JP2008101694A - ボールねじナットの抜け止め装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボールねじ軸のねじ溝を傷つけることなく、ボールねじナットのボールねじ軸からの脱落を防止することのできる汎用性に富んだボールねじナットの抜け止め装置及びその方法を提供する。
【解決手段】ボールねじ軸３の軸受挿入部３ｂのテーパ部３ｃとの境目には、幅の狭い溝状をしたぬすみ形状部３ｄが形成されている。抜け止め部材１０は、略Ｕ字状をしたクリップである。抜け止め部材１０は、断面略円形の線材を曲げ加工することにより形成される。円弧部１０ｂの先には、略Ｒ形状をしたＲ形状部１０ｃが形成されている。Ｒ形状部１０ｃの先には、外側に広がるようなテーパ状になったテーパ部１０ｄが形成されている。そして、ぬすみ形状部３ｄが、Ｒ形状部１０ｃの間に嵌合される。ボールねじナット４は、抜け止め部材１０にガードされ、ボールねじ軸３から抜けてしまうことがない。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車用変速機等の駆動装置として用いられるボールねじアクチュエータのボールねじ機構を構成するボールねじナットの抜け止め装置及びその方法に関するものである。

自動車等の車両の各種駆動部に使用される電動アクチュエータにおいて、電動モータの回転運動を軸方向の直線運動に変換する機構として、台形ねじあるいはラックアンドピニオン等の歯車機構が一般的に使用されている。これらの変換機構は、滑り接触部を伴うため動力損失が大きく、電動モータの大型化や消費電力の増大を余儀なくされている。そのため、より効率的なアクチュエータとしてボールねじ機構が採用されるようになってきた。

このボールねじアクチュエータは、外周に螺旋状のボール転走溝が形成されたボールねじ軸と、円筒面内に螺旋状のボール転走溝が形成されたボールねじナットと、対向する両ボール転走溝で構成されたボール転動路内に転動自在に収容された多数のボールとからなり、ボールねじ軸あるいはボールねじナットの回転を軸方向の並進運動に変換する機械要素である。

このボールねじは、組み付け前の輸送時や、アクチュエータへの組み付け時に作業者の不注意などによりボールねじナットがボールねじ軸から脱落して作動不能に陥る可能性がある。そこで、ボールねじの出荷時の梱包形態に配慮して輸送時のボールねじナットの脱落を防止する対策方法がある。例えば、梱包箱内にナット脱落防止用のリブを設けて、このリブとボールねじナット端面を当接させることにより脱落を防止したり、ナイロンバンドのようなものをねじ軸に装着したりすることが考えられる。

また、特許文献１には、ボールねじ軸からのボールねじナットの脱落を防止するための発明が開示されている。この例では、ボールねじナットの両端から突出するボールねじ軸に係合して該ボールねじ軸を狭持する凹状狭持部を有する二つの樹脂製プレートと、これらのプレート部の間に前記ボールねじナットを跨いで掛け渡された樹脂製ブリッジ部と、このブリッジ部に設けられた樹脂製取っ手部とからなるボールねじ用抜け止め具をボールねじ軸に装着することで、ボールねじナットの脱落を防止している。
特開２００４−３１６８１７号公報

しかしながら、特許文献１に挙げた抜け止め具は、樹脂製であり、ボールねじナットの形状毎に金型を個別設計して製作する必要があり、汎用性に欠ける。また、抜け止め具そのものは樹脂製であり、装着時にねじ溝に損傷を与える可能性は低いが、鉄粉などの硬い異物がねじ溝との間に入り込み、輸送中の振動などによりねじ溝に傷がついて耐久性を損ねる可能性がある。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、ボールねじ軸のねじ溝を傷つけることなく、ボールねじナットのボールねじ軸からの脱落を防止することのできる汎用性に富んだボールねじナットの抜け止め装置及びその方法を提供することを目的とする。

係る目的を達成すべく、本発明は、電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構を構成するボールねじナットの抜け止め装置であって、ぬすみ形状部が形成された前記ボールねじ機構を構成するボールねじ軸と、該ぬすみ形状部に装着される抜け止め部材とからなる構成を採用した。

抜け止め部材は、ボールねじ軸に設けられたぬすみ形状部に装着されるので、ボールねじ軸のねじ溝を傷つける虞はなく、ボールねじの耐久性を損ねずにボールねじナットのボールねじ軸からの脱落を防止することができる。また、ボールねじ軸に設けたぬすみ形状部に装着するので、ボールねじ軸端の軸受挿入部の内径が同サイズであれば、ぬすみ形状を同一とすることができ、ボールねじナット形状によらず、汎用的に抜け止め部材を使用することができ、最低限のコストでナットの脱落を防止することができる。

また、本発明は、前記抜け止め部材は、略Ｕ字状をしたクリップであることが好ましい。クリップであるので、着脱が容易である。

また、本発明は、前記抜け止め部材は、線材を曲げ加工することにより形成されることが好ましい。抜け止め部材は、ボールねじ軸のねじ溝と接触することはないので、金属製の部材としても問題はなく、金属製の線材を用いることができる。また、金属製であるので、曲げ加工することにより安価に所望の形状を形成することができ、低コストでボールねじナットのボールねじ軸からの脱落を防止することができる。

また、本発明は、前記抜け止め部材を装着した際に、該抜け止め部材の取っ手部と前記ぬすみ形状部の外径との間に空間があることが好ましい。抜け止め部材の取っ手部とぬすみ部外径の間に空間が形成されるので、抜け止め部材を、ボールねじ軸から取り外す場合に、指の引っかかりが良好であり、容易に取り外すことが可能である。

また、本発明は、電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構を構成するボールねじナットの抜け止め方法であって、前記ボールねじ機構を構成するボールねじ軸にぬすみ形状部を設け、該ぬすみ形状部に略Ｕ字状をしたクリップの先端を押し当て、該クリップの先端を左右に広げるようにして弾性変形させ、さらに押し込むようにして、前記ぬすみ形状部に前記クリップを装着することにより、前記ボールねじナットの抜け止めを防止する構成とすることができる。

本発明によれば、電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構を構成するボールねじナットの抜け止め装置であって、ぬすみ形状部が形成された前記ボールねじ機構を構成するボールねじ軸と、該ぬすみ形状部に装着される抜け止め部材とからなるので、ボールねじ軸のねじ溝を傷つけることなく、ボールねじナットのボールねじ軸からの脱落を防止することのできる汎用性に富んだボールねじナットの抜け止め装置及びその方法を提供することができる。

電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構を構成するボールねじナットの抜け止め装置であって、ぬすみ形状部が形成された前記ボールねじ機構を構成するボールねじ軸と、該ぬすみ形状部に装着される抜け止め部材とからなる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るボールねじの実施形態を示す正面図である。図２は、本発明に係る抜け止め部材の実施形態を示す側面図である。図３は、抜け止め部材の装着方法を示す図である。図４（ａ）は抜け止め部材を装着したボールねじを示す正面図であり、図４（ｂ）は抜け止め部材を装着したボールねじを示す側面図である。

このボールねじ１は、電動モータ（図示せず）により回転駆動されるボールねじ軸３と、このボールねじ軸３にボール（図示せず）を介して螺合されたボールねじナット４とを備え、ボールねじ軸３が回転することにより、ボールねじナット４を図の左右方向に移動させる。

ボールねじ軸３の図の左方の外周には、螺旋状のねじ溝３ａが形成されている。ボールねじ軸３の図の右方の端部には、径の小さい軸受挿入部３ｂが形成されている。軸受挿入部３ｂには、軸受（図示せず）が嵌合される。その軸受の外周面は、ハウジング（図示せず）に嵌合される。このようにボールねじ軸３は、軸受を介して、ハウジングに回転自在に支承される。ねじ溝３ａと軸受挿入部３ｂの間は、テーパ状になったテーパ部３ｃが形成されている。軸受挿入部３ｂのテーパ部３ｃとの境目には、幅の狭い溝状をしたぬすみ形状部３ｄが形成されている。ぬすみ形状部３ｄは、ボールねじ軸３の全周にわたって同径に形成されている。

ボールねじナット４は、円筒状をしており、その内周面には、螺旋状のねじ溝（図示せず）が形成されている。このボールねじナット４のねじ溝とねじ溝３ａとの間には、多数のボール（図示せず）が配置されている。

図２には、抜け止め部材１０が示されている。抜け止め部材１０は、略Ｕ字状をしたクリップである。抜け止め部材１０は、断面略円形の線材を曲げ加工することにより形成される。抜け止め部材１０の底部には、直線状になった取っ手部１０ａが形成されている。取っ手部１０ａの両端部には、略円弧状をした円弧部１０ｂが形成されている。円弧部１０ｂの先には、略Ｒ形状をしたＲ形状部１０ｃが形成されている。Ｒ形状部１０ｃの先には、外側に広がるようなテーパ状になったテーパ部１０ｄが形成されている。このように、抜け止め部材１０は、左右対称の形状をしている。

抜け止め部材１０をぬすみ形状部３ｄに嵌合する際には、図３に示すように、取っ手部１０ａを把持し、抜け止め部材１０を図の上方に押圧する。この場合、まず、テーパ部１０ｄの内面がぬすみ形状部３ｄに当接する。この状態でさらに押圧すると、弾性変形により、テーパ部１０ｄが図の左右方向に広がる。さらに押圧すると、図３の下方の図に示したように、ぬすみ形状部３ｄが、テーパ部１０ｄを通り抜けて、抜け止め部材１０の左右に配置されたＲ形状部１０ｃの間に嵌合される。この状態では、抜け止め部材１０は、ボールねじ軸３の軸方向には移動できなくなり、図４（ａ）の二点鎖線で示すように、ボールねじナット４は、抜け止め部材１０にガードされ、ボールねじ軸３から抜けてしまうことがない。

抜け止め部材１０をぬすみ形状部３ｄから外す際には、取っ手部１０ａを把持し、抜け止め部材１０を図の下方に押圧する。これにより、Ｒ形状部１０ｃが左右に広げられる。それに応じて、テーパ部１０ｄも左右に広がる。このようにして、抜け止め部材１０をぬすみ形状部３ｄから外すことができる。

図４に示すように、抜け止め部材１０は、ボールねじ軸３のぬすみ形状部３ｄに嵌合される。抜け止め部材１０が左右に開くように広がり、ぬすみ形状部３ｄがＲ形状部１０ｃに挟まれるように嵌合されている。このように、抜け止め部材１０を装着した際には、抜け止め部材１０の取っ手部１０ａと前記ぬすみ形状部３ｄの外径との間に空間がある。この空間があることにより、抜け止め部材１０の着脱の際に、取っ手部１０ａを好適に把持することができ、着脱が容易になる。

なお、この例では、ボールねじ軸が電動モータによって回転される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボールねじナットが電動モータで回転され、ボールねじ軸が軸方向に移動する装置にも適用できる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係るボールねじナットの抜け止め装置及びその方法は、自動車の駆動機構部、特に高減速比を必要とする駆動機構部のボールねじアクチュエータに適用できる。

本発明に係るボールねじの実施形態を示す正面図である。 本発明に係る抜け止め部材の実施形態を示す側面図である。 抜け止め部材の装着方法を示す図である。 （ａ）は抜け止め部材を装着したボールねじを示す正面図であり、（ｂ）は抜け止め部材を装着したボールねじを示す側面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・ボールねじ
３・・・・・・・・・ボールねじ軸
３ａ・・・・・・・・ねじ溝
３ｂ・・・・・・・・軸受挿入部
３ｃ・・・・・・・・テーパ部
３ｄ・・・・・・・・ぬすみ形状部
４・・・・・・・・・ボールねじナット
１０・・・・・・・・抜け止め部材
１０ａ・・・・・・・取っ手部
１０ｂ・・・・・・・円弧部
１０ｃ・・・・・・・Ｒ形状部
１０ｄ・・・・・・・テーパ部

Claims (5)

1. 電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構を構成するボールねじナットの抜け止め装置であって、
   ぬすみ形状部が形成された前記ボールねじ機構を構成するボールねじ軸と、該ぬすみ形状部に装着される抜け止め部材とからなることを特徴とするボールねじナットの抜け止め装置。
2. 前記抜け止め部材は、略Ｕ字状をしたクリップである請求項１に記載のボールねじナットの抜け止め装置。
3. 前記抜け止め部材は、線材を曲げ加工することにより形成される請求項１又は２に記載のボールねじナットの抜け止め装置。
4. 前記抜け止め部材を装着した際に、該抜け止め部材の取っ手部と前記ぬすみ形状部の外径との間に空間がある請求項１乃至３いずれかに記載のボールねじナットの抜け止め装置。
5. 電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構を構成するボールねじナットの抜け止め方法であって、
   前記ボールねじ機構を構成するボールねじ軸にぬすみ形状部を設け、該ぬすみ形状部に略Ｕ字状をしたクリップの先端を押し当て、該クリップの先端を左右に広げるようにして弾性変形させ、さらに押し込むようにして、前記ぬすみ形状部に前記クリップを装着することにより、前記ボールねじナットの抜け止めを防止することを特徴とするボールねじナットの抜け止め方法。

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