JP2014058255A - ステアリング装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストや設備コストを削減することができるとともに、ベアリングの損傷や変形等を抑止し、かつ、ベアリングの保持力及び耐久性を高めることが可能なステアリング装置、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明によるステアリング装置においては、ステアリングシャフトが挿通されるコラムチューブ１３内にベアリング４０が固定されている。コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの周壁１３１には、第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓが形成されており、そこに締結バンド７が外側から巻回されて締結されることにより、第１の凸部７１ａが径方向締付部７１の一部としてアウターレース４２に当接し、ベアリング４０を径方向内側へ向かって締め付け、また、第２の凸部７２ｕ，７２ｓが軸方向保持部７２の一部として、アウターレース４２と係合して、軸方向Ｇにおけるベアリング４０の移動が規制される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置等のステアリング装置、及びその製造方法に関する。

車両のステアリング装置において、ベアリングによってステアリングシャフトを回転自在に支持するように構成されたコラムチューブに、そのベアリングを固定する方法として、例えば特許文献１には、コラムチューブの所定部位にストッパ部と押圧部を加圧成形により設ける前成形工程と、そのコラムチューブにベアリングを所定量嵌入する嵌入工程と、コラムチューブの所定箇所を径内方に押し込んでベアリングの軸方向移動を規制する後成形工程を経て、コラムチューブにベアリングを固定する方法が提案されている。この方法は、製造コストを削減するとともに、ベアリングの性能及び耐久性を高めることを企図している。

特開平１１−３４２８５３号公報

しかし、上記従来のコラムチューブへのベアリング固定方法について、本発明者が詳細に検討を行ったところ、まず、コスト削減効果が未だ十分ではないことが判明した。すなわち、特許文献１記載の方法を実施するには、少なくとも、コラムチューブへのプレス孔開け（開口部形成）工程、ベアリングのコラムチューブへの嵌入方向におけるベアリングの側端部（嵌入方向側端部）を規制する部位を開口部にプレス成形する工程、ベアリングをコラムチューブの径内方へ押圧するための押圧部を開口部に成形する工程、ベアリングをコラムチューブ内へ嵌入する工程、及び、ベアリングのコラムチューブへの嵌入方向と反対方向におけるベアリングの側端部（反嵌入方向側端部）を規制する部位を開口部にプレス成形する工程を実行する必要がある。このように工程数が多いため、工数延いては製造コストの増大に繋がってしまう。

また、上述の如く、ベアリングをコラムチューブ内に嵌入した後に反嵌入方向側端部をプレス成形するため、ベアリングにプレス圧（負荷）が印加されてしまい、ベアリングの損傷や変形等を生じるおそれがある。そうなると、ベアリングにいわゆる「ごり」等が発生し、使用者によるステアリングの操舵感覚（フィーリング）等が悪化したり仕様条件をを満足しないことが懸念される。

さらに、特許文献１における図示からも明らかなとおり、コラムチューブに形成される開口部（穴）は、ベアリングの嵌入方向側端部及び反嵌入方向側端部を規制する部位を成形するために形状が比較的複雑であり、その複雑な開口部形状をプレスで打ち抜くので、そのための金型の製作費用が高価になってしまい、製造コストを更に増大させる要因となり得る。また、その場合、金型の形状も比較的複雑となり、プレス加工に繰り返し使用するうちにその形状が経時的に変化し易いので、その金型の保守管理に手間が掛かったり、金型を比較的頻繁に交換する必要が生じたりする可能性がある。その結果、製造コストが更に一層増大してしまうおそれがある。

加えて、ベアリングをコラムチューブ内に嵌入（圧入）してベアリングの圧入部を成形するには、そのためのプレス設備が必要であるため、設備費も高価なものとなってしまう。また、ベアリングの圧入部の成形には、コラムチューブ自体を変形させてベアリングを保持する必要があり、よって、形状の制約上、ベアリングがコラムチューブの軸方向に沿って抜けてしまうのを防止する締付力を高めるには自ずと限界がある。さらに、通常は金属製等の剛性が高いコラムチューブでベアリングを保持するので、コラムチューブを通して伝達される振動やがたつき等を十分に吸収・緩和することが困難であり、そのため、ベアリングの保持力が更に低下してしまうおそれがある。それによって、運転時の操舵フィーリングの悪化や音が発生してしまうおそれがある。

そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、従来に比して製造コストや設備コストを更に削減して経済性を向上させることができるとともに、ベアリングの損傷や変形等を抑止することが可能であり、また、ベアリングの保持力及び耐久性を高めてそれを維持することできるステアリング装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明によるステアリング装置は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールに固定されたステアリングシャフトと、ステアリングシャフトが挿通されたコラムチューブと、ステアリングシャフトを回転自在に支持するようにコラムチューブ内に配置されたベアリングとを備える。

また、本発明によるステアリング装置は、その構成に加えて、帯状をなし、コラムチューブの周壁に巻回されており、かつ、ベアリングをコラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって締め付ける径方向締付部、及び、コラムチューブの軸方向におけるベアリングの移動を規制してベアリングを保持する軸方向保持部を有する締結具を更に備える。そして、径方向締付部は、コラムチューブの周壁に形成された第１の開口（穴部）に周壁の外側から嵌着し、かつ、径方向内側へ向かって凸設してベアリングに当接する第１の凸部を有し、また、軸方向保持部は、コラムチューブの周壁に形成された第２の開口に周壁の外側から嵌着し、かつ、径方向内側へ向かって凸設してベアリングと係合する第２の凸部を有しており、さらに、ベアリングは、コラムチューブにおけるそれらの径方向締付部及び軸方向保持部が形成された部位に固定されている。

このように構成されたステアリング装置においては、ベアリングがコラムチューブにおける第１の開口及び第２の開口が形成された部位の内部空間に配置され、その状態で、帯状（バンド状）の締結具がコラムチューブの周壁外側に巻回され、その際、締結具に設けられた第１の凸部及び第２の凸部が、それぞれ、コラムチューブの第１の開口及び第２の開口にコラムチューブの外側から嵌着される。これにより、締結具の第１の凸部がベアリングに当接し、かつ、第２の凸部がベアリングと係合し、その状態から締結具が締め付けられると、ベアリングは、第１の凸部の部位においてコラムチューブの径方向内側に向かって押圧されて締め付けられ、かつ、第２の凸部の部位においてコラムチューブの軸方向における移動が制限されることにより、コラムチューブに保持されるように固定される。こうして、ステアリングシャフトがベアリングを介してコラムチューブに回転自在に支持する。

このような締結具の第１の凸部を含む部位が、ベアリングを径方向内側に向かって締め付ける径方向締付部として機能し、かつ、締結具の第２の凸部を含む部位が、ベアリングの軸方向における移動を規制してベアリングを保持する軸方向保持部として機能する構造を有することにより、上記特許文献１に記載された方法の如くベアリングをコラムチューブに嵌入させた後にそのコラムチューブを更にプレス成形する工程を省略することができ、工数延いては製造コストが削減される。

また、そのようにしてベアリングを挿嵌した後のコラムチューブのプレス加工が不要な構造であるので、ベアリングにプレス圧（負荷）が印加されてしまうことがなく、その結果、ベアリングの損傷や変形等が生じるおそれもない。

さらに、締結具の第１の凸部を含む部位を径方向締付部として機能させ、かつ、締結具の第２の凸部を含む部位を軸方向保持部として機能させるのに、それらの第１の凸部及び第２の凸部を嵌着する第１の開口及び第２の開口をコラムチューブに穿設する必要があるものの、それらの開口形状は、第１の凸部及び第２の凸部に合わせた単純な形状でよい。また、その寸法の加工精度のみを管理すればよいので、金型を使用してプレスで打ち抜く等してそれらの第１の開口及び第２の開口を形成する場合でも、金型の製作費用をより安価にすることができる。

またさらに、軸方向保持部を構成するためにコラムチューブに加工形成するのが第２の開口のみであり（すなわち余計な曲げ加工等は不要）、かつ、その形状が、特許文献１に記載されているベアリングの嵌入方向側端部及び反嵌入方向側端部を規制する部位の如く複雑な形状ではないことから、開口形成をプレスによる打ち抜き加工ではなく、例えば、レーザ加工で代替することもできる。これは、径方向締付部を構成するための第１の開口の加工形成についても同様である。よって、これらの場合には、プレス打ち抜き用の金型自体が不要になる利点がある。

しかも、上述の如く、ベアリングをコラムチューブの所定部位に配置して、締結具によってそのベアリングを固定するので、ベアリングをコラムチューブ内に嵌入（圧入）する必要がなく、これにより、ベアリング圧入用のプレス設備も不要となる。また、ベアリングの固定に、コラムチューブを変形させることも不要である。さらに、締結具は、金属の他、樹脂、又は、金属と樹脂の複合体等の適宜の材料で形成することができ、かつ、その形状も任意に選択することができる。よって、ベアリングがコラムチューブの軸方向に沿って抜けてしまうのを防止する締付力は、径方向の締付力（押圧力）、及び、締結具の材質や形状等に応じて所望に調整することができ、これにより、ベアリングに対する十分な締付力が確保かつ維持される。

またさらに、上述の如く、締結具としては、十分な締付力を発現することが可能であれば、適宜の材料で、また、適宜の形状に形成することができるので、少なくともベアリングと接触する部位が、例えば想定される振動等に対して弾性を有する樹脂等で形成された締結具を用いれば、コラムチューブを通して伝達される振動やがたつき等を十分に吸収・緩和することでき、その結果、ベアリングの保持力が更に高められ、かつ、耐久性が向上される。

また、上記構成のステアリング装置のより具体的な態様として、軸方向保持部が、コラムチューブの周壁の一部がコラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって屈曲された第３の凸部を有するものを好適な一例として挙げることができる。この場合、第３の凸部は、例えば、コラムチューブの周壁の一部に切れ込みを加工し、その部位をコラムチューブの内側にプレス等によって曲げ成形することによって、簡便に形成し得る。

このようにすれば、ベアリングのコラムチューブ内の固定位置（軸方向の保持位置）の位置決めをより確実に行うことができる。また、ベアリングと係合して軸方向の移動を制限するために締結具に設ける第２の凸部としては、例えばベアリングを挟持するように形成された複数の部位を有する必要があるところ、第３の凸部を軸方向保持部の一部として用いることにより、締結具に設ける第２の凸部の一部をそれで代替することができる。これにより、締結具の構造をより簡略化し得る点においても有用である。

また、本発明によるステアリング装置の製造方法は、上述した本発明のステアリング装置を有効に製造するための方法であって、帯状をなし、かつ、一面側に凸設する第１の凸部、及び、その一面側に凸設する第２の凸部を有する締結具を準備する工程と、コラムチューブの周壁に第１の開口及び第２の開口を形成する工程と、コラムチューブにおける第１の開口及び第２の開口が形成された部位に、ベアリングを配置する工程と、締結具をコラムチューブの周壁に巻回し、第１の開口及び第２の開口に、それぞれ、締結具の第１の凸部及び第２の凸部をコラムチューブの周壁の外側から嵌着し、第１の凸部及び第２の凸部をコラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって凸設させてベアリングに当接させる工程と、締結具を締結することにより、第１の凸部を含む部位を、ベアリングを径方向内側に向かって締め付ける径方向締付部として機能させ、かつ、第２の凸部を含む部位を、コラムチューブの軸方向におけるベアリングの移動を規制してベアリングを保持する軸方向保持部として機能させる工程とを有する。それらにより、ベアリングは、コラムチューブにおいて径方向締付部及び軸方向保持部が形成された部位に固定される。

さらに、より具体的には、コラムチューブの周壁の一部をコラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって屈曲して、軸方向保持部の一部として機能する第３の凸部を形成するようにしても好しい。またさらに、上述の如く、第１の開口及び第２の開口を形成する工程においては、第１の開口及び／又は第２の開口をレーザ加工によって形成しても好適である。

本発明によれば、コラムチューブに帯状の締結具を巻回して締結することにより、ベアリングの径方向締付部と軸方向保持部が構成され、これにより、ベアリングが固定されてステアリング装置を簡便に得ることができるので、製造コストや設備コストの削減により経済性を向上させることができるとともに、ベアリングの損傷や変形等を抑止することが可能となる。また、軸方向保持部の形成する際に金型を用いる場合であっても、その製作費用、及び交換を含む保守管理費用を軽減でき、或いは、金型を使用しなくてもよいので、更なるコストの削減を実現することができる。加えて、かかる締結具の使用によって、ベアリングに対して十分な締付力を実現かつ維持するこができ、しかも、コラムチューブを通して伝達される振動やがたつき等を十分に吸収・緩和することできるので、ベアリングの保持性や耐久性を一層向上させることもできる。

本発明によるステアリング装置に係る好適な一実施形態（電動パワーステアリング装置）の全体構成を概略的に示す正面図（一部断面図）である。 図１に示す電動パワーステアリング装置の一部の構成を示す拡大図（一部断面図）である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図１に示す電動パワーステアリング装置におけるコラムチューブにベアリングが挿嵌された状態を示す平面図及び側面図（（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図）である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示す電動パワーステアリング装置で用いられる締結具の一例の構成を概略的に示す正面図及び背面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、コラムチューブのアウターコラムの材料原管である直管の正面図及び側面図（（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図）である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は、それぞれ、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す直管に第１の開口及び第２の開口を形成した後の状態を概略的に示す正面図、側面図（（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図）、上面図、及び下面図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は、それぞれ、コラムチューブのアウターコラムにベアリングを固定した後の状態を概略的に示す正面図、側面図（（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図）、上面図、及び下面図である。 本発明によるステアリング装置で用いられるベアリング４０の固定（締結）構造の他の一例を概略的に示す正面断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。さらに、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。またさらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。

図１は、本発明によるステアリング装置に係る好適な一実施形態の全体構成を概略的に示す正面図（一部断面図）である。電動パワーステアリング装置１は、車体後方側（図１における向かって右側）にステアリングホイール１１が固定されたステアリングシャフト１２が、筒状をなすコラムチューブ１３の管内に挿通されたものであり、さらに、ステアリングシャフト１２に補助トルクを付与するためのアシスト装置２０と、ステアリングシャフト１２の車体前方側（図１における向かって左側）に図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備えている。

ステアリングホイール１１は、その中央部がステアリングシャフト１２の一端部に固定されており、例えば図示しない公知のチルト機構やテレスコピック（入れ子）機構を設けることにより、ステアリングホイール１１の高さ方向（図示矢印Ｙａ，Ｙｂで示す方向）位置や車体前後方向（図示矢印Ｙｃで示す方向及びその反対方向）位置が調節自在に構成されている。

ステアリングシャフト１２は、アウターシャフト１２Ａとインナーシャフト１２Ｂとが、例えばスプライン係合と合成樹脂を介した結合により、回転力を伝達自在に、かつ、軸方向に関して相対変位可能に組み合わされてなる。これにより、車両の衝突等によって軸方向に衝撃が加わった場合には、アウターシャフト１２Ａ及びインナーシャフト１２Ｂが、両者を結合する合成樹脂の部位で破断し、その結果、ステアリングシャフト１２の全長が縮むように構成されている。

さらに、ステアリングシャフト１２が挿通されたコラムチューブ１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとが、テレスコピック状（入れ子状）に移動可能に組み合わされてなり、これにより、車両の衝突等によって軸方向に衝撃が加わった場合には、その衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まるように構成されている。すなわち、コラムチューブ１３は、いわゆるコラプシブル構造を有している。

また、コラムチューブ１３のインナーコラム１３Ｂは、その車体前方側端部が、ギヤハウジング２１の車体後方側端面に結合固定されている。一方、ステアリングシャフト１２のインナーシャフト１２Ｂは、その車体前方側端部がギヤハウジング２１の内側を通って、アシスト装置２０の内部に設けられた図示しないウォームホイール（アクチュエータ等によって回転駆動されるウォームの回転をステアリングシャフト１２に伝達するためのもの）に連結されている。

さらに、コラムチューブ１３は、その中間部において、支持ブラケット１４によって車体１８の一部（例えば車内のダッシュボードの下面等）に支承されている。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間には、図示しない係止部が設けられており、支持ブラケット１４に例えば車体前方側へ向かう方向の衝撃が加わった場合、支持ブラケット１４が上記係止部から外れて車体前方側へ移動するように構成されている。同様に、ギヤハウジング２１の上端部も、車体１８の一部に支承されている。

また、インナーシャフト１２Ｂの車体前方側端部に設けられており、かつ、ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出するように配置された出力軸１９は、自在継手１５を介して、中間シャフト１６の車両後方側端部に連結されている。この中間シャフト１６の車両前方側端部には、別の自在継手１７を介して、ステアリングギヤ３０の入力軸３１が連結されている。なお、その入力軸３１には、図示しない例えばピニオンが結合しており、さらに、そのピニオンには、ステアリングギヤ３０に往復摺動可能に内嵌された図示しないラックが噛合している。かかる構造により、ステアリングホイール１１の回転が、タイロッド３２を移動させて、車両の図示しない車輪が操舵される。また、地面から車輪を介して中間シャフト１６に加わった振動がステアリングホイール１１へ伝達されてしまうことを防止するための振動吸収装置を、自在継手１５，１７に設けることもできる。

また、アシスト装置２０には、ギヤハウジング２１に固定されたケース２９１内に設置された永久磁石製のステータ、及び、出力軸に設けられかつステータに対向配置されたロータを備える電動モータ２９が設けられている。この電動モータ２９は、インナーシャフト１２Ｂに設置された図示しないトルクセンサによって検出されたステアリングホイール１１からインナーシャフト１２Ｂへ印加されるトルクの方向と大きさに基づいて、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させるように構成されている。

ここで、図２は、図１に示す電動パワーステアリング装置１の一部の構成を示す拡大図（一部断面図）である。なお、図２においては、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａに形成された後述する「径方向締付部」及び「軸方向保持部」の図示を省略した。同図に示す如く、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの車体後方側端部には、インナーレース４１とアウターレース４２との間に複数のボール４３が回動自在に保持されてなるベアリング４０が挿嵌されている。ステアリングシャフト１２のアウターシャフト１２Ａは、ベアリング４０のインナーレース４１を挿通して固定されており、これにより、ベアリング４０がステアリングシャフト１２を回転自在に支持するようにされている。このように、ステアリングシャフト１２、ベアリング４０、及びコラムチューブ１３は、コラムチューブ１３の軸方向Ｇに沿って同軸状に配設されている。

図３（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図１に示す電動パワーステアリング装置１におけるコラムチューブ１３にベアリング４０が挿嵌された状態を示す平面図及び側面図である。なお、図３（Ａ）は、図２の軸方向Ｇにおいて車体後方側端部側から視認した上面図に相当し、図３（Ｂ）におけるＡ−Ａ矢視でもあり、また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図でもある。さらに、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態で用いられる締結具の一例の構成を概略的に示す正面図及び背面図である。

これらの図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの周壁１３１には、径方向締付部７１及び軸方向保持部７２が設けられたバンド部７０を有する締結バンド７（締結具）が巻回されている。この締結バンド７は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すとおり、ヘッド部７ａからバンド部７０が略直線状に延出したものである。このバンド部７０の表（おもて）面７３側（一面側）には、バンド部７０の幅方向（延在方向に直交する方向）の中央に凸設された複数の第１の凸部７１ａと、バンド部７０の幅方向の辺端に対向配置された複数の第２の凸部７２ｕ，７２ｓが、所定の間隔で交互に配設されている（特に図３（Ａ）及び図４（Ａ）参照）。なお、第１の凸部７１ａは、バンド部７０の一部が、裏面７４側から表面７３側へ突出した形状を有しており、第１の凸部７１ａの裏側には凹部７１１が画成されている。

また、バンド部７０の裏面７４には、等間隔に並設された複数の締結溝から構成されるセレーション７５が形成されており、さらに、ヘッド部７ａには締結孔７Ｈ（いわゆる「爪」）が形成されている。図３（Ａ）に示す如く、締結バンド７がコラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの周壁１３１に巻回された状態では、バンド部７０における先端部７ｂ（ヘッド部７ａと反対側の端部）がその締結孔７Ｈを挿通し、セレーション７５の締結溝がヘッド部７ａの締結孔７Ｈに掛止される。このように、締結バンド７は、いわゆるアウトサイドセレーション構造を有しており、締結孔７Ｈと先端部７ｂとでいわゆる「返し構造」が生起される緩み止め機構が設けられたものである。

一方、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａには、その周壁１３１に沿って、バンド部７０の第１の凸部７１ａの断面と同等の形状を有する第１の開口３ａと、バンド部７０の第２の凸部７２ｕ，７２ｓの断面と同等の形状を有し、かつ、それらと同等に離間して対向配置された第２の開口３ｕ，３ｓが、交互に穿設されている。これらの第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓは、それぞれ、バンド部７０に形成された第１の凸部７１ａ及び第２の凸部７２ｕ，７２ｓの配置間隔と同等に交互に離間配置されている。

そして、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、締結バンド７がアウターコラム１３Ａの周壁１３１に巻回された状態において、第１の開口３ａには、アウターコラム１３Ａの周壁１３１の外側から、第１の凸部７１ａが挿入され嵌着される。これにより、その第１の凸部７１ａが、アウターコラム１３Ａの径方向内側へ向かって凸設（径方向外側から見て凹設）し、その突端部がベアリング４０のアウターレース４２の外壁面４２ａに当接してベアリング４０を径方向内側へ向かって締め付けられる。このように、締結具７のバンド部７０における第１の凸部７１ａを含む部位が、径方向締付部７１として機能する。

また、同図に示す如く、第２の開口３ｕ，３ｓには、アウターコラム１３Ａの周壁１３１の外側から、それぞれ第２の凸部７２ｕ，７２ｓが挿入され嵌着される。これにより、それらの第２の凸部７２ｕ，７２ｓが、アウターコラム１３Ａの径方向内側へ向かって凸設（径方向外側から見て凹設）し、ベアリング４０（のアウターレース４２）と係合する。これにより、コラムチューブ１３の軸方向Ｇにおけるベアリング４０の移動が規制されるように、ベアリング４０がコラムチューブ１３の内部に保持される。このように、締結具７のバンド部７０における第２の凸部７２ｕ，７２ｓを含む部位が、軸方向保持部７２として機能する。

より具体的には、軸方向保持部７２の第２の凸部７２ｕ，７２ｓのうち、図３（Ａ）において紙面手前端（図３（Ｂ）において向かって左側；すなわち、車体後方側）に位置する第２の凸部７２ｕが、ベアリング４０のアウターレース４２の車体後方側端面４２ｕと当接しており、また、図３（Ａ）において紙面奥端（図３（Ｂ）において向かって右側；すなわち、車体前方側）に位置する第２の凸部７２ｓが、ベアリング４０のアウターレース４２の車体前方側端面４２ｓと当接し、これらにより、ベアリング４０が挟持されている。

ここで、ベアリング４０の締め付け代を確保するべく、径方向締付部７１の第１の凸部７１ａの高さは、その先端と、それに対向する直管１３Ａの内壁面との距離（つまりベアリング４０の締付内径）が、ベアリング４０の外径寸法よりも小さくなるように設定される。一方、軸方向保持部７２の第２の凸部７２ｕ，７２ｓの高さは、ベアリング４０のアウターレース４２の車体後方側端面４２ｕ及び車体前方側端面４２ｓが掛かるように、その部位における内径がベアリング４０の外径寸法よりも小さくなるように設定される。
また、軸方向保持部７２の第２の凸部７２ｕ，７２ｓの距離は、ベアリング４０の高さ（幅）、すなわちベアリング４０のアウターレース４２の車体後方側端面４２ｕと車体前方側端面４２ｓとの間の長さと同等、又は、それよりもやや大きくされている。なお、本実施形態では、その軸方向保持部７２の第２の凸部７２ｕ，７２ｓの距離に合わせてバンド部７０の幅が設定されている。

このようにして、ベアリング４０のアウターレース４２が軸方向保持部７２の第２の凸部７２ｕ，７２ｓに嵌着しており、上述した第１の凸部７１ａを含む径方向締付部７１による径方向内側への締付（押圧）と相俟って、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａにおけるそれらの径方向締付部７１及び軸方向保持部７２が形成された部位に、ベアリング４０が固定されている。

このように構成された電動ステアリング装置１を製造する手順の一例の一部について、図５（Ａ）及び（Ｂ）、図６（Ａ）乃至（Ｄ）、並びに図７（Ａ）乃至（Ｄ）を参照しながら、以下に説明する。なお、ここでは、コラムチューブ１３を加工し、それにベアリング４０を固定するまでの手順、すなわち図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す状態を生起するまでの手順について詳述する。

まず、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの材料原管である直管を用意する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、その直管の正面図及び側面図（図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図）であり、説明の便宜上、その直管にもコラムチューブ１３及びアウターコラム１３Ａと同じ符号を付してある。この直管１３Ａ（１３）としては、その内径がベアリング４０の外径よりも若干大きいものを用いる。

次に、例えばプレス加工による打ち抜き、又は、レーザによる切削加工によって、その直管１３Ａに、第１の開口３ａ、及び、第２の開口３ｕ，３ｓを形成する。図６（Ａ）乃至（Ｄ）は、それぞれ、直管１３Ａに第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓを形成した後の状態を概略的に示す正面図、側面図（図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図）、上面図、及び下面図である。同図に示す如く、直管１３Ａの軸方向Ｇに直交する平面において所定の角度毎（この実施形態では６０°毎）に、第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓが交互に３箇所ずつ形成されるように、直管１３Ａにおけるベアリング４０が固定される位置の外周に沿ってその周壁を径方向内側に打ち抜く、又は、切削する。この際、合計９箇所の打ち抜き又は切削は、同時に行ってもよいし、適宜の箇所を複数回に分けて行ってもよい。

それから、図６（Ａ）乃至（Ｄ）に示す状態のコラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａにおける第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓが形成された側の開放端１３Ｈから、別途用意したベアリング４０を遊挿する。そして、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す締結バンド７を、その表面７３がアウターコラム１３Ａの周壁１３１の外面と接するように、その周壁１３１の周方向に巻回して締結し、これによりベアリング４０をアウターコラム１３Ａの内部に固定する。図７（Ａ）乃至（Ｄ）は、それぞれ、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａにベアリング４０を固定した後の状態を概略的に示す正面図、側面図（図７（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図）、上面図、及び下面図である。

このとき、締結バンド７の表面７３に凸設された径方向締付部７１における第１の凸部７１ａ、及び、軸方向保持部７２における第２の凸部７２ｕ，７２ｓを、それぞれ、アウターコラム１３Ａの周壁１３１の外側から、第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓに嵌め込み、更に押し込んで、アウターコラム１３Ａの内部空間側へ向かって更に凸設させる。こうして、第１の凸部７１ａがベアリング４０のアウターレース４２の外壁面４２ａに当接し、かつ、第２の凸部７２ｕ，７２ｓがベアリング４０のアウターレース４２を挟持するように係合して、アウターコラム１３Ａの内部に遊挿されたベアリング４０が仮止めされる。それから、締結バンド７のバンド部７０の端部７ｂを、ヘッド部７ａの締結孔７Ｈに挿通させ、その端部７ｂを、例えば所定の締付トルクとなるように引っ張ることにより、第１の凸部７１ａによるアウターレース４２の締め付けが強められ、また、第２の凸部７２ｕ，７２ｓとアウターレース４２との係合がより深くかつ強固なものとなる。ベアリング４０は、この状態で、径方向内側へ向かって締め付けられ、かつ、コラムチューブ１３の軸方向Ｇにおける移動が規制される。

このように構成された電動パワーステアリング装置１、及びその製造方法によれば、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａにベアリング４０を遊挿した後に、アウターコラム１３Ａの外側から締結バンド７を巻回し、それを締結することにより、その部位にベアリング４０を固定するので、ベアリング４０をコラムチューブ１３に嵌入させた後にそのコラムチューブ１３を更にプレス成形する工程が必要な従来のステアリング装置及びその製造方法に比して、工程数を減らすことができ、その結果、工数延いては製造コストを削減することができる。

また、そのように、電動パワーステアリング装置１が、ベアリング４０を挿嵌した後のコラムチューブ１３のプレス加工が不要な構造を有するので、ベアリング４０にプレス圧（負荷）が印加されるおそれがなく、これにより、ベアリング４０に損傷や変形等が生じてしまうことを防止することができる。

さらに、締結バンド７の第１の凸部７１ａを含む部位を径方向締付部７１として機能させ、かつ、締結バンド７の第２の凸部７１ｕ，７２ｓを含む部位を軸方向保持部７２として機能させるのに、それらの第１の凸部７１ａ及び第２の凸部７２ｕ，７２ｓを嵌着する第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓを穿設する必要があるものの、それらの開口形状は、凸状及び断面矩形状をなす簡素な形状を有する第１の凸部７１ａ及び第２の凸部７２ｕ，７２ｓに応じた単純な形状でよい。また、その寸法の加工精度のみを管理すればよいので、金型を使用してプレスで打ち抜く等してそれらの第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓを形成する場合でも、金型の製作費用をより安価にすることができる。これにより、電動パワーステアリング装置１の製造コストを更に削減して、経済性を一層向上させることが可能となる。

またさらに、軸方向保持部７２を構成するためにコラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａに加工形成するのが、第２の開口３ｕ，３ｓのみであって、特許文献１等に記載された従来の如く複雑な曲げ加工等を必要とせず、かつ、その形状自体が簡便なものであることから、開口形成をプレスによる打ち抜き加工ではなく、上述の如く、例えばレーザ加工で代替することもできる。これは、径方向締付部７１を構成するための第１の開口３ａの加工形成についても同様のことが言える。よって、それらの場合には、そもそもプレス打ち抜き用の金型自体が不要になるので、電動パワーステアリング装置１の製造コストを更に一層削減して、経済性を更に一層向上させることができる。

また、ベアリング４０をコラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの所定部位に配置して、締結バンド７によってベアリング４０を固定するので、ベアリング４０をコラムチューブ１３内に嵌入（圧入）する必要がない。よって、ベアリング圧入用のプレス設備が不要となるので、設備コストを削減することもできる。さらに、ベアリング４０の固定に、コラムチューブ１３を加工変形させることも不要であるので、そのためのプレス設備や工程も不要となり、これにより、更なる経済性の向上を図ることができる。

またさらに、締結バンド７は、金属の他、樹脂、又は、金属と樹脂の複合体等の適宜の材料で形成することができ、かつ、その形状も任意に選択することができる。よって、ベアリング４０がコラムチューブ１３の軸方向に沿って抜けてしまうのを防止する締付力は、径方向の締付力（押圧力；締付力による摩擦）、及び、締結具の材質や形状等（締結具の軸方向保持部におけるせん断力）に応じて所望に調整することができ、これにより、ベアリングに対する十分な締付力を確保し、それを維持することができる。

またさらに、上述の如く、締結バンド７としては、十分な締付力を発現することが可能であれば、適宜の材料で、また、適宜の形状に形成することができるので、少なくともベアリング４０と接触する部位が、例えば想定される振動等に対して弾性を有する樹脂等で形成された締結バンド７を用いることにより、コラムチューブ１３を通して伝達される振動やがたつき等を十分に吸収・緩和することでき、その結果、ベアリング４０の保持力をが更に高めることができ、また、耐久性を向上させることができる。

さらにまた、軸方向保持部７２を構成する第２の凸部７２ｕ，７２ｓと、ベアリング４０におけるアウターレース４２の車体後方側端面４２ｕ及び車体前方側端面４２ｓとが、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの周方向に沿って所定の長さ（第２の凸部７２ｕ，７２ｓの幅、第２の開口３ｕ，３ｓの周方向幅）連続して当接するので、例えば両者が互いに「点」状に係合する場合に比して、ベアリング４０がアウターコラム１３Ａから外れ難くなる利点がある。

図８は、本発明によるステアリング装置で用いられるベアリングの固定（締結）構造の他の一例を概略的に示す正面断面図である。図８に示すベアリング４０の固定構造は、アウターコラム１３Ａに第２の開口３ｓを形成せず、アウターコラム１３Ａに第３の凸部１３３を形成し、かつ、締結バンド７に代えて締結バンド８（締結具）を備えること以外は、図３（Ａ）及び（Ｂ）等に示すベアリング４０の固定構造と同様に構成されたものである。

締結バンド８は、第１の凸部７１ａに代えてそれよりも形状が小さい第１の凸部８１ａを有すること、及び、第２の凸部７２ｓ，７２ｕのうち第２の凸部７２ｕのみ有すること以外は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すバンド部７０と同様に構成されたバンド部８０を備えたものである。この態様においては、第１の凸部８１ａを含む部位から径方向締付部８１が構成される。また、第３の凸部１３３は、コラムチューブ１３のアウターコラム１３Ａの周壁１３１の一部をアウターコラム１３Ａの内部空間における径方向内側へ向かって屈曲させた（折り曲げた）ものであり、締結バンド８の第２の凸部７２ｕとともに軸方向保持部８２の一部として機能する。なお、第３の凸部１３３の形成部位に、開口１３５が画成される。

この図８に記載されたベアリング４０の固定構造を備えるステアリング装置によっても、上述した電動パワーステアリング装置１が奏するのと同等の作用効果が奏される（冗長な説明を避けるためここでの詳説は省略する。）。また、それに加えて、ベアリング４０をアウターコラム１３Ａ内に遊挿した際に、ベアリング４０のアウターレース４２の外壁面４２ａが第３の凸部１３３に係止されるので、ベアリング４０のコラムチューブ内の固定位置（軸方向の保持位置）の位置決めをより確実に行うことができる。さらに、第３の凸部１３３を軸方向保持部８２の一部として用いることにより、締結バンド８に設ける第２の凸部の一部をそれで代替することができるので、締結バンド８の構造をより簡略化することができる。

なお、上述したとおり、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、径方向締付部７１及び軸方向保持部７２の個数は、図示の如く３箇所ずつに限らず、何れも少なくとも２箇所形成すればよい。また、それらの径方向締付部７１及び軸方向保持部７２の形成箇所も、等角度間隔に限定されない。さらに、第１の凸部７１ａ及び第２の凸部７２ｕ，７２ｓ、並びに、それに対応する第１の開口３ａ及び第２の開口３ｕ，３ｓの形状は、径方向締付部７１及び軸方向保持部７２の機能が発現されれば、例えば断面円状や断面楕円状等の任意の形状を適宜採用することができる。またさらに、ステアリング装置の全体構成も、電動パワーステアリング装置１として例示した構成に制限されない。

以上説明したとおり、本発明のステアリング装置及びその製造方法は、製造コストや設備コストの削減により経済性を向上させることができるとともに、ベアリングの損傷や変形等を抑止することが可能であり、さらに、ベアリングの保持性や耐久性を一層向上させることができるので、ステアリング装置を備える例えば車両一般、及び、それらの製造等に広く且つ有効に利用することができる。

１ 電動パワーステアリング装置（ステアリング装置）
３ａ 第１の開口
３ｕ，３ｓ 第２の開口
７，８ 締結バンド（締結具）
７ａ ヘッド部
７ｂ 端部
７Ｈ 締結孔
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト
１２Ａ アウターシャフト
１２Ｂ インナーシャフト
１３ コラムチューブ
１３Ａ アウターコラム，直管
１３Ｂ インナーコラム
１３Ｈ アウターコラムの開放端
１３１ アウターコラムの周壁
１３３ 第３の凸部
１３５ 開口
１４ 支持ブラケット
１５，１７ 自在継手
１６ 中間シャフト
１８ 車体
１９ 出力軸
２０ アシスト装置
２１ ギヤハウジング
２９ 電動モータ
２９１ ケース
３０ ステアリングギヤ
３１ 入力軸
３２ タイロッド
４０ ベアリング
４１ インナーレース
４２ アウターレース
４２ａ アウターレースの外壁面
４２ｕ アウターレースの車体後方側端面
４２ｓ アウターレースの車体前方側端面
４３ ボール
７０，８０ バンド部
７１，８１ 径方向締付部
７１ａ，８１ａ 第１の凸部
７２，８２ 軸方向保持部
７２ｕ，７２ｓ 第２の凸部
７３ バンド部の表（おもて）面
７４ バンド部の裏面
７５ セレーション
Ｇ コラムチューブの軸方向

Claims (5)

1. ステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールに固定されたステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトが挿通されたコラムチューブと、
   前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するように前記コラムチューブ内に配置されたベアリングと、
   帯状をなし、前記コラムチューブの周壁に巻回されており、かつ、前記ベアリングを前記コラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって締め付ける径方向締付部、及び、前記コラムチューブの軸方向における前記ベアリングの移動を規制して前記ベアリングを保持する軸方向保持部を有する締結具と、
   を備え、
   前記径方向締付部は、前記コラムチューブの周壁に形成された第１の開口に前記周壁の外側から嵌着し、かつ、前記径方向内側へ向かって凸設して前記ベアリングに当接する第１の凸部を有し、
   前記軸方向保持部は、前記コラムチューブの周壁に形成された第２の開口に前記周壁の外側から嵌着し、かつ、前記径方向内側へ向かって凸設して前記ベアリングと係合する第２の凸部を有し、
   前記ベアリングは、前記コラムチューブにおける前記径方向締付部及び前記軸方向保持部が形成された部位に固定されている、
   ステアリング装置。
2. 前記軸方向保持部は、前記コラムチューブの周壁の一部が前記コラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって屈曲された第３の凸部を有する、
   請求項１記載のステアリング装置。
3. ステアリングホイール、前記ステアリングホイールに固定されたステアリングシャフト、前記ステアリングシャフトが挿通されたコラムチューブ、及び、前記コラムチューブに嵌装され、前記ステアリングシャフトを回転自在に支持するベアリングを備えるステアリング装置の製造方法であって、
   帯状をなし、かつ、一面側に凸設する第１の凸部、及び、前記一面側に凸設する第２の凸部を有する締結具を準備する工程と、
   前記コラムチューブの周壁に第１の開口及び第２の開口を形成する工程と、
   前記コラムチューブにおける前記第１の開口及び前記第２の開口が形成された部位に、前記ベアリングを配置する工程と、
   前記締結具を前記コラムチューブの周壁に巻回し、前記第１の開口及び前記第２の開口に、それぞれ、前記締結具の前記第１の凸部及び前記第２の凸部を前記周壁の外側から嵌着し、前記第１の凸部及び前記第２の凸部を前記コラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって凸設させて前記ベアリングに当接させる工程と、
   前記締結具を締結することにより、前記第１の凸部を含む部位を、前記ベアリングを前記径方向内側に向かって締め付ける径方向締付部として機能させ、かつ、前記第２の凸部を含む部位を、前記コラムチューブの軸方向における前記ベアリングの移動を規制して前記ベアリングを保持する軸方向保持部として機能させる工程と、
   を有するステアリング装置の製造方法。
4. 前記コラムチューブの周壁の一部を前記コラムチューブの内部空間における径方向内側へ向かって屈曲して、前記軸方向保持部の一部として機能する第３の凸部を形成する、
   請求項３記載のステアリング装置の製造方法。
5. 前記第１の開口及び前記第２の開口を形成する工程においては、前記第１の開口及び／又は前記第２の開口をレーザ加工によって形成する、
   請求項３又は４記載のステアリング装置の製造方法。

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