WO2004040154A1 - Lager einer teleskopischen verbindung - Google Patents

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WO2004040154A1
WO2004040154A1 PCT/EP2003/011982 EP0311982W WO2004040154A1 WO 2004040154 A1 WO2004040154 A1 WO 2004040154A1 EP 0311982 W EP0311982 W EP 0311982W WO 2004040154 A1 WO2004040154 A1 WO 2004040154A1
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WO
WIPO (PCT)
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profile
balls
bearing
outer sleeve
longitudinal
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/011982
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Fick
Jochen Schrök
Richard Baier
Norbert Radinger
Alexander Zernickel
Original Assignee
Ina-Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ina-Schaeffler Kg filed Critical Ina-Schaeffler Kg
Priority to AU2003274092A priority Critical patent/AU2003274092A1/en
Publication of WO2004040154A1 publication Critical patent/WO2004040154A1/de
Priority to US11/109,095 priority patent/US20050215329A1/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/068Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track
    • F16C29/0692Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque
    • F16C29/0695Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque with balls
    • F16C29/0697Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque with balls with polygonal guide rail or track
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/185Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable adjustable by axial displacement, e.g. telescopically

Definitions

  • the invention relates to a bearing for the longitudinally movable mounting of an inner profile and an outer profile to one another, the inner profile and the outer profile being movable relative to one another along a longitudinal axis of the bearing and the bearing transmitting torques between the inner profile and the outer profile, the bearing with
  • a row of balls a longitudinal guide with a loaded subset of the balls in the row, a return with a first unloaded subset of balls in the row and two diversions connecting the longitudinal guide with the return, the diversions each with a second unloaded subset of balls in the row,
  • bearing play directed transversely to the longitudinal axis is elastically balanced and each of the loaded partial quantities is loaded by means of at least one of the elements elastically sprung at least by half of the bearing play, whereby the inner profile and the outer profile by means of the bearing are free from the bearing play are preloaded against each other and the profiles that are mutually moving transversely to the longitudinal axis and are supported transversely to the longitudinal axis on the resilient elements at the narrowest point between the outer profile and the inner profile are freely movable with respect to one another by at least one operating clearance, and the inner profile and the outer profile move after being overcome of the operating play on the fuse against overload against each other.
  • the bearing is preferably used for the storage of two mutually longitudinally movable telescopic connections and, together, at least pivotable, but preferably rotatable together, shafts of a steering shaft.
  • the bearing sits between the ends of the nested shafts of the telescopically variable length steering shaft within a predetermined stroke.
  • Steering shafts of this type are connected, for example, to a steering wheel whose position can be adjusted.
  • One of the shafts is permanently assigned to the steering wheel.
  • the bearing is further provided in a telescopic connection for compensating the relative movements between the steering gear assigned to the steered axle of the vehicle and the steering wheel fixed to the vehicle in the steering shaft.
  • One of the shafts is inserted with an inner profile in an outer profile on the other shaft that within the entire stroke between the two
  • Shaft torques are transferable.
  • Each of the shafts has an outer profile or an inner profile with at least on the telescopic connection Cross-section that allows a plug connection between the outer profile and the inner profile.
  • the profiles therefore preferably have cross sections that deviate from the circular shape.
  • the bearing fulfills the following requirements in the telescopic connection:
  • the shafts are mounted so that they can move longitudinally relative to one another along the longitudinal axis of the outer profile by means of the bearing.
  • the inner profile moves within the outer profile along the longitudinal axis relative to the outer profile.
  • the quality of the bearing is assessed on the basis of the displacement force.
  • the displacement force is a measurable parameter that describes the resistance with which the nested shafts can be displaced in relation to one another along the longitudinal axis. With the help of the displacement force, statements are made about the ease of movement when adjusting the position of the steering wheel and thus about the ease of use.
  • the displacement force is used to evaluate the function of the length compensation between the two longitudinally movable profiles, even during the transmission of torques due to steering movements, for example.
  • the displacement force is dependent on the preload with which the shafts, which are supported against one another without play, are mutually opposed by the bearing, transverse to the longitudinal axis who are biased.
  • the displacement force usually increases and is increasingly dependent on the loads on the bearing.
  • the design of the raceways and the guidance of the rolling elements in the bearing directly influence the displacement force together with the preload in the bearing.
  • the displacement force is further dependent on the amount of steering torque that acts in the bearing during the telescopic displacements.
  • amount of displacement force a distinction must be made between displacement forces at operating torques and displacement forces at torques exceeding the maximum operating torque.
  • operating torques are to be understood as the torques which usually occur under normal circumstances when the steering wheel is adjusted or when the vehicle is being steered.
  • Moments that exceed the maximum operating torque act on the steering shaft, for example, when steering in difficult terrain or when steering against a curb.
  • the displacement force increases with increasing steering torques on a steering shaft.
  • Limits are set for the displacement force.
  • the influence of the preload on the displacement force is particularly high at low steering torques on the steering shaft, while the influence of the steering torque predominates at high steering torques.
  • Relatively low limits are set for the displacement force at operating torques. These values are determined by the requirements for the ease with which the steering wheel can be adjusted. At higher steering torques, the length compensation in the telescopic connection in the bearing must be ensured.
  • the bearing is constructed on the principle of a linear bearing with an infinite stroke and is permanently assigned to one of the shafts. Rolling elements in the form of balls are used, which keep the resistance when moving the shafts in the telescopic connection as low as possible.
  • the bearing is formed at least from an outer sleeve, a ball guide and balls. The outer sleeve is pressed into the outer profile or fastened in the outer profile in another suitable manner.
  • the ball guide is provided with ball revolutions.
  • a bearing of the generic type provides a longitudinal guide, a return and two diversions for each ball circulation. A row of balls is guided in each of the ball circulations, the number of which is generally determined by the requirements for the bearing capacity of the bearing.
  • the longitudinal guide is followed by a diversion in each of the longitudinal directions of the bearing. The diversion is provided with an arcuate path that connects the path of the longitudinal guide and the path of the return.
  • a subset of the row of balls under load is held in the longitudinal guide.
  • the balls of a row in each of the rotations one after the other and one after the other inevitably run through the longitudinal guide, since the balls clamped between the profiles are set in a rolling movement and the balls in the diversions and in the return pass in front push yourself here.
  • the shafts are supported on the outer profile and on the inner profile against one another in all directions transverse to the longitudinal axis.
  • the reaction forces to be absorbed by the bearing are relatively small compared to the reaction forces in the bearing when torque is transmitted.
  • the play compensation together with the compensation of misalignment and tilting of the longitudinal axes of the interlocking profiles is taken into account.
  • the subset of the balls under load supports the shafts against one another transversely to the longitudinal axis and against one another during steering movements about the axis of rotation.
  • Each of the opposite sides of the outer profile and thus each of the opposite side of the inner profile according to the prior art is assigned to at least one of the ball revolutions, so that the inner profile and the outer profile extend in any direction transverse to the longitudinal axis of the bearing over the respective in Support the balls on the longitudinal guide.
  • the inner profile is centered in the outer profile by means of the bearing.
  • the return and the diversions in the ball guide guide the unloaded subsets of the ball series. After passing through the longitudinal guide, the respective balls roll into the bypass in the direction of movement. The redirection changes the direction of movement of the row of balls, so that the balls in the return move in the opposite direction to the loaded balls in the longitudinal guide.
  • the balls move freely and without load between the outer sleeve and the surface on the inner profile in the return.
  • the necessary space for the balls is a movement between the outer sleeve and the balls.
  • the play is a distance to the outside, between the balls that are supposed to be on the surface of the inner profile and the outer sleeve.
  • the direction of movement of the balls, which are still unloaded, is redirected in a further diversion after leaving the return path before entering the longitudinal guide again. After entering the longitudinal guide, the balls are loaded again.
  • the shafts are supported against each other in a rotationally fixed manner about an axis of rotation via the bearing on the outer profile, so that torques, for example when steering the vehicle, can be transmitted between the shafts.
  • the axis of rotation corresponds to a longitudinal axis of the outer profile.
  • the quality of the bearing is assessed based on the torsional rigidity.
  • the torsional stiffness is a parameter that describes the degree of elasticity when twisting or the strength against torsion of the steering shaft and is therefore dependent on the torque to be transmitted by the steering shaft and on the angle of rotation by which the steering shaft as a whole rotates elastic twisted, dependent.
  • the elastic deflections of the bearing or bearings which are kept free of play according to the invention are the determining variables in the steering shaft, since the surrounding construction of the bearing, in particular the profiles of the shafts, are relatively stiff per se. Therefore, it influences the angle of rotation especially the rigidity of the bearing and thus the degree to which the bearing preloads the shafts against each other without steering torque.
  • the steering shaft system is to be kept so stiff that the displacements, elastic deformations and the twisting of the profiles of the steering shaft arising on the longitudinally movable mounting of the shafts have no negative effects on the function of the steering and the driving comfort.
  • the bearing supports the shafts in the sliding seat against one another and against one another without play. A lack of driving comfort due to noises of shafts not inserted into each other without play and from the subjective feeling of "spongy steering" as well as malfunctions are avoided.
  • the interlocking profiles of the steering are preloaded against each other by means of the bearing in all directions transverse to the longitudinal axis without play. The degree with which the bearing is preloaded without play depends on the sum of the tolerances of the parts installed together in the sliding seat and on the preload with which the bearing must continue to function without play at low steering torques.
  • the bearing is to be protected by means of the bearing against deformation and inadmissible deflection in the event of overload due to moments on the steering shaft extending beyond the operating torque, transversely to the longitudinal axis and around the axis of rotation.
  • the installation space is specified inside and outside by the dimensions of the profiles between which the bearing sits.
  • the dimensions of the profiles are kept small for constructional and economic reasons.
  • the bearing capacity of the bearing is therefore already limited due to its small size.
  • the elements of the bearing for play-free storage cannot be loaded indefinitely due to the small size of the bearing.
  • the inner profile sitting in the outer profile generally has the shape of a polygon, preferably the shape of a polygon with an even number of sides. Two each face away from each other.
  • the outer profile then preferably has a cross section of a polygonal design corresponding to the inner profile. formed hollow profile with preferably an even number of inwardly facing side surfaces.
  • Such a bearing is described in DE 100 62 680 A1.
  • the bearing according to DE 100 62 A1 is provided with an elastic intermediate layer made of sheet metal, in which the longitudinal guide and the return are designed in the form of grooves aligned parallel to the longitudinal axis of the bearing and delimited by the sheet metal.
  • the sheet metal liner is assigned to the outer profile, i.e. the intermediate layer is viewed from the axis of rotation of the bearing between the balls supported on the surface of the inner profile and the outer profile and is therefore referred to below as the outer sleeve.
  • the loaded subset of the balls in the row is supported inwards on the surface of the inner profile and outwards in the groove of the longitudinal guide.
  • the sheet of the outer sleeve delimiting the groove is spaced apart from the outer profile with a gap and merges into the wall of return, via which the longitudinal guide is supported on the outer profile.
  • the wall of the outer sleeve is shaped into a groove for the return, the depth of which corresponds to the diameter of the ball plus the play. The movement is so great that the balls are not clamped between the outer sleeve and the inner sleeve or between the outer sleeve and the inner profile under loads and taking into account all tolerances in the return.
  • the groove of the return preferably runs parallel to the longitudinal guide.
  • the loaded balls are supported in the bearing on the inside of the surface of the inner profile and on the outside in one of the grooves of the longitudinal guide on the outer sleeve.
  • the sheet of the outer sleeve delimiting the groove is supported on the outer profile via the sheet of the return.
  • the outer sleeve is arranged on the side facing away from the loaded balls and facing the outer profile to the outer profile and is spaced apart by a gap, and in this case prestresses the balls against the inner profile.
  • the balls are preloaded by an amount that ensures that the bearing is free of play after the greatest sum tolerance has been overcome.
  • the gap dimension corresponds to at least the operating game.
  • the operating clearance ensures the compensation of the tolerances in the bearing and thus the function of the bearing at operating torques, and is usually a few tenths of a millimeter to a few millimeters.
  • the preload on the balls in the longitudinal guide depends on the design of the trough for the return, since the sheet of the longitudinal guide is supported on the outer profile via the sheet of the return.
  • the balls are supported on the outer profile by a lever system predetermined by the walls of the mutually adjacent grooves.
  • the torsional stiffness of the bearing before the stop on the block in the event of an overload is relatively low due to the large distances in the system and the associated elasticity.
  • the choice of a thicker sheet for the design of a stiffer outer sleeve is limited due to the relatively complicated shape of the sleeve.
  • the elastic deflections of the outer sleeve on the longitudinal guide under load may influence the geometry of the returns disadvantageous, so that the balls may be pinched in the return.
  • a diversion follows in a block made of plastic separate from the outer sleeve.
  • the bearing is protected against overload by means of the bypasses along the outer sleeve.
  • the bearing initially compresses elastically under load. After exceeding a certain load, e.g. If the operating torque is exceeded, the inner profile and the outer profile rest on the diversions on a block.
  • the operating game between the profiles has been used up or there is a remaining game between the profiles.
  • the longitudinally movable roller bearing of the profiles is replaced by a plain bearing.
  • the slideways are formed by the plastic of the diversion.
  • the object of the invention is to provide a bearing of the generic type which is torsionally rigid even at high torques and has low wear forces under normal operating conditions and which can be produced simply and inexpensively.
  • This object is achieved in that the ball guide is formed in one piece with at least one ball recirculation, the ball guide being arranged on the inside in the outer profile between the outer sleeve and the inner profile and in that the securing means in each case at least one longitudinally adjoining the ball guide and separate and transverse to the ball guide support directed towards the longitudinal axis of the bearing.
  • the bearing is formed at least from an outer sleeve or from an outer sleeve and an inner sleeve, a ball guide separate from the outer sleeve and from balls.
  • the outer sleeve is pressed into the outer profile and the inner sleeve is pressed onto the inner profile or the sleeve (s) is (are) attached in such a way that each sleeve is securely supported on the respective profile transversely in all directions to the longitudinal axis of the bearing and into the Longitudinal directions of the bearing on the respective profile is fixed.
  • the inner profile seated in the outer profile preferably has the shape of a polygon, preferably the shape of a polygon with an even number of sides.
  • the side surfaces face outwards. Two each face away from each other.
  • At least the outer sleeve, optionally the outer profile preferably has a cross-section corresponding to the inner profile of a polygonal hollow profile, preferably with an even number of sides.
  • the cross section of the outer sleeve corresponds to the cross sections of the profiles or is adapted to the outer profile, for example, by means of suitable means, such as by means of an adapter.
  • the outer sleeve essentially has the cross section of a polygonal hollow profile, preferably with an even number of sides.
  • At least four inwardly facing sides of the outer sleeve are each assigned to at least one of the ball revolutions. Two of the four sides face each other, taking the inner profile between them.
  • the longitudinal guide and the return of each ball circulation lie side by side between the outer sleeve, which surrounds the inner profile on the outside on the outside, and the inner profile.
  • the profiles are outer sleeve and the inner profile.
  • the profiles are supported on each of the four sides by the loaded balls of a longitudinal guide.
  • An embodiment of the invention provides two adjacent ball orbits for each of the four sides. Accordingly, the bearing in the embodiment of the invention is provided with a ball guide which has eight of the ball revolutions.
  • each of the ball revolutions is a continuous, non-interrupted path with the longitudinal guide, with the return and with the diversions.
  • a series of balls passed through the track unhindered. In the track, the balls are held inwards in the direction of the inner profile and outwards in the direction of the outer profile by the material of the ball guide.
  • each of the rotating balls of a row preferably covering a distance in a revolution that corresponds at least to the sum of the diameters of all balls in the row plus the diameter of one of the balls from the row.
  • Each row of balls is divided into subsets that differ in the type of load.
  • One part of the row of balls is constantly loaded in the longitudinal guide.
  • the loads on the non-actuated steering shaft are essentially only applied by the pretensioning of the elements in order to ensure that there is no play in the bearing.
  • Steering movements and changes in the length of the steering shaft generate support forces in the bearing on the loaded subsets.
  • the other subsets of the series are constantly unloaded, even in the event of an overload. If the length of the steering shaft changes telescopically, the balls run through the circuit.
  • the balls in a row are loaded balls in the longitudinal guide, unloaded balls in one of the diversions, unloaded balls in the return and finally loaded balls in the longitudinal guide.
  • the longitudinal guide is slot-like, the slot breaks through the wall of the ball guide from the inside out, and, viewed in cross section of the bearing, is laterally delimited by walls of the material of the ball guide.
  • the distance between the opposite side walls of the longitudinal guide at the widest point corresponds to the diameter of the balls plus a backlash.
  • the backlash ensures the longitudinally freely movable guidance of the balls and preferably corresponds to at least 1/10 mm.
  • the balls are held in the longitudinal guide transversely to the direction of movement of the balls in the longitudinal guide inwards and outwards.
  • the distance, viewed in the cross section of the bearing, between the opposing walls, starting from the greatest distance, decreases towards the inside and outside edges of the longitudinal guide.
  • the distance between the edges opposite each other on the inside or outside of the ball guide is smaller than the diameter of each of the balls of the ball.
  • the cross-sectional thickness of the wall of the ball guide viewed from the inside is less than the diameter of the balls, at least on the longitudinal guide.
  • the balls located in the longitudinal guide thus protrude from the longitudinal guide, at least on the longitudinal guide, inwards in the direction of the inner profile and outwards in the direction of the outer sleeve beyond the edges.
  • the edges that lie opposite one another on the inside and the edges that lie opposite one another on the outside take the balls between them on a partial section of the ball, the diameter of which is smaller than the diameter of the ball, and hold the ball in the longitudinal guide.
  • each of the diversions as a further part of the path joins the longitudinal guide in such a way that the slot-like longitudinal guide merges into the curved diversion.
  • Each of the diversion is at least partially closed or opened inwards to the inner profile by the material of the ball guide and is opened outwards to the outer profile.
  • the distance between the opposite side walls of the diversion at the widest point corresponds to the diameter of the balls plus a backlash.
  • the backlash ensures the freely movable guidance of the balls in the diversion and at least corresponds 1/10 mm.
  • the balls are held in the diversion outwards to the outer profile by the edges of the diversion. The edges limit the diversion to the outside on both side walls of the diversion.
  • At least one edge on one side of the diversion protrudes like an overhang over the diversion open to the outside.
  • the distance between the opposing side walls at the narrowest point at the level of the overhang is less than the ball diameter of each ball in the row in the ball orbit.
  • the distance is determined by the mutually opposite edges.
  • the redirects are transferred to the return.
  • the return is closed inwards to the inner profile either by the material of the ball guide and opened outwards to the outer profile or is designed like a slit and is thus open in both directions.
  • the balls are held in the return to the outside profile by the edges of the return.
  • the distance between the opposite side walls of the return at the widest point corresponds to the diameter of the balls plus a backlash.
  • the backlash ensures free movement of the balls in the return and corresponds to at least 1/10 mm.
  • the distance between the opposing side walls at the narrowest point is less than the ball diameter of each ball in the row in the return and is determined by the distance between the opposing edges.
  • the opposing edges take the balls between them on a section of the ball, the diameter of which is smaller than the diameter of the ball, and hold the ball in the return.
  • the edges limit the return analogous to the design of the longitudinal guide, on both side walls of the return inwards and / or outwards.
  • at least one edge on one side of the return projects in an overhang-like manner over the outwardly open groove of the return.
  • the ball guide is preassembled as one assembly or several assemblies, the assembly (s) being formed from at least one ball guide with balls.
  • the balls in a row are snapped into the ball recirculation, the track being snapped in at the edges by the ball Assembly is temporarily forced elastically to the diameter of the balls.
  • the ball guide is a component that is preferably made of plastic, alternatively also of metal.
  • the material is e.g. Plastic with the designation polyoxymethylene (short name POM) provided.
  • the ball guide is preferably a hollow profile which is closed on the circumference and is open in both longitudinal directions and is essentially rectangular in cross section, in the wall of which the ball revolutions are formed.
  • the ball guide is made in one piece but slotted in the longitudinal direction or formed in several parts from at least two to four individual parts, each of the individual parts having at least one of the ball revolutions with a row of the balls.
  • the partial quantity of each row of balls of the ball revolutions which is under load in the longitudinal guide is supported on the outside on an inner surface section of the inner surface of the outer sleeve which points inwards and runs in the longitudinal direction over the longitudinal guide.
  • the loaded balls roll on the inner surface section in the longitudinal direction of the bearing.
  • the bearing capacity depends on the number of balls in the longitudinal guide and the diameter of these balls. In this case, a higher load capacity is sensibly achieved by a larger number of balls.
  • the bearing capacity of a bearing according to the invention is further increased if the outer sleeve is provided with at least one raceway groove on the inner surface section.
  • the running groove is recessed on the outer sleeve and extends longitudinally in the same direction as the longitudinal guide in such a way that the part of the row of balls guided in the longitudinal guide rolls in the running groove during a telescopic movement.
  • the loaded balls are supported in a row inwards directly on the surface of the inner profile.
  • the loaded balls are supported on the inside by one on the outside facing outer surface section on the outer surface of the inner sleeve.
  • the contaminated subset of a row is supported externally at the same time as already described.
  • the surface sections are provided with grooves.
  • the inner surface section with or without a groove and the outer surface section with or without a groove face each other.
  • the longitudinal guide runs longitudinally in the same direction as the sections or grooves between the surface sections or running grooves.
  • the flat surface sections or the running grooves extend in the longitudinal direction at least over the entire length of the longitudinal guide.
  • Both the inner grooves and the outer grooves are provided with one or more contact zones (for example, for two-point support for each of the loaded balls in the groove) and, alternatively, also have an osculation that is common in rolling bearing technology.
  • the contact pressure in the contact zone between the ball and the outer sleeve is improved.
  • the balls of the unloaded subsets of each of the ball revolutions move freely in the return movement between the outer sleeve and between the material of the ball guide, which lies between the unloaded subset and the inner profile, or by one movement free between the outer sleeve and the inner profile ,
  • the necessary space for the balls is created in the outer sleeve.
  • the inner surface of the outer sleeve is set longitudinally and transversely over the entire return line and longitudinally and transversely over the diversions outward from the affected subset of the balls.
  • the inner surface of the outer sleeve is at least set back in this area in comparison to the load-bearing inner surface section above the longitudinal guide on the outer sleeve so that from the inside to the outside there is a play of motion between the balls which are thought to be in contact with the material or the inner profile and the outer sleeve.
  • the movement play ensures the longitudinally freely movable guidance of the unloaded subset and is preferably larger than the operating play.
  • the distance by which the inner surface of the outer sleeve is set back above the return, starting from the inner surface section from the inside to the outside, corresponds alternatively to at least the thickness of the material of the return between the balls and the inner profile plus the play or the movement. supply game. In both cases, this distance is so large that the balls are not trapped between the outer sleeve and the ball guide in all the required operating states and taking into account all tolerances in the return.
  • the wall of the outer sleeve has e.g. a longitudinal groove deepened from the inside to the outside, which extends lengthways and across the return and optionally also over the diversions. The depth of the longitudinal groove then corresponds at least to the play.
  • the outer sleeve above the return and optionally via the diversions to the outside is provided with a shape of the wall to the outside. In this case, this shape on the outer sleeve protrudes at least above the return and above the diversions from the contour of the outer sleeve, which at least on the outside is provided with a polygonal or square cross section.
  • the inner surface on the formation is set back to the inner surface section from the inside to the outside by at least the play.
  • Each of the revolutions of the ball guide is assigned one of the longitudinal grooves or one of the formations on the outer sleeve on the outside above the return and the revolutions.
  • one of the longitudinal grooves or one of the formations crosses two mutually adjacent return paths of two mutually adjacent ball revolutions of a ball guide transverse to the longitudinal direction.
  • Two of the adjacent ball revolutions are each assigned to one of the four inwardly facing sides of the outer sleeve.
  • the longitudinal guides of the adjacent balls circulate directly next to each other in a plane between the outer sleeve and the inner profile.
  • the circumferential balls of the inner profile are adjacent to one another.
  • One of the ball revolutions is assigned to one of two of the four sides of the outer sleeve that are adjacent to one another on the circumferential side.
  • the adjacent returns lie in two planes, which preferably include a right angle but also an angle greater than 90 ° between them.
  • the resilient elements are formed in one piece with the outer sleeve or in one piece with the inner sleeve from the sheet metal spring plates on the respective Sleeve.
  • One of the spring plates is prestressed against a subset of the row of balls in one of the longitudinal guides.
  • Each of the opposite sides of the outer sleeve or inner sleeve has at least one of the spring plates, so that the inner profile and the outer profile are biased against one another without play.
  • the outer sleeve is provided on each of the mutually opposite sides with at least one longitudinal slot which is aligned with the longitudinal direction of the bearing.
  • the spring plate extends along the longitudinal slot in the form of a strip.
  • the spring plate is delimited transversely to the longitudinal direction by transverse slots in the outer sleeve which run at right angles to the longitudinal slot and each merge into the longitudinal slot.
  • Each of the spring plates thus extends from the outer sleeve in a lever-like manner transversely to the longitudinal axis at the beginning of the transverse slots.
  • the spring plate is either at least partially outward beyond the contour of the outer sleeve or protrudes into the inside of the outer sleeve.
  • the inner surface section is formed on the inwardly facing surface of the spring plate, on which the balls located in the longitudinal guide rest or on which the balls guided in the longitudinal guide roll.
  • a gap remains between the outwardly facing side of the spring plate and the outer profile. The gap is at least so large that the spring plate can move freely to the outside when the ball guide and the inner profile are installed in the outer sleeve and when the bearing is loaded, without contacting the outer sleeve.
  • the inner sleeve is provided on each of the sides facing away from one another with at least one longitudinal slot which is aligned with the longitudinal direction of the bearing.
  • the spring plate extends in the form of a strip along the longitudinal slot.
  • the spring plate is transverse to the longitudinal direction transverse slots in the inner sleeve which run at right angles to the longitudinal slot and which merge into the longitudinal slot.
  • Each of the spring plates thus extends from the inner sleeve in a lever-like manner transversely to the longitudinal axis at the beginning of the transverse slots.
  • the spring plate is at least partially outward beyond the contour of the outwardly facing sides of the inner sleeve. A gap remains between the inwardly facing side of the spring plate and the inner profile.
  • the gap is at least so large that the spring plate can move freely inwards when the ball guide and the inner profile are installed in the outer sleeve and when the bearing is loaded, without contacting the inner profile.
  • the inner surface section is formed, on which the balls located in the longitudinal guide rest or on which the balls guided in the longitudinal guide roll.
  • each spring plate The degree of pretensioning of each spring plate is essentially dependent on the lever length with which the longitudinally aligned balls in the longitudinal guide are spaced transversely to the beginning of the transverse slots.
  • the degree of preload depends on the cross sections of the lever of the spring plate. The preload decreases with increasing lever length and / or with a decreasing cross section of the spring plate.
  • the balls of the unloaded subsets of each of the ball circulations move in the diversion either, as mentioned initially, below the groove or the longitudinal guide between the outer sleeve and between the material of the ball guide, which lies between the unloaded subset and the inner profile.
  • an embodiment of the invention provides that the necessary space for the balls is created on the spring plates of the outer sleeve.
  • the spring plate cover at least part of the diversion from the outside longitudinally and transversely and are set back and forth longitudinally and transversely above the diversions to the outside of the affected subset of the balls.
  • the spring plates are in comparison to the inner surface section starting from the inlet of the balls from the longitudinal guide tion in the diversion so far that sufficient play remains from the inside to the outside between the balls, which are thought to rest on the material of the ball guide or on the inner profile, and the spring plate.
  • the bearing according to the invention is designed so that the profiles are elastically yielding via the balls on the spring plates until the highest operating torque.
  • the bearing deflects when the upper limit of the operating torque is exceeded.
  • the profiles lie "on block” on the protection against overload lying between the profiles.
  • the balls, the surface sections and the spring plates of the bearing are free from further higher loads after the highest operating torque has been exceeded.
  • the protection according to the invention is at least one of them Ball guide longitudinally adjoining and separate to the ball guide and directed transversely to the longitudinal axis of the bearing between the inner profile and the outer profile
  • the support is preferably formed from sheet metal.
  • the support is at least one perforated disc, which in a bearing without an inner sleeve or in a bearing with an inner sleeve surrounds the inner profile on the circumference and is encompassed by the outer sleeve.
  • the perforated disk has an inner and outer contour corresponding to the respective profile on the outside and inside. Between the perforated disk and between the side surfaces of the inner profile facing away from one another or between the perforated disk and between the mutually opposite sides of the outer sleeve, at least one gap remains at least in the size of the operating clearance on each side transversely to the longitudinal axis of the bearing. After the operating clearance has been overcome by the profiles moved against one another under load, these lie on the inside and outside of the perforated disk “on block”.
  • the support is formed in one piece with the outer sleeve and is at least one rim of the outer sleeve protruding inwards from the outer sleeve in the direction of the inner profile. At least the gap that corresponds at least to the operating clearance remains between the board and between the side surfaces of the inner profile facing away from one another, transversely to the longitudinal axis of the bearing.
  • the outer sleeve is alternatively provided with two of the ribs, which take the ball guide between them in the longitudinal direction.
  • the support is formed in each case from at least one sheet metal strip which extends outward from each of the sides of the inner sleeve in the direction of the outer profile and is in one piece with the inner sleeve. At least the gap, which corresponds at least to the operating clearance, remains between the sheet metal strip and between the mutually facing side faces of the outer profile transversely to the longitudinal axis of the bearing.
  • the inner sleeve is alternatively provided on each of its long sides with the metal strips which take the ball guide between them in the longitudinal direction. After the operating clearance has been overcome, the outer sleeve or the outer profile lies against the sheet metal strip and thus against the inner sleeve and is thus supported directly on the inner sleeve.
  • the bearing clearance is taken into account in the operating clearance in all of the aforementioned cases, so that the operating clearance between the inner and outer profile on each side corresponds to at least half the largest sum of all tolerances to be compensated for by the spring-elastic elements plus at least 1/10 mm.
  • the bearing is preferably inserted between the polygonal profiles described at the beginning and alternatively between cylindrical profiles, so that the embodiments of the invention described below result:
  • the bearing sits between the outer profile and the inner profile.
  • the bearing is made up of an outer sleeve, balls and a ball guide.
  • the outer sleeve of the bearing is covered on the inside and outside with a circular Round shape deviating cross-section, sits between the outer profile and the inner profile and includes the inner profile on the circumference.
  • the outer sleeve is supported in the outer profile and held longitudinally immovable, so that the outer sleeve is not rotatable about the axis of rotation relative to the outer profile.
  • the outer sleeve has at least four inner surfaces, of which two of the inner surfaces lie opposite one another in accordance with the function of the bearing. In cross section, the outer sleeve is preferably essentially a square profile with rounded corners.
  • the cross section of the inner profile inserted in the outer profile corresponds essentially to the cross section of the outer sleeve.
  • Each of the inner surface on the outer sleeve is opposite an outer surface of the inner profile.
  • the inner profile thus has, at least on the outside, like the outer sleeve, a cross-section deviating from the circular shape.
  • the inner profile on the shaft is a hollow or fully filled with material and in cross-section essentially outer rectangular and designed with rounded corners.
  • the balls are arranged between the outer sleeve and the inner profile, so that the shafts on the outer profile are supported against one another transversely to the longitudinal axis and via the balls and over the surface of the inner profile and not rotatable relative to one another about the axis of rotation.
  • the bearing sits between the outer profile and the inner profile.
  • the bearing is formed from an inner sleeve, an outer sleeve, balls and a ball guide.
  • the outer sleeve is designed analogously to variant a.).
  • the inner sleeve of the bearing is provided with a cross section deviating from the circular shape on the inside and outside and essentially adapted to the inner shape of the outer sleeve, sits between the outer sleeve and the inner profile and in this case encompasses the inner profile on the circumference.
  • the inner sleeve is supported on the inner profile so that the inner sleeve cannot be rotated about the axis of rotation relative to the inner profile.
  • the inner sleeve is kept immovable longitudinally on the inner profile.
  • the balls are arranged between the inner sleeve and the outer sleeve, so that the waves on the outer profile over the inner sleeve, over the
  • the outer profile on one of the shafts mounted on one another has a cross section corresponding to the circular shape at least on the inside or a cross section which does not correspond to the outer sleeve.
  • the seat of the outer sleeve in the outer profile is e.g. B. secured with an adapter.
  • the outer sleeve cannot be rotated about the axis of rotation about the axis of rotation and can be held longitudinally by suitable fastening elements and / or support elements, which are optionally made in one piece with the outer sleeve or separately from the outer sleeve, or by a suitable outer contour.
  • the outer profile has a cross-section deviating from the circular shape on the inside, which is determined by the contours of four inner surfaces. Two of the inner surface face each other.
  • the cross section of the outer sleeve is essentially matched on the outside to the cross section of the outer profile on the inside. The outer sleeve is guided or fastened tightly in the outer profile, so that the outer sleeve cannot be rotated about the axis of rotation due to its cross section corresponding to the outer profile to the outer profile.
  • the inner profile of the shaft inserted in the outer profile has, at least on the outside, a cross section corresponding to the circular shape or a cross section not corresponding to the outer sleeve or to the outer profile.
  • the seat of the inner sleeve on the inner profile is z. B. secured with an adapter.
  • the inner sleeve can be attached to the inner sleeve via a suitable one, or optionally in one piece, or separately from the inner sleeve. se executed fastening and / or support elements or by a suitable inner contour on the inner profile about the axis of rotation and not held longitudinally.
  • the inner sleeve has the four outer surfaces on the outside. Each of the inner surfaces on the outer sleeve is opposite one of the outer surfaces on the inner sleeve.
  • the cross section of the inner profile inserted in the outer profile corresponds essentially to the cross section of the outer sleeve.
  • Each of the inner surface on the outer sleeve is opposite an outer surface of the inner profile.
  • the inner profile thus has a cross-section deviating from the circular shape, at least on the outside, just like the outer sleeve.
  • the inner profile is preferably a hollow profile or one which is completely filled with material and is essentially rectangular in cross section on the outside and is designed with rounded corners.
  • the inner sleeve of the bearing is provided with a cross-section that deviates from the circular shape inside and outside and is essentially adapted to the inner shape of the outer sleeve and the outer shape of the inner profile.
  • the inner sleeve is supported on the inner profile or lies closely against it, so that the inner sleeve cannot be rotated about the axis of rotation due to its cross section corresponding to the inner profile with respect to the inner profile.
  • the bearing is preferably inserted on the inside of an inner profile and on the inside in an outer profile, which have the cross-section described previously deviating from the circular shape, since the effort for producing the bearing is low.
  • the use of adapters cannot be ruled out in applications in which the inner profile and / or the outer profile on the respective shaft is cylindrical or hollow-cylindrical or the profiles have different cross-sections and other cross-sections that do not correspond to one another for the transmission of torques.
  • An adapter is preferably made of plastic and cast, injected, pressed or snapped into the outer profile or the inner sleeve or snapped, pressed, sprayed onto the inner profile or the outer sleeve.
  • the inner profile or the outer sleeve with the plastic of the A- adapter is to be as rigid as possible in order to minimize the displacements of the interlocking shafts on the longitudinally displaceable connection relative to one another along, transversely to and about the longitudinal or rotational axis on the adapter and its connection to keep.
  • Bearings without inner sleeves have a relatively low overall height and therefore take up less space. They are preferably used in steering shafts with small cross sections and are inexpensive to manufacture. Since the balls run directly on the surface of the inner profile of a shaft, the surface of the inner profile must meet the requirements of a linear bearing for this purpose, at least in terms of hardness and roughness. The inner profile is therefore at least hardened at least on the upper surface and z. B. processed by grinding on the surface. This processing of the inner profile is not necessary when using an inner sleeve in the bearing. Like the outer sleeve, the inner sleeve is preferably cold-formed.
  • the surface hardened and leveled by the cold forming on the inner and outer raceways has a roughness that meets the requirements for a linear bearing for this purpose.
  • the sheet metal parts are alternatively hardened on the surface or.
  • the outer sleeve and the inner sleeve are preferably made of cold-formable sheet steel that can be surface or hardened.
  • the perforated disc is preferably made of stampable sheet metal, for. B. made of sheet steel and optionally hardenable.
  • the length compensation in the storage with a bearing according to the invention is guaranteed even with high steering torques on the steering wheel. Tensions and thus possibly destruction due to a non-functioning length compensation on the steering or in the bearing are avoided.
  • the bearing according to the invention runs smoothly, so that, for example, with a steering torque of 20Nm on the steering wheel, a displacement force of 50N is not exceeded.
  • the position of the steering wheel is usually changed when the vehicle is stationary, so that the displacement force is far below the value of 50N.
  • the torsional rigidity of the bearing according to the invention is, for. B. up to a torque of 20 Nm equal to or greater than 50Nm per angular degree.
  • the interlocking profiles of the steering shaft rotate about the axis of rotation by 1/10 ° to each other for each increase in operating torque by 5Nm.
  • the elastically resilient portion at torques greater than about 20Nm z. B. replaced by securing the bearing against overload in the camp.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of the bearing according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows an outer sleeve of the bearing according to FIG. 1 as a single part
  • FIG. 4 shows a structural unit consisting of the inner sleeve and ball guide of the bearing according to FIG. 1,
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of an inner sleeve of the bearing according to FIG. 1,
  • FIG. 6 the inner sleeve according to FIG. 5 on an inner profile
  • FIG. 7 shows an uncut view of the bearing from FIG. 1 from the front
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment of a bearing according to the invention
  • FIG. 9 shows a cross section of the bearing according to FIG. 8,
  • FIG. 10 shows a longitudinal section through the bearing according to FIG. 8,
  • FIG. 11 shows an outer sleeve of the bearing according to FIG. 8, cut longitudinally
  • FIG. 12 shows the detail Z from FIG. 11,
  • FIG. 13 shows an uncut view of the bearing according to FIG. 8 from the front
  • FIG. 14 shows a perforated disk from the bearing according to FIG. 8,
  • FIG. 15 shows an exemplary embodiment of a ball guide that can be used in the bearings according to FIG. 1 and FIG. 8,
  • FIG. 16 shows a section through the redirection of the ball guide according to FIG. 15, cut along the line XVI-XVI and
  • FIG. 17 shows a section through the longitudinal guide of the ball guide from FIG. 15, cut along the line XVII-XVII.
  • Figures 1 to 7 show an embodiment of a bearing 1 according to the invention in different views and various individual parts of the bearing 1.
  • a cross section and in Figure 2 a longitudinal section of the bearing 1 between an inner profile 2 and an outer profile 3 is shown.
  • the bearing 1 is used for longitudinally movable mounting of the inner profile 2 and the outer profile 3 together.
  • the inner profile 2 and the outer profile 3 are movable relative to one another along a longitudinal axis 1 a bearing 1. Torques can be transmitted between the profiles 2 and 3 by means of the bearing 1.
  • the bearing 1 consists of a sleeve 29 in the form of an outer sleeve 5 and a ball guide 6 and from a further sleeve 29 in the form of an inner sleeve 7.
  • the bearing 1 has spring-elastic elements 8 to compensate for a bearing play in the bearing 1 and fuses 9 against overload.
  • a ball guide 6 is shown as an individual part, partly with balls 4 and in different sections, which with regard to its features can be used both in the bearing 1 according to FIG. 1 and in the bearing 30 according to FIG. 8.
  • the ball guide 6 is formed in one piece with ball revolutions 10 and is arranged in the bearing 1 on the inside in the outer profile 3 between the outer sleeve 5 and the inner profile 2.
  • the ball guide 6 is designed as a four-sided hollow profile and has two of the ball revolutions 10 on each side. In each ball circulation 10, a row 11 with balls 4 of the same diameter rotates with telescopic movements of the inner profile 2 to the outer profile 3.
  • a ball circulation 10 is shown filled with balls 4 in FIG.
  • the ball recirculation 10 consists of a longitudinal guide 12, two diversions 16 and a return 14.
  • the longitudinal guide 12 passes through a loaded subset 13.
  • the balls 4 then move one after the other into one of the diversions 16.
  • the diversion 16 is traversed by a second unloaded subset 17 of the row 11, which then line up in a first unloaded subset 15 in the return 14 and then in the unloaded subset 17 of a further diversion 16 and is finally returned to the longitudinal guide 12.
  • the partial quantities 13, 15, 17 are each framed in FIG. 15 by a dashed line.
  • the longitudinal guide 12 and the return 14 run parallel to one another and are aligned parallel to the longitudinal axis 1a.
  • the bypasses 16 run in an arc and connect the longitudinal guide 12 to the return 14.
  • the balls 4 of each of the rows 11 are held in a ball circulation 10 in the direction of the inner profile 2 and outwards in the direction of the outer profile 3 by the material of the ball guide 6 ,
  • the longitudinal guide 12 is designed like a slot (FIG. 17).
  • the ball guide 6 is broken transversely to the longitudinal axis 1 a from the inside from the direction of the inner profile 2 to the outside in the direction of the outer sleeve 5 and in cross section of the bearing 1 according to FIG. 1 or FIG. 12, laterally limited by the material of the ball guide 6.
  • the largest free distance A1 between the material of the ball guide in the longitudinal guide 12 corresponds at least transversely to the longitudinal axis 1a to the ball diameter of each of the balls 4 in the row 11, plus a backlash between the balls 4 and the walls of the longitudinal guide 12 of approximately 3/10 mm.
  • Each of the diversions 16 is at least partially arcuate, is at least partially slit-like and is at least partially open inwards to the inner profile 2 and outwards to the outer sleeve 5.
  • the balls 4 of the second unloaded subset 17 in each of the diversions 16 are inward to the inner profile 2 and outward to the outer profile 3 analogously to the balls of the loaded subset 11 (FIG. 17) or analogously to the balls of the first unloaded subset 15 held in the return 14 ( Figure 16).
  • the return 14 is groove-shaped and is completely closed inwards towards the inner profile 2 by the material of the ball guide 6 (FIG. 16).
  • the return 14 is open to the outside of the outer sleeve 5.
  • the balls 4 are held in the return 14 towards the outside of the outer sleeve 5 in the return 14.
  • the return 14 projects beyond an overhang 24 on the outside, which has the free cross section of the return
  • the return 14 is open in the manner of a slot inwards and outwards and or the diversions 16 are formed in a groove-like manner analogous to the return 14.
  • the outer sleeve 5 of the bearing 1 according to FIGS. 1 and 2 made of sheet metal is firmly seated in the outer profile 3 and between the outer profile 3 and the balls 4.
  • the outer sleeve 5 shown in FIG. 3 as an individual part has the cross section of a multi-sided hollow profile, preferably with an even number of Pages 5a.
  • Each of the four sides 5a of the outer sleeve 5 has an inwardly facing side surface 5b, two of which, the inner profile 2 between them, lie opposite one another.
  • Each of the side surfaces 5b is assigned two of the ball revolutions 10.
  • the ball revolutions 10 on one side 5a are arranged next to one another in a plane transverse to the longitudinal axis 1a.
  • the returns 14 are directly adjacent to each other.
  • the sheet of the outer sleeve 5 is on each of the side surfaces 5b longitudinally and transversely above the diversions of the two ball circulations 10 from the inside to the outside via the return 14 and at least partially via the diversions 16 so that the unloaded portions 15 and 17 transversely to the longitudinal axis 1a are arranged to be movable outward relative to the outer sleeve 5 by a play X (FIG. 1 and FIG. 7a).
  • the inner sleeve 7 made of sheet metal encompasses the inner profile 2 on the circumferential side and is fixedly arranged between the inner profile 2 and the balls 4 and relative to the inner profile 2.
  • the inner sleeve 7 has the cross section of a multi-sided hollow profile, preferably with an even number of outward-facing side surfaces 7a, the outward-facing side surfaces 7a each facing one of the sides 5a of the outer sleeve 5.
  • the bearing play directed transversely to the longitudinal axis 1a is compensated elastically by means of the spring-elastic elements 8.
  • Each of the loaded subsets 13 in each of the longitudinal guides 12 is preloaded at least by means of at least one of the elements 8 elastically spring-loaded at least by half of the bearing play from the inside to the outside against one of the sides 5a of the outer sleeve 5.
  • the spring-elastic elements 8 are formed in one piece with the inner sleeve 7 spring plates 20 from the sheet of the inner sleeve 7. In each case one of the spring plates 20 is preloaded against at least a partial amount 13 of the row 11 of one of the longitudinal guides 12 by a preload dimension corresponding to at least half the bearing play.
  • the inner sleeve 7 is shown as a single part and in Figure 6 on the inner profile 6.
  • Each of the spring plates 20 extends in a strip shape along one of the longitudinal slots 21.
  • the inner sleeve 7 has transverse slots 22 which run transversely to the longitudinal axis 1a and which open at right angles into the longitudinal slot 21.
  • the spring plate 20 is separated from the inner sleeve 7 between the transverse slots 22 and at its free end 23 by the longitudinal slot 21, initially runs cranked and then extends in a lever-like manner from the inner sleeve 7 in the further course.
  • the cranked course of the spring plate 20 ensures that the spring plate 20 projects in the direction of the outer profile 5 and that a gap dimension S is formed between the spring plate 20 and the inner profile 6 (FIG. 6).
  • the gap dimension S ensures that the spring plate 20 can deflect elastically in the direction of the inner profile 6 when mounting the bearing 1 and when the bearing 1 is loaded during driving.
  • the fuse 9 against overload secures that the crosswise to the longitudinal axis 1 a against each other and transverse to the longitudinal axis 1 a on the fuse 9 supporting profiles 2,3 or sleeves 29 after overcoming the operating game Y ( Figures 7 and 7a) Do not damage elastic elements 8.
  • the securing device 9 of the bearing 1 is a support 25 or 27 which adjoins the ball guide 6 longitudinally and is separate from the ball guide 6 and is directed transversely to the longitudinal axis 1 a of the bearing 1.
  • the support 25 or 27 is formed in one piece with the inner sleeve 7 , Four sheet metal strips on each of the longitudinal sides 26 and 28 of the inner sleeve 7 are angled as supports 25 and 27 in the direction of the outer profile 3 and additionally folded back on the support 27 by 180 °.
  • the metal strips 27 hold the ball guide 6 longitudinally between them. How 4 shows, the ball guide 6 with balls and the inner sleeve 7 are pre-assembled into a structural unit 28 prior to assembly in the outer sleeve 5.
  • FIGS 8 to 14 show a further embodiment of the invention.
  • a bearing 30 is shown in different views and details.
  • the bearing 30 is formed from a sleeve 29 in the form of an outer sleeve 31, from the ball guide 6 and from a perforated disk 32.
  • the outer sleeve 31 of the bearing 30 made of sheet metal is firmly seated in the outer profile 3 and between the outer profile 3 and the balls 4.
  • the bearing play directed transversely to the longitudinal axis 30a is elastically compensated by means of the spring-elastic elements 8.
  • Each of the loaded subsets 13 in each of the longitudinal guides 12 is preloaded at least by means of at least one of the elements 8 elastically spring-loaded at least by half of the bearing play from the outside inwards against a loaded subset 13 resting on one of the sides 2a of the inner profile 2.
  • the spring-elastic elements 8 are integral with the outer sleeve 31 made of sheet metal spring plates 33.
  • the spring plates 33 cover the longitudinal guides 12 longitudinally and transversely from the outside.
  • the outer sleeve 31 has the cross section of a multi-sided hollow profile, preferably with an even number of sides 31 a that are opposite one another in pairs.
  • Each of the four sides 31a of the outer sleeve 31 has an inwardly facing side surface 31b, two of which, the inner profile 2 between them, lie opposite one another.
  • Two of the ball revolutions 10 are assigned to each of the side surfaces 31b.
  • the ball revolutions 10 on one side 31a are arranged next to one another in a plane transverse to the longitudinal axis 30a.
  • the returns 14 are directly adjacent to each other.
  • Each of two mutually opposite sides 31a has, the inner profile 2 transverse to the longitudinal axis between them, two of the spring plates 33.
  • the outer sleeve 31, as shown in FIG. 8 and FIG. 11, is provided on each of the mutually opposite sides 31a with two longitudinal slots 34 which are aligned with the longitudinal axis.
  • one of the spring plates 33 extends in the form of a strip along one of the longitudinal slots 34.
  • the outer sleeve 31 points transversely to the longitudinal direction and at right angles to it Longitudinal slot 34 extending transverse slots 35 and merging into the longitudinal slot 34.
  • the spring plate 33 initially runs cranked along the transverse slot 35 and then protrudes from the outer sleeve 31 in a lever-like manner.
  • the cranked course of the spring plate 33 ensures that the spring plate 33 projects inwards into the outer sleeve 31 and that a gap dimension S is formed between the spring plate 33 and the outer profile 3.
  • the gap dimension S ensures that the spring plate 33 can deflect elastically in the direction of the outer profile 3 when mounting the bearing 30 and when the bearing 30 is loaded during driving.
  • Each of the spring plates 33 partially overlaps the bypasses 16 from one of the two ball circuits 10 each assigned to one of the sides 31a.
  • the spring plate 33 at the ends 33a pointing in the longitudinal direction is set back so far from the unloaded balls 4 in the direction of the outer profile 3 that the unloaded balls 4 increase transversely to the longitudinal direction outwards between the inner profile 2 and the ends 33a
  • Movement play X ' are arranged movably (detail Z in Figure 11 and in Figure 12).
  • the sheet of the outer sleeve 31 is on each of the sides 31 a longitudinally and transversely above the diversions 16 and over the returns 14 of two mutually adjacent ball circulations 10 by means of a formation 36 so that the balls 4 of the unloaded portions 15, 17 transversely to the longitudinal direction between the inner profile 2 and the formation 36 are arranged to be movable at least by a play X.
  • the support 25 is a rim 37 formed in one piece with the outer sleeve 31 from the sheet of the outer sleeve 31 on one long side of the outer sleeve 31 or the support is the perforated disk 32 on the other long side.
  • the rim 35 is circumferentially formed on the outer sleeve 31 and points in the direction of the inner profile 2.
  • the rim 37 is spaced in all directions transverse to the longitudinal axis 30a of the bearing 30 from the inner profile 2, at least by the operating play Y from the inner profile 2 (FIG.
  • the perforated disk 32 is shown individually in FIG. 14 and installed in the bearing 30 in FIG. 13 and essentially adapted to the inside and outside of the cross sections of the inner profile 2 or the outer sleeve 31.
  • the ball guide 6 is fastened in the outer sleeve 31.
  • the ball guide is held on one long side of the outer sleeve 31 by means of the flange 37 and on the other long side by means of the perforated disk 32.
  • the perforated disk 32 is firmly rolled into the outer sleeve 31 by means of a flanged edge 38 (FIG. 10).
  • Inner profile 30 bearing a side 30a longitudinal axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Lager (1, 30) zur längsbeweglichen Lagerung von einem Innenprofil (2) und einem Außenprofil (3) aneinander, wobei das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) entlang einer Längsachse (1a, 30a) des Lagers (1, 30) relativ zueinander beweglich sind und das Lager (1, 30) Drehmomente zwischen dem Innenprofil (2) und dem Außenprofil (3) überträgt, und wobei in dem Lager (1, 30) ein quer zu der Längsachse (1a, 3a) gerichtetes Lagerspiel elastisch ausgeglichen ist, wodurch das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) mittels des Lagers (1, 30) von dem Lagerspiel spielfrei gegeneinander vorgespannt sind und dabei die quer zur Längsachse (1a, 30a) gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse (1a, 30a) an federelastischen Elementen (8) abstützende Profile (2, 3) an der engsten Stelle zwischen dem Außenprofil (3) und dem Innenprofil (2) mindestens um ein Betriebsspiel zueinander frei beweglich sind und wobei das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) sich nach Überwindung des Betriebsspieles an einer Sicherung (9) gegen Überlast gegeneinander abstützen.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Lager einer teleskopischen Verbindung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Lager zur längsbeweglichen Lagerung von einem In- nenprofil und einem Außenprofil aneinander, wobei das Innenprofil und das Außenprofil entlang einer Längsachse des Lagers relativ zueinander beweglich sind und wobei das Lager Drehmomente zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil überträgt, das Lager mit
- einer innen in dem Außenprofil sowie zwischen dem Außenprofil und Kugeln angeordneten sowie zu dem Außenprofil festen Außenhülse aus Blech, zumindest einer Kugelführung mit Kugelumläufen, federelastischen Elementen zum Ausgleich von Lagerspielen und mit einer zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil angeordneten Sicherung gegen Überlast,
und dabei jeder der Kugelumläufe aus
einer Reihe der Kugeln, einer Längsführung mit einer belasteten Teilmenge der Kugeln der Reihe, einer Rückführung mit einer ersten unbelasteten Teilmenge Ku- geln der Reihe sowie zwei die Längsführung mit der Rückführung verbindende Umleitungen, die Umleitungen mit jeweils einer zweiten unbelastete Teilmenge Kugeln der Reihe,
wobei in dem Lager das quer zu der Längsachse gerichtete Lagerspiel elastisch ausgeglichen ist und dabei jede der belasteten Teilmengen mittels jeweils wenigstens eines mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Elemente belastet ist, wodurch das Innenprofil und das Außenprofil mittels des Lagers von dem Lagerspiel spielfrei gegeneinander vorgespannt sind und dabei die quer zur Längsachse gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse an den federelastischen Elementen abstützende Profile an der engsten Stelle zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil mindestens um ein Betriebsspiel zueinander frei beweglich sind und wobei das Innenprofil und das Außenprofil sich nach Überwindung des Betriebsspieles an der Sicherung gegen Überlast gegeneinander abstützen.
Hintergrund der Erfindung
Das Lager ist bevorzugt zur Lagerung von zwei zueinander in einer teleskopi- sehen Verbindung längs beweglich sowie gemeinsam miteinander zumindest schwenkbaren, jedoch bevorzugt gemeinsam miteinander drehbaren Wellen einer Lenkwelle eingesetzt. Die Lagerung sitzt dabei zwischen den Enden der ineinander gesteckten Wellen der teleskopisch in ihrer Länge innerhalb eines vorgegebenen Hubes veränderlichen Lenkwelle. Derartige Lenkwellen sind zum Beispiel mit einem in seiner Position verstellbaren Lenkrad verbunden.
Eine der Wellen ist dabei dem Lenkrad fest zugeordnet. Die Lagerung ist an anderer Stelle weiterhin in einer teleskopischen Verbindung für den Ausgleich der Relativbewegungen zwischen dem der gelenkten Achse des Fahrzeuges zugeordneten Lenkgetriebe und dem am Fahrzeug festen Lenkrad in der Lenkwelle vorgesehen.
Eine der Wellen steckt dabei mit einem Innenprofil so in einem Außenprofil an der anderen Welle, dass innerhalb des gesamten Hubes zwischen den beiden
Wellen Drehmomente übertragbar sind. Jede der Wellen weist zumindest an der teleskopischen Verbindung ein Außenprofil bzw. ein Innenprofil mit einem Querschnitt auf, das eine Steckverbindung zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil zulässt. Die Profile weisen demnach bevorzugt von der Kreisform abweichende Querschnitte auf.
Das Lager erfüllt folgende Anforderungen in der teleskopischen Verbindung:
Längsbewegliche Lagerung der Wellen relativ zueinander,
Absicherung der quer zur Längsrichtung gerichteten Lagerung und Ab- Sicherung des unendlichen Hubes zwischen den Profilen,
Verdrehfestes Abstützen der Wellen relativ gegeneinander,
Spielfreie Lagerung der Profile aneinander,
Sicherung der Lagerung gegen Überlast,
Anpassen an verschiedene nicht miteinander korrespondierende Querschnitte der Profile im Verschiebesitz.
Die Wellen sind mittels des Lagers, entlang einer Längsachse des Außenprofils, relativ zueinander längs beweglich gelagert. Das Innenprofil bewegt sich innerhalb des Außenprofils entlang der Längsachse relativ zu dem Außenprofil. Die Qualität des Lagers wird dabei anhand der Verschiebekraft beurteilt. Die Verschiebekraft ist ein messbarer Parameter, der den Widerstand beschreibt, mit dem die ineinander steckenden Wellen in der Lagerung entlang der Längsachse gegeneinander verschiebbar sind. Mit Hilfe der Verschiebekraft sind Aussagen zur Leichtgängigkeit beim Verstellen der Position des Lenkrades und somit zum Bedienkomfort getroffen. Weiterhin dient die Verschiebekraft der Bewertung der Funktion des Längenausgleiches zwischen den beiden ineinander längs beweglichen Profilen, auch während der Übertragung von Drehmomenten infolge von beispielsweise Lenkbewegungen.
Die Verschiebekraft ist von der Vorspannung abhängig, mit der die aneinander spielfrei gelagerten Wellen durch das Lager quer zur Längsachse gegeneinan- der vorgespannt sind. Mit zunehmender Vorspannung steigt die Verschiebekraft in der Regel an und wird zunehmend von den Belastungen auf das Lager abhängig. Die Gestaltung der Laufbahnen und die Führung der Wälzkörper in dem Lager beeinflussen direkt zusammen mit der Vorspannung in dem Lager die Verschiebekraft.
Die Verschiebekraft ist weiter von der Höhe des Lenkmomentes abhängig, das während der teleskopischen Verschiebungen in dem Lager wirkt. Dabei ist mit Sicht auf die Höhe der Verschiebekraft zwischen Verschiebekräften bei Be- triebsmomenten und Verschiebekräften bei über das maximal höchste Betriebsmoment hinausgehenden Momenten zu unterscheiden. Unter Betriebsmomenten sind in dem Fall die Momente zu verstehen, die üblicherweise unter normalen Umständen beim Verstellen des Lenkrades oder beim Lenken des Fahrzeuges auftreten. Über das maximale Betriebsmoment hinausgehende Momente wirken an der Lenkwelle beispielsweise beim Lenken in schwerem Gelände oder beim Lenken gegen einen Bordstein. Die Verschiebekraft nimmt mit zunehmenden Lenkmomenten an einer Lenkwelle zu.
Für die Verschiebekraft sind nach oben Grenzwerte festgelegt. Der Einfluss der Vorspannung auf die Verschiebekraft ist insbesondere bei geringen Lenkmomenten an der Lenkwelle hoch, während bei hohen Lenkmomenten der Einfluss des Lenkmomentes überwiegt. Für die Verschiebekraft bei Betriebsmomenten sind relativ niedrige Grenzwerte festgelegt. Diese Werte sind durch die Anforderungen an die Leichtigkeit vorgegeben, mit der das Lenkrad verstellbar ist. Bei höheren Lenkmomenten ist der Längenausgleich in der teleskopischen Verbindung in dem Lager abzusichern.
Das Lager ist nach dem Prinzip eines Linearlagers mit unendlichem Hub aufgebaut und ist ortsfest einer der Wellen zugeordnet. Es sind Wälzkörper in Form von Kugeln eingesetzt, die den Widerstand beim Verschieben der Wellen in der teleskopischen Verbindung so gering wie möglich halten. Das Lager ist zumindest aus einer Außenhülse, einer Kugelführung und aus Kugeln gebildet. Die Außenhülse ist in das Außenprofil eingepresst bzw. auf eine andere geeignete Weise in dem Außenprofil befestigt. Die Kugelführung ist mit Kugelumläufen versehen. Ein Lager der gattungsbildenden Art sieht für jeden Kugelumlauf eine Längsführung, eine Rückführung und zwei Umleitungen vor. In jedem der Kugelumläufe ist jeweils eine Reihe von Kugeln geführt, deren Anzahl in der Regel von den Anforderungen an die Tragfähigkeit des Lagers bestimmt ist. Der Längsführung schließt sich in jeder der Längsrichtungen des Lagers eine Umleitung an. Die Umleitung ist mit einer bogenförmigen Bahn versehen, die die Bahn der Längsführung und die Bahn der Rückführung miteinander verbindet.
In der Längsführung ist eine unter Last stehender Teilmenge der Reihe Kugeln gehalten. Bei einer Längsbewegung der ineinander gelagerten Profile zueinander durchlaufen die Kugeln einer Reihe in jedem der Umläufe nacheinander und hintereinander zwangsweise die Längsführung, da die zwischen den Profi- len eingespannten Kugeln in eine Wälzbewegung versetzt sind und die in den Umleitungen und in der Rückführung befindlichen Kugeln vor sich her schieben.
Die Wellen stützen sich an dem Außenprofil und an dem Innenprofil über das Lager in alle Richtungen quer zu der Längsachse aneinander ab. Die dabei vom Lager aufzunehmenden Reaktionskräfte sind verglichen mit den Reaktionskräften in dem Lager beim Übertragen von Drehmomenten relativ gering. In dem Lager ist dabei der Spielausgleich zusammen mit dem Ausgleich von Fluchtungsfehlern und Verkippungen der Längsachsen der ineinander ste- ckenden Profile berücksichtigt.
Die unter Last stehende Teilmenge der Kugeln stützt die Wellen quer zur Längsachse aneinander sowie bei Lenkbewegungen um die Drehachse gegeneinander ab. Jeder der einander gegenüberliegenden Seiten des Außen- profils und damit jeder der einander gegenüberliegenden Seite des Innenprofils nach dem Stand der Technik ist wenigstens einer der Kugelumläufe zugeordnet, so dass sich das Innenprofil und das Außenprofil in jede Richtung quer zu Längsachse der Lagerung über die jeweiligen in der Längsführung befindlichen Kugeln aneinander abstützen. Das Innenprofil ist mittels des Lagers in dem Außenprofil zentriert. Die Rückführung und die Umleitungen in der Kugelführung führen die unbelasteten Teilmengen der Reihe Kugeln. Nach dem Durchlaufen der Längsführung rollen die jeweiligen Kugeln in die in Bewegungsrichtung liegende Umleitung. Die Umleitung ändert den Richtungssinn der Bewegung der Reihe Kugeln, so dass sich die Kugeln in der Rückführung in die entgegengesetzte Richtung zu den belasteten Kugeln in der Längsführung bewegen.
Die in der Längsführung zwangsweise bewegten Kugeln drängen Kugeln aus der Umleitung weiter in die Rückführung. Die Kugeln bewegen sich in der Rückführung frei und ohne Last zwischen der Außenhülse und der Oberfläche an dem Innenprofil. Der dazu notwendige Freiraum für die Kugeln ist ein Bewegungsspiel zwischen der Außenhülse und den Kugeln. Das Spiel ist ein Abstand nach außen, zwischen den gedacht an der Oberfläche des Innenprofils anliegenden Kugeln und der Außenhülse.
Die Bewegungsrichtung der weiter unbelasteten Kugeln ist nach dem Verlassen der Rückführung vor dem erneuten Eintritt in die Längsführung in einer weiteren Umleitung umgelenkt. Nach dem Eintritt in die Längsführung sind die Kugeln erneut belastet.
Die Wellen sind über das Lager an dem Außenprofil um eine Drehachse gegeneinander verdrehfest abgestützt, so dass zwischen den Wellen um die Drehachse Drehmomente, zum Beispiel beim Lenken des Fahrzeuges, über- tragbar sind. Die Drehachse entspricht einer Längsachse des Außenprofils.
Die Qualität des Lagers wird anhand der Verdrehsteifigkeit beurteilt. Die Ver- drehsteifigkeit ist ein Parameter, der den Grad der Elastizität beim Verdrehen bzw. die Festigkeit gegen Verwindung der Lenkwelle beschreibt und ist des- halb von dem durch die Lenkwelle zu übertragenden Drehmoment und von dem Drehwinkel, um den sich die Lenkwelle in der Gesamtheit elastisch verwindet, abhängig. Die elastischen Einfederungen des oder der spielfrei gehaltenen Lager gemäß Erfindung sind in der Lenkwelle die bestimmenden Größen, da die Umgebungskonstruktion des Lagers, insbesondere die Profile der Wellen an sich relativ steif sind. Einfluss auf den Drehwinkel hat deshalb ins- besondere die Steifigkeit des Lagers und damit der Grad mit dem das Lager die Wellen ohne Lenkmoment gegeneinander vorspannt. Das System Lenkwelle ist so steif zu halten, dass die an der längsbeweglichen Lagerung der Wellen entstehenden Verlagerungen, elastischen Verformungen und die Verwindung der Profile der Lenkwelle keine negativen Auswirkungen auf die Funktion der Lenkung und den Fahrkomfort haben.
Das Lager lagert die Wellen in dem Schiebesitz spielfrei aneinander und gegeneinander. Mangelnder Fahrkomfort aus Geräuschen nicht spielfrei ineinan- der gesteckter Wellen und aus dem subjektiven Empfinden einer „schwammigen Lenkung" sowie Fehlfunktionen sind vermieden. Die ineinander steckenden Profile der Lenkung sind dazu mittels des Lagers in alle Richtungen quer zur Längsachse ohne Spiele gegeneinander vorgespannt. Der Grad mit dem das Lager spielfrei vorspannt ist, ist abhängig von der Summe der Toleranzen der miteinander verbauten Teile in dem Schiebesitz und von der Vorspannung, mit der das Lager bei geringen Lenkmomenten weiter spielfrei funktionieren muss.
Die Lagerung ist mittels des Lagers gegen Verformen und unzulässige Auslen- kung bei Überlast aus über das Betriebsmoment hinausgehenden Momenten an der Lenkwelle quer zur Längsachse und um die Drehachse zu schützen. Für ein Lager der gattungsbildenden Art steht in der Regel nur ein sehr knapp bemessener Bauraum zur Verfügung. Der Bauraum ist innen und außen durch die Abmessungen der Profile vorgegeben, zwischen denen das Lager sitzt. Die Abmessungen der Profile sind aus konstruktiven und wirtschaftlichen Gründen gering gehalten. Der Tragfähigkeit des Lagers sind somit an sich aufgrund seiner geringen Baugröße schon Grenzen gesetzt. Weiterhin sind die Elemente des Lagers für die spielfreie Lagerung aufgrund der geringen Baugröße des Lagers nicht unbegrenzt belastbar.
Das in dem Außenprofil sitzende Innenprofil weist in der Regel im Querschnitt betrachtet die Form eines Mehrkantes, vorzugsweise die Form eines Mehrkan- tes mit einer geraden Anzahl von Seiten auf. Von den Seitenflächen sind jeweils zwei voneinander abgewandt. Das Außenprofil weist dann vorzugsweise einen mit dem Innenprofil korrespondieren Querschnitt eines mehrkantig aus- gebildet Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von nach innen gewandten Seitenflächen auf.
Ein derartiges Lager ist in DE 100 62 680 A1 beschrieben. Das Lager nach DE 100 62 A1 ist mit einer elastischen Zwischenlage aus Blech versehen, in der die Längsführung und die Rückführung in Form von zur Längsachse der Lagerung parallel ausgerichteten und durch das Blech begrenzten Rillen ausgebildet ist. Die Zwischenlage aus Blech ist dem Außenprofil zugeordnet, d.h. die Zwischenlage ist von der Drehachse des Lagers aus betrachtet zwischen den sich an der Oberfläche des Innenprofils abstützenden Kugeln und dem Außenprofil angeordnet und ist deshalb im weiteren als Außenhülse bezeichnet.
Die belastete Teilmenge der Kugeln der Reihe stützt sich nach innen an der Oberfläche des Innenprofils und nach außen in der Rille der Längsführung ab. Das die Rille begrenzende Blech der Außenhülse ist mit einem Spaltmaß von dem Außenprofil entfernt und geht in die Wandung Rückführung über, über die sich die Längsführung an dem Außenprofil abstützt.
Die Wandung der Außenhülse ist zu einer Rille für die Rückführung geformt, deren Tiefe dem Durchmesser der Kugel zuzüglich des Bewegungsspieles entspricht. Das Bewegungsspiel ist so groß, dass die Kugeln unter Belastungen und dabei unter Berücksichtigung aller Toleranzen in der Rückführung nicht zwischen der Außenhülse und der Innenhülse bzw. nicht zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil eingeklemmt sind. Die Rille der Rückführung verläuft vorzugsweise parallel zu der Längsführung.
Die belasteten Kugeln stützen sich in dem Lager nach innen an der Oberfläche des Innenprofils und jeweils nach außen in einer der Rillen der Längsführung an der Außenhülse ab. Das die Rille begrenzende Blech der Außenhülse stützt sich über das Blech der Rückführung an dem Außenprofil ab. Die Außenhülse ist an der von den belasteten Kugeln abgewandten und dem Außenprofil zugewandten Seite zu dem Außenprofil um ein Spaltmaß frei beabstandet angeordnet und spannt dabei die Kugeln gegen das Innenprofil vor. Die Kugeln sind um einen Betrag vorgespannt, der sicherstellt, dass das Lager nach Überwin- düng der größten Summentoleranz spielfrei ist. Das Spaltmaß entspricht min- destens dem Betriebsspiel. Das Betriebsspiel sichert den Ausgleich der Toleranzen in der Lagerung und damit die Funktion des Lagers bei Betriebsmomenten ab, und beträgt in der Regel wenige Zehntel Millimeter bis zu wenigen Millimetern.
Die Vorspannung auf die Kugeln in der Längsführung ist von der Gestaltung der Rinne für die Rückführung abhängig, da das Blech der Längsführung sich über das Blech der Rückführung an dem Außenprofil abstützt. Die Kugeln stützen sich über ein durch die Wandungen der zueinander benachbarten Rillen vorgegebenes Hebelsystem an dem Außenprofil ab. Die Verdrehsteifigkeit des Lagers vor dem Anschlag auf Block bei Überlast ist aufgrund der großen Abstände in dem System und der damit verbundenen Elastizität relativ gering. Der Wahl eines dickeren Bleches für die Gestaltung einer steiferen Außenhülse sind, aufgrund der relativ komplizierten Form dieser, Grenzen gesetzt. Die e- lastischen Einfederungen der Außenhülse an der Längsführung unter Last beeinflussen u.U. die Geometrie der Rückführungen nachteilig, so dass die Kugeln ggf. in der Rückführung eingeklemmt sind.
Längs beidseitig der Außenhülse schließt sich jeweils eine Umleitung in einem zu der Außenhülse gesonderten Block aus Kunststoff an. Das Lager ist mittels der sich längs an die Außenhülse anschließenden Umleitungen gegen Überlast geschützt. Das Lager federt unter Last zunächst elastisch ein. Nach dem Überschreiten einer bestimmten Last, die z.B. durch ein Überschreiten des Betriebsmomentes hervorgerufen ist, liegen das Innenprofil und das Außenprofil auf den Umleitungen auf Block auf. Das Betriebsspiel zwischen den Profilen ist aufgebraucht oder es verbleibt ein Restspiel zwischen den Profilen. Die längsbewegliche Wälzlagerung der Profile ist durch eine Gleitlagerung ersetzt. Die Gleitbahnen sind durch den Kunststoff der Umleitung gebildet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lager der gattungsbildenden Art zu schaffen, das auch bei hohen Drehmomenten drehsteif ist und unter normalen Betriebsbedingungen geringe Verschleißkräfte aufweist und das sich einfach und kostengünstig herstellen lässt. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die Kugelführung einteilig mit wenigstens einem Kugelumlauf ausgebildet ist, wobei die Kugelführung innen in dem Außenprofil zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil angeordnet ist und dass die Sicherung jeweils wenigstens eine sich der Kugelführung längs anschließende und zur Kugelführung separate sowie quer zur Längsachse des Lagers gerichtete Stütze ist.
Die Erfindung ist nachfolgend, auch mit weiteren Ausgestaltungen, näher be- schrieben.
Das Lager ist zumindest aus einer Außenhülse oder aus einer Außenhülse und einer Innenhülse, einer zu der Außenhülse separaten Kugelführung und aus Kugeln gebildet. Die Außenhülse ist in das Außenprofil eingepresst und die Innenhülse ist auf das Innenprofil aufgepresst oder die Hülse(n) ist (sind) anderweitig so befestigt, dass sich jede Hülse an dem jeweiligen Profil quer in alle Richtungen zur Längsachse des Lagers sicher abstützt und in die Längsrichtungen des Lagers an dem jeweiligen Profil festgelegt ist.
Das in dem Außenprofil sitzende Innenprofil weist bevorzugt im Querschnitt betrachtet die Form eines Mehrkantes, vorzugsweise die Form eines Mehrkan- tes mit einer geraden Anzahl von Seiten auf. Die Seitenflächen weisen jeweils nach außen. Von den Seitenflächen sind jeweils zwei voneinander abgewandt. Zumindest die Außenhülse, wahlweise das Außenprofil weist vorzugsweise einen mit dem Innenprofil korrespondieren Querschnitt eines mehrkantig ausgebildeten Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von Seiten auf. Der Querschnitt der Außenhülse korrespondiert mit den Querschnitten der Profile oder ist beispielsweise mittels geeigneter Mittel, wie mittels eines A- dapters an das Außenprofil angepasst. Die Außenhülse weist im Wesentlichen den Querschnitt eines mehrkantigen Hohlprofils, bevorzugt mit einer geraden Anzahl von Seiten, auf. Zumindest vier nach innen gewandten Seiten der Außenhülse ist wenigstens jeweils einer der Kugelumläufe zugeordnet. Jeweils zwei der vier Seiten liegen sich, das Innenprofil zwischen sich nehmend, einander gegenüber. Die Längsführung und die Rückführung eines jeden Ku- gelumlaufes liegen nebeneinander zwischen der das Innenprofil außen umfangsseitig umfassenden Außenhülse und dem Innenprofil. Die Profile sind fangsseitig umfassenden Außenhülse und dem Innenprofil. Die Profile sind an jeder der vier Seiten über die belasteten Kugeln einer Längsführung aneinander abgestützt. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht zwei nebeneinander liegende der Kugelumläufe für jede der vier Seiten vor. Demnach ist das Lager in der Ausgestaltung der Erfindung mit einer Kugelführung versehen, die acht der Kugelumläufe aufweist.
Jeder der Kugelumläufe ist, im Ganzen betrachtet, eine in sich geschlossen nicht unterbrochen umlaufende Bahn mit der Längsführung, mit der Rückfüh- rung und mit den Umleitungen. Die Bahn ist von einer Reihe Kugeln ungehindert durchlaufen. In der Bahn sind die Kugeln nach innen in Richtung des Innenprofils sowie nach außen in Richtung des Außenprofils durch das Material der Kugelführung gehalten.
Es sind vorzugsweise 18 bis 25 Kugeln pro Kugelumlauf vorgesehen, wobei bevorzugt jede der umlaufenden Kugeln einer Reihe in einem Umlauf eine Strecke zurücklegt, die mindestens der Summe der Durchmesser aller Kugeln der Reihe zuzüglich des Durchmessers einer der Kugeln aus der Reihe entspricht.
Jede Reihe der Kugeln ist in Teilmengen aufgeteilt, die sich in der Art der Belastung unterscheiden. Die eine Teilmenge der Reihe Kugeln ist in der Längsführung ständig belastet. Die Belastungen sind an der nicht betätigten Lenkwelle im Wesentlichen nur durch die Vorspannung der Elemente zur Absiche- rung der Spielfreiheit in dem Lager aufgebracht. Lenkbewegungen und Änderungen in der Länge der Lenkwelle erzeugen Stützkräfte in dem Lager an den belasteten Teilmengen. In den Umleitungen und in der Rückführung sind die weiteren Teilmengen der Reihe ständig, auch bei Überlast, unbelastet. Bei einer teleskopischen Änderung der Länge der Lenkwelle durchlaufen die Ku- geln den Umlauf. Während eines Umlaufes sind die Kugeln einer Reihe belastete Kugeln in der Längsführung, unbelastete Kugeln in einer der Umleitungen, unbelastete Kugeln in der Rückführung und schließlich wieder belastete Kugeln in der Längsführung. Die Längsführung ist schlitzartig ausgebildet, der Schlitz durchbricht die Wand der Kugelführung von innen nach außen, und ist, im Querschnitt des Lagers betrachtet, seitlich von Wänden des Materials der Kugelführung begrenzt. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Längsführung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die längs frei bewegliche Führung der Kugeln sicher und entspricht bevorzugt wenigstens 1/10 mm.
Die Kugeln sind in der Längsführung quer zur Bewegungsrichtung der Kugeln in der Längsführung nach innen und außen gehalten. Dazu verringert sich der Abstand, im Querschnitt des Lagers betrachtet, zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden, ausgehend von dem größten Abstand, zu den innen und außen liegenden Rändern der Längsführung hin. Der Abstand zwischen den sich jeweils innen oder außen an der Kugelführung einander gegenüber- liegenden Rändern ist kleiner als der Durchmesser jeder der Kugel des Kugelumlaufes. Die im Querschnitt betrachtete sich von innen nach außen erstreckende Stärke der Wand der Kugelführung ist zumindest an der Längsführung geringer als der Durchmesser der Kugeln. Die in der Längsführung befindlichen Kugeln stehen somit, zumindest an der Längsführung, nach innen in Richtung des Innenprofils und nach außen in Richtung der Außenhülse über die Ränder hinaus aus der Längsführung hervor. Die sich jeweils innen einander gegenüberliegenden Ränder und die sich jeweils außen einander gegenüberliegenden Ränder nehmen die Kugeln an einem Teilabschnitt der Kugel zwischen sich, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, und halten die Kugel in der Längsführung.
Jeweils eine der Umleitungen als ein weiterer Teil der Bahn schließt sich der Längsführung längs so an, dass die schlitzartig ausgebildete Längsführung in die bogenförmig verlaufende Umleitung übergeht. Jede der Umleitung ist nach innen zum Innenprofil hin durch das Material der Kugelführung zumindest teilweise abgeschlossen bzw. geöffnet und nach außen zu dem Außenprofil hin geöffnet. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Umleitung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die frei beweg- liehe Führung der Kugeln in der Umleitung sicher und entspricht wenigstens 1/10 mm. Die Kugeln sind in der Umleitung nach außen zu dem Außenprofil hin durch die Ränder der Umleitung gehalten. Die Ränder begrenzen die Umleitung an beiden Seitenwänden der Umleitung nach außen. Wenigstens ein Rand an einer Seite der Umleitung ragt überhangartig über die nach außen geöffnete Umleitung. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden an der schmälsten Stelle auf Höhe des Überhanges ist geringer als der Kugeldurchmesser einer jeden Kugel der Reihe in dem Kugelumlauf. Alternativ ist, analog zu der Gestaltung der Längsführung, der Abstand durch die sich einander gegenüberliegenden Ränder bestimmt.
Die Umleitungen gehen in die Rückführung über. Die Rückführung ist nach innen zum Innenprofil hin entweder durch das Material der Kugelführung abgeschlossen und nach außen zu dem Außenprofil hin geöffnet oder schlitzartig ausgeführt und somit in die beiden Richtungen offen. Die Kugeln sind in der Rückführung nach außen zu dem Außenprofil hin durch die Ränder der Rückführung gehalten. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Rückführung an der breitesten Stelle entspricht dem Durchmesser der Kugeln zuzüglich eines Flankenspieles. Das Flankenspiel stellt die frei bewegliche Führung der Kugeln in der Rückführung sicher und entspricht wenigstens 1/10 mm. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden an der schmälsten Stelle ist geringer als der Kugeldurchmesser einer jeden Kugel der Reihe in der Rückführung und ist durch den Abstand zwischen den sich einander gegenüberliegenden Rändern bestimmt. Die einander gegenüberliegenden Ränder nehmen die Kugeln an einem Teilabschnitt der Kugel zwischen sich, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, und halten die Kugel in der Rückführung. Die Ränder begrenzen die Rückführung analog der Gestaltung der Längsführung, an beiden Seitenwänden der Rückführung nach innen und/oder nach außen. Alternativ dazu ragt wenigstens ein Rand an einer Seite der Rückführung überhangartig über die nach außen geöffnete Nut der Rückführung.
Die Kugelführung ist als eine Baugruppe oder mehrere Baugruppen vormontiert, wobei die Baugruppe(n) aus wenigstens einer Kugelführung mit Kugeln gebildet ist. Die Kugeln einer Reihe sind in den Kugelumlauf eingeschnappt, wobei die Bahn durch das Einschnappen der Kugeln an den Rändern bei der Montage kurzzeitig zwangsweise elastisch auf den Durchmesser der Kugeln aufgeweitet ist.
Die Kugelführung ist ein Bauteil, das vorzugsweise aus Kunststoff, alternativ auch aus Metall hergestellt ist. Als Werkstoff ist z.B. Kunststoff mit der Bezeichnung Polyoxymethylen (Kurzbezeichnung POM) vorgesehen. Die Kugelführung ist vorzugsweise ein umfangsseitig geschlossen ausgeführtes sowie in beide Längsrichtungen offenes im wesentlichen im Querschnitt rechteckiges Hohlprofil, in dessen Wandung die Kugelumläufe ausgebildet sind. Alternativ dazu ist die Kugelführung einteilig aber in Längsrichtung geschlitzt ausgeführt oder mehrteilig aus mindestens zwei bis vier Einzelteilen gebildet, wobei jedes der Einzelteile wenigstens einen der Kugelumläufe mit einer Reihe der Kugeln aufweist.
Die in der Längsführung unter Last stehende Teilmenge einer jeden Reihe Kugeln der Kugelumläufe stützt sich nach außen an einem in Längsrichtung über der Längsführung verlaufenden nach innen weisenden inneren Flächenabschnitt der Innenfläche der Außenhülse ab. Bei Längsbewegungen der Wellen in der Lagerung wälzen sich die belasteten Kugeln an dem inneren Flächenab- schnitt in Längsrichtung des Lagers ab. Die Tragfähigkeit des Lagers ist von der Anzahl der Kugeln in der Längsführung und von dem Durchmesser dieser Kugeln abhängig. Eine höhere Tragfähigkeit ist in diesem Fall durch eine größere Anzahl von Kugeln sinnvoll erzielt.
Die Tragfähigkeit eines Lagers gemäß Erfindung ist weiter erhöht, wenn die Außenhülse an dem inneren Flächenabschnitt zumindest mit einer Laufrille versehen ist. Die Laufrille ist an der Außenhülse nach außen vertieft ausgebildet und verläuft längs gleichgerichtet so mit der Längsführung, dass die in der Längsführung geführte Teilmenge der Reihe Kugeln bei einer teleskopischen Bewegung in der Laufrille abrollt. In einem Lager, dass nur eine Außenhülse und keine Innenhülse aufweist, stützen sich die belasteten Kugeln einer Reihe nach innen direkt auf der Oberfläche des Innenprofils ab.
In einem Lager, das sowohl eine Außenhülse als auch eine Innenhülse auf- weist, stützen sich die belasteten Kugeln nach innen an einem nach außen weisenden äußeren Flächenabschnitt an der Außenfläche der Innenhülse ab. Die belastete Teilmenge einer Reihe stützt sich gleichzeitig nach außen wie schon beschrieben ab. Alternativ sind die Flächenabschnitte mit Laufrillen versehen. Der innere Flächenabschnitt mit oder ohne Laufrille und der äußere Flächenabschnitt mit oder ohne Laufrille sich einander gegenüber. Die Längsführung verläuft zwischen den Flächenabschnitten bzw. Laufrillen längs mit den Abschnitten oder Rillen gleichgerichtet. Die ebenen Flächenabschnitte oder die Laufrillen erstrecken sich dabei in Längsrichtung mindestens über die gesamte Länge der Längsführung.
Sowohl die Laufrillen innen als auch die Laufrillen außen sind mit einer oder mehren Kontaktzonen (zum Beispiel für eine Zweipunktabstützung jeder der belasteten Kugeln in der Laufrille) versehen und weisen alternativ zusätzlich eine in der Wälzlagertechnik übliche Schmiegung auf. Die Kontaktpressung in der Kontaktzone zwischen Kugel und Außenhülse ist verbessert.
Die Kugeln der unbelasteten Teilmengen eines jeden der Kugelumläufe bewegen sich in der Rückführung um ein Bewegungsspiel frei zwischen der Außenhülse und zwischen dem Material der Kugelführung, das zwischen der unbelas- teten Teilmenge und dem Innenprofil liegt oder um ein Bewegungsspiel frei zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil. Der dazu notwendige Freiraum für die Kugeln ist in der Außenhülse geschaffen. Die Innenfläche der Außenhülse ist längs und quer über der gesamten Rückführung sowie längs und quer über den Umleitungen nach außen von der betroffenen Teilmenge der Kugeln weg zurückgestellt. Die Innenfläche der Außenhülse ist in diesem Bereich im Vergleich zu dem tragenden inneren Flächenabschnitt über der Längsführung an der Außenhülse mindestens soweit zurückgestellt, dass von innen nach außen zwischen den gedacht an dem Material oder an dem Innenprofil anliegenden Kugeln und der Außenhülse ein Bewegungsspiel verbleibt. Das Bewe- gungsspiel stellt die längs frei bewegliche Führung der unbelasteten Teilmenge sicher und ist bevorzugt größer als das Betriebsspiel. Der Abstand, um den die Innenfläche der Außenhülse über der Rückführung, ausgehend von dem inneren Flächenabschnitt von innen nach außen, zurückgestellt ist, entspricht alternativ mindestens der Stärke des Materials der Rückführung zwischen den Ku- geln und dem Innenprofil zuzüglich des Bewegungsspieles oder dem Bewe- gungsspiel. Dieser Abstand ist in beiden Fällen so groß, dass die Kugeln in allen vorausgesetzten Betriebszuständen und unter Berücksichtigung aller Toleranzen in der Rückführung nicht zwischen der Außenhülse und der Kugelführung eingeklemmt sind.
Die Wandung der Außenhülse weist z.B. eine von innen nach außen vertiefte Längsnut auf, die sich längs und quer über der Rückführung und wahlweise auch über den Umleitungen erstreckt. Die Tiefe der Längsnut entspricht dann mindestens dem Bewegungsspiel. Alternativ ist die Außenhülse über der Rück- führung und wahlweise über den Umleitungen nach außen mit einer Ausformung der Wandung nach außen versehen. Diese Ausformung an der Außenhülse steht in diesem Fall zumindest über der Rückführung und über den Umleitungen aus der Kontur der an sich zumindest außen mit einem mehreckigen bzw. quadratischen Querschnitt versehenen Außenhülse hervor. Die Innenflä- ehe an der Ausformung ist zu dem inneren Flächenabschnitt von innen nach außen um zumindest das Bewegungsspiel zurückgestellt.
Jedem der Umläufe der Kugelführung ist außen über der Rückführung und den Umläufen eine der Längsnuten bzw. eine der Ausformungen an der Außenhül- se zugeordnet. Alternativ dazu übergreift eine der Längsnuten oder eine der Ausformungen quer zur Längsrichtung zwei zueinander benachbarte der Rückführungen von zwei zueinander benachbarten Kugelumläufen einer Kugelführung. Jeweils zwei der benachbarten Kugelumläufe sind gemeinsam jeweils einer der vier nach innen gewandten Seiten der Außenhülse zugeordnet. Dabei liegen die Längsführungen der benachbarten Kugelumläufe unmittelbar nebeneinander in einer Ebene zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil. Alternativ dazu sind die Kugelumläufe umfangsseitig des Innenprofils zueinander benachbart. Dabei ist jeweils einer der Kugelumläufe jeweils einer von zwei umfangsseitig zueinander benachbarten der vier Seiten der Außenhülse zuge- ordnet. Die benachbarten Rückführungen liegen in zwei Ebenen, die vorzugsweise einen rechten Winkel aber auch einen Winkel größer 90° zwischen sich einschließen.
Die federelastischen Elemente sind einteilig mit der Außenhülse oder einteilig mit der Innenhülse ausgebildete Federplatten aus dem Blech an der jeweiligen Hülse. Je eine der Federplatten ist gegen eine Teilmenge der Reihe Kugeln in einer der Längsführungen vorgespannt. Jede der einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülse oder Innenhülse weist wenigstens eine der Federplatten auf, so dass das Innenprofil und das Außenprofil gegeneinander spiel- frei vorgespannt sind.
Die Außenhülse ist an jeder der einander gegenüberliegenden Seiten mit wenigstens einem Längsschlitz versehen, der zur Längsrichtung des Lagers gleichgerichtet ist. Entlang des Längsschlitzes erstreckt sich längs streifenför- mig die Federplatte. Die Federplatte ist quer zur Längsrichtung durch rechtwinklig zum Längsschlitz verlaufende Querschlitze in der Außenhülse begrenzt, die jeweils in den Längsschlitz übergehen. Jede der Federplatten geht somit quer zur Längsachse am Anfang der Querschlitze von der Außenhülse hebelartig ab. Dabei steht die Federplatte zumindest teilweise entweder nach außen über die Kontur der Außenhülse hinaus oder ragt in das Innere der Außenhülse hinein.
An der nach innen gewandten Fläche der Federplatte ist der innere Flächenabschnitt ausgebildet, an dem die in der Längsführung befindlichen Kugeln anliegen bzw. an dem sich die in der Längsführung geführten Kugeln abwälzen. Zwischen der nach außen gewandten Seite der Federplatte und dem Außenprofil verbleibt ein Spalt. Der Spalt ist mindestens so groß, dass die Federplatte bei der Montage der Kugelführung sowie des Innenprofils in die Außenhülse und bei Belastungen des Lagers frei nach außen ausweichen kann, ohne an der Außenhülse anzuliegen. Bei der Montage der Kugelführung mit der Außenhülse federn die einander gegenüberliegenden Federplatten elastisch um ein Vorspannmaß nach außen auf und liegen danach mit dem Flächenabschnitt jeweils an einer somit belasteten Teilmenge Kugeln vorgespannt an. Dabei übergreift jede der Federplatten, im Querschnitt des Lagers betrachtet, die Teilmenge außen quer zur Längsführung.
Alternativ ist die Innenhülse an jeder der voneinander weg weisenden Seiten mit wenigstens einem Längsschlitz versehen, der zur Längsrichtung des Lagers gleichgerichtet ist. Entlang des Längsschlitzes erstreckt sich längs strei- fenförmig die Federplatte. Die Federplatte ist quer zur Längsrichtung durch rechtwinklig zum Längsschlitz verlaufende Querschlitze in der Innenhülse begrenzt, die in den Längsschlitz übergehen. Jede der Federplatten geht somit quer zur Längsachse am Anfang der Querschlitze von der Innenhülse hebelartig ab. Dabei steht die Federplatte zumindest teilweise nach außen über die Kontur der nach außen gewandten Seiten der Innenhülse hinaus. Zwischen der nach innen gewandten Seite der Federplatte und dem Innenprofil verbleibt ein Spalt. Der Spalt ist mindestens so groß, dass die Federplatte bei der Montage der Kugelführung sowie des Innenprofils in die Außenhülse und bei Belastungen des Lagers frei nach innen ausweichen kann, ohne an dem Innenprofil anzuliegen. An der nach außen gewandten Seite der Federplatte ist der innere Flächenabschnitt ausgebildet, an dem die in der Längsführung befindlichen Kugeln anliegen bzw. an dem sich die in der Längsführung geführten Kugeln abwälzen. Bei der Montage der Kugelführung mit der Innenhülse und der Außenhülse federn die voneinander wegweisenden Federplatten elastisch um ein Vorspannmaß nach innen ein und liegen danach mit dem Flächenabschnitt jeweils an einer somit belasteten Teilmenge Kugeln vorgespannt an.
Der Grad der Vorspannung jeder Federplatte ist einerseits im Wesentlichen von der Hebellänge abhängig, mit dem die längs hintereinander ausgerichteten Kugeln in der Längsführung quer zu dem Anfang der Querschlitze beabstandet sind. Andererseits ist der Grad der Vorspannung von den Querschnitten des Hebels der Federplatte abhängig. Die Vorspannung nimmt mit zunehmender Hebellänge und/oder mit abnehmenden Querschnitt der Federplatte ab.
Die Kugeln der unbelasteten Teilmengen eines jeden der Kugelumläufe bewegen sich in der Umleitung entweder, wie anfangs erwähnt, unterhalb der Nut oder der Längsführung frei zwischen der Außenhülse und zwischen dem Material der Kugelführung, das zwischen der unbelasteten Teilmenge und dem Innenprofil liegt. Alternativ dazu ist mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorge- sehen, dass der notwendige Freiraum für die Kugeln an den Federplatten der Außenhülse geschaffen ist. Die Federplatte decken dabei zumindest einen Teil der Umleitung von außen längs und quer ab und sind längs und quer über den Umleitungen nach außen von der betroffenen Teilmenge der Kugeln nach außen weg zurückgestellt. Die Federplatten sind dabei im Vergleich zu dem inne- ren Flächenabschnitt beginnend von dem Einlauf der Kugeln aus der Längsfüh- rung in die Umleitung soweit zurückgestellt, dass von innen nach außen zwischen den gedacht an dem Material der Kugelführung bzw. an dem Innenprofil anliegenden Kugeln und der Federplatte ausreichend Spiel verbleibt.
Das Lager gemäß Erfindung ist so ausgelegt, dass die Profile bis zur Wirkung des höchsten Betriebsmomentes elastisch nachgebend über die Kugeln an den Federplatten gelagert sind. Beim Überschreiten der oberen Grenze des Betriebsdrehmomentes federt das Lager ein. Die Profile liegen „auf Block" an der zwischen den Profilen liegenden Sicherung gegen Überlast. Die Kugeln, die Flächenabschnitte und die Federplatten des Lagers sind nach dem Überschreiten des höchsten Betriebsmomentes von weiteren höheren Belastungen frei. Die Sicherung gemäß Erfindung ist jeweils wenigstens eine sich der Kugelführung längs anschließende und zur Kugelführung separate sowie quer zur Längsachse des Lagers gerichtete Stütze zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil. Die Stütze ist vorzugsweise aus Blech gebildet.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze ist wenigstens eine Lochscheibe, die in einem Lager ohne Innenhülse oder die in einem Lager mit Innenhülse das Innenprofil umfangsseitig umgreift und von der Außenhülse umgriffen ist. Die Lochscheibe weist außen und innen eine mit dem jeweiligen Profil korrespondierende Innen- und Außenkontur auf. Zwischen der Lochscheibe und zwischen den voneinander abgewandten Seitenflächen des Innenprofils oder zwischen der Lochscheibe und zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülse verbleibt quer zur Längsachse des Lagers an jeder Seite wenigstens ein Spalt mindestens in der Größe des Betriebsspieles. Nach dem Überwinden des Betriebsspieles durch die unter Last gegeneinander bewegten Profile, liegen diese innen und außen an der Lochscheibe „auf Block".
Es ist eine der Lochscheiben oder es sind alternativ zwei der Lochscheiben als Sicherung gegen Überlast in dem Lager vorgesehen. Zwei der Scheiben nehmen die Kugelführung längs zwischen sich und sind alternativ an der Außenhülse oder an dem Innenprofil mittels beispielsweise eines Presssitzes befestigt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze einteilig mit der Außenhülse ausgebildet und ist wenigstens ein von der Außenhülse aus nach innen in Richtung des Innenprofils hervorstehender Bord der Außenhülse. Zwischen dem Bord und zwischen den voneinander abgewandten Seitenflächen des Innenprofils verbleibt quer zur Längsachse des Lagers wenigstens der Spalt, der mindestens dem Betriebsspiel entspricht. Die Außenhülse ist alternativ mit zwei der Borde versehen, die die Kugelführung in Längsrichtung zwischen sich nehmen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stütze aus jeweils wenigstens einem von jeder der Seiten der Innenhülse nach außen in Richtung des Außenprofils abgehenden sowie mit der Innenhülse einteiligen Blechstreifen gebildet. Zwischen dem Blechstreifen und zwischen den einander zugewandten Seitenflächen des Außenprofils verbleibt quer zur Längsachse des Lagers wenigstens der Spalt, der mindestens dem Betriebsspiel entspricht. Die Innenhülse ist alternativ an jeder ihrer Längsseiten mit den Blechstreifen versehen, die die Kugelführung in Längsrichtung zwischen sich nehmen. Nach dem Ü- berwinden des Betriebsspieles liegt die Außenhülse oder das Außenprofil an dem Blechstreifen und damit an der Innenhülse an und stützt sich somit direkt an der Innenhülse ab.
In dem Betriebsspiel ist in allen vorher genannten Fällen das Lagerspiel berücksichtigt, so dass das Betriebsspiel zwischen dem Innen- und Außenprofil auf jeder Seite mindestens der Hälfte der größten Summe aller durch die fe- derelastischen Elemente auszugleichenden Toleranzen zuzüglich mindestens 1/10 mm entspricht.
Die Lagerung ist vorzugsweise zwischen den anfangs beschriebenen Mehrkantprofilen und alternativ zwischen zylindrisch ausgebildeten Profilen einge- setzt, so dass sich nachfolgend beschriebene Ausgestaltungen der Erfindung ergeben:
a.) Zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil sitzt das Lager. Das Lager ist aus einer Außenhülse, aus Kugeln und aus einer Kugelführung gebildet. Die Außenhülse des Lagers, ist innen und außen mit einem von der kreis- runden Form abweichenden Querschnitt versehen, sitzt zwischen dem Außenprofil sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig. Die Außenhülse ist dabei in dem Außenprofil gestützt und längs unbeweglich gehalten, so dass die Außenhülse zu dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist. Die Außenhülse weist zumindest vier Innenflächen auf, von denen sich gemäß der Funktion des Lagers, jeweils zwei der Innenflächen einander gegenüber liegen. Vorzugsweise ist die Außenhülse im Querschnitt im Wesentlichen ein Vierkantprofil mit abgerundeten Ecken.
Der Querschnitt des in dem Außenprofil steckenden Innenprofils korrespondiert im Wesentlichen mit dem Querschnitt der Außenhülse. Jeder der Innenfläche an der Außenhülse liegt innen eine Außenfläche des Innenprofils gegenüber. Das Innenprofil weist damit zumindest außen, ebenso wie das die Außenhülse, einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Innenprofil an der Welle ein hohles oder voll mit Material gefülltes sowie im Querschnitt im wesentlichen außen rechteckiges und mit abgerundeten Ecken gestaltetes Profil. Die Kugeln sind zwischen der Außenhülse und dem Innenprofil angeordnet, so daß sich die Wellen an dem Außenprofil über die Außenhülse sowie über die Kugeln und über die Oberfläche des Innenprofils quer zur Längsachse aneinander und um die Drehachse zueinander nicht verdrehbar gegeneinander abstützen.
b.) Zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil sitzt das Lager. Das Lager ist aus einer Innenhülse, aus einer Außenhülse, aus Kugeln und aus einer Kugelführung gebildet. Die Außenhülse ist analog der Variante a.) gestaltet.
Die Innenhülse des Lagers, ist mit einem von der kreisrunden Form innen und außen abweichenden und der Innenform der Außenhülse im wesentlichen angepassten Querschnitt versehen, sitzt zwischen der Außenhülse sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig. Die Innenhülse stützt sich dabei an dem Innenprofil ab, so dass die Innenhülse zu dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist. Außerdem ist die Innenhülse auf dem Innenprofil längs unbeweglich gehalten. Die Kugeln sind zwischen der Innenhülse und der Außenhülse angeordnet, so dass sich die Wellen an dem Außenprofil über die Innenhülse, über die
Kugeln sowie über die Außenhülse quer zur Längsachse aneinander und um die Drehachse zueinander nicht verdrehbar gegeneinander abstützen.
Das Lager nach Variante a.) bzw. b.) ist zwischen Wellen eingesetzt, deren Profile alternativ zumindest Querschnitte nach folgenden Varianten aufweisen:
c.) Das Außenprofil an der einen der aneinander gelagerten Wellen weist zumindest innen einen der kreisrunden Form entsprechenden Querschnitt o- der einen nicht mit der Außenhülse korrespondierenden Querschnitt auf. Der Sitz der Außenhülse in dem Außenprofil ist z. B. mit einem Adapter ab- gesichert. Alternativ dazu ist die Außenhülse über geeignete sowie wahlweise einteilig mit der Außenhülse oder separat zu der Außenhülse ausgeführte Befestigungs- und/oder Stützelemente oder durch eine geeignete Außenkontur in dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar und längs fest gehalten.
d.) Das Außenprofil weist innen einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf, der durch die Konturen von vier Innenflächen bestimmt ist. Von den Innenfläche liegen sich jeweils zwei einander zugewandt gegenüber. Der Querschnitt der Außenhülse ist außen dem Querschnitt des Au- ßenprofils innen im Wesentlichen angepasst. Die Außenhülse ist eng in dem Außenprofil geführt bzw. befestigt, so dass die Außenhülse aufgrund ihres mit dem Außenprofil korrespondierenden Querschnittes zu dem Außenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist.
e.) Das Innenprofil der in dem Außenprofil steckenden Welle weist zumindest außen einen der kreisrunden Form entsprechenden Querschnitt oder einen nicht mit der Außenhülse bzw. mit dem Außenprofil korrespondierenden Querschnitt auf. Der Sitz der Innenhülse auf dem Innenprofil ist z. B. mit einem Adapter abgesichert. Alternativ dazu ist die Innenhülse über geeignete sowie wahlweise einteilig mit der Innenhülse oder separat zu der Innenhül- se ausgeführte Befestigungs- und/oder Stützelemente oder durch eine geeignete Innenkontur auf dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar und längs fest gehalten. Die Innenhülse weist außen die vier Außenflächen auf. Jeder der Innenflächen an der Außenhülse liegt eine der Außenflächen an der Innenhülse gegenüber.
f.) Der Querschnitt des in dem Außenprofil steckenden Innenprofils korrespondiert im Wesentlichen mit dem Querschnitt der Außenhülse. Jeder der Innenfläche an der Außenhülse liegt innen eine Außenfläche des Innenpro- fils gegenüber. Das Innenprofil weist damit zumindest außen, ebenso wie die Außenhülse, einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Innenprofil ein hohles oder voll mit Material gefülltes sowie im Querschnitt im wesentlichen außen rechteckiges und mit abgerundeten Ecken gestaltetes Profil. Die Innenhülse des Lagers, ist mit einem von der kreisrunden Form innen und außen abweichenden und der Innenform der Außenhülse und der Außenform des Innenprofils im wesentlichen angepassten Querschnitt versehen, sitzt zwischen der Außenhülse sowie dem Innenprofil und umfasst dabei das Innenprofil umfangsseitig eng. Die Innenhülse stützt sich dabei an dem Innenprofil ab bzw. liegt eng an diesem an, so dass die Innenhülse aufgrund ihres mit dem Innenprofil korrespondierenden Querschnittes zu dem Innenprofil um die Drehachse nicht verdrehbar ist.
Bevorzugt ist das Lager auf einen Innenprofil außen und in ein Außenprofil innen eingesetzt, die den vorher beschriebenen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt aufweisen, da der Aufwand für die Herstellung des Lagers gering ist. Der Einsatz von Adaptern ist jedoch in Anwendungen nicht auszuschließen, in denen der Innenprofil und/oder das Außenprofil an der jeweiligen Welle zylindrisch bzw. hohlzylindrisch ausgebildet ist oder die Profile voneinander abweichende und andere für das Übertragen von Drehmomenten nicht miteinander korrespondierende Querschnitte aufweisen. Ein Adapter ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und in das Außenprofil oder die Innenhülse eingegossen, eingespritzt, eingepresst oder eingeschnappt bzw. auf dem Innenprofil oder die Außenhülse aufgeschnappt, aufgepresst, aufgespritzt. Al- ternativ ist das Innenprofil oder ist die Außenhülse mit dem Kunststoff des A- dapters umgössen. Der Adapter und die Verbindung sind so steif wie möglich auszuführen, um die Verlagerungen der ineinander steckenden Wellen an der längsverschiebbaren Verbindung relativ zueinander entlang der, quer zur und um die Längs- bzw. Drehachse an dem Adapter und seiner Verbindung so ge- ring wie möglich zu halten.
Lager ohne Innenhülsen weisen eine relativ geringe Bauhöhe auf und beansprucht deshalb weniger Bauraum. Sie sind bevorzugt in Lenkwellen mit geringen Querschnitten eingesetzt und kostengünstig in der Herstellung. Da die Kugeln direkt auf der Oberfläche des Innenprofils einer Welle ablaufen, muss die Oberfläche des Innenprofils zumindest in der Härte und der Rauheit den Anforderungen an ein Linearlager für diesen Zweck entsprechen. Das Innenprofil ist deshalb gegebenenfalls zumindest an der Ober läche gehärtet und z. B. durch Schleifen an der Oberfläche bearbeitet. Diese Bearbeitung des Innen- profils entfällt mit dem Einsatz einer Innenhülse in dem Lager. Die Innenhülse ist ebenso wie die Außenhülse vorzugsweise kalt geformt. Die durch das Kaltumformen verfestigte und egalisierte Oberfläche an den Innen- bzw. Außenlaufbahnen weist eine Rauheit auf die den Anforderungen an ein Linearlager für diesen Zweck genügt. Die Blechteile sind alternativ an der Oberfläche o- der durchgehärtet. Die Außenhülse und die Innenhülse sind bevorzugt aus kalt formbaren Stahlblech hergestellt, dass wahlweise Oberflächen- bzw. durchhärtbar ist. Die Lochscheibe ist vorzugsweise aus stanzfähigem Blech, z. B. aus Stahlblech hergestellt und wahlweise härtbar.
Der Längenausgleich in der Lagerung mit einem Lager gemäß Erfindung ist auch bei hohen Lenkmomenten am Lenkrad gewährleistet. Verspannungen und somit u.U. Zerstörungen infolge eines nicht funktionierenden Längenausgleiches an der Lenkung oder in dem Lager sind vermieden. Die Lagerung gemäß Erfindung ist leichtgängig, so dass beispielsweise bei einem Lenkmoment von 20Nm an dem Lenkrad eine Verschiebekraft von 50N nicht überschritten ist. Die Position des Lenkrades wird in der Regel im stehenden Fahrzeug verändert, so dass die Verschiebekraft dabei weit unterhalb des Wertes von 50N liegt. Die Verdrehsteifigkeit des Lagers gemäß Erfindung ist z. B. bis zu einem Drehmoment von 20 Nm gleich oder größer 50Nm pro Winkelgrad. Somit verdrehen sich die ineinander steckenden Profile der Lenkwelle um die Drehachse pro Anstieg des Betriebsdrehmomentes um 5Nm um 1/10° zueinander. In dem Lager nach dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist der elastisch einfedernde Anteil bei Drehmomenten größer ca. 20Nm z. B. durch die Sicherung des Lagers gegen Überlast in dem Lager ersetzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 den Querschnitt eines Lagers gemäß Erfindung,
Figur 2 einen Längsschnitt des Lagers nach Figur 1 ,
Figur 3 eine Außenhülse des Lagers nach Figur 1 als Einzelteil,
Figur 4 eine Baueinheit aus Innenhülse und Kugelführung des Lagers nach Figur 1 ,
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer Innenhülse des Lagers nach Figur 1 ,
Figur 6 die Innenhülse nach Figur 5 auf einem Innenprofil,
Figur 7 eine ungeschnittene Ansicht des Lagers aus Figur 1 von vorne,
Figur 7a das Detail U gemäß Figur 7,
Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä- ßen Lagers, Figur 9 einen Querschnitt des Lagers nach Figur 8,
Figur 10 einen Längsschnitt durch das Lager gemäß Figur 8,
Figur 11 eine Außenhülse des Lagers gemäß Figur 8, längs geschnitten,
Figur 12 das Detail Z aus Figur 11 ,
Figur 13 eine ungeschnittene Ansicht des Lagers gemäß Figur 8 von vorne,
Figur 14 eine Lochscheibe aus dem Lager gemäß Figur 8,
Figur 15 ein Ausführungsbeispiel einer in den Lagern gemäß Figur 1 und Figur 8 verwendbaren Kugelführung,
Figur 16 einen Schnitt durch die Umleitung der Kugelführung ge- maß Figur 15, geschnitten entlang der Linie XVI-XVI und
Figur 17 einen Schnitt durch die Längsführung der Kugelführung aus Figur 15, geschnitten entlang der Linie XVII-XVII.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Lagers 1 gemäß Erfindung in verschiedenen Ansichten sowie verschiedene Einzelteile des Lagers 1. In Figur 1 ist ein Querschnitt und in Figur 2 ein Längsschnitt des Lagers 1 zwischen einem Innenprofil 2 und einem Außenprofil 3 dargestellt. Das Lager 1 dient zur längsbeweglichen Lagerung von dem Innenprofil 2 und dem Außenprofil 3 aneinander. Das Innenprofil 2 und das Außenprofil 3 sind entlang einer Längsachse 1 a Lagers 1 relativ zueinander beweglich. Zwischen den Profilen 2 und 3 sind mittels des Lagers 1 Drehmomente übertragbar. Das Lager 1 be- steht aus einer Hülse 29 in Form einer Außenhülse 5, aus einer Kugelführung 6 und aus einer weiteren Hülse 29 in Form einer Innenhülse 7. Weiterhin weist das Lager 1 federelastische Elemente 8 zum Ausgleich eines Lagerspieles in dem Lager 1 und Sicherungen 9 gegen Überlast auf.
In den Figuren 15 bis 17 ist eine Kugelführung 6 als Einzelteil teilweise mit Kugeln 4 und in verschiedenen Schnitten dargestellt, die hinsichtlich ihrer Merkmale sowohl in dem Lager 1 nach Figur 1 als auch in dem Lager 30 nach Figur 8 verwendbar ist. Die Kugelführung 6 ist einteilig mit Kugelumläufen 10 ausgebildet und in dem Lager 1 innen in dem Außenprofil 3 zwischen der Au- ßenhülse 5 und dem Innenprofil 2 angeordnet. Die Kugelführung 6 ist als vierseitiges Hohlprofil ausgeführt und weist an jeder Seite zwei der Kugelumläufe 10 auf. In jedem Kugelumlauf 10 läuft bei teleskopischen Bewegungen des Innenprofils 2 zu dem Außenprofil 3 eine Reihe 11 mit den Kugeln 4 gleichen Durchmessers um.
Ein Kugelumlauf 10 ist in Figur 15 mit Kugeln 4 befüllt dargestellt. Der Kugelumlauf 10 besteht aus einer Längsführung 12, aus zwei Umleitungen 16 und aus einer Rückführung 14. Bei einer teleskopischen Bewegung durchläuft die Längsführung 12 eine belaste Teilmenge 13. Die Kugeln 4 bewegen sich an- schließend nacheinander in eine der Umleitungen 16. Die Umleitung 16 ist von einer zweiten unbelasteten Teilmenge 17 der Reihe 11 durchlaufen, die sich anschließend in eine erste unbelastete Teilmenge 15 in der Rückführung 14 und dann in die unbelastete Teilmenge 17 einer weiteren Umleitung 16 einreihen sowie schließlich in die Längsführung 12 zurück geführt sind. Die Teilmen- gen 13,15 , 17 sind in Figur 15 jeweils durch eine gestrichelte Linie eingerahmt. Die Längsführung 12 und die Rückführung 14 verlaufen parallel zueinander und sind parallel zur Längsachse 1a ausgerichtet. Die Umleitungen 16 verlaufen bogenförmig und verbinden die Längsführung 12 mit der Rückführung 14. Die Kugeln 4 jeder der Reihen 11 sind nach innen in Richtung des Innenprofils 2 sowie nach außen in Richtung des Außenprofils 3 durch das Material der Kugelführung 6 in jeweils einem Kugelumlauf 10 gehalten.
Die Längsführung 12 ist schlitzartig ausgebildet (Figur 17). Dazu ist die Kugelführung 6 quer zu der Längsachse 1 a von innen aus Richtung des Innenprofils 2 nach außen in Richtung der Außenhülse 5 durchbrochen und im Querschnitt des Lagers 1 nach Figur 1 oder Figur 12 betrachtet, seitlich von dem Material der Kugelführung 6 begrenzt. Der größte freier Abstand A1 zwischen Material der Kugelführung in der Längsführung 12 entspricht quer zur Längsachse 1a mindestens dem Kugeldurchmesser jeder einzelnen der Kugeln 4 in der Reihe 11 , zuzüglich eines Flankenspieles zwischen den Kugeln 4 und den Wänden der Längsführung 12 von ca. 3/10 mm. Die Kugeln 4 der belasteten Teilmenge
13 sind in der Längsführung 12 nach innen in Richtung des Innenprofils 2 an einander gegenüberliegenden Rändern 18 der Längsführung 12 sowie nach außen in Richtung des Außenprofils 3 an sich einander gegenüberliegenden Rändern 19 gehalten. Dazu verringert sich der größte Abstand A1 zwischen den Seitenwänden zu den innen und außen liegenden Rändern 18 bzw. 19 hin auf den Abstand A2. Der Abstand A2 zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern 18 bzw. 19 ist kleiner als der Durchmesser jeder der Kugel 14 der Reihe 11. Weiterhin stehen die Kugeln 4 der belasteten Teilmenge 13 nach innen sowie nach außen an der Längsführung 12 über die Kugelführung 6 hinaus.
Jede der Umleitungen 16 verläuft zumindest teilweise bogenförmig, ist zumindest teilweise schlitzartig ausgebildet und ist dabei zumindest teilweise nach innen zum Innenprofil 2 hin und nach außen zu der Außenhülse 5 hin geöffnet. Die Kugeln 4 der zweiten unbelasteten Teilmenge 17 in jeder der Umleitungen 16 sind nach innen zu dem Innenprofil 2 sowie nach außen zu dem Außenprofil 3 hin analog zu den Kugeln der belasteten Teilmenge 11 (Figur 17) oder analog zu den Kugeln der ersten unbelasteten Teilmenge 15 in der Rückführung 14 (Figur 16) gehalten.
Die Rückführung 14 ist nutförmig ausgebildet und ist dabei nach innen zum Innenprofil 2 hin durch das Material der Kugelführung 6 vollständig abgeschlossen (Figur 16). Nach außen zu der Außenhülse 5 hin ist die Rückführung 14 geöffnet. Die Kugeln 4 sind in der Rückführung 14 nach außen zu der Außenhülse 5 hin in der Rückführung 14 gehalten. Dazu überragt die Rückführung 14 außen ein Überhang 24, der den freien Querschnitt der Rückführung
14 so reduziert, dass der Abstand A1 auf einen Abstand A3 verringert ist. Der Abstand A3 ist kleiner als der Durchmesser jeder der Kugel 14 der Reihe 11. Alternativ ist die Rückführung 14 schlitzartig nach innen und nach außen offen und oder die Umleitungen 16 sind analog der Rückführung 14 nutförmig ausgebildet.
Die Außenhülse 5 des Lagers 1 nach Figur 1 und 2 aus Blech sitzt fest in dem Außenprofil 3 sowie zwischen dem Außenprofil 3 und den Kugeln 4. Die in Figur 3 als Einzelteil dargestellte Außenhülse 5 weist den Querschnitt eines mehrseitigen Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von Seiten 5a auf. Jede der vier Seiten 5a der Außenhülse 5 weist eine nach innen gewandte Seitenfläche 5b auf, von denen sich jeweils zwei, das Innenprofil 2 zwischen sich, einander gegenüber liegen. Jeder der Seitenflächen 5b sind zwei der Kugelumläufe 10 zugeordnet. Die Kugelumläufe 10 an einer Seite 5a sind in einer Ebene quer zur Längsachse 1a nebeneinander angeordnet. Dabei sind die Rückführungen 14 unmittelbar zueinander benachbart. Das Blech der Außenhülse 5 ist an jeder der Seitenflächen 5b längs und quer über den Umleitungen der zwei Kugelumläufe 10 von innen nach außen über der Rückführung 14 und wenigsten teilweise über den Umleitungen 16 weg so zurückgestellt, dass die unbelasteten Teilmengen 15 sowie 17 quer zur Längsachse 1a nach außen relativ zu der Außenhülse 5 um ein Bewegungsspiel X beweglich angeordnet sind (Figur 1 und Figur 7a).
Die Innenhülse 7 aus Blech umfasst das Innenprofil 2 umfangsseitig und ist zwischen dem Innenprofil 2 und den Kugeln 4 sowie relativ zu dem Innenprofil 2 fest angeordnet. Dabei weist die Innenhülse 7 den Querschnitt eines mehrseitig ausgebildet Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von nach außen gerichteten Seitenflächen 7a auf, wobei den nach außen gerichteten Seitenflächen 7a außen jeweils eine der Seiten 5a der Außenhülse 5 gegenüberliegt.
In dem Lager 1 ist das quer zu der Längsachse 1a gerichtete Lagerspiel elas- tisch mittels der federelastischen Elemente 8 ausgeglichen. Jede der belasteten Teilmengen 13 in jeder der Längsführungen 12 ist zumindest mittels jeweils wenigstens eines der mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Elemente 8 von innen nach außen gegen eine der Seiten 5a der Außenhülse 5 vorgespannt. Die federelastischen Elemente 8 sind einteilig mit der Innenhülse 7 ausgebildete Federplatten 20 aus dem Blech der Innen- hülse 7. Jeweils eine der Federplatten 20 ist um ein zumindest dem halben Lagerspiel entsprechendes Vorspannmaß gegen mindestens eine Teilmenge 13 der Reihe 11 einer der Längsführungen 12 vorgespannt. Von jeder nach außen gerichteten Seitenflächen 7a der Innenhülse gehen zwei der Federplat- ten 20 ab und spannen jeweils eine der belasteten Teilmengen 13 gegen die Außenhülse 5 vor, so dass das Innenprofil 2 und das Außenprofil 3 gegeneinander spielfrei abgestützt sind.
In Figur 5 ist die Innenhülse 7 als Einzelteil und in Figur 6 auf dem Innenprofil 6 dargestellt. Die Innenhülse 7 an jeder der nach außen gerichteten Seitenflächen 7a mit zwei zur Längsachse 1a gleichgerichteten Längsschlitzen 21 versehen. Jede der Federplatten 20 erstreckt sich streifenförmig längs entlang eines der Längsschlitze 21. Weiterhin weist die Innenhülse 7 quer zur Längsachse 1a verlaufende Querschlitze 22 auf, die rechtwinklig in den Längsschlitz 21 münden. Die Federplatte 20 ist zwischen den Querschlitzen 22 und an ihrem freien Ende 23 durch den Längsschlitz 21 von der Innenhülse 7 getrennt, verläuft zunächst gekröpft und verläuft dann im weiteren Verlauf gestreckt hebelartig von der Innenhülse 7 ab. Durch den gekröpften Verlauf der Federplatte 20 ist abgesichert, dass die Federplatte 20 in Richtung des Außenprofils 5 her- vorsteht und zwischen der Federplatte 20 und dem Innenprofil 6 ein Spaltmaß S ausgebildet ist (Figur 6). Das Spaltmaß S sichert ab, dass die Federplatte 20 bei der Montage des Lagers 1 und bei Belastungen des Lagers 1 im Fahrbetrieb elastisch in Richtung des Innenprofils 6 ausweichen kann.
Die Sicherung 9 gegen Überlast sichert ab, das die quer zur Längsachse 1 a gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse 1 a an der Sicherung 9 abstützende Profile 2,3 bzw. Hülsen 29 nach der Überwindung des Betriebsspieles Y (Figuren 7 und 7a) die federelastischen Elemente 8 nicht beschädigen. Die Sicherung 9 des Lagers 1 ist eine sich der Kugelführung 6 längs an- schließende und zur Kugelführung 6 separate sowie quer zur Längsachse 1 a des Lagers 1 gerichtete Stütze 25 bzw. 27. Die Stütze 25 bzw. 27 ist einteilig mit der Innenhülse 7 ausgebildet. Vier Blechstreifen an jeder der Längsseiten 26 bzw. 28 der Innenhülse 7 sind als Stützen 25 bzw. 27 in Richtung des Außenprofils 3 abgewinkelt und an der Stütze 27 zusätzlich um 180° zurück gefal- tet. Die Blechstreifen 27 halten die Kugelführung 6 längs zwischen sich. Wie aus Figur 4 hervorgeht, sind die Kugelführung 6 mit Kugeln und die Innenhülse 7 zu einer Baueinheit 28 vor der Montage in die Außenhülse 5 vormontiert.
Die Figuren 8 bis 14 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Lager 30 ist in unterschiedlichen Ansichten und Einzelheiten dargestellt. Das Lager 30 ist aus einer Hülse 29 in Form einer Außenhülse 31 , aus der Kugelführung 6 und aus einer Lochscheibe 32 gebildet.
Die Außenhülse 31 des Lagers 30 aus Blech sitzt fest in dem Außenprofil 3 sowie zwischen dem Außenprofil 3 und den Kugeln 4. In dem Lager 30 ist das quer zu der Längsachse 30a gerichtete Lagerspiel elastisch mittels der federelastischen Elemente 8 ausgeglichen. Jede der belasteten Teilmengen 13 in jeder der Längsführungen 12 ist zumindest mittels jeweils wenigstens eines der mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Ele- mente 8 von außen nach innen gegen eine an eine der Seiten 2a des Innenprofils 2 anliegenden belasteten Teilmenge 13 vorgespannt. Die federelastischen Elemente 8 sind einteilig mit der Außenhülse 31 aus Blech ausgebildete Federplatten 33. Die Federplatten 33 decken die Längsführungen 12 längs und quer von außen ab. Die Außenhülse 31 weist den Querschnitt eines mehrseiti- gen Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von sich paarweise einander gegenüberliegenden Seiten 31 a auf. Jede der vier Seiten 31a der Außenhülse 31 weist eine nach innen gewandte Seitenfläche 31 b auf, von denen sich jeweils zwei, das Innenprofil 2 zwischen sich, einander gegenüber liegen. Jeder der Seitenflächen 31b sind zwei der Kugelumläufe 10 zugeord- net. Die Kugelumläufe 10 an einer Seite 31a sind in einer Ebene quer zur Längsachse 30a nebeneinander angeordnet. Dabei sind die Rückführungen 14 unmittelbar zueinander benachbart. Jede von jeweils zwei einander gegenüberliegenden Seiten 31a weist, das Innenprofil 2 quer zur Längsachse zwischen sich, jeweils zwei der Federplatten 33 auf.
Die Außenhülse 31 ist, wie in Figur 8 und Figur 11 dargestellt, an jeder der einander gegenüberliegenden Seiten 31a mit zwei zur Längsachse gleichgerichteten Längsschlitzen 34 versehen. Jeweils eine der Federplatten 33 erstreckt sich streifenförmig längs entlang eines der Längsschlitze 34. Außerdem weist die Außenhülse 31 quer zur Längsrichtung sowie rechtwinklig zum Längsschlitz 34 verlaufende und in den Längsschlitz 34 übergehende Querschlitze 35 auf. Die Federplatte 33 verläuft entlang des Querschlitzes 35 anfangs gekröpft und anschließend steht hebelartig von der Außenhülse 31 ab. Durch den gekröpften Verlauf der Federplatte 33 ist abgesichert, dass die Fe- derplatte 33 nach innen in die Außenhülse 31 hineinragt und zwischen der Federplatte 33 und dem Außenprofil 3 ein Spaltmaß S ausgebildet ist. Das Spaltmaß S sichert ab, dass die Federplatte 33 bei der Montage des Lagers 30 und bei Belastungen des Lagers 30 im Fahrbetrieb elastisch in Richtung des Außenprofils 3 ausweichen kann.
Jede der Federplatten 33 übergreift die Umleitungen 16 von einem der zwei jeweils einer der Seiten 31a zugeordneten Kugelumläufe 10 teilweise. Dabei ist die Federplatte 33 an den in Längsrichtung weisenden Enden 33a von unbelasteten Kugeln 4 weg soweit nach außen in Richtung des Außenprofils 3 zu- rückgestellt, dass die unbelasteten Kugeln 4 quer zur Längsrichtung nach außen zwischen dem Innenprofil 2 und den Enden 33a um ein zunehmendes Bewegungsspiel X' beweglich angeordnet sind (Detail Z in Figur 11 und in Figur 12).
Das Blech der Außenhülse 31 ist an jeder der Seiten 31 a längs und quer über den Umleitungen 16 sowie über den Rückführungen 14 von zwei zueinander benachbarten Kugelumläufen 10 mittels einer Ausformung 36 nach außen so zurückgestellt, dass die Kugeln 4 der unbelasteten Teilmengen 15, 17 quer zur Längsrichtung zwischen dem Innenprofil 2 und der Ausformung 36 wenigstens um ein Bewegungsspiel X beweglich angeordnet sind.
Die Stütze 25 ist ein einteilig mit der Außenhülse 31 aus dem Blech der Außenhülse 31 gebildeter Bord 37 an der einen Längsseite der Außenhülse 31 oder die Stütze ist die Lochscheibe 32 an der anderen Längsseite. Der Bord 35 ist umlaufend an der Außenhülse 31 ausgebildet und weist in Richtung des Innenprofils 2. Der Bord 37 ist in alle Richtungen quer zur Längsachse 30a des Lagers 30 zu dem Innenprofil 2 zumindest um das Betriebsspiel Y zu dem Innenprofil 2 beabstandet (Figur 10). Die Sicherung 9 gegen Überlast in Form des Bordes 35 sichert ab, das die quer zur Längsachse 30a gegeneinander bewegten und sich quer zur Längsachse 30a an der Sicherung 9 abstützende Profile 2,3 bzw. Hülsen 29 nach der Überwindung des Betriebsspieles Y die federelastischen Elemente 8 nicht beschädigen.
Die Lochscheibe 32 ist in Figur 14 einzeln und in Figur 13 im Lager 30 verbaut dargestellt und innen sowie außen im Wesentlichen den Querschnitten des Innenprofils 2 bzw. der Außenhülse 31 angepasst. Die Kugelführung 6 ist in der Außenhülse 31 befestigt. Dazu ist die Kugelführung an der einen Längsseite der Außenhülse 31 mittels des Bordes 37 und an der anderen Längsseite mittels der Lochscheibe 32 gehalten. Die Lochscheibe 32 ist mittels eines Bördel- randes 38 fest in die Außenhülse 31 gewalzt (Figur 10).
Bezugszeichen
Lager 28 Längsseite a Längsachse 29 Hülse
Innenprofil 30 Lager a Seite 30a Längsachse
Außenprofil 31 Außenhülse
Kugel 31a Seite
Außenhülse 31b Seitenfläche a Seite 32 Lochscheibe b Seitenfläche 33 Federplatte
Kugelführung 33a Ende
Innenhülse 34 Längsschlitz a Seitenfläche 35 Querschlitz federelastisches Element 36 Ausformung
Sicherung 37 Bord 0 Kugelumlauf 38 Bördelrand 1 Reihe 2 Längsführung 3 belastete Teilmenge 4 Rückführung 5 erste unbelastete Teilmenge 6 Umleitung 7 zweite unbelastete Teilmenge 8 Rand 9 Rand 0 Federplatte 1 Längsschlitz 2 Querschlitz 3 Ende 4 Überhang 5 Stütze 6 Längsseite 7 Stütze

Claims

Patentansprüche
1. Lager (1 , 30) zur längsbeweglichen Lagerung von einem Innenprofil (2) und einem Außenprofil (3) aneinander, wobei das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) entlang einer Längsachse (1a, 30a) des Lagers (1 , 30) relativ zueinander beweglich sind und wobei das Lager (1 , 30) Drehmomente zwischen dem Innenprofil (2) und dem Außenprofil (3) überträgt, das Lager (1 , 30) mit
einer innen in dem Außenprofil (3) sowie zwischen dem Außenprofil (3) und Kugeln (4) angeordneten sowie zu dem Außenprofil (3) festen Außenhülse (5, 31 ) aus Blech, zumindest einer Kugelführung (6) mit Kugelumläufen (10), federelastischen Elementen (8) zum Ausgleich von Lagerspielen und mit einer zwischen dem Außenprofil (3) und dem Innenprofil (2) an- geordneten Sicherung (9) gegen Überlast,
und dabei jeder der Kugelumläufe (10) aus
einer Reihe (11 ) der Kugeln (4), - einer Längsführung (12) mit einer belasteten Teilmenge (13) der
Kugeln (4) der Reihe (11 ), einer Rückführung (14) mit einer ersten unbelasteten Teilmenge
(15) Kugeln (4) der Reihe (11 ) sowie zwei die Längsführung (12) mit der Rückführung (14) verbindende Umleitungen (16), die Umleitungen (16) mit jeweils einer zweiten unbelastete Teilmenge (17) Kugeln (4) der Reihe (11 ),
wobei in dem Lager (1 , 30) das quer zu der Längsachse (1 a, 30a) gerichtete Lagerspiel elastisch ausgeglichen ist und dabei jede der be- lasteten Teilmengen (13) mittels jeweils wenigstens eines mindestens um die Hälfte des Lagerspieles elastisch eingefederten der Elemente (8) belastet ist, wodurch das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) mittels des Lagers (1 , 30) von dem Lagerspiel spielfrei gegeneinander vorgespannt sind und dabei die quer zur Längsachse (1a, 30a) gegeneinan- der bewegten und sich quer zur Längsachse (1a, 30a) an den federelastischen Elementen (8) abstützende Profile (2, 3) an der engsten Stelle zwischen dem Außenprofil (3) und dem Innenprofil (2) mindestens um ein Betriebsspiel zueinander frei beweglich sind und wobei das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) sich nach Überwindung des Betriebs- spieles an der Sicherung (9) gegen Überlast gegeneinander abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelführung (6) einteilig mit wenigstens einem Kugelumlauf (10) ausgebildet ist, wobei die Kugelführung (6) innen in dem Außenprofil (3) zwischen der Außenhülse (5, 31 ) und dem Innenprofil (2) angeordnet ist und dass die Sicherung (9) je- weils wenigstens eine sich der Kugelführung (6) längs anschließende und zur Kugelführung (6) separate sowie quer zur Längsachse (1 a, 30a) des Lagers (1 , 30) gerichtete Stütze (25, 27) ist (Figuren 1 , 2, 9, 10 und 15).
2. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (5, 31 ) den Querschnitt eines mehrseitigen Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von Seiten (5a, 31 a) aufweist (Figuren 3 und 8).
3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25) einteilig mit der Außenhülse (31 ) aus dem Blech der Außenhülse (31 ) gebildet ist (Figuren 10 und 11 ).
4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25) wenigstens ein von der Außenhülse (31 ) in Richtung des Innenprofils (2) abgehender Bord (37) ist (Figuren 10 und 11 ).
5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bord (35) an einem unbelasteten Lager (30) in alle Richtungen quer zur Längs- achse (30a) zu dem Innenprofil (2) zumindest um das Betriebsspiel beabstandet ist (Figur 10).
6. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25) eine Lochscheibe (32) ist, wobei die Lochscheibe (32) das Innenprofil
(2) außen umgreift und die Lochscheibe (32) außen von der Außenhülse
(31 ) umgriffen ist (Figuren 8 und 10).
7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochschei- be (32) in der Außenhülse (31 ) befestigt ist und dass die Lochscheibe
(32) an dem unbelasteten Lager (30) in alle Richtungen quer zur Längsachse (30a) zumindest um das Betriebsspiel zu dem Innenprofil (2) beabstandet ist (Figur 10).
8. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer nach innen gewandten Seitenfläche (5b, 31b) an jeweils einer von vier der Seiten (5a, 31a) der Außenhülse (5, 31 ) wenigstens jeweils einer der Kugelumläufe (10) zugeordnet ist, wobei sich jeweils zwei der Seitenflächen (5b, 31 b), das Innenprofil (2) zwischen sich, einander gegenüber liegen (Figur 9).
9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Seitenflächen (5b, 31 b) jeweils zwei der Kugelumläufe (10) zugeordnet sind (Figur 9).
10. Lager nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das . Lager (1 , 30) eine einteilige Kugelführung (6) aufweist, wobei in der Kugelführung (6) die Kugelumläufe (10) ausgebildet sind (Figur 15).
11. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (4) der Reihe (11 ) nach innen in Richtung des Innenprofils (2) sowie nach außen in Richtung des Außenprofils (3) durch das Material der Kugelführung (6) in dem Kugelumlauf (10) gehalten sind (Figuren 15, 16, 17).
12. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsführung (12) schlitzartig ausgebildet ist, wobei die Längsführung (12) die Kugelführung (6) quer zu der Längsachse (1 a, 30a) von innen aus Richtung des Innenprofils (2) nach außen in Richtung des Außenprofils (3) durchbricht und im Querschnitt des Lagers (1 , 30) betrachtet seitlich von dem Material der Kugelführung (6) begrenzt ist und wobei in der Längsführung (12) ein größter freier Abstand zwischen Material der Kugelführung (6) quer zur Längsachse (1a, 30a) mindestens dem Kugeldurchmesser der größten Kugel (4) in dem Kugelumlauf (10) entspricht (Figu- ren 15 und 17).
13. Lager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (4) der belasteten Teilmenge (13) in der Längsführung (12) nach innen an einander gegenüberliegenden Rändern (18) der Längsführung (12) sowie nach außen an sich einander gegenüberliegenden Rändern (19) der Längsführung (12) gehalten sind (Figur 17).
14. Lager nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (4) der belasteten Teilmenge (13) nach innen in Richtung des Innenprofils (2) sowie nach außen in Richtung der Außenhülse (3) zumindest an der Längsführung (12) über die Kugelführung (6) hinaus aus der Längsführung (12) hervorstehen, wobei die Kugeln (4) der belasteten Teilmenge (13) an der Außenhülse (3) anliegen (Figur 17).
15. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umleitung (16) zumindest teilweise bogenförmig verläuft und wenigstens anteilig schlitzartig ausgebildet ist, wobei die schlitzartig ausgebildete Umleitung (16) nach innen zum Innenprofil (2) hin und nach außen zu dem Außenprofil (3) hin geöffnet ist und dass die Kugeln (4) der zweiten unbelaste- ten Teilmenge (17) jeder der Umleitungen (16) nach innen zu dem Innenprofil (2) hin sowie nach außen zu dem Außenprofil (3) hin in der Umleitung gehalten sind (Figuren 12 und 16).
16. Lager nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet dass die Kugeln (4) in den Umleitungen (16) von innen nach außen quer zur Längsachse (1a, 30a) zu der Außenhülse (5, 31 ) beweglich sind (Figuren 12 und 16).
17. Lager nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet dass die Kugeln (4) in den Umleitungen (16) von innen nach außen quer zur Längsachse (1 a, 30a) zumindest um das Betriebsspiel zu der Außenhülse (5) beweglich sind (Figur 16).
18. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung (14) nutförmig ausgebildet ist und parallel zu der Längsführung (12) verläuft, wobei die Rückführung (14) nach innen zu dem Innenprofil hin durch das Material der Kugelführung abgeschlossen ist und die Rückführung (14) nach außen zu dem Außenprofil (3) hin geöffnet ist und dass die Kugeln (4) in der Rückführung (12) nach außen zu dem Außenprofil (3) hin in der Rückführung (12) gehalten sind, wobei die Kugeln (4) der ersten unbelasteten Teilmenge (15) in der Rückführung (14) von innen nach außen quer zur Längsachse (1a, 30a) zu der Außenhülse beweglich sind (Figuren 15 und 16).
19. Lager nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, die Kugeln (4) von innen nach außen quer zur Längsachse (1 a, 30a) zu der Außenhülse (5, 31 ) mindestens um das Betriebsspiel beweglich sind (Figur 16).
20. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die belasteten Teilmengen (13) eines jeden der Kugelumläufe (10) jeweils zumindest mittels eines der in Längsrichtung über der Längsführung (12) verlaufenden sowie nach innen gegen die Kugeln (4) vorgespannten der federelastischen Elemente (8) belastet ist sowie sich die Kugeln (4) der belasteten Teilmengen (13) bei Längsbewegungen der Profile (2, 3) gegeneinander an den federelastischen Elementen (8) gleichgerichtet zur Längsachse (1 a) längs abwälzen (Figuren 8, 9 und 11 ).
21. Lager nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die federelas- tischen Elemente (8) einteilig mit der Außenhülse (31 ) ausgebildete Fe- derplatten (33) aus dem Blech der Außenhülse (31 ) sind, wobei je eine der Federplatten (33) um ein zumindest dem halben Lagerspiel entsprechendes Vorspannmaß gegen mindestens eine belastete Teilmenge (13) Kugeln (4) der Reihe (11 ) in einer der Längsführungen (12) vorgespannt 5 ist sowie die Federplatte (33) dabei die Kugeln (4) gegen das Innenprofil
(2) vorspannt und wobei jede der einander gegenüberliegenden Seitenflächen (31b) der Außenhülse (31 ) wenigstens eine der Federplatten
(33) aufweist, wodurch das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) gegeneinander spielfrei vorgespannt sind (Figuren 8, 9, 11 ).
10
22. Lager nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (33) an jeder der einander gegenüberliegenden Seiten (33a) mit wenigstens einem zur Längsachse (30a) gleichgerichtet Längsschlitz
(34) versehen ist, wobei die Federplatte (33) sich streifenförmig längs 15 entlang des Längsschlitzes (34) erstreckt und dass die Außenhülse (33) quer zur Längsrichtung sowie rechtwinklig zum Längsschlitz (34) verlaufende und in den Längsschlitz (34) übergehende Querschlitze (35) aufweist, wobei die Federplatte (33) zwischen den Querschlitzen (35) zumindest quer hebelartig aus der Außenhülse (33) hervorgeht (Figuren 8 20 und 11 )).
23. Lager nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Federplatte (33) zumindest teilweise nach innen in die Außenhülse (31 ) vorgespannt ist, wobei jeder der Federplatten (33) wenigstens eine der
25 Teilmengen (13) der Längsführungen (12), im Querschnitt des Lagers
(30) betrachtet, außen quer zur Längsachse (30a) übergreift (Figuren 9 und 10).
24. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech der - 30 Außenhülse (5, 31 ) längs und quer über den Umleitungen (16) von innen nach außen von den zweiten unbelasteten Teilmengen (17) weg zurückgestellt ist, so dass die Kugeln (4) der zweiten unbelasteten Teilmengen (17) quer zur Längsachse (1a, 30a) von innen nach außen relativ zu der Außenhülse (5, 31 ) beweglich angeordnet sind (Figur 16). 35
25. Lager nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (4) der zweiten unbelasteten Teilmengen (17) quer zur Längsachse (1 a, 30a) von innen nach außen relativ zu der Außenhülse (5, 31 ) zumindest um das Betriebsspiel beweglich angeordnet sind (Figur 16).
26. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die federelastischen Elemente (8) einteilig mit der Außenhülse (31 ) ausgebildete Federplatten (33) aus dem Blech der Außenhülse (31) sind, wobei je eine der Federplatten (33) um ein zumindest dem halben Lagerspiel entspre- chendes Vorspannmaß gegen mindestens eine der belasteten Teilmenge (13) vorgespannt ist sowie dabei die Kugeln (4) gegen das Innenprofil (2) vorspannt und wobei jede der einander gegenüberliegenden Seiten (31a) der Außenhülse (31 ) wenigstens eine der Federplatten (33) aufweist und dass jede der Federplatten (33) die Umleitungen (16) eines der Umläufe (10) zumindest teilweise übergreift und dabei von den Kugeln (4) der zweiten unbelasteten Teilmengen (17) weg so weit nach außen zurückgestellt ist, dass die Kugeln (4) quer zur Längsachse (30a) von innen nach außen relativ zu den Federplatten (33) beweglich angeordnet sind (Figur 12).
27. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech der Außenhülse (5, 31 ) längs und quer über der Rückführung (14) von innen nach außen von der ersten unbelasteten Teilmenge (15) weg zurückgestellt ist, so dass die Kugeln (4) der ersten unbelasteten Teilmenge (15) quer zur Längsachse (1a, 30a) von innen nach außen relativ zu der Außenhülse (5, 31 ) beweglich angeordnet sind (Figuren 1 und 9).
28. Lager nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die erste unbelasteten Teilmenge (15) Kugeln (4) quer zur Längsachse (1 a, 30a) von innen nach außen relativ zu der Außenhülse (5, 31 ) zumindest um das Betriebsspiel beweglich angeordnet ist (Figuren 1 und 9).
29. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1 ) eine das Innenprofil (2) umfangsseitig umfassende sowie zwischen dem Innenprofil (2) und den Kugeln (4) angeordnete Innenhülse (7) aus Blech aufweist, wobei die Innenhülse (7) relativ zu dem Innenprofil (2) fest angeordnet ist (Figuren 1 , 2, 6 und 7).
30. Lager nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhül- se (7) den Querschnitt eines mehrseitig ausgebildet Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von nach außen gerichteten Seitenflächen (7a) aufweist, wobei den nach außen gerichteten Seitenflächen (7a) der Innenhülse (7) außen jeweils eine der Seiten (5a) des Außenprofils (5) gegenüberliegt (Figuren 1 , 5 und 7).
31. Lager nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25, 27) einteilig mit der Innenhülse (7) aus dem Blech der Innenhülse (7) gebildet ist (Figuren 2, 5 und 6).
32. Lager nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25, 27) jeweils von dem Blech der Innenhülse (7) nach außen abgewinkelt ist sowie von der nach außen gerichteten Seitenfläche (7a) abgeht (Figuren 2, 5 und 6).
33. Lager nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25, 27) an dem unbelasteten Lager (1 ) von innen nach außen quer zur Längsachse (1 a) zu der Außenhülse (5) zumindest um das Betriebsspiel beabstandet ist (Figur 7a).
34. Lager nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Längsführung (12) belastete Teilmenge (13) eines jeden der Kugelumläufe (10) mittels zumindest eines von innen gegen die Kugeln (4) vorgespannten der federelastischen Elemente (8) belastet ist, wobei sich die Kugeln (4) der belasteten Teilmenge (13) bei Längsbewegungen der Profile (2, 3) an dem Federelement (8) relativ zur Längsachse (1 a) längs abwälzen (Figur 1 ).
35. Lager nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die federelastischen Elemente (8) einteilig mit der Innenhülse (7) ausgebildete Fe- derplatten (20) aus dem Blech der Innenhülse (7) sind, wobei je eine der Federplatten (20) um ein zumindest dem halben Lagerspiel entsprechendes Vorspannmaß gegen mindestens eine belastete Teilmenge (13) einer der Längsführungen (12) vorgespannt ist sowie dabei die Kugeln (4) gegen die Außenhülse (5) vorspannt und wobei von jeder der nach außen gerichteten Seitenflächen (7a) wenigstens eine der Federplatten (20) abgeht, wodurch das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) spielfrei gegeneinander vorgespannt sind (Figuren 1 und 5).
36. Lager nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhül- se (7) an jeder der nach außen gerichteten Seitenflächen (7a) mit wenigstens einem zur Längsachse (1a) gleichgerichtet Längsschlitz (21 ) versehen ist, wobei die Federplatte (20) sich streifenförmig längs entlang des Längsschlitzes (21) erstreckt und dass die Innenhülse (7) quer zur Längsrichtung sowie rechtwinklig zum Längsschlitz (21 ) verlaufende und in den Längsschlitz (21) übergehende Querschlitze (22) aufweist, wobei die Federplatte (20) zwischen den Querschlitzen (22) zumindest quer zur Längsachse (1a) hebelartig von der Innenhülse (7) absteht (Figuren 5 und 6).
37. Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die federelastischen Elemente (8) einteilig mit einer das Innenprofil (2) umfangsseitig umfassenden und dabei die Längsführungen (12) längs und quer zur Längsachse (1 a, 30a) übergreifenden Hülse aus Blech ausgebildete Federplatten (20, 33) sind, wobei die Hülse (29) den Querschnitt eines mehrseitigen Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von sich paarweise einander gegenüberliegenden Seiten (5a, 31 a) aufweist und wobei je eine der Federplatten (20, 33) um ein zumindest dem halben Lagerspiel entsprechendes Vorspannmaß gegen mindestens eine belastete Teilmenge (13) Kugeln (4) der Reihe (11 ) ei- ner der Längsführungen (12) vorgespannt ist und sich die Kugeln (4) der belasteten Teilmenge (13), bei Längsbewegungen der Profile (2, 3) gegeneinander, dabei an dem Federelement (8) zur Längsachse (1 a) längs abwälzen und dass jede von einander gegenüberliegenden Seiten (5a, 31a) der Hülse (29), das Innenprofil (2) quer zur Längsachse (1a) zwi- sehen sich, wenigstens eine der Federplatten (20, 33) aufweist (Figuren 1 , 5, 6, 8, 9 und 11 ).
38. Lager nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (29) an jeder der einander gegenüberliegenden Seiten (5a, 31a) mit wenigstens einem zur Längsachse (1a, 30a) gleichgerichtet Längsschlitz (21 , 34) versehen ist, wobei die Federplatte (20, 33) sich streifenförmig längs entlang des Längsschlitzes (21 , 34) erstreckt und dass die Hülse (29) quer zur Längsrichtung sowie rechtwinklig zum Längsschlitz (21 , 34) verlaufende und in den Längsschlitz (21 , 34) übergehende Querschlitze (22, 35) aufweist, wobei die Federplatte (20, 33) entlang des Querschlitzes (22, 35) quer hebelartig aus der Hülse (29) hervorgeht (Figuren 5, 6, 8 und 11 ).
39. Lager nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (29) die Außenhülse (31 ) ist, wobei die an der Außenhülse (31 ) ausgebildeten Federplatten (33) die Kugeln (4) gegen das Innenprofil vorspannt und wobei jede der einander gegenüberliegenden Seiten (31a) der Außenhülse (31 )wenigstens eine der Federplatten (33) aufweist, wodurch das Innenprofil (2) und das Außenprofil (3) gegeneinander spielfrei vorgespannt sind (Figuren 8, 9 und 11 ).
40. Lager nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Federplatten (33) die Umleitungen (16) einen der Umläufe (10) zumindest teilweise übergreift und dabei von den zweiten unbelasteten Teilmengen
(17) weg soweit nach außen zurückgestellt ist, so dass die Kugeln (4) der zweiten unbelasteten Teilmengen (17) quer zur Längsachse (1 a) nach außen relativ zu den Federplatten (33) um ein Bewegungsspiel beweglich angeordnet sind (Figur 16).
41. Lager nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25) einteilig mit der Außenhülse (31 ) aus dem Blech der Außenhülse (31 ) gebildet ist (Figuren 10 und 11 ).
42. Lager nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25) wenigstens ein von der Außenhülse (31 ) in Richtung des Innenprofils (2) abgehender Bord (37) ist (Figuren 10 und 11 ).
43. Lager nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Bord (37) in alle Richtungen quer zur Längsachse (30a) zu dem Innenprofil (2) zumindest um das Betriebsspiel beabstandet ist (Figur 10).
44. Lager nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech der Außenhülse (5, 31) längs und quer über den Umleitungen (16) sowie über der Rückführung (14) von innen nach außen von den Kugeln (4) der unbelasteten Teilmengen (15, 17) der Reihe (11 ) nach außen weg zurückgestellt ist, so dass die Kugeln (4) der unbelasteten Teilmengen (15, 17) quer zur Längsachse (1a, 30a) von innen nach außen in der Umleitung (16) relativ zu der Außenhülse (5, 31 ) beweglich angeordnet sind (Figuren 1 , 9 und 16).
45. Lager nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (4) der unbelasteten Teilmengen (15, 17) quer zur Längsachse (1 a, 30a) von innen nach außen relativ zu der Außenhülse (5, 31 ) mindestens um das Betriebsspiel beweglich in der Umleitung (16) sowie der Rückführung (14) angeordnet sind (Figuren 1 , 9 und 16).
46. Lager nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Fe- derplatten (20, 33) die Umleitungen (16) eines der Umläufe (10) zumindest teilweise quer übergreift und dabei von den Kugeln (4) der zweiten unbelasteten Teilmengen (17) weg soweit zurückgestellt ist, dass die Kugeln (4) der zweiten unbelasteten Teilmengen (17) quer zur Längsachse (1a, 30a) relativ zu den Federplatten (20, 33) um ein Bewegungs- spiel beweglich angeordnet sind (Figur 12).
47. Lager nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (29) eine das Innenprofil (2) umfangsseitig umfassende sowie zwischen dem Innenprofil (2) und den Kugeln (4) angeordnete Innenhülse (7) aus Blech ist, wobei die Innenhülse (7) relativ zu dem Innenprofil fest angeordnet ist (Figuren 1 , 2, 6 und 7).
48. Lager nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhül- se (7) den Querschnitt eines mehrseitig ausgebildet Hohlprofils mit vorzugsweise einer geraden Anzahl von nach außen gerichteten Seitenflächen (7a) aufweist, wobei den nach außen gerichteten Seitenflächen (7a) der Innenhülse (7) jeweils eine nach innen gerichtete der Seitenflächen (5b) der Außenhülse (5) gegenüberliegt (Figuren 1 , 5 und 7).
49. Lager nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25, 27) einteilig mit der Innenhülse (7) aus dem Blech der Innenhülse (7) gebildet ist (Figuren 2, 5 und 6).
50. Lager nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25, 27) jeweils von dem Blech der Innenhülse (7) nach außen abgewinkelt abgeht (Figuren 2, 5 und 6).
51. Lager nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (25, 27) an dem unbelasteten Lager (1 ) von innen nach außen quer zur
Längsachse (1a) zu der Außenhülse (5) an dem unbelasteten Lager zumindest um das Betriebsspiel beabstandet ist (Figur 7a).
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