(57)【要約】【課題】アクチュエータが高温になっても十分な潤滑性能が確保できる高寿命なボールねじアクチュエータを提供する。【解決手段】ボールねじナット４の側面の２箇所には、ボールを循環させるための駒部材を設置するための貫通孔２２、２２が穿設されている。ボールねじナット４の内面には、ボールが転動する螺旋状のねじ溝２３が形成されている。ねじ溝２３は、ボールねじナット４の両サイドに３ピッチ程形成されている。そして、中央部の２ピッチ程の間隔の部分は、ねじ溝が形成されていない空間２４となっている。そのボールねじナット４の内周の空間２４には、グリースが塗布されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、この電動モータに嵌挿されたモータ軸と、このモータ軸と同心状に配設され、前記電動モータにより回転駆動されるボールねじ軸と、このボールねじ軸にボールを介して螺合され、外周面に一対の係止ピンが対向して突設されたボールねじナットとを備え、該ボールねじナットと前記ボールねじ軸が潤滑油雰囲気内に配設され、前記ボールねじナットの軸方向の動きを、前記係止ピンに係合する揺動リンクを介し回動運動として駆動シャフトに伝達するようにしたボールねじアクチュエータにおいて、
前記ボールねじナットの内周面に、前記ボールの転動するねじ溝が形成されていない空間を設け、該空間にグリースを保持することを特徴とするボールねじアクチュエータ。
【請求項２】
前記空間を、前記ボールねじナットの前記ボールの循環列間に形成したことを特徴とする請求項１に記載のボールねじアクチュエータ。
【請求項３】
前記空間は、前記ねじ溝の少なくとも２ピッチ以上の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のボールねじアクチュエータ。
【請求項４】
前記ボールねじナットに前記グリースを注入するための貫通孔を設け、封止手段を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のボールねじアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用変速機等の駆動装置として用いられるボールねじアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の各種駆動部に使用される電動アクチュエータにおいて、電動モータの回転運動を軸方向の直線運動に変換する機構として、台形ねじあるいはラックアンドピニオン等の歯車機構が一般的に使用されている。これらの変換機構は、滑り接触部を伴うため動力損失が大きく、電動モータの大型化や消費電力の増大を余儀なくされている。そのため、より効率的なアクチュエータとしてボールねじ機構が採用されるようになってきた。
【０００３】
このボールねじアクチュエータは、外周に螺旋状のボール転走溝が形成されたボールねじ軸と、円筒面内に螺旋状のボール転走溝が形成されたボールねじナットと、対向する両ボール転走溝で構成されたボール転動路内に転動自在に収容された多数のボールとからなり、ボールねじ軸あるいはボールねじナットの回転を軸方向の並進運動に変換する機械要素である。
【０００４】
このボールねじアクチュエータは、グリース潤滑方式または油潤滑方式で作動される。このアクチュエータの潤滑性能は、ボールねじの作動の円滑さと耐久性を決める上できわめて重要であり、その性能を上げるために様々な対策がとられている。例えば、特許文献１には、従来の潤滑性能を向上させる例が示されている。
【０００５】
この例では、ねじ軸のねじ溝とナットねじ溝との間に形成されるボール循環溝をナット最端部位置よりも内側に配置するともに、前記ナットの周囲に潤滑油を供給したことを特徴としている。この発明によれば、ナットの周囲に供給された潤滑油がボールが配置されないナット左右両端部のねじ溝に十分貯蓄されることにより効果的な潤滑がなされて、ボールねじの円滑な作動が得られる。
【特許文献１】特開２００４−３３２５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の構成では、アクチュエータ周辺の温度が高温となった場合、潤滑油の粘度が低下することにより油膜強度が低下し、油膜形成が困難になるため、転走面で金属接触が発生することが考えられる。そして、この金属接触により発生した摩耗紛は、新たにナット周辺に供給された潤滑油によって流し落とされない限り、ボールねじの循環列内に残留することになり、ボールねじの寿命を著しく低下させる原因となる懸念がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、アクチュエータが高温になっても十分な潤滑性能が確保できる高寿命なボールねじアクチュエータ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】
係る目的を達成すべく、本発明は、電動モータと、この電動モータに嵌挿されたモータ軸と、このモータ軸と同心状に配設され、前記電動モータにより回転駆動されるボールねじ軸と、このボールねじ軸にボールを介して螺合され、外周面に一対の係止ピンが対向して突設されたボールねじナットとを備え、該ボールねじナットと前記ボールねじ軸が潤滑油雰囲気内に配設され、前記ボールねじナットの軸方向の動きを、前記係止ピンに係合する揺動リンクを介し回動運動として駆動シャフトに伝達するようにしたボールねじアクチュエータにおいて、前記ボールねじナットの内周面に、前記ボールの転動するねじ溝が形成されていない空間を設け、該空間にグリースを保持する構成を採用した。
【０００９】
また、本発明は、前記空間を、前記ボールねじナットの前記ボールの循環列間に形成することができる。
【００１０】
また、本発明は、前記空間は、前記ねじ溝の少なくとも２ピッチ以上の範囲に形成することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記ボールねじナットに前記グリースを注入するための貫通孔を設け、封止手段を有することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、油潤滑を行う機器において、あらかじめボールねじナットの内周の空間にグリースを塗布することにより、内部のグリースがボールの転走面に微量に供給され、油膜形成を助けることができる。そのため、アクチュエータ周辺の温度が高温となった場合にも、好適に油膜形成がなされるため、転走面での金属接触の発生を軽減できる。そして、それにより、高寿命を実現できる。
【００１３】
また、特に、ナット循環部の中央位置のねじ溝に挟まれた空間にグリースを保持することに利点がある。例えば、空間にもねじ溝が設けられているナットの内周にグリースを塗布しただけでは、使用されるにつれて、グリースが油に洗い流されてしまう。一方、ねじ溝に挟まれた空間にグリースを塗布すれば、空間内に油が流入しにくいので、内部に保持されたグリースは油に洗い流されにくく、長期に渡りグリース潤滑効果を発揮することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、ボールねじナットのボールの循環列間に空間を形成したので、内部に保持されたグリースは油に洗い流されにくく、長期に渡りグリース潤滑効果を発揮することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、ねじ溝の少なくとも２ピッチ以上の範囲に空間を形成したので、適量のグリースを塗布でき、長期に渡りグリース潤滑効果を発揮することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、ボールねじナットにグリースを注入するための貫通孔を設けることにより、グリースを好適に注入することができる。又、封止手段を設けたことにより、グリースの流出を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
電動モータと、この電動モータに嵌挿されたモータ軸と、このモータ軸と同心状に配設され、前記電動モータにより回転駆動されるボールねじ軸と、このボールねじ軸にボールを介して螺合され、外周面に一対の係止ピンが対向して突設されたボールねじナットとを備え、該ボールねじナットと前記ボールねじ軸が潤滑油雰囲気内に配設され、前記ボールねじナットの軸方向の動きを、前記係止ピンに係合する揺動リンクを介し回動運動として駆動シャフトに伝達するようにしたボールねじアクチュエータにおいて、前記ボールねじナットの内周面に、前記ボールの転動するねじ溝が形成されていない空間を設け、該空間にグリースを保持する。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るボールねじアクチュエータの実施形態を示す縦断面図である。図２は、ボールねじアクチュエータを構成するボールねじナットの第１の実施形態を示す横断面図である。
【００１９】
このボールねじアクチュエータ１は、電動モータ２により回転駆動されるボールねじ軸３と、このボールねじ軸３にボール（図示せず）を介して螺合されたボールねじナット４とを備え、このボールねじナット４の軸方向の動きを、揺動リンク５を介して回動運動として駆動シャフト６に伝達している。
【００２０】
ボールねじ軸３とボールねじナット４等は、略円筒状のハウジング７内に配置されている。ハウジング７内は、潤滑油雰囲気となっており、ボールねじ軸３とボールねじナット４等は、潤滑油雰囲気内に配設されている。また、ハウジング７の上部の一部は、揺動リンク５が動いてもぶつからないように切り欠いてある。さらに、ハウジング７の底面には、ハウジング７内に循環させている潤滑油をオイルパンに戻すための貫通孔７ｄが穿設されている。
【００２１】
ボールねじ軸３の図の左の端部には、断面が略四角形に加工されたカップリング係合部１２が形成されている。このカップリング係合部１２と電動モータ２のモータ軸１０は、カップリング１１によって、回転可能に連結されている。このカップリング１１により、電動モータ２のモータ軸１０の回転がボールねじ軸３に伝えられる。
【００２２】
ボールねじ軸３のカップリング係合部１２の図の右方には、径が少し大きくなった段付き部１３が形成されている。段付き部１３は、転がり軸受１４の内面に圧入されている。そして、転がり軸受１４は、ハウジング７の内径が少し小さくなった軸受固定部７ａに圧入されている。
【００２３】
ボールねじ軸３の段付き部１３の図の右方には、外周に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ部１５が設けられている。ねじ部１５には、多数のボール（図示せず）を介して、ボールねじナット４が螺合されている。モータ２のモータ軸１０が回転すると、カップリング１１を介して連結されたボールねじ軸３が回転する。すると、螺旋状のねじ部１５上をボールねじナット４が、図の左右方向に移動する。
【００２４】
ボールねじナット４の側面の中央部には、凸状をしたトラニオン（係止ピン）２１が突設されている。トラニオン２１は、図示した側と反対側の側面にも設けられている。トラニオン２１は、揺動リンク５の先端のＵ字状をした切り欠き部５ａに係合している。ボールねじナット４が図の左右に移動した際には、図の二点鎖線で示したように、揺動リンク５を介して、駆動シャフト６を回転させる。
【００２５】
図２に示すように、ボールねじナット４の側面の２箇所には、ボールを循環させるための駒部材を設置するための貫通孔２２、２２が穿設されている。ボールねじナット４の内面には、ボールが転動する螺旋状のねじ溝２３が形成されている。ねじ溝２３は、ボールねじナット４の両サイドに３ピッチ程形成されている。そして、中央部の２ピッチ程の間隔の部分は、ねじ溝が形成されていない空間２４となっている。そのボールねじナット４の内周の空間２４には、グリースが塗布されている。
【００２６】
このように、ボールねじナット４の内周の空間２４にグリースを塗布することにより、内部のグリースがボールの転走面に微量に供給され、油膜形成を助ける。また、特に、ナット循環部の中央位置のねじ溝２３に挟まれた空間２４にグリースを保持することに利点がある。例えば、空間２４にもねじ溝が設けられているナットの内周にグリースを塗布しただけでは、使用されるにつれて、グリースが油に洗い流されてしまう。一方、ねじ溝２３に挟まれた空間２４にグリースを塗布すれば、空間２４内に油が流入しにくいので、内部に保持されたグリースは油に洗い流されにくく、長期に渡りグリース潤滑効果を発揮することができる。なお、グリースのナット空間２４への供給は、ボールねじナット４とボールねじ軸３を組み立てる前に内部に充填してアッセンブリすることにより行うことができる。
【００２７】
ボールねじ軸３のねじ部１５の図の右方には、径が少し小さくなった段付き部１６が形成されている。段付き部１６は、転がり軸受１７の内面に圧入されている。そして、転がり軸受１７は、ハウジング７の内径が少し小さくなった軸受固定部７ｂに圧入されている。ハウジング７の図の右方の端面の内側には、めねじが形成されためねじ部７ｃが存在する。軸受固定部７ｂに転がり軸受１７を圧入した後に、このめねじ部７ｃに、外周にねじが形成された外輪ロックナット１８をねじ込み、転がり軸受１７及びボールねじ軸３を固定する。このようにして、転がり軸受１４と転がり軸受１７によって、ボールねじ軸３は、ハウジング７内で回転自在に支持されている。
【００２８】
ボールねじ軸３の段付き部１６の図の右方には、おねじが形成されたおねじ部１９が存在する。おねじ部１９には、内周にねじが形成された内輪ロックナット２０がねじ込まれている。内輪ロックナット２０の図の左方の端面は、ボールねじ軸３と共に回転する転がり軸受１７の内輪に当接しており、ボールねじ軸３を回転自在に支持している。
【実施例２】
【００２９】
次に、ボールねじナットの第２の実施形態について説明する。
図３は、ボールねじアクチュエータを構成するボールねじナットの第２の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態の説明においては、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図３に示すボールねじナット４の上部の略中央には、グリースを外部から空間２４に供給するためのグリース供給孔２５が穿設されている。グリース供給孔２５の上部は、内径の大きい段付き部２５ａとなっている。段付き部２５ａには、封止手段であるふた２６が挿嵌されている。このように、ボールねじナット４の略中央部にグリース供給孔２５を設けて、そのグリース供給孔２５からグリースを供給することで、グリースを好適に供給することができ、又、封止手段としてのふた２６を挿嵌することでグリースの流出を防ぐことができる構造とすることも考えられる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係るボールねじアクチュエータは、自動車の駆動機構部、特に高減速比を必要とする駆動機構部のボールねじアクチュエータに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るボールねじアクチュエータの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】ボールねじアクチュエータを構成するボールねじナットの第１の実施形態を示す横断面図である。
【図３】ボールねじアクチュエータを構成するボールねじナットの第２の実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・・・・・・ボールねじアクチュエータ
２・・・・・・・・・電動モータ
３・・・・・・・・・ボールねじ軸
４・・・・・・・・・ボールねじナット
５・・・・・・・・・揺動リンク
５ａ・・・・・・・・切り欠き部
６・・・・・・・・・駆動シャフト
７・・・・・・・・・ハウジング
７ａ、７ｂ・・・・・軸受固定部
７ｃ・・・・・・・・めねじ部
７ｄ・・・・・・・・貫通孔
１０・・・・・・・・モータ軸
１１・・・・・・・・カップリング
１２・・・・・・・・カップリング係合部
１３・・・・・・・・段付き部
１４・・・・・・・・転がり軸受
１５・・・・・・・・ねじ部
１６・・・・・・・・段付き部
１７・・・・・・・・転がり軸受
１８・・・・・・・・外輪ロックナット
１９・・・・・・・・おねじ部
２０・・・・・・・・内輪ロックナット
２１・・・・・・・・トラニオン
２２・・・・・・・・貫通孔
２３・・・・・・・・ねじ溝
２４・・・・・・・・空間
２５・・・・・・・・グリース供給孔
２５ａ・・・・・・・段付き部
２６・・・・・・・・ふた
【図１】
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【図２】
2008019932.tif 000004
【図３】
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