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CN103382962A - 用于动力转向机构的滚动轴承 - Google Patents

用于动力转向机构的滚动轴承 Download PDF

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CN103382962A CN2013102747255A CN201310274725A CN103382962A CN 103382962 A CN103382962 A CN 103382962A CN 2013102747255 A CN2013102747255 A CN 2013102747255A CN 201310274725 A CN201310274725 A CN 201310274725A CN 103382962 A CN103382962 A CN 103382962A
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D·詹森
B·芒特博尤夫
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Abstract

一种滚动轴承，尤其是用于动力转向机构的滚动轴承，包括内圈16，外圈14，与所述圈之一轴向且径向接触的弹性套22，以及保持套的壳体24。壳体包括轴部40和两个横向凸缘42，44，该凸缘延伸所述轴部且相对于套接触地安装以在所述套上产生轴向预应力。

Description

用于动力转向机构的滚动轴承
技术领域
本发明涉及滚动轴承领域，尤其是用于机动车辆的动力转向机构。
背景技术
动力转向机构包括电助力转向电机和安装于所述电机输出轴上的蜗杆，蜗杆与如固定于转向柱轴上或通过中间小齿轮连接于转向齿条的齿轮啮合。
通常，动力转向机构还包括自动补偿蜗杆的螺纹和/或相应齿轮的齿的磨损的系统，上述磨损可能发生在整个过程中。进一步的详细描述可参考文献如DE-A1-10053183，其描述了这种磨损补偿系统。
在上述文献中，磨损补偿系统安装在蜗杆的一端，蜗杆的另一端通过滚动轴承被安装以在壳体内旋转。在轴承和壳体之间设置有金属公差环，其允许在磨损补偿作用中所述轴承和蜗杆朝向齿轮的径向位移。
该方案的缺陷在于不能吸收蜗杆的轴线和壳体的轴线的角度对准影响，尤其在磨损补偿作用中。而且，需要提供安装两个不同的元件，即金属公差环和滚动轴承。
发明内容
本发明旨在克服这些缺陷。
更具体地，本发明的目的是提供一种滚动轴承，尤其是用于动力转向机构，其易于制造和安装，具有良好的轴向刚性，并且能够适用于其上安装有轴承的轴的轴线和相连壳体的轴线的角度对准影响。
在一个实施例中，一种滚动轴承，尤其是用于动力转向机构的滚动轴承，包括内圈，外圈，与所述圈之一轴向且径向接触的弹性套，以及保持所述套的壳体。壳体包括轴部和两个横向凸缘，该凸缘延伸所述轴部且相对于套接触地安装以在所述套上产生轴向预应力。
在一个实施例中，壳体的至少一个横向凸缘朝套向内弯曲。壳体的两个横向凸缘能够朝套向内弯曲。
在一个实施例中，轴承包括至少一组布置在所述圈之间的滚动元件。优选地，滚动轴承的每一个圈是实体的且包括至少一个用于滚动元件的凹的滚道。
在一个实施例中，套包括轴部和两个径向部，两个径向部分别布置在轴部的一个端部。套的每个径向部在所述圈和壳体的相应横向凸缘之间被轴向封闭。套的轴部优选地被径向地布置在壳体的轴向部和所述圈的圆柱表面之间。
优选地，套与壳体一起限定至少一个自由空间。套可包括多个与壳体接触的凸起。
本发明还涉及一种用于机动车辆的动力转向机构，包括前述滚动轴承。
附图说明
通过阅读作为非限制性的例子并由附图示出的实施例的详细描述，本发明将得到更好地理解。
图1为根据本发明一个实施例的滚动轴承的轴向截面图；
图2为沿图1的轴II-II的截面图，以及
图3为图1和2的轴承的分解透视图。
具体实施方式
在图1至3中，具有轴线12的滚动轴承10包括外圈14，内圈16，多个滚动元件18，此处为球的形式，用于保持所述滚动元件的规则圆周间距的保持架20，安装在外圈上的弹性套22和保持所述套的壳体24。
外圈14包括圆柱形轴向外表面14a，阶孔14b，两个相对的径向前表面14c和14d，以及基本形成在孔14b中间的深槽滚道，并且滚道具有在截面上表示为凹的内部轮廓与滚动元件18匹配，所述滚道径向向内。
内圈16包括圆柱孔16a，圆柱轴向外表面16b，两个相对的径向前表面16c和16d，以及基本形成在外表面16b中间的深槽滚道，并且滚道具有在截面上表示为凹的内部轮廓与滚动元件18匹配，所述滚道径向向外。前表面16c和16d分别位于内圈的前表面14c和14d所在的径向平面内。
外圈14和内圈16为实体。“实体圈”的表述应当理解为其形状是通过加工来自管，棒料，铸造和/或辊轧毛坯去除碎料(通过旋转或磨削)而获得的圈。
套22可例如通过弹性合成材料如弹性体或橡胶制成。套22固定连接于外圈10。例如，其可成型于外圈10之上或通过任何其它合适的方法如通过胶粘固定。
套22是一体成型且具有U形截面的环形。套22轴向和径向与外圈14接触。套22包括环形轴部26和两个环形径向部28，30，其设置在轴部26的对应端，且径向向内。在所示示例性实施例中，径向部28，30相对于通过滚动元件18的中心的轴承径向中间平面而彼此对称。轴部26与外圈的外表面14a径向接触且径向围绕外表面。径向部28，30与外圈10的径向表面14c，14d轴向接触。
轴部26的外表面具有多个齿32，其在所示示例性实施例中是轴向朝向的。齿32在圆周方向上彼此间隔。两个连续的齿32之间形成自由空间34。多个自由空间34通过齿32限定且彼此在圆周方向上有规律的间隔开。齿32可通过在径向力的作用下受压以及通过至少部分地填充自由空间34而变形。套22的材料是弹性的但不可压缩且自由空间34使套22具有良好的变形能力，其可通过改变两个连续齿32之间限定的每个自由空间的形状和容积而被预定。如上所述，在所示示例性实施例中，套22包括在其外表面通过齿32形成的多个凸起。作为变形，在轴部26的外表面上可形成有横截面可为例如长方形，梯形，圆形或非圆形等形式的多个环状凸起。这样，在凸起之间限定了自由空间，在径向力作用下它们可在其中被变形。
保持壳体24优选地通过切割和冲压金属片而经济地制成。壳体24是一体成型且具有U形截面的环形。壳体24在圆周方向上连续。壳体24与套22轴向和径向接触。壳体24包括环形圆柱轴部40和两个环形横向边缘或凸缘42，44，其分别布置在轴部40的端部且径向向内延伸。套的轴部26径向定位在外圈的外表面14a和壳体的轴部40之间。壳体的轴部40的孔与套的轴部26的齿32径向接触且径向围绕它。套的齿32之间形成的自由空间34通过轴部40的孔而被径向封闭。自由空间34通过套22和壳体24而限定。
壳体的横向凸缘42，44与套的径向部28，30轴向地在外圈10的径向表面14c，14d的相反侧接触。每个横向凸缘42，44朝相连的套的径向部28，30轴向向内弯曲从而将轴向预应力作用在套上。作用在套22上的该轴向预应力能够避免外圈14，套22和壳体24之间运动的存在。另外，滚动轴承10的整个轴向刚性被加强。套的每个径向部28，30在壳体的相应横向凸缘42，44和外圈10之间被轴向封闭。径向部28，30与外圈10的径向表面14c，14d直接轴向接触且与壳体的横向凸缘42，44直接轴向接触。壳体的所述横向凸缘42，44与套22轴向直接接触。
在所示示例性实施例中，横向凸缘42，44相对于通过滚动元件18的中心的轴承径向中间平面而彼此对称。作为变化，仅横向凸缘42，44之一可朝套的相应径向部28，30轴向向内弯曲，从而被倾斜地延伸，另一凸缘可以完全地径向延伸。
壳体24的外表面被设计成布置在壳体的内部且内圈16被安装在旋转轴上，特别是当滚动轴承10被用于动力转向机构时，安装在与动力电机相连的蜗杆上。
在图1中，滚动轴承10被表示在没有角度未对准的位置，其中内圈16及相连轴的轴线12与保持壳体24及相连壳体的轴线相同。
当内圈16的轴线12相对于壳体24的轴线有角度地倾斜时，其例如可发生在动力转向机构中轴承使用的自动磨损补偿作用中，首先产生外圈14相对于内圈16的稍微的枢转。该枢转由于具有凹的滚道的实体外圈和内圈14，16的使用而成为可能。接着，弹性套22变形以吸收角度未对准。套的齿32稍压在套的径向部28或30侧上，其导致所述径向部的压缩和另一径向部的稍微的伸展。由于这种滚动轴承具有可变形的弹性套且包括实体圈，内圈16的轴线相对于壳体24的轴线的角度倾斜，例如可以是5度。
另外，即使具有套22的变形，由于通过壳体的横向凸缘42，44作用的轴向预应力，轴承10也保持良好的轴向刚性。而且，套22也可允许壳体24相对于外圈14径向位移。
在所示示例性实施例中，可变形的套22被布置在保持壳体24和外圈14之间的环形空间中，同时为了获得套的简单的变形而留有自由空间部分。作为变形，可以提供整体充满保持壳体24和外圈14之间提供的环形空间的套。这样，通过轴承允许的角度倾斜更多地被限制且主要决定于套使用的弹性材料的种类。
在所示示例性实施例中，套和壳体被安装在外圈上。作为变形，也可以将套安装在内圈的圆柱孔中且将保持壳体布置在套的孔中。在所示示例性实施例中，轴承是滚动轴承。可选择地，轴承可以是滑动轴承，其包括两个彼此受压径向安装的圈。然而，这样，相比较于包括具有用于滚动元件的凹的滚道的实体圈的滚动轴承，内圈的轴线相对于壳体的轴线角度倾斜量被减小。

Claims (11)

1.一种滚动轴承，尤其是用于动力转向机构的滚动轴承，包括内圈(16)和外圈(14)，其特征在于，包括弹性套(22)，该套与所述圈中的一个轴向地和径向地接触，还包括壳体(24)，该壳体保持所述套且包括轴部(40)和两个横向凸缘(42，44)，该凸缘延伸所述轴部且相对于套接触地安装以在所述套上产生轴向预应力。
2.如权利要求1所述的轴承，其中该壳体的至少一个横向凸缘(42，44)朝该套向内弯曲。
3.如权利要求2所述的轴承，其中该壳体的该两个横向凸缘(42，44)朝该套向内弯曲。
4.如前述权利要求任一所述的轴承，包括至少一组布置在所述圈(14，16)之间的滚动元件(18)。
5.如权利要求4所述的轴承，其中每个圈(14，16)是实体的且包括至少一个用于该滚动元件的凹的滚道。
6.如前述权利要求任一所述的轴承，其中该套(22)包括轴部(26)和两个径向部(28，30)，每个径向部布置在该轴部的一端。
7.如权利要求6所述的轴承，其中该套的每个径向部(28，30)在所述圈和该壳体的相应横向凸缘(42，44)之间被轴向封闭。
8.如权利要求6或7所述的轴承，其中该套的该轴部(26)被径向地布置在该壳体的该轴部(40)和所述圈的圆柱表面之间。
9.如前述权利要求任一所述的轴承，其中该套(22)与该壳体(24)一起限定至少一个自由空间。
10.如前述权利要求任一所述的轴承，其中该套包括多个与该壳体接触的凸起(32)。
11.一种用于机动车辆的动力转向机构，包括前述权利要求任一所述的滚动轴承。
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Application publication date: 20131106

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