JP2005299726A - ボールねじ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】
低コストでありながら、軸線方向移動要素の回り止めを実現できるボールねじ装置を提供する。
【解決手段】
スリーブ１７の切欠１７ａの幅が、テーパ面５ｂの外径より小さいため、テーパ面５ｂは切欠１７ａを通過できない。従って、ナット１０の孔１０ａと、回り止め部材５の嵌合部５ａとの嵌合力が弱くても、回り止め部材５が外方に抜け出ることが阻止される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ボールねじ機構に関し、例えばアクチュエータなどの動力伝達機構として用いることができるボールねじ機構に関する。

近年、自動車等の車両において、運転者の操作を支援するため、モータを駆動源とする電動アクチュエータを用いることが行われている。そのような電動アクチュエータの例としては、特許文献１に示すように、変速ユニットの切り替えを電動で行うものがある。
特開２００３−２３２４２２号公報

特許文献１に記載の電動アクチュエータにおいては、モータによる回転運動を軸線方向運動に変換するためにボールねじ機構が用いられている。即ち、モータの回転軸がねじ軸を回転させ、ねじ軸の周囲に配置されたナットが軸線方向に移動することで、変速ユニットの切り替えを達成するようになっている。

しかるに、かかる場合、軸線方向に移動すべきナットがねじ軸と共回りしてしまうと、効率よく回転運動を軸線方向運動に変換できないので、ナットに対して回り止めを設けることが行われている。ここで、特許文献１に記載のボールねじ機構においては、被駆動部材である駆動腕がナットの回り止めを兼ねているが、被駆動部材がワイヤ等である場合もあり、常に回り止めの機能を期待できるとは限らない。

そこで、ボールねじ機構を収容したハウジングに、軸線方向に沿って延在する案内溝を設け、ナットの外周面に形成した突起やブロックを、かかる案内溝に係合させることで、回り止めを実現している。しかしながら、このような突起やブロックをナットに設けることは、コストの増大を招くので好ましくない。

本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、低コストでありながら、軸線方向移動要素の回り止めを実現できるボールねじ装置を提供することを目的とする。

本発明のボールねじ機構は、
回転要素と、軸線方向移動要素と、前記回転要素と前記軸線方向移動要素との間に配置された転動体とを含み、前記回転要素の回転運動を、前記軸線方向移動要素の軸線方向運動に変換するボールねじ機構において、
前記軸線方向移動要素に嵌合したスリーブと、
前機軸線方向移動要素に取り付けられ、前記スリーブを通過して半径方向外方に向かって延在する回り止め部材と、
前記回り止め部材を案内する案内部と、を有し、
前記回り止め部材は、前記スリーブの切欠を介して内周側から延在し、少なくとも前記切欠の最小寸法より大きい部位を有することを特徴とする

本発明のボールねじ機構は、前記軸線方向移動要素に嵌合したスリーブと、前記スリーブから半径方向外方に向かって延在する回り止め部材と、前記回り止め部材を案内する案内部と、を有するので、前記軸線方向移動要素やスリーブに回り止め部を設ける必要はなく、前記回り止め部材を取り付けるだけで回り止めが実現できるので、低コスト化を図れる。又、前記回り止め部材は、前記スリーブの切欠を介して内周側から延在し、少なくとも前記切欠の最小寸法より大きい部位を有するので、前記回り止め部材の抜け止めが図れるようになっている。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態であるボールねじ機構を含むアクチュエータの断面図である。図２は、図１のアクチュエータを矢印II-II線で切断して矢印方向に見た図である。図３は、図１のアクチュエータを矢印III-III線で切断して矢印方向に見た図である。図１において、円筒状の第１ハウジング１Ａと、第１ハウジング１Ａに一部が嵌合した円筒状の第２ハウジング１Ｂとで、ハウジング１を構成している。

不図示の電動モータに連結され且つハウジング１の内部を延在するねじ軸１１は、軸受７により第１ハウジング１Ａに対して回転自在に支持される丸軸部１１ａと、ねじ部１１ｂとを有している。ねじ部１１ｂの外周には、雄ねじ溝１１ｃ（図２）が形成されている。

ねじ軸１１が貫通したナット１０の内周面には、ねじ部１１ｂの雄ねじ溝１１ｃに対向して、雌ねじ溝１０ａ（図２）が形成され、両ねじ溝１１ｃ、１０ａによって形成される螺旋状の空間（転走路）には、多数の転動体であるボール１２が転動自在に配置されている。尚、軸線方向移動要素であるナット１０と、回転要素であるねじ軸１１と、ボール１２とでボールねじ機構を構成する。ナット１０を回転要素とし、ねじ軸１１を軸線方向移動要素としてもよい。

図１に示すように、第２ハウジング１Ｂの内部において、中空円筒状のスリーブ１７が摺動自在に嵌合している。スリーブ１７は、図１の左端内周にナット１０を嵌合し、スナップリング３により、軸線方向に分離可能に取り付けている。

第２ハウジング１Ｂの外周端部には、ねじ軸１１の軸線方向に沿って延在する切欠１ａが形成されている。案内部を構成する切欠１ａは、その内周面側に、より狭い幅の当接部１ｂを形成している。

ナット１０の外周面に形成した孔１０ｂに、回り止め部材５が取り付けられている。図４は、回り止め部材５の斜視図である。図４において、略円筒状の回り止め部材５は、ナット１０の孔１０ｂに嵌合する嵌合部５ａと、嵌合部５ａから上方に延在するに従って縮径したテーパ部５ｂと、大径円筒状の頭部５ｄと、テーパ部５ｂと頭部５ｄとを連結する小径円筒状の連結部５ｃとから構成されている。

図２に示すように、ナット１０の孔１０ｂに嵌合部５ａを嵌合した回り止め部材５は、半径方向に延在しており、スリーブ１７の端部に形成された軸線方向に延在する切欠１７ａに、連結部５ｃを当接させるとともに、第２ハウジング１Ｂの切欠１ａの当接部１ｂに頭部５ｄの外周面を当接させている。切欠１７ａの幅は、連結部５ｃの外径にほぼ一致するので、切欠１７ａをテーパ面５ｂは通過できないこととなる。

図示を省略しているが、スリーブ１７は、第２ハウジング１Ｂの開口（図１で右側）から外部へと突出し、被駆動部材に連結されるようになっている。

本実施の形態の動作について説明する。不図示の電動モータに電力が供給されると、ねじ軸１１が一方向に回転し、ボールねじ機構のねじ溝１１ｃ、１０ａとボール１２との作用により、ナット１０を軸線方向に移動させる。ナット１０は、被駆動部材に取り付けられたスリーブ１７と一体であるので、ナット１０が移動することで、スリーブ１７と共に被駆動部材を移動させることができる。

かかる場合、ねじ軸１１は、軸線方向に移動することなく回転のみするようになっている。又、ナット１０に取り付けた回り止め部材５は、第２ハウジング１Ｂの切欠１ａの当接部１ｂにより、軸線方向にのみ案内されるので、ナット１０も、回転することなく軸線方向にのみ移動する。従って、ねじ軸１１の回転運動を、ナット１０の軸線方向運動に適切に変換することができる。

本実施の形態によれば、スリーブ１７の切欠１７ａの幅が、切欠の最小寸法より大きい部位であるテーパ面５ｂの外径より小さいため、テーパ面５ｂは切欠１７ａを通過できない。従って、ナット１０の孔１０ａと、回り止め部材５の嵌合部５ａとの嵌合力が弱くても、回り止め部材５が外方に抜け出ることが阻止される。

尚、組み付け時には、ナット１０の孔１０ｂに回り止め部材５の嵌合部５ａを嵌合させ、その状態でスリーブ１７にナット１０を嵌合させる。このとき、回り止め部材５が、スリーブ１７の切欠１７ａに沿って挿入され、スナップリング３を組み付けることで、ナット１０とスリーブ１７とはアセンブリとなる。かかるアセンブリは、回り止め部材５を、第２ハウジング１Ｂの切欠１ａに沿って挿入することで、ハウジング内に組み込まれる。その後、ねじ軸１１がナット１０に挿入螺合される。

図５は、第２の実施の形態にかかるボールねじ機構を含むアクチュエータの断面図である。本実施の形態においては、図１に示す実施の形態に対し異なる部位のみを説明し、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。

図５に示す実施の形態は、回り止め部材５’の形状が異なる。より具体的には、図５に示すように、回り止め部材５’は、ナット１０の孔１０ｂに嵌合する嵌合部５ａ’が、連結部５ｃ’に直接連結されている点が異なる。

本実施の形態においても、スリーブ１７の切欠１７ａの幅が、切欠の最小寸法より大きい部位である嵌合部５ａ’の外径より小さいため、嵌合部５ａ’切欠１７ａを通過できない。従って、ナット１０の孔１０ａと、回り止め部材５’の嵌合部５ａ’との嵌合力が弱くても、回り止め部材５’が外方に抜け出ることが阻止される。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。

第１の実施の形態であるアクチュエータの断面図である。 図１のアクチュエータを矢印II-II線で切断して矢印方向に見た図である。 図１のアクチュエータを矢印III-III線で切断して矢印方向に見た図である。 回り止め部材５の斜視図である。 第２の実施の形態であるアクチュエータの断面図である。

符号の説明

１Ａ 第１ハウジング
１Ｂ 第２ハウジング
５、５’ 回り止め部材
１０ ナット
１１ ねじ軸
１７ スリーブ

Claims (1)

1. 回転要素と、軸線方向移動要素と、前記回転要素と前記軸線方向移動要素との間に配置された転動体とを含み、前記回転要素の回転運動を、前記軸線方向移動要素の軸線方向運動に変換するボールねじ機構において、
   前記軸線方向移動要素に嵌合したスリーブと、
   前機軸線方向移動要素に取り付けられ、前記スリーブを通過して半径方向外方に向かって延在する回り止め部材と、
   前記回り止め部材を案内する案内部と、を有し、
   前記回り止め部材は、前記スリーブの切欠を介して内周側から延在し、少なくとも前記切欠の最小寸法より大きい部位を有することを特徴とするボールねじ機構。
   
   

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