(57)【要約】  【課題】  コストを抑えることができ且つ確実にコマをナットに固定できるボールねじ機構を提供する。  【解決手段】  コマ４が、金属製の薄板からプレスによって形成されているので、コストを低く抑えることができる。更にコマ４は、ナット２の半径方向外側に向かう力を支持する爪部４ｂと、ナット２の半径方向内側に向かう力を支持する爪部４ｃとを有するので、コマ４が半径方向両方向に大きな力を受けた場合でも、ナット２に対して確実に固定することができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に雄ねじ溝を形成したねじ軸と、
前記ねじ軸を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝を形成したナットと、
対向する両ねじ溝間に形成された転走路に沿って転動自在に配置された複数のボールと、
前記ナットの取り付け孔内に挿入されたコマと、を有し、
前記コマは、薄板からプレスによって形成されており、前記ナットの半径方向外側に向かう力を支持する外方力支持部と、前記ナットの半径方向内側に向かう力を支持する内方力支持部とを有することを特徴とするボールねじ機構。
【請求項２】
前記外方力支持部は、前記ナットの内周面に当接することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ機構。
【請求項３】
前記内方力支持部は、前記ナットの取り付け孔に形成された段部にカシメられることを特徴とする請求項２に記載のボールねじ機構。
【請求項４】
前記コマは、前記ナットの内側から組み付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載のボールねじ機構。
【請求項５】
前記外方力支持部は、前記ナットの取り付け孔に形成された溝部における前記ナットの半径方向内側に向いた面に当接し、前記内方力支持部は、前記溝部における前記ナットの半径方向外側に向いた面に当接することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ機構。
【請求項６】
前記外方力支持部と前記内方力支持部の少なくとも一方の先端は、折り曲げられていることを特徴とする請求項５に記載のボールねじ機構。
【請求項７】
前記コマは、前記ナットの外側から組み付けられることを特徴とする請求項５又は６に記載のボールねじ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般産業用機械に組付けられたり、或いは自動車に使用されたりするボールねじ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両等の省力化が進み、例えば自動車のトランスミッションやパーキングブレーキなどを手動でなく、電動モータの力により行うシステムが開発されている。そのような用途に用いる電動アクチュエータには、電動モータから伝達される回転運動を高効率で軸線方向運動に変換するために、ボールねじ機構が用いられる場合がある。
【０００３】
しかるに、通常、ボールねじ機構は、ねじ軸と、ナットと、両者間に形成された転走路内を転動するボールとからなるが、いわゆるコマ式のボールねじ機構においては、転走路の一端から他端へとボールを戻すために、コマと呼ばれる部材をナットに取り付けている。一般的には、コマは切削加工、焼結、鍛造等により形成されているため、コストが高いという問題がある。これに対し、特許文献１には、金属製の薄板をプレス加工することで形成されたコマが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２５１２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１に記載のコマにおいては、係止部の係止端部が、ナットに形成された被係止部に対して楔作用により食い込むことで、ナットの変形方向の力を受けるようになっている。しかしながら、かかる従来技術のコマは、薄板をプレスすることで形成されているため、係止部もたわみやすい薄板状であることから、例えば転動するボールから、径方向の大きな力を受けたときに、コマが変位しやすくなり、それによりナットの騒音や振動などを発生させる恐れがある。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、コストを抑えることができ且つ確実にコマをナットに固定できるボールねじ機構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】
【０００６】
本発明のボールねじ機構は、
外周面に雄ねじ溝を形成したねじ軸と、
前記ねじ軸を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝を形成したナットと、
対向する両ねじ溝間に形成された転走路に沿って転動自在に配置された複数のボールと、
前記ナットの取り付け孔内に挿入されたコマと、を有し、
前記コマは、薄板からプレスによって形成されており、前記ナットの半径方向外側に向かう力を支持する外方力支持部と、前記ナットの半径方向内側に向かう力を支持する内方力支持部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のボールねじ機構によれば、前記コマが、薄板からプレスによって形成されているので、コストを低く抑えることができ、更に前記コマが、前記ナットの半径方向外側に向かう力を支持する外方力支持部と、前記ナットの半径方向内側に向かう力を支持する内方力支持部とを有するので、前記コマが半径方向両方向に大きな力を受けた場合でも、前記ナットに対して確実に固定することができる。
【０００８】
前記外方力支持部は、前記ナットの内周面に当接すると好ましい。
【０００９】
前記内方力支持部は、前記ナットの取り付け孔に形成された段部にカシメられると、前記ナットに対して前記コマを前記外方力支持部と前記内方力支持部とで半径方向に固定できるので好ましい。
【００１０】
かかる場合、前記コマは、前記ナットの内側から組み付けられると好ましい。
【００１１】
前記外方力支持部は、前記ナットの取り付け孔に形成された溝部における前記ナットの半径方向内側に向いた面に当接し、前記内方力支持部は、前記溝部における前記ナットの半径方向外側に向いた面に当接すると、前記ナットに対して前記コマを前記外方力支持部と前記内方力支持部とで半径方向に確実に固定できるので好ましい。
【００１２】
前記外方力支持部と前記内方力支持部の少なくとも一方の先端は、折り曲げられていると、その折り曲げにより弾性力が付与されるので好ましい。
【００１３】
かかる場合、前記コマは、前記ナットの外側から組み付けられると好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態であるボールねじ機構の上面図であり、図２は、図１の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た図であり、図３は、コマの上面図であり、図４は、図３のコマを矢印IV方向に見た図であり、図５は、コマを組み付ける状態を示すナットの断面図である。
【００１５】
図１において、被駆動部材に連結され、回転不能且つ軸線方向にのみ移動可能に支持されたねじ軸１の外周面には、雄ねじ溝１ａが形成されている。不図示のハウジングに対して回転のみ可能に支持された円筒状のナット２は、ねじ軸１を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝２ａを形成している。複数のボール３が、対向する両ねじ溝間に形成された螺旋状の転走路内を転動自在となるように配置されている。
【００１６】
ナット２の外周には、半径方向に貫通するコマ孔（取り付け孔）２ｂが形成されており、ここにコマ４が後述する態様で取り付けられるようになっている。取り付け孔２ｂは、その内周側に一段狭くなる一対の段部２ｃを有している。コマ４は、金属製の薄板をプレスすることで形成されており、図３，４に示すように、内側がボール３が転動するＳ字状の循環溝となる半チューブ状の本体４ａと、本体４ａの縁から平面上に対向して延在する４つの爪部（外方力支持部）４ｂと、同じ側にある爪部４ｂ間に形成された爪部（内方力支持部）４ｃとを有している。爪部４ｃは、爪部４ｂに対して約９０度の角度で交差している。
【００１７】
本実施の形態の動作を説明すると、不図示の電動モータによりナット２が回転駆動されると、転走路を転動し且つコマ４の循環路を介して転走路の一端から他端へと循環するボール３により、かかる回転運動がねじ軸１の軸線方向運動に効率よく変換され、それに連結された不図示の被駆動部材を軸線方向に移動させることができる。
【００１８】
本実施の形態にかかるボールねじ機構のコマ４の組み付けについて説明する。図５において、ナット２の取り付け孔２ｂに、図３，４に示す形状のコマ４をナット２の内周側から挿入し、爪部４ｂをナット２の内周面に突き当てる。かかる状態で、爪部４ｃは、取り付け孔２ｂの段部２ｃの近傍に位置している。ここで、図５に矢印Ｃで示すように、爪部４ｃの先端をカシメると、かかる先端が折り曲げられて段部２ｃの表面に倣って密着するので、半径方向内側に向かう力を支持できる。
【００１９】
本実施の形態によれば、コマ４が、金属製の薄板からプレスによって形成されているので、コストを低く抑えることができる。更にコマ４は、ナット２の半径方向外側に向かう力を支持する爪部４ｂと、ナット２の半径方向内側に向かう力を支持する爪部４ｃとを有するので、コマ４が半径方向両方向に大きな力を受けた場合でも、ナット２に対して確実に固定することができる。
【００２０】
ところで、上述の実施の形態においては、コマ４はナット２の内周側から組み付けられるようになっているが、例えば自動組立などの場合において、コマをナット２の外周側から組み付けたい場合もある。以下の実施の形態は、かかる場合に有効である。
【００２１】
図６は、第２の実施の形態であるボールねじ機構の上面図であり、図７は、図６の構成を矢印VII-VII線で切断して矢印方向に見た図であり、図８は、コマを図４と同じ方向から見た図であり、図９は、図７の矢印IX部を拡大して示す図である。
【００２２】
上述した実施の形態に対して、第２の実施の形態が異なるのは、ナット１２及びコマ１４の形状である。より具体的には、ナット１２に取り付け孔１２ｂの軸線方向両側壁には、一対の溝状の段部（溝部）１２ｃが形成されている。一方、コマ１４は、図８に示すように、本体１４ａの下縁から上方に延在する４つのＬ字状の爪部（内方力支持部）１４ｂと、同じ側にある爪部１４ｂ間に形成された斜めにストレートに延在する爪部（外方力支持部）１４ｃとを有している。なお、対になった（図８では左右の）爪部１４ｂ及び爪部１４ｃの最大幅は、取り付け孔１２ｂの短手方向の幅より大きくなっている。それ以外の構成に関しては、上述した実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態にかかるボールねじ機構のコマ１４の組み付けについて説明する。図７を参照して、ナット１２の取り付け孔１２ｂに、図８に示す形状のコマ１４を、対になった爪部１４ｂと爪部１４ｃとを互いに近接するように弾性変形させながらナット１２の外周側から挿入すると、まず爪部１４ｂが弾性変形から復帰して段部１２ｃに落ち込み、更に挿入を続けると、爪部１４ｃも弾性変形から復帰して段部１２ｃに落ち込むこととなる。
【００２４】
本実施の形態によれば、図９に示すように、コマ１４の爪部１４ｃが、段部１２ｃの外周側（即ち半径方向内向き）の面１２ｅに当接することで、ナット１２の半径方向外側に向かう力を支持することができ、爪部１４ｂが、段部１２ｃの内周側（即ち半径方向外向き）の面１２ｄに当接することで、ナット１２の半径方向内側に向かう力を支持することができ、それによりナット１２に対してコマ１４を確実に固定することができる。
【００２５】
図１０は、本実施の形態の変形例にかかるコマを図４と同じ方向から見た図である。本変形例においては、コマ１４の爪部１４ｃ’の先端に曲率を与えて曲げており、それにより段部１２ｃへの係合性を高めている。それ以外の構成に関しては、上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２６】
図１１は、本実施の形態の変形例にかかるコマを図４と同じ方向から見た図である。本変形例においては、コマ１４の爪部１４ｃ”の先端を直角に曲げてＬ字状としており、それにより段部１２ｃへの係合性を高めている。それ以外の構成に関しては、上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施の形態であるボールねじ機構の上面図である。
【図２】図１の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】本実施の形態にかかるコマの上面図である。
【図４】図３のコマを矢印IV方向に見た図である。
【図５】コマを組み付ける状態を示すナットの断面図である。
【図６】第２の実施の形態であるボールねじ機構の上面図である。
【図７】図６の構成を矢印VII-VII線で切断して矢印方向に見た図である。
【図８】コマを図４と同じ方向から見た図である。
【図９】図７の矢印IX部を拡大して示す図である。
【図１０】本実施の形態の変形例にかかるコマを図４と同じ方向から見た図である。
【図１１】本実施の形態の変形例にかかるコマを図４と同じ方向から見た図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ ねじ軸
１ａ 雄ねじ溝
２、１２ ナット
２ａ、１２ａ 雌ねじ溝
２ｂ、１２ｂ 取り付け孔
２ｃ、１２ｃ 段部
３ ボール
４、１４ コマ
４ａ、１４ａ 本体
４ｃ、１４ｃ、１４ｃ’、１４ｃ” 爪部
４ｂ、１４ｂ 爪部
【図１】
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【図２】
2006342817.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006342817.tif 000010
【図９】
2006342817.tif 000011
【図１０】
2006342817.tif 000012
【図１１】
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