JP2016017565A - Bearing structure for supporting steering shaft - Google Patents

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敏伸 前田
Toshinobu Maeda
敏伸 前田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing structure for supporting a steering shaft, capable of stabilizing steering performance by suppressing excessive increase and decrease of an internal clearance of a bearing even when a temperature change occurs.SOLUTION: A bearing structure for supporting a steering shaft 3, including a ball bearing 6 rotatably supporting the steering shaft 3 rotated according to steering with respect to a housing, and having different linear expansion coefficients between the housing 54 and the ball bearing 6, further includes an annular sleeve 7 interposed between the housing 54 and the ball bearing 6, and having a linear expansion coefficient same as the linear expansion coefficient of the ball bearing 6. A male screw 71 formed on an outer periphery of a sleeve 7 and a female screw 54a formed on an inner periphery of the housing 54 are elastically deformed and screwed to each other.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、操舵軸を支持する軸受構造に関する。   The present invention relates to a bearing structure that supports a steering shaft.

例えば、車両の操舵軸の径方向外方に配置され、且つハウジングとの間に介装された軸受が、操舵軸を回転自在に支持している、操舵軸を支持する軸受構造がある。このハウジングは、軽量化のため材料としてアルミニウム合金を使用している。アルミニウム合金製のハウジングと、鋼材からなる軸受とでは、線膨張係数の違いから温度変化によって軸受の径方向の内部すきまが変化する。高温時は、内部すきまが過大となり、操舵によって軸受の転動体が転動する際に異音が発生する場合があり、操舵性能を悪化させる。一方、低温時は、内部すきまが過小となり、軸受の軌道面が剥離し易くなり、操舵性能を悪化させる。   For example, there is a bearing structure for supporting a steering shaft, in which a bearing disposed radially outside the steering shaft of the vehicle and interposed between the housing and the housing rotatably supports the steering shaft. This housing uses an aluminum alloy as a material for weight reduction. In an aluminum alloy housing and a steel bearing, the internal clearance in the radial direction of the bearing changes due to temperature change due to the difference in linear expansion coefficient. When the temperature is high, the internal clearance becomes excessive, and noise may be generated when the rolling elements of the bearing roll due to steering, which deteriorates the steering performance. On the other hand, when the temperature is low, the internal clearance becomes too small, and the raceway surface of the bearing becomes easy to peel off, which deteriorates the steering performance.

そこで、これらの問題点を改善するものとして、円筒状で鋼材からなるスリーブを軸受に外嵌し、ハウジングとスリーブとの間のすきまをより正確に管理することによって、温度変化があった場合でも軸受の内部すきまが過大及び過小になりにくくした、操舵軸を支持する軸受構造がある(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to improve these problems, even when there is a temperature change, a cylindrical sleeve made of steel is fitted on the bearing, and the clearance between the housing and the sleeve is managed more accurately. There is a bearing structure that supports a steering shaft, in which the internal clearance of the bearing is less likely to be excessive and excessive (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−255512号公報JP 2012-255512 A

しかしながら、特許文献1に記載された操舵軸を支持する軸受構造では、温度変化があった場合に軸受の内部すきまが過大及び過小になりにくくしているものの、その効果は小さく依然として過大及び過小になる場合があった。そして、高級車やハイブリッド車などでは静粛性が求められており、温度変化があった場合でも異音の発生を防止し、操舵性能の悪化を抑制する必要がある。そこで、操舵軸を支持する軸受構造は、温度変化があった場合でも軸受の内部すきまが過大及び過小になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることが課題となっていた。   However, in the bearing structure that supports the steering shaft described in Patent Document 1, the internal clearance of the bearing is less likely to become excessive and excessive when there is a temperature change, but the effect is small and still excessive and excessive. There was a case. And luxury cars, hybrid cars, and the like are required to be quiet, and it is necessary to prevent the generation of noise and suppress deterioration of steering performance even when there is a temperature change. Therefore, the bearing structure that supports the steering shaft has been required to suppress the internal clearance of the bearing from becoming too large or too small even when the temperature changes, and to stabilize the steering performance.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、温度変化があった場合でも軸受の内部すきまが過大及び過小になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることができる操舵軸を支持する軸受構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and even when there is a temperature change, the internal clearance of the bearing is prevented from becoming excessively large or small, and the steering performance can be stabilized. An object of the present invention is to provide a bearing structure that supports a steering shaft.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る操舵軸を支持する軸受構造の構成上の特徴は、操舵に応じて回転する操舵軸をハウジングに対して回転自在に支持する軸受を備え、前記ハウジング及び前記軸受のそれぞれの線膨張係数が異なる構成からなる前記操舵軸を支持する軸受構造において、前記ハウジングと前記軸受との間に介装され、前記軸受の線膨張係数と同等の線膨張係数を有する環状のスリーブをさらに備え、前記スリーブの外周に形成された第1ねじ部と、前記ハウジングの内周に形成された第2ねじ部と、が弾性変形して螺合していることである。   In order to solve the above problems, a structural feature of a bearing structure for supporting a steering shaft according to claim 1 includes a bearing that rotatably supports a steering shaft that rotates in response to steering with respect to a housing. In the bearing structure for supporting the steering shaft having different configurations of the linear expansion coefficients of the housing and the bearing, the linear expansion coefficient is interposed between the housing and the bearing and is equivalent to the linear expansion coefficient of the bearing. A first screw portion formed on the outer periphery of the sleeve and a second screw portion formed on the inner periphery of the housing are elastically deformed and screwed together. is there.

請求項1の操舵軸を支持する軸受構造によれば、線膨張係数が異なるハウジング及びスリーブは、ハウジングの第2ねじ部とスリーブの第1ねじ部とが螺合することによって固定されている。そして、第2ねじ部と第1ねじ部とが弾性変形して螺合する弾性域においては、ハウジングとスリーブとの線膨張係数の違いから、温度変化によって生じるハウジングとスリーブとの間におけるすきまの変化を吸収することができる。これにより、この操舵軸を支持する軸受構造によれば、温度変化があった場合でも軸受の内部すきまが過大及び過小になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることができる。   According to the bearing structure for supporting the steering shaft of the first aspect, the housing and the sleeve having different linear expansion coefficients are fixed by screwing the second screw portion of the housing and the first screw portion of the sleeve. In the elastic region where the second screw portion and the first screw portion are elastically deformed and screwed together, the clearance between the housing and the sleeve caused by the temperature change is caused by the difference in the linear expansion coefficient between the housing and the sleeve. Change can be absorbed. As a result, according to the bearing structure that supports the steering shaft, it is possible to suppress the internal clearance of the bearing from becoming excessive and small even when there is a temperature change, and to stabilize the steering performance.

請求項2に係る操舵軸を支持する軸受構造の構成上の特徴は、前記軸受及び前記スリーブが鋼材で形成され、前記ハウジングがアルミニウム合金で形成されていることである。   A structural feature of the bearing structure for supporting the steering shaft according to claim 2 is that the bearing and the sleeve are made of a steel material, and the housing is made of an aluminum alloy.

請求項2の操舵軸を支持する軸受構造によれば、ハウジングが鋼材で形成されるスリーブより線膨張係数が大きいアルミニウム合金によって形成されている。そして、第2ねじ部と第1ねじ部とが弾性変形して螺合する弾性域においては、ハウジングとスリーブとの線膨張係数の違いから、温度変化によって生じるハウジングとスリーブとの間におけるすきまの変化を吸収することができる。これにより、この操舵軸を支持する軸受構造によれば、温度変化があった場合でも軸受の内部すきまが過大及び過小になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることができる。   According to the bearing structure for supporting the steering shaft according to the second aspect, the housing is made of an aluminum alloy having a larger linear expansion coefficient than that of the sleeve made of steel. In the elastic region where the second screw portion and the first screw portion are elastically deformed and screwed together, the clearance between the housing and the sleeve caused by the temperature change is caused by the difference in the linear expansion coefficient between the housing and the sleeve. Change can be absorbed. As a result, according to the bearing structure that supports the steering shaft, it is possible to suppress the internal clearance of the bearing from becoming excessive and small even when there is a temperature change, and to stabilize the steering performance.

請求項3に係る操舵軸を支持する軸受構造の構成上の特徴は、請求項1又は請求項2に記載の操舵軸を支持する軸受構造において、前記スリーブには、軸方向の一方の端部から径方向の外方へ延びる環状の鍔が形成され、前記鍔の一方の側面が前記ハウジングに軸方向で当接し、回転軸を有する電動モータに連結されたウォームに噛合し、且つ内径側を前記操舵軸に固定したウォームホイールをさらに備え、前記スリーブと前記ウォームホイールとは、前記鍔の他方の側面と前記ウォームホイールの側面とが軸方向で近接した状態で配置され、前記鍔の他方の側面が低摩擦化処理されていることである。   A structural feature of the bearing structure for supporting a steering shaft according to claim 3 is the bearing structure for supporting a steering shaft according to claim 1 or 2, wherein the sleeve has one end in the axial direction. An annular flange extending radially outward is formed, one side surface of the flange contacts the housing in the axial direction, meshes with a worm connected to an electric motor having a rotating shaft, and has an inner diameter side A worm wheel fixed to the steering shaft, wherein the sleeve and the worm wheel are disposed in a state where the other side surface of the heel and the side surface of the worm wheel are close to each other in the axial direction; That is, the side surface is subjected to low friction treatment.

請求項3の操舵軸を支持する軸受構造によれば、例えば車両の車輪が縁石衝突時、車輪からの反力により操舵軸及びウォームホイールが回転する。ウォームホイールが回転しても、ウォームホイールに噛合するウォームに連結した電動モータの慣性が大きいので、ウォームは回転しない。ウォームホイールの歯は、ウォームホイールの軸に対して直交するウォームの軸方向に傾斜しているので、ウォームが回転しない状態でウォームホイールが回転すると、ウォームホイールが軸方向に動くこととなる。そして、ウォームホイールの側面が近接した鍔の他方の側面に接触する。このとき、鍔の一方の側面がハウジングに当接しているので、ウォームホイールの軸方向の動きを規制し、また、鍔の他方の側面が低摩擦化処理されているので、ウォームホイールの回転に大きな影響を与えない。その結果、操舵に大きな影響を与えることなく、操舵を継続することができる。   According to the bearing structure for supporting the steering shaft according to the third aspect, for example, when the vehicle wheel collides with the curb, the steering shaft and the worm wheel are rotated by the reaction force from the wheel. Even if the worm wheel rotates, the worm does not rotate because the inertia of the electric motor connected to the worm meshing with the worm wheel is large. Since the teeth of the worm wheel are inclined in the axial direction of the worm perpendicular to the axis of the worm wheel, if the worm wheel rotates without rotating the worm, the worm wheel moves in the axial direction. Then, the side surface of the worm wheel comes into contact with the other side surface of the adjacent kite. At this time, since one side surface of the heel is in contact with the housing, the movement of the worm wheel in the axial direction is restricted, and the other side surface of the heel is subjected to low friction processing, so that the worm wheel can be rotated. Does not have a big impact. As a result, the steering can be continued without greatly affecting the steering.

本発明によれば、温度変化があった場合でも軸受の内部すきまが過大及び過小になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることができる操舵軸を支持する軸受構造を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a bearing structure that supports a steering shaft that can suppress the internal clearance of the bearing from becoming excessively large or small even when the temperature changes, and can stabilize the steering performance.

本発明の一実施形態であるステアリングコラム装置の断面図である。It is sectional drawing of the steering column apparatus which is one Embodiment of this invention. 図1の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG.

以下、本発明の操舵軸を支持する軸受構造をステアリングコラム装置1に具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両後方側とは各図面における右側を示し、車両前方側とは各図面における左側を示すものとする。   Hereinafter, an embodiment in which a bearing structure for supporting a steering shaft of the present invention is embodied in a steering column device 1 will be described with reference to the drawings. In the following description, the vehicle rear side indicates the right side in each drawing, and the vehicle front side indicates the left side in each drawing.

図1は、本発明の一実施形態であるステアリングコラム装置1の断面図である。図1に示すように、例えば自動車等の車両に搭載されるステアリングコラム装置1は、一端にステアリングホイール2が接続されるステアリングシャフト3(操舵軸)と、ステアリングシャフト3を回転自在に支持するジャケット4と、ステアリングシャフト3の他端側に配置され、ステアリングシャフト3にステアリング操作の操作補助力を付与するアシスト機構5とを主に備える。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a steering column device 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, for example, a steering column device 1 mounted on a vehicle such as an automobile includes a steering shaft 3 (steering shaft) to which a steering wheel 2 is connected at one end, and a jacket that rotatably supports the steering shaft 3. 4 and an assist mechanism 5 that is disposed on the other end side of the steering shaft 3 and applies an operation assisting force for steering operation to the steering shaft 3.

ステアリングシャフト3は、ジャケット4内にその軸線周りに回転自在、且つ軸線方向に収縮可能に支持される。ステアリングシャフト3における車両後方側の一端には、ステアリングホイール2が固定されている。一方、ステアリングシャフト3における車両前方側の他端には、自在継手(図示せず)を介してインターミディエイトシャフト(図示せず)が連結されており、ステアリング操作に伴う回転(操舵トルク)がラック&ピニオン機構等の転舵機構(図示せず)に伝達されることにより転舵輪(図示せず)の舵角が変更されるようになっている。   The steering shaft 3 is supported in the jacket 4 so as to be rotatable about its axis and contractible in the axial direction. A steering wheel 2 is fixed to one end of the steering shaft 3 on the vehicle rear side. On the other hand, an intermediate shaft (not shown) is connected to the other end of the steering shaft 3 on the front side of the vehicle via a universal joint (not shown), and rotation (steering torque) accompanying the steering operation is racked. The steering angle of a steered wheel (not shown) is changed by being transmitted to a steered mechanism (not shown) such as an & pinion mechanism.

ジャケット4は、ステアリングシャフト3の収縮に伴い収縮する2重管構造からなる。ジャケット4は、外側の管に固定されるアッパーブラケット11を車体(図示せず)にボルト(図示せず)で締結固定することによって車体に固定される。   The jacket 4 has a double tube structure that contracts as the steering shaft 3 contracts. The jacket 4 is fixed to the vehicle body by fastening and fixing the upper bracket 11 fixed to the outer pipe to the vehicle body (not shown) with bolts (not shown).

アシスト機構5は、電動モータ51と、電動モータ51の回転軸に連結したウォーム52と、ウォーム52に噛合し、ステアリングシャフト3に外嵌したウォームホイール53とを備え、電動モータ51の動力を減速してステアリングシャフト3に伝達する。アシスト機構5は、アルミニウム合金によって塑性加工されたハウジング54に収容され、ハウジング54に固定されるロアーブラケット12を車体にボルト(図示せず)で締結固定することによって車体に固定される。   The assist mechanism 5 includes an electric motor 51, a worm 52 connected to the rotation shaft of the electric motor 51, and a worm wheel 53 that meshes with the worm 52 and is externally fitted to the steering shaft 3, and decelerates the power of the electric motor 51. And transmitted to the steering shaft 3. The assist mechanism 5 is housed in a housing 54 plastically processed with an aluminum alloy, and is fixed to the vehicle body by fastening and fixing the lower bracket 12 fixed to the housing 54 to the vehicle body with bolts (not shown).

ステアリングシャフト3は、ウォームホイール53の車両後方側に玉軸受13、車両前方側に玉軸受6(軸受)を配置することにより、ハウジング54に対して回転自在に支持されている。玉軸受6の外径側には、ハウジング54との間に環状のスリーブ7が介装されている。   The steering shaft 3 is rotatably supported with respect to the housing 54 by disposing the ball bearing 13 on the vehicle rear side of the worm wheel 53 and the ball bearing 6 (bearing) on the vehicle front side. An annular sleeve 7 is interposed between the ball bearing 6 and the housing 54 on the outer diameter side.

図2は、図1の要部拡大図である。図2に示すように玉軸受6は、ステアリングシャフト3にしまり嵌めにより外嵌される内輪61と、内輪61の径方向外方に配置される外輪62と、内外輪間を転動する複数の玉63と、玉63を転動自在に保持する保持器65と、内外輪間の環状空間を軸方向の両端で密封する一対のシール64,64とを備える。内輪61及び外輪62の材料としては、例えば、高炭素クロム軸受鋼材「SUJ2」が用いられ、ハウジング54より線膨張係数が小さい部材からなる。ステアリングシャフト3の材料としては、例えば、鋼材が用いられ、玉軸受6と線膨張係数をほぼ同じとしている。   FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. As shown in FIG. 2, the ball bearing 6 includes an inner ring 61 that is externally fitted to the steering shaft 3 by an interference fit, an outer ring 62 that is disposed radially outward of the inner ring 61, and a plurality of rollers that roll between the inner and outer rings. A ball 63, a retainer 65 that holds the ball 63 in a rollable manner, and a pair of seals 64, 64 that seal the annular space between the inner and outer rings at both axial ends. As a material of the inner ring 61 and the outer ring 62, for example, a high carbon chrome bearing steel “SUJ2” is used, and the inner ring 61 and the outer ring 62 are made of a member having a smaller linear expansion coefficient than the housing 54. As a material of the steering shaft 3, for example, steel is used, and the linear expansion coefficient is substantially the same as that of the ball bearing 6.

ステアリングシャフト3は、内輪61が嵌合する部位から車両後方側が段部31を介して拡径して形成されている。内輪61の車両後方側側面には、段部31が軸方向に当接している。また、内輪61の車両前方側側面には、ステアリングシャフト3に形成される環状溝32に装着した止め輪15が軸方向に当接している。これらによって、内輪61が軸方向に位置決めされている。   The steering shaft 3 is formed by expanding the diameter of the rear side of the vehicle via the step portion 31 from the portion where the inner ring 61 is fitted. A step portion 31 is in contact with the side surface of the inner ring 61 on the vehicle rear side in the axial direction. A retaining ring 15 attached to an annular groove 32 formed in the steering shaft 3 is in axial contact with the side surface of the inner ring 61 on the vehicle front side. As a result, the inner ring 61 is positioned in the axial direction.

外輪62の外周には、円筒状のスリーブ7がしまり嵌めにより嵌合される。スリーブ7の外周に形成された雄ねじ71(第1ねじ部)が、ハウジング54の内周に形成された雌ねじ54a(第2ねじ部)に螺合している。雄ねじ71と雌ねじ54aとは、これらのねじが弾性変形する弾性域において螺合している。これにより、外輪62がハウジング54に対して、径方向に固定される。   A cylindrical sleeve 7 is fitted on the outer periphery of the outer ring 62 by an interference fit. A male screw 71 (first screw portion) formed on the outer periphery of the sleeve 7 is screwed into a female screw 54 a (second screw portion) formed on the inner periphery of the housing 54. The male screw 71 and the female screw 54a are screwed together in an elastic region where these screws are elastically deformed. Thereby, the outer ring 62 is fixed to the housing 54 in the radial direction.

スリーブ7には、車両後方側である軸方向の一方の端部から径方向外方へ延びる環状の鍔72が形成されている。鍔72の車両前方側である一方の側面73がハウジング54に軸方向で当接している。   The sleeve 7 is formed with an annular collar 72 extending radially outward from one axial end on the vehicle rear side. One side surface 73 on the vehicle front side of the collar 72 is in contact with the housing 54 in the axial direction.

スリーブ7とウォームホイール53とは、鍔72の車両後方側である他方の側面74とウォームホイール53の側面53aとが軸方向で近接した状態で配置されている。スリーブ7の材料としては、例えば、熱間圧延軟鋼板「SPHC」などの鋼材が用いられ、玉軸受6と線膨張係数をほぼ同じとしている。鍔72の他方の側面74は、例えばフッ素コーティングなどによる低摩擦化処理されている。   The sleeve 7 and the worm wheel 53 are arranged in a state where the other side surface 74 on the vehicle rear side of the collar 72 and the side surface 53a of the worm wheel 53 are close to each other in the axial direction. As a material of the sleeve 7, for example, a steel material such as a hot rolled mild steel plate “SPHC” is used, and the linear expansion coefficient is substantially the same as that of the ball bearing 6. The other side surface 74 of the collar 72 is subjected to a low friction treatment by, for example, fluorine coating.

次に、玉軸受6及びスリーブ7のステアリングコラム装置1への組み立て手順について説明する。
まず、図2に示す玉軸受6の外周に、軸方向の所定位置までスリーブ7を圧入して嵌合し、第1組立品とする。次に、第1組立品の雄ねじ71をハウジング54の雌ねじ54aに螺合させ、鍔72の一方の側面73がハウジング54に軸方向で当接するまでねじ込み、第1組立品をハウジング54に固定する。次に、ハウジング54に固定された玉軸受6にステアリングシャフト3を嵌入する。
Next, a procedure for assembling the ball bearing 6 and the sleeve 7 to the steering column device 1 will be described.
First, the sleeve 7 is press-fitted and fitted to the outer periphery of the ball bearing 6 shown in FIG. 2 to a predetermined position in the axial direction to obtain a first assembly. Next, the male screw 71 of the first assembly is screwed into the female screw 54a of the housing 54, and is screwed in until one side surface 73 of the flange 72 abuts the housing 54 in the axial direction, thereby fixing the first assembly to the housing 54. . Next, the steering shaft 3 is inserted into the ball bearing 6 fixed to the housing 54.

次に、前述のように構成されたステアリングコラム装置1において、温度変化による玉軸受6の径方向の内部すきまについて説明する。
ステアリングコラム装置1が車両走行時の熱による高温状態において使用されるときは、ステアリングシャフト3、玉軸受6及びスリーブ7は、材料として鋼材を使用し、且つ線膨張係数をほぼ同じとしているので、これらにおいては径方向のすきまが変化しない。スリーブ7及びハウジング54では、スリーブ7よりハウジング54の線膨張係数が大きいので、常温に対してハウジング54がより大きく膨張する。しかし、スリーブ7及びハウジング54では、雄ねじ71と雌ねじ54aとが弾性変形して螺合する弾性域において、膨張の違いから生じる変化を吸収することができる。これにより、玉軸受6の径方向の内部すきまの変化を吸収することができ、高温状態においても玉軸受6の内部すきまが過大になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることができる。
Next, the radial internal clearance of the ball bearing 6 due to a temperature change in the steering column apparatus 1 configured as described above will be described.
When the steering column device 1 is used in a high temperature state due to heat during vehicle travel, the steering shaft 3, the ball bearing 6 and the sleeve 7 use steel as materials and have substantially the same linear expansion coefficient. In these, the radial clearance does not change. In the sleeve 7 and the housing 54, since the linear expansion coefficient of the housing 54 is larger than that of the sleeve 7, the housing 54 expands more with respect to normal temperature. However, the sleeve 7 and the housing 54 can absorb a change caused by a difference in expansion in an elastic region where the male screw 71 and the female screw 54a are elastically deformed and screwed together. Thereby, the change of the internal clearance of the ball bearing 6 in the radial direction can be absorbed, and it is possible to suppress the internal clearance of the ball bearing 6 from being excessive even in a high temperature state and to stabilize the steering performance.

一方、ステアリングコラム装置1が寒冷地での車両走行開始時のように低温状態において使用されるときは、ステアリングシャフト3、玉軸受6及びスリーブ7は、高温状態に同じく、材料として鋼材を使用し、且つ線膨張係数をほぼ同じとしているので、これらにおいては径方向のすきまが変化しない。スリーブ7及びハウジング54では、スリーブ7よりハウジング54の線膨張係数が大きいので、常温に対してハウジング54がより大きく収縮する。しかし、スリーブ7及びハウジング54では、雄ねじ71と雌ねじ54aとが弾性変形して螺合する弾性域において、収縮の違いから生じる変化を吸収することができる。これにより、玉軸受6の径方向の内部すきまの変化を吸収することができ、低温状態においても玉軸受6の内部すきまが過小になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることができる。   On the other hand, when the steering column device 1 is used in a low temperature state, such as when the vehicle starts running in a cold region, the steering shaft 3, the ball bearing 6 and the sleeve 7 are made of steel as the material in the same way as in the high temperature state. In addition, since the linear expansion coefficients are substantially the same, the radial clearance does not change. In the sleeve 7 and the housing 54, since the linear expansion coefficient of the housing 54 is larger than that of the sleeve 7, the housing 54 contracts more greatly with respect to normal temperature. However, the sleeve 7 and the housing 54 can absorb changes resulting from differences in contraction in an elastic region where the male screw 71 and the female screw 54a are elastically deformed and screwed together. Thereby, the change of the internal clearance of the ball bearing 6 in the radial direction can be absorbed, the internal clearance of the ball bearing 6 can be suppressed from becoming too small even in a low temperature state, and the steering performance can be stabilized.

以上のように、本発明の操舵軸を支持する軸受構造を具体化した本実施の形態に係るステアリングコラム装置1によれば、温度変化があった場合でも玉軸受6の内部すきまが過大及び過小になることを抑制し、操舵性能の安定を図ることができる   As described above, according to the steering column device 1 according to the present embodiment that embodies the bearing structure that supports the steering shaft of the present invention, the internal clearance of the ball bearing 6 is excessively large and small even when there is a temperature change. Can be suppressed, and the steering performance can be stabilized.

また、本実施の形態に係るステアリングコラム装置1によれば、例えば車両の車輪が縁石衝突時、車輪からの反力によりステアリングホイール2及びウォームホイール53が回転する。ウォームホイール53が回転しても、ウォームホイール53に噛合するウォーム52に連結した電動モータ51の慣性が大きいので、ウォーム52は回転しない。ウォームホイール53の歯は、ウォームホイール53の軸に対して直交するウォーム52の軸方向に傾斜しているので、ウォーム52が回転しない状態でウォームホイール53が回転しようとすると、ウォームホイール53が軸方向に動くこととなる。そして、ウォームホイール53の側面53aが近接した鍔72の他方の側面74に接触する。このとき、鍔72の一方の側面73がハウジング54に当接しているので、ウォームホイール53の軸方向の動きを規制し、また、鍔72の他方の側面74が低摩擦化処理されているので、ウォームホイール53の回転に大きな影響を与えない。その結果、操舵に大きな影響を与えることなく、操舵を継続することができる。   Further, according to the steering column device 1 according to the present embodiment, for example, when the vehicle wheel collides with the curb, the steering wheel 2 and the worm wheel 53 are rotated by the reaction force from the wheel. Even if the worm wheel 53 rotates, the worm 52 does not rotate because the inertia of the electric motor 51 connected to the worm 52 meshing with the worm wheel 53 is large. Since the teeth of the worm wheel 53 are inclined in the axial direction of the worm 52 perpendicular to the axis of the worm wheel 53, if the worm wheel 53 tries to rotate without the worm 52 rotating, the worm wheel 53 is pivoted. Will move in the direction. Then, the side surface 53a of the worm wheel 53 comes into contact with the other side surface 74 of the flange 72 adjacent thereto. At this time, since one side surface 73 of the collar 72 is in contact with the housing 54, the movement of the worm wheel 53 in the axial direction is restricted, and the other side surface 74 of the collar 72 is subjected to a low friction treatment. The rotation of the worm wheel 53 is not greatly affected. As a result, the steering can be continued without greatly affecting the steering.

また、本実施の形態に係るステアリングコラム装置1によれば、スリーブ7と玉軸受6とが同等の線膨張係数を有するので、玉軸受6とその外周に固定されるスリーブ7とは、温度変化があった場合でも固定状態が変化しない。そして、スリーブ7とハウジング54とは、雄ねじ71と雌ねじ54aとが弾性変形して螺合する弾性域において、温度変化によって生じる変化を吸収しているので、スリーブ7とハウジング54とは固定されている。これにより、玉軸受6がスリーブ7を介してハウジング54に固定されているので、玉軸受6が軸方向に移動することを規制している、即ち玉軸受6を抜け止めできる。   Further, according to the steering column apparatus 1 according to the present embodiment, the sleeve 7 and the ball bearing 6 have the same linear expansion coefficient, so that the ball bearing 6 and the sleeve 7 fixed to the outer periphery thereof are subject to temperature changes. Even if there is, the fixed state does not change. Since the sleeve 7 and the housing 54 absorb the change caused by the temperature change in the elastic region where the male screw 71 and the female screw 54a are elastically deformed and screwed together, the sleeve 7 and the housing 54 are fixed. Yes. Thereby, since the ball bearing 6 is being fixed to the housing 54 via the sleeve 7, it has controlled that the ball bearing 6 moves to an axial direction, ie, the ball bearing 6 can be prevented from coming off.

なお、本発明は本実施形態に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。   In addition, this invention is not limited to this embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form.

1:ステアリングコラム装置、 2:ステアリングホイール、 3:ステアリングシャフト(操舵軸)、 4:ジャケット、 5:アシスト機構、 6:玉軸受(軸受)、 7:スリーブ、 11:アッパーブラケット、 12:ロアーブラケット、 13:玉軸受、 15:止め輪、 31:段部、 32:環状溝、 51:電動モータ、 52:ウォーム、 53:ウォームホイール、 53a:側面、 54:ハウジング、 54a:雌ねじ(第2ねじ部)、 54b:側面、 61:内輪、 62:外輪、 63:玉、 64:シール、 65:保持器、 71:雄ねじ(第1ねじ部)、 72:鍔、 73:一方の側面、 74:他方の側面 1: Steering column device, 2: Steering wheel, 3: Steering shaft (steering shaft), 4: Jacket, 5: Assist mechanism, 6: Ball bearing (bearing), 7: Sleeve, 11: Upper bracket, 12: Lower bracket , 13: ball bearing, 15: retaining ring, 31: stepped portion, 32: annular groove, 51: electric motor, 52: worm, 53: worm wheel, 53a: side surface, 54: housing, 54a: female screw (second screw) Part), 54b: side face, 61: inner ring, 62: outer ring, 63: ball, 64: seal, 65: retainer, 71: male screw (first screw part), 72: hook, 73: one side, 74: The other side

Claims (3)

操舵に応じて回転する操舵軸をハウジングに対して回転自在に支持する軸受を備え、前記ハウジング及び前記軸受のそれぞれの線膨張係数が異なる構成からなる前記操舵軸を支持する軸受構造において、
前記ハウジングと前記軸受との間に介装され、前記軸受の線膨張係数と同等の線膨張係数を有する環状のスリーブをさらに備え、
前記スリーブの外周に形成された第1ねじ部と、前記ハウジングの内周に形成された第2ねじ部と、が弾性変形して螺合していることを特徴とする操舵軸を支持する軸受構造。
In a bearing structure for supporting the steering shaft, comprising a bearing that rotatably supports a steering shaft that rotates in response to steering, the linear expansion coefficient of the housing and the bearing being different from each other.
An annular sleeve interposed between the housing and the bearing and having a linear expansion coefficient equivalent to the linear expansion coefficient of the bearing;
A bearing for supporting a steering shaft, wherein a first screw portion formed on an outer periphery of the sleeve and a second screw portion formed on an inner periphery of the housing are elastically deformed and screwed together. Construction.
前記軸受及び前記スリーブが鋼材で形成され、前記ハウジングがアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の操舵軸を支持する軸受構造。   2. The bearing structure for supporting a steering shaft according to claim 1, wherein the bearing and the sleeve are made of a steel material, and the housing is made of an aluminum alloy. 請求項1又は請求項2に記載の操舵軸を支持する軸受構造において、前記スリーブには、軸方向の一方の端部から径方向の外方へ延びる環状の鍔が形成され、前記鍔の一方の側面が前記ハウジングに軸方向で当接し、
回転軸を有する電動モータに連結されたウォームに噛合し、且つ内径側を前記操舵軸に固定したウォームホイールをさらに備え、
前記スリーブと前記ウォームホイールとは、前記鍔の他方の側面と前記ウォームホイールの側面とが軸方向で近接した状態で配置され、前記鍔の他方の側面が低摩擦化処理されていることを特徴とする操舵軸を支持する軸受構造。
3. The bearing structure for supporting a steering shaft according to claim 1 or 2, wherein the sleeve is formed with an annular collar extending radially outward from one axial end, and one of the collars. Side surface of the housing abuts the housing in the axial direction,
A worm wheel meshed with a worm connected to an electric motor having a rotating shaft and having an inner diameter side fixed to the steering shaft;
The sleeve and the worm wheel are arranged in a state where the other side surface of the heel and the side surface of the worm wheel are close to each other in the axial direction, and the other side surface of the heel is subjected to a low friction treatment. Bearing structure that supports the steering shaft.
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