JPH0416A - 高トルク転がり軸受 - 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】 （産業上の利用分野） この発明に係る高トルク転がり軸受は、例えば自動車の
ステアリング装置に組み込み、ステアリング装置ムの内
側にステアリングシャフトを回転自在に支持するのに利
用する。

（従来の技術） ３゜ 自動車のステアリング装置の場合、車体に支持された円
筒状のステアリングコラムの内側に、ステアリングホイ
ールの操作により捩り方向に回転するステアリングシャ
フトを、回転自在に支持している。

この様にステアリングコラムの内側にステアリングシャ
フトを回転自在に支持する場合、ステアリングコラムの
内周面とステアリングシャフトの外周面との間に、例え
ば第５図に示す様な、深溝型玉軸受等の転がり軸受を設
け、ステアリングコラム内でのステアリングシャフトの
回転が円滑に行なわれる様にする。

この転がり軸受は、外周面に内輪軌道１を有する内輪２
と、内周面に外輪軌道３を有する外輪４と、内輪軌道１
と外輪軌道３との間に転動自在に設けられた複数の転動
体５．５と、この複数の転動体５．５を保持する保持器
６と、外輪４の内周面にそれぞれの外周縁を支持し、そ
れぞれの内周縁を内輪２の外周面に摺接させる事で、上
記外周面と内周面との間に存在し上記複数の転動体５．
５を設４−また、円筒状空間７の両端を塞いた１対のシ
ール部材８ａ、８ｂとから構成されている。

この様な転がり軸受により、ステアリングコラムの内側
にステアリングシャフトを回転自在に支持する場合には
、外輪４をステアリングコラムに内嵌し、内輪２をステ
アリングシャフトに外嵌する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、自動車の直進安定性を確保する為、ステアリ
ング装置を構成するギヤボックスには多少の遊びを設け
、ステアリングホイールか少しぐらい回動じても、前輪
に舵角が付与されない様にしている。

この様な遊びの存在により、ステアリングホイールを少
しだけ（遊びの範囲内て）回転させる為に要する力は小
さいものとなるか、この際、ステアリングホイールがあ
まりにも軽い力で回転した場合、ステアリングホイール
の操作感が悪くなってしまう。

ステアリングホイールか遊びの範囲内で回転する際に要
する力を、適当に大きくする為には、ステアリングホイ
ールと共に回転するステアリングシャフトを、ステアリ
ングコラムの内側に支持する為の転がり軸受の回転に要
するトルクを大きくする事が考えられる。

転がり軸受の回転に要するトルクを大きくする為には、
一般に、潤滑の為に転がり軸受の円筒状空間７内に封入
するグリスの量を多くする事が考えられるが、単に多量
のグリスを封入しただけでは、高トルクを安定して得る
事が難しい。

本発明の高トルク転がり軸受は、上述の様な問題を解決
すべく、考えられたものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明の高トルク転がり軸受は、前述した従来の転がり
軸受と同様に、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周
面に外輪軌道を有する外輪と、内輪軌道と外輪軌道との
間に転動自在に設けられた複数の転動体と、この複数の
転動体を保持する保持器と、内輪の外周面と外輪の内周
面との内の一方の周面に、それぞれの一方の周縁を支持
し、それぞれの他方の周縁を内輪の外周面と外輪の内周
面との内の他方の周面に摺接させる事で、上記外周面と
内周面との間に存在し上記複数の転動体を設けた円筒状
空間の、両端開口部を塞いだ１対のシール部材とから構
成される。

更に、本発明の高トルク転がり軸受に於いては、上記１
対のシール部材の間に位置する円筒状空間内に、粘度が
１０万〜２００万ｃＳｔ　（ｃｅｎｔｉｓｔｏｋｅｓ）
の粘性物質を、この粘性物質の容積が、上記円筒状空間
の容積から複数の転動体の容積と保持器の容積とを除い
た隙間容積の７０％以上を占める様に封入している。

（作　　用） 上述の様に構成される本発明の高トルク転がり軸受の場
合、保持器か高粘度の粘性物質中で回転する為、この保
持器の回転に要するトルクが大きくなり、保持器に保持
された複数の転動体の転動に伴なって相対的に回転する
、外輪と内輪との回転に要するトルクか大きくなる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１〜２図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
は部分断面図、第２図は保持器と転動体とを取り比して
第１図の上方から見た図である。

本発明の高トルク転がり軸受は、前述した従来の転がり
軸受と同様、第１図に示す様に、外周面に内輪軌道１を
有する内輪２と、内周面に外輪軌道３を有する外輪４と
、内輪軌道１と外輪軌道３との間に転動自在に設けられ
た複数の転動体５と、この複数の転動体５を保持する保
持器６ａと、外輪４の内周面にそれぞれの外周縁を支持
し、それぞれの内周縁を内輪２の外周面に摺接させた１
対のシール部材８ａ、８ｂとから構成されている。そし
て、この１対のシール部材８ａ１８ｂにより、上記外周
面と内周面との間に存在し、上記複数の転動体５を設け
た、円筒状空間７の両端開口部を蒸いている。

但し、本発明の高トルク転がり軸受の場合、保持器６ａ
の形状が、前述した従来の転がり軸受に組み込まれた保
持器６の形状と相違する。

即ち、上記保持器６ａは、合成樹脂を射出成形する事に
より、全体を円環状に造られた、所謂冠型保持器と呼ば
れるものであるが、この保持器６ａの片側縁に開口する
状態で造られ、それぞれの内側に転動体５．５を回転自
在に保持する、略Ｕ字形のポケット９．９の深さＨを、
各転動体５．５の外径りよりも十分に太きく　（ＨＡＤ
）　している。この結果、各ポケット９．９の開口部両
側縁は、各転動体５．５の外面よりも、一方のシール部
材８ａの内面に向けて大きく突出している。

又、ポケット９．９の開口側と反対側に位置する、保持
器６ａの他側縁も、他方のシール部材８ｂの内側面に向
は突出している。

この結果、保持器６ａの左右両側縁は、それぞれシール
部材８ａ、８ｂの内側面に近接した状態となる。そして
、好ましくは、保持器６ａの左右両側縁とシール部材８
ａ、８ｂの内側面との間に存在する隙間１０ａ、１０ｂ
の厚さ寸法ｊｌｘｔ２を、前記転動体５の外径りの１／
１ｏ以下（ｔｌ、ｔ２≦Ｄ／１０）とする。

又、保持器６ａの厚さ寸法に関しても、前記従来の転が
り軸受を構成する保持器６の厚さ寸法よりも大きくして
、保持器６ａの外周面を外輪４の内周面に、保持器６ａ
の内周面を内輪２の外周面に、それぞれ近接させている
。

そして、好ましくは、保持器６ａの内外同周面と内輪２
の外周面及び外輪４の内周面との間に存在する隙間１１
ａ、ｌｌｂの厚さ寸法ｔ３、ｔ４を、前記転動体５の外
径りの１／１０以下（ｔｓ、ｔａ≦Ｄ／１０）とする。

尚、保持器６ａの幅方向、或は厚さ方向に、部分的な突
出部が存在した場合、この突出部に於ける隙間（最小隙
間）の厚さ寸法を、前記転動体５の外径りの１／１０以
下とする。

更に、前記１対のシール部材８ａ、８ｂの間に位置する
円筒状空間７内には、シリコンオイル、グリス等の様に
、粘度が】Ｏ万〜２００万ｃＳｔの高粘度の粘性物質を
封入している。尚、粘性物質としてグリスを使用する場
合には、グリスの基油の粘度を、上記範囲内とする。

粘性物質の封入量は、この粘性物質の容積Ｓが、上記円
筒状空間７の全容積Ｓｔから、複数の転動体５の容積Ｓ
ｓと、保持器６ａの容積Ｓｅｍとを除いた隙間容積Ｓｏ
　　（＝Ｓｙ　　１５！−８ｅｍ）の７０〜１００％を
占める様に（ｓ−（０，７〜１．０）Ｓｏ）定める。

上述の様に構成される本発明の高トルク転がり軸受の場
合、保持器６ａが高粘度の粘性物質中で回転する為、こ
の保持器６ａの回転に要するトルクが大きくなり、保持
器６ａに保持された複数の転動体５の転動に伴なって相
対的に回転する、外輪４と内輪２との回転に要するトル
クが大きくなる。

特に、図示の実施例の場合、保持器６ａの左右両側縁を
シール部材８ａ、８ｂの内側面に、保持器６ａの外周面
を外輪４の内周面に、保持器６ａの内周面を内輪２の外
周面に、それぞれ隙間１０ａ、１０ｂ、ｌｌａ、ｌｌｂ
を介して近接させている為、円筒状空間７内で保持器６
ａを回転させる場合に、各隙間１０ａ、１０ｂ、ｌｌａ
、１１ｂ内に存在する粘性物質に大きな剪断力が加わる
。

この剪断力は、保持器６ａを回転させる事に対して大き
な抵抗となる。同時に、ポケット９．９の開口部が、円
周方向に亙る凹凸部として機能し、上記円筒状空間７内
に封入された粘性物質を攪拌して、やはり、保持器６ａ
を回転させる事に対する抵抗を発生させる。この結果、
外輪４と内輪２との相対的回転に要するトルクが、十分
に大きく、しかも安定したものとなる。

次に、第３〜４図に示した、本発明の第二実施例に就い
て説明する。

本実施例の場合、保持器６ａの他側縁で、ポケット９．
９の開口部と反対側に位置する部分に、円周方向に亙る
凹凸部１２を形成している。

この結果、本実施例の場合、保持器６ａの回転に伴なっ
て、円筒状空間７内に封入された粘性物質が激しく攪拌
される様になり、保持器６ａか回転する事に対する抵抗
かより大きくなって、外輪４と内輪２との相対的回転に
要するトルクを、より大きくする事が出来る。

尚、各実施例に於いて、外輪４と内輪２との相対的回転
に要するトルクを調節する為には、円筒状空間７内に封
入する粘性物質の粘度や量を変える他、保持器６ａの幅
寸法や厚さ寸法を変える事によって、隙間１０ａ、１０
ｂ、ｌｌａ、ｌｌｂの寸法を変えたり、更には、凹凸部
１２の深さやピッチを変える。

そして、これらの手段を単独で、或は組み合わせて採用
する事で、希望するトルクを、安定した状態で得る事が
出来る。

（発明の効果） 本発明の高トルク転がり軸受は、以上に述へた通り構成
され作用するが、大きな回転トルクを安定して得る事が
出来る為、ステアリング装置等の操作性を向上させる事
か８来る。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
は部分断面図、第２図は保持器と転動体とを取り出して
第１図の上方から見た図、第３〜４図は本発明の第二実
施例を示す、第１〜２図同様の図、第５図は従来の転が
り軸受の１例を示す断面図である。 １：内輪軌道、２：内輪、３：外輪軌道、４：外輪、５
：転動体、６．６ａ：保持器、７：円筒状空間、８ａ、
８ｂ：シール部材、９：ポケット、１０ａ、１０ｂ、ｌ
ｌａ、Ｉｌｂ＋１５９７間、１２：凹凸部。 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪
   軌道を有する外輪と、内輪軌道と外輪軌道との間に転動
   自在に設けられた複数の転動体と、この複数の転動体を
   保持する保持器と、内輪の外周面と外輪の内周面との内
   の一方の周面に、それぞれの一方の周縁を支持し、それ
   ぞれの他方の周縁を内輪の外周面と外輪の内周面との内
   の他方の周面に摺接させる事で、上記外周面と内周面と
   の間に存在し上記複数の転動体を設けた円筒状空間の、
   両端開口部を塞いだ１対のシール部材とから成る転がり
   軸受であって、上記１対のシール部材の間に位置する円
   筒状空間内に、粘度が１０万〜２００万ｃＳｔの粘性物
   質を、この粘性物質の容積が、上記円筒状空間の容積か
   ら複数の転動体の容積と保持器の容積とを除いた隙間容
   積の７０％以上を占める様に封入した高トルク転がり軸
   受。
2. （２）保持器の一部で液体に浸漬される部分に、円周方
   向に亙る凹凸を形成した、請求項１に記載の高トルク転
   がり軸受。
3. （３）保持器の少なくとも一方の側面とシール部材の内
   側面との間に存在する隙間の最小部分の寸法を、転動体
   の外径寸法の１０％以下とした、請求項１又は請求項２
   に記載の高トルク転がり軸受。
4. （４）保持器の外周面と外輪の内周面との間の隙間寸法
   の最小値が、転動体の外径寸法の１０％以下であり、且
   つ、保持器の内周面と内輪の外周面との間の隙間寸法の
   最小値が、転動体の外径寸法の１０％以下である、請求
   項１、又は請求項２、又は請求項３に記載の高トルク転
   がり軸受。