CN110962922B - 转向装置以及转向装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供转向装置以及转向装置的制造方法。转向装置具备转向轴、滚珠丝杠螺母、多个滚珠、壳体、滚动轴承以及防止上述滚动轴承从上述滚珠丝杠螺母脱落的挡圈(8)。上述滚动轴承具有多列滚动体列、外圈、第一内圈以及第二内圈，上述滚珠丝杠螺母具有接收部(52)。上述挡圈(8)与上述第二内圈的侧面抵接，经由上述第一内圈将上述第二内圈向上述接收部(52)侧按压，在通过上述挡圈(8)未防止上述滚动轴承脱落的状态下，上述第二内圈在轴向移动时，从第二外周嵌合面(5b)受到的阻力比上述挡圈(8)按压上述第二内圈的按压力小。

Description

转向装置以及转向装置的制造方法
技术领域
本发明涉及具备滚珠丝杠机构的转向装置。另外，本发明涉及转向装置以及转向装置的制造方法。
背景技术
以往，在将车辆的转向轮(前轮)转向的转向装置中，通过将电动马达作为驱动源的滚珠丝杠机构，对转向轴(齿条轴)施加车宽方向的移动力(例如参照日本特开2018－119630)。
日本特开2018－119630记载的转向装置中，电动马达的扭矩经由带以及从动带轮被传递至滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母相对于齿条轴旋转。在滚珠丝杠螺母的内周面以及齿条轴的外周面分别形成有滚珠丝杠槽，多个滚珠在上述滚珠丝杠槽循环滚动。滚珠丝杠螺母配置于从动带轮的内侧，和从动带轮一体旋转。
滚珠丝杠螺母以及从动带轮收容于壳体，在从动带轮的外周面与壳体的内表面之间配置有具有多列的滚动体列的轴承。该轴承是DAC(双角接触)型的滚动轴承，通过与从动带轮螺纹结合的锁止螺母对一对内圈施加有预压。另外，在从动带轮的外周面嵌合有防止锁止螺母松动的挡圈。
以往，存在一种辅助式的转向装置，通过电动马达对齿条轴(轴)产生轴向推力来辅助轴的工作。在这种转向装置中，在轴的外周面形成有外螺纹，在配置于轴的径向外侧的螺母的内周面形成有内螺纹。而且，在对置的外螺纹与内螺纹之间配置多个滚珠，构成滚珠丝杠装置。
通常，螺母形成为筒状，一端侧经由滚动轴承支承于壳体。另外，向螺母的另一端侧传递来自马达的旋转驱动力。此时，优选支承螺母的一端侧的滚动轴承具有较高刚性，使得通过马达被旋转驱动的螺母的旋转轴线位置被高精度维持。
作为能够满足这种要求的滚动轴承，作为一个例子举出：通过对内圈或者外圈施加推力方向的加压，消除内部中的球与外圈的轨道以及内圈的轨道之间的间隙，能够获得较高的支承刚性的多列角接触球轴承(多列轴承)。而且，作为为了廉价地限制多列角接触球轴承向轴线方向的移动的手段，例如能够利用日本特开2011－12812记载的技术。
在日本特开2011－12812记载的技术中，使用保持器(支承环)限制了滚动轴承在轴线方向上的移动。具体而言，保持器在轴线方向上的一方的端面与多列角接触球轴承的一方即保持器侧的内圈的端面抵接。另外，保持器的轴线方向另一方向直径缩小方向变形，变形了的部分的一部分被压入在螺母的外周面周向形成的槽内，保持器的另一方的端面与槽内的侧面抵接。由此，保持器被保持为，在多列角接触球轴承的一方的内圈的端面与槽内的侧面之间，无法进行向轴线方向的移动。因此，与保持器的一方的端面抵接的多列角接触球轴承的内圈也无法朝向保持器侧移动，在轴线方向上的移动受到限制。
在日本特开2018－119630记载的技术中，使锁止螺母螺纹接合并且嵌合用于防松的挡圈的作业繁琐，成本减少受到妨碍。因此，本申请发明人想到，将挡圈与在滚珠丝杠螺母形成的凹部铆接嵌合，通过该挡圈防止轴承脱落。但是，若这样防止轴承脱落，则按压一对内圈的力未必能够充分获得，当滚珠丝杠螺母经由齿条轴受到来自转向轮的反向输入时，有可能一方的内圈相对于滚珠丝杠螺母在轴向动作而无法返回至原来位置。此时，担忧滚珠丝杠螺母因预压的降低而相对于壳体晃动，容易产生异响。
在日本特开2011－12812记载的技术中，通过使保持器变形，将其压入在螺母的外周面上形成的槽内，使保持器的另一方的端面与槽内的侧面抵接。因此，当使保持器的轴线方向另一方在直径缩小方向变形进入槽内时，难以判断由被压入槽内的壁部形成的保持器的另一方的端面和槽内的侧面是否可靠抵接。当未抵接时，担忧无法良好地限制轴承向轴线方向的移动。
发明内容
本发明提供一种转向装置，通过与滚珠丝杠螺母嵌合的挡圈防止支承滚珠丝杠螺母的轴承的一对内圈脱落，并且还能抑制异响产生。另外，本发明提供具备能够可靠地限制轴承向轴线方向的移动的低成本构造的支承单元的转向装置以及转向装置的制造方法。
本发明的第一方式的转向装置具有：转向轴，其在外周面螺旋状地形成有外周滚珠丝杠槽，通过轴向移动使车辆的转向轮转向；筒状的滚珠丝杠螺母，其在内周面螺旋状地形成有内周滚珠丝杠槽，在中心部插通有上述转向轴；多个滚珠，它们在上述外周滚珠丝杠槽以及上述内周滚珠丝杠槽循环滚动；壳体，其收容上述滚珠丝杠螺母；滚动轴承，其配置于上述滚珠丝杠螺母的外周面与上述壳体的内表面之间，将上述滚珠丝杠螺母支承为相对于上述壳体能够旋转；以及挡圈，其与在上述滚珠丝杠螺母的外周面形成的凹部嵌合，防止上述滚动轴承从上述滚珠丝杠螺母脱落，上述滚动轴承具有：多列的滚动体列，它们在上述滚珠丝杠螺母的轴向并列；外圈，其具有供上述多列的滚动体列各自的多个滚动体滚动的一对轨道面；第一内圈，其具有供上述多列的滚动体列中的一列的多个滚动体滚动的轨道面；以及第二内圈，其具有供上述多列的滚动体列中的另一列的多个滚动体滚动的轨道面。上述滚珠丝杠螺母具有比用于外嵌上述第一内圈的第一外周嵌合面向外侧突出而与上述第一内圈的侧面抵接的接收部，并且上述滚珠丝杠螺母在比上述第一外周嵌合面靠上述凹部侧具有用于外嵌上述第二内圈的第二外周嵌合面，上述挡圈与上述第二内圈的侧面抵接，经由上述第一内圈将上述第二内圈向上述接收部侧按压，在通过上述挡圈未防止上述滚动轴承脱落的状态下，上述第二内圈在轴向移动时，从上述第二外周嵌合面受到的阻力比上述挡圈按压上述第二内圈的按压力小。
根据本发明的上述方式的转向装置，能够通过与滚珠丝杠螺母嵌合的挡圈防止支承滚珠丝杠螺母的轴承的一对内圈脱落，并且还能抑制产生异响。
本发明的第二方式的转向装置具备：壳体；轴，其支承于上述壳体，两端部经由连杆机构与转向轮连结，并且相对于上述壳体在轴线方向相对移动，将上述转向轮转向；滚珠丝杠装置，其具备形成于上述轴的外周面的外周滚动槽、配置于上述外周滚动槽的径向外侧的筒状的螺母、形成于上述螺母的内周面的内周滚动槽、以及在上述外周滚动槽与上述内周滚动槽之间滚动的多个滚动体；驱动力施加装置，其将马达作为驱动源，使上述滚珠丝杠装置的上述螺母旋转，对上述轴施加向上述轴线方向的驱动力；以及支承单元，其相对于上述壳体支承上述螺母。
上述支承单元具备：环状槽，其在上述螺母的外周面在上述轴线方向上的第一端侧具备在周向形成且在上述轴线方向对置的上述第一端侧的第一槽侧面和第二端侧的第二槽侧面；轴承支承部，其在上述螺母的上述外周面形成于比上述环状槽靠上述第二端侧；滚动轴承，其具备支承于上述壳体的外圈和以无法进行向上述轴线方向的移动的方式支承于上述轴承支承部并且在上述环状槽侧具备第一内圈端面的内圈；以及保持器，其具备内圈抵接部和进入部，其中，上述内圈抵接部具备与上述第一内圈端面抵接的内圈抵接部端面；上述进入部具备在上述第一内圈端面与上述内圈抵接部端面抵接的状态下与上述环状槽的上述第一槽侧面抵接的第一进入部端面、以及经由间隙与上述第二槽侧面对置的第二进入部端面；以及间隙部件，其在上述间隙内以与上述第二槽侧面以及上述第二进入部端面接触的状态配置。
这样，支承单元的保持器的进入部进入环状槽内，保持器的两端部中的内圈抵接部端面与内圈的第一内圈端面抵接，进入部的第一进入部端面与环状槽的第一槽侧面抵接。由此，保持器可靠地限制滚动轴承向保持器侧的移动。另外，在本发明中，在环状槽内的间隙内，间隙部件以与第二槽侧面以及第二进入部端面接触的状态配置。因此，进入部在环状槽内无法朝向第二端侧移动。因此，第一进入部端面和环状槽的第一槽侧面不会分离，由此保持器能够可靠地限制滚动轴承向保持器侧的移动。这样，通过将间隙部件追加于环状槽内的间隙这一非常低成本的结构，能够更加可靠地利用保持器防止轴承的内圈向第一端侧的移动。
本发明的第三方式的转向装置的制造方法是上述记载的第二方式的转向装置的制造方法。上述转向装置的制造方法包含上述支承单元中的上述保持器向上述螺母的组装。上述组装具备：第一工序，在该工序中，将上述保持器的材料即筒状的保持器材料***上述螺母的上述第一端侧的外周侧；第二工序，在该工序中，将沿上述轴线方向延伸的上述筒状的上述保持器材料的前端***作为夹具的筒状的冲头的内侧之后，从上述第一端侧朝向上述第二端侧对上述冲头施力，成为上述保持器材料的上述第二端侧的端面与上述内圈的上述第一端侧的端面抵接的状态；第三工序，在该工序中，通过使上述冲头从上述第一端侧朝向上述第二端侧前进，将所述冲头的内侧形状转印于所述保持器材料的外周面，并且使所述保持器材料的壁塑性变形，进入所述环状槽内，使与所述第一槽侧面对置的所述环状槽的第二槽侧面侧的端面与所述间隙部件抵接，形成所述进入部的材料即进入部材料；以及第四工序，在该工序中，使上述冲头从上述第二端侧朝向上述第一端侧后退，释放朝向上述冲头前进的方向的对上述进入部材料的压缩应力，形成上述进入部。
通过这种制造方法，若在第四工序中，冲头后退，释放对进入部材料的压缩应力，则进入部材料伸长与至此为止所施加的向前进方向的压缩应力和进入部材料具备的纵弹性系数对应的量。另外，此时，在环状槽内的间隙内，在冲头后退并且压缩应力已被释放的状态下，间隙部件和第二槽侧面以及第二进入部端面以接触状态配置。换言之，在对进入部材料的压缩应力未被释放的状态下，间隙部件也被压缩规定量，因此，在压缩应力已被释放的状态下，间隙部件和进入部材料相同，伸长与向前进方向的压缩应力和间隙部件具备的纵弹性系数对应的量。由此，进入部通过压缩应力已被释放时的进入部材料以及间隙部件双方的伸长，间隙部件与、第二槽侧面和第二进入部端面的接触被良好确保。因此，进入部在环状槽内无法朝向第二端侧移动，保持器能够可靠地限制滚动轴承向保持器侧的移动。
本发明的第四方式的转向装置具备：壳体；轴，其支承于上述壳体，两端部经由连杆机构与转向轮连结，并且相对于上述壳体在轴线方向相对移动，将上述转向轮转向；滚珠丝杠装置，其具备形成于上述轴的外周面的外周滚动槽、配置于上述外周滚动槽的径向外侧的筒状的螺母、形成于上述螺母的内周面的内周滚动槽、以及在上述外周滚动槽与上述内周滚动槽之间滚动的多个滚动体；驱动力施加装置，其将马达作为驱动源，使上述滚珠丝杠装置的上述螺母旋转，对上述轴施加向上述轴线方向的驱动力；以及支承单元，其相对于上述壳体支承上述螺母。
上述支承单元具备：环状槽，其在上述螺母的外周面在上述轴线方向上的第一端侧具备在周向形成并且在上述轴线方向对置的上述第一端侧的第一槽侧面和第二端侧的第二槽侧面；轴承支承部，其在上述螺母的上述外周面形成于比上述环状槽靠上述第二端侧；滚动轴承，其具备支承于上述壳体的外圈和以无法进行向上述轴线方向的移动的方式支承于上述轴承支承部并且在上述环状槽侧具有第一内圈端面的内圈；以及保持器，其具备内圈抵接部和进入部，其中，上述内圈抵接部具备与上述第一内圈端面抵接的内圈抵接部端面；上述进入部具备在上述第一内圈端面与上述内圈抵接部端面抵接的状态下与上述环状槽的上述第一槽侧面抵接的第一进入部端面、以及与上述第二槽侧面抵接的第二进入部端面。由此，能够获得具有与第二方式的转向装置相同的效果的转向装置。
本发明的第五方式的转向装置的制造方法是上述记载的第四方式的转向装置的制造方法。上述转向装置的制造方法包含上述支承单元中的上述保持器向上述螺母的组装。上述组装具备：第一工序，在该工序中，将上述保持器的材料即筒状的保持器材料***上述螺母的上述第一端侧的外周侧；第二工序，在该工序中，将沿上述轴线方向延伸的上述筒状的上述保持器材料的前端***作为夹具的筒状的冲头的内侧之后，从上述第一端侧朝向上述第二端侧对上述冲头施力，成为上述保持器材料的上述第二端侧的端面与上述内圈的上述第一端侧的端面抵接的状态；第三工序，在该工序中，通过使上述冲头从上述第一端侧朝向上述第二端侧前进，将上述冲头的内侧形状转印于上述保持器材料的外周面，并且使上述保持器材料的壁塑性变形，进入上述环状槽内，使与上述第一槽侧面对置的上述环状槽的第二槽侧面侧的端面与上述第二槽侧面抵接，形成上述进入部的材料即进入部材料；以及第四工序，在该工序中，使上述冲头从上述第二端侧朝向上述第一端侧后退，释放朝向上述冲头前进的方向的对上述进入部材料的压缩应力，形成上述进入部。由此，能够制造具备与通过上述第四方式的制造方法制造出的转向装置相同的效果的转向装置。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的特征、优点以及技术和工业重要性会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，
图1是表示具备本发明的第一实施方式的滚珠丝杠机构的转向装置的整体结构的示意图。
图2是表示转向装置的一部分结构的剖视图。
图3A是放大表示图2的一部分的放大图。
图3B是表示图3A中的挡圈被安装之前的状态的说明图。
图4A是表示对挡圈进行铆接的铆接工序的加工开始时的状态的说明图。
图4B是表示对挡圈进行铆接的铆接工序的加工完成时的状态的说明图。
图5A是表示反向输入从车辆左侧作用于车辆右侧的状态的说明图。
图5B是表示反向输入从车辆右侧作用于车辆左侧的状态的说明图。
图6是用于说明当第二内圈和第二外周嵌合面过盈配合时滚动轴承的预压消失的现象而示出的线图。
图7是放大表示本发明的第二实施方式的转向装置的一部分的剖视图。
图8是表示本发明的第三以及第四实施方式的电动助力转向装置的简图。
图9是表示第三实施方式的滚珠丝杠装置和支承单元的部分的放大剖视图。
图10是图9的支承单元的放大图。
图11是表示支承单元的组装顺序的流程图。
图12A是在图10的组装顺序中与流程图的S10对应的图。
图12B是在图10的组装顺序中与流程图的S20对应的图。
图12C是在图10的组装顺序中与流程图的S30对应的图。
图12D是在图10的组装顺序中与流程图的S40对应的图。
图13是第四实施方式的与图10对应的支承单元的说明图。
图14是第四实施方式的变形方式的说明图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的第一实施方式。此外，虽然以下说明的实施方式作为为实施本发明而优选的具体例示出，也存在具体地例示出在技术上优选的各种技术事项的部分，但本发明的技术范围不限定于该具体方式。
图1是表示具备本发明的第一实施方式的滚珠丝杠机构的转向装置的整体结构的示意图。图2是表示图1所示的转向装置的一部分结构的剖视图。
该转向装置1搭载于车辆，对应于驾驶员的转向操纵操作使转向轮即左右的前轮转向。在图1中，示出从车辆的前方观察转向装置得到的状态，附图左侧相当于车辆的右侧，附图右侧相当于车辆的左侧。此外，在图1中，附图标记中的文字“R”表示车辆的右侧，文字“L”表示车辆的左侧。
转向装置1具有：转向传动轴11，其连结有驾驶员进行转向操纵操作的方向盘10；齿条轴2，其作为转向轴，通过方向盘10的转向操纵操作沿车宽方向在轴向进退移动；壳体3，其收容齿条轴2；以及转向操纵辅助装置100，其产生与施加于方向盘10的转向操纵扭矩对应的转向操纵辅助力。
转向传动轴11具有：柱轴12，其在一个端部固定有方向盘10；中间轴(中间传动轴)13，其经由万向节151和柱轴12连结；以及小齿轮轴14，其经由万向节152和中间轴13连结。万向节151、152例如由万向接头构成。
在小齿轮轴14的前端部形成有小齿轮齿140。在齿条轴2形成有与小齿轮齿140啮合的齿条齿20。另外，在齿条轴2，在形成有齿条齿20一侧的端部的相反侧的端部的外周面，螺旋状地形成有外周滚珠丝杠槽21。小齿轮轴14包含扭杆141，该扭杆141具备通过施加于方向盘10的转向操纵扭矩而扭曲的挠性。
另外，转向装置1具有：球接头16L、16R，它们安装于从壳体3突出的齿条轴2的两端部；左右的横拉杆17L、17R，它们通过球接头16L、16R连结为相对于齿条轴2能够摆动；以及波纹管18L、18R，它们具有蛇腹构造，配置于壳体3的两端部与横拉杆17L、17R之间。齿条轴2通过沿车宽方向的轴向移动，经由球接头16L、16R以及左右的横拉杆17L、17R使左右的前轮转向。
转向操纵辅助装置100具备：控制器40；电动马达41，其通过控制器40控制；扭矩传感器42，其检测转向操纵扭矩；以及减速机构43，其对电动马达41的马达轴411的旋转减速。扭矩传感器42通过扭杆141的扭转角的大小检测转向操纵扭矩，将检测信号发送至控制器40。控制器40基于转向操纵扭矩、车速等控制电动马达41，使得适当的转向操纵辅助力施加于齿条轴2。
另外，转向操纵辅助装置100具备：筒状的滚珠丝杠螺母5，其在中心部插通有齿条轴2；多个滚珠6，它们配置于滚珠丝杠螺母5与齿条轴2之间；滚动轴承7，其将滚珠丝杠螺母5支承为相对于壳体3能够旋转；以及挡圈8，其和在滚珠丝杠螺母5的外周面形成的凹部51嵌合，防止滚动轴承7从滚珠丝杠螺母5脱落。滚动轴承7配置于在滚珠丝杠螺母5设置的接收部52与挡圈8之间。
滚珠丝杠螺母5具有：圆筒状的主体5A，其由渗碳处理后的钢材构成；以及导向装置5B，其安装于在主体5A形成的贯通孔50，滚珠丝杠螺母5收容于壳体3。凹部51以及接收部52设置于主体5A。在主体5A的内周面螺旋状地形成有内周滚珠丝杠槽53。在导向装置5B形成有滚珠6的环流路61。多个滚珠6随着滚珠丝杠螺母5的旋转，在由内周滚珠丝杠槽53以及齿条轴2的外周滚珠丝杠槽21构成的滚动路62、和导向装置5B的环流路61循环滚动。滚动轴承7配置于滚珠丝杠螺母5的主体5A的外周面与壳体3的内表面之间。
滚珠丝杠螺母5通过由减速机构43传递的电动马达41的扭矩相对于齿条轴2旋转。减速机构43具有：驱动带轮431，其与电动马达41的轴411一体旋转；从动带轮432，其安装于滚珠丝杠螺母5；以及带433，其由合成橡胶构成，挂绕于驱动带轮431以及从动带轮432。从动带轮432的外径比驱动带轮431的外径大，驱动带轮431的旋转力通过带433被减速向从动带轮432传递。从动带轮432通过多个螺栓434固定于滚珠丝杠螺母5的主体5A。
滚动轴承7具有：多列滚动体列701、702，它们在滚珠丝杠螺母5的轴向并列；外圈71，其具有供多列滚动体列701、702各自的多个滚动体70滚动的一对轨道面71a、71b；第一内圈72，其具有供多列滚动体列701、702中的一列701的多个滚动体70滚动的轨道面72a；以及第二内圈73，其具有供多列滚动体列701、702中的另一列702的多个滚动体70滚动的轨道面73a；保持器74，其保持一列701的多个滚动体70；以及保持器75，其保持另一列702的多个滚动体70。滚动体70为球状，通过保持器74、75保持为能够滚动。滚动体70、外圈71、第一内圈72以及第二内圈73由轴承钢构成。
滚动轴承7是DAC(双角接触)型的滚动轴承，通过挡圈8对第一内圈72以及第二内圈73施加有预压。在图2中，分别用单点划线表示外圈71以及第一内圈72与滚动体70的接触线、以及外圈71以及第二内圈73与滚动体70的接触线。上述接触线在图2所示的包含滚珠丝杠螺母5的旋转轴线O在内的剖面中越趋向外圈71侧越接近。
壳体3具有通过螺栓33被结合了的第一部件31和第二部件32，在第一部件31与第二部件32之间夹持并固定有外圈71。外圈71的一方的侧面71c与环状的隔离物34抵接，外圈71的另一方的侧面71d与在第一部件31形成的阶梯差面31a抵接。隔离物34配置于外圈71的一方的侧面71c与第二部件32的轴端面32a之间。此外，也可以使第二部件32沿轴向延伸而使外圈71的一方的侧面71c与第二部件32的轴端面32a抵接。另外，也可以在第一部件31的阶梯差面31a与外圈71的另一方的侧面71d之间配置隔离物。
在滚珠丝杠螺母5的外周面，例如通过磨削加工与旋转轴线O平行地形成有供第一内圈72外嵌的第一外周嵌合面5a以及供第二内圈73外嵌的第二外周嵌合面5b。滚珠丝杠螺母5的接收部52比第一外周嵌合面5a向外侧突出。第一内圈72以及第二内圈73的一方的侧面72b、73b彼此相对，第一内圈72的另一方的侧面72c与接收部52的侧面52a抵接。第二内圈73的另一方的侧面73c与挡圈8抵接。第二外周嵌合面5b形成于比第一外周嵌合面5a靠凹部51侧。挡圈8与第二内圈73的侧面73c抵接，将第二内圈73向第一内圈72侧按压。
图3A是放大表示图2的一部分的放大图。图3B是表示图3A中的挡圈8被安装之前的状态的说明图。在本实施方式中，第一外周嵌合面5a的外径和第二外周嵌合面5b的外径相同，第二内圈73的内径比第一内圈72的内径大。该内径之差是微小的尺寸，例如为20～30μm，但在图2以及图3A中，为了明确说明，夸张示出该内径之差。
外嵌于滚珠丝杠螺母5之前的第一内圈72的内径比第一外周嵌合面5a的外径小，第一内圈72与第一外周嵌合面5a过盈配合。另外，第二内圈73的内径比第二外周嵌合面5b的外径大，第二内圈73与第二外周嵌合面5b间隙配合。第一外周嵌合面5a的外径和第二外周嵌合面5b的外径相同。
挡圈8以其一部分进入凹部51的方式塑性变形，固定于滚珠丝杠螺母5。凹部51的内表面由与旋转轴线O平行的底面51a、比底面51a靠第二外周嵌合面5b侧的下坡斜面51c、以及相对于底面51a位于第二外周嵌合面5b侧的相反侧的上坡斜面51b构成。挡圈8与上坡斜面51b以及下坡斜面51c各自的至少一部分接触。
在图3A中，用空心的箭头表示挡圈8按压第二内圈73的按压力F1。在图3B中，用空心的箭头表示在通过挡圈8未防止滚动轴承7脱落的状态下，第二内圈73从凹部51侧朝向第一内圈72侧在与旋转轴线O平行的轴向移动时，从第二外周嵌合面5b受到的阻力F2。在本实施方式中，由于第二内圈73与第二外周嵌合面5b间隙配合，所以即便按压力F1比阻力F2大，第二内圈73暂时向从第一内圈72离开的方向动作，也因挡圈8的按压力F1被压回至第一内圈72侧。
图4A以及图4B是表示铆接挡圈8将其固定于滚珠丝杠螺母5的铆接工序的说明图。通过使圆筒状的铆接夹具9与旋转轴线O平行地朝向第二内圈73移动，挡圈8被铆接。
在铆接夹具9中，在铆接时的移动方向上的前侧的端面即前端面9a侧的端部的内周面成为内周锥面9b，直径朝向前端面9a缓缓扩大。挡圈8一体地具有与第二内圈73的侧面73c抵接的剖面矩形的抵接部81、和从抵接部81向第二内圈73侧的相反侧延伸的延伸部82。抵接部81的相反侧的延伸部82的端部的外周面成为外径随着从抵接部81离开而缓缓变小的外周锥面82a。挡圈8由比第二内圈73、滚珠丝杠螺母5柔软、容易塑性变形的铁系金属构成。
在铆接工序中，如图4A所示，铆接夹具9的内周锥面9b与挡圈8的外周锥面82a抵接，并且铆接夹具9向第二内圈73侧移动。图4B表示挡圈8的铆接加工结束后的状态。在该过程中，以延伸部82的一部分进入凹部51的方式塑性变形，将挡圈8固定于滚珠丝杠螺母5。挡圈8的塑性变形后的部分与下坡斜面51c接触，并且挡圈8被按压向第二内圈73侧，由此产生按压力F1。
然而，例如在车辆行驶中，车辆的转向轮(前轮)骑上路缘石时等，反向输入从转向轮作用于齿条轴2。图5A表示反向输入从车辆左侧朝向车辆右侧作用后的状态，图5B表示反向输入从车辆右侧朝向车辆左侧作用后的状态。
如图5A所示，在反向输入CF1从车辆左侧朝向车辆右侧作用之后，该反向输入CF1经由多个滚珠6以及滚珠丝杠螺母5被传递至滚动轴承7。滚动轴承7从与壳体3的阶梯差面31a接触的外圈71的侧面71d受到针对反向输入CF1的反作用力RF1。反作用力RF1从外圈71的轨道面71a被传递至滚动体70，并且从滚动体70被传递至第一内圈72的轨道面72a。被传递至第一内圈72的反作用力RF1通过滚珠丝杠螺母5的接收部52被挡住。此时，第一内圈72因反作用力RF1而相对于滚珠丝杠螺母5的轴向移动通过第一内圈72的侧面72c与接收部52的侧面52a抵接而被限制。
另一方面，如图5B所示，在反向输入CF2从车辆右侧朝向车辆左侧作用之后，反向输入CF2经由多个滚珠6、滚珠丝杠螺母5以及挡圈8被传递至滚动轴承7。滚动轴承7的外圈71的侧面71c从隔离物34接收针对反向输入CF2的反作用力RF2。反作用力RF2从外圈71的轨道面71b被传递至滚动体70，并且从滚动体70被传递至第二内圈73的轨道面73a。被传递至第二内圈73的反作用力RF2通过挡圈8被挡住。而且，根据反作用力RF2的大小，挡圈8以在轴向被压缩的方式弹性变形，第二内圈73向从第一内圈72离开的方向移动。
若第二内圈73在这样移动之后，不返回至原来的位置，则产生滚动轴承7的内部间隙(外圈71的轨道面71b以及第二内圈73的轨道面73a与滚动体70的间隙)，预压消失。在该状态下，担忧滚珠丝杠螺母5相对于壳体3晃动，容易产生异响。
图6是用于说明假如第二内圈73与第二外周嵌合面5b过盈配合时滚动轴承7的预压消失的现象而表示的线图。在该线图中，将横轴设为滚动轴承7的内部间隙，将纵轴设为反向输入CF2的大小。在该线图的坐标点A所示的初始状态下，反向输入CF2为零，滚动轴承7的内部间隙成为负间隙。若反向输入CF2从该初始状态增大，则滚动轴承7的内部间隙成为正间隙，并且随着反向输入CF2增大，滚动轴承7的内部间隙增大。在图6中，用坐标点B表示反向输入CF2成为该线图所示的最大值时的坐标。
若反向输入CF2从该状态变小，则由于第二内圈73的内周面与第二外周嵌合面5b之间的摩擦力，滚动轴承7的内部间隙暂时不发生变化，成为坐标点C所示的状态，若之后反向输入CF2进一步变小，则滚动轴承7的内部间隙因挡圈8的按压力F1而缓缓变小。在图6中，用坐标点D表示反向输入CF2成为零时的状态。在该状态下，因为第二内圈73的内周面与第二外周嵌合面5b之间的摩擦力，所以第二内圈73不返回至滚动轴承7的内部间隙成为负间隙的位置，而保持正间隙的状态，产生在横轴中用d表示的大小的正间隙。
但是，在本实施方式中，如上述所述，由于挡圈8按压第二内圈73的按压力F1比第二内圈73从第二外周嵌合面5b受到的阻力F2大，所以在反向输入CF2返回至零时第二内圈73返回至坐标点A所示的初始状态的位置，滚动轴承7的内部间隙成为负间隙。由此，能够抑制滚珠丝杠螺母5相对于壳体3晃动，从而能够抑制产生异响。
接下来，参照图7说明本发明的第二实施方式。图7是放大表示第二实施方式的转向装置的一部分的剖视图。在第二实施方式中，除第二内圈73的内径以及第二外周嵌合面5b的外径和第一实施方式不同之外，与第一实施方式构成相同，因此针对该不同部分，重点进行说明。在图7中，针对与在第一实施方式中已说明的部分对应的构成要素，标注和在图3A等中标注的附图标记相同的附图标记，并省略重复说明。
在第一实施方式中，虽然说明了第一外周嵌合面5a的外径和第二外周嵌合面5b的外径相同，第二内圈73的内径比第一内圈72的内径大的情况，但在第二实施方式中，第二外周嵌合面5b的外径比第一外周嵌合面5a的外径小，第一内圈72的内径和第二内圈73的内径相同。第一外周嵌合面5a的外径和第二外周嵌合面5b的外径之差例如为20～30μm，在第一外周嵌合面5a与第二外周嵌合面5b之间形成有台阶部5c。在图7中，为了明确说明夸张示出该外径之差。
通过该结构，第二实施方式中也和第一实施方式相同，在通过挡圈8未防止滚动轴承7脱落的状态下，第二内圈73在轴向移动时，挡圈8按压第二内圈73的按压力比从第二外周嵌合面5b受到的阻力大。因此，通过第二实施方式也能获得和第一实施方式相同的作用及效果。另外，由于能够使第一内圈72和第二内圈73为相同尺寸，所以部件能够共通，并且能够防止误组装。
以上，虽然基于实施方式说明了本发明，但上述实施方式不对本发明进行限定。另外，应留意的是，在实施方式之中已说明的特征组合的全部不一定对解决发明的课题所必须。
另外，本发明能够在不脱离其主旨的范围适当地变形来实施。例如，在上述实施方式中，说明了滚动轴承7由多个球状的滚动体70构成的情况，但不限定于此，例如也可以为部分圆锥形状。此时，滚动轴承7成为圆锥滚子轴承。
另外，在上述实施方式中，虽然说明了第二内圈73的内径比第二外周嵌合面5b的外径大的情况，但只要满足F1＞F2的关系，第二内圈73的内径也可以和第二外周嵌合面5b的外径相等。此外，在上述实施方式中，虽然说明了第一内圈72与第一外周嵌合面5a过盈配合的情况，但不限于此，也可以使第一内圈72与第一外周嵌合面5a间隙配合。但是，通过使第一内圈72与第一外周嵌合面5a过盈配合，滚动轴承7对滚珠丝杠螺母5的支承刚性提高，因此更加优选。
另外，在上述实施方式中，虽然说明了通过驾驶员转向操纵方向盘10，齿条轴2在轴向移动而使转向轮转向的情况，但不限定于此，也可以将本发明应用于自动驾驶车辆，在该自动驾驶车辆中，即便在驾驶员未转向操纵方向盘10时通过滚珠丝杠螺母5的旋转齿条轴2也能在轴向移动。
以下，基于附图说明应用第三实施方式的本发明的支承单元的电动助力转向装置。图8是表示电动助力转向装置(相当于转向装置)的整体的图。电动助力转向装置是通过转向操纵辅助力辅助转向操纵力的转向装置。
电动助力转向装置110(以后仅称为转向装置110)是通过两端部经由连杆机构(图略)使与车辆的转向轮28、28连结的轴120在与轴120的轴线方向一致的A方向(图8的左右方向)往复相对移动而使转向轮28、28的朝向转向的装置。此外，在图8中，将左侧作为第一端侧，将右侧作为第二端侧。
如图8所示，转向装置110具备壳体111、方向盘112、转向操纵轴113、扭矩检测装置114、电动马达M(相当于马达。以后仅称为马达M)、上述的轴120、转向操纵辅助装置30(相当于驱动力施加装置)、滚珠丝杠装置240以及支承单元250。
壳体111是固定于车辆的固定部件。壳体111形成为筒状，将轴120插通并支承为在A方向能够往复移动。壳体111具备第一壳体111a以及固定于第一壳体111a的A方向第一端侧(图8中左侧)的第二壳体111b。
方向盘112固定于转向操纵轴113的端部，在车室内支承为能够绕转向操纵轴113的轴线旋转。转向操纵轴113将通过驾驶员的操作施加于方向盘112的扭矩传递至轴120。
在转向操纵轴113的轴120侧的端部形成有构成齿轮齿条机构的小齿轮113a。扭矩检测装置114基于转向操纵轴113的扭转量检测施加于转向操纵轴113的扭矩。
轴120沿A方向延伸。在轴120的外周面形成有齿条22。齿条22与转向操纵轴113的小齿轮113a啮合，和小齿轮113a一起构成齿轮齿条机构。另外，轴120在两端部具有构成上述连杆机构的一部分的接头25、25。在接头25、25的两端部连结有横拉杆26、26。横拉杆26、26的前端经由转向节臂27、27与左右的转向轮28、28连结。
由此，若方向盘112被转向操纵，则轴120经由齿轮齿条机构直线往复移动。该沿A方向的移动经由横拉杆26、26被传递至转向节臂27、27，由此转向轮28、28被转向，车辆的行进方向被改变。
在壳体111的A方向两端固定有防尘套29、29的一个端部。防尘套29、29例如是树脂制，主要覆盖接头25、25和横拉杆26、26的接头部分，具有在A方向可伸缩的筒状蛇腹部。防尘套29、29的另一个端部固定于横拉杆26、26。防尘套29、29抑制灰尘、水等异物侵入壳体111的内部以及接头25、25的内部。
另外，轴120在和齿条22不同的位置的外周面形成有外周滚动槽23。外周滚动槽23和在后述螺母121的内周面形成的内周滚动槽121a一起构成滚珠丝杠装置240，通过转向操纵辅助装置30(驱动力施加装置)传递转向操纵辅助力。
转向操纵辅助装置30是将固定于壳体111的马达M作为驱动源使螺母121旋转，对轴120施加成为转向操纵辅助力的向轴线方向的驱动力的机构。转向操纵辅助装置30具备马达M、驱动马达M的控制部ECU以及驱动力传递机构232。马达M以及用于驱动马达M的控制部ECU固定并收容于在壳体111的第一壳体111a固定的外壳231。控制部ECU基于扭矩检测装置114的输出信号决定转向操纵辅助扭矩，控制马达M的输出。
如图9所示，驱动力传递机构232具备驱动带轮36、从动带轮234以及有齿带35。驱动带轮36以及从动带轮234分别是具备斜齿的外齿的带齿的带轮。有齿带35是在内周侧具有多个由斜齿形成的内齿的圆环状的橡胶带。
驱动带轮36在马达M的输出轴37的前端设置为能够和输出轴37一体旋转。输出轴37以规定量和轴120的轴线平行地偏置配置。此时，偏置的规定量可以任意设定。
从动带轮234经由有齿带35与驱动带轮36连结，在之后说明的螺母121的第二端侧(参照图9)的从动带轮支承部213的外周侧设置为能够和螺母121一体旋转。有齿带35以与设置于各外周的各斜齿啮合的状态挂设于从动带轮234的外周与驱动带轮36的外周之间。
由此，驱动力传递机构232在驱动带轮36与从动带轮234之间传递旋转驱动力(驱动力)。即，驱动力传递机构232从马达M经由从动带轮234向螺母121传递旋转驱动力。另外，在A方向(轴线方向)上的螺母121的第一端侧(图9中的左侧)的外周面，具备轴承支承部212。在轴承支承部212支承有后述的多列角接触球轴承270的内圈。另外，多列角接触球轴承270的外圈以能够相对旋转的方式支承于第二壳体111b的内周面111b1。由此，螺母121被支承为相对于第二壳体111b能够旋转。
如图9所示，滚珠丝杠装置240具备：上述外周滚动槽23，其在轴120的外周面形成；上述筒状的螺母121，其配置于外周滚动槽23的径向外侧；上述内周滚动槽121a，其在螺母121的内周面形成；多个滚动滚珠24(相当于滚动体)，它们在外周滚动槽23与内周滚动槽121a之间滚动；以及图略的导向装置。滚珠丝杠装置240在驱动力的传递路径中配置于转向操纵辅助装置30与轴120之间，将驱动力传递至轴120。
外周滚动槽23和螺母121的内周滚动槽121a对置配置，在分别对应的外周滚动槽23与内周滚动槽121a之间形成有供多个滚动滚珠24滚动的滚动路R1。多个滚动滚珠24被排列为在滚动路R1内能够滚动。由此，外周滚动槽23和内周滚动槽121a经由多个滚动滚珠24螺纹接合。
在滚动路R1滚动的多个滚动滚珠24经由在螺母121内配置的导向装置(图略)和在螺母121内形成并且连接各导向装置间的通路(图略)无限循环。针对滚动滚珠24通过导向装置的无限循环，由于是公知技术，所以省略详细说明。
通过上述结构，转向操纵辅助装置30对应于方向盘112的旋转操作(转向操纵)驱动马达M，使马达M的输出轴37以及驱动带轮36旋转。驱动带轮36的旋转经由有齿带35传递至从动带轮234，从动带轮234进行旋转，由此和从动带轮234一体设置的螺母121旋转。而且，通过螺母121旋转，朝向轴120的轴线方向的转向操纵辅助力(相当于驱动力)经由滚珠丝杠装置240具有的多个滚动滚珠24传递至轴120。由此，轴120相对于壳体111在轴向相对移动。
接下来，基于图10说明支承单元250。支承单元250是将螺母121支承为相对于壳体111能够相对旋转的装置。支承单元250具备环状槽233、轴承支承部212、多列角接触球轴承270(相当于滚动轴承)、保持器80以及间隙部件90。此外，螺母121例如由SCM430(JIS规格)等形成。
如图10所示，环状槽233在螺母121的外周面形成于比轴承支承部212靠轴线方向上的第一端侧。环状槽233具备在螺母121的外周面的周向形成并且在环状槽233内沿轴线方向对置的第一端侧的第一槽侧面233a和第二端侧的第二槽侧面233b。如图10所示，在本实施方式中，优选环状槽233的第一槽侧面233a和螺母121中的比环状槽233靠第一端侧的外周面所夹的倾斜角度α比90度稍大。倾斜角度α可以任意设定。
如图9、图10所示，如上述所述，多列角接触球轴承270(滚动轴承)在径向上配置于螺母121在A方向上的第一端侧(图9中的左侧)的轴承支承部212与第二壳体111b的内周面111b1之间。由此，多列角接触球轴承270将螺母121支承为相对于第二壳体111b(壳体111)能够相对旋转。
如图9、图10所示，多列角接触球轴承270在A方向与配置于螺母121的第二端侧的从动带轮支承部213的从动带轮234邻接配置。具体而言，从动带轮234的第一端侧的端面234a与后述第二端侧的多列角接触球轴承270的内圈251的第二端侧的第二内圈端面251b2抵接，限制多列角接触球轴承270向第二端侧方向的移动。
如图9所示，多列角接触球轴承270具备内圈251、251、外圈252、收容于在内圈251、251的外周面形成的轨道面251a、251a与在外圈252的内周面形成的轨道面252a、252a之间的多个轴承滚珠54、保持器56、第一密封部件57以及第二密封部件58。此外，保持器56以及第一、第二密封部件57、58和在通常的角接触球轴承中使用的保持器以及密封部件相同，省略详细说明。
如图10所示，第一端侧的内圈251在环状槽233侧(第一端侧)具备第一内圈端面251b1。内圈251和螺母121相同，例如由SCM430(JIS)等形成。如图9所示，外圈252是筒状部件。外圈252以第二壳体111b的内周面111b1和外圈252的外周面对置的方式配置于第二壳体111b(壳体111)的内周侧。如图9所示，在外圈252的A方向(轴线方向)的内周面的大致中央部形成有向径向内侧突出的凸部252c。
外圈252的第一端侧的轨道面252a由外圈252的第一端侧(左侧)的内周面和凸部252c的侧面(图9中的左侧面)形成。第二端侧的轨道面252a由外圈252的第二端侧(右侧)的内周面和凸部252c的侧面(图9中的右侧面)形成。在本实施方式中，轨道面252a、252a在A方向(轴线方向)相互背对。
如图9所示，轨道面252a、252a的各剖面形状(半径R，图略)形成为，和将轴承滚珠54一起通过中心点切断的剖面中的外周线的一部分形状(半径R)大致一致。轨道面252a、252a均是角槽。另外，内圈251、251的轨道面251a、251a是分别形成为和外圈252的各轨道面252a、252a对置的角槽。
在上述多列角接触球轴承270中，通过对内圈251、251施加推力方向的加压，消除内部中的轴承滚珠54与外圈252的轨道面252a、252a以及内圈251、251的轨道面251a、251a之间的间隙，能够获得较高的支承刚性。
如图10所示，保持器80具备内圈抵接部281以及在环状槽233内配置的进入部282。保持器80例如由S15C、SPCC或者SPCD(JIS)等形成。进入部282是保持器80中的配置于环状槽233的外侧部分的部位。进入部282从环状槽233内的进入部282朝向第二端侧以及螺母121的径向外侧相对于轴线具有倾斜地延伸。
即，进入部282在外周面具备锥面281a。另外，内圈抵接部281在第二端侧(多列角接触球轴承270侧)具备内圈抵接部端面281b。而且，内圈抵接部281配置为内圈抵接部端面281b与多列角接触球轴承270中的第一端侧的内圈251的第一内圈端面251b1抵接。
如上述所述，进入部282是保持器80中的进入环状槽233内的部位。进入部282和内圈抵接部281连接为一体。而且，进入部282具备在内圈251的第一内圈端面251b1与保持器80的内圈抵接部281的内圈抵接部端面281b抵接的状态下与环状槽233的第一槽侧面233a抵接的第一进入部端面282a。第一进入部端面282a由与环状槽233的第一槽侧面233a的倾斜角度α对应的角度形成，与第一槽侧面233a抵接。
另外，进入部282具备和环状槽233的第二槽侧面233b经由规定的间隙F对置的第二进入部端面282b。此时，规定的间隙是与后述的间隙部件90的大小对应的大小。另外，第二进入部端面282b形成为和在内圈抵接部281的外周面形成的锥面281a大致平行。因此，环状槽233的第二槽侧面233b和第二进入部端面282b在相对倾斜了锥面281a具有的角度的量的状态下对置。
间隙部件90在第二槽侧面233b与第二进入部端面282b之间的间隙F内，以和第二槽侧面233b以及第二进入部端面282b分别接触的状态配置。此时，间隙部件90在第二槽侧面233b与第二进入部端面282b之间被按压，可以为稍微被压缩的状态，也可以仅为虽未被压缩但在第二槽侧面233b与第二进入部端面282b之间完全没有间隙的状态。
另外，间隙部件90例如由弹簧钢等的弹性体形成。另外，间隙部件90为O型环形状，轴正交剖面的形状为圆形或者椭圆。此时，螺母的硬度A、间隙部件90的硬度B以及保持器80的硬度C的相关关系如下述式(1)所述。效果等详细内容在以下详述的制造方法中进行说明。螺母121的硬度A＞间隙部件90的硬度B≥保持器80的硬度C·····(1)
接下来，基于图11的流程图以及图12A～图12D说明转向装置110的制造方法。具体而言，说明支承单元250中的保持器80向螺母121的组装。
在第一工序S10中，将图12A所示的保持器80的材料即筒状的保持器材料80A***螺母121的第一端侧的外周侧。即，使螺母121的第一端侧的端部在保持器材料80A的内侧插通，配置于多列角接触球轴承270的附近。保持器材料80A具备在多列角接触球轴承270侧配置的大径的圆筒部80A2和在环状槽233侧配置的小径的圆筒部80A1。此外，此时，在形成有保持器80时，成为内圈抵接部端面281b的保持器材料80A的端面80A3面对多列角接触球轴承270侧配置。
在第二工序S20中，如图12B所示，将沿轴线方向延伸的筒状的保持器材料80A的第一端侧的前端***作为夹具的筒状的冲头83的内侧。而且，之后如箭头Ar1所示从第一端侧朝向第二端侧对冲头83施力。由此，使保持器材料80A的第二端侧的端面80A3为与多列角接触球轴承270具备的内圈251的第一端侧的第一内圈端面251b1(端面)抵接的状态。
接下来，在第三工序S30中，如图12C所示，使冲头83从箭头Ar1所示的方向即从第一端侧朝向第二端侧进一步前进，将冲头83的内侧形状通过塑性变形转印于保持器材料80A的小径的圆筒部80A1的外周面。此时，冲头83在内侧具备锥部83a。由此，当使冲头83在箭头Ar1所示的方向前进时，锥部83a将锥面281a转印形成于小径的圆筒部80A1的外周面，并且使小径的圆筒部80A1的内周侧一边在图12C的箭头Ar2所示的方向变形一边缩径。
此外，此时，环状槽233的第一槽侧面233a相对于螺母121的外周面以比90deg大若干的倾斜角度α形成。因此，当冲头83的锥部83a在前进方向对保持器材料80A的内周面施力并使其缩径时，小径的圆筒部80A1的内周面的余壁通过以倾斜角度α形成的第一槽侧面233a良好地流入环状槽233内。
之后，若使冲头83在箭头Ar1方向进一步前进，则保持器材料80A的内周面的壁填充于环状槽233内，和第二槽侧面233b具有角度(倾斜)对置的端面与间隙部件90抵接，形成进入部材料282A(参照图12C)。此时，间隙部件90被夹持于进入部材料282A的第二槽侧面233b侧的端面与第二槽侧面233b之间，以施加有规定的压缩应力σ(图略)的状态被保持。
另外，此时如上述所述，螺母的硬度A、作为弹性体的间隙部件90的硬度B以及进入部材料282A(＝保持器80)的硬度C的相关关系如上述式(1)所示为A＞B≥C。因此，施加有规定的压缩应力σ的状态的进入部材料282A以及间隙部件90被弹性压缩与所施加的压缩应力对应的量。另外，此时如图12C所示，存在在环状槽233的第一槽侧面233a与和第一槽侧面233a对置的进入部材料282A的第一槽侧面233a侧的端面之间产生若干间隙的情况。这是因为冲头83持续在Ar1方向按压着保持器材料80A。但是，不限定于具有这种间隙的方式，也可以不具有间隙。
接下来，在第四工序S40中，如图12D所示，使冲头83从第三工序S30中的第二端侧的最终位置朝向第一端侧后退(参照箭头Ar3)。由此，释放冲头83在前进方向施加了的对进入部材料282A的压缩应力σ。当压缩应力σ被释放，则进入部材料282A以及间隙部件90伸长对应于施加了的压缩应力σ的大小而变形了的弹性变形量。
由此，进入部材料282A以及间隙部件90以第二槽侧面233b为起点，在箭头Ar4的方向伸长。而且，进入部282(保持器80)被形成，和第一槽侧面233a对置的进入部282的第一进入部端面282a与第一槽侧面233a可靠地抵接。此时，进入部282的第二进入部端面282b与第二槽侧面233b之间具备规定的间隙F。而且，在间隙F配置有间隙部件90，间隙部件90被第二进入部端面282b和第二槽侧面233b夹持。
这样，在保持器80中，第一进入部端面282a与第一槽侧面233a可靠地抵接。另外，保持器80的第二端侧的内圈抵接部端面281b与多列角接触球轴承270具备的内圈251的第一端侧的第一内圈端面251b1可靠地抵接。由此，多列角接触球轴承270具备的保持器80侧的内圈251向第一端侧的移动被可靠地限制。因此，不会在多列角接触球轴承270的内圈251、内圈251之间产生间隙，例如不会在工作中产生噪杂声音。另外，还担心所施加的加压被解除。
说明第三实施方式的变形例。在上述第三实施方式中，虽然使支承单元250具备的保持器80以及间隙部件90均为弹性部件，但不限于该方式。作为变形例1(图略)，也可以为仅保持器80以及间隙部件90中的任一方为弹性部件。由此也能期待相应的效果。
另外，在上述第三实施方式中虽然支承单元250的滚动轴承是将球(滚珠)作为滚动体来应用的多列角接触球轴承，但不限于该方式。作为变形例2(图略)多个滚动体也可以是多个圆锥滚子。即滚动轴承也可以是多列圆锥滚子轴承。由此也能期待和第三实施方式相同的效果。另外滚动轴承不限定于多列，也可是单列的滚动轴承。由此也能期待相应的效果。
另外，在上述第三实施方式中，环状槽233的第一槽侧面233a相对于螺母121的外周面以比90deg大若干的倾斜角度α形成。但是，不限定于该方式。作为变形例3(图略)，环状槽233的第一槽侧面233a也可以相对于螺母121的外周面为90deg。另外，环状槽233的第一槽侧面233a也可以为相对于螺母121的外周面超过90deg较大的角度。据此，也能获得相应的良好效果。
说明第三实施方式以及变形例的效果。根据上述第三实施方式，转向装置110的支承单元250具备：环状槽233，其在螺母121的外周面在轴线方向上的第一端侧，具备在周向形成并且在轴线方向对置的第一端侧的第一槽侧面233a和第二端侧的第二槽侧面233b；轴承支承部212，其在螺母121的外周面形成于环状槽233的第二端侧；多列角接触球轴承270(滚动轴承)，其具备支承于壳体111的外圈252和以无法进行向轴线方向的移动的方式支承于轴承支承部212并且在环状槽233侧具备第一内圈端面251b1的内圈251；保持器80，其具备内圈抵接部281和进入部282，其中，上述内圈抵接部281具备与第一内圈端面251b1抵接的内圈抵接部端面281b；上述进入部282具备在第一内圈端面251b1与内圈抵接部端面281b抵接的状态下与环状槽233的第一槽侧面233a抵接的第一进入部端面282a、以及经由间隙与第二槽侧面233b对置的第二进入部端面282b；以及间隙部件90，其在间隙内以与第二槽侧面233b以及第二进入部端面282b接触的状态配置。
这样，支承单元250的保持器80的进入部282进入环状槽233内，保持器80的两端部中的内圈抵接部端面281b与内圈251的第一内圈端面251b1抵接，进入部282的第一进入部端面282a与环状槽233的第一槽侧面233a抵接。由此，保持器80可靠地限制多列角接触球轴承270向保持器80侧的移动。另外，在本发明中，在环状槽233内的间隙F内，间隙部件90以和第二槽侧面233b以及第二进入部端面282b接触的状态配置。因此，进入部282在环状槽233内不能朝向第二端侧移动。因此，第一进入部端面282a和环状槽233的第一槽侧面233a不会分离，保持器80可靠地限制多列角接触球轴承270(滚动轴承)向保持器80侧的移动，即，能够无晃动地固定。这样，通过将间隙部件90追加于环状槽233内的间隙F这一非常低成本的结构，能够更加可靠地利用保持器80防止多列角接触球轴承270(滚动轴承)的内圈251向第一端侧的移动。
另外，根据上述第三实施方式，间隙部件90为O型环形状，轴正交剖面的形状为圆形。由此，在间隙部件90被环状槽233的第二槽侧面233b以及进入部282的第二进入部端面282b夹持时，无论接触的方向、位置如何间隙部件90均能向第一槽侧面233a的方向对进入部282良好地施力。
另外，根据第三实施方式，滚动轴承是多列的角接触球轴承270。由此，当使用支承单元250在轴向固定内圈251时，如果以对内圈251、251施加规定的加压的方式进行制造，作为轴承能够确保较高的刚性。
另外，根据第三实施方式的转向装置110的制造方法，具备：第一工序S10，在该工序中，将保持器80的材料即筒状的保持器材料80A***螺母121的第一端侧的外周侧；以及第二工序S20，在该工序中，将沿轴线方向延伸的筒状的保持器材料80A的前端***作为夹具的筒状的冲头83的内侧之后，从第一端侧朝向第二端侧对冲头83施力，成为保持器材料80A的大径的圆筒部80A2的端面80A3与内圈251的第一端侧的第一内圈端面251b1抵接的状态。另外，具备：第三工序S30，在该工序中，通过使冲头83从第一端侧朝向第二端侧前进，将冲头83的内侧形状转印于小径的圆筒部80A1的外周面，并且通过塑性变形使小径的圆筒部80A1的内周侧的壁进入环状槽233内，使第二槽侧面233b侧的端面(圆筒部80A1的端面、换言之保持器材料80A的端面)与间隙部件90抵接，形成进入部282的材料即进入部材料282A；以及第四工序S40，在该工序中，使冲头83从第二端侧朝向第一端侧后退，释放朝向冲头83前进的方向的对进入部材料282A的压缩应力σ，形成进入部282。
通过这种制造方法，若在第四工序S40中，冲头83后退，释放对进入部材料282A的压缩应力σ，则进入部材料282A伸长与至此为止所施加的向前进方向的压缩应力σ和进入部材料282A具备的纵弹性系数对应的量。另外，此时在环状槽233内的间隙F内，在冲头83后退并且压缩应力σ已被释放的状态下，间隙部件90和第二槽侧面233b以及第二进入部端面282b以接触状态配置。换言之，在对进入部材料282A的压缩应力σ未被释放的状态下间隙部件90也被压缩规定量，因此在压缩应力σ已被释放的状态下，间隙部件90和进入部材料282A相同地伸长与向前进方向的压缩应力和间隙部件90具备的纵弹性系数对应的量。由此，进入部282通过压缩应力σ已被释放时的进入部材料282A以及间隙部件90双方的伸长，间隙部件90与、第二槽侧面233b和第二进入部端面282b的接触被良好地确保。因此，进入部282在环状槽233内无法朝向第二端侧移动，保持器80能够可靠地限制多列角接触球轴承270(滚动轴承)向保持器80侧的移动。
另外，根据上述第三实施方式的制造方法，保持器80以及间隙部件90中的至少一方由弹性体形成。由此，在第三实施方式的制造方法中的第四工序S40中，若使冲头83朝向第一端侧(箭头Ar3方向)后退，压缩应力σ被释放，则保持器80以及间隙部件90中的至少一方伸长较长。由此，能够使进入部282的第一进入部端面282a朝向第一槽侧面233a移动，使第一进入部端面282a与第一槽侧面233a良好地抵接。
另外，根据上述第三实施方式的制造方法，螺母121的硬度比间隙部件90的硬度大，间隙部件90的硬度为保持器80的硬度以上。这样，螺母121的硬度比间隙部件90以及保持器80的硬度大。因此，在第三实施方式的制造方法中的第四工序S40中，使冲头83朝向第一端侧后退后，能够期待以较硬难以变形的螺母121为起点，进行间隙部件90以及保持器80的进入部282的良好伸长。由此，能够使进入部282的第一进入部端面282a与第一槽侧面233a良好地抵接。
另外，根据上述第三实施方式的制造方法，环状槽233的第一槽侧面233a和螺母121位于环状槽233的第一端侧的外周面所夹的角度比90度大。由此，在第三实施方式的制造方法中的第三工序S30中，使冲头83朝向第二端侧前进，使进入部材料282A进入环状槽233内时，侵入部材料容易顺畅地进入环状槽233内。
另外，根据上述第三实施方式的制造方法，冲头83的内侧形状具备锥部83a。通过这样具备锥部83a，也使进入部材料282A的内周侧塑性变形为所希望的形状，能够使其适宜进入环状槽233内。
接下来，说明第四实施方式的转向装置200(参照图8)。在上述第三实施方式中，转向装置110的支承单元250在环状槽233的内部具备间隙部件90，该间隙部件90以与第二槽侧面233b和进入部282的第二进入部端面282b分别接触的状态配置。而且，此时，间隙部件90配置于第二槽侧面233b与第二进入部端面282b之间的间隙F。但不限于该方式，作为第四实施方式，支承单元150也可以不具备间隙部件90。以下，仅说明和支承单元250不同的部分，省略说明其他相同部分。针对和支承单元250相同的部分，对结构标注相同的附图标记进行说明。
如图13所示，在支承单元150中，与第三实施方式的进入部282相当的进入部182具备第一进入部端面182a以及第二进入部端面182b。此外，和支承单元250相同，内圈抵接部281具备与第一内圈端面251b1抵接的内圈抵接部端面281b。第一进入部端面182a在第一内圈端面251b1与内圈抵接部端面281b抵接的状态下与环状槽133的第一槽侧面133a抵接。另外，第二进入部端面182b与第二槽侧面133b直接抵接。
因此，第二槽侧面133b以比第三实施方式中的第二槽侧面233b朝向第一槽侧面133a拱出的形状形成，且以沿着第二槽侧面133b的倾斜面形状形成。此外，拱出形状也可以为图14的变形方式所示的台阶形状且为台阶的角部与第二进入部端面182b抵接的形状。在第四实施方式时第二进入部端面182b直接抵接的第二槽侧面133b是螺母121的一部分。因此，硬度比间隙部件90高。
因此，在第三实施方式的制造方法的第四工序S40中，即便使冲头83朝向第一端侧(参照箭头Ar3)后退，压缩应力σ被释放，也不会如第三实施方式的间隙部件90时那样伸长较大。因此，进入部182的第一进入部端面182a朝向第一槽侧面133a移动的量小。但是由于能够预期通过进入部182的弹力进行了变形的量的伸长，所以能够期待相应的效果。
此外，在上述第三、第四实施方式中，作为支承单元250、150具备的轴承，虽然应用了具备两个内圈251、251的多列角接触球轴承270，但不限定于该方式。多列角接触球轴承也可以形成为，在使用的内圈中、配置于第一端侧的内圈由相对于螺母121独立的分体形成，在第二端侧，具备和螺母121形成为一体的第二内圈。由此，能够实现低成本。
另外，本发明不限定于上述第三、第四实施方式的转向装置110、200，也可以应用于线控转向方式的车辆用转向操纵装置。并且，还可以应用于自动驾驶用的车辆用转向操纵装置。
另外，在上述第三、第四实施方式中，虽然支承单元250、150应用于齿条并联型的转向装置110、200，但不限定于该方式。作为一个例子，也可以应用于马达的旋转轴配置于和轴120的轴线同一位置(同轴)的类型的转向装置(例如专利第5120040号公报记载的转向装置)。并且，支承单元250、150能够应用于使用轴承的所有装置。

Claims (22)

1.一种转向装置，其特征在于，具有：
转向轴，其在外周面螺旋状地形成有外周滚珠丝杠槽，通过轴向移动使车辆的转向轮转向；
筒状的滚珠丝杠螺母，其在内周面螺旋状地形成有内周滚珠丝杠槽，在中心部插通有所述转向轴；
多个滚珠，它们在所述外周滚珠丝杠槽以及所述内周滚珠丝杠槽循环滚动；
壳体，其***述滚珠丝杠螺母；
滚动轴承，其配置于所述滚珠丝杠螺母的外周面与所述壳体的内表面之间，将所述滚珠丝杠螺母支承为相对于所述壳体能够旋转；以及
挡圈(8)，其与在所述滚珠丝杠螺母的外周面形成的凹部嵌合，防止所述滚动轴承从所述滚珠丝杠螺母脱落，
其中，
所述滚动轴承具有：
多列的滚动体列，它们在所述滚珠丝杠螺母的轴向并列；
外圈，其具有供所述多列的滚动体列各自的多个滚动体滚动的一对轨道面；
第一内圈，其具有供所述多列的滚动体列中的一列的多个滚动体滚动的轨道面；以及
第二内圈，其具有供所述多列的滚动体列中的另一列的多个滚动体滚动的轨道面，
所述滚珠丝杠螺母具有比用于外嵌所述第一内圈的第一外周嵌合面(5a)向外侧突出而与所述第一内圈的侧面抵接的接收部(52)，并且所述滚珠丝杠螺母在比所述第一外周嵌合面(5a)靠所述凹部侧具有用于外嵌所述第二内圈的第二外周嵌合面(5b)，
所述挡圈(8)与所述第二内圈的侧面抵接，经由所述第一内圈将所述第二内圈向所述接收部(52)侧按压，
在通过所述挡圈(8)未防止所述滚动轴承脱落的状态下，所述第二内圈在轴向移动时，从所述第二外周嵌合面(5b)受到的阻力比所述挡圈(8)按压所述第二内圈的按压力小；
所述第二内圈的内径比所述第一内圈的内径大。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
所述第一内圈与所述第一外周嵌合面(5a)过盈配合，
所述第二内圈与所述第二外周嵌合面(5b)间隙配合。
3.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
所述挡圈(8)以其一部分进入所述凹部的方式塑性变形固定于所述滚珠丝杠螺母。
4.一种转向装置，其特征在于，具有：
转向轴，其在外周面螺旋状地形成有外周滚珠丝杠槽，通过轴向移动使车辆的转向轮转向；
筒状的滚珠丝杠螺母，其在内周面螺旋状地形成有内周滚珠丝杠槽，在中心部插通有所述转向轴；
多个滚珠，它们在所述外周滚珠丝杠槽以及所述内周滚珠丝杠槽循环滚动；
壳体，其***述滚珠丝杠螺母；
滚动轴承，其配置于所述滚珠丝杠螺母的外周面与所述壳体的内表面之间，将所述滚珠丝杠螺母支承为相对于所述壳体能够旋转；以及
挡圈(8)，其与在所述滚珠丝杠螺母的外周面形成的凹部嵌合，防止所述滚动轴承从所述滚珠丝杠螺母脱落，
其中，
所述滚动轴承具有：
多列的滚动体列，它们在所述滚珠丝杠螺母的轴向并列；
外圈，其具有供所述多列的滚动体列各自的多个滚动体滚动的一对轨道面；
第一内圈，其具有供所述多列的滚动体列中的一列的多个滚动体滚动的轨道面；以及
第二内圈，其具有供所述多列的滚动体列中的另一列的多个滚动体滚动的轨道面，
所述滚珠丝杠螺母具有比用于外嵌所述第一内圈的第一外周嵌合面(5a)向外侧突出而与所述第一内圈的侧面抵接的接收部(52)，并且所述滚珠丝杠螺母在比所述第一外周嵌合面(5a)靠所述凹部侧具有用于外嵌所述第二内圈的第二外周嵌合面(5b)，
所述挡圈(8)与所述第二内圈的侧面抵接，经由所述第一内圈将所述第二内圈向所述接收部(52)侧按压，
在通过所述挡圈(8)未防止所述滚动轴承脱落的状态下，所述第二内圈在轴向移动时，从所述第二外周嵌合面(5b)受到的阻力比所述挡圈(8)按压所述第二内圈的按压力小，
所述第二外周嵌合面(5b)的外径比所述第一外周嵌合面(5a)的外径小。
5.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，
所述第一内圈与所述第一外周嵌合面(5a)过盈配合，
所述第二内圈与所述第二外周嵌合面(5b)间隙配合。
6.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，
所述挡圈(8)以其一部分进入所述凹部的方式塑性变形固定于所述滚珠丝杠螺母。
7.一种转向装置，其特征在于，具备：
壳体；
轴，其支承于所述壳体，两端部经由连杆机构与转向轮连结，并且相对于所述壳体在轴线方向相对移动，将所述转向轮转向；
滚珠丝杠装置，其具备形成于所述轴的外周面的外周滚动槽、配置于所述外周滚动槽的径向外侧的筒状的螺母、形成于所述螺母的内周面的内周滚动槽、以及在所述外周滚动槽与所述内周滚动槽之间滚动的多个滚动体；
驱动力施加装置，其将马达作为驱动源，使所述滚珠丝杠装置的所述螺母旋转，对所述轴施加向所述轴线方向的驱动力；以及
支承单元，其相对于所述壳体支承所述螺母，
其中，
所述支承单元具备：
环状槽，其在所述螺母的外周面在所述轴线方向上的第一端侧具备在周向形成且在所述轴线方向对置的所述第一端侧的第一槽侧面和第二端侧的第二槽侧面；
轴承支承部，其在所述螺母的所述外周面形成于比所述环状槽靠所述第二端侧；
滚动轴承，其具备支承于所述壳体的外圈和以无法进行向所述轴线方向的移动的方式支承于所述轴承支承部并且在所述环状槽侧具备第一内圈端面的内圈；以及
保持器(80)，其具备内圈抵接部和进入部，其中，所述内圈抵接部具备与所述第一内圈端面抵接的内圈抵接部端面；所述进入部具备在所述第一内圈端面与所述内圈抵接部端面抵接的状态下与所述环状槽的所述第一槽侧面抵接的第一进入部端面、以及经由间隙与所述第二槽侧面对置的第二进入部端面；以及
间隙部件(90)，其在所述间隙内以与所述第二槽侧面以及所述第二进入部端面接触的状态配置。
8.根据权利要求7所述的转向装置，其特征在于，
所述间隙部件(90)为O型环形状，轴正交剖面的形状为圆形。
9.根据权利要求7所述的转向装置，其特征在于，
所述保持器(80)以及所述间隙部件(90)中的至少一方由弹性体形成。
10.根据权利要求8所述的转向装置，其特征在于，
所述螺母的硬度比所述间隙部件(90)的硬度大，
所述间隙部件(90)的所述硬度为所述保持器(80)的硬度以上。
11.根据权利要求7所述的转向装置，其特征在于，
所述滚动轴承是多列的角接触球轴承。
12.根据权利要求7～11中的任一项所述的转向装置，其特征在于，
所述环状槽的所述第一槽侧面和所述螺母位于所述环状槽的所述第一端侧的所述外周面所夹的角度比90度大。
13.一种根据权利要求7所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述支承单元中的所述保持器(80)向所述螺母组装，
所述组装包括：
第一工序，在该工序中，将所述保持器(80)的材料即筒状的保持器材料***所述螺母的所述第一端侧的外周侧；
第二工序，在该工序中，将沿所述轴线方向延伸的所述筒状的所述保持器材料的前端***作为夹具的筒状的冲头(83)的内侧之后，从所述第一端侧朝向所述第二端侧对所述冲头(83)施力，成为所述保持器材料的所述第二端侧的端面与所述内圈的所述第一端侧的端面抵接的状态；
第三工序，在该工序中，通过使所述冲头(83)从所述第一端侧朝向所述第二端侧前进，将所述冲头(83)的内侧形状转印于所述保持器材料的外周面，并且使所述保持器材料的壁塑性变形，进入所述环状槽内，使与所述第一槽侧面对置的所述环状槽的第二槽侧面侧的端面与所述间隙部件(90)抵接，形成所述进入部的材料即进入部材料；以及
第四工序，在该工序中，使所述冲头(83)从所述第二端侧朝向所述第一端侧后退，释放朝向所述冲头(83)前进的方向的对所述进入部材料的压缩应力，形成所述进入部。
14.根据权利要求13所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述保持器(80)以及所述间隙部件(90)中的至少一方由弹性体形成。
15.根据权利要求14所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述螺母的硬度比所述间隙部件(90)的硬度大，
所述间隙部件(90)的所述硬度为所述保持器(80)的硬度以上。
16.根据权利要求13所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述滚动轴承是多列的角接触球轴承。
17.根据权利要求13所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述环状槽的所述第一槽侧面和所述螺母位于所述环状槽的所述第一端侧的所述外周面所夹的角度比90度大。
18.根据权利要求13～17中的任一项所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述冲头(83)的所述内侧形状具备锥部(83a)。
19.一种转向装置的制造方法，其特征在于，
所述转向装置，具备：
壳体；
轴，其支承于所述壳体，两端部经由连杆机构与转向轮连结，并且相对于所述壳体在轴线方向相对移动，将所述转向轮转向；
滚珠丝杠装置，其具备形成于所述轴的外周面的外周滚动槽、配置于所述外周滚动槽的径向外侧的筒状的螺母、形成于所述螺母的内周面的内周滚动槽、以及在所述外周滚动槽与所述内周滚动槽之间滚动的多个滚动体；
驱动力施加装置，其将马达作为驱动源，使所述滚珠丝杠装置的所述螺母旋转，对所述轴施加向所述轴线方向的驱动力；以及
支承单元，其相对于所述壳体支承所述螺母，
其中，
所述支承单元具备：
环状槽，其在所述螺母的外周面在所述轴线方向上的第一端侧具备在周向形成并且在所述轴线方向对置的所述第一端侧的第一槽侧面和第二端侧的第二槽侧面；
轴承支承部，其在所述螺母的所述外周面形成于比所述环状槽靠所述第二端侧；
滚动轴承，其具备支承于所述壳体的外圈和以无法进行向所述轴线方向的移动的方式支承于所述轴承支承部并且在所述环状槽侧具有第一内圈端面的内圈；以及
保持器(80)，其具备内圈抵接部和进入部，其中，所述内圈抵接部具备与所述第一内圈端面抵接的内圈抵接部端面；所述进入部具备在所述第一内圈端面与所述内圈抵接部端面抵接的状态下与所述环状槽的所述第一槽侧面抵接的第一进入部端面、以及与所述第二槽侧面抵接的第二进入部端面，
所述支承单元中的所述保持器(80)向所述螺母组装，
所述组装包括：
第一工序，在该工序中，将所述保持器(80)的材料即筒状的保持器材料***所述螺母的所述第一端侧的外周侧；
第二工序，在该工序中，将沿所述轴线方向延伸的所述筒状的所述保持器材料的前端***作为夹具的筒状的冲头(83)的内侧之后，从所述第一端侧朝向所述第二端侧对所述冲头(83)施力，成为所述保持器材料的所述第二端侧的端面与所述内圈的所述第一端侧的端面抵接的状态；
第三工序，在该工序中，通过使所述冲头(83)从所述第一端侧朝向所述第二端侧前进，将所述冲头(83)的内侧形状转印于所述保持器材料的外周面，并且使所述保持器材料的壁塑性变形，进入所述环状槽内，使与所述第一槽侧面对置的所述环状槽的第二槽侧面侧的端面与所述第二槽侧面抵接，形成所述进入部的材料即进入部材料；以及
第四工序，在该工序中，使所述冲头(83)从所述第二端侧朝向所述第一端侧后退，释放朝向所述冲头(83)前进的方向的对所述进入部材料的压缩应力，形成所述进入部。
20.根据权利要求19所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述滚动轴承是多列的角接触球轴承。
21.根据权利要求19所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述环状槽的所述第一槽侧面和所述螺母位于所述环状槽的所述第一端侧的所述外周面所夹的角度比90度大。
22.根据权利要求19～21中的任一项所述的转向装置的制造方法，其特征在于，
所述冲头(83)的所述内侧形状具备锥部(83a)。
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