JP2006189099A - Anti-friction bearing for steering column - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a rolling bearing for a steering column for rotatably supporting a steering shaft in the steering column.
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。 As a steering device for steering the front wheels of an automobile, a steering shaft having a steering wheel fixed to the upper end is conventionally rotatably supported by a pair of upper and lower bearings inside a circular steering column.
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。
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。 In the above-described conventional steering device, vibration or noise generated from the steering shaft may occur when the vehicle travels.
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。 This is due to the backlash of the bearing, and if the radial clearance in the rolling bearing is eliminated, the generation of backlash can be suppressed.
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。 However, if the bearing is used in a negative clearance state with no bearing clearance, torque may increase or the lubrication state may deteriorate.
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。 In particular, steering column bearings typically use steel pipe housings (steering gorams), which have low inner diameter accuracy, and the variation in bearing residual clearance after bearing press-fitting increases, so there is no negative bearing clearance. If a bearing is used in a gap state, a considerable amount of negative gap setting is required.
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。 As another method for controlling the bearing play, for example, as disclosed in Patent Document 1 for an idler pulley bearing application, a load is applied to a position offset from the center of the bearing, and the inner and outer rings of the bearing are applied. There has been proposed a method of using the tilted relative to each other.
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。 However, if the inner ring and the outer ring are used in a relatively inclined state, the rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring are driven with different contact angles on the circumference, and the revolution speed of the ball is It will be different depending on the position. As a result, a large load from the ball is applied to the cage, and the cage may be worn or damaged.
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)。 In addition, as a measure for preventing backlash, there has been proposed a method in which a resin ball having a large diameter is mixed in a steel ball on a raceway on the deep groove ball bearing side (Patent Document 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。 However, since the difference in ball diameter varies depending on the temperature condition due to the difference in the linear expansion coefficient between the resin material and the steel material, it is difficult to set the gap and the usage conditions are limited. Further, since the resin balls are easily elastically deformed with respect to the steel balls, the excessive axial load generated at the time of collision or the like is mainly borne by the steel balls, so that the allowable axial load is reduced.
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。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is a versatile steering system that prevents an increase in bearing torque and suppresses a decrease in allowable axial load while reducing bearing backlash. An object is to provide a rolling bearing for a column.
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。
In order to achieve the above object, a rolling bearing for a steering column according to claim 1 of the present invention is a rolling bearing for a steering column for rotatably supporting a steering shaft in the steering column.
At least the raceway surface of either the outer ring or the inner ring is non-circular, and
When the rolling bearing is incorporated between the steering column and the steering shaft, a preload is applied.
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。
A rolling bearing for a steering column according to
When the rolling bearing is incorporated between the steering column and the steering shaft, the raceway surface of either the outer ring or the inner ring or both raceways is non-circular and preload is applied. It is characterized by things.
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。 According to the present invention, at least the raceway surface of either the outer ring or the inner ring is non-circular, and when the rolling bearing is incorporated between the steering column and the steering shaft, Preload is applied.
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。 That is, when the raceway surface is a non-perfect circle, rolling elements (balls) loaded on the circumference and rolling elements (king) not loaded are mixed.
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。 Therefore, the preload is partially applied on the circumference. As a result, it is possible to suppress the backlash of the bearing, and at the same time, it is possible to prevent an increase in the bearing torque and to suppress a decrease in the allowable axial load. .
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。 Hereinafter, a rolling bearing for a steering column according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(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。
(Embodiment)
Fig.1 (a) is a schematic diagram of the rolling bearing for steering columns which concerns on embodiment of this invention, (b) shows an example of load distribution of a non-round bearing.
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。
As shown in FIG. 1A, in this embodiment, in the rolling bearing for a steering column, a large number of rolling elements 23 (balls) are interposed between an
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。
The raceway surface of the
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。
However, it goes without saying that the raceway surface of the
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。 From the above, in the present embodiment, the raceway surface is formed in a non-circular shape and is a triangular isometric strain circle. Therefore, the rolling bearing is incorporated between the steering column and the steering shaft. In that case, preload is applied.
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。 That is, when the raceway surface is a non-perfect circle, the rolling elements 23 (balls) loaded on the circumference and the rolling elements 23 (kings) not loaded are mixed.
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。 Therefore, the preload is partially applied on the circumference. As a result, it is possible to suppress the backlash of the bearing, and at the same time, it is possible to prevent an increase in the bearing torque and to suppress a decrease in the allowable axial load. .
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。 Non-round bearings themselves are partly used in cylindrical roller bearings mainly to prevent skiding of jet engine main bearings.
(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。
(Application example 1 of the present invention)
FIG. 2 is a structural diagram of a steering device that is an application target example 1 of the present invention.
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。
As a steering device for steering the front wheels of an automobile, a
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。
The deep groove ball bearing 4 a and the needle bearing 4 b have their outer rings fitted and fixed to both upper and lower ends of the
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。
When the steering wheel 1 is rotated to give a steering angle to the front wheels, this rotational force is transmitted from the
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。
The front / rear position and the vertical position of the steering wheel 1 can be adjusted freely. When adjusting the position, by operating the
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。
As an application object of the present invention, the inner race or the outer race of the deep groove ball bearing 4a and the needle bearing 4b has a raceway surface formed in a non-circular shape, and therefore, between the
(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。
(Application example 2 of the present invention)
FIG. 3 is a structural diagram of a steering device which is an application target example 2 of the present invention.
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。
As a steering apparatus for an automobile, a steering shaft includes a solid
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。
As an application object of the present invention, the inner ring or the outer ring of the deep
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。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.
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)
1
Claims (2)
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。 In the steering column rolling bearing for rotatably supporting the steering shaft in the steering column,
At least the raceway surface of either the outer ring or the inner ring is non-circular, and
A rolling bearing for a steering column, wherein a preload is applied when the rolling bearing is incorporated between a steering column and a steering shaft.
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。 In the steering column rolling bearing for rotatably supporting the steering shaft in the steering column,
When the rolling bearing is incorporated between the steering column and the steering shaft, the raceway surface of either the outer ring or the inner ring or both raceways is non-circular and preload is applied. This is a rolling bearing for steering columns.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005001654A JP2006189099A (en) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | Anti-friction bearing for steering column |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005001654A JP2006189099A (en) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | Anti-friction bearing for steering column |
Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009185988A (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Jtekt Corp | Radial roller bearing, and radial roller bearing device |
-
2005
- 2005-01-06 JP JP2005001654A patent/JP2006189099A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009185988A (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Jtekt Corp | Radial roller bearing, and radial roller bearing device |
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