JP2682549B2 - 軸方向の力によって軸方向に摺動可能な回転する軸に対して、特に制御可能な軸方向の逆向の力を生じるための装置 - Google Patents
軸方向の力によって軸方向に摺動可能な回転する軸に対して、特に制御可能な軸方向の逆向の力を生じるための装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明は、軸方向の力によって軸方向に摺動可能な回
転する軸に対して、特に制御可能な軸方向の逆向の力を
生じるための装置であって、静止した係止部材を有し、
この係止部材が前記軸と共に軸方向に摺動しかつ傾斜し
た側面を備えた溝等にピン状に係合し、この軸が軸方向
に摺動する場合、前記係止部材が特に制御可能な半径方
向の力の作用に抗して傾斜した側面上で滑動するような
装置に関する。
転する軸に対して、特に制御可能な軸方向の逆向の力を
生じるための装置であって、静止した係止部材を有し、
この係止部材が前記軸と共に軸方向に摺動しかつ傾斜し
た側面を備えた溝等にピン状に係合し、この軸が軸方向
に摺動する場合、前記係止部材が特に制御可能な半径方
向の力の作用に抗して傾斜した側面上で滑動するような
装置に関する。
(従来の技術) サーボ支援機構を適した自動車の運転パラメーターに
依存して制御できるようにするために、上記した種の装
置は、例えば自動車用の全電気式パワーステアリングの
範囲において必要とされる。
依存して制御できるようにするために、上記した種の装
置は、例えば自動車用の全電気式パワーステアリングの
範囲において必要とされる。
軸方向行程が制限されている場合に回転運動しかつ軸
方向の力によって軸方向に可動する軸に、限定されて軸
方向の力に反する方向の軸方向の反力が作用するような
所なら何処でも前記した種の装置は、一般的に種々の技
術的分野に適用することができ、それにより例えば軸に
より行われるべき制御ステップ或いは調整ステップのた
めの限定された応答閾値又は制御閾値を生ずる。
方向の力によって軸方向に可動する軸に、限定されて軸
方向の力に反する方向の軸方向の反力が作用するような
所なら何処でも前記した種の装置は、一般的に種々の技
術的分野に適用することができ、それにより例えば軸に
より行われるべき制御ステップ或いは調整ステップのた
めの限定された応答閾値又は制御閾値を生ずる。
自動車用の全電気式パワーステアリングの範囲内で適
用されるこの種の装置は例えばドイツ連邦共和国特許公
開第36 12 619号公報の第5図で公知である。
用されるこの種の装置は例えばドイツ連邦共和国特許公
開第36 12 619号公報の第5図で公知である。
この公知の装置において、特に制御可能で半径方向の
力により作用を受ける係止部材が制御ピンの形で設けら
れ、この係止部材は溝底部から徐々に上昇する溝側面を
有する回転する軸リング溝に係合し、その際軸リング溝
には、取り分けそこにもたらされた半径方向の力の大き
さ及び溝側面の形状に依存した半径方向の力が発生し、
この力は、軸を軸方向に摺動する軸方向の力とは反対を
向けられている。
力により作用を受ける係止部材が制御ピンの形で設けら
れ、この係止部材は溝底部から徐々に上昇する溝側面を
有する回転する軸リング溝に係合し、その際軸リング溝
には、取り分けそこにもたらされた半径方向の力の大き
さ及び溝側面の形状に依存した半径方向の力が発生し、
この力は、軸を軸方向に摺動する軸方向の力とは反対を
向けられている。
係止部材は、軸の軸方向摺動行程を通じて制御するよ
う作用されうる軸の軸方向摺動行程はほんの僅かである
ので、比較的高い半径方向の力がもたらされねばならな
い。
う作用されうる軸の軸方向摺動行程はほんの僅かである
ので、比較的高い半径方向の力がもたらされねばならな
い。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、軸方向の力によって軸方向に摺動可能な回
転する軸に対して、特に制御可能な軸方向の逆向の力を
生じるための装置であって、静止した係止部材を有し、
この係止部材が前記軸と共に軸方向に摺動しかつ傾斜し
た側面を備えた溝等にピン状に係合し、この軸が軸方向
に摺動する場合、前記係止部材が特に制御可能な半径方
向の力の作用に抗して傾斜した側面上で滑動するような
装置を更に改良し、特に制御の正確さに関してこの装置
を改良することを課題とするものである。
転する軸に対して、特に制御可能な軸方向の逆向の力を
生じるための装置であって、静止した係止部材を有し、
この係止部材が前記軸と共に軸方向に摺動しかつ傾斜し
た側面を備えた溝等にピン状に係合し、この軸が軸方向
に摺動する場合、前記係止部材が特に制御可能な半径方
向の力の作用に抗して傾斜した側面上で滑動するような
装置を更に改良し、特に制御の正確さに関してこの装置
を改良することを課題とするものである。
(課題を解決するための手段) この課題は本発明により、軸上に固定された軸方向に
遊びのない深溝玉軸受が設けられ、この深溝玉軸受の軸
受外側リングには、軸の長手方向軸線に対して傾斜した
側面を備えた半径方向の凹部が設けられ、この凹部の中
に半径方向の力の作用を受ける係止部材の自由端が係合
する前記装置によって解決される。
遊びのない深溝玉軸受が設けられ、この深溝玉軸受の軸
受外側リングには、軸の長手方向軸線に対して傾斜した
側面を備えた半径方向の凹部が設けられ、この凹部の中
に半径方向の力の作用を受ける係止部材の自由端が係合
する前記装置によって解決される。
また本発明の特に有利な実施態様及び発展形態は、係
止部材の自由端が球形に丸味付けされていることであ
り、係止部材の自由端が軸の長手方向軸線に対して横方
向に向けられた回転可能なローラ体を支持し、このロー
ラ体が軸の長手方向軸線に対して軸方向に延びる溝とし
て形成された軸受外側リングの凹部内に係合しているこ
とであり、軸自体が深溝玉軸受の軸受内側リングとして
役立ち、そのボール走行路が軸に直接設けられているこ
とであり、さらに分割された軸受外側リングが設けら
れ、その分離継目が半径方向の力に対してほぼ直角に延
びる平面内にかつほぼ軸中心軸線の高さで延びており、
そしてそのリング部材がその周囲を少なくともほぼ取り
囲む少なくとも1つの締め付け部材によって半径方向に
まとめられていることである。
止部材の自由端が球形に丸味付けされていることであ
り、係止部材の自由端が軸の長手方向軸線に対して横方
向に向けられた回転可能なローラ体を支持し、このロー
ラ体が軸の長手方向軸線に対して軸方向に延びる溝とし
て形成された軸受外側リングの凹部内に係合しているこ
とであり、軸自体が深溝玉軸受の軸受内側リングとして
役立ち、そのボール走行路が軸に直接設けられているこ
とであり、さらに分割された軸受外側リングが設けら
れ、その分離継目が半径方向の力に対してほぼ直角に延
びる平面内にかつほぼ軸中心軸線の高さで延びており、
そしてそのリング部材がその周囲を少なくともほぼ取り
囲む少なくとも1つの締め付け部材によって半径方向に
まとめられていることである。
従って本発明によれば、軸方向に遊びのない深溝玉軸
受が軸に固定されており、その軸受外側リングが傾斜し
た側面を有する半径方向の凹部を備え、その凹部に半径
方向の力の作用を受ける係止部材の自由端部が係合す
る。特に有利には係止部材の自由端部は、その際軸の長
手方向軸線に対して横を向いた回転可能なローラ体を備
え、このローラ体はそこで軸の軸線に対して横方向に延
びる溝として形成された軸受外側リングの半径方向の凹
部に係合する。
受が軸に固定されており、その軸受外側リングが傾斜し
た側面を有する半径方向の凹部を備え、その凹部に半径
方向の力の作用を受ける係止部材の自由端部が係合す
る。特に有利には係止部材の自由端部は、その際軸の長
手方向軸線に対して横を向いた回転可能なローラ体を備
え、このローラ体はそこで軸の軸線に対して横方向に延
びる溝として形成された軸受外側リングの半径方向の凹
部に係合する。
本発明に従う装置でもって高い精度を有する回転軸に
制限される軸方向の制御(反)力を作用させ、しかも非
常に長い運転時間に渡って作用させることができる。そ
の理由は作用が加わる半径方向の力が比較的大きいにも
拘わらずそこではほんの僅かの摩耗しか生じないからで
ある。
制限される軸方向の制御(反)力を作用させ、しかも非
常に長い運転時間に渡って作用させることができる。そ
の理由は作用が加わる半径方向の力が比較的大きいにも
拘わらずそこではほんの僅かの摩耗しか生じないからで
ある。
その特にコンパクトで所要空間を節約する構造のため
に自動車の全電気式パワーステアリングに適用するのに
特に適した本発明による装置の形状及び発展形態は、深
溝玉軸受のボール走行路が軸に直接設けられ、そして軸
自体は深溝玉軸受の軸受内側リングとして役立ち、その
際特に分割された軸受外側リングが使用され、その分離
継目が半径方向の力に対してほぼ直角に延びる平面内で
ほぼ軸の中心軸線の高さに延びているようにすることで
優れている。
に自動車の全電気式パワーステアリングに適用するのに
特に適した本発明による装置の形状及び発展形態は、深
溝玉軸受のボール走行路が軸に直接設けられ、そして軸
自体は深溝玉軸受の軸受内側リングとして役立ち、その
際特に分割された軸受外側リングが使用され、その分離
継目が半径方向の力に対してほぼ直角に延びる平面内で
ほぼ軸の中心軸線の高さに延びているようにすることで
優れている。
(実施例) 図面に示したいくつかの実施例に基づいて本発明を以
下に詳細に説明する。
下に詳細に説明する。
第1a図は長手方向断面図であり、 第1b図は本発明の装置の第1の実施例の横断面図であ
り、 第2a図は長手方向断面図であり、 第2b図はこの装置の第2の実施例の横断面図であり、 第3a図は長手方向断面図であり、 第3b図は本発明による装置の第3の実施例の横断面図
であり、そして 第3c図は細かい点で幾らか違った別の実施例の横断面
図である。
り、 第2a図は長手方向断面図であり、 第2b図はこの装置の第2の実施例の横断面図であり、 第3a図は長手方向断面図であり、 第3b図は本発明による装置の第3の実施例の横断面図
であり、そして 第3c図は細かい点で幾らか違った別の実施例の横断面
図である。
軸方向の力によって軸方向に摺動可能な回転する軸1
に特に制御可能な軸方向の逆向の力を生ずるための種々
の実施例に示した装置は、主として静止した係止部材2
から成り、係止部材2は、この係止部材2に作用する特
に制御可能な半径方向の力の作用を受けて軸1と共に軸
方向に摺動する傾斜した側面31を有する半径方向の凹部
3にピン状に嵌まり込み、半径方向の力の作用に反して
軸を軸方向に摺動した場合に、係止部材が前記側面31上
で滑動し、その際この軸に半径方向の力と逆向の半径方
向の制御(反)力が作用するように成る。
に特に制御可能な軸方向の逆向の力を生ずるための種々
の実施例に示した装置は、主として静止した係止部材2
から成り、係止部材2は、この係止部材2に作用する特
に制御可能な半径方向の力の作用を受けて軸1と共に軸
方向に摺動する傾斜した側面31を有する半径方向の凹部
3にピン状に嵌まり込み、半径方向の力の作用に反して
軸を軸方向に摺動した場合に、係止部材が前記側面31上
で滑動し、その際この軸に半径方向の力と逆向の半径方
向の制御(反)力が作用するように成る。
軸方向に摺動可能な回転する軸1は、例えば自動車の
全電気式パワーステアリングのステアリング軸の方向に
設けられた制御軸であり、そのステアリングトルクによ
って作用を受ける軸方向摺動がサーボトルクを伝達する
摩擦クラッチを制御する。係止部材2を介して軸方向に
摺動可能な回転する軸1に作用する装置によって、この
摩擦クラッチの制御に、即ちその特性曲線経過に影響を
もたらす。従ってサーボ支援機構は、係止部材2を作用
させる半径方向の力を適当に制御することによって簡単
に自動車の任意の運転パラメーターに応じて、例えば自
動車積み荷、自動車速度、横方向及び/又は縦方向加速
度等に応じて制御され、しかも非常に確実で精密に制御
される。というのは軸方向の制御(反)力は非常に正確
かつ僅かのヒステリシスによって軸方向に摺動可能な回
転する軸1に作用をもたらすことができるからである。
全電気式パワーステアリングのステアリング軸の方向に
設けられた制御軸であり、そのステアリングトルクによ
って作用を受ける軸方向摺動がサーボトルクを伝達する
摩擦クラッチを制御する。係止部材2を介して軸方向に
摺動可能な回転する軸1に作用する装置によって、この
摩擦クラッチの制御に、即ちその特性曲線経過に影響を
もたらす。従ってサーボ支援機構は、係止部材2を作用
させる半径方向の力を適当に制御することによって簡単
に自動車の任意の運転パラメーターに応じて、例えば自
動車積み荷、自動車速度、横方向及び/又は縦方向加速
度等に応じて制御され、しかも非常に確実で精密に制御
される。というのは軸方向の制御(反)力は非常に正確
かつ僅かのヒステリシスによって軸方向に摺動可能な回
転する軸1に作用をもたらすことができるからである。
詳細に示していない動力源によって半径方向に制御可
能な力で作用される係止部材2は、軸方向の制御(反)
力を従来技術のように直接ではなく、回転軸1上に固定
された軸方向に遊びのない深溝玉軸受4を介して軸方向
に摺動可能な回転軸1に導入することであり、これによ
って、停止部材2を介して比較的高い半径方向の力を導
入する場合に軸1の回転運動と関連して何ら取り立てて
言う程の摩擦損失等は生じない。というのは純粋な転が
り摩擦が起こり、そして半径方向の力が幾つかのボール
45に分割されるからである。
能な力で作用される係止部材2は、軸方向の制御(反)
力を従来技術のように直接ではなく、回転軸1上に固定
された軸方向に遊びのない深溝玉軸受4を介して軸方向
に摺動可能な回転軸1に導入することであり、これによ
って、停止部材2を介して比較的高い半径方向の力を導
入する場合に軸1の回転運動と関連して何ら取り立てて
言う程の摩擦損失等は生じない。というのは純粋な転が
り摩擦が起こり、そして半径方向の力が幾つかのボール
45に分割されるからである。
図示の実施例において、深溝玉軸受4のボール走行路
が直接軸1に加工されておりかつ41で示している。従っ
てこの例では、この軸1自体が軸受内側リングとして役
立ち、これによって軸方向に丁度コンパクトな構造が生
じる。
が直接軸1に加工されておりかつ41で示している。従っ
てこの例では、この軸1自体が軸受内側リングとして役
立ち、これによって軸方向に丁度コンパクトな構造が生
じる。
この点を考慮して更にコンパクトな構造は、第2a図及
び第2b図に示すような深溝玉軸受の軸受外側リング42が
分割された外側リングとして形成されている場合に生
じ、この両方のリング部材43と44とがリング部材の外周
を少なくともほぼ取り囲んでいる少なくとも1つの締め
付け部材5によって半径方向にまとめられている。
び第2b図に示すような深溝玉軸受の軸受外側リング42が
分割された外側リングとして形成されている場合に生
じ、この両方のリング部材43と44とがリング部材の外周
を少なくともほぼ取り囲んでいる少なくとも1つの締め
付け部材5によって半径方向にまとめられている。
その際分離継目6は、この分離継目6が係止部材2に
加えられた半径方向の力に対してほぼ直角に延びる平面
に並びにほぼ軸中央軸線の高さに延びているように構成
されている。それによって係止部材2を介して軸受外側
リング42に導入される半径方向の力が両方のリング部材
43,44を互いに離れるように反力を誘起し、この反力は
締め付け部材によって捕捉される。即ち係止部材2によ
ってもたらされた半径方向の力は、図示したようにボー
ル走行路の上方半分体内に位置するボール45によっての
み軸1に伝達され、これらは全体的に分離継目6の上方
に位置する。
加えられた半径方向の力に対してほぼ直角に延びる平面
に並びにほぼ軸中央軸線の高さに延びているように構成
されている。それによって係止部材2を介して軸受外側
リング42に導入される半径方向の力が両方のリング部材
43,44を互いに離れるように反力を誘起し、この反力は
締め付け部材によって捕捉される。即ち係止部材2によ
ってもたらされた半径方向の力は、図示したようにボー
ル走行路の上方半分体内に位置するボール45によっての
み軸1に伝達され、これらは全体的に分離継目6の上方
に位置する。
分割された軸受外側リングを使用することによってこ
の半径方向の寸法に関する配置は、更にコンパクトに構
成することができる。というのは軸受外側リング42の内
径は固有の軸直径よりも小さく寸法付けることができる
からである。
の半径方向の寸法に関する配置は、更にコンパクトに構
成することができる。というのは軸受外側リング42の内
径は固有の軸直径よりも小さく寸法付けることができる
からである。
軸1と共に軸方向に摺動する上述の径方向の凹部3
は、軸受外側リング42内に配設されている。この凹部3
の中には係止部材2が係合しかつこの傾斜した側面31を
介して係止部材2によってもたらされた半径方向の力
は、回転する軸1の軸方向摺動行程を通して軸方向の制
御(反)力に変換される。この凹部は、第3c図に示すよ
うに環状のリング溝として、又は第1b図に示すように軸
受外側リングの周辺の一部だけを横切る横溝として、又
は第3b図に示すように漏斗状の穴の形に形成することが
できる。
は、軸受外側リング42内に配設されている。この凹部3
の中には係止部材2が係合しかつこの傾斜した側面31を
介して係止部材2によってもたらされた半径方向の力
は、回転する軸1の軸方向摺動行程を通して軸方向の制
御(反)力に変換される。この凹部は、第3c図に示すよ
うに環状のリング溝として、又は第1b図に示すように軸
受外側リングの周辺の一部だけを横切る横溝として、又
は第3b図に示すように漏斗状の穴の形に形成することが
できる。
軸1の回転運動に関して全てこれらの変形例は同じ効
果を有する。というのはこれら変形例のどれもがその際
生ずる摩擦損失等に影響を全く与えないからである。
果を有する。というのはこれら変形例のどれもがその際
生ずる摩擦損失等に影響を全く与えないからである。
第3a図から第3c図までの実施例においては、漏斗状の
穴として或いは環状のリング溝として形成された半径方
向の凹部3に係合する係止部材2の自由端部は、従来技
術におけるように球形に丸められている。従って軸1の
軸方向の摺動運動している時に半径方向の凹部3の傾斜
した側面31と、この上で半径方向に高滑動する係止部材
2の自由端部の球形の面との間に先ず克服すべき所定の
静止摩擦が生じ、その後すべり摩擦が生ずる。
穴として或いは環状のリング溝として形成された半径方
向の凹部3に係合する係止部材2の自由端部は、従来技
術におけるように球形に丸められている。従って軸1の
軸方向の摺動運動している時に半径方向の凹部3の傾斜
した側面31と、この上で半径方向に高滑動する係止部材
2の自由端部の球形の面との間に先ず克服すべき所定の
静止摩擦が生じ、その後すべり摩擦が生ずる。
第1図及び第2図の実施例に対応して係止部材2の自
由端には、軸線に対して横方向に向けられた回転可能な
ローラ体7が設けられ、その際このローラ体7が軸線に
対して横に延びる溝として形成された軸受外側リング42
の半径方向の凹部3に係合する場合に、より良い且つ正
確な結果が得られる。この形状では、係止部材2とこの
係止部材2と協働する軸受外側リング42の傾斜側面との
間の軸1の軸方向の摺動運動において生ずる摩擦が純粋
なすべり摩擦に減少される。更にローラ体7と溝側面31
との間で生ずる面圧が取り分け比較的大きな半径方向の
力にも拘わらず比較的小さいままと成っているのが長所
となる。というのはローラ体7と溝側面31との間には線
接触が生じるからである。
由端には、軸線に対して横方向に向けられた回転可能な
ローラ体7が設けられ、その際このローラ体7が軸線に
対して横に延びる溝として形成された軸受外側リング42
の半径方向の凹部3に係合する場合に、より良い且つ正
確な結果が得られる。この形状では、係止部材2とこの
係止部材2と協働する軸受外側リング42の傾斜側面との
間の軸1の軸方向の摺動運動において生ずる摩擦が純粋
なすべり摩擦に減少される。更にローラ体7と溝側面31
との間で生ずる面圧が取り分け比較的大きな半径方向の
力にも拘わらず比較的小さいままと成っているのが長所
となる。というのはローラ体7と溝側面31との間には線
接触が生じるからである。
Claims (5)
- 【請求項1】軸方向の力によって軸方向に摺動可能な回
転する軸に対して、特に制御可能な軸方向の逆向の力を
生じるための装置であって、 静止した係止部材を有し、この係止部材が前記軸と共に
軸方向に摺動しかつ傾斜した側面を備えた溝等にピン状
に係合し、この軸が軸方向に摺動する場合、前記係止部
材が特に制御可能な半径方向の力の作用に抗して傾斜し
た側面上で滑動するような装置において、 軸(1)上に固定された軸方向に遊びのない深溝玉軸受
(4)が設けられ、この深溝玉軸受(4)の軸受外側リ
ング(42)には、軸の長手方向軸線に対して傾斜した側
面(31)を備えた半径方向の凹部(3)が設けられ、こ
の凹部(3)の中に半径方向の力の作用を受ける係止部
材(2)の自由端が係合することを特徴とする装置。 - 【請求項2】係止部材(2)の自由端が球形に丸味付け
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の装置。 - 【請求項3】係止部材(2)の自由端が、軸の長手方向
軸線に対して横方向に向けられた回転可能なローラ体
(7)を支持し、このローラ体(7)が軸の長手方向軸
線に対して横方向に延びる溝として形成された軸受外側
リング(42)の凹部(3)内に係合されていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の装置。 - 【請求項4】軸(1)自体が深溝玉軸受(4)の軸受内
側リングとして役立ち、かつこの深溝玉軸受(4)のボ
ール走行路(41)が軸(1)に直接設けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項のうちの
1項に記載の装置。 - 【請求項5】分割された軸受外側リング(42)が設けら
れ、その分離継目(6)が半径方向の力に対してほぼ直
角に延びる平面内で、かつほぼ軸の中心軸線の高さで延
びており、そのリング部材(43,44)がその周囲を少な
くともほぼ取り囲む少なくとも1つの締め付け部材
(5)によって半径方向にまとめられていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項から第4項のうちの1項に
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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