(57)【要約】【課題】  比較的安価に製作することができ、かつ転がり軸受やハウジング等に容易に装着できるようにする。【解決手段】  本発明の軸受支持用スペーサ４は、転がり軸受３の外輪３１の外周とハウジング１の内周との間に介装される。ハウジング１の内周に嵌合される外径部４１と、転がり軸受３の外輪３１の外周に嵌合される内径部４２と、上記内外両径部４１，４２を弾力的に連結する連結部４３とを有し、全体的に同一の樹脂材もしくは金属材から構成されている。内径部４２の円周方向複数個所にスリット６が形成されている。【選択図】図１
2006200670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の外輪の外周とハウジングの内周との間に介装されて転がり軸受をハウジングに対して弾力的に支持するスペーサであって、
全体的に同一の樹脂材もしくは金属材からなり、ハウジングの内周に嵌合される外径部と、転がり軸受の外輪の外周に嵌合される内径部と、上記内外両径部を弾力的に連結する連結部とを有し、
上記内径部の円周方向複数個所にスリットが形成されている、
ことを特徴とする軸受支持用スペーサ。
【請求項２】
外径部と内径部と連結部とは、径方向断面がＺ形を呈する形に成形されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の軸受支持用スペーサ。
【請求項３】
外径部の軸方向一端と内径部の軸方向他端とにそれぞれ、他の内外径部の一部に当接して内外両径部相互の近接を規制する規制部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸受支持用スペーサ。
【請求項４】
転がり軸受の外輪の外周に請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の軸受支持用スペーサを設けてなる軸受装置であって、
転がり軸受がケージアンドローラ型で、この転がり軸受の外輪の円周方向一個所に割れ目が形成されている、
ことを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ステアリングコラム等のハウジング内で転がり軸受を支持するのに使用される軸受支持用のスペーサと、このスペーサを含む軸受装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のステアリング装置では、円筒状のステアリングコラムの内部に、ステアリングハンドルと一体に回転するステアリングシャフトが挿通されている。ステアリングシャフトは、針状ころ軸受のような転がり軸受と、この転がり軸受の外周に設けられた環状でゴム製のスペーサとを介してステアリングコラムに回転可能に支持されている。このステアリング装置では、スペーサの弾性作用により、ステアリングシャフトのがたつきが防止される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような軸受支持用のスペーサは、このほか、ステアリングシャフト先端のピニオン軸を支持する転がり軸受や、プロペラシャフトの中途部を支持する転がり軸受に対しても使用される。
【特許文献１】特開２００３−３１４５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ゴム製のスペーサは比較的高価であり、コストがかさむ、という問題がある。また、スペーサの肉厚が厚い場合は、全体としてかなりの剛性を有することになり、ステアリングコラム等のハウジングの内部や転がり軸受の外周に嵌着する作業に困難を伴う。
【０００５】
これに対しては、スペーサの形状を変更することで、スペーサ自体に大きな弾性をもたせる試みが種々なされているが、充分な効果は得られていない。
【０００６】
本発明は、比較的安価に製作することができて、しかも、ハウジングや転がり軸受、回転軸に対する装着が容易にできるスペーサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による軸受支持用スペーサは、転がり軸受の外輪の外周とハウジングの内周との間に介装されて転がり軸受をハウジングに対して弾力的に支持するスペーサであって、全体的に同一の樹脂材もしくは金属材からなり、ハウジングの内周に嵌合される外径部と、転がり軸受の外輪の外周に嵌合される内径部と、上記内外両径部を弾力的に連結する連結部とを有し、上記内径部の円周方向複数個所にスリットが形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このスペーサを構成する素材としては、ポリアミド樹脂が適当で、このほか、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）樹脂等の樹脂を使用することができ、また、弾性変形（曲げ変形）しやすいものであれば、金属材も使用可能である。スペーサを樹脂製とした場合、材料面でも成形の面でも、スペーサを比較的安価に製作することができる。
【０００９】
上記構成のスペーサでは、外径部と内径部とを連結部で連結した構造であるから、全体が樹脂や金属で成形されていても、径方向に充分な弾力を有し、ハウジングの内周に容易に挿入することができる。しかも、内径部がスリットにより円周方向に複数の部分に分割されているので、拡径方向に弾性変形しやすく、スペーサの内周に転がり軸受の外輪を挿入する際にも、また、さらに、その転がり軸受の内周に回転軸を挿入する際にも、挿入に対する抵抗が少なく、過大な力をかけずに容易に装着することができる。
【００１０】
また、上記構成のスペーサを転がり軸受の外周とハウジングの内周との間に介装し、さらに、転がり軸受の内周に回転軸を挿入した状態では、スペーサの連結部の復元弾力により、転がり軸受の外輪と、ころ等の転動体とが回転軸の側に押圧されるから、転がり軸受には、常に径方向内方に予圧が付与されることになり、回転軸のがたつきが防止される。
【００１１】
上記構成のスペーサにおいて、外径部と内径部と連結部とは、径方向断面がＺ形を呈する形に成形されていることが望ましい。径方向の断面形状がＺ形となっていれば、外径部と内径部と連結部との全体の径方向厚みを厚くせずに、径方向に充分に大きな弾力をもたせることができる。また、径方向の負荷がかかった場合、外径部と内径部と連結部とは、折り畳まれるように扁平化することになり、その変形の仕方が一定している。そのため、ハウジングに対して転がり軸受や回転軸を不測に軸方向に変位させたり、傾けたりすることが少なく、転がり軸受や回転軸の挙動を安定化させる効果がある。
【００１２】
また、上記構成のスペーサにおいて、外径部の軸方向一端と内径部の軸方向他端とにそれぞれ、他の内外径部の一部に当接して内外両径部相互の近接を規制する規制部が形成されていることが望ましい。上記のように規制部が設けられていれば、外部からの負荷で内径部が外径部に近接した場合、軸方向一端で外径部に設けられている規制部が内径部に当接するとともに、軸方向他端で内径部に設けられている規制部が外径部に当接して、外径部と内径部とをほぼ平行な姿勢に保ったまま、両者のそれ以上の近接を阻止する。そのため、連結部が過度に扁平に圧縮されることがなく、過度の変形による破損が未然に防止される。また、外径部と内径部とは、圧縮されても、ほぼ平行な姿勢に保つので、転がり軸受、特にその外輪を軸方向に対して傾けることがない。
【００１３】
さらに、上記構成のスペーサは、いかなる種類の転がり軸受の外周に装着してもよいが、転がり軸受の外輪の外周に上記構成のスペーサを設けてなる軸受装置においては、上記転がり軸受がケージアンドローラ型である場合、この転がり軸受の外輪の円周方向一個所に割れ目が形成されていることが望ましい。
【００１４】
この軸受装置の構成では、転がり軸受の外輪に割れ目があることと、スペーサの内径部が円周方向複数に分割されていることのために、ケージアンドローラ型である転がり軸受の内径の拡径が可能となり、転がり軸受の内周に容易に回転軸を挿入することができる。また、スペーサの径方向内方への復元弾力が、転がり軸受の外輪を縮径させる方向に作用するので、転がり軸受には常に径方向内方に予圧が付与され、回転軸のがたつきがより確実に防止される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スペーサを安価に製作しうるばかりでなく、拡縮変形しやすいから、ハウジングや転がり軸受への装着を容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施の形態を、図１ないし図３を参照して説明する。図１は、最良の実施形態に係るスペーサを含む軸受装置の断面図、図２は、上記スペーサの外観斜視図、図３は、図１の軸受装置の一部である転がり軸受の外輪の斜視図である。
【００１７】
図１において、符号１は、ステアリングコラムのようにハウジングを示し、２は、ステアリングシャフトのような回転軸を示している。回転軸２は、転がり軸受３と、この転がり軸受３の外周に取り付けられた軸受支持用スペーサ４とからなる軸受装置５を介して、ハウジング１の内周に回転可能に支持されている。
【００１８】
スペーサ４は、全体がポリアミド樹脂等の樹脂材からなり、ハウジング１の内周に嵌合される短筒状の外径部４１と、転がり軸受３の外輪３１の外周に嵌合される短筒状の内径部４２と、上記外径部４１と内径部４２とを弾力的に連結する連結部４３とを有している。連結部４３は、本実施形態では、外径部４１の軸方向一端部（図１では右端部）と、内径部４２の軸方向他端部（図１では左端部）とを直線的に連結するもので、これにより、外径部４１と内径部４２と連結部４３とは、径方向に沿った断面形状がＺ形を呈している。
【００１９】
内径部４２内周の軸方向一端には、径方向内向きに突出する内鍔４４が一体に形成されている。また、内径部４２内周の軸方向他端には、径方向内向きに突出する係合突起４５が円周方向に複数（図示例では３個）設けられいる。
【００２０】
上記スペーサで４は、図２に明示するように、内径部４２および内鍔４４の円周方向複数個所（図示例では３個所）に軸方向に沿ったスリット６が形成されて、これらスリット６により、内径部４２および内鍔４４が円周方向に複数の部分に分割されている。スリット６は、内径部４２および内鍔４４を分割する深さに形成されるが、連結部４３の一部に切れ込んでいてもよい。
【００２１】
転がり軸受３は、本実施形態では、内輪を有しない、いわゆるケージアンドローラ型の転がり軸受であって、外輪３１と、転動体としての針状ころ３２と，保持器３３とを備えている。このうち、外輪３１は、スペーサ４の内鍔４４と係合突起４５との間に軸方向に係止された状態で内径部４２の内周に嵌合している。針状ころ３２は、回転軸１の外周面を内輪軌道面としてこの外周面に転接するようになっている。
【００２２】
上記転がり軸受３において、外輪３１は、図３に示すように、円周方向一個所に割れ目７が形成されて、内径が拡縮可能となっている。この割れ目７は、図示例では、軸方向に対して傾斜した直線状であるが、円弧状であってもよいし、また、Ｖ字形やＷ字形でもよい。
【００２３】
上記構成において、装着に当たっては、まず、転がり軸受３の外輪３１の外周にスペーサ４を外嵌する。この場合、スペーサ４の内径部４２は拡径方向に変形しやすく、一方、転がり軸受３の外輪３１は、縮径方向に変形可能であるから、スペーサ４の内径部４２の内周を拡げ、外輪３１を小径にすることで、転がり軸受３の外周にはスペーサ４を容易に装着することができる。このように組み合わせたスペーサ４と転がり軸受３とは、ハウジング１の内周に挿入するが、スペーサ４の外径部４１は、径方向に充分な弾性を有するから、ハウジング１の内周に容易に挿入することができる。
【００２４】
次に、ハウジング１の内周にスペーサ４を介して取り付けられた転がり軸受３の内周に回転軸２を挿入する。この場合、外輪３１に割れ目７があることと、スペーサ３の内径部４２が円周方向複数に分割されていることのために、転がり軸受３の内径（より具体的には、針状ころ３２の内接円径）の拡径が可能であり、回転軸２を抵抗少なく容易に挿入することができる。
【００２５】
上記のようにして、スペーサ４と転がり軸受３とで回転軸２をハウジング１の内周に支持した状態では、スペーサ４の径方向内方への復元弾力が、転がり軸受３の外輪３１を縮径させる方向に作用し、この外輪３１を介して針状ころ３２に作用するので、常に径方向内方に予圧が付与され、回転軸２をがたつきなく支持することができる。
【００２６】
＜他の実施形態＞
図４および図５は、本発明の他の実施形態を示すもので、図４は、第２実施形態に係るスペーサの拡大断面図、図５は、第３実施形態に係るスペーサの拡大断面図である。
【００２７】
図４に示す第２実施形態のスペーサ４では、外径部４１と内径部４２とにそれぞれ、内外両径部４１，４２相互の近接を規制する規制部４６，４７が形成されている。外径部４１側の規制部４６は、外径部４１の軸方向一端（図４で左端）であって、連結部４３の内径部４２側の付け根部と径方向に対向する位置に突設されている。内径部４２側の規制部４７は、内径部４２の軸方向他端（図４で右端）であって、連結部４３の外径部４１側の付け根部と径方向に対向する位置に突設されている。
【００２８】
上記構成では、内径部４２が外径部４１に近接した場合、軸方向両端で外径部４１側の規制部４６が内径部４２に、内径部４２側の規制部４７が外径部４１にそれぞれ当接して、外径部４１と内径部４２とをほぼ平行な姿勢に保ったまま、両者のそれ以上の近接を阻止する。これにより、特に連結部４３の過度の変形による破損が未然に防止される。
【００２９】
図４に示す第３実施形態のスペーサ４では、外径部４１と内径部４２の各規制部４６，４７は、連結部４３が占める軸方向範囲よりも軸方向外側において、他の部分（内径部４２もしくは外径部４１）に当接するようになっている。すなわち、外径部４１側の規制部４６は、外径部４１の軸方向一端（図４で左端）に形成され、この規制部４６と径方向に対向するよう、内径部４２の軸方向一端で、連結部４３より軸方向外側の位置に軸方向に沿った平坦面４２ａが形成されている。また、内径部４２側の規制部４７は、内径部４２の軸方向他端（図４で右端）に形成され、この規制部４７と径方向に対向するよう、外径部４１の軸方向他端で、連結部４３より軸方向外側の位置に軸方向に沿った平坦面４１ａが形成されている。
【００３０】
上記構成では、内径部４２が外径部４１に近接した場合、連結部４３が占める軸方向範囲よりも軸方向外側において、外径部４１側の規制部４６が内径部４２の平坦面４２ａに、内径部４２側の規制部４７が外径部４１の平坦面４１ａにそれぞれ当接して、外径部４１と内径部４２とのそれ以上の近接を阻止する。この場合、各規制部４６，４７は連結部４３には接触しないので、連結部４３が変形される割合が少なく、その破損がより確実に防止される。
【００３１】
上記実施形態では、スペーサ４の全体を同一の樹脂材で構成したが、全体的に同一の樹脂材で構成されていればよく、一部に異種の樹脂材が設けられいてもよい。また、スペーサ４は金属材で構成することも可能である。その場合、金属材は、曲げ変形しやすい素材が望ましい。また、上記実施形態では、スペーサ４とともに軸受装置５を構成する転がり軸受３として、ケージアンドローラ型の針状ころ軸受を示したが、スペーサ４の内周に嵌着する転がり軸受３は円筒ころ軸受でもよく、転がり軸受のタイプは特に限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るスペーサを含む軸受装置の断面図
【図２】図１の軸受装置に含まれるスペーサの外観斜視図
【図３】図１の軸受装置の一部である転がり軸受の外輪の斜視図
【図４】本発明の第２実施形態に係るスペーサの拡大断面図
【図５】本発明の第３実施形態に係るスペーサの拡大断面図
【符号の説明】
【００３３】
１      ハウジング
２      回転軸
３      転がり軸受
３１    外輪
４      スペーサ
４１    外径部
４２    内径部
４３    連結部
４６    規制部
４７    規制部
５      軸受装置
６      スリット
７      割れ目
【図１】
2006200670.tif 000003
【図２】
2006200670.tif 000004
【図３】
2006200670.tif 000005
【図４】
2006200670.tif 000006
【図５】
2006200670.tif 000007