(57)【要約】【課題】  動作変換機構の雄ねじと雌ねじとの間のグリスの潤滑を良好にする。【解決手段】  雄ねじ３４が形成された軸体２６と、雄ねじと螺合する雌ねじが形成された筒体とを含んで構成され、それら軸体と筒体との一方の回転動作を他方の直動動作に変換する動作変換機構であって、軸体と筒体との間にスラスト力が作用した状態において雄ねじのフランク３４ｆに、軸体と筒体との間にスラスト力が作用した状態におけるその雄ねじの回転方向とは反対方向に傾斜して窪むグリス溜まり５０を形成する。軸体と筒体との相対回転によって、スラスト力が作用した状態で摺接する雄ねじのフランクと雌ねじのフランクとの間に、グリス溜まりに収容されているグリスを良好に供給できる。なお、グリス溜まりは、例えば、ショット球６０をフランクに射出するショットブラストによって、容易に形成することが可能である。【選択図】  図４
2020133811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじが形成された軸体と、前記雄ねじと螺合する雌ねじが形成された筒体とを含んで構成され、それら軸体と筒体との一方の回転動作を他方の直動動作に変換する動作変換機構であって、
前記軸体と前記筒体との間にスラスト力が作用した状態において互いに接して相対回転する前記雄ねじのフランクと前記雌ねじのフランクとの一方に、その一方の回転方向とは反対方向に傾斜して窪むグリス溜まりが形成されたことを特徴とする動作変換機構。
【請求項２】
請求項１に記載された動作変換機構の前記グリス溜まりを形成する方法であって、
前記雄ねじのフランクと前記雌ねじのフランクとの一方に、その一方に対して傾いた方向からショット球を当てることで、前記グリス溜まりを形成することを特徴とするグリス溜まり形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに螺合する雄ねじと雌ねじとによって構成された動作変換機構、および、その動作変換機構のねじのフランクにグリス溜まりを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献に示すように、電動モータの発生させる力に依存して制動力を発生させるための電動ブレーキアクチュエータ等では、雄ねじが形成された軸体と、前記雄ねじと螺合する雌ねじが形成された筒体とを含んで構成され、それら軸体と筒体との一方の回転動作を他方の直動動作に変換する動作変換機構が採用されている。そのような動作変換機構における雄ねじと雌ねじとの間の良好なグリス潤滑を担保するために、下記特許文献では、フランクの表面を粗している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４８８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動作変換機構の雄ねじと雌ねじとの間のグリスの潤滑については、新たな手段を採用する余地が多分に残されている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、新たな手段を採用することにより充分なグリス潤滑が担保された動作変換機構を提供することを課題とし、その手段を実現させる方法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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の動作変換機構は、
雄ねじが形成された軸体と、前記雄ねじと螺合する雌ねじが形成された筒体とを含んで構成され、それら軸体と筒体との一方の回転動作を他方の直動動作に変換する動作変換機構であって、
前記軸体と前記筒体との間にスラスト力が作用した状態において互いに接して相対回転する前記雄ねじのフランクと前記雌ねじのフランクとの一方に、その一方の回転方向とは反対方向に傾斜して窪むグリス溜まりが形成されたことを特徴とし、
本発明のグリス溜まり形成方法は、
本発明の動作変換機構の前記グリス溜まりを形成する方法であって、
前記雄ねじのフランクと前記雌ねじのフランクとの一方に、その一方に対して傾いた方向からショット球を当てることで、前記グリス溜まりを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の動作変換機構における上記グリス溜まりは、それが形成されたフランクの上記回転方向における後方側の部分が比較的緩やかに徐々に浅くなっていくように形成されている。したがって、本発明の動作変換機構では、その回転に伴って、グリス溜まりに収容されているグリスが、上記雄ねじのフランクと上記雌ねじのフランクとの間に良好に供給される。逆に、前方側の部分は比較的急に浅くなっていくように形成されているため、グリス溜まりが形成されたフランクが逆回転方向に回転するときに、上記雄ねじのフランクと上記雌ねじのフランクとの間に供給されたグリスは、効果的にグリス溜まりに収容されることになる。
また、本発明のグリス溜まりの形成方法によれば、ショットブラストによって、容易に、傾斜したグリス溜まりを、フランクに形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の動作変換機構が採用された電動ブレーキアクチュエータを用いた電動ブレーキ装置を示す図である。
【図２】図１に示す電動ブレーキアクチュエータに採用されている本発明の動作変換機構を示す図である。
【図３】本発明の動作変換機構における雄ねじと雌ねじとの噛合を示す断面図である。
【図４】雄ねじのフランクにグリス溜まりが形成された軸体である回転シャフトの断面図および部分斜視図である。
【図５】グリス溜まりを軸線に平行な円筒面で切断した断面の展開図である。
【図６】本発明の動作変換機構におけるグリス溜まりとは逆に傾斜して形成されたグリス溜まりを、軸線に平行な円筒面で切断して示す図である。
【図７】本発明の動作変換機構におけるグリス溜まりの効果を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための一形態として、実施例の動作変換機構、および、実施例のグリス溜まり形成方法を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例】
【０００９】
実施例の動作変換機構が採用された車両用の電動ブレーキアクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」という場合がある）１０は、図１に示す電動ブレーキ装置に用いられている。電動ブレーキ装置は、i）キャリパ本体１２と、キャリパ本体１２に固定保持されたアクチュエータ１０とを含んで構成されるブレーキキャリパ１４と、ii）車輪とともに回転するディスクロータ１６と、iii）ディスクロータ１６を挟むようにしてキャリパ本体１２に前後方向（図の左方が前方であり、右方が後方である）に移動可能に支持された１対のブレーキパッド１８とを含んで構成されている。キャリパ本体１２は、車輪を回転可能に保持するキャリアに前後方向に移動可能に支持されている。アクチュエータ１０が、自身が有するピストン２０を前進させることで、１対のブレーキパッド１８がディスクロータ１６に押し付けられて、制動力が発生する。
【００１０】
アクチュエータ１０は、図２に断面で示すように、ハウジング２２と、ハウジング２２に保持された駆動源としての中空の電動モータ２４と、電動モータ２４の回転によって回転させられる軸体としての回転シャフト２６と、回転シャフト２６の回転動作を筒体としてのナット２８の直動動作に変換する動作変換機構３０と、ハウジング２２に保持されてナット２８の直動動作によって進退させられる上述のピストン２０とを含んで構成されている。ちなみに、電動モータ２４は、サイクロイド減速機構３２を介して、回転シャフト２６を減速させるように構成されている。
【００１１】
動作変換機構３０は、上記回転シャフト２６と上記ナット２８とを含んで構成されており、回転シャフト２６には、雄ねじ３４が、ナット２８には、その雄ねじ３４と螺合する雌ねじ３６が形成されている。雄ねじおよび雌ねじは、台形ねじであり、２条ねじとされている。図の左方が前方であり、右方が後方である。回転シャフト２６は、軸線Ｌの延びる方向すなわち前後方向に移動不能、かつ、軸線Ｌまわりに回転可能にハウジング２２に保持され、ナット２８は、軸線Ｌまわりには回転不能に、かつ、前後方向に移動可能にハウジング２２に保持されている。
【００１２】
回転シャフト２６を正回転方向に回転させることでナット２８は前進し、ナット２８の前進によって、ナット２８は、前端面３８においてピストン２０と当接した状態で、ピストン２０を前進させる。回転シャフト２６を逆回転方向に回転させることで、ナット２８は後退し、ナット２８は、係止リング４０によってピストン２０がナット２８に係止された状態で、ピストン２０を後退させる。制動力を発生させつつピストン２０を前進させる際には、図に太矢印で示すように、当該動作変換機構３０には、ナット２８を後退させ回転シャフト２６を前進させる向きの比較的大きな相対軸力、すなわち、スラスト力が作用する。ちなみに、ピストン２０を後退させる際には、スラスト力は殆ど作用しない。
【００１３】
動作変換機構３０の回転シャフト２６とナット２８との噛合、詳しくは、雄ねじ３４と雌ねじ３６との噛合を示す断面図である図３（ａ），図３（ｂ）を参照しつつさらに説明すれば、制動力を発生させつつピストン２０が前進させられている図３（ａ）の状態では、雄ねじ３４の前方側のフランク（ねじ山の頂と谷底とを繋ぐ斜面の部分）である雄ねじ前方フランク３４ｆと、雌ねじ３６の後方側のフランクである雌ねじ後方フランク３６ｒとが、比較的高い面圧を受けながら互いに当接する一方で、図では誇張しているが、雄ねじ３４の後方側のフランクである雄ねじ後方フランク３４ｒと、雌ねじ３６の前方側のフランクである雌ねじ前方フランク３６ｆとの間には、ほんの僅かなクリアランスが存在している。ピストン２０が後退させられている図３（ｂ）の状態では、逆に雄ねじ後方フランク３４ｒと雌ねじ前方フランク３６ｆとが高い面圧を受けることなく互いに当接する一方で、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの間には、ほんの僅かなクリアランスが存在している。
【００１４】
雄ねじ３４と雌ねじ３６との間には、潤滑剤としてのグリスが介在させられている。つまり、回転シャフト２６とナット２８との間にはグリス潤滑が施されている。先に説明したように、制動力を発生させつつピストン２０が前進させられている場合には、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとが比較的高い面圧を受けた状態で、回転シャフト２６とナット２８とが相対回転する。つまり、上記スラスト力が作用した状態において雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとが、互いに摺接して、相対回転、つまり、周方向に相対移動する。そのため、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの間のグリス潤滑は、特に重要である。そこで、本動作変換機構３０では、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの一方である雄ねじ前方フランク３４ｆに、グリス溜まりが形成されている。
【００１５】
図２における回転シャフト２６のＡ−Ａ断面を示す図４（ａ），回転シャフト２６の部分斜視図である図４（ｂ）を参照しつつ説明すれば、グリス溜まり５０は、雄ねじ前方フランク３４ｆの全面に亘って、すなわち、雄ねじ３４の全長に亘って、複数形成されており、それら複数のグリス溜まり５０の各々は、雄ねじ前方フランク３４ｆの表面Ｓ（以下、「フランク面Ｓ」と言う場合がある）に対する窪み、言い換えれば、凹所として、形成されている。
【００１６】
軸線Ｌを中心とした円筒面で切断した断面の展開図である図５（ａ）を参照しつつ説明すれば、グリス溜まり５０は、斜めに窪んでいる。詳しく言えば、ピストン２０が前進するときの雄ねじ前方フランク３４ｆの回転方向（図に白抜き矢印で示す方向であり、移動方向と呼ぶこともできる）とは反対の方向に傾斜して窪んでいる。ここで、例えば、図６（ａ）に示すように、フランク面Ｓに対して真っ直ぐに窪むようなグリス溜まり５０’を、雄ねじ前方フランク３４ｆに形成することを考える。このグリス溜まり５０’の中心線を窪み中心線Ａとすれば、その窪み中心線Ａは、フランク面Ｓに対して直角となる。そのようなグリス溜まり５０’とは異なり、本動作変換機構３０におけるグリス溜まり５０は、図５（ａ）に示すように、窪み中心線Ａが、フランク面Ｓに対して、上記回転方向とは反対の方向に傾斜しているのである。
【００１７】
グリス溜まり５０が、上述のように傾斜して窪むことから、グリス溜まり５０の回転方向と反対方向の側の底面５０ｒは、その反対方向に向かうにつれて、徐々にフランク面Ｓに近づくようにされている。言い換えれば、グリス溜まり５０の回転方向における後方側の部分が比較的緩やかに徐々に浅くなっていくように形成されているのである。図５（ａ）を参照しつつさらに詳しく説明すれば、軸線Ｌに直角な平面Ｐに対するフランク面Ｓの傾斜角は、雄ねじ３４のリード角θ１と考えることができ、底面５０ｒと平面Ｐとのなす角を窪み角θ２とすれば、本動作変換機構３０では、それらリード角θ１，窪み角θ２に対して、θ１＜θ２＜９０°という関係が成り立つ。なお、図に示すグリス溜まり５０では、窪み中心線Ａと底面５０ｒとが概ね平行とされているため、窪み中心線Ａの平面Ｐに対する傾斜角も窪み角θ２と等しくなっている。
【００１８】
それに対して、グリス溜まり５０の回転方向側の底面５０ｆは、回転方向に向かうにつれて、比較的急激にフランク面Ｓに近づくようにされている。言い換えれば、グリス溜まり５０の回転方向における前方側の部分は、フランク面Ｓに対する段差面となっているのである。ちなみに、本動作変換機構３０では、底面５０ｆは、最も前方側の部分において、概ね９０°の角度でフランク面Ｓと繋がっている。
【００１９】
グリス溜まり５０が以上のような形状を有しているため、本動作変換機構３０では、例えば、図５（ｂ）に黒塗り矢印で示すように、ピストン２０が前進させられるときに、雄ねじ３４と雌ねじ３６との相対回転によって、グリス溜まり５０に収容されているグリスが、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの間に良好に供給される。逆に、図５（ｃ）に黒塗り矢印で示すように、ピストン２０が後退させられるときには、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの間に存在するグリスの一部が、グリス溜まり５０に効果的に収容されることになる。
【００２０】
ちなみに、本動作変換機構３０との比較のために説明すれば、傾斜せずに窪む上記グリス溜まり５０’では、図６（ｂ）に示すように、いずれの方向に雄ねじ３４と雌ねじ３６とが相対回転しても、グリス溜まり５０’に収容されているグリスは、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの間に、うまく供給されない。さらに、図６（ｃ）に示すように、グリス溜まり５０とは反対方向に傾斜して窪むグリス溜まり５０”、すなわち、ピストン２０が前進するときの雄ねじ前方フランク３４ｆの回転方向に窪むグリス溜まり５０”では、ピストン２０が前進させられるときには、グリス溜まり５０”に収容されているグリスは、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの間に、うまく供給されず、また、ピストン２０が後退させられるときに、雄ねじ前方フランク３４ｆと雌ねじ後方フランク３６ｒとの間に存在するグリスの一部が、グリス溜まり５０”にうまく収容されない。
【００２１】
グリス溜まり５０を雄ねじ前方フランク３４ｆに形成した効果について、図７のグラフを参照しつつ説明すれば、グリス溜まり５０が形成されていない動作変換機構３０では、ピストン２０を往復動作させた場合、その往復動作の回数が多くなるにつれて、当該動作変換機構３０の変換効率が比較的大きく低下する。その結果、当該動作変換機構３０の寿命も短いものとなり、逆に言えば、当該動作変換機構３０の変換効率を良好に維持するためには、頻繁にグリスを補充する必要がある。それに対して、グリス溜まり５０を雄ねじ前方フランク３４ｆに形成した動作変換機構３０では、ピストン２０の往復動作の回数の増加に対する当該動作変換機構３０の変換効率の低下の割合が相当に小さいものとなる。
【００２２】
グリス溜まり５０を雄ねじ前方フランク３４ｆに形成する場合、例えば、図４（ｂ）に示すように、ショットブラストによって行えばよい。詳しく言えば、例えば、ショット球６０の雄ねじ前方フランク３４ｆへの射出角度が、上記窪み角θ２に対応する角度となるように、射出ノズル６２をセットし、回転シャフト２６の回転と、射出ノズル６２の軸線Ｌの延びる方向への移動とを同期させるようにしてショットブラスト処理を行えばよい。
【００２３】
以上、本発明の動作変換機構の一実施例としての動作変換機構３０について説明した。動作変換機構３０は、雄ねじ前方フランク３４ｆにグリス溜まり５０が形成されていたが、本発明の動作変換機構は、雄ねじ前方フランク３４ｆに加え、雄ねじ後方フランク３４ｒにもグリス溜まり５０が形成されていてもよい。また、雌ねじ３６のフランクにグリス溜まりが形成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１０：電動ブレーキアクチュエータ    ２０：ピストン    ２４：電動モータ    ２６：回転シャフト    ２８：ナット    ３０：動作変換機構    ３４：雄ねじ    ３４ｆ：前方フランク    ３４ｒ：後方フランク    ３６：雌ねじ    ３６ｆ：前方フランク    ３６ｒ：後方フランク    ５０：グリス溜まり    ６０：ショット球    ６２：射出ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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