CN107435717A - 滚珠丝杠机构以及转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供可抑制保持件与螺母的接触以及摩擦的滚珠丝杠机构。滚珠丝杠机构通过经由被设置于保持件的保持槽保持的多个滚珠而将螺母(31)与齿条轴的螺纹槽螺纹接合，从而基于螺母(31)的旋转对齿条轴赋予轴向的力。螺母(31)具有：内径恒定地设定的部位亦即同径部(60)、和相对于同径部()60而内径较大地设定的部位亦即各扩径部(70、80)。而且，在螺母(31)的内周面中的与保持槽以及同保持槽的轴向的两侧邻接的保持件端部对置的区域的轴向的两端部(31a、31b)设置有各扩径部(70、80)。

Description

滚珠丝杠机构以及转向装置

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠机构以及转向装置。

背景技术

存在如下的滚珠丝杠机构，其具备在外周面设置有螺旋状的螺纹槽的丝杠轴、和设置有与丝杠轴的螺纹槽对应的螺旋状的螺纹槽的螺母，并且通过螺母经由多个滚珠而与丝杠轴的螺纹槽螺纹接合而基于螺母的旋转对丝杠轴赋予轴向的力。这种滚珠丝杠机构使用于通过将马达的旋转运动转换为齿条轴等转向轴的直线运动而使转向轮转向的转向装置(例如，日本特开2015-186949号公报、专利第5120040号公报)。

在日本特开2015-186949号公报所记载的滚珠丝杠机构中，使用了将避免与用于设置螺纹槽的工具的接触的锥形部设置于轴向的两端部的螺母。另外，在专利第5120040号公报所记载的滚珠丝杠机构中，在齿条轴与螺母之间，设置有用于避免邻接的滚珠彼此的相互接触的保持件。该保持件具有用于保持滚珠的保持槽，并构成为在保持槽保持滚珠的情况下，允许该滚珠朝径向外侧的移动并且限制该滚珠朝径向内侧的移动。

例如，在上述专利第5120040号公报所记载的保持件中，考虑了保持件、滚珠、丝杠轴以及螺母的螺纹槽的公差，以在保持槽与滚珠之间具有稍许的间隙的方式设定尺寸。该情况下，保持件允许朝径向的稍许的移动。由此，假定保持件相对于螺母倾斜，在最差的情况下存在保持件的轴向的端部与螺母的轴向的端部接触的可能性。这样的现象，在上述日本特开2015-186949号公报所记载的，在使用了设置为了避免与用于设置螺纹槽的工具的接触的锥形部的螺母的滚珠丝杠机构中，设置保持件的情况同样会产生。

发明内容

本发明的一个目的在于提供可抑制保持件与螺母的接触以及摩擦的滚珠丝杠机构以及转向装置。

本发明的一方式的滚珠丝杠机构具备：丝杠轴，其在外周面设置有螺旋状的螺纹槽；圆筒状的螺母，其在内周面设置有与上述丝杠轴的螺纹槽对应的螺旋状的螺纹槽；多个滚珠；以及圆筒状的保持件，其设置于上述丝杠轴与上述螺母之间，上述保持件具有保持槽，上述保持槽以避开相互接触的方式保持上述多个滚珠，经由上述多个滚珠将上述螺母与上述丝杠轴的螺纹槽螺纹接合，基于上述螺母的旋转对上述丝杠轴赋予轴向的力，上述螺母具有：内径设定恒定的部位亦即同径部、和相对于上述同径部而内径较大地设定的部位亦即扩径部，所述扩径部设置在所述螺母的内周面中的对置区域的轴向的两端部中的至少一方的端部，所述对置区域是所述螺母的内周面中与所述保持槽以及同所述保持槽的轴向的两侧邻接的保持件端部对置的区域。

此处，假定为通过考虑保持件、滚珠、丝杠轴以及螺母的螺纹槽的公差而以在保持槽与滚珠之间具有稍许的间隙的方式设定尺寸来使保持件相对于螺母倾斜。此时，存在保持件的轴向的端部与螺母的轴向的端部在径向上靠近而接触的可能性。

根据上述方式，即使保持件的轴向的端部与螺母的轴向的端部靠近，也可抑制在设置有螺母的扩径部的一侧的端部，与保持件的轴向的端部的接触。由此，能够抑制保持件与螺母的接触以及摩擦，进而能够实现螺母的摩擦扭矩的减少。

附图说明

根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点会变得更加清楚，其中对相同的元素标注相同的附图标记，其中，

图1是针对电动助力转向装置示出其概略结构的结构图。

图2是针对电动助力转向装置示出其辅助机构的概略结构的剖视图。

图3是针对辅助机构示出其保持件的概略结构的结构图。

图4A是针对图3的保持件的一部分示出图3的IV-IV线剖面构造的剖视图。

图4B是针对图3的保持件的一部分示出图3的IV-IV线剖面构造的剖视图。

图5是针对螺母示出其剖面构造的图。

图6A是示意性地示出保持件相对于螺母倾斜的状态的图。

图6B是示意性地示出保持件相对于螺母倾斜的状态的图。

具体实施方式

以下，对本发明的滚珠丝杠机构以及转向装置的一实施方式进行说明。本实施方式的转向装置是经由带式减速机构将马达的旋转运动传递至滚珠丝杠机构，将马达的旋转运动转换为齿条轴的直线运动，由此辅助用户的转向操作的电动助力转向装置(以下，称为EPS)。

如图1所示，EPS1具备：基于用户对方向盘10的操作使转向轮15转向的转向操纵机构2、以及辅助用户的转向操作的辅助机构3。

转向操纵机构2具备方向盘10以及与方向盘10一体旋转的转向轴11。转向轴11具有：与方向盘10连结的柱轴11a、与柱轴11a的下端部连结的中间轴11b、以及与中间轴11b的下端部连结的小齿轮轴11c。小齿轮轴11c的下端部经由齿条-小齿轮机构13与作为转向轴的齿条轴12连结。因此，转向轴11的旋转运动经由由小齿轮轴11c以及齿条轴12构成的齿条-小齿轮机构13转换为齿条轴12的轴向(图1的左右方向)的往复直线运动。该往复直线运动经由分别与齿条轴12的两端连结的横拉杆14，分别传递至左右的转向轮15，由此转向轮15的转向角变化。本实施方式中，齿条轴12是丝杠轴的一个例子。

以下的说明中，轴向是指齿条轴12的轴长方向，径向是指与轴向正交的方向。辅助机构3设置于齿条轴12的周围。辅助机构3具有：作为辅助力的产生源的马达20、一体地安装于齿条轴12的周围的滚珠丝杠机构30、以及将马达20的旋转轴21的回转力传递至滚珠丝杠机构30的带式减速机构(以下，称为减速机构)40。辅助机构3经由减速机构40以及滚珠丝杠机构30将马达20的旋转轴21的回转力转换为使齿条轴12沿轴向往复直线运动的力。赋予该齿条轴12的轴向的力成为辅助力，辅助用户的转向操作。

滚珠丝杠机构30、减速机构40、小齿轮轴11c以及齿条轴12被沿着齿条轴12的轴向延伸的壳体16覆盖。壳体16通过将在减速机构40的附近沿轴向被分割的第一壳体16a以及第二壳体16b连结而构成。各壳体16a、16b朝与齿条轴12的延伸方向相交的方向(图中的下方)突出。在第二壳体16b的外壁(图中的右侧壁)设置有贯通孔22。马达20的旋转轴21通过贯通孔22向第二壳体16b的内部延伸。通过螺栓23将设置于第二壳体16b的凸缘部17以及设置于马达20的凸缘部24连结，从而马达20固定于第二壳体16b。旋转轴21与齿条轴12平行。

接下来，对辅助机构3详细情况进行说明。如图2所示，滚珠丝杠机构30具备经由多个滚珠32与齿条轴12螺纹接合的圆筒状的螺母31。在齿条轴12的外周面设置有螺旋状的螺纹槽12a。在螺母31的内周面设置有与齿条轴12的螺纹槽12a对应的螺旋状的螺纹槽33。由螺母31的螺纹槽33和齿条轴12的螺纹槽12a围起的螺旋状的空间作为供滚珠32滚动的滚动路径R发挥功能。另外，虽未图示，但在螺母31设置有在滚动路径R的两个位置开口，使该两个位置的开口短路的循环路径。因此，滚珠32能够经由螺母31内的循环路径在滚动路径R内无限循环。此外，在滚动路径R涂覆有例如润滑脂等润滑剂，从而减少滚珠32滚动时的摩擦阻力等。此外，齿条轴12、螺母31由钢等铁合金构成，滚珠32是轴承钢等的钢球。

减速机构40具备：一体地安装于马达20的旋转轴21的驱动带轮41、一体地安装于螺母31的外周的从动带轮42、以及卷绕于驱动带轮41与从动带轮42之间的带43。带43是包含芯线的橡胶制的带齿传送带。另外，驱动带轮41以及从动带轮42是带齿的带轮。

从动带轮42经由圆筒状的轴承44相对于第一壳体16a的内周面被支承为能够旋转。例如，轴承44是多列角接触球轴承(一般具有通用性的形式的轴承)。轴承44具有即使作用有被推断为仅以规定次数反复加载也不会产生故障的力(额定载荷)也能够继续使用的程度的负载能力。

在从动带轮42的外周面，从与齿条-小齿轮机构13相反的一侧依次沿轴向排列而设置有挡圈45、锁定螺母46、轴承44。挡圈45在从动带轮42的外周面，嵌入处于从动带轮42的与齿条-小齿轮机构13侧相反的一侧的端部的凸缘部。在锁定螺母46的内周面设置有与形成在从动带轮42的外周面上的螺纹槽47螺纹接合的螺纹槽48。锁定螺母46通过在从动带轮42的外周面嵌入处于从动带轮42的与齿条-小齿轮机构13侧相反的一侧的端部的凸缘部的挡圈45来防止从从动带轮42脱落。轴承44的内圈通过在从动带轮42的外周面被夹持于从动带轮42的向径向外侧突出的凸缘部42a与锁定螺母46之间而被固定。轴承44的外圈经由设置于该外圈的轴向两侧的固定部件49而被夹持于第一壳体16a与第二壳体16b之间，由此被固定。

在从动带轮42的内周面，从与齿条-小齿轮机构13侧相反的一侧依次沿轴向排列而设置有螺母31、锁紧螺丝34。在锁紧螺丝34的外周面设置有与形成在从动带轮42的内周面的螺纹槽35螺纹接合的螺纹槽36。螺母31通过在从动带轮42的内周面被夹持于从动带轮42的向径向内侧突出的凸缘部42b与锁紧螺丝34之间而被固定。螺母31的向径向外侧突出的凸缘状端部31a在从动带轮42的内周面与在齿条-小齿轮机构13侧具有壁面的台阶部42c抵接。螺母31的与凸缘状端部31a相反的一侧的轴端部31b在从动带轮42的内周面与上述凸缘部42b抵接。由此，螺母31相对于从动带轮42在轴向、径向以及绕轴的旋转方向上固定。

因此，若马达20的旋转轴21旋转，则驱动带轮41与旋转轴21成为一体而旋转。驱动带轮41的旋转经由带43传递至从动带轮42。由此，从动带轮42与螺母31一体旋转。螺母31相对于齿条轴12相对旋转，因此夹设于螺母31与齿条轴12之间的多个滚珠32从双方受到负载而在滚动路径R内无限循环。通过滚珠32在滚动路径R内滚动，由此将赋予螺母31的扭矩转换为赋予齿条轴12的轴向的力。因此，齿条轴12相对于螺母31沿轴向移动。赋予该齿条轴12的轴向的力成为辅助力，辅助用户的转向操作。在齿条轴12的外周面与螺母31的内周面之间设置有以避免多个滚珠32的彼此接触的方式保持的保持件50。

接下来，对保持件50详细地进行说明。如图2以及图3所示，保持件50是树脂制，且成为沿着轴向延伸的圆筒状。在保持件50的轴向的第一侧的端部设置有向径向外侧突出的凸缘部51。凸缘部51沿着保持件50的周向连续地设置。将保持件50的轴向的长度设定为，设置有凸缘部51的一侧的端部未从螺母31的凸缘状端部31a向轴向突出并且与设置有凸缘部51的一侧相反的一侧的端部未从螺母31的轴端部31b向轴向突出的长度。而且，保持件50通过将凸缘部51配置于螺母31的凸缘状端部31a与锁紧螺丝34之间，从而可限制轴向的移动。

在保持件50，在径向上贯通该保持件50的保持槽52沿保持件50的周向隔开等间隔地设置有多个(在本实施方式中，16个)。各保持槽52沿着保持件50的轴向延伸，并且以与螺母31的螺纹槽33(滚动路径R)延伸的方向正交的方式相对于保持件50的轴向以规定角度倾斜。

此处，对保持槽52的结构进一步详细地进行说明。如图4A、图4B所示，在各保持槽52分别设置有，从保持件50的轴向观察的情况下成为随着从径向内侧朝向径向外侧而保持件50的周向的槽宽度变大的锥状的一对锥形面52a、52b。此外，一对锥形面52a、52b成为保持槽52的外廓，并分别在该保持槽52的轴向的两端部被连接起来。将设置于各保持槽52的一对锥形面52a、52b的锥角θr设定为，使得径向的最内侧的槽宽度Wa比滚珠32的直径小并且径向的最外侧的槽宽度Wb比滚珠32的直径大的角度。

如图3以及图4A、图4B所示，在各保持槽52，每规定个数的滚珠32沿保持件50的轴向隔开等间隔地配置。该等间隔相当于螺母31的内周面的相邻的螺纹槽33的间隔、即所谓的间距。另外，多个滚珠32在保持件50的周向上隔开等间隔(设置有各保持槽52的间隔)地配置。由此，多个滚珠32配置于各保持槽52，由此以避开与其他任一个滚珠32接触的方式被保持。该情况下，多个滚珠32被允许朝保持件50的径向外侧移动，而被限制了朝保持件50的径向内侧的移动。

此外，锥角θr以及各槽宽度Wa、Wb在经由多个滚珠32将螺母31与齿条轴12的螺纹槽12a螺纹接合的情况下，以考虑保持件50、滚珠32、齿条轴12以及螺母31的螺纹槽12a、33的公差而使保持槽52与滚珠32之间具有稍许的间隙的方式设定尺寸。该情况下，允许保持件50朝径向的稍许的移动，即朝相对于螺母31接近或者分离的方向的稍许的移动被允许。

例如，在将图3的纸面的上下方向的下方设为重力作用的方向，搭载辅助机构3的情况下，如图4B所示，在纸面的向下方向，保持件50由于自重向处于纸面的向下方向的滚珠32侧移动，成为设置于保持槽52的一对锥形面52a、52b与该滚珠32抵接的状态。该情况下，成为保持件50与处于纸面的向下方向的滚珠32之间不具有间隙的状态。

与此相对，如图4A所示，在纸面的向上方向，保持件50由于自重而向处于纸面的向下方向的滚珠32侧移动，与此对应设置于保持槽52的一对锥形面52a、52b成为相对于处于纸面的向上方向的滚珠32而向径向内侧分离的状态。该情况下，成为保持件50与处于纸面的向上方向的滚珠32之间具有稍许的间隙的状态。

此外，对于图4A、图4B所图示的以外的部分而言，设置于保持槽52的一对锥形面52a、52b与滚珠32抵接的状态和相对于滚珠32向径向内侧分离的状态混合存在。

这样，保持件50通过在各保持槽52保持多个滚珠32，在至少与处于纸面的向上方向的滚珠32之间具有稍许的间隙的状态下，至少在径向上被处于纸面的向下方向的滚珠32支承。另外，保持件50的内周面以及外周面以在齿条轴12等构成EPS1的部件的静止状态下不与齿条轴12以及螺母31的任一个接触的方式在与它们之间具有间隙地被支承。该情况下，假定为通过保持件50在与滚珠32之间具有的间隙、和保持件50的内周面以及外周面在与齿条轴12以及螺母31之间具有的间隙，以保持件50的轴向的端部的一部分与螺母31的轴向的端部的一部分在径向上靠近的方式使保持件50相对于螺母31倾斜。但是，在本实施方式的螺母31设置有即使保持件50相对于螺母31倾斜也能够抑制这些接触的结构。

以下，对即使保持件50相对于螺母31倾斜为了抑制上述的接触而设置于螺母31的结构详细地说明。如图5所示，螺母31在从螺母31的径向观察的情况下，具有：内径恒定设定的部位亦即同径部60、和相对于同径部60而内径较大地设定的部位的一对扩径部70、80。一对扩径部70、80设置于同径部60的轴向的两侧，在螺母31的凸缘状端部31a侧以包括该凸缘状端部31a的方式设置有扩径部70，在螺母31的轴端部31b侧以包括该轴端部31b的方式设置有扩径部80。此外，螺母31的内径是设置于螺母31的内周面的螺纹牙33a的顶点的内径。各扩径部70、80的内周面具有随着向螺母31的轴向的两端部的端面中较近的端面而内径变大地扩径的锥状的部位。

扩径部70具有：与凸缘状端部31a的端面邻接设置的第一扩径部71、和与第一扩径部71邻接设置的第二扩径部72。第一扩径部71具有锥形部71a，该锥形部71a从凸缘状端部31a的端面起是直径恒定的，而从中途起成为设定为相对于螺母31的轴向的倾斜角θa即锥角2θa(θa的两倍)的锥状。第二扩径部72具有：成为设定为相对于螺母31的轴向的倾斜角θb即锥角2θb(θb的两倍)的锥状的锥形部72a。第二扩径部72的锥形部72a的锥角2θb(倾斜角θb)设定为比第一扩径部71的锥形部71a的锥角2θa(倾斜角θa)小。由此，对于扩径部70的内周面而言，内径的变化比例亦即相对于螺母31的轴向的倾斜角即锥角设定为两个阶段(第一扩径部71的一个阶段和第二扩径部72的一个阶段)，并且以凸缘状端部31a侧的倾斜变大的方式设定。

另外，扩径部80具有：与轴端部31b的端面邻接设置的第一扩径部81、和与第一扩径部81邻接设置的第二扩径部82。第一扩径部81具有锥形部81a，该锥形部81a从轴端部31b的端面起是同径的且从中途起成为设定为相对于螺母31的轴向的倾斜角θc即锥角2θc(θc的两倍)的锥状。此外，本实施方式的倾斜角θc以与倾斜角θa不同的角度设定。第二扩径部82具有：成为设定为相对于螺母31的轴向的倾斜角θd即锥角2θd(θd的两倍)的锥状的锥形部82a。此外，本实施方式的倾斜角θd与倾斜角θb相同角度地设定。第二扩径部82的锥形部82a的锥角2θd(倾斜角θd)设定为比第一扩径部81的锥形部81a的锥角2θc(倾斜角θc)小。由此，对于扩径部80的内周面而言，内径的变化比例亦即相对于螺母31的轴向的倾斜角即锥角设定为两个阶段(第一扩径部81的一个阶段、和第二扩径部82的一个阶段)，并且以轴端部31b侧的倾斜变大的方式设定。

在保持件50配置于齿条轴12的外周面与螺母31的内周面之间的情况下，各扩径部70、80设置于螺母31的内周面中的与保持槽52、以及同保持槽52的轴向的两侧邻接的保持件端部对置的区域的轴向的两端部31a、31b。

具体而言，各第一扩径部71、81在螺母31的内周面中的从较近的端部的端面起未设置有螺母31的螺纹牙33a的区域S1之间。特别是将设置于螺母31的轴端部31b侧的第一扩径部81设置于，在齿条轴12的外周面与螺母31的内周面之间配置有保持件50的情况下螺母31的内周面中的不与保持槽52、以及同保持槽52的轴向的两侧邻接的保持件端部对置、即未设置保持件50的区域之间。未设置有螺母31的螺纹牙33a的区域是以在螺母31设置螺纹槽33的方式进行加工时供为了该加工而使用的切削工具的一部分进入的部位。例如，切削工具成为具有安装于工作机械的主轴的安装部位、和对螺纹槽33进行切削的切削部位的棒状，且在安装部位与切削部位之间具有以随着从该安装部位朝向该切削部位而外径变小的方式缩径的锥形部。

另外，将各第一扩径部71、81(各锥形部71a、81a)的各倾斜角θa、θc设定为即使具有锥形部的上述切削工具从螺母31的轴向的两端进入内周也能够避免与该切削工具的接触的大小的角度。此外，能够避免与上述切削工具的接触的大小的角度考虑上述切削工具的锥形部的锥角、形状等而设定为根据经验求出的大小。在本实施方式中，假定在螺母31的轴向的两端分别进入不同的切削工具，因此使各第一扩径部71、81(各锥形部71a、81a)的各倾斜角θa、θc和形状不同。

另外，各第二扩径部72、82被设置在：螺母31的内周面中的、经由多个滚珠32将螺母31与齿条轴12的螺纹槽12a螺纹接合的情况下设置有螺母31的螺纹牙33a的区域且未配置滚珠32的区域之间。

例如，如图3以及图5所示，各第二扩径部72、82被设置在：螺母31的内周面中的、在以通过配置有滚珠32的区域的轴向的端部并相对于螺母31的轴向垂直延伸的线为分界线L1、L2的情况下，从这些分界线L1、L2起朝向较近的端部的端面达到各第一扩径部71、81的区域S2之间。此外，同径部60设置在螺母31的内周面中的、设置有螺母31的螺纹牙33a的、且在经由多个滚珠32将螺母31与齿条轴12的螺纹槽12a螺纹接合的情况下配置有滚珠32的区域S0之间。

另外，如图5的放大图双点划线所示那样，各第二扩径部72、82与同径部60沿螺母31的轴向的全体延伸的情况相比，螺母31的多列(在本实施方式中两列左右)螺纹牙33a的各顶点较低地设定。对于各第二扩径部72、82，在螺母31切削出了螺纹槽33后显现的螺纹牙33a的顶点进一步向径向外侧被切削而成。

另外，各第二扩径部72、82(各锥形部72a、82a)的各倾斜角θb、θd设定为，即使保持件50相对于螺母31倾斜也能够避免各第二扩径部72、82与该保持件50的接触，以使得保持件50的轴向的端部的一部分与螺母31的轴向的端部的一部分靠近那样大小的角度。此外，能够避免与保持件50的接触的大小的角度设定为对根据保持件50的轴向的长度、保持件50与滚珠32之间具有的间隙、保持件50的内周面以及外周面与齿条轴12以及螺母31之间具有的间隙而在几何学上决定的角度加上稍许余量。

根据以上说明的本实施方式，起到以下所示的作用以及效果。

(1)如图2、图3所示，在保持件50不相对于螺母31倾斜的情况下，保持件50的外周面在与螺母31之间具有间隙。与此相对地，在保持件50相对于螺母31倾斜的情况下，在保持件50与螺母31之间，出现保持件50的轴向的端部与螺母31的轴向的端部靠近的部位。

例如，如图6A、图6B所示，在保持件50相对于螺母31倾斜的情况下，保持件50的轴向的端部附近的外周面能够进入至螺母31的各第二扩径部72、82中相对于同径部60具有各锥角2θb、2θd而切削有螺纹牙33a的顶点的区域(图中，用阴影线示出)。此外，图6A、图6B中，为了方便说明，将螺母31、保持件50简化示出。该情况下，对于相对于同径部60具有各锥角2θb、2θd而切削有螺纹牙33a的顶点的区域而言，可避免保持件50的轴向的端部与螺母31的轴向的端部的接触。

即，根据本实施方式，即使保持件50的轴向的端部与螺母31的轴向的端部靠近，也可抑制在螺母31的各扩径部70、80即各第二扩径部72、82与保持件50的轴向的端部的接触。这在能够避免与用于在螺母31的内周面设置螺纹槽33的上述切削工具的接触的各第一扩径部71、81中也相同。由此，能够避免与用于在螺母31的内周面设置螺纹槽33的上述切削工具的接触，并且能够抑制保持件50与螺母31的接触以及摩擦，进而能够实现螺母31的摩擦扭矩的减少。

此外，在能够实现保持件50与螺母31的摩擦的减少的情况下，能够抑制由比由铁合金构成的螺母31更容易磨损的树脂构成的保持件50的磨损，从而能够实现保持件50的耐久性、进而滚珠丝杠机构30的耐久性的提高。

(2)各第一扩径部71、81具有：成为朝向螺母31的轴向的两端部的端面中的较近的端面扩径的锥状的部位、即各锥形部71a、81a。各第二扩径部72、82具有：成为朝向螺母31的轴向的两端部的端面中的较近的端面扩径的锥状的部位、即各锥形部72a、82a。该情况下，如图6A、图6B所示，在保持件50相对于螺母31倾斜的情况下，在螺母31的各第二扩径部72、82中，即使例如使保持件50的轴向的端部进一步较长地延伸、或相反地缩短，也可抑制保持件50的轴向的端部与螺母31的轴向的端部的接触。即，根据本实施方式，能够避免与用于在螺母31的内周面设置螺纹槽33的上述切削工具的接触、并且缓解用于产生抑制保持件50与螺母31的接触的作用的保持件50的长度等规格的限制。

(3)如图5所示的那样，各第二扩径部72、82的螺纹牙33a的螺母31的径向的高度比同径部60的螺纹牙33a低。此外，在基于螺母31的旋转对齿条轴12赋予轴向的力的情况下，螺母31的螺纹槽33的螺纹牙33a接受针对赋予滚珠32的负载的应力的面积减少。其结果，作用于各第二扩径部72、82的螺纹牙33a的应力变高。

但是，根据本实施方式，通过将各锥角2θb、2θd设定为比各锥角2θa、2θc小，从而能够使构成各第二扩径部72、82的螺纹牙33a的螺母31的径向的高度的变化比例比使各第一扩径部71、81沿轴向延长的情况小。由此，针对各第二扩径部72、82的螺纹牙33a，能够抑制因赋予滚珠32的负载引起的螺纹牙33a的应力的差别，难以存在该应力极端变大的部位。因此，不会牺牲螺母31的耐久性即滚珠丝杠机构30的耐久性，而能够产生抑制保持件50与螺母31的接触的作用。

此外，在本实施方式中，各第二扩径部72、82在未配置滚珠32的区域S2之间设置。但是，对于与分界线L1、L2邻接的螺纹牙33a(存在于图5的剖面的近前侧的螺纹牙33a)，各第二扩径部72、82有可能在该分界线L1、L2侧与滚珠32抵接。此时，即使为比同径部60的螺纹牙33a低的各第二扩径部72、82的螺纹牙33a，也能够抑制因赋予滚珠32的负载引起的应力的变高。

(4)在保持件50的轴向的两端部分别设置有各扩径部70、80即各第二扩径部72、82，因此即使保持件50的轴向的端部的一部分与螺母31的轴向的端部的一部分靠近，也可抑制在螺母31的轴向的两端部中保持件50的轴向的端部与螺母31的轴向的端部的接触。由此，能够更适当地抑制保持件50与螺母31的接触，进而能够更适当地减少保持件50与螺母31的摩擦。

(5)根据具备本实施方式的滚珠丝杠机构30的EPS1，通过抑制保持件50与螺母31的接触，能够抑制这样的接触给予转向操纵感的影响。另外，在像这样能够抑制保持件50与螺母31的接触的情况下，可抑制因该接触而产生的声音，从而能够提高EPS1的静音性。

此外，上述实施方式能够通过以下的方式实施。各扩径部70、80至少设置任一个即可，例如也可以不在螺母31的凸缘状端部31a侧设置扩径部70。

对于各第一扩径部71、81以及各第二扩径部72、82而言，能够适当地变更各倾斜角即各锥角的大小。例如，在各锥角之间，也可以变更锥角2θa以及锥角2θb的关系、锥角2θa以及锥角2θc的关系、锥角2θb以及锥角2θd的关系、锥角2θc以及锥角2θd的关系。

对于螺母31而言，能够适当地变更设置各第二扩径部72、82的区域S2。例如，各第二扩径部72、82也可以与各第一扩径部71、81相同，在螺母31的未设置有螺纹牙33a的区域之间设置。另外，各第二扩径部72、82也可以在配置有滚珠32的区域设置，也可以从图5所示的分界线L1、L2向较近的端部的端面侧偏离的位置设置。此外，在各第二扩径部72、82设置于配置有滚珠32的区域的情况下，能够更适当地发挥上述实施方式的作用以及效果(3)。

在螺母31中，各第一扩径部71、81也可以与各第二扩径部72、82相同，包括螺母31的设置有螺纹牙33a的区域。对于各扩径部70、80而言，至少在任一个设置第二扩径部即可，也可以不设置各第一扩径部71、81的至少任一个。

各扩径部70、80也可以成为相同形状。另外，各扩径部70、80也可以构成为使锥角具有三个阶段以上。各扩径部70、80相比同径部60较大地设定内径即可，也可以不具有成为锥状的部位。例如，各扩径部70、80也能够在中途包含同径的部位而构成，也能够构成为通过将内径不同的同径的部位组合而使该内径以阶梯状变化。

各扩径部70、80至少具有各第二扩径部72、82即可，各第一扩径部71、81不是必需的结构。此外，第一扩径部71、81作为同径的部位构成即可。在该情况下，可抑制在设置有各第二扩径部72、82的一侧的端部，与保持件50的轴向的端部的接触，从而能够抑制保持件50与螺母31的接触以及摩擦。

保持件50也可以适当地变更长度等规格。例如，保持件50的长度也可以与凸缘部51相反的一侧的端部达到螺母31的第一扩径部81。在该情况下，能够起到与上述实施方式相同的作用以及效果。另外，保持件50也可以不设置凸缘部51。该情况下，通过在螺母31的内周附加挡圈而限制保持件50的轴向的移动，由此能够起到依照上述实施方式的作用以及效果。另外，保持件50也可以是金属制、复合材料制。

螺母31也可以被轴承44直接支承。该情况下，在螺母31的外周面除了轴承44之外还固定有从动带轮42。该结构也能够起到依照上述实施方式的作用以及效果。

滚珠丝杠机构30只要是具备将旋转运动转换为直线运动的机构的装置，作为转向装置以外的装置，例如也能够应用于机床、显微镜等。

上述实施方式具体化为EPS1，但不局限于此。例如，也可以应用于线控转向(SBW)方式的转向装置。另外，不局限于线控转向方式，也可以具体化为后轮转向操纵装置、四轮转向操纵装置(4WS)。此外，在具体化为线控转向方式的情况下，不局限于具有齿条的齿条轴12，也可以将不具有齿条的轴采用为转向轴。该情况下，例如，通过使用滚珠丝杠机构30对作为转向轴的上述轴赋予转向力。

本申请主张于2016年5月23日提出的日本专利申请第2016-102720号的优先权，并在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。

Claims (6)

1.一种滚珠丝杠机构，其特征在于，具备：

丝杠轴，其在外周面设置有螺旋状的螺纹槽；

圆筒状的螺母，其在内周面设置有与所述丝杠轴的螺纹槽对应的螺旋状的螺纹槽；

多个滚珠；以及

圆筒状的保持件，其设置于所述丝杠轴与所述螺母之间,其中，

所述保持件具有保持槽，所述保持槽以避免所述多个滚珠相互接触的方式保持所述多个滚珠，

所述螺母与所述丝杠轴的螺纹槽以所述多个滚珠介于其间的方式螺纹接合，

基于所述螺母的旋转对所述丝杠轴赋予轴向的力，

所述螺母具有：内径设定恒定的部位亦即同径部、和相对于所述同径部内径设定得较大的部位亦即扩径部，

所述扩径部设置在所述螺母的内周面中的对置区域的轴向的两端部中的至少一方的端部，所述对置区域是所述螺母的内周面中与所述保持槽以及同所述保持槽的轴向的两侧邻接的保持件端部对置的区域。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠机构，其中，

所述扩径部具有锥形部，所述锥形部是在所述螺母的内周面中与所述保持槽以及同所述保持槽的轴向的两侧邻接的保持件端部对置的区域中成为锥状的部位，所述成为锥状的部位朝向所述螺母的轴向的两端部的端面中较近的端面扩径。

3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠机构，其中，

所述扩径部至少包括第一扩径部与第二扩径部中的所述第二扩径部，其中，第一扩径部为用于避免与用于在所述螺母的内周面设置螺纹槽的工具的接触的部位，第二扩径部为用于避免与所述保持件的接触且以与所述第一扩径部不同的内径设定的部位。

4.根据权利要求3所述的滚珠丝杠机构，其中，

所述第一扩径部与所述螺母的轴向的端面邻接地设置，所述第二扩径部与所述第一扩径部邻接地设置，且所述第二扩径部包括所述螺母的内周面的邻接的螺纹槽之间的突起部分亦即螺纹牙，

所述第二扩径部的锥形部以所述螺纹牙的顶点的内径朝向所述较近的端面而扩径的方式形成，

与所述第一扩径部的锥形部的锥角相比，所述第二扩径部的锥形部的锥角设定得比较小。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的滚珠丝杠机构，其中，

所述扩径部分别设置在对置区域的轴向的两端部，所述对置区域是所述螺母的内周面中与所述保持槽以及同所述保持槽的轴向的两侧邻接的保持件端部对置的区域。

6.一种转向装置，其特征在于，包括：

滚珠丝杠机构，其为权利要求1～4中任一项所述的滚珠丝杠机构；以及

马达，其对所述螺母赋予回转力，

所述丝杠轴是沿轴向往复移动并且在两端连接有与该往复移动对应地转向的转向轮而成的转向轴，

所述滚珠丝杠机构通过将所述马达的旋转运动转换为所述转向轴的所述轴向的往复移动，使所述转向轮转向。