(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
0004507050.tif 000002
【図２】
0004507050.tif 000003
【図３】
0004507050.tif 000004
【図４】
0004507050.tif 000005
【図５】
0004507050.tif 000006