(57)【要約】【課題】低コストであるにもかかわらず、効果的に循環部材の抜け止めを図れるボールねじ機構を提供する。【解決手段】鋼球５と、それに接する３辺（側面２ｅ、対向面４ｅ、切欠２ｄの底面）の寸法の管理のみで、確実に循環部材４の固定を行うことができる。また、対向面４ｅの塑性変形を生じさせた鋼球５が、そのままロック作用を行うようにナット２に残る為、従来の技術では、拘束力を弱める方向であった塑性変形部のスプリングバックは、逆に拘束力を逆に強める方向ヘ作用するという効果を併せ持つ。【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、
前記転走路の一端から他端へとボールを循環させる循環部材と、
前記循環部材を前記ナットに固定する固定部材と、を有し、
前記ナットには、前記ナットの半径方向外方に向かうにつれて、前記循環部材との間隔が狭くなる係合部が形成されており、前記固定部材は、前記係合部と前記循環部材との間に装填されることを特徴とするボールねじ機構。
【請求項２】
前記固定部材は鋼球であることを特徴とする請求項１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、あるタイプ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、循環部材として用いられるコマをナットに取り付けている。ここで、一般的には、接着剤を用いてコマをナットに取り付けることが行われているが、耐油性、耐熱性等を備えた接着剤は高価であるという問題がある。これに対し、特許文献１においては、ナットに成形されたあり溝にコマ背面を拡開部（ポンチ打刻等）を設け、双方の引っ掛かりにより循環コマの抜け止めとする技術が開示されている。この技術は、それ以前に多用されていた接着剤等による固定法に比べコスト的に優れている。
【特許文献１】実開平６−８７７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１に記載の従来技術においては、ナットに成形されたあり溝に対して、循環部材であるコマの背面を塑性変形により拡開部を形成して固定しているが、この塑性変形は、コマ背面に対して治具を当てがい、適量の力を加えることにより行っている。ところが、かかる技術によれば、塑性変形量を管理できるのは付与する力である為、各部品の精度、硬度、及び治具の精度に拘らず一定の力を加えることは、塑性変形量のばらつきを招くことになり循環コマの固定には不安定さを伴うものであった。また金属の塑性変形には、必ずスプリングバックが伴いこれも固定の不安定さを助長するものであった。
【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、低コストであるにもかかわらず、効果的に循環部材の抜け止めを図れ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、
前記転走路の一端から他端へとボールを循環させる循環部材と、
前記循環部材を前記ナットに固定する固定部材と、を有し、
前記ナットには、前記ナットの半径方向外方に向かうにつれて、前記循環部材との間隔が狭くなる係合部が形成されており、前記固定部材は、前記係合部と前記循環部材との間に装填され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、前記ナットには、前記ナットの半径方向外方に向かうにつれて、前記循環部材との間隔が狭くなる係合部が形成されており、前記固定部材は、前記係合部と前記循環部材との間に装填されるので、前記係合部と前記循環部材との間隔、及び前記固定部材の寸法を精度良く管理することで、前記固定部材の最適な変形量を与えることができ、それにより適切に循環部材を固定することができる。
【０００８】
前記固定部材は鋼球であると精度良く形成できるので好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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上面図であり、図２は、図１の構成を矢印IIで示す方向に見た図であり、図３は、図１の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図であり、図４は、図２の矢印IVで示す部位を拡大して示す図である。図５は、図３の矢印Vで示す部位を拡大して示す図である。図６，７は、本実施の形態の組み付け時の状態を示す図である。
【００１０】
図において、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。螺旋状に巻かれ軸線方向に並んだ雄ねじ溝１ａの間には、ねじ軸１の最外径を形成するランド部１ｂが形成されている。
【００１１】
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。
【００１２】
ナット２の外周には、平面部２ｃが軸線方向に延在して形成され、更に平面部２ｃには、接線方向に延在する薄い溝状の２つの切欠２ｄ、２ｄが形成されている。各切欠２ｄの中央には、円筒状のコマ孔（取り付け孔）２ｂが形成されている。コマ孔２ｂ、２ｂには、それぞれ循環部材４、４の本体４ａ、４ａが取り付けられている。各循環部材４は、円筒状の本体４ａと、本体４ａの下面に設けられたＳ字状の循環路４ｂと、本体４ａの上部に連結された矩形板状の頭部４ｃとを有する。頭部４ｃの角部には、対向して２カ所、矩形状に切欠いてなる段部４ｄ、４ｄが形成されている。
【００１３】
係合部を構成するナット２の各切欠２ｄの対向する側面２ｅ、２ｅは、ナット２の軸線直交方向に対して傾いており、ナット２の半径方向外方に行くにつれて、互いの間隔が小さくなっている。
【００１４】
ボールねじ機構の組み付け方法について説明する。図６において、循環部材４（１つのみ図示）をコマ孔２ｂに対向させ、その本体４ａを、コマ孔２ｂに嵌合させる。このとき、循環部材４の段部４ｄ、４ｄと、ナット２の側面２ｅ、２ｅとで形成される空間に、固定部材である鋼球５，５を装填する。より具体的には、図７（ａ）に示すように、切欠２ｄの底面に鋼球５を配置し、図７（ｂ）に示すように、工具Ｔを用いて鋼球５を押し出し、図７（ｃ）に示すように、段部４ｄと側面２ｅとで形成される空間に強制的に装填する。
【００１５】
このとき、鋼球５はＨＲＣ６０前後の硬度を有し、ナット２の外表面は熱処理が施されてＨＲＣ６０前後の硬度となっている。しかしながら、循環部材４の頭部４ｃは、熱処理が施されていない。更に、鋼球５の外径は、段部４ｄと側面２ｅと切欠２ｄの底面とで形成される空間に内接する仮想球（図５に点線で示すＶＳ）の径よりも大きくなっている。従って、装填により、鋼球５を装填すると、それに当接する段部４ｄの対向面４ｅ（ここではナット２の軸線に直交する）は、若干の塑性変形（一部弾性変形を含む）を生じるので、それにより鋼球５の脱落防止を図れる。
【００１６】
かかる状態では、図５に示すように、側面２ｅと、それに対向する段部４ｄの対向面４ｅとの間隔は、ナット２の半径方向外方（図５で上方）に向かうにつれて狭くなっているので、循環部材４が循環するボール３から半径方向外方に向かう力を受けても、鋼球５のロック作用により抜け出ることが抑制される。
【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循環部材４の循環路４ｂ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】
本実施の形態によれば、鋼球５と、それに接する３辺（側面２ｅ、対向面４ｅ、切欠２ｄの底面）の寸法の管理のみで、確実に循環部材４の固定を行うことができる。また、対向面４ｅの塑性変形を生じさせた鋼球５が、そのままロック作用を行うようにナット２に残る為、従来の技術では、拘束力を弱める方向であった塑性変形部のスプリングバックは、本実施の形態では逆に拘束力を逆に強める方向ヘ作用するという効果を併せ持つ。
【００１９】
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。例えば、循環部材を円形のみならず、矩形等、種々の形状に変更することは言うまでもなく、循環部材としてチューブを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本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で示す方向に見た図である。
【図３】図３は、図１の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図である。
【図４】図２の矢印IVで示す部位を拡大して示す図である。
【図５】図３の矢印Vで示す部位を拡大して示す図である。
【図６】循環部材４をナット２より分解した状態で示す図である。
【図７】鋼球２の装填時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１ ねじ軸
１ａ 雄ねじ溝
１ｂ ランド部
２ ナット
２ａ 雌ねじ溝
２ｂ コマ孔
２ｃ 平面部
２ｄ 切欠
２ｅ 側面
３ ボール
４ 循環部材
４ａ 本体
４ｂ 循環路
４ｃ 頭部
４ｄ 段部
４ｅ 対向面
５ 鋼球
Ｔ 工具
【図１】
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【図２】
2007155017.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007155017.tif 000007
【図６】
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【図７】
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