用于转向柱的轴承杯套件和具有轴承杯套件的转向柱的制作方法

1.本发明涉及用于转向柱的轴承杯套件，该轴承杯套件具有轴承杯，其中，轴承杯具有用于接纳滚动轴承的轴承杯部分和从轴承杯部分开始径向向外延伸的保持部分，其中，轴承杯部分具有第一开口侧和第二开口侧，第一开口侧具有径向向内延伸的套环。此外，本发明还涉及用于机动车辆的转向柱，该转向柱具有护套管和转向轴，其中，转向轴由滚动轴承支承并且布置成能够在护套管内旋转。


背景技术：

2.可以布置在支承转向轴的轴承与护套管之间的中间部件在现有技术中是已知的。例如，de 199 51 388a1描述了一种公差环，该公差环可以布置在转向柱轴承中。该公差环包括保持突出部、用于使轴穿过的开口、以及壁部分，其中，壁部分封围由公差环前部接纳的轴承的外侧部。该公差环在壁部分上具有两个保持凸耳，这两个保持凸耳在公差环被推动到轴承模块中时以弹起的方式被支承在轴承的外环上，使得径向向外指向的复位力作用在相应的保持凸耳上。此外，从us 2008/0025655 a1中已知轴承保持器，其中，轴承保持器的壁部分包围已经被引入在其外侧部上的轴承。当轴承插入到轴承支架中时，与轴承接触的壁变形，以便将轴承紧固在轴承支架内。此外，在轴承支架插入到腔体中时，保持部分弹性屈服并变形，使得所述轴承支架紧固在所述腔体中，还从壁部分延伸。
3.此外，de 10 2021 203 356 a1描述了一种用于转向柱的轴承杯，其中，轴承杯包括基部部分和壁部分，基部部分具有用于使轴穿过的开口。在这种情况下，轴承杯被设计成接纳滚动轴承，使得壁部分至少部分地封围所接纳的滚动轴承的外元件，并且轴承杯的基部部分至少部分地覆盖所接纳的滚动轴承的一个侧部。轴承杯还包括从壁部分径向向外延伸的保持部分，其中，保持部分被设计成抵靠管的内壁而支承，以便使轴承杯布置在管中。


技术实现要素：

4.由此得出，本发明的目的是提供一种针对在管中设置轴承、特别地针对转向柱的护套管中的滚动轴承的改善的可能性。在该过程中将会有利地实现使在转向柱的护套管中的组装变得容易以及使在转向柱的护套管中的安装变得简单，并且将会实现轴承的可靠设置。
5.为了解决这种问题，提出了一种根据独立权利要求所述的轴承杯套件和转向柱。本发明的其他有利实施方式在从属权利要求和说明书中进行描述并且在附图中进行表示。
6.所提出的解决方案设想了一种用于转向柱的轴承杯套件，该轴承杯套件包括轴承杯和紧固元件，其中，轴承杯具有用于至少部分地接纳滚动轴承的轴承杯部分和从轴承杯部分开始径向向外延伸的保持部分，其中，轴承杯部分具有第一开口侧和第二开口侧，第一开口侧具有径向向内延伸的套环，并且其中，紧固元件特别地以下述方式连接至轴承杯，即紧固元件关于轴承杯沿轴向方向固定由轴承杯部分接纳的滚动轴承。轴承杯套件有利地具有连接装置，以便在轴承杯部分的第二开口侧处将紧固元件连接至轴承杯。
7.所提出的解决方案还设想了一种用于转向柱的轴承杯套件，该轴承杯套件包括轴承杯和紧固元件，其中，轴承杯具有用于至少部分地接纳滚动轴承的轴承杯部分和从轴承杯部分开始径向向外延伸的保持部分，其中，轴承杯部分具有第一开口侧和第二开口侧，第一开口侧具有径向向内延伸的套环，并且其中，轴承杯套件具有连接装置，以便在轴承杯部分的第二开口侧处将紧固元件连接至轴承杯，特别地以下述方式将紧固元件连接至轴承杯，即连接至轴承杯的紧固元件设计成关于轴承杯沿轴向方向固定由轴承杯部分接纳的滚动轴承。
8.如果轴承由轴承杯接纳、特别地被按压到轴承杯部分中并且紧固元件连接至轴承杯，则连接至轴承杯的紧固元件有利地防止轴承能够从轴承杯部分脱落或者防止轴承能够相对于轴承杯部分移位。轴承杯本身的设计有利地使得容易地引入到管中，特别地引入到转向柱的护套管中。保持部分有利地设计成抵靠管的内壁而支承，以便使轴承杯布置在管中，并且保持部分可以特别地设计为保持环的形式。通过调整轴承杯的保持部分，相同的滚动轴承可以有利地插入到不同的管中，不同的管可以特别地具有不同的内管直径。更有利地，保持部分提供了足够刚性的支承。
9.轴承杯的轴承杯部分特别地具有基部部分和壁部分，基部部分具有用于使轴穿过的开口，其中，基部部分有利地由从轴承杯部分径向向内延伸的套环形成。在这种情况下，轴承杯有利地设计成用于以下述方式接纳滚动轴承，即壁部分至少部分地封围所接纳的滚动轴承的外元件，该外元件以特别地、环形方式包围滚动轴承，并且轴承杯的基部部分至少部分地覆盖所接纳的滚动轴承的一个侧部。特别地，设置为使得壁部分设计为呈筒形壳体的形式。轴承杯的实施方式使滚动轴承能够有利地容易地插入、特别地被按压到由基部部分和壁部分形成的接纳区域中。特别地，轴承杯和紧固元件以不同的方式构造。特别地，轴承杯和紧固元件并不具有对称设计。特别地，紧固元件和轴承杯具有不同的几何形状。更特别地，紧固元件不具有保持部分。在轴承杯套件被引入到管中的情况下，轴承杯套件在这种情况下有利地仅通过轴承杯的保持部分、并且有利地并不通过紧固元件、抵靠管的内壁而支承。紧固元件的外部尺寸、特别地紧固元件的直径在径向方向上有利地小于轴承杯的外部尺寸。
10.有利地，紧固元件也具有基部部分并且还具有壁部分，基部部分具有用于使轴穿过的开口，其中，基部部分有利地由径向向内延伸的套环形成。紧固元件有利地设计成以下述方式固定由轴承杯接纳的滚动轴承，即紧固元件的壁部分部分地封围已经接纳的滚动轴承的外元件，该外元件特别地以环形方式包围滚动轴承，并且紧固元件的基部部分至少部分地覆盖滚动轴承的未由轴承杯接纳的侧部。特别地，设置为使得壁部分设计为呈筒形壳体的形式。壁部分有利地还具有连接部分，紧固元件可以通过该连接部分连接至轴承杯。特别地，设置为使得紧固元件具有环形轮廓。特别地，紧固元件可以以用于轴承杯的盖的方式来设计。
11.根据轴承杯套件的有利改进方案，作为轴承杯套件的连接装置，紧固元件具有形状配合元件并且轴承杯具有形状配合凹部。在这种情况下，在紧固元件连接至轴承杯时形状配合元件有利地与形状配合凹部接合。
12.在有利的改进方案中，可以设置为使得形状配合元件借助于再成形操作、例如借助于摆动铆接、嵌缝或超声波焊接来设置。因此，有利地在紧固元件相对于轴承杯定位之后
执行再成形操作，并且因此形成形状配合元件。
13.替代性地或附加地，可以设置为使得作为轴承杯套件的连接装置，轴承杯具有形状配合元件并且紧固元件具有形状配合凹部，其中，在这种情况下，在紧固元件连接至轴承杯时形状配合元件也有利地与形状配合凹部接合。形状配合元件和形状配合凹部有利地允许在轴承杯与紧固元件之间形成固定连接，使得有利地防止由轴承杯接纳的轴承能够从轴承杯部分脱落或甚至更有效地防止由轴承杯接纳的轴承能够关于轴承杯部分移位。更有利地，形状配合元件和形状配合凹部以下述方式设计，即轴承头部和紧固元件可以以非破坏性的方式再次与彼此分离，优选地在不使用工具的情况下也是如此。
14.对于能够压夹至轴承杯的紧固元件而言，这是特别有利的，尤其在使组装更简单方面。轴承杯套件的另一有利实施方式设置为将形状配合元件设计为闩锁凸耳、特别地弹性闩锁凸耳，并且将形状配合凹部设计为用于闩锁凸耳的接纳槽。
15.特别地，设置为使得轴承杯的保持部分包括轴承杯的连接装置。特别地，设置为使得保持部分具有形状配合凹部，这些形状配合凹部特别地以等距间隔分布在整个保持部分上。
16.进一步有利地，紧固元件具有连接部分，其中，连接部分有利地具有紧固元件的连接装置、特别地形状配合元件。在这种情况下，形状配合元件有利地以与形状配合凹部相对应的方式布置在保持部分上。
17.另一有利的实施方式设想的是，紧固元件具有接纳部分，接纳部分用于、特别地以下述方式、部分接纳滚动轴承，即由轴承杯套件接纳的滚动轴承由轴承杯和连接至轴承杯的紧固元件完全接纳，并且滚动轴承通过紧固元件关于轴承杯在轴向方向上固定。以这种方式，紧固元件还可以有利地帮助保护滚动轴承免受异物和污染物的影响。
18.根据另一有利的实施方式，设置为使得轴承杯是一件式的整体部件，并且轴承杯有利地由金属材料制成。在这种情况下，作为一件式的整体部件的构型有利地使轴承杯的处理更容易。如果轴承杯由金属材料制成，则该轴承杯有利地耐用并且有利地适于吸收相对大的力而不遭受任何损坏。轴承杯有利地由轻质金属、特别地铝制成。特别地，轴承杯也可以由钢或片状金属制成。特别地，设置为使得轴承杯为深拉伸冲压部件。因此，轴承杯可以有利地以成本有效的方式生产。
19.另一方面，紧固元件有利地由塑料制成，并且从这种程度上来看其在生产方面是特别有利的。紧固元件有利地也是一件式的整体部件。特别地，紧固元件可以是注射模制件。特别地在轴承杯由金属材料制成并且紧固元件由塑料制成时，有利的是、作为连接装置、轴承杯具有形状配合凹部、特别地槽、并且紧固元件具有形状配合元件、特别地闩锁凸耳。这一方面是因为通过该实施方式而产生重量优势。此外，闩锁凸耳可以由塑料以弹性方式直接形成。
20.在有利的改进方案中，设置为使得紧固元件和轴承杯设计为一件式部件。该部件优选地形成在保持部分或在壁部分中，并且包括向内突出的至少一个保持舌状部。在这种情况下，所述至少一个保持舌状部有利地形成用于滚动轴承的可拉出(pull-out)式紧固装置，使得在所述滚动轴承已经被压入到轴承杯中之后、不能不需要更大的力而再次从轴承杯中移除。所述至少一个保持舌状部有利地具有弹性设计。所述至少一个保持舌状部有利地相对于配装方向倾斜。以这种方式，在滚动轴承于轴承杯中受到与配装方向相反的力时，
所述至少一个保持舌状部楔入到滚动轴承中，该滚动轴承有利地通过滚动轴承的外环(外元件)的外侧向表面而插入轴承杯中。因此，有利地实现了滚动轴承在轴承杯中的固定且可靠的坐置。根据有利的实施方式，紧固元件和轴承杯因此根据有利的实施方式一起设计为单个的一件式部件，其中，紧固元件有利地设计在轴承杯的保持部分或壁部分中、特别地设计为多个保持舌状部的形式，这些保持舌状部优选地径向向内地取向，并且更有利地沿轴承杯的第一开口侧的方向取向。
21.根据有利的实施方式，设置为使得轴承杯的保持部分包括可拉出式紧固装置。该可拉出式紧固装置有利地防止已经沿配装方向被引入到管中的轴承杯进行与所述配装方向相反的运动。装配方向为轴承头部被引入到管中所沿的方向。特别地，设置为使得保持部分的外轮廓形成可拉出式紧固装置。轴承杯的保持部分有利地包括至少一个保持舌状部、特别地多个保持舌状部。在这种情况下，所述至少一个保持舌状部有利地形成可拉出式紧固装置。所述至少一个保持舌状部有利地具有弹性设计。所述至少一个保持舌状部有利地相对于配装方向倾斜。因此，在轴承杯于管中受到与配装方向相反的力时，插入到管中的轴承杯的所述至少一个保持舌状部有利地楔入管的内管壁。以这种方式，有利地实现了轴承杯在管中的固定且可靠的配装。
22.根据本发明的另一有利实施方式，轴承杯的保持部分在保持部分的外端部处具有径向向外指向的稳定元件。稳定元件有利地设计成受到径向地作用在布置于管中的轴承杯上的力。以这种方式，有利地进一步提高径向方向上的支承作用。特别地，设置为使得保持部分包括至少三个稳定元件。稳定元件有利地相对于配装方向倾斜，但是优选地与保持舌状部相比倾斜较不剧烈。特别地，还可以设置为使得稳定元件并不倾斜，并且特别地完全位于由保持部分横跨的平面上。
23.保持部分的稳定元件和保持舌状部有利地以交替的方式布置、特别地以规则交替的方式布置。特别地，在这种情况下，保持舌状部的数目可以超过稳定元件的数目。特别地，保持舌状部与稳定元件的比例可以大于1：1、特别地大于1.4：1、特别地为2：1或大于2：1。
24.根据本发明的特别有利的实施方式，轴承杯包括滚动轴承阻尼限制器。因此，由引入到轴承杯中的滚动轴承所提供的阻尼有利地受到限制。在转向系统中特别重要的是，轴承具有良好的阻尼作用，使得对转向柱的冲击可以受到阻尼。然而，对这种阻尼作用的部件的良好响应性通常与相对较长的阻尼路径相关联。然而，较长的阻尼路径可以导致转向轴具有比所期望更大的偏转。通过由轴承杯提供的滚动轴承阻尼限制器，阻尼路径有利地减小，并且因此可以有利地防止转向轴的过度偏转。
25.更有利地，轴承杯包括肩部，该肩部设计成与预限定的配对肩部形成一距离，配对肩部可以由转向轴形成或由滚动轴承的内环形成，并且该肩部设计成限制转向轴的偏转。特别地，轴承杯的肩部也可以由轴承杯部分的径向向内延伸的套环形成。在这种情况下，轴承杯有利地以下述方式设计，即在滚动轴承于无负载状态下布置在轴上并且由轴承杯接纳的这种情况下，在套环与面向套环的接触表面之间形成一距离。该距离有利地小于所接纳的滚动轴承的最大可能阻尼路径。以这种方式，有利地提供滚动轴承阻尼限制器，这有利地防止转向轴的过度偏转。
26.为了使用轴承杯套件，特别地设置为使得轴承在预组装阶段安装在轴承杯中，其中，轴承由轴承杯部分接纳。然而，在这种情况下，轴承杯部分必须具有这样的尺寸，即轴承
由轴承杯部分完全封围。可以设置为使得轴承被按压到轴承杯部分中。一旦轴承已经安装在轴承杯中，轴承杯和紧固元件则立即连接至彼此，特别地以下述方式连接至彼此，即紧固元件压夹到轴承杯的保持部分中，该保持部分设计为保持环。特别地，保持环为此目的具有对应凹部并且紧固元件具有对应的凸耳，使得在配装之后凸耳可以与凹部接合并且有利地形成倒扣(undercut)。以这种方式，紧固元件有利地固定地连接至轴承杯。一旦在轴承与保持部分之间实现压紧力(press-out force)，紧固元件有利地接收剩余力并确保满足要求。换言之，一旦在轴承杯的保持部分与轴承之间已经达到最大保持力，紧固元件有利地设计成接收所需的剩余力。
27.为了解决上述问题而进一步提出的转向柱包括护套管，转向轴通过滚动轴承以可旋转安装的方式被接纳在护套管中，其中，滚动轴承布置在轴承杯的轴承杯部分中，并且轴承杯通过保持部分抵靠护套管的内壁而支承，其中，紧固元件连接至轴承杯，特别地使得滚动轴承关于轴承杯在轴向方向上被固定。特别地，设置为使得轴承杯和紧固元件是根据本发明设计的轴承杯套件。从这种程度来看，轴承杯和紧固元件特别地以单独或组合的方式具有前面所述的特征。
28.根据转向柱的有利实施方式，轴承杯包括肩部，该肩部位于距配对肩部一限定距离处，配对肩部由转向轴形成或由滚动轴承的内环形成，其中，肩部设计成具有限定的间距以对已加载的转向轴的偏转进行限制。特别地在方向盘锁已紧固并且高扭矩被引入到转向轴中的情况下也是如此。通过限制偏转，可以有利地防止锁定螺栓从转向轴的锁定螺栓接纳凹槽中跳出或者跳过安装在转向轴上的闩锁星形轮。
29.有利的实施方式还设想的是所提出的转向柱的滚动轴承包括滚动体、内环、外元件和至少一个减振元件。在这种情况下，包围滚动轴承的外元件、特别地为外部环(external ring)、特别地为外环、由轴承杯有利地固定并且关于轴承杯由紧固元件在轴向方向上定位。轴承杯保持环的几何形状有利地为滚动轴承的内环提供径向支承。滚动轴承有利地以下述方式设计，即在施加力时内环可以相对于外元件沿径向方向执行阻尼运动，其中，阻尼运动由借助于轴承杯提供的滚动轴承阻尼限制器进行限制。特别地，在这种情况下，设置为使得接触表面在没有负载时以一距离与轴承杯的套环相对，其中，套环形成肩部，在施加负载时接触表面可以抵靠该肩部搁置而作为配对肩部。配对肩部有利地由转向轴的转向轴部分形成。根据该方面的有利的实施方式变体，配对肩部由滚动轴承的内环的一部分形成。滚动轴承的内环有利地突出超过滚动轴承的外元件，至少在面向轴承杯的基部部分的侧部上以内环部分、特别地在侧向上、突出超过滚动轴承的外元件，其中，配对肩部由内环部分形成。在这种情况下，内环部分有利地朝向轴承杯的套环转向、特别地弯曲。由套环形成的肩部与由转向轴部分或内环的一部分形成的配对肩部之间的距离意味着允许滚动轴承的阻尼运动，但是有利地仅到肩部与配对肩部接触为止。由滚动轴承提供的阻尼路径因此有利地受到限制，并且转向柱的转向轴的偏转也因此有利地受到限制。特别地，在使用方向盘锁紧固包括锁定螺栓接纳凹槽或闩锁星形轮的转向轴时，通过限制转向轴的偏转，可以防止锁定螺栓从转向轴的锁定螺栓接纳凹槽中跳出或者可以防止跳过安装在转向轴上的闩锁星形轮。
30.特别地，设置为使得在由套环形成的肩部与由转向轴部分或内环的一部分形成的配对肩部之间存在的距离小于从其中一个滚动体的中心点开始至减振元件内径的竖向距
离，减振元件——特别地为橡胶环——对滚动轴承的外环进行支承。在这种情况下，已经被证明有利的是，一方面实现了充分的阻尼作用，并且另一方面，充分地防止转向轴的偏转。
31.转向柱的另一有利实施方式设想转向轴具有闩锁星形轮，该闩锁星形轮具有多个点以与方向盘锁相互作用，其中，距离、因此特别地由套环形成的肩部与由转向轴部分或内环的一部分形成的配对肩部之间的距离设计成小于闩锁星形轮的点的高度。
32.利用所提出的转向柱，可以有利地实现下述方法：该方法用于防止锁定螺栓从使用方向盘锁紧固的转向轴中的锁定螺栓接纳凹槽中跳出，或者用于防止跳过布置在转向轴上的闩锁星形轮，所述闩锁星形轮与方向盘锁的固定元件接合。特别地，因此还提出了下述方法：该方法用于在向转向轴施加扭矩时，防止锁定螺栓从使用方向盘锁紧固的转向轴的锁定螺栓接纳凹槽中跳出，或者用于防止跳过安装在使用方向盘锁紧固的转向轴上的闩锁星形轮，其中，转向轴安装在具有内环和外元件的滚动轴承中，该外元件特别地以环形方式包围滚动轴承，其中，滚动轴承在护套管中布置在与紧固元件连接的轴承杯中。在这种情况下，轴承杯和紧固元件有利地设计为根据本发明的轴承杯套件。在滚动轴承布置于轴承杯中时，滚动轴承的外元件由轴承杯相对于护套管固定，并且滚动轴承由紧固元件相对于轴承杯沿轴向方向定位。由于所施加的扭矩，转向轴使内环相对于外元件径向地移位，其中，该移位由下述事实限制：轴承杯的肩部、特别地由轴承杯的套环形成的肩部与配对肩部进行接触，该配对肩部与该肩部相对并且由接触表面形成，特别地在过度跳跃(over-jump)可以发生之前进行接触。在这种情况下，配对肩部有利地由转向轴部分或滚动轴承的内环的一部分而形成。
附图说明
33.结合附图中所描绘的示例性实施方式，对本发明的其他有利细节、特征和实施方式细节进行更详细地说明。在附图中：
34.图1以第一立体图示出了根据本发明设计的轴承杯套件的示例性实施方式和滚动轴承；
35.图2以第二立体图示出了根据图1的示例性实施方式和滚动轴承；
36.图3以立体图示出了根据本发明设计的转向柱的示例性实施方式；
37.图4以截面图示出了来自根据图3的转向柱的细节；
38.图5示出了根据本发明设计的轴承杯套件的另一示例性实施方式的截面图，其中轴承杯和紧固元件相连接并且滚动轴承被压入；
39.图6示出了根据本发明设计的轴承杯套件的另一示例性实施方式和滚动轴承的立体图；以及
40.图7示出了根据图6中的示例性实施方式的根据本发明设计的轴承杯套件及被压入的滚动轴承的截面图，其中轴承杯和紧固元件连接成整体、一件式的实施方式。
41.在不同的附图中，相同的部分通常提供有相同的附图标记，并且因此各个部分也仅结合其中一个附图进行说明。
具体实施方式
42.在图1中以立体图描绘了根据本发明设计的轴承杯套件100的示例性实施方式及
滚动轴承10，轴承杯套件100包括轴承杯1和紧固元件50。图2示出了转向不同视角的相同示例性实施方式。该示例性实施方式中的轴承杯1和紧固元件50具有关于轴线l在旋转方面对称的结构。该示例性实施方式中的轴承杯1是由金属材料制成的一件式的整体部件，并且紧固元件50是由塑料制成的一件式的整体部件。
43.轴承杯1包括轴承杯部分40，该轴承杯部分40设计成接纳滚动轴承10，其中，滚动轴承10在这种情况下不需要由轴承杯部分40完全接纳。轴承杯1具有从轴承杯部分40开始径向向外延伸的保持部分5。轴承杯部分40还具有第一开口侧41和第二开口侧42，其中，轴承杯部分40具有位于第一开口侧41与第二开口侧42之间壁部分4，在该示例性实施方式中，该壁部分设计为筒形侧向表面。在第一开口侧41处，轴承杯1包括径向向内延伸的套环9，其中，基部部分2特别地由套环9形成。在这种情况下，轴承杯1的基部部分2和壁部分4形成用于滚动轴承10的接纳区域。尽管基部部分2可以特别地具有平面设计，如图1和图2中所示，但是基部部分2也可以是非平面的，特别地在与壁部分4的过渡处是非平面的，并且特别地具有一定的弯曲度。此外，轴承杯1的基部部分2在第一开口侧41上包括开口3，轴可以从开口3穿过。在轴承杯1的保持部分5中，轴承杯1具有设计为接纳槽的形状配合凹部45，这些形状配合凹部45沿着圆形路径以均匀分布的方式被引入到保持部分5中。
44.紧固元件50具有接纳部分52，该接纳部分52由基部部分53和壁部分54形成，基部部分53具有用于使轴穿过的开口56。壁部分54设计为从基部部分53的外端部开始的筒形侧向表面。在该示例性实施方式中，紧固元件50的壁部分54具有比轴承杯1的壁部分4更薄的设计。特别地，紧固元件50的壁部分54可以为轴承杯1的壁部分4的一半宽。特别地，紧固元件50包括径向向内延伸的套环59。在紧固元件50的背离套环59的侧部上，紧固元件50具有连接部分51，该连接部分51具有设计为闩锁凸耳的形状配合元件55，这些形状配合元件55均匀地分布在连接部分51上，从而对应于形状配合凹部45。
45.在图1和图2中所示的示例性实施方式中，轴承杯1、紧固元件50和滚动轴承10以下述方式相互配合，即滚动轴承10可以被按压到轴承杯1的接纳区域中。在滚动轴承10被按压到接纳区域中时，换言之被布置在轴承杯1中时，壁部分4部分地封围在外侧上包围滚动轴承10的外元件11，其中，如图1和图2中所示，外元件11可以设计为环形套筒。在这种情况下，轴承杯1的基部部分2部分地覆盖滚动轴承10的两个侧部中的一个侧部13。紧固元件50则在轴承杯部分40的第二开口侧42上连接至轴承杯1，即以下述方式连接至轴承杯1，即将紧固元件50的形状配合元件55引入到轴承杯1的形状配合凹部45中。由于设计为闩锁凸耳的形状配合元件55具有弹性设计，因此所述形状配合元件55在其配装到形状配合凹部45中时被略微向外按压，并且一旦形状配合元件55已经完全配装，则形成倒扣以及因此形成用以防止丢失的安全手段。紧固元件50和轴承杯1于是固定地彼此连接，其中，由轴承杯部分40接纳的滚动轴承10由紧固元件50关于轴承杯1在轴向方向34上固定。在这种情况下，连接至轴承杯1的紧固元件50的壁部分54部分地包围所接纳的滚动轴承10的外元件11。紧固元件50的基部部分53还部分地覆盖滚动轴承10的未由轴承杯1接纳的侧部13。在图5中示出了包括滚动轴承10的以这种方式互相连接的轴承杯套件100。
46.在这种情况下，轴承杯套件100的轴承杯1可以与相连接的紧固元件50和所接纳的滚动轴承10一起布置在管中、特别地布置在转向柱的护套管中。在这种情况下，保持部分5有利地形成用于滚动轴承10的直径增大部，使得通过保持部分5的实施方式，滚动轴承10可
以插入到具有不同内径的管中。通过保持部分5，轴承杯1或互相连接的轴承杯套件100在这种情况下可以抵靠管的内壁而支承。为此目的，图1和图2中所示的示例性实施方式中的保持部分5在保持部分5的外端部处以交替的方式具有稳定元件8以及设计为可拉出式紧固装置6的保持舌状部7，其中，稳定元件8和保持舌状部7以距轴线34相同的距离终止。轴承杯1有利地以下述方式设计，即在滚动轴承10被按压到轴承杯1中时，保持部分5被按压成使得保持舌状部7和稳定元件8沿管的内壁方向进一步向外。
47.在图1和图2中所示的示例性实施方式中，两个保持舌状部7始终一起并排地布置，然后跟随有稳定元件8，然后又是两个保持舌状部7和另一稳定元件8等，其中，保持部分5包括以星形形状布置的总计八个稳定元件8及十六个保持舌状部7。在这种情况下，保持舌状部7和稳定元件8的数目可以特别地根据轴承杯1的尺寸而变化。稳定元件8径向向外地取向并且在其端部处具有支承表面，轴承杯1可以通过这些支承表面抵靠管的内壁而搁置，其中，稳定元件8设计成、特别地在轴承杯1被引入到管中时、受到经由管作用在轴承杯上的力。由稳定元件8引起的力并未作用于滚动轴承10上，或者至少仅在相当小程度上作用于滚动轴承10上。
48.在图1和图2中所示的示例性实施方式中，保持舌状部7和稳定元件8相对于配装方向30倾斜，滚动轴承10沿配装方向30特别地通过保持舌状部7和稳定元件8的弯曲度而配装到轴承杯1中。保持舌状部7在某种程度上设计成弹性地屈服。如果与配装方向30相反地向被引入到管中的轴承杯1施加力，保持舌状部7像倒钩一样起作用并阻止所述轴承杯1沿该方向移动。在这种情况下，由于保持舌状部7倾向于进一步变直，这种锁定作用增强。
49.参照图3至图5，下面更详细地说明根据本发明设计的转向柱20的示例。在该示例性实施方式中，转向柱20是设计为可手动调节的转向柱。然而，特别地，还可以设置为使得转向柱具有可电调节的设计或者也具有非可调节的设计。
50.图3中所示的转向柱20包括第一护套管21和第二护套管22，其中，第一护套管21可以可伸缩地插入到第二护套管22中或者从第二护套管22伸出，以便调整转向柱20的长度。为此目的，必须释放转向柱20的固定杆27。此外，第二护套管22布置在铰接部29之上并且在固定杆铰接部的区域中布置在承载体单元26上，转向柱20可以通过承载体单元26而布置在机动车辆的车身部分上。当释放固定杆27时，由于的，转向柱20可以附加地因长形孔——其在图3中被固定杆27部分地遮住——而进行高度调整。
51.转向柱20还包括转向轴23。在这种情况下，转向轴23布置成以便能够在第一护套管21和第二护套管22内旋转，其中，在转向轴23的端部28处可以布置转向处理装置、特别地方向盘。在这种情况下，转向轴23由滚动轴承10支承，其中，滚动轴承10布置在轴承杯1中并且由连接至轴承杯1的紧固元件50紧固，以防止滚动轴承10相对于轴承杯1脱落或移位。在这种情况下，轴承杯1与滚动轴承10和紧固元件50一起插入到第一护套管21中。在这种情况下，在图4的截面图中详细地示出了轴承杯1连同插入到轴承杯1中的滚动轴承10和连接至轴承杯1的紧固元件50在第一护套管21中的布置。此外，图5以另一图示出了在没有转向轴23和没有第一护套管21的情况下的由已连接的轴承杯套件100包围的滚动轴承10。
52.在该示例性实施方式中，滚动轴承10包括内环12、多个滚动体14、第一外环17和第二外环18。在这种情况下，外环17、18由减振元件16保持，该减振元件16抵靠套筒形的外元件11而支承。在该示例性实施方式中，减振元件16由两个橡胶环形成。在这种情况下，减振
元件16允许内环12相对于外元件11在径向方向32上进行阻尼运动33直至到达最大阻尼路径。因此，对沿径向方向施加在导引轴23上的力进行阻尼。滚动轴承10的内环12以内环部分15在侧向上突出超过外元件11。滚动轴承10被按压到轴承杯1中。
53.轴承杯1包括壁部分4和与壁部分4邻近的基部部分2，该基部部分2具有开口3和界定开口3的套环9，其中，转向轴23从开口3穿过。基部部分2部分地覆盖侧部13，滚动轴承10通过侧部13被引入到轴承杯1中。轴承杯1的壁部分4部分地封围所接纳的滚动轴承10的外元件11，并且由此相对于第一护套管21固定滚动轴承10的外元件11。轴承杯1的与壁部分4邻接的保持部分5——该轴承杯从壁部分4径向向外延伸——抵靠第一护套管21的内壁24而支承。在保持部分5的外端部处，所述保持部分5具有作为防止其被拉出的手段的稳定元件8和保持舌状部7。具有稳定元件8和保持舌状部7的保持部分5可以特别地如参照图1和图2所说明的那样设计。在这种情况下，保持舌状部7紧固轴承杯1，以防止与配装方向30相反的运动。使用通过连结而固定地连接至轴承杯1的紧固元件50、特别地如参考根据图1和图2的示例性实施方式所说明的那样，滚动轴承10在轴向方向上也抵靠轴承杯1而固定。轴承杯套件100由此紧固滚动轴承10，以防止滚动轴承10意外脱落或者防止使滚动轴承10的位置改变。
54.此外，轴承杯套件100的轴承杯1与滚动轴承10以下述方式彼此适配，即套环9和朝向套环9弯曲的内环部分15彼此相对。在这种情况下，套环9形成肩部，并且内环部分15形成配对肩部，套环9和内环部分15以距离31彼此相对。在这种情况下，该距离31小于由滚动轴承10在技术上规定的最大阻尼路径。特别地，距离31小于从其中一个滚动体14的中点开始至减振元件16的内径的竖向距离。
55.在未描绘的变体中，还可以设置为使得滚动轴承10的内环12在侧向上并未突出超过外元件11，并且与在侧向上突出超过外元件11相反，转向轴部分25形成配对肩部，该配对肩部布置在距套环9一距离31处。
56.如果现在于转向轴23上施加力，使得滚动轴承10的内环12相对于滚动轴承10的外元件11沿径向方向32以阻尼运动的形式移动，该阻尼运动在技术上不由滚动轴承10限制，而是通过彼此相遇的由套环9形成的肩部和由内环部分15形成的配对肩部进行限制。以这种方式，转向轴23的偏转也受到限制。在这种情况下，在有力作用于滚动轴承10时，连接至轴承杯1的紧固元件50还防止滚动轴承10完全或部分地离开轴承杯1的接纳区域。
57.限制转向轴23的偏转作为保护使用方向盘锁固定的转向轴23的手段特别有利。在机动车辆的情况下，方向盘锁用作安全手段以防止未授权启动机动车辆。为了规避这种安全手段，有时尝试通过向方向盘23施加高扭矩来克服方向盘锁。
58.在这种情况下，参照图3至图5所说明的转向柱20适用于防止损坏转向轴23的方法以及适用于防止克服方向盘锁的方法。根据方向盘锁的实施方式，在这种情况下，可以提供下述方法：该方法设计成在向转向轴23施加扭矩时防止锁定螺栓从螺栓连接至方向盘锁的转向轴23的锁定螺栓接纳凹槽中跳出，或者防止跳过安装在使用方向盘锁而被螺栓连接的转向轴23上的闩锁星形轮。在这种情况下，转向轴23——特别地如参照图3至图5中所示的示例性实施方式所描述的转向轴23——安装在具有内环12和外元件11的滚动轴承10中，其中，滚动轴承10在护套管21中布置于轴承杯套件100中，紧固元件50在轴承杯套件100中固定地连接至轴承杯1。在所述方法中，外元件11通过轴承杯1相对于护套管21固定。转向轴23
由于施加的扭矩而使内环12相对于外元件11径向地移位。在这种情况下，该移位通过下述事实而受到限制：由轴承杯1的套环9形成的肩部与由接触表面15、25形成的与该肩部相对的配对肩部进行接触。这种接触意味着阻止内环12相对于外环12的进一步移位，并且因此也阻止转向轴23的进一步偏转，并且因此这种接触还意味着转向轴23偏转到使得锁定螺栓可以从锁定螺栓接纳凹槽中跳出或者偏转到使得锁定螺栓跳过闩锁星形轮的一点。
59.在图6中表示了根据本发明设计的轴承杯套件100的另一示例性实施方式和滚动轴承10的立体图。图7以截面图示出了用于根据本发明设计的轴承杯套件100及被压入的滚动轴承10的图6中的示例性实施方式，其中轴承杯1和紧固元件50连接成整体、一件式的实施方式。
60.在图6和图7中所示的示例性实施方式中，两个保持舌状部7始终并排布置，然后跟随有稳定元件8，然后又是两个保持舌状部7和另一稳定元件8等。在这种情况下，保持舌状部7和稳定元件8的数目可以特别地根据轴承杯1的尺寸而变化。稳定元件8径向向外地指向并且在其端部处具有支承表面，轴承杯1可以通过支承表面抵靠管的内壁而支承，其中，稳定元件8设计成在轴承杯1被引入到管中时受到特别地经由管作用在轴承杯上的力。由稳定元件8引起的力并不作用于滚动轴承10上，或者至少仅在相当小的程度上作用于滚动轴承10上。与其他示例性实施方式的保持舌状部7和稳定元件8有关的所有方面可以转移至图6和图7中的示例性实施方式。
61.在该示例性实施方式中，轴承杯1和设计为保持舌状部56的紧固元件50设计成一件式的整体部件，该一件式的整体部件由金属材料形成为冲压和成形部件。紧固元件50——其各自包括大致在径向方向32上向内突出的保持舌状部56——形成于保持部分5中。紧固元件50还可以包括多于一个的保持舌状部56。紧固元件50或保持舌状部56布置成均匀地分布在整个外周上。
62.保持舌状部56形成防止滚动轴承10移除的紧固装置，使得一旦滚动轴承10已经被压入，所述滚动轴承在没有更大力消耗的情况下不能再次从轴承杯1中移除。保持舌状部56具有柔性的设计并且相对于配装方向倾斜，其中，由保持舌状部56形成的压入之前的最大描述直径小于滚动轴承10的外元件11的外径。因此，在滚动轴承10于轴承杯1中受到与装配方向相反的力时，保持舌状部56楔入到滚动轴承10中，滚动轴承10通过滚动轴承10的外环11的外侧向表面插入到轴承杯1中。因此，实现了滚动轴承10在轴承杯1中的固定且可靠的配装。
63.附图中描绘的并且结合这些附图进行说明的示例性实施方式用于说明本发明而不是用于限制本发明。
64.附图标记列表
65.1轴承杯
66.2基部部分
67.3开口
68.4壁部分
69.5保持部分
70.6可拉出式紧固装置
71.7保持舌状部
72.8稳定元件
73.9套环(肩部)
74.10滚动轴承
75.11外元件(外环)
76.12内环(配对肩部)
77.13滚动轴承(10)的侧部
78.14滚动体
79.15内环部分
80.16减振元件
81.17第一外环
82.18第二外环
83.20转向柱
84.21第一护套管
85.22第二护套管
86.23转向轴
87.24第一护套管(21)的内壁
88.25转向轴部分
89.26承载体单元
90.27固定杆
91.28转向轴(23)的用于接纳转向处理装置的端部
92.29铰接部
93.30配装方向
94.31距离
95.32径向方向
96.33阻尼运动
97.34轴向方向
98.40轴承杯部分
99.41第一开口侧
100.42第二开口侧
101.45形状配合凹部
102.50紧固元件
103.51连接部分
104.52接纳部分
105.53基部部分
106.54壁部分
107.55形状配合元件
108.56保持舌状部
109.59套环
110.100轴承杯套件
111.l纵向轴线

技术特征：
1.一种用于转向柱(20)的轴承杯套件(100)，所述轴承杯套件(100)包括轴承杯(1)和紧固元件(50)，其中，所述轴承杯(1)具有用于至少部分地接纳滚动轴承(10)的轴承杯部分(40)和从所述轴承杯部分(40)开始径向向外延伸的保持部分(5)，其中，所述轴承杯部分(40)具有第一开口侧(41)和第二开口侧(42)，所述第一开口侧(41)具有径向向内延伸的套环(9)，并且其中，所述紧固元件(50)以下述方式连接至所述轴承杯(1)，即所述紧固元件(50)关于所述轴承杯(1)沿轴向方向(34)固定由所述轴承杯部分(40)接纳的所述滚动轴承(10)。2.一种用于转向柱(20)的轴承杯套件(100)，所述轴承杯套件(100)包括轴承杯(1)和紧固元件(50)，其中，所述轴承杯(1)具有用于至少部分地接纳滚动轴承(10)的轴承杯部分(40)和从所述轴承杯部分(40)开始径向向外延伸的保持部分(5)，其中，所述轴承杯部分(40)具有第一开口侧(41)和第二开口侧(42)，所述第一开口侧(41)具有径向向内延伸的套环(9)，并且其中，所述轴承杯套件(100)具有连接装置(45、55)，以便在所述轴承杯部分(40)的所述第二开口侧(42)处以下述方式将所述紧固元件(50)连接至所述轴承杯(1)，即所述紧固元件(50)连接至所述轴承杯(1)以便关于所述轴承杯(1)沿轴向方向(34)固定由所述轴承杯部分(40)接纳的所述滚动轴承(10)。3.根据权利要求1所述的轴承杯套件(1)，其特征在于，所述轴承杯套件(100)具有连接装置(45、55)，以便在所述轴承杯部分(40)的所述第二开口侧(42)处将所述紧固元件(50)连接至所述轴承杯(1)。4.根据权利要求2或权利要求3所述的轴承杯套件(1)，其特征在于，作为所述轴承杯套件(100)的所述连接装置，所述紧固元件(50)具有形状配合元件(55)并且所述轴承杯(1)具有形状配合凹部(45)，其中，在所述紧固元件(50)连接至所述轴承杯(1)时所述形状配合元件(55)与所述形状配合凹部(45)接合。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，作为所述轴承杯套件(100)的所述连接装置，所述轴承杯(1)具有形状配合元件并且所述紧固元件(50)具有形状配合凹部，其中，在所述紧固元件(50)连接至所述轴承杯(1)时所述形状配合元件与所述形状配合凹部接合。6.根据权利要求4或权利要求5所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述形状配合元件(55)设计为闩锁凸耳，并且所述形状配合凹部(50)设计为用于所述闩锁凸耳的接纳槽。7.根据权利要求2至6中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述保持部分(5)包括所述轴承杯(1)的所述连接装置(45)。8.根据权利要求2至7中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述紧固元件(50)具有连接部分(51)，其中，所述连接部分(51)具有所述紧固元件(50)的所述连接装置(55)。9.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述紧固元件(50)具有用于以下述方式部分地接纳所述滚动轴承(10)的接纳部分(52)，即由所述轴承杯套件(100)接纳的所述滚动轴承(10)由所述轴承杯(1)和连接至所述轴承杯(1)的所述紧固元件(50)完全接纳，并且通过所述紧固元件(50)关于所述轴承杯(1)沿所述轴向方向(34)固定所述滚动轴承(10)。10.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述轴承杯
(1)是一件式的整体部件。11.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述轴承杯(1)由金属材料制成，并且/或者所述紧固元件(50)由塑料制成。12.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述紧固元件(50)和所述轴承杯(10)设计为一件式的整体部件。13.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述保持部分(5)和/或所述紧固元件(50)包括至少一个保持舌状部(7、56)。14.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承杯套件(100)，其特征在于，所述轴承杯(1)包括肩部(9)，所述肩部(9)设计成与预限定的配对肩部形成一距离(31)，所述配对肩部能够由转向轴(23)或所述滚动轴承(10)的内环(12)形成，并且所述肩部(9)设计成限制所述转向轴(23)的偏转。15.一种转向柱(20)，所述转向柱(20)包括护套管(21)，转向轴(23)通过滚动轴承(10)以可旋转安装的方式被接纳在所述护套管(21)中，其中，所述滚动轴承(10)布置在轴承杯(1)的轴承杯部分(40)中，并且所述轴承杯(1)通过保持部分(5)抵靠所述护套管(21)的内壁(24)而支承，其特征在于，紧固元件(50)连接至所述轴承杯(1)，使得将所述滚动轴承(10)关于所述轴承杯(1)沿轴向方向(34)固定。16.根据权利要求15所述的转向柱(20)，其特征在于，所述轴承杯(1)和所述紧固元件(50)设计为根据权利要求1至14中的任一项所述的轴承杯套件(100)的形式。17.根据权利要求15或权利要求16所述的转向柱(20)，其特征在于，所述轴承杯(1)包括肩部(9)，所述肩部(9)位于距配对肩部一限定距离(31)处，所述配对肩部由所述转向轴(23)或所述滚动轴承(10)的内环(12)形成，其中，所述肩部(9)设计为在所述限定距离(31)处限制已加载的所述转向轴(23)的偏转。

技术总结
本发明涉及一种用于转向柱的轴承杯套件，该轴承杯套件包括轴承杯和紧固元件，其中，轴承杯具有用于至少部分地接纳滚动轴承的轴承杯部分和从轴承杯部分开始径向向外延伸的保持部分，其中，轴承杯部分具有第一开口侧和第二开口侧，第一开口侧具有径向向内延伸的套环，并且其中，紧固元件连接至轴承杯使得紧固元件关于轴承杯沿轴向方向固定由轴承杯部分接纳的滚动轴承。本发明还涉及一种转向柱，该转向柱包括护套管，转向轴在护套管中通过滚动轴承接纳以能够旋转，其中，滚动轴承布置在轴承杯的轴承杯部分中，并且轴承杯通过保持部分抵靠护套管的内壁而支承，其中，紧固元件连接至轴承杯，使得滚动轴承关于轴承杯沿轴向方向固定。固定。固定。


技术研发人员：卢卡斯
受保护的技术使用者：蒂森克虏伯股份公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/9/13