JPH03505562A - 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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 軸方向力により軸方向に変動可能な回転軸に特に制御可能な軸方向の反力を生ず るための装置本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に述べた種の、軸方向 力により軸方向に変動可能な回転軸に特に制御可能な軸方向の反力を生ずるため の装置に関する。

サーボ支援機構を自動車の適当する運転パラメーターに関係して制御出来るよう 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的なパワーステアリ ングの範囲において必要とされる。

回転運動し且つ軸方向力により軸方向に可動な軸に、軸方向行程が制限されてい る時に限定されて軸方向力に反する方向の軸方向反力が作用する様な所なら何処 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−乃至は調整ステップのための限定され た応答闇値又は制御閾値を生ずる。

自動車用の電気的パワーステアリングの範囲内で通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３６１２６１９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力により作用を受ける休止部材 が制御ビンの形に設けられ、この休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、それにより軸リング溝には取り分けそこに もたらされた半径方向力の大きさ及び溝側面の形状に依存した半径方向力が発生 され、この力は軸を軸方向に変動する軸方向力とは反対を向いている。

休止部材がそれに沿って制御するよう作用されうる軸の軸方向変動行程はほんの 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。

本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に述べた種の装置を更に改良し、特 にその制御の正確さに関して改良することを課題とするものである。

この課題は、本発明によれば特許請求の範囲第１項の特徴事項により解決される 。本発明の特に有利な実施態様及び発展形態はそれ以下の特許請求の範囲に記載 されている。

本発明によれば従って軸方向に遊びのない深溝ボールベアリングが軸に固定され ており、その軸受外側リングが傾斜側面を有する半径方向凹部を備え、その凹部 に半径方向力の作用を受ける休止部材の自由端部が嵌まり込んでいる。特に有利 には休止部材の自由端部はその際軸長手方向に対して横を向いた回転可能なロー ラ本体を備え、このローラ本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凹部に嵌まり込んでいる。

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）カを作用させ、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力が比較的大きいにも拘わらずそこではほ んの僅が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的パワー 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 、深溝ボールベアリングのボール走行路が軸に直接入れられ、そして軸向体は深 溝ボールベアリング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、その分離接ぎ目が半径方向力に対してほぼ直角に延びる 平面内でほぼ軸中実軸線の高さに延びている様にすることで優れている。

２．３の図面に示した実施例に基づいて本発明を以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。

軸方向力により軸方向に変動可能な回転軸方向１で特に制御可能な軸方向反力を 生ずるための種々の実施例に示した装置は、はぼ空間的に固定された休止部材２ からなり、この部材はそれに作用する特に制御可能な半径方向力の作用を受けて ビン状に軸方向にしっかりと軸１と摺動し傾斜側面３１を有する半径方向凹部３ に嵌まり込み、半径方向力の作用に反して軸が軸方向に変動した時に、休止部材 が前記側面上で滑動し、その際この軸で半径方向力とは反対を向いた半径方向の 制御（反）力が作用するように成る。

軸方向に変動可能な回転軸１では、例えば自動車の全電気的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を取り扱っており、そのステアリン グトルクによって作用を受ける軸方向変動がサーボトルクを通す摩擦クラッチを 制御する。休止部材２を介して軸方向に変動可能な回転軸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が与えられる。

サーボ支援機構は従って、休止部材２を作用させる半径方開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。というのは半径方向の制御（反）力は非常に正 確に且つ僅かのヒステリシスで軸方向に変動可能な回転軸１に作用をもたらすこ とが出来るからである。

詳細に示していない動力源によって半径方向制御可能な力で作用される休止部材 ２は軸方向の制御（反）力を従来技術の様に直接ではなく、軸１上に固定された 軸方向の遊びの無い深溝ボールベアリング４を介して軸方向に変動可能な回転軸 １に導入し、それにより休止部材２を介して比較的高い半径方向力が導入される 時に軸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などは生しな い、というのは純粋な転がり摩擦が起こり、半径方向力が図示の実施例において 、深溝ボールベアリング４のボール走行路が直接軸１に加わり、４１で示されて いる。この軸１自体はこの例では従って軸受内側リングとして役立ち、それによ り軸方向には丁度コンパクトな構造が生じる。

この点に考慮して更にコンパクトな構造は、第２ａ図及び第２ｂ図に示すように 、深溝ボールベアリングの軸受外側リング４２が分割した外側リングとして形成 されている時に生じ、その両方のリング部材４３と４４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つの締め付は部材５によって半径方 向にまとめられている。

分離接ぎ目６はその際、それが休止部材２に加えられた半径方向力に対してほぼ 直角に延びる平面に並びにほぼ軸中実軸線の高さに延びている様に構成されてい る。それにより休止部材２を介して軸受外側リング４２に導入される半径方向力 が両方のリング部材４３．４４を互いに押し崩す反応力を生じないよう保証され 、この反応力は締め付は部材により捕捉される。休止部材２によってもたらされ た半径方向力は即ち一図面的に一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ｌに伝達され、これらは全体的に分離接ぎ目６の上方に位置 する。

分割した軸受外側リングを使用することによってその半径方向寸法に関する配置 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出来るからである。

休止部材２がその中に係合し且つその傾斜側面３１を介して休止部材により取り 付けられた半径方向力が軸ｌの軸方向変動行程に沿って軸方向の制御（反）力に 変換される、軸方向に軸１としっかりと摺動する前記半径方向凹部３が軸受外側 リング４２内に配設されている。凹部は、第３ｃ図に示す様に、周辺を取り巻く リング溝として、又は第１ｂ図に示す様に、軸受外側リングの周辺の一部だけを 切る横溝として、又は第３ｂ図に示す様に、ホッパー形状の穴の形に形成するこ とが出来る。

軸１の回転運動に関しては全てこれらの変形は同価値である、というのはそれら 変形のどれもその除土ずる摩擦損失などに幾らかの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、ホッパー形状の穴として乃至は 周りを取り巻くリング溝として形成された半径方向凹部３に係合する休止部材２ の自由端部は従来技術における様に球形に丸められている。軸１の半径方向摺動 運動の間に従って半径方向凹部３の傾斜側面３１と、この上で半径方向に高滑動 し休止部材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、その後転がり摩擦が生ずる。

第１図及び第２図の実施例に対応して休止部材２の自由端には軸線に対して横方 向に向いた回転可能なローラ本体７が設けられ、このローラ本体がそこで軸線に 対して横に延びる溝として形成された軸受外側リング４２０半径方向凹部３に係 合する時に、より良い且つ正確な結果が得られる。この形状で休止部材２とこの 休止部材と協働する軸受外側リング４２の傾斜側面との間の軸ｌの半径方向の摺 動運動において生ずる摩擦が純粋な転がり摩擦に減少される。更にローラ本体７ と溝側面３１との間でそこに生ずる面圧が取り分は比較的大きな半径方向力にも 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。というのはローラ本体 ７と溝側面３１との間には線接触が生じるからである。

ム 覆 国際調査報告 国際調査報告 ０発　明　者　　ウアイスブリツヒ・アルレフオン　　　トス　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　−イツ連邦共和国、デー−３３００ブラウンシュ アイク、ノ（つＪレーヨナスーマイエルーストラーセ、２６

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）空間に固定した休止部材を含み、この休止部材が、傾斜側面を有し且つ軸 と軸方向にしっかりと摺動ずる溝などにピン状に嵌まり込み、これら側面で休止 部材が軸を軸方向に変動した時に特に制御可能な半径方向力の作用に反して滑動 する様な、軸方向力によって半径方向に変動可能な回転軸に特に制御可能な半径 方向の反力を生ずるための装置において、軸（１）上に固定された軸方向に遊び のない深溝ボールベアリング（４）が設けられ、その軸受外側リング（４２）が 一軸の長手方向軸線に関して一傾斜側面（３１）を有する半径方向の凹部（３） を備え、この側面の中に半径方向力の作用を受ける休止部材（２）の自由端が嵌 まり込んでいることを特徴とする装置。
2. （２）休止部材（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。
3. （３）休止部材（２）の自由端が軸長手方向軸線に対して横方向に向いた回転可 能なローラ本体（７）を支持し、このローラ本体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 す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。
4. （４）軸（１）自体が深溝ボールベアリング（４）の軸受内側リングとして役立 ち、そのボール走行路（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。
5. （５）分割された軸受外側リング（４２）が設けられ、その分離接ぎ目（６）が 半径方向力に対してほぼ直角に延びる平面内に且つは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（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。