JP3907954B2

JP3907954B2 - Ball screw and electric power steering apparatus including the same

Info

Publication number: JP3907954B2
Application number: JP2001031717A
Authority: JP
Inventors: 勇吉田; 良則池田; 清武柴田
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: JP2002235829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駒式のボールねじ、およびこのボールねじを具備する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の電動パワーステアリング装置は、ハンドルの操舵力を電動モータで補うものであり、種々の形式のものがある。その一つとして、車輪の操舵機構に連結された進退自在な操舵軸に対して、ハンドルからラックピニオン機構等の変換機構を介して軸方向移動力を与えると共に、電動モータの出力を、ボールねじを介して軸方向移動力として与えるようにしたものがある。ボールねじには、ボールの循環形式が異なる種々の形式のものがあり、その一種として、駒式と呼ばれるものがある。
【０００３】
図１０は、従来の駒式ボールねじ機構の一例を示す。ボールねじ軸５１は、外ねじ溝５２を外面に有し、回転ナット５３は、外ねじ溝５２に対応する内ねじ溝５４を有していて、両ねじ溝５２，５４の間に嵌合した多数のボール５５を介してボールねじ軸５１に螺合している。回転ナット５３の円筒胴部には、内外の周面に貫通して内ねじ溝５４の一部を切欠く楕円状の嵌合孔５６が穿設され、この嵌合孔５６に、楕円状の駒５７が嵌合している。駒５７は、内ねじ溝５４の隣合う１周部分同士を連結する連結溝５８を形成した部品であり、内ねじ溝５４の略１周の部分と連結溝５８とで、ボール５５の転動路が構成される。転動路内の内外のねじ溝５２，５４間に介在した多数のボール５５は、ねじ溝５２，５４に沿って転動して、駒５７の連結溝５８に案内され、ボールねじ軸５１のねじ山を乗り越えて隣接する内ねじ溝５４に戻り循環可能とされている。
【０００４】
図１１は、上記のような駒式ボールねじにおける回転ナット５３を、内周側から見た展開図を示す。駒式のボールねじにおいては、内ねじ溝５４において、略１周分となる各周の転動路（一点鎖線のハッチングで示す）の間において、駒５７とその隣の駒５７との間に、ボールの存在しない空間である非循環部５９（交差した一点鎖線のハッチングで示す）ができる。
【０００５】
このような駒式ボールねじ機構の組立過程では、図１２に示すように、回転ナット５３内に、ボールねじ軸５１に替わる仮軸６０を、その端部が駒５７の位置に合うようにセットしてから、回転ナット５３内に前記循環路の１周分のボール５５（例えば１７個）を挿入し、これらのボール５５をピンセットで循環路に導くようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなボールねじ機構では、組立時に非循環部５９にボール５５が混入することがある。このように非循環部５９にボール５５が混入したままで使用されると、ボール５５の転動路が破損し、ボールねじがロックする危険性がある。
そこで、このような駒式ボールねじ機構の組立では、上述したボール５５の挿入作業において、作業者は、ボール５５が非循環部５９に入らないように目視で注意を払ったり、転動路に入れるボール個数を管理したりしている。しかし、このような管理や、作業時の注意だけでは、非循環部５９へのボール５５の混入を完全に防止することができず、ボールねじがロックする危険性を十分に回避することが難しい。
【０００７】
この発明の目的は、組立時に非循環部にボールが混入することを確実に防止できるボールねじ、およびそれを具備する電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明のボールねじは、ボールねじ軸と、このボールねじ軸に対向して内周に内ねじ溝を有する回転ナットと、上記ボールねじ軸と内ねじ溝との間に形成された転動路に連なって配置され、上記回転ナットとボールねじ軸の間で力を伝達するための複数のボールと、上記回転ナットに取付けられて内ねじ溝同士を連結する連結溝を有する複数の駒部材とを具え、上記転動路のうち、上記駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部には、この部分を埋める詰め物を配置している。
この構成によると、非循環部に詰め物が配置されているため、組立時における転動路へのボールの挿入作業時に、内ねじ溝の非循環部にボールが混入することが、詰め物によって阻止される。そのため、組立ミス等により、非循環部にボールが混入することがなく、非潤滑部に混在したボールに起因するボールねじのロックが確実に防止される。
【０００９】
この発明において、上記詰め物は、上記非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ上記駒部材間に弾性装着される別体の弾性部材からなるものとしても良い。
このように、詰め物を回転ナットとは別体の部材としたため、回転ナットに詰め物に相当する部分を加工する必要がなく、回転ナットは、詰め物のない一般のボールねじの回転ナットと同じもので済む。また、詰め物は、非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ駒部材間に弾性装着されるものとしたため、詰め物の回転ナットへの装着作業も簡単に行える。
【００１０】
この発明において、上記駒部材に、上記回転ナットの内ねじ溝に係合してこの駒部材を回転ナットに対して軸方向に位置決めするアームを設け、このアームによって上記非循環部を埋めるようにしても良い。
駒部材の位置決めアームは、駒部材の軸方向の位置決めを確実にするためのものである。このように位置決めアームを、非循環部を埋める詰め物に兼用させることにより、位置決めアームを通常よりも長く形成するだけで良く、専用の詰め物を設ける必要がなくて、部品点数が少なくなり、組立工数も削減できる。
【００１１】
上記駒部材は、上記回転ナットに形成された駒部材用開口に回転ナットの内側から嵌め込まれるものとしても良い。このように、内側から嵌め込む構成とすることにより、抜け止めを要することなく、駒部材を簡単に固定できる。
【００１２】
上記駒部材は、上記連結溝を複数有するものとしても良い。このように、一つの駒部材に複数の連結溝を形成することより、個々の連結溝毎に駒部材を設ける場合に比べて、内ねじ溝のピッチを小さくすることができる。そのため、回転ナットの軸方向の長さを長くすることなく、ボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。
【００１３】
上記駒部材を焼結合金によって形成しても良い。このように駒部材を焼結合金製とする場合、射出成形等による成形と焼結によって製造できる。そのため、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良い。これにより、安価な製作が可能である。
【００１４】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ハウジングと、車輪を操舵する操舵機構に連結された操舵軸と、ハンドルからの回転力を、上記操舵軸を長手方向に移動させるための力に変換する変換機構と、上記操舵軸の一部がボールねじ軸となるボールねじと、このボールねじの回転ナットに嵌合された電動モータとを具えたものであって、上記ボールねじを、この発明の上記いずれかの構成のボールねじとしたものである。
この構成により、電動モータの出力を伝えるボールねじを、ロックの発生のない安全なものとすることができ、電動パワーステアリング装置の安全性、信頼性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１に示すように、このボールねじ２０は、ボールねじ軸２１と、回転ナット２２と、複数のボール２３とを具え、回転ナット２２は、ナット本体２２ａに駒部材２４を取付けて構成されている。ボールねじ軸２１は外ねじ溝２５を有する。回転ナット２２は、円筒状に形成されたナット本体２２ａの内周に、外ねじ溝２５に対向する内ねじ溝２６を有する。ボール２３は、ボールねじ軸２１の外ねじ溝２５と回転ナット２２の内ねじ溝２６との間に形成された転動路２７に連なって配置される。回転ナット２２は、外周面における周方向の一部に、ローレット加工等による粗面部２９が形成してあり、モータロータへの結合等に利用される。
【００１６】
駒部材２４は、内ねじ溝２６の隣合う１周部分同士を連結する連結溝２８を設けた部材であり、一つの駒部材２４に、連結溝２８が複数設けられている。各連結溝２８は、各々内ねじ溝２６の互いに異なる１周部分同士の連結を行うものとされ、この実施形態では、内ねじ溝２６の順次隣合う１周部分同士を連結溝２８で連結している。回転ナット２２の内ねじ溝２６は、連結溝２８で連結されることで、１周の連続した周回経路（循環部）となる。したがって、回転ナット２２の内ねじ溝２６は、駒部材２４が設けられた軸方向長さの範囲で、複数条並んだ周回経路（循環部）に分離される。各連結溝２８の深さは、ボール２３が、連結溝２８内でボールねじ軸２１の外ねじ溝２５のねじ山を越えることができる深さとされている。
【００１７】
駒部材２４は、軸方向に離れた２か所でナット本体２２ａに取付けられ、これら２個の駒部材２４は、互いに周方向位置が１８０°離れた位置とされている。２個の駒部材２４の連結溝２８の本数は、互いに異なっていても良い。図１では一つの駒部材２４については連結溝２８を３本とし、他の一つの駒部材２４については連結溝２８を２本としている。一つの回転ナット２２に設けられる駒部材２４の個数は、３個以上であっても良い。
【００１８】
図２は回転ナット２２の内径側を示す展開図、図３はその回転ナット２２の半部を断面して示す分解斜視図である。
回転ナット２２のナット本体２２ａは、駒部材用開口３０が内外周面に貫通して設けられて、この開口３０に駒部材２４が内径側から嵌め込まれる。
【００１９】
駒部材２４は、回転ナット２２の内ねじ溝２６に係合してこの駒部材２４を回転ナット２２のナット本体２２ａに対して軸方向に位置決めする一対のアーム３１，３１を有している。これらアーム３１，３１は、駒部材２４の軸方向の両端に、互いに円周方向の逆方向に突出して設けられている。各アーム３１は、内ねじ溝２６に嵌合する半円状の断面形状に形成されている。なお、内外のねじ溝２５，２６の断面形状は、詳しくはゴシックアーチ状である。
【００２０】
図１（Ｃ）に示すように、駒部材２４における回転ナット周方向の両側縁には、外径側へ立ち上がる一対のガイド壁３６が、駒部材２４の周方向を向く側面に沿って設けられている。これらガイド壁３６は、ナット本体２２ａの駒部材用開口３０の対向する一対の内側面に弾性的に接するものである。これらガイド壁３６の先端が駒部材用開口３０の開口縁に係合する。駒部材２４は、ナット本体２２ａの駒部材用開口３０に内径面側から嵌め込まれ、一対のアーム３１が内ねじ溝２６に嵌合すると共に、ガイド壁３６の先端が、駒部材用開口３０の開口縁に係合することで、ナット本体２２ａに固定される。
【００２１】
駒部材２４の材質は、焼結合金としても良い。駒部材２４を焼結合金製とする場合、通常の製造方法の他に、次のメタル・インジェクション・モールディングにより製造されたものとしても良い。メタル・インジェクション・モールディングによる場合、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形することにより行われる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒する。造粒したペレットは、射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で押し込むことにより成形する。前記金属粉としては、後に浸炭焼入が可能な材質が好ましく、例えば、炭素（Ｃ）が０．３％、ニッケル（Ｎｉ）が１〜２％、残りが鉄（Ｆｅ）からなるものとする。
回転ナット２２のナット本体２２ａも、駒部材２４と同様に焼結合金製としても良い。
【００２２】
内外のねじ溝２５，２６の間に形成される転動路２７のうち、隣接する周回経路（循環部）の各駒部材２４が周方向に隣合って配置される部分（図２に示す内ねじ溝２６の展開図では、一方の駒部材２４の１つのアーム３１と、この駒部材２４に隣接する他方の駒部材２４の１つのアーム３１とで挟まれる部分）は、ボール２３が循環しない非循環部３２となる。この非循環部３２の内ねじ溝２６内の部分は、ナット本体２２ａとは別体の詰め物３３を配置することによって埋められる。この詰め物３３は、内ねじ溝２６の断面形状と略等しい半円形の断面形状となった合成樹脂等の弾性部材からなり、前記非循環部３２における内ねじ溝２６に弾性装着される。
詰め物３３は、弾性部材の代わりに、可撓性を有する部材、つまり容易に塑性変形する部材からなるものとしても良い。また、詰め物３３は、自然状態において直線状のものであっても、または内ねじ溝２６の曲率に応じた円弧状の湾曲状態に形成されてものであっても良い。詰め物３３は弾性部材または可撓性部材からなるため、上記のように直線状のものであっても、内ねじ溝２６に嵌め込み状態に装着することができる。
【００２３】
この構成のボールねじ２０によると、内外のねじ溝２５，２６で形成される転動路２７のうち、２つの駒部材２４に挟まれてボールが循環しない部分となる非循環部３２に詰め物３３を配置したため、組立時に転動路２７へボール２３を挿入する作業において、非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがない。そのため、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうのを確実に防止できる。また、詰め物３３は、非循環部３２の形状に略等しい形状に形成されて、非循環部３２に弾性装着される別体の弾性部材からなるものとしているので、非循環部３２への詰め物３３の配置を容易に行うことができる。
【００２４】
また、駒部材２４は、回転ナット２２に形成された駒部材用開口３０に回転ナット２２の内側から嵌め込まれるものとしているので、抜け止めを要することなく、駒部材２４を回転ナット２２のナット本体２２ａに簡単に固定できる。この駒部材２４は、連結溝２８を複数有するものとしているので、内ねじ溝２６のピッチを小さくすることができ、そのため回転ナット２２の長さを長くすることなくボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。さらに、駒部材２４を焼結合金製としているので、射出成形等の成形と焼結によって製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良い。これにより、安価な製作が可能である。
【００２５】
図４は、この発明の他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの展開図を示す。この実施形態のボールねじ２０は、第１の実施形態（図１〜図３の実施形態）において、駒部材２４に設けられた位置決め用のアーム３１を長くして、第１の実施形態における詰め物３３に兼用し、転動路２７における非循環部３２の内ねじ溝２６側を前記アーム３１によって埋めるようにしている。位置決めアーム３１の長さは、隣合う駒部部材２４の位置決めアーム３１の先端間が、相互に接するか、またはボール径よりも小さな隙間となるように近接するものとしてある。
【００２６】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール２３の挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうことを確実に防止できる。また、駒部材２４に設ける位置決め用のアーム３１を詰め物に兼用して非循環部３２を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立工数の削減される。
【００２７】
図５，図６は、この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじを示す。この実施形態のボールねじ２０は、第１の実施形態（図１〜図３の実施形態）において、各駒部材２４がそれぞれ１つの連結溝２８を有するものとしている。この実施形態における駒部材２４は、第１の実施形態の場合のような位置決め用アームを有しないが、全体が楕円状で、回転ナット２２に形成された同じく楕円状の駒部材用開口３０に、回転ナット２２の外径側から嵌め込んで固定するようにされている。
【００２８】
回転ナット２２は、内径側の展開図を図６に示すように、内外のねじ溝２５，２６で形成される転動路２７のうち、周方向に隣接して並ぶ２つの駒部材２４で挟まれる非循環部３２の内ねじ溝２６側に、第１の実施形態と同様に、合成樹脂等の弾性部材または可撓性部材からなる詰め物３３を弾性装着している。この実施形態におけるその他の構成は、第１の実施形態と同じである。
【００２９】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうことを確実に防止できる。
【００３０】
図７，図８は、この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじを示す。この実施形態のボールねじ２０は、図５〜６に示すように、各駒部材２４が連結溝２８を一つだけ有するものとしたボールねじにおいて、各駒部材２４に、詰め物となるアーム３１を設けたものである。すなわち、この駒部材２４は、図８に示すように回転ナット２２の内ねじ溝２６に嵌合する一対のアーム３１を有する。このアーム３１により、転動路２７のうち、隣接する２つの駒部材２４で挟まれる非循環部３２の内ねじ溝２６側を埋めるようにしている。隣接する２つの駒部材２４のアーム３１の先端は、相互に接するか、または近接している。この実施形態におけるその他の構成は第１の実施形態と同じである。アーム３１は、駒部材２４をナット本体２２ａに対して軸方向に対する位置決め兼用のものであっても、また位置決め機能を有しないものであっても良い。
【００３１】
この構成の場合も、組立時の転動路２７へのボール挿入作業において、転動路２７における非循環部３２にボール２３が混入してしまうことがなく、非循環部３２へのボール２３の混入に起因してボールねじ２０がロックしてしまうのを確実に防止できる。また、駒部材２４に一端に設けるアーム３１で非循環部３２を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立作業も容易になる。
【００３２】
つぎに、このボールねじ２０を具備した電動パワーステアリング装置の一例を説明する。図９は、この電動パワーステアリング装置の破断側面図である。同図において、ハウジング１は、図示しないブラケットを有していて、車体に固定される。ハウジング１内には操舵軸２が貫通し、操舵軸２はその両端にタイロッド３，４が連結されている。タイロッド３，４は、車輪を操舵する操舵機構（図示せず）に連結される。
ハウジング１の一端の近傍から斜め上方に延びるようにハンドル軸５が設けられ、ハンドル軸５は上端にハンドルが連結される。ハンドル軸５は、回転自在に支持されていて、ハンドル軸５の回転は、その下端から変換機構６を介して操舵軸２に、軸方向の移動力として伝達される。変換機構６は、操舵軸２の長手方向の一部で形成されるラック７と、ハンドル軸５の下端に設けられたピニオン（図示せず）とからなり、上記ピニオンは、ハウジング１内でラック７に噛み合う。ハンドル軸５に対して、その操舵トルクを検出する操舵トルク検出器（図示せず）が設けられている。
【００３３】
ハウジング１は、円筒状に形成されたものであり、中央の筒体１ａの両端に端部材１ｂ，１ｃを結合して構成される。ハウジング１内の軸方向の中央部には、電動モータ８のステータ９が設けられている。ステータ９は、コアおよびステータコイルで構成される。ステータ９の内周側には、電動モータ８のロータ１０がギャップを介して設けられている。ロータ１０は、磁性体により円筒状に形成されていて、スリーブ１１の外周に、このスリーブ１１と一体に回転するように取付けられる。このスリーブ１１内に、操舵軸２が軸方向移動自在に挿通されている。電動モータ８は、図示しないモータ制御回路により、前記操舵トルク検出器の検出値に従って制御される。
【００３４】
スリーブ１１の一端、この例ではハンドル軸５側の端部は、軸受１２によりハウジング１内に回転自在に支持されている。軸受１２は、単独の軸受であっても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジアル荷重おおびスラスト荷重の支持が可能なものとされる。
【００３５】
電動モータ８の回転は、ボールねじ２０を介して、操舵軸２に軸方向に移動させる力として伝えられる。ボールねじ２０は、操舵軸２の軸方向の一部がボールねじ軸２１となるものである。ボールねじ２０の回転ナット２２は、その外径部が軸受１６でハウジング１内に回転自在に支持され、かつ電動モータ８のロータ１０の一端が外径面に嵌合している。ロータ１０の回転ナット２２側の端部は、スリーブ１１よりも突出していて、この突出部分が回転ナット２２に嵌合する。また、回転ナット２２は、前記のように外径面に粗面部２９（図１（Ａ））を有していて、この粗面部２９にロータ１０の内径面に嵌合する。
軸受１６は、単独の軸受であっても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジアル荷重およびスラスト荷重の支持が可能なものとされる。軸受１６は、例えばアンギュラ玉軸受等の転がり軸受が用いられ、内輪、外輪、および両輪間に介在した転動体を有するものとされる。
【００３６】
上記構成の動作および作用を説明する。車両が直進状態にあり、ハンドルの回転を停止しているときは、ハンドル軸５の操舵トルク検出器（図示せず）からトルク信号が出力されず、モータ制御手段（図示せず）により電動モータ８は回転停止状態とされる。したがって、この電動パワーステアリング装置は補助操舵力を出力しない状態にある。
ハンドルを操舵すると、ハンドル軸５の操舵トルク検出器からトルク信号が出力され、モータ制御回路の制御により、電動モータ８はロータ１０を回転させる。ロータ１０が回転すると、ロータ１０と共にボールねじ２０の回転ナット２２が回転し、ボールねじ軸２１で一部が構成される好打軸２が軸方向に移動させられ、帆樹操舵力が発生する。
このとき、ボールねじ２０のボール２３は、回転ナット２２の回転に伴い、内外のねじ溝２５，２６間で形成される転動路内で転動する。
このようにして、ハンドルの操舵力が電動モータ８で補われる。
【００３７】
この電動パワーステアリング装置は、このように主要な構成部品であるモータ出力の伝達用のボールねじ２０を上記の構成のものとしたため、ボールねじにおけるロックの発生を防止でき、電動パワーステアリング装置の安全化が図れる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明のボールねじは、転動路のうち、駒部材に挟まれ、ボールが循環しない非循環部に、この非循環部を埋める詰め物を配置したため、組立時の上記転動路へのボールの挿入作業において、転動路における非循環部にボールが混入してしまうことがなく、非循環部へのボールの混入に起因するボールねじのロックを確実に防止できる。
詰め物が、非循環部の形状に略等しい形状に形成され、かつ駒部材間に弾性装着される別体の弾性部材からなる場合は、非循環部への詰め物の配置を容易に行うことができる。
また、駒部材に、回転ナットの内ねじ溝に係合してこの駒部材を回転ナットに対して軸方向に位置決めするアームを設け、このアームによって非循環部を埋めるようにした場合は、駒部材に設ける位置決め用のアームで非循環部を埋めるので、部品点数が少なくなり、組立作業も容易になる。
駒部材が、回転ナットに形成された駒部材用開口に回転ナットの内側から嵌め込まれるものとした場合は、抜け止めを要することなく、駒部材を簡単に固定できる。
駒部材を、連結溝を複数有するものとした場合は、内ねじ溝のピッチを小さくすることができ、そのため回転ナットの長さを長くすることなくボール循環個数を増やし、負荷容量を増大させることができる。
駒部材を焼結合金によって形成した場合は、射出成形等の成形と焼結によって製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が良く、安価な製作が可能である。
この発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力を伝えるボールねじに、この発明のボールねじを用いたため、ボールねじにおけるロックの発生を防止でき、電動パワーステアリング装置の安全化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、各々この発明の一実施形態にかかるボールねじの正面図、断面図、およびその駒部材の斜視図である。
【図２】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図３】同回転ナットの半部を示す分解斜視図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじの正面図および断面図である。
【図６】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態にかかるボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、各々同ボールねじにおける駒部材の背面図、側面図、正面図、およびアーム端面図である。
【図９】この発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の破断正面図である。
【図１０】従来のボールねじの断面図である。
【図１１】同ボールねじにおける回転ナットの内径側を示す展開図である。
【図１２】同ボールねじ組立時のボール挿入作業の説明図である。
【符号の説明】
１…ハウジング
２…操舵軸
５…ハンドル軸
６…変換機構
７…ラック
８…電動モータ
９…ステータ
１０…ロータ
１１…スリーブ
２０…ボールねじ
２１…ボールねじ軸
２２…回転ナット
２３…ボール
２４…駒部材
２５…外ねじ溝
２６…内ねじ溝
２７…転動路
２８…連結溝
３０…駒部材用開口
３１…アーム
３２…非循環部
３３…詰め物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piece-type ball screw and an electric power steering apparatus including the ball screw.
[0002]
[Prior art]
There are various types of electric power steering devices for automobiles that supplement the steering force of the steering wheel with an electric motor. As one of them, an axial moving force is applied from a handle to a steering shaft connected to a wheel steering mechanism through a conversion mechanism such as a rack and pinion mechanism, and an output of an electric motor is applied to a ball screw. Is provided as an axial movement force via There are various types of ball screws with different ball circulation types, and one type is called a piece type.
[0003]
FIG. 10 shows an example of a conventional piece type ball screw mechanism. The ball screw shaft 51 has an outer thread groove 52 on the outer surface, and the rotary nut 53 has an inner thread groove 54 corresponding to the outer thread groove 52, and is fitted between both the thread grooves 52, 54. The ball screw shaft 51 is screwed through a large number of balls 55. An elliptical fitting hole 56 penetrating the inner and outer peripheral surfaces and notching a part of the inner screw groove 54 is formed in the cylindrical body portion of the rotating nut 53, and the elliptical fitting hole 56 is formed in the fitting hole 56. The piece 57 is fitted. The piece 57 is a component in which a connecting groove 58 that connects adjacent one circumferential portions of the inner screw groove 54 is formed, and the ball 55 is rolled by the substantially one round portion of the inner screw groove 54 and the connecting groove 58. A road is constructed. A large number of balls 55 interposed between the inner and outer screw grooves 52, 54 in the rolling path roll along the screw grooves 52, 54, are guided by the connecting grooves 58 of the pieces 57, and Overcoming the screw thread, it can be returned to the adjacent inner screw groove 54 and circulated.
[0004]
FIG. 11 shows a developed view of the rotary nut 53 in the above-described piece-type ball screw as viewed from the inner peripheral side. In the piece-type ball screw, in the inner thread groove 54, between each rolling path (indicated by a dashed line hatching) that is approximately one turn, between the piece 57 and the adjacent piece 57. , A non-circulating portion 59 (shown by the cross-hatched hatching), which is a space where no ball exists, can be formed.
[0005]
In the process of assembling such a piece-type ball screw mechanism, as shown in FIG. 12, a temporary shaft 60 that replaces the ball screw shaft 51 is set in the rotary nut 53 so that the end thereof matches the position of the piece 57. After that, balls 55 (for example, 17 balls) for one round of the circulation path are inserted into the rotating nut 53, and these balls 55 are guided to the circulation path with tweezers.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a ball screw mechanism, the ball 55 may be mixed into the non-circulating portion 59 during assembly. If the ball 55 is used while mixed in the non-circulating portion 59 as described above, there is a risk that the rolling path of the ball 55 is broken and the ball screw is locked.
Therefore, in assembling such a piece-type ball screw mechanism, in the above-described operation of inserting the ball 55, the operator pays attention so that the ball 55 does not enter the non-circulating portion 59 or enters the rolling path. It manages the number of balls to be inserted. However, such management and attention during work alone cannot completely prevent the ball 55 from entering the non-circulating portion 59, and it is difficult to sufficiently avoid the danger of the ball screw locking. .
[0007]
An object of the present invention is to provide a ball screw that can reliably prevent a ball from entering a non-circulating portion during assembly, and an electric power steering apparatus including the ball screw.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The ball screw according to the present invention includes a ball screw shaft, a rotating nut having an inner screw groove on the inner periphery facing the ball screw shaft, and a rolling path formed between the ball screw shaft and the inner screw groove. And a plurality of pieces having a plurality of balls for transmitting force between the rotary nut and the ball screw shaft, and a plurality of piece members having connecting grooves that are attached to the rotary nut and connect the inner screw grooves to each other. In the non-circulating portion where the ball is not circulated among the rolling paths, the padding for filling this portion is arranged.
According to this configuration, since the filling is disposed in the non-circulating portion, the filling prevents the ball from being mixed into the non-circulating portion of the inner screw groove when the ball is inserted into the rolling path during assembly. The Therefore, the ball is not mixed into the non-circulating portion due to an assembly error or the like, and the ball screw is reliably prevented from being locked due to the balls mixed in the non-lubricating portion.
[0009]
In the present invention, the padding may be formed of a separate elastic member that is formed in a shape substantially equal to the shape of the non-circulating portion and elastically mounted between the piece members.
In this way, since the padding is a separate member from the rotating nut, there is no need to process the portion corresponding to the padding on the rotating nut, and the rotating nut is the same as a rotating nut of a general ball screw without padding. That's it. In addition, since the padding is formed in a shape substantially equal to the shape of the non-circulating portion and is elastically mounted between the piece members, the mounting operation of the padding on the rotating nut can be easily performed.
[0010]
In this invention, the piece member is provided with an arm that engages with the inner thread groove of the rotating nut and positions the piece member in the axial direction with respect to the rotating nut, and the arm is filled with the non-circulating portion. May be.
The positioning arm of the piece member is for ensuring the positioning of the piece member in the axial direction. In this way, the positioning arm can also be used as a padding to fill the non-circulating portion, so that the positioning arm only needs to be formed longer than usual, there is no need to provide a dedicated padding, the number of parts is reduced, and the number of assembly steps is reduced. Can also be reduced.
[0011]
The said piece member is good also as what is engage | inserted from the inner side of a rotation nut to the opening for piece members formed in the said rotation nut. Thus, by setting it as the structure fitted from an inner side, a piece member can be fixed easily, without requiring removal prevention.
[0012]
The piece member may have a plurality of the connecting grooves. Thus, by forming a plurality of connecting grooves in one piece member, the pitch of the inner screw grooves can be made smaller than in the case of providing a piece member for each connecting groove. Therefore, the number of balls circulating can be increased and the load capacity can be increased without increasing the axial length of the rotating nut.
[0013]
The piece member may be formed of a sintered alloy. In this way, when the piece member is made of a sintered alloy, it can be manufactured by molding and sintering by injection molding or the like. Therefore, machining such as turning and grinding is unnecessary, and mass productivity is good. Thereby, an inexpensive production is possible.
[0014]
An electric power steering apparatus according to the present invention includes a housing, a steering shaft coupled to a steering mechanism for steering a wheel, and a conversion mechanism for converting a rotational force from a handle into a force for moving the steering shaft in a longitudinal direction. A ball screw in which a part of the steering shaft is a ball screw shaft, and an electric motor fitted to a rotating nut of the ball screw, wherein the ball screw is This is a ball screw having such a configuration.
With this configuration, the ball screw that transmits the output of the electric motor can be made safe without the occurrence of lock, and the safety and reliability of the electric power steering device are improved.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the ball screw 20 includes a ball screw shaft 21, a rotating nut 22, and a plurality of balls 23. The rotating nut 22 is configured by attaching a piece member 24 to a nut body 22a. Yes. The ball screw shaft 21 has an external thread groove 25. The rotary nut 22 has an inner thread groove 26 that faces the outer thread groove 25 on the inner periphery of a nut body 22a formed in a cylindrical shape. The ball 23 is arranged continuously to a rolling path 27 formed between the outer thread groove 25 of the ball screw shaft 21 and the inner thread groove 26 of the rotary nut 22. The rotating nut 22 has a rough surface portion 29 formed by knurling or the like in a part of the outer peripheral surface in the circumferential direction, and is used for coupling to a motor rotor.
[0016]
The piece member 24 is a member provided with a connection groove 28 that connects adjacent one circumferential portions of the inner screw groove 26, and a plurality of connection grooves 28 are provided in one piece member 24. Each of the connecting grooves 28 is configured to connect mutually different circumferential portions of the inner screw groove 26. In this embodiment, adjacent circumferential portions of the inner screw groove 26 are connected to each other by the connecting groove 28. ing. The internal thread groove 26 of the rotating nut 22 is connected by a connection groove 28 to form a continuous circulation path (circulation portion) of one round. Therefore, the inner thread groove 26 of the rotating nut 22 is separated into a plurality of circular paths (circulation parts) arranged in a range of the axial length in which the piece member 24 is provided. The depth of each connecting groove 28 is set to such a depth that the ball 23 can exceed the thread of the outer screw groove 25 of the ball screw shaft 21 in the connecting groove 28.
[0017]
The piece member 24 is attached to the nut main body 22a at two locations separated in the axial direction, and the two piece members 24 are positioned 180 ° apart from each other in the circumferential direction. The number of the connecting grooves 28 of the two piece members 24 may be different from each other. In FIG. 1, one piece member 24 has three connection grooves 28, and the other piece member 24 has two connection grooves 28. The number of piece members 24 provided on one rotating nut 22 may be three or more.
[0018]
FIG. 2 is a development view showing the inner diameter side of the rotary nut 22, and FIG. 3 is an exploded perspective view showing a half portion of the rotary nut 22 in cross section.
The nut body 22a of the rotary nut 22 has a piece member opening 30 penetrating the inner and outer peripheral surfaces, and the piece member 24 is fitted into the opening 30 from the inner diameter side.
[0019]
The piece member 24 has a pair of arms 31, 31 that engage with the internal thread groove 26 of the rotary nut 22 and position the piece member 24 in the axial direction with respect to the nut body 22 a of the rotary nut 22. These arms 31 and 31 are provided at both ends of the piece member 24 in the axial direction so as to protrude in opposite directions in the circumferential direction. Each arm 31 is formed in a semicircular cross-sectional shape that fits into the inner thread groove 26. In addition, the cross-sectional shape of the inner and outer screw grooves 25 and 26 is a Gothic arch shape in detail.
[0020]
As shown in FIG. 1C, a pair of guide walls 36 that rise to the outer diameter side are provided on both side edges of the piece member 24 in the circumferential direction of the rotary nut along the side faces of the piece member 24 that face in the circumferential direction. ing. These guide walls 36 are elastically in contact with a pair of opposed inner side surfaces of the piece member opening 30 of the nut main body 22a. The tips of the guide walls 36 engage with the opening edges of the piece member openings 30. The piece member 24 is fitted into the piece member opening 30 of the nut main body 22 a from the inner diameter side, the pair of arms 31 are fitted into the inner screw groove 26, and the tip of the guide wall 36 is connected to the piece member opening 30. By being engaged with the opening edge, the nut body 22a is fixed.
[0021]
The material of the piece member 24 may be a sintered alloy. When the piece member 24 is made of a sintered alloy, it may be manufactured by the following metal injection molding in addition to a normal manufacturing method. In the case of metal injection molding, it is performed by adjusting the metal powder into a plastic shape and molding it with an injection molding machine. In this injection molding, first, metal powder and a binder made of plastic and wax are kneaded by a kneader, and the kneaded product is granulated into pellets. The granulated pellets are supplied to a hopper of an injection molding machine and molded by being pressed into a mold in a heated and melted state. The metal powder is preferably a material that can be subsequently carburized and hardened. For example, carbon (C) is 0.3%, nickel (Ni) is 1 to 2%, and the remainder is iron (Fe). .
The nut main body 22 a of the rotary nut 22 may be made of a sintered alloy similarly to the piece member 24.
[0022]
Of the rolling path 27 formed between the inner and outer screw grooves 25 and 26, a portion where each piece member 24 of the adjacent circulation path (circulation part) is arranged adjacent to each other in the circumferential direction (the inner side shown in FIG. 2). In the developed view of the thread groove 26, the ball 23 does not circulate in a portion sandwiched between one arm 31 of one piece member 24 and one arm 31 of the other piece member 24 adjacent to the piece member 24). It becomes the non-circulating part 32. A portion in the inner thread groove 26 of the non-circulating portion 32 is filled by disposing a filling 33 separate from the nut main body 22a. The padding 33 is made of an elastic member such as a synthetic resin having a semicircular cross-sectional shape substantially equal to the cross-sectional shape of the inner screw groove 26, and is elastically attached to the inner screw groove 26 in the non-circulating portion 32.
The padding 33 may be made of a flexible member, that is, a member that easily plastically deforms, instead of the elastic member. Further, the padding 33 may be linear in a natural state, or may be formed in an arcuate curved state corresponding to the curvature of the inner thread groove 26. Since the padding 33 is made of an elastic member or a flexible member, even if it is linear as described above, it can be fitted in the inner screw groove 26.
[0023]
According to the ball screw 20 having this configuration, the padding 33 is placed in the non-circulation portion 32 which is a portion of the rolling path 27 formed by the inner and outer screw grooves 25 and 26 and which is sandwiched between the two piece members 24 and does not circulate. Therefore, the ball 23 is not mixed into the non-circulating portion 32 in the operation of inserting the ball 23 into the rolling path 27 during assembly. Therefore, it is possible to reliably prevent the ball screw 20 from being locked due to the mixing of the ball 23 into the non-circulating portion 32. The padding 33 is formed in a shape substantially equal to the shape of the non-circulating portion 32 and is made of a separate elastic member that is elastically attached to the non-circulating portion 32. Can be easily arranged.
[0024]
Further, since the piece member 24 is fitted into the piece member opening 30 formed in the rotary nut 22 from the inside of the rotary nut 22, the piece member 24 can be attached to the nut main body of the rotary nut 22 without the need for retaining. Can be easily fixed to 22a. Since this piece member 24 has a plurality of connecting grooves 28, the pitch of the inner thread grooves 26 can be reduced, and therefore the number of balls circulating can be increased without increasing the length of the rotating nut 22, and the load capacity can be increased. Can be increased. Further, since the piece member 24 is made of a sintered alloy, it can be manufactured by molding such as injection molding and sintering, and machining such as turning and grinding is unnecessary, and mass productivity is good. Thereby, an inexpensive production is possible.
[0025]
FIG. 4 is a developed view of a rotating nut in a ball screw according to another embodiment of the present invention. In the ball screw 20 of this embodiment, the positioning arm 31 provided on the piece member 24 is lengthened in the first embodiment (the embodiment of FIGS. 1 to 3), and the padding in the first embodiment is used. The arm 31 also fills the inner thread groove 26 side of the non-circulating portion 32 in the rolling path 27. The length of the positioning arm 31 is such that the tips of the positioning arms 31 of the adjacent piece members 24 are close to each other so that they are in contact with each other or have a gap smaller than the ball diameter.
[0026]
Also in this configuration, the ball 23 is not mixed into the non-circulating part 32 in the rolling path 27 in the work of inserting the ball 23 into the rolling path 27 during assembly, and the ball to the non-circulating part 32 It is possible to reliably prevent the ball screw 20 from being locked due to the mixing of the 23. Further, since the positioning arm 31 provided on the piece member 24 is also used as a filling to fill the non-circulating portion 32, the number of parts is reduced and the number of assembling steps is reduced.
[0027]
5 and 6 show a ball screw according to still another embodiment of the present invention. In the ball screw 20 of this embodiment, each piece member 24 has one connection groove 28 in the first embodiment (the embodiment of FIGS. 1 to 3). The piece member 24 in this embodiment does not have a positioning arm as in the case of the first embodiment, but is entirely oval, and is formed in the same oval piece member opening 30 formed in the rotary nut 22. The rotating nut 22 is fitted and fixed from the outer diameter side.
[0028]
As shown in FIG. 6, the rotation nut 22 is sandwiched between two piece members 24 arranged adjacent to each other in the circumferential direction in the rolling path 27 formed by the inner and outer screw grooves 25 and 26. As in the first embodiment, a padding 33 made of an elastic member such as a synthetic resin or a flexible member is elastically attached to the inner thread groove 26 side of the non-circulating portion 32. Other configurations in this embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0029]
Also in this configuration, the ball 23 is not mixed into the non-circulating part 32 in the rolling path 27 in the operation of inserting the ball into the rolling path 27 at the time of assembly. It is possible to reliably prevent the ball screw 20 from being locked due to the mixing.
[0030]
7 and 8 show a ball screw according to still another embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 5 to 6, the ball screw 20 of this embodiment is a ball screw in which each piece member 24 has only one connecting groove 28, and each piece member 24 is provided with an arm 31 as a padding. It is provided. That is, the piece member 24 has a pair of arms 31 that fit into the inner thread groove 26 of the rotary nut 22 as shown in FIG. The arm 31 is configured to fill the inner thread groove 26 side of the non-circulating portion 32 sandwiched between two adjacent piece members 24 in the rolling path 27. The tips of the arms 31 of the two adjacent piece members 24 are in contact with each other or close to each other. Other configurations in this embodiment are the same as those in the first embodiment. The arm 31 may be used for positioning the piece member 24 in the axial direction with respect to the nut main body 22a, or may not have a positioning function.
[0031]
Also in this configuration, the ball 23 is not mixed into the non-circulating part 32 in the rolling path 27 in the operation of inserting the ball into the rolling path 27 at the time of assembly. It is possible to reliably prevent the ball screw 20 from being locked due to the mixing. Further, since the non-circulating portion 32 is filled with the arm 31 provided at one end of the piece member 24, the number of parts is reduced and the assembling work is facilitated.
[0032]
Next, an example of an electric power steering apparatus provided with the ball screw 20 will be described. FIG. 9 is a cutaway side view of the electric power steering apparatus. In the figure, the housing 1 has a bracket (not shown) and is fixed to the vehicle body. A steering shaft 2 passes through the housing 1, and tie rods 3 and 4 are connected to both ends of the steering shaft 2. The tie rods 3 and 4 are connected to a steering mechanism (not shown) for steering the wheels.
A handle shaft 5 is provided so as to extend obliquely upward from the vicinity of one end of the housing 1, and the handle shaft 5 is connected to the handle at the upper end. The handle shaft 5 is rotatably supported, and the rotation of the handle shaft 5 is transmitted from the lower end of the handle shaft 5 to the steering shaft 2 as a moving force in the axial direction via the conversion mechanism 6. The conversion mechanism 6 includes a rack 7 formed by a part of the steering shaft 2 in the longitudinal direction and a pinion (not shown) provided at the lower end of the handle shaft 5. The pinion is a rack in the housing 1. Mesh with 7. A steering torque detector (not shown) for detecting the steering torque is provided for the handle shaft 5.
[0033]
The housing 1 is formed in a cylindrical shape, and is configured by connecting end members 1b and 1c to both ends of a central cylindrical body 1a. A stator 9 of the electric motor 8 is provided in the central portion of the housing 1 in the axial direction. The stator 9 includes a core and a stator coil. On the inner peripheral side of the stator 9, the rotor 10 of the electric motor 8 is provided via a gap. The rotor 10 is formed in a cylindrical shape by a magnetic material, and is attached to the outer periphery of the sleeve 11 so as to rotate integrally with the sleeve 11. The steering shaft 2 is inserted into the sleeve 11 so as to be movable in the axial direction. The electric motor 8 is controlled in accordance with a detection value of the steering torque detector by a motor control circuit (not shown).
[0034]
One end of the sleeve 11, in this example, the end on the handle shaft 5 side, is rotatably supported in the housing 1 by a bearing 12. The bearing 12 may be a single bearing or a combination of a plurality of bearings, and can support a radial load and a thrust load as a whole.
[0035]
The rotation of the electric motor 8 is transmitted through the ball screw 20 as a force that moves the steering shaft 2 in the axial direction. In the ball screw 20, a part of the steering shaft 2 in the axial direction becomes a ball screw shaft 21. The rotating nut 22 of the ball screw 20 has an outer diameter portion rotatably supported in the housing 1 by a bearing 16, and one end of the rotor 10 of the electric motor 8 is fitted to the outer diameter surface. The end of the rotor 10 on the rotating nut 22 side protrudes from the sleeve 11, and the protruding portion is fitted to the rotating nut 22. Further, as described above, the rotary nut 22 has the rough surface portion 29 (FIG. 1A) on the outer diameter surface, and the rough surface portion 29 is fitted to the inner diameter surface of the rotor 10.
The bearing 16 may be a single bearing or a combination of a plurality of bearings, and can support a radial load and a thrust load as a whole. The bearing 16 is a rolling bearing such as an angular ball bearing, and has an inner ring, an outer ring, and rolling elements interposed between the two rings.
[0036]
The operation and action of the above configuration will be described. When the vehicle is in a straight traveling state and the rotation of the handle is stopped, a torque signal is not output from a steering torque detector (not shown) of the handle shaft 5, and an electric motor is driven by a motor control means (not shown). Reference numeral 8 denotes a rotation stop state. Therefore, this electric power steering apparatus is in a state in which no auxiliary steering force is output.
When the handle is steered, a torque signal is output from the steering torque detector of the handle shaft 5, and the electric motor 8 rotates the rotor 10 under the control of the motor control circuit. When the rotor 10 rotates, the rotation nut 22 of the ball screw 20 rotates together with the rotor 10, and the hitting shaft 2 partially constituted by the ball screw shaft 21 is moved in the axial direction, and sail steering force is generated. .
At this time, the ball 23 of the ball screw 20 rolls in a rolling path formed between the inner and outer screw grooves 25 and 26 as the rotary nut 22 rotates.
In this way, the steering force of the handle is supplemented by the electric motor 8.
[0037]
In this electric power steering apparatus, since the ball screw 20 for transmitting the motor output, which is a main component, has the above-described configuration, the ball screw can be prevented from being locked, and the electric power steering apparatus can be safely operated. Can be achieved.
[0038]
【The invention's effect】
In the ball screw according to the present invention, since the padding that fills the non-circulating portion is arranged in the non-circulating portion where the ball is not circulated among the rolling passages and is not circulated by the balls, In the insertion operation, the ball is not mixed into the non-circulating portion in the rolling path, and the ball screw can be reliably prevented from being locked due to the mixing of the ball into the non-circulating portion.
When the filling is formed in a shape substantially equal to the shape of the non-circulating portion and is formed of a separate elastic member that is elastically mounted between the piece members, the filling can be easily arranged in the non-circulating portion. .
In addition, when the piece member is provided with an arm that engages with the inner thread groove of the rotary nut and positions the piece member in the axial direction with respect to the rotary nut, and the arm is filled with the non-circulating portion, Since the non-circulating portion is filled with the positioning arm provided on the member, the number of parts is reduced, and the assembly work is facilitated.
When the piece member is inserted into the opening for the piece member formed in the rotating nut from the inside of the rotating nut, the piece member can be easily fixed without requiring the retaining member.
When the piece member has a plurality of connecting grooves, the pitch of the inner thread groove can be reduced, so that the number of balls circulating can be increased without increasing the length of the rotating nut and the load capacity can be increased. Can do.
When the piece member is formed of a sintered alloy, it can be manufactured by molding and sintering such as injection molding, and machining such as turning and grinding is unnecessary, and mass production is good and inexpensive manufacturing is possible.
In the electric power steering apparatus according to the present invention, since the ball screw according to the present invention is used for the ball screw for transmitting the output of the electric motor, the ball screw can be prevented from being locked, and the electric power steering apparatus can be made safe.
[Brief description of the drawings]
1A to 1C are a front view, a cross-sectional view, and a perspective view of a piece member of a ball screw according to an embodiment of the present invention, respectively.
FIG. 2 is a development view showing an inner diameter side of a rotating nut in the ball screw.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a half portion of the rotating nut.
FIG. 4 is a development view showing an inner diameter side of a rotating nut in a ball screw according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are a front view and a cross-sectional view, respectively, of a ball screw according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a development view showing an inner diameter side of a rotating nut in the ball screw.
FIG. 7 is a development view showing an inner diameter side of a rotating nut in a ball screw according to still another embodiment of the present invention.
8A to 8D are a rear view, a side view, a front view, and an arm end view of a piece member in the ball screw, respectively.
FIG. 9 is a cutaway front view of the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional ball screw.
FIG. 11 is a development view showing an inner diameter side of a rotating nut in the ball screw.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a ball insertion operation when assembling the ball screw.
[Explanation of symbols]
1 ... Housing
2 ... Steering shaft
5 ... Handle shaft
6 ... Conversion mechanism
7 ... Rack
8 ... Electric motor
9 ... Stator
10 ... Rotor
11 ... Sleeve
20 ... Ball screw
21 ... Ball screw shaft
22 ... Rotating nut
23 ... Ball
24 ... piece member
25 ... External thread groove
26 ... Inner thread groove
27 ... Rolling road
28 ... Connection groove
30 ... Opening for piece member
31 ... arm
32 ... Non-circulating part
33 ... Stuffing

Claims

A ball screw shaft, a rotation nut facing the ball screw shaft and having an inner screw groove on the inner periphery, and a rolling path formed between the ball screw shaft and the inner screw groove, In a ball screw comprising a plurality of balls for transmitting force between a rotating nut and a ball screw shaft, and a plurality of piece members having connecting grooves that are attached to the rotating nut and connect the inner screw grooves to each other.
Of the rolling path, a padding that fills the non-circulating portion is disposed in a non-circulating portion that is sandwiched between the piece members and does not circulate the ball , and the padding is formed in a shape substantially equal to the shape of the non-circulating portion. It is, and a ball screw which is characterized that you made of an elastic member to another body which is elastically mounted between the frame members.

A ball screw shaft, a rotation nut facing the ball screw shaft and having an inner screw groove on the inner periphery, and a rolling path formed between the ball screw shaft and the inner screw groove, In a ball screw comprising a plurality of balls for transmitting force between a rotating nut and a ball screw shaft, and a plurality of piece members having connecting grooves that are attached to the rotating nut and connect the inner screw grooves to each other.
Among the rolling paths, sandwiched the bridge member, the acyclic portion the ball does not circulate, placing padding to fill the non-circular section, as the padding, above Kikoma member, inner screw of the rotating nut an arm for positioning the bridge member in the axial direction with respect to the rotation the nut provided in engagement with the groove, ball Lumpur screws to fill the non-circular section by the arm.

The ball screw according to claim 1 , wherein the piece member is fitted into a piece member opening formed in the rotary nut from the inside of the rotary nut.

The ball screw according to claim 1, wherein the piece member has a plurality of the connecting grooves.

The ball screw according to any one of claims 1 to 4 , wherein the piece member is formed of a sintered alloy.

A housing, a steering shaft coupled to a steering mechanism for steering the wheel, a conversion mechanism for converting a rotational force from the handle into a force for moving the steering shaft in a longitudinal direction, and a part of the steering shaft. 6. The electric power steering apparatus including a ball screw serving as a ball screw shaft and an electric motor fitted to a rotation nut of the ball screw, wherein the ball screw is any one of claims 1 to 5 . An electric power steering device characterized by being a ball screw.