DE102008048074A1 - Ball bearing for supporting steering column of motor vehicle, comprises inner ring and outer ring, where sleeve has mold tolerance compensation unit which is deformed radially outwards, and outer ring is arranged outside inner ring - Google Patents

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Abstract

The ball bearing (1) comprises an inner ring (2) and an outer ring (3). A sleeve (7) has a mold tolerance compensation unit which is deformed radially outwards. The outer ring is arranged outside the inner ring. The mold tolerance compensation unit is formed as a projection.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager zum Lagern einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, mit einem Innenring zum Aufnehmen einer Lenksäule darin, mit einem Außenring, der außerhalb des Innenrings, diesen umgebend angeordnet ist, mit zwischen dem Außenring und dem Innenring angebrachten Wälzkörpern.The The invention relates to a rolling bearing for supporting a steering column a motor vehicle, with an inner ring for receiving a steering column in it, with an outer ring outside the Inner ring, this is arranged surrounding, with between the outer ring and the inner ring mounted rolling elements.

Aus dem Stand der Technik sind spielfreie Wälzlager bekannt, wie sie bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, insbesondere in Pkws und Lkws Anwendung finden.Out The prior art play free rolling bearings are known as in motor vehicles with internal combustion engines, in particular find application in cars and trucks.

So offenbart die DE 2012079 C2 ein Nadel- oder Rollenlager, dessen äußere Laufbahn aus einem dünnen Ring besteht, der im Inneren einer in der Bohrung einer Halterung angebrachten Hülse eingefügt ist, wobei der dünne Ring in drei winkelmäßig versetzten Bereichen zur Verringerung des Laufspiels der Nadeln oder Rollen elastisch radial nach innen verformt ist, indem zwei Bereiche in Kontakt mit starren, in der Hülse vorgesehenen Stützen gehalten sind und der dritte Bereich unter Einwirkung eines radial elastisch wirkenden Andrückelementes steht, wobei die starren Stützen durch muldenförmige Ausziehungen der Hülse gebildet sind und das Andrückelement ein gegenüber der Bohrung gleichsinnig bogenförmig verlaufendes Teil ist, dessen Krümmungsradius größer als derjenige der Bohrung ist, wobei sich die beiden äußeren Enden des Andrückelements gegen die Bohrung abstützen.So revealed the DE 2012079 C2 a needle or roller bearing whose outer race consists of a thin ring inserted inside a sleeve mounted in the bore of a holder, the thin ring elastically radially inward in three angularly offset regions for reducing the running play of the needles or rollers is deformed by two areas are held in contact with rigid, provided in the sleeve supports and the third region is under the action of a radially elastically acting pressure element, wherein the rigid supports are formed by trough-shaped extensions of the sleeve and the pressure element in the same direction relative to the bore arcuate portion is whose radius of curvature is greater than that of the bore, wherein the two outer ends of the pressing member are supported against the bore.

Ferner ist aus dem Stand der Technik ein Dünnringlager bekannt. So offenbart die DE 10 2004 050 728 A1 ein Dünnringlager mit einem im Verhältnis zum Lagerdurchmesser sehr kleinen Querschnitt mit zwei Lagerringen, zwischen denen auf zugehörigen Laufbahnen Wälzkörper abrollen. Die Lagerringe sind durch einen spanlosen Formgebungsprozess hergestellt und einer der Lagerringe weist eine Laufbahn auf, die in wenigstens einem Umfangsabschnitt eine von ihrer Kreisform abweichende elastisch nachgiebige Laufbahnwölbung derart aufweist, dass wenigstens einer der Wälzkörper zwischen der Lauf bahnwölbung und dieser gegenüberliegenden Laufbahn radial vorgespannt ist. Auf diese Weise wird eine Spielfreiheit realisiert.Furthermore, a thin-ring bearing is known from the prior art. So revealed the DE 10 2004 050 728 A1 a thin-section bearing with a very small in relation to the bearing diameter cross section with two bearing rings, between which rolling on corresponding raceways rolling elements. The bearing rings are produced by a non-cutting shaping process and one of the bearing rings has a raceway having in at least one peripheral portion of a deviating from its circular shape elastically compliant track curvature such that at least one of the rolling elements between the running track curvature and this opposite track is radially biased. In this way, a backlash is realized.

Bei bestehenden Lagern, ist es jedoch notwendig, den Lagersitz, in dem das Lager eingebracht wird, besonders genau vorzubereiten, so dass keine Verspannungen im Lager auftreten, die einen Rundlauf behindern. Solche vorbereitenden Bearbeitungen eines Lagersitzes, insbesondere von Bohrungen mittels Räumen, Polieren oder ähnlichem, sind jedoch sehr zeit- und kostenintensiv.at existing bearings, it is necessary, however, the bearing seat in which the bearing is introduced, especially to prepare so that no tension in the bearing occur, which impede a concentricity. Such preparatory processing of a bearing seat, in particular drilling by means of broaching, polishing or the like, However, they are very time consuming and costly.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Wälzlager verwenden zu können, deren Lagersitz nicht vorbereitet werden muss, um einen präzisen Sitz zu schaffen.It The object of the present invention is to use roller bearings whose bearing seat does not need to be prepared, to create a precise fit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein gattungsgemäßes Wälzlager dann gelöst, wenn eine auf der Umfangsseite des Außenrings festgelegte Hülse zumindest ein radial nach außen abstehendes verformbares Formtoleranzkompensationsmittel aufweist. War bisher bei Rillenkugellagern vor dem Einpressen aufgrund von Fertigungstoleranzen die Gehäusewand aufwändig zu bearbeiten, so kann dies bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Wälzlagers entfallen. Toleranzen von +/–0,1 mm sind dann ausgleichbar. Dies ist insbesondere auch dann der Fall, wenn die Hülse aus Blech geformt ist. Die sonst nötige Lagersitzbearbeitung des Gehäuses, in dem das Lager aufgenommen ist, kann eingespart werden. Es kann ein im Wesentlichen unbearbeiteter Lagersitz genutzt werden, in den das Wälzlager eingepresst wird.These The object is achieved by a generic Rolling then solved, if one on the peripheral side the outer ring fixed sleeve at least one Having radially outwardly projecting deformable shape tolerance compensation means. Was previously in deep groove ball bearings prior to pressing due to Manufacturing tolerances the housing wall consuming to edit, it may in an inventive Design of a rolling bearing omitted. Tolerances of +/- 0.1 mm can then be compensated. This is special even if the sleeve is formed from sheet metal. The otherwise necessary bearing seat machining of the housing, in which the camp is included, can be saved. It can a substantially unprocessed bearing seat can be used in the rolling bearing is pressed.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.advantageous Embodiments are in the subclaims claimed and are explained in more detail below.

So ist es von Vorteil, wenn das Formtoleranzkompensationsmittel als Vorsprung ausgebildet ist, da eine solche Realisierung besonders einfach und kostengünstig erreichbar ist.So it is advantageous if the shape tolerance compensation means as Advantage is formed, since such a realization especially easy and inexpensive to reach.

Wenn der Vorsprung biegeelastisch federnd ausgeformt ist, so ist das Wälzlager besonders sicher in einem Gehäusesitz, insbesondere in einer Bohrung, die den Gehäusesitz bildet, positionierbar.If the projection is elastically resilient, so that is Rolling bearings particularly safe in a housing seat, in particular in a bore which forms the housing seat, positionable.

Es ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel von Vorteil, wenn eine Vielzahl von Vorsprüngen, vorzugsweise äquidistant zueinander, am Umfang nach außen abstehend angeordnet sind. Auf diese Art und Weise findet gleichmäßig über den Umfang verteilt eine ausreichend gute Haft- und Rückhaltewirkung aufgrund eines Reibschlusses, also eines Kraftschlusses, zwischen dem Wälzlager und dem Wälzlagersitz statt.It is advantageous in a further embodiment, if a plurality of protrusions, preferably equidistant to each other, are arranged on the periphery projecting outwards. In this way, overflows evenly The scope distributes a sufficiently good adhesion and retention effect due to a frictional connection, ie a frictional connection, between the rolling bearing and the rolling bearing seat instead.

Wenn die Hülse auf den Außenring aufgepresst ist, so lässt sich selbst ohne geschultes Personal das Wälzlager einfach und genau in einem Wälzlagersitz positionieren. Um einen besonders guten Sitz zu erreichen, ohne großen Bördelaufwand zu haben, ist es von Vorteil, wenn die Hülse zumindest an einem Ende der Hülse einen radial nach innen abstehenden Flanschbereich aufweist.If the sleeve is pressed onto the outer ring, so can even without trained personnel the bearings simply and accurately position in a rolling bearing seat. To achieve a particularly good fit without big ones To have Bördelaufwand, it is advantageous if the sleeve at least at one end of the sleeve a radially inward having projecting flange.

Einen besonders guten Halt erreicht man dann, wenn die Hülse an beiden Enden der Hülse radial nach innen abstehende Flanschbereiche aufweist, die an den Stirnseiten des Außenringes anliegen.a especially good hold is achieved when the sleeve projecting radially inwardly at both ends of the sleeve Has flange portions, which at the end faces of the outer ring issue.

Wenn zumindest ein Vorsprung eine gerundete Umfangsfläche aufweist, die einem Radius folgt, der kleiner ist als der der Umfangsfläche des Außenrings zugrunde liegende Radius, vorzugsweise kleiner als der der Umfangsfläche des Innenrings zugrunde liegende Radius, so ist das Wälzlager besonders einfach ohne verkeilende Wirkung in einem Lagersitz einbringbar.If at least one projection has a rounded peripheral surface, which follows a radius smaller than that of the peripheral surface the outer ring underlying radius, preferably smaller as the underlying of the peripheral surface of the inner ring Radius, so the rolling bearing is particularly easy without wedging Effect in a bearing seat einbringbar.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn acht Vorsprünge am Außenring angeordnet sind, also die Vorsprünge 45° zueinander, von einer Rotationsachse des Wälzlagers aus gesehen, versetzt sind. Auf diese Art und Weise wird eine besonders günstige Kraftverteilung erreicht. Gleichzeitig wird der Fertigungsaufwand gering gehalten.It is of particular advantage when eight protrusions on the outer ring are arranged, so the projections 45 ° to each other, seen from a rotational axis of the bearing, offset are. In this way, a particularly favorable force distribution reached. At the same time the production cost is kept low.

Neben der Ausfertigung des Wälzlagers als Rillenkugellager ist es von besonderem Vorteil, wenn die als Nadeln ausgebildeten Wälzkörper in einem Käfig gelagert sind. Auf diese Weise kann auf Standard-Industrielager zurückgegriffen werden, die lediglich mit einer Hülse komplettiert werden müssen, um dann in den Lagersitz eingeführt zu werden.Next the copy of the bearing is as a deep groove ball bearing it is of particular advantage if the rolling elements designed as needles stored in a cage. That way you can up Standard industrial bearings are used only must be completed with a sleeve to then to be introduced to the bearing seat.

Die Erfindung wird auch nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert.The Invention will become more apparent hereinafter with the aid of a drawing explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers, 1 a cross section through a first embodiment of a rolling bearing according to the invention,

2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers im Querschnitt und 2 a second embodiment of a rolling bearing according to the invention in cross section and

3 eine Teildraufsicht auf ein erfindungsgemäßes Wälzlager, wobei diese Ansicht sowohl für das erste als auch für das zweite Ausführungsbeispiel zutreffend ist. 3 a partial plan view of a rolling bearing according to the invention, this view being true for both the first and the second embodiment.

Die Zeichnungen sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung.The Drawings are only schematic in nature and are only for the sake of Understanding the invention.

Für die gleichen Elemente werden dieselben Bezugszeichen verwendet.For the same elements use the same reference numerals.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers 1 gemäß der Erfindung dargestellt. Dabei ist dieses Wälzlager für die Belastung an einer Lenksäule in einem Kraftfahrzeug ausgelegt. Das Wälzlager 1 weist einen Innenring 2 und einen Außenring 3 auf, die zueinander konzentrisch angeordnet sind. Zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 sind in einem Käfig 4 gehaltene Wälzkörper 5 angeordnet.In 1 is a first embodiment of a rolling bearing 1 represented according to the invention. In this case, this bearing is designed for the load on a steering column in a motor vehicle. The rolling bearing 1 has an inner ring 2 and an outer ring 3 on, which are arranged concentrically to each other. Between the inner ring 2 and the outer ring 3 are in a cage 4 held rolling elements 5 arranged.

Die Wälzkörper 5 sind als Nadeln ausgebildet, die auf zueinander zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 an diesen angeordneten Laufbahnen 6 abrollbar in dem Käfig 4 angeordnet sind.The rolling elements 5 are formed as needles that are on each other between the inner ring 2 and the outer ring 3 at these arranged raceways 6 unrollable in the cage 4 are arranged.

Eine Hülse 7 ist konzentrisch zu einer gemeinsamen Symmetrieachse 8 des Innenrings 2 und des Außenrings 3 außerhalb des Außenrings 3 angeordnet.A sleeve 7 is concentric to a common axis of symmetry 8th of the inner ring 2 and the outer ring 3 outside the outer ring 3 arranged.

Der Innenring 2 ist um die Symmetrieachse 8 in Bezug auf sowohl die Hülse 7 als auch auf den Außenring 3 rotierbar angeordnet.The inner ring 2 is about the axis of symmetry 8th in terms of both the sleeve 7 as well as on the outer ring 3 rotatably arranged.

Das Wälzlager 1 wird mit seiner Hülse 7 in einen nicht dargestellten Wälzlagersitz, welcher als Bohrung ausfertigbar ist, eingepresst.The rolling bearing 1 will with his sleeve 7 in a rolling bearing seat, not shown, which is ausfertigbar as a bore pressed.

Die Hülse 7 liegt zumindest an einer Stirnseite 9 mit einem rechtwinklig in Richtung der Symmetrieachse 8 abgekanteten Flanschbereich 10 an. Die Hülse 7 ist aus Blech geformt, insbesondere mittels Stanz-, Tiefzieh- oder ähnlichen spanlosen Umformvorgängen.The sleeve 7 lies at least on one end face 9 with a right angle in the direction of the axis of symmetry 8th folded flange area 10 at. The sleeve 7 is formed of sheet metal, in particular by means of stamping, deep-drawing or similar non-cutting forming operations.

Zwar ist in 1 eine Beabstandung zwischen einer Umfangsaußenseite 11 und der Hülse 7 dargestellt, doch ist diese optional.True, is in 1 a spacing between a peripheral outside 11 and the sleeve 7 but this is optional.

Eine sich im Wesentlichen nur durch eine mit zwei Flanschbereichen 10 versehene Hülse 7 unterscheidende zweite Ausführungsform ist in 2 dargestellt. Hierbei liegen die beiden rechtwinklig nach innen abstehenden Flanschbereich 10 an beiden Stirnseiten 9 des Außenrings 3 an.One is essentially only one with two flange areas 10 provided sleeve 7 distinctive second embodiment is in 2 shown. Here are the two right angles projecting inward flange 10 on both ends 9 of the outer ring 3 at.

Die Hülse 7, also eine Toleranzaußenhülse, kann in diesem Falle das unter anderem aus dem Innenring 2 und dem Außenring 3 bestehende Lager an beiden Stirnseiten 9 umgreifend einfassen.The sleeve 7 , So a tolerance outer sleeve, in this case, among other things, from the inner ring 2 and the outer ring 3 existing bearings on both ends 9 encompass encompassing.

Während die Hülse in 2 in einem Längsschnitt einen U-förmigen Querschnitt aufweist, weist sie in 1 einen L-förmigen Querschnitt auf, so dass der Bördelaufwand verringert wird und die Montage vereinfacht ist. Die Herstellung einer Hülse 7 mit L-förmigem Querschnitt kann auch in einfacher Weise aus einem Tiefziehprozess heraus erfolgen. Hiernach wird das Lager in die Hülse 7 hineingepresst und besitzt aufgrund des sich dabei ergebenden Reibschlusses einen für die Gewährleistung der Betriebssicherheit ausreichenden Halt in der Hülse 7. Der alleinige axiale Anschlag dient dazu, während des Einpressvorganges eine Endposition für das Lager vorzugeben.While the sleeve is in 2 in a longitudinal section has a U-shaped cross section, it has in 1 an L-shaped cross-section, so that the Bördelaufwand is reduced and the assembly is simplified. The production of a sleeve 7 with L-shaped cross section can also be done in a simple manner from a thermoforming process out. After that, the bearing is in the sleeve 7 pressed in and has due to the resulting frictional engagement sufficient to ensure reliability in the sleeve 7 , The sole axial stop serves to predetermine an end position for the bearing during the press-fitting process.

In den 1 und 2 sind am Außenumfang radial nach außen abstehende Formtoleranzkompensationsmittel 12 aufgrund deren Positionierung nicht in der Schnittebene befindlich und deswegen nicht dargestellt. Allerdings sind diese in 3 zu erkennen.In the 1 and 2 are shape tolerance compensating means projecting radially outward on the outer circumference 12 due to their positioning not located in the cutting plane and therefore not shown. However, these are in 3 to recognize.

In 3 ist auch die gerundete Ausformung auf der Umfangsseite der als Vorsprünge oder Nasen ausgebildeten Formtoleranzkompensationsmittel 12 zu erkennen. Die Schnitte aus 1 und 2 sind entlang der Linie II aus 3 angeordnet.In 3 is also the rounded shape on the peripheral side of the shape tolerance compensation means formed as projections or noses 12 to recognize. The cuts off 1 and 2 are off along the line II 3 arranged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 2012079 C2 [0003] - DE 2012079 C2 [0003]
  • - DE 102004050728 A1 [0004] DE 102004050728 A1 [0004]

Claims (10)

Wälzlager (1) zum Lagern einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, mit einem Innenring (2) zum Aufnehmen einer Lenksäule darin, mit einem Außenring (3) der außerhalb des Innenringes (2), diesen umgebend angeordnet ist, mit zwischen dem Außenring (3) und dem Innenring (2) angebrachten Wälzkörpern (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine auf der Umfangsseite (11) des Außenrings (3) festgelegte Hülse (7) zumindest ein radial nach außen abstehendes verformbares Formtoleranzkompensationsmittel (12) aufweist.Roller bearing ( 1 ) for supporting a steering column of a motor vehicle, with an inner ring ( 2 ) for receiving a steering column therein, with an outer ring ( 3 ) outside the inner ring ( 2 ), which is arranged surrounding it, with between the outer ring ( 3 ) and the inner ring ( 2 ) mounted rolling elements ( 5 ), characterized in that one on the peripheral side ( 11 ) of the outer ring ( 3 ) fixed sleeve ( 7 ) at least one radially outwardly projecting deformable shape tolerance compensation means ( 12 ) having. Wälzlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formtoleranzkompensationsmittel (12) als Vorsprung ausgebildet ist.Roller bearing ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the shape tolerance compensation means ( 12 ) is formed as a projection. Wälzlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung bielastisch federnd ausgeformt ist.Roller bearing ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the projection is formed resiliently bielastisch. Wälzlager (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Vorsprüngen, vorzugsweise äquidistant zueinander, am Umfang nach außen abstehend angeordnet sind.Roller bearing ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that a plurality of projections, preferably equidistantly from each other, are arranged on the periphery projecting outwardly. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7) auf den Außenring (3) aufgepresst ist.Roller bearing ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sleeve ( 7 ) on the outer ring ( 3 ) is pressed. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7) zumindest an einem Ende der Hülse einen radial nach innen abstehenden Flanschbereich (10) aufweist.Roller bearing ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sleeve ( 7 ) at least at one end of the sleeve a radially inwardly projecting flange ( 10 ) having. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7) an beiden Enden der Hülse (7) radial nach innen abstehende Flanschbereiche (10) aufweist, die an den Stirnseiten (9) des Außenringes (3) anliegen.Roller bearing ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sleeve ( 7 ) at both ends of the sleeve ( 7 ) radially inwardly projecting flange portions ( 10 ), which at the end faces ( 9 ) of the outer ring ( 3 ) issue. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vorsprung eine gerundete Umfangsfläche aufweist, die einem Radius folgt, der kleiner ist, als der auf der Umfangsfläche des Außenringes (3) zugrunde liegende Radius, vorzugsweise kleiner als der der Umfangsfläche des Innenrings (2) zugrunde liegende Radius.Roller bearing ( 1 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that at least one projection has a rounded peripheral surface, which follows a radius which is smaller than that on the peripheral surface of the outer ring ( 3 ) underlying radius, preferably smaller than that of the peripheral surface of the inner ring ( 2 ) underlying radius. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass acht Vorsprünge am Außenring (3) angeordnet sind.Roller bearing ( 1 ) according to one of claims 4 to 8, characterized in that eight projections on the outer ring ( 3 ) are arranged. Wälzlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die als Nadeln ausgebildeten Wälzkörper (5) in einem Käfig (4) gelagert sind.Roller bearing ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rolling elements formed as needles ( 5 ) in a cage ( 4 ) are stored.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2012079C2 (en) 1969-03-14 1981-12-10 Nadella, Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine Backlash-free rolling bearing
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