JP7272514B1 - ボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直線運動要素であるナットのストロークエンドの規制を少ない部品点数で実現し、ボールねじ装置の小型化を図るとともに、制御性の向上を図る。【解決手段】ナット３の軸方向一方側の端部に突起状の非回転側係合部１３を設けるとともに、ねじ軸２に対して相対回転不能に固定した、ねじ軸２を回転駆動する駆動部材５に、非回転側係合部１３を軸方向に挿入可能で、かつ、円周方向の端部において非回転側係合部１３と円周方向に係合可能な、円弧状の回転側係合溝部１８を設ける。【選択図】図２

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など、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、直線運動要素が所定範囲を超えて直線運動することを防止するため、直線運動要素のストロークエンドを規制することが行われている。図３５は、特開２０１６－７０２８１号公報に記載された、直線運動要素のストロークエンドを規制するための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、図示しない複数のボールと、ストッパ１０３とを備える。

ねじ軸１０１は、ねじ部１０４と、ねじ部１０４の軸方向一方側に隣接配置された嵌合軸部１０５とを有する。ねじ部１０４の外周面には、螺旋状の軸側ボールねじ溝１０６が形成されている。嵌合軸部１０５は、ねじ部１０４よりも小さい外径を有しており、外周面には雄スプライン歯が形成されている。ねじ軸１０１は、ねじ部１０４をナット１０２の内側に挿通した状態で、ナット１０２と同軸に配置されている。

ナット１０２は、円筒形状を有しており、内周面に図示しない螺旋状のナット側ボールねじ溝と略Ｓ字形の循環溝とを有する。ナット１０２は、軸方向一方側の端部に、係合部１０７を有する。

軸側ボールねじ溝１０６とナット側ボールねじ溝とは、径方向に互いに対向するように配置され、螺旋状の負荷路を構成する。負荷路の始点と終点とは、ナット１０２の内周面に形成された循環溝により接続されている。このため、負荷路の終点にまで達したボールは、循環溝を通じて、負荷路の始点にまで戻される。なお、負荷路の始点と終点とは、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。

ストッパ１０３は、円環形状を有するボス部１０８と、突起形状を有する爪部１０９とを有する。ボス部１０８は、ねじ軸１０１の嵌合軸部１０５に対して相対回転不能に外嵌されている。具体的には、ボス部１０８は、内周面に形成された雌スプライン歯を、嵌合軸部１０５の外周面に形成された雄スプライン歯に対してスプライン係合させることで、嵌合軸部１０５に対して相対回転不能に外嵌されている。爪部１０９は、ボス部１０８の外周面の円周方向一部から径方向に突出している。

従来構造のボールねじ装置１００においては、ねじ軸１０１とナット１０２とのいずれかの直線運動要素が直線運動してストロークエンドに達すると、ナット１０２に備えられた係合部１０７と、ストッパ１０３に備えられた爪部１０９とが、円周方向に係合する。これにより、ねじ軸１０１とナット１０２とのいずれかの回転運動要素の回転が阻止されるため、直線運動要素のストロークエンドを規制することが可能になる。

特開２０１６－７０２８１号公報

特開２０１６－７０２８１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、直線運動要素のストロークエンドを規制するために、専用の部品であるストッパ１０３を利用している。このため、たとえば、ねじ軸１０１を回転運動要素とし、ナット１０２を直線運動要素として用いる場合には、ねじ軸１０１を回転駆動するための駆動部材を、ストッパ１０３とは別に設ける必要がある。したがって、部品点数が嵩み、ボールねじ装置１００が大型化しやすくなる。

さらに、特開２０１６－７０２８１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、ナット１０２に備えられた係合部１０７とストッパ１０３に備えられた爪部１０９とが円周方向に係合した際に、ストッパ１０３に弾性変形が生じ、かつ、ストッパ１０３と駆動部材との間でねじ軸１０１のねじれが発生し、その分だけ、ねじ軸１０１がさらに回転した後に駆動部材が停止する可能性がある。このように、駆動部材の回転停止位置が初期位置からずれる可能性がある。その結果、ナット１０２の軸方向位置（ストローク量）を厳密に管理することが難しくなり、ボールねじ装置１００の制御性が低くなる可能性がある。

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ストロークエンドの規制を少ない部品点数で実現し、小型化を図ることができるとともに、制御性の向上を図ることができる、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、駆動部材とを備える。

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、かつ、軸方向一方側の端部に突起状の非回転側係合部を有し、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。

前記駆動部材は、前記ねじ軸に相対回転不能に固定され、前記ねじ軸を回転駆動する。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記駆動部材を、前記非回転側係合部の一部または全部を軸方向に挿入可能で、かつ、円周方向の端部において前記非回転側係合部と円周方向に係合可能な、円弧状の回転側係合溝部を有する。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回転側係合溝部を、前記駆動部材を軸方向に貫通した貫通溝、または、前記駆動部材の軸方向他方側の側面に開口した有底溝とすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回転側係合溝部を、軸方向深さが一定の有底溝とすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回転側係合溝部を、軸方向深さが円周方向に沿って変化する有底溝とすることができる。

この場合には、前記駆動部材の中心軸に直交する仮想平面に対する前記回転側係合溝部の溝底面の傾斜角度を、前記軸側ボールねじ溝のリード角と同じか、または、前記軸側ボールねじ溝のリード角よりも小さくすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回転側係合溝部を、複数備えることができる。

この場合には、複数の前記回転側係合溝部を、前記駆動部材の円周方向に関して等間隔に配置することができる。

なお、この場合、前記非回転側係合部は、１つだけ設けることもできるし、前記回転側係合溝部と同数設けることもできる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回転側係合溝部の中心角の大きさを、３６度以上３２４度以下にすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回転側係合溝部の中心角の大きさを、前記非回転側係合部の中心角の大きさよりも大きくすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記駆動部材のうちで、前記回転側係合溝部から円周方向に外れた部分の中心角の大きさを、前記非回転側係合部の中心角の大きさよりも大きくすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記回転側係合溝部を、円周方向中間部に、径方向外側の内側面と径方向内側の内側面とを径方向につなぐ補強部を有するものとすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記駆動部材を、外周面にトルク入力部を有するものとすることができる。

この場合には、前記ねじ軸を、外周面に前記軸側ボールねじ溝が形成されたねじ部と、前記ねじ部の軸方向一方側に配置され、かつ、前記駆動部材が相対回転不能に外嵌固定される嵌合軸部とを有するものとし、前記トルク入力部を、径方向に関して前記回転側係合溝部のうちで前記非回転側係合部と係合する部分と重なる位置に配置することができる。

この場合には、前記駆動部材を、歯車、プーリまたはスプロケットのいずれかとすることができる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置では、前記駆動部材を、モータシャフトとすることもできる。

本発明の一態様にかかるボールねじ装置によれば、直線運動要素であるナットのストロークエンドの規制を少ない部品点数で実現することができ、小型化を図ることができるとともに、制御性の向上を図ることができる。

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軸方向他方側から見た正面図である。 図２は、第１例にかかるボールねじ装置に関して、ナットのストロークエンドを規制した状態を示す、図１のＡ－Ａ線断面図である。 図３は、図２の部分拡大図である。 図４は、第１例にかかるボールねじ装置の斜視図である。 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斜視図である。 図６は、第１例にかかるボールねじ装置を構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図７は、図６に示した駆動部材の斜視図である。 図８は、第１例にかかるボールねじ装置に関して、ナットのストロークエンド近傍における、非回転側係合部と回転側係合溝部との軸方向および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９は、本発明の実施の形態の第２例にかかるボールねじ装置を構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図１０は、第２例にかかるボールねじ装置を構成するナットの軸方向一方側かつ径方向外側から見た斜視図である。 図１１は、第２例にかかるボールねじ装置についての、図８に相当する図である。 図１２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構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図１３は、第３例にかかるボールねじ装置についての、図８に相当する図である。 図１４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構成するナットの軸方向一方側かつ径方向外側から見た斜視図である。 図１５は、本発明の実施の形態の第５例にかかるボールねじ装置を構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図１６は、図１５に示した駆動部材の斜視図である。 図１７は、図１５のＢ－Ｏ－Ｂ線断面図である。 図１８は、本発明の実施の形態の第６例にかかるボールねじ装置を構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図１９は、図１８に示した駆動部材の斜視図である。 図２０は、本発明の実施の形態の第７例にかかるボールねじ装置を構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図２１は、図２０に示した駆動部材の斜視図である。 図２２は、本発明の実施の形態の第８例にかかるボールねじ装置についての、図２に相当する図である。 図２３は、本発明の実施の形態の第９例にかかるボールねじ装置についての、図２に相当する図である。 図２４は、図２３の部分拡大図である。 図２５は、第９例にかかるボールねじ装置を構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図２６は、図２５のＣ－Ｏ－Ｃ線断面図である。 図２７は、図２５に示した駆動部材の斜視図である。 図２８は、第９例にかかるボールねじ装置についての、図８に相当する図である。 図２９は、本発明の実施の形態の第１０例にかかるボールねじ装置を構成する駆動部材の軸方向他方側から見た正面図である。 図３０は、第１０例にかかるボールねじ装置についての、図８に相当する図である。 図３１は、本発明の実施の形態の第１１例にかかるボールねじ装置についての、図８に相当する図である。 図３２は、本発明の実施の形態の第１２例にかかるボールねじ装置についての、図２に相当する図である。 図３３は、本発明の実施の形態の第１３例にかかるボールねじ装置についての、図２に相当する図である。 図３４は、本発明の実施の形態の第１４例にかかるボールねじ装置についての、図２に相当する図である。 図３５は、従来構造のボールねじ装置を示す斜視図である。

［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、駆動源である電動モータの回転運動を直線運動に変換し、油圧シリンダのピストンを動作させるなどの用途で使用される。

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、駆動部材５とを備える。

ねじ軸２は、図示しない駆動源により駆動部材５を介して回転駆動され、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、図示しない回り止め機構により、ねじ軸２に対する供回りが防止されており、使用時に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６が備えられている。負荷路６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６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７を通じて、負荷路６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。

本例を含む本発明の実施形態の説明において、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。軸方向一方側とは、図２～図５の右側を指し、軸方向他方側とは、図２～図５の左側を指す。本発明の実施形態では、軸方向一方側における、直線運動要素であるナット３のストロークエンドの規制に特徴がある。また、円周方向一方側とは、ナット３を軸方向一方側に直線運動させられるねじ軸２の回転方向をいう。

〈ねじ軸〉
ねじ軸２は、金属製で、ねじ部８と、ねじ部８の軸方向一方側に隣接配置された嵌合軸部９とを有する。ねじ部８と嵌合軸部９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９は、ねじ部８よりも小さい外径を有する。

ねじ部８は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝１０を有する。軸側ボールねじ溝１０は、ねじ部８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１０の条数を１条としている。軸側ボールねじ溝１０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。本例では、軸側ボールねじ溝１０の形成方向（巻き方向）を、ねじ軸２を円周方向一方側に向けて回転させた際に、ナット３を軸方向一方側に直線運動させられる方向に規制している。

嵌合軸部９は、外周面に雄スプライン歯１１を全周にわたり有している。このため、嵌合軸部９は、スプライン軸部である。図示の例では、雄スプライン歯１１を、インボリュートスプライン歯としているが、角スプライン歯とすることもできる。

ねじ軸２は、ねじ部８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。本例では、ねじ軸２を、ねじ部８と嵌合軸部９とから構成しているが、本発明を実施する場合には、ねじ軸に、ハウジングなどに対して回転自在に支持するための転がり軸受などを固定する支持軸部（第２嵌合軸部）や、トルク伝達部として機能するスプライン部やセレーション部などを、さらに備えることもできる。

〈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１２および循環溝７を有する。

ナット側ボールねじ溝１２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１２は、軸側ボールねじ溝１０と同じリードを有する。このため、ねじ軸２のねじ部８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１０とナット側ボールねじ溝１２とは径方向に対向するように配置され、螺旋状の負荷路６を構成する。ナット側ボールねじ溝１２の条数は、軸側ボールねじ溝１０と同様に１条である。ナット側ボールねじ溝１２の断面の溝形状も、軸側ボールねじ溝１０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７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７は、ナット側ボールねじ溝１２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６の始点と終点とをつないでいる。このため、負荷路６の終点にまで達したボール４は、循環溝７を通じて、負荷路６の始点にまで戻される。なお、負荷路６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７は、略半円形の断面形状を有する。循環溝７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７を移動するボール４が、軸側ボールねじ溝１０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。

ナット３は、軸方向一方側の端部に、突起状の非回転側係合部１３を有する。非回転側係合部１３は、ナット３の軸方向一方側の側面３ａ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１３は、扇柱形状を有している。

非回転側係合部１３は、円周方向他方側の側面（図４および図５の手前側の側面、図８の左側面）に、平坦面状の非回転側ストッパ面１４を有する。非回転側ストッパ面１４は、ナット３の中心軸と略平行に配置されている。また、非回転側係合部１３の先端面（軸方向一方側の端面）は、ナット３の中心軸に直交する仮想平面上に存在している。

非回転側係合部１３（非回転側ストッパ面１４）の軸方向寸法は、たとえば、軸側ボールねじ溝１０のリード以上の大きさに設定することができる。非回転側係合部１３の円周方向に関する形成範囲は、後述する基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとの干渉を防止でき、かつ、回転側ストッパ面２２から非回転側ストッパ面１４に加わる力を支承できる範囲で適宜決定される。すなわち、非回転側係合部１３の円周方向に関する形成範囲（中心角α）は、後述する回転側係合溝部１８の円周方向に関する形成範囲（中心角θ）よりも小さくすることができる。このため、α＜θの関係を満たすようにしている。本例では、非回転側係合部１３は、軸方向一方側の側面３ａの全体の１／１２程度の範囲に形成されている。

本例では、ナット３は、非回転側係合部１３を含め、全体を一体に構成しているが、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および循環溝を有する筒状部材と、非回転側係合部とを結合固定することにより構成することもできる。

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、本例では、図示しない回り止め機構により、ナット３の回り止めを図っている。回り止め機構としては、従来から知られた各種構造を採用することができる。たとえば、ハウジングなどの固定部材の内周面に備えた突条部（キー）を、ナット３の外周面に軸方向に形成した凹溝に係合させる構造などを採用することができる。

〈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６および循環溝７に転動可能に配置されている。負荷路６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７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。

〈駆動部材〉
駆動部材５は、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。本例の駆動部材５は、ねじ軸２を回転駆動する機能だけでなく、直線運動要素であるナット３のストロークエンドを規制する機能を有する。

本例のボールねじ装置１では、駆動部材５を円周方向一方側に向けて回転駆動すると、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。これに対し、駆動部材５を円周方向他方側に向けて回転駆動すると、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。

駆動部材５は、基板部１５と、筒部１６と、トルク入力部１７と、回転側係合溝部１８とを有する。駆動部材５は、炭素鋼やステンレス鋼などの金属製、または、合成樹脂製である。駆動部材５としては、たとえば歯車、プーリ、スプロケットなどを使用できる。

基板部１５は、円形平板形状を有する。基板部１５は、径方向中央部に、軸方向に貫通した取付孔１９を有する。取付孔１９の内周面には、雌スプライン歯２０が形成されている。基板部１５は、取付孔１９の内周面に形成された雌スプライン歯２０を、嵌合軸部９の外周面に形成された雄スプライン歯１１にスプライン係合させることで、嵌合軸部９に対して相対回転不能に外嵌固定されている。基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａのうちの径方向内側部は、ねじ軸２を構成するねじ部８の軸方向一方側の端面に対し、当接または近接対向している。

筒部１６は、円筒形状を有しており、駆動部材５の径方向外側の端部に備えられている。筒部１６の軸方向一方側の端部は、基板部１５の径方向外側の端部につながっている。筒部１６は、ナット３の外径よりも大きな内径を有する。筒部１６は、ねじ部８の軸方向一方側の端部の周囲を覆っている。

トルク入力部１７は、駆動部材５の外周面に備えられている。本例では、トルク入力部１７は、筒部１６の外周面に備えられている。このため、トルク入力部１７は、径方向に関してねじ部８と重なる位置に配置されている。図示の例では、筒部１６のうちで、トルク入力部１７が設けられた部分の外径は、トルク入力部１７から軸方向に外れた部分の外径よりも大きくなっている。つまり、トルク入力部１７は、筒部１６の大径部に備えられている。

トルク入力部１７は、駆動部材５として歯車を用いた場合には、ギヤ部となり、駆動部材５としてプーリを用いた場合には、ベルトが掛け渡されるベルト受面（歯部）となり、駆動部材５としてスプロケットを用いた場合には、チェーンが掛け渡される歯部となる。いずれの場合にも、トルク入力部１７には、駆動源からのトルクが入力される。

回転側係合溝部１８は、突起状の非回転側係合部１３を軸方向に挿入可能で、かつ、円周方向他方側の端部において非回転側係合部１３と円周方向に係合可能である。回転側係合溝部１８は、軸方向視で円弧形状（Ｃ字形状）を有しており、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａの径方向中間部に備えられている。回転側係合溝部１８は、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａに、たとえば切削加工や鍛造加工などを施すことにより形成されている。

回転側係合溝部１８は、基板部１５を軸方向に貫通した貫通溝である。

回転側係合溝部１８は、非回転側係合部１３を、軸方向に挿入可能な径方向幅寸法を有する。このため、回転側係合溝部１８の径方向外側の内側面２１ａは、駆動部材５の中心軸を中心とする部分凹円筒面状で、非回転側係合部１３の外周面を通る外接円直径よりも少しだけ大きな内径を有している。また、回転側係合溝部１８の径方向内側の内側面２１ｂは、駆動部材５の中心軸を中心とする部分凸円筒面状で、非回転側係合部１３の内周面を通る内接円直径よりも少しだけ小さな外径を有している。回転側係合溝部１８の径方向外側の内側面２１ａと径方向内側の内側面２１ｂとは、同心円上に配置されている。

回転側係合溝部１８は、円周方向他方側の端部に、円周方向を向いた平坦面状の回転側ストッパ面２２を有している。回転側ストッパ面２２は、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した状態で、非回転側ストッパ面１４と面接触する。このために、回転側ストッパ面２２は、駆動部材５の中心軸を含む仮想平面上に存在している。なお、駆動部材５をねじ軸２の嵌合軸部９に対して外嵌固定する際に、回転側ストッパ面２２の円周方向位置（位相）を特定できるように、駆動部材５の外面には、外観上認識可能な識別記号（マーク）を付したり、凹部、孔、溝、二面幅形状などの外観上認識可能な識別形状を形成したりすることもできる。

回転側ストッパ面２２の軸方向寸法は、基板部１５の軸方向の厚さ寸法と同じである。回転側ストッパ面２２の軸方向寸法は、非回転側係合部１３の非回転側ストッパ面１４との間で、ねじ軸２の回転を阻止するのに十分な係合代（非回転側ストッパ面１４との当接部の軸方向幅）δを確保できる大きさに設定される。本例では、回転側ストッパ面２２の軸方向寸法は、非回転側係合部１３（非回転側ストッパ面１４）の軸方向寸法よりも大きい。

回転側係合溝部１８は、円周方向一方側の端部に、円周方向を向いた平坦面状の段差面２３を有している。

本例では、図６および図７に示すように、回転側係合溝部１８の中心角θの大きさを、およそ１８０度としている。このため、回転側係合溝部１８は、基板部１５の全体の１／２の範囲に形成されている。

回転側係合溝部１８の円周方向に関する形成範囲（中心角θ）は、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２との係合代δの大きさと相関がある。たとえば、回転側係合溝部１８の中心角θを大きくすれば、係合代δは大きくなり、回転側係合溝部１８の中心角θを小さくすれば、係合代δは小さくなる傾向がある。ただし、回転側係合溝部１８の中心角θを大きくし過ぎると、ナット３が軸方向一方側のストロークエンドに達し、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが係合した状態における、ナット３の軸方向一方側の側面３ａと駆動部材５の軸方向他方側の側面１５ａとの軸方向のクリアランスが小さくなり、ナット３と駆動部材５とに干渉が生じやすくなる。そこで、回転側係合溝部１８の中心角θは、ねじ軸２の回転を阻止するのに最低限必要な係合代δを確保できる大きさで、かつ、ナット３と駆動部材５との干渉を防止できる大きさに設定する必要がある。

具体的には、ねじ軸２の回転を阻止するためには、係合代δの大きさを、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０（１０％）以上確保することが望ましい。このため、回転側係合溝部１８の中心角θの下限値は３６度に設定することができる。

一方、ナット３と駆動部材５との干渉を防止するためには、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが係合した状態における、ナット３の軸方向一方側の側面３ａと基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとの軸方向のクリアランスの大きさを、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０（１０％）以上確保することが望ましい。このため、回転側係合溝部１８の中心角θの上限値は３２４度に設定することができる。回転側係合溝部１８の中心角θを３２４度に設定した場合、係合代δの大きさは、最大で軸側ボールねじ溝１０のリードの９／１０（９０％）まで確保することができる。

以上のように、回転側係合溝部１８の中心角θは、３６度以上３２４度以下の範囲で設定することができる。

また、駆動部材５の強度を確保する面から、基板部１５のうちで、回転側係合溝部１８から円周方向に外れた部分の中心角の大きさ（３６０－θ）を、ある程度確保するようにしている。本例では、回転側係合溝部１８から円周方向に外れた部分の中心角（３６０－θ）を、非回転側係合部１３の中心角（α）よりも大きくしている。つまり、３６０－θ＞αの関係を満たすようにしている。したがって、本例では、非回転側係合部１３の中心角αと回転側係合溝部１８の中心角θとは、α＜θ＜３６０－αの関係を満たす。

〈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駆動部材５を介してねじ軸２を回転駆動することで、ナット３を直線運動させる。特に、本例のボールねじ装置１では、駆動部材５に備えられたトルク入力部１７を介して、駆動部材５（ねじ軸２）を円周方向一方側に向けて回転駆動すると、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。これに対して、トルク入力部１７を介して駆動部材５（ねじ軸２）を円周方向他方側に向けて回転駆動すると、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。

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、ストロークエンドに近づくと、図８において（Ａ）として示す状態のように、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端部（先端部）が、駆動部材５に備えられた回転側係合溝部１８の内側に進入する。具体的には、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端部が、回転側係合溝部１８の円周方向一方側部分に進入する。

駆動部材５を円周方向一方側に向けてさらに回転駆動すると、ナット３は、軸側ボールねじ溝１０のリードに応じた分だけ軸方向一方側に移動する。このため、非回転側係合部１３は、黒塗り矢印で示すように、軸方向一方側に向けて移動することにより、回転側係合溝部１８に対する軸方向の進入量を増大させながら、白抜き矢印で示すように、回転側係合溝部１８の内側を円周方向一方側から円周方向他方側に向けて相対移動する。この結果、非回転側係合部１３は、図８におけるＡ－Ｂ－Ｃの順に、回転側係合溝部１８の内側を円周方向他方側に相対移動する。

ナット３が軸方向一方側のストロークエンドに達すると、非回転側係合部１３は、回転側係合溝部１８の円周方向他方側の端部において、回転側係合溝部１８と円周方向に係合する。具体的には、図８において（Ｃ）として示す状態のように、非回転側係合部１３の円周方向他方側の側面に備えられた非回転側ストッパ面１４と、回転側係合溝部１８の円周方向他方側の端部に備えられた回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合する。本例では、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが面接触する。これにより、ねじ軸２の回転が阻止される。

また、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合した状態から、駆動部材５を円周方向他方側に向けて回転駆動すると、非回転側係合部１３は、図８におけるＣ－Ｂ－Ａの順に、回転側係合溝部１８の内側を円周方向一方側かつ軸方向他方側に向けて相対移動する。そして、非回転側係合部１３は、回転側係合溝部１８の段差面２３に接触することなく、回転側係合溝部１８の円周方向一方側の端部から、回転側係合溝部１８の外側へと抜け出る。

以上のように、本例のボールねじ装置１によれば、駆動部材５を利用して、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。なお、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、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ができる。

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のストロークエンドの規制を少ない部品点数で実現することができ、ボールねじ装置１の小型化を図ることができるとともに、制御性の向上を図ることができる。

すなわち、本例では、駆動部材５により、ねじ軸２を回転駆動することができるだけでなく、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。このため、特開２０１６－７０２８１号公報に記載された従来構造のように、ナットのストロークエンドを規制するための専用の部品（ストッパ）を使用しなくて済む。したがって、本例のボールねじ装置１によれば、部品点数の低減を図ることができる。また、ストロークエンドを規制するための専用の部品を省略することで、ねじ軸２の軸方向寸法を短くできるため、ボールねじ装置１の軸方向寸法を短くできる。このため、ボールねじ装置１の小型化を図ることができる。

本例では、ナット３に備えられた非回転側係合部１３を、駆動部材５に備えられた回転側係合溝部１８の内側に軸方向に進入させた状態で、非回転側係合部１３の非回転側ストッパ面１４と、回転側係合溝部１８の回転側ストッパ面２２とを円周方向に係合させることができる。このため、ナット３のストローク量の確保とボールねじ装置１の小型化との両立を図ることができる。

本例では、ナット３のストロークエンドを規制するために、ナット３に備えられた非回転側係合部１３と、駆動部材５に備えられた回転側係合溝部１８の回転側ストッパ面２２とを円周方向に係合させる。このため、ナット３の非回転側係合部１３と駆動部材５の回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合した際に、駆動部材５の回転を即座に停止させることができる。したがって、駆動部材５の回転停止位置が初期位置からずれることを抑制することができる。この結果、ナット３の軸方向位置（ストローク量）を厳密に管理することが可能になり、ボールねじ装置１の制御性の向上を図ることができる。

また、回転側係合溝部１８を、基板部１５を軸方向に貫通した貫通溝としているため、回転側係合溝部を有底溝とした場合に比べて、駆動部材５の軽量化を図ることができる。

さらに、駆動部材５を構成する筒部１６の外周面に設けたトルク入力部１７を、径方向に関してねじ部８と重なる位置に配置しているため、ボールねじ装置１の軸方向寸法を短くする面で有利になる。

本例では、トルク入力部１７を、径方向に関して回転側ストッパ面２２のうちで非回転側ストッパ面１４と当接する軸方向他方側部分と重なる位置に配置している。換言すれば、図３に示すように、軸方向に関してトルク入力部１７が存在する範囲Ｒ内に、回転側ストッパ面２２のうちで非回転側ストッパ面１４と当接する軸方向他方側部分が存在している。したがって、この面からも、ボールねじ装置１の軸方向寸法を短くすることができる。また、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが衝突することにより生じる衝撃荷重に基づくモーメント荷重が、トルク入力部１７から駆動源の側に加わることを防止できる。

［第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図９～図１１を用いて説明する。

本例の場合には、駆動部材５ａを構成する回転側係合溝部１８ａの中心角θを、第１例の構造よりも小さくしている。具体的には、回転側係合溝部１８ａの中心角θを、下限値の３６度に設定している。

また、回転側係合溝部１８ａの中心角θを３６度に設定した場合にも、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２との係合代δの大きさを、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０（１０％）確保できるようにするために、非回転側係合部１３ａの先端面（軸方向一方側の端面）の形状を工夫している。

すなわち、非回転側係合部１３ａの先端面に、ナット３の中心軸に直交する仮想平面に対して傾斜した、平坦面状の傾斜面（面取り）２４を形成している。具体的には、非回転側係合部１３ａの先端面全体に、円周方向一方側に向かうほど軸方向他方側に退避する方向に傾斜した傾斜面２４を形成している。傾斜面２４の傾斜角度は、軸側ボールねじ溝１０のリード角β以上とすることができ、図示の例では、軸側ボールねじ溝１０のリード角βよりも少しだけ大きい角度としている。

本例の場合にも、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、ストロークエンドに近づくと、図１１に鎖線で示すように、非回転側係合部１３ａの軸方向一方側の端部（先端部）が、回転側係合溝部１８ａの内側に進入する。具体的には、非回転側係合部１３ａの軸方向一方側の端部が、回転側係合溝部１８ａの円周方向一方側部分に進入する。本例では、非回転側係合部１３ａの先端面に傾斜面２４を形成しているため、非回転側係合部１３ａの先端面と基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとが干渉することなく、非回転側係合部１３ａの軸方向一方側の端部の円周方向他方側の端部が、回転側係合溝部１８ａの円周方向一方側部分に進入する。

駆動部材５ａを円周方向一方側に向けてさらに回転駆動すると、非回転側係合部１３ａは、回転側係合溝部１８ａに対する軸方向の進入量を増大させながら、回転側係合溝部１８ａの内側を円周方向一方側から円周方向他方側に向けて相対移動する。

ナット３が軸方向一方側のストロークエンドに達すると、非回転側係合部１３ａは、回転側係合溝部１８ａの円周方向他方側の端部において、回転側係合溝部１８ａと円周方向に係合する。具体的には、図１１に実線で示すように、非回転側係合部１３ａの円周方向他方側の側面に備えられた非回転側ストッパ面１４と、回転側係合溝部１８ａの円周方向他方側の端部に備えられた回転側ストッパ面２２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。

本例では、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合した際の係合代δの大きさは、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０となる。

また、本例の場合には、回転側係合溝部１８ａの中心角θが、第１例の構造に比べて小さいため、非回転側係合部１３ａの軸方向一方側の端部が回転側係合溝部１８ａの内側に進入してから、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合するまでの駆動部材５ａの回転量は、第１例の構造に比べて小さくなる。

本例では、非回転側係合部１３ａの先端面に傾斜面２４を形成したことにより、非回転側係合部１３ａの先端面と基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとが干渉することを防止できるため、回転側係合溝部１８ａの中心角θを３６度に設定した場合にも、係合代δの大きさを、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０分だけ確保できる。このため、回転側係合溝部１８ａを形成することに起因した駆動部材５ａの強度低下を抑制できるとともに、ねじ軸２の回転を阻止することができる。なお、本発明を実施する場合に、非回転側係合部の先端面に形成する傾斜面は、平坦面に限らず、凸曲面状または凹曲面状に構成することもできる。

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例について、図１２～図１３を用いて説明する。

本例の場合には、駆動部材５ｂを構成する回転側係合溝部１８ｂの中心角θを、第１例の構造よりも大きくしている。具体的には、回転側係合溝部１８ｂの中心角θを、上限値の３２４度に設定している。

このため、基板部１５のうちで、回転側係合溝部１８ｂよりも径方向内側に存在する部分と、回転側係合溝部１８ｂよりも径方向外側に存在する部分とは、回転側係合溝部１８ｂの不連続部に位置する、中心角が３６度の接続部２５を介して接続されている。

本例では、係合代δの大きさを軸側ボールねじ溝１０のリードの９／１０（９０％）確保し、かつ、ナット３の軸方向一方側の側面３ａと基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとの軸方向のクリアランスＣの大きさを、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０（１０％）以上確保するために、回転側係合溝部１８ｂの中心角θを３２４度に設定するとともに、非回転側係合部１３ｂの軸方向寸法を軸側ボールねじ溝１０のリードと同じとし、かつ、非回転側係合部１３ｂの先端面に、ナット３の中心軸に直交する仮想平面に対して傾斜した、平坦面状の傾斜面２４を形成している。具体的には、第２例の構造と同様に、非回転側係合部１３ｂの先端面全体に、円周方向一方側に向かうほど軸方向他方側に退避する方向に傾斜した、傾斜面２４を形成している。傾斜面２４の傾斜角度は、軸側ボールねじ溝１０のリード角β以上とすることができ、図示の例では、軸側ボールねじ溝１０のリード角βよりも少しだけ大きい角度としている。

本例の場合にも、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、ストロークエンドに近づくと、図１３に鎖線で示すように、非回転側係合部１３ｂの軸方向一方側の端部（先端部）が、回転側係合溝部１８ｂの内側に進入する。具体的には、非回転側係合部１３ｂの軸方向一方側の端部が、回転側係合溝部１８ｂの円周方向一方側部分に進入する。本例では、非回転側係合部１３ｂの先端面に傾斜面２４を形成しているため、非回転側係合部１３ｂの先端面と基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとが干渉することなく、非回転側係合部１３ｂの軸方向一方側の端部の円周方向他方側の端部が、回転側係合溝部１８ｂの円周方向一方側部分に進入する。

駆動部材５ｂを円周方向一方側に向けてさらに回転駆動すると、非回転側係合部１３ｂは、回転側係合溝部１８ｂに対する軸方向の進入量を増大させながら、回転側係合溝部１８ｂの内側を円周方向一方側から円周方向他方側に向けて相対移動する。

ナット３が軸方向一方側のストロークエンドに達すると、非回転側係合部１３ｂは、回転側係合溝部１８ｂの円周方向他方側の端部において、回転側係合溝部１８ｂと円周方向に係合する。具体的には、図１３に実線で示すように、非回転側係合部１３ｂの円周方向他方側の側面に備えられた非回転側ストッパ面１４と、回転側係合溝部１８ｂの円周方向他方側の端部に備えられた回転側ストッパ面２２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。

本例では、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合した際の係合代δの大きさは、軸側ボールねじ溝１０のリードの９／１０となる。また、ナット３と駆動部材５ｂとの軸方向のクリアランスＣは、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０となる。また、本例の場合には、回転側係合溝部１８ｂの中心角θが、第１例の構造に比べて大きいため、非回転側係合部１３ｂの軸方向一方側の端部が回転側係合溝部１８ｂの内側に進入して、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合するまでの駆動部材５ｂの回転量は、第１例の構造に比べて大きくなる。

本例の場合には、係合代δの大きさを軸側ボールねじ溝１０のリードの９／１０確保できるため、ねじ軸２の回転を有効に阻止することができる。また、ナット３と駆動部材５ｂとの軸方向のクリアランスＣの大きさを、軸側ボールねじ溝１０のリードの１／１０確保できるため、ナット３と駆動部材５ｂとの干渉を防止できる。さらに、ナット３のストローク量を確保することもできる。

第３例のその他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図１４を用いて説明する。

本例では、非回転側係合部１３ｃの先端面のうち、円周方向他方側の端部を除いた、円周方向中間部から円周方向一方側の端部にわたる範囲に、傾斜面２４ａを形成している。このため、非回転側係合部１３ｃの先端面のうち、円周方向他方側の端部は、ナット３の中心軸に直交する仮想平面上に存在している。傾斜面２４ａの傾斜角度は、軸側ボールねじ溝１０のリード角β以上とすることができる。

本例の場合には、第１例の構造のように、回転側係合部の先端面を、ナットの中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面とした場合に比べて、駆動部材５（図２等参照）との干渉を防止しつつ、係合代δの大きさを確保する上で有利になる。

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１５～図１７を用いて説明する。

本例は、第３例の変形例である。本例の駆動部材５ｃは、回転側係合溝部１８ｂの円周方向中間部（図示の例では中央部）に、径方向外側の内側面２１ａと径方向内側の内側面２１ｂとを径方向につなぐ補強部２６を１つ設けている。補強部２６は、径方向外側の内側面２１ａの軸方向一方側の端部と径方向内側の内側面２１ｂの軸方向一方側の端部とをつないでいる。補強部２６は、軸方向視で扇形状を有している。

補強部２６の円周方向位置および厚さ寸法は、回転側係合溝部１８ｂの内側に進入した非回転側係合部１３との干渉を防止できる位置および厚さに規制されている。図示の例では、補強部２６の厚さ寸法は、基板部１５の厚さ寸法の１／４程度である。なお、本発明を実施する場合には、補強部を、回転側係合溝部の円周方向複数箇所に設けることもできる。

本例では、補強部２６を、基板部１５と一体に構成している。ただし、本発明を実施する場合には、補強部を、基板部とは別体に構成し、基板部に対して固定することもできる。たとえば、補強部の径方向外側の端部および径方向内側の端部を、回転側係合溝部の径方向外側の内側面および径方向内側の内側面に対して、接着または溶接により固定することができる。

本例では、基板部１５のうちで、回転側係合溝部１８ｂの径方向内側に存在する部分と、回転側係合溝部１８ｂの径方向外側に存在する部分とを、接続部２５だけでなく、補強部２６によっても接続している。このため、基板部１５のうちで、回転側係合溝部１８ｂの径方向内側に存在する、取付孔１９の周囲部分の剛性の向上を図ることができる。したがって、基板部１５に形成する回転側係合溝部１８ｂの中心角θが大きい場合にも、取付孔１９の内周面に形成された雌スプライン歯２０の剛性（ねじれ剛性）を確保することができる。このため、駆動部材５ｃにより大きなトルクをねじ軸２に伝達することができる。

第５例のその他の構成および作用効果については、第１例および第３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１８～図１９を用いて説明する。

本例の駆動部材５ｄは、第１例～第５例の構造とは異なり、基板部１５に２つの回転側係合溝部１８ｃを形成している。本例では、２つの回転側係合溝部１８ｃの中心角θの大きさを、それぞれ１５０度としている。また、２つの回転側係合溝部１８ｃを、駆動部材５ｄの円周方向に関して等間隔に配置している。このため、２つの回転側係合溝部１８ｃの間に存在する部分の中心角の大きさは、互いに同じ（３０度）である。また、２つの回転側係合溝部１８ｃの径方向外側の内側面２１ａおよび径方向内側の内側面２１ｂの直径を、互いに同じとしている。ただし、本発明を実施する場合には、複数の回転側係合溝部について、中心角を互いに異ならせることができ、また、径方向外側の内側面および径方向内側の内側面の直径を互いに異ならせることもできる。

２つの回転側係合溝部１８ｃのそれぞれは、円周方向他方側の端部に、回転側ストッパ面２２を有している。図示の例では、２つの回転側ストッパ面２２は、駆動部材５ｄの中心軸を含む同一の仮想平面上に存在する。

本例の場合には、上述のような駆動部材５ｄを、第１例～第５例の構造と同様に、非回転側係合部１３（１３ａ～１３ｃ）を１つだけ備えたナット３（図５等参照）と組み合わせて使用する。

本例では、駆動部材５ｄに、２つの回転側係合溝部１８ｃを備えているため、ボールねじ装置１の組立作業時に、いずれか１つの回転側係合溝部１８ｃと非回転側係合部１３との位相合わせを行えばよいため、回転側係合溝部を１つだけ備える構造に比べて、組立作業の容易化を図ることができる。また、２つの回転側係合溝部１８ｃを、駆動部材５ｄの円周方向に関して等間隔に配置しているため、駆動部材５ｄの回転バランスを良好にできる。

本例の変形例として、２つの回転側係合溝部１８ｃを備えた駆動部材５ｄを、回転側係合溝部１８ｃと同数の非回転側係合部を備えたナットと組み合わせて使用することもできる。この場合、２つの回転側係合溝部１８ｃと２つの非回転側係合部とを、円周方向に同時に係合させることで、ナットのストロークエンドを規制する。このため、それぞれの回転側係合溝部１８ｃに作用する力を低減でき、駆動部材５ｄの損傷を有効に防止できる。

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２０および図２１を用いて説明する。

本例の駆動部材５ｅは、基板部１５に３つの回転側係合溝部１８ｄを形成している。本例では、３つの回転側係合溝部１８ｄの中心角θの大きさを、それぞれ９５度としている。また、３つの回転側係合溝部１８ｄを、駆動部材５ｅの円周方向に関して等間隔に配置している。このため、円周方向に隣り合う２つの回転側係合溝部１８ｄの間に存在する部分の中心角の大きさは、互いに同じ（２５度）である。また、３つの回転側係合溝部１８ｄの径方向外側の内側面２１ａおよび径方向内側の内側面２１ｂの直径を、互いに同じとしている。

３つの回転側係合溝部１８ｄのそれぞれは、円周方向他方側の端部に、回転側ストッパ面２２を有している。

本例の場合にも、回転側係合溝部を１つだけ備える構造に比べて、組立作業の容易化を図ることができる。また、３つの回転側係合溝部１８ｄを、駆動部材５ｅの円周方向に関して等間隔に配置しているため、駆動部材５ｅの回転バランスを良好にできる。

本例の駆動部材５ｅは、第６例と同様に、非回転側係合部１３（１３ａ～１３ｃ）を１つだけ備えたナット３と組み合わせて使用することもできるし、回転側係合溝部１８と同数の非回転側係合部を備えたナットと組み合わせて使用することもできる。

第７例のその他の構成および作用効果については、第１例および第６例と同じである。

［第８例］
本発明の実施の形態の第８例について、図２２を用いて説明する。

本例では、第１例～第７例とは異なり、駆動部材５ｆを構成する回転側係合溝部１８ｅを、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａに開口し、かつ、軸方向深さ（溝深さ）が円周方向にわたり一定の有底溝（凹溝）としている。このため、回転側係合溝部１８ｅの溝底面２７は、駆動部材５ｆの中心軸に直交する仮想平面上に存在している。

回転側係合溝部１８ｅの軸方向深さに相当する回転側ストッパ面２２の軸方向寸法は、非回転側係合部１３の非回転側ストッパ面１４との間で、ねじ軸２の回転を阻止するのに十分な係合代δを確保できる大きさに設定される。本例では、回転側ストッパ面２２の軸方向寸法は、非回転側係合部１３（非回転側ストッパ面１４）の軸方向寸法よりも大きい。

本例では、回転側係合溝部１８ｅを有底溝としているため、回転側係合溝部を貫通溝とした場合に比べて、回転側係合溝部を形成することに起因した駆動部材５ｆの強度低下を抑制できる。

なお、本例では、回転側係合溝部１８ｅを、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａの径方向中間部に形成している。このため、基板部１５のうちで回転側係合溝部１８ｅよりも径方向外側部分には、回転側係合溝部１８ｅの溝底面２７よりも軸方向他方側に突出した、部分円筒形状の外径側筒部２９が形成されている。また、基板部１５のうちで回転側係合溝部１８ｅよりも径方向内側部分には、回転側係合溝部１８ｅの溝底面２７よりも軸方向他方側に突出した、部分円筒形状の内径側筒部３０が形成されている。そして、本例では、回転側ストッパ面２２を、外径側筒部２９および内径側筒部３０のそれぞれに接続している。このため、回転側ストッパ面２２の剛性を向上させることができる。なお、本発明を実施する場合には、回転側ストッパ面を、外径側筒部と内径側筒部との少なくとも一方に接続すれば、回転側ストッパ面の剛性を向上することができる。

第８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９例］
本発明の実施の形態の第９例について、図２３～図２８を用いて説明する。

本例では、第１例～第８例とは異なり、駆動部材５ｇを構成する回転側係合溝部１８ｆを、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａに開口し、かつ、軸方向深さ（溝深さ）が円周方向に沿って変化する有底溝（凹溝）としている。

具体的には、回転側係合溝部１８ｆの軸方向深さは、円周方向一方側から円周方向他方側に向かうほど大きくなる（深くなる）。このため、回転側係合溝部１８ｆの溝底面２７ａは、駆動部材５ｇの中心軸に直交する仮想平面に対して傾斜している。本例では、溝底面２７ａは、駆動部材５ｇの中心軸に直交する仮想平面に対して、円周方向他方側に向かうほど軸方向一方側に向かう方向に、軸側ボールねじ溝１０（およびナット側ボールねじ溝１２）のリード角β１と同じ角度α１だけ傾斜している（α１＝β１）。

回転側係合溝部１８ｆは、ナット３に備えられた非回転側係合部１３を、軸方向に挿入可能な径方向幅寸法を有する。このため、回転側係合溝部１８ｆの径方向外側の内側面２１ａは、非回転側係合部１３の外周面を通る外接円直径よりも少しだけ大きな内径を有している。また、回転側係合溝部１８ｆの径方向内側の内側面２１ｂは、非回転側係合部１３の内周面を通る内接円直径よりも少しだけ小さな外径を有している。回転側係合溝部１８ｆの径方向外側の内側面２１ａと径方向内側の内側面２１ｂとは、同心円上に配置されている。

回転側係合溝部１８ｆは、軸方向深さが最も大きくなった円周方向他方側の端部に、円周方向を向いた平坦面状の回転側ストッパ面２２を有している。このため、回転側係合溝部１８ｆの溝底面２７ａの円周方向他方側の端部は、回転側ストッパ面２２を介して、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａに接続されている。回転側ストッパ面２２は、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した状態で、非回転側ストッパ面１４と面接触する。このために回転側ストッパ面２２は、駆動部材５ｇの中心軸と略平行に配置されている。回転側ストッパ面２２の軸方向寸法は、ナット３に備えられた非回転側係合部１３の非回転側ストッパ面１４との間で、ねじ軸２の回転を阻止するのに十分な係合代（非回転側ストッパ面１４との当接部の軸方向幅）δを確保できる大きさに設定される。本例では、回転側ストッパ面２２の軸方向寸法は、非回転側係合部１３（非回転側ストッパ面１４）の軸方向寸法とほぼ同じであり、基板部１５の軸方向厚さ寸法のおよそ２／５（たとえば、電動ブレーキブースター装置に組み込まれるボールねじ装置の場合で３．５ｍｍ程度）である。

回転側係合溝部１８ｆは、軸方向深さが最も小さくなった円周方向一方側の端部に、円周方向を向いた平坦面状の段差面２３を有している。このため、回転側係合溝部１８ｆの溝底面２７ａの円周方向一方側の端部は、段差面２３を介して、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａに接続されている。図示の例では、段差面２３の軸方向寸法は、回転側ストッパ面２２のおよそ１／４（たとえば、電動ブレーキブースター装置に組み込まれるボールねじ装置の場合で１．０ｍｍ程度）である。本発明を実施する場合には、段差面は省略することができる。この場合には、回転側係合溝部の溝底面の円周方向一方側の端部と駆動部材の軸方向他方側の側面とを、段差面を介さずに、滑らかに接続することができる。

本例では、図２５に示すように、回転側係合溝部１８ｆの中心角θをおよそ３００度としている。このため、回転側係合溝部１８ｆは、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａの全体の５／６の範囲に形成されている。回転側係合溝部１８ｆの円周方向に関する形成範囲（中心角θ）は、軸側ボールねじ溝１０のリード角β１の大きさ、および、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２との係合代δの大きさなどに基づき定められている。

本例でも、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、ストロークエンドに近づくと、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端部（先端部）が、駆動部材５ｇに備えられた回転側係合溝部１８ｆの内側に進入し、さらに、軸方向一方側に向けて移動することにより、回転側係合溝部１８ｆに対する軸方向の進入量を増大させながら、回転側係合溝部１８ｆの内側を円周方向一方側から円周方向他方側に向けて相対移動する。本例では、回転側係合溝部１８ｆの溝底面２７ａの傾斜角度α１を、軸側ボールねじ溝１０のリード角β１と同じ大きさに設定しているため、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端面と溝底面２７ａとの間に一定の大きさの隙間２８を介在させたまま、非回転側係合部１３は、図２８におけるＡ－Ｂ－Ｃの順に、回転側係合溝部１８ｆの内側を円周方向他方側に相対移動する。ナット３が軸方向一方側のストロークエンドに達すると、非回転側係合部１３は、回転側係合溝部１８ｆの円周方向他方側の端部において、回転側係合溝部１８ｆと円周方向に係合する。本例でも、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが面接触した状態においても、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端面と溝底面２７ａとの間には、隙間２８が存在する。

本例でも、駆動部材５ｇを円周方向他方側に向けて回転駆動すると、非回転側係合部１３は、軸方向一方側の端面と溝底面２７ａとの間に隙間２８を介在させたまま、図２８におけるＣ－Ｂ－Ａの順に、回転側係合溝部１８ｆの内側を円周方向一方側かつ軸方向他方側に向けて相対移動する。そして、非回転側係合部１３は、段差面２３に接触することなく、回転側係合溝部１８ｆの円周方向一方側の端部から、回転側係合溝部１８ｆの外側へと抜け出る。

本例でも、回転側係合溝部１８ｆを有底溝としているため、回転側係合溝部を貫通溝とした場合に比べて、回転側係合溝部を形成することに起因した駆動部材５ｇの強度低下を抑制できる。

本例では、回転側係合溝部１８ｆの軸方向深さを、円周方向一方側から円周方向他方側に向かうほど大きくしている。このため、回転側係合溝部１８ｆの軸方向深さを、第８例のように、円周方向にわたり一定とした場合に比べて、回転側係合溝部１８ｆの加工量を少なくすることができる。したがって、駆動部材５ｇの加工工数を低減でき、製造コストの低減を図ることができる。また、回転側係合溝部１８ｆの軸方向深さを、円周方向にわたり一定とした場合に比べて、回転側係合溝部１８ｆが形成された部分のうち、円周方向他方側の端部を除く部分において、駆動部材５ｇを構成する基板部１５の軸方向厚さ寸法を確保できる。したがって、駆動部材５ｇの剛性および強度を確保することができる。

また、回転側係合溝部１８ｆの溝底面２７ａの傾斜角度α１を、軸側ボールねじ溝１０のリード角β１と同じ大きさに設定しているため、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端面と溝底面２７ａとの間に一定の大きさの隙間２８を介在させたまま、非回転側係合部１３を回転側係合溝部１８ｆに対して円周方向に相対移動させることができる。このため、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端面と溝底面２７ａとが干渉することを防止できる。したがって、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが円周方向に係合するよりも前に、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端面と溝底面２７ａとが干渉することで、ナット３のストロークエンドの位置がずれることを防止できる。

本例においても、回転側係合溝部１８ｆを、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａの径方向中間部に形成している。すなわち、本例でも、回転側ストッパ面２２を、基板部１５のうちで回転側係合溝部１８ｆよりも径方向外側部分に形成され、かつ、溝底面２７ａよりも軸方向他方側に突出した、部分円筒形状の外径側筒部２９と、基板部１５のうちで回転側係合溝部１８ｆよりも径方向内側部分に形成され、かつ、溝底面２７ａよりも軸方向他方側に突出した、部分円筒形状の内径側筒部３０とに、接続している。このため、回転側ストッパ面２２の剛性を向上させることができる。なお、本発明を実施する場合には、回転側ストッパ面を、外径側筒部と内径側筒部との少なくとも一方に接続すれば、回転側ストッパ面の剛性を向上することができる。

第９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１０例］
本発明の実施の形態の第１０例について、図２９および図３０を用いて説明する。

本例の場合にも、第９例と同様に、駆動部材５ｈの中心軸に直交する仮想平面に対する回転側係合溝部１８ｇの溝底面２７ｂの傾斜角度α２を、軸側ボールねじ溝１０のリード角β２と同じとしている（α２＝β２）。ただし、本例では、軸側ボールねじ溝１０のリード角β２、および、回転側係合溝部１８ｇの溝底面２７ｂの傾斜角度α２のそれぞれを、第９例の構造に比べて大きい値に設定している（β２＞β１、α２＞α１）。

本例では、回転側係合溝部１８ｇの中心角θをおよそ１８０度としている。このため、回転側係合溝部１８ｇは、基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａの全体の１／２の範囲に形成されている。

本例では、第９例の構造に比べて、回転側係合溝部１８ｇの加工範囲を小さくできる。したがって、駆動部材５ｈの剛性および強度を図る上で有利になる。

第１０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９例と同じである。

［第１１例］
本発明の実施の形態の第１１例について、図３１を用いて説明する。

本例では、第９例および実施の形態の第１０例とは異なり、駆動部材５ｉの中心軸に直交する仮想平面に対する回転側係合溝部１８ｈの溝底面２７ｃの傾斜角度α３を、軸側ボールねじ溝１０のリード角β１よりも小さくしている（α３＜β１）。

このため、回転側係合溝部１８ｈの内側に進入した非回転側係合部１３の軸方向一方側の端面と、溝底面２７ｃとの間に形成される隙間２８ａは、非回転側係合部１３が回転側係合溝部１８ｈの内側を円周方向他方側に相対移動するほど小さくなる。ただし、本例でも、非回転側ストッパ面１４と回転側ストッパ面２２とが面接触した状態においても、非回転側係合部１３の軸方向一方側の端面と溝底面２７ｃとの間の隙間２８ａがゼロになることがないように、溝底面２７ｃの傾斜角度α３および回転側ストッパ面２２の軸方向寸法などを規制している。

本例では、第９例の構造に比べて、回転側係合溝部１８ｈの加工量を少なくできる。このため、駆動部材５ｉの加工工数を低減でき、製造コストの低減を図ることができる。また、駆動部材５ｉの剛性および強度を確保する上で有利になる。

第１１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９例と同じである。

［第１２例］
本発明の実施の形態の第１２例について、図３２を用いて説明する。

本例のボールねじ装置１ａでは、駆動部材５ｊとしてモータシャフトを使用している。駆動部材５ｊは、軸方向一方側部に、図示しないロータが支持されており、該ロータの周囲には図示しないステータが配置されている。駆動部材５ｊは、軸方向他方側の側面（端面）の径方向中央部に開口した、取付孔１９ａを有する。取付孔１９ａの内周面には、雌スプライン歯２０が形成されている。駆動部材５ｊは、取付孔１９ａの内周面に形成された雌スプライン歯２０を、嵌合軸部９の外周面に形成された雄スプライン歯１１にスプライン係合させることで、嵌合軸部９に対して相対回転不能に外嵌されている。

駆動部材５ｊは、軸方向他方側の側面に、回転側係合溝部１８ｆを備えている。回転側係合溝部１８ｆは、円周方向一方側から円周方向他方側に向かうほど軸方向深さが大きくなっており、円周方向他方側の端部において、ナット３に備えられた非回転側係合部１３と円周方向に係合し、ナット３のストロークエンドを規制する。

本例でも、直線運動要素であるナット３のストロークエンドを少ない部品点数で実現することができ、ボールねじ装置１ａの小型化を図ることができる。

第１２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９例と同じである。

［第１３例］
本発明の実施の形態の第１３例について、図３３を用いて説明する。

本例では、駆動部材５ｋを構成する基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａのうち、回転側係合溝部１８よりも径方向内側に、軸方向他方側に向けて突出した円環形状を有する環状突起部３１を設けている。環状突起部３１の軸方向他方側の端面は、ねじ軸２を構成するねじ部８の軸方向一方側の端面に突き当てられている。

環状突起部３１の外径は、ナット３の内径よりも少しだけ小さく、かつ、ねじ軸２の外周面に形成された軸側ボールねじ溝１０の谷径よりも大きい。好ましくは、環状突起部３１の外径は、軸側ボールねじ溝１０のねじ山外径と同じにすることができる。より好ましくは、環状突起部３１の外径は、軸側ボールねじ溝１０のねじ山外径よりも大きくすることができる。

本例の場合には、ナット３に備えられた非回転側ストッパ面１４と駆動部材５ｋに備えられた回転側ストッパ面２２とを円周方向に係合させた状態で、環状突起部３１を、ナット３の軸方向一方側の端部の内径側に軸方向に進入させる。そして、環状突起部３１の外周面とナット３の内周面の軸方向一方側の端部とを、全周にわたり近接対向させる。

本例では、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た際に、ナット３の軸方向一方側の端部の内径側に環状突起部３１を進入させることで、ナット３の内部に充填されたグリースを、環状突起部３１により軸方向他方側に押し戻すことができる。これにより、グリースが、ナット３の内周面の軸方向一方側の端部に溜まり、ナット３の軸方向一方側の開口部から外部に漏れ出ることを有効に防止できる。

第１３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９例と同じである。

［第１４例］
本発明の実施の形態の第１４例について、図３４を用いて説明する。

本例は、第１３例の変形例である。本例では、ナット３に備えられた非回転側ストッパ面１４と駆動部材５ｋに備えられた回転側ストッパ面２２とを円周方向に係合させた状態で、環状突起部３１の外周面とナット３の内周面の軸方向一方側の端部とを全周にわたり近接対向させるとともに、駆動部材５ｋの基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとナット３の軸方向一方側の側面３ａとを全周にわたり近接対向させている。

本例では、ナット３の軸方向一方側の端部の内径側に環状突起部３１を軸方向に進入させた際に、駆動部材５ｋの基板部１５の軸方向他方側の側面１５ａとナット３の軸方向一方側の側面３ａとの間の隙間からグリースが外部に漏れ出ることを抑制できる。したがって、グリースがナット３から外部に漏れ出ることをさらに有効に防止できる。

第１４例のその他の構成および作用効果については、第１例、第９例、および第１３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、本発明の実施の形態の各例の構造は、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。

本発明の実施の形態の各例では、突起状の非回転側係合部の例として、扇柱形状の非回転側係合部を示したが、本発明を実施する場合には、非回転側係合部の形状は、扇柱形状に限定されず、円柱形状、矩形柱形状など、その他の形状を採用することができる。

本発明を実施する場合に、駆動部材に回転側係合溝部を複数設ける場合には、回転側係合溝部の数は、２つまたは３つに限定されず、４つ以上とすることもできる。また、複数の回転側係合溝部の中心角の大きさを、互いに異ならせることもできるし、複数の回転側係合溝部を、駆動部材の円周方向に関して不等間隔に配置することもできる。

本発明の実施の形態の各例では、ねじ軸の嵌合軸部を、外周面に雄スプライン歯を有するものとし、駆動部材を、内周面に雌スプライン歯を有する取付孔を有するものとし、駆動部材を嵌合軸部に対してスプライン嵌合させる構造について示した。ただし、本発明を実施する場合には、嵌合軸部に対する駆動部材の固定構造は特に限定されない。たとえば、嵌合軸部を、断面長円形（小判形）で、外周面に互いに平行な１対の平坦外面を備えた二面幅形状を有するものとし、駆動部材の取付孔を、長円形孔（小判形孔）とし、内周面に互いに平行な１対の平坦内面を備えた二面幅形状を有するものとし、駆動部材を嵌合軸部に対して非円形嵌合させる構造を採用することもできる。

本発明の実施の形態の各例では、循環溝を、ナットの内周面に直接形成する構造について説明したが、本発明を実施する場合には、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。

１、１ａ ボールねじ装置
２ ねじ軸
３ ナット
３ａ 側面
４ ボール
５、５ａ～５ｋ 駆動部材
６ 負荷路
７ 循環溝
８ ねじ部
９ 嵌合軸部
１０ 軸側ボールねじ溝
１１ 雄スプライン歯
１２ ナット側ボールねじ溝
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 非回転側係合部
１４ 非回転側ストッパ面
１５ 基板部
１５ａ 側面
１６ 筒部
１７ トルク入力部
１８、１８ａ～１８ｈ 回転側係合溝部
１９、１９ａ 取付孔
２０ 雌スプライン歯
２１ａ、２１ｂ 内側面
２２ 回転側ストッパ面
２３ 段差面
２４、２４ａ 傾斜面
２５ 接続部
２６ 補強部
２７、２７ａ～２７ｃ 溝底面
２８、２８ａ 隙間
２９ 外径側筒部
３０ 内径側筒部
３１ 環状突起部
１００ ボールねじ装置
１０１ ねじ軸
１０２ ナット
１０３ ストッパ
１０４ ねじ部
１０５ 嵌合軸部
１０６ 軸側ボールねじ溝
１０７ 係合部
１０８ ボス部
１０９ 爪部

Claims (15)

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、かつ、軸方向一方側の端部に突起状の非回転側係合部を有する、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、
   前記ねじ軸に相対回転不能に固定され、前記ねじ軸を回転駆動する、駆動部材と、
   を備え、
   前記駆動部材は、前記非回転側係合部を軸方向に挿入可能で、かつ、円周方向の端部において前記非回転側係合部と円周方向に係合可能な、円弧状の回転側係合溝部を有する、
   ボールねじ装置。
2. 前記回転側係合溝部は、前記駆動部材を軸方向に貫通した貫通溝、または、前記駆動部材の軸方向他方側の側面に開口した有底溝である、請求項１に記載したボールねじ装置。
3. 前記回転側係合溝部は、軸方向深さが一定の有底溝である、請求項２に記載したボールねじ装置。
4. 前記回転側係合溝部は、軸方向深さが円周方向に沿って変化する有底溝である、請求項２に記載したボールねじ装置。
5. 前記駆動部材の中心軸に直交する仮想平面に対する前記回転側係合溝部の溝底面の傾斜角度は、前記軸側ボールねじ溝のリード角と同じか、または、前記軸側ボールねじ溝のリード角よりも小さい、請求項４に記載したボールねじ装置。
6. 前記回転側係合溝部が、複数備えられている、請求項１に記載したボールねじ装置。
7. 複数の前記回転側係合溝部は、前記駆動部材の円周方向に関して等間隔に配置されている、請求項６に記載したボールねじ装置。
8. 前記回転側係合溝部の中心角の大きさは、３６度以上３２４度以下である、請求項１に記載したボールねじ装置。
9. 前記回転側係合溝部の中心角の大きさは、前記非回転側係合部の中心角の大きさよりも大きい、請求項１に記載したボールねじ装置。
10. 前記駆動部材のうちで、前記回転側係合溝部から円周方向に外れた部分の中心角の大きさは、前記非回転側係合部の中心角の大きさよりも大きい、請求項１に記載したボールねじ装置。
11. 前記回転側係合溝部は、円周方向中間部に、径方向外側の内側面と径方向内側の内側面とを径方向につなぐ補強部を有する、請求項１に記載したボールねじ装置。
12. 前記駆動部材は、外周面にトルク入力部を有する、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。
13. 前記ねじ軸は、外周面に前記軸側ボールねじ溝が形成されたねじ部と、前記ねじ部の軸方向一方側に配置され、かつ、前記駆動部材が相対回転不能に外嵌固定される嵌合軸部とを有し、
    前記トルク入力部は、径方向に関して前記回転側係合溝部のうちで前記非回転側係合部と係合する部分と重なる位置に配置されている、
    請求項１２に記載したボールねじ装置。
14. 前記駆動部材は、歯車、プーリまたはスプロケットのいずれかである、請求項１２に記載したボールねじ装置。
15. 前記駆動部材は、モータシャフトである、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。

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