CN109838466A - 轴承装置和转向器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承装置(16、31、41、51、64)，所述轴承装置(16、31、41、51、64)用于将转向器(48)的蜗杆(4)支撑在转向器(48)的转向器壳体(49)上，其具有：以旋转固定的方式连接到蜗杆(4)的至少一个径向轴承(17、34、43、53、65)以及至少一个保持元件(21、55、67)，保持元件(21、55、67)将径向轴承(17、34、43、53、65)连接到转向器壳体(48)并且是弹性构造。为了提供在所需结构空间方面被优化并且更耐用以及具有减小的间隙的轴承装置(16、31、41、51、64)，保持元件(21、55、67)在径向轴承侧仅连接到径向轴承(17、34、43、53、65)的外轴承环(19、33、46、52、66)的外覆盖面(22)并且以相对于径向轴承(17、34、43、53、65)的纵向中心轴线(23)轴向不可移动的方式固定到外轴承环(19、33、46、52、66)的外覆盖面(22)。

Description

轴承装置和转向器
技术领域
本发明涉及一种用于将转向器的蜗杆支撑在转向器的转向器壳体上的轴承装置，该轴承装置具有以旋转固定的方式与蜗杆连接的至少一个径向轴承以及将径向轴承连接到转向器壳体并且弹性构造的至少一个保持元件。本发明还涉及一种用于车辆的电动助力转向系统的转向器，该转向器具有转向器壳体、设置在转向器壳体中的蜗杆以及至少一个轴承装置，蜗杆经由轴承装置可旋转地支撑在转向器壳体上。
背景技术
车辆的电动助力转向系统用于减少与操作车辆方向盘的转向相关的消耗的力。为此，电动助力转向系统在转向期间通过使用电动助力转向系统的电动马达来增援驾驶员施加的转向力而支持驾驶员。电动马达驱动电动助力转向系统的转向器，转向器总体为蜗轮传动装置的形式。电动马达尤其驱动转向器的蜗杆，该蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮连接到机动车辆的转向柱。
转向器的蜗杆通常在一端通过固定轴承以可旋转的方式支撑并且在另一端通过可动轴承支撑在转向器的转向器壳体上。在可动轴承或固定轴承的区域中，蜗杆总体在具有蜗轮方向上的力的情况下定位，以长期确保蜗杆的螺纹与蜗轮的齿布置之间的最佳接触。在这种情况下，蜗杆和蜗轮之间的接触力得到最佳调节，从而可以减小蜗杆和蜗轮之间的摩擦力并且可以改善NVH特性(噪音/振动/粗糙特性)以及转向器的耐久性。
在转向器的转向器壳体中的转向器蜗杆轴承的不同实施例是已知的。这些实施例中的一个使用在驱动侧的固定轴承，蜗杆利用该固定轴承在蜗轮的方向上预张紧。固定轴承具有径向轴承，该径向轴承布置在由金属板制成的径向轴承壳体中。径向轴承壳体将径向轴承连接到转向器壳体。径向轴承壳体具有有弹性的部分，由此可以补偿由于温度/湿气的环境原因和在某些情况下由于磨损引起的公差和影响。可动轴承保持蜗杆的另一端并且可以以任何方式构造，从而限制蜗杆的可动性以限制NVH效果，并在转向器的使用寿命中确保蜗杆在蜗轮中的稳定啮合。
专利文献US 8 667 858 B2涉及一种具有螺旋小齿轮的转向器，该小齿轮可以通过轴连接到驱动装置并且螺旋齿轮啮合在该小齿轮中。转向器具有位于轴的驱动侧端部的轴的轴承，该轴承构造为固定轴承并且具有用于支撑轴的第一滚柱轴承。转向器具有在螺旋小齿轮的自由端的轴承装置，该轴承装置构造为可动轴承并且具有用于支撑斜齿轮的第二滚柱轴承。轴的轴承具有保持构件，该保持构件安装在转向器的壳体部分中并且具有凹口，该凹口允许保持构件的与第一滚柱轴承安装在一起的环形部分的枢转运动。保持构件具有盘状部分，该盘状部分设有凹口，环形部分可相对于该凹口枢转。环形部分与第一滚柱轴承的外环一起安装，并且盘状部分固定到壳体部分，或者环形部分与第一滚柱轴承的内环一起安装，并且盘状部分被固定到轴。
专利文献DE 10 2009 015 025 B4涉及一种具有滚动表面元件、连接元件以及盘状弹性元件的滚柱轴承装置，在滚动表面元件上设置有用于滚动的滚动构件，连接元件具有中空圆柱状部分，该中空圆柱状部分牢固地邻接滚动表面元件的外覆盖件并且在一个轴向端部处突出到轴向超出滚动表面元件的周向部分中，盘状弹性元件具有圆柱形中央凹口并且以凸缘状方式径向向外突出超过其他元件并且在突出的区域中被固定。弹性元件具有两个环形板，两个环形板相对于彼此同心地布置并且至少在两个彼此分开的周向区域处彼此连接。连接元件的突出件构造为仅在周向区域中延伸，在该周向区域中弹性元件没有与两个环形板的连接。
专利文献DE 10 2007 023 456 A1涉及一种用于在第一轴承位置和第二轴承位置支撑轴的轴承装置，第二轴承位置与第一轴承位置轴向隔开并且每个位置各自具有轴承。轴承中的至少一个通过与壳体相关的弹性装置的方式布置，使得轴承可以在径向方向上抵抗弹性装置的弹性力而重定向。弹性装置构造为套筒状元件，其中套筒状元件在其周向的至少一部分上具有在径向截面中至少以四分之一圆形的方式构造的部分。
专利文献DE 10 2008 042 281 A1涉及一种转向系统中的轴的轴承，该系统具有滚珠轴承，该滚珠轴承具有外环并且具有用于支撑轴的内环，其中外环支撑在转向系统的壳体部分中。轴的轴承具有保持构件，该保持构件可以连接到轴并且接收滚珠轴承的内环。保持构件具有凹口，该凹口至少允许保持构件接收滚珠轴承的内环的部分的运动。
专利文献US 9 102 351 B2涉及一种电动助力转向器，其中长时间以稳定的方式抑制电动马达输出轴的间隙，以减少在操作期间出现的振动和破坏性噪声。输出轴的前端部分和蜗杆的端部以可以传递扭矩并且可以在轴向方向上进行相对位移的方式彼此连接。在输出轴和蜗杆之间的连接部分中设置有弹性元件，该弹性元件具有在使输出轴和蜗杆分开的方向上的弹性力。由于弹性元件的弹性力，预张紧作用与串联布置的接触角一起作用于相对于电动马达壳体支撑输出轴的一对滚珠轴承，以这种方式使得输出轴可以自由旋转。
专利文献US 8 567 553 B2涉及一种与电动马达连接的减速齿轮机构。减速齿轮机构具有第一轴承和第一弹性元件，第一轴承可旋转地支撑蜗杆的第一端部，以使蜗杆能够沿摆动方向绕第一端部摆动，第一弹性元件沿使蜗杆和涡轮之间的轴向间距减小的方向弹性地推动第二轴承。电动马达的第一端部和输出轴通过连接部连接。布置在连接部和第一端部之间的第二弹性元件将蜗杆推向第二端部并对第一轴承施加预张紧作用。第一轴承的外环沿轴向插入第三弹性元件和第四弹性元件中。
专利文献DE 20 2016 103 802 U1涉及一种用于机动车辆的齿轮单元，其具有蜗杆，该蜗杆可绕轴向延伸的旋转轴线旋转并且通过旋转轴承支撑在壳体上，该旋转轴承可绕枢轴线枢转并且被接收在具有球形外表面的固定枢轴环中。齿轮单元还具有弹性元件，该弹性元件至少部分地围绕旋转轴线切向地延伸并且一方面在轴向方向上支撑在壳体上，另一方面利用两个邻接部分支撑在旋转轴承上，两个邻接部分在枢转轴线的方向上彼此相对并且轴向突出。
发明内容
本发明的目的是提供一种引言所述类型的轴承装置，该轴承装置在所需的结构空间方面被优化并且更耐用，并且具有减小的间隙。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1中的特征的轴承装置实现，其中保持元件在径向轴承侧仅连接到径向轴承的外轴承环的外覆盖面并且以相对于径向轴承的纵向中心轴线在轴向不可移动的方式固定到外轴承环的外覆盖面。
应该注意的是，在以下描述中单独列出的特征和措施可以以任何技术上有利的方式彼此组合，并且阐述了本发明的另外的实施例。该描述尤其结合附图另外描述了本发明的特点并且说明了本发明。
根据本发明，保持元件仅连接到径向轴承的外轴承环的外覆盖面，其中保持元件和外轴承环以使保持元件以相对于径向轴承的纵向中心轴线在轴向上不可移动的方式固定到外轴承环的外覆盖面的方式构造。优选地，保持元件可释放地固定到外轴承环的外覆盖面而不被破坏，从而简化了轴承装置的组装，并且例如可以简单地更换轴承装置的部件。
因此，与例如专利文献US 8 667 858 B2中的情况不同，根据本发明，径向轴承没有布置在轴承装置中的径向轴承壳体内。这具有的优点是，在轴承装置的使用寿命期间，可以更可靠地确保径向轴承以及由此蜗杆的所需刚度或所需的移动性。此外，传统的径向轴承壳体的不足在于，例如仅可以产生有限程度上的径向轴承和径向轴承壳体之间以及由于弯曲的间隙自由度。当使用径向轴承壳体时，在径向轴承和径向轴承壳体之间所需设置的间隙会限制轴承的所需变形。此外，径向轴承壳体的刚度在相应的传统轴承装置的使用寿命期间会改变，使得传统轴承装置的性能会劣化。此外，在相应的传统轴承装置中，难以在整个操作范围内确保预张紧，尤其是蜗杆的预张紧。此外，径向轴承壳体的存在限制了可用的结构空间，由此可以限制轴承的功能。
在根据本发明的轴承装置中不会出现这些不足，因为传统的径向轴承壳体由保持元件代替，通过该保持元件，径向轴承可以连接到转向器壳体。通过省去传统的径向轴承壳体，在根据本发明的轴承装置中的这种径向轴承壳体的刚性和预张紧没有波动。此外，尤其由于在根据本发明的轴承装置中径向轴承和保持元件之间没有间隙，因此在根据本发明的轴承装置中不必考虑径向轴承壳体的间隙的波动。由于不存在径向轴承壳体而获得的结构空间可用于提供具有更高生产率的径向轴承，从而通过由保持元件产生的预张紧以及在蜗杆和蜗轮的相互啮合的齿结构内的预张紧操作力所带来的高倾动力矩或径向力可以保持。因此，本发明的明显优势在于，径向轴承和保持元件在没有间隙的情况下彼此连接，并且该连接的刚度可以在轴承装置的整个使用寿命期间保持恒定。此外，与轴承装置中具有径向轴承壳体的传统轴承装置不同，根据本发明在轴承装置的使用寿命期间不需要另外的预张紧弹性元件来保持预张紧。
因此，径向轴承内的摩擦可以通过根据本发明的轴承装置保持恒定，因为径向轴承不会因径向轴承壳体变形。由此改善了根据本发明的轴承装置的耐用性。此外，在根据本发明的轴承装置中，可以改善径向轴承或蜗杆相对于蜗轮的定位，由此确保轴承装置的恒定特性。尤其地，可以克服关于轴承位置的波动。此外，根据本发明的轴承装置可以以较低的复杂性和使用较少的部件来生产，这涉及降低成本和重量。
径向轴承可以构造为径向滚柱轴承或径向滑动轴承。此外，径向轴承可以具有轴向轴承的功能，以便固定蜗杆以抵抗在其纵向中心轴线方向上的运动。径向轴承还具有内轴承环，该内轴承环以旋转固定的方式连接到蜗杆。为此，蜗杆可以具有螺纹部分和轴承轴颈，螺纹部分与转向器的蜗轮配合，轴承轴颈轴向邻近螺纹部分，并且其中一个轴承轴颈以旋转固定的方式连接到内轴承环。
保持元件由金属或金属合金(尤其是钢)制成。由于保持元件在功能配合状态下的弹性变形，产生径向轴承或蜗杆在蜗轮方向上的预张紧。该预张紧尤其可以通过保持元件的材料特性、保持元件的几何构造、蜗杆轴线相对于蜗轮轴线的位置以及保持元件相对于径向轴承的轴向定位来调节。例如，保持元件可以偏心地连接到径向轴承。此外，保持元件可以具有弹性腹板，弹性腹板布置成在周向上相对于彼此分布并且借助于在周向方向上的相应位置可以在所需刚性平面内执行保持元件的特性的调节。
根据本发明的轴承装置可用于制造车辆的转向器。然而，本发明不限于这种用途。可选地，根据本发明的轴承装置可用于生产座椅调节装置、利用围绕竖直轮轴线旋转的轮的单轮致动、线控转向力反馈单元的齿轮机构、车窗升降机构、机床等。重要的方面是，利用根据本发明的轴承装置，蜗杆被预张紧抵靠在蜗轮上。
根据有利的实施例，保持元件和外轴承环形成卡口式封闭件。因此，保持元件可以以简单且牢固的方式长期和可释放地连接到径向轴承而不会被破坏。为了产生卡口式封闭件，可以在外轴承环上设置至少一个部分周向的径向向外定向的凸肩，该凸肩在保持元件装配在外轴承环上并随后通过保持元件的径向内向部分绕径向轴承的纵向中心轴线相对于外轴承环旋转之后接合在后面，以便将保持元件以轴向不可移动的方式固定到外轴承环的外覆盖面上。此外，必须设置另一防旋转构件，其防止保持元件以不期望的方式相对于外轴承环旋转，或者由此引起的卡口式封闭件的松动。
有利地，轴承装置具有至少一个固定环，该固定环接合在周向地构造在外轴承环的外覆盖面中的凹槽内，并且固定环在保持元件布置成面对蜗杆螺纹的一侧布置为与保持元件直接相邻。在保持元件和外轴承环之间的卡口式封闭件中，固定环确保保持元件不会以不期望的方式从外轴承环释放。固定环还可以执行上述防旋转构件的功能。固定环由金属或金属合金制成，并且可以根据活塞环构造。
进一步有利的是，至少部分周向的倒角构造在保持元件和/或固定环的内覆盖面的轴向端部处，该端部布置成面对蜗杆螺纹，并且在外轴承环上构造有与倒角配合的相同定向和至少部分周向的至少一个倒角。由于倒角的接触和径向力，保持元件或固定环远离蜗杆螺纹地轴向预张紧。在这种情况下，保持元件可以例如抵靠外轴承环的外覆盖面上的周向肩部预张紧。可选地或另外地，固定环可以抵靠保持元件的面对蜗杆螺纹的一侧预张紧。
另一个有利的实施例使外轴承环设置为在布置成面对蜗杆螺纹的轴向端部具有外径，该外径小于外轴承环在轴向端部布置为背离蜗杆螺纹的一侧与轴向端部邻接的部分的外径，从而在外轴承环的外覆盖面上形成周向肩部，保持元件安装在外轴承环的轴向端部上并且在一侧轴向支撑在肩部上，以及周向凹槽形成在外轴承环的轴向端部的外覆盖面中，固定环接合在该凹槽中，该固定环设置为在保持元件布置成面对蜗杆螺纹的一侧与保持元件直接相邻。在这种情况下，保持元件可以例如以环形方式构造，以便能够以刚性锁定的方式安装在外轴承环的轴向端部上。固定环确保保持元件不会以不期望的方式从外轴承环释放。固定环由金属或金属合金制成，并且可以根据活塞环构造。
有利地，至少部分周向的倒角构造在固定环的内覆盖面的轴向端部处，该轴向端部布置成面对蜗杆螺纹，其中与倒角配合的至少一个相同定向至少部分周向的倒角构造在外轴承环的轴向端部上。由于倒角的接触和径向力，固定环远离蜗杆螺纹轴向预张紧。在这种情况下，固定环抵靠保持元件面对蜗杆螺纹的一侧预张紧。
根据另一有利的实施例，在外轴承环的外覆盖面上构造有至少一个周向凹槽，保持元件以刚性锁定的方式接合在该凹槽中。这构成了结构上简单的实施例，其中保持元件与外轴承环的外覆盖面的轴向固定是通过保持元件在外轴承环外覆盖面的凹槽中的刚性锁定地接合而产生的。在这种情况下，保持元件不是构造成闭合环。例如，保持元件可以具有至少两个保持元件部分，该保持元件部分在外轴承环上相对于彼此以周向偏移的方式布置，或者可以以U形方式构造。
至少部分周向的倒角有利地构造在保持元件内覆盖面布置成面对蜗杆螺纹的轴向端部上，其中与倒角配合的至少一个相同定向的至少部分周向的倒角构造在凹槽中。由于倒角的接触和径向力，保持元件远离蜗杆螺纹地轴向预张紧。在这种情况下，例如，保持元件可以抵靠凹槽面对蜗杆螺纹的侧壁预张紧。
根据另一有利的实施例，保持元件具有至少两个保持元件部分，该保持元件部分以相对于彼此周向偏移的方式布置在径向轴承上。由此可以简化轴承装置的组装。保持元件部分例如可以布置在径向轴承上，以便相对于彼此均匀地周向偏移。
另一个有利的实施例设置为，保持元件以盘状方式构造和/或以至少部分周向的方式布置在径向轴承上和/或至少部分地由弹簧钢制成和/或具有至少一个部分周向的材料凹口。保持元件以盘状方式构造的事实应理解为意味着保持元件的材料厚度与它的其它尺寸相比相对小并且具有平的主面。保持元件可以部分或完全周向地布置在径向轴承上。尤其地，保持元件可以以使其不会轴向突出超过径向轴承的方式布置和构造。通过由弹簧钢制成的保持元件，长期地呈现保持元件所需的弹性特性。通过选择材料凹口或开口的数量、形状和相对布置，可以最佳地调整保持元件的弹性或预张紧性能。
通过具有权利要求11的特征的转向器进一步实现了上述目的，其中根据上述实施例中的任何一个或者这些实施例中的至少两个彼此组合来构造轴承装置。
上述关于轴承装置的优点相应地与转向器相关联。根据本发明的转向器构造为蜗轮传动装置。根据本发明的转向器还可以具有可动轴承，通过该可动轴承支撑蜗杆的附加端部。此外，可以在转向器壳体上构造至少一个限位突出件，利用该限制突出件限制可动轴承在转向器壳体内的可移动性。
根据一个有利的实施例，在转向器壳体上构造有至少一个至少部分周向布置的肩部，保持元件面对蜗杆螺纹的一侧轴向邻接该肩部，其中保持元件的外覆盖面在蜗杆螺纹方向锥形地逐渐变细，并且其中转向器壳体的周向接触面(该面与保持元件的外覆盖面接触)与保持元件的外覆盖面一致地在肩部方向逐渐变细。由于保持元件的外覆盖面和转向器壳体的接触面的锥形结构，径向向内的力被施加到保持元件，由此保持元件被夹在接触面和径向轴承的外轴承环之间。在接触面背离蜗杆螺纹的一侧，可以在转向器壳体上构造内螺纹，具有外螺纹的附加部件可以拧入该内螺纹中，以便将保持元件推到蜗杆螺纹的方向或者使其抵靠径向向内指向的周向肩部预张紧，该肩部在面对转向器壳体上的螺纹的一侧限定接触面。
根据另一有利的实施例，保持元件以U形方式构造并且具有两个彼此连接的构件，并且其自由端部分固定到转向器壳体。可以以使将两个构件彼此连接的保持元件部分相对于径向轴承或蜗杆的纵向中心轴线定位在蜗轮的相对侧的方式将保持元件布置在转向器壳体中。
附图说明
在从属权利要求和以下的附图描述中公开了本发明的其他有利实施例。在图中：
图1a是传统转向器的示意图，
图1b是图1a中所示的固定的轴承装置的细节的示意图，
图2a是根据本发明的轴承装置的实施例的示意性剖视图，
图2b是图2a中所示的轴承装置的示意图，
图3是根据本发明的轴承装置的另一实施例的一部分的示意性剖视图，
图4是根据本发明的轴承装置的另一实施例的一部分的示意性剖视图，
图5a是根据本发明的转向器的另一实施例的示意性剖视图，
图5b是图5a中所示的轴承装置的示意图，
图5c是图5a所示的转向器的细节的示意性剖视图，
图6a是根据本发明的轴承装置的另一实施例的示意图，以及
图6b是图6a所示的轴承装置的细节的示意性剖视图。
具体实施方式
在不同的视图中，相同的部件总是具有相同的附图标记，因此它们总体也仅描述一次。
图1a是用于未示出的车辆的电动助力转向系统(未示出)的传统转向器1的示意图。转向器1构造成蜗轮传动装置。
转向器1具有转向器壳体2，其中图1a仅示出了转向器壳体2的限位突出件3，限位突出件3的功能在下面说明。此外，转向器1具有蜗杆4，该蜗杆布置在转向器壳体2中并且绕其纵向轴线5可旋转地支撑。转向器1还具有蜗轮6，蜗轮6与蜗杆4啮合并且通过轴7可旋转地支撑。可以通过传感器检测轴7和/或轴线5的旋转运动，以便能够相应地控制电动助力转向系统。
转向器1具有固定的轴承装置8，蜗杆4通过该固定的轴承装置8可旋转地支撑在转向器壳体2上。固定的轴承装置8可以根据专利文献US 8667 858B2构造并且具有径向轴承壳体10，图1b中所示的径向轴承布置在该径向轴承壳体10中。此外，固定的轴承装置8具有保持盘11，该保持盘部分地布置在径向轴承壳体10内并且固定的轴承装置8通过该保持盘11连接到转向器壳体2。蜗杆4通过保持盘11的弹性变形的方式抵靠蜗轮6预张紧。在这种情况下，保持盘11在径向轴承上产生倾动力矩，该倾动力矩由箭头13表明。
此外，转向器1具有可动轴承12，蜗杆4进一步可旋转地支撑在该轴承上。为了限制蜗杆4远离蜗轮6的可动性，限位突出件3构造在转向器壳体2上，可动轴承12可以支撑在该限位突出件上。齿形分离可导致蜗杆4的运动。
图1b是图1a中所示的转向器1的细节的示意图。示出了保持盘11，保持盘11连接到径向轴承14，径向轴承14布置在图1a中所示的径向轴承壳体10内。保持盘11具有开口15，通过开口15调节保持盘11的弹性。
图2a是根据本发明的轴承装置16的实施例的示意性剖视图，该轴承装置16用于将转向器(未示出)的蜗杆(未示出)支撑在转向器的转向器壳体(未示出)上。
轴承装置16具有径向轴承17，该径向轴承17以旋转固定的方式连接到蜗杆并且呈径向滚柱轴承的形式。径向轴承17具有内轴承环18、外轴承环19和滚动构件20，内轴承环18以无间隙的方式连接到蜗杆，滚动构件20布置在内轴承环18和外轴承环19之间。
此外，轴承装置16具有弹性构造的保持元件21，其将径向轴承17连接到转向器壳体。保持元件21在径向轴承侧仅连接到外轴承环19的外覆盖面22。保持元件21以相对于径向轴承17的纵向中心轴线23轴向不可移动的方式固定到外轴承环19的外覆盖面22。
保持元件21构造成盘状和环形。保持元件21完全周向地布置在径向轴承17上。保持元件21完全由弹簧钢制成。保持元件21具有两个部分周向的材料凹口24，图2a仅示出了一个材料凹口24。保持元件21的结构在图2b中变得更清楚。保持元件21和外轴承环19形成卡口式封闭件，其结构通过一起查看图2a和图2b变得更清楚。
外轴承环19具有轴向突出的轴向端部25，该轴向端部25具有减小的外径，保持元件21以轴向不可移动的方式固定在该轴向端部上。两个径向向外定向的部分周向凸肩26相对于彼此以周向偏移的方式布置在轴向端部25的自由端部上，其中图2a仅示出了一个凸肩26。
图2b是图2a中所示的轴承装置16的示意图。可以看到相对于径向轴承17的纵向中心轴线23相互径向相对的两个凸肩26，在凸肩26之间构造有部分周向的凹口27。还可以看出，保持元件21具有连续的外环28、两个内环部分29以及两个连接部分30，两个内环部分29以部分周向的方式布置并且与凸肩26一致地相对于彼此以周向偏移的方式布置，内环部分29通过两个连接部分30整体地连接到外环28。
为了将保持元件21连接到外轴承环19或构造卡口式闭合件，保持元件21相对于图2b中所示的位置围绕径向轴承17的纵向中心轴线23旋转90°，以使内环部分29可以被轴向地引导通过凸肩26之间的凹口27。随后，保持元件21相对于外轴承环19轴向移动，直到内环部分29已经通过凸肩26。随后，保持元件21围绕径向轴承17的纵向中心轴线23旋转大约90°，转到图2b所示的位置。此外，借助于防旋转构件将保持元件21相对于外轴承环19固定在图2b所示的位置，未示出的该防旋转构件抵抗围绕径向轴承17的纵向中心轴线23的旋转。
图3是根据本发明的另一实施例的轴承装置31的一部分的示意性剖视图，轴承装置31用于将转向器(未示出)的蜗杆(未示出)支撑在转向器的转向器壳体(未示出)上。
轴承装置31与图2a和图2b所示的实施例的不同之处主要在于它还具有固定环32，该固定环32接合在凹槽35中，凹槽35周向地构造在径向轴承34的外轴承环33的外覆盖面22中，并且固定环32布置为在保持元件21布置成面对蜗杆螺纹(未示出)的一侧(即在图3中保持元件21的右侧)与保持元件21直接相邻，其中保持元件21接合在同一凹槽35中。凹槽35具有远离螺纹并且与保持元件21接合的较深部分36以及靠近螺纹和具有较小深度并且在其中接合固定环32的部分37。
在固定环32的内覆盖面38的轴向端部(该端部布置成面对蜗杆螺纹)处，构造有至少部分周向的倒角39。与倒角39配合的至少部分周向的倒角40构造在外轴承环33或凹槽35上。固定环32以使其中产生回复力的方式在所示的位置中弹性变形，固定环32通过该回复力径向压靠在倒角40上并且由此在保持元件21的方向或者抵靠保持元件21轴向地预张紧。
图4是根据本发明的另一实施例的轴承装置41的一部分的示意性剖视图，该轴承装置41用于将转向器(未示出)的蜗杆(未示出)支撑在转向器的转向器壳体(未示出)上。
轴承装置41与图2a和图2b所示的实施例的不同之处主要在于，保持元件21和径向轴承43的外轴承环42不形成卡口式封闭件，保持元件21具有完全周向地布置在外轴承环42上并且未详细示出的内环部分，不同之处还在于外轴承环42具有在布置成面对蜗杆螺纹(未示出)的轴向突出的轴向端部44处的外径，该外径小于外轴承环42的部分46的外径，部分46在轴向端部44布置为背离蜗杆螺纹的一侧邻近轴向端部44，外周肩部45形成在外轴承环42的外覆盖面22上。保持元件21装配在外轴承环42的轴向端部44上并且在一侧轴向支撑在肩部45上。
周向凹槽47形成在外轴承环42的轴向端部44的外覆盖面中，在凹槽中接合固定环32，固定环32在保持元件21布置成面对蜗杆螺纹的一侧(即在图4中的保持元件21的右侧)布置成与保持元件21直接相邻。在固定环32内覆盖面38布置成面对蜗杆螺纹的轴向端部处构造至少部分周向的倒角39。在外轴承环42的轴向端部44上构造有与倒角39配合的相同定向的至少部分周向的倒角40。在所示的位置，固定环32以其中产生回复力的方式弹性变形，固定环32通过该回复力径向地压靠在倒角40上并且由此在保持元件21的方向或者抵靠保持元件21轴向地预张紧。固定环32的外径大于保持元件21的内径。
图5a是根据本发明的用于未示出的车辆的电动助力转向系统(未示出)的转向器48的另一实施例的示意性剖视图。转向器48构造为蜗轮传动装置。
转向器48具有转向器壳体49，其中图5a仅示出了轴承突出件50，其功能在下面说明。此外，转向器48具有蜗杆(未示出)，该蜗杆布置在转向器壳体49中并且绕其纵向轴线(未示出)可旋转地支撑。转向器48还具有蜗轮6(未示出)，蜗轮6与蜗杆啮合并且通过轴可旋转地支撑。轴的旋转运动可以由传感器检测，以便能够相应地控制电动助力转向系统。
转向器48具有轴承装置51，蜗杆通过轴承装置51可旋转地支撑在转向器壳体49上。此外，转向器48可以具有可动轴承(未示出)，蜗杆进一步可旋转地支撑在该轴承上。为了限制蜗杆远离蜗轮的可移动性，可以在转向器壳体49上构造限位突出件(未示出)，并且可以在其上支撑可动轴承。转向器48可以根据图1a中关于可动轴承的方面来构造。
轴承装置51与图4所示的实施例的不同之处在于，在外轴承环52的外覆盖面22或者在径向轴承53的外轴承环52的轴向端部44中形成周向凹槽54，仅一个保持元件55以刚性锁定的方式接合在凹槽54中。在保持元件55的内覆盖面38布置成面对蜗杆螺纹(未示出)的轴向端部处构造有至少部分周向的倒角39。在凹槽54上构造有与倒角39配合的相同定向的至少部分周向的倒角40。
此外，轴承装置51与图4所示的实施例的不同之处主要在于，保持元件55具有两个保持元件部分56，这两个保持元件部分56相对于彼此以周向偏移的方式布置在径向轴承53上，并且其中图5a仅示出了一个保持元件部分56。保持元件55的完整结构在图5b中示出。
肩部57构造在转向器壳体49或轴承突出件50上，肩部57以至少部分周向的方式布置并且与保持元件55或保持元件部分56的面对蜗杆螺纹(未示出)的一侧轴向邻接。保持元件55或保持元件部分56的外覆盖面58在蜗杆螺纹方向上锥形地逐渐变细。转向器壳体49或轴承突出件50与保持元件55或保持元件部分56的外覆盖面58接触的外周接触面59与保持元件55或保持元件部分56的外覆盖面58一致地在肩部57的方向上逐渐变细。在接触面59背离蜗杆螺纹的一侧，在此邻接带周向内螺纹60的面，以使具有外螺纹的部件(未示出)可以螺接到转向器壳体49中，由此保持元件55或保持元件部分56相对于肩部57预张紧。在这种情况下，保持元件部分56通过保持元件部分56的外覆盖面58和接触面59之间的接触径向内侧地抵靠径向轴承53同时预张紧。转向器48的这些特征在图5c中变得更清楚。
图5b是图5a中所示的轴承装置51的示意图。示出了具有相同结构的两个保持元件部分56。尤其地，每个保持元件部分56具有内环部分61、外环部分62和连接部分63，该内环部分61接合在图5a所示的外轴承环52或外轴承环52的轴向端部44中的凹槽中，外环部分62布置在径向外侧并且与内环部分61隔开，以及连接部分63将内环部分61连接到外环部分62。相应的内环部分61比相应的外环部分62延伸更大的角度。
图5c是图5a中所示的转向器48在转向器壳体49的轴承突出件50的区域中的细节的示意性剖视图。可以看到保持元件部分56的外覆盖面58与轴承突出件50的接触面59相同定向的逐渐变细。
图6a是根据本发明的另一实施例的轴承装置64的示意图，该轴承装置64用于将转向器(未示出)的蜗杆(未示出)支撑在转向器的转向器壳体(未示出)上。
轴承装置64具有径向轴承65，该径向轴承65以旋转固定的方式连接到蜗杆并且呈径向滚柱轴承的形式。径向轴承65具有内轴承环18、外轴承环66和滚动构件(未示出)，内轴承环18以无间隙的方式连接到蜗杆，滚动构件布置在内轴承环18和外轴承环66之间。
此外，轴承装置64具有弹性构造的保持元件67，其将径向轴承65连接到转向器壳体。保持元件67在径向轴承侧仅连接到如图6b所示的外轴承环66的外覆盖面。保持元件67以相对于径向轴承65的纵向中心轴线23在轴向上不可移动的方式固定到外轴承环66的外覆盖面。在图6b中更好地理解外轴承环66的结构。
保持元件67以盘状方式构造。保持元件21以部分周向的方式布置在径向轴承65上。保持元件67完全由弹簧钢制成。保持元件67具有部分周向的材料凹口24。保持元件67以U形方式构造并且具有两个相互连接的构件68，其自由端部分可以固定到转向器壳体上的固定位置69。
图6b是图6a中所示的轴承装置64的细节的示意性剖视图。在外轴承环66的外覆盖面22中形成有周向凹槽70，保持元件67以刚性锁定的方式接合在该凹槽70中。尤其地，凹槽70布置在外轴承环66的轴向端部9上，该端部沿蜗杆的螺纹(未示出)的方向轴向突出。
附图标记列表：
1 转向器
2 转向器壳体
3 限位突出件
4 蜗杆
5 4的纵向中心轴线
6 蜗轮
7 轴
8 固定的轴承装置
9 66的轴向端部
10 径向轴承壳体
11 保持盘
12 可动轴承
13 箭头(倾动力矩)
14 径向轴承
15 11处的开口
16 轴承装置
17 径向轴承
18 内轴承环
19 外轴承环
20 滚动构件
21 保持元件
22 19、33、42、52、66的外覆盖面
23 17的纵向中心轴线
24 21、67处的材料凹口
25 19的轴向端部部分
26 25处的凸肩
27 25处的凹口
28 21的外环
29 21的内环部分
30 21的连接部分
31 轴承装置
32 固定环
33 外轴承环
34 径向轴承
35 33处的凹槽
36 35远离螺纹的部分
37 35靠近螺纹的部分
38 32的内覆盖面
39 38处的倒角
40 35处的倒角
41 轴承装置
42 外轴承环
43 径向轴承
44 42、52、66的轴向端部
45 42处的肩部
46 42的部分
47 44处的凹槽
48 转向器
49 转向器壳体
50 轴承突出件
51 轴承装置
52 外轴承环
53 径向轴承
54 52处的凹槽
55 保持元件
56 保持元件部分
57 50处的肩部
58 55、56的外覆盖面
59 50的接触面
60 内螺纹
61 56的内环部分
62 56的外环部分
63 56的连接部分
64 轴承装置
65 径向轴承
66 外轴承环
67 保持元件
68 67的构件
69 68处的固定位置
70 66处的凹槽

Claims (13)

1.一种轴承装置(16、31、41、51、64)，所述轴承装置(16、31、41、51、64)用于将转向器(48)的蜗杆(4)支撑在所述转向器(48)的转向器壳体(49)上，所述轴承装置(16、31、41、51、64)具有以旋转固定的方式与所述蜗杆(4)连接的至少一个径向轴承(17、34、43、53、65)以及将所述径向轴承(17、34、43、53、65)连接到所述转向器壳体(48)并且是弹性构造的至少一个保持元件(21、55、67)，
其特征在于，
所述保持元件(21、55、67)在所述径向轴承侧仅连接到所述径向轴承(17、34、43、53、65)的外轴承环(19、33、46、52、66)的外覆盖面(22)上，并且以相对于所述径向轴承(17、34、43、53、65)的纵向中心轴线(23)轴向不可移动的方式固定到所述外轴承环(19、33、46、52、66)的所述外覆盖面(22)。
2.根据权利要求1所述的轴承装置(16、31)，
其特征在于，
所述保持元件(21)和所述外轴承环(19、33)形成卡口式封闭件。
3.根据权利要求2所述的轴承装置(31)，
其特征在于，
所述装置具有至少一个固定环(32)，所述至少一个固定环(32)接合在凹槽(35)中，所述凹槽(35)周向地构造在所述外轴承环(33)的所述外覆盖面(22)中并且在所述保持元件(21)布置成面对所述蜗杆(4)的螺纹的一侧布置成与所述保持元件(21)直接相邻。
4.根据权利要求2或3所述的轴承装置(31)，
其特征在于，
至少部分周向的倒角(39)构造在所述保持元件(21)和/或所述固定环(32)的内覆盖面(38)的轴向端部处，所述轴向端部布置成面对所述蜗杆(4)的螺纹，并且与所述倒角(39)配合的至少一个相同定向且至少部分周向的倒角(40)构造在所述外轴承环(33)上。
5.根据权利要求1所述的轴承装置(41)，
其特征在于，
所述外轴承环(42)在布置成面对所述蜗杆(4)的螺纹的轴向端部(44)上具有比所述外轴承环(42)的部分(46)的外径更小的外径，所述部分(46)在所述轴向端部(44)布置成背离所述蜗杆(4)的所述螺纹的一侧邻接所述轴向端部(44)，从而在所述外轴承环(42)的所述外覆盖面(22)上形成外周肩部(45)，
所述保持元件(21)安装在所述外轴承环(42)的所述轴向端部(44)上并且在一侧轴向支撑在所述肩部(45)上，并且
周向凹槽(47)形成在所述外轴承环(42)的所述轴向端部(44)的所述外覆盖面(22)中，在所述凹槽中接合固定环(32)，所述固定环(32)在所述保持元件(21)布置成面对所述蜗杆(4)的所述螺纹的一侧布置成与所述保持元件(21)直接相邻。
6.根据权利要求5所述的轴承装置(41)，
其特征在于，
至少部分周向的倒角(39)构造在所述固定环(32)的内覆盖面(38)的轴向端部处，所述轴向端部布置成面对所述蜗杆(4)的所述螺纹，并且与所述倒角(39)配合的至少一个相同定向的至少部分周向的倒角(40)构造在所述外轴承环(42)的所述轴向端部(44)上。
7.根据权利要求1所述的轴承装置(51、64)，
其特征在于，
在所述外轴承环(52、66)的所述外覆盖面(22)上构造有至少一个周向凹槽(54、70)，所述保持元件(55、67)以刚性锁定的方式接合在所述至少一个周向凹槽(54、70)中。
8.根据权利要求7所述的轴承装置(51)，
其特征在于，
至少部分周向的倒角(39)构造在所述保持元件(55)的内覆盖面(38)的轴向端部上，所述轴向端部布置成面对所述蜗杆(4)的螺纹，并且与所述倒角(39)配合的至少一个相同定向的至少部分周向的倒角(40)构造在所述凹槽(54)上。
9.根据前述权利要求之一所述的轴承装置(51)，
其特征在于，
所述保持元件(55)具有至少两个保持元件部分(56)，所述保持元件部分(56)以相对于彼此周向偏移的方式布置在所述径向轴承(52)上。
10.根据前述权利要求之一所述的轴承装置(16、31、41、51、64)，
其特征在于，
所述保持元件(21、55、67)以盘状方式构造和/或以至少部分周向的方式布置在所述径向轴承(17、34、43、53、65)上和/或至少部分由弹簧钢制成和/或具有至少一个部分周向的材料凹口(24)。
11.一种用于车辆的电动助力转向系统的转向器(48)，所述转向器(48)具有转向器壳体(49)、布置在所述转向器壳体(49)中的蜗杆(4)以及至少一个轴承装置(16、31、41、51、64)，所述蜗杆(4)通过所述轴承装置可旋转地支撑在所述转向器壳体(49)上，
其特征在于，
所述轴承装置(16、31、41、51、64)根据前述权利要求之一构造。
12.根据权利要求11所述的转向器(48)，
其特征在于，
在所述转向器壳体(49)上构造有至少一个至少部分周向布置的肩部(57)，保持元件(55)面对所述蜗杆(4)的螺纹的一侧轴向邻接所述肩部(57)，所述保持元件(55)的外覆盖面(58)在所述蜗杆(4)螺纹方向上锥形地逐渐变细，并且与所述保持元件(55)的所述外覆盖面(58)接触的所述转向器壳体(49)的周向接触面(59)与所述保持元件(55)的所述外覆盖面(58)一致地在所述肩部(57)的方向上逐渐变细。
13.根据权利要求11或12所述的转向器(48)，
其特征在于，
所述保持元件(67)以U形方式构造并且具有两个构件(68)，所述两个构件(68)彼此连接并且其自由端部分固定到所述转向器壳体(49)。
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