(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトを支持する軸受を備えるステアリング装置において、
上記軸受は、ステアリングコラムの内周および外周の一方と嵌合される外筒と、ステアリングシャフトの外周と嵌合される内筒と、外筒と内筒とを連結する連結部とを有し、上記外筒、内筒および連結部が金属材料にて一体に形成され、
上記内筒は、ステアリングシャフトの外周に摺動する摺動部を形成する小径部と、大径部とを有し、
この大径部の内周とステアリングシャフトの外周との間に、環状の隙間が設けられており、
上記小径部と上記連結部とは、ステアリングシャフトの軸方向に互いに離隔して配置されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、上記外筒、内筒及び連結部は一体の板金プレス成形品からな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、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】
従来から、ステアリングコラムにステアリングシャフトを支持するための軸受として滑り軸受が使用される場合がある。この滑り軸受は、通例、ステアリングコラムのコラムジャケットに圧入により固定される。しかし、このコラムジャケットは、薄肉のパイプ材により形成されているため、その外周にブラケット等を溶接した後に溶接歪みを生じ易い。この歪んだコラムジャケットに滑り軸受を圧入すると、滑り軸受が変形し、その結果、滑り面の精度が低下し、摩擦トルクが増大する等の性能低下を招いていた。
【０００３】
この課題を解決するために、滑り面を含む内筒と、外周の圧入部を含む外筒とを間隔を開けて連結部によりつなぎ、外周の歪みが滑り面に悪影響を及ぼさないように二重筒構造とした滑り軸受がある。このような滑り軸受には、内筒と外筒と連結部とを樹脂材料により一体に形成したものがある。しかし、滑り面が樹脂製のため、許容面圧を高くできず、耐久性が劣ることが懸念される。
また、耐久性を高めるために、上述の樹脂製の二重筒構造の滑り軸受の滑り面を金属製部材により別体で形成したものがある。この構成では、金属製部材と樹脂製部材とを、別々に形成して組み立てる必要があり、高価である。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、軸受の精度低下を抑えつつ、耐久性が高くて安価な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支持する軸受を備えるステアリング装置において、上記軸受は、ステアリングコラムの内周および外周の一方と嵌合される外筒と、ステアリングシャフトの外周と嵌合される内筒と、外筒と内筒とを連結する連結部とを有し、上記外筒、内筒および連結部が金属材料にて一体に形成され、上記内筒は、ステアリングシャフトの外周に摺動する摺動部を形成する小径部と、大径部とを有し、この大径部の内周とステアリングシャフトの外周との間に、環状の隙間が設けられており、上記小径部と上記連結部とは、ステアリングシャフトの軸方向に互いに離隔して配置されていることを特徴とするステアリング装置を提供する。
【０００６】
この発明によれば、二重筒構造により軸受の精度を高く維持でき、しかも、その軸受の部品点数を削減でき、部品コストや組立コストを低減できて、安価にできる。さらに、金属製の内筒は、通例、樹脂製のものよりも高強度にでき、ステアリングシャフトを受ける許容面圧を高くできる。その結果、滑り軸受の耐久性を高くできる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリング装置において、上記外筒、内筒及び連結部は一体の板金プレス成形品からなることを特徴とするステアリング装置を提供する。この発明によれば、耐久性があり安価な板金材料を利用して形成できる。
【０００８】
【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図面を参照しつつ説明する。図１は、本ステアリング装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
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。ステアリングシャフト３の一方の端部５にステアリングホイール２が連結されている。ステアリングシャフト３の他方の端部６には、図示しない一体回転可能に自在継手、中間軸等を介して、ピニオン、ラック軸等を含む舵取り機構が連結されている。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、自在継手、中間軸等を介して舵取り機構に伝達され、これにより車輪を操向することができる。
【０００９】
ステアリングコラム４は、ステアリングシャフト３を収容しつつ回転自在に支持するための筒状部材としてのコラムジャケット７と、このコラムジャケット７の外周３０に溶接により固定されて車体に取り付けるためのロワブラケット８およびアッパブラケット（図示せず）とを有している。ロワブラケット８は、コラムジャケット７の反ステアリングホイール２側の端部近傍に配置される。アッパブラケットは、ステアリングシャフト３の軸方向（以下単に軸方向ともいう。）に沿ったコラムジャケット７の中間部に配置される。
【００１０】
コラムジャケット７は、ステアリングシャフト３を収容しつつ軸方向に位置決めした状態で回転自在に複数、例えば、２つの軸受により支持する。一方の軸受は、図示しないがボールベアリングからなり、軸方向のステアリングホイール２側となるコラムジャケット７の端部に配置される。もう一方の軸受１０は、滑り軸受からなり、軸方向の反ステアリングホイール２側となるコラムジャケット７の端部に配置される。この端部に隣接してロワブラケット８が配置される。
【００１１】
軸受１０は、略円筒形状をなして、その貫通孔の内部をステアリングシャフト３を挿通させている。軸受１０は、ステアリングシャフト３の外周３３に相対回動可能に嵌合して摺動する内周面からなる摺動部２０と、コラムジャケット７に嵌合されることにより固定される固定部２１とを有している。固定部２１は、例えば、本実施の形態では、軸受１０の外周面からなり、コラムジャケット７の内周３１に圧入状態で嵌合される。摺動部２０とステアリングシャフト３とは、がたつきなく嵌合される。
【００１２】
ところで、コラムジャケット７にロワブラケット８を溶接した後に、コラムジャケット７に溶接残留歪みが生じることがある。従来、この歪みに起因して、コラムジャケットに嵌合される軸受の摺動部の形状精度が低下することがあった。本発明では、上述の摺動部２０の精度低下を抑制できる軸受１０としている。
本発明の軸受１０は、ステアリングコラム４に固定するためにコラムジャケット７に嵌合される外筒１１と、ステアリングシャフト３の外周３３と嵌合される内筒１２と、外筒１１と内筒１２とを連結する連結部１３とを有する。軸受１０の内筒１２は、内周４０に上述の摺動部２０を有し、ステアリングシャフト３を支持する。
【００１３】
連結部１３は、円板状に形成され、外筒１１の軸方向の端部と、この端部に対応する内筒１２の端部とを連結する。連結部１３は、外筒１１と内筒１２との間に、径方向に隙間を空けていて、軸受１０を二重筒構造としている。
このように、軸受１０を二重筒構造としているので、仮に、例えば、組立時の圧入により外筒１１に歪みが生じるとしても、その歪みが内筒１２の摺動部２０へ直接伝わらず、摺動部２０の形状精度が低下することを抑制でき、ステアリングシャフト３の外周３３と軸受１０の内周４０との間の隙間量を適正量で確保できる。従って、隙間量が小さすぎて摩擦トルクが大きくなること、隙間量が大きすぎて異音が生じること等の性能低下を防止できる。
【００１４】
特に第１実施形態では、軸受１０は一体形成品２２からなり、一体形成品２２は、外筒１１、内筒１２、および連結部１３を金属材料にて一体に形成し、例えば、板金プレス成形品である。これにより、部品点数を削減でき、部品コストおよび組立コストを低減できて、二重筒構造で高精度にできる軸受１０を安価にできる。
内筒１２は金属材料により形成されるので、樹脂材料により形成される場合に比べて、通例、高強度にでき、ステアリングシャフト３を受ける許容面圧を高くできる。その結果、軸受１０の耐久性を高くできる。
【００１５】
従って、従来の摺動部の耐久性を高めるための、樹脂製軸受と別途形成された金属製部材が必要でなく、耐久性を高めつつ固定部２１と摺動部２０とを一体に形成できて、軸受１０を安価に製作できる。なお、この効果は、内筒１２がステアリングシャフト３を直接に受ける場合の他、後述するように、コーティング膜２３を介して受ける場合にも有効である。
一体形成品２２の材質としての金属材料は、例えば、鉄系材料、銅系材料、アルミニウム合金等を利用でき、これらの材料を単独で、または複数を組み合わせて利用してもよい。鉄系材料としては、鉄、鉄を含む合金等を例示できる。銅系材料としては、銅、銅を含む合金等を例示できる。
【００１６】
一体形成品２２の形成方法は、板金プレス成形法等の塑性加工法、切削加工法、鋳造加工法等の公知の方法を利用できる。
特に、一体形成品２２として板金プレス成形品を用いる場合には、通例、耐久性があり安価な板金材料を利用して形成できるので、軸受１０のコストを低減するのに好ましい。
内筒１２の内周４０は、摺動部２０を形成し内径が相対的に小さい小径部４１と、内径が小径部４１よりも大きい大径部４２とを有している。小径部４１は、軸方向について連結部１３と離間して連結部１３から遠い側に配置され、大径部４２は軸方向について連結部１３寄りに配置される。大径部４２の内周は、ステアリングシャフト３の外周３３との間に隙間を開けていて、これにより、外筒１１の変形の悪影響を連結部１３および大径部４２とにより吸収でき、摺動部２０の精度低下をより一層抑制できるようにされている。
【００１７】
また、外筒１１は、外周４５に上述の固定部２１を有し、外筒１１の外周４５が、コラムジャケット７の内周３１と圧入状態で嵌合される。金属製の外筒１１は、コラムジャケット７の溶接歪みの影響を受け難く、二重筒構造と相まって摺動部２０の精度低下を抑制するのに好ましい。
なお、外筒１１の固定は、コラムジャケット７に圧入する方法の他、かしめ等の公知の他の固定方法を利用することも考えられる。また、外筒１１は、ステアリングコラム４のコラムジャケット７の内周３１および外周３０の一方と嵌合されればよく、例えば、軸受１０は、上述のように、軸受１０の固定部２１をコラムジャケット７の内周３１に圧入する、いわゆる内圧入タイプのものとしてもよいし、後述するように、固定部２１をコラムジャケット７の外周３０に圧入する、いわゆる外圧入タイプのものとしてもよい。
【００１８】
第２の実施形態では、図２に示すように、第１実施形態の軸受１０に代えて、外圧入タイプの軸受１４が用いられている。なお、以下では、異なる部分を中心に説明し、同様の部分については、同じ符号を付して説明を省略する。また、以下で説明する参考例についても同様とする。
軸受１４は、外筒１１に代えて設けられた外筒１５と、内筒１２と、連結部１３とを有している。固定部２１としての外筒１５の内周４６が、コラムジャケット７の外周３０に圧入状態で嵌合され、これにより、軸受１４がコラムジャケット７に固定される。
【００１９】
また、第１および第２の各実施の形態では、内筒１２がステアリングシャフト３の外周３３を直接に受けている。これにより、軸受１０，１４を安価に構成するのに好ましい。一方で、第１および第２の参考例のようにステアリングシャフト３がコーティング膜２３を介して受けられるようにしてもよい。
第１の参考例では、図３に示すように、第１実施形態の軸受１０に代えて、軸受１６が用いられている。軸受１６は、一体形成品２２と、この一体形成品２２の内周に形成されたコーティング膜２３とを有する。一体形成品２２は、外筒１１と、内筒１２に代えて設けられる内筒１７と、連結部１３とを有する。この軸受１６は、内圧入タイプとされている。
【００２０】
内筒１７は、軸方向について連結部１３から遠い側となる内周４０の部位に、低摩擦材料からなるコーティング膜２３を形成されている。このコーティング膜２３の内周が、摺動部２０を形成し、ステアリングシャフト３の外周３３と摺接する。
金属製のステアリングシャフト３を金属で受けて摩擦抵抗の増大が懸念される構造であっても、コーティング膜２３により摩擦抵抗を低減できるので、長期間経過後の摩耗を抑制できて、耐久性の向上にさらに寄与する。しかも、この作用効果をコーティング膜２３の形成という安価な方法で達成することができる。
【００２１】
また、一体形成品２２は金属材料製なので、樹脂材料製の場合に比べて、コーティング膜２３の選択の自由度が高く、形成が容易にできる。
ここで、コーティング膜２３としては、二硫化モリブデンを含む塗装皮膜、上述の銅系材料を含む樹脂の粉体塗装皮膜、クロムメッキ皮膜、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂コーティング皮膜等の低摩擦材料からなる膜を例示できる。また、このような低摩擦材料を内周４０にコーティングする方法としては、塗布、メッキ等公知のコーティング方法を利用できる。
【００２２】
また、連結部１３の近傍となる内筒１７の内周４０の部位は、コーティング膜２３を形成されず、ステアリングシャフト３の外周３３との間に隙間を空けられていて、連結部１３の変形を吸収できるようにされている。
第２の参考例では、図４に示すように、第１実施形態の軸受１０に代えて、外圧入タイプの軸受１８が用いられている。この軸受１８は、一体形成品２２と、コーティング膜２３とを有する。一体形成品２２は、外筒１５と、内筒１７と、連結部１３とを有する。
【００２３】
このように本発明の各実施形態および各参考例によれば、二重筒構造の滑り軸受１０，１４，１６，１８を金属製、例えば、板金プレス成形品とすることにより、ステアリングコラム４への組立時に生じる摺動部２０の精度低下を抑制しつつ、耐久性を高め、しかも安価にできる。また、ステアリングシャフト３に対する振動吸収能を、二重筒構造により実用上問題ないレベルで維持できる。
第２の実施形態および第２の参考例に示す外圧入タイプの軸受１４，１８では、外筒１１をコラムジャケット７外に配置できるので、軸受１４，１８を取り外し易くできる。
【００２４】
第１の実施形態および第１の参考例のように内圧入タイプの軸受１０，１６であれば、小型化できる。
なお、連結部１３の位置は、特に限定されず、軸方向の端部でも、中間部でもよく、また、端部にある場合、コラムジャケット７の圧入の入口寄りでも、奥側でもどちらでもよく、要は、固定部２１に生じる歪みの悪影響が摺動部２０に及び難い位置にあればよい。
【００２５】
また、ロワブラケット８の溶接固定される位置に隣接したコラムジャケット７の部位に各軸受１０，１４，１６，１８を圧入するステアリング装置に適用するのが好ましい。すなわち、このようなステアリング装置では、軸受の組み付け時に上述の悪影響が生じ易い傾向にある。従って、このような悪影響が及ぶことを防止できるという効果を効果的に得ることができる。
また、上述の実施の形態および参考例では、各軸受１０，１４，１６，１８は、コラムジャケット７の反ステアリングホイール側となる端部に嵌合されていたが、ステアリングホイール側の端部の軸受が同様に構成されることも考えられる。
【００２６】
その他、本発明の特許請求の範囲で種々の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の実施形態のステアリング装置の軸受およびその周辺部の概略構成を示す側面一部断面図。
【図２】  本発明の第２の実施形態のステアリング装置の軸受およびその周辺部の概略構成を示す側面一部断面図。
【図３】  第１の参考例のステアリング装置の軸受およびその周辺部の概略構成を示す側面一部断面図。
【図４】  第２の参考例のステアリング装置の軸受およびその周辺部の概略構成を示す側面一部断面図。
【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
１０，１４，１６，１８  軸受
１１，１５  外筒
１２，１７  内筒
１３  連結部
２０  摺動部
２２  一体形成品（プレス成形品）
３０  コラムジャケットの外周（ステアリングコラムの外周）
３１  コラムジャケットの内周（ステアリングコラムの内周）
３３  ステアリングシャフトの外周
４０  内筒の内周
４１  小径部
４２  大径部
【図１】
0003906069.tif 000002
【図２】
0003906069.tif 000003
【図３】
0003906069.tif 000004
【図４】
0003906069.tif 000005