JP2022067893A - ボールねじ装置及びボールねじ装置の組み立て方法 - Google Patents

ボールねじ装置及びボールねじ装置の組み立て方法 Download PDF

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佑太 千原
Yuta CHIHARA
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雄大 黒田
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Abstract

【課題】第1保持器及び第1外輪の内径がプーリ取付面の外径よりも小さいボールねじ装置を提供する。【解決手段】ナット外周溝部はプーリ取付面の第2方向に配置され、ナット外周溝部は、第2方向に順に配置された、第1溝肩部、第1内周軌道面、第2溝肩部、第2内周軌道面、及び第3溝肩部を有し、深溝玉軸受の第1軸受は、第1外輪と軸受用第1ボールと第1保持器を有し、プーリ取付面は最大大径部を有し、第1保持器の内径及び第1外輪の内径は、最大大径部の外径よりも小さく、第1溝肩部、第1内周軌道面、第2溝肩部、第2内周軌道面、及び第3溝肩部の外径は、いずれも第1保持器及び第1外輪の内径よりも小さく、第1外輪を偏心させ第1外輪の内側溝肩部と第2溝肩部との間に設けられるボール挿入口は軸受用第1ボールが通過でき、第1保持器は第1方向に開口した凹部が周方向に一定間隔で配置された冠型保持器である。【選択図】図10

Description

本発明は、ボールねじ装置及びボールねじ装置の組み立て方法に関する。
ボールねじ装置は、ナットと、ナットを貫通するねじ軸と、ナットとねじ軸との間に配置される複数のボールと、を備え、回転運動を直動に変換する装置である。ボールねじ装置は、ナットを回転自在に支持する複列の軸受を備える場合がある。下記特許文献1のボールねじ装置は、2列の軸受を備える。また、下記特許文献1のナットの外周面は、第1外周軌道面と、溝肩部と、第2外周軌道面と、を有している。よって、下記特許文献1のボールねじ装置においては、軸受の内輪が不要となり、部品点数が削減している。さらに、下記特許文献1のナットの外周面は、プーリが取り付けられるプーリ取付面を有している。以下、複列の軸受のうちプーリ取付面寄りに配置される軸受を第1軸受といい、プーリ取付面から離隔する軸受を第2軸受という。また、ナットの外周面のうち、第1外周軌道面と溝肩部と第2外周軌道面とが設けられて複列の軸受が組み付けられる部分をナット外周溝部という。
特開2019-93752号公報
上記特許文献1のボールねじ装置において、ボール及び保持器をナットに組み付ける場合、最初に、保持器に複数のボールを組み付ける。次に、ボールを保持した保持器の内周側にナットを挿入する。次に、ボールを保持した保持器を軸方向に移動させ、第1外周軌道面又は第2外周軌道面にボールを配置する。
ここで、ナットの端部は、溝肩部から視て第1外周軌道面が配置される方の端部、言い換えるとプーリ取付面が配置される一端部と、溝肩部から視て第2外周軌道面が配置される他端部と、を有する。そして、ボールを保持した第1保持器の内周側に、ナットの一端部が挿入される。また、ボールを保持した第2保持器の内周側に、ナットの他端部が挿入される。このような組み立て方法によれば、第1保持器は、ボールを保持した状態でプーリ取付面を通過することができるように設計する必要がある。このため、第1保持器は、大径化していた。同様に、第1外輪もプーリ取付面を通過できるように設計する必要があり、第1外輪も大径化していた。この結果、ナット外周溝部や第2軸受を含む複列の軸受全体が大径化した。以上の理由から、複列の軸受の小型化を図るべく、プーリ取付面の外径よりも小さい内径を持つ第1保持器及び第1外輪であっても、ナットに組み付けることができるボールねじ装置の開発が望まれている。
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、プーリ取付面の外径よりも内径が小さい第1保持器及び第1外輪であってもナットに組み付け可能なボールねじ装置及びボールねじ装置の組み立て方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係るボールねじ装置は、一端部が第1方向を指し、他端部が第2方向を指すねじ軸と、前記第1方向側に設けられたプーリ取付面と、前記プーリ取付面に対し前記第2方向に設けられたナット外周溝部と、を有し、前記ねじ軸に貫通されるナットと、前記ナットと前記ねじ軸との間に配置された複数のボールと、前記ナットを回転自在に支持する複列の軸受と、を備える。前記ナット外周溝部は、前記第2方向に順に配置された、第1溝肩部、第1外周軌道面、第2溝肩部、第2外周軌道面、及び第3溝肩部を有する。前記複列の軸受は、前記プーリ取付面寄りに配置された第1軸受と、前記第1軸受に対し前記第2方向に配置された第2軸受と、を有する。前記複列の軸受のうち少なくとも前記第1軸受は、深溝玉軸受である。前記第1軸受は、第1内周軌道面が設けられた第1外輪と、前記第1外周軌道面と前記第1内周軌道面との間に配置される複数の軸受用第1ボールと、複数の前記軸受用第1ボールを保持する第1保持器と、を有する。前記プーリ取付面は、外径が最も大きい最大大径部を有する。前記第1保持器の内径及び前記第1外輪の内径は、前記最大大径部の外径よりも小径となっている。前記第1溝肩部、前記第1外周軌道面、前記第2溝肩部、前記第2外周軌道面、及び前記第3溝肩部の外径は、いずれも前記第1保持器の内径及び前記第1外輪の内径よりも小径となっている。前記第1外輪は、前記第2溝肩部と対向する内側溝肩部を有する。前記第1外輪を偏心させて前記内側溝肩部と前記第2溝肩部との間に設けられるボール挿入口は、少なくとも前記軸受用第1ボールが1つ分通過可能な大きさを有している。前記第1保持器は、内部に前記軸受用第1ボールが配置される凹部が周方向に一定間隔で配置された冠型保持器である。前記凹部は、前記第1方向に開口している。
ナットの第2方向の端部(以下、挿入用端部という)を、第1保持器及び第1外輪の内周側に挿入する。そして、第1保持器及び第1外輪を、第1溝肩部及び第1外周軌道面の方に近づくように移動させる。第1溝肩部、第1外周軌道面、第2溝肩部、第2内周軌道面、及び第3溝肩部の外径は、いずれも第1保持器及び第1外輪の内径よりも小径となっている。よって、第1保持器及び第1外輪は、第2溝肩部、第2外周軌道面、及び第3溝肩部に接触することなく、第1溝肩部及び第1外周軌道面の外周側に配置できる。また、前記発明によれば、第1外輪を偏心させることで生じるボール挿入口から複数のボールを挿入することができる。そして、第1保持器の内周側にナットの挿入用端部を挿入し、さらに第1保持器を第1外輪の内周側に移動させると、軸受用第1ボールが凹部の開口から内部に進入し、第1保持器が軸受用第1ボールを保持する。以上から、前記発明によれば、第1保持器及び第1外輪の内径がプーリ取付面の外径よりも小径となっていても、第1保持器及び第1外輪をナットに組み付けることができる。また、前記発明によれば、第1保持器及び第1外輪が小径化し、複列の軸受全体が小型化する。
上記のボールねじ装置について、前記第2軸受は、第2内周軌道面が設けられた第2外輪と、前記第2外周軌道面と前記第2内周軌道面との間に配置される複数の軸受用第2ボールと、複数の前記軸受用第2ボールを保持する第2保持器と、を有する。前記第2保持器は、径方向に貫通して成るボール保持孔が周方向に一定間隔で配置されてもよい。
上記のボールねじ装置について、前記第2軸受は、第2内周軌道面が設けられた第2外輪と、前記第2外周軌道面と前記第2内周軌道面との間に配置される複数の軸受用第2ボールと、複数の前記軸受用第2ボールを保持する第2保持器と、を有する。前記第2保持器は、内部に前記軸受用第2ボールが配置される凹部が周方向に一定間隔で配置された冠型保持器であり、前記第2保持器の前記凹部は、前記プーリ取付面が配置される前記第1方向に開口してもよい。
また、本開示の一態様に係るボールねじ装置の組み立て方法は、前記したボールねじ装置の組み立て方法であって、前記ナットは、前記第2方向の端部である挿入用端部を有する。前記挿入用端部を前記第1外輪の内周側に挿入し、前記第1外輪と前記第1外周軌道面と対向させる第1外輪挿入工程と、前記ナットに対し前記第1外輪を偏心させ、前記第2溝肩部と前記内側溝肩部との間に前記ボール挿入口を形成する第1外輪偏心工程と、前記ボール挿入口から複数の前記軸受用第1ボールを挿入する軸受用第1ボール挿入工程と、前記第1外輪の中心を前記ナットの中心に合わせる第1外輪同芯工程と、前記凹部が前記第1方向に開口した状態となるように前記挿入用端部を前記第1保持器の内部に挿入し、前記凹部の開口から前記軸受用第1ボールを前記凹部の内部に挿入する第1保持器挿入工程と、を備える。
前記発明によれば、第1保持器及び第1外輪の内径がプーリ取付面の外径よりも小径となっていても、第1保持器及び第1外輪をナットに組み付けることができる。また、第1保持器及び第1外輪の小径化により、複列の軸受全体が小型化したボールねじ装置を製造できる。
本開示のボールねじ装置及びボールねじ装置の組み立て方法によれば、第1保持器及び第1外輪の内径がプーリ取付面の外径よりも小さくても、第1保持器及び第1外輪をナットに組み付けることができる。以上から、外輪及び保持器の小径化を図ることができる。
図1は、実施形態1のボールねじ装置を有する電動パワーステアリング装置の模式図である。 図2は、実施形態1のラックタイプ電動パワーステアリングの正面図である。 図3は、実施形態1のラックタイプ電動パワーステアリングのうち第1本体部を中心とする断面図である。 図4は、図3のナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。 図5は、第1保持器の斜視図である。 図6は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪の内周側に挿入用端部を挿入した後の状態を示す第1外輪挿入工程の模式図である。 図7は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪挿入工程が完了した後の状態を示す模式図である。 図8は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪偏心工程が完了した後の状態を示す模式図である。 図9は、図8のVIII-VIII線矢視断面図である。 図10は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、軸受用第1ボールを挿入する状態を示す軸受用第1ボール挿入工程の模式図である。 図11は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪同芯工程後の状態を示す模式図である。 図12は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1保持器の内周側に挿入用端部を挿入した後の状態を示す第1保持器挿入工程の模式図である。 図13は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1保持器挿入工程が完了した後の状態を示す模式図である。 図14は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、軸受用第2ボールを挿入する状態を示す軸受用第2ボール挿入工程の模式図である。 図15は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第2保持器の内周側に挿入用端部を挿入した後の状態を示す第2保持器挿入工程の模式図である。 図16は、実施形態2のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。 図17は、実施形態3のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。 図18は、実施形態4のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。 図19は、実施形態5のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。 図20は、実施形態6のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。 図21は、実施形態7のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。 図22は、実施形態8のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
(実施形態1)
図1は、実施形態1のボールねじ装置を有する電動パワーステアリング装置の模式図である。図2は、実施形態1のラックタイプの電動パワーステアリングの正面図である。図3は、実施形態1のラックタイプの電動パワーステアリングのうち第1本体部を中心とする断面図である。図4は、図3のナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。図5は、第1保持器の斜視図である。図6は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪の内周側に挿入用端部を挿入した後の状態を示す第1外輪挿入工程の模式図である。図7は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪挿入工程が完了した後の状態を示す模式図である。図8は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪偏心工程が完了した後の状態を示す模式図である。図9は、図8のVIII-VIII線矢視断面図である。図10は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、軸受用第1ボールを挿入する状態を示す軸受用第1ボール挿入工程の模式図である。図11は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1外輪同芯工程後の状態を示す模式図である。図12は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1保持器の内周側に挿入用端部を挿入した後の状態を示す第1保持器挿入工程の模式図である。図13は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第1保持器挿入工程が完了した後の状態を示す模式図である。図14は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、軸受用第2ボールを挿入する状態を示す軸受用第2ボール挿入工程の模式図である。図15は、実施形態1のボールねじ装置の組み立て方法において、第2保持器の内周側に挿入用端部を挿入した後の状態を示す第2保持器挿入工程の模式図である。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置80は、ステアリングホイール81と、ステアリングコラムシャフト82と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト85と、ユニバーサルジョイント86と、ピニオンシャフト87と、ピニオン88aと、ラック88bと、を備える。
ステアリングホイール81は、ステアリングコラムシャフト82に連結される。ステアリングコラムシャフト82の一端は、ステアリングホイール81に連結される。ステアリングコラムシャフト82の他端は、ユニバーサルジョイント84に連結される。ロアシャフト85の一端は、ユニバーサルジョイント84を介してステアリングコラムシャフト82に連結される。ロアシャフト85の他端は、ユニバーサルジョイント86を介してピニオンシャフト87に連結される。ピニオンシャフト87は、ピニオン88aに連結される。ピニオン88aは、ラック88bに噛み合う。ピニオン88aが回転すると、ラック88bが車両の車幅方向に移動する。ピニオン88a及びラック88bは、ピニオンシャフト87に伝達された回転運動を直進運動に変換する。ラック88bの両端には、タイロッド89が連結される。ラック88bが移動することで車輪の角度が変化する。なお、ステアリングホイール81の操作が電気信号に変換され、電気信号によって車輪の角度が変化させられてもよい。すなわち、電動パワーステアリング装置80に、ステアバイワイヤシステムを適用してもよい。
電動パワーステアリング装置80は、電動モータ93と、トルクセンサ94と、ECU(ElectRonic ContRol Unit)90と、を備える。電動モータ93は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ(摺動子)及びコミュテータ(整流子)を備えるモータであってもよい。電動モータ93は、後述するハウジング100内に配置される。トルクセンサ94は、例えばピニオン88aに取り付けられている。トルクセンサ94は、ピニオン88aに伝達された操舵トルクをCAN(ContRolleR ARea NetwoRk)通信によりECU90に出力する。車速センサ95は、電動パワーステアリング装置80が搭載される車両の走行速度(車速)を検出する。車速センサ95は、車体に備えられ、CAN通信により走行速度(車速)をECU90に出力する。電動モータ93、トルクセンサ94及び車速センサ95は、ECU90と電気的に接続される。
ECU90は、電動モータ93の動作を制御する。ECU90は、トルクセンサ94及び車速センサ95のそれぞれから信号を取得する。ECU90には、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源装置99(例えば車載のバッテリ)から電力が供給される。ECU90は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ECU90は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ93へ供給する電力値を調節する。ECU90は、電動モータ93から誘起電圧の情報又は電動モータ93に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。
図2に示すように、ハウジング100は、車幅方向に延在し、ラック88b(図1参照)を収容する筒状の部品である。ハウジング100は、例えばアルミニウム合金又はマグネシウム合金等の軽金属で形成される。ハウジング100は、第1本体101と、第2本体103と、第3本体105と、を備える。第1本体101と第2本体103と第3本体105とは、ボルトにより締結されて一体となっている。
図3に示すように、第1本体101には、ボールねじ装置1が収容されている。第2本体103には、プーリ装置20が収容されている。第3本体105には、電動モータ93が収容されている。また、ボールねじ装置1は、ねじ軸2と、ナット4と、ボール6と、軸受装置30と、を備える。
ねじ軸2の外周面には、雄ねじ溝3が設けられている。ねじ軸2は、車幅方向に延在し、ナット4を貫通している。ねじ軸2は、ラック88bの一部である。すなわち、ねじ軸2は、ラック88bと一体である。以下の説明において、ナット4の軸Xと平行な方向を軸X方向という。また、ねじ軸2の両端部が指す方向のうち図3の矢印X1が指す方向を第1方向X1といい、図3の矢印X2が指す方向を第2方向X2という。
ナット4の内周面には、雌ねじ溝5が設けられている。ナット4は、軸受装置30に回転自在に支持されている。ボール6は、ねじ軸2の雄ねじ溝3とナット4の雌ねじ溝5との間に複数個配置される。ボール6は、雄ねじ溝3と雌ねじ溝5とで形成される転動路及び転動路間を連結している図示しない循環路を無限循環する。よって、ナット4が回転すると、ねじ軸2(ラック88b)が車幅方向に移動する。これにより、回転運動がラック88bの直動に変換される。
プーリ装置20は、電動モータ93の動力をナット4に伝達する。プーリ装置20は、駆動プーリ21と、従動プーリ23と、ベルト25と、を備える。駆動プーリ21は、電動モータ93の出力軸93aに固定されている。従動プーリ23は、ナット4の端面の雄ねじ部4aに螺合する締結ナット8に締め付けられている。よって、従動プーリ23とナット4とは、一体となって回転する。ベルト25は、無端ベルトであり、駆動プーリ21及び従動プーリ23に巻き掛けられている。
上記構成によれば、電動モータ93が回転駆動すると、電動モータ93で生じた動力がプーリ装置20を介してナット4に伝達される。そして、軸受装置30に支持されるナット4が回転する。ナット4が回転すると、ラック88b(ねじ軸2)に軸方向の力が作用する。これにより、ラック88bを移動させるために要するピニオン88a(ステアリングホイール81)の力が小さくなる。すなわち、電動パワーステアリング装置80は、ラックアシスト式である。
また、第1本体101の内部には、プレート7が設けられている。プレート7は、第1本体101の内部から、軸受装置10が第1本体101から抜け落ちることを防止するための環状部品である。プレート7は、第1本体101の凹部101a内に収容される。また、プレート7は、第2本体103の端面103aと当接し、プレート7が凹部101aから脱落しないように規制されている。
ナット4の外周面は、第2方向X2に向かって順に配置された、プーリ取付面41、ナット外周溝部42、及び軸受通過面43を有している。
図4に示すように、プーリ取付面41は、嵌合面41aと、段差面41bと、を有している。嵌合面41aは、段差面41bに対し、第1方向X1に配置される。嵌合面41aは、従動プーリ23が外嵌される面である。嵌合面41aの断面形状は、特に限定されない。嵌合面41aの断面形状は、円形状であってもよい。又は、嵌合面41aの断面形状は、ナット4に対し従動プーリ23が相対的に回転することを防止するため、非円形状、矩形形状であってもよい。段差面41bは、外径が嵌合面41aよりも大径となっている。段差面41bは、締結ナット8(図3参照)に締め付けられる従動プーリ23が第2方向X2に移動することを規制するための部位である。
ナット外周溝部42は、プーリ取付面41の段差面41bに対し、第2方向X2に隣接して配置されている。ナット外周溝部42は、段差面41bから第2方向X2に向かって順に配置された、第1溝肩部44、第1外周軌道面45、第2溝肩部46、第2外周軌道面47、及び第3溝肩部48を有している。
第1溝肩部44と第3溝肩部48とは、外形が円形に形成されている。第1外周軌道面45は、軸受用第1ボール37が配置される溝面である。第2外周軌道面47は、軸受用第2ボール38が配置される溝面である。第2溝肩部46は、第1外周軌道面45と第2外周軌道面47との間に介在している。
軸受通過面43は、軸受装置30をナット外周溝部42に組み付ける際、軸受装置30の各部品を通過させるための部位であり、外形が円形状となっている。また、軸受通過面43の第2方向の端部は、挿入用端部43aとなっている(図3参照)。
軸受装置30は、正面組み合わせされた2列の軸受を備える。2列の軸受は、プーリ取付面41寄りに配置された第1軸受31と、第1軸受31に対し第2方向X2に配置された第2軸受32と、を備える。第1軸受31は、第1外輪33と、第1保持器35と、複数の軸受用第1ボール37と、を備える。第2軸受32は、第2外輪34と、第2保持器36と、複数の軸受用第2ボール38と、を備える。本実施形態において、第1軸受31と第2軸受32は、深溝玉軸受である。深溝玉軸受とは、内輪(ナット4のナット外周溝部42)に対して外輪(第1外輪33、第2外輪34)を偏心させ、軸方向視て三日月形状の空間(図9のボール挿入口51を参照)を作り出し、さらに、その空間にボール(軸受用第1ボール37、軸受用第2ボール38)を挿入することで、内輪と外輪との間にボールを配置することができる軸受を意味している。なお、本開示のボールねじ装置においては、第1軸受31と第2軸受32の両方が深溝玉軸受である必要はなく、少なくとも第1軸受31が深溝玉軸受であればよい。
図3に示すように、第1外輪33及び第2外輪34は、第1ハウジングの内周面101bに内嵌されている。また、第1外輪33及び第2外輪34は、プレート7と第1ハウジングの側面101cとにより軸X方向に挟まれている。
図4に示すように、第1外輪33の内周面は、外側溝肩部33aと、第1内周軌道面33bと、内側溝肩部33cと、を有している。外側溝肩部33aは、第1内周軌道面33bを基準として、第1方向X1に配置された溝肩部である。内側溝肩部33cは、第1内周軌道面33bを基準として第2方向X2に配置された溝肩部である。同様に、第2外輪34の内周面は、外側溝肩部34aと、第2内周軌道面34bと、内側溝肩部34cと、を有している。
軸受用第1ボール37は、第1内周軌道面33bと、第1外周軌道面45と、からなる転動路に配置されている。軸受用第2ボール38は、第2内周軌道面34bと、第2外周軌道面47と、からなる転動路に配置されている。
また、第1外輪33には、段差面41bに摺接する第1シール部材39aが外嵌されている。第2外輪34には、軸受通過面43に摺接する第2シール部材39bが内嵌されている。
次に、各部品の径について説明する。第1外輪33において、外側溝肩部33aの内径は、内側溝肩部33cの内径よりも小さい。よって、外側溝肩部33aが第1外輪33の最小内径となっている。また、第1保持器35の内径は、一定である。
プーリ取付面41において、段差面41bの外径は、嵌合面41aの外径よりも大きい。よって、段差面41bがプーリ取付面41の最大大径部となっている。そして、段差面41bの外径は、第1外輪33の外側溝肩部33aの内径よりも大きい。また、段差面41bの外径は、第1保持器35の内径よりも大きい。つまり、第1外輪33及び第1保持器35の内周側をプーリ取付面41が通過できないようになっている。
ナット外周溝部42の外径に関し、第1溝肩部44の外径は、第3溝肩部48の外径と等しい。第2溝肩部46の外径は、第1溝肩部44の外径や第3溝肩部48の外径よりも大きい。よって、第2溝肩部46は、ナット外周溝部42において最大外径部となっている。また、第1外輪33の外側溝肩部33aの内径と第1保持器35の内径は、第2溝肩部46の外径よりも大きい。よって、第1外輪33及び第1保持器35の内径は、第1溝肩部44、第1外周軌道面45、第2溝肩部46、第2外周軌道面47、及び第3溝肩部48のいずれの外径よりも大きい。さらに、軸受通過面43の外径は、第3溝肩部48の外径よりも小さい。以上から、第1外輪33及び第1保持器35の内周側に、軸受通過面43の挿入用端部43a(図3参照)を挿入し、次に、第1外輪33及び第1保持器35を第1方向X1に移動させる。これにより、第1外輪33及び第1保持器35の内周側をナット外周溝部42の各部位が通過し、第1外輪33及び第1保持器35を第1溝肩部44及び第1外周軌道面45の外周側に配置することができる。
第2外輪34の内径に関し、外側溝肩部34aの内径は、内側溝肩部34cの内径よりも小さい。よって、外側溝肩部34aが第1外輪33の最小内径となっている。また、外側溝肩部34aの内径と第2保持器36の内径は、第3溝肩部48よりも大きい。よって、第2外輪34及び第2保持器36の内周側に、軸受通過面43の挿入用端部43a(図3参照)を挿入し、さらに第2外輪34及び第2保持器36を第1方向X1に移動させる。これにより、第2外輪34及び第2保持器36を第2外周軌道面47及び第3溝肩部48の外周側に配置することができる。なお、第2保持器36の内径は、第1保持器35の内径よりも小さい。
なお、第1外輪33が第1溝肩部44及び第1外周軌道面45の外周側に配置されている場合において、図9に示すように、第1外輪33を径方向に移動させて内側溝肩部33cを第2溝肩部46に当接させると、第1外輪33の内側溝肩部33cと第2溝肩部46との間には、三日月形状のボール挿入口51が発生する。ここで、内側溝肩部33cと第2溝肩部46との間隔が最も広い部分は、第1外輪33と第2溝肩部46とが当接する位置(図9の点P参照)から180度回転した位置である。本実施形態において、ボール挿入口51の最大間隔L1は、軸受用第1ボール37の球径L2よりも大きい。よって、ボール挿入口51から軸受用第1ボール37を挿入することで、軸受用第1ボール37を第1外周軌道面45と第1外輪33との間に複数配置できる。
同様に、第2外輪34を径方向に移動させて第2外輪34の外側溝肩部34aを第3溝肩部48に当接させ、第2外輪34の外側溝肩部34aと第3溝肩部48との間に三日月形状のボール挿入口52が発生する(図14参照)。ボール挿入口52の最大間隔は、軸受用第2ボール38の球径よりも大きい。よって、ボール挿入口52から軸受用第2ボール38を挿入することで、軸受用第2ボール38を第2外周軌道面47と第2外輪34との間に複数配置できる。
図5に示すように、第1保持器35及び第2保持器36は、樹脂製の冠型保持器であり、弾性変形可能となっている。第1保持器35及び第2保持器36は、軸受用第1ボール37、軸受用第2ボール38を保持するための複数の凹部35a、36aを有している。複数の凹部35a、36aは、周方向に一定間隔で配置されている。また、凹部35a、36aは、軸X方向に開放する開口35b、36bを有している。また、凹部35a、36aは、第1方向X1を向いて開口している。言い換えると、凹部35a、36a内に保持された軸受用第1ボール37及び軸受用第2ボール38ボールから視て、開口35b、36bが第1方向X1に配置されている。よって、内周側に挿入用端部43a(図3参照)が挿入された第1保持器35を第1方向X1に移動し、第1外輪33の内部に第1保持器35を挿入することで、凹部35aの開口35bに軸受用第1ボール37が挿入され、凹部35aに軸受用第1ボール37が組み付けられる。同様に、内周側に挿入用端部43a(図3参照)が挿入された第2保持器36を第1方向X1に移動し、第2外輪34の内部に第2保持器36を挿入することで、凹部36aの開口36bに軸受用第2ボール38が挿入され、凹部36aに軸受用第2ボール38が組み付けられる。
次に、ナットのナット外周溝部42に軸受装置30を組み付けるボールねじ装置1の組み立て方法について、図面を参照しながら説明する。ボールねじ装置1の組み立て方法は、第1軸受を組み付ける第1工程と、第1工程後に第2軸受を組み付ける第2工程と、を有している。また、第1工程は、第1外輪33の内周側にナット4を挿入する第1外輪挿入工程と、第1外輪33を径方向外側に移動させる第1外輪偏心工程と、軸受用第1ボール37を挿入する軸受用第1ボール挿入工程と、第1外輪33の中心をナット4の中心に合わせる第1外輪同芯工程と、ナット4に第1保持器35を挿入する第1保持器挿入工程と、を有している。第2工程は、第2外輪34の内周側にナット4を挿入する第2外輪挿入工程と、第2外輪34を径方向外側に移動させる第2外輪偏心工程と、軸受用第2ボール38を挿入する軸受用第2ボール挿入工程と、第2外輪34の中心をナット4の中心に合わせる第2外輪同芯工程と、ナット4に第2保持器36を挿入する第2保持器挿入工程と、を有している。
図6に示すように、第1外輪挿入工程は、まず、第1外輪33の内周側に、軸受通過面43の挿入用端部43aを挿入する。次に、第1外輪33を第1方向X1に移動させる(図6の矢印A1参照)。さらに、第1外輪33は、ナット外周溝部42の第2溝肩部46よりも第1方向X1に位置するように移動させる。これにより、図7に示すように、第1外輪33は、第1溝肩部44及び第1外周軌道面45に対して径方向外側に配置される。
第1外輪偏心工程において、第1外輪33を径方向外側に移動させる(図7の矢印A2参照)。そして、第1外輪33の内側溝肩部33cを、ナット外周溝部42の第2溝肩部46に当接させる。これによれば、図8に示すように、第1外輪33の中心は、ナット4の軸Xに対し径方向にずれ、偏心した状態となる。そして、図9に示すように、第1外輪33の内側溝肩部33cとナット外周溝部42の第2溝肩部46との間には、ボール挿入口51が発生する。
図10に示すように、軸受用第1ボール挿入工程は、ボール挿入口51から軸受用第1ボール37を第1外輪33の内周側に挿入する工程である。ここで、図9に示すように、軸受用第1ボール37は、ボール挿入口51のうち、内側溝肩部33cと第2溝肩部46との間隔が最も広い部分、言い換えると、第1外輪33と第2溝肩部46とが当接する位置(図9の点P参照)から180度回転した位置から挿入する。これにより、第1外周軌道面45と第1内周軌道面33bとの間に複数の軸受用第1ボール37が収容される。
図11に示すように、第1外輪同芯工程は、第1外輪33の中心とナット4の軸Xと同軸となるように第1外輪33を移動させる。また、第1外輪同芯工程では、軸受用第1ボール37の位置を調整し、軸受用第1ボール37が周方向に等間隔で配置されるようにする。なお、軸受用第1ボール37の位置調整は、ナット4の軸Xの姿勢が、軸受通過面43の挿入用端部43aを鉛直方向の上側を指すようにナット4及び第1外輪33の向きを変えるのが好ましい。これによれば、軸受用第1ボール37は、位置調整された後に鉛直方向の下側に移動せず、調整された位置に留まり続ける。
図12に示すように、第1保持器挿入工程は、第1保持器35は、凹部35aの開口35bが第1方向X1を指すように、第1保持器35の内周側に軸受通過面43の挿入用端部43aを挿入する。次に、ここで、第1保持器35は、凹部35aの開口35bが軸受用第1ボール37に対し、軸X方向に対向するように、周方向に位置合わせをする。次に、第1保持器35は、ナット外周溝部42の第2溝肩部46よりも第1方向X1に位置するように移動させ(図12の矢印A3参照)、第1外輪33の内周側に第1保持器35を挿入する。これにより、軸受用第1ボール37は、凹部35aの開口35bを通過して凹部35aの内部に進入する。よって、図13に示すように、第1保持器35は、各軸受用第1ボール37を保持し、第1軸受31がナット4のナット外周溝部42に組み付けられる。
特に図示しないが、第2外輪挿入工程は、第2外輪34の内周側に、軸受通過面43の挿入用端部43aを挿入する。次に、第2外輪34を第1方向X1に移動させ、第2外輪34を、第2外周軌道面47及び第3溝肩部48の外周側に配置させる。
第2外輪偏心工程は、第2外輪34を径方向外側に移動させて、第2外輪34の外側溝肩部34aを第3溝肩部48に当接させる。これによれば、図14に示すように、第2外輪34の中心は、ナット4の軸Xに対し径方向にずれ、偏心した状態となる。また、第2外輪の外側溝肩部34aと第3溝肩部48との間には、ボール挿入口52が発生する。
軸受用第2ボール挿入工程は、ボール挿入口52から軸受用第2ボール38を第2外輪34の内周側に挿入する工程である。これにより、第2外周軌道面47と第2内周軌道面34bとの間に複数の軸受用第2ボール38が収容される。
特に図示しないが、第2外輪同芯工程は、第2外輪34の中心とナット4の軸Xと同軸となるように第2外輪34を移動させる。また、第2外輪同芯工程では、軸受用第2ボール38の位置を調整し、軸受用第2ボール38が周方向に等間隔で配置されるようにする。
図15に示すように、第2保持器挿入工程は、第2保持器36は、凹部36aの開口36bが第1方向X1を指すように、第2保持器36の内周側に軸受通過面43の挿入用端部43aを挿入する。次に、第2保持器36は、凹部36aの開口36bが軸受用第2ボール38に対し、軸X方向に対向するように、周方向に位置合わせをする。次に、第2保持器36を第1方向X1に移動させ(図15の矢印A4参照)、第2外輪34の内周側に第2保持器36を挿入する。これにより、軸受用第2ボール38は、凹部36aの開口36bを通過して凹部36aの内部に進入し、第1保持器35は、各軸受用第2ボール38を保持する。これにより、第2軸受32がナット4のナット外周溝部42に組み付けられ、軸受装置30の組み付けが完了する。
なお、第1シール部材39a及び第2シール部材39bにおいては、図15に示すように、第1シール部材39aの内周側に、ナット4のプーリ取付面41を挿入する。そして、第1シール部材39aの内周側をプーリ取付面41が通過するように、第1シール部材39aを第2方向X2に移動させる。これにより、第1シール部材39aは、第1外輪33に外嵌することができる。また、第2シール部材39bの内周側に、軸受通過面43の挿入用端部43aを挿入し、第2シール部材39bを第1方向X1に移動させることで、第2シール部材39bは、第2外輪34に内嵌することができる。
以上で説明したように、実施形態1のボールねじ装置1は、一端部が第1方向X1を指し、他端部が第2方向X2を指すねじ軸2と、第1方向X1側に設けられたプーリ取付面41と、プーリ取付面41に対し第2方向X2に設けられたナット外周溝部42と、を有し、ねじ軸2に貫通されるナット4と、ナット4とねじ軸2との間に配置された複数のボール6と、ナット4を回転自在に支持する複列の軸受と、を備える。ナット外周溝部42は、第2方向X2に順に配置された、第1溝肩部44、第1外周軌道面45、第2溝肩部46、第2外周軌道面47、及び第3溝肩部48を有する。複列の軸受は、プーリ取付面41寄りに配置された第1軸受31と、第1軸受31に対し第2方向X2に配置された第2軸受32と、を有する。複列の軸受のうち少なくとも第1軸受31は、深溝玉軸受である。第1軸受31は、第1内周軌道面33bが設けられた第1外輪33と、第1外周軌道面45と第1内周軌道面33bとの間に配置される複数の軸受用第1ボール37と、複数の軸受用第1ボール37を保持する第1保持器35と、を有する。プーリ取付面41は、外径が最も大きい最大大径部を有する。第1保持器35の内径及び第1外輪33の内径は、最大大径部の外径よりも小径となっている。第1溝肩部44、第1外周軌道面45、第2溝肩部46、第2外周軌道面47、及び第3溝肩部48の外径は、いずれも第1保持器35の内径及び第1外輪33の内径よりも小径となっている。第1外輪33は、第2軸受32寄りの内周面の一部であり、第2溝肩部46と対向する内側溝肩部33cを有する。第1外輪33を偏心させて内側溝肩部33cと第2溝肩部46との間に設けられるボール挿入口51は、少なくとも軸受用第1ボール37が1つ分通過可能な大きさを有している。第1保持器35は、内部に軸受用第1ボール37が配置される凹部35aが周方向に一定間隔で配置された冠型保持器である。凹部35aは、第1方向X1に開口している。
実施形態1のボールねじ装置1によれば、第1保持器35及び第1外輪33の内径がプーリ取付面41の外径よりも小径となっていても、第1保持器35及び第1外輪33をナット4に組み付けることができる。また、ナット外周溝部42と第1保持器35と第1外輪33が小径化し、軸受装置30全体が小型化する。
また、実施形態1のボールねじ装置1において、第2軸受32は、第2内周軌道面34bが設けられた第2外輪34と、第2外周軌道面47と第2内周軌道面34bとの間に配置される複数の軸受用第2ボール38と、複数の軸受用第2ボール38を保持する第2保持器36と、を有する。第2保持器36は、内部に軸受用第2ボール38が配置される凹部36aが周方向に一定間隔で配置された冠型保持器である。第2保持器36の凹部36aは、第2溝肩部46から視てプーリ取付面41が配置される第1方向X1に開口している。
上記構成によれば、第2軸受32を第1軸受31と同じ方法で組み付けることができる。
また、実施形態1のボールねじ装置1の組み立て方法は、ナット4は、第2方向X2の端部である挿入用端部43aを有する。ボールねじ装置1の組み立て方法は、挿入用端部43aを第1外輪33の内周側に挿入し、第1外輪33と第1外周軌道面45と対向させる第1外輪挿入工程と、ナット4に対し第1外輪33を偏心させ、第2溝肩部46と内側溝肩部33cとの間にボール挿入口51を形成する第1外輪偏心工程と、ボール挿入口51から複数の軸受用第1ボール37を挿入する軸受用第1ボール挿入工程と、第1外輪33の中心をナット4の中心に合わせる第1外輪同芯工程と、凹部35aが第1方向X1に開口した状態となるようにナット4の挿入用端部43aを第1保持器35の内部に挿入し、凹部35aの開口35bから軸受用第1ボール37を凹部35aの内部に挿入する第1保持器挿入工程と、を備える。
このような組み立て方法によれば、第1保持器35及び第1外輪33の内径がプーリ取付面41の外径よりも小径となっていても、第1保持器35及び第1外輪33をナット4に組み付けることができる。また、ナット外周溝部42と第1保持器35と第1外輪33が小径化により、軸受装置30全体が小型化したボールねじ装置1を製造できる。
次に、実施形態のボールねじ装置1の変形例を説明する。なお、以下の説明においては、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(実施形態2)
図16は、実施形態2のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。実施形態2にボールねじ装置1Aは、ナット4の第2溝肩部46の外径が小径化されている点で、実施形態1のボールねじ装置1と異なる。具体的には、ナット4の第2溝肩部46の外径は、第1溝肩部44の外径や第3溝肩部48の外径と同径となっている。これによれば、第1保持器35の内径をさらに小径とすることができ、軸受装置30の小型化を図れる。
なお、ナット4の第2溝肩部46の外径の小径化に対応して、第1外輪33の外側溝肩部33aの内径と内側溝肩部33cの内径とが同径となっている。また、第2外輪34の外側溝肩部34aの内径と内側溝肩部34cの内径とが同径となっている。また、実施形態2では、第1保持器35の内径と、第2保持器36の内径とが同じとなっている。このため、第1保持器35と第2保持器36との部品を共通化でき、保持器の種類を削減できる。
(実施形態3)
図17は、実施形態3のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。実施形態3にボールねじ装置1Bは、第2保持器36が冠型保持器でなく、いわゆるアンギュラ形保持器である点で、実施形態1のボールねじ装置1と異なる。実施形態の第2保持器36は、径方向に貫通して成るボール保持孔36cが周方向に一定間隔で配置されている。そして、ボール保持孔36cに対し、径方向から軸受用第2ボール38が挿入され、軸受用第2ボール38が第2保持器36に保持されている。また、第2保持器36の爪部は、第2外輪34の内周側の溝34dに入り込んでいる。実施形態3に示すように、第2保持器36として、アンギュラ形保持器を利用することができる。
なお、第2軸受32の組み付け方は、最初に、第2保持器36に軸受用第2ボール38を組み付ける。次に、軸受用第2ボール38を保持した第2保持器36の内周側にナット4の挿入用端部43a(図3参照)を挿入し、軸受用第2ボール38を第2外周軌道面47に配置する。そして、第2保持器36の外周側に、第2外輪34を組み付ける。これにより、第2軸受32がナット4に組み付けられる。なお、ナット4の第3溝肩部48の外径を小さくすることにより、軸受用第2ボール38を保持した第2保持器36の外周側に第2外輪34を先に組付け、第2保持器36と第2外輪34を一体で第1方向X1に移動させ、軸受用第2ボール38を第2外周軌道面47に配置してもよい。
(実施形態4)
図18は、実施形態4のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。実施形態4にボールねじ装置1Cは、第1外輪33に第1被嵌合面33eが設けられ、第2外輪34に第1嵌合部34eが設けられている点で、第3実施形態のボールねじ装置1Cと異なる。第1被嵌合面33eは、第1外輪33の外周面のうち第2方向X2寄りの部分を窪ませて成る凹面である。第1嵌合部34eは、第2外輪34の第1方向X1を向く端面から第1方向X1に突出している。第1嵌合部34eは、円筒状を成し、第1被嵌合面33eの外周側に配置される。
第1嵌合部34eの内径は、第1被嵌合面33eの外径よりも僅かに小径化されている。よって、第1嵌合部34eは、第1被嵌合面33eに外嵌されている。これによれば、第1外輪33と第2外輪34との同芯度が向上する。なお、第1嵌合部34eの内径を第1被嵌合面33eの外径より僅かに大きく形成し、第1嵌合部34eの内周側に第1被嵌合面33eが挿入された後、第1嵌合部34eをカシメることで、第1嵌合部34eを第1被嵌合面33eに外嵌させてもよい。
なお、実施形態1から実施形態4に関し、ボールねじ装置の組み立て後、第1外輪33と第2外輪34の間に0~200μmの任意の隙間が設けられる。この隙間は、図3のようにハウジング100に組み込まれた際、第2外輪34の端面がハウジング100の側面101cに接触し、第1外輪33の端面がプレート7と接触する。これにより、プレート7とハウジング100の側面101cとにより軸方向に押し付けられ、第1外輪33と第2外輪34の間の隙間が押し潰される。そして、第1外輪33と第1外周軌道面45の間の軸受用第1ボール37と、第2外輪34と第2外周軌道面47の間の軸受用第2ボール38とが弾性変形し、いわゆる予圧が付与される。予圧の大きさは最初に設定した第1外輪33と第2外輪34の間の隙間に相関し、希望する軸受性能により隙間は設定される。予圧が小さければ軸受内部の回転摩擦抵抗は小さくなるが、剛性が低くなり、逆に予圧が大きければ剛性が高くなる一方で、軸受内部の回転摩擦抵抗は大きくなる。
(実施形態5)
図19は、実施形態5のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。実施形態5にボールねじ装置1Dは、第1外輪33に第2被嵌合面33fが設けられ、第2外輪34に第2嵌合部34fが設けられている点で、第1実施形態のボールねじ装置1と異なる。また、実施形態5にボールねじ装置1Dは、予圧付与装置60、61を備える点で第1実施形態のボールねじ装置1と異なる。
第2被嵌合面33fは、第1外輪33の外周面のうち第2方向X2寄りの部分を窪ませて成る凹面である。第2嵌合部34fは、第2外輪34の第1方向X1を向く端面から第1方向X1に突出している。第2嵌合部34fは、円筒状を成し、第2被嵌合面33fの外周側に配置される。
第2嵌合部34fの内径は、第2被嵌合面33fの外径よりも僅かに大径化されている。つまり、第2嵌合部34fは、第2被嵌合面33fに隙間嵌めされている。また、第1外輪33と第2外輪34は、第1本体101の内周面101bに隙間嵌めされている。よって、第1外輪33と第2外輪34とは、互いに軸X方向に離隔したり近接したりできるようになっている。また、第1外輪33の第2方向X2を向く端面と第2外輪34の第1方向X1を向く端面とは、軸X方向に離隔し、隙間が生じている。
予圧付与装置60、61は、弾性部材である。予圧付与装置60は、軸X方向に圧縮された状態でプレート7と第1シール部材39aとの間に介在している。予圧付与装置61は、軸X方向に圧縮された状態で第1本体101の側面101cと第2外輪34との間に介在している。これにより、第1軸受31と第2軸受32とに付与される予圧を定圧とすることができる。また、電動パワーステアリング装置80が搭載された車両の走行中、第1外輪33と第2外輪34の軸X方向の振動が吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。
以上、実施形態5において、予圧付与装置60、61を設けて予圧を付与する例を挙げたが、実施形態1から実施形態3で示したボールねじ装置に、予圧付与装置60、61を設けて予圧を付与するようにしてもよい。以下、実施形態1から実施形態3のボールねじ装置に予圧付与装置60、61を組み合わせた実施形態を説明する。
(実施形態6)
図20は、実施形態6のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。実施形態6にボールねじ装置1Eは、第1外輪33と第2外輪34との間に隙間Sが生じている。第1外輪33と第2外輪34は、第1本体101の内周面101bに隙間嵌めされている。実施形態6にボールねじ装置1Eは、予圧付与装置60、61を備える。予圧付与装置60は、軸X方向に圧縮された状態でプレート7と第1シール部材39aとの間に介在している。予圧付与装置61は、軸X方向に圧縮された状態で第1本体101の側面101cと第2外輪34との間に介在している。これにより、第1軸受31と第2軸受32に付与される予圧が定圧となる。
(実施形態7)
図21は、実施形態7のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。実施形態7にボールねじ装置1Fは、第1外輪33と第2外輪34との間に隙間Sが生じている。第1外輪33と第2外輪34は、第1本体101の内周面101bに隙間嵌めされている。にボールねじ装置1Fは、予圧付与装置60、61を備える。予圧付与装置60は、軸X方向に圧縮された状態でプレート7と第1シール部材39aとの間に介在している。予圧付与装置61は、軸X方向に圧縮された状態で第1本体101の側面101cと第2外輪34との間に介在している。これにより、第1軸受31と第2軸受32に付与される予圧が定圧となる。
(実施形態8)
図22は、実施形態8のボールねじ装置において、ナットと軸受の一部のみを抽出し拡大した拡大図である。実施形態8にボールねじ装置1Gは、第1外輪33と第2外輪34との間に隙間Sが生じている。第1外輪33と第2外輪34は、第1本体101の内周面101bに隙間嵌めされている。にボールねじ装置1Gは、予圧付与装置60、61を備える。予圧付与装置60は、軸X方向に圧縮された状態でプレート7と第1シール部材39aとの間に介在している。予圧付与装置61は、軸X方向に圧縮された状態で第1本体101の側面101cと第2外輪34との間に介在している。これにより、第1軸受31と第2軸受32に付与される予圧が定圧となる。
以上、各実施形態について説明した。なお、各実施形態において、第1外輪33や第1保持器35の内径が最大大径部の段差面41bの外径よりも小径となっている例を挙げたが、本開示のボールねじ装置はこれに限定されない。例えば、例えば、プーリ取付面41は、段差面41bの代わりに周方向に延在する溝部を有し、この溝部にC字状の部品をはめ込み、そのC字状の部品で従動プーリ23の移動を規制する場合もある。このような場合、最大大径部は嵌合面41aとなる。よって、第1外輪33や第1保持器35の内径は、嵌合面41aの外径よりも小径となっていてもよい。
1 ボールねじ装置
2 ねじ軸
3 雄ねじ溝
4 ナット
5 雌ねじ溝
6 ボール
20 プーリ装置
30 軸受装置
31 第1軸受(深溝玉軸受)
32 第2軸受(深溝玉軸受)
33 第1外輪
33a 外側溝肩部
33b 第1内周軌道面
33c 内側溝肩部
34 第2外輪
34a 外側溝肩部
34b 第2内周軌道面
34c 内側溝肩部
35 第1保持器
35a、36a 凹部
36 第2保持器
35b、36b 開口
37 軸受用第1ボール
38 軸受用第2ボール
41 プーリ取付面
41a 嵌合面
41b 段差面
42 ナット外周溝部
43 軸受通過面
43a 挿入用端部
44 第1溝肩部
45 第1外周軌道面
46 第2溝肩部
47 第2外周軌道面
48 第3溝肩部
51、52 ボール挿入口
80 電動パワーステアリング装置
100 ハウジング

Claims (4)

  1. 一端部が第1方向を指し、他端部が第2方向を指すねじ軸と、
    前記第1方向側に設けられたプーリ取付面と、前記プーリ取付面に対し前記第2方向に設けられたナット外周溝部と、を有し、前記ねじ軸に貫通されるナットと、
    前記ナットと前記ねじ軸との間に配置された複数のボールと、
    前記ナットを回転自在に支持する複列の軸受と、
    を備え、
    前記ナット外周溝部は、前記第2方向に順に配置された、第1溝肩部、第1外周軌道面、第2溝肩部、第2外周軌道面、及び第3溝肩部を有し、
    前記複列の軸受は、
    前記プーリ取付面寄りに配置された第1軸受と、
    前記第1軸受に対し前記第2方向に配置された第2軸受と、
    を有し、
    前記複列の軸受のうち少なくとも前記第1軸受は、深溝玉軸受であり、
    前記第1軸受は、
    第1内周軌道面が設けられた第1外輪と、
    前記第1外周軌道面と前記第1内周軌道面との間に配置される複数の軸受用第1ボールと、
    複数の前記軸受用第1ボールを保持する第1保持器と、
    を有し、
    前記プーリ取付面は、外径が最も大きい最大大径部を有し、
    前記第1保持器の内径及び前記第1外輪の内径は、前記最大大径部の外径よりも小径となっており、
    前記第1溝肩部、前記第1外周軌道面、前記第2溝肩部、前記第2外周軌道面、及び前記第3溝肩部の外径は、いずれも前記第1保持器の内径及び前記第1外輪の内径よりも小径となっており、
    前記第1外輪は、前記第2溝肩部と対向する内側溝肩部を有し、
    前記第1外輪を偏心させて前記内側溝肩部と前記第2溝肩部との間に設けられるボール挿入口は、少なくとも前記軸受用第1ボールが1つ分通過可能な大きさを有しており、
    前記第1保持器は、内部に前記軸受用第1ボールが配置される凹部が周方向に一定間隔で配置された冠型保持器であり、
    前記凹部は、前記第1方向に開口している
    ボールねじ装置。
  2. 前記第2軸受は、
    第2内周軌道面が設けられた第2外輪と、
    前記第2外周軌道面と前記第2内周軌道面との間に配置される複数の軸受用第2ボールと、
    複数の前記軸受用第2ボールを保持する第2保持器と、
    を有し、
    前記第2保持器は、径方向に貫通して成るボール保持孔が周方向に一定間隔で配置されている
    請求項1に記載のボールねじ装置。
  3. 前記第2軸受は、
    第2内周軌道面が設けられた第2外輪と、
    前記第2外周軌道面と前記第2内周軌道面との間に配置される複数の軸受用第2ボールと、
    複数の前記軸受用第2ボールを保持する第2保持器と、
    を有し、
    前記第2保持器は、内部に前記軸受用第2ボールが配置される凹部が周方向に一定間隔で配置された冠型保持器であり、
    前記第2保持器の前記凹部は、前記プーリ取付面が配置される前記第1方向に開口している
    請求項1に記載のボールねじ装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のボールねじ装置の組み立て方法であって、
    前記ナットは、前記第2方向の端部である挿入用端部を有し、
    前記挿入用端部を前記第1外輪の内周側に挿入し、前記第1外輪と前記第1外周軌道面と対向させる第1外輪挿入工程と、
    前記ナットに対し前記第1外輪を偏心させ、前記第2溝肩部と前記内側溝肩部との間に前記ボール挿入口を形成する第1外輪偏心工程と、
    前記ボール挿入口から複数の前記軸受用第1ボールを挿入する軸受用第1ボール挿入工程と、
    前記第1外輪の中心を前記ナットの中心に合わせる第1外輪同芯工程と、
    前記凹部が前記第1方向に開口した状態となるように前記挿入用端部を前記第1保持器の内部に挿入し、前記凹部の開口から前記軸受用第1ボールを前記凹部の内部に挿入する第1保持器挿入工程と、
    を備える
    ボールねじ装置の組み立て方法。
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