(57)【要約】【課題】ボールねじのねじ溝に潤滑油を定常的に十分供給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の内面のねじ軸３の上方には、凸形状部７ｅが設けられている。凸形状部７ｅは、その先端が下方に延びた肉厚の厚い頂点部となっており、該頂点部から裾広がり状に徐々に肉厚が薄くなる形状をしており、ボールねじナット４のストローク範囲内に設けられている。そして、図の矢印で示すように、ねじ軸３から遠心力によって跳ね上げられた潤滑油が凸形状部７ｅの側面に沿って、再びねじ軸３上に滴下供給されている。【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、前記ボールねじ軸と前記ボールねじナットを収容するハウジングとを備え、この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、
前記ハウジングの内面の上部の前記ボールねじ軸に対向する位置に、凸形状部を設けたことを特徴とするボールねじアクチュエータ。
【請求項２】
前記凸形状部を、前記ボールねじナットのストローク範囲内に設け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】
前記凸形状部が前記ハウジングの内面から下方に突出した肉厚の厚い頂点部を有し、該頂点部から裾広がり状に徐々に肉厚が薄くなる形状をしていることを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載のボールねじアクチュエータ。
【請求項４】
前記凸形状部が前記ハウジングから前記ボールねじ軸に向けて突設された板状の部材からなることを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載のボールねじアクチュエータ。
【請求項５】
前記凸形状部が前記ハウジングから前記ボールねじ軸に向けて略対称に突設された板状の部材からなることを特徴とする請求項１又は２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。この発明に因れば、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、ナット周辺に潤滑油を供給しても、ねじ軸に付着した潤滑油は、ねじ軸が高速で回転した場合、油自身に作用する遠心力により飛散してしまい、十分な量の油が常にナット周辺に供給される状態を維持することは困難である。
【０００７】
また、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。
【０００８】
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、ボールねじのねじ溝に潤滑油を定常的に十分供給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】
【０００９】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、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、前記ボールねじ軸と前記ボールねじナットを収容するハウジングとを備え、この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、前記ハウジングの内面の上部の前記ボールねじ軸に対向する位置に、凸形状部が設けられている構成を採用した。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明のように、前記凸形状部を、前記ボールねじナットのストローク範囲内に設けることが好ましい。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明のように、前記凸形状部が前記ハウジングの内面から下方に突出した肉厚の厚い頂点部を有し、該頂点部から裾広がり状に徐々に肉厚が薄くなる形状をしている構成とすることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明のように、前記凸形状部が前記ハウジングから前記ボールねじ軸に向けて突設された板状の部材からなる構成とすることもできる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明のように、前記凸形状部が前記ハウジングから前記ボールねじ軸に向けて略対称に突設された板状の部材からなる構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、一度飛散してアクチュエータのハウジングの内面に付着した潤滑油は、ハウジング内面のねじ軸上方に設けられた凸形状部に集められ、凸形状部の側面に沿って重力により落下し、再びねじ軸上に滴下供給されることになり、ねじ溝に十分な潤滑油を定常的に供給できると共に、ねじ溝に付着した摩耗粉を洗い流してアクチュエータの耐久性を向上することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、凸形状部をボールねじナットのストローク範囲内に設けたので、ボールねじナットが左右に動くたびに、ねじ軸に滴下供給された潤滑油がナットの内面のねじ溝にまで浸透する。そのため、ナットにも十分な潤滑油を定常的に供給できると共に、ナット内面に付着した摩耗粉を洗い流してアクチュエータの耐久性を向上することができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明によれば、凸形状部が肉厚の厚い頂点部を有し、該頂点部から裾広がり状に徐々に肉厚が薄くなる形状をしているので、ねじ軸から跳ね上げられた潤滑油が、効率的にハウジング上部の凸形状部に沿って伝わり、重力によって落下し、ねじ軸上に戻ることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明によれば、凸形状部が板状をしているので、加工が比較的簡単である。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明によれば、凸形状部が略対称に突設されているので、ねじ軸から跳ね上げられた潤滑油が、効率的にハウジング上部に沿って伝わり、重力によって落下し、ねじ軸上に戻ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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、前記ボールねじ軸と前記ボールねじナットを収容するハウジングとを備え、この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、前記ハウジングの内面の上部の前記ボールねじ軸に対向する位置に、凸形状部を設けた。
【実施例１】
【００２０】
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第１の実施形態を示す縦断面図である。図２は、図１のＺＺ線に沿った横断面図である。
【００２１】
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。なお、ボールねじナット４は、図の二点鎖線で示した範囲内で図の左右方向に移動する。
【００２２】
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の内面のねじ軸３の上方には、図２にも示すように、凸形状部７ｅが設けられている。凸形状部７ｅは、その先端が下方に延びた肉厚の厚い頂点部となっており、該頂点部から裾広がり状に徐々に肉厚が薄くなる形状をしており、ボールねじナット４のストローク範囲内に設けられている。そして、図の矢印で示すように、ねじ軸３から遠心力によって跳ね上げられた潤滑油が凸形状部７ｅの側面に沿って伝わり、重力によって落下し、再びねじ軸３上に滴下供給されている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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】
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図３は、本発明に係るボールねじアクチュエータの第２の実施形態を示す横断面図である。なお、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。
【００３１】
図３には、略円筒状をしたハウジング７の断面が示されている。この例では、ハウジング７の内面は肉厚の等しい略円筒状となっており、ハウジング７の内面のねじ軸３の上部には、凸形状部７ｆが下方に向けて設けられている。凸形状部７ｆは、軸方向に長い板状をしており、ハウジング７の内面の上部に突設されている。そして、図の矢印で示すように、ねじ軸３から遠心力によって跳ね上げられた潤滑油が凸形状部７ｆの側面に沿って、再びねじ軸３上に滴下供給されている。
【実施例３】
【００３２】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図４は、本発明に係るボールねじアクチュエータの第３の実施形態を示す横断面図である。なお、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。
【００３３】
図４には、略円筒状をしたハウジング７の断面が示されている。この例では、ハウジング７の内面は肉厚の等しい略円筒状となっており、ハウジング７の内面のねじ軸３の上部には、凸形状部７ｇ、７ｇが略対称に設けられている。凸形状部７ｇは、軸方向に長い板状をしており、ハウジング７の内面の上部に突設されている。そして、図の矢印で示すように、ねじ軸３から遠心力によって跳ね上げられた潤滑油が凸形状部７ｇ、７ｇの側面に沿って、再びねじ軸３上に滴下供給されている。
【００３４】
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】
【００３５】
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】
【００３６】
【図１】本発明に係るボールねじアクチュエータの第１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横断面図である。
【図３】本発明に係るボールねじアクチュエータの第２の実施形態を示す横断面図である。
【図４】本発明に係るボールねじアクチュエータの第３の実施形態を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
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
７ｅ、７ｆ、７ｇ・・凸形状部
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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