特許 7167611 ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20221101BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20221101BHJP

   F16C 25/08 20060101ALI20221101BHJP

   F16C 35/073 20060101ALI20221101BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20221101BHJP

   F16H 25/24 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

F16C19/18

F16C25/08 Z

F16C35/073

F16H25/22 C

F16H25/24 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018186887

(22)【出願日】2018-10-01

(65)【公開番号】P2020055404

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2021-09-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 邦彦

【審査官】瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１９６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３３３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０２７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０７０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２０６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１２００７３２９（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｆ１６Ｃ １９／１８，３５／０７３

Ｆ１６Ｈ ２５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に外周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、
内周面に内周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、前記転舵軸が中心部に挿通された筒状のボールねじナットと、
前記外周ボールねじ溝及び前記内周ボールねじ溝を循環転動する複数のボールと、
前記ボールねじナットを収容するハウジングと、
前記ボールねじナットの外周面と前記ハウジングの内面との間に配置され、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する転がり軸受と、
前記ボールねじナットの外周面に形成された凹部に嵌着されて前記転がり軸受を前記ボールねじナットから抜け止めする止め輪と、を備え、
前記転がり軸受は、前記ボールねじナットの軸方向に並列する複列の転動体列と、前記複列の転動体列のそれぞれの複数の転動体が転動する一対の軌道面を有する外輪と、前記複列の転動体列のうち一方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第１の内輪と、前記複列の転動体列のうち他方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第２の内輪と、を有し、
前記ボールねじナットは、前記第１の内輪が外嵌される第１の外周嵌合面よりも外方に突出して前記第１の内輪の側面に当接する受け部を有し、かつ前記第２の内輪が外嵌される第２の外周嵌合面を前記第１の外周嵌合面よりも前記凹部側に有し、
前記止め輪は、前記第２の内輪の側面に当接して前記第２の内輪を前記第１の内輪を介して前記受け部側に押し付けており、
前記第２の内輪の内径が前記第１の内輪の内径よりも大きく、
前記止め輪によって前記転がり軸受が抜け止めされていない状態において前記第２の内輪が軸方向に移動する際に前記第２の外周嵌合面から受ける抵抗力が、前記止め輪が前記第２の内輪を押し付ける押し付け力よりも小さい、
ステアリング装置。

【請求項2】

外周面に外周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、
内周面に内周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、前記転舵軸が中心部に挿通された筒状のボールねじナットと、
前記外周ボールねじ溝及び前記内周ボールねじ溝を循環転動する複数のボールと、
前記ボールねじナットを収容するハウジングと、
前記ボールねじナットの外周面と前記ハウジングの内面との間に配置され、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する転がり軸受と、
前記ボールねじナットの外周面に形成された凹部に嵌着されて前記転がり軸受を前記ボールねじナットから抜け止めする止め輪と、を備え、
前記転がり軸受は、前記ボールねじナットの軸方向に並列する複列の転動体列と、前記複列の転動体列のそれぞれの複数の転動体が転動する一対の軌道面を有する外輪と、前記複列の転動体列のうち一方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第１の内輪と、前記複列の転動体列のうち他方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第２の内輪と、を有し、
前記ボールねじナットは、前記第１の内輪が外嵌される第１の外周嵌合面よりも外方に突出して前記第１の内輪の側面に当接する受け部を有し、かつ前記第２の内輪が外嵌される第２の外周嵌合面を前記第１の外周嵌合面よりも前記凹部側に有し、
前記止め輪は、前記第２の内輪の側面に当接して前記第２の内輪を前記第１の内輪を介して前記受け部側に押し付けており、
前記第２の外周嵌合面の外径が前記第１の外周嵌合面の外径よりも小さく、
前記止め輪によって前記転がり軸受が抜け止めされていない状態において前記第２の内輪が軸方向に移動する際に前記第２の外周嵌合面から受ける抵抗力が、前記止め輪が前記第２の内輪を押し付ける押し付け力よりも小さい、
ステアリング装置。

【請求項3】

前記第１の内輪は前記第１の外周嵌合面に締り嵌めされており、
前記第２の内輪は前記第２の外周嵌合面に隙間嵌めされている、
請求項１又は２に記載のステアリング装置。

【請求項4】

前記止め輪は、その一部が前記凹部に入り込むように塑性変形して前記ボールねじナットに固定されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボールねじ機構を備えたステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の転舵輪（前輪）を転舵するステアリング装置には、電動モータを駆動源とするボールねじ機構により、転舵軸（ラックシャフト）に車幅方向の移動力を付与するものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載のステアリング装置は、電動モータのトルクがベルト及び従動プーリを介してボールねじナットに伝達され、ボールねじナットがラックシャフトに対して回転する。ボールねじナットの内周面及びラックシャフトの外周面にはボールねじ溝がそれぞれ形成されており、これらのボールねじ溝を複数のボールが循環転動する。ボールねじナットは、従動プーリの内側に配置され、従動プーリと一体に回転する。

【0004】

ボールねじナット及び従動プーリは、ハウジングに収容されており、従動プーリの外周面とハウジングの内面との間には複列の転動体列を有する軸受が配置されている。この軸受は、ＤＡＣ（ダブル・アンギュラ・コンタクト）型のものであり、従動プーリに螺着したロックナットによって一対の内輪に予圧が付与されている。また、従動プーリの外周面には、ロックナットの緩みを防ぐ止め輪が嵌着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１１９６３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載のものでは、ロックナットを螺着させ、さらに緩み止めのための止め輪を嵌着する作業が煩雑であり、コスト低減の妨げとなっていた。そこで、本願発明者らは、ボールねじナットに形成した凹部に止め輪を加締めて嵌着し、この止め輪によって軸受を抜け止めすることを考えた。しかし、このようにして軸受を抜け止めすると、一対の内輪を押し付ける力が必ずしも充分に得られず、ボールねじナットが転舵輪からの逆入力をラックシャフトを介して受けたとき、一方の内輪がボールねじナットに対して軸方向に動き、元の位置に戻らない場合があった。この場合、予圧の低下によってボールねじナットがハウジングに対してガタついてしまい、異音が発生しやすくなるおそれがある。

【0007】

そこで、本発明は、ボールねじナットを支持する軸受の一対の内輪をボールねじナットに嵌着された止め輪により抜け止めしながらも、異音の発生を抑制することが可能なステアリング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記の目的を達成するため、外周面に外周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、内周面に内周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、前記転舵軸が中心部に挿通された筒状のボールねじナットと、前記外周ボールねじ溝及び前記内周ボールねじ溝を循環転動する複数のボールと、前記ボールねじナットを収容するハウジングと、前記ボールねじナットの外周面と前記ハウジングの内面との間に配置され、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する転がり軸受と、前記ボールねじナットの外周面に形成された凹部に嵌着されて前記転がり軸受を前記ボールねじナットから抜け止めする止め輪と、を備え、前記転がり軸受は、前記ボールねじナットの軸方向に並列する複列の転動体列と、前記複列の転動体列のそれぞれの複数の転動体が転動する一対の軌道面を有する外輪と、前記複列の転動体列のうち一方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第１の内輪と、前記複列の転動体列のうち他方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第２の内輪と、を有し、前記ボールねじナットは、前記第１の内輪が外嵌される第１の外周嵌合面よりも外方に突出して前記第１の内輪の側面に当接する受け部を有し、かつ前記第２の内輪が外嵌される第２の外周嵌合面を前記第１の外周嵌合面よりも前記凹部側に有し、前記止め輪は、前記第２の内輪の側面に当接して前記第２の内輪を前記第１の内輪を介して前記受け部側に押し付けており、前記第２の内輪の内径が前記第１の内輪の内径よりも大きく、前記止め輪によって前記転がり軸受が抜け止めされていない状態において前記第２の内輪が軸方向に移動する際に前記第２の外周嵌合面から受ける抵抗力が、前記止め輪が前記第２の内輪を押し付ける押し付け力よりも小さい、ステアリング装置を提供する。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、外周面に外周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、内周面に内周ボールねじ溝が螺旋状に形成され、前記転舵軸が中心部に挿通された筒状のボールねじナットと、前記外周ボールねじ溝及び前記内周ボールねじ溝を循環転動する複数のボールと、前記ボールねじナットを収容するハウジングと、前記ボールねじナットの外周面と前記ハウジングの内面との間に配置され、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する転がり軸受と、前記ボールねじナットの外周面に形成された凹部に嵌着されて前記転がり軸受を前記ボールねじナットから抜け止めする止め輪と、を備え、前記転がり軸受は、前記ボールねじナットの軸方向に並列する複列の転動体列と、前記複列の転動体列のそれぞれの複数の転動体が転動する一対の軌道面を有する外輪と、前記複列の転動体列のうち一方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第１の内輪と、前記複列の転動体列のうち他方列の複数の転動体が転動する軌道面を有する第２の内輪と、を有し、前記ボールねじナットは、前記第１の内輪が外嵌される第１の外周嵌合面よりも外方に突出して前記第１の内輪の側面に当接する受け部を有し、かつ前記第２の内輪が外嵌される第２の外周嵌合面を前記第１の外周嵌合面よりも前記凹部側に有し、前記止め輪は、前記第２の内輪の側面に当接して前記第２の内輪を前記第１の内輪を介して前記受け部側に押し付けており、前記第２の外周嵌合面の外径が前記第１の外周嵌合面の外径よりも小さく、前記止め輪によって前記転がり軸受が抜け止めされていない状態において前記第２の内輪が軸方向に移動する際に前記第２の外周嵌合面から受ける抵抗力が、前記止め輪が前記第２の内輪を押し付ける押し付け力よりも小さい、ステアリング装置を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係るステアリング装置によれば、ボールねじナットを支持する軸受の一対の内輪をボールねじナットに嵌着された止め輪により抜け止めしながらも、異音の発生を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態に係るボールねじ機構を備えたステアリング装置の全体構成を示す模式図である。

【図2】ステアリング装置の一部の構成を示す断面図である。

【図3A】図２の一部を拡大して示す拡大図である。

【図3B】図３Ａにおいて、止め輪が取り付けられる前の状態を示す説明図である。

【図4A】止め輪を加締める加締め工程の加工開始時の状態を示す説明図である。

【図4B】止め輪を加締める加締め工程の加工完了時の状態を示す説明図である。

【図5A】車両左側から車両右側に逆入力が作用した状態を示す説明図である。

【図5B】車両右側から車両左側に逆入力が作用した状態を示す説明図である。

【図6】第２の内輪が第２の外周嵌合面に締り嵌めされた場合において転がり軸受の予圧が抜ける現象を説明するために示すグラフである。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係るステアリング装置の一部を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0012】

（ステアリング装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るボールねじ機構を備えたステアリング装置の全体構成を示す模式図である。図２は、図１に示すステアリング装置の一部の構成を示す断面図である。

【0013】

このステアリング装置１は、車両に搭載され、運転者の操舵操作に応じて転舵輪である左右の前輪を転舵させる。図１では、ステアリング装置を車両の前方から見た状態を示し、図面左側が車両の右側にあたり、図面右側が車両の左側にあたる。なお、図１における符号中の文字「Ｒ」は車両の右側を示し、文字「Ｌ」は車両の左側を示している。

【0014】

ステアリング装置１は、運転者が操舵操作するステアリングホイール１０が連結されたステアリングシャフト１１と、ステアリングホイール１０の操舵操作によって車幅方向に沿って軸方向に進退移動する転舵軸としてのラックシャフト２と、ラックシャフト２を収容するハウジング３と、ステアリングホイール１０に付与される操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させる操舵補助装置１００とを有している。

【0015】

ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０が一端部に固定されたコラムシャフト１２と、コラムシャフト１２に自在継手１５１を介して連結されたインターミディエイトシャフト（中間シャフト）１３と、インターミディエイトシャフト１３に自在継手１５２を介して連結されたピニオンシャフト１４とを有している。自在継手１５１，１５２は、例えばカルダンジョイントからなる。

【0016】

ピニオンシャフト１４には、その先端部にピニオン歯１４０が形成されている。ラックシャフト２には、ピニオン歯１４０に噛み合うラック歯２０が形成されている。また、ラックシャフト２には、ラック歯２０が形成された側の端部とは反対側の端部の外周面に外周ボールねじ溝２１が螺旋状に形成されている。ピニオンシャフト１４は、ステアリングホイール１０に付与される操舵トルクによって捩じれる可撓性を備えたトーションバー１４１を含んでいる。

【0017】

また、ステアリング装置１は、ハウジング３から突き出たラックシャフト２の両端部に取り付けられたボールジョイント１６Ｌ，１６Ｒと、ボールジョイント１６Ｌ，１６Ｒによってラックシャフト２に対して揺動可能に連結された左右のタイロッド１７Ｌ，１７Ｒと、ハウジング３の両端部とタイロッド１７Ｌ，１７Ｒとの間に配置された蛇腹構造を有するベローズ１８Ｌ，１８Ｒとを有している。ラックシャフト２は、車幅方向に沿った軸方向移動によって、ボールジョイント１６Ｌ，１６Ｒ及び左右のタイロッド１７Ｌ，１７Ｒを介して左右の前輪を転舵させる。

【0018】

操舵補助装置１００は、コントローラ４０と、コントローラ４０によって制御される電動モータ４１と、操舵トルクを検出するトルクセンサ４２と、電動モータ４１のモータ軸４１１の回転を減速する減速機構４３とを備えている。トルクセンサ４２は、操舵トルクをトーションバー１４１の捩じれ角の大きさによって検出し、検出信号をコントローラ４０に送る。コントローラ４０は、操舵トルクや車速等に基づいて、適切な操舵補助力がラックシャフト２に付与されるように電動モータ４１を制御する。

【0019】

また、操舵補助装置１００は、ラックシャフト２が中心部に挿通された筒状のボールねじナット５と、ボールねじナット５とラックシャフト２との間に配置された複数のボール６と、ボールねじナット５をハウジング３に対して回転可能に支持する転がり軸受７と、ボールねじナット５の外周面に形成された凹部５１に嵌着されて転がり軸受７をボールねじナット５から抜け止めする止め輪８と、を備えている。転がり軸受７は、ボールねじナット５に設けられた受け部５２と止め輪８との間に配置されている。

【0020】

ボールねじナット５は、浸炭処理された鋼材からなる円筒状の本体５Ａと、本体５Ａに形成された貫通孔５０に取り付けられたデフレクタ５Ｂとを有し、ハウジング３に収容されている。凹部５１及び受け部５２は、本体５Ａに設けられている。本体５Ａの内周面には、内周ボールねじ溝５３が螺旋状に形成されている。デフレクタ５Ｂには、ボール６の還流路６１が形成されている。複数のボール６は、ボールねじナット５の回転に伴って、内周ボールねじ溝５３及びラックシャフト２の外周ボールねじ溝２１からなる転動路６２、ならびにデフレクタ５Ｂの還流路６１を循環転動する。転がり軸受７は、ボールねじナット５の本体５Ａの外周面とハウジング３の内面との間に配置されている。

【0021】

ボールねじナット５は、減速機構４３によって伝達される電動モータ４１のトルクによってラックシャフト２に対して回転する。減速機構４３は、電動モータ４１のシャフト４１１と一体回転する駆動プーリ４３１と、ボールねじナット５に取り付けられた従動プーリ４３２と、駆動プーリ４３１及び従動プーリ４３２に掛け回された合成ゴムからなるベルト４３３とを有している。従動プーリ４３２の外径は、駆動プーリ４３１の外径よりも大きく、駆動プーリ４３１の回転力がベルト４３３によって減速されて従動プーリ４３２に伝達される。従動プーリ４３２は、複数のボルト４３４によってボールねじナット５の本体５Ａに固定されている。

【0022】

転がり軸受７は、ボールねじナット５の軸方向に並列する複列の転動体列７０１，７０２と、複列の転動体列７０１，７０２のそれぞれの複数の転動体７０が転動する一対の軌道面７１ａ，７１ｂを有する外輪７１と、複列の転動体列７０１，７０２のうち一方列７０１の複数の転動体７０が転動する軌道面７２ａを有する第１の内輪７２と、複列の転動体列７０１，７０２のうち他方列７０２の複数の転動体７０が転動する軌道面７３ａを有する第２の内輪７３と、一方列７０１の複数の転動体７０を保持する保持器７４と、他方列７０２の複数の転動体７０を保持する保持器７５とを有している。転動体７０は、球状であり、保持器７４，７５によって転動可能に保持されている。転動体７０、外輪７１、第１の内輪７２、及び第２の内輪７３は、軸受鋼からなる。

【0023】

転がり軸受７は、ＤＡＣ（ダブル・アンギュラ・コンタクト）型のものであり、止め輪８によって第１及び第２の内輪７２，７３に予圧が付与されている。図２では、外輪７１及び第１の内輪７２と転動体７０との接触線、及び外輪７１及び第２の内輪７３と転動体７０との接触線を、それぞれ一点鎖線で示している。これらの接触線は、図２に示すボールねじナット５の回転軸線Ｏを含む断面において、外輪７１側ほど接近している。

【0024】

ハウジング３は、ボルト３３によって結合された第１部材３１と第２部材３２と有し、第１部材３１と第２部材３２との間に外輪７１が挟まれて固定されている。外輪７１の一方の側面７１ｃは、環状のスペーサ３４に当接し、外輪７１の他方の側面７１ｄは、第１部材３１に形成された段差面３１ａに当接している。スペーサ３４は、外輪７１の一方の側面７１ｃと第２部材３２の軸端面３２ａとの間に配置されている。なお、第２部材３２を軸方向に延ばして外輪７１の一方の側面７１ｃを第２部材３２の軸端面３２ａに当接させてもよい。また、第１部材３１の段差面３１ａと外輪７１の他方の側面７１ｄとの間にスペーサを配置してもよい。

【0025】

ボールねじナット５の外周面には、第１の内輪７２が外嵌される第１の外周嵌合面５ａ及び第２の内輪７３が外嵌される第２の外周嵌合面５ｂが、例えば研削加工によって回転軸線Ｏと平行に形成されている。ボールねじナット５の受け部５２は、第１の外周嵌合面５ａよりも外方に突出している。第１の内輪７２及び第２の内輪７３は、一方の側面７２ｂ，７３ｂ同士が向かい合い、第１の内輪７２の他方の側面７２ｃには、受け部５２の側面５２ａが当接している。第２の内輪７３の他方の側面７３ｃには、止め輪８が当接している。第２の外周嵌合面５ｂは、第１の外周嵌合面５ａよりも凹部５１側に形成されている。止め輪８は、第２の内輪７３の側面７３ｃに当接し、第２の内輪７３を第１の内輪７２側に押し付けている。

【0026】

図３Ａは、図２の一部を拡大して示す拡大図である。図３Ｂは、図３Ａにおいて、止め輪８が取り付けられる前の状態を示す説明図である。本実施の形態では、第１の外周嵌合面５ａの外径と第２の外周嵌合面５ｂの外径とが同じであり、第２の内輪７３の内径が第１の内輪７２の内径よりも大きい。この内径の差は僅かな寸法であり、例えば２０～３０μｍであるが、図２及び図３Ａでは、説明の明確化のため、この内径の差を誇張して示している。

【0027】

ボールねじナット５に外嵌される前の第１の内輪７２の内径は、第１の外周嵌合面５ａの外径よりも小さく、第１の内輪７２が第１の外周嵌合面５ａに締り嵌めされている。また、第２の内輪７３の内径は、第２の外周嵌合面５ｂの外径よりも大きく、第２の内輪７３が第２の外周嵌合面５ｂに隙間嵌めされている。第１の外周嵌合面５ａの外径と第２の外周嵌合面５ｂの外径とは同じである。

【0028】

止め輪８は、その一部が凹部５１に入り込むように塑性変形してボールねじナット５に固定されている。凹部５１の内面は、回転軸線Ｏと平行な底面５１ａと、底面５１ａよりも第２の外周嵌合面５ｂ側の登り斜面５１ｂと、底面５１ａに対して第２の外周嵌合面５ｂ側とは反対側の下り斜面５１ｃとからなる。止め輪８は、登り斜面５１ｂ及び下り斜面５１ｃのそれぞれの少なくとも一部に接している。

【0029】

図３Ａでは、止め輪８が第２の内輪７３を押し付ける押し付け力Ｆ_１を白抜きの矢印で示している。図３Ｂでは、止め輪８によって転がり軸受７が抜け止めされていない状態において、第２の内輪７３が凹部５１側から第１の内輪７２側に向かって回転軸線Ｏと平行な軸方向に移動する際に第２の外周嵌合面５ｂから受ける抵抗力Ｆ_２を白抜きの矢印で示している。本実施の形態では、第２の内輪７３が第２の外周嵌合面５ｂに隙間嵌めされているため、押し付け力Ｆ_１は抵抗力Ｆ_２よりも大きく、第２の内輪７３が一時的に第１の内輪７２から離間する方向に動いても、止め輪８の押し付け力Ｆ_１により第１の内輪７２側に押し戻される。

【0030】

図４Ａ及び図４Ｂは、止め輪８を加締めてボールねじナット５に固定する加締め工程を示す説明図である。止め輪８は、円筒状の加締め治具９を第２の内輪７２に向かって回転軸線Ｏと平行に移動させることにより加締められる。

【0031】

加締め治具９は、加締め時の移動方向における前方側の端面である先端面９ａ側の端部の内周面が内周テーパ面９ｂとなっており、先端面９ａに向かって徐々に拡径している。止め輪８は、第２の内輪７３の側面７３ｂに当接する断面矩形状の当接部８１と、当接部８１から第２の内輪７３側とは反対側に延在する延在部８２とを一体に有している。当接部８１とは反対側の延在部８２の端部の外周面は、当接部８１から離れるほど徐々に外径が小さくなる外周テーパ面８２ａとなっている。止め輪８は、第２の内輪７３やボールねじナット５よりも柔らかく塑性変形しやすい鉄系の金属からなる。

【0032】

加締め工程では、図４Ａに示すように加締め治具９の内周テーパ面９ｂが止め輪８の外周テーパ面８２ａに当接し、さらに加締め治具９が第２の内輪７３側に移動する。図４Ｂは、止め輪８の加締め加工が終わった状態を示している。この過程で、延在部８２の一部が凹部５１に入り込むように塑性変形し、止め輪８がボールねじナット５に固定される。止め輪８は、塑性変形した部分が下り斜面５１ｃに接触しながら第２の内輪７３側に押し付けられることで、押し付け力Ｆ_１を発生させる。

【0033】

ところで、例えば車両走行中に車両の転舵輪（前輪）が縁石に乗り上げたとき等には、転舵輪からラックシャフト２に逆入力が作用する。図５Ａは、車両左側から車両右側に向かって逆入力が作用した状態を示し、図５Ｂは、車両右側から車両左側に向かって逆入力が作用した状態を示している。

【0034】

図５Ａに示すように、車両左側から車両右側に向かって逆入力ＣＦ_１が作用したとき、この逆入力ＣＦ_１は、複数のボール６及びボールねじナット５を介して転がり軸受７に伝達される。転がり軸受７は、ハウジング３の段差面３１ａに接する外輪７１の側面７１ｄから逆入力ＣＦ_１に対する反力ＲＦ_１を受ける。反力ＲＦ_１は、外輪７１の軌道面７１ａから転動体７０に伝達され、さらに転動体７０から第１の内輪７２の軌道面７２ａに伝達される。第１の内輪７２に伝達された反力ＲＦ_１は、ボールねじナット５の受け部５２により受け止められる。この際、反力ＲＦ_１によるボールねじナット５に対する第１の内輪７２の軸方向移動は、第１の内輪７２の側面７２ｃが受け部５２の側面５２ａに当接することにより規制される。

【0035】

一方、図５Ｂに示すように、車両右側から車両左側に向かって逆入力ＣＦ_２が作用した場合の逆入力ＣＦ_２は、複数のボール６、ボールねじナット５、及び止め輪８を介して転がり軸受７に伝達される。転がり軸受７は、外輪７１の側面７１ｄがスペーサ３４から逆入力ＣＦ_２に対する反力ＲＦ_２を受ける。反力ＲＦ_２は、外輪７１の軌道面７１ｂから転動体７０に伝達され、さらに転動体７０から第２の内輪７３の軌道面７３ａに伝達される。第２の内輪７３に伝達された反力ＲＦ_２は、止め輪８により受け止められる。そして、反力ＲＦ_２の大きさによっては、止め輪８が軸方向に圧縮されるように弾性変形し、第２の内輪７３が第１の内輪７２から離れる方向に移動する。

【0036】

このように第２の内輪７３が移動した後、元の位置まで戻らないと、転がり軸受７の内部隙間（外輪７１の軌道面７１ｂ及び第２の内輪７３の軌道面７３ａと転動体７０との隙間）が発生し、予圧が抜けてしまう。この状態では、ボールねじナット５がハウジング３に対してガタついてしまい、異音が発生しやすくなるおそれがある。

【0037】

図６は、仮に第２の内輪７２が第２の外周嵌合面５ｂに締り嵌めされた場合において、転がり軸受７の予圧が抜ける現象を説明するために示すグラフである。このグラフでは、横軸を転がり軸受７の内部隙間とし、縦軸を逆入力ＣＦ_２の大きさとしている。このグラフの座標点Ａに示す初期状態では、逆入力ＣＦ_２がゼロであり、転がり軸受７の内部隙間は負隙間となっている。この初期状態から逆入力ＣＦ_２が増大すると、転がり軸受７の内部隙間が正隙間となり、さらに逆入力ＣＦ_２の増大に伴って転がり軸受７の内部隙間が大きくなる。図６では、逆入力ＣＦ_２がこのグラフに示す最大値となったときの座標を座標点Ｂで示している。

【0038】

この状態から逆入力ＣＦ_２が小さくなると、第２の内輪７２の内周面と第２の外周嵌合面５ｂとの間の摩擦力のため、しばらくは転がり軸受７の内部隙間が変化せず、座標点Ｃに示す状態となり、その後さらに逆入力ＣＦ_２が小さくなると、止め輪８の押し付け力Ｆ_１によって転がり軸受７の内部隙間が徐々に小さくなる。図６では、逆入力ＣＦ_２がゼロとなったときの状態を座標点Ｄで示している。この状態では、第２の内輪７２の内周面と第２の外周嵌合面５ｂとの間の摩擦力のために転がり軸受７の内部隙間が負隙間となる位置まで第２の内輪７２が戻らずに正隙間のままとなり、横軸にｄで示す大きさの正隙間が発生してしまう。

【0039】

しかし、本実施の形態では、前述のように、止め輪８が第２の内輪７３を押し付ける押し付け力Ｆ_１が、第２の内輪７３が第２の外周嵌合面５ｂから受ける抵抗力Ｆ_２よりも大きいので、逆入力ＣＦ_２がゼロに戻ったときに第２の内輪７３が座標点Ａに示す初期状態の位置まで戻り、転がり軸受７の内部隙間が負隙間となる。これにより、ボールねじナット５がハウジング３に対してガタつくことを抑えることができ、異音の発生を抑制することができる。

【0040】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図７を参照して説明する。図７は、第２の実施の形態に係るステアリング装置の一部を拡大して示す断面図である。第２の実施の形態は、第２の内輪７３の内径及び第２の外周嵌合面５ｂの外径が第１の実施の形態と異なる他は、第１の実施の形態と同様に構成されているので、この違いの部分について重点的に説明する。図７において、第１の実施の形態で説明したものに対応する構成要素については、図３Ａ等に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0041】

第１の実施の形態では、第１の外周嵌合面５ａの外径と第２の外周嵌合面５ｂの外径とが同じであり、第２の内輪７３の内径が第１の内輪７２の内径よりも大きい場合について説明したが、第２の実施の形態では、第２の外周嵌合面５ｂの外径が第１の外周嵌合面５ａの外径よりも小さく、第１の内輪７２の内径と第２の内輪７３の内径とが同じである。第１の外周嵌合面５ａの外径と第２の外周嵌合面５ｂの外径との差は、例えば２０～３０μｍであり、第１の外周嵌合面５ａと第２の外周嵌合面５ｂとの間には段差部５ｃが形成されている。図７では、説明の明確化のため、この外径の差を誇張して示している。

【0042】

この構成により、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、止め輪８が第２の内輪７３を押し付ける押し付け力が、止め輪８によって転がり軸受７が抜け止めされていない状態で第２の内輪７３が軸方向に移動する際に第２の外周嵌合面５ｂから受ける抵抗力よりも大きくなっている。このため、第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。また、第１の内輪７２と第２の内輪７３とを同一の寸法とすることができるので、部品の共通化ができると共に、誤組み付けを防ぐことが可能となる。

【0043】

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0044】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、転がり軸受７が複数の球状の転動体７０からなる場合について説明したが、これに限らず例えば部分円錐形状であってもよい。この場合、転がり軸受７は、テーパード・ローラ・ベアリングとなる。

【0045】

また、上記の実施の形態では、第２の内輪７３の内径が第２の外周嵌合面５ｂの外径よりも大きい場合について説明したが、Ｆ_１＞Ｆ_２の関係が満たされていれば、第２の内輪７３の内径が第２の外周嵌合面５ｂの外径と同等であってもよい。またさらに、上記の実施の形態では、第１の内輪７２が第１の外周嵌合面５ａに締り嵌めされた場合について説明したが、これに限らず、第１の内輪７２を第１の外周嵌合面５ａに隙間嵌めしいてもよい。ただし、第１の内輪７２を第１の外周嵌合面５ａに締り嵌めすることにより、転がり軸受７によるボールねじナット５の支持剛性が高まるので、より望ましい。

【0046】

また、上記実施の形態では、ステアリングホイール１０を運転者が操舵操作することによりラックシャフト２が軸方向に移動して転舵軸を転舵させる場合について説明したが、これに限らず、運転者がステアリングホイール１０を操舵操作しない場合でも、ボールねじナット５の回転によってラックシャフト２が軸方向に移動する自動運転車両に本発明を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0047】

１…ステアリング装置 ２…ラックシャフト（転舵軸）
２１…外周ボールねじ溝 ３…ハウジング
５…ボールねじナット ５１…凹部
５２…受け部 ５３…内周ボールねじ溝
５ａ…第１の外周嵌合面 ５ｂ…第２の外周嵌合面
６…ボール ７…転がり軸受
７０…転動体 ７０１，７０２…転動体列
７１…外輪 ７１ａ，７１ｂ…軌道面
７２…第１の内輪 ７２ａ…軌道面
７３…第２の内輪 ７３ａ…軌道面
８…止め輪

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】