JPH0740098Y2 - 回転軸部材支持構造 - Google Patents

回転軸部材支持構造

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JPH0740098Y2
JPH0740098Y2 JP1989098908U JP9890889U JPH0740098Y2 JP H0740098 Y2 JPH0740098 Y2 JP H0740098Y2 JP 1989098908 U JP1989098908 U JP 1989098908U JP 9890889 U JP9890889 U JP 9890889U JP H0740098 Y2 JPH0740098 Y2 JP H0740098Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、外力が加わる回転軸部材をコロガリ軸受によ
り2点支持する回転軸部材支持構造に関する。
(従来の技術) 従来、回転軸部材支持構造に適用されるコロガリ軸受と
して、傾斜接触角を持ちラジアル荷重とスラスト荷重を
受けることのできるアンギュラコンタクトコロガリ軸受
(単列アンギュラ玉軸受や円錐コロ軸受等)が知られて
いる。(昭和57年3月1日発行,機械要素便覧[軸・軸
受・ばね・緩衝]203頁参照。) そして,このアンギュラコンタクトコロガリ軸受を背面
組合わせで用いることで仮想支持点間の距離を大きく
し、モーメント荷重が作用する場合に接触角が軸直交方
向であるラジアルコロガリ軸受に比べて軸受負荷を軽減
できることが知られている。
(考案が解決しようとする課題) しかしながら、回転軸部材を傾斜接触角を持つアンギュ
ラコンタクトコロガリ軸受によりケースに対して支持し
た場合であっても、一般的な取付手法に従って取付支持
点に対する仮想支持点の外側オフセット量を十分にとら
ず、仮想支持点の外側位置に外力の加わる位置が設定さ
れる位置関係とした場合には、外力の加わる位置側の軸
受に加わる負荷が外力以上の高負荷となってしまう。
この高負荷での使用により軸受寿命が非常に短くなった
り、さらには、軸受が破損に至ることがある。
本考案は、上述のような問題に着目してなされたもの
で、外力が加わる回転軸部材をコロガリ軸受により2点
支持する回転軸部材支持構造において、軸受負荷を軽減
することを課題とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために本考案の回転軸部材支持構造
では、回転軸部材を2つのコロガリ軸受によりケースに
対して支持し、この回転軸部材の軸心上で、2つのコロ
ガリ軸受の取付支持点間より外側位置に軸直交方向の外
力が加わる外力作用点を有する回転軸部材支持構造にお
いて、前記コロガリ軸受として、傾斜接触角を持ち、傾
斜接触角に沿って引いた線と回転軸部材との軸心線とが
交わる点を仮想支持点とするアンギュラコンタクトコロ
ガリ軸受を選択し、前記2つのアンギュラコンタクトコ
ロガリ軸受を、軸受の取付支持点間より外側位置に仮想
支持点を設定するべく背面組合わせに配置すると共に仮
想支持点の内側位置に外力の加わる外力作用点が設定さ
れる位置関係が得られる配置とし、且つ、前記2つのア
ンギュラコンタクトコロガリ軸受のうち外力作用点側の
軸受の軸受径及びボール径を反対側の軸受径及びボール
径より大径とした事を特徴とする。
(作用) 本考案の回転軸部材支持構造は、2つのアンギュラコン
タクトコロガリ軸受を、軸受の取付支持点間より外側位
置に仮想支持点を設定するべく背面組合わせに配置する
と共に仮想支持点の内側位置に外力の加わる外力作用点
が設定される位置関係が得られる配置とされているた
め、外力に近い側の軸受け付加は外力以下に軽減され
る。
すなわち、回転軸部材に外力Fが加わった場合、仮想支
持点間距離をLA,取付支持点間距離をLB,仮想支持点か
ら外力Fが加わる位置までの内側距離をaとした場合、
外力Fに近い側の軸受負荷R1と外力Fに遠い側の軸受負
荷R2は下記のようになる。
2つの軸受のうち外力作用点側の軸受の軸受径が、反対
側の軸受の軸受径より大径とされているため、2つの軸
受が同じ傾斜接触角を持つ場合、外力作用点側の軸受の
仮想支持点が反対皮の軸受の仮想支持点より外側に配置
されることになり、仮想支持点の内側位置に外力作用点
を設定する際、仮想支持点が外側に配置された分、その
内側に設定する外力作用点の設定余裕が大きくなる。
2つの軸受のうち外力作用点側の軸受のボール径が、反
対側の軸受のボール径より大径とされているため、使用
時に外力作用点に大きな外力が加わることがあっても、
外力作用点側の軸受では大きなボール径により十分な耐
久余裕を持って支持することができる。
(実施例) 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
第4図は実施例の回転軸部材支持構造が適用された電動
式転舵装置を示す概略図で、左右の後輪1,2のほぼ中央
位置に設けられ、モータ軸3aにウォームギヤ4を有する
電動モータ3と、該ウォームギヤ4に噛み合う右ウォー
ムホイールギヤ5及び左ウォームホイールギヤ6と、該
左右のウォームホイールギヤ5,6の回転中心OR,OLから
偏心した位置JR,JLにそれぞれ取付けられる右第1ボー
ルジョイント7及び左第1ボールジョイント8と、前記
左右の第1ボールジョイント7,8にそれぞれ接続される
右タイロッド9及び左タイロッド10と、前記の左右のタ
イロッド9,10に左右の第2ボールジョイント11,12を介
してそれぞれ接続され、車幅方向のロッドストローク変
位を左右の車輪1,2の転舵変位に変換する右ナックル13
及び左ナックル14を備えている。
第5図及び第6図はリヤステアリングユニット示す断面
図で、リヤステアリングユニットは電動モータ3と減速
ギヤユニットGUにより構成されていて、前記電動モータ
3は、車体に支持されるユニットケース20に固定され、
そのモータ軸3aは車両中心軸CLに対して傾斜角αだけ傾
けて配置される。
前記減速ギヤユニットGUは、モータ軸3aに連結される1
個のウォームギヤ4と、該ウォームギヤ4の両側に噛み
合う左右のウォームホイールギヤ5,6と、該左右のウォ
ームホイールギヤ5,6をそれぞれユニットケース20に回
転可能に支持する右ウォームシャフト21(回転軸部材)
及び左ウォームシャフト22(回転軸部材)と、該左右の
ウォームシャフト21,22の端部に設けられる左右の第1
ボールジョイント7,8とを有して構成されていて、前記
ウォームギヤ4は両端部がボールベアリング23,24によ
りユニットケース20に支持され、前記左右のウォームシ
ャフト21,22は両端部がそれぞれ第1アンギュラコンタ
クトボールベアリング25(アンギュラコンタクトコロガ
リ軸受)と第2アンギュラコンタクトボールベアリング
26(アンギュラコンタクトコロガリ軸受)によりユニッ
トケース20に支持されている。
尚、27、28はウォームシャフト21,22の回転角を検出す
るポテンショメータである。
第1図は実施例の回転軸部材支持構造を示す第6図II−
II線断面図であり、左右のウォームシャフト21,22のう
ち右ウォームシャフト21側の回転軸部材支持構造を示し
ている。
回転軸部材としての右ウォームシャフト21をユニットケ
ース20に回転可能に支持する2つのアンギュラコンタク
トボールベアリング25,26は、その接触角βによりベア
リング取付支持点間より外側位置に仮想支持点S1,S2
設定するべく背面組合わせに配置すると共に仮想支持点
S1,S2の内側位置に外力Fの加わる位置(ジョイント取
付位置JR)が設定される位置関係が得られる配置として
いる。
即ち、第1アンギュラコンタクトボールベアリング25
は、その取付位置の軸径を大径とし、取付支持点に対す
る仮想支持点S1の外側オフセット量を十分にとると共
に、第1ボールジョイント7のジョイント取付位置JR
右ウォームシャフト21の端面より内側に入った内蔵位置
に配置させることにより、外力Fの加わるジョイント取
付位置JRが仮想支持点S1の内側位置となるように設定し
ている。
ここで、右ウォームシャフト21に外力Fを加える第1ボ
ールジョイント7は、ボールシート7a,ボールスタッド7
b及びダストカバー7cを有して構成され、ボールシート7
aは右ウォームシャフト21の軸心位置に形成された有底
シート穴21aに挿着され、プレート29により固定され
る。また、ボールスタッド7bには右タイロッド9が連結
される。
尚、第1図中30はオイルシール、31,32は固定用ボル
ト、33はロックナット、34はストッパプレートである。
次に、作用を説明する。
旋回走行時に図外のコントロールユニットからモータ駆
動電流を電動モータ3に付与すると、モータ軸3aのウォ
ームギヤ4に噛み合う右ウォームホイールギヤ5と左ウ
ォームホイールギヤ6とがそれぞれ減速回転し、右後輪
1側には、右ウォームホイールギヤ5から右第1ボール
ジョイント7→右タイロッド9→右第2ボールジョイン
ト11→右ナックル13を経過して転舵力が伝達され、左後
輪側には、右ウォームホイールギヤ6から左第1ボール
ジョイント8→左タイロッド10→左第2ボールジョイン
ト12→左ナックル14を経過して転舵力が伝達され、電動
モータ3の回転角に対応する転舵角δが左右の後輪1,
2に付与される。
このように、左右の後輪1,2を転舵する時や中立位置に
保舵する時には、後輪1,2から左右のタイロッド9,10を
介して左右のウォームシャフト21,22のジョイント取付
位置JR,JLに外力Fが加わる。
次に、外力Fが加わった場合の軸受負荷について説明す
る。
第2図は右ウォームシャフト21の外力Fが加わった場合
の第1図に示す実施例構造での力関係図で、仮想支持点
間距離をLA,取付支持点間距離をLa,仮想支持点S1から
外力Fが加わるジョイント取付位置JRまでの内側距離を
aとした場合、外力Fに近い側の軸受負荷R1と外力Fに
遠い側の軸受負荷R2は下記のようになる。
第3図は外力Fが加わる位置が仮想支持点S1より外側に
設定されている場合の力関係図で、外側距離をa′とし
た場合、軸受負荷R1,R2は下記のようになる。
以上により、外力Fに遠い側の軸受負荷R2についてはa
=a′の場合に両者は同じであるが、外力Fに使い側の
軸受負荷R1は、第3図の場合、外力F以上の高負荷とな
るのに対し、第2図の実施例構造の場合、外力F以下に
軽減される。
このように軸受負荷が軽減される結果、第1アンギュラ
コンタクトボールベアリング25の寿命が非常に長くなる
し、軸受破損も防止される。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本考案の
要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本
考案に含まれる。
例えば、実施例では、回転軸部材支持構造を電動式転舵
装置に適用した例を示したが、外力が加わる回転軸部材
をコロガリ軸受により2点支持する様々な支持部に適用
できるもは勿論である。
(考案の効果) 以上説明してきたように、本考案の回転軸部材支持構造
にあって、実用新案登録請求の範囲に記載した構成とし
たため、下記に列挙する効果が得られる。
仮想支持点の内側位置に外力の加わる外力作用点が
設定される位置関係が得られる配置としたため、外力に
近い側の軸受負荷を外力のレベル以下に軽減することが
できる。
2つの軸受のうち外力作用点側の軸受の軸受径を反
対側の軸受の軸受径より大径としたため、同じ傾斜接触
角を持つ場合、外力作用点側の軸受の仮想支持点が反対
側の軸受の仮想支持点より外側に配置されることにな
り、仮想支持点の内側位置に外力作用点を設定する際に
高い設定自由度を達成することができる。
2つの軸受のうち外力作用点側の軸受のボール径を
反対側の軸受のボール径より大径としたため、使用時に
外力作用点に大きな外力が加わることがあっても軸受の
耐久信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案実施例の回転軸部材支持構造を示す第6
図II−II線による断面図、第2図は第1図に示す実施例
構造での力関係図、第3図は仮想支持点より外側に外力
作用点が存在する回転軸部材支持構造での力関係図、第
4図は本考案実施例の回転軸部材支持構造が適用された
電動式転舵装置を示すの概略図、第5図はリヤステアリ
ングユニットを示す断面図、第6図は第5図I−I線に
よりリヤステアリングユニットを示す断面図である。 7……右第1ボールジョイント JR……ジョイント取付点(外力作用点) 20……ユニットケース 21……右ウォームシャフト(回転軸部材) 25……第1アンギュラコンタクトボールベアリング(ア
ンギュラコンタクトコロガリ軸受) 26……第2アンギュラコンタクトボールベアリング(ア
ンギュラコンタクトコロガリ軸受) S1,S2……仮想支持点 β……接触角

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転軸部材を2つのコロガリ軸受によりケ
    ースに対して支持し、この回転軸部材の軸心上で、2つ
    のコロガリ軸受の取付支持点間より外側位置に軸直交方
    向の外力が加わる外力作用点を有する回転軸部材支持構
    造において、 前記コロガリ軸受として、傾斜接触角を持ち、傾斜接触
    角に沿って引いた線と回転軸部材との軸心線とが交わる
    点を仮想支持点とするアンギュラコンタクトコロガリ軸
    受を選択し、 前記2つのアンギュラコンタクトコロガリ軸受を、軸受
    の取付支持点間より外側位置に仮想支持点を設定するべ
    く背面組合わせに配置すると共に仮想支持点の内側位置
    に外力の加わる外力作用点が設定される位置関係が得ら
    れる配置とし、 且つ、前記2つのアンギュラコンタクトコロガリ軸受の
    うち外力作用点側の軸受の軸受径及びボール径を反対側
    の軸受径及びボール径より大径とした事を特徴とする回
    転軸部材支持構造。
JP1989098908U 1989-08-24 1989-08-24 回転軸部材支持構造 Expired - Lifetime JPH0740098Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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IT964486B (it) * 1972-07-06 1974-01-21 Skf Ind Trading & Dev Cuscinetto volvente con anelli in lamiera e due corone di corpi volventi
DE3608728A1 (de) * 1986-03-15 1987-09-17 Werner Jacob Lager fuer lenkbare raeder

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