DE102011083807A1

DE102011083807A1 - steering bearings

Info

Publication number: DE102011083807A1
Application number: DE102011083807A
Authority: DE
Inventors: Herbert Erhardt
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-04
Also published as: WO2013045179A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenkungslager (1) für Spiele ausgleichende Lagerungen einer Welle (3) in einem Gehäuse (6) mit wenigstens einer Reihe (16) Rollen (17) und einer die Reihe (16) außen umgebenden Lagerhülse (23) und wenigstens einem Vorspannmittel (20) zum Ausgleichen von Toleranzen.The invention relates to a steering bearing (1) for clearance compensating bearings of a shaft (3) in a housing (6) with at least one row (16) rollers (17) and a bearing sleeve (23) surrounding the row (16) on the outside and at least one Biasing means (20) for compensating for tolerances.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Lenkungslager für Spiele ausgleichende Lagerungen von Wellen in Gehäusen mit wenigstens einer Reihe Rollen und einer die Reihe außen umgebenden Lagerhülse und wenigstens einem Vorspannmittel zum Ausgleichen von Toleranzen. Die Erfindung betrifft auch eine Lenksäule oder ein Lenkgetriebe einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einem Lenkungslager für Spiele ausgleichende Lagerungen.Steering bearing for play balancing bearings of shafts in housings with at least one row of rollers and a bearing sleeve surrounding the row outside and at least one biasing means for compensating for tolerances. The invention also relates to a steering column or a steering gear of a steering system of a motor vehicle with at least one steering bearing for games compensating bearings.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Rollenlager werden in Lenkungen beispielsweise zur Lagerung der Lenkwellen (Lenkspindel) und von Wellen in Lenkgetrieben vorgesehen. Aufgrund des Linienkontaktes der Wälzkörper mit den Laufbahnen weisen die Rollenlager relativ hohe Tragzahlen auf. Generell können die Rollenlager ohne den klassischen Lagerinnenring eingesetzt werden, so dass der Bedarf an radialem Bauraum gering ist, insbesondere dann, wenn die Außenlaufbahn an einer dünnwandigen Nadelhülse ausgebildet ist. Roller bearings are provided in steering systems, for example for supporting the steering shafts (steering spindle) and shafts in steering gears. Due to the line contact of the rolling elements with the raceways, the roller bearings have relatively high load ratings. In general, the roller bearings can be used without the classic bearing inner ring, so that the need for radial space is small, especially if the outer raceway is formed on a thin-walled needle sleeve.

In Lenksäulen von Kraftfahrzeugen kann zur Lagerung der Lenkspindel im Lenkrohr eine obere vorzugsweise eine untere Lagerstelle durch ein spielfrei vorgespanntes Lenkungslager gebildet sein. Das Lenkungslager weist Rollen bzw. Nadeln, eine Lagerhülse und ein als Toleranzring bezeichnetes Vorspannelement auf. Die Innenlaufbahn für die Nadeln ist durch die Oberfläche der Lenkspindel gebildet und die Außenlaufbahn an der Lagerhülse. Die Lagerhülse ist am Umfang einmal schräg zur Lagerachse verlaufend geschlitzt und sitzt in dem Toleranzring. Der Lagersitz für den Toleranzring ist in einem Rohr der Lenksäule ausgebildet. Mittels der Toleranzringe können durch kostensparende Herstellung der Lenkspindeln und Lenkrohre verursachte große Form- und Lagetoleranzen an den Lagersitzen ausgeglichen werden. Die Toleranzringe sind zumeist aus elastischem Material gebildet und weisen gegenüber dem Lagersitz im Durchmesser ein Übermaß auf, welches mindestens der größtmöglichen Summentoleranz des Systems Lenkspindel-Rohr entspricht. Beim Einpressen ins Lenkrohr federn die Toleranzringe um dieses Übermaß ein und werden elastisch vorgespannt. Die Vorspannung wirkt radial gegen den Lagersitz im Rohr und auf die Lagerhülse, die durch den Schlitz am Umfang nachgiebig ist, so dass die Wälzkörper spielfrei gegen die Innenlaufbahn an der Lenkspindel vorgespannt werden. In steering columns of motor vehicles may be formed by a backlash biased steering bearing for supporting the steering shaft in the steering tube, an upper preferably a lower bearing. The steering bearing has rollers or needles, a bearing sleeve and a tempering ring called biasing member. The inner race for the needles is formed by the surface of the steering shaft and the outer race on the bearing sleeve. The bearing sleeve is slotted on the circumference once running obliquely to the bearing axis and sits in the tolerance ring. The bearing seat for the tolerance ring is formed in a tube of the steering column. By means of the tolerance rings can be compensated by cost-saving production of the steering spindles and steering tubes caused great shape and position tolerances on the bearing seats. The tolerance rings are usually formed of elastic material and have over the bearing seat in the diameter of an excess, which corresponds to at least the largest possible sum tolerance of the system steering shaft pipe. When pressed into the steering tube, the tolerance rings spring in on this excess and are elastically preloaded. The bias acts radially against the bearing seat in the tube and on the bearing sleeve, which is compliant by the slot on the circumference, so that the rolling elements are biased backlash against the inner race on the steering shaft.

Lenkungslager zur Lagerung von Lenkspindeln im Lenkrohr weisen außer den ausgleichenden Eigenschaften auch hervorragenden Dämpfungseigenschaften auf, durch die Lenkspindel und Lenkrohr voneinander entkoppelt sind und so die Übertragung von Körperschall und Schwingungen ins Fahrzeuginnere vermieden wird. Darüber hinaus sind die Herstellkosten für derartige Lager und deren Lagersitze gering. Nachteilig hingegen kann sich das elastisch nachgiebige Verhalten der Toleranzringe auf die Steifigkeit der Lenkung auswirken. Darüber hinaus ist aufgrund des nachgiebigen Verhaltens der Toleranzringe der Sitz eines derartigen Lenkungslagers im Lenkrohr den hohen Ansprüchen an die Rückhaltefähigkeit bei Crash nicht gewachsen, so dass die Lenkungslager des zuvor beschriebenen Typs trotz ihrer Vorteile zunehmend für Lenkungen moderner Kraftfahrzeuge an Bedeutung verloren haben. Steering bearings for the bearing of steering spindles in the steering tube have in addition to the balancing properties on excellent damping properties, are decoupled by the steering shaft and steering tube from each other and so the transmission of structure-borne noise and vibrations is avoided inside the vehicle. In addition, the manufacturing costs for such bearings and their bearing seats are low. A disadvantage, however, may affect the elastic compliance of the tolerance rings on the rigidity of the steering. In addition, due to the compliant behavior of the tolerance rings, the seat of such a steering bearing in the steering tube, the high demands on the ability to withstand crash, so that the steering bearings of the type described above, despite their advantages have increasingly lost importance for steering modern motor vehicles.

Rollen- bzw. Nadellager werden aufgrund der geringen Bauhöhe und hoher Tragfähigkeit in Lenkgetrieben zur Lagerung der Ritzelwellen und der Eingangswellen eingesetzt. Durch die Anordnung und die Bauart ergeben sich radiale Spiele in den Lagerstellen und Fluchtungsfehler zwischen Ritzelwelle und Eingangswelle bzw. zwischen deren Lagersitzen. Fluchtungsfehler führen zu Verspannungen der Wellen gegeneinander oder in den Lagersitzen. Die Spiele verursachen im Fahrbetrieb störende Geräusche. Außerdem können die Spiele die Funktion der Sensorik nachteilig beeinflussen. Verspannungen führen zu Ungenauigkeiten der Sensorik und zu Knackgeräuschen.Roller or needle roller bearings are used in steering gears for supporting the pinion shafts and the input shafts due to the low height and high load capacity. Due to the arrangement and design, radial play in the bearings and misalignment between pinion shaft and input shaft or between the bearing seats arise. Alignment errors lead to tension of the waves against each other or in the bearing seats. The games cause disturbing noises when driving. In addition, the games can adversely affect the function of the sensors. Tensions lead to inaccuracies of the sensors and crackling noises.

In DE 10 2005 045 522 A1 zeigt ein Lenkgetriebe, in dem die mittels einer Zahnstange antreibbare Ritzelwelle außenseitig mit einem Kugellager und zur Eingangswelle hin mit einem Nadellager abgestützt ist. Die Ritzelwelle ist mittels eines Dehn-Drehstabes mit der Eingangswelle verbunden. Die Eingangswelle ist ritzelwellenseitig mit einem Nadellager und außenseitig mit einem kombinierten Nadel-Kugellager gelagert. Das Rollenlager des kombinierten Lagers weist eine Reihe umfangsseitig zueinander benachbarter Rollen auf, deren Innenlaufbahn durch die Oberfläche der Eingangswelle gebildet und deren Außenlaufbahn an einer Lagerhülse ausgebildet ist. Die Lagerhülse sitzt im Gehäuse des Lenkgetriebes. In DE 10 2005 045 522 A1 shows a steering gear in which the driven by means of a rack pinion shaft is supported on the outside with a ball bearing and the input shaft out with a needle bearing. The pinion shaft is connected to the input shaft by means of a stretch torsion bar. The input shaft is pinion shaft side mounted with a needle bearing and the outside with a combined needle roller bearings. The roller bearing of the combined bearing has a number of peripherally adjacent rollers whose inner race formed by the surface of the input shaft and whose outer race is formed on a bearing sleeve. The bearing sleeve sits in the housing of the steering gear.

Das Kugellager des kombinierten Lagers ist durch eine unrunde und elastische Hülse und eine Reihe umfangsseitig aufeinander folgender Kugeln gebildet. Die Hülse ist das Vorspannmittel und ist in der Lagerhülse aufgenommen. Die Kugeln sitzen zwischen der Oberfläche der Eingangswelle und der Hülse. Am Umfang der Welle verteilt sind durch die Unrundheit der Hülse bedingte Engstellen zwischen der Hülse und der Welle ausgebildet. Über das Kugellager ist die Lagerstelle dadurch spielfrei gehalten, dass im Betrieb ein Teil der Kugeln die Engstellen zwischen der Hülse und der Oberfläche der Welle passiert und dort mittels der Hülse spielfrei gegen die Welle vorgespannt wird. The ball bearing of the combined bearing is formed by a non-circular and elastic sleeve and a series of circumferentially successive balls. The sleeve is the biasing means and is in the Bearing sleeve added. The balls sit between the surface of the input shaft and the sleeve. Distributed on the circumference of the shaft are caused by the ovality of the sleeve conditional bottlenecks between the sleeve and the shaft. About the ball bearing the bearing is kept free of play, that in operation a part of the balls passes through the bottlenecks between the sleeve and the surface of the shaft and is biased there by the sleeve backlash against the shaft.

Derartige kombinierte Wälzlagerungen weisen relativ viel Komponenten auf. Verglichen mit Standard-Rollenlagern sind diese Lagerungen deshalb in ihrer Herstellung teurer und beanspruchen mehr axialen Bauraum.Such combined rolling bearings have relatively many components. Compared to standard roller bearings, these bearings are therefore more expensive to manufacture and require more axial space.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Lenkungslager zu schaffen, mit dem die zuvor beschriebenen Probleme beseitigt werden.The object of the invention is therefore to provide a steering bearing, with which the problems described above are eliminated.

Die Aufgabe ist nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß Erfindung ist das Vorspannmittel radial zwischen der Lagerhülse und einer die Lagerhülse mit Abstand umfangsseitig umgebenden Buchse federelastisch eingespannt. Das Vorspannmittel ist federelastisch ausgeführt und beispielsweise aus Stahl oder Kunststoff. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Vorspannmittel ein Ring aus wenigstens einem gummielastischen Werkstoff ist, beispielsweise aus einem Elastomer mit einer Härte von 70 Shore A für einen Temperatureinsatzbereich bis 120°C. Der Ring kann durch eine vollständig mit Material gefüllte Wand gebildet sein oder alternativ Kammern, Durchgangslöcher oder Rippen aufweisen. The object is solved according to the features of claim 1. According to the invention, the biasing means is clamped resiliently radially between the bearing sleeve and a bushing circumferentially surrounding the bearing sleeve at a distance. The biasing means is resilient and made of steel or plastic, for example. An embodiment of the invention provides that the biasing means is a ring made of at least one rubber-elastic material, for example of an elastomer having a hardness of 70 Shore A for a temperature range up to 120 ° C. The ring may be formed by a wall completely filled with material, or alternatively have chambers, through-holes or ribs.

Die Buchse kann einen der Umgebungskonstruktion angepassten beliebigen Querschnitt aufweisen oder ist bevorzugt hohlzylindrisch ausgebildet. Als Werkstoff für die Buchse ist vorzugsweise Stahl oder Kunststoff alternativ Leichtmetall vorgesehenThe bushing may have an arbitrary cross section adapted to the surrounding construction or is preferably formed as a hollow cylinder. As a material for the socket steel or plastic alternatively light metal is provided

Das Vorspannmittel ist in die Buchse eingepresst, oder form- bzw. stoffschlüssig (beispielsweise durch Vulkanisieren oder unter der Verwendung von Klebstoffen) mit dieser verbunden. Die Buchse weist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung an einer Seite oder an beiden Seiten wenigstens einen Anschlag auf, der von einem zylindrischen Abschnitt der Buchse aus radial in Richtung einer Rotationsachse des Lenkungslagers gerichtet ist. Die Rotationsachse ist konzentrisch in dem Lenkungslager axial ausgerichtet. Der Anschlag erstreckt sich radial soweit, dass dem Anschlag axial zumindest eine Stirnseite einer der Rollen gegenüberliegt. Durch eine derartige Anordnung kann das Vorspannmittel formschlüssig in der Buchse gehalten werden, da dieses durch den Anschlag axial hintergriffen ist. Darüber hinaus kann der Anschlag als Anschlag für Dichtungen dienen, mit denen das Lenkungslager gegenüber einer Umgebungskonstruktion abgedichtet ist. Die Anschläge sind vorzugsweise radiale Borde, die soweit radial nach innen gezogen sind, dass deren Rand die Rollen axial hintergreift. Die Anordnung Vorspannmittel, Lagerhülse, Rollenkäfig und Rollen ist auf diese Weise sicher und fest in der Buchse gehalten. The biasing means is pressed into the bush, or positively or materially connected (for example, by vulcanization or using adhesives) with this. The socket has according to an embodiment of the invention on one side or on both sides at least one stop, which is directed from a cylindrical portion of the sleeve radially in the direction of a rotation axis of the steering bearing. The axis of rotation is concentrically aligned axially in the steering bearing. The stop extends radially so far that the stop axially at least one end face of one of the rollers opposite. By such an arrangement, the biasing means can be positively held in the socket, as this is engaged behind by the stop axially. In addition, the stop can serve as a stop for seals with which the steering bearing is sealed against a surrounding construction. The stops are preferably radial ribs, which are drawn radially inward to the extent that the edge engages behind the rollers axially. The arrangement biasing means, bearing sleeve, roller cage and rollers is held securely and firmly in the socket in this way.

Die Lagerhülse ist vorzugsweise ein kalt geformtes Bauteil aus Blech mit oder ohne radial nach innen oder außen gerichteten Vorsprüngen oder Borden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Lagerhülse umfangsseitig einmal durch einen Schlitz unterbrochen ist, so dass die die Rollen mittels elastischer Vorspannung des Vorspannmittels über die Lagerhülse gegen die Oberfläche einer Welle oder einen auf der Welle sitzenden Innenring des Lenkungslagers gepresst werden können. Die Lagerhülse ist demnach durch den Schlitz umfangsgerichtet nachgiebig. The bearing sleeve is preferably a cold formed sheet metal component with or without radially inwardly or outwardly directed projections or ribs. An embodiment of the invention provides that the bearing sleeve is peripherally interrupted once by a slot, so that the rollers can be pressed by means of elastic bias of the biasing means on the bearing sleeve against the surface of a shaft or a seated on the shaft inner ring of the steering bearing. The bearing sleeve is thus circumferentially compliant by the slot.

Das Lenkungslager ist für Spiele ausgleichende Lagerungen beliebig ausgeführter Wellen von Fahrzeuglenkungen an beliebigen Lagerstellen in beliebig ausgebildeten Gehäusen vorgesehen. The steering bearing is provided for games balancing bearings arbitrarily executed waves of vehicle steering at any bearings in arbitrarily formed housings.

Wellen sind beispielsweise Lenkspindeln des oberen Teils einer Lenksäule, des unteren Teils der Lenksäule oder Ritzel- bzw. Eingangswellen in Lenkgetrieben. Shafts are, for example, steering spindles of the upper part of a steering column, the lower part of the steering column or pinion or input shafts in steering gears.

Gehäuse sind einfache beliebig hergestellte Rohre aus Blech oder Gehäuse aus Stahl, Guss bzw. Leichtmetall. Housings are simple tubes made of sheet metal or steel, cast or light metal.

Eine Reihe Rollen sieht umfangsseitig verteilte und aufeinander folgende Rollen gleicher oder unterschiedlicher Abmessungen vor. Wahlweise sind Lenkungslager mit zwei oder mehr Reihen vorgesehen. Denkbar ist auch, dass das Lenkungslager außer Rollen auch Kugeln als Wälzkörper aufweist. A series of rollers provides circumferentially distributed and successive roles of the same or different dimensions. Optionally, steering bearings are provided with two or more rows. It is also conceivable that the steering bearing except rollers also has balls as rolling elements.

Mit Rollen sind im wesentlichen zylindrische, ballige oder tonnenförmig ausgeführte Wälzkörper mit einer Mantelfläche und zwei axial voneinander gewandten Stirnflächen bezeichnet, die als Rollen ein Verhältnis von Länge zum Durchmesser ≤ 3 und als Nadeln (Nadelrollen) ein Verhältnis von mindestens 3 aufweisen. Stirnflächen können auch ballige oder zugespitzte Formen aufweisen. With rollers substantially cylindrical, spherical or barrel-shaped running rolling elements are designated with a lateral surface and two axially mutually facing end surfaces having a ratio of length to diameter ≤ 3 and as needles (needle rollers) has a ratio of at least 3 as rollers. End surfaces may also have spherical or pointed shapes.

Das erfindungsgemäße Lager ist einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar, insbesondere dann, wenn die Buchse und/oder die Lagerhülse aus dünnem Blech sind. The bearing of the invention is simple and inexpensive to produce, especially if the bushing and / or the bearing sleeve are made of thin sheet metal.

Durch die Buchse ist ein fester Sitz des Lenkungslagers, beispielsweise ein Presssitz realisierbar. Der obere Teil von Lenksäulen in modernen Kraftfahrzeugen weist häufig anstelle eines Lenkrohrs ein Gehäuse aus Leichtmetall auf, so dass die Herstellung eines für den Presssitz genauen Lagersitzes im Gehäuse kein Problem ist. Through the socket a tight fit of the steering bearing, such as a press fit can be realized. The upper part of steering columns in modern motor vehicles often has instead of a steering tube to a housing made of light metal, so that the production of an accurate for the press fit bearing seat in the housing is not a problem.

Das Lenkungslager weist auf Grund des radial zwischen der Lagerhülse und der Buchse angeordneten elastischen Vorspannmittels hervorragende dämpfende Wirkung gegen Körperschall auf, durch die die Lenkspindel und das Gehäuse oder die Wellen und das Gehäuse des Lenkgetriebes voneinander entkoppelt sind. The steering bearing has due to the radially arranged between the bearing sleeve and the sleeve elastic biasing means excellent damping effect against structure-borne noise, by which the steering shaft and the housing or the shafts and the housing of the steering gear are decoupled from each other.

Darüber hinaus kann die Buchse als Dichtungssitz oder als Dichtungsträger ausgebildet sein. Mit der Dichtung ist entweder das Lenkungslager gegen Verschmutzung geschützt und/oder das Fahrzeuginnere zusätzlich akustisch gegen Luftschall abgedichtet. In addition, the socket may be formed as a seal seat or as a seal carrier. With the seal, either the steering bearing is protected against contamination and / or the vehicle interior additionally acoustically sealed against airborne sound.

Weiterhin kann das Vorspannmittel einteilig integral mit einer Dichtung versehen sein, die entweder als Spaltdichtung oder schleifende Dichtung zur Welle bzw. zum Innenring ausgelegt ist. Furthermore, the biasing means may be integrally provided integrally with a seal which is designed either as a gap seal or sliding seal to the shaft or to the inner ring.

Darüber hinaus können mittels des elastisch reagierenden Vorspannmittels große Durchmessertoleranzen der Wellen in Lenksäulen und Lenkgetrieben ausgeglichen werden. Der Achsversatz beispielsweise zwischen der Ritzelwelle und der Eingangswelle im Lenkgetriebe wird ohne Verspannungen elastisch kompensiert.In addition, by means of the elastically reacting biasing means large diameter tolerances of the waves in steering columns and steering gears can be compensated. The axial offset, for example, between the pinion shaft and the input shaft in the steering gear is compensated elastically without tension.

Das Lager sitzt aufgrund des Presssitzes fest im Gehäuse oder ist alternativ mit Sicherungsmitteln axial gesichert. Die radialen Borde halten die Bauteile des Lenkungslagers auch bei Crash sicher aneinander und die Lenkspindel zurück, wenn diese sich beim Crash von den anderen Lagerstellen lösen sollte, so dass sich die Anwendung des erfindungsgemäßen Lenkungslagers auch wieder in Lenksäulen von modernen Fahrzeugen anbietet. The bearing is firmly seated in the housing due to the interference fit or is alternatively secured axially with securing means. The radial shelves hold the components of the steering bearing safely even in a crash to each other and the steering shaft back, if this should be solved in the crash of the other bearings, so that the application of the steering bearing according to the invention also offers again in steering columns of modern vehicles.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht dementsprechend eine Lenksäule einer Lenkung eines Kraftfahrzeuges vor, in der eine Lenkwelle und oder eine Welle des Lenkgetriebes und beliebige andere Wellen mittels wenigstens eines Lenkungslagers nach Erfindung gelagert ist.An embodiment of the invention accordingly provides a steering column of a steering system of a motor vehicle, in which a steering shaft and / or a shaft of the steering gear and any other waves is mounted by means of at least one steering bearing according to the invention.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lenkungslagers 1 gemäß Erfindung in einer Gesamtansicht. 1 shows an embodiment of a steering bearing 1 according to the invention in an overall view.

2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Rotationsachse 2 des Lenkungslagers 1. 2 shows a longitudinal section along the axis of rotation 2 of the steering bearing 1 ,

3 zeigt einen Querschnitt des Lenkungslagers 1 entlang der Linie II-II nach 2. 3 shows a cross section of the steering bearing 1 along the line II-II after 2 ,

Das Lenkungslager 1 ist für Spiele ausgleichende Lagerungen von Wellen 3 in Form von Lenkspindeln 4 nach 8 oder in Form von Eingangswellen 5 nach 9 in Gehäusen 6, welche nach 8 als Lenkrohre 7 oder nach 9 als Gehäuse 8 von Lenkgetrieben 9 ausgeführt sind, vorgesehen. The steering bearing 1 is for games balancing bearings of waves 3 in the form of steering spindles 4 to 8th or in the form of input shafts 5 to 9 in housings 6 which after 8th as steering tubes 7 or after 9 as a housing 8th of steering gears 9 are executed provided.

7 zeigt eine Lenkung 11 eines Fahrzeuges 12 mit einer Lenksäule 10, einem Lenkrad 13 und einem Lenkgetriebe 9. Die Lenksäule 10 bildet den Verbindungsstrang zwischen dem Lenkrad 13 und dem Lenkgetriebe 9 und ist aus einem oberen Abschnitt 14 und einem gelenkig mit diesem verbundenen unteren Abschnitt 15 gebildet. 7 shows a steering 11 of a vehicle 12 with a steering column 10 a steering wheel 13 and a steering gear 9 , The steering column 10 forms the connecting strand between the steering wheel 13 and the steering gear 9 and is from an upper section 14 and an articulated lower portion connected thereto 15 educated.

8 zeigt den oberen Abschnitt 14 einer Lenksäule 10 nach 7 in einem Längsschnitt. 8th shows the upper section 14 a steering column 10 to 7 in a longitudinal section.

9 zeigt einen Längsschnitt durch ein Lenkgetriebe 9. 9 shows a longitudinal section through a steering gear 9 ,

1. 2 und 3: Das Lenkungslager 1 weist eine Reihe 16 Rollen 17 auf, die in einem Käfig 18 geführt sind. Die Reihe 16 ist außen von einer Lagerhülse 23 umgeben. 1 , 2 and 3 : The steering bearing 1 has a number 16 roll 17 on that in a cage 18 are guided. The series 16 is outside of a bearing sleeve 23 surround.

4 zeigt die Lagerhülse 23 in einer Gesamtansicht. 4 shows the bearing sleeve 23 in an overall view.

5 zeigt die Lagerhülse 23 in einem Längsschnitt. 5 shows the bearing sleeve 23 in a longitudinal section.

1–5: Die Lagerhülse 23 ist ein hohlzylindrisches Blechteil mit einem Schlitz 19, durch welchen die Lagerhülse 23 und die Innenlaufbahn 21 für die Rollen 17 einmal am Umfang geteilt sind. Ein Vorspannmittel 20 ist als elastischer Toleranzring 22 aus einem Gummiwerkstoff ausgebildet, der die Lagerhülse 23 außenumfangsseitig umgibt. Der Toleranzring 22 sitzt radial zwischen der Lagerhülse 23 und einer konzentrisch zur Lagerhülse 23 angeordneten Buchse 24. Die Buchse 24 weist beidseitig jeweils einen Anschlag 25 auf, der sich jeweils in Form eines umlaufenden Bordes 27 von einem zylindrischen Abschnitt 26 radial in Richtung der Rotationsachse 2 erstreckt und der einteilig-einmaterialig mit dem Abschnitt 26 ausgebildet ist. Es ist alternativ auch möglich die Anschläge form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem zylindrischen Abschnitt zu verbinden. 1 - 5 : The bearing sleeve 23 is a hollow cylindrical sheet metal part with a slot 19 through which the bearing sleeve 23 and the inner raceway 21 for the roles 17 once divided on the circumference. A biasing agent 20 is as an elastic tolerance ring 22 formed of a rubber material, which is the bearing sleeve 23 Surrounds the outer peripheral side. The tolerance ring 22 sits radially between the bearing sleeve 23 and one concentric with the bearing sleeve 23 arranged socket 24 , The socket 24 has a stop on both sides 25 on, each in the form of a circulating board 27 from a cylindrical section 26 radially in the direction of the axis of rotation 2 extends and the one-piece-einmaterialig with the section 26 is trained. It is alternatively also possible to connect the stops positively, positively or materially with the cylindrical portion.

2: Die Vorspannhülse 20 ist mittels der Borde 27 formschlüssig in der Buchse 24 gehalten. Die Borde 27 hintergreifen den Toleranzring 22 axial und liegen dem Käfig 18 sowie den Rollen 17 axial gegenüber. Dazu erstreckt sich jeder Bord 25 radial mindestens soweit in Richtung Rotationsachse, dass das durch den jeweiligen Bord 25 begrenzte Loch einen Durchmesser d aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser D des Teilkreises der Reihe 16. Unter dem Teilkreis ist dabei ein gedanklich um die Rotationsachse gelegter und die Rollenachsen 29 der Rollen 17 schneidender Kreis zu verstehen, durch dessen Zentrum die Rotationsachse senkrecht verläuft. 2 : The pretensioning sleeve 20 is by means of the shelves 27 positive fit in the socket 24 held. The shelves 27 engage behind the tolerance ring 22 axially and lie the cage 18 as well as the roles 17 axially opposite. Each board extends to it 25 radially at least as far in the direction of the axis of rotation, that through the respective board 25 limited hole has a diameter d, which is smaller than the diameter D of the pitch circle of the series 16 , Under the pitch circle is an idea laid around the axis of rotation and the roller axes 29 the roles 17 to understand the intersecting circle through the center of which the axis of rotation is perpendicular.

8: Der obere Abschnitt 14 weist ein Lenkrohr 7 auf, in dem die Lenkspindel 4 mittels eines oberen Lenkungslagers 29 und eines unteren Lenkungslagers 1 drehbar gelagert ist. Das Lenkrad 13 ist an der Lenkspindel 4 befestigt. Das Lenkungslager 1 ist mit der Buchse 24 in einen Lagersitz 30 des Lenkrohrs 14 eingepresst. Die Rollen 17 liegen an einer Innenlaufbahn 31 der Lenkspindel 4 an. Das Vorspannmittel 20 ist radial zwischen der Lagerhülse 23 und der Buchse 24 eingespannt. Da die Lagerhülse 23 geschlitzt ist, werden die Rollen 17 durch die Vorspannung des Vorspannmittels 20 radial gegen die Innenlaufbahn 31 vorgespannt. 8th : The upper section 14 has a steering tube 7 on, in which the steering spindle 4 by means of an upper steering bearing 29 and a lower steering bearing 1 is rotatably mounted. The steering wheel 13 is on the steering spindle 4 attached. The steering bearing 1 is with the socket 24 in a warehouse seat 30 of the steering tube 14 pressed. The roles 17 lie on an inner raceway 31 the steering spindle 4 at. The biasing agent 20 is radially between the bearing sleeve 23 and the socket 24 clamped. Because the bearing sleeve 23 slotted, the roles are 17 by the bias of the biasing means 20 radially against the inner race 31 biased.

9: In dem Lenkgetriebe 9 steht eine Ritzelwelle 32 im Zahneingriff mit einer Zahnstange 33. Die Ritzelwelle 32 ist zweifach in dem zweiteiligen Gehäuse 8 des Lenkgetriebes 9 gelagert und über einen Dehn-Drehstab 35 mit der Eingangswelle 5 verbunden. Die Eingangswelle 5 ist mit einem Nadellager 34 und mit dem Lenkungslager 1 gelagert. Das Lenkungslager 1 ist mit der Buchse 24 in das Gehäuse 8 eingepresst. Die Rollen 17 liegen an einer Innenlaufbahn 36 der Eingangswelle 5 an. Das Vorspannmittel 20 ist radial zwischen der Lagerhülse 23 und der Buchse 24 eingespannt. Da die Lagerhülse 23 geschlitzt ist, werden die Rollen 17 durch die Vorspannung des Vorspannmittels 20 radial gegen die Innenlaufbahn 36 vorgespannt. 9 : In the steering gear 9 is a pinion shaft 32 in mesh with a rack 33 , The pinion shaft 32 is two-fold in the two-piece case 8th of the steering gear 9 stored and a stretch-torsion bar 35 with the input shaft 5 connected. The input shaft 5 is with a needle bearing 34 and with the steering bearing 1 stored. The steering bearing 1 is with the socket 24 in the case 8th pressed. The roles 17 lie on an inner raceway 36 the input shaft 5 at. The biasing agent 20 is radially between the bearing sleeve 23 and the socket 24 clamped. Because the bearing sleeve 23 slotted, the roles are 17 by the bias of the biasing means 20 radially against the inner race 36 biased.

6 zeigt ein Diagramm, mit dem exemplarisch das Verformungsverhalten anhand der Auslenkung einer Welle (Abszisse → Weg in mm) gegenüber einem Gehäuse an einer Lagerstelle in Abhängigkeit der Belastung (Ordinate ↑ Kraft in N) der Welle dargestellt ist, wenn die Welle mittels eines erfindungsgemäßen Lenkungslagers 1 an der Lagerstelle gelagert ist. Die Steifigkeit des Vorspannelements nimmt mit zunehmender Belastung progressiv zu. Bezugszeichen 1 Lenkungslager 21 Innenlaufbahn 2 Rotationsachse 22 Toleranzring 3 Welle 23 Lagerhülse 4 Lenkspindel 24 Buchse 5 Eingangswelle 25 Anschlag 6 Gehäuse 26 zylindrischer Abschnitt 7 Lenkrohr 27 Bord 8 Gehäuse 28 - 9 Lenkgetriebe 29 Lenkungslager 10 Lenksäule 30 Lagersitz 11 Lenkung 31 Innenlaufbahn 12 Fahrzeug 32 Ritzelwelle 13 Lenkrad 33 Zahnstange 14 oberer Abschnitt 34 Nadellager 15 unterer Abschnitt 35 Drehstab 16 Reihe 36 Innenlaufbahn 17 Rolle 18 Käfig 19 Schlitz 20 Vorspannmittel 6 shows a diagram with the example of the deformation behavior based on the deflection of a shaft (abscissa → path in mm) relative to a housing at a bearing point as a function of load (ordinate ↑ force in N) of the shaft is shown when the shaft by means of a steering bearing according to the invention 1 is stored at the storage location. The rigidity of the biasing member increases progressively with increasing load. reference numeral 1 steering bearings 21 Inner raceway 2 axis of rotation 22 tolerance ring 3 wave 23 bearing sleeve 4 steering shaft 24 Rifle 5 input shaft 25 attack 6 casing 26 cylindrical section 7 steering tube 27 shelf 8th casing 28 - 9 steering gear 29 steering bearings 10 steering column 30 bearing seat 11 steering 31 Inner raceway 12 vehicle 32 pinion shaft 13 steering wheel 33 rack 14 upper section 34 needle roller bearings 15 lower section 35 torsion bar 16 line 36 Inner raceway 17 role 18 Cage 19 slot 20 biasing means

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005045522 A1 [0006]

Claims

Steering bearing ( 1 ) for games balancing bearings of a shaft ( 3 ) in a housing ( 6 ) with at least one row ( 16 ) Roll ( 17 ) and one the turn ( 16 ) outer bearing sleeve ( 23 ) and at least one biasing means ( 20 ) for compensating tolerances, characterized in that the biasing means ( 20 ) radially between the bearing sleeve ( 23 ) and a bearing sleeve ( 23 ) with circumferentially surrounding socket ( 24 ) is elastically clamped.

Steering bearing according to claim 1, characterized in that the biasing means ( 20 ) is a ring made of at least one rubber-elastic material.

Steering bearing according to claim 1, characterized in that the bearing sleeve ( 23 ) circumferentially once through a slot ( 19 ) is interrupted.

Steering bearing according to claim 1, characterized in that the bushing ( 24 ) on one side at least one stop ( 25 ) formed by a cylindrical section ( 26 ) of the socket ( 24 ) from radially in the direction of a in the steering bearing ( 1 ) concentric and axially extending axis of rotation ( 2 ), the stop being ( 25 ) axially frontally at least one of the rollers ( 17 ) is opposite.

Steering bearing according to claim 4, characterized in that the bushing ( 24 ) axially on both sides of a stop ( 25 ) having.

Steering bearing according to claim 4 and 5, characterized in that the bushing ( 24 ) on both sides in each case with a radially in the direction of the axis of rotation ( 2 ) directed circumferential board ( 27 ) which is axially of the row ( 16 ) Rolling elements ( 17 ) is opposite.

Steering column ( 10 ) a steering ( 11 ) of a motor vehicle ( 12 ), in which a wave ( 3 ) by means of at least one steering bearing ( 1 ) is stored according to claim 1.

Steering gear ( 9 ) a steering ( 11 ) of a motor vehicle ( 12 ), in which at least one wave ( 3 ) by means of a steering bearing ( 1 ) is stored according to claim 1.

Steering ( 11 ) of a motor vehicle ( 12 ) with at least one steering wheel ( 13 ), a steering gear ( 9 ), with a connecting strand between the steering wheel ( 13 ) and the steering gear ( 9 ) and at least one steering bearing ( 1 ) according to claim 1 in the connecting string and or in the steering gear ( 9 ).