JP2010203617A

JP2010203617A - 滑り軸受を具備した軸受機構

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Publication number: JP2010203617A
Application number: JP2010100410A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Kaita; 英俊貝田; Eiji Oki; 英二大木
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: JP4947184B2

Abstract

【課題】ラック軸との衝突音をなくし得る上に、直動摩擦抵抗を減少でき、しかも、直動開始時と直動中との直動摩擦抵抗の差を小さくできると共にラック軸の外径寸法誤差及びハウジングの内径の真円度等に影響されないで、安定した直動摩擦抵抗を得ることができ、而して、ラック軸を円滑に支承できてラック軸の直動をよりスムースに行わせることができ、その上、ハンドルでの操舵感覚を向上できると共にフラッター抑制効果を十分に維持できる軸受機構を提供すること。
【解決手段】軸受機構１は、円筒状の内周面２を有したハウジング３と、ハウジング３内に挿着されていると共に円筒状の外周面４を有したラック軸５と、ハウジング３の内周面２とラック軸５の外周面４との間に介在された滑り軸受６とを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のラック軸を直動自在に支承するためにラック軸とハウジングとの間に介在される滑り軸受を具備した軸受機構に関する。

自動車の操舵用のラック軸を直動自在に支承するラック軸用軸受としては合成樹脂からなる滑り軸受が使用されている。

特開２００４−３４７１０５号公報

滑り軸受は、転がり軸受に比べ、価格が安く、振動吸収性に優れるという利点を有するものの、滑り軸受とラック軸との間に適度のクリアランス（軸受隙間）を必要とするため、ラック軸に生じる振動によりラック軸と滑り軸受との間に衝突音を発生し、自動車を運転する者に不快音として伝達されるという問題がある。この衝突音の発生を抑制すべく滑り軸受とラック軸との間のクリアランスを小さくすると、摩擦トルクが増大する上に、直動開始時と直動中との摩擦トルクの差が大きくなると共にラック軸の外径寸法誤差によるスティックスリップ現象等に起因して直動中において摩擦トルクの変動が生じる等の摩擦トルクの安定性を阻害する要因となる。

また、ラック軸は、滑り軸受を介してハウジングに直動自在に支承されるのであるが、ハウジングの内径の真円度は通常それ程高くなく、斯かるハウジング内に合成樹脂からなる滑り軸受を圧入、固定すると、ハウジングの内径の真円度に影響されて滑り軸受が歪んでラック軸との間のクリアランスに差異が生じ、これによっても摩擦トルクの安定性を阻害することにもなる。

特許文献１には、ラック軸との衝突音をなくし得る上に、直動摩擦抵抗を減少でき、しかも、直動開始時と直動中との直動摩擦抵抗の差を小さくできると共にラック軸の外径寸法誤差及びハウジングの内径の真円度等に影響されないで、安定した直動摩擦抵抗を得ることができ、而して、ラック軸を円滑に支承できてラック軸の直動をよりスムースに行わせることができる滑り軸受及び斯かる滑り軸受を具備した軸受機構が提案されている。

この軸受機構では、滑り軸受をハウジングから軸方向に抜け出さないように滑り軸受をハウジングに係止させるのであるが、ハウジングに溝を設ける一方、滑り軸受に鍔（爪）を設けて、鍔を溝に嵌合させてこれにより抜け出し防止のための係止を行う場合等では、溝への鍔の装着を可能にするために溝において鍔とハウジングとの間にクリアランス（隙間）が存在することになる。斯かるクリアランス（隙間）が存在すると、塗布されたグリース等の潤滑剤の影響で滑り軸受とハウジングとの間の静止摩擦抵抗よりも滑り軸受とラック軸との間の静止摩擦抵抗が大きい場合には、ラック軸の直動開始時には滑り軸受がラック軸と共にハウジングに対してクリアランス分だけ直動され、その後、滑り軸受に対してラック軸が直動されることになり、両摩擦抵抗の差異によりハンドルでの操舵感覚が損なわれる虞がある。

またラック軸用の軸受機構は、路面走行時の車輪からラック軸に加わる微振動を操舵輪に伝達させないようにする機能（フラッター抑制効果）をも有しているが、上記のようなクリアランス（隙間）が存在する軸受機構では、ラック軸の振動と共に滑り軸受自体も振動してフラッター抑制効果が十分に得られない虞もある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ラック軸との衝突音をなくし得る上に、直動摩擦抵抗を減少でき、しかも、直動開始時と直動中との直動摩擦抵抗の差を小さくできると共にラック軸の外径寸法誤差及びハウジングの内径の真円度等に影響されないで、安定した直動摩擦抵抗を得ることができ、而して、ラック軸を円滑に支承できてラック軸の直動をよりスムースに行わせることができ、その上、ハンドルでの操舵感覚を向上できると共にフラッター抑制効果を十分に維持できる軸受機構を提供することにある。

本発明の軸受機構は、円筒状の内周面を有したハウジングと、このハウジング内に挿着されていると共に円筒状の外周面を有したラック軸と、ハウジングの内周面とラック軸の外周面との間に介在された滑り軸受とを具備しており、ここで、ハウジングはその内周面に係止溝を有しており、滑り軸受は、円筒状の軸受本体と、この軸受本体に設けられていると共に軸受本体の軸方向の一方の端面から軸受本体の軸方向の他方の端面に向かって伸びた一方のスリットと、軸受本体に設けられていると共に軸受本体の他方の端面から軸受本体の一方の端面に向かって伸びた他方のスリットと、軸受本体の内側に設けられていると共に軸心周りの方向において互いに離間した複数の摺動面と、軸受本体の外面に設けられた少なくとも一つの装着溝と、軸受本体の外面から径方向に突出すると共に軸受本体を縮径させるように装着溝に嵌装された弾性リングと、ハウジングの係止溝に弾性的な締め代をもって配されていると共にハウジングに対する軸受本体の軸方向の移動を弾性的に規制する規制手段とを具備しており、弾性リングは、その外周面で締め代をもってハウジングに嵌装されており、軸受本体は、摺動面を介してラック軸を弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ラック軸の外周面に装着されている。

本発明の軸受機構によれば、軸受本体がハウジングの内周面に挿入されると、軸受本体の外周面から突出する弾性リングは、ハウジングの内周面に対して締め代をもって弾性変形し、当該弾性変形によりハウジングの内径の真円度等の寸法誤差を吸収できる。また斯かる軸受機構によれば、軸受本体の両端面に対して開口端を有したスリットにより縮径自在となっている軸受本体は、弾性リングによって縮径されてその内部に挿通されたラック軸を複数の摺動面を介して締め付けるので、ラック軸との間のクリアランスを零にできて、ラック軸との間の衝突をなくし得、結果として不快音として伝達される衝突音の発生をなくし得る上に、直動開始時と直動中との直動摩擦抵抗の差を小さくできると共にラック軸の外径寸法誤差を吸収できて安定した直動摩擦抵抗を得ることができる。

更に本発明の軸受機構によれば、規制手段がハウジングの係止溝に弾性的な締め代をもって配されると共にハウジングに対する軸受本体の軸方向の移動を弾性的に規制するために、滑り軸受とハウジングとの間の静止摩擦抵抗よりも滑り軸受とラック軸との間の静止摩擦抵抗が大きい場合でも、ラック軸の直動開始時に滑り軸受がラック軸と共にハウジングに対して軸方向に直動されることを弾性的に阻止できて滑り軸受をハウジングに対して保持でき、ラック軸の直動開始時でも直動中と同様に滑り軸受に対して軸方向にラック軸が直動されることになり、ハンドルでの操舵感覚を向上できる上に、フラッター抑制効果を十分に維持できる。

好ましい例では、規制手段は、軸受本体の一方の端面側の外面に一体的に設けられていると共にハウジングの内周面の係止溝に配された鍔と、軸受本体の一方の端面側に設けられた円弧状溝と、この円弧状溝に嵌装されていると共に軸受本体の一方の端面側から軸方向に突出した他の弾性リングとを具備しており、鍔は、ハウジングの内周面の係止溝に他の弾性リングによる弾性的な締め代をもって配されている。斯かる規制手段の例においては、鍔の軸方向の一方の端面は、係止溝を規定すると共にハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面と対面しており、鍔の軸方向の他方の端面は、係止溝を規定すると共にハウジングの軸方向に対して直交する他方の壁面に接触しており、他の弾性リングにおいて軸受本体の一方の端面側から軸方向に突出した部位は、係止溝を規定すると共にハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面に接触して弾性的に圧縮されているとよい。円弧状溝は、鍔の軸方向の一方の端面自体に設けられていてもよいが、これに代えて軸受本体の一方の端面自体に設けられていてもよく、更には、鍔の軸方向の一方の端面と軸受本体の一方の端面とに渡って設けられていてもよく、したがって、他の弾性リングは、鍔の軸方向の一方の端面自体から軸方向に突出していても、これに代えて軸受本体の一方の端面自体から軸方向に突出していても、更には、通常は面一にされる鍔の軸方向の一方の端面と軸受本体の一方の端面との両方の端面から軸方向に突出していてもよい。

他の好ましい例では、規制手段は、軸受本体の一方の端面側の外面に一体的に設けられていると共にハウジングの内周面の係止溝に配された鍔と、この鍔の径方向の外面に設けられた円弧状溝と、この円弧状溝に嵌装されていると共に鍔の径方向の外面から径方向に突出した他の弾性リングとを具備しており、鍔は、ハウジングの内周面の係止溝に他の弾性リングによる弾性的な締め代をもって配されている。斯かる規制手段の他の例においては、鍔の軸方向の一方の端面は、係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面に接触しており、鍔の軸方向の他方の端面は、係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する他方の壁面に接触しており、他の弾性リングにおいて鍔の径方向の外面から径方向に突出した部位は、係止溝を規定するハウジングの軸心周りの方向に伸びる壁面に接触して弾性的に圧縮されているとよい。

上記の例で、鍔は、少なくとも一個設けられていればよく、好ましくは一方のスリットの個数と同数設けられている。

規制手段はまた、装着溝に連通されていると共に軸方向に伸びて軸受本体の外面に設けられた少なくとも一対の軸方向溝と、弾性リングの軸方向の両端面から一体的に軸方向に伸びて対応の軸方向溝に嵌装されていると共に夫々が軸受本体の軸方向の対応する端面から軸方向に突出してハウジングの内周面の係止溝に配された少なくとも一対の軸方向弾性突起とを有して、一対の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位によりハウジングに対する軸受本体の軸方向の移動を弾性的に規制するようになっていてもよく、この場合、係止溝は、ハウジングの軸方向に対して直交する一対の壁面と、ハウジングの軸心周りの方向に伸びる壁面とで規定されて、一方の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位は、弾性的に圧縮されていると共に係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面に接触し、他方の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位は、弾性的に圧縮されていると共に係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する他方の壁面に接触し、弾性リングは、その外周面でハウジングの軸心周りの方向に伸びて係止溝を規定する壁面に接触し、一対の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位は、弾性リングの径方向の厚みよりも小さい径方向の厚みを有しているとよい。

装着溝に嵌装された弾性リングは、弾性リングの弾性係数にもよるが、その外径が、ハウジングの内周面の径よりも０．３ｍｍから１．０ｍｍ程度大きいものを、その内径が、装着溝の底面の径よりも０．３ｍｍから１．０ｍｍ程度小さいものを好ましい例として提示し得るが、要は、ハウジングの内周面に対して締め代をもち、かつ複数の摺動面を介してラック軸を適度な弾性力で締め付けて摺動面とラック軸との間のクリアランスを零とする程度に、軸受本体の外周面から突出すると共に軸受本体を縮径させるようになっていればよく、具体的には、少なくとも、外径がハウジングの内周面の径よりも大きく、内径が溝の底面の径よりも小さければよい。

いずれの弾性リングも、断面円形状の所謂Ｏリングであってよいが、その他の断面Ｘ字形状、断面Ｕ字形状又は断面台形状のリング等であってもよく、弾性リングを形成する弾性材料としては、天然ゴム、合成ゴム、弾性を有する熱可塑性合成樹脂、例えばポリエステルエラストマーのいずれであってもよい。

円筒状の内周面を有すると共にこの内周面に係止溝を有したハウジングの当該内周面と、このハウジング内に挿着されると共に円筒状の外周面を有したラック軸の当該外周面との間に介在される本発明の滑り軸受は、円筒状の軸受本体と、この軸受本体に設けられていると共に軸受本体の一方の端面から軸受本体の他方の端面に向かって伸びた一方のスリットと、軸受本体に設けられていると共に軸受本体の他方の端面から軸受本体の一方の端面に向かって伸びた他方のスリットと、軸受本体の内側に設けられていると共に軸心周りの方向において互いに離間した複数の摺動面と、軸受本体の外面に設けられた少なくとも一つの装着溝と、軸受本体の外面から径方向に突出すると共に軸受本体を縮径させるように装着溝に嵌装された弾性リングと、ハウジングの係止溝に弾性的な締め代をもって配されると共にハウジングに対する軸受本体の軸方向の移動を弾性的に規制する規制手段とを具備しており、ここで、弾性リングはその外周面で締め代をもってハウジングに嵌装されると共に軸受本体は摺動面を介してラック軸を弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ラック軸の外周面に装着されるようになっている。

本発明による滑り軸受を上述の軸受機構に用いることにより、ラック軸を円滑に支承できてラック軸の直動をよりスムースに行わせることができ、その上、ハンドルでの操舵感覚を向上できる上に、フラッター抑制効果を十分に維持できる軸受機構を提供することができる。

本発明においては、軸受本体には一方及び他方のスリットの夫々を複数個設けてもよく、各スリットは一対の摺動面の間を通って伸びて、一方及び他方のスリットは、軸心周りの方向において交互に配されているとよく、各摺動面は、軸受本体の両端面から軸方向において所定距離だけ離れた位置間で軸受本体の内側に設けられているとよく、また、複数の摺動面は、軸心周りの方向において等間隔に配されているとよく、好ましい例では、軸受本体の外周面には軸方向において互いに離間された少なくとも二つの装着溝が設けられており、各装着溝に軸受本体の外周面から突出すると共に軸受本体を縮径させるように弾性リングが嵌装されており、軸方向において二つの装着溝間に摺動面の軸方向の中央部が位置しており、各摺動面は、軸方向において二つの装着溝間で軸受本体の内側に設けられていてもよく、また軸方向において二つの装着溝を越えて軸受本体の内側に設けられていてもよい。

本発明において、装着溝に嵌装される弾性リングは、装着溝の容積よりも大きな体積を有しているとよい。弾性リングは、装着溝において隙間なしに軸受本体にぴったりと配されている必要はなく、軸受本体に対して若干の隙間をもって装着溝に嵌装されていてもよく、軸受本体の外周面から径方向に突出する弾性リングの部位がハウジングによって正規に押圧された場合に変形して装着溝を完全に埋めるようになっていてもよく、或いはこのようにハウジングによって正規に押圧された場合にも軸受本体に対して若干の隙間をもつ一方、意図しない外力によりハウジングがラック軸に対して正規の位置から偏心して部分的にハウジングによって強く押圧された場合には斯かる過度に押圧された部位で変形して溝を完全に埋めて剛性を増大し、これによりハウジングの意図しない偏心に逆らうようになっていてもよい。

滑り軸受は、好ましくは、ハウジングに対して自由端部となる部位での軸受本体の径方向の最大厚みの０．３％から１０％の幅をもったクリアランスがハウジングの内周面と自由端部となる部位での軸受本体の外周面との間に生じるようになっている。クリアランスが０．３％よりも少ないと、意図しない外力によりハウジングがラック軸に対して正規の位置から偏心した場合に、ハウジングが容易に軸受本体に接触して異常音等を発生させる虞があり、クリアランスが１０％よりも大きいと、意図しない外力によりハウジングがラック軸に対して正規の位置から容易に大きく偏心して軸受機構による調心効果を低下させる虞があり、したがって、上記のようになっていると、ハウジングの軸受本体への接触を回避できてハウジングをラック軸に対して正規の位置に確実に保持できる。

本発明においては、各摺動面は平坦面又は円弧状の突面若しくは凹面であってもよく、各摺動面が平坦面である場合には、径方向において互いに対面すると共に互いに平行な摺動面間の距離は、各端面における軸受本体の内径よりも小さくても、各摺動面が円弧状の突面である場合には、径方向において互いに対面する摺動面の頂部間の距離は、各端面における軸受本体の内径よりも小さくても、各摺動面が円弧状の凹面である場合には、径方向において互いに対面する摺動面の底部間の距離は、各端面における軸受本体の内径よりも小さくてもよい。

各摺動面において、それが平坦面である場合には、軸心周りの方向のその中央部でラック軸を弾性リングの弾性力をもって締め付けるようになっていても、それが円弧状の突面である場合には、その頂部でラック軸を弾性リングの弾性力をもって締め付けるようになっていても、そして、それが円弧状の凹面である場合には、その底部でラック軸を弾性リングの弾性力をもって締め付けるようになっていてもよく、円弧状の凹面は、ラック軸の外周面の曲率よりも小さな曲率又は実質的に同一の曲率を有しているとよい。

好ましい例では、軸受本体の内側は、軸受本体の一方の端面から摺動面の軸方向の一端まで伸びると共に徐々に縮径した一方のテーパ面と、軸受本体の他方の端面から摺動面の軸方向の他端まで伸びると共に徐々に縮径した他方のテーパ面とを具備しており、ここで、一方のテーパ面は、他方のテーパ面の軸方向長より長い軸方向長を有していてもよく、一方のテーパ面は、他方のテーパ面のテーパ角度より大きなテーパ角度を有していてもよく、斯かるテーパ面を有した滑り軸受によれば、一方のテーパ面側から軸受本体をラック軸の外周面へ容易に装着できる結果、組付け工数を大幅に削減できる。

本発明の軸受機構において、複数の摺動面と軸受本体とは、合成樹脂から一体成形されたものであり、複数の摺動面と軸受本体とを形成する合成樹脂としては、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂及び四ふっ化エチレン樹脂などの熱可塑性合成樹脂を好ましい例として挙げることができる。

本発明によれば、ラック軸との衝突音をなくし得る上に、直動摩擦抵抗を減少でき、しかも、直動開始時と直動中との直動摩擦抵抗の差を小さくできると共に、ラック軸の外径寸法誤差及びハウジングの内径の真円度等に影響されないで、安定した直動摩擦抵抗を得ることができ、而して、ラック軸を円滑に支承できてラック軸の直動をよりスムースに行わせることができ、その上、ハンドルでの操舵感覚を向上できると共にフラッター抑制効果を十分に維持できる軸受機構を提供することができる。

本発明の好ましい例において滑り軸受の図２に示すＩ−Ｉ線矢視断面を含む説明図である。図１に示す例の滑り軸受の左側面説明図である。図１に示す例の滑り軸受の右側面説明図である。図１に示す例において滑り軸受の外観説明図である。図１に示す例の一部拡大説明図である。本発明の好ましい他の例の説明図である。図６に示す例の滑り軸受の外観説明図である。図６に示す例の説明図である。本発明の好ましい例において滑り軸受の図１０に示すＩＸ−ＩＸ線矢視断面を含む説明図である。図９に示す例の滑り軸受の左側面説明図である。図９に示す例の滑り軸受の右側面説明図である。図９に示す例において滑り軸受の外観説明図である。図９に示す例の一部拡大説明図である。

以下、図を参照して本発明及びその好ましい実施例を説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。

図１から図５において、本例の軸受機構１は、円筒状の内周面２を有したハウジング３と、ハウジング３内に挿着されていると共に円筒状の外周面４を有したラック軸５と、ハウジング３の内周面２とラック軸５の外周面４との間に介在された滑り軸受６とを具備している。

ハウジング３は、その内周面２に円環状の係止溝１１を有しており、係止溝１１は、ハウジング３の軸心Ｘに沿う方向である軸方向Ａに対して直交する円環状の一対の壁面１２及び１３と、ハウジング３の軸心Ｘ周りの方向である円周方向Ｂに伸びる円環状の壁面１４とで規定されている。

軸方向Ａに移動自在なラック軸５は、一方ではステアリングホイールに、他方では車輪に夫々連結機構を介して連結されており、斯かる連結機構は知られているので説明を省く。

滑り軸受６は、円筒状の軸受本体２１と、軸受本体２１の一方の端面２２から軸方向Ａであって軸受本体２１の他方の端面２３に向かって伸びて軸受本体２１に設けられた六個のスリット２４と、軸受本体２１の他方の端面２３から軸方向Ａであって軸受本体２１の一方の端面２２に向かって伸びて軸受本体２１に設けられた六個のスリット２５と、軸受本体２１の内側に設けられていると共にスリット２４及び２５により円周方向Ｂにおいて互いに離間した複数、本例では十二個の摺動面としての円弧状の凹面２６と、軸受本体２１の外面２７に設けられた少なくとも一つ、本例では二つの装着溝２８と、軸受本体２１の外面２７から突出すると共に軸受本体２１を縮径させるように装着溝２８の夫々に嵌装された弾性リング２９と、ハウジング３の係止溝１１に弾性的な締め代をもって配されていると共にハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制する規制手段３０とを具備している。

軸受本体２１及び凹面２６は、合成樹脂、例えばポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性合成樹脂から一体成形されたものである。

夫々が実質的にラック軸５の外周面４の曲率と同一の曲率を有する十二個の凹面２６は、円周方向Ｂにおいて互いに等間隔、即ち３０°の角度間隔に配されており、各凹面２６は、軸受本体２１の両端面２２及び２３から軸方向Ａにおいて所定距離だけ離れた位置間であって軸方向Ａにおいて二つの装着溝２８を越えて軸受本体２１の内側に設けられており、しかも、各凹面２６の軸方向Ａの中央部は、軸方向Ａにおいて二つの装着溝２８間に位置している。

軸受本体２１の内側は、凹面２６に加えて、端面２２から凹面２６の軸方向Ａの一端３１まで伸びると共に徐々に縮径したテーパ面３２と、端面２３から凹面２６の軸方向Ａの他端３３まで伸びると共に徐々に縮径したテーパ面３４と、端面２２から軸方向Ａに伸びて各スリット２５の軸方向Ａの一端に接続された溝３５と、端面２３から軸方向Ａに伸びて各スリット２４の軸方向Ａの一端に接続された溝３６とを具備しており、各凹面２６は、端面２２及び２３における軸受本体２１の内径よりも小さい内径を有しており、端面２２における軸受本体２１は、端面２３における軸受本体２１の内径よりも小さい内径を有している。

端面２２側において開口する各スリット２４は、円周方向Ｂにおいて互いに等間隔、即ち６０°の角度間隔に配されていると共に、軸方向Ａにおいて端面２３側の装着溝２８を超えて伸びており、端面２３側において開口すると共に円周方向Ｂにおいてスリット２４間に配された各スリット２５もまた、円周方向Ｂにおいて互いに等間隔、即ち６０°の角度間隔に配されていると共に、軸方向Ａにおいて端面２２側の装着溝２８を超えて伸びており、斯かるスリット２４及び２５は、円周方向Ｂにおいて互いに等間隔、即ち３０°の角度間隔であって円周方向Ｂにおいて交互に配されている。

スリット２４及び２５の夫々は、一個でもよいが、本例のように構成されていると、軸受本体２１の縮径を均等に且つ容易に得ることができるので好ましい。

軸受本体２１の外面２７に軸方向Ａにおいて互いに離間されて設けられている二つの装着溝２８は、軸受本体２１の外面２７側での環状の三つの突起３７、３８及び３９により規定されており、突起３７、３８及び３９における軸受本体２１の外面２７の径は、夫々互いに等しい一方、ハウジング３の内周面２の径より小さい。

本例では、ハウジング３に対して自由端部となる部位、即ちハウジング３に係合しない端面２３側の突起３９の部位での軸受本体２１の径方向の最大厚みＴの０．３％から１０％の幅（厚み）Ｄをもったクリアランス４０がハウジング３の内周面２と軸受本体２１の自由端部となる部位での外面２７との間に生じるようになっており、これにより、ハウジング３の内周面２が軸受本体２１の突起３９の部位での外面２７に接触することを回避できる上に、ハウジング３をラック軸５に対して正規の位置に確実に保持できる。

Ｏリングからなる各弾性リング２９は、ハウジング３の内周面２に嵌装されていない一方、装着溝２８に装着されている状態で、ハウジング３の内周面２の径よりも大きい外径を有し、ハウジング３の内周面２に嵌装されていない上に、装着溝２８にも装着されていない状態で、装着溝２８の底面４１の径よりも小さい内径を有しており、而して、軸受本体２１の突起３７、３８及び３９における外面２７から突出すると共に軸受本体２１を縮径させるように装着溝２８に嵌装されている弾性リング２９の夫々は、嵌装される装着溝２８の容積よりも大きな体積を有しており、締め付けられて変形して隙間なしに装着溝２８に充填されても部分的に外面２７から突出するようになっている。

各弾性リング２９は、その外周面で締め代をもってハウジング３の内周面２に嵌装されており、軸受本体２１は、その外面２７とハウジング３の内周面２との間にクリアランス４０をもってハウジング３の内周面２に配されていると共に凹面２６を介してラック軸５を弾性リング２９の弾性力をもって締め付けてラック軸５の外周面４に装着されている。

規制手段３０は、軸受本体２１の端面２２側の外面２７に一体的に設けられていると共にハウジング３の内周面２の係止溝１１に配された六個の円弧状の鍔４２と、軸受本体２１の端面２２に設けられた円弧状溝４３と、円弧状溝４３に嵌装されていると共に端面２２から突出したＯリング等からなる円環状の弾性リング４４とを具備している。

鍔４２の軸方向Ａの一方の端面４５は、係止溝１１を規定するハウジング３の軸方向Ａに対して直交する一方の壁面１２と対面しており、鍔４２の軸方向Ａの他方の端面４７は、係止溝１１を規定するハウジング３の軸方向Ａに対して直交する他方の壁面１３に接触しており、弾性リング４４において鍔４２の軸方向Ａの一方の端面４５と面一の端面２２から軸方向Ａに突出した部位４６は、係止溝１１を規定する一方の壁面１２に接触して弾性的に圧縮されており、鍔４２の軸方向Ａの他方の端面４７は、係止溝１１を規定する他方の壁面１３に接触しており、而して、鍔４２は、ハウジング３の内周面２の係止溝１１に弾性リング４４による弾性的な締め代をもって配されており、規制手段３０は、鍔４２と端面２２から軸方向Ａに突出すると共に円弧状溝４３に配された弾性リング４４とによりハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制するようになっている。

以上の軸受機構１では、軸受本体２１の外面２７の装着溝２８に弾性リング２９を嵌装することにより、スリット２４及び２５を有する軸受本体２１は、弾性リング２９の弾性圧縮力により縮径され、軸受本体２１が縮径された状態の滑り軸受６はハウジング３内に配置され、その後、軸受本体２１の内側にラック軸５を挿入することにより、軸受本体２１は弾性リング２９の弾性圧縮力に抗してスリット２４により拡径すると共にラック軸５はその外周面４で弾性リング２９の弾性圧縮力をもって凹面２６により締め付けられることになる一方、各弾性リング２９は、その外周面で締め代をもってハウジング３の内周面２に接触されることになり、しかも、弾性的な締め代をもった弾性リング４４の部位４６の圧縮変形により鍔４２と弾性リング４４とは軸方向Ａにおいて隙間なしに係止溝１１に配されることになる。

したがって、凹面２６とラック軸５との間のクリアランスは零となり、軸受本体２１とラック軸５との間の衝突をなくし得、結果として運転者に不快音として伝達される衝突音の発生はなく、軸受本体２１の装着溝２８に嵌装された弾性リング２９はハウジング３の内周面２に対して締め代をもっているので、弾性リング２９は弾性変形し、当該弾性変形によりハウジング３の内径の真円度等の寸法誤差を吸収でき、しかも、規制手段３０の鍔４２と弾性リング４４とがハウジング３の係止溝１１に弾性的な締め代をもって配されると共にハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制するために、弾性リング２９とハウジング３の内周面２との間の静止摩擦抵抗よりも滑り軸受６の凹面２６とラック軸５の外周面４との間の静止摩擦抵抗が大きい場合でも、ラック軸５の軸方向Ａの直動開始時に滑り軸受６がラック軸５と共にハウジング３に対して軸方向Ａに直動されることを弾性的に阻止できて滑り軸受６をハウジング３に対して保持でき、ラック軸５の直動開始時でも直動中と同様に滑り軸受６に対して軸方向Ａにラック軸５が直動されることになり、ハンドルでの操舵感覚を向上できる上に、フラッター抑制効果を十分に維持できる。

上記の規制手段３０では、弾性リング４４が端面２２に設けられているが、これに代えて又はこれと共に図６から図８に示すように、弾性リング４４は鍔４２の径方向の外面５１に設けられていてもよい。即ち、図６から図８に示す規制手段３０は、係止溝１１に配された鍔４２に加えて、鍔４２の夫々の表面である径方向の半円環状の外面５１に設けられた円弧状溝５２と、円弧状溝５２に嵌装されていると共に鍔４２の外面５１から径方向に突出した弾性リング４４とを具備しており、鍔４２の軸方向Ａの一方の端面４５は、係止溝１１を規定するハウジング３の壁面１２に接触しており、鍔４２の軸方向Ａの他方の端面４７は、係止溝１１を規定するハウジング３の他方の壁面１３に接触しており、鍔４２の径方向の外面５１から径方向に突出した弾性リング４４の部位５３は、係止溝１１を規定するハウジング３の壁面１４に接触して弾性的に圧縮されており、弾性的に圧縮された弾性リング４４でもって軸方向Ａの厚みが広がるように撓み変形された鍔４２は、ハウジング３の内周面２の係止溝１１に弾性リング４４による弾性的な締め代をもって配されている。なお、弾性リング４４の部位５３は、ハウジング３の壁面１４に単に接触するだけで弾性的に圧縮されていなくてもよく、この場合、弾性リング４４は、鍔４２の軸方向Ａの厚みを広げるように円弧状溝５２に嵌装されているとよい。

弾性リング４４でもって軸方向Ａの厚みが広がるようにされていると共に係止溝１１に配された鍔４２によりハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制するようになっている図６から図８に示す軸受機構１でも、軸受本体２１の外面２７から突出する各弾性リング２９は、ハウジング３の内周面２に対して締め代をもって弾性変形し、当該弾性変形によりハウジング３の内径の真円度等の寸法誤差は吸収され、スリット２４及び２５により縮径自在となっている軸受本体２１は、弾性リング２９によって縮径されてその内側に挿通されたラック軸５を凹面２６で締め付けるので、ラック軸５との間のクリアランスを零にでき、ラック軸５との間の衝突をなくし得、しかも、凹面２６が合成樹脂からなるために、ラック軸５の外周面４との間の摩擦トルクを小さくすることができる上に、規制手段３０の鍔４２がハウジング３の係止溝１１に弾性リング４４による弾性的な締め代をもって配されてハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制するために、弾性リング２９とハウジング３の内周面２との間の静止摩擦抵抗よりも滑り軸受６の凹面２６とラック軸５の外周面４との間の静止摩擦抵抗が大きい場合でも、ラック軸５の軸方向Ａの直動開始時に滑り軸受６がラック軸５と共にハウジング３に対して軸方向Ａに直動されることを弾性的に阻止できて滑り軸受６をハウジング３に対して保持でき、ラック軸５の直動開始時でも直動中と同様に滑り軸受６に対して軸方向Ａにラック軸５が直動されることになり、したがって、図６から図８に示す軸受機構１によっても、運転者に不快音として伝達される衝突音の発生をなくし得、ステアリング操作をよりスムースに行わせることができる上に、ハンドルでの操舵感覚を向上できる上に、フラッター抑制効果を十分に維持できる。

上記の軸受機構１は、端面２２側と端面２３側とにおいて非対称である滑り軸受６を具備しているが、これに代えて、図９から図１３に示すように端面２２側と端面２３側とにおいて対称な滑り軸受６を具備していてもよい。即ち、図９から図１３に示す滑り軸受６は、円筒状の軸受本体２１と、軸受本体２１の一方の端面２２から軸方向Ａであって軸受本体２１の他方の端面２３に向かって伸びて軸受本体２１に設けられた三個のスリット２４と、軸受本体２１の他方の端面２３から軸方向Ａであって軸受本体２１の一方の端面２２に向かって伸びて軸受本体２１に設けられた三個のスリット２５と、軸受本体２１の内側に設けられていると共に円周方向Ｂにおいてスリット２４及び２５により分断されて複数個の摺動面としての六個の円弧状の凹面２６と、軸受本体２１の外面２７に設けられた一つの装着溝２８と、軸受本体２１の外面２７から突出すると共に軸受本体２１を縮径させるように装着溝２８に嵌装された弾性リング２９と、ハウジング３の係止溝１１に弾性的な締め代をもって配されていると共にハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制する規制手段３０とを具備しており、係止溝１１は、壁面１２及び１３に加えて、内周面２の一部を構成する円周方向Ｂに伸びた円環状の壁面１４で規定されており、装着溝２８は、軸方向Ａにおいて凹面２６の中央部に配されており、テーパ面３２は、テーパ面３４と同一の軸方向Ａの長さを有しており、溝３５は、端面２２から軸方向Ａに伸びて各スリット２５の軸方向Ａの一端に接続されており、溝３６は、端面２３から軸方向Ａに伸びて各スリット２４の軸方向Ａの一端に接続されており、端面２２側において開口する各スリット２４は、円周方向Ｂにおいて互いに１２０°の角度間隔に配されていると共に軸方向Ａにおいて装着溝２８を超えて伸びており、端面２３側において開口すると共に円周方向Ｂにおいてスリット２４間に配された各スリット２５もまた、円周方向Ｂにおいて互いに１２０°の角度間隔に配されていると共に軸方向Ａにおいて装着溝２８を超えて伸びており、斯かるスリット２４及び２５は、円周方向Ｂにおいて互いに等間隔、即ち６０°の角度間隔であって、円周方向Ｂにおいて交互に配されている。

図９から図１３に示す滑り軸受６において、軸方向Ａに伸びた扁平状の弾性リング２９は、ハウジング３の内周面２に嵌装されていない一方、装着溝２８に装着されている状態で、ハウジング３の内周面２の径よりも大きい外径を有し、ハウジング３の内周面２に嵌装されていない上に、装着溝２８にも装着されていない状態で、装着溝２８の底面４１の径よりも小さい内径を有しており、而して、軸受本体２１の外面２７から突出すると共に軸受本体２１を縮径させるように装着溝２８に嵌装されており、その外周面で締め代をもってハウジング３の内周面２に嵌装されており、これにより、軸受本体２１は、その外面２７とハウジング３の内周面２の壁面１４との間にクリアランス４０をもってハウジング３の内周面２の壁面１４に配されていると共に、凹面２６を介してラック軸５を弾性リング２９の弾性力をもって締め付けてラック軸５の外周面４に装着されている。

図９から図１３に示す軸受機構１において、規制手段３０は、装着溝２８に連通されていると共に軸方向Ａに伸びて軸受本体２１の外面２７に設けられた少なくとも一対、本例では六対の軸方向溝６１及び６２と、弾性リング２９の軸方向Ａの両端面６３及び６４から一体的に軸方向Ａに伸びるように対応の軸方向溝６１及び６２に嵌装されていると共に夫々が軸受本体２１の軸方向Ａの対応する端面２２及び２３から軸方向Ａに突出してハウジング３の内周面２の係止溝１１に配された少なくとも一対、本例では六対の軸方向弾性突起６５及び６６とを有しており、各対の軸方向弾性突起６５及び６６の軸方向Ａに突出した部位６７及び６８によりハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制するようになっており、軸方向Ａに突出した軸方向弾性突起６５の部位６７は、係止溝１１を規定すると共にハウジング３の軸方向Ａに直交する一方の壁面１２に接触して弾性的に圧縮されており、軸方向Ａに突出した軸方向弾性突起６５の部位６８は、係止溝１１を規定すると共にハウジング３の軸方向Ａに直交する他方の壁面１３に接触して弾性的に圧縮されており、各対の軸方向弾性突起６５及び６６の夫々は軸方向Ａの途中に段部６９を有しており、各軸方向弾性突起６５は、弾性リング２９の軸方向Ａの端面６３から段部６９までは弾性リング２９の径方向の厚みと同一の径方向の厚みを有しており、段部６９からその自由端までは弾性リング２９の径方向の厚みよりも小さい径方向の厚みを有しており、同様に、各軸方向弾性突起６６は、弾性リング２９の軸方向Ａの端面６４から段部６９までは弾性リング２９の径方向の厚みと同一の径方向の厚みを有しており、段部６９からその自由端までは弾性リング２９の径方向の厚みよりも小さい径方向の厚みを有しており、而して、各対の軸方向弾性突起６５及び６６の軸方向Ａに突出した部位６７及び６８は、弾性リング２９の径方向の厚みよりも小さい径方向の厚みを有している。

斯かる図９から図１３に示す軸受機構１においても、軸受本体２１の外面２７から突出する弾性リング２９は、ハウジング３の内周面２の壁面１４に対して締め代をもって弾性変形され、当該弾性変形によりハウジング３の壁面１４の内径の真円度等の寸法誤差は吸収され、スリット２４及び２５により縮径自在となっている軸受本体２１は、弾性リング２９によって縮径されてその内側に挿通されたラック軸５を凹面２６で締め付けるので、ラック軸５との間のクリアランスを零にでき、ラック軸５との間の衝突をなくし得、しかも、凹面２６が合成樹脂からなるために、ラック軸５の外周面４との間の摩擦トルクを小さくすることができる上に、規制手段３０の軸方向弾性突起６５及び６６がハウジング３の係止溝１１に弾性的な締め代をもって配されてハウジング３に対する軸受本体２１の軸方向Ａの移動を弾性的に規制するために、弾性リング２９とハウジング３の内周面２の壁面１４との間の静止摩擦抵抗よりも滑り軸受６の凹面２６とラック軸５の外周面４との間の静止摩擦抵抗が大きい場合でも、ラック軸５の軸方向Ａの直動開始時に滑り軸受６がラック軸５と共にハウジング３に対して軸方向Ａに直動されることを弾性的に阻止できて滑り軸受６をハウジング３に対して保持でき、ラック軸５の直動開始時でも直動中と同様に滑り軸受６に対して軸方向Ａにラック軸５が直動されることになり、したがって、図９から図１３に示す軸受機構１によっても、運転者に不快音として伝達される衝突音の発生をなくし得、ステアリング操作をよりスムースに行わせることができる上に、ハンドルでの操舵感覚を向上できる上に、フラッター抑制効果を十分に維持できる。

上記では、各摺動面を凹面２６で構成したが、これに代えて、各摺動面を円弧状の突面又は平坦面で構成してもよい。

１軸受機構
２内周面
３ハウジング
４外周面
５ラック軸
６滑り軸受
１１係止溝
２１軸受本体
２２、２３端面
２４、２５スリット
２６凹面
２７外面
２８装着溝
２９弾性リング
３０規制手段

Claims

円筒状の内周面を有したハウジングと、このハウジング内に挿着されていると共に円筒状の外周面を有したラック軸と、ハウジングの内周面とラック軸の外周面との間に介在された滑り軸受とを具備しており、ハウジングはその内周面に係止溝を有しており、滑り軸受は、円筒状の軸受本体と、この軸受本体に設けられていると共に軸受本体の軸方向の一方の端面から軸受本体の軸方向の他方の端面に向かって伸びた一方のスリットと、軸受本体に設けられていると共に軸受本体の他方の端面から軸受本体の一方の端面に向かって伸びた他方のスリットと、軸受本体の内側に設けられていると共に軸心周りの方向において互いに離間した複数の摺動面と、軸受本体の外面に設けられた少なくとも一つの装着溝と、軸受本体の外面から径方向に突出すると共に軸受本体を縮径させるように装着溝に嵌装された弾性リングと、ハウジングの係止溝に弾性的な締め代をもって配されていると共にハウジングに対する軸受本体の軸方向の移動を弾性的に規制する規制手段とを具備しており、弾性リングは、その外周面で締め代をもってハウジングに嵌装されており、軸受本体は、摺動面を介してラック軸を弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ラック軸の外周面に装着されている軸受機構。
規制手段は、軸受本体の一方の端面側の外面に一体的に設けられていると共にハウジングの内周面の係止溝に配された鍔と、軸受本体の一方の端面側に設けられた円弧状溝と、この円弧状溝に嵌装されていると共に軸受本体の一方の端面側から軸方向に突出した他の弾性リングとを具備しており、鍔は、ハウジングの内周面の係止溝に他の弾性リングによる弾性的な締め代をもって配されている請求項１に記載の軸受機構。
係止溝は、ハウジングの軸方向に対して直交する一対の壁面と、ハウジングの軸心周りの方向に伸びる壁面とで規定されており、鍔の軸方向の一方の端面は、係止溝を規定すると共にハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面と対面しており、鍔の軸方向の他方の端面は、係止溝を規定すると共にハウジングの軸方向に対して直交する他方の壁面に接触しており、他の弾性リングにおいて軸受本体の一方の端面側から軸方向に突出した部位は、係止溝を規定すると共にハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面に接触して弾性的に圧縮されている請求項２に記載の軸受機構。
規制手段は、軸受本体の一方の端面側の外面に一体的に設けられていると共にハウジングの内周面の係止溝に配された鍔と、この鍔の径方向の外面に設けられた円弧状溝と、この円弧状溝に嵌装されていると共に鍔の径方向の外面から径方向に突出した他の弾性リングとを具備しており、鍔は、ハウジングの内周面の係止溝に他の弾性リングによる弾性的な締め代をもって配されている請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受機構。
係止溝は、ハウジングの軸方向に対して直交する一対の壁面と、ハウジングの軸心周りの方向に伸びる壁面とで規定されており、鍔の軸方向の一方の端面は、係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面に接触しており、鍔の軸方向の他方の端面は、係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する他方の壁面に接触しており、他の弾性リングにおいて鍔の径方向の外面から径方向に突出した部位は、係止溝を規定するハウジングの軸心周りの方向に伸びる壁面に接触して弾性的に圧縮されている請求項４に記載の軸受機構。
規制手段は、装着溝に連通されていると共に軸方向に伸びて軸受本体の外面に設けられた少なくとも一対の軸方向溝と、弾性リングの軸方向の両端面から一体的に軸方向に伸びて対応の軸方向溝に嵌装されていると共に夫々が軸受本体の軸方向の対応する端面から軸方向に突出してハウジングの内周面の係止溝に配された少なくとも一対の軸方向弾性突起とを有しており、一対の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位によりハウジングに対する軸受本体の軸方向の移動を弾性的に規制するようになっている請求項１に記載の軸受機構。
係止溝は、ハウジングの軸方向に対して直交する一対の壁面と、ハウジングの軸心周りの方向に伸びる壁面とで規定されており、一方の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位は、弾性的に圧縮されていると共に係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する一方の壁面に接触しており、他方の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位は、弾性的に圧縮されていると共に係止溝を規定するハウジングの軸方向に対して直交する他方の壁面に接触しており、弾性リングは、その外周面でハウジングの軸心周りの方向に伸びて係止溝を規定する壁面に接触している請求項６に記載の軸受機構。
一対の軸方向弾性突起の軸方向に突出した部位は、弾性リングの径方向の厚みよりも小さい径方向の厚みを有している請求項６又は７に記載の軸受機構。
円筒状の内周面を有すると共にこの内周面に係止溝を有したハウジングの当該内周面と、このハウジング内に挿着されると共に円筒状の外周面を有したラック軸の当該外周面との間に介在される滑り軸受であって、円筒状の軸受本体と、この軸受本体に設けられていると共に軸受本体の一方の端面から軸受本体の他方の端面に向かって伸びた一方のスリットと、軸受本体に設けられていると共に軸受本体の他方の端面から軸受本体の一方の端面に向かって伸びた他方のスリットと、軸受本体の内側に設けられていると共に軸心周りの方向において互いに離間した複数の摺動面と、軸受本体の外面に設けられた少なくとも一つの装着溝と、軸受本体の外面から径方向に突出すると共に軸受本体を縮径させるように装着溝に嵌装された弾性リングと、ハウジングの係止溝に弾性的な締め代をもって配されると共にハウジングに対する軸受本体の軸方向の移動を弾性的に規制する規制手段とを具備しており、弾性リングはその外周面で締め代をもってハウジングに嵌装されると共に軸受本体は摺動面を介してラック軸を弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ラック軸の外周面に装着される滑り軸受。