JP2002310254A - ボールねじ装置及びこれを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 案内路にボールを挿入すべく接触された２個
の案内体を指で摘むとき、該案内体を位置ずれさせるこ
となくボールを容易に挿入することができるとともに、
部品点数を削減することができるようにする。 【解決手段】 ボール２をナット３の両端間で循環させ
るための案内路４ａ，４ａを有する２個の案内体４，４
の夫々は、他の案内体４，４との位置ずれを制限する制
限部４２，４２と、該制限部４２，４２に連なり、前記
ナット３に取付けられる取付部４３，４３とを備え、案
内体４，４自体によって該案内体４，４の位置ずれを防
ぐことができるとともに、案内体４，４自体をナット３
に取付けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールねじ装置、及
び操舵補助力の発生源として用いられるモータの回転を
前記ボールねじ装置を介して舵取軸に伝達し、該舵取軸
を車両の左右方向へ移動させて操舵補助するようにした
電動パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用の電動パワーステアリング装置
は、舵取りのための操舵輪の操舵に要する労力負担を軽
減して快適な操舵感覚を得るものであり、操舵補助力の
発生源としてモータが用いられている。

【０００３】このモータは、操舵輪に繋がり、該操舵輪
の操舵に伴って回転する操舵軸の中途に、又は、一対の
操向車輪（一般的には左右の前輪）に両端が連結され、
車両の左右方向への移動が可能な舵取軸の中途に設けら
れる。

【０００４】前者は、モータの回転を操舵軸に伝達する
手段として減速歯車機構が用いられており、また、後者
は、モータの回転を舵取軸に伝達する手段としてボール
ねじ装置が用いられている。

【０００５】図８は従来のボールねじ装置の平面図、図
９は従来のボールねじ装置の案内体及び取付体の斜視
図、図１０は図８のＸ−Ｘ線の拡大断面図である。この
ボールねじ装置は、外側にねじ溝１００を有し、前記舵
取軸を兼ねる軸１０１と、該軸１０１に複数のボール１
０２を介して相対回転を可能に螺合され、前記モータの
出力軸に繋がるナット１０３と、前記ボール１０２を前
記ナット１０３の両端間で循環させるための凹状の案内
路１０４が向き合うように接触された２個の案内体１０
５，１０５と、該案内体１０５，１０５の外面に嵌合さ
れる湾曲部１０６及び該湾曲部１０６の両端に連なり、
前記ナット１０３に取付けられる一対の取付部１０７，
１０７を有する略Ω形の取付体１０８とを備えており、
前記モータの回転に連動してナット１０３が回転し、該
ナット１０３に対して軸１０１を軸長方向へ移動させる
ように構成されている。

【０００６】案内体１０５，１０５は案内路１０４，１
０４を向き合わせて接触させることにより略Ｕ字形の筒
となり、その長手方向両端が、前記ナット１０３の一側
に内側のねじ溝１０９と連通するように穿設された一対
の嵌合孔１００，１００へ挿嵌することにより前記ボー
ル１０２を循環させることができるように構成されてい
る。

【０００７】図１１は案内体にボールを挿入するときの
作業工程を示す説明図である。ボールねじ装置の組立て
は、軸１０１にナット１０３が挿嵌された状態で、該ナ
ット１０３に穿設されている嵌合孔１１０，１１０から
ねじ溝１００，１０９間の軌条に複数のボール１０２を
挿入するとともに、案内路１０４，１０４が向き合うよ
うにして２個の案内体１０５，１０５を指で摘み、該案
内体１０５，１０５の両端を上向きにした状態で複数の
ボール１０２を案内体１０５，１０５間の案内路１０４
へ挿入し、次に案内体１０５，１０５をその両端が下向
きとなるように反転させて該案内体１０５，１０５の両
端を前記ナット１０３の嵌合孔１１０，１１０へ挿嵌
し、前記取付体１０８の湾曲部１０６を案内体１０５，
１０５の外側に嵌合し、取付体１０８の取付部１０７，
１０７を締付ねじ１１１によってナット１０３に取付け
られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如く
構成された従来のボールねじ装置の案内体１０５，１０
５は、略Ｕ字形のパイプをその長手方向に沿って２分割
した形状であり、この２個の案内体１０５，１０５を接
触させて指で摘み、この摘み状態で複数のボール１０２
を案内路１０４へ挿入するものであり、案内体１０５，
１０５はその接触面に沿って位置ずれが自由にできるよ
うになっているため、案内体１０５，１０５を指で摘ん
でいるとき、該案内体１０５，１０５が接触面に沿って
位置ずれし易く、さらに、案内体の寸法誤差によってよ
り一層位置ずれし易く、この案内体１０５，１０５の位
置ずれに伴いボール１０２が脱落したり、案内体１０
５，１０５を摘み直したりする必要があり、組立て作業
性の向上策が要望されていた。

【０００９】また、従来のボールねじ装置は、一対の案
内体１０５，１０５と取付体１０８とが別個に形成され
ているため、部品点数が多く、加工工程及び組立て作業
性工程の削減が要望されていた。

【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、案内路が向き合うように接触する２個の案内体
の位置ずれを制限する制限部を設けることにより、案内
体の指での摘み性を向上し、指で摘んだ２個の案内体が
位置ずれすることを良好に制限することができるボール
ねじ装置及びこれを用いた電動パワーステアリング装置
を提供することを目的とする。

【００１１】また、制限部が他の案内体に当接して案内
体同士を圧接させる構成とすることにより、案内体同士
を仮結合し、接触された２個の案内体に寸法誤差がある
場合においても、比較的小さな摘み力で２個の案内体を
位置ずれさせることなく摘むことができ、ボールをより
一層容易に挿入することができるボールねじ装置及びこ
れを用いた電動パワーステアリング装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】また、前記制限部に連なる取付部を設ける
ことにより、案内体をナットに取付けるための特別の部
材を省くことができるボールねじ装置及びこれを用いた
電動パワーステアリング装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１発明に係るボールね
じ装置は、複数のボールを介して相対回転を可能に螺合
された軸及びナットと、前記ボールを前記ナットの両端
間で循環させるための凹状の案内路を有する２個の案内
体とを備え、該案内体同士が接触して前記ナットに取付
けられているボールねじ装置において、一の案内体は他
の案内体との位置ずれを制限する制限部を有しているこ
とを特徴とする。

【００１４】第４発明に係る電動パワーステアリング装
置は、操舵手段と、該操舵手段の操舵を補助するモータ
と、該モータの出力軸に前記ナットが繋がり、車両の左
右方向への移動が可能な舵取軸を前記軸が兼ねるように
してある請求項１乃至３の何れかに記載のボールねじ装
置とを備えていることを特徴とする。

【００１５】第１発明及び第４発明にあっては、一の案
内体は他の案内体との位置ずれを制限する制限部を有し
ているため、案内路が向き合うように接触された２個の
案内体を指で摘み、案内路にボールを挿入するとき、案
内体が位置ずれすることを制限部によって良好に制限す
ることができ、指で摘んだ案内体を位置ずれさせること
なくボールを案内路へ容易に挿入することができ、組立
て作業性を向上することができる。

【００１６】第２発明に係るボールねじ装置は、前記制
限部は他の案内体に当接して案内体同士を圧接させるよ
うにしてあることを特徴とする。

【００１７】第２発明にあっては、制限部が他の案内体
に当接して案内体同士を圧接し、案内体同士を仮結合さ
せ得るため、接触された２個の案内体に寸法誤差がある
場合においても、比較的小さな摘み力で案内体を位置ず
れさせることなく摘むことができ、ボールをより一層容
易に挿入することができ、組立て作業性をより一層向上
することができる。

【００１８】第３発明に係るボールねじ装置は、前記案
内体は前記制限部に連なり、前記ナットに取付けられる
取付部を有していることを特徴とする。

【００１９】第３発明にあっては、案内体をナットに取
付けるための特別の部材を用いることなく、案内体自体
が有する取付部によって案内体をナットに取付けること
ができるため、部品点数を減少でき、加工工程及び組立
て作業工程を削減することができ、コストの低減化を図
ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態１ 図１は本発明に係るボールねじ装置の縦断面図、図２は
平面図、図３は案内体の斜視図、図４は案内体を分離し
た状態の斜視図、図５は図２のＶ−Ｖ線の拡大断面図で
ある。

【００２１】図１、図２に示したボールねじ装置は、外
側にねじ溝１ａを有する軸１と、該軸１に複数のボール
２を介して相対回転を可能に螺合されたナット３と、前
記ボール２を前記ナット３の両端間で循環させるための
凹状の案内路４ａ，４ａを有する略Ｕ字形の２個の案内
体４，４とを備えている。

【００２２】ナット３は、その内側のねじ溝３ａと、両
端間で前記ねじ溝３ａと連通する一対の嵌合孔３１，３
１と、該嵌合孔３１，３１間の領域の両側に穿設された
一対のねじ孔３２，３２とを有している。また、前記嵌
合孔３１，３１の外側縁はテーパ状の拡径されている。

【００２３】案内体４，４は金属板を成形してなり、前
記案内路４ａ，４ａ及び該案内路４ａ，４ａを向き合わ
せたとき接触する接触面４ｂ，４ｂを有し、半円筒形に
成形された案内部４１，４１と、該案内部４１，４１の
長手方向中央近傍位置で、前記接触面４ｂ，４ｂの近傍
位置から他の案内体へ向けて突設され、他の案内体との
位置ずれを互いに制限する制限部４２，４２と、該制限
部４２，４２に連なり、前記ナット３のねじ孔３２，３
２に取付けられる取付部４３，４３とを備えている。

【００２４】制限部４２，４２及び取付部４３，４３は
前記案内部４１，４１と一体に成形されている。制限部
４２，４２は、他の案内体４，４の案内部４１，４１に
沿って湾曲し、他の案内部４１，４１と接触することに
よって他との位置ずれを制限するようにしてある。ま
た、取付部４３，４３には貫通孔４３ａ，４３ａが穿設
されている。

【００２５】以上の如く構成されたボールねじ装置は、
軸１にナット３が挿嵌された状態で、該ナット３に穿設
されている嵌合孔３１，３１からねじ溝１ａ，３ａ間の
軌条に複数のボール２が挿入され、また、案内体４，４
の案内路４ａ，４ａに複数のボール２が挿入される。

【００２６】図６は案内体にボールを挿入するときの作
業工程を示す説明図である。案内路４ａ，４ａにボール
２を挿入する場合、２個の案内体４，４を接触面４ｂ，
４ｂに沿って相対移動させることにより制限部４２，４
２が相手の案内体４，４の案内部４１，４１に接触して
案内体４，４の位置ずれが制限され、接触面４ｂ，４ｂ
が接触して案内路４ａ，４ａが向き合う。この状態で例
えば一の案内体４の案内部４１及び制限部４２を指で摘
み、両端を上向きとした状態で該両端から案内路４ａ，
４ａへ複数のボール２を挿入する（図６の(a) 参照）。
このように案内路４ａ，４ａが向き合うように接触され
た２個の案内体４，４を指で摘んでいるとき、案内体
４，４の接触面４ｂ，４ｂに沿う方向への位置ずれが制
限されているため、案内体４，４の位置ずれが生じ難
く、摘みによって案内体４，４の対接状態を良好に維持
することができ、案内体４，４の指での摘み性を向上す
ることができる。従って、案内体４，４を摘み直した
り、ボール２を脱落させたりすることなく、ボール２を
案内路４ａ，４ａへ挿入することができ、組立て作業性
を向上することができる。

【００２７】案内路４ａ，４ａへボール２を挿入した
後、案内体４，４の両端部にグリースを塗布し、ボール
２の抜け出しを禁止した状態で案内体４，４を両端が下
向きとなるように反転し（図６の(b) 参照）、案内体
４，４の両端を前記ナット３の嵌合孔３１，３１へ挿嵌
し、取付部４３，４３の貫通孔４３ａ，４３ａからナッ
ト３のねじ孔３２，３２に締付ねじ５，５を緊締するこ
とにより取付部４３，４３が他の案内部４１，４１を抱
きかかえるようにして案内体４，４をナット３に取付け
る。この場合、案内部４１，４１と一体に成形された取
付部４３，４３によって案内体４，４を取付けるため、
案内体４，４の両端を前記嵌合孔３１，３１へ挿嵌する
ことにより取付部４３，４３を適正な位置に位置決めす
ることができ、ナット３への取付けを容易に行うことが
できる。

【００２８】以上の如く構成されたボールねじ装置は車
両用の電動パワーステアリング装置に装着される。図７
は電動パワーステアリング装置の一部を切欠いた正面図
である。この電動パワーステアリング装置は、一端部が
ユニバーサルジョイント及び操舵軸を介して操舵輪に繋
がり、他端部にピニオンが設けられたピニオン軸６と、
前記ピニオンに噛合するラック歯７ａ及び前記軸１を有
し、車両の左右方向への移動が可能な舵取軸７と、前記
ナット３の一端に結合された伝動筒８と、前記操舵輪の
操舵を補助するモータ９と、該モータ９の回転を前記伝
動筒８に伝達する減速歯車機構１０とを備えている。
尚、操舵輪、操舵軸及びユニバーサルジョイントが操舵
手段を構成しており、また、前記軸１が舵取軸７を兼ね
ている。

【００２９】このように構成された電動パワーステアリ
ング装置は、操舵輪の操舵力がピニオン軸６のピニオン
から舵取軸７のラック歯７ａに伝達されるとともに、操
舵輪の操舵に伴って生ずる操舵トルクに応じてモータ９
が駆動され、該モータ９の回転が減速歯車機構１０を介
して伝動筒８に伝達され、該伝動筒８とともにナット３
が回転し、該ナット３及びボール２からねじ溝１ａに回
転トルクが伝達され、その分力により舵取軸７を車両の
左右方向へ移動させることができる。また、前記ナット
３及び舵取軸７の相対移動に伴ってねじ溝１ａ，３ａ間
の軌条及び案内体４，４の案内路４ａ，４ａに挿入され
ているボール２は循環移動することになる。

【００３０】実施の形態２ この実施の形態２のボールねじ装置は、前記案内体４，
４の制限部４２，４２に２つの屈折部４４，４４を設
け、該屈折部４４，４４間の一部を他の案内部４１，４
１に当接させ、案内体４，４の接触面４ｂ，４ｂ同士を
圧接させるようにしてある。

【００３１】実施の形態２にあっては、屈折部４４，４
４によって制限部４２，４２にばね機能を加えることが
できるため、案内路４ａ，４ａにボール２を挿入する場
合、２個の案内体４，４を接触面４ｂ，４ｂに沿って相
対移動させることにより制限部４２，４２の一部が他の
案内部４１，４１に当接して案内体４，４の接触面４
ｂ，４ｂ同士を圧接させ、案内体４，４同士を仮結合す
ることができる。従って、接触された２個の案内体４，
４に寸法誤差がある場合においても、比較的小さな摘み
力で案内体４，４を位置ずれさせることなく摘むことが
でき、ボール２をより一層容易に挿入することができ、
組立て作業性をより一層向上することができる。

【００３２】尚、以上説明した実施の形態では、２個の
案内体４，４が制限部４２，４２を有する構成とした
が、その他、制限部４２は何れか一の案内体４に設けた
構成としてもよい。

【００３３】また、以上説明した実施の形態では、制限
部４２，４２と連なる取付部４３，４３を有する構成と
したが、その他、前記取付部４３，４３をなくし、図９
に記載された従来の取付体を用いて案内体４，４をナッ
ト３のねじ孔３２，３２に取付けるようにしてもよい
し、また、前記取付体を用いることなく、前記取付部４
３，４３を前記案内部４１，４１に直接設けた構成とし
てもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した如く第１発明及び第４発明
によれば、一の案内体が他の案内体との位置ずれを制限
するため、案内路が向き合うように接触された２個の案
内体を指で摘み、案内路にボールを挿入するとき、２個
の案内体が位置ずれすることを良好に制限することがで
き、指で摘んだ案内体を位置ずれさせることなくボール
を案内路へ容易に挿入することができ、組立て作業性を
向上することができる。

【００３５】第２発明によれば、制限部が他の案内体に
当接して案内体同士を圧接し、案内体同士を仮結合させ
得るため、接触された２個の案内体に寸法誤差がある場
合においても、比較的小さな摘み力で案内体を位置ずれ
させることなく摘むことができ、ボールをより一層容易
に挿入することができ、組立て作業性をより一層向上す
ることができる。

【００３６】第３発明によれば、案内体をナットに取付
けるための特別の部材を用いることなく、案内体自体が
有する取付部によって案内体をナットに取付けることが
できるため、部品点数を減少でき、加工工程及び組立て
作業工程を削減することができ、コストの低減化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボールねじ装置の縦断面図であ
る。

【図２】本発明に係るボールねじ装置の平面図である。

【図３】本発明に係るボールねじ装置の案内体の斜視図
である。

【図４】本発明に係るボールねじ装置の案内体を分離し
た状態の斜視図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ線の拡大断面図である。

【図６】本発明に係るボールねじ装置の案内体にボール
を挿入するときの作業工程を示す説明図である。

【図７】本発明に係る電動パワーステアリング装置の一
部を切欠いた正面図である。

【図８】従来のボールねじ装置の平面図である。

【図９】従来のボールねじ装置の案内体及び取付体の斜
視図である。

【図１０】図８のＸ−Ｘ線の拡大断面図である。

【図１１】従来の案内体にボールを挿入するときの作業
工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 軸 ２ ボール ３ ナット ４ 案内体 ４ａ 案内路 ４２ 制限部 ４３ 取付部 ７ 舵取軸 ９ モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のボールを介して相対回転を可能に
   螺合された軸及びナットと、前記ボールを前記ナットの
   両端間で循環させるための凹状の案内路を有する２個の
   案内体とを備え、該案内体同士が接触して前記ナットに
   取付けられているボールねじ装置において、一の案内体
   は他の案内体との位置ずれを制限する制限部を有してい
   ることを特徴とするボールねじ装置。
2. 【請求項２】 前記制限部は他の案内体に当接して案内
   体同士を圧接させるようにしてある請求項１記載のボー
   ルねじ装置。
3. 【請求項３】 前記案内体は前記制限部に連なり、前記
   ナットに取付けられる取付部を有している請求項１又は
   ２記載のボールねじ装置。
4. 【請求項４】 操舵手段と、該操舵手段の操舵を補助す
   るモータと、該モータの出力軸に前記ナットが繋がり、
   車両の左右方向への移動が可能な舵取軸を前記軸が兼ね
   るようにしてある請求項１乃至３の何れかに記載のボー
   ルねじ装置とを備えていることを特徴とする電動パワー
   ステアリング装置。