(57)【要約】【課題】 上下方向にのびるねじ軸に沿ってグリースが垂れ落ちることによるグリース不足をボールねじナットの回転を利用することで解消したボールねじ装置を提供する。【解決手段】  ボールスプライン外筒5の上端部外周面とホルダ7の内周面との間に間隙が設けられるとともに、ボールスプライン外筒5の中間部外周面とホルダ7の内周面とが当接させられることで、グリース溜まり31となる環状の凹所が形成されており、グリース溜まり31内を撹拌する撹拌部材34がボールねじナット3にこれと一体で回転するように取り付けられている。【選択図】    図１
2012002302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじ軌道およびスプライン軌道が設けられて上下方向に直線移動するねじ軸と、ねじ軸のボールねじ軌道にボールを介してねじ合わされてねじ軸の直線移動に伴って回転するボールねじナットと、ボールねじナットの下側に配置されてねじ軸のスプライン軌道にボールを介して嵌め合わされたボールスプライン外筒と、ボールねじナットおよびボールスプライン外筒を支持するホルダとを備えているボールねじ装置において、
ボールスプライン外筒の上端部外周面とホルダの内周面との間に間隙が設けられるとともに、ボールスプライン外筒の中間部外周面とホルダの内周面とが当接させられることで、グリース溜まりとなる環状の凹所が形成されており、グリース溜まり内を撹拌する撹拌部材がボールねじナットにこれと一体で回転するように取り付けられていることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
ボールねじナットは、サポート軸受を介してホルダに回転可能に支持されており、サポート軸受の上面よりも上方位置と凹所の底面との間に封入されたグリースによって、ねじ軸、ボールスプラインおよびサポート軸受が潤滑されていることを特徴とする請求項１のボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールねじ装置に関し、特に、ボールスプラインが付加されたボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじ装置として、ボールねじ軌道およびスプライン軌道が設けられて上下方向に直線移動するねじ軸と、ねじ軸のボールねじ軌道にボールを介してねじ合わされてねじ軸の直線移動に伴って回転するボールねじナットと、ボールねじナットの下側に配置されてねじ軸のスプライン軌道にボールを介して嵌め合わされたボールスプライン外筒と、ボールねじナットおよびボールスプライン外筒を支持するホルダとを備えているものが知られており、例えば、ボールねじナットが中空軸内周に一体回転可能に支持され、ボールスプライン外筒がハウジング内周に相対回転不可能に支持された形態とされて、電磁緩衝器などで使用されている。このようなボールねじ装置では、通常、グリース潤滑とされるが、上下方向にのびるねじ軸に沿ってグリースが垂れ落ちるために、グリース不足になりやすいという問題がある。特許文献１には、このようなボールねじ装置におけるグリース不足を解消する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９９７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のボールねじ装置では、中空軸のテーパ面によって、ねじ軸に供給されているグリースが遠心力によって上方に移動しやすいものとなっているが、テーパ面よりも下方に移動したグリースは、上方に移動させることができないという問題があり、この問題を解消したグリース不足対策が望まれている。
【０００５】
この発明の目的は、上下方向にのびるねじ軸に沿ってグリースが垂れ落ちることによるグリース不足をボールねじナットの回転を利用することで解消したボールねじ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるボールねじ装置は、ボールねじ軌道およびスプライン軌道が設けられて上下方向に直線移動するねじ軸と、ねじ軸のボールねじ軌道にボールを介してねじ合わされてねじ軸の直線移動に伴って回転するボールねじナットと、ボールねじナットの下側に配置されてねじ軸のスプライン軌道にボールを介して嵌め合わされたボールスプライン外筒と、ボールねじナットおよびボールスプライン外筒を支持するホルダとを備えているボールねじ装置において、ボールスプライン外筒の上端部外周面とホルダの内周面との間に間隙が設けられるとともに、ボールスプライン外筒の中間部外周面とホルダの内周面とが当接させられることで、グリース溜まりとなる環状の凹所が形成されており、グリース溜まり内を撹拌する撹拌部材がボールねじナットにこれと一体で回転するように取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
ボールスプライン外筒の上端部外周面とホルダの内周面との間に間隙が設けられるとともに、ボールスプライン外筒の中間部外周面とホルダの内周面とが当接させられることで、グリース溜まりとなる凹所が形成され、このグリース溜まり内を撹拌部材によって撹拌することで、グリースがボールスプライン外筒の上端面に跳ね掛けられて、ここからねじ軸に供給される。ボールねじナットは、ねじ軸の直線移動に伴って回転し、撹拌部材がボールねじナットにこれと一体で回転するように取り付けられていることにより、撹拌は、グリースの供給が必要なタイミングに対応して自動的に行われる。こうして、上下方向にのびるねじ軸に沿ってグリースが垂れ落ちることによるグリース不足をボールねじナットの回転を利用することで解消することができる。
【０００８】
ボールスプライン外筒がホルダに支持される構成は、特に限定されるものではなく、ボールスプライン外筒とホルダ内周とが嵌め合わされてキーで固定されるようにしてもよく、ボールスプライン外筒に外向きフランジ部が設けられ、ホルダに内向きフランジ部が設けられ、両フランジ部同士が重ね合わされてボルトによって結合されているようにしてもよい。後者の固定によると、スプライン外筒の上端部外周面、これに対向するホルダの内周面および両フランジ部同士の重ね合わ部の上面により、グリース溜まりとなる凹所が形成されることになり、グリース溜まりを形成しやすいのでより好ましい。
【０００９】
ボールねじナットは、サポート軸受（例えば玉軸受）を介してホルダに回転可能に支持されていることが好ましく、この場合、サポート軸受は、上端が開放されて下端にシールド（シール部材）が設けられていてもよく、両端が開放されていてもよい。そして、サポート軸受の上面よりも上方位置と凹所の底面との間に封入されたグリースによって、ねじ軸、ボールスプラインおよびサポート軸受が潤滑されていることが好ましい。サポート軸受を両端が開放されたものとすると、サポート軸受から垂れてきたグリースが撹拌によってサポート軸受に戻されることになり、サポート軸受の潤滑性が向上する。
【００１０】
また、ボールねじナットは、ナット本体およびその両端に複数のボルトによってそれぞれ取り付けられた１対のエンドキャップからなり、撹拌部材は、エンドキャップとボルトの頭部とによって挟持される（例えば円板状の）取付け部と、取付け部の外周縁部から下方にのびる少なくとも１枚の羽根とを有していることが好ましい。羽根は、例えば、長方形板状とされて取付け部に等間隔で複数枚取り付けられるが、これに限定されるものではない。
【００１１】
さらにまた、ナット本体の外周に、サポート軸受の内輪軌道が設けられている（例えば玉軸受の内輪がナット本体と一体化されている）ようにしてもよい。
【００１２】
この発明によるボールねじ装置は、アクチュエータ（モータによってボールねじナットが回転させられ、これにより、ねじ軸が直線移動する形態）として使用されることがあり、緩衝器（ねじ軸が外部からの力によって直線移動させられ、これにより、ボールねじナットが回転し、モータが発生する電磁力が減衰力となる形態）として使用されることがある。
【００１３】
ねじ軸、ボールねじナットおよびボールスプライン外筒は、例えば、Ｓ４５Ｃ，Ｓ５５Ｃなどの炭素鋼製あるいはＳＡＥ４１５０鋼製とされ、また、ボールは、例えば、軸受鋼（ＳＵＪ２）製とされる。ボールねじナットは、軸受鋼（ＳＵＪ２）製としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のボールねじ装置によると、ボールスプライン外筒の上端部外周面とホルダの内周面との間に間隙が設けられるとともに、ボールスプライン外筒の中間部外周面とホルダの内周面とが当接させられることで、グリース溜まりとなる環状の凹所が形成されており、グリース溜まり内を撹拌する撹拌部材がボールねじナットにこれと一体で回転するように取り付けられているので、ボールねじナットの回転に伴って、グリース溜まり内が撹拌されて、ねじ軸にグリースが供給され、上下方向にのびるねじ軸に沿ってグリースが垂れ落ちることによるグリース不足をボールねじナットの回転を利用することで解消することができ、これにより、ボールねじ装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明によるボールねじ装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、この発明によるボールねじ装置の第２実施形態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、各図の上下をいうものとする。
【００１７】
図１は、この発明によるボールねじ装置の第１実施形態を示しており、同図に示すように、ボールねじ装置(1)は、ボールねじ軌道(2a)および上下方向にのびるスプライン軌道（図示略）が設けられた上下にのびる鋼製ねじ軸(2)と、ねじ軸(2)のボールねじ軌道(2a)にボール(4)を介してねじ合わされた回転自在の鋼製ボールねじナット(3)と、ねじ軸(2)の下端部側においてスプライン軌道にボールを介して嵌め合わされてねじ軸(2)の上下方向（軸方向）直線運動を案内する鋼製ボールスプライン外筒(5)と、ボールねじナット(3)を回転可能に支持する鋼製サポート軸受(6)と、ボールスプライン外筒(5)およびサポート軸受(6)を支持するホルダ(7)と、ねじ軸(2)、ボールスプライン外筒(5)およびサポート軸受(6)を潤滑する潤滑手段(8)とを備えている。
【００１８】
このボールねじ装置(1)は、ボールねじナット(3)が回転させられて、これに伴ってねじ軸(2)が上下方向に直線移動する形態で使用される。
【００１９】
ボールねじナット(3)は、エンドキャップ式のもので、ナット本体(11)およびその両端に複数のキャップ結合用ボルト(13)によってそれぞれ取り付けられた上下１対のエンドキャップ(12)からなる。
【００２０】
サポート軸受(6)は、外輪軌道(14a)が形成された外輪(14)と、ナット本体(11)の外周面に形成された内輪軌道(15)と、対応する軌道(14a)(15)の間に介在させられた複数の玉(16)と、外輪(14)の下端部に取り付けられたシールド（シール部材）(17)とからなる。
【００２１】
ホルダ(7)の外周には、大径ボールスプライン内筒(18)が固定されており、これに大径スプライン外筒(19)が複数のボール(20)を介して嵌め合わされている。
【００２２】
ホルダ(7)の中間部の内周には、上半部(21a)の内方突出量が下半部(21b)の内方突出量よりも少ない内向きフランジ(21)が設けられており、サポート軸受(6)の外輪(14)の下面が内向きフランジ(21)の上半部(21a)の上面で受け止められている。ボールスプライン外筒(5)には、その軸方向中央よりも上方に寄った位置に、ホルダ(7)の内向きフランジ(21)の下半部(21b)に下方から当接する外向きフランジ(5a)が設けられており、ホルダ(7)の内向きフランジ(21)とボールスプライン外筒(5)の外向きフランジ(5a)とが重ね合わせられて、ボールスプライン外筒(5)の外向きフランジ(5a)の下方から挿通されたボルト(22)によって結合されている。
【００２３】
ホルダ(7)の下端部内周には、めねじ部が設けられて、これにおねじ部材(24)がねじ合わされており、大径ボールスプライン内筒(18)は、このおねじ部材(24)が締め付けられることによって、ホルダ(7)に設けられた環状段差部(23)とおねじ部材(24)の外向きフランジ(24a)とによって挟持されている。
【００２４】
ホルダ(7)の内向きフランジ(21)とボールスプライン外筒(5)の外向きフランジ(5a)とが重ね合わせられるに際しては、ホルダ(7)の内向きフランジ(21)の内周面とボールスプライン外筒(5)の外周面とが当接させられており、これにより、ボールスプライン外筒(5)の上端部外周面とホルダ(7)の内周面との間には間隙が形成され、ホルダ(7)の内向きフランジ(21)の上半部(21a)の上面、ボールスプライン外筒(5)の上端部外周面およびこれに対向するホルダ(7)の内周面によってグリース溜まり(31)となる環状の凹所が形成されている。
【００２５】
潤滑手段(8)は、上記のグリース溜まり(31)と、グリース溜まり(31)を含むグリース封入空間(32)に封入されたグリース(33)と、ボールねじナット(3)にこれと一体で回転するように取り付けられてグリース溜まり(31)内を撹拌する撹拌部材(34)とを備えている。
【００２６】
グリース封入空間(32)は、一点鎖線で示すように、その上面がサポート軸受(6)の上面よりも上方に設定されており、一点鎖線で示す範囲が埋まるほどのグリース(33)が封入されている。
【００２７】
撹拌部材(34)は、エンドキャップ(12)にボルト(13)で取り付けられた円板状取付け部(35)と、取付け部(35)の外周縁部に設けられた複数枚の羽根(36)とを有している。
【００２８】
ボルト(13)は、ナット本体(11)にエンドキャップ(12)を結合するためのものが流用されており、取付け部(35)は、エンドキャップ(12)とボルト(13)の頭部とによって挟持されている。羽根(36)は、長方形板状とされており、取付け部(35)よりも上方にある上端部(36a)を有している。
【００２９】
ボールスプライン外筒(5)内部は、グリース(33)が垂れ落ちて、グリース不足が起こりやすい箇所であるが、この発明のボールねじ装置(1)によると、ボールねじナット(3)の回転に伴って、グリース溜まり(31)内が撹拌部材(34)により撹拌されて、ねじ軸(2)にグリース(33)が付着し、ねじ軸(2)に付着したグリース(33)がボールスプライン外筒(5)内部に供給されることで、Ａで示すグリース(33)の流れが形成され、ボールスプライン外筒(5)内部のグリース(33)不足が防止される。こうして、上下方向にのびるねじ軸(2)に沿ってグリース(33)が垂れ落ちることによるグリース不足をボールねじナット(3)の回転を利用することで解消することができ、ボールねじ装置(1)の信頼性（寿命）が向上する。
【００３０】
上記図１に示す第１実施形態では、サポート軸受(6)の下端部にシールド(17)が設けられているが、図２に示す第２実施形態のように、このシールド(17)を廃止して、サポート軸受(6)を両端が開放されたものとしてもよい。図２に示す第２実施形態のボールねじ装置(1)によると、サポート軸受(6)から垂れてきたグリース(33)は、グリース溜まり(31)内に入って、Ａで示すグリース(33)の流れによってボールスプライン外筒(5)内部に供給されるとともに、取付け部(35)の上方にあるグリース(33)が羽根(36)の回転に伴うＢで示す流れによって、サポート軸受(6)に戻されることになり、サポート軸受(6)の潤滑性も向上する。
【００３１】
上記のボールねじ装置(1)は、自動車の電磁緩衝器用（車両用サスペンション装置）として使用することができ、この電磁緩衝器は、タイヤから伝わる外力によってねじ軸(2)が上下方向に直線移動し、これに伴って、ボールねじナット(3)が回転し、この回転運動をモータに取り込んで、モータで発生する電磁力を減衰力として利用するようになっている。このボールねじ装置(1)は、電磁緩衝器用に限られるものではなく、電動アクチュエータとして使用することもできる。この場合、モータの回転駆動力をボールねじナット(3)を介してねじ軸(2)の軸方向推力に変換し、推力の軸方向反力をサポート軸受(6)で支持してねじ軸(2)を直線運動させ、ねじ軸(2)に作用する軸方向荷重をボールねじナット(3)で負荷するとともに、トルクをボールスプライン外筒(5)で支持した形態での使用となる。
【００３２】
なお、上記ボールねじ装置(1)では、ホルダ(7)にボールスプライン外筒(5)および大径ボールスプライン内筒(18)が固定されているので、ボールスプライン外筒(5)を介してのねじ軸(2)の直線移動の案内に加えて、大径ボールスプライン外筒(19)を介しての直線移動の案内も案内可能となっている。
【符号の説明】
【００３３】
(1)       ボールねじ装置
(2)       ねじ軸
(2a)      ボールねじ軌道
(3)       ボールねじナット
(5)       ボールスプライン外筒
(6)       サポート軸受
(7)       ホルダ
(31)      グリース溜まり
(33)      グリース
(34)      撹拌部材
【図１】
2012002302.tif 000003
【図２】
2012002302.tif 000004