JP2007057076A - Roller bearing for steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ステアリング装置の操舵動作伝達系に設けられた操舵の自動・手動切換用のクラッチ等に用いられるころ軸受に関する。 The present invention relates to a roller bearing used in a clutch for automatic / manual switching of steering provided in a steering operation transmission system of a steering device.
近年、自動車の自動運転制御技術においては、センターラインの認知のほか、他車との位置関係を認知して速度や操舵を制御する等、高度化が図られている。自動操舵システムについては、自動運転中でも必要に応じてドライバーが操作できるように手動運転に切り換える機能が要求される。例えば、緊急事態に対処するために、自動操舵モードからドライバーが操舵力を発生させる手動操作モードに切換可能であることが要請される。
この要請に応えるものとして、自動運転中でも必要に応じてドライバーが操舵できるように手動運転に切り換える機能を備えた各種のステアリング装置が提案されている(例えば特許文献1〜3)。ステアリング装置の操舵の自動・手動の切換には、様々なクラッチ機構を利用している。
2. Description of the Related Art In recent years, automatic driving control technology for automobiles has been advanced so as to recognize not only the center line but also the positional relationship with other vehicles to control speed and steering. The automatic steering system is required to have a function of switching to manual driving so that the driver can operate as necessary even during automatic driving. For example, in order to cope with an emergency situation, it is required that the driver can switch from an automatic steering mode to a manual operation mode in which a steering force is generated.
In response to this demand, various steering devices having a function of switching to manual driving so that the driver can steer as necessary even during automatic driving have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). Various clutch mechanisms are used for automatic / manual switching of steering of the steering device.
このようなステアリング装置の操舵の自動・手動切換えに使用されるクラッチ機構の一例を図11に示す。このクラッチ機構は、クラッチ出力側の軸となるセンターシャフト34の外周に複数のカム32を配置し、カム32とハウジング35の内径面との間に、滑り軸受33を介在させたものである。カム32は、くさび形のものであり、互いにセンターシャフト34の円周方向の逆方向に向く一対ずつが組となり、円周方向に一組又は複数組配置されている。これら各カム32は、センターシャフト34の軸心と垂直な平面内で揺動自在なように各組毎に保持されている。これらのカムはハンドルの回転操作によって滑り軸受33に噛み込む。各組の1対のカム32の間には、ガタツキを抑えるために、ばね36によって予圧が与えられている。自動操舵用の駆動系(図示せず)はセンターシャフト34に接続されている。
An example of a clutch mechanism used for automatic / manual switching of steering of such a steering device is shown in FIG. In this clutch mechanism, a plurality of
上記クラッチ機構は、常時は、センターシャフト34が空転自在であり、センターシャフト34は自動操舵用の駆動系から回転が与えられる。ハンドルを回転させると、カム32が滑り軸受33に噛む込み、くさび効果によってクラッチがロックする。そのため、滑り軸受33とセンターシャフト34とハウジング35が共に回転する。上記カム32は、互いに逆向きのものが対として設けられているため、正逆いずれの回転方向に対しても、ハンドルを回転させるとロックが生じる。
In the clutch mechanism, the
このため、自動操舵中にスリップによる衝突等の危険が発生しそうな緊急時において、ドライバーのハンドル手動操作による干渉力が発生したときは、クラッチのカム32が作動し、滑り軸受33を拘束することによりクラッチがロック状態となり、自動操舵の動きにかかわらず、手動操舵が優先される。
For this reason, when an interference force is generated due to a manual operation of the driver's handle in an emergency in which a danger such as a collision due to a slip is likely to occur during automatic steering, the
図12は、図11のクラッチ機構において、滑り軸受33に代えて従来のころ軸受(転がり軸受)43を用いた例を示す。クラッチ動作については図11の例と同じである。
上記したクラッチ機構に用いられる滑り軸受33やころ軸受43に求められる機能は、空転時に回転トルクが小さく、かつゴリ感,ガタツキ等のフィーリング不良がないこと、および緊急時などの必要時にカム32により確実にロックされ、クラッチのロック機能を損なわないことである。
The functions required of the slide bearing 33 and the roller bearing 43 used in the clutch mechanism described above are such that the rotational torque is small during idling and that there is no feeling deficiency such as a sense of stickiness or rattling, and the
しかし、図11のようにクラッチ機構に滑り軸受33を用いた場合、空転時の回転トルクが大きくなる。また、耐久性も劣り摩耗が発生するので、ロックしなくなるという問題がある。
図12のようにころ軸受43を用いた場合は、空転時の回転トルクは小さくなる。しかし、従来のころ軸受43では、ころピッチが大きいことから、ころがカム32に断続的に乗ることになる。そのため、動作時にゴリ感,ガタツキが発生し、滑り軸受33に比べてドライバーの操舵フィーリングが悪くなる。
However, when the sliding bearing 33 is used in the clutch mechanism as shown in FIG. 11, the rotational torque during idling increases. Moreover, since durability is also inferior and wear occurs, there is a problem that locking does not occur.
When the roller bearing 43 is used as shown in FIG. 12, the rotational torque during idling is reduced. However, in the conventional roller bearing 43, since the roller pitch is large, the roller intermittently rides on the
なお、ころピッチが小さなころ軸受としては、保持器を有しない総ころ軸受があるが、一般的な総ころ軸受は保持器脱落タイプとなる。上記クラッチ機構では、ころはカム33のカム面を転走面とするので、保持器脱落タイプの総ころ軸受では、カム面に乗らないころが脱落してしまうという不具合がある。
In addition, as a roller bearing with a small roller pitch, there is a full roller bearing without a cage, but a general full roller bearing is a cage drop-off type. In the above clutch mechanism, the roller uses the cam surface of the
非脱落タイプの総ころ軸受を用いることも考えられるが、キーストンタイプの場合、ころ本数が20本以上になると設計が困難である。
非脱落タイプの総ころ軸受でC端面のころタイプのもの(例えば特許文献4)では、幅寸法が大きくなり、さらに有効接触長さも短く、かつころ端面およびころ端面との接触部が摩耗する問題がある。詳しくは、C端面ころタイプとは、ころ端面に尖り部を設けるタイプであり、その尖り部をプレス製の外輪に設けられた鍔で抱え込むことで脱落防止される。このように、ころ端面を尖り形状とするため、平面,丸面(F,A面)の端面ころと比べて高価となる。しかも、ころ端面が尖り形状であるため、誘起スラストが大きい使用形態ではころ端面の摩耗が顕著となる。また、ころ端面の尖り形状の寸法分だけ、ころの有効長さが短くなる。
これらの他に、熱固化性グリースを充填して非脱落タイプとする総ころ軸受(例えば特許文献5)があるが、このタイプは回転トルクが大きくなる。さらに、熱固化性グリースの使用温度範囲内に軸受の使用温度が限られる。そして、軸受潤滑の手段であるグリースの種類,油の種類等が限られる。
Although it is conceivable to use a non-drop-off type full-roller bearing, the keystone type is difficult to design when the number of rollers is 20 or more.
Non-drop-off type full complement roller bearings with a C end face (for example, Patent Document 4) have a problem that the width dimension is large, the effective contact length is also short, and the roller end face and the contact portion with the roller end face are worn. There is. Specifically, the C end roller type is a type in which a pointed portion is provided on the roller end surface, and falling off is prevented by holding the pointed portion with a scissors provided on a press outer ring. Thus, since the roller end face is pointed, it is more expensive than end faces of flat and round faces (F and A faces). In addition, since the roller end face is pointed, the wear of the roller end face becomes noticeable in a usage form with a large induced thrust. Further, the effective length of the roller is shortened by the size of the pointed shape of the roller end face.
In addition to these, there is a full-roller bearing (for example, Patent Document 5) which is filled with a heat-solidifying grease to be a non-drop-off type, but this type has a large rotational torque. Furthermore, the service temperature of the bearing is limited within the service temperature range of the thermosetting grease. And the kind of grease, the kind of oil, etc. which are means for bearing lubrication are limited.
この発明の目的は、ころ非脱落形式としながら、組み込まれるころ本数を多くできて負荷容量の増大および耐久性の向上が可能で、かつゴリ感やガタツキを解消でき、組立性の向上および精度向上を図ることができるステアリング用ころ軸受を提供することである。 この発明の他の目的は、クラッチが、円周方向に間隔を開けて並ぶ複数のカムを有し、これら複数のカムの並びの外周に形成される断続的な円周状面をころが転走するものである場合にも、ゴリ感やガタツキを生じることが回避できるものとすることである。 The object of the present invention is to make it possible to increase the number of rollers to be incorporated, increase the load capacity and improve durability, and eliminate the feeling of stickiness and rattling, improving assembly and improving accuracy, while maintaining a non-drop-off type. It is an object of the present invention to provide a steering roller bearing capable of achieving the above. Another object of the present invention is that the clutch has a plurality of cams arranged at intervals in the circumferential direction, and the rollers roll on an intermittent circumferential surface formed on the outer circumference of the plurality of cams. Even when the vehicle is to run, it is possible to avoid the occurrence of a sense of harshness or rattling.
この発明のステアリング用ころ軸受は、ステアリング装置の操舵動作伝達系に設けられたクラッチに用いられるステアリング用ころ軸受であって、それぞれ円周方向に並ぶ複数のポケットを有するリング状に形成された内外2つの保持器と、これら2つの保持器のポケットに渡って保持される複数のころとを備え、内側の保持器は、各ポケット間の柱部が各ころ間で前記ころを内径側から保持し、前記柱部の外径がころ配列のピッチ円直径よりも小径であり、外側の保持器は、各ポケット間の柱部が各ころ間で前記ころを外径側から保持し、前記柱部の内径がころ配列のピッチ円直径よりも大径であり、内外の保持器が、円周方向の複数箇所に、その各保持器の一側縁から他側縁の近傍まで切り欠かれた形状のスリットを有するものであることを特徴とする。 A steering roller bearing according to the present invention is a steering roller bearing used in a clutch provided in a steering operation transmission system of a steering device, and is formed in a ring shape having a plurality of pockets arranged in the circumferential direction. It has two cages and a plurality of rollers that are held across the pockets of these two cages, and the inner cage holds the rollers from the inner diameter side between the rollers by the pillars between the pockets. The outer diameter of the column portion is smaller than the pitch circle diameter of the roller arrangement, and the outer cage holds the roller from the outer diameter side between the rollers, with the column portion between the pockets. The inner diameter of the part is larger than the pitch circle diameter of the roller arrangement, and the inner and outer cages are cut out from one side edge of each cage to the vicinity of the other side edge at a plurality of locations in the circumferential direction. It has a slit of shape The features.
この構成によると、内外2つの保持器を設けたため、軌道輪を有しない保持器付きころ軸受でありながら、機器への未組込み状態でころが非脱落形式のころ軸受とできる。この場合に、内外の保持器の柱部がころを内径側および外径側から保持するものであり、その内側の保持器柱部の外径をころ配列のピッチ円直径よりも小径とし、外側の保持器柱部の内径をころ配列のピッチ円直径よりも大径としたため、保持器柱部がころ配列のピッチ円直径上に存在しないものとすることができる。そのため、柱部によってころの配列間隔が広がらず、保持器を用いてころ非脱落形式としながら、総ころ形式と同程度のころ本数を有するものとでき、同じ断面高さの従来の外輪付きころ軸受に比べて、より大きな負荷容量を付与できる。そのため、脱落防止スリーブを用いることなく少ない工数で組立が可能となる等、総ころ形式の各種の課題を解消することができる。
したがって、ステアリング装置に用いた場合、特にステアリング装置の操舵動作伝達系に設けられたクラッチに用いた場合に、組み込まれるころ本数を多くできることから、負荷容量の増大および耐久性の向上が可能で、かつゴリ感やガタツキを解消できる。
また、内外の保持器が、円周方向の複数箇所に、その各保持器の一側縁から他側縁の近傍まで切り欠かれた形状のスリットを有するものとしているので、組立時に外側の保持器のスリットの挿入側部分を拡径させ、内側の保持器の挿入側部分を縮径させながらころ配列の内外に保持器を挿入することができる。この後、保持器の材質の持つ弾性で元の径に自然復帰させることで、ポケット内に各ころが入り、軸受が組み立てられる。上記保持器の挿入においては、上記スリットがあるため、保持器をその材質の弾性域内で変形させることができ、そのため保持器の撓み変形が少なく、変形に伴う精度低下を防止できる。これにより組立性の向上および精度向上を図ることができ、また組立の自動化も可能となる。
According to this configuration, since the inner and outer two cages are provided, the roller can be a non-drop-off type roller bearing in a state where it is not assembled into the device, although it is a roller bearing with a cage that does not have a bearing ring. In this case, the inner and outer cage pillars hold the roller from the inner diameter side and the outer diameter side, the outer diameter of the inner cage pillar part is smaller than the pitch circle diameter of the roller arrangement, and the outer side Since the inner diameter of the retainer column portion is larger than the pitch circle diameter of the roller array, the retainer column portion may not exist on the pitch circle diameter of the roller array. For this reason, the roller arrangement interval is not widened by the column part, and it can be made to have the same number of rollers as the full roller type while using a cage to make the roller non-dropping type. A larger load capacity can be applied compared to the bearing. Therefore, it is possible to solve various problems of the full-roller type, such as assembling with less man-hours without using a drop-off prevention sleeve.
Therefore, when used in a steering device, particularly when used in a clutch provided in a steering operation transmission system of the steering device, the number of rollers incorporated can be increased, so that the load capacity can be increased and the durability can be improved. Moreover, it can eliminate the feeling of harshness and rattling.
In addition, since the inner and outer cages have slits in a shape cut out from one side edge of each cage to the vicinity of the other side edge at a plurality of locations in the circumferential direction, the outer cage is held during assembly. The cage can be inserted into and out of the roller array while expanding the insertion side portion of the slit of the cage and reducing the diameter of the insertion side portion of the inner cage. Thereafter, the rollers are naturally returned to the original diameter by the elasticity of the material of the cage, so that each roller enters the pocket and the bearing is assembled. In inserting the retainer, since the slit is provided, the retainer can be deformed within the elastic region of the material, and therefore, the retainer is less deformed by deformation and can prevent deterioration in accuracy due to deformation. As a result, the assembling property and accuracy can be improved, and the assembly can be automated.
この発明において、前記クラッチが、円周方向に間隔を開けて並ぶ複数のカムを有し、前記複数のころは、前記複数のカムの並びの外周に形成される断続的な円周状面を転走するものであっても良い。
この構成の場合、断続的なカム面にころが乗り移ることになるが、この発明のステアリング用ころ軸受は、保持器を用いたころ非脱落形式であって、かつころ本数を多くできるため、ころが円滑にカム面間に乗り移ることができて、ゴリ感やガタツキを生じることが回避できる。
In this invention, the clutch has a plurality of cams arranged at intervals in a circumferential direction, and the plurality of rollers have intermittent circumferential surfaces formed on an outer periphery of the arrangement of the plurality of cams. You may roll.
In the case of this configuration, the rollers move intermittently to the cam surface. However, the steering roller bearing of the present invention is a roller non-dropping type using a cage and can increase the number of rollers. Can smoothly move between the cam surfaces, and it is possible to avoid the occurrence of a sense of harshness or rattling.
この発明において、内外の保持器のスリットの円周方向位置が互いにずれた位置であることが好ましい。これにより、スリットを設けながら、内外の保持器によるころの保持強度を十分確保できる。 In this invention, it is preferable that the circumferential positions of the slits of the inner and outer cages are shifted from each other. Thereby, it is possible to sufficiently secure the holding strength of the rollers by the inner and outer cages while providing the slits.
この発明において、内外の保持器のいずれか片方が、円周方向の複数箇所に、その各保持器の一側縁から他側縁の近傍まで切り欠かれた形状のスリットを有するものであっても良い。
例えば外側の保持器のみにスリットを有する場合、軸受の組み立てに際して、内側の保持器の外周にころを配置した後に、外側の保持器をそのスリットの開口端側からころ配列の外側へ、この保持器の挿入側部分を拡径させながら挿入することができる。この後、保持器を材質の持つ弾性で元の径に自然復元させることで、ポケット内に各ころが入り、軸受を容易に組み立てることができる。内側の保持器のみにスリットを有する場合は、外側の保持器のポケットにころを配置した後に、内側の保持器をそのスリットの開口端側からころ配列の内側へ軸方向に挿入する。このとき、内側の保持器を縮径させながら挿入し、挿入後は内側の保持器は材質の持つ弾性で元の径に復元される。これら片方の保持器のみにスリットを設けた場合においても、上記保持器の挿入においては、上記スリットがあるため、保持器をその材質の弾性域内で変形させることができ、そのため保持器の撓み変形が少なく、変形に伴う精度低下を防止できる。これにより組立性の向上および精度向上を図ることができ、また組立の自動化も可能となる。
In this invention, either one of the inner and outer cages has slits in a shape cut out from one side edge of each cage to the vicinity of the other side edge at a plurality of locations in the circumferential direction. Also good.
For example, when only the outer cage has a slit, when assembling the bearing, after the rollers are arranged on the outer circumference of the inner cage, the outer cage is held from the opening end side of the slit to the outside of the roller array. It can be inserted while expanding the diameter of the insertion side of the container. Thereafter, the cage is naturally restored to its original diameter by the elasticity of the material, so that each roller enters the pocket and the bearing can be easily assembled. When only the inner cage has a slit, after the rollers are arranged in the pocket of the outer cage, the inner cage is inserted in the axial direction from the opening end side of the slit to the inside of the roller array. At this time, the inner cage is inserted while reducing the diameter, and after insertion, the inner cage is restored to its original diameter by the elasticity of the material. Even when a slit is provided only in one of these cages, the cage can be deformed within the elastic region of the material because of the slit in the insertion of the cage, so that the cage is deformed flexibly. Therefore, it is possible to prevent a decrease in accuracy due to deformation. As a result, the assembling property and accuracy can be improved, and the assembly can be automated.
この発明において、前記スリットが、ころを保持するポケットを兼ねるものであっても良い。換言すれば、保持器の側縁のリング状部に、ポケットの箇所で除去部分を設け、その除去部分とポケットとで上記スリットが構成されたものであっても良い。
スリット内にもころを配置することで、スリットを設けながら、ころ本数を増やすことができ、ころ軸受の負荷容量を増大させることができる。
In this invention, the slit may also serve as a pocket for holding rollers. In other words, a removal portion may be provided at the pocket portion on the ring-shaped portion on the side edge of the cage, and the slit may be configured by the removal portion and the pocket.
By disposing the rollers also in the slit, the number of rollers can be increased while providing the slit, and the load capacity of the roller bearing can be increased.
また、外側の保持器の内径面における幅方向の縁部、または内側の保持器の外径面における幅方向の縁部を、テーパ状または断面円弧状の先狭まり形状としても良い。先狭まり形状に構成することにより、組立時のころ配列内側または外側への保持器の挿入をより円滑に行うことができ、組立性がさらに向上する。 Further, the edge in the width direction on the inner diameter surface of the outer cage or the edge in the width direction on the outer diameter surface of the inner cage may be tapered or tapered in a tapered arc shape. By configuring in a tapered shape, the cage can be more smoothly inserted inside or outside the roller array at the time of assembly, and assemblability is further improved.
この発明において、内外の保持器のいずれか片方または両方が、円周方向の一箇所に、その各保持器の一側縁から他側縁の近傍まで切り欠かれた形状のスリットを有するものであっても良い。
この発明において、内側の保持器と外側の保持器とを互いに一体化させても良い。これにより、組立性が向上する。
In this invention, either one or both of the inner and outer cages have slits in a shape cut out from one side edge of each cage to the vicinity of the other side edge at one place in the circumferential direction. There may be.
In the present invention, the inner cage and the outer cage may be integrated with each other. Thereby, assemblability improves.
この発明のステアリング用ころ軸受は、ステアリング装置の操舵動作伝達系に設けられたクラッチに用いられるステアリング用ころ軸受であって、それぞれ円周方向に並ぶ複数のポケットを有するリング状に形成された内外2つの保持器と、これら2つの保持器のポケットに渡って保持される複数のころとを備え、内側の保持器は、各ポケット間の柱部が各ころ間で前記ころを内径側から保持し、前記柱部の外径がころ配列のピッチ円直径よりも小径であり、外側の保持器は、各ポケット間の柱部が各ころ間で前記ころを外径側から保持し、前記柱部の内径がころ配列のピッチ円直径よりも大径であり、内外の保持器が、円周方向の複数箇所に、その各保持器の一側縁から他側縁の近傍まで切り欠かれた形状のスリットを有するものとしたため、内外の軌道輪を有しない軸受でありながら、ころ非脱落形式とでき、かつ組み込まれるころ本数を多くできて負荷容量の増大および耐久性の向上が可能で、またゴリ感やガタツキを解消でき、組立性の向上および精度向上を図ることができる。
特に、クラッチが円周方向に間隔を開けて並ぶ複数のカムを有し、前記複数のころが、複数のカムの並びの外周に形成される断続的な円周状面を転走するものである場合に、このステアリング用ころ軸受は、保持器を用いたころ非脱落形式であって、かつころ本数を多くできるため、ころが円滑にカム面間に乗り移ることができて、ゴリ感やガタツキを生じることが回避できる。
A steering roller bearing according to the present invention is a steering roller bearing used in a clutch provided in a steering operation transmission system of a steering device, and is formed in a ring shape having a plurality of pockets arranged in the circumferential direction. It has two cages and a plurality of rollers that are held across the pockets of these two cages, and the inner cage holds the rollers from the inner diameter side between the rollers by the pillars between the pockets. The outer diameter of the column portion is smaller than the pitch circle diameter of the roller arrangement, and the outer cage holds the roller from the outer diameter side between the rollers, with the column portion between the pockets. The inner diameter of the part is larger than the pitch circle diameter of the roller arrangement, and the inner and outer cages are cut out from one side edge of each cage to the vicinity of the other side edge at a plurality of locations in the circumferential direction. It was supposed to have a slit of shape Although it is a bearing that does not have inner and outer races, it can be made into a non-drop-off type roller, and the number of incorporated rollers can be increased to increase the load capacity and durability, and to eliminate the feeling of stickiness and rattling. As a result, it is possible to improve assemblability and accuracy.
In particular, the clutch has a plurality of cams arranged at intervals in the circumferential direction, and the plurality of rollers roll on an intermittent circumferential surface formed on the outer periphery of the plurality of cams. In some cases, this roller bearing for steering is a roller non-dropping type using a cage, and the number of rollers can be increased, so that the rollers can smoothly move between the cam surfaces, causing a sense of stickiness and rattling. Can be avoided.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図4と共に説明する。このステアリング用ころ軸受は、図1(A)に示す自動車のステアリング装置20に用いられるものである。このステアリング装置20は、自動操舵システムの一部を構成し、この自動操舵システムは、自動操舵モードからドライバーが操舵力を発生させる手動操作モードに切り換える機能を備える。この切換えのために、ステアリング装置20におけるハンドル27からセンターシャフト24への操舵動作伝達系30に、同図(B)のクラッチ機構21が設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This steering roller bearing is used in a
このクラッチ機構21は、クラッチ出力側の軸となるセンターシャフト24の外周に複数のカム22を配置し、カム22とハウジング25の内径面との間に、このステアリング用ころ軸受23を介在させたものである。カム22は、くさび形のものであり、互いにセンターシャフト24の円周方向の逆方向に向く一対ずつが組となり、円周方向に一組又は複数組配置されている。これら各カム22は、センターシャフト24の軸心と垂直な平面内で揺動自在なように各組毎に保持されている。これらのカムはハンドルの回転操作によってころ軸受23に噛み込む。各組の1対のカム32の間には、非ロック状態である回転自在時のガタツキを抑えるために、ばね26によって予圧が与えられている。自動操舵用の駆動系30はセンターシャフト34に接続されている。ハンドルシャフト28およびセンターシャフト24は、支持部材29に他の軸受(図示せず)を介して回転自在に支持されている。
In the
上記クラッチ機構21は、常時は、センターシャフト24が空転自在であり、センターシャフト24は自動操舵用の駆動系31から回転が与えられる。ハンドル27を回転させると、カム22がころ軸受23に噛む込み、くさび効果によってクラッチがロックする。そのため、ころ軸受23とセンターシャフト24とハウジング25が共に回転する。上記カム22は、互いに逆向きのものが対として設けられているため、正逆いずれの回転方向に対しても、ハンドル27を回転させるとロックが生じる。
In the
このため、自動操舵中にスリップによる衝突等の危険が発生しそうな緊急時において、ドライバーのハンドル27の手動操作による干渉力が発生したときは、クラッチのカム22が作動し、ころ軸受32を拘束することによりクラッチがロック状態となり、自動操舵の動きにかかわらず、手動操舵が優先される。
For this reason, when an interference force due to manual operation of the driver's
図2に示すように、上記ころ軸受23は内外の軌道輪を有しないころ軸受であって、内外2つの保持器3,13と、これら2つの保持器3,13のポケット4に渡って保持された複数のころ2とを備える。内外のいずれの保持器3,13も、円周方向に並ぶ複数のポケット4を有するリング状に形成されたものである。内側の保持器3は、各ポケット4間の柱部5が各ころ2間でころ2を外径側から保持するものとする。外側の保持器13は、各ポケット4間の柱部5が各ころ2間でころ2を内径側から保持するものとする。これら内外の保持器3,13は、幅方向の両端がリング状部6とされ、両側のリング状部6の間に柱部5を円周方向に等間隔で複数設けたものである。各柱部5の間の空間がころ2の入るポケット4となる。
As shown in FIG. 2, the
内外の2つの保持器3,13は、ポリアミド(例えばPA66,PA46)、またはポリアセタール等の弾性変形が可能な合成樹脂製とされている。保持器3,13は、これらの合成樹脂を、非強化の状態、あるいはカーボンファイバやグラスファイバ等の強化繊維を30%以下添加した状態のものとして使用することにより、軸受寸法や軸受用途等に応じた適度の強度と柔軟性を持たせたものとしてある。
The inner and outer two
図2(B)に示すように、保持器3の内径寸法d3iは、ころ配列の内接円径の最大径d2iよりも0.1mm以上大きくする。この0.1mmの寸法は、軸受サイズにかかわらず、この値以上であることが好ましい。保持器3の柱部5の並びの外径寸法d3oは、ころ配列のピッチ円直径PCDよりも小さくする。例えば、ピッチ円直径PCDよりも0.1mm以上小さくする。このピッチ円直径PCDよりも小さくする寸法は、軸受寸法等に応じて設計される所定割合以上としても良い。保持器3の柱部5の太さBは、ころ径の15〜30%とすることが好ましい。
外側の保持器13の外径寸法d13oは、ころ配列の外接円径の最小径d2oよりも0.1mm以上小さくする。この0.1mmの寸法は、軸受サイズにかかわらず、この値以上であることが好ましい。保持器13の柱部5の並びの内径寸法d13iは、ころ配列のピッチ円直径PCDよりも大きくする。例えば、ピッチ円直径PCDよりも0.1mm以上大きくする。このピッチ円直径PCDよりも大きくする寸法は、軸受寸法等に応じて設計される所定割合以上としても良い。
As shown in FIG. 2B, the inner diameter d3i of the
The outer diameter dimension d13o of the
内側の保持器3の柱部5の横断面形状は、例えば最内径部5cが略一定幅の部分とされ、この最内径部よりも外径側の部分5dが外径側へ先狭まりとなる形状とされる。外径側の部分5dの先端部は、例えば角部または全体が円弧状に丸められた形状とされている。 外側の保持器13の柱部5の横断面形状は、四角形あるいは五角形の形状とされている。
The cross-sectional shape of the
前記保持器3,13の各例を、図3(A)〜(D)に示す。これら保持器3,13の円周方向の複数箇所には、この保持器3,13の一側縁から他側縁の近傍まで切り欠かれた形状のスリット7,7Aが設けられている。
Each example of the
図3(A)は、スリット7が、一側縁(図中の左側)から切り欠かれたもののみである保持器3,13の例を示す。
図3(B)は、スリット7に、一側縁から切り欠かれたものと、他側縁から切り欠かれたものとがあって、両側のスリット7が円周方向に千鳥状に並ぶように設けられた保持器3,13の例を示す。
これら図3(A),(B)の例の保持器3,13は、いずれもリング状部6における隣合う柱部5間の部分の略全体を除去した部分と、隣合う柱部5間のポケットを兼用する部分とでスリット7が構成される。
FIG. 3A shows an example of the
In FIG. 3B, there are
The
図3(C)の、スリット7,7Aは切り欠き形状の例である。切り欠き形状はスリット7Aの様にリング状部を一部残しても良い。リング状部を残さないスリット7の場合、角部をR又はテーパにしても良い。これにより、保持器3,13の幅面が側板などの他の部材に当っても引っかかりにくくできる。
図3(D)は、図3(B)と同様に、一側縁から切り欠かれたスリット7と他側縁から切り欠かれたスリット7とを、円周方向に千鳥状に並べた保持器3,13の例であるが、この場合には専用のポケット4を省略して、一側縁から切り欠かれたスリット7と、他側縁から切り欠かれたスリット7とが円周方向に交互に並ぶようにされている。
The
FIG. 3 (D), like FIG. 3 (B), holds the
図3(A),(B),(D)の例の保持器3,13は、いずれもリング状部6における隣合う柱部5間の部分の略全体を除去した部分と、隣合う柱部5間のポケットを兼用する部分とでスリット7が構成される。
また、図3(A),(B)の各例は、いずれもポケット4とスリット7とが交互に形成されていて、柱部5は、ポケット4とポケットを兼用するスリット7との間に設けられたものとされている。
図3(A),(B)の例のものに限らず、ポケット4とスリット7は交互ではなく、スリット7は複数個のポケット4の並びを開けて設けられたものとしても良い。
柱部5の断面形状は、ポケット4とスリット7の間のものと、隣合う専用のポケット4間のものとのいずれも、前述した形状とされる。
なお、図3(A)〜(C)の保持器3,13の各例において、スリット7,7Aは、円周方向の一箇所にのみ設けたものとしても良い。
3A, 3B, and 3D, the
3A and 3B, the
3A and 3B, the
The cross-sectional shape of the
3A to 3C, the
図4は、上記各保持器3,13でころ2が保持された状態を示す。図4(A)は片側のみにスリット7を有する保持器3,13(図3(A)の例)を用いた場合を示し、ここではポケット4だけでなく、スリット7内にもころ2が配置されている。これにより、ころ軸受の負荷容量を増大させることができる。図4(B)は両側にスリット7を有する保持器3(図3(B)の例)を用いた場合を示し、この場合もポケット4だけでなく、スリット7内にもころ2が配置されている。図4(C)はスリット7だけの保持器3,13(図3(D)の例)を用いた場合を示し、この場合は全てのスリット7内にころ2が配置されている。
FIG. 4 shows a state in which the
この構成のころ軸受23によると、ころ2を内外の保持器3,13で保持するようにしたため、軌道輪を有しない保持器付きころ軸受でありながら、機器への未組込み状態でころ2が脱落しない非脱落形式のころ軸受とできる。内外の保持器3,13は、柱部5がころ2を内径側および外径側から保持するものであり、その内側の保持器3の柱部5の外径d3oをころ配列のピッチ円直径PCDよりも小径とし、外側の保持器13の柱部5の内径d13iをころ配列のピッチ円直径PCDよりも大径としたため、保持器3,13の各柱部5がころ配列のピッチ円直径PCD上に存在しないものとすることができる。そのため、柱部5によってころ2の配列間隔が広がらず、保持器3,13を用いてころ非脱落形式としながら、総ころ形式と同程度のころ本数を有するものとでき、同じ断面高さの従来の外輪付きころ軸受に比べて、より大きな負荷容量を付与できる。そのため、脱落防止スリーブを用いることなく少ない工数で組立が可能となる等、総ころ形式の各種の課題を解消することができる。また、柱部5の強度が確保される。
この構成のころ軸受23を上記ステアリング装置20のクラッチ機構21に用いると、ころ2がカム面22(図1(B))の断続的に並ぶカム面に乗り移ることがになるが、ころピッチが小さく、かつころ非脱落形式であるため、円滑に乗り移ることができて、ゴリ感やガタツキを低減でき、操舵フィーリングが向上する。また、操舵フィーリングの向上により、低振動となる。
According to the
When the
この実施形態のころ軸受の場合、さらに次の利点が得られる。例えば、外側の保持器13の外径寸法d13oを、ころ配列の外接円径d2oの最小径よりも0.1mm以上小さくしたため、軸受箱と保持器13との間に0.1mm以上の隙間が生じる。そのため、軸受箱に保持器13が強く接触することがなく、保持器13によって摩擦トルクが増大することが回避される。
また、内側の保持器3の内径寸法d3iを、ころ配列の内接円径d2iの最大径よりも0.1mm以上大きくしたため、軸と保持器3との間に0.1mm以上の隙間が生じる。そのため、軸に保持器3が強く接触することがなく、保持器3によって摩擦トルクが増大することが回避される。
In the case of the roller bearing of this embodiment, the following advantages are further obtained. For example, since the outer diameter dimension d13o of the
Further, since the inner diameter d3i of the
また、内側の保持器3の柱部5の並びの外径寸法d3oは、ころ配列のピッチ円直径PCDよりも小さくし、その小さくする程度を、例えばピッチ円直径PCDよりも0.1mm以上としたため、ころ配列の間隔を広げる必要がなく、また柱部5の横断面における最外径部の幅が薄くなりすぎて強度不足になることが回避される。
また、外側の保持器13の上記柱部5の並びの内径寸法d13iは、ころ配列のピッチ円直径PCDよりも大きくし、その大きくする程度を、例えばピッチ円直径PCDよりも0.1mm以上としたため、ころ配列の間隔を広げる必要がなく、また柱部5の横断面における最内径部の幅が薄くなりすぎて強度不足になることが回避される。
Further, the outer diameter dimension d3o of the arrangement of the
Further, the inner diameter dimension d13i of the
さらに、内側の保持器3の柱部5の横断面形状を、最内径部5cが略一定幅の部分とされ、この最内径部5cよりも外径側の部分5dが外径側へ先狭まりとなる形状としたため、ころ2の間の間隔を広げることなく柱部5の断面積を大きくでき、かつ潤滑性にも優れる。すなわち、ころ配列における隣合うころ2の間の隙間は、内径側が次第に大きくなる三角形状の隙間となるため、ころ2間の間隔を広げることなく柱部5の断面積を大きくするには、柱部5を外径側へ先狭まりとなる三角形状の断面形状とすることが好ましい。しかし、柱部5の幅が最も広がる最内径部5cは、ころ表面に沿って広げずに、略一定としてころ表面と柱部表面との隙間を広げることにより、潤滑油の流れの阻害が回避でき、潤滑性の低下が防止できる。また、柱部5に無駄部分が生じず、樹脂材料が節減される。
Further, the cross-sectional shape of the
また、保持器3,13の円周方向の複数箇所に、保持器3,13の一側縁から他側縁の近傍まで切り欠かれた形状のスリット7,7Aを設けたので、組立時に保持器3,13の挿入側部分を拡径あるいは縮径させながら挿入することができる。スリット7,7Aを円周方向の一箇所に設けた場合も同様である。そのため、保持器3,13をその材質の弾性域内で変形させることができて、保持器3,13の撓み変形が少なく、変形に伴う精度低下を防止でき、組立性の向上および精度向上を図ることができる。
In addition, since the
図5は、この発明における他の実施形態を示す。このころ軸受23は、図2の実施形態において、内側の保持器3における外径面の左右両縁部3a、および外側の保持器13における内径面の左右両縁部13aが、テーパ状の先狭まり形状とされている。その他の構成は図2の実施形態と同じである。
このように、内側の保持器3の外径面の縁部3a、および外側の保持器13の内径面の縁部13aをテーパ状の先狭まり形状とすることにより、組立時のころ配列の内側への保持器3の挿入および外側への保持器13の挿入を円滑に行うことができ、組立性がさらに向上する。また、保持器3,13の両縁部3a,13aともテーパ状の先狭まり形状としているので、保持器3,13をいずれの側縁からころ配列の内外へ挿入しても、その挿入を円滑に行うことができる。
なお、左右両縁部3a,13aをテーパ状の先狭まり形状とするのは、内外の保持器3,13のいずれか片方のみとしても良い。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In the
As described above, the
The left and
図6は、この発明におけるさらに他の実施形態を示す。このころ軸受23は、図2の実施形態において、内側の保持器3を、両側のリング状部6が柱部5よりも外径側へ厚くなる形状とすると共に、外側の保持器13を、両側のリング状部6が柱部5よりも内径側へ厚くなる形状としたものである。その他の構成は図2の実施形態と同じである。この構成の場合も、図2の実施形態で示した各作用、効果が得られる。
なお、両側のリング状部6を柱部5よりも厚くなる形状とするのは、内外の保持器3,13のいずれか片方のみとしても良い。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 2, the
The ring-shaped
なお、図2の実施形態では、内外の保持器3,13の両方にスリット7を設けた場合を示したが、図7のように内側の保持器3にのみスリット7を設けたものでも、図8のように外側の保持器13にのみスリット7を設けたものでも良い。これらの場合も、スリット7を設けた保持器のスリット7側を挿入側として縮径あるいは拡径させることにより、ころ配列の内外に保持器3,13を容易に挿入することができる。すなわち、例えば、図7のように内側の保持器3にのみスリット7を設けた実施形態の場合には、外側の保持器13のポケット4にころ2を配置した後に、内側の保持器3をそのスリット7形成側を挿入側として縮径させ、ころ配列の内側へ軸方向に挿入する。挿入後は、保持器3の材質の持つ弾性により元の径に自然に復元される。また、図8のように外側の保持器13にのみスリット7を設けた実施形態の場合には、内側の保持器3のポケット4にころ2を配置した後に、外側の保持器13をそのスリット7形成側を挿入側として拡径させ、ころ配列の外側へ軸方向に挿入する。挿入後は、保持器13の材質の持つ弾性により元の径に自然に復元される。
In the embodiment of FIG. 2, the case where the
図9は、この発明におけるさらに他の実施形態を示す。このころ軸受は、図2に示す実施形態において、内外の保持器3,13を、それらの一側部で連結して互いに一体化させたものである。ここでは内外の保持器3,13の連結部10は、円周方向にころ2が3個並ぶ間隔ごとに設けられており、連結部10と内外の保持器3,13のリング状部6で囲まれる窓部が長円状とされている。なお、内外の保持器3,13の連結部10と反対側の側縁部3a,13aはテーパ状の先狭まり形状としている。すなわち、内側の保持器3の外径面の連結部10と反対側の側縁3a、および外側の保持器13の内径面の連結部10と反対側の側縁13aの両方を、テーパ状の先狭まり形状としている。
FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 2, this roller bearing is formed by connecting inner and
このように、内外の保持器3,13を、それらの一側部で連結して互いに一体化させることにより、組立時に内外の保持器3,13をころ配列の内外に挿入する作業を容易に行うことができ、組立性が向上する。また、内外の保持器3,13の連結部10と反対側の側縁部3a,13aをテーパ状の先狭まり形状としているので、両保持器3,13を連結部10と反対側からころ配列の外側へ挿入するときに、その挿入を円滑に行うことができる。
In this way, by connecting the inner and
図10(A),(B)は、この発明におけるさらに他の実施形態を示す。図10(A)のころ軸受23は、図9の実施形態において、円周方向にころ2が1個並ぶ間隔ごとに連結部10を設けたものであり、連結部10と内外の保持器3,13のリング状部6で囲まれる窓部は矩形とされている。また図10(B)のころ軸受は、図9の実施形態において、円周方向にころ2が2個並ぶ間隔ごとに連結部10を設けたものであり、その連結部10は内側の保持器リング状部6から外側の保持器リング状部6に向けて先狭まりとなる扇状に形成されている。また、先拡がりとなる扇状としてもよい。
FIGS. 10A and 10B show still another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 9, the
2…ころ
3,13…保持器
4…ポケット
5…柱部
7,7A…スリット
10…連結部
20…ステアリング装置
21…クラッチ機構
22…カム
23…ステアリング用ころ軸受
30…操舵動作伝達系
DESCRIPTION OF
Claims (7)
7. The steering roller bearing according to claim 1, wherein the inner cage and the outer cage are integrated with each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005246381A JP2007057076A (en) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | Roller bearing for steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005246381A JP2007057076A (en) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | Roller bearing for steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007057076A true JP2007057076A (en) | 2007-03-08 |
Family
ID=37920726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005246381A Pending JP2007057076A (en) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | Roller bearing for steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007057076A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9995344B2 (en) * | 2014-05-19 | 2018-06-12 | Aktiebolaget Skf | Capacitance measurement in a bearing |
CN112594284A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-02 | 斯凯孚公司 | Roller set retention arrangement |
-
2005
- 2005-08-26 JP JP2005246381A patent/JP2007057076A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9995344B2 (en) * | 2014-05-19 | 2018-06-12 | Aktiebolaget Skf | Capacitance measurement in a bearing |
CN112594284A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-02 | 斯凯孚公司 | Roller set retention arrangement |
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