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JP2014084885A - Steering device - Google Patents

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Publication number
JP2014084885A
JP2014084885A JP2012231603A JP2012231603A JP2014084885A JP 2014084885 A JP2014084885 A JP 2014084885A JP 2012231603 A JP2012231603 A JP 2012231603A JP 2012231603 A JP2012231603 A JP 2012231603A JP 2014084885 A JP2014084885 A JP 2014084885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
steering shaft
column
lock nut
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012231603A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Takeda
雅也 丈田
Kiyoshi Sadakata
清 定方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2012231603A priority Critical patent/JP2014084885A/en
Publication of JP2014084885A publication Critical patent/JP2014084885A/en
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  • Steering Controls (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

【課題】ステアリングシャフトを回転可能に軸支する転がり軸受を備え、アッパーコラム
とロアーコラムが軸方向に摺動可能に嵌合するステアリング装置に適し、高速走行中のス
テアリングホイールの操縦安定性を向上させたステアリング装置を提供する。
【解決手段】ロックナット61Aを締め付けて、皿バネ64を介してアンギュラ玉軸受42の内輪422を押圧し、外輪421Aと内輪422、外輪421Bと423との間に予圧を付与すると、アンギュラ玉軸受42のガタが小さくなり、ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクが次第に大きくなる。ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクが所定の大きさになったところで、左側のロックナット61Bを締め付けて右側のロックナット61Aに密着させる。
【選択図】図4
[PROBLEMS] To provide a rolling bearing that rotatably supports a steering shaft, and is suitable for a steering device in which an upper column and a lower column are slidably fitted in an axial direction, and improve steering stability of a steering wheel during high-speed traveling. A steering apparatus is provided.
When a lock nut 61A is tightened and an inner ring 422 of an angular ball bearing 42 is pressed via a disc spring 64 and a preload is applied between the outer ring 421A and the inner ring 422 and between the outer rings 421B and 423, an angular ball bearing is obtained. 42 becomes small, and the rotational torque of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 gradually increases. When the rotational torque of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 reaches a predetermined magnitude, the left lock nut 61B is tightened and brought into close contact with the right lock nut 61A.
[Selection] Figure 4

Description

本発明はステアリング装置、特に、アッパーコラムとロアーコラムが軸方向に摺動可能
に嵌合することによって、ステアリングホイールのテレスコピック位置の調整を行うよう
にしたテレスコピック式のステアリング装置、または、二次衝突時に車体前方側にコラプ
ス移動して衝撃荷重を吸収するステアリング装置であって、ステアリングシャフトを回転
可能に軸支する転がり軸受を備えたステアリング装置に関する。
The present invention relates to a steering device, in particular, a telescopic steering device or a secondary collision in which an upper column and a lower column are slidably fitted in an axial direction to adjust a telescopic position of a steering wheel. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering device that collapses to the front side of a vehicle body and absorbs an impact load, and includes a rolling bearing that rotatably supports a steering shaft.

ステアリングシャフトを回転可能に軸支する転がり軸受は、摩擦抵抗が小さく、摩擦抵
抗が安定しているため、極めて滑らかなハンドル操作を行うことができる。しかし、転が
り軸受は振動吸収特性が小さいため、高速走行中の路面の起伏等による車軸の振動がステ
アリングホイールにそのまま伝達して、ステアリングホイールが回転方向に微振動し、操
縦安定性が低下する問題がある。
Since the rolling bearing that rotatably supports the steering shaft has a small frictional resistance and a stable frictional resistance, an extremely smooth steering operation can be performed. However, since rolling bearings have low vibration absorption characteristics, the vibration of the axle caused by road surface undulations during high-speed traveling is directly transmitted to the steering wheel, causing the steering wheel to vibrate slightly in the rotational direction, resulting in a decrease in steering stability. There is.

特許文献1のステアリング装置は、すべり軸受をコラムの内周面とステアリングシャフ
トの外周面との間に弾性体を介して装着することによって、ステアリングシャフトに摩擦
抵抗を付与し、ステアリングホイールの振動を吸収して、操縦安定性を向上させている。
しかし、特許文献1のステアリング装置は、すべり軸受に適用したものであって、転がり
軸受に適用したものではない。
In the steering device of Patent Document 1, a sliding bearing is attached between an inner peripheral surface of a column and an outer peripheral surface of a steering shaft via an elastic body, thereby applying a frictional resistance to the steering shaft to thereby vibrate the steering wheel. Absorbs and improves steering stability.
However, the steering device of Patent Document 1 is applied to a slide bearing, and is not applied to a rolling bearing.

特許文献2のステアリング装置は、転がり軸受で前端が回転可能に軸支されたステアリ
ングシャフトの後端外周面を、円筒状の摩擦付加部材をOリングを介して装着することに
よって、ステアリングシャフトに摩擦抵抗を付与し、ステアリングホイールの振動を吸収
して、操縦安定性を向上させている。しかし、特許文献2のステアリング装置は、アッパ
ーコラムとロアーコラムが軸方向に摺動可能に嵌合するステアリング装置に適用するのが
難しい。
In the steering device disclosed in Patent Document 2, the outer peripheral surface of the rear end of a steering shaft that is rotatably supported by a rolling bearing is attached to a steering shaft by attaching a cylindrical friction addition member via an O-ring. It gives resistance and absorbs vibration of the steering wheel to improve steering stability. However, the steering device of Patent Document 2 is difficult to apply to a steering device in which an upper column and a lower column are fitted so as to be slidable in the axial direction.

特開平9−303387号公報JP-A-9-303387 特開2005−53292号公報JP 2005-53292 A

本発明は、ステアリングシャフトを回転可能に軸支する転がり軸受を備え、アッパーコ
ラムとロアーコラムが軸方向に摺動可能に嵌合するステアリング装置に適し、高速走行中
のステアリングホイールの操縦安定性を向上させたステアリング装置を提供することを課
題とする。
The present invention is suitable for a steering device that includes a rolling bearing that rotatably supports a steering shaft, and in which an upper column and a lower column are slidably fitted in an axial direction, and improves steering stability of a steering wheel during high-speed traveling. It is an object to provide an improved steering apparatus.

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明は、ロアーコラ
ム、上記ロアーコラムに軸方向に相対的に摺動可能に嵌合されたアッパーコラム、上記ア
ッパーコラムのアッパー側に設けられた軸受によって上記アッパーコラムに回転可能に軸
支され、車体後方側にステアリングホイールを装着したアッパーステアリングシャフト、
上記ロアーコラムのロアー側に設けられた転がり軸受によって上記ロアーコラムに回転可
能に軸支され、上記アッパーステアリングシャフトに軸方向に相対的に移動可能に嵌合さ
れて、上記ステアリングホイールの回転を車輪に伝達するロアーステアリングシャフト、
上記ロアーステアリングシャフトの外周面に形成された雄ねじ、上記雄ねじにねじ込まれ
たロックナットを締め付けて、ロックナットと軸受内輪間に介挿されている皿バネに荷重をかけてたわませ、上記皿バネを介して転がり軸受の内輪を押圧し、上記転がり軸受に予圧を付与することを特徴とするステアリング装置である。
The above problem is solved by the following means. That is, the first invention is that the lower column, the upper column fitted to the lower column so as to be slidable in the axial direction, and the bearing provided on the upper side of the upper column are rotated to the upper column. An upper steering shaft that is pivotally supported and has a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body,
A rolling bearing provided on the lower side of the lower column is rotatably supported by the lower column, and is fitted to the upper steering shaft so as to be relatively movable in the axial direction, thereby rotating the steering wheel. Lower steering shaft, which transmits to
The male screw formed on the outer peripheral surface of the lower steering shaft and the lock nut screwed into the male screw are tightened to apply a load to the disc spring inserted between the lock nut and the inner ring of the bearing, and bend the disc. A steering device that presses an inner ring of a rolling bearing via a spring and applies a preload to the rolling bearing.

第2番目の発明は、第1番目の発明のステアリング装置において、上記ロックナットがダブルナットであることを特徴とするステアリング装置である。   A second invention is the steering device according to the first invention, wherein the lock nut is a double nut.

第3番目の発明は、第1番目から第2番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記転がり軸受へ皿バネ(弾性体)を介して予圧を加えることを特徴とするステアリング装置である。   A third invention is a steering device according to any one of the first to second inventions, wherein a preload is applied to the rolling bearing via a disc spring (elastic body). .

本発明のステアリング装置は、ロアーコラムのロアー側に設けられた転がり軸受によっ
てロアーコラムに回転可能に軸支され、アッパーステアリングシャフトに軸方向に相対的
に移動可能に嵌合されて、ステアリングホイールの回転を車輪に伝達するロアーステアリ
ングシャフトと、ロアーステアリングシャフトの外周面に形成された雄ねじと、雄ねじに
ねじ込まれたロックナットを締め付けて、転がり軸受の内輪を押圧し、転がり軸受に予圧を付与している。
The steering device of the present invention is rotatably supported on the lower column by a rolling bearing provided on the lower side of the lower column, and is fitted to the upper steering shaft so as to be relatively movable in the axial direction. A lower steering shaft that transmits rotation to the wheels, a male screw formed on the outer peripheral surface of the lower steering shaft, and a lock nut screwed into the male screw are tightened to press the inner ring of the rolling bearing, thereby applying a preload to the rolling bearing. ing.

従って、ロックナットを締め付けて、皿バネを介して転がり軸受に予圧を付与すると、ロアーステアリングシャフト、アッパーステアリングシャフトの回転トルクを所定の大きさに調節することができるため、高速走行中のシミー等の振動を抑えることが可能となりステアリングホイールの操縦安定性を向上させることができる。また予圧をかけることによりラジアル方向のガタ(スキマ)も無くすことが出来、ハンドル支持剛性もアップする。   Therefore, by tightening the lock nut and applying preload to the rolling bearing via the disc spring, the rotational torque of the lower steering shaft and upper steering shaft can be adjusted to a predetermined magnitude. The vibration of the steering wheel can be suppressed, and the steering stability of the steering wheel can be improved. In addition, preload can eliminate radial play and increase handle support rigidity.

また稼動部の磨耗等により皿バネの撓み量が変化しても皿バネ自体の弾性体機能による予圧が残るため、予圧量の低下がカバーされ、初期設定の性能が長期に亘って保たれる。   In addition, even if the amount of deflection of the disc spring changes due to wear of the operating part, etc., the preload due to the elastic body function of the disc spring itself remains, so the decrease in the amount of preload is covered, and the initial setting performance is maintained over a long period of time. .

本発明の実施例のステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing a state in which a steering device according to an embodiment of the present invention is attached to a vehicle. 本発明の実施例のステアリング装置を示す要部の正面図である。It is a front view of the principal part which shows the steering device of the Example of this invention. 本発明の参考例の転がり軸受近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the rolling bearing of the reference example of the present invention. 本発明の実施例1の転がり軸受近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the rolling bearing of Example 1 of the present invention.

以下、図面に基づいて本発明の参考例並びに実施例1を説明する。   Hereinafter, reference examples and Example 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例のステアリング装置101を車両に取り付けた状態を示す全体斜
視図である。図1に示すように、中空円筒状のコラム102が車体に取付けられ、このコ
ラム102にはステアリングシャフト104が回転可能に軸支されている。ステアリング
シャフト104には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール103が装着され
、ステアリングシャフト104の左端(車体前方側)には、自在継手105を介して中間
シャフト106が連結されている。
FIG. 1 is an overall perspective view showing a state in which a steering device 101 according to an embodiment of the present invention is attached to a vehicle. As shown in FIG. 1, a hollow cylindrical column 102 is attached to a vehicle body, and a steering shaft 104 is rotatably supported on the column 102. A steering wheel 103 is mounted on the steering shaft 104 at the right end (rear side of the vehicle body), and an intermediate shaft 106 is connected to the left end of the steering shaft 104 (front side of the vehicle body) via a universal joint 105.

中間シャフト106は、雄スプラインが形成された中実の中間インナーシャフト106
aと、雌スプラインが形成された中空円筒状の中間アウターシャフト106bで構成され
、中間インナーシャフト106aの雄スプラインが、中間アウターシャフト106bの雌
スプラインに伸縮可能(摺動可能)に、かつ回転トルクを伝達可能に嵌合している。
The intermediate shaft 106 is a solid intermediate inner shaft 106 in which a male spline is formed.
a and a hollow cylindrical intermediate outer shaft 106b in which a female spline is formed. The male spline of the intermediate inner shaft 106a can be expanded and contracted (slidable) with respect to the female spline of the intermediate outer shaft 106b, and the rotational torque. Are fitted so that they can be transmitted.

さらに、中間アウターシャフト106bの車体後方側が上記自在継手105に連結され
、中間インナーシャフト106aの車体前方側が自在継手107に連結されている。自在
継手107には、ステアリングギヤ108の図示しないラックに噛合うピニオンが連結さ
れている。
Furthermore, the vehicle body rear side of the intermediate outer shaft 106 b is connected to the universal joint 105, and the vehicle body front side of the intermediate inner shaft 106 a is connected to the universal joint 107. A pinion that meshes with a rack (not shown) of the steering gear 108 is connected to the universal joint 107.

運転者がステアリングホイール103を回転操作すると、ステアリングシャフト104
、自在継手105、中間シャフト106、自在継手107を介して、その回転力がステア
リングギヤ108に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド109を
移動し、操舵輪110の操舵角を変えることができる。
When the driver rotates the steering wheel 103, the steering shaft 104
The rotational force is transmitted to the steering gear 108 through the universal joint 105, the intermediate shaft 106, and the universal joint 107, and the tie rod 109 is moved through the rack and pinion mechanism to change the steering angle of the steering wheel 110. Can do.

図2は本発明の実施例のステアリング装置を示す要部の正面図である。図2に示すよう
に、アッパーコラム(アウターコラム)1は、アッパー車体取付けブラケット52によっ
て、図示しない車体に固定されている。中空円筒状のアッパーコラム1の車体前方側(図
2の左側)には、アッパーコラム1の内周面に、中空円筒状の第1のロアーコラム(イン
ナーコラム)21の外周面が、軸方向にテレスコピック摺動可能に密に嵌合している。
FIG. 2 is a front view of the main part showing the steering apparatus of the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the upper column (outer column) 1 is fixed to a vehicle body (not shown) by an upper vehicle body mounting bracket 52. On the vehicle body front side (left side in FIG. 2) of the hollow cylindrical upper column 1, the outer peripheral surface of the hollow cylindrical first lower column (inner column) 21 is axially disposed on the inner peripheral surface of the upper column 1. The telescopic sliding fits tightly.

第1のロアーコラム21の車体前方側(図2の左側)には、第1のロアーコラム21の
内周面に、中空円筒状の第2のロアーコラム(インナーコラム)22の外周面が、軸方向
にコラプス移動可能に密に嵌合している。第2のロアーコラム22の車体前方端は、ロア
ー車体取付けブラケット51によって、図示しない車体に枢動可能に固定されている。第
2のロアーコラム22の外周面は第1のロアーコラム21の内周面にかしめ加工によって
締め付けられており、二次衝突時に車体前方側に衝撃力が加わると、かしめ部分が塑性変
形して、第2のロアーコラム22に対して第1のロアーコラム21が車体前方側にコラプ
ス移動する。
On the vehicle body front side (left side in FIG. 2) of the first lower column 21, the outer peripheral surface of the hollow cylindrical second lower column (inner column) 22 is formed on the inner peripheral surface of the first lower column 21. They are closely fitted so that they can move in the axial direction. A vehicle body front end of the second lower column 22 is pivotally fixed to a vehicle body (not shown) by a lower vehicle body mounting bracket 51. The outer peripheral surface of the second lower column 22 is clamped to the inner peripheral surface of the first lower column 21 by caulking, and when an impact force is applied to the front side of the vehicle body during a secondary collision, the caulking portion is plastically deformed. The first lower column 21 moves in a collapsed manner relative to the second lower column 22 toward the front side of the vehicle body.

アッパーコラム1の軸心にはアッパーステアリングシャフト31が挿入され、アッパー
コラム1の内周面の右端(アッパー側)に圧入された軸受(図示せず)によって、アッパ
ーステアリングシャフト31の右端(アッパー側)が回転可能に軸支されている。アッパ
ーステアリングシャフト31の右端(車体後方側)には、図1のステアリングホイール1
03が装着されている。
An upper steering shaft 31 is inserted into the shaft center of the upper column 1, and a right end (upper side) of the upper steering shaft 31 is inserted by a bearing (not shown) press-fitted into the right end (upper side) of the inner peripheral surface of the upper column 1. ) Is rotatably supported. A steering wheel 1 in FIG. 1 is disposed at the right end (rear side of the vehicle body) of the upper steering shaft 31.
03 is installed.

第2のロアーコラム22の内周面221には、ロアーステアリングシャフト32が挿入
され、第2のロアーコラム22の内周面221の左端(ロアー側)に圧入されたアンギュ
ラ玉軸受41によって、ロアーステアリングシャフト32の左端(ロアー側)が回転可能
に軸支されている。ロアーステアリングシャフト32の右側には、雄スプライン(図示せ
ず)が形成され、アッパーステアリングシャフト31の左側に形成された雌スプライン(
図示せず)に移動可能にスプライン係合している。
A lower steering shaft 32 is inserted into the inner peripheral surface 221 of the second lower column 22, and is lowered by an angular ball bearing 41 press-fitted into the left end (lower side) of the inner peripheral surface 221 of the second lower column 22. The left end (lower side) of the steering shaft 32 is rotatably supported. A male spline (not shown) is formed on the right side of the lower steering shaft 32, and a female spline (on the left side of the upper steering shaft 31).
(Not shown) is movably splined.

図3は本発明の参考例の転がり軸受近傍の拡大断面図である。図3に示すように、ア
ンギュラ玉軸受41の外輪411の右端面は、第2のロアーコラム22の内周面221に
形成された肩部222に当接している。また、アンギュラ玉軸受41の内輪412の右端
面は、ロアーステアリングシャフト32に形成された肩部321に当接している。ロアー
ステアリングシャフト32には、肩部321の左側の外周面に雄ねじ322が形成され、
2個のロックナット61A、61Bがねじ込まれている。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of the vicinity of the rolling bearing of the reference example of the present invention. As shown in FIG. 3, the right end surface of the outer ring 411 of the angular ball bearing 41 is in contact with a shoulder 222 formed on the inner peripheral surface 221 of the second lower column 22. Further, the right end surface of the inner ring 412 of the angular ball bearing 41 is in contact with a shoulder portion 321 formed on the lower steering shaft 32. The lower steering shaft 32 has a male thread 322 formed on the outer peripheral surface on the left side of the shoulder 321.
Two lock nuts 61A and 61B are screwed.

右側のロックナット61Aと外輪411の左端面との間には、第1の間座62と第2の
間座63が介挿されている。第1の間座62は、ロックナット61A、61Bを締め付け
た時に、曲げ変形しないだけの十分な剛性を備えている。第2の間座63は、表面にフッ
化エチレン樹脂が被覆された摩擦係数の小さい材料で形成されている。従って、右側のロ
ックナット61Aを締め付けた時に、右側のロックナット61Aと第2の間座63との間
の摩擦力が小さくなる。そのため、ロックナット61A、61Bを所定の締め付けトルク
で締め付けることが容易となる。
A first spacer 62 and a second spacer 63 are interposed between the right lock nut 61 </ b> A and the left end surface of the outer ring 411. The first spacer 62 has sufficient rigidity not to bend and deform when the lock nuts 61A and 61B are tightened. The second spacer 63 is made of a material having a small coefficient of friction and having a surface coated with a fluoroethylene resin. Accordingly, when the right lock nut 61A is tightened, the frictional force between the right lock nut 61A and the second spacer 63 is reduced. Therefore, it becomes easy to tighten the lock nuts 61A and 61B with a predetermined tightening torque.

ロックナット61Aを締め付けて、第2の間座63、第1の間座62を介してアンギュ
ラ玉軸受41の外輪411を押圧し、外輪411と内輪412との間に予圧を付与すると
、アンギュラ玉軸受41のガタが小さくなり、ロアーステアリングシャフト32、アッパ
ーステアリングシャフト31の回転トルクが次第に大きくなる。ロアーステアリングシャ
フト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクが所定の大きさになったとこ
ろで、左側のロックナット61Bを締め付けて右側のロックナット61Aに密着させる。
When the lock nut 61A is tightened and the outer ring 411 of the angular ball bearing 41 is pressed through the second spacer 63 and the first spacer 62, and a preload is applied between the outer ring 411 and the inner ring 412, the angular ball The backlash of the bearing 41 is reduced, and the rotational torque of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 is gradually increased. When the rotational torque of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 reaches a predetermined magnitude, the left lock nut 61B is tightened and brought into close contact with the right lock nut 61A.

ロックナット61A、61Bはダブルナットを構成している。このようにして、ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクを所定の大きさに調節することができるため、高速走行中のステアリングホイール103の操縦安定性を向上させることができる。   The lock nuts 61A and 61B constitute a double nut. In this way, the rotational torque of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 can be adjusted to a predetermined magnitude, so that the steering stability of the steering wheel 103 during high-speed traveling can be improved.

次に本発明の実施例1について説明する。図4は本発明の実施例1の転がり軸受近傍の
拡大断面図である。以下の説明では、上記参考例と異なる構造部分と作用についてのみ説
明し、重複する説明は省略する。
Next, Example 1 of the present invention will be described. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the rolling bearing according to the first embodiment of the present invention. In the following description, only structural parts and operations different from the above-described reference example will be described, and redundant description will be omitted.

実施例1は、参考例のアンギュラ玉軸受を2個使い、各々を背中合わせの状態で組合わせた例である。ここでアンギュラ玉軸受42の構成を述べる。 アンギュラ玉軸受は、1個の外輪と1個の内輪の組み合わせと転動体の玉およびリテーナ(玉の保持器)で構成され、使用時には予圧をかけて使用する。 特徴は、外輪・玉・内輪の接点を結ぶ直線がラジアル方向に対してある角度(接触角)を持っているため、1つの軸受で2方向の荷重(ラジアル方向とアキシャル方向)を受けられる。また2個を組合わせる事によりモーメント荷重の負荷能力も有することを特徴とする軸受である。(以下アンギュラ玉軸受と呼ぶ)すなわち、図4に示すように、第2のロアーコラム22の内周面221には、ロアーステアリングシャフト32が挿入され、第2のロアーコラム22の内周面221の左端(ロアー側)に2個を背中合わせで組み合わされ状態で圧入されたアンギュラ玉軸受42によって、ロアーステアリングシャフト32の左端(ロアー側)が回転可能に軸支されている。   Example 1 is an example in which two angular ball bearings of the reference example are used and are combined in a back-to-back state. Here, the configuration of the angular ball bearing 42 will be described. Angular contact ball bearings consist of a combination of one outer ring and one inner ring, rolling element balls and retainers (ball cages). The feature is that the straight line connecting the contact points of the outer ring, the ball, and the inner ring has a certain angle (contact angle) with respect to the radial direction, so that one bearing can receive a load in two directions (radial direction and axial direction). The bearing is also characterized by having a load capacity of moment load by combining two. That is, as shown in FIG. 4, a lower steering shaft 32 is inserted into the inner peripheral surface 221 of the second lower column 22, and the inner peripheral surface 221 of the second lower column 22. The left end (lower side) of the lower steering shaft 32 is rotatably supported by an angular ball bearing 42 that is press-fitted in a state where two are combined back to back at the left end (lower side).

図4に示すように、アンギュラ玉軸受42の外輪421Bの右端面は、第2のロアーコラム22の内周面221に形成された肩部222に当接している。また、アンギュラ玉軸受42の右側内輪423の右端面は、ロアーステアリングシャフト32に形成された肩部321に当接している。ロアーステアリングシャフト32には、肩部321の左側の外周面に雄ねじ322が形成され、2個のロックナット61A、61Bがねじ込まれている。またロックナット61Aとアンギュラ玉軸受42間には皿バネ64が介挿されている。   As shown in FIG. 4, the right end surface of the outer ring 421 </ b> B of the angular ball bearing 42 is in contact with a shoulder 222 formed on the inner peripheral surface 221 of the second lower column 22. Further, the right end surface of the right inner ring 423 of the angular ball bearing 42 is in contact with a shoulder portion 321 formed on the lower steering shaft 32. The lower steering shaft 32 is formed with a male screw 322 on the outer peripheral surface on the left side of the shoulder portion 321, and two lock nuts 61 </ b> A and 61 </ b> B are screwed into the lower steering shaft 32. A disc spring 64 is inserted between the lock nut 61 </ b> A and the angular ball bearing 42.

アンギュラ玉軸受42の内輪422、423は、ロックナット61A、61Bを締め付けた時に、曲げ変形しないだけの十分な剛性を備えているため、ロックナット61A、61Bを所定の締め付けトルクで締め付けることが容易となる。   Since the inner rings 422 and 423 of the angular ball bearing 42 have sufficient rigidity not to bend and deform when the lock nuts 61A and 61B are tightened, it is easy to tighten the lock nuts 61A and 61B with a predetermined tightening torque. It becomes.

ロックナット61Aを締め付けて皿バネ64に荷重をかけて皿バネ64をたわませた状態にしてアンギュラ玉軸受42の左側内輪422を押圧し、外輪421Aと内輪422、外輪421Bと内輪423との間に予圧を付与すると、アンギュラ玉軸受42のガタが小さくなり、ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクが次第に大きくなる。ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクが所定の大きさになったところで、左側のロックナット61Bを締め付けて右側のロックナット61Aに所定トルクで密着させる。   The lock nut 61A is tightened to load the disc spring 64 and the disc spring 64 is deflected to press the left inner ring 422 of the angular ball bearing 42. When a preload is applied between them, the play of the angular ball bearing 42 is reduced, and the rotational torque of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 is gradually increased. When the rotational torques of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 reach predetermined magnitudes, the left lock nut 61B is tightened and brought into close contact with the right lock nut 61A.

このようにして、ダブルナットにて締付力を調整することにより軸受部のフリクションを調整し、ロアーステアリングシャフト32、アッパーステアリングシャフト31の回転トルクを所定の大きさに調節することができるため、高速走行中のシミー等の振動を抑えることが可能となりステアリングホイール103の操縦安定性を向上させることができる。また予圧をかけることによりラジアル方向のガタ(スキマ)も無くすことが出来、ハンドル支持剛性もアップする。また稼動部の磨耗等により皿バネ64のたわみ量が変化しても皿バネ64自体の弾性体機能による予圧が残るため、予圧量の低下がカバーされ、初期設定の性能が長期に亘って保たれる。   In this way, the friction of the bearing portion can be adjusted by adjusting the tightening force with the double nut, and the rotational torque of the lower steering shaft 32 and the upper steering shaft 31 can be adjusted to a predetermined magnitude. Vibrations such as shimmies during high-speed traveling can be suppressed, and the steering stability of the steering wheel 103 can be improved. In addition, preload can eliminate radial play and increase handle support rigidity. Further, even if the deflection amount of the disc spring 64 changes due to wear of the operating part, etc., the preload due to the elastic body function of the disc spring 64 itself remains, so that a decrease in the preload amount is covered, and the initial setting performance is maintained for a long time. Be drunk.

上述した実施例は、アッパーコラムがアウターコラムで、ロアーコラムがインナーコラ
ムのステアリング装置に適用しているが、アッパーコラムがインナーコラムで、ロアーコ
ラムがアウターコラムのステアリング装置に適用してもよい。また、実施例ではロックナットとしてダブルナットを用いているが、ナットのゆるみ防止機能を有していればこれに限られることはなく、例えば、ナットをカシメる、ナイロンナットを用いる、ネジ部に接着剤を塗布する、リテーナリングを用いる、等のどのような手段でも用いることができる。
皿バネについては、弾性体の一例として用いたが、同様の機能を有する例えば市販のワイヤーバネ、バネワッシャー、ラバー、樹脂等を用いることが出来る。
In the embodiment described above, the upper column is an outer column and the lower column is applied to the inner column steering device. However, the upper column may be an inner column and the lower column may be applied to the outer column steering device. In addition, in the embodiment, a double nut is used as a lock nut, but it is not limited to this as long as it has a function of preventing the nut from loosening. For example, the nut is caulked, a nylon nut is used, and the thread portion is Any means such as applying an adhesive or using a retainer ring can be used.
The disc spring is used as an example of an elastic body, but a commercially available wire spring, spring washer, rubber, resin, or the like having the same function can be used.

101 ステアリング装置
102 コラム
103 ステアリングホイール
104 ステアリングシャフト
105 自在継手
106 中間シャフト
106a 中間インナーシャフト
106b 中間アウターシャフト
107 自在継手
108 ステアリングギヤ
109 タイロッド
110 操舵輪
1 アッパーコラム(アウターコラム)
21 第1のロアーコラム(インナーコラム)
22 第2のロアーコラム(インナーコラム)
221 内周面
222 肩部
31 アッパーステアリングシャフト
32 ロアーステアリングシャフト
321 肩部
322 雄ねじ
41 アンギュラ玉軸受
411 外輪
412 内輪
42 アンギュラ玉軸受(2個背中合わせ)
421A 外輪(左側)
421B 外輪(右側)
422 内輪(左側)
423 内輪(右側)
51 ロアー車体取付けブラケット
52 アッパー車体取付けブラケット
61A、61B ロックナット
62 第1の間座
63 第2の間座
64 皿バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Steering device 102 Column 103 Steering wheel 104 Steering shaft 105 Universal joint 106 Intermediate shaft 106a Intermediate inner shaft 106b Intermediate outer shaft 107 Universal joint 108 Steering gear 109 Tie rod 110 Steering wheel 1 Upper column (outer column)
21 First lower column (inner column)
22 Second lower column (inner column)
221 Inner peripheral surface 222 Shoulder 31 Upper steering shaft 32 Lower steering shaft 321 Shoulder 322 Male thread 41 Angular ball bearing 411 Outer ring 412 Inner ring 42 Angular ball bearing (two back to back)
421A Outer ring (left side)
421B Outer ring (right side)
422 Inner ring (left side)
423 inner ring (right side)
51 Lower body mounting bracket 52 Upper body mounting bracket 61A, 61B Lock nut 62 First spacer 63 Second spacer 64 Belleville spring

Claims (3)

ロアーコラム、上記ロアーコラムに軸方向に相対的に摺動可能に嵌合されたアッパーコラム、上記アッパーコラムのアッパー側に設けられた軸受によって上記アッパーコラムに回転可能に軸支され、車体後方側にステアリングホイールを装着したアッパーステアリングシャフト、上記ロアーコラムのロアー側に設けられた転がり軸受によって上記ロアーコラムに回転可能に軸支され、上記アッパーステアリングシャフトに軸方向に相対的に移動可能に嵌合されて、上記ステアリングホイールの回転を車輪に伝達するロアーステアリングシャフト、上記ロアーステアリングシャフトの外周面に形成された雄ねじ、上記雄ねじにねじ込まれたロックナットを締め付けて、ロックナットと内輪間に介挿されている皿バネに荷重をかけてたわませ、上記皿バネを介して上記転がり軸受の内輪を押圧し、上記転がり軸受に予圧を付与することを特徴とするステアリング装置。   A lower column, an upper column fitted to the lower column so as to be relatively slidable in the axial direction, and a bearing provided on the upper side of the upper column so as to be rotatably supported by the upper column, An upper steering shaft with a steering wheel mounted on the lower column is rotatably supported on the lower column by a rolling bearing provided on the lower side of the lower column, and is fitted to the upper steering shaft so as to be relatively movable in the axial direction. The lower steering shaft that transmits the rotation of the steering wheel to the wheel, the male screw formed on the outer peripheral surface of the lower steering shaft, and the lock nut screwed into the male screw are tightened to be inserted between the lock nut and the inner ring. Apply a load to the disc spring that is Pressing the inner ring of the rolling bearing via the disc spring, the steering apparatus characterized by applying a preload to the rolling bearing. 請求項1に記載されたステアリング装置において、上記ロックナットがダブルナットであることを特徴とするステアリング装置。   The steering apparatus according to claim 1, wherein the lock nut is a double nut. 請求項1から請求項2までのいずれかに記載されたステアリング装置において、上記転がり軸受がアンギュラ玉軸受を複数個使用の組み合わせで構成されていることを特徴とするステアリング装置。   The steering apparatus according to any one of claims 1 to 2, wherein the rolling bearing is configured by using a combination of a plurality of angular ball bearings.
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