(57)【要約】      （修正有）【課題】加締リングを加締めて軸受を軸に固定する際に、軸受内輪を拡径しようとする方向の力の発生を抑制することで、軸受内輪に発生するフープ応力の増大を低減できる軸受の固定構造を提供する。【解決手段】軸１に形成された円環状の溝４に円筒状の加締リング３を加締めて軸受２を固定する軸受の固定構造において、加締リング３は軸受２の内輪端面６と対向する一端側端面３ａを備え、加締リング３の一端側端面３ａと軸受２の内輪端面６との間に環状の緩衝リング７が設けられ、緩衝リング７の硬度は加締リング３の硬度よりも高い。【選択図】図１
2016008639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めて軸受を固定する軸受の固定構造において、
前記加締リングは前記軸受の内輪端面と対向する一端側端面を備え、
前記加締リングの一端側端面と前記軸受の内輪端面との間に環状の緩衝リングが設けられ、当該緩衝リングの硬度は前記加締リングの硬度よりも高いことを特徴とする軸受の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受の固定技術に関し、例えば、電動式パワーステアリング装置のピニオン軸を軸支する軸受をピニオン軸に固定するための軸受の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃費向上を目的として、自動車用のステアリング装置に電動パワーステアリング装置を採用するケースが増えてきており、より大型の自動車へ搭載したいという要求がある。このため、電動パワーステアリングを構成する各部品には、従来よりも高い強度が必要とされるようになってきている。
【０００３】
一般的によく用いられているラック・ピニオン式ステアリング装置において、ピニオン軸を支持する軸受のうち、ステアリングホイール側の軸受の固定方法には、ピニオン軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締める方法が採用されている。
【０００４】
先行技術の軸受の固定構造としては、例えば特許文献１および特許文献２に示されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−９９４０号公報
【特許文献２】特開２００９−６８６２５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には、加締リングにより玉軸受の内輪をピニオン軸に固定する場合に生じやすい、加締リングとピニオン軸との間の隙間が発生しないようにした軸受の固定構造が開示されている。特許文献１の軸受の固定構造は、円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めたものであり、軸受、軸、加締リングの形状を工夫することにより、軸と加締リングの間に隙間が生じることを防ぎ、軸受を確実に固定するものである。
【０００７】
しかし特許文献１に示された構造では、軸受の内輪に横断面形状が切り欠き状の溝を設けて加締リングを嵌め込むように構成しているために、軸受が専用設計となり汎用性がなく生産コストを高める大きな要因となっている。また、加締リングを軸の溝と軸受との間  隙間無く確実に加締めるためには、加締治具による荷重は大きい必要があり、この結果、加締設備が大型化するため製造コストを高くする大きな要因となっていた。また軸受の軸方向に大きな荷重が作用することにより、軸受の作動にも影響を与えかねない。
【０００８】
上述した問題を解決する為に、特許文献２には、カシメ加工を行った際にカシメリングの肉が軸方向に押し出され、軸受内径が軸方向の力を受けて変形してしまい、軸受内部のボールと内径とのフリクションが増大するのを抑制した軸受固定構造が開示されている。特許文献２の軸受の固定構造は、加締リングが、周方向所定箇所に形成された、他の部分よりも断面積の小さい切欠部を有することにより、軸受内部のボールと内径とのフリクションが増大するのを抑制するものである。
【０００９】
しかし、特許文献２に示された構造は、軸受の軸方向に作用する力に対しては効果があるとしても、軸受内輪を拡径しようとする方向の力が作用した場合については、何ら言及されておらず、かかる構造によって軸受内輪に発生するフープ応力の増大を抑制できるかは疑問である。
【００１０】
上記特許文献１に関して説明したように、加締リングを軸の溝と軸受との間に隙間無く確実に加締めるためには、加締治具による荷重を大きくし、軸の溝と軸受間に確実に押し込む必要がある。このとき、押し込まれた加締リングから、軸受内輪を拡径しようとする方向の力が作用する場合には、軸受内輪に発生するフープ応力を許容値以下に収めるための対策が必要となってくる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加締時に軸受内輪を拡径しようとする方向の力が発生するのを抑制することで、軸受内輪に発生するフープ応力の増大を低減できる軸受の固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めて軸受を固定する軸受の固定構造において、
前記加締リングは前記軸受の内輪端面と対向する一端側端面を備え、
前記加締リングの一端側端面と前記軸受の内輪端面との間に環状の緩衝リングが設けられ、当該緩衝リングの硬度は前記加締リングの硬度よりも高い、軸受の固定構造。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の軸受の固定構造によれば、加締リングの一端側端面と軸受の内輪端面との間に、加締リングよりも硬度が高い緩衝リングが設けられているので、加締リングが加締装着されたときに、加締リングが軸受の内輪端面の内径側に食い込むことを防止できる。このため、軸受内輪を拡径しようとする力の発生を抑制でき、軸受内輪に発生するフープ応力の増大を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態において加締リングが軸に加締められた状態を要部断面にて示す説明図である。
【図２】加締リングが軸に加締められる前の状態を拡大した拡大断面図である。
【図３】加締リングが軸に加締められた後の状態を拡大した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明にかかる軸受の固定構造の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態の軸受の固定構造をピニオン軸組立体１０に適用した場合の構成を説明する断面図である。ピニオン軸組立体１０は、ピニオン軸１と、玉軸受２と、加締リング３と、緩衝リング７とを備えている。
【００１７】
ピニオン軸１の一端側（図１中右側、以下、他の構成部品についても図１中右側を一端側、左側を他端側と称する。）にはピニオン１２が一体に構成され、ピニオン歯１２ａの端部には段部１４が形成されている。さらに、段部１４の左方には、玉軸受２および緩衝リング７を支持する柱状支持面１ａ、加締リング３と係合する円環状の溝（環状溝）４が形成されている。
【００１８】
玉軸受２は、ピニオン軸１の柱状支持面１ａに装着されており、内輪が軸方向に２分割されている４点接触玉軸受である。一方の内輪２ａの一端側端面８はピニオン軸１の段部１４に当接し、他方の内輪２ｂの他端側の端面６は緩衝リング７と当接している。また両内輪２ａ，２ｂの軸方向内方にて対向する端面同士は、互いに当接することで玉軸受２に予圧を付与している。
【００１９】
加締リング３は円筒状の金属製の部材から成り、加締め加工された図１の状態において、一端側の端面３ａが緩衝リング７と係合し、他端側の端面３ｂが環状溝４と嵌合している。
【００２０】
緩衝リング７は玉軸受２と加締リング３との間に設けられている。即ち、緩衝リング７の一端側の面７ａは内輪２ｂの他端側の端面６と当接し、他端側の面７ｂは加締リング３の一端側の端面３ａと係合している。この緩衝リング７は、加締リング３の硬度よりも高い硬度を持った金属製の部材から成っている。
【００２１】
次に、図２および図３をも参照して、ピニオン軸１に玉軸受２を固定する作業を説明する。
【００２２】
まず、図１に示したピニオン軸１の柱状支持面１ａに玉軸受２の内輪２ａ、２ｂを軽く圧入しておき、図示しない適宜の手段によりピニオン軸１を作業台に固定する。そして、ピニオン軸１の段部１４に玉軸受２の内輪２ａの端面８を当接させる。さらに、図２に示すように、玉軸受２の内輪２ｂの端面６に緩衝リング７の一端側の面７ａを、緩衝リング７の他端側の面７ｂに加締リング３の一端側の端面３ａをそれぞれ当接させる。
【００２３】
次に、図示した加締治具５を図中矢印方向に移動させ、押圧部５ａを加締リング３に強く押し当てて加締リング３を塑性変形させると図３に示す状態となる。加締リング３の他端側（端面３ｂ側）が、軸中心方向に押し込まれて縮径変形して環状溝４と嵌合し、一端側の端面３ａは緩衝リング７の他端側の面７ｂに強く押し付けられて係合する。このため、緩衝リング７を介して、玉軸受２の内輪２ｂはピニオン軸１の段部１４（図１参照）に向けて押圧された状態で固定される。
【００２４】
このとき、加締リング３と玉軸受２との間には、緩衝リング７が設けられているため、この緩衝リング７が緩衝材として機能し、加締リング３が塑性変形してもその変形の影響が直接内輪２ｂの端面６に及ぶことは無い。また、緩衝リング７の硬度が加締リング３の硬度よりも高く設定されていることにより、加締リング３による押し付け力が内輪２ｂの端面６に均等に伝達されるようになっている。このため、緩衝リング７が内輪端面内端６ｉよりも内径側に偏って押し出されるのが防止されるようになっている。従って、軸受内輪２ｂを拡径しようとする力の発生を抑えることが出来る。このため、玉軸受２の内輪２ｂに発生するフープ応力の増大を抑制することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、作業性を向上させるため、緩衝リングの角に面取りが施されていてもよい。
【００２６】
また加締リングの加締め方法としては、加締治具の軸方向移動による加締めに限定されるものではなく、径方向の加締めやローリングによる加締め等種々の加締め方法が可能である。また軸受は、４点接触玉軸受に限定されるものではなく、複列アンギュラ玉軸受や、組合せアンギュラ玉軸受であっても差し支えない。
【００２７】
さらに、軸受の固定だけでなく，歯車などの環状型部品の固定においても適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ピニオン軸
２  玉軸受
３  加締リング
３ａ  加締リング一端側端面
３ｂ  加締リング他端側端面
４  環状溝
５  加締治具
６  内輪端面
７  緩衝リング
【図１】
2016008639.tif 000003
【図２】
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【図３】
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