JP2008232186A - 送りねじ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 送りねじ機構の雄ねじ部材および雌ねじ部材の歯面の伝達荷重を軸線方向に均一化する。
【解決手段】 出力ロッド３３の内部に固定された雌ねじ部材９６と、軸線Ｌ方向一端側を駆動源に接続された雄ねじ部材９５とを螺合し、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の相対回転により雄ねじ部材９５に対して出力ロッド３３を軸線Ｌ方向に相対移動させる送りねじ機構において、雌ねじ部材９６を出力ロッド３３に軸線Ｌ方向他端側でねじ結合部９７により結合したので、出力ロッド３３および雄ねじ部材９５に相互に離反する方向の引張荷重が加わった場合に、出力ロッド３３から雌ねじ部材９６に圧縮荷重が作用するのを防止することができる。これにより、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６に共に引張荷重を作用させ、両ねじ部材９５，９６の歯面が軸線Ｌ方向に均等な荷重を伝達して耐久性やスムーズな作動を確保することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、出力ロッドの内部に固定した雌ねじ部材に雄ねじ部材を螺合し、前記雄ねじ部材の軸線方向一端部を駆動源に接続して前記雌ねじ部材に対して相対回転させることで、前記雄ねじ部材に対して前記出力ロッドを相対移動させる送りねじ機構に関する。

車両のサスペンション装置のアッパーリンクおよびロアリンクをアクチュエータで伸縮制御することで、車輪のバンプおよびリバウンドに伴うキャンバー角や対地トレッドの変化を抑制して操縦安定性能を高めるものにおいて、前記アクチュエータをモータで相対回転する雄ねじ部材および雌ねじ部材を備えた送りねじ機構で構成したものが、下記特許文献１により公知である。
特公平６−４７３８８号公報

ところで、かかる送りねじ機構では、雄ねじ部材が鉄で構成され、雌ねじ部材が青銅やアルミニウムで構成される場合が多い。送りねじ機構の出力ロッドには充分な強度が要求されるため、青銅やアルミニウムで構成された雌ねじ部材と一体に出力ロッドを形成することはできず、強度を確保するために鉄で構成した中空の出力ロッドの内部に雌ねじ部材を収納してロックナット等の固定手段で一体に固定する必要がある。

このような場合に、本明細書の「発明を実施するための最良の形態」の欄で詳述しているように、従来のアクチュエータを収縮駆動した場合に、雄ねじ部材には引張荷重が作用するのに雌ねじ部材には圧縮荷重が作用してしまい、それが原因で雄ねじ部材および雌ねじ部材の歯面の伝達荷重（接触面圧）が送りねじ機構の軸線方向に不均一になってしまい、送りねじ機構の耐久性やスムーズな作動に悪影響を及ぼす可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、送りねじ機構の雄ねじ部材および雌ねじ部材の歯面の伝達荷重を軸線方向に均一化することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、出力ロッドの内部に固定した雌ねじ部材に雄ねじ部材を螺合し、前記雄ねじ部材の軸線方向一端部を駆動源に接続して前記雌ねじ部材に対して相対回転させることで、前記雄ねじ部材に対して前記出力ロッドを相対移動させる送りねじ機構であって、前記雌ねじ部材の軸線方向他端部に設けた結合部により、前記雌ねじ部材を前記出力ロッドに結合したことを特徴とする送りねじ機構が提案される。

尚、実施の形態のモータ３６は本発明の駆動源に対応し、実施の形態のねじ結合部９７は本発明の結合部に対応する。

請求項１の構成によれば、出力ロッドの内部に固定された雌ねじ部材と、軸線方向一端部を駆動源に接続された雄ねじ部材とを螺合し、雄ねじ部材および雌ねじ部材の相対回転により雄ねじ部材に対して出力ロッドを軸線方向に相対移動させる送りねじ機構において、雌ねじ部材の軸線方向他端部に設けた結合部により該雌ねじ部材を出力ロッドに結合したので、出力ロッドおよび雄ねじ部材に相互に離反する方向の引張荷重が加わった場合に、出力ロッドから雌ねじ部材に圧縮荷重が作用するのを防止することができる。これにより、雄ねじ部材および雌ねじ部材に共に引張荷重を作用させ、両ねじ部材の歯面に軸線方向に均等な荷重を作用させて耐久性やスムーズな作動を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図１０は本発明の実施の形態を示すもので、図１は左後輪のサスペンション装置の斜視図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図１の３−３線拡大断面図、図４は図３の４部拡大図、図５は図３の５部拡大図、図６は減速機およびカップリングの分解斜視図、図７は図３の７−７線拡大断面図、図８は本発明の実施の形態および従来例を比較する図、図９は本発明の実施の形態および従来例をモデル化した図、図１０は本発明の実施の形態および従来例の作用説明図である。

図１および図２に示すように、四輪操舵車両のダブルウイッシュボーン式のリヤサスペンションＳは、後輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１と、ナックル１１を上下動可能に車体に連結するアッパーアーム１２およびロアアーム１３と、後輪Ｗのトー角を制御すべくナックル１１および車体を連結するトーコントロールアクチュエータ１４と、後輪Ｗの上下動を緩衝する懸架ばね付きダンパー１５等で構成される。

基端をそれぞれゴムブッシュジョイント１６，１７で車体に連結されたアッパーアーム１２およびロアアーム１３の先端は、それぞれボールジョイント１８，１９を介してナックル１１の上部および下部に連結される。トーコントロールアクチュエータ１４は、基端がゴムブッシュジョイント２０を介して車体に連結され、先端がゴムブッシュジョイント２１を介してナックル１１の後部に連結される。上端を車体（サスペンションタワーの上壁２２）に固定された懸架ばね付きダンパー１５の下端が、ゴムブッシュジョイント２３を介してナックル１１の上部に連結される。

トーコントロールアクチュエータ１４を伸長駆動すると、ナックル１１の後部が車幅方向外側に押されて後輪Ｗのトー角がトーイン方向に変化し、トーコントロールアクチュエータ１４を収縮駆動すると、ナックル１１の後部が車幅方向内側に引かれて後輪Ｗのトー角がトーアウト方向に変化する。従って、ステアリングホイールの操作による通常の前輪の操舵に加えて、車速やステアリングホイールの操舵角に応じて後輪Ｗのトー角を制御することで、車両の直進安定性能や旋回性能を高めることができる。

次に、図３〜図７に基づいてトーコントロールアクチュエータ１４の構造を詳細に説明する。

図３および図４に示すように、トーコントロールアクチュエータ１４は、車体側に連結されるゴムブッシュジョイント２０が一体に設けられた第１ハウジング３１と、ナックル１１側に連結されるゴムブッシュジョイント２１が一体に設けられた出力ロッド３３を伸縮自在に支持する第２ハウジング３２とを備えており、第１、第２ハウジング３１，３２の対向部は、シール部材３４を介してインロー嵌合した状態で、各々の結合フランジ３１ａ，３２ａを複数本のボルト３５…で締結して一体化される。第１ハウジング３１の内部には駆動源となるブラシ付きのモータ３６が収納され、第２ハウジング３２の内部には遊星歯車式の減速機３７と、弾性を有するカップリング３８と、台形ねじを用いた送りねじ機構３９とが収納される。

このように、モータ３６を収納する第１ハウジング３１と、減速機３７、カップリング３８および送りねじ機構３９を収納する第２ハウジング３２とを予めサブアセンブリ化しておき、それらを結合することでトーコントロールアクチュエータ１４を構成するので、モータ３６を出力の大きいものや小さいものに変更したい場合や、減速機３７や送りねじ機構３９の作動特性を変更したい場合に、トーコントロールアクチュエータ１４全体を設計変更することなく、第１ハウジング３１側のサブアセンブリあるいは第２ハウジング３２側のサブアセンブリだけの交換で対応することが可能となり、多機種に対する汎用性が向上してコストダウンが可能になる。

モータ３６の外郭は、フランジ４０ａを有するをカップ状に形成されたヨーク４０と、ヨーク４０のフランジ４０ａに複数のボルト４１…で締結されたベアリングホルダ４２とで構成される。ヨーク４０およびベアリングホルダ４２を締結するボルト４１…は第１ハウジング３１の端面に螺合しており、このボルト４１…を利用してモータ３６が第１ハウジング３１に固定される。

ヨーク４０の内周面に支持した環状のステータ４３内に配置されるロータ４４は、その回転軸４５の一端がヨーク４０の底部に設けたボールベアリング４６に回転自在に支持され、他端がベアリングホルダ４２に設けたボールベアリング４７に回転自在に支持される。ベアリングホルダ４２の内面には、回転軸４５の外周に設けたコミュテータ４８に摺接するブラシ４９が支持される。ブラシ４９から延びる導線５０は、第１ハウジング３１に設けたグロメット５１を介して外部に引き出される。

ステータ４３およびロータ４４を収納する強固な部品であるヨーク４０でモータ３６の外郭を構成し、このヨーク４０を第１ハウジング３１に固定したので、後輪Ｗからトーコントロールアクチュエータ１４に入力される荷重を第１ハウジング３１で受けてモータ３６に作用し難くし、モータ３６の耐久性や信頼性を高めることができる。しかもモータ３６のヨーク４０の外周面と第１ハウジング３１の内周面との間に隙間αが形成されているため、この隙間αによりモータ３６の作動音が第１ハウジング３１の外部に漏れるのを抑制することができるだけでなく、第１ハウジング３１に作用する外力がモータ３６に伝達されるのを更に確実に防止することができる。

またモータ３６のヨーク４０およびベアリングホルダ４２を一体に締結するボルト４１…を利用してモータ３６を第１ハウジング３１に固定するので、前記ボルト４１…とは別のボルトでモータ３６を第１ハウジング３１に固定する場合に比べて、ボルトの本数を削減できるだけでなく、前記別のボルトを配置するスペースを削減してトーコントロールアクチュエータ１４の小型化を図ることができる。

図４および図５に示すように、減速機３７は第１遊星歯車機構６１および第２遊星歯車機構６２を２段に結合して構成される。第１遊星歯車機構６１は、第２ハウジング３２の開口部に嵌合して固定されたリングギヤ６３と、モータ３６の回転軸４５の先端に直接形成された第１サンギヤ６４と、円板状の第１キャリヤ６５と、第１キャリヤ６５に圧入により片持ち支持された第１ピニオンピン６６…にボールベアリング６７…を介して回転自在に支持され、前記リングギヤ６３および前記第１サンギヤ６４に同時に噛合する４個の第１ピニオン６８…とで構成される。第１遊星歯車機構６１は、入力部材である第１サンギヤ６４の回転を、出力部材である第１キャリヤ６５に減速して伝達する。

減速機３７の第２遊星歯車機構６２は、第１遊星歯車機構６１と共通のリングギヤ６３と、第１キャリヤ６５の中心に固定された第２サンギヤ６９と、円板状の第２キャリヤ７０と、第２キャリヤ７０に圧入により片持ち支持された第２ピニオンピン７１…にスライドブッシュ７２…を介して回転自在に支持され、前記リングギヤ６３および前記第２サンギヤ６９に同時に噛合する４個の第２ピニオン７３…とで構成される。第２遊星歯車機構６２は、入力部材である第２サンギヤ６９の回転を、出力部材である第２キャリヤ７０に減速して伝達する。

このように第１、第２遊星歯車機構６１，６２を直列に接続することで、大きな減速比を得ることができ、しかも減速機３７の小型化を図ることができる。また第１遊星歯車機構６１のサンギヤ６４を、モータ３６の回転軸４５に固定することなく回転軸４５に直接形成したので、回転軸４５と別体の第１サンギヤ６４を用いる場合に比べて部品点数を削減することができるだけでなく、第１サンギヤ６４の直径を最小限に抑えて第１遊星歯車機構６１の減速比を大きく設定することができる。

減速機３７の出力部材である第２キャリヤ７０は、送りねじ機構３９の入力部材である入力フランジ７４にカップリンング３８を介して接続される。概ね円板状の入力フランジ７４は、その外周部を一対のスラストベアリング７５，７６に挟まれて回転自在に支持される。即ち、第２ハウジング３２の内周面にスペーサカラー７７を挟むように環状のロックナット７８が締結されており、一方のスラストベアリング７５は第２ハウジング３２と入力フランジ７４との間のスラスト荷重を支持し、他方のスラストベアリング７６はロックナット７８と入力フランジ７４との間のスラスト荷重を支持するように配置される。

図４、図６および図７から明らかなように、カップリング３８は、例えばポリアセタールで構成された２枚の外側弾性ブッシュ７９，７９と、例えばシリコンゴムで構成された１枚の内側弾性ブッシュ８０とを備えており、それらの外周には各８個の突起７９ａ…，８０ａ…および各８個の溝７９ｂ…，８０ｂ…が等間隔で放射状に突出する。一方、第２キャリヤ７０および入力フランジ７４の対向面には、各４個の爪７０ａ…，７４ａ…が等間隔で軸方向に対峙するように突出する。

外側弾性ブッシュ７９，７９および内側弾性ブッシュ８０は突起７９ａ…，８０ａ…の位相が揃うように重ね合わされ、８個の溝７９ｂ…，８０ｂ…のうちの一つおきの４個に第２キャリヤ７０の４個の爪７０ａ…が係合し、８個の溝７９ｂ…，８０ｂ…のうちの残りの４個に入力フランジ７４の４個の爪７４ａ…が係合する。

従って、第２キャリヤ７０のトルクは、該第２キャリヤ７０の爪７０ａ…から外側弾性ブッシュ７９，７９および内側弾性ブッシュ８０は突起７９ａ…，８０ａ…と、入力フランジ７４の爪７４ａ…とを介して、該入力フランジ７４に伝達される。その際に、弾性体で構成された外側弾性ブッシュ７９，７９および内側弾性ブッシュ８０が、第２キャリヤ７０および入力フランジ７４間の微小な軸線のずれを吸収する自動調芯機能を発揮するとともに、トルクの急変を吸収してスムーズな動力伝達を可能にすることができる。

図５から明らかなように、第２ハウジング３２の軸方向中間部の内周面に第１スライドベアリング９１が固定され、また第１ハウジング３２の軸方向端部に螺合するエンド部材９３の内周面に第２スライドベアリング９２が固定されており、これら第１、第２スライドベアリング９１，９２に前記出力ロッド３３が摺動自在に支持される。入力フランジ７４の回転運動を出力ロッド３３のスラスト運動に変換する送りねじ機構３９は、軸線Ｌ方向一端側（右側）が入力フランジ７４の中心を貫通してナット９４（図４参照）で締結された雄ねじ部材９５と、この雄ねじ部材９５の外周に螺合するとともに、中空の出力ロッド３３の内周面に嵌合して固定された雌ねじ部材９６とを備える。雌ねじ部材９６は、その軸線Ｌ方向他端側（左側）の外周面が、出力ロッド３３の内周面にねじ結合部９７で結合される。雌ねじ部材９６の軸線Ｌ方向一端側には、それをねじ結合部９７において結合するための工具を係合させる切欠き９６ａ…が形成されており、その切欠き９６ａ…の軸線Ｌ方向一端側に雌ねじ部材９６を緩み止めするクリップ９８が装着される。クリップ９８は、出力ロッド３３および雌ねじ部材９６間で荷重を伝達する機能は有していない。

このように、出力ロッド３３を複数個（実施の形態では２個）のスライドベアリング９１，９２を介して第２ハウジング３２に支持したので、出力ロッド３３に加わる径方向の荷重を第２ハウジング３２で確実に支持して送りねじ機構３９のコジリを防止することができる。

トーコントロールアクチュエータ１４を伸縮制御する際に、その出力ロッド３３のストローク位置を検出して制御装置にフィードバックすべく第２ハウジング３２に設けられたストロークセンサ１０２は、出力ロッド３３の外周面にボルト１０３で固定された永久磁石よりなる被検出部１０４と、この被検出部１０４の位置を磁気的に検出するコイル等の検出部１０５を収納するセンサ本体１０６とを備える。第２ハウジング３２には、出力ロッド３３の移動に伴って被検出部１０４が干渉するのを回避すべく、軸方向に延びる開口３２ｂが形成される。

出力ロッド３３の外周には環状のストッパ１０７が設けられており、このストッパ１０７は出力ロッド３３が伸長方向に限界位置まで移動したときに、前記エンド部材９３の付き当て面９３ｂに当接する。このストッパ１０７を設けたことにより、何らかの異常でモータ３６が暴走しても、出力ロッド３３が第２ハウジング３２から脱落するのを確実に防止することができる。また第１、第２スライドベアリング９１，９２に挟まれたデッドスペースを利用してストッパ１０７を配置したので、スペースの削減が可能になる。しかも第２スライドベアリング９２が第２ハウジング３２から分離可能なエンド部材９３に設けられているので、ストッパ１０７を備えた出力ロッド３３を、第２スライドベアリング９２に邪魔されることなく第２ハウジング３２に着脱することができる。

第２ハウジング３２と出力ロッド３３との隙間に水や塵が侵入するのを防止すべく、第２ハウジング３２に形成した環状段部３２ｃと、出力ロッド３３に形成した環状溝３３ａとにブーツ１０８の両端が嵌合し、それぞれバンド１０９，１１０で固定される。このとき、第２ハウジング３２の環状段部３２ｃと、エンド部材９３のフランジ９３ａとが協働して環状溝を構成するので、バンド１０９で固定されたブーツ１０８の一端部の脱落を防止することができる。またエンド部材９３のフランジ９３ａを利用してブーツ１０８の脱落を防止するので、第２ハウジング３２に環状溝を設けずに環状段部３２ｃを設けるだけで済み、環状溝を形成する場合に比べて加工が容易になる。しかも二つの肩部を持つ環状溝よりも一つの肩部だけを持つ環状段部３２ｃ方が幅が小さくなるため、そ分だけ第２ハウジング３２の軸方向寸法を小型化することができる。

出力ロッド３３が伸長すると第１、第２ハウジング３１，３２の内部空間の容積が増加し、逆に出力ロッド３３が収縮すると第１、第２ハウジング３１，３２の内部空間の容積が減少するため、前記内部空間の圧力が変動してトーコントロールアクチュエータ１４のスムーズな作動を妨げる虞がある。しかしながら、中空の出力ロッド３３の内部空間とブーツ１０８の内部空間とが、出力ロッド３３に形成した通気孔３３ｂを介して連通しているため、前記圧力の変動がブーツ１０８の変形により緩和されてトーコントロールアクチュエータ１４のスムーズな作動が可能になる。

ところで、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施の形態では出力ロッド３３の内周に支持される雌ねじ部材９６がその軸線Ｌ（図５参照）方向左端においてねじ結合部９７で固定されているのに対し、図８（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、従来例では出力ロッド３３の内周に支持される雌ねじ部材９６が、その軸線Ｌ方向右端を出力ロッド３３に螺合するロックナットにより左方向に押され、軸線Ｌ方向左端が出力ロッド３３の段部に押し付けられて固定されている。

トーコントロールアクチュエータ１４が伸長するとき、その反力で雄ねじ部材９５および出力ロッド３３は相互に接近する方向に圧縮されることになる（図８（Ａ）、（Ｃ）参照）。この場合、図８（Ａ）の実施の形態では、出力ロッド３３からの荷重はねじ結合部９７を介して雌ねじ部材９６に伝達され、雌ねじ部材９６を右方向に付勢して雄ねじ部材９５に押し付けることにより、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６には共に圧縮荷重が加わることになる。また図８（Ｃ）の従来例では、出力ロッド３３からの荷重は段部を介して雌ねじ部材９６に伝達され、雌ねじ部材９６を右方向に付勢して雄ねじ部材９５に押し付けることにより、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６には共に圧縮荷重が加わることになる。

つまり、トーコントロールアクチュエータ１４が伸長するときには、実施の形態および従来例の何れのものでも、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６には共に圧縮荷重が加わることになり、差異は発生しない。

しかしながら、トーコントロールアクチュエータ１４が収縮するとき、その反力で雄ねじ部材９５および出力ロッド３３は相互に離反する方向に引っ張られることになる（図８（Ｂ）、（Ｄ）参照）。この場合、図８（Ｂ）の実施の形態では、出力ロッド３３からの荷重はねじ結合部９７を介して雌ねじ部材９６に伝達され、雌ねじ部材９６を左方向に付勢して雄ねじ部材９５を引っ張ることにより、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６には共に引張荷重が加わることになる。また図８（Ｄ）の従来例では、出力ロッド３３からの荷重はロックナットを介して雌ねじ部材９６に伝達され、雌ねじ部材９６を左方向に付勢して雄ねじ部材９５を引っ張ることにより、雌ねじ部材９６には圧縮荷重が加わり、雄ねじ部材９５には引張荷重が加わることになる。

つまり、トーコントロールアクチュエータ１４が収縮するときには、実施の形態では雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６に共に引張荷重が加わるのに対し、従来例では雄ねじ部材９５に引張荷重が加わってねじ部材９６に圧縮荷重が加わり、両者の間に差異が発生することになる。

図８（Ａ）〜（Ｃ）の場合には、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６に加わる荷重が共に圧縮荷重であるか共に引張荷重であるため、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６が係合する各歯面の接触面圧が軸線Ｌ方向に概ね均等になり、歯面に異常摩耗が発生したり、スムーズな相対回転が妨げられたりすることはない。しかしながら、図８（Ｄ）の場合には、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６に加わる荷重の方向が異なる（圧縮荷重と引張荷重）ため、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６が係合する各歯面の接触面圧が軸線Ｌ方向に不均等になり、歯面に異常摩耗が発生したり、スムーズな相対回転が妨げられたりする問題がある。

図９（Ａ）は、図８（Ｂ）の実施の形態をモデル化したもの、雌ねじ部材９６は軸線Ｌ方向左端がねじ結合部９７で出力ロッド３３に連結されているため、その左端に左向きの引張荷重が作用することになる。図９（Ｂ）は、図８（Ｄ）の従来例をモデル化したもの、雌ねじ部材９６は軸線Ｌ方向右端がロックナットで出力ロッド３３に連結されているため、その右端に左向きの圧縮荷重が作用することになる。

図９（Ａ）に示すように、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６に共に引張荷重が作用する場合、その引張荷重の大きさを仮に４０とすると、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６が噛み合う４個の歯面はそれぞれ等しい荷重を伝達することになる。一方、図９（Ｂ）に示すように、雄ねじ部材９５に引張荷重が作用して雌ねじ部材９６に圧縮荷重が作用する場合、その引張荷重（あるいは圧縮荷重）の大きさを仮に４０とすると、軸線Ｌ方向右側で噛み合う歯面ほど大きな荷重を伝達し、軸線方向左側で噛み合う歯面ほど小さな荷重を伝達することになる。

以下、その理由を図１０に基づいて定性的に説明する。

図１０（Ａ）は実施の形態に対応するもので、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６にともに引張荷重が作用するため、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６は共に弾性変形して引き伸ばされることになる。

ここで、その伸縮の基準を軸線Ｌ方向の最も左側に歯面に設定すると、雄ねじ部材９５の伸長に伴って左から２番目の歯面は右方向に僅かに移動し、左から３番目の歯面は右方向にそれよりも少し多く移動し、左から４番目の歯面は右方向にそれよりも更に少し多く移動する。即ち、伸縮の基準位置から右方向に離れる歯面ほど、雄ねじ部材９５の各部の伸びが積算されて右方向に大きく移動することになる（破線参照）。一方、雌ねじ部材９６の伸長に伴って左から２番目の歯面は右方向に僅かに移動し、左から３番目の歯面は右方向にそれよりも少し多く移動し、左から４番目の歯面は右方向にそれよりも更に少し多く移動する。即ち、伸縮の基準位置から右方向に離れる歯面ほど、雌ねじ部材９６の各部の伸びが積算されて右方向に大きく移動することになる（破線参照）。

雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６に荷重が加わった瞬間、つまり雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の伸び変形が始まる前の状態では相互に係合する各歯面には荷重が均等に分配されている筈である。その後に荷重が増加すると雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の伸び変形が始まるが、その伸び量の傾向は雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の対応する歯面について同じであるため、つまり伸縮の基準位置から右方向に遠い歯面ほど共に右方向に大きく変位するため、軸線Ｌ方向に位置の異なる何れも歯面も接触面圧が増減することがない。よって全ての歯面が概ね均等の荷重を伝達することが可能になり、歯面に異常摩耗が発生したり、スムーズな相対回転が妨げられたりするのを防止することができる。

それに対し、図１０（Ｂ）は従来例に対応するもので、雄ねじ部材９５は引張荷重が作用して引き伸ばされるように弾性変形し、雌ねじ部材９６は圧縮荷重が作用して押し縮められるように弾性変形することになる。

ここで、その伸縮の基準を軸線Ｌ方向の最も左側に歯面に設定すると、雄ねじ部材９５の伸長に伴って左から２番目の歯面は右方向に僅かに移動し、左から３番目の歯面は右方向にそれよりも少し多く移動し、左から４番目の歯面は右方向にそれよりも更に少し多く移動する。即ち、伸縮の基準位置から右方向に離れる歯面ほど、雄ねじ部材９５の各部の伸びが積算されて右方向に大きく移動することになる。これは図１０（Ａ）で説明した実施の形態と同じである。

一方、それとは異なって、雌ねじ部材９６の収縮に伴って左から２番目の歯面は左方向に僅かに移動し、左から３番目の歯面は左方向にそれよりも少し多く移動し、左から４番目の歯面は左方向にそれよりも更に少し多く移動する。即ち、伸縮の基準位置から右方向に離れる歯面ほど、雌ねじ部材９６の各部の縮みが積算されて左方向に大きく移動することになる。

雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６に荷重が加わった瞬間、つまり雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の伸縮変形が始まる前の状態では相互に係合する各歯面には荷重が均等に分配されている筈である。その後に荷重が増加すると雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の変形が始まるが、引き伸ばされる雄ねじ部材９５の歯面は伸縮の基準位置に対して右方向に移動するのに対し、押し縮められる雌ねじ部材９６の歯面は伸縮の基準位置に対して左方向に移動し、かつその移動量は共に伸縮の基準位置から右方向に遠い歯面ほど大きくなる。

このように、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の対応する歯面は相互に接近する方向（逆方向）に移動しようとするが、実際には雄ねじ部材９５の歯面と雌ねじ部材９６の歯面とは相互に押し合って移動することはなく、相互に接近する方向に移動しようとする歯面を強制的に元の位置に止めることで、その接触面の面圧、つまりその接触面の伝達荷重が増加することになる。このとき、伸縮の基準位置に対して右方向に遠い歯面は相互に接近する方向に移動しようとする移動量が大きいため、それを元の位置に止めることで発生する接触面圧が大きなるが、伸縮の基準位置に対して近い歯面は相互に接近する方向に移動しようとする移動量が小さいため、それを元の位置に止めることで発生する接触面圧は小さくなる。その結果として、伸縮の基準位置から右方向に離れた歯面ほど大きな荷重を分担し、伸縮の基準位置から右方向に近い歯面ほど小さな荷重を分担することになり、その伝達荷重のアンバランスによって歯面に異常摩耗が発生したり、スムーズな相対回転が妨げられたりする問題が発生する。

以上のように、本実施の形態によれば、出力ロッド３３に対する雌ねじ部材９６の固定構造を変更するだけで、トーコントロールアクチュエータ１４の収縮駆動時に雄ねじ部材９５に引張荷重が加わって雌ねじ部材９６に圧縮荷重が加わるのを防止し、雄ねじ部材９５および雌ねじ部材９６の両方に引張荷重が加わるようにすることで、上述した課題を解決することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の送りねじ機構の用途は実施の形態で説明したトーコントロールアクチュエータ１４に限定されず、任意の用途に適用することができる。

また実施の形態では出力ロッド３３に対して雌ねじ部材９６をねじ結合部９７により固定しているが、ねじ結合部９７に代えてピンや凹凸係合のような任意の手段を採用することができる。

左後輪のサスペンション装置の斜視図 図１の２方向矢視図 図１の３−３線拡大断面図 図３の４部拡大図 図３の５部拡大図 減速機およびカップリングの分解斜視図 図３の７−７線拡大断面図 本発明の実施の形態および従来例を比較する図 本発明の実施の形態および従来例をモデル化した図 本発明の実施の形態および従来例の作用説明図

符号の説明

３３ 出力ロッド
３６ モータ（駆動源）
９５ 雄ねじ部材
９６ 雌ねじ部材
９７ ねじ結合部（結合部）
Ｌ 軸線

Claims (1)

1. 出力ロッド（３３）の内部に固定した雌ねじ部材（９６）に雄ねじ部材（９５）を螺合し、前記雄ねじ部材（９５）の軸線（Ｌ）方向一端部を駆動源（３６）に接続して前記雌ねじ部材（９６）に対して相対回転させることで、前記雄ねじ部材（９５）に対して前記出力ロッド（３３）を相対移動させる送りねじ機構であって、
   前記雌ねじ部材（９６）の軸線（Ｌ）方向他端部に設けた結合部（９７）により、前記雌ねじ部材（９６）を前記出力ロッド（３３）に結合したことを特徴とする送りねじ機構。

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