JP2004150533A - Ball screw for electric brake device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車等の電動ブレーキ装置に用いられる電動ブレーキ装置用ボールねじに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ボールねじは、外周面に螺旋状のねじ溝を有して軸方向に延びるねじ軸に、内周面に前記ねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を有するナットが嵌合されており、ナットのねじ溝とねじ軸のねじ溝とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷軌道を形成している。該負荷軌道には転動体としての多数のボールが転動可能に装填されており、ねじ軸(又はナット)の回転により、ナット(又はねじ軸)がボールの転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【0003】
ところで、近年、自動車等のブレーキ装置の駆動機構として、油圧シリンダに代えて、電動モータによって駆動されるボールねじを用いる場合がある(例えば、特許文献1参照)。
このボールねじは、電動モータにより例えばねじ軸を回転駆動してナットを軸方向に移動させ、このナットの駆動力によってブレーキパッドをブレーキディスク又はブレーキシューに押し付けることにより制動力を発生させるようにしたものである。
【0004】
又、ナットのねじ溝とボールとの間、及びねじ軸のねじ溝とボールとの間には、通常グリース等の潤滑剤が塗布されており、両ねじ溝とボールの摩耗や摩擦による加熱等を防止するようにしているが、グリース等は、異物等の影響により、比較的短期間で潤滑剤としての機能が低下するため、従来においては、ナットの端部にリップ型のシール部材を取り付けることで、ナット内に異物等が浸入しないようにすると共に、ナット内のグリース等が外部に漏れないようにして良好な潤滑性能を確保しようとしている。
【0005】
【特許文献1】
特表2002−530597号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載の如き電動ブレーキ装置用ボールねじにおいては、ねじ溝が螺旋状で閉回路とならないため、ねじ溝をリップ型のシール部材では完全にシールすることが困難で、ナット内への異物等の浸入防止や、ナット内のグリース等の外部への漏れ防止を完全に期待することができず、良好な潤滑性能を長期わたって確保することが難しいという問題があった。
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、必要なシール性能を維持しつつ良好な潤滑性能を長期にわたって確保することができる電動ブレーキ装置用ボールねじを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に嵌合されたナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールとを備え、電動モータにより駆動されてその駆動力によってブレーキパッドをブレーキディスク又はブレーキシューに押し付けることにより制動力を発生させる電動ブレーキ装置用ボールねじにおいて、
前記ナットの軸方向の少なくとも一方の端部に潤滑剤含有ポリマ部材からなるラビリンスシールを設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置用ボールねじにより達成される。
【0008】
上記構成によれば、ナットの軸方向の端部に潤滑剤含有ポリマ部材からなるラビリンスシールを設けているので、短期に潤滑に悪影響を及ぼす大きなダスト等の異物のナット内への浸入を防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマ部材からの潤滑剤の滲み出しにより良好な潤滑性能を長期にわたって確保することができ、転がり抵抗を低くしてエネルギロスの少ない高効率な電動ブレーキ装置を実現することができる。
【0009】
又、大きなスラスト力を発生させ、電動ブレーキ装置の中で最も厳しい環境に曝されるボールねじが略メンテナンスフリーとなるので、これまでの油圧式ブレーキ装置と同様に、ブレーキパッドの交換のみのメンテナンスで済ませることができる。
【0010】
又、本発明の上記目的は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に嵌合されたナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールとを備え、電動モータにより駆動されてその駆動力によってブレーキパッドをブレーキディスク又はブレーキシューに押し付けることにより制動力を発生させる電動ブレーキ装置用ボールねじにおいて、
前記ナットの軸方向の少なくとも一方の端部にラビリンスシールを設けると共に、前記ねじ軸の外周面及び前記ナットの内周面の内の少なくとも一方の周面に摺接する潤滑剤含有ポリマ部材からなる摺接部材を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置用ボールねじにより達成される。
【0011】
上記構成によれば、ナットの軸方向の端部にラビリンスシールを設けているので、短期に潤滑に悪影響を及ぼす大きなダスト等の異物のナット内への浸入を防止することができ、しかも、前記ねじ軸の外周面及び前記ナットの内周面の内の少なくとも一方の周面に摺接する潤滑剤含有ポリマ部材からなる摺接部材を設けているので、摺接部材からの潤滑剤の滲み出しにより良好な潤滑性能を長期にわたって確保することができ、転がり抵抗を低くしてエネルギロスの少ない高効率な電動ブレーキ装置を実現することができる。
【0012】
又、大きなスラスト力を発生させ、電動ブレーキ装置の中で最も厳しい環境に曝されるボールねじが略メンテナンスフリーとなるので、これまでの油圧式ブレーキ装置と同様に、ブレーキパッドの交換のみのメンテナンスで済ませることができる。
この場合、前記ラビリンスシールを潤滑剤含有ポリマ部材で形成することで、潤滑性能をより向上させることができる。
【0013】
なお、電動ブレーキ装置は、使用時に高温に曝されるので、潤滑剤含有ポリマ部材から潤滑剤は容易に滲み出し、潤滑が効果的に行われるが、高温に耐え得るポリマ部材、滲み出しすぎない基油の選定及びその組み合わせが重要である。
ここで、本発明に適用される潤滑剤含有ポリマ部材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を有するポリオレフィン系樹脂の群から選定された合成樹脂に、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステルのようなエステル油等の何れか単独若しくは混合油の形で混ぜて調製した原料を、樹脂の融点以上で加熱して可塑化し、その後冷却することで固形伏にしたものであり、潤滑剤の中に予め酸化防止剤、錆止め剤、摩耗防止剤、あわ消し剤、極圧剤等の各種添加剤を加えたものでもよい。
【0014】
上記潤滑剤含有ポリマ部材の組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂10〜50重量%、潤滑剤90〜50重量%である。ポリオレフィン系樹脂が10重量%未満の場合は、あるレベル以上の硬さ・強度が得られず、負荷がかかった時に初期の形状を維持するのが難しくなる。また、ポリオレフィン系樹脂が50重量%を超える場合(つまり、潤滑剤が50重量%未満の場合)は、潤滑剤の供給が少なくなり、ボールねじの寿命が短くなる。
【0015】
上記合成樹脂の群は、基本構造は同じでその平均分子量が異なっており、700〜5×106の範囲に及んでいる。平均分子量700〜1×104というワックス(例えばポリエチレンワックス)に分類されるものと、平均分子量1×104〜1×106という比較的低分子量のものと、平均分子量1×106〜5×106という超高分子量のものとを、単独若しくは必要に応じて混合して用いる。
【0016】
比較的低分子量のものと潤滑剤との組合わせによって、ある程度の機械的強度、潤滑剤供給能力、保油性を持つ潤滑剤含有ポリマが得られる。この中の比較的低分子量のものの一部を、ワックスに分類されるものに置き換えると、ワックスに分類されるものと潤滑油との分子量の差が小さいために潤滑油との親和性が高くなり、結果として潤滑剤含有ポリマ部材の保油性が向上し、長期間にわたっての潤滑剤の供給が可能になる。但し、その反面で機械的強度は低下する。尚、ワックスとしては、ポリエチレンワックスのようなポリオレフィン系樹脂の他、融点が100〜130℃以上の範囲にある炭化水素系のもの(例えばパラフィン系合成ワックス)であれば使用できる。
【0017】
一方、それに対して超高分子量のものに置き換えた場合、超高分子量のものと潤滑油との分子量の差が大きいために潤滑油との親和性が低くなり、結果として保油性が低下し、潤滑剤含有ポリマ部材からの潤滑剤の滲み出しが速くなる。それによって、潤滑剤含有ポリマ部材から供給可能な潤滑剤量に達する時間が短くなり、ボールねじの寿命が短くなる。ただし、機械的強度は向上する。
【0018】
成形性、機械的強度、保油性、潤滑剤供給量のバランスを考慮すると、潤滑剤含有ポリマ部材の組成比は、ワックスに分類されるもの0〜5重量%、比較的低分子量のもの8〜48重量%、超高分子量のもの2〜10重量%、かつ3つの樹脂分の合計10〜50重量%(残りが潤滑剤90〜50重量%)が好適である。
【0019】
本発明の潤滑剤含有ポリマ部材の機械的強度を向上させるため、上述のポリオレフィン系樹脂には、以下のような熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を添加することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ABS樹脂等の各樹脂を使用することができる。
【0020】
一方、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の各樹脂を使用することができる。これらの樹脂は、単独または混合して用いてもよい。
【0021】
更に、ポリオレフィン系樹脂とそれ以外の樹脂とを、より均一な状態で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えても良い。また、機械的強度を向上させるために、充填材を添加しても良い。例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカーやホウ酸アルミニウムウィスカー等の無機ウィスカー類、或いはガラス繊維や金属織維等の無機繊維類及びこれらを布状に編組したもの、また有機化合物では、カーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維やポリエステル繊維等を添加してもよい。
【0022】
更に、ポリオレフィン系樹脂の熱による劣化を防止する目的で、N,N’−ジフェニル−P−フェニルジアミン、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)等の老化防止剤、また光による劣化を防止する目的で、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチル−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等の紫外線吸収剤を添加してもよい。
【0023】
以上の全ての添加剤(ポリオレフィン系樹脂及び潤滑剤以外)の添加量としては、添加剤全体として、成形原料全量の20重量%以下であることが、潤滑剤の供給能力を維持する上で好ましい。
上述した潤滑剤含有ポリマ部材は、グリースや潤滑油と違ってそれ自体固形状のため、中に水や塵埃が混入することがない。そのため、ナット端とねじ軸との空間に潤滑剤含有ポリマを設けると、シール部材に加えてあるいはシール部材の代わりに、ボールねじの寿命低下の原因となる水や塵埃の浸入を大幅に抑制することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るを詳細に説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る電動ブレーキ装置用ボールねじを説明するための断面図である。
本第1実施形態に係る電動ブレーキ装置用ボールねじは、図1に示したように、外周面に螺旋状のねじ溝2を有して軸方向に延びるねじ軸3に、内周面にねじ溝2に対応する螺旋状のねじ溝4を有するナット6が嵌合されている。
【0025】
ナット6のねじ溝4とねじ軸3のねじ溝2とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷軌道を形成しており、該負荷軌道には転動体としての多数のボール5が転動可能に装填されている。
又、ナット6の外周面にはボール循環部材の一例としての略S字状のボール循環溝8aを有する循環こま8が嵌め込まれており、該循環こま8は蓋9によりナット6の外周面に固定されている。この循環こま8により、両ねじ溝2,4間の負荷軌道を転動するボール5は循環こま8の掬い上げ部によりねじ軸3のランド部3aを乗り越えて循環こま8内部のボール循環溝8aに案内され、該ボール循環溝8aを介して隣接する両ねじ溝2,4間の負荷軌道に戻されてボール5が循環するようになっている。
【0026】
このように構成されたボールねじのナット6は、キャリパ10にブッシュ11を介して軸方向にスライド可能に内嵌される。又、ナット6の前端部(図中、左端部)には、ブレーキディスク12(又はブレーキシュー)を挟持する前後一対のブレーキパッド13の内の後側のブレーキパッド13を押圧してブレーキパッド13をブレーキディスク12(又はブレーキシュー)に押し付けるためのプランジャ15がピン16等により取り付けられている。
【0027】
前記プランジャ15の前端面中央にはブレーキ力の測定手段としてのロッドセル17が取り付けられており、該ロッドセル17にはキャップ18が被せられている。
又、ねじ軸3の後端部(図中、右端部)には、電動モータ19のモータ軸20がキー等を介して略同心に結合されており、該電動モータ19は取付プレート22を介してキャリパ10に固定されている。ねじ軸3の後端部はクロスボール軸受23等の転がり軸受によって回転可能に支持されており、該クロスボール軸受23は予圧ばね24によって予圧が付与されている。
【0028】
そして、電動モータ19を駆動させてねじ軸3を回転させることで、ナット6がボール5の転動を介して軸方向前方に移動して前後一対のブレーキパッド13の内の後側のブレーキパッド13がプランジャ15により押圧され、これにより、ブレーキパッド13がブレーキディスク12(又はブレーキシュー)を押し付けて制動力が発生するようになっている。
【0029】
ここで、本実施形態では、ナット6の後端部とねじ軸3との間に潤滑剤含有ポリマ部材からなるラビリンスシール30をナット6の後端部内周面に嵌め込んで取り付けている。これにより、短期に潤滑に悪影響を及ぼす大きなダスト等の異物のナット6内への浸入を防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマ部材からの潤滑剤の滲み出しにより良好な潤滑性能を長期にわたって確保することができ、転がり抵抗を低くしてエネルギロスの少ない高効率な電動ブレーキ装置を実現することができる。
【0030】
又、大きなスラスト力を発生させ、電動ブレーキ装置の中で最も厳しい環境に曝されるボールねじが略メンテナンスフリーとなるので、これまでの油圧式ブレーキ装置と同様に、ブレーキパッド13の交換のみのメンテナンスで済ませることができる。
【0031】
尚、上記第1実施形態では、潤滑剤含有ポリマ部材からなるラビリンスシール30をナット6の後端部とねじ軸3との間のみに配置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図2に示したように、潤滑剤含有ポリマ部材からなるラビリンスシール30をナット6の後端部とねじ軸3との間、及びナット6の前端部とねじ軸3との間に配置してシール性能と潤滑性能の更なる向上を図るようにしてもよい。
【0032】
又、上記第1実施形態では、ナット6の前端部にプランジャ15をピン16を介して取り付けているが、これに代えて、図2及び図4に示したように、ナット6の前端部にプランジャ15をセレーション嵌合により取り付けてもよい。
【0033】
次に、本発明の第2実施形態に係る電動ブレーキ装置用ボールねじを図3を参照して説明する。尚、電動ブレーキ装置の基本的構成は図1で説明したものと同一であるため、重複する部分には図中に同符号を付して詳細な説明を省略する。本第2実施形態に係る電動ブレーキ装置用ボールねじは、図3に示したように、ナット6の後端部(図中右端部)とねじ軸3との間に通常のシール部材からなるラビリンスシール40をナット6の後端部内周面に嵌め込んで取り付けると共に、ねじ軸3の外周面(ランド部3a)に摺接する潤滑剤含有ポリマ部材からなる摺接部材50をラビリンスシール40の軸方向内側に隣接した位置でナット6の後端部内周面に嵌め込んで取り付けている。
【0034】
前記摺接部材50は、その外周面に嵌め込まれたガータスプリング51により、一定の圧力でねじ軸3の外周面に向かってラジアル方向に押圧されているので、該摺接部材50の内周面が経時的に摩耗しても、常時ねじ軸3との適切な接触が保たれ良好な潤滑が確保されるようになっている。
【0035】
このように第2実施形態では、ナット6の後端部(図中右端部)とねじ軸3との間に通常のシール部材からなるラビリンスシール40を設けているので、短期に潤滑に悪影響を及ぼす大きなダスト等の異物のナット6内への浸入を防止することができる。
【0036】
更に、ねじ軸3の外周面(ランド部3a)に摺接する潤滑剤含有ポリマ部材からなる摺接部材50をラビリンスシール40の軸方向内側に隣接配置しているので、該摺接部材50からの潤滑剤の滲み出しにより良好な潤滑性能を長期にわたって確保することができ、転がり抵抗を低くしてエネルギロスの少ない高効率な電動ブレーキ装置を実現することができる。
【0037】
又、大きなスラスト力を発生させ、電動ブレーキ装置の中で最も厳しい環境に曝されるボールねじがほぼメンテナンスフリーとなるので、これまでの油圧式ブレーキ装置と同様に、ブレーキパッド13の交換のみのメンテナンスで済ませることができる。
ここで、前記ラビリンスシール40を潤滑剤含有ポリマ部材で形成することで、シール性能及び潤滑性能の更なる向上を図ることができる。
【0038】
上記第2実施形態では、ラビリンスシール40及び摺接部材50をナット6の後端部側に配置した場合を例に採ったが、これに代えて、図4に示したように、ラビリンスシール40をナット6の後端部とねじ軸3との間、及びナット6の前端部とねじ軸3との間に配置すると共に、ねじ軸3の外周面(ランド部3a)に摺接する潤滑剤含有ポリマ部材からなる摺接部材50を前端側のラビリンスシール40の軸方向内側に隣接配置してもよい。このようにすると、シール性能と潤滑性能の更なる向上を図ることができると共に、後端側の潤滑を効果的に行うことができる。
【0039】
尚、本発明に係る電動ブレーキ装置用ボールねじは、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは言うまでもない。
例えば、上記各実施形態では、ねじ軸3を回転させてナット6を軸方向に移動させる場合を例に採ったが、これに限定されず、ナット6を回転させてねじ軸3を軸方向に移動させるタイプの電動ブレーキ装置用ボールねじに本発明を適用してもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電動ブレーキ装置用ボールねじによれば、必要なシール性能を維持しつつ良好な潤滑性能を長期にわたって確保することができるので、転がり抵抗を低くしてエネルギロスの少ない高効率な電動ブレーキ装置を実現することができる。
又、大きなスラスト力を発生させ、電動ブレーキ装置の中で最も厳しい環境に曝されるボールねじが略メンテナンスフリーとなるので、これまでの油圧式ブレーキ装置と同様に、ブレーキパッドの交換のみのメンテナンスで済ませることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電動ブレーキ装置用ボールねじを説明するための断面図である。
【図2】図1に示した電動ブレーキ装置用ボールねじの変形例を説明するための断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係る電動ブレーキ装置用ボールねじを説明するための断面図である。
【図4】図3に示した電動ブレーキ装置用ボールねじの変形例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
2 ねじ溝(ねじ軸側)
3 ねじ軸
4 ねじ溝(ナット側)
5 ボール
6 ナット
12 ブレーキディスク
13 ブレーキパッド
19 電動モータ
30 ラビリンスシール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a ball screw for an electric brake device used for an electric brake device of an automobile or the like, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a ball screw has a nut having a helical thread groove on an outer peripheral surface and a nut having a helical screw groove corresponding to the thread groove of the screw shaft on an inner peripheral surface of a screw shaft extending in the axial direction. The screw groove of the nut and the screw groove of the screw shaft face each other to form a spiral load track between them. A number of balls as rolling elements are rollably mounted on the load track, and the rotation of the screw shaft (or nut) causes the nut (or screw shaft) to move in the axial direction through the rolling of the ball. It is supposed to.
[0003]
By the way, in recent years, a ball screw driven by an electric motor may be used in place of a hydraulic cylinder as a drive mechanism of a brake device of an automobile or the like (for example, see Patent Document 1).
This ball screw is configured to generate a braking force by rotating a nut in the axial direction by, for example, driving a screw shaft by an electric motor, and pressing a brake pad against a brake disk or a brake shoe by the driving force of the nut. Things.
[0004]
In addition, a lubricant such as grease is usually applied between the thread groove of the nut and the ball and between the thread groove of the screw shaft and the ball. However, since the function of the lubricant as a lubricant deteriorates in a relatively short period of time due to the influence of foreign matter and the like, conventionally, a lip-type seal member is attached to the end of the nut. In this way, it is intended to prevent foreign matter and the like from entering the nut and to prevent grease and the like inside the nut from leaking to the outside, thereby ensuring good lubrication performance.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-530597
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ball screw for an electric brake device as described in Patent Document 1, since the screw groove does not form a closed circuit due to the spiral shape, it is difficult to completely seal the screw groove with a lip-type sealing member. There is a problem that it is impossible to completely prevent the intrusion of foreign matter and the like into the inside and the leakage of grease and the like in the nut to the outside, and it is difficult to secure good lubrication performance over a long period of time.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a ball screw for an electric brake device that can ensure good lubrication performance over a long period of time while maintaining necessary sealing performance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is to provide a screw shaft having a helical screw groove on the outer peripheral surface, and a helical screw groove corresponding to the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface, which is fitted to the screw shaft. And a plurality of balls rotatably mounted between the two screw grooves, and is driven by an electric motor to generate a braking force by pressing a brake pad against a brake disc or a brake shoe by the driving force. In the ball screw for the electric brake device to be
This is achieved by a ball screw for an electric brake device, wherein a labyrinth seal made of a polymer material containing a lubricant is provided at at least one end in the axial direction of the nut.
[0008]
According to the above configuration, since the labyrinth seal made of the lubricant-containing polymer member is provided at the end of the nut in the axial direction, it is possible to prevent foreign matter such as large dust that adversely affects lubrication from entering the nut in a short period of time. In addition, a good lubricating performance can be ensured for a long time by oozing out the lubricant from the lubricant-containing polymer member, and a high-efficiency electric brake device with low rolling loss and low energy loss is realized. be able to.
[0009]
In addition, since the ball screw that generates a large thrust force and is exposed to the harshest environment in the electric brake device is almost maintenance-free, the maintenance only requires replacement of the brake pad like the conventional hydraulic brake device. Can be done.
[0010]
Further, the object of the present invention is to provide a screw shaft having a helical screw groove on the outer peripheral surface, and a helical screw groove corresponding to the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface, and fitted to the screw shaft. A combined nut and a number of balls rollably mounted between the two screw grooves, and driven by an electric motor, the driving force of which presses a brake pad against a brake disc or a brake shoe, thereby providing a braking force. In a ball screw for an electric brake device that generates
A labyrinth seal is provided at at least one end in the axial direction of the nut, and a slide made of a lubricant-containing polymer member that is in sliding contact with at least one of the outer peripheral surface of the screw shaft and the inner peripheral surface of the nut. This is achieved by a ball screw for an electric brake device, characterized in that a contact member is provided.
[0011]
According to the above configuration, since the labyrinth seal is provided at the end in the axial direction of the nut, it is possible to prevent foreign matters such as large dusts that adversely affect lubrication from entering the nut in a short time, and Since the sliding contact member made of a lubricant-containing polymer member that slides on at least one of the outer peripheral surface of the screw shaft and the inner peripheral surface of the nut is provided, the lubricant oozes out from the sliding contact member. Good lubrication performance can be ensured for a long period of time, and a highly efficient electric brake device with low rolling resistance and low energy loss can be realized.
[0012]
In addition, since the ball screw that generates a large thrust force and is exposed to the harshest environment in the electric brake device is almost maintenance-free, the maintenance only requires replacement of the brake pad like the conventional hydraulic brake device. Can be done.
In this case, by forming the labyrinth seal with a lubricant-containing polymer member, lubrication performance can be further improved.
[0013]
In addition, since the electric brake device is exposed to a high temperature during use, the lubricant easily oozes out of the lubricant-containing polymer member and lubrication is effectively performed, but the polymer member that can withstand high temperatures does not ooze too much. The selection and combination of base oils is important.
Here, the lubricant-containing polymer member applied to the present invention includes a lubricant selected from a group of polyolefin resins having basically the same chemical structure, such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polymethylpentene. In the form of any of single or mixed oils such as paraffinic hydrocarbon oils such as poly-α-olefin oils, naphthenic hydrocarbon oils, mineral oils, ether oils such as dialkyldiphenyl ether oils, and ester oils such as phthalic acid esters. The raw material prepared by mixing with the above is plasticized by heating at a temperature higher than the melting point of the resin, and then cooled to a solid state.An antioxidant, a rust inhibitor, an antiwear agent, a foam What added various additives, such as an eraser and an extreme pressure agent, may be used.
[0014]
The composition ratio of the above-mentioned lubricant-containing polymer member is 10 to 50% by weight of the polyolefin resin and 90 to 50% by weight of the lubricant based on the total weight. When the content of the polyolefin resin is less than 10% by weight, a certain level of hardness and strength cannot be obtained, and it becomes difficult to maintain the initial shape when a load is applied. When the polyolefin-based resin exceeds 50% by weight (that is, when the lubricant is less than 50% by weight), the supply of the lubricant is reduced, and the life of the ball screw is shortened.
[0015]
The synthetic resin group has the same basic structure but different average molecular weights, and ranges from 700 to 5 × 10 6 . Waxes having an average molecular weight of 700 to 1 × 10 4 (for example, polyethylene wax), those having a relatively low average molecular weight of 1 × 10 4 to 1 × 10 6 , and those having an average molecular weight of 1 × 10 6 to 5 An ultrahigh molecular weight of × 10 6 is used alone or in combination as necessary.
[0016]
The combination of a relatively low molecular weight and a lubricant provides a lubricant-containing polymer with some mechanical strength, lubricant supply capacity, and oil retention. If some of the relatively low molecular weight compounds are replaced with those classified as wax, the difference in molecular weight between those classified as wax and lubricating oil will increase the affinity for lubricating oil. As a result, the oil retaining property of the lubricant-containing polymer member is improved, and the lubricant can be supplied for a long period of time. However, on the other hand, the mechanical strength decreases. As the wax, in addition to a polyolefin-based resin such as polyethylene wax, a hydrocarbon-based wax having a melting point in the range of 100 to 130 ° C. or more (for example, a paraffin-based synthetic wax) can be used.
[0017]
On the other hand, when replaced with ultra-high molecular weight ones, the difference in molecular weight between the ultra-high molecular weight ones and the lubricating oil is so large that the affinity with the lubricating oil is reduced, resulting in reduced oil retention. The bleeding of the lubricant from the lubricant-containing polymer member is accelerated. Thereby, the time required to reach the amount of lubricant that can be supplied from the lubricant-containing polymer member is shortened, and the life of the ball screw is shortened. However, the mechanical strength is improved.
[0018]
Taking into account the balance of moldability, mechanical strength, oil retention, and lubricant supply, the composition ratio of the lubricant-containing polymer member is 0 to 5% by weight classified into wax, and 8 to 5% in relatively low molecular weight. Preferred is 48% by weight, 2 to 10% by weight of ultrahigh molecular weight, and 10 to 50% by weight in total of three resin components (the remainder is 90 to 50% by weight of lubricant).
[0019]
In order to improve the mechanical strength of the lubricant-containing polymer member of the present invention, the following thermoplastic resin and thermosetting resin can be added to the above-mentioned polyolefin-based resin. As the thermoplastic resin, resins such as polyamide, polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polyether ether ketone, polyamide imide, polystyrene, and ABS resin can be used.
[0020]
On the other hand, as the thermosetting resin, each resin such as an unsaturated polyester resin, a urea resin, a melanin resin, a phenol resin, a polyimide resin, and an epoxy resin can be used. These resins may be used alone or as a mixture.
[0021]
Further, in order to disperse the polyolefin resin and the other resin in a more uniform state, a suitable compatibilizer may be added as needed. Further, a filler may be added to improve the mechanical strength. For example, calcium carbonate, magnesium carbonate, inorganic whiskers such as potassium titanate whiskers and aluminum borate whiskers, or inorganic fibers such as glass fibers and metal fibers, and those obtained by braiding them in a cloth form, and in organic compounds, Carbon black, graphite powder, carbon fiber, aramid fiber, polyester fiber and the like may be added.
[0022]
Further, for the purpose of preventing deterioration of the polyolefin-based resin due to heat, an anti-aging agent such as N, N'-diphenyl-P-phenyldiamine, 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol), For the purpose of preventing deterioration due to light, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-3′-t-butyl-5′-methyl-phenyl) -5-chlorobenzotriazole And the like may be added.
[0023]
The addition amount of all of the above additives (other than the polyolefin resin and the lubricant) is preferably 20% by weight or less of the total amount of the molding raw material as a whole of the additives in order to maintain the lubricant supply capacity. .
Unlike the grease and the lubricating oil, the above-mentioned lubricant-containing polymer member itself is in a solid state, so that water and dust are not mixed therein. Therefore, when a lubricant-containing polymer is provided in the space between the nut end and the screw shaft, intrusion of water and dust, which causes a reduction in the life of the ball screw, in addition to or instead of the sealing member, is greatly reduced. be able to.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view for explaining a ball screw for an electric brake device according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the ball screw for an electric brake device according to the first embodiment includes a screw shaft 3 having a
[0025]
The
A circulating top 8 having a substantially S-shaped
[0026]
The nut 6 of the ball screw thus configured is fitted inside the
[0027]
At the center of the front end face of the
A
[0028]
Then, by driving the
[0029]
Here, in the present embodiment, a
[0030]
In addition, since the ball screw which generates a large thrust force and is exposed to the most severe environment in the electric brake device becomes almost maintenance-free, only the replacement of the
[0031]
In the first embodiment, the
[0032]
Further, in the first embodiment, the
[0033]
Next, a ball screw for an electric brake device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration of the electric brake device is the same as that described with reference to FIG. 1, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals in the drawing, and detailed description will be omitted. As shown in FIG. 3, the ball screw for an electric brake device according to the second embodiment has a labyrinth including a normal sealing member between the rear end (the right end in the figure) of the nut 6 and the screw shaft 3. The
[0034]
The sliding
[0035]
As described above, in the second embodiment, since the
[0036]
Further, since the sliding
[0037]
Further, since a ball screw that generates a large thrust force and is exposed to the most severe environment in the electric brake device becomes almost maintenance-free, only the replacement of the
Here, by forming the
[0038]
In the second embodiment, the
[0039]
It should be noted that the ball screw for an electric brake device according to the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various forms can be adopted based on the spirit of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, the case where the nut 6 is moved in the axial direction by rotating the screw shaft 3 is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and the screw shaft 3 is rotated in the axial direction by rotating the nut 6. The present invention may be applied to a moving type ball screw for an electric brake device.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the ball screw for an electric brake device of the present invention, good lubrication performance can be ensured for a long period of time while maintaining the required sealing performance, so that rolling resistance is reduced and energy loss is reduced. A small and highly efficient electric brake device can be realized.
In addition, since the ball screw that generates a large thrust force and is exposed to the harshest environment in the electric brake device is almost maintenance-free, just like the conventional hydraulic brake device, the maintenance only requires replacement of the brake pad. Can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a ball screw for an electric brake device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a modified example of the ball screw for an electric brake device shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a ball screw for an electric brake device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a modified example of the ball screw for an electric brake device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
2 Screw groove (screw shaft side)
3
5 Ball 6
Claims (3)
前記ナットの軸方向の少なくとも一方の端部に潤滑剤含有ポリマ部材からなるラビリンスシールを設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置用ボールねじ。A screw shaft having a spiral screw groove on the outer peripheral surface, a nut fitted on the screw shaft having a spiral screw groove on the inner peripheral surface corresponding to the screw groove of the screw shaft, and the two screws A ball screw for an electric brake device, comprising: a plurality of balls rotatably mounted between grooves, driven by an electric motor, and generating a braking force by pressing a brake pad against a brake disk or a brake shoe by the driving force. At
A ball screw for an electric brake device, wherein a labyrinth seal made of a lubricant-containing polymer member is provided on at least one end of the nut in the axial direction.
前記ナットの軸方向の少なくとも一方の端部にラビリンスシールを設けると共に、前記ねじ軸の外周面及び前記ナットの内周面の内の少なくとも一方の周面に摺接する潤滑剤含有ポリマ部材からなる摺接部材を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置用ボールねじ。A screw shaft having a spiral screw groove on the outer peripheral surface, a nut fitted on the screw shaft having a spiral screw groove on the inner peripheral surface corresponding to the screw groove of the screw shaft, and the two screws A ball screw for an electric brake device, comprising: a plurality of balls rotatably mounted between grooves, driven by an electric motor, and generating a braking force by pressing a brake pad against a brake disk or a brake shoe by the driving force. At
A labyrinth seal is provided at at least one end in the axial direction of the nut, and a slide made of a lubricant-containing polymer member that slides on at least one of the outer peripheral surface of the screw shaft and the inner peripheral surface of the nut. A ball screw for an electric brake device, comprising a contact member.
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