JP2007120558A - 機械装置のネジカバーの緩み止め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハウジングとネジカバーとの接合面を密閉できると共に圧接面の摩擦力によりネジカバーをロックできる機械装置のネジカバーの緩み止め構造を提供する。
【解決手段】 ハウジング１１の端部に軸受外輪を保持する保持孔１１ａが備えられ、軸方向外側に向かって第１のネジ部である雌ネジ１１ｂと、雌ネジ１１ｂの内径よりも内径の大きい円筒接触部１１ｃが形成されている。ネジカバー１６の外周面には雄ネジ１６ａと前記円筒接触部１１ｃの内径よりも大径の圧入部を備え、圧入部は円錐形テーパー部１６ｂに形成されている。ネジカバー１６をハウジング１１にねじ込むと、円錐形テーパー部１６ｂのテーパー面と円筒接触部１１ｃの内面とが圧接し、両者の接触面は密閉されると共に圧接面の摩擦力によりネジカバー１６はロックされ、ハウジングの振動によっても緩むことがない。
【選択図】 図２

Description

この発明は、機械装置に装着されるネジカバー等の緩み止め構造に関し、具体的には車両用のステアリング装置等において、ピニオン軸等を支承する軸受をハウジングに固定するためのネジカバー等の緩み止め構造に関する。

車両用のステアリング装置においては、運転者の操舵負荷を軽減することを目的とした動力舵取装置が知られており、最近は効率の高い電動パワーステアリング装置が広く使用されている。

電動パワーステアリング装置は、操舵トルクに応じてモータの出力を制御し、モータの駆動力を減速機構を介してステアリング機構に伝達するものである。この場合、コラムシャフトにモータの駆動力を伝達するコラムアシストタイプや、ラック・ピニオン式ステアリング機構のピニオン軸にモータの駆動力を伝達するピニオンアシストタイプなど各種の構成のものがある。

図３は、従来のラック・ピニオン式のステアリング機構１００の構成の一例を説明する図で、図３（ａ）はステアリング機構１００の断面図、図３（ｂ）は、そのピニオン軸側の端部に装着されるネジカバーの正面図である。

ステアリング機構１００は、図３で左側のハウジング１０１及び右側のハウジング１０６の内部に組み立てられており、左側のハウジング１０１の内部には、図示しないステアリングホイールにインタミシャフトを介して連結される入力軸１０２が玉軸受１０３により回転自在に支承されており、入力軸１０２はトーションバー１０４を経てピニオン軸１０５に連結されている。

また、右側のハウジング１０６の内部には、ピニオン軸１０５が玉軸受１０７及び１０８により回転自在に支承されており、ピニオン軸１０５には、図示されていない操舵補助用モータの回転軸に設けられたウォーム１１１に噛合するウォームホイール１１０が固定されている。

さらに、ハウジング１０６の内部には、ピニオン軸１０５に交差してラック軸１１２が配置されており、ピニオン軸１０５のピニオン歯１０５ａにはラック軸１１２のラック歯１１２ａが噛合しており、ラック軸１１２のピニオン軸１０５と反対側には、スプリング１１３で付勢されたラックガイド１１４が配置されており、ラック軸１１２はラックガイド１１４によりピニオン軸１０５に向けて押圧され、ラック軸１１２のラック歯１１２ａとピニオン軸１０５のピニオン歯１０５ａとの噛合が維持されている。

ピニオン軸１０５の端部を支承する玉軸受１０８は、その内輪１０８ｂがピニオン軸１０５に嵌合しており、ピニオン軸１０５の軸端に装着された固定ナット１０５ｃによりピニオン軸１０５に締付け固定されている。また、玉軸受１０８の外輪１０８ａは、ハウジング１０６の内部に形成された段部に嵌合し、ハウジング１０６の端部に装着されたネジカバー１１０により締付けられて固定されている（特許文献１参照）。

ハウジング１０６と、その端部に装着されたネジカバー１１０の隙間から潤滑剤が漏れたり埃の侵入を防止するため、ハウジング１０６の端部に形成されたねじ部１０６ｂとネジカバー１１０との隙間を密封する必要があり、両者の螺合部分にシール剤Ｓを塗布して密封している。また、ネジカバー１１０を締付けた後の緩みを防止するため、図３（ｂ）に示すように、ハウジング１０６にネジカバー１１０を締付けた後、ネジカバー１１０の端面の外周縁に部分１１０ａにカシメ作業を施し、ネジカバー１１０の外周に形成されたネジ部を複数箇所（ここでは２箇所）変形させ、ネジカバー１１０の緩みを防止している。
特開２００４−３４８２９号公報

上記したように、ハウジングとネジカバーとの間の密封、及びネジカバー締付後の緩みの防止のためには、シール剤の塗布とカシメ作業という２種類の作業が必要となる。また、シール剤に代えてシール兼用のロック剤を使用するときは、作業を簡単化することはできるが、シール兼用のロック剤は価格が高く、コスト増となってしまう。この発明は上記課題を解決することを目的とするものである。

この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、回転軸をハウジングに回転自在に支承する玉軸受と、該玉軸受の外輪を前記ハウジングに固定するネジカバーとから構成される機械装置等のネジカバー緩み止め構造において、前記ネジカバーはハウジングの円筒接触部よりも大径の圧入部を備え、前記ネジカバーの圧入部をハウジングの円筒接触部に圧入して接触面を密閉すると共にロックすることを特徴とする機械装置のネジカバーの緩み止め構造である。

そして、前記ネジカバーの大径の圧入部は円錐形のテーパー部とするとよい。

また、前記ハウジングは第１のネジ部と円筒接触部を備え、前記ネジカバーは前記第１のネジ部に螺合する第２のネジ部と前記円筒接触部に圧接する円錐形テーパー部を備えるとよい。

請求項４の発明は、回転軸をハウジングに回転自在に支承する玉軸受と、該玉軸受の外輪を前記ハウジングに固定するネジカバーとから構成される機械装置等のネジカバー緩み止め構造において、前記ハウジングは、前記ハウジング端部に前記玉軸受の外輪を保持する保持孔を備えると共に、保持孔よりも外側に向かって第１のネジ部と該第１のネジ部よりも内径が大きい円筒接触部を備え、前記ネジカバーは、前記ハウジング端部に形成された第１のネジ部に螺合する第２のネジ部と、該第２のネジ部の外径よりもネジ部から離れるに従い外径が大きくなる円錐形テーパー部を外周に備え、前記ネジカバーを前記ハウジングに螺合することにより、前記ネジカバーの円錐形テーパー部が前記ハウジングの円筒接触部の内面に圧接して、両者の圧接面を密閉すると共に圧接面の摩擦力によりネジカバーの緩みを防止することを特徴とする機械装置のネジカバーの緩み止め構造である。

この発明によれば、ハウジングにネジカバーを螺合させてネジ込むだけで、ハウジングとネジカバーとの接合面を密閉できると共に圧接面の摩擦力によりネジカバーをロックして緩みを防止することができ、作業効率の向上とコスト削減の効果が期待できる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態のラック・ピニオン式のステアリング機構１０の構成の一例を説明する部分断面図で、先に図３を参照して説明した従来のステアリング機構１００と略同一の構成を備えているが、ハウジングの端部に装着されたネジカバーがこの発明に係るネジカバーである点で相違する。以下、この発明の特徴部分の構成であるネジカバー付近の構成を中心にこの発明の実施の形態を説明し、先に図３を参照して説明したステアリング機構と共通する構成部分については詳細な説明を省略する。

図１において、１１はハウジング、１２はピニオン軸で、ピニオン軸１２は玉軸受１３及び玉軸受１４により回転自在に支承されている。ピニオン軸１２の端部を支承する玉軸受１４は、その内輪１４ｂがピニオン軸１２に嵌合しており、ピニオン軸１２の軸端に装着された固定ナット１５によりピニオン軸１２に締付け固定されている。また、玉軸受１４の外輪１４ａは、ハウジング１１の内部に形成された段部に嵌合し、ハウジング１１の端部に装着されたネジカバー１６により締付け固定されている。

図２は、ネジカバー１６及びネジカバー１６が螺合するハウジング１１の端部と、両者の螺合接触面の密閉及びロック状態を説明する拡大断面図で、図２（ａ）はネジカバー１６がハウジング１１に螺合されていない状態を示し、図２（ｂ）は螺合される途中の状態を示し、図２（ｃ）は完全に螺合された状態を示している。

図２（ａ）を参照してハウジング１１及びネジカバー１６の構成を説明する。ハウジング１１は、ハウジング１１の端部に玉軸受１４の外輪１４ａを保持する保持孔１１ａが備えられていると共に、保持孔１１ａよりも軸方向外側に向かって第１のネジ部である雌ネジ１１ｂと、雌ネジ１１ｂよりもさらに軸方向外側に雌ネジ１１ｂの内径よりも内径の大きい円筒接触部１１ｃが形成されている。

一方、ネジカバー１６には、その外周面に第２のネジ部である雄ネジ１６ａが形成されていると共に、雄ネジ１６ａの端部に、ネジカバー１６の外径が円筒接触部１１ｃの内径よりも大径の圧入部１６ｂを備えている。

この圧入部１６ｂは、直径が外側（雄ネジ１６ａとは反対側）に向かって次第に大となる傾斜角θの円錐形テーパー部１６ｂに形成するとよいが、圧入部１６ｂは、円筒接触部１１ｃの内径よりも締め代分だけ大径の円筒部としても、螺合接触面の密閉及びネジカバー１６をロックすることは可能である。以下の説明では、圧入部１６ｂは円錐形テーパー部１６ｂとして説明する。

なお、符号１６ｃは、ネジカバー１６の雄ネジ１６ａの部分と円錐形テーパー部１６ｂとの間に形成された環状の溝で、雄ネジ１６ａと円錐形テーパー部１６ｂとを機械加工するときの「逃げ溝」である。

次に、上記した構成のネジカバー１６をハウジング１１に螺合させる。ネジカバー１６の雄ネジ１６ａをハウジング１１の端部に形成された雌ネジ１１ｂに螺合させてねじ込み、図２（ｂ）に示す状態になると、ハウジング１１の端部の円筒接触部１１ｃの内面にネジカバー１６の円錐形テーパー部１６ｂが当接して円筒接触部１１ｃは内側から押し拡げられ、円筒接触部１１ｃと円錐形テーパー部１６ｂとは圧接される。

さらに、ネジカバー１６をハウジング１１にねじ込むと、玉軸受１４の外輪１４ａがハウジング１１の内部の段部に締付け固定される。このとき、ネジカバー１６の円錐形テーパー部１６ｂとハウジング１１の円筒接触部１１ｃとの圧接部分は図２（ｃ）に示す状態になり、円錐形テーパー部１６ｂと円筒接触部１１ｃとの圧接部分は弾性変形して両者の接触面は密閉されると共に、圧接面の摩擦力によりネジカバー１６はロックされ、ハウジングの振動によっても緩むことがない。

なお、ネジカバー１６の円錐形テーパー部１６ｂに形成されるテーパー部の傾斜角θは、図面では説明のために大きく示されているが、ハウジング１１の円筒接触部１１ｃやネジカバー１６の円錐形テーパー部１６ｂに大きな変形を生じさせないで強固に圧接できる範囲に構成するものとする。

また、この発明に係るネジカバー等の緩み止め構造は、車両用のステアリング装置等におけるピニオン軸の端部に装着されるネジカバー等の緩み止め構造ばかりでなく、一般の機械装置におけるネジカバー等の緩み止め構造にも適用できることは言うまでもない。

車両用のステアリング装置におけるピニオン軸の端部に装着されるネジカバー等の緩み止め構造であって、シール剤やカシメ作業を必要とせず、接触面を密閉できると共にロックできるネジカバー等の緩み止め構造である。

この発明の実施の形態のラック・ピニオン式のステアリング機構の構成の一例を説明する部分断面図。 ネジカバー及びネジカバーが螺合するハウジングの端部と、両者の螺合接触面の密閉及びロック状態を説明する拡大断面図。 従来のラック・ピニオン式のステアリング機構の構成の一例を説明する図。

符号の説明

１０ ラック・ピニオン式のステアリング機構
１１ ハウジング
１１ａ 保持孔
１１ｂ 雌ネジ（第１のネジ部）
１１ｃ 円筒接触部
１２ ピニオン軸
１３、１４ 玉軸受
１４ａ 玉軸受１４の外輪
１４ｂ 玉軸受１４の内輪
１５ 固定ナット
１６ ネジカバー
１６ａ 雄ネジ（第２のネジ部）
１６ｂ 円錐形テーパー部（圧入部）
１６ｃ 逃げ溝

Claims (4)

1. 回転軸をハウジングに回転自在に支承する玉軸受と、該玉軸受の外輪を前記ハウジングに固定するネジカバーとから構成される機械装置等のネジカバー緩み止め構造において、
   前記ネジカバーはハウジングに形成された円筒接触部よりも大径の圧入部を備え、前記ネジカバーの圧入部をハウジングの円筒接触部に圧入して接触面を密閉すると共にロックすること
   を特徴とする機械装置のネジカバーの緩み止め構造。
2. 前記ネジカバーの大径の圧入部は円錐形のテーパー部であること
   を特徴とする請求項１に記載の機械装置のネジカバーの緩み止め構造。
3. 前記ハウジングは第１のネジ部と円筒接触部を備え、前記ネジカバーは前記第１のネジ部に螺合する第２のネジ部と前記円筒接触部に圧接する円錐形テーパー部を備えること
   を特徴とする請求項１に記載の機械装置のネジカバーの緩み止め構造。
4. 回転軸をハウジングに回転自在に支承する玉軸受と、該玉軸受の外輪を前記ハウジングに固定するネジカバーとから構成される機械装置等のネジカバー緩み止め構造において、
   前記ハウジングは、前記ハウジング端部に前記玉軸受の外輪を保持する保持孔を備えると共に、保持孔よりも外側に向かって第１のネジ部と該第１のネジ部よりも内径が大きい円筒接触部を備え、
   前記ネジカバーは、前記ハウジング端部に形成された第１のネジ部に螺合する第２のネジ部と、該第２のネジ部の外径よりもネジ部から離れるに従い外径が大きくなる円錐形テーパー部を外周に備え、
   前記ネジカバーを前記ハウジングに螺合することにより、前記ネジカバーの円錐形テーパー部が前記ハウジングの円筒接触部の内面に圧接して、両者の圧接面を密閉すると共に圧接面の摩擦力によりネジカバーの緩みを防止すること
   を特徴とする機械装置のネジカバーの緩み止め構造。
   
   
   
   

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