JP2007024229A - ボールねじ装置とその製造方法および該ボールねじ装置を用いた電動式動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく小型化が可能なボールねじ装置とその製造方法およびそのボールねじ装置を用いた電動式動力舵取装置を提供する
【解決手段】ナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａと他端部２４ｂとの間でボール２７を循環させるために、トンネル状の循環穴２９がナット２５の肉厚内に形成されている。ねじ軸２２およびナット２５のボール転動溝２３，２４が対向して形成する軌道２６内を転動する複数のボール２７は、ナット２５のボール転動溝２４の端部に設けられた誘導部４０に案内されて循環穴２９内に送り込まれる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ボールが無限循環するボールねじ装置とその製造方法、および電気モータの補助トルクをラックシャフトに伝達する機構として上記ボールねじ装置を使用した電動式動力舵取装置に関する。

電動式動力舵取装置（電動パワーステアリング装置）では、左右の車輪間に設けられ軸方向に移動して該左右の車輪を転舵するラックシャフトに、電気モータの補助トルクに基づく補助舵取力を作用させるために、回転運動を直線運動に変換するボールねじ装置が用いられている。この電動パワーステアリングに用いられるボールねじ装置は、外周面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、ねじ軸の前記ボール転動溝および前記ナットのボール転動溝が対向して形成される軌道内に配置される複数のボールと、ナットのボール転動溝の一端部と他端部とを繋いでボールを無限循環させるための循環路とを備えている。かかる循環路を備えたボールねじ装置には、例えば、特許文献１に記載されるものがある。

特許文献１に記載されるボールねじ装置は、特許文献１の図２に示されるように、複数のボール４が係合して転動するねじ溝２ａ、３ａがシャフトスクリュ２およびナットスクリュ３に夫々螺旋状に形成され、ナットスクリュ３のねじ溝３ａを一回りする毎にボール４が、ナットスクリュ３に形成されたデフレクタ組込み窓部３ｃに固定されたデフレクタ５のリターン溝５ａに案内され、ねじ溝３ａの軸線方向の隣接部分間に形成されたねじ山３ｂを乗り越えて無限循環するように構成されている。
特開平１１−２７０６４８号公報（段落番号［００２５］〜段落番号[００２９]、図２）

上述の特許文献１に記載されたボールねじ装置では、ボール４を循環させるためには、ナットスクリュ３に形成されたデフレクタ組込み窓部３ｃに別途デフレクタ５を固定する必要がある。また、ナットスクリュ３に固定されるデフレクタ５は、ナットスクリュ３とは別に形成され、ナットスクリュ３の隣接するねじ溝３ａ間に形成されたデフレクタ組込み窓部３ｃに嵌着されて一体化される。デフレクタ５のリターン溝５ａとナットスクリュ３のねじ溝３ａとの間では、デフレクタ５をデフレクタ組込み窓部３ｃに嵌合するだけでは、組付け誤差や加工誤差のため、リターン溝５ａとねじ溝３ａのつなぎ目に段差が発生し、ボール４が引っかかり滑らかに移動しないため、修正加工が必要となる。このため、特許文献１のようなボールねじ装置では、部品点数が多くなるうえ、デフレクタ５の組付け作業および修正加工が必要となり、製造に時間がかかり、コストの増加となる。

さらに、ボール４はナットスクリュ３のねじ溝３ａを一周する前にデフレクタ５により隣接するねじ溝３a間で循環されるので、ナットスクリュ３の一周分のねじ溝３ａを転動するボール４の個数が少なくなり、ナットスクリュ３の大きい回転トルクをシャフトスクリュ２の軸移動に変換するためには、ねじ溝２ａ、３ａの条数を増やす必要があり、ナットスクリュ３の幅が大きくなる問題があった。

また、従来の他のボールねじ装置においては、ナットのボール転動溝の一端部と他端部とをナットと別体のリターンパイプで繋いでボールを無限循環させているが、リターンパイプおよびこれをナットに取り付ける取付け具など部品点数が多くなり、その組付け作業が必要となる。さらに、ナットの外周にリターンパイプを取り付けるので、リターンパイプをナット外周部分から略直角に滑らかに屈曲させてボール転動溝と対向させることは容易でなく、ナットの外径も大きくなる問題があった。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、部品点数が少なく小型化が可能なボールねじ装置とその製造方法およびそのボールねじ装置を用いた電動式動力舵取装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、外周面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、前記ねじ軸の前記ボール転動溝および前記ナットのボール転動溝が対向して形成される軌道内を転動する複数のボールと、前記ナットのボール転動溝の一端部と他端部とを繋いで前記ボールを無限循環させるための循環路を備えたボールねじ装置において、前記循環路は、ボール転動溝の一端部と他端部との間で前記ボールを移動させるように前記ナットの肉厚内に形成されたトンネル状の循環穴と、前記軌道を転動するボールを前記循環穴内に送り込むように前記ナットのボール転動溝の一端部および他端部に夫々設けられた誘導部とから構成されていることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記循環穴は、前記ナットの外周面に形成された外周開口部と、該外周開口部から前記ナットの肉厚内に形成され前記ボール転動溝の一端部および他端部で前記ナット内周に夫々開口する側方穴とから構成されていることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記ナットのボール転動溝は、複数巻きの螺旋状であることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１から３のいずれか１項において、前記ナットのボール転動溝が形成されたナット内周面の直径は、前記軌道内を転動するボールの中心が通る円筒面の直径より大きく、前記ナット内周面の前記ボール転動溝の一端部および他端部より前記ナットの一側面側および他側面側の両側縁は、前記ボール転動溝が形成されていないランド部とされ、前記循環穴の一端部および他端部は前記ランド部に夫々開口され、前記誘導部は、前記ナットのボール転動溝の一端部および他端部を前記循環穴の両端開口部に夫々接続するように前記ランド部に形成された誘導溝と、前記循環穴の前記ランド部への開口縁部とによって構成されていることである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、車輪に連結された転舵軸の軸方向移動により車輪を転舵させるように構成されるとともに、電気モータがボールねじ装置を介して前記転舵軸に連結されており、前記電気モータの回転出力が前記転舵軸の軸方向移動に変換される電動式動力舵取装置において、前記ボールねじ装置が請求項１から４のいづれか1項に記載のボールねじ装置であることである。

請求項６に係る発明の構成上の特徴は、外周面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、前記ねじ軸の前記ボール転動溝および前記ナットのボール転動溝が対向して形成される軌道内を転動する複数のボールと、前記ナットのボール転動溝の一端部と他端部とを繋いで前記ボールを無限循環させるための循環路を備え、前記循環路は、ボール転動溝の一端部と他端部との間で前記ボールを循環させるように前記ナットの肉厚内に形成されたトンネル状の循環穴と、前記軌道を転動するボールを前記循環穴内に送り込むように前記ナットのボール転動溝の一端部および他端部に夫々設けられた誘導部とから構成されるボールねじ装置の製造方法にして、前記ナットの外周面に形成された外周開口部から工具を挿入することにより前記ボール転動溝の一端部および他端部で前記ナット内周に夫々開口する循環穴を前記ナットの肉厚内に加工することである。

請求項１に係る発明においては、トンネル状の循環穴がナットの肉厚内に滑らかに屈曲して形成され、ナットのボール転動溝の一端部および他端部に誘導部が設けられているので、軌道を転動するボールは、ボール転動溝の両端の一方から誘導部に案内されて循環穴の開口部から循環穴内に送り込まれ、循環穴内をスムーズに移動して循環穴の他方の開口部からボール転動溝の両端の他方に円滑に戻ることができる。そして、従来のようにナットに部品を別途取付ける必要がないので、ナットの外径および幅を小さくして小型化が可能なボールねじ装置を提供することができる。

請求項２に係る発明においては、ボールを循環させる循環穴は、ボール転動溝の一端部および他端部でナット内周に夫々開口する側方穴がナットの外周面に形成された外周開口部から工具を挿入して加工されることによって形成されるので、ボールを循環させるための循環穴をナットの肉厚内にトンネル状に適切に形成したボールねじ装置を提供することができる。

請求項３に係る発明においては、ボールは、ナットの螺旋状に複数巻きしたボール転動溝の両端部の一方から循環穴の開口部からナットの肉厚内に形成された循環穴内に送り込まれ、循環穴の他方の開口部からボール転動溝の両端部の他方に戻されるので、ナットの一周分のボール転動溝に配列されるボールの個数を多くすることができ、ナットの幅および外径を小さくし、且つナットの大きい回転トルクをねじ軸の軸移動に変換することができる。

請求項４に係る発明においては、ナットの内周面の直径が、軌道内を転動するボールの中心が通る円筒面の直径より大きくされ、循環穴の一端部および他端部は、ナットのボール転動溝の一端部および他端部のボール転動溝が形成されていないランド部に夫々開口されているので、ボールはナットのボール転動溝の端部に連続して形成された誘導溝に案内され循環穴の開口縁部で掬われて循環穴内に送り込まれるので、ボールを掬って循環穴内に送り込む誘導部材をナットの転動溝に別途固定する必要がない。

請求項５に係る発明においては、部品点数が少なく、組み付け性を向上した電動式動力舵取装置を提供することができる。

請求項６に係る発明においては、ナットの外周面に形成された外周開口部から工具を挿入することにより、ボール転動溝の一端部および他端部でナット内周面に夫々開口する循環穴をナットの肉厚内に加工するので、ナットの肉厚内にトンネル状の循環穴を適切に加工することができる。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は車体へ搭載した電動式動力舵取装置の概略構成を示す図であり、図２はボールねじ装置を使用した電動式動力舵取装置の実施形態を示す断面図である。 図１および図２において、１０は電動式動力舵取装置を示し、この電動式動力舵取装置１０は、車両の左右方向に延在して配設されて車体（図示省略）に取付けられるアルミ製のハウジング１１に、ラックシャフト１２、ボールねじ装置１３、入力軸１４および電気モータ１５等が備えられている。

ハウジング１１は、円筒状に形成されたモータハウジング１６の両端に、それぞれ中空状に形成されたラックハウジング１７，１８が同軸上に嵌合され、全体として一体的な筒状に形成されている。また、ハウジング１１は、ラックハウジング１７，１８に形成された取付部１７ａ，１８ａを介して、図示しない車両のボディにねじ止めされて支持されている。

ハウジング１１には、ラックシャフト１２が挿入配置され、ラックシャフト１２の一側外周にはラック歯１２ａが形成されている。ラック歯１２ａは、ステアリングホイール１９から操舵力が伝達される入力軸１４の先端に刻設されたピニオン歯車２０と噛合し、このピニオン歯車２０の回転によってラックシャフト１２が軸線方向（図１における左右方向）へ移動される。

ラックシャフト１２の他側外周には、ボールねじ装置１３を構成するねじ軸２２が形成されている。ボールねじ装置１３は、図３に示すように、外周面に螺旋状のボール転動溝２３を有するねじ軸２２と、内周面に螺旋状のボール転動溝２４を有するナット２５と、ねじ軸２２のボール転動溝２３およびナット２５のボール転動溝２４が対向して形成する軌道２６内を転動する複数のボール２７と、ナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａと他端部２４ｂとを繋いでボール２７を無限循環させるための循環路２８を備えている。

ねじ軸２２のボール転動溝２３とナット２５のボール転動溝２４との間に、ボール２７を介して適切な予圧を付与するために、同一構成のボールねじ装置１３が一対設けられている。ねじ軸２２の回転が規制され一対のナット２５が当接した状態で、一方ナット２５が回転を規制され他方ナット２５に所定の回転トルクが付与されると、他方ナット２５が移動しようとする方向とは逆方向にねじ軸２２を移動させる力が発生する。これにより、他方ナット２５のボール転動溝２４の一方ナット２５に近い側の溝側面に当接するボール２７は、ねじ軸２２のボール転動溝２３の一方ナット２５から遠い側の溝側面に当接し、一方ナット２５のボール転動溝２４の他方ナット２５に近い側の溝側面に当接するボール２７は、ねじ軸２２のボール転動溝の他方ナット２５から遠い側の溝側面に当接して力の閉ループが形成され予圧が付与される。

図３から図７に示すように、循環路２８は、ナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａと他端部２４ｂとの間でボール２７が移動するようにナット２５の肉厚内に形成されたトンネル状の循環穴２９と、循環穴２９のナット内周面３０への両端開口部に軌道２６を連通させるように、ナット内周面３０にナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂに夫々連続して形成された誘導部３１ａ，３１ｂとから構成されている。

循環穴２９は、ナット２５の外周面に沿って形成された外周穴３２と、外周穴３２の一端部３２ａおよび他端部３２ｂからナット２５の肉厚内に形成されボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂでナット２５の内周面３０に夫々開口する側方穴３３ａ，３３ｂとから構成されている。ナット２５の外周面には、外周穴３２および側方穴３３ａ，３３ｂを加工する工具を挿入するための外周開口部３４が形成されている。外周穴３２は、一端部３２ａおよび他端部３２ｂがボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂに夫々接近するように軸線に対して傾斜され、側方穴３３ａ，３３ｂは、外周穴３２の一端部３２ａおよび他端部３２ｂから円周方向に傾斜して穿設され、ボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂでナット内周に夫々開口されている。

外周開口部３４は、ボール２７と略同径の端穴４６ａ,４６ｂが外周穴３２の両端部に対応してナット２５の外周面に半径方向にボール２７の直径と同じ深さに穿設され、ボール２７と略同径に整形された切削刃を有する工具の軸部を通過させるために、ボール２７の直径より小さい幅の長溝３５がナット２５の外周面に外周穴３２の中心に沿って設けられている。この長溝の一端部に設けられた端穴４６ａから工具の切削刃が挿入され、工具の軸部が長溝３５を通過する状態で、工具が外周穴３２の中心に沿って移動されることにより、ボール２７と略同径の外周穴３２がナット２５の外周面に沿って天井が開いたトンネル状に形成される。ボール２７が外周穴３２を移動するとき、ボール２７の頂点がナット２５の外周面より僅かに内側となるように外周穴３２は形成されている。側方穴３３ａ，３３ｂは、外周開口部３４の両端穴４６ａ，４６ｂから工具を円周方向に傾斜させて挿入することにより穿設される。

ナット内周面３０には、ボール転動溝２４が３周にわたって所定間隔（等ピッチ）で螺旋状に形成され、ナット内周面３０のボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂよりナット２５の一側面側および他側面側の側縁部は、ボール転動溝２４が形成されていないランド部４７ａ，４７ｂとなっている。循環穴２９の一端部２９ａおよび他端部２９ｂはランド部４７ａ，４７ｂに夫々開口され、誘導溝３１ａ，３１ｂは、ランド部４７ａ，４７ｂにナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂに夫々連続して溝状に形成されている。誘導溝３１ａ，３１ｂは、ねじ軸２２のボール転動溝２３と協働して軌道２６を転動するボール２７を循環穴２９の一端部２９ａおよび他端部２９ｂに夫々円滑に案内する。

ナット内周面３０の直径Ｄ２は、軌道２６内を転動するボール２７の中心が通る円筒面の直径Ｄ１より大きく形成され、誘導溝３１ａ，３１ｂを移動するボール２７は、ランド部４７ａ，４７ｂに開口する循環穴２９の一端部２９ａおよび他端部２９ｂの開口縁部、即ち側方穴３３ａ，３３ｂのランド部４７ａ，４７ｂへの開口縁部３３ｃに掬われて循環穴２９内に送り込まれる。

軌道２６を転動するボール２７を循環穴２９内に送り込むようにナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂに夫々設けられた誘導部４０ａ，４０ｂは、ナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂを循環穴２９の両端開口部２９ａ，２９ｂに夫々接続するようにランド部４７ａ，４７ｂに形成された誘導溝３１ａ，３１ｂと、循環穴２９のランド部４７ａ，４７ｂへの開口縁部３１ｃとによって構成されている。

電気モータ１５は、ボールねじ装置１３を介してラックシャフト１２に軸方向のアシスト力を付与するものであり、モータシャフトであるロータ３６とステータ３７とから構成される。ロータ３６は中空円筒状に形成され、モータハウジング１６およびラックハウジング１７に回転可能に軸承されている。ロータ３６の中空穴には、ラックシャフト１２が同軸的に貫通して挿通されている。ロータ３６の外周には、平板状の永久磁石３６ａが複数接着され、この永久磁石３６ａに対向してステータ３７がモータハウジング１６の内周に配置されている。このステータ３７は複数のコイル３７ａを備え、このコイル３７ａに通電して発生する磁束を永久磁石３６ａに作用させることによりロータ３６が回転される。また、ロータ３６の内周には、一対のナット２５が嵌合され、抜け止めナット３８によってロータ３６に嵌着固定され、ロータ３６とともに回転する。また、モータハウジング１６のラックハウジング１７側の内周には回転角検出センサ３９が設けられロータ３６の回転位置等を検出できるようになっている。

また、電気モータ１５は、図１に示すように、制御回路４１に電気的に接続されており、制御回路４１はステアリングホイール１９の操作により生じる操舵トルクを検出するトルクセンサ４３とロータ３６の回転角を検出する回転角検出センサ３９とに電気的に接続されている。トルクセンサ４３はステアリングシャフト４５を構成する操作軸４５aと作動軸４５bとの間に配設され、操作軸４５aと作動軸４５bとの相対角変位に基づいて操舵トルクを検出するよう構成されている。この制御回路４１はトルクセンサ４３と回転角検出センサ３９の検出結果に応じて、補助トルク（アシスト力）を働かせるべき方向および大きさを電気モータ１５に生じさせるようになっている。

上記のように構成された電動式動力舵取装置１０の動作について以下説明する。ステアリングホイール１９を操舵すると、操舵トルクがステアリングシャフト４５を介して入力軸１４に伝達される。操舵トルクはピニオン歯車２０とラック歯１２ａとによるラックアンドピニオン機構によって、ラックシャフト１２を軸方向に移動させる操舵力に変換される。

このとき、トルクセンサ４３が上記操舵トルクを検出し、回転角検出センサ３９が電気モータ１５のロータ３６の回転位置等を検出し、これらの操舵トルクおよび電気モータ１５のロータ３６の回転位置等に基づいて制御回路４１が補助トルクを電気モータ１５に発生させる。この補助トルクはボールねじ装置１３によってラックシャフト１２の軸方向の移動を補助する補助操舵力に変換される。これにより、運転者によるステアリングホイール１９の操舵力が軽減される。

また、このとき電気モータ１５によってロータ３６とともにナット２５がラックシャフト１２に対し回転するボールねじ装置１３では、各ボール２７は、それぞれ負荷を受けつつ軌道２６を転動する。そして、ロータ３６が例えば右回転されると、ボール２７は、螺旋状に複数巻きされたナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａから誘導溝３１ａに案内されランド部４７ａに開口する側方穴３３ａの開口縁部３３ｃに掬われて側方穴３３ａ内に送り込まれ、外周穴３２を通って側方穴３３ｂの開口からボール転動溝２４の他端部２４ｂに戻される。

次に、循環路２８の加工方法について図８を用いて説明する。加工にはボール２７と略同径に整形された切削刃部４９を有するボールエンドミル４８等が使用され、以下に示す（１）から（７）の順序で加工される。

（１）ナット２５の外周面に、ボール２７の直径より幅が狭い長溝３５を外周穴３２の中心線に沿って刻設する。

（２）長溝３５の両端にボール２７の直径と同径の端穴４６ａ，４６ｂをボール２７の直径と略同じ深さで半径方向に穿設する。

（３）ボール２７と略同径に整形されたボールエンドミル４８の切削刃部４９を長溝３５の一端に設けられた端穴４６ａから挿入し、ボールエンドミル４８の軸部５０が長溝３５を通過する状態で、切削刃部４９を外周穴３２の中心に沿って移動させることにより、ボール２７と略同径の外周穴３２をナット２５の外周面に沿って天井が開いたトンネル状に形成する。

（４）ボール２７の直径より小さい直径のドリルを端穴４６ａ，４６ｂから円周方向に傾斜させて挿入することにより、側方穴３３ａ，３３ｂの下穴を穿設する。

（５）ボール２７と略同径に整形されたボールエンドミル４８の切削刃部４９を端穴４６ａ，４６ｂから挿入し、側方穴３３ａ，３３ｂの中心線に沿ってナット内周面３０のランド部４７ａ，４７ｂまで送ることにより側方穴３３ａ，３３ｂをナット２５の肉厚内に形成する。

（６）ボールエンドミル４８の切削刃部４９をナット２５の一側方からナット２５の内周に挿入し、軌道２６を転動するボール２７をねじ軸２２のボール転動溝２３と協働してナット２５に形成した側方穴３３ａの開口部に円滑に案内するための誘導溝３１ａをボール転動溝２４の一端部２４ａに連続してランド部４７ａに加工する。

（７）ボールエンドミル４８の切削刃部４９をナット２５の他側方からナット２５の内周に挿入し、軌道２６を転動するボール２７をねじ軸２２のボール転動溝２３と協働してナット２５に形成した側方穴３３ｂの開口部に円滑に案内するための誘導溝３１ｂをボール転動溝２４の他端部２４ｂに連続してランド部４７ｂに加工する。

上記実施の形態では、ナット２５の内周面３０の直径Ｄ２を、軌道２６内を転動するボール２７の中心が通る円筒面の直径Ｄ１より大きくすることにより、循環穴２９がナット内周面３０のランド部４７ａ，４７ｂに開口する開口縁部でボール２７を掬って潤滑穴２９内に送り込んでいるが、ナット内周面３０にランド部４７ａ，４７ｂを設けることなく、螺旋状のボール転動溝２４をナット内周面３０の両側端まで形成し、軌道２６を転動するボール２７を掬って循環穴２９内に送り込む誘導部材をナット２５のボール転動溝２４の一端部２４ａおよび他端部２４ｂに固定するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、ナット２５のボール転動溝２４は、螺旋状に複数巻きで形成されているが、一巻きとしてもよい。この場合、ナット２５の外周面に形成される外周開口部３４は、長溝３５を無くし、ボール２７の直径と同じ直径で略同じ深さに半径方向に穿設した穴とする。

上記実施の形態では、外周開口部３４を長溝３５と長溝３５の両端部に穿設されたボール２７と略同径の端穴４６ａ，４６ｂで構成し、外周穴３２および側方穴３３ａ，３３ｂをボール２７と略同径の切削刃部４９を有するボールエンドミル４８で加工しているが、外周開口部３４をボール２７の直径より小さい幅を有する長溝３５のみとし、ボールエンドミル４８の切削刃部４９を長溝３５の幅と同じ直径に整形し、この切削刃部４９を長溝３５から挿入し、切削刃部を螺旋状に移動させることにより外周穴３２および側方穴３３ａ，３３ｂをボール２７と略同径に加工するようにしてもよい。

また、 本発明を適用する電動式動力舵取装置は、図２に詳細を示したような、モータ（ロータおよびステータ）がラックシャフトを同軸的に包囲するように構成されたものに限られないことは言うまでもない。例えば、特開２００３−３００４７０に記載されているような、電気モータの回転軸線とラックシャフトの中心軸線とが交差するように電気モータが配置され、この電気モータの回転出力を傘歯車機構のような伝動機構を介してボールねじ装置のナットに伝達するように構成された電動式動力舵取装置であってもよい。また、前記伝動機構として平歯車機構または伝動ベルト機構を採用すれば、前記電気モータの回転軸線が前記ラックシャフトの中心軸線と平行（同軸でない）となるように電気モータを配置することも可能である。

本実施の形態に係るボールねじ装置を使用した電動式動力舵取装置を車体に搭載した概略構成図。 本実施の形態に係るボールねじ装置を使用した電動式動力舵取装置の断面図。 本実施の形態に係るボールねじ装置の断面図 本実施の形態に係るボールねじ装置のナットを示す図。 図４における５−５矢視断面図。 図４における６−６矢視断面図。 ナットを斜め平面で切断して循環路を示した図。 循環路を加工する方法を示す図。

符号の説明

１０…電動式動力舵取装置、１１…ハウジング、１２…ラックシャフト、１２ａ…ラック歯、１３…ボールねじ装置、１４…入力軸、１５…電気モータ、１６…モータハウジング、１７，１８…ラックハウジング、１９…ステアリングホイール、２０…ピニオン歯車、２２…ねじ軸、２３，２４…ボール転動溝、２４ａ，２４ｂ…ボール転動溝の一端部および他端部、２５…ナット、２６…軌道、２７…ボール、２８…循環路、２９…循環穴、３０…ナット内周面、３１ａ，３１ｂ…誘導溝、３２…外周穴、３３ａ，３３ｂ…側方穴、３３ｃ…開口縁部、３４…外周開口部、３５…長溝、４０ａ，４０ｂ…誘導部、４１…制御回路、４６ａ，４６ｂ…端穴、４７ａ，４７ｂ…ランド部、４８…ボールエンドミル、４９…切削刃部、５０…軸部。

Claims (6)

1. 外周面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、前記ねじ軸の前記ボール転動溝および前記ナットのボール転動溝が対向して形成される軌道内を転動する複数のボールと、前記ナットのボール転動溝の一端部と他端部とを繋いで前記ボールを無限循環させるための循環路を備えたボールねじ装置において、
   前記循環路は、ボール転動溝の一端部と他端部との間で前記ボールを移動させるように前記ナットの肉厚内に形成されたトンネル状の循環穴と、前記軌道を転動するボールを前記循環穴内に送り込むように前記ナットのボール転動溝の一端部および他端部に夫々設けられた誘導部とから構成されていることを特徴とするボールねじ装置。
2. 請求項１において、前記循環穴は、前記ナットの外周面に形成された外周開口部と、該外周開口部から前記ナットの肉厚内に形成され前記ボール転動溝の一端部および他端部で前記ナット内周に夫々開口する側方穴とから構成されていることを特徴とするボールねじ装置。
3. 請求項１または２において、前記ナットのボール転動溝は、複数巻きの螺旋状であることを特徴とするボールねじ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項において、前記ナットのボール転動溝が形成されたナット内周面の直径は、前記軌道内を転動するボールの中心が通る円筒面の直径より大きく、前記ナット内周面の前記ボール転動溝の一端部および他端部より前記ナットの一側面側および他側面側の両側縁は、前記ボール転動溝が形成されていないランド部とされ、前記循環穴の一端部および他端部は前記ランド部に夫々開口され、前記誘導部は、前記ナットのボール転動溝の一端部および他端部を前記循環穴の両端開口部に夫々接続するように前記ランド部に形成された誘導溝と、前記循環穴の前記ランド部への開口縁部とによって構成されていることを特徴とするボールねじ装置。
5. 車輪に連結された転舵軸の軸方向移動により車輪を転舵させるように構成されるとともに、電気モータがボールねじ装置を介して前記転舵軸に連結されており、前記電気モータの回転出力が前記転舵軸の軸方向移動に変換される電動式動力舵取装置において、
   前記ボールねじ装置が請求項１から４のいづれか1項に記載のボールねじ装置であることを特徴とする電動式動力舵取装置。
6. 外周面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、前記ねじ軸の前記ボール転動溝および前記ナットのボール転動溝が対向して形成される軌道内を転動する複数のボールと、前記ナットのボール転動溝の一端部と他端部とを繋いで前記ボールを無限循環させるための循環路を備え、
   前記循環路は、ボール転動溝の一端部と他端部との間で前記ボールを循環させるように前記ナットの肉厚内に形成されたトンネル状の循環穴と、前記軌道を転動するボールを前記循環穴内に送り込むように前記ナットのボール転動溝の一端部および他端部に夫々設けられた誘導部とから構成されるボールねじ装置の製造方法にして、
   前記ナットの外周面に形成された外周開口部から工具を挿入することにより前記ボール転動溝の一端部および他端部で前記ナット内周に夫々開口する循環穴を前記ナットの肉厚内に加工することを特徴とするボールねじ装置の製造方法。

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