JP4308491B2

JP4308491B2 - Steering device

Info

Publication number: JP4308491B2
Application number: JP2002233797A
Authority: JP
Inventors: 善和九郎丸; 宏岩並; 晶子上野
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP2003170835A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の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】
ステアリング装置では、ステアリングシャフトは、ステアリングコラムに軸受を介して回転自在に支持されている。軸受は、ステアリングシャフトの所定の位置に、止め輪により位置決めされている。止め輪は、例えば、略Ｃ字形形状に形成され、弾性変形されることにより、ステアリングシャフトの外周溝に装着される。装着前の状態で、止め輪の両円弧端同士の間には隙間が形成されていて、この隙間は止め輪が装着された状態でも所定間隔で開けられている。
【０００３】
ところで、通常、ステアリングシャフトの外周溝の幅は、止め輪の厚みよりも広くされ、また、外周溝に対しての軸受の組み付け位置にもばらつきがある。その結果、ステアリングシャフトに嵌めた軸受と止め輪との間に隙間が生じ、振動や異音が生じることがある。
このような異音の発生等を防止するために、Ｏリング等からなる弾性体を圧縮状態で軸受と止め輪との間に介在させることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、止め輪の両円弧端同士の間の隙間は、通例、対応するＯリングの線径よりも、格段に広くなっているので、圧縮されたＯリングが隙間にはみ出し易くなっている。Ｏリングははみ出すと、破損する虞がある。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、止め輪と軸受とのがたつきを防止しつつ、弾性体の破損を防止できる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、ステアリングコラムに保持されステアリングシャフトを回転自在に支持する軸受と、ステアリングシャフトの外周溝に緊縛力を持って嵌められ、上記軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めする止め輪と、上記軸受と止め輪との間に圧縮状態で介在し且つ止め輪と接する弾性体とを備え、溝底径が公差範囲内の最小値となる外周溝の溝底に止め輪が沿うときに、止め輪の一対の円弧端間の隙間が略無くなるように、止め輪の寸法が設定されることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、弾性体によって止め輪と軸受とを弾力的に押圧できるので、止め輪と軸受とはがたつきなく位置決めされる。その結果、がたつきによる異音の発生を防止できる。しかも、止め輪を公差範囲内にある外周溝の溝底に沿わせつつ、止め輪の一対の円弧端間の隙間の量を最小にできるので、該隙間に弾性体がはみ出すことを防止できる結果、はみ出しに起因する弾性体の破損を防止できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、ステアリングコラムに保持されステアリングシャフトを回転自在に支持する軸受と、ステアリングシャフトの外周溝に緊縛力を持って嵌められ、上記軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めする止め輪と、上記軸受と止め輪との間に圧縮状態で介在し且つ止め輪と接するＯリングからなる弾性体とを備え、外周溝に止め輪が嵌められたときに、止め輪の一対の円弧端間の隙間量が、Ｏリングの線径よりも小さくされることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、請求項１の作用と同様にして、止め輪と軸受とのがたつきを弾性体により防止でき、しかも、止め輪の円弧端間の隙間量をＯリングの線径に応じて規制しているので、隙間へのＯリングのはみ出しを確実に防止することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、上記外周溝の一部は軸受の径方向の内方に配置され、弾性体の一部は外周溝内で軸受内周に当接することを特徴とする。本発明によれば、仮に軸受とステアリングシャフトとの間に径方向の隙間があるとしても、弾性体によって軸受の径方向のがたつきを防止することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れかにおいて、上記弾性体は、止め輪、外周溝および軸受の何れかに接着されることを特徴とする。本発明によれば、請求項１から３の何れかに記載の発明と同様の効果を奏する。これに加えて、止め輪の一対の円弧端間の隙間への弾性体のはみ出しをより一層確実に防止できる。
請求項５に記載の発明は、ステアリングコラムに保持されステアリングシャフトを回転自在に支持する軸受と、ステアリングシャフトの外周溝に緊縛力を持って嵌められ、上記軸受をステアリングシャフトの軸方向に位置決めする止め輪と、上記軸受と止め輪との間に圧縮状態で介在し、止め輪と接するとともに、止め輪、外周溝および軸受の何れかに接着される弾性体とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、弾性体によって、止め輪と軸受とをがたつきなく位置決めできるので、異音の発生を防止できる。しかも、弾性体を接着してあるので、弾性体が止め輪の円弧端間の隙間へはみ出すことを抑制でき、また、弾性体の不必要な変形を抑制できる。従って、はみ出し等に起因する弾性体の破損を抑制できる。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５において、上記弾性体は、ステアリングシャフトを取り囲む環状をなし、止め輪に接着されることを特徴とする。本発明によれば、環状の弾性体に切れ目を形成することなく、この弾性体をそのまま簡便に利用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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、本発明の第１実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、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を備える。このステアリングシャフト３は、筒状をなすステアリングコラム４内に同心的に挿通され、アッパおよびロアの軸受５，６を介して、ステアリングコラム４に回動自在に支持される。ステアリングコラム４は、アッパおよびロアのブラケット７，８を介して車体９に固定される。
【００１２】
Ｓ１およびＳ２はステアリングシャフト３の第１および第２軸方向をそれぞれ示す。ステアリングシャフト３の第１の端部１０（第１軸方向Ｓ１側の端部）にステアリングホイール２が連結され、ステアリングシャフト３の第２の端部１１（第２軸方向Ｓ２側の端部）には、図示しない、車輪を操向するための舵取り機構に中間軸を介して連なる自在継手１２が連結される。
図２を参照して、アッパの軸受５は例えば転がり軸受からなり、外輪１３、内輪１４および例えば玉からなる転動体１５を有する。外輪１３はステアリングコラム４の内周１６に形成された環状凹部１７に嵌合され固定される。外輪１３の第２軸方向Ｓ２側の端部１８が、環状凹部１７の端部となる位置決め段部１９に当接することにより、第２軸方向Ｓ２への外輪１３の移動が規制される。
【００１３】
内輪１４の内周２０は、ステアリングシャフト３の外周２１の嵌合面２２に嵌合され固定される。内輪１４は、第１の端面２３（第１軸方向Ｓ１側の端部）と、第２の端面２４（第２軸方向Ｓ２側の端部）とを有する。
ステアリングシャフト３の外周２１には、嵌合面２２を挟んだ両側に第１および第２の外周溝２５，２６が形成される。第１および第２の外周溝２５，２６には、内輪１４の第１および第２の端面２３，２４をそれぞれ位置決めするための第１および第２の止め輪２７，２８が緊縛力を持って嵌められる。
【００１４】
第１および第２の止め輪２７，２８は、内輪１４の第１および第２の端面２３，２４にそれぞれ対向する。第１および第２の止め輪２７，２８は、鋼等の金属によりステアリングシャフト３を取り囲む略円弧形状（いわゆるＣ形止め輪）に形成される。
第１の止め輪２７の第１の側面２９が第１の外周溝２５の対応する側壁３０と当接し、第１の止め輪２７の第２の側面３１が内輪１４の第１の端面２３と当接することにより、第１の止め輪２７が内輪１４を第１軸方向Ｓ１に位置決めする。
【００１５】
第２の止め輪２８は、弾性体としての例えばＯリング３２を介して軸受５の内輪１４を第２軸方向Ｓ２に位置決めする。図２において、Ｏリング３２は弾性変形して、断面鉤型となっている。
第２の外周溝２６は、第１の側壁３３（第１軸方向Ｓ１側の側壁）と、第２の側壁３４（第２軸方向Ｓ２側の側壁）とを有する。また、第２の外周溝２６は、第２の止め輪２８が装着される主体部３５と、この主体部３５から第１軸方向Ｓ１に沿って内輪１４の内側へ延びる延設部３６とを有する。この延設部３６は軸受５の内輪１４の径方向の内方に配置され、延設部３６と内輪１４の内周２０との間に環状隙間３７が区画される。
【００１６】
Ｏリング３２は、ステアリングシャフト３を取り囲む無端の環状部材であり、例えば、自然状態で断面略円形とされ、天然ゴム、合成ゴム等のゴムにより形成される。ゴムは緩衝作用により異音の発生の防止に好ましい。弾性体としては、ゴムの他、樹脂を用いてもよい。また、特に、弾性体にＯリング３２を用いる場合には、ステアリングシャフト３を容易に装着でき、しかも安価である。
Ｏリング３２の一部は、第２の止め輪２８と軸受５の内輪１４との間に圧縮状態で挟まれている。すなわち、変形したＯリング３２の第１の部分３８が、内輪１４の第２の端面２４と第２の止め輪２８の第１の側面３９との間に軸方向に挟持されて圧縮され、その弾性反発力により第２の止め輪２８を第２の外周溝２６の第２の側壁３４側へ押圧する。
【００１７】
その結果、第２の止め輪２８の第２の側面４０と第２の外周溝２６の第２の側壁３４とが当接し、第２の止め輪２８が第２軸方向Ｓ２に位置決めされる。このように、Ｏリング３２の第１の部分３８によって第２の止め輪２８および軸受５を弾力的に押圧できるので、第２の止め輪２８と軸受５とを軸方向にがたつきなく位置決めできる結果、軸方向のがたつきによる異音の発生を防止することができる。
【００１８】
また、変形したＯリング３２の第２の部分４１が、環状隙間３７内に入り込んで、内輪１４の内周２０および第２の外周溝２６の溝底４２を弾力的に押圧する。これにより、軸受５の径方向のがたつきが生じることを、ひいては振動や異音が生じることを防止できることである。なお、内輪１４の内周２０の縁部はＲ面取りされているので、変形時のＯリング３２に亀裂等が生じ難い。
通例、部品の寸法には公差が設定される。例えば、第２の外周溝２６の溝底４２の外径である溝底径ＤがＤ１≦Ｄ≦Ｄ２の公差範囲に設定される。
【００１９】
このような第２の外周溝２６と第２の止め輪２８との組み合わせを考慮すると、図３Ａに示すように、溝底径Ｄが公差範囲内の最小値Ｄ１となる第２の外周溝２６に対して、第２の止め輪２８が装着された場合に、第２の止め輪２８の内周が溝底４２にがたなく沿うと共に、第２の止め輪２８の円弧端４３，４３同士が互いに当接し、円弧端４３，４３間に隙間が生じないように、第２の止め輪２８の寸法を設定することが好ましい。
【００２０】
これにより、上記の公差範囲内で溝底径Ｄがばらついても、図３Ｂに示すように、円弧端４３，４３間に生ずる隙間４４を最小限にすることができ、Ｏリング３２の隙間４４へのはみ出しを確実に防止することができる。しかも、上記の公差範囲内で溝底径Ｄがばらついても、第２の止め輪２８が溝底４２に確実に沿うので、第２の止め輪２８が径方向にがたつかない。
ところで、実際には、第２の止め輪２８の寸法にも公差が設定されるので、第２の外周溝２６の溝底径Ｄと第２の止め輪２８の寸法との関係としては、溝底径Ｄがその公差範囲（Ｄ１≦Ｄ≦Ｄ２）内の最小値Ｄ１をとる第２の外周溝２６に対して、例えばその周長が公差範囲内の最大値をとる第２の止め輪２８が装着された場合に、図３Ａに示すように、第２の止め輪２８の内周が溝底４２にがたなく沿うと共に、第２の止め輪２８の円弧端４３，４３同士が互いに接触し、隙間がなくなることが好ましい。
【００２１】
このように各公差を設定することにより、第２の止め輪２８の内周を確実に第２の外周溝２６の溝底４２に沿わせることができ、がたつきの発生を確実に防止できる。しかも、第２の止め輪２８の円弧端４３，４３同士間の隙間４４が最大となる組み合わせ、すなわち、溝底径Ｄがその公差範囲（Ｄ１≦Ｄ≦Ｄ２）内の最大値Ｄ２をとる第２の外周溝２６に対して、周長が公差範囲内の最小値をとる第２の止め輪２８が装着された場合にも、円弧端４３，４３間の隙間４４を最小限にすることができ、Ｏリング３２の隙間４４へのはみ出しを確実に防止することができる。
【００２２】
上記の図３Ａ及び図３Ｂの実施の形態のように、第２の外周溝２６と第２の止め輪２８の寸法公差の関係を設定した結果として、円弧端４３，４３間の隙間４４がＯリング３２の線径よりも小さければ、Ｏリング３２の隙間４４へのはみ出しをより確実に防止することができる。
ただし、第２の外周溝２６と第２の止め輪２８の寸法公差を図３Ａ，図３Ｂの実施の形態のように設定しなくても、各部品２６，２８の公差の組み合わせの中で、図４に示すように、第２の止め輪２８が第２の外周溝２６に嵌合された状態にて、第２の止め輪２８の円弧端４３，４３間の隙間４４の隙間量Ｌが、Ｏリング３２の線径ｄよりも小さくなることが達成されれば十分である。
【００２３】
また、図１の実施の形態や、図４の実施の形態において、弾性体としての例えばＯリング３２が、図５に示すように、環状の接着部４５を設けて第２の止め輪２８の第１の側面３９の概ね全周にわたって、例えば加硫接着や接着剤を用いて接着されていても良く、この場合、仮に、第２の止め輪２８の円弧端４３，４３間に隙間４４があっても、該隙間４４へのＯリング３２のはみ出しをより確実に防止することができる。また、例えば市販品のＯリング３２を切れ目等を形成することもなく、そのまま簡便に利用でき、製造コストを安くできる。
【００２４】
ただし、図５のように、弾性体としてのＯリング３２を第２の止め輪２８に接着する場合は、図１の実施の形態のような厳密な公差関係を設定したりしなくても、また、図４の実施の形態のような線径Ｄと隙間量Ｌの関係に設定しなくても、隙間４４へのＯリング３２のはみ出しを防止することが可能である。さらに、第２の止め輪２８の寸法を厳しく管理せずに済むので、例えば、第２の止め輪２８に安価な一般市販品を利用できる。
【００２５】
何れにしても、Ｏリング３２等の弾性体を第２の止め輪２８に接着する場合には、隙間４４への弾性体のはみ出しを防止できることに加えて、組付後の弾性体が内輪１４の径方向内方へ過度にもぐり込むことを防止することができ、また、弾性体のへたり、劣化、破損等を効果的に防止することができる。
なお、弾性体としてのＯリング３２を第２の止め輪２８に接着する場合には、図６Ａに示すように、第２の止め輪２８に予めＯリング３２等の弾性体を接着してユニットＵを構成しておくことが好ましい。というのは、Ｏリング３２と第２の止め輪２８を一括して、且つ精度良くステアリングシャフト３に組み付けることができるからである。
【００２６】
第２の止め輪２８の円弧端４３の各工具係合孔４６にそれぞれ図示しない工具爪を係合させて第２の止め輪２８を拡径させた状態では、Ｏリング３２の一部３２ａが伸びながら、図６Ｂに示すように円弧端４３，４３間の隙間４４に跨がることになる。
上記の各実施の形態では、弾性体として断面円形のＯリング３２を用いたが、これに代えて、断面楕円形や断面小判形形状等の異形のＯリング（図示せず）を用いることも考えられる。
【００２７】
また、図４の実施の形態において、弾性体として、図７，図８又は図９に示す環状部材４７，４８又は４９の何れかを用いることができる。図７Ａ，図８Ａおよび図９Ａは各環状部材４７，４８，４９が第２の外周溝２６に装着され、且つ軸受５が未装着の状態を示している。軸受５が装着されると、各環状部材４７，４８，４９は、図７Ｂ，図８Ｂおよび図９Ｂに示すように、図２の実施の形態のＯリング３２と同様の第１の部分３８と第２の部分４１を有することになる。
【００２８】
図７Ａに示す環状部材４７は断面鉤形形状をなし、円筒部５０と環状フランジ５１とを有する。円筒部５０の内周面５２は第２の外周溝２６の溝底４２に沿わされる。環状フランジ５１は円筒部５０の一端から径方向外方に延び、この環状フランジ５１の一方の側面５３は、第２の止め輪２８の第１の側面３９に、例えば加硫接着により接着される接着部５４を設けている。
図７Ｂを参照して、軸受５が装着時には、内輪１４の内周２０が円筒部５０の外周面５５に押圧され、内輪１４の第２の端面２４が環状フランジ５１の他方の側面５６に押圧されることになる。
【００２９】
次いで、図８Ａに示す環状部材４８は概ね角断面をなし、溝底４２に沿う内周面５７と、第２の止め輪２８の第１の側面３９に沿う側面５８とを有する。この側面５８に第２の止め輪２８の第１の側面３９への接着部５４が設けられる。また、内輪１４の内周縁部に対応する、環状部材４８の外縁部５９には面取りが施されている。図８Ｂを参照して、軸受５の装着時は、環状部材４８の外周縁部５９が内輪１４によって潰され、第１および第２の部分３８，４１が形成される。
【００３０】
次いで、図９Ａに示す環状部材４９は断面略直角三角形形状をなし、溝底４２に沿わされる内周面６０と、第２の止め輪２８の第１の側面３９に沿わされる側面６１と、テーパ状外周面６２とを有する。側面６１に第２の止め輪２８の第１の側面３９への接着部５４が設けられる。図９Ｂを参照して、軸受５の装着時は、内輪１４によってテーパ状外周面６２が潰されて、第１および第２の部分３８，４１が形成される。
【００３１】
これらの環状部材４７，４８，４９では、第２の止め輪２８の第１の側面３９に沿わされる平坦な側面５３，５８，６１をそれぞれ有し、この側面５３，５８，６１に接着部５４を設けるので、接着領域を広く確保でき、接着が確実となる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。例えば、図５，，図６，図７，図８，図９の各実施の形態では、Ｏリング３２や環状部材４７，４８，４９等の弾性体を予め第２の止め輪２８に接着してユニットＵとしたが、ステアリングシャフト３への組み付け時に、第２の止め輪２８に弾性体を接着するようにしても良い。
【００３２】
また、図５，図６，図７，図８，図９の各実施の形態では、弾性体を第２の止め輪２８に接着したが、これに限らず、第２の外周溝２６の溝底４２または軸受５の内輪１４に接着するようにしても良い。
また、第２の外周溝２６の延設部３６を廃止し、弾性体の第２の部分４１を概ね廃止するようにしても良い。
また、上記各実施の形態の構成をロアの軸受６に適用することもできる。この場合、例えば図２において、第１軸方向Ｓ１と第２の軸方向Ｓ２の向きを逆にすれば、ロアの軸受６に適用する場合のレイアウトと同様となる。
【００３３】
また、上述の各実施形態では無端状の弾性体を用いたが、有端状の弾性体であっても良い。その他、特許請求の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のアッパの軸受およびその周辺部分の断面図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは第２の外周溝に第２の止め輪が装着された状態を示す模式的断面図である。図３Ａは第２の外周溝の溝底径が公差範囲内の最小値をとる場合であり、３Ｂは公差範囲内の最大値をとる場合である。
【図４】本発明の別の実施の形態の要部の一部破断側面図であり、第２の止め輪およびＯリングが第２の外周溝に装着され、且つ軸受が未装着である状態を示している。
【図５】本発明のさらに別の実施の形態のステアリング装置の要部の一部破断側面図でてあり、第２の止め輪およびＯリングが互いに接着されたユニットとして、第２の外周溝に装着された状態を示している。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは図５の実施の形態のユニットの側面図であり、図６Ａは図５のユニットの装着前の状態を示し、図６Ｂはユニットが装着工程で拡げられた状態を示している。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図であり、図７Ａはユニットが第２の外周溝に装着された状態を示し、図７Ｂはさらに軸受が装着された状態を示す。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図であり、図８Ａはユニットが第２の外周溝に装着された状態を示し、図８Ｂはさらに軸受が装着された状態を示す。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図であり、図９Ａはユニットが第２の外周溝に装着された状態を示し、図９Ｂはさらに軸受が装着された状態を示す。
【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
５（アッパの）軸受
６（ロアの）軸受
１４内輪
２０内周（軸受内周）
２２嵌合面
２６第２の外周溝
２８第２の止め輪
３２Ｏリング（弾性体）
３８第１の部分
４１第２の部分
４２溝底
４３円弧端
４４隙間
４５接着部
４７，４８，４９環状部材（弾性体）
Ｄ溝底径
Ｌ隙間量
ｄ線径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automobile steering device, for example.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
In the steering apparatus, the steering shaft is rotatably supported by the steering column via a bearing. The bearing is positioned by a retaining ring at a predetermined position of the steering shaft. The retaining ring is formed, for example, in a substantially C shape, and is attached to the outer circumferential groove of the steering shaft by being elastically deformed. A gap is formed between the arc ends of the retaining ring before the mounting, and this clearance is opened at a predetermined interval even when the retaining ring is mounted.
[0003]
By the way, normally, the width of the outer peripheral groove of the steering shaft is made wider than the thickness of the retaining ring, and there is also a variation in the assembly position of the bearing with respect to the outer peripheral groove. As a result, a gap is generated between the bearing fitted on the steering shaft and the retaining ring, and vibration and abnormal noise may occur.
In order to prevent the occurrence of such abnormal noise, it can be considered that an elastic body composed of an O-ring or the like is interposed between the bearing and the retaining ring in a compressed state.
[0004]
However, since the gap between the arc ends of the retaining ring is usually much wider than the wire diameter of the corresponding O-ring, the compressed O-ring easily protrudes into the gap. If the O-ring protrudes, it may be damaged.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a steering device that solves the above technical problem and prevents damage to an elastic body while preventing rattling between a retaining ring and a bearing.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the first aspect of the present invention, a bearing that is held by the steering column and rotatably supports the steering shaft, and is fitted to the outer circumferential groove of the steering shaft with a binding force, and the bearing is positioned in the axial direction of the steering shaft. comprising a snap ring and an elastic body against the interposed and snap ring in a compressed state between the bearing and the snap ring, snap ring in the groove bottom of the circumferential groove having a groove bottom diameter is minimum value within the tolerance range , The dimension of the retaining ring is set so that the gap between the pair of arc ends of the retaining ring is substantially eliminated.
[0006]
According to the present invention, since the retaining ring and the bearing can be elastically pressed by the elastic body, the retaining ring and the bearing are positioned without rattling. As a result, it is possible to prevent the generation of abnormal noise due to rattling. In addition, since the amount of the gap between the pair of arc ends of the retaining ring can be minimized while keeping the retaining ring along the groove bottom of the outer peripheral groove within the tolerance range, it is possible to prevent the elastic body from protruding into the clearance. It is possible to prevent the elastic body from being damaged due to the protrusion.
[0007]
According to the second aspect of the present invention, a bearing that is supported by the steering column and rotatably supports the steering shaft, and is fitted to the outer circumferential groove of the steering shaft with a binding force, and the bearing is positioned in the axial direction of the steering shaft. and snap ring, and an elastic body made of an O-ring to contact with interposed and snap ring in a compressed state between the bearing and the snap ring, when is fitted snap ring on the outer circumferential groove, a pair of retaining rings The gap amount between the arc ends is made smaller than the wire diameter of the O-ring.
[0008]
According to the present invention, in the same manner as in the operation of the first aspect, rattling between the retaining ring and the bearing can be prevented by the elastic body, and the gap amount between the arc ends of the retaining ring is made the wire diameter of the O-ring. Since it regulates accordingly, it is possible to reliably prevent the O-ring from protruding into the gap.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a part of the outer peripheral groove is disposed inward in the radial direction of the bearing, and a part of the elastic body contacts the inner periphery of the bearing in the outer peripheral groove. It is characterized by that. According to the present invention, even if there is a radial gap between the bearing and the steering shaft, the elastic body can prevent the radial shaking of the bearing.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the elastic body is bonded to any one of a retaining ring, an outer peripheral groove, and a bearing. According to this invention, there exists an effect similar to the invention in any one of Claim 1 to 3. In addition to this, it is possible to more reliably prevent the elastic body from protruding into the gap between the pair of arc ends of the retaining ring.
According to the fifth aspect of the present invention, a bearing that is supported by the steering column and rotatably supports the steering shaft, and is fitted to the outer circumferential groove of the steering shaft with a binding force, and the bearing is positioned in the axial direction of the steering shaft. It is characterized by comprising a retaining ring, an elastic body that is interposed between the bearing and the retaining ring in a compressed state, is in contact with the retaining ring, and is bonded to any one of the retaining ring, the outer circumferential groove, and the bearing.
[0010]
According to the present invention, since the retaining ring and the bearing can be positioned without rattling by the elastic body, generation of abnormal noise can be prevented. And since the elastic body is adhere | attached, it can suppress that an elastic body protrudes into the clearance gap between the circular arc ends of a retaining ring, and can suppress the unnecessary deformation | transformation of an elastic body. Therefore, the breakage of the elastic body due to the protrusion or the like can be suppressed.
A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth or fifth aspect, the elastic body has an annular shape surrounding the steering shaft and is bonded to a retaining ring. According to the present invention, this elastic body can be simply used as it is without forming a cut in the annular elastic body.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, a steering device 1 includes a steering shaft 3 that transmits a movement of a steering wheel 2 to steer a wheel (not shown). The steering shaft 3 is inserted concentrically into a cylindrical steering column 4 and is rotatably supported by the steering column 4 via upper and lower bearings 5 and 6. The steering column 4 is fixed to the vehicle body 9 via upper and lower brackets 7 and 8.
[0012]
S1 and S2 indicate the first and second axial directions of the steering shaft 3, respectively. The steering wheel 2 is connected to the first end portion 10 (end portion on the first axial direction S1 side) of the steering shaft 3, and the second end portion 11 (end portion on the second axial direction S2 side) of the steering shaft 3 is connected. Is connected to a universal joint 12 connected via an intermediate shaft to a steering mechanism (not shown) for steering the wheel.
Referring to FIG. 2, the upper bearing 5 is a rolling bearing, for example, and includes an outer ring 13, an inner ring 14, and a rolling element 15 made of, for example, a ball. The outer ring 13 is fitted and fixed in an annular recess 17 formed on the inner periphery 16 of the steering column 4. When the end 18 on the second axial direction S2 side of the outer ring 13 comes into contact with the positioning step 19 that is the end of the annular recess 17, the movement of the outer ring 13 in the second axial direction S2 is restricted.
[0013]
The inner circumference 20 of the inner ring 14 is fitted and fixed to the fitting surface 22 of the outer circumference 21 of the steering shaft 3. The inner ring 14 has a first end surface 23 (an end portion on the first axial direction S1 side) and a second end surface 24 (an end portion on the second axial direction S2 side).
On the outer periphery 21 of the steering shaft 3, first and second outer peripheral grooves 25 and 26 are formed on both sides of the fitting surface 22. First and second retaining rings 27 and 28 for positioning the first and second end faces 23 and 24 of the inner ring 14 have a binding force in the first and second outer circumferential grooves 25 and 26, respectively. Fitted.
[0014]
The first and second retaining rings 27 and 28 are opposed to the first and second end faces 23 and 24 of the inner ring 14, respectively. The first and second retaining rings 27 and 28 are formed in a substantially arc shape (so-called C-shaped retaining ring) surrounding the steering shaft 3 with a metal such as steel.
The first side face 29 of the first retaining ring 27 contacts the corresponding side wall 30 of the first outer circumferential groove 25, and the second side face 31 of the first retaining ring 27 is in contact with the first end face 23 of the inner ring 14. By the contact, the first retaining ring 27 positions the inner ring 14 in the first axial direction S1.
[0015]
The second retaining ring 28 positions the inner ring 14 of the bearing 5 in the second axial direction S2 via, for example, an O-ring 32 as an elastic body. In FIG. 2, the O-ring 32 is elastically deformed and has a saddle shape in cross section.
The second outer circumferential groove 26 includes a first side wall 33 (a side wall on the first axial direction S1 side) and a second side wall 34 (a side wall on the second axial direction S2 side). The second outer circumferential groove 26 includes a main body portion 35 to which the second retaining ring 28 is attached, and an extending portion 36 extending from the main body portion 35 to the inner side of the inner ring 14 along the first axial direction S1. Have. The extended portion 36 is disposed inward in the radial direction of the inner ring 14 of the bearing 5, and an annular gap 37 is defined between the extended portion 36 and the inner periphery 20 of the inner ring 14.
[0016]
The O-ring 32 is an endless annular member that surrounds the steering shaft 3. For example, the O-ring 32 has a substantially circular cross section in a natural state and is formed of rubber such as natural rubber or synthetic rubber. Rubber is preferable for preventing the generation of abnormal noise due to a buffering action. As the elastic body, in addition to rubber, a resin may be used. In particular, when the O-ring 32 is used as the elastic body, the steering shaft 3 can be easily mounted and is inexpensive.
A part of the O-ring 32 is sandwiched between the second retaining ring 28 and the inner ring 14 of the bearing 5 in a compressed state. That is, the deformed first portion 38 of the O-ring 32 is sandwiched in the axial direction between the second end surface 24 of the inner ring 14 and the first side surface 39 of the second retaining ring 28 and compressed. The second retaining ring 28 is pressed toward the second side wall 34 of the second outer circumferential groove 26 by the elastic repulsive force.
[0017]
As a result, the second side surface 40 of the second retaining ring 28 and the second side wall 34 of the second outer circumferential groove 26 come into contact with each other, and the second retaining ring 28 is positioned in the second axial direction S2. Thus, since the second retaining ring 28 and the bearing 5 can be elastically pressed by the first portion 38 of the O-ring 32, the second retaining ring 28 and the bearing 5 can be positioned without rattling in the axial direction. As a result, it is possible to prevent the generation of abnormal noise due to shakiness in the axial direction.
[0018]
Further, the deformed second portion 41 of the O-ring 32 enters the annular gap 37 and elastically presses the inner circumference 20 of the inner ring 14 and the groove bottom 42 of the second outer circumferential groove 26. As a result, it is possible to prevent the bearing 5 from rattling in the radial direction and, in turn, to prevent vibration and noise. In addition, since the edge part of the inner periphery 20 of the inner ring | wheel 14 is R chamfering, it is hard to produce a crack etc. in the O ring 32 at the time of a deformation | transformation.
Typically, tolerances are set for the dimensions of the parts. For example, the groove bottom diameter D, which is the outer diameter of the groove bottom 42 of the second outer peripheral groove 26, is set within a tolerance range of D1 ≦ D ≦ D2.
[0019]
Considering such a combination of the second outer circumferential groove 26 and the second retaining ring 28, as shown in FIG. 3A, the second outer circumferential groove 26 in which the groove bottom diameter D becomes the minimum value D1 within the tolerance range. On the other hand, when the second retaining ring 28 is mounted, the inner periphery of the second retaining ring 28 extends along the groove bottom 42 and the arc ends 43, 43 of the second retaining ring 28 face each other. Are preferably in contact with each other and the dimension of the second retaining ring 28 is preferably set so that there is no gap between the arc ends 43.
[0020]
As a result, even if the groove bottom diameter D varies within the above tolerance range, as shown in FIG. 3B, the gap 44 formed between the arc ends 43 and 43 can be minimized, and the gap 44 of the O-ring 32 can be minimized. It is possible to surely prevent the protrusion from occurring. In addition, even if the groove bottom diameter D varies within the above tolerance range, the second retaining ring 28 reliably follows the groove bottom 42, so that the second retaining ring 28 does not rattle in the radial direction.
Actually, since the tolerance is also set for the dimension of the second retaining ring 28, the relationship between the groove bottom diameter D of the second outer circumferential groove 26 and the dimension of the second retaining ring 28 is the groove. For the second outer circumferential groove 26 whose bottom diameter D takes the minimum value D1 within the tolerance range (D1 ≦ D ≦ D2), for example, the second retaining ring 28 whose circumferential length takes the maximum value within the tolerance range. 3A, as shown in FIG. 3A, the inner periphery of the second retaining ring 28 extends along the groove bottom 42, and the arc ends 43, 43 of the second retaining ring 28 are in contact with each other. However, it is preferable that there is no gap.
[0021]
By setting the tolerances in this manner, the inner periphery of the second retaining ring 28 can be surely aligned with the groove bottom 42 of the second outer peripheral groove 26, and rattling can be reliably prevented. In addition, a combination in which the gap 44 between the arc ends 43 of the second retaining ring 28 is maximized, that is, the groove bottom diameter D takes the maximum value D2 within the tolerance range (D1 ≦ D ≦ D2). Even when the second retaining ring 28 whose circumferential length takes the minimum value within the tolerance range is attached to the two outer circumferential grooves 26, the gap 44 between the arc ends 43 and 43 can be minimized. This can reliably prevent the O-ring 32 from protruding into the gap 44.
[0022]
As a result of setting the dimensional tolerance relationship between the second outer peripheral groove 26 and the second retaining ring 28 as in the embodiment of FIGS. 3A and 3B described above, the gap 44 between the arc ends 43 and 43 is O If it is smaller than the wire diameter of the ring 32, the protrusion of the O-ring 32 into the gap 44 can be more reliably prevented.
However, even if the dimensional tolerances of the second outer circumferential groove 26 and the second retaining ring 28 are not set as in the embodiment of FIGS. 3A and 3B, among the combinations of tolerances of the parts 26 and 28, As shown in FIG. 4, in the state where the second retaining ring 28 is fitted in the second outer circumferential groove 26, the clearance L of the clearance 44 between the arc ends 43, 43 of the second retaining ring 28 is It is sufficient if the O-ring 32 is smaller than the wire diameter d.
[0023]
In the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 4, for example, an O-ring 32 as an elastic body is provided with an annular bonding portion 45 as shown in FIG. For example, vulcanization adhesion or an adhesive may be used for the entire circumference of the first side surface 39. In this case, a gap 44 is temporarily provided between the arc ends 43, 43 of the second retaining ring 28. Even if it exists, the protrusion of the O-ring 32 to the gap 44 can be prevented more reliably. Further, for example, a commercially available O-ring 32 can be easily used without forming a cut or the like, and the manufacturing cost can be reduced.
[0024]
However, as shown in FIG. 5, when the O-ring 32 as an elastic body is bonded to the second retaining ring 28, even if a strict tolerance relationship as in the embodiment of FIG. 1 is not set, Further, it is possible to prevent the O-ring 32 from protruding into the gap 44 without setting the relationship between the wire diameter D and the gap amount L as in the embodiment of FIG. Furthermore, since it is not necessary to strictly manage the dimensions of the second retaining ring 28, for example, an inexpensive general commercial product can be used for the second retaining ring 28.
[0025]
In any case, when an elastic body such as the O-ring 32 is bonded to the second retaining ring 28, in addition to preventing the elastic body from protruding into the gap 44, the assembled elastic body is the inner ring 14. It is possible to prevent the elastic body from being excessively indented in the radial direction, and to effectively prevent the elastic body from sagging, deterioration, breakage, or the like.
When the O-ring 32 as an elastic body is bonded to the second retaining ring 28, an elastic body such as the O-ring 32 is previously bonded to the second retaining ring 28 as shown in FIG. 6A. It is preferable to configure U. This is because the O-ring 32 and the second retaining ring 28 can be assembled to the steering shaft 3 with high accuracy.
[0026]
In a state where the tool pawls (not shown) are engaged with the respective tool engagement holes 46 at the arc end 43 of the second retaining ring 28 to expand the diameter of the second retaining ring 28, a part 32a of the O-ring 32 is formed. While extending, as shown in FIG. 6B, it extends over the gap 44 between the arc ends 43, 43.
In each of the above embodiments, the O-ring 32 having a circular cross section is used as the elastic body, but an O-ring (not shown) having an odd shape such as an elliptical cross section or an oval cross section may be used instead. Conceivable.
[0027]
In the embodiment of FIG. 4, any of the annular members 47, 48, or 49 shown in FIG. 7, FIG. 8, or FIG. 9 can be used as the elastic body. 7A, 8A, and 9A show a state in which the annular members 47, 48, and 49 are attached to the second outer peripheral groove 26, and the bearing 5 is not attached. When the bearing 5 is mounted, each annular member 47, 48, 49 has a first portion 38 similar to the O-ring 32 of the embodiment of FIG. 2, as shown in FIGS. 7B, 8B and 9B. A second portion 41 will be provided.
[0028]
An annular member 47 shown in FIG. 7A has a bowl-shaped cross section and includes a cylindrical portion 50 and an annular flange 51. The inner peripheral surface 52 of the cylindrical portion 50 is along the groove bottom 42 of the second outer peripheral groove 26. The annular flange 51 extends radially outward from one end of the cylindrical portion 50, and one side surface 53 of the annular flange 51 is bonded to the first side surface 39 of the second retaining ring 28 by, for example, vulcanization bonding. An adhesive portion 54 is provided.
7B, when the bearing 5 is mounted, the inner periphery 20 of the inner ring 14 is pressed against the outer peripheral surface 55 of the cylindrical portion 50, and the second end surface 24 of the inner ring 14 is pressed against the other side surface 56 of the annular flange 51. Will be.
[0029]
Next, the annular member 48 shown in FIG. 8A has a generally angular cross section, and has an inner peripheral surface 57 along the groove bottom 42 and a side surface 58 along the first side surface 39 of the second retaining ring 28. This side surface 58 is provided with an adhesive portion 54 to the first side surface 39 of the second retaining ring 28. Further, the outer edge portion 59 of the annular member 48 corresponding to the inner peripheral edge portion of the inner ring 14 is chamfered. With reference to FIG. 8B, when the bearing 5 is mounted, the outer peripheral edge 59 of the annular member 48 is crushed by the inner ring 14 to form the first and second portions 38 and 41.
[0030]
Next, the annular member 49 shown in FIG. 9A has a substantially right triangle shape in cross section, an inner peripheral surface 60 along the groove bottom 42, and a side surface 61 along the first side surface 39 of the second retaining ring 28. And a tapered outer peripheral surface 62. An adhesive portion 54 to the first side surface 39 of the second retaining ring 28 is provided on the side surface 61. Referring to FIG. 9B, when the bearing 5 is mounted, the tapered outer peripheral surface 62 is crushed by the inner ring 14 to form the first and second portions 38 and 41.
[0031]
These annular members 47, 48, 49 have flat side surfaces 53, 58, 61 along the first side surface 39 of the second retaining ring 28, respectively. Since 54 is provided, a wide bonding area can be secured, and bonding is ensured.
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in each of the embodiments shown in FIGS. 5, 6, 7, 8, and 9, an elastic body such as the O ring 32 and the annular members 47, 48, and 49 is bonded to the second retaining ring 28 in advance. Although the unit U is used, an elastic body may be bonded to the second retaining ring 28 when assembled to the steering shaft 3.
[0032]
Further, in each of the embodiments of FIGS. 5, 6, 7, 8, and 9, the elastic body is bonded to the second retaining ring 28. However, the present invention is not limited to this, and the groove of the second outer circumferential groove 26 is used. It may be bonded to the bottom 42 or the inner ring 14 of the bearing 5.
Further, the extended portion 36 of the second outer peripheral groove 26 may be eliminated, and the second portion 41 of the elastic body may be substantially eliminated.
The configuration of each of the above embodiments can be applied to the lower bearing 6. In this case, for example, in FIG. 2, if the directions of the first axial direction S1 and the second axial direction S2 are reversed, the layout is the same as that applied to the lower bearing 6.
[0033]
In each of the above embodiments, an endless elastic body is used. However, an endless elastic body may be used. In addition, various design changes can be made within the scope of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the upper bearing of FIG. 1 and its peripheral portion. FIG.
FIGS. 3A and 3B are schematic cross-sectional views showing a state in which a second retaining ring is attached to a second outer circumferential groove. FIGS. FIG. 3A shows a case where the groove bottom diameter of the second outer peripheral groove takes a minimum value within the tolerance range, and 3B shows a case where the maximum value within the tolerance range.
FIG. 4 is a partially cutaway side view of an essential part of another embodiment of the present invention, in which a second retaining ring and an O-ring are mounted in a second outer peripheral groove, and a bearing is not mounted Is shown.
FIG. 5 is a partially cutaway side view of an essential part of a steering apparatus according to still another embodiment of the present invention, in which a second outer peripheral groove is formed as a unit in which a second retaining ring and an O-ring are bonded to each other. It shows the state of being attached to.
6A and 6B are side views of the unit of the embodiment of FIG. 5, FIG. 6A shows a state before the unit of FIG. 5 is mounted, and FIG. 6B is an enlarged view of the unit in the mounting process. Indicates the state.
7A and 7B are cross-sectional views of the main part of still another embodiment of the present invention. FIG. 7A shows a state in which the unit is mounted in the second outer peripheral groove, and FIG. The state where the bearing is mounted is shown.
8A and 8B are cross-sectional views of the main part of still another embodiment of the present invention. FIG. 8A shows a state in which the unit is mounted in the second outer peripheral groove, and FIG. The state where the bearing is mounted is shown.
9A and 9B are cross-sectional views of the main part of still another embodiment of the present invention. FIG. 9A shows a state in which the unit is mounted in the second outer peripheral groove, and FIG. The state where the bearing is mounted is shown.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering device 3 Steering shaft 4 Steering column 5 (Upper) bearing 6 (Lower) bearing 14 Inner ring 20 Inner circumference (bearing inner circumference)
22 Fitting surface 26 Second outer peripheral groove 28 Second retaining ring 32 O-ring (elastic body)
38 1st part 41 2nd part 42 Groove bottom 43 Arc end 44 Gap 45 Adhesives 47, 48, 49 Annular member (elastic body)
D Groove bottom diameter L Clearance d Wire diameter

Claims

A bearing held by the steering column and rotatably supporting the steering shaft;
A retaining ring that is fitted to the outer circumferential groove of the steering shaft with a binding force and positions the bearing in the axial direction of the steering shaft;
And an elastic member for contact with interposed and snap ring in a compressed state between the bearing and the snap ring,
The dimensions of the retaining ring must be set so that there is almost no gap between the pair of arc ends of the retaining ring when the retaining ring follows the groove bottom of the outer peripheral groove where the groove bottom diameter is the minimum value within the tolerance range. A steering apparatus characterized by the above.

A bearing held by the steering column and rotatably supporting the steering shaft;
A retaining ring that is fitted to the outer circumferential groove of the steering shaft with a binding force and positions the bearing in the axial direction of the steering shaft;
And an elastic body made of an O-ring to contact with interposed and snap ring in a compressed state between the bearing and the snap ring,
A steering device characterized in that when a retaining ring is fitted in an outer circumferential groove, a gap amount between a pair of arc ends of the retaining ring is made smaller than a wire diameter of the O-ring.

3. The steering apparatus according to claim 1, wherein a part of the outer peripheral groove is disposed inward in a radial direction of the bearing, and a part of the elastic body is in contact with the inner periphery of the bearing in the outer peripheral groove.

4. The steering apparatus according to claim 1, wherein the elastic body is bonded to any one of a retaining ring, an outer circumferential groove, and a bearing.

A bearing that is held by the steering column and rotatably supports the steering shaft; a retaining ring that is fitted to the outer circumferential groove of the steering shaft with a binding force and positions the bearing in the axial direction of the steering shaft;
A steering apparatus comprising: an elastic body that is interposed between the bearing and the retaining ring in a compressed state, is in contact with the retaining ring, and is bonded to any one of the retaining ring, the outer circumferential groove, and the bearing.

6. The steering apparatus according to claim 4, wherein the elastic body has an annular shape surrounding the steering shaft and is bonded to a retaining ring.