(57)【要約】【課題】リターンチューブホルダを取付けるためのねじ穴加工および防炭処理を不要にするとともに、リターンチューブホルダの幅を小さくできるボールねじ装置を提供する。【解決手段】ボールねじ軸１１およびボールナット１２の各ボール転動溝間に形成されたボール転動軌道１３を転動する多数のボール１４と、ボールをボール転動軌道の一端側から他端側に戻すリターンチューブ１５とを備え、ボールナットの外周に、リターンチューブをボールナットに保持するリターンチューブホルダ１８を装着する装着部を円周状に設け、リターンチューブホルダを、装着部に巻付けられるリング状のワンタッチバンド２５で構成した。【選択図】図１
2010031930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のボール転動溝を形成したボールねじ軸と、該ボールねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を内周面に形成したボールナットと、前記ボールねじ軸およびボールナットの各ボール転動溝間に形成されたボール転動軌道を転動する多数のボールと、該ボールを前記ボール転動軌道の一端側から他端側に戻すリターンチューブとを備え、
前記ボールナットの外周に、前記リターンチューブを前記ボールナットに保持するリターンチューブホルダを装着する装着部を円周状に設け、
前記リターンチューブホルダを、前記装着部に巻付けられるリング状のワンタッチバンドで構成した
ことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ワンタッチバンドは、帯状の金属からなるバンド本体を備え、該バンド本体の一部を塑性変形させることによって前記リターンチューブを前記ボールナットの外面に固定的に保持するようにしたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記ボールナットの一端外周には、回転部材を圧入取付けする取付け周面を有していることを特徴とするボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リターンチューブ式のボールねじ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リターンチューブ式のボールねじ装置は、一般に、外周面に螺旋状のボール転動溝を形成したボールねじ軸と、このボールねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を内周面に形成したボールナットと、これらボールねじ軸およびボールナットのボール転動溝間に形成されたボール転動軌道を転動する多数のボールと、ボール転動軌道を転動したボールをボール転動軌道の一端側から他端側に戻すリターンチューブとによって構成されている。この種のボールねじ装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載のボールねじ装置においては、リターンチューブをボールナットの外周に取付けるために、ボールナットの外周の円周上一部に平坦な取付け座が形成され、この取付け座にボール転動軌道の一端側と他端側に開口する挿入孔が形成されている。そして、これら挿入孔に略Ｕ字状のリターンチューブの両端脚部が挿入され、その状態で、リターンチューブをボールねじナットの取付け座に固定するリターンチューブホルダが取付け座にねじ止めされるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−３５３８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１に記載されているようなボールねじ装置においては、ボールナットの取付け座に、リターンチューブホルダをねじ止めするためのねじ穴を加工する必要があり、しかも、ボールナットを熱処理する際に、ねじ穴に防炭処理を施す必要がある。このようなねじ穴加工および防炭処理によって、ボールねじ装置がコストアップする要因になっている。
【０００５】
また、ねじ穴はボールナットのボール転動軌道の外方に設ける必要があるため、リターンチューブホルダの形状がボールナットの軸方向に長くなり、これに伴ってリターンチューブホルダを取付けるための取付け座もボールナットの軸方向に長くなる。従って、例えば、ボールナットの一端外周に歯車等の回転部材を一体的に圧入取付けし、ボールナットの外周基準で回転部材を仕上げ加工するような場合に、ボールナットの取付け座によって回転部材の端面に当接する当接端面に切欠き部が存在することになる。このために、回転部材の端面を全周でボールナットの当接端面に当接することができなくなり、ボールナットの外周基準で回転部材を加工すると、振れ精度を向上することが難しい問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、リターンチューブホルダを取付けるためのねじ穴加工および防炭処理を不要にするとともに、リターンチューブホルダのボールナット軸方向の幅を小さくできるボールねじ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、外周面に螺旋状のボール転動溝を形成したボールねじ軸と、該ボールねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を内周面に形成したボールナットと、前記ボールねじ軸およびボールナットの各ボール転動溝間に形成されたボール転動軌道を転動する多数のボールと、該ボールを前記ボール転動軌道の一端側から他端側に戻すリターンチューブとを備え、前記ボールナットの外周に、前記リターンチューブを前記ボールナットに保持するリターンチューブホルダを装着する装着部を円周状に設け、前記リターンチューブホルダを、前記装着部に巻付けられるリング状のワンタッチバンドで構成したことである。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記ワンタッチバンドは、  帯状の金属からなるバンド本体を備え、該バンド本体の一部を塑性変形させることによって前記リターンチューブを前記ボールナットの外面に固定的に保持するようにしたことである。
【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記ボールナットの一端外周には、回転部材を圧入取付けする取付け周面を有していることである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、ボールナットの外周に、リターンチューブをボールナットに保持するリターンチューブホルダを装着する装着部を円周状に設け、リターンチューブホルダを、装着部に巻付けられるリング状のワンタッチバンドで構成したので、リターンチューブをワンタッチバンドによってボールナットに容易に組み立てることができ、しかも、リターンチューブホルダを取付けるために、ボールナットにねじ穴加工および防炭処理を行う必要がないので、ボールねじ装置の製造コストを低減することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、ワンタッチバンドは、帯状の金属からなるバンド本体の一部を塑性変形させることによってリターンチューブをボールナットの外面に固定的に保持するようにしたので、簡単な操作でリターンチューブをボールナットに保持することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、ボールナットの一端外周には、回転部材を圧入取付けする取付け周面を有しているので、取付け周面に圧入した回転部材の端面をボールナットの全周で取付け端面に当接することができるようになり、ボールナットの外周基準で回転部材を高精度に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は、本実施の形態に係るボールねじ装置１０を示すもので、ボールねじ装置１０は、外周面にボール転動溝１１ａを螺旋状に形成したボールねじ軸１１と、内周面にボール転動溝１２ａを螺旋状に形成したボールナット１２とを備えている。ボールねじ軸１１のボール転動溝１１ａとボールナット１２のボール転動溝１２ａとの間で形成されるボール転動軌道１３内には、多数のボール１４が転動可能に設けられている。ボール転動軌道１３を転動したボール１４は、ボールナット１２に取付けられたリターンチューブ１５内を通ってボール転動軌道１３に戻されるようになっている。
【００１４】
リターンチューブ１５を取付けるために、ボールナット１２の外周面１６の円周上一部には、平坦状に切欠いた取付け座１７がボールナット１２の軸方向の中央部に形成され、この取付け座１７にリターンチューブ１５がリターンチューブホルダ１８によって、ボールナット１２に固定的に保持されるようになっている。
【００１５】
リターンチューブホルダ１８は、後述するワンタッチバンド２５で構成されている。ワンタッチバンド２５をボールナット１２に装着するために、ボールナット１２の外周面１６の軸方向の中央部には、装着部としての装着溝１９が円周状に形成されている。
【００１６】
リターンチューブ１５は金属からなるパイプを略Ｕ字状に曲げ加工して形成されており、中央部に直線部１５ａと、両端部に直線部１５ａより直角に折り曲げられた両端脚部１５ｂ、１５ｃを有している。
【００１７】
ボールナット１２の外周面１６には、リターンチューブ１５の両端脚部１５ｂ、１５ｃを挿入する２つのチューブ挿入孔２１、２２が互いに平行に形成されている。２つのチューブ挿入孔２１、２２は、ボールナット１２の軸線方向に所定間隔隔てた位置に、それぞれボール転動軌道１３の接線方向に向けて開口されている。
【００１８】
これらボールナット１２の２つのチューブ挿入孔２１、２２にリターンチューブ１５の両端脚部１５ｂ、１５ｃが挿入されることにより、ボールねじ軸１１とボールナット１２との間で形成されるボール転動軌道１３の一端側と他端側が、リターンチューブ１５により互いに接続されて無限軌道が構成される。これにより、例えば、ボールナット１２が回転されると、ボール１４を転動させながらボールねじ軸１１が軸方向に移動され、ボール１４はボールナット１２の回転方向に応じて、ボール転動軌道１３の一端側もしくは他端側よりリターンチューブ１５内に押し出され、リターンチューブ１５によりリターンされて再びボール転動軌道１３内に戻される。
【００１９】
ボールナット１２の一端には、歯車等の回転部材２３を圧入取付けするための取付け周面２４が外周面１６と同心的に形成され、この取付け周面２４は外周面１６より小径となっており、外周面１６と取付け周面２４との間には全周に亘って切欠きのない当接端面２４ａが形成されている。
【００２０】
ワンタッチバンド２５は、ワンタッチでリターンチューブ１５をボールナット１２の外周に保持できるように、ボールナット１２の外周に巻付けられるもので、公知（市販）のワンタッチバンドを利用することができる。図３は、ワンタッチバンド２５の一例を示すもので、ワンタッチバンド２５は、帯状の金属からなるバンド本体２５ａを備え、バンド本体２５ａの一端側に設けた係止穴２５ｂに、バンド本体２５ａの他端側に設けた係止爪２５ｃを係止させることにより、バンド本体２５ａをリング状に形成できるようにしている。リング状に形成されたバンド本体２５ａの円周上の一部には、バンド本体２５ａをボールナット１２の外周に巻付けた状態で、バンド本体２５ａの周方向長さを縮めるために塑性変形される略Ｕ字状の塑性変形部２５ｄが設けられている。塑性変形部２５ｄの両側を互いに接近する方向に塑性変形させることにより、リング状のバンド本体２５ａが縮径され、リターンチューブ１５がボールナット１２の取付け座１７に固定的に保持される。
【００２１】
上記した構成のボールねじ装置１０によれば、ワンタッチバンド２５によってボールナット１２にリターンチューブ１５を保持できるようにしたので、リターンチューブ１５の組み立てを容易に行うことができる。また、リターンチューブホルダ１８（ワンタッチバンド２５）を取付けるために、ボールナット１２にねじ穴加工および防炭処理を行う必要がないので、ボールナット１２、延いてはボールねじ装置１０の製造コストを低減することができる。
【００２２】
しかも、ワンタッチバンド２５によってリターンチューブホルダ１８を構成したことにより、リターンチューブホルダ１８のボールナット軸方向の幅を小さくすることができ、ボールナット１２の外周面１６の全長に亘って取付け座１７を設ける必要がない。このため、ボールナット１２の当接端面２４ａに切欠きが存在せず、取付け周面２４に圧入される歯車等の回転部材２３をボールナット１２の当接端面２４ａの全周で当接させることができるようになる。従って、回転部材２３をボールナット１２の取付け周面２４に圧入した後に、歯車（回転部材２３）の歯部等をボールナット１２の外周を加工基準にして高精度に仕上げ加工することができ、歯車（回転部材２３）とボールナット１２との同心精度を向上することができる。
【００２３】
上記した構成のボールねじ装置１０は、電動モータによって回転されるボールナット１２の回転運動をラック軸の軸方向運動に変換する電動パワーステアリング装置のボールねじ装置として用いることができる。すなわち、図４に示すように、電動パワーステアリング装置３０は、転舵輪３２を転舵するためにステアリングホイール３３に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト３４と、ステアリングシャフト３４からの操舵トルクにより転舵輪３２を転舵する、例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構３５と、ステアリングシャフト３４と操舵機構３５とを連結する軸継手としての中間軸３６とを備えている。
【００２４】
操舵機構３５は、入力軸としてのピニオン軸３７と、自動車の横方向（直進方向と直交する方向）に延びる転舵軸としてのラック軸３８と、ピニオン軸３７およびラック軸３８を支持するハウジング４０とを有している。ピニオン軸３７は、ハウジング４０に回動可能に支持され、ラック軸３８は、ハウジング４０に直線往復移動可能に支持されている。ピニオン軸３７のピニオン歯３７ａは、ラック軸３８のラック歯３８ａに噛合されている。ラック軸３８の両端部は、タイロッドおよびナックルアームを介して転舵輪３２に連結されている。
【００２５】
これにより、ステアリングホイール３３が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト３４等を介して操舵機構３５に伝達され、ピニオン軸３７が回転される。ピニオン軸３７の回転は、ピニオン歯３７ａおよびラック歯３８ａによって、ラック軸３８の直線移動に変換され、これによって転舵輪３２が転舵される。
【００２６】
ラック軸３８には、ボールねじ装置１０のボールねじ軸１１が一体的に形成され、ボールねじ軸１１にボール１４を介して螺合するボールナット１２が、ラック軸３８と同心的にハウジング４０に回転のみ可能に支持されている。
【００２７】
また、電動パワーステアリング装置３０には、操舵トルクを検出するトルクセンサ４５と、トルクセンサ４５の出力に基づいて制御され操舵トルクをアシストする電動モータ４６と、電動モータ４６の回転を減速してボールナット１２に伝達する歯車減速機構５０が設けられている。歯車減速機構５０は、電動モータ４６によって駆動される駆動歯車５１と、ボールナット１２の外周に一体的に圧入取付けされた被動歯車５２と、駆動歯車５１と被動歯車５２に噛合され、駆動歯車５１の回転を被動歯車５２に伝達するアイドル歯車５３とによって構成されている。
【００２８】
従って、ステアリングホイール３３が操舵されると、操舵トルクがピニオン軸３７に伝達され、ピニオン軸３７に伝達された操舵トルクはトルクセンサ４５によって検出される。そして、トルクセンサ４５の出力に基づいて電動モータ４６の回転が制御される。
【００２９】
電動モータ４６の回転によって駆動歯車５１、アイドル歯車５３および被動歯車５２を介してボールナット１２が回転され、ボールナット１２の回転により、ボール１４を介してボールねじ軸１４（ラック軸３８）が軸方向に移動され、ラック軸３８の両端部に連結されたタイロッドおよびナックルアームを介して転舵輪３２が転舵される。
【００３０】
上記した実施の形態においては、ワンタッチバンド２５として、リング状に形成されたバンド本体２５ａの円周上の一部に設けた略Ｕ字状の塑性変形部２５ｄを塑性変形させて縮径させる例について述べたが、ワンタッチバンド２５は実施の形態のものに限定されるものではなく、例えば、特開２００８−９５９２３号公報に記載されているように、帯状の金属片の一端を折り返すように塑性変形させて縮径させる構成のものを用いることができる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係るボールねじ装置を示す平面図である。
【図２】図１の略２−２線に沿って切断したボールねじ装置の断面図である。
【図３】ワンタッチバンドの一例を示す図である。
【図４】ボールねじ装置を電動パワーステアリング装置に適用した概要図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…ボールねじ装置、１１…ボールねじ軸、１１ａ…ボール転動溝、１２…ボールナット、１２ａ…ボール転動溝、１３…ボール転動軌道、１４…ボール、１５…リターンチューブ、１７…取付け座、１８…リターンチューブホルダ、２３…回転部材、２４…取付け周面、２５…ワンタッチバンド、２５ａ…バンド本体、２５ｄ…塑性変形部、３０…電動パワーステアリング装置。
【図１】
2010031930.tif 000003
【図２】
2010031930.tif 000004
【図３】
2010031930.tif 000005
【図４】
2010031930.tif 000006