteilte axiale Reihen mit je zwei Wälzkörpern vorgesehen sind.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 10, wherein four circumferentially distributed axial rows, each with provided two rolling elements are. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Wälzkörper als Kugeln ausgebildet sind.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 11, wherein the rolling elements as Balls are formed. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei zwischen dem Innenteil und dem Außenteil Federmittel angeordnet sind.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 12, wherein disposed between the inner part and the outer part spring means are. Lageranordnung nach Anspruch 13, wobei zwischen einer Stirnfläche des Außenteils und einer mit dem Innenteil verbundenen Scheibe eine Feder angeordnet ist.Bearing arrangement according to claim 13, wherein between a face of the outer part and a disk connected to the inner part, a spring arranged is. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Stirnseite des Außenteils derart ausgebildet ist, dass mit einem Verschwenken der Lageranordnung um deren Mittenachse gleichzeitig ein axiales Verschieben des Außenteils bewirkt wird.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 14, wherein an end face of the outer part is formed is that with a pivoting of the bearing assembly about its center axis at the same time an axial displacement of the outer part is effected. Lageranordnung nach Anspruch 15, wobei in wenigstens einem Segment der Stirnseite des Außenteils eine sich in ihrer Tiefe verändernde Wälzkörperlaufbahn mit einem darin eingesetzten Wälzkörper angeordnet ist.Bearing assembly according to claim 15, wherein in at least a segment of the front side of the outer part one in their Depth changing rolling body arranged with a rolling element inserted therein is. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Lageranordnung einer Ventileinrichtung einer Servolenkung zugehört.Bearing arrangement according to one of claims 1 to 16, wherein the bearing assembly of a valve device of a power steering listened.
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