DE2206193A1

DE2206193A1 - ELASTIC SUPPORT BEARING FOR A SHAFT, IN PARTICULAR A STEERING COLUMN IN A MOTOR VEHICLE

Info

Publication number: DE2206193A1
Application number: DE2206193A
Authority: DE
Inventors: Klaus Geest; Fritz Dipl Ing Schael
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-02-10
Filing date: 1972-02-10
Publication date: 1973-08-16

Description

Elastisches Stützlager für eine Welle, insbesondere eine Lenksäule in einem kraftfahrzeug Die Erfindungbetrifft ein elastisches Stützlager für eine Welle, insbesondere eine Lenksäule in einem Fwaftfahrzeug, mit einer geschlitsten Lagerbuchse und einem diese umschließenden Stütz-ing aus gummielastischem Material. Elastic support bearing for a shaft, especially a steering column in a motor vehicle The invention relates to an elastic support bearing for a Shaft, in particular a steering column in a Fwaftfahrzeug, with a slid Bearing bush and a supporting-ing made of rubber-elastic material surrounding it.

Lenksäulerllagerungen in Kraft4ahrzeugen,die leichtgängig und spielfrei sein müssen und eine hohe Verschleißsicherheit aufweisen sollen, werden üblicherweise mit Wälzlagern ausgerüstet, die aber neben hohen Kosten Bearbeitungs-, Dichtungs und Montageprobleme (Vermeiden von Fluchtungsfehlern) mit sich bringen.Steering column bearings in motor vehicles that run smoothly and free of play must be and should have a high level of wear resistance, are usually Equipped with roller bearings, but in addition to high costs machining, sealing and assembly problems (avoiding misalignment).

Aus der US-Patentschrift 1 555 214 ist bereits ein elastisches Stützlager insbesondere für den definierten Anwendungsfall bekannt geworden, das mit einer geschlitzten Lagerbuchse und einem diese umschließenden gummielastischen Stützring ausgeführt ist. Im einzelnen ist die Konstruktion dort so getroffen, daß die beiden genannten Bestandteile des Stützlagers einstückig hergestellt sind, beispielsweise der Stützring aus elastischem Gummi und die Lagerbuchse durch Vulkanisieren und Graphitieren im Bereich ihrer inneren Mantelfläche, die in ihrer Gesamtheit unter Vorspannung auf der Welle, also beispielsweise einerLenksärle, aufliegt. Dieses bekannte Stützlagerprinzip ist insofern besonders vorteilhaft, als es eine automatische Justierung des Lagers sicherstellt und relativ große rRoleranzender relativ zueinander abzustützenden teile, also beispielsweise einer Lenksäule und eines diese aufnehmenden Lenkrohres, zuläßt.US Pat. No. 1,555,214 already discloses an elastic support bearing become known in particular for the defined application, which is with a slotted bearing bush and a rubber-elastic support ring surrounding it is executed. In detail is the construction there so that the two mentioned components of the support bearing are made in one piece, For example, the support ring made of elastic rubber and the bearing bush by vulcanizing and graphitizing in the area of their inner lateral surface, which in their entirety rests under pretension on the shaft, for example a steering shaft. This known support bearing principle is particularly advantageous as it is an automatic Adjustment of the bearing ensures and relatively large tolerances relative to each other parts to be supported, so for example a steering column and one of these receiving Steering tube, allows.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Stützlager so weiterzubilden, daß es auch bei relativ großen Toleranzen, also beispielsweise bei unbearbeiteter Welle, einsetzbar ist, ohne seine Vorteile hinsichtlich Leichtgangigkeit, Spielfreiheit und Vershleißsieherheit einzubüßen. Die erfindungsgemaße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse zumindest zwei, im Bereich ihrer Enden liegende umlaufende Verringerungen ihres Innendurchmessers zur Bildung mehrerer ringförmiger Laufflächen aufweist.The invention is based on the object of this known support bearing to develop so that it is also with relatively large tolerances, for example with unmachined shaft, can be used without its advantages in terms of ease of movement, To forfeit freedom from play and wear and tear. The inventive solution to this Task is characterized in that the bearing bush at least two, in the area Circumferential reductions in their inner diameter located at their ends to form has a plurality of annular treads.

Dadurch, daß' die Lagerbuchse nicht mit ihrer gesamten inneren Mantelfläche auf der Welle unter Vorspannung aufliegt, sondern nur mit ringförmigen Laufflächen, kann sich die Lagerbuchse besser vorhandenen toleranzen und Unregelmaßigkeitender Oberfläche der Welle anpassen, die demgemäß unbearbeitet sein kann. Dadurch, daß die Laufflächen im Bereich der beiden Enden der Lagerbuchse vorgesehen sind, erfüllen diese ggf. die Auf gabe einer Labyrinthdichtung, die den Zutritt von Schmutz zudem unter der Lagerbuchse liegenden Bereich der Welle der hindert. Außerdem kann sich dieÄtafteilungeiner einzigen Lauffläche in mehrere ringförmige IJaufflächen, wobei ggf. derartige Laufflächen auch zwischen den beiden an den Enden befindlichen Laufflächen vorgesehen sein können, günstig hinsichtlich der Vermeidung von Geräuschen (Quietschen) bemerkbar machen.The fact that 'the bearing bush is not with its entire inner surface area rests on the shaft under pretension, but only with ring-shaped running surfaces, the bearing bush can better tolerate the existing tolerances and irregularities Adapt the surface of the shaft, which can accordingly be unmachined. As a result of that the running surfaces are provided in the area of the two ends of the bearing bush this possibly the task of a Labyrinth seal that gives access dirt also prevents the area of the shaft lying under the bearing bush. In addition, the division of a single running surface into several annular ones IJaufflächen, where appropriate such treads also between the two at the ends located running surfaces can be provided, favorable in terms of avoidance of noises (squeaking).

Ein-wesentliches Merkmal der Erfindung ist in dem Beibehalten eines sich vorteilhafterweise in Achsrichtung erstreckenden Schlitzes in der Lagerbuchse zu sehen, der so dimensioniert ist, daß bei allen auftretenden Toleranzkombinationen von der Welle und dem sie umgebenden Teil, also beispielsweise einem Lenkrohr, die Lagerbuchse die Welle stets mit Vorspannung umgibt. Schon damit bei allen diesen möglichen Toleranzen diese Vorspannung ungefähr denselben Wert besitzt, ist es zweckmäßig, das Stützlager so auszubilden, daß in einem gewissen Bereich die Lagerbuchse einer Aufweitung einen kleinen Widerstand entgegensetzt. Abgesehen von einer bestimmten Dimensionierung des Querschnitts der geschlitzten Lagerbuchse kann dies in Weiterbildung der Erfindung dadurch unterstützt werden, daß der Stützring einen zumindest ungefähr x-förmigen Querschnitt besitzt, so daß er seinem Zusammendrücken einen stark zunehmenden Widerstand entgegensetzt (progressive Kennlinie). Diese Qtierschnittsform des Stützringes kann durch stirnseitig umlaufende, im Querschnitt zumindest ungefähr V-förmige Ausnehmungen und durch auf dem Innen- und dem Außenumfang des Stützringes umlaufende, sich radial gegenüberliegende weitere Ausnehmungen gewonnen sein, die zwischen sich eine Zone minimaler Wandstärke definieren.An essential feature of the invention is in the maintenance of one advantageously in the axial direction extending slot in the bearing bush to see, which is dimensioned so that with all occurring tolerance combinations of the shaft and the part surrounding it, for example a steering tube that Bearing bush always surrounds the shaft with preload. Already with all of these possible tolerances this preload has approximately the same value, it is advisable to to train the support bearing so that in a certain area the bearing bush a Widening opposes a small resistance. Except for one particular one Dimensioning of the cross section of the slotted bearing bush can do this in further development the invention are supported in that the support ring is at least approximately has an x-shaped cross-section, so that its compression is greatly increasing Opposed resistance (progressive characteristic). This cross-sectional shape of the support ring can by circumferential recesses at least approximately V-shaped in cross section and by rotating radially on the inner and outer circumference of the support ring Opposite further recesses be obtained, which between them a zone define minimum wall thickness.

Damit die Querschnittsform des Stützringes in dieser Weise hergestellt werden kann und damit man überhaupt frei ist in der Wahl der Materialien und der kronstruktionsmerkmale des Stützringes und der Lagerbuchse, wird man Lagerbuchse und Stützring zweiteilig, also beispielsweise die Lagerbuchse aus einem-harten Kunststoffirnd den Stützring aus einem relativ weichen gummielastischen Material, herstellen und die Lagerbuchse im Bereich ihrer Enden radial nach außen weisende Vorsprünge zum Haltern des zwischen den Vorsprüngen auf die Lagerbuchse aufgezogenen Stützringes aufweisen lassen.So that the cross-sectional shape of the support ring is made in this way and so that one is at all free in the choice of the materials and the Crown construction features of the support ring and the bearing bush, one becomes the bearing bush and support ring in two parts, for example the bearing bush made of a hard plastic material the support ring made of a relatively soft, rubber-elastic material, and the bearing bush in the region of its ends radially outwardly pointing projections for Holding the support ring drawn onto the bearing bush between the projections show.

Der bevorzugte x-förmige Querschnitt des Stützringes stellt sicher, daß die Lagerbuchse ohne nennenswerte Beeinflussung ihrer elastischen Eigenschaften nach außen abgestützt wird, wobei Toleranzen und Formfehler der äußeren Einfassung, also in dem mehrfach genannten Ausführungsbeispiel des LerlxrohresS aufgefangen werden.The preferred x-shaped cross-section of the support ring ensures that the bearing bushing without any significant effect on its elastic properties is supported to the outside, with tolerances and form defects of the outer enclosure, thus caught in the embodiment of the Lerlxrohres mentioned several times will.

Wie bereits angedeutet, sollen aber nur in begrenztem Maße auftretende radiale Bewegungen zugelassen sein, während bei größeren radialen Kräften eine harte Abstützung des Lagers sichergestellt sein soll. Bei einer Lenksäulenlagerung soll diese harte Abstützung beispielsweise dann auftreten, wenn sich der Fahrer des betreffenden Kraftfahrzeuges mit größerer Kraft an das Steuerrad hängt.As already indicated, however, should only occur to a limited extent radial movements are allowed, while with larger radial forces a hard one Support of the camp should be ensured. With a steering column bearing should this hard support occurs, for example, when the driver of the concerned Motor vehicle hangs on the steering wheel with greater force.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall einer Lenksäulenlagerung zeigt die Figur, teilweise im Längsschnitt.An embodiment of the invention for the case of a steering column mounting shows the figure, partly in longitudinal section.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Lenksäule 1 durch ein auf seinem äußeren Umfang unbearbeitetes Rohr gebildet, dessen eines Ende bei 2 in hier nicht interessierender Weise mit einem an sich bekannten Lenkgetriebe in Verbindung steht, während das andere Ende der Lenksäule 1 mit einem Steuerrad verbunden ist.In the embodiment shown, the steering column 1 is through a unmachined pipe on its outer circumference formed, its one End at 2 in a manner not of interest here with a steering gear known per se is in communication, while the other end of the steering column 1 with a steering wheel connected is.

Die Lenksäule 1 wird teilveiee von dem Lenkrohr 3 unter Zwischenfügang des erfindungsgemäßen elastischen Stütz~ lagers 4 aufgenommen.The steering column 1 is teilveiee from the steering tube 3 with interposition of the elastic support ~ bearing 4 according to the invention was added.

Die beiden wesentlichen Bestandteile des Stützlagers sind die bei 5 mit einem in Achsrichtung verlaufenden Schlitz versehene Lagerbuchse 6 aus einem Kunststoff und der Stützring 7 aus einem gummielastischen Material.The two essential components of the support bearing are at 5 provided with an axially extending slot 6 from a bearing bushing Plastic and the support ring 7 made of a rubber-elastic material.

Betrachtet man zunächst die Lagerbuchse 6, so weist diese in diesem Ausfthiungsbeispiel 3 umlaufende Verringerungen ihres Innendurchmessers auf, die mit 8, 9 und 10 bezeichnet sind und drei Laufflächen bilden, mit denen sich die Lagerbuchse 6 auf dem unbearbeiteten äußeren Umfang des Rohres 1 abstützt. Die beiden Durchmesserverringerungen 8 und 10 liegen im Bereich der Enden der Lagerbuchse 6, so daß sie wie Dichtungen wirken und den Zutritt von Staub und Schmutz in den von der Lagerbuchse 6 umschlossenen Bereich verhindern.If one looks first at the bearing bush 6, it has in this Ausfthiungsbeispiel 3 circumferential reductions in their inner diameter, which are denoted by 8, 9 and 10 and form three treads with which the Bearing bush 6 is supported on the unmachined outer circumference of the tube 1. The two Diameter reductions 8 and 10 are in the area of the ends of the bearing bush 6, so that they act like seals and prevent dust and dirt from entering the from prevent the bearing bush 6 enclosed area.

Auch auf ihrem äußeren Umfang trägt die Lagerbuchse 6 im Bereich ihrer Enden Vorsprünge in Gestalt der beiden Flansche 11 und 12, die ein Abrutschen des zwischen ihnen auf die Lagerbuchse 6 aufgebrachten gummielastischen Stützringes 7 verhindern. Die Lagerbuchse 6 und der Stützring 7 sind also als zwei getrennte Teile gefertigt, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, ihre Materialien und ihre Formgebungen völlig unabhängig voneinander zu wählen.The bearing bush 6 also carries on its outer circumference in the area of its Ends of projections in the form of the two flanges 11 and 12, which prevent the between them on the bearing bush 6 applied rubber-elastic support ring 7 prevent. The bearing bush 6 and the support ring 7 are so separate as two Parts manufactured, which gives the opportunity to use their materials and their Shapes to be chosen completely independently of each other.

So besitztder Stützring 7 im Querschnitt zumindest ungewähr die Form eines X, die dadurch gewonnen ist, daß stirnseitig umlaufende, im Querschnitt etwa V-förmige Ausnehmungen 13 und 14 und auf den beiden Mantelflacllen im Querschnitt jeweils einem Kreisbogen folgende Ausnehmungen 15 und 16 vorhanden sind. Die beiden letztgenannten Ausnehmungen 15 und 16 liegen sich diametral gegenüber, so daß sie einen Bereich kleinster Wandstärke in dem Teil 7 definieren.Thus, the support ring 7 has at least an unusual shape in cross section of an X, which is obtained by the fact that the face is circumferential, in cross-section approximately V-shaped recesses 13 and 14 and on the two jacket fillets in cross section In each case a circular arc following recesses 15 and 16 are present. The two The latter recesses 15 and 16 are diametrically opposed so that they define an area of smallest wall thickness in the part 7.

Durch diese Formgebung ist ein zunehmender Widerstand des Stützringes 7 gegen Zusammendrücken sichergestellt, so daß er erst von einer bestimmten Größe des seitlichen Versatzes oder des Aufbiegens der geschlitzten Lagerbuchse 6 an einen nennenswerten Widerstand bietet.This shape increases the resistance of the support ring 7 secured against compression, so that it is only of a certain size the lateral offset or the bending open of the slotted bearing bush 6 to one offers significant resistance.

Dann allerdings wird dieser Widerstand schnell so groß, daß das Stützlager praktisch eine harte Abstützung der Ienkstllle 1 in dem Ijenkrohr 7 sicherstellt.Then, however, this resistance quickly becomes so great that the support bearing practically a hard support of the Ienkstllle 1 in the Ijenkrohr 7 ensures.

Das Lenkrohr 3 ist beiderseits des Stützlagers 4 mit Sicken 17 und 18 versehen, die dem Stützlager 4 Halt in axialer Richtung geben.The steering tube 3 is on both sides of the support bearing 4 with beads 17 and 18 provided, which give the support bearing 4 support in the axial direction.

Claims

EXPECTATIONS

1. Elastic support bearing for a shaft, especially an ifflc column in a Xraftfalizeug, with a slotted-to-slotted bearing bush and a this surrounding support ring made of rubber-elastic material, characterized in that that the bearing bush (6) has at least two circumferentials lying in the region of their ends Reductions (8, 10) of their inner diameter to form several ring-shaped Has treads.

2. Support bearing according to claim 1, characterized in that the bearing bush (6) and support ring (7) are made in two parts and the bearing bush (6) in the area their ends radially outwardly facing projections (11, 12) for holding the between the projections (11, 12) on the bearing bushing (6) drawn support ring (7).

3 support bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the support ring (7) has an at least approximately -x-shaped cross-section.

4. Support bearing according to claim 3, characterized in that the cross-sectional shape of the support ring (7) by circumferential end faces, at least approximately in cross section V-shaped recesses (13, 14) and through on the inner and outer circumference of the Support ring (7) circumferential, radially opposite further recesses (15, 16), which define a zone of minimal wall thickness between them.

L e r s e i t e