DE102015221606A1

DE102015221606A1 - tolerance ring

Info

Publication number: DE102015221606A1
Application number: DE102015221606.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wöllner; Rainer Lutz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-05-04

Abstract

Toleranzring zur Überbrückung eines radialen Abstandes zwischen einem Wälzlager und einer Welle, mit einem ersten Abschnitt (2), welcher einen umlaufenden Radialflansch (4) aufweist und mit einem zweiten Abschnitt (3), welcher elastische Elemente (5) aufweist, wobei in einer Umfangsrichtung des Toleranzringes mindestens zwei schlitzartige Ausnehmungen (7, 8) vorgesehen sind, welche sich jeweils in axialer Richtung (Ar) entlang des ersten Abschnittes (2) und des zweiten Abschnittes (3) erstrecken, wodurch ein Durchmesser des ersten und zweiten Abschnitts (2, 3) veränderbar ist.A tolerance ring for bridging a radial distance between a rolling bearing and a shaft, comprising a first portion (2) having a circumferential radial flange (4) and a second portion (3) having elastic members (5) in a circumferential direction at least two slot-like recesses (7, 8) are provided in the tolerance ring, each extending in the axial direction (Ar) along the first section (2) and the second section (3), whereby a diameter of the first and second sections (2, 3) is changeable.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Toleranzring zur Überbrückung eines radialen Abstandes zwischen einem Wälzlager und einer Welle.The invention relates to a tolerance ring for bridging a radial distance between a rolling bearing and a shaft.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Toleranzringe werden zwischen einer Welle und einem auf der Welle angeordneten ringförmigen Element eingesetzt, um beispielsweise Abstände zwischen der Welle und dem ringförmigen Element auszugleichen, fertigungsbedingte Ungenauigkeiten zu kompensieren und funktionsbedingte Kräfte, wie insbesondere Verschiebekräfte zwischen der Welle und dem ringförmigen Element in einem gewünschten Bereich zu halten sowie Lage- und Formabweichungen der Umgebungskonstruktion, auszugleichen. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Lagerung von Lenkwellen im Lenkgehäuse. Tolerance rings are used between a shaft and an annular member disposed on the shaft to compensate, for example, for distances between the shaft and the annular element, to compensate for production-related inaccuracies and functional forces, in particular sliding forces between the shaft and the annular element in a desired area hold as well as positional and form deviations of the surrounding construction, to compensate. A preferred application is, for example, the storage of steering shafts in the steering housing.

Die DE 10 2012 221 301 A1 beschreibt einen Toleranzring, welcher bei Lagerungen von Lenkwellen verwendet wird. Der Toleranzring weist eine in axialer Richtung durchgehenden Schlitz auf, wobei im Bereich des Schlitzes ein Steg vorgesehen ist.The DE 10 2012 221 301 A1 describes a tolerance ring, which is used in bearings of steering shafts. The tolerance ring has a continuous slot in the axial direction, wherein a web is provided in the region of the slot.

Aus der DE 199 22 914 A1 ist ein Toleranzring bekannt, welcher einen Radialflansch aufweist. Ferner weist der Toleranzring gleichmäßig um seinen Umfang durch voneinander beabstandete Aussparungen ausgebildete Haltezungen auf. From the DE 199 22 914 A1 a tolerance ring is known, which has a radial flange. Furthermore, the tolerance ring evenly around its circumference formed by spaced recesses retaining tongues.

Die Haltezungen sind elastisch ausgebildet. Auf einer Mantelfläche des Toleranzrings kann ein Lagerinnenring eines Wälzlagers angeordnet sein. The retaining tongues are elastic. On a lateral surface of the tolerance ring, a bearing inner ring of a roller bearing can be arranged.

Die DE 41 14 643 A1 offenbart ein Wälzlager für Lenksäulen, welches auf eine Lenksäule aufgeschoben ist. Das Wälzlager ist zudem mit einem Toleranzring ausgestattet, welcher mehrere elastische Vorsprünge aufweist, die radial nach innen in den Bereich der Bohrung des Toleranzrings ragen. Diese elastischen Vorsprünge können in Ausnehmungen der Lenkwelle einrasten und sich an entsprechenden Stützflächen der Lenkwelle abstützen.The DE 41 14 643 A1 discloses a rolling bearing for steering columns, which is pushed onto a steering column. The rolling bearing is also equipped with a tolerance ring, which has a plurality of elastic projections which protrude radially inwardly in the region of the bore of the tolerance ring. These elastic projections can engage in recesses of the steering shaft and be supported on corresponding support surfaces of the steering shaft.

ZusammenfassungSummary

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Toleranzring bereitzustellen, welcher kostengünstig herstellbar ist.Object of the present invention is to provide a tolerance ring, which is inexpensive to produce.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Toleranzring zur Überbrückung eines radialen Abstandes zwischen einem Wälzlager und einer Welle, mit einem ersten Abschnitt, welcher einen umlaufenden Radialflansch aufweist und mit einem zweiten Abschnitt, welcher elastische Elemente aufweist, wobei in einer Umfangsrichtung des Toleranzringes mindestens zwei schlitzartige Ausnehmungen vorgesehen sind, welche sich jeweils in axialer Richtung entlang des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes erstrecken, wodurch ein Durchmesser des ersten und zweiten Abschnitts veränderbar ist.According to the invention this object is achieved by a tolerance ring for bridging a radial distance between a rolling bearing and a shaft, with a first portion having a circumferential radial flange and having a second portion having elastic elements, wherein in a circumferential direction of the tolerance ring at least two slit-like Recesses are provided which each extend in the axial direction along the first portion and the second portion, whereby a diameter of the first and second portions is variable.

Ein Toleranzring wird vorgesehen, um einen Abstand beispielsweise zwischen einer Welle und einem Wälzlager auszugleichen bzw. zu überbrücken. Dazu ist der Toleranzring spielfrei zwischen der Welle und dem Wälzlager platziert. A tolerance ring is provided to equalize or bridge a distance between, for example, a shaft and a rolling bearing. For this purpose, the tolerance ring is placed without play between the shaft and the rolling bearing.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass Toleranzringe mit einer einzigen schlitzartigen Ausnehmung leichter an eine Welle anlegen können. Aufgrund der Montage ist es jedoch notwendig, im Bereich der schlitzartigen Ausnehmung einen Steg vorzusehen. Die durch die Montage bedingte Durchmesseränderung des Toleranzringes hat zur Folge, dass der Steg im Bereich der schlitzartigen Ausnehmung aufgrund der auftretenden Spannungen derart stark deformiert wird, dass dieser bricht. Folglich löst sich der gebrochene Steg vom Lager und kann zu einem Klemmen bzw. Verklemmen an dieser Stelle führen.The invention is based on the recognition that tolerance rings can easily create a shaft with a single slot-like recess. Due to the mounting, however, it is necessary to provide a web in the region of the slot-like recess. The conditional by the mounting diameter change of the tolerance ring has the consequence that the web is so strongly deformed in the region of the slot-like recess due to the stresses that it breaks. Consequently, the broken web separates from the bearing and can lead to jamming at this point.

Bei dem erfindungsgemäßen Toleranzring sind in dessen Umfangsrichtung mindestens zwei schlitzartige Ausnehmungen vorgesehen, welche sich jeweils in axialer Richtung entlang des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes erstrecken. Durch das vorsehen mindestens zweier schlitzartiger Ausnehmungen, ist es möglich, dass bei der Montage in diesem Bereich auftretende Spannungen zu reduzieren. Zudem wird eine verbesserte Anlage des gesamten Toleranzringes, beispielsweise an eine Welle, erzielt.In the tolerance ring according to the invention, at least two slot-like recesses are provided in its circumferential direction, which extend in each case in the axial direction along the first section and the second section. By providing at least two slot-like recesses, it is possible to reduce the stresses occurring during assembly in this area. In addition, an improved investment of the entire tolerance ring, for example, to a wave achieved.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist jeweils ein die schlitzartige Ausnehmung überbrückender Steg vorgesehen. Der Steg dient zur Verbindung des Toleranzringes und verhindert ein durch die schlitzartigen Ausnehmungen mögliches auseinanderfallen des Toleranzringes. Die Größe, der Verlauf und die Anordnung des Stegs hängen von der Ausführung der schlitzartigen Ausnehmung ab. Vorzugsweise weist der Steg eine V-, M- oder W-Form auf, jedoch sind auch andere Formen möglich. Weiterhin ermöglicht der Steg, eine genaue Positionierung des Toleranzrings bei der Montage.In a preferred embodiment of the invention, a web which bridges the slot-like recess is provided in each case. The bridge serves to connect the tolerance ring and prevents a possible falling apart of the slot-like recesses of the tolerance ring. The size, the course and the arrangement of the web depend on the execution of the slot-like recess. Preferably, the web has a V, M or W shape, but other shapes are possible. Furthermore, the web allows accurate positioning of the tolerance ring during assembly.

Bevorzugterweise ist der Steg federnd ausgebildet. Durch die federnde Ausbildung des Stegs, kann dieser bei Montage des Toleranzringes entsprechend deformiert werden ohne zu brechen.Preferably, the bridge is resilient. Due to the resilient design of the web, this can be correspondingly deformed during assembly of the tolerance ring without breaking.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die schlitzartigen Ausnehmungen gegenüberliegend angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die bei der Montage auftretenden Spannungen im Toleranzring gleichmäßig verteilt werden können. In one embodiment of the invention, the slot-like recesses are arranged opposite one another. This has the advantage that the stresses occurring during assembly can be evenly distributed in the tolerance ring.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die elastischen Elemente als Haltezungen ausgebildet. Die Haltezungen werden mittels mehrerer über den Umfang gleichmäßig voneinander beabstandete Aussparungen ausgebildet. Dadurch wird ermöglicht, dass die Haltezungen radial federn können und demnach einen Toleranzausgleich ermöglichen.According to one embodiment of the invention, the elastic elements are designed as retaining tongues. The retaining tongues are formed by means of a plurality of circumferentially equally spaced recesses. This makes it possible that the retaining tongues can spring radially and thus allow tolerance compensation.

Ferner können die Haltezungen jeweils radial nach außen gerichtete Vorsprünge aufweisen. Als nach radial außen wird die Toleranzringentfernte Richtung bezeichnet. Die Vorsprünge sind vorzugsweise an einem axialen Ende der Haltezungen vorgesehen. Wird auf den Toleranzring ein Wälzlager montiert, ist der Wälzlagerinnenring an der Aussenmantelfläche des Toleranzrings angeordnet. Die Vorsprünge dienen dazu, den Wälzlagerinnenring zu hintergreifen, um eine unverlierbare Baueinheit auszubilden.Furthermore, the retaining tongues may each have radially outwardly directed projections. As radially outward, the tolerance ring distal direction is referred to. The projections are preferably provided at an axial end of the retaining tongues. If a rolling bearing is mounted on the tolerance ring, the rolling bearing inner ring is arranged on the outer circumferential surface of the tolerance ring. The projections serve to engage behind the roller bearing inner ring to form a captive assembly.

Vorzugsweise kann der Toleranzring in einem Lenkungslager vorgesehen sein. Das Lenkungslager weist einen Außenring, einen Innenring und dazwischen angeordnete Wälzkörper auf. Der Innenring kann auf einer Mantelfläche des Toleranzrings angeordnet sein.Preferably, the tolerance ring may be provided in a steering bearing. The steering bearing has an outer ring, an inner ring and interposed rolling elements. The inner ring can be arranged on a lateral surface of the tolerance ring.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Toleranzring in einer Lenksäule vorgesehen sein, wobei der Toleranzring zwischen einem Lenkrohr und einem Lenkungslager angeordnet ist. Mittels des Toleranzrings werden vorhanden Abstände zwischen dem Lenkungslager und dem Lenkrohr ausgeglichen bzw. überbrückt.In one embodiment of the invention, the tolerance ring may be provided in a steering column, wherein the tolerance ring between a steering tube and a steering bearing is arranged. By means of the tolerance ring existing distances between the steering bearing and the steering tube are compensated or bridged.

Unter dem Begriff „Wellen“ sind alle Baueile und Maschinenelemente zu verstehen, die drehbar oder starr zur Aufnahme und zum Festsetzen von verschiedenen Bauteilen geeignet und vorgesehen sind. The term "shafts" are understood to mean all structural parts and machine elements which are suitable and intended to be rotatable or rigid for receiving and fixing various components.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von einer Figuren dargestellt. Es zeigt:Hereinafter, an embodiment of the invention will be illustrated with reference to a figures. It shows:

1 einen erfindungsgemäßen Tolreanzring. 1 a Tolreanzring invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt einen aus Kunststoff hergestellten Toleranzring 1. Der Toleranzring 1 weist einen ersten Abschnitt 2 und einen zweiten Abschnitt 3 auf. Im Bereich des ersten Abschnitts 2 weist der Toleranzring 1 einen umlaufenden Radialflansch 4 auf, der eine axiale Anlagefläche für einen nicht gezeigten Innenring eines Wälzlagers bereitstellt. 1 shows a tolerance ring made of plastic 1 , The tolerance ring 1 has a first section 2 and a second section 3 on. In the area of the first section 2 has the tolerance ring 1 a circumferential radial flange 4 on, which provides an axial bearing surface for an inner ring of a rolling bearing, not shown.

Der zweite Abschnitt 3 weist elastisch Elemente 5 auf. Die elastischen Elemente 6 sind durch Haltezungen 6 ausgebildet, welche durch gleichmäßig um den Umfang voneinander beabstandete Aussparungen untergliedert sind. Die Haltezungen 6 sind derart ausgebildet, dass diese radial nach innen und außen federn können. The second section 3 has elastic elements 5 on. The elastic elements 6 are by holding tongues 6 formed, which are divided by evenly spaced around the circumference recesses. The retaining tongues 6 are formed such that they can spring radially inwardly and outwardly.

Wie weiter aus der Figur ersichtlich ist, sind in einer Umfangsrichtung des Toleranzringes 1 zwei schlitzartige Ausnehmungen 7, 8 vorgesehen, welche sich jeweils in axialer Richtung Ar entlang des ersten Abschnittes 2 und des zweiten Abschnittes 3 erstrecken. Die schlitzartigen Ausnehmungen 7, 8 sind in Umfangsrichtung des Toleranzringes 1 gegenüberliegend angeordnet. As further seen in the figure are in a circumferential direction of the tolerance ring 1 two slit-like recesses 7 . 8th provided, which in each case in the axial direction Ar along the first section 2 and the second section 3 extend. The slot-like recesses 7 . 8th are in the circumferential direction of the tolerance ring 1 arranged opposite.

Im Bereich der schlitzartigen Ausnehmungen 7, 8 ist jeweils ein die jeweilige Ausnehmung 7, 8 überbrückender Steg 9, 10 vorgesehen. Der Steg 9, 10 ist federnd ausgebildet und weist in diesem Ausführungsbeispiel eine V-Form auf.In the area of the slot-like recesses 7 . 8th each is a respective recess 7 . 8th bridging footbridge 9 . 10 intended. The jetty 9 . 10 is resilient and has a V-shape in this embodiment.

Wird der Toleranzring 1 beispielsweise auf einer Welle montiert, so legen sich sowohl der erste Abschnitt 2, als auch der zweite Abschnitt 3 an die hier nicht dargestellte Welle an. Die drehfeste Verbindung des Toleranzrings 1 mit einer Welle erfolgt über die Innenkontur des Toleranzrings 1.Will the tolerance ring 1 For example, mounted on a shaft, so put both the first section 2 , as well as the second section 3 to the wave, not shown here. The non-rotatable connection of the tolerance ring 1 with a shaft via the inner contour of the tolerance ring 1 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Toleranzring tolerance ring
22: erster Abschnitt first section
33: zweiter Abschnitt second part
44: Radialflansch radial flange
55: elastische Elemente elastic elements
66: Haltezungen holding tongues
77: schlitzartige Ausnehmung slit-like recess
88th: schlitzartige Ausnehmung slit-like recess
99: Steg web
10 10: Stegweb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012221301 A1 [0003]
DE 19922914 A1 [0004]
DE 4114643 A1 [0006]

Claims

Tolerance ring for bridging a radial distance between a roller bearing and a shaft, with a first section (FIG. 2 ), which has a circumferential radial flange ( 4 ) and with a second section ( 3 ), which elastic elements ( 5 ), characterized in that in a circumferential direction of the tolerance ring at least two slot-like recesses ( 7 . 8th ) are provided, which in each case in the axial direction (Ar) along the first section ( 2 ) and the second section ( 3 ), whereby a diameter of the first and second sections ( 2 . 3 ) is changeable.

Tolerance ring according to claim 1, wherein each one the slot-like recess ( 7 . 8th ) bridging bridge ( 9 . 10 ) is provided.

Tolerance ring according to claim 2, wherein the web ( 9 . 10 ) is resilient.

Tolerance ring according to one of the preceding claims, wherein the slot-like recesses ( 7 . 8th ) are arranged opposite one another in a circumferential direction.

Tolerance ring according to one of the preceding claims, wherein the elastic elements ( 5 ) as holding tongues ( 6 ) are formed.

Steering bearing with a tolerance ring according to one of the preceding claims, wherein the steering bearing has an outer ring, an inner ring and arranged therebetween rolling elements, wherein the inner ring is arranged on a lateral surface of the tolerance ring.

Steering column with a steering tube and a steering bearing, between the steering tube and the steering bearing a tolerance ring according to one of claims 1 to 5 is provided.