Wälzlager zur Lagerung einer Lenkwelle Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere ein Schrägkugellager, zur Lagerung einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Lage- rinnen-und einem Lageraußenring, zwischen denen auf zugehörigen Laufbah- nen Lagerkugeln abwälzen, wobei der Innenring sich mittels eines einen radia- len Abstand zwischen der Lenkwelle sowie dem Wälzlager überbrückenden Zwischenelements auf der Lenkwelle abstützt und in wenigstens eine Richtung auf der Lenkwelle gegen axiales Verschieben gesichert ist, wobei das Zwi- schenelement als ein rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet ist, das den Lagerinnenring mit einem schräg zu einer Längsachse der Lenkwelle verlau- fenden Abschnitt untergreift.

Hintergrund der Erfindung Derartige Wälzlager werden zur Lagerung von Lenkwelle in Lenksäulen in Kraftfahrzeugen verwendet. In den meisten Fällen ist das Lager ein Schrägku- gellager, das zusammen mit einem weiteren Schrägkugellager eingesetzt und mit diesem weiteren Schrägkugellager sowie unterschiedlichen Vorspann-und Stützelementen eine Lageranordnung bildet. In der DE 40 13 655 C2 ist eine derartige Lageranordnung vorbeschrieben.

Ein weiteres gattungsgemäßes Schrägkugellager, wie es häufig zur Lagerung von Lenkwelle verwendet wird, ist aus der DE 38 08 556 A1 vorbekannt. Der l'nnenring ist von einem Toleranzring aus einem Kunststoff aufgenommen, der den Innen-und Außenring mit einem radialen Vorsprung hintergreift. Am ande-

ren axialen Ende des Innenringes ist ein Federelement in Form eines Federrin- ges angeordnet, das im Toleranzring durch eine Sperrscheibe gehalten ist, die ebenfalls im Toleranzring durch einen radial nach innen weisenden Vorsprung gesichert ist. Auf diese Weise ist eine vorgespannte Baueinheit aus dem Wälz- lager und den Halteelementen bzw. Spannelementen gebildet. Damit ist bei der Montage nur noch ein einziges, durch einfaches axiales Aufschieben vormon- tierbares Teil vorhanden.

Wenn ein derartiges Lager als oberes Lenkungslager in einer Lenksäule ein- gesetzt ist, müssen Mittel zur übertragung des elektrischen Stromes von der Lenkwelle über das Wälzlager zum aufnehmenden Lenkrohr vorhanden sein.

Dies ist für die Betätigung des Signalhorns oder für das Auslösen des Airbags erforderlich. Die leitende Verbindung zwischen Lenkwelle und Lenkrohr kann beispielsweise derart erfolgen, dass eine Wickelfeder Lenkwelle und Lenkrohr leitend verbindet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass im oberen Lenkungslager ein leitender Zwischenring angeordnet ist, der eine stromleiten- de Verbindung zwischen Lenkungslager und Welle herstellt. Die Stromübertra- gung erfolgt in diesem Falle über Lenkwelle, leitenden Zwischenring, inneren Laufring, Wälzkörper, äußeren Laufring bis hin zum Lenkrohr. Nachteilig dabei ist, dass in diesen Fällen ein zusätzliches Teil, nämlich die Wickelfeder oder der Zwischenring, gefertigt und gehandhabt werden müssen. Das verteuert den Montagevorgang und erhöht den Preis eines solchen Lenkungslagers. In der DE 199 52 119 A1 ist ein solches Lenkungslager vorbeschrieben.

Eine andere Art der Stromübertragung zwischen Lenkwelle und Lenkrohr geht aus der DE 199 22 914 A1 hervor. Danach wird der Strom durch einen Tole- ranzring übertragen, der aus einem leitend gemachten Kunststoff hergestellt ist. Die Leitfähigkeit des Kunststoffes kann beispielsweise durch den Zusatz von Kohlefasern oder auch durch einen leitenden überzug hergestellt sein.

Einerseits ist ein solch elektrisch leitend gemachter Kunststoff in seiner Her- stellung verteuert und andererseits hat sich in der Praxis gezeigt, dass er den

Strom nur unzureichend überträgt. Auch kann es passieren, dass die leitfähige Schicht abplatzt.

Aus der US 2,232, 473 ist ein Lenkungslager bekannt geworden, das über ei- nen zwischen Lagerinnenring und Lenkwelle angeordneten Zwischenring ab- gestützt ist. Dieser Zwischenring wirkt jedoch nur als Klemmring. Für die Ein- stellung der Lageranordnung ist daher ein Federelement erforderlich, das den Zwischenring mit einer axialen Kraft beaufschlagt, die über eine Schräge des Zwischenringes in radialer Richtung umgelenkt wird. Das Federelement erfor- dert jedoch einen zusätzlichen axialen Bauraum. Es ist auch von Nachteil, dass diese Lageranordnung einen separaten Haltering benötigt, der das Lager wäh- rend der Montage zusammenhält. Dieser Haltering, der als separates Bauteil gefertigt werden muß, wirkt demnach nur als Montagehilfe und ist nach der Montage überflüssig. Sein Anfertigen und Handhaben verteuert daher die Lenkungslagerbaueinheit unnötig.

Zusammenfassung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Lenkungslager zu entwickeln, dessen Herstellung und Montage vereinfacht ist und das eine gute elektrische Leitfä- higkeit aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass das Zwischenelement aus einem leitfähigen Material hergestellt ist und an einem Ende Mittel aufweist, die das Schrägkugellager radial hintergreifen, während am anderen Ende Haltemittel angeordnet sind, die sich auf der Lenkwelle ab- stützen.

Dieses metallische Zwischenelement ist in vielfältigen Formen in einfacher Weise herstellbar und sorgt dafür, dass einerseits die Stromübertragung wir-

kungsvoll gesichert ist und andererseits der Zusammenhalt und die Steifigkeit der Lagerung gewährleistet sind. Dabei wird eine relativ hohe Steifigkeit bei einem nur geringen Reibmoment angestrebt. Dieses metallische Zwischenele- ment macht auch leitende Kunststoffe entbehrlich, die, wie bereits ausgeführt, in ihrer Herstellung sehr kostenaufwendig sind. Das erfindungsgemäße Zwi- schenelement vereinigt in sich mehrere Funktionen. Dies sind die Klemmwir- kung auf der Lenkwelle und damit die Vorspannung des Lenkungslagers, die übertragung des elektrischen Stromes und der Zusammenhalt der aus mehre- ren Einzelteilen bestehenden Lagerbaueinheit. Damit ist eine Baueinheit ge- schaffen, dessen Zwischenelement das Lager zentriert, als Federmittel wirkt und gleichzeitig stromleitend ist.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 aufgeführt und werden nachstehend beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass der Abschnitt des Zwischenel'emen- tes an seinen in axialer Richtung gegenüberliegenden Enden in je einen parat- lel zur Längsachse der Lenkwelle verlaufenden Abschnitt übergeht, die beide einen gleichen Durchmesser aufweisen, wobei der schräg verlaufende Ab- schnitt durch in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Freistellungen in mehrere, gleichmäßig voneinander beabstandete Einzelschrägen untergliedert ist.

Aus Anspruch 3 geht vor, dass das Zwischenelement an einer Umfangsstelle mit einem Längsschlitz versehen ist. Auf diese Weise ist die federnde Wirkung des Zwischenelements in Umfangsrichtung realisiert, so dass es sich unter- schiedlichen radialen Bauräumen anpassen kann.

Nach einem anderen Merkmal gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, dass die Einzelschrägen beidseitig in Umfangsrichtung mit Fortsätzen versehen sind, die radial in Richtung Lenkwelle oder in Richtung Lagerinnenring umbiegbar

sind. Mittels dieser umgebogenen Fortsätze kann ebenfalls die federnde Wir- kung des Zwischenelementes beeinflußt werden.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 5 soll einer der parallel zur Längsachse der Lenkwelle verlaufenden Abschnitte mit mehreren gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, im wesentlich radial nach außen gerichteten Haltenasen versehen sein, die den Lageraußen- ring hintergreifen. Auf diese Weise ist der verliersichere Zusammenhalt der Lenkungslagereinheit gewährleistet.

Aus Anspruch 6 geht hervor, dass der andere parallel zur Längsachse der Lenkwelle verlaufende Abschnitt mit mehreren gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, im wesentlich radial nach außen gerichteten Vor- sprüngen versehen ist, an denen sich ein Haltering abstützt, der auf der Lenk- welle verankert ist.

Nach Anspruch 7 sollen die Vorsprünge an ihren in Umfangsrichtung gegenü- berliegenden Enden mit wenigstens einem Fortsatz versehen sein. Diese Fort- sätze sorgen durch Anlage am parallel zur Längsachse verlaufenden Abschnitt des Zwischenelementes dafür, dass die auf das Zwischenelement ausgeübte Axialkraft begrenzt werden kann.

Aus Anspruch 8 geht hervor, dass der Haltering mit mehreren gleichmäßig in Umfangsrichtung, voneinander beabstandeten, Haltelappen, versehen ist, die sich in die Lenkwelle eingraben.

Schließlich ist nach Anspruch 9 vorgesehen, dass das Schrägkugellager mit einem elektrisch leitfähigen Fett befüllt ist. Derartige Fette enthalten in der Re- gel einen 20% igen Kupferanteil und sorgen dafür, dass der Stromübergang von Innenring zu Wälzkörpern und Außenring verbessert ist.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen : Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Lenkungslager, Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß ausge- bildeten Zwischenelementes ohne links-und rechtsseitig ange- ordnete Haltemittel und Figur 3 einen Längsschnitt durch ein Zwischenelement gemäß Figur 2.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Das in Figur 1 gezeigte und mit 1 bezeichnete Schrägkugellager lagert im Lenkrohr 2 die um ihre Achse 3 drehbare Lenkwelle 4. Es besteht aus dem spanlos hergestellten Lageraußenring 5 und dem ebenfalls spanlos hergestell- ten Lagerinnenring 6, zwischen den auf zugehörigen Laufbahnen im Käfig 7 geführte Lagerkugeln 8 abwälzen. Der Lageraußenring 5 weist im Anschluß an seinen Laufbahnbereich den parallel zur Achse 3 verlaufenden Bereich 5.1 auf, der von der Aufnahmebohrung des Lenkrohres 2 umschlossen ist. Am rechts- seitigen Ende ist der Lageraußenring 5 mit dem radial nach außen gerichteten Flansch 5.2 versehen, der als Anschlagsicherung dient. Die Lagerringe 5,6 sind aus einem Stahl der Marke St4, 16MnCr5 oder C80M gefertigt und einem Härtevorgang unterworfen. Der Lagerinnenring 6 ist über das Zwischenelement 9 auf der Lenkwelle 4 abgestützt und mittels Haltering 10 gegen axiales Ver- schieben gesichert, wobei der Haltering 10 entweder als separates Bauteil vor- hand'en oder einstückig mit dem Zwischenelement 9 verbunden ist.

Wie die Figur 2 zeigt, ist das Zwischenelement 9 an einer Stelle seines Umfan- ges mit einem durchgehenden Schlitz 9.1 versehen, so dass es federnde Ei- genschaften aufweist, dass heißt, seine Umfangsausdehnung ist veränderlich und jeweiligen vorgegebenen geometrischen Verhältnissen anpaßbar. Darü- berhinaus können die federnden Eigenschaften noch durch Art und Stärke des verwendeten Materials sowie durch Wärmebehandlungsverfahren beeinflusst werden. Der Lagerinnenring 6 des Schrägkugellagers 1 wird vom Abschnitt 9.2 untergriffen, der unter einem Winkel oc ansteigend zur Achse 3 verläuft. Der Abschnitt 9.2 ist an beiden axialen Enden von je einem parallel zur Achse 3 verlaufenden Abschnitt 9.3, 9.4 begrenzt, die den gleichen Innendurchmesser aufweisen und den Kontakt mit der Lenkwelle 4 herstellen. Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist der schräg verlaufende Abschnitt 9.2 durch in Umfangsrich- tung voneinander beabstandete Freistellungen 9.5 in eine Vielzahl von Einzel- schrägen untergliedert. Wie die Figuren 2 und 3 weiter zeigen, ist der schräg verlaufende Abschnitt 9.2 des Zwischenelementes 9 beidseitig in Umfangsrich- tung mit Fortsätzen 9.6 versehen, die entweder radial in Richtung der Lenkwel'- le 4 oder radial in Richtung des Lagerinnenringes 6 umbiegbar sind. Auf diese Weise ist es nochmals möglich, die Elastizität des Zwischenelementes 9 zu beeinflussen. Das Zwischenelement 9 gemäß Figur 1 ist an seinem linksseiti- gen Ende mit mehreren gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Haltenasen 9.7 versehen, die den Lageraußenring 5 in radialer Richtung überdecken. Auf diese Weise ist eine vormontierte, aus den Lagerbe- standteilen Zwischenelement 9, Lagerinnenring 6, Käfig 7, Lagerkugel 8 und Lageraußenring 5 bestehende Baueinheit gebildet, die nicht in ihre Einzelbe- standteile zerfallen kann. Der rechtsseitige Abschnitt 9.4, der ebenfalls parallel zur Längsachse 3 verläuft, geht an seinem äußeren Ende in mehrere zackenar- tig angeordnete, in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Vorsprünge 9.8 über. An diesen Vorsprüngen 9.8 ist an einem Ende je ein Fortsatz 9.9 angeordnet, der sich abgewinkelt parallel zur Achse 3 erstreckt.

Diese Fortsätze 9.9 wirken als überlastschutz, wenn wie aus Figur 1 ersicht- lich, bei einer zu starken vom Haltering 10 ausgeübten Axialkraft sie sich in

Richtung des parallel zur Längsachse 3 verlaufenden Abschnittes 9.4 bewegen und im Extremfall an diesem zur Anlage kommen.

Der Stromdurchfluß durch das Schrägkugellager 1 gemäß Figur 1 erfolgt in radialer Richtung von innen nach außen über Lenkwelle 4, Zwischenelement 9, Lagerinnenring 6, Lagerkugeln 8, Lageraußenring 5 bis hin zum Lenkrohr 2.

Bezugszeichen 1 Schrägkugellager 2 Lenkrohr 3 Achse 4 Lenkwelle 5 Lageraußenring 5. 1 Bereich 5.2 Flansch 6 Lagerinnenring 7 Käfig 8 Lagerkugel 9 Zwischenelement 9.1 Längsschlitz 9.2 Abschnitt 9.3 Abschnitt 9.4 Abschnitt 9.5 Freistellung 9.6 Fortsatz 9.7 Haltenase 9.8 Vorsprung 9.9 Fortsatz 10 Haltering 10. 1 Haltelappen a Neigungswinkel,