DE4114643A1 - Waelzlager, insbesondere fuer lenksaeulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen, mit als Kugeln ausgebildeten, zwischen einem Innen­ ring und einem Außenring angeordneten Wälzkörpern und einem Toleranz­ ring aus einem polymeren Werkstoff, der mindestens teilweise von dem Innenring umgeben und von einer Feder in Richtung auf die Kugeln axial an den Innenring angedrückt ist.

Aus der DE-OS 38 08 556 ist ein solches Wälzlager bekannt. Dieses weist an seinem Toleranzring axial abstehende Haltebereiche auf, die zum Festhalten mehrerer Funktionsringe vorgesehen sind, die sie um­ greifen und mit Haltenasen hintergreifen. Diese Funktionsringe werden von einer Anlagescheibe, einem Federring und einer Sperrscheibe gebil­ det, über die sich der Federring an der Lenksäule abstützt. Diese als metallischer Federring ausgebildete Feder übt die Axialkraft auf den Toleranzring und über den Innenring auf die Kugeln aus. Am anderen axialen Ende dieses Lagers weist der Toleranzring Haltelappen mit radialen Vorsprüngen auf, die den Außenring hintergreifen. Es ergibt sich auf diese Weise eine einbaufertige Baueinheit für das Wälzlager einschließlich der Funktionsringe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Wälzlager so zu verein­ fachen, daß auf eine metallische Feder und auf zusätzliche Stützel­ emente, wie Anlagescheiben, als besondere Bauteile verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder aus einem polymeren Werkstoff besteht. Damit ergibt sich eine montagefer­ tige Baueinheit des Wälzlagers mit integrierter Kunststoffeder für den Ausgleich von Toleranzen an der Lenksäule und die Erzeugung der erfor­ derlichen Vorspannung. Eine besondere Feder, beispielsweise eine metallische Tellerfeder, ist damit zur axialen Spielüberbrückung und Abstützung des Lagers nicht mehr erforderlich. Vorteilhaft kann die Feder aus demselben polymeren Werkstoff wie der Toleranzring bestehen und mit diesem als einstückiges Bauteil ausgebildet sein.

Die Feder aus dem polymeren Werkstoff kann von mehreren, axial nach außen gewölbten, bogenförmigen Rippen gebildet sein, welche an einer Stirnseite des Toleranzringes in Umfangsrichtung hintereinander an­ geordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich ein konstruktiv einfaches einstückiges Bauteil aus polymerem Werkstoff für den Toleranzring und die Feder.

Der Toleranzring kann mehrere segmentförmige, radial elastische Vor­ sprünge aufweisen, die in die Bohrung des Toleranzringes hineinragen. Diese Ausbildung ermöglicht ein einfaches Aufschieben der Wälzlager­ baueinheit auf die Lenksäule. Die Befestigung des Wälzlagers in einer axialen Richtung erfolgt an der Lenksäule dadurch, daß die elastischen Vorsprünge in Ausnehmungen der Lenksäule oder Lenkwelle einrasten und sich dort an Stützflächen abstützen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Stirnseite eines Wälzlagers, die die Federelemente aufweist;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch das Lager gemäß Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Abwicklung des Federbereichs des Lagers nach Fig. 2;

Fig. 4 das auf eine Lenksäule aufgeschobene Lager in einem ver­ größerten Ausschnitt;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einem Axialschnitt;

Fig. 6 eine Abwicklung des Federbereichs des Lagers nach Fig. 5.

Das Lager nach den Fig. 1 bis 4 besteht aus einem geteilten Außen­ ring 1 mit einer Feder, einem Innenring 2, zwischen diesen Ringen angeordneten, als Kugeln 3 ausgebildeten Wälzkörpern und einem Tole­ ranzring 4 aus einem polymeren Werkstoff, der innerhalb des Innenrin­ ges 2 an diesen angrenzt und eine axiale Bohrung 5 aufweist, mit welcher er auf eine Lenkwelle 6 aufgeschoben werden kann. An einer Stirnseite des Toleranzringes 4 grenzt eine Feder 7 an, die aus dem­ selben polymeren Werkstoff wie der Toleranzring 4 besteht und mit diesem einstückig ausgeführt ist. Als Federelemente dienen mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Rippen 8. Diese sind axial nach außen gewölbt und verformen sich elastisch, wenn über einen Anlagering 9 eine Axialkraft auf das festgehaltene Wälzlager ausgeübt wird.

Um diese Wälzlagerbaueinheit nach dem Aufschieben auf die Lenkwelle 6 in einfacher Weise axial so festzulegen, daß ein Zurückschieben nicht mehr möglich ist, weist der Toleranzring 4 mehrere radial elastische Vorsprünge 10 auf, die in den Bereich der Bohrung 5 des Toleranzringes 4 hineinragen. Diese Vorsprünge 10 können in Ausnehmungen 11 der Lenkwelle 6 einrasten und sich innerhalb der Ausnehmungen 11 an Stütz­ flächen 12 abstützen, wobei die Stützflächen 12 sich vorzugsweise in zur Lenkwellenachse rechtwinkligen Ebenen befinden.

Das Wälzlager nach den Fig. 5 und 6 mit seinem Außenring 13, seinem Innenring 14 und den Kugeln 3 weist einen Toleranzring 16 auf, dessen angeformte Feder 17 aus zwei Kunststoffringen mit Rippen 8 und 18 zusammengesetzt ist. Hier sind an einer Umfangsstelle jeweils eine Rippe 8 und eine Rippe 18 gegenseitig so ausgewölbt, daß sie in der Federmittenebene aneinandergrenzen. Auf diese Weise ergibt sich an der Außenseite der Wälzlagerbaueinheit eine ebene Anlagefläche 15 der Feder 17.

Die Federn 7 und 17 der erfindungsgemäßen Lager sorgen für eine spiel­ freie Führung der Wälzkörper und gleichen dabei Längentoleranzen an der Lenksäule aus. Da diese Federn jeweils einstückig mit den polyme­ ren Toleranzringen 4 und 16 ausgeführt sind, ergibt sich eine kon­ struktive Vereinfachung des Wälzlagerbausatzes. Besondere Federringe aus Stahl und deren Stützelemente sind bei diesen Wälzlagerbausätzen nicht mehr erforderlich.

Claims (5)

1. Wälzlager, insbesondere für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen, mit als Kugeln ausgebildeten, zwischen einem Innenring und einem Außenring angeordneten Wälzkörpern und einem Toleranzring aus einem polymeren Werkstoff, der mindestens teilweise von dem Innenring umgeben und von einer Feder in Richtung auf die Kugeln axial an den Innenring ange­ drückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (7, 17) aus einem polymeren Werkstoff besteht.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (7, 17) aus demselben polymeren Werkstoff wie der Toleranzring (4, 16) besteht.

3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (7, 17) mit dem Toleranzring (4, 16) als einstückiges Bauteil ausge­ bildet ist.

4. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (7) von mehreren, axial nach außen gewölbten, bogenförmigen Rippen (8) gebildet ist, welche an einer Stirnseite des Toleranzringes (4) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.

5. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Toleranzring (4) mehrere segmentförmige, radial elastische Vorsprünge (10) aufweist, die in die Bohrung (5) des Tole­ ranzringes (4) hineinragen.