JP4507050B2

JP4507050B2 - Steering device

Info

Publication number: JP4507050B2
Application number: JP2001158997A
Authority: JP
Inventors: 秀和榊原
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002347631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
通常、ステアリング装置のステアリングシャフトは、ステアリングコラムに玉軸受等の軸受を介して回転自在に支持されている。軸受の内輪はステアリングシャフトの外周に嵌合されている。
ところで、通例、軸受の内輪の内周とステアリングシャフトの外周との間の隙間は小さくされていて、ステアリングシャフトの外周に軸受の内輪をはめ込み難い。逆に、ステアリングシャフトに軸受を組み付け易くしようとして、その間の隙間を大きくすると、ステアリングシャフトにがたつきが生じ、その結果、操舵フィーリングが悪化する。
【０００３】
また、がたつきを防止しつつ、軸受を組み付け易くできる方法として、以下のかしめを利用する方法がある。この方法では、隙間が大きい状態で軸受をステアリングシャフトに組み付け易くし、そして、組み付け後にステアリングシャフトをかしめることにより、ステアリングシャフトと軸受との間のがたを除去する。しかしながら、かしめによる変形量を隙間に応じた大きさに調節するために、ステアリングシャフトや軸受の部品寸法精度の厳密な管理や、かしめの変形量の管理を必要とする。これらの管理には手間がかかり、コストが高くなっていた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、上述のがたを除去しつつ軸受を組み付け易くでき、しかも、このための手間もかからずに済むステアリング装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、ステアリングシャフトをステアリングコラム内に支持する軸受を有するステアリング装置において、上記軸受の内輪の内周とステアリングシャフトの外周との間に、この間のがたを除去する弾性体からなるスリーブが介在し、スリーブの外周は、スリーブの第１の端部から第２の端部に向けて縮径し内輪の内周に当接するテーパ面を有し、スリーブの第１の端部に、ステアリングシャフトの外周の係止部に係止するフランジを設け、このフランジとステアリングシャフトの段部との間に内輪を挟持することにより、軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めしてあることを特徴とするステアリング装置を提供する。
【０００６】
このステアリング装置を組み立てるには、ステアリングシャフトの外周に軸受を径方向に十分な遊びを持たせた状態で嵌めた後、テーパ状のスリーブをステアリングシャフトに被せて軸受の内輪内に押し込むことにより、上述の軸受の径方向の遊び（がた）を除去する。同時に、スリーブのフランジをステアリングシャフトの係止部に係止させつつ、このフランジとステアリングシャフトの段部との間に軸受の内輪を挟持することにより、軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めする。
【０００７】
上述の発明によれば、軸受をステアリングシャフトに容易に組み付けることができ、その後のテーパ状スリーブの装着により軸受のがたつきを確実に防止することができる。従来のように内輪とステアリングシャフトとの寸法精度を厳密に管理する必要がなく、手間がかからない。
特に、スリーブを取り付けることで、ステアリングシャフトに対して軸方向に内輪を容易に位置決めできる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、ステアリングシャフトをステアリングコラム内に支持する軸受を有するステアリング装置において、上記軸受の内輪の内周とステアリングシャフトの外周との間に、この間のがたを除去するスリーブが介在し、スリーブの外周は、スリーブの第１の端部から第２の端部に向けて縮径し内輪の内周に当接するテーパ面を有し、スリーブの第１の端部にフランジを設け、ステアリングシャフトの外周に係止するスナップリングを設け、このスナップリングによりフランジを介してスリーブを軸方向に付勢することにより、フランジとステアリングシャフトの段部との間に内輪を挟持し、軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めしてあることを特徴とするステアリング装置を提供する。
【０００９】
このステアリング装置を組み立てるには、ステアリングシャフトの外周に軸受を径方向に十分な遊びを持たせた状態で嵌めた後、テーパ状のスリーブをステアリングシャフトに被せて軸受の内輪内に押し込んで、上述の軸受の遊び（がた）を除去しつつ、ステアリングシャフトの係止部に係止させたスナップリングを用いて、軸受とステアリングシャフトとの軸方向相対移動を規制する。
上述の発明によれば、軸受を組み付け易く、しかも組み付け後のがたをなくすことができる。各部品の厳密な寸法精度管理が不要である。内輪を軸方向に位置決めできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態のステアリング装置を説明する。図１は、本発明の第１実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
本ステアリング装置１は、車輪（図示せず）を操向するためにステアリングホイール２の動きを伝達するステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３を内部に通して複数の軸受５〜８により回転自在に支持するステアリングコラム４とを有している。ステアリングホイール２が回されると、その回転がステアリングシャフト３等を介して図示しないラックアンドピニオン式等の舵取り機構に伝達され、車輪を操向することができる。
【００１１】
ステアリング装置１は、例えば、ステアリングホイール２を上側となるように、ステアリングシャフト３の軸方向（以下、軸方向ともいう。矢印Ｓ参照）を斜めにして、車体に取り付けられる。ステアリングコラム４の上部および下部がブラケット９，１０により車体１１（一部のみ図示）に取り付けられている。
また、本ステアリング装置１は、操舵補助力をステアリングコラム４に取り付けた電動モータ１３により得るコラムアシストタイプ電動式パワーステアリング装置に構成されている。
【００１２】
ステアリング装置１は、操舵補助用の電動モータ１３の駆動力をステアリングシャフト３に伝える操舵補助ユニット１２を有している。このユニット１２は、ステアリングシャフト３にかかるトルクを検知するためのトルクセンサ１４と、トルクセンサ１４による検知トルクに応じて駆動される電動モータ１３と、この電動モータ１３からの回転力を減速して伝達するウォーム歯車機構等の伝達機構１５とを有している。伝達機構１５は、ステアリングシャフト３と一体回転するウォームホイールと、このウォームホイールと噛み合うウォーム軸とを有している。操舵補助ユニット１２は車輪側となるステアリングコラム４の下部に配置されている。
【００１３】
操舵補助ユニット１２では、トルクセンサ１４からの信号に応じて、電動モータ１３が、操舵操作に伴い生じる操舵抵抗に見合った操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、伝達機構１５を介してステアリングシャフト３に伝達される。
ステアリング装置１は、ステアリングシャフト３をステアリングコラム４内に支持する上述の複数の軸受５〜８を有している。軸受５は、玉軸受であり、ステアリングシャフト３の上部を支持し、ステアリングコラム４の上端部近傍に配置されている。軸受６，７は、ステアリングシャフト３の中間部を支持する。軸受８は、ステアリングシャフト３の下端部近傍部分を支持し、ステアリングコラム４の下端部近傍に配置されている。
【００１４】
ステアリングコラム４は、ステアリングシャフト３の主要部を収容し軸受５〜８を保持する筒状のジャケット１６と、このジャケット１６を車体１１に取り付けるための上述のブラケット９，１０とを有している。ステアリングコラム４は、操舵補助ユニット１２の近傍の軸受７，８により、ステアリングシャフト３を軸方向に位置決めする。
本発明のステアリング装置１では、図２に示すように、軸受５の内輪５０の内周５１とステアリングシャフト３の外周３０との間に、この間のがたを除去するスリーブ１７が介在している。
【００１５】
スリーブ１７は、弾性体からなる。スリーブ１７は、筒状の主体部２３と、スリーブ１７の第１の端部２１に設けられたフランジ２４とを有している。主体部２３とフランジ２４とは一体に形成されている。なお、主体部２３とフランジ２４とを別体で形成し、互いに連結してもよい。スリーブ１７の第１の端部２１がステアリングシャフト３の上端部寄りに配置される。
スリーブ１７の主体部２３の内周２５は、円柱面からなる。主体部２３の内周２５の少なくとも一部が、ステアリングシャフト３の外周３０に嵌合されて沿っている。ステアリングシャフト３の外周３０は、スリーブ１７の内周２５に対応する円柱面からなる嵌合部３１と、この嵌合部３１に隣接して設けられて嵌合部３１よりも大径の段部３２と、軸方向に沿って上側に嵌合部３１と隣接して周方向に延びる環状溝３３とを有している。段部３２は、ステアリングシャフト３に一体に形成されるものでもよいし、止め輪等の別部材により構成されるものとしてもよい。
【００１６】
スリーブ１７の主体部２３の外周２６はテーパ面２７を有している。テーパ面２７は、スリーブ１７の第１の端部２１から第２の端部２２に向けて直線状に縮径している。テーパ面２７は、主体部２３の軸方向の全域に設けられ、その軸方向の一部で周方向の全周にわたり内輪５０の内周５１に当接している。テーパ面２７を外周２６の一部に設けてもよい。
フランジ２４は、主体部２３の外周２６の第１の端部２１寄り部分から径方向の外方に向けて延びる外径部２８を有している。
【００１７】
特に、第１実施形態では、フランジ２４は、主体部２３の内周２５よりも径方向の内方に所定量で突出する内径部２９を有している。フランジ２４の内径部２９は、ステアリングシャフト３の外周３０の係止部としての環状溝３３に係止している。環状溝３３は、段部３２から軸方向に所定距離離れて配置されている。フランジ２４の内径部２９が環状溝３３内に係止した状態で、フランジ２４の外径部２８とステアリングシャフト３の段部３２との間に内輪５０を挟持する。これにより、軸受５をステアリングシャフト３の軸方向に位置決めしてある。
【００１８】
ステアリング装置１の組み立て方法としては、ステアリングコラム４に軸受５を取り付けておき、ステアリングコラム４内にある軸受５にステアリングシャフト３を組み付ける場合と、ステアリングシャフト３に軸受５を組み付けて組立体を得て、この組立体をステアリングコラム４に組み付ける場合とが考えられる。前者の場合には、ステアリングコラム４内の軸受５に対して、ステアリングシャフト３を組み付けるので、後者の場合に比べて、軸受５とステアリングシャフト３との組み付けが困難になる傾向にあるが、その他の点については、前者と後者とは同様に作業できる。ここでは、後者の場合を例に説明する。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、ステアリングシャフト３の外周３０に軸受５を径方向に十分な遊び５２を持たせた状態で嵌めた後、テーパ状のスリーブ１７をステアリングシャフト３に被せて（図３（ｂ）参照）、軸受５の内輪５０内に押し込むことにより（図３（ｃ）参照）、上述の軸受５の径方向の遊び（がた）５２を除去する。
スリーブ１７を内輪５０内に押し込むのと同時に、スリーブ１７のフランジ２４の内径部２９をステアリングシャフト３の環状溝３３に係止させつつ、このフランジ２４の外径部２８とステアリングシャフト３の段部３２との間に軸受５の内輪５０を挟持することにより、軸受５をステアリングシャフト３の軸方向に位置決めする（図２参照）。このとき、フランジ２４の内径部２９が環状溝３３内に自動的に嵌まり込んで、係止される。
【００２０】
特に、スリーブ１７を入れる際、ステアリングシャフト３の外周３０に沿わせてスムーズに案内でき、さらに、挿入側を縮径されたテーパ面２７により、軸受５内にスリーブ１７をスムーズに導入できる（図３（ｂ）参照）。
このように、ステアリングシャフト３と軸受５との間に十分な遊び５２がある状態で、ステアリングシャフト３に軸受５を容易に組み付けることができる。
そして、図２に示すように、スリーブ１７を組み付けた状態では、スリーブ１７がステアリングシャフト３と軸受５の内輪５０との間に介在するので、この間の径方向のがたを除去できる。すなわち、スリーブ１７のテーパ面２７が内輪５０の内周５１に当接する。且つ、ステアリングシャフト３の外周３０にスリーブ１７の内周２５が嵌合する。
【００２１】
特に、スリーブ１７のテーパ面２７を内輪５０の内周５１に当接させつつ、この状態から軸方向にさらに押し込むと、スリーブ１７の主体部２３が径方向の内方に弾性変形することにより、スリーブ１７の内周２５とステアリングシャフト３の外周３０とが沿うようになる。この場合には、径方向のがたを除去するのに好ましい。さらに、スリーブ１７の内周２５は、取り付け前の状態でステアリングシャフト３の外周３０よりも大径とされて、取り付けられた状態で外周３０に沿うようにされる場合には、スリーブ１７を取り付け易くて好ましい。
【００２２】
がたの除去のためにテーパ面２７を有するスリーブ１７を利用しているので、軸受５の内輪５０およびステアリングシャフト３の部品寸法精度を厳密なものにせずに済み、その結果、従来必要な部品寸法精度の管理のための手間をかけずに済む。また、スリーブ１７の取り付けは簡便で、管理に手間のかかる従来のかしめ作業をせずに済む。
また、内輪５０を軸方向に位置決めする機能が、フランジ２４により実現されるので、テーパ面２７により実現される場合と比べて、ステアリングシャフト３に対するスリーブ１７の軸方向位置のばらつきを小さくできる。しかも、フランジ２４が自動的に環状溝３３に係止される。従って、軸受５の内輪５０をステアリングシャフト３に対して軸方向に容易に位置決めでき、ステアリングシャフト３との間の軸方向のがたを除去するのに好ましい。
【００２３】
なお、フランジ２４は、周方向に連続した環状のものの他、図４に示すように、周方向の一部を切りかかれたものでもよい。例えば、フランジ２４が径方向内方に突出する複数の突起部５５を有し、これらが互いに周方向に離れて配置されていてもよく、このような場合、スリーブ１７をスムーズに外周３０に入れることができる。
係止部としては、環状溝３３が好ましく、ステアリングシャフト３に容易に形成できる。なお、係止部としては、上述のフランジ２４の突起部５５に対応した窪み部３４（一点鎖線で図示）とすることも考えられる。
【００２４】
弾性体は、フランジ２４の内径部２９を環状溝３３に嵌め入れることができるように、スリーブ１７を弾性変形できるものであればよく、例えば、天然ゴム、合成ゴム等のゴム材料、合成樹脂材料等を利用できる。また、弾性体製のスリーブ１７であれば、テーパ面２７と内輪５０の内周５１とを当接させつつ、フランジ２４と内輪５０の端面とを合わせることが容易にでき、しかも、テーパ面２７の寸法精度を高精度なものにせずに済む。このような作用効果を得られる弾性体としては、上述のゴム材料や合成樹脂材料の他、弾力的な可撓性を有する薄板等の金属部材も利用できる。
【００２５】
本発明の第２実施形態では、スリーブ１７をステアリングシャフト３に位置決めするための構造が主に異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
第２実施形態のスリーブ１７は、合成樹脂材料、金属材料等の硬質部材からなる。また、上述の第１実施形態と同様の弾性体を利用してもよい。また、スリーブ１７のフランジ２４は、図５に示すように、内径部２９を省略されている。スリーブ１７は、ステアリングシャフト３の外周３０に係止するスナップリング１８を用いて軸方向に取り付けられている。
【００２６】
スナップリング１８は、例えば、略Ｃ字形形状をなす薄板からなる皿ばね状部材である。スナップリング１８は、ステアリングシャフト３の外周３０に形成された環状溝３３内に装着されていて、軸方向に圧縮状態とされて、フランジ２４を段部３２へ向けて軸方向に押圧して付勢している。なお、スナップリング１８としては、上述の構成のものに限定されない。例えば、スナップリング１８は、周方向に連続した環状に形成されたもの、軸方向に凹凸をなす波形が周方向に沿って延びる波形ばね状のもの、内周に弾性舌片を有するもの等、公知のものを利用できる。
【００２７】
このように、スナップリング１８によりフランジ２４を介してスリーブ１７を軸方向に付勢する。これにより、フランジ２４とステアリングシャフト３の段部３２との間に内輪５０を挟持し、軸受５をステアリングシャフト３の軸方向に位置決めしている。
第２実施形態のステアリング装置での組み立て方は、スリーブ１７の係止にスナップリング１８を用いる点で第１実施形態と異なる。すなわち、ステアリングシャフト３の外周３０に軸受５を径方向に十分な遊び５２を持たせた状態で嵌めた後、テーパ状のスリーブ１７をステアリングシャフト３に被せて軸受５の内輪５０内に押し込んで、上述の軸受５の遊び５２（がた）を除去しつつ、ステアリングシャフト３の環状溝３３に係止させたスナップリング１８を用いて、軸受５とステアリングシャフト３との軸方向相対移動を規制する。このとき、スナップリング１８は付勢状態で環状溝３３に装着される。
【００２８】
このように第２実施形態のスリーブ１７によっても、上述の第１の実施形態で説明した本発明の作用効果を同様に得ることができる。すなわち、軸受５を組み付け易く、しかも組み付け後のがたをなくすことができる。ステアリングシャフト３、軸受５等の各部品の厳密な寸法精度管理が不要である。
また、フランジ２４が内輪５０を軸方向に位置決めするので、スナップリング１８の軸方向位置がばらつきにくくて好ましい。
【００２９】
特に、軸方向に付勢されたスリーブ１７であれば、スリーブ１７、ステアリングシャフト３の環状溝３３等の軸方向の部品寸法精度を厳密にせずに済む。また、スナップリング１８を利用することにより簡素な構造で済み、低コスト化することができる。
なお、スリーブ１７を弾性体により形成してもよい。この場合、スリーブ１７とスナップリング１８とが協働して、フランジ２４を付勢状態にすることができ、ばねの機能を有しないスナップリングをも利用することができる。
【００３０】
このように本発明の各実施形態によれば、ステアリングシャフト３の外周３０と軸受５の内輪５０の内周５１との間のがたを除去しつつ軸受５を組み付け易くでき、しかも、このための手間もスリーブ１７によりかけずに済み、安価なステアリング装置を実現することができる。
また、がたを除去できるので、操舵フィーリングを良好に維持できて、しかも、このために低精度で安価な部品を利用できる。
【００３１】
ここで、上述のがたとは、操舵フィーリングに悪影響を及ぼすようなステアリングシャフト３のがたつきが生じることである。実用上問題ないレベルでの遊びがあっても構わない。また、上述の間にスリーブ１７の介在する領域以外の部分に隙間があることも構わない。
なお、本発明をステアリングシャフト３の上部を支持する軸受５の他、これ以外の以外の軸受についても適用することができる。
【００３２】
また、本発明をコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置の他、これ以外のパワーステアリング装置や、操舵補助力を得られない手動操作タイプのステアリング装置に適用してもよい。また、本発明をラックアンドピニオン式以外のステアリング装置に適用してもよい。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のステアリング装置の概略構成の模式図である。
【図２】図１のＡ部を示す拡大断面図である。
【図３】図１にステアリングシャフト、軸受等の組み立て方法を示す模式図であり、組み立ての手順にしたがって（ａ）〜（ｃ）に図示されている。
【図４】フランジおよびステアリングシャフトの係止部の変形例を示すための軸方向からみた断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態のステアリング装置の要部拡大大面図であり、図１のＡ部に対応する部分を図示している。
【符号の説明】
１ステアリング装置
３ステアリングシャフト
４ステアリングコラム
５軸受
１７スリーブ
１８スナップリング
２１スリーブの第１の端部
２２スリーブの第２の端部
２４フランジ
２６スリーブの外周
２７テーパ面
３０ステアリングシャフトの外周
３２ステアリングシャフトの段部
３３環状溝（ステアリングシャフトの外周の係止部）
５０軸受の内輪
５１内輪の内周
Ｓステアリングシャフトの軸方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering device for an automobile or the like.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Usually, a steering shaft of a steering device is rotatably supported by a steering column via a bearing such as a ball bearing. The inner ring of the bearing is fitted on the outer periphery of the steering shaft.
By the way, the clearance between the inner circumference of the inner ring of the bearing and the outer circumference of the steering shaft is usually small, and it is difficult to fit the inner ring of the bearing into the outer circumference of the steering shaft. On the other hand, if it is attempted to easily attach the bearing to the steering shaft and the gap between them is increased, the steering shaft is rattled, resulting in a deterioration in steering feeling.
[0003]
In addition, as a method for making it easy to assemble the bearing while preventing rattling, there is a method using the following caulking. In this method, the bearing is easily assembled to the steering shaft in a state where the clearance is large, and rattling between the steering shaft and the bearing is removed by caulking the steering shaft after the assembly. However, in order to adjust the deformation amount due to caulking to a size corresponding to the gap, it is necessary to strictly manage the dimensional accuracy of parts of the steering shaft and the bearing and to manage the deformation amount of caulking. These managements are time-consuming and costly.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steering device that solves the above technical problem and can easily assemble a bearing while removing the above-described backlash, and that does not require much time and effort. is there.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus having a bearing for supporting a steering shaft in a steering column, and an elasticity for removing rattling between the inner periphery of the inner ring of the bearing and the outer periphery of the steering shaft. A sleeve made of a body is interposed, and the outer periphery of the sleeve has a tapered surface that decreases in diameter from the first end portion of the sleeve toward the second end portion and contacts the inner periphery of the inner ring. At the end, a flange that locks to the locking portion on the outer periphery of the steering shaft is provided, and the inner ring is sandwiched between this flange and the step portion of the steering shaft, so that the bearing is positioned in the axial direction of the steering shaft. There is provided a steering device characterized by the above.
[0006]
To assemble this steering device, after fitting the bearing to the outer periphery of the steering shaft with sufficient play in the radial direction, the taper sleeve is put on the steering shaft and pushed into the inner ring of the bearing, The above-described radial play of the bearing is removed. At the same time, the inner ring of the bearing is sandwiched between the flange and the step portion of the steering shaft while the flange of the sleeve is locked to the locking portion of the steering shaft, thereby positioning the bearing in the axial direction of the steering shaft.
[0007]
According to the above-described invention, the bearing can be easily assembled to the steering shaft, and rattling of the bearing can be reliably prevented by the subsequent mounting of the tapered sleeve. There is no need to strictly manage the dimensional accuracy between the inner ring and the steering shaft as in the prior art, and it does not take time and effort.
In particular, the inner ring can be easily positioned in the axial direction with respect to the steering shaft by attaching the sleeve.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus having a bearing for supporting a steering shaft in a steering column, and a sleeve for removing rattling between the inner periphery of the inner ring of the bearing and the outer periphery of the steering shaft. And the outer periphery of the sleeve has a tapered surface that decreases in diameter from the first end portion of the sleeve toward the second end portion and contacts the inner periphery of the inner ring, and has a flange at the first end portion of the sleeve. A snap ring that locks to the outer periphery of the steering shaft is provided, and the inner ring is sandwiched between the flange and the step portion of the steering shaft by biasing the sleeve in the axial direction via the flange by this snap ring. The steering device is characterized in that the bearing is positioned in the axial direction of the steering shaft.
[0009]
To assemble this steering device, after fitting the bearing to the outer periphery of the steering shaft with sufficient play in the radial direction, cover the steering shaft with the tapered sleeve and push it into the inner ring of the bearing. The relative movement in the axial direction between the bearing and the steering shaft is regulated by using a snap ring locked to the locking portion of the steering shaft while removing the play (gat) of the bearing.
According to the above-described invention, it is easy to assemble the bearing, and it is possible to eliminate rattling after the assembly. Strict dimensional accuracy control of each part is unnecessary. The inner ring can be positioned in the axial direction.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
The steering device 1 includes a steering shaft 3 that transmits the movement of a steering wheel 2 to steer a wheel (not shown), and a plurality of bearings 5 to 8 that are rotatable through the steering shaft 3. And a steering column 4 to be supported. When the steering wheel 2 is turned, the rotation is transmitted to a steering mechanism such as a rack and pinion type (not shown) via the steering shaft 3 and the like, and the wheels can be steered.
[0011]
For example, the steering device 1 is attached to a vehicle body with an axial direction of the steering shaft 3 (hereinafter also referred to as an axial direction; see arrow S) oblique so that the steering wheel 2 is on the upper side. The upper and lower portions of the steering column 4 are attached to the vehicle body 11 (only a part is shown) by brackets 9 and 10.
Further, the present steering device 1 is configured as a column assist type electric power steering device that obtains a steering assist force by an electric motor 13 attached to the steering column 4.
[0012]
The steering device 1 includes a steering assist unit 12 that transmits the driving force of the steering assist electric motor 13 to the steering shaft 3. The unit 12 includes a torque sensor 14 for detecting the torque applied to the steering shaft 3, an electric motor 13 driven in accordance with the torque detected by the torque sensor 14, and the rotational force from the electric motor 13 is decelerated. And a transmission mechanism 15 such as a worm gear mechanism for transmission. The transmission mechanism 15 includes a worm wheel that rotates integrally with the steering shaft 3 and a worm shaft that meshes with the worm wheel. The steering assist unit 12 is disposed below the steering column 4 on the wheel side.
[0013]
In the steering assist unit 12, the electric motor 13 generates a steering assist force commensurate with the steering resistance caused by the steering operation in response to a signal from the torque sensor 14. The steering assist force is transmitted to the steering shaft 3 via the transmission mechanism 15.
The steering device 1 has the above-described plurality of bearings 5 to 8 that support the steering shaft 3 in the steering column 4. The bearing 5 is a ball bearing, supports the upper portion of the steering shaft 3, and is disposed in the vicinity of the upper end portion of the steering column 4. The bearings 6 and 7 support an intermediate portion of the steering shaft 3. The bearing 8 supports a portion near the lower end portion of the steering shaft 3 and is disposed near the lower end portion of the steering column 4.
[0014]
The steering column 4 has a cylindrical jacket 16 that houses the main part of the steering shaft 3 and holds the bearings 5 to 8, and the brackets 9 and 10 for attaching the jacket 16 to the vehicle body 11. . The steering column 4 positions the steering shaft 3 in the axial direction by bearings 7 and 8 in the vicinity of the steering assist unit 12.
In the steering device 1 according to the present invention, as shown in FIG. 2, a sleeve 17 for removing rattle between the inner ring 51 of the bearing 5 and the outer ring 30 of the steering shaft 3 is interposed. .
[0015]
The sleeve 17 is made of an elastic body. The sleeve 17 has a cylindrical main body 23 and a flange 24 provided at the first end 21 of the sleeve 17. The main body 23 and the flange 24 are integrally formed. The main body 23 and the flange 24 may be formed separately and connected to each other. The first end portion 21 of the sleeve 17 is disposed near the upper end portion of the steering shaft 3.
An inner periphery 25 of the main body 23 of the sleeve 17 is a cylindrical surface. At least a part of the inner periphery 25 of the main body 23 is fitted and along the outer periphery 30 of the steering shaft 3. The outer periphery 30 of the steering shaft 3 includes a fitting portion 31 having a cylindrical surface corresponding to the inner periphery 25 of the sleeve 17, and a stepped portion provided adjacent to the fitting portion 31 and having a larger diameter than the fitting portion 31. 32 and an annular groove 33 extending in the circumferential direction adjacent to the fitting portion 31 on the upper side along the axial direction. The step portion 32 may be formed integrally with the steering shaft 3 or may be constituted by another member such as a retaining ring.
[0016]
An outer periphery 26 of the main body 23 of the sleeve 17 has a tapered surface 27. The tapered surface 27 is linearly reduced in diameter from the first end 21 to the second end 22 of the sleeve 17. The taper surface 27 is provided in the whole area of the main body 23 in the axial direction, and is in contact with the inner circumference 51 of the inner ring 50 over a whole circumference in a part of the axial direction. The tapered surface 27 may be provided on a part of the outer periphery 26.
The flange 24 has an outer diameter portion 28 that extends outward from the portion near the first end portion 21 of the outer periphery 26 of the main body portion 23 in the radial direction.
[0017]
In particular, in the first embodiment, the flange 24 has an inner diameter portion 29 that protrudes inward in the radial direction from the inner periphery 25 of the main body portion 23 by a predetermined amount. An inner diameter portion 29 of the flange 24 is locked in an annular groove 33 as a locking portion of the outer periphery 30 of the steering shaft 3. The annular groove 33 is arranged at a predetermined distance from the step portion 32 in the axial direction. With the inner diameter portion 29 of the flange 24 locked in the annular groove 33, the inner ring 50 is sandwiched between the outer diameter portion 28 of the flange 24 and the step portion 32 of the steering shaft 3. As a result, the bearing 5 is positioned in the axial direction of the steering shaft 3.
[0018]
As a method for assembling the steering device 1, the bearing 5 is attached to the steering column 4, the steering shaft 3 is assembled to the bearing 5 in the steering column 4, and the bearing 5 is assembled to the steering shaft 3 to obtain an assembly. Thus, it can be considered that this assembly is assembled to the steering column 4. In the former case, since the steering shaft 3 is assembled to the bearing 5 in the steering column 4, the assembly of the bearing 5 and the steering shaft 3 tends to be difficult compared to the latter case. With respect to this point, the former and the latter can work in the same way. Here, the latter case will be described as an example.
[0019]
As shown in FIG. 3A, after the bearing 5 is fitted on the outer periphery 30 of the steering shaft 3 with a sufficient play 52 in the radial direction, a tapered sleeve 17 is put on the steering shaft 3 ( 3 (b)), by pushing into the inner ring 50 of the bearing 5 (see FIG. 3 (c)), the radial play 52 of the bearing 5 is removed.
At the same time as the sleeve 17 is pushed into the inner ring 50, the inner diameter portion 29 of the flange 24 of the sleeve 17 is engaged with the annular groove 33 of the steering shaft 3, while the outer diameter portion 28 of the flange 24 and the step portion of the steering shaft 3. The bearing 5 is positioned in the axial direction of the steering shaft 3 by sandwiching the inner ring 50 of the bearing 5 between them (see FIG. 2). At this time, the inner diameter portion 29 of the flange 24 is automatically fitted into the annular groove 33 and locked.
[0020]
In particular, when the sleeve 17 is inserted, the sleeve 17 can be smoothly guided along the outer periphery 30 of the steering shaft 3, and the sleeve 17 can be smoothly introduced into the bearing 5 by the tapered surface 27 whose diameter is reduced on the insertion side (see FIG. 3 (b)).
In this manner, the bearing 5 can be easily assembled to the steering shaft 3 in a state where there is sufficient play 52 between the steering shaft 3 and the bearing 5.
As shown in FIG. 2, in the state in which the sleeve 17 is assembled, the sleeve 17 is interposed between the steering shaft 3 and the inner ring 50 of the bearing 5, so that the radial play between them can be removed. That is, the tapered surface 27 of the sleeve 17 abuts on the inner periphery 51 of the inner ring 50. In addition, the inner periphery 25 of the sleeve 17 is fitted to the outer periphery 30 of the steering shaft 3.
[0021]
In particular, when the taper surface 27 of the sleeve 17 is brought into contact with the inner circumference 51 of the inner ring 50 and further pushed in the axial direction from this state, the main portion 23 of the sleeve 17 is elastically deformed inward in the radial direction. The inner periphery 25 of the sleeve 17 and the outer periphery 30 of the steering shaft 3 are aligned. In this case, it is preferable to remove radial play. Furthermore, when the inner periphery 25 of the sleeve 17 is larger in diameter than the outer periphery 30 of the steering shaft 3 before being attached, and the outer periphery 30 is aligned with the attached state, the sleeve 17 is attached. Easy and preferable.
[0022]
Since the sleeve 17 having the tapered surface 27 is used for removing rags, it is not necessary to make the dimensional accuracy of the inner ring 50 of the bearing 5 and the steering shaft 3 strict. This saves time and effort for managing dimensional accuracy. Further, the sleeve 17 can be easily attached, and the conventional caulking work which is troublesome for management can be omitted.
Further, since the function of positioning the inner ring 50 in the axial direction is realized by the flange 24, the variation in the axial position of the sleeve 17 relative to the steering shaft 3 can be reduced as compared with the case where the inner surface 50 is realized by the tapered surface 27. Moreover, the flange 24 is automatically locked in the annular groove 33. Therefore, the inner ring 50 of the bearing 5 can be easily positioned in the axial direction with respect to the steering shaft 3, which is preferable for removing the axial play between the inner ring 50 and the steering shaft 3.
[0023]
The flange 24 may be a ring that is continuous in the circumferential direction, or may be a part of the circumferential direction that is cut as shown in FIG. For example, the flange 24 may have a plurality of protrusions 55 protruding radially inward, and these may be arranged apart from each other in the circumferential direction. In such a case, the sleeve 17 is smoothly inserted into the outer periphery 30. be able to.
As the locking portion, an annular groove 33 is preferable and can be easily formed in the steering shaft 3. In addition, as a latching | locking part, it can also be considered as the hollow part 34 (illustrated with a dashed-dotted line) corresponding to the projection part 55 of the above-mentioned flange 24. FIG.
[0024]
The elastic body only needs to be able to elastically deform the sleeve 17 so that the inner diameter portion 29 of the flange 24 can be fitted into the annular groove 33. For example, a rubber material such as natural rubber or synthetic rubber, or a synthetic resin material. Etc. can be used. Further, in the case of the sleeve 17 made of an elastic body, the flange 24 and the end surface of the inner ring 50 can be easily matched while the tapered surface 27 and the inner periphery 51 of the inner ring 50 are brought into contact with each other. It is not necessary to make the dimensional accuracy of the product high. As an elastic body that can obtain such an effect, a metal member such as a thin plate having elastic flexibility can be used in addition to the rubber material and the synthetic resin material described above.
[0025]
In the second embodiment of the present invention, the structure for positioning the sleeve 17 on the steering shaft 3 is mainly different. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
The sleeve 17 of 2nd Embodiment consists of hard members, such as a synthetic resin material and a metal material. Moreover, you may utilize the elastic body similar to the above-mentioned 1st Embodiment. Further, the flange 24 of the sleeve 17 is omitted from the inner diameter portion 29 as shown in FIG. The sleeve 17 is attached in the axial direction using a snap ring 18 that is engaged with the outer periphery 30 of the steering shaft 3.
[0026]
The snap ring 18 is, for example, a disc spring-like member made of a thin plate having a substantially C shape. The snap ring 18 is mounted in an annular groove 33 formed on the outer periphery 30 of the steering shaft 3, is compressed in the axial direction, and is pressed by pressing the flange 24 toward the step portion 32 in the axial direction. It is fast. Note that the snap ring 18 is not limited to the above-described configuration. For example, the snap ring 18 is formed in an annular shape that is continuous in the circumferential direction, a corrugated spring shape in which the corrugated shape in the axial direction extends along the circumferential direction, and the like that has an elastic tongue on the inner periphery, etc. A well-known thing can be utilized.
[0027]
Thus, the sleeve 17 is urged in the axial direction by the snap ring 18 through the flange 24. Thus, the inner ring 50 is sandwiched between the flange 24 and the step portion 32 of the steering shaft 3, and the bearing 5 is positioned in the axial direction of the steering shaft 3.
The assembly method in the steering device of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that a snap ring 18 is used to lock the sleeve 17. That is, after fitting the bearing 5 on the outer periphery 30 of the steering shaft 3 with sufficient play 52 in the radial direction, the tapered sleeve 17 is put on the steering shaft 3 and pushed into the inner ring 50 of the bearing 5. The relative movement in the axial direction between the bearing 5 and the steering shaft 3 is restricted by using the snap ring 18 engaged with the annular groove 33 of the steering shaft 3 while removing the play 52 of the bearing 5 described above. To do. At this time, the snap ring 18 is attached to the annular groove 33 in a biased state.
[0028]
Thus, also by the sleeve 17 of 2nd Embodiment, the effect of this invention demonstrated in the above-mentioned 1st Embodiment can be acquired similarly. That is, the bearing 5 can be easily assembled, and rattling after the assembly can be eliminated. Strict dimensional accuracy control of each component such as the steering shaft 3 and the bearing 5 is not necessary.
Further, since the flange 24 positions the inner ring 50 in the axial direction, the position of the snap ring 18 in the axial direction is less likely to vary, which is preferable.
[0029]
In particular, in the case of the sleeve 17 biased in the axial direction, the dimensional accuracy of the parts in the axial direction such as the sleeve 17 and the annular groove 33 of the steering shaft 3 does not have to be strict. Further, by using the snap ring 18, a simple structure is sufficient, and the cost can be reduced.
The sleeve 17 may be formed of an elastic body. In this case, the sleeve 17 and the snap ring 18 cooperate to bring the flange 24 into a biased state, and a snap ring having no spring function can also be used.
[0030]
As described above, according to the embodiments of the present invention, the bearing 5 can be easily assembled while removing the rattle between the outer periphery 30 of the steering shaft 3 and the inner periphery 51 of the inner ring 50 of the bearing 5. This eliminates the need for the trouble by the sleeve 17, and an inexpensive steering device can be realized.
In addition, since the rattling can be removed, the steering feeling can be maintained satisfactorily, and low-precision and inexpensive parts can be used for this purpose.
[0031]
Here, the above-described rattling means that rattling of the steering shaft 3 that adversely affects the steering feeling occurs. It doesn't matter if there is a level of play where there is no practical problem. Further, there may be a gap in a portion other than the region where the sleeve 17 is interposed between the above.
In addition, this invention is applicable also to bearings other than this other than the bearing 5 which supports the upper part of the steering shaft 3. FIG.
[0032]
In addition to the column assist type electric power steering device, the present invention may be applied to other power steering devices and manual operation type steering devices that cannot obtain a steering assist force. Further, the present invention may be applied to a steering device other than the rack and pinion type.
In addition, various design changes can be made without changing the gist of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a schematic configuration of a steering device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion A of FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing a method for assembling a steering shaft, a bearing and the like in FIG. 1, and is shown in (a) to (c) according to the assembling procedure.
FIG. 4 is a cross-sectional view seen from the axial direction for showing a modification of the flange and the steering shaft locking portion.
FIG. 5 is an enlarged plan view of a main part of a steering apparatus according to a second embodiment of the present invention, and shows a portion corresponding to part A in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering device 3 Steering shaft 4 Steering column 5 Bearing 17 Sleeve 18 Snap ring 21 Sleeve first end 22 Sleeve second end 24 Flange 26 Sleeve outer periphery 27 Tapered surface 30 Steering shaft outer periphery 32 Steering shaft outer Step part 33 annular groove (locking part of outer periphery of steering shaft)
50 Bearing inner ring 51 Inner ring inner circumference S Steering shaft axial direction

Claims

ステアリングシャフトをステアリングコラム内に支持する軸受を有するステアリング装置において、
上記軸受の内輪の内周とステアリングシャフトの外周との間に、この間のがたを除去する弾性体からなるスリーブが介在し、
スリーブの外周は、スリーブの第１の端部から第２の端部に向けて縮径し内輪の内周に当接するテーパ面を有し、
スリーブの第１の端部に、ステアリングシャフトの外周の係止部に係止するフランジを設け、
このフランジとステアリングシャフトの段部との間に内輪を挟持することにより、軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めしてあることを特徴とするステアリング装置。In a steering apparatus having a bearing that supports a steering shaft in a steering column,
Between the inner circumference of the inner ring of the bearing and the outer circumference of the steering shaft, there is a sleeve made of an elastic body that removes rattle between them,
The outer periphery of the sleeve has a tapered surface that decreases in diameter from the first end of the sleeve toward the second end and contacts the inner periphery of the inner ring.
The first end of the sleeve is provided with a flange that is locked to the locking portion on the outer periphery of the steering shaft,
A steering device characterized in that the bearing is positioned in the axial direction of the steering shaft by sandwiching an inner ring between the flange and a step portion of the steering shaft.

ステアリングシャフトをステアリングコラム内に支持する軸受を有するステアリング装置において、
上記軸受の内輪の内周とステアリングシャフトの外周との間に、この間のがたを除去するスリーブが介在し、
スリーブの外周は、スリーブの第１の端部から第２の端部に向けて縮径し内輪の内周に当接するテーパ面を有し、
スリーブの第１の端部にフランジを設け、
ステアリングシャフトの外周に係止するスナップリングを設け、
このスナップリングによりフランジを介してスリーブを軸方向に付勢することにより、フランジとステアリングシャフトの段部との間に内輪を挟持し、軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めしてあることを特徴とするステアリング装置。In a steering apparatus having a bearing that supports a steering shaft in a steering column,
Between the inner periphery of the inner ring of the bearing and the outer periphery of the steering shaft, there is a sleeve that removes rattle between them,
The outer periphery of the sleeve has a tapered surface that decreases in diameter from the first end of the sleeve toward the second end and contacts the inner periphery of the inner ring.
Providing a flange at the first end of the sleeve;
Provide a snap ring to lock the outer periphery of the steering shaft,
The snap ring urges the sleeve in the axial direction via the flange, so that the inner ring is sandwiched between the flange and the step portion of the steering shaft, and the bearing is positioned in the axial direction of the steering shaft. Steering device.