WO2021090907A1 - 動力伝達装置 - Google Patents

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WO2021090907A1
WO2021090907A1 PCT/JP2020/041449 JP2020041449W WO2021090907A1 WO 2021090907 A1 WO2021090907 A1 WO 2021090907A1 JP 2020041449 W JP2020041449 W JP 2020041449W WO 2021090907 A1 WO2021090907 A1 WO 2021090907A1
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WO
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bearing
power transmission
transmission device
outer ring
preload
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PCT/JP2020/041449
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迫田　裕成
佑太 千原
拓弥 三輪
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日本精工株式会社
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    • F16C2380/27—Motor coupled with a gear, e.g. worm gears

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device.
  • the rack-assisted electric power steering device of Patent Document 1 includes a power transmission device for transmitting the power of the electric motor to the rack.
  • the power transmission device of Patent Document 1 includes a ball screw device in order to convert the rotational motion of the motor into the linear motion of the rack.
  • the ball screw device includes a screw shaft integrally formed with the rack, a nut penetrating the screw shaft, and a plurality of balls arranged between the first groove of the screw shaft and the second groove of the nut. Be prepared.
  • the power transmission device of Patent Document 1 further includes a double row bearing for supporting the nut.
  • the bearing of Patent Document 1 has a back surface combination in which the distance between working points is large, and has high rigidity against a moment load. That is, the moment load input to the ball screw device as a reaction is also large.
  • the ball screw device is a component specialized for axial load, and when a large moment load is input, abnormal noise may be generated, which is not desirable.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a power transmission device capable of reducing a moment load input to a ball screw device while applying a stable preload to a raceway wheel. ..
  • the power transmission device is provided between a housing, a nut housed in the housing, a screw shaft penetrating the nut, and between the nut and the screw shaft.
  • a first ball screw device having a ball to be arranged is provided between the housing and the nut, and is arranged so as to form a front combination so as to be adjacent to each other in the direction of the central axis parallel to the central axis of the nut.
  • the bearing and the second bearing, the preload applying member for preloading the first bearing and the second bearing, and the first bearing and the second bearing are fitted into the housing and separated from each other in the central axis direction.
  • the preload applying member presses the outer rings in a direction in which the outer rings approach each other, and a gap is formed between the outer rings.
  • the outer ring has a dimensional error in the central axis direction, this dimensional error enters the gap between the outer rings and is absorbed. Therefore, the outer ring is not displaced in the central axis direction, and the load acting on the rolling element is only the load due to the pressing of the preload applying member. As a result, a predetermined preload amount is obtained, and a stable preload can be applied to the raceway ring.
  • the first bearing and the second bearing have a frontal combination in which the distance between the working points is small. That is, the rigidity against the moment load by the first bearing and the second bearing is low. Therefore, the moment load input to the ball screw device is reduced, and the generation of abnormal noise is suppressed.
  • a rolling element is formed between the first inner ring raceway surface on which the rolling element rolls between the outer ring of the first bearing and the outer ring of the second bearing.
  • a rolling second inner ring raceway surface and one inner ring including the rolling second inner ring raceway surface are further provided.
  • two inner ring raceway surfaces on which the rolling element rolls after being hardened are formed on the outer peripheral surface of the nut.
  • the inner ring becomes unnecessary, and the power transmission device can be miniaturized in the radial direction.
  • the surface of the inner ring raceway surface has a predetermined hardness, and the durability is improved.
  • a grease groove recessed inward in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the outer ring.
  • an O-ring is interposed between the outer peripheral surface of the outer ring and the housing.
  • the O-ring absorbs the radial vibration of the outer ring and suppresses the generation of so-called rattle noise.
  • a tubular cushioning material is interposed between the outer peripheral surface of the outer ring and the housing, and the outer peripheral surface of the outer ring is covered with the cushioning material. According to the cushioning material, it is possible to absorb a large vibration that cannot be completely absorbed by the O-ring, and it is possible to reliably suppress the generation of so-called rattle noise.
  • the preload applying member is an elastic body made of a metal material
  • the outer ring has a protrusion protruding from an end face and interposed between the housing and the preload applying member.
  • one of the first bearing and the second bearing has an inner peripheral surface of the outer ring and a facing surface facing the inner peripheral surface of the outer ring.
  • An inner peripheral seal member for closing the space is provided. This makes it difficult for foreign matter to enter the inside of the first bearing or the second bearing.
  • the inner peripheral sealing member is supported by the inner peripheral sealing core metal arranged on the inner peripheral side of the outer ring and the inner peripheral sealing core metal, and is opposed to the inner peripheral sealing member.
  • the preload applying member has an elastic body for inner peripheral sealing that is in sliding contact with a surface, and the preload applying member has a preload elastic body that generates preload and a preload core metal that supports the preload elastic body.
  • the inner peripheral sealing core metal has an inner peripheral fitting portion that fits on the inner peripheral surface of the outer ring, and is integrated with the preload core metal.
  • an outer peripheral sealing elastic body that closes between the outer peripheral surface of the outer ring and the inner peripheral surface of the housing is provided, and the outer peripheral sealing elastic body is the preload core. It is fixed to the outer peripheral surface of gold and slides into the inner peripheral surface of the housing.
  • the elastic body for the outer peripheral seal can prevent grease from leaking from between the housing and the outer ring, and can ensure the slidability of the outer ring. Further, the elastic body for the outer peripheral seal absorbs the vibration in the radial direction of the outer ring, and the generation of so-called rattle noise is suppressed.
  • a core metal fixed to the outer ring of either the first bearing or the second bearing and a core metal supported by the core metal to close the inner peripheral side of the outer ring.
  • the core metal has a tubular outer peripheral fitting portion that fits on the outer peripheral surface of the outer ring, and the outer peripheral surface of the outer ring is radially inward.
  • a recess and a recess for accommodating the outer peripheral fitting portion are formed.
  • an outer peripheral sealing elastic body that closes between the outer peripheral surface of the outer ring and the inner peripheral surface of the housing is provided, and the outer peripheral sealing elastic body is fitted to the outer circumference. It is fixed to the outer peripheral surface of the portion and slides into the inner peripheral surface of the housing. According to the elastic body for the outer peripheral seal, the leakage of grease from between the housing and the outer ring is suppressed, and the slidability of the outer ring can be ensured. Further, the elastic body for the outer peripheral seal absorbs the vibration in the radial direction of the outer ring, and the generation of so-called rattle noise is suppressed. Further, when the core metal is attached to the outer ring, the elastic body for the outer peripheral seal is also attached, so that the man-hours for the assembling work are reduced.
  • a high load absorbing portion that is interposed between the preload applying member and the outer ring to absorb a high load in the central axis direction
  • the preload applying member is the said.
  • the cross-sectional area cut in the central axis direction is smaller than that of the high load absorbing portion.
  • the preload applying member includes a plurality of protrusions arranged apart from each other in the circumferential direction. According to this configuration, the preload amount of the preload applying member can be adjusted by changing the number of protrusions.
  • the power transmission device of the present disclosure can reduce the moment load input to the ball screw device while applying a stable preload to the raceway ring.
  • FIG. 1 is a schematic view of an electric power steering device having the power transmission device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the rack of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the power transmission device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the bearing of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining an extension line of the contact angles of the first bearing and the second bearing.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the first modification.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the second modification.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the third modification.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic view in which only the preload applying member and the high load absorbing portion of FIG. 16 are extracted and viewed from the central axis direction.
  • FIG. 1 is a schematic view of an electric power steering device having the ball screw device of the first embodiment.
  • the electric power steering device 80 includes a steering wheel 81, a steering shaft 82, a universal joint 84, a lower shaft 85, a universal joint 86, a pinion shaft 87, a pinion 88a, and a rack 88b. And.
  • the steering wheel 81 is connected to the steering shaft 82.
  • One end of the steering shaft 82 is connected to the steering wheel 81.
  • the other end of the steering shaft 82 is connected to the universal joint 84.
  • One end of the lower shaft 85 is connected to the steering shaft 82 via a universal joint 84.
  • the other end of the lower shaft 85 is connected to the pinion shaft 87 via a universal joint 86.
  • the pinion shaft 87 is connected to the pinion 88a.
  • the pinion 88a meshes with the rack 88b. When the pinion 88a rotates, the rack 88b moves in the vehicle width direction.
  • the pinion 88a and the rack 88b convert the rotational motion transmitted to the pinion shaft 87 into a straight motion.
  • Tie rods 89 are connected to both ends of the rack 88b.
  • the angle of the wheel changes as the rack 88b moves.
  • the operation of the steering wheel 81 may be converted into an electric signal, and the angle of the wheel may be changed by the electric signal. That is, the steer-by-wire system may be applied to the electric power steering device 80.
  • the electric power steering device 80 includes an electric motor 93, a torque sensor 94, and an ECU (Electronic Control Unit) 90.
  • the electric motor 93 is, for example, a brushless motor, but may be a motor including a brush (slider) and a commutator (commutator).
  • the electric motor 93 is arranged in the housing 100 described later.
  • the torque sensor 94 is attached to, for example, a pinion 88a.
  • the torque sensor 94 outputs the steering torque transmitted to the pinion 88a to the ECU 90 by CAN (Controller Area Network) communication.
  • the vehicle speed sensor 95 detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle on which the electric power steering device 80 is mounted.
  • the vehicle speed sensor 95 is provided on the vehicle body and outputs the traveling speed (vehicle speed) to the ECU 90 by CAN communication.
  • the electric motor 93, the torque sensor 94, and the vehicle speed sensor 95 are electrically connected to the ECU 90.
  • the ECU 90 controls the operation of the electric motor 93.
  • the ECU 90 acquires signals from each of the torque sensor 94 and the vehicle speed sensor 95. Power is supplied to the ECU 90 from the power supply device 99 (for example, an in-vehicle battery) with the ignition switch 98 turned on.
  • the ECU 90 calculates the auxiliary steering command value based on the steering torque and the vehicle speed.
  • the ECU 90 adjusts the electric power value supplied to the electric motor 93 based on the auxiliary steering command value.
  • the ECU 90 acquires information on the induced voltage from the electric motor 93 or information output from a resolver or the like provided in the electric motor 93.
  • FIG. 2 is a front view of the rack of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the power transmission device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the bearing of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining an extension line of the contact angles of the first bearing and the second bearing.
  • the housing 100 is a tubular component extending in the vehicle width direction.
  • the housing 100 is made of a light metal such as an aluminum alloy or a magnesium alloy.
  • the housing 100 includes a first main body 101, a second main body 103, and a third main body 105.
  • the first main body 101, the second main body 103, and the third main body 105 are fastened with bolts to be integrated.
  • the power transmission device 1 is housed in the first main body 101.
  • the pulley device 20 is housed in the second main body 103.
  • the electric motor 93 is housed in the third main body 105.
  • the power transmission device 1 includes a first main body 101 of the housing 100, a ball screw device 10, a plate 18, a first bearing 30a, a second bearing 30b, and preload applying members 40a and 40b. Further, the ball screw device 10 includes a screw shaft 11, a nut 13, and a ball 15.
  • a second screw groove 12 is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 11.
  • the screw shaft 11 extends in the vehicle width direction and penetrates the nut 13.
  • the screw shaft 11 is a part of the rack 88b. That is, the screw shaft 11 is integrated with the rack 88b.
  • a first thread groove 14 is formed on the inner peripheral surface of the nut 13.
  • the nut 13 is supported by the first bearing 30a and the second bearing 30b, and is rotatable about the central axis AX.
  • a plurality of balls 15 are arranged between the first thread groove 14 of the nut 13 and the second thread groove 12 of the screw shaft 11.
  • the ball 15 infinitely circulates in a rolling path formed by the first thread groove 14 of the nut 13 and the second thread groove 12 of the screw shaft 11. Therefore, when the nut 13 rotates, the screw shaft 11 (rack 88b) moves in the vehicle width direction. As a result, the rotational motion is converted into the linear motion of the rack 88b.
  • the direction parallel to the central axis AX of the nut 13 is referred to as the central axis AX direction.
  • the direction in which the second main body 103 is arranged when viewed from the inside of the first main body 101 in the central axis AX direction is referred to as the first direction side (left side in FIG. 3) in the central axis AX direction, and the second main body 103
  • the direction opposite to the arranged direction is referred to as a second direction side (right side in FIG. 3).
  • the direction orthogonal to the central axis AX is simply referred to as the radial direction.
  • the radial direction is also called the radial direction.
  • the pulley device 20 transmits the power of the electric motor 93 to the nut 13.
  • the pulley device 20 includes a drive pulley 21, a driven pulley 23, and a belt 25.
  • the drive pulley 21 is fixed to the output shaft 93a of the electric motor 93.
  • the driven pulley 23 is fixed to the nut 13 and rotates integrally with the nut 13.
  • the belt 25 is an endless belt and is wound around a drive pulley 21 and a driven pulley 23.
  • the electric motor 93 when the electric motor 93 is rotationally driven, the power generated by the electric motor 93 is transmitted to the nut 13 via the pulley device 20. Then, the nut 13 supported by the first bearing 30a and the second bearing 30b rotates. When the nut 13 rotates, an axial force acts on the rack 88b (screw shaft 11). As a result, the force of the pinion 88a (steering wheel 81) required to move the rack 88b is reduced. That is, the electric power steering device 80 is a rack assist type.
  • the plate 18 is an annular component for preventing the first bearing 30a, the second bearing 30b, and the preload applying members 40a and 40b from falling out from the inside of the first main body 101.
  • the plate 18 is housed in the recess 101a formed on the end face of the first main body 101 facing the first direction side. Further, the plate 18 is regulated so that the protrusion 103a protruding from the end face facing the second direction side of the second main body 103 comes into contact with the plate 18 and the plate 18 does not fall off from the recess 101a.
  • the first bearing 30a and the second bearing 30b are angular contact ball bearings, respectively.
  • the first bearing 30a and the second bearing 30b are arranged between the first main body 101 and the nut 13.
  • the first bearing 30a and the second bearing 30b are arranged adjacent to each other in the central axis AX direction. Further, the first bearing 30a and the second bearing 30b are frontally combined.
  • Each of the first bearing 30a and the second bearing 30b includes outer rings 31a and 31b, inner rings 33a and 33b, and a plurality of rolling elements 35a and 35b.
  • the outer rings 31a and 31b are fitted to the inner peripheral surface 101b of the first main body 101. Specifically, the outer rings 31a and 31b are gap-fitted to the inner peripheral surface 101b of the first main body 101. Therefore, the outer rings 31a and 31b are slidable with respect to the inner peripheral surface 101b in the central axis AX direction.
  • the outer rings 31a and 31b are pressed by the preload applying members 40a and 40b so as to approach each other. Specifically, the outer ring 31a is pressed toward the second direction by the preload applying member 40a. Further, the outer ring 31b is pressed toward the first direction by the preload applying member 40b. As a result, as shown in FIG.
  • the outer rings 31a and 31b are gap-fitted to the inner peripheral surface 101b of the first main body 101, but it is sufficient that the outer rings 31a and 31b can slide with respect to the housing 100, and the first main body 101
  • the inner diameter of the inner peripheral surface 101b and the outer diameters of the outer rings 31a and 31b may be the same.
  • the outer rings 31a and 31b are separated from each other in the central axis AX direction in a state where the preload is applied.
  • a gap S is formed between the outer rings 31a and 31b.
  • the outer shape of the outer ring 31a if it is formed larger or smaller in the direction of the central axis AX than the predetermined size and on the side opposite to the outer ring 31b, it is absorbed by the preload applying member 40a and the outer ring raceway surface 31c is formed. Does not displace in the central axis AX direction. From the above, the load of the preload applying members 40a and 40b acting on the rolling elements 35a and 35b does not fluctuate, and the preload amount becomes a predetermined amount. That is, the preload applied to the first bearing 30a and the second bearing 30b is only the pressing of the preload applying members 40a and 40b, which is a constant pressure preload.
  • Grease is applied between the outer peripheral surfaces and the inner peripheral surfaces 101b of the outer rings 31a and 31b.
  • On the outer peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b grease grooves 36a and 36b that are recessed inward in the radial direction and extend in the circumferential direction are formed. Grease is held inside the grooves 36a and 36b for grease. Therefore, more grease is interposed between the outer peripheral surfaces and the inner peripheral surfaces 101b of the outer rings 31a and 31b. That is, the outer rings 31a and 31b are likely to slide with respect to the inner peripheral surface 101b, and frictional heat is unlikely to be generated. Therefore, it is suppressed that the outer rings 31a and 31b are thermally expanded and the preload amount fluctuates.
  • a key groove may be provided on the outer peripheral surface or the end surface of the outer rings 31a and 31b, or the outer ring may be provided. It is also possible to pin 31a and 31b.
  • Outer ring raceway surfaces 31c and 31d are formed on the inner peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b. Further, on the inner peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b, inside the outer ring raceway surfaces 31c and 31d, a groove is formed in which the claws of the cage holding the rolling elements 35a and 35b are caught.
  • the inner rings 33a and 33b are fitted to the outer peripheral surface 13a of the nut 13. Therefore, the inner rings 33a and 33b rotate around the central axis AX together with the nut.
  • the end face of the inner ring 33a abuts on the wall portion 13b of the nut 13, and the end face of the inner ring 33b abuts on the positioning member 17.
  • the inner ring 33a and the inner ring 33b are positioned in the central axis AX direction by the positioning member 17 and the wall portion 13b of the nut 13.
  • the positioning member 17 is called a locknut.
  • the rolling elements 35a and 35b are balls. As shown in FIG. 5, the rolling element 35a is arranged between the outer ring 31a and the inner ring 33a, and is in contact with the outer ring raceway surface 31c of the outer ring 31a and the inner ring raceway surface 33c of the inner ring 33a.
  • a virtual line orthogonal to the central axis AX and passing through the center C1 of the rolling element 35a is referred to as a reference line CNa.
  • the extension line of the virtual line connecting the contact point P1 between the rolling element 35a and the outer ring raceway surface 31c and the contact point P2 between the rolling element 35a and the inner ring raceway surface 33c is called an extension line LC1 of the contact angle of the first bearing 30a.
  • the extension line LC1 of the contact angle of the first bearing 30a is inclined to the reference line CNa. That is, it is inclined so as to be located on the second direction side in the central axis AX direction toward the inner side in the radial direction, and the contact angle formed by the extension line LC1 and the reference line CNa is ⁇ 1.
  • the rolling element 35b is arranged between the outer ring 31b and the inner ring 33b, and is in contact with the outer ring raceway surface 31d of the outer ring 31b and the inner ring raceway surface 33d of the inner ring 33b.
  • a virtual line orthogonal to the central axis AX and passing through the center C2 of the rolling element 35b is referred to as a reference line CNb.
  • the extension line of the virtual line connecting the contact point P3 between the rolling element 35b and the outer ring raceway surface 31d and the contact point P4 between the rolling element 35b and the inner ring raceway surface 33d is called an extension line LC2 of the contact angle of the second bearing 30b.
  • the extension line LC2 of the contact angle of the second bearing 30b is inclined to the reference line CNa. That is, it is inclined so as to be located on the first direction side in the central axis AX direction toward the inner side in the radial direction, and the contact angle formed by the extension line LC2 and the reference line CNb is ⁇ 2.
  • the extension line LC1 of the contact angle of the first bearing 30a and the extension line LC2 of the contact angle of the second bearing 30b are closer to each other as they approach the central axis AX. That is, the intersection of the extension line LC1 of the contact angle of the first bearing 30a and the central axis AX LA1 (the point of action of the first bearing 30a) and the intersection of the extension line LC2 of the contact angle of the second bearing 30b and the central axis AX.
  • the distance from LA2 (the point of action of the second bearing 30b) is shorter than when arranged in the back combination. Therefore, the first bearing 30a and the second bearing 30b have low rigidity with respect to the moment load.
  • the intersection LA1 between the extension line LC1 of the contact angle of the first bearing 30a and the central axis AX and the intersection LA2 between the extension line LC2 of the contact angle of the second bearing 30b and the central axis AX are one. I am doing it. That is, on the central axis AX, the distance between the points of action of the intersection LA1 and the intersection LA2 is zero.
  • the first bearing 30a and the second bearing 30b support the ball screw device 10 at substantially one intersection point LAx. Therefore, the first bearing 30a and the second bearing 30b have extremely low rigidity with respect to a moment load.
  • the preload applying members 40a and 40b are made of elastic bodies and are annular rubbers centered on the central axis AX.
  • the preload applying member 40a is arranged between the outer ring 31a of the first bearing 30a and the plate 18.
  • the preload applying member 40b is arranged between the outer ring 31b of the second bearing 30b and the stepped surface 101c of the first main body 101. That is, the preload applying members 40a and 40b are arranged on both sides of the first bearing 30a and the second bearing 30b in the central axis AX direction.
  • each of the preload applying members 40a and 40b is assembled to the power transmission device 1 and receives a compressive load in the direction of the central axis AX, and presses the outer rings 31a and 31b of the first bearing 30a and the second bearing 30b. There is.
  • the preload applying members 40a and 40b are arranged on both sides of the first bearing 30a and the second bearing 30b in the central axis AX direction.
  • the first bearing 30a and the second bearing 30b can be displaced along the central axis AX direction.
  • the distance between the plate 18 and the stepped surface 101c in the central axis AX direction is not a predetermined length, in other words, if there is a manufacturing error between the first main body 101 and the second main body of the housing 100, the error.
  • the amount is absorbed by the preload applying members 40a and 40b.
  • the preload amounts of the first bearing 30a and the second bearing 30b do not fluctuate. Further, when a large impact load acts on the rack 88b in the direction of the central axis AX, the preload applying members 40a and 40b absorb the impact load. Further, the preload applying members 40a and 40b suppress the vibration in the central axis AX direction around the ball screw device 10, and the so-called rattle noise is reduced.
  • a ball screw device having a housing 100, a nut 13 housed in the housing 100, a screw shaft 11 penetrating the nut 13, and a ball 15 arranged between the nut 13 and the screw shaft 11.
  • the first bearing 30a and the second bearing provided between the housing 100 and the nut 13 so as to be adjacent to each other in the direction of the central axis AX parallel to the central axis AX of the nut 13 so as to form a front combination.
  • the 30b, the preload applying members 40a and 40b for preloading the first bearing 30a and the second bearing 30b, and the first bearing 30a and the second bearing 30b are fitted into the housing 100 and separated from each other in the central axis AX direction.
  • the preload applying members 40a and 40b include the outer rings 31a and 31b, and press the outer rings 31a and 31b in a direction in which the outer rings 31a and 31b approach each other, and a gap S is formed between the outer rings 31a and 31b.
  • the outer rings 31a and 31b have a dimensional error in the central axis AX direction, the gap S between the outer rings 31a and 31b changes, or the preload applying members 40a and 40b are deformed and absorbed. Therefore, the outer ring raceway surfaces 31c and 31d are not displaced in the central axis AX direction, and the load acting on the rolling elements 35a and 35b is only the load due to the pressing of the preload applying members 40a and 40b, and the predetermined preload amount is obtained. Therefore, the bearing torque can be stabilized. Further, the first bearing 30a and the second bearing 30b have a frontal combination in which the distance between the working points is small. That is, the rigidity of the first bearing 30a and the second bearing 30b with respect to the moment load is low. Therefore, the moment load input to the ball screw device 10 is reduced, and the generation of abnormal noise is suppressed.
  • preload applying members 40a and 40b are arranged on both sides of the first bearing and the second bearing. As a result, it is possible to prevent the preload applying members 40a and 40b from absorbing the manufacturing error in the central axis AX direction in the housing 100 and preventing the preload amount from fluctuating.
  • the intersection LA1 of the extension line LC1 of the contact angle of the first bearing 30a and the central axis AX and the intersection LA2 of the extension line LC2 of the contact angle of the second bearing 30b and the central axis AX coincide with each other.
  • the embodiment is not limited to this.
  • modification 1 and modification 2 in which the intersection LA1 and the intersection LA2 do not match will be described.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the first modification.
  • the same components as those described in the above-described embodiment will be designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • the power transmission device 1A of the modification 1 is different from the power transmission device 1 of the first embodiment in the following points.
  • the contact angle formed by the extension line LC3 of the contact angle of the first bearing 30a and the reference line CNa is ⁇ 3.
  • the contact angle formed by the extension line LC4 of the contact angle of the second bearing 30b and the reference line CNb is ⁇ 4.
  • the contact angle ⁇ 3 formed by the extension line LC3 of the contact angle of the first bearing 30a and the reference line CNa is larger than the contact angle ⁇ 1 of the first embodiment.
  • the contact angle ⁇ 4 formed by the extension line LC4 of the contact angle of the second bearing 30b and the reference line CNb is larger than the contact angle ⁇ 2 of the first embodiment.
  • the extension lines LC3 and LC4 are separated from each other as they approach the central axis AX. Then, the intersection point LA3 (the point of action of the first bearing 30a) between the extension line LC3 of the contact angle of the first bearing 30a and the central axis AX, and the intersection point of the extension line LC4 of the contact angle of the second bearing 30b and the central axis AX. LA4 (the point of action of the second bearing 30b) is deviated on the central axis AX and does not match. Therefore, the first bearing 30a and the second bearing 30b support the ball screw device 10 at two points, the intersection LA3 and the intersection LA4. Further, even in such an example, the distance between the action points (distance between the intersection LA3 and the intersection LA4) is shorter than that in the case where the back surfaces are arranged in combination. Therefore, the rigidity against the moment load can be lowered.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the second modification.
  • the power transmission device 1B of the second modification is different from the power transmission device 1 of the first embodiment in the following points.
  • the contact angle formed by the extension line LC5 of the contact angle of the first bearing 30a and the reference line CNa is ⁇ 5.
  • the contact angle formed by the extension line LC6 of the contact angle of the second bearing 30b and the reference line CNb is ⁇ 6.
  • the contact angle ⁇ 5 formed by the extension line LC5 of the contact angle of the first bearing 30a and the reference line CNa is smaller than the contact angle ⁇ 1 of the first embodiment.
  • the contact angle ⁇ 6 formed by the extension line LC6 of the contact angle of the second bearing 30b and the reference line CNb is smaller than the contact angle ⁇ 2 of the first embodiment.
  • the extension line LC5 of the contact angle of the first bearing 30a and the extension line LC6 of the contact angle of the second bearing 30b come closer to each other as they approach the central axis AX from the centers C1 and C2 of the rolling elements 35a and 35b. However, it intersects the central axis AX without intersecting before reaching the central axis AX.
  • the intersection LA5 (the point of action of the first bearing 30a) between the extension line LC5 of the contact angle of the first bearing 30a and the central axis AX and the contact angle of the second bearing 30b.
  • the ball screw device 10 is supported at two points, the intersection LA6 (the point of action of the second bearing 30b) between the extension line LC6 and the central axis AX. Further, even in such an example, the distance between the points of action (the distance between the intersection LA5 and the intersection LA6) can be shortened, and the rigidity with respect to the moment load can be lowered.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the power transmission device of the second embodiment.
  • the power transmission device 1C of the second embodiment is different from the power transmission device 1 of the first embodiment in that it includes an integrated inner ring 37 instead of the inner ring 33a of the first bearing 30a and the inner ring 33b of the second bearing 30b. To do.
  • the inner ring 37 includes a double-row inner ring raceway surfaces 33c and 33d formed on the outer peripheral surface, and a shoulder groove 37a protruding radially outward from between the inner ring raceway surfaces 33c and 33d.
  • the inner ring 37 fits into the outer peripheral surface 13a of the nut 13.
  • the end surface of the inner ring 37 on the first direction side is in contact with the wall portion 13b of the nut 13.
  • the end face of the inner ring 37 on the second direction side is in contact with the positioning member 17. Therefore, the inner ring 37 is positioned in the central axis AX direction by the positioning member 17 and the nut 13.
  • An inner ring 37 including an inner ring raceway surface (second inner ring raceway surface) 33d on which the rolling element 35b rolls with the 31b is further provided.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the power transmission device according to the third embodiment.
  • the power transmission device 1D of the third embodiment is different from the power transmission device 1 of the first embodiment in that the inner rings 33a and 33b are provided with the integrated nut 13B. That is, in the ball screw device 10B, the outer peripheral surface 13a of the nut 13B has a double-row inner ring raceway surfaces 33c and 33d and a shoulder groove 37b protruding radially outward from between the inner ring raceway surfaces 33c and 33d. It is formed. Further, the inner ring raceway surfaces 33c and 33d are subjected to hardening treatments such as shaving, carburizing treatment, and high frequency treatment.
  • two inner ring raceway surfaces 33c and 33d which are hardened and roll the rolling elements 35a and 35b, are formed on the outer peripheral surface of the nut 13B.
  • the inner rings 33a and 33b are not required, and the power transmission device 1D can be miniaturized in the radial direction.
  • the surfaces of the inner ring raceway surfaces 33c and 33d are heat-treated to have a predetermined hardness, and the durability is improved.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the power transmission device of the fourth embodiment.
  • the power transmission device 1E of the fourth embodiment is different from the power transmission device 1D of the third embodiment in the following points.
  • grease grooves 36a and 36b are not formed on the outer peripheral surfaces of the outer ring 31a of the first bearing 30a and the outer ring 31b of the second bearing 30b.
  • recesses 38a and 38b extending in the circumferential direction are formed on the outer peripheral surfaces of the outer ring 31a of the first bearing 30a and the outer ring 31b of the second bearing 30b.
  • O-rings 50a and 50b are interposed between the outer ring 31a of the first bearing 30a and the outer ring 31b of the second bearing 30b and the inner peripheral surface 101b of the first main body 101, respectively.
  • the recesses 38a and 38b are grooves for accommodating the O-rings 50a and 50b.
  • the O-rings 50a and 50b are displaced in the central axis AX direction together with the outer rings 31a and 31b.
  • the outer peripheral portions of the O-rings 50a and 50b project radially outward from the outer peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b, and elastically contact the inner peripheral surface 101b of the first main body 101.
  • the O-rings 50a and 50b are interposed between the outer peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b and the housing 100. As a result, the radial vibration of the ball screw device 10B is absorbed by the O-rings 50a and 50b, and the generation of so-called rattle noise is suppressed.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the power transmission device of the fifth embodiment.
  • the power transmission device 1F of the fifth embodiment is different from the power transmission device 1D of the third embodiment in the following points.
  • grease grooves 36a and 36b are not formed on the outer peripheral surfaces of the outer ring 31a of the first bearing 30a and the outer ring 31b of the second bearing 30b.
  • a tubular cushioning material 51 is arranged on the inner peripheral side of the inner peripheral surface 101b of the first main body 101.
  • a preload applying member 41 is provided in place of the preload applying members 40a and 40b.
  • the cushioning material 51 is a cylindrical part made of rubber or resin.
  • the cushioning material 51 is fitted into the inner peripheral surface 101b of the first main body 101 and fixed to the first main body 101. Further, the outer ring 31a of the first bearing 30a and the outer ring 31b of the second bearing 30b are gap-fitted with respect to the cushioning material 51 and are slidable in the central axis AX direction.
  • the preload applying member 41 includes an annular rubber 41a and core metals 41b and 41c to which the rubber 41a is vulcanized and bonded.
  • the rubber 41a is compressed in the direction of the central axis AX and presses the outer ring 31a of the first bearing 30a.
  • the core metal 41b and 41c are for maintaining the shape of the rubber 41a.
  • the outer peripheral portion of the core metal 41c extends radially outward from the rubber 41a and is in contact with the inner peripheral surface 101b of the first main body 101. Therefore, the rubber 41a is regulated so as not to be displaced outward in the radial direction.
  • Only one preload applying member 41 is provided, and a constant pressure preload is applied to the first bearing 30a and the second bearing 30b.
  • a tubular cushioning material 51 is interposed between the outer peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b and the housing 100, and the outer peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b are the cushioning material 51. Covered by. According to the cushioning material 51, it is possible to absorb a large vibration that cannot be completely absorbed by the O-ring, and it is possible to reliably suppress the generation of so-called rattle noise.
  • a constant pressure preload is applied to the first bearing 30a and the second bearing 30b by one preload applying member 41, and the dimension of the power transmission device 1F in the central axis AX direction is reduced to realize miniaturization of the device. doing. Further, even when the first bearing 30a or the second bearing 30b has a dimensional error in the central axis AX direction, the preload applying member 41 can absorb the dimensional error to stabilize the bearing torque.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the power transmission device of the modified example 3.
  • the power transmission device 1G of the third modification is different from the power transmission device 1F of the fifth embodiment in that the preload application member 45 is used instead of the preload application member 41.
  • the preload applying member 45 is a spacer whose dimension C in the direction of the central axis AX is adjusted. Therefore, in the modified example 3, the preload is applied to the first bearing 30a and the second bearing 30b by the fixed position preload.
  • Examples of the material of the preload applying member 45 include iron, aluminum alloy, magnesium alloy, and resin. Further, the dimension C of the preload applying member 45 in the central axis AX direction is given by the following equation 1.
  • Equation 1 A is a dimension in the direction of the central axis AX in a state where no preload is applied to the first bearing 30a and the second bearing 30b.
  • (A ⁇ ) is a dimension in the direction of the central axis AX in a state where a preload is applied to the first bearing 30a and the second bearing 30b.
  • B is the distance between the stepped surface 101c of the housing 100 and the plate 18. ⁇ is the amount of elastic deformation generated from the state in which the preload applying member 45 is not applied to the preload to the state in which the preload is applied.
  • the change in the preload amount due to the temperature change can be alleviated by appropriately selecting the material of the preload applying member 45 which is the spacer. More specifically, when the housing 100 and the outer rings 31a and 31b expand due to the temperature rise, the dimensions of the housing 100 and the outer rings 31a and 31b become larger in the central axis AX direction. If the housing 100 is made of an aluminum alloy and the outer rings 31a and 31b are made of bearing steel, if the iron preload applying member 45 is selected, the aluminum alloy has a larger coefficient of linear expansion than iron, so that the preload applying member The expansion amount of 45 is smaller than the expansion amount of the housing 100, and the preload amount due to the fixed position preload decreases.
  • the change in the preload amount can be relaxed as compared with the case where the preload applying member 45 made of resin is selected.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the power transmission device of the sixth embodiment.
  • the power transmission device 1H of the sixth embodiment is different from the power transmission device 1F of the fifth embodiment in the following points.
  • the power transmission device 1G of the sixth embodiment includes a preload applying member 42 instead of the preload applying member 41.
  • a protrusion 31e is formed on the outer ring 31a of the first bearing 30a.
  • An inner peripheral sealing member 60 is provided on the inner peripheral side of the outer ring 31a of the first bearing 30a.
  • the preload applying member 42 is an elastic body made of a metal material.
  • the preload applying member 42 is a disc spring that inclines so as to be located radially outward toward the second direction side of the central axis AX.
  • the end portion 42a of the preload applying member 42 on the first direction side is in contact with the plate 18.
  • the end portion 42b on the second direction side of the preload applying member 42 abuts on the outer ring 31a of the first bearing 30a and presses the outer ring 31a.
  • the embodiment may be a wave washer instead of a disc spring.
  • the protrusion 31e protrudes from the end surface of the outer ring 31a facing the first direction side toward the first direction side.
  • the protrusion 31e is located radially outside the preload applying member 42.
  • the protrusion 31e is interposed between the inner peripheral surface 101b of the first main body 101 and the preload applying member 42. Therefore, the end portion 42b of the preload applying member 42 is in contact with the inner peripheral surface of the protrusion 31e.
  • the inner peripheral seal member 60 is an annular rubber fitted on the inner peripheral side of the outer ring 31a.
  • the radial inner end of the inner peripheral seal member 60 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the nut 13B.
  • the preload applying member 42 is an elastic body made of a metal material, and the outer ring 31a protrudes from the end face and has a protrusion 31e interposed between the housing 100 and the preload applying member 42.
  • the elastic body of the metal material comes into contact with the protrusion 31e. Therefore, it is possible to prevent the housing 100 from being worn due to contact between the preload applying member 42 and the housing 100.
  • the power transmission device 1H is an inner peripheral seal member that closes between the inner peripheral surface of the outer ring 31a of the first bearing 30a and the facing surface (outer peripheral surface 13a of the nut 13B) facing the inner peripheral surface of the outer ring 31a. 60 is provided.
  • the first direction side of the rolling element 35a is covered with the inner peripheral seal member 60, and foreign matter is less likely to enter.
  • the pulley device 20 is arranged on the first direction side of the rolling element 35a. Abrasion powder may be generated due to wear of the meshing portion between the drive pulley 21 and the belt 25 and the meshing portion between the driven pulley 23 and the belt 25. It becomes difficult to invade.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the power transmission device of the seventh embodiment.
  • the power transmission device 1I of the seventh embodiment includes an integrated preload applying member 43 and an inner peripheral sealing member 61 in place of the individually formed preload applying member 42 and the inner peripheral sealing member 60. It is different from the power transmission device 1G of 6.
  • the preload applying member 43 includes a rubber preload elastic body 43a and preload cores 43b and 43c to which the preload elastic body 43a is vulcanized and adhered.
  • the inner peripheral sealing member 61 includes a rubber inner peripheral sealing elastic body 62 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the nut 13B, and an inner peripheral sealing core metal 63 that supports the inner peripheral sealing elastic body 62.
  • the inner peripheral sealing core metal 63 has an inner peripheral fitting portion 63a that is fitted to the inner peripheral surface of the outer ring 31a. Further, the preload core metal 43b and the inner peripheral fitting portion 63a are continuous, and the preload core metal 43b and the inner peripheral seal core metal 63 are integrated.
  • the inner peripheral sealing member 61 is supported by the inner peripheral sealing core metal 63 arranged on the inner peripheral side of the outer ring 31a and the inner peripheral sealing core metal 63.
  • the preload applying member 43 has an elastic body 62 for sealing the inner circumference that slides on the nut 13B which is a facing surface, and the preload applying member 43 is for preload for generating the preload and for supporting the preload elastic body 43a.
  • the core metal 43b and 43c are provided, and the core metal 63 for inner peripheral sealing has an inner peripheral fitting portion 63a that fits on the inner peripheral surface of the outer ring 31a, and is integrated with the core metal 43b for preloading. ..
  • the inner peripheral sealing member 61 and the preload applying member 43 can be assembled by the work of fitting the inner peripheral fitting portion 63a into the inner peripheral side of the outer ring 31a. Therefore, the man-hours for assembly work are reduced.
  • the elastic body 43a for preload is made of rubber in the seventh embodiment, it may be an elastic body made of a metal material.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the power transmission device of the eighth embodiment.
  • the power transmission device 1J of the eighth embodiment is different from the power transmission device 1I of the seventh embodiment in that the preload applying member 44 is provided instead of the preload applying member 43 and the elastic body 64 for outer peripheral sealing is further provided.
  • the preload applying member 44 includes a disc spring 44a and a preload core metal 44b that supports the disc spring 44a.
  • the preload core metal 44b has a seat surface 44c interposed between the disc spring 44a and the first main body 101. Further, the preload core metal 44b is integrated with the inner peripheral seal core metal 63.
  • the outer peripheral sealing elastic body 64 is made of rubber and is vulcanized and adhered to the outer peripheral surface of the seat surface 44c. The outer peripheral surface of the outer peripheral sealing elastic body 64 abuts on the inner peripheral surface 101b of the first main body 101, and closes between the outer peripheral surface of the outer ring 31a and the inner peripheral surface 101b of the first main body 101.
  • the power transmission device 1J includes an outer peripheral sealing elastic body 64 that closes between the outer peripheral surface of the outer ring 31a and the inner peripheral surface 101b of the housing 100, and the outer peripheral sealing elastic body 64 is preloaded. It is fixed to the outer peripheral surface of the core metal 44b and is in sliding contact with the inner peripheral surface 10b of the housing 100.
  • the elastic body 64 for the outer peripheral seal makes it difficult for grease to leak from between the outer ring 31a and the housing 100.
  • the outer peripheral sealing elastic body 64 absorbs the radial vibration of the outer ring 31a and suppresses the generation of so-called rattle noise.
  • the inner peripheral sealing core metal 63 into the inner peripheral side of the outer ring 31a, the inner peripheral sealing member 61, the preload applying member 44, and the outer peripheral sealing elastic body 64 are assembled at once. The man-hours for assembly work are reduced.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the power transmission device of the ninth embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic view in which only the preload applying member and the high load absorbing portion are extracted and viewed from the central axis AX direction.
  • the power transmission device 1K of the ninth embodiment is different from the power transmission device 1C of the second embodiment in that it includes a pair of annular members 65a and 65b instead of the preload applying members 40a and 40b. ..
  • Each of the annular members 65a and 65b is formed plane-symmetrically with respect to a virtual plane whose vertical line is the central axis AX. Therefore, among the annular members 65a and 65b, the annular member 65a arranged on the first direction side of the first bearing 30a will be described as a representative example, and the description of the annular member 65b will be omitted.
  • the annular member 65a includes a core metal 66 and a rubber 67 vulcanized and bonded to the core metal 66.
  • the core metal 66 extends radially inward from the outer peripheral fitting portion 66a that fits on the outer peripheral surface of the outer ring 31a, the abutting portion 66b that abuts on the end surface of the outer ring 31a on the first direction side, and the abutting portion 66b.
  • the extension portion 66c and the extension portion 66c are provided.
  • the outer peripheral fitting portion 66a is arranged in the recess 39 formed on the outer peripheral surface of the outer ring 31a. As a result, the outer peripheral fitting portion 66a is located radially inside the outer peripheral surface of the outer ring 31.
  • the rubber 67 includes an outer peripheral sealing elastic body 67a formed on the outer peripheral side of the outer peripheral fitting portion 66a, a high load absorbing portion 67b formed on the side surface of the contact portion 66b on the first direction side, and a high load absorbing portion.
  • a preload applying member 67c projecting from the 67b to the first direction side, and an elastic body 67d for inner circumference sealing extending inward in the radial direction along the extending portion 66c are provided.
  • the outer peripheral sealing elastic body 67a, the high load absorbing portion 67b, the preload applying member 67c, and the inner peripheral sealing elastic body 67d are continuous and integrated.
  • the outer peripheral sealing elastic body 67a is in sliding contact with the inner peripheral surface 101b of the first main body 101. As a result, grease is less likely to leak from between the first main body 101 and the outer ring 31a. Further, the elastic body 67a for the outer peripheral seal absorbs the radial vibration of the outer ring 31a and suppresses the generation of so-called rattle noise.
  • the elastic body 67d for inner peripheral sealing is in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring 37. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering the first bearing 30a.
  • the high load absorbing portion 67b and the preload applying member 67c are formed to have the same thickness in the central axis AX direction before assembly.
  • the radial length of the high load absorbing portion 67b is L1.
  • the radial length of the preload applying member 67c is L2. Therefore, with respect to the radial length, the high load absorbing portion 67b is formed longer than the preload applying member 67c. That is, the cross-sectional area when cut along the central axis AX is larger in the high load absorbing portion 67b than in the preload applying member 67c.
  • the high load absorbing portion 67b and the preload applying member 67c are assembled between the plate 18 and the outer ring 31a, and a compressive load acts in the direction of the central axis AX.
  • the preload applying member 67c having a small cross-sectional area is deformed more than the high load absorbing portion 67b.
  • the preload applying member 67c presses the outer ring 31a to apply the preload to the first bearing 30a.
  • the high load absorbing portion 67b is deformed to absorb the load. Further, as shown in FIG.
  • the high load absorbing portion 67b is formed in an annular shape about the central axis AX.
  • the preload applying member 67c includes a plurality of protrusions 67e formed in a rectangular shape when viewed from the central axis AX direction.
  • the power transmission device 1K includes a core metal 66 fixed to the outer rings 31a and 31b of either the first bearing 30a or the second bearing 30b, and an outer ring 31a supported by the core metal 66.
  • the core metal 66 has a tubular outer peripheral fitting portion 66a that fits on the outer peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b, and has an elastic body 67d for inner circumference sealing that closes the inner peripheral side of 31b.
  • the outer peripheral surfaces of 31a and 31b are formed with recesses 39 that are recessed inward in the radial direction and accommodate the outer peripheral fitting portion 66a. As a result, it is possible to prevent the outer peripheral fitting portion 66a from coming into contact with the housing 100 and hindering the sliding of the outer ring 31a.
  • the power transmission device 1K includes an outer peripheral sealing elastic body 67a that closes between the outer peripheral surfaces of the outer rings 31a and 31b and the inner peripheral surface 101b of the housing 100, and the outer peripheral sealing elastic body 67a is the outer peripheral fitting portion 66a. It is fixed to the outer peripheral surface and slides on the inner peripheral surface 101b of the housing 100. According to the elastic body 67a for the outer peripheral seal, the leakage of grease from between the outer ring 31a and the housing 100 is suppressed, and the slidability of the outer ring 31a can be ensured. Further, the elastic body 67a for the outer peripheral seal absorbs the vibration in the radial direction of the outer ring 31a, and the generation of so-called rattle noise is suppressed. Further, when the core metal 66 is assembled to the outer ring 31a, the elastic body 67a for outer peripheral sealing is also assembled, so that the man-hours for the assembling work are reduced.
  • the power transmission device 1K is provided with a rubber high load absorbing portion 67b that is interposed between the preload applying member 67c and the outer rings 31a and 31b to absorb a high load in the direction of the central axis AX. It is made of rubber and has a cross-sectional area cut in the direction of the central axis AX, which is smaller than that of the high load absorbing portion 67b. Therefore, when the high load absorbing portion 67b and the preload applying member 67c are assembled, the preload applying member 67c is deformed to press the outer ring 31a and preload the first bearing 30a and the second bearing 30b. On the other hand, when a high load acts in the direction of the central axis AX, the high load absorbing unit 67b absorbs the high load. Therefore, it is avoided that a high load acts on the preload applying member and the member breaks.
  • the preload applying member 67c of the power transmission device 1K includes a plurality of protrusions 67e arranged apart from each other in the circumferential direction. Thereby, the preload amount of the preload applying member 67c can be adjusted by changing the number of the protrusions 67e.
  • the outer peripheral sealing elastic body 67a, the high load absorbing portion 67b, the preload applying member 67c, and the inner peripheral sealing elastic body 67d are continuously integrated by the rubber 67, but are formed by other elastic bodies. Alternatively, it can be formed by combining a plurality of materials.
  • the preload applying member 67c may be formed of a material such as a resin or a mixed material, or may be formed of an elastic member such as a disc spring.
  • the mixed material there is a material in which rubber and resin are mixed, and the hardness of the material can be changed by adjusting the mixing ratio of rubber and resin.
  • the high load absorbing portion 67b can be formed of a material different from that of the preload applying member 67c.

Abstract

動力伝達装置は、ハウジングと、ハウジングに収容されるナット、ナットを貫通するねじ軸、及びナットとねじ軸との間に配置されるボールを有するボールねじ装置と、ハウジングとナットとの間に設けられ、ナットの中心軸に平行な中心軸方向に互いに隣り合う第１軸受及び第２軸受と、弾性体からなり、第１軸受及び第２軸受に予圧を与える予圧付与部材と、を備え、第１軸受及び第２軸受のそれぞれは、ハウジングに嵌め合わされて互いに中心軸方向に離隔する外輪を含み、第１軸受及び第２軸受は、正面組合せとなるように配置され、予圧付与部材は、外輪同士が近づく方向に外輪を押圧し、外輪間には隙間が形成されている。

Description

動力伝達装置
　本発明は、動力伝達装置に関する。
　電動パワーステアリング装置の種類として、ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置が挙げられる。特許文献１のラックアシスト式の電動パワーステアリング装置は、電動モータの動力をラックに伝達するため、動力伝達装置を備える。特許文献１の動力伝達装置は、モータの回転運動をラックの直動に変換するため、ボールねじ装置を備える。ボールねじ装置は、ラックと一体に形成されたねじ軸と、ねじ軸に貫通されるナットと、ねじ軸の第１溝とナットの第２溝との間に配置された複数のボールと、を備える。また、特許文献１の動力伝達装置は、ナットを支持する複列の軸受をさらに備える。
特開２０１８－７０１１７号公報
　軸受に対しモーメント荷重が入力された場合、その反作用として軸受の内周側に配置されるボールねじ装置にモーメント荷重が作用する。特許文献１の軸受は、作用点間距離が大きい背面組合せとなっており、モーメント荷重に対する剛性が高い。つまり、反作用としてボールねじ装置に入力されるモーメント荷重も大きい。ボールねじ装置は、アキシアル荷重に特化した部品であり、大きなモーメント荷重が入力されると、異音が発生する可能性があり、望ましくない。
　本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、軌道輪に安定した予圧を与えつつ、ボールねじ装置に入力されるモーメント荷重を低減できる動力伝達装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る動力伝達装置は、ハウジングと、前記ハウジングに収容されるナット、前記ナットを貫通するねじ軸、及び前記ナットと前記ねじ軸との間に配置されるボールを有するボールねじ装置と、前記ハウジングと前記ナットとの間に設けられ、前記ナットの中心軸に平行な中心軸方向に互いに隣り合って正面組合せとなるように配置された第１軸受及び第２軸受と、前記第１軸受及び前記第２軸受に予圧を与える予圧付与部材と、前記第１軸受及び前記第２軸受のそれぞれは、前記ハウジングに嵌め合わされて互いに中心軸方向に離隔する外輪を含み、前記予圧付与部材は、前記外輪同士が近づく方向に前記外輪を押圧し、前記外輪間には隙間が形成されている。
　外輪に中心軸方向の寸法誤差があると、この寸法誤差は外輪間の隙間に入り込んで吸収される。よって、外輪は中心軸方向に変位せず、転動体に作用する荷重は、予圧付与部材の押圧による荷重のみとなる。この結果、所定の予圧量となり、軌道輪に安定した予圧を付与することができる。また、第１軸受及び第２軸受は、作用点間距離が小さい正面組合せとなっている。つまり、第１軸受及び第２軸受によるモーメント荷重に対する剛性が低い。よって、ボールねじ装置に入力されるモーメント荷重が低減し、異音の発生が抑制される。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記第１軸受の前記外輪との間に転動体が転動する第１内輪軌道面と、前記第２軸受の前記外輪との間に転動体が転動する第２内輪軌道面と、を含む１つの内輪をさらに備える。これにより、部品点数が低減し、組み付け工数が低減する。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記ナットの外周面には、硬化処理されて転動体が転動する内輪軌道面が２つ形成されている。これにより、内輪が不要となり、動力伝達装置を径方向に小型化することができる。また、内輪軌道面の表面は、所定の硬さを有し、耐久性が向上している。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記外輪の外周面には、径方向内側に窪むグリス用溝が形成されている。これにより、より多くのグリスが確保されて外輪の摺動性が向上し、摩擦熱が発生し難くなる。よって、外輪が熱膨張して予圧量が変動する、ということを抑制できる。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記外輪の外周面と前記ハウジングの間には、Ｏリングが介在している。Ｏリングによって外輪の径方向の振動が吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記外輪の外周面と前記ハウジングの間には、筒状の緩衝材が介在し、前記外輪の外周面は、前記緩衝材により覆われている。緩衝材によれば、Ｏリングで吸収しきれない大きな振動を吸収することができ、いわゆるラトル音の発生を確実に抑制できる。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記予圧付与部材は、金属材料の弾性体であり、前記外輪は、端面から突出して前記ハウジングと前記予圧付与部材の間に介在する突起を有する。これにより、金属材料の弾性体は、突起と接触するようになる。よって、金属材料の弾性体とハウジングとが接触してハウジングが摩耗する、ということを防止できる。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記第１軸受及び前記第２軸受のいずれか一方には、前記外輪の内周面と、前記外輪の内周面に対向する対向面と、の間を閉塞する内周シール部材が設けられている。これにより、第１軸受又は第２軸受の内部に異物が侵入し難い。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記内周シール部材は、前記外輪の内周側に配置される内周シール用芯金と、前記内周シール用芯金に支持されて前記対向面に摺接する内周シール用弾性体と、を有し、前記予圧付与部材は、予圧を発生させる予圧用弾性体と、前記予圧用弾性体を支持する予圧用芯金と、を有し、前記内周シール用芯金は、前記外輪の内周面に嵌合する内周嵌合部を有し、かつ前記予圧用芯金と一体化している。これにより、内周シール用芯金を外輪の内周側に嵌め込むという作業で、内周シール部材と予圧付与部材の２つの部品を組み付けることができる。よって、組み付け作業の工数が低減する。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記外輪の外周面と前記ハウジングの内周面との間を閉塞する外周シール用弾性体を備え、前記外周シール用弾性体は、前記予圧用芯金の外周面に固定されて前記ハウジングの内周面に摺接する。外周シール用弾性体により、ハウジングと外輪との間からグリスが漏出することを抑制でき、外輪の摺動性を確保できる。また、外周シール用弾性体により外輪の径方向の振動が吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。さらに、内周シール用芯金を外輪の内周側に嵌め込むという作業で、内周シール部材と予圧付与部材と外周シール用弾性体の３つの部品を組み付けることができ、組み付け作業の工数が低減する。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記第１軸受及び前記第２軸受のいずれか一方の外輪に固定される芯金と、前記芯金に支持されて前記外輪の内周側を閉塞する内周シール用弾性体と、を有し、前記芯金は、前記外輪の外周面に嵌合する筒状の外周嵌合部を有し、前記外輪の外周面には、径方向内側に窪み、前記外周嵌合部を収容する凹部が形成されている。これにより、外周嵌合部が凹部内に収容され、外周嵌合部がハウジングに当接して外輪の摺動を阻害する、ということを防止することができる。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記外輪の外周面と前記ハウジングの内周面との間を閉塞する外周シール用弾性体を備え、前記外周シール用弾性体は、前記外周嵌合部の外周面に固定されて前記ハウジングの内周面に摺接する。外周シール用弾性体によれば、ハウジングと外輪との間からグリスが漏出することが抑制され、外輪の摺動性を確保できる。また、外周シール用弾性体によって外輪の径方向の振動が吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。さらに、芯金を外輪に組み付けると、外周シール用弾性体も併せて組み付けられるため、組み付け作業の工数が低減する。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記予圧付与部材と外輪との間に介在して、前記中心軸方向の高負荷を吸収する高負荷吸収部を備え、前記予圧付与部材は、前記中心軸方向で切った断面積が前記高負荷吸収部よりも小さい。これにより、高負荷吸収部と予圧付与部材を組み付けた場合、予圧付与部材が変形して外輪を押圧し、軸受に予圧を与える。一方で、ボールねじ装置に高負荷が作用した場合、高負荷吸収部が吸収する。よって、予圧付与部材に高負荷が作用して破断する、ということが回避される。
　一態様に係る動力伝達装置の望ましい態様として、前記予圧付与部材は、周方向に互いに離隔して配置される複数の突部を備える。当該構成によれば、突部の数を変更することで、予圧付与部材の予圧量を調整することができる。
　本開示の動力伝達装置は、軌道輪に安定した予圧を与えつつ、ボールねじ装置に入力されるモーメント荷重を低減することができる。
図１は、実施形態１の動力伝達装置を有する電動パワーステアリング装置の模式図である。 図２は、実施形態１のラックの正面図である。 図３は、実施形態１の動力伝達装置の断面図である。 図４は、図３の軸受の周辺を拡大した断面図である。 図５は、第１軸受及び第２軸受の接触角の延長線を説明するための断面図である。 図６は、変形例１に係る動力伝達装置の断面図である。 図７は、変形例２に係る動力伝達装置の断面図である。 図８は、実施形態２に係る動力伝達装置の断面図である。 図９は、実施形態３に係る動力伝達装置の断面図である。 図１０は、実施形態４に係る動力伝達装置の断面図である。 図１１は、実施形態５に係る動力伝達装置の断面図である。 図１２は、変形例３に係る動力伝達装置の断面図である。 図１３は、実施形態６に係る動力伝達装置の断面図である。 図１４は、実施形態７に係る動力伝達装置の断面図である。 図１５は、実施形態８に係る動力伝達装置の断面図である。 図１６は、実施形態９に係る動力伝達装置の断面図である。 図１７は、図１６の予圧付与部材と高負荷吸収部とのみを抽出し、中心軸方向から視た模式図である。
　以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１のボールねじ装置を有する電動パワーステアリング装置の模式図である。図１に示すように、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂと、を備える。
　ステアリングホイール８１は、ステアリングシャフト８２に連結される。ステアリングシャフト８２の一端は、ステアリングホイール８１に連結される。ステアリングシャフト８２の他端は、ユニバーサルジョイント８４に連結される。ロアシャフト８５の一端は、ユニバーサルジョイント８４を介してステアリングシャフト８２に連結される。ロアシャフト８５の他端は、ユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に連結される。ピニオンシャフト８７は、ピニオン８８ａに連結される。ピニオン８８ａは、ラック８８ｂに噛み合う。ピニオン８８ａが回転すると、ラック８８ｂが車両の車幅方向に移動する。ピニオン８８ａ及びラック８８ｂは、ピニオンシャフト８７に伝達された回転運動を直進運動に変換する。ラック８８ｂの両端には、タイロッド８９が連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。なお、ステアリングホイール８１の操作が電気信号に変換され、電気信号によって車輪の角度が変化させられてもよい。すなわち、電動パワーステアリング装置８０に、ステアバイワイヤシステムを適用してもよい。
　また、電動パワーステアリング装置８０は、電動モータ９３と、トルクセンサ９４と、ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）９０と、を備える。電動モータ９３は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ（摺動子）及びコミュテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。電動モータ９３は、後述するハウジング１００内に配置される。トルクセンサ９４は、例えばピニオン８８ａに取り付けられている。トルクセンサ９４は、ピニオン８８ａに伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Controller　Area　Network）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、電動パワーステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に備えられ、ＣＡＮ通信により走行速度（車速）をＥＣＵ９０に出力する。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。
　ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。
　図２は、実施形態１のラックの正面図である。図３は、実施形態１の動力伝達装置の断面図である。図４は、図３の軸受の周辺を拡大した断面図である。図５は、第１軸受及び第２軸受の接触角の延長線を説明するための断面図である。図２に示すように、ハウジング１００は、車幅方向に延在する筒状の部品である。ハウジング１００は、例えばアルミニウム合金又はマグネシウム合金等の軽金属で形成される。ハウジング１００は、第１本体１０１と、第２本体１０３と、第３本体１０５と、を備える。第１本体１０１と第２本体１０３と第３本体１０５とは、ボルトにより締結されて一体となっている。
　図３に示すように、第１本体１０１には、動力伝達装置１が収容されている。第２本体１０３には、プーリ装置２０が収容されている。第３本体１０５には、電動モータ９３が収容されている。
　動力伝達装置１は、ハウジング１００の第１本体１０１と、ボールねじ装置１０と、プレート１８と、第１軸受３０ａと、第２軸受３０ｂと、予圧付与部材４０ａ、４０ｂと、を備える。また、ボールねじ装置１０は、ねじ軸１１と、ナット１３と、ボール１５と、を備える。
　ねじ軸１１の外周面には、第２ねじ溝１２が形成されている。ねじ軸１１は、車幅方向に延在し、ナット１３を貫通している。ねじ軸１１は、ラック８８ｂの一部である。すなわち、ねじ軸１１は、ラック８８ｂと一体である。
　ナット１３の内周面には、第１ねじ溝１４が形成されている。ナット１３は、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂに支持され、中心軸ＡＸを中心に回転自在となっている。ボール１５は、ナット１３の第１ねじ溝１４とねじ軸１１の第２ねじ溝１２との間に複数個配置される。ボール１５は、ナット１３の第１ねじ溝１４と、ねじ軸１１の第２ねじ溝１２とで形成される転動路を無限循環する。よって、ナット１３が回転すると、ねじ軸１１（ラック８８ｂ）が車幅方向に移動する。これにより、回転運動がラック８８ｂの直動に変換される。
　以下の説明において、ナット１３の中心軸ＡＸと平行な方向を中心軸ＡＸ方向という。また、中心軸ＡＸ方向において第１本体１０１の内部から視て、第２本体１０３が配置される方向を中心軸ＡＸ方向の第１方向側（図３の左側）と称し、第２本体１０３が配置されている方向とは逆の方向を第２方向側（図３の右側）と称する。また、中心軸ＡＸに対して直交する方向は、単に径方向という。径方向は、放射方向とも呼ばれる方向である。
　プーリ装置２０は、電動モータ９３の動力をナット１３に伝達する。プーリ装置２０は、駆動プーリ２１と、従動プーリ２３と、ベルト２５と、を備える。駆動プーリ２１は、電動モータ９３の出力軸９３ａに固定されている。従動プーリ２３は、ナット１３に固定され、ナット１３と一体となって回転する。ベルト２５は、無端ベルトであり、駆動プーリ２１及び従動プーリ２３に巻き掛けられている。
　上記構成によれば、電動モータ９３が回転駆動すると、電動モータ９３で生じた動力がプーリ装置２０を介してナット１３に伝達される。そして、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂに支持されるナット１３が回転する。ナット１３が回転すると、ラック８８ｂ（ねじ軸１１）に軸方向の力が作用する。これにより、ラック８８ｂを移動させるために要するピニオン８８ａ（ステアリングホイール８１）の力が小さくなる。すなわち、電動パワーステアリング装置８０は、ラックアシスト式である。
　プレート１８は、第１本体１０１の内部から、第１軸受３０ａと第２軸受３０ｂと予圧付与部材４０ａ、４０ｂが抜け落ちることを防止するための環状部品である。プレート１８は、第１本体１０１において第１方向側を向く端面に形成された凹部１０１ａ内に収容される。また、プレート１８には、第２本体１０３において第２方向側を向く端面から突出する突起１０３ａが当接し、プレート１８が凹部１０１ａから脱落しないように規制されている。
　図４に示すように、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂは、それぞれアンギュラ玉軸受である。第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂは、第１本体１０１とナット１３との間に配置されている。第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂは、中心軸ＡＸ方向に隣り合って配置される。また、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂは、正面組合せされている。第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂのそれぞれは、外輪３１ａ、３１ｂと、内輪３３ａ、３３ｂと、複数の転動体３５ａ、３５ｂと、を含んでいる。
　外輪３１ａ、３１ｂは、第１本体１０１の内周面１０１ｂに嵌め合わされている。詳細には、外輪３１ａ、３１ｂは、第１本体１０１の内周面１０１ｂに隙間嵌めされている。よって、外輪３１ａ、３１ｂは、内周面１０１ｂに対して中心軸ＡＸ方向に摺動自在となっている。外輪３１ａ、３１ｂは、予圧付与部材４０ａ、４０ｂにより互いに近づくように押圧されている。具体的には、外輪３１ａは、予圧付与部材４０ａによって第２方向側に押圧されている。また、外輪３１ｂは、予圧付与部材４０ｂによって第１方向側に押圧されている。これにより、図５に示すように、第１軸受３０ａにおいて、転動体３５ａが外輪軌道面３１ｃと内輪軌道面３３ｃとに接触し、第１軸受３０ａに予圧が付与されている。同様に、第２軸受３０ｂにおいて、転動体３５ｂが外輪軌道面３１ｄと内輪軌道面３３ｄとに接触し、第２軸受３０ｂに予圧が付与されている。そして、転動体３５ａ、３５ｂには、予圧付与部材４０ａ、４０ｂの押圧による荷重が作用し、内部隙間が負の状態となっている。なお、本実施形態においては、外輪３１ａ、３１ｂは、第１本体１０１の内周面１０１ｂに隙間嵌めされているが、外輪３１ａ、３１ｂがハウジング１００に対して摺動できればよく、第１本体１０１の内周面１０１ｂの内径と外輪３１ａ、３１ｂの外径が同一であってもよい。
　また、図４に示すように、予圧が与えられている状態で、外輪３１ａ、３１ｂは、中心軸ＡＸ方向に互いに離隔している。言い換えると、外輪３１ａ、３１ｂの間には隙間Ｓが形成されている。これにより、外輪３１ａの外形に関し、所定の大きさよりも中心軸ＡＸ方向であって外輪３１ｂ側に大きく形成される、といった寸法誤差があったとしても隙間Ｓに吸収され、外輪３１ｂに接触しない。一方で、外輪３１ａの外形に関し、所定の大きさよりも中心軸ＡＸ方向であって外輪３１ｂ側に小さく形成される、といった寸法誤差があった場合、隙間Ｓが大きくなり、一方の外輪３１ｂの位置が変位することがない。よって、外輪３１ａ、３１ｂが互いに接触して外輪軌道面３１ｃ、３１ｄが変位し転動体３５ａ、３５ｂに作用する荷重が変動する、ということが回避される。さらに、外輪３１ａの外形に関し、所定の大きさよりも中心軸ＡＸ方向であって外輪３１ｂと反対側に大きく又は小さく形成されている場合には、予圧付与部材４０ａに吸収され、外輪軌道面３１ｃが中心軸ＡＸ方向に変位しない。以上から、転動体３５ａ、３５ｂに作用する予圧付与部材４０ａ、４０ｂの荷重が変動せず、予圧量が所定量となる。つまり、第１軸受３０ａと、第２軸受３０ｂに付与される予圧量は、予圧付与部材４０ａ、４０ｂの押圧のみとなり、定圧予圧となる。
　外輪３１ａ、３１ｂの外周面と内周面１０１ｂとの間には、グリスが塗布されている。外輪３１ａ、３１ｂの外周面には、径方向内側に窪み、かつ、周方向に延在するグリス用溝３６ａ、３６ｂが形成されている。グリス用溝３６ａ、３６ｂの内部には、グリスが保持されている。よって、より多くのグリスが外輪３１ａ、３１ｂの外周面と内周面１０１ｂとの間に介在している。つまり、外輪３１ａ、３１ｂは内周面１０１ｂに対して摺動し易く、摩擦熱が発生し難い。このため、外輪３１ａ、３１ｂが熱膨張して予圧量が変動する、ということが抑制される。尚、外輪３１ａ、３１ｂが内周面１０１ｂに対して中心軸ＡＸを中心に回転（所謂クリープ）することを防止するために、外輪３１ａ、３１ｂの外周面又は端面にキー溝を設けたり、外輪３１ａ、３１ｂをピン止めしたりすることも可能である。
　外輪３１ａ、３１ｂの内周面には、外輪軌道面３１ｃ、３１ｄが形成されている。また、外輪３１ａ、３１ｂの内周面であって外輪軌道面３１ｃ、３１ｄの内側には、転動体３５ａ、３５ｂを保持する保持器の爪部が引っ掛かる溝が形成されている。
　内輪３３ａ、３３ｂは、ナット１３の外周面１３ａに嵌合している。よって、内輪３３ａ、３３ｂは、ナットとともに中心軸ＡＸを中心に回転する。内輪３３ａの端面はナット１３の壁部１３ｂに当接し、内輪３３ｂの端面は位置決め部材１７に当接する。内輪３３ａ及び内輪３３ｂは、位置決め部材１７及びナット１３の壁部１３ｂによって、中心軸ＡＸ方向に位置決めされる。なお、位置決め部材１７は、ロックナットと呼ばれる。
　転動体３５ａ、３５ｂは、ボールである。図５に示すように、転動体３５ａは、外輪３１ａと内輪３３ａとの間に配置され、外輪３１ａの外輪軌道面３１ｃと内輪３３ａの内輪軌道面３３ｃとに接触している。なお、中心軸ＡＸに直交し、かつ、転動体３５ａの中心Ｃ１を通る仮想線を基準線ＣＮａという。転動体３５ａと外輪軌道面３１ｃとの接点Ｐ１と、転動体３５ａと内輪軌道面３３ｃとの接点Ｐ２と、を結ぶ仮想線の延長線を、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ１という。第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ１は、基準線ＣＮａに傾斜している。つまり、径方向内側に向かうにつれて中心軸ＡＸ方向の第２方向側に位置するように傾斜し、延長線ＬＣ１と基準線ＣＮａとの成す接触角がθ１となっている。
　転動体３５ｂは、外輪３１ｂと内輪３３ｂとの間に配置され、外輪３１ｂの外輪軌道面３１ｄと内輪３３ｂの内輪軌道面３３ｄとに接触している。なお、中心軸ＡＸに直交し、かつ、転動体３５ｂの中心Ｃ２を通る仮想線を基準線ＣＮｂという。転動体３５ｂと外輪軌道面３１ｄとの接点Ｐ３と、転動体３５ｂと内輪軌道面３３ｄとの接点Ｐ４と、を結ぶ仮想線の延長線を第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ２という。第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ２は、基準線ＣＮａに傾斜している。つまり、径方向内側に向かうにつれて中心軸ＡＸ方向の第１方向側に位置するように傾斜し、延長線ＬＣ２と基準線ＣＮｂとの成す接触角がθ２となっている。
　このような正面組合せの構成により、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ１と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ２とは、中心軸ＡＸに近づくにつれて互いに近接している。つまり、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ１と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ１（第１軸受３０ａの作用点）と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ２と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ２（第２軸受３０ｂの作用点）との距離は、背面組合せで配置された場合よりも短い。よって、第１軸受３０ａ、第２軸受３０ｂは、モーメント荷重に対する剛性が低い。
　また、本実施形態では、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ１と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ１と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ２と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ２は、一致している。つまり、中心軸ＡＸ上において、交点ＬＡ１と交点ＬＡ２との作用点間距離がゼロとなっている。この構成により、第１軸受３０ａ、第２軸受３０ｂは、ボールねじ装置１０を実質的に１点の交点ＬＡｘで支持する。このため、第１軸受３０ａ、第２軸受３０ｂは、モーメント荷重に対する剛性が極めて小さい。よって、車両の走行中、第１軸受３０ａ、第２軸受３０ｂにモーメント荷重が入力しても、反作用としてボールねじ装置１０に入力されるモーメント荷重は大きく低減する。よって、モーメント荷重の入力によってボールねじ装置１０に異音が発生する、ということが抑止される。
　予圧付与部材４０ａ、４０ｂは、弾性体で構成され、中心軸ＡＸを中心とする環状のゴムである。予圧付与部材４０ａは、第１軸受３０ａの外輪３１ａとプレート１８との間に配置されている。予圧付与部材４０ｂは、第２軸受３０ｂの外輪３１ｂと、第１本体１０１の段差面１０１ｃとの間に配置されている。つまり、予圧付与部材４０ａ、４０ｂは、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂの中心軸ＡＸ方向の両側に配置されている。また、予圧付与部材４０ａ、４０ｂのそれぞれは、動力伝達装置１に組み付けられて中心軸ＡＸ方向に圧縮荷重を受けており、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂの外輪３１ａ、３１ｂを押圧している。
　予圧付与部材４０ａ、４０ｂは、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂの中心軸ＡＸ方向の両側に配置されている。そして、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂは、中心軸ＡＸ方向に沿って変位可能である。これにより、プレート１８と段差面１０１ｃとにおける中心軸ＡＸ方向の距離が所定の長さとなっていない場合、言い換えると、ハウジング１００の第１本体１０１と第２本体に製造誤差がある場合、その誤差分を予圧付与部材４０ａ、４０ｂが吸収する。よって、ハウジング１００の第１本体１０１と第２本体とに製造誤差があったとしても、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂの予圧量が変動しない。また、ラック８８ｂに対して中心軸ＡＸ方向に大きな衝撃荷重が作用した場合、その衝撃荷重を予圧付与部材４０ａ、４０ｂが吸収する。また、予圧付与部材４０ａ、４０ｂによって、ボールねじ装置１０の周辺において中心軸ＡＸ方向の振動が抑制され、いわゆるラトル音が低減する。
　以上で説明したように、ハウジング１００と、ハウジング１００に収容されるナット１３、ナット１３を貫通するねじ軸１１、及びナット１３とねじ軸１１との間に配置されるボール１５を有するボールねじ装置１０と、ハウジング１００とナット１３との間に設けられ、ナット１３の中心軸ＡＸに平行な中心軸ＡＸ方向に互いに隣り合って正面組合せとなるように配置された第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂと、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂに予圧を与える予圧付与部材４０ａ、４０ｂと、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂのそれぞれは、ハウジング１００に嵌め合わされて互いに中心軸ＡＸ方向に離隔する外輪３１ａ、３１ｂを含み、予圧付与部材４０ａ、４０ｂは、外輪３１ａ、３１ｂ同士が近づく方向に外輪３１ａ、３１ｂを押圧し、外輪３１ａ、３１ｂ間には隙間Ｓが形成されている。
　外輪３１ａ、３１ｂに中心軸ＡＸ方向の寸法誤差があると、外輪３１ａ、３１ｂ間の隙間Ｓが変化したり、又は予圧付与部材４０ａ、４０ｂが変形したりして吸収される。よって、外輪軌道面３１ｃ、３１ｄは中心軸ＡＸ方向に変位せず、転動体３５ａ、３５ｂに作用する荷重は、予圧付与部材４０ａ、４０ｂの押圧による荷重のみとなり、所定の予圧量となる。よって、軸受トルクの安定化が図れる。また、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂは、作用点間距離が小さい正面組合せとなっている。つまり、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂによるモーメント荷重に対する剛性が低い。よって、ボールねじ装置１０に入力されるモーメント荷重が低減し、異音の発生が抑制される。
　また、動力伝達装置１の外輪３１ａ、３１ｂの外周面には、径方向内側に窪むグリス用溝３６ａ、３６ｂが形成されている。これにより、より多くのグリスが確保されて外輪３１ａ、３１ｂの摺動性が向上し、摩擦熱が発生し難くなる。よって、外輪３１ａ、３１ｂが熱膨張して予圧量が変動する、ということを抑制できる。
　また、動力伝達装置において、第１軸受、第２軸受の両側に予圧付与部材４０ａ、４０ｂが配置されている。これにより、ハウジング１００における中心軸ＡＸ方向の製造誤差を予圧付与部材４０ａ、４０ｂが吸収し、予圧量が変動することを防止できる。
　実施形態１では、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ１と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ１と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ２と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ２は、一致しているが、実施形態はこれに限定されない。以下、次に交点ＬＡ１と交点ＬＡ２とが一致していない変形例１、変形例２を説明する。
（変形例１）
　図６は、変形例１に係る動力伝達装置の断面図である。なお、以下の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
　変形例１の動力伝達装置１Ａは、以下の点で実施形態１の動力伝達装置１と相違する。変形例１の動力伝達装置１Ａにおいて、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ３と基準線ＣＮａとの成す接触角がθ３となっている。変形例１の動力伝達装置１Ａにおいて、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ４と基準線ＣＮｂとの成す接触角がθ４となっている。
　具体的には、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ３と基準線ＣＮａとの成す接触角θ３は、実施形態１の接触角θ１よりも大きい。また、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ４と基準線ＣＮｂとの成す接触角θ４は、実施形態１の接触角θ２よりも大きい。これにより、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ３と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ４とは、転動体３５ａ、３５ｂの中心Ｃ１、Ｃ２から中心軸ＡＸに近づくにつれて互いに近接し、中心軸ＡＸに到達する前に交差する。交差後は、延長線ＬＣ３、ＬＣ４は、中心軸ＡＸに近づくにつれて互いに離隔する。そして、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ３と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ３（第１軸受３０ａの作用点）と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ４と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ４（第２軸受３０ｂの作用点）は、中心軸ＡＸ上においてずれており、一致していない。よって、第１軸受３０ａ、第２軸受３０ｂは、ボールねじ装置１０を交点ＬＡ３と交点ＬＡ４の２点で支持する。そして、このような例によっても、背面組合せで配置された場合よりも作用点間距離（交点ＬＡ３と交点ＬＡ４との距離）が短い。よって、モーメント荷重に対する剛性を低くすることができる。
（変形例２）
　図７は、変形例２に係る動力伝達装置の断面図である。変形例２の動力伝達装置１Ｂは、以下の点で実施形態１の動力伝達装置１と相違する。変形例２の動力伝達装置１Ｂにおいて、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ５と基準線ＣＮａとの成す接触角がθ５となっている。変形例２の動力伝達装置１Ｂにおいて、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ６と基準線ＣＮｂとの成す接触角がθ６となっている。
　具体的には、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ５と基準線ＣＮａとの成す接触角θ５は、実施形態１の接触角θ１よりも小さい。また、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ６と基準線ＣＮｂとの成す接触角θ６は、実施形態１の接触角θ２よりも小さい。これにより、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ５と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ６とは、転動体３５ａ、３５ｂの中心Ｃ１、Ｃ２から中心軸ＡＸに近づくにつれて互いに近接するものの、中心軸ＡＸに到達する前に交差することなく、中心軸ＡＸと交わる。よって、第１軸受３０ａ、第２軸受３０ｂは、第１軸受３０ａの接触角の延長線ＬＣ５と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ５（第１軸受３０ａの作用点）と、第２軸受３０ｂの接触角の延長線ＬＣ６と中心軸ＡＸとの交点ＬＡ６（第２軸受３０ｂの作用点）と、の２点でボールねじ装置１０を支持する。そして、このような例によっても、作用点間距離（交点ＬＡ５と交点ＬＡ６との距離）が短くなり、モーメント荷重に対する剛性を低くすることができる。
（実施形態２）
　図８は、実施形態２の動力伝達装置の断面図である。実施形態２の動力伝達装置１Ｃは、第１軸受３０ａの内輪３３ａ及び第２軸受３０ｂの内輪３３ｂに代えて、一体化された内輪３７を備える点で、実施形態１の動力伝達装置１と相違する。
　内輪３７は、外周面に形成された複列の内輪軌道面３３ｃ、３３ｄと、内輪軌道面３３ｃ、３３ｄとの間から径方向外側に突出する肩溝３７ａと、を備える。内輪３７は、ナット１３の外周面１３ａに嵌合する。内輪３７における第１方向側の端面はナット１３の壁部１３ｂに接している。内輪３７における第２方向側の端面は位置決め部材１７に接する。よって、内輪３７は、位置決め部材１７及びナット１３によって、中心軸ＡＸ方向に位置決めされている。以上で説明したように、動力伝達装置１Ｃは、第１軸受３０ａの外輪３１ａとの間に転動体３５ａが転動する内輪軌道面（第１内輪軌道面）３３ｃと、第２軸受３０ｂの外輪３１ｂとの間に転動体３５ｂが転動する内輪軌道面（第２内輪軌道面）３３ｄと、を含む一つの内輪３７をさらに備える。これにより、内輪３３ａ、３３ｂのそれぞれをナット１３に組み付けることが回避され、組み付け工数が低減する。
（実施形態３）
　図９は、実施形態３に係る動力伝達装置の断面図である。実施形態３の動力伝達装置１Ｄは、内輪３３ａ、３３ｂが一体化されたナット１３Ｂを備えている点で実施形態１の動力伝達装置１と相違する。つまり、ボールねじ装置１０Ｂにおいて、ナット１３Ｂの外周面１３ａには、複列の内輪軌道面３３ｃ、３３ｄと、内輪軌道面３３ｃ、３３ｄとの間から径方向外側に突出する肩溝３７ｂと、が形成されている。また、内輪軌道面３３ｃ、３３ｄは、ズブ焼き、浸炭処理、高周波処理などの硬化処理が施されている。
　以上で説明したように、動力伝達装置１Ｄにおいて、ナット１３Ｂの外周面には、硬化処理されて転動体３５ａ、３５ｂが転動する内輪軌道面３３ｃ、３３ｄが２つ形成されている。これにより、内輪３３ａ、３３ｂが不要となり、動力伝達装置１Ｄを径方向に小型化することができる。内輪軌道面３３ｃ、３３ｄの表面は、熱処理されて所定の硬さを有しており、耐久性が向上している。
（実施形態４）
　図１０は、実施形態４の動力伝達装置の断面図である。実施形態４の動力伝達装置１Ｅは、以下の点で実施形態３の動力伝達装置１Ｄと相違する。実施形態４の動力伝達装置１Ｅは、第１軸受３０ａの外輪３１ａ及び第２軸受３０ｂの外輪３１ｂの外周面にグリス用溝３６ａ、３６ｂが形成されていない。代わりに、第１軸受３０ａの外輪３１ａ及び第２軸受３０ｂの外輪３１ｂの外周面には、周方向に延在する凹部３８ａ、３８ｂが形成されている。また、第１軸受３０ａの外輪３１ａ及び第２軸受３０ｂの外輪３１ｂと、第１本体１０１の内周面１０１ｂと、の間にＯリング５０ａ、５０ｂがそれぞれ介在している。
　凹部３８ａ、３８ｂは、Ｏリング５０ａ、５０ｂを収容するための溝である。これにより、外輪３１ａ、３１ｂが中心軸ＡＸ方向に摺動すると、Ｏリング５０ａ、５０ｂは、外輪３１ａ、３１ｂと共に中心軸ＡＸ方向に変位する。また、Ｏリング５０ａ、５０ｂの外周部は、外輪３１ａ、３１ｂの外周面よりも径方向外側に突出し、第１本体１０１の内周面１０１ｂに弾性的に当接している。
　以上で説明したように、動力伝達装置１Ｅにおいて、外輪３１ａ、３１ｂの外周面とハウジング１００との間に、Ｏリング５０ａ、５０ｂが介在している。これにより、ボールねじ装置１０Ｂにおける径方向の振動がＯリング５０ａ、５０ｂに吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。
（実施形態５）
　図１１は、実施形態５の動力伝達装置の断面図である。以下の点において、実施形態５の動力伝達装置１Ｆは、実施形態３の動力伝達装置１Ｄと相違する。実施形態５の動力伝達装置１Ｆは、第１軸受３０ａの外輪３１ａ及び第２軸受３０ｂの外輪３１ｂの外周面にグリス用溝３６ａ、３６ｂが形成されていない。また、第１本体１０１の内周面１０１ｂの内周側に筒状の緩衝材５１が配置されている。さらに、予圧付与部材４０ａ、４０ｂに代えて予圧付与部材４１を備える。
　緩衝材５１は、ゴム又は樹脂で形成された円筒状の部品である。緩衝材５１は、第１本体１０１の内周面１０１ｂに嵌め込まれ、第１本体１０１に固定されている。また、第１軸受３０ａの外輪３１ａ及び第２軸受３０ｂの外輪３１ｂは、緩衝材５１に対し、隙間嵌めされ、中心軸ＡＸ方向に摺動自在となっている。
　予圧付与部材４１は、環状のゴム４１ａと、ゴム４１ａが加硫接着された芯金４１ｂ、４１ｃと、を備える。ゴム４１ａは、中心軸ＡＸ方向に圧縮されており、第１軸受３０ａの外輪３１ａを押圧している。芯金４１ｂ、４１ｃは、ゴム４１ａの形状を維持するためのものである。芯金４１ｃの外周部は、ゴム４１ａよりも径方向外側に延出し、第１本体１０１の内周面１０１ｂに当接している。このため、ゴム４１ａが径方向外側に位置ずれしないように規制される。
　なお、予圧付与部材４１は、１つのみ設けられており、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂに定圧予圧を与えている。
　以上で説明したように、動力伝達装置１Ｆにおいて、外輪３１ａ、３１ｂの外周面とハウジング１００の間には、筒状の緩衝材５１が介在し、外輪３１ａ、３１ｂの外周面は、緩衝材５１により覆われている。この緩衝材５１によれば、Ｏリングで吸収しきれない大きな振動を吸収することができ、いわゆるラトル音の発生を確実に抑制できる。
　また、１つの予圧付与部材４１により、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂに定圧予圧を付与しており、動力伝達装置１Ｆの中心軸ＡＸ方向の寸法を小さくして、装置の小型化を実現している。また、第１軸受３０ａまたは第２軸受３０ｂが中心軸ＡＸ方向の寸法誤差を有する場合でも、予圧付与部材４１が寸法誤差を吸収して、軸受トルクの安定化を図ることができる。
（変形例３）
　図１２は、変形例３の動力伝達装置の断面図である。変形例３の動力伝達装置１Ｇは、予圧付与部材４１に代えて予圧付与部材４５を用いている点において、実施形態５の動力伝達装置１Ｆと相違する。
　予圧付与部材４５は、中心軸ＡＸ方向における寸法Ｃが調整された間座である。よって、変形例３においては、定位置予圧により、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂに予圧を付与している。予圧付与部材４５の材料は、鉄、アルミニウム合金、マグネシウム合金、或いは、樹脂が挙げられる。また、予圧付与部材４５における中心軸ＡＸ方向の寸法Ｃは、次のような式１となっている。
　
Ｃ＝δ＋Ｂ－（Ａ－Δ）　　　・・・（式１）
　
　式１において、Ａは、第１軸受３０ａと第２軸受３０ｂとにおいて予圧が付与されていない状態の中心軸ＡＸ方向の寸法である。（Ａ－Δ）は、第１軸受３０ａと第２軸受３０ｂとにおいて予圧が付与された状態の中心軸ＡＸ方向の寸法である。Ｂは、ハウジング１００の段差面１０１ｃとプレート１８との間の距離である。σは、予圧付与部材４５が予圧を付与していない状態から予圧を付与した状態に生じた弾性変形量である。
　以上、変形例３の動力伝達装置１Ｇによれば、間座である予圧付与部材４５の材料を適宜選択することで、温度変化に伴う予圧量の変化を緩和することができる。詳細に説明すると、温度上昇により膨張すると、ハウジング１００と外輪３１ａ、３１ｂは、中心軸ＡＸ方向の寸法が大きくなる。仮に、ハウジング１００がアルミニウム合金製であり、外輪３１ａ、３１ｂが軸受鋼製の場合、鉄製の予圧付与部材４５が選択されると、アルミニウム合金は鉄よりも線膨張係数の大きいため、予圧付与部材４５の膨張量がハウジング１００の膨張量よりも小さく、定位置予圧による予圧量が低下してしまう。よって、アルミニウム合金製のハウジング１００と同じ材料で形成されたアルミニウム合金製の予圧付与部材４５を選択することで、温度変化に伴う予圧量の低下が緩和される。また、これによれば、樹脂で形成された予圧付与部材４５を選択する場合よりも予圧量の変化を緩和することができる。
（実施形態６）
　図１３は、実施形態６の動力伝達装置の断面図である。実施形態６の動力伝達装置１Ｈは、以下の点で、実施形態５の動力伝達装置１Ｆと異なる。実施形態６の動力伝達装置１Ｇは、予圧付与部材４１に代えて予圧付与部材４２を備える。第１軸受３０ａの外輪３１ａには、突起３１ｅが形成されている。第１軸受３０ａの外輪３１ａの内周側には、内周シール部材６０が設けられている。
　予圧付与部材４２は、金属材料で形成された弾性体である。予圧付与部材４２は、中心軸ＡＸの第２方向側に向かうにつれて径方向外側に位置するように傾斜する皿ばねである。予圧付与部材４２における第１方向側の端部４２ａは、プレート１８に当接している。予圧付与部材４２における第２方向側の端部４２ｂは、第１軸受３０ａの外輪３１ａに当接し、外輪３１ａを押圧している。なお、実施形態は、皿ばねでななく、ウェーブワッシャであってもよい。
　突起３１ｅは、外輪３１ａの第１方向側を向く端面から第１方向側に向かって突出している。突起３１ｅは、予圧付与部材４２よりも径方向外側に位置している。そして、突起３１ｅは、第１本体１０１の内周面１０１ｂと予圧付与部材４２との間に介在している。よって、突起３１ｅの内周面には、予圧付与部材４２の端部４２ｂが当接している。
　内周シール部材６０は、外輪３１ａの内周側に嵌め込まれた環状のゴムである。内周シール部材６０の径方向内端は、ナット１３Ｂの外周面に摺接している。
　以上で説明したように、動力伝達装置１Ｈにおいて、予圧付与部材４２は、金属材料の弾性体であり、外輪３１ａは、端面から突出してハウジング１００と予圧付与部材４２の間に介在する突起３１ｅを有する。これにより、金属材料の弾性体は、突起３１ｅと接触する。よって、予圧付与部材４２とハウジング１００とが接触してハウジング１００が摩耗する、ということを防止できる。
　また、動力伝達装置１Ｈは、第１軸受３０ａの外輪３１ａの内周面と、外輪３１ａの内周面に対向する対向面（ナット１３Ｂの外周面１３ａ）との間を閉塞する内周シール部材６０を備える。これにより、転動体３５ａの第１方向側は、内周シール部材６０に覆われ、異物が侵入し難い。特に、転動体３５ａの第１方向側にはプーリ装置２０が配置される。駆動プーリ２１とベルト２５との噛み合い部の摩耗と、従動プーリ２３とベルト２５との噛み合い部と摩耗により、摩耗粉が生じることがあるが、当該構成により、摩耗粉が第１軸受３０ａの内部に侵入し難くなる。
（実施形態７）
　図１４は、実施形態７の動力伝達装置の断面図である。実施形態７の動力伝達装置１Ｉは、個別に形成された予圧付与部材４２と内周シール部材６０に代えて、一体化された予圧付与部材４３と内周シール部材６１を備える点において、実施形態６の動力伝達装置１Ｇと相違する。
　予圧付与部材４３は、ゴム製の予圧用弾性体４３ａと、予圧用弾性体４３ａが加硫接着された予圧用芯金４３ｂ、４３ｃと、を備える。内周シール部材６１は、ナット１３Ｂの外周面に摺接するゴム製の内周シール用弾性体６２と、内周シール用弾性体６２を支持する内周シール用芯金６３と、を備える。内周シール用芯金６３は、外輪３１ａの内周面に嵌合する内周嵌合部６３ａを有する。また、予圧用芯金４３ｂと内周嵌合部６３ａとが連続し、予圧用芯金４３ｂと内周シール用芯金６３とが一体化している。
　以上で説明したように、動力伝達装置１Ｉにおいて、内周シール部材６１は、外輪３１ａの内周側に配置される内周シール用芯金６３と、内周シール用芯金６３に支持されて対向面であるナット１３Ｂに摺動する内周シール用弾性体６２と、を有し、予圧付与部材４３は、予圧を発生させる予圧用弾性体４３ａと、予圧用弾性体４３ａを支持する予圧用芯金４３ｂ、４３ｃと、を有し、内周シール用芯金６３は、外輪３１ａの内周面に嵌合する内周嵌合部６３ａを有するとともに、予圧用芯金４３ｂと一体化している。これにより、内周嵌合部６３ａを外輪３１ａの内周側に嵌め込むという作業で、内周シール部材６１と予圧付与部材４３の２つの部品を組み付けることができる。よって、組み付け作業の工数が低減する。なお、実施形態７において、予圧用弾性体４３ａは、ゴム製のものを用いているが、金属材料で形成された弾性体であってもよい。
（実施形態８）
　図１５は、実施形態８の動力伝達装置の断面図である。実施形態８の動力伝達装置１Ｊは、予圧付与部材４３に代えて予圧付与部材４４を備える点と、外周シール用弾性体６４をさらに備える点において、実施形態７の動力伝達装置１Ｉと相違する。
　予圧付与部材４４は、皿ばね４４ａと、皿ばね４４ａを支持する予圧用芯金４４ｂと、を備える。予圧用芯金４４ｂは、皿ばね４４ａと第１本体１０１との間に介在する座面４４ｃを有する。また、予圧用芯金４４ｂは、内周シール用芯金６３と一体化している。外周シール用弾性体６４は、ゴムで形成されており、座面４４ｃの外周面に加硫接着されている。外周シール用弾性体６４の外周面は、第１本体１０１の内周面１０１ｂに当接し、外輪３１ａの外周面と第１本体１０１の内周面１０１ｂとの間を閉塞する。
　以上で説明したように、動力伝達装置１Ｊは、外輪３１ａの外周面とハウジング１００の内周面１０１ｂとの間を閉塞する外周シール用弾性体６４を備え、外周シール用弾性体６４は、予圧用芯金４４ｂの外周面に固定されてハウジング１００の内周面１０ｂに摺接する。外周シール用弾性体６４により、外輪３１ａとハウジング１００との間からグリスが漏出し難くなる。外周シール用弾性体６４により、外輪３１ａの径方向の振動が吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。また、内周シール用芯金６３を外輪３１ａの内周側に嵌め込むという作業で、内周シール部材６１と予圧付与部材４４と外周シール用弾性体６４の３つの部品が一度に組み付けられ、組み付け作業の工数が低減する。
（実施形態９）
　図１６は、実施形態９の動力伝達装置の断面図である。図１７は、予圧付与部材と高負荷吸収部とのみを抽出し、中心軸ＡＸ方向から視た模式図である。図１６に示すように、実施形態９の動力伝達装置１Ｋは、予圧付与部材４０ａ、４０ｂに代えて、一対の環状部材６５ａ、６５ｂを備える点で、実施形態２の動力伝達装置１Ｃと相違する。
　なお、環状部材６５ａ、６５ｂのそれぞれは、中心軸ＡＸを垂線とする仮想面を基準として面対称に形成されている。よって、環状部材６５ａ、６５ｂのうち第１軸受３０ａの第１方向側に配置された環状部材６５ａを代表例として説明し、環状部材６５ｂの説明を省略する。
　環状部材６５ａは、芯金６６と、芯金６６に加硫接着されたゴム６７と、を備える。芯金６６は、外輪３１ａの外周面に嵌合する外周嵌合部６６ａと、外輪３１ａにおける第１方向側の端面に当接する当接部６６ｂと、当接部６６ｂから径方向内側に延出する延出部６６ｃと、を備える。外周嵌合部６６ａは、外輪３１ａの外周面に形成された凹部３９内に配置されている。これにより、外周嵌合部６６ａは、外輪３１の外周面よりも径方向内側に位置している。
　ゴム６７は、外周嵌合部６６ａの外周側に形成された外周シール用弾性体６７ａと、当接部６６ｂの第１方向側の側面に形成された高負荷吸収部６７ｂと、高負荷吸収部６７ｂから第１方向側に突出する予圧付与部材６７ｃと、延出部６６ｃに沿って径方向内側に延出する内周シール用弾性体６７ｄと、を備える。また、外周シール用弾性体６７ａと高負荷吸収部６７ｂと予圧付与部材６７ｃと内周シール用弾性体６７ｄとは連続しており、一体化している。
　外周シール用弾性体６７ａは、第１本体１０１の内周面１０１ｂに摺接している。これにより、第１本体１０１と外輪３１ａとの間からグリスが漏出し難くなる。また、外周シール用弾性体６７ａによって、外輪３１ａの径方向の振動が吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。内周シール用弾性体６７ｄは、内輪３７の外周面に摺接している。よって、第１軸受３０ａ内に異物が侵入することを抑制することができる。
　高負荷吸収部６７ｂと予圧付与部材６７ｃは、組み付け前において中心軸ＡＸ方向の厚みは同じに形成されている。高負荷吸収部６７ｂにおける径方向の長さはＬ１である。予圧付与部材６７ｃにおける径方向の長さはＬ２である。よって、径方向の長さに関し、高負荷吸収部６７ｂの方が予圧付与部材６７ｃよりも長く形成されている。つまり、中心軸ＡＸに沿って切った場合の断面積は、予圧付与部材６７ｃよりも高負荷吸収部６７ｂの方が大きい。
　高負荷吸収部６７ｂと予圧付与部材６７ｃは、プレート１８と外輪３１ａとの間に組み付けられ、中心軸ＡＸ方向に圧縮荷重が作用している。これにより、断面積が小さい予圧付与部材６７ｃの方が高負荷吸収部６７ｂよりも大きく変形している。そして、予圧付与部材６７ｃは、外輪３１ａを押圧し、第１軸受３０ａに予圧を付与している。一方で、ラック８８ｂに中心軸ＡＸに大きな荷重が作用した場合、高負荷吸収部６７ｂが変形して負荷を吸収する。また、図１７に示すように、高負荷吸収部６７ｂは、中心軸ＡＸを中心として環状に形成されている。予圧付与部材６７ｃは、中心軸ＡＸ方向から視て矩形状に形成された複数の突部６７ｅ備える。
　以上で説明したように、動力伝達装置１Ｋは、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂのいずれか一方の外輪３１ａ、３１ｂに固定される芯金６６と、芯金６６に支持されて外輪３１ａ、３１ｂの内周側を閉塞する内周シール用弾性体６７ｄと、を有し、芯金６６は、外輪３１ａ、３１ｂの外周面に嵌合する筒状の外周嵌合部６６ａを有し、外輪３１ａ、３１ｂの外周面には、径方向内側に窪み、外周嵌合部６６ａを収容する凹部３９が形成されている。これにより、外周嵌合部６６ａがハウジング１００に当接して外輪３１ａの摺動を阻害する、ということを防止することができる。
　動力伝達装置１Ｋは、外輪３１ａ、３１ｂの外周面とハウジング１００の内周面１０１ｂとの間を閉塞する外周シール用弾性体６７ａを備え、外周シール用弾性体６７ａは、外周嵌合部６６ａの外周面に固定されてハウジング１００の内周面１０１ｂに摺接する。外周シール用弾性体６７ａによれば、外輪３１ａとハウジング１００との間からグリスが漏出することが抑制され、外輪３１ａの摺動性を確保できる。また、外周シール用弾性体６７ａによって外輪３１ａの径方向の振動が吸収され、いわゆるラトル音の発生が抑制される。さらに、芯金６６を外輪３１ａに組み付けると、外周シール用弾性体６７ａも併せて組み付けられるため、組み付け作業の工数が低減する。
　動力伝達装置１Ｋは、予圧付与部材６７ｃと外輪３１ａ、３１ｂとの間に介在して、中心軸ＡＸ方向の高負荷を吸収するゴム製の高負荷吸収部６７ｂを備え、予圧付与部材６７ｃは、ゴム製であり、中心軸ＡＸ方向で切った断面積が高負荷吸収部６７ｂよりも小さい。よって、高負荷吸収部６７ｂ及び予圧付与部材６７ｃを組み付けた場合、予圧付与部材６７ｃが変形して外輪３１ａを押圧し、第１軸受３０ａ及び第２軸受３０ｂに予圧を与える。一方で、中心軸ＡＸ方向に高負荷が作用した場合、高負荷吸収部６７ｂが高負荷を吸収する。よって、予圧付与部材に高負荷が作用して破断する、ということが回避される。
　動力伝達装置１Ｋの予圧付与部材６７ｃは、周方向に互いに離隔して配置される複数の突部６７ｅを備える。これにより、突部６７ｅの数を変更することで、予圧付与部材６７ｃの予圧量を調整することができる。尚、外周シール用弾性体６７ａと高負荷吸収部６７ｂと予圧付与部材６７ｃと内周シール用弾性体６７ｄとは、ゴム６７により連続して一体化されているが、他の弾性体により形成したり、複数の材料を組み合わせて形成したりすることもできる。例えば、予圧付与部材６７ｃを、樹脂、混合材料、等の材料により形成してもよいし、皿ばね等の弾性部材により構成してもよい。また、上記する混合材料としては、ゴムと樹脂とを混合させた材料があり、ゴムと樹脂の混合比を調整することで、材料の硬さを変えることができる。さらには、高負荷吸収部６７ｂは、予圧付与部材６７ｃとは異なる材料で形成することもできる。
　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ　動力伝達装置
　１０、１０Ｂ　ボールねじ装置
　１１　ねじ軸
　１３　ナット
　１５　ボール
　１７　位置決め部材
　１８　プレート
　２０　プーリ装置
　３０ａ　第１軸受
　３０ｂ　第２軸受
　３１ａ、３１ｂ　外輪
　３１ｅ　突起
　３３ａ、３３ｂ、３７　内輪
　３５ａ、３５ｂ　転動体
　３６ａ、３６ｂ　グリス用溝
　３８ａ、３８ｂ　凹部
　４０ａ、４０ｂ、４１、４２、４３、４４、４５、６７ｃ　予圧付与部材
　５１　緩衝材
　６０、６１　内周シール部材
　６４　外周シール用弾性体
　６６　芯金
　６５ａ、６５ｂ　環状部材
　６７ａ　外周シール用弾性体
　６７ｂ　高負荷吸収部
　６７ｄ　内周シール用弾性体
　８０　電動パワーステアリング装置
　１００　ハウジング
　１０１　第１本体
　１０１ｂ　内周面
　１０３　第２本体
　１０５　第３本体
　ＡＸ　中心軸
　ＣＮａ、ＣＮｂ　基準線
　ＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４、ＬＣ５、ＬＣ６　接触角の延長線

Claims (14)

  1. 　ハウジングと、
    　前記ハウジングに収容されるナット、前記ナットを貫通するねじ軸、及び前記ナットと前記ねじ軸との間に配置されるボールを有するボールねじ装置と、
    　前記ハウジングと前記ナットとの間に設けられ、前記ナットの中心軸に平行な中心軸方向に互いに隣り合って正面組合せとなるように配置された第１軸受及び第２軸受と、
    　前記第１軸受及び前記第２軸受に予圧を与える予圧付与部材と、
    　前記第１軸受及び前記第２軸受のそれぞれは、前記ハウジングに嵌め合わされて互いに中心軸方向に離隔する外輪を含み、
    　前記予圧付与部材は、前記外輪同士が近づく方向に前記外輪を押圧し、前記外輪間には隙間が形成されている
    　動力伝達装置。
  2. 　前記第１軸受の前記外輪との間に転動体が転動する第１内輪軌道面と、前記第２軸受の前記外輪との間に転動体が転動する第２内輪軌道面と、を含む１つの内輪をさらに備える
    　請求項１に記載の動力伝達装置。
  3. 　前記ナットの外周面には、硬化処理されて転動体が転動する内輪軌道面が２つ形成されている
    　請求項１に記載の動力伝達装置。
  4. 　前記外輪の外周面には、径方向内側に窪むグリス用溝が形成されている
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
  5. 　前記外輪の外周面と前記ハウジングの間には、Ｏリングが介在している
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
  6. 　前記外輪の外周面と前記ハウジングの間には、筒状の緩衝材が介在し、
    　前記外輪の外周面は、前記緩衝材により覆われている
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
  7. 　前記予圧付与部材は、金属材料の弾性体であり、
    　前記外輪は、端面から突出して前記ハウジングと前記予圧付与部材の間に介在する突起を有する
    　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
  8. 　前記第１軸受及び前記第２軸受のいずれか一方には、前記外輪の内周面と、前記外輪の内周面に対向する対向面と、の間を閉塞する内周シール部材が設けられている
    　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
  9. 　前記内周シール部材は、
    　前記外輪の内周側に配置される内周シール用芯金と、
    　前記内周シール用芯金に支持されて前記対向面に摺接する内周シール用弾性体と、
    　を有し、
    　前記予圧付与部材は、
    　予圧を発生させる予圧用弾性体と、
    　前記予圧用弾性体を支持する予圧用芯金と、
    　を有し、
    　前記内周シール用芯金は、前記外輪の内周面に嵌合する内周嵌合部を有し、かつ前記予圧用芯金と一体化している
    　請求項８に記載の動力伝達装置。
  10. 　前記外輪の外周面と前記ハウジングの内周面との間を閉塞する外周シール用弾性体を備え、
    　前記外周シール用弾性体は、前記予圧用芯金の外周面に固定されて前記ハウジングの内周面に摺接する
    　請求項９に記載の動力伝達装置。
  11. 　前記第１軸受及び前記第２軸受のいずれか一方の外輪に固定される芯金と、
    　前記芯金に支持されて前記外輪の内周側を閉塞する内周シール用弾性体と、
    　を有し、
    　前記芯金は、前記外輪の外周面に嵌合する筒状の外周嵌合部を有し、
    　前記外輪の外周面には、径方向内側に窪み、前記外周嵌合部を収容する凹部が形成されている
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
  12. 　前記外輪の外周面と前記ハウジングの内周面との間を閉塞する外周シール用弾性体を備え、
    　前記外周シール用弾性体は、前記外周嵌合部の外周面に固定されて前記ハウジングの内周面に摺接する
    　請求項１１に記載の動力伝達装置。
  13. 　前記予圧付与部材と前記外輪との間に介在して、前記中心軸方向の高負荷を吸収する高負荷吸収部を備え、
    　前記予圧付与部材は、前記中心軸方向で切った断面積が前記高負荷吸収部よりも小さい
    　請求項１２に記載の動力伝達装置。
  14. 　前記予圧付与部材は、周方向に互いに離隔して配置される複数の突部を備える
    　請求項１３に記載の動力伝達装置。
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