滚珠丝杠机构以及转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请主张于2014年5月9日提出的日本专利申请第2014-097838号的优先权，并在此引用包括说明书、附图和说明书摘要的全部内容
[0002]本发明涉及滚珠丝杠机构以及转向装置。
【背景技术】
[0003]以往，作为向转向操纵机构施加辅助力的转向装置有使用滚珠丝杠机构将马达的旋转变换为齿条轴的往复运动，由此将该马达的旋转作为辅助力施加。作为这样使用的滚珠丝杠机构例如有国际公开第W02007/114036号公报记载的丝杠轴与螺母经由多个滚珠旋合而成的滚珠丝杠机构。
[0004]在该国际公开第W02007/114036号公报的滚珠丝杠机构中，在丝杠轴的外周面螺旋状地形成有滚珠的滚动槽。另外，在该螺母的内周面螺旋状地形成有与丝杠轴的滚珠的滚动槽对置的滚珠的负荷滚动槽，另一方面，沿该负荷滚动槽以比该负荷滚动槽深的方式螺旋状地形成有滚珠的无负荷滚动槽。而且，在该滚珠丝杠机构中，在螺母的内周面还形成方向转换槽，从而将这些负荷滚动槽以及无负荷滚动槽的端在螺母的内周面连结，在滚珠的无限循环时，不需要所谓的反向器(形成滚珠的循环路径的部件)。
[0005]然而，在国际公开第W02007/114036号公报的滚珠丝杠机构中，在螺母的内周面以沿负荷滚动槽的方式形成有无负荷滚动槽、方向转换槽，所以必须确保在负荷滚动槽间仅形成无负荷滚动槽的尺寸的余量、仅形成方向转换槽的尺寸的余量，无法避免螺母即滚珠丝杠机构的大型化。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一是提供没有反向器也能够抑制大型化的滚珠丝杠机构以及转向装置。
[0007]本发明的一实施方式的滚珠丝杠机构具有:丝杠轴，其外周面形成有螺旋状的丝杠轴侧滚动槽；圆筒状的螺母，其内周面形成有与上述丝杠轴侧滚动槽对置的螺旋状的螺母侧滚动槽；以及多个滚珠，它们配置于由上述丝杠轴侧滚动槽和上述螺母侧滚动槽围起的空间所构成的滚动路径，上述螺母形成有:偏离部，该偏离部设置于上述螺母侧滚动槽的两端，使上述螺母侧滚动槽的轨道从上述丝杠轴侧滚动槽向上述丝杠轴的轴向偏离，并且随着上述螺母侧滚动槽的轨道的偏离，上述螺母侧滚动槽在上述丝杠轴的径向上变深；回流路径，该回流路径将位于上述螺母侧滚动槽的两端的上述偏离部连结；以及通路口，该通路口是从上述偏离部连结至回流路径的通路的入口，上述通路口的位置在上述丝杠轴的轴向上存在于从上述偏离部的开始位置起，到与该偏离部的开始位置对置的上述丝杠轴侧滚动槽所邻接的螺纹牙的最外周所对置的位置为止的部分之间。
[0008]根据该结构，滚珠丝杠机构的滚珠若在滚动路径滚动而到达螺母侧滚动槽的偏离部，则一边被丝杠轴侧滚动槽的侧面推靠，一边逐渐向其邻接的螺纹牙攀升。而且，在从这样滚珠开始向螺纹牙攀升的位置起到攀升到螺纹牙后的位置为止的部分之间，设置从偏离部向回流路径连结的第一通路口。由此，经过偏离部向回流路径引导滚珠。另外，被引导至回流路径的滚珠经由螺母从第二通路口朝向位于其延长线上的第二偏离部，而且向由丝杠轴侧滚动槽与螺母侧滚动槽围起的滚动路径被引导。即，若在螺母的内周设置偏离部以及通路口并且设置回流路径，则没有所谓的反向器也能够实现滚珠的无限循环。另外，在偏离部的延长线上设置通路口，回流路径设置于螺母主体，所以基于丝杠轴侧滚动槽的滚动路径之间也缩小，由此螺母的轴向全长也缩短。因此，没有反向器也能够抑制螺母的大型化。
[0009]本发明的其他实施方式在上述的滚珠丝杠机构的基础上，也可以是在上述螺母侧滚动槽的两端，将上述偏离部的轨道向与上述螺母侧滚动槽邻接的滚动槽侧偏离而形成上述偏离部。根据该结构，偏离部向螺母的轴向内侧偏离轨道，所以与向螺母的轴向外侧偏离轨道的情况相比，能够抑制用于滚珠无限循环的结构的轴向尺寸。一般在滚珠丝杠机构的相邻的丝杠轴侧滚动槽之间，即滚动路径之间必须有螺纹牙的间隔(导程)。因此，若利用该间隔设置偏离部，则能够将因没有反向器导致的上述间隔的扩大抑制为最小限度。因此，即使没有反向器也能够有效抑制螺母的大型化。
[0010]本发明的又一实施方式在上述滚珠丝杠机构的基础上，也可以是还具有以包在上述螺母的外侧的方式外嵌于上述螺母上的套筒，上述回流路径形成于上述螺母的外周。根据该结构，在螺母的外周形成回流路径，从而能够将基于丝杠轴侧滚动槽的滚动路径间的间隔(导程)的扩大抑制为最小限度。在螺母的外周形成回流路径的情况下，通过该回流路径时的滚珠会向滚珠丝杠机构外飞出，由此担心滚珠丝杠机构无法正常发挥功能。然而，将套筒包在螺母的外侧，所以通过回流路径时的滚珠不会向滚珠丝杠机构外飞出。因此，能够使滚珠丝杠机构正常发挥功能并且能够有效抑制大型化。
[0011]本发明的又一实施方式在上述实施方式的滚珠丝杠机构的基础上，也可以是上述通路口在上述丝杠轴的轴向上形成在与上述偏离部对置的上述丝杠轴侧滚动槽所邻接的上述丝杠轴的螺纹牙的最外周所对置的位置。另外，本发明的又一实施方式在上述实施方式的滚珠丝杠机构的基础上，也可以是上述通路口的位置在上述螺母的轴向上存在于从上述偏离部的开始位置起，到与上述偏离部所连接的螺母侧滚动槽邻接的螺纹牙的隆起部的位置为止的部分之间。另外，本发明的又一实施方式在上述实施方式的滚珠丝杠机构的基础上，也可以是上述丝杠轴的上述螺纹牙的最外周形成为圆筒面。
[0012]而且，本发明的又一实施方式的转向装置具有:滚珠丝杠机构，其将车辆的转向轴作为丝杠轴，并具备多个滚珠以及形成有螺旋状的螺母侧滚动槽的圆筒状的螺母，所述螺母侧滚动槽与形成于所述转向轴的外周面的螺旋状的丝杠轴侧滚动槽对置，所述多个滚珠被配置于由所述丝杠轴侧滚动槽与所述螺母侧滚动槽围起的空间构成的滚动路径；马达，其向上述螺母施加扭矩；以及减速机构，其将上述马达的旋转扭矩传递至上述螺母，上述滚珠丝杠机构使用技术方案I?6中任一项所述的滚珠丝杠机构。
[0013]根据该结构，能够采用抑制了大型化的滚珠丝杠机构，所以也能够抑制转向装置的大型化。
[0014]通过以下参照附图对本发明的实施方式示例进行的详细描述，本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素。
【附图说明】
[0015]图1是表示转向装置的简要结构的图。
[0016]图2是表示滚珠丝杠机构的图。
[0017]图3是表示螺母的剖视图。
[0018]图4是表示螺母的剖视图。
[0019]图5是表不螺母的回流路径的图。
[0020]图6是从齿条轴的轴向观察使滚珠通过滚动路径、偏离部、通路口、回流路径的样子的剖视图。
[0021]图7是从齿条轴的径向观察使滚珠通过滚动路径、偏离部、通路口、回流路径的样子的剖视图。
[0022]图8是从与图7不同的齿条轴的径向观察使滚珠通过偏离部、通路口、回流路径的样子的剖视图。
[0023]图9是表示其它实施方式的螺母的剖视图。
[0024]图10是其它实施方式的从齿条轴的轴向观察使滚珠通过滚动路径、偏离部、通路口、回流路径的样子的剖视图。
【具体实施方式】
[0025]以下，说明搭载有本发明的一实施方式的滚珠丝杠机构的转向装置。如图1所示，转向装置I是电动动力转向装置，具备根据驾驶员的方向盘2的操作(以下，称为转向操作)使转向轮3转向的转向操纵机构4、以及辅助驾驶员的转向操作的辅助机构5。
[0026]转向操纵机构4具备作为方向盘2的旋转轴的转向轴6、以及在该转向轴6的下端部的齿条小齿轮机构7。齿条小齿轮机构7具备兼具丝杠轴的功能的齿条轴8。在转向操纵机构4中，若随着驾驶员的转向操作使转向轴6旋转，则该旋转运动由齿条小齿轮机构7变换为齿条轴8的轴向的往复运动(直线运动)。该齿条轴8的轴向的往复运动经由与齿条轴8的两端连结的转向横拉杆9传递至转向轮3，由此转向轮3的转向角变化，车辆的行进方向改变。
[0027]辅助机构5设置于齿条轴8的周围。辅助机构5由马达10以及传动机构11构成。传动机构11与齿条轴