JP2017137953A - ボールねじ及びステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボールの流れを円滑にすることができるボールねじ及びステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置に設けられたボールねじは、転舵シャフトが貫通する円筒状のナット１３の内周面と転舵シャフトの外周面との間に、複数のボール１６を収容したねじ溝を有している。そして、ねじ溝内を転がりながら流れるボール１６は、ナット１３に設けられたデフレクタ１８，１９及びリターン通路部材２０を介して、下流から上流に戻される。リターン通路部材２０は、その直線部２１の一方の端を第１デフレクタ１８に繋ぐよう湾曲する第１接続部２２と、上記直線部２１のもう一方の端を第２デフレクタ１９に繋ぐよう湾曲する第２接続部２３と、を有している。接続部２２，２３は、リターン通路部材２０の長手方向の端面にて開口する開口部、及び、リターン通路部材２０の外周にてナット１３の中心線に向って開口する開口部を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、ボールねじ及びステアリング装置に関する。

特許文献１には、ボールねじがナットとシャフトとを備え、ナットの回転運動をシャフトの直線運動に変換する作用を、上記ボールねじによって行うことが記載されている。こうしたボールねじでは、シャフトの外周面とナットの内周面との間のねじ溝内に複数のボールが収容されており、それら複数のボール及びねじ溝を用いてナットとシャフトとの間での回転運動と直線運動との変換が行われる。ちなみに、上記ボールねじは、例えば車両のステアリング装置において、アシスト用のアクチュエータによるナットの回転運動を、転舵シャフト（ラック軸）の軸線方向への直線運動に変換するために用いられる。

ボールねじの他に、特許文献２に記載されているような、ボールの代わりに円筒形のローラを転動体として用いるローラねじも知られている。ボールねじもローラねじも、シャフトに対してナットが相対的に回転してゆく際、複数の転動体がねじ溝に沿って転動しながら連なって移動してゆくため、ねじ溝内の転動体を同ねじ溝内における転動体の移動方向の下流から上流に戻して循環させる必要がある。このようにねじ溝内の転動体を下流から上流に戻す構造の一つとして、特許文献２に記載されているような、ねじ溝内の転動体をすくいあげる第１のデフレクタ（還流素子）と、すくい上げた転動体をねじ溝に戻す第２のデフレクタ（還流素子）と、第１デフレクタから第２デフレクタに転動体を送るリターンパイプ（還流管）と、を有するものが知られている。

詳しくは、ナットにねじ溝に沿って延びるよう第１デフレクタ及び第２デフレクタを設け、それら第１デフレクタと第２デフレクタとをナットの軸線方向に直線状に延びるリターンパイプで繋ぐようにする。この場合、ねじ溝内の転動体は、同ねじ溝の下流部分で第１デフレクタによりすくい上げられた後にリターンパイプを介して第２デフレクタに送られ、その第２デフレクタからねじ溝に戻される。

特開２００４−３５３８３５号公報 特開２００８−３９０５０号公報

しかし、第１デフレクタとリターンパイプとが繋がる部分、及び、リターンパイプと第２デフレクタとが繋がる部分において、転動体の流れる方向が鋭角に変化すると、それらの部分を転動体が円滑に通過できないおそれがある。

また、リターンパイプにおける第１デフレクタと接続される部分、及び、リターンパイプにおける第２デフレクタと接続される部分を湾曲させることにより、それらの部分を転動体が通過するときに同転動体の流れ方向を徐々に変化させることも考えられる。ただし、リターンパイプの上述した部分を湾曲させると、その部分が変形して同部分の内径、詳細には湾曲カーブの曲率半径方向におけるリターンパイプの内径が小さくなってしまうおそれがあり、上記部分を転動体が通過する際の抵抗が大きくなって転動体が円滑に流れにくい。

本発明の目的は、転動体であるボールの流れを円滑にすることができるボールねじ及びステアリング装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するボールねじは、ナット内を貫通するシャフトの外周面と上記ナットの内周面との間に複数のボールを収容したねじ溝を有しており、複数のボール及びねじ溝により上記ナットと上記シャフトとの間での回転運動と直線運動との変換を行う。ボールねじは、そうした変換の際、上記ねじ溝内を転動するボールを第１デフレクタによってすくい上げた後にリターン通路部材を介して第２デフレクタに送り、同ボールを第２デフレクタからねじ溝に戻す。あるいは、ねじ溝内のボールを第２デフレクタによってすくい上げた後にリターン通路部材を介して第１デフレクタに送り、同ボールを第１デフレクタからねじ溝に戻す。第１デフレクタ及び第２デフレクタは、上記ねじ溝に沿って延びるようナットに設けられる。リターン通路部材は、ナットにおける第１デフレクタと第２デフレクタとの間に設けられている直線部と、その直線部の一方の端を第１デフレクタに繋ぐ部分であり湾曲している第１接続部と、直線部のもう一方の端を第２デフレクタに繋ぐ部分であり湾曲している第２接続部と、を有している。第１接続部及び第２接続部はリターン通路部材の外周と端面とに開口部を有し、外周の開口部はナットの中心線に向って開口しつつ同ナットの外側表面によって塞がれている。

上記構成によれば、第１接続部及び第２接続部を形成すべくリターン通路部材の長手方向の両端部を湾曲させる際、その両端部の外周の開口部から内部に雄型を挿入した状態のもとで上記湾曲を行うことができる。この場合、上記湾曲による上記両端部の変形に伴って第１接続部及び第２接続部の対向する内壁間の寸法（以後、便宜的に内径と略称）が縮小すること、すなわち第１接続部及び第２接続部の湾曲カーブの曲率半径方向についての内径が縮小することを抑制できる。仮に、上述したように第１接続部及び第２接続部の内径が縮小した場合、リターン通路部材を組み付けたボールねじにおいて、ねじ溝内のボールが第１デフレクタ、リターン通路部材、及び第２デフレクタを通じて循環するとき、そのボールが第１接続部及び第２接続部を通過する際の抵抗が大きくなる。その結果、上記ボールが円滑に流れにくくなる。しかし、第１接続部及び第２接続部における上記内径の縮小が抑制されるため、ボールが第１接続部及び第２接続部を通過するときの抵抗が大きくなることを抑制でき、同ボールの流れを円滑にすることができ、ナットの回転抵抗の変動を少なくできる。

上記第１接続部と上記第２接続部とは次のように湾曲するものであってもよい。すなわち、第１接続部と第２接続部とは中心線が曲線となるように湾曲している。そして、第１接続部の中心線の湾曲の中心の位置は、リターン通路部材の直線部の軸線と直交する方向に関して上記直線部の軸線よりも第１デフレクタにおけるボールのすくい上げ位置寄り、且つ、上記直線部の軸線方向に関して第１デフレクタよりも上記直線部の軸線方向の中央部寄りの領域に存在している。また、上記第２接続部の中心線の湾曲の中心の位置は、リターン通路部材の上記直線部の軸線と直交する方向に関して上記直線部の軸線よりも第２デフレクタにおけるボールの戻し位置寄り、且つ、上記直線部の軸線方向に関して第２デフレクタよりも上記直線部の軸線方向の中央部寄りの領域に存在している。

なお、上記第１接続部の外周の開口部は同第１接続部におけるナットの中心線側全体を開口するものであり、上記第２接続部の外周の開口部は同第２接続部におけるナットの中心線側全体を開口するものであり、上記直線部は外周に開口部を有するものとしてもよい。この場合、上記直線部の開口部は、同直線部におけるナットの中心線側全体を開口するとともに、上記第１接続部の外周の開口部及び上記第２接続部の外周の開口部と繋がっており、且つナットの外側表面により塞がれていることが好ましい。

上記構成によれば、リターン通路部材の長手方向全体に亘って同部材の外周の開口部が形成されているため、その開口部から同部材の内部全体に雄型を挿入した状態のもとでリターン通路部材の長手方向の両端部を湾曲させることにより、第１接続部及び第２接続部を形成することができる。この場合、第１接続部及び第２接続部を形成すべくリターン通路部材の長手方向の両端部を湾曲させる際、同通路部材の長手方向の全体に亘って同通路部材の内部に雄型が挿入された状態となるため、その湾曲の形成がリターン通路部材の直線部に影響を及ぼすことを抑制できる。

また、上記第１接続部、上記直線部、及び上記第２接続部はそれぞれ、リターン通路部材におけるボールの流れ方向に沿って互いに平行に延びる一対の立壁部と、それら立壁部におけるナットの中心線から離れている方の端部間を繋ぐ壁間部と、を備えるものとしてもよい。この場合、第１接続部の外周の開口部、直線部の外周の開口部、及び第２接続部の外周の開口部は、上記一対の立壁部におけるナットの中心線に近い方の端部間に設けられる。

また、上記リターン通路部材はナットの外周面に設けられた溝内に嵌め込まれており、その溝の底面が上記外周の開口部を塞ぐ上記外側表面となっていることが好ましい。
この構成によれば、リターン通路部材がナットの外周面に設けられた溝内に嵌め込まれた状態で第１デフレクタ及び第２デフレクタに接続されるため、第１デフレクタと第２デフレクタとを繋ぐ上記リターン通路部材をナットに保持しやすくなる。

なお、上記ボールねじにおいて、上記第１デフレクタの内部に設けられたボールの通路穴は、リターン通路部材側の端部において湾曲しており、同端部における湾曲した通路穴の中心線は、第１接続部の中心線との接続点において第１接続部の中心線と連続であり、その接続点において第１接続部の中心線と同一の接線を共有していてもよい。更に、上記第２デフレクタの内部に設けられた前記ボールの通路穴は、リターン通路部材側の端部において湾曲しており、同端部における湾曲した通路穴の中心線は、第２接続部の中心線との接続点において第２接続部の中心線と連続であり、その接続点において第２接続部の中心線と同一の接線を共有していてもよい。

上記ボールねじを転舵シャフトを備えるステアリング装置に適用するようにしてもよい。この場合、上記転舵シャフトの一部が上記ボールねじにおける上記シャフトとされる。
上記構成によれば、ナットの回転抵抗の変動が少ないため、円滑な動作をするステアリング装置を実現できる。

なお、上記ステアリング装置は、モータと、同モータのトルクを上記ナットに伝える円筒部材とをさらに備え、上記ナットの外周面に上記円筒部材が嵌合され、同円筒部材の内周面がリターン通路部材に当接するようにされていてもよい。

上記構成によれば、ナットに設けられたリターン通路部材は、同ナットの外周面に嵌合された円筒部材の内周面によってナット側に押さえられるため、リターン通路部材内でボールが詰まって同通路部材がナットから外れたり、ナットが回転するときの遠心力によって同通路部材がナットから外れたりすることを抑制できる。

ステアリング装置の全体構成を示す略図。 同装置に設けられたボールねじの構造を示す断面図。 ボールねじのナットに設けられたボール循環機構のデフレクタ及びリターン通路部材を示す平面図。 ナットの外周面に形成された取付凹所及び取付溝を示す斜視図。 図３におけるリターン通路部材の接続部を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示す断面図。 図３におけるリターン通路部材の接続部を矢印Ｂ−Ｂ方向から見た状態を示す断面図。 図３におけるリターン通路部材の直線部を矢印Ｃ−Ｃ方向から見た状態を示す断面図。 リターン通路部材の製造の仕方を示す略図。 リターン通路部材の製造に用いられるプレス金型における雄型の凸部を示す略図。 製造されたリターン通路部材を示す平面図。 リターン通路部材（第１接続部及び第２接続部）を形成するための素材がプレス加工機の金型に挟まれた状態を示す略図。

以下、ボールねじ及びステアリング装置の一実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。
図１に示すように、車両のステアリング装置は、運転者によって操作されるステアリングホイール１と、そのステアリングホイール１に繋がるコラムシャフト２とを備えている。コラムシャフト２は、インターミディエイトシャフト３及びピニオンシャフト４と接続されている。ピニオンシャフト４は、ラックアンドピニオン機構５を介して転舵シャフト６に接続されている。転舵シャフト６は、ハウジング７により軸線方向に移動可能に、かつ軸線回りに回転しないように支持されている。転舵シャフト６の軸線方向両端部はそれぞれ、ボールジョイント８及びタイロッド９を介して車両における転舵輪１０のナックル１１に接続されている。

車両の運転者がステアリングホイール１を回転操作すると、同ステアリングホイール１の回転に伴ってコラムシャフト２がその中心線周りに回転する。コラムシャフト２が上述したように回転すると、それに伴いインターミディエイトシャフト３及びピニオンシャフト４が各々の中心線周りに回転する。ピニオンシャフト４の回転は、上記ラックアンドピニオン機構５により、転舵シャフト６の軸線方向への直線的な移動に変換される。そして、転舵シャフト６の軸線方向についての変位によって転舵輪１０の転舵角が変化する。

ステアリング装置には、運転者によるステアリングホイール１の回転操作に伴う転舵シャフト６の軸線方向への移動をアシストするアシスト装置１２が設けられている。アシスト装置１２は、転舵シャフト６が貫通する円筒状のナット１３と、そのナット１３を回転させるアクチュエータとして機能するモータ１４と、ナット１３の回転運動を転舵シャフト６の軸線方向への直線運動に変換するボールねじ１５と、モータ１４の回転トルクを増幅してナット１３に伝達するベルト減速機構４１と、を備えている。そして、モータ１４（ナット１３）の正回転により転舵シャフト６の軸線方向における一方向についての直線移動がアシストされるとともに、モータ１４（ナット１３）の逆回転により転舵シャフト６の軸線方向における他方向についての直線移動がアシストされる。

次に、ボールねじ１５の詳細な構造について説明する。
図２に示すように、ボールねじ１５は、ナット１３内を通過する転舵シャフト６の外周面と同ナット１３の内周面との間に、多数のボール１６を収容したねじ溝１７を有しており、それら多数のボール１６及びねじ溝１７によりナット１３と転舵シャフト６との間での回転運動と直線運動との変換を行う。なお、この例のボールねじ１５では、ナット１３の回転運動を転舵シャフト６の直線運動に変換するようにしている。ナット１３の外周面には、モータ１４（図１）のトルクをナット１３に伝える円筒部材として、モータ１４の駆動によって回転する従動プーリ７１が嵌合されている。なお、こうした従動プーリ７１に代えて、モータ１４の駆動によって回転するモータシャフトが上記円筒部材としてナット１３の外周面に嵌合される場合もある。

ボールねじ１５においては、ナット１３の回転運動を転舵シャフト６の直線運動に変換する際、多数のボール１６がねじ溝１７に沿って転動しながら連なって移動してゆくため、ねじ溝１７内のボール１６を同ねじ溝１７における下流から上流に戻して循環させる必要がある。このため、ボールねじ１５には、上述したボール１６の循環を実現するためのボール循環機構が設けられている。このボール循環機構は、ねじ溝１７内のボール１６をすくい上げたり同ボール１６をねじ溝１７に戻したりするための第１デフレクタ１８及び第２デフレクタ１９と、それらデフレクタ１８，１９の間でボール１６を行き来させるためのリターン通路部材２０と、を備えている。

そして、ナット１３の正回転時には、第１デフレクタ１８がねじ溝１７からボール１６をすくい上げる役割を担う一方、第２デフレクタ１９が上記ボール１６をねじ溝１７に戻す役割を担う。この場合、ねじ溝１７内を流れるボール１６は、同ボール１６の流れの下流に位置する第１デフレクタ１８によってすくい上げられた後、リターン通路部材２０を通ってねじ溝１７内のボール１６の流れの上流に位置する第２デフレクタ１９に送られて同デフレクタ１９からねじ溝１７内に戻される。

また、ナット１３の逆回転時には、第２デフレクタ１９がねじ溝１７からボール１６をすくい上げる役割を担う一方、第１デフレクタ１８が上記ボール１６をねじ溝１７に戻す役割を担う。この場合、ねじ溝１７内を流れるボール１６は、同ボール１６の流れの下流に位置する第２デフレクタ１９によってすくい上げられた後、リターン通路部材２０を通ってねじ溝１７内のボール１６の流れの上流に位置する第１デフレクタ１８に送られて同デフレクタ１８からねじ溝１７内に戻される。

図３に示すように、第１デフレクタ１８及び第２デフレクタ１９は、ねじ溝１７（図２）に沿って延びるようナット１３に設けられている。また、リターン通路部材２０は、ナット１３における第１デフレクタ１８と第２デフレクタ１９との間に設けられている直線部２１と、その直線部２１の一方の端を第１デフレクタ１８に繋ぐよう湾曲する第１接続部２２と、上記直線部２１のもう一方の端を第２デフレクタ１９に繋ぐよう湾曲する第２接続部２３と、を有している。

第１接続部２２及び第２接続部２３は、それらの中心線が曲線となるように湾曲している。第１接続部２２及び第２接続部２３の中心線の微小部分を円弧で近似して曲率半径を考えるとき、その近似円弧の中心点が存在する。以下では、その近似円弧の中心点を、上記中心線の湾曲の中心と呼ぶようにする。ちなみに、第１接続部２２の中心線の湾曲の中心Ｃ１は、直線部２１の軸線と直交する方向（図３の上下方向）に関して直線部２１の軸線Ｌ１よりも第１デフレクタ１８におけるボール１６のすくい上げ位置寄り、且つ、直線部２１の軸線方向に関して第１デフレクタ１８よりも直線部２１における軸線方向の中央部寄りの領域に存在している。また、第２接続部２３の中心線の湾曲の中心Ｃ２は、直線部２１の軸線Ｌ１と直交する方向に関して直線部２１の軸線Ｌ１よりも第２デフレクタ１９におけるボール１６の戻し位置寄り、且つ、直線部２１の軸線方向に関して第２デフレクタ１９よりも直線部２１における軸線方向の中央部寄りの領域に存在している。

第１接続部２２の内部は、第１デフレクタ１８の内部に形成された通路穴１８ａと繋がっている。この通路穴１８ａは、リターン通路部材２０側の端部において湾曲しており、同端部における湾曲した通路穴１８ａの中心線は、第１接続部２２の中心線との接続点において同第１接続部２２の中心線と連続であり、その接続点において上記第１接続部２２の中心線と同一の接線を共有している。そして、第１デフレクタ１８は、通路穴１８ａを上述したように湾曲させることにより、その通路穴１８ａ内のボール１６の流れ方向をねじ溝１７の延びる方向と第１接続部２２の湾曲方向との間で変化させる。

また、第２接続部２３の内部は、第２デフレクタ１９の内部に形成された通路穴１９ａと繋がっている。この通路穴１９ａは、リターン通路部材２０側の端部において湾曲しており、同端部における湾曲した通路穴１９ａの中心線は、第２接続部２３の中心線との接続点において同第２接続部２３の中心線と連続であり、その接続点において上記第２接続部２３の中心線と同一の接線を共有している。そして、第２デフレクタ１９は、通路穴１９ａを上述したように湾曲させることにより、その通路穴１９ａ内のボール１６の流れ方向をねじ溝１７の延びる方向と第２接続部２３の湾曲方向との間で変化させる。

図４に示すように、ナット１３の外周面には、第１デフレクタ１８を取り付けるための取付凹所２４、及び、第２デフレクタ１９を取り付けるための取付凹所２５が、それぞれねじ溝１７に沿って延びるように形成されている。更に、ナット１３の外周面における取付凹所２４と取付凹所２５との間には、リターン通路部材２０（図３）を取り付けるための取付溝２６が、ナット１３の軸線方向に延びるように形成されている。

そして、取付凹所２４に第１デフレクタ１８を嵌め込むとともに、取付凹所２５に第２デフレクタ１９を嵌め込むことにより、それらデフレクタ１８，１９がナット１３に取り付けられる。また、取付溝２６内にリターン通路部材２０を嵌め込むことにより、リターン通路部材２０がナット１３に取り付けられる。このようにナット１３に第１デフレクタ１８、第２デフレクタ１９、及びリターン通路部材２０を取り付けることにより、図３に示すように、リターン通路部材２０の第１接続部２２の内部が第１デフレクタ１８内の通路穴１８ａと繋がる。更に、リターン通路部材２０の第２接続部２３の内部が第２デフレクタ１９内の通路穴１９ａと繋がる。

図５〜７はそれぞれ、図３に示す第１接続部２２を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態、第２接続部２３を矢印Ｂ−Ｂ方向から見た状態、直線部２１を矢印Ｃ−Ｃ方向から見た状態を示している。

図５に示すように、第１接続部２２は、リターン通路部材２０の端面にて開口する開口部２２ａ、及び、リターン通路部材２０の外周にて開口する開口部２２ｂを有している。そして、上記端面の開口部２２ａは、第１デフレクタ１８の通路穴１８ａ（図３）と繋がっている。一方、上記外周の開口部２２ｂは、ナット１３の中心線に向って（図５の下方に向って）開口している。この開口部２２ｂは、第１接続部２２におけるナット１３の中心線側全体（図５の下側全体）を開口するものであり、ナット１３の外側表面（取付溝２６の底面）によって塞がれている。また、リターン通路部材２０の第１接続部２２には、ナット１３の外周面に嵌合された上記従動プーリ７１の内周面が当接している。

図６に示すように、第２接続部２３は、リターン通路部材２０の端面にて開口する開口部２３ａ、及び、リターン通路部材２０の外周にて開口する開口部２３ｂを有している。そして、上記端面の開口部２３ａは、第２デフレクタ１９の通路穴１９ａ（図３）と繋がっている。一方、上記外周の開口部２３ｂも、ナット１３の中心線に向って（図６の下方に向って）開口している。この開口部２３ｂも、第２接続部２３におけるナット１３の中心線側全体（図６の下側全体）を開口するものであり、ナット１３の外側表面（取付溝２６の底面）によって塞がれている。また、リターン通路部材２０の第２接続部２３にも、上記従動プーリ７１の内周面が当接している。

図７に示すように、直線部２１は、同直線部２１におけるナット１３の中心線側全体（図７の下側全体）を開口する開口部２１ｂを有している。この開口部２１ｂは、第１接続部２２の外周の開口部２２ｂ（図５）、及び、第２接続部２３の外周の開口部２３ｂ（図６）と繋がっており、且つ、ナット１３の外側表面（取付溝２６の底面）によって塞がれている。また、リターン通路部材２０の直線部２１にも、上記従動プーリ７１の内周面が当接している。

図５〜７から分かるように、第１接続部２２，第２接続部２３、及び直線部２１はそれぞれ、リターン通路部材２０におけるボール１６の流れ方向（図5〜７における紙面と交差する方向）に沿って互いに平行に延びる一対の立壁部２７を備えている。また、第１接続部２２、第２接続部２３、及び直線部２１はそれぞれ、一対の立壁部２７におけるナット１３の中心線から離れている方（図５〜７の上側）の端部間を繋ぐ円弧状をなす壁間部２８も備えている。そして、第１接続部２２の外周の開口部２２ｂ（図５）、第２接続部２３の外周の開口部２３ｂ（図６）、直線部２１の外周の開口部２１ｂ（図７）は、一対の立壁部２７におけるナット１３の中心線に近い方（図５〜７の下側）の端部間に設けられている。

図３に示すように、第１接続部２２における一対の立壁部２７はそれぞれ湾曲しており、一対の立壁部２７の湾曲の中心はそれぞれ図３に示す中心Ｃ１となっている。また、第１接続部２２の湾曲における外周側に位置する立壁部２７の曲率半径は、上記湾曲における内周側に位置する立壁部２７の曲率半径よりも大きい。上記外周側に位置する立壁部２７の曲率半径と上記内周側に位置する立壁部２７の曲率半径との差は、ボール１６の直径よりも僅かに大きく設定されている。

一方、第２接続部２３における一対の立壁部２７もそれぞれ湾曲しており、一対の立壁部２７の湾曲の中心はそれぞれ図３に示す中心Ｃ２となっている。また、第２接続部２３の湾曲における外周側に位置する立壁部２７の曲率半径は、上記湾曲における内周側に位置する立壁部２７の曲率半径よりも大きい。上記外周側に位置する立壁部２７の曲率半径と上記内周側に位置する立壁部２７の曲率半径との差は、ボール１６の直径よりも僅かに大きく設定されている。

ステアリング装置に設けられた上記ボール循環機構のリターン通路部材２０は、第１デフレクタ１８と第２デフレクタ１９との間に設けられた直線部２１の一方の端を第１デフレクタ１８に繋ぐよう湾曲する上記第１接続部２２を有している。更に、リターン通路部材２０は、上記直線部２１のもう一方の端をデフレクタ１９に繋ぐよう湾曲する上記第２接続部２３も有している。

第１接続部２２及び第２接続部２３を湾曲させることは、リターン通路部材２０の製造時に次のようにして行われる。
図８〜１０は、リターン通路部材２０の製造の仕方及び製造に用いられる機器を概略的に示している。リターン通路部材２０の製造は、図８に示すように同通路部材２０の板状の素材２９をプレス金型の雌型３０と雄型３１との間に配置し、その状態で雌型３０を雄型３１に向けて押し付けることによって行われる。

雄型３１には、雌型３０に向けて突出する凸部３２が形成されている。この凸部３２を図８の上方から見た状態を図９に示す。凸部３２の外形は、リターン通路部材２０（図５〜７）の内形に対応する形状となっている。また、図８に示す雌型３０における上記凸部３２に対応する部分には、リターン通路部材２０の外形に対応した内形を有する凹部３３が形成されている。

従って、上述したように雌型３０と雄型３１との間に素材２９を配置した状態で雌型３０を雄型３１に向けて押し付けると、素材２９が凸部３２と凹部３３とにより挟まれて変形することにより、図５〜７に示す形状のリターン通路部材２０が形成される。更に、このように形成されたリターン通路部材２０は、図１０に示すように直線部２１に繋がる湾曲した第１接続部２２及び第２接続部２３を有する。これら第１接続部２２及び第２接続部２３の形成は、上述したようにリターン通路部材２０を形成する際における雄型３１の凸部３２と雌型３０の凹部３３の長手方向の両端部の湾曲によってなされる。

第１接続部２２及び第２接続部２３を形成すべくリターン通路部材２０（素材２９）の長手方向の両端部を図１０に示すように湾曲させることは、その両端部が図１１に示すように雄型３１の凸部３２と雌型３０の凹部３３とで挟まれて拘束されることによって実現される。リターン通路部材２０の第１接続部２２及び第２接続部２３に開口部２２ｂ，２３ｂが設けられている関係から、上記両端部の湾曲を開口部２２ｂ，２３ｂに相当する部分から凸部３２を挿入した状態のもとで行うことができる。この場合、上記湾曲による上記両端部の変形に伴って第１接続部２２及び第２接続部２３の内径、すなわち湾曲カーブの曲率半径方向（図１１の左右方向）についての内径が縮小することを抑制できる。

次に、ボールねじ及びステアリング装置の作用について説明する。
仮に、上述したように第１接続部２２及び第２接続部２３の内径が縮小した場合、リターン通路部材２０を組み付けたボールねじ１５において、ねじ溝１７内のボール１６が第１デフレクタ１８、第２デフレクタ１９、及びリターン通路部材２０を通じて循環するとき、ボール１６が第１接続部２２及び第２接続部２３を通過する際の抵抗が大きくなる。その結果、上記ボール１６を円滑に流すことが困難になる。しかし、第１接続部２２及び第２接続部２３における上記内径の縮小が抑制されるため、ボール１６が第１接続部２２及び第２接続部２３を通過するときの抵抗が大きくなることを抑制でき、同ボール１６の流れを円滑にすることができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ボールねじ１５において、ねじ溝１７内を流れるボール１６がボール循環機構のリターン通路部材２０を介して下流から上流に戻されて循環する際、同リターン通路部材２０の第１接続部２２及び第２接続部２３におけるボール１６の流れを円滑にすることができ、ナット１３の回転抵抗の変動を少なくできる。

（２）リターン通路部材２０の長手方向全体に亘って、同通路部材２０の外周の開口部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂがナット１３の中心線に向って開口するように形成されている。このため、リターン通路部材２０を形成する際、素材２９における開口部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂに相当する部分から素材２９（リターン通路部材２０）の内部全体に凸部３２を挿入した状態のもとで、リターン通路部材２０（素材２９）の長手方向の両端部を湾曲させることにより第１接続部２２及び第２接続部２３を形成することができる。この場合、第１接続部２２及び第２接続部２３を形成すべくリターン通路部材２０（素材２９）の長手方向の両端部を湾曲させる際、同通路部材２０の内部における長手方向の全体に亘って凸部３２が挿入された状態となるため、その湾曲の実施がリターン通路部材２０の直線部２１に影響を及ぼすことを抑制できる。

（３）リターン通路部材２０はナット１３の外周面に設けられた取付溝２６内に嵌め込まれており、その取付溝２６の底面によってリターン通路部材２０における直線部２１、第１接続部２２、及び第２接続部２３の開口部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが塞がれている。この場合、リターン通路部材２０がナット１３の外周面に設けられた取付溝２６内に嵌め込まれた状態で第１デフレクタ１８及び第２デフレクタ１９に接続されるため、第１デフレクタ１８と第２デフレクタ１９とを繋ぐ上記リターン通路部材２０をナット１３に保持しやすくなる。

（４）ナット１３に設けられたリターン通路部材２０は、同ナット１３の外周面に嵌合された従動プーリ７１の内周面によってナット１３側に押さえられている。このため、リターン通路部材２０内でボール１６が詰まって同通路部材２０がナット１３から外れたり、ナット１３が回転するときの遠心力によって同通路部材２０がナット１３から外れたりすることを抑制できる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ステアリング装置以外の装置に用いられるボールねじに本発明を適用してもよい。その場合のボールねじは、シャフトの直線運動をナットの回転運動に変換するものであってもよい。

・ナット１３に設けられたリターン通路部材２０を必ずしも従動プーリ７１の内周面で押さえる必要はない。
・従動プーリ７１の内周面でリターン通路部材２０を押さえる構造を採用しない場合、ナット１３の外周面の取付溝２６を省略するとともにナット１３の外周面から外周側にリターン通路部材２０を突出させて取り付け、ナット１３の外周面（外側表面）でリターン通路部材２０の開口部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂを塞ぐようにしてもよい。

・リターン通路部材２０において、直線部２１の開口部２１ｂを省略し、第１接続部２２及び第２接続部２３のみに開口部２２ｂ，２３ｂを設けるようにしてもよい。この場合、リターン通路部材２０を形成するための素材として、直線部２１に対応する部分を筒状とする一方、第１接続部２２及び第２接続部２３に対応する部分を板状としたものが用いられる。そして、素材における第１接続部２２及び第２接続部２３に対応する部分のみを、リターン通路部材２０を製造するためのプレス金型の雌型３０と雄型３１とで挟み込むことにより、雄型３１の凸部３２と雌型３０の凹部３３とで第１接続部２２及び第２接続部２３を形成するようにしてもよい。

１…ステアリングホイール、２…コラムシャフト、３…インターミディエイトシャフト、４…ピニオンシャフト、５…ラックアンドピニオン機構、６…転舵シャフト、７…ハウジング、８…ボールジョイント、９…タイロッド、１０…転舵輪、１１…ナックル、１２…アシスト装置、１３…ナット、１４…モータ、１５…ボールねじ、１６…ボール、１７…ねじ溝、１８…第１デフレクタ、１８ａ…通路穴、１９…第２デフレクタ、１９ａ…通路穴、２０…リターン通路部材、２１…直線部、２１ｂ…開口部、２２…第１接続部、２２ａ…開口部、２２ｂ…開口部、２３…第２接続部、２３ａ…開口部、２３ｂ…開口部、２４…取付凹所、２５…取付凹所、２６…取付溝、２７…立壁部、２８…壁間部、２９…素材、３０…雌型、３１…雄型、３２…凸部、３３…凹部、４１…ベルト減速機構、７１…従動プーリ。

Claims (8)

1. ナット内を貫通するシャフトの外周面と前記ナットの内周面との間に複数のボールを収容したねじ溝が存在しており、前記複数のボール及びねじ溝により前記ナットと前記シャフトとの間での回転運動と直線運動との変換を行い、その変換の際に前記ねじ溝内を転動する前記ボールを第１デフレクタによってすくい上げた後にリターン通路部材を介して第２デフレクタに送り、同ボールを前記第２デフレクタから前記ねじ溝に戻す、あるいは前記ボールを前記第２デフレクタによってすくい上げた後に前記リターン通路部材を介して前記第１デフレクタに送り、同ボールを前記第１デフレクタから前記ねじ溝に戻すボールねじにおいて、
   前記第１デフレクタ及び前記第２デフレクタは、前記ねじ溝に沿って延びるよう前記ナットに設けられており、
   前記リターン通路部材は、前記ナットにおける前記第１デフレクタと前記第２デフレクタとの間に設けられている直線部と、前記直線部の一方の端を前記第１デフレクタに繋ぐ部分であり湾曲している第１接続部と、前記直線部のもう一方の端を前記第２デフレクタに繋ぐ部分であり湾曲している第２接続部と、を有しており、
   前記第１接続部及び前記第２接続部は外周と端面とに開口部を有し、前記外周の開口部は前記ナットの中心線に向って開口しつつ同ナットの外側表面によって塞がれている
   ことを特徴とするボールねじ。
2. 前記第１接続部と前記第２接続部とは中心線が曲線となるように湾曲しており、
   前記第１接続部の中心線の湾曲の中心の位置は、前記リターン通路部材の直線部の軸線と直交する方向に関して前記直線部の軸線よりも前記第１デフレクタにおけるボールのすくい上げ位置寄り、且つ、前記直線部の軸線方向に関して前記第１デフレクタよりも前記直線部の中央部寄りの領域に存在しており、
   前記第２接続部の中心線の湾曲の中心の位置は、前記リターン通路部材の直線部の軸線と直交する方向に関して前記直線部の軸線よりも前記第２デフレクタにおけるボールの戻し位置寄り、且つ、前記直線部の軸線方向に関して前記第２デフレクタよりも前記直線部の中央部寄りの領域に存在している請求項１に記載のボールねじ。
3. 前記第１接続部の外周の開口部は、前記第１接続部における前記ナットの中心線側全体を開口するものであり、
   前記第２接続部の外周の開口部は、前記第２接続部における前記ナットの中心線側全体を開口するものであり、
   前記直線部は、外周に開口部を有するものであり、
   前記直線部の開口部は、同直線部における前記ナットの中心線側全体を開口するとともに、前記第１接続部の外周の開口部及び前記第２接続部の外周の開口部と繋がっており、且つ前記ナットの外側表面により塞がれている請求項１又は２に記載のボールねじ。
4. 前記第１接続部、前記直線部、及び前記第２接続部はそれぞれ、前記リターン通路部材における前記ボールの流れ方向に沿って互いに平行に延びる一対の立壁部と、それら立壁部における前記ナットの中心線から離れている方の端部間を繋ぐ壁間部と、を備えており、
   前記第１接続部の外周の開口部、前記直線部の外周の開口部、及び前記第２接続部の外周の開口部は、前記一対の立壁部における前記ナットの中心線に近い方の端部間に設けられている請求項３に記載のボールねじ。
5. 前記リターン通路部材は前記ナットの外周面に設けられた溝内に嵌め込まれており、前記溝の底面は前記外周の開口部を塞ぐ前記ナットの外側表面となっている請求項１〜４のいずれか一項に記載のボールねじ。
6. 前記第１デフレクタの内部に設けられた前記ボールの通路穴は、前記リターン通路部材側の端部において湾曲しており、同端部における湾曲した通路穴の中心線は、前記第１接続部の中心線との接続点において前記第１接続部の中心線と連続であり、前記接続点において前記第１接続部の中心線と同一の接線を共有しており、
   前記第２デフレクタの内部に設けられた前記ボールの通路穴は、前記リターン通路部材側の端部において湾曲しており、同端部における湾曲した通路穴の中心線は、前記第２接続部の中心線との接続点において前記第２接続部の中心線と連続であり、前記接続点において前記第２接続部の中心線と同一の接線を共有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のボールねじ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のボールねじと転舵シャフトとを備えるステアリング装置であって、前記転舵シャフトの一部が前記シャフトであるステアリング装置。
8. モータと、前記モータのトルクを前記ナットに伝える円筒部材とをさらに備え、前記ナットの外周面に前記円筒部材が嵌合され、前記円筒部材の内周面が前記リターン通路部材に当接している請求項７に記載のステアリング装置。

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