WO2022224903A1 - ボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直線運動要素であるナットの回り止めを少ない部品点数で実現し、製造コストの低減を図れる、ボールねじ装置を提供する。 【解決手段】ハウジング６に対してナット３の相対回転を阻止する回り止め部材７のうち、径方向に関する内側部分を、ナット３の外周面に備えた保持凹部１９の閉塞面２０と、ナット３に外嵌固定したピストン５の軸方向一方側の端面５ｘとの間に挟んだ状態で、保持凹部１９の内側に配置し、かつ、径方向に関する外側部分を、ハウジング６のシリンダ孔８の内周面に備えられた案内凹溝２４の内側に、軸方向に摺動可能に配置する。

Description

ボールねじ装置

　本発明は、ボールねじ装置に関する。

　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、たとえば電動モータなどの駆動源の回転運動を直線運動に変換するために、自動車の電動ブレーキ装置やオートマチックマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、工作機械の位置決め装置などの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備える。ボールねじ装置は、用途に応じて、ねじ軸とナットとのうちの一方を回転運動要素とし、ねじ軸とナットとのうちの他方を直線運動要素として用いられる。

　ボールねじ装置においては、直線運動要素が回転運動要素と供回りすることを防止するために、直線運動要素の回転を阻止することが行われている。図１８および図１９は、特開２００７－３０３５１５号公報に記載された、直線運動要素の回転を阻止する構造を備えた従来のボールねじ装置１００を示している。

　ボールねじ装置１００は、ねじ軸１０１と、ナット１０２と、複数のボール１０３と、嵌合筒１０４と、ハウジング１０５とを備える。

　ねじ軸１０１は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝１０６を有しており、使用時に回転運動する。このため、ねじ軸１０１は、回転運動要素であり、ハウジング１０５に対して回転自在に支持されている。

　ナット１０２は、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝１０７を有しており、使用時に直線運動する。このため、ナット１０２は、直線運動要素であり、後述するようにハウジング１０５に対する相対回転が阻止されている。

　ねじ軸１０１は、ナット１０２の内側に挿通され、ナット１０２と同軸に配置されている。軸側ボールねじ溝１０６とナット側ボールねじ溝１０７とは、径方向に互いに対向するように配置され、螺旋状の負荷路１０８を構成している。

　負荷路１０８の始点と終点とは、図示しない循環手段により接続されている。負荷路１０８の終点にまで達したボール１０３は、循環手段を介して、負荷路１０８の始点にまで戻される。なお、負荷路１０８の始点と終点とは、ねじ軸１０１とナット１０２との軸方向に関する相対変位の方向に応じて入れ替わる。

　嵌合筒１０４は、有底円筒形状を有しており、ナット１０２に対し相対回転不能に外嵌固定されている。嵌合筒１０４は、ナット１０２の外径よりも大きな外径を有している。嵌合筒１０４は、外周面に、軸方向に伸長したキー溝１０９を有している。

　ハウジング１０５は、ナット１０２および嵌合筒１０４を軸方向に挿通可能な挿通孔１１０を有する。挿通孔１１０は、内周面に、径方向内側に向けて突出したキー１１１を有する。キー１１１は、軸方向に長い角柱形状を有しており、挿通孔１１０の内周面に形成した嵌合溝１１２に嵌め込まれている。

　キー１１１のうち、挿通孔１１０の内周面から径方向内側に突出した部分が、嵌合筒１０４の外周面に備えられたキー溝１０９に対して軸方向に摺動可能に係合されている。これにより、ナット１０２が、ハウジング１０５に対して相対回転することを阻止し、ナット１０２の直線運動を可能としている。

特開２００７－３０３５１５号公報

　特開２００７－３０３５１５号公報に記載された従来構造のボールねじ装置１００においては、キー１１１が嵌合溝１１２から軸方向に抜け出ることを防止するために、止め輪やねじ部材などの抜け止め部材を、挿通孔１１０の開口部に対し取り付ける必要がある。このため、部品点数が増加し、製造コストが嵩む原因になる。

　一方、特開２００７－３０３５１５号公報には、キーをハウジングの内周面に一体成形する構造も開示されている。ただし、キーをハウジングの内周面に一体成形する場合には、キーの形状精度を確保することが困難になる。キーをハウジングの内周面に一体成形し、かつ、キーの形状精度を確保するためには、やはり製造コストが嵩みやすくなる。たとえば、キーを削り出しにより加工すれば、キーをハウジングの内周面に一体成形し、かつ、キーの形状精度を確保することができるが、歩留まりが悪くなり、製造コストが嵩みやすくなる。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、直線運動要素であるナットの回り止めを少ない部品点数で実現し、製造コストの低減を図れる、ボールねじ装置を提供することを目的とする。

　本発明の第１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、嵌合筒と、ハウジングと、回り止め部材とを備える。

　前記ねじ軸は、外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有し、使用時に回転運動する。

　前記ナットは、内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝を有し、使用時に直線運動する。

　前記複数のボールは、前記軸側ボールねじ溝と前記ナット側ボールねじ溝との間に配置される。

　前記嵌合筒は、前記ナットに嵌合固定され、前記ナットとともに直線運動する。

　前記ハウジングは、前記ナットを軸方向に挿通可能な挿通孔を有する。

　前記回り止め部材は、前記ハウジングに対する前記ナットの相対回転を阻止する。

　本発明の第１態様にかかるボールねじ装置では、前記ナットと前記嵌合筒とのうちのいずれか一方である第１部材は、外周面に、前記回り止め部材のうちの径方向に関する内側部分と円周方向に係合可能で、かつ、軸方向を向いた閉塞面を含む、保持凹部を有する。

　前記挿通孔は、内周面に、前記回り止め部材のうちの径方向に関する外側部分と円周方向に係合可能で、かつ、軸方向に伸長した案内凹溝を有する。

　前記回り止め部材は、径方向に関する内側部分を、前記閉塞面と、前記ナットと前記嵌合筒とのうちのいずれか他方である第２部材の軸方向端面との間に挟まれた状態で、前記保持凹部の内側に配置し、かつ、径方向に関する外側部分を、前記案内凹溝の内側に軸方向に摺動可能に配置している。

　本発明の第２態様にかかるボールねじ装置では、第１態様にかかるボールねじ装置において、前記回り止め部材の軸方向寸法を、前記閉塞面と第２部材との間の軸方向距離よりも小さくすることができる。

　あるいは、第１態様にかかるボールねじ装置において、前記回り止め部材の軸方向寸法を、前記閉塞面と第２部材との間の軸方向距離と同じか、または、該軸方向距離よりも大きくすることもできる。

　本発明の第３態様にかかるボールねじ装置では、第１態様または第２態様にかかるボールねじ装置において、第１部材は、外周面に、小径部と、前記小径部よりも外径の大きい大径部と、前記小径部と前記大径部との間に配置され、かつ、軸方向を向いた段差面とを有することができ、および、第２部材は、前記小径部に外嵌固定されることができる。この場合、前記保持凹部は、前記大径部に形成され、前記段差面に開口させることができる。

　本発明の第４態様にかかるボールねじ装置では、第３態様にかかるボールねじ装置において、第２部材の軸方向端面を、前記段差面に対して軸方向に突き当てることができる。

　本発明の第５態様にかかるボールねじ装置では、第３態様にかかるボールねじ装置において、第２部材は、軸方向端面よりも軸方向にオフセットした位置に、軸方向を向いた円環面を有することができ、かつ、前記円環面を、第１部材の軸方向端面に対して軸方向に突き当てることができる。

　本発明の第６態様にかかるボールねじ装置では、第１態様～第５態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、第１部材を、前記ナットにより構成することができる。すなわち、前記保持凹部を、前記ナットの外周面に備えることができる。

　本発明の第７態様にかかるボールねじ装置では、第６態様にかかるボールねじ装置において、前記ナットは、内周面に循環溝を有することができ、前記保持凹部を、前記循環溝から円周方向に位置（位相）をずらして配置することができる。

　本発明の第８態様にかかるボールねじ装置では、第７態様にかかるボールねじ装置において、前記ナットは、円周方向に関して等間隔複数個所に、前記循環溝を有することができ、前記保持凹部を、円周方向位置の近い２つの前記循環溝に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ位置をずらして配置することができる。別の言い方をすれば、前記保持凹部を、円周方向に関して隣り合う２つの前記循環溝同士の円周方向中央位置に配置することができる。

　本発明の第９態様にかかるボールねじ装置は、第６態様にかかるボールねじ装置において、循環溝を有することができ、かつ、前記ナットに固定された循環部品を備えることができ、前記保持凹部を、前記循環部品から円周方向に位置をずらして配置することができる。

　本発明の第１０態様にかかるボールねじ装置は、第９態様にかかるボールねじ装置において、前記循環部品を、円周方向に関して等間隔複数個所に備えることができ、前記保持凹部を、円周方向位置の近い２つの前記循環部品に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ位置をずらして配置することができる。別の言い方をすれば、前記保持凹部を、円周方向に関して隣り合う２つの前記循環部品同士の円周方向中央位置に配置することができる。

　本発明の第１１態様にかかるボールねじ装置では、第１態様～第５態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、第１部材を、前記嵌合筒により構成することができる。すなわち、前記保持凹部を、前記嵌合筒の外周面に備えることができる。

　本発明の第１２態様にかかるボールねじ装置では、第１態様～第１１態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、前記嵌合筒を、前記ナットの外径と同じ外径を有するものとすることができる。

　本発明の第１３態様にかかるボールねじ装置では、第１態様～第１２態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、前記回り止め部材は、円柱形状を有することができる。

　本発明の第１４態様にかかるボールねじ装置では、第１３態様にかかるボールねじ装置において、前記保持凹部を、前記ナットの中心軸に直交する仮想平面に関する断面形状が、中心角が１８０度よりも大きい円弧形とすることができる。

　本発明の第１５態様にかかるボールねじ装置では、第１態様～第１２態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、前記回り止め部材は、角柱形状を有することができる。あるいは、第１態様～第１２態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、前記回り止め部材は、球形状を有することができる。

　本発明の第１６態様にかかるボールねじ装置では、第１態様～第１５態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、前記挿通孔をシリンダ孔により構成し、かつ、前記嵌合筒をピストンにより構成することができる。

　本発明の第１７態様にかかるボールねじ装置では、第１態様～第１６態様のいずれかの態様にかかるボールねじ装置において、前記第２部材は、外周面のうちで前記第１部材に対し近い側の端部に、小径段部を有することができる。

　本発明のボールねじ装置によれば、直線運動要素であるナットの回り止めを少ない部品点数で実現することができ、製造コストの低減を図れる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例のボールねじ装置を軸方向一方側から見た正面図である。 図２は、図１のＡ－Ｏ－Ａ’線断面図である。 図３は、第１例にかかるボールねじ装置の部分断面斜視図である。 図４は、図２の部分拡大図である。 図５は、図４のＢ－Ｂ線断面に相当する模式図である。 図６は、第１例に関して、回り止め部材を取り出して示す断面模式図である。 図７は、第１例のボールねじ装置からナットを取り出して示す断面斜視図である。 図８は、第１例に関して、循環溝と保持凹部との円周方向に関する位置関係を説明するために示す模式図である。 図９は、第１例のボールねじ装置を、駆動部材を省略して示す平面図である。 図１０は、図９の右側から見たボールねじ装置の正面図である。 図１１は、本発明の実施の形態の第２例のボールねじ装置を、ハウジングを省略して示す、図２に相当する図である。 図１２は、本発明の実施の形態の第３例のボールねじ装置についての図５に相当する図である。 図１３は、本発明の実施の形態の第４例のボールねじ装置についての図５に相当する図である。 図１４は、本発明の実施の形態の第５例のボールねじ装置についての図５に相当する図である。 図１５は、本発明の実施の形態の第６例のボールねじ装置についての図５に相当する図である。 図１６は、本発明の実施の形態の第７例のボールねじ装置についての図２に相当する図である。 図１７は、本発明の実施の形態の第８例のボールねじ装置についての図１１に相当する図である。 図１８は、従来構造のボールねじ装置を示す断面図である。 図１９は、従来構造のボールねじ装置からハウジングを取り出して示す斜視図である。

［第１例］
　本発明の実施の形態の第１例について、図１～図１０を用いて説明する。

〔ボールねじ装置の全体構成〕
　本例のボールねじ装置１は、たとえば電動ブレーキブースター装置に組み込まれ、駆動源である図示しない電動モータの回転運動を、後述するピストン５の直線運動に変換する用途で使用される。

　ボールねじ装置１は、ねじ軸２と、第１部材に相当するナット３と、複数のボール４と、嵌合筒に相当し、かつ、第２部材に相当するピストン５と、ハウジング６と、回り止め部材７とを備える。

　ねじ軸２は、図示しない駆動源により回転駆動され、使用時に回転運動する回転運動要素である。ねじ軸２は、ナット３の内側に挿通され、ナット３と同軸に配置されている。ナット３は、回り止め部材７により、ハウジング６に対する相対回転が阻止されている。ナット３は、ナット３に外嵌固定したピストン５とともに、ハウジング６に備えられたシリンダ孔８の内側を直線運動する、直線運動要素である。このため、本例のボールねじ装置１は、ねじ軸２を回転駆動し、ナット３を直線運動させる態様で使用する。また、本例では、シリンダ孔８が、挿通孔に相当する。

　ねじ軸２の外周面とナット３の内周面との間には、螺旋状の負荷路９が備えられている。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（図７参照）を通じて、負荷路９の始点へと戻される。以下、ボールねじ装置１の各構成部品の構造について説明する。

　以下の説明において、軸方向、径方向および円周方向とは、特に断らない限り、ねじ軸に関する軸方向、径方向および円周方向をいう。また、軸方向一方側とは、図２～図４、図６、図７、および図９の右側を指し、軸方向他方側とは、図２～図４、図６、図７、および図９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の軸方向一方側に隣接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、または転造加工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の条数を１条としている。軸側ボールねじ溝１３は、ゴシックアーチ形またはサーキュラアーク形の溝形状を有する。

　嵌合軸部１２は、外周面に、複数の雄スプライン歯１４を有する。雄スプライン歯１４は、嵌合軸部１２の外周面の円周方向等間隔複数箇所に配置されている。すなわち、嵌合軸部１２は、スプライン軸部である。図示の例では、雄スプライン歯１４を、インボリュートスプライン歯により構成しているが、角スプライン歯により構成することもできる。

　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と同軸に配置されている。なお、本例では、ねじ軸２を、ねじ部１１と嵌合軸部１２とから構成しているが、本発明を実施する場合には、ねじ軸に、ハウジングなどに対して回転自在に支持するための転がり軸受などを固定するための第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、鉄系合金やステンレス系合金などの金属製で、全体が円筒状に構成されている。ナット３は、内周面に、螺旋状のナット側ボールねじ溝１５と循環溝１０とを有する。

　ナット側ボールねじ溝１５は、螺旋形状を有する。ナット側ボールねじ溝１５は、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、または切削タップ加工を施すことにより形成される。ナット側ボールねじ溝１５は、軸側ボールねじ溝１３と同じリードを有する。このため、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１５とは、径方向に対向するように配置され、螺旋状の負荷路９を構成する。ナット側ボールねじ溝１５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１５は、軸側ボールねじ溝１３と同様に、ゴシックアーチ形またはサーキュラアーク形の溝形状を有する。

　循環溝１０は、略Ｓ字形状を有する。循環溝１０は、ナット３の内周面に、たとえば冷間鍛造加工によって形成される。循環溝１０は、ナット側ボールねじ溝１５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。このため、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。なお、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、別の言い方をすればねじ軸２とナット３との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、かつ、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している。本例では、ナット３の内周面に、円周方向に関して等間隔に、すなわち９０度等配で、４つの循環溝１０を備えている。このため、本例のボールねじ装置１は、４つの回路を備えている。なお、本例のボールねじ装置１では、循環溝１０をナット３の内周面に直接形成しているが、循環溝をナットとは別体の循環部品、たとえばコマに形成し、該循環部品をナットに対して固定することもできる。

　本例では、ナット３の外周面を、段付き円筒面により構成している。ナット３は、外周面の軸方向他方側の端部に、円筒面状の小径部１６を有し、かつ、外周面の軸方向中間部から軸方向一方側部にわたる範囲に、円筒面状の大径部１７を有する。大径部１７は、ハウジング６に備えられたシリンダ孔８の内径よりも少しだけ小さい外径を有する。ナット３の外周面は、小径部１６と大径部１７との間に、軸方向他方側を向いた円環状の段差面１８を有する。段差面１８は、ナット３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。

　本例のボールねじ装置１は、ナット３を直線運動要素として用いる。このため、ナット３の回り止めを図るために、ナット３の外周面に、回り止め部材７を保持するための保持凹部１９を有している。保持凹部１９は、ナット３の外周面の円周方向複数個所、本例では２個所に備えられている。保持凹部１９は、ナット３の外周面のうち、大径部１７の軸方向他方側部に備えられている。

　保持凹部１９は、軸方向に伸長した凹溝である。保持凹部１９は、軸方向一方側の端部に、軸方向他方側を向いた閉塞面２０を有する。保持凹部１９の軸方向他方側の端部は、段差面１８に開口している。このため、保持凹部１９は、ナット３の外周面および段差面１８のそれぞれに開口している。保持凹部１９の中心軸は、ナット３の中心軸と平行に配置されている。段差面１８から閉塞面２０までの軸方向寸法は、回り止め部材７の軸方向寸法よりも少しだけ大きい。閉塞面２０は、ナット３の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面であり、軸方向視で部分円形状（略半円形状）である。

　保持凹部１９は、回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分と円周方向に係合可能な断面形状を有する。本例では、回り止め部材７を円柱形状に構成しているため、図５に示すように、ナット３の中心軸に直交する仮想平面に関する保持凹部１９の断面形状を、円弧形としている。具体的には、保持凹部１９の断面形状を、中心角がおよそ１８０度の半円弧形としている。このため、保持凹部１９の円周方向幅（図５の左右方向幅）は、径方向外側に向かうほど大きくなる。

　保持凹部１９は、回り止め部材７の直径Ｄの１／２と同じかまたは該直径Ｄの１／２よりもわずかに大きい曲率半径を有する。ナット３の外周面における保持凹部１９の円周方向に関する開口幅は、回り止め部材７の直径Ｄとほぼ同じである。保持凹部１９のうちで最も径方向の深さが大きくなった部分を通る内接円直径は、小径部１６の外径以上である。

　保持凹部１９は、ナット３の外周面に、円周方向に関して等間隔に配置されている。本例では、保持凹部１９を２つ備えているため、２つの保持凹部１９は、位相が１８０度異なる位置に配置されている。それぞれの保持凹部１９は、ナット３の内周面に備えられたすべての循環溝１０から円周方向に位置（位相）をずらして配置されている。

　具体的には、２つの保持凹部１９のうち、一方の保持凹部１９（図７の下方の保持凹部１９）を、ナット３の内周面に備えられた循環溝１０のうち、保持凹部１９と同じ軸方向位置に形成された１つの循環溝１０の中央部から、円周方向一方側に４５度だけ位置をずらして配置している。２つの保持凹部１９のうち、他方の保持凹部１９（図７の上方の保持凹部１９）を、前記１つの循環溝１０の中央部から、円周方向他方側に１３５度だけ位置をずらして配置している。このため、図８に示すように、ナット３を軸方向から見た場合に、丸印で表した２つの保持凹部１９のそれぞれは、×印で表した、円周方向位置の近い２つの循環溝１０に対して、円周方向に関して反対側に４５度ずつ位置をずらして配置されている。別の言い方をすれば、一方の保持凹部１９は、４つの循環溝１０のうち、円周方向に隣り合う２つの循環溝１０の円周方向中央位置に配置され、かつ、他方の保持凹部１９は、残り２つの循環溝１０の円周方向中央位置に配置されている。なお、循環溝を有するコマなどの循環部品を、ナットに対して固定する構成を採用した場合には、保持凹部を、循環部品から円周方向に位置をずらして配置することができる。循環部品を、円周方向に関して等間隔複数個所に備える場合には、保持凹部を、円周方向位置の近い２つの循環部品に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ位置をずらして配置することができる。別の言い方をすれば、保持凹部を、円周方向に関して隣り合う２つの循環部品同士の円周方向中央位置に配置することができる。

　ナット３は、軸方向一方側の端部に、第１係合部２１を有する。第１係合部２１は、ナット３の軸方向一方側の側面の円周方向一部に備えられており、軸方向一方側に向けて突出している。第１係合部２１は、扇柱形状を有している。図示の例では、第１係合部２１は、ナット３と一体に備えられているが、本発明を実施する場合には、ナットとは別体に構成した第１係合部を、ナットに対して固定することもできる。

〈ボール〉
　ボール４は、所定の直径を有する鋼球であり、負荷路９および循環溝１０に転動可能に配置されている。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のに対し、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。

〈ピストン〉
　ピストン５は、鉄系合金やアルミニウム合金などの金属製で、有底円筒形状を有している。ピストン５は、ナット３に外嵌固定され、ナット３とともに直線運動する。ピストン５は、ナット３と同軸に配置されており、ハウジング６に備えられたシリンダ孔８に軸方向の移動可能に嵌装されている。ピストン５は、円筒部２２と、円筒部２２の軸方向他方側の端部開口を塞いだ底板部２３とを有する。

　円筒部２２は、ナット３の小径部１６の外径よりも少しだけ小さい内径を有している。また、円筒部２２は、ナット３の大径部１７の外径と同じ外径を有している。ピストン５の円筒部２２の外径とナット３の大径部１７の外径とが同じとは、完全に同じ場合には限られず、実質的に同じ場合を含むものとする。ここで、実質的に同じとは、ピストン５の円筒部２２の外径とナット３の大径部１７の外径とが異なっていても、ピストン５の円筒部２２の外径とナット３の大径部１７の外径との差が十分に小さい場合をいう。具体的には、これに限定されるものではないが、シリンダ孔８の内周面を基準として、シリンダ孔８の内周面とピストン５の円筒部２２の外周面との間の径方向隙間が１００μｍ以下であり、シリンダ孔８の内周面とナット３の大径部１７の外周面との間の径方向隙間が１００μｍ以下である場合をいう。

　円筒部２２は、軸方向一方側の端部を、ナット３の小径部１６に圧入により外嵌固定している。円筒部２２を小径部１６に外嵌固定した状態で、円筒部２２の軸方向一方側の端面５ｘを、ナット３の外周面に備えられた段差面１８に対し軸方向に突き当てている。ピストン５の軸方向一方側の端面５ｘは、ピストン５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。

〈ハウジング〉
　ハウジング６は、有底円筒形状を有しており、内部に、円形の断面形状を有するシリンダ孔８を備える。シリンダ孔８の中心軸は、ねじ軸２の中心軸と同軸に配置されている。シリンダ孔８は、ナット３およびピストン５を軸方向に挿通可能な内径を有している。具体的には、シリンダ孔８は、ピストン５の円筒部２２およびナット３の大径部１７よりもわずかに大きな内径を有する。シリンダ孔８の内径は、内周面に備えられた案内凹溝２４から円周方向に外れた部分において、軸方向にわたり一定である。

　シリンダ孔８は、内周面に、回り止め部材７を軸方向に摺動可能に係合させるための案内凹溝２４を有する。案内凹溝２４は、軸方向に伸長しており、シリンダ孔８の内周面の円周方向複数個所、本例では２個所に備えられている。本例では、案内凹溝２４は、シリンダ孔８の軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に備えられている。

　案内凹溝２４の軸方向一方側の端部は、ハウジング６の軸方向一方側の端面に開口している。案内凹溝２４は、軸方向他方側の端部に、軸方向一方側を向いた段差部２５を有する。このため、案内凹溝２４は、シリンダ孔８の内周面およびハウジング６の軸方向一方側の端面のそれぞれに開口している。案内凹溝２４の中心軸は、シリンダ孔８の中心軸と平行に配置されている。案内凹溝２４の軸方向寸法は、回り止め部材７の軸方向寸法よりも十分に大きく、ナット３およびピストン５に求められるストロークに応じて決定される。

　案内凹溝２４は、回り止め部材７のうちの径方向に関する外側部分と円周方向に係合可能な断面形状を有する。本例では、回り止め部材７を円柱形状に構成しているため、図５に示すように、シリンダ孔８の中心軸に直交する仮想平面に関する案内凹溝２４の断面形状を、円弧形としている。具体的には、案内凹溝２４は、中心角がおよそ１８０度の半円弧形の断面形状を有する。このため、案内凹溝２４の円周方向幅は、径方向内側に向かうほど大きくなる。案内凹溝２４は、回り止め部材７の直径Ｄの１／２よりもわずかに大きい曲率半径を有する。シリンダ孔８の内周面における案内凹溝２４の円周方向に関する開口幅は、回り止め部材７の直径Ｄよりもわずかに大きい。

　案内凹溝２４は、シリンダ孔８の内周面に、円周方向に関して等間隔に配置されている。本例では、案内凹溝２４を２つ備えているため、２つの案内凹溝２４は、位相が１８０度異なる位置に配置されている。ボールねじ装置１の組立状態で、案内凹溝２４は、保持凹部１９と円周方向に関して同じ位置に配置される。このため、案内凹溝２４と保持凹部１９とは、径方向に対向して配置される。

　シリンダ孔８の内周面のうちで、案内凹溝２４よりも軸方向他方側に位置する部分には、複数（図示の例では２つ）のシール凹溝２６ａ、２６ｂが備えられている。シール凹溝２６ａ、２６ｂは、円環形状を有している。シール凹溝２６ａ、２６ｂのそれぞれには、シリンダ孔８の内周面とピストン５の外周面との間を密封するためのＯリング２７ａ、２７ｂが装着されている。

　なお、本例では、ハウジング６を有底円筒形状に構成しているが、本発明を実施する場合には、ハウジングの形状は適宜変更することができる。本例では、ハウジング６は、内部にシリンダ孔８のみを備えた構成としているが、本発明を実施する場合には、ハウジングの内部に、シリンダ孔の他に、モータを収容するモータ収容部やギヤを収容するギヤ収容部などを備えることもできる。

〈回り止め部材〉
　回り止め部材７は、ナット３がハウジング６に対して相対回転するのを阻止するための部材であり、鉄系合金などの金属製で、円柱形状を有している。回り止め部材７としては、たとえば、焼入れおよび焼戻し精度に優れており、かつ、表面粗さの小さい、ローラ軸受用のローラまたはニードル軸受用のニードルを用いることができる。

　回り止め部材７は、中心軸をシリンダ孔８の中心軸と平行に配置した状態で、ナット３の外周面に備えられた保持凹部１９とシリンダ孔８の内周面に備えられた案内凹溝２４との間に、径方向に挟まれるようにして配置されている。別な言い方をすれば、回り止め部材７は、保持凹部１９と案内凹溝２４とに掛け渡されるように配置されている。

　回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分（図５の下側部分）は、保持凹部１９の内側に配置されている。回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分は、図４に示すように、保持凹部１９の閉塞面２０とピストン５の軸方向一方側の端面５ｘとの間で、軸方向に挟まれている。別な言い方をすれば、回り止め部材７の軸方向一方側の端面は、閉塞面２０と軸方向に対向しており、かつ、回り止め部材７の軸方向他方側の端面は、ピストン５の軸方向一方側の端面５ｘと軸方向に対向している。このため、回り止め部材７は、閉塞面２０とピストン５の軸方向一方側の端面５ｘとにより、軸方向に関する抜け止めが図られている。したがって、回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分は、保持凹部１９の内側に、軸方向に関する移動不能に配置されている。

　本例では、回り止め部材７の軸方向寸法を、ナット３の段差面１８から保持凹部１９の閉塞面２０までの軸方向寸法よりも少しだけ小さく設定している。このため、ピストン５をナット３に外嵌固定した状態で、段差面１８に突き当てられたピストン５の軸方向一方側の端面５ｘから閉塞面２０までの軸方向距離よりも、回り止め部材７の軸方向寸法が少しだけ小さくなる。したがって、回り止め部材７の軸方向一方側の端面と閉塞面２０との間、および／または、回り止め部材７の軸方向他方側の端面とピストン５の軸方向一方側の端面５ｘとの間には、隙間が形成される。別な言い方をすれば、回り止め部材７の軸方向両側の端面は、軸方向に対向する閉塞面２０およびピストン５の軸方向一方側の端面５ｘに同時に当接することはない。

　回り止め部材７のうちの径方向に関する外側部分（図５の上側部分）は、案内凹溝２４の内側に配置されている。図２に示すように、案内凹溝２４の軸方向寸法は、回り止め部材７の軸方向寸法よりも十分に大きく設定されているため、回り止め部材７のうちの径方向に関する外側部分は、案内凹溝２４の内側に軸方向に摺動可能に配置される。

　本例では、回り止め部材７と案内凹溝２４との摺動性を向上させるために、図６に示すように、回り止め部材７の外周面の軸方向両側の端部に、テーパ状の面取り部４７を形成している。なお、面取り部４７は、図６以外の図面では図示を省略している。また、面取り部４７と回り止め部材７の軸方向中間部に備えられた円筒面状の外周面とを、円弧形の断面形状を有する連続部４８により滑らかに接続している。さらに本例では、回り止め部材７の軸方向一方側の端面とナット３の閉塞面２０との径方向の係り代を確保するために、面取り部４７の径方向寸法ｂの大きさを、面取り部４７の軸方向寸法ａ以下としている（ｂ≦ａ）。

　ボールねじ装置１の組立作業時には、グリースを塗布した回り止め部材７を保持凹部１９の内側に配置し、回り止め部材７を保持凹部１９に貼付することで、回り止め部材７が保持凹部１９から脱落することを防止することができる。代替的あるいは追加的に、保持凹部１９の内側に配置した回り止め部材７の周囲を覆うようにガイド筒を配置することで、回り止め部材７の脱落を防止することもできる。

　さらに本例のボールねじ装置１は、ナット３のストロークエンドを規制するためのストッパ２８と、ねじ軸２を回転駆動するための駆動部材３３とを備える。

〈ストッパ〉
　ストッパ２８は、円環形状を有するボス部２９と、突起形状を有する第２係合部３０とを有する。

　ボス部２９は、ねじ軸２の嵌合軸部１２に対して相対回転不能に外嵌されている。ボス部２９は、径方向中央部に、嵌合軸部１２を軸方向に挿通可能な係合孔３１を有する。本例では、係合孔３１は、内周面に、複数の雌スプライン歯３２を有する。雌スプライン歯３２は、係合孔３１の内周面の円周方向等間隔複数個所に配置されている。すなわち、係合孔３１は、スプライン孔により構成される。ボス部２９は、係合孔３１に、嵌合軸部１２をスプライン係合させることで、嵌合軸部１２に対して相対回転不能に外嵌されている。ボス部２９の軸方向の厚さは、嵌合軸部１２の軸方向寸法よりも十分に小さい。

　ボス部２９は、円筒面状の外周面を有している。

　第２係合部３０は、ボス部２９の外周面の円周方向一部に備えられており、径方向外側に向けて突出している。

〈駆動部材〉
　駆動部材３３は、歯車やプーリなどの部材であり、電動モータなどの駆動源から入力されたトルクをねじ軸２に伝達することで、ねじ軸２を回転駆動する。駆動部材３３は、ストッパ２８の軸方向一方側に隣接配置されている。

　駆動部材３３は、基板部３４と、円筒状の筒部３５とを有する。

　基板部３４は、径方向中央部に、軸方向に貫通した取付孔３６を有する。取付孔３６は、内周面に、複数の雌スプライン歯３７を有する。雌スプライン歯３７は、取付孔３６の内周面の円周方向等間隔複数個所に配置されている。すなわち、取付孔３６は、スプライン孔により構成される。基板部３４は、取付孔３６に、嵌合軸部１２のうち、ストッパ２８を外嵌した部分から軸方向一方側に外れた部分をスプライン係合させることで、嵌合軸部１２に対して相対回転不能に外嵌されている。

　筒部３５は、基板部３４の軸方向他方側の側面の径方向外側部分から軸方向に伸長している。筒部３５は、ナット３の外径よりもわずかに大きな内径を有する。筒部３５は、ストッパ２８およびねじ部１１の軸方向一方側の端部の周囲を覆っている。

　基板部３４または筒部３５の外周面には、ギヤ部を形成することもできるし、ベルトを掛け渡すこともできる。なお、駆動部材３３としては、歯車やプーリの他に、スプロケットやモータシャフトなどを採用することもできる。

〈ボールねじ装置の動作説明〉
　本例のボールねじ装置１は、図示しない駆動源により駆動部材３３を介してねじ軸２を回転駆動すると、回り止め部材７によりハウジング６に対する相対回転が阻止されたナット３が、ピストン５とともに、シリンダ孔８の内側を直線運動する。これにより、シリンダ孔８内に充填した液体または気体を、ハウジング６に備えられた図示しない連通孔を通じて排出または吸入する。回り止め部材７は、ナット３およびピストン５が直線運動する際に、保持凹部１９の閉塞面２０またはピストン５の軸方向一方側の端面５ｘにより軸方向に押圧されて、ナット３およびピストン５とともに直線運動する。

　ナット３がねじ軸２に対して軸方向一方側に相対移動してストロークエンドに達すると、ナット３に備えられた第１係合部２１と、ストッパ２８に備えられた第２係合部３０とが円周方向に係合する。これにより、ねじ軸２の回転が阻止される。このように、本例のボールねじ装置１は、ストッパ２８により、ナット３がねじ軸２に対して軸方向一方側に相対移動することに関するストロークエンドを規制することができる。なお、ナット３がねじ軸２に対して軸方向他方側に相対移動することに関するストロークエンドは、回り止め部材７の軸方向他方側の端面を、案内凹溝２４の閉塞端である段差部２５に突き当てることで規制することもできるし、あるいは、従来から知られた各種のストローク制限機構を利用して規制することもできる。

　以上のような本例のボールねじ装置１によれば、直線運動要素であるナット３の回り止めを少ない部品点数で実現することができ、製造コストの低減を図れる。

　すなわち、本例では、ハウジング６に対してナット３が相対回転することを防止するための回り止め部材７のうち、保持凹部１９の内側に配置した、径方向に関する内側部分を、保持凹部１９の閉塞面２０とピストン５の軸方向一方側の端面５ｘとの間で軸方向に挟むことで、回り止め部材７の軸方向に関する抜け止めを図っている。このため、本例のボールねじ装置１は、特開２００７－３０３５１５号公報に記載された従来構造において必要であった、止め輪やねじ部材などの抜け止め部材を省略できる。本例では、ナット３およびハウジング６とは別体の回り止め部材７を使用しているため、ハウジングの内周面にキーを一体成形する場合に比べて、製造コストを十分に抑えることができる。回り止め部材７の形状精度は、低コストで良好にできる。したがって、本例のボールねじ装置１によれば、ナット３の回り止めを、少ない部品点数で実現することができ、製造コストの低減を図ることができる。

　本例では、ナット３の段差面１８に突き当てられたピストン５の軸方向一方側の端面５ｘから、保持凹部１９の閉塞面２０までの軸方向距離よりも、回り止め部材７の軸方向寸法を少しだけ小さくし、回り止め部材７の軸方向一方側の端面と閉塞面２０との間、および／または、回り止め部材７の軸方向他方側の端面とピストン５の軸方向一方側の端面５ｘとの間に、隙間を形成している。このため、ナット３とピストン５との間で伝達される軸力が、回り止め部材７を介して伝達されることを防止できる。本例では、ピストン５の軸方向一方側の端面５ｘとナット３の段差面１８との突き当て部を通じて、軸力を伝達することができる。したがって、ナット３とピストン５との同軸度を確保しやすくなるとともに、回り止め部材７に変形が生じることを防止できる。

　保持凹部１９のそれぞれを、ナット３の内周面に備えられたすべての循環溝１０から円周方向に位置をずらして配置している。具体的には、ナット３を軸方向から見た場合に、２つの保持凹部１９のそれぞれを、円周方向位置の近い２つの循環溝１０に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ（本例では４５度ずつ）位置をずらして配置している。このため、保持凹部１９を形成することによる、ナット３の強度低下を抑制することができる。したがって、ナット３の外径をいたずらに大きくしなくて済み、ボールねじ装置１の大型化を防止できる。

　本例では、案内凹溝２４の曲率半径を、回り止め部材７の直径Ｄの１／２よりもわずかに大きくしているため、案内凹溝２４と回り止め部材７とを線接触させることができる。このため、回り止め部材７と案内凹溝２４との摺動性を向上させることができる。さらに本例では、回り止め部材７の外周面の軸方向端部に面取り部４７を形成していることからも、回り止め部材７と案内凹溝２４との間の摺動抵抗を低減でき、回り止め部材７と案内凹溝２４との摺動性の向上を図れる。

　本例では、ボールねじ装置１を小型化することもできる。特開２００７－３０３５１５号公報に記載された従来構造のボールねじ装置１００においては、図１８に示したように、ナット１０２に外嵌する嵌合筒（ピストン）１０４の外径が、ナット１０２の外径よりも大きい。このため、ハウジング１０５の挿通孔１１０が大径化し、ボールねじ装置１００が大型化しやすくなるという問題を生じる。ボールねじ装置は、たとえば自動車用の電動ブレーキ装置（ＥＭＢ）に組み込まれて使用されるが、電動ブレーキ装置は、タイヤハウス内という限られたスペースに設置する必要があるため、小型化への要求が高い。したがって、ボールねじ装置に対しても小型化することが求められている。

　本例のボールねじ装置１では、ナット３の大径部１７の外径と、ピストン５の円筒部２２の外径とを同じとすることで、上述したような小型化という課題の解決を図っている。なお、ボールねじ装置の小型化という課題を解決するにあたっては、ハウジングに対してナットまたは嵌合筒（ピストン）の相対回転が阻止されていれば足り、回り止め手段は特に限定されない。

　さらに本例では、ナット３の大径部１７の外径とピストン５の円筒部２２の外径とを同じとすることで、ボールねじ装置１の小型化だけでなく、次のような作用効果を得ることもできる。

　第１に、ナット３の大径部１７の外径とピストン５の円筒部２２の外径とを同じとすることで、ねじ軸２のねじ部１１の周囲に配置されたピストン５とナット３との２つの部品が一体となって、１つのシリンダ孔８の内側を直線運動する構成としている。すなわち、ナット３をピストン５の一部と捉えることができるため、ピストン５の軸方向寸法を長くした場合と同じように、シリンダ孔８に対するピストン５のがたつきおよび傾きを抑制することができる。

　第２に、ナット３の大径部１７の外径と、ピストン５の円筒部２２の外径とを同じとすることで、ピストン５を挿入可能なシリンダ孔８の内径に対して、ナット３を最大化することが可能となる。このため、本例のボールねじ装置１によれば、負荷容量を大きくすることができ、高荷重に耐えることができ、かつ、長寿命化を図ることもできる。

　第３に、ナット３の大径部１７の外径を、シリンダ孔８の内径に近づけることができるため、大径部１７の外周面とシリンダ孔８の内周面との間の隙間を小さくすることができる。このため、シリンダ孔８の内周面によりナット３の傾きを抑制することができる。したがって、ねじ軸２とナット３とに相対傾きが生じることを抑制でき、負荷路９を転動するボール４に荷重が不均等に負荷されることを防止できる。これにより、ボールねじ装置１の長寿命化を図ることができる。

　第４に、大径部１７の外周面とシリンダ孔８の内周面との間の隙間を小さくできるため、回り止め部材７と保持凹部１９との径方向の係り代を確保することができる。したがって、回り止め部材７が保持凹部１９から抜け出ることを有効に防止できる。

　第５に、ナット３の大径部１７の外径とピストン５の円筒部２２の外径とを同じとすることで、シリンダ孔８の内径を、案内凹溝２４から円周方向に外れた部分において、軸方向にわたり一定（同径）とすることができる。このため、ハウジング６にシリンダ孔８を加工するための切削加工を１パスで行うことが可能になる。したがって、ハウジング６の加工工数の低減および加工コストの低減を図れる。

［第２例］
　本発明の実施の形態の第２例について、図１１を用いて説明する。

　本例では、ピストン５ａを構成する円筒部２２ａの内周面を段付き形状としている。円筒部２２ａは、内周面の軸方向一方側の端部に円筒面状の大径面部３８を有し、内周面のうちで大径面部３８から軸方向他方側に外れた部分に、大径面部３８よりも内径の小さい円筒面状の小径面部３９を有する。さらに円筒部２２ａは、内周面のうち、大径面部３８と小径面部３９との間に、軸方向一方側を向いた円環状の円環面４０を有する。円環面４０は、ピストン５ａの軸方向一方側の端面５ｘよりも軸方向他方側にオフセットしている。円環面４０は、ピストン５ａの中心軸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。

　本例では、円筒部２２ａのうち、軸方向一方側の端部に備えられた大径面部３８を、ナット３の小径部１６に圧入により外嵌固定している。円筒部２２ａを小径部１６に外嵌した状態で、円筒部２２ａの内周面に備えられた円環面４０を、ナット３の軸方向他方側の端面３ｘに対し軸方向に突き当てている。ピストン５の軸方向一方側の端面５ｘと段差面１８（図７参照）との間には、全周にわたり隙間を設けている。

　本例のボールねじ装置１によれば、円環面４０とナット３の軸方向他方側の端面３ｘとの突き当て部を通じて、軸力を伝達することができる。このため、ピストン５の軸方向一方側の端面５ｘと、回り止め部材７の軸方向他方側の端面との間の隙間を、実施の形態の第１例の構造に比べて大きくすることができる。さらに、前記突き当て部の径方向幅を確保しやすいため、ピストン５ａがナット３に対して傾くことを有効に防止できる。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第３例］
　本発明の実施の形態の第３例について、図１２を用いて説明する。

　本例では、ナット３の外周面に備えられた保持凹部１９ａおよびシリンダ孔８の内周面に備えられた案内凹溝２４ａのそれぞれの断面形状のみを、第１例の構造から異ならせている。

　具体的には、ナット３の中心軸に直交する仮想平面に関する保持凹部１９ａの断面形状を矩形状とし、かつ、シリンダ孔８の中心軸に直交する仮想平面に関する案内凹溝２４ａの断面形状を矩形状としている。つまり、保持凹部１９ａおよび案内凹溝２４ａのそれぞれを、角溝としている。このため、保持凹部１９ａおよび案内凹溝２４ａの円周方向幅は、径方向にわたり一定である。

　保持凹部１９ａおよび案内凹溝２４ａのそれぞれは、回り止め部材７の直径Ｄの１／２とほぼ同じ大きさの溝深さを有する。ナット３の外周面における保持凹部１９ａの円周方向に関する開口幅、および、シリンダ孔８の内周面における案内凹溝２４ａの円周方向に関する開口幅は、それぞれ回り止め部材７の直径Ｄとほぼ同じである。なお、本例では、保持凹部１９ａおよび案内凹溝２４ａの溝深さおよび開口幅を、互いに同じとしているが、本発明を実施する場合には、互いに異ならせることもできる。

　本例によれば、保持凹部１９ａおよび案内凹溝２４ａのそれぞれを、フライス盤を利用して容易に加工することができる。このため、ボールねじ装置１の製造コストの低減を図る上で有利になる。保持凹部１９ａおよび案内凹溝２４ａのそれぞれの隅角部に、断面略三角形状の隙間４１を形成することができる。このため、隙間４１に十分な量のグリースを保持することができる。したがって、案内凹溝２４ａに対する回り止め部材７の摺動抵抗を低くできる。案内凹溝２４ａの断面形状を矩形状としているため、案内凹溝２４ａと回り止め部材７とを線接触させることができる。このため、回り止め部材７と案内凹溝２４ａとの摺動性を向上させることができる。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第４例］
　本発明の実施の形態の第４例について、図１３を用いて説明する。

　本例では、ナット３の外周面に備えられた保持凹部１９の断面形状を、第１例の構造と同様に円弧形状とし、かつ、シリンダ孔８の内周面に備えられた案内凹溝２４ａの断面形状を、第３例の構造と同様に矩形状としている。

　本例によれば、保持凹部１９の断面形状を円弧形状としているため、保持凹部１９の内面と回り止め部材７の外周面との接触面積を、第３例の構造に比べて大きくすることができる。このため、回り止め部材７が、ピストン５の軸方向一方側の端面５ｘと保持凹部１９の閉塞面２０との間で、軸方向に相対移動することを抑制できる。したがって、回り止め部材７の軸方向端面と、ピストン５の軸方向一方側の端面５ｘおよび保持凹部１９の閉塞面２０との衝突に基づき、異音が発生することを抑制できる。その他の構成および作用効果については、第１例および第３例と同じである。

［第５例］
　本発明の実施の形態の第５例について、図１４を用いて説明する。

　本例では、回り止め部材７ａの形状のみを、第３例の構造から異ならせている。

　具体的には、回り止め部材７ａを四角柱形状に構成している。そして、回り止め部材７ａのうちの径方向に関する内側部分を、矩形状の断面形状を有する保持凹部１９ａの内側にほぼ隙間なく配置し、回り止め部材７ａのうちの径方向に関する外側部分を、矩形状の断面形状を有する案内凹溝２４ａの内側にほぼ隙間なく配置している。つまり、回り止め部材７ａの周面のうち、径方向に関する内側面を、保持凹部１９ａの径方向底面に面接触させ、かつ、径方向に関する外側面を、案内凹溝２４ａのうちの径方向底面に面接触させている。回り止め部材７ａの円周方向に関する両側面を、保持凹部１９ａおよび案内凹溝２４ａの周方向側面に面接触させている。

　本例によれば、回り止め部材７ａを安価に製造することができる。このため、ボールねじ装置１の製造コストの低減を図る上で有利になる。また、保持凹部１９ａおよび案内凹溝１７ａの内側で、回り止め部材７ａががたつくことを抑制できる。このため、ハウジング６に対してナット３が円周方向にがたつくことを防止できる。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６例］
　本発明の実施の形態の第６例について、図１５を用いて説明する。

　本例では、ナット３の外周面に備えられた保持凹部１９ｂおよびシリンダ孔８の内周面に備えられた案内凹溝２４ｂのそれぞれの断面形状のみを、第１例の構造から異ならせている。

　本例では、ナット３の中心軸に直交する仮想平面に関する保持凹部１９ｂの断面形状を、中心角αが１８０度よりも大きい（図示の例では中心角がおよそ２３０度の）円弧形としている。このため、保持凹部１９ｂの円周方向幅は、径方向内側部から径方向中間部に向かうほど大きくなった後、径方向中間部から径方向外側部に向かうほど小さくなる。そして、ナット３の外周面における保持凹部１９ｂの円周方向に関する開口幅は、回り止め部材７の直径Ｄ（図５参照）よりも十分に小さくなっている。

　これに対して、シリンダ孔８の中心軸に直交する仮想平面に関する案内凹溝２４の断面形状を、中心角βが１８０度よりも小さい（図示の例では中心角がおよそ１３０度の）円弧形としている。

　本例によれば、回り止め部材７のうち、径方向に関する内側部分を保持凹部１９ｂの内側に配置した状態、すなわち軸方向に挿入した状態で、回り止め部材７が、保持凹部１９ｂから径方向外側に脱落することを防止できる。このため、ボールねじ装置１の組立作業の作業性を向上することができる。その他の構成および作用効果については、第１例と同じである。

［第７例］
　本発明の実施の形態の第７例について、図１６を用いて説明する。

　本例では、ピストン５ｃの円筒部２２ｂの外周面の形状のみを、第１例の構造から異ならせている。

　本例では、ピストン５ｃの円筒部２２ｂは、外周面のうちでナット３に対し近い側の端部、すなわち軸方向一方側の端部に、軸方向他方側に隣接する部分の外径よりもわずかに小さい外径を有する小径段部４９を備える。したがって、ピストン５ｃの外径は、円筒部２２ｂのうち、小径段部４９から軸方向他方側に外れた部分の外径であり、当該部分の外径は、ナット３の外径とほぼ同じである。なお、小径段部４９は、ナット３の小径部１６の軸方向長さ以上の軸方向長さを有する。

　本例では、ピストン５ｃの円筒部２２ｂの外周面の軸方向一方側の端部に、小径段部４９を設けているため、円筒部２２ｂの軸方向一方側の端部を、ナット３の小径部１６に圧入により外嵌固定することに伴って、小径段部４９が拡径した場合にも、拡径に伴い真円度が低下した小径段部４９が、シリンダ孔８の内周面に接触することを有効に防止できる。なお、小径段部４９の外径が軸方向他方側に隣接する部分の外径よりも小さい程度は、小径段部４９がシリンダ孔８の内周面に接触することを防止でき、かつ、ピストン５ｃとナット３との嵌合強度を確保できる限り、特に限定されない。その他の構成および作用効果は、第１例と同じである。

［第８例］
　本発明の実施の形態の第８例について、図１７を用いて説明する。

　本例では、第１例～第６例とは異なり、ナット３ａの外周面ではなく、ピストン５ｂの外周面に、保持凹部１９を設けている。すなわち、本例では、ピストン５ｂが第１部材に相当し、かつ、ナット３ａが第２部材に相当する。

　ナット３ａは、軸方向にわたり外径の変化しない円筒面状の外周面を有している。本例では、ナット３ａの内周面を、段付き円筒面により構成している。具体的には、ナット３ａは、内周面にナット側ボールねじ溝１５が形成された小径面部４２と、小径面部４２から軸方向他方側に外れた部分に備えられた、小径面部４２よりも内径の大きい円筒面状の大径面部４３とを有する。

　ピストン５ｂの外周面を、段付き円筒面により構成している。ピストン５ｂは、外周面の軸方向一方側の端部に、円筒面状の小径部４４を有し、外周面の軸方向中間部から軸方向他方側部にわたる範囲に、円筒面状の大径部４５を有する。ピストン５ｂは、外周面のうち、小径部４４と大径部４５との間に、軸方向一方側を向いた円環状の段差面４６を有する。段差面４６は、ピストン５ｂ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。大径部４５の外径は、ナット３ａの外径と同じである。

　本例では、直線運動要素であるナット３ａの回り止めを図るために、ピストン５ｂの外周面に、回り止め部材７を保持するための保持凹部１９を設けている。保持凹部１９は、ピストン５ｂの外周面の円周方向複数個所（たとえば２個所）に備えられている。保持凹部１９は、ピストン５ｂの外周面のうち、大径部４５の軸方向一方側部に備えられている。

　保持凹部１９は、軸方向に伸長した凹溝である。保持凹部１９は、軸方向他方側の端部に、軸方向一方側を向いた閉塞面２０を有する。保持凹部１９の軸方向一方側の端部は、段差面４６に開口している。このため、保持凹部１９は、ピストン５ｂの外周面および段差面４６のそれぞれに開口している。保持凹部１９の中心軸は、ピストン５ｂの中心軸と平行に配置されている。段差面４６から閉塞面２０までの軸方向寸法は、回り止め部材７の軸方向寸法よりも少しだけ大きい。閉塞面２０は、ピストン５ｂの中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面であり、軸方向視で部分円形状（略半円形状）である。

　保持凹部１９は、回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分と円周方向に係合可能な断面形状を有する。本例では、回り止め部材７を円柱形状に構成しているため、ピストン５ｂの中心軸に直交する仮想平面に関する保持凹部１９の断面形状を、円弧形としている。保持凹部１９のうちで最も径方向の深さが大きくなった部分を通る内接円直径は、小径部４４の外径以上である。

　本例では、ピストン５ｂの外周面の軸方向一方側の端部に備えられた小径部４４を、ナット３ａの内周面の軸方向他方側の端部に備えられた大径面部４３に対して、相対回転を不能にたとえば圧入により嵌合している。

　本例では、ピストン５ｂの外周面に備えられた保持凹部１９と、図示しないシリンダ孔８の内周面に備えられた案内凹溝２４（図２参照）との間に、回り止め部材７を径方向に挟むようにして配置している。

　回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分（図１７の下側部分）は、保持凹部１９の内側に配置されている。また、回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分は、保持凹部１９の閉塞面２０とナット３ａの軸方向他方側の端面３ｘとの間で、軸方向に挟まれている。別な言い方をすれば、回り止め部材７の軸方向他方側の端面は、閉塞面２０と軸方向に対向しており、かつ、回り止め部材７の軸方向一方側の端面は、ナット３ａの軸方向他方側の端面３ｘと軸方向に対向している。このため、回り止め部材７は、閉塞面２０とナット３ａの軸方向他方側の端面３ｘとにより、軸方向に関する抜け止めが図られている。したがって、回り止め部材７のうちの径方向に関する内側部分は、保持凹部１９の内側に、軸方向に関する移動不能に配置されている。

　本例では、回り止め部材７の軸方向寸法を、ピストン５ｂの段差面４６から保持凹部１９の閉塞面２０までの軸方向寸法よりも少しだけ小さく設定している。このため、ピストン５ｂをナット３ａに外嵌固定した状態で、段差面４６に突き当てられたナット３ａの軸方向他方側の端面３ｘから閉塞面２０までの軸方向距離よりも、回り止め部材７の軸方向寸法が少しだけ小さくなる。したがって、回り止め部材７の軸方向他方側の端面と閉塞面２０との間、および／または、回り止め部材７の軸方向一方側の端面とナット３ａの軸方向他方側の端面３ｘとの間には、隙間が形成される。別な言い方をすれば、回り止め部材７の軸方向両側の端面は、軸方向に対向する閉塞面２０およびナット３ａの軸方向他方側の端面３ｘに同時に当接することはない。

　回り止め部材７のうちの径方向に関する外側部分（図１７の上側部分）は、案内凹溝２４の内側に、軸方向に関する摺動を可能に配置される。

　本例によれば、第１例のボールねじ装置１と同様に、特開２００７－３０３５１５号公報に記載された従来構造に比べて、ナット３ａの回り止めを、少ない部品点数で実現することができ、製造コストの低減を図ることができる。

　本例では、ピストン５ｂの外周面に保持凹部１９を形成しており、ナット３ａの外周面に保持凹部を形成しなくて済むため、ナット３ａの強度確保のために、ナット３ａの外径（肉厚）を大きくしなくて済む。このため、ボールねじ装置１の小型化を図れる。また、保持凹部１９の形成位置を、ナット３ａの内周面に備えられた循環溝１０（図７参照）との関係で考慮する必要がない。したがって、ボールねじ装置１の設計の自由度を向上できるため、ボールねじ装置１の製造コストの低減を図れる。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。

　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、本発明の実施の形態の第１例～第８例の構造は、矛盾を生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。

　本発明の実施の形態の第１例～第８例では、回り止め部材を、円柱形状または角柱形状とした場合について説明したが、本発明を実施する場合には、回り止め部材を球形状とすることもできるし、その他の形状とすることもできる。

　本発明の実施の形態の第１例～第８例では、保持凹部および案内凹溝の断面形状を、円弧形および矩形とした場合について説明したが、本発明を実施する場合には、保持凹部および案内凹溝の断面形状は、適宜変更することができる。たとえば、保持凹部の断面形状を円弧形とし、案内凹溝の断面形状を矩形とすることもできるし、反対に、保持凹部の断面形状を矩形とし、案内凹溝の断面形状を円弧形とすることもできる。

　本発明の実施の形態の第１例～第８例では、保持凹部および案内凹溝を２つずつ備える場合について説明したが、本発明を実施する場合には、保持凹部および案内凹溝を１つずつ備える構成を採用することもできるし、保持凹部および案内凹溝を３つ以上ずつ備える構成を採用することもできる。保持凹部および案内凹溝を複数ずつ備える場合には、保持凹部および案内凹溝を、円周方向に関して等間隔に配置することもできるし、円周方向に関して不等間隔に配置することもできる。

　本発明の実施の形態の第１例～第８例では、嵌合筒として、ピストンを用いた場合について説明したが、本発明を実施する場合には、ピストンに限らず、その他の機能を有する部材を用いることもできる。ナットに対する嵌合筒の固定手段についても、圧入に限定されず、ねじ止め、かしめ、溶接など、その他の構成を採用することができる。

　　１　　ボールねじ装置
　　２　　ねじ軸
　　３、３ａ　ナット
　　　３ｘ　端面
　　４　　ボール
　　５、５ａ、５ｂ、５ｃ　ピストン
　　　５ｘ　端面
　　６　　ハウジング
　　７、７ａ　回り止め部材
　　８　　シリンダ孔
　　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　　雄スプライン歯
　１５　　ナット側ボールねじ溝
　１６　　小径部
　１７　　大径部
　１８　　段差面
　１９、１９ａ、１９ｂ　保持凹部
　２０　　閉塞面
　２１　　第１係合部
　２２、２２ａ、２２ｂ　円筒部
　２３　　底板部
　２４、２４ａ、２４ｂ　案内凹溝
　２５　　段差部
　２６ａ、２６ｂ　シール凹溝
　２７ａ、２７ｂ　Ｏリング
　２８　　ストッパ
　２９　　ボス部
　３０　　第２係合部
　３１　　係合孔
　３２　　雌スプライン歯
　３３　　駆動部材
　３４　　基板部
　３５　　筒部
　３６　　取付孔
　３７　　雌スプライン歯
　３８　　大径面部
　３９　　小径面部
　４０　　円環面
　４１　　隙間
　４２　　小径面部
　４３　　大径面部
　４４　　小径部
　４５　　大径部
　４６　　段差面
　４７　　面取り部
　４８　　連続部
　４９　　小径段部
１００　　ボールねじ装置
１０１　　ねじ軸
１０２　　ナット
１０３　　ボール
１０４　　嵌合筒
１０５　　ハウジング
１０６　　軸側ボールねじ溝
１０７　　ナット側ボールねじ溝
１０８　　負荷路
１０９　　キー溝
１１０　　挿通孔
１１１　　キー
１１２　　嵌合溝

Claims (17)

1. 　外周面に螺旋状の軸側ボールねじ溝を有し、使用時に回転運動する、ねじ軸と、
   　内周面に螺旋状のナット側ボールねじ溝を有し、使用時に直線運動する、ナットと、
   　前記軸側ボールねじ溝と前記ナット側ボールねじ溝との間に配置された、複数のボールと、
   　前記ナットに嵌合固定され、前記ナットとともに直線運動する、嵌合筒と、
   　前記ナットを軸方向に挿通可能な挿通孔を有する、ハウジングと、
   　前記ハウジングに対する前記ナットの相対回転を阻止する、回り止め部材と、を備え、
   　前記ナットと前記嵌合筒とのうちのいずれか一方である第１部材は、外周面に、前記回り止め部材のうちの径方向に関する内側部分と円周方向に係合可能で、かつ、軸方向を向いた閉塞面を含む、保持凹部を有し、
   　前記挿通孔は、内周面に、前記回り止め部材のうちの径方向に関する外側部分と円周方向に係合可能で、かつ、軸方向に伸長した案内凹溝を有し、
   　前記回り止め部材は、径方向に関する内側部分が、前記閉塞面と、前記ナットと前記嵌合筒とのうちのいずれか他方である第２部材の軸方向端面との間に挟まれた状態で、前記保持凹部の内側に配置され、かつ、径方向に関する外側部分が、前記案内凹溝の内側に軸方向に摺動可能に配置されている、
   　ボールねじ装置。
2. 　前記回り止め部材の軸方向寸法は、前記閉塞面と第２部材の軸方向端面との間の軸方向距離よりも小さい、請求項１に記載したボールねじ装置。
3. 　第１部材は、外周面に、小径部と、前記小径部よりも外径の大きい大径部と、前記小径部と前記大径部との間に配置され、かつ、軸方向を向いた段差面と、を有し、
   　第２部材は、前記小径部に外嵌固定されており、
   　前記保持凹部は、前記大径部に形成され、前記段差面に開口している、
   　請求項１または２に記載したボールねじ装置。
4. 　第２部材の軸方向端面は、前記段差面に対して軸方向に突き当てられている、請求項３に記載したボールねじ装置。
5. 　第２部材は、軸方向端面よりも軸方向にオフセットした位置に、軸方向を向いた円環面を有し、
   　前記円環面は、第１部材の軸方向端面に対して軸方向に突き当てられている、
   　請求項３に記載したボールねじ装置。
6. 　第１部材が、前記ナットにより構成されている、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載したボールねじ装置。
7. 　前記ナットは、内周面に循環溝をさらに有し、
   　前記保持凹部は、前記循環溝から円周方向に位置をずらして配置されている、
   　請求項６に記載したボールねじ装置。
8. 　前記ナットは、円周方向に関して等間隔複数個所に、前記循環溝を有しており、
   　前記保持凹部は、円周方向位置の近い２つの前記循環溝に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ位置をずらして配置されている、
   　請求項７に記載したボールねじ装置。
9. 　循環溝を有し、かつ、前記ナットに固定された循環部品を備え、
   　前記保持凹部は、前記循環部品から円周方向に位置をずらして配置されている、
   　請求項６に記載したボールねじ装置。
10. 　前記循環部品を、円周方向に関して等間隔複数個所に備えており、
    　前記保持凹部は、円周方向位置の近い２つの前記循環部品に対して、円周方向に関して反対側に同じ角度だけ位置をずらして配置されている、
    　請求項９に記載したボールねじ装置。
11. 　前記保持凹部は、前記嵌合筒の外周面に備えられている、請求項１～５のうちのいずれか１項に記載したボールねじ装置。
12. 　前記嵌合筒は、前記ナットの外径と同じ外径を有する、請求項１～１１のうちのいずれか１項に記載したボールねじ装置。
13. 　前記回り止め部材は、円柱形状を有する、請求項１～１２のうちのいずれか１項に記載したボールねじ装置。
14. 　前記保持凹部は、前記ナットの中心軸に直交する仮想平面に関する断面形状が、中心角が１８０度よりも大きい円弧形である、
    　請求項１３に記載したボールねじ装置。
15. 　前記回り止め部材は、角柱形状を有する、請求項１～１２のうちのいずれか１項に記載したボールねじ装置。
16. 　前記挿通孔は、シリンダ孔により構成され、かつ、
    　前記嵌合筒は、ピストンにより構成されている、
    　請求項１～１５のうちのいずれか１項に記載したボールねじ装置。
17. 　前記第２部材は、外周面のうちで前記第１部材に対し近い側の端部に、小径段部を有する、請求項１～１６のうちのいずれか１項に記載したボールねじ装置。

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