JP2001050268A - 軸受装置 - Google Patents
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Abstract
も径方向隙間内に軸受装置を容易に組み込むことができ
るようにする。 【解決手段】ステアリングコラム2の軸挿入孔の内周面
とこの軸挿入孔に挿入されたステアリング軸3の外周面
との間に圧入されてステアリング軸2を支持する軸受装
置4であって、ステアリング軸3の外周に装着されるこ
ろ軸受7と、ころ軸受7の外周面と軸挿入孔内周面との
間に介装されるスペーサリング6とから構成され、スペ
ーサリングは、径方向の肉厚を保持する肉厚保持部と、
その近傍の内外周面および端面の少なくとも一箇所に肉
厚を減じスペーサリング6の変形を容易とする肉ぬすみ
部とを有している。
Description
ムなどのハウジングの軸挿入孔の内周面とこの軸挿入孔
に挿入されたステアリング軸などの外周面との間に圧入
されて当該軸を支持する軸受装置に関する。
間にステアリング軸が連結された構造の自動車用ステア
リング機構において、軸受業者としてはステアリングコ
ラムの軸挿入孔内でステアリング軸をころ軸受けで支持
する場合、どのステアリング機構でもステアリング軸を
支持するのに同じ仕様のころ軸受を使用したいという要
望がある。
製造メーカにおいてほぼその外径は統一化されているの
に対し、ステアリングコラムの内径は製造メーカ毎に異
なっている。そのために、ステアリングコラムの軸挿入
孔内周面とステアリング軸の外周面との間の径方向隙間
は一定しない。したがって、このようなステアリング軸
をステアリングコラムの軸挿入孔内でころ軸受けで支持
するには、その径方向隙間を調整するためのスペーサリ
ングが必要とされる。
ントとの間にステアリング軸が連結された構造の自動車
用ステアリング機構の要部のみの構成を示す図であり、
ステアリング軸50は、ステアリングコラム51の軸挿
入孔に挿入されている。ステアリング軸50は、ステア
リングコラム51の軸挿入孔内で軸受装置52で回転自
在に支持されている。軸受装置52は、ころ軸受け53
と、径方向隙間の調整のためのスペーサリング54とで
構成されている。このスペーサリング54は、操舵感覚
向上のために、ゴムなどの弾性材料で作られている。
ステアリングコラムとステアリング軸との間の径方向隙
間内にスペーサリングの弾性を利用して圧入されるが、
ステアリングコラムの軸挿入孔内径が大きく、したがっ
て、前記径方向隙間が大きい場合はそのスペーサリング
の肉厚は大きくなってゴムなどの弾性体であっても比較
的一種の剛体化したものとなっている。ところが、ステ
アリングコラム51の軸挿入孔内径には製作上のばらつ
きがあり、例えばその内径が小さすぎる場合では、スペ
ーサリングの弾性変形を利用してその内周にころ軸受を
組み込もうとしてもスペーサリングはその肉厚が厚くて
剛体化しているために困難となる。その結果、組み立て
作業の効率に悪影響を及ぼし、量産コストを高くつかせ
る要因ともなっている。
関連した自動車に限定されるものではなく、ハウジング
などの軸挿入孔の内周面とこの軸挿入孔に挿入された軸
の外周面との間に圧入されて当該軸を支持する軸受装置
において、軸挿入孔の内径に製作上のばらつきがあるよ
うな場合に、その軸を支持するのに弾性材製スペーサリ
ングを用いた軸受装置においても同様の課題ともなって
いる。
ジングの軸挿入孔の内周面とこの軸挿入孔に挿入された
軸の外周面との間に圧入されて当該軸を支持する軸受装
置において、前記軸の外周に装着されるころ軸受と、当
該ころ軸受の外周面と軸挿入孔内周面との間に介装され
る弾性体からなるスペーサリングとから少なくとも構成
され、前記スペーサリングは、径方向の肉厚を保持する
肉厚保持部と、その近傍の内外周面および端面の少なく
とも一箇所に肉厚を減じスペーサリングの変形を容易と
する肉ぬすみ部とを有していることを特徴としている。
ーサリングの外周面に形成された軸方向の凹凸部により
構成されている。
ーサリングの軸挿入孔に軸を挿入する方向の端面に形成
された軸方向の溝により構成されている。
ーサリングのころ軸受の収容部内周面に形成された周方
向の溝により構成されている。
て図面を参照して詳細に説明する。
動車の操舵機構の概略構成を示しており、図2は、図1
の要部の拡大側面図であり、図3は図1の軸受装置を構
成するスペーサリングところ軸受との部分破断斜視図、
図4はスペーサリングのころ軸受収納部内周面の凹凸部
の作用の説明に供する部分断面図である。
は自動車の車体に固定されたステアリングコラム、3は
ステアリングコラムの軸挿入孔内に挿入されてハンドル
の操舵を車輪に伝達するステアリング軸、4はステアリ
ングコラム2の軸挿入孔内周面とステアリング軸3の外
周面との間の隙間において少なくとも軸方向2箇所に圧
入された軸受装置である。
挿入孔内の保持爪5で保持されている。軸受装置4は、
環状のスペーサリング6と、針状のころ軸受7とを備え
る。なお、ころ軸受7は、外輪8と、複数の針状のころ
9と、これの保持器10とを備える。なお、ころ軸受7
は、図3以外は略記号で示されている。
する樹脂で作られている。スペーサリング6は、全肉厚
の径方向のほぼ中央部に本体部を有し、さらにその外周
面には周方向の凹部11を有し、この凹部11によって
ステアリングコラム2の保持爪5に係合可能とされてい
る。この場合、凹部11は周方向に連続する凹部である
と、軸受装置4の外周面を構成するスペーサリング6の
凹部11による保持爪5との係合に方向性は無いが、そ
の凹部11が周方向に不連続な場合は、保持爪5との係
合に方向性が要求される。そのため、スペーサリング6
の端面に凹部11と保持爪5との係合位置を示す位置合
わせマークを適宜に形成していても構わない。
有することによって、外周面全体が軸方向の凹凸部12
を有した構造となっている。この凹凸部12は、軸挿入
孔の内径に応じてその内周面から径方向に加わる作用力
に応じて変形する弾性変形部となる。この凹凸部12は
軸方向の単一の凹部11を有する結果の凹凸部である
が、複数の凹部を有する結果の軸方向の凹凸部であって
も構わない。
を有し、この貫通孔13の両端内周壁に非接触タイプの
環状シール14,15が形成されている。そして、貫通
孔13の軸方向中央側はころ軸受収納部16が形成され
ている。
ステアリングコラム2への挿入側端面に環状の周溝17
が形成され、この周溝17によって径方向に容易に変形
可能とされている。この溝17は周方向に連続するもの
ではなく、不連続に周方向に形成されたものでも構わな
い。この周溝17の軸方向深さおよび溝幅等の溝形状は
任意で構わないが、具体的な変形例のいくつかについて
は後述する。この周溝17によってスペーサリング6
は、保持爪5から受ける径方向にかかる力で容易に変形
するから、スペーサリング6の径方向の肉厚が厚くて
も、軸受装置4のステアリングコラム2の軸挿入孔への
容易な挿入が可能となる。
内周面には、軸方向の凹凸部18が形成されている。こ
の凹凸部18は、軸挿入孔の内径に応じてその内周面か
ら径方向に加わる作用力に応じて変形する弾性変形部と
なる。この凹凸部18の凹凸高さ、凹凸の間隔、凹凸の
数、凹凸の形状、等は、設計に応じて適宜に設定すると
よい。また、スペーサリング6は、この凹凸部18が一
体に形成されるが、スペーサリング6をこの凹凸部無し
の本体部のみとし、この本体部とは別体に凹凸部付きの
弾性変形部とし、この本体部と弾性変形部との両者を貼
着等で接続するような構成としても構わない。この弾性
変形部が別体構成の場合は、弾性変形部の弾性度を本体
のそれとは別に調整できるからより適正な変形量にする
ことができる。
を保持する肉厚保持部6Aを有し、前記凹凸部12、周
溝17、凹凸部18は、その肉厚保持部6A近傍の内外
周面および端面にそれぞれ形成され、その肉厚を減じス
ペーサリング6の変形を容易とする肉ぬすみ部を構成し
ている。つまり、凹凸部12は、肉ぬすみ部として、ス
ペーサリング6の外周面に形成された軸方向の凹凸部
を、周溝17は、肉ぬすみ部として、スペーサリング6
の軸挿入孔にステアリング軸3を挿入する方向の端面に
形成された軸方向の溝を、凹凸部18は、肉ぬすみ部と
して、スペーサリング6のころ軸受7の収容部16内周
面に形成された周方向の溝を、それぞれ、構成してい
る。これら肉ぬすみ部は、肉厚保持部6Aの少なくとも
一箇所に形成されていればよい。
して説明する。
挿入孔内径R2が中の場合、図4(b)はステアリング
コラム2の軸挿入孔内径R2が小の場合、図4(c)は
ステアリングコラム2の軸挿入孔内径R2が大の場合で
あり、それぞれの凹凸部18の変形状態を示している。
ただし、ステアリングコラム2の軸挿入孔内の保持爪5
の図示は省略されている。
が中の場合では、図4(a)で示すように、軸挿入孔内
周面からかかる軸方向作用力は中程度であるので凹凸部
18の変形は中程度である。ステアリングコラム2の軸
挿入孔内径R2が小の場合では、図4(b)で示すよう
に、軸挿入孔内周面からかかる軸方向作用力は大きいの
で凹凸部18の変形は大きく、ステアリングコラム2の
軸挿入孔内径R2が大きい場合では、図4(c)で示す
ように、軸挿入孔内周面からかかる軸方向作用力は小さ
いので凹凸部18の変形は小さい。図4で示されるよう
に、軸挿入孔内径がいずれにしても、スペーサリング6
のころ軸受収納部17内周面の凹凸部18が、その作用
力に応じて径方向に伸縮するので、ステアリングコラム
2の軸挿入孔内周面ところ軸受7の外周面との径方向隙
間が大きいためにスペーサリング6がその肉厚が厚く剛
体化していても、ころ軸受7の収納部16への挿入が容
易になるととともに、軸受装置4をステアリングコラム
2の軸挿入孔内に容易に組み込むことができる。
の従来品の軸受装置と、実施の形態のスペーサリング6
を備えた実施の形態品の軸受装置4それぞれのころ軸受
7の収納部16への組み込み圧入力を本発明者らが実験
で比較(ただし、両者の細かいサイズまでは説明の簡略
化のため具体的には示さないが、両者サイズを合わせて
いる。)したところ、第1の従来品では42kgfであ
るのが、これと対応する実施の形態品では28kgf、
また、第2の従来品では40kgfであるのが、これと
対応する実施の形態品では20kgf、つまり、ころ軸
受7の収納部16への圧入力は、第1の従来品に対応す
る実施の形態品ではそれの0.67倍、第2の従来品に
対応する実施の形態品では0.5倍でそれぞれ済み、こ
ろ軸受7の収納部16への組み込み性が格段に向上した
結果となった。
図10を参照して説明するような種々の変形例が考えら
れる。
周面に、軸方向の突条20を複数、この例では4つ有し
ている。突条20それぞれどうしは、周方向等間隔に対
向している。ただし、図5(a)はスペーサリング6の
側面断面図、図5(b)(c)それぞれは図5(a)の
AーA線に沿う断面図である。そして、図5(b)は、
突条20の周方向長さが短い場合、図5(c)は突条2
0の周方向長さが長い場合を示している。
のスペーサリング6の外周面形状としては、次式およ
びが成立するのが好ましい。ただし、Rはスペーサリ
ング6の中心から突条20の外周までの半径、Nは突条
20の数、Tは突条20の周方向長さである。
向端部間の角度の半分をθとすると、次式が成立する
のを前提とする。
向に複数この例では4つの凹部21が形成されている結
果、その凹部21どうしの周方向間に複数、この例では
4つの突条22が形成された構成となっている。ただ
し、図6(a)はスペーサリング6の側面断面図、図6
(b)(c)それぞれは図6(a)のBーB線に沿う断
面図である。そして、図6(b)は、突条22の周方向
長さが短い場合、図6(c)は突条22の周方向長さが
長い場合を示している。
のスペーサリングの外周面形状は、図5と同様に上記式
およびが成立するのが好ましい。ただし、図6
(c)の場合は、上記式が成立するのを前提とする。
ろ軸受収納部16内周面に凹凸部18が無いものであ
る。このスペーサリング6では、ステアリングコラム2
の軸挿入孔内周面と、ころ軸受7の外周面との間の径方
向隙間が大きいためにスペーサリング6の肉厚が厚くな
ってスペーサリング6が剛体化していても、外周面の凹
凸部12によって、軸受装置4をステアリングコラム2
の軸挿入孔内に容易に組み込むことができる。
ろ軸受収納部16内周面に凹凸部18が無いものであ
る。このスペーサリング6では、ステアリングコラム2
の軸挿入孔内周面ところ軸受7の外周面との間の径方向
隙間が大きいためにスペーサリング6の肉厚が厚くなっ
てスペーサリング6が剛体化していても、外周面の凹凸
部12によって、ころ軸受7の収納部16への挿入が容
易になると共に軸受装置4をステアリングコラム2の軸
挿入孔内に容易に組み込むことができる。
方向右側にやや突出されていて、ころ軸受7の収納部1
6への挿入が容易になると共にステアリングコラム2の
軸挿入孔に圧入するに際して周溝17による径方向への
伸縮性がより向上したものとなっている。
周溝17がころ軸受収納部16に対向する周壁内まで形
成されていることで周溝17の開口径が径方向に大きく
されている結果、ころ軸受7の収納部16への挿入が容
易になると共にステアリングコラム2の軸挿入孔に圧入
するに際して周溝17による径方向への伸縮性がより向
上したものとなっている。
軸受装置4を組み込む前の状態は図11に示されてい
る。図11の状態から図2で示すように軸受装置4が組
み込まれる。
るのみで図11と対応してステアリングコラム2の軸挿
入孔へ軸受装置4を組み込む前の状態が示されている。
料例えばニトリルゴム(NBR)が挙げられる。この場
合、そのスプリング硬さは、例えばHs70〜90の範
囲にできる。
なりすぎて剛性に劣る一方、Hs90を越えるゴム材料
の場合、剛性が高くなりすぎて軸受装置4への組み込み
が困難となることが懸念される。
〜80、より好ましくはHs70〜75の範囲である。
連した自動車に限定されるものではなく、軸挿入孔を有
するハウジングと、このハウジングの軸挿入孔に挿入さ
れる軸とを含むハウジング機構に対し、そのハウジング
の軸挿入孔の内周面と前記軸挿入孔に挿入された軸の外
周面との間に圧入されて当該軸を支持する軸受装置にお
いて、軸挿入孔の内径に製作上のばらつきがあるような
場合に、その軸を支持するのに弾性材製スペーサリング
を用いた軸受装置に適用される。
グの軸挿入孔の内周面とこの軸挿入孔に挿入された軸の
外周面との間に圧入されて当該軸を支持する軸受装置に
おいて、前記軸回りに装着されるころ軸受と、当該ころ
軸受の外周面と軸挿入孔内周面との間の隙間を調整する
もので弾性を有するスペーサリングとから少なくとも構
成され、前記スペーサリングは、弾性変形部を、その外
周面および内周面の少なくとも一方に有しているので、
ころ軸受の収納部への挿入が容易に行われ、組み立て作
業の効率を図ることができる。また、軸挿入孔内径にば
らつきがある場合、例えばその内径が小さすぎても、ス
ペーサリングはその外周面または内周面の弾性変形部の
変形により、径方向隙間内に軸受装置を容易に組み込む
ことができる。その結果、例えばステアリングコラムの
ような軸挿入孔内で軸受装置でステアリング軸を支持す
る場合、スペーサリングの肉厚が厚くてそれが剛体化し
ていても、軸受装置の組み込みが容易となる結果、自動
車のステアリング機構部分での組み立て作業の効率を向
上させられ自動車全体における量産コストの低減化に寄
与できること大となる。
入する方向の端面に軸方向の溝を有していると、ころ軸
受の収納部への挿入および軸挿入孔への圧入に際しスペ
ーサリングの端部が容易に径方向に変形するので、上記
組み立てがより容易となる。
構の概略構成を示す図
ろ軸受との部分破断斜視図
部の作用の説明に供する部分断面図
の組み込む前の状態を示す図
の組み込む前の状態を示す図
ステアリング軸が連結された構造の自動車用ステアリン
グ機構の要部のみの構成を示す図
Claims (5)
- 【請求項1】ハウジングの軸挿入孔の内周面とこの軸挿
入孔に挿入された軸の外周面との間に圧入されて当該軸
を支持する軸受装置において、 前記軸の外周に装着されるころ軸受と、 当該ころ軸受の外周面と軸挿入孔内周面との間に介装さ
れる弾性体からなるスペーサリングとから少なくとも構
成され、 前記スペーサリングは、 径方向の肉厚を保持する肉厚保持部と、 その近傍の内外周面および端面の少なくとも一箇所に肉
厚を減じスペーサリングの変形を容易とする肉ぬすみ部
と、 を有していることを特徴とする軸受装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の軸受装置において、 前記肉ぬすみ部は、前記スペーサリングの外周面に形成
された軸方向の凹凸部により構成されている、 ことを特徴とする軸受装置。 - 【請求項3】請求項1に記載の軸受装置において、 前記肉ぬすみ部は、前記スペーサリングの軸挿入孔に軸
を挿入する方向の端面に形成された軸方向の溝により構
成されている、 ことを特徴とする軸受装置。 - 【請求項4】請求項1に記載の軸受装置において、 前記肉ぬすみ部は、前記スペーサリングのころ軸受の収
容部内周面に形成された周方向の溝により構成されてい
る、 ことを特徴とする軸受装置。 - 【請求項5】請求項1ないし4いずれかの軸受装置にお
いて、 前記スペーサリングが、Hs70〜90の範囲のスプリ
ング硬さを有している、ことを特徴とする軸受装置。
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KR (1) | KR100648155B1 (ja) |
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