JP7226674B1 - ボールねじ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】直線運動要素であるナットの回り止めを低コストで実現できる、ボールねじ装置を提供する。【解決手段】ナット3は、外周面に、回り止め部材6と円周方向に係合可能な案内凹溝18を有し、ハウジング5の挿通孔7は、内周面に、回り止め部材6と円周方向に係合可能な保持凹溝21を有し、回り止め部材6は、軸方向に伸長した軸状部材であり、径方向に関する外側部分が、保持凹溝21の内側に配置され、径方向に関する内側部分が、案内凹溝18の内側に軸方向に摺動可能に配置されている。【選択図】図1

Description

本発明は、ボールねじ装置に関する。
ボールねじ装置は、直線運動を回転運動または回転運動を直線運動に変換するための機械要素部品のひとつであるが、ねじ軸とナットとの間でボールを転がり運動させるため、ねじ軸とナットとを直接接触させる滑りねじ装置に比べて、高い効率が得られる。このため、ボールねじ装置は、たとえば電動モータなどの駆動源の回転運動を直線運動に変換するために、自動車の電動ブレーキ装置やオートマチックマニュアルトランスミッション(AMT)、工作機械の位置決め装置等、各種機械装置に組み込まれている。
ボールねじ装置は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ軸と、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝を有するナットと、軸側ボールねじ溝と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を有する。ボールねじ装置は、用途に応じて、ねじ軸とナットとのうちの一方を回転運動要素とし、ねじ軸とナットとのうちの他方を直線運動要素として用いられる。
ボールねじ装置においては、直線運動要素が回転運動要素と供回りすることを防止するために、直線運動要素の回転を阻止することが行われている。図15および図16は、特開2007-303515号公報に記載された、直線運動要素の回転を阻止する構造を備えた従来構造のボールねじ装置100を示している。
ボールねじ装置100は、ねじ軸101と、ナット102と、複数のボール103と、進退部材104と、ハウジング105とを備える。
ねじ軸101は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝106を有しており、使用時に回転運動する。このため、ねじ軸101は、回転運動要素であり、ハウジング105に対して回転自在に支持されている。
ナット102は、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝107を有しており、使用時に直線運動する。このため、ナット102は、直線運動要素であり、ハウジング105に対する相対回転が阻止されている。
ねじ軸101は、ナット102の内側に挿通され、ナット102と同軸に配置されている。軸側ボールねじ溝106とナット側ボールねじ溝107とは、径方向に互いに対向するように配置され、螺旋状の負荷路108を構成している。
負荷路108の始点と終点とは、図示しない循環手段により接続されている。負荷路108の終点にまで達したボール103は、循環手段を介して、負荷路108の始点にまで戻される。なお、負荷路108の始点と終点とは、ねじ軸101とナット102との軸方向に関する相対変位の方向(相対回転方向)に応じて入れ替わる。
進退部材104は、有底円筒形状を有しており、ナット102に対し相対回転不能に外嵌固定されている。進退部材104は、ナット102の外径よりも大きな外径を有している。進退部材104は、外周面に、軸方向に伸長したキー溝109を有している。
ハウジング105は、ナット102および進退部材104を軸方向に挿通可能な挿通孔110を有する。挿通孔110は、内周面に、径方向内側に向けて突出したキー111を有する。キー111は、進退部材104の外周面に備えられたキー溝109に対して軸方向に摺動可能に係合されている。このような構成により、ナット102が、ハウジング105に対して相対回転することを阻止し、ナット102の直線運動を可能としている。
特開2007-303515号公報
特開2007-303515号公報に記載された従来構造のボールねじ装置100においては、キー111を挿通孔110の内周面に一体成形している。このため、キー111の形状精度を確保することが困難になる。キー111を挿通孔110の内周面に一体成形し、かつ、キー111の形状精度を確保するためには、製造コストが嵩みやすくなる。たとえば、キーを削り出しにより加工すれば、キーを挿通孔の内周面に一体成形し、かつ、キーの形状精度を確保することができるが、歩留まりが悪くなり、製造コストが嵩みやすくなる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、直線運動要素であるナットの回り止めを低コストで実現できる、ボールねじ装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置は、ねじ軸と、ナットと、複数のボールと、ハウジングと、回り止め部材とを備える。
前記ねじ軸は、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。
前記ナットは、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。
前記複数のボールは、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る。
前記ハウジングは、前記ナットを軸方向に挿通可能な挿通孔を有する。
前記回り止め部材は、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。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記ナットは、外周面に、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な案内凹溝を有する。
前記挿通孔は、内周面に、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な保持凹溝を有する。
前記回り止め部材は、軸方向に伸長した軸状部材であり、径方向に関する外側部分が、前記保持凹溝の内側に配置され、かつ、径方向に関する内側部分が、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。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記ナットを、内周面に循環溝を有するものとし、前記案内凹溝を、前記循環溝から円周方向に位置(位相)をずらして配置することができる。
この場合には、前記ナットを、円周方向に関して等間隔複数個所に、前記循環溝を有するものとし、前記案内凹溝を、円周方向位置が近接する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することができる。別の言い方をすれば、前記案内凹溝を、円周方向に関して隣り合う2つの前記循環溝同士の円周方向中央位置に配置することができる。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、循環溝を有し、かつ、前記ナットに固定される循環部品を備え、前記案内凹溝を、前記循環部品から円周方向に位置をずらして配置することができる。
この場合には、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、前記案内凹溝を、円周方向位置が近接する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することができる。別の言い方をすれば、前記案内凹溝を、円周方向に関して隣り合う2つの前記循環部品同士の円周方向中央位置に配置することができる。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記案内凹溝を複数備え、前記回り止め部材を、前記案内凹溝と同数備えることができる。
あるいは、前記案内凹溝および前記回り止め部材を、1本ずつ備えることもできる。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記ナットを、径方向外側に向けて突出した外向フランジ部を備えるものとし、前記案内凹溝を、前記外向フランジ部にのみ備えることができる。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回り止め部材の軸方向両側の端面のそれぞれと軸方向に対向する面により、前記回り止め部材の抜け止めを図ることができる。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回り止め部材の軸方向一方側の端面と、該端面と軸方向に対向する面との間、および/または、前記回り止め部材の軸方向他方側の端面と、該端面と軸方向に対向する面との間に、隙間を設けることができる。
あるいは、前記回り止め部材を、軸方向両側の端面のそれぞれと軸方向に対向する面により、軸方向両側から挟持することで、前記ハウジングに対して支持固定することができる。別の言い方をすれば、前記回り止め部材の軸方向一方側の端面と、該端面と軸方向に対向する面とを当接させ、かつ、前記回り止め部材の軸方向他方側の端面と、該端面と軸方向に対向する面とを当接させることで、前記回り止め部材を前記ハウジングに対して支
持固定することもできる。
この場合、前記回り止め部材の軸方向他方側の端面と軸方向に対向する面を、前記挿通孔に備えられ、軸方向一方側を向いた小径段差面に設けられた係合凹部に備えるようにして、かつ、前記回り止め部材の軸方向他方側端部を、該係合凹部と係合させることもできる。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記ナットに対して固定され、前記ナットとともに直線運動するピストンを備えることができる。そして、前記ナットを、内周面に前記ナット側ボールねじ溝が形成された小径面部と、前記小径面部から軸方向に外れた部分に備えられた、前記小径面部よりも内径の大きい円筒面状の大径面部とを有するものとし、前記ピストンを、前記大径面部に対して内嵌固定することができる。
本発明の一態様にかかるボールねじ装置によれば、直線運動要素であるナットの回り止めを、低コストで実現することができる。
図1は、本発明の実施の形態の第1例にかかるボールねじ装置を示す断面図である。 図2は、第1例にかかるボールねじ装置の部分断面斜視図である。 図3は、第1例にかかるボールねじ装置の部分断面分解斜視図である。 図4は、第1例にかかるボールねじ装置を、ハウジングおよび回り止め部材を省略して示す斜視図である。 図5は、第1例にかかるボールねじ装置を構成するナットの断面斜視図である。 図6は、第1例に関して、循環溝と案内凹溝との円周方向に関する位置関係を説明するために示す模式図である。 図7は、第1例にかかるボールねじ装置を構成するハウジングを軸方向一方側から見た端面図である。 図8は、図1のA-A線断面に相当する模式図である。 図9は、本発明の実施の形態の第2例を示す、図4に相当する図である。 図10(A)は、本発明の実施の形態の第3例にかかるボールねじ装置を示す、図4に相当する図である。図10(B)は、第3例の変形例を示す、図4に相当する図である。 図11(A)は、本発明の実施の形態の第4例にかかるボールねじ装置を示す、図4に相当する図である。図11(B)は、第4例の変形例を示す、図4に相当する図である。 図12(A)は、本発明の実施の形態の第5例を示す、図8に相当する図であり、図12(B)は、本発明の実施の形態の第6例を示す、図8に相当する図である。 図13は、本発明の実施の形態の第7例を示す、図1に相当する図である。 図14は、ハウジングと回り止め部材を取り出して示す、図13のB-B線断面に相当する図である。 図15は、従来構造のボールねじ装置を示す断面図である。 図16は、従来構造のボールねじ装置を構成するハウジングの斜視図である。
[第1例]
本発明の実施の形態の第1例について、図1~図8を用いて説明する。
〔ボールねじ装置の全体構成〕
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、ピストン35の直線運動に変換する用途で使用される。
ボールねじ装置1は、ねじ軸2と、ナット3と、複数のボール4と、ハウジング5と、回り止め部材6とを備える。
ねじ軸2は、図示しない駆動源により回転駆動され、使用時に回転運動する回転運動要素である。ねじ軸2は、ナット3の内側に挿通され、ナット3と同軸に配置されている。ナット3は、回り止め部材6により、ハウジング5に対する相対回転が阻止されている。ナット3は、ナット3に固定したピストン35とともに、ハウジング5に備えられた挿通孔7の内側を直線運動する、直線運動要素である。このため、本例のボールねじ装置1は、ねじ軸2を回転駆動し、ナット3を直線運動させる態様で使用する。
ねじ軸2の外周面とナット3の内周面との間には、螺旋状の負荷路8が備えられている。負荷路8には、複数のボール4が転動可能に配置されている。ねじ軸2とナット3とを相対回転させると、負荷路8の終点に達したボール4は、ナット3の内周面に形成された循環溝9(図5参照)を通じて、負荷路8の始点へと戻される。以下、ボールねじ装置1の各構成部品の構造について説明する。
以下の説明において、軸方向、径方向、および円周方向とは、特に断らない限り、ねじ軸2に関する軸方向、径方向、および円周方向をいう。また、軸方向一方側とは、図1~図5の右側を指し、軸方向他方側とは、図1~図5の左側を指す。
〈ねじ軸〉
ねじ軸2は、金属製で、ねじ部10と第1嵌合軸部11と第2嵌合軸部12とを有する。ねじ部10と第1嵌合軸部11と第2嵌合軸部12とは、同軸に配置されており、一体に構成されている。
ねじ部10は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝13を有する。軸側ボールねじ溝13は、ねじ部10の外周面に、研削加工(切削加工)または転造加工を施すことにより形成されている。本例では、軸側ボールねじ溝13の条数を1条としている。軸側ボールねじ溝13の断面の溝形状(溝底形状)は、ゴシックアーチ溝またはサーキュラアーク溝である。
第1嵌合軸部11は、ねじ部10の軸方向一方側に隣接配置されており、ねじ部10よりも小径である。第1嵌合軸部11は、軸側ボールねじ溝13の溝底径よりも小さい外径を有する。第1嵌合軸部11は、外周面に雄スプライン歯14を全周にわたり有している。このため、第1嵌合軸部11は、スプライン軸部である。雄スプライン歯14には、インボリュートスプライン歯または角スプライン歯を採用することができる。第1嵌合軸部11は、外周面に雄セレーション歯を全周にわたり有する、セレーション軸部とすることもできる。
第2嵌合軸部12は、第1嵌合軸部11の軸方向一方側に隣接配置されており、第1嵌合軸部11よりも小径である。第2嵌合軸部12は、円筒面状の外周面を有する。
ねじ軸2は、ねじ部10をナット3の内側に挿通した状態で、ナット3と同軸に配置されている。
〈ナット〉
ナット3は、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および循環溝9を有する。
ナット側ボールねじ溝15は、螺旋形状を有しており、ナット3の内周面に、たとえば研削加工(切削加工)または転造タップ加工(切削タップ加工)を施すことにより形成されている。ナット側ボールねじ溝15は、軸側ボールねじ溝13と同じリードを有する。このため、ねじ軸2のねじ部10をナット3の内側に挿通配置した状態で、軸側ボールねじ溝13とナット側ボールねじ溝15とは径方向に対向するように配置され、螺旋状の負荷路8を構成する。ナット側ボールねじ溝15の条数は、軸側ボールねじ溝13と同様に1条である。ナット側ボールねじ溝15の断面の溝形状も、軸側ボールねじ溝13と同様に、ゴシックアーチ溝またはサーキュラアーク溝である。
循環溝9は、略S字形状を有しており、ナット3の内周面に、たとえば鍛造加工(冷間鍛造加工)によって形成されている。循環溝9は、ナット側ボールねじ溝15のうち、軸方向に隣り合う部分同士をなめらかに接続し、負荷路8の始点と終点とをつないでいる。このため、負荷路8の終点にまで達したボール4は、循環溝9を通じて、負荷路8の始点にまで戻される。なお、負荷路8の始点と終点とは、ねじ軸2とナット3との軸方向に関する相対変位の方向(相対回転方向)に応じて入れ替わる。
循環溝9は、略半円形の断面形状を有する。循環溝9は、ボール4の直径よりもわずかに大きな溝幅を有し、循環溝9を移動するボール4が、軸側ボールねじ溝13のねじ山を乗り越えることができる溝深さを有している。本例では、ナット3の内周面に、円周方向に関して等間隔に(90度等配で)、4つの循環溝9を備えている。このため、本例のボールねじ装置1は、4つの回路を備えている。なお、本例のボールねじ装置1では、循環溝9をナット3の内周面に直接形成しているが、循環溝をナットとは別体の循環部品(たとえばコマ)に形成し、該循環部品をナットに対して固定することもできる。
ナット3は、軸方向にわたり外径の変化しない円筒面状の外周面を有している。また、本例ではナット3の内周面を、段付き円筒面により構成している。具体的には、ナット3は、内周面にナット側ボールねじ溝15が形成された小径面部16と、小径面部16から軸方向他方側に外れた部分に備えられた、小径面部16よりも内径の大きい円筒面状の大径面部17とを有する。
本例のボールねじ装置1は、ナット3を直線運動要素として用いる。このため、ナット3の回り止めを図るために、ナット3の外周面に、回り止め部材6と円周方向に係合可能な案内凹溝18を有している。案内凹溝18は、ナット3の外周面の円周方向複数個所(本例では2個所)に備えられている。
案内凹溝18は、軸方向に伸長した凹溝であり、ナット3の軸方向の全長にわたり備えられている。このため、案内凹溝18は、ナット3の外周面および軸方向両側の端面のそれぞれに開口している。案内凹溝18の中心軸は、ナット3の中心軸と平行に配置されている。
案内凹溝18は、回り止め部材6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な断面形状を有する。本例では、回り止め部材6を円柱形状に構成しているため、図8に示すように、ナット3の中心軸に直交する仮想平面に関する案内凹溝18の断面形状を、円弧形としている。具体的には、案内凹溝18の断面形状を、中心角がおよそ180度の半円弧形としている。このため、案内凹溝18の円周方向幅(図8の左右方向幅)は、径方向外側に向かうほど大きくなる。
本発明を実施する場合に、案内凹溝の断面形状は、回り止め部材との円周方向に関する係合により、ナットの回り止めを図ることができれば、中心角が180度よりも小さい円弧形としても良いし、中心角が180度よりも大きい円弧形としても良い。
案内凹溝18は、回り止め部材6の直径Dの1/2と同じかまたは該直径Dの1/2よりもわずかに大きい曲率半径を有する。ナット3の外周面における案内凹溝18の円周方向に関する開口幅は、回り止め部材6の直径Dとほぼ同じである。また、案内凹溝18のうちで最も径方向の深さが大きくなった部分を通る内接円直径は、大径面部17の内径よりも大きい。
案内凹溝18は、ナット3の外周面に、円周方向に関して等間隔に配置されている。本例では、案内凹溝18を2つ備えているため、2つの案内凹溝18は、位相が180度異なる位置に配置されている。また、案内凹溝18のそれぞれは、ナット3の内周面に備えられたすべての循環溝9から円周方向に位置(位相)をずらして配置されている。
具体的には、2つの案内凹溝18のうち、一方の案内凹溝18(図5の下方の案内凹溝18)を、ナット3の内周面に備えられた循環溝9のうち、円周方向位置が近接する1つの循環溝9の中央部から、円周方向一方側に45度だけ位置をずらして配置している。また、2つの案内凹溝18のうち、他方の案内凹溝18(図5の上方の案内凹溝18)を、前記1つの循環溝9の中央部から、円周方向他方側に135度だけ位置をずらして配置している。このため、図6に示すように、ナット3を軸方向から見た場合に、丸印で表した2つの案内凹溝18のそれぞれは、×印で表した、円周方向位置が近接する2つの循環溝9に対して、円周方向に関して反対側に45度ずつ位置をずらして配置されている。別の言い方をすれば、一方の案内凹溝18は、4つの循環溝9のうち、円周方向に隣り合う2つの循環溝9の円周方向中央位置に配置され、かつ、他方の案内凹溝18は、残り2つの循環溝9の円周方向中央位置に配置されている。
なお、循環溝を有するコマなどの循環部品を、ナットに対して固定する構成を採用した場合には、案内凹溝を、循環部品から円周方向に位置をずらして配置することができる。さらに、循環部品を、円周方向に関して等間隔複数個所に備える場合には、案内凹溝を、円周方向位置が近接する2つの循環部品に対して、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することができる。別の言い方をすれば、案内凹溝を、円周方向に関して隣り合う2つの循環部品同士の円周方向中央位置に配置することができる。
ナット3は、軸方向一方側の端部に、非回転側係合部19を有する。非回転側係合部19は、ナット3の軸方向一方側の側面の円周方向一部に備えられており、軸方向一方側に向けて突出している。非回転側係合部19は、扇柱形状を有している。図示の例では、ナット3は、非回転側係合部19を含め全体を一体に構成されているが、本発明を実施する場合には、ナットを、内周面にナット側ボールねじ溝を有する円筒部材と、別体に構成された非回転側係合部とを結合固定することで構成することもできる。
〈ボール〉
ボール4は、所定の直径を有する鋼球であり、負荷路8および循環溝9に転動可能に配置されている。負荷路8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9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。
〈ハウジング〉
ハウジング5は、たとえば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おり、内部に、段付き孔である挿通孔7を備える。挿通孔7の中心軸は、ねじ軸2の中心軸と同軸に配置されている。
挿通孔7は、軸方向中間部に、ナット3を軸方向に挿通可能なナット挿通部20を有する。ナット挿通部20は、ナット3の外径よりもわずかに大きな内径を有している。ナット挿通部20は、円筒面状の内周面を有している。ナット挿通部20の軸方向寸法は、ナット3の軸方向寸法よりも十分に大きい。
ナット挿通部20は、図3および図7に示すように、内周面に、回り止め部材6と円周方向に係合可能な保持凹溝21を有する。保持凹溝21は、ナット挿通部20の内周面の円周方向複数個所(本例では2個所)に備えられている。
保持凹溝21は、軸方向に伸長した凹溝であり、ナット挿通部20の全長にわたり備えられている。保持凹溝21の中心軸は、ナット挿通部20の中心軸と平行に配置されている。保持凹溝21の軸方向寸法は、回り止め部材6の軸方向寸法よりも少しだけ大きい。
保持凹溝21は、回り止め部材6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な断面形状を有する。本例では、回り止め部材6を円柱形状に構成しているため、図8に示すように、ナット3の中心軸に直交する仮想平面に関する保持凹溝21の断面形状を、円弧形としている。具体的には、保持凹溝21の断面形状を、中心角がおよそ180度の半円弧形としている。このため、保持凹溝21の円周方向幅(図8の左右方向幅)は、径方向内側に向かうほど大きくなる。保持凹溝21は、ナット3の外周面に備えられた案内凹溝18とほぼ同じ大きさの曲率半径を有する。ナット挿通部20の内周面における保持凹溝21の円周方向に関する開口幅は、回り止め部材6の直径Dとほぼ同じである。
保持凹溝21は、ナット挿通部20の内周面に、円周方向に関して等間隔に配置されている。本例では、保持凹溝21を2つ備えているため、2つの保持凹溝21は、位相が180度異なる位置に配置されている。また、ボールねじ装置1の組立状態で、保持凹溝21は、案内凹溝18と円周方向に関して同じ位置に配置される。このため、保持凹溝21と案内凹溝18とは、径方向に対向して配置される。
挿通孔7は、ナット挿通部20よりも軸方向一方側に位置する軸方向一方側部に、ナット挿通部20よりも大径の固定孔部22を有する。固定孔部22は、内周面の軸方向一部に、係止凹溝23を有する。係止凹溝23には、転がり軸受30が、固定孔部22から軸方向一方側に抜け出ることを防止するための、図示しない止め輪が係止される。
挿通孔7は、ナット挿通部20よりも軸方向他方側に位置する軸方向他方側部に、ナット挿通部20よりも小径のシリンダ孔部24を有する。シリンダ孔部24は、ピストン35の外径よりもわずかに大きい内径を有している。シリンダ孔部24の内径とピストン35の外径との寸法差は、ナット挿通部20の内径とナット3の外径との寸法差よりも小さい。図示の例では、シリンダ孔部24は、ナット3の内周面を構成する大径面部17とほぼ同じ大きさの内径を有する。シリンダ孔部24の内周面のうちの軸方向一方側部には、複数(図示の例では2つ)のシール凹溝25a、25bが備えられている。シール凹溝25a、25bは、円環形状を有している。シール凹溝25a、25bのそれぞれには、シリンダ孔部24の内周面とピストン35の外周面との間を密封するためのOリング26a、26bが装着されている。シリンダ孔部24は、軸方向他方側の端部に円形状の底面27を有する。このため、シリンダ孔部24は、軸方向一方側にのみ開口している。
挿通孔7は、ナット挿通部20と固定孔部22との間に、軸方向一方側を向いた大径段差面28を有しており、ナット挿通部20とシリンダ孔部24との間に、軸方向一方側を向いた小径段差面29を有している。つまり、ナット挿通部20の軸方向一方側の端部と固定孔部22の軸方向他方側の端部とは、大径段差面28を介して接続されており、ナット挿通部20の軸方向他方側の端部とシリンダ孔部24の軸方向一方側の端部とは、小径段差面29を介して接続されている。大径段差面28および小径段差面29のそれぞれは、挿通孔7の中心軸に直交する仮想平面上に存在する、円環状の平坦面である。
本例では、ハウジング5を有底円筒形状に構成しているが、本発明を実施する場合には、ハウジングの形状は適宜変更することができる。また、本例では、ハウジング5は、内部に挿通孔7のみを備えた構成としているが、本発明を実施する場合には、ハウジングの内部に、モータを収容するモータ収容部やギヤを収容するギヤ収容部などを備えることもできる。
本例のボールねじ装置1は、ねじ軸2をハウジング5に対して回転自在に支持し、かつ回り止め部材6をハウジング5に対して支持するための転がり軸受30をさらに備える。
〈転がり軸受〉
転がり軸受30は、円環形状を有しており、ハウジング5に対して内嵌固定されている。転がり軸受30は、内周面に外輪軌道31aを有する円環状の外輪31と、外周面に内輪軌道32aを有する円環状の内輪32と、外輪軌道31aと内輪軌道32aとの間に転動自在に配置された複数の転動体(玉)33と、転動体33を円周方向に関して等間隔に保持する保持器34とを有する。
本例では、転がり軸受30を構成する外輪31を、挿通孔7を構成する固定孔部22に隙間嵌めまたは圧入により内嵌している。固定孔部22の内周面に形成された係止凹溝23に図示しない止め輪を係止することで、転がり軸受30が固定孔部22から軸方向一方側に抜け出ることを防止している。この状態で、外輪31の軸方向他方側の側面を、挿通孔7の内周面に備えられた大径段差面28に対して突き当てている。このため、保持凹溝21の軸方向一方側の開口部は、外輪31の軸方向他方側の側面により塞がれている。したがって、外輪31の軸方向他方側の側面のうち、円周方向に関する位相が保持凹溝21と一致する部分は、小径段差面29と軸方向に対向する。なお、図2の例では、外輪31の内径は、大径段差面28の内径とほぼ等しいが、外輪の内径を、大径段差面の内径よりも小さくして、外輪の軸方向他方側の側面のうちの径方向内側部分を、大径段差面よりも径方向内側に張り出させることもできるし、保持凹溝の軸方向一方側の開口部を、外輪の軸方向他方側の側面により塞ぐことができれば、外輪の内径を大径段差面の内径よりも大きくしてもよい。
転がり軸受30を構成する内輪32を、ねじ軸2に備えられた第2嵌合軸部12に圧入により外嵌することで、内輪32を、第2嵌合軸部12に対して相対回転を不能に外嵌固定している。本例では、このような構成により、ねじ軸2をハウジング5に対して回転自在に支持している。
〈回り止め部材〉
回り止め部材6は、ナット3がハウジング5に対して相対回転するのを阻止するための部材であり、軸方向に伸長した軸状部材である。本例では、回り止め部材6は、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6は、円形の断面形状を有している。回り止め部材6は、挿通孔7を構成するナット挿通部20の軸方向寸法よりもわずかに小さい軸方向寸法を有する。
回り止め部材6は、中心軸を挿通孔7の中心軸と平行に配置した状態で、ナット3の外周面に備えられた案内凹溝18とナット挿通部20の内周面に備えられた保持凹溝21との間に、径方向に挟まれるようにして配置されている。別な言い方をすれば、回り止め部材6は、案内凹溝18と保持凹溝21とに掛け渡されるように配置されている。本例では、回り止め部材6を、案内凹溝18および保持凹溝21と同数の2本備えている。2本の回り止め部材6は、ナット挿通部20の直径方向反対側に配置されている。
回り止め部材6のうちの径方向に関する外側部分(図8の上側部分)は、保持凹溝21の内側に配置され、保持凹溝21に対して円周方向に係合している。また、回り止め部材6は、図1に示すように、転がり軸受30を構成する外輪31の軸方向他方側の側面と、小径段差面29との間で、軸方向に挟まれている。別な言い方をすれば、回り止め部材6の軸方向一方側の端面は、外輪31の軸方向他方側の側面と軸方向に対向しており、かつ、回り止め部材6の軸方向他方側の端面は、小径段差面29と軸方向に対向している。このため、回り止め部材6は、外輪31の軸方向他方側の側面と小径段差面29とにより、軸方向に関する抜け止めが図られている。
本例では、回り止め部材6の軸方向寸法を、外輪31の軸方向他方側の側面から小径段差面29までの軸方向寸法、すなわち、ナット挿通部20の軸方向寸法よりも少しだけ小さく設定している。このため、回り止め部材6の軸方向一方側の端面と、該端面と軸方向に対向する外輪31の軸方向他方側の側面との間、および/または、回り止め部材6の軸方向他方側の端面と、該端面と軸方向に対向する小径段差面29との間には、隙間が備えられている。
したがって、回り止め部材6は、外輪31の軸方向他方側の側面と小径段差面29との間で軸方向両側から挟持されることによって、ハウジング5に支持固定されているのではなく、案内凹溝18と保持凹溝21との間で径方向に挟持されているだけである。なお、回り止め部材6は、案内凹溝18と保持凹溝21との間に、径方向のわずかな隙間を有する状態で挟持されている。
回り止め部材6のうちの径方向に関する内側部分(図8の下側部分)は、案内凹溝18の内側に配置され、案内凹溝18に対して円周方向に係合している。また、回り止め部材6のうちの径方向に関する内側部分は、案内凹溝18に対して、軸方向に摺動可能に配置されている。
ボールねじ装置1の組立作業は、たとえば、グリースを塗布した回り止め部材6を保持凹溝21の内側に配置し、回り止め部材6を保持凹溝21に貼付した後に、ナット3の外周面に備えられた案内凹溝18と、回り止め部材6(保持凹溝21)との位相を一致させた状態で、ナット3をナット挿通部20の内側に挿入することができる。これにより、回り止め部材6を、案内凹溝18と保持凹溝21との間に容易に配置することができる。
本例のボールねじ装置1は、ナット3に固定され、ナット3とともに直線運動するピストン35を備える。
〈ピストン〉
ピストン35は、金属製で、円筒形状を有している。ピストン35は、ナット3に対して内嵌固定されている。ピストン35は、ナット3と同軸に配置されている。ピストン35は、シリンダ孔部24とナット挿通部20との間に掛け渡されるように配置されており、ピストン35のうちの軸方向他方側部が、シリンダ孔部24に軸方向の移動可能に嵌装されている。ピストン35は、円筒部36と、円筒部36の内部空間を仕切る隔壁部37とを有する。
円筒部36は、ナット3の小径面部16とほぼ同じ大きさの内径を有しており、ナット3の大径面部17の内径よりもわずかに大きい外径を有している。円筒部36の内径は、ねじ軸2を構成するねじ部10の外径よりも大きい。円筒部36は、軸方向にわたり内径および外径が一定である。
円筒部36は、軸方向一方側の端部を、ナット3の大径面部17に圧入により内嵌固定している。円筒部36の内側の空間38a、38bのうち、隔壁部37よりも軸方向一方側の空間38aには、ねじ部10の軸方向他方側部が挿入可能であり、隔壁部37よりも軸方向他方側の空間38bには、コイルばね39の軸方向一方側部が配置されている。コイルばね39は、隔壁部37の軸方向他方側の側面とシリンダ孔部24の底面27との間で、弾性的に挟持されている。コイルばね39は、ピストン35を軸方向一方側に向けて押圧し、ピストン35およびナット3を所定の位置(たとえば初期位置)に戻す役割を有する。本例では、ピストン35を構成する円筒部36の軸方向一方側の端部を、ナット3の軸方向他方側の端部に内嵌固定しているが、本発明を実施する場合には、ピストンを構成する円筒部の軸方向一方側の端部を、ナットの軸方向他方側の端部に備えられた、軸方向一方側に隣接する部分に比べて外径の小さい小径部に外嵌固定する構成を採用することもできる。
本例のボールねじ装置1は、ナット3のストロークエンドを規制するためのストッパ40をさらに備える。
〈ストッパ〉
ストッパ40は、円環形状を有するボス部41と、突起形状を有する回転側係合部(爪部)42とを有する。
ボス部41は、ねじ軸2の第1嵌合軸部11に対して相対回転不能に外嵌されている。ボス部41は、径方向中央部に、第1嵌合軸部11を軸方向に挿通可能な係合孔43を有する。本例では、係合孔43を、内周面に雌スプライン歯44が形成されたスプライン孔としている。ボス部41は、係合孔43の内周面に形成された雌スプライン歯44を、第1嵌合軸部11の外周面に形成された雄スプライン歯14に対してスプライン係合させることで、第1嵌合軸部11に対して相対回転不能に外嵌されている。第1嵌合軸部11をセレーション軸部とした場合には、係合孔43を、内周面に雌セレーション歯が形成されたセレーション孔とする。
ボス部41は、円筒面状の外周面を有している。回転側係合部42は、ボス部41の外周面の円周方向一部に備えられており、径方向外側に向けて突出している。
〈ボールねじ装置の動作説明〉
本例のボールねじ装置1は、図示しない駆動源によりねじ軸2を回転駆動すると、回り止め部材6によりハウジング5に対する相対回転が阻止されたナット3が、ピストン35とともに、挿通孔7の内側を直線運動する。具体的には、ナット3は、挿通孔7を構成するナット挿通部20の内側を直線運動し、ピストン35は、挿通孔7を構成するシリンダ孔部24およびナット挿通部20の内側を直線運動する。これにより、シリンダ孔部24の内側に充填した液体または気体を、たとえば底面27に形成した図示しない連通孔を通じて排出または吸入する。ナット3およびピストン35を直線運動させる際には、コイルばね39を弾性変形させる。
ナット3がねじ軸2に対して軸方向一方側に相対移動してストロークエンドに達すると、ナット3に備えられた非回転側係合部19と、ストッパ40に備えられた回転側係合部42とが円周方向に係合する。これにより、ねじ軸2の回転が阻止される。このように、本例のボールねじ装置1は、ストッパ40により、ナット3がねじ軸2に対して軸方向一方側に相対移動することに関するストロークエンドを規制することができる。ナット3がねじ軸2に対して軸方向他方側に相対移動することに関するストロークエンドは、ナット3の軸方向他方側の端面を、ハウジング5の小径段差面29に突き当てることで規制することもできるし、あるいは、従来から知られた各種のストローク制限機構を利用して規制することもできる。
本例のボールねじ装置1によれば、直線運動要素であるナット3の回り止めを低コストで実現することができる。
本例では、ハウジング5に対してナット3が相対回転することを阻止するための回り止め部材6を、ハウジング5と一体に構成せずに、ハウジング5とは別体に構成している。このため、回り止め部材6の形状精度を、低コストで良好にできる。したがって、本例のボールねじ装置1によれば、ナット3の回り止めを、低コストで実現できる。
本例では、回り止め部材6を、ハウジング5に対して支持固定することなく、案内凹溝18と保持凹溝21との間で径方向に挟持している。これにより、回り止め部材6をハウジング5に支持固定するための部品が不要になるため、さらなる低コスト化を図れる。また、回り止め部材6の軸方向寸法の寸法精度を高精度に規制する必要がないため、低コスト化を図れる。
回り止め部材6を案内凹溝18と保持凹溝21との間に配置する作業は、グリースを塗布した回り止め部材6を保持凹溝21の内側に配置し、回り止め部材6を保持凹溝21に貼付した状態で、ナット3をナット挿通部20の内側に挿入するにより行える。このため、回り止め部材6の設置作業も容易に行うことができる。
本例では、案内凹溝18のそれぞれを、ナット3の内周面に備えられたすべての循環溝9から円周方向に位置をずらして配置している。具体的には、ナット3を軸方向から見た場合に、2つの案内凹溝18のそれぞれを、円周方向位置が近接する2つの循環溝9に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ(本例では45度ずつ)位置をずらして配置している。このため、案内凹溝18を形成することによる、ナット3の強度低下を抑制することができる。したがって、ナット3の外径をいたずらに大きくしなくて済み、ボールねじ装置1の大型化を防止できる。
本例では、ナット3の外径をナット挿通部20の内径に近づけて、ナット3の外径を、ナット挿通部20の内径よりもわずかに小さくしているため、ナット3の外周面に備えられた案内凹溝18と回り止め部材6のうちの径方向に関する内側部分との、径方向の係り代を大きくできる。ただし、この場合にも、回り止め部材6は、案内凹溝18と保持凹溝21との間に、径方向のわずかな隙間を有する状態で挟持されているため、ナット3の中心が、回り止め部材6の存在によって影響を受けることを防止できる。
本発明を実施する場合には、ハウジングに対して軸方向の相対変位を不能に固定された転がり軸受と、ハウジングの内周面に備えられた小径段差面との間で、回り止め部材を軸方向両側から挟持することで、回り止め部材をハウジングに対して支持固定する構造を採用することもできる。すなわち、回り止め部材を、転がり軸受と小径段差面との間で軸方向に突っ張らせることで、ハウジングに対して支持固定することができる。この場合には、ハウジングに対するナットの相対回転をより確実に防止することができる。また、回り止め部材を軸方向両側から挟持する部材(面)として、転がり軸受以外に、たとえば、ねじ筒、スペーサ、密封部材などのその他の部材を利用することもできるし、ハウジングの段差面以外のその他の面を利用することもできる。
[第2例]
本発明の実施の形態の第2例について、図9を用いて説明する。
本例では、ナット3aの外周面の軸方向他方側の端部に、径方向外側に向けて突出した外向フランジ部45を設けている。そして、外向フランジ部45に、回り止め部材6(図1等参照)と円周方向に係合可能な案内凹溝18を設けている。本例では、ナット3aの外周面のうち、外向フランジ部45の外周面にのみ、案内凹溝18を設けている。案内凹溝18は、外向フランジ部45の外周面に、円周方向に関して等間隔に配置されている。
本例では、ねじ軸2の第1嵌合軸部11aに対するストッパ40aのボス部41aの固定構造を、第1例の構造から変更している。
具体的には、第1嵌合軸部11aを、断面長円形(小判形)で、外周面に互いに平行な1対の平坦外面46を有する二面幅形状としている。また、ボス部41aの係合孔43aを、長円形孔(小判形孔)とし、内周面に互いに平行な1対の平坦内面47を有する二面幅形状としている。
本例では、ねじ軸2の第1嵌合軸部11aをストッパ40aの係合孔43aの内側に緩く挿通した状態で、係合孔43aの内周面に備えられた1対の平坦内面47のそれぞれと、第1嵌合軸部11aの外周面に備えられた1対の平坦外面46のそれぞれとを係合(面接触)させている。これにより、ストッパ40aを第1嵌合軸部11aに対して相対回転不能に非円形嵌合させている。なお、ストッパ40aを構成するボス部41aは、第1嵌合軸部11aに対して圧入状態で非円形嵌合させても良い。
本例では、案内凹溝18の軸方向寸法を、第1例の構造に比べて短くすることができる。このため、案内凹溝18の加工工数の低減を図れる。したがって、ボールねじ装置1(図1等参照)の製造コストを低減できる。また、ナット3aの外径を、外向フランジ部45から軸方向に外れた部分で小さくできるため、ボールねじ装置1の小型化を図ることもできる。
また、第1嵌合軸部11aの外面形状および係合孔43aの内面形状を、スプライン歯を形成する場合と比較して、簡略化することができる。このため、加工コストの低減を図ることができ、製造コストの低減を図れる。また、第1例の構造に比べて、第1嵌合軸部11aと係合孔43aとの嵌合長さを確保しやすいため、ストッパ40aの軸方向の厚さを小さくすることができる。したがって、ボールねじ装置1の軸方向寸法を小型化できる。
第2例のその他の構成および作用効果については、第1例と同じである。
[第3例]
本発明の実施の形態の第3例およびその変形例について、図10(A)および図10(B)を用いて説明する。
本例では、ねじ軸2を構成する第2嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に、ねじ軸2を回転駆動するための歯車やプーリなどの図示しない駆動部材を相対回転不能に固定するための固定部48、48aを設けている。
図10(A)に示した構造では、第2嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に、二面幅形状の固定部48を設けている。固定部48は、断面長円形状で、外周面に互いに平行な1対の平坦外面49を有している。
図10(B)に示した変形例の構造では、第2嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に、歯車状の固定部48aを設けている。固定部48aは、外周面にスプライン歯50を有するスプライン軸部である。
本例のいずれの構造の場合にも、図示しない駆動部材を、固定部48、48aを利用して、ねじ軸2に対して相対回転不能に固定することができる。
第3例のその他の構成および作用効果については、第1例および第2例と同じである。
[第4例]
本発明の実施の形態の第4例およびその変形例について、図11(A)および図11(B)を用いて説明する。
本例では、ねじ軸2の第1嵌合軸部11bに対するストッパ40bのボス部41bの固定構造を、第1例~第3例の構造とは異ならせている。
具体的には、第1嵌合軸部11bを、円筒面状の外周面の円周方向複数個所(図示の例では3個所)に、それぞれが軸方向に伸長した係合凹溝51を形成することにより構成している。複数の係合凹溝51は、円周方向に関して等間隔に配置されている。
また、ボス部41bの係合孔43bを、円筒面状の内周面の円周方向複数個所(図示の例では3個所)に、それぞれが径方向内側に突出した係合爪部52を形成することにより構成している。複数の係合爪部52は、円周方向に関して等間隔に配置されている。
本例では、ねじ軸2の第1嵌合軸部11bをボス部41bの係合孔43bの内側に緩く挿通した状態で、複数の係合爪部52のそれぞれを、複数の係合凹溝51のそれぞれに対して係合(キー係合)させている。これにより、ストッパ40bを第1嵌合軸部11bに対して相対回転不能に非円形嵌合させている。なお、ストッパ40bを構成するボス部41bは、第1嵌合軸部11bに対して圧入状態で非円形嵌合させても良い。
本例の場合にも、ねじ軸2は、第2嵌合軸部12の軸方向一方側に、図示しない駆動部材を相対回転不能に固定するための固定部48、48aをさらに備える。
図11(A)に示した構造では、第2嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に、二面幅形状の固定部48を設けている。固定部48は、断面長円形状で、外周面に互いに平行な1対の平坦外面49を有している。図11(B)に示した変形例の構造では、第2嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に、歯車状の固定部48aを設けている。固定部48aは、外周面にスプライン歯50を有するスプライン軸部である。いずれの構造の場合にも、図示しない駆動部材を、固定部48、48aを利用して、ねじ軸2に対して相対回転不能に固定することができる。
本例では、係合爪部52と係合凹溝51との複数の係合部を利用して、ストッパ40bと第1嵌合軸部11bとの間でトルク伝達を行えるため、第3例の構造に比べて、許容トルクを大きくすることができる。また、第1嵌合軸部11bの外面形状および係合孔43bの内面形状を、スプライン歯を形成する場合と比較して、簡略化することができるため、加工コストの低減を図ることができ、製造コストの低減を図れる。
第4例のその他の構成および作用効果については、第1例および第3例と同じである。
[第5例]
本発明の実施の形態の第5例について、図12(A)を用いて説明する。
本例では、ナット3の外周面に備えられた案内凹溝18aの断面形状、および、ハウジング5のナット挿通部20の内周面に備えられた保持凹溝21aの断面形状を、第1例の構造から異ならせている。
具体的には、ナット3の中心軸に直交する仮想平面に関する案内凹溝18aの断面形状を矩形状としている。つまり、案内凹溝18aを角溝としている。このため、案内凹溝18aの円周方向幅は、径方向にわたり一定である。
案内凹溝18aは、回り止め部材6の直径Dの1/2とほぼ同じ大きさの溝深さを有する。また、ナット3の外周面における案内凹溝18aの円周方向に関する開口幅は、回り止め部材6の直径Dとほぼ同じである。
また、ハウジング5の挿通孔7の中心軸に直交する仮想平面に関する保持凹溝21aの断面形状を矩形状とし、保持凹溝21aを角溝としている。保持凹溝21aの円周方向幅は、径方向にわたり一定である。
保持凹溝21aの円周方向幅およびの溝深さは、案内凹溝18aの円周方向幅および溝深さと同じである。
本例では、案内凹溝18aおよび保持凹溝21aを、フライス盤を利用して容易に加工することができる。このため、ボールねじ装置1(図1等参照)の製造コストの低減を図る上で有利になる。また、案内凹溝18aおよび保持凹溝21aのそれぞれの隅角部に、断面略三角形状の隙間53を形成することができる。このため、隙間53に十分な量のグリースを保持することができる。したがって、案内凹溝18aに対する回り止め部材6の摺動抵抗を低くできる。
第5例のその他の構成および作用効果については、第1例と同じである。
[第6例]
本発明の実施の形態の第6例について、図12(B)を用いて説明する。
本例では、回り止め部材6aの形状のみを、第5例の構造から異ならせている。
具体的には、回り止め部材6aを四角柱形状に構成している。そして、回り止め部材6aのうちの径方向に関する内側部分を、矩形状の断面形状を有する案内凹溝18aの内側にほぼ隙間なく配置し、かつ、回り止め部材6aのうちの径方向に関する外側部分を、矩形状の断面形状を有する保持凹溝21aの内側にほぼ隙間なく配置している。つまり、回り止め部材6aの周面のうち、径方向に関する内側面を、案内凹溝18aの径方向底面に面接触させ、かつ、径方向に関する外側面を、保持凹溝21aの径方向底面に面接触させている。また、回り止め部材6aの円周方向に関する両側面を、案内凹溝18aおよび保持凹溝21aのそれぞれの周方向側面に面接触させている。
本例では、回り止め部材6aを安価に製造することができる。このため、ボールねじ装置1の製造コストの低減を図る上で有利になる。また、案内凹溝18aおよび保持凹溝21aの内側で、回り止め部材6aががたつくことを抑制できる。このため、ハウジング5に対してナット3が円周方向にがたつくことを防止できる。
第6例のその他の構成および作用効果については、第1例および第5例と同じである。
[第7例]
本発明の実施の形態の第7例について、図13および図14を用いて説明する。
本例では、ハウジング5の挿通孔7を構成する小径段差面29に、回り止め部材6の軸方向他方側の端部と係合可能な係合凹部54を設けている。係合凹部54は、保持凹溝21と位相が一致する部分に、備えられている。図示の例では、回り止め部材6を4本備えており、保持凹溝21を円周方向に関して等間隔に4つ備えているため、係合凹部54を、円周方向に関して等間隔に4つ備えている。係合凹部54は、軸方向視で、矩形状を有している。係合凹部54の径方向幅寸法および円周方向幅寸法は、回り止め部材6の直径よりもわずかに大きい。
本例では、ボールねじ装置1の組立作業時に、回り止め部材6の軸方向他方側の端部を、係合凹部54の内側に軸方向に挿入することで、回り止め部材6の軸方向他方側の端部を係合凹部54に対して係合させることができる。このため、ナット3をナット挿通部20の内側に挿入する以前に、回り止め部材6が、保持凹溝21の内側から径方向内側に倒れるように抜け出ることを抑制できる。したがって、ボールねじ装置1の組立作業の作業性を向上することができる。
第7例のその他の構成および作用効果については、第1例と同じである。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上述した各例の構造は、矛盾を生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。
上述した各例では、回り止め部材を、円柱形状または角柱形状とした場合について説明したが、本発明を実施する場合には、回り止め部材を、半円柱状や三角柱状とすることもできるし、その他の形状とすることもできる。
上述した各例では、案内凹溝および保持凹溝の断面形状を、円弧形および矩形とした場合について説明したが、本発明を実施する場合には、案内凹溝および保持凹溝の断面形状は、適宜変更することができる。また、案内凹溝の断面形状と保持凹溝の断面形状とを、互いに異ならせることもできる。
上述した各例では、案内凹溝、保持凹溝および回り止め部材を2本ずつ備える場合あるいは4本ずつ備える場合について説明したが、本発明を実施する場合には、案内凹溝、保持凹溝および回り止め部材を1本ずつ備える構成を採用することもできるし、案内凹溝、保持凹溝および回り止め部材を3本以上の任意の数ずつ備える構成を採用することもできる。案内凹溝、保持凹溝および回り止め部材を複数本ずつ備える場合には、案内凹溝、保持凹溝および回り止め部材を、円周方向に関して等間隔に配置することもできるし、円周方向に関して不等間隔に配置することもできる。
1 ボールねじ装置
2 ねじ軸
3、3a ナット
4 ボール
5 ハウジング
6、6a 回り止め部材
7 挿通孔
8 負荷路
9 循環溝
10 ねじ部
11、11a、11b 第1嵌合軸部
12 第2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 小径面部
17 大径面部
18、18a 案内凹溝
19 非回転側係合部
20 ナット挿通部
21、21a 保持凹溝
22 固定孔部
23 係止凹溝
24 シリンダ孔部
25a、25b シール凹溝
26a、26b Oリング
27 底面
28 大径段差面
29 小径段差面
30 転がり軸受
31 外輪
31a 外輪軌道
32 内輪
32a 内輪軌道
33 転動体
34 保持器
35 ピストン
36 円筒部
37 隔壁部
38a、38b 空間
39 コイルばね
40、40a、40b ストッパ
41、41a、41b ボス部
42 回転側係合部
43、43a、43b 係合孔
44 雌スプライン歯
45 外向フランジ部
46 平坦外面
47 平坦内面
48、48a 固定部
49 平坦外面
50 スプライン歯
51 係合凹溝
52 係合爪部
53 隙間
54 係合凹部
100 ボールねじ装置
101 ねじ軸
102 ナット
103 ボール
104 進退部材
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

Claims (10)

  1. 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、複数の回り止め部材と、
    を備え、
    前記ナットは、円筒面状の外周面に、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な複数の案内凹溝を有し、かつ、内周面に循環溝を有し、
    前記挿通孔は、内周面に、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な複数の保持凹溝を有し、
    前記複数の回り止め部材は、円周方向に等間隔に配置されており、それぞれの前記回り止め部材は、軸方向に伸長した軸状部材で、円柱形状を有しており、径方向に関する外側部分が、前記保持凹溝の内側に配置され、かつ、径方向に関する内側部分が、前記案内凹溝の内側に軸方向に摺動可能に配置されており
    前記複数の案内凹溝のそれぞれは、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、
    ボールねじ装置。
  2. 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、
    前記案内凹溝は、円周方向位置が近接する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1に記載したボールねじ装置。
  3. 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、
    前記ナットは、外周面に、径方向外側に向けて突出した外向フランジ部を備えており、前記外向フランジ部の外周面にのみ、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な案内凹溝を有し、
    前記挿通孔は、内周面に、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な保持凹溝を有し、
    前記回り止め部材は、軸方向に伸長した軸状部材であり、径方向に関する外側部分が、前記保持凹溝の内側に配置され、かつ、径方向に関する内側部分が、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。
  4. 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、
    前記ナットは、外周面に、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な案内凹溝を有し、
    前記挿通孔は、内周面に、前記回り止め部材と円周方向に係合可能な保持凹溝を有し、
    前記回り止め部材は、軸方向に伸長した軸状部材であり、径方向に関する外側部分が、前記保持凹溝の内側に配置され、かつ、径方向に関する内側部分が、前記案内凹溝の内側に軸方向に摺動可能に配置されており、軸方向両側の端面のそれぞれと軸方向に対向する面により、軸方向に関する抜け止めが図られており、
    前記回り止め部材の軸方向他方側の端面と軸方向に対向する面は、前記挿通孔に備えられ、軸方向一方側を向いた小径段差面に設けられた係合凹部に備えられ、前記回り止め部材の軸方向他方側端部は、該係合凹部と係合している、
    ボールねじ装置。
  5. 前記ナットは、内周面に循環溝を有し、
    前記案内凹溝は、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3~4のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
  6. 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、
    前記案内凹溝は、円周方向位置が近接する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5に記載したボールねじ装置。
  7. 循環溝を有し、かつ、前記ナットに固定される循環部品を備え、
    前記案内凹溝は、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3~4のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
  8. 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、
    前記案内凹溝は、円周方向位置が近接する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7に記載したボールねじ装置。
  9. 前記案内凹溝は、複数備えられており、
    前記回り止め部材は、前記案内凹溝と同数備えられている、
    請求項3~4のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置。
  10. 前記ナットに対して固定され、前記ナットとともに直線運動するピストンを備え、
    前記ナットは、内周面に前記ナット側ボールねじ溝が形成された小径面部と、前記小径面部から軸方向に外れた部分に備えられた、前記小径面部よりも内径の大きい円筒面状の大径面部とを有し、
    前記ピストンは、前記大径面部に対して内嵌固定されている、
    請求項1~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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