JP6805752B2 - ボールねじ装置、及びボールねじ装置を備えたステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明に係るボールねじ装置は、外周面に外周転動溝を螺旋状に形成したねじ軸と、
筒状に形成され、内周面に内周転動溝を螺旋状に形成し、外周面と前記内周面との間を貫通する取付孔を備えるナットと、前記外周転動溝と前記内周転動溝との間によって形成される転動路に転動可能に配列される転動体と、前記転動路における所定の二点間を短絡し前記転動路における前記転動体の無限循環を可能とする還流路と、前記取付孔に収容された状態で固定され、前記還流路の一部又は全部が形成されるデフレクタと、を備える。
ステアリング装置の発明は、上記ボールねじ装置を備える。これにより、低コストなボールねじ装置を備えた低コストなステアリング装置が得られる。
以下、本発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係るボールねじ装置が車両の電動パワーステアリング装置(ステアリング装置に相当)に適用された態様を例示する電動パワーステアリング装置の全体を示す図である。
電動パワーステアリング装置10(以後、ステアリング装置10と称する)は、車両の転舵輪(図略)に連結される転舵シャフト20を転舵シャフト20の軸線方向と一致するA方向(図1の左右方向)に往復移動させることにより、転舵輪の向きを変える装置である。
図2に示すように、ボールねじ装置40は、主に第二ハウジング11b内に収容される。ボールねじ装置40は、転舵シャフト20(ねじ軸に相当)のボールねじ部23,ボールナット21(ナットに相当),複数の転動ボール24(転動体に相当),及び一対のデフレクタ51,52を備える。転舵シャフト20のボールねじ部23には、外周面に螺旋状に形成された外周転動溝20aが形成される。外周転動溝20aは、複数巻き巻回されて形成される。
次に、図3,図5,図6を参照して、ボールナット21が有する一対の取付孔41,42について説明する。前述したように、一対の取付孔41,42は、長手方向がボールナット21の外周面21bの周方向に延在し内周面との間を貫通して形成される。なお、一対の取付孔41,42は、同じ構成を有するので、以降の説明においては、一方の取付孔41についての説明のみ行なう。なお、図5に矢印で示すD方向は、取付孔41へのデフレクタ51の挿入方向(以降、挿入方向Dとのみ称する)を示している。
次に、図3−図5、図7,図8を参照して、本実施形態の一対のデフレクタ51,52について詳細に説明する。なお、一対のデフレクタ51,52は同一の構造であるため、以下では、便宜上、デフレクタ51の構造についてのみ説明する。図3,図5は、ボールナット21の取付孔41にデフレクタ51が収容され固定された状態におけるデフレクタ51の平面図、及び断面図を示したものである。
次に、デフレクタ51と取付孔41との取付関係及び作用について詳細に説明する。上記構成においては、デフレクタ51の内周部512の被ガイド面512c,512dは、図5における左右において、長さ及び形状が異なっている。従って、実際に、デフレクタ51を、挿入方向Dに沿って取付孔41に挿入する際には、まず右側の被ガイド面512cがガイド孔部412に進入しガイド面412aと係合する。
(1−3−1.変形例1)
なお、図12に示すように、上記第一実施形態の変形例1として、突起155を取付孔141の第一側面421bに備え、突起155と係合する凹部145をデフレクタ151の第二側面521bに備えてもよい。この場合、凹部145は、デフレクタ151の内周面が開口するよう形成する。そして、デフレクタ151を取付孔141に挿入する際、突起155をデフレクタ151の内周面側から凹部145に係合させればよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
上記第一実施形態では、突起55をデフレクタ51の挿入方向Dと平行で且つ半円柱状(レール状)に形成した。しかし、この態様には限らない。変形例2として、突起255は半球状に形成しても良い(図13参照)。この場合、凹部245は、第一実施形態の凹部45と同様の形状で形成すればよい。
また、変形例3として、凹部45を設けなくてもよい。この場合、突起355は、デフレクタ351の第二側面531bにおいて、デフレクタ351の外周面531dに隣接した周縁部に、例えば、変形例2の突起255と同様の形状(半球状)であって大きさを小さくした形状によって形成し設ける(図14)。このとき、デフレクタ351が、取付孔341に収容され固定される場合には、突起355は、ボールナット21の外周面21bと接触しないよう外周面21bの径方向外方に隙間を有して配置される。このため、ボールナット21の外周面21bとデフレクタ351の外周面531dとの間には、若干の段差がある。
上記第一実施形態においては、デフレクタ51を取付孔41に固定する際、被摩擦係止面511e,511e,511f,511fと摩擦係止面411e,411e,411f,411fとの圧入によって固定したが、この態様には限らない。変形例4として、デフレクタ51を取付孔41に挿入したのち、カシメによってデフレクタ51を取付孔41に固定しても良い(図略)。
次に、第二実施形態について、図15に基づき説明する。第二実施形態のボールねじ装置140は、第一実施形態のボールねじ装置40に対して、取付孔441の形状及びデフレクタ451の外形形状が異なる。よって、異なる部分についてのみ説明し、同様部分については説明を省略する。なお、同様の構成には、同じ符号を付して説明を行なう。
次に、第三実施形態について、図16A、図16Bに基づき説明する。第三実施形態のボールねじ装置240は、第一実施形態のボールねじ装置40に対して、取付孔541の形状及びデフレクタ251の外形形状が異なる。よって、異なる部分についてのみ説明し、同様部分については説明を省略する。なお、同様の構成には、同じ符号を付して説明を行なう。
上記実施形態によれば、ボールねじ装置40,140,240は、外周面に外周転動溝20aを螺旋状に形成した転舵シャフト20(ねじ軸)と、筒状に形成され、内周面に内周転動溝21aを螺旋状に形成し、外周面21bと内周面との間を貫通する取付孔41を備えるボールナット21(ナット)と、外周転動溝20aと内周転動溝21aとの間によって形成される転動路R1に転動可能に配列される転動ボール24(転動体)と、転動路R1における所定の二点間を短絡し転動路R1における転動ボール24(転動体)の無限循環を可能とする還流路R2と、取付孔41に収容された状態で固定され、還流路R2の一部又は全部が形成されるデフレクタ51,151,251,351,451,551と、を備える。
Claims (9)
- 外周面に外周転動溝を螺旋状に形成したねじ軸と、
筒状に形成され、内周面に内周転動溝を螺旋状に形成し、外周面と前記内周面との間を貫通する取付孔を備えるナットと、
前記外周転動溝と前記内周転動溝との間によって形成される転動路に転動可能に配列される転動体と、
前記転動路における所定の二点間を短絡し前記転動路における前記転動体の無限循環を可能とする還流路と、
前記取付孔に収容された状態で固定され、前記還流路の一部又は全部が形成されるデフレクタと、
を備えるボールねじ装置であって、
前記取付孔は、前記ナットの軸線方向で相互に対向すると共に、長手方向となる前記ナットの前記外周面の周方向への延在長さが対向距離よりも長くなるように形成される一対の第一側面を備え、
前記デフレクタは、前記取付孔に収容された状態において、前記一対の第一側面と対向する一対の第二側面を備え、
前記取付孔の前記一対の第一側面、及び前記デフレクタの前記一対の第二側面は、
それぞれ平行に形成され、
前記一対の第一側面の前記長手方向における各端部が摩擦係止面を備え、
前記一対の第二側面の前記長手方向における各端部がそれぞれ被摩擦係止面を備え、
前記デフレクタが前記取付孔に収容された状態において、
前記取付孔の各前記摩擦係止面が、それぞれ対向する前記デフレクタの各前記被摩擦係止面と締め代を有して嵌合され、
前記長手方向における前記第一側面の前記各端部に備える前記摩擦係止面の間の第一平面が、それぞれ対向する前記第二側面の前記各端部に備える前記被摩擦係止面の間の第二平面と隙間を有して嵌合され、且つ
前記取付孔の前記一対の第一側面及び前記デフレクタの前記一対の第二側面は、
前記取付孔に収容された状態の前記デフレクタの姿勢とは異なる姿勢で前記デフレクタの一部が前記取付孔に挿入された非正規状態において、相互に係止し合う係止構造を有する、ボールねじ装置。 - 前記デフレクタの前記第二側面は、前記非正規状態において前記取付孔の前記第一側面に係止可能な突起を備える、請求項1に記載のボールねじ装置。
- 前記デフレクタが前記取付孔に収容された状態において、前記突起と対向する前記取付孔の前記第一側面は、前記突起と係合可能な凹部を備え、
前記凹部は、前記ナットの前記外周面に開口する、請求項2に記載のボールねじ装置。 - 前記取付孔の前記第一側面は、前記非正規状態において前記デフレクタの前記第二側面に係止可能な突起を備える、請求項1に記載のボールねじ装置。
- 前記デフレクタが前記取付孔に収容された状態において、前記突起と対向する前記デフレクタの前記第二側面は、前記突起と係合可能な凹部を備え、
前記凹部は、前記デフレクタの内周面に開口する、請求項4に記載のボールねじ装置。 - 前記突起は、前記取付孔に収容された状態の前記デフレクタの姿勢で前記デフレクタが前記取付孔に挿入される正規状態において、前記デフレクタの挿入方向と平行になるようレール状に形成され、
前記凹部は、前記正規状態における前記取付孔への前記デフレクタの挿入時において、
前記レール状の前記突起と係合し、前記デフレクタを前記挿入方向に案内可能とするよう形成される、請求項3又は5に記載のボールねじ装置。 - 外周面に外周転動溝を螺旋状に形成したねじ軸と、
筒状に形成され、内周面に内周転動溝を螺旋状に形成し、外周面と前記内周面との間を貫通する取付孔を備えるナットと、
前記外周転動溝と前記内周転動溝との間によって形成される転動路に転動可能に配列される転動体と、
前記転動路における所定の二点間を短絡し前記転動路における前記転動体の無限循環を可能とする還流路と、
前記取付孔に収容された状態で固定され、前記還流路の一部又は全部が形成されるデフレクタと、
を備えるボールねじ装置であって、
前記取付孔は、前記ナットの軸線方向で相互に対向すると共に、長手方向となる前記ナットの前記外周面の周方向への延在長さが対向距離よりも長くなるように形成される一対の第一側面を備え、
前記デフレクタは、前記取付孔に収容された状態において、前記一対の第一側面と対向する一対の第二側面を備え、
前記取付孔の前記一対の第一側面及び前記デフレクタの前記一対の第二側面は、
それぞれ前記長手方向において前記一対の前記第一側面同士及び前記第二側面同士が互いに相手に対して所定の角度を有して形成され、且つ
前記取付孔に収容された状態の前記デフレクタの姿勢とは異なる姿勢で前記デフレクタの一部が前記取付孔に挿入された非正規状態において、相互に係止し合う係止構造を有する、ボールねじ装置。 - 外周面に外周転動溝を螺旋状に形成したねじ軸と、
筒状に形成され、内周面に内周転動溝を螺旋状に形成し、外周面と前記内周面との間を貫通する取付孔を備えるナットと、
前記外周転動溝と前記内周転動溝との間によって形成される転動路に転動可能に配列される転動体と、
前記転動路における所定の二点間を短絡し前記転動路における前記転動体の無限循環を可能とする還流路と、
前記取付孔に収容された状態で固定され、前記還流路の一部又は全部が形成されるデフレクタと、
を備えるボールねじ装置であって、
前記取付孔は、前記ナットの軸線方向で相互に対向すると共に、長手方向となる前記ナットの前記外周面の周方向への延在長さが対向距離よりも長くなるように形成される一対の第一側面を備え、
前記デフレクタは、前記取付孔に収容された状態において、前記一対の第一側面と対向する一対の第二側面を備え、
前記取付孔の前記一対の第一側面、及び前記デフレクタの前記一対の第二側面は、
それぞれ前記ナットの径方向内方に向って前記一対の第一側面、及び前記一対の第二側面の間の各幅が漸減するよう径方向において所定の角度を有して形成され、且つ
前記取付孔に収容された状態の前記デフレクタの姿勢とは異なる姿勢で前記デフレクタの一部が前記取付孔に挿入された非正規状態において、相互に係止し合う係止構造を有する、ボールねじ装置。 - 請求項1−8の何れか一項に記載のボールねじ装置を備えるステアリング装置。
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