JP2012255512A - Bearing structure - Google Patents

Bearing structure Download PDF

Info

Publication number
JP2012255512A
JP2012255512A JP2011129851A JP2011129851A JP2012255512A JP 2012255512 A JP2012255512 A JP 2012255512A JP 2011129851 A JP2011129851 A JP 2011129851A JP 2011129851 A JP2011129851 A JP 2011129851A JP 2012255512 A JP2012255512 A JP 2012255512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
outer ring
sleeve
bearing structure
raceway groove
pinion 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
JP2011129851A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Watanabe
和宏 渡邉
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.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
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 JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2011129851A priority Critical patent/JP2012255512A/en
Publication of JP2012255512A publication Critical patent/JP2012255512A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/581Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing structure which is an inner ring-less bearing structure for a steering shaft of a steering apparatus, and with which rattling can be suppressed.SOLUTION: The bearing structure 5 includes a pinion shaft 4, an outer ring 25, a plurality of rolling elements 26, a sleeve 14, and a housing 12 holding the sleeve 14. The pinion shaft 4 has a ring-like first raceway groove 11 which extends in the circumferential direction and is formed on an outer circumferential face of the pinion shaft, and the pinion shaft 4 rotates according to steering. The outer ring 25 is formed ring-like, is fitted externally onto the pinion shaft 4 and has a ring-like second raceway groove 28 which faces the first raceway groove 11 from the radial outside and which is formed on the inner circumferential face of the outer ring. The rolling element 26 is disposed between the pinion shaft 4 and the outer ring 25 and is rollable in the circumferential direction in a state of being fitted in both of the first raceway groove 11 and second raceway groove 28. The sleeve 14 is press-fitted from the radial outside with respect to the outer ring 25, and thus the outer ring 25 is diametrically reduced.

Description

この発明は、ステアリング装置に用いられる軸受構造に関する。   The present invention relates to a bearing structure used in a steering device.

自動車のステアリング装置には、ステアリングホイールの操舵に伴って回転するピニオン軸と、ピニオン軸のピニオンに噛合しており、ピニオン軸の回転に伴って車幅方向にスライドしながら車輪を転舵させるラックと、ピニオン軸およびラックを保持するハウジングとを備えるものがある(特許文献1および2参照)。
ピニオン軸は、軸受を介してハウジングに支持されるのだが、特許文献1および2では、ピニオン軸の軸受構造として、内輪が省かれた内輪レス軸受構造が提案されている。
A steering device for an automobile includes a pinion shaft that rotates as the steering wheel is steered, and a rack that meshes with the pinion of the pinion shaft and steers the wheels while sliding in the vehicle width direction as the pinion shaft rotates. And a housing that holds the pinion shaft and the rack (see Patent Documents 1 and 2).
The pinion shaft is supported by the housing via a bearing. However, Patent Documents 1 and 2 propose an inner ring-less bearing structure in which an inner ring is omitted as a pinion shaft bearing structure.

内輪レス軸受構造では、内輪の代わりに、ピニオン軸の外周面において、周方向に延びる環状の内輪軌道が形成されている。この内輪軌道に玉等の転動体を嵌め込んでから、ピニオン軸に外輪を外嵌し、外輪の内周面の外輪軌道にも転動体を嵌め込むことで軸受構造が構成される。内輪レス軸受構造の場合、内輪が不要となるので、部品点数低減によるステアリング装置の軽量化や低コスト化を図ることができる。   In the inner ring-less bearing structure, instead of the inner ring, an annular inner ring raceway extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the pinion shaft. After a rolling element such as a ball is fitted into the inner ring raceway, the outer ring is fitted onto the pinion shaft, and the rolling element is fitted into the outer ring raceway on the inner peripheral surface of the outer ring to constitute a bearing structure. In the case of the inner ring-less bearing structure, since the inner ring is not necessary, the weight and cost of the steering device can be reduced by reducing the number of parts.

実開平3−123142号公報Japanese Utility Model Publication No. 3-123142 実開昭62−61771号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-61771

内輪レス軸受構造を組み立てる際、ピニオン軸の内輪軌道に転動体を嵌め込んでからピニオン軸に外輪を外嵌しなければならない構造上、内輪軌道と外輪軌道との径方向における間隔と、転動体とに正隙間が生じ易い。「当該間隔と転動体とに正隙間が生じている」とは、当該間隔の方が転動体の直径よりも大きくなっていることを指す。逆に、転動体の直径よりも当該間隔が小さくなっていることを、「当該間隔と転動体とに負隙間が生じている」という。   When assembling the inner ring-less bearing structure, the rolling element must be fitted into the inner ring raceway of the pinion shaft and the outer ring must be fitted outside the pinion shaft. A positive gap is likely to occur. “A positive gap is generated between the interval and the rolling element” means that the interval is larger than the diameter of the rolling element. Conversely, the fact that the interval is smaller than the diameter of the rolling element is referred to as “a negative gap is generated between the interval and the rolling element”.

このように正隙間が生じると、外輪が軸方向にがたつき易くなることで軸受構造全体の軸方向剛性が低下する。これにより、ピニオン軸もがたつき易くなるので、がたつくピニオン軸のピニオンがラックに接触することで異音(ピニオンとラックとの歯打ち音)が発生する虞がある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ステアリング装置の操舵軸についての内輪レス軸受構造であって、がたつきを抑制できる軸受構造を提供することを目的とする。
When the positive clearance is generated in this way, the outer ring is likely to rattle in the axial direction, and the axial rigidity of the entire bearing structure is reduced. As a result, the pinion shaft is also likely to rattle, and there is a risk that abnormal noise (pinion and rack rattling noise) may occur when the pinion pinion shaft rattling comes into contact with the rack.
The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide an inner ring-less bearing structure for a steering shaft of a steering device, which can suppress rattling.

請求項1記載の発明は、ステアリング装置(1)に用いられる軸受構造(5)において、周方向に延びた環状の第1軌道溝(11)が外周面に形成されて操舵に応じて回転する操舵軸(4)と、前記操舵軸に外嵌されて前記第1軌道溝に対して径方向外側から対向する環状の第2軌道溝(28)が内周面に形成された環状の外輪(25)と、前記操舵軸と前記外輪との間に配置されて前記第1軌道溝および第2軌道溝の両方に嵌め込まれた状態で周方向に転動自在な複数の転動体(26)と、前記外輪に対して径方向外側から圧入される環状のスリーブ(14)と、前記スリーブを保持する保持部(12)と、を含むことを特徴とする、軸受構造である。   According to the first aspect of the present invention, in the bearing structure (5) used in the steering device (1), an annular first raceway groove (11) extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface and rotates in accordance with steering. A steering shaft (4) and a ring-shaped outer ring formed on the inner peripheral surface with a ring-shaped second track groove (28) that is fitted on the steering shaft and faces the first track groove from the outside in the radial direction. 25) and a plurality of rolling elements (26) which are arranged between the steering shaft and the outer ring and are rollable in the circumferential direction while being fitted in both the first raceway groove and the second raceway groove. The bearing structure includes an annular sleeve (14) press-fitted from the radially outer side to the outer ring, and a holding portion (12) for holding the sleeve.

請求項2記載の発明は、径方向において、前記第1軌道溝および第2軌道溝の間隔(A)と、前記転動体とに、負隙間が形成されていることを特徴とする、請求項1記載の軸受構造である。
請求項3記載の発明は、前記外輪およびスリーブが鋼材で形成されていることを特徴とする、請求項1または2記載の軸受構造である。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the radial direction, a negative gap is formed in the distance (A) between the first raceway groove and the second raceway groove and the rolling element. The bearing structure according to 1.
A third aspect of the present invention is the bearing structure according to the first or second aspect, wherein the outer ring and the sleeve are made of steel.

請求項4記載の発明は、前記外輪が軸受鋼で形成されていて、前記スリーブが炭素鋼で形成されていることを特徴とする、請求項3記載の軸受構造である。
請求項5記載の発明は、4点接触玉軸受構造であって、前記操舵軸と前記外輪との間に配置され、複数の前記転動体を周方向において等間隔で並ぶように保持しつつ、周方向に移動自在な保持器(27)と、前記スリーブに設けられ、前記保持器が前記操舵軸と前記外輪との間から抜けるのを防止するための抜止部(31)と、を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の軸受構造である。
The invention according to claim 4 is the bearing structure according to claim 3, characterized in that the outer ring is made of bearing steel and the sleeve is made of carbon steel.
The invention according to claim 5 is a four-point contact ball bearing structure, which is disposed between the steering shaft and the outer ring, and holds the plurality of rolling elements so as to be arranged at equal intervals in the circumferential direction. A retainer (27) movable in a circumferential direction; and a retaining portion (31) provided on the sleeve for preventing the retainer from coming off between the steering shaft and the outer ring. It is a bearing structure in any one of Claims 1-4 characterized by these.

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。   In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

請求項1記載の発明によれば、この軸受構造は、内輪レス軸受構造となる。そして、この軸受構造では、外輪が、径方向外側から圧入されたスリーブによって縮径されるので、請求項2記載の発明のように、操舵軸の第1軌道溝および外輪の第2軌道溝の間隔と、転動体とに、負隙間が形成され、外輪が径方向および軸方向において位置決めされる。その結果、内輪レス軸受構造において、軸方向剛性を高めて外輪のがたつきを抑制できる。   According to the first aspect of the present invention, this bearing structure is an inner ring-less bearing structure. In this bearing structure, since the outer ring is reduced in diameter by a sleeve press-fitted from the radially outer side, the first raceway groove of the steering shaft and the second raceway groove of the outer ring are provided as in the second aspect of the invention. A negative gap is formed in the interval and the rolling elements, and the outer ring is positioned in the radial direction and the axial direction. As a result, in the inner ring-less bearing structure, it is possible to increase the axial rigidity and suppress the rattling of the outer ring.

請求項3記載の発明によれば、外輪およびスリーブは、いずれも鋼材で形成されていることから、ほぼ同じ割合で熱膨張したり熱収縮したりするので、いかなる温度条件においても、スリーブが外輪に対して圧入されて負隙間が発生した状態を維持して、外輪のがたつきを抑制できる。
請求項4記載の発明によれば、スリーブには、軸受鋼よりも安価な炭素鋼を用いることで、軸受構造全体の低コスト化を図ることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the outer ring and the sleeve are both made of steel, they are thermally expanded and contracted at substantially the same rate. It is possible to suppress the rattling of the outer ring while maintaining the state in which a negative gap is generated by being press-fitted into the outer ring.
According to the fourth aspect of the present invention, the cost of the entire bearing structure can be reduced by using carbon steel that is less expensive than bearing steel for the sleeve.

請求項5記載の発明によれば、4点接触玉軸受構造は、軸方向の剛性が高いため、外輪のがたつきを一層抑制できる。ただし、4点接触玉軸受構造で負隙間が生じていると、転動体が転動せずに滑ってしまい、各転動体の周方向移動に進みや遅れが生じることで、保持器が操舵軸と外輪との間から軸方向に抜けてしまう虞がある。そこで、スリーブに設けられた抜止部によって保持器を位置決めすることで、保持器が操舵軸と外輪との間から抜けるのを防止できる。   According to the invention described in claim 5, since the four-point contact ball bearing structure has high axial rigidity, it is possible to further suppress the rattling of the outer ring. However, if there is a negative gap in the four-point contact ball bearing structure, the rolling elements will slip without rolling, and the rolling elements will move forward or behind in the circumferential direction, causing the cage to become a steering shaft. There is a risk of slipping in the axial direction between the outer ring and the outer ring. Therefore, by positioning the retainer with the retaining portion provided on the sleeve, it is possible to prevent the retainer from coming off between the steering shaft and the outer ring.

図1は、この発明の一実施形態に係るステアリング装置1の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a steering device 1 according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 図3は、ステアリング装置1に設けられた軸受構造5の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the bearing structure 5 provided in the steering device 1. 図4は、図3の状態における組み立て前の軸受構造5の側面図である。FIG. 4 is a side view of the bearing structure 5 before assembly in the state of FIG. 図5は、図1のA−A矢視断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係るステアリング装置1の断面図である。図2は、図1の要部拡大図である。図3は、ステアリング装置1に設けられた軸受構造5の分解斜視図である。図4は、図3の状態における組み立て前の軸受構造5の側面図である。図5は、図1のA−A矢視断面図である。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a steering device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the bearing structure 5 provided in the steering device 1. FIG. 4 is a side view of the bearing structure 5 before assembly in the state of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

図1を参照して、このステアリング装置1は、主に自動車に用いられるものであり、ステアリングホイール2の操舵を車輪(図示)に伝えて車輪を転舵させる装置である。
ステアリング装置1は、ステアリングホイール2と、ステアリングホイール2から延びるステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に対して直接的または間接的に連結されるピニオン軸4(操舵軸)と、ピニオン軸4の軸受構造5と、ラック軸6とを主に含んでいる。
Referring to FIG. 1, this steering device 1 is mainly used in an automobile, and is a device that transmits steering of a steering wheel 2 to a wheel (illustrated) to steer the wheel.
The steering device 1 includes a steering wheel 2, a steering shaft 3 extending from the steering wheel 2, a pinion shaft 4 (steering shaft) that is directly or indirectly connected to the steering shaft 3, and a bearing structure of the pinion shaft 4. 5 and the rack shaft 6 are mainly included.

ピニオン軸4は、軸方向に所定の長さを有している。ピニオン軸4においてステアリングシャフト3に連結される側とは反対側の端部には、ピニオン7が形成されている。また、ピニオン軸4には、段付き8や縮径部分9等が適宜形成されているが、前述したピニオン7と、第1軌道溝11とが、少なくとも形成されている。第1軌道溝11は、ピニオン軸4の外周面において、ピニオン7よりもステアリングシャフト3側の位置に形成されていて、ピニオン軸4の軸中心側へ円弧状に窪みつつ周方向に延びる環状をなしている。   The pinion shaft 4 has a predetermined length in the axial direction. A pinion 7 is formed at the end of the pinion shaft 4 opposite to the side connected to the steering shaft 3. Further, the pinion shaft 4 is appropriately formed with a stepped portion 8, a reduced diameter portion 9, etc., but at least the pinion 7 and the first raceway groove 11 described above are formed. The first raceway groove 11 is formed on the outer peripheral surface of the pinion shaft 4 at a position closer to the steering shaft 3 than the pinion 7 and has an annular shape that extends in the circumferential direction while being recessed in an arc shape toward the axial center of the pinion shaft 4. There is no.

軸受構造5は、前述したピニオン軸4と、ハウジング12(保持部)と、軸受ユニット13と、スリーブ14とを少なくとも含んでいる。軸受構造5は、さらに、ピニオンプラグ15と、ラックプラグ16と、ヨーク17とを含んでいてもよい。
ハウジング12は、中空体であり、図1では、左側面に、ピニオン軸4を左側から挿通するための丸い挿通穴20が形成されているとともに、上側面に、ラックプラグ16をねじ込むための丸いねじ込み穴21が形成されている。
The bearing structure 5 includes at least the pinion shaft 4 described above, a housing 12 (holding portion), a bearing unit 13, and a sleeve 14. The bearing structure 5 may further include a pinion plug 15, a rack plug 16, and a yoke 17.
The housing 12 is a hollow body, and in FIG. 1, a round insertion hole 20 for inserting the pinion shaft 4 from the left side is formed on the left side, and a round for screwing the rack plug 16 on the upper side. A screw hole 21 is formed.

軸受ユニット13は、前述した第1軌道溝11と、外輪25と、転動体26と、保持器27とを含んでいる。ここで、軸受ユニット13を構成する部材は、鋼材で形成されており、特に、外輪25や転動体26は、軸受鋼(SUJ2やSUJ3やSUJ5等)で形成されている。
図3および図4を参照して、外輪25は、第1軌道溝11が形成された部分におけるピニオン軸4よりもやや大径の環状体である。外輪25の外周面のほぼ全域は、軸方向に沿って平坦である。ここでは、外輪25の外径を42mmとしている。外輪25の内周面の軸方向略中央には、径方向外側へ円弧状に窪みつつ周方向に延びる環状の第2軌道溝28が形成されている。外輪25の内周面において第2軌道溝28が形成されていない部分のほぼ全域は、軸方向に沿って平坦である。
The bearing unit 13 includes the first raceway groove 11, the outer ring 25, the rolling element 26, and the cage 27 described above. Here, the member which comprises the bearing unit 13 is formed with the steel material, and especially the outer ring | wheel 25 and the rolling element 26 are formed with bearing steel (SUJ2, SUJ3, SUJ5 etc.).
Referring to FIGS. 3 and 4, the outer ring 25 is an annular body having a diameter slightly larger than that of the pinion shaft 4 in the portion where the first raceway groove 11 is formed. Almost the entire outer peripheral surface of the outer ring 25 is flat along the axial direction. Here, the outer diameter of the outer ring 25 is 42 mm. An annular second raceway groove 28 extending in the circumferential direction while being recessed in a circular arc shape radially outward is formed at the substantially axial center of the inner peripheral surface of the outer ring 25. On the inner peripheral surface of the outer ring 25, almost the entire region where the second raceway groove 28 is not formed is flat along the axial direction.

転動体26は、球体であり、1つの軸受構造5において、複数(ここでは、8個)設けられている。転動体26の半径と、前述した第1軌道溝11および第2軌道溝28のそれぞれの曲率半径とは大体同じである(図2参照)。
保持器27は、冠形状をなしている。詳しくは、保持器27は、第1軌道溝11が形成された部分におけるピニオン軸4よりもやや大径かつ、外輪25よりも小径の環状体である。保持器27の軸方向寸法は、外輪25の軸方向寸法よりも小さい。保持器27において軸方向における一端(図3における左端)には、保持器27の内周面の全周に亘って径方向内側へ延びる環状の鍔部29が一体的に設けられている。なお、鍔部29は、周方向において途切れていても構わない。保持器27には、軸方向における他端側(図3における右端側)から保持器27を径方向に切欠く略U字状の切欠き30が、周方向において等間隔を隔てて複数形成されている。切欠き30の数は、転動体26の数と同じである。なお、図5では、保持器27の図示が省略されている。
The rolling elements 26 are spherical bodies, and a plurality (eight in this case) of the rolling elements 26 are provided in one bearing structure 5. The radius of the rolling element 26 and the radius of curvature of the first raceway groove 11 and the second raceway groove 28 described above are substantially the same (see FIG. 2).
The cage 27 has a crown shape. Specifically, the cage 27 is an annular body that is slightly larger in diameter than the pinion shaft 4 and smaller in diameter than the outer ring 25 in the portion where the first raceway groove 11 is formed. The axial dimension of the cage 27 is smaller than the axial dimension of the outer ring 25. At the one end in the axial direction of the retainer 27 (the left end in FIG. 3), an annular flange 29 that extends radially inward over the entire circumference of the inner peripheral surface of the retainer 27 is integrally provided. In addition, the collar part 29 may be interrupted in the circumferential direction. The retainer 27 is formed with a plurality of substantially U-shaped notches 30 that are notched in the radial direction from the other end side in the axial direction (the right end side in FIG. 3) at equal intervals in the circumferential direction. ing. The number of notches 30 is the same as the number of rolling elements 26. In addition, in FIG. 5, illustration of the holder | retainer 27 is abbreviate | omitted.

次に、軸受ユニット13の組み立ての手順を説明する。
まず、ピニオン軸4の第1軌道溝11に、全ての転動体26を径方向外側から嵌め込む。第1軌道溝11に嵌め込まれた各転動体26では、ピニオン軸4の軸中心側の端部のみが第1軌道溝11に嵌まり込んでいるものの、それ以外の部分は、第1軌道溝11から径方向外側へはみ出ている(図4参照)。
Next, the procedure for assembling the bearing unit 13 will be described.
First, all the rolling elements 26 are fitted into the first raceway grooves 11 of the pinion shaft 4 from the radially outer side. In each rolling element 26 fitted in the first raceway groove 11, only the end portion on the axial center side of the pinion shaft 4 is fitted in the first raceway groove 11, but the other portions are the first raceway groove. 11 protrudes radially outward (see FIG. 4).

次いで、保持器27をピニオン軸4に対して軸方向外側(図3および図4における左側)から外嵌する。このとき、保持器27は、切欠き30側から順にピニオン軸4に対して外嵌される。そして、この状態の保持器27を軸方向に沿って第1軌道溝11側へスライドさせていく。保持器27が第1軌道溝11まで到達すると、第1軌道溝11に嵌っている各転動体26が、保持器27におけるいずれかの切欠き30に対して、ある程度の遊びを持って嵌まり込む(図2参照)。これにより、保持器27は、複数の転動体26を周方向において等間隔で並ぶように保持した状態になる。また、保持器27は、この状態では、ピニオン軸4に対して若干の遊びを持って外嵌されているので、転動体26を保持した状態でピニオン軸4の周りを周方向に移動できる。   Next, the retainer 27 is externally fitted to the pinion shaft 4 from the outside in the axial direction (left side in FIGS. 3 and 4). At this time, the retainer 27 is externally fitted to the pinion shaft 4 in order from the notch 30 side. Then, the cage 27 in this state is slid toward the first track groove 11 along the axial direction. When the cage 27 reaches the first raceway groove 11, each rolling element 26 fitted in the first raceway groove 11 is fitted with some play in any notch 30 in the cage 27. (See FIG. 2). Thereby, the holder | retainer 27 will be in the state hold | maintained so that the some rolling element 26 may be located in a line at equal intervals in the circumferential direction. Further, in this state, the retainer 27 is externally fitted with a little play with respect to the pinion shaft 4, so that the retainer 27 can move in the circumferential direction around the pinion shaft 4 while holding the rolling element 26.

次いで、外輪25をピニオン軸4に対して軸方向外側(図3および図4における左側)から外嵌し、この状態の外輪25を軸方向に沿って第1軌道溝11側へスライドさせていく。外輪25が第1軌道溝11の直前まで到達すると、第1軌道溝11の各転動体26において第1軌道溝11からはみ出た部分が、外輪25の軸方向一端面(図3および図4における右端面)の内周部分にぶつかる。   Next, the outer ring 25 is externally fitted to the pinion shaft 4 from the outside in the axial direction (left side in FIGS. 3 and 4), and the outer ring 25 in this state is slid toward the first track groove 11 side along the axial direction. . When the outer ring 25 reaches just before the first raceway groove 11, the portion of each rolling element 26 of the first raceway groove 11 that protrudes from the first raceway groove 11 is one end surface in the axial direction of the outer race 25 (in FIGS. 3 and 4). It hits the inner periphery of the right end surface.

そこで、外輪25に対して軸方向へある程度力を加えることによって、外輪25の内周面が各転動体26を乗り上げるようにすると、図2に示すように、外輪25の第2軌道溝28が、第1軌道溝11と軸方向において同じ位置に配置されるとともに、第1軌道溝11に対して全周に亘って径方向外側から対向する。このとき、第1軌道溝11に嵌っている各転動体26において第1軌道溝11からはみ出ている部分が、外輪25の内側に配置され、外輪25の第2軌道溝28に対して径方向内側から嵌まり込む。これにより、外輪25は、第1軌道溝11に対して径方向外側から対向するようにピニオン軸4に対して外嵌される。   Therefore, when a certain force is applied to the outer ring 25 in the axial direction so that the inner circumferential surface of the outer ring 25 rides on each rolling element 26, the second raceway groove 28 of the outer ring 25 is formed as shown in FIG. The first track groove 11 is disposed at the same position in the axial direction, and is opposed to the first track groove 11 from the radially outer side over the entire circumference. At this time, in each rolling element 26 fitted in the first raceway groove 11, a portion protruding from the first raceway groove 11 is disposed inside the outer ring 25, and the radial direction with respect to the second raceway groove 28 of the outer ring 25. Fit from inside. As a result, the outer ring 25 is externally fitted to the pinion shaft 4 so as to face the first raceway groove 11 from the radially outer side.

このとき、各転動体26は、保持器27とともに、ピニオン軸4と外輪25との間に配置されつつ、第1軌道溝11および第2軌道溝28の両方に嵌め込まれた状態になっている。そして、各転動体26は、周方向に隣り合う転動体26との間隔が保持器27によって一定に保たれた状態で、周方向に転動自在になっている。保持器27は、各転動体26を保持した状態で、ピニオン軸4と外輪25との間で周方向に移動自在である。   At this time, each rolling element 26 is placed between the first raceway groove 11 and the second raceway groove 28 while being disposed between the pinion shaft 4 and the outer ring 25 together with the cage 27. . Each rolling element 26 is rotatable in the circumferential direction in a state where the distance between the rolling elements 26 adjacent in the circumferential direction is kept constant by the cage 27. The retainer 27 is movable in the circumferential direction between the pinion shaft 4 and the outer ring 25 in a state where the rolling elements 26 are retained.

以上により、軸受ユニット13が完成すると同時に、軸受ユニット13がピニオン軸4と一体化され、ピニオン軸4を回転自在に支持している。完成した軸受ユニット13にスリーブ14を取り付けたものをハウジング12に組み込むと、軸受構造5が完成する。軸受構造5は、内輪が存在しない内輪レス軸受構造になっている。また、軸受構造5は、4点接触玉軸受構造になっている。そのため、各転動体26は、第1軌道溝11および第2軌道溝28のそれぞれの壁面に対して、軸方向に隔てた2箇所(第1軌道溝11および第2軌道溝28の両方で4箇所)の点P(図2における下側の転動体26を参照)で接触している。   As described above, the bearing unit 13 is completed, and at the same time, the bearing unit 13 is integrated with the pinion shaft 4 to support the pinion shaft 4 rotatably. When the completed bearing unit 13 with the sleeve 14 attached is assembled into the housing 12, the bearing structure 5 is completed. The bearing structure 5 is an inner ring-less bearing structure in which no inner ring exists. The bearing structure 5 has a four-point contact ball bearing structure. For this reason, each rolling element 26 is separated from the respective wall surfaces of the first raceway groove 11 and the second raceway groove 28 in two locations separated in the axial direction (4 in both the first raceway groove 11 and the second raceway groove 28. 2) at point P (see the lower rolling element 26 in FIG. 2).

ただし、この時点の軸受ユニット13(軸受構造5)では、図5を参照して、径方向において、第1軌道溝11と第2軌道溝28との間隔Aが、転動体26の直径Bよりも、若干(+2μm程度)大きくなっていて、間隔Aと転動体26とに正隙間が生じている。なお、間隔Aは、第1軌道溝11の壁面で転動体26に接触している部分において最も径方向内側にある箇所と、第2軌道溝28の壁面で転動体26に接触している部分において最も径方向外側にある箇所との径方向における間隔である。   However, in the bearing unit 13 (bearing structure 5) at this time, with reference to FIG. 5, the distance A between the first raceway groove 11 and the second raceway groove 28 in the radial direction is larger than the diameter B of the rolling element 26. Is slightly larger (about +2 μm), and a positive gap is generated between the space A and the rolling element 26. In addition, the space | interval A is the part which is in contact with the rolling element 26 in the location which is the innermost radial direction in the part which is contacting the rolling element 26 in the wall surface of the 1st track groove 11, and the wall surface of the 2nd track groove 28. Is the distance in the radial direction from the most radially outer portion.

そこで、この正隙間を負隙間にするために、スリーブ14が用いられる。
図3を参照して、スリーブ14は、環状体である。スリーブ14は、軸受鋼よりも安価な鋼材(たとえば、S10C〜S50C相当の炭素鋼)で形成されている。これにより、スリーブ14を含む軸受ユニット13(軸受構造5)全体の低コスト化を図ることができる。
Therefore, the sleeve 14 is used to make this positive gap a negative gap.
Referring to FIG. 3, the sleeve 14 is an annular body. The sleeve 14 is formed of a steel material (for example, carbon steel equivalent to S10C to S50C) that is less expensive than the bearing steel. Thereby, cost reduction of the whole bearing unit 13 (bearing structure 5) including the sleeve 14 can be achieved.

スリーブ14の外周面および内周面のそれぞれのほぼ全域は、軸方向に沿って平坦である。スリーブ14の軸方向における両端面は、径方向に沿って平坦である。スリーブ14の内径は、組み付け前の外輪25の外径(ここでは、42mm)よりも小さい。スリーブ14において軸方向における一端(図3における左端)には、スリーブ14の内周面の全周に亘って径方向内側へ延びる環状の抜止部31が一体的に設けられている。なお、抜止部31は、周方向において途切れていても構わない。   Almost all of the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the sleeve 14 are flat along the axial direction. Both end surfaces in the axial direction of the sleeve 14 are flat along the radial direction. The inner diameter of the sleeve 14 is smaller than the outer diameter (here 42 mm) of the outer ring 25 before assembly. An annular retaining portion 31 that extends radially inward over the entire circumference of the inner peripheral surface of the sleeve 14 is integrally provided at one end in the axial direction of the sleeve 14 (left end in FIG. 3). The retaining portion 31 may be interrupted in the circumferential direction.

このスリーブ14をピニオン軸4に対して軸方向外側(図3および図4における左側)から外嵌し、この状態のスリーブ14を軸方向に沿って第1軌道溝11側へスライドさせていく。図2を参照して、スリーブ14が第1軌道溝11の直前まで到達すると、スリーブ14の軸方向一端面(図2における右端面)の内周側が、軸受ユニット13の外輪25の軸方向一端面(図2における左端面)にぶつかる。そこで、スリーブ14に対して、軸方向における外輪25側(図2における右側)へある程度力を加えることによって、スリーブ14を、図2における左側かつ径方向外側から外輪25に対して圧入する。圧入は、スリーブ14の抜止部31が外輪25の軸方向一端面(図2における左端面)にぶつかるまで行われる。圧入の結果、外輪25が縮径されるとともに、スリーブ14の径方向内側に配置される。これにより、スリーブ14と外輪25とは一体化される。   The sleeve 14 is externally fitted to the pinion shaft 4 from the outside in the axial direction (left side in FIGS. 3 and 4), and the sleeve 14 in this state is slid along the axial direction toward the first track groove 11 side. Referring to FIG. 2, when the sleeve 14 reaches just before the first raceway groove 11, the inner peripheral side of one axial end surface (the right end surface in FIG. 2) of the sleeve 14 is aligned with the axial direction of the outer ring 25 of the bearing unit 13. It hits the end face (left end face in FIG. 2). Therefore, by applying a certain amount of force to the sleeve 14 toward the outer ring 25 side (right side in FIG. 2) in the axial direction, the sleeve 14 is press-fitted into the outer ring 25 from the left side in FIG. The press-fitting is performed until the retaining portion 31 of the sleeve 14 hits one end surface in the axial direction of the outer ring 25 (the left end surface in FIG. 2). As a result of the press-fitting, the outer ring 25 is reduced in diameter and disposed on the radially inner side of the sleeve 14. Thereby, the sleeve 14 and the outer ring 25 are integrated.

このように外輪25が縮径されると、図5を参照して、第1軌道溝11と第2軌道溝28との間隔Aが、転動体26の直径Bよりも、若干(−10μm程度)小さくなり、径方向において間隔Aと転動体26とに負隙間が形成されている。これにより、外輪25が径方向および軸方向において位置決めされる。その結果、内輪レス軸受構造5において、軸方向剛性を高めて外輪25のがたつきを抑制できる。   When the outer ring 25 is thus reduced in diameter, the distance A between the first raceway groove 11 and the second raceway groove 28 is slightly smaller than the diameter B of the rolling element 26 (about −10 μm) with reference to FIG. ) And a negative gap is formed between the distance A and the rolling element 26 in the radial direction. Thereby, the outer ring | wheel 25 is positioned in radial direction and an axial direction. As a result, in the inner ring-less bearing structure 5, the axial rigidity can be increased and the rattling of the outer ring 25 can be suppressed.

さらに、図2を参照して、外輪25およびスリーブ14は、いずれも、鋼材で形成されていることから、近似した線膨張係数に基づいて、ほぼ同じ割合で熱膨張したり熱収縮したりする。そのため、いかなる温度条件においても、スリーブ14が外輪25に圧入されて負隙間が発生した状態を維持して、外輪25のがたつきを抑制できる。
そして、軸受構造5は、4点接触玉軸受構造であることから、軸方向の剛性が高いため、外輪25のがたつきを一層抑制できる。
Further, referring to FIG. 2, since both outer ring 25 and sleeve 14 are formed of steel, they are thermally expanded or contracted at substantially the same rate based on the approximate linear expansion coefficient. . Therefore, under any temperature condition, the sleeve 14 is press-fitted into the outer ring 25 to maintain a state where a negative gap is generated, and rattling of the outer ring 25 can be suppressed.
And since the bearing structure 5 is a 4-point contact ball bearing structure, since the rigidity of an axial direction is high, the rattling of the outer ring | wheel 25 can be suppressed further.

内輪レスの軸受構造5は、部品点数削減による低コスト化を図れるので、本発明によれば、外輪25のがたつきの抑制による軸受構造5(換言すれば、軸受構造5で支持されたピニオン軸4全体)の軸方向における高剛性化と、低コスト化との両立を図ることができる。また、ピニオン軸4の軸方向における高剛性化により、ステアリングホイール2(図1参照)の操舵フィールの改善を図ることができる。   Since the inner ring-less bearing structure 5 can reduce the cost by reducing the number of parts, according to the present invention, the bearing structure 5 (in other words, the pinion shaft supported by the bearing structure 5 is suppressed by the backlash of the outer ring 25). 4 overall) in the axial direction and high cost can be achieved at the same time. In addition, by improving the rigidity of the pinion shaft 4 in the axial direction, the steering feel of the steering wheel 2 (see FIG. 1) can be improved.

ここで、4点接触玉軸受構造5で負隙間が生じていると、転動体26が転動せずに滑ってしまい、各転動体26の周方向移動に進みや遅れが生じることで、保持器27がピニオン軸4と外輪25との間から軸方向に抜けてしまう虞がある。
そこで、スリーブ14がピニオン軸4に対して外嵌された状態では、スリーブ14の抜止部31が、ピニオン軸4の外周面に対して径方向外側から非接触で対向しつつ、保持器27に対して、軸方向において、保持器27がピニオン軸4に対して外嵌された側(図2における左側)から対向している。このとき、抜止部31は、保持器27に接触してもよいし、抜止部31と保持器27との間に軸方向における所定の隙間が確保されていてもよい。いずれにせよ、保持器27がピニオン軸4と外輪25との間から軸方向へ抜けようとする先に抜止部31が位置して保持器27を位置決めしているので、保持器27がピニオン軸4と外輪25との間から抜けるのを防止できる。
Here, if a negative clearance is generated in the four-point contact ball bearing structure 5, the rolling elements 26 slip without rolling, and the circumferential movement of each rolling element 26 is advanced or delayed. There is a possibility that the device 27 may come off from between the pinion shaft 4 and the outer ring 25 in the axial direction.
Therefore, in a state where the sleeve 14 is externally fitted to the pinion shaft 4, the retaining portion 31 of the sleeve 14 is opposed to the retainer 27 while facing the outer peripheral surface of the pinion shaft 4 from the outside in the radial direction. On the other hand, in the axial direction, the cage 27 is opposed to the pinion shaft 4 from the side (the left side in FIG. 2). At this time, the retaining portion 31 may contact the retainer 27, or a predetermined gap in the axial direction may be ensured between the retaining portion 31 and the retainer 27. In any case, the retainer 27 is positioned so that the retainer 27 is positioned before the retainer 27 is about to come out from between the pinion shaft 4 and the outer ring 25 in the axial direction. 4 and the outer ring 25 can be prevented from coming off.

そして、図1を参照して、このように軸受ユニット13およびスリーブ14が一体化されたピニオン軸4(完成前の軸受構造5)が、ハウジング12の挿通穴20に対して、図1における左側から挿通されている。このとき、ピニオン軸4では、ピニオン7が、ハウジング12のねじ込み穴21の近傍に位置していて、ピニオン軸4においてピニオン7とは反対側(図1における左側)の端部が挿通穴20から左側へはみ出ている。   Referring to FIG. 1, pinion shaft 4 (bearing structure 5 before completion) in which bearing unit 13 and sleeve 14 are integrated in this way is positioned on the left side in FIG. Is inserted through. At this time, in the pinion shaft 4, the pinion 7 is positioned in the vicinity of the screw hole 21 of the housing 12, and the end of the pinion shaft 4 opposite to the pinion 7 (the left side in FIG. 1) extends from the insertion hole 20. It protrudes to the left side.

このとき、軸受ユニット13およびスリーブ14は、挿通穴20よりも少しハウジング12の内側(図1における右側)に位置している。
ここで、ハウジング12において中空部分を区画する内周面は、挿通穴20を縁取りつつ軸方向に沿って挿通穴20から離れる方向(図1における右側)へ延びる円周面12Aと、円周面12Aにおいて挿通穴20から最も離れた端(図1における右端)から径方向側へ直交して延びる環状の平坦面12Bとを含んでいる。円周面12Aは、スリーブ14の外径よりも大径であり、平坦面12Bの内径は、スリーブ14の外径より小さく、スリーブ14の内径よりも大きい。円周面12Aにおいて、少なくとも挿通穴20側には、螺旋状のねじ部(図示せず)が形成されている。ハウジング12の内周面において、円周面12Aと平坦面12Bとが接続される部分には、段付き12Cが形成されている。
At this time, the bearing unit 13 and the sleeve 14 are located slightly inside the housing 12 (on the right side in FIG. 1) than the insertion hole 20.
Here, the inner peripheral surface that divides the hollow portion in the housing 12 has a circumferential surface 12A that extends in the direction away from the insertion hole 20 along the axial direction (right side in FIG. 1) while bordering the insertion hole 20. 12A includes an annular flat surface 12B extending orthogonally from the end farthest from the insertion hole 20 (right end in FIG. 1) in the radial direction. The circumferential surface 12A has a larger diameter than the outer diameter of the sleeve 14, and the inner diameter of the flat surface 12B is smaller than the outer diameter of the sleeve 14 and larger than the inner diameter of the sleeve 14. A spiral thread portion (not shown) is formed on the circumferential surface 12A at least on the insertion hole 20 side. On the inner peripheral surface of the housing 12, a step 12C is formed at a portion where the circumferential surface 12A and the flat surface 12B are connected.

軸受ユニット13およびスリーブ14は、ハウジング12内において、円周面12Aの内側に配置されている。このとき、軸受ユニット13およびスリーブ14の中で最も径方向外側に位置するスリーブ14の外周面と円周面12Aとの間には、径方向においてある程度の隙間Qが確保されており、スリーブ14は、円周面12Aに対してルーズフィットした状態にある。   The bearing unit 13 and the sleeve 14 are disposed inside the circumferential surface 12 </ b> A in the housing 12. At this time, a certain amount of clearance Q is secured in the radial direction between the outer peripheral surface of the sleeve 14 located on the outermost radial direction of the bearing unit 13 and the sleeve 14 and the circumferential surface 12A. Is loosely fitted to the circumferential surface 12A.

ちなみに、円周面12Aを有するハウジング12は、一般的に、前述した鋼材とは線膨張係数が大きく異なるアルミニウム等で形成されている。そのため、この隙間Qが確保されていないと、温度変化に応じて、ハウジング12とスリーブ14とにおける膨張の度合いに差が生じることで、スリーブ14が円周面12Aに対して圧入された状態になったり、遊嵌された状態になったりしてスリーブ14の状態が安定しなくなってしまう。この隙間Qによって、ハウジング12とスリーブ14とで生じる膨張の度合いの差を許容して、スリーブ14の状態を安定させることができる。   Incidentally, the housing 12 having the circumferential surface 12A is generally formed of aluminum or the like having a linear expansion coefficient greatly different from that of the above-described steel material. Therefore, if this gap Q is not ensured, a difference occurs in the degree of expansion between the housing 12 and the sleeve 14 according to the temperature change, so that the sleeve 14 is pressed into the circumferential surface 12A. The sleeve 14 becomes unstable due to being loosely fitted or loosely fitted. By this gap Q, the difference in the degree of expansion generated between the housing 12 and the sleeve 14 is allowed, and the state of the sleeve 14 can be stabilized.

なお、スリーブ14の代わりに円周面12Aを外輪25に対して圧入して(厳密には、外輪25を円周面12Aに対して圧入する)、外輪25を縮径する構成も考えられる。しかし、温度変化に応じて、アルミニウムのハウジング12と鋼材の外輪25との膨張の度合いに差が生じることから、間隔Aと転動体26との径方向隙間(図5参照)をコントロールして負隙間を維持するのは困難である。   A configuration in which the outer ring 25 is reduced in diameter by pressing the circumferential surface 12A into the outer ring 25 instead of the sleeve 14 (strictly speaking, the outer ring 25 is pressed into the circumferential surface 12A) is also conceivable. However, since the degree of expansion between the aluminum housing 12 and the steel outer ring 25 varies depending on the temperature change, the radial gap (see FIG. 5) between the distance A and the rolling element 26 is controlled to be negative. It is difficult to maintain the gap.

また、スリーブ14において、抜止部31とは軸方向で反対側の端面(図1における右端面)は、平坦面12Bに対して左側から面接触している。換言すれば、スリーブ14は、平坦面12Bに面接触することで、ハウジング12に保持されている。これにより、スリーブ14、および、スリーブ14と一体化された軸受ユニット13、ならびに、スリーブ14および軸受ユニット13と一体化されたピニオン軸4が、図1における右側へずれないように、軸方向において位置決めされている。なお、これから述べるピニオンプラグ15が、ピニオン軸4を、図1における左側へずれないように軸方向において位置決めする。ピニオン軸4が軸方向において完全に位置決めされると、軸受構造5が完成する。   Further, in the sleeve 14, the end surface (the right end surface in FIG. 1) opposite to the retaining portion 31 in the axial direction is in surface contact with the flat surface 12 </ b> B from the left side. In other words, the sleeve 14 is held by the housing 12 by being in surface contact with the flat surface 12B. Accordingly, the sleeve 14 and the bearing unit 13 integrated with the sleeve 14 and the pinion shaft 4 integrated with the sleeve 14 and the bearing unit 13 are prevented from being shifted to the right side in FIG. It is positioned. Note that the pinion plug 15 described below positions the pinion shaft 4 in the axial direction so as not to shift to the left side in FIG. When the pinion shaft 4 is completely positioned in the axial direction, the bearing structure 5 is completed.

ピニオンプラグ15は、筒状のキャップ形状である。ピニオンプラグ15の内径は、ピニオン軸4の外径よりも大きい。ピニオンプラグ15の外周面には、螺旋状のねじ部15Aが形成されている。スリーブ14が平坦面12Bに面接触している状態で、ピニオンプラグ15がピニオン軸4に対して、図1における左側から外嵌されている。そして、ねじ部15Aが円周面12Aのねじ部(図示せず)に螺合することで、ピニオンプラグ15が挿通穴20を塞ぎつつ、ハウジング12に組み付けられている。なお、ピニオンプラグ15とピニオン軸4との径方向における環状の隙間は、環状のシール38で塞がれている。よって、挿通穴20からハウジング12内に異物が侵入することが防止されている。   The pinion plug 15 has a cylindrical cap shape. The inner diameter of the pinion plug 15 is larger than the outer diameter of the pinion shaft 4. A spiral thread portion 15 </ b> A is formed on the outer peripheral surface of the pinion plug 15. In a state where the sleeve 14 is in surface contact with the flat surface 12B, the pinion plug 15 is externally fitted to the pinion shaft 4 from the left side in FIG. The pinion plug 15 is assembled to the housing 12 while closing the insertion hole 20 by the screw portion 15A being screwed into a screw portion (not shown) of the circumferential surface 12A. An annular gap in the radial direction between the pinion plug 15 and the pinion shaft 4 is closed with an annular seal 38. Therefore, foreign matter is prevented from entering the housing 12 from the insertion hole 20.

また、図1において、ハウジング12に取り付けられた状態にあるピニオンプラグ15の右端面は、スリーブ14の抜止部31に対して全周に亘って左側(平坦面12Bとは反対側)から面接触している。これによって、スリーブ14、換言すれば、スリーブ14および軸受ユニット13と一体化されたピニオン軸4が、図1における左側へずれないように、軸方向において位置決めされている。詳しくは、スリーブ14は、ピニオンプラグ15および平坦面12Bによって軸方向両側から挟持された状態にあるので、ピニオン軸4全体が軸方向におけるいずれにもずれることはない。   Further, in FIG. 1, the right end surface of the pinion plug 15 attached to the housing 12 is in surface contact with the retaining portion 31 of the sleeve 14 from the left side (opposite to the flat surface 12B) over the entire circumference. is doing. Thus, the sleeve 14, in other words, the pinion shaft 4 integrated with the sleeve 14 and the bearing unit 13 is positioned in the axial direction so as not to shift to the left side in FIG. 1. Specifically, since the sleeve 14 is sandwiched from both sides in the axial direction by the pinion plug 15 and the flat surface 12B, the entire pinion shaft 4 is not displaced in any direction in the axial direction.

そして、このように軸受構造5が完成した状態で、ピニオン軸4は、ハウジング12によって軸受ユニット13を介して回転自在に支持されている。なお、ピニオン軸4においてピニオン7より先端側(図1における右端側)の部分には、円筒状のブッシュ39が外嵌されており、ピニオン軸4は、当該部分では、ブッシュ39を介して、ハウジング12によって回転自在に支持されている。このようにハウジング12によって回転自在に支持されたピニオン軸4は、ステアリングホイール2の操舵に応じて回転する。   The pinion shaft 4 is rotatably supported by the housing 12 via the bearing unit 13 with the bearing structure 5 thus completed. In addition, a cylindrical bush 39 is fitted on a portion of the pinion shaft 4 on the tip side (right end side in FIG. 1) from the pinion 7, and the pinion shaft 4 is connected to the pinion shaft 4 via the bush 39. The housing 12 is rotatably supported. Thus, the pinion shaft 4 rotatably supported by the housing 12 rotates according to the steering of the steering wheel 2.

ラックプラグ16は、円形の蓋である。ラックプラグ16に関連して、ハウジング12の内周面には、ねじ込み穴21を縁取りつつねじ込み穴21から離れる方向(図1における下側)へ延びる円周面12Dが形成されている。円周面12Dにおいてねじ込み穴21側の端部には、螺旋状のねじ部12Eが形成されている。ラックプラグ16は、ねじ込み穴21や円周面12Dの内径とほぼ同じ大きさの外径を有する円筒状の本体41と、本体41の軸方向における一端(図1における上端)に外嵌される環状のロックナット42とを含んでいる。本体41の外周面には、螺旋状のねじ部41Aが形成されている。   The rack plug 16 is a circular lid. In relation to the rack plug 16, a circumferential surface 12 </ b> D extending in a direction away from the screw hole 21 (downward in FIG. 1) while rimming the screw hole 21 is formed on the inner peripheral surface of the housing 12. A spiral threaded portion 12E is formed at the end of the circumferential surface 12D on the screwing hole 21 side. The rack plug 16 is externally fitted to a cylindrical main body 41 having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the screw hole 21 and the circumferential surface 12D, and one end in the axial direction of the main body 41 (the upper end in FIG. 1). And an annular lock nut 42. A spiral thread portion 41 </ b> A is formed on the outer peripheral surface of the main body 41.

ラックプラグ16は、本体41がねじ込み穴21に嵌まり込むように、ハウジング12に取り付けられる。ラックプラグ16をねじ込んでいくと、本体41のねじ部41Aと円周面12Dのねじ部12Eとの螺合部分が増加し、本体41が円周面12D内に進出していく。ロックナット42を締めることで、本体41のねじ部41Aと円周面12Dのねじ部12Eとの螺合状態が維持される。   The rack plug 16 is attached to the housing 12 such that the main body 41 is fitted into the screw hole 21. As the rack plug 16 is screwed in, the threaded portion between the screw portion 41A of the main body 41 and the screw portion 12E of the circumferential surface 12D increases, and the main body 41 advances into the circumferential surface 12D. By tightening the lock nut 42, the screwed state between the screw portion 41A of the main body 41 and the screw portion 12E of the circumferential surface 12D is maintained.

ヨーク17は、円周面12Dの内径よりやや小さい外径を有する円柱状である。ヨーク17は、円周面12Dの内側に挿通されており、円周面12Dの軸方向に沿ってスライドできる。ハウジング12に取り付けられたラックプラグ16とヨーク17との間には、ばね43が圧縮状態で介在されており、ばね43によって、ヨーク17が、ラックプラグ16から離れてハウジング12内に向かう方向へ付勢されている。ヨーク17が付勢される先には、ピニオン軸4のピニオン7が位置している。   The yoke 17 has a cylindrical shape having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the circumferential surface 12D. The yoke 17 is inserted inside the circumferential surface 12D and can slide along the axial direction of the circumferential surface 12D. A spring 43 is interposed between the rack plug 16 attached to the housing 12 and the yoke 17 in a compressed state. The spring 43 moves the yoke 17 away from the rack plug 16 and into the housing 12. It is energized. The pinion 7 of the pinion shaft 4 is positioned ahead of the yoke 17.

ラック軸6は、ピニオン7の軸線方向と交差(図1では直交)する方向(図1において紙面に垂直な方向)に長手である。ラック軸6は、その長手方向に沿ってスライド自在となるように、ハウジング12によって支持されている。この状態のラック軸6は、長さ方向から見て、ヨーク17とピニオン7との間に配置されている。ラック軸6においてピニオン7に対向する側面には、前記長さ方向に沿ってラック44が形成されており、ラック軸6のラック44とピニオン軸4のピニオン7とが噛合している。前述したようにピニオン7側へ付勢されているヨーク17は、ラック軸6をピニオン7側へ付勢しており、これによって、ラック44とピニオン7との適切な噛合状態が維持されている。   The rack shaft 6 is long in a direction intersecting (orthogonal in FIG. 1) with the axial direction of the pinion 7 (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1). The rack shaft 6 is supported by the housing 12 so as to be slidable along the longitudinal direction thereof. The rack shaft 6 in this state is disposed between the yoke 17 and the pinion 7 when viewed from the length direction. A rack 44 is formed on the side surface of the rack shaft 6 facing the pinion 7 along the length direction, and the rack 44 of the rack shaft 6 and the pinion 7 of the pinion shaft 4 are engaged with each other. As described above, the yoke 17 that is biased toward the pinion 7 biases the rack shaft 6 toward the pinion 7, thereby maintaining an appropriate meshing state between the rack 44 and the pinion 7. .

そして、ラック軸6の長さ方向両端部は、ハウジング12からはみ出ており、当該両端部には、車輪(図示せず)が、ナックルアーム(図示せず)等を介して連結されている。そのため、前述したようにステアリングホイール2を操舵させてピニオン軸4を回転させると、ピニオン軸4のピニオン7と噛合しているラック軸6が、その長さ方向に沿って直線移動し、その際、ラック軸6の両側の車輪を転舵させる。   Both ends of the rack shaft 6 in the length direction protrude from the housing 12, and wheels (not shown) are connected to the both ends via a knuckle arm (not shown). Therefore, when the steering wheel 2 is steered and the pinion shaft 4 is rotated as described above, the rack shaft 6 meshing with the pinion 7 of the pinion shaft 4 moves linearly along the length direction, The wheels on both sides of the rack shaft 6 are steered.

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、軸受構造5は、この実施形態ではピニオン軸4を支持しているが、ステアリング装置1には、ピニオン軸4以外にも、ステアリングホイール2の転舵に応じて回転する操舵軸(前述したステアリングシャフト3等)が存在し、軸受構造5は、このような操舵軸全般を支持するために適用できる。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, the bearing structure 5 supports the pinion shaft 4 in this embodiment, but in addition to the pinion shaft 4, the steering device 1 includes a steering shaft that rotates according to the steering of the steering wheel 2 (described above). A steering shaft 3 and the like, and the bearing structure 5 can be applied to support the steering shaft in general.

また、外輪25にスリーブ14を圧入するときに外輪25が良好に縮径できるように、外輪25をスリーブ14よりも剛性の低い材料で形成したり、外輪25の肉厚(径方向寸法)をスリーブ14よりも薄くしたりすることで、外輪25の剛性をスリーブ14よりも低下させておくとよい。   Further, the outer ring 25 is formed of a material having a rigidity lower than that of the sleeve 14 so that the outer ring 25 can be reduced in diameter when the sleeve 14 is press-fitted into the outer ring 25, and the wall thickness (diameter dimension) of the outer ring 25 is reduced. The rigidity of the outer ring 25 may be made lower than that of the sleeve 14 by making it thinner than the sleeve 14.

1…ステアリング装置、4…ピニオン軸、5…軸受構造、11…第1軌道溝、12…ハウジング、14…スリーブ、25…外輪、26…転動体、27…保持器、28…第2軌道溝、31…抜止部、A…間隔   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 4 ... Pinion shaft, 5 ... Bearing structure, 11 ... 1st track groove, 12 ... Housing, 14 ... Sleeve, 25 ... Outer ring, 26 ... Rolling element, 27 ... Cage, 28 ... 2nd track groove , 31 ... retaining part, A ... interval

Claims (5)

ステアリング装置に用いられる軸受構造において、
周方向に延びた環状の第1軌道溝が外周面に形成されて操舵に応じて回転する操舵軸と、
前記操舵軸に外嵌されて前記第1軌道溝に対して径方向外側から対向する環状の第2軌道溝が内周面に形成された環状の外輪と、
前記操舵軸と前記外輪との間に配置されて前記第1軌道溝および第2軌道溝の両方に嵌め込まれた状態で周方向に転動自在な複数の転動体と、
前記外輪に対して径方向外側から圧入される環状のスリーブと、
前記スリーブを保持する保持部と、
を含むことを特徴とする、軸受構造。
In the bearing structure used in the steering device,
An annular first raceway groove extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface, and a steering shaft that rotates according to steering;
An annular outer ring formed on an inner peripheral surface of an annular second raceway groove that is externally fitted to the steering shaft and faces the first raceway groove from the radially outer side;
A plurality of rolling elements that are arranged between the steering shaft and the outer ring and are capable of rolling in the circumferential direction in a state of being fitted in both the first track groove and the second track groove;
An annular sleeve press-fitted from the radially outer side to the outer ring;
A holding portion for holding the sleeve;
A bearing structure comprising:
径方向において、前記第1軌道溝および第2軌道溝の間隔と、前記転動体とに、負隙間が形成されていることを特徴とする、請求項1記載の軸受構造。   2. The bearing structure according to claim 1, wherein a negative gap is formed in a distance between the first raceway groove and the second raceway groove and the rolling element in the radial direction. 前記外輪およびスリーブが鋼材で形成されていることを特徴とする、請求項1または2記載の軸受構造。   The bearing structure according to claim 1, wherein the outer ring and the sleeve are made of a steel material. 前記外輪が軸受鋼で形成されていて、前記スリーブが炭素鋼で形成されていることを特徴とする、請求項3記載の軸受構造。   The bearing structure according to claim 3, wherein the outer ring is made of bearing steel, and the sleeve is made of carbon steel. 4点接触玉軸受構造であって、
前記操舵軸と前記外輪との間に配置され、複数の前記転動体を周方向において等間隔で並ぶように保持しつつ、周方向に移動自在な保持器と、
前記スリーブに設けられ、前記保持器が前記操舵軸と前記外輪との間から抜けるのを防止するための抜止部と、
を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の軸受構造。
A four-point contact ball bearing structure,
A cage that is disposed between the steering shaft and the outer wheel, and is movable in the circumferential direction while holding the plurality of rolling elements so as to be arranged at equal intervals in the circumferential direction;
A retaining portion provided on the sleeve for preventing the retainer from coming off between the steering shaft and the outer ring;
The bearing structure according to claim 1, comprising:
JP2011129851A 2011-06-10 2011-06-10 Bearing structure Pending JP2012255512A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129851A JP2012255512A (en) 2011-06-10 2011-06-10 Bearing structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129851A JP2012255512A (en) 2011-06-10 2011-06-10 Bearing structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012255512A true JP2012255512A (en) 2012-12-27

Family

ID=47527252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011129851A Pending JP2012255512A (en) 2011-06-10 2011-06-10 Bearing structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012255512A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150316105A1 (en) * 2013-01-28 2015-11-05 Rollax Gmbh & Co.Kg Bearing Arrangement for a Steering Shaft

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4840685U (en) * 1971-09-16 1973-05-23
JPH09196075A (en) * 1996-01-18 1997-07-29 Jatco Corp Bearing holding sleeve and bearing holding structure
JP2000350401A (en) * 1999-03-30 2000-12-15 Mabuchi Motor Co Ltd Small-size motor and manufacture thereof
JP2007112272A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Nsk Ltd Bearing fixing structure of rack-and-pinion type steering device
JP2008222114A (en) * 2007-03-14 2008-09-25 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2009079697A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Ntn Corp Bearing with resin pulley
JP2009264526A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Toyota Motor Corp Bearing arrangement of supercharger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4840685U (en) * 1971-09-16 1973-05-23
JPH09196075A (en) * 1996-01-18 1997-07-29 Jatco Corp Bearing holding sleeve and bearing holding structure
JP2000350401A (en) * 1999-03-30 2000-12-15 Mabuchi Motor Co Ltd Small-size motor and manufacture thereof
JP2007112272A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Nsk Ltd Bearing fixing structure of rack-and-pinion type steering device
JP2008222114A (en) * 2007-03-14 2008-09-25 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2009079697A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Ntn Corp Bearing with resin pulley
JP2009264526A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Toyota Motor Corp Bearing arrangement of supercharger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150316105A1 (en) * 2013-01-28 2015-11-05 Rollax Gmbh & Co.Kg Bearing Arrangement for a Steering Shaft
US9488228B2 (en) * 2013-01-28 2016-11-08 Rollax Gmbh & Co. Kg Bearing arrangement for a steering shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9068590B2 (en) Rolling bearing assembly device for steering column
US9097333B2 (en) Wear compensation device for a gear set with temporary angular pre-indexing, and associated mounting method
JP2008025608A (en) Cage for roller bearing
US9266556B2 (en) Rack guide unit and steering system including the rack guide unit
JP2010112473A (en) Roller bearing cage, roller bearing equipped therewith, and method of manufacturing the roller bearing
US20130283940A1 (en) Wear compensation device for a gear set and associated mounting method
JP2009030468A (en) Camshaft unit
JP2018079724A (en) Rack-and-pinion type steering gear unit
JP2015128924A (en) bearing module
JP2010127323A (en) Bearing for wheel
JP2012255512A (en) Bearing structure
JP5026301B2 (en) Rolling bearing unit and manufacturing method thereof
JP2008110659A (en) Rolling bearing device for wheel
JP4772637B2 (en) Wheel bearing device
JP2005291499A (en) Hub unit assembling method for automobile
JP2009068625A (en) Bearing fixing structure, and steering device
JP2007139091A (en) Telescopic shaft
JP2008232240A (en) Radial and thrust roller bearing
JP4877136B2 (en) Bearing unit and rolling bearing fixing method
JP7383916B2 (en) Bearing device for wheels
JP7327103B2 (en) Cages for angular contact ball bearings and angular contact ball bearings
JP2004256029A (en) Rack bush and steering device for vehicle
JP4957571B2 (en) Thrust rolling bearing
JP5088208B2 (en) Manufacturing method of rolling bearing device for wheel
JP5083023B2 (en) Tapered roller bearings

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150212

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150702