JP7473091B2 - ボールねじ装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、ボールねじ装置およびその製造方法に関する。
ボールねじ装置は、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、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。ボールねじ装置では、用途に応じて、ねじ軸とナットとのうちの一方が回転運動要素として、他方が直線運動要素として機能する。
図23は、特開2009-286137号公報に記載された、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のねじ軸101は、ねじ部103と、ねじ部103の軸方向一方側に配置された嵌合軸部104とを有する。ねじ部103の外周面に軸側ボールねじ溝105が形成されている。嵌合軸部104は、ねじ部103よりも小さい外径を有する。ねじ軸101は、ねじ部103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の内周面には、ナット側ボールねじ溝(図示せず)が形成されている。ナット102は、ハウジング106に対して支持された複数本のガイドロッド107に対して係合して、その回り止めが図られている。
軸側ボールねじ溝105とナット側ボールねじ溝は、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、循環手段(図示せず)により接続されている。負荷路の終点にまで達したボールは、循環手段を通じて、負荷路の始点にまで戻される。負荷路の始点と終点は、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。
駆動源である電動モータ108の回転は、プーリ装置109により減速して、嵌合軸部104を介してねじ軸101に伝達される。このため、嵌合軸部104に従動プーリ110が相対回転不能に外嵌され、電動モータ108のモータ軸111の先端部に駆動プーリ112を相対回転不能に外嵌され、かつ、駆動プーリ112と従動プーリ110との間に、ベルト113が掛け渡されている。
特開2009-286137号公報
ねじ軸の嵌合軸部が、該嵌合軸部に外嵌されている、ねじ軸を回転駆動するためのプーリや歯車などの嵌合部材から軸方向に抜け出ることを防止するための措置がとられる。このような措置として、嵌合軸部の先端部にかしめ部を形成することなどが考えられている。
しかしながら、ボールねじ装置の使用態様によっては、ねじ軸または嵌合部材に対して、中心軸と平行な方向の引き抜き力が作用するだけでなく、ねじ軸または嵌合部材に中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用する場合がある。このようなモーメントが作用すると、嵌合軸部の中心軸と嵌合部材の中心軸とが傾いて、かしめ部を形成するだけでは、嵌合軸部が嵌合部材から軸方向に抜け出る可能性がある。
本開示は、ねじ軸または嵌合部材に中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合にも、ねじ軸の嵌合軸部が嵌合部材から軸方向に抜け出ることを有効に防止できる、ボールねじ装置を提供することを目的とする。
本開示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、嵌合部材とを備える。
前記ねじ軸は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ部と、前記ねじ部の軸方向の一方側に配置された嵌合軸部とを有する。
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。
前記嵌合部材は、前記嵌合軸部に対して相対回転不能に外嵌される。
特に、本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記嵌合軸部は、外周面に、複数の外歯が周方向に配置された内径側係合部を有する。
前記嵌合部材は、内周面に、複数の内歯が前記周方向に配置され、かつ、前記内径側係合部と係合する外径側係合部を有している。
前記内径側係合部と前記外径側係合部との係合部は、前記軸方向の一部に、径方向に関する締め代を有する部分を備える。
前記嵌合軸部は、前記軸方向の前記一方側の端部に、前記嵌合部材と前記軸方向に係合するかしめ部を有する。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記嵌合軸部は、前記軸方向の前記一方側の端面に開口したセンタ穴と、該センタ穴の前記径方向の外側に存在する筒状部とを備え、前記かしめ部は、該筒状部の前記軸方向の前記一方側の端部に備えられ、前記嵌合部材の前記軸方向の前記一方側の側面に押し付けられることができる。
前記センタ穴は、前記軸方向の前記一方側を向いた底面を有することができる。
前記筒状部の外周面は、前記嵌合部材の内周面に押し付けられることができる。
前記かしめ部は、前記径方向の前記外側に向かうほど前記軸方向の前記一方側に向かう方向に傾斜することができる。
前記かしめ部は、前記嵌合軸部の前記軸方向の前記一方側の前記端部に全周にわたり備えられることができる。この場合、前記かしめ部は、前記周方向に連続した環状に構成される。
ただし、前記かしめ部は、前記嵌合軸部の前記軸方向の前記一方側の前記端部における前記周方向の複数箇所に配置された複数のかしめ部により構成されることもできる。この場合、前記複数のかしめ部は、等間隔に配置されることが好ましい。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記かしめ部は、前記複数の外歯のうちの少なくとも1つの外歯の前記軸方向の前記一方側の端部に備えられ、前記嵌合部材の前記軸方向の前記一方側の内周縁部と前記軸方向に係合することができる。
前記かしめ部は、前記周方向の複数箇所に配置された複数のかしめ部により構成されることができる。前記複数のかしめ部は、前記周方向に等間隔に配置されることが好ましい。
代替的に、前記かしめ部は、1つのかしめ部により構成されることができる。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記径方向に関する締め代を有する部分は、前記係合部のうちの前記かしめ部から前記軸方向の他方側に外れた位置に配置されることができる。
前記径方向に関する締め代を有する部分は、前記かしめ部から前記軸方向の前記他方側に離隔した位置に配置されることができる。あるいは、前記径方向に関する締め代を有する部分は、前記かしめ部の前記軸方向の前記他方側に隣接した位置に配置されることができる。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記複数の外歯は、その歯底円直径がその他の部分の歯底円直径よりも大きい、または、その歯先円直径がその他の部分の歯先円直径よりも大きい、前記軸方向に関する一部分を有することができる。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記複数の内歯は、その歯底円直径がその他の部分の歯底円直径よりも小さい、または、その歯先円直径がその他の部分の歯先円直径よりも小さい、前記軸方向に関する一部分を有することができる。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記嵌合部材は、前記軸方向に関して対称形状を有することができる。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置では、前記嵌合部材は、前記ねじ軸を回転駆動するための駆動部材により構成されることができる。該駆動部材は、遊星減速機構を構成するキャリア、歯車、モータ出力軸、プーリ、あるいはスプロケットにより構成されることができる。
代替的に、前記嵌合部材は、前記ナットと前記周方向に係合し、前記ナットと前記ねじ軸との相対回転を阻止するストッパにより構成されることができる。さらに、前記嵌合部材は、前記ねじ軸の回転を阻止する回り止め部材により構成されることができる。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置の製造方法は、前記かしめ部が前記筒状部の前記軸方向の前記一方側の端部に備えられた態様のボールねじ装置の製造方法に関する。
該ボールねじ装置の製造方法は、
外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ部と、前記ねじ部の軸方向の一方側に配置された素嵌合軸部とを有し、該素嵌合軸部は、外周面に備えられ、複数の外歯が周方向に配置された内径側係合部と、軸方向の前記一方側の端面に開口した素センタ穴と、該素センタ穴の径方向の外側に存在する素筒状部とを備えている、素ねじ軸の前記素嵌合軸部に対して、内周面に備えられ、複数の内歯が前記周方向に配置され、かつ、前記内径側係合部と係合する外径側係合部を有する嵌合部材を外嵌し、
前記素ねじ軸に対して、かしめ治具を前記軸方向の他方側に相対移動させて、前記かしめ治具の外周面に備えられた加工面を前記素筒状部の内周面に押し付けることで、前記素筒状部を前記径方向の前記外側に塑性変形させて、かしめ部を形成する、
工程を有する。
特に、本開示の一態様にかかるボールねじ装置の製造方法では、前記加工面は、前記かしめ治具の中心軸に対する母線の傾斜角度が互いに異なる円すい面状の複数の加工面により構成される。
前記複数の加工面は、前記かしめ治具の前記外周面のうち前記軸方向の前記他方側の端部に備えられた第1加工面と、前記かしめ部の前記外周面のうち前記第1加工面よりも前記軸方向の前記一方側に備えられた第2加工面とを備えることができる。この場合、前記中心軸に対する前記第2加工面の母線の傾斜角度は、前記中心軸に対する前記第1加工面の母線の傾斜角度よりも大きい。
前記第1加工面と前記第2加工面とは、隅R部または逃げ溝部を介して接続されることができる。
前記かしめ治具の前記軸方向の前記他方側の端面が前記素センタ穴の底面に突き当たるまで、前記かしめ治具を前記素ねじ軸に対して前記軸方向の前記他方側に相対移動させることができる。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置の製造方法は、前記かしめ部が前記複数の外歯のうちの少なくとも1つの外歯の前記軸方向の前記一方側の端部に備えられた態様のボールねじ装置の製造方法に関する。
該ボールねじ装置の製造方法は、
外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ部と、前記ねじ部の軸方向の一方側に配置された素嵌合軸部とを有し、該素嵌合軸部は、外周面に備えられ、複数の素外歯が周方向に配置された素内径側係合部を備えている、素ねじ軸の前記素嵌合軸部に対して、内周面に備えられ、複数の内歯が前記周方向に配置され、かつ、前記素内径側係合部と係合する外径側係合部を有する嵌合部材を外嵌し、
前記素ねじ軸に対して、かしめ治具を前記軸方向の他方側に相対変位させて、前記かしめ治具に備えられた加工面を、前記複数の素外歯のうちの少なくとも1つの素外歯の前記軸方向の前記一方側の端部に押し付けることで、前記少なくとも1つの素外歯の前記軸方向の前記一方側の端部を、径方向の外側および前記周方向の両側に塑性変形させて、かしめ部を形成する、
工程を有する。
本開示の一態様にかかるボールねじ装置によれば、ねじ軸または嵌合部材に中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合にも、ねじ軸の嵌合軸部が嵌合部材から軸方向に抜け出ることを有効に防止できる。
図1は、本開示の実施の形態の第1例のボールねじ装置に、遊星減速機構を組み合わせた構造を示す断面図である。 図2は、第1例のボールねじ装置についての、径方向の外側かつ軸方向の一方側から見た、部分切断斜視図である。 図3は、第1例のボールねじ装置についての、前記径方向の前記外側かつ前記軸方向の他方側から見た、部分切断斜視図である。 図4は、図1の部分拡大図である 図5(A)および図5(B)は、第1例のボールねじ装置において、かしめ治具を用いて、ねじ軸の嵌合軸部の前記軸方向の前記一方側の端部にかしめ部を形成する工程を説明するための断面模式図である。 図6は、第1例のボールねじ装置において、別例のかしめ治具を用いてかしめ部を形成する場合の、図5(A)に相当する図である。 図7(A)および図7(B)は、本開示の実施の形態の第2例についての、図5(A)および図5(B)に相当する図である。 図8(A)および図8(B)は、第2例の変形例についての、図5(A)および図5(B)に相当する図である。 図9(A)および図9(B)は、本開示の実施の形態の第3例についての、図5(A)および図5(B)に相当する図である。 図10は、本開示の実施の形態の第4例のボールねじ装置の斜視図である。 図11は、第4例についての、図4に相当する図である。 図12は、第4例についての、ねじ軸の嵌合軸部とキャリアの取付孔との嵌合部を軸方向の一方側から見た端面図の部分拡大図である。 図13は、第4例のボールねじ装置からねじ軸を取り出して示す部分拡大斜視図である。 図14(A)~図14(D)は、第4例のボールねじ装置において、かしめ治具を用いて、ねじ軸の嵌合軸部の前記軸方向の前記一方側の端部にかしめ部を形成する工程を説明するための断面模式図である。 図15は、本開示の実施の形態の第5例についての、図4に相当する図である。 図16は、本開示の実施の形態の第6例についての、図4に相当する図である。 図17は、本開示の実施の形態の第7例についての、図4に相当する図である。 図18は、本開示の実施の形態の第8例についての、図4に相当する図である。 図19は、本開示の実施の形態の第9例についての、図4に相当する図である。 図20は、本開示の実施の形態の第10例のボールねじ装置の断面図である。 図21は、第10例についての、図10に相当する図である。 図22は、第10例についての、図4に相当する図である。 図23は、従来のボールねじ装置とプーリ装置とを組み合わせた構造を示す断面図である。
[第1例]
本開示の実施の形態の第1例について、図1~図6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、これに限定されないが、たとえば、電動ブレーキブースター装置において、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、嵌合部材5とを備える。
ねじ軸2は、駆動源である電動モータ7により遊星減速機構8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。
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9が備えられる。負荷路9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9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10を通じて、負荷路9の始点へと戻される。
以下の説明において、軸方向、径方向、および周方向とは、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11と、ねじ部11の軸方向一方側に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。
ねじ部11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11の外周面に、研削加工、切削加工、転造加工などを施すことにより形成される。本例では、軸側ボールねじ溝13の条数は1条であり、軸側ボールねじ溝13の断面の溝形状(溝底形状)は、ゴシックアーチまたはサーキュラアークにより構成される。
ねじ部11は、軸方向一方側の端面に、円輪形状を有する突き当て面14を有する。突き当て面14は、ねじ軸2の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面である。ねじ部11は、軸方向他方側の端面の径方向中央部に、有底の第1センタ穴15を有する。
嵌合軸部12は、嵌合部材5に備えられた取付孔26の小径孔部54の軸方向寸法よりも、少しだけ大きい軸方向寸法を有する。
嵌合軸部12は、外周面に内径側係合部16を有する。内径側係合部16には、複数の外歯17が周方向に配置されている。複数の外歯17は、内径側係合部16の軸方向全体に伸長しており、かつ、内径側係合部16は、嵌合軸部12の軸方向全体に伸長している。
本例では、複数の外歯17は、内径側係合部16の周方向に等間隔に配置されている。すなわち、内径側係合部16は、雄スプラインにより構成される。複数の外歯17は、ねじ部11の軸側ボールねじ溝13と同軸である。本例では、複数の外歯17のそれぞれは、インボリュートスプライン歯により構成されているが、角スプライン歯により構成することもできる。
本例では、複数の外歯17を、ねじ部11の外径を基準としてスプライン加工することにより、駆動トルクの伝達部である複数の外歯17のピッチ円の中心と、回転直動変換部である軸側ボールねじ溝13の中心軸との同軸度の向上が図られている。
本例では、複数の外歯17の歯先円直径は、軸方向にわたり一定となっている、これに対して、図4に示すように、複数の外歯17の歯底円直径は、軸方向にわたり一定となっておらず、複数の外歯17の軸方向に関する一部分である軸方向他方側の端部の歯底円直径が、その他の部分である軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分における歯底円直径よりも少しだけ大きくなっている。
より具体的には、複数の外歯17の歯底部18の軸方向他方側の端部に、径方向外側に向けてわずかに盛り上がった隆起部19が設けられている。隆起部19は、ねじ軸2の中心軸Оを含む仮想平面に関して、台形状の断面形状を有する。隆起部19は、軸方向両側に配置された傾斜面と、軸方向中間部に配置された平坦面とからなる。隆起部19の軸方向寸法は、複数の外歯17の軸方向寸法(全長)の1/50倍~1/2倍程度とすることが好ましい。本例では約1/5倍となっている。
嵌合軸部12は、軸方向一方側の端面の径方向中央部に、センタ穴である有底の第2センタ穴21を有する。第2センタ穴21は、軸方向一方側を向いた底面(奥端面)を有する。第2センタ穴21と、ねじ部11に備えられた第1センタ穴15とは、互いに同軸に配置される。第2センタ穴21の底面は、嵌合軸部12の軸方向中間部に位置し、円すい凹面状を有する。第2センタ穴21は、第1センタ穴15よりも大きな内径を有し、かつ、嵌合軸部12のうちでかしめ部32から軸方向に外れた部分の外径の1/2倍~4/5倍程度の内径を有する。
ねじ軸2は、ねじ部11をナット3の内側に挿通した状態で、ナット3と同軸に配置される。本開示を実施する場合、ねじ軸は、ねじ部11および嵌合軸部12以外にも、他の部材を外嵌固定するための支持軸部(第2嵌合軸部)などを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22を有する。本例では、ナット3は、循環溝10をさらに有する。
ナット側ボールねじ溝22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、転造タップ加工、切削タップ加工など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22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22の断面の溝形状も、軸側ボールねじ溝13と同様に、ゴシックアーチまたはサーキュラアークにより構成される。
ナット側ボールねじ溝22は、軸側ボールねじ溝13と同じリードを有する。ねじ軸2のねじ部11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22とは径方向に対向するように配置されることで、負荷路9が構成される。
循環溝10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10は、ナット側ボールねじ溝22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9の始点と終点とをつないでいる。負荷路9の終点にまで達したボール4は、循環溝10を通じて、負荷路9の始点にまで戻される。負荷路9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10は、略半円形の断面形状を有する。循環溝10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10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する。
本例では、ナット3は、直線運動要素として使用されるため、ナット3は、図示しない回り止め機構によって、ねじ軸2に対する供回りが防止される。本開示を実施する場合、ナットの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24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。
本開示を実施する場合、ナット3の外周面の軸方向他方側の端部に、軸方向一方側に隣接した部分に比べて外径が小さい、小径部を形成することもできる。この場合には、小径部に、たとえば、図示しないピストンなどの嵌合筒を外嵌固定することができる。
〈ボール〉
複数のボール4は、負荷路9および循環溝10に転動可能に配置される。複数のボール4のぞれぞれは、所定の直径を有する鋼球からなる。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。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。
〈嵌合部材〉
嵌合部材5は、嵌合軸部12に対して相対回転不能に外嵌される。嵌合部材5は、円形平板形状を有しており、径方向中央部に、軸方向に貫通した取付孔26を有する。取付孔26は、外径側係合部27を有する。外径側係合部27の内周面には、複数の内歯28が周方向に配置されている。複数の内歯28は、外径側係合部27の軸方向全体に伸長しており、かつ、外径側係合部27は、嵌合部材5の取付孔26の軸方向全体に伸長している。
本例では、複数の内歯28は、外径側係合部27の周方向に等間隔に配置されている。すなわち、外径側係合部27は、雌スプラインにより構成される。本例では、複数の内歯28のそれぞれは、インボリュートスプライン歯により構成されているが、角スプライン歯により構成することもできる。
本例では、複数の内歯28の歯底円直径および歯先円直径は、軸方向にわたり一定となっている。
本例では、取付孔26は、段付き孔により構成されており、軸方向他方側の半部に備えられた小径孔部54と、軸方向一方側の半部に備えられ、小径孔部54の内径よりも大きい内径を有する大径孔部55とを有する。
本例では、外径側係合部27は、小径孔部54の内周面の軸方向全体にわたって設けられている。
大径孔部55は、円筒面状の内周面を有する。大径孔部55の内径は、ねじ部11の外径と同じか、または、ねじ部11の外径よりもわずかに小さい。
大径孔部55と小径孔部54とは、軸方向一方側を向いた円輪状の段差面56により径方向に接続されている。段差面56は、嵌合部材5の中心軸Оに直交する平坦面により構成され、嵌合部材5の軸方向一方側の側面のうちの径方向内側部を構成する。
本例では、嵌合部材5は、軸方向に関して非対称形状を有する。ただし、本開示を実施する場合、嵌合部材は、軸方向に関して対称形状を有することもできる。この場合、取付孔の軸方向両側に大径孔部が設けられる。
嵌合部材5の外周面の軸方向中間部(図示の例では中央部)には、転がり軸受6を構成する内輪軌道29が直接形成されている。すなわち、本例では、嵌合部材5は、転がり軸受6を構成する内輪としての機能も兼ね備え、転がり軸受6を構成する内輪は省略されている。本例では、転がり軸受6が、ラジアル荷重および両方向のアキシアル荷重を支承可能な深溝玉軸受により構成されているため、内輪軌道29は深溝型であり、その断面形状は凹円弧形状となっている。
本例の嵌合部材5は、内輪軌道29が形成された嵌合部材5の外周面にのみ、高周波焼き入れ処理および焼き戻し処理が施され、熱処理硬化層が形成されている。嵌合部材5の軸方向一方側の側面および軸方向他方側の側面には、熱処理硬化層は形成されていない。
本例では、嵌合部材5の外周面のうちで、内輪軌道29から軸方向両側に外れた部分には、全周にわたりシール凹溝が形成され、該シール凹溝にシールリングの内径側端部が摺接している。ただし、嵌合部材5の外周面の軸方向両側部分は、部分円筒面状に構成されることもできる。
嵌合部材5は、径方向中間部の周方向複数箇所(図示の例では3箇所)に、遊星減速機構8を構成するピニオンピン41を挿通支持するための複数の支持孔30を有する。複数の支持孔30は、周方向に関して等間隔に配置されている。また、複数の支持孔30のそれぞれの中心軸は、互いに平行に配置されている。支持孔30は、嵌合部材5を軸方向に貫通した貫通孔により構成されており、嵌合部材5の軸方向両側の側面に開口している。ただし、支持孔30を、嵌合部材5の軸方向一方側の側面にのみ開口する有底孔により構成することもできる。
複数の支持孔30のそれぞれの内径は、軸方向にわたり一定である。複数の支持孔30の径方向内側の端部を通る仮想円の直径(内接円直径)は、ナット3の内径よりも少しだけ大きい。また、複数の支持孔30の径方向外側の端部を通る仮想円の直径(外接円直径)は、ナット3の外径よりも少しだけ大きい。
嵌合部材5の軸方向一方側の側面は、段付き面により構成される。嵌合部材5の軸方向一方側の側面のうちで、段差面56よりも径方向外側に位置する外径側側面57は、段差面56と平行で、かつ、段差面56よりも軸方向一方側に配置されている。ただし、嵌合部材5の軸方向一方側の側面のうちで、複数の支持孔30の開口部を含む径方向中間部に、径方向外側および径方向内側に存在する部分よりも、軸方向一方側に向けて張り出した張出部を設けることもできる。嵌合部材5の軸方向他方側の側面は、嵌合部材5の中心軸Оに直交する仮想平面上に存在する平坦面により構成される。
嵌合部材5は、取付孔26の内側に、ねじ軸2を構成する嵌合軸部12を挿入することで、嵌合軸部12に外嵌される。ねじ軸2のねじ部11に備えられた突き当て面14を、嵌合部材5の軸方向他方側の側面に突き当てることで、ねじ軸2と嵌合部材5との軸方向の位置決めが図られている。
本例では、取付孔26に嵌合軸部12を挿入すると、嵌合部材5の外径側係合部27は、嵌合軸部12の内径側係合部16と相対回転不能に係合する。具体的には、雌スプライン歯である、外径側係合部27の複数の内歯28が、雄スプライン歯である、内径側係合部16の外歯17とスプライン係合する。
本例では、外径側係合部27の複数の内歯28の歯先円直径は、軸方向にわたり一定となっているのに対して、内径側係合部16の複数の外歯17は、その歯底円直径がその他の部分の歯底円直径よりも大きい軸方向に関する一部分である、歯底部18の隆起部19を有する。
このため、内径側係合部16の複数の外歯17の軸方向他方側の端部における歯底円直径は、外径側係合部27の複数の内歯28の歯先円直径よりも少しだけ大きくなっており、かつ、内径側係合部16の複数の外歯17の軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分における歯底円直径は、外径側係合部の複数の内歯28の歯先円直径よりも少しだけ小さくなっている。
内径側係合部16と外径側係合部27とを係合させた状態で、複数の外歯17の歯底部18の軸方向他方側の端部に設けられた隆起部19と複数の内歯28の歯先面との間に、径方向に関する締め代が形成される。
このような構成により、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向他方側の端部は、径方向に関する締め代を有する圧入部31となる。すなわち、径方向に関する締め代を有する部分である圧入部31は、内径側係合部16と外径側係合部27と係合部のうち、嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に形成されるかしめ部32から軸方向他方側に外れた部分に配置される。本例では、圧入部31は、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部のうちのかしめ部32から軸方向他方側に離隔した部分に配置される。内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分は、径方向に関してわずかな隙間を有する隙間嵌めとなる。
本例では、内径側係合部16と外径側係合部27とが、軸方向の一部に、径方向に関する締め代を有する部分である圧入部31を備えることで、ねじ軸2の嵌合軸部12が嵌合部材5から軸方向に抜け出ることの防止が図られている。
本例では、嵌合軸部12が取付孔26から軸方向他方側に抜け出ることを有効に防止するために、取付孔26に嵌合軸部12を挿入した状態で、嵌合軸部12は、軸方向一方側の端部に、嵌合部材5と軸方向に係合するかしめ部32を有する。
本例では、かしめ部32は、嵌合軸部12のうちで、第2センタ穴21の径方向外側に存在する筒状部53の軸方向一方側の端部に備えられ、嵌合部材5の軸方向一方側の側面に押し付けられている。
より具体的には、かしめ部32は、嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に全周にわたり形成されている。すなわち、かしめ部32は、周方向に連続した円環状に構成されている。
かしめ部32は、径方向外側に向かうほど軸方向一方側に向かう方向に傾斜する略円すい筒形状を有する。
かしめ部32は、嵌合部材5に備えられた大径孔部55の内側に配置される。かしめ部32の軸方向他方側面は、段差面56に押し付けられる。本例では、段差面56が、かしめ部32が押し付けられる嵌合部材5の軸方向一方側の側面を構成する。
かしめ部32は、嵌合部材5の軸方向一方側の側面を構成する外径側側面57よりも軸方向他方側に配置される。これにより、かしめ部32が、遊星減速機構8を構成する太陽歯車38や遊星歯車39などの他の部材と干渉することが防止される。かしめ部32の径方向外側の端部と大径孔部55の内周面との間には、隙間が設けられている。
本例では、内径側係合部16と外径側係合部27とが、軸方向の一部に、径方向に関する締め代を有する部分を備える、すなわち、内径側係合部16の軸方向他方側の端部を外径側係合部27の軸方向他方側の端部に圧入し、かつ、嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に、嵌合部材5の段差面56と軸方向に係合するかしめ部32を形成することで、ねじ軸2の嵌合軸部12が嵌合部材5から軸方向に抜け出ることが防止される。
<かしめ部の形成>
かしめ部32は、図5(A)に示すような素ねじ軸64に塑性加工を施すことにより形成される。素ねじ軸64は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝13を有するねじ部11と、ねじ部11の軸方向一方側に配置された素嵌合軸部65とを有し、該素嵌合軸部65は、外周面に備えられ、複数の外歯17が周方向に配置された内径側係合部16と、軸方向一方側の端面に開口する素センタ穴67と、該素センタ穴67の径方向外側に存在する素筒状部66とを備える。素筒状部66は、薄肉円筒形状を有しており、素嵌合軸部65の軸方向一方側の半部に備えられている。素筒状部66の外周面にも、複数の外歯17が備えられている。かしめ部32は、たとえば、図5(A)および図5(B)の順に示すように、素ねじ軸64の素嵌合軸部65を嵌合部材5の取付孔26に挿入して、嵌合部材5を素嵌合軸部65に外嵌した後、素ねじ軸64の軸方向一方側に配置したかしめ治具33を、素ねじ軸64に対して軸方向他方側に相対移動させることで形成することができる。このように、かしめ部32は、かしめ治具33を素ねじ軸64の素センタ穴67に軸方向一方側から押し込むことで形成することができる。素センタ穴67は、素嵌合軸部65の軸方向寸法の1/3倍~2/3倍程度の軸方向寸法を有する。
なお、かしめ部32を形成する以前の状態において、素ねじ軸64の素嵌合軸部65は、軸方向一方側の端部の外周縁部に、面取り部20を有する。面取り部20は、複数の外歯17のそれぞれの軸方向一方側の端部の径方向外側の端部に形成されている。面取り部20は、嵌合部材5に備えられた取付孔26に対して、素嵌合軸部65をスムーズに挿入できるようにするために設けられている。
本例では、素ねじ軸64に対してかしめ治具33を軸方向他方側に相対移動させ、かしめ治具33の外周面に備えられた加工面を素筒状部66の内周面に押し付けることでかしめ部32を形成する。
かしめ治具33の加工面は、かしめ治具33の中心軸O33に対する母線の傾斜角度が互いに異なる円すい面状の複数の加工面を有する。本例では、複数の加工面は、かしめ治具33の外周面のうちの軸方向他方側の端部に備えられた第1加工面58と、かしめ治具33の外周面のうち、第1加工面58よりも軸方向一方側に位置する部分に備えられた第2加工面59とにより構成される。
かしめ治具33の中心軸O33に対する第2加工面59の母線の傾斜角度θ59は、かしめ治具33の中心軸O33に対する第1加工面58の母線の傾斜角度θ58よりも大きくなっている(θ58<θ59)。
本例では、第1加工面58は、かしめ治具33の外周面の軸方向他方側の端部に設けられ、第2加工面59は、かしめ治具33の外周面のうち、第1加工面58の軸方向一方側に隣接した部分に設けられている。また、かしめ治具33の中心軸O33に対する第2加工面59の母線の傾斜角度θ59は、90度未満である(θ59<90°)
本例では、第1加工面58および第2加工面59を有するかしめ治具33を用いてかしめ部32を形成することで、かしめ部32を形成する塑性加工を2段階に分けて行う。具体的には、最初に、かしめ治具33を素センタ穴67に軸方向一方側から少しだけ押し込み、第1加工面58を素筒状部66の軸方向一方側部分の内周面に押し付けることで、素筒状部66の軸方向一方側部分を径方向外側に向けて少しだけ塑性変形させる。
その後、素センタ穴67に対するかしめ治具33の押し込み量を増大させ、第1加工面58を素筒状部66の軸方向他方側部分の内周面に押し付けるとともに、第2加工面59を素筒状部66の軸方向一方側部分に押し付ける。
これにより、素筒状部66の軸方向他方側部分を拡径して、素筒状部66の軸方向他方側部分の外周面を小径孔部54の内周面に押し付け、かつ、素筒状部66のうちで嵌合部材5の小径孔部54から軸方向一方側に突出した部分を、径方向外側に向けて塑性変形させて、かしめ部32を形成する。
かしめ部32が形成された後の嵌合軸部12においては、筒状部53の外周面、より具体的には筒状部53の外周面に備えられている複数の外歯17の外周面が小径孔部54の内周面に押し付けられる。また、素筒状部66の軸方向一方側部分の外周面に備えられた複数の外歯17が、当該部分を径方向外側に塑性変形させる際に周方向に押し拡げられて、周方向幅が拡大し、その一部が、段差面56に食い込む。すなわち、かしめ部32の軸方向他側面が、段差面56に押し付けられる。
本開示を実施する場合、かしめ治具として、外周面に、1つの加工面(第2加工面)のみを備えるかしめ治具を使用することもできるし、3つ以上の加工面を備えるかしめ治具使用することもできる。代替的に、図6に示すような、円弧状の断面形状を有する曲面状の加工面63を備えるかしめ治具33を使用することもできる。
本開示を実施する場合、かしめ治具33に代替して、たとえば、ねじ軸2の中心軸Oに対して傾斜した自転軸を有する押型を備えた揺動かしめ装置を利用してかしめ部32を形成することもできる。
〈転がり軸受〉
転がり軸受6は、ねじ軸2に外嵌固定された嵌合部材5を、ハウジング24に対して回転自在に支持するともに、嵌合部材5に伝達されたアキシアル方向の力を、ハウジング24により支承することを可能にする機能を有する。
本例では、転がり軸受6は深溝玉軸受により構成されているが、転がり軸受6として、多点接触玉軸受(4点接触玉軸受)、複列深溝玉軸受、複列アンギュラ玉軸受、円すい転がり軸受、複列円すいころ軸受などの、単列あるいは複列のラジアル荷重およびアキシアル荷重を支承可能な軸受を適用することができる。
転がり軸受6は、外輪35と、内輪軌道29と、複数の転動体36とを備える。
外輪35は、円環形状を有しており、内周面の軸方向中央部に外輪軌道37を有する。外輪35は、ハウジング24に対して内嵌固定され、使用時にも回転しない。外輪軌道37は深溝型であり、その断面形状は凹円弧形状となっている。なお、ハウジング24の内周面のうち、外輪35が内嵌された部分から軸方向に外れた部分に、止め輪を係止することで、外輪35の抜け止めを図ることができる。
外輪35の内周面のうちで、外輪軌道37から軸方向両側に外れた部分には、係止溝が全周にわたって形成されており、該係止溝に、シールリングの外径側端部が係止されている。ただし、外輪の内周面の軸方向両側部分は、部分円筒面状に構成することもできる。
内輪軌道29は、外輪軌道37と径方向に対向する、嵌合部材5の外周面の軸方向中間部に直接形成されている。これにより本例では、嵌合部材5に、転がり軸受6を構成する内輪としての機能を持たせて、転がり軸受6を構成する内輪を省略している。ただし、転がり軸受を構成する内輪を嵌合部材とは別体に構成し、内輪を嵌合部材に対して外嵌する構成を採用することもできる。
複数の転動体36は、鋼製またはセラミックス製で、外輪軌道37と内輪軌道29との間に、周方向に関して等間隔に配置されている。本例では、転動体36として、玉が使用されている。転がり軸受6は、転動体36を周方向に等間隔に転動自在に保持するための保持器を備えることもできる。
〔遊星減速機構〕
遊星減速機構8は、太陽歯車38と、複数の遊星歯車39と、リング歯車40と、キャリアとして機能する嵌合部材5と、ピニオンピン41とを備える。
太陽歯車38は、電動モータ7のモータ軸(サンギヤシャフト)42の中間部に固定されている。リング歯車40は、太陽歯車38と同軸に配置され、ハウジング24に内嵌固定されている。なお、ハウジング24を2つ割れ構造とし、リング歯車40が内嵌される部分と転がり軸受6を構成する外輪35が内嵌される部分とを、別々の部材により構成することもできる。
本例では、モータ軸42の軸方向他方側の端部は、かしめ部32の径方向内側に挿入配置されている。
複数の遊星歯車39は、周方向に関して等間隔に配置されており、嵌合部材5に対して回転自在に支持されている。具体的には、ピニオンピン41の軸方向他方側の半部が支持孔30に圧入され、ピニオンピン41の軸方向一方側の半部が支持孔30から軸方向一方側に突出する。ピニオンピン41の軸方向一方側の半部の周囲に、図示しない滑り軸受またはニードル軸受(C&R)を介して、遊星歯車39が回転自在に支持されている。複数の遊星歯車39のそれぞれは、太陽歯車38およびリング歯車40と噛合する。
支持孔30に対するピニオンピン41の固定方法は、特に限定されず、かしめや係止ピンなどを利用した固定構造を採用することもできる。また、ピニオンピン41の軸方向一方側の端部を支持する別のキャリアを設けて、ピニオンピン41を両持ち支持する構造とすることもできる。
遊星歯車の数は、特に限定されず、2つ、3つ、または4つ以上とすることができる。
本例では、ピニオンピン41には、焼き入れ処理および焼き戻し処理が施され、その外周面に熱処理硬化層が形成されている。
〈ボールねじ装置の動作説明〉
電動モータ7に通電し、太陽歯車38を所定方向に回転させると、遊星歯車39は、太陽歯車38の周囲を自転しつつ公転する。遊星歯車39の公転運動は、嵌合部材5を介してねじ軸2に伝達される。ボールねじ装置1は、ねじ軸2を所定方向に回転駆動することで、ナット3を直線運動させる。
たとえば、太陽歯車38を周方向一方側に向けて回転駆動した場合には、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、太陽歯車38を周方向他方側に向けて回転駆動した場合には、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。
なお、ナット3がねじ軸2に対して軸方向一方側および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、公知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、ねじ軸2または嵌合部材5に中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合にも、ねじ軸2の嵌合軸部12が嵌合部材5から軸方向に抜け出ることが、有効に防止される。
かしめ部32は、嵌合部材5の軸方向一方側の側面を構成する段差面56と軸方向に係合しているため、ねじ軸2または嵌合部材5に対して中心軸と平行な引き抜き力が作用した場合に、ねじ軸2の嵌合軸部12が取付孔26から軸方向他方側に抜け出ることが防止される。
また、ねじ軸2または嵌合部材5に中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用すると、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5の中心軸Oとが傾いて、嵌合軸部12の軸方向一方側の端部の周方向の一部分が取付孔26の内側に引き込まれる傾向になる。しかしながら、本例では、嵌合部材5の段差面56にかしめ部32が軸方向に係合しているため、嵌合軸部12の軸方向一方側の端部が取付孔26の内側に引き込まれることが抑制され、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5の中心軸Oとが傾くことが抑制される。
特に、かしめ部32が、筒状部53を径方向外側に塑性変形させることにより形成されているため、かしめ部32と段差面56との係り代が十分に確保され、かしめ部32の機能が有効かつ十分に発揮される。すなわち、嵌合軸部12が取付孔26から抜け出ることが有効に防止され、かつ、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5の中心軸Oとが傾くことも有効に防止される。
圧入部31が存在することによっても、ねじ軸2または嵌合部材5に対して中心軸と平行な引き抜き力が作用した場合に、ねじ軸2と嵌合部材5とが軸方向に相対変位することに対する抵抗を大きくすることができ、嵌合軸部12が取付孔26から軸方向他方側に抜け出ることが防止される。また、圧入部31は、取付孔26に対する嵌合軸部12の径方向のがたつきを抑制できるため、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5の中心軸Oとの傾きが抑制される。
したがって、嵌合部材5に加わるアキシアル方向の力により、嵌合部材5に対して、図4に矢印Xで示すような、嵌合部材5の中心軸Oをねじ軸2の中心軸Oに対して傾ける、中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合にも、かしめ部32および圧入部31により、嵌合部材5の中心軸Oがねじ軸2の中心軸Oに対して傾くことが抑制され、ねじ軸2の嵌合軸部12が嵌合部材5から軸方向に抜け出ることを防止できる。
ねじ軸2に対して、図4に矢印Yで示すような、ねじ軸2の中心軸Oを嵌合部材5の中心軸Oに対して傾ける、中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合にも、かしめ部32および圧入部31により、ねじ軸2の中心軸Oが嵌合部材5の中心軸Oに対して傾くことが抑制され、ねじ軸2の嵌合軸部12が嵌合部材5から軸方向に抜け出ることが防止される。
本例では、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部のうちで、かしめ部32から軸方向他方側に離隔した位置である軸方向他方側の端部に、圧入部31が設けられている。すなわち、かしめ部32と圧入部31とは軸方向に離隔して配置されている。したがって、ねじ軸2または嵌合部材5に中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合の、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5の中心軸Oとの傾斜角度を小さくすることができる。
また、取付孔26への嵌合軸部12の挿入作業の最終段階で、内径側係合部16の軸方向他方側の端部を外径側係合部27の軸方向他方側の端部に圧入するため、取付孔26への嵌合軸部12の挿入作業の作業性の向上が図られる。
本例では、かしめ部32が、嵌合軸部12の軸方向一方側の端部に全周にわたって形成されているため、ねじ軸2または嵌合部材5に中心軸に直交する軸回りのモーメントの方向に関係なく、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5の中心軸Oとが傾くことが抑制される。
本例では、かしめ部32を形成する際に、筒状部53の軸方向他方側半部の外周面を小径孔部54の内周面に押し付けることによっても、ねじ軸2または嵌合部材5に対して中心軸と平行な引き抜き力が作用した場合に、ねじ軸2と嵌合部材5とが軸方向に相対変位することに対する抵抗を大きくすることができ、嵌合軸部12が取付孔26から軸方向他方側に抜け出ることが防止される。また、小径孔部54の内周面に対する筒状部53の軸方向他方側半部の外周面の押し付け部は、取付孔26に対する嵌合軸部12の径方向のがたつきを抑制できるため、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5の中心軸Oとが傾くことが効果的に抑制される。
本例では、かしめ部32の外周面に備えられた外歯17の周方向幅が拡大しているため、長期間にわたる使用によって、かしめ部32の外周面が嵌合部材5の段差面56から離隔した場合にも、外歯17が周方向に隣り合う内歯28同士の間を軸方向に移動しにくくなるため、嵌合軸部12が嵌合部材5から軸方向他方側に抜け出ることを防止できる。
本例では、かしめ治具33の外周面に備えられた第2加工面59の傾斜角度θ59を90°未満としているため、かしめ治具33をねじ軸2に対して軸方向他方側に相対移動させて、筒状部53を塑性変形させるのに必要なかしめ荷重が過大になることを防止できる。
本例では、嵌合部材5の外周面に、転がり軸受6を構成する内輪軌道29を直接形成して、転がり軸受6を構成する内輪を省略しているため、部品点数の低減、組立工数の低減、および組立性の向上が図られている。また、嵌合部材5に別体の内輪を外嵌固定する場合、嵌合部材5の外周面にアキシアル方向の力を伝達するための鍔部が必要になるが、本例では、このような鍔部も不要になり、加工工数の低減が図られる。
本例では、鍔部が不要であるため、嵌合部材5のうち、内輪軌道29を含む外周面に対してのみ、熱処理硬化層を形成すれば足りる。これにより、嵌合部材5の軸方向側面に、支持孔30を形成するための孔あけ加工を施す際の、熱処理硬化層の除去加工が不要となり、加工工数の低減が図られる。
本例では、嵌合部材5に伝達されたアキシアル方向の力を、転がり軸受6を介してハウジング24により支承することができる。具体的には、ねじ軸2を回転駆動した際に、ナット3からボール4を介してねじ軸2に作用するアキシアル方向の反力が、遊星歯車39と太陽歯車38およびリング歯車40との噛合部に伝わることが防止される。
また、音振性能を確保するなどの理由から、遊星歯車39としてはすば歯車を使用した場合、嵌合部材5に対してアキシアル方向の力が作用するが、このようなアキシアル方向の力が、ボール4と軸側ボールねじ溝13およびナット側ボールねじ溝22との転がり接触部に伝わることが防止される。
[第2例]
本開示の実施の形態の第2例について、図7(A)および図7(B)を用いて説明する。
本例では、第1例の構造から、かしめ治具33aの外周面の形状のみが変更されている。本例では、かしめ治具33aの外周面に備えられた加工面は、第1加工面58と、第2加工面59と、逃げ溝部60とを有する。第1加工面58と第2加工面59とは、逃げ溝部60を介して接続されている。換言すれば、かしめ治具33aは、外周面に備えられた加工面のうち、第1加工面58と第2加工面59との間部分に、逃げ溝部60を有する。
逃げ溝部60は、凹円弧状の断面形状を有する。逃げ溝部60の曲率半径は、かしめ治具33aの軸方向他方側の端面(先端面)の外径に比べて十分に小さい。
本例では、素ねじ軸64に対してかしめ治具33を軸方向他方側に相対移動させ、かしめ治具33の外周面に備えられた加工面を素筒状部66の内周面に押し付けることでかしめ部32を形成する際に、素筒状部66の軸方向一方側側半部と素筒状部66の軸方向他方側半部とを接続する屈曲部61の内周面に対して、逃げ溝部60を対向させることができ、かしめ治具33aの外周面を接触させずに済むため、屈曲部61に対して外力を加えずに済む。
本例によれば、屈曲部61の肉厚が過度に小さくなることを防止でき、屈曲部61の肉厚を確保できるため、かしめ部32の強度を確保しやすくなる。
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2例の変形例では、図8(A)および図8(B)に示すように、かしめ治具33bの外周面に備えられた加工面は、第1加工面58と第2加工面59と隅R部62とを有する。隅R部62は、第1加工面58と第2加工面59とを滑らかに接続する。隅R部62の曲率半径は、逃げ溝部60の曲率半径よりも十分に大きい。
本例のかしめ治具33bを使用してかしめ部32を形成する際には、かしめ治具33bの外周面に備えられた加工面のうちの隅R部62が、屈曲部61の内周面に押し付けられる。このため、屈曲部61の肉厚の均一化を図れるとともに、屈曲部61に圧縮応力を加えることができるため、屈曲部61にひび割れなどが発生することが抑制される。
[第3例]
本開示の実施の形態の第3例について、図9(A)および図9(B)を用いて説明する。
本例では、第1例の方法から、かしめ部32の形成方法を変更している。本例では、かしめ治具33の軸方向他方側への移動量、すなわち素センタ穴67へのかしめ治具33の押し込み量が、かしめ治具33の軸方向他方側の端面と素センタ穴67(第2センタ穴21)の底面とを利用して規制されている。
具体的には、かしめ治具33を素ねじ軸64に対して軸方向他方側に相対移動させる際に、かしめ治具33の軸方向他方側の端面(先端面)が素センタ穴67の底面に突き当たるまで、かしめ治具33をねじ軸2に対して軸方向他方側に移動させる。かしめ治具33の軸方向他方側の端面が素センタ穴67の底面に突き当たった位置が、かしめ治具33の停止位置となる。本例では、かしめ治具33の軸方向他方側の端面が素センタ穴67の底面に突き当たった位置で、かしめ部32が適正に形成されるように各部の寸法が規制される。
本例では、かしめ治具33の停止位置を厳密に規制するために、素センタ穴67(第2センタ穴21)の底面が、ねじ軸2の中心軸Oに直交する仮想平面上に存在する平坦面により構成され、かつ、かしめ治具33の軸方向他方側の端面が、かしめ治具33の中心軸O33に直交する仮想平面上に存在する平坦面により構成されているため、平坦面同士が突き当てるようになっている。
本例によれば、かしめ治具33が素ねじ軸64に対して必要以上に軸方向他方側に相対移動することが防止されるため、かしめ部32の肉厚の適正な厚さへの規制が図りやすい。特に、かしめ部32の屈曲部61の厚さが過度に小さくなることが防止される。また、反対に、かしめ治具33の軸方向他方側への移動力が不足することで、かしめ部32の外周面と嵌合部材5の段差面56との間に隙間が生じることも防止される。
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]
本開示の実施の形態の第4例について、図10~図14(D)を用いて説明する。
本例では、第1例~第3例の構造とは、かしめ部32aの構造が異なる。本例では、かしめ部32aを、素筒状部66の軸方向一方側部分を塑性変形させることにより、筒状部53の軸方向一端部に形成するのではなく、複数の外歯17のうちの少なくとも1つの外歯17の軸方向一方側の端部のみを塑性変形させて形成する。
具体的には、取付孔26に嵌合軸部12を挿入した状態で、取付孔26から軸方向に突出した複数の外歯17のうちの少なくとも1つの外歯17は、軸方向一方側の端部に、形成され、嵌合部材5の軸方向一方側の内周縁部と軸方向に係合する、かしめ部32aを有する。
かしめ部32aは、図12に示すように、少なくとも1つの外歯17から径方向外側および周方向両側に張り出しており、軸方向視で略U字形状を有する。
かしめ部32aは、嵌合部材5aの軸方向一方側の内周縁部に対して軸方向および径方向のそれぞれに隙間なく押し付けられている。すなわち、かしめ部32aは、嵌合部材5aの軸方向一方側の側面のうちで、周方向に関する位相が内歯28の歯底部と一致する部分の径方向内側の端部および内歯28の軸方向一方側の端面のそれぞれに対して軸方向に押し付けられ、かつ、内歯28の歯底部に対して径方向に押し付けられている。
本例では、かしめ部32aは、複数の外歯17のうちのすべての外歯17に形成されている。すなわち、かしめ部32aは、複数のかしめ部32aにより構成されている。複数のかしめ部32aは、周方向に等間隔に配置されている。
本例では、ねじ軸2の嵌合軸部12は、軸方向一方側の端部の外周縁部に、面取り部20を有する。面取り部20は、複数の外歯17のそれぞれの軸方向一方側の端部の径方向外側の端部に形成されている。
特に、本例では、かしめ部32aの体積(肉)を確保するために、嵌合軸部12(筒状部53)の軸方向一方側の端部の外周縁部に形成する面取り部20の面取りの大きさは、一般的な面取り部の面取りの大きさよりも小さく抑えられている。具体的には、面取り部20は、C面取りまたは糸面取りにより構成されており、水平方向および垂直方向の面取りの大きさは、糸面取り0.05mm~0.2mm程度となっている。
本例では、ナット3aは、外周面の軸方向一方側の端部に、外向フランジ状の鍔部23を有する。鍔部23には、周方向複数箇所に、ハウジング24などの固定部材に備えられた図示しない回り止め部材と係合して、ナット3aの供回りを防止するための係合溝25(図10参照)が備えられている。
本例では、嵌合部材5aは、取付孔26aの内周面の軸方向全体に、外径側係合部27を有する。取付孔26aは、第1例の取付孔26が備える大径孔部は有しておらず、段付き孔ではない。また、嵌合部材5aは、軸方向に関して対称形状を有する。
かしめ部32aは、図14(A)に示すような素ねじ軸64aに塑性加工を施すことにより形成される。素ねじ軸64aは、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝13を有するねじ部11と、ねじ部11の軸方向一方側に配置された素嵌合軸部65aとを有し、該素嵌合軸部65aは、外周面に備えられ、複数の素外歯68が周方向に配置された素内径側係合部69を備える。
かしめ部32aは、たとえば、図14(A)~図14(D)の順に示すように、素ねじ軸64aの素嵌合軸部65aを嵌合部材5aの取付孔26aに挿入して、嵌合部材5aを素嵌合軸部65に外嵌した後、素ねじ軸64aの軸方向一方側に配置したかしめ治具33cを、素ねじ軸64aに対して軸方向他方側に相対移動させることで形成することができる。
かしめ部32aは、少なくとも1つの素外歯68の軸方向一方側の端部を、径方向外側および周方向両側に向けて塑性変形させることで形成されている。
本例では、かしめ治具33cを素ねじ軸64aに対して軸方向他方側に相対移動させ、かしめ治具33cの軸方向他方側の側面に備えられた加工面34を、素内径側係合部69を構成する複数の素外歯68のうちの少なくとも1つの素外歯68の軸方向一方側の端部に押し付けることでかしめ部32aを形成する。
かしめ治具33cの加工面34は、軸方向他方側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した傾斜面により構成される。本例では、かしめ部32aは、すべての外歯17に形成されているため、加工面34は、軸方向他方側に向かうほど内径が大きくなる円すい台面により構成される。
本例では、加工面34を有するかしめ治具33cを用いることで、複数のかしめ部32aを同時に形成する。具体的には、かしめ治具33cの加工面34を、複数の素外歯68のうちで嵌合部材5aの軸方向一方側の側面から突出した軸方向一方側の端部に押し付けることにより、複数の素外歯68の軸方向一方側の端部を径方向外側および周方向両側に向けて塑性変形させて、複数のかしめ部32aを形成する。
本例によれば、ねじ軸2または嵌合部材5aに中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合にも、ねじ軸2の嵌合軸部12が嵌合部材5aから軸方向に抜け出ることが、有効に防止される。
かしめ部32aが嵌合部材5aの軸方向一方側の内周縁部と軸方向に係合しているため、ねじ軸2または嵌合部材5aに対して中心軸と平行な引き抜き力が作用した場合に、ねじ軸2の嵌合軸部12が取付孔26aから軸方向他方側に抜け出ることが防止される。
また、嵌合部材5aの軸方向一方側の内周縁部にかしめ部32aが軸方向に係合しているため、ねじ軸2または嵌合部材5aに中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用するした場合でも、嵌合軸部12の軸方向一方側の端部が取付孔26aの内側に引き込まれることが抑制され、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5aの中心軸Oとが傾くことが抑制される。
本例では、かしめ部32aは、複数のかしめ部32aにより構成されているため、それぞれのかしめ部32aに作用する応力を小さくできる。また、ねじ軸2または嵌合部材5aに中心軸に直交する軸回りのモーメントの作用方向に関係なく、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5aの中心軸Oとが傾くことが抑制される。
複数のかしめ部32aは、周方向に等間隔に配置されているため、一部のかしめ部32aに大きな応力が作用することが抑制され、かつ、ねじ軸2および嵌合部材5aの回転バランスが崩れることも抑制される。
本例では、嵌合軸部12の外周縁部に形成する面取り部20の面取りの大きさが、一般的な面取り部の面取りの大きさよりも小さくなっているため、嵌合軸部12の挿入作業の作業性の確保とかしめ部32aの体積確保との両立が図られる。
本例では、かしめ部32aは、複数の外歯17のうちの少なくとも1つの外歯17から径方向外側および周方向両側に張り出すように形成されているため、かしめ部32aと嵌合部材5aの軸方向一方側の内周縁部との係合が十分に図られており、かしめ部32aの機能が有効かつ十分に発揮される。すなわち、かしめ部32aにより、嵌合軸部12が取付孔26aから抜け出ることが有効に防止され、かつ、ねじ軸2の中心軸Oと嵌合部材5aの中心軸Oとが傾くことが有効に抑制される。
本例では、かしめ部32aは、外歯17の軸方向一方側の端部にのみ形成されており、かしめ部32aを形成するために必要なかしめ荷重が十分に小さいため、ボールねじ装置1の製造コストの低減が図られる。また、嵌合部材5aは、軸方向に関して対称形状を有するため、嵌合部材5aの軸方向の方向性がないため、組み付け方向の制約が緩和され、ボールねじ装置1の組立性の向上が図られる。
[第5例]
本開示の実施の形態の第5例について、図15を用いて説明する。
本例では、第4例の構造から、複数の外歯17の歯底部18に形成する隆起部19aの形状のみを変更している。本例では、隆起部19aは、三角形状の断面形状を有する。隆起部19aは、軸方向両側に配置された傾斜面と、軸方向中間部に配置された角部とからなる。
隆起部19aの断面形状を三角形状とすることで、第1例~第4例のように、隆起部19(図4、図11参照)の断面形状を台形状とした場合に比べて、外歯17の歯底部18の加工を容易にできる。また、隆起部19aの径方向の高さ寸法を、第1例~第4例の構造の隆起部19と径方向の高さ寸法と同じとした場合に、軸方向一方側の傾斜面の軸方向寸法を大きくできるため、取付孔26aに嵌合軸部12を挿入する際の圧入荷重を小さくできる。
第5例のその他の構成および作用効果については、第1例および第4例と同じである。
[第6例]
本開示の実施の形態の第6例について、図16を用いて説明する。
本例では、第4例の構造から、外歯17の歯底部18aの形状のみを変更している。本例では、歯底部18aの軸方向全体が傾斜面により構成されている。
複数の外歯17の歯底円直径は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうほど大きくなる。複数の外歯17の軸方向他方側の端部における歯底円直径は、軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分における歯底円直径よりも大きい。複数の外歯17の軸方向他方側の端部における歯底円直径は、複数の内歯28の歯先円直径よりも少しだけ大きく、かつ、複数の外歯17の軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分における歯底円直径は、内歯28の歯先円直径よりも小さい。
すなわち、複数の外歯17の歯底部18aには、軸方向他方側の端部に断面形状が三角形状の隆起部19bが形成され、かつ、軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分に、径方向内側に向けて凹んだ、断面形状が三角形状の凹部43が、隆起部19bと滑らかに接続するように形成されている。
本例では、複数の外歯17の歯底部18aの加工を容易に行うことができるため、ねじ軸2の加工コストの低減が図られる。
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4例と同じである。
[第7例]
本開示の実施の形態の第7例について、図17を用いて説明する。
本例では、複数の外歯17の歯底円直径は、軸方向にわたり一定となっている。代わりに、複数の外歯17の歯先円直径が、軸方向にわたり一定ではなく、軸方向に関する一部分である軸方向他方側の端部の歯先円直径が、その他の部分である軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分における歯先円直径よりも少しだけ大きくなっている。
具体的には、複数の外歯17の軸方向他方側の端部における歯先円直径は、複数の内歯28の歯底円直径よりも少しだけ大きく、かつ、複数の外歯17の軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分における歯先円直径は、複数の内歯28の歯底円直径よりも少しだけ小さくなっている。すなわち、複数の外歯17の歯先部44の軸方向他方側の端部に、径方向外側に向けてわずかに盛り上がった隆起部45が設けられている。
本例では、内径側係合部16と外径側係合部27とを係合させた状態で、複数の内歯28の歯底面と外歯17の歯先部44に設けられた隆起部45との間に、径方向に関する締め代が形成される。このため、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向他方側の端部は、径方向に関する締め代を有する圧入部31aとなる。内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分は、径方向に関してわずかな隙間を有する隙間嵌めとなる。
本例では、隆起部45が複数の外歯17の歯先部44に設けられているため、隆起部45の加工性および形状の自由度の向上が図られる。
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4例と同じである。
[第8例]
本開示の実施の形態の第8例について、図18を用いて説明する。
本例では、複数の外歯17の歯底円直径および歯先円直径は、軸方向にわたり一定となっている。代わりに、複数の内歯28の歯底円直径が、軸方向にわたり一定ではなく、軸方向に関する一部分である軸方向一方側の端部の歯底円直径が、その他の部分である軸方向他方側の端部から軸方向一方寄り部分の歯底円直径よりも少しだけ小さくなっている。
具体的には、複数の内歯28の軸方向一方側の端部における歯底円直径は、複数の外歯17の歯先円直径よりも少しだけ小さく、かつ、複数の内歯28の軸方向他方側の端部から軸方向一方寄り部分における歯底円直径は、外歯17の歯先円直径よりも少しだけ大きくなっている。すなわち、複数の内歯28の歯底部46の軸方向一方側の端部に、径方向内側に向けてわずかに盛り上がった隆起部47が設けられている。
本例では、内径側係合部16と外径側係合部27とを係合させた状態で、複数の内歯28の歯底部46の軸方向一方側の端部に設けられた隆起部47と複数の外歯17の歯先面との間に、径方向に関する締め代が形成される。このため、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向一方側の端部は、径方向に関する締め代を有する圧入部31bとなる。
すなわち、径方向に関する締め代を有する部分である圧入部31bは、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部のうち、かしめ部32aから軸方向他方側に外れた部分に配置される。具体的には、本例では、圧入部31bは、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部のうち、かしめ部32aの軸方向他方側に隣接した部分に配置される。内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向他方側の端部から軸方向一方寄り部分は、径方向に関してわずかな隙間を有する隙間嵌めとなる。
本例では、隆起部47は、ねじ軸2の内径側係合部16ではなく、嵌合部材5aの外径側係合部27に形成されているため、外歯17の歯底円直径および歯先円直径を軸方向にわたり一定とすることができる。このため、ねじ軸2の加工コストの低減が図られる。また、複数の内歯28の軸方向一方側の端部に、隆起部47が設けられるため、取付孔26aに嵌合軸部12を挿入する作業の作業性の向上が図られる。
ただし、複数の内歯28の隆起部47は、複数の外歯17の少なくとも1つに設けられるかしめ部から軸方向に離隔した位置、すなわち、内径側係合部の軸方向他方側の端部に設けることもできる。
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4例と同じである。
[第9例]
本開示の実施の形態の第9例について、図19を用いて説明する。
本例では、複数の内歯28の歯底円直径は、軸方向にわたり一定となっている。代わり、複数の内歯28の歯先円直径が、軸方向にわたり一定ではなく、軸方向の一部分である軸方向一方側の端部の歯先円直径が、その他の部分である軸方向他方側の端部から軸方向一方寄り部分における歯先円直径よりも少しだけ小さくなっている。
具体的には、複数の内歯28の軸方向一方側の端部における歯先円直径は、複数の外歯17の歯底円直径よりも少しだけ小さく、かつ、複数の内歯28の軸方向他方側の端部から軸方向一方寄り部分における歯先円直径は、複数の外歯17の歯底円直径よりも少しだけ大きくなっている。すなわち、複数の内歯28の歯先部48の軸方向一方側の端部に、径方向内側に向けてわずかに盛り上がった隆起部49が設けられている。
本例では、内径側係合部16と外径側係合部27とを係合させた状態で、複数の内歯28の歯先部48の軸方向一方側の端部に設けられた隆起部49と複数の外歯17の歯底面との間に、径方向に関する締め代が形成される。このため、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向一方側の端部は、径方向に関する締め代を有する圧入部31cとなる。内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向他方側の端部から軸方向一方寄り部分は、径方向に関してわずかな隙間を有する隙間嵌めとなる。
本例では、隆起部49が複数の内歯28の歯先部48に設けられるため、隆起部49の加工性および隆起部49の形状の自由度の向上が図られる。
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、第4例、および第8例と同じである。
[第10例]
本開示の実施の形態の第10例について、図20~図22を用いて説明する。
本例のボールねじ装置1aでは、嵌合部材50は、歯車により構成されている。
嵌合部材50を構成する歯車は、駆動源から他の歯車を介して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である。
本例では、嵌合部材50は、平歯車により構成され、円形平板形状を有する。嵌合部材50は、径方向中央部に、軸方向に貫通した取付孔51を有する。取付孔51は、外径側係合部27を有する。嵌合部材50は、軸方向に関して対称形状を有する。
外径側係合部27の内周面には、複数の内歯28が周方向に等間隔に配置されている。複数の内歯28は、外径側係合部27の軸方向全体に伸長しており、かつ、外径側係合部27は、嵌合部材50の取付孔51の軸方向全体に伸長している。複数の内歯28の歯底円直径および歯先円直径は、軸方向にわたり一定となっている。
本例でも、ねじ軸2の嵌合軸部12の外周面に備えられた複数の外歯17の歯底円直径は、軸方向にわたり一定ではなく、軸方向の一部分である軸方向他方側の端部の歯底円直径が、その他の部分である軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分における歯底円直径よりも少しだけ大きくなっている。
嵌合部材50の外周面には、他の歯車と噛合する歯部52が全周にわたり形成されている。
本例でも、嵌合部材50は、第1例と同様に、嵌合軸部12に対して外嵌固定され、外径側係合部27と内径側係合部16とが相対回転不能に係合し、かつ、複数の内歯28と複数の外歯17とが係合している。
また、内径側係合部16と外径側係合部27とを係合させた状態で、複数の内歯28の歯先面と複数の外歯17の歯底部18の軸方向他方側の端部に設けられた隆起部19との間に、径方向に関する締め代が形成される。このため、内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向他方側の端部は、径方向に関する締め代を有する圧入部31となる。内径側係合部16と外径側係合部27との係合部の軸方向一方側の端部から軸方向他方寄り部分は、径方向に関してわずかな隙間を有する隙間嵌めとなる。
さらに、取付孔51に嵌合軸部12を挿入した状態で、複数の外歯17のうちの少なくとも1つの外歯17の軸方向一方側の端部に、かしめ部32aが形成されている。本例でも、かしめ部32aは、複数の外歯17のすべての外歯17に形成され、複数のかしめ部32aは、周方向に等間隔に配置される。
本例でも、かしめ部32aは、複数の外歯17のうちの少なくとも1つの外歯17の軸方向一方側の端部を、径方向外側および周方向両側に向けて塑性変形させることで形成されている。かしめ部32aは、外歯17から径方向外側および周方向両側に張り出している。
かしめ部32aは、嵌合部材50の軸方向一方側の内周縁部と軸方向に係合し、かつ、嵌合部材50の軸方向一方側の内周縁部に対して軸方向および径方向に隙間なく押し付けられている。
本例でも、かしめ部32aと圧入部31との両方が設けられいるため、たとえば、嵌合部材50をはすば歯車により構成することで嵌合部材50に、中心軸に直交する軸回りモーメントが作用した場合や、ねじ軸2に、中心軸に直交する軸回りのモーメントが作用した場合にも、ねじ軸2の嵌合軸部12が嵌合部材50から軸方向に抜け出ることが有効に防止される。
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4例と同じである。
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示はこれに限定されることなく、そ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、本開示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。
本開示の実施の形態の各例の構造では、内径側係合部を構成する複数の外歯として雄スプライン歯を採用し、かつ、外径側係合部を構成する複数の内歯として雌スプライン歯を採用しているが、本開示を実施する場合には、代替的に、複数の外歯として雄セレーション歯を採用し、かつ、複数の内歯として雌セレーション歯を採用することもできる。
本開示の実施の形態の各例の構造では、循環溝はナットの内周面に直接形成されているが、本開示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。循環部品としては、たとえばコマ式、チューブ式、エンドデフレクタ式などの任意の形式を採用できる。
本開示の実施の形態の各例の構造では、嵌合部材として、遊星減速機構を構成するキャリアまたは歯車を採用しているしたが、本開示を実施する場合には、嵌合部材として、ねじ軸を回転駆動する駆動部材として機能する、歯車、モータ出力軸、プーリまたはスプロケットなどを採用することもできる。また、嵌合部材として、ナットと周方向に係合することで、ナットとねじ軸との相対回転を阻止するストッパを採用することもできる。さらに、ナットが回転運動要素として使用され、かつ、ねじ軸が直線運動用そして使用される場合、嵌合部材として、ねじ軸の供回りを阻止する回り止め部材を採用することもできる。
1、1a ボールねじ装置
2、2a ねじ軸
3、3a ナット
4 ボール
5、5a 嵌合部材
6 転がり軸受
7 電動モータ
8 遊星減速機構
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 突き当て面
15 第1センタ穴
16 内径側係合部
17 外歯
18、18a 歯底部
19、19a、19b 隆起部
20 面取り部
21 第2センタ穴
22 ナット側ボールねじ溝
23 鍔部
24 ハウジング
25 係合溝
26、26a 取付孔
27 外径側係合部
28 内歯
29 内輪軌道
30 支持孔
31、31a~31c 圧入部
32、32a かしめ部
33、33a、33b、33c かしめ治具
34 加工面
35 外輪
36 転動体
37 外輪軌道
38 太陽歯車
39 遊星歯車
40 リング歯車
41 ピニオンピン
42 モータ軸
43 凹部
44 歯先部
45 隆起部
46 歯底部
47 隆起部
48 歯先部
49 隆起部
50 嵌合部材
51 取付孔
52 歯部
53 筒状部
54 小径孔部
55 大径孔部
56 段差面
57 外径側側面
58 第1加工面
59 第2加工面
60 逃げ溝部
61 屈曲部
62 隅R部
63 加工面
64、64a 素ねじ軸
65、65a 素嵌合軸部
66 素筒状部
67 素センタ穴
68 素外歯
69 素内径側係合部
100 ボールねじ装置
101 ねじ軸
102 ナット
103 ねじ部
104 嵌合軸部
105 軸側ボールねじ溝
106 ハウジング
107 ガイドロッド
108 電動モータ
109 プーリ装置
110 従動プーリ
111 モータ軸
112 駆動プーリ
113 ベルト

Claims (14)

  1. 外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ部と、前記ねじ部の軸方向の一方側に配置された嵌合軸部とを有する、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、
    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、
    前記嵌合軸部に対して相対回転不能に外嵌された嵌合部材と、
    を備え、
    前記嵌合軸部は、外周面に、複数の外歯が周方向に配置された内径側係合部を有し、
    前記嵌合部材は、内周面に、複数の内歯が前記周方向に配置され、かつ、前記内径側係合部と係合する外径側係合部を有し、
    前記内径側係合部と前記外径側係合部との係合部は、前記軸方向の一部に、径方向に関する締め代を有する部分を備え、
    前記嵌合軸部は、前記軸方向の前記一方側の端部に、前記嵌合部材と前記軸方向に係合するかしめ部を有する、
    ボールねじ装置。
  2. 前記嵌合軸部は、前記軸方向の前記一方側の端面に開口したセンタ穴と、該センタ穴の前記径方向の外側に存在する筒状部とを備え、前記かしめ部は、該筒状部の前記軸方向の前記一方側の端部に備えられ、前記嵌合部材の前記軸方向の前記一方側の側面に押し付けられている、請求項1に記載したボールねじ装置。
  3. 前記筒状部の外周面は、前記嵌合部材の内周面に押し付けられている、請求項2に記載したボールねじ装置。
  4. 前記かしめ部は、前記径方向の前記外側に向かうほど前記軸方向の前記一方側に向かう方向に傾斜している、請求項3に記載したボールねじ装置。
  5. 前記かしめ部は、前記嵌合軸部の前記軸方向の前記一方側の前記端部に全周にわたり備えられる、請求項2に記載のボールねじ装置。
  6. 前記かしめ部は、前記複数の外歯のうちの少なくとも1つの外歯の前記軸方向の前記一方側の端部に形成され、前記嵌合部材の前記軸方向の前記一方側の内周縁部と前記軸方向に係合する、請求項1に記載したボールねじ装置。
  7. 前記かしめ部は、前記周方向の複数箇所に配置された複数のかしめ部により構成される、請求項6に記載したボールねじ装置。
  8. 前記径方向に関する締め代を有する部分は、前記係合部のうちの前記かしめ部から前記軸方向の他方側に外れた位置に配置される、請求項1に記載したボールねじ装置。
  9. 前記複数の外歯は、その歯底円直径がその他の部分の歯底円直径よりも大きい、または、その歯先円直径がその他の部分の歯先円直径よりも大きい、前記軸方向に関する一部分を有する、請求項1に記載したボールねじ装置。
  10. 前記複数の内歯は、その歯底円直径がその他の部分の歯底円直径よりも小さい、または、その歯先円直径がその他の部分の歯先円直径よりも小さい、前記軸方向に関する一部分を有する、請求項1に記載したボールねじ装置。
  11. 前記嵌合部材は、前記軸方向に関して対称形状を有する、請求項1に記載したボールねじ装置。
  12. 請求項2~5のいずれかに記載したボールねじ装置の製造方法であって、
    外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ部と、前記ねじ部の軸方向の一方側に配置された素嵌合軸部とを有し、該素嵌合軸部は、外周面に備えられ、複数の外歯が周方向に配置された内径側係合部と、軸方向の前記一方側の端面に開口した素センタ穴と、該素センタ穴の径方向の外側に存在する素筒状部とを備えている、素ねじ軸の前記素嵌合軸部に対して、内周面に備えられ、複数の内歯が前記周方向に配置され、かつ、前記内径側係合部と係合する外径側係合部を有する嵌合部材を外嵌し、
    前記素ねじ軸に対して、かしめ治具を前記軸方向の他方側に相対移動させて、前記かしめ治具の外周面に備えられた加工面を前記素筒状部の内周面に押し付けることで、前記素筒状部を前記径方向の前記外側に塑性変形させて、かしめ部を形成する、
    工程を有し、
    前記加工面は、前記かしめ治具の中心軸に対する母線の傾斜角度が互いに異なる円すい面状の複数の加工面により構成されている、
    ボールねじ装置の製造方法。
  13. 前記複数の加工面は、前記かしめ治具の前記外周面のうち前記軸方向の前記他方側の端部に備えられた第1加工面と、前記かしめ治具の前記外周面のうち前記第1加工面よりも前記軸方向の前記一方側に位置する部分に備えられた第2加工面とを備え、
    前記中心軸に対する前記第2加工面の母線の傾斜角度は、前記中心軸に対する前記第1加工面の母線の傾斜角度よりも大きい、
    請求項12に記載したボールねじ装置の製造方法。
  14. 請求項6または7に記載したボールねじ装置の製造方法であって、
    外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有するねじ部と、前記ねじ部の軸方向の一方側に配置された素嵌合軸部とを有し、該素嵌合軸部は、外周面に備えられ、複数の素外歯が周方向に配置された素内径側係合部を備えている、素ねじ軸の前記素嵌合軸部に対して、内周面に備えられ、複数の内歯が前記周方向に配置され、かつ、前記素内径側係合部と係合する外径側係合部を有する嵌合部材を外嵌し、
    前記素ねじ軸に対して、かしめ治具を前記軸方向の他方側に相対変位させて、前記かしめ治具に備えられた加工面を、前記複数の素外歯のうちの少なくとも1つの素外歯の前記軸方向の前記一方側の端部に押し付けることで、前記少なくとも1つの素外歯の前記軸方向の前記一方側の端部を、径方向の外側および前記周方向の両側に塑性変形させて、かしめ部を形成する、
    工程を有する、
    ボールねじ装置の製造方法。
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