滚珠丝杠装置及具备滚珠丝杠装置的转向装置的制作方法

文档序号:14584823发布日期:2018-06-02 04:52阅读:355来源:国知局
滚珠丝杠装置及具备滚珠丝杠装置的转向装置的制作方法

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠装置及具备滚珠丝杠装置的转向装置。



背景技术:

以往,有通过电动马达对齿条轴产生轴向推力来辅助齿条轴的工作的汽车用转向装置(例如,参见日本特开2015-132308号公报)。在日本特开2015-132308号公报所示的转向装置中,将电动马达的旋转力经由滚珠丝杠装置转变为轴向推力而传递到齿条轴。

日本特开2015-132308号公报的滚珠丝杠装置是一种反向器方式的滚珠丝杠装置。该滚珠丝杠装置具备在外周面形成有螺旋状的滚珠丝杠槽的齿条轴和在内周面形成有螺旋状的滚珠丝杠槽的螺母。齿条轴和螺母的各滚珠丝杠槽对置配置。而且,由各滚珠丝杠槽之间形成能供多个滚珠滚动的滚动路径。

在螺母的两个部位形成从其内周面的螺纹槽贯通到螺母的外周面的安装孔,在该安装孔分别安装两个反向器。而且,由凹部和贯通路径形成使滚动路径的规定两个部位之间短路的回流路径,其中,凹部形成于螺母的外周面,贯通路径贯通形成于反向器的内部,其一端与凹部的端部连接,另一端在滚动路径形成开口。由此,能够使多个滚珠经由回流路径在滚动路径内无限循环。

该反向器的在螺母的外周面的周向即长边方向上的两端部的一部分被压入安装孔,从而固定该反向器。另外,在安装孔的长边方向上的端部,形成有与将反向器插入安装孔的插入方向正交的停止面。在将反向器的端部压入安装孔时,停止面与形成于反向器的被停止面抵接,实施反向器在安装孔的深度方向上的定位。而且,在形成于安装孔的长边方向上的两端的各停止面之间,安装孔具有贯通孔。另外,此时,有关压入部之间的在长边方向上的中间部分,安装孔的宽度大于反向器的侧面之间的宽度(厚度)。

因此,在将反向器向安装孔组装时,例如,若在反向器的被停止面相对于安装孔的停止面以具有规定角度的方式倾斜的状态下,将反向器向安装孔的贯通孔插入,则从插入方向观察到的反向器在长边方向上的投影长度变短。因此,有可能被停止面与停止面无法抵接,而致使反向器通过宽度大的贯通孔落下到螺母的内径部。在这种情况下,例如,作业者需要从螺母的内径部回收反向器,并再次向安装孔组装。由此,致使组装工时增加,而有可能导致滚珠丝杠装置和转向装置的成本增大。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供能够在将反向器向螺母组装时可靠地防止反向器向螺母内脱落从而减少再次组装工时的滚珠丝杠装置以及具备滚珠丝杠装置的转向装置。

本发明的一个方式的滚珠丝杠装置具备:丝杠轴,在其外周面呈螺旋状地形成有外周滚动槽;螺母,其形成为筒状,在其内周面呈螺旋状地形成有内周滚动槽,且其具备贯通其外周面与所述内周面之间的安装孔;滚动体,其以能够在由所述外周滚动槽与所述内周滚动槽之间形成的滚动路径滚动的方式排列;回流路径,其使所述滚动路径上的规定两点间短路,从而能使所述滚动体在所述滚动路径上无限循环;以及反向器,其在被收容于所述安装孔的状态下固定,由所述回流路径的一部分或者全部形成。

所述安装孔具备一对第一侧面,所述一对第一侧面在所述螺母的轴线方向上相互对置,并且形成为沿长边方向上的、沿所述螺母的所述外周面的周向延伸的延伸长度长于对置距离,所述反向器具备一对第二侧面,所述一对第二侧面在所述反向器被收容于所述安装孔的状态下,与所述一对第一侧面对置。所述安装孔的所述第一侧面与所述反向器的所述第二侧面具有卡止结构,即,在以与所述反向器的被收容于所述安装孔的状态下的姿势不同的姿势,将所述反向器的一部分插入到所述安装孔的非标准状态下,所述安装孔的所述第一侧面与所述反向器的所述第二侧面相互卡止。

这样,安装孔的第一侧面与反向器的第二侧面具有卡止结构,即,在以不同于反向器的被收容于安装孔的状态下的姿势的姿势,将反向器的一部分插入到安装孔的非标准状态下,安装孔的第一侧面与反向器的第二侧面相互卡止。因此,即使反向器拟从螺母的外周面侧通过安装孔的贯通孔部向螺母的内周面侧落下,也会因卡止结构而限制反向器的落下。由此,能够减少再次组装工时,从而以低成本制造滚珠丝杠装置。

本发明的其它方式是具备上述方式的滚珠丝杠装置的转向装置。由此,能够获得具备低成本的滚珠丝杠装置的低成本的转向装置。

根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点,在附图中,对相同的元素标注相同的附图标记。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的电动动力转向装置的概略图。

图2是第一实施方式所涉及的图1的转向操纵辅助机构和滚珠丝杠装置的局部放大剖视图。

图3是示出滚珠螺母在安装有第一实施方式所涉及的反向器的状态下的外形的图。

图4是图3的反向器的立体图。

图5是图3的V-V向视剖视图。

图6是从插入方向D观察时的安装孔的图。

图7是图5的VII-VII向视剖面中的反向器的外周部的剖视图。

图8是图5的VIII-VIII向视剖面中的反向器的内周部的剖视图。

图9是说明反向器倾斜的状态的图。

图10是示出图9中的反向器的突起与安装孔的重叠的图。

图11A是示出反向器与安装孔卡合的第一状态的图。

图11B是示出反向器与安装孔卡合的第二状态的图。

图11C是示出反向器与安装孔卡合的第三状态的图。

图11D是示出反向器与安装孔卡合的第四状态的图。

图11E是示出反向器与安装孔卡合的第五状态的图。

图12是对与图3相对应的变形例1进行说明的图。

图13是对与图5相对应的变形例2进行说明的图。

图14是对与图5相对应的变形例3进行说明的图。

图15是对与图3相对应的第二实施方式进行说明的图。

图16A是对与图3相对应的第三实施方式进行说明的图。

图16B是图16A的16B-16B向视剖视图。

具体实施方式

下面基于附图说明本发明的第一实施方式。图1是示出对本发明所涉及的滚珠丝杠装置被用于车辆的电动动力转向装置(相当于转向装置)的方式进行例示的电动动力转向装置的整体的图。

电动动力转向装置是借助转向操纵辅助力来辅助转向操纵力的转向装置。此外,本发明的滚珠丝杠装置除了电动动力转向装置外,还能够用于4轮转向操纵装置、后轮转向操纵装置、线控装置等能够使用滚珠丝杠装置的各种装置。

电动动力转向装置10(以下称转向装置10)是使与车辆的转向轮(省略图示)连结的转向轴20沿与转向轴20的轴线方向一致的A方向(图1的左右方向)往复移动来改变转向轮的朝向的装置。

如图1所示,转向装置10具备壳体11、方向盘12、转向轴13、转矩检测装置14、电动马达M(以下称马达M)、前述转向轴20、转向操纵辅助机构30以及滚珠丝杠装置40。

壳体11是固定于车辆的固定部件。壳体11形成为筒状,以能够沿A方向相对移动的方式将转向轴20(相当于丝杠轴)插通于壳体11。壳体11具备第一壳体11a和固定于第一壳体11a的A方向上的一端侧(图1中为左侧)的第二壳体11b。

方向盘12被固定于转向轴13的端部,在车厢内以能够旋转的方式被支承。转向轴13将因驾驶员的操作而施加于方向盘12的转矩传递到转向轴20。

在转向轴13的靠转向轴20侧的端部形成有构成齿轮齿条机构的小齿轮13a。转矩检测装置14基于转向轴13的扭转量,对施加于转向轴13的转矩进行检测。

转向轴20沿A方向延伸。在转向轴20形成有齿条22。齿条22与转向轴13的小齿轮13a啮合,与小齿轮13a一起构成齿轮齿条机构。齿轮齿条机构基于转向装置10的用途等设定有能够在转向轴13与转向轴20之间传递的最大轴向力。

另外,在转向轴20,在不同于齿条22的位置形成有滚珠丝杠部23。滚珠丝杠部23与后述的滚珠螺母21一起构成滚珠丝杠装置40,并借助转向操纵辅助机构30传递转向操纵辅助力。转向轴20的两端经由省略图示的横拉杆和转向节臂等与左右的转向轮(省略图示)连结。通过转向轴20沿A方向的轴运动对转向轮向左右方向实施转向操纵。

转向操纵辅助机构30是将马达M作为驱动源向转向轴20施加转向操纵辅助力的机构。转向操纵辅助机构30具备马达M、驱动力传递机构32以及驱动马达M的控制部ECU。马达M和用于驱动马达M的控制部ECU被收容于固定在壳体11的第一壳体11a的箱体31中。控制部ECU基于转矩检测装置14的输出信号,来决定转向操纵辅助转矩,从而控制马达M的输出。

如图2所示,驱动力传递机构32具备驱动带轮36、从动带轮34以及齿形带35。驱动带轮36安装于马达M的输出轴37。输出轴37与转向轴20的轴线平行配置。从动带轮34以能够与滚珠螺母21一体旋转的方式配置于滚珠螺母21的外周侧。滚珠螺母21的A方向上的一端侧(图2中为左侧)经由滚珠轴承33被以能够旋转的方式支承于第二壳体11b的内周面11b1。齿形带35架设于驱动带轮36和从动带轮34。驱动力传递机构32将马达M所产生的旋转驱动力经由齿形带35在驱动带轮36与从动带轮34之间传递。

如图2所示,滚珠丝杠装置40主要收容于第二壳体11b内。滚珠丝杠装置40具备转向轴20(相当于丝杠轴)的滚珠丝杠部23、滚珠螺母21(相当于螺母)、多个滚动滚珠24(相当于滚动体)以及一对反向器51、52。在转向轴20的滚珠丝杠部23的外周面形成有外周滚动槽20a,该外周滚动槽20a形成为螺旋状。外周滚动槽20a卷绕多圈而形成。

滚珠螺母21形成为筒状,以与滚珠丝杠部23(转向轴20)同轴的方式配置于滚珠丝杠部23的外周侧。滚珠螺母21的内周面具备形成为螺旋状的内周滚动槽21a。内周滚动槽21a卷绕多圈而形成。而且,滚珠丝杠部23的外周滚动槽20a与滚珠螺母21的内周滚动槽21a对置配置,在外周滚动槽20a与内周滚动槽21a之间形成有供多个滚动滚珠24滚动的滚动路径R1。多个滚动滚珠24以能够在滚动路径R1内滚动的方式排列。由此,滚珠丝杠部23(转向轴20)的外周滚动槽20a与滚珠螺母21的内周滚动槽21a隔着多个滚动滚珠24螺纹配合。

另外,如图2、图3所示,滚珠螺母21具备贯通外周面21b与内周面之间的一对(两个)安装孔41、42。安装孔41、42的详细形状将在后面阐述。如图2所示,一对安装孔41、42在A方向上空开规定间隙地配置。即,一对安装孔41、42跨数条滚珠螺母21的内周滚动槽21a地配置。

在滚珠螺母21的外周面21b形成有连接于一对安装孔41、42之间的第一回流路径43。第一回流路径43沿几乎滚珠螺母21的轴线方向(A方向)延伸,并在滚珠螺母21的径向外侧形成开口。第一回流路径43的开口宽度略大于滚动滚珠24的直径。另外,第一回流路径43的底面为以略大于滚动滚珠24的半径的圆弧面形成的曲面。由此,滚动滚珠24能够沿第一回流路径43自由地往复滚动。图4是收容于一对安装孔41、42中的一对反向器51、52的立体图。

如图2、图3、图5所示,一对反向器51、52分别在被收容于一对安装孔41、42的状态下被固定。固定方法将在后面阐述。一对反向器51、52分别相对于各安装孔41、42从铅垂方向上方插入(参见图5中的箭头D)。此外,下面,将图5所示的反向器51、52相对于安装孔41、42的姿势称为被收容于安装孔41的状态下的姿势。

一对反向器51、52分别在内部具有贯通孔即第二回流路径53。在一对反向器51、52分别被收容于一对安装孔41、42并固定的状态下,第二回流路径53、53的各自一端分别与第一回流路径43的各端部连接,并且在第二回流路径53、53的各自一端,各第一开口孔53a形成开口。另外,第二回流路径53、53的各自另一端与滚动路径R1连接,并且在滚动路径R1的规定两点间,各第二开口孔53b形成开口(参见图5)。

一对反向器51、52具有将经由第二开口孔53b从滚动路径R1拾起的滚动滚珠24通过第二回流路径53、53引导到第一回流路径43的功能。另外,一对反向器51、52还具有将第一回流路径43内的滚动滚珠24通过第二回流路径53、53排出到滚动路径R1的功能。这样的一对反向器51、52以相同的形状形成,并具有相同的功能。此外,一对反向器51、52的详情以及供反向器51、52插入的安装孔41、42的详情将在后面阐述。

如图2所示,在滚珠螺母21的外周面21b组装有滚珠轴承33和从动带轮34。通过组装滚珠轴承33和从动带轮34,第一回流路径43在滚珠螺母21的外周面21b上的开口部分被封闭,并防止反向器51、52从一对安装孔41、42脱出。另外,借助滚珠轴承33,滚珠螺母21被支承为能够相对于第二壳体11b(壳体11)旋转。

而且,由分别形成于一对反向器51、52的各第二回流路径53以及由滚珠螺母21所具备的第一回流路径43的内壁面和从动带轮34的内壁面围起的空间构成使滚动路径R1的规定两点间短路的回流路径R2。滚动滚珠24(滚动体)经由该回流路径R2在滚动路径R1的规定两点间无限循环。

接下来,参照图3、图5、图6,说明滚珠螺母21所具有的一对安装孔41、42。如前所述,一对安装孔41、42的长边方向沿滚珠螺母21的外周面21b的周向延伸,并且该一对安装孔41、42贯通滚珠螺母21的外周面21b与内周面之间而形成。此外,一对安装孔41、42具有相同的结构,因此在以下说明中,仅对一个安装孔41进行说明。此外,图5中箭头所示的D方向表示将反向器51插入安装孔41的插入方向(以下仅称为插入方向D)。

如图5、图6所示,安装孔41具备压入孔部411、引导孔部412以及一对停止面44a、44b。后述的反向器51的外周部511被收容于压入孔部411,并且被压入于压入孔部411。引导孔部412收容后述的反向器51的内周部512。一对停止面44a、44b与后述的反向器51的一对被停止面54a、54b抵接来实施反向器51在插入方向D上的定位。

压入孔部411在滚珠螺母21的径向上,形成于滚珠螺母21的外周面21b侧。如图6所示,压入孔部411形成为与反向器51的插入方向D正交的截面形状是角部有圆倒角的大致长方形的孔。

此外,在本实施方式中,压入孔部411的截面中的大致长方形的长边方向并非与滚珠螺母21的端面平行的方向、即与滚珠螺母21的轴线正交的方向。在本实施方式中,压入孔部411的长边方向是与投影槽的延伸方向几乎平行的方向,该投影槽是在形成于滚珠螺母21的内周面的内周滚动槽21a向径向外侧扩大而投影于外周面21b时形成的。

如图6所示,压入孔部411具备:一对第一侧面411a、411b,该一对第一侧面411a、411b沿滚珠螺母21的外周面21b的周向延伸;和一对第一端面411c、411d,该一对第一端面411c、411d与一对第一侧面411a、411b垂直交叉,并经由圆倒角部与一对第一侧面411a、411b的长边方向上的各端部连接。

一对第一侧面411a、411b在滚珠螺母21的轴线方向上相互对置,且形成为相互平行。此时,形成为长边方向上的、沿滚珠螺母21的外周面21b的周向延伸的延伸长度长于对置距离。第一侧面411a具备摩擦卡止面411e、411e和第一平面411g,第一侧面411b具备摩擦卡止面411f、411f和第一平面411h。摩擦卡止面411e、411e形成于第一侧面411a的长边方向上的两端部,摩擦卡止面411f、411f形成于第一侧面411b的长边方向上的两端部。

第一平面411g设置于摩擦卡止面411e、411e之间,第一平面411h设置于摩擦卡止面411f、411f之间。在摩擦卡止面411e、411e与第一平面411g之间以及摩擦卡止面411f、411f与第一平面411h之间分别有若干台阶。台阶通过相对置的摩擦卡止面411e、411e与摩擦卡止面411f、411f之间的宽度F小于相对置的第一平面411g、411h之间的宽度G(F<G)而形成。在本实施方式中,第一平面411g、411h是仅实施粗加工而成的面。由此,缩短加工时间,降低成本。

另外,一对第一侧面411a、411b中的一个第一侧面411b具备凹部45。但是,另一个第一侧面411a也可以具备凹部45。另外,还可以两个第一侧面411a、411b都具备凹部45。凹部45沿反向器51的插入方向D(图5的上下方向)延伸而形成。如图6所示,凹部45呈由与延伸方向正交的截面上的内周面以规定圆弧面形成的槽形状。如图5所示,凹部45在滚珠螺母21的外周面21b形成开口,从外周面21b延伸形成至规定深度h1。

在本实施方式中,凹部45的规定深度h1被设定为不到达滚珠螺母21的内周面、不贯通到内周面的深度。具体而言,凹部45的规定深度h1在滚珠螺母21的径向上,大体形成于第一侧面411b的范围内。由此,凹部45在滚珠螺母21的外周面21b形成开口,并且具有底面45a。

此外,在将反向器51向安装孔41插入时,凹部45与形成于反向器51的第二侧面511b的半圆柱状(相当于导轨状)的突起55卡合,形成为能够沿插入方向D引导反向器51。此外,半圆柱状是指将圆柱沿轴线方向切断而将其一分为二时其中的一方。但是,此时无需二等分,可以是在任意位置一分为二时的任一方。

如图5所示,在反向器51被收容于安装孔41并固定时,在突起55的下端与凹部45的底面45a之间有间隙。但是,并不局限于该方式,凹部45可以不具有底面45a,而贯通至滚珠螺母21的内周面。由此,虽然滚珠螺母21的强度略有下降,但能获得与不贯通到滚珠螺母21的内周面的情况相同的效果。

引导孔部412贯通到滚珠螺母21的内周面。引导孔部412形成为与反向器51的插入方向D正交的截面形状为角部有圆倒角的大致长方形的孔(参见图6)。即,引导孔部412具备经由圆倒角与大致长方形的长边方向上的面的两侧端部连接的两侧端面。两侧端面具有引导反向器51的插入的一对引导面412a、412b。另外,引导孔部412在长边方向上的侧面与压入孔部411的一对第一侧面411a、411b所具备的第一平面411g、411h共面。由此,引导孔部412的长边方向上的侧面也被作为第一侧面411a、411b。

一对引导面412a、412b相互对置,且平行形成。另外,一对引导面412a、412b与压入孔部411的一对第一端面411c、411d平行形成。

一对停止面44a、44b是在反向器51被收容于安装孔41并固定的状态下,与后述的反向器51的一对被停止面54a、54b抵接来实施反向器51在插入方向D上的定位的面。如图5所示,一对停止面44a、44b形成于不同的平面上,并且,与一对第一端面411c、411d正交。另外,停止面44a形成于比第一端面411c靠滚珠螺母21(螺母)的内周滚动槽21a侧。停止面44b形成于比第一端面411d靠滚珠螺母21(螺母)的内周滚动槽21a侧。

另外,在上文中,将从反向器51被插入安装孔41的插入方向D对安装孔41实施投影并进行观察时的安装孔41的贯通部分即贯通孔部H的边缘部设为边缘部HO(参见图6中的双点划线)。在本实施方式中,边缘部HO位于设置有凹部45的第一侧面411b侧。另外,边缘部HO是形成安装孔41的第一侧面411b的一部分。而且,边缘部HO与后述的反向器51的突起55一起形成相互卡合的卡合结构。详情后述。

此外,在为使凹部45贯通到滚珠螺母21的内周面的方式的情况下,可以将凹部45的内周面作为贯通孔部H的一部分,将沿凹部45的内周面延伸的边缘部视为边缘部HO。此时,凹部45的内周面是第一侧面411b的一部分。另外,边缘部HO也是第一侧面411b的一部分。边缘部HO将在后面的说明中使用。

接下来,参照图3~图5、图7、图8,详细说明本实施方式的一对反向器51、52。此外,由于一对反向器51、52为相同的结构,因此下面为了方便起见,仅说明反向器51的结构。图3、图5示出反向器51在被收容于滚珠螺母21的安装孔41并固定的状态下的俯视图和剖视图。

如图4、图5所示,反向器51具有前述的外周部511和内周部512。在反向器51被收容于安装孔41并固定的状态下,外周部511被配置于滚珠螺母21的外周侧部分。在反向器51被收容于安装孔41并固定的状态下,内周部512被配置于比外周部511靠内周滚动槽21a侧。

外周部511形成为,图7所示的与插入方向D正交的截面外形形状是与图6所示的安装孔41的压入孔部411的截面形状近似的形状。即,外周部511形成为,与插入方向D正交的截面形状是角部有圆倒角的大致长方形形状。

外周部511具备一对第二侧面511a、511b,在反向器51被收容于安装孔41并固定的状态下,第二侧面511a与安装孔41的第一侧面411a对置,第二侧面511b与安装孔41的第一侧面411b对置。另外,外周部511具备一对第二端面511c、511d,第二端面511c与安装孔41的第一端面411c对置,第二端面511d与安装孔41的第一端面411d对置。第二侧面511a在长边方向上的两侧端部具备被摩擦卡止面511e、511e,第二侧面511b在长边方向上的两侧端部具备被摩擦卡止面511f、511f。此外,一对第二侧面511a、511b相互背向平行配置,一对第二端面511c、511d相互背向平行配置。一对第二侧面511a、511b与一对第二端面511c、511d垂直交叉。

在图5所示的反向器51被收容于安装孔41的状态下,被摩擦卡止面511e、511e与所对应的安装孔41的第一侧面411a的摩擦卡止面411e、411e在具有过盈量且具有规定摩擦力的状态下嵌合(压入),被摩擦卡止面511f、511f与所对应的安装孔41的第一侧面411b的摩擦卡止面411f、411f在具有过盈量且具有规定摩擦力的状态下嵌合(压入)。

此外,此时,在长边方向上的第二侧面511a所具备的被摩擦卡止面511e、511e之间配置的第二平面511g与所对应的在安装孔41的第一侧面411a的一对摩擦卡止面411e、411e之间配置的第一平面411g有间隙地嵌合,在长边方向上的第二侧面511b所具备的被摩擦卡止面511e、511e之间配置的第二平面511h与所对应的在安装孔41的第一侧面411b的一对摩擦卡止面411f、411f之间配置的第一平面411h有间隙地嵌合(参见图6)。

此外,在反向器51的第二侧面511a、511b没有台阶,被摩擦卡止面511e、511e与第二平面511g为相同平面,被摩擦卡止面511f、511f与第二平面511h为相同平面。由此,能够简易地制作反向器51。另外,在反向器51被收容于安装孔41的状态下,第二端面511c与安装孔41的第一端面411c对置,第二端面511d与安装孔41的第一端面411d对置,并且它们都在具有若干间隙的状态或略有压入的状态下嵌合。

内周部512具有如下功能,在将反向器51沿插入方向D向安装孔41插入时,在从外周部511的被摩擦卡止面511e、511e开始被压入安装孔41的摩擦卡止面411e、411e且被摩擦卡止面511f、511f开始被压入摩擦卡止面411f、411f之前起,经由正在实施压入的状态,到最终达到反向器51被收容于安装孔41的状态这段期间,内周部512在与安装孔41的引导孔部412之间,引导反向器51的插入方向D。

内周部512与外周部511同样,也形成为与插入方向D正交的截面形状为角部有圆倒角的大致长方形形状(参见图8)。而且,大致长方形的截面形状中的长边方向上的两侧端部具有一对被引导面512c、512d。一对被引导面512c、512d相互背向,且平行形成。

如图5所示,在外周部511所具有的第二端面511c与内周部512所具有的被引导面512c之间由被停止面54a连接,在外周部511所具有的第二端面511d与内周部512所具有的被引导面512d之间由被停止面54b连接。在本实施方式中,一对被停止面54a、54b是与反向器51的插入方向D正交的面,并且,是朝向内周滚动槽21a侧形成的面。在反向器51被朝向插入方向D向安装孔41按压而压入安装孔41时,被停止面54a与形成于安装孔41的停止面44a抵接,被停止面54b与形成于安装孔41的停止面44b抵接,来限制反向器51在插入方向D上的位置。

另外,如图7所示,一对第二侧面511a、511b中与设置于安装孔41的凹部45相对应的第二侧面511b具备突起55。即,突起55是第二侧面511b的一部分。突起55沿在将反向器51收容于安装孔41时的反向器51的插入方向D延伸而形成为半圆柱状(相当于导轨状)。即,突起55以与插入方向D平行的方式延伸而形成。突起55的外周面形成为与相卡合的凹部45的内周面相同的形状。另外,也可以形成为突起55设置于第二侧面511a,凹部45设置于第一侧面411a。

而且,如前所述,在将反向器51向安装孔41插入时,突起55与形成于安装孔41的凹部45卡合,并被凹部45向插入方向D引导。另外,如前所述,突起55形成如下卡合结构,即,在以不同于反向器51被收容于安装孔41的状态下的姿势(参见图5,下面亦称为标准状态)的姿势(倾斜的姿势,例如参见图9),将反向器51的一部分插入到安装孔41的状态(下面亦称为非标准状态)下,突起55与安装孔41的边缘部HO相互卡合。

即,根据卡合结构,从反向器51的插入方向投影观察到的安装孔41的贯通孔部H的边缘部HO与从插入方向投影观察到的反向器51的突起55的一部分重叠。

接下来,详细说明反向器51与安装孔41的安装关系和作用。在上述结构中,反向器51的内周部512的被引导面512c、512d在图5中的左右方向上,长度和形状不同。因此,在实际将反向器51沿插入方向D向安装孔41插入时,首先右侧的被引导面512c进入引导孔部412,与引导面412a卡合。

之后,左侧的被引导面512d进入引导孔部412,与引导面412b卡合。因此,在组装反向器51时,在维持图5所示的姿势的状态下,难以将反向器51高精度地沿插入方向D按压,而致使反向器51的姿势走样,作为一个例子,如图9所示,反向器51可能会相对于插入方向D产生倾斜。

这样,在反向器51处于图9所示的倾斜的状态、即反向器51处于不同于图5所示的反向器51的被收容于安装孔41的状态(标准状态)下的姿势的非标准状态下的姿势下,将反向器51的一部分插入到安装孔41,在该情况下,形成于反向器51的长边方向上的端部的一对被停止面54a、54b有时无法与安装孔41的停止面44a、44b抵接。此外,此时,如图10所示,形成安装孔41的贯通孔部H的安装孔41的第一平面411g和第一平面411h之间的宽度G大于反向器51的第二侧面511a和第二侧面511b之间的宽度J(≈F)(G>J)。

因此,例如,如现有技术所示,在反向器51的第二侧面511b什么都不设置的情况下,在作业者的手离开处于倾斜状态的反向器的瞬间,反向器有可能从滚珠螺母21的外周面21b侧通过安装孔41的贯通孔部H,向滚珠螺母21的内径侧落下。在这样的情况下,例如,作业者需要回收落下到滚珠螺母21内的反向器,之后,再次组装到安装孔41。因此,有可能额外花费组装工时,致使滚珠丝杠装置40的成本升高。

但是,在本实施方式中,虽然是按照与现有技术近似的形状构成的反向器51和安装孔41,却在反向器51设置有突起55。即,在本实施方式中,如前所述,安装孔41与反向器51具有卡止结构,即,在以不同于反向器51的被收容于安装孔41的状态下的姿势(参见图5)的姿势(倾斜姿势,例如参见图9),将反向器51的一部分插入到安装孔41的状态(非标准状态)下,安装孔41与反向器51相互卡止。换言之,在非标准状态下,图10所示的从反向器51的插入方向D投影观察到的安装孔41的贯通孔部H的边缘部HO形成为与从插入方向D投影观察到的反向器51的突起55的一部分重叠。

此外,在本实施方式中,贯通孔部H的边缘部HO由滚珠螺母21的外周面21b和凹部45的底面45a构成。另外,在本实施方式中,突起55呈半圆柱状延伸而形成。

如图10所示,在上述结构中,在反向器51以不同于反向器51的被收容于安装孔41的状态下的姿势(参见图5)的姿势,而将其一部分插入安装孔41的情况下,从插入方向D观察到的突起55在反向器51的长边方向上的投影长度长于在反向器51处于被收容于安装孔41的状态下的姿势时的投影长度。

因此,即使为凹部45贯通到滚珠螺母21的内周面的方式,从插入方向D观察到的突起55的投影范围也与贯通孔部H的边缘部HO重叠(参见图10、V部(斜线部))。此外,在本实施方式中,实际供突起55抵接的部位是V部中除凹部45的底面45a以外的滚珠螺母21的外周面21b。由此,即使作业者的手离开,突起55也不会通过边缘部HO的一部分即滚珠螺母21的安装孔41,向滚珠螺母21内径部落下。

根据这样的结构,在将反向器51向安装孔41组装时,假使作业者的手离开以不同于反向器51的被收容于安装孔41的状态下的姿势(参见图5)的姿势被插入到安装孔41的反向器51,反向器51也会因卡合结构而不会向滚珠螺母21的内径侧落下。因此,作业者能够立即拿取被卡合结构挂住的反向器51,之后,立即再次向安装孔41组装,较为高效。

接下来,基于图11A(第一状态)~图11E(第五状态),说明反向器51被以图5所示的、可收容于安装孔41的标准状态下的姿势下向安装孔41插入的情况。在该情况下,首先,如图11A(第一状态)所示,反向器51的右侧的被引导面512c与安装孔41的右侧的引导面412a卡合。接下来,如图11B(第二状态)所示,反向器51的第二侧面511b所具有的突起55开始与安装孔41的凹部45卡合。凹部45沿插入方向D引导相卡合的突起55即反向器51。由此,支承反向器51沿插入方向D的移动。

接下来,如图11C(第三状态)所示,反向器51所具备的左侧(参见图7)的被摩擦卡止面511e、511f(图11C中未图示)和右侧(参见图7)的被摩擦卡止面511e、511f(图11C中未图示)与左右的各摩擦卡止面411e、411f在具有过盈量的状态下开始嵌合(压入)。

进而,如图11D(第四状态)所示,左侧的被引导面512d与安装孔41的左侧的引导面412b卡合。由此,更加可靠地支承反向器51沿插入方向D插入。之后,如图11E(第五状态)所示,一对被停止面54a、54b几乎同时与形成于安装孔41的一对停止面44a、44b抵接,限制反向器51在插入方向D上的位置。由此,反向器51被收容于安装孔41并固定。此外,第二状态(图11B)~第四状态(图11D)并不局限于上述顺序,还可以通过变更对反向器51和安装孔41的设计来更换顺序。

此外,如图12所示,作为上述第一实施方式的变形例1,可以将突起155设置于安装孔141的第一侧面421b,将与突起155卡合的凹部145设置于反向器151的第二侧面521b。在该情况下,凹部145形成为在反向器151的内周面形成开口。而且,在将反向器151向安装孔141插入时,只要使突起155从反向器151的内周面侧与凹部145卡合即可。由此也有望获得与上述实施方式相同的效果。另外,还可以将突起155设置于安装孔141的第一侧面421a,将与突起155卡合的凹部145设置于反向器151的第二侧面521a。

在上述第一实施方式中,使突起55与反向器51的插入方向D平行,且将其形成为半圆柱状(导轨状)。但是,并不局限于该方式。作为变形例2,突起255可以形成为半球状(参见图13)。在该情况下,凹部245只要形成为与第一实施方式的凹部45相同的形状即可。

由此,在反向器251以不同于收容于安装孔241的标准状态下的姿势(参见图13)的非标准状态下的姿势(与图9相同),将其一部分插入安装孔241并且突起255与凹部245卡合的状态下,即使作业者的手离开反向器251,也会因突起255与突起255和凹部245的重叠部分即凹部245的底面245a(边缘部HO)抵接而限制反向器251向落下方向的移动。因此,能够防止反向器251向滚珠螺母21的内径部落下。此时,由突起255和凹部245的底面245a形成卡合结构。

另外,在将反向器251向安装孔241插入时,在将反向器251以收容于安装孔241的标准状态下的姿势插入的情况下,与上述第一实施方式相同,一对被停止面54a、54b与形成于安装孔241的一对停止面44a、44b几乎同时抵接,限制反向器251在插入方向D上的位置。另外,在将反向器251向安装孔241插入时,在反向器251以不同于被收容于安装孔241的标准状态下的姿势的非标准状态下的姿势(与图9相同)而将一部分插入安装孔241且突起255与凹部245不卡合的情况下,因突起255与从插入方向D观察的情况下的投影的重叠部分即滚珠螺母21的外周面21b(边缘部HO)抵接,而限制反向器251落下。即,由突起255和外周面21b(边缘部HO)形成卡合结构。

另外,作为变形例3,可以不设置凹部45。在该情况下,在反向器351的第二侧面531b,在与反向器351的外周面531d相邻的周缘部,例如,按照与变形例2的突起255相同的形状(半球状)且缩小了大小的形状形成并设置突起355(图14)。此时,反向器351在被收容于安装孔341并固定的情况下,突起355以不与滚珠螺母21的外周面21b接触的方式,有间隙地配置于外周面21b的径向外侧。因此,在滚珠螺母21的外周面21b与反向器351的外周面531d之间,有若干台阶。

另外,在反向器351以不同于被收容于安装孔341的标准状态下的姿势(参见图14)的非标准状态下的姿势(省略图示)而将其一部分插入安装孔341,且在该非标准状态下作业者的手离开反向器351的情况下,因突起355与从插入方向D观察时的重叠部分即滚珠螺母21的外周面21b(边缘部HO)抵接而限制反向器351向落下方向的移动。即,由突起355和外周面21b(边缘部HO)形成卡合结构。

在上述第一实施方式中,在将反向器51固定于安装孔41时,反向器51因被摩擦卡止面511e、511e、511f、511f与摩擦卡止面411e、411e、411f、411f的压入而固定,但并不局限于该方式。作为变形例4,也可以在将反向器51插入于安装孔41后,通过铆接将反向器51固定于安装孔41(省略图示)。

接下来,基于图15说明第二实施方式。第二实施方式的滚珠丝杠装置140相对于第一实施方式的滚珠丝杠装置40,安装孔441的形状和反向器451的外形形状不同。因此,仅说明不同的部分,省略对相同部分的说明。此外,对相同的结构标注相同的附图标记进行说明。

具体而言,安装孔441的一对第一侧面441a、441b和反向器451的一对第二侧面541a、541b不具有突起和凹部。另外,一对第一侧面441a、441b和一对第二侧面541a、541b分别都在长边方向上以具有规定角度α°的方式形成。此时,规定角度α°可以是任意角度。例如,规定角度α°可以是5deg。

由此,在从插入方向D观察的情况下第二侧面541a、541b之间的最宽的部分的宽度K大于贯通孔部H的最宽的部分的宽度L(K>L)。因此,在反向器451以不同于被收容于安装孔441的标准状态下的姿势的非标准状态下的姿势(省略图示)而将一部分插入安装孔441时,即使在该非标准状态下作业者的手离开反向器451,与贯通孔部H的边缘部HO(滚珠螺母21的外周面21b)重叠的反向器451的一部分也会与边缘部HO可靠地形成干扰,防止反向器451通过贯通孔部H落下。即,由反向器451的一部分和滚珠螺母21的外周面21b形成卡合结构。由此,能够获得与上述实施方式相同的效果,并减少再次组装工时,从而能够以低成本制造滚珠丝杠装置。

接下来,基于图16A、图16B说明第三实施方式。第三实施方式的滚珠丝杠装置240相对于第一实施方式的滚珠丝杠装置40,安装孔541的形状和反向器551的外形形状不同。因此,仅说明不同的部分,省略对相同部分的说明。此外,对相同的结构标注相同的附图标记进行说明。

具体而言,安装孔541的一对第一侧面451a、451b和反向器551的一对第二侧面551a、551b与第二实施方式相同,也不具有突起和凹部。另外,一对第一侧面451a、451b和一对第二侧面551a、551b分别形成为,以随着朝向滚珠螺母21(螺母)的径向内侧一对第一侧面451a、451b之间的宽度和一对第二侧面551a、551b之间的宽度递减的方式在径向上具有规定角度β°(参见图16B)。此时,规定角度β°可以是任意角度。例如,规定角度可以是5deg。

由此,反向器551的外周面上的第二侧面551a、551b之间的宽度P大于安装孔541的一对第一侧面451a、451b之间的最小宽度N(P>N)。因此,在反向器551被以不同于收容于安装孔541的标准状态下的姿势的非标准状态下的姿势(省略图示)而其一部分插入安装孔541时,即使在该非标准状态下作业者的手离开反向器551,与贯通孔部H的边缘部HO(参见图16A中的双点划线)重叠的反向器551的一部分也会与边缘部HO可靠地形成干扰,而防止反向器551的落下。即,由反向器551的一部分和安装孔541的一对第一侧面451a、451b形成卡合结构。由此,能够获得与上述实施方式相同的效果,从而能够减少再次组装工时而能够以低成本制作滚珠丝杠装置。

根据上述实施方式,滚珠丝杠装置40、140、240具备:转向轴20(丝杠轴),在其外周面呈螺旋状地形成有外周滚动槽20a;滚珠螺母21(螺母),其形成为筒状,在其内周面呈螺旋状地形成内周滚动槽21a,并且,其具备贯通外周面21b与内周面之间的安装孔41、141、241、341、441、541;滚动滚珠24(滚动体),其以能够在由外周滚动槽20a和内周滚动槽21a之间形成的滚动路径R1滚动的方式排列;回流路径R2,其使滚动路径R1上的规定两点间短路,从而能使滚动滚珠24(滚动体)在滚动路径R1上无限循环;以及反向器51、151、251、351、451、551,其在被收容于安装孔41的状态下固定,由回流路径R2的一部分或者全部形成。

安装孔41、141、241、341、441、541具备一对第一侧面411a、411b、421a、421b、441a、441b、451a、451b,该一对第一侧面411a、411b、421a、421b、441a、441b、451a、451b在滚珠螺母21(螺母)的轴线方向上相互对置,并且形成为长边方向上的、沿滚珠螺母21的外周面21b的周向延伸的延伸长度长于对置距离,反向器51、151、251、351、451、551具备一对第二侧面511a、511b、521a、521b、541a、541b、551a、551b,该一对第二侧面511a、511b、521a、521b、541a、541b、551a、551b在反向器51、151、251、351、451、551收容于安装孔41、141、241、341、441、541的状态下,与一对第一侧面411a、411b、421a、421b、441a、441b、451a、451b对置。

安装孔41、141、241、341、441、541的第一侧面411a、411b、421a、421b、441a、441b、451a、451b与反向器51、151、251、351、451、551的第二侧面511a、511b、521a、521b、541a、541b、551a、551b具有卡止结构,即在不同于反向器51、151、251、351、451、551的被收容于安装孔41、141、241、341、441、541的状态下的姿势的姿势下,将反向器51、151、251、351、451、551的一部分插入到安装孔41、141、241、341、441、541的非标准状态下,安装孔41、141、241、341、441、541的第一侧面411a、411b、421a、421b、441a、441b、451a、451b与反向器51、151、251、351、451、551的第二侧面511a、511b、521a、521b、541a、541b、551a、551b相互卡止。

这样,安装孔41、141、241、341、441、541的第一侧面411a、411b、421a、421b、441a、441b、451a、451b与反向器51、151、251、351、451、551的第二侧面511a、511b、521a、521b、541a、541b、551a、551b具有卡止结构,即在与反向器51、151、251、351、451、551的收容于安装孔41、141、241、341、441、541的状态下的姿势不同的姿势下,将反向器51、151、251、351、451、551的一部分插入到安装孔41、141、241、341、441、541的非标准状态下,安装孔41、141、241、341、441、541的第一侧面411a、411b、421a、421b、441a、441b、451a、451b与反向器51、151、251、351、451、551的第二侧面511a、511b、521a、521b、541a、541b、551a、551b相互卡止。因此,即使反向器51、151、251、351、451、551拟从螺母的外周面21b侧通过安装孔41、141、241、341、441、541的贯通孔部H向滚珠螺母21(螺母)的内周面侧落下,也会因卡止结构而使反向器51、151、251、351、451、551的落下被限制。由此,能够减少再次组装工时,从而能够以低成本制作滚珠丝杠装置。

另外,根据上述实施方式,反向器51、151、251、351的第二侧面511a、511b具备能够在非标准状态下与安装孔41、241、341的第一侧面411a、411b卡止的突起55、255、355。另外,安装孔141的第一侧面421b、421a具备能够在非标准状态下与反向器151的第二侧面521b、521a卡止的突起155。利用这样简易的突起55、155、255、355,能够防止反向器51、151、251、351的落下,从而能够应对低成本。

另外,根据上述实施方式,在反向器51、151、251被收容于安装孔41、141、241的状态下,与突起55、155、255对置的安装孔41、141、241的第一侧面411b、421b、431b具备能够与突起55、155、255卡合的凹部45、145、245,凹部45、145、245在滚珠螺母21(螺母)的外周面21b形成开口。

这样,通过使为防止反向器51、151、251的落下而设置的突起55、155、255与凹部45、145、245卡合,能够在将反向器51、151、251向安装孔41、141、241组装时,沿插入方向D引导反向器51、151、251。由此,既能防止反向器51、151、251的落下又能实现高精度的组装。

另外,根据上述实施方式,安装孔141的第一侧面421b具备在非标准状态下能够与反向器151的第二侧面521b卡止的突起155。利用这样简易的突起155,能够防止反向器151的落下,从而能够应对低成本。

另外,根据上述实施方式,在反向器151被收容于安装孔141的状态下,与突起155对置的反向器151的第二侧面521b具备能够与突起155卡合的凹部145,凹部145在反向器151的内周面形成开口。由此,既能防止反向器151的落下,又能实现高精度地组装。

另外,根据上述实施方式,突起55、155形成为在反向器51、151被以收容于安装孔的状态的姿势插入安装孔41、141的标准状态下,与反向器51、151的插入方向平行的导轨状(半圆柱状),。在标准状态下将反向器51、151向安装孔41、141插入时,凹部45、145与导轨状(半圆柱状)的突起55、155卡合,形成为能够沿插入方向D引导反向器51、151。

这样,将为防止反向器51、151的落下而设置的突起55、155设置为半圆柱状(导轨状),并使之与凹部45、145卡合,由此能够在标准状态下将反向器51、151插入安装孔41、141进行组装时,更加高精度地沿插入方向D引导反向器51、151。由此,既能防止反向器51、151的落下,又能实现更加高精度的组装。

另外,根据上述实施方式,安装孔41的一对第一侧面411a、411b平行形成,且反向器51的一对第二侧面511a、511b平行形成,第一侧面411a的长边方向上的各端部具备摩擦卡止面411e、411e,第一侧面411b的长边方向上的各端部具备摩擦卡止面411f、411f。另外,第二侧面511a的长边方向上的各端部具备被摩擦卡止面511e、511e,第二侧面511b的长边方向上的各端部具备被摩擦卡止面511f、511f。而且,在反向器51被收容于安装孔41的状态下,安装孔41的摩擦卡止面411e、411e与所对置的反向器51的被摩擦卡止面511e、511e以具有过盈量的方式嵌合,安装孔41的摩擦卡止面411f、411f与所对置的反向器51的被摩擦卡止面511f、511f以具有过盈量的方式嵌合。

另外,第一侧面411a在长边方向上的各端部所具备的摩擦卡止面411e、411e之间的第一平面411g与相对置的第二侧面511a的各端部所具备的被摩擦卡止面511e、511e有间隙地嵌合,第一侧面411b在长边方向上的各端部所具备的摩擦卡止面411f、411f之间的第一平面411h与相对置的第二侧面511b的各端部所具备的被摩擦卡止面511f、511f之间的第二平面511h有间隙地嵌合。

这样,将安装孔41与反向器51的嵌合部(压入部)设置于安装孔41的一对第一侧面411a、411b的两端部和反向器51的一对第二侧面511a、511b的两端部。安装孔41的摩擦卡止面以及反向器51的摩擦卡止面需要实施花费加工时间的精加工。通过抑制该摩擦卡止面的长度,来抑制精加工的时间,进而抑制加工成本。另外,在将反向器51向安装孔41压入时,由于压入部的嵌合长度较短,因此压入载荷的偏差对因反向器51、安装孔41的尺寸差别所致的过盈量的偏差的灵敏度下降,从而能够放松对反向器51、安装孔41的尺寸公差的要求。

另外,可以不使反向器51的第二侧面511a、511b和安装孔41的第一侧面411a、411b与滚珠螺母21的内周滚动槽21a的方向一致。例如,第二侧面511a、511b和第一侧面411a、411b可以配置为与滚珠螺母21的轴线垂直。

另外,根据上述实施方式,转向装置10具备上述实施方式的滚珠丝杠装置40、140、240。由此,能够获得具备低成本的滚珠丝杠装置的低成本的转向装置。

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