CN106662224A - 电动致动器 - Google Patents

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Abstract

一种电动致动器(10)，螺母(52)与滑动螺杆轴(18)螺合，在马达(12)的操作下旋转，螺母(52)在轴向方向上移位；滑动螺杆轴(18)由轻金属或轻金属合金制成。类金刚石碳薄膜(50，60)形成在螺母(52)的螺纹部(58)位于在螺母(52)的所述螺纹部(58)的轴向方向上从螺母(52)的螺纹部(58)的起始端的至少三个螺纹的范围内的部分，和所述滑动螺杆轴(18)的螺纹部(48)的至少任一个上。

Description

电动致动器
技术领域
本发明涉及一种电动致动器，该电动致动器包括滑动螺杆轴和螺母，螺母与滑动螺杆轴螺合，滑动螺杆轴被构造成在马达的操作下旋转从而使得螺母在滑动螺杆轴的轴向方向移位。
背景技术
电动致动器包括通过马达的操作而旋转的进给螺杆轴，和与进给螺杆轴螺合的螺母。作为这种进给螺杆轴，通常使用滚珠丝杠轴或滑动螺杆轴。鉴于耐磨性，滚珠丝杠轴由淬火钢制成并且滑动螺杆轴由铁、镍板或硬铬板制成。与滑动螺杆轴接合的螺母由铜、树脂等制成。
例如，日本平开专利公报No.2014-047884提出一种关于具有滚珠丝杠轴的电动致动器的技术构思。在该致动器中，类金刚石碳(DLC：Diamond-Like Carbon)薄膜形成在杆密封构件上以减小杆和杆密封构件之间的摩擦系数，确保平稳运转，并且改善耐磨性。
发明内容
在使用日本平开专利公报No.2014-047884中描述的滚珠丝杠轴的情形中，与滚珠丝杠轴接合的螺母的尺寸相对较大，并因此，电动致动器具有大尺寸。此外，具有由于滚珠的循环产生大操作噪声的缺点。与此相反，在使用滑动螺杆轴的情形中，与滑动螺杆轴接合的螺母的尺寸和操作噪声能够相对被降低。然而，与使用滚珠丝杠轴的情形比较，容易发生磨损。此外，在尝试降低电动致动器重量和尺寸的过程中，能够采用滑动螺杆轴和由诸如铝的轻金属或诸如铝合金的轻金属合金制成的螺母从而减小马达上的负载(惯性力)。然而，在这种情形中，滑动螺杆轴和螺母的磨损趋于更加容易发生。此外，在电动致动器用于医院等的情形中，想要实现进一步减小噪声。
鉴于上述问题，本申请的发明人进行了电动致动器操作时滑动螺杆轴和螺母的应力分析，并且发现应力集中发生在螺母的螺纹部位于螺纹部从其轴向方向上的起始端(终止端)至第三螺纹的范围内的区域上。此外本申请的发明人发现，在螺母的螺纹部的位于轴向方向上从起始端至第三螺纹的范围内的至少一个区域上，和滑动螺杆轴的螺纹部上形成类金刚石碳薄膜，能够有效抑制螺母和滑动螺杆轴之间产生滑动噪声(实现一种近乎寂然的状态)。
本发明将上述任务纳入考量，并且本发明的目的在于提供一种电动致动器，该电动致动器能够改善滑动螺杆轴和螺母的耐磨性和耐用性，并且实现重量、尺寸和噪声的减小。
根据本发明的电动致动器包括滑动螺杆轴，和螺母，螺母与滑动螺杆轴接合，滑动螺杆轴被构造成在马达的操作下旋转从而使得螺母在滑动螺杆轴的轴向方向上移位。滑动螺杆轴由轻金属或轻金属合金制成。类金刚石碳薄膜形成在螺母的螺纹部的至少一个区域上和滑动螺杆轴的螺纹部上，该区域在螺母的螺纹部的位于从螺纹部的轴向方向上的起始端至螺母的螺纹部的至少第三螺纹的范围内。
在根据本发明的电动致动器中，由于滑动螺杆轴由轻金属或轻金属合金制成，能够减小马达上的负载(惯性力)。因此，能够减小马达的尺寸。换言之，能够增大电动致动器的极限工作负荷而不用增大马达的尺寸(输出)。此外，由于使用滑动螺杆轴代替滚珠丝杠轴，能够减小螺母的尺寸。此外，由于类金刚石碳薄膜形成在螺母的螺纹部的位于轴向方向上从起始端至至少第三螺纹的范围内的至少一个区域上，和滑动螺杆轴的螺纹部上，能够减小滑动螺杆轴和螺母的磨损并且改善螺纹的效率，同时抑制滑动螺杆轴和螺母之间产生滑动噪声。因此，能够改善滑动螺杆轴和螺母的耐磨性和耐用性，并且实现减小电动致动器的重量、尺寸和噪声。
上述电动致动器，优选地，类金刚石碳薄膜形成在螺母的螺纹部的位于从起始端至至少第三螺纹的范围内的区域上，及其位于从螺母的螺纹部轴向方向上的终止端至螺母螺纹部的至少第三螺纹的范围内的区域上。在这种结构中，能够进一步减小滑动螺杆轴和螺母的磨损。
上述电动致动器，优选地，在螺母的螺纹部的位于自起始端起的第一螺纹的第一起始端部分上的类金刚石薄膜的厚度大于在螺母的螺纹部的位于自起始端起的第二螺纹的第二起始端部分上的类金刚石碳薄膜的厚度。
上述结构中，由于在螺母的第一起始端部分上的类金刚石碳薄膜的厚度相对较大，而在电动致动器操作时应力趋于集中在该第一起始端部分，能够改善滑动螺杆轴和螺母的耐用性。
上述电动致动器，优选地，在螺母的螺纹部的位于自终止端起的第一螺纹的第一终止端部分上的类金刚石薄膜的厚度大于在螺母的螺纹部的位于自终止端起的第二螺纹的第二终止端部分上的类金刚石碳薄膜的厚度。
上述结构中，由于在螺母的第一终止端部分上的类金刚石碳薄膜的厚度相对较大，而在电动致动器操作时应力趋于集中在该第一终止端部分，能够很大程度的改善滑动螺杆轴和螺母的耐用性。
上述电动致动器，优选地，类金刚石碳薄膜形成在螺母的螺纹部的位于从起始端至终止端的范围内的区域上。利用上述结构，能够进一步改善螺纹的效率，并且很大程度地抑制在滑动螺杆轴和螺母之间产生滑动噪声。
上述电动致动器，优选地，在螺母的螺纹部的位于从起始端至第三螺纹的范围内区域上和位于从终止端至第三螺纹的范围内的区域上的类金刚石碳薄膜的厚度等于或大于在螺母的螺纹部的中间区域上的类金刚石碳薄膜的厚度，该中间区域位于自起始端起的第四螺纹至自终止端起的第四螺纹的范围内。
在该结构中，由于在螺母的螺纹部的位于从起始端至第三螺纹的范围内和从终止端至第三螺纹的范围内的区域上的类金刚石碳薄膜的厚度相对较大，而在电动致动器操作时应力趋于集中在螺母的螺纹部的位于从起始端至第三螺纹的范围内和从终止端至第三螺纹的范围内的区域，能够有效地改善滑动螺杆轴和螺母的耐用性。
上述电动致动器中，类金刚石碳薄膜能够不形成在螺母的螺纹部的位于自起始端起的第四螺纹至自终止端起的第四螺纹的范围内的中间区域的至少部分上。
在该结构中，与类金刚石碳薄膜形成在螺母的螺纹部的位于从起始端至终止端的范围内的区域上的情形比较，能够减小电动致动器的生产成本。
上述电动致动器中，优选地，能够在螺母的螺纹部的位于从起始端至至少第三螺纹的范围内的区域上，和滑动螺杆轴的螺纹部上都形成类金刚石碳薄膜。在该结构中，能够很大程度地改善滑动螺杆轴和螺母的耐磨性。
上述电动致动器中，滑动螺杆轴能够由铝或铝合金制成，能够在滑动螺杆轴的螺纹部上形成耐热铝薄膜，并且在螺母的螺纹部的位于从起始端至至少第三螺纹的范围内的区域上形成类金刚石碳薄膜。
上述电动致动器中，优选地，螺母由轻金属或轻金属合金制成。在该结构中，由于能够很大程度地减小马达上的负载，能够实现进一步减小电动致动器的重量和尺寸。
上述电动致动器中，能够在滑动螺杆轴的螺纹部上形成类金刚石碳薄膜，螺母能够由铝或铝合金制成，并且能够在螺母的螺纹部上形成耐热铝薄膜。
上述电动致动器中，能够在滑动螺杆轴的螺纹部上形成类金刚石碳薄膜，螺母能够由铁或铁合金制成，并且能够在螺母的螺纹部上形成铬薄膜或镍薄膜。
上述电动致动器中，优选地，类金刚石碳薄膜的厚度为大于等于0.1μm并且小于等于6.0μm。在该结构中，由于类金刚石碳薄膜的厚度为大于等于0.1μm，能够适宜地抑制类金刚石碳薄膜由于磨损而过早的被剥离。此外，由于类金刚石碳薄膜的厚度为小于等于6.0μm，能够可靠地形成该类金刚石碳薄膜。
上述电动致动器中，优选地，滑动螺杆轴具有游隙，并且螺母的螺纹部的顶部置于该游隙中，处于该顶部和滑动螺杆轴彼此不接触的状态。在该结构中，即使在螺母螺纹部的顶部产生的毛刺没有完全被移除的情形中，能够阻止由于该毛刺损害滑动螺杆轴的螺纹部(DLC薄膜)。
上述电动致动器，游隙能够被构造成存储滑润剂。在该结构中，由于能够高效地供给滑润剂至滑动螺杆轴和螺母之间的间隙(空隙)，能够很大程度地改善滑动螺杆轴的耐磨性和耐用性，并进一步实现电动致动器的噪声减小。
在本发明中，由于类金刚石碳薄膜形成在螺母的螺纹部位于从螺纹部在螺母轴向方向上的起始端至至少第三螺纹的范围内的至少一个区域上，以及滑动螺杆轴的螺纹部上，能够有效地改善滑动螺杆轴和螺母的耐磨性和耐用性，并且实现重量、尺寸、和噪声的减小。
附图说明
图1是图示了根据本发明的第一实施例的电动致动器的立体图；
图2是图示了图1中的电动致动器的分解立体图；
图3是图示图1中的电动致动器的部分省略的垂直截面视图；
图4是图示了图3中的电动致动器的局部放大视图；
图5是图2中所示的螺母的放大垂直截面视图；
图6A是图示了根据该实施例的第一变型的螺母的放大垂直截面视图；
图6B是图示根据该实施例的第二变型的螺母的放大垂直截面视图；
图7是图示了根据本发明的第二实施例的电动致动器的立体图；
图8是图示了图7中的电动致动器的分解立体图；
图9是图示图7中的电动致动器的部分省略的垂直截面视图；
图10是图示了图7中的电动致动器的部分放大截面视图；
图11是图示了图9中的滑动螺杆轴和螺母的放大截面视图；和
图12是图示了图11中的视图的一部分的放大截面视图。
具体实施方式
以下将参考附图介绍说明根据本发明的电动致动器的优选实施例。
(第一实施例)
如图1至图3所示，根据本发明的第一实施例的电动致动器10包括：马达12，马达12作为旋转驱动源；杆套16，杆套16通过壳体14布置在马达12上；滑动螺杆轴(进给螺杆轴)18，滑动螺杆轴18用于传输马达12的旋转驱动力；和可位移部20，可位移部20根据滑动螺杆轴18的旋转移位。在图1至图3中，应当注意的是，滑动螺杆轴18的右侧(马达12侧)将被称为“近端”侧，滑动螺杆轴18的左侧(承插部56侧)将被称为“远端”侧。
例如，马达12能够是诸如有刷直流马达、无刷直流马达，或步进马达等伺服马达。
壳体14具有环形形状。壳体14从外部装配在马达12的马达适配器22上。杆套16包括伸长的外圆筒24和端块26，外圆筒24从外部装配在壳体14上，端块26设置在外圆筒24的远端。外圆筒24是具有圆筒形形状的管构件。后文描述的可位移部20的杆54设置在外圆筒24的内部。端块26在主视图中具有四边形的形状。插入孔30形成在端块26的中心，用于将杆54插入该插入孔30。
滑动螺杆轴18经由联轴器32联接至马达轴。在本发明的本实施例中，在使用通用轴作为滑动螺杆轴18和马达轴的情形中，联轴器32能够省略。
从图4中能够理解，轴承34设置在滑动螺杆轴18的近端。例如，滚动轴承能够用作轴承34。替换地，滑动轴承能够用作轴承34。
滑动螺杆轴18由诸如铝的轻金属或诸如铝合金的轻金属合金制成。
此处轻金属意指具有相对密度小于等于4的金属。如上所述，在滑动螺杆轴18由轻金属或轻金属合金制成的情形中，与滑动螺杆轴18由诸如铁的重金属(具有大于4的相对密度的金属)制成的情形相比较，马达12上的负载被减小，并且实现了电动致动器10的重量减小。此外，类金刚石碳薄膜(以下简称为“DLC薄膜50”)形成在滑动螺杆轴18的螺纹部48的所有螺纹上(参见图4)。
DLC薄膜50是由碳氢化合物或碳的同素异形体制成的无定形的硬薄膜，具有优良的润滑性能、耐磨性、抗咬合性等。例如，DLC薄膜50能够由CVD(化学气相淀积)或PVD(物理气相沉积)等形成。此外，为了增强DLC薄膜50和基材(滑动螺杆轴18的螺纹部48)之间的粘附性能，能够在基材和DLC薄膜50之间形成中间层。例如，中间层能够由基材和DLC的组合层制成。在这种情形中，随着接近于基材，中间层中金属的组成比率更高并且中间层中DLC的组成比率更低。另一方面，随着从基材远离，中间层中金属的组成比率更低并且中间层中DLC的组成比率更高。使用具有这种结构的中间层，能够适宜地抑制DLC薄膜50从基材剥离。
优选地，DLC薄膜50的厚度为大于等于0.1μm并且小于等于6.0μm，更加优选地，大于等于0.3μm并且小于等于4.0μm，更加优选地，大于等于0.5μm并且小于等于3.5μm。这是因为，如果DLC薄膜50的厚度小于0.1μm，存在DLC薄膜50由于磨损过早剥离的问题，并且如果DLC薄膜50的厚度大于6.0μm，则不易形成DLC薄膜50，DLC薄膜50的成本变高，并且容易发生DLC薄膜50的剥离。此外，优选地，DLC薄膜50的厚度大于对应材料(后文描述的DLC薄膜60)的表面粗糙度Rz(表面粗糙度的峰值和谷值之间的距离)。同样适用于DLC薄膜60。
可位移部20包括：螺母52，螺母52与滑动螺杆轴螺合；圆筒形杆54，圆筒形杆54固定至螺母52并且插入端块26的插入孔30；和承插部56，承插部56附接至杆54以封闭杆54在远端的开口。
螺母52由诸如铝的轻金属或诸如铝合金的轻金属合金制成。在该结构中，马达12上的负载很大程度地被减小，并且实现了电动致动器10的重量减小。此外，DLC薄膜60形成在螺母52的螺纹部58的所有螺纹上(参见图5)。DLC薄膜60的结构和DLC薄膜60的形成方法与在滑动螺杆轴18的螺纹部48上形成DLC薄膜50的情形一样，并且省略其描述。
在以下说明中，图5中螺母52的螺纹部58的右端(马达12侧的一端)将被称为“起始端”，并且图5中螺母52的螺纹部58的左端(承插部56侧的一端)将被称为“终止端”。然而，理所当然的，起始端和终止端的位置能够左右反向。
螺母52的螺纹部58(螺纹部58作为全螺纹部)的位于其轴向方向上自螺纹部58的起始端起的第一螺纹的部分(第一起始端部分58a)上的DLC薄膜60的厚度大于螺母52的螺纹部58的位于自起始端起的第二螺纹的部分(第二起始端部分58b)上的DLC薄膜60的厚度。此外，第二起始端部分58b的DLC薄膜60的厚度大于螺母52的螺纹部58的位于自起始端起的第三螺纹的部分(第三起始端部分58c)上的DLC薄膜60的厚度。
螺母52的螺纹部58的位于其轴向方向上自螺纹部58的终止端起的第一螺纹的部分(第一终止端部分58d)上的DLC薄膜60的厚度大于螺母52的螺纹部58位于自终止端起的第二螺纹的部分(第二终止端部分58e)上的DLC薄膜60的厚度。此外，在第二终止端部分58e上的DLC薄膜60的厚度大于在螺母52的螺纹部58的位于自终止端起的第三螺纹的部分(第三终止端部分58f)上的DLC薄膜60的厚度。
在第三起始端部分58c上的DLC薄膜60的厚度和在第三终止端部分58f上的DLC薄膜60的厚度等于或大于在螺母52的螺纹部58的位于从自起始端起的第四螺纹至自终止端起的第四螺纹的范围内的区域(即，在第三起始端部分58c和第三终止端部分58f之间的排它的中间区域58g)上的DLC薄膜60的厚度。
在本实施例中，在第一起始端部分58a和第一终止端部分58d上的DLC薄膜60的厚度为0.9μm，在第二起始端部分58b和第二终止端部分58e上的DLC薄膜60的厚度为0.8μm，以及在第三起始端部分58c、第三终止端部分58f和中间区域58g上的DLC薄膜60的厚度为0.5μm。应当注意的是，在螺母52的螺纹部58上形成的DLC薄膜60的厚度能够自由确定。
根据本实施例的电动致动器10基本上具有上述结构。
接下来，下文将描述电动致动器10的操作和优势。在以下说明中，如图1和3所示，杆54被置于外圆筒24的内部的状态将被称为初始位置。
在该初始位置，电流从电源(未图示)被供给至马达12从而旋转马达轴。因此，马达轴的旋转驱动力经由联轴器32被传输至滑动螺杆轴18。然后，通过滑动螺杆轴18的旋转，杆54和承插部56连同螺母52被朝向远端侧(与马达相对的方向)移位。此时，应力被集中在螺母52的螺纹部58的第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上。然而，由于DLC薄膜60形成在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上，并且DLC薄膜50形成在滑动螺杆轴18的螺纹部48的所有螺纹上，螺母52能够在滑动螺杆轴18的轴向方向上朝向远端侧平稳地移位。
在杆54返回至初始位置的情形中，马达轴在与上述相反的方向上旋转。以这样的方式，马达轴的旋转驱动力经由联轴器32被传输至滑动螺杆轴18。然后，通过滑动螺杆轴18在与上述相反的方向上的旋转，杆54和承插部56连同螺母52朝向近端侧(马达12侧)移位。此时，应力集中在螺母52的螺纹部58的第一终止端部分58d至第三终止端部分58f上。然而，由于DLC薄膜60形成在第一终止端部分58d至第三起始端部分58f上，并且DLC薄膜50形成在滑动螺杆轴18的螺纹部48的所有螺纹上，螺母52能够在滑动螺杆轴18的轴向方向上朝向近端侧平稳地移位。
在本实施例中，由于滑动螺杆轴18由轻金属或轻金属合金制成，能够减小马达12上的负载(惯性力)。在该结构中，实现了马达12尺寸减小。换言之，能够增大电动致动器10的极限工作负载而不用增大马达12的尺寸(输出)。
此外，由于使用了滑动螺杆轴18代替滚珠丝杠轴，能够减小螺母52的尺寸。此外，在螺母52的螺纹部58的位于从螺纹部58的起始端至终止端范围内的部分(区域)上形成DLC薄膜60，并且在滑动螺杆轴18的螺纹部48上形成DLC薄膜50。因此，减小了滑动螺杆轴18和螺母52的磨损，并且改善了螺杆的效率(螺杆输出和螺杆输入的比例)。此外，能够抑制在滑动螺杆轴18和螺母52之间产生滑动噪声。因此，能够改善滑动螺杆轴18和螺母52的耐磨性和耐用性，并且减小电动致动器10的重量、尺寸和噪声。
在本实施例中，在螺母52的螺纹部58的第一起始端部分58a上的DLC薄膜60的厚度大于在第二起始端部分58b上的DLC薄膜60的厚度，并且在第一终止端部分58d上的DLC薄膜60的厚度大于在第二终止端部分58e上的DLC薄膜60的厚度。就是说，由于在电动致动器10操作时应力趋于集中的第一起始端部分58a和第一终止端部分58d上的DLC薄膜60的厚度相对较大，能够改善滑动螺杆轴18和螺母52的耐用性。
此外，由于在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c和第一终止端部分58d至第三终止端部分58f上的DLC薄膜60的厚度等于或大于在中间区域58g上的DLC薄膜60的厚度，有效地改善了滑动螺杆轴18和螺母52的耐用性。
在本实施例中，由于螺母52由轻金属或轻金属合金制成，能够进一步减小马达12上的负载。因此，能够很大程度地减小电动致动器10的重量和尺寸。
此外，由于DLC薄膜50，60的厚度为大于等于0.1μm，能够适宜地抑制DLC薄膜50，60由于磨损而过早的剥离。此外，由于DLC薄膜50，60的厚度为小于等于6.0μm，能够可靠地形成该DLC薄膜50，60。
根据本实施例的电动致动器10并不局限于上述结构。在本实施例中，充分地，滑动螺杆轴18由轻金属或轻金属合金制成，并且DLC薄膜50，60形成在螺母52的螺纹部58的至少一个区域上和滑动螺杆轴18的螺纹部上是足够的，其中上述螺纹部58的区域位于在其轴向方向上从螺纹部58的起始端至螺纹部58的至少第三螺纹的范围内。就是说，在本实施例中，例如，能够采用表1中所示的滑动螺杆轴18和螺母52的组合。
表1
此外，在螺母52的螺纹部58上形成DLC薄膜60的情形中，例如，如图6A所示，DLC薄膜60能够不形成在中间区域58g的至少部分上(图6A中，不形成在任何中间区域58g上)，并且DLC薄膜60能够形成在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上和第一终止端部分58d至第三终止端部分58f上。替换地，例如，如图6B所示，DLC薄膜60能够不形成在第一终止端部分58d至第三终止端部分58f或中间区域58g上，并且DLC薄膜60能够形成在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上。在图6A和6B所示的实施例的变型中，能够实现很大程度地电动致动器10的生产成本的减小。
(第二实施例)
接下来，将参考图7至图12描述根据本发明的第二实施例的电动致动器10A。根据第二实施例的电动致动器10A的组成元件与根据第一实施例的电动致动器10的相同的组成元件用相同的数字标号，并且省略其详细说明。
如图7至图10所示，根据本发明的第二实施例的电动致动器10包括：马达12，马达12作为旋转驱动源；基部100，基部100经由壳体14布置在马达12上；滑动螺杆轴(进给螺杆轴)102，滑动螺杆轴102用于传输马达12的旋转驱动力；和可位移部104，其根据滑动螺杆轴102的旋转移位。
基部100包括：基部主体106，基部主体106具有U形横截面并且在滑动螺杆轴102的轴向方向上延伸；第一端板108，第一端板108设置在基部主体106的近端(马达12侧的一端)；和第二端板110，第二端板110设置在基部主体106的远端(与马达12相对的一端)。第一端板108和第二端板110的每一个使用多个固定螺钉112固定至基部主体106。
就是说，基部100具有由基部主体106、第一端板108和第二端板110形成的空间S。可位移部104置于该空间S中。与空间S连通的开口114形成为越过基部主体106的整个长度。开口114由板形盖部116覆盖，能够抑制粉尘从基部100的外面经由开口114进入空间S。盖部116由固定螺钉118固定至第一端板108和第二端板110。
插入孔120形成在第一端板108中。壳体14从内部装配到插入孔120上，并且滑动螺杆轴102插入该插入孔120。油供给孔122形成在第二端板110中，用于供应润滑脂至滑动螺杆轴102和后文描述的润滑脂储存器152。
滑动螺杆轴102的近端由设置在壳体14中的滚动轴承124轴向支撑，其远端由设置在第二端板110中的滑动轴承126轴向支撑。滑动螺杆轴102由诸如铝的轻金属或诸如铝合金的轻金属合金制成。DLC薄膜130形成在滑动螺杆轴102的螺纹部128的所有螺纹上。DLC薄膜130能够以如上述DLC薄膜50同样的方式形成(参见图11)。
可位移部104包括：可位移部主体132，可位移部主体132具有块形状(矩形平行六面体形状)并且设置在基部100的空间S中；颈部134，颈部134从可位移部主体132延伸并且插入基部100的开口114；平台136，平台136设置在颈部134上；和螺母138，螺母138设置在可位移部主体132中并且与滑动螺杆轴102螺合。
多个引导销140设置在可位移部主体132的两侧表面上。引导销140在滑动螺杆轴102的轴向方向上延伸，并且在基部主体106的内表面上滑动。使用固定至可位移部主体132的近端表面的第一止动部142和固定至可位移部主体132的远端表面的第二止动部144，这些引导销140相对于可位移部主体132在滑动螺杆轴102的轴向方向上定位。连通孔146形成在第二止动部144中，在面向第二端板110的油供给孔122位置。
圆螺母孔148形成在可位移部主体132中。螺母138布置在该螺母孔148中。环形的顶盖150设置在螺母孔148中在螺母138的更接近于第一止动部142的一侧上。
顶盖150固定至螺母孔148的壁表面。滑动螺杆轴102插入顶盖150的内孔。就是说，润滑脂储存器152形成在螺母138和顶盖150之间，用于将润滑脂引导进入螺母138和滑动螺杆轴102之间的间隙。
此外，如图10所示，可位移部主体132具有通孔154和入口孔156。通孔154延伸越过可位移部主体132的整个长度，并且与第二止动部144的连通孔146连通。入口孔156连接通孔154和润滑脂储存器152。衬垫(闭合构件)158设置在通孔154内。衬垫158在止动部142侧闭合通孔154的开口。通过衬垫158，能够抑制润滑脂从可位移部主体132和第一止动部142之间的空隙泄漏。
平台136比可位移部主体132更宽。插入孔160形成在平台136中，盖部116插入该插入孔160。在该结构中，当可位移部104相对于基部100移位时，可位移部104不会妨碍盖部116。多个附接孔162形成在平台136中，用于附接工件(未图示)等至平台136。
螺母138具有圆柱形形状。螺母138通过滑动螺杆轴102的旋转在轴向方向上移位。在螺母138置于螺母孔148中的状态下，螺母138通过销164和固定螺钉166固定至可位移部主体132。螺母138由诸如铝的轻金属或诸如铝合金的轻金属合金制成。如图11所示，DLC薄膜170形成在螺母138的螺纹部168的所有螺纹上。DLC薄膜170以如上所述的DLC薄膜60同样的方式形成。
就是说，螺母138的螺纹部168的第一起始端部分168a上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺纹部168的第二起始端部分168b上的DLC薄膜170的厚度。此外，螺母138的螺纹部168的第二起始端部分168b上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺纹部168的第三起始端部分168c上的DLC薄膜170的厚度。
螺母138的螺纹部168的第一终止端部分168d上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺纹部168的第二终止端部分168e上的DLC薄膜170的厚度。此外，螺母138的螺纹部168第二终止端部分168e上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺纹部168的第三终止端部分168f上的DLC薄膜170的厚度。
第三起始端部分168c上的DLC薄膜170的厚度和第三终止端部分168f上的DLC薄膜170的厚度等于或大于螺母138的螺纹部168的中间区域168g上的DLC薄膜170的厚度。
此外，如图12所示，螺母138的螺纹部168的每个螺纹的上表面在滑动螺杆轴102的轴向方向上具有平面形状的截面。通常，由于机械加工，在螺母138的螺纹部168螺纹的尖端拐角171易于产生毛刺。这些毛刺能够通过喷丸清理或化学抛光等被移除。然而，不易通过视觉检查毛刺的去除。因此，在螺母138的螺纹部168的螺纹的尖端拐角171余留毛刺的情形中，滑动螺杆轴102的螺纹部128的DLC薄膜130会由于该毛刺而被损坏。
在本实施例中，为了阻止滑动螺杆轴102的DLC薄膜130被损坏，在滑动螺杆轴102的螺纹部的每个根部形成游隙172，并且螺母138的螺纹部168的尖端拐角(顶部)171被置于该游隙172中。具体地，游隙172的壁表面包括：弯曲表面174，弯曲表面174在滑动螺杆轴102的轴向方向上具有半圆形状的横截面；和一对平坦表面176，该一对平坦表面176在滑动螺杆轴102的轴向方向上分别连结至弯曲表面174的两侧。
一对平坦表面176倾斜以朝向远离弯曲表面174方向伸展。在这种状态下，平坦表面176越过螺母138的螺纹部168的顶部朝向其根部延伸一定程度。在垂直于滑动螺杆轴102的轴线的线和每个平坦表面176之间形成的角度(锐角)θ1小于螺母138的螺纹半角θ2。在该结构中，在滑动螺杆轴102与螺母138螺合的状态下，每个平坦表面176(滑动螺杆轴102)不会接触螺母138的螺纹部168的每个螺纹的尖端拐角171。因此，即使在螺母138的螺纹部168的尖端拐角171产生的毛刺没有完全移除的情形中，能够阻止由于毛刺而损坏滑动螺杆轴102的螺纹部128上的DLC薄膜130。在DLC薄膜130不形成在滑动螺杆轴102的螺纹部128上的情形中，能够防止损害滑动螺杆轴102的螺纹部128。
游隙172也作用为润滑脂保持间隙，用于保持从润滑脂储存器152引导出的润滑脂。就是说，游隙172形成为能够存储润滑脂(滑润剂)。在该结构中，能够高效地供给润滑脂至在滑动螺杆轴102和螺母之间的空隙，并且因此，改善滑动螺杆轴102和螺母108的耐磨性和耐用性，并且进一步减小电动致动器10A的噪声。
此外，在本实施例中，如果润滑脂储存器152中的润滑脂的量变小，能够容易地将润滑脂供给至润滑脂储存器152。更具体地说，在供应润滑脂时，可位移部104相对于滑动螺杆轴102朝向远端被移动。
然后，第二止动部144接触第二端板110，并且第二端板110的油供给孔122被置于与第二止动部144的连通孔146连通。换言之，油供给孔122被置于经由连通孔146、通孔154和入口孔156与润滑脂储存器152连通。此时，通过衬垫158的作用，抑制润滑脂从可位移部主体132和第一止动部142之间的空隙泄漏。此外，在这种状态下，润滑脂经由油供给孔122被喷射进入润滑脂储存器152。通过可位移部104相对于滑动螺杆轴102朝向近端移位，供给进入润滑脂储存器152的润滑脂被引导进入螺母138和滑动螺杆轴102之间的间隙。
根据本实施例的电动致动器10A提供如根据第一实施例的电动致动器10的情形相同的优点和效果。
根据本发明的该实施例的电动致动器10A并不局限于上述结构。在本实施例中，例如，能够采用在表1中所示的滑动螺杆轴102和螺母13的组合。此外，在DLC薄膜170形成在螺母138的螺纹部168上的情形中，DLC薄膜170能够不形成在至少部分中间区域168g上，并且薄膜170能够形成在第一起始端部分168a至第三起始端部分168c和第一终止端部分168d至第三终止端部分168f上。替换地，DLC薄膜170能够不被形成在第一终止端部分168d至第三终止端部分168f上或中间区域168g上，并且DLC170能够形成在第一起始端部分168a至第三起始端部分168c上。在这种情形中，能够实现进一步减小电动致动器10A的生产成本。
根据本发明的电动致动器并不局限上述实施例。理所当然的，能够采用不偏离本发明的范围的各种结构。

Claims (15)

1.一种电动致动器(10，10A)，其特征在于，包含滑动螺杆轴(18，102)，和螺母(52，138)；所述螺母(52，138)与所述滑动螺杆轴(18，102)螺纹接合，所述滑动螺杆轴(18，102)被构造成在马达(12)的操作下旋转，从而使得所述螺母(52，138)在所述滑动螺杆轴(18，102)的轴向方向上移位；
其中，所述滑动螺杆轴(18，102)由轻金属或轻金属合金制成；并且
类金刚石碳薄膜(50，60，130，170)形成在所述滑动螺杆轴(18，102)的螺纹部(48，128)上，和所述螺母(52，138)的螺纹部(58，168)的至少一个区域上，所述区域位于从所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)在其轴向方向上的起始端至所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的至少第三螺纹的范围内。
2.如权利要求1所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述类金刚石碳薄膜(60，170)形成在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于从所述起始端至至少所述第三螺纹的范围内的区域上，及其位于从所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)在所述轴向方向上的终止端至所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的至少第三螺纹的范围内的区域上。
3.如权利要求2所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于自所述起始端起的第一螺纹的第一起始端部分(58d，168d)上的所述类金刚石碳薄膜(60，170)的厚度大于在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于自所述起始端起的第二螺纹的第二起始端部分(58b，168b)上的所述类金刚石碳薄膜(60，170)的厚度。
4.如权利要求3所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于自所述终止端起的第一螺纹的第一终止端部分(58d，168d)上的所述类金刚石碳薄膜(60，170)的厚度大于在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于自所述终止端起的第二螺纹的第二终止端部分(58e，168e)上的所述类金刚石碳薄膜(60，170)的厚度。
5.如权利要求2至4的任一项所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述类金刚石碳薄膜(60，170)形成在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于从所述起始端至所述终止端的范围内的区域上。
6.如权利要求5所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的所述起始端至所述第三螺纹的范围内的所述区域上及其所述终止端至所述第三螺纹的范围内的所述区域上的所述类金刚石碳薄膜(60，170)的厚度等于或者大于在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的中间区域(58g，168g)上的所述类金刚石碳薄膜(60，170)的厚度，所述中间区域(58g，168g)位于自所述起始端起的第四螺纹至自所述终止端起的第四螺纹的范围内。
7.如权利要求2所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述类金刚石碳薄膜(60，170)不形成在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于自所述起始端起的第四螺纹至自所述终止端起的第四螺纹的范围内的中间区域(58g，168g)的至少部分上。
8.如权利要求1所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的位于从所述起始端至至少所述第三螺纹的范围内的所述区域上，和所述滑动螺杆轴(18，102)的所述螺纹部(48，128)上都形成所述类金刚石碳薄膜(50，60，130，170)。
9.如权利要求1所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述滑动螺杆轴(18，102)由铝或铝合金制成；
耐热铝薄膜形成在所述滑动螺杆轴(18，102)的所述螺纹部(48，128)上；并且
所述类金刚石碳薄膜(60，170)形成在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)的所述区域上，所述区域位于从所述起始端至至少所述第三螺纹的所述范围内。
10.如权利要求8或9所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述螺母(52，138)由轻金属或者轻金属合金制成。
11.如权利要求1所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述类金刚石碳薄膜(50，130)形成在所述滑动螺杆轴(18，102)的所述螺纹部(48，128)上；
所述螺母(52，138)由铝或铝合金制成；并且
耐热铝薄膜形成在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)上。
12.如权利要求1所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述类金刚石碳薄膜(50，130)形成在所述滑动螺杆轴(18，102)的所述螺纹部(48，128)上；
所述螺母(52，138)由铁或者铁合金制成；并且
铬薄膜或镍薄膜形成在所述螺母(52，138)的所述螺纹部(58，168)上。
13.如权利要求1至12的任一项所述的电动致动器(10，10A)，其特征在于，其中所述类金刚石碳薄膜(50，60，130，170)的厚度为大于等于0.1μm并且小于等于6.0μm。
14.如权利要求1至13的任一项所述的电动致动器(10A)，其特征在于，其中所述滑动螺杆轴(102)包括游隙(172)，并且所述螺母(138)的所述螺纹部(168)的顶部(171)被置于所述游隙(172)中，处在所述顶部(171)和所述滑动螺杆轴(102)彼此不接触的状态下。
15.如权利要求14所述的电动致动器(10A)，其中所述游隙(172)被构造成存储滑润剂。
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