(57)【要約】      （修正有）【課題】特に経済的で、製造および取付けが簡易であり、かつ長い寿命を有する新規な軸受を提供すること。【解決手段】内輪３と、外輪２と、内輪３および外輪２の間の少なくとも１列の転動体４と、内輪３のボア内に取り付けられたスリーブ６とを含む転がり軸受装置１に関する。環状弾性要素８は、スリーブ６の径方向支承フランジ６ｂおよび内輪３の間に軸方向に取り付けられ、弾性要素８が、装置１の内側に向かう径方向成分を有する応力を伝達するように、スリーブ６の外面に支承され得る内部ボアを含む。スリーブ６は、内輪３に対向する側に配置された径方向支承フランジ６ｂの下縁部６ｄから内輪３に向かって軸方向に伸長する少なくとも１つのスロット６ｃを含む。【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）および前記外輪（２）の間の少なくとも１列の転動体（４）と、前記内輪（３）のボア内に取り付けられたスリーブ（６）と、を含む転がり軸受アセンブリ装置であって、
環状弾性要素（８）が、前記スリーブ（６）の径方向支承フランジ（６ｂ）と前記内輪（３）との間において軸方向に取り付けられ、前記弾性要素（８）が、前記装置（１）の内側に向かう径方向成分を有する応力を伝達するように、前記スリーブ（６）の外面に支承され得る内部ボアを含み、かつ
前記スリーブ（６）が、前記径方向支承フランジ（６ｂ）の下縁部（６ｄ）から前記内輪（３）に向かって軸方向に伸長する少なくとも１つのスロット（６ｃ）を含み、前記下縁部は前記内輪（３）に対向する側に配置されていることを特徴とする転がり軸受アセンブリ装置。
【請求項２】
前記スリーブ（６）内の少なくとも１つのスロット（６ｃ）が、前記スリーブ（６）を軸方向に貫通す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）が、円周方向に、規則正しく間隔を置かれた少なくとも２つのスロット（６ｃ）を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記スリーブ（６）内の前記少なくとも１つのスロット（６ｃ）が、１°〜２０°の円周方向の伸長を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記弾性要素（８）が、前記スリーブ（６）の軸方向円筒部分（６ａ）に支承され得ることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記スリーブ（６）の前記径方向支承フランジ（６ｂ）の前記下縁部（６ｄ）が、径方向であり、かつ緩み止めワッシャ（７）に支承されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記スリーブ（６）の前記径方向支承フランジ（６ｂ）の前記下縁部（６ｄ）が、緩み止めワッシャ（７）に支承され、かつ前記装置（１）の内側に向かう径方向成分を有する応力を伝達するように傾斜した部分が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記弾性要素（８）が、前記スリーブ（６）と異なる弾性Ｏリングであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記弾性要素（８）が、前記内輪（３）上、または前記スリーブ（６）の前記外面上にオーバーモールドされることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
収納部（Ａ）と、シャフトと、前記収納部（Ａ）と前記シャフトとの間に取り付けられた、請求項１から９のいずれか一項に記載の、少なくとも１つの転がり軸受装置（１）と、を含む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の分野、特に自動車のステアリングコラムにおいて使用される転がり軸受アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ステアリングコラムは、一端が車両の運転者によって作動する駆動ハンドルに固定され、かつ他端が車両の車輪の角度的な位置決めを行うための機械装置に固定されたシャフトを含む。ステアリングコラムのシャフトは、各々が対向して取り付けられた軸受、一般的にアンギュラ玉軸受を含む２つの転がり軸受アセンブリ装置を介して管状収納部に回転自在に取り付けられる。
【０００３】
転がり軸受アセンブリは、一般的に内輪と、外輪と、輪の間に配置された転動体と、を含む。転がり軸受アセンブリは、その外輪によって、直接シャフト上に、またはスリーブもしくはリング、いわゆるトレランスリングを介して収納部内に取り付けられる。スリーブは、シャフトと転がり軸受の内輪との間に境界領域を固定し、かつこれら２つの部品間の幾何学的欠陥となり得るものを補償する。スリーブは、初期締付けなしに、転がり軸受アセンブリのシャフトに対する容易な取付けを行うことを可能にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、転がり軸受アセンブリ装置をシャフト上に保持し、転がり軸受の輪と転動体との間の永続的な接触を行うために、アセンブリが、スリーブと、シャフトとの間で遊びなしで機能することが好ましい。
【０００５】
本発明が、特に経済的で、製造および取付けが簡易であり、かつ長い寿命を有する新規な軸受を提案して、特に対応しようとするのは、これらの短所である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、本発明は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間の少なくとも１列の転動体と、内輪のボア内に取り付けられたスリーブと、を含む転がり軸受アセンブリ装置に関する。
【０００７】
本発明によれば、環状弾性要素が、スリーブの径方向支承フランジおよび内輪の間に軸方向に配置され、弾性要素は、装置の内側に向かう径方向成分を有する応力を伝達するように、スリーブの外面に支承され得る内部ボアを含む。スリーブは、内輪に対向する側に配置された支承フランジの下縁部から内輪に向かって軸方向に伸長する少なくとも１つのスロットを含む。
【０００８】
本発明により、弾性要素は、転がり軸受アセンブリの輪および転動体に向かうスリーブの応力伝達のためにスリーブおよび内輪に支承され、かつこのようにして転がり軸受アセンブリの予圧を行う。
【０００９】
弾性要素が、応力を受ける時、軸方向寸法の減少を引き起こす圧縮によって軸方向に、かつ径方向寸法の増加により径方向に同時に変形する。径方向拡張は、スリーブが支承されるスリーブの円筒部分に向かって弾性要素に及ぼされる応力の径方向成分の伝達を可能にする。
【００１０】
スリーブに備えられた少なくとも１つのスロットは、予圧下の弾性要素によって伝達された径方向成分で弾性的に変形し得るスリーブのある程度の可撓性を確実にする。スリーブは、その場合前記スリーブのボア内に取り付けられた軸に向かって径方向に変形する。
【００１１】
本発明により、スリーブの円筒部分は、軸に対する装置のセンタリングおよび軸方向誘導を可能にし、かつスリーブおよび軸の間のあらゆる径方向遊びがなくなる。その上、内輪に対して弾性要素によって及ぼされる予圧は、それらの永続的な接触を確実にする転動体を介して外輪に伝達される。
【００１２】
その上、弾性要素が環状であるので、一方でスリーブに、かつ他方で内輪に対する予圧が、均一に配分される。
【００１３】
最後に、全ての要素が、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外形寸法は、抑えられる。
【００１４】
本発明の、好適であるが必須でない態様によれば、かかる軸受は、技術的に許容できるあらゆる組み合わせにおいて選択される、１つ以上の次の特徴を組み込むことができる：
−  転動体が、球である。
−  転動体が、内輪および外輪と斜めに接触する。
−  転動体が、保持器により円周方向に、規則正しく間隔を置かれた状態に維持され、保持器が、内輪および外輪の間に径方向に位置する少なくとも１つの軸方向部分を備え得る。
−  保持器の少なくとも１つの軸方向部分が、内輪および／または外輪の少なくとも１つと協働する軸方向保持手段を含む。
−  スリーブは、下端が、装置の外側に向かって径方向支承フランジによって径方向に伸長する軸方向円筒部分を含む。
−  内輪が、スリーブの軸方向円筒部分に直接支承された軸方向円筒部分を含む。
−  内輪が、軸方向断面が凹形の外面に、転動体用の転がり軌道を形成する円環状部分を含み、前記円環状部分が、弾性要素に直接支承される。
−  外輪が、転がり軸受アセンブリ装置の内側に向かって径方向に向けられた円環状部分によって伸長する軸方向円筒部分を含み、前記円環状部分は、軸方向断面が凹形の内面に、転動体用の転がり軌道を形成する。
−  外輪が、管状収納部と協働し、かつアセンブリの軸方向保持を確実にするように、軸方向円筒部分から装置の外側に向かって径方向に伸長する径方向縁部を含む。
−  弾性要素が、内輪と直接接触する。
−  弾性要素が、スリーブと直接接触する。
−  弾性要素が、スリーブの軸方向円筒部分の外面に支承され得る内部ボアを含む。
−  弾性要素が、環状であり、かつ自由状態で円形、平行六面体または三角形の形状の横断面を有する。
−  弾性要素が、スリーブと異なる円環状弾性リングである。
−  弾性要素が、内輪上、またはスリーブの外面上にオーバーモールドされる。
−  弾性要素が、例えばニトリルゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）、またはウレタン（ＴＰＵ）もしくはスチレン（ＴＰＳ）系の熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）のようなエラストマを主成分とする合成材料で製作される。
−  溝が、スリーブの円筒形部分の外周に作られ、前記溝は、弾性要素と形状が実質的に一致する。
−  スリーブが、開口部を形成し、かつスリーブを軸方向に横断する唯一のスロットを含む。
−  スリーブが、円周方向に規則正しく間隔を置かれた、少なくとも２つのスロットを含む。
−  スリーブの少なくとも１つのスロットが、１°〜２０°、好適には１°〜５°の円周方向の伸長を有する。
−  スリーブの少なくとも１つのスロットが、スリーブの径方向支承フランジおよび軸方向円筒部分の一部を径方向に横断する。
−  スリーブの支承フランジの円筒形外面の直径が、自由状態での弾性要素の外径以上である。
−  スリーブの支承フランジの下縁部が、緩み止めワッシャに支承されるためにある。
−  下縁部が、径方向である。
−  下縁部が、転がり軸受アセンブリ装置の内側に向かう径方向成分を有する応力を伝達するように、転がり軸受アセンブリ装置の内側に向かって傾斜した部分を備える。
−  支承フランジの下縁部の傾斜した部分が、円環状凹形を有する。
【００１５】
本発明は、収納部と、シャフトと、収納部およびシャフトの間に取り付けられた、先行する実施形態のいずれかによる少なくとも１つの軸受装置とを含むステアリングコラムにも関する。
【００１６】
専ら例として与えられ、かつ添付図面を参照してなされた、本発明の原理に従った転がり軸受装置の実施形態の以下に続く記載に照らして、本発明はより良く理解され、かつ本発明の他の利点は、更に明瞭に現れるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】本発明の第１の実施形態による転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【図１ｂ】本発明の第１の実施形態によるスリーブの斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【図４ａ】本発明の第４の実施形態による転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【図４ｂ】本発明の第４の実施形態によるスリーブの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１ａ〜図４で全体として１の参照符号を付された、中心軸Ｘ１の転がり軸受アセンブリ装置は、特にボアを含む中心軸ＸＡの管状収納部Ａ、および回転シャフト（図示せず）の間で、自動車用のステアリングコラム内に取り付けられるためにある。通常動作で、軸Ｘ１およびＸＡは、一致している。
【００１９】
図１に示すように、転がり軸受装置１は、内輪３と、外輪２と、１列の転動体４（ここでは球である）と、転動体４の円周方向空間を維持する保持器５と、内輪３内に取り付けられたスリーブ６またはトレランスリングと、を含む
【００２０】
この実施形態および後続の実施形態に関して、形容詞「軸方向の」および「径方向の」並びに副詞「軸方向に」は、輪２および３に対する回転軸である、軸受１の中心軸Ｘ１と関連して定義される。このようにして、軸方向部分または軸方向の一部は、軸Ｘ１と平行であり、他方で径方向の一部または径方向部分は、この軸に垂直であり、かつこの軸を取り囲む。
【００２１】
外輪２は、円環状部分２ａと、軸方向部分２ｂと、径方向縁部２ｃとを含む。円環状部分２ａは、軸方向部分２ｂから装置１の内側に向かって径方向に向けられる。円環状部分２ａは、転動体４用の転がり軌道を形成する、軸方向断面が凹形の内面を有する。径方向縁部２ｃは、管状収納部Ａと協働し、かつアセンブリの軸方向保持を確実にするように、軸方向部分２ｂから装置１の外側に向かって径方向に向けられる。
【００２２】
内輪３は、円環状部分３ａと、軸方向円筒部分３ｂとを含む。円環状部分３ａは、軸方向断面が凹形の外面に、転動体４用の転がり軌道を形成する。内輪３および外輪２の転がり軌道は、転動体の中心を通過する径方向平面の両面に配置される。転がり軸受アセンブリ装置１は、転動体４に関して斜めの接触を与え、このようにして一方向に沿って軸方向荷重を、かつ他方向に沿って径方向荷重を受け取る能力を与える。
【００２３】
内輪３および外輪２は、例えば切断および型打ちによって管部分または金属薄板から製作され得る。
【００２４】
保持器５は、外輪２の円環状部分２ａの自由端、および内輪３の軸方向円筒部分３ｂの外面の間を通過する小径の軸方向環状部分５ａを含む。軸方向環状部分５ａは、内輪３の軸方向端部を越えて軸方向に伸長し、かつ軸受を構成する要素を軸方向に保持するように、スリーブ６に向かって伸長する複数の径方向突出部５ｃを備える。
【００２５】
保持器５は、対向する側に配置され、かつ内輪３の円環状部分３ａの自由端、および外輪２の軸方向円筒部分２ｂの内面の間を通過する大径の環状部分５ｂも含む。
【００２６】
保持器５は、合成材料、例えば無機充填剤によって場合により強化されたポリアミドで製作できる。
【００２７】
スリーブ６は、通常動作で、軸Ｘ１およびＸＡと一致する中心軸Ｘ６を持ち、かつ軸方向円筒部分６ａと、径方向支承フランジ６ｂとを含む。軸方向円筒部分６ａは、内輪３の軸方向円筒部分３ｂのボア内に直接支承されて配置される。軸方向円筒部分６ａは、内部ボア内でドライブシャフトの周りに同様に配置され、このようにしてスリーブ６に対するシャフトおよび軸受の軸方向センタリングを行う。径方向支承フランジ６ｂは、軸方向円筒部分６ａの端部から装置１の外側に向かって径方向に伸長する。
【００２８】
スリーブの支承フランジ６ｂは、スリーブ６に対して軸方向応力を伝達する緩み止めワッシャ７に支承される下縁部６ｄを含む。図１ａおよび図１ｂに例示された実施例によれば、下縁部６ｄは、径方向である。この緩み止めワッシャ７は、転がり軸受アセンブリ装置１の軸方向保持を行い、かつ上部外面がスリーブ６の下縁部６ｄに支承される、軸方向断面が凹形の環状部分７ａを含む。緩み止めワッシャ７は、環状部分７ａから内側に向かって径方向に伸長する複数の舌片７ｂを備える。舌片７ｂは、実質的に斜めであり、かつシャフトに対する緩み止めワッシャ７の係合の際に弾性的に曲がり、かつ係合方向と反対方向で、シャフトに対する緩み止めワッシャ７のあらゆる軸方向移動をしっかり支持する効果によって回避するためにある。
【００２９】
本発明によれば、スリーブ６は、軸方向円筒部分６ａの径方向辺縁６ｆまで、内輪３に対向する側に配置された支承フランジ６ｂの下縁部６ｄから内輪３に向かって軸方向に伸長するスロット６ｃも含む。前記スロット６ｃは、支承フランジ６ｂおよびスリーブ６の軸方向円筒部分６ａの一部を径方向に横断する。かかるスロット６ｃは、径方向荷重下で弾性的に変形し得るスリーブ６にある程度の可撓性を与えることを可能にする。
【００３０】
図１および図２に例示された実施例において、スリーブ６は、円周方向に規則正しく間隔が置かれ、かつ５°の円周方向伸長を有する３つのスロット６ｃを含む。
【００３１】
本発明によれば、転がり軸受アセンブリ装置１は、スリーブ６と係合し、かつ内輪３に伝達される軸方向プレストレス力を及ぼし得る弾性要素８も同様に含む。弾性要素８は、環状であり、かつスリーブ６の径方向支承フランジ６ｂと内輪３の円環状部分３ａとの間に軸方向に取り付けられる。スリーブ６の径方向支承フランジ６ｂは、弾性要素８に対して円周方向に、軸方向支承がなされる。
【００３２】
スリーブ６は、軸方向円筒部分６ａの外周に溝６ｅも含み、前記溝６ｅは、スリーブ６の周りで軸方向維持を行うように、弾性要素３と形状が一致する。弾性要素８は、スリーブ６の軸方向円筒部分６ａの溝６ｅの底部に対し、全周にわたって連続的に支承される内部ボアを含む。
【００３３】
図１ａ〜図４に例示した実施例において、弾性要素８は、環状で、円環状であり、かつ自由状態で円形の横断面を有する。自由状態での弾性要素８の外径は、スリーブ６の支承フランジ６ｂの円筒形外面６ｇの直径に等しい。
【００３４】
弾性要素８は、例えばニトリルゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）、またはウレタン（ＴＰＵ）もしくはスチレン（ＴＰＳ）系の熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）のようなエラストマを主成分とする合成材料で製作される。
【００３５】
弾性要素８が、緩み止めワッシャ７およびスリーブ６のフランジ６ｂを介して軸方向応力を受ける時、内輪３の円環状部分３ａに向かって斜めの応力を伝達する。この斜めの応力は、従って転動体４および外輪２に向かって伝達され、このようにして転がり軸受１の予圧を行い、かつあらゆる内部遊びを取り除き、かつ要素の永続的な接触を行う。
【００３６】
この応力下で、弾性要素８は、軸方向寸法の減少を引き起こす径方向支承フランジ６ｂおよび内輪３の間の圧縮によって軸方向に、かつ径方向寸法の増加により径方向に同時に変形する。弾性要素８の径方向拡張は、スリーブ６が支承されるスリーブ６の軸方向円筒部分６ａに向かって弾性要素８に及ぼされる応力の径方向成分の伝達を可能にする。
【００３７】
スロット６ｃによって得られたスリーブ６の可撓性により、スリーブ６は、予圧下の弾性要素８によって伝達された径方向成分で弾性的に変形する。スリーブ６は、その場合前記スリーブ６のボア内に取り付けられたシャフトに向かって径方向に変形し、このようにしてスリーブおよびシャフトの間のあらゆる径方向遊びをなくすこと、およびシャフトに対して装置１の軸方向維持を行うことを可能にする。
【００３８】
同一の要素が同じ参照符号を有する、それぞれ図２および図３に例示された第２および第３の実施形態は、スリーブ６の径方向支承フランジ６ｂの下縁部６ｄの形状のみによって第１の実施形態と異なる。
【００３９】
図２に例示されたように、スリーブ６の径方向支承フランジ６ｂの下縁部６ｄは、転がり軸受アセンブリ装置１の内側に向かって傾斜した部分を備える。
【００４０】
装置１が予圧される時、緩み止めワッシャ７は、下縁部６ｄとの支承によってスリーブ６に対して応力を及ぼす。弾性要素８は、方法を以上に説明したように、応力の径方向成分をスリーブ６に伝達する。その上、下縁部６ｄの内側に向かって傾斜した形状によって、径方向成分は、径方向支承フランジ６ｂに対して直接伝達され、径方向支承フランジ６ｂは、装置１の内側に向かって弾性的に形状を変形するようになる。
【００４１】
弾性要素８の変形によって及ぼされる径方向応力およびスリーブに直接伝達される径方向応力の組み合わされた効果により、スリーブの軸に対する更に有効な保持が可能になる。
【００４２】
図３に例示されたように、スリーブ６の径方向支承フランジ６ｂの下縁部６ｄは、転がり軸受アセンブリ装置１の内側に向かって傾斜した部分を備え、前記傾斜した部分は、円環状凹形を有する。
【００４３】
下縁部６ｄのこの円環状凹形は、緩み止めワッシャ７とスリーブ６との間で一定の接触を保障しながら、応力のより良好な円周方向配分を確実にするように、緩み止めワッシャ７の環状部分７ａと形状が実質的に一致する。
【００４４】
同一の要素が同じ参照符号を有する、図４ａおよび図４ｂに例示された第４の実施形態は、スリーブ６が唯一のスロット６ｃを有することによって前述の実施形態と異なる。
【００４５】
唯一のスロット６ｃは、所与の角度位置でスリーブを軸方向および径方向に同時に横断して、スリーブ６の開口部を形成する。かかる唯一のスロット６ｃは、スリーブ６の弾性的変形を単独で行いながら、先の実施形態に記載されたような複数のスロットから解放されることを可能にする。
【００４６】
以上で考察された実施形態および変形形態の技術的特徴は、互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  転がり軸受装置
２  外輪
３  内輪
４  転動体
６  スリーブ
６ａ  軸方向円筒部分
６ｂ  径方向支承フランジ
６ｃ  スロット
６ｄ  下縁部
７  緩み止めワッシャ
８  弾性要素
Ａ  収納部
【図１ａ】
2014214878.tif 000003
【図１ｂ】
2014214878.tif 000004
【図２】
2014214878.tif 000005
【図３】
2014214878.tif 000006
【図４ａ】
2014214878.tif 000007
【図４ｂ】
2014214878.tif 000008
【外国語明細書】
2014214878000001.pdf