滚珠丝杠、以及具有滚珠丝杠的电动助力转向装置制造方法

滚珠丝杠、以及具有滚珠丝杠的电动助力转向装置制造方法
【专利摘要】本发明提供能够抑制大的负载施加于多个滚珠中的一部分滚珠的滚珠丝杠、以及具有该滚珠丝杠的电动助力转向装置。上述滚珠丝杠具有滚珠丝杠轴、滚珠螺母、多个滚珠以及滚动路。滚动路形成于滚珠丝杠轴与滚珠螺母之间。滚珠配置于滚动路。滚珠丝杠轴具有丝杠轴外表面以及外螺纹槽。外螺纹槽形成于丝杠轴外表面，并且形成滚动路的一部分。滚珠螺母是包围外螺纹槽的一部分的部件，而且具有螺母内表面以及内螺纹槽。内螺纹槽形成于螺母内表面，并且形成滚动路的一部分。内螺纹直径D取如下直径：根据滚珠螺母的轴向的位置的不同而不同，与滚珠螺母的轴向的中间部分相比，在滚珠螺母的轴向的端部大，并且一端部比另一端部大的直径。
【专利说明】滚珠丝杠、以及具有滚珠丝杠的电动助力转向装置
[0001]本申请主张于2012年11月28日提出的日本专利申请2012-260328号的优先权，并在此引用其全部内容。
【技术领域】
[0002]本发明涉及滚珠丝杠、以及具有滚珠丝杠的电动助力转向装置。
【背景技术】
[0003]现有的滚珠丝杠具有滚珠丝杠轴、滚珠螺母、多个滚珠以及滚动路。通过使滚珠螺母相对于滚珠丝杠轴旋转，从而多个滚珠在滚动路内移动。日本特开2002-276765号公报公开了现有的滚珠丝杠的一个例子。
[0004]在现有的滚珠丝杠中，当负载作用于滚珠丝杠轴时，滚珠丝杠轴产生弯曲变形。此时，作用于各滚珠的负载的大小不同。在日本特开2002-276765号公报所不的滚珠丝杠中，未考虑由于滚珠丝杠轴的弯曲变形从而导致不同的负载作用于各滚珠的情况。因此，在该滚珠丝杠中，存在多个滚珠中的一部分滚珠被施加大的负载的情况。

【发明内容】

[0005]本发明的目的之一在于，提供能够抑制大的负载施加于多个滚珠中的一部分滚珠的滚珠丝杠、以及具有该滚珠丝杠的电动助力转向装置。
[0006]I)本发明的一个方式包含下述滚珠丝杠。上述滚珠丝杠具有滚珠丝杠轴、滚珠螺母、多个滚珠、以及滚动路。上述滚动路形成于上述滚珠丝杠轴与上述滚珠螺母之间，上述滚珠配置于上述滚动路，上述滚珠丝杠轴具有丝杠轴外表面以及外螺纹槽，上述外螺纹槽形成于上述丝杠轴外表面，并且形成上述滚动路的一部分，上述滚珠螺母是包围上述外螺纹槽的一部分或者全部的部件，而且具有螺母内表面以及内螺纹槽，上述内螺纹槽形成于上述螺母内表面，并且形成上述滚动路的一部分。对于上述内螺纹槽的直径亦即内螺纹直径，取如下所述的直径:根据上述滚珠螺母的轴向的位置的不同而不同，在上述滚珠螺母的轴向的端部比在上述滚珠螺母的轴向的中间部分大，并且一端部比另一端部大的直径。
[0007]本申请
【发明者】对作用于多个滚珠的负载进行了试验。其结果是，确认到作用于滚珠的负载具有与滚珠丝杠轴的弯曲变形量相关的情况。而且，上述滚珠丝杠具有基于该事项而被设定的内螺纹直径。
[0008]S卩，上述滚珠丝杠具有内螺纹直径根据滚珠螺母的轴向的位置的不同而不同的构造。因此，与配置于滚珠丝杠轴的弯曲变形量小的部分的滚珠比较，配置于滚珠丝杠轴的弯曲变形量大的部分的滚珠与内螺纹槽或者外螺纹槽之间的间隙大。因此，与在整个滚珠螺母取均匀的内螺纹直径的滚珠丝杠比较，配置于滚珠丝杠轴的弯曲变形量大的部分的滚珠的负载变小。因此，能够抑制大的负载施加于多个滚珠中的一部分滚珠的情况。
[0009]并且，对于滚珠丝杠轴的弯曲变形量而言，与滚珠螺母的轴向的中间部分对应的滚珠丝杠轴的部分的弯曲变形量相比，在与滚珠螺母的轴向的端部对应的滚珠丝杠轴的部分大。因此，配置于滚珠螺母的轴向的端部的滚珠的负载比配置于滚珠螺母的轴向的中间部分的滚珠的负载大。上述滚珠丝杠具有基于该事项而被设定的内螺纹直径。
[0010]在本方式中，与配置于滚珠螺母的轴向的中间部分的滚珠比较，配置于滚珠螺母的轴向的端部的滚珠与内螺纹槽或者外螺纹槽之间的间隙大。因此，与在滚珠螺母的轴向的中间部分以及端部取相同的内螺纹直径的滚珠丝杠比较，配置于滚珠螺母的轴向的端部的滚珠的负载变小。
[0011]2)本发明的另一方式包含上述I)项所记载的滚珠丝杠中的具有下述特征的滚珠丝杠。
[0012]上述滚珠丝杠轴具有滚动路形成部、丝杠轴一般部、以及丝杠轴被支承部，上述外螺纹槽形成于上述丝杠轴外表面中的上述滚动路形成部上的部分，上述丝杠轴一般部与上述滚动路形成部连续地形成，上述丝杠轴被支承部作为上述丝杠轴一般部的一部分而形成，上述滚珠螺母具有螺母中间部、螺母内侧部、以及螺母外侧部，上述螺母内侧部与上述螺母中间部连续地形成，并且相对于上述螺母中间部形成于上述丝杠轴一般部侧，上述螺母外侧部与上述螺母中间部连续地形成，并且在上述滚珠螺母的轴向上相对于上述螺母中间部形成于上述螺母内侧部的相反侧。
[0013]对于上述内螺纹直径，取如下所述的直径:在上述滚珠螺母的轴向的上述螺母内侧部以及上述螺母外侧部比在上述螺母中间部大，并且上述螺母外侧部的端部比上述螺母内侧部的端部大的直径。
[0014]上述滚珠丝杠具有丝杠轴被支承部。因此，滚珠丝杠轴被滚珠螺母以及丝杠轴被支承部支承。因此，在滚珠丝杠轴产生弯曲变形时，与配置于螺母内侧部的端部的滚珠相t匕，大的负载施加于配置于螺母外侧部的端部的滚珠。上述滚珠丝杠具有基于该事项而被设定的内螺纹直径。
[0015]与配置于螺母内侧部的端部的滚珠比较，配置于螺母外侧部的端部的滚珠与内螺纹槽或者外螺纹槽之间的间隙大。因此，与在螺母内侧部的端部以及螺母外侧部的端部取相同内螺纹直径的滚珠丝杠比较，配置于螺母外侧部的端部的滚珠的负载变小。
[0016]3)本发明的另一其他方式包含上述内螺纹直径在上述滚珠螺母的比轴向中心位置靠上述螺母内侧部侧的位置取最小直径的滚珠丝杠。
[0017]本申请
【发明者】针对具有丝杠轴被支承部的滚珠丝杠，实施了与滚珠的负载相关的试验。其结果是，确认到在比滚珠螺母的轴向的中心位置靠螺母内侧部侧的位置，滚珠的负载最小。上述滚珠丝杠具有基于该事项而被设定的内螺纹直径。因此，与在滚珠螺母的轴向的中心位置取最小直径的滚珠丝杠比较，配置于滚珠螺母的轴向的中心位置的滚珠的负载变小。
[0018]4)本发明的另一其他方式包含下述电动助力转向装置。上述电动助力转向装置具有齿条轴、小齿轮轴、电动马达、以及上述I)项?3)项所记载的滚珠丝杠。上述电动马达具有定子以及转子，上述转子安装于上述滚珠螺母，上述滚珠丝杠轴具有与上述齿条轴成一体化了的构造。
[0019]上述电动助力转向装置具有与齿条轴一体化了的构造的滚珠丝杠轴。因此，在齿条轴因从路面输入的负载而产生弯曲变形时，因弯曲变形，负载施加于各滚珠。
[0020]另一方面，上述电动助力转向装置的滚珠丝杠具有根据滚珠螺母的轴向的位置的不同而内螺纹直径不同的构造。因此，能够抑制因从路面输入的负载从而大的负载施加于多个滚珠中的一部分滚珠的情况。
[0021]5)本发明的另一其他方式包含下述电动助力转向装置。上述电动助力转向装置具有齿条轴、小齿轮轴、电动马达、以及上述2)项所记载的滚珠丝杠。
[0022]上述小齿轮轴具有小齿轮齿，上述电动马达具有定子以及转子，上述转子安装于上述滚珠螺母，上述滚珠丝杠轴具有与上述齿条轴成一体化的构造，具有作为上述丝杠轴被支承部的齿条齿，上述外螺纹槽形成在上述滚珠丝杠轴的比轴向的中心位置靠上述滚珠丝杠轴的一端部侧的范围内。
[0023]上述丝杠轴被支承部形成在上述滚珠丝杠轴的比轴向的中心位置靠上述滚珠丝杠轴的另一端部侧的范围内。上述滚珠丝杠轴在上述齿条齿与上述小齿轮齿啮合的啮合部分、以及上述滚珠螺母处被支承。
[0024]现有的电动助力转向装置在小齿轮齿与齿条齿啮合的啮合部分、以及齿条衬套两个位置，支承作为齿条轴的滚珠丝杠轴。现有的电动助力转向装置在齿条轴的轴向的中间部分、即小齿轮齿与齿条齿哨合的哨合部分与齿条衬套之间具有电动马达。在车辆中，与对应于齿条轴的端部的位置比较，在对应于齿条轴的中间部分的位置，以与齿条轴接近的方式配置有车辆的构造物。因此，在现有的电动助力转向装置中，电动马达与车辆的构造物产生干扰的可能性很高。因此，现有的电动助力转向装置在对车辆搭载的搭载性方面存在需要改善的余地。
[0025]该电动助力转向装置在比作为齿条轴的滚珠丝杠轴的轴向的中心位置靠齿条轴的一端部侧的范围内，具有内螺纹槽，并且以齿条齿与小齿轮齿啮合的啮合部分、以及滚珠螺母，支承滚珠丝杠轴。即，该电动助力转向装置在齿条轴的一端部侧的范围内具有电动马达。因此，与现有的电动助力转向装置比较，对车辆搭载的搭载性提高。
[0026]另一方面，该电动助力转向装置通过滚珠螺母形成齿条轴的支承点，从而与现有的电动助力转向装置相比，作用于滚珠的负载大。另一方面，如上所述，该电动助力转向装置的滚珠螺母的内螺纹直径沿滚珠螺母的轴向取不同的直径。因此，能够抑制因从路面输入的负载从而大的负载施加于多个滚珠中的一部分滚珠的情况。
[0027]其结果是，由于滚珠螺母形成齿条轴的支承点，所以能够抑制滚珠螺母以及各滚珠产生损伤的情况。即，该电动助力转向装置能够提高车辆的搭载性，并且能够确保滚珠丝杠的优选的寿命。
[0028]该滚珠丝杠以及该电动助力转向装置能够抑制大的负载施加于多个滚珠中的一部分滚珠。
【专利附图】

【附图说明】
[0029]通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它目的、特征及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，其中，
[0030]图1是实施方式的电动助力转向装置的剖视图。
[0031]图2是实施方式的滚珠丝杠的剖视图。
[0032]图3是实施方式的滚珠螺母的剖视图。
[0033]图4与实施方式的滚珠螺母相关，并且是表示螺母轴向位置与内螺纹直径之间的关系的图表。
[0034]图5与实施方式的齿条轴相关，并且是表示齿条轴向位置与齿条变形量之间的关系的图表。
[0035]图6与试验用电动助力转向装置的滚珠丝杠相关，并且是表示螺母轴向位置与滚珠负载之间的关系的图表。
[0036]图7与实施方式的滚珠丝杠相关，并且是表示螺母轴向位置与滚珠负载之间的关系的图表。
【具体实施方式】
[0037]以下，针对本发明的各实施方式，参照附图进行说明。针对电动助力转向装置I的结构，参照图1进行说明。
[0038]电动助力转向装置I具有转向装置主体10、电动马达20以及滚珠丝杠30。该装置I的转向操作力辅助方式是齿条同轴型。齿条同轴型是指通过电动马达20直接使滚珠丝杠30的螺母50旋转，从而沿并进方向移动齿条轴13。
[0039]转向装置主体10具有齿条壳体11、小齿轮轴12、齿条轴13、齿轮齿条机构14以及齿条导块15。
[0040]齿条壳体11具有沿车辆的宽度方向延伸的形状。齿条壳体11具有第一壳体11A、第二壳体IlB以及壳体空间11C。
[0041]齿条轴13具有沿车辆的宽度方向延伸的形状。齿条轴13具有齿条齿13A、外螺纹槽44、齿条右端部13C以及齿条左端部13D。齿条轴13的一部分配置于壳体空间IlC中。
[0042]未图示的车辆右侧车轮与齿条右端部13C连结。齿条右端部13C从齿条壳体11的右侧端部突出。未图示的车辆左侧车轮与齿条左端部13D连结。齿条左端部13D从齿条壳体11的左侧端部突出。
[0043]齿轮齿条机构14具有小齿轮轴12的小齿轮齿12A以及齿条轴13的齿条齿13A。齿轮齿条机构14将小齿轮轴12的旋转转换为齿条轴13的并进。
[0044]齿条导块15组装于第二壳体IlB的孔中。齿条导块15沿着齿条轴13的轴向对该齿条轴13进行导向的同时，向小齿轮轴12按压该齿条轴13。
[0045]参照图2以及图1，对滚珠丝杠30的结构进行说明。
[0046]在图2中，滚珠丝杠30具有滚珠丝杠轴40、滚珠螺母50、反向器60、多个滚珠31以及一列循环路32。该滚珠丝杠30的滚珠的循环方式是复位板式。
[0047]滚珠丝杠30具有与齿条轴13 —体化了的滚珠丝杠轴40。滚珠丝杠轴40以及齿条轴13的名称分别表示针对相同部件从不同侧面标注的名称。因此，齿条轴13的名称可以与滚珠丝杠轴40的名称替换。
[0048]滚珠丝杠轴40具有滚动路形成部41、图1所示的丝杠轴一般部42、丝杠轴被支承部43、外螺纹槽44、丝杠轴右端部45、丝杠轴左端部46以及丝杠轴外表面47。
[0049]丝杠轴一般部42与滚动路形成部41形成为一体。丝杠轴一般部42以与滚动路形成部41的端部连续的方式形成。丝杠轴一般部42在从比滚珠丝杠轴40的轴向的中心位置靠丝杠轴左端部46侧的规定部分开始至丝杠轴左端部46的范围内形成。
[0050]丝杠轴被支承部43与齿条齿13A表示相同部分。丝杠轴被支承部43是丝杠轴外表面47的一部分，并且在丝杠轴一般部42上形成。丝杠轴被支承部43在比滚珠丝杠轴40的轴向的中心位置靠丝杠轴右端部45侧的规定范围内形成。
[0051]外螺纹槽44在丝杠轴外表面47形成。外螺纹槽44在从丝杠轴左端部46至滚动路形成部41与丝杠轴一般部42这两者的边界部分的范围内形成。如图2所示，外螺纹槽44具有外螺纹山部44A以及外螺纹谷部44B。
[0052]如图1所示，丝杠轴右端部45与齿条右端部13C表示相同部分。丝杠轴右端部45形成丝杠轴一般部42的一部分。
[0053]丝杠轴左端部46与齿条左端部13D表示相同部分。丝杠轴左端部46形成滚动路形成部41的一部分。
[0054]如图2所示，外螺纹槽44形成于丝杠轴外表面47中的滚动路形成部41上的部分。如图1所示，外螺纹槽44在比滚珠丝杠轴40的轴向的中心位置靠丝杠轴左端部46侧的规定范围内形成。
[0055]参照图2，对滚珠螺母50以及循环路32进行说明。
[0056]滚珠螺母50在图1所示的壳体空间11C，配置于滚珠丝杠轴40的外螺纹槽44的周围。滚珠螺母50具有螺母中间部51、螺母内侧部52、螺母外侧部53、内螺纹槽54、反向器固定部55、螺母内部空间56以及螺母内表面57。
[0057]螺母内侧部52与螺母中间部51形成为一体。螺母内侧部52在滚珠螺母50的轴向上相对于螺母中间部51形成在丝杠轴被支承部43侧。螺母的内侧端面52A是滚珠螺母50的轴向的右侧的端面。
[0058]螺母外侧部53与螺母中间部51形成为一体。螺母外侧部53在滚珠螺母50的轴向上相对于螺母中间部51形成在与丝杠轴被支承部43侧相反的一侧。螺母的外侧端面53A是滚珠螺母50的轴向的左侧的端面。
[0059]内螺纹槽54形成于螺母内表面57。内螺纹槽54在从螺母内侧部52至螺母外侧部53的范围内形成。内螺纹槽54具有内螺纹山部54A以及内螺纹谷部54B。
[0060]螺母内部空间56被螺母内表面57包围形成。螺母内部空间56具有类似于圆柱形状的形状。螺母内部空间56分别在内侧端面52A以及外侧端面53A朝向滚珠螺母50的外部开口。
[0061]反向器60固定于滚珠螺母50的反向器固定部55。反向器60具有返回路61。
[0062]循环路32具有滚动路33以及返回路61。通过返回路61相互连接滚动路33的一方端部与滚动路33的另一方端部，从而形成循环路32。循环路32使滚珠31的列在滚动路33以及返回路61循环。
[0063]滚动路33形成于滚珠螺母50的内螺纹槽54与滚珠丝杠轴40的外螺纹槽44之间。滚动路33的通路面积根据滚珠螺母的轴向位置的不同而不同。滚动路33的通路面积是指滚动路33的与滚动路33所延伸的方向正交的截面的面积。
[0064]各滚珠31配置于滚动路33。各滚珠31到达在滚动路33滚动的滚珠列的最末尾之后，通过反向器60的返回路61，移动至滚动路内的滚珠列的前头。
[0065]参照图1，对电动马达20的结构进行说明。
[0066]电动马达20在壳体空间IlC内配置于齿条轴13的周围。电动马达20配置于比齿条轴13的轴向的中心位置靠齿条左端部13D侧的位置。[0067]电动马达20具有定子21以及转子22。定子21安装于第一壳体IlA的内周面。转子22安装于滚珠螺母50的外周面。电动马达20通过将电流供给至定子21，从而使转子22与滚珠螺母50以一体的方式旋转。
[0068]参照图3，对内螺纹槽54详细地进行说明。图3表示滚珠螺母50的剖面。以下，将滚珠螺母50的轴向的中心轴50C称为螺母中心轴50C。
[0069]滚珠螺母50具有三种定义。以下，将内螺纹槽54的直径称为内螺纹直径D。内螺纹直径D具有内螺纹槽54的谷的直径、内螺纹槽54的山的直径以及内螺纹槽54的有效直径。内螺纹直径D以螺母中心轴50C为基准来规定。以下，将内螺纹槽54的谷的直径称为内螺纹谷径DV。将内螺纹槽54的山的直径称为内螺纹内径DM。将内螺纹槽54的有效直径称为内螺纹有效直径DC。
[0070]内螺纹谷径DV的定义能够基于与内螺纹的谷的直径相关的JIS规格来描述。即，内螺纹谷径DV表示与内螺纹谷部54B的谷底相切的假想的圆筒或者圆锥的直径。
[0071]内螺纹内径DM的定义能够基于与内螺纹的内径相关的JIS规格来描述。即，内螺纹内径DM表示与内螺纹山部54A的顶部相切的假想的圆筒或者圆锥的直径。
[0072]内螺纹有效直径DC的定义能够基于与内螺纹的有效直径相关的JIS规格来描述。即，内螺纹有效直径DC表示内螺纹槽54的宽度与外螺纹山部44A的宽度相等的假想的圆筒或者圆锥的直径。
[0073]作为内螺纹直径D的内螺纹谷径DV、内螺纹内径DM以及内螺纹有效直径DC，在滚珠螺母50的轴向上取不同的直径。即，内螺纹直径D在滚珠螺母50的轴向上取不均匀的直径。其中，图2省略内螺纹直径D在滚珠螺母50的轴向上发生的变化来表示内螺纹槽54。
[0074]滚珠螺母50在图3的螺母基准剖面，划分为螺母上壁部50U以及螺母下壁部50L。螺母上壁部50U以及螺母下壁部50L具有多个内螺纹山部54A以及多个内螺纹谷部54B。
[0075]参照图4，对作为内螺纹直径D的内螺纹内径DM，详细地进行说明。此外，图4表示滚珠螺母50的轴向的位置与内螺纹直径D之间的关系。以下，将滚珠螺母50的轴向的位置称为螺母轴向位置N，将内螺纹直径D称为内螺纹内径DM。
[0076]针对螺母轴向位置N，将螺母中心位置命名为NCC、将螺母内端位置命名为NREjf螺母外端位置命名为NLE、将螺母内端侧中间位置命名为NRC、以及将螺母外端侧中间位置命名为NLC。螺母中心位置NCC表示滚珠螺母50在滚珠螺母50轴向上的中心位置。螺母内端位置NRE表示螺母内侧部52的端面的位置。螺母外端位置NLE表示螺母外侧部53的端面的位置。螺母内端侧中间位置NRC表示螺母中心位置NCC与螺母内端位置NRE之间的位置。螺母外端侧中间位置NLC表示螺母中心位置NCC与螺母外端位置NLE之间的位置。
[0077]内螺纹直径D在螺母中心位置NCC与螺母内端位置NRE之间、且在螺母中心位置NCC与螺母内端侧中间位置NRC之间取最小直径。在以下的说明中，将滚珠螺母50中内螺纹直径D取最小直径的螺母轴向位置N描述为螺母最小直径位置NCX。
[0078]内螺纹直径D在比螺母中心位置NCC靠螺母内侧部52侧的范围内，伴随着从螺母最小直径位置NCX朝向螺母内侧部52逐渐变大。内螺纹直径D在螺母内侧部52比螺母中心位置NCC大，并且在螺母内端位置NRE取螺母内侧部52侧的最大直径。
[0079]内螺纹直径D在比螺母中心位置NCC靠螺母外侧部53侧的范围内，伴随着从螺母最小直径位置NCX朝向螺母外侧部53逐渐变大。内螺纹直径D在螺母外侧部53比螺母中心位置NCC大，并且在螺母外端位置NLE取在螺母外侧部53侧的范围内的最大直径。
[0080]内螺纹直径D在螺母外端位置NLE与螺母外端侧中间位置NLC之间的区域，从比螺母内端位置NRE小的直径变化为比螺母内端位置NRE大的直径。螺母外端位置NLE的内螺纹直径D比螺母内端位置NRE的内螺纹直径D大。螺母外端位置NLE的内螺纹直径D取在整个内螺纹槽54中的最大直径。
[0081]参照图2以及图4，对滚珠31与滚动路33之间的关系进行说明。
[0082]滚珠螺母50的内螺纹直径D根据螺母轴向位置N的不同而取不同的直径。因此，滚动路33的通路面积根据螺母轴向位置N的不同而不同。因此，在滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间形成的间隙的大小根据螺母轴向位置N的不同而不同。
[0083]内螺纹直径D从螺母最小直径位置NCX朝向螺母内端位置NRE逐渐变大。因此，滚动路33的通路面积从螺母最小直径位置NCX朝向螺母内端位置NRE逐渐变大。因此，在滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间形成的间隙的大小，从螺母最小直径位置NCX朝向螺母内端位置NRE逐渐变大。
[0084]内螺纹直径D从螺母最小直径位置NCX朝向螺母外端位置NLE逐渐变大。因此，滚动路33的通路面积从螺母最小直径位置NCX朝向螺母外端位置NLE逐渐变大。因此，在滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间形成的间隙的大小，从螺母最小直径位置NCX朝向螺母外端位置NLE逐渐变大。
[0085]参照图1以及图5?图7，对内螺纹直径D的设计思想进行说明。
[0086]在现有的电动助力转向装置中，在小齿轮齿与齿条齿啮合的啮合部分、以及齿条衬套这两个位置支承作为齿条轴的滚珠丝杠轴。现有的电动助力转向装置在比齿条轴的轴向的中心位置靠一端部侧的范围内，具有小齿轮齿与齿条齿啮合的啮合部分。现有的电动助力转向装置在比齿条轴的轴向的中心位置靠另一端部侧的范围内，具有齿条衬套。因此，现有的电动助力转向装置在齿条轴的轴向的中间部分即小齿轮齿与齿条齿啮合的啮合部分与齿条衬套之间配置电动马达以及滚珠螺母。
[0087]另一方面，车辆的构造物(例如，发动机或者稳定杆)在与齿条轴的中间部分对应的位置，以与齿条轴接近的方式被配置。因此，现有的电动助力转向装置的电动马达对车辆的构造物造成干扰的可能性很大。因此，现有的电动助力转向装置在对车辆搭载的搭载性方面，存在需要改善的地方。
[0088]为了消除上述问题点，在电动助力转向装置I (参照图1)中，将电动马达20配置于与现有的电动助力转向装置不同的位置。电动助力转向装置I在比齿条轴13的轴向的中心位置靠齿条左端部13D侧的范围内，配置有电动马达20。因此，难以产生车辆的构造物与电动马达20之间的干扰。因此，电动助力转向装置I与现有的电动助力转向装置比较，对车辆搭载的搭载性高。
[0089]另一方面，伴随着电动马达20的配置位置发生改变，电动助力转向装置I省略了齿条衬套。因此，齿条轴13的支承点与现有的电动助力转向装置不同。电动助力转向装置I具有第一支承点SR以及第二支承点SL作为齿条轴13的支承点。第一支承点SR由小齿轮齿12A与齿条齿13A啮合的啮合部分形成。第二支承点SL由滚珠螺母50形成。此外，齿条导块15通过支承齿条轴13,从而提高了齿条轴13在第一支承点SR的支承刚性。
[0090]由于将滚珠螺母50形成第二支承点SL，所以本申请
【发明者】推定出与现有的电动助力转向装置比较，施加于各滚珠31的负载较大。因此，本申请
【发明者】使用试验用的电动助力转向装置，实施了确认螺母轴向位置N与作用于滚珠31的负载之间的关系的模拟试验。以下，将试验用的电动助力转向装置称为试验用助力转向装置，将作用于滚珠31的负载称为滚珠负载FB。
[0091]此外，试验用助力转向装置在整个滚珠螺母50具有均匀的内螺纹直径D这一方面，与应用了本发明的电动助力转向装置I不同。试验用助力转向装置在其他方面与电动助力转向装置I具有相同结构。
[0092]在以下的说明中，将模拟滚珠负载FB的试验描述为滚珠负载试验。另外，为了便于说明，对于试验用助力转向装置的各结构要素，与电动助力转向装置I的各结构要素标注相同的附图标记。
[0093]参照图5以及图6，对滚珠负载试验详细地进行说明。
[0094]转向装置主体10使齿条轴13相对于图1所示的齿条壳体11的轴向的位置发生变化。以下，将齿条轴13的轴向的位置称为齿条转向位置WD。
[0095]齿条转向位置WD从中立转向位置WDC至最大右转向位置WDR、以及从中立转向位置WDC至最大左转向位置WDL发生变化。中立转向位置WDC是车轮的转向角为零度时的齿条转向位置。
[0096]最大右转向位置WDR表示车轮的转向角取右方向的最大转向角时的齿条转向位置。最大左转向位置TOL表示车轮的转向角取左方向的最大转向角时的齿条转向位置。
[0097]以下，将齿条轴13的轴向的位置称为齿条内位置R。着眼于齿条内位置中的以下三个位置:齿条内中心位置RC、齿条内右端位置RR、以及齿条内左端位置RL。齿条内中心位置RC表示齿条轴13的轴向的中心位置。齿条内右端位置RR表示齿条轴13的齿条右端部13C的位置。齿条内左端位置RL表示齿条轴13的齿条左端部13D的位置。
[0098]本申请
【发明者】设定以下试验条件实施了滚珠负载试验。在该试验条件下，以以下方式至少设定两个因子。第一因子的齿条转向位置WD设为最大左转向位置WDL。针对第二因子，对齿条轴13作用有规定大小且径向的静负载。本申请
【发明者】获得图5的图表以及图6的图表作为滚珠负载试验的结果的一个例子。
[0099]针对齿条轴13的弯曲变形量，本申请
【发明者】从图5的图表确认到以下事项。以下，将齿条轴13的弯曲变形量称为齿条变形量BR。
[0100]图5的图表表不齿条内位置R与齿条变形量BR之间的关系。图5的图表将上方向的齿条变形量BR作为正的变形量、将下方向的齿条变形量BR作为负的变形量来表示。齿条变形量BR的单位是“mm”。图5的图表的纵轴在原点表示零。
[0101]齿条变形量BR在第一支承点SR的中间部分、以及第二支承点SL的中间部分示出最小变形量。齿条变形量BR从第一支承点SR朝向齿条内右端位置RR向正方向增加。齿条变形量BR在齿条内右端位置RR，示出在比齿条内中心位置RC靠右侧的范围内的最大位移量。齿条变形量BR在从第一支承点SR至第二支承点SL的范围内，示出负方向以及正方向的位移量。
[0102]齿条变形量BR从第二支承点SL朝向齿条内左端位置RL向负方向增加。齿条变形量BR在齿条内左端位置RL，示出在比齿条内中心位置RC靠左侧的范围内的最大位移量。齿条内左端位置RL的齿条变形量BR比齿条内右端位置RR的齿条变形量BR大。齿条内左端位置RL的齿条变形量BR表示在整个齿条轴13中的最大位移量。
[0103]针对滚珠负载FB，本申请
【发明者】从图6的图表中确认到以下事项。图6的图表表示试验用助力转向装置中的螺母轴向位置N与滚珠负载FB之间的关系。图6的图表的曲线表示各滚珠31的滚珠负载FB的近似曲线。滚珠负载FB的单位是“N”。图6的图表的纵轴在原点表不零。图6的图表的横轴在原点表不螺母中心位置NCC。
[0104]各滚珠31的滚珠负载FB根据螺母轴向位置N的不同而表示不同的值。齿条轴13向滚珠螺母50按压各滚珠31中的存在于弯曲变形方向的滚珠31。因此，在滚珠31的列中的每圈，滚珠负载FB都示出峰顶。因此，图6的图表具有多个滚珠负载FB的峰值。在以下的说明中，将多个峰值中的最小值称为最小峰值FBL，将多个峰值中的最大值称为最大峰值FBM，将滚珠负载FB的最大值称为最大负载值FBH。
[0105]滚珠负载FB的峰值根据螺母轴向位置N的不同而示出不同的值。滚珠负载FB的峰值在螺母中心位置NCC与螺母内端侧中间位置NRC之间示出最小峰值FBL。滚珠负载FB的峰值伴随着从示出最小峰值FBL的位置朝向螺母内端位置NRE而增大。滚珠负载FB的峰值伴随着从示出最小峰值FBL的位置朝向螺母外端位置NLE而增大。
[0106]滚珠负载FB的峰值在最接近螺母内端位置NRE的峰顶，示出在比螺母中心位置NCC靠右侧的范围内的最大值。滚珠负载FB的峰值在最接近螺母外端位置NLE的峰顶，示出在比螺母中心位置NCC靠左侧的范围内的最大值。与最接近螺母内端位置NRE的峰顶相t匕，滚珠负载FB的峰值在最接近螺母外端位置NLE的峰顶大，并且在最接近螺母外端位置NLE的峰顶示出最大峰值FBM。
[0107]螺母外端位置NLE的滚珠负载FB比螺母内端位置NRE的滚珠负载FB以及最大峰值FBM大。螺母外端位置NLE的滚珠负载FB表示最大负载值FBH。
[0108]本申请
【发明者】从滚珠负载试验的结果确认到，最小峰值FBL与最大负载值FBH之间的差值在现有的电动助力转向装置以及试验用助力转向装置中彼此不同。以下，将最小峰值FBL与最大负载值FBH之间的差值称为负载变动宽度FBW。试验用助力转向装置的负载变动宽度FBW比现有的电动助力转向装置的负载变动宽度FBW大。
[0109]本申请
【发明者】根据以下推测出负载变动宽度FBW不同的理由。
[0110]现有的电动助力转向装置在小齿轮齿与齿条齿啮合的啮合部分、以及齿条衬套这两个位置的支承点支承齿条轴。另外，现有的电动助力转向装置在齿条轴的轴向的中间部分具有电动马达以及滚珠螺母。
[0111]因此，通过在上述两个位置的支承点承受齿条轴的弯曲变形，从而支承点间的齿条轴的弯曲变形量的宽度变小。因此，齿条轴向滚珠螺母按压滚珠的力的宽度也变小。因此，现有的电动助力转向装置的负载变动宽度FBW小。
[0112]另一方面，由于试验用助力转向装置的滚珠螺母50形成第二支承点SL，所以齿条轴13的弯曲变形容易反映为滚珠负载FB。根据图5所示，齿条变形量BR在比第一支承点SR以及第二支承点SL之间的位置靠齿条左端部13D侧示出较大的变形量。
[0113]因此，配置于螺母外端侧中间位置NLC与螺母外端位置NLE之间的滚珠31，与配置于其他部分的滚珠31比较，从齿条轴13承受较大的力。S卩，因齿条轴13的弯曲变形而作用于滚珠31的负载集中于螺母外端位置NLE附近的滚珠31。因此，试验用助力转向装置与现有的电动助力转向装置相比，负载变动宽度FBW较大。[0114]根据上述理由，本申请
【发明者】研究了将试验用助力转向装置的负载变动宽度FBW缩小的情况。于是，本申请
【发明者】考虑到如下方案:通过将螺母外端位置NLE附近的滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间的间隙扩大，从而降低螺母外端位置NLE附近的滚珠负载FB。本申请
【发明者】采用了如下方法:为了扩大上述间隙，如图4所示，在从滚珠负载FB示出最小峰值FBL的螺母最小直径位置NCX至螺母外端位置NLE的范围内使内螺纹直径D增加。
[0115]本申请
【发明者】通过滚珠负载试验不仅确认到试验用助力转向装置的负载变动宽度FBW大这一点，而且确认到螺母内端位置NRE附近的滚珠负载FB的峰值比螺母中心位置NCC附近的滚珠负载FB的峰值大。
[0116]本申请
【发明者】根据以下推测出上述大小关系产生的理由。
[0117]根据图5所示，齿条变形量BR在比螺母中心位置NCC及其附近位置靠螺母内侧部52侦彳，示出较大变形量。因此，齿条轴13的被螺母内侧部52包围的部分的齿条变形量BR比齿条轴13的与螺母中心位置NCC及其附近位置对应的部分的齿条变形量BR大。
[0118]因此，配置于螺母内侧部52的滚珠31，比配置于螺母中心位置NCC及其附近位置的滚珠31，从齿条轴13承受的力大。因此，接近螺母内端位置NRE的位置的滚珠负载FB的峰值比接近螺母中心位置NCC的位置的滚珠负载FB的峰值大。
[0119]根据上述理由，本申请
【发明者】研究了将试验用助力转向装置的负载变动宽度FBW缩小的情况。其结果是，在滚珠负载FB示出最小峰值FBL的位置，设定了螺母最小直径位置 NCX。
[0120]而且，本申请
【发明者】考虑到如下方案:通过扩大螺母内端位置NRE附近的滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间的间隙，从而降低螺母内端位置NRE附近的滚珠负载FB。为了扩大上述间隙，如图4所示，采用了在从螺母最小直径位置NCX至螺母内端位置NRE的范围使内螺纹直径D增加的方法。
[0121]本申请
【发明者】通过滚珠负载试验不仅确认到试验用助力转向装置的负载变动宽度FBW大这一点，而且确认到螺母外端位置NLE附近的滚珠负载FB的峰值比螺母内端位置NRE附近的滚珠负载FB的峰值大。本申请
【发明者】通过滚珠负载试验不仅确认到该峰值的关系，而且确认到螺母外端位置NLE的滚珠负载FB示出最大负载值FBH。
[0122]本申请
【发明者】根据以下推测出上述大小关系产生的理由。
[0123]如图5所示，齿条变形量BR在比第二支承点SL靠齿条左端部13D侧的部分，示出比第一支承点SR与第二支承点SL之间的部分大的变形量。因此，齿条轴13的被螺母外侧部53包围的部分的齿条变形量BR比齿条轴13的被螺母内侧部52包围的部分的齿条变形量BR大。
[0124]因此，配置于螺母外侧部53的滚珠31，比配置于螺母内侧部52的滚珠31，从齿条轴13承受的力大。因此，接近螺母外端位置NLE的部分的滚珠负载FB的峰值比接近螺母内端位置NRE的部分的滚珠负载FB的峰值大。
[0125]如图5所示,齿条变形量BR在齿条内左端位置RL示出最大变形量。因此,配置于螺母外端位置NLE的滚珠31比配置于除螺母外端位置NLE以外的位置的滚珠31，从齿条轴13承受的力大。因此，螺母外端位置NLE的滚珠负载FB示出最大负载值FBH。
[0126]根据上述理由，本申请
【发明者】研究了缩小试验用助力转向装置的负载变动宽度FBW的情况。于是，本申请
【发明者】考虑了如下方案:与螺母内端位置NRE相比，在螺母外端位置NLE扩大滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间的间隙，从而降低负载变动宽度FBW。本申请
【发明者】为了形成上述间隙，如图4所示，采用了将螺母外端位置NLE的内螺纹直径D增大为比螺母内端位置NRE的内螺纹直径D大的方法。
[0127]参照图4以及图7，对电动助力转向装置I的作用进行说明。
[0128]滚珠螺母50具有图4所示的内螺纹直径D。因此，滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间的间隙在从螺母最小直径位置NCX至螺母外端位置NLE或者螺母内端位置NRE的范围内逐渐变大。因此，与在齿条变形量BR小的部分配置的滚珠31比较，在齿条变形量BR大的部分配置的滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间的间隙大。
[0129]因此，与试验用助力转向装置的滚珠丝杠30、即滚珠螺母50整体取均匀的内螺纹直径D的滚珠丝杠30比较，在齿条变形量BR大的部分配置的滚珠31的负载变小。因此，能够抑制大的负载施加于多个滚珠31中的一部分滚珠31的情况。
[0130]本申请
【发明者】使用电动助力转向装置1，并且设定与试验用助力转向装置的滚珠负载试验相同的试验条件，从而实施了确认螺母轴向位置N与滚珠负载FB之间的关系的滚珠负载试验。作为滚珠负载试验的结果的一个例子，本申请
【发明者】获得了图7所示的图表。
[0131]针对滚珠负载FB，本申请
【发明者】从图7的图表确认到以下事项。图7的图表表示电动助力转向装置I中的螺母轴向位置N与滚珠负载FB之间的关系。图7的图表的曲线表示在坐标轴上画出的各滚珠31的滚珠负载FB的近似曲线。在图7的图表中，滚珠负载FB的单位是“N”。图7的图表的纵轴在原点表示零。图7的图表的横轴在原点表示螺母中心位置NCC。图7的图表具有与图6的图表相同的比例尺。
[0132]滚珠负载FB的峰值根据螺母轴向位置N的不同而示出不同的值。滚珠负载FB的峰值在螺母中心位置NCC与螺母内端侧中间位置NRC之间的螺母最小直径位置NCX，示出最小峰值FBL。滚珠负载FB的峰值在以下三处示出最大峰值FBM。
[0133]第一处出现在螺母内端侧中间位置NRC与螺母内端位置NRE之间。第二处出现在螺母外端侧中间位置NLC与螺母中心位置NCC之间，并且在螺母外端侧中间位置NLC附近。第三处出现在螺母外端侧中间位置NLC与螺母外端位置NLE之间。各个最大峰值FBM与最大负载值FBH相同。
[0134]螺母内端位置NRE的滚珠负载FB比最大峰值FBM小，并且比最小峰值FBL大。螺母外端位置NLE的滚珠负载FB比最大峰值FBM小，并且比最小峰值FBL大。
[0135]图7的最小峰值FBL比图6的试验用助力转向装置的最小峰值FBL大。图7的最大峰值FBM比图6的试验用助力转向装置的最大峰值FBM以及最大负载值FBH小。S卩，电动助力转向装置I的负载变动宽度FBW比试验用助力转向装置的负载变动宽度FBW小。
[0136]应用了本发明的电动助力转向装置I能够起到以下效果。
[0137]I)电动助力转向装置I具有滚珠丝杠30。滚珠丝杠30具有滚珠丝杠轴40、滚珠螺母50以及多个滚珠31。滚珠螺母50的内螺纹直径D根据滚珠螺母50的轴向的位置的不同而取不同的直径。内螺纹直径D取根据齿条变形量BR而设定的直径。根据该结构，能够抑制大的负载施加于多个滚珠31中的一部分滚珠31的情况。
[0138]2)电动助力转向装置I具有与齿条轴13 —体化了的构造的滚珠丝杠轴40。因此，在齿条轴13因从路面输入的负载而产生弯曲变形时，由于弯曲变形，所以负载施加于各滚珠31。另一方面，滚珠丝杠30具有内螺纹直径D根据滚珠螺母50的轴向的位置的不同而不同的构造。根据该结构，能够抑制由于从路面输入的负载从而大的负载施加于多个滚珠31中的一部分滚珠的情况。
[0139]3)滚珠螺母50的内螺纹直径D在比滚珠螺母50的轴向的中间部分靠滚珠螺母50的轴向的端部的位置，取大的直径。根据该结构，与配置于滚珠螺母50的轴向的中间部分的滚珠31比较，配置于滚珠螺母50的轴向的端部的滚珠31与外螺纹槽44或者内螺纹槽54之间的间隙大。因此，与在滚珠螺母50的轴向的中间部分以及端部取相同的内螺纹直径D的滚珠丝杠比较，滚珠螺母50的轴向的端部的滚珠负载FB变小。
[0140]4)滚珠螺母50的内螺纹直径D在螺母外端位置NLE及其附近位置，取比螺母内端位置NRE及其附近位置大的直径。根据该结构，与配置于螺母内端位置NRE附近的滚珠比较，配置于螺母外端位置NLE附近的滚珠31与外螺纹槽44或者内螺纹槽54之间的间隙大。因此，与在螺母外端位置NLE及其附近位置取与螺母内端位置NRE及其附近位置相同的内螺纹直径D的滚珠丝杠比较，螺母外端位置NLE附近的滚珠负载FB变小。
[0141]5)滚珠螺母50的内螺纹直径D在比螺母中心位置NCC靠螺母内端位置NRE侧的位置，取最小直径。该位置是螺母最小直径位置NCX。根据该结构，与配置于螺母最小直径位置NCX的滚珠比较，配置于螺母中心位置NCC的滚珠31与外螺纹槽44或者内螺纹槽54之间的间隙大。因此，与在螺母中心位置NCC取最小直径的滚珠丝杠比较，螺母中心位置NCC的滚珠负载FB变小。
[0142]6)试验用助力转向装置在滚珠螺母50的整个轴向上具有均匀的内螺纹直径D。因此，负载变动宽度FBW大。另一方面，电动助力转向装置I在滚珠螺母50的轴向上具有不同的内螺纹直径D。因此，与试验用助力转向装置的滚珠丝杠相比，负载变动宽度FBW小。
[0143]在将电动助力转向装置I的滚珠丝杠30的体格设定为与试验用助力转向装置的滚珠丝杠的体格相同大小时，能够承受比试验用助力转向装置大的负载。或者，在针对使用环境将电动助力转向装置I设定为与试验用助力转向装置相同条件时，能够将滚珠丝杠30的体格缩小为比试验用助力转向装置的滚珠丝杠小。
[0144]7)与以下叙述的比较例的滚珠丝杠对比，电动助力转向装置I的滚珠丝杠30起到以下有利的效果。比较例的滚珠丝杠具有恒定的内螺纹直径D以及不同大小的多个滚珠。比较例的滚珠丝杠通过将不同大小的滚珠配置于滚动路，从而使各滚珠与内螺纹槽或者外螺纹槽之间的间隙沿轴向不同。因此，与试验用助力转向装置的滚珠丝杠比较，比较例的滚珠丝杠的负载变动宽度FBW变小。但是，比较例的滚珠丝杠在制造过程中需要在滚动路的每个部位选择滚珠的大小的作业。因此，恐怕会造成生产效率降低。
[0145]另一方面，对于滚珠丝杠30而言，通过使内螺纹直径D沿滚珠螺母50的轴向不同，从而使滚珠31与内螺纹槽54或者外螺纹槽44之间的间隙的大小沿轴向不同。因此，不同于比较例的滚珠丝杠，在制造过程中，不需要在滚动路33的每个部位选择滚珠31的大小。因此，与比较例的滚珠丝杠比较，生产效率提高。
[0146]8)电动助力转向装置I在比齿条轴13的轴向的中间部分靠端部侧的范围内配置电动马达20，并且通过第一支承点SR以及第二支承点SL支承齿条轴13。因此，与现有的电动助力转向装置比较，对车辆搭载的搭载性提高。
[0147]另一方面，电动助力转向装置I通过在第一支承点SR以及第二支承点SL支承齿条轴13，从而作用于滚珠31的负载比现有的电动助力转向装置大。另一方面，如上所述，电动助力转向装置I的滚珠螺母50的内螺纹直径D沿着滚珠螺母50的轴向取不同的直径。因此，能够抑制大的负载施加于多个滚珠31中的一部分滚珠31的情况。
[0148]因此，由于具有在第一支承点SR以及第二支承点SL支承齿条轴13的构造，所以能够抑制滚珠螺母50以及各滚珠31产生损伤的情况。即，电动助力转向装置I能够提高车辆的搭载性，并且能够确保滚珠丝杠30的优选的寿命。
[0149]该滚珠丝杠以及该电动助力转向装置包含除上述实施方式以外的实施方式。以下，示出该滚珠丝杠以及该电动助力转向装置中的作为其他实施方式的上述实施方式的变形例。此外，以下各变形例还能够相互组合。
[0150]作为滚珠31的循环方式，上述实施方式的滚珠丝杠30具有复位板式，但是滚珠的循环方式不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，作为滚珠31的循环方式，变形例的滚珠丝杠30具有端盖式、端部反向器式、盖板式、或者弯管式。以下，示出具有各循环方式的滚珠丝杠的内螺纹直径D的设定内容。
[0151]a)对具有端盖式的滚珠丝杠的内螺纹直径D进行说明。以下，称为端盖式滚珠丝杠。端盖式滚珠丝杠具有一列循环路。该循环路具有以上述实施方式的滚珠丝杠30的循环路32为基准的结构。因此，端盖式滚珠丝杠的内螺纹直径D以上述实施方式的滚珠丝杠30的内螺纹直径D为基准设定。
[0152]b)对具有端部反向器式的滚珠丝杠的内螺纹直径D进行说明。以下，称为端部反向器式滚珠丝杠。
[0153]端部反向器式滚珠丝杠具有一列循环路。该循环路具有以上述实施方式的滚珠丝杠30的循环路32为基准的结构。因此，端部反向器式滚珠丝杠的内螺纹直径D以上述实施方式的滚珠丝杠30的内螺纹直径D为基准设定。
[0154]c)对具有盖板式的滚珠丝杠的内螺纹直径D进行说明。以下，称为盖板式滚珠丝杠。盖板式滚珠丝杠具有多列循环路。各循环路形成为一圈通路。内螺纹直径D在每列循环路取不同的直径。例如，在盖板式滚珠丝杠具有五列循环路时，对各列循环路的内螺纹直径D规定如下。
[0155]作为五列循环路32，盖板式滚珠丝杠具有最小直径循环路、内端循环路、外端循环路、内端侧中间循环路以及外端侧中间循环路。最小直径循环路跨越螺母最小直径位置NCX形成。内端循环路在螺母内端位置NRE与螺母内端侧中间位置NRC之间形成。外端循环路在螺母外端位置NLE与螺母外端侧中间位置NLC之间形成。内端侧中间循环路在最小直径循环路与内端循环路之间跨越螺母内端侧中间位置NRC形成。外端侧中间循环路在最小直径循环路与外端循环路之间跨越螺母外端侧中间位置NLC形成。
[0156]最小直径循环路的内螺纹直径D取多个循环路的内螺纹直径D中的最小直径。最小直径循环路的内螺纹直径D在最小直径循环路内具有恒定大小。最小直径循环路的内螺纹直径D，作为一个例子，具有如图4所示的螺母中心位置NCC的内螺纹直径D。
[0157]内端循环路的内螺纹直径D取多个循环路的内螺纹直径D中的第二大直径。内端循环路的内螺纹直径D在内端循环路内具有恒定大小。内端循环路的内螺纹直径D，作为一个例子，具有如图4所示的螺母内端位置NRE的内螺纹直径D。
[0158]外端循环路的内螺纹直径D取多个循环路的内螺纹直径D中的最大直径。外端循环路的内螺纹直径D在外端循环路内具有恒定大小。外端循环路的内螺纹直径D，作为一个例子，具有如图4所示的螺母外端位置NLE的内螺纹直径D。
[0159]内端侧中间循环路的内螺纹直径D取多个循环路的内螺纹直径D中的第四大直径。内端侧中间循环路的内螺纹直径D在内端侧中间循环路内具有恒定大小。内端侧中间循环路的内螺纹直径D，作为一个例子，具有如图4所示的螺母内端侧中间位置NRC的内螺
纹直径D。
[0160]外端侧中间循环路的内螺纹直径D取多个循环路的内螺纹直径D中的第三大直径。外端侧中间循环路的内螺纹直径D在外端侧中间循环路内具有恒定大小。外端侧中间循环路的内螺纹直径D，作为一个例子，具有如图4所示的螺母外端侧中间位置NLC的内螺
纹直径D。
[0161]d)对具有弯管式的滚珠丝杠的内螺纹直径D进行说明。以下，称为弯管式滚珠丝杠。弯管式滚珠丝杠具有多个循环路。该循环路具有以盖板式滚珠丝杠的循环路为基准的结构。因此，弯管式滚珠丝杠的各循环路的内螺纹直径D以盖板式滚珠丝杠的各循环路的内螺纹直径D为基准设定。
[0162]虽然上述实施方式的滚珠丝杠30的螺母的组合方式是单螺母，但是螺母的组合方式不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的滚珠丝杠具有双螺母或者整体式螺母作为螺母的组合方式。
[0163]上述实施方式的滚珠丝杠30具有由金属材料形成的滚珠丝杠轴40。但是，滚珠丝杠轴40的材料不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的滚珠丝杠30具有由树脂材料形成的滚珠丝杠轴40。
[0164]上述实施方式的滚珠丝杠30具有由金属材料形成的滚珠螺母50。但是，滚珠螺母50的材料不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的滚珠丝杠30具有由树脂材料形成的滚珠螺母50。
[0165]上述实施方式的滚珠丝杠30具有由金属材料形成的反向器60。但是,反向器60的材料不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的滚珠丝杠30具有由树脂材料形成的反向器60。
[0166]上述实施方式的滚珠丝杠30具有包围外螺纹槽44的一部分的滚珠螺母50。但是，滚珠螺母50的结构不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的滚珠丝杠30具有包围全部外螺纹槽44的滚珠螺母50。
[0167]上述实施方式的电动助力转向装置I不具有齿条衬套，并且在第一支承点SR以及第二支承点SL支承齿条轴13。但是，齿条轴13的支承构造不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的电动助力转向装置I不仅具有第一支承点SR以及第二支承点SL，而且具有齿条衬套。齿条衬套例如安装于齿条齿13A与齿条右端部13C之间、或者安装于齿条齿13A与外螺纹槽13B之间。滚珠螺母50具有反映了存在齿条衬套的情况的齿条变形量BR的内螺纹直径D。即，内螺纹直径D在滚珠螺母50的轴向上取不同的直径。
[0168]上述实施方式的齿条轴13在比齿条内中心位置RC靠齿条右端部13C侧的范围内，具有齿条齿13A，在比齿条内中心位置RC靠齿条左端部13D侧的范围内，具有外螺纹槽13B。即，滚珠丝杠轴40在比轴向的中心位置靠丝杠轴右端部45侧的范围内，具有丝杠轴被支承部43，在比轴向的中心位置靠丝杠轴左端部46侧的范围内，具有外螺纹槽44。因此，第一支承点SR在比齿条内中心位置RC靠齿条右端部13C侧的范围内形成。另外，第二支承点SL在比齿条内中心位置RC靠齿条左端部13D侧的范围内形成。
[0169]但是，齿条齿13A兼丝杠轴被支承部43、外螺纹槽13B兼外螺纹槽44、第一支承点SR以及第二支承点SL的形成位置不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的电动助力转向装置I具有相对于齿条内中心位置RC左右反转上述齿条齿13A等的形成位置的构造。
[0170]上述实施方式的电动助力转向装置I具有齿条同轴型的辅助方式。但是，电动助力转向装置I的辅助方式不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，变形例的电动助力转向具有齿条平行式的辅助方式。在齿条平行式的辅助方式中，电动马达平行地配置于离开齿条轴的位置，并且通过带或者链将电动马达的扭矩传递至滚珠螺母。
[0171]上述实施方式的滚珠丝杠30构成电动助力转向装置I的一部分。但是，滚珠丝杠30的应用对象不限定于在上述实施方式例示的内容。例如，将变形例的滚珠丝杠用于半导体制造装置、工业用机器人、或者机床。
【权利要求】
1.一种滚珠丝杠，其包含滚珠丝杠轴、滚珠螺母、多个滚珠、以及滚动路，其特征在于， 所述滚珠丝杠轴具有丝杠轴外表面以及外螺纹槽， 所述滚珠螺母是包围所述外螺纹槽的一部分或者全部的部件，而且具有螺母内表面以及内螺纹槽， 所述滚珠配置于所述滚动路， 所述滚动路形成于所述滚珠丝杠轴与所述滚珠螺母之间， 所述外螺纹槽形成于所述丝杠轴外表面，并且形成所述滚动路的一部分， 所述内螺纹槽形成于所述螺母内表面，并且形成所述滚动路的一部分， 对于所述内螺纹槽的直径亦即内螺纹直径，取如下所述的直径:根据所述滚珠螺母的轴向位置的不同而不同，在所述滚珠螺母的轴向的端部比在所述滚珠螺母的轴向的中间部分大,并且一端部比另一端部大的直径。
2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠，其特征在于， 所述滚珠丝杠轴具有滚动路形成部、丝杠轴一般部、以及丝杠轴被支承部， 所述外螺纹槽形成于所述丝杠轴外表面中的所述滚动路形成部的部分， 所述丝杠轴一般部与所述滚动路形成部连续地形成， 所述丝杠轴被支承部作为所述丝杠轴一般部的一部分而形成， 所述滚珠螺母具有螺母中间部、螺母内侧部、以及螺母外侧部，· 所述螺母内侧部与所述螺母中间部连续地形成，并且相对于所述螺母中间部形成于所述丝杠轴一般部侧， 所述螺母外侧部与所述螺母中间部连续地形成，并且在所述滚珠螺母的轴向上相对于所述螺母中间部形成于所述螺母内侧部的相反侧， 对于所述内螺纹直径，取如下所述的直径:在所述滚珠螺母的轴向的所述螺母内侧部以及所述螺母外侧部比在所述螺母中间部大，并且所述螺母外侧部的端部比所述螺母内侧部的端部大的直径。
3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠，其特征在于， 所述内螺纹直径在所述滚珠螺母的比轴向的中心位置靠所述螺母内侧部侧的位置取最小直径。
4.一种电动助力转向装置，其包含权利要求1~3中任一项所述的滚珠丝杠、齿条轴、小齿轮轴、以及电动马达，其特征在于， 所述电动马达具有定子以及转子， 所述转子安装于所述滚珠螺母， 所述滚珠丝杠轴具有与所述齿条轴成一体化的构造。
5.一种电动助力转向装置，其包含权利要求2所述的滚珠丝杠、齿条轴、小齿轮轴、以及电动马达，其特征在于， 所述小齿轮轴具有小齿轮齿， 所述电动马达具有定子以及转子， 所述转子安装于所述滚珠螺母， 所述滚珠丝杠轴具有与所述齿条轴成一体化的构造，具有作为所述丝杠轴被支承部的齿条齿，所述外螺纹槽形成在所述滚珠丝杠轴的比轴向的中心位置靠所述滚珠丝杠轴的一端部侧的范围内， 所述丝杠轴被支承部形成在所述滚珠丝杠轴的比轴向的中心位置靠所述滚珠丝杠轴的另一端部侧的范围内， 所述滚珠丝杠轴在所述齿条齿与所述小齿轮齿啮合的啮合部分、以及所述滚珠螺母处被 支承。
【文档编号】F16H25/22GK103851148SQ201310636577
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】吉冈加寿也, 山中亨介 申请人:株式会社捷太格特