JP3932925B2 - ステアリングコラム用滑り軸受及びこの滑り軸受を具備したステアリングコラム機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリングコラムシャフトを回転自在に支承するために、ステアリングコラムチューブとステアリングコラムシャフトとの間に介在されるステアリングコラム用滑り軸受及び斯かる滑り軸受を具備したステアリングコラム機構に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
自動車のステアリングコラムシャフト（以下、コラムシャフトという）を回転自在に支承するステアリングコラム用軸受としては、ボールベアリングからなる転がり軸受または合成樹脂からなる滑り軸受が使用されている。一般に、コラムシャフトを回転自在に支承する軸受に対しては、荷重や速度などの回転条件はさほど厳しくないが、アイドリング時等にコラムシャフトに作用する振動を吸収する振動吸収性や摩擦トルクの安定性が要求される。転がり軸受では、摩擦トルクは安定しているものの振動吸収性に劣り、また転がり軸受を固定するステアリングコラムチューブ（以下、コラムチューブという）及び転がり軸受に支承されるコラムシャフトの寸法精度を高精度に仕上げる必要があるため、転がり軸受自体の高価な点に加えて加工コストも高くなるという問題がある。
【０００３】
滑り軸受は、転がり軸受に比べ、価格が安く、振動吸収性に優れるという利点を有するものの、通常、滑り軸受とコラムシャフトとの間に適度のクリアランス（軸受隙間）を必要とするため、コラムシャフトに生じる振動によりコラムシャフトと滑り軸受との間に衝突音を発生し、自動車を運転する者に不快音として伝達されるという問題がある。この衝突音の発生を抑制すべく滑り軸受とコラムシャフトとの間のクリアランスを小さくするとコラムシャフトの外径寸法誤差によりスティックスリップ現象を生じ、摩擦トルクの安定性を阻害する要因となる。
【０００４】
また、コラムシャフトは、軸受を介してコラムチューブに回転自在に支承されるのであるが、コラムチューブの内径の真円度は通常それ程高くなく、斯かるコラムチューブ内に合成樹脂からなる滑り軸受を圧入、固定すると、コラムチューブの内径の真円度に影響されて滑り軸受が歪んでコラムシャフトとの間のクリアランスに差異が生じ、これによっても摩擦トルクの安定性を阻害することにもなる。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、コラムシャフトの外径寸法精度に起因する問題を解決でき、コラムシャフトとの衝突音をなくし得、その上、コラムチューブの内径の真円度に影響されないでコラムシャフトを円滑に支承できて、ステアリング操作をよりスムースに行わせることができるステアリングコラム用滑り軸受及び斯かる滑り軸受を具備したステアリングコラム機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様のステアリングコラム用滑り軸受は、筒部と、この筒部の内側に一体的に形成されている環状の軸受部とを具備しており、筒部は、円筒部と、この円筒部の外周面に円筒部の軸方向の一端から他端まで伸びていると共に周方向に互いに離間された複数の突部とを有しており、軸受部は、回転自在に支持すべきステアリングコラムシャフトが挿通される貫通孔をその中央部に有していると共に筒部の各突部に径方向に対応してスリットを有しており、貫通孔を規定する軸受部の周方向に連続した内周面は、周方向に互いに離間されていると共に各スリットに径方向に対応して配された平坦な面を有しており、この平坦な面は、ステアリングコラムシャフトに摺動自在に接触するようになっており、各平坦な面、この各平坦な面に対応の各スリット及びこの各スリットに対応の各突部の夫々は、径方向に並んでいる。
【０００７】
第一の態様の滑り軸受によれば、軸受部は、回転自在に支持すべきコラムシャフトに摺動自在に接触するようになっている複数の平坦な面に対応してスリットを有しているために、各平坦な面が若干弾性的に撓み変形可能となる結果、コラムシャフトの外径寸法誤差を吸収できて、コラムシャフトと各平坦な面との間に隙間が生じることがなく、コラムシャフトとの衝突音をなくし得る。
【０００８】
本発明の第一の態様のステアリングコラム用滑り軸受では、各平坦な面、この各平坦な面に対応の各スリット及びこの各スリットに対応の各突部の夫々は、径方向に並んでいる。
【０００９】
斯かるステアリングコラム用滑り軸受によれば、各平坦な面とこれに対応の各突部との間にはスリットが介在しているために、滑り軸受がその複数の突部においてコラムチューブの内周面に当接して当該コラムチューブ内に嵌着されて、この各突部での嵌着の程度がコラムチューブの内径の真円度により異なっていても、これによって平坦な面が影響されることがなくコラムシャフトを円滑に支承できて、ステアリング操作をよりスムースに行わせることができる。
【００１０】
本発明の第二の態様のステアリングコラム用滑り軸受では、第一の態様の滑り軸受において、各平坦な面とこの各平坦な面に対応の各スリットとの間の軸受部は、径方向に関して撓み得るように薄肉になっている。
【００１１】
本発明の第三の態様のステアリングコラム用滑り軸受では、第一又は第二の態様の滑り軸受において、互いに隣接する平坦な面間における軸受部の内周面には、コラムシャフトに微小隙間をもって対峙する面を有すると共に軸受部の軸方向の一端から他端まで伸びている突起が一体的に形成されている。
【００１２】
第三の態様の滑り軸受によれば、コラムシャフトが変位して各平坦な面が大きく撓み変形しようとしても、コラムシャフトが軸受部の突起に当接するために、各平坦な面を大きく撓み変形させるコラムシャフトの斯かる変位を防止することができる。
【００１３】
コラムシャフトに微小隙間をもって対峙する突起の面は、真っ直ぐに伸びた平坦又は凹面状若しくは凸面状のいずれでもよいのであるが、好ましくは本発明の第五の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、凹状の円弧面である。
【００１４】
本発明においては軸受部の内周面は、周方向に互いに離間された複数の突部を有していればよいのであるが、好ましくは本発明の第五の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、周方向に等間隔に配された少なくとも三個の平坦な面を有しており、斯かる滑り軸受によれば、少なくとも周方向に実質的に等間隔をもった三方向からコラムシャフトを摺動自在に支持できるので、小さな摩擦トルクをもってコラムシャフトの揺動を確実に避けることができる。
【００１５】
また本発明においては各平坦な面は、凹面状又は凸面状でもよいのであるが、好ましくは本発明の第六の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、真っ直ぐに伸びた平面であり、各平坦な面がこのように真っ直ぐに伸びた平面であると、摩擦トルクを更に小さくできる。
【００１６】
本発明においてスリットは、円形、四角形、正方形、長方形、楕円形、円弧形、三日月形等のいずれの形状であってもよいのであるが、好ましくは本発明の第七の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、対応の平坦な面と平行に伸びる長孔である。
【００１７】
本発明の第八の態様のステアリングコラム用滑り軸受では、第一から第七のいずれかの態様の滑り軸受において、筒部の各突部の頂面は、筒部の軸方向の一端から他端まで伸びているセレーションを有している。
【００１８】
第八の態様の滑り軸受のように筒部の各突部がその頂面にセレーションを有していると、滑り軸受をコラムチューブ内にしっかりと嵌着でき、滑り軸受とコラムチューブとの間の相対的な回転を長期に亘って確実に生じないようにできる。
【００１９】
本発明において、軸受部は、好ましくはその第九の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、筒部の軸方向の一端部に一体的に形成されており、また、筒部及び軸受部は、好ましくはその第十の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、合成樹脂製の一体物であり、より好ましくはその第十一の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなる一体物である。
【００２０】
なお、本発明において、少なくとも筒部は、その第十二の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、自己潤滑性を有するポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなっているとよい。
【００２１】
本発明に係るステアリングコラム機構は、上記のいずれかの態様のステアリングコラム用滑り軸受と、この滑り軸受を介してコラムチューブに回転自在に支持されるコラムシャフトとを有しており、ここで、ステアリングコラム用滑り軸受は、その複数の突部においてコラムチューブの内周面に当接して当該コラムチューブ内に嵌着されていると共にその複数の平坦な面において締代をもってコラムシャフトに摺動自在に接触している。
【００２２】
本発明に係るステアリングコラム機構によれば、衝突音のない上、ステアリング操作をよりスムースに行わせることができる。
【００２３】
以下、本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１から図４において、本例のステアリングコラム機構１は、ステアリングコラム用滑り軸受２と、滑り軸受２を介してコラムチューブ３に軸心Ｏを中心としてＲ方向に回転自在に支持される中空のコラムシャフト４とを有している。
【００２５】
滑り軸受２は、筒部５と、筒部５の円筒部１１の軸方向Ｘの一端部６の内側に一体的に形成されている環状の軸受部７とを具備しており、本例では、筒部５及び軸受部７は、合成樹脂製であるポリアミド樹脂からなる一体物である。
【００２６】
筒部５は、円筒部１１と、円筒部１１の外周面１２に当該円筒部１１の軸方向の一端１３から他端１４まで伸びていると共に周方向に互いに離間された複数、本例では周方向に実質的に等間隔に配された五個の突部１５とを有しており、各突部１５の頂面１６は、コラムチューブ３の円筒状の内周面１７の形状と相補的な形状の凸状の円弧面となっている。
【００２７】
軸受部７は、Ｒ方向に回転自在に支持すべきコラムシャフト４が挿通される貫通孔２１をその中央部に有していると共に筒部５の突部１５に径方向に対応してスリット２２を有しており、貫通孔２１を規定する軸受部７の周方向に連続した内周面２３は、周方向に互いに離間されていると共に各スリット２２に径方向に対応して配された平坦な面２４を有しており、周方向に等間隔に配された五個の平坦な面２４の夫々は、真っ直ぐに伸びた平面であってコラムシャフト４の外周面２５に摺動自在に接触するようになっており、各スリット２２は、対応の平坦な面２４と平行に伸びる長孔であり、各平坦な面２４、各平坦な面２４に対応の各スリット２２及び各スリット２２に対応の各突部１５の夫々は径方向に並んでいる。
【００２８】
軸受部７は、各平坦な面２４と各平坦な面２４に対応の各スリット２２との間に薄肉部２６を有しており、これにより各平坦な面２４と各平坦な面２４に対応の各スリット２２との間の軸受部７は、径方向に関して撓み得るように薄肉になっている。
【００２９】
軸受部７の内周面２３において、円周方向において互いに隣接する平坦な面２４間には、コラムシャフト４の外周面２５に微小隙間３１をもって対峙する面３２を有すると共に軸受部７の軸方向Ｘの一端３３から他端３４まで伸びている突起３５が一体的に形成されており、各突起３５の面３２は、凹状の円弧面である。
【００３０】
滑り軸受２は、その各突部１５においてコラムチューブ３の内周面１７に当接して当該コラムチューブ３内に嵌着されていると共にその各平坦な面２４において締代をもってコラムシャフト４に摺動自在に接触している。
【００３１】
以上の滑り軸受２によれば、コラムシャフト４に摺動自在に接触するようになっている平坦な面２４に対応してスリット２２を軸受部７が有し、各平坦な面２４と各平坦な面２４に対応の各スリット２２との間に薄肉部２６を有しているために、各平坦な面２４が若干弾性的に撓み変形可能となる結果、コラムシャフト４の外径寸法誤差を吸収できて、コラムシャフト４と各平坦な面２４と間に隙間が生じることがなく、コラムシャフト４との衝突音をなくし得る。
【００３２】
また滑り軸受２によれば、各平坦な面２４とこれに対応の各突部１５との間にはスリット２２が介在しているために、滑り軸受２がその各突部１５の頂面１６においてコラムチューブ３の内周面１７に当接して当該コラムチューブ３内に嵌着されて、各突部１５での嵌着の程度がコラムチューブ３の内径の真円度により異なっていても、これによって平坦な面２４が影響されることがなくコラムシャフト４を円滑に支承できて、ステアリング操作をよりスムースに行わせることができる。
【００３３】
更に滑り軸受２によれば、コラムシャフト４が変位して各平坦な面２４が大きく撓み変形しようとしても、コラムシャフト４が突起３５の面３２に当接するために、斯かるコラムシャフト４の各平坦な面２４を大きく撓み変形させる変位を防止することができる。
【００３４】
更にまた滑り軸受２によれば、周方向に実質的に等間隔をもった五方向からコラムシャフト４を摺動自在に支持できるので、小さな摩擦トルクをもってコラムシャフト４の揺動を確実に避けることができる上に、各平坦な面２４が真っ直ぐに伸びた平面であるために、摩擦トルクを更に小さくできる。
【００３５】
上記の滑り軸受２では、各突部１５の頂面１６を平坦な凸状の円弧面としたが、これに代えて、図５に示すように、各突部１５の頂面１６は、軸方向Ｘの一端１３から他端１４まで伸びているセレーション４１を有していてもよく、斯かるセレーション４１を有していると、滑り軸受２をコラムチューブ３内にしっかりと嵌着でき、滑り軸受２とコラムチューブ３との間の相対的な回転を長期に亘って確実に生じないようにできる。
【００３６】
また滑り軸受２では、図６及び図７に示すように、円筒部１１の他端１４側であって各突部１５に対応して、当該円筒部１１に一体的に鍔部５１を設けてもよく、各鍔部５１をコラムチューブ３の円環状の端面５２に当接させることにより、滑り軸受２の意図しない必要以上のコラムチューブ３内への嵌入を防止し得る。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、コラムシャフトの外径寸法精度に起因する問題を解決でき、コラムシャフトとの衝突音をなくし得、その上、コラムチューブの内径の真円度に影響されないでコラムシャフトを円滑に支承できて、ステアリング操作をよりスムースに行わせることができるステアリングコラム用滑り軸受及び斯かる滑り軸受を具備したステアリングコラム機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の図２におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】図１に示す例のステアリングコラム用滑り軸受の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態の好ましい他の例の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。
【図７】図６の例の右側面図である。
【符号の説明】
２ ステアリングコラム用滑り軸受
５ 筒部
７ 軸受部

Claims (13)

1. 筒部と、この筒部の内側に一体的に形成されている環状の軸受部とを具備しており、筒部は、円筒部と、この円筒部の外周面に円筒部の軸方向の一端から他端まで伸びていると共に周方向に互いに離間された複数の突部とを有しており、軸受部は、回転自在に支持すべきステアリングコラムシャフトが挿通される貫通孔をその中央部に有していると共に筒部の各突部に径方向に対応してスリットを有しており、貫通孔を規定する軸受部の周方向に連続した内周面は、周方向に互いに離間されていると共に各スリットに径方向に対応して配された平坦な面を有しており、この平坦な面は、ステアリングコラムシャフトに摺動自在に接触するようになっており、各平坦な面、この各平坦な面に対応の各スリット及びこの各スリットに対応の各突部の夫々は、径方向に並んでいるステアリングコラム用滑り軸受。
2. 各平坦な面とこの各平坦な面に対応の各スリットとの間の軸受部は、径方向に関して撓み得るように薄肉になっている請求項１に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
3. 互いに隣接する平坦な面間における軸受部の内周面には、ステアリングコラムシャフトに微小隙間をもって対峙する面を有すると共に軸受部の軸方向の一端から他端まで伸びている突起が一体的に形成されている請求項１又は２に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
4. ステアリングコラムシャフトに微小隙間をもって対峙する突起の面は、凹状の円弧面である請求項３に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
5. 軸受部の内周面は、周方向に等間隔に配された少なくとも三個の平坦な面を有している請求項１から４のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
6. 各平坦な面は、真っ直ぐに伸びた平面である請求項１から５のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
7. 各スリットは、対応の平坦な面と平行に伸びる長孔である請求項１から６のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
8. 筒部の各突部の頂面は、筒部の軸方向の一端から他端まで伸びているセレーションを有している請求項１から７のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
9. 軸受部は、筒部の軸方向の一端部に一体的に形成されている請求項１から８のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
10. 筒部及び軸受部は、合成樹脂製の一体物である請求項１から９のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
11. 筒部及び軸受部は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなる一体物である請求項１から１０のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
12. 筒部は、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一つを含む合成樹脂からなる請求項１から１１のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受と、この滑り軸受を介してステアリングコラムチューブに回転自在に支持されるステアリングコラムシャフトとを有しており、ステアリングコラム用滑り軸受は、その筒部の複数の突部においてステアリングコラムチューブの内周面に当接して当該ステアリングコラムチューブ内に嵌着されていると共にその複数の平坦な面において締代をもってステアリングコラムシャフトに摺動自在に接触しているステアリングコラム機構。

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