(57)【要約】【課題】特に経済的であり、製造と取付けが簡単であり、耐久年数の延びた新たな転がり軸受を提供する。【解決手段】本発明は、内輪（３）と、外輪（２）と、内輪（３）と外輪（２）との間の少なくとも１列の転動体（４）と、内輪（３）の穴に取り付けられたスリーブ（６）とを備える転がり軸受アセンブリ装置（１）に関する。スリーブ（６）は、下縁部が、装置（１）の内部に向かって傾斜している部分（６ｄ）を有するラジアル軸受フランジ（６ｂ）を備え、前記傾斜部（６ｄ）は、ロッキングワッシャ（７）と接触するよう意図されている。スリーブ（６）は、ラジアル軸受フランジ（６ｂ）の下縁部から内輪（３）に向かって軸方向に延在する少なくとも１つのスロット（６ｃ）も備え、前記下縁部は、内輪（３）の反対側に配置されている。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪（３）と、外輪（２）と、前記内輪（３）と前記外輪（２）との間の少なくとも１列の転動体（４）と、前記内輪（３）の穴に取り付けられたスリーブ（６）とを備える転がり軸受アセンブリ装置において、
前記スリーブ（６）は、ラジアル軸受フランジ（６ｂ）を備え、該ラジアル軸受フランジの下縁部が、前記装置（１）の内部に向かって傾斜している部分（６ｄ）を有し、前記傾斜部分（６ｄ）は、ロッキングワッシャ（７）と接触するよう意図されており、かつ
前記スリーブ（６）はまた、前記ラジアル軸受フランジ（６ｂ）の前記下縁部から前記内輪（３）に向かって軸方向に延在する少なくとも１つのスロット（６ｃ）を備え、前記下縁部は、前記内輪（３）の反対側に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
少なくとも１つのスロット（６ｃ）は、軸方向に前記スリーブ（６）を通る開口部を形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スリーブ（６）は、円周方向に等間隔の少なくとも２つのスロット（６ｃ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記スリーブ（６）の少なくとも１つの前記スロット（６ｃ）は、１度から２０度の間の円周方向の広がりを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記スリーブ（６）の前記ラジアル軸受フランジ（６ｂ）は、前記内輪（３）と直接接触しており、かつ前記装置（１）の内部に向かって傾斜するとともに前記内輪（３）と角度接触している第２部分（６ｈ）を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
環状弾性要素（８）は、軸方向において前記スリーブ（６）の前記ラジアル軸受フランジ（６ｂ）と前記内輪（３）との間に取り付けられており、前記弾性要素（８）は、前記スリーブ（６）の外面によって支承され得る内穴を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記弾性要素（８）は、前記スリーブ（６）の軸方向円筒部（６ａ）によって支承され得ることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記弾性要素（８）は、前記スリーブ（６）とは別個の弾性Ｏリングであることを特徴とする請求項６あるいは７に記載の装置。
【請求項９】
前記弾性要素（８）は、前記内輪（３）あるいは前記スリーブ（６）の外面にオーバーモールドされていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
ハウジング（Ａ）と、シャフトと、前記ハウジング（Ａ）および前記シャフトの間に取り付けられる、請求項１から９のいずれか１項に記載の少なくとも１つの転がり軸受アセンブリ装置（１）とを備えるステアリングコラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受アセンブリ装置、特に自動車のステアリングコラムで使われる転がり軸受アセンブリの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にステアリングコラムはシャフトを備え、当該シャフトの一端部は、車両の運転者によって操作されるハンドルに固定され、他の端部は、車の車輪の角度位置決めをするように意図された機械部材に固定されている。ステアリングコラムのシャフトは、それぞれが転がり軸受、一般的にはアンギュラ玉軸受を備える、対向して取り付けられた２つの転がり軸受アセンブリ装置を介して、管状ハウジング内で回転するように、取り付けられている。
【０００３】
転がり軸受アセンブリは一般的に、内輪と、外輪と、内外輪の間に配置された転動体とを備える。転がり軸受アセンブリは、その外輪によってハウジングに取り付けられ、かつ直接的にあるいはスリーブまたは公差リングとして知られるリングを介して、シャフトに取り付けられる。スリーブは、シャフトと転がり軸受の内輪との接触面をもたらし、これら２つの部材間で起こり得るいかなる幾何学的な欠陥も補償する。スリーブは、転がり軸受アセンブリが、初期緊張なしにシャフトに容易に取り付けられるのを可能にする。
【０００４】
しかしながら、装置がシャフトに保持されることと、転がり軸受アセンブリのレースと転動体との間で恒常的な接触があることとを確実にするために、アセンブリが、スリーブとシャフトとの間で遊びなしに機能するのが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に経済的であり、製造と取付けが簡単であり、耐久年数の延びた新たな転がり軸受を提供することによって、本発明が特に対処しようとするのは、これらの欠点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間の少なくとも１列の転動体と、内輪の穴に取り付けられたスリーブとを備える転がり軸受アセンブリ装置に関する。
【０００７】
本発明に従えばスリーブは、下縁部が、装置の内部に向かって傾斜している部分を有するラジアル軸受フランジを備え、前記傾斜部は、ロッキングワッシャと接触するよう意図されている。スリーブは、ラジアル軸受フランジの下縁部から内輪に向かって軸方向に延在する少なくとも１つのスロットも備え、前記下縁部は、内輪の反対側に配置されている。
【０００８】
本発明のおかげで、ロッキングワッシャは、傾斜部を介してスリーブに軸方向の力を伝達する。それゆえこの傾斜部は、力の半径方向の成分をスリーブに伝達する。
【０００９】
スリーブ内に備わっている少なくとも１つのスロットは、スリーブのある程度の柔軟性を与え、当該スリーブは、伝達される半径方向の成分により弾性的に変形できる。それゆえスリーブは、前記スリーブの穴に取り付けられたロッドの方向に半径方向に変形する。
【００１０】
本発明のおかげで、スリーブの円筒部は、装置をセンタリングすることができ、かつロッド上で軸方向にガイドすることができ、スリーブとロッドとの間のいかなる半径方向の遊びも排除される。その上、スリーブにかかる前負荷が内輪に伝達され、それから転動体を介して外輪に伝達されて、その恒常的な接触を確実にする。
【００１１】
最終的に、すべての要素が、フランジの下縁部と外輪との間に含まれるので、転がり軸受アセンブリ装置の容積は制限される。
【００１２】
本発明の、有利ではあるが必須ではない態様に従えば、このような転がり軸受は、技術的に許容される組み合わせで、以下の特徴の１つあるいは複数を含んでよい。
‐転動体はボールである。
‐転動体は、内輪と外輪とに、角度接触している。
‐転動体は、ケージによって、円周方向に等間隔に保持され、当該ケージには、内輪と外輪との間に半径方向に位置する少なくとも１つの軸方向部分が備わっていてよい。
‐スリーブは、軸方向円筒部を備え、その下縁部は、ラジアル軸受フランジによって、装置の外側に向かって半径方向に延在する。
‐ケージの少なくとも１つの軸方向部分は、少なくとも１つの内輪および／あるいは外輪と係合する、軸方向の保持部材を備える。
‐内輪は、スリーブの円筒部に直接支承される、軸方向円筒部を備える。
‐内輪は、外面に軸方向の断面において凹形の、転動体のための軌道を形成する円環部を備え、前記円環部は、弾性要素に直接支承されている。
‐外輪は、半径方向の円環部を介して転がり軸受アセンブリ装置の内側に向かって延在する軸方向円筒部を備え、前記円環部は、内面に軸方向の断面において凹形の、転動体のための軌道を形成する。
‐外輪は、管状ハウジングと係合し、アセンブリを軸方向に保持するように、軸方向円筒部から装置の外側に向かって半径方向に延在する半径方向縁部を備える。
‐スリーブのラジアル軸受フランジは、内輪と直接接触している。
‐スリーブのラジアル軸受フランジは、第２部分を備え、該第２部分は、装置の内側に向かって傾斜し、かつ転がり軸受に角度前負荷を伝達するように、内輪と角度接触している。
‐環状弾性要素は、軸方向においてスリーブのラジアル軸受フランジと内輪との間に取り付けられており、弾性要素は、スリーブの外面によって支承され得る内穴を備える。
‐弾性要素は、内輪と直接接触している。
‐弾性要素は、スリーブと直接接触している。
‐弾性要素は、スリーブの軸方向円筒部の外面によって支承され得る内穴を備える。
‐弾性要素は環状であり、自由な状態では、円形あるいは平行六面体あるいは三角形の断面を有する。
‐弾性要素は、スリーブとは別個の弾性Ｏリングである。
‐弾性要素は、内輪あるいはスリーブの外面にオーバーモールドされている。
‐弾性要素は、たとえば、ニトリルゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、あるいはウレタン（ＴＰＵ）またはスチレン（ＴＰＳ）をベースにした熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）のようなエラストマーをベースにした合成材料で作られている。
‐溝がスリーブの円筒部の外周面に作られており、前記溝は、形状が弾性要素とほぼ一致する。
‐スリーブは、開口部を形成しかつ軸方向にスリーブを通る唯一のスロットを備える。
‐スリーブは、円周方向に等間隔の少なくとも２つのスロットを備える。
‐スリーブの少なくとも１つのスロットは、１度から２０度の間有利には１度から５度の間の円周方向の広がりを有する。
‐スリーブの軸受フランジの外側円筒面の直径は、自由な状態での弾性要素の外径よりも大きいかあるいは同じである。
‐軸受フランジの下縁部の傾斜部は、円環凹形形状を有する。
【００１３】
本発明は、ハウジングと、シャフトと、当該ハウジングとシャフトとの間に取り付けられる、前述の実施形態のいずれか１つに従った、少なくとも１つの軸受アセンブリ装置とを備えるステアリングコラムにも関する。
【００１４】
本発明の原理に従った転がり軸受アセンブリ装置の実施形態の以下の記述を考慮して、本発明はよりよく理解され、かつ本発明のさらなる利点が、よりはっきりと明白になるであろう。この記述は、実施例を介してのみ、かつ添付の図に関連して、もたらされる。図に示されるのは以下である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１ａ】本発明の第１実施形態に従った、転がり軸受アセンブリ装置の軸方向の断面図である。
【図１ｂ】本発明の第１実施形態に従った、スリーブの斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態に従った、転がり軸受アセンブリ装置の軸方向の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に従った、転がり軸受アセンブリ装置の軸方向の断面図である。
【図４ａ】本発明の第４実施形態に従った、転がり軸受アセンブリ装置の軸方向の断面図である。
【図４ｂ】本発明の第４実施形態に従った、スリーブの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１ａから図４の全体図において参照番号１の、中心軸Ｘ１の転がり軸受アセンブリ装置は、特に、穴を備える中心軸ＸＡの管状ハウジングＡとロータリーシャフト（図示されず）との間で、自動車のステアリングコラムに取り付けられるよう意図されている。通常操作の間は、軸Ｘ１と軸ＸＡとは一致する。
【００１７】
図１に示されるように、転がり軸受アセンブリ装置１は、内輪３と、外輪２と、１列の転動体４この場合はボールと、転動体４の周間隔を維持するためのケージ５と、内輪３に取り付けられたスリーブ６あるいは公差リングとを備える。
【００１８】
この実施形態と以下の実施形態とにおいて、形容詞「軸方向の」と「半径方向の」と副詞「軸方向に」は、外内輪２と３の相対回転軸である、転がり軸受１の中心軸Ｘ１に対して定義される。それゆえ、軸方向部分は軸Ｘ１に対して平行であるが、他方半径方向部分はこの軸に対して垂直であり、この軸を取り囲む。
【００１９】
外輪２は、円環部２ａと、軸方向部分２ｂと、ラジアルリム２ｃとを備える。円環部２ａは、軸方向部分２ｂから装置１の内側に向かって半径方向に向けられている。円環部２ａは、軸方向の断面において凹形で、転動体４のための軌道を形成する内面を有する。ラジアルリム２ｃは、管状ハウジングＡと係合し、アセンブリを軸方向に保持するように、軸方向部分２ｂから装置１の外側に向かって半径方向に向けられている。
【００２０】
内輪３は、円環部３ａと、軸方向円筒部３ｂとを備える。円環部３ａは、軸方向の断面においてその外面に凹形の、転動体４のための軌道を形成する。内輪３の軌道と外輪２の軌道は、転動体の中央を通る半径方向平面の両側に配置されている。転がり軸受アセンブリ装置１は、転動体４に角度接触させ、それゆえ１つの方向における軸方向負荷と半径方向負荷とに反応することができる。
【００２１】
内輪３と外輪２は、たとえば切断やプレスによって、チューブの一部あるいは１枚の金属シートから作られていてよい。
【００２２】
ケージ５は、外輪２の円環部２ａの自由端部と、内輪３の軸方向円筒部３ｂの外面との間を通る、直径の小さい軸方向環状部５ａを備える。軸方向環状部５ａは、内輪３の軸方向端部を越えて軸方向に延在するとともに、転動体が作られている要素を軸方向に保持するように、スリーブ６に向かって延在する複数の半径方向突起部５ｃが備わっている。
【００２３】
ケージ５は、反対側に配置され、かつ内輪３の円環部３ａの自由端部と、外輪２の軸方向円筒部２ｂの内面との間を通る、直径の大きい環状部５ｂも備える。
【００２４】
ケージ５は、合成材料、たとえば場合によっては無機充填剤で強化されたポリアミドから作られていてよい。
【００２５】
スリーブ６は、通常操作の間は軸Ｘ１と軸ＸＡと一致する中心軸Ｘ６を有し、軸方向円筒部６ａとラジアル軸受フランジ６ｂとを備える。
【００２６】
軸方向円筒部６ａは、内輪３の軸方向円筒部３ｂの穴の中に配置され、かつ直接支承されている。軸方向円筒部６ａは、内穴内のドライブシャフトの周囲にも配置され、それゆえスリーブ６に対して、転がり軸受とシャフトとを軸方向にセンタリングする。
【００２７】
ラジアル軸受フランジ６ｂは外側円筒面６ｇを備え、軸方向円筒部６ａの一端部から装置１の外側に向かって半径方向に延在する。
【００２８】
スリーブ６のラジアル軸受フランジ６ｂは、部分６ｈを介して内輪３と直接接触し、当該部分６ｈは装置１の内側に向かって傾斜しており、転がり軸受に角度前負荷を伝達するように、内輪３と角度接触している。
【００２９】
スリーブ６は、１つの部材で、好ましくはプラスチック材料からできている。
【００３０】
本発明に従えば、スリーブの軸受フランジ６ｂは、部分６ｄを有する下縁部を備え、当該部分６ｄは、装置１の内側に向かって傾斜し、軸方向の力をスリーブ６に伝達するロッキングワッシャ７に支承されている。このロッキングワッシャ７は、転がり軸受アセンブリ装置１を軸方向に保持し、環状部７ａを備える。当該環状部７ａは、軸方向の断面において凹形形状を有し、当該環状部７ａの上部外面は、スリーブ６の下縁部６ｄに支承されている。ロッキングワッシャ７は、環状部７ａから内側に向かって半径方向に延在する複数のタブ７ｂが備わっている。タブ７ｂはほぼ斜めになっており、ロッキングワッシャ７がシャフトにはめ込まれると、弾性的に曲がるように意図されていて、シャフトに支えられることによって、ロッキングワッシャ７がシャフトに沿って、ロッキングワッシャ７がはめ込まれた方向と反対の方向に動くのを防ぐ。
【００３１】
本発明に従えば、スリーブ６はスロット６ｃも備える。当該スロット６ｃは、内輪３の反対側に配置された、軸受フランジ６ｂの下縁部６ｄから内輪３に向かって軸方向に、軸方向円筒部６ａの半径方向縁部６ｆにまで延在する。前記スロット６ｃは、スリーブ６の軸受フランジ６ｂと軸方向円筒部６ａの一部とを半径方向に通る。このようなスロット６ｃは、スリーブ６にある程度の柔軟性を与え、当該スリーブ６は、半径方向の負荷で弾性的に変形できる。
【００３２】
図１と図２に描写された例において、スリーブ６は、円周方向に等間隔で、５度の円周方向の広がりを有する３つのスロット６ｃを備える。
【００３３】
装置１に前負荷がかけられると、ロッキングワッシャ７は、ラジアル軸受フランジ６ｂの下縁部の傾斜部６ｄとの支承接触を介して、スリーブ６に力をかける。内側に向かって傾いた、下縁部６ｄのこの形状によって、半径方向の成分がラジアル軸受フランジ６ｂに直接伝達され、それゆえ装置１の内側に向かって弾性的に、当該ラジアル軸受フランジ６ｂを変形させる。
【００３４】
スロット６ｃによって得られたスリーブ６の柔軟性のおかげで、前記スリーブ６は、ロッキングワッシャ７によってスリーブ６の傾斜部６ｄに伝達された半径方向の成分によって、弾性的に変形する。それゆえスリーブ６は、前記スリーブ６の穴に取り付けられたシャフトの方向に半径方向に変形し、それゆえスリーブとシャフトとの間のいかなる半径方向の遊びも防ぐことを可能にし、かつ装置１をシャフトに軸方向に保持するのを可能にする。
【００３５】
同一の要素には同じ参照番号が付いている図２に描写された第２実施形態は、スリーブ６の軸受フランジ６ｂの下縁部の傾斜部６ｄの形状のみが、第１実施形態と異なっている。
【００３６】
傾斜部６ｄは、形状がロッキングワッシャ７の環状部７ａとほぼ一致する円環凹形形状を有しており、ロッキングワッシャ７とスリーブ６との間の一定の接触を確実にしながら、力をより良好に円周に分配するのを確実にするようになっている。
【００３７】
同一の要素には同じ参照番号が付いている図３に描写された第３実施形態は、転がり軸受アセンブリ装置１が、スリーブ６とは別個の弾性要素８も備え、内輪３に伝達される軸方向の前負荷の力を及ぼすことができることで、第１実施形態と異なっている。
【００３８】
弾性要素８は環状で、スリーブ６のラジアル軸受フランジ６ｂと、内輪３の円環部３ａとの間に軸方向に取り付けられている。弾性要素８は、外縁全体の周囲で軸方向に、スリーブ６のラジアル軸受フランジ６ｂに連続して支承される。
【００３９】
この実施形態において、スリーブ６は、軸方向円筒部６ａの外縁に溝６ｅも備え、前記溝６ｅは、形状が弾性要素８と一致するので、当該弾性要素８は、スリーブ６の周囲で軸方向に保持される。弾性要素８は、円周全体の周囲で、スリーブ６の軸方向円筒部６ａの溝６ｅの底部に連続して支承される。
【００４０】
図３に描写された例において、弾性要素８は環状で円環状であり、自由な状態では、円形の断面を有する。自由な状態での弾性要素８の外径は、スリーブ６の軸受フランジ６ｂの外側円筒面６ｇの直径と等しい。
【００４１】
弾性要素８は、たとえば、ニトリルゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、あるいはウレタン（ＴＰＵ）またはスチレン（ＴＰＳ）をベースにした熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）のようなエラストマーをベースにした合成材料で作られている。
【００４２】
弾性要素８が、ロッキングワッシャ７とスリーブ６の軸受フランジ６ｂとを介して軸方向の負荷にさらされると、当該弾性要素８は、内輪３の円環部３ａに向かって角度力を伝達する。この角度力は、続いて、転動体４と外輪２とに向かって伝達され、それゆえ転がり軸受アセンブリ１を前負荷し、いかなる内部遊びも防ぎ、要素間の恒常的な接触を確実にする。
【００４３】
この力により、弾性要素８は、軸方向の寸法の減少をもたらす、ラジアル軸受フランジ６ｂと内輪３との間での圧縮によって軸方向にも、半径方向の寸法の増加によって半径方向にも、変形する。弾性要素８が半径方向に拡大することで、弾性要素８に及ぼされる力の半径方向の成分を、当該弾性要素８が支承されている、スリーブ６の軸方向円筒部６ａに向かって伝達させることができる。
【００４４】
弾性要素８の変形によって及ぼされる半径方向の力と、傾斜部６ｄによってスリーブ６に直接伝達される半径方向の力とが組み合わさった力によって、スリーブは、より効果的にロッドに維持されることができる。
【００４５】
スロット６ｃによって得られたスリーブ６の柔軟性のおかげで、前記スリーブ６は、前負荷された弾性要素８とスリーブ６の傾斜部６ｄとによって伝達された半径方向の成分で、弾性的に変形する。それゆえスリーブ６は、前記スリーブ６の穴に取り付けられたロッドの方向に半径方向に変形し、それゆえスリーブとロッドとの間のいかなる半径方向の遊びも防ぐことを可能にし、かつ装置１がロッドに軸方向に保持されるのを確実にするのを可能にする。
【００４６】
同一の要素には同じ参照番号が付いている図４ａと図４ｂとに描写された第４実施形態は、スリーブ６が唯一のスロット６ｃを有することで、上述の実施形態と異なっている。
【００４７】
唯一のスロット６ｃは、軸方向にも半径方向にも所定の角度位置でスリーブを通る、スリーブ６の開口部を形成する。このような唯一のスロット６ｃは、スリーブ６の弾性変形を単独で確実にしながら、先の実施形態で記述されたような複数のスロットをなくすことを可能にする。
【００４８】
上で想定された実施形態と変形態との技術的特徴は、互いに組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  転がり軸受アセンブリ装置
２  外輪
２ａ  円環部
２ｂ  軸方向円筒部／軸方向部分
２ｃ  ラジアルリム
３  内輪
３ａ  円環部
３ｂ  軸方向円筒部
４  転動体
５  ケージ
５ａ  軸方向環状部
５ｂ  環状部
５ｃ  半径方向突起部
６  スリーブ
６ａ  軸方向円筒部
６ｂ  ラジアル軸受フランジ
６ｃ  スロット
６ｄ  傾斜部／下縁部
６ｅ  溝
６ｆ  半径方向縁部
６ｇ  外側円筒面
６ｈ  第２部分
７  ロッキングワッシャ
７ａ  環状部
７ｂ  タブ
８  弾性要素
Ａ  管状ハウジング
Ｘ１  中心軸
Ｘ６  中心軸
ＸＡ  中心軸
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2014214877.tif 000004
【図２】
2014214877.tif 000005
【図３】
2014214877.tif 000006
【図４ａ】
2014214877.tif 000007
【図４ｂ】
2014214877.tif 000008
【外国語明細書】
2014214877000001.pdf