JP7415438B2 - ボールねじナット、転舵ユニット、及びボールねじナットの製造方法 - Google Patents
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Description
上記構成では、ナット部の外周面及び筒状部の内周面が外歯の形成された軸方向範囲全域にわたって円周面をなしていない場合と比べて、プーリ部の肉厚のばらつきを抑えることができる。このため、外歯の形成された軸方向全域にわたって、プーリ部の外周面における熱収縮量のばらつきを抑えることができる。
上記構成では、樹脂材をモールド材としてプーリ部をインサート成形することから、金属材によってプーリ部を成形する場合よりも、プーリ部を軽量化することができる。
ナット部の外周にプーリ部をインサート成形する場合には、プーリ部のインサート成形時にプーリ部に熱収縮が生じる。金属粉末が含まれているモールド材を用いてプーリ部をインサート成形する場合には、樹脂材のみのモールド材を用いてプーリ部をインサート成形する場合に比べて、インサート成形時のプーリ部の熱収縮量を小さくすることができる。このため、プーリ部の外周面における熱収縮量がばらつくことをさらに抑えている。
上記課題を解決する転舵ユニットは、モータと伝達機構とを備えるものであって、前記伝達機構は、上記ボールねじナットと、外周面にボール転動溝が螺旋状に形成されているボールねじ軸と、前記ボールねじ軸のボール転動溝及び前記ボールねじナットのボール転動溝の間に設けられている複数のボールと、前記モータの回転軸に連結されているとともに外周面に外歯が形成されている駆動プーリと、前記駆動プーリの外歯及び前記プーリ部の外歯に噛み合う内歯が形成されているとともに、前記駆動プーリと前記プーリ部との間に掛け渡される歯付きベルトとを有している。
図1に示すように、EPS1は、ステアリングホイール2が連結されるステアリング軸3と、ボールねじ軸としてのラック軸51の両端に連結される転舵輪5を転舵させる転舵ユニット4とを備えている。
ラック軸51には、所定の軸方向範囲にわたってラック歯51aが形成されている。ハウジング43は、それぞれ筒状に形成された第1ハウジング44と第2ハウジング45とを軸方向において連結してなる。ピニオン軸33とラック軸51とは、第1ハウジング44内において所定の交差角をもって配置されている。ラック軸51に形成されたラック歯51aとピニオン軸33に形成されたピニオン歯33aとが噛合されることでラックアンドピニオン機構6が構成されている。ラック軸51の両端には、タイロッド7が連結されている。タイロッド7の先端は、転舵輪5が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、EPS1では、ステアリング操作に伴うステアリング軸3の回転がラックアンドピニオン機構6によりラック軸51の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド7を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪5の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
図4に示すように、ナット部110の外周にプーリ部120を一体成形する前に、まずナット部110を製造する。金属製の円筒状素材を例えば冷間鍛造により塑性加工することによって上記の形状を有したナット部110が製造されている。この製造の際に、ナット部110の内周面にボール転動溝111が成形されるとともに、ナット部110の対向面115に規制部130として機能する凹部116が成形される。
ナット部110とプーリ部120との周方向における相対回転を規制する規制部130は、プーリ部120における外歯121が形成されている筒状部122と大径筒部112とが対向する部位ではなく、ナット部110とプーリ部120とが軸方向において対向する部位である対向面115及び対向面125の間に設けられている。このことから、例えばナット部110とプーリ部120とが径方向に対向する部位に規制部を設ける場合と比べて、外歯121の形成されている筒状部122の径方向の肉厚のばらつきを抑え易い。本実施形態では、筒状部122の内周面は円周面をなしていることから、外歯121の歯先及び歯底の肉厚差を除いて、筒状部122の径方向の肉厚は一定である。プーリ部120の肉厚が厚い部分では成形時の熱収縮量が比較的大きいのに対し、プーリ部120の肉厚が薄い部分では成形時の熱収縮量が比較的小さくなる。外歯121の歯先及び歯底の肉厚差を除いて筒状部122の径方向の肉厚は一定であることから、プーリ部120の外周面における熱収縮量がばらつくことを抑えている。
(1)ナット部110の外周にプーリ部120が一体成形されているボールねじナット100において、外歯121の歯先及び歯底の肉厚差を除いて筒状部122の径方向の肉厚は一定であることから、筒状部122の外周面に形成されている外歯121の歯先の精度低下を抑制できる。
・プーリ部120に形成された外歯121は、斜歯に限らず、例えばその歯筋が軸方向に沿って形成された平歯であってもよい。また、駆動プーリ53に形成された外歯53a及び歯付きベルト54に形成された内歯54aは、斜歯に限らず、例えばその歯筋が軸方向に沿って形成された平歯であってもよい。
図6に示すように、例えば、ナット部110の対向面115に凸部116aが形成され、プーリ部120の対向面125に凸部116aに嵌る凹部126aが形成されてもよい。この場合、規制部130は、対向面115に形成された凸部116aと対向面125に形成された凹部126aとにより構成されている。
・ナット部110の大径筒部112の外周面は円周面をなしており、プーリ部120の内周面は円周面をなしていたが、これに限らない。大径筒部112の外周面及びプーリ部120の内周面はわずかに楕円周面をなしている等の真円周面でない周面をなしていてもよい。
・本実施形態では、転舵ユニット4を備えたEPS1に具体化して示したが、これに限らない。例えば、運転者により操舵される操舵ユニットと、運転者の操舵に応じて転舵輪5を転舵させる転舵ユニット4との間の動力伝達が分離したステアバイワイヤ式の操舵装置として構成してもよい。なお、ステアバイワイヤ式の操舵装置に具体化する場合には、前輪操舵装置としてだけでなく、後輪操舵装置や4輪操舵装置として具体化することもできる。
Claims (4)
- 内周面にボール転動溝が螺旋状に形成されている筒状のナット部と、
前記ナット部の外周側において前記ナット部と一体成形されているとともに、外歯を有する筒状のプーリ部とを備え、
前記プーリ部は、軸方向に延びるとともに前記ナット部と径方向に対向する筒状部と、前記筒状部から径方向内側に延出されて前記ナット部と軸方向に対向する延出部とを有し、
前記延出部における前記ナット部との対向面及び前記ナット部における前記延出部との対向面の間には、前記ナット部と前記プーリ部との相対回転を規制する規制部が設けられ、
前記プーリ部の外周面のうち、前記延出部が設けられている軸方向範囲を除いた、前記筒状部が設けられている軸方向範囲には、前記外歯が形成されており、
前記ナット部の外周面及び前記筒状部の内周面は、前記外歯の形成された軸方向範囲全域にわたって円周面をなし、
前記プーリ部は、樹脂材のみをモールド材として、前記ナット部の外周にインサート成形されたものであるボールねじナット。 - 前記ナット部の対向面及び前記プーリ部の対向面のいずれか一方の対向面は凸部を有し、
前記ナット部の対向面及び前記プーリ部の対向面のいずれか他方の対向面は前記凸部が嵌る凹部を有し、
前記規制部は、前記凸部及び前記凹部を含んで構成されている請求項1に記載のボールねじナット。 - モータと伝達機構とを備える転舵ユニットであって、
前記伝達機構は、
請求項1または2に記載のボールねじナットと、
外周面にボール転動溝が螺旋状に形成されているボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸のボール転動溝及び前記ボールねじナットのボール転動溝の間に設けられている複数のボールと、
前記モータの回転軸に連結されているとともに外周面に外歯が形成されている駆動プーリと、
前記駆動プーリの外歯及び前記プーリ部の外歯に噛み合う内歯が形成されているとともに、前記駆動プーリと前記プーリ部との間に掛け渡される歯付きベルトとを有する転舵ユニット。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載のボールねじナットの製造方法であって、
前記プーリ部は、前記ナット部を挿入体とするインサート成形により前記ナット部と一体成形されているボールねじナットの製造方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013252650A (ja) | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | 成形体の製造方法及び製造装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013252650A (ja) | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | 成形体の製造方法及び製造装置 |
JP2018090081A (ja) | 2016-12-02 | 2018-06-14 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置の製造方法及びステアリング装置 |
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