(57)【要約】【課題】循環部内のボール詰まり現象に起因するボールねじのボール通過周期で発生する動トルク変動を抑える。【解決手段】ねじ軸１のねじ溝４とナット２のねじ溝５の間で形成される転走路６に複数のボール３が介在する。ナット２のねじ溝５に両端が連通して転走路６のボールを循環させる循環部７を有する。このボールねじにおいて、任意の動作状態で少なくとも一つの弾性体９が循環部７内に位置するように、ボール３間に弾性体９を介在させる。循環部７内のボール３、弾性体９、および経路構成部品１０を含む循環部構成系Ｓのボール出入り方向のばね定数を、０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍの範囲とする。【選択図】　　　　図１
2004108395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸の外径面とこのねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面に、互いに対向するねじ溝が形成され、上記ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝の間で形成される転走路に複数のボールが介在し、上記ナットのねじ溝に両端が連通して上記転走路のボールを循環させる循環部をナットに有し、上記転走路および循環部によって周回経路が形成されたボールねじにおいて、任意の動作状態で少なくとも一つの弾性体が上記循環部内に位置するように、ボール間に弾性体を介在させ、上記循環部内のボール、弾性体、および循環部の経路構成部品を含む循環部構成系における循環部一端のボールと他端のボールの間に作用するボール出入り方向の弾性のばね定数を０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍの範囲としたことを特徴とするボールねじ。
【請求項２】
請求項１において、弾性体は、各ボール間に全て介在させたボールねじ。
【請求項３】
請求項１において、弾性体は、複数個のボールに対して１個の割合でボール間に介在させたボールねじ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記弾性体は、上記ボールよりも外径の小さい略円板状、またはリング状、またはボール状のものであるボールねじ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４いずれかにおいて、ボール間に介在させる弾性体の材質を熱可塑性エラストマーとしたボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の機器に使用されるボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじは、回転運動を直線運動に高効率で変換でき、また直線運動において精密な位置決めを実現できる装置として、工作機械のテーブル送り装置や、油圧，空圧アクチュエータの置き換え部品、自動車のステアリング装置等に使用されている。
ボールねじにおいて、精密な位置決めや高効率を実現するためには、安定した動トルク特性が要求される。この動トルクの変動は、ボールねじを駆動させるモータに負荷変動を生じさせることにより、効率の低下を招くと共に、モータの指令に対する溜まりパルスを増大させ、位置決め精度の劣化を招くことがある。
また自動車のパワーステアリング等に用いられるボールねじでは、フィーリング特性と呼ばれるドライバーが感じるハンドル操作時の作動特性が問題になる。この作動特性は、ボールねじを駆動するモータ出力が変動すると、その変動がハンドル部に伝わり、ドライバーに不快感，不安感を与えるため、作動変動が極力少ないボールねじが要求されている。
【０００３】
ボールねじにおいて、安定した動トルクを妨げる要因の一つとして、ねじ軸とナットの転走面にあるボール間で発生する相対的なすべり現象による動トルク変動がある。この変動要因を改善したボールねじは、種々提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５６−１１６９５１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１２０８２５号公報
【特許文献３】
特開２０００−１９９５５６号公報
【特許文献４】
特開平１３−２５４８０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの提案例は、いずれも、動トルクの上記変動要因の解消を図ったものであるが、試験と考察の結果、動トルクの変動要因は他にもあることが分かった。その要因の解消は上記いずれの提案例も図られていない。
すなわち、安定した動トルク特性を妨げる要因としては、次の２つがある。
▲１▼．ねじ軸とナットの転走面にあるボール間で発生する相対的なすべり現象による動トルク変動。
▲２▼．ボール循環部内でのボールの詰まり現象によるボール通過周期で発生する動トルク変動。
上記の要因▲２▼．に関するが、特に、ボールねじのねじ軸とナット間のミスアライメント等により、モーメント荷重、ラジアル荷重などの偏荷重が加わった時には、ボール循環部出入り口近傍のねじ軸とナットの転走面間が、よりボールを弾性変形させるように狭まることがあり、周期的な動トルク変動を生じ易かった。
【０００６】
上記各提案例は、いずれも上記２つの要因▲１▼．▲２▼のうち、１つの要因▲１▼．の解消が可能であるが、上記他の要因▲２▼．については考慮されておらず、ボール循環部内でのボールの詰まり現象によるボール通過周期で発生する動トルク変動は抑えることができない。このため、ボールねじの位置決め精度、効率の向上と、駆動トルクの安定化につき、満足できるボールねじを得ることが難しいと考えられる。上記要因▲２▼．を改善する有効な案は、現在のところ、提案されていない。
【０００７】
この発明の目的は、循環部内のボール詰まり現象に起因するボールねじのボール通過周期で発生する動トルク変動を抑えることのできるボールねじ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、ねじ軸の外径面とこのねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面に、互いに対向するねじ溝が形成され、上記ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝の間で形成される転走路に複数のボールが介在し、上記ナットのねじ溝に両端が連通して上記転走路のボールを循環させる循環部をナットに有し、上記転走路および循環部によって周回経路が形成されたボールねじにおいて、次の構成としたことを特徴とする。すなわち、任意の動作状態で少なくとも一つの弾性体が上記循環部内に位置するように、ボール間に弾性体を介在させる。上記循環部内のボール、弾性体、および循環部の経路構成部品を含む循環部構成系における循環部一端のボールと他端のボールの間に作用するボール出入り方向の弾性のばね定数を０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍの範囲とする。
このばね定数のより好ましい範囲は、５Ｎ／ｍｍ〜１００Ｎ／ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは、１５Ｎ／ｍｍ〜４０Ｎ／ｍｍである。
この発明は、駆動トルクの周期的な変動が生じる要因，理由を考察し、この変動を抑えるための適正なばね定数を見極めて設定したものである。循環部内の挙動を考えると、循環部内の最先のボールが、後ろのボールで押されて転走路に出たときに、ねじ軸とナットのねじ溝転走面間に挟まれることで外部負荷を受け、押し出しの抵抗となるため、循環部内にボール詰まり力が発生する。この詰まり力は、循環部内のボール間に介在した弾性体が弾性変形することで解消され、ボール詰まり現象が防止される。この場合に、詰まり力の解消が良好に行われるか否かは、循環部全体としての弾性変形の生じ易さが影響することが分かった。試験によると、循環部全体のばね定数が、０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍの範囲であれば、ボール詰まりが解消され、ボール通過周期で発生する動トルク変動が抑えられることが分かった。このばね定数が１８０Ｎ／ｍｍを超えると、弾性変形が生じ難く、動トルク変動を弾性変形で抑えることが不十分となる。また、ばね定数が０．４Ｎ／ｍｍ未満であると、弾性体としての機能が得られず、動トルク変動を抑えることが不十分となる。
【０００９】
上記循環部全体のばね定数は、循環部内のボール、弾性体、および循環部の経路構成部品を含む循環部構成系におけるばね定数であり、かつ循環部一端のボールと他端のボールの間に作用するボール出入り方向の弾性のばね定数である。このばね定数は、循環部の長さに応じて循環部構成系の全体のばね定数が上記の範囲内になるように設定する。
なお、循環部の経路構成部品を剛体とみなすことできる場合は、上記ばね定数の範囲は、循環部内の弾性体とボールの系で構成されるばね定数の範囲となる。経路構成部品が、経路断面や、経路の曲がり、伸び縮みに実質上影響する弾性を持つ場合は、経路構成部品の弾性変形を無視することはできない。
【００１０】
上記弾性体は、各ボール間に全て介在させても良い。すなわち、１個のボールに対して１個の割り合いで介在させても良い。また、弾性体は、複数個のボールに対して１個の割合でボール間に介在させても良い。各ボール間に全て弾性体を介在させた場合は、弾性体がボール間の摩擦を軽減する手段を兼用できる。複数個のボールに対して１個の割合とした場合は、全てに介在させる場合に比べて、周回経路中の弾性体の占める長さを短くできるため、負荷を受けるボールの個数を多くでき、負荷容量を大きくできる。
【００１１】
上記弾性体の形状は、例えば略円板状、リング状、またはボール状とする。弾性体の外径は、ボールよりも小さいものとする。弾性体を略円板状、リング状、またはボール状とした場合は、弾性体が循環部等で経路内面に引っ掛かることが防止される。特に、ボール状とした場合は、倒れによる詰まりの恐れがない。略円板状ないしリング状とした場合は、弾性体が薄くなるため、弾性体の介在によって、負荷を受けるボールの配列個数が減ることが緩和され、負荷容量の低減を低く抑えることができる。
【００１２】
上記弾性体の材質は、例えば熱可塑性エラストマーとする。熱可塑性エラストマーとすると、ばね定数を上記の０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍの範囲に設定することが容易である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。このボールねじは、ねじ軸１の外径面と、このねじ軸１の外周に遊嵌するナット２の内径面に、互いに対応するねじ溝４，５が形成され、両ねじ溝４，５の間で形成される螺旋状の転走路６に複数のボール３が介在している。ナット２は、ねじ溝５に両端が連通して転走路６のボール３を循環させる循環部７を有し、転走路６および循環部７によって周回経路８が形成されている。周回経路８は、ねじ溝４，５の螺旋の１周分であっても、複数周分であっても良く、この実施形態では複数周分とされている。また、周回経路８は、一つのボールねじにおいて一つであっても、複数であっても良い。この実施形態では、ナット２に循環部７を２つ設け、２つの周回経路８を形成している。循環部７は、ナット２に取付けられたリターンチューブよりなる経路構成部品１０により形成されている。
【００１４】
この構成のボールねじにおいて、隣合うボール３の間に弾性体９を介在させてある。弾性体９は、このボールねじの任意の動作状態で少なくとも一つの弾性体９が循環部７内に位置するように配置する。すなわち、どのような動作状態になっても、常に循環部７内に最低１個の弾性体９が存在するようにする。弾性体９は、複数個のボール３に対して１個の割合でボール３間に介在させても良く、また全てのボール３間に介在させても良い。この実施形態では、図２のように複数個のボール３に対して１個の割合で弾性体９を介在させてある。同図のように、循環部７内に、常に複数個（例えば３〜５個）の弾性体９が介在するようにしても良い。なお、図２において、弾性体９に付したハッチングは、配置を見易くするためであり、断面を示すものではない。
弾性体９のばね定数は、循環部７の経路全体において、次の範囲になるものとする。すなわち、循環部７内のボール３、弾性体９、および循環部７の経路構成部品１０を含む循環部構成系Ｓにおける循環部７の一端のボール３Ａ　と他端のボール３Ｂ　の間に作用するボール出入り方向の弾性のばね定数を、０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍの範囲に設定する。例えば、図１２のように、循環部７の他端を閉じ、一端のボール３Ａ　に荷重付与手段（図示せず）で押し込み力を与えた状態で循環部７内のばね定数を計測した場合の値が、上記範囲になるように設定する。ボール３Ａ　に作用する荷重は、ロードセル１６で計測し、ボール３Ａ　の変位はダイヤルゲージ１５で計測する。
【００１５】
循環部構成系Ｓのばね定数は、循環部７の経路構成部品１０を剛体とみなすことができる場合は、循環部７内の各弾性体９とボール３の系のばね定数となる。経路構成部品１０が経路内の断面積等に影響を与える弾性を持つ場合は、経路構成部品１０の弾性変形も上記ばね定数に影響する。また、このばね定数は、循環部７の長さに応じて、循環部構成系Ｓの全体のばね定数が上記の範囲内になるように設定する。
弾性体９の形状は、この実施形態では略円板状でかつリング状としてあるが、この他にボール状など、各種の形状とできる。ただし、弾性体９の外径は、ボール３の外径よりも小さくする。弾性体９の具体的形状は、後に説明する。弾性体９の材質は、例えば熱可塑性エラストマーであり、ポリエステル系エラストマー等が用いられる。
【００１６】
上記構成のボールねじの作用，効果を、従来のボールねじと比較して試験，検証した結果と共に説明する。
図１４に試験装置を示す。この試験装置は、試験対象となるボールねじＡのナット２をナット回転止め３１に止め付け、ねじ軸１をモータ３２で回転させてナット２の動トルク等を測定するものである。モータ３２の出力軸は、ブラケット３３に軸受（図示せず）を介して回転自在に支持された駆動軸３４にカップリング３５を介して連結され、駆動軸３４にフランジ３６で結合されたボールねじ固定ブッシュ３７に、ボールねじＡのねじ軸１の一端が連結固定される。ねじ軸１の他端は他のブラケット３８により回転自在に支持される。ナット回転止め３１には歪みゲージ３９が貼り付けてあり、ナット２に作用する動トルクは、ナット回転止め３１の歪みにより、歪みゲージ３９を介して検出される。歪みゲージ３９の出力は、ブリッジボックスおよびアンプ（いずれも図示せず）を介して取り出し、レコーダ４２で記録する。また、ボールねじＡのリターンチューブからなる経路構成部品１０に歪みゲージ４３を貼付け、経路構成部品１０であるチューブに発生した応力を、レコーダ４２で電圧値により検出するようにしてある。チューブの歪みゲージ４３は、図１５（Ａ），（Ｂ）に拡大して示すように取付ける。チューブからなる経路構成部品１０は、図１では図示を省略したが、固定部品１１でナット２に固定されている。
【００１７】
上記試験装置を用い、従来のボールねじにおけるボールの詰まり現象に起因する動トルク変動を測定した結果を、図１６に示す。同図（Ａ）は、ボール間に間座や弾性体等の介在物を何も介在させない通常のボールねじ（総ボール仕様）の場合を示す。同図（Ｂ）はボール間にスペーサボールを介在させた場合を、同図（Ｃ）はボール間に樹脂製の間座を介在させた場合をそれぞれ示す。同図（Ａ）から分かるように、通常の総ボール仕様のボールねじの場合、動トルクの変動はボール通過周期と一致している。スペーサボールを使用しても（　図１６（Ｂ））　、また樹脂で形成した間座をボール間に挿入しても（図１６（Ｂ））、改善されることはなかった。
図１６（Ａ）は、動トルク変動と共に、チューブ歪み量の測定結果を示す。これより、動トルク変動はチューブに発生する応力およびボールの通過周期と同期していることが分かる。これにより、動トルクの増大時にチューブ内でボールが詰まっていることが確かめられた。
【００１８】
この測定結果から、図１７と共にボールの詰まり現象を説明する。転走路６にあるボール３は、外部負荷を受けているため弾性変形した状態にある。一方、循環部７にあるボール３は外部負荷を受けないので、変形していない状態にある。循環部７内のボール３は後ろから来たボール３に押し出されない限り、転走路６に入ることは無い。
したがって、ボール３が循環部７から転走路６に入り、その転走面に沿って公転するためには、次の３段階の過程が必要である。
▲１▼．後ろから来たボール３に押し出される。（図１７（Ａ））。
▲２▼．押し出されたボール３は、軸，ナットのねじ溝転走面間に挟まれることで、外部負荷を受け、弾性変形する。（図１７（Ｂ））。
▲３▼．弾性変形したボールは、回転している転走面から自転力をもらい、自ら転走面に沿って公転する。（図１７（Ｃ））。
【００１９】
ここで、転走路６に入ろうとするボールＡ（３）は、上記▲１▼から▲２▼の間では、自らは動かない。しかし、▲２▼のように後ろから来たボールＢ（３）は、このボールＡを押し出そうとするため、循環部７内でボール詰まりが発生する。続いて、▲３▼では、転走路６に入ったボールは自転を始めるため、ボール詰まりが開放される。上記現象が、連続的に発生するために、ボール通過周期で動トルク変動が発生する。
特に、ボールねじのねじ軸１，ナット２間にミスアライメント等によりモーメント荷重、ラジアル荷重等の偏荷重が加わった時には、ボール循環部７の出入り口近傍のねじ軸，ナット転走面がよりボール３を弾性変形させるように狭まることがあるため、周期的な動トルク変動も発生しやすかった、という事実に対しても理解ができる。
【００２０】
したがって、ボール通過周期で発生する動トルク変動は、スペーサボールや間座を負荷ボール間に挿入して、転走面内の隣り合うボール同士の摩擦を解消することで解決することはできない。つまり、ボールが外部負荷を受けている転走面内での改善では効果が現れないことが分かった。
【００２１】
以上の結果より、外部負荷によりボール３が弾性変形していない領域で上記ボール詰まり力を解消する方法の一例として、ねじ軸、ナット転走面を除く循環部７内のボール３間に弾性体９を挿入し、循環部７で発生するボール詰まり力を解消する手段を評価した。
その基本構造と測定結果を図１８，図１９に示す。この基本構造は、循環部７内でボール３間に弾性体９として一つの自由長Ｌのコイルばねを介在させたものであり、弾性体９が循環部７から脱しない範囲でボールねじを駆動した。その場合の挙動を示す。
▲１▼’．ボールＡ（３）は後ろから来たボールＢ（３）に押し出される。（図１８（Ａ））。
▲２▼’．押し出されたボールＡ（３）は、ねじ軸１、ナット２のねじ溝転走面間に挟まれることで、外部負荷を受けて弾性変形する。この時、循環部７内にボール詰まり力が発生するが、ボール３間に挿入した弾性体９（　ここでは自由長Ｌのコイルばね）　が弾性変位することで、このボール詰まり力を解消する。（Ｌ’＜Ｌ）（図１８（Ｂ））。
▲３▼’．弾性変形したボールＡ（３）は、回転している転走面から自転力をもらい、自ら転走面に沿って公転する。このボールＡ（３）の移動により、▲２▼’で弾性変位していたコイルばね（弾性体９）は元の長さＬに戻る。（図１８（Ｃ））。
【００２２】
図１９に示すように、循環部７内にこの構造を用いたボールねじでは、ボール通過周期で動トルク変動が発生しないことが確認され、上記考えが正しいことが分かった。　以上の結果より、ボール循環部７内で発生するボール詰まりを解消させるために、ボール３間に弾性体９を設けることで、ボール詰まりに起因するボール通過周期で発生する動トルク変動を抑えたボールねじが得られることが分かる。
この構造は循環部７を有する、全てのボールねじに適用可能であり、その循環方式は問わない。また、前述したスペーサボールを用いたボールねじにも適用可能である。
【００２３】
つぎに、図３に示すような円板状の弾性体９を、循環部７内のボール３間に挿入したボールねじで、前述同様に評価した。また、ボール３間に挿入する弾性体７の割合を変えた場合も行った。その結果を図２０，図２１に示す。
この結果によると、上記の略円板状の弾性体９を介在させた構造においても、ボール通過周期で発生する動トルク変動はない。このことから、上記基本構造と同様に、ボール３間に弾性体９を介在させる構造が、基本性能を満足できることを確認した。
例えば、ナット２の往復動作が非常に短い揺動運転下、つまりボール３がほとんど公転せず、循環部７内に必ず弾性体９が配置されるのであれば、基本構造と様に、この弾性体９の配置は１個でも機能を満足することができる。
また、ボールねじの運転状態においては、ナット２を長い距離を移動させた後に、ある箇所で上記のような揺動運転をするような場合もある。
この場合は、弾性体９が循環部７内に必ず１　個以上介在するような割合で、ボールねじに内蔵されるボール３間に挿入することで、上記機能を満足することができる。
この構造において、弾性体が転走面内に入った場合、図４（Ｂ）に示すようにボール３同士が直接接触しても機能的には何ら問題ない。
【００２４】
次に、循環部７内で必要とされる弾性量を把握する目的で、循環部７内のボール３間に介在させる弾性体９の割合を変更して、複数のボール３および弾性体９で構成された、循環部全体の系Ｓにおけるばね定数を測定した。また、材質も変更して同様に測定した。その測定概略と測定結果を図１３に示す。
これより、弾性体９の介在個数や材質が種々変わっても、循環部７内の複数のボール３と挿入する弾性体９を含めた循環部内全体の系Ｓのばね定数が０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍであれば、ボール間隔周期で発生する動トルク変動が抑えられることが分かった。
【００２５】
なお、ここで用いた弾性体９はポリエステル系エラストマー材であるが、熱可塑性エラストマーであって、スチレン系、オレフィン系、ポリウレタン系、塩ビ系、ポリアミド系など成形性の良い材質であれば、上記ばね定数を満足することは可能であり、これらを用いても良い。
ボール３間に挿入する弾性体９は、上記循環部全体の系Ｓのばね定数を満足するのであれば、弾性体９の形状、材質は問わない。
また、ボールねじの仕様、循環方式によっては、循環部の長さが異なるため、循環部内に配列されるボール個数が異なってくるが、ボール３間に介在させる弾性体９の材質や弾性体９の個数を調整することで、上記ばね定数を実現させることができる。
【００２６】
つぎに、ボール３間に介在させる弾性体９の各種の具体例を説明する。図３の例では、弾性体９は略円板形とし、その両側のボール接触面９ａを凹面形状としている。また、弾性体９は、中央孔９ｂを有する有端のリング状とされている。弾性体９の両側のボール接触面９ａは、互いに中心角度の異なる円すい面からなる接触面内径部９ａａと接触部外径部９ａｂとを繋いだ複合円すい面形状としてある。詳しくは、接触面内径部９ａａは、ボール接触部として、同図（Ｃ）のように、略ボール径Ｒに等しい径の球面部９ａｃを有する形状としてある。
弾性体９は、略円板形とする場合に、両側のボール接触面９ａを、上記のような複合円すい面形状とする代わりに、単一の円すい面形状や、ボール径よりも若干大径の球面形状としても良い。また、両側のボール接触面９ａを、曲率中心の異なる２つの円弧で構成されるゴシックアーチ状の断面形状としても良い。
【００２７】
弾性体９を上記孔付きの略円板状とするなど、リング状とする場合に、弾性体９の形状は、図４（Ａ）のように、両側のボール３が互いに接触しない形状にすることが好ましい。ボール３が転走路６にあるときは、図４（Ｂ）のように弾性体９の両側のボール３が互いに接する形状であっても影響は少ないが、循環部７内にあるときは、同図（Ａ）のように両側のボール３が互いに接触しないようにすることが、円滑な動作を得るために好ましい。
【００２８】
また、弾性体９は、必ずしもその全体が弾性を有するものでなくても良く、ボール３間に介在して、ボール並び方向に対する弾性を有するものであれば良い。例えば、弾性体９は、図５の例のように中間部材９Ａを両側のボール接触部材９Ｂで挟み込んだ複合形状のものとし、中間部材９Ａの部分だけが弾性を有するものとしても良い。このような複合形状のものとすると、両側のボール接触部材９Ｂに低摩擦係数のものや、耐摩耗性の良いものを選択することができる。
弾性体９を有端のリング状とする場合に、ばね座金状のものとしても良い。例えば、図６のように両端９ｄ，９ｅが互いに軸方向にずれ、そのずれが挟み代δとなるであっても良い。また、図７のように、両端９ｄ，９ｅ間の周方隙間ｄが撓み代となるものであっても良い。
図８のように、弾性体９はボール形状であっても良い。
【００２９】
また、上記実施形態は、循環部７をリターンチューブ形式としたが、この発明は、上記リターンチューブを代表とする外部循環方式の他に、内部循環方式としても良く、ボール循環形式に関係なく適用することができる。外部循環方式は、ナット２の本体の外部でボール３を循環させる方式であり、上記リターンチューブ式の他に、図９に示すようにガイドプレート２５に循環部７を形成したガイドプレート式がある。内部循環方式は、ナット２の本体の内部でボール３を循環させる方式であり、代表例として、図１０に示すように循環部７をこま２６で形成したこま式や、図１１に示すように循環部７をエンドキャップ２７で形成したエンドキャップ式がある。これらの各循環形式においても、この発明を適用することができる。
【００３０】
なお、この発明において複数個のボール３毎に弾性体９を介在させる場合に、他のボール間の部分に、弾性を有しないスペーサボールや間座等の介在部材を介在させても良い。この介在部材は、転走路６におけるボール間摩擦の低減に用いられる。
また、この発明は、循環部７内の弾性体９を介在させるが、弾性体９を介在させなくても、循環部７の経路構成部品１０や、この経路構成部品１０を固定する部品を含めた系のどこかにばね性を持たせることによっても、循環部７内で発生するボール詰まり力を解消することが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
この発明のボールねじは、任意の動作状態で少なくとも一つの弾性体が循環部内に位置するように、ボール間に弾性体を介在させ、上記循環部内のボール、弾性体、および循環部の経路構成部品を含む循環部構成系における循環部一端のボールと他端のボールの間に作用するボール出入り方向の弾性のばね定数を０．４Ｎ／ｍｍ〜１８０Ｎ／ｍｍの範囲としたため、循環部内のボール詰まり現象に起因するボールねじのボール通過周期で発生する動トルク変動を抑えることができる。このため、ボールねじの位置決め精度，効率が向上し、駆動トルクが安定する。また、このボールねじを電動パワーステアリングに代表される自動車用ボールねじに適用した場合は、周期的な動トルク変動に伴うフィーリング特性等と呼ばれる作動特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるボールねじの破断側面図である。
【図２】同ボールねじを斜めに破断した横断面図である。
【図３】（Ａ）はその弾性体の断面とボールとの関係を示す説明図、（Ｂ）は弾性体の断面図、（Ｃ）は同図（Ａ）のＣ部の拡大図である。
【図４】弾性体の各種変形例とボールの関係を示す説明図である。
【図５】弾性体の他の変形例を示す正面図および断面図である。
【図６】弾性体のさらに他の変形例を示す正面図および側面図である。
【図７】弾性体のさらに他の変形例を示す正面図，側面図，および隙間開き状態の正面図である。
【図８】弾性体のさらに他の変形例とボールの関係を示す説明図である。
【図９】この発明の他の実施形態にかかるボールねじの横断面図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじの破断斜視図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじの断面図である。
【図１２】ばね定数の測定試験装置を示す説明図である。
【図１３】ボールねじにおける循環部構成系の剛性値（ばね定数）と各種材質，弾性体個数の場合における動トルク変化の良否を示す試験結果のグラフである。
【図１４】ボールねじの動トルク等の測定装置の説明図である。
【図１５】（Ａ）は図１４のＸＶ部分を拡大して下側から示す図、（Ｂ）はその一部をさらに拡大した図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ通常のボールねじ、スペーサボール使用の例、樹脂製ナットの使用の例における動トルクの試験結果を示すグラフである。
【図１７】従来のボールねじの詰まり作用の説明図である。
【図１８】実施形態にかかるボールねじの詰まり解消作用の説明図である。
【図１９】その動トルクの測定結果のグラフである。
【図２０】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじの断面図、（Ｂ）はその動トルクの試験結果の説明図である。
【図２１】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじの断面図、（Ｂ）はその動トルクの試験結果の説明図である。
【符号の説明】
１…ねじ軸
２…ナット
３…ボール
４，５…ねじ溝
６…転走路
７…循環部
８…周回経路
９…弾性体
Ａ…ボールねじ
Ｓ…循環部構成系
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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