JP7180824B1 - ボールねじ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態の第1例について、図1~図10を用いて説明する。
本例のボールねじ装置1は、たとえば電動ブレーキブースター装置に組み込まれ、駆動源である図示しない電動モータの回転運動を、後述するピストン5の直線運動に変換する用途で使用される。
ねじ軸2は、金属製で、ねじ部11と、ねじ部11の軸方向一方側に隣接配置された嵌合軸部12とを有する。ねじ部11と嵌合軸部12とは、同軸に配置されており、互いに一体に構成されている。嵌合軸部12は、ねじ部11よりも小さい外径を有する。
ナット3は、鉄系合金やステンレス系合金などの金属製で、全体が円筒状に構成されている。ナット3は、内周面に、螺旋状のナット側ボールねじ溝15と循環溝10とを有する。
ボール4は、所定の直径を有する鋼球であり、負荷路9および循環溝10に転動可能に配置されている。負荷路9に配置されたボール4は、圧縮荷重を受けながら転動するのに対し、循環溝10に配置されたボール4は、圧縮荷重を受けることなく、後続のボール4に押されて転動する。
ピストン5は、鉄系合金やアルミニウム合金などの金属製で、有底円筒形状を有している。ピストン5は、ナット3に外嵌固定され、ナット3とともに直線運動する。ピストン5は、ナット3と同軸に配置されており、ハウジング6に備えられたシリンダ孔8に軸方向の移動可能に嵌装されている。ピストン5は、円筒部22と、円筒部22の軸方向他方側の端部開口を塞いだ底板部23とを有する。
ハウジング6は、有底円筒形状を有しており、内部に、円形の断面形状を有するシリンダ孔8を備える。シリンダ孔8の中心軸は、ねじ軸2の中心軸と同軸に配置されている。シリンダ孔8は、ナット3およびピストン5を軸方向に挿通可能な内径を有している。具体的には、シリンダ孔8は、ピストン5の円筒部22およびナット3の大径部17よりもわずかに大きな内径を有する。シリンダ孔8の内径は、内周面に備えられた案内凹溝24から円周方向に外れた部分において、軸方向にわたり一定である。
回り止め部材7は、ナット3がハウジング6に対して相対回転するのを阻止するための部材であり、鉄系合金などの金属製で、円柱形状を有している。回り止め部材7としては、たとえば、焼入れおよび焼戻し精度に優れており、かつ、表面粗さの小さい、ローラ軸受用のローラまたはニードル軸受用のニードルを用いることができる。
ストッパ28は、円環形状を有するボス部29と、突起形状を有する第2係合部30とを有する。
駆動部材33は、歯車やプーリなどの部材であり、電動モータなどの駆動源から入力されたトルクをねじ軸2に伝達することで、ねじ軸2を回転駆動する。駆動部材33は、ストッパ28の軸方向一方側に隣接配置されている。
本例のボールねじ装置1は、図示しない駆動源により駆動部材33を介してねじ軸2を回転駆動すると、回り止め部材7によりハウジング6に対する相対回転が阻止されたナット3が、ピストン5とともに、シリンダ孔8の内側を直線運動する。これにより、シリンダ孔8内に充填した液体または気体を、ハウジング6に備えられた図示しない連通孔を通じて排出または吸入する。回り止め部材7は、ナット3およびピストン5が直線運動する際に、保持凹部19の閉塞面20またはピストン5の軸方向一方側の端面5xにより軸方向に押圧されて、ナット3およびピストン5とともに直線運動する。
本発明の実施の形態の第2例について、図11を用いて説明する。
本発明の実施の形態の第3例について、図12を用いて説明する。
本発明の実施の形態の第4例について、図13を用いて説明する。
本発明の実施の形態の第5例について、図14を用いて説明する。
本発明の実施の形態の第6例について、図15を用いて説明する。
本発明の実施の形態の第7例について、図16を用いて説明する。
本発明の実施の形態の第8例について、図17を用いて説明する。
2 ねじ軸
3、3a ナット
3x 端面
4 ボール
5、5a、5b、5c ピストン
5x 端面
6 ハウジング
7、7a 回り止め部材
8 シリンダ孔
9 負荷路
10 循環溝
11 ねじ部
12 嵌合軸部
13 軸側ボールねじ溝
14 雄スプライン歯
15 ナット側ボールねじ溝
16 小径部
17 大径部
18 段差面
19、19a、19b 保持凹部
20 閉塞面
21 第1係合部
22、22a、22b 円筒部
23 底板部
24、24a、24b 案内凹溝
25 段差部
26a、26b シール凹溝
27a、27b Oリング
28 ストッパ
29 ボス部
30 第2係合部
31 係合孔
32 雌スプライン歯
33 駆動部材
34 基板部
35 筒部
36 取付孔
37 雌スプライン歯
38 大径面部
39 小径面部
40 円環面
41 隙間
42 小径面部
43 大径面部
44 小径部
45 大径部
46 段差面
47 面取り部
48 連続部
49 小径段部
100 ボールねじ装置
101 ねじ軸
102 ナット
103 ボール
104 嵌合筒
105 ハウジング
106 軸側ボールねじ溝
107 ナット側ボールねじ溝
108 負荷路
109 キー溝
110 挿通孔
111 キー
112 嵌合溝
Claims (17)
- 外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有し、使用時に回転運動する、ねじ軸と、
内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝を有し、使用時に直線運動する、ナットと、
前記軸側ボールねじ溝と前記ナット側ボールねじ溝との間に配置された、複数のボールと、
前記ナットに嵌合固定され、前記ナットとともに直線運動する、嵌合筒と、
前記ナットを軸方向に挿通可能な挿通孔を有する、ハウジングと、
前記ハウジングに対する前記ナットの相対回転を阻止する、回り止め部材と、を備え、
前記ナットと前記嵌合筒とのうちのいずれか一方である第1部材は、外周面に、前記回り止め部材のうちの径方向に関する内側部分と円周方向に係合可能で、かつ、軸方向を向いた閉塞面を含む、保持凹部を有し、
前記挿通孔は、内周面に、前記回り止め部材のうちの径方向に関する外側部分と円周方向に係合可能で、かつ、軸方向に伸長した案内凹溝を有し、
前記回り止め部材は、径方向に関する内側部分が、前記閉塞面と、前記ナットと前記嵌合筒とのうちのいずれか他方である第2部材の軸方向端面との間に挟まれた状態で、前記保持凹部の内側に配置され、かつ、径方向に関する外側部分が、前記案内凹溝の内側に軸方向に摺動可能に配置されている、
ボールねじ装置。 - 前記回り止め部材の軸方向寸法は、前記閉塞面と第2部材の軸方向端面との間の軸方向距離よりも小さい、請求項1に記載したボールねじ装置。
- 第1部材は、外周面に、小径部と、前記小径部よりも外径の大きい大径部と、前記小径部と前記大径部との間に配置され、かつ、軸方向を向いた段差面と、を有し、
第2部材は、前記小径部に外嵌固定されており、
前記保持凹部は、前記大径部に形成され、前記段差面に開口している、
請求項1または2に記載したボールねじ装置。 - 第2部材の軸方向端面は、前記段差面に対して軸方向に突き当てられている、請求項3に記載したボールねじ装置。
- 第2部材は、軸方向端面よりも軸方向にオフセットした位置に、軸方向を向いた円環面を有し、
前記円環面は、第1部材の軸方向端面に対して軸方向に突き当てられている、
請求項3に記載したボールねじ装置。 - 第1部材が、前記ナットにより構成されている、請求項1~5のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
- 前記ナットは、内周面に循環溝をさらに有し、
前記保持凹部は、前記循環溝から円周方向に位置をずらして配置されている、
請求項6に記載したボールねじ装置。 - 前記ナットは、円周方向に関して等間隔複数個所に、前記循環溝を有しており、
前記保持凹部は、円周方向位置の近い2つの前記循環溝に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ位置をずらして配置されている、
請求項7に記載したボールねじ装置。 - 循環溝を有し、かつ、前記ナットに固定された循環部品を備え、
前記保持凹部は、前記循環部品から円周方向に位置をずらして配置されている、
請求項6に記載したボールねじ装置。 - 前記循環部品を、円周方向に関して等間隔複数個所に備えており、
前記保持凹部は、円周方向位置の近い2つの前記循環部品に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ位置をずらして配置されている、
請求項9に記載したボールねじ装置。 - 前記保持凹部は、前記嵌合筒の外周面に備えられている、請求項1~5のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
- 前記嵌合筒は、前記ナットの外径と同じ外径を有する、請求項1~11のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
- 前記回り止め部材は、円柱形状を有する、請求項1~12のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
- 前記保持凹部は、前記ナットの中心軸に直交する仮想平面に関する断面形状が、中心角が180度よりも大きい円弧形である、
請求項13に記載したボールねじ装置。 - 前記回り止め部材は、角柱形状を有する、請求項1~12のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
- 前記挿通孔は、シリンダ孔により構成され、かつ、
前記嵌合筒は、ピストンにより構成されている、
請求項1~15のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。 - 前記第2部材は、外周面のうちで前記第1部材に対し近い側の端部に、小径段部を有する、請求項1~16のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
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