JP3919366B2 - ステアリング用の自在継手用シェル形針状ころ軸受 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自在継手に組込まれる針状ころ軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングホイールの回転によって車輪を操舵する自動車のステアリング装置には、ステアリングホイールの回転をステアリングギアボックスに伝えるステアリングシャフトを相対的に角度をもつ２軸で形成し、その２軸を自在継手で連結して、２軸の相互間で回転トルクを伝えるようにしたものが知られている。
【０００３】
図３（Ｉ）、（II）は、上記ステアリング装置に用いられる自在継手の一例を示す。この自在継手は、一対のヨーク２０のそれぞれに設けられた二股片２１に軸受孔２２を形成し、各軸受孔２２にスパイダ２３に設けられたトラニオン２４を挿入し、各トラニオン２４を軸受孔２２に圧入されたシエル形針状ころ軸受３０で回転自在に支持している。
【０００４】
ここで、シエル形針状ころ軸受３０は、軸受孔２２内に圧入される円筒部３１ａの一端に底３１ｂを設けた外輪３１と、上記円筒部３１ａの内周の軌道面３２に沿って転動自在の複数の針状ころ３３とから成り、前記外輪３１は金属薄板のプレス成形品とされている。
【０００５】
上記の構成から成る自在継手において、スパイダ２３のトラニオン２４と針状ころ軸受３０との間にラジアルすきま△ｒがあると、一対のヨーク２０の接続部間にラジアルすきま分に相当するガタつきが生じ、各ヨーク２０に接続される２軸の相互間で円滑に回転トルクを伝達することができなくなる。
【０００６】
このため、ステアリング装置においては、ステアリングホイールの回転操作性の向上を図るため、針状ころ軸受とトラニオンの相互間におけるラジアルすきまの狭小化が要望されている。
【０００７】
ラジアルすきまの狭小化の実現のため、各部品寸法の公差狭小化を図っているが、スパイダ２３を除いて、ヨーク２０および針状ころ軸受３０の外輪３１はプレス成形品であるため、自ずから限度がある。
【０００８】
そこで、従来は、ヨーク２０の軸受孔２２に対するシエル形針状ころ軸受３０の圧入後、その針状ころ軸受３０に適した外径をもつトラニオン２４を選択して組み合わせるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように、圧入後の針状ころ軸受３０に対してトラニオン２４を選択組合わせする自在継手においては、組立てに非常に手間がかかる問題がある。
【００１０】
この発明の課題は、ラジアルすきまをなくすことができるようにした自在継手用シエル形針状ころ軸受を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、ヨークの二股片に形成された軸受孔に嵌合する円筒部の一端に底を設けた金属薄板のプレス成形品からなる外輪と、上記円筒部の内周軌道面に沿って転動自在に設けられた複数の針状ころとから成る自在継手用シエル形針状ころ軸受において、前記円筒部を、前記軸受孔の半径より曲率半径が大きく、軸受孔内に対する組み込み状態で両端部が軸受孔の内周に圧接するとともに、その圧接部間において軸受孔の内周との間に微小隙間を形成する周方向の長さが略等しい３つ以上の円弧状壁部により形成した構成を採用している。
【００１２】
上記のように、円筒部を軸受孔の半径より曲率半径が大きい３つ以上の円弧状壁部で形成すると、シエル形針状ころ軸受内にスパイダのトラニオンを挿入して、そのトラニオンを回転自在に支持した場合に、研磨仕上げされた真円度の高い上記トラニオンにより円弧状壁部の周方向の２等分位置が針状ころを介して押圧されて外方向に弾性変形し、その復元弾性によって針状ころがトラニオンの外周に圧接されることになり、シエル形針状ころ軸受とトラニオン間のラジアルすきまをなくすことができる。
【００１３】
ここで、３つ以上の円弧状壁部は、外輪の軸方向幅の全体にわたって形成されたものであってもよく、あるいは上記軸方向幅の一部分に形成されたものであってもよい。円弧状壁部の幅を軸方向幅の一部分とする場合、幅寸法が小さ過ぎると針状ころの安定性が悪くなるため、外輪軸方向幅の１／３以上の幅で上記円弧状壁部を形成する。
【００１４】
また、軸受孔に対して外輪を安定よく取付けるため、円弧状壁部の個数は３つ以上とするのが好ましい。
【００１５】
自在継手において、現実に問題となっているシエル形針状ころ軸受のラジアルすきまは５〜６μｍ程度であるため、前記円筒部の外径の真円度を３μｍ以上とすることにより、前記ラジアルすきまを完全になくすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。図示のように、シエル形針状ころ軸受Ａは、外輪１と、その外輪１内に組込まれた複数の針状ころ１０とから成る。
【００１７】
外輪１は金属薄板のプレス成形品から成る。この外輪１は円筒部２の一端に底３を設けている。針状ころ１０は円筒部２の内周の軌道面４に沿って転動自在とされ、上記円筒部２の他端に設けた鍔５によって抜け止めされている。
【００１８】
外輪１の円筒部２は周方向の長さが略等しい３つの円弧状壁部２ａで形成されている。
【００１９】
ここで、シエル形針状ころ軸受によってトラニオンを回転自在に支持した自在継手において、現実に問題とされるラジアルすきまは５〜６μｍ程度であるため、外輪１の円筒部２の真円度を３μｍ以上としている。
【００２０】
上記の構成から成るシエル形針状ころ軸受Ａは、図３に示すヨーク２０の二股片２１に形成された軸受孔２２に外輪１の円筒部２を圧入し、円周方向に並ぶ針状ころ１０内にトラニオン２４を挿入して、このトラニオン２４を回転自在に支持する。
【００２１】
ここで、軸受孔２２に対する円筒部２の圧入時、その円筒部２を形成する円弧状壁部２ａの連接部２ｂが軸受孔２２の内周に圧接し、上記円弧状壁部２ａの周方向長さの２等分位置においては軸受孔２２の内周との間に微小の隙間が形成され、あるいはその内周に対して軽く接触している。
【００２２】
また、軸受孔２２に取付けられたシエル形針状ころ軸受Ａの針状ころ１０内にトラニオン２４が挿入された状態で円筒部２の３つの円弧状壁部２ａは、その周方向の２等分位置が針状ころ１０を介して押圧されて図２の鎖線で示すように外径方向に弾性変形し、その変形による復元弾性によって針状ころ１０はトラニオン２４の外周に押し付けられる。このため、シエル形針状ころ軸受とトラニオン２４間におけるラジアルすきまが形成されるという不都合の発生はなく、図３に示す２つのヨーク２０間において回転トルクを円滑に伝達することができる。
【００２３】
また、円弧状部２ａの数を３つとしたことにより、シエル形針状ころ軸受は、１２０°の間隔をおいてトラニオン２４と３点で強く弾性接触するため、トラニオン２４をきわめて安定よく支持することができる。
【００２４】
ここで、円弧状壁２ａの幅寸法が外輪１の軸方向幅の１／３未満であると、針状ころ１０の落ちつきが悪いため、図１に示すように上記幅寸法Ｌ1 は、外輪開口端から外輪軸方向幅Ｌ0 の１／３以上の幅寸法としておくようにする。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、シエル形針状ころ軸受内にトラニオンを挿入すると、円弧状壁が外径方向に弾性変形し、その復元弾性によって針状ころがトラニオンの外周に圧接されるため、シエル形針状ころ軸受とトラニオン間のラジアルすきまをなくすことができ、自在継手の２つのヨーク間において円滑に回転トルクを伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るシエル形針状ころ軸受の縦断正面図
【図２】同上の横断平面図
【図３】（Ｉ）は従来のシエル形針状ころ軸受を用いた自在継手の縦断正面図、（II）は（Ｉ）のａ−ａ線に沿った断面図
【符号の説明】
１ 外輪
２ 円筒部
２ａ 円弧状壁部
１０ 針状ころ

Claims (2)

  1. ヨークの二股片に形成された円形の軸受孔に嵌合する円筒部の一端に底を設けた金属薄板のプレス成形品からなる外輪と、上記円筒部の内周軌道面に沿って転動自在に設けられた複数の針状ころとから成る自在継手用シエル形針状ころ軸受において、前記円筒部を、前記軸受孔の半径より曲率半径が大きく、軸受孔内に対する組み込み状態で両端部が軸受孔の内周に圧接するとともに、その圧接部間において軸受孔の内周との間に微小隙間を形成する周方向の長さが略等しい３つ以上の円弧状壁部により形成し、各円弧状壁部を、外輪の開口端から外輪軸方向幅の１／３以上の幅で形成したことを特徴とするステアリング用の自在継手用シエル形針状ころ軸受。
  2. 前記円筒部の外径の真円度が３μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のステアリング用の自在継手用シエル形針状ころ軸受。
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