DE102009018674A1

DE102009018674A1 - Pivot bearing arrangement for steering gear for pivoted mounting of shaft in housing, has pivot bearing having outer ring and pivot ring, where shaft is arranged in pivoting manner with outer ring opposite to pivot ring

Info

Publication number: DE102009018674A1
Application number: DE200910018674
Authority: DE
Inventors: Johannes Lang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-10-28

Abstract

The pivot bearing arrangement has a pivot bearing (9) having an outer ring and a pivot ring. A shaft (2) is arranged in a pivoting manner with the outer ring opposite to the pivot ring such that the rotational axis of the shaft and the central axis of the pivot ring enclose an inclination angle between them. The pivot ring is rotatably- and pivotedly fixed to a housing (8). The outer ring is rotationally fixed in the pivot ring. An elastic element is pre-stressed radially between the outer ring and the pivot ring in the area of a contact zone. An independent claim is also included for a pivot bearing with rolling bodies which are balls.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schwenklageranordnung in einem Lenkgetriebe zur schwenkbaren Lagerung einer Welle in einem Gehäuse, wobei

– das Schwenklager zumindest einen Außenring und eine Schwenkring aufweist,
– die Welle mit dem Außenring gegenüber dem Schwenkring so schwenkbar angeordnet ist, dass die Rotationsachse der Welle und die Mittelachse des Schwenkrings einen Neigungswinkel zwischen sich einschließen,
– der Schwenkring zum Gehäuse dreh- und schwenkfest ist,
– der Außenring in dem Schwenkring rotationsfest und an zumindest einer Kontaktzone gegenüber dem Schwenkring schwenkbar aufgenommen ist,
– und wobei der Außenring und der Schwenkring in der gemeinsamen Kontaktzone miteinander korrespondierende gewölbte Kontaktflächen aufweisen und dabei die Kontaktfläche des Außenrings konvex und die des Schwenkrings konkav gewölbt ist.

The invention relates to a pivot bearing assembly in a steering gear for pivotally mounting a shaft in a housing, wherein

- The pivot bearing has at least one outer ring and a pivot ring,
The shaft with the outer ring is arranged so as to be pivotable relative to the swivel ring such that the axis of rotation of the shaft and the center axis of the swivel ring enclose an angle of inclination between them,
- The pivot ring is rotatable and pivotal to the housing,
The outer ring is rotationally fixed in the swivel ring and is pivotably received on at least one contact zone with respect to the swivel ring,
- And wherein the outer ring and the pivot ring have in the common contact zone with each other corresponding curved contact surfaces, while the contact surface of the outer ring is convex and that of the pivot ring is concave.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Wellen in Lenkgetrieben sind Querkräften und Biegemomenten ausgesetzt, die zu ungleichmäßiger Lastverteilung führen und dadurch die Welle erheblich durchbiegen. In bekannten Lenkgetrieben wurde, um die aus den Verformungen folgenden Spannungen und Reibungskräfte zu reduzieren, eine Lagerstelle schwenkbeweglich gestaltet. DE 10 2004 054 510 A1 beschreibt eine Lagerung für eine Spindel in einem Lenkgetriebe. Die Lagerung ist durch ein Wälzlager mit einem Schwenkring gebildet. Das Wälzlager weist einen Innenring auf, der fest auf der Welle sitzt, einen Außenring und Wälzkörper, die zwischen dem Innen- und Außenring angeordnet sind. Der Innenring ist mit der Welle relativ zum Außenring um die Rotationsachse der Welle drehbar und mit dem Außenring gegenüber dem Schwenkring verschwenkbar. Der Außenring umgreift den Innenring konzentrisch und ist ein Lagerring, der relativ zum Gehäuse im Schwenkring verdrehfest angeordnet ist, jedoch in dem Schwenkring schwenkbeweglich ist. Zwischen Innenring und Außenring sind Kugeln für Wälzkontakt angeordnet. Der Schwenkring ist zur Rotationsachse verdrehfest und nicht schwenkbar zum Gehäuse angeordnet. Der Lageraußenring und der Schwenkring weisen gemeinsame Kontaktflächen mit Wölbungen auf, wobei der Außenring konvex und der Schwenkring entsprechend konkav gewölbt ist. Dementsprechend kann die mit einem derartigen Schwenklager gelagerte Welle beim Zusammenbau des Lenkgetriebes relativ zum Lagergehäuse geschwenkt werden, wenn Querkräfte oder Biegemomente auf diese wirken.Shafts in steering gearboxes are subject to lateral forces and bending moments, which lead to uneven load distribution and thus significantly bend the shaft. In known steering gears, in order to reduce the stresses and frictional forces resulting from the deformations, a bearing point has been designed to be pivotable. DE 10 2004 054 510 A1 describes a bearing for a spindle in a steering gear. The bearing is formed by a rolling bearing with a swivel ring. The rolling bearing has an inner ring which is fixedly mounted on the shaft, an outer ring and rolling elements, which are arranged between the inner and outer ring. The inner ring is rotatable with the shaft relative to the outer ring about the axis of rotation of the shaft and with the outer ring relative to the pivot ring. The outer ring surrounds the inner ring concentrically and is a bearing ring, which is arranged rotationally fixed relative to the housing in the pivot ring, but is pivotable in the pivot ring. Between inner ring and outer ring balls are arranged for rolling contact. The pivot ring is rotationally fixed to the rotation axis and not pivotally mounted to the housing. The bearing outer ring and the pivot ring have common contact surfaces with bulges, wherein the outer ring is convex and the pivot ring is correspondingly concave. Accordingly, the shaft mounted with such a pivot bearing during assembly of the steering gear can be pivoted relative to the bearing housing when lateral forces or bending moments act on them.

Die an einer derartigen Lagerstelle gelagerte Schneckenwelle des Schneckengetriebes einer Servolenkung ist darüber hinaus auch bei Betrieb des Lenkgetriebes unter der Voraussetzung schwenkbeweglich gelagert, dass die Welle an einer von dem Festlager entfernten Lagerstelle mit einem richtungsorientiert radial beweglichen Loslager ausgerüstet ist. In Lenkungen mit Überlagerungsgetriebe bzw. bei elektrischen Servolenkungen ist Spiel unerwünscht. Spiel innerhalb eines Schneckengetriebes verschlechtert das Lenkgefühl, verringert die Präzision von Lenkeingriffen und äußert sich beim Wechsel der Lenkrichtung durch Knackgeräusche. Im Schneckengetriebe ist die von einem Elektromotor angetriebene Schneckenwelle um ein Schwenklager verschwenkbar, das gleichzeitig als Festlager ausgebildet ist. Außerdem ist die Welle von dem Festlager entfernt an einer Loslagerstelle in zwei entgegengesetzte radiale Richtungen auslenkbar. Ein Ausweichen der Welle in tangentialer radialer Richtung ist nicht möglich. Zwischen dem Loslager und dem Gehäuse ist mindestens ein Federelement angeordnet. Das Federelement ist so angeordnet, dass dessen Federkraft die Schnecke zwecks spielfreier getrieblicher Verbindung auf das Schneckenrad presst.The mounted on such a bearing shaft worm shaft of the worm gear A power steering is also in operation the steering gear is pivotally mounted, provided that that the shaft at a bearing point remote from the fixed bearing equipped with a directionally oriented radial movable bearing is. In steering systems with superposition gear or electric Power steering game is undesirable. Game within one Worm gear worsens the steering feel, reduces the precision of steering interventions and expresses when changing the steering direction due to pops. The worm gear is driven by an electric motor Worm shaft pivotable about a pivot bearing, the same time is designed as a fixed bearing. Besides, the wave is from the fixed bearing removed at a floating bearing point in two opposite Radial directions deflected. An evasion of the wave in tangential radial direction is not possible. Between the floating bearing and the housing is arranged at least one spring element. The spring element is arranged so that its spring force the worm for play-free gear connection to the worm wheel pressed.

Seitens des Festlagers ist jedoch auch Spiel zwischen dem kugelförmigen Außendurchmesser und dem kugelpfannenförmigen Schwenkring ausgebildet. Besonders nachteilig wirkt sich Spiel in der gelenkigen Verbindung beim Wechsel der Lenkrichtung aus, was wieder zu den oben schon erwähnten Knackgeräuschen führt. Um das Spiel so gering wie möglich zu gestalten, werden die konvexen und konkaven Konturen geschliffen, womit die Herstellkosten für eine derartige Lagerung recht hoch sind. Außerdem verteuert sich das Lager dadurch, dass zur gezielten Spieleinstellung Außenring und Schwenkring einander zu gepaart werden, um das Spiel so klein wie möglich zu halten. Auf diese Weise ist zwar eine relativ enge Einstellung des Axialspiels möglich, jedoch kann sich bei zu engem Spiel ein unzulässig erhöhtes Schwenkmoment einstellen, das durch Reibung entsteht und das unter Umständen zum Klemmen führen kann.by However, the fixed camp is also game between the spherical Outer diameter and the ball cup-shaped Swing ring formed. Especially disadvantageous game affects the articulated connection when changing the steering direction of what leads back to the above-mentioned cracking noises. To make the game as small as possible, be the convex and concave contours sanded, bringing the manufacturing costs are quite high for such storage. Furthermore The camp is more expensive because of the targeted game setting Outer ring and swivel ring to be paired to each other keep the game as small as possible. In this way Although a relatively narrow adjustment of the axial play is possible, however, if the game is too tight, it may be impermissibly increased Adjust the swivel moment caused by friction and the under Circumstances can lead to terminals.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schwenklageranordnung und ein Schwenklager insbesondere zur Lagerung einer Welle eines Lenkgetriebes zu schaffen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden.The The object of the invention is therefore to provide a pivot bearing assembly and a pivot bearing in particular for supporting a shaft of a steering gear to create, with which the aforementioned disadvantages are avoided.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Gegenstand des Anspruchs 1 und eines weiteren unabhängigen Anspruchs gelöst.The Object of the subject matter of claim 1 and another independent Claim solved.

Erfindungsgemäß ist radial zwischen dem Schwenkring und dem elastischen Außenring im Bereich der Kontaktzone mindestens ein elastisches Element zur spielfreien Vorspannung des Außenrings gegenüber dem Schwenkring vorgesehen. Das elastische Element ist dabei an dem Außenring und an dem Schwenkring abgestützt und überbrückt ein durch das Spiel definierten Spalt zwischen Außenring und Schwenkring. Mit einer derartigen Anordnung kann auf die kostenintensive spanabhebende Bearbeitung und Zusortierung von Außenring und Schwenkring bei der Montage der Lageranordnung verzichtet werden. Außerdem ist die Lageranordnung absolut spielfrei. Aufgrund der Vorspannung und der durch das elastische Element überbrückten Ringspalte zwischen den Kontaktflächen in der Größenordnung des Spiels, ist die Gleitreibung beim Schwenken der Elemente gegeneinander kontrollierbar. Das Reibmoment der niedrig gehalten werden. Die Anordnung klemmt auch nicht.According to the invention radially between the pivot ring and the elastic outer ring in the region of the contact zone at least one elastic element for backlash-free preload of the outer ring relative to the Swing ring provided. The elastic element is on the Outer ring and supported on the swivel ring and bridged a gap defined by the clearance between the outer ring and swivel ring. With such an arrangement can on the costly Machining and sorting of outer ring and swivel ring are omitted during assembly of the bearing assembly. In addition, the bearing assembly is absolutely free of play. by virtue of the bias and the bridged by the elastic element annular gaps between the contact surfaces of the order of magnitude of the game, is the sliding friction when pivoting the elements against each other controllable. The friction torque to be kept low. The Arrangement also does not jam.

Als einfachste Form eines Schwenklagers ist ein Gleitlager in Form eines Kugelgelenks vorstellbar. Dazu weist entweder die Welle ein konvex gewölbtes Kugelsegment auf, das in diesem Fall den Außenring ersetzt, oder das Kugelsegment ist in Form eines Außenringes auf der Welle angebracht. Eine Kontaktfläche des konvexen Kugelsegments steht in Kontakt mit einer korrespondierenden konkaven Kontaktfläche an einem Schwenkring. Der Schwenkring ist in diesem Falle relativ zum Gehäuse fest und die Welle mit dem Außenring bzw. mit dem konvex gewölbten Kugelsegment gegenüber dem Schwenkring um die Rotationsachse drehbar. Damit sind die Kontaktflächen für den Schwenkkontakt gleichzeitig Gleitflächen eines Rotationsgleitlagers.When The simplest form of a pivot bearing is a plain bearing in the form of a Ball joint conceivable. For this purpose, either the shaft is convex curved spherical segment, which replaces the outer ring in this case, or the ball segment is in the form of an outer ring attached to the shaft. A contact surface of the convex spherical segment is in contact with a corresponding concave contact surface on a swivel ring. The swivel ring is relative in this case to the housing fixed and the shaft with the outer ring or with the convexly curved spherical segment opposite the pivot ring about the rotation axis rotatable. These are the contact surfaces sliding surfaces for the swivel contact at the same time a rotary plain bearing.

Bevorzugt ist jedoch ein Schwenklager mit einem Innenring vorgesehen. Unter Innenring ist in dem Fall ein Lagerring zu verstehen, der mit der Welle gegen über dem Außenring relativ rotationsbeweglich und mit dem Außenring gegenüber dem Schwenkring schwenkbar ist. Mit den Begriffen „schwenkbar”, „schwenkbeweglich” und „Schwenken” oder ähnlichen ist ein Verkippen der Rotationsachse der Welle mit dem Innenring und dem Außenring gegenüber der Mittelachse des Schwenkrings zu verstehen, so dass diese einen Winkel zwischen sich einschließen, der vorzugsweise 2° ist. Im Ausgangszustand, d. h. im nicht verschwenkten Zustand, liegen die Rotationsachse der Welle und die Mittelachse des Schwenkrings gleichgerichtet aufeinander. Der Außenring umgreift den Innenring konzentrisch und ist ein Lagerring, der relativ zum Gehäuse in Schwenkring verdrehfest angeordnet ist, jedoch in dem Schwenkring schwenkbeweglich ist. Zwischen Innenring und Außenring sind entweder in einem Gleitlager Gleitflächen ausgebildet oder in einem Wälzlager Kugeln, Nadeln oder Rollen für Wälzkontakt angeordnet. Der Schwenkring ist zur Rotationsachse verdrehfest und nicht schwenkbar zum Gehäuse angeordnet.Prefers However, a pivot bearing is provided with an inner ring. Under Inner ring is to be understood in the case of a bearing ring, with the Shaft relative to the outer ring relatively rotatable and with the outer ring opposite the swivel ring is pivotable. With the terms "pivoting", "pivoting" and "panning" or the like is a tilting of the axis of rotation of the shaft with the inner ring and the outer ring relative to the central axis of the pivot ring to understand so that they enclose an angle between them, which is preferably 2 °. In the initial state, d. H. im not pivoted state, lie the axis of rotation of the shaft and the Center axis of the pivot ring rectified to each other. The outer ring surrounds the inner ring concentrically and is a bearing ring, the relative is arranged rotationally fixed to the housing in the pivot ring, however, is pivotally movable in the pivot ring. Between inner ring and outer ring are sliding surfaces either in a plain bearing trained or in a rolling bearing balls, needles or Rollers arranged for rolling contact. The swivel ring is rotationally fixed to the axis of rotation and not pivotable to the housing arranged.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das elastische Element den Außenring zumindest teilweise umfangsseitig umfasst, umgreift oder umklammert. Das elastische Element ist in der einfachsten Form beispielsweise ein O-Ring der in einer Umfangsnut des Außenrings bzw. des Innenrings aufgenommen ist. Vorzugsweise ist das elastische Element, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht jedoch ein elastischer Bügel oder zumindest ein teilelastischer Bügel vor. Der Bügel weist bevorzugt elastische Zonen auf und ist elastisch zumindest in eine Richtung in einer Nut, vorzugsweise in einer Nut in dem Schwenkring, und in die andere Richtung an dem Außenring vorgespannt abgestützt. Es ist aber auch denkbar, dass der Bügel in einer Nut in dem Außenring aufgenommen ist und radial außen an dem Schwenkring vorgespannt anliegt sowie sich gegen die Vorspannung in der Nut des Außenrings abstützt.A Embodiment of the invention provides, the elastic element the Outer ring at least partially circumferentially includes, embraces or clutching. The elastic element is in the simplest form For example, an O-ring in a circumferential groove of the outer ring or the inner ring is received. Preferably, the elastic Element, as an embodiment of the invention, however, provides elastic strap or at least a partially elastic strap in front. The bracket preferably has elastic zones and is elastic at least in one direction in a groove, preferably in a groove in the swivel ring, and in the other direction on the Outer ring supported prestressed. But it is also conceivable that the bracket in a groove in the outer ring is received and biased radially outward on the pivot ring abuts and against the bias in the groove of the outer ring supported.

Der Bügel ist ein entweder kreisringartig ausgebildetes Federelement oder hufeisenförmig gebogen gestaltet. Im Falle der hufeisenförmig Gestaltung umfasst der Bügel den Außenring umfangsseitig nicht vollständig ist aber radial gegen diesen infolge Eigenspannung vorgespannt. Als elastische Zonen sind Federelemente in den Bügel integriert oder einteilig mit dem Bügel ausgebil det. Der Bügel ist aus beliebigen elastischen Material herstellbar bevorzugt jedoch aus Blech.Of the Bracket is either an annular trained spring element or curved horseshoe-shaped. In the case of the horseshoe-shaped Design, the bracket includes the outer ring circumference but not completely is radially against this Biased residual stress. As elastic zones are spring elements integrated into the strap or in one piece with the strap educated. The hanger is made of any elastic material but preferably made of sheet metal.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Bügel über mindestens drei Wälzkörper an dem Außenring abgestützt ist. Zwischen den Schwenkring und dem Außenring ist somit über den Bügel und über die Wälzkörper Wälzkontakte ausgebildet. Schwenkbewegungen des Außenrings gegenüber dem Schwenkring führen zu Wälzbewegungen der Wälzkörper an dem Außenring, durch die die Wälzkörper an dem Außenring abrollen und somit die Gleitbewegung zwischen Außenring und Schwenkring zumindest teilweise aufheben. Die Reibung ist stark reduziert, insbesondere dann wenn die Wälzkörper Kugeln sind. Mit drei gleichmäßig am Umfang verteilten Kugeln, an denen der Außenring sich in dem Schwenkring abstützt ist der Reibkontakt beim schwenken nahezu ausgeschlossen. Die Kugeln bzw. die Wälzkörper sind bevorzugt in oder an dem Bügel um die eigene Rotationsachse drehbar gelagert. Alternativ sind diese begrenzt relativ zum Bügel linear auf einem Umfangsabschnitt des Außenrings hin- und her beweglich gehalten. Wälzkörper sind außer den Kugeln Rollen oder Nadeln, deren Achsen so ausgerichtet sind, dass diese bei Schwenkbewegungen des Außenrings gegenüber dem Schwenkring auf dem Außenring abwälzen.A further embodiment of the invention provides that the bracket over at least three rolling elements is supported on the outer ring. Between the swivel ring and the outer ring is thus formed on the bracket and the rolling elements Wälzkontakte. Pivoting movements of the outer ring relative to the pivot ring lead to rolling movements of the rolling elements on the outer ring, by rolling the rolling elements on the outer ring and thus cancel the sliding movement between the outer ring and pivot ring at least partially. The friction is greatly reduced, especially when the rolling elements are balls. With three evenly distributed on the circumference of balls on which the outer ring is supported in the pivot ring of the frictional contact when pivoting is almost impossible. The balls or the rolling elements are preferably rotatably mounted in or on the bracket about its own axis of rotation. Alternatively, these are limited relative to the bracket linearly reciprocated on a peripheral portion of the outer ring and forth. Rolling elements are, in addition to the balls, rollers or needles whose axes are aligned in such a way that they roll on the outer ring in the case of pivoting movements of the outer ring relative to the pivoting ring.

Wie anfangs schon erwähnt, ist der Bügel vorzugsweise aus Blech gestaltet. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb vor, dass die elastischen Elemente einteilig am Bügel ausgebildet und elastische Zungen sind. Ein derartiger Bügel ist kostengünstig herzustellen. Der federelastisch gehärtete Bügel weist gegenüber dem Einsatz von beispielsweise O-Ringe vorteilhaft ein dauerhaft gutes und nahezu unverändertes federelastisches Verhalten auf, während die O-Ringe oft durch Temperatureinflüsse und Schmierstoffeinwirkung vorzeitig altern und ihre elastische Eigenspannung verlieren. Das Abwälzverhalten der Wälzkörper am Außenring, die Zentrierung des Außenrings in der Ausgangsstellung und die Rückführung des Außenrings in die Ausgangsstellung kann mittels einer nutartigen Vertiefung an dem Außenring verbessert werden, in die die Wälzkörper vorgespannt eingreifen.As already mentioned, the strap is preferably made of sheet metal. A further embodiment of the invention sees Therefore, before that the elastic elements in one piece on the bracket are formed and elastic tongues. Such a temple is inexpensive to manufacture. The spring-hardened Ironing points to the use of example O-rings advantageous a permanently good and almost unchanged spring-elastic behavior, while the O-rings often due to temperature influences and lubricant prematurely age and lose their elastic residual stress. The rolling behavior the rolling elements on the outer ring, the centering of the outer ring in the starting position and the return of the outer ring in the starting position can by means of a groove-like depression on the outer ring can be improved, in which engage the rolling elements biased.

Die Erfindung sieht auch ein Schwenklager mit einem Innenring einem Außenring und einem Schwenkring vor, das nach den zuvor beschriebenen Merkmalen gestaltet ist. Die Erfindung ist bevorzugt in Lenkgetrieben einsetzbar, jedoch ist ein erfindungsgemäßes spielfreies Schwenklager auch in anderen Anwendungen der Automobilindustrie bzw. des Maschinenbaus einsetzbar, in denen Schwenklager zum Einsatz kommen.The Invention also sees a pivot bearing with an inner ring a Outer ring and a swivel ring in front of the previously designed features is designed. The invention is preferred used in steering gears, but is an inventive backlash-free pivot bearing also in other applications of the automotive industry or of mechanical engineering can be used in which pivot bearings are used come.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment explained in more detail. Show it:

1 eine Schwenklageranordnung in einem Lenkgetriebe in einer schematischen Darstellung, 1 a pivot bearing arrangement in a steering gear in a schematic representation,

2 das Schwenklager der Schwenklageranordnung nach 1, in einer Ansicht geschnitten entlang der Linie II-II, 2 the pivot bearing of the pivot bearing assembly after 1 in a view cut along the line II-II,

2a das verschwenkte Schwenklager nach 1, 2a the pivoted swivel bearing 1 .

3 ein zu dem Schwenklager nach 2 alternatives Schwenklager, in in der gleichen Ansicht geschnitten entlang der Linie II-II nach 1, 3 one to the pivot bearing 2 alternative pivot bearing, in the same view cut along the line II-II 1 .

4 das Schwenklager der 1 bis 3 in einer Gesamtansicht, jedoch ohne Schwenkring dargestellt, 4 the pivot bearing of the 1 to 3 in an overall view, but shown without swivel ring,

5 ein als Bügel ausgebildetes elastisches Element in einer Gesamtansicht, 5 a trained as a bracket elastic element in an overall view,

6 das Detail Z aus 5 vergrößert und nicht maßstäblich dargestellt. 6 the detail Z out 5 enlarged and not shown to scale.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines ansonsten nicht weiter dargestellten Lenkgetriebes mit einem Elektromotor 1 und einer Welle 2 mit einer Schnecke 3. Die Welle 2 ist über eine Kupplung 4 mit dem Elektromotor 1 verbunden. Die Schnecke 3 greift in ein Schneckenrad 5 ein. 1 shows a schematic representation of part of an otherwise not shown steering gear with an electric motor 1 and a wave 2 with a snail 3 , The wave 2 is about a clutch 4 with the electric motor 1 connected. The snail 3 engages in a worm wheel 5 one.

Die Welle 2 ist an zwei Lagerstellen 6 und 7 an einem mit einer Schraffur nur angedeutet dargestellten Gehäuse 8 gelagert. Die Lagerstelle 6 weist ein erfindungsgemäßes Schwenklager 9 auf, dass als Festlager angeordnet und ausgebildet ist. Die Lagerstelle 7 weist ein Radiallager auf, dass axial als Loslager und zumindest in eine radiale Richtung beweglich ausgebildet bzw. angeordnet ist.The wave 2 is at two campsites 6 and 7 on a housing indicated only with hatching 8th stored. The depository 6 has a pivot bearing according to the invention 9 on that is arranged and designed as a fixed bearing. The depository 7 has a radial bearing that is designed to be axially movable as a movable bearing and at least in a radial direction or arranged.

Das Schwenklager 9 ist in 2 und 2a entlang seiner Rotationsachse bzw. der Rotationsachse 10 der Welle 2 geschnitten dargestellt. Es weist einen Innenring 11, einen Außenring 12 sowie einen Schwenkring 13 auf. Radial zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 sind Kugeln 15 angeordnet. Die Kugeln 15 sind umfangsseitig mittels eines Käfigs 16 geführt und gehalten. Dichtscheiben 17 sind in den Außenring 12 eingeschnappt, so dass zwischen den Dichtscheiben 17 und dem Innenring 11 jeweils eine Spaltdichtung ausgebildet ist.The pivot bearing 9 is in 2 and 2a along its axis of rotation or the axis of rotation 10 the wave 2 shown cut. It has an inner ring 11 , an outer ring 12 and a swivel ring 13 on. Radial between the inner ring 11 and the outer ring 12 are balls 15 arranged. The balls 15 are circumferentially by means of a cage 16 led and held. sealing washers 17 are in the outer ring 12 snapped so that between the sealing washers 17 and the inner ring 11 in each case a gap seal is formed.

Das Schwenklager 9 in der Darstellung nach 1 ist mit dem Innenring 11 fest auf der Welle 2. Der Innenring 11 ist gegenüber dem Außenring 12 um die Rotationsachse 10 relativ verdrehbar. Der Außenring 12 ist gegenüber dem Schwenkring 13 rotationsfest angeordnet, jedoch an der Kontaktzone 18 gegenüber dem Schwenkring 13 verschwenkbar. In der Kontaktzone 18 weist der Außenring 12 eine konvex-kugelige ausgewölbte Kontaktfläche 19 auf, die mit einer konkav-kugelig ausgebildeten Kontaktfläche 20 an dem Schwenkring 13 im Sinne eines Kugelgelenks korrespondiert.The pivot bearing 9 in the illustration 1 is with the inner ring 11 stuck on the shaft 2 , The inner ring 11 is opposite the outer ring 12 around the axis of rotation 10 relatively rotatable. The outer ring 12 is opposite the swivel ring 13 arranged rotationally fixed, but at the contact zone 18 opposite the swivel ring 13 pivotable. In the contact zone 18 has the outer ring 12 a convex-spherical convex contact surface 19 on, with a concave-spherical contact surface 20 on the swivel ring 13 in the sense of a ball joint corresponds.

In 2 ist das Lager nicht verschwenkt dargestellt, d. h., die Mittelachse des Schwenkrings und die Rotationsachse 10 sind liegen koaxial aufeinander. In 2a ist das Wälzlager, d. h., sind der Innenring 11 mit den Kugeln 15 und dem Außenring 12 an der Kontaktzone 18 gegenüber dem Schwenkring 13 um den Schwenkpunkt 21 verschwenkt dargestellt. Dadurch ist die Mittelachse 22 gegenüber der Rotationsachse 10 um den Schwenkwinkel α verschwenkt, der seinen Ursprung am Schwenkpunkt 21 hat.In 2 the bearing is not shown pivoted, ie, the central axis of the pivot ring and the axis of rotation 10 are coaxial with each other. In 2a is the rolling bearing, ie, are the inner ring 11 with the balls 15 and the outer ring 12 at the contact zone 18 opposite the swivel ring 13 around the pivot point 21 shown pivoted. This is the central axis 22 opposite the axis of rotation 10 pivoted about the pivot angle α, which originates at the pivot point 21 Has.

Der Schwenkring 13 weist eine umfangsgerichtete Nut 23 auf, die die Kontaktfläche 20 unterbricht. In der Umfangsnut 23 sitzt ein erfindungsgemäßes elastisches Element 24 in Form eines Bügels 25. Der Bügel 25 ist umfangsseitig nicht geschlossen, sondern umgreift den Außenring 12 umfangsseitig nur teilweise, wie insbesondere aus der Darstellung nach 4 hervorgeht. 4 zeigt eine Gesamtansicht des Wälzlagers mit Innenring 11, Dichtscheiben 17 und dem Außenring 12, der von dem Bügel 25 umgriffen ist. Der Bügel 25 ist in 5 als Einzelteil dargestellt und ist elastisch federnd aufspreizbar. Außerdem weist der Bügel 25 drei elastische Zonen 26 auf. Die elastische Zonen 26 sind durch einteilig aus dem Material des Bügels 25 geformte Zungen 27 gestaltet, die immer paarweise angeordnet sind. Zwischen jedem Paar der Zungen 27 erstreckt sich jeweils radial nach innen einer Halterung 28 für Wälzkörper 14.The swivel ring 13 has a circumferential groove 23 on that the contact surface 20 interrupts. In the circumferential groove 23 sits an inventive elastic element 24 in the form of a temple 25 , The coat hanger 25 is circumferentially not closed, but surrounds the outer ring 12 on the periphery only partially, as in particular from the illustration after 4 evident. 4 shows an overall view of the rolling bearing with inner ring 11 , Sealing washers 17 and the outer ring 12 from the hanger 25 is encompassed. The coat hanger 25 is in 5 shown as a single part and is resiliently spreadable. In addition, the temple has 25 three elastic zones 26 on. The elastic zones 26 are made by one piece from the material of the bracket 25 shaped tongues 27 designed, which are always arranged in pairs. Between every pair of tongues 27 each extends radially inwardly of a holder 28 for rolling elements 14 ,

6 zeigt eine der elastische Zonen 26 nach dem Detail Z vergrößert und nicht maßstäblich. Aus 6 geht hervor, dass die enden Zungen 27 axial und radial nach außen so ausgebogen sind, dass deren Enden 29 zueinander weisen. Die Halterungen 28 sind jeweils durch zwei Backen 35 aus dem Material des Bügels 25 gebildet und nimmt, wie aus 2 hervorgeht, jeweils einen Wälzkörper 14 in Form einer Kugel 30 auf. 6 shows one of the elastic zones 26 enlarged after detail Z and not to scale. Out 6 it turns out that the ends of tongues 27 axially and radially outwardly bent so that the ends 29 to each other. The brackets 28 are each by two jaws 35 from the material of the temple 25 formed and takes off as 2 shows, in each case a rolling element 14 in the form of a sphere 30 on.

Wenn der Bügel 25 komplett mit den Wälzkörpern 14 in die Nut 23 montiert ist, stehen die Wälzkörper 14 radial nach innen zumindest um die Hälfte des maximal zu durch das elastische Element 24 zu kompensierende Radialspiel aus der Kontaktfläche 20 hervor. Bei der Montage des Außenrings 12 in den Schwenkring 13 gibt der Bügel 25 in radialer Richtung nach außen nach bzw. federt an den elastischen Zonen 26 ein, so dass die Wälzkörper 14 in die umfangsgerichtete ringnutartige Vertiefung 31 einrasten und vorgespannt gegen den Außenring 25 anliegen. Die Anordnung ist spielfrei und das durch das Spiel bedingte Spaltmaß mittels des Anteils der Wälzkörper 14 überbrückt ist, der in den spielbedingten Spalt hinein aus der Kontaktfläche 20 hervorragt. Im Falle von starken Belastungen geben die Zungen 27 elastisch soweit nach, dass der Außenring 25 mit der Kontaktfläche 19 direkt an der Kontaktfläche 20 des Schwenkrings 13 anliegt.When the hanger 25 complete with the rolling elements 14 in the groove 23 is mounted, the rolling elements are 14 radially inwardly at least halfway through the maximum of the elastic element 24 to be compensated radial play from the contact surface 20 out. When mounting the outer ring 12 in the swivel ring 13 gives the temple 25 in the radial direction outwards or springs on the elastic zones 26 one, leaving the rolling elements 14 in the circumferential annular groove-like depression 31 Engage and biased against the outer ring 25 issue. The arrangement is free of play and the clearance caused by the game by means of the proportion of rolling elements 14 is bridged, in the game-related gap in from the contact surface 20 protrudes. In case of heavy loads give the tongues 27 elastic as far as that of the outer ring 25 with the contact surface 19 directly at the contact surface 20 of the swivel ring 13 is applied.

In 3 ist ein Schwenklager 32 dargestellt, dessen Aufbau im wesentlichen dem des 2 gezeigten Schwenklagers 9 entspricht. Gleiche Einzelteile sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass der Beschreibung der Schwenklager 32 die Beschreibung des Schwenklagers 9 zu Grunde gelegt werden kann.In 3 is a pivot bearing 32 represented, whose structure is essentially that of the 2 shown pivot bearing 9 equivalent. The same items are therefore provided with the same reference numerals, so that the description of the pivot bearing 32 the description of the pivot bearing 9 can be used as a basis.

Das Schwenklager 32 weist im Unterschied zum Schwenklager 9 ein anderes elastisches Element 24 auf. Das in elastische Element 24 ist in diesem Fall durch mehrere am Umfang des Außenrings 12 verteilte Wälzkörper 14 in Form von Hohlkugeln 33 gebildet. Die Hohlkugeln 33 sitzen in der Nut 23 und weisen einen Durchmesser auf, der geringfügig größer ist als die radiale Tiefe H der Nut 23. Der Durchmesser der Hohlkugeln 33 ist mindestens um die Hälfte des zulässigen größten radialen Spiels zwischen dem Außenring 12 und dem Schwenkring 13 größer als die radiale Tiefe H. Im zusammengebauten Schwenklager 32 sind die elastischen Hohlkugeln 33 um diesen Betrag eingefedert und somit elastisch gegen den Außenring 12 vorgespannt und in der Nut 23 elastisch abgestützt. Die Hohlkugeln 33 sind aus einem Elastomer oder aus Kunststoff bzw. aus anderen geeigneten elastischen Werkstoffen und sind umfangsseitig mittels eines Käfigs 34 geführt und gehalten. Bezugszeichen 1 Elektromotor 21 Schwenkpunkt 2 Welle 22 Mittelachse 3 Schnecke 23 Nut 4 Kupplung 24 elastisches Element 5 Schneckenrad 25 Bügel 6 Lagerstelle 26 elastische Zonen 7 Lagerstelle 27 Zunge 8 Gehäuse 28 Halterung 9 Schwenklager 29 Ende der Zunge 10 Rotationsachse 30 Kugel 11 Innenring 31 ringnutartige Vertiefung 12 Außenring 32 Schwenklager 13 Schwenkring 33 Hohlkugel 14 Wälzkörper 34 Käfig 15 Kugeln 35 Backen 16 Käfig 17 Dichtscheibe 18 Kontaktzone 19 Kontaktfläche 20 Kontaktfläche The pivot bearing 32 points in contrast to the pivot bearing 9 another elastic element 24 on. That in elastic element 24 is in this case by more on the circumference of the outer ring 12 distributed rolling elements 14 in the form of hollow spheres 33 educated. The hollow spheres 33 sit in the groove 23 and have a diameter that is slightly larger than the radial depth H of the groove 23 , The diameter of the hollow spheres 33 is at least half the maximum allowable radial clearance between the outer ring 12 and the swivel ring 13 greater than the radial depth H. In the assembled pivot bearing 32 are the elastic hollow spheres 33 compressed by this amount and thus elastic against the outer ring 12 preloaded and in the groove 23 elastically supported. The hollow spheres 33 are made of an elastomer or plastic or other suitable elastic materials and are circumferentially by means of a cage 34 led and held. reference numeral 1 electric motor 21 pivot point 2 wave 22 central axis 3 slug 23 groove 4 clutch 24 elastic element 5 worm 25 hanger 6 depository 26 elastic zones 7 depository 27 tongue 8th casing 28 bracket 9 pivot bearing 29 End of the tongue 10 axis of rotation 30 Bullet 11 inner ring 31 annular groove-like depression 12 outer ring 32 pivot bearing 13 swivel 33 hollow sphere 14 rolling elements 34 Cage 15 roll 35 to bake 16 Cage 17 sealing washer 18 contact zone 19 contact area 20 contact area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004054510 A1 [0002]

Claims

Swivel bearing arrangement in a steering gear for the pivotable mounting of a shaft ( 2 ) in a housing ( 8th ), wherein - a pivot bearing ( 9 . 32 ) at least one outer ring ( 12 ) and a swivel ring ( 13 ), - the shaft ( 2 ) with the outer ring ( 12 ) relative to the swivel ring ( 13 ) is arranged so pivotable that the axis of rotation ( 10 ) the wave ( 2 ) and the center axis of the swivel ring ( 13 ) include an inclination angle between them, - the swivel ring ( 13 ) to the housing ( 8th ) is rotationally and pivotally fixed, - the outer ring ( 12 ) in the swivel ring ( 13 ) rotationally fixed and at least one contact zone ( 18 ) relative to the swivel ring ( 13 ) is pivotally received, - and wherein the outer ring ( 12 ) and the swivel ring ( 13 ) in the common contact zone ( 18 ) corresponding to each other arched contact surfaces ( 19 . 20 ) and thereby the contact surface ( 19 ) on the outer ring ( 12 ) convex and the contact surface ( 20 ) Swivel ring ( 13 ) is curved concavely, characterized in that at least one elastic element in the region of the contact zone ( 18 ) radially between the pivot ring ( 13 ) and the outer ring ( 12 ) is biased, wherein the elastic element ( 24 ) biased against the outer ring ( 12 ) and the swivel ring ( 13 ) is supported.

Swivel bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the pivot bearing ( 9 . 32 ) at least one inner ring ( 11 ) connected to the shaft ( 2 ) around the axis of rotation ( 10 ) relative to the outer ring ( 12 ) and with the outer ring ( 12 ) with respect to the swivel ring ( 13 ) is pivotally mounted.

Swivel bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the elastic element the outer ring ( 12 ) comprises at least partially circumferentially.

Swivel bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the outer ring ( 12 ) is pivotable relative to the elastic element.

Pivot bearing arrangement according to claim 4, characterized in that the elastic element in a circumferential groove in the pivot ring ( 13 ) sits.

Pivot bearing arrangement according to claim 5, characterized in that the elastic element comprises an at least partially elastic strap with elastic zones which elastically at least in one direction in the groove and in the other direction relative to the outer ring ( 12 ) is supported.

Swivel bearing arrangement according to claim 6, characterized in that the bracket radially against the outer ring ( 12 ) and at least three rolling elements on the outer ring ( 12 ) is supported.

Swivel bearing arrangement according to claim 7, characterized in that the outer ring ( 12 ) is supported pivotably on the rolling elements.

Swivel bearing arrangement according to claim 7, characterized in that that the rolling elements each in a holder taken of the bracket and guided movably are.

Swivel bearing arrangement according to claim 7, characterized in that that the bracket is formed by means of the bracket Tongues is supported in the groove.

Swivel bearing arrangement according to claim 5, characterized in that that the groove at least partially the concave contact surface interrupts.

Swivel bearing arrangement according to claim 3, characterized in that the elastic element in a groove-like depression on the outer ring ( 12 ) is radially biased.

Swivel bearing ( 9 ) with at least one inner ring ( 11 ), an outer ring ( 12 ) and a swivel ring ( 13 ), wherein - the inner ring ( 11 ) with the wave ( 2 ) around the axis of rotation ( 10 ) relative to the outer ring ( 12 ) is rotatable, - the shaft ( 2 ) with the inner ring ( 11 ) and outer ring ( 12 ) with respect to the swivel ring ( 13 ) is arranged so pivotable that the axis of rotation ( 10 ) the wave ( 2 ) and the center axis of the swivel ring ( 13 ) include an inclination angle between them, - the swivel ring ( 13 ) to the housing ( 8th ) is rotatable and pivotable, - the outer ring ( 12 ) in the swivel ring ( 13 ) rotationally fixed and at least one contact zone ( 18 ) relative to the swivel ring ( 13 ) is pivotally received, - and wherein the outer ring ( 12 ) and the swivel ring ( 13 ) in the common contact zone ( 18 ) corresponding to each other arched contact surfaces ( 19 . 20 ) and thereby the outer ring ( 12 ) convex and the swivel ring ( 13 ) is concavely curved, characterized in that - an elastic element in the form of a bracket ( 25 ) in the contact zone ( 18 ) radially between the pivot ring ( 13 ) and the outer ring ( 12 ) for backlash-free pretensioning of the outer ring ( 12 ) s in the swivel ring ( 13 ), - the bracket ( 25 ) the outer ring ( 12 ) at least partially surrounds peripheral side, - the at least elastic zones ( 26 ) on which the bracket ( 25 ) at least radially-elastic with respect to the pivot ring ( 13 ) and the outer ring ( 12 ) is biased.

Swivel bearing according to claim 13, characterized in that the bracket ( 25 ) in a groove in the pivot ring ( 13 ) and at least three rolling elements ( 14 ) on the outer ring ( 12 ) is elastically supported, wherein the outer ring ( 12 ) against the rolling elements ( 14 ) is pivotable.

A pivot bearing according to claim 14, characterized in that the rolling bodies ( 14 ) Balls ( 30 ), which are secured by means of brackets ( 25 ) on the bracket ( 25 ) about its axis of rotation ( 10 ) are rotatably mounted.

Swivel bearing according to claim 13, characterized that the inclination angle is 1 ° to 3 °.