(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にらせん溝軌道を形成した内側部材と、
内周にらせん溝軌道を形成した外側部材と、
上記２つのらせん溝軌道間に介装される複数のボールと、
上記複数のボールを保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器とを備えたボールねじ式の送り装置であって、
上記保持器の各ポケットは、複数のボールを収容する軸方向に延びた長穴状ポケットであり、
この長穴状ポケットは、上記らせん溝軌道の軌跡に合わせて、所定寸法だけ軸方向に位置ずれさせながら、周方向に配列されており、
上記内側部材のらせん溝軌道または上記外側部材のらせん溝軌道に、ストッパピンが設けられ、
上記ストッパピンが周方向に当接する段部を、上記保持器のうちのポケットの軸方向長さが短い部分にだけ設け、
上記長穴状ポケットは、軸方向両端に上記ボールが位置する軸方向長さにされており、
上記保持器は、
全体としての輪郭が上記らせん溝軌道の軌跡に合わせたらせん形状であることによって周方向の１箇所だけに上記軸方向長さが短いポケットが形成され、この軸方向長さが短いポケットは周方向両側に並んでいる他の複数のポケットよりも軸方向長さが短く、この軸方向長さが短いポケットの軸方向両側にだけ形成される周方向の端面が上記段部を構成していることを特徴とする送り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送り装置において、
上記保持器は、プレス成形された板材を湾曲させて両端を嵌め合わせて固定したものであることを特徴とする送り装置。
【請求項３】
請求項１に記載の送り装置において、
上記保持器は、長穴状ポケットの軸方向の端から軸方向に貫通したスリットを有しており、
上記スリットは、長穴状ポケット毎に逆の軸方向に貫通していることを特徴とする送り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、無段変速機においてプーリを軸方向に変位させるのに用いられる送り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送り装置としては、内側部材と外側部材それぞれのらせん溝軌道間に介装される複数のボールと、このボールと同数のポケットを有する保持器を備え、この保持器で複数のボールを個々に保持し、ボールを循環させないタイプの非循環式保持器付きボールねじ式送り装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この送り装置では、保持器がボールを個々に保持しているから、保持器とボールとのすべり摩擦によるポケット内周の摩耗によって、保持器の軸方向のガタが増加していた。この保持器の軸方向のガタは、特に、送り量が少ない場合でのストロークの精密な設定を困難にしていた。また、軸方向スペースの増大にもつながっていた。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、保持器とボールとの干渉が少なく、かつ、保持器の軸方向のガタが少ないボールねじ式送り装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の送り装置は、外周にらせん溝軌道を形成した内側部材と、
内周にらせん溝軌道を形成した外側部材と、
上記２つのらせん溝軌道間に介装される複数のボールと、
上記複数のボールを保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器とを備えたボールねじ式の送り装置であって、
上記保持器の各ポケットは、複数のボールを収容する軸方向に延びた長穴状ポケットであり、
この長穴状ポケットは、上記らせん溝軌道の軌跡に合わせて、所定寸法だけ軸方向に位置ずれさせながら、周方向に配列されており、
上記内側部材のらせん溝軌道または上記外側部材のらせん溝軌道に、ストッパピンが設けられ、
上記ストッパピンが周方向に当接する段部を、上記保持器のうちのポケットの軸方向長さが短い部分にだけ設け、
上記長穴状ポケットは、軸方向両端に上記ボールが位置する軸方向長さにされており、
上記保持器は、
全体としての輪郭が上記らせん溝軌道の軌跡に合わせたらせん形状であることによって周方向の１箇所だけに上記軸方向長さが短いポケットが形成され、この軸方向長さが短いポケットは周方向両側に並んでいる他の複数のポケットよりも軸方向長さが短く、この軸方向長さが短いポケットの軸方向両側にだけ形成される周方向の端面が上記段部を構成していることを特徴としている。
【０００６】
この請求項１の発明では、上記保持器は、軸方向に延びた各長穴状のポケットに複数のボールを収容するから、ボールを個々に保持する保持器に比べて、保持器とボールとの干渉を少なくすることができ、摺動抵抗や摩耗を軽減できる。
【０００７】
また、この長穴状ポケットは、上記らせん溝軌道の軌跡に合わせて、所定寸法だけ軸方向に位置ずれさせながら、周方向に配列されているから、この長穴状ポケットの両端にボールを位置させることができる。これにより、保持器とボール間の軸方向のガタが無くなり、保持器の軸方向の無駄な動きが無くなり、保持器の位置を正確に定めることができる。したがって、ストロークの精密な設定と、軸方向スペースの抑制を達成できる。
【０００８】
また、請求項１の発明では、上記保持器の軸方向長さが短い部分に設けた段部が、上記らせん溝軌道に設けたストッパピンに周方向に当接して、保持器の軸方向の動きを規制する。したがって、ストッパが保持器に対して軸方向に係合する場合に比べて、ストッパに加わる力を小さくでき、ストッパの小型化を図れる。また、ストッパを、保持器に周方向に係合するように配置すればよいから、軸方向寸法の縮小を図れる。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の送り装置において、上記保持器は、プレス成形された板材を湾曲させて円筒形状に成形し、両端を嵌め合わせて固定したものであることを特徴としている。
【００１０】
この請求項２の発明では、板材をプレス成形して湾曲させて円筒形状にするから、従来のような円柱状の金属材料を旋削で形成された保持器に比べて、製作費を低減でき、製造効率も上げることができる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の送り装置において、
上記保持器は、長穴状ポケットの軸方向の端から軸方向に貫通したスリットを有しており、上記スリットは、長穴状ポケット毎に逆の軸方向に貫通していることを特徴としている。
【００１２】
この請求項３の発明では、上記保持器は、長穴状ポケットの軸方向の端から軸方向に貫通したスリットを有しているから、ストッパピンに係合した際の応力を緩和でき、破断を防げる。さらに、熱処理(浸炭焼入れ等)しても、熱処理変形を緩和できる。
【００１３】
また、この請求項３の発明では、上記スリットは、長穴状ポケット毎に逆の軸方向に貫通しているので、保持器の軸方向の両側に対し、周方向にわたって略均等に応力を分散できる。したがって、変形を抑えつつ、効率よく破断を防げる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１に、この発明の送り装置の実施の形態の断面を示す。この実施形態は、外周にらせん溝軌道１Ａが形成された内筒部材１と、内周にらせん溝軌道２Ａが形成された外筒部材２と、上記らせん溝軌道１Ａと２Ａとの間に配置され、保持器３で保持された複数のボール５からなる。
【００１６】
図２に示すように、この保持器３は、全体としてその輪郭が、らせん溝軌道１Ａの軌跡に合わせた螺旋形状になっていて、その各ポケット１１は、上記らせん溝軌道１Ａのらせん軌道に合わせて、軸方向に位置ずれしながら、周方向に配列されている。また、この保持器３の周方向の端面３Ａと３Ｂは、長穴状ポケット１２に隣接して形成されていて、保持器３の段部４と９を構成している。この長穴状ポケット１２は、その周方向両側に並んでいる他の複数の長穴状ポケット１１よりも軸方向長さが短く、ボール５を２つだけ保持している。一方、各長穴状ポケット１１は、ボール５を３つだけ保持している。
【００１７】
図１に示すように、上記外筒部材２のらせん溝軌道２Ａの基部２Ｂ側の一端には貫通孔６が形成され、この貫通孔６に外周側からストッパピン７が打ち込まれている。また、上記内筒部材１のらせん溝軌道１Ａの基部側の一端には貫通孔８が形成され、この貫通孔８に内周側からストッパピン１０が打ち込まれている。図３に、内筒部材１の内周側から打ち込まれたストッパピン１０の端面１０Ｂがらせん溝軌道１Ａに突き出している様子を示す。
【００１８】
図２に示すように、内筒部材１のらせん溝軌道１Ａに打ち込まれたストッパピン１０は、保持器３の周方向の端面３Ａに対して周方向に係合する。また、外筒部材２に打ち込まれたストッパピン７は、保持器３のもう１つの周方向の端面３Ｂに周方向に係合する。
【００１９】
上記保持器３は、図５に示すように、プレス成形された板材６１(例えば、ＳＰＣＣ(スチールプレート・コールドコマーシャル)などの炭素鋼板からなる)を湾曲させ、図４に示すように、円筒形状にして、両端の膨出形状の凸嵌合部５１とこの凸嵌合部５１に嵌る凹嵌合部５２とで結合されたものである。
【００２０】
この実施形態によれば、図１に示した最短縮状態から、外筒部材２に対して内筒部材１を、矢印Ｚの方向に反時計回りに回転させることで、保持器３,ボール５および外筒部材２を一体に矢印Ｙの軸方向に直線移動させて、伸長させることができる。また、内筒部材１を矢印Ｚと逆の時計回りに回転させることで、保持器３,ボール５および外筒部材２を一体に矢印Ｙの逆方向に直線移動させて、収縮させることができる。ここで、上記最短縮状態に至ると、ストッパピン１０が保持器３の端面３Ａに周方向に係合し、ストッパピン７の周面７Ａが端面３Ｂに係合して、内筒部材１と保持器３,ボール５,外筒部材２との相対回転が止まり、それ以上の収縮が止まる。
【００２１】
この実施形態では、保持器３は、軸方向に延びた長穴状のポケット１１,１２に複数のボール５を収容するから、ボール５を個々に保持する保持器に比べて、保持器３とボール５との干渉を少なくすることができ、摺動抵抗や摩耗を軽減できる。また、この各長穴状ポケット１１は、らせん溝軌道１Ａ,２Ａの軌跡に合わせて、所定寸法だけ軸方向に位置ずれさせながら、周方向に配列されているから、この長穴状ポケット１１の両端にボール５を位置させることができる。これにより、保持器３とボール５間の軸方向のガタが無くなり、保持器３の軸方向の無駄な動きが無くなり、保持器３の位置を正確に定めることができる。したがって、ストロークの精密な設定と、軸方向スペースの抑制を達成できる。
【００２２】
また、この実施形態では、ストッパピン１０が保持器３の端面３Ａに周方向に係合することで、内筒部材１に対して保持器３がストッパピン１０を越えて基部１Ｂ側に移動することを防ぐ。また、ストッパピン７が端面３Ｂに周方向に係合することで、外筒部材２に対して保持器３がストッパピン７を越えて基部２Ｂ側に移動することを防ぐ。
【００２３】
したがって、この実施形態では、ストッパが保持器に対して軸方向に係合する場合に比べて、ストッパピン７,１０に加わる力を小さくでき、ストッパピン７,１０の小型化を図れる。また、ストッパピン７,１０を、保持器３に周方向に係合するように配置すればよいから、軸方向の配置スペースを低減でき、軸方向寸法の縮小を図れる。
【００２４】
また、この実施形態では、板材６１をプレス成形して湾曲させて円筒形状にするから、従来のような円柱状の金属材料を旋削で形成された保持器に比べて、製作費を低減でき、製造効率も上げることができる。
【００２５】
また、この実施形態では、２つのストッパピン７,１０が、内側部材１と外側部材２とに分けて設けられているので、ストッパ配置スペースを内側部材１と外側部材２とで分担できる。したがって、内側部材１または外側部材２の一方に２つのストッパピンが設けられている場合に比べて、全体の軸方向寸法を小さくすることができる。したがって、この実施形態の送り装置を備えることで、無段変速機のコンパクト化を図ることができる。
【００２６】
尚、上記実施形態では、保持器３が一体ものであったが、図６の平面展開図に示すように、各長穴状ポケット１１の軸方向の両端から軸方向に貫通したスリット７１を有することで、保持器７３を複数の分離した部分７５が周方向に配列されたものとしてもよい。この場合には、保持器７３は、長穴状ポケット１１の軸方向の端から軸方向に貫通したスリット７１を有し、各部分７５に分離しているから、全体として、ストッパピン１０,７に係合した際の応力を緩和でき、破断を防げる。さらに、熱処理(浸炭焼入れ等)しても、熱処理変形を緩和できる。
【００２７】
また、図７の平面展開図に示すように、各長穴状ポケット１１,１１…が、１つ毎に逆の軸方向に貫通したスリット８２を１つ有していてもよい。この場合には、保持器８１を、一体ものとして扱える上に、保持器８１の軸方向の両側に対し、周方向にわたって略均等に応力を分散できる。したがって、変形を抑えつつ、効率よく破断を防げる。
【００２８】
さらにまた、上記スリット８２は、全部のポケット１１ではなく、１つおきや２つおきのポケットに形成されていてもよく、個数はいくつであってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明は、円環状の保持器を備えたボールねじ式の送り装置であって、上記保持器は、軸方向に延びた各長穴状のポケットに複数のボールを収容するから、ボールを個々に保持する保持器に比べて、保持器とボールとの干渉を少なくすることができ、摺動抵抗や摩耗を軽減できる。また、この長穴状ポケットは、らせん溝軌道の軌跡に合わせて、所定寸法だけ軸方向に位置ずれさせながら、周方向に配列されているから、この長穴状ポケットの両端にボールを位置させることができる。これにより、保持器とボール間の軸方向のガタが無くなり、保持器の軸方向の無駄な動きが無くなり、保持器の位置を正確に定めることができる。したがって、ストロークの精密な設定と、軸方向スペースの抑制を達成できる。
【００３０】
また、請求項１の発明は、上記保持器の軸方向長さが短い部分に設けた段部が、上記らせん溝軌道に設けたストッパピンに周方向に当接して、保持器の軸方向の動きを規制する。したがって、ストッパが保持器に対して軸方向に係合する場合に比べて、ストッパに加わる力を小さくでき、ストッパの小型化を図れる。また、ストッパを、保持器に周方向に係合するように配置すればよいから、軸方向寸法の縮小を図れる。
【００３１】
また、請求項２の発明では、上記保持器は、プレス成形された板材を湾曲させて円筒形状に成形し、両端を嵌め合わせて固定したものであるから、従来のような円柱状の金属材料を旋削で形成された保持器に比べて、製作費を低減でき、製造効率も上げることができる。
【００３２】
また、請求項３の発明では、上記保持器は、長穴状ポケットの軸方向の端から軸方向に貫通したスリットを有しているから、ストッパピンに係合した際の応力を緩和でき、破断を防げる。さらに、熱処理(浸炭焼入れ等)しても、熱処理変形を緩和できる。
【００３３】
また、請求項３の発明の送り装置では、上記スリットは、長穴状ポケット毎に逆の軸方向に貫通しているので、保持器の軸方向の両側に対し、周方向にわたって略均等に応力を分散できる。したがって、変形を抑えつつ、効率よく破断を防げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のボールねじ式送り装置の実施形態の半断面図である。
【図２】  上記実施形態の内筒部材,保持器,ボール、ストッパピンの嵌合状態を示す模式図である。
【図３】  上記実施形態の内筒部材にストッパピンが打ち込まれている様子を示す模式図である。
【図４】  上記実施形態の保持器の外観を示す斜視図である。
【図５】  上記保持器の平面展開図である。
【図６】  上記保持器の変形例を示す平面展開図である。
【図７】  上記保持器のもう１つの変形例を示す平面展開図である。
【符号の説明】
１…内筒部材、１Ａ…らせん溝軌道、１Ｂ…基部、２…外筒部材、
２Ａ…らせん溝軌道、３,７３,８１…保持器、３Ａ,３Ｂ…端面、
５…ボール、６,８…貫通孔、７,１０…ストッパピン、７Ａ,１０Ａ…周面、
７Ｂ,１０Ｂ…端面、１１,１２…スリット状ポケット、
７１…スリット、７５…部分、８２…スリット。
【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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