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発明の名称 ボールねじ装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−2858(P2007−2858A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−180163(P2005−180163)
出願日 平成17年6月21日(2005.6.21)
代理人 【識別番号】110000213
【氏名又は名称】特許業務法人プロスペック特許事務所
発明者 高橋 雅文 / 田代 盛己
要約 課題
ボールねじ軸の軸方向で二分割された両ボールナットとボールねじ軸間に、軸方向と径方向の予圧を的確に付与する。

解決手段
ボールねじ装置A1では、ボールねじ軸11の軸方向で二分割されたボールナット13,14がボールねじ軸11に多数のボール12を介して嵌合され、ボールナット13に対しボールナット14がボールねじ軸の軸方向で位置調整可能である。両ボールナット13,14は、対向する各端面13a,14aがテーパー形状で、ボールねじ軸11の外周に設けた筒状のナットホルダ15にボールねじ軸の軸方向で移動可能に組付けられている。各テーパー形状端面13a,14aに係合する調整部材17は、ナットホルダ15にボールねじ軸の径方向で移動可能に組付けられている。調整部材17がボールねじ軸11の径外方から径内方に押し込まれて固定されることで、各ボールナット13,14がボールねじ軸の軸方向に離間して固定される。
特許請求の範囲
【請求項1】
ボールねじ軸に多数のボールを介して嵌合されるボールナットが前記ボールねじ軸の軸方向にて二分割されていて、一方のボールナットに対して他方のボールナットが前記ボールねじ軸の軸方向にて位置調整可能とされているボールねじ装置において、前記両ボールナットは、対向する各端面がテーパー形状に形成されていて、前記ボールねじ軸の外周に設けられた筒状のナットホルダ内に、前記ボールねじ軸の軸方向にて移動可能に組付けられ、これら各ボールナットのテーパー形状端面に係合可能な調整部材は、前記ナットホルダに前記ボールねじ軸の径方向にて移動可能に組付けられていて、前記調整部材が前記ボールねじ軸の径外方から径内方に押し込まれて固定されることにより、前記各ボールナットが前記ボールねじ軸の軸方向に離間して固定されるように設定したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項2】
請求項1に記載のボールねじ装置において、一方のボールナットに対して軸方向にて位置調整可能とされている他方のボールナットは、前記ナットホルダに前記ボールねじ軸の軸方向にて位置調整可能に組付けた調整ナットによって、前記ボールねじ軸の軸方向にて位置調整可能とされていることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載のボールねじ装置において、前記調整部材は前記ボールねじ軸の周方向にて複数個設けられていることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項4】
請求項1〜3の何れか一項に記載のボールねじ装置において、前記調整部材は、前記ナットホルダに進退可能に螺着されて前記調整部材の径方向移動位置を調整可能な調整ねじによって、径内方への押込量が調整可能であることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項5】
請求項1〜3の何れか一項に記載のボールねじ装置において、前記調整部材は、前記ナットホルダの外周から径外方に突出していて、前記ナットホルダの外周に装着されて前記調整部材の径外方端に係合する締付バンドと、この締付バンドの締付量を調整可能な単一の調整ねじによって、径内方への押込量が調整可能であることを特徴とするボールねじ装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボールねじ軸に多数のボールを介してボールナットが嵌合されているボールねじ装置、例えば、ボールねじ軸をステアリングラック軸と同軸かつ一体的に設けて、電気モータによりボールナットを回転駆動することにより、ボールねじ軸およびステアリングラック軸を軸方向に移動可能とした車両用電動パワーステアリング装置において採用可能なボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種のボールねじ装置は、例えば、下記特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されているボールねじ装置では、ボールナットがボールねじ軸の軸方向にて二分割されていて、各ボールナットを軸方向の移動を許容する回り止め手段を介して連結し、両ボールナットの外周側に、複列のサポート用軸受の内輪を軸方向に移動可能に設けると共に、その内輪を複列の転動体の間で軸方向に分割し、一方のボールナットの外周に設けたねじ部に一方の内輪を軸方向に押圧する予圧用ナットを取付けたものである。
【特許文献1】特開平6−74315号公報
【0003】
上記した特許文献1のボールねじ装置では、予圧用ナットをねじ部に対して移動させることにより、ボールねじとサポート用軸受に同時に予圧を付与できるといった利点があるものの、ボールねじに付与される予圧とサポート用軸受に付与される予圧が相互に干渉するおそれがあって、ボールねじに的確に予圧を付与できないおそれがある。また、このボールねじ装置では、予圧が軸方向であるため、ボールとボールナット間およびボールとボールねじ軸間の各軸方向隙間を的確に調整することが可能であるものの、ボールとボールナット間およびボールとボールねじ軸間の各径方向隙間を的確に調整することができないおそれがある。
【発明の開示】
【0004】
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、ボールねじ軸に多数のボールを介して嵌合されるボールナットが前記ボールねじ軸の軸方向にて二分割されていて、一方のボールナットに対して他方のボールナットが前記ボールねじ軸の軸方向にて位置調整可能とされているボールねじ装置において、前記両ボールナットは、対向する各端面がテーパー形状に形成されていて、前記ボールねじ軸の外周に設けられた筒状のナットホルダ内に、前記ボールねじ軸の軸方向にて移動可能に組付けられ、これら各ボールナットのテーパー形状端面に係合可能な調整部材は、前記ナットホルダに前記ボールねじ軸の径方向にて移動可能に組付けられていて、前記調整部材が前記ボールねじ軸の径外方から径内方に押し込まれて固定されることにより、前記各ボールナットが前記ボールねじ軸の軸方向に離間して固定されるように設定したことに特徴がある。
【0005】
このボールねじ装置においては、ナットホルダ内に組付けた調整部材をボールねじ軸の径外方から径内方に押し込んで固定することにより、調整部材から両ボールナットのテーパー形状端面に与圧を付与することができて、多数のボールを介して係合している両ボールナットとボールねじ軸間に、軸方向の予圧を的確に付与することが可能であるとともに、径方向の予圧を的確に付与することが可能である。このため、ボールとボールナット間およびボールとボールねじ軸間の各軸方向隙間と各径方向隙間を共に的確に調整することが可能である。
【0006】
また、本発明の実施に際して、一方のボールナットに対して軸方向にて位置調整可能とされている他方のボールナットは、前記ナットホルダに前記ボールねじ軸の軸方向にて位置調整可能に組付けた調整ナットによって、前記ボールねじ軸の軸方向にて位置調整可能とされていることも可能である。この場合には、一方のボールナットに対する他方のボールナットの軸方向位置を調整ナットにて大きく調整した後に、ボールとボールナット間およびボールとボールねじ軸間の各軸方向隙間と各径方向隙間を調整部材にて微調整することが可能である。
【0007】
また、本発明の実施に際して、前記調整部材は前記ボールねじ軸の周方向にて複数個設けられていることも可能である。この場合には、各ボールナットのボールねじ軸に対する調芯を図りながら、ボールとボールナット間およびボールとボールねじ軸間の各軸方向隙間と各径方向隙間をバランスよく調整することが可能である。
【0008】
また、本発明の実施に際して、前記調整部材は、前記ナットホルダに進退可能に螺着されて前記調整部材の径方向移動位置を調整可能な調整ねじによって、径内方への押込量が調整可能であることも可能である。この場合には、ナットホルダの外周に確保しなければならないスペースを小さくし得て、省スペース化を図ることが可能である。
【0009】
また、本発明の実施に際して、前記調整部材は、前記ナットホルダの外周から径外方に突出していて、前記ナットホルダの外周に装着されて前記調整部材の径外方端に係合する締付バンドと、この締付バンドの締付量を調整可能な単一の調整ねじによって、径内方への押込量が調整可能であることも可能である。この場合には、ナットホルダの外周にて単一の調整ねじを調整することにより、ボールとボールナット間およびボールとボールねじ軸間の各軸方向隙間と各径方向隙間を調整可能であり、作業性を向上させることが可能である。また、調整部材が複数個である場合には、一つの調整ねじを調整して締付バンドの締付量を調整することにより、複数個の調整部材を一括して調整することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明によるボールねじ装置の第1実施形態を概略的に示していて、この第1実施形態のボールねじ装置A1においては、ボールねじ軸11の外周に多数のボール12を介して、ボールねじ軸11の軸方向にて二分割された一対のボールナット13,14が嵌合されている。なお、ボールねじ装置A1が車両用電動パワーステアリング装置において採用される場合には、ボールねじ軸11がステアリングラック軸(図示省略)と同軸かつ一体的に連結され、電気モータ(図示省略)によりボールナット13,14が軸方向にて移動しない状態で回転駆動されることにより、ボールねじ軸11およびステアリングラック軸が軸方向に移動可能とされる。
【0011】
両ボールナット13,14は、対向する各端面13a,14aがテーパー形状に形成されていて、ボールねじ軸11の外周に設けられた筒状のナットホルダ15の大径内孔15a内に、ボールねじ軸11の軸方向にて移動可能に組付けられている。一方のボールナット13は、ナットホルダ15の内孔段部15bに嵌合固定されている。他方のボールナット14は、ナットホルダ15の大径ねじ部15cにボールねじ軸11の軸方向にて位置調整可能に螺着した調整ナット16によって、一方のボールナット13に対して、ボールねじ軸11の軸方向にて位置調整可能とされている。
【0012】
また、このボールねじ装置A1においては、各ボールナット13,14のテーパー形状端面13a,14aに係合可能でボールねじ軸11の周方向にて等間隔に設けた3個の調整部材17が、ナットホルダ15にボールねじ軸11の径方向にて移動可能に組付けられている。また、各調整部材17が調整ねじ18によってボールねじ軸11の径外方から径内方に押し込まれて固定されることにより、各ボールナット13,14がボールねじ軸11の軸方向に離間して固定されるように設定されている。
【0013】
各調整部材17は、各ボールナット13,14のテーパー形状端面13a,14aに係合する一対の斜面17aを有していて楔形状に形成されており、ナットホルダ15の小径ねじ部15dに進退可能に螺着した調整ねじ18によって、径方向移動位置すなわち径内方への押込量を調整可能とされている。各調整ねじ18は、ナットホルダ15の外周側に六角孔18aを有していて、その螺合量をナットホルダ15の外周側からの調整作業にて調整可能とされている。
【0014】
上記のように構成したボールねじ装置A1においては、ナットホルダ15の小径ねじ部15dを通してナットホルダ15内に組付けた各調整部材17をボールねじ軸11の径外方から径内方に押し込んで固定することにより、各調整部材17の斜面17aから各ボールナット13,14のテーパー形状端面13a,14aに与圧を付与することができて、多数のボール12を介して係合している両ボールナット13,14とボールねじ軸11間に、軸方向の予圧を的確に付与することが可能であるとともに、径方向の予圧を的確に付与することが可能である。このため、ボール12とボールナット13,14間およびボール12とボールねじ軸11間の各軸方向隙間と各径方向隙間を共に的確に調整することが可能である。
【0015】
また、このボールねじ装置A1においては、一方のボールナット13に対して軸方向にて位置調整可能とされている他方のボールナット14が、ナットホルダ15にボールねじ軸11の軸方向にて位置調整可能に組付けた調整ナット16によって、ボールねじ軸11の軸方向にて位置調整可能とされている。このため、一方のボールナット13に対する他方のボールナット14の軸方向位置を調整ナット16にて大きく調整した後に、ボール12とボールナット13,14間およびボール12とボールねじ軸11間の各軸方向隙間と各径方向隙間を調整部材17にて微調整することが可能である。
【0016】
また、このボールねじ装置A1においては、3個の調整部材17がボールねじ軸11の周方向にて等間隔に設けられている。このため、各ボールナット13,14のボールねじ軸11に対する調芯を図りながら、ボール12とボールナット13,14間およびボール12とボールねじ軸11間の各軸方向隙間と各径方向隙間をバランスよく調整することが可能である。
【0017】
また、このボールねじ装置A1においては、各調整部材17が、ナットホルダ15に進退可能に螺着されて調整部材17の径方向移動位置を調整可能な調整ねじ18によって、径内方への押込量が調整可能である。このため、ナットホルダ15の外周に確保しなければならないスペースを小さくし得て、省スペース化を図ることが可能である。
【0018】
上記した第1実施形態のボールねじ装置A1においては、3個の調整部材17が3個の調整ねじ18によって径内方への押込量を調整可能として実施したが、図3および図4に示した第2実施形態のように、3個の調整部材117が締付バンド118と単一の調整ねじ119によって径内方への押込量を調整可能として実施することも可能である。なお、第2実施形態のボールねじ装置A2における調整部材117、締付バンド118、調整ねじ119以外の構成は、第1実施形態のボールねじ装置A1における調整部材17、調整ねじ18以外の構成と実質的に同じであるため、100番台の同一符号を付して、その説明は省略する。
【0019】
第2実施形態の各調整部材117は、各ボールナット113,114のテーパー形状端面113a,114aに係合する一対の斜面117aを有していて、楔形状に形成されており、ナットホルダ115に形成した断面非円形の取付孔115dにボールねじ軸111の径方向にて移動可能に組付けられている。また、各調整部材117は、ナットホルダ115の外周から径外方に突出していて、突出端部(径外方端)にて締付バンド118の内周に係合している。
【0020】
締付バンド118は、ナットホルダ115の外周に装着されていて、対向する端部118aを有しており、各調整部材117の径外方端に係合している。調整ねじ119は、締付バンド118の対向する端部118aに螺着されていて、締付バンド118の締付量を調整可能であり、各調整部材117の径内方への押込量が調整可能である。
【0021】
上記のように構成した第2実施形態のボールねじ装置A2においては、ナットホルダ115に組付けた各調整部材117をボールねじ軸111の径外方から径内方に押し込んで固定することにより、各調整部材117の斜面117aから各ボールナット113,114のテーパー形状端面113a,114aに与圧を付与することができて、多数のボール112を介して係合している両ボールナット113,114とボールねじ軸111間に、軸方向の予圧を的確に付与することが可能であるとともに、径方向の予圧を的確に付与することが可能である。このため、ボール112とボールナット113,114間およびボール112とボールねじ軸111間の各軸方向隙間と各径方向隙間を共に的確に調整することが可能である。
【0022】
また、このボールねじ装置A2においては、一方のボールナット113に対して軸方向にて位置調整可能とされている他方のボールナット114が、ナットホルダ115にボールねじ軸111の軸方向にて位置調整可能に組付けた調整ナット116によって、ボールねじ軸111の軸方向にて位置調整可能とされている。このため、一方のボールナット113に対する他方のボールナット114の軸方向位置を調整ナット116にて大きく調整した後に、ボール112とボールナット113,114間およびボール112とボールねじ軸111間の各軸方向隙間と各径方向隙間を調整部材117にて微調整することが可能である。
【0023】
また、このボールねじ装置A2においては、3個の調整部材117がボールねじ軸111の周方向にて等間隔に設けられている。このため、各ボールナット113,114のボールねじ軸111に対する調芯を図りながら、ボール112とボールナット113,114間およびボール112とボールねじ軸111間の各軸方向隙間と各径方向隙間をバランスよく調整することが可能である。
【0024】
また、このボールねじ装置A2においては、各調整部材117がナットホルダ115の外周から径外方に突出していて、締付バンド118と単一の調整ねじ119によって、3個の調整部材117の径内方への押込量が調整可能である。このため、ナットホルダ115の外周にて単一の調整ねじ119を調整することにより、3個の調整部材117を一括して調整することが可能であって、ボール112とボールナット113,114間およびボール112とボールねじ軸111間の各軸方向隙間と各径方向隙間を調整可能であり、作業性を向上させることが可能である。
【0025】
上記した各実施形態においては、各調整部材17,117の個数を3個として実施したが、各調整部材17,117の個数は適宜増減して実施可能である。また、上記した各実施形態においては、各調整ねじ18によって各調整部材17の径方向位置を調整可能に構成して、または締付バンド118と単一の調整ねじ119によって全ての調整部材117の径方向位置を調整可能に構成して本発明を実施したが、各調整部材の径方向位置調整手段は上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、適宜変更して本発明を実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明によるボールねじ装置の第1実施形態を概略的に示した図2の1−1線に沿った展開断面図である。
【図2】図1の2−2線に沿った断面図である。
【図3】本発明によるボールねじ装置の第2実施形態を概略的に示した図4の3−3線に沿った展開断面図である。
【図4】図3の4−4線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【0027】
11…ボールねじ軸、12…ボール、13…一方のボールナット、14…他方のボールナット、13a,14a…テーパー形状端面、15…ナットホルダ、16…調整ナット、17…調整部材、18…調整ねじ、A1…ボールねじ装置、111…ボールねじ軸、112…ボール、113…一方のボールナット、114…他方のボールナット、113a,114a…テーパー形状端面、115…ナットホルダ、116…調整ナット、117…調整部材、118…締付バンド、119…調整ねじ、A2…ボールねじ装置




 

 


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