(57)【要約】【課題】グリースが防水透湿材で塞がれた通気孔に詰まることがなく、かつ、グリース溜りに保持されたグリースから通気孔の通気により基油を摺動面に排出し、潤滑性能を向上させるアクチュエータを提供できる。【解決手段】筒状のハウジング部材１と、ハウジング部材１の内部空間に同軸に配されねじ軸２と、ねじ軸２に沿って直線移動するナット３と、ナット３に連結されナット３とともに直線移動して軸力を出力する出力軸４と、出力軸４の外周面とハウジング部材１の内周面との間に介装され、出力軸４をハウジング部材１に支持する出力軸支持部材５とを備えるアクチュエータにおいて、ハウジング部材１には、ハウジング部材１の内部空間に連通する通気孔６を持ち、当該通気孔が防水透湿材７で塞がれており、ハウジング部材内径面に通気孔６を通るグリース溜り用の溝９を螺旋状に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジング部材と、
前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、
前記ナットに連結され、前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する出力軸と、
前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する出力軸支持部材とを備えるアクチュエータにおいて、
前記ハウジング部材には、前記ハウジング部材の内部空間に連通する通気孔を持ち、当該通気孔が防水透湿材で塞がれており、
前記ハウジング部材内径面に前記通気孔を通るグリース溜り用の溝を螺旋状に設けることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記防水透湿材が前記ハウジング部材の内径側の摺動面に突出しないことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アクチュエータに関し、特にボールねじ式の直動型アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からボールねじを利用するボールねじ式直動型アクチュエータが広く利用されており、特許文献１に示されるような、中空状の出力軸がボールねじのナットと軸力伝達要素により連結され、出力軸の外周面とハウジング部材の内周面との間を出力軸支持部材により出力軸を支持する構成がとられている。
このような構成の場合、ボールねじのねじ軸の回転運動が変換されて、ナットが直線移動をすることにより、前記ハウジング部材の内部空間、すなわち、ハウジングとナットの間の空間容量が増減変化し、ハウジング内の圧力の変化が生じる。その結果、アクチュエータとしての推力にばらつきを生じることが問題として懸念される。
【０００３】
そこで、内圧の変化を解消する方法として、外部との通気孔（貫通穴）を設けることが有効であるが、通気孔からの水の浸入により、ハウジング内の金属部品の腐食、ハウジング内の摺動面に存在するグリースが劣化する等の問題がある。このような問題に対し、特許文献２及び特許文献３に示されるように、一般的には、通気孔に防水かつ通気性を備えた素材（以下、防水透湿材という。）で塞ぐことがなされている。この防水透湿材としては、ゴアテックス（登録商標）等があげられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３９８２７号公報
【特許文献２】特開２０１５−０５４５２９号公報
【特許文献３】特許第５８５３９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ボールねじ直動型アクチュエータの場合、ハウジング内径面は出力軸支持部材の摺動面となっている。従って、防水透湿材を摺動面に突出させることができないため、通気孔のハウジング内径面寄りに空間をあけて、ハウジング外径面寄りに防水透湿材を設ける必要がある。しかし、防水透湿材で塞がれた通気孔の空間領域には、摺動面に付着するグリースが詰まってしまい、通気孔での通気性が阻害される虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、グリースが防水透湿材で塞がれた通気孔に詰まることがなく、かつ、グリース溜りに保持されたグリースから通気孔の通気により基油を摺動面に排出し、潤滑性能を向上させるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、略筒状のハウジング部材と、 前記ハウジング部材の内部空間に同軸に配され、回転力が入力されるねじ軸と、前記ねじ軸に沿って直線移動するように前記ねじ軸に係合されたナットと、前記ナットに連結され、前記ナットとともに直線移動して軸力を出力する出力軸と、前記出力軸の外周面と前記ハウジング部材の内周面との間に介装され、前記出力軸を前記ハウジング部材に支持する出力軸支持部材とを備えるアクチュエータにおいて、前記ハウジング部材には、前記ハウジング部材の内部空間に連通する通気孔を持ち、当該通気孔が防水透湿材で塞がれており、前記ハウジング部材内径面に前記通気孔を通るグリース溜り用の溝を螺旋状に設けることを特徴とする。
本発明において、前記防水透湿材が前記ハウジング部材の内径側の摺動面に突出しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアクチュエータによれば、グリースが防水透湿材で塞がれた通気孔に詰まることがなく、かつ、グリース溜りに保持されたグリースから通気孔の通気により基油を摺動面に排出し、潤滑性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る第一実施形態のアクチュエータの構造を示す概略断面図である。
【図２】図１のアクチュエータの通気孔部分を示す概略拡大断面図である。
【図３】図２の通気孔が位置する摺動面を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態について説明する。
本発明のアクチュエータは、図１に示すように、筒状のハウジング部材１の内部空間に同軸に配され、モータ等の駆動源によって回転力が入力されるねじ軸２と、その回転力によりねじ軸２が回転することに伴ってねじ軸２に沿って直線移動するようにねじ軸２に係合されたナット３と、ナット３に連結され、ナット３とともに直線移動して軸力を出力する中空状の出力軸４と、出力軸４の外周面とハウジング部材１の内周面との間に介装され、出力軸４をハウジング部材１に支持する出力軸支持部材５とを備えている。また、本発明は、図１の通気孔６を拡大した図２に示すように、通気孔６には防水透湿材７と蓋８を設けている。なお、図１には、作図上、通気孔６のみを示している。
【００１１】
本実施形態のアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換するボールねじ１０を利用するボールねじ式直動型アクチュエータで、モータ等の駆動源から入力された回転力を軸力に変換して出力するものである。
ハウジング部材１は、ボールねじ１０と出力軸４とから構成され、略円筒状又は略角筒状の略筒状に形成されている。ハウジング部材１の素材は、特に限定されるものではなく、アルミ合金などの一般的な材料が使用できる。
【００１２】
ボールねじ１０は、ハウジング部材１の内部空間１ａ内に、ハウジング部材１と同じ軸方向に配され、ねじ軸２とナット３とで構成されている。
ねじ軸２は、ねじ軸２の軸方向に沿って、ナット３を移動案内するためのもので、外周面の全長にわたって、ボール（球状転動体）の半径と略同じ曲率半径を有する断面半円形の螺旋溝が形成されている。
ナット３は、内周面に螺旋溝を形成した円筒部材で構成され、ボールを介してねじ軸２に係合されている。
なお、ねじ軸２及びナット３の素材は特に限定されるものではなく、一般的な材料が使用でき、例えば鋼等の金属やセラミックでもよい。
【００１３】
ねじ軸２の螺旋溝は、ナット３の螺旋溝と対向しており、当該対向する螺旋溝でボールの軌道が形成される。そして、装填された複数個のボールがこの軌道内を転動自在に転動し、ナット３は、ねじ軸２に対して相対的に直線移動する。
転動したボールは軌道溝内を前進し、軌道溝の一端側に達したボールは、ナット３の両端に組み込まれたエンドデフレクタですくい上げられ、ナット３内部の貫通穴を通過して再び軌道溝に戻され再び循環することになる。
なお、ボールの循環方式について、本発明は、本実施形態のエンドデフレクタに限定されるものではなく、コマ式、チューブ式等の方式でもよい。
【００１４】
また、本実施形態では、ナット３に連結され、ナット３とともに直線移動して軸力を出力する中空状の出力軸４と、出力軸の外周面とハウジング部材１の内周面との間に介装され、出力軸４をハウジング部材１に支持する出力軸支持部材５とを備えている。
図１に示すように、出力軸４は、ボールねじ１０と、ボールねじ１０のナット３に連結されているハウジング部材１の内部空間に構成され、ボールねじ１０のねじ軸２及び出力軸４がハウジング部材１と同じ軸方向に配されている。この構成により、出力軸４とナット３は、それらの軸方向両端面に備えられた伝達部材５ａを介して、ナット３の軸力を出力軸４に伝達することができる。
【００１５】
また、出力軸支持部材５は、出力軸４をハウジング部材１に支持するように、軸方向に間隔を空けて、出力軸４の外周面とハウジング部材１の内周面との間に介装されている。また、出力軸支持部材５は、出力軸４の外周面及びハウジング部材１の内周面に沿う略環状部材となっている。つまり、ナット３を出力軸４の中空内部に内包させ、ナット３と出力軸４を伝達部材５ａで連結し、さらに伝達部材ａｂを出力軸支持部材５で覆うようにしている。
【００１６】
本発明のアクチュエータは、ハウジング部材１に防水透湿材７を備えた通気孔６を設けている。本実施形態では、図１に示すように、当該ハウジング部材１には、ハウジング部材１の内部空間１ａに連通する通気孔６を持ち、図２に示すように、その通気孔６が防水透湿材７と、さらに蓋８とで塞がれている。
この外部と通じる通気孔６の設置により、ナット３の直線移動により前記ハウジング部材１の内部空間１ａ、すなわち、ハウジング部材１とナット３で囲まれた空間１ａの容量が増減変化しても、アクチュエータ推力のバラツキの原因となるハウジング内の圧力の変化を防止することができる。また、当該通気孔６を防水透湿材７で塞ぐことでハウジング内への水の浸入を防ぐことができ、ハウジング内のボールやねじ軸の部品の腐食、ハウジング内の摺動面に存在するグリースが劣化を防止することができる。
【００１７】
通気孔６は、ハウジング部材１に、当該ハウジング部材の内部空間１ａに連通するように設けられた、筒状の貫通孔（図面上では、上下方向に貫通）として形成されている。この通気孔６は、円筒状に形成されるので、ハウジング部材１に容易に形成することできる。
なお、本実施形態の通気孔６は、ナット３がねじ軸２の中立位置にあるとき、駆動源寄りでハウジング部材１の内部空間に貫通する位置（図面では左側）に形成されているが、当該位置は必ずしも本実施形態に限定されず、通気孔６が、ハウジング部材１に、ハウジング部材の内部空間１ａに連通するように設けられていれば本発明の実施範囲内である。
【００１８】
また、通気孔６には、図２に示すように、通気孔６の径よりも大きい径の防水透湿部材７が取り付けられて閉塞される。防水透湿部材７は、ゴアテックス（商標登録）のように防水でありながら通気可能な部材であればよい。防水透湿部材７は、通気孔６の開口外側にあって、通気孔６の径よりも大きく大径に、ハウジング部材１に階段形状部分に筒状に備えられている。
具体的には、通気孔６は、図２に示すように、ハウジング内径面寄りの空間６ａと、ハウジング外径面寄りの空間６ｂとから構成されている。また、防水透湿部材７は、空間６ａと空間６ｂとの間に取り付けられる。
なお、本実施形態では、通気孔６は、空間６ａと空間６ｂとで形成（防水透湿部材７を含む。）されているが、これに限定されるものではなく、空間６ａの径と空間６ｂの径が同径でストレートの通気孔６（防水透湿部材７を含む。）であっても本発明の実施範囲内である。
【００１９】
また、図２に示すように、通気孔６から防水透湿部材７が外れないように中空の筒状の蓋８が設けられ、蓋８の形状に合わせて通気孔６の外周に第２の嵌合部６ｃが形成されている。このように、蓋８を取り付けることで、容易に防水透湿部材７の劣化による交換取り付け及び取り外しを行うことが可能となる。
この蓋８にも通気孔６（防水透湿部材７を含む。）と連通し通気可能な孔（空間６ａ）が形成され、通気性を保っている。
なお、蓋８は、容易に取り外し密封ができるゴムのような弾性のある部材であればよい。
【００２０】
さらに、本発明では、図３に示すように、防水透湿材７を備えた通気孔６に加え、ハウジング部材１の内径摺動面１ｂ側に、通気孔６を通るグリース溜り用の溝９を螺旋状に設けている。すなわち、ハウジング部材１の内径面は出力軸支持部材５との摺動面１ｂとなっているため、防水透湿材７は摺動面１ｂに突出できずハウジング部材１の外径面に設ける必要があるが、防水透湿材７で塞がれた通気孔６に摺動面１ｂのグリースが詰まってしまい、通気孔６での通気性が阻害される虞があるからである。
【００２１】
そこで、このようにグリース溜り用の溝９が通気孔６を通ることで、通気孔６付近のグリースを溝９に効率よく収容でき、グリースが通気孔６に詰まることによる通気孔６の通気性の阻害を防止できる。また、通気孔６からの通気により、通気孔６付近に保持されたグリースから効率的に基油を出力軸支持部材５との摺動面１ｂに供給することができる。
なお、本実施形態では、溝９は、摺動面１ｂ全体を所定のピッチで凹状に螺旋的に切り欠き、一本の溝９が通気孔６を通るようにしているが、本発明は必ずしもこれに限定されない。
【００２２】
また、ナット３には、グリースを注入するための潤滑剤注入路が形成されているが、グリースは予め、グリース溜り用の溝９に封入してあってもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１    ハウジング部材
１ａ  内部空間
１ｂ  摺動面
２    ねじ軸
３    ナット
４    出力軸
５    出力軸支持部材
５ａ  伝達部材
６    通気孔
７    防水透湿材
８    蓋
９    溝
１０  ボールねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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