JP4303807B2 - ステアリングコラム用軸受及びこの軸受を用いた軸受装置 - Google Patents
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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支承するステアリングコラム用軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のステアリングコラムシャフトを支承するステアリングコラム用軸受としては、ボールベアリングまたは合成樹脂からなるすべり軸受が使用されている。一般に、自動車のステアリングコラムシャフトを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。ボールベアリングは、その摩擦トルクは安定しているものの振動吸収性に劣り、またボールベアリングが固定されるハウジングおよび該ボールベアリング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、ベアリング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】
合成樹脂からなるすべり軸受は、上記ボールベアリングに比べ、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、すべ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該シャフトと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るべくクリアランスを小さくすると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という問題を生じる。
【０００４】
また、ハウジングを車体側に固定するための部材（ブラケット）を溶接加工によりハウジングの外周面に取付ける場合、該溶接加工による溶接ひずみの影響がハウジングの内径寸法精度（真円度）に悪影響をもたらし、ハウジングに固定される軸受の内径寸法精度（真円度）を一層悪化させるという問題もある。
【０００５】
上記に鑑み本出願人は、先に特願平６−３４０６１１号（特開平８−１８４３１５号：以下「先行技術」という）において、ステアリング操作時（ハンドル回転時）にはコラムシャフトに作用する負荷を軸受により円滑に支承し、アイドリング時等コラムシャフトに負荷が加わらない状態においては、該シャフトに作用する振動を吸収することができるとともに、ハウジングの内径寸法精度（真円度）に影響を及ぼされないステアリングコラム用軸受装置を提案した。
【０００６】
この先行技術を図１０によって説明する。ステアリングコラム用軸受装置１は、ゴム弾性体あるいは弾性を有する合成樹脂で形成されたアウターブッシュ２およびアウターブッシュ２内に挿入保持されるインナーブッシュ３からなる軸受４と軸受４が圧入固定されるパイプ状のハウジング５とインナーブッシュ３に支承されるコラムシャフト６とから構成されている。アウターブッシュ２は、円筒内周面７の一方の端部近傍に円周方向に沿い、かつ径方向に突設された複数個のリップ部８およびリップ部８と軸方向に所定間隔隔てて円周方向に沿って突設され、リップ部８と円筒内周面７と協同して円筒凹部９を画定する複数個の係止突条部１０を具備した内輪１１と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部１２および一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部１３を具備した外輪１４と、内輪１１の円筒凹部９に対応しない外周面と該外周面に対応する外輪１４の内周面とをその円周方向において一体的に連結する支持脚１５と、内輪１１のリップ部８に対応する外周面から支持脚１５まで延び、内輪１１の外周面と外輪１４の内周面と支持脚１５とに一体的に連結された３本の補強リブ１６とからなっている。インナーブッシュ３は、アウターブッシュ２の内輪１１のリップ部８と係止突条部１０との間の円筒凹部９に挿入保持されており、インナーブッシュ３を保持したアウターブッシュ２は、その外輪１４の外周面の凸条部１２においてハウジング５内に圧入固定され、コラムシャフト６は、アウターブッシュ２の内輪１１のリップ部８に締代をもって摺接し、インナーブッシュ３の内周面とは所定の軸受隙間を保持して支承されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した先行技術からなるステアリングコラム用軸受装置１は、アイドリング時等のコラムシャフト６に負荷が作用しない状態では、コラムシャフト６はリップ部８に弾性支持されるので、コラムシャフト６に作用する振動は吸収され、コラムシャフト６とインナーブッシュ３との間の衝突音の発生は防止され、またステアリング操作時にコラムシャフト６に作用する負荷はインナーブッシュ３に適切なクリアランス（軸受隙間）をもって円滑に支承される、という前述した従来技術の問題点を解決するものであり、また、先行技術からなるステアリングコラム用軸受装置１は、内輪１１の円筒凹部９に対応しない外周面と該外周面に対応する外輪１４の内周面とがその円周方向において支持脚１５によって一体的に連結されているため、内輪１１の円筒凹部９には軸受４をハウジング５に圧入固定する際の圧入力が直接作用しないので、円筒凹部９に挿入保持されるインナーブッシュ３の内径寸法精度（真円度）に影響が及ぼされない、という前述した問題点を解決するものであった。
【０００８】
しかしながら、上述した軸受が組込まれるステアリングコラムにおいては、コラム自体の剛性の向上化や車輌衝突時のハンドル収縮機構の追加等に伴い、コラムシャフトの大径化、ハウジングの小径化が進んでおり、当該軸受が組込まれる部位、すなわちコラムシャフトの外周面とハウジングの内周面との隙間が自ずから狭められ、上述した従来技術に対して数多くの利点を備えた先行技術の軸受をそのまま使用することはできないという問題点が新たに見出された。とくに、アウターブッシュの弾性力およびインナーブッシュの強度だけではハウジングの寸法精度の悪影響を吸収できないという問題である。
【０００９】
本発明は、先行技術の改良に係わり、先行技術における利点をそのまま生かすとともに上記問題点を解決するべくなされたもので、その目的とするところは、インナーブッシュの内径寸法精度（真円度）に影響を及ぼさないステアリングコラム用軸受およびこの軸受を用いた軸受装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のステアリングコラム用軸受は、弾性を有するアウターブッシュとインナーブッシュとからなり、アウターブッシュは、内面に円筒内周面部と該円筒内周面部と環状段部を介して連続する拡径円筒面部と該円筒内周面部の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出したリップ部と該円筒内周面部の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部と円筒内周面部と協同して円筒凹部を画定する係止突部を具備した内輪と、外周面に軸方向に沿う凸条部を円周方向に複数個具備した外輪と、該内輪の外周面と外輪の内周面との間に環状凹部を形成して該内輪の一方の端部と該端部に対応する外輪の一方の端部とを一体に連結する連接部と該内輪のリップ部に対応する外周面から軸方向に沿って連接部まで延び、内輪外周面と外輪内周面と連接部とを一体に連結する少なくとも３本の補強リブと、該補強リブに対応する内輪の円筒内周面部およびあるいは外輪の外周面にその軸方向にわたって形成された凹条溝を具備しており、該凹条溝は、該各々の凹条溝の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝に対応する補強リブの円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されており、インナーブッシュは内輪の円筒凹部に保持されて構成されている。
【００１１】
また、上記の軸受を用いた軸受装置は、上記軸受が外輪外周面の凸条部においてハウジング内に圧入され、コラムシャフトは、アウターブッシュの内輪のリップ部に締代をもって摺接しているとともにインナーブッシュの内周面と所定の軸受隙間を保持して支承されている。
【００１２】
本発明のステアリングコラム用軸受およびこの軸受を用いた軸受装置において、アウターブッシュの内輪のリップ部および係止突部はそれぞれ、内輪の内周面に円周方向に沿って連続的に延設された環状のリップ部および係止突部であってもよく、あるいは内輪の内周面に円周方向に沿ってとびとびに配された複数個のものからなるものであってもよい。一つの好ましいリップ部は、当該リップ部の先端で形成される仮想円の直径（本発明でいうリップ部の内径）がインナーブッシュの内径より０．０２ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度小さく形成されている。
【００１３】
弾性を有するアウターブッシュの材料としては、ゴム弾性体、弾性を有する合成樹脂を例示することができ、弾性を有する合成樹脂としては、柔軟であってかつ強靭であり、概ねショア硬さ（Ｄ型）が４０〜６０、反発弾性値（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）が５０〜８０を有していてゴム状の弾性挙動を呈するもので、例えばポリエステル・エーテル共重合体あるいはポリウレタン等を好ましい例として挙げることができる。
【００１４】
インナーブッシュとしては、薄鋼板とこの薄鋼板の表面に一体に接合された多孔質金属焼結層とこの多孔質金属焼結層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなる条片を、合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した巻きブッシュからなるものを、一つの好ましい例として提示し得る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施の形態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明は実施例に何等限定されないのである。
【００１６】
【実施例】
図１乃至図５において、本例のステアリングコラム用軸受装置２０は、ゴム弾性体あるいは弾性を有する合成樹脂で形成されたアウターブッシュ２１およびアウターブッシュ２１内に挿入保持されるインナーブッシュ２２からなる軸受２３と、軸受２３が圧入固定されるパイプ状のハウジング２４と、インナーブッシュ２２に支承されるコラムシャフト２５とから構成されている。
【００１７】
アウターブッシュ２１は、内面に円筒内周面部２６と該円筒内周面部２６と環状段部２７を介して連続する拡径円筒面部２８と該円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出した複数個（本例では６個）のリップ部２９と該円筒内周面部２６の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部２９と円筒内周面部２６と協同して円筒凹部３０を画定する複数個（本例では６個）の係止突部３１を具備した内輪３２と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部３４と一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５を具備した外輪３６と、該内輪３２の外周面と外輪３６の内周面との間に環状凹部３３を形成して該内輪３２の一方の端部と該端部に対応する外輪３６の一方の端部とを一体に連結する連接部３７と、該内輪３２のリップ部２９に対応する外周面から軸方向に沿って連接部３７まで延び、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体的に連結する少なくとも３本の補強リブ３８と、該補強リブ３８に対応する内輪３２の円筒内周面部２６にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝３９を備えている。該凹条溝３９は、該各々の凹条溝３９の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。
【００１８】
アウターブッシュ２１において、外輪３６の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５は、軸受２３を後述するハウジング２４へ圧入するさい、ハウジング２４の端部に固定する場合において必要とされるもので、軸受２３をハウジング２４内の任意の位置に圧入固定する場合には必要としない。また、円筒内周面部２６と環状段部２７をもって連続する拡径円筒面部２８は、後述するインナーブッシュ２２を円筒凹部３０に挿入保持するさい、該インナーブッシュ２２の円筒凹部３０への挿入を容易に行わせるためのものである。
【００１９】
補強リブ３８は、円筒凹部３０が形成された部分の内輪３２を補強するものであり、本例では円周方向に均等にかつ径方向に相対応しないように３本配置されており、また、円筒内周面部２６の該補強リブ３８に対応する部位には凹条溝３９が形成されている。該凹条溝３９は、該各々の凹条溝３９の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。円筒内周面部２６に凹条溝３９を形成したのは、円筒凹部３０に挿入保持される後述のインナーブッシュ２２の内径寸法精度（真円度）に、軸受２３をハウジング２４に圧入固定するさいの圧入力の影響を及ぼさないためである。すなわち、本例のように、軸受２３が組込まれる部位、すなわちコラムシャフト２５の外周面とハウジング２４の内周面との隙間が狭められた場合、軸受２３を当該部位に圧入すると、圧入力が補強リブ３８を介してインナーブッシュ２２に作用することになるが、該補強リブ３８に対応する円筒内周面部２６、換言すればインナーブッシュ２２が挿入保持される円筒凹部３０に凹条溝３９が形成されているので、該圧入力は当該凹条溝３９を含む円筒内周面部２６の弾性変形により吸収されるので、圧入力が補強リブ３８を介してインナーブッシュ２２に作用することはなく、インナーブッシュ２２の真円度に影響を及ぼすことはない。
【００２０】
インナーブッシュ２２は、薄鋼板とこの薄鋼板の表面に一体に接合された多孔質金属焼結層とこの多孔質金属焼結層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなる条片を、合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した、所謂巻きブッシュからなる。図１中、符号４０は当該巻きブッシュの突き合わせ部である。
【００２１】
インナーブッシュ２２がアウターブッシュ２１の内輪３２の円筒凹部３０に挿入保持されて、軸受２３が構成される。この構成において、内輪３２の円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出して形成された複数個のリップ部２９は、インナーブッシュ２２の内径ｄより僅かに小さい内径Ｄ（当該リップ部２９の先端で形成される仮想円の直径をいう）をもって径方向内側に突出して形成されているが、具体的には当該リップ部２９の内径がインナーブッシュ２２の内径より、当該インナーブッシュ２２とインナーブッシュ２２に支承されるコラムシャフト２５との間のクリアランス（軸受隙間）に相当する量、例えば、０．０２ｍｍ〜０．２０ｍｍだけ小さくなるように形成されている。また、係止突部３１の内径はインナーブッシュ２２の内径より大きく外径より小さく形成されている。したがって、インナーブッシュ２２は、内輪３２の円筒凹部３０内に挿入保持されることにより、インナーブッシュ２２の内輪３２からの抜け出しは防止される。
【００２２】
図６及び図７は、上述したステアリングコラム用軸受装置２０におけるアウターブッシュ２１の他の実施例を示す。すなわち、この実施例におけるアウターブッシュ２１０は、内面に円筒内周面部２６と該円筒内周面部２６と環状段部２７を介して連続する拡径円筒面部２８と該円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出した複数個（本例では６個）のリップ部２９と該円筒内周面部２６の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部２９と円筒内周面部２６と協同して円筒凹部３０を画定する複数個（本例では６個）の係止突部３１を具備した内輪３２と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部３４と一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５を具備した外輪３６と、該内輪３２の外周面と外輪３６の内周面との間に環状凹部３３を形成して該内輪３２の一方の端部と該端部に対応する外輪３６の一方の端部とを一体に連結する連接部３７と、該内輪３２のリップ部２９に対応する外周面から軸方向に沿って連接部３７まで延び、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体的に連結する少なくとも３本の補強リブ３８と、該補強リブ３８に対応する外輪３６の外周面にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝４１を備えている。該凹条溝４１は、該各々の凹条溝４１の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝４１に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。
【００２３】
図８及び図９は、上述したステアリングコラム用軸受装置２０におけるアウターブッシュ２１のさらに他の実施例を示す。すなわち、この実施例におけるアウターブッシュ２１１は、内面に円筒内周面部２６と該円筒内周面部２６と環状段部２７を介して連続する拡径円筒面部２８と該円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出した複数個（本例では６個）のリップ部２９と該円筒内周面部２６の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部２９と円筒内周面部２６と協同して円筒凹部３０を画定する複数個（本例では６個）の係止突部３１を具備した内輪３２と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部３４と一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５を具備した外輪３６と、該内輪３２の外周面と外輪３６の内周面との間に環状凹部３３を形成して該内輪３２の一方の端部と該端部に対応する外輪３６の一方の端部とを一体に連結する連接部３７と、該内輪３２のリップ部２９に対応する外周面から軸方向に沿って連接部３７まで延び、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体的に連結する少なくとも３本の補強リブ３８と、該補強リブ３８に対応する内輪３２の円筒内周面部２６にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝３９及び該補強リブ３８に対応する外輪３６の外周面にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝４１を備えている。該凹条溝３９及び凹条溝４１は、該各々の凹条溝３９及び凹条溝４１の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９及び凹条溝４１に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。
【００２４】
以上のように構成されたステアリングコラム用軸受装置２０では、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体に連結する補強リブ３８に対応する内輪３２の円筒内周面部２６およびあるいは補強リブ３８に対応する外輪３６の外周面にはその軸方向にわたって凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１が形成されており、該凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１は、該各々の凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されているため、換言すれば、当該部位の肉厚が薄肉に形成されているため、軸受２３をハウジング２４に圧入固定するさいの圧入力は当該薄肉部の弾性変形によって吸収され、該内輪３２の円筒凹部３０には直接作用しないので、該円筒凹部３０に挿入保持されるインナーブッシュ２２の内径寸法精度（真円度）に影響が及ぼされない。したがって、インナーブッシュ２２とインナーブッシュ２２に支承されるコラムシャフト２５との間には適切なクリアランス（摺動隙間）が維持され、片当たり等の不具合を生じることなく円滑な摺動が行われる。
【００２５】
また、圧入力の影響はインナ−ブッシュ２２の内径寸法精度ばかりでなく、内輪３２のリップ部２９にも及ばず、而してリップ部２９のコラムシャフト２５に対する締代もまた、当該圧入力によっては影響されないので、コラムシャフト２５はリップ部２９に所定の締代をもって摺動自在にかつ弾性的に支承される。したがって、アイドリング時等のコラムシャフト２５に負荷が作用しない状態では、コラムシャフト２５はリップ部２９に弾性支持されるので、コラムシャフト２５に作用する振動は吸収され、コラムシャフト２５とインナ−ブッシュ２２との間の衝突音の発生は防止され、また、ステアリング操作時にコラムシャフト２５に作用する負荷はインナ−ブッシュ２２に上述した適切なクリアランスをもって円滑に支承される。
【００２６】
以上のように本発明によれば、内輪の外周面と外輪の内周面と連接部とを一体に連結する補強リブに対応する内輪の円筒内周面部およびあるいは外輪の外周面にその軸方向にわたって凹条溝が形成されており、該凹条溝は、該各々の凹条溝の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝に対応する補強リブの円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されているため、換言すれば、当該部位の肉厚が薄肉に形成されているため、軸受をハウジングに圧入固定するさいの圧入力は当該薄肉部の弾性変形によって吸収され、該内輪の円筒凹部には直接作用しないので、該円筒凹部に挿入保持されるインナーブッシュの内径寸法精度（真円度）に影響が及ぼされず、インナーブッシュと該インナーブッシュに支承されるコラムシャフトとの間には適切なクリアランス（摺動隙間）が維持され、円滑な摺動が行われるステアリングコラム用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一実施例の断面図である。
【図２】本発明のアウタ−ブッシュを示す断面図である。
【図３】図２の右側面図である。
【図４】図２の左側面図である。
【図５】図１の要部拡大断面図である。
【図６】アウターブッシュの他の実施例を示す断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】アウターブッシュのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】先行技術を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ ステアリングコラム用軸受装置
２１、２１０、２１１ アウタ−ブッシュ
２２ インナ−ブッシュ
２３ 軸受
２４ ハウジング
２５ コラムシャフト
２６ 円筒内周面部
２９ リップ部
３０ 円筒凹部
３１ 係止突部
３２ 内輪
３４ 凸条部
３６ 外輪
３７ 連接部
３８ 補強リブ
３９ 凹条溝
４１ 凹条溝
【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支承するステアリングコラム用軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のステアリングコラムシャフトを支承するステアリングコラム用軸受としては、ボールベアリングまたは合成樹脂からなるすべり軸受が使用されている。一般に、自動車のステアリングコラムシャフトを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。ボールベアリングは、その摩擦トルクは安定しているものの振動吸収性に劣り、またボールベアリングが固定されるハウジングおよび該ボールベアリング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、ベアリング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】
合成樹脂からなるすべり軸受は、上記ボールベアリングに比べ、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、すべ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該シャフトと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るべくクリアランスを小さくすると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という問題を生じる。
【０００４】
また、ハウジングを車体側に固定するための部材（ブラケット）を溶接加工によりハウジングの外周面に取付ける場合、該溶接加工による溶接ひずみの影響がハウジングの内径寸法精度（真円度）に悪影響をもたらし、ハウジングに固定される軸受の内径寸法精度（真円度）を一層悪化させるという問題もある。
【０００５】
上記に鑑み本出願人は、先に特願平６−３４０６１１号（特開平８−１８４３１５号：以下「先行技術」という）において、ステアリング操作時（ハンドル回転時）にはコラムシャフトに作用する負荷を軸受により円滑に支承し、アイドリング時等コラムシャフトに負荷が加わらない状態においては、該シャフトに作用する振動を吸収することができるとともに、ハウジングの内径寸法精度（真円度）に影響を及ぼされないステアリングコラム用軸受装置を提案した。
【０００６】
この先行技術を図１０によって説明する。ステアリングコラム用軸受装置１は、ゴム弾性体あるいは弾性を有する合成樹脂で形成されたアウターブッシュ２およびアウターブッシュ２内に挿入保持されるインナーブッシュ３からなる軸受４と軸受４が圧入固定されるパイプ状のハウジング５とインナーブッシュ３に支承されるコラムシャフト６とから構成されている。アウターブッシュ２は、円筒内周面７の一方の端部近傍に円周方向に沿い、かつ径方向に突設された複数個のリップ部８およびリップ部８と軸方向に所定間隔隔てて円周方向に沿って突設され、リップ部８と円筒内周面７と協同して円筒凹部９を画定する複数個の係止突条部１０を具備した内輪１１と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部１２および一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部１３を具備した外輪１４と、内輪１１の円筒凹部９に対応しない外周面と該外周面に対応する外輪１４の内周面とをその円周方向において一体的に連結する支持脚１５と、内輪１１のリップ部８に対応する外周面から支持脚１５まで延び、内輪１１の外周面と外輪１４の内周面と支持脚１５とに一体的に連結された３本の補強リブ１６とからなっている。インナーブッシュ３は、アウターブッシュ２の内輪１１のリップ部８と係止突条部１０との間の円筒凹部９に挿入保持されており、インナーブッシュ３を保持したアウターブッシュ２は、その外輪１４の外周面の凸条部１２においてハウジング５内に圧入固定され、コラムシャフト６は、アウターブッシュ２の内輪１１のリップ部８に締代をもって摺接し、インナーブッシュ３の内周面とは所定の軸受隙間を保持して支承されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した先行技術からなるステアリングコラム用軸受装置１は、アイドリング時等のコラムシャフト６に負荷が作用しない状態では、コラムシャフト６はリップ部８に弾性支持されるので、コラムシャフト６に作用する振動は吸収され、コラムシャフト６とインナーブッシュ３との間の衝突音の発生は防止され、またステアリング操作時にコラムシャフト６に作用する負荷はインナーブッシュ３に適切なクリアランス（軸受隙間）をもって円滑に支承される、という前述した従来技術の問題点を解決するものであり、また、先行技術からなるステアリングコラム用軸受装置１は、内輪１１の円筒凹部９に対応しない外周面と該外周面に対応する外輪１４の内周面とがその円周方向において支持脚１５によって一体的に連結されているため、内輪１１の円筒凹部９には軸受４をハウジング５に圧入固定する際の圧入力が直接作用しないので、円筒凹部９に挿入保持されるインナーブッシュ３の内径寸法精度（真円度）に影響が及ぼされない、という前述した問題点を解決するものであった。
【０００８】
しかしながら、上述した軸受が組込まれるステアリングコラムにおいては、コラム自体の剛性の向上化や車輌衝突時のハンドル収縮機構の追加等に伴い、コラムシャフトの大径化、ハウジングの小径化が進んでおり、当該軸受が組込まれる部位、すなわちコラムシャフトの外周面とハウジングの内周面との隙間が自ずから狭められ、上述した従来技術に対して数多くの利点を備えた先行技術の軸受をそのまま使用することはできないという問題点が新たに見出された。とくに、アウターブッシュの弾性力およびインナーブッシュの強度だけではハウジングの寸法精度の悪影響を吸収できないという問題である。
【０００９】
本発明は、先行技術の改良に係わり、先行技術における利点をそのまま生かすとともに上記問題点を解決するべくなされたもので、その目的とするところは、インナーブッシュの内径寸法精度（真円度）に影響を及ぼさないステアリングコラム用軸受およびこの軸受を用いた軸受装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のステアリングコラム用軸受は、弾性を有するアウターブッシュとインナーブッシュとからなり、アウターブッシュは、内面に円筒内周面部と該円筒内周面部と環状段部を介して連続する拡径円筒面部と該円筒内周面部の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出したリップ部と該円筒内周面部の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部と円筒内周面部と協同して円筒凹部を画定する係止突部を具備した内輪と、外周面に軸方向に沿う凸条部を円周方向に複数個具備した外輪と、該内輪の外周面と外輪の内周面との間に環状凹部を形成して該内輪の一方の端部と該端部に対応する外輪の一方の端部とを一体に連結する連接部と該内輪のリップ部に対応する外周面から軸方向に沿って連接部まで延び、内輪外周面と外輪内周面と連接部とを一体に連結する少なくとも３本の補強リブと、該補強リブに対応する内輪の円筒内周面部およびあるいは外輪の外周面にその軸方向にわたって形成された凹条溝を具備しており、該凹条溝は、該各々の凹条溝の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝に対応する補強リブの円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されており、インナーブッシュは内輪の円筒凹部に保持されて構成されている。
【００１１】
また、上記の軸受を用いた軸受装置は、上記軸受が外輪外周面の凸条部においてハウジング内に圧入され、コラムシャフトは、アウターブッシュの内輪のリップ部に締代をもって摺接しているとともにインナーブッシュの内周面と所定の軸受隙間を保持して支承されている。
【００１２】
本発明のステアリングコラム用軸受およびこの軸受を用いた軸受装置において、アウターブッシュの内輪のリップ部および係止突部はそれぞれ、内輪の内周面に円周方向に沿って連続的に延設された環状のリップ部および係止突部であってもよく、あるいは内輪の内周面に円周方向に沿ってとびとびに配された複数個のものからなるものであってもよい。一つの好ましいリップ部は、当該リップ部の先端で形成される仮想円の直径（本発明でいうリップ部の内径）がインナーブッシュの内径より０．０２ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度小さく形成されている。
【００１３】
弾性を有するアウターブッシュの材料としては、ゴム弾性体、弾性を有する合成樹脂を例示することができ、弾性を有する合成樹脂としては、柔軟であってかつ強靭であり、概ねショア硬さ（Ｄ型）が４０〜６０、反発弾性値（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）が５０〜８０を有していてゴム状の弾性挙動を呈するもので、例えばポリエステル・エーテル共重合体あるいはポリウレタン等を好ましい例として挙げることができる。
【００１４】
インナーブッシュとしては、薄鋼板とこの薄鋼板の表面に一体に接合された多孔質金属焼結層とこの多孔質金属焼結層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなる条片を、合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した巻きブッシュからなるものを、一つの好ましい例として提示し得る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施の形態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明は実施例に何等限定されないのである。
【００１６】
【実施例】
図１乃至図５において、本例のステアリングコラム用軸受装置２０は、ゴム弾性体あるいは弾性を有する合成樹脂で形成されたアウターブッシュ２１およびアウターブッシュ２１内に挿入保持されるインナーブッシュ２２からなる軸受２３と、軸受２３が圧入固定されるパイプ状のハウジング２４と、インナーブッシュ２２に支承されるコラムシャフト２５とから構成されている。
【００１７】
アウターブッシュ２１は、内面に円筒内周面部２６と該円筒内周面部２６と環状段部２７を介して連続する拡径円筒面部２８と該円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出した複数個（本例では６個）のリップ部２９と該円筒内周面部２６の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部２９と円筒内周面部２６と協同して円筒凹部３０を画定する複数個（本例では６個）の係止突部３１を具備した内輪３２と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部３４と一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５を具備した外輪３６と、該内輪３２の外周面と外輪３６の内周面との間に環状凹部３３を形成して該内輪３２の一方の端部と該端部に対応する外輪３６の一方の端部とを一体に連結する連接部３７と、該内輪３２のリップ部２９に対応する外周面から軸方向に沿って連接部３７まで延び、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体的に連結する少なくとも３本の補強リブ３８と、該補強リブ３８に対応する内輪３２の円筒内周面部２６にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝３９を備えている。該凹条溝３９は、該各々の凹条溝３９の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。
【００１８】
アウターブッシュ２１において、外輪３６の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５は、軸受２３を後述するハウジング２４へ圧入するさい、ハウジング２４の端部に固定する場合において必要とされるもので、軸受２３をハウジング２４内の任意の位置に圧入固定する場合には必要としない。また、円筒内周面部２６と環状段部２７をもって連続する拡径円筒面部２８は、後述するインナーブッシュ２２を円筒凹部３０に挿入保持するさい、該インナーブッシュ２２の円筒凹部３０への挿入を容易に行わせるためのものである。
【００１９】
補強リブ３８は、円筒凹部３０が形成された部分の内輪３２を補強するものであり、本例では円周方向に均等にかつ径方向に相対応しないように３本配置されており、また、円筒内周面部２６の該補強リブ３８に対応する部位には凹条溝３９が形成されている。該凹条溝３９は、該各々の凹条溝３９の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。円筒内周面部２６に凹条溝３９を形成したのは、円筒凹部３０に挿入保持される後述のインナーブッシュ２２の内径寸法精度（真円度）に、軸受２３をハウジング２４に圧入固定するさいの圧入力の影響を及ぼさないためである。すなわち、本例のように、軸受２３が組込まれる部位、すなわちコラムシャフト２５の外周面とハウジング２４の内周面との隙間が狭められた場合、軸受２３を当該部位に圧入すると、圧入力が補強リブ３８を介してインナーブッシュ２２に作用することになるが、該補強リブ３８に対応する円筒内周面部２６、換言すればインナーブッシュ２２が挿入保持される円筒凹部３０に凹条溝３９が形成されているので、該圧入力は当該凹条溝３９を含む円筒内周面部２６の弾性変形により吸収されるので、圧入力が補強リブ３８を介してインナーブッシュ２２に作用することはなく、インナーブッシュ２２の真円度に影響を及ぼすことはない。
【００２０】
インナーブッシュ２２は、薄鋼板とこの薄鋼板の表面に一体に接合された多孔質金属焼結層とこの多孔質金属焼結層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなる条片を、合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した、所謂巻きブッシュからなる。図１中、符号４０は当該巻きブッシュの突き合わせ部である。
【００２１】
インナーブッシュ２２がアウターブッシュ２１の内輪３２の円筒凹部３０に挿入保持されて、軸受２３が構成される。この構成において、内輪３２の円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出して形成された複数個のリップ部２９は、インナーブッシュ２２の内径ｄより僅かに小さい内径Ｄ（当該リップ部２９の先端で形成される仮想円の直径をいう）をもって径方向内側に突出して形成されているが、具体的には当該リップ部２９の内径がインナーブッシュ２２の内径より、当該インナーブッシュ２２とインナーブッシュ２２に支承されるコラムシャフト２５との間のクリアランス（軸受隙間）に相当する量、例えば、０．０２ｍｍ〜０．２０ｍｍだけ小さくなるように形成されている。また、係止突部３１の内径はインナーブッシュ２２の内径より大きく外径より小さく形成されている。したがって、インナーブッシュ２２は、内輪３２の円筒凹部３０内に挿入保持されることにより、インナーブッシュ２２の内輪３２からの抜け出しは防止される。
【００２２】
図６及び図７は、上述したステアリングコラム用軸受装置２０におけるアウターブッシュ２１の他の実施例を示す。すなわち、この実施例におけるアウターブッシュ２１０は、内面に円筒内周面部２６と該円筒内周面部２６と環状段部２７を介して連続する拡径円筒面部２８と該円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出した複数個（本例では６個）のリップ部２９と該円筒内周面部２６の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部２９と円筒内周面部２６と協同して円筒凹部３０を画定する複数個（本例では６個）の係止突部３１を具備した内輪３２と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部３４と一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５を具備した外輪３６と、該内輪３２の外周面と外輪３６の内周面との間に環状凹部３３を形成して該内輪３２の一方の端部と該端部に対応する外輪３６の一方の端部とを一体に連結する連接部３７と、該内輪３２のリップ部２９に対応する外周面から軸方向に沿って連接部３７まで延び、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体的に連結する少なくとも３本の補強リブ３８と、該補強リブ３８に対応する外輪３６の外周面にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝４１を備えている。該凹条溝４１は、該各々の凹条溝４１の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝４１に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。
【００２３】
図８及び図９は、上述したステアリングコラム用軸受装置２０におけるアウターブッシュ２１のさらに他の実施例を示す。すなわち、この実施例におけるアウターブッシュ２１１は、内面に円筒内周面部２６と該円筒内周面部２６と環状段部２７を介して連続する拡径円筒面部２８と該円筒内周面部２６の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出した複数個（本例では６個）のリップ部２９と該円筒内周面部２６の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部２９と円筒内周面部２６と協同して円筒凹部３０を画定する複数個（本例では６個）の係止突部３１を具備した内輪３２と、外周面に軸方向に沿いかつ円周方向にわたって形成された複数個の凸条部３４と一方の端部に径方向外方に延設された環状鍔部３５を具備した外輪３６と、該内輪３２の外周面と外輪３６の内周面との間に環状凹部３３を形成して該内輪３２の一方の端部と該端部に対応する外輪３６の一方の端部とを一体に連結する連接部３７と、該内輪３２のリップ部２９に対応する外周面から軸方向に沿って連接部３７まで延び、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体的に連結する少なくとも３本の補強リブ３８と、該補強リブ３８に対応する内輪３２の円筒内周面部２６にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝３９及び該補強リブ３８に対応する外輪３６の外周面にその軸方向にわたって形成された少なくとも３本の凹条溝４１を備えている。該凹条溝３９及び凹条溝４１は、該各々の凹条溝３９及び凹条溝４１の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９及び凹条溝４１に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されている。
【００２４】
以上のように構成されたステアリングコラム用軸受装置２０では、内輪３２の外周面と外輪３６の内周面と連接部３７とを一体に連結する補強リブ３８に対応する内輪３２の円筒内周面部２６およびあるいは補強リブ３８に対応する外輪３６の外周面にはその軸方向にわたって凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１が形成されており、該凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１は、該各々の凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝３９およびあるいは凹条溝４１に対応する補強リブ３８の円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されているため、換言すれば、当該部位の肉厚が薄肉に形成されているため、軸受２３をハウジング２４に圧入固定するさいの圧入力は当該薄肉部の弾性変形によって吸収され、該内輪３２の円筒凹部３０には直接作用しないので、該円筒凹部３０に挿入保持されるインナーブッシュ２２の内径寸法精度（真円度）に影響が及ぼされない。したがって、インナーブッシュ２２とインナーブッシュ２２に支承されるコラムシャフト２５との間には適切なクリアランス（摺動隙間）が維持され、片当たり等の不具合を生じることなく円滑な摺動が行われる。
【００２５】
また、圧入力の影響はインナ−ブッシュ２２の内径寸法精度ばかりでなく、内輪３２のリップ部２９にも及ばず、而してリップ部２９のコラムシャフト２５に対する締代もまた、当該圧入力によっては影響されないので、コラムシャフト２５はリップ部２９に所定の締代をもって摺動自在にかつ弾性的に支承される。したがって、アイドリング時等のコラムシャフト２５に負荷が作用しない状態では、コラムシャフト２５はリップ部２９に弾性支持されるので、コラムシャフト２５に作用する振動は吸収され、コラムシャフト２５とインナ−ブッシュ２２との間の衝突音の発生は防止され、また、ステアリング操作時にコラムシャフト２５に作用する負荷はインナ−ブッシュ２２に上述した適切なクリアランスをもって円滑に支承される。
【００２６】
以上のように本発明によれば、内輪の外周面と外輪の内周面と連接部とを一体に連結する補強リブに対応する内輪の円筒内周面部およびあるいは外輪の外周面にその軸方向にわたって凹条溝が形成されており、該凹条溝は、該各々の凹条溝の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝に対応する補強リブの円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されているため、換言すれば、当該部位の肉厚が薄肉に形成されているため、軸受をハウジングに圧入固定するさいの圧入力は当該薄肉部の弾性変形によって吸収され、該内輪の円筒凹部には直接作用しないので、該円筒凹部に挿入保持されるインナーブッシュの内径寸法精度（真円度）に影響が及ぼされず、インナーブッシュと該インナーブッシュに支承されるコラムシャフトとの間には適切なクリアランス（摺動隙間）が維持され、円滑な摺動が行われるステアリングコラム用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一実施例の断面図である。
【図２】本発明のアウタ−ブッシュを示す断面図である。
【図３】図２の右側面図である。
【図４】図２の左側面図である。
【図５】図１の要部拡大断面図である。
【図６】アウターブッシュの他の実施例を示す断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】アウターブッシュのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】先行技術を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ ステアリングコラム用軸受装置
２１、２１０、２１１ アウタ−ブッシュ
２２ インナ−ブッシュ
２３ 軸受
２４ ハウジング
２５ コラムシャフト
２６ 円筒内周面部
２９ リップ部
３０ 円筒凹部
３１ 係止突部
３２ 内輪
３４ 凸条部
３６ 外輪
３７ 連接部
３８ 補強リブ
３９ 凹条溝
４１ 凹条溝
Claims (6)
- 弾性を有するアウターブッシュとインナーブッシュとからなり、アウターブッシュは、内面に円筒内周面部と該円筒内周面部と環状段部を介して連続する拡径円筒面部と該円筒内周面部の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出したリップ部と該円筒内周面部の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部と円筒内周面部と協同して円筒凹部を画定する係止突部を具備した内輪と、外周面に軸方向に沿う凸条部を円周方向に複数個具備した外輪と、該内輪の外周面と外輪の内周面との間に環状凹部を形成して該内輪の一方の端部と該端部に対応する外輪の一方の端部とを一体に連結する連接部と該内輪のリップ部に対応する外周面から軸方向に沿って連接部まで延び、内輪外周面と外輪内周面と連接部とを一体に連結する少なくとも３本の補強リブと、該補強リブに対応する内輪の円筒内周面部およびあるいは外輪の外周面にその軸方向にわたって形成された凹条溝を具備しており、該凹条溝は、該各々の凹条溝の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝に対応する補強リブの円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されており、インナーブッシュは内輪の円筒凹部に保持されていることを特徴とするステアリングコラム用軸受。
- アウターブッシュの内輪のリップ部の内径は、インナーブッシュの内径より僅かに小さく形成されている請求項１に記載のステアリングコラム用軸受。
- インナーブッシュは、薄鋼板と該薄鋼板の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなり、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回して形成される巻きブッシュからなる請求項１または２に記載のステアリングコラム用軸受。
- 弾性を有するアウターブッシュとインナーブッシュとからなる軸受を具備しており、アウターブッシュは、内面に円筒内周面部と該円筒内周面部と環状段部を介して連続する拡径円筒面部と該円筒内周面部の一方の端部近傍に円周方向に沿いかつ径方向に突出したリップ部と該円筒内周面部の他方の端部に円周方向に沿いかつ径方向に突出するとともに該リップ部と円筒内周面部と協同して円筒凹部を画定する係止突部を具備した内輪と、外周面に軸方向に沿う凸条部を円周方向に複数個具備した外輪と、該内輪の外周面と外輪の内周面との間に環状凹部を形成して該内輪の一方の端部と該端部に対応する外輪の一方の端部とを一体に連結する連接部と該内輪のリップ部に対応する外周面から軸方向に沿って連接部まで延び、内輪外周面と外輪内周面と連接部とを一体に連結する少なくとも３本の補強リブと、該補強リブに対応する内輪の円筒内周面部およびあるいは外輪の外周面にその軸方向にわたって形成された凹条溝を具備しており、該凹条溝は、該各々の凹条溝の開口部の円周方向幅が該各々の凹条溝に対応する補強リブの円周方向幅よりも大となるような大きさに形成されており、インナーブッシュは該アウターブッシュの円筒凹部に保持されており、該軸受は、外輪外周面の凸条部においてハウジング内に圧入され、コラムシャフトは、アウターブッシュの内輪のリップ部に締代をもって摺接しているとともにインナーブッシュの内周面と所定の軸受隙間を保持して支承されていることを特徴とするステアリングコラム用軸受装置。
- アウターブッシュの内輪のリップ部の内径は、インナーブッシュの内径より僅かに小さく形成されている請求項４に記載のステアリングコラム用軸受装置。
- インナーブッシュは、薄鋼板と該薄鋼板の表面に一体に形成された多孔質金属焼結層と該多孔質金属焼結層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなり、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回して形成される巻きブッシュからなる請求項４または５に記載のステアリングコラム用軸受装置。
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