再表 2020-202270 伝動装置及びこれを用いた車両用ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

【公報種別】再公表特許(A1)

(11)【国際公開番号】WO/0

(43)【国際公開日】2020年10月8日

【発行日】2021年4月30日

(54)【発明の名称】伝動装置及びこれを用いた車両用ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/24 20060101AFI20210402BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20210402BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20210402BHJP

【ＦＩ】

   F16H25/24 B

   F16H25/22 C

   B62D5/04

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】32

【出願番号】特願2019-517464(P2019-517464)

(21)【国際出願番号】PCT/0/0

(22)【国際出願日】2019年3月29日

(11)【特許番号】特許第6621965号(P6621965)

(45)【特許公報発行日】2019年12月18日

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100192533

【弁理士】

【氏名又は名称】奈良 如紘

(72)【発明者】

【氏名】榎本 聡司

(72)【発明者】

【氏名】森 裕秋

【テーマコード（参考）】

3D333

3J062

【Ｆターム（参考）】

3D333CB02

3D333CB19

3D333CC15

3D333CC18

3D333CD05

3D333CD09

3D333CD16

3D333CD21

3D333CD23

3D333CD28

3D333CE04

3J062AA07

3J062AB22

3J062AC07

3J062BA12

3J062CD07

3J062CD23

3J062CD54

3J062CG83

(57)【要約】

伝動装置(1)は、筒状のハウジング(2)に収納されているねじ軸(20)と、前記ねじ軸(20)のねじ部(22)に転動することが可能に位置している複数のボール(30)と、前記複数のボール(30)により前記ねじ部(22)に連結されているナット(40)と、前記ナット(40)を前記ハウジング(2)の内部に回転可能に支持している軸受(50)と、を含む。前記ナット(40)は、大径部(44)と、前記大径部(44)に対して前記ねじ軸(20)の軸方向に連なる小径部(45)と、を有している。前記大径部(44)は、外周面(44a)に循環部(70)を有している。前記循環部(70)は、前記ねじ部(22)を転動している前記複数のボール(30)を、循環する。前記小径部(45)は、前記大径部(44)よりも小径である。前記軸受(50)は、前記ナット(40)のなかの前記小径部(45)を支持する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のハウジングと、
前記ハウジングに沿いつつ移動可能に前記ハウジングに収納されており、外周面にねじ部を有しているねじ軸と、
前記ねじ部に転動することが可能に位置している複数のボールと、
前記複数のボールにより前記ねじ部に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部を転動している前記複数のボールを循環する循環部を外周面に有している大径部と、前記大径部に対し前記ねじ軸の軸方向に連なり且つ前記大径部よりも小径の小径部と、を有しているナットと、
前記小径部を前記ハウジングの内部に回転可能に支持している軸受と、
を含むことを特徴とする伝動装置。

【請求項2】

前記ナットの前記小径部に嵌合され、且つ、前記小径部に対して互いに回転力の伝達が可能に連結されたハブを有している、伝動部材を更に含み、
前記ナットは、前記大径部と前記小径部との境界に位置して前記ナットの中心線に直交した段差面を有しており、
前記ハブと前記軸受とは、前記段差面に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部に設けられた止め部材と前記段差面とによって、前記ナットの軸方向への移動を規制されている、
請求項１に記載の伝動装置。

【請求項3】

前記軸受は、転がり軸受によって構成され、
前記止め部材は、前記小径部にねじ込み可能な転がり軸受用ロックナットによって構成されている、請求項２に記載の伝動装置。

【請求項4】

前記ハブは、前記小径部に嵌合され且つ連結される第１ハブ部と、前記大径部に嵌合される第２ハブ部と、を有し、
前記第１ハブ部と前記第２ハブ部とは、前記ハブの軸方向に連続し且つ一体化されている、
請求項２又は請求項３に記載の伝動装置。

【請求項5】

前記大径部は、前記大径部の前記外周面から前記ナットの中心へ向かって窪む凹部を構成する、一対の側面と底面とを有し、
前記循環部は、前記一対の側面と前記底面と前記第２ハブ部の内周面とによって規定された循環通路である、
請求項４に記載の伝動装置。

【請求項6】

前記大径部は外周面に、一対の凹部を有しており、
前記一対の凹部に対して、径外方から個別に嵌め込み可能な一対のエンドディフレクタを、更に備え、
前記一対のエンドディフレクタは、前記ねじ軸と前記ナットとが相対する部分のねじ溝と、前記循環通路の両端と、の間を連通しており、
前記一対のエンドディフレクタは、前記ねじ軸の前記ねじ部の幅中心を挟んで設けられる各々一対のボール持ち上げ部を備え、
前記各々一対のボール持ち上げ部は、前記ねじ部の幅中心を挟んで幅方向に離間する２か所で前記ボールを支持することで、前記ボールを前記ねじ部から持ち上げる、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の伝動装置。

【請求項7】

筒状のハウジングと、
前記ハウジングに沿いつつ移動可能に前記ハウジングに収納されており、外周面にねじ部を有しているねじ軸と、
前記ねじ部に転動することが可能に位置している複数のボールと、
前記複数のボールにより前記ねじ部に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部を転動している前記複数のボールを循環する循環部を外周面に有している大径部と、前記大径部に対し前記ねじ軸の軸方向に連なり且つ前記大径部よりも小径の小径部と、を有しているナットと、
前記小径部を前記ハウジングの内部に回転可能に支持している転がり軸受と、
前記ナットの前記小径部にセレーション結合されたハブを有しているプーリによって構成された伝動部材と、
を含み、
前記ナットは、前記大径部と前記小径部との境界に位置して前記ナットの中心線に直交した段差面を有しており、
前記ハブと前記転がり軸受とは、前記段差面に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部にねじ込まれた軸受用ロックナットと、前記段差面と、によって前記ナットの軸方向への移動を規制されており、
前記ハブは、前記小径部にセレーション結合される第１ハブ部と、前記大径部に嵌合される第２ハブ部と、を有し、
前記第１ハブ部と前記第２ハブ部とは、前記ハブの軸方向に連続し且つ一体化されており、
前記大径部は、前記大径部の前記外周面から前記ナットの中心へ向かって窪む凹部を構成する、一対の側面と底面とを有し、
前記循環部は、前記一対の側面と前記底面と前記第２ハブ部の内周面とによって規定された循環通路である、
ことを特徴とする伝動装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載の伝動装置と、
前記伝動部材から前記ナットへ伝達する転舵用駆動力を、発生する電動モータと、
前記ねじ軸により構成されて、転舵用車輪を転舵する転舵軸と、
を有している、車両用ステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転運動を直進運動に変換、及び／又は、直進運動を回転運動に変換するボールねじを含む伝動装置、及びこの伝動装置を用いた車両用ステアリング装置の改良技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ボールねじは、ねじ軸と、複数のボールと、複数のボールによってねじ部に連結されるナットと、により構成されている。ねじ部を転動している複数のボールは、ナットに設けられている循環通路（循環部）を通って循環する。このようなボールねじを含む伝動装置を用いた車両用ステアリング装置は、例えば許文献１によって知られている。

【0003】

特許文献１で知られている車両用ステアリング装置の伝動装置では、ボールねじのねじ軸は、車幅方向へ延びている筒状のハウジングに収納されており、このハウジングに沿って移動可能である。電動モータが発生した転舵用駆動力は、プーリによってナットに伝達され、更に、このナットから複数のボールを介して、ねじ軸に伝えられる。ねじ軸は、ハウジング内をスライドして、車両の転舵用車輪を転舵する。

【0004】

ボールねじのナットの一端は、外周面に位置決め用のフランジを有している。ナットの外周面には、前記プーリと軸受が嵌合している。この軸受は、ナットをハウジングの内部に回転可能に支持している。プーリと軸受とは、フランジに対してこの順に位置しており、ナットの他端にねじ込まれた軸受用ロックナットによって、ナットに対する位置決めが、なされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−１６８３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ナットは、内周面にねじ部を有するとともに、複数のボールを循環するための循環通路を有しているので、比較的大径である。このため、ナットを支持する軸受とハウジングも大径にならざるを得ない。ハウジングを含む伝動装置全体の、小型化を図るには、改良の余地がある。

【0007】

本発明は、伝動装置の小型化を図ることができる技術を、提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、伝動装置は、
筒状のハウジングと、
前記ハウジングに沿いつつ移動可能に前記ハウジングに収納されており、外周面にねじ部を有しているねじ軸と、
前記ねじ部に転動することが可能に位置している複数のボールと、
前記複数のボールにより前記ねじ部に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部を転動している前記複数のボールを循環する循環部を外周面に有している大径部と、前記大径部に対し前記ねじ軸の軸方向に連なり且つ前記大径部よりも小径の小径部と、を有しているナットと、
前記小径部を前記ハウジングの内部に回転可能に支持している軸受と、を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、ボールねじのナットは、循環部を外周面に有している大径部の他に、この大径部よりも小径である小径部を有している。軸受は、ナットのなかの小径部を、ハウジングの内部に支持している。このため、軸受を小径にすることができる。軸受が小径になるので、ハウジングの径も小径にできる。

【0010】

大径部に対し、小径部がねじ軸の軸方向に連なっている分、ナットの長さは長い。しかし、ナットを収納している筒状のハウジングは、このハウジングに沿いつつ移動可能なねじ軸をも収納するので、必然的に長い。このため、ハウジングの長さの範囲に、伝動装置を配置することができる。ハウジングを、更に長くする必要はない。つまり、筒状のハウジングの長さを巧みに活用して、このハウジングを小径にしている。

【0011】

このように、ハウジングの長さを維持しつつ、軸受及びこのハウジングを小径にすることによって、ハウジングを含む伝動装置全体の、小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明による伝動装置の断面図である。

【図2】図１に示されるナットと伝動部材とガイド部材とエンドディフレクタとが組み合わされた構成の断面図である。

【図3】図１に示されるナットと伝動部材と転がり軸受と転がり軸受用ロックナットの分解図である。

【図4】図２の４−４矢視線に沿った断面図である。

【図5】図３に示されるナットとガイド部材とエンドディフレクタの分解図である。

【図6】図２に示されるナットとガイド部材とエンドディフレクタとが組み合わされたサブアッセンブリと伝動部材との分解図である。

【図7】図４に示される循環部の概念を説明する説明図である。

【図8】図１に示される伝動装置を用いた車両用ステアリング装置の模式図である。

【図9】本発明の実施例２によるボールねじ装置のガイド部材周りの断面図である。

【図10】本発明の実施例３によるボールねじ装置のガイド部材周りの断面図である。

【図11】本発明の実施例４によるボールねじ装置のナットのねじ部とねじ軸のねじ部とを示す断面図である。

【図12】本発明の実施例４によるボールねじ装置の外観図であり、エンドディフレクタをナットに組み付けた状態を示す（ねじ軸は不図示）。

【図13】本発明の実施例４によるボールねじ装置の外観図であり、エンドディフレクタをナットに組み付ける前の状態を示す（ねじ軸は不図示）。

【図14】本発明の実施例４によるボールねじ装置のエンドディフレクタの構成図である。

【図15】本発明の実施例４によるボールねじ装置のねじ軸の軸方向から見たナットとエンドディフレクタの平面説明図である。

【図16】本発明の実施例４によるボールねじ装置のねじ軸のねじ部及びエンドディフレクタの断面図である。

【図17】本発明の実施例４によるボールねじ装置のボール持ち上げ部によりボールが持ち上げられる様子を示す作用断面図である。

【図18】本発明の実施例４によるボールねじ装置のねじ軸のねじ部を径外方向から見て平面展開した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例１＞

【0014】

図１乃至図７を参照しつつ、実施例１の伝動装置１について説明する。図１に示されるように、伝動装置１は、ハウジング２とボールねじ１０と軸受５０と伝動部材６０とを含む。ハウジング２は、例えば車両の車幅方向へ延びている筒状の構成であって、一直線状に連結された、第１ハウジング３と第２ハウジング４とからなる。

【0015】

前記ボールねじ１０は、回転運動を直進運動に変換、及び／又は、直進運動を回転運動に変換することが可能な変換機構である。このボールねじ１０は、ねじ軸２０と複数のボール３０とナット４０とを含む。

【0016】

前記ねじ軸２０は、ハウジング２に収納されており、このハウジング２の長手方向に沿って移動可能である。なお、このねじ軸２０は、両端部をハウジング２から露出した構成を含む。このねじ軸２０は、外周面２１にねじ部２２を有している。

【0017】

前記複数のボール３０は、ねじ部２２に転動することが可能に位置している。

【0018】

前記ナット４０は、ねじ軸２０のねじ部２２に、複数のボール３０によって連結されている、円筒状の部材である。つまり、このナット４０の内周面４１に有しているねじ部４２と、ねじ軸２０に有しているねじ部２２とが、相対する部分によって、複数のボール３０が転動するねじ状の空間４３、つまり、ねじ溝４３が形成されて成る。このねじ溝４３を転動する複数のボール３０によって、ナット４０は、ねじ部２２に連結されている。

【0019】

図１及び図２に示されるように、このナット４０は、互いに同心に位置している、大径部４４と小径部４５と段差面４６とを有している。大径部４４は、この大径部４４の外周面４４ａに循環部７０を有しているので、比較的大径である。つまり、大径部４４の外径Ｄ１は、小径部４５の外径Ｄ２よりも大径である。この循環部７０は、ねじ部２２，４２を転動している複数のボール３０を循環する。この循環部７０の詳しい構成については、後述する。

【0020】

図１及び図３に示されるように、小径部４５は、大径部４４に対しねじ軸２０の軸方向、つまり、ねじ軸２０の中心線ＣＬに沿う方向に連なり（一体に連続しており）、且つ、大径部４４よりも小径の部分である。ねじ軸２０の中心線ＣＬは、ナット４０の中心線と合致している。以下、ねじ軸２０の中心線ＣＬのことを、適宜「ナット４０の中心線ＣＬ」と言い換える。大径部４４の外周面４４ａと小径部４５の外周面４５ａとは、ナット４０の中心線ＣＬを基準とした真円状の同心円から成る面である。段差面４６は、大径部４４と小径部４５との境界に位置して、ナット４０の中心線ＣＬに直交した、平坦な面である。

【0021】

ここで、小径部４５について詳しく説明する。小径部４５の外周面４５ａには、段差面４６から、大径部４４とは反対方向の一端４０ａ（ナット４０の一端４０ａ）にかけて、雄セレーション４５ｂと軸受嵌合部４５ｃと雄ねじ４５ｄとが、この順に設けられている。

【0022】

図１に示されるように、前記軸受５０は、ナット４０のなかの、小径部４５をハウジング２の内部（ハウジング２の内周面２ａ）に回転可能、且つ、ハウジング２に対する軸方向への移動を規制して支持している。この軸受５０は、転がり軸受によって構成されている。

【0023】

図１及び図２に示されるように、前記伝動部材６０は、ナット４０の小径部４５との間で互いに回転力を伝達し合うことが可能であって、例えばプーリ、ギヤ、スプロケット、軸継手、回転軸等の各種の回転体によって、構成することが可能である。本実施例では、プーリを例示して説明する。

【0024】

図２及び図３に示されるように、この伝動部材６０は中心部分にハブ６１を有している。このハブ６１は、ナット４０の小径部４５に嵌合され、且つ、小径部４５に対して互いに回転力の伝達が可能に連結される。このハブ６１は、第１ハブ部６２と第２ハブ部６３とから成る。第１ハブ部６２と第２ハブ部６３とは、互いに同心に位置しており、ハブ６１の軸方向に連続し且つ一体化されている。第１ハブ部６２の内周面６２ａの径は、第２ハブ部６３の内周面６３ａの径よりも小径である。第１ハブ部６２の内周面６２ａと、第２ハブ部６３の内周面６３ａと、の境界は、ハブ段差面６４によって繋がっている。このハブ段差面６４は、ナット４０の中心線ＣＬに直交した平坦な面である。

【0025】

第１ハブ部６２は、小径部４５の外周面４５ａに嵌合し且つ連結することが可能な、円筒状の嵌合部分である。例えば、ナット４０の小径部４５に対して、第１ハブ部６２をセレーション、スプライン、キー、ボルト又はピンによって、互いに相対的な回転を規制しつつ連結することができる。一例を挙げると、第１ハブ部６２は小径部４５にセレーション結合される。より具体的に述べると、第１ハブ部６２の内周面６２ａには、ナット４０の雄セレーション４５ｂに連結可能な、雌セレーション６２ｂが構成されている。

【0026】

第２ハブ部６３は、大径部４４の外周面４４ａに嵌合することが可能な、円筒状の嵌合部分である。つまり、この第２ハブ部６３の内周面６３ａは、大径部４４の外周面４４ａに対して、抜き取り可能に嵌合している。この第２ハブ部６３の外周面に、外部との伝動機能を有している伝動部分６５（プーリのベルト掛け部分６５）が設けられている。

【0027】

図１も参照すると、伝動部材６０の第１ハブ部６２と軸受５０とは、ナット４０の段差面４６に対して軸方向にこの順に位置するとともに、小径部４５に設けられた止め部材５１と段差面４６とによって、ナット４０の軸方向への移動を規制されている。この止め部材５１は、小径部４５の雄ねじ４５ｄにねじ込み可能な、転がり軸受用ロックナットによって構成されている。

【0028】

図３に示されるように、ナット４０に対する伝動部材６０及び軸受５０の、組み付け手順は次の通りである。
先ず、伝動部材６０のハブ６１を、ナット４０の一端４０ａから挿入する（伝動部材組み付け工程）。そして、第２ハブ部６３の内周面６３ａを大径部４４の外周面４４ａに嵌め込みつつ、第１ハブ部６２の内周面６２ａを小径部４５の外周面４５ａに嵌め込んでいく。第１ハブ部６２の内周面６２ａを小径部４５の外周面４５ａに嵌め込む途中で、第１ハブ部６２の雌セレーション６２ｂをナット４０の雄セレーション４５ｂに嵌め込んで連結する。この結果、ナット４０に対する伝動部材６０の相対回転が規制される。その後、ハブ段差面６４がナット４０の段差面４６に接することによって、ナット４０に対する伝動部材６０の軸方向の位置が決まる。

【0029】

次に、ナット４０の一端４０ａから軸受嵌合部４５ｃへ軸受５０を挿入する（軸受組み付け工程）。
次に、止め部材５１（転がり軸受用ロックナット５１）をナット４０の一端４０ａから雄ねじ４５ｄにねじ込む（止め部材組み付け工程）。そして、ナット４０の段差面４６と止め部材５１とによって、第１ハブ部６２と軸受５０とを、ナット４０の軸方向に挟み込む。この結果、ナット４０に対して、伝動部材６０及び軸受５０の、軸方向の位置が決まり且つ取り付けられる。
これで、ナット４０に対する伝動部材６０及び軸受５０の、組み付け作業を完了する。

【0030】

以上の説明から明らかなように、ナット４０に対して、伝動部材６０と軸受５０と止め部材５１とを、一方向からこの順に組み付けるだけなので、組み付け作業性が良く、組み付け工数が少なくてすむ。

【0031】

次に図２、図４及び図５を参照しつつ、前記循環部７０について説明する。この循環部７０は、ナット４０の大径部４４と、第２ハブ部６３と、一対のガイド部材８０，８０と、一対のエンドディフレクタ９０，９０とを含む。

【0032】

ナット４０の大径部４４は、軸方向（ナット４０の中心線ＣＬに沿う方向）の中央部に、大径部４４の外周面４４ａから全周にわたって窪んでいる環状の凹部４７を有する。以下、この環状の凹部４７のことを、適宜「環状凹部４７」と言い換える。この環状凹部４７は、大径部４４に対して同心に位置している。環状凹部４７の底面４７ａは、ナット４０の中心線ＣＬを中心とした、真円状の面である。環状凹部４７の底面４７ａの径Ｄ３は、大径部４４の外径Ｄ１よりも小径である。このように、ナット４０のなかの、環状凹部４７が位置している部位は、大径部４４に対して小径になっている分だけ、薄肉である。この結果、ナット４０は軽量になる。

【0033】

前記一対のガイド部材８０，８０は、環状凹部４７の底面４７ａに対し径方向に着脱可能であって、樹脂の成形品であることが好ましい。一対のガイド部材８０，８０を、ナット４０とは別個に樹脂によって生産することができるとともに、軽量化することができる。この結果、ボールねじ１０を一層軽量にすることができる。この一対のガイド部材８０，８０は、環状凹部４７の周方向に一定の間隔Ｌｅ（図４参照）を有して位置し、環状凹部４７の軸方向の両端面４７ｂ，４７ｂ間に延びている。

【0034】

さらに、この一対のガイド部材８０，８０は、ナット４０の中心線ＣＬに沿う方向から見て、断面四角形を呈しているバー状の構成である。より詳しく述べると、一対のガイド部材８０，８０が、環状凹部４７の周方向に間隔Ｌｅを有して位置した構成において、断面四角形を呈する各４面８１乃至８４の内訳は、環状凹部４７の底面４７ａに全面にわたって接することが可能な第１面８１，８１と、第２ハブ部６３の内周面６３ａに全面にわたって接することが可能な第２面８２，８２と、互いに間隔Ｌｅを有して向かい合う第３面８３，８３と、この第３面８３，８３に対して反対側の第４面８４，８４と、である。第１面８１，８１は、環状凹部４７の底面４７ａと同じ曲面に構成されてなる。第２面８２，８２は、第２ハブ部６３の内周面６３ａと同じ曲面に構成されてなる。第３面８３，８３及び第４面８４，８４は、互いに平行である。

【0035】

大径部４４の外周面４４ａから環状凹部４７の底面４７ａまでの深さ、つまり大径部４４に対する環状凹部４７の深さはＤｐである。ガイド部材８０が環状凹部４７に嵌め込まれた構成では、第１面８１は大径部４４の外周面４４ａに対して段差無く、大径部４４の外周面４４ａ上に極めて滑らかに連なる（面一となる）。一対のガイド部材８０，８０間の間隔Ｌｅと、大径部４４に対する環状凹部４７の深さはＤｐは、図１に示されるボール３０が転動可能な大きさ（例えばボール３０の径よりも若干大きい値）に設定される。

【0036】

一対のガイド部材８０，８０は、ナット４０の軸方向に沿う方向の両端８５，８５（両端面８５，８５）に、一対ずつの第１位置決め部８６，８６を有している。これらの第１位置決め部８６は、第１面８１側から見て円弧状の突起の構成である。

【0037】

これに対し、大径部４４の外周面４４ａには、複数（例えば４つ）の第２位置決め部４４ｂが形成されて成る。この複数の第２位置決め部４４ｂは、それぞれの第１位置決め部８６を大径部４４の径外方から嵌め込み可能な凹状の構成であって、大径部４４の外周面４４ａから窪んでいる。この第２位置決め部４４ｂの形状は、大径部４４の径外方から見て、第１位置決め部８６，８６と同じ円弧状である。

【0038】

図５に示されるように、それぞれの第１位置決め部８６と、それぞれの第２位置決め部４４ｂとの嵌合関係によって、一対のガイド部材８０，８０はナット４０に位置決めされている。

【0039】

このように、一対のガイド部材８０，８０は、ナット４０の軸方向に沿う方向の両端５５，５５に、一対ずつの第１位置決め部８６，８６を有している。大径部４４は、外周面４４ａに、一対ずつの第１位置決め部８６，８６を径外方から嵌め込み可能な、複数の第２位置決め部４４ｂを有している。このため、複数の第２位置決め部４４ｂに対して、各々の第１位置決め部８６を径外方から嵌め込むだけで、ナット４０に一対のガイド部材８０，８０を正確に且つ容易に位置決めすることができる。しかも、ナット４０に対する一対のガイド部材８０，８０の位置を、確実に保持することができる。

【0040】

第２ハブ部６３は、大径部４４に嵌合された構成において、一対のガイド部材８０，８０を径外方への変位を規制しつつ覆っている。このように、伝動部材６０は、ナット４０に対して、一対のガイド部材８０，８０を径外方への変位を規制しつつ覆うことが可能な、いわゆるカバーの役割を果たす。

【0041】

図２及び図４に示されるように、前記循環部７０は、環状凹部４７の底面４７ａと、ナット４０に組み付けられている一対のガイド部材８０，８０と、第２ハブ部６３の内周面６３ａと、によって規定された（囲まれた）循環通路、つまり空間である。

【0042】

この循環部７０の概念について、図７（ａ）乃至図７（ｃ）を参考しつつ説明する。図７（ａ）は、図４に示される環状凹部４７の底面４７ａと一対のガイド部材８０，８０との関係を再掲している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される空間７１を模式的に表している。図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示される空間７１を第２ハブ部６３により囲うことによって、環状凹部４７を構成した概念を、模式的に表している。

【0043】

図７（ａ）に示されるように、環状凹部４７の底面４７ａと、一対のガイド部材８０，８０の第３面８３，８３と、によって囲まれた空間７１のことを、「凹部７１」という。この凹部７１は、大径部４４の外周面４４ａからナット４０の中心へ向かって窪んでおり、ナット４０の中心線ＣＬ（図３参照）に沿っている。凹部７１の一対の側面７２，７２は、一対のガイド部材８０，８０の第３面８３，８３によって構成される。凹部７１の底面７３は、環状凹部４７の底面４７ａの一部によって構成される。つまり、大径部４４は、図７（ｂ）に示されるように、この大径部４４の外周面４４ａからナット４０の中心へ向かって窪む凹部７１を構成していると、いうことができる。

【0044】

図７（ｃ）に示されるように、この大径部４４の外周面４４ａに第２ハブ部６３の内周面６３ａを嵌合することによって、内周面６３ａは凹部７１（図７（ｂ）参照）を囲うことになる。凹部７１を内周面６３ａにより囲うことによって構成された、閉鎖した空間７０のことを、循環部７０という。この循環部７０は、一対の側面７２，７２と底面７３と第２ハブ部６３の内周面６３ａとによって規定された循環通路である。以下、この循環部７０のことを、適宜「循環通路６２」と言い換える。ねじ溝４３を転動している複数のボール３０は、循環通路７０を通って循環することが可能である。

【0045】

図１及び図２に示されるように、前記一対のエンドディフレクタ９０，９０は、ねじ溝４３と循環通路７０の両端との間を連通する部材であって、例えば樹脂の成形品によって構成される。各エンドディフレクタ９０，９０は、ねじ溝４３と循環通路７０との間を連通する連通孔９１，９１を有する。ねじ溝４３を転動している複数のボール３０は、連通孔９１，９１を通り循環通路７０によって循環をすることができる。

【0046】

図５に示されるように、大径部４４は、外周面４４ａに、一対の凹部４８，４８を有している。これらの一対の凹部４８，４８は、大径部４４の外周面４４ａから窪んでいる。一対のエンドディフレクタ９０，９０は、各凹部４８，４８に対して、大径部４４の径外方から個別に嵌め込み可能である。

【0047】

図２及び図５に示されるように、一対のエンドディフレクタ９０，９０が各凹部４８，４８に嵌め込まれた構成では、各エンドディフレクタ９０，９０の外面は大径部４４の外周面４４ａに対して段差無く、大径部４４の外周面４４ａ上に極めて滑らかに連なる（面一となる）。伝動部材６０の第２ハブ部６３は、一対のガイド部材８０，８０と共に、一対のエンドディフレクタ９０，９０の、径外方への変位を規制しつつ覆っている。

【0048】

このため、一対のエンドディフレクタ９０，９０は、大径部４４の外周面４４ａに有している各凹部４８，４８に対して、径外方から個別に嵌め込み可能である。しかも、一対のエンドディフレクタ９０，９０を、一対のガイド部材８０，８０と共に、伝動部材６０を有効活用して覆うことができる。このため、一対のエンドディフレクタ９０，９０を覆うための、「別個の部材」は必要ない。さらには、一対のガイド部材８０，８０は、一対のエンドディフレクタ９０，９０と別体なので、簡易な形状とすることができる。

【0049】

以上の説明から明らかなように、伝動部材６０は次の４つの構成を全て有している。
第１に、図１に示されるように、伝動部材６０は、ナット４０に対して、互いに回転力を伝達し合うことが可能な構成である。

【0050】

第２に、図４及び図７に示されるように、伝動部材６０は、環状凹部４７及び一対のガイド部材８０，８０と協働して循環通路７０を規定することが可能な構成である。

【0051】

第３に、図２及び図４に示されるように、伝動部材６０は、ナット４０に対して、一対のガイド部材８０，８０を径外方への変位を規制しつつ覆うことが可能な構成である（図４参照）。

【0052】

第４に、図２及び図４に示されるように、伝動部材６０は、ナット４０に対して、一対のガイド部材８０，８０と共に、一対のエンドディフレクタ９０，９０の、径外方への変位を規制しつつ覆うことが可能な構成である。

【0053】

第３の構成と第４の構成とから明らかなように、ナット４０に組み付けられる伝動部材６０を、有効活用している。この伝動部材６０の第２ハブ部６３により、一対のガイド部材８０，８０及び一対のエンドディフレクタ９０，９０を、ナット４０に対する径外方への変位を規制しつつ覆っている。このため、一対のガイド部材８０，８０及び一対のエンドディフレクタ９０，９０が、ナット４０から外れることはない。

【0054】

次に、図８を参照しつつ、上記伝動装置１を用いた車両用ステアリング装置１００を例示して、説明する。

【0055】

車両用ステアリング装置１００は、ステアリング系１１０と転舵動力伝達機構１３０の両方、または、転舵動力伝達機構１３０のみによって構成される。ステアリング系１１０は、車両のステアリングホイール１１１から車輪１２１，１２１（転舵用車輪１２１，１２１）に至る系統である。転舵動力伝達機構１３０は、車輪１２１，１２１に転舵用動力を付加する構成である。

【0056】

本実施例では、転舵動力伝達機構１３０のことを、ステアリング系１１０に補助トルクを付加する補助トルク機構を例示して説明する。以下、転舵動力伝達機構１３０のことを、適宜「補助トルク機構１３０」と言い換える。

【0057】

ステアリング系１１０は、ステアリングホイール１１１と、このステアリングホイール１１１に連結されたステアリング軸１１２と、このステアリング軸１１２に自在軸継手１１３によって連結された入力軸１１４と、この入力軸１１４に第１伝動機構１１５によって連結された転舵軸１１６と、この転舵軸１１６の両端にボールジョイント１１７，１１７とタイロッド１１８，１１８とナックル１１９，１１９とを介して連結された左右（車幅方向両側）の車輪１２１，１２１と、から成る。第１伝動機構１１５は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。

【0058】

ステアリング系１１０によれば、運転者がステアリングホイール１１１を操舵することによって、操舵トルクにより第１伝動機構１１５と転舵軸１１６と左右のタイロッド１１８，１１８とを介して、左右の車輪１２１，１２１を操舵することができる。

【0059】

補助トルク機構１３０（転舵動力伝達機構１３０）は、操舵トルクセンサ１３１と制御部１３２と電動モータ１３３と第２伝動機構１３４とから成る。操舵トルクセンサ１３１は、ステアリングホイール１１１に加えられたステアリング系１１０の操舵トルクを検出する。制御部１３２は、操舵トルクセンサ１３１のトルク検出信号に基づいて制御信号を発生する。電動モータ１３３は、制御部１３２の制御信号に基づき、前記操舵トルクに応じたモータトルク（補助トルク）、つまり転舵用駆動力を発生する。第２伝動機構１３４は、電動モータ１３３が発生した補助トルクを前記転舵軸１１６に伝達する。

【0060】

この車両用ステアリング装置１００によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ１３３の補助トルクを加えた複合トルクにより、転舵軸１１６によって車輪１２１，１２１を転舵することができる。

【0061】

転舵軸１１６は、上記ねじ軸２０によって構成されており、車幅方向（軸方向）へ移動可能にハウジング２に収納されている。第１伝動機構１１５及び第２伝動機構１３４も、ハウジング２に収納されている。

【0062】

図１及び図７に示されるように、第２伝動機構１３４は、例えばベルト伝動機構１５０と上記ボールねじ１０とから成る。

【0063】

ベルト伝動機構１５０は、電動モータ１３３の出力軸１３３ａに設けられた駆動プーリ１５１と、ボールねじ１０のナット４０に設けられた従動プーリ１５２と、駆動プーリ１５１と従動プーリ１５２とに掛けられたベルト１５３とから成る。従動プーリ１５２は、ボールねじ１０の伝動部材６０の一種である。以下、従動プーリ１５２のことを、適宜「伝動部材６０」と言い換えることにする。

【0064】

ボールねじ１０は、電動モータ１３３（図７参照）が発生した転舵用駆動力、つまり補助トルクを前記転舵軸１１６に伝達する。

【0065】

以上の説明をまとめると、次の通りである。
図１乃至図３に示されるように、伝動装置１は、
筒状のハウジング２と、
前記ハウジング２に沿いつつ移動可能に前記ハウジング２に収納されており、外周面２１にねじ部２２を有しているねじ軸２０と、
前記ねじ部２２に転動することが可能に位置している複数のボール３０と、
前記複数のボール３０により前記ねじ部２２に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部２２を転動している前記複数のボール３０を循環する循環部７０を外周面４４ａに有している大径部４４と、前記大径部４４に対し前記ねじ軸２０の軸方向に連なり且つ前記大径部４４よりも小径の小径部４５と、を有しているナット４０と、
前記小径部４５を前記ハウジング２の内部に回転可能に支持している軸受５０と、を含む。

【0066】

このように、ボールねじ１０のナット４０は、循環部７０を外周面４４ａに有している大径部４４の他に、この大径部４４よりも小径である小径部４５を有している。軸受５０は、ナット４０のなかの小径部４５を、ハウジング２の内部に支持している。このため、軸受５０を小径にすることができる。軸受５０が小径になるので、ハウジング２の径も小径にできる。

【0067】

大径部４４に対し、小径部４５がねじ軸２０の軸方向に連なっている分、ナット４０の長さは長い。しかし、ナット４０を収納している筒状のハウジング２は、このハウジング２に沿いつつ移動可能なねじ軸２０をも収納するので、必然的に長い。このため、ハウジング２の長さの範囲に、伝動装置１を配置することができる。ハウジング２を、更に長くする必要はない。つまり、筒状のハウジング２の長さを巧みに活用して、このハウジング２を小径にしている。

【0068】

このように、ハウジング２の長さを維持しつつ、軸受５０及びこのハウジング２を小径にすることによって、ハウジング２を含む伝動装置１全体の、小型化を図ることができる。

【0069】

さらには、図１乃至図３に示されるように、前記ナット４０の前記小径部４５に嵌合され、且つ、前記小径部４５に対して互いに回転力の伝達が可能に連結されたハブ６１を有している、伝動部材６０を更に含み、
前記ナット４０は、前記大径部４４と前記小径部４５との境界に位置して前記ナット４０の中心線ＣＬに直交した段差面４６を有しており、
前記ハブ６１と前記軸受５０とは、前記段差面４６に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部４５に設けられた止め部材５１と前記段差面４６とによって、前記ナット４０の軸方向への移動を規制されている。

【0070】

このように、ハブ６１と軸受５０と止め部材５１とを、ナット４０に一方向から組み付けるだけの簡単な作業によって、ナット４０に対する軸方向への移動を容易に規制することができる。

【0071】

さらには、図１及び図３に示されるように、前記軸受５０は、転がり軸受５０によって構成され、
前記止め部材５１は、前記小径部４５にねじ込み可能な転がり軸受用ロックナット５１によって構成されている。

【0072】

このため、小径部４５に転がり軸受用ロックナット５１をねじ込むだけによって、製造公差に関係なく、ナット４０に対する、ハブ６１と転がり軸受５０の軸方向への位置を、精度良く設定することができる。

【0073】

さらには、図３に示されるように、前記ハブ６１は、前記小径部４５に嵌合され且つ連結される第１ハブ部６２と、前記大径部４４に嵌合される第２ハブ部６３と、を有し、
前記第１ハブ部６２と前記第２ハブ部６３とは、前記ハブ６１の軸方向に連続し且つ一体化されている。

【0074】

第１ハブ部６２と第２ハブ部６３とを、ハブ６１の軸方向に連続し且つ一体化することによって、第１ハブ部６２の内周面６２ａと、第２ハブ部６３の内周面６３ａと、の境界に段差面６４（ハブ段差面６４）を設けることができる。単一のハブ６１であるにもかかわらず、ハブ段差面６４を設けることができる。部品数が少なくてすむ。

【0075】

さらには、図２、図４及び図７に示されるように、前記大径部４４は、前記大径部４４の前記外周面４４ａから前記ナット４０の中心へ向かって窪む凹部７１を構成する、一対の側面７２，７２と底面７３とを有し、
前記循環部７０は、前記一対の側面７２，７２と前記底面７３と前記第２ハブ部６３の内周面６３ａとによって規定された循環通路７０である。
このため、簡単な構成によって、循環通路７０を設けることができる。

【0076】

より詳しく述べると、図１乃至図７に示されるように、伝動装置１は、
筒状のハウジング２と、
前記ハウジング２に沿いつつ移動可能に前記ハウジング２に収納されており、外周面２１にねじ部２２を有しているねじ軸２０と、
前記ねじ部２２に転動することが可能に位置している複数のボール３０と、
前記複数のボール３０により前記ねじ部２２に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部２２を転動している前記複数のボール３０を循環する循環部７０を外周面４４ａに有している大径部４４と、前記大径部４４に対し前記ねじ軸２０の軸方向に連なり且つ前記大径部４４よりも小径の小径部４５と、を有しているナット４０と、
前記小径部４５を前記ハウジング２の内部に回転可能に支持している転がり軸受５０と、
前記ナット４０の前記小径部４５にセレーション結合されたハブ６１を有しているプーリ１５２（従動プーリ１５２）によって構成された伝動部材伝動部材６０と、を含み、
前記ナット４０は、前記大径部４４と前記小径部４５との境界に位置して前記ナット４０の中心線ＣＬに直交した段差面４６を有しており、
前記ハブ６１と前記転がり軸受５０とは、前記段差面４６に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部４５にねじ込まれた軸受用ロックナット５１と、前記段差面４６と（つまり、段差面４６にハブ段差面６４が当たることによる規制と）、によって前記ナット４０の軸方向への移動を規制されており、
前記ハブ６１は、前記小径部４５にセレーション結合される（雄セレーション４５ｂに雌セレーション６２ｂが連結される）第１ハブ部６２と、前記大径部４４に嵌合される第２ハブ部６３と、を有し、
前記第１ハブ部６２と前記第２ハブ部６３とは、前記ハブ６１の軸方向に連続し且つ一体化されており、
前記大径部４４は、前記大径部４４の前記外周面４４ａから前記ナット４０の中心へ向かって窪む凹部７１を構成する、一対の側面７２，７２と底面７３とを有し、
前記循環部７０は、前記一対の側面７２，７２と前記底面７３と前記第２ハブ部６３の内周面６３ａとによって規定された循環通路である。

【0077】

図１及び図８に示されるように、車両用ステアリング装置１００は、
前記伝動装置１と、
前記伝動部材６０から前記ナット４０へ伝達する転舵用駆動力を、発生する電動モータ１３３と、
前記ねじ軸２０により構成されて、転舵用車輪１２１，１２１を転舵する転舵軸１１６と、を有している。

【0078】

このため、電動モータ１３３が発生する転舵用駆動力を、伝動部材６０からナット４０へ伝達することによって、ナット４０の回転運動を転舵軸１１６の直進運動に変換し、転舵用車輪１２１，１２１を効率よく転舵することができる。

【0079】

＜実施例２＞
図９を参照しつつ、実施例２のボールねじ装置２００について説明する。図９は、上記図４に対応して表してある。実施例２のボールねじ装置２００は、図１〜図８に示される上記実施例１のボールねじ装置１０の一対のガイド部材８０，８０を、図９に示される一対のガイド部材２８０，２８０に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じなので、説明を省略する。

【0080】

実施例２の一対のガイド部材２８０，２８０の第１面８１，８１は、小径部４５の外周面４５ａに対して接することなく離間している。つまり、第１面８１，８１と外周面４５ａとの間に隙間を有している。このため、第１面８１，８１から第２面８２，８２までの寸法を厳密に管理する必要がない。ボールねじ装置２００の管理工数を低減することができる。その他の作用、効果は、実施例１と同様である。

【0081】

＜実施例３＞
図１０を参照しつつ、実施例３のボールねじ装置３００について説明する。図１０は、上記図４に対応して表してある。実施例３のボールねじ装置３００は、図１〜図８に示される上記実施例１のボールねじ装置１０の一対のガイド部材８０，８０を、図１０に示される一対のガイド部材３８０，３８０に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じなので、説明を省略する。

【0082】

実施例３の一対のガイド部材３８０，３８０の第１面８１，８１及び第２面８２，８２は、外方へ凸となる曲面の構成である。詳しく述べると、第１面８１，８１は、小径部４５の外周面４５ａに向かって凸となる曲面状断面の構成である。このため、実施例３では、曲面状の第１面８１，８１の凸の先端だけが、小径部４５の外周面４５ａに接することが可能である。また、第２面８２，８２は、嵌合部分６１の内周面６１ａに向かって凸となる曲面状断面の構成である。このため、実施例３では、曲面状の第２面８２，８２の凸の先端だけが、嵌合部分６１の内周面６１ａに接することが可能である。従って、第１面８１，８１及び第２面８２，８２の形状と寸法とを、厳密に管理する必要がない。ボールねじ装置３００の管理工数を低減することができる。その他の作用、効果は、実施例１と同様である。

【0083】

＜実施例４＞
図１１〜図１８を参照しつつ、実施例４のボールねじ装置４００について説明する。実施例４のボールねじ装置４００は、図１〜図８に示される上記実施例１のボールねじ装置１０の一対のエンドディフレクタ９０，９０を、図１１〜図１８に示される一対のエンドディフレクタ４７０，４７０に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じなので、説明を省略する。

【0084】

以下、ボールねじ装置４００について詳細に説明する。
図１、図１１〜図１３に示されるように、ボールねじ装置４００は、内周面４１に螺旋溝４２（ねじ部４２）が形成されたナット４０と、ナット４０を挿通し、外周面２１に螺旋溝２２（ねじ部２２）が形成されたねじ軸２０と、螺旋溝２２に沿って転動する複数のボール３０と、ナット４０に取り付けられる一対のエンドディフレクタ４７０、４７０（一方のみを図示）と、を備えて構成されている。なお、以降の説明において、ボール３０の進行方向とは、ボール３０が螺旋溝２２，４２からエンドディフレクタ４７０に入って行く方向をいう。

【0085】

「ナット４０」
ナット４０は、円筒状の部材であり、図１１に示されるように、ねじ軸２０の螺旋溝２２との間でボール３０を収容する螺旋溝４２を備えている。螺旋溝２２，４２の断面形状は、例えばそれぞれ尖端の溝底部２２ａ，４２ａを有したゴシックアーク形状を呈している。螺旋溝２２の溝山部２２ｂと、螺旋溝４２の溝山部４２ｂとは、距離ｓを空けて離間している。

【0086】

図１３（ａ）は、エンドディフレクタ４７０をナット４０に組み付ける前の状態を示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示されるエンドディフレクタ４７０を径外方から見た構成を示している。

【0087】

図１３（ａ）、（ｂ）に示されるように、軸線ＣＬ方向（軸ＣＬ方向）外側Ｏｕとは、ナット４０の軸線ＣＬ方向中央部から軸線ＣＬ方向に沿って遠ざかる方向をいい、軸線ＣＬ方向内側Ｉｎとは、ナット４０の軸線ＣＬ方向中央に近づく方向をいう。

【0088】

エンドディフレクタ４７０を収容する収容部４８（つまり、凹部４８）は、ナット４０の内周面４１から外周面４４ａ側に向けて延設され互いに対向する第１側壁面６２８、第２側壁面６２９と、第１側壁面６２８におけるナット４０の外周面４４ａ寄り縁部と第２側壁面６２９におけるナット４０の外周面４４ａ寄り縁部とにわたって形成される底壁面６３０（つまり、嵌合部分６１の内周面６１ａに相当する）と、第１側壁面６２８、第２側壁面６２９、底壁面６３０の各軸線ＣＬ方向内側寄りの縁部にかけて形成される第１突当て面６３１と、第１側壁面６２８、第２側壁面６２９、底壁面６３０の各軸線ＣＬ方向外側寄りの縁部にかけて形成される第２突当て面６３２とによって画成されている。

【0089】

第１側壁面６２８、第２側壁面６２９、底壁面６３０は軸線ＣＬ方向に沿って形成され、第１突当て面６３１は軸線ＣＬ方向と直交する面に沿って形成されている。第１側壁面６２８、第２側壁面６２９は互いに対向しているが、互いに平行である必要はない。第２側壁面６２９は、螺旋溝２２の端部２２ｃに滑らかに連なるように形成されている。第１突当て面６３１には循環路６２（循環通路６２）の開口部が臨む。循環路６２はナット４０において軸線ＣＬ方向に沿って形成され、ナット４０の反対側の端部にも同様の開口部が形成されている。

【0090】

「エンドディフレクタ４７０」
図１１も参照すると、エンドディフレクタ４７０は、ボール３０の螺旋溝２２，４２内での螺旋移動と循環通路６２内での軸線ＣＬ方向移動とを整流させる機能、すなわち螺旋溝２２，４２と循環通路６２との間でボール３０の向きを変える機能を有する部材である。

【0091】

図１４（ａ）はエンドディフレクタ４７０を構成する第１部材４７３と第２部材４７４とを組み付けた状態の斜視図、図１４（ｂ）は第１部材４７３と第２部材４７４とを組み付ける前の状態の斜視図、図１４（ｃ）は第１部材４７３と第２部材４７４とを組み付けた状態の平面図である。

【0092】

主に図１３及び図１４を参照して説明すると、エンドディフレクタ４７０の内部にはボール３０を通す通路５１８（連通孔５１８）が形成されている。実施例４では、主にこの通路５１８の成型性の点から、エンドディフレクタ４７０は、ねじ軸２０の螺旋溝２２に連なる断面半円形通路（第１半通路５１１という）が形成された第１部材４７３と、ナット４０の螺旋溝２２に連なる断面半円形通路（第２半通路５１７という）が形成された第２部材４７４とに分割構成されている。エンドディフレクタ４７０の材質は特に限定されず、金属材料や合成樹脂材料等である。エンドディフレクタ４７０を例えば亜鉛材料から構成した場合、ダイキャスト法により部品を形成できる。

【0093】

第１部材４７３は、軸線ＣＬ方向に概ね沿う外郭面として、第１側壁面６２８に倣って形成された第１側面４７６と、底壁面６３０に倣って形成された外側面５１３Ａと、ねじ軸２０に対向する内面４７７と、第２部材４７４と接面される面である分割面４７８とを有している。第１部材４７３の軸線ＣＬ方向内側寄りの端面は、第１突当て面６３１に突き当たる被突当て面４７９として形成されている。第１部材４７３の軸線ＣＬ方向外側寄りの端面は、第２突当て面６３２に突き当たる被突当て面５１０として形成されている。分割面４７８には、ボール３０の通路５１８の半分を構成する第１半通路５１１が形成されている。内面４７７の一部には、軸線ＣＬの径内方向に膨出してねじ軸２０の螺旋溝２２内に位置する爪部４７５が形成されている。爪部４７５は、螺旋溝２２と干渉しない程度の大きさの略半円形状を呈している。

【0094】

第２部材４７４は、軸線ＣＬ方向に概ね沿う外郭面として、第２側壁面６２９に倣って形成された第２側面５１２と、底壁面６３０に倣って形成された外側面５１３Ｂと、第１部材４７３と接面される面である分割面５１４とを有している。第２部材４７４の軸線ＣＬ方向内側寄りの端面は、第１突当て面６３１に突き当たる被突当て面５１５として形成されている。第２部材４７４の軸線ＣＬ方向外側寄りの端面は、第２突当て面６３２に突き当たる被突当て面５１６として形成されている。分割面５１４には、ボール３０の通路７１の半分を構成する第２半通路５１７が形成されている。第２半通路５１７の先端には、螺旋溝２２の端部２２ｃからボール３０を滑らかに導くように切欠き５４０が形成されている。

【0095】

第２部材４７４の分割面５１４には係合突起部５１９が形成されているとともに、第１部材４７３の分割面４７８には係合凹部５２０が形成されている。第１部材４７３と第２部材４７４とは、係合突起部５１９が係合凹部５２０にたとえばスナップ係合することで分割面４７８，５１４同士が接面し、両者が一体となってエンドディフレクタ４７０を構成する。端面５１０，５１６同士は面一状に連なり、被突当て面４７９，５１５同士も面一状に連なる。そして、エンドディフレクタ４７０の内部には、第１半通路５１１と第２半通路５１７とが合わさることで、螺旋溝２２，４２に連通する第１通路５１８Ａと、この第１通路５１８Ａから滑らかに略９０度方向転換して軸線ＣＬ方向に沿って形成され循環路６２の開口部に連通する第２通路５１８Ｂと、からなる通路５１８が形成される。なお、第１部材４７３と第２部材４７４とを一体化させる構造は係合突起部５１９，係合凹部５２０の係合方法に特に限定されるものではない。また、第１部材４７３と第２部材４７４とを一体化させる構造はなくてもよい。

【0096】

以上の構成において、図１５に示されるようにボール３０がエンドディフレクタ４７０内に入る際、ボール３０は、
（１）螺旋溝４２と螺旋溝２２とによる挟持状態、
（２）螺旋溝４２と第２部材４７４の第２半通路５１７とによる挟持状態、
（３）第１部材４７３の第１半通路５１１と第２部材４７４の第２半通路５１７とによる挟持状態、の順を経る。
（１）から（２）への移行については、第２部材４７４の第２半通路５１７をナット４０の螺旋溝２２の端部２２ｃに対して隙間や段差を生じることなく切り欠き５４０（図１４参照）により滑らかに連通させることで、ボール３０をスムーズに移動させることができる。しかしながら、（２）から（３）への移行については、ねじ軸２０はエンドディフレクタ４７０に対して可動体であることから、エンドディフレクタ４７０の第１部材４７３とねじ軸２０の螺旋溝２２との間に接触回避の隙間ｔを設定せざるを得ない。従って、この隙間ｔの存在により、ボール３０が爪部４７５に衝突して衝突音が発生しやすいことは既述した通りである。

【0097】

「ボール持ち上げ部５７１，５７２」
この問題に対し、本発明のエンドディフレクタ４７０は、ねじ軸２０の螺旋溝２２の幅中心を挟んで設けられる一対のボール持ち上げ部５７１，５７２（図１６〜図１８参照）を備えている。この一対のボール持ち上げ部５７１，５７２は、螺旋溝２２の幅中心を挟んで螺旋溝２２の幅方向に離間する２ヶ所でボール３０を支持することで、ボール３０を螺旋溝２２から持ち上げる。

【0098】

実施例４では、ボール持ち上げ部５７１，５７２は第１部材４７３に形成されている。図１４〜図１６において、第１部材４７３は、第２部材４７４とねじ軸２０の溝山部２２ｂとの間でボール進行方向に沿って延び、ねじ軸２０の螺旋溝２２の幅中心を挟んで螺旋溝２２の幅方向に離間して設けられる一対の薄板部５７３，５７４を備えている。薄板部５７４に対向する薄板部５７３の側面には傾斜面５７５が形成され、薄板部５７３に対向する薄板部５７４の側面には傾斜面５７６が形成されている。この傾斜面５７５，５７６は、それぞれがねじ軸２０の径内方向に向かうに従い螺旋溝２２の幅中心側に変位するように傾斜し、かつ図１７（ａ）〜（ｃ）や図１８から判るように、ボール進行方向に向かうに従い互いの離間距離Ｌが狭くなるように形成されている。この傾斜面５７５，５７６が前記ボール持ち上げ部５７１，５７２を構成する。以上から判るように、ボール持ち上げ部５７１，５７２は螺旋溝２２の溝山部２２ｂよりも軸線ＣＬの径外方向に位置することとなる。

【0099】

図１７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ボール持ち上げ部５７１，５７２によりボール３０が持ち上げられる様子を示す作用断面図である。図１７（ａ）〜（ｃ）の各断面図は、概ね図１５、図１８の各Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示している。なお、図１７（ａ）〜（ｃ）及び図１６では、傾斜面５７５，５７６の離間距離Ｌが漸次狭くなるように変位している様子を判り易くするため、傾斜面５７５，５７６を点描にて図示してある。

【0100】

傾斜面５７５，５７６は、ボール３０の球面に倣った曲面状であってもよいし、平面状であってもよい。図１６に示されるように、ねじ軸２０の溝山部２２ｂと薄板部５７３，５７４との距離ｗは、ねじ軸２０の溝山部２２ｂとボール中心ｐとの距離ｕよりも小さく設定されており、傾斜面５７５，５７６の径内方向寄りの縁がボール中心ｐよりも径内方向に位置している。従って、ボール３０が傾斜面５７５，５７６にさしかかると、傾斜面５７５，５７６がボール３０の中心ｐよりも下側の球面に接することによりボール３０を両側から持ち上げ、進行方向に向かって離間距離Ｌが狭くなるに連れてボール３０が次第にせり上げられていくこととなる。

【0101】

「作用」
ボール３０が螺旋溝２２，４２からエンドディフレクタ４７０内に進入する際には、図１７（ａ）〜（ｃ）示されるように、傾斜面５７５，５７６がボール３０を両側から持ち上げ、進行方向に向かって傾斜面５７５，５７６の離間距離Ｌが狭くなるに連れてボール３０が次第にせり上げられていく。これにより、ボール３０は爪部４７５の先端に衝突することなくエンドディフレクタ４７０内の通路５１８に進入する。

【0102】

実施例４のように、一対のボール持ち上げ部５７１，５７２を備える構成とすれば、持ち上げ部５７１，５７２に当接した際の衝撃が２ヶ所に分散される。従って、持ち上げ部５７１，５７２に当接した際に衝突音が生じたとしても、従来の爪部４７５に当接した際の衝突音よりも小さなものとなる。持ち上げ部５７１，５７２は、ボール３０の中心ｐを挟んでほぼ１８０度反対に位置しているので、持ち上げ部５７１，５７２に当接した際のボール３０の跳ねの挙動も抑制される。

【0103】

加えて、実施例４のボール持ち上げ部５７１，５７２は、螺旋溝２２の溝山部２２ｂよりも軸線ＣＬの径外方向に位置している。従来の爪部４７５によりボール３０を掬う構造では、爪部４７５と螺旋溝２２との間に接触回避の隙間ｔを設定せざるを得えず、そのためボール３０に対する衝突角度（ボール３０の進行方向とボール３０の衝突部における接線方向との交差角度）が大きくなって衝突音が大きくなりやすい。これに対し、ボール持ち上げ部５７１，５７２を螺旋溝２２の溝山部２２ｂよりも軸線ＣＬの径外方向に位置させれば、ボール３０を持ち上げるに当たり、ねじ軸２０との接触を何ら考慮することなく、ボール３０に対するボール持ち上げ部５７１，５７２の衝突角度を極めて浅く設定できる。つまり、ボール持ち上げ部５７１，５７２の先端周りを、ボール３０の球面の接線方向にほぼ沿って位置させることが可能となる。これにより、衝突音の発生をほぼ無くすことができる。

【0104】

また、ボール持ち上げ部５７１，５７２を、それぞれがねじ軸２０の径内方向に向かうに従い螺旋溝２２の幅中心側に変位するように傾斜し、かつボール進行方向に向かうに従い互いの離間距離Ｌが狭くなる一対の傾斜面５７５，５７６から構成すれば、ボール持ち上げ部５７１，５７２を簡単な構造にでき、ボール３０を円滑に持ち上げることができる。

【0105】

また、実施例４のように、第１部材４７３に一対の薄板部５７３，５７４を備える形状とし、この薄板部５７３，５７４に傾斜面５７５，５７６を形成すれば、第１部材４７３と第２部材４７４とに分割構成されている場合のエンドディフレクタ４７０の形状設計が容易なものとなる。

【0106】

なお、本発明によるボールねじ１０と車両用ステアリング装置１００は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。

【0107】

例えば、伝動装置１は、車両用ステアリング装置１００に用いる構成に限定されるものではなく、工作機械等の各種の産業機械や、輸送機器など、種々の装置に用いることができる。

【0108】

また、例えば、図８に示される車両用ステアリング装置１００は、ステアバイワイヤ（steer-by-wire）式ステアリング装置や、自動運転車両用ステアリング装置の構成であってもよい。

【0109】

ステアバイワイヤ式ステアリング装置は、ステアリングホイール１１１と転舵軸１１６との間を機械的に分離し、ステアリングホイール１１１の操舵量に従って、電動モータ１３３が転舵用動力を発生し、この転舵用動力をベルト伝動機構１５０によって転舵軸１１６に伝える方式の構成である。

【0110】

自動運転車両用ステアリング装置は、ステアリング系１１０のなかの、ステアリングホイール１１１とステアリング軸１１２と自在軸継手１１３と入力軸１１４と第１伝動機構１１５とを、完全に排除するとともに、電動モータ１３３と第２伝動機構１３４とを備えた構成である。運転者が操舵をすることなく、電動モータ１３３が発生した転舵用動力を、ベルト伝動機構１５０によって転舵軸１１６に伝えることにより、車輪１２１，１２１を自動的に転舵することができる。

【0111】

また、図１に示される軸受５０は、転がり軸受に限定されるものではなく、例えば滑り軸受の構成であってもよい。止め部材５１は、ナット４０の軸方向への軸受５０の移動を規制する構成であればよく、例えば止め輪の構成であってもよい。

【0112】

また、図１に示される伝動部材６０は、ナット４０との間で互いに回転力を伝達し合う構成であればよい。例えば、電動モータやエンジン等の各種の駆動源に有している、中空状の入力軸や出力軸を、伝動部材６０とすることが可能である。

【0113】

また、図７に示される循環部７０の一部を構成するための、凹部７１は、大径部４４の環状凹部４７の底面４７ａの一部と、一対のガイド部材８０，８０の第３面８３，８３と、によって囲まれた空間に限定されるものではなく、例えば、大径部４４の外周面４４ａからナット４０の中心へ向かって窪んだ構成であればよい。

【0114】

また、実施例４では、ボール持ち上げ部５７１，５７２を第１部材４７３側に形成したが、第２部材４７４側に形成してもよい。
また、エンドディフレクタ４７０は、第１部材４７３と第２部材４７４とに分割構成されたものではなく、全体が一体に成形されたものであってもよい。
さらに、ボール持ち上げ部５７１，５７２でボール３０をエンドディフレクタ４７０内の通路５１８に円滑に導くことができれば、螺旋溝２２内に突設する爪部４７５は無くともよい。

【産業上の利用可能性】

【0115】

本発明の伝動装置１０と車両用ステアリング装置１００は、自動車に搭載するのに好適である。

【符号の説明】

【0116】

１ 伝動装置
２ ハウジング
１０ ボールねじ
２０ ねじ軸
２１ ねじ軸の外周面
２２ ねじ部
３０ ボール
４０ ナット
４１ ナットの内周面
４２ ねじ部
４４ 大径部
４４ａ 大径部の外周面
４５ 小径部
４５ａ 小径部の外周面
４５ｂ 雄セレーション
４５ｄ 雄ねじ
４６ 段差面
５０ 軸受（転がり軸受）
５１ 止め部材（転がり軸受用ロックナット）
６０ 伝動部材
６１ ハブ
６２ 第１ハブ部
６２ｂ 雌セレーション６２ｂ
６３ 第２ハブ部
６３ａ 第２ハブ部の内周面
７０ 循環部（循環通路）
７１ 凹部
７２ 凹部の一対の側面
７３ 凹部の底面
１００ 車両用ステアリング装置
１１１ ステアリングホイール
１１６ 転舵軸
１２１ 転舵用車輪
１３３ 電動モータ
１５０ ベルト伝動機構
１５１ 駆動プーリ
１５２ 従動プーリ
１５３ ベルト
ＣＬ ねじ軸の中心線（ナットの中心線）
Ｄ１ 大径部の外径
Ｄ２ 小径部の外径
Ｄ３ 環状凹部の底面の径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2019年8月20日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のハウジングと、
前記ハウジングに沿いつつ移動可能に前記ハウジングに収納されており、外周面にねじ部を有しているねじ軸と、
前記ねじ部に転動することが可能に位置している複数のボールと、
前記複数のボールにより前記ねじ部に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部を転動している前記複数のボールを循環する循環部を外周面に有している大径部と、前記大径部に対し前記ねじ軸の軸方向に連なり且つ前記大径部よりも小径の小径部と、を有しているナットと、
前記小径部を前記ハウジングの内部に回転可能に支持している軸受と、
前記ナットの前記小径部に嵌合され、且つ、前記小径部に対して互いに回転力の伝達が可能に連結されたハブを有している、伝動部材と、
を含み、
前記ナットは、前記大径部と前記小径部との境界に位置して前記ナットの中心線に直交した段差面を有しており、
前記ハブは、円筒状の第１ハブ部と、円筒状の第２ハブ部と、を有し、
前記第１ハブ部と前記第２ハブ部とは、前記ハブの軸方向に連続し且つ一体化され、
前記第１ハブ部の内周面は、前記小径部に嵌合され且つ前記小径部に対してセレーション結合され、
前記第１ハブと前記軸受とは、前記段差面に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部に設けられた止め部材と前記段差面とによって、前記ナットの軸方向への移動を規制されており、
前記第２ハブ部の外周面には、前記伝動部材の伝動部分が設けられ、
前記第２ハブ部の内周面は、前記大径部に嵌合され、
前記大径部は、前記大径部の前記外周面から前記ナットの中心へ向かって窪む凹部を構成する、一対の互いに平行な側面と底面と、を有し、
前記循環部は、前記一対の側面と前記底面と前記第２ハブ部の前記内周面とによって規定された循環通路である、
ことを特徴とする伝動装置。

【請求項2】

前記軸受は、転がり軸受によって構成され、
前記止め部材は、前記小径部にねじ込み可能な転がり軸受用ロックナットによって構成されている、請求項１に記載の伝動装置。

【請求項3】

筒状のハウジングと、
前記ハウジングに沿いつつ移動可能に前記ハウジングに収納されており、外周面にねじ部を有しているねじ軸と、
前記ねじ部に転動することが可能に位置している複数のボールと、
前記複数のボールにより前記ねじ部に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部を転動している前記複数のボールを循環する循環部を外周面に有している大径部と、前記大径部に対し前記ねじ軸の軸方向に連なり且つ前記大径部よりも小径の小径部と、を有しているナットと、
前記小径部を前記ハウジングの内部に回転可能に支持している転がり軸受と、
前記ナットの前記小径部にセレーション結合されたハブを有しているプーリによって構成された伝動部材と、
を含み、
前記ナットは、前記大径部と前記小径部との境界に位置して前記ナットの中心線に直交した段差面を有しており、
前記ハブは、円筒状の第１ハブ部と、円筒状の第２ハブ部と、を有し、
前記第１ハブ部と前記第２ハブ部とは、前記ハブの軸方向に連続し且つ一体化され、
前記第１ハブ部の内周面は、前記小径部に嵌合され且つ前記小径部に対して前記セレーション結合され、
前記第１ハブと前記転がり軸受とは、前記段差面に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部にねじ込まれた軸受用ロックナットと、前記段差面と、によって前記ナットの軸方向への移動を規制されており、
前記第２ハブ部の外周面には、前記伝動部材の伝動部分が設けられ、
前記第２ハブ部の内周面は、前記大径部に嵌合され、
前記大径部は、前記大径部の前記外周面から前記ナットの中心へ向かって窪む凹部を構成する、一対の互いに平行な側面と底面とを有し、
前記循環部は、前記一対の側面と前記底面と前記第２ハブ部の内周面とによって規定された循環通路である、
ことを特徴とする伝動装置。

【請求項4】

前記大径部は外周面に、一対の凹部を有しており、
前記一対の凹部に対して、径外方から個別に嵌め込み可能な一対のエンドディフレクタを、更に備え、
前記一対のエンドディフレクタは、前記ねじ軸と前記ナットとが相対する部分のねじ溝と、前記循環通路の両端と、の間を連通しており、
前記一対のエンドディフレクタは、前記ねじ軸の前記ねじ部の幅中心を挟んで設けられる各々一対のボール持ち上げ部を備え、
前記各々一対のボール持ち上げ部は、前記ねじ部の幅中心を挟んで幅方向に離間する２か所で前記ボールを支持することで、前記ボールを前記ねじ部から持ち上げる、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の伝動装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の伝動装置と、
前記伝動部材から前記ナットへ伝達する転舵用駆動力を、発生する電動モータと、
前記ねじ軸により構成されて、転舵用車輪を転舵する転舵軸と、
を有している、車両用ステアリング装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

本発明によれば、伝動装置は、
筒状のハウジングと、
前記ハウジングに沿いつつ移動可能に前記ハウジングに収納されており、外周面にねじ部を有しているねじ軸と、
前記ねじ部に転動することが可能に位置している複数のボールと、
前記複数のボールにより前記ねじ部に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部を転動している前記複数のボールを循環する循環部を外周面に有している大径部と、前記大径部に対し前記ねじ軸の軸方向に連なり且つ前記大径部よりも小径の小径部と、を有しているナットと、
前記小径部を前記ハウジングの内部に回転可能に支持している軸受と、
前記ナットの前記小径部に嵌合され、且つ、前記小径部に対して互いに回転力の伝達が可能に連結されたハブを有している、伝動部材と、
を含み、
前記ナットは、前記大径部と前記小径部との境界に位置して前記ナットの中心線に直交した段差面を有しており、
前記ハブは、円筒状の第１ハブ部と、円筒状の第２ハブ部と、を有し、
前記第１ハブ部と前記第２ハブ部とは、前記ハブの軸方向に連続し且つ一体化され、
前記第１ハブ部の内周面は、前記小径部に嵌合され且つ前記小径部に対してセレーション結合され、
前記第１ハブと前記軸受とは、前記段差面に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部に設けられた止め部材と前記段差面とによって、前記小径部の軸方向への移動を規制されており、
前記第２ハブ部の外周面には、前記伝動部材の伝動部分が設けられ、
前記第２ハブ部の内周面は、前記大径部に嵌合され、
前記大径部は、前記大径部の前記外周面から前記ナットの中心へ向かって窪む凹部を構成する、一対の互いに平行な側面と底面と、を有し、
前記循環部は、前記一対の側面と前記底面と前記第２ハブ部の前記内周面とによって規定された循環通路である。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0076】

より詳しく述べると、図１乃至図７に示されるように、伝動装置１は、
筒状のハウジング２と、
前記ハウジング２に沿いつつ移動可能に前記ハウジング２に収納されており、外周面２１にねじ部２２を有しているねじ軸２０と、
前記ねじ部２２に転動することが可能に位置している複数のボール３０と、
前記複数のボール３０により前記ねじ部２２に連結される円筒状の部材であって、前記ねじ部２２を転動している前記複数のボール３０を循環する循環部７０を外周面４４ａに有している大径部４４と、前記大径部４４に対し前記ねじ軸２０の軸方向に連なり且つ前記大径部４４よりも小径の小径部４５と、を有しているナット４０と、
前記小径部４５を前記ハウジング２の内部に回転可能に支持している転がり軸受５０と、
前記ナット４０の前記小径部４５にセレーション結合されたハブ６１を有しているプーリ１５２（従動プーリ１５２）によって構成された伝動部材６０と、を含み、
前記ナット４０は、前記大径部４４と前記小径部４５との境界に位置して前記ナット４０の中心線ＣＬに直交した段差面４６を有しており、
前記ハブ６１と前記転がり軸受５０とは、前記段差面４６に対して軸方向にこの順に位置するとともに、前記小径部４５にねじ込まれた軸受用ロックナット５１と、前記段差面４６と（つまり、段差面４６にハブ段差面６４が当たることによる規制と）、によって前記ナット４０の軸方向への移動を規制されており、
前記ハブ６１は、前記小径部４５にセレーション結合される（雄セレーション４５ｂに雌セレーション６２ｂが連結される）第１ハブ部６２と、前記大径部４４に嵌合される第２ハブ部６３と、を有し、
前記第１ハブ部６２と前記第２ハブ部６３とは、前記ハブ６１の軸方向に連続し且つ一体化されており、
前記大径部４４は、前記大径部４４の前記外周面４４ａから前記ナット４０の中心へ向かって窪む凹部７１を構成する、一対の側面７２，７２と底面７３とを有し、
前記循環部７０は、前記一対の側面７２，７２と前記底面７３と前記第２ハブ部６３の内周面６３ａとによって規定された循環通路である。

【国際調査報告】