(57)【要約】【課題】ラジアル軸受の内輪がナットに外嵌されているボールねじ装置において、動作中にナットから内輪が外れることを防止する。【解決手段】ボールねじ１と、ラジアル軸受２と、止め輪（他端側規制部品）３と、段付きスリーブ４を備えている。ラジアル軸受２の内輪２１が、ボールねじ１のナット１２のフランジ部（一端側規制部）１２２と、ナット１２の外周面の凹部１２１ａとの間に外嵌されている。ボールねじ１のコマ１４が、ナット１２の貫通穴１２３に挿入および係止されている。段付きスリーブ４は、基部４１と大径部４２と拡径部４３とを有する。基部４１の軸方向他端部がナット１２のコマ１４の位置より軸方向他端側に固定され、大径部４２により止め輪３がナット１２の径方向内側に押圧され、基部４１により、コマ１４のナット１２の径方向外側への移動が規制されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじと、前記ボールねじのナットを回転させる機構と、を有するボールねじ装置であって、
前記機構を構成し、内輪、外輪、および転動体を有し、前記内輪が前記ナットに外嵌されているラジアル軸受と、
前記ナットの軸方向一端に形成された、前記内輪の前記軸方向一端側への移動を規制する一端側規制部と、
前記ナットの外周面の、前記内輪の外嵌位置より前記軸方向他端側に形成された凹部と、
前記凹部より前記軸方向他端側に形成された、前記ナットの外周面から内周面に貫通する貫通穴と、
前記貫通穴に挿入および係止されて、前記ボールねじのボール戻し路を形成しているコマと、
前記凹部に配置された、前記内輪の前記軸方向他端側への移動を規制する他端側規制部品と、
前記ナットの前記コマの位置を含む前記軸方向他端部側に外嵌される基部と、前記基部より径が大きく、前記他端側規制部品を覆う大径部と、前記基部と前記大径部とを連結する拡径部と、を有する段付きスリーブと、
を備え、
前記基部の前記軸方向他端部が、前記ナットの前記コマの位置より前記軸方向他端側に固定され、
前記大径部により、前記他端側規制部品が前記ナットの径方向内側に押圧され、
前記基部により、前記コマの前記ナットの径方向外側への移動が規制されているボールねじ装置。
【請求項２】
前記他端側規制部品は止め輪であり、
前記大径部の内径は前記止め輪の外径より小さい請求項１記載のボールねじ装置。
【請求項３】
ボールねじと、前記ボールねじのナットを回転させる機構と、を有するボールねじ装置であって、
前記機構を構成し、内輪、外輪、および転動体を有し、前記内輪が前記ナットに外嵌されているラジアル軸受と、
前記ナットの軸方向一端に形成された、前記内輪の前記軸方向一端側への移動を規制する一端側規制部と、
前記ナットの外周面の、前記内輪の外嵌位置より前記軸方向他端側に形成された、前記ナットの外周面から内周面に貫通する貫通穴と、
前記貫通穴に挿入および係止されて、前記ボールねじのボール戻し路を形成しているコマと、
前記ナットの前記コマの位置を含む前記軸方向他端部側に外嵌されたスリーブと、
を備え、
前記スリーブの前記軸方向他端部が、前記ナットの前記コマの位置より前記軸方向他端側に固定され、
前記スリーブの前記軸方向一端側の端面が前記内輪の前記軸方向他端面に押圧され、
前記スリーブにより、前記コマの前記ナットの径方向外側への移動が規制されているボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールねじと、ボールねじのナットを回転させる機構と、を有するボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、ねじ軸とナットと複数のボールとを有し、ねじ軸がナットを貫通し、ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝とによりボールが転動する転動路が形成され、転動路内を負荷状態で転動するボールを介して、ナットおよびねじ軸のいずれか一方が回転し他方が直線運動する装置である。ナットは、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を備え、ボールは、転動路とボール戻し路とからなる循環経路内に配置されている。
【０００３】
ボールねじには、ボール戻し路がチューブにより形成されているチューブ式ボールねじと、コマにより形成されているコマ式ボールねじがあるが、コマ式ボールねじは、コマがナットの外周面から突出しないため、チューブ式ボールねじよりもコンパクトなものである。
ボールねじの用途として、自動車、二輪車、船舶などのアクチュエータに、直動から回転へまたは回転から直動への動力変換・伝達部として組み込まれる用途が例示できる。
【０００４】
自動車用電動ブレーキブースターの動力伝達機構などのように、ボールねじのナットを回転させてねじ軸を直線移動させるアクチュエータ（ボールねじ装置）は、ナットを回転させる回転機構（例えばモータ等）を備えている。
コマ式ボールねじの従来例としては、特許文献１に記載されたものが挙げられる。特許文献１には、ナットに外周面から内周面に貫通する貫通穴を設け、この貫通穴にコマを挿入および係止するとともに、コマの抜け止めのために、ナットのコマの位置に円筒部材を外嵌してこれを加締めることが記載されている。
【０００５】
ボールねじとボールねじのナットを回転させる機構とを有するボールねじ装置の従来例としては、特許文献２に記載されたものが挙げられる。特許文献２に記載されたボールねじ装置では、ラジアル軸受の内輪がコマ式ボールねじのナットに外嵌され、止め輪によりラジアル軸受のナットの軸方向への移動が規制されている。また、ラジアル軸受がナットのコマの位置に外嵌されているため、ラジアル軸受がコマの抜け止め機能を発揮している。なお、止め輪の外面は露出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９７８３２号公報
【特許文献２】特開２０１２−３９７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載されたボールねじ装置には、止め輪を径方向に押さえる機構がないため、動作中に止め輪が外れてナットからラジアル軸受が外れることを防止するという点で改善の余地がある。
この発明の課題は、ラジアル軸受の内輪がナットに外嵌されているボールねじ装置として、動作中にナットから内輪が外れることが防止できるボールねじ装置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、この発明の第一態様は、ボールねじと、前記ボールねじのナットを回転させる機構と、を有するボールねじ装置であって、下記の構成(1) 〜(7) を有することを特徴としている。
(1) 前記機構を構成し、内輪、外輪、および転動体を有し、前記内輪が前記ナットに外嵌されているラジアル軸受を備えている。
【０００９】
(2) 前記ナットの軸方向一端に形成された、前記内輪の前記軸方向一端側への移動を規制する一端側規制部を備えている。
(3) 前記ナットの外周面の、前記内輪の外嵌位置より前記軸方向他端側に形成された凹部を備えている。
(4) 前記凹部より前記軸方向他端側に形成された、前記ナットの外周面から内周面に貫通する貫通穴と、前記貫通穴に挿入および係止されて、前記ボールねじのボール戻し路を形成しているコマを備えている。
【００１０】
(5) 前記凹部に配置された、前記内輪の前記軸方向他端側への移動を規制する他端側規制部品を備えている。
(6) 前記ナットの前記コマの位置を含む前記軸方向他端部側に外嵌される基部と、前記基部より径が大きく、前記他端側規制部品を覆う大径部と、前記基部と前記大径部とを連結する拡径部と、を有する段付きスリーブを備えている。
【００１１】
(7) 前記基部の前記軸方向他端部が、前記ナットの前記コマの位置より前記軸方向他端側に固定され、前記大径部により、前記他端側規制部品が前記ナットの径方向内側に押圧され、前記基部により、前記コマの前記ナットの径方向外側への移動が規制されている。
前記態様のボールねじ装置は、上記構成(1) 〜(7) に加えて、下記の構成(8) を有することができる。なお、下記の構成(8) はこの発明の必須要件ではない。
(8) 前記他端側規制部品は止め輪であり、前記大径部の内径は前記止め輪の外径より小さい。
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明の第二態様は、ボールねじと、前記ボールねじのナットを回転させる機構と、を有するボールねじ装置であって、下記の構成(11)〜(15)  を有することを特徴としている。
(11)前記機構を構成し、内輪、外輪、および転動体を有し、前記内輪が前記ナットに外嵌されているラジアル軸受を備えている。
【００１３】
(12)前記ナットの軸方向一端に形成された、前記内輪の前記軸方向一端側への移動を規制する一端側規制部を備えている。
(13)前記ナットの外周面の、前記内輪の外嵌位置より前記軸方向他端側に形成された、前記ナットの外周面から内周面に貫通する貫通穴と、前記貫通穴に挿入および係止されて、前記ボールねじのボール戻し路を形成しているコマを備えている。
【００１４】
(14)前記ナットの前記コマの位置を含む前記軸方向他端部側に外嵌されたスリーブを備えている。
(15)前記スリーブの前記軸方向他端部が、前記ナットの前記コマの位置より前記軸方向他端側に固定され、前記スリーブの前記軸方向一端側の端面が前記内輪の前記軸方向他端面に押圧され（これにより、前記内輪の前記軸方向他端側への移動が規制され）、前記スリーブにより、前記コマの前記ナットの径方向外側への移動が規制されている。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、ラジアル軸受の内輪がナットに外嵌されているボールねじ装置として、動作中にナットから内輪が外れることを防止できるボールねじ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態のボールねじ装置を示す断面図である。
【図２】第二実施形態のボールねじ装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
［第一実施形態］
図１に示すように、第一実施形態のボールねじ装置は、ボールねじ１と、ラジアル玉軸受２と、止め輪３と、段付きスリーブ４を備えている。ボールねじ１は、ねじ軸１１、ナット１２、ボール１３、およびコマ１４を有する。図１において、ボールねじ１のボール１３およびナット１２の螺旋溝１２ａは、それぞれ一箇所にのみ記載され、それ以外は省略されている。
【００１８】
ラジアル玉軸受２は、内輪２１、外輪２２、および玉（転動体）２３を有する。ラジアル玉軸受２０の内輪２１がナット１２に外嵌され、外輪２２は図示されないハウジングに固定される。すなわち、ラジアル玉軸受２はナット１２の回転機構を構成する。
ボールねじ１のねじ軸１１は螺旋溝１１ａを有する。螺旋溝１１ａは、ナット１２の螺旋溝１２ａとともに、ボール１３が転動する転動路を形成する。
【００１９】
ボールねじ１のナット１２は、円筒部１２１と、その軸方向一端（図１の右側の端部）に形成されたフランジ部１２２とを有する。
円筒部１２１の外周面には、軸方向中央部付近に、止め輪３用の周溝（凹部）１２１ａが形成されている。周溝１２１ａの断面は長方形である。周溝１２１ａとフランジ部１２２との軸方向距離が、内輪２１の軸方向寸法に合わせて設定されている。すなわち、周溝１２１ａとフランジ部１２２との間が内輪２１の外嵌位置１２１ｂである。つまり、周溝１２１ａは、内輪２１の外嵌位置１２１ｂより軸方向他端側（図１の左側）に形成されている。また、フランジ部１２２は、内輪２１の軸方向一端側への移動を規制する一端側規制部として機能する。
【００２０】
円筒部１２１の周溝１２１ａより軸方向他端側に、外周面から内周面に貫通する貫通穴１２３が形成されている。貫通穴１２３は、深さ方向の中心より少し内周側の位置に段差面１２３ａを有する。この段差面１２３ａがコマ１４の係止面である。また、円筒部１２１の外周面の貫通穴１２３より軸方向他端側に、段付きスリーブ４の加締め固定用の周溝１２１ｄが形成されている。周溝１２１ｄの断面は円弧状である。
【００２１】
コマ１４は、ボールねじ１のボール戻し路に対応させたＳ字状の凹部１４ａを有する。コマ１４は、ナット１２の外周側から貫通穴１２３に挿入されて、段差面１２３ａに係止された状態になり、ねじ軸１１の螺旋溝１１ａおよび外周面とともに、ボールねじ１にボール戻し路を形成する。
止め輪（他端側規制部品）３の幅（軸方向寸法）は、ナット１２の周溝１２１ａの軸方向寸法より少し小さい。
【００２２】
段付きスリーブ４は、基部４１と大径部４２と拡径部４３とを有する。基部４１は、円筒部１２１の外径より僅かに大きな内径と、円筒部１２１の周溝１２１ａ，１２１ｄ間の距離に応じた長さ（軸方向寸法）を有する。大径部４２は、止め輪３の外径よりも僅かに小さな内径と、止め輪３と同じ軸方向寸法を有する。拡径部４３は、軸方向に垂直な面を有する円環状部であって、基部４１と大径部４２を連結する。
【００２３】
実施形態のボールねじ装置を組み立てる際には、先ず、ナット１２の軸方向他端側からラジアル玉軸受２の内輪２１を円筒部１２１の外周面に嵌め入れて、軸方向一端面をフランジ部１２２に接触させる。次に、円筒部１２１の周溝１２１ａに止め輪３を嵌める。次に、ナット１２の貫通穴１２３にコマ１４を嵌めて、ナット１２内にボール１３とねじ軸１１を組み込んで、ボールねじ１を組み立てる。
【００２４】
次に、段付きスリーブ４の大径部４２を円筒部１２１の軸方向他端部に外嵌し、段付きスリーブ４全体を軸方向一端側に移動して、大径部４２を止め輪３に外嵌する。これにより、段付きスリーブ４の大径部４２が止め輪３に締まり嵌めで嵌合され、拡径部４３が止め輪３に押し当たる。また、コマ１４が段付きスリーブ４の基部４１で覆われる。
次に、基部４１の軸方向他端部４１ａを周溝１２１ｄに対して加締めることで、段付きスリーブ４をナット１２に固定する。
【００２５】
なお、このようにしてナット１２に内輪２１が固定された状態のボールねじ１を、ハウジングに固定された外輪２２に対して、玉２３を介して組み込むことにより、ラジアル玉軸受２が組み立てられる。
このようにして、段付きスリーブ４がナット１２に固定されることにより、大径部４２により止め輪３が径方向でナット１２の内周側に押圧され、基部４１によりコマ１４がナット１２の径方向外側へ移動することが規制される。
【００２６】
その結果、ラジアル玉軸受２の内輪２１が、止め輪３とフランジ部１２２とにより軸方向での移動が規制された状態で、ナット１２に外嵌される。つまり、段付きスリーブ４は、コマ１４の抜け止め機能を発揮するだけでなく、動作中に止め輪３がナット１２から外れることを防止する機能も発揮する。したがって、この実施形態のボールねじ装置によれば、動作中にナット１２からラジアル玉軸受２が外れることを防止できる。
【００２７】
また、段付きスリーブ４の拡径部４３が止め輪３に押し当たることで、段付きスリーブ４は、内輪２１の軸方向他端側への移動を規制する効果も発揮する。つまり、内輪２１の軸方向他端側への移動を規制する力を、止め輪３だけでなく段付きスリーブ４も負担するため、止め輪３の寿命が長くなる効果も期待できる。
この実施形態では、 ラジアル玉軸受２の内輪２１の軸方向他端側への移動を規制する他端側規制部品として、止め輪３を用いているが、 これに代えて、コッターやピン、キーなどの締結部品を用いてもよい。
【００２８】
［第二実施形態］
図２に示すように、第二実施形態のボールねじ装置は、ボールねじ１と、ラジアル玉軸受２と、スリーブ５を備えている。ボールねじ１は、ねじ軸１１、ナット１２、ボール１３、およびコマ１４を有する。図２において、ボールねじ１のボール１３およびナット１２の螺旋溝１２ａは、それぞれ一箇所にのみ記載され、それ以外は省略されている。
【００２９】
ラジアル玉軸受２は、内輪２１、外輪２２、および玉（転動体）２３を有する。ラジアル玉軸受２０の内輪２１がナット１２に外嵌され、外輪２２は図示されないハウジングに固定される。すなわち、ラジアル玉軸受２はナット１２の回転機構を構成する。
ボールねじ１のねじ軸１１は螺旋溝１１ａを有する。螺旋溝１１ａは、ナット１２の螺旋溝１２ａとともに、ボール１３が転動する転動路を形成する。
【００３０】
ボールねじ１のナット１２は、円筒部１２１と、その軸方向一端（図１の右側の端部）に形成されたフランジ部１２２とを有する。フランジ部１２２は、内輪２１の軸方向一端側への移動を規制する一端側規制部として機能する。
円筒部１２１の内輪２１の外嵌位置１２１ｂより軸方向他端側に、外周面から内周面に貫通する貫通穴１２３が形成されている。貫通穴１２３は、深さ方向の中心より少し内周側の位置に段差面１２３ａを有する。この段差面１２３ａがコマ１４の係止面である。また、円筒部１２１の外周面の貫通穴１２３より軸方向他端側に、スリーブ５の加締め固定用の周溝１２１ｄが形成されている。周溝１２１ｄの断面は円弧状である。
【００３１】
コマ１４は、ボールねじ１のボール戻し路に対応させたＳ字状の凹部１４ａを有する。コマ１４は、ナット１２の外周側から貫通穴１２３に挿入されて、段差面１２３ａに係止された状態になり、ねじ軸１１の螺旋溝１１ａおよび外周面とともに、ボールねじ１にボール戻し路を形成する。
スリーブ５は、円筒部１２１の外径より僅かに大きな内径と、内輪２１の内径と外径の中間寸法の外径と、外嵌位置１２１ｂの軸方向他端と周溝１２１ｄとの距離に応じた長さ（軸方向寸法）を有する。
【００３２】
実施形態のボールねじ装置を組み立てる際には、先ず、ナット１２の軸方向他端側からラジアル玉軸受２の内輪２１を円筒部１２１の外周面に嵌め入れて、軸方向一端面をフランジ部１２２に接触させる。次に、ナット１２の貫通穴１２３にコマ１４を嵌めて、ナット１２内にボール１３とねじ軸１１を組み込んで、ボールねじ１を組み立てる。
次に、スリーブ５の軸方向一端部５１を、円筒部１２１の軸方向他端部に外嵌し、スリーブ５全体を軸方向一端側に移動して、軸方向一端部５１を内輪２１の軸方向他端面に押し当てる。
【００３３】
次に、スリーブ５の軸方向他端部５２を周溝１２１ｄに対して加締めることで、スリーブ５をナット１２に固定する。
なお、このようにしてナット１２に内輪２１が固定された状態のボールねじ１を、ハウジングに固定された外輪２２に対して、玉２３を介して組み込むことにより、ラジアル玉軸受２が組み立てられる。
【００３４】
このようにして、スリーブ５がナット１２に固定されることにより、スリーブ５の軸方向一端側の端面が内輪２１の軸方向他端面に押圧されるとともに、コマ１４がナット１２の径方向外側へ移動することが規制される。
その結果、ラジアル玉軸受２の内輪２１が、スリーブ５とフランジ部１２２とにより軸方向での移動が規制された状態で、ナット１２に外嵌される。つまり、スリーブ５は、コマ１４の抜け止め機能を発揮するだけでなく、動作中にナット１２からラジアル玉軸受２が外れることを防止する機能も発揮する。
【００３５】
したがって、この実施形態のボールねじ装置によれば、動作中にナット１２からラジアル玉軸受２が外れることを防止できる。また、スリーブ５が内輪２１の軸方向他端側への移動を規制する効果も発揮することで、第一実施形態と比較して部品点数が少なくできるという効果もある。
【符号の説明】
【００３６】
１  ボールねじ
１１  ねじ軸
１１ａ  ねじ軸の螺旋溝
１２  ナット
１２ａ  ナットの螺旋溝
１２１  ナットの円筒部
１２１ａ  止め輪用の周溝（凹部）
１２１ｂ  内輪の外嵌位置
１２１ｄ  スリーブの加締め固定用の周溝
１２２  ナットのフランジ部（一端側規制部）
１２３  貫通穴
１２３ａ  貫通穴の段差面（コマの係止面）
１３  ボール
１４  コマ
１４ａ  Ｓ字状の凹部
２  ラジアル玉軸受
２１  内輪
２2   外輪
２３  玉（転動体）
３  止め輪（他端側規制部）
４  段付きスリーブ
４１  基部
４１ａ  基部の軸方向他端部
４２  大径部
４３  拡径部
５  スリーブ
５１  スリーブの軸方向一端部
５２  スリーブの軸方向他端部  
【図１】
2017020624.tif 000003
【図２】
2017020624.tif 000004