(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内棒（３）の貫通のための長手方向に延びる開口（２）を有するスリーブ（１）と、横断面が円形に形成された案内棒（３）と、スリーブ（１）の円周に分布して配置された複数の凹所（５）にそれぞれ配置されたレース板（４）と、レース板（４）と案内棒（３）との間に配置された複数の転動体（６）とを有する長手方向の直動用の転がり軸受において、少なくとも１つのレース板（４）とこのレース板（４）を収容するスリーブ（１）に形成された凹所（５）との間に、ばね手段（７）が配置されており、該ばね手段（７）は別途設けられた二種のばね要素を有し、一種のばね要素はスリーブ（１）の半径方向（Ｒ）に作用し、他種のばね要素はスリーブ（１）の円周方向（Ｕ）に作用するように配置されていることを特徴とする長手方向の直動用の転がり軸受。
【請求項２】
案内棒（３）の貫通のための長手方向に延びる開口（２）を有するスリーブ（１）と、横断面が円形に形成された案内棒（３）と、スリーブ（１）の円周に分布して配置された複数の凹所（５）にそれぞれ配置されたレース板（４）と、レース板（４）と案内棒（３）との間に配置された複数の転動体（６）とを有する長手方向の直動用の転がり軸受において、少なくとも１つのレース板（４）とこのレース板（４）を収容する案内棒（３）に形成された凹所（５）との間に、ばね手段（７）が配置されてされており、該ばね手段（７）は別途設けられた二種のばね要素を有し、一種のばね要素はスリーブ（１）の半径方向（Ｒ）に作用し、他種のばね要素はスリーブ（１）の円周方向（Ｕ）に作用するように配置されていることを特徴とする長手方向の直動用の転がり軸受。
【請求項３】
レース板（４）がこのレース板（４）を収容するスリーブ（１）ないし案内棒（３）の凹所（５）に関して遊びが許容されていることとする請求項１又は請求項２に記載の長手方向の直動用の転がり軸受。
【請求項４】
ばね手段（７）が、スリーブ（１）もしくは案内棒（３）のレース板（４）用凹所（５）とレース板（４）との間に形成されている空間（８）内に挿入されていることとする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の長手方向の直動用の転がり軸受。
【請求項５】
ばね手段（７）が、スリーブ（１）もしくは案内棒（３）のレース板（４）用凹所（５）とレース板（４）の凹所（９）との間に形成されている空間（８）内に挿入されていることとする請求項４記載の長手方向の直動用の転がり軸受。
【請求項６】
ばね手段（７）が捩られもしくは曲げられた金属部品、特にばね帯鋼部品であることとする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の長手方向の直動用の転がり軸受。
【請求項７】
ばね手段（７）が１つのレース板（４）あるいは数個のレース板（４）とそのレース板（４）を収容するスリーブ（１）もしくは案内棒（３）の凹所（５）との間だけに配置されていることとする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の長手方向の直動用の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内棒の貫通のための長手方向に延びる開口を有するスリーブと、好適には横断面が円形に形成された案内棒と、好適にはスリーブの円周に一様に分布して配置された複数の凹所にそれぞれ配置されたレース板と、レース板と案内棒との間に配置された多数の転動体好適には球とから成る長手方向の直動用の転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の転がり軸受は従来良く知られている。ドイツ実用新案登録第８１２４０２６号明細書に、そのような直動用のトルク伝達軸受装置が記載されている。その軸受装置の場合、少なくとも１つのレース板がハウジング孔内に半径方向に変位調整可能に固定されている。ハウジングに処置を講ずる必要がないようにするために、レース板はここでは軸方向に延びる刃先を有している。この刃先は軸受を圧入する際にハウジングの孔内周面に食い込む。これによってレース板は軸の案内軌道に向いて延びている。
【０００３】
類似した方式がドイツ実用新案登録第８１２４０２５号明細書で知られている。そこでは、製造公差および組立の際における不正確さによって生ずる欠陥が運転性能に悪い影響を与えないようにするために、レース板を設置する際にハウジングねじの端面に配置された環状刃が、レース板の塑性変形可能な挿入板に食い込み、この挿入板が自動的に整合するように、考慮されている。
【０００４】
したがって公知の線形ガイドによれば、線形軸受を組み立てる際にレース板が所望の位置に固定されることが保証される。これによって或る製造公差は除去される。しかしこの公知の方式の場合、そのような軸受装置複合体は、特にスリーブと案内棒との相対回転方向が採用条件に応じて常に変化するとき、変動運動状態に全くあるいはほとんど反応できないという欠点がある。そのような状態は例えば自動車の舵取りハンドル管の線形転がりガイドにおいて代表される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の長手方向の直動用の転がり軸受を、案内棒がスリーブに対して回転方向が連続して変化して相対回転する場合も、レース板の位置の柔軟な反応が保証され、それにも拘らず或る範囲内における製造公差が不利な影響を与えないように改善することにある。更に、線形軸受装置の案内特性が長期の使用後においても変化せず、即ち材料の疲労が軸受装置の案内精度に悪い影響を与えないようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明によれば、冒頭に述べた形式の長手方向の直動用の転がり軸受において、少なくとも１つのレース板とこのレース板を収容するスリーブもしくは案内棒に形成された凹所との間に、ばね手段が配置されてされており、該ばね手段は別途設けられた二種のばね要素を有し、一種のばね要素はスリーブの半径方向に作用し、他種のばね要素はスリーブの円周方向に作用するように配置されていることによって解決される。
一種のばね要素がスリーブの半径方向に作用すると共に、これとは別途に設けられた他種のばね要素がスリーブの円周方向にも作用する。
【０００７】
レース板とスリーブもしくは案内棒との間に置かれたばね手段は、転動体が常に一定した力で、特にばね手段によって与えられたばね力によって、その適切な位置に押圧されることを保証する。これによって転がり軸受装置は、軸受装置の個々の構成要素において系統的に条件づけられ決して避けられない製造公差によって殆んど影響を受けない。しかもこれによって、軸受装置の非常に経済的な製造が可能となる。更に、軸受装置の個々の構成要素における疲れ現象も、ばね手段が個々の構成要素の追従変位に対抗して作用するので、大きな問題とならない。更にまた、案内棒とスリーブとの間に回転方向が常に反転するような相対回転を行なう際も、ばね手段が常に一定した転動状態を生じさせる働きをするので、精度が悪化することはない。
【０００８】
本発明の有利な実施態様において、レース板はこのレース板を収容するスリーブないし案内棒の凹所に関して遊びが許容されている。これによって本発明に基づくばね手段は特に有効に作用する。
【００１１】
別個のばね手段がレース板と案内棒もしくはスリーブとの間に挿入されている。そのために好適には、ばね手段はスリーブないし案内棒のレース板用凹所とレース板との間に形成されている空間内に挿入されている。特に好適には、レース板はばね手段を挿入するための空間を形成する凹所も有している。
【００１２】
ばね手段として好適には、ねじられもしくは曲げられた金属部品特にばね帯鋼部品が利用される。本発明の課題は、ばね手段が1つのレース板あるいは数個のレース板とそのレース板を収容するスリーブないし案内棒の凹所との間だけに配置されていることによって解決される。
【００１３】
上述の線形軸受装置の形態によれば、軸受装置の個々の構成要素を製造する際に特に高い精度は無用となり、それにもかかわらず（ばねのバイアス圧によって）精確な軸受が行われる。更に特に、案内棒とスリーブとの間に回転方向が常に反転する相対回転が行なわれる際も、良好な軸受性能が長期にわたって維持されるという利点がある。これはそのような軸受が乗用車の舵取りハンドル管に対する線形転がりガイドに採用される場所において特に有利に認められる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１には線形ガイドのスリーブ１が横断面図（軸線に直角な面での断面図）で概略的に示されている。そのスリーブ１は案内棒３の貫通のための長手方向に延びる開口（孔）２を有している。スリーブ１並びに案内棒３は横断面が円形に形成されている。案内棒３をスリーブ１に対して支持するために、レース板（案内軌道板）４が嵌め込まれる凹所５がスリーブ１に加工されている。レース板４は、球６のために、研削加工されたレースを有している。これは案内棒３に対しても同様であり、この案内棒３にも、球６のためのレースが研削加工されている。これに代えて、レース板４を、例えば冷間引抜き加工あるいは冷間圧延加工で製造することもできる。この実施形態において、案内棒３の円周にわたってそれぞれ１２０°づつ間隔を隔てて分布された３つのレースが存在している。軸受装置に精確な案内特性を与えるために、上側レース板４とこのレース板４用の凹所５との間にばね７が挿入されている。このばね７はスリーブ１の半径方向Ｒに作用する。そのばね力は上側のレース板４が凹所５から半径方向Ｒ内側に押されるように作用する。これによって線形軸受装置全体に、即ち３つすべてのレースにバイアス力が与えられ、これによってスリーブ１、案内棒３、凹所５における製造公差が補償され、又、そのような製造公差が存在するにもかかわらず、軸受装置はきっちりとした線形ガイドを保証する。
【００１６】
下側の２つのレース板にも同じように上記ばね手段７を挿入することは基本的には可能であるが、これは必ずしも必要ではなく、図１には示されていない。
【００１７】
上側のレース板４の範囲に挿入されたばね手段７は、特別にそのために用意された空間８内に配置されている。この空間８は一方ではレース板４に対する凹所５によって、他方ではレース板４に加工された凹所９によって境界づけられている。
【００１８】
図２には、別個のばね手段７が設けられていない本発明の異なった実施形態が示されている。レース板４はその形状が、軸受装置を組み立てる際にレース板４が撓んで曲がるように形成され、これによってばね力がレース板４から球６に与えられる。この実施形態も特に簡単に実現できる。
【００１９】
図３には、更に異なった実施形態が示されている。ここではレース板４に対する凹所５はスリーブ１にではなく、案内棒３に設けられている。図３から明らかに理解できるように、半径方向Ｒに作用するばね要素が利用されているだけでなく、同時にスリーブ１の円周方向Ｕに作用するばね要素７も利用されている。このばね要素７は横に配置されている。明らかに理解できるように、ばね要素７に対する収容空間８はレース板４と案内棒３との間に形成されている。ここでも上側レース板４だけしかばね手段７を有しておらず、両側の下側レース板４はばね手段７なしに嵌め込まれている。上側のレース板４に配置されたばね手段７によって与えられるばね力は、軸受装置全体の製造公差を補償するのに十分足りる。その代わりに（これは図示されていないが）下側の両レース板４の収容空間８にもばね手段７を配置することは勿論できる。製造費の理由から好適には、たとえ必要とされなくとも下側のレース板４もばね要素７に対する凹所９を有し、これによって製造工程が合理化される。
【００２０】
図３にも示されているように、スリーブ１と案内棒３との間に、球６を公知のように案内する保持器１０が存在している。
【００２１】
本発明に基づく構想は特に、図４および図５に示されているような、ばね手段７が採用されるとき、経済的に且つ機能的に実現される。ここではばね手段７は、図から非常に明らかに理解できるように、ねじられるか曲げられて形成されたばね帯鋼から成っている。軸受装置を組み立てる際にばね手段７はその収容空間８に嵌め込まれ、その装備されたレース板４を据え付ける。軸受装置の複合体を圧縮することによって、ばね手段７における折り曲げ部位は延ばされ（図４、図５参照）、これによってばね力が発生される。その場合、図４に示されているようなばね要素７は好適には収容空間８（図３参照）に挿入され、これはスリーブ１の半径方向Ｒにばね力を発生する。
【００２２】
図５から理解できるようなばね手段７はクリップとして形成され、このばねクリップ７は、ばね手段７が横側の両収容空間８に嵌まり込むようにレース板４を取り囲んでいる。これによって、図４におけるばね手段７および図５におけるばねクリップ７によって、３つすべてのレース板４における収容空間８にばね手段７を装備することができる。あるいはまた、３つすべてのばね手段７を一体部品として作ることも考えられる。この一体部品はレース板４の上に（そのレース板４の３つの側を包囲して）嵌め込まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく線形軸受装置の一実施形態の横断面図である。
【図２】図１における実施形態と異なった実施形態の横断面図である。
【図３】図１および図２における実施形態と異なった実施形態の横断面図である。
【図４】スリーブの半径方向にばね特性を発生するばね要素の側面図である。
【図５】スリーブの円周方向にばね特性を発生するばね要素の側面図である。
【符号の説明】
１  スリーブ
２  スリーブにおける案内棒用の収容開口
３  案内棒
４  レース板
５  レース板用の凹所
６  転動体（球）
７  ばね手段
８  ばね手段の収容空間
９  レース板にある凹所
１０  保持器
Ｕ  円周方向
Ｒ  半径方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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