JP2006097831A - ボールねじ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易且つ確実にコマをナットに固定できるボールねじ機構を提供する。
【解決手段】 固定部材５は、取り付け孔２ｂ内に進入するときは、本体５ａに対して切片５ｂが曲がるように弾性変形し、従って取り付け孔２ｂの壁面との間で生じる摩擦力は比較的低くなり、その低い摩擦力による抵抗しか生じないのでスムーズに挿入を行える。一方、固定部材５の本体５ａがコマ４を係止する装着位置に到達した後は、コマ４側から本体５ａが押圧されることで、本体５ａに対する切片５ｂの曲がりが戻るようになるため、対向する切片５ｂが取り付け孔２ｂ内で突っ張り、その側面との間で高い摩擦力を生じるので、それに基づく高い保持力でコマ４の抜け止めを図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般産業用機械に組付けられたり、或いは自動車に使用されたりするボールねじ機構に関するものである。

近年、車両等の省力化が進み、例えば自動車のトランスミッションやパーキングブレーキなどを手動でなく、電動モータの力により行うシステムが開発されている。そのような用途に用いる電動アクチュエータには、電動モータから伝達される回転運動を高効率で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る場合がある。

しかるに、通常、ボールねじ機構は、ねじ軸と、ナットと、両者間に形成された転走路内を転動するボールとからなるが、いわゆるコマ式のボールねじ機構においては、転走路の一端から他端へとボールを戻すために、コマと呼ばれる部材をナットに取り付けている（特許文献１，２参照）。
特開２００３−３４３６８２号公報 特開平１０−１４１４６５号公報

ここで、特許文献１に記載の従来技術においては、ナットに対してコマを取り付けた後に樹脂で外方から覆って固定している。しかしながら、一般的な樹脂は、温度、油に対する耐性が低いので、十分な耐性を有する特殊な樹脂を用いてコマをナットに取り付けると、コスト高となるという問題がある。又、コマの固定用に接着剤を使用した場合、接着剤が乾いて十分な接着力を発揮するまで待たなければならず、製造に時間がかかるという問題もある。これに対し、特許文献２に記載の従来技術のように、ナット外周に嵌合させたスリーブ等を用いてコマを固定すると、特許文献１の問題は回避できるが、コマに半径方向のガタが生じやすいという新たな問題がある。コマに半径方向のガタが生じた場合、転走路の一端から他端へとボールが移動する際に、コマに衝接し、異音を生じたり円滑な動作を妨げたりする恐れがある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、容易且つ確実にコマをナットに固定できるボールねじ機構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、
外周面に雄ねじ溝を形成したねじ軸と、
前記ねじ軸を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝を形成したナットと、
対向する両ねじ溝間に形成された転走路に沿って転動自在に配置された複数のボールと、
前記ナットの取り付け孔内に配置されたコマと、
前記コマの外方に装着された固定部材と、を有し、
前記固定部材は、前記取り付け孔の壁面との間で生じる摩擦力が、前記取り付け孔に進入するときよりも、前記取り付け孔に装着され前記コマから押圧力を受けるときの方が大きくなるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記ナットの取り付け孔に前記コマを挿入した後、その外方より前記固定部材を装着することで、前記コマを固定することができる。すなわち、前記固定部材は、前記取り付け孔の壁面との間で生じる摩擦力が、前記取り付け孔に進入するときよりも、前記取り付け孔に装着され前記コマから押圧力を受けるときの方が大きくなるように構成されているため、前記固定部材の前記取り付け孔への装填は、低い摩擦力による抵抗しかないためスムーズに行え、一方、前記固定部材が装着位置に到達した後は、高い摩擦力による保持力を発揮することで、前記コマの抜け止めを図ることができる。

前記固定部材は、一端が前記壁面に接する複数の切片と、前記切片の他端を取り付けた本体とから一体的に形成されており、前記取り付け孔に進入するときは、前記本体に対して前記切片が曲がるように弾性変形し、前記取り付け孔に装着され前記コマから押圧力を受けるときは、前記本体に対して前記切片の曲がりが戻るようになっていると好ましい。なお、前記切片は、前記本体の対向する側面から並んで延在していると好ましい。

前記固定部材は、金属製の薄板をプレスすることで形成されていると製造が容易であるので好ましい。

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、本実施の形態であるボールねじ機構の上面図であり、図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図であり、図３（Ａ），３（Ｂ）は、方向を変えて見た、コマ取り付け時の状態を示す斜視図である。

図２において、被駆動部材に連結され、回転不能且つ軸線方向にのみ移動可能に支持されたねじ軸１の外周面には、雄ねじ溝１ａが形成されている。不図示のハウジングに対して回転のみ可能に支持された円筒状のナット２は、ねじ軸１を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝２ａを形成している。複数のボール３が、対向する両ねじ溝間に形成された螺旋状の転走路内を転動自在となるように配置されている。

ナット２の外周には、コマ孔（取り付け孔）２ｂ、２ｂが形成されており、ここに図３（Ａ），３（Ｂ）に示すコマ４が後述する態様で取り付けられるようになっている。コマ４は、コマ孔２ｂに対応した長円状の薄肉頭部４ａと、それより小径の類似した長円状の厚肉部４ｂとからなり、厚肉部４ｂの下面には、循環路４ｃが形成されている。コマ孔２ｂ、２ｂの幅は一様であって、奥側で一段幅が広がるような形状でないため、製造が容易である。ただし、薄肉頭部４ａに当接して、コマ４の奥側への落ち込みを阻止するような段差を設けてもよい。

コマ４の外方に配置される固定部材５は、金属製（バネ鋼であると好ましい）の薄板をプレスして形成されている。より具体的には、図３に示すように、矩形板状の本体５ａと、本体５ａの両側面から延在する複数の切片５ｂとから一体的に形成されている。なお、一方側の切片５ｂの先端から他方側の切片５ｂの先端までの距離（固定部材５の幅）Ｗ１は、取り付け孔２ｂの幅Ｗ２よりわずかに大きくなっている。

本実施の形態の動作を説明すると、不図示の電動モータによりナット２が回転駆動されると、転走路を転動し且つコマ４の循環路４ｃを介して転走路の一端から他端へと循環するボール３により、かかる回転運動がねじ軸１の軸線方向運動に効率よく変換され、それに連結された不図示の被駆動部材を軸線方向に移動させることができる。

本実施の形態にかかるボールねじ機構のコマ４の組み付けについて説明する。図３（Ｂ）に示すナット２の取り付け孔２ｂにコマ４を挿入し、その外方から固定部材５を挿入する。図３（Ａ）において、固定部材５は、取り付け孔２ｂ内に進入するときは、本体５ａに対して切片５ｂが曲がるように弾性変形し、従って取り付け孔２ｂの壁面との間で生じる摩擦力は比較的低くなり、その低い摩擦力による抵抗しか生じないのでスムーズに挿入を行える。このとき、固定部材５の挿入に際しては特殊な工具は必要なく、例えば単純な棒状の工具で押し込むだけで足り、製造が容易である。

一方、固定部材５の本体５ａがコマ４を係止する装着位置に到達した後は、コマ４側から本体５ａが押圧されることで、本体５ａに対する切片５ｂの曲がりが戻るようになるため、対向する切片５ｂが取り付け孔２ｂ内で突っ張り、その側面との間で高い摩擦力を生じるので、それに基づく高い保持力でコマ４を固定してその抜け止めを図ることができる。

なお、切片５ｂを複数本設けているので、その曲がりは独立したものとなり、固定部材５が取り付け孔２ｂ内で傾いた場合でも、高い摩擦力を発揮することができる。

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。

本実施の形態であるボールねじ機構の上面図である。 図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。 コマ取り付け時の状態を示す斜視図である。 コマ取り付け時の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ ねじ軸
２ ナット
３ ボール
４ コマ
５ 固定部材

Claims (3)

1. 外周面に雄ねじ溝を形成したねじ軸と、
   前記ねじ軸を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝を形成したナットと、
   対向する両ねじ溝間に形成された転走路に沿って転動自在に配置された複数のボールと、
   前記ナットの取り付け孔内に配置されたコマと、
   前記コマの外方に装着された固定部材と、を有し、
   前記固定部材は、前記取り付け孔の壁面との間で生じる摩擦力が、前記取り付け孔に進入するときよりも、前記取り付け孔に装着され前記コマから押圧力を受けるときの方が大きくなるように構成されていることを特徴とするボールねじ機構。
2. 前記固定部材は、一端が前記壁面に接する複数の切片と、前記切片の他端を取り付けた本体とから一体的に形成されており、前記取り付け孔に進入するときは、前記本体に対して前記切片が曲がるように弾性変形し、前記取り付け孔に装着され前記コマから押圧力を受けるときは、前記本体に対して前記切片の曲がりが戻るようになっていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ機構。
3. 前記固定部材は、金属製の薄板をプレスすることで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ機構。
   

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