DE60209938T2 - Wälzlager für kraftfahrzeuglenksäule - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ganz allgemein Wälzlager und insbesondere Wälzlager für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen.
  • Die Lenksäulen enthalten im Allgemeinen eine Lenkspindel, an deren einem Ende ein vom Fahrer des Fahrzeugs zu bedienendes Lenkrad befestigt ist, und dessen anderes Ende mit mechanischen Komponenten fest verbunden ist, die dazu dienen, die Winkelposition der Räder des Fahrzeugs festzulegen. Die Lenkspindel der Lenksäule ist in einem festen rohrförmigen Gehäuse mittels zweier, gegenüberliegend angebrachter Wälzlager gelagert, die gewöhnlich Hochschulterlager sind.
  • Diese Wälzlager umfassen im Allgemeinen einen starr mit dem Sitz verbundenen Außenring, einen in Berührung mit der Welle befindlichen Innenring, wobei jeder Ring mit einer torusförmigen Lagerlauffläche versehen ist, und eine zwischen den beiden Lagerlaufflächen angeordneten Kranz von Wälzkörpern, die mit diesen in Berührung stehen. Es kann außerdem ein Käfig vorsehen sein, der dazu dient, die Wälzkörper um den Umfang herum gleichmäßig beabstandet zu halten. Der Käfig ist beispielsweise aus Kunststoff gespritzt.
  • Diese Wälzlager enthalten im Allgemeinen Ausgleichsringe, die ein erleichtertes Anbringen des Wälzlagers an einer Welle ohne anfängliches Klemmen ermöglichen und anschließend die Befestigung zwischen dem Innenring und der Welle verwirklichen.
  • Aus der FR 2 756 885 ist ein Wälzlager für Lenksäulen bekannt, das einen Ausgleichsring in Gestalt eines durch einen axialen Schlitz unterbrochen Kranzes aufweist, der über eine torusförmige Fläche mit dem Innenring des Wälzlagers in Berührung steht. Eine Sicherungsscheibe, die auf der Seite des Ausgleichsrings gegenüber dem Innenring angeordnet ist und dazu dient das Wälzlager auf der Lenkspindel der Lenksäule zu positionieren, wird gegenüber dem Außenring durch nach innen vorspringende Einprägungen in axialer Richtung gehalten, die auf einem zylindrischen Abschnitt des Außenrings ausgebildet sind und einen Durchmesser definieren, der kleiner ist als der Durchmesser eines Kragens der Sicherungsscheibe. Eine in axialer Richtung zwischen der Sicherungsscheibe und dem Ausgleichsring angeordnete gewellte Federscheibe übt eine axiale Vorspannkraft aus.
  • Nichtsdestoweniger erfordert ein derartiges Wälzlager den Einsatz einer Sicherungsscheibe, um den axialen Halt an der Federscheibe und die Positionierung des Wälzlagers auf der Welle zu sichern. Darüber hinaus muss die auf den Ausgleichsring ausgeübte axiale Vorspannkraft die radiale Verformung des Ausgleichsrings hinsichtlich dessen Klemmwirkung an der Lenksäulenwelle durch Keilwirkung mit dem Innenring ermöglichen. Der Ausgleichsring weist allerdings aufgrund seiner Dicke eine verhältnismäßig große radiale Steifigkeit auf. Um ein zufriedenstellendes Anpassen und Klemmen des Ausgleichsrings auf der Welle zu erzielen, ist daher die Ausübung einer erheblichen Axialkraft erforderlich, die viel größer ist als die axiale Vorspannkraft des Wälzlagers.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager, das einen Ausgleichsring enthält, der sich auf einer Welle zufriedenstellend sichern lässt, wobei er eine geringere die Vorspannung des Wälzlagers ermöglichende Axialkraft ausübt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Wälzlager, das eine begrenzte Anzahl von Teilen verwendet, kostengünstig ist und die Positionierung des Wälzlagers auf einer Welle erlaubt.
  • Zu einem erfindungsgemäßen Wälzlager, insbesondere für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen, gehören: ein Außenring, ein Innenring, wenigstens eine Reihe von zwischen Lagerlaufflächen des Innen- und Außenrings angeordneten Wälzkörpern, ein die Verbindung des Innenrings mit einer Welle sichernder Ausgleichsring und eine Federscheibe, die in axialer Richtung zwischen einem radialen Abschnitt des Innenrings und einer Fläche des Ausgleichsrings angeordnet ist, um zwischen dem radialen Abschnitt des Innenrings und der Fläche des Ausgleichsrings eine Axialkraft auszuüben. Die zwischen dem Innenring und dem Ausgleichsring angeordnete Federscheibe ist in der Lage, eine axiale Vorspannkraft unmittelbar auf den Innenring auszuüben.
  • Vorteilhafterweise sind die Federscheibe und der Ausgleichsring in Umfangsrichtung starr verbunden. Zu diesem Zweck kann die Federscheibe Nasen aufweisen, die in axiale Sitze des Ausgleichsrings vorspringen.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist der Ausgleichsring eine Hülse und radiale Gleitstücke auf, die sich von einem ersten Ende der Hülse aus in in Umfangsrichtung vorgegebene Sektoren nach außen erstrecken, wobei sie durch längs dem Umfang verteilte Räume voneinander getrennt sind, wobei die radialen Gleitstücke in der Lage sind, mit einer Innenfläche des Innenrings zusammenzuwirken. Die radialen Gleitstücke sind dazu eingerichtet, mit dem Innenring in Berührung zu kommen, um die Zentrierung und Anpassung des Innenrings auf der Welle sicherzustellen.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist die Hülse axiale Öffnungen auf, die sich ausgehend von dem ersten Ende der Hülse in die Verlängerung von längs dem Umfang verteilt angeordneten Räumen erstrecken.
  • Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal erstrecken sich die Öffnungen in axialer Richtung über die radialen Gleitstücke hinaus, wobei Bereiche einer bevorzugten Verformung entstehen, in denen die Hülse einen geringeren Querschnitt aufweist. Die Verformungsbereiche ermöglichen eine radiale Verformung des Ausgleichsrings durch die Ausübung einer die Vorspannung des Wälzlagers ermöglichenden reduzierten Axialkraft.
  • Vorteilhafterweise weist die Hülse mit geringerem radialen Außendurchmesser bemessene axiale Abschnitte auf, die in der Verlängerung der längs dem Umfang verteilten Räume angeordnet sind und die radiale Steifigkeit des Ausgleichsrings vermindern.
  • Vorzugsweise weist das Wälzlager Mittel zur gegenseitigen Befestigung des Ausgleichsrings und des Innenrings auf. Zu diesem Zweck kann der Ausgleichsring mit Haken zur axialen Befestigung an dem Innenring ausgebildet sein. Die Befestigung des Ausgleichsrings an dem Innenring ermöglicht es, die Federscheibe zurückzuhalten und ein kompaktes Wälzlager zu schaffen, das sich ohne die Gefahr eines Verlustes von Elementen durch einen Mechaniker handhaben lässt.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine mechanische Vorrichtung, die eine Welle und ein Wälzlager aufweist, zu dem gehören: ein Außenring, ein Innenring, wenigstens eine Reihe von zwischen Lagerlaufflächen des Innen- und Außenrings angeordneten Wälzkörpern, einen Ausgleichsring, der die Verbindung des Innenrings mit der Welle sichert, und eine in axialer Richtung zwischen einem radialen Abschnitt des Innenrings und einer Fläche des Ausgleichsrings angeordnete Federscheibe, die in der Lage ist, zwischen dem radialen Abschnitt des Innenrings und der Fläche des Ausgleichsrings eine Axialkraft auszuüben, wobei der Ausgleichsring auf einer Schrägfläche in Anlage kommt, die zwei mit unterschiedlichen Durchmessern bemessene Abschnitte der Welle verbindet.
  • Die Lagerringe können als Blechstanz- und -biegeteil gefertigt und einer härtenden Wärmebehandlung unterworfen sein.
  • Der Außenring eines Wälzlagers ist fest mit dem Lenksäulengehäuse verbunden, und der Innenring ist an der Lenksäulenwelle mittels des in radialer Richtung verformbaren Ausgleichsrings befestigt, der beispielsweise aus gespritztem Kunststoff hergestellt ist. Der Ausgleichsring ermöglicht es, den erleichterten Zusammenbau des Wälzlagers an der Welle ohne anfängliches Klemmen sicherzustellen und anschließend die Befestigung zwischen dem Innenring und der Welle auch dann zu verwirklichen, wenn deren entsprechende Abschnitte sehr unterschiedliche Profile aufweisen, beispielsweise, wenn der Innenring rotationssymmetrisch ist und die Welle einen quadratischen Querschnitt aufweist. Der Ausgleichsring ermöglicht unter anderem während seiner Verformung geometrische Fehler und Maßabweichungen der Ringe und der Welle auszugleichen, und ist in der Lage, die axiale Vorspannkraft auf den Innenring zu übertragen.
  • Die Welle kann einen kreisförmigen oder polygonalen, beispielsweise quadratischen Querschnitt aufweisen. Der Innenraum des Ausgleichsrings wird an den Querschnitt der Welle angepasst.
  • Die Einheit läuft dank einer durch die Federscheibe auf den Ausgleichsring ausgeübten axialen Vorspannkraft ohne jedes Spiel, wobei die Federscheibe möglicherweise durch ein beliebiges elastisches Element ersetzt werden kann, das die Ausübung einer axialen Vorspannkraft des Wälzlagers ermöglicht, wie z.B. eine Feder.
  • Falls die Lenksäule in ihrem Sitz mittels zwei Wälzlager befestigt ist, kann die axiale Vorspannkraft auf ein einziges der beiden Wälzlager ausgeübt werden, wobei das zweite Wälzlager in Richtung dieser Kraft axial fixiert ist.
  • Auf diese Weise werden die inneren Spiele der Wälzlager aufgefangen und die spielfreie und unter Vorspannkraft stehende, ständige Berührung zwischen den Ringen und den Wälzkörpern des Wälzlagers gewährleistet.
  • Dank der Erfindung ist ein für die Montage in einer Lenksäule geeignetes Wälzlager geschaffen, das eine begrenzte Anzahl von Elementen verwendet. Auf den Einsatz einer Sicherungsscheibe zum Positionieren des Wälzlagers kann nun verzichtet werden.
  • Die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile werden nach dem Lesen der detaillierten Beschreibung eines anhand der beigefügten Zeichnungen veranschaulichten und nicht als beschränkend zu bewertenden exemplarischen Ausführungsbeispiels verständlicher:
  • 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wälzlagers;
  • 2 zeigt eine axiale Schnittansicht des Wälzlagers entlang der Schnittlinie I-I nach 1;
  • 3 und 4 zeigen in perspektivischen Ansichten einen Ausgleichsring gemäß einem Aspekt der Erfindung;
  • 5 stellt in perspektivischer Ansicht eine Federscheibe gemäß einem Aspekt der Erfindung dar;
  • 6 zeigt die Scheibe nach 5 in einer Draufsicht von der Seite; und
  • 7 zeigt eine axiale Schnittansicht des auf einer Welle montierten Wälzlagers nach 1.
  • Wie in 1 und 2 veranschaulicht, enthält ein Hochschulterlager 1 einen als Blechstanz- und -biegeteil gefertigten Außenring 2, der eine Lagerlauffläche 3 definiert, einen als Blechstanz- und -biegeteil gefertigten Innenring 4, der eine Lagerlauffläche 5 definiert, Wälzkörper 6, in diesem Fall Kugeln, die zwischen den Lagerlaufflächen 3, 5 des Außenrings 2 und Innenrings 4 angeordnet sind und durch einen Käfig 7 in Umfangsrichtung beabstandet gehalten werden.
  • Der Außenring 2 weist einen torusförmigen Abschnitt 2a, dessen Innenfläche die Lagerlauffläche 3 bildet, einen zylindrischen Abschnitt 2b, der sich ausgehend von dem torusförmigen Abschnitt 2a erstreckt und mit einer Außenfläche 2c versehen ist, und einen Kragen 2d auf, der sich ausgehend von dem freien Ende des zylindrischen Abschnitts 2b in radialer Richtung nach außen erstreckt.
  • Zu dem Innenring 4 gehören: ein torusförmiger Abschnitt 4a, dessen gegen die Lagerlauffläche 3 gerichtete Außenfläche die Lagerlauffläche 5 bildet, ein zylindrischer axialer Abschnitt 4b, der sich ausgehend von dem torusförmigen Abschnitt 4a auf der dem zylindrischen Abschnitt 2b des Außenrings 2 abgewandten Seite in axialer Richtung erstreckt, wobei der zylindrische Abschnitt 4b mit einem zylindrischen Innenraum 4c ausgebildet ist, und ein ringförmiger Kragen 4d, der sich ausgehend von dem freien Rand des zylindrischen Abschnitts 4b radial nach innen erstreckt.
  • Der Käfig 7 weist einen ersten rohrförmigen Abschnitt 8 auf, der sich in axialer Richtung zwischen dem torusförmigen Abschnitt 4a des Innenrings 4 und dem zylindrischen Abschnitt 2b des Außenrings 2 erstreckt. Der rohrförmige Abschnitt 8 weist in radialer Richtung elastische Klauen 9 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies sechs an der Zahl, die jeweils zwischen zwei Öffnungen 10a, 10b ausgebildet sind, die sich ausgehend von dem freien Rand des rohrförmigen Abschnitts 8 in axialer Richtung erstrecken, an ihrem freien Ende mit radial nach innen vorspringenden Haken 11 ausgebildet sind, die eine in Richtung der Wälzkörper 6 ausgerichtete Radialfläche 11a und eine nach innen ausgerichtete entgegengesetzte geneigte Fläche 11a aufweisen. Die Haken 11 definieren einen Durchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser des torusförmigen Abschnitts 4a des Innenrings 4.
  • Der Käfig 7 weist einen ähnlichen zweiten rohrförmigen Abschnitt 12 auf, der sich in axialer Richtung zwischen dem torusförmigen Abschnitt 2a des Außenrings 2 und dem zylindrischen Abschnitt 4b des Innenrings 4 erstreckt und mit Haken 13 ausgebildet ist, die ausgehend von Enden von freien Rändern elastischer Klauen 14 in radialer Richtung vorspringen und einen Durchmesser definieren, der größer ist als der Innendurchmesser des torusförmigen Abschnitts 2a des Außenrings 2.
  • Die Haken 11, 13 des Käfigs 7 ermöglichen es, den Käfig 7 in axialer Richtung an dem Innenring 4 und an dem Außenring 2 zu halten. Für den Zusammenbau des Wälzlagers 1 werden die Wälzkörper 6 in dem Käfig 7 angeordnet, der Innenring 4 in einer Richtung axial eingeführt, bis er aufgrund der Haken 11 einrastet, die eine axiale Bewegung in umgekehrter Richtung verhindern; anschließend wird die Einheit in axialer Richtung in den Innenring 2 eingeführt, bis sie aufgrund der Haken 13 einrastet, die eine axiale Bewegung in umgekehrter Richtung verhindern. Auf diese Weise wird ein Wälzlager erzeugt, dessen Elemente in axialer Richtung unlösbar miteinander verbunden sind, ohne dass eine Gefahr besteht, dass Teile verloren gehen könnten, und dessen Zusammenbau sich problemlos bewerkstelligen lässt.
  • In den 1 bis 4 weist das Wälzlager 1 einen möglicherweise durch Spritzen aus Kunststoff gefertigten Ausgleichsring 15 auf, zu dem gehören: eine Hülse 16 und mehrere Gleitstücke 17, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies drei an der Zahl, die sich von einem ersten axialen Ende 16a der Hülse 16 aus in radialer Richtung nach außen in in Umfangsrichtung angeordnete vorgegebene Sektoren erstrecken, wobei sie durch längs dem Umfang verteilte Räume 18 voneinander getrennt sind.
  • Die Hülse 16 ist in axialer Richtung in dem Innenring 4 angeordnet, wobei sie von dem ringförmigen Kragen 4d umgeben ist. Die Gleitstücke 17 erstrecken sich in Richtung des Innenrings 4, wobei sie einen ringförmigen Raum 19 definieren, der in radialer Richtung zwischen der Hülse 16 und dem zylindrischen Abschnitt 4b und in axialer Richtung zwischen dem Kragen 4d und den Gleitstücke 17 angeordnet ist. Die Gleitstücke 17 weisen eine gegen den ringförmigen Raum 19 ausgerichtete Radialfläche 17a, eine gegenüberliegende radiale Wand 17b, und eine zylindrische äußere Wand 17c auf, die dazu dient, mit dem zylindrischen Innenraum 4c des zylindrischen Abschnitts 4b in Berührung zu kommen.
  • Ausgehend von Bereichen mit größerem Außendurchmesser der Gleitstücke 17 erstrecken sich Verlängerungen 20 in die längs dem Umfang verteilten Räume 18, wobei sie axiale Sitze 21 bilden, ohne die längs dem Umfang verteilten Räume 18 vollständig zu schließen.
  • Die Hülse 16 weist eine Außenfläche 16c und einen zylindrischen Innenraum 16b auf, der über eine Schrägfläche 16d mit einem torusförmigen Profil an die Radialfläche 17b der Gleitstücke 17 anschließt.
  • In radialer Richtung elastische Klauen 22, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies sechs an der Zahl, sind jeweils zwischen zwei Öffnungen 23a, 23b ausgebildet, die sich ausgehend von dem freien Rand der Hülse 16 in axialer Richtung erstrecken, wobei sie mit nach außen vorspringenden Haken 24 ausgebildet sind, die eine dem Kragen 4d zugewandte Radialfläche 24a aufweisen, die entgegengesetzt zu einer nach außen geneigten Fläche 24b angeordnet ist. Die Haken 24, die einen Durchmesser definieren, der größer ist als der Innendurchmesser des Kragens 4d, dienen dazu, mit dem Kragen 4d zu verrasten, um den axialen Halt des Ausgleichsrings 15 zu sichern.
  • Die Hülse 16 weist mit einem geringeren radialen Außendurchmesser bemessene axiale Abschnitte 25 auf, die in der Verlängerung der längs dem Umfang verteilten Räume 18 angeordnet sind, und axiale Öffnungen 26, die sich ausgehend von dem ersten axialen Ende 16a der Hülse 16 in die Verlängerung der längs dem Umfang verteilten Räume 18 erstrecken. Die axialen Öffnungen 26 lassen Bereiche 27 mit geringerem Querschnitt der Hülse 16 unberührt.
  • Wie in 1, 2, 5 und 6 dargestellt, weist eine gewellte Vorspannfederscheibe 28 drei radiale Abschnitte 29 auf, die über gewellte Abschnitte 30 verbunden sind, die auf einer ersten Seite der Radialebene vorspringen, in der die radialen Abschnitte 29 liegen, die jeweils mit einer Nase 31 ausgebildet sind, die nach der gegenüberliegenden Seite hin axial vorspringt und durch Biegen aus dem inneren Rand der radialen Abschnitte 29 geformt ist.
  • Die Federscheibe 28 ist auf der Hülse 16 in dem ringförmigen Raum 19 angeordnet, wobei sie sich zwischen dem Kragen 4d und der Radialfläche befindet, die durch die Einheit der Radialflächen 17a der Gleitstücke 17 definiert ist. Die gewellten Abschnitte 30 kommen mit dem Kragen 4d in Berührung, wobei die radialen Abschnitte 29 auf den Radialflächen 17a in Berührung kommen. Die Nasen 31 springen jeweils in jeden der axialen Sitze 21 vor, die in den längs dem Umfang verteilten Räumen 18 definiert sind, um die Federscheibe 28 an dem Ausgleichsring 15 in Umfangsrichtung zu befestigen.
  • Die Haken 24 bilden ein Mittel zur Befestigung des Ausgleichsrings 15 an dem Innenring 4, indem sie den Ausgleichsring 15 in axialer Richtung zurückhalten, wobei sie ein bequemes Einfügen der Hülse 16 des Ausgleichsrings 15 in axialer Richtung über den Kragen 4d ermöglichen. Während des Zusammenbaus des Wälzlagers 1 wird die Federscheibe 28 auf der Außenfläche 16c der Hülse 16 angeordnet, anschließend wird die Hülse 16 des Ausgleichsrings 15 in axialer Richtung über den Kragen 4d eingeführt. Während der axialen Bewegung gelangen die geneigten Flächen 24b mit der inneren Kante des Kragens 4d in Berührung, wobei sie die radiale Verformung der Klauen 23 nach innen hervorrufen, bis die Klauen 23 freigegeben sind, wobei die Haken 24 von diesem Moment an eine axiale Bewegung in umgekehrter Richtung verhindern.
  • Hierdurch wird mittels unkomplizierter Montageschritte auf einfache Weise ein Wälzlager erzeugt, wobei eine unzerlegbare Einheit entsteht, die sich durch einen Mechaniker ohne die Gefahr des Verlusts von Elementen handhaben lässt.
  • Wie in 1 dargestellt, kann eine Hülse 16 vorgesehen sein, die eine ausreichende axiale Länge aufweist, so dass die Federscheibe 28 mit einer geringen oder ohne eine Verformung innerhalb des ringförmigen Raums 19 angeordnet ist, wobei die Gleitstücke 17 in axialer Richtung außerhalb des zylindrischen Innenraums 4c des Innenrings 4 zu liegen kommen. Es wird eine Federscheibe 28 ausgewählt, die in der Lage ist, während ihrer axialer Verformung in dem ringförmigen Raum 19 eine ausreichende Axialkraft zum Vorspannen des Wälzlagers 1 auszuüben.
  • In 7 ist das Wälzlager 1 zwischen einem festen Sitz 32, der einen zylindrischen Innenraum 32a und eine Stirnseite 32b aufweist, und einer drehenden Welle 33 befestigt, die einen ersten Abschnitt 34 mit einem großen Durchmesser und einen zweiten Abschnitt 35 mit einem kleinen Durchmesser aufweist, die über eine schräge Fläche 36 verbunden sind.
  • Die Außenfläche 2c des zylindrischen Abschnitts des Außenrings 2 steht mit dem zylindrischen Innenraum 32a des festen Sitzes 32 in Berührung, und der Kragen 2d steht mit der Stirnseite 32b in Berührung und dient als Anlage für eine axiale Positionierung.
  • Die Bohrung 16b der Hülse 16 ist auf dem zweiten Abschnitt 34 der drehenden Welle 33 mit einem gewissen Radialspiel angebracht, und die Schrägfläche 36 steht mit der Schrägfläche 16d der Hülse 16 in Berührung. Für den Zusammenbau wird das Wälzlager 1 in dem festen Sitz 32 angeordnet. Die drehende Welle 33 wird in die Hülse 16 eingeführt, wobei sie eine Axialkraft ausübt. Die schräge Berührung zwischen dem Ausgleichsring 15 und der Welle 33 führt dazu, dass auf den Ausgleichsring 15 eine Axialkraft und durch Keilwirkung eine radiale Kraft ausgeübt wird.
  • Aufgrund der Axialkraft verformt sich die Federscheibe 28 in axialer Richtung, wobei sich der Ausgleichsring 15 in axialer Richtung gegenüber dem Innenring 4 verschiebt, und die Gleitstücke 17 mit dem zylindrischen Innenraum 4c des zylindrischen Abschnitts 4b des Innenrings 4 in Berührung kommen, während sie sich in axialer Richtung dem Kragen 4d nähern.
  • Aufgrund der radialen Kraft verformt sich der Ausgleichsring in radialer Richtung und drückt auf den zylindrischen Innenraum 4c des zylindrischen Abschnitts 4b. Die Verformung des Ausgleichsrings 15 ist örtlich hauptsächlich auf die Bereiche 27 geringerer Steifigkeit beschränkt, die nachgeben, um die radiale Ausweitung der Gleitstücke 17 zu ermöglichen. Die radiale Ausweitung des Ausgleichsrings 15 ist mäßig und benötigt lediglich eine geringe Axialkraft insofern, als der Abschnitt starker Dicke in Gleitstücke 17 unterteilt ist, die um die Bereiche 27 mit einem geringeren Außendurchmesser herum beweglich verbunden sind. Die radiale Steifigkeit des Ausgleichsrings 15 wird ist weiter verringert, da die Bereiche 27 auf den axialen Abschnitten 25 mit einem geringeren Außendurchmesser ausgebildet sind, was den Querschnitt der Bereiche 27 zusätzlich reduziert. Es wäre möglich die Klemmwirkung des Ausgleichsrings in dem Innenring 4 des Wälzlagers durch Verwendung eines axialen Abschnitts 4b und eines Innenraums 4c, die geringfügig konisch ausgebildet sind, weiter zu steigern.
  • Der Ausgleichsring 15 passt sich ohne weiteres an die aufgrund der herstellungsbedingten Toleranzen vorhandenen gegenüberliegenden Abmessungsabweichungen der Welle 33 und des Innenrings 4 an und stellt die Verbindung zwischen dem Innenring 4 und der Welle 33 mittels seiner Elastizität sicher. Der Ausgleichsring ermöglicht es außerdem, fehler hafte Abweichungen einer koaxialen Lage des festen Sitzes 32 und der Welle 33 auszugleichen. Die Länge der Hülse 16, durch die die Welle 33 führt, kann geeignet gewählt werden, um eine zufriedenstellende Führung der Welle 33 zu ermöglichen.
  • Die in dem ringförmigen Raum 19 angeordnete Federscheibe 28 übt zwischen den Gleitstücke 17 und dem Kragen 4d des Innenrings 4 eine Axialkraft aus, die die Vorspannung des Hochschulterlagers 1 erlaubt. Die Verformung der Federscheibe 28 ermöglicht es den Gleitstücke 17 über ihre Außenfläche 17c mit dem zylindrischen Innenraum 4c des zylindrischen Abschnitts 4b in Berührung zu kommen.
  • Das Einführen der Welle 33, die die Verformung des Ausgleichsrings 15 bewirkt, der sich an den Innenring 4 anpasst, während er in den Innenraum eines zylindrischen Abschnitts 4b des Innenrings 4 gleitet, ermöglicht es, eine Zentrierung der Welle 33 gegenüber dem festen Sitz 32 und eine Übertragung axialer und radialer Kräfte zwischen der drehbaren Welle 33 und dem festen Sitz 32 zu erzielen.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Wälzlager geschaffen, das in einer Einrichtung zur Montage einer Lenksäule verwendet werden kann und einen Ausgleichsring aufweist, der sich in radialer Richtung verformen lässt, wobei eine reduzierte axiale Vorspannkraft auf das Wälzlager ausgeübt wird. Das geschaffene Wälzlager weist eine begrenzte Anzahl von Elementen auf, die sich ohne weiteres durch Einrasten befestigen lassen, um eine unzerlegbare Einheit zu erhalten, zu der ferner eine integrierte Vorspannscheibe gehört, so dass ein Mechaniker nicht Gefahr läuft, während der Handhabung Teile zu verlieren. Darüber hinaus lässt sich die Montage des Wälzlagers durch einfache Arbeitsschritte durchführen.

Claims (10)

  1. Wälzlager (1), insbesondere für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen, mit einem Außenring (2), mit einem Innenring (4), mit wenigstens einer Reihe von Wälzkörpern (6), die zwischen Laufbahnen (3, 5) des Innenrings (4) und des Außenrings (2) angeordnet sind, und mit einem Ausgleichsring (15), der die Ausrichtung des Innenrings (4) gegenüber einer Welle (32) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Scheibe (28) vorgesehen ist, die zwischen einem radialen Flansch (4d) des Innenrings (4) und einer Fläche (17a) des Ausgleichsrings (15) angeordnet ist, um eine Axialkraft zwischen dem radialen Flansch (4d) des Innenrings (4) und der Fläche (17a) des Ausgleichsrings (15) zu erzeugen.
  2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Scheibe (28) und der Ausgleichsring (5) in Umfangsrichtung gegeneinander festgelegt sind.
  3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Scheibe (28) Zapfen (31) aufweist, die in axiale Ausnehmungen (21) des Ausgleichsrings (15) eingreifen.
  4. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsring (15) eine Manschette (16) und radiale Anlagestücke (17) aufweist, die sich ausgehend von einem ersten Ende (16a) der Manschette (16) längs vorbestimmter Winkelbereiche nach Außen erstrecken, wobei sie voneinander durch in Umfangsrichtung liegende Zwischenräume (18) voneinander getrennt sind und die Anlagestücke dazu eingerichtet sind, mit einer Innenfläche (4c) des Innenrings (4) zusammenzuwirken.
  5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (16) axiale Öffnungen (26) aufweist, die ausgehend von dem ersten Ende (16a) der Manschette (16) in Verlängerung der in Umfangsrichtung verlaufenden Zwischenräume (18) verlaufen.
  6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Öffnungen (26) sich über die radialen Anlagestücke (17) hinaus erstrecken, wobei sie bevorzugt deformierbare Bereiche (27) mit geringerem Querschnitt als die Manschette (16) bilden.
  7. Lager nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (16) axiale Bereiche (25) mit verminderter radialer Dicke aufweist, die in Verlängerung der in Umfangsrichtung liegenden Zwischenräume (18) verlaufen.
  8. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Befestigungsmittel für den Ausgleichsring (15) und den Innenring (4) aufweist.
  9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsring (15) axiale Befestigungshaken (24) für den Innenring (4) aufweist.
  10. Mechanische Anordnung mit einer umlaufenden Welle (33) und einem Wälzlager (1), zu dem ein Außenring (2), ein Innenring (4), wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern (6), die zwischen den Laufbahn (3, 5) des Innenrings (4) und des Außenrings (2) angeordnet sind, und ein Ausgangsring (15) gehören, der die Ausrichtung des Innenrings (4) gegenüber der Welle (33) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Scheibe (28) in axialer Richtung zwischen einem radialen Flansch (14d) des Innenrings (4) und einer Fläche (17a) des Ausgleichsrings (15) angeordnet ist, um eine Axialkraft zwischen dem radialen Flansch (4d) des Innenrings (4) und der Fläche (17a) des Ausgleichsrings (15) zu erzeugen, wobei der Ausgleichsring (15) an einer Kegelstumpffläche (36) anliegt, die zwei Abschnitte (34, 35) der Welle (33) mit unterschiedlichem Durchmesser miteinander verbindet.
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