特許 7435138 ボールねじ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】ボールねじ装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/22 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

F16H25/22 F

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020056298

(22)【出願日】2020-03-26

(65)【公開番号】P2021156343

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新本 元東

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１８６８２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５０５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６８９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７１２７４０４（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ２５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周に第一螺旋溝が形成されているねじ軸と、
前記ねじ軸の外周側に設けられ内周に第二螺旋溝が形成されているナットと、
前記第一螺旋溝と前記第二螺旋溝との間に設けられている複数のボールと、
前記第二螺旋溝の端部に設けられているストッパと、
前記複数のボールのうち前記ストッパに最も近い端部ボールと当該ストッパとの間に配置されているばね体と、を備え、
前記ばね体は、前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝に沿って直列状態となって並んで設けられている複数のコイルばねにより構成され、隣り合う前記コイルばね同士は接触していて、
隣り合う前記コイルばねそれぞれは、ばね中間部よりも剛性が高くなるばね端部を有する、ボールねじ装置。

【請求項2】

前記ばね端部は、前記ばね中間部よりもピッチが狭いことにより、当該ばね中間部が弾性圧縮変形する荷重で圧縮されると線間密着可能である、請求項１に記載のボールねじ装置。

【請求項3】

前記ばね端部は、線間密着の状態にある、請求項１に記載のボールねじ装置。

【請求項4】

前記ばね端部は、前記ばね中間部よりもピッチが広いことでばね定数が高い、請求項１に記載のボールねじ装置。

【請求項5】

隣り合う二つの前記ばね端部のばね長手方向の合計寸法は、前記コイルばねのコイル平均径よりも小さい、請求項１～３のいずれか一項に記載のボールねじ装置。

【請求項6】

前記端部ボールと前記ストッパとの間に配置されている複数のコイルばねにおいて、前記ストッパ側のコイルばねは、前記端部ボール側のコイルばねよりも、ばね定数が小さい、請求項１～５のいずれか一項に記載のボールねじ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボールねじ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、自動車のブレーキ装置に適用可能なボールねじ装置が開示されている。このボールねじ装置は、外周に螺旋溝が形成されているねじ軸と、ねじ軸の外周側に設けられ内周に螺旋溝が形成されているナットと、ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝との間に設けられている複数のボールとを有する。ねじ軸が回転することにより、ナットがねじ軸の軸方向に沿って移動する。特許文献１に開示のボールねじ装置は、ナットの移動の際、複数のボールが循環する型式の装置ではなく、複数のボールがナットの螺旋溝内に留まって転動する非循環式の装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－３５２８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図９は、非循環式のボールねじ装置が有するねじ軸の螺旋溝及びナットの螺旋溝の一部を軸方向から見た説明図である。ナット９０の螺旋溝９０ａの端部にストッパ（ストッパボール）９２が設けられている。複数のボール９９のうちストッパ９２に最も近い端部ボール９９ａと、ストッパ９２との間にコイルばね９３が設けられている。

【0005】

ねじ軸９４の回転によりナット９０が移動する際、複数のボール９９は、ねじ軸９４の螺旋溝９４ａ及びナット９０の螺旋溝９０ａに沿って、矢印Ｊに示す方向に移動する。このため、端部ボール９９ａはコイルばね９３を押し、そのコイルばね９３を圧縮させる。そのコイルばね９３のうち、端部ボール９９ａ側の部分９３ａは圧縮されやすいが、ストッパ９２側の部分９３ｂは圧縮され難い。これは、コイルばね９３と螺旋溝９０ａ，９４ａとの間の摩擦抵抗によって、端部ボール９９ａがコイルばね９３を押す力が、ストッパ９２側に向かうにしたがって伝わり難くなるためである。

【0006】

このため、端部ボール９９ａとストッパ９２との間でコイルばね９３を全体として均等に圧縮変形させることができず、変形が大きい部分、つまり、端部ボール９９ａ側の部分９３ａでの疲労が進む。その結果、コイルばね９３の寿命は、全体として均等に圧縮変形する場合と比較して、短くなる可能性がある。
また、コイルばね９３を全体的に圧縮変形させることができれば、ナット９０の移動ストロークを大きくすることも可能となる。

【0007】

そこで、本開示は、従来よりも端部ボールとストッパとの間でコイルばねを全体的に圧縮変形させることが可能となる新たな技術的手段を備えたボールねじ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示のボールねじ装置は、外周に第一螺旋溝が形成されているねじ軸と、前記ねじ軸の外周側に設けられ内周に第二螺旋溝が形成されているナットと、前記第一螺旋溝と前記第二螺旋溝との間に設けられている複数のボールと、前記第二螺旋溝の端部に設けられているストッパと、前記複数のボールのうち前記ストッパに最も近い端部ボールと当該ストッパとの間に配置されているばね体と、を備え、前記ばね体は、前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝に沿って直列状態となって並んで設けられている複数のコイルばねにより構成されている。

【0009】

前記ボールねじ装置によれば、端部ボールとストッパとの間においてコイルばねが複数に分けられて一列に並んで設けられている。このため、例えば、複数のコイルばねの特性をそれぞれ違えることで、従来よりも端部ボールとストッパとの間でコイルばねを全体的に圧縮変形させることが可能となる。その結果、コイルばねの寿命を延ばすことができる。

【0010】

本開示のボールねじ装置では、隣り合う前記コイルばね同士は接触していて、隣り合う前記コイルばねそれぞれは、ばね中間部よりも剛性が高くなるばね端部を有する。
コイルばねが複数に分けられると、ばね端部同士が接触する。ばね端部の形態がばね中間部の形態と同様であると、つまり、ばね端部の剛性が低いと、そのばね端部同士が接触した状態で、例えばばね端部の中心が不揃いとなったりして予期せぬ挙動が生じる可能性がある。この場合、ボールねじ装置としての機能が低下する。しかし、本開示のボールねじ装置によれば、ばね端部の剛性が高くなっている。その結果、隣り合うばね端部の姿勢及び挙動を安定させることが可能となる。

【0011】

ばね端部の剛性を高くするために、好ましくは、前記ばね端部は、前記ばね中間部よりもピッチが狭いことにより、当該ばね中間部が弾性圧縮変形する荷重で圧縮されると線間密着可能である。
この場合、コイルばねが圧縮されると、ばね中間部は弾性圧縮変形するが、ばね端部では線間密着可能である。コイルばねが圧縮され線間密着することで、ばね端部の剛性がばね中間部よりも高くなる。

【0012】

または、前記ばね端部は、線間密着の状態にある構成であってもよい。この構成により、ばね端部の剛性がばね中間部よりも高くなる。

【0013】

または、前記ばね端部は、前記ばね中間部よりもピッチが広いことでばね定数が高い構成であってもよい。コイルばねは、巻線のピッチが広く巻数が少ないことで、ばね定数が大きくなることから、前記構成によれば、ばね端部の剛性がばね中間部よりも高くなる。また、この構成の場合、ばね端部も弾性圧縮変形することが可能であることから、端部ボールとストッパとの間に配置されている複数のコイルばねにより構成されるばね体の有効長さが長くなる。このため、ナットの移動ストロークをより一層大きくすることが可能となる。

【0014】

また、好ましくは、隣り合う二つの前記ばね端部のばね長手方向の合計寸法は、前記コイルばねのコイル平均径よりも小さい。
複数のコイルばねの間に仮にスペーサボールを介在させる場合、そのスペーサボールの直径は、コイルばねのコイル平均径とほぼ同程度となる。そこで、前記構成によれば、ばね端部は短くなり、スペーサボールを採用するよりも、コイルばねの有効長を長くすることが可能となる。

【0015】

ねじ軸の回転により、ナットがねじ軸の軸方向に沿って移動し、複数のボールも第一螺旋溝及び第二螺旋溝に沿って移動する。複数のボールに含まれる端部ボールの移動により圧縮される複数のコイルばねにおいて、端部ボール側では圧縮されやすいが、ストッパ側では圧縮され難い。そこで、好ましくは、前記端部ボールと前記ストッパとの間に配置されている複数のコイルばねにおいて、前記ストッパ側のコイルばねは、前記端部ボール側のコイルばねよりも、ばね定数が小さい。
前記構成によれば、ストッパ側のコイルばねが圧縮変形しやすくなる。このため、複数のコイルばねにより構成されるばね体を全体的に圧縮変形させやすくなる。その結果、ナットの移動ストロークを大きくすることが可能となる。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、従来よりも端部ボールとストッパとの間でコイルばねを全体的に圧縮変形させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ボールねじ装置を備えるブレーキ装置の一例を示す断面図である。

【図2】ボールねじ装置の分解斜視図である。

【図3】ボールねじ装置の断面図である。

【図4】第一螺旋溝及び第二螺旋溝を平面に展開した状態を示す説明図である。

【図5】第一のばね体を、ボールねじ装置の軸方向から見た説明図である。

【図6】隣接するコイルばねのばね端部（その１）の説明図である。

【図7】隣接するコイルばねのばね端部（その２）の説明図である。

【図8】隣接するコイルばねのばね端部（その３）の説明図である。

【図9】非循環式のボールねじ装置が有するねじ軸の螺旋溝及びナットの螺旋溝の一部を軸方向から見た説明図である（従来技術）。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〔ブレーキ装置について〕
図１は、ボールねじ装置を備えるブレーキ装置の一例を示す断面図である。図１に示すボールねじ装置１７は、例えば、車両（自動車）のブレーキ装置５に用いられる。ブレーキ装置５は、自動車の車輪と一体回転するディスク６に対して摩擦による制動力を付与する。この制動力を発生させるために、ブレーキ装置５はボールねじ装置１７を備える。図１では、ブレーキ装置５は非制動状態にある。

【0019】

ブレーキ装置５は、図示しないナックル等に支持されたフローティングタイプのキャリパ７と、ディスク６を挟む一対のパッド８とを備える。キャリパ７は、第一ボディ９と、この第一ボディ９と一体となっている第二ボディ１０とを備える。

【0020】

ボールねじ装置１７が有する後述のハウジング２１に、第一バックアッププレート１２を介して、一方（図１では右側）のパッド８が取り付けられている。他方（図１では左側）のパッド８は、第二バックアッププレート１３を介して、第二ボディ１０に取り付けられている。

【0021】

第一ボディ９は、筒本体部１４と底板部１５とを含む筒形状（有底筒形状）を有し、ディスク６側に向かって開口している。筒本体部１４の内側にボールねじ装置１７が設けられている。ボールねじ装置１７は、ねじ軸１８と、ねじ軸１８の外周側に設けられているナット１９と、複数のボール２０とを備える。ナット１９にハウジング２１が取り付けられている。ねじ軸１８の中心線Ｃがボールねじ装置１７の中心線となる。本開示では、この中心線Ｃに平行な方向を軸方向と呼ぶ。

【0022】

第一ボディ９の底板部１５に、貫通孔１６が形成されている。この貫通孔１６に軸受２２が取り付けられている。ねじ軸１８は、軸受２２により回転自在に支持されている。ハウジング２１と筒本体部１４との間にはキー２４が設けられている。ハウジング２１は、筒本体部１４に対して軸方向に往復移動可能であるが、中心線Ｃ回りの周方向に回転不能となっている。

【0023】

ナット１９とハウジング２１とは一体となっている。ねじ軸１８が中心線Ｃ回りに一方向に回転（正回転）すると、ナット１９とハウジング２１とは、ねじ軸１８に沿って軸方向一方側（図１では右側）から軸方向他方側（図１では左側）へ移動する。これに対して、ねじ軸１８が中心線Ｃ回りに他方向に回転（逆回転）すると、ナット１９とハウジング２１とは、ねじ軸１８に沿って軸方向他方側から軸方向一方側へ移動する。

【0024】

筒本体部１４の外側に、モータ（電動モータ）５１と、減速装置２３とが設けられている。モータ５１にコントロールユニット５２から指令信号が入力され、この指令信号に基づいてモータ５１の出力軸は正回転、逆回転、停止する。減速装置２３は、例えば複数のギアにより構成されていて、モータ５１の出力軸の回転を減速してねじ軸１８を回転させる。以上より、モータ５１が回転するとナット１９及びハウジング２１が軸方向に移動する。つまり、モータ５１から減速装置２３を介して伝達されるねじ軸１８の回転運動が、ボールねじ装置１７によって、ナット１９及びハウジング２１の軸方向の直線運動に変換される。これにより、一対のパッド８がディスク６を挟み、制動力を発生させる。

【0025】

図２は、ボールねじ装置１７の分解斜視図である。図３は、ボールねじ装置１７の断面図である。ねじ軸１８の外周に、第一螺旋溝２９が形成されている。ナット１９の内周に、第二螺旋溝３０が形成されている。複数のボール２０により構成されているボール列２５は、第一螺旋溝２９と第二螺旋溝３０との間に設けられている。

【0026】

図４は、第一螺旋溝２９及び第二螺旋溝３０を平面に展開した状態を示す説明図である。全てのボール２０（ボール列２５）は、ナット１９の内周側に収容された状態にある。ボールねじ装置１７は、更に、第二螺旋溝３０の両端部に設けられているストッパ２６，２７を備える。ストッパ２６，２７は、ナット１９の内周側（第二螺旋溝３０）であって軸方向両側に設けられている。一方側の第一ストッパ２６は、第二螺旋溝３０の一方側の端の壁部により構成されている。前記壁部はナット１９の一部である。他方側の第二ストッパ２７は、第二螺旋溝３０の他方側の端の壁部により構成されている。なお、第一ストッパ２６及び第二ストッパ２７の一方又は双方は、例えば、ナット１９に移動不能となって設けられているボール、又は、ナット１９に固定されているピン部材により構成されていてもよい。

【0027】

ボール列２５に含まれる複数のボール２０のうち、第一ストッパ２６に最も近いボール２０、つまり、図４において最も右側のボール２０を「第一端部ボール２０ａ」と称する。第一端部ボール２０ａと第一ストッパ２６との間に、コイルばねにより構成されている第一のばね体３１が設けられている。第一のばね体３１は、圧縮した状態にある。

【0028】

ボール列２５に含まれる複数のボール２０のうち、第二ストッパ２７に最も近いボール２０、つまり、図４において最も左側のボール２０を「第二端部ボール２０ｂ」と称する。第二端部ボール２０ｂと第二ストッパ２７との間に、コイルばねにより構成されている第二のばね体３７が設けられている。第二のばね体３７は、圧縮した状態にある。

【0029】

以上の構成を備えるボールねじ装置１７は、ナット１９がねじ軸１８の軸方向に沿って移動する際、複数のボール２０が第二螺旋溝３０内に留まって転動する非循環式のボールねじ装置である。ナット１９が初期位置にある状態から所定ストロークについて移動する。ナット１９が初期位置から移動する場合、ボール列２５の移動方向は第一ストッパ２６に向かう方向である。つまり、ナット１９が初期位置から移動する場合、ボール列２５の移動方向は、第一のばね体３１が更に圧縮される方向である。

【0030】

図５は、第一のばね体３１を、ボールねじ装置１７の軸方向から見た説明図である。前記のとおり、第一端部ボール２０ａと第一ストッパ２６との間に、第一のばね体３１が設けられている。第一のばね体３１は、複数のコイルばね３２を含む。その複数のコイルばね３２は、第一螺旋溝２９及び第二螺旋溝３０に沿って直列状態となって並んで設けられている。隣り合うコイルばね３２，３２同士は端部において直接的に接触している。本開示では、第一のばね体３１に、三つのコイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃが含まれる。なお、第一のばね体３１に含まれるコイルばね３２の数は、ボールねじ装置１７の型番等に応じて変更自在である。

【0031】

コイルばね３２それぞれは、中間部と、その中間部分の両側の端部とを有する。本開示では、前記中間部を「ばね中間部３３」と呼び、前記端部を「ばね端部３４」と呼ぶ。隣り合うコイルばね３２，３２のばね端部３４，３４同士は相互で接触した状態にある。本開示の場合、第一コイルばね３２ａのばね端部３４ａ－２と第二コイルばね３２ｂの一方のばね端部３４ｂ－１とが接触した状態にあり、第二コイルばね３２ｂの他方のばね端部３４ｂ－２と第三コイルばね３２ｃのばね端部３４ｃ－１とが接触した状態にある。

【0032】

第一のばね体３１において、複数のコイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃの特性（ばね定数）は、それぞれ異なっている。第一ストッパ２６側の第三コイルばね３２ｃは、第二コイルばね３２ｂよりもばね定数が小さく、第二コイルばね３２ｂは、端部ボール２０ａ側の第一コイルばね３２ａよりもばね定数が小さい。なお、ここで説明するばね定数は、ばね中間部３３における値である。つまり、第一のばね体３１において、第一ストッパ２６側のコイルばね３２のばね中間部３３は、端部ボール２０ａ側のコイルばね３２のばね中間部３３よりも、ばね定数が小さい。
なお、コイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃそれぞれのコイル平均径Ｄ（図６参照）は、同じである。コイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃそれぞれの素線（巻線）の直径は、同じであってもよく、異なっていてもよい。コイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃそれぞれの長さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0033】

端部ボール２０ａに直接、接触する第一コイルばね３２ａについて説明する。
第一コイルばね３２ａの一方のばね端部３４ａ－１は、端部ボール２０ａに接触している。ばね端部３４ａ－１は、ばね中間部３３ａと同じ特性（同じ剛性）を有している。
第一コイルばね３２ａの他方のばね端部３４ａ－２は、第一コイルばね３２ａのばね中間部３３ａよりも剛性が高くなる構成を備える。本開示では、図６に示すように、ばね端部３４ａ－２は線間密着している。つまり、コイルばね３２ａを構成する巻線の間隔がばね端部３４ａ－２でゼロとなっている。なお、剛性を高くするために、他の構成であってもよく、後に説明する。図６では、第一コイルばね３２ａと第二コイルばね３２ｂとの境界を一点鎖線で示している。

【0034】

第一コイルばね３２ａの隣りの第二コイルばね３２ｂについて説明する。
第二コイルばね３２ｂの一方のばね端部３４ｂ－１は、第一コイルばね３２ａのばね端部３４ａ－２に接触している。第二コイルばね３２ｂの一方のばね端部３４ｂ－１は、第二コイルばね３２ｂのばね中間部３３ｂよりも剛性が高くなる構成を備える。本開示では、図６に示すように、ばね端部３４ｂ－１は線間密着している。
第二コイルばね３２ｂの他方のばね端部３４ｂ－２（図５参照）は、第三コイルばね３２ｃのばね端部３４ｃ－１に接触している。第二コイルばね３２ｂの他方のばね端部３４ｂ－２は、第二コイルばね３２ｂのばね中間部３３ｂよりも剛性が高くなる構成を備える。本開示では、ばね端部３４ｂ－２は線間密着している。

【0035】

第一ストッパ２６に直接、接触する第三コイルばね３２ｃについて説明する。
第三コイルばね３２ｃの一方のばね端部３４ｃ－１は、第二コイルばね３２ｂのばね端部３４ｂ－２に接触している。第三コイルばね３２ｃの一方のばね端部３４ｃ－１は、第三コイルばね３２ｃの中間部３３ｃよりも剛性が高くなる構成を備える。本開示では、ばね端部３４ｃ－１は線間密着している。
第三コイルばね３２ｃの他方のばね端部３４ｃ－２は、第一ストッパ２６に接触している。ばね端部３４ｃ－２は、ばね中間部３３ｃと同じ特性（同じ剛性）を有している。

【0036】

以上のように、隣り合う第一コイルばね３２ａ及び第二コイルばね３２ｂそれぞれは、ばね中間部３３ａ，３３ｂよりも剛性が高くなるばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１を有する。隣り合う第二コイルばね３２ｂ及び第三コイルばね３２ｃそれぞれは、ばね中間部３３ｂ，３３ｃよりも剛性が高くなるばね端部３４ｂ－２，３４ｃ－１を有する。

【0037】

〔ばね端部３４の剛性を高くするための構成（その１）〕
前記のとおり、ばね端部３４の剛性をばね中間部３３よりも高くするために、そのばね端部３４は線間密着の状態にある。この構成により、隣り合うばね端部３４，３４それぞれの姿勢及び挙動を安定させることが可能となる。更に、隣りのコイルばね３２の素線がばね端部３４に入り込みにくい。例えば、図６において、第一コイルばね３２ａのばね端部３４ａ－２が線間密着していることで、そのばね端部３４ａ－２と接触する第二コイルばね３２ｂのばね端部３４ｂ－１の素線が、ばね端部３４ａ－２に入り込み難くなる。また、同様に、第二コイルばね３２ｂのばね端部３４ｂ－１が線間密着していることで、そのばね端部３４ｂ－１と接触する第一コイルばね３２ａのばね端部３４ａ－２の素線が、ばね端部３４ｂ－１に入り込み難くなる。

【0038】

前記のとおり、三つのコイルばね３２のコイル平均径Ｄは同じである。
一方のばね端部３４ａ－２と、他方のばね端部３４ｂ－１とが接触している。一方のばね端部３４ａ－２のばね長手方向の寸法はＬ１であり、他方のばね端部３４ｂ－１のばね長手方向の寸法はＬ２である。なお、ばね長手方向とは、コイルばね３２の中心線に沿った方向の長さである。図６に示す形態では、寸法Ｌ１，Ｌ２それぞれは、線間密着している部分のばね長手方向の寸法である。本開示では、一方のばね端部３４ａ－２のばね長手方向の寸法Ｌ１と、他方のばね端部３４ｂ－１のばね長手方向の寸法Ｌ２との和（Ｌ１＋Ｌ２）は、コイルばね３２のコイル平均径Ｄよりも小さい（Ｌ１＋Ｌ２＜Ｄ）。

【0039】

また、第二コイルばね３２ｂと第三コイルばね３２ｃ（図５参照）とのばね端部３４ｂ－２とばね端部３４ｃ－１とにおいても、同様の構成を有する。つまり、一方のばね端部３４ｂ－２のばね長手方向の寸法と、他方のばね端部３４ｃ－１のばね長手方向の寸法との和は、コイルばね３２ｂ，３２ｃのコイル平均径よりも小さい。

【0040】

以上のように（図６参照）、隣り合う二つのばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１のばね長手方向の合計寸法（Ｌ１＋Ｌ２）は、コイルばね３２ａ，３２ｂのコイル平均径Ｄよりも小さい（Ｌ１＋Ｌ２＜Ｄ）。

【0041】

図６において、第一コイルばね３２ａと第二コイルばね３２ｂとの間に、仮に（二点鎖線で示す）スペーサボール３８を介在させる。この場合、そのスペーサボール３８の直径ｄは、コイルばね３２ａ（３２ｂ）のコイル平均径Ｄとほぼ同程度となる（ｄ＝Ｄ）。そこで、前記のようなＬ１＋Ｌ２＜Ｄの構成によれば、ばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１はばね長手方向に短くなり、スペーサボール３８を採用する場合よりも、コイルばね３２ａ，３２ｂの有効長を長くすることが可能となる。
また、本開示のボールねじ装置１７では、スペーサボール３８が不要であり、ボールねじ装置１７の部品点数が削減される。

【0042】

〔ばね端部３４の剛性を高くするための構成（その２）〕
ばね端部３４の剛性をばね中間部３３よりも高くするために、ばね端部３４は次のように構成されていてもよい。つまり、図７に示すように、第一コイルばね３２ａのばね端部３４ａ－２は、ばね中間部３３ａよりもピッチが狭い（図７においてＰ２＜Ｐ１）ことにより、そのばね中間部３３ａが弾性圧縮変形する荷重で圧縮されると、そのばね端部３４ａ－２は線間密着可能となる。これと同様に、第二コイルばね３２ｂのばね端部３４ｂ－１は、ばね中間部３３ｂよりもピッチが狭いことにより、そのばね中間部３３ｂが弾性圧縮変形する荷重で圧縮されると、そのばね端部３４ｂ－１は線間密着可能となる。

【0043】

図７に示す構成によれば、コイルばね３２ａ，３２ｂが圧縮されると、ばね中間部３３ａ，３３ｂは弾性圧縮変形するが、ばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１では線間密着可能である。コイルばね３２ａ，３２ｂが圧縮され、ばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１がそれぞれ線間密着することで、ばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１それぞれの剛性が、ばね中間部３３ａ，３３ｂよりも高くなる。このため、隣り合うばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１それぞれの姿勢及び挙動を安定させることが可能となる。そして、図６に示す形態と同様、ばね端部３４ａ－２（３４ｂ－１）が線間密着すれば、コイルばね３２ｂ（３２ａ）の素線がそのばね端部３４ａ－２（３４ｂ－１）に入り込み難くなる。

【0044】

第二コイルばね３２ｂと第三コイルばね３２ｃとが接触する接触部となる、ばね端部３４ｂ－２とばね端部３４ｃ－１においても、図７に示す構成と同じ構成を備えている。このため、隣り合うばね端部３４ｂ－２，３４ｃ－１それぞれの姿勢及び挙動を安定させることが可能となる。

【0045】

図７に示す形態においても、隣り合う二つのばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１（３４ｂ－２，３４ｃ－１）が線間密着すると、図６の形態と同様に、これらばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１（３４ｂ－２，３４ｃ－１）のばね長手方向の合計寸法は、コイルばね３２ａ，３２ｂのコイル平均径よりも小さくなるのが好ましい。

【0046】

〔ばね端部３４の剛性を高くするための構成（その３）〕
ばね端部３４の剛性をばね中間部３３よりも高くするために、ばね端部３４は、ばね中間部３３よりもピッチが広いことで、ばね定数が高くなっている。
具体的に説明すると、図８に示すように、第一コイルばね３２ａにおいて、ばね端部３４ａ－２は、ばね中間部３３ａよりもピッチが広い（図８においてＰ２＞Ｐ１）。説明するまでもないが、コイルばねは、巻線（素線）のピッチが広く巻数が少ないことで、ばね定数が大きくなる。そこで、第一コイルばね３２ａにおいて、前記構成によれば、ばね端部３４ａ－２の剛性がばね中間部３３ａよりも高くなる。

【0047】

第二コイルばね３２ｂにおいて、ばね端部３４ｂ－１は、ばね中間部３３ｂよりもピッチが広い。この構成によれば、第二コイルばね３２ｂにおいて、ばね端部３４ｂ－１の剛性がばね中間部３３ｂよりも高くなる。

【0048】

また、この構成（その３）の場合、ばね端部３４ａ－２及びばね端部３４ｂ－１も、弾性圧縮変形することが可能である。このため、第一ばね体３１の有効長さが長くなり、ナット１９の移動ストロークを大きくすることが可能となる。

【0049】

〔本開示のボールねじ装置１７について〕
以上のように、本開示のボールねじ装置１７は（図５参照）、ねじ軸１８と、ナット１９と、ねじ軸１８の第一螺旋溝２９とナット１９の第二螺旋溝３０との間に設けられている複数のボール２０と、第二螺旋溝３０の端部に設けられている第一ストッパ２６と、端部ボール２０ａと第一ストッパ２６との間に配置されている第一のばね体３１とを備える。第一のばね体３１は、第一螺旋溝２９及び第二螺旋溝３０に沿って一列となって並んで設けられている複数のコイルばね３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）により構成されている。

【0050】

前記構成を有するボールねじ装置１７によれば、端部ボール２０ａと第一ストッパ２６との間においてコイルばね３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）が複数に分けられて一列に並んで設けられている。このため、これらコイルばね３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）の特性（ばね定数）をそれぞれ違えることで、従来よりも端部ボール２０ａと第一ストッパ２６との間で、第一のばね体３１、つまり、コイルばね３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）を全体的に圧縮変形させることが可能となる。その結果、コイルばね３２の疲労による寿命を延ばすことができる。更に、後にも説明するが、複数のコイルばね３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）が全体的にできるだけ均等に圧縮変形するように、これらコイルばね３２の特性（ばね定数）が設定されることで、ナット１９の移動ストロークをより一層大きくすることが可能となる。

【0051】

そして、本開示のボールねじ装置１７では、隣り合うコイルばね３２，３２同士は、ばね端部３４，３４で接触している。隣り合う第一コイルばね３２ａと第二コイルばね３２ｂそれぞれは、ばね中間部３３ａ，３３ｂよりも剛性が高くなるばね端部３４ａ－２，３４ｂ－１を有する。隣り合う第二コイルばね３２ｂと第三コイルばね３２ｃそれぞれは、ばね中間部３３ｂ，３３ｃよりも剛性が高くなるばね端部３４ｂ－２，３４ｃ－１を有する。

【0052】

前記のとおり、コイルばね３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）が複数に分けられると、ばね端部３４，３４同士が接触する。ばね端部３４の形態が、ばね中間部３３の形態と同様であると、つまり、ばね端部３４の剛性が低いと、そのばね端部３４，３４同士が接触した状態で、例えば、ばね端部３４の中心が不揃いとなったりして予期せぬ挙動が生じる可能性がある。この場合、ボールねじ装置１７としての機能が低下する。しかし、本開示のボールねじ装置１７によれば、ばね端部３４の剛性が高くなっている。その結果、隣り合うばね端部３４，３４の姿勢及び挙動を安定させることが可能となる。

【0053】

ボールねじ装置１７では、ねじ軸１８の回転により、ナット１９がねじ軸１８の軸方向に沿って移動し、複数のボール２０も第一螺旋溝２９及び第二螺旋溝３０に沿って移動する。ナット１９が初期位置にある状態から所定ストロークについて移動する場合、その移動方向は図４及び図５において、矢印Ｊに示す方向である。複数のボール２０に含まれる端部ボール２０ａの移動により、複数のコイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃは圧縮される。このように圧縮される複数のコイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃにおいて、端部ボール２０ａ側では圧縮されやすいが、第一ストッパ２６側では圧縮され難い。

【0054】

そこで、本開示では、第一のばね体３１において、前記のとおり、第一ストッパ２６側のコイルばね３２（ばね中間部３３）は、端部ボール２０ａ側のコイルばね３２（ばね中間部３３）よりも、ばね定数が小さく設定されている。この構成によれば、第一ストッパ２６側のコイルばね３２が、端部ボール２０ａ側のコイルばね３２よりも、圧縮変形しやすくなる。このため、複数のコイルばね３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより構成される第一のばね体３１を、全体としてできるだけ均等に圧縮変形させやすくなる。その結果、ナット１９の移動ストロークをより一層大きくすることが可能となる。

【0055】

また、隣のコイルばね３２と接するばね端部３４では、ばね中間部３３よりも剛性が高いことから、隣接するばね端部３４，３４の双方において、ばねの座りが良好となる。つまり、ばね端部３４，３４の中心が揃いやすく、第一のばね体３１において、あたかも一つのコイルばね３２のように挙動させることが可能となる。

【0056】

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0057】

１７：ボールねじ装置 １８：ねじ軸 １９：ナット
２０：ボール ２０ａ：第一端部ボール ２６：第一ストッパ
２９：第一螺旋溝 ３０：第二螺旋溝 ３１：第一のばね体
３２：コイルばね ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ：コイルばね
３３：ばね中間部 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ：ばね中間部
３４：ばね端部 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ：ばね端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】