JP3907954B2 - ボールねじおよびそれを具備する電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駒式のボールねじ、およびこのボールねじを具備する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の電動パワーステアリング装置は、ハンドルの操舵力を電動モータで補うものであり、種々の形式のものがある。その一つとして、車輪の操舵機構に連結された進退自在な操舵軸に対して、ハンドルからラックピニオン機構等の変換機構を介して軸方向移動力を与えると共に、電動モータの出力を、ボールねじを介して軸方向移動力として与えるようにしたものがある。ボールねじには、ボールの循環形式が異なる種々の形式のものがあり、その一種として、駒式と呼ばれるものがある。
【０００３】
図１０は、従来の駒式ボールねじ機構の一例を示す。ボールねじ軸５１は、外ねじ溝５２を外面に有し、回転ナット５３は、外ねじ溝５２に対応する内ねじ溝５４を有していて、両ねじ溝５２，５４の間に嵌合した多数のボール５５を介してボールねじ軸５１に螺合している。回転ナット５３の円筒胴部には、内外の周面に貫通して内ねじ溝５４の一部を切欠く楕円状の嵌合孔５６が穿設され、この嵌合孔５６に、楕円状の駒５７が嵌合している。駒５７は、内ねじ溝５４の隣合う１周部分同士を連結する連結溝５８を形成した部品であり、内ねじ溝５４の略１周の部分と連結溝５８とで、ボール５５の転動路が構成される。転動路内の内外のねじ溝５２，５４間に介在した多数のボール５５は、ねじ溝５２，５４に沿って転動して、駒５７の連結溝５８に案内され、ボールねじ軸５１のねじ山を乗り越えて隣接する内ねじ溝５４に戻り循環可能とされている。
【０００４】
図１１は、上記のような駒式ボールねじにおける回転ナット５３を、内周側から見た展開図を示す。駒式のボールねじにおいては、内ねじ溝５４において、略１周分となる各周の転動路（一点鎖線のハッチングで示す）の間において、駒５７とその隣の駒５７との間に、ボールの存在しない空間である非循環部５９（交差した一点鎖線のハッチングで示す）ができる。
【０００５】
このような駒式ボールねじ機構の組立過程では、図１２に示すように、回転ナット５３内に、ボールねじ軸５１に替わる仮軸６０を、その端部が駒５７の位置に合うようにセットしてから、回転ナット５３内に前記循環路の１周分のボール５５（例えば１７個）を挿入し、これらのボール５５をピンセットで循環路に導くようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなボールねじ機構では、組立時に非循環部５９にボール５５が混入することがある。このように非循環部５９にボール５５が混入したままで使用されると、ボール５５の転動路が破損し、ボールねじがロックする危険性がある。
そこで、このような駒式ボールねじ機構の組立では、上述したボール５５の挿入作業において、作業者は、ボール５５が非循環部５９に入らないように目視で注意を払ったり、転動路に入れるボール個数を管理したりしている。しかし、このような管理や、作業時の注意だけでは、非循環部５９へのボール５５の混入を完全に防止することができず、ボールねじがロックする危険性を十分に回避することが難しい。
【０００７】
この発明の目的は、組立時に非循環部にボールが混入することを確実に防止できるボールねじ、およびそれを具備する電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明のボールねじは、ボールねじ軸と、このボールねじ軸に対向して内周に内ねじ溝を有する回転ナットと、上記ボールねじ軸と内ねじ溝との間に形成された転動路に連なって配置され、上記回転ナットとボールねじ軸の間で力を伝達するための複数のボールと、上記回転ナットに取付けられて内ねじ溝同士を連結する連結溝を有する複数の駒部材とを具え、上記転動路のうち、上記駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部には、この部分を埋める詰め物を配置している。
この構成によると、非循環部に詰め物が配置されているため、組立時における転動路へのボールの挿入作業時に、内ねじ溝の非循環部にボールが混入することが、詰め物によって阻止される。そのため、組立ミス等により、非循環部にボールが混入することがなく、非潤滑部に混在したボールに起因するボールねじのロックが確実に防止される。
【０００９】
この発明において、上記詰め物は、上記非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ上記駒部材間に弾性装着される別体の弾性部材からなるものとしても良い。
このように、詰め物を回転ナットとは別体の部材としたため、回転ナットに詰め物に相当する部分を加工する必要がなく、回転ナットは、詰め物のない一般のボールねじの回転ナットと同じもので済む。また、詰め物は、非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ駒部材間に弾性装着されるものとしたため、詰め物の回転ナットへの装着作業も簡単に行える。
【００１０】
この発明において、上記駒部材に、上記回転ナットの内ねじ溝に係合してこの駒部材を回転ナットに対して軸方向に位置決めするアームを設け、このアームによって上記非循環部を埋めるようにしても良い。
駒部材の位置決めアームは、駒部材の軸方向の位置決めを確実にするためのものである。このように位置決めアームを、非循環部を埋める詰め物に兼用させることにより、位置決めアームを通常よりも長く形成するだけで良く、専用の詰め物を設ける必要がなくて、部品点数が少なくなり、組立工数も削減できる。
【００１１】
上記駒部材は、上記回転ナットに形成された駒部材用開口に回転ナットの内側から嵌め込まれるものとしても良い。このように、内側から嵌め込む構成とすることにより、抜け止めを要することなく、駒部材を簡単に固定できる。
【００１２】
上記駒部材は、上記連結溝を複数有するものとしても良い。このように、一つの駒部材に複数の連結溝を形成することより、個々の連結溝毎に駒部材を設ける場合に比べて、内ねじ溝のピッチを小さくすることができる。そのため、回転ナットの軸方向の長さを長くすることなく、ボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。
【００１３】
上記駒部材を焼結合金によって形成しても良い。このように駒部材を焼結合金製とする場合、射出成形等による成形と焼結によって製造できる。そのため、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良い。これにより、安価な製作が可能である。
【００１４】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ハウジングと、車輪を操舵する操舵機構に連結された操舵軸と、ハンドルからの回転力を、上記操舵軸を長手方向に移動させるための力に変換する変換機構と、上記操舵軸の一部がボールねじ軸となるボールねじと、このボールねじの回転ナットに嵌合された電動モータとを具えたものであって、上記ボールねじを、この発明の上記いずれかの構成のボールねじとしたものである。
この構成により、電動モータの出力を伝えるボールねじを、ロックの発生のない安全なものとすることができ、電動パワーステアリング装置の安全性、信頼性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１に示すように、このボールねじ２０は、ボールねじ軸２１と、回転ナット２２と、複数のボール２３とを具え、回転ナット２２は、ナット本体２２ａに駒部材２４を取付けて構成されている。ボールねじ軸２１は外ねじ溝２５を有する。回転ナット２２は、円筒状に形成されたナット本体２２ａの内周に、外ねじ溝２５に対向する内ねじ溝２６を有する。ボール２３は、ボールねじ軸２１の外ねじ溝２５と回転ナット２２の内ねじ溝２６との間に形成された転動路２７に連なって配置される。回転ナット２２は、外周面における周方向の一部に、ローレット加工等による粗面部２９が形成してあり、モータロータへの結合等に利用される。
【００１６】
駒部材２４は、内ねじ溝２６の隣合う１周部分同士を連結する連結溝２８を設けた部材であり、一つの駒部材２４に、連結溝２８が複数設けられている。各連結溝２８は、各々内ねじ溝２６の互いに異なる１周部分同士の連結を行うものとされ、この実施形態では、内ねじ溝２６の順次隣合う１周部分同士を連結溝２８で連結している。回転ナット２２の内ねじ溝２６は、連結溝２８で連結されることで、１周の連続した周回経路（循環部）となる。したがって、回転ナット２２の内ねじ溝２６は、駒部材２４が設けられた軸方向長さの範囲で、複数条並んだ周回経路（循環部）に分離される。各連結溝２８の深さは、ボール２３が、連結溝２８内でボールねじ軸２１の外ねじ溝２５のねじ山を越えることができる深さとされている。
【００１７】
駒部材２４は、軸方向に離れた２か所でナット本体２２ａに取付けられ、これら２個の駒部材２４は、互いに周方向位置が１８０°離れた位置とされている。２個の駒部材２４の連結溝２８の本数は、互いに異なっていても良い。図１では一つの駒部材２４については連結溝２８を３本とし、他の一つの駒部材２４については連結溝２８を２本としている。一つの回転ナット２２に設けられる駒部材２４の個数は、３個以上であっても良い。
【００１８】
図２は回転ナット２２の内径側を示す展開図、図３はその回転ナット２２の半部を断面して示す分解斜視図である。
回転ナット２２のナット本体２２ａは、駒部材用開口３０が内外周面に貫通して設けられて、この開口３０に駒部材２４が内径側から嵌め込まれる。
【００１９】
駒部材２４は、回転ナット２２の内ねじ溝２６に係合してこの駒部材２４を回転ナット２２のナット本体２２ａに対して軸方向に位置決めする一対のアーム３１，３１を有している。これらアーム３１，３１は、駒部材２４の軸方向の両端に、互いに円周方向の逆方向に突出して設けられている。各アーム３１は、内ねじ溝２６に嵌合する半円状の断面形状に形成されている。なお、内外のねじ溝２５，２６の断面形状は、詳しくはゴシックアーチ状である。
【００２０】
図１（Ｃ）に示すように、駒部材２４における回転ナット周方向の両側縁には、外径側へ立ち上がる一対のガイド壁３６が、駒部材２４の周方向を向く側面に沿って設けられている。これらガイド壁３６は、ナット本体２２ａの駒部材用開口３０の対向する一対の内側面に弾性的に接するものである。これらガイド壁３６の先端が駒部材用開口３０の開口縁に係合する。駒部材２４は、ナット本体２２ａの駒部材用開口３０に内径面側から嵌め込まれ、一対のアーム３１が内ねじ溝２６に嵌合すると共に、ガイド壁３６の先端が、駒部材用開口３０の開口縁に係合することで、ナット本体２２ａに固定される。
【００２１】
駒部材２４の材質は、焼結合金としても良い。駒部材２４を焼結合金製とする場合、通常の製造方法の他に、次のメタル・インジェクション・モールディングにより製造されたものとしても良い。メタル・インジェクション・モールディングによる場合、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形することにより行われる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒する。造粒したペレットは、射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で押し込むことにより成形する。前記金属粉としては、後に浸炭焼入が可能な材質が好ましく、例えば、炭素（Ｃ）が０．３％、ニッケル（Ｎｉ）が１〜２％、残りが鉄（Ｆｅ）からなるものとする。
回転ナット２２のナット本体２２ａも、駒部材２４と同様に焼結合金製としても良い。
【００２２】
内外のねじ溝２５，２６の間に形成される転動路２７のうち、隣接する周回経路（循環部）の各駒部材２４が周方向に隣合って配置される部分（図２に示す内ねじ溝２６の展開図では、一方の駒部材２４の１つのアーム３１と、この駒部材２４に隣接する他方の駒部材２４の１つのアーム３１とで挟まれる部分）は、ボール２３が循環しない非循環部３２となる。この非循環部３２の内ねじ溝２６内の部分は、ナット本体２２ａとは別体の詰め物３３を配置することによって埋められる。この詰め物３３は、内ねじ溝２６の断面形状と略等しい半円形の断面形状となった合成樹脂等の弾性部材からなり、前記非循環部３２における内ねじ溝２６に弾性装着される。
詰め物３３は、弾性部材の代わりに、可撓性を有する部材、つまり容易に塑性変形する部材からなるものとしても良い。また、詰め物３３は、自然状態において直線状のものであっても、または内ねじ溝２６の曲率に応じた円弧状の湾曲状態に形成されてものであっても良い。詰め物３３は弾性部材または可撓性部材からなるため、上記のように直線状のものであっても、内ねじ溝２６に嵌め込み状態に装着することができる。
【００２３】
この構成のボールねじ２０によると、内外のねじ溝２５，２６で形成される転動路２７のうち、２つの駒部材２４に挟まれてボールが循環しない部分となる非循環部３２に詰め物３３を配置したため、組立時に転動路２７へボール２３を挿入する作業において、非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがない。そのため、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうのを確実に防止できる。また、詰め物３３は、非循環部３２の形状に略等しい形状に形成されて、非循環部３２に弾性装着される別体の弾性部材からなるものとしているので、非循環部３２への詰め物３３の配置を容易に行うことができる。
【００２４】
また、駒部材２４は、回転ナット２２に形成された駒部材用開口３０に回転ナット２２の内側から嵌め込まれるものとしているので、抜け止めを要することなく、駒部材２４を回転ナット２２のナット本体２２ａに簡単に固定できる。この駒部材２４は、連結溝２８を複数有するものとしているので、内ねじ溝２６のピッチを小さくすることができ、そのため回転ナット２２の長さを長くすることなくボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。さらに、駒部材２４を焼結合金製としているので、射出成形等の成形と焼結によって製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良い。これにより、安価な製作が可能である。
【００２５】
図４は、この発明の他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの展開図を示す。この実施形態のボールねじ２０は、第１の実施形態（図１〜図３の実施形態）において、駒部材２４に設けられた位置決め用のアーム３１を長くして、第１の実施形態における詰め物３３に兼用し、転動路２７における非循環部３２の内ねじ溝２６側を前記アーム３１によって埋めるようにしている。位置決めアーム３１の長さは、隣合う駒部部材２４の位置決めアーム３１の先端間が、相互に接するか、またはボール径よりも小さな隙間となるように近接するものとしてある。
【００２６】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール２３の挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうことを確実に防止できる。また、駒部材２４に設ける位置決め用のアーム３１を詰め物に兼用して非循環部３２を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立工数の削減される。
【００２７】
図５，図６は、この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじを示す。この実施形態のボールねじ２０は、第１の実施形態（図１〜図３の実施形態）において、各駒部材２４がそれぞれ１つの連結溝２８を有するものとしている。この実施形態における駒部材２４は、第１の実施形態の場合のような位置決め用アームを有しないが、全体が楕円状で、回転ナット２２に形成された同じく楕円状の駒部材用開口３０に、回転ナット２２の外径側から嵌め込んで固定するようにされている。
【００２８】
回転ナット２２は、内径側の展開図を図６に示すように、内外のねじ溝２５，２６で形成される転動路２７のうち、周方向に隣接して並ぶ２つの駒部材２４で挟まれる非循環部３２の内ねじ溝２６側に、第１の実施形態と同様に、合成樹脂等の弾性部材または可撓性部材からなる詰め物３３を弾性装着している。この実施形態におけるその他の構成は、第１の実施形態と同じである。
【００２９】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうことを確実に防止できる。
【００３０】
図７，図８は、この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじを示す。この実施形態のボールねじ２０は、図５〜６に示すように、各駒部材２４が連結溝２８を一つだけ有するものとしたボールねじにおいて、各駒部材２４に、詰め物となるアーム３１を設けたものである。すなわち、この駒部材２４は、図８に示すように回転ナット２２の内ねじ溝２６に嵌合する一対のアーム３１を有する。このアーム３１により、転動路２７のうち、隣接する２つの駒部材２４で挟まれる非循環部３２の内ねじ溝２６側を埋めるようにしている。隣接する２つの駒部材２４のアーム３１の先端は、相互に接するか、または近接している。この実施形態におけるその他の構成は第１の実施形態と同じである。アーム３１は、駒部材２４をナット本体２２ａに対して軸方向に対する位置決め兼用のものであっても、また位置決め機能を有しないものであっても良い。
【００３１】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうのを確実に防止できる。また、駒部材２４に一端に設けるアーム３１で非循環部３２を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立作業も容易になる。
【００３２】
つぎに、このボールねじ２０を具備した電動パワーステアリング装置の一例を説明する。図９は、この電動パワーステアリング装置の破断側面図である。同図において、ハウジング１は、図示しないブラケットを有していて、車体に固定される。ハウジング１内には操舵軸２が貫通し、操舵軸２はその両端にタイロッド３，４が連結されている。タイロッド３，４は、車輪を操舵する操舵機構（図示せず）に連結される。
ハウジング１の一端の近傍から斜め上方に延びるようにハンドル軸５が設けられ、ハンドル軸５は上端にハンドルが連結される。ハンドル軸５は、回転自在に支持されていて、ハンドル軸５の回転は、その下端から変換機構６を介して操舵軸２に、軸方向の移動力として伝達される。変換機構６は、操舵軸２の長手方向の一部で形成されるラック７と、ハンドル軸５の下端に設けられたピニオン（図示せず）とからなり、上記ピニオンは、ハウジング１内でラック７に噛み合う。ハンドル軸５に対して、その操舵トルクを検出する操舵トルク検出器（図示せず）が設けられている。
【００３３】
ハウジング１は、円筒状に形成されたものであり、中央の筒体１ａの両端に端部材１ｂ，１ｃを結合して構成される。ハウジング１内の軸方向の中央部には、電動モータ８のステータ９が設けられている。ステータ９は、コアおよびステータコイルで構成される。ステータ９の内周側には、電動モータ８のロータ１０がギャップを介して設けられている。ロータ１０は、磁性体により円筒状に形成されていて、スリーブ１１の外周に、このスリーブ１１と一体に回転するように取付けられる。このスリーブ１１内に、操舵軸２が軸方向移動自在に挿通されている。電動モータ８は、図示しないモータ制御回路により、前記操舵トルク検出器の検出値に従って制御される。
【００３４】
スリーブ１１の一端、この例ではハンドル軸５側の端部は、軸受１２によりハウジング１内に回転自在に支持されている。軸受１２は、単独の軸受であっても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジアル荷重おおびスラスト荷重の支持が可能なものとされる。
【００３５】
電動モータ８の回転は、ボールねじ２０を介して、操舵軸２に軸方向に移動させる力として伝えられる。ボールねじ２０は、操舵軸２の軸方向の一部がボールねじ軸２１となるものである。ボールねじ２０の回転ナット２２は、その外径部が軸受１６でハウジング１内に回転自在に支持され、かつ電動モータ８のロータ１０の一端が外径面に嵌合している。ロータ１０の回転ナット２２側の端部は、スリーブ１１よりも突出していて、この突出部分が回転ナット２２に嵌合する。また、回転ナット２２は、前記のように外径面に粗面部２９（図１（Ａ））を有していて、この粗面部２９にロータ１０の内径面に嵌合する。
軸受１６は、単独の軸受であっても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジアル荷重およびスラスト荷重の支持が可能なものとされる。軸受１６は、例えばアンギュラ玉軸受等の転がり軸受が用いられ、内輪、外輪、および両輪間に介在した転動体を有するものとされる。
【００３６】
上記構成の動作および作用を説明する。車両が直進状態にあり、ハンドルの回転を停止しているときは、ハンドル軸５の操舵トルク検出器（図示せず）からトルク信号が出力されず、モータ制御手段（図示せず）により電動モータ８は回転停止状態とされる。したがって、この電動パワーステアリング装置は補助操舵力を出力しない状態にある。
ハンドルを操舵すると、ハンドル軸５の操舵トルク検出器からトルク信号が出力され、モータ制御回路の制御により、電動モータ８はロータ１０を回転させる。ロータ１０が回転すると、ロータ１０と共にボールねじ２０の回転ナット２２が回転し、ボールねじ軸２１で一部が構成される好打軸２が軸方向に移動させられ、帆樹操舵力が発生する。
このとき、ボールねじ２０のボール２３は、回転ナット２２の回転に伴い、内外のねじ溝２５，２６間で形成される転動路内で転動する。
このようにして、ハンドルの操舵力が電動モータ８で補われる。
【００３７】
この電動パワーステアリング装置は、このように主要な構成部品であるモータ出力の伝達用のボールねじ２０を上記の構成のものとしたため、ボールねじにおけるロックの発生を防止でき、電動パワーステアリング装置の安全化が図れる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明のボールねじは、転動路のうち、駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部に、この非循環部を埋める詰め物を配置したため、組立時の上記転動路へのボールの挿入作業において、転動路における非循環部にボールが混入してしまうことがなく、非循環部へのボールの混入に起因するボールねじのロックを確実に防止できる。
詰め物が、非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ駒部材間に弾性装着される別体の弾性部材からなる場合は、非循環部への詰め物の配置を容易に行うことができる。
また、駒部材に、回転ナットの内ねじ溝に係合してこの駒部材を回転ナットに対して軸方向に位置決めするアームを設け、このアームによって非循環部を埋めるようにした場合は、駒部材に設ける位置決め用のアームで非循環部を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立作業も容易になる。
駒部材が、回転ナットに形成された駒部材用開口に回転ナットの内側から嵌め込まれるものとした場合は、抜け止めを要することなく、駒部材を簡単に固定できる。
駒部材を、連結溝を複数有するものとした場合は、内ねじ溝のピッチを小さくすることができ、そのため回転ナットの長さを長くすることなくボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。
駒部材を焼結合金によって形成した場合は、射出成形等の成形と焼結によって製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良く、安価な製作が可能である。
この発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力を伝えるボールねじに、この発明のボールねじを用いたため、ボールねじにおけるロックの発生を防止でき、電動パワーステアリング装置の安全化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、各々この発明の一実施形態にかかるボールねじの正面図、断面図、およびその駒部材の斜視図である。
【図２】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図３】同回転ナットの半部を示す分解斜視図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじの正面図および断面図である。
【図６】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、各々同ボールねじにおける駒部材の背面図、側面図、正面図、およびアーム端面図である。
【図９】この発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の破断正面図である。
【図１０】従来のボールねじの断面図である。
【図１１】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図１２】同ボールねじ組立時のボール挿入作業の説明図である。
【符号の説明】
１…ハウジング
２…操舵軸
５…ハンドル軸
６…変換機構
７…ラック
８…電動モータ
９…ステータ
１０…ロータ
１１…スリーブ
２０…ボールねじ
２１…ボールねじ軸
２２…回転ナット
２３…ボール
２４…駒部材
２５…外ねじ溝
２６…内ねじ溝
２７…転動路
２８…連結溝
３０…駒部材用開口
３１…アーム
３２…非循環部
３３…詰め物
【発明の属する技術分野】
この発明は、駒式のボールねじ、およびこのボールねじを具備する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の電動パワーステアリング装置は、ハンドルの操舵力を電動モータで補うものであり、種々の形式のものがある。その一つとして、車輪の操舵機構に連結された進退自在な操舵軸に対して、ハンドルからラックピニオン機構等の変換機構を介して軸方向移動力を与えると共に、電動モータの出力を、ボールねじを介して軸方向移動力として与えるようにしたものがある。ボールねじには、ボールの循環形式が異なる種々の形式のものがあり、その一種として、駒式と呼ばれるものがある。
【０００３】
図１０は、従来の駒式ボールねじ機構の一例を示す。ボールねじ軸５１は、外ねじ溝５２を外面に有し、回転ナット５３は、外ねじ溝５２に対応する内ねじ溝５４を有していて、両ねじ溝５２，５４の間に嵌合した多数のボール５５を介してボールねじ軸５１に螺合している。回転ナット５３の円筒胴部には、内外の周面に貫通して内ねじ溝５４の一部を切欠く楕円状の嵌合孔５６が穿設され、この嵌合孔５６に、楕円状の駒５７が嵌合している。駒５７は、内ねじ溝５４の隣合う１周部分同士を連結する連結溝５８を形成した部品であり、内ねじ溝５４の略１周の部分と連結溝５８とで、ボール５５の転動路が構成される。転動路内の内外のねじ溝５２，５４間に介在した多数のボール５５は、ねじ溝５２，５４に沿って転動して、駒５７の連結溝５８に案内され、ボールねじ軸５１のねじ山を乗り越えて隣接する内ねじ溝５４に戻り循環可能とされている。
【０００４】
図１１は、上記のような駒式ボールねじにおける回転ナット５３を、内周側から見た展開図を示す。駒式のボールねじにおいては、内ねじ溝５４において、略１周分となる各周の転動路（一点鎖線のハッチングで示す）の間において、駒５７とその隣の駒５７との間に、ボールの存在しない空間である非循環部５９（交差した一点鎖線のハッチングで示す）ができる。
【０００５】
このような駒式ボールねじ機構の組立過程では、図１２に示すように、回転ナット５３内に、ボールねじ軸５１に替わる仮軸６０を、その端部が駒５７の位置に合うようにセットしてから、回転ナット５３内に前記循環路の１周分のボール５５（例えば１７個）を挿入し、これらのボール５５をピンセットで循環路に導くようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなボールねじ機構では、組立時に非循環部５９にボール５５が混入することがある。このように非循環部５９にボール５５が混入したままで使用されると、ボール５５の転動路が破損し、ボールねじがロックする危険性がある。
そこで、このような駒式ボールねじ機構の組立では、上述したボール５５の挿入作業において、作業者は、ボール５５が非循環部５９に入らないように目視で注意を払ったり、転動路に入れるボール個数を管理したりしている。しかし、このような管理や、作業時の注意だけでは、非循環部５９へのボール５５の混入を完全に防止することができず、ボールねじがロックする危険性を十分に回避することが難しい。
【０００７】
この発明の目的は、組立時に非循環部にボールが混入することを確実に防止できるボールねじ、およびそれを具備する電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明のボールねじは、ボールねじ軸と、このボールねじ軸に対向して内周に内ねじ溝を有する回転ナットと、上記ボールねじ軸と内ねじ溝との間に形成された転動路に連なって配置され、上記回転ナットとボールねじ軸の間で力を伝達するための複数のボールと、上記回転ナットに取付けられて内ねじ溝同士を連結する連結溝を有する複数の駒部材とを具え、上記転動路のうち、上記駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部には、この部分を埋める詰め物を配置している。
この構成によると、非循環部に詰め物が配置されているため、組立時における転動路へのボールの挿入作業時に、内ねじ溝の非循環部にボールが混入することが、詰め物によって阻止される。そのため、組立ミス等により、非循環部にボールが混入することがなく、非潤滑部に混在したボールに起因するボールねじのロックが確実に防止される。
【０００９】
この発明において、上記詰め物は、上記非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ上記駒部材間に弾性装着される別体の弾性部材からなるものとしても良い。
このように、詰め物を回転ナットとは別体の部材としたため、回転ナットに詰め物に相当する部分を加工する必要がなく、回転ナットは、詰め物のない一般のボールねじの回転ナットと同じもので済む。また、詰め物は、非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ駒部材間に弾性装着されるものとしたため、詰め物の回転ナットへの装着作業も簡単に行える。
【００１０】
この発明において、上記駒部材に、上記回転ナットの内ねじ溝に係合してこの駒部材を回転ナットに対して軸方向に位置決めするアームを設け、このアームによって上記非循環部を埋めるようにしても良い。
駒部材の位置決めアームは、駒部材の軸方向の位置決めを確実にするためのものである。このように位置決めアームを、非循環部を埋める詰め物に兼用させることにより、位置決めアームを通常よりも長く形成するだけで良く、専用の詰め物を設ける必要がなくて、部品点数が少なくなり、組立工数も削減できる。
【００１１】
上記駒部材は、上記回転ナットに形成された駒部材用開口に回転ナットの内側から嵌め込まれるものとしても良い。このように、内側から嵌め込む構成とすることにより、抜け止めを要することなく、駒部材を簡単に固定できる。
【００１２】
上記駒部材は、上記連結溝を複数有するものとしても良い。このように、一つの駒部材に複数の連結溝を形成することより、個々の連結溝毎に駒部材を設ける場合に比べて、内ねじ溝のピッチを小さくすることができる。そのため、回転ナットの軸方向の長さを長くすることなく、ボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。
【００１３】
上記駒部材を焼結合金によって形成しても良い。このように駒部材を焼結合金製とする場合、射出成形等による成形と焼結によって製造できる。そのため、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良い。これにより、安価な製作が可能である。
【００１４】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ハウジングと、車輪を操舵する操舵機構に連結された操舵軸と、ハンドルからの回転力を、上記操舵軸を長手方向に移動させるための力に変換する変換機構と、上記操舵軸の一部がボールねじ軸となるボールねじと、このボールねじの回転ナットに嵌合された電動モータとを具えたものであって、上記ボールねじを、この発明の上記いずれかの構成のボールねじとしたものである。
この構成により、電動モータの出力を伝えるボールねじを、ロックの発生のない安全なものとすることができ、電動パワーステアリング装置の安全性、信頼性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１に示すように、このボールねじ２０は、ボールねじ軸２１と、回転ナット２２と、複数のボール２３とを具え、回転ナット２２は、ナット本体２２ａに駒部材２４を取付けて構成されている。ボールねじ軸２１は外ねじ溝２５を有する。回転ナット２２は、円筒状に形成されたナット本体２２ａの内周に、外ねじ溝２５に対向する内ねじ溝２６を有する。ボール２３は、ボールねじ軸２１の外ねじ溝２５と回転ナット２２の内ねじ溝２６との間に形成された転動路２７に連なって配置される。回転ナット２２は、外周面における周方向の一部に、ローレット加工等による粗面部２９が形成してあり、モータロータへの結合等に利用される。
【００１６】
駒部材２４は、内ねじ溝２６の隣合う１周部分同士を連結する連結溝２８を設けた部材であり、一つの駒部材２４に、連結溝２８が複数設けられている。各連結溝２８は、各々内ねじ溝２６の互いに異なる１周部分同士の連結を行うものとされ、この実施形態では、内ねじ溝２６の順次隣合う１周部分同士を連結溝２８で連結している。回転ナット２２の内ねじ溝２６は、連結溝２８で連結されることで、１周の連続した周回経路（循環部）となる。したがって、回転ナット２２の内ねじ溝２６は、駒部材２４が設けられた軸方向長さの範囲で、複数条並んだ周回経路（循環部）に分離される。各連結溝２８の深さは、ボール２３が、連結溝２８内でボールねじ軸２１の外ねじ溝２５のねじ山を越えることができる深さとされている。
【００１７】
駒部材２４は、軸方向に離れた２か所でナット本体２２ａに取付けられ、これら２個の駒部材２４は、互いに周方向位置が１８０°離れた位置とされている。２個の駒部材２４の連結溝２８の本数は、互いに異なっていても良い。図１では一つの駒部材２４については連結溝２８を３本とし、他の一つの駒部材２４については連結溝２８を２本としている。一つの回転ナット２２に設けられる駒部材２４の個数は、３個以上であっても良い。
【００１８】
図２は回転ナット２２の内径側を示す展開図、図３はその回転ナット２２の半部を断面して示す分解斜視図である。
回転ナット２２のナット本体２２ａは、駒部材用開口３０が内外周面に貫通して設けられて、この開口３０に駒部材２４が内径側から嵌め込まれる。
【００１９】
駒部材２４は、回転ナット２２の内ねじ溝２６に係合してこの駒部材２４を回転ナット２２のナット本体２２ａに対して軸方向に位置決めする一対のアーム３１，３１を有している。これらアーム３１，３１は、駒部材２４の軸方向の両端に、互いに円周方向の逆方向に突出して設けられている。各アーム３１は、内ねじ溝２６に嵌合する半円状の断面形状に形成されている。なお、内外のねじ溝２５，２６の断面形状は、詳しくはゴシックアーチ状である。
【００２０】
図１（Ｃ）に示すように、駒部材２４における回転ナット周方向の両側縁には、外径側へ立ち上がる一対のガイド壁３６が、駒部材２４の周方向を向く側面に沿って設けられている。これらガイド壁３６は、ナット本体２２ａの駒部材用開口３０の対向する一対の内側面に弾性的に接するものである。これらガイド壁３６の先端が駒部材用開口３０の開口縁に係合する。駒部材２４は、ナット本体２２ａの駒部材用開口３０に内径面側から嵌め込まれ、一対のアーム３１が内ねじ溝２６に嵌合すると共に、ガイド壁３６の先端が、駒部材用開口３０の開口縁に係合することで、ナット本体２２ａに固定される。
【００２１】
駒部材２４の材質は、焼結合金としても良い。駒部材２４を焼結合金製とする場合、通常の製造方法の他に、次のメタル・インジェクション・モールディングにより製造されたものとしても良い。メタル・インジェクション・モールディングによる場合、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形することにより行われる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒する。造粒したペレットは、射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で押し込むことにより成形する。前記金属粉としては、後に浸炭焼入が可能な材質が好ましく、例えば、炭素（Ｃ）が０．３％、ニッケル（Ｎｉ）が１〜２％、残りが鉄（Ｆｅ）からなるものとする。
回転ナット２２のナット本体２２ａも、駒部材２４と同様に焼結合金製としても良い。
【００２２】
内外のねじ溝２５，２６の間に形成される転動路２７のうち、隣接する周回経路（循環部）の各駒部材２４が周方向に隣合って配置される部分（図２に示す内ねじ溝２６の展開図では、一方の駒部材２４の１つのアーム３１と、この駒部材２４に隣接する他方の駒部材２４の１つのアーム３１とで挟まれる部分）は、ボール２３が循環しない非循環部３２となる。この非循環部３２の内ねじ溝２６内の部分は、ナット本体２２ａとは別体の詰め物３３を配置することによって埋められる。この詰め物３３は、内ねじ溝２６の断面形状と略等しい半円形の断面形状となった合成樹脂等の弾性部材からなり、前記非循環部３２における内ねじ溝２６に弾性装着される。
詰め物３３は、弾性部材の代わりに、可撓性を有する部材、つまり容易に塑性変形する部材からなるものとしても良い。また、詰め物３３は、自然状態において直線状のものであっても、または内ねじ溝２６の曲率に応じた円弧状の湾曲状態に形成されてものであっても良い。詰め物３３は弾性部材または可撓性部材からなるため、上記のように直線状のものであっても、内ねじ溝２６に嵌め込み状態に装着することができる。
【００２３】
この構成のボールねじ２０によると、内外のねじ溝２５，２６で形成される転動路２７のうち、２つの駒部材２４に挟まれてボールが循環しない部分となる非循環部３２に詰め物３３を配置したため、組立時に転動路２７へボール２３を挿入する作業において、非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがない。そのため、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうのを確実に防止できる。また、詰め物３３は、非循環部３２の形状に略等しい形状に形成されて、非循環部３２に弾性装着される別体の弾性部材からなるものとしているので、非循環部３２への詰め物３３の配置を容易に行うことができる。
【００２４】
また、駒部材２４は、回転ナット２２に形成された駒部材用開口３０に回転ナット２２の内側から嵌め込まれるものとしているので、抜け止めを要することなく、駒部材２４を回転ナット２２のナット本体２２ａに簡単に固定できる。この駒部材２４は、連結溝２８を複数有するものとしているので、内ねじ溝２６のピッチを小さくすることができ、そのため回転ナット２２の長さを長くすることなくボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。さらに、駒部材２４を焼結合金製としているので、射出成形等の成形と焼結によって製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良い。これにより、安価な製作が可能である。
【００２５】
図４は、この発明の他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの展開図を示す。この実施形態のボールねじ２０は、第１の実施形態（図１〜図３の実施形態）において、駒部材２４に設けられた位置決め用のアーム３１を長くして、第１の実施形態における詰め物３３に兼用し、転動路２７における非循環部３２の内ねじ溝２６側を前記アーム３１によって埋めるようにしている。位置決めアーム３１の長さは、隣合う駒部部材２４の位置決めアーム３１の先端間が、相互に接するか、またはボール径よりも小さな隙間となるように近接するものとしてある。
【００２６】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール２３の挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうことを確実に防止できる。また、駒部材２４に設ける位置決め用のアーム３１を詰め物に兼用して非循環部３２を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立工数の削減される。
【００２７】
図５，図６は、この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじを示す。この実施形態のボールねじ２０は、第１の実施形態（図１〜図３の実施形態）において、各駒部材２４がそれぞれ１つの連結溝２８を有するものとしている。この実施形態における駒部材２４は、第１の実施形態の場合のような位置決め用アームを有しないが、全体が楕円状で、回転ナット２２に形成された同じく楕円状の駒部材用開口３０に、回転ナット２２の外径側から嵌め込んで固定するようにされている。
【００２８】
回転ナット２２は、内径側の展開図を図６に示すように、内外のねじ溝２５，２６で形成される転動路２７のうち、周方向に隣接して並ぶ２つの駒部材２４で挟まれる非循環部３２の内ねじ溝２６側に、第１の実施形態と同様に、合成樹脂等の弾性部材または可撓性部材からなる詰め物３３を弾性装着している。この実施形態におけるその他の構成は、第１の実施形態と同じである。
【００２９】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうことを確実に防止できる。
【００３０】
図７，図８は、この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじを示す。この実施形態のボールねじ２０は、図５〜６に示すように、各駒部材２４が連結溝２８を一つだけ有するものとしたボールねじにおいて、各駒部材２４に、詰め物となるアーム３１を設けたものである。すなわち、この駒部材２４は、図８に示すように回転ナット２２の内ねじ溝２６に嵌合する一対のアーム３１を有する。このアーム３１により、転動路２７のうち、隣接する２つの駒部材２４で挟まれる非循環部３２の内ねじ溝２６側を埋めるようにしている。隣接する２つの駒部材２４のアーム３１の先端は、相互に接するか、または近接している。この実施形態におけるその他の構成は第１の実施形態と同じである。アーム３１は、駒部材２４をナット本体２２ａに対して軸方向に対する位置決め兼用のものであっても、また位置決め機能を有しないものであっても良い。
【００３１】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうのを確実に防止できる。また、駒部材２４に一端に設けるアーム３１で非循環部３２を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立作業も容易になる。
【００３２】
つぎに、このボールねじ２０を具備した電動パワーステアリング装置の一例を説明する。図９は、この電動パワーステアリング装置の破断側面図である。同図において、ハウジング１は、図示しないブラケットを有していて、車体に固定される。ハウジング１内には操舵軸２が貫通し、操舵軸２はその両端にタイロッド３，４が連結されている。タイロッド３，４は、車輪を操舵する操舵機構（図示せず）に連結される。
ハウジング１の一端の近傍から斜め上方に延びるようにハンドル軸５が設けられ、ハンドル軸５は上端にハンドルが連結される。ハンドル軸５は、回転自在に支持されていて、ハンドル軸５の回転は、その下端から変換機構６を介して操舵軸２に、軸方向の移動力として伝達される。変換機構６は、操舵軸２の長手方向の一部で形成されるラック７と、ハンドル軸５の下端に設けられたピニオン（図示せず）とからなり、上記ピニオンは、ハウジング１内でラック７に噛み合う。ハンドル軸５に対して、その操舵トルクを検出する操舵トルク検出器（図示せず）が設けられている。
【００３３】
ハウジング１は、円筒状に形成されたものであり、中央の筒体１ａの両端に端部材１ｂ，１ｃを結合して構成される。ハウジング１内の軸方向の中央部には、電動モータ８のステータ９が設けられている。ステータ９は、コアおよびステータコイルで構成される。ステータ９の内周側には、電動モータ８のロータ１０がギャップを介して設けられている。ロータ１０は、磁性体により円筒状に形成されていて、スリーブ１１の外周に、このスリーブ１１と一体に回転するように取付けられる。このスリーブ１１内に、操舵軸２が軸方向移動自在に挿通されている。電動モータ８は、図示しないモータ制御回路により、前記操舵トルク検出器の検出値に従って制御される。
【００３４】
スリーブ１１の一端、この例ではハンドル軸５側の端部は、軸受１２によりハウジング１内に回転自在に支持されている。軸受１２は、単独の軸受であっても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジアル荷重おおびスラスト荷重の支持が可能なものとされる。
【００３５】
電動モータ８の回転は、ボールねじ２０を介して、操舵軸２に軸方向に移動させる力として伝えられる。ボールねじ２０は、操舵軸２の軸方向の一部がボールねじ軸２１となるものである。ボールねじ２０の回転ナット２２は、その外径部が軸受１６でハウジング１内に回転自在に支持され、かつ電動モータ８のロータ１０の一端が外径面に嵌合している。ロータ１０の回転ナット２２側の端部は、スリーブ１１よりも突出していて、この突出部分が回転ナット２２に嵌合する。また、回転ナット２２は、前記のように外径面に粗面部２９（図１（Ａ））を有していて、この粗面部２９にロータ１０の内径面に嵌合する。
軸受１６は、単独の軸受であっても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジアル荷重およびスラスト荷重の支持が可能なものとされる。軸受１６は、例えばアンギュラ玉軸受等の転がり軸受が用いられ、内輪、外輪、および両輪間に介在した転動体を有するものとされる。
【００３６】
上記構成の動作および作用を説明する。車両が直進状態にあり、ハンドルの回転を停止しているときは、ハンドル軸５の操舵トルク検出器（図示せず）からトルク信号が出力されず、モータ制御手段（図示せず）により電動モータ８は回転停止状態とされる。したがって、この電動パワーステアリング装置は補助操舵力を出力しない状態にある。
ハンドルを操舵すると、ハンドル軸５の操舵トルク検出器からトルク信号が出力され、モータ制御回路の制御により、電動モータ８はロータ１０を回転させる。ロータ１０が回転すると、ロータ１０と共にボールねじ２０の回転ナット２２が回転し、ボールねじ軸２１で一部が構成される好打軸２が軸方向に移動させられ、帆樹操舵力が発生する。
このとき、ボールねじ２０のボール２３は、回転ナット２２の回転に伴い、内外のねじ溝２５，２６間で形成される転動路内で転動する。
このようにして、ハンドルの操舵力が電動モータ８で補われる。
【００３７】
この電動パワーステアリング装置は、このように主要な構成部品であるモータ出力の伝達用のボールねじ２０を上記の構成のものとしたため、ボールねじにおけるロックの発生を防止でき、電動パワーステアリング装置の安全化が図れる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明のボールねじは、転動路のうち、駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部に、この非循環部を埋める詰め物を配置したため、組立時の上記転動路へのボールの挿入作業において、転動路における非循環部にボールが混入してしまうことがなく、非循環部へのボールの混入に起因するボールねじのロックを確実に防止できる。
詰め物が、非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ駒部材間に弾性装着される別体の弾性部材からなる場合は、非循環部への詰め物の配置を容易に行うことができる。
また、駒部材に、回転ナットの内ねじ溝に係合してこの駒部材を回転ナットに対して軸方向に位置決めするアームを設け、このアームによって非循環部を埋めるようにした場合は、駒部材に設ける位置決め用のアームで非循環部を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立作業も容易になる。
駒部材が、回転ナットに形成された駒部材用開口に回転ナットの内側から嵌め込まれるものとした場合は、抜け止めを要することなく、駒部材を簡単に固定できる。
駒部材を、連結溝を複数有するものとした場合は、内ねじ溝のピッチを小さくすることができ、そのため回転ナットの長さを長くすることなくボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。
駒部材を焼結合金によって形成した場合は、射出成形等の成形と焼結によって製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良く、安価な製作が可能である。
この発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力を伝えるボールねじに、この発明のボールねじを用いたため、ボールねじにおけるロックの発生を防止でき、電動パワーステアリング装置の安全化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、各々この発明の一実施形態にかかるボールねじの正面図、断面図、およびその駒部材の斜視図である。
【図２】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図３】同回転ナットの半部を示す分解斜視図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじの正面図および断面図である。
【図６】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、各々同ボールねじにおける駒部材の背面図、側面図、正面図、およびアーム端面図である。
【図９】この発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の破断正面図である。
【図１０】従来のボールねじの断面図である。
【図１１】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図１２】同ボールねじ組立時のボール挿入作業の説明図である。
【符号の説明】
１…ハウジング
２…操舵軸
５…ハンドル軸
６…変換機構
７…ラック
８…電動モータ
９…ステータ
１０…ロータ
１１…スリーブ
２０…ボールねじ
２１…ボールねじ軸
２２…回転ナット
２３…ボール
２４…駒部材
２５…外ねじ溝
２６…内ねじ溝
２７…転動路
２８…連結溝
３０…駒部材用開口
３１…アーム
３２…非循環部
３３…詰め物
Claims (6)
- ボールねじ軸と、このボールねじ軸に対向して内周に内ねじ溝を有する回転ナットと、上記ボールねじ軸と内ねじ溝との間に形成された転動路に連なって配置され、上記回転ナットとボールねじ軸の間で力を伝達するための複数のボールと、上記回転ナットに取付けられて内ねじ溝同士を連結する連結溝を有する複数の駒部材とを備えたボールねじにおいて、
上記転動路のうち、上記駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部に、この非循環部を埋める詰め物を配置し、上記詰め物は、上記非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ上記駒部材間に弾性装着される別体の弾性部材からなることを特徴とするボールねじ。 - ボールねじ軸と、このボールねじ軸に対向して内周に内ねじ溝を有する回転ナットと、上記ボールねじ軸と内ねじ溝との間に形成された転動路に連なって配置され、上記回転ナットとボールねじ軸の間で力を伝達するための複数のボールと、上記回転ナットに取付けられて内ねじ溝同士を連結する連結溝を有する複数の駒部材とを備えたボールねじにおいて、
上記転動路のうち、上記駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部に、この非循環部を埋める詰め物を配置し、この詰め物として、上記駒部材に、上記回転ナットの内ねじ溝に係合してこの駒部材を回転ナットに対して軸方向に位置決めするアームを設け、このアームによって上記非循環部を埋めるようにしたボールねじ。 - 上記駒部材は、上記回転ナットに形成された駒部材用開口に回転ナットの内側から嵌め込まれるものとした請求項１または請求項２に記載のボールねじ。
- 上記駒部材は、上記連結溝を複数有するものとした請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のボールねじ。
- 上記駒部材を焼結合金によって形成した請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のボールねじ。
- ハウジングと、車輪を操舵する操舵機構に連結された操舵軸と、ハンドルからの回転力を、上記操舵軸を長手方向に移動させるための力に変換する変換機構と、上記操舵軸の一部がボールねじ軸となるボールねじと、このボールねじの回転ナットに嵌合された電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、上記ボールねじを、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のボールねじとしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (2)
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