JP2021162127A - 循環部品及びボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】循環路の内側をボールが円滑に転動することができる、分割型の循環部品を実現する。【解決手段】循環部品５を、軸方向に２分割された第１分割体２０と第２分割体２１とを、軸方向に単に突き合わせるのではなく、軸方向に連結することにより構成する。第１分割体２０と第２分割体２１とは、それぞれの軸方向内側の端部に備えられた凹凸形状の嵌合部２４同士を、径方向及び幅方向に関するそれぞれの相対変位を不能に凹凸嵌合させることで、軸方向に連結されている。【選択図】図８

Description

本発明は、循環部品及びボールねじ装置に関する。

ボールねじ装置は、ねじ軸とナットとの間でボールを転がり運動させるため、ねじ軸とナットとを直接接触させるすべりねじ装置に比べて、高い効率が得られる。このため、ボールねじ装置は、たとえば電動モータなどの駆動源の回転運動を直線運動に変換するために、自動車の電動ブレーキ装置やオートマチックマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、工作機械の位置決め装置など、各種機械装置に組み込まれている。

ボールねじ装置は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ軸と、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝を有するナットと、軸側ボールねじ溝とナット側ボールねじ溝とからなる負荷路（負荷ボール転走路）を転動する複数のボールと、負荷路の終点から始点へとボールを戻す循環部品とを備える。循環部品は、内部に負荷路の始点と終点とをつなぐ循環路（無負荷ボール転走路）を有している。

ボールねじ装置は、リターンチューブ（パイプ）式に代表される外部循環式のボールねじ装置と、こま式に代表される内部循環式のボールねじ装置とに大別される。このうちの外部循環式のボールねじ装置は、循環路の一部をナットの外部に有しており、大径のボールを使用しやすい、ボールを滑らかに循環させやすいなどの理由から、広く使用されている。

たとえば特開２００２−９８２１２号公報（特許文献１）には、外部循環式のボールねじ装置が開示されている。図２０及び図２１には、特開２００２−９８２１２号公報に記載された、従来構造のボールねじ装置１００を示している。

ボールねじ装置１００は、ねじ軸１０１と、ナット１０２と、複数のボール１０３と、循環部品（リターンパイプ）１０４とを備える。なお、本明細書及び特許請求の範囲で、軸方向、径方向及び円周方向とは、特に断らない限り、ねじ軸に関する軸方向、径方向及び円周方向をいう。また、軸方向に関して、ナットの中央側のことを軸方向内側といい、ナットの両側のことを軸方向外側という。

ねじ軸１０１は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝１０５を有している。ナット１０２は、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝１０６を有している。ねじ軸１０１は、ナット１０２の内側に挿通され、ナット１０２と同軸上に配置されている。軸側ボールねじ溝１０５とナット側ボールねじ溝１０６とは、径方向に互いに対向するように配置され、螺旋状の負荷路を構成している。

負荷路の始点と終点とは、循環部品１０４の内部に備えられた循環路１０７によりつながっている。負荷路の終点にまで達したボール１０３は、循環路１０７を通じて、負荷路の始点にまで戻される。なお、負荷路の始点と終点とは、ねじ軸１０１とナット１０２との軸方向に関する相対変位の方向（相対回転方向）に応じて入れ替わる。循環部品１０４は、ナット１０２の外周面に１乃至複数個（図示の例では１個）取り付けられている。

従来構造のボールねじ装置１００では、循環部品１０４を、軸方向に２分割された第１分割体１０８と第２分割体１０９とを軸方向につなげることにより構成している。第１分割体１０８及び第２分割体１０９のそれぞれは、略Ｌ字形状を有しており、ナット１０２に備えられた貫通孔１１０に挿入される脚部１１１と、ナット１０２の外周面に固定される本体半部（頭部）１１２とを有している。第１分割体１０８及び第２分割体１０９は、それぞれの本体半部１１２の軸方向内側の端面同士を突き合わせた状態で、図示しないボルトにより、ナット１０２にそれぞれ固定されている。

特開２００２−９８２１２号公報

外部循環式のボールねじ装置では、循環部品の製造コストを抑えるなどの目的で、前述した従来構造のボールねじ装置１００のように、複数の分割体から構成される分割型の循環部品を使用することが行われている。

ただし、従来構造のボールねじ装置１００のように、第１分割体１０８と第２分割体１０９とを、互いに結合することなく、単に突き合わせる構造を採用した場合には、循環路１０７の内壁面にボール１０３から加わる力などに起因して、次のような問題を生じる可能性がある。

図２２（Ａ）に誇張して示すように、第１分割体１０８と第２分割体１０９との突き合わせ面に、隙間（軸方向隙間）１１３が発生する可能性がある。このような隙間１１３が発生した場合、ボール１０３が隙間１１３を通過する際に、ボール１０３に引っ掛かりが生じやすくなる。このため、循環路１０７の内側でボール１０３の詰まりが発生し、ボール１０３の円滑な循環が妨げられる可能性がある。

また、図２２（Ｂ）に誇張して示すように、第１分割体１０８と第２分割体１０９との突き合わせ面に、面内方向のずれが発生する可能性がある。このようなずれが発生した場合、循環路１０７の内壁面に段差１１４を生じるため、ボール１０３が段差１１４を通過する際に、ボール１０３に引っ掛かりが生じやすくなる。また、ずれが発生した場合には、突き合わせ部における循環路１０７の内径が小さくなり（循環路１０７が狭くなり）、ボール１０３が通過しにくくなる。この結果、循環路１０７の内側でボール１０３の詰まりが発生し、ボール１０３の円滑な循環が妨げられる可能性がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、循環路の内側で、ボールの詰まりが発生することを抑制できる、分割型の循環部品を提供することを目的とする。

本発明の循環部品は、ボールねじ装置を構成するナットの外周面に取り付けられ、前記ナットとの間に循環路を形成するものであり、前記ナットの外周面に対向する面に、前記ナットの軸方向に直線状に延びた、前記循環路を構成する本体側凹溝を有している。
また、本発明の循環部品は、前記本体側凹溝の長さ方向に２分割された第１分割体と第２分割体とのそれぞれの端部同士を凹凸嵌合させて、前記第１分割体と前記第２分割体とを前記本体側凹溝の長さ方向に連結することにより構成されている。

本発明の一態様にかかる循環部品は、前記本体側凹溝に現れる前記第１分割体と前記第２分割体との境界を、非直線状又は前記本体側凹溝の幅方向に対して傾斜した傾斜直線状とすることができる。
この場合には、前記境界を、クランク形状（矩形波形形状）とすることもできる。
あるいは、前記境界を、曲線形状とすることもできる。

本発明の一態様にかかる循環部品は、前記第１分割体と前記第２分割体とを、同形及び同大の同一部品とすることができる。
あるいは、本発明の一態様にかかる循環部品は、前記第１分割体と前記第２分割体とを、互いに異なる形状を有する別部品とすることができる。
この場合には、前記第１分割体の端部に備えらえる嵌合部の形状と、前記第２分割体の端部に備えられる嵌合部の形状だけを、互いに異ならせることもできる。

本発明の一態様にかかる循環部品は、前記第１分割体と前記第２分割体とのそれぞれの端部同士を、前記本体側凹溝の深さ方向に関する相対変位を不能に凹凸嵌合させることができる。

本発明の一態様にかかる循環部品は、前記第１分割体と前記第２分割体とのそれぞれの端部同士を、前記本体側凹溝の幅方向に関する相対変位を不能に凹凸嵌合させることができる。

本発明のボールねじ装置は、ねじ軸と、ナットと、循環部品と、複数のボールとを備える。
前記ねじ軸は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有する。
前記ナットは、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝を有する。
前記循環部品は、前記ナットの外周面に取り付けられ、前記軸側ボールねじ溝と前記ナット側ボールねじ溝とからなる螺旋状の負荷路の始点と終点とをつなぐ循環路を、前記ナットとの間に形成する。
前記複数のボールは、前記負荷路及び前記循環路を転動する。
本発明のボールねじ装置は、前記循環部品を、本発明の一態様にかかる循環部品としている。

本発明によれば、循環路の内側でボールの詰まりが発生することを抑制できる、分割型の循環部品を実現できる。

図１は、実施の形態の第１例にかかるボールねじ装置の斜視図である。 図２は、実施の形態の第１例にかかるボールねじ装置の平面図である。 図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。 図４は、図３の部分拡大図である。 図５は、図２のＩＩ−ＩＩ線断面斜視図である。 図６は、実施の形態の第１例にかかるボールねじ装置を、循環部品を省略して示す平面図である。 図７は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図８は、循環部品を取り出して示す斜視図である。 図９は、循環部品を取り出して示す図であり、（Ａ）は径方向外側から見た平面図であり、（Ｂ）は幅方向から見た側面図であり、（Ｃ）は径方向内側から見た底面図である。 図１０は、循環部品を構成する第１分割体（第２分割体）を取り出して示す斜視図であり、（Ａ）は径方向外側から見た図であり、（Ｂ）は径方向内側から見た図である。 図１１は、実施の形態の第２例にかかる循環部品を取り出して示す斜視図である。 図１２は、実施の形態の第２例にかかる循環部品を取り出して示す図であり、（Ａ）は径方向外側から見た平面図であり、（Ｂ）は幅方向から見た側面図であり、（Ｃ）は径方向内側から見た底面図である。 図１３は、実施の形態の第２例にかかる循環部品を構成する第１分割体を取り出して示す斜視図であり、（Ａ）は径方向外側から見た図であり、（Ｂ）は径方向内側から見た図である。 図１４は、実施の形態の第２例にかかる循環部品を構成する第２分割体を取り出して示す斜視図であり、（Ａ）は径方向外側から見た図であり、（Ｂ）は径方向内側から見た図である。 図１５は、実施の形態の第３例にかかる循環部品を取り出して示す斜視図である。 図１６は、実施の形態の第３例にかかる循環部品を取り出して示す図であり、（Ａ）は径方向外側から見た平面図であり、（Ｂ）は幅方向から見た側面図であり、（Ｃ）は径方向内側から見た底面図である。 図１７は、実施の形態の第３例にかかる循環部品を構成する第１分割体を取り出して示す斜視図であり、（Ａ）は径方向外側から見た図であり、（Ｂ）は径方向内側から見た図である。 図１８は、実施の形態の第３例にかかる循環部品を構成する第２分割体を取り出して示す斜視図であり、（Ａ）は径方向外側から見た図であり、（Ｂ）は径方向内側から見た図である。 図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、本発明の対象となる第１分割体と第２分割体との境界の形状を説明するために示す模式図である。 図２０は、従来構造のボールねじ装置を示す斜視図である。 図２１は、従来構造のボールねじ装置を示す平面図である。 図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、従来構造の問題点を説明するために示す、第１分割体と第２分割体との突き合わせ部を示す断面模式図である。

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図１０を用いて説明する。

〔ボールねじ装置の全体構成〕
本例のボールねじ装置１は、自動車用の外部循環式のボールねじ装置であり、たとえば、電動ブレーキブースター装置に組み込まれ、駆動源である電動モータの回転運動を直線運動に変換し、油圧シリンダのピストンを動作させるなどの用途で使用される。

ボールねじ装置１は、ねじ軸２と、ナット３と、複数のボール４と、循環部品５とを備える。

ねじ軸２は、ナット３の内側に挿通され、ナット３と同軸上に配置されている。ねじ軸２の外周面とナット３の内周面との間には、螺旋状の負荷路８が備えられている。負荷路８には、複数のボール４が転動可能に配置されている。ねじ軸２とナット３とを相対回転させると、負荷路８の終点に達したボール４は、ナット３と循環部品５との間に形成された循環路９を通じて、負荷路８の始点へと戻される。ボールねじ装置１は、たとえば、ナット３をねじ軸２に対して相対回転させることで、ねじ軸２をナット３に対して直線運動させる態様で使用される。以下、ボールねじ装置１の各構成部品の構造について説明する。

〈ねじ軸〉
ねじ軸２は、金属製で、外周面に一定のリードを持った螺旋状の軸側ボールねじ溝６を有している。軸側ボールねじ溝６は、ねじ軸２の外周面に、研削加工（切削加工）又は転造加工を施すことにより形成されている。軸側ボールねじ溝６の条数は、例えば１条である。軸側ボールねじ溝６の断面の溝形状（溝底形状）は、ゴシックアーチ溝、又は、サーキュラアーク溝である。

〈ナット〉
ナット３は、金属製で、全体が略円筒状に構成されている。ナット３は、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝７を有している。ナット側ボールねじ溝７は、ナット３の内周面に、研削加工（切削加工）を施すことにより形成されており、軸側ボールねじ６と同じリードを有する。このため、ねじ軸２をナット３の内側に挿通配置した状態で、軸側ボールねじ溝６とナット側ボールねじ溝７とは径方向に対向するように配置され、螺旋状の負荷路８を構成する。ナット側ボールねじ溝７の条数は、軸側ボールねじ溝６と同様に、例えば１条である。ナット側ボールねじ溝７の断面の溝形状も、軸側ボールねじ溝６と同様に、ゴシックアーチ溝、又は、サーキュラアーク溝である。

ナット３は、外周面の円周方向一箇所に、平坦面状の座面部１０を有する。座面部１０には、ナット側凹溝１１と、ナット側凹溝１１の軸方向両側に配置された１対の貫通孔１２とが形成されている。座面部１０には、循環部品５が取り付けられる。

ナット側凹溝１１は、軸方向に直線状に延びており、ねじ軸２の中心軸Ｏ_２と平行に配置されている。ナット側凹溝１１の断面の溝形状は、ボール４の直径の２分の１よりも大きな直径を有する円弧状である。座面部１０からのナット側凹溝１１の深さ寸法は、軸方向中間部においては、軸方向にわたり変化しないが、軸方向両側の端部においては、貫通孔１２に近づくほど曲線的に大きくなる。

１対の貫通孔１２のそれぞれは、ナット３を径方向に貫通するように形成されており、座面部１０及びナット３の内周面にそれぞれ開口している。具体的には、貫通孔１２は、ナット３の内周面のうち、ナット側ボールねじ溝７に開口している。また、貫通孔１２は、ナット側ボールねじ溝７に沿って伸長した長孔（矩形孔）である。１対の貫通孔１２のそれぞれには、循環部品５の長さ方向両側の端部（後述する脚部１４）が、がたつきなく挿入される。これにより、ナット３に対する循環部品５の位置決めが図られる。

〈ボール〉
ボール４は、所定の直径を有する鋼球であり、負荷路８及び循環路９に転動可能に配置されている。負荷路８に配置されたボール４は、圧縮荷重を受けながら転動するのに対し、循環路９に配置されたボール４は、圧縮荷重を受けることなく、後続のボール４に押されて転動する。

〈循環部品〉
循環部品５は、合成樹脂の射出成形品であり、本体部１３と、本体部１３の長さ方向両側の端部に備えられた１対の脚部１４とからなる。循環部品５は、長さ方向の中央部を中心とした、回転対称の形状を有する。循環部品５は、ナット３の座面部１０に対して、１対の抑え部材（ピン）１５を利用して脱落不能に固定されている。なお、本明細書では、循環部品に関して、ねじ軸２の円周方向に相当する方向（図２、図６、図９（Ａ）及び９（Ｃ）の上下方向、図５及び図７の左右方向、図９（Ｂ）の表裏方向）のことを、特に断らない限り、幅方向と呼ぶ。また、循環部品５に関する幅方向は、後述する本体側凹溝１６の幅方向に一致する。

循環部品５を構成する合成樹脂としては、例えばポリアミド６６樹脂に、グラスファイバーを適宜加えた繊維強化ポリアミド樹脂材料を使用することができる。また、必要に応じて、ポリアミド樹脂に、非晶性芳香族ポリアミド樹脂（変性ポリアミド６Ｔ／６Ｉ）、低吸水脂肪族ポリアミド樹脂（ポリアミド１１樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド６１０樹脂、ポリアミド６１２樹脂）を適宜加えることで、より耐水性を向上させることもできる。

本体部１３は、長尺な板状（略半筒状）に構成されており、座面部１０に備えられたナット側凹溝１１を径方向外側から覆うように配置される。座面部１０に対向する本体部１３の径方向内側面（下面）には、ナット側凹溝１１と対向する幅方向中間部に、軸方向に直線状に延びた、本体側凹溝１６が備えられている。本体側凹溝１６の断面の溝形状は、ボール４の直径の２分の１よりも大きな曲率半径を有する円弧状である。本体部１３の径方向内側面からの本体側凹溝１６の深さ寸法は、軸方向中間部においては、軸方向にわたり変化しないが、軸方向両側の端部においては、軸方向外側に向かうほど曲線的に小さくなる。本体部１３の径方向内側面のうち、本体側凹溝１６から外れた幅方向両側部は、座面部１０に対して着座する。本体部１３の径方向外側面（上面）は、ナット３の外周面から径方向外側に張り出さないように、ナット３の外周面の曲率半径とほぼ同じ曲率半径を有する、部分円筒面状に構成されている。

１対の脚部１４のそれぞれは、略半筒状に構成されており、本体部１３の長さ方向両側の端部から径方向内側に向けて伸長している。脚部１４は、ナット３に形成された貫通孔１２の内側に、径方向外側からがたつきなく挿入される。脚部１４の先端部（径方向内側の端部）には、負荷路８を転動するボール４を掬い上げ、循環路９へと導くための、舌片状の掬い上げ部１７を有する。掬い上げ部１７は、軸側ボールねじ溝６の内側に配置される。脚部１４には、本体部１３に備えられた本体側凹溝１６の軸方向端部に滑らかにつながった、脚部側凹溝１８が備えられている。脚部側凹溝１８は、貫通孔１２の内周面のうちで、軸方向外側を向いた部分に対して開口している。また、脚部１４には、径方向外側部に、幅方向に張り出した肩部１９が備えられている。肩部１９は、ナット３に取り付けられた抑え部材１５と係合する。

本例では、循環部品５をナット３に対して取り付けた状態で、循環部品５とナット３との間部分に、循環路９が形成される。つまり、循環路９を、循環部品５のみで構成するのではなく、循環部品５とナット３とにより構成している。このため、循環路９の内壁面は、循環部品５だけではなく、ナット３にも備えられている。本例では、本体側凹溝１６とナット側凹溝１１との間に形成された断面略円形状の空間、および、脚部側凹溝１８と貫通孔１２の内周面との間に形成された断面略円形状の空間により、循環路９が構成されている。循環路９は、負荷路８の始点と終点とにそれぞれ接続される。負荷路８の始点及び終点とは、別な言い方をすれば、負荷路８と循環路９との接続点（境界）であり、掬い上げ部１７による掬い点である。なお、負荷路８の始点と終点とは、ねじ軸２とナット３との軸方向に関する相対変位の方向（相対回転方向）が変わり、ボール４の移動方向が変化することに伴って、入れ替わる。

循環部品５は、軸方向に２分割された第１分割体２０と第２分割体２１とを、軸方向に連結してなる、分割型の循環部品である。特に、第１分割体２０と第２分割体２１とは、それぞれの軸方向内側の端部同士を凹凸嵌合させることで軸方向に連結している。

本例では、それぞれが合成樹脂の射出成型品である第１分割体２０と第２分割体２１とを、同形及び同大の同一部品としている。つまり、第１分割体２０と第２分割体２１とを、共通の部品としている。図１０に示すように、第１分割体２０と第２分割体２１とのそれぞれは、略Ｌ字形状を有しており、１つの脚部１４と、本体部１３の長さ方向半部を構成する本体半部（頭部）２２とを有している。

本体半部２２は、径方向内側面に、長溝である本体側凹溝１６の長さ方向半部を構成する、短溝２３を有している。また、本体半部２２は、軸方向内側の端部に、凹凸形状の嵌合部２４を有している。本例では、第１分割体２０と第２分割体２１とを同一部品としているため、第１分割体２０の嵌合部２４と第２分割体２１の嵌合部２４とは、同一形状である。

１対の嵌合部２４同士は、径方向（本体側凹溝１６の深さ方向）及び幅方向（本体側凹溝１６の幅方向）のそれぞれの相対変位を不能に凹凸嵌合することが可能である。嵌合部２４は、外側嵌合凹部２５及び内側嵌合凹部２６と、外側嵌合凸部２７及び内側嵌合凸部２８とをそれぞれ有する。なお、嵌合部２４を構成する外側嵌合凹部２５、内側嵌合凹部２６、外側嵌合凸部２７及び内側嵌合凸部２８は、射出成形時に形成することができる。

外側嵌合凹部２５及び内側嵌合凹部２６のそれぞれは、本体半部２２の軸方向内側の端面から軸方向外側に凹むように設けられている。外側嵌合凹部２５は、本体半部２２の軸方向内側の端部のうち、径方向外側部の幅方向片側半部に備えられている。内側嵌合凹部２６は、本体半部２２の軸方向内側の端部のうち、径方向内側部の幅方向他側半部に備えられている。このため、短溝２３の軸方向内側の端部は、幅方向他側半部が欠けた形状（断面四分の一円弧形状）となっている。

外側嵌合凸部２７及び内側嵌合凸部２８のそれぞれは、本体半部２２の軸方向内側の端部に、外側嵌合凹部２５及び内側嵌合凹部２６のそれぞれを形成することにより設けられている。このため、外側嵌合凸部２７は、本体半部２２の軸方向内側の端部のうち、径方向外側部の幅方向他側半部に備えられており、内側嵌合凸部２８は、本体半部２２の軸方向内側の端部のうち、径方向内側部の幅方向片側半部に備えられている。

外側嵌合凸部２７は、外側嵌合凹部２５に合致した、扁平な板形状を有している。内側嵌合凸部２８は、内側嵌合凹部２６に合致した、外側嵌合凸部２７よりも径方向厚さの大きい柱形状を有している。内側嵌合凸部２８の径方向内側面には、短溝２３の軸方向内側の端部を構成する、凹曲面２９が備えられている。外側嵌合凸部２７の径方向内側面と内側嵌合凸部２８の径方向外側面とは、同一平面上に配置されており、外側嵌合凸部２７の幅方向片側側面と内側嵌合凸部２８の幅方向他側側面とは、同一平面上に配置されている。ただし、外側嵌合凸部２７と内側嵌合凸部２８とは互いにつながっておらず、外側嵌合凸部２７と内側嵌合凸部２８との間には、隙間３０が備えられている。本発明を実施する場合には、外側嵌合凸部２７の径方向内側面よりも内側嵌合凸部２８の径方向外側面をわずかに径方向外側に配置することもできるし、外側嵌合凸部２７の幅方向片側側面よりも内側嵌合凸部２８の幅方向他側側面をわずかに幅方向他側に配置することもできる。

第１分割体２０と第２分割体２１とを軸方向に連結した状態で、第１分割体２０の嵌合部２４と第２分割体２１の嵌合部２４とは、隙間なく凹凸嵌合する（組み合わされる）。具体的には、第１分割体２０に備えられた外側嵌合凸部２７及び内側嵌合凸部２８が、第２分割体２１に備えられた外側嵌合凹部２５及び内側嵌合凹部２６にそれぞれ凹凸嵌合する（がたつきなく挿入される）とともに、第２分割体２１に備えられた外側嵌合凸部２７及び内側嵌合凸部２８が、第１分割体２０に備えられた外側嵌合凹部２５及び内側嵌合凹部２６にそれぞれ凹凸嵌合する（がたつきなく挿入される）。これにより、幅方向に配列された１対の外側嵌合凸部２７同士及び１対の内側嵌合凸部２８同士が、それぞれ幅方向に係合する。また、径方向に配列された外側嵌合凸部２７と内側嵌合凸部２８との２組の組み合わせのそれぞれが、径方向に係合する。この結果、第１分割体２０の嵌合部２４と第２分割体２１の嵌合部２４とは、径方向及び幅方向のそれぞれの相対変位が不能に連結される。

さらに、外側嵌合凸部２７の径方向内側面よりも内側嵌合凸部２８の径方向外側面をわずかに径方向外側に配置した場合には、径方向に配列された外側嵌合凸部２７と内側嵌合凸部２８とを締め代を持って係合させることができる。このため、第１分割体２０と第２分割体２１との軸方向の相対変位を抑制することができる。また、外側嵌合凸部２７の幅方向片側側面よりも内側嵌合凸部２８の幅方向他側側面をわずかに幅方向他側に配置した場合には、幅方向に配列された１対の外側嵌合凸部２７同士及び１対の内側嵌合凸部２８同士を締め代を持って係合させることができる。このため、第１分割体２０と第２分割体２１との軸方向の相対変位を抑制することができる。

第１分割体２０と第２分割体２１とを軸方向に連結した状態で、第１分割体２０（又は第２分割体２１）に備えられた外側嵌合凸部２７及び内側嵌合凸部２８のそれぞれの先端面（軸方向を向いた面）が、第２分割体２１（又は第１分割体２０）に備えられた外側嵌合凹部２５及び内側嵌合凹部２６のそれぞれの底面（軸方向を向いた面）に、隙間なく突き当てられる。

第１分割体２０と第２分割体２１とを軸方向に連結すると、１対の短溝２３が軸方向につながり、長溝である本体側凹溝１６が構成される。このため、本体側凹溝１６の軸方向中間部は、１対の短溝２３のそれぞれの軸方向内側の端部同士の連結部により構成されるが、１対の短溝２３のそれぞれの軸方向内側の端部は、内側嵌合凸部２８の径方向内側面に備えられた凹曲面２９により構成されている。このため、本体側凹溝１６の軸方向中間部は、幅方向に配列された１対の凹曲面２９により構成されている。したがって、図９（Ｃ）に示すように、本体側凹溝１６の軸方向中間部には、第１分割体２０と第２分割体２１との境界Ｂが、クランク形状（非直線形状）となって現れる。

上述のような循環部品５とナット３との間に形成される循環路９は、負荷路８との干渉を避けられる経路を有しており、１つの戻し経路３１と、１対の掬上経路３２と、１対の繋ぎ経路３３とを備える。

循環路９は、負荷路８の終点から始点の間に、掬上経路３２→繋ぎ経路３３→戻し経路３１→繋ぎ経路３３→掬上経路３２の順で、各経路を備えている。このため、掬上経路３２は、負荷路８及び繋ぎ経路３３にそれぞれ接続されており、繋ぎ経路３３は、掬上経路３２及び戻し経路３１にそれぞれ接続されており、戻し経路３１は、１対の繋ぎ経路３３にそれぞれ接続されている。

戻し経路３１は、軸方向に関して、負荷路８の始点側へとボール４を戻す役割を有する。戻し経路３１は、本体側凹溝１６の軸方向中間部とナット側凹溝１１の軸方向中間部とにより構成されており、負荷路８の径方向外側（ナット３の外部）に配置されている。戻し経路３１は、軸方向に直線状に延びる、ねじ軸２の中心軸Ｏ_２と平行な中心線を有している。これにより、本例では、負荷路８の始点と終点との円周方向に関する位相を近づけ（好ましくは、始点と終点との円周方向に関する位相を一致させ）、負荷路８の巻き数を整数に近づけることができる。

掬上経路３２は、負荷路８の終点においてボール４を掬い上げるとともに、負荷路８の始点にボール４を供給する役割を有する。掬上経路３２は、脚部側凹溝１８のうちの径方向内側部分と貫通孔１２の内周面のうちの径方向内側部分とにより構成されている。掬上経路３２の中心線は、軸方向から見て、円弧状に湾曲している。

繋ぎ経路３３は、掬上経路３２と戻し経路３１とをつなぐ役割を有する。繋ぎ経路３３は、脚部側凹溝１８のうちの径方向外側部分と貫通孔１２の内周面のうちの径方向外側部分、および、本体側凹溝１６の軸方向外側の端部とナット側凹溝１１の軸方向外側の端部とにより構成されている。繋ぎ経路３３の中心線は、幅方向から見て、少なくともその一部が円弧状に湾曲している。

以上のような本例のボールねじ装置１によれば、循環路９を構成する戻し経路３１の内側で、ボール４の詰まりが発生することを抑制できる。
すなわち、本例では、循環部品５を、第１分割体２０と第２分割体２１とを単に突き合わせて構成するのではなく、第１分割体２０の嵌合部２４と第２分割体２１の嵌合部２４とを、径方向及び幅方向のそれぞれの相対変位を不能に凹凸嵌合させて、第１分割体２０と第２分割体２１とを軸方向に連結して構成している。このため、循環路９の内壁面を構成する本体側凹溝１６（短溝２３）にボール４から力が加わった場合にも、第１分割体２０と第２分割体２１との連結部に、前記図２２に示したような、軸方向の隙間が発生したり、ずれが発生したりすることを有効に防止できる。したがって、ボール４が、第１分割体２０と第２分割体２１との連結部が位置する、戻し経路３１の軸方向中間部を転動する際にも、ボール４に引っ掛かりが生じることを抑制できる。また、戻し経路３１の軸方向中間部の内径が小さくなることも防止できる。この結果、本例のボールねじ装置１によれば、戻し経路３１の内側でボール４の詰まりが発生することを抑制でき、ボール４の円滑な循環を実現することができる。

また、第１分割体２０に備えられた内側嵌合凸部２８の凹曲面２９と、第２分割体２１に備えられた内側嵌合凸部２８の凹曲面２９とが幅方向に重なるように配列されることで、本体側凹溝１６の軸方向中間部に、第１分割体２０と第２分割体２１との境界Ｂが、クランク形状となって現れる。したがって、第１分割体２０に備えられた短溝２３と第２分割体２１に備えられた短溝２３との間で、ボール４を円滑に受け渡す（移動させる）ことができる。このため、ボール４が、戻し経路３１の軸方向中間部を転動する際に、がたつきや引っ掛かりが生じることを有効に抑制できる。

さらに、第１分割体２０と第２分割体２１とを、同一部品としているため、循環部品５の製造コストを低減することができる。また、循環部品５の組み立て作業性を向上することができる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図１１〜図１４を用いて説明する。本例の循環部品５ａは、実施の形態の第１例の構造とは異なり、第１分割体２０ａと第２分割体２１ａとを、互いに異なる部品から構成している。具体的には、第１分割体２０ａの軸方向内側の端部に備えられた第１嵌合部３４と、第２分割体２１ａの軸方向内側の端部に備えられた第２嵌合部３５との形状を、互いに異ならせている。第１分割体２０ａのうち、第１嵌合部３４以外の部分の形状と、第２分割体２１ａのうち、第２嵌合部３５以外の部分の形状は、互いに同じ形状である。

第１嵌合部３４は、第１分割体２０ａの本体半部２２の軸方向内側の端面から、軸方向に突出した中間嵌合凸部３６を有する。中間嵌合凸部３６は、本体半部２２の軸方向内側の端面の径方向中間部に、本体半部２２の全幅にわたり備えられている。中間嵌合凸部３６は、扁平な板形状を有しており、径方向内側面には、短溝２３ａの軸方向内側の端部を構成する凹曲面２９ａが備えられている。

第２嵌合部３５は、第２分割体２１ａの本体半部２２の軸方向内側の端面から、軸方向に凹んだ中間嵌合凹部３７を有する。中間嵌合凹部３７は、本体半部２２の軸方向内側の端面の径方向中間部に、本体半部２２の全幅にわたり備えられている。中間嵌合凹部３７は、中間嵌合凸部３６をがたつきなく挿入（嵌合）可能な、中間嵌合凸部３６に合致した形状を有している。中間嵌合凹部３７の径方向内側部は、本体半部２２の径方向内側面の幅方向中間部に開口している。これにより、第２分割体２１ａの径方向内側面に備えられた短溝２３ｂの軸方向内側の端部は、幅方向に離隔して配置された１対の凹曲面２９ｂから構成されている。

第１分割体２０ａと第２分割体２１ａとを軸方向に連結した状態で、第１分割体２０ａの第１嵌合部３４と第２分割体２１ａの第２嵌合部３５とは、隙間なく凹凸嵌合する。具体的には、第１分割体２０ａに備えられた中間嵌合凸部３６が、第２分割体２１ａに備えられた中間嵌合凹部３７に隙間なく凹凸嵌合する。これにより、第１分割体２０ａの第１嵌合部３４と第２分割体２１ａの第２嵌合部３５とは、径方向の相対変位が不能に連結される。なお、中間嵌合凸部３６の径方向厚さ寸法を、中間嵌合凹部３７の径方向幅寸法よりもわずかに大きくすることで、第１分割体２０ａと第２分割体２１ａとの軸方向の相対変位を抑制することもできる。

第１分割体２０ａと第２分割体２１ａとを軸方向に連結した状態で、中間嵌合凸部３６の先端面が、中間嵌合凹部３７の底面に隙間なく突き当てられるとともに、第１分割体２０ａの本体半部２２の軸方向内側の端面が、第２分割体２１ａの本体半部２２の軸方向内側の端面に、隙間なく突き当てられる。

第１分割体２０ａと第２分割体２１ａとを軸方向に連結すると、１対の短溝２３ａ、２３ｂが軸方向につながり、本体側凹溝１６ａが構成される。本例では、本体側凹溝１６ａの軸方向中間部が、第１分割体２０ａに備えられた凹曲面２９ａを、第２分割体２１ａに備えられた１対の凹曲面２９ｂが幅方向両側から挟むようにして構成されている。したがって、図１２（Ｃ）に示すように、本体側凹溝１６ａの軸方向中間部には、第１分割体２０ａと第２分割体２１ａとの境界Ｂが、クランク形状（矩形波形形状）となって現れる。

以上のような本例の場合にも、循環路９（戻し経路３１）の内側で、ボール４の詰まりが発生することを抑制できる。また、実施の形態の第１例の構造に比べて、第１嵌合部３４及び第２嵌合部３５のそれぞれ形状を、簡略化することができるため、成形型のコストを低く抑えることができ、循環部品５ａの製造コストを抑えることができる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図１５〜図１８を用いて説明する。本例の循環部品５ｂは、実施の形態の第２例の構造と同様に、第１分割体２０ｂと第２分割体２１ｂとを、互いに異なる部品から構成している。具体的には、第１分割体２０ｂの軸方向内側の端部に備えられた第１嵌合部３４ａと、第２分割体２１ｂの軸方向内側の端部に備えられた第２嵌合部３５ａとの形状を、互いに異ならせている。第１分割体２０ｂのうち、第１嵌合部３４ａ以外の部分の形状と、第２分割体２１ｂのうち、第２嵌合部３５ａ以外の部分の形状は、互いに同じ形状である。

第１嵌合部３４ａは、第１分割体２０ｂの本体半部２２の軸方向内側の端面から、軸方向に突出した１対のＴ字形嵌合凸部３８を有する。１対のＴ字形嵌合凸部３８は、本体半部２２の軸方向内側の端面に、幅方向に離隔して備えられている。１対のＴ字形嵌合凸部３８は、幅方向に関して対称形状を有しており、それぞれ正面視で略横Ｔ字形状（Ｙ字形状）を有している。Ｔ字形嵌合凸部３８の径方向内側面には、短溝２３ｃの軸方向内側の端部を構成する凹曲面２９ｃが備えられている。このため、短溝２３ｃの軸方向内側の端部は、幅方向に離隔して配置された１対の凹曲面２９ｃから構成されている。

第２嵌合部３５ａは、第２分割体２１ｂの本体半部２２の軸方向内側の端面から、軸方向に凹んだ１対のＴ字形嵌合凹部３９を有する。１対のＴ字形嵌合凹部３９は、本体半部２２の軸方向内側の端面に、幅方向に離隔して備えられている。１対のＴ字形嵌合凹部３９は、幅方向に関して対称形状を有している。Ｔ字形嵌合凹部３９のそれぞれは、Ｔ字形嵌合凸部３８に合致した、正面視で略横Ｔ字形状（Ｙ字形状）を有している。Ｔ字形嵌合凹部３９の径方向内側部は、本体半部２２の径方向内側面の幅方向外側部に開口している。これにより、第２分割体２１ｂの径方向内側面に備えられた短溝２３ｄの軸方向内側の端部は、幅方向中間部に配置された１つの凹曲面２９ｄから構成されている。

第１分割体２０ｂと第２分割体２１ｂとを軸方向に連結した状態で、第１分割体２０ｂの第１嵌合部３４ａと第２分割体２１ｂの第２嵌合部３５ａとは、隙間なく凹凸嵌合する。具体的には、第１分割体２０ｂに備えられた１対のＴ字形嵌合凸部３８が、第２分割体２１ｂに備えられた１対のＴ字形嵌合凹部３９にそれぞれ隙間なく凹凸嵌合する。これにより、１対のＴ字形嵌合凸部３８と１対のＴ字形嵌合凹部３９とのそれぞれが、径方向及び幅方向に係合する。この結果、第１分割体２０ｂの第１嵌合部３４ａと第２分割体２１ｂの第２嵌合部３５ａとは、径方向及び幅方向の相対変位が不能に連結される。

第１分割体２０ｂと第２分割体２１ｂとを軸方向に連結すると、１対のＴ字形嵌合凸部３８のそれぞれの端面が、１対のＴ字形嵌合凹部３９のそれぞれの底面に隙間なく突き当てられるとともに、第１分割体２０ｂの本体半部２２の軸方向内側の端面が、第２分割体２１ｂの本体半部２２の軸方向内側の先端面に、隙間なく突き当てられる。

第１分割体２０ｂと第２分割体２１ｂとを軸方向に連結すると、１対の短溝２３ｃ、２３ｄが軸方向につながり、本体側凹溝１６ｂが構成される。本例では、本体側凹溝１６ｂの軸方向中間部が、第２分割体２１ｂに備えられた凹曲面２９ｄを、第１分割体２０ｂに備えられた１対の凹曲面２９ｃが幅方向両側から挟むようにして構成されている。したがって、図１６（Ｃ）に示すように、本体側凹溝１６ｂの軸方向中間部には、第１分割体２０ｂと第２分割体２１ｂとの境界Ｂが、クランク形状（矩形波形形状）となって現れる。

以上のような本例の場合にも、循環路９（戻し経路３１）の内側で、ボール４の詰まりが発生することを抑制できる。また、実施の形態の第１例の構造と同様に、第１分割体２０ｂと第２分割体２１ｂとが、径方向だけでなく、幅方向に相対変位することも防止できる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

上述した実施の形態の各例の構造は、矛盾を生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。

本発明を実施する場合に、循環部品を構成する第１分割体と第２分割体とのそれぞれの嵌合部の形状は、実施の形態の各例で示した構造に限定されない。第１分割体に備えられた嵌合部と第２分割体に備えられた嵌合部とを、凹凸嵌合させることができれば、嵌合部の形状は適宜変更することができる。

本体側凹溝に現れる第１分割体と第２分割体との境界Ｂについても、実施の形態の各例で示した、クランク形状に限定されない。境界Ｂは、図１９（Ａ）に示したような、Ｖ字形状（Ｕ字形状）などの非直線形状を採用できるほか、図１９（Ｂ）に示したような、本体側凹溝の幅方向に対して傾斜した傾斜直線形状を採用することもできる。また、本発明を実施する場合に、循環部品の固定方法についても、実施の形態で説明した方法に限定されず、従来から知られた各種の方法を採用することができる。また、本発明を実施する場合に、第１分割体の本体半部の軸方向寸法と、第２分割体の本体半部の軸方向寸法とを、互いに異ならせることもできる。

１ ボールねじ装置
２ ねじ軸
３ ナット
４ ボール
５、５ａ、５ｂ 循環部品
６ 軸側ボールねじ溝
７ ナット側ボールねじ溝
８ 負荷路
９ 循環路
１０ 座面部
１１ ナット側凹溝
１２ 貫通孔
１３ 本体部
１４ 脚部
１５ 抑え部材
１６、１６ａ 本体側凹溝
１７ 掬い上げ部
１８ 脚部側凹溝
１９ 肩部
２０、２０ａ、２０ｂ 第１分割体
２１、２１ａ、２１ｂ 第２分割体
２２ 本体半部
２３、２３ａ〜２３ｄ 短溝
２４ 嵌合部
２５ 外側嵌合凹部
２６ 内側嵌合凹部
２７ 外側嵌合凸部
２８ 内側嵌合凸部
２９、２９ａ〜２９ｄ 凹曲面
３０ 隙間
３１ 戻し経路
３２ 掬上経路
３３ 繋ぎ経路
３４、３４ａ 第１嵌合部
３５、３５ａ 第２嵌合部
３６ 中間嵌合凸部
３７ 中間嵌合凹部
３８ Ｔ字形嵌合凸部
３９ Ｔ字形嵌合凹部
１００ ボールねじ装置
１０１ ねじ軸
１０２ ナット
１０３ ボール
１０４ 循環部品
１０５ 軸側ボールねじ溝
１０６ ナット側ボールねじ溝
１０７ 循環路
１０８ 第１分割体
１０９ 第２分割体
１１０ 貫通孔
１１１ 脚部
１１２ 本体半部
１１３ 隙間
１１４ 段差

Claims (8)

1. ボールねじ装置を構成するナットの外周面に取り付けられ、前記ナットとの間に循環路を形成する循環部品であって、
   前記ナットの外周面に対向する面に、前記ナットの軸方向に直線状に延びた、前記循環路を構成する本体側凹溝を有しており、
   前記本体側凹溝の長さ方向に２分割された第１分割体と第２分割体とのそれぞれの端部同士を凹凸嵌合させて、前記第１分割体と前記第２分割体とを前記本体側凹溝の長さ方向に連結することにより構成されている、
   循環部品。
2. 前記本体側凹溝に現れた前記第１分割体と前記第２分割体との境界は、非直線状又は前記本体側凹溝の幅方向に対して傾斜した傾斜直線状である、請求項１に記載の循環部品。
3. 前記境界は、クランク形状である、請求項２に記載の循環部品。
4. 前記第１分割体と前記第２分割体とは、同形及び同大の同一部品である、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の循環部品。
5. 前記第１分割体と前記第２分割体とのそれぞれの端部同士は、前記本体側凹溝の深さ方向に関する相対変位を不能に凹凸嵌合している、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の循環部品。
6. 前記第１分割体と前記第２分割体とのそれぞれの端部同士は、前記本体側凹溝の幅方向に関する相対変位を不能に凹凸嵌合している、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の循環部品。
7. 前記第１分割体及び前記第２分割体は、合成樹脂の射出成形品である、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の循環部品。
8. 外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ軸と、
   内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝を有するナットと、
   前記ナットの外周面に取り付けられ、前記軸側ボールねじ溝と前記ナット側ボールねじ溝とからなる螺旋状の負荷路の始点と終点とをつなぐ循環路を、前記ナットとの間に形成する、循環部品と、
   前記負荷路及び前記循環路を転動する複数のボールと、
   を備えたボールねじ装置であって、
   前記循環部品が、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載した循環部品である、ボールねじ装置。
   

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