(57)【要約】【課題】螺旋溝の高い寸法精度を確保しながら、ナットをハウジングに対して回転自在に支持する軸受としてすべり軸受が使用でき、ナットの軸方向端面が筒状筐体に対する耐フレッチング性を有するボールねじを提供する。【解決手段】ねじ軸１、ナット２、および複数のボール３のうちのナット２のみにメッキ皮膜を形成する。ナット２の螺旋溝２２および循環溝５を除いた全面にメッキ皮膜が形成されている。ナット２の螺旋溝２２および循環溝５を除いた全面に形成されているメッキ皮膜は、潤滑性能を有するメッキ皮膜である。【選択図】図１
2017106537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、
前記ねじ軸が内挿され、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、
前記ナットの螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝で形成される軌道と、
前記軌道の終点と始点を接続して循環路を形成する戻し路と、
前記軌道および前記戻し路に配置された複数のボールと、
前記戻し路を構成する循環溝であって、前記ナットの内周面に直接形成された凹部からなる循環溝と、
を備え、
前記ねじ軸、前記ナット、および前記複数のボールのうちの前記ナットのみにメッキ皮膜が形成され、
前記ナットの前記螺旋溝および前記循環溝を除いた全面にメッキ皮膜が形成され、前記メッキ皮膜は潤滑性能を有するメッキ皮膜であり、
前記軌道内を負荷状態で転動する前記ボールを介して前記ナットが前記ねじ軸に対して相対移動するボールねじ。
【請求項２】
前記ナットの外周面にギア部が形成され、前記ギア部にも前記メッキ皮膜が形成されている請求項１記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はボールねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ねじ軸に内挿され、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道と、軌道の終点と始点を接続して循環路を形成する戻し路と、軌道および戻し路に配置された複数のボールと、を備え、軌道内を負荷状態で転動するボールを介してナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。
【０００３】
このようなボールねじは、一般的な産業用機械の位置決め装置等だけでなく、自動車、二輪車、船舶等の乗り物に搭載される電動アクチュエータにも使用されている。
特許文献１には、グリースや潤滑油などを使用することなく、円滑に作動し、メンテナンスに必要な作業の間隔を従来より長くし、稼働率の高いボールねじを提供することを目的として、ねじ軸およびナットの表面に、二層のメッキ皮膜を設けることが開示されている。二層のメッキ皮膜は、ねじ軸およびナットの表面に形成したＮｉ−Ｐメッキ皮膜と、その上に形成され、Ｎｉ−Ｐにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を複合させたＮｉ−Ｐ−ＰＴＦＥメッキ皮膜とからなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたボールねじでは、二層のメッキ皮膜がナットおよびねじ軸の螺旋溝にも形成されているため、メッキ皮膜表面が不均一になっているとボールの循環性能が低下する可能性がある。
具体的には、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道をボールが負荷状態で転動するため、螺旋溝には高い寸法精度が要求されるが、螺旋溝にメッキ皮膜が形成されていると、メッキ皮膜表面のミクロン単位の不均一性によって作動効率の低下（摩擦損失が大きくなる等）が懸念される。また、メッキ皮膜が剥がれて軌道内に異物として存在することで、螺旋溝に剥離が生じる可能性もある。
【０００６】
また、ナットをハウジングに対して回転自在に支持する軸受として、通常は転がり軸受を使用しているが、低コスト化とコンパクト化のためにすべり軸受を使用できるようにしたいという要求もある。
さらに、ナットの軸方向端面に筒状筐体の軸方向端面を接触させて使用すると、両端面間にフレッチングが発生し易いという問題点もある。
【０００７】
この発明の課題は、螺旋溝の高い寸法精度を確保しながら、ナットをハウジングに対して回転自在に支持する軸受としてすべり軸受が使用でき、ナットの軸方向端面が筒状筐体に対する耐フレッチング性を有するボールねじを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明の一態様のボールねじは下記の構成(1) および(2) を有する。
(1) 外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸が内挿され、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、前記ナットの螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝で形成される軌道と、前記軌道の終点と始点を接続して循環路を形成する戻し路と、前記軌道および前記戻し路に配置された複数のボールと、前記戻し路を構成する循環溝であって、前記ナットの内周面に直接形成された凹部からなる循環溝と、を備えている。前記軌道内を負荷状態で転動する前記ボールを介して前記ナットが前記ねじ軸に対して相対移動する。
(2) 前記ねじ軸、前記ナット、および前記複数のボールのうちの前記ナットのみにメッキ皮膜が形成され、前記ナットの前記螺旋溝および前記循環溝を除いた全面にメッキ皮膜が形成され、前記メッキ皮膜は潤滑性能を有するメッキ皮膜である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、螺旋溝の高い寸法精度を確保しながら、ナットをハウジングに対して回転自在に支持する軸受としてすべり軸受が使用でき、ナットの軸方向端面が筒状筐体に対する耐フレッチング性を有するボールねじが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のボールねじを示す断面図である。
【図２】図１のボールねじを構成するナットの軸方向一端にすべり軸受が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】図２のボールねじの使用状態におけるナットと筒状筐体との関係を示す斜視図である。
【図４】軸方向両端にすべり軸受が取り付けられたナットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［一態様のボールねじの作用、効果］
上記一態様のボールねじでは、メッキ皮膜がナットの螺旋溝および循環溝をなす凹部には形成されていないため、メッキ皮膜に起因するボールの循環性能の低下が生じない。また、ナットの螺旋溝および循環溝をなす凹部の潤滑には潤滑剤を使用する。
また、ナットの外周面と軸方向端面に潤滑性能を有するメッキ皮膜が形成されているため、ナットをハウジングに対して回転自在に支持する軸受としてすべり軸受を使用できるとともに、ナットの軸方向端面に筒体の軸方向端面を接触させて使用する際に、両端面間にフレッチングが発生することを抑制できる。
【００１２】
よって、この発明の一態様によれば、螺旋溝の高い寸法精度を確保しながら、ナットの外周面と軸方向端面に潤滑性能が付与されたボールねじが提供される。つまり、螺旋溝の高い寸法精度を確保しながら、ナットをハウジングに対して回転自在に支持する軸受としてすべり軸受が使用でき、ナットの軸方向端面が筒状筐体に対する耐フレッチング性を有するボールねじが提供される。
【００１３】
［実施形態］
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
図１に示すように、実施形態のボールねじ１０は、ねじ軸１とナット２と複数のボール３を備えている。ねじ軸１の外周面１１に螺旋溝１２が形成されている。ナット２の内周面２１に螺旋溝２２が形成されている。ナット２の軸方向中央の外周面にギア部２３が形成されている。ナット２の軸方向一端は、他端より外径が小さい小径部２４となっている。ねじ軸１がナット２に内挿されている。
【００１４】
ボールねじ１０は二つの循環路を有する。各循環路は、 ナット２の螺旋溝２２とねじ軸１の螺旋溝１２とが向かい合って形成された軌道と、軌道の終点と始点を接続する戻し路４とで構成されている。戻し路４は、ナット２の内周面２１に直接形成された凹部からなる循環溝５と、ねじ軸１の外周面１１の循環溝５と対向する部分で構成される。循環溝５開口面（ナットの内周面に沿った面）の形状は略Ｓ字状である。
【００１５】
ナット２の螺旋溝２２および循環溝５を除いた全面に、潤滑性能を有するメッキ皮膜が形成されている。ナット２の螺旋溝２２および循環溝５にはメッキ皮膜が形成されていない。ねじ軸１とボール３にもメッキ皮膜が形成されていない。潤滑性能を有するメッキ皮膜はギア部２３にも形成されている。このようにするために、ナット２の製造工程で、ナット２の全面に潤滑性能を有するメッキ皮膜を施した後に、螺旋溝２２および循環溝５のメッキ皮膜を、例えばＣＮＣナットねじ研削盤を用いて研削により取り除く。
【００１６】
潤滑性能を有するメッキ皮膜としては、無電解ニッケルめっき皮膜中にPTFEの微粒子を均一に分散共析させた複合めっき皮膜が挙げられる。
ボールねじ１０を駆動する際には、ナット２のギア部２３にモータのギアを噛み合わせて、モータの駆動によりナット２を回転させる。また、図２に示すように、ナット２の外周面の小径部２４にすべり軸受６を取り付けて、すべり軸受６によりナット２をハウジングに対して回転自在に支持する。
【００１７】
これにより、ボール３は、各循環路毎に、軌道内を負荷状態で転動した後、軌道の終点から循環溝５に入り、循環溝５の掬い上げ部（端部５１と中間部５２との境界）で掬い上げられて戻し路４を移動し、軌道の始点に戻されて循環する。これに伴い、ねじ軸１がナット２に対して軸方向に移動する。
この実施形態のボールねじ１０によれば、ナット２の小径部２４の外周面に潤滑性能を有するメッキ皮膜が形成されているため、ナット２をハウジングに対して回転自在に支持する軸受としてすべり軸受を使用できる。ナット２のギア部２３にも潤滑性能を有するメッキ皮膜が形成されているため、ギア部２３とモータのギアとの間にフレッチングが発生することを抑制できる。
【００１８】
また、潤滑性能を有するメッキ皮膜が軸方向端面２５，２６にも形成されているため、図３に示すように、ナット２の軸方向端面２５に筒状筐体７の軸方向端面７１を接触させて使用する（スラスト荷重を受けさせる）際に、両端面２５，７１間にフレッチングが発生することを抑制できる。
また、ねじ軸１、ボール３、ナット２の螺旋溝２２と循環溝５にはメッキ皮膜が形成されていないため、ねじ軸１の螺旋溝１２およびナット２の螺旋溝２２の高い寸法精度が確保されている。さらに、ナット２の螺旋溝２２および循環溝５以外の全面に潤滑性能を有するメッキ皮膜が形成されているため、メッキ皮膜による防錆性能も期待できる。なお、ナット２の螺旋溝２２および循環溝５の潤滑には潤滑剤を使用する。
【００１９】
図４に示すナット２Ｂでは、ギア部２３が軸方向中央に形成され、ナット２と同じ小径部２４が軸方向両端に形成されている。このナット２Ｂを備えたボールねじを駆動する際には、ナット２Ｂのギア部２３にモータのギアを螺合し、モータの駆動によりナット２を回転させる。また、両小径部２４にすべり軸受６を取り付けて、二つのすべり軸受６によりナット２Ｂをハウジングに対して回転自在に支持する。
【００２０】
［用途］
この発明のボールねじの用途としては、電動ブレーキ倍力装置用アクチュエータ、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、ＡＭＴ(Automatic Transmission ) などのクラッチ機構、電動パーキングブレーキ、４ＷＤ（Wheel Drive ）の２ＷＤ・４ＷＤ切り替え機構、電動式チルト・テレスコ調整ステアリングコラムのチルトテレスコ調整機構、ラックアシスト式電動パワステアリング装置、電動パワーウインドウ、スライドドア、シートアジャスターなどが挙げられる。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ボールねじ
１  ねじ軸
１１  ねじ軸の外周面
１２  ねじ軸の螺旋溝
２  ナット
２１  ナットの内周面
２２  ナットの螺旋溝
２３  ナットのギア部
２４  ナットの小径部
２５  ナットの軸方向端面
２６  ナットの軸方向端面
３  ボール
４  戻し路
５  循環溝（ナットの内周面に直接形成された凹部）
６  すべり軸受
７  筒状筐体
７１  筒状筐体の軸方向端面
【図１】
2017106537.tif 000003
【図２】
2017106537.tif 000004
【図３】
2017106537.tif 000005
【図４】
2017106537.tif 000006