JP5978903B2 - ボール螺子装置及びこれを備えた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボール螺子装置及びこれを備えた電動パワーステアリング装置に関する。

従来、ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空シャフトを備え、この中空シャフトの回転をボール螺子装置によってラック軸の軸方向移動に変換することで、操舵系にアシスト力を付与する所謂ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある（例えば、特許文献１，２）。

一般にこうしたボール螺子装置は、ラック軸の外周に形成された螺子溝とボール螺子ナットの内周に形成された螺子溝とを対向させてなる螺旋状のボール軌道内に複数のボールを配設することにより形成されている。そして、各ボールは、ボール軌道内においてラック軸及びボール螺子ナットに挟まれており、ラック軸に対してボール螺子ナットが相対回転したときに、ボール螺子ナット及びラック軸から負荷（摩擦力）を受けてボール軌道内を転動する。また、ボール螺子装置は、ボール軌道に設定された二点間を短絡する循環路を有しており、ボール軌道内を転動するボールは、この循環路を通過することにより、上記二点間を下流側から上流側へと還流される。なお、循環路内では、ボール軌道から循環路内に新たにボールが進入することにより、それぞれボールの循環方向（流通方向）後方に隣接したボールに押されて該循環路内を移動する。そして、ボール螺子装置は、各ボールが上記ボール軌道及び循環路からなる流通経路を無限循環することにより、ボール螺子ナットの回転をラック軸の軸方向移動に変換するようになっている。

ところで、ボール螺子装置には、上記特許文献１，２に記載されるように、ボール螺子ナットを径方向に貫通する取付孔に対して、ボール軌道からボールを掬い上げる機能及びボール軌道にボールを排出する機能を備えた循環部材（デフレクタ）を装着することにより、上記循環路が構成される所謂デフレクタ式のものが知られている。なお、デフレクタ式のボール螺子装置では、循環部材の寸法精度等に起因して、ボール軌道と循環路との繋ぎ目部分に段差が生じることがある。そこで、例えば特許文献３に記載のボール螺子装置では、循環部材の組付け後に、循環部材及びボール螺子ナットの繋ぎ目部分に研磨等の段差加工を施すことにより、上記段差をなくすようにしている。

特開２０１１−２５６９０１号公報 特開２０１１−８０５７４号公報 特開平１１−２７０６４８号公報

さて、中空シャフトに対するボール螺子ナットの固定構造としては、例えば特許文献１に記載されるように、ボール螺子ナットに中空円筒状の雄ねじ部を形成し、この雄ねじ部を中空シャフトに形成された雌ねじ部に螺合させることにより、該ボール螺子ナットを中空シャフトに締結するものが知られている。ここで、ボール螺子ナットを締結する際に中空シャフトが回転することを規制するため、該中空シャフトの座面（ボール螺子ナットと軸方向において対向する軸方向端面）に切欠きを形成し、この切欠きに固定用治具を係合させることが考えられる。

しかし、座面に切欠きが形成されていると、上記雄ねじ部と雌ねじ部との螺合により発生する軸力によってボール螺子ナットが座面に押し付けられる際に、ボール螺子ナットの切欠きと対向する部位が該切欠き内に膨出するように食い込むことで、ボール螺子ナットが変形し易くなる。その結果、ボール螺子ナットの螺子溝に歪みが生じることで、流通経路内でのボールの円滑な循環が妨げられ、例えば異音が発生するといった問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ボールの円滑な循環を確保できるボール螺子装置及びこれを備えた電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するボール螺子装置は、外周に軸側螺子溝が形成された螺子軸と、内周にナット側螺子溝が形成されたボール螺子ナットと、前記軸側螺子溝と前記ナット側螺子溝とを対向させてなる螺旋状のボール軌道内に配設された複数のボールと、を備え、前記ボール螺子ナットにおける前記ナット側螺子溝が形成された本体部を径方向に貫通する取付孔に循環部材が装着されることにより、前記ボール軌道の二点間を短絡して前記ボール軌道を転動する各ボールの無限循環を可能とする循環路が構成されるものにおいて、前記ボール螺子ナットには、前記本体部から軸方向に突出し、取付対象に形成された雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成され、前記取付対象の前記ボール螺子ナットと軸方向において対向する座面には、径方向に貫通した切欠きが形成されたものであって、前記ボール軌道及び前記循環路からなる前記ボールの流通経路のうち、前記ボールが前記螺子軸及び前記ボール螺子ナットから負荷を受けて転動する領域を負荷領域、前記ボールがその循環方向後方に隣接するボールに押されて移動する領域を無負荷領域、前記負荷領域と前記無負荷領域との間の領域を遷移領域とした場合に、前記雄ねじ部は、前記ボール螺子ナットが前記取付対象に締結された状態で、前記座面に最も近い前記遷移領域が前記切欠きの位相範囲と重ならないように形成されたことを要旨とする。

上記のように負荷領域ではボールが負荷を受けて転動するため、該負荷領域が変形すると、ボールの円滑な循環が妨げられ易い。そのため、設置対象の切欠きに起因してボール螺子ナットが部分的に大きく変形しても、ナット側螺子溝の負荷領域となる部位に歪みが生じ難くすることが望ましい。ここで、ボール螺子ナットが取付対象の座面に対して軸方向に押し付けられた場合において、取付孔が設けられた位相範囲（周方向範囲）は、該取付孔によって肉抜きがされていることと等しくなるため、変形し易い範囲となる。一方、ナット側螺子溝における遷移領域を構成する部位は、循環部材が装着される取付孔近傍に存在することから比較的変形し易く、座面に近いほど変形し易くなる。そのため、座面に最も近い遷移領域が切欠きの位相範囲と重なると、ナット側螺子溝の遷移領域となる部位が歪む影響で、負荷領域となる部位に歪みが生じ易くなる。したがって、上記構成のようにボール螺子ナットを取付対象に締結した状態で、座面に最も近い遷移領域が切欠きの位相範囲と重ならないように雄ねじ部を形成することで、ナット側螺子溝の負荷領域を構成する部位に歪みが生じ難くなる。これにより、ボールの円滑な循環を確保できる。

上記ボール螺子装置において、前記雄ねじ部は、前記ボール螺子ナットが前記取付対象に締結された状態で、前記座面に最も近い前記取付孔から前記ボールの流通経路と反対側に延びた非流通領域のうち、前記本体部内に設けられた本体内非流通領域が、少なくとも１つの前記切欠きの位相範囲と重なるように形成されることが好ましい。

上記構成によれば、ボール螺子ナットの本体部に形成されたナット側螺子溝のうちのボールが循環しない領域である、本体内非流通領域を構成する部位が、ボール螺子ナットの部分的な変形の影響を受けて最も歪み易くなるため、ナット側螺子溝の負荷領域となる部位に歪みがより一層生じ難くなる。これにより、ボールのより円滑な循環を確保できる。

上記課題を解決する電動パワーステアリング装置は、軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空シャフトと、前記ラック軸を螺子軸とするとともに前記中空シャフトを取付対象とした上記いずれかのボール螺子装置とを備えたことを要旨とする。

上記構成によれば、ボール螺子装置でのボールの円滑な循環が確保されるため、例えば静粛性を向上させることができる。

本発明によれば、ボールの円滑な循環を確保できる。

電動パワーステアリング装置の概略構成を示す断面図。 モータシャフトを軸方向のボール螺子ナット側から見た正面図。 循環部材を取り外した状態のボール螺子ナット及びモータシャフトを径方向外側から見た部分側面図。 図３のＡ−Ａ断面図。 循環部材をボール螺子ナットの径方向外側から見た平面図。 循環部材をボール螺子ナットの周方向から見た正面図。 図５のＢ−Ｂ断面図。 ボールの循環方向に沿ったラック軸、循環部材及びボール螺子ナットの模式的な部分断面図。 ボールの循環方向に沿ったラック軸、循環部材及びボール螺子ナットの断面を示す模式図。 循環部材を取り付けた状態のボール螺子ナット及びモータシャフトを径方向外側から見た部分側面図。

以下、ボール螺子装置及びこれを備えた電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１は、ステアリング操作により回転するピニオン軸２と、ピニオン軸２の回転に応じて軸方向に往復動することにより転舵輪（図示略）の舵角を変更するラック軸３とを備えている。また、ＥＰＳ１は、ラック軸３が挿通される略円筒状のラックハウジング５を備えている。ラックハウジング５は、略円筒状に形成されたセンターハウジング６と、センターハウジング６の軸方向一端側（図１中、左側）に固定されたギアハウジング７と、センターハウジング６の軸方向他端側（図１中、右側）に固定されたエンドハウジング８とからなる。

ラック軸３は、ギアハウジング７に設けられたラックガイド１１、及びエンドハウジング８に設けられた図示しないブッシュ（すべり軸受）により、その軸方向に沿って往復動可能に支持されている。また、ラックハウジング５内には、ピニオン軸２がラック軸３と斜交する状態で回転可能に支持されており、ラック軸３は、ラックガイド１１によって付勢されることによりピニオン軸２と噛合している。なお、ピニオン軸２には、ステアリングシャフトが連結されており、その先端にはステアリングホイール（ともに図示略）が固定されている。そして、ステアリング操作に伴ってピニオン軸２が回転し、その回転がラック軸３の軸方向移動に変換されることにより、転舵輪の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

また、ＥＰＳ１は、その駆動源となるモータ２１と、モータ２１の回転をラック軸３の軸方向移動に変換するボール螺子装置２２とを備えている。つまり、本実施形態のＥＰＳ１は、所謂ラックアシスト型のＥＰＳとして構成されている。

先ず、モータの構成について説明する。
モータ２１は、センターハウジング６の内周に固定されるステータ２４と、ステータ２４の内側に回転可能に設けられるロータ２５とを備えたブラシレスモータとして構成されている。ロータ２５は、中空円筒状に形成された中空シャフトとしてのモータシャフト２６、及びモータシャフト２６の外周に固定されるマグネット２７を有している。モータシャフト２６におけるギアハウジング７側の開口端部２６ａは、第１の軸受２８ａによって回転可能に支持されている。そして、モータ２１は、モータシャフト２６内にラック軸３が挿通されることにより、ラック軸３と同軸に配置されている。このように構成されたモータ２１では、ステータ２４に駆動電力が供給されることにより形成される磁界と、マグネット２７との間に生じる磁気的な吸引力及び反発力によってモータシャフト２６（ロータ２５）が回転するようになっている。

図２及び図３に示すように、モータシャフト２６の、後述するボール螺子ナット４２が連結される側の開口端部２６ｂにおける端面である座面３１には、この座面３１から軸方向に延び、モータシャフト２６の内外周を貫通した複数（本実施形態では、２つ）の切欠き３２が形成されている。つまり、切欠き３２は、取付対象であるモータシャフト２６を径方向に貫通して形成されている。また、座面３１には、この座面３１から軸方向に延びるが、モータシャフト２６の内外周を貫通せず、モータシャフト２６の外周面に開口した複数（本実施形態では、２つ）の凹部３３が形成されている。具体的には、座面３１側から見て、切欠き３２は、モータシャフト２６の径方向に延びる、幅が略一定の溝状に形成され、凹部３３は、モータシャフト２６の軸心に向かって凸となる略半円形状に形成されている。なお、切欠き３２と凹部３３とは、周方向に交互に並ぶように等角度間隔で設けられている。また、図４に示すように、モータシャフト２６の内周面には、雌ねじ部３４が、座面３１から奥側（図２中、左側）に間隔を空けた位置から、さらに奥側に向けて形成されている。そして、モータシャフト２６は、後述するボール螺子装置２２のボール螺子ナット４２を締結する際に、各切欠き３２に固定用治具（図示略）が係合されることで回転が規制される。また、モータシャフト２６は、ＥＰＳ１の製造過程においてモータシャフト２６を作業台（図示略）上に立てた際に、該作業台に設けられた凸部（図示略）が凹部３３に係合されることで倒れることが防止される。

次に、ボール螺子装置の構成について説明する。
図１に示すように、ラック軸３には、その外周の一部に軸側螺子溝４１が形成されている。つまり、本実施形態では、ラック軸３が螺子軸に相当する。そして、ボール螺子装置２２は、取付対象としてのモータシャフト２６と一体回転するボール螺子ナット４２を有しており、ラック軸３に複数のボール４３を介してボール螺子ナット４２を螺合させることにより構成されている。なお、ボール螺子ナット４２は、センターハウジング６の内周面に設けられた第２の軸受２８ｂにより回転可能に支持されている。

図３及び図４に示すように、ボール螺子ナット４２は、円筒状に形成されており、モータシャフト２６の外部に配置された本体部４４、及びモータシャフト２６におけるエンドハウジング８側の開口端部２６ｂからその内部に挿入された係合部４５を有している。ボール螺子ナット４２の内周には、本体部４４の全体及び係合部４５の一部を含む範囲に亘って延びる螺旋状のナット側螺子溝４６が形成されている。本体部４４の外径は、モータシャフト２６の外径と略等しく形成されており、本体部４４における係合部４５側の軸方向端面である当接面４７は、モータシャフト２６の座面３１に当接している。

係合部４５は、本体部４４から軸方向に連続して形成されており、モータシャフト２６の開口端部２６ｂの雌ねじ部３４が形成されていない内面に嵌合されるインロー部４８、及びインロー部４８から軸方向一端側に延びるとともにモータシャフト２６の雌ねじ部３４と螺合する中空円筒状の雄ねじ部４９を有している。そして、ボール螺子ナット４２は、雄ねじ部４９を雌ねじ部３４に螺合させることにより、ナット側螺子溝４６が軸側螺子溝４１と径方向において対向するようにモータシャフト２６に締結されている。詳しくは、ボール螺子ナット４２は、雄ねじ部４９が雌ねじ部３４に螺合することにより発生する軸力によって、その当接面４７がモータシャフト２６の座面３１に押し付けられて締結されている。これにより、図１に示すように、ラック軸３の軸側螺子溝４１とボール螺子ナット４２のナット側螺子溝４６によって螺旋状のボール軌道Ｒ１が形成されている。

ボール軌道Ｒ１内には、複数のボール４３が配設されており、各ボール４３は、ラック軸３の軸側螺子溝４１と、ボール螺子ナット４２のナット側螺子溝４６とに挟まれている。また、ボール螺子ナット４２には、ナット側螺子溝４６内の二箇所に設定された接続点Ｐ１，Ｐ２に開口する循環路Ｒ２が形成されている。そして、ボール軌道Ｒ１は、循環路Ｒ２により、その開口位置に対応する二つの接続点Ｐ１，Ｐ２間が短絡されている。

したがって、ボール螺子装置２２において、各ボール４３は、ボール螺子ナット４２がラック軸３に対して相対回転したときに、ラック軸３及びボール螺子ナット４２から負荷（摩擦力）を受けてボール軌道Ｒ１内を転動することにより、ラック軸３にボール螺子ナット４２のトルクを伝達し、ラック軸３をボール螺子ナット４２に対して軸方向移動させる。また、ボール軌道Ｒ１内を転動してボール軌道Ｒ１の一端（接続点Ｐ１又は接続点Ｐ２）に到達した各ボール４３は、ボール螺子ナット４２に形成された上記循環路Ｒ２を通過することにより、ボール軌道Ｒ１の他端（接続点Ｐ２又は接続点Ｐ１）に排出され、ボール軌道Ｒ１を下流側から上流側へと移動する。なお、循環路Ｒ２内では、各ボール４３は、ボール軌道Ｒ１から循環路Ｒ２内に新たにボール４３が進入することにより、それぞれ循環方向（流通方向）後方に隣接したボール４３に押されて同循環路内を移動する。つまり、ボール螺子装置２２は、ボール軌道Ｒ１及び循環路Ｒ２からなる流通経路をボール４３が無限循環することにより、ボール螺子ナット４２の回転をラック軸３の軸方向移動に変換することが可能となっている。そして、ＥＰＳ１は、モータ２１を用いてボール螺子ナット４２を回転駆動し、そのトルクを軸方向の推力としてラック軸３に伝達することにより、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する構成となっている。

ここで、ボール螺子装置２２では、循環路Ｒ２は、ボール螺子ナット４２に対して上記ボール軌道Ｒ１からボール４３を掬い上げる機能及びボール軌道Ｒ１にボール４３を排出する機能を備えた循環部材（デフレクタ）５１を装着することにより構成されている。つまり、ボール螺子装置２２は、所謂デフレクタ式のボール螺子装置として構成されている。なお、図３及び図４では、説明の便宜上、循環部材５１の図示を省略している。

詳述すると、図３及び図４に示すように、ボール螺子ナット４２には、上記二つの接続点Ｐ１，Ｐ２に対応する位置に、ボール螺子ナット４２を径方向に貫通する一対の取付孔５２，５３が形成されている。なお、接続点Ｐ１，Ｐ２は、ボール螺子ナット４２の軸方向において、その間に数巻き分のナット側螺子溝４６を挟む位置に設定されており、ボール軌道Ｒ１及び循環路Ｒ２により１系統の流通経路が形成されている（図１参照）。各取付孔５２，５３は、断面略小判型に形成されるとともに、ボール螺子ナット４２の周方向（図３における上下方向）において、互いにずれた位置に形成されている。そして、ボール螺子ナット４２の外周面には、これら取付孔５２，５３間を接続する溝状の取付凹部５４が形成されている。また、外周面には、上記取付凹部５４の周縁を囲むように該取付凹部５４に連通する浅溝５５が形成されている。なお、取付孔５２，５３及び取付凹部５４は、ボール螺子ナット４２の径方向視で、取付凹部５４の中心に関して点対称となるように形成されている。

一方、図５〜図８に示すように、循環部材５１は、取付孔５２，５３にそれぞれ挿入される一対の挿入部６１，６２と、これら挿入部６１，６２間を連結する連結部６３とを有している。なお、循環部材５１は、ボール螺子ナット４２の径方向視で、連結部６３（循環部材５１）の中心に関して点対称となるように形成されている。

各挿入部６１，６２は、各取付孔５２，５３の断面形状に対応した略小判型に形成されている。そして、挿入部６１，６２には、挿入端（図６における下端）６１ａ，６２ａ側に開口するとともに、挿入端６１ａ，６２ａから基端（図６における上端）６１ｂ，６２ｂ側に向って滑らかに湾曲しつつ延出されて連結部６３に繋がる挿入孔６４，６５が形成されている。挿入孔６４，６５の内径は、ボール４３の直径よりもやや大きく設定されている。また、挿入端６１ａ，６２ａには、上記ボール軌道Ｒ１内を転動した各ボール４３を挿入孔６４，６５に掬い上げるためのベロ部６６，６７が、ラック軸３の軸側螺子溝４１内に挿入されるように突出して形成されている。

連結部６３は、挿入部６１，６２の基端６１ｂ，６２ｂを連結するようにこれら挿入部６１，６２間に形成されている。そして、連結部６３は、上記取付凹部５４の内面に当接して該取付凹部５４に嵌合可能な略四角形状に形成されている（図３及び図４参照）。図７に示すように、連結部６３には、その挿入端（図７における下端）６３ａ側に開口した連結溝６８が形成されている。この連結溝６８は、連結部６３の軸線に沿って略直線状に形成されており、その両端が挿入孔６４，６５に連通されている。そして、連結溝６８の延伸方向と直交する断面は、挿入端６３ａ側の一部が切り欠かれた円形状に形成されており、連結溝６８を通過する各ボール４３が挿入端６３ａによって支持されるようになっている。また、連結部６３の基端（図６における上側の端部）６３ｂには、この上記浅溝５５に対応するフランジ６９が形成されている。

このように構成された循環部材５１は、その挿入部６１，６２が、それぞれ対応する取付孔５２，５３に挿入されるとともに、その連結部６３及びフランジ６９が、取付凹部５４及び浅溝５５に挿入されることにより、ボール螺子ナット４２に装着される。そして、上記循環路Ｒ２は、循環部材５１をボール螺子ナット４２に装着することにより、挿入部６１，６２の挿入孔６４，６５及び連結部６３の連結溝６８によって形成されている。

ここで、図８において二点鎖線で示すように、ボール軌道Ｒ１と循環路Ｒ２との各繋ぎ目７１，７２部分には、循環部材５１の寸法精度やボール螺子ナット４２への組付精度等に起因して、段差が生じることがある。そこで、前記各繋ぎ目７１，７２部分を構成するナット側繋ぎ目部７４，７５（ナット側螺子溝４６における各取付孔５２，５３に臨む箇所）及び循環部材側繋ぎ目部７６，７７（循環部材５１におけるベロ部６６，６７と対向する箇所）には、上記段差を小さくするため研磨等の段差加工が施されている。なお、段差加工は、各ナット側繋ぎ目部７４，７５、及び循環部材側繋ぎ目部７６，７７内にそれぞれ設定された加工領域Ｔに施されている。そして、各ボール４３は、ボール軌道Ｒ１から循環路Ｒ２に流通する際に、ナット側繋ぎ目部７４，７５における加工領域Ｔ内で、ラック軸３及びボール螺子ナット４２の双方から軸方向荷重を受けながら転動する状態（負荷領域にある状態）から、前記軸方向荷重を受けず、循環方向後方に隣接するボール４３に押されて移動する状態（無負荷領域にある状態）に移り変わる。

したがって、図９に示すように、ボール４３の流通経路のうち、ボール軌道Ｒ１からナット側螺子溝４６の加工領域Ｔを除く領域が前記負荷領域となり、循環路Ｒ２の略全領域が前記無負荷領域となり、加工領域Ｔが遷移領域となる。なお、ボール螺子装置２２に１系統の流通経路が形成されており、軸側螺子溝４１とともにボール軌道Ｒ１を構成するナット側螺子溝４６は、図１０に破線で示す（同図中では、説明の便宜上、取付孔５２，５３付近のみ図示）とおりである。この図に示すナット側螺子溝４６のうちハッチングを付した領域は、ボール４３が流通しない非流通領域であり、その余の領域が、実際にボール４３が流通する領域であり、流通経路として機能する。言い換えると、ナット側螺子溝４６は、取付孔５２，５３から見て、流通経路として機能する領域とは反対側に非流通領域が形成されていることになる。

してみると、流通経路として機能するナット側螺子溝４６のうち、モータシャフト２６に近い側の取付孔５３近傍、すなわちナット側繋ぎ目部７５に設けられた遷移領域（加工領域Ｔ）が、座面３１に最も近く設けられていることなる。また、ナット側螺子溝４６における取付孔５３からボール４３の流通経路と反対側に延びたボール４３の循環しない非流通領域は、ボール螺子ナット４２の本体部４４及び係合部４５の双方に跨って設けられている（図４参照）。そして、この非流通領域のうちの本体部４４内（座面３１よりも取付孔５３側）に設けられた領域が、本体内非流通領域となっている。なお、図１０では、説明の便宜上、ナット側螺子溝４６における本体内非流通領域を構成する部位の一部のみにハッチングを付して示している。

ところで、上記のように雄ねじ部４９と雌ねじ部３４との螺合により発生する軸力によってボール螺子ナット４２の当接面４７がモータシャフト２６の座面３１に押し付けられる際に、当接面４７の切欠き３２と対向する部位が該切欠き３２内に膨出するように食い込むことで、ボール螺子ナット４２が大きく変形し易くなる。そして、負荷領域ではボール４３が負荷を受けて転動することから、ボール４３の円滑な循環を確保するためには、切欠き３２に起因してボール螺子ナット４２が部分的に変形しても、ナット側螺子溝４６における負荷領域を構成する部位に歪みが生じ難くすることが望ましい。

ここで、ボール螺子ナット４２が座面３１に対して軸方向に押し付けられた場合において、取付孔５２，５３が設けられた位相範囲（周方向範囲）は、該取付孔５２，５３によって肉抜きがされていることと等しくなるため、変形し易い範囲となる。一方、遷移領域は、循環部材５１が装着される取付孔５２，５３近傍に存在することから比較的変形し易く、座面３１に近いほど変形し易い。つまり、座面３１に近いナット側繋ぎ目部７５側の遷移領域が切欠き３２の位相範囲と重なると、ナット側螺子溝４６の遷移領域となる部位が歪む影響で、負荷領域となる部位に歪みが生じ易くなる。

この点を踏まえ、図２に示すように、雄ねじ部４９は、ボール螺子ナット４２がモータシャフト２６に所定の締め付けトルクで締結された状態で、ナット側繋ぎ目部７５側の遷移領域が、切欠き３２の位相範囲に重ならないように形成されている。なお、所定の締め付けトルクは、ボール螺子ナット４２の緩みが発生することを十分に防止可能な値に設定されている。より詳しくは、雄ねじ部４９は、ナット側螺子溝４６における本体内非流通領域が各切欠き３２の位相範囲と重なるように形成されている。なお、本実施形態の雄ねじ部４９は、ナット側繋ぎ目部７５側の遷移領域が一方の凹部３３の位相範囲と重なるように形成されている。

次に、本実施形態のＥＰＳにおけるモータシャフトに対するボール螺子ナットの組み付け（作用）について説明する。
切欠き３２に固定用治具を挿入することでモータシャフト２６の回転を規制した状態で、所定の締め付けトルクで雄ねじ部４９を雌ねじ部３４に螺合させてボール螺子ナット４２をモータシャフト２６に締結させる。これにより、ボール螺子ナット４２の当接面４７における切欠き３２と対向する部位が食い込むように変形する。このとき、切欠き３２の位相範囲と重なるナット側螺子溝４６の本体内非流通領域を構成する部位が最も歪み、該ナット側螺子溝４６の負荷領域及び遷移領域を構成する部位にはほとんど歪みが生じない。

次に、本実施形態の効果について記載する。
（１）ナット側螺子溝４６におけるナット側繋ぎ目部７５側の遷移領域が、切欠き３２の位相範囲と重ならないため、上記のようにナット側螺子溝４６の負荷領域を構成する部位に歪みが生じ難くなる。これにより、ボール４３の円滑な循環を確保でき、例えばＥＰＳ１の静粛性を向上させることができる。

（２）ナット側螺子溝４６における本体内非流通領域が、切欠き３２の位相範囲と重なるため、上記のように非流通領域が切欠き３２に起因したボール螺子ナット４２の部分的な変形の影響を受けて最も歪み易くなり、ナット側螺子溝４６の負荷領域となる部位に歪みがより一層生じ難くなる。これにより、ボールのより円滑な循環を確保できる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態において、切欠き３２の数は、１つ又は３つ以上でもよく、適宜変更可能である。

・上記実施形態において、ナット側螺子溝４６のナット側繋ぎ目部７４，７５に段差加工を施さなくてもよい。この場合には、ボール軌道Ｒ１と循環路Ｒ２との各繋ぎ目７１，７２部分が遷移領域となる。

・上記実施形態では、ナット側螺子溝４６における本体内非流通領域が複数の切欠き３２の位相範囲のそれぞれと重なるように雄ねじ部４９を形成したが、本体内非流通領域がいずれか１つの切欠き３２の位相範囲のみと重なるように雄ねじ部４９を形成してもよい。また、本体内非流通領域が切欠き３２の位相範囲と重ならないように雄ねじ部４９を形成してもよい。

・上記実施形態では、ナット側繋ぎ目部７５側の遷移領域が凹部３３の位相範囲と略一致するように雄ねじ部４９を形成したが、これに限らず、例えば凹部３３を切欠き３２と並べて形成したり、凹部３３を廃止したりする等して、当該遷移領域が座面３１における平坦な部位の位相範囲と一致するようにしてもよい。

・上記実施形態では、ＥＰＳ１をモータ２１及び中空シャフトとしてのモータシャフト２６がラック軸３と同軸に配置されたラックアシスト型としたが、これに限らず、所謂ラッククロス型やラックパラレル型等、ハウジング外部に設けられたモータにより、ラック軸の挿通された中空シャフトを駆動する形式としてもよい。

・上記実施形態では、ボール螺子ナット４２に１つの循環部材５１を装着することで１系統の流通経路を形成したが、これに限らず、ボール螺子ナット４２に複数の循環部材を装着し、独立した複数系統の流通経路を形成してもよい。なお、この場合には、座面３１の最も近く位置に配置された循環部材５１により形成される流通経路のうち、座面３１に最も近い遷移領域が、切欠き３２の位相範囲と重ならないように雄ねじ部が形成される。

・上記実施形態において、ボール螺子装置２２をＥＰＳ以外の用途に用いてもよい。

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、３…ラック軸、２１…モータ、２２…ボール螺子装置、３１…座面、３２…切欠き、３３…凹部、３４…雌ねじ部、４１…軸側螺子溝、４２…ボール螺子ナット、４３…ボール、４４…本体部、４５…係合部、４６…ナット側螺子溝、４７…当接面、４９…雄ねじ部、５１…循環部材、５２，５３…取付孔、５４…取付凹部、７１，７２…繋ぎ目、７４，７５…ナット側繋ぎ目部、７６，７７…循環部材側繋ぎ目部、Ｒ１…ボール軌道、Ｒ２…循環路、Ｔ…加工領域。

Claims (3)

1. 外周に軸側螺子溝が形成された螺子軸と、
   内周にナット側螺子溝が形成されたボール螺子ナットと、
   前記軸側螺子溝と前記ナット側螺子溝とを対向させてなる螺旋状のボール軌道内に配設された複数のボールと、を備え、
   前記ボール螺子ナットにおける前記ナット側螺子溝が形成された本体部を径方向に貫通する取付孔に循環部材が装着されることにより、前記ボール軌道の二点間を短絡して前記ボール軌道を転動する各ボールの無限循環を可能とする循環路が構成されるボール螺子装置において、
   前記ボール螺子ナットには、前記本体部から軸方向に突出し、取付対象に形成された雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成され、
   前記取付対象の前記ボール螺子ナットと軸方向において対向する座面には、径方向に貫通した切欠きが形成されたものであって、
   前記ボール軌道及び前記循環路からなる前記ボールの流通経路のうち、前記ボールが前記螺子軸及び前記ボール螺子ナットから負荷を受けて転動する領域を負荷領域、前記ボールがその循環方向後方に隣接するボールに押されて移動する領域を無負荷領域、前記負荷領域と前記無負荷領域との間の領域を遷移領域とした場合に、
   前記雄ねじ部は、前記ボール螺子ナットが前記取付対象に締結された状態で、前記座面に最も近い前記遷移領域が前記切欠きの位相範囲と重ならないように形成されたことを特徴とするボール螺子装置。
2. 請求項１に記載のボール螺子装置において、
   前記雄ねじ部は、前記ボール螺子ナットが前記取付対象に締結された状態で、前記座面に最も近い前記取付孔から前記ボールの流通経路と反対側に延びた非流通領域のうち、前記本体部内に設けられた本体内非流通領域が、少なくとも１つの前記切欠きの位相範囲と重なるように形成されたことを特徴とするボール螺子装置。
3. 軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されるとともにモータ駆動により回転する中空シャフトと、前記ラック軸を螺子軸とするとともに前記中空シャフトを取付対象とした請求項１又は２に記載のボール螺子装置とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。