(57)【要約】【課題】  改良されたステアリングハブベアリングアセンブリに関する。【解決手段】  オートバイステアリングアセンブリでの使用に好適なベアリングアセンブリが対向する軸端部を有する凹状内部レース表面を有する内部リング部材を含む。外部リング部材が内部リング部材を包囲し、その間の走り面空間を規定する。外部リング部材はその間の潤滑溝を規定する少なくとも２つの離間した外部レース表面を有する。各外部レース表面から軸方向に且つ内方向に離間したフランジがその間のローラーを捕獲するため外部レース表面を超えて放射状で且つ内方向に伸びている。複数のローラーはフランジ間の走り面空間に配置される。各ローラーは軸方向に離間した放射状レース表面間に介在された凹形放射状レース表面を有する。軸方向に離間した放射状レース表面の各々が外部リング部材の軸方向に離間した外部レース表面の１つと係合し、凹形放射状レース表面が内部リング部材凹状内部表面と係合する。一実施例において、ローラーの各軸端部から軸方向に且つ外方向に離間し且つ内部及び外部リング部材間に配置されたシールが内部及び外部リング部材間のローラーをシールし、カラーはベアリングアセンブリを一体化するため内部リング部材の各軸方向端部に固定される。【選択図】  図１
2007523294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する軸端部を有する凸形内部レース表面を含む内部リング部材と；
前記内部リング部材を囲み、その間の走り面空間を規定し、且つ潤滑溝を画定する少なくとも２つの軸方向に離間した外部レース表面を含む外部リング部材と；
前記外部レース表面を超過して放射状で内方向に伸びる各外部レース表面から軸方向で外方向に離間されたフランジと；
前記フランジ間の前記走り面空間に配置された複数のローラであり、各ローラーは軸方向に離間した放射レース表面間に介在する凹形放射状レース表面を含み、前記軸方向に離間した放射状レース表面の各々が前記外部リング部材の前記軸方向に離間した外部レース表面の１つと係合し、前記凹形放射状レース表面が前記内部リング部材凸形内部表面と係合する複数のローラーと；
前記内部リング部材と前記外部リング部材間に前記ローラーをシールするため、前記ローラーの各軸端部から軸方向で外方向に離間し、前記内部リング部材と前記外部リング部材間に配置されたシールと；
ベアリングアセンブリに一体化するため前記内部リング部材の各軸方向端部に固定されたカラーと；
を具備することを特徴とするベアリングアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラーベアリングに関し、特に、オートバイステアリングアセンブリに使用するのに好適なローラーベアリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートバイ・ステアリング・アセンブリはオートバイフレームに固定されたチューブ又はステアリングハブを介して延長するステアリングステムを含んでいる。ステアリングステムは一端でオートバイの前輪を回転可能に実装するフォーク部および他端でオートバイの乗り手により操作するためのハンドルに固定される。ステアリングハブはオートバイの前輪がオートバイフレームの前方であるような角度でオートバイフレームに固定される。垂直に対するステアリングハブの角度はレーキ（すくい角）と称される。
【０００３】
ステアリングハブのベアリングにより、ステアリングステムはオートバイの乗り手がオートバイを操縦するためハンドルを操縦するように回転可能である。オートバイの典型的な動作により、ステアリングステムの回転は、しかしながら、小さい動作振動角に典型的に制限される。さらに、すくい角のため、大きな、一時的、合成半径方向及び軸方向負荷はオートバイの前輪が路上で障害物や穴に遭遇するのでステアリングステムからステアリングハブのベアリングに転送される。これらの負荷はベアリングを損傷させ、ベアリングの有効寿命を縮める偽食込み（磨耗）を生じさせる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
典型的なオートバイはステアリングハブ内のテーパーローラーベアリングを使用して設計される。テーパーベアリングはステアリングハブに伝達される負荷により誘発されるずれを考慮に入れていない。結果として、テーパーベアリングはベアリング寿命を著しく短縮させる高いローラーおよびレースストレスを発生させる端部負荷を受ける。さらに、オートバイステアリングハブ内のテーパーローラーベアリングは典型的にはローラーを分離するための軸受け保持器を内蔵し、ローラーがねじれるのを防止する。不都合なことには、保持器はベアリング走り面の空間を奪い、ベアリング負荷ストレスを取り扱うために得られるローラの数を減少させる。
【０００５】
ステアリングハブ内の空間制約と相まって保持器はベアリング潤滑油のためのベアリングアセンブリ内の空間を相対的にほとんど残さない。さらに、ステアリングハブ内に典型的に使用されるベアリングはシールを持たず、ベアリングがオートバイが動作する環境から汚染されやすくおよびベアリングアセンブリ内の潤滑剤の少量のロスを生じさせる傾向がある。ベアリング内の比較的少量の潤滑油のロス及び／又は汚染は著しく有効動作寿命を短縮させる。
【０００６】
オートバイステアリングハブに典型的に使用されるベアリングは適切なクリアランスを持って組み立てることが困難であり、取付中に損傷されやすい。特に、現在のベアリングはオートバイの組み立て中に時間の掛かるクリアランス調整を要求する取り外し可能な内部及び外部リングを持っている。さらに、現在のベアリングは小さい内部リング表面クランプ領域を有し、シャフトの肩部から磨耗を受ける。したがって、オートバイステアリングハブでの使用に好適な改良されたベアリングを求める需要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はベアリングの短寿命とエンドユーザー設置の高コストの問題を解決するベアリングアセンブリを提供する。特に、ここに開示されたベアリングアセンブリは一体化され（即ち、内部及び外部リング部材は分離できない）、高負荷能力のローラーの完全な補完を含み、放射状で軸方向の負荷を受け入れるレース表面を含み、潤滑油の汚染とロスを防止するようにシールされ、高ベアリングストレスを防止するため自己整合であり、大きな潤滑油リザーバを有し、ベアリングのクリアランス／予荷重調整を要求せず、クランピング損傷を最小にするため大きなクリアランス領域を有する。ここに開示されたベアリングはオートバイステアリングアセンブリでの使用に特に好適であるが、本発明の範囲から逸脱することなくベアリングを必要とするどのような用途にも使用できる。
【０００８】
本発明の一実施例において、ベアリングアセンブリは対向する軸端部を有する凸状内部リングレース表面を含む内部リング部材を含む。外部リング部材は内部リング部材を囲み、その間に走り面空間を規定する。外部リング部材はレース表面間に潤滑溝部を規定する少なくとも２つの軸方向に離間した外部レース表面を含む。各外部レース表面から軸方向に且つ外方向に離間したフランジはローラーを捕獲するため外部レース表面を超越し軸方向に且つ内方向に伸びている。複数のローラーがフランジ間の走り面空間に配置される。ローラーの各々は軸方向で離間した放射状レース表面間に介在された凹形放射状レース表面を含む。軸方向に離間した放射状レース表面の各々は外部リング部材の軸方向に離間した外部レース表面の１つと係合し、凹形放射状レース表面は内部リング部材凸状内部表面と係合する。一実施例において、ローラーの各軸端部から軸方向に且つ外方向に離間し、且つ内部及び外部リング部材間に配置されたシールが内部及び外部リング部材間のローラーを封止し、カラーはベアリングアセンブリを一体化するため内部リング部材の各軸端部に固定される。
【０００９】
本発明の前述及び他の利点は以下の記載から明らかになるであろう。記載において、記載の一部を形成する添付図面が参照され、本発明の好ましい実施例の発明が例示により示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１−図４に示されるように、オートバイステアリングステムでの使用に好適なステアリングハブベアリングアセンブリ１０はオートバイステアリングステム１４のようなシャフトが貫通して伸びる内部レース又はリング部材１２を含む。環状外部レース又はリング部材１６は内部リング部材１２を包囲し、内部及び外部リング部材１２、１６間の単列走り面空間１８を規定する。走り面空間１８に配置された複数のローラー２０は互いに相対的な内部及び外部リング部材１２、１６の回転運動を可能にする。周辺に、溝付カラー（つば）２２がベアリングアセンブリ１０を一体化するためおよびベアリングアセンブリを汚染から封じるためシール２６と係合するための内部リング部材１２の対向軸端部２４に取り付けられる。
【００１１】
ステアリングステム１４が貫通して伸びる環状内部リング部材１２はローラー２０と係合するための内部ベアリングレース表面３２を形成する凸形球状外部表面３０を含む。好都合に、内部ベアリングレース表面３２の凸型形状はローラー２０の凹状レース表面６０と係合させ、ローラー２０と外部リング部材１６に対して自己整合する能力を維持することにより放射状で軸方向の負荷を転送する。球形凸状内部ベアリングレース表面３２は好まれるが、内部ベアリングレース表面３２が本発明の範囲から逸脱することなく任意の凸形状を可能にする。
【００１２】
内部ベアリングレース表面３２の各軸端部３４から軸方向に延長するハブ延長部５８はベアリングアセンブリ１０を一体化するため、下記のように、カラー（つば）２２と係合する。ハブ延長部５９が好まれるが、カラー部から伸びる舌部を受けるための軸方向に開口する溝部のようなカラー部と係合させるための他の構造体が本発明の範囲を逸脱することなく設けられる。
【００１３】
環状外部リング部材１６が内部リング部材１２を包囲し、内部及び外部リング部材１２、１６間の走り面空間１８を規定する。外部リング部材１６の内部表面３６はローラー２０の放射状表面６２との係合のため１対の離間外部放射状円筒レース表面３８を含む。１対の円筒外部レース表面３８が好まれるが、任意の数の外部レース表面が本発明の範囲から逸脱することなく提供される。
【００１４】
この対の離間外部レース表面３８はその間の放射状で内方向に開口する溝部４０の端部を規定する。溝部４０はローラー２０を潤滑させるための潤滑油を保持する潤滑油リザーバ４２を形成する。好ましくは、溝４０のみが放射状に且つ内方向に開口し、一旦、ベアリングアセンブリ１０がシール２６によりシールされると補充を必要としない。しかしながら、外部リング部材１６を介して形成され且つグリース注入用の管継ぎ手のような付属具を含むオリフィス（図示せず）が一旦ベアリングアセンブリが本発明の範囲から逸脱することなくシールされると、潤滑油リザーバを満たし及び／又は補充するために設けられる。
【００１５】
各外部レース表面３８から軸方向に且つ外方向に配置されたフランジ４６は近傍の外部レース表面３８を超えて放射状に且つ内方向に伸びる。好ましくは、各フランジ４６は外部リング部材の一体部品として形成される。しかしながら、フランジ４６は本発明の範囲から逸脱することなく外部リング部材に固定されたカラーのような分離片として形成される。
【００１６】
各フランジ４６はローラー２０の端部５０を係合するため且つその間でローラー２０を捕獲するため軸方向に且つ内方向に面する軸レース表面４８を含む。分離した軸方向外部レース表面４８、３８が好まれるが、軸方向外部レース表面４８、３８が組み合わされ、放射状且つ軸方向負荷を転送するためのローラー２０上に形成される相補的な放射状レース表面と係合する走り面空間１８に面する角度付けされた外部レース表面を提供する。各フランジ４６内に形成された放射状で内方向に開口する溝部５２がベアリングシール２６の１つの外部放射端部７６と係合する。
【００１７】
この複数のローラー２０は内部及び外部リング部材１２、１６間の走り面空間１８内のフランジ４６間に単列に配置される。各ローラー２０は第１及び第２放射レース表面５４、５６を含む。第１放射レース表面５４は内部リング部材１２の凸状内部ベアリングレース表面３２と係合する凹状、球形レース表面６０である。凹状球形レース表面が好まれるが、第１放射状レース表面５４は本発明の範囲から逸脱することなく内部リング部材１２の内部ベアリングレース表面３２と適合する任意の凹部形状にできる。
【００１８】
第２放射状レース表面５６は第１放射状レース表面５４の各軸端部６４の近傍に形成される円筒レース表面６２を含む。各円筒レース表面６２は外部リング部材１６の離間した外部レース部材３８の１つと係合する。好都合なことには、円筒レース表面６２はローラーの傾斜を制御するため近傍のローラー２０と接触する。結果として、軸受け保持器は必要とされず、ローラーの充分な補完物がベアリング負荷能力を最小にするために挿入される。
【００１９】
カラー２２はハブ延長部５８に圧入され、ベアリングアセンブリ１０を一体化し、オートバイステアリングハブ内へのベアリングアセンブリ１０の接地を単純にする。内部リング部材１２のハブ延長部５８上への各カラー２２の圧入が好ましいが、カラー２２は、本発明の範囲から逸脱することなく、カラーを内部リング部材とねじ止めし、溶接する等の他の方法を使用して、内部リング部材１２に固定できる。好ましくは、カラー２２は許容限界を超えるベアリング不整合を防止するため正の、内部ずれ停止装置を形成するように寸法決めされる。
【００２０】
各カラー２２は軸方向で外方向に面する方面７４を有する放射状で外方向に伸びるカラーフランジ６８を含む。好ましくは、カラーフランジ６８はシール材料を最小にし、ステアリングハブにベアリングをその位置にクランプするための大型の外方向に面する表面７４を提供するため放射状に且つ外方向に伸びる。好都合なことに、一体化したカラーと組み合わされるローラーと内部及び外部リング部材の適切な寸法の選択により、ベアリングに最終的な所望の内部ベアリングクリアランス又は予備負荷を提供し、ステアリングハブ内への取付でベアリングアセンブリ１０を調整するための必要性を排除する。各カラーフランジ６８に形成された周辺フランジ７０はベアリングシール２６の内部放射状端部７２と係合する。
【００２１】
各環状シール２６は外部リング部材１６とカラー２２の１つの間に挿入される。シール２６の外部放射状端部７６が外部リング部材フランジ４６に形成された溝部５２に受止められ、シール２６の内部放射状端部７２がカラー２２に形成された周辺溝７０に受止められる。溝部５２、７０はベアリングアセンブリ１０を汚染から防止し、潤滑油４４のロスを防止するシール２６を保持する。
【００２２】
ベアリングアセンブリ１０は外部リング部材フランジ４６間の外部リング部材１６にカラー２０を滑り込ませることにより組み立てられる。内部リング部材１２はローラー２０間の外部リング部材１６の中央に滑り込み、内部及び外部リング部材１２、１６間の走り面空間１８にローラー２０を捕獲する。カラー２２はハブ延長部５８に圧入され、ベアリングアセンブリ１０を一体化させる。潤滑油４４は潤滑油リザーバ４２を満たす走り面空間１８に注入される。シールは曲げられ、潤滑油４４を封止するため且つ汚染物が走り面空間１８に入るのを防止するためシール端部７２、７６を溝７０、５２に強制的に嵌め込まれる。もちろん、ベアリングアセンブリは本発明の範囲から逸脱することなく組立ベアリングアセンブリになるように組み立てられる。例えば、潤滑油はローラーを外部リング部材等に滑り込ませる前に潤滑油リザーバに注入できる。
【００２３】
本発明の好ましい実施例と現在考られるものが示され記載されたが、種々の改造及び変更が添付の特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱することなく実施できることが当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１はシールが除去された本発明を組み込んだステアリングハブベアリングアセンブリの軸方向立面図である。
【図２】図２は図１のベアリングアセンブリの切欠き放射図である。
【図３】図３は図１のベアリングアセンブリの分解放射図である。
【図４】図４は図２のライン４−４に沿った詳細断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    ステアリングハブベアリングアセンブリ
１２    内部レース（リング部材）
１４    オートバイステアリングハブ
１６    外部レース（リング部材）
１８    走り面空間
２０    ローラー
２２    カラー
２６    シール
４０    溝部
４２    潤滑油リザーバ
４４    潤滑油
４６    フランジ
５８    ハブ延長部
【図１】
2007523294.tif 000003
【図２】
2007523294.tif 000004
【図３】
2007523294.tif 000005
【図４】
2007523294.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月15日(2006.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する軸端部を有する内部レース表面を含む内部リング部材と；
前記内部リング部材を囲み、その間の走り面空間を規定し、且つ少なくとも２つの軸方向に離間した外部レース表面間の前記外部リング部材に形成された潤滑溝を含む外部リング部材と；
前記外部レース表面を超過して放射状で内方向に伸びる各外部レース表面から軸方向で外方向に離間されたフランジと；
前記フランジ間の前記走り面空間に配置された複数のローラであり、各ローラーは軸方向に離間した放射レース表面間に介在する凹形放射状レース表面を含み、前記軸方向に離間した放射状レース表面の各々が前記外部リングの前記軸方向に離間した外部レース表面の１つと係合する複数のローラーと；
前記内部リング部材と前記外部リング部材間に前記ローラーをシールするため、前記ローラーの各軸端部から軸方向で外方向に離間し、前記内部リング部材と前記外部リング部材間に配置されたシールと；
ベアリングアセンブリに一体化するため前記内部リング部材の各軸方向端部に固定されたカラーと；
を具備することを特徴とするベアリングアセンブリ。
【請求項２】
前記フランジの各々が前記ローラーの端部と係合可能な軸レース表面を含むことを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項３】
ハブ延長部が前記内部レース表面の各軸端部から軸方向で且つ外方向に伸び、前記カラーの各々が前記ハブ延長部の１つに固定されることを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項４】
前記カラーの各々が前記ハブ延長部の１つに圧入されることを特徴とする請求項３記載のベアリングアセンブリ。
【請求項５】
前記潤滑溝が放射状に且つ内方向に開口することを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項６】
前記フランジの少なくとも１つが放射状で外方向に開く溝部を含み、前記カラーの少なくとも１つが前記フランジの前記少なくとも１つの前記放射状で内方向の開口溝に向かって開口する周辺溝を含み、前記シールが前記フランジの前記少なくとも１つの前記放射状で内方向の開口溝と係合する外部放射状端部と、前記周辺溝と係合する内部放射状端部を含むことを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項７】
オートバイステアリングアセンブリのステアリングステムが前記内部リング部材を軸方向に貫通して伸びることを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項８】
前記フランジの各々が前記外部リング部材の一体部品として形成されることを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項９】
潤滑油が前記潤滑溝内に配備されることを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１０】
前記ローラーの前記軸方向に離間した放射状レース表面が円筒形であることを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１１】
前記複数のローラーが単列に配置されることを特徴とする請求項１記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１２】
対向する軸端部を有する内部レース表面を含む内部リング部材と；
前記内部リング部材を囲み、その間の走り面空間を規定し、且つ少なくとも２つの軸方向で離間した外部レース間の前記外部リング部材に形成された潤滑溝を含む外部リング部材と；
前記外部レース表面を超過して放射状で内方向に伸びる各外部レース表面から軸方向で外方向に離間され、各々が軸方向に、且つ内方向に面するレース表面を含むフランジと；
前記フランジ間の前記走り面空間に配置された複数のローラーであり、各ローラーは軸方向に離間した放射状レース表面間に介在する凹形放射状レース表面を含み、前記軸方向に離間した放射状レース表面の各々が前記外部リングの前記軸方向に離間した外部レース表面の１つと係合する複数のローラーと；
前記内部リング部材と前記外部リング部材間の前記ローラーをシールするため、前記ローラーの各軸端部から軸方向で外方向に離間し、前記内部リング部材と前記外部リング部材間に配置されたシールと；
前記ベアリングアセンブリを一体化するため前記内部リング部材の各軸方向端部に固定されたカラーと；
を具備することを特徴とするベアリングアセンブリ。
【請求項１３】
前記フランジの各々が前記外部リング部材の一体部品として形成されることを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１４】
ハブ延長部が前記内部レース表面の各軸端部から軸方向で且つ外方向に伸び、前記カラーの各々が前記ハブ延長部の１つに固定されることを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１５】
前記カラーの各々が前記ハブ延長部の１つに圧入されることを特徴とする請求項１４記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１６】
前記潤滑溝が放射状に且つ内方向に開口することを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１７】
前記フランジの少なくとも１つが放射状に且つ内方向に開口する溝部を含み；前記カラーの少なくとも１つが前記フランジの前記少なくとも１つの前記放射状で且つ内方向に開口する溝部に向かって開口する周辺溝部を含み；前記シールが前記フランジの前記少なくとも１つの前記放射状に且つ内方向に開口する溝部と係合する外部放射状端部と前記周辺溝部と係合する内部放射状端部を含むことを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１８】
オートバイのステアリングアセンブリのステアリングステムが前記内部リング部材を軸方向に貫通して伸びることを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項１９】
潤滑油が前記潤滑溝部に配備されることを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項２０】
前記ローラーの前記軸方向に離間した放射状レース表面が円筒形であることを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項２１】
前記複数のローラーが単列に配置されることを特徴とする請求項１２記載のベアリングアセンブリ。
【請求項２２】
対向する軸端部を有する内部レース表面を含む内部リング部材と；
前記内部リング部材を囲み、その間の走り面空間を規定し、且つ少なくとも２つの軸方向に離間した外部レース表面間の前記外部リング部材に形成された潤滑溝を含む外部リング部材と；
ローラーを捕獲するため、前記外部レース表面を超過して放射状で内方向に伸びる各外部レース部材から軸方向で外方向に離間されたフランジと；
単列の前記フランジ間の前記走り面空間に配置された複数のローラーであり、各ローラーは軸方向に離間した放射状レース表面間に介在する凹形放射状レース表面を含み、前記軸方向に離間した放射状レース表面の各々が前記外部リングの前記軸方向に離間した外部レース表面の１つと係合する複数のローラーと；を具備することを特徴とするベアリングアセンブリ。
【国際調査報告】
2007523294.tif 000007