JP3941506B2 - ステアリングコラム用滑り軸受 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリングコラムシャフトを回転自在に支承するために、ステアリングコラムチューブとステアリングコラムシャフトとの間に介在されるステアリングコラム用滑り軸受及び斯かる軸受を具備したステアリングコラム機構に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
自動車のステアリングコラムシャフト（以下、コラムシャフトという）を回転自在に支承するステアリングコラム用軸受としては、ボールベアリングからなる転がり軸受または合成樹脂からなる滑り軸受が使用されている。一般に、コラムシャフトを回転自在に支承する軸受に対しては、荷重や速度などの回転条件はさほど厳しくないが、アイドリング時等にコラムシャフトに作用する振動を吸収する振動吸収性や摩擦トルクの安定性が要求される。転がり軸受では、摩擦トルクは安定しているものの振動吸収性に劣り、また転がり軸受を固定するステアリングコラムチューブ（以下、コラムチューブという）及び転がり軸受に支承されるコラムシャフトの寸法精度を高精度に仕上げる必要があるため、転がり軸受自体の高価な点に加えて加工コストも高くなるという問題がある。
【０００３】
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、滑り軸受とコラムシャフト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、コラムシャフトに生じる振動によりコラムシャフトと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コラムシャフトとの間のクリアランスを小さくするとコラムシャフトの外径寸法誤差によりスティックスリップ現象を生じ、摩擦トルクの安定性を阻害する要因となる。
【０００４】
また、コラムシャフトは、軸受を介してコラムチューブに回転自在に支承されるのであるが、コラムチューブの内径の真円度は通常それ程高くなく、斯かるコラムチューブ内に合成樹脂からなる滑り軸受を圧入、固定すると、コラムチューブの内径の真円度に影響されて滑り軸受が歪んでコラムシャフト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。
【０００５】
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、コラムシャフトの外径寸法精度に起因する問題を解決でき、コラムシャフトとの衝突音をなくし得、その上、コラムチューブの内径の真円度に影響されないでコラムシャフトを円滑に支承できて、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ステアリングコラム用滑り軸受及び斯かる軸受を具備したステアリングコラム機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様のステアリングコラム用滑り軸受は、縮径自在であって外周面に軸方向に間隔を隔てて二つの環状の凹所を有する合成樹脂製の円筒状のアウターブッシュの内周面には、軸方向の一端面から他端面まで軸方向に対して傾斜して伸びた切割り溝を有する合成樹脂製の円筒状のインナーブッシュが配されており、アウターブッシュの外周面の凹所には、アウターブッシュの外周面から突出すると共にアウターブッシュを縮径させる弾性リングが嵌装されており、アウターブッシュの内周面とインナーブッシュの外周面との間に合成樹脂同士の摺動面が形成されており、弾性リングをその外周面で締め代をもってコラムチューブの内周面に嵌装し、インナーブッシュをその内周面でステアリングコラムシャフトを弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ステアリングコラムシャフトの外周面に嵌装して、コラムチューブとコラムシャフトとの間に介在させるためのステアリングコラム用滑り軸受である。
【０００７】
第一の態様のステアリングコラム用滑り軸受によれば、アウターブッシュの外周面の環状の凹所に嵌装された弾性リングがコラムチューブの一方の端部の内周面に圧入、固定されると、アウターブッシュの外周面から突出する弾性リングはコラムチューブ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該コラムチューブの内径の真円度等の寸法誤差を吸収できる。また斯かるステアリングコラム用滑り軸受によれば、軸方向の一端面から他端面まで軸方向Ｘに対してθ°の角度をもって、好ましくは、θ＝５°〜４５°の角度をもって傾斜して伸びた切割り溝により縮径自在となっているインナーブッシュは、弾性リングによって縮径されてその内周面に挿通されたコラムシャフトを締め付けるので、インナーブッシュとコラムシャフトとの間のクリアランスを零にでき、インナーブッシュとコラムシャフト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をなくし得る。
【０００８】
アウターブッシュを形成する合成樹脂としては、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性合成樹脂を挙げることができ、またインナーブッシュを形成する合成樹脂としては、ポリエチレン樹脂、四フッ化エチレン樹脂などを好ましいものとして例示し得る。これらアウターブッシュ及びインナーブッシュを形成する合成樹脂は、合成樹脂同士の摺動面を形成するものであり、その組合わせを適宜選択することにより、摩擦トルクを小さくすることができ、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。
【０００９】
弾性リングとしては、所謂Ｏリングであってよいが、その他の断面Ｘ字状、断面Ｕ字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、たと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。
【００１０】
締め代を与えるための弾性リングは、弾性リングの弾性係数にもよるが、その外径が、コラムチューブ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、アウターブッシュの外周面の凹所の環状の底面の径よりも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、コラムチューブの内周面に対して締め代をもち、かつインナーブッシュを介してコラムシャフトを適度な弾性力で締め付けてインナーブッシュとコラムシャフトとの間のクリアランスを零とする程度に、アウターブッシュの外周面から突出すると共にアウターブッシュ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、外径がコラムチューブの内周面の径よりも大きく、内径が凹所の環状の底面の径よりも小さければよい。
【００１１】
アウターブッシュは、本発明の第二の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、軸方向の一端面から他端面まで伸びた切割り溝を有して縮径自在となっていても、本発明の第三の態様のステアリングコラム用滑り軸受のように、二分割されて縮径自在となっていてもよい。
【００１２】
アウターブッシュが斯かる切割り溝を有して、あるいは二分割されて縮径自在となっていることにより、弾性リングの弾性力をインナーブッシュに容易に伝達させることができる。その結果、インナーブッシュの内周面に挿通されたコラムシャフトには弾性リングの弾性力がインナーブッシュを介して容易に伝達されるので、コラムシャフトは弾性リングの弾性力をもってインナーブッシュに締め付けられてインナーブッシュとコラムシャフトとの間のクリアランスを零にでき、インナーブッシュとコラムシャフトとの間の衝突をなくして運転者に不快音として伝達される衝突音の発生を防止できる。
【００１３】
本発明の第四の態様のステアリングコラム用滑り軸受は、前記第一から第三のいずれかの態様のステアリングコラム用滑り軸受において、インナーブッシュのアウターブッシュからの抜け出しを防止する抜け出し防止手段を具しており、ここで、抜け出し防止手段は、アウターブッシュの内周面の軸方向の両端部に一体的に形成された一対の鍔部を具備しており、この場合は、インナーブッシュは一対の鍔部間に配されて軸方向の抜け出しが防止されている。なお、いずれの鍔部も、環状である必要はなく、一個又は複数個の突起状のものであってもよい。
【００１４】
本発明の第五の態様のステアリングコラム用滑り軸受では、前記第一から第四のいずれかの態様のステアリングコラム用滑り軸受において、アウターブッシュは、その外周面の軸方向の一方の端部に鍔部を有しており、斯かる鍔部を有していることによりアウターブッシュをコラムチューブの一端部に位置決めできる。
【００１５】
本発明によるステアリングコラム機構は、コラムチューブと、このコラムチューブ内に挿着されたコラムシャフトと、コラムチューブとコラムシャフトとの間に介在された上記のステアリングコラム用滑り軸受とを具備しており、ここで、弾性リングは、その外周面で締め代をもってコラムチューブの内周面に嵌装されており、インナーブッシュは、その内周面でコラムシャフトを弾性リングの弾性力で締め付けて当該コラムシャフトの外周面に嵌装されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によるステアリングコラム機構によれば、上記のステアリングコラム用滑り軸受を具備しているために、コラムシャフトとの衝突音をなくし得、その上、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。
【００１７】
上記のステアリングコラム機構においては、外径がコラムチューブの内周面の径よりも大きく、内径が凹所の環状の底面の径よりも小さい弾性リングを用いるとよい。
【００１８】
以下、本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２において、本例のステアリングコラム用滑り軸受１は、縮径自在であって円筒状の外周面２２に軸方向Ｘに間隔を隔てて２つの環状の凹所２３を有すると共に外周面２２の軸方向Ｘの一方の端部に環状の鍔部２４を有した合成樹脂製の円筒状のアウターブッシュ２と、アウターブッシュ２の円筒状の内周面２５に配されていると共に軸方向Ｘの一端面から他端面まで軸方向Ｘに対して角度θをもって傾斜して伸びた切割り溝３１を有する合成樹脂製の円筒状のインナーブッシュ３と、アウターブッシュ２の外周面２２から突出すると共に凹所２３の夫々に嵌装されており、アウターブッシュ２を弾性力により縮径させる環状の弾性リング５と、インナーブッシュ３のアウターブッシュ２からの抜け出しを防止する抜け出し防止手段２６とを具備しており、アウターブッシュ２の内周面２５とインナーブッシュ３の円筒状の外周面３３との間に合成樹脂同士の摺動面が形成されている。
【００２０】
アウターブッシュ２は、軸方向Ｘの一端面から他端面まで伸びた切割り溝２１を有しており、切割り溝２１により縮径自在となっている。
【００２１】
インナーブッシュ３に形成された切割り溝３１は、本例では４５°の角度θをもって軸方向Ｘに対して傾斜して伸びており、切割り溝３１によりインナーブッシュ３は縮径自在となっている。
【００２２】
弾性リング５は、コラムチューブ４の円筒状の内周面４１の径よりも大きい外径、本例では１．０ｍｍ大きい外径を有し、かつ凹所２３の環状の底面２７の径よりも小さい内径、本例では１．０ｍｍ小さい内径を有している。
【００２３】
抜け出し防止手段２６は、アウターブッシュ２の内周面２５の軸方向Ｘの両端部に一体的に形成された一対の環状の鍔部２６ａ及び２６ｂを具備しており、インナーブッシュ３は一対の鍔部２６ａ及び２６ｂ間に配されて軸方向Ｘへの抜け出しが防止されている。
【００２４】
本例のステアリングコラム機構４０は、コラムチューブ４と、コラムチューブ４内に挿着されたコラムシャフト６と、コラムチューブ４とコラムシャフト６との間に介在された上記のステアリングコラム用滑り軸受１とを具備しており、ここで、弾性リング５は、その環状の外周面で締め代をもってコラムチューブ４の内周面４１に嵌装されており、インナーブッシュ３は、その内周面３２でコラムシャフト６を弾性リング５の弾性力で締め付けて当該コラムシャフト６の円筒状の外周面６１に嵌装されている。
【００２５】
ステアリングコラム用滑り軸受１では、アウターブッシュ２の外周面２２の環状の凹所２３に、弾性リング５を嵌装することによりアウターブッシュ２は弾性リング５の弾性圧縮力により縮径されると共にアウターブッシュ２の内周面２５に配されたインナーブッシュ３も切割り溝３１により縮径される。この状態でインナーブッシュ３の内周面３２にコラムシャフト６が挿入されると、インナーブッシュ３は弾性リング５の弾性圧縮力に抗して拡径すると共にコラムシャフト６はアウターブッシュ２を介する弾性リング５の弾性圧縮力をもってインナーブッシュ３により締め付けられることになる。
【００２６】
したがって、インナーブッシュ３とコラムシャフト６との間のクリアランスは零となり、インナーブッシュ３とコラムシャフト６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い。
【００２７】
また、インナーブッシュ３の内周面３２にコラムシャフト６が挿入された状態でアウターブッシュ２をコラムチューブ４の一方の端部の内周面４１に圧入すると、アウターブッシュ２の外周面２２の凹所２３に嵌装された弾性リング５はコラムチューブ４の内周面４１に対して締め代をもっているので、弾性リング５は弾性変形し、当該弾性変形によりコラムチューブ４の内径の真円度等の寸法誤差を吸収できる。
【００２８】
なお、アウターブッシュ２の内周面２５とインナーブッシュ３の外周面３３との間には潤滑グリスが適用されている。
【００２９】
以上のステアリングコラム用滑り軸受１によれば、アウターブッシュ２の外周面２２の環状の凹所２３に嵌装された弾性リング５がコラムチューブ４の一方の端部の内周面４１に圧入、固定されると、アウターブッシュ２の外周面２２から突出する弾性リング５は、コラムチューブ４の内周面４１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コラムチューブ４の内径の真円度等の寸法誤差を吸収できる。また斯かるステアリングコラム用滑り軸受１によれば、軸方向Ｘの一端面から他端面まで軸方向Ｘに対して４５°の角度θをもって傾斜して伸びた切割り溝３１により縮径自在となっているインナーブッシュ３は、弾性リング５によって縮径されてその内周面３２に挿通されたコラムシャフト６を締め付けるので、インナーブッシュ３とコラムシャフト６との間のクリアランスを零にでき、インナーブッシュ３とコラムシャフト６との間の衝突をなくし得、したがって、ステアリングコラム機構４０によれば、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る。
【００３０】
さらに、アウターブッシュ２の内周面２５とインナーブッシュ３の外周面３３との間に合成樹脂同士の摺動面が形成されているので、摩擦トルクを小さくすることができ、したがって、ステアリングコラム機構４０によれば、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。
【００３１】
図３及び図４は、本発明の他の例のステアリングコラム用滑り軸受１を示し、図３及び図４に示すステアリングコラム用滑り軸受１は、前記したステアリングコラム用滑り軸受１におけるアウターブッシュ２を二分割し、半円筒状の分割片２ａ及び２ａを隙間５１をもって互いに対向して配してアウターブッシュ２を形成したものであり、アウターブッシュ２は、斯かる二つの隙間５１をもった二分割により縮径自在となっている。図３及び図４に示すステアリングコラム用滑り軸受１及びそれを具備したステアリングコラム機構４０もまた、前記した滑り軸受１及びステアリングコラム機構４０と同様の作用効果を奏し得る。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、コラムチューブの内径の真円度等の寸法誤差を吸収でき、インナーブッシュとコラムシャフトとの間の衝突をなくし得、その上、アウターブッシュの内周面とインナーブッシュの外周面との間に合成樹脂同士の摺動面が形成されているので、摩擦トルクが小さく、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ステアリングコラム用滑り軸受及び斯かる軸受を具備したステアリングコラム機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい例の図２に示すＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】図１に示す例の左側面図である。
【図３】本発明の好ましい他の例の図４に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】図３に示す例の左側面図である。
【符号の説明】
１ ステアリングコラム用滑り軸受
２ アウターブッシュ
３ インナーブッシュ
４ コラムチューブ
５ 弾性リング
６ コラムシャフト
２１ 切割り溝
２３ 凹所
３１ 切割り溝

Claims (6)

1. 縮径自在であって外周面に軸方向に間隔を隔てて二つの環状の凹所を有する合成樹脂製の円筒状のアウターブッシュの内周面には、軸方向の一端面から他端面まで軸方向に対して傾斜して伸びた切割り溝を有する合成樹脂製の円筒状のインナーブッシュが配されており、アウターブッシュは、軸方向の一端面から他端面まで伸びた切割り溝を有しており、切割り溝により縮径自在となっており、アウターブッシュの外周面の凹所には、アウターブッシュの外周面から突出すると共にアウターブッシュを縮径させる弾性リングが嵌装されており、アウターブッシュの内周面とインナーブッシュの外周面との間に合成樹脂同士の摺動面が形成されており、弾性リングをその外周面で締め代をもってステアリングコラムチューブの内周面に嵌装し、インナーブッシュをその内周面でステアリングコラムシャフトを弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ステアリングコラムシャフトの外周面に嵌装して、ステアリングコラムチューブとステアリングコラムシャフトとの間に介在させるためのステアリングコラム用滑り軸受。
2. 縮径自在であって外周面に軸方向に間隔を隔てて二つの環状の凹所を有する合成樹脂製の円筒状のアウターブッシュの内周面には、軸方向の一端面から他端面まで軸方向に対して傾斜して伸びた切割り溝を有する合成樹脂製の円筒状のインナーブッシュが配されており、アウターブッシュは、二分割されており、二分割により縮径自在となっており、アウターブッシュの外周面の凹所には、アウターブッシュの外周面から突出すると共にアウターブッシュを縮径させる弾性リングが嵌装されており、アウターブッシュの内周面とインナーブッシュの外周面との間に合成樹脂同士の摺動面が形成されており、弾性リングをその外周面で締め代をもってステアリングコラムチューブの内周面に嵌装し、インナーブッシュをその内周面でステアリングコラムシャフトを弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ステアリングコラムシャフトの外周面に嵌装して、ステアリングコラムチューブとステアリングコラムシャフトとの間に介在させるためのステアリングコラム用滑り軸受。
3. インナーブッシュのアウターブッシュからの抜け出しを防止する抜け出し防止手段を具しており、抜け出し防止手段は、アウターブッシュの内周面の軸方向の両端部に一体的に形成された一対の鍔部を具備しており、インナーブッシュは一対の鍔部間に配されて軸方向へのその抜出しが防止されている請求項１又は２に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
4. アウターブッシュは、その外周面の軸方向の一方の端部に鍔部を有している請求項１から３のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受。
5. ステアリングコラムチューブと、このステアリングコラムチューブ内に挿着されたステアリングコラムシャフトと、ステアリングコラムチューブとステアリングコラムシャフトとの間に介在された請求項１から４のいずれか一項に記載のステアリングコラム用滑り軸受とを具備しており、弾性リングは、その外周面で締め代をもってステアリングコラムチューブの内周面に嵌装されており、インナーブッシュは、その内周面でステアリングコラムシャフトを弾性リングの弾性力をもって締め付けて当該ステアリングコラムシャフトの外周面に嵌装されていることを特徴とするステアリングコラム機構。
6. 弾性リングの外径は、ステアリングコラムチューブの内周面の径よりも大きく、弾性リングの内径は、凹所の環状の底面の径よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のステアリングコラム機構。

Images