(57)【要約】【課題】ステアリングシャフトの偏摩耗を抑制する。【解決手段】ケース１０の入口側領域２２の径Ｄ１と、奥側領域２３の径Ｄ２とで、奥側領域２３の径Ｄ２の方を小さく形成したことにより、奥側領域２３のしめしろによる反力が軽減されて、針状ころ２６の軸方向でのステアリングシャフト３に対する面圧が均一化されるため、使用に伴なうステアリングシャフト３の偏摩耗を抑制することができる。【選択図】図２
2004353803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングコラムと前記ステアリングコラムを挿通するステアリングシャフトとの間に弾性による所定量のしめしろをもって圧入され、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するころ軸受を装着するための内周溝と、前記ステアリングコラムの内周面に設けた突起に軸方向で係止可能な外周溝とを有して筒状に形成され、
前記外周溝は、該外周溝を挟んだ軸方向両側領域のうち、一方側領域による前記ころ軸受に対する径方向の弾性押圧力が、他方側領域による前記ころ軸受に対する径方向の弾性押圧力よりも大きくなる形状に形成されたステアリングコラム軸受用ゴムケースにおいて、
前記外周溝を挟んだ軸方向両側領域のうち、一方側領域の少なくとも一部のしめしろを他方側領域のしめしろに比べて小さくするよう、前記一方側領域と他方側領域とで外周面の径を異ならせた、ことを特徴とするステアリングコラム軸受用ゴムケース。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリングコラム軸受用ゴムケースにおいて、
前記一方側領域と他方側領域の外周面が円筒形状に形成され、前記一方側領域の軸方向全域の外周面の径が、前記他方側領域の軸方向全域の外周面の径に比べて小さく設定された、ことを特徴とするステアリングコラム軸受用ゴムケース。
【請求項３】
請求項１に記載のステアリングコラム軸受用ゴムケースにおいて、
前記一方側領域の外周面に、該一方側領域の他の外周面の径に比べて大きい径で、かつ前記他方側領域の外周面の径を超えない径を有する環状部が形成された、ステアリングコラム軸受用ゴムケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングシャフトをステアリングコラムの所定の位置に保持するためのステアリングコラム軸受用ゴムケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両等のステアリングシャフトは、ステアリングコラムに、針状ころ軸受装置を介して回転自在に支持されている。この針状ころ軸受装置として、例えば特許文献１に示す技術がある。この従来例における針状ころ軸受装置は、コラムに内嵌する環状のケース（「ゴムケース」とも称される）を有する。
【０００３】
特に、針状ころ軸受装置におけるケースの別の従来例として、それ自身ステアリングコラムから軸方向に抜出るのを防止する抜止め構造を有するものがある。その抜止め構造の一例として、ステアリングコラムに縮径するよう形成した突起に軸方向で係合する外周溝を形成した技術が知られている。
【０００４】
この場合、外周溝は、ステアリングコラムの入口側に配置した円すい面と、ステアリングコラムの奥側に配置した径方向に沿う立上げ面と、円すい面および立上げ面の間に配置された環状面とを有する。
【０００５】
外周溝を挟んで入口側領域および奥側領域は、それぞれステアリングコラムの内径より大きい径を有した同一外径に形成されている。これにより、ケースの入口側領域および奥側領域は、それぞれステアリングコラムの内周面に弾性による所定量のしめしろをもって装着されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５６−１４６２３号（第２頁，第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように外周溝を形成したケースにおいて、外周溝はステアリングコラムの入口側に円すい面を有している。このため、特に入口側領域の外周面がステアリングコラムと接触する軸方向位置によっては、ケースの入口側領域と奥側領域とで、針状ころに作用する径方向の弾性押圧力、すなわちステアリングコラムに対する面圧の大きさが異なる。具体的には、ケースの奥側で面圧が集中的に大きくなる。
【０００８】
このように面圧の発生状態が軸方向で異なって、ケースとステアリングコラムとの接触状態が軸方向で不均一となると、ステアリングシャフトに偏摩耗が発生することになる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるステアリングコラム軸受用ゴムケースは、ステアリングコラムと前記ステアリングコラムを挿通するステアリングシャフトとの間に弾性による所定量のしめしろをもって圧入され、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するころ軸受を装着するための内周溝と、前記ステアリングコラムの内周面に設けた突起に軸方向で係止可能な外周溝とを有して筒状に形成され、前記外周溝は、該外周溝を挟んだ軸方向両側領域のうち、一方側領域による前記ころ軸受に対する径方向の弾性押圧力が、他方側領域による前記ころ軸受に対する径方向の弾性押圧力よりも大きくなる形状に形成され、前記外周溝を挟んだ軸方向両側領域のうち、一方側領域の少なくとも一部のしめしろを他方側領域のしめしろに比べて小さくするよう、前記一方側領域と他方側領域とで外周面の径を異ならせている。
【００１０】
このようなステアリングコラム軸受用ゴムケースは、ステアリングコラムの入口開口からステアリングコラム内に圧入されるもので、例えば一方側とはステアリングコラムの軸方向中心側、換言すれば奥側であり、他方側とはステアリングコラムの入口開口側である。
【００１１】
ステアリングコラム軸受用ゴムケースがステアリングコラム内に圧入された後は、ころ軸受によってステアリングシャフトを軸心回りに回転自在に支持する。そして使用に伴なうステアリングシャフトの軸方向への抜出しは、ステアリングコラムの内周面の突起に外周溝の環状面が軸方向で係止することで防止される。
【００１２】
ところで、外周溝は一方側に向けて縮径する円錐面と、さらにその奥側に形成された円筒面と、この円筒面の奥側部位から径方向外方に向けて立上げられた環状面との組合わせ形状で形成されることが一般的である。
【００１３】
したがって、外周溝の軸方向中心をステアリングコラム軸受用ゴムケースの中心に一致するよう配置した場合、外周溝は傾斜面を有していることにより、特に他方側領域の外周面がステアリングコラムと接触する軸方向位置によっては、ステアリングコラム軸受用ゴムケースの一方側領域と他方側領域とで、ころ軸受における径方向の弾性押圧力である面圧が異なることが考えられる。すなわち一方側領域におけるステアリングコラムに対する面圧が他方側領域による面圧に比べて大きくなることが考えられる。
【００１４】
しかし、上記構成のステアリングコラム軸受用ゴムケースによれば、一方側領域の少なくとも一部のしめしろを他方側領域のしめしろに比べて小さくしているので、一方側領域におけるころ軸受からのステアリングコラムに対する面圧が他方側領域による面圧に比べて小さくなるようになる。
【００１５】
このため外周溝の形状が上述の形状であったとしても、ステアリングコラム軸受用ゴムケースのステアリングコラムへの装着状態で、ころ軸受からのステアリングシャフトに対する面圧が、結果的に軸方向で均一化するよう補正される。したがって、ころ軸受の転動体の内輪軌道面となっているステアリングシャフトの外周面の偏摩耗が抑制される。
【００１６】
さらに、外周溝の位置を軸方向で管理してステアリングシャフトの外周面の偏摩耗を抑制することも考えられるが、この場合、外周溝の軸方向位置の決定は難しい。これに比べて、本発明のステアリングコラム軸受用ゴムケースによれば、一方側領域と他方側領域とで径を異ならせることで、容易にステアリングシャフトの外周面の偏摩耗の抑制が可能となる。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態として、前記一方側領域と他方側領域の外周面が円筒形状に形成され、前記一方側領域の軸方向全域の外周面の径が、前記他方側領域の軸方向全域の外周面の径に比べて小さく設定されている。
【００１８】
上記のように、一方側領域の軸方向全域の径を他方側領域の径に比べて小さく設定する構成とすることでも、ステアリングコラムへの装着時でのステアリングコラムに対するしめしろが、他方側領域に比べて一方側領域の方が小さくなる。
【００１９】
このため外周溝の形状が上述の形状であったとしても、ステアリングコラム軸受用ゴムケースのステアリングコラムへの装着状態で、ころ軸受からのステアリングシャフトに対する面圧が、軸方向で均一化するよう補正される。
【００２０】
したがって、ころ軸受の転動体の内輪軌道面となっているステアリングシャフトの外周面の偏摩耗が抑制される。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施形態として、前記一方側領域の外周面に、該一方側領域の他の外周面の径に比べて大きい径で、かつ前記他方側領域の外周面の径を超えない径を有する環状部が形成されている。
【００２２】
この構成のように、他の外周面部分の径に比べて大きい径で、かつ他方側領域の外周面の径を超えない径を有する環状部を形成することで、ステアリングコラムに対するしめしろが、他方側領域に比べて一方側領域の方が小さくなる。
【００２３】
このため、ころ軸受からのステアリングシャフトに対する軸方向での面圧が均一化され、ころの内輪軌道面であるステアリングシャフトの外周面の偏摩耗が抑制される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るステアリングコラム軸受用ゴムケースを、図面を参照して説明する。図１はステアリングコラム軸受用ゴムケースを適用した自動車の操舵機構の概略構成図、図２は図１の要部拡大断面図、図３はステアリングコラム軸受用ゴムケースの単体断面図である。
【００２５】
図１を参照して、符号１はステアリングホイール（通称「ハンドル」）、２はステアリングコラム、３はステアリングコラム２のシャフト挿入孔４内に挿入されてステアリングホイール１の操舵を車輪に伝達するステアリングシャフトをそれぞれ示す。
【００２６】
５，６は、一対の軸受装置を示す。軸受装置５，６は、ステアリングコラム２のシャフト挿入孔４内周面とステアリングシャフト３の外周面との間の隙間に、ステアリングコラム２両側の入口それぞれから圧入されて、軸方向に離隔した２箇所に配置されている。
【００２７】
図２は、ステアリングコラム２の一方の入口側（ギヤボックス側）に設けられた軸受装置６を示している。軸受装置６は、弾性変形可能な素材、例えばゴムから所定の肉厚に形成されたケース１０と、ステアリングコラム軸受としての針状ころ軸受１１とから構成されている。
【００２８】
ケース１０の内周面の軸方向中間に、針状ころ軸受１１を装着するための周方向に沿う内周溝１２が形成されている。針状ころ軸受１１は、外輪２５と、複数個の針状ころ２６と、これら針状ころ２６を円周方向等配位置に保持するポケット２７を有する保持器２８とを備える。
【００２９】
外輪２５は、ケース１０の内周溝１２に嵌合するものであり、針状ころ２６は外輪２５の内周面を外輪軌道面とし、また、ステアリングシャフト３の外周面を内輪軌道面としている。
【００３０】
図３に示すように、ケース１０の外周面の軸方向途中に、ステアリングコラム２に形成した突起１５を係止させて抜止めするための、周方向に沿う外周溝１６が形成されている。
【００３１】
外周溝１６の断面形状は、一方側すなわちコラム奥側に向けて縮径する円錐面１７と、さらにその奥側に形成された円筒面２０と、円筒面２０の奥側から径方向外方に向けて立上げられた環状面１９との組合わせから略台形に形成されている。
【００３２】
なお突起１５は、コラム奥側に向けて縮径する断面三角形状に形成され、最奥部の径方向に沿う段付面１５ａと外周溝１６の環状面１９とが軸方向で対向している。
【００３３】
ケース１０は、外周溝１６を介して軸方向一方側領域すなわち奥側領域２３と、軸方向他方側領域すなわち入口側領域２２とを有する。入口側領域２２の外周面は、軸方向同一径の円筒面に形成され、奥側領域２３の外周面は、入口側の円筒面２１と奥側の円錐面１８とから形成されている。ケース１０の両側隅部に、面取２４が形成されている。
【００３４】
ケース１０の外周溝１６は、上述のようにコラム奥側に向けて縮径する円錐面１７を含んだ面の組合せから形成されている。このことから、外周溝１６の中心とケース１０の軸方向中心とが一致していても、入口側領域２２と奥側領域２３とで、それらの外周面軸方向領域を径方向内方に投影させた場合、入口側領域２２においてステアリングコラム２と接触する外周面軸方向領域は、針状ころ２６から入口側に外れる投影領域であり、奥側部２２においてステアリングコラム２と接触する外周面軸方向領域は、針状ころ２６にかかる投影領域となっている。
【００３５】
ケース１０の入口側領域２２の径Ｄ１に比べて、奥側領域２３の最大径である円筒面２１の径Ｄ２が小さく形成されている。これら径Ｄ１，Ｄ２は、何れもステアリングコラム２の内径よりも大きく形成されている。
【００３６】
軸受装置６をステアリングコラム２に装着すると、ステアリングシャフト３は、軸受装置６に軸心回りに回転自在に支持される。また軸受装置６は、そのケース１０のしめしろによって回り止めされた状態にある。
【００３７】
さらに、車両の運転操作に伴ないケース１０が軸方向に移動した場合であっても、ステアリングコラム２の内周面の突起１５にケース１０の外周溝１６の環状面１９が軸方向で当接することにより、ケース１０はステアリングコラム２から抜止めされる。
【００３８】
この実施形態では、ケース１０の外周溝１６の外周形状は、コラム奥側に向けて縮径する円錐面１７を含んだ面の組合せからなっている。このため、入口側領域２２においてステアリングコラム２と接触する外周面軸方向領域は、針状ころ２６から入口側に外れる径方向の投影領域であり、奥側部２２においてステアリングコラム２と接触する外周面軸方向領域は、針状ころ２６にかかる径方向の投影領域となっている。
【００３９】
この場合、入口側領域２２の径Ｄ１と、奥側領域２３の径Ｄ２とを等しく形成したら、奥側領域２３のしめしろに伴なう反力が針状ころ２６の軸方向一方側に多く働いてしまう。しかしこの実施形態では、ケース本体１４において、入口側領域２２の径Ｄ１と、奥側領域２３の径Ｄ２とでは、奥側領域２３の径Ｄ２の方を小さく形成している。
【００４０】
このため、ケース１０が上記形状の外周溝１６を有していても、従来に比べて奥側領域２３のしめしろによる反力が軽減され、これによって針状ころ２６の軸方向一方側を径方向に押圧する力が軽減される。
【００４１】
したがって、ステアリングシャフト３の外周面に対して針状ころ２６から働く面圧が軸方向両側で均一化される。このため、使用に伴なうステアリングシャフト３の偏摩耗を従来に比べて充分に抑制することができる。
【００４２】
換言すれば、ケース１０の外周面における外周溝１６を軸方向で位置調節することで、針状ころ２６からステアリングシャフト３の外周面に働く面圧の軸方向での均一化を図る、といった管理を行うことなく、ステアリングシャフト３に対する面圧の均一化を、容易に実施することができる。
【００４３】
なお、ケース１０の奥側領域２３の径Ｄ２は、入口側領域２２の径Ｄ１に比べて小さくしたが、ステアリングコラム２の係止突起１５にケース１０の係止面１９が当接した場合であっても抜止めに支障のない径に設定しておくことが好ましい。
【００４４】
別の実施形態を図４および図５に基づいて説明する。図４はケースの使用状態を示す拡大断面図、図５はケースの単体断面図である。
【００４５】
この実施形態では、ケース１０の奥側領域２３に軸方向幅の狭い環状部３０が形成されている。この環状部３０は、ケース１０に形成した外周溝１６の環状面１９に連続して形成されている。さらに、環状部３０の径Ｄ３は入口側領域２２の径Ｄ１に実質的に等しく形成されている。入口側領域２２の形状、径Ｄ１は上記実施形態と同様である。外周溝１６の断面形状は上記実施形態と同様である。
【００４６】
ケース１０の奥側領域２３において、環状部３０よりも奥側部分の径Ｄ４は、ステアリングコラム２の内径よりも小さい値に設定されている。つまり、ケース１０の奥側領域２３においてステアリングコラム２の内周面にしめしろをもって嵌合する部分は、軸方向幅の狭い環状部３０のみである。なお、環状部３０よりも奥側部分の外周面は、入口側の円筒面２１と奥側の円錐面１８とから形成されている。
【００４７】
この実施形態では、ケース１０において、奥側領域２３でステアリングコラム２にしめしろをもって嵌合する部分は環状部３０のみである。このことから、外周溝１６が、ステアリングシャフト３に対する針状ころ２６からの面圧を、針状ころ２６の軸方向一方側を大きくさせるような形状であったとしても、針状ころ２６の軸方向でのステアリングシャフト３に対する面圧が結果的に軸方向で均一化される。よって、使用に伴なうステアリングシャフト３の偏摩耗を抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態の場合、環状部３０の径Ｄ３は、入口側領域２２の径Ｄ１に実質的に等しく形成されていることにより、ケース１０が軸方向に移動した場合のステアリングコラム２の内周面の突起１５とケース１０の外周溝１６の環状面１９との係止面積を充分に確保できるので、ケース１０の抜止めが確実となる。他の構成は上記実施形態と同様であるので同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、ステアリングシャフトに対する面圧が均一化され、ステアリングシャフトの外周面の偏摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のケースを適用した操舵機構の概略構成図
【図２】図１の要部拡大断面図
【図３】同じくステアリングコラム軸受用ゴムケースの単体断面図
【図４】別の実施形態を示す要部拡大断面図
【図５】同じくステアリングコラム軸受用ゴムケースの単体断面図
【符号の説明】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングコラム
３    ステアリングシャフト
６    軸受装置
１０    ケース
１１    針状ころ軸受
１６    外周溝
１７    円錐面
１９    環状面
Ｄ１    ケースの入口側部の径
Ｄ２    ケースの奥側部の径
【図１】
2004353803.tif 000003
【図２】
2004353803.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004353803.tif 000006
【図５】
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