JP2006189099A - ステアリングコラム用転がり軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】 軸受ガタを小さくしつつ、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えること。
【解決手段】 内輪21と、外輪22との間に、多数の転動体23(玉)が転動自在に介装してあり、その内輪21の軌道面が非真円形状に形成してあり、3角形状の等径歪円としてあることから、ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、予圧がかかっている。すなわち、軌道面が非真円の場合、円周上負荷される転動体(玉)と負荷されない転動体(王)とが混在することになる。従って、円周上部分的に予圧がかかった状態になり、その結果、軸受のガタを抑えることができ、同時に、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 内輪21と、外輪22との間に、多数の転動体23(玉)が転動自在に介装してあり、その内輪21の軌道面が非真円形状に形成してあり、3角形状の等径歪円としてあることから、ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、予圧がかかっている。すなわち、軌道面が非真円の場合、円周上負荷される転動体(玉)と負荷されない転動体(王)とが混在することになる。従って、円周上部分的に予圧がかかった状態になり、その結果、軸受のガタを抑えることができ、同時に、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ステアリングコラム内に、ステアリングシャフトを回転自在に支持するためのステアリングコラム用転がり軸受に関する。
自動車の前輪を操舵する為のステアリング装置として、従来から、上端部にステアリングホイールを固定したステアリングシャフトは、円管状のステアリングコラムの内側に、上下一対の軸受により、回転自在に支持されている。
上下一対の軸受は、それぞれの外輪を前記ステアリングコラムの上下両端部に内嵌固定すると共に、それぞれの内輪を前記ステアリングシャフトの中間部に外嵌固定している。このように、上下一対の軸受を、ステアリングコラムの両端部内周面とステアリングシャフトの中間部外周面との間に掛け渡す様に装着する事で、前記ステアリングシャフトが前記ステアリングコラムの内側に、回転のみ自在に支持される。
特開平8−178023号公報
特開2004−218790号公報
上記従来技術のステアリング装置においては、車両の走行時にステアリングシャフトから発生する振動や騒音などが発生することがある。
これは、軸受のガタに起因しており、転がり軸受内のラジアル隙間を無くせば、ガタの発生を抑えるごとができる。
しかしながら、軸受隙間の無い、負の隙間状態で軸受を使うと、トルクの増大や潤滑状態の劣化を招く場合がある。
特に、ステアリングコラム用軸受は、通常鋼管製のハウジング(ステアリングゴラム)が使用され、その内径精度が低いものがあり、軸受圧入後の軸受残留隙間のバラツギが大きくなるため、軸受隙間のない負の隙間状態で軸受を使用しようとすると、相当量の負隙間設定が必要になってしまう。
他に軸受ガタを制御する方法としては、例えば、特許文献1で、アイドラプーリー用軸受用途向けに紹介されているように、軸受中心からオフセットさせた位置に荷重を作用させ、軸受の内輪と外輪を相対的に傾けて使用する方法が提案されている。
しかしながら、内輪と外輪が相対的に傾いた状態で使用されると、内輪と外輪の間に配置される転動体が円周上で異なった接触角を持って駆動され、玉の公転速度が玉の位置によって異なることとなる。その結果、玉からの大きな荷重が保持器に加わり、保持器の摩耗や破損に至ることがある。
また、このガタ防止対策として、深溝玉軸受側の軌道上に径の大きな樹脂製ボールを鋼製ボールの中に混在させる方法が提案されている(特許文献2)。
しかしながら、樹脂材と鋼材の線膨張係数の違いから、温度条件により玉径相互差が変化するため、隙間の設定が難しく、使用条件は限定されてしまう。また、樹脂製ボールは、鋼製ボールに対し弾性変形しやすいため、衝突時等に発生する過大荷重は、主として鋼製ボールが担うことになるため、許容アキシャル荷重は低下してしまう。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、軸受ガタを小さくしつつ、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えた汎用性のある、ステアリングコラム用転がり軸受を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係るステアリングコラム用転がり軸受は、ステアリングコラム内に、ステアリングシャフトを回転自在に支持するためのステアリングコラム用転がり軸受に於いて、
少なくとも外輪又は内輪のいずれか一方の軌道輪の軌道面は、非真円であり、且つ、
ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、予圧がかかっている事を特徴とする。
少なくとも外輪又は内輪のいずれか一方の軌道輪の軌道面は、非真円であり、且つ、
ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、予圧がかかっている事を特徴とする。
本発明の請求項2に係るステアリングコラム用転がり軸受は、ステアリングコラム内に、ステアリングシャフトを回転自在に支持するためのステアリングコラム用転がり軸受に於いて、
ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、外輪又は内輪のいずれか、あるいは両方の軌道輪の軌道面は、非真円であり、且つ、予圧がかかっている事を特徴とする。
ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、外輪又は内輪のいずれか、あるいは両方の軌道輪の軌道面は、非真円であり、且つ、予圧がかかっている事を特徴とする。
本発明によれば、少なくとも外輪又は内輪のいずれか一方の軌道輪の軌道面は、非真円であり、且つ、ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、予圧がかかっている。
すなわち、軌道面が非真円の場合、円周上負荷される転動体(玉)と負荷されない転動体(王)とが混在することになる。
従って、円周上部分的に予圧がかかった状態になり、その結果、軸受のガタを抑えることができ、同時に、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えることができる。
以下、本発明の実施の形態に係るステアリングコラム用転がり軸受を図面を参照しつつ説明する。
(実施の形態)
図1(a)は、本発明の実施の形態に係るステアリングコラム用転がり軸受の模式図であり、(b)は、非真円軸受の負荷分布の一例を示す。
図1(a)は、本発明の実施の形態に係るステアリングコラム用転がり軸受の模式図であり、(b)は、非真円軸受の負荷分布の一例を示す。
図1(a)に示すように、本実施の形態では、ステアリングコラム用転がり軸受では、内輪21と、外輪22との間に、多数の転動体23(玉)が転動自在に介装してある。
その内輪21の軌道面が非真円形状に形成してあり、3角形状の等径歪円としてある。なお、非真円量とは、図1(a)における[外接円径−内接円径]の値である。図1(b)は、非真円軸受の負荷分布の一例を示している。
但し、外輪22の軌道面、又は、内・外輪21,22の双方の軌道面が非真円形状に形成してあってもよいことは、勿論である。
以上から、本実施の形態では、軌道面が非真円形状に形成してあり、3角形状の等径歪円としてあることから、ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、予圧がかかっている。
すなわち、軌道面が非真円の場合、円周上負荷される転動体23(玉)と負荷されない転動体23(王)とが混在することになる。
従って、円周上部分的に予圧がかかった状態になり、その結果、軸受のガタを抑えることができ、同時に、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えることができる。
なお、非真円軸受そのものは、主としてジェットエンジン主軸受のスキッデイング防止用として、円筒ころ軸受に一部採用されている。
(本発明の適用対象例1)
図2は、本発明の適用対象例1となるステアリング装置の構造図である。
図2は、本発明の適用対象例1となるステアリング装置の構造図である。
自動車の前輪を操舵する為のステアリング装置として、上端部にステアリングホイール1を固定したステアリングシャフト2は、円管状のステアリングコラム3の内側に、深溝玉軸受4aとニードル軸受4bにより、回転自在に支持されている。
深溝玉軸受4aとニードル軸受4bは、それぞれの外輪を前記ステアリングコラム3の上下両端部に内嵌固定すると共に、それぞれの内輪を前記ステアリングシャフト2の中間部に外嵌固定している。このように、深溝玉軸受4aとニードル軸受4bを、ステアリングコラム3の両端部内周面とステアリングシャフト2の中間部外周面との間に掛け渡す様に装着する事で、前記ステアリングシャフト2が前記ステアリングコラム3の内側に、回転のみ自在に支持される。
前輪に舵角を付与すべく、前記ステアリングホイール1を回転させると、この回転力は前記ステアリングシャフト2から、自在継手13を介して、伸縮自在な伝達軸14に伝わる。そして、この伝達軸14の回転が、別の自在継手15を介して、ステアリングギヤ(図示せず)の入力軸16に伝達される。この結果、ステアリングギヤが前輪に、前記ステアリングホイール1の操舵量に応じた舵角を付与する。
尚、前記ステアリングホイール1の前後位置並びに上下位置の調節を自在としている。位置調節を行なう際には、レバー10を操作する事により、車体側に支持固定した固定ブラケット11に対して、前記ステアリングコラム3の外周面に固定した変位ブラケット12の変位を自在とする。そして、この状態で前記ステアリングホイール1を所望位置迄移動させた後、前記レバー10を逆方向に移動させ、前記変位ブラケット12を固定ブラケット11に対し固定する。この結果、前記ステアリングホイール1の位置が、移動調節後の位置に固定される。
さて、本発明の適用対象として、深溝玉軸受4aとニードル軸受4bの内輪又は外輪は、その軌道面が非真円形状に形成してあることから、ステアリングコラム3とステアリングシャフト2との間に、深溝玉軸受4aとニードル軸受4bを組み込んだ際には、予圧がかかっている。すなわち、軌道面が非真円の場合、円周上負荷される転動体(玉)と負荷されない転動体(王)とが混在することになる。従って、円周上部分的に予圧がかかった状態になり、その結果、軸受のガタを抑えることができ、同時に、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えることができる。
(本発明の適用対象例2)
図3は、本発明の適用対象例2となるステアリング装置の構造図である。
図3は、本発明の適用対象例2となるステアリング装置の構造図である。
自動車のステアリング装置として、ステアリングシャフトは、中実のアッパーシャフト2aと、中空のミドルシャフト2bと、中実のロアーシャフト2cと、からなり、円管状のステアリングコラムは、アッパーコラム3aと、ロアーコラム3bと、からなっている。アッパーシャフト2aとミドルシャフト2bは、アッパーコラム3aの内側に、深溝玉軸受4aとニードル軸受4bにより、回転自在に支持されている。
さて、本発明の適用対象として、深溝玉軸受4aとニードル軸受4bの内輪又は外輪は、その軌道面が非真円形状に形成してあることから、ステアリングコラム(3a,3b)とステアリングシャフト(2a,2b,2c)との間に、深溝玉軸受4aとニードル軸受4bを組み込んだ際には、予圧がかかっている。すなわち、軌道面が非真円の場合、円周上負荷される転動体(玉)と負荷されない転動体(王)とが混在することになる。従って、円周上部分的に予圧がかかった状態になり、その結果、軸受のガタを抑えることができ、同時に、軸受トルクが増大するのを防止し、許容アキシャル荷重の低下も抑えることができる。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
2a アッパーシャフト
2b ミドルシャフト
2c ロアーシャフト
3 ステアリングコラム3
3a アッパーコラム
3b ロアーコラム
4a 深溝玉軸受
4b ニードル軸受
10 レバー
11 固定ブラケット
12 変位ブラケット
13 自在継手
14 伝達軸
15 別の自在継手
16 入力軸
21 内輪
22 外輪
23 転動体(玉)
2 ステアリングシャフト
2a アッパーシャフト
2b ミドルシャフト
2c ロアーシャフト
3 ステアリングコラム3
3a アッパーコラム
3b ロアーコラム
4a 深溝玉軸受
4b ニードル軸受
10 レバー
11 固定ブラケット
12 変位ブラケット
13 自在継手
14 伝達軸
15 別の自在継手
16 入力軸
21 内輪
22 外輪
23 転動体(玉)
Claims (2)
- ステアリングコラム内に、ステアリングシャフトを回転自在に支持するためのステアリングコラム用転がり軸受に於いて、
少なくとも外輪又は内輪のいずれか一方の軌道輪の軌道面は、非真円であり、且つ、
ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、予圧がかかっている事を特徴とするステアリングコラム用転がり軸受。 - ステアリングコラム内に、ステアリングシャフトを回転自在に支持するためのステアリングコラム用転がり軸受に於いて、
ステアリングコラムとステアリングシャフトとの間に、当該転がり軸受を組み込んだ際には、外輪又は内輪のいずれか、あるいは両方の軌道輪の軌道面は、非真円であり、且つ、予圧がかかっている事を特徴とするステアリングコラム用転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005001654A JP2006189099A (ja) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | ステアリングコラム用転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005001654A JP2006189099A (ja) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | ステアリングコラム用転がり軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006189099A true JP2006189099A (ja) | 2006-07-20 |
Family
ID=36796496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005001654A Withdrawn JP2006189099A (ja) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | ステアリングコラム用転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006189099A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009185988A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Jtekt Corp | ラジアルころ軸受及びラジアルころ軸受装置 |
-
2005
- 2005-01-06 JP JP2005001654A patent/JP2006189099A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009185988A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Jtekt Corp | ラジアルころ軸受及びラジアルころ軸受装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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