JP7276629B1 - ボールねじ装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の実施の形態の第1例について、図1~図9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、ピストン5の直線運動に変換する用途で使用されることができる。
ねじ軸2は、金属製で、ねじ部12と、ねじ部12の軸方向一方側に隣接配置された嵌合軸部13とを有する。ねじ部12と嵌合軸部13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13は、ねじ部12よりも小さい外径を有する。
ナット3は、たとえば鉄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16および循環溝11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10および循環溝11に転動可能に配置されている。負荷路10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11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。
嵌合筒であるピストン5は、たとえばアルミニウム系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に対して圧入により外嵌固定され、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7に備えられた挿通孔9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25と、円筒部25の軸方向他方側の端部開口を塞いだ底板部26とを有する。
止め輪6は、ナット3とピストン5とが軸方向に相対変位するのを防止するための部材である。なお、本例では、ピストン5をナット3に対して圧入により外嵌固定することによっても、ナット3とピストン5との軸方向の相対変位を防止できるため、止め輪6は、ナット3とピストン5との締め代が減少した場合のバックアップとして機能する。
ハウジング7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挿通孔9を備える。挿通孔9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9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、挿通孔9は、ピストン5の円筒部25およびナット3の大径面18よりもわずかに大きな内径を有する。
回り止め部材8は、ナット3がハウジング7に対して相対回転するのを阻止するための部材であり、金属製で、円柱形状を有している。
ストッパ35は、円環形状を有するボス部36と、突起形状を有する回転側係合部(爪部)37とを有する。
駆動部材40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40は、ストッパ35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40を介してねじ軸2を回転駆動すると、止め輪6によりピストン5に対する軸方向の相対変位が防止され、かつ、回り止め部材8によりハウジング7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、挿通孔9の内側を直線運動する。これにより、挿通孔(シリンダ孔)9内に充填した液体または気体を、ハウジング7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8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22の閉塞面23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。
本開示の実施の形態の第2例について、図10を用いて説明する。
本開示の実施の形態の第3例について、図11を用いて説明する。
本開示の実施の形態の第4例について、図12~図16を用いて説明する。
本例のボールねじ装置1bを製造する際には、製造工程の中(組立工程の後)に、止め輪6の検査工程を含めることができる。
本開示の実施の形態の第5例について、図17および図18を用いて説明する。
本開示の実施の形態の第6例について、図19および図20を用いて説明する。
本開示の実施の形態の第7例について、図21を用いて説明する。
本開示の実施の形態の第8例について、図22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 ピストン
5x 端面
6 止め輪
7 ハウジング
8 回り止め部材
9 挿通孔
10 負荷路
11 循環溝
12 ねじ部
13 嵌合軸部
14 軸側ボールねじ溝
15 雄スプライン歯
16 ナット側ボールねじ溝
17、17a、17b 第1嵌合面
18 大径面
19 段差面
20、20a 第1止め輪溝
21、21a 第1面取り部
22、22a 保持凹部
23、23a 閉塞面
24 非回転側係合部
25 円筒部
26 底板部
27、27a 第2嵌合面
28 小径段部
29、29a 第2止め輪溝
30、30a 第2面取り部
31 案内凹溝
32 突き当て面
33a、33b シール凹溝
34a、34b Oリング
35 ストッパ
36 ボス部
37 回転側係合部
38 係合孔
39 雌スプライン歯
40 駆動部材
41 基板部
42 筒部
43 トルク入力部
44 取付孔
45 雌スプライン歯
46 小径部
47 小径面
48 小径段部
49 大径面
50 段差面
51、51a、51b 確認用窓孔
52 不連続部
53 検査用治具
54 先端部
100 ボールねじ装置
101 ねじ軸
102 ナット
103 ボール
104 ピストン
105 ハウジング
106 軸側ボールねじ溝
107 転がり軸受
108 被動ギヤ
109 アイドルギヤ
110 ナット側ボールねじ溝
111 負荷路
112 段差面
113 止め輪
114 キー溝
115 挿通孔
116 嵌合溝
117 キー
Claims (8)
- 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、
軸方向一方側の端部が前記ナットの軸方向他方側の端部に嵌合固定され、前記ナットとともに直線運動する、嵌合筒と、
前記ナットと前記嵌合筒との軸方向の相対変位を防止するための止め輪と、
前記ナットおよび前記嵌合筒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、
前記ナットの外周面は、軸方向他方側の端部に配置され、かつ、第1止め輪溝を備えた第1嵌合面と、前記第1嵌合面の軸方向一方側に隣接配置され、かつ、前記第1嵌合面よりも外径の大きい大径面と、前記第1嵌合面と前記大径面との間に配置され、かつ、軸方向他方側を向いた段差面とを有し、
前記嵌合筒は、前記ナットに対して外嵌固定されており、内周面の軸方向一方側の端部に、径方向に関して前記第1止め輪溝と対向する部分に第2止め輪溝を備えた第2嵌合面を有し、軸方向一方側の端面を、前記段差面に対して軸方向に突き当てており、
前記止め輪は、前記第1止め輪溝と前記第2止め輪溝との間に掛け渡すように係止されており、
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、
前記ナットは、前記大径面に、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、軸方向他方側を向いた閉塞面を含み、前記段差面に開口した保持凹部を有し、
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、前記嵌合筒の軸方向一方側の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。 - 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、
軸方向一方側の端部が前記ナットの軸方向他方側の端部に嵌合固定され、前記ナットとともに直線運動する、嵌合筒と、
前記ナットと前記嵌合筒との軸方向の相対変位を防止するための止め輪と、
前記ナットおよび前記嵌合筒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、内周面の軸方向他方側の端部に、第1止め輪溝を備えた第1嵌合面を有し、
前記嵌合筒の外周面は、軸方向一方側の端部に配置され、かつ、径方向に関して前記第1止め輪溝と対向する部分に第2止め輪溝を備えた第2嵌合面と、前記第2嵌合面の軸方向他方側に隣接配置され、かつ、前記第2嵌合面よりも外径の大きい大径面と、前記第2嵌合面と前記大径面との間に配置され、かつ、軸方向一方側を向いた段差面とを有し、
前記嵌合筒は、前記ナットに対して内嵌固定されており、前記段差面を、前記ナットの軸方向他方側の端面に対して軸方向に突き当てており、
前記止め輪は、前記第1止め輪溝と前記第2止め輪溝との間に掛け渡すように係止されており、
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、
前記嵌合筒は、前記大径面に、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、軸方向一方側を向いた閉塞面を含み、前記段差面に開口した保持凹部を有し、
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、前記ナットの軸方向他方側の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。 - 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、
軸方向一方側の端部が前記ナットの軸方向他方側の端部に嵌合固定され、前記ナットとともに直線運動する、嵌合筒と、
前記ナットと前記嵌合筒との軸方向の相対変位を防止するための止め輪と、
を備え、
前記ナットは、軸方向他方側の端部に、第1止め輪溝を備えた第1嵌合面を有し、
前記嵌合筒は、軸方向一方側の端部に、径方向に関して前記第1止め輪溝と対向する部分に第2止め輪溝を備えた第2嵌合面を有し、
前記止め輪は、前記第1止め輪溝と前記第2止め輪溝との間に掛け渡すように係止されており、
前記ナットの軸方向他方側の端部と前記嵌合筒の軸方向一方側の端部とのうち、前記止め輪を径方向外側から覆った一方の端部には、径方向に関して前記止め輪と重なる部分に、径方向に貫通した確認用窓孔が設けられている、
ボールねじ装置。 - 前記確認用窓孔は、径方向両側にのみ開口している、請求項3に記載したボールねじ装置。
- 前記確認用窓孔は、径方向両側に開口するだけでなく、軸方向にも開口している、請求項3に記載したボールねじ装置。
- 前記止め輪は、円周方向一箇所に不連続部を有しており、
前記確認用窓孔の円周方向に関する幅寸法は、前記不連続部の円周方向に関する幅寸法よりも大きい、
請求項3に記載したボールねじ装置。 - 前記止め輪は、円周方向一箇所に不連続部を有しており、
前記確認用窓孔は、前記一方の端部の円周方向複数箇所に備えられており、
円周方向に隣り合う1対の前記確認用窓孔同士の間隔は、前記不連続部の円周方向に関する幅寸法よりも大きい、
請求項3に記載したボールねじ装置。 - 請求項3~7のうちのいずれか1項に記載したボールねじ装置の製造方法であって、
前記止め輪が適切に組み付けられているか否かを検査する検査工程を備え、
前記検査工程は、
前記確認用窓孔の内側に検査用治具の先端部を径方向外側から挿入し、前記検査用治具の先端部の挿入深さを測定する工程を含む、
ボールねじ装置の製造方法。
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