DE102009032715A1 - Radial needle bearing for backlash-free bearing of steering shaft in steering tube of motor vehicle, has needle cage formed with radially outward molded and rotating guide at outer circumference and axially supportable in reinforcing seam - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Radialnadellager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, welches insbesondere vorteilhaft zur spielfreien Lagerung der Lenkwelle im Lenkrohr eines Kraftfahrzeuges anwendbar ist.The The invention relates to a radial needle bearing according to the preamble forming Features of claim 1, which in particular advantageous for play-free mounting of the steering shaft in the steering tube of a motor vehicle is applicable.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Lenkwellenlager sind Teil der aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Wellenabschnitten und dem Lenkrohr bestehenden Lenksäule in Kraftfahrzeugen und tragen dazu bei, dass sich das Fahrzeug mit höchster Fahrsicherheit und optimalen Komfort leicht und sicher lenken lässt. Eine häufige Ausführungsform derartiger Lenkwellenlager stellen dabei die spielfreien Radialnadellager der Baureihe LEN dar, die aus der technischen Druckschrift „Automobile Produktinformation API 04” der Anmelderin vom August 2003 bekannt sind. Derartige Radialnadellager bestehen im Wesentlichen aus einer Vielzahl in einem Nadelkäfig in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Lagernadeln, deren innere Laufbahn durch die Lenkwelle und deren äußere Laufbahn durch eine dünnwandige und die Lagernadeln mit elastischer Vorspannung umschließende, axial geschlitzte Hülse gebildet wird, die von einem elastischen Außenring zum Ausgleich von Innendurchmessertoleranzen des Lenkrohres umschlossen ist. Der Zusammenhalt aller Bauteile wird dabei durch zwei an die Innenmantelfläche des elastischen Außenrings angeformte Borde gewährleistet, zwischen denen die den Nadelkäfig aufnehmende geschlitzte Hülse in den Außenring eingepresst ist.Steering shaft bearings are part of several articulated shaft sections and the steering column existing steering column in motor vehicles and Contribute to the vehicle with the highest driving safety and optimum comfort easy and safe to steer. A common embodiment Such steering shaft bearings make the backlash-free radial needle bearings LEN series, which is part of the technical brochure "Automobiles Product Information API 04 "the Applicant from August 2003 are known. Such radial needle bearings consist essentially of a plurality in a needle cage in the circumferential direction evenly spaced held bearing needles whose inner raceway through the steering shaft and their outer career through a thin-walled and the bearing needles with elastic bias enclosing, axially slotted sleeve formed is replaced by an elastic outer ring to compensate for inner diameter tolerances is enclosed by the steering tube. The cohesion of all components is thereby by two to the inner circumferential surface of the elastic outer ring ensures molded shelves, between which the needle cage receiving slotted sleeve in the outer ring is pressed.
In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass es durch die für den Zusammenhalt solcher Radialnadellager notwendige große Axialbreite des elastischen Außenrings nicht möglich ist, an Lagerstellen mit reiner Radialbelastung beispielsweise schmaler bauende aber preisintensivere Rillenkugellager durch solche kostengünstigeren Radialnadellager zu ersetzen, da der dafür notwendige Bauraum zumeist nicht zur Verfügung steht.In In practice, however, it has been proven by cohesion Such radial needle bearing necessary large axial width of the elastic outer ring not possible is at bearings with pure radial load, for example, narrow building but more expensive deep groove ball bearings by such cheaper Radial needle bearing to replace, since the space required for this usually not to disposal stands.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Radialnadellager, insbesondere zur spielfreien Lagerung der Lenkwelle im Lenkrohr eines Kraftfahrzeuges, zu konzipieren, dessen Bauraumbedarf annähernd dem eines vergleichbaren Kugellagers entspricht und welches gleichzeitig einen sicheren Zusammenhalt aller Lagerbauteile gewährleistet.outgoing from the stated disadvantages of the known prior art Therefore, the object of the invention is based on a radial needle bearing, in particular for play-free mounting of the steering shaft in the steering tube a motor vehicle, to design, the space requirements of almost one of comparable ball bearing and which at the same time a ensures secure cohesion of all bearing components.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Radialnadellager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass der elastische Außenring eine auf die Axialbreite der Hülse und des Nadelkäfigs reduzierte Axialbreite aufweist und an seiner Innenmantelfläche mit einer umlaufenden Nut ausgebildet ist, dass die geschlitzte Hülse mit einer in die Laufbahn der Lagernadeln eingearbeiteten umlaufenden Sicke ausgebildet ist, mit welcher die Hülse in der Nut im Außenring axial fixierbar ist, und dass der Nadelkäfig an seinem Außenumfang mit einer radial nach außen angeformten, umlaufenden Führung ausgebildet ist, mit der dieser seinerseits in der Sicke der Hülse axial abstützbar ist.According to the invention this Task in a radial needle bearing according to the preamble of the claim 1 solved this way that the elastic outer ring one on the axial width of the sleeve and the needle cage Has reduced axial width and on its inner circumferential surface with a circumferential groove is formed, that the slotted sleeve with an incorporated in the career of the bearing needles circumferential Beading is formed, with which the sleeve in the groove in the outer ring axially fixable, and that the needle cage at its outer periphery with a radially outward molded, circumferential guide formed is, with this in turn in the bead of the sleeve axially supportable is.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass es durch gezielte geometrische Umgestaltungen sowohl am elastischen Außenring als auch an der geschlitzten Hülse und am Nadelkäfig möglich ist, einerseits die für den Zusammenhalt solcher Radialnadellager bisher notwendigen Borde am elastischen Außenring weglassen zu können und dadurch die Axialbreite des Radialnadellagers zu reduzieren und andererseits mit dem Einbringen der aus der Nut im Außenring, der Sicke in der Hülse und der Führung am Nadelkäfig bestehenden Axialsicherung gleichzeitig einen sicheren Zusammenhalt aller Lagerbauteile zu gewährleisten.Of the The invention is therefore based on the finding that it is targeted geometric transformations both on the elastic outer ring as well as the slotted sleeve and possible on the needle cage, on the one hand the for the cohesion of such radial needle bearings hitherto necessary shelves on the elastic outer ring to be able to leave out and thereby reduce the axial width of the radial needle bearing and on the other hand with the introduction of the out of the groove in the outer ring, the bead in the sleeve and the leadership on the needle cage existing axial securing at the same time a secure cohesion to ensure all bearing components.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialnadellagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.preferred Embodiments and developments of the invention formed Radial needle bearings are described in the subclaims.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Radialnadellager vorgesehen, dass die umlaufende Nut im Außenring bevorzugt axialmittig in dessen Innenmantelfläche angeordnet ist und einen rechteckigen Profilquerschnitt mit Eckenverrundungen aufweist. Die Breite der umlaufenden Nut entspricht dabei etwa einem Fünftel der Breite des Außenrings, während deren Tiefe geringfügig kleiner als die Breite ist. Als alternative Ausgestaltung wäre es jedoch auch denkbar, die umlaufende Nut seitlich versetzt zur Axialmitte in die Innenmantelfläche des Außenrings einzuarbeiten und/oder mit einem halbrunden, trapezförmigen oder einem anderen geeigneten Profilquerschnitt auszubilden.After that it is according to claim 2 in the inventively designed Radial needle bearing provided that the circumferential groove in the outer ring is preferably arranged axially centered in the inner circumferential surface and a has rectangular profile cross-section with Eckenverrundungen. The Width of the circumferential groove corresponds to about one-fifth of the Width of the outer ring, while their depth is slight is smaller than the width. However, it would be an alternative embodiment also conceivable, the circumferential groove laterally offset to the axial center in the inner circumferential surface of the outer ring to incorporate and / or with a semicircular, trapezoidal or form another suitable profile cross-section.
Entsprechend der bevorzugten Ausbildung gemäß Anspruch 2 ist es nach Anspruch 3 ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialnadellagers, dass auch die umlaufende Sicke in der Hülse bevorzugt axialmittig in deren Laufbahn angeordnet ist und einen rechteckigen Profilquerschnitt mit Eckenverrundungen aufweist. Die Breite und die Tiefe der Sicke orientiert sich dabei an den Abmessungen der Nut im Außenring, wobei es auch hierbei möglich ist, die umlaufende Sicke seitlich versetzt zur Axialmitte in die Laufbahn der Hülse einzuarbeiten und/oder mit einem halbrunden oder einem anderen geeigneten Profilquerschnitt auszubilden, wenn dies bereits bei der umlaufenden Nut im Außenring realisiert wurde.According to the preferred embodiment according to claim 2, it is according to claim 3, a further feature of the present invention formed radial needle bearing, that the circumferential bead in the sleeve is preferably disposed axially in the middle of their career and has a rectangular profile cross-section with Eckenverrundungen. The width and depth of the bead is based on the dimensions of the groove in the outer ring, and it also it is possible to incorporate the peripheral bead laterally offset from the axial center in the raceway of the sleeve and / or form with a semicircular or other suitable profile cross-section, if this has already been realized in the circumferential groove in the outer ring.
Gemäß den Ansprüchen 4 und
5 zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Radialnadellager
darüber
hinaus noch dadurch aus, dass der Nadelkäfig bevorzugt aus einem Kunststoff
besteht und durch zwei umlaufende Seitenringe gebildet wird, die
durch eine Mehrzahl axialer Taschenstege miteinander verbunden sind.
Die umlaufende Führung
am Nadelkäfig
ist dann bevorzugt ebenfalls axialmittig an dessen Außenumfang
angeordnet ist und wird in besonders vorteilhafter Weise durch einzelne an
die Taschenstege angeformte Radialstege gebildet. Sind die Nut im
Außenring
und die Sicke in der Hülse
seitlich versetzt zur Axialmitte angeordnet, kann die umlaufende
Führung
am Nadelkäfig
dementsprechend jedoch ebenfalls außermittig an dessen Außenumfang
angeordnet werden. Ebenso ist es möglich, die umlaufende Führung am
Nadelkäfig
anstelle von einzelnen an die Taschenstege angeformten Radialstegen
durch einen umlaufenden oder örtlich
unterbrochenen Bund zu bilden.According to
Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialnadellagers ist es nach Anspruch 6 desweiteren, dass die Radialstege bevorzugt einen quadratischen Profilquerschnitt aufweisen, dessen Seitenflächen geringfügig schmaler als die Breite der Sicke in der Hülse ausgebildet sind. Die Länge der Radialstege wird dabei in vorteilhafter Weise so gewählt, dass deren Stirnseiten noch einen geringfügigen Abstand zum Grund der Sicke in der Hülse aufweisen, so dass mit den derartig ausgebildeten Radialstegen eine reibungsarme axiale Führung des Nadelkäfigs gewährleistet ist. Eine ähnlich vorteilhafte Käfigführung lässt sich jedoch auch erzielen, wenn die Radialstege mit einem runden oder rechteckigen Profilquerschnitt ausgebildet werden.A appropriate training of the inventively designed Radial needle bearings, it is further claim that the radial webs preferred have a square profile cross-section, the side surfaces slightly narrower than the width of the bead in the sleeve are formed. The length The radial webs is chosen in an advantageous manner so that whose end faces still a slight distance to the bottom of Beading in the sleeve have, so that with the thus formed radial webs a low-friction axial guidance of the needle cage guaranteed is. A similarly advantageous Cage guidance can be However, also achieve if the radial webs with a round or rectangular Profile cross section are formed.
Schließlich wird
es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten
Radialnadellagers durch Anspruch 7 noch vorgeschlagen, dass die
Seitenringe des Nadelkäfigs
an ihren Innenmantelflächen
mit jeweils lagerauswärts
sich vergrößernden
Schrägen
ausgebildet sind. Diese fasenartigen Schrägen dienen dem vereinfachten
Einschieben der Lenkwelle in das Radialnadellager bei deren Montage,
wobei es jedoch auch möglich
ist, zu diesem Zweck von den Innenmantelflächen zu den Axialseitenflächen der
Seitenringe des Nadelkäfigs
führende
radienförmige
Verrundungen anzuordnen.Finally will
it is an advantageous embodiment of the present invention
Radial needle bearing by
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Radialnadellagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:A preferred embodiment of the inventively designed Radial needle bearing is described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail. there demonstrate:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Aus
den
Darüber hinaus
ist in den
Durch
die
Aus
den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- RadialnadellagerRadial needle bearing
- 22
- Nadelkäfigneedle cage
- 33
- Lagernadelnbearing needles
- 44
- äußere Laufbahnouter career
- 55
- Hülseshell
- 66
- Außenringouter ring
- 77
- Innenmantelfläche von 6Inner circumferential surface of 6
- 88th
- Nut in 7groove in 7
- 99
- Sicke in 4Beading in 4
- 1010
- Führung an 2Leadership at 2
- 1111
- Seitenring von 2side ring from 2
- 1212
- Seitenring von 2side ring from 2
- 1313
- Taschenstege von 2pocket webs from 2
- 1414
- Radialstege an 13radial webs at 13
- 1515
- Schräge an 11Sloping at 11
- 1616
- Schräge an 12Sloping at 12
Claims (7)
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Publications (1)
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2009
- 2009-07-11 DE DE102009032715A patent/DE102009032715A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150402 |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |