(57)【要約】【課題】組み立て時のボールの誤組を防止できるボールねじ機構を提供する。【解決手段】ボール３が転動しない溝部２Ｂは、雌ねじ溝２ａの軸線に直交する断面形状において、ボール３の半径（Ｓφ１／２）から半径方向隙間量Δを差し引いた量より小さな曲率半径Ｒ２（＜Ｓφ１／２＋Δ）を含む単純円弧形状であり、又はナット２の軸線方向に見て、ボール３が転動しない溝部２Ｂに沿って転動するボールのＢＣＤ（ＢＣＤｎ’）が、雄ねじ溝１ａに沿って転動するボール３のＢＣＤｓより小さくなっている。これにより、ボール３は、転動しない溝部２Ｂと雄ねじ溝１ａとの間に物理的に侵入できないので、ボール３の誤組を防止でき、ボールねじ機構のロックを未然に防止できる。【選択図】図４
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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、
前記転走路の一端と他端とに接続する循環溝を備え、前記ナットの取付孔に取り付けられたデフレクタと、を有し、
前記雌ねじ溝は、前記循環溝に接続し前記ボールが転動する溝部の形状と、前記循環溝に接続せず前記ボールが転動しない溝部の形状とを異ならせていることを特徴とするボールねじ機構。
【請求項２】
前記ボールが転動する溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径より大きな曲率半径を含み、且つ前記ナットの軸線方向に見て、前記ボールが転動する溝部に沿って転動する前記ボールのＢＣＤ（Ｂａｌｌ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）が、前記雄ねじ溝に沿って転動する前記ボールのＢＣＤより大きい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】
前記ボールが転動する溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径に半径方向隙間量を加えた量より大きな曲率半径を含む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】
前記ボールが転動しない溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径より小さな曲率半径を含み、又は前記ナットの軸線方向に見て、前記ボールが転動しない溝部に沿って転動する前記ボールのＢＣＤ（Ｂａｌｌ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）が、前記雄ねじ溝に沿って転動する前記ボールのＢＣＤより小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のボールねじ機構。
【請求項５】
前記ボールが転動しない溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径から半径方向隙間量を差し引いた量より小さな曲率半径を含むことを特徴とする請求項４に記載のボールねじ機構。
【請求項６】
前記ボールが転動する溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状においてゴシックアーク形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか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、機械装置及び自動車部品（含む二輪車）、船舶用途に好適なデフレクタ式ボールねじ機構に適用するものである。
【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】
ボールねじ機構の一形態として、特許文献１に示すようなデフレクタ式ボールねじ機構が知られている。
【特許文献１】特許３７３６９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、デフレクタ式ボールねじ機構の組立作業は、１回路毎にデフレクタをナットに組み付け、そのナットを専用の組立治具に取り付けてナット内にボールを介装している。かかる介装作業を順次行うことで、デフレクタの数に応じた設定数の回路を形成することができる。ここで、ボールの介装作業において、ナットの偏り等でナット内径と組立治具のすきまがボール径より大きくなると、誤ってボールが循環回路外に介装される恐れがあり、これによりボールねじ機構の動作中に、ボールが循環回路外でデフレクタに当たり、詰まりを生じてロックするという問題があった。
【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、組み立て時のボールの誤組を防止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、
前記転走路の一端と他端とに接続する循環溝を備え、前記ナットの取付孔に取り付けられたデフレクタと、を有し、
前記雌ねじ溝は、前記循環溝に接続し前記ボールが転動する溝部の形状と、前記循環溝に接続せず前記ボールが転動しない溝部の形状とを異ならせていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記雌ねじ溝が、前記循環溝に接続し前記ボールが転動する溝部の形状と、前記循環溝に接続せず前記ボールが転動しない溝部の形状とを異ならせているので、例えば前記ボールが転動しない溝部の断面形状を小さくすることで、組み立て時に誤ってボールが組み込まれる恐れがなくなり、誤組されたボールによるボールねじ機構のロックを回避できる。
【０００８】
前記ボールが転動する溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径より大きな曲率半径を含み、且つ前記ナットの軸線方向に見て、前記ボールが転動する溝部に沿って転動する前記ボールのＢＣＤ（Ｂａｌｌ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）が、前記雄ねじ溝に沿って転動する前記ボールのＢＣＤより大きいと好ましい。
【０００９】
前記ボールが転動する溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径に半径方向隙間量を加えた量より大きな曲率半径を含むと好ましい。
【００１０】
前記ボールが転動しない溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径より小さな曲率半径を含み、又は前記ナットの軸線方向に見て、前記ボールが転動しない溝部に沿って転動する前記ボールのＢＣＤ（Ｂａｌｌ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）が、前記雄ねじ溝に沿って転動する前記ボールのＢＣＤより小さいと好ましい。
【００１１】
前記ボールが転動しない溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状において、前記ボールの半径から半径方向隙間量を差し引いた量より小さな曲率半径を含むと好ましい。
【００１２】
前記ボールが転動する溝部は、前記雌ねじ溝の軸線に直交する断面形状においてゴシックアーク形状を有すると好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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、本実施の形態であるボールねじ機構の斜視図であり、図２は、本実施の形態であるボールねじ機構を軸線方向に見た図であり、図３は、本実施の形態であるボールねじ機構を軸線直交方向に見た一部断面図であり、図４は、雄ねじ溝と雌ねじ溝と、その軸線直交方向に切断し拡大して示す図である。図５は、ナットにデフレクタを組み込む状態を示す図である。
【００１４】
図１、３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。
【００１５】
図５に示すように、ナット２の外周には、半径方向に貫通する円筒状の取付孔２ｂと、取付孔２ｂに対してナット２の周方向両方向に対向して直線状に延在する位置決め溝２ｃとが形成されている。位置決め溝２ｃの少なくとも一部には、底部に向かうにつれて側壁の幅が広くなる、いわゆるアリ溝が設けられており、デフレクタ４の取り付け時に、その位相を位置決めする機能を有する。
【００１６】
取付孔２ｂに装着されるデフレクタ４は、図３，４に示すように、転走路の一端と他端とに接続する循環溝４ａが形成された円筒状の本体４ｂと、本体４ｂの外周からナット２の周方向へ対称的に伸び、且つナット２に取り付けた時にナット２の外径から突出しないように成形された矩形断面のフランジ部４ｃとを備えている。このようなデフレクタ４は、金属粉末射出成形又はプレス焼結により成形できる。
【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デフレクタ４の循環路４ａ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ナット２の雌ねじ溝２ａの形状について説明する。図４において、雌ねじ溝２ａの一部である中央の溝部２Ａは、デフレクタ４の循環路４ａ（図４で不図示）に接続され、ボール３が転動する溝である。一方、雌ねじ溝２ａの異なる一部である両側の溝部２Ｂは、デフレクタ４の循環路４ａに接続されず、ボール３が転動しない溝であり、溝部２Ａ、２Ｂは互いに溝形状が異なっている。このような形状は、ＮＣ制御の精密旋盤等により形成できる。
【００１９】
より具体的には、図４に示すように、ボール３が転動する溝部２Ａは、雌ねじ溝２ａの軸線に直交する断面形状において、ボール３の半径（Ｓφ１／２）に半径方向隙間量Δを加えた量より大きな曲率半径Ｒ１（＞Ｓφ１／２＋Δ）を含むゴシックアーク形状であり、且つナット２の軸線方向に見て、ボール３が転動する溝部２Ａに沿って転動するボール３のＢＣＤ（ＢＣＤｎ）が、雄ねじ溝１ａに沿って転動するボール３のＢＣＤ（ＢＣＤｓ）より大きくなっている。これにより、ボール３を、転動する溝部２Ａと雄ねじ溝１ａとの間に充填でき、転走路内をスムーズに転動させることができる。尚、同断面形状において、雄ねじ溝１ａは曲率半径Ｒ１を有すると好ましい。
【００２０】
一方、ボール３が転動しない溝部２Ｂは、雌ねじ溝２ａの軸線に直交する断面形状において、ボール３の半径（Ｓφ１／２）から半径方向隙間量Δを差し引いた量より小さな曲率半径Ｒ２（＜Ｓφ１／２−Δ）を含む単純円弧形状であり、又はナット２の軸線方向に見て、ボール３が転動しない溝部２Ｂに沿って転動するボールのＢＣＤ（ＢＣＤｎ’）が、雄ねじ溝１ａに沿って転動するボール３のＢＣＤｓより小さくなっている。これにより、ボール３は、転動しない溝部２Ｂと雄ねじ溝１ａとの間に物理的に侵入できないので、ボール３の誤組を防止でき、ボールねじ機構のロックを未然に防止できる。本実施の形態によれば、ボール３が、転動しない溝部２Ｂに介装されないという利点の他、転動する溝部２Ａに少ない数のボール３が介装された場合にも、ボール３の員数管理が容易に行えることから、介装ボール数不足によるボールねじ機構の負荷容量低下や寿命低下等の不具合を回避できる効果を有する。  
【００２１】
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。雌ねじ溝２ａにおいて、ボール３が転動する溝部はサーキュラアーク形状を有していても良く、ボール３が転動しない溝部はゴシックアーク形状を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態であるボールねじ機構の斜視図である。
【図２】本実施の形態であるボールねじ機構を軸線方向に見た図である。
【図３】本実施の形態であるボールねじ機構を軸線直交方向に見た一部断面図である。
【図４】雄ねじ溝と雌ねじ溝と、その軸線直交方向に切断し拡大して示す図である。
【図５】ナットにデフレクタを組み込む状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ ねじ軸
１ａ 雄ねじ溝
２ ナット
２ａ 雌ねじ溝
２ｂ 取付孔
２ｃ 位置決め溝
３ ボール
４ デフレクタ
４ａ 循環溝
４ｂ 本体
４ｃ フランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008281161.tif 000006
【図５】
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