(57)【要約】【課題】  転動体のころのスキューを抑制すると共に、軸方向力を抑制して、ころの頭部の摩耗を防止し、ひいては、長寿命化を図ること。【解決手段】  ピニオン軸２とラック軸４を所定の間隔に保持するため、ラック軸４をピニオン軸２に対して、押圧片８を介して、スプリング等で押し付け力が負荷してある。ピニオン軸２の下端を回転自在に支持する車両ステアリング用ピニオン支持軸受は、転動体としてのころ２１ａ，２１ｂを有するラジアルころ軸受２０ａ，２０ｂからなる。ころ軸受２０ａ，２０ｂは、複列（２列）であることから、負荷容量を低下させずに、ころ２１ａ，２１ｂの長さを短くすることができる。そのため、ころ２１ａ，２１ｂのスキューを抑制すると共に、軸方向力を抑制して、ころ２１ａ，２１ｂの頭部の摩耗を防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ステアリングのピニオン軸の下端を回転自在に支持する車両ステアリング用ピニオン支持軸受であって、
当該支持軸受は、ラジアルころ軸受からなり、
当該ころ軸受は、複列であることを特徴とする車両ステアリング用ピニオン支持軸受。
【請求項２】
前記ころ軸受は、２列であることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用ピニオン支持軸受。
【請求項３】
前記ころ軸受の幅は、異なることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用ピニオン支持軸受。
【請求項４】
前記ころ軸受の幅は、略同じであることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用ピニオン支持軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ピニオンアシストタイプ、又は、コラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置等に装着する車両ステアリング用ピニオン支持軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（Electric Power Steering、以下ＥＰＳと記す）が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。
【０００４】
電動パワーステアリング装置は、上述したように、運転者が自動車のステアリングを操作する操舵力を、電動モータにより、アシストする装置である。ピニオン軸は、ステアリング軸に結合されており、ラック軸はこのピニオン軸と交叉し、車輪に連結されている。
【０００５】
ピニオン軸の支持機構として、特許文献１に開示してあると共に、図３に示すように、ハウジング１０内に、ステアリングホイール（図示略）に連結する入力軸１に連結されたピニオン軸２が収納されていて、ピニオン軸２は、王軸受３と、後述するころ軸受３０とによって回転自在に支持されている。
【０００６】
また、ピニオン軸２は、ラック軸４に係合し、該ピニオン軸２のピニオン歯とラック軸４のラック歯との噛合により、ピニオン軸２の回転に応じて、ラック軸４が往復動するようになっている。
【０００７】
そして、ラック軸４は、該ラック軸４とピニオン軸２とを所定の間隔に保持するためのラックガイド５を備えている。
【０００８】
このラックガイド５は、ケース６内にスプリング７を備え、該スプリング７の付勢力によって、押圧片８でラック軸４をピニオン軸２側に所定の圧力で押し付けるようになっている。すなわち、前記ラックガイド５によって、ラック軸４がピニオン軸２から離れないようになっている。
【０００９】
さらに、ピニオン軸の支持機構として、ピニオン軸２の下端に、（針状）ころ軸受３０を用いる事で、省スペースでラジアル方向の大荷重を受けることのできる構造が知られている。
【特許文献１】特開平１１−３０１５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図４に示すように、ピニオン軸２とラック軸４を所定の間隔に保持するため、ラック軸４をピニオン軸２に対してスプリング等で押し付け力（Ｆ：ラック反力）を負荷することにより、ころ軸受３０は、コジリを受ける。
【００１１】
コジリを受けるため、ころ３１はスキューし易い。スキューした状態でころ３１が回転すると、摩擦力により軸方向力が働き、つば面にころ３１の頭部が押し付けられるので、ころ３１の頭部が摩耗する。
【００１２】
また、図５（ａ）（ｂ）に示すように、電動モータによりピニオン軸２の回転力をアシストしているために、これまでのマニュアルステアリングよりも非常に大きな力がころ軸受３０に負荷される。この荷重のため、摩擦力が大きくなる。さらに、必要な荷重容量を得るため、ころ３１を長くする必要があるが、ころ３１を長くすることで、よりスキューし易くなる。
【００１３】
そのため、ころ３１がスキューし、右転舵時、左転舵時共に、ころ３１の頭部が摩耗し（図５（ａ）（ｂ）で、破線で囲んだ箇所）、ころ軸受３０の寿命低下の原因となる。
【００１４】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、転動体のころのスキューを抑制すると共に、軸方向力を抑制して、ころの頭部の摩耗を防止し、ひいては、長寿命化を図ることができる、車両ステアリング用ピニオン支持軸受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】
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両ステアリング用ピニオン支持軸受は、車両用ステアリングのピニオン軸の下端を回転自在に支持する車両ステアリング用ピニオン支持軸受であって、
当該支持軸受は、ラジアルころ軸受からなり、
当該ころ軸受は、複列であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項２に係る車両ステアリング用ピニオン支持軸受は、前記ころ軸受は、２列であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項３に係る車両ステアリング用ピニオン支持軸受は、前記ころ軸受の幅は、異なることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４に係る車両ステアリング用ピニオン支持軸受は、前記ころ軸受の幅は、略同じであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ころ軸受は、複列であることから、負荷容量を低下させずに、ころの長さを短くすることができる。そのため、ころのスキューを抑制すると共に、軸方向力を抑制して、ころの頭部の摩耗を防止し、ひいては、長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用ピニオン支持軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用ピニオン支持軸受を示す模式図である。
【００２２】
ピニオン軸２とラック軸４を所定の間隔に保持するため、ラック軸４をピニオン軸２に対して、押圧片８を介して、スプリング等で押し付け力が負荷してある。
【００２３】
本実施の形態では、ピニオン軸２の下端を回転自在に支持する車両ステアリング用ピニオン支持軸受は、転動体としてのころ２１ａ，２１ｂを有するラジアルころ軸受２０ａ，２０ｂからなる。
【００２４】
本実施の形態では、ころ軸受２０ａ，２０ｂは、複列であることから、負荷容量を低下させずに、ころ２１ａ，２１ｂの長さを短くすることができる。そのため、ころ２１ａ，２１ｂのスキューを抑制すると共に、軸方向力を抑制して、ころ２１ａ，２１ｂの頭部の摩耗を防止し、ひいては、長寿命化を図ることができる。
【００２５】
なお、製造コスト及びスペースを考慮すると、ころ軸受２０ａ，２０ｂは、図示したように、２列であることが好ましい。また、図中では特に明記していないが、保持器があるほうが望ましい。
【００２６】
さらに、ころ軸受２０ａ，２０ｂの幅（ｌ１，ｌ２）は、異なっていてもよく、又は、略同じであってもよい。
【００２７】
ころ軸受２０ａ，２０ｂには、ラック反力（Ｆ）によるモーメント荷重が負荷するが、その場合、ころ軸受２０ａ，２０ｂの両方に、均等に荷重が負荷するとは限らない。例えば、ころ軸受２０ｂにより多くの荷重が負荷される場合には、ｌ１＜ｌ２とすると良い。
【００２８】
図２に、ニードルベアリングの例を示す。図に示すように、ころ２１ａ，２１ｂは、頭部が平らで、シェル（外輪２２ａ，２２ｂ）は、ころ２１ａ，２１ｂの頭部が接する面が垂直で平らな面を持つものがスキューの抑制に効果があり、望ましい。なお、図２（ａ）は、シェル（外輪２２ａ，２２ｂ）の部分断面図であり、（ｂ）は、ころの側面図である。
【００２９】
なお、本実施形態では、図示例に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、他の周知形態に適宜変更可能である。
【００３０】
例えば、図３のようなピニオンアシスト（ピニオン軸の回転を電動モータでアシストする）タイプの他、コラムアシスト（ステアリングコラムにアシストモータあり）でも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用ピニオン支持軸受を示す模式図である。
【図２】（ａ）は、シェル（外輪）の部分断面図であり、（ｂ）は、ころの側面図である。
【図３】他の従来例に係るピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置の部分切欠き断面図である。
【図４】ラック軸をピニオン軸に対してスプリング等で押し付け力（Ｆ）を負荷した場合に生じるコジレを示す模式図である。
【図５】ころがスキューし、ころの頭部が摩耗することを示す模式図であり、（ａ）は、右転舵時を、（ｂ）は、左転舵時を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１  入力軸
２  ピニオン軸
２ａ  ピニオン歯
３，３  王軸受
４  ラック軸
４ａ  ラック歯
５  ラックガイド
６  ケース
７  スプリング
８  押圧片
１０  ハウジング
２０ａ，２０ｂ  ころ軸受
２１ａ，２１ｂ  ころ
２２ａ，２２ｂ  外輪
３０  ころ軸受
３１  ころ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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