JP4244142B2

JP4244142B2 - Ball screw device

Info

Publication number: JP4244142B2
Application number: JP2003005802A
Authority: JP
Inventors: 昌弘井上; 功雄臼杵; 久康村上
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; JTEKT Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; JTEKT Corp
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: JP2004218710A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボールねじ装置は、少なくとも、ねじ軸と、このねじ軸の外周に同軸に設けられるナット部材と、これら両部材のねじ溝の間に介装されて転動する複数のボールとを備えたものである。一方の部材のねじ溝は、閉ループとされ、ボールはこの閉ループに沿って循環するようになっている（特許文献１、特許文献２参照）。このようなボールねじ装置では、ねじ軸およびナット部材のうち、一方の部材が回転方向に固定された状態で、他方の部材が回転駆動される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２５３１４６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１８３６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のボールねじ装置には、ねじ軸が回転方向にも軸方向にも動かないように固定され、これに対してナット部材が回転駆動されるようにして、使用されるものがある。ナット部材は、ねじ軸の周りで回転方向に駆動されることで、螺旋状に回転して軸方向に進退移動する。
【０００５】
上記のような形態で使用されるボールねじ装置には、歯車のような回転の受動部を有するブラケットがナット部材に取り付けられているものがある。ブラケットには、通常、前記の受動部のほか、ねじ軸に対する回転のストッパが設けられている。このストッパは、ねじ軸に作用することで、ねじ軸に対して一定の螺挿深さでナット部材の回転を止める。
【０００６】
上記のようなブラケットを有するボールねじ装置では、その組み立ての際、たとえば、ナット部材においてねじ溝が終わる角度の位置に、ブラケットのストッパが臨むように、ナット部材とブラケットとの角度を合わせて互いに結合する必要がある。両者の結合角度を間違えると、ストッパが適正な角度に突出せず、ねじ軸に対して所定の螺挿深さでナット部材の回転を止めることができなくなるり、ナット部材による押動ストロークが変化する等、種々の不具合が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、ブラケットを有するタイプのボールねじ装置における前記のような問題点に対処したもので、組立ての際、ナット部材とブラケットとが適正に結合されるようにして、これら両者の結合間違いに伴う不具合の発生を防止することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために、本発明は、ねじ軸と、このねじ軸の外周に同軸に設けられるナット部材と、前記ねじ軸のねじ溝と前記ナット部材のねじ溝との間に介装されて転動する複数のボールと、外周に回転の受動部を有し前記ナット部材に取り付けられるブラケットとを備え、前記ブラケットに、係合部として、径方向内方への突部が周方向に沿って複数設けられるとともに、ナット部材に、前記係合部に対する被係合部として、前記各突部がそれぞれ係合する凹部が形成され、前記突部の一つは、先端部が径方向内方へ他の突部よりも長く延長されて、該先端部により前記ねじ軸に対するストッパが一体に設けられ、前記ブラケットは、その突部とこれに対応する前記凹部との係合により、ナット部材に対して特定の角度で結合され、前記ナット部材は、前記ねじ軸の周りで回転して前記ストッパが前記ねじ軸の軸端に形成された係止溝に係合することにより、それ以上の回転が止められるボールねじ装置を構成している。
【０００９】
なお、上記構成における特定の角度とは、ナット部材の周方向の一部、たとえばねじ溝の終端部分と、ブラケットの周方向の一部、たとえばブラケットの内径側に形成されるストッパとの間に確保すべき角度をいい、ナット部材やブラケットの形状、構造に応じて決まるものである。
【００１０】
上記構成によれば、ボールねじ装置の組立てに当たって、ナット部材とブラケットとを結合する際、ブラケットの突部とナット部材の凹部とを合わせることで、ブラケットはナット部材に対して適正な角度で結合され、結合角度を間違えることがない。
【００１１】
また、上記構成では、単に、ブラケットとナット部材とが互いに適正な角度で結合されるばかりでなく、ブラケットの突部に設けられているストッパが、ナット部材の所定の角度の位置からねじ軸の移動径路内に臨むことになる。
【００１２】
そして、このストッパがねじ軸に当たることにより、ねじ軸に対してナット部材の螺挿深さが所定の深さとなったところで、ナット部材の回転が止められる。このため、ナット部材の内部にねじ軸が必要以上に深く入り込んだり、ナット部材の内部へのねじ軸の螺挿深さが不足したりすることがない。
【００１３】
上記のように、ブラケットに突部が設けられ、ナット部材に凹部が形成されているボールねじ装置において、ブラケットとナット部材とが特定の角度で結合されるようにするには、具体的には、突部とこれに対応する凹部とが周方向に沿って互いに等角に配設されていて、突部の一部、たとえばストッパとこれに対応する凹部とが、他の突部とこれらに対応する凹部とに対して、広幅もしくは狭幅となっていればよい。あるいは、突部とこれに対応する凹部とが周方向に沿って互いに不等角に配設されていてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔一実施形態〕
本発明の詳細を図示の実施形態に基づいて説明すると、図１ないし図４は、本発明の一実施形態を示すもので、図１は本発明の一実施形態に係るボールねじ装置の断面図で、ボールねじ装置を無段変速機構に用いた場合を示しており、ボールねじ装置については短縮している状態を示している。図２は、図１の装置を分解して示す断面図、図３は、図１の装置の一部であるブラケットの正面図で、併せてナット部材との関係を示している。図４は、図１の装置の他の一部であるねじ軸の背面図で、併せてブラケットとの関係を示している。
【００１５】
図１において、符号１は、本発明のボールねじ装置の全体を示し、２は、無段変速機構を構成するプーリ、３は、プーリ２に巻き掛けられているベルト、４は、プーリ２とボールねじ装置１とを貫通する回転軸である。前記のプーリ２は、回転軸４と一体に回転するよう該回転軸４に固着された固定フランジ２ａと、回転軸４にスプライン嵌合している可動フランジ２ｂとを備える。
【００１６】
ボールねじ装置１は、プーリ２の両フランジ２ａ，２ｂ間の間隔を変更するために設けられており、その軸方向の伸縮動作により、プーリ２の固定フランジ２ａに対して可動フランジ２ｂを遠近動させる。プーリ２では、両フランジ２ａ，２ｂ間の間隔が変わることで、ベルト３の巻き掛け径が変化する。
【００１７】
ボールねじ装置１は、保持器を有しない総ボール型のボールねじ装置であり、図２にも示すように、いずれの方向にも回転駆動される筒状のナット部材５と、このナット部材５の内周側に同心に配置される円筒状のねじ軸６と、ナット部材５およびねじ軸６にそれぞれ形成されたねじ溝５ａ，６ａ間で転動する多数のボール７と、ナット部材５のプーリ２側の端部に取り付けられたブラケット８とを含むものである。
【００１８】
ナット部材５は、その内周面に軸方向のほぼ全長にわたって所定のリード角で一条のねじ溝５ａが形成されている。ねじ軸６は、その内周面と回転軸４との間に設けられた転がり軸受(図示例ではアンギュラ玉軸受)９により回転軸４に対して支持されるとともに、図示しない所定の固定装置でもって回転方向にも軸方向にも不動状に固定されている。このねじ軸６の外周面には、互いに平行でそれぞれ独立の閉ループとした所定のリード角を有する２条のねじ溝６ａ，６ａが形成されている。各ねじ溝６ａは、図面には図示しないが、その上流側と下流側とが、Ｓ字形に蛇行するとともに内径側に深く沈み込んでいるボール循環溝で接続されて、別個に閉ループとされている。
【００１９】
ブラケット８は、図２および図３にも示すように、薄肉鋼板をプレス加工することによって環状に成形されたもので、その外周部には回転の受動部として樹脂歯車１０が一体に設けられている。
【００２０】
ブラケット８は、折返し筒部８ａと、この折り返し筒部８ａの軸方向外方に連続する軸端筒部８ｂと、この軸端筒部８ｂの軸方向一端(図１および図２で左端)から径方向に沿って立ち上がる立ち上がり部８ｃと、樹脂歯車１０の芯金となる芯金部８ｄとを有している。前記折り返し筒部８ａの内周には、ナット部材５の一端部が嵌入されて固着されている。軸端筒部８ｂの内周には、転がり軸受(図示例ではアンギュラ玉軸受)１１が装着され、この転がり軸受１１により、ブラケット８とナット部材５とが、可動フランジ２ｂと一体のスリーブ１２に対して回転自在に支持されている。芯金部８ｄは、立ち上がり部８ｃから外径側に延出しており、この芯金部８ｄを芯金として樹脂歯車１０が合成樹脂の射出成形により形成されている。符号１０ａは、樹脂歯車１０の外周の歯部で、この歯部１０ａには、図外の回転動力源から駆動力が伝達されて回転する駆動歯車１４の歯が噛合している。駆動歯車１４は軸方向に幅広で、樹脂歯車１０が軸方向一定の範囲内で移動しても、樹脂歯車１０と噛み合った状態を保つ。
【００２１】
図３に明示するように、ブラケット８にはさらに、ナット部材５への係合部として、その内径側に、ねじ軸６に対するストッパを含む複数（図示例では６個）の突部８ｅ，８ｆが周方向等配位置に形成されている。したがって、突部８ｅ，８ｆ相互の配置角度αは一定である。これら突部８ｅ，８ｆは、折返し筒部８ａの折返し内端から径方向内方に向けて内歯状に突出している。複数の突部８ｅ，８ｆのうち、一個を除いて、その内径側への突出量は、ナット部材５の周壁の厚さに相当する突出量である。突部の８ｅ，８ｆうちの一個８ｆは、ねじ軸６に対してナット部材５の回転を止めるためのストッパで、先端部が他の突部８ｅより径方向内方に長く延長されて、その内径端部は、さらにねじ軸６の側に屈曲している（この突部８ｆを、以下単にストッパと言う）。
【００２２】
一方、ナット部材５のブラケット８側の端部には、係合部であるストッパ８ｆ等の突部８ｅ，８ｆに対応して、係合部が係合する被係合部として、切り欠きにより複数（図示例では６個）の凹部５ｅ，５ｆが形成されている。これらの凹部５ｅ，５ｆには、その外径側からブラケット８の突部８ｅ，８ｆが嵌まり込んで係合する。これらの凹部５ｅ，５ｆはブラケット８の突部８ｅ，８ｆと係合することで、ナット部材５とブラケット８とを回転方向一体に結合する。複数の凹部５ｅ，５ｆのうち、ストッパ８ｆに対応する凹部５ｆは、他の凹部５ｅより広幅である。
【００２３】
ストッパ８ｆは、前記したように、他の突部８ｅより径方向内方に長く延出しているが、このストッパ８ｆに対応しては、図４に示すように、ねじ軸６の軸端の内面には、係止溝６ｂが形成されている。ストッパ８ｆが、ねじ軸６の係止溝６ｂと係合し、係止溝６ｂの端部に当たることで、ねじ軸６に対するナット部材５のそれ以上の回転が止められ、ナット部材５がねじ軸６の周りで必要以上に回転するのを防止する。このストッパ８ｆの幅(周方向に沿った幅)Ｗｆは、他の突部８ｅの幅Ｗｅより広幅（Ｗｆ＞Ｗｅ）に形成されている。
【００２４】
なお、ナット部材５の凹部５ｅ，５ｆの深さＤは、これに係合するブラケット８の突部８ｅ，８ｆの板厚Ｔよりも深く（Ｄ＞Ｔ）、ストッパ８ｆを含む突部８ｅ，８ｆは、凹部５ｅ，５ｆの内部に収まり、凹部５ｅ，５ｆより軸方向外方にはみ出さないようになっている。
【００２５】
上記構成によれば、ボールねじ装置１の組立てに当たって、ナット部材５とブラケット８とを結合する際、ブラケット８の突部８ｅ，８ｆとナット部材５の凹部５ｅ，５ｆとを合わせることで、特に、広幅の突部であるストッパ８ｆを、これに対応する広幅の凹部５ｆに合わせることで、たとえば、ナット部材５におけるねじ溝５ａの終端部分とブラケット８のストッパ８ｆとが所定の角度をなすよう、ブラケット８はナット部材５に対して適正な角度で結合される。
【００２６】
このように、ブラケット８とナット部材５とが互いに適正な角度で結合されることで、ブラケット８に設けられているストッパ８ｆは、ナット部材５の所定の角度の位置からねじ軸６の移動径路内に臨むことになる。これで、ねじ軸６に対するナット部材５の螺挿深さが所定の深さとなったところで、ナット部材５の回転が止められることになり、ナット部材５の内部へのねじ軸６の螺挿深さが不足したり、ナット部材５の内部にねじ軸６が必要以上に深く入り込んだりすることがない。
【００２７】
この種のボールねじ装置において、ナット部材５に対するねじ軸６の螺挿深さが、所要の深さよりも浅いと、ナット部材５により移動させられる部材(図１に示した例では、プーリ２の可動フランジ２ｂ)が設定位置まで移動しない事態が生じる。また、ナット部材５に対してねじ軸６が必要以上に深く螺挿されると、ねじ軸６の挿入端部が、ナット部材５の側の受け止め部材（たとえば、ストッパ８ｆ）に食い込んでしまい、後にナット部材５を逆回転させて、ナット部材５を抜け出し方向に移動させようとするとき、ナット部材５が円滑に回転せず、ボールねじ装置１としての伸縮動作に支障が生じる。
【００２８】
上記の実施形態では、組立て状態において、ストッパ８ｆがナット部材５の所定の角度の位置からねじ軸６の移動径路内に臨むことになるから、ねじ軸６に対して所定の螺挿深さでナット部材５の回転を止めることができ、上記のようにな支障が生じない。
【００２９】
また、ストッパ８ｆは広幅であるから、径方向内方に長く延出しているにもかかわらず丈夫であり、先端がねじ軸６の係止溝６ｂの端に当たっても、変形しにくく、確実にねじ軸６に対してナット部材５の回転を止めることができる。
【００３０】
このほか、ナット部材５の凹部５ｅ，５ｆの深さＤは、ブラケット８の突部８ｅ，８ｆの板厚Ｔよりも深いので、突部８ｅ，８ｆは凹部５ｅ，５ｆの内部に収まり、凹部５ｅ，５ｆより軸方向外方にはみ出さないようになっている。したがって、ブラケット８にナット部材５や転がり軸受１１を組み付けた状態では、ナット部材５の端部の各部分のうち、凹部５ｅ，５ｆ相互間の部分が転がり軸受１１の外輪の側面に当接し、ブラケット８の突部８ｅ，８ｆは転がり軸受１１の外輪に当接しない。
【００３１】
今もし、ブラケット８の突部８ｅ，８ｆの板厚Ｔが、ナット部材５の凹部５ｅ，５ｆの深さＤより厚いと、ナット部材５から転がり軸受１１の側に作用する推力、または転がり軸受１１の側からナット部材５の側に作用する推力が突部８ｅ，８ｆを介して伝達されることになり、突部８ｅ，８ｆの角とこれに接する凹部５ｅ，５ｆ内面との間に荷重が集中し、ナット部材５が凹部５ｅ，５ｆの個所で破損するおそれがある。これに対して、前記のように、ナット部材５の凹部５ｅ，５ｆの深さＤが、突部８ｅ，８ｆの板厚Ｔよりも深いと、前記の推力は、ナット部材５の端部から転がり軸受１１の外輪へ、また転がり軸受１１の外輪からナット部材５の端部に直接伝わるようになり、ナット部材５の破損が防止される。
【００３２】
〔他の実施形態〕
上記実施形態では、ブラケット８の突部８ｅ，８ｆのうち、ストッパ８ｆを他の突部８ｅより広幅としたが、ストッパ８ｆを他の突部８ｅより狭幅としてもよく、要するに、複数の突部８ｅ，８ｆのうち、一つの突部の幅が他の突部とは異なる幅となっていればよい。
【００３３】
さらには、突部８ｅ，８ｆのうちの複数の突部について、その幅を他の突部とは異なる幅に形成しても、ブラケット８とナット部材５とが互いに適正な角度で結合されるようにすることができる。いずれの場合においても、ナット部材５の端部には、各突部８ｅ，８ｆに対応する幅の凹部５ｅ，５ｆが形成されることは、言うまでもない。
【００３４】
ただし、突部８ｅ，８ｆのうちの複数の突部の幅が、他の突部とは異なる幅に形成される場合において、他の突部と幅が異なる複数の突部が、互いに周方向等角に配置されると、ブラケット８とナット部材５とは適正な角度とは異なる角度でも結合できるようになるから、このような突部８ｅ，８ｆや凹部５ｅ，５ｆの配置は避ける必要がある。
【００３５】
ほかにも、ブラケット８とナット部材５とが互いに適正な角度で結合されるようにする構造は考えられ、たとえば、図５のような構成としてもよい。図５は、本発明の他の実施形態に係るボールねじ装置の一部を示すもので、ここでは、ブラケットの正面形状を、ナット部材との関係と併せて図示している。
【００３６】
この実施形態では、ブラケット８に内径側に形成されている、ストッパ８ｆを含む複数の突部８ｅ，８ｆの幅(周方向の幅)Ｗｅ，Ｗｆは互いに等しい(Ｗｅ＝Ｗｆ)が、これら突部８ｅ，８ｆの周方向に沿った配置が不等角となっている。すなわち、図５において、ブラケット８の右側部分では、ストッパ８ｆとこれに隣り合う突部８ｅとの配置角度β、および互いに隣り合う突部８ｅ，８ｅの配置角度βは約９０度と広いが、ブラケット８の左側部分では、ストッパ８ｆとこれに隣り合う突部８ｅとの配置角度α、および互いに隣り合う突部８ｅ，８ｅの配置角度αは、約６０度と狭くなっている（β＞α）。この場合においても、ナット部材５の端部には、突部８ｅ，８ｆの配置角度α，βに対応する角度で、各突部８ｅ，８ｆがそれぞれ係合する凹部５ｅ，５ｆが形成されていることは、言うまでもない。
【００３７】
上記構成では、ナット部材５とブラケット８とを結合する際、ブラケット８の各突部８ｅ，８ｆをナット部材５の対応する凹部５ｅ，５ｆに合わせることで、ブラケット８はナット部材５に対して適正な角度で結合され、これにより、ブラケット８に設けられているストッパ８ｆが、ナット部材５の所定の角度の位置からねじ軸６の移動径路内に臨むようになる点は、図１ないし図４に図示した実施形態の場合と同じである。したがって、この実施形態でも、ねじ軸６に対してナット部材５の螺挿深さが所定の深さとなったところで、ナット部材５の回転が止められ、ナット部材５の内部へのねじ軸６の螺挿深さが不足したり、ナット部材５の内部にねじ軸６が必要以上に深く入り込んだりすることがない。これにより、ナット部材５による押動ストロークが変化する、といった不具合の発生が防止される。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、組立ての際、ブラケットとナット部材とを適正な角度で、間違いなく結合することができる。
【００３９】
ねじ軸に対するストッパがブラケットの突部に設けられているから、そのストッパを、ナット部材の所定の角度の位置からねじ軸の移動径路内に臨ませ、ねじ軸に対してナット部材の螺挿深さが所定の深さとなったところで、ナット部材の回転が止められる。このため、ナット部材の内部へのねじ軸の螺挿深さが不足したり、ナット部材の内部にねじ軸が必要以上に深く入り込んだりすることがなく、螺挿深さの過不足による不具合が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールねじ装置の断面図で、無段変速機構に用いた場合で、短縮動作している状態を示している。
【図２】図１のボールねじ装置を分解して示す断面図である。
【図３】図１のボールねじ装置の一部であるブラケットの正面図で、併せてナット部材との関係を示している。
【図４】図１のボールねじ装置の他の一部であるねじ軸の背面図で、併せてブラケットとの関係を示している。
【図５】本発明の他の実施形態に係るボールねじ装置のブラケットの正面図で、併せてナット部材との関係を示している。
【符号の説明】
５ナット部材
５ａねじ溝
５ｅ凹部
５ｆ凹部（ストッパ用）
６ねじ軸
６ａねじ溝
７ボール
８ブラケット
８ｅ突部
８ｆ突部（ストッパ）
１０樹脂歯車（回転の受動部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ball screw device.
[0002]
[Prior art]
The conventional ball screw device includes at least a screw shaft, a nut member provided coaxially on the outer periphery of the screw shaft, and a plurality of balls that are interposed between the screw grooves of both the members and roll. Is. The thread groove of one member is a closed loop, and the ball circulates along the closed loop (see Patent Document 1 and Patent Document 2). In such a ball screw device, the other member is rotationally driven in a state where one of the screw shaft and the nut member is fixed in the rotational direction.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-253146 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18360
[Problems to be solved by the invention]
By the way, some conventional ball screw devices are used in such a manner that the screw shaft is fixed so as not to move in the rotational direction and the axial direction, and the nut member is driven to rotate relative thereto. When the nut member is driven in the rotational direction around the screw shaft, the nut member rotates spirally and moves forward and backward in the axial direction.
[0005]
In some ball screw devices used in the above-described form, a bracket having a rotating passive portion such as a gear is attached to a nut member. The bracket is usually provided with a stopper for rotation with respect to the screw shaft in addition to the passive portion. The stopper acts on the screw shaft to stop the rotation of the nut member with a constant screw insertion depth with respect to the screw shaft.
[0006]
In the ball screw device having the bracket as described above, at the time of assembly, for example, the angle of the nut member and the bracket is adjusted so that the stopper of the bracket faces the angle position where the screw groove ends in the nut member. Need to join. If the coupling angle between the two is incorrect, the stopper will not project at an appropriate angle, and it will not be possible to stop the rotation of the nut member at a predetermined screw insertion depth with respect to the screw shaft, and the pushing stroke by the nut member will change. There is a risk that various problems may occur.
[0007]
The present invention addresses the above-described problems in a ball screw device having a bracket. In assembly, the nut member and the bracket are properly connected to each other, so that a mistake in the connection between them can be avoided. It is an object to prevent the occurrence of the accompanying defects.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described problems, the present invention provides a screw shaft, a nut member provided coaxially on the outer periphery of the screw shaft, and a screw groove between the screw shaft and a screw groove of the nut member. And a plurality of balls that are rolled, and a bracket that has a rotation passive portion on the outer periphery and is attached to the nut member, and a radially inward protruding portion is provided in the circumferential direction as an engaging portion on the bracket. A plurality of recesses are formed in the nut member as engaged portions with respect to the engaging portions, and each of the protruding portions is engaged with each other. Extending inward longer than the other protrusions, a stopper for the screw shaft is integrally provided by the tip, and the bracket is a nut by engaging the protrusion with the corresponding recess. of binding at a specific angle relative to the member The nut member, by the stopper rotates around the screw shaft is engaged with the engaging groove formed on the shaft end of the screw shaft, constituting a ball screw device is stopped the further rotation is doing.
[0009]
Note that the specific angle in the above configuration is between a part in the circumferential direction of the nut member, for example, a terminal portion of the thread groove, and a part in the circumferential direction of the bracket, for example, a stopper formed on the inner diameter side of the bracket. The angle to be secured is determined according to the shape and structure of the nut member and bracket.
[0010]
According to the above configuration, when assembling the ball screw device, when the nut member and the bracket are coupled, the bracket is coupled to the nut member at an appropriate angle by matching the projection of the bracket and the recess of the nut member. And there is no mistake in the coupling angle.
[0011]
In the above configuration, not only the bracket and the nut member are coupled to each other at an appropriate angle, but also the stopper provided on the protrusion of the bracket is moved from the position of the nut member at a predetermined angle to the screw shaft. It will face the moving path.
[0012]
Then, when the stopper hits the screw shaft, the nut member is stopped from rotating when the screwing depth of the nut member reaches a predetermined depth with respect to the screw shaft. For this reason, the screw shaft does not go deeper into the inside of the nut member than necessary, and the screw shaft is not deeply inserted into the nut member.
[0013]
As described above, in the ball screw device in which the protrusion is provided on the bracket and the recess is formed on the nut member, in order to connect the bracket and the nut member at a specific angle, specifically, The protrusion and the corresponding recess are disposed equiangularly along the circumferential direction, and a part of the protrusion, for example, a stopper and the corresponding recess, are connected to the other protrusions and these. What is necessary is just to be wide or narrow with respect to the corresponding recessed part. Alternatively, the protrusions and the corresponding recesses may be arranged at unequal angles along the circumferential direction.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[One Embodiment]
The details of the present invention will be described based on the illustrated embodiment. FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of a ball screw device according to the embodiment of the present invention. The case where the ball screw device is used for a continuously variable transmission mechanism is shown, and the ball screw device is shown in a shortened state. 2 is an exploded cross-sectional view of the apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of a bracket that is a part of the apparatus of FIG. 1, and also shows the relationship with the nut member. FIG. 4 is a rear view of a screw shaft, which is another part of the apparatus of FIG. 1, and also shows a relationship with the bracket.
[0015]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes the entire ball screw device of the present invention, 2 is a pulley constituting a continuously variable transmission mechanism, 3 is a belt wound around the pulley 2, 4 is a pulley 2 A rotating shaft that penetrates the ball screw device 1. The pulley 2 includes a fixed flange 2 a fixed to the rotary shaft 4 so as to rotate integrally with the rotary shaft 4, and a movable flange 2 b that is spline-fitted to the rotary shaft 4.
[0016]
The ball screw device 1 is provided to change the interval between both flanges 2a and 2b of the pulley 2, and the movable flange 2b is moved far and away with respect to the fixed flange 2a of the pulley 2 by the expansion and contraction operation in the axial direction. Let In the pulley 2, the winding diameter of the belt 3 is changed by changing the interval between the flanges 2a and 2b.
[0017]
The ball screw device 1 is a total ball type ball screw device that does not have a cage. As shown in FIG. 2, a cylindrical nut member 5 that is rotationally driven in any direction, and the nut member 5. A cylindrical screw shaft 6 disposed concentrically on the inner peripheral side of the nut, and a plurality of balls 7 rolling between the nut member 5 and screw grooves 5a and 6a formed in the screw shaft 6, respectively, And a bracket 8 attached to the end portion on the pulley 2 side.
[0018]
The nut member 5 is formed with a single thread groove 5a on the inner peripheral surface thereof with a predetermined lead angle over substantially the entire length in the axial direction. The screw shaft 6 is supported with respect to the rotating shaft 4 by a rolling bearing (angular ball bearing in the illustrated example) 9 provided between the inner peripheral surface of the screw shaft 6 and the rotating shaft 4, and a predetermined fixing device (not shown). Thus, it is fixed immovably in both the rotational direction and the axial direction. On the outer peripheral surface of the screw shaft 6, two thread grooves 6a and 6a having predetermined lead angles that are parallel to each other and are independent closed loops are formed. Although not shown in the drawing, each of the thread grooves 6a is connected to a ball circulation groove whose upper and downstream sides meander in an S-shape and sink deeply into the inner diameter side, and are individually closed loops. Yes.
[0019]
As shown in FIGS. 2 and 3, the bracket 8 is formed into an annular shape by pressing a thin steel plate, and a resin gear 10 is integrally provided on the outer peripheral portion thereof as a rotational passive portion. Yes.
[0020]
The bracket 8 includes a folded tube portion 8a, a shaft end tube portion 8b continuous outward in the axial direction of the folded tube portion 8a, and one axial end (the left end in FIGS. 1 and 2) of the shaft end tube portion 8b. It has a rising portion 8c that rises along the radial direction, and a cored bar 8d that is a cored bar of the resin gear 10. One end of the nut member 5 is fitted and fixed to the inner periphery of the folded tube portion 8a. A rolling bearing (angular ball bearing in the illustrated example) 11 is mounted on the inner periphery of the shaft end cylinder portion 8b, and the bracket 8 and the nut member 5 are attached to the sleeve 12 integral with the movable flange 2b by the rolling bearing 11. On the other hand, it is supported rotatably. The cored bar part 8d extends from the rising part 8c to the outer diameter side, and the resin gear 10 is formed by injection molding of a synthetic resin using the cored bar part 8d as a cored bar. Reference numeral 10a denotes a tooth portion on the outer periphery of the resin gear 10. The tooth portion 10a meshes with teeth of a driving gear 14 that is rotated by a driving force transmitted from a rotational power source (not shown). The drive gear 14 is wide in the axial direction, and keeps meshing with the resin gear 10 even if the resin gear 10 moves within a certain range in the axial direction.
[0021]
As clearly shown in FIG. 3, the bracket 8 further includes a plurality of (six in the illustrated example) protrusions 8e and 8f including stoppers for the screw shaft 6 on the inner diameter side as engaging portions with the nut member 5. Are formed at equidistant positions in the circumferential direction. Therefore, the arrangement angle α between the protrusions 8e and 8f is constant. These protrusions 8e and 8f protrude in the shape of an internal tooth from the folded inner end of the folded tube portion 8a toward the radially inner side. Except for one of the plurality of protrusions 8e, 8f, the protrusion amount toward the inner diameter side is a protrusion amount corresponding to the thickness of the peripheral wall of the nut member 5. One of the protrusions 8e and 8f is a stopper for stopping the rotation of the nut member 5 with respect to the screw shaft 6, and the tip part is extended inward in the radial direction from the other protrusions 8e. The inner diameter end portion is further bent toward the screw shaft 6 (this protrusion 8f is hereinafter simply referred to as a stopper).
[0022]
On the other hand, the end of the nut member 5 on the bracket 8 side is notched as an engaged portion with which the engaging portion engages corresponding to the protrusions 8e and 8f such as the stopper 8f that is the engaging portion. A plurality (six in the illustrated example) of recesses 5e and 5f are formed. The protrusions 8e and 8f of the bracket 8 are fitted and engaged with these recesses 5e and 5f from the outer diameter side. These recesses 5e and 5f engage with the protrusions 8e and 8f of the bracket 8 to couple the nut member 5 and the bracket 8 together in the rotation direction. Of the plurality of recesses 5e, 5f, the recess 5f corresponding to the stopper 8f is wider than the other recesses 5e.
[0023]
As described above, the stopper 8f extends longer inward in the radial direction than the other protrusion 8e. However, the stopper 8f corresponds to the stopper 8f as shown in FIG. A locking groove 6b is formed on the inner surface. The stopper 8f engages with the locking groove 6b of the screw shaft 6 and abuts against the end of the locking groove 6b, whereby further rotation of the nut member 5 with respect to the screw shaft 6 is stopped. Prevents unnecessary rotation around 6 The width (width along the circumferential direction) Wf of the stopper 8f is wider than the width We of the other protrusions 8e (Wf> We).
[0024]
The depth D of the recesses 5e and 5f of the nut member 5 is deeper than the plate thickness T of the protrusions 8e and 8f of the bracket 8 engaged therewith (D> T), and the protrusion 8e including the stopper 8f, 8f is accommodated inside the recesses 5e and 5f, and does not protrude outward in the axial direction from the recesses 5e and 5f.
[0025]
According to the above configuration, when the nut member 5 and the bracket 8 are coupled when the ball screw device 1 is assembled, the protrusions 8e and 8f of the bracket 8 and the recesses 5e and 5f of the nut member 5 are combined, By aligning the stopper 8f, which is a wide protrusion, with the corresponding wide recess 5f, for example, the end portion of the screw groove 5a in the nut member 5 and the stopper 8f of the bracket 8 form a predetermined angle. The bracket 8 is coupled to the nut member 5 at an appropriate angle.
[0026]
In this way, the bracket 8 and the nut member 5 are coupled to each other at an appropriate angle, so that the stopper 8f provided on the bracket 8 is moved from the position of the nut member 5 at a predetermined angle to the moving path of the screw shaft 6. You will face inside. Thus, when the screwing depth of the nut member 5 with respect to the screw shaft 6 reaches a predetermined depth, the rotation of the nut member 5 is stopped, and the screwing depth of the screw shaft 6 into the nut member 5 is stopped. The screw shaft 6 does not go deeper than necessary into the nut member 5.
[0027]
In this type of ball screw device, when the screw insertion depth of the screw shaft 6 into the nut member 5 is shallower than the required depth, a member that is moved by the nut member 5 (in the example shown in FIG. A situation occurs in which the movable flange 2b) does not move to the set position. Further, when the screw shaft 6 is screwed into the nut member 5 deeper than necessary, the insertion end of the screw shaft 6 bites into the receiving member (for example, the stopper 8f) on the nut member 5 side. When the nut member 5 is rotated in the reverse direction to move the nut member 5 in the pulling-out direction, the nut member 5 does not rotate smoothly, and the expansion and contraction operation as the ball screw device 1 is hindered.
[0028]
In the above-described embodiment, in the assembled state, the stopper 8f faces the moving path of the screw shaft 6 from the position of the nut member 5 at a predetermined angle, so that the screw shaft 6 has a predetermined screw insertion depth. The rotation of the nut member 5 can be stopped, and the above trouble does not occur.
[0029]
Further, since the stopper 8f is wide, it is strong even though it extends long inward in the radial direction, and even if the tip hits the end of the locking groove 6b of the screw shaft 6, the stopper 8f is not easily deformed. The rotation of the nut member 5 with respect to the shaft 6 can be stopped.
[0030]
In addition, since the depth D of the recesses 5e and 5f of the nut member 5 is deeper than the plate thickness T of the protrusions 8e and 8f of the bracket 8, the protrusions 8e and 8f are accommodated inside the recesses 5e and 5f. It does not protrude outward in the axial direction from 5e and 5f. Therefore, in a state in which the nut member 5 and the rolling bearing 11 are assembled to the bracket 8, among the portions of the end portion of the nut member 5, the portion between the recesses 5 e and 5 f contacts the side surface of the outer ring of the rolling bearing 11, The protrusions 8e and 8f of the bracket 8 do not contact the outer ring of the rolling bearing 11.
[0031]
Even now, if the plate thickness T of the protrusions 8e and 8f of the bracket 8 is thicker than the depth D of the recesses 5e and 5f of the nut member 5, the thrust acting on the side of the rolling bearing 11 from the nut member 5 or the rolling bearing. The thrust acting on the nut member 5 side from the 11 side is transmitted through the protrusions 8e and 8f, and a load is applied between the corners of the protrusions 8e and 8f and the inner surfaces of the recesses 5e and 5f in contact therewith. May concentrate and the nut member 5 may be damaged at the portions of the recesses 5e and 5f. On the other hand, as described above, when the depth D of the recesses 5e and 5f of the nut member 5 is deeper than the plate thickness T of the protrusions 8e and 8f, the thrust is applied from the end of the nut member 5. It is transmitted directly to the outer ring of the rolling bearing 11 and from the outer ring of the rolling bearing 11 to the end of the nut member 5, so that the nut member 5 is prevented from being damaged.
[0032]
[Other Embodiments]
In the above embodiment, of the protrusions 8e and 8f of the bracket 8, the stopper 8f is wider than the other protrusions 8e. However, the stopper 8f may be narrower than the other protrusions 8e. Of the portions 8e and 8f, it is only necessary that the width of one protrusion is different from that of the other protrusions.
[0033]
Further, the bracket 8 and the nut member 5 are coupled with each other at an appropriate angle even if the width of the plurality of protrusions of the protrusions 8e and 8f is different from that of the other protrusions. Can be. In any case, it goes without saying that recesses 5e and 5f having a width corresponding to the protrusions 8e and 8f are formed at the end of the nut member 5, respectively.
[0034]
However, when the width of the plurality of protrusions of the protrusions 8e and 8f is formed to be different from the width of the other protrusions, the plurality of protrusions having different widths from the other protrusions are mutually circumferential. If they are arranged equiangularly, the bracket 8 and the nut member 5 can be coupled even at an angle different from an appropriate angle. Therefore, it is necessary to avoid such arrangement of the protrusions 8e and 8f and the recesses 5e and 5f. is there.
[0035]
In addition, a structure in which the bracket 8 and the nut member 5 are coupled to each other at an appropriate angle is conceivable. For example, a configuration as shown in FIG. FIG. 5 shows a part of a ball screw device according to another embodiment of the present invention. Here, the front shape of the bracket is illustrated together with the relationship with the nut member.
[0036]
In this embodiment, the width (circumferential width) We and Wf of the plurality of protrusions 8e and 8f formed on the inner diameter side of the bracket 8 including the stopper 8f are equal to each other (We = Wf). The arrangement along the circumferential direction of the portions 8e and 8f is an unequal angle. That is, in FIG. 5, the arrangement angle β between the stopper 8f and the protrusion 8e adjacent to the stopper 8f and the arrangement angle β between the protrusions 8e and 8e adjacent to each other are wide at about 90 degrees in the right portion of the bracket 8. In the left portion of the bracket 8, the arrangement angle α between the stopper 8f and the protrusion 8e adjacent to the stopper 8f and the arrangement angle α between the protrusions 8e and 8e adjacent to each other are as narrow as about 60 degrees (β> α ). Also in this case, the end portion of the nut member 5 is formed with recesses 5e and 5f with which the protrusions 8e and 8f are respectively engaged at angles corresponding to the arrangement angles α and β of the protrusions 8e and 8f. Needless to say.
[0037]
In the above configuration, when the nut member 5 and the bracket 8 are coupled, the projections 8 e and 8 f of the bracket 8 are aligned with the corresponding recesses 5 e and 5 f of the nut member 5, so that the bracket 8 is relative to the nut member 5. The point that the stopper 8f provided on the bracket 8 faces the moving path of the screw shaft 6 from the position of the predetermined angle of the nut member 5 by being coupled at an appropriate angle is shown in FIGS. This is the same as the embodiment shown in FIG. Therefore, also in this embodiment, when the screwing depth of the nut member 5 with respect to the screw shaft 6 reaches a predetermined depth, the rotation of the nut member 5 is stopped, and the screw shaft 6 into the nut member 5 is stopped. The screw insertion depth is not insufficient, and the screw shaft 6 does not enter the nut member 5 more deeply than necessary. Thereby, generation | occurrence | production of the malfunction that the pushing stroke by the nut member 5 changes is prevented.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the bracket and the nut member can be reliably coupled at an appropriate angle during assembly.
[0039]
Since the stopper for the screw shaft is provided with the projection of the bracket, the stopper, to face the position of a predetermined angle of the nut member in the movement path of the screw shaft, screw nut member relative to the screw shaft挿深When the length reaches a predetermined depth, the rotation of the nut member is stopped. For this reason, the screw shaft does not have a sufficient depth of screw insertion into the nut member, and the screw shaft does not enter the nut member more deeply than necessary. Does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a ball screw device according to an embodiment of the present invention, and shows a state of shortening when used in a continuously variable transmission mechanism.
2 is an exploded cross-sectional view of the ball screw device of FIG. 1. FIG.
3 is a front view of a bracket that is a part of the ball screw device of FIG. 1, and also shows a relationship with a nut member.
4 is a rear view of a screw shaft that is another part of the ball screw device of FIG. 1, and also shows a relationship with a bracket.
FIG. 5 is a front view of a bracket of a ball screw device according to another embodiment of the present invention, and also shows a relationship with a nut member.
[Explanation of symbols]
5 Nut member 5a Thread groove 5e Recess 5f Recess (for stopper)
6 Screw shaft 6a Screw groove 7 Ball 8 Bracket 8e Projection 8f Projection (stopper)
10 Resin gear (passive part of rotation)

Claims

A screw shaft, a nut member provided coaxially on the outer periphery of the screw shaft, a plurality of balls that are interposed between the screw groove of the screw shaft and the screw groove of the nut member, and rotate on the outer periphery A bracket having a passive part and attached to the nut member,
The bracket is provided with a plurality of radially inward protruding portions as engaging portions along the circumferential direction, and the protruding portions are respectively engaged with the nut member as engaged portions with respect to the engaging portions. A concavity is formed,
One of the protrusions has a tip extending radially inward longer than the other protrusions, and a stopper for the screw shaft is integrally provided by the tip.
The bracket is coupled to the nut member at a specific angle by the engagement of the protrusion and the corresponding recess .
The nut member is rotated around the screw shaft, and the stopper is engaged with a locking groove formed at a shaft end of the screw shaft, whereby further rotation is stopped. Screw device.

The ball screw device according to claim 1 ,
A plurality of the protrusions are arranged equiangularly along the circumferential direction of the bracket, and at the end of the nut member, a recess is formed to engage each of the protrusions.
A ball screw device in which a part of the protrusion and a recess corresponding to the part of the protrusion are formed to have different widths from the other protrusions or the corresponding recess.

The ball screw device according to claim 1 ,
The said protrusion and the recessed part corresponding to this are the ball screw apparatuses arrange | positioned at an irregular angle along the circumferential direction of a bracket or a nut member.