(57)【要約】【課題】ステアリングシャフトに作用するラジアル荷重を十分に支持でき、滑らかなステアリング操作を実現することが可能な軸受ユニットを提供する。【解決手段】アウタースリーブ１３の外周面端部に形成されたフランジ１８とハウジング１２の内周面に形成された段部２９との間に組み込まれる環状弾性体３０にテーパ面３０１を形成し、このテーパ面３０１に段部２９の角部を当接させてアウタースリーブ１３の軸方向及び径方向のがたつきを抑制する。【選択図】図５
2006125625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトの外周面と嵌合する内周面を有するインナースリーブと、該インナースリーブの外周に設けられたアウタースリーブと、該アウタースリーブと前記インナースリーブとの間に設けられた軸受と、前記アウタースリーブの外周面と嵌合する内周面を有するハウジングとを備えた軸受ユニットにおいて、前記アウタースリーブと前記ハウジングとの間に弾性体を介在させたことを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
シャフトの外周面と嵌合する内周面を有するインナースリーブと、該インナースリーブの外周に設けられたアウタースリーブと、該アウタースリーブと前記インナースリーブとの間に設けられた軸受と、前記アウタースリーブの外周面と嵌合する内周面を有するハウジングとを備えた軸受ユニットにおいて、前記アウタースリーブの外周面端部に形成されたフランジと前記ハウジングとの間に弾性体を介在させたことを特徴とする軸受ユニット。
【請求項３】
前記軸受が転がり軸受であることを特徴とする請求項１または２記載の軸受ユニット。
【請求項４】
前記軸受が球面滑り軸受であることを特徴とする請求項１または２記載の軸受ユニット。
【請求項５】
前記弾性体は前記アウタースリーブの径方向と軸方向の両方に弾性を付与することを特徴とする請求項１または２記載の軸受ユニット。
【請求項６】
請求項１または２記載の軸受ユニットにおいて、前記ハウジングの内周面に回り止め溝を前記ハウジングの軸方向に沿って設けるとともに、前記アウタースリーブの外周面に前記回り止め溝と係合する回り止め突起を設けたことを特徴とする軸受ユニット。
【請求項７】
前記アウタースリーブの軸方向に沿う前記回り止め突起の断面形状が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項６記載の軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリング機構などに組み込まれる軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリング機構は、図８に示すように、アッパーステアリングシャフト１と、このアッパーステアリングシャフト１の上端部に取り付けられたステアリングホイール２とを有しており、アッパーステアリングシャフト１の下端部には、中間ステアリングシャフト４の上端部が自在継手３を介して連結されている。
中間ステアリングシャフト４の下端部は車室とエンジンルームとを区画するトーボード５を貫通してステアリングギヤボックス７の入力軸に自在継手６を介して連結されており、中間ステアリングシャフト４のトーボード貫通部には、中間ステアリングシャフト４をトーボード５に対して回転自在に支持する軸受ユニットとして、図９に示すような軸受ユニット８が設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
軸受ユニット８は中間ステアリングシャフト４の外周面上に外嵌された内側軌道輪８１と、内側軌道輪８１の外周面に形成された転動体軌道溝と対向する転動体軌道溝を内周面に有する外側軌道輪８２と、これら両軌道輪８１，８２の転動体軌道溝間に配設された複数の転動体８３とを備えており、外側軌道輪８２の外周面には、一端部をトーボード５に接合された防塵ブーツ８４の他端部が接合されている。
【０００４】
このような軸受ユニットは、ステアリングシャフトを支持する軸受方式として転がり軸受方式を採用しているため、特許文献２などに開示された滑り軸受ユニットに比べ、ステアリングシャフトの回転時における摩擦トルクを小さく抑えることができる。
【特許文献１】特開平８−１９８１２２号公報
【特許文献２】特開平８−１１１４２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された軸受ユニットでは、ステアリングシャフトに作用するラジアル荷重を十分に支持できないという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ステアリングシャフトに作用するラジアル荷重を十分に支持でき、滑らかなステアリング操作を実現することが可能な軸受ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、シャフトの外周面と嵌合する内周面を有するインナースリーブと、該インナースリーブの外周に設けられたアウタースリーブと、該アウタースリーブと前記インナースリーブとの間に設けられた軸受と、前記アウタースリーブの外周面と嵌合する内周面を有するハウジングとを備えた軸受ユニットにおいて、前記アウタースリーブと前記ハウジングとの間に弾性体を介在させたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、シャフトの外周面と嵌合する内周面を有するインナースリーブと、該インナースリーブの外周に設けられたアウタースリーブと、該アウタースリーブと前記インナースリーブとの間に設けられた軸受と、前記アウタースリーブの外周面と嵌合する内周面を有するハウジングとを備えた軸受ユニットにおいて、前記アウタースリーブの外周面端部に形成されたフランジと前記ハウジングとの間に弾性体を介在させたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の軸受ユニットにおいて、前記軸受が転がり軸受であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１または２記載の軸受ユニットにおいて、前記軸受が球面滑り軸受であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１または２記載の軸受ユニットにおいて、前記弾性体が前記アウタースリーブの径方向と軸方向の両方に弾性を付与することを特徴とする。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項１または２記載の軸受ユニットにおいて、前記ハウジングの内周面に回り止め溝を前記ハウジングの軸方向に沿って設けるとともに、前記アウタースリーブの外周面に前記回り止め溝と係合する回り止め突起を設けたことを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６記載の軸受ユニットにおいて、前記アウタースリーブの軸方向に沿う前記回り止め突起の断面形状が円弧状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る軸受ユニットでは、アウタースリーブの外周面に作用する弾性体の弾性力によりアウタースリーブが軸方向および径方向に付勢されるため、アウタースリーブの軸方向及び径方向のがたつきを抑えることができ、その結果、ステアリングシャフトを滑らかに回転操作することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る軸受ユニットの概略構成を示す断面図、図２は図１のII−II断面図、図３は図１のIII−III断面図である。図１に示される軸受ユニット１０は、図示しない複数のボルトによりトーボードやダッシュボードなどの仕切板１１に固定された円筒状のハウジング１２と、このハウジング１２内に設けられたアウタースリーブ１３と、このアウタースリーブ１３の内径側に設けられたインナースリーブ１４とを備えており、アウタースリーブ１３とインナースリーブ１４との間には、中間ステアリングシャフト４を回転自在に支持する軸受として転がり軸受１５が設けられていると共に、転がり軸受１５の軸方向両端をシールする弾性シール部材１６，１７が設けられている。
【００１２】
アウタースリーブ１３は、ステアリングシャフト挿入側と反対側の外周面の端部（図中右側端部）にフランジ１８を有している。また、アウタースリーブ１３はナイロン、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレートなどの合成樹脂材から形成されており、このアウタースリーブ１３のステアリングシャフト挿入側端面（図中左側端面）には、アウタースリーブ１３の軸方向のがたつきを抑制するために、ハウジング１２の端面に係合する複数の係止爪１９がアウタースリーブ１３と一体に樹脂成形されている。
【００１３】
インナースリーブ１４はアウタースリーブ１３と同様に合成樹脂材から形成されており、このインナースリーブ１４の内周面には、中間ステアリングシャフト４とインナースリーブ１４とが一体的に回動するために、中間ステアリングシャフト４に形成された平面部２０，２１（図２参照）と係合する平面部２２，２３（図３参照）が形成されている。
転がり軸受１５はインナースリーブ１４と一体に回転する内輪１５１の外周に外輪１５２を有しており、この外輪１５２の外周面には、エラストマー材からなる環状部材２４の内周面が固着されている。
環状部材２４はアウタースリーブ１３の内周面に形成された凹状球面部２６と摺接する凸状球面部２５を外周面に有しており、凸状球面部２５及び凹状球面部２６は転がり軸受１５の軸芯を自動調整する調芯機構を構成している。
【００１４】
図４は図１のIV−IV断面図であり、同図に示すように、ハウジング１２の内周面には、回り止め溝２７がハウジング１２の軸方向に沿って形成されている。この回り止め溝２７にはアウタースリーブ１３の外周面に設けられた回り止め突起２８が係合しており、アウタースリーブ１３は回り止め溝２７及び回り止め突起２８により円周方向の動きが規制されている。回り止め溝２７と回り止め突起２８は、円周方向に少なくとも1つあればよい。なお、回り止め突起２８は、ハウジング１２との接触面積をできるだけ少なくするために、アウタースリーブ１３の軸方向に沿う断面が円弧状に形成されているが、図１から見た断面は円弧に限られず、三角形や台形などでもよい。また、回り止め溝２７と回り止め突起２８との間には、径方向または周方向に隙間があってもよいし、隙間が無くてもよい。
【００１５】
図５は図１に示すＡ部の詳細図であり、同図に示すように、前述したフランジ１８とハウジング１２の内周面に形成された段部２９との間には、アクリルゴムなどの弾性材からなるリング状の弾性体３０が設けられている。
弾性体３０はハウジング１２の軸方向及び径方向に対して斜めに傾斜したテーパ面３０１を図中左側の端部に有しており、このテーパ面３０１には、ハウジング１２の内周面に形成された段部２９の角部２９１が当接している。回り止め突起２８は軸方向で見て弾性体３０と係止爪１９との間にあればよく、軸受１５の中央にあってもよい。また、回り止め突起２８はアウタースリーブ外周の周方向または軸方向の一部にのみ配置する必要はなく、周方向に連続していてもよいし、軸方向に延びていてもよい。
【００１６】
このように構成される軸受ユニットでは、ハウジング１２の内周面に形成された段部２９の角部２９１を弾性体３０のテーパ面３０１に当接させると、図５に示すような弾性力Ｆ１，Ｆ２が段部２９と弾性体３０との当接部に発生する。そして、段部２９と弾性体３０との当接部に発生した弾性力Ｆ１，Ｆ２によって、アウタースリーブ１３が係止爪１９と反対側の軸方向に付勢されると共に内径方向に付勢されるため、ステアリングホイールを操作したときにアウタースリーブ１３が軸方向や径方向にがたつくことがない。したがって、上述した第１の実施形態では、アウタースリーブ１３の軸方向および径方向のがたつきを簡単な構成により抑制でき、これにより、ステアリングシャフトを滑らかに回転操作することができる。
【００１７】
また、上述した第１の実施形態では、ハウジング１２の内周面に回り止め溝２７をハウジング１２の軸方向に沿って設けるとともに、アウタースリーブ１３の外周面に回り止め溝２７と係合する回り止め突起２８を設けたことにより、ステアリングホイールを操作したときにアウタースリーブ１３が円周方向にがたつくことを抑制することができる。
さらに、上述した第１の実施形態では、アウタースリーブ１３の軸方向に沿う回り止め突起２８の断面形状を円弧形状としたことにより、回り止め溝２７との接触面積を少なくすることができ、これにより、ハウジング１２との摩擦抵抗が低減されるので、アウタースリーブ１３をハウジング１２内に容易に挿入することができる。
【００１８】
上述した第１の実施形態ではハウジング１２の内周面に形成された段部２９を弾性体３０のテーパ面３０１に当接させたが、図６に示す第２の実施形態のように、ハウジング１２の端面１２ａを弾性体３０のテーパ面３０１に当接させてもよい。
また、第１の実施形態では弾性体３０にテーパ面３０１を形成してアウタースリーブ１３の軸方向及び径方向のがたつきを抑制する構成としたが、図７に示す第３の実施形態のように、ハウジング１２の端面１２ａに当接する端面部３０２とハウジング１２の内周面１２ｂに当接する周面部３０３を弾性体３０に形成してアウタースリーブ１３の軸方向及び径方向のがたつきを抑制する構成としてもよい。
【００１９】
さらに、第１の実施形態では凸状球面部２５と凹状球面部２６とからなる球面すべり軸受を転がり軸受１５の外周側に配置したものを例示したが、これに限られるものではなく、凸状球面部２５と凹状球面部２６とからなる球面すべり軸受を転がり軸受１５の内周側に配置してもよい。
また、第１の実施形態ではアウタースリーブ１３とインナースリーブ１４との間に組み込まれる軸受として転がり軸受を用いた軸受ユニットを例示したが、これに限定されるものではなく、たとえばアウタースリーブとインナースリーブとの間に組み込まれる軸受として滑り軸受やころ軸受を用いた軸受ユニットについても本発明を適用することができる。また、各実施形態では中間ステアリングシャフト４を回転自在に支承する軸受ユニットに本発明を適用した場合を示したが、これに限られるものではなく、アッパーステアリングシャフトを回転自在に支承する軸受ユニットについても本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る軸受ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【図５】図１に示すＡ部の詳細図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る軸受ユニットの要部を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る軸受ユニットの要部を示す断面図である。
【図８】自動車のステアリング機構を示す図である。
【図９】ステアリング機構に組み込まれる軸受ユニットの従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  アッパーステアリングシャフト
２  ステアリングホイール
３，６  自在継手
４  中間ステアリングシャフト
５  トーボード
７  ステアリングギヤボックス
１２  ハウジング
１３  アウタースリーブ
１４  インナースリーブ
１５  転がり軸受
１６，１７  弾性シール部材
１８  フランジ
１９  係止爪
２５  凸状球面部
２６  凹状球面部
２７  回り止め溝
２８  回り止め突起
２９  段部
３０  弾性体
３０１  テーパ面
【図１】
2006125625.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006125625.tif 000006
【図５】
2006125625.tif 000007
【図６】
2006125625.tif 000008
【図７】
2006125625.tif 000009
【図８】
2006125625.tif 000010
【図９】
2006125625.tif 000011