JP2008298107A - Ball screw and electric linear actuator having the ball screw - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のアクチュエータ等に使用されるボールねじおよびこれを備えた電動リニアアクチュエータに関する。 The present invention relates to a ball screw used for an actuator of an automobile and the like and an electric linear actuator provided with the same.
自動車の各種駆動部に使用される電動リニア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が採用されるようになってきた。 In electric linear actuators used in various drive units of automobiles, a gear mechanism such as a trapezoidal screw or a rack and pinion is generally used as a mechanism for converting the rotary motion of the electric motor into a linear motion in the axial direction. Since these conversion mechanisms involve a sliding contact portion, the power loss is large, and it is necessary to increase the size of the electric motor and increase the power consumption. Therefore, a ball screw has been adopted as a more efficient actuator.
ボールねじは、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する両ねじ溝により形成された転動路に収容された多数のボールと、転動路を周回経路とする循環機構とを備え、例えば、ナットを回転運動させることでねじ軸を直線運動させる。 The ball screw is composed of a screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, a nut externally fitted to the screw shaft, and a spiral screw groove formed on the inner peripheral surface, and both opposing screw grooves. A large number of balls accommodated in the formed rolling path and a circulation mechanism having the rolling path as a circulation path are provided. For example, the screw shaft is linearly moved by rotating the nut.
この一例として、図3に示すようなボールねじが知られている。このボールねじ50は、一方の移動部材であり、かつその案内面となる内周面に螺旋状のボール溝51aが形成された案内軸(ねじ軸)51と、他方の移動部材であり、かつその案内面となる内周面にねじ溝51aに対向する螺旋状のねじ溝52aが形成された可動体(ナット)52と、対向するねじ溝間に転動自在に介装された転動体である多数のボール53と、これらのボール53を循環させるチューブ式循環路54を備えている。
As an example of this, a ball screw as shown in FIG. 3 is known. This
このチューブ式循環路54は、外形が略コの字状のチューブからなり、その両端部54aをそれぞれ可動体52を両ねじ溝51a、52aの接線方向に貫通するチューブ取付孔55から可動体52内のボール転動空間56に差し込み、止め金57で可動体52の外周に固定されている。螺旋状のボール転動空間56を転動するボール53は、ねじ溝51a、52aを複数回回って移動してから、チューブ式循環路54の一方の端部54aで掬い上げられてチューブ式循環路54の中を通り、他方の端部(図示せず)から可動体52内のボール転動空間56に戻る循環を繰り返すように構成されている。
The tube-
また、ボールねじ50の潤滑にはグリースが使用され、このグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等の異物が内部に侵入するのを防止するため、可動体52と案内軸51間に形成される環状空間の開口部にはシール58が装着されている。
In addition, grease is used to lubricate the
特に電動射出成形機や電動プレス機等の高荷重が加わるボールねじ50では、ボール53同士が衝突してその表面にボール傷が付き、ガタツキが生じたり、ボール傷から剥離が発生したりする等の問題があることから、グリースは、特定の芳香族チオエーテル油を含む基油を含有させたものが使用されている。これにより、ボール53の損傷が抑えられ、潤滑寿命が延長される(例えば、特許文献1参照。)。
近年、このボールねじ50のシール58をはじめ、自動車のアクチュエータ等のゴム製品に、エチレンとプロピレンの共重合体に少量の第3成分を添加した三元共重合体からなるエチレンプロピレンゴム、所謂EPDMや、ポリプロピレン等の汎用樹脂にこのEPDMが添加されたものが使用されるようになってきた。然しながら、このEPDMは、耐熱性、耐オゾン性、耐候性、耐薬品性等に優れている特徴を有している一方、耐グリース性が劣るため、グリースと直接接するボールねじ50のシール58として使用された場合、膨潤(体積膨張)してシール58が劣化する恐れがある。これにより、グリースが漏洩してボールねじ50の耐久性が低下すると共に、ボールねじ50の周辺汚染が懸念される。
In recent years, ethylene propylene rubber made of a terpolymer obtained by adding a small amount of a third component to a copolymer of ethylene and propylene, such as a
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、耐熱性と耐グリース性を有し、低コストで耐久性の向上を図ったボールねじおよびこれを備えた電動リニアアクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a ball screw having heat resistance and grease resistance, which is low in cost and improved in durability, and an electric linear actuator including the ball screw. With the goal.
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、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、これらのボールを無限循環させる循環用部材とを備え、所定のグリースにより潤滑されるボールねじにおいて、前記ボールねじに隣接するシールがEPDMで成形されると共に、前記グリースがポリグリコール系の基油からなる構成を採用した。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a screw shaft having a spiral thread groove formed on the outer peripheral surface thereof, and is externally fitted to the screw shaft and spirally formed on the inner peripheral surface. And a plurality of balls accommodated in a rolling path formed by the opposing screw grooves, and a circulation member for infinite circulation of these balls, and with a predetermined grease. In the ball screw to be lubricated, the seal adjacent to the ball screw is formed of EPDM, and the grease is made of a polyglycol base oil.
このように、グリース潤滑されるボールねじにおいて、ボールねじに隣接するシールがEPDMで成形されると共に、グリースがポリグリコール系の基油からなるので、シールが膨潤して劣化するのを防止すると共に、低コストで耐熱性に優れ、耐久性の向上を図ったボールねじを提供することができる。 Thus, in a grease screw lubricated ball screw, the seal adjacent to the ball screw is formed of EPDM, and the grease is made of a polyglycol base oil, thereby preventing the seal from swelling and deteriorating. It is possible to provide a ball screw that is low in cost, excellent in heat resistance, and improved in durability.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記グリースに有機金属系極圧剤または固体潤滑剤またはこれらが併用して添加されていれば、潤滑補助機能を発揮することができ、グリースの潤滑性能が向上し、一層ボールねじの耐久性を向上させることができる。
Preferably, as in the invention described in
また、本発明のうち請求項3に記載の発明は、電動モータと、中空状のモータ軸の一端部に同軸状に配設された前記請求項1または2に記載のボールねじと、ハウジングに対して前記モータ軸を回転自在に支承する一対の転がり軸受と、前記ハウジングとボールねじのナットとの間に嵌合された転がり軸受と、前記ハウジングとボールねじのねじ軸との間に装着されたシールとを備えた電動リニアアクチュエータにおいて、前記ナットが、前記モータ軸の端部に圧入固定され、前記ハウジングに対して前記転がり軸受を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されると共に、前記ねじ軸が前記モータ軸に進退自在に配され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承され、前記シールがEPDMからなるブーツで構成されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an electric motor, the ball screw according to the first or second aspect, coaxially disposed at one end of a hollow motor shaft, and a housing. A pair of rolling bearings for rotatably supporting the motor shaft, a rolling bearing fitted between the housing and a ball screw nut, and a housing and a screw shaft of the ball screw are mounted. The nut is press-fitted and fixed to the end portion of the motor shaft, and is rotatably supported by the housing via the rolling bearing and not axially movable. At the same time, the screw shaft is disposed on the motor shaft so as to be able to advance and retract, is supported so as to be axially movable and non-rotatable, and the seal is constituted by a boot made of EPDM.
このように、電動リニアアクチュエータにおいて、ナットが、モータ軸の端部に圧入固定され、ハウジングに対して転がり軸受を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されると共に、ねじ軸がモータ軸に進退自在に配され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承され、シールが、EPDMからなるブーツで構成されているので、ブーツが膨潤して劣化するのを防止し、良好な密封性が確保できると共に、低コストで耐熱性に優れ、耐久性の向上を図った電動リニアアクチュエータを提供することができる。 As described above, in the electric linear actuator, the nut is press-fitted and fixed to the end portion of the motor shaft, and is supported on the housing so as to be rotatable and non-movable in the axial direction via the rolling bearing. It is placed on the shaft so that it can move forwards and backwards, and it is supported so that it can move in the axial direction and cannot rotate, and the seal is made up of boots made of EPDM. In addition, it is possible to provide an electric linear actuator that can secure high performance, is low in cost, has excellent heat resistance, and has improved durability.
また、請求項4に記載の発明のように、前記循環用部材が、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材で構成されていれば、ナットを回転自在に支承する転がり軸受をナットの外周に嵌合することができ、スペースを有効に活用して装置のコンパクト化を図ることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the circulating member is fitted into a piece window drilled in a body portion of the nut, the rolling path is used as a circulation path, and the nut is adjacent. If it is composed of a piece member with connecting grooves that connect between the thread grooves, a rolling bearing that rotatably supports the nut can be fitted to the outer periphery of the nut, and the space can be used effectively, and the device Can be made compact.
また、請求項5に記載の発明のように、前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成されると共に、前記駒窓がボーリング加工によって所定の寸法に形成された仕上げ面で構成されていれば、ねじ溝における駒窓の縁部にバリが発生するのを防止することができるので、バリ除去加工が不要となり、ねじ溝の研削加工を廃止することができ、低コスト化を図ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the piece window is formed in a circular cross section, the piece member is formed in a circular shape corresponding to the piece window, and the piece window is predetermined by boring. If it is configured with the finished surface of the size of, burrs can be prevented from being generated at the edge of the piece window in the screw groove, eliminating the need for burr removal processing and grinding the screw groove. It can be abolished and the cost can be reduced.
また、請求項6に記載の発明のように、前記ナットを支承する転がり軸受が両端部にシールが装着された密封タイプの深溝玉軸受からなり、前記シールがEPDMで形成されると共に、当該転がり軸受が、ポリグリコール系の基油からなるグリースで潤滑されていれば、内部に封入されたグリースやボールねじ4から流出したグリースによってシールが膨潤して劣化するのを防止すると共に、転がり軸受が、低コストで耐熱性に優れ、長寿命化できる。 According to a sixth aspect of the present invention, the rolling bearing for supporting the nut comprises a sealed type deep groove ball bearing having seals attached to both ends, the seal is formed of EPDM, and the rolling If the bearing is lubricated with grease made of a polyglycol base oil, it is possible to prevent the seal from swelling and deteriorating due to grease sealed inside or grease that has flowed out of the ball screw 4, and the rolling bearing Low cost, excellent heat resistance, and long life.
本発明に係るボールねじは、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、これらのボールを無限循環させる循環用部材とを備え、所定のグリースにより潤滑されるボールねじにおいて、前記ボールねじに隣接するシールがEPDMで成形されると共に、前記グリースがポリグリコール系の基油からなるので、シールが膨潤して劣化するのを防止すると共に、低コストで耐熱性に優れ、耐久性の向上を図ったボールねじを提供することができる。 The ball screw according to the present invention is opposed to a screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, and a nut externally fitted to the screw shaft and having a helical thread groove formed on the inner peripheral surface. A ball screw having a plurality of balls accommodated in a rolling path formed by the two screw grooves and a circulating member for infinite circulation of these balls and being lubricated with a predetermined grease, adjacent to the ball screw The seal is molded with EPDM, and the grease is made of a polyglycol base oil, so that the seal is prevented from swelling and deteriorating, and it is excellent in heat resistance and low durability at low cost. A ball screw can be provided.
また、本発明に係る電動リニアアクチュエータは、電動モータと、中空状のモータ軸の一端部に同軸状に配設された前記請求項1または2に記載のボールねじと、ハウジングに対して前記モータ軸を回転自在に支承する一対の転がり軸受と、前記ハウジングとボールねじのナットとの間に嵌合された転がり軸受と、前記ハウジングとボールねじのねじ軸との間に装着されたシールとを備えた電動リニアアクチュエータにおいて、前記ナットが、前記モータ軸の端部に圧入固定され、前記ハウジングに対して前記転がり軸受を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されると共に、前記ねじ軸が前記モータ軸に進退自在に配され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承され、前記シールがEPDMからなるブーツで構成されているので、ブーツが膨潤して劣化するのを防止し、良好な密封性が確保できると共に、低コストで耐熱性に優れ、耐久性の向上を図った電動リニアアクチュエータを提供することができる。 An electric linear actuator according to the present invention includes: an electric motor; the ball screw according to claim 1 or 2 coaxially disposed at one end of a hollow motor shaft; and the motor relative to a housing. A pair of rolling bearings that rotatably support the shaft, a rolling bearing that is fitted between the housing and a nut of the ball screw, and a seal that is mounted between the housing and the screw shaft of the ball screw. In the electric linear actuator provided, the nut is press-fitted and fixed to an end portion of the motor shaft, and is rotatably supported on the housing via the rolling bearing so as not to be axially movable. Since the shaft is arranged to move forward and backward on the motor shaft, is supported so as to be axially movable and non-rotatable, and the seal is composed of a boot made of EPDM Boot is prevented from being deteriorated by swelling, can be ensured good sealability, excellent heat resistance at a low cost, it is possible to provide an electric linear actuator with improved durability.
電動モータと、中空状のモータ軸の一端部に同軸状に配設されたボールねじと、ハウジングに対して前記モータ軸を回転自在に支承する一対の転がり軸受と、前記ハウジングとボールねじのナットとの間に嵌合された転がり軸受と、前記ハウジングとボールねじのねじ軸との間に装着されたシールとを備えた電動リニアアクチュエータにおいて、前記ボールねじが、前記モータ軸の端部に圧入固定され、前記ハウジングに対して前記転がり軸受を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、前記モータ軸に進退自在に配され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承され、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、ナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、前記シールがEPDMからなるブーツで構成されると共に、前記ボールねじが、ポリグリコール系の基油からなり、有機金属系極圧剤または固体潤滑剤またはこれらが併用して添加されたグリースによって潤滑されている。 An electric motor, a ball screw coaxially disposed at one end of a hollow motor shaft, a pair of rolling bearings for rotatably supporting the motor shaft with respect to the housing, and nuts of the housing and the ball screw An electric linear actuator comprising a rolling bearing fitted between the housing and a seal mounted between the housing and a screw shaft of the ball screw, wherein the ball screw is press-fitted into an end of the motor shaft. A nut that is fixed, is rotatably supported via the rolling bearing with respect to the housing, and is supported so as not to move in the axial direction, and has a spiral thread groove formed on the inner peripheral surface, and is movable forward and backward with respect to the motor shaft. And a screw shaft that is axially movable and non-rotatably supported, and has a helical thread groove formed on the outer peripheral surface thereof, and is externally fitted to the screw shaft. Yo A plurality of balls accommodated in the formed rolling path and a piece window bored in the trunk of the nut are fitted, and the rolling path is used as a circuit path, and between the adjacent screw grooves of the nut. And a piece member having a connecting groove formed therein, the seal is made of a boot made of EPDM, and the ball screw is made of a polyglycol base oil, and an organometallic extreme pressure agent or solid lubricant Lubricated with an agent or grease added in combination.
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が適用された電動リニアアクチュエータを示す縦断面図、図2(a)は、図1のボールねじを示す平面図、(b)は、(a)の縦断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing an electric linear actuator to which a ball screw according to the present invention is applied, FIG. 2A is a plan view showing the ball screw of FIG. 1, and FIG. 1B is a longitudinal section of FIG. FIG.
図1に示す電動リニアアクチュエータ1は、電動モータ2と、この電動モータ2のモータ軸3の一端部に同軸状に配設されたボールねじ4と、ハウジング5a、5bに対してモータ軸3を回転自在に支承する一対の転がり軸受6、7と、ハウジング5cに対してボールねじ4のナット8を支承する転がり軸受9と、ハウジング5cとボールねじ4のねじ軸10との間に装着されたブーツ(シール)11とを備えている。
An electric linear actuator 1 shown in FIG. 1 includes an
電動モータ2は、ハウジング5bに固着された永久磁石からなるステータ2aと、モータ軸3の外周に固着され、ステータ2aに所定の径方向すきま(エアギャップ)を介して対峙された複数のコイルからなるロータ2bと、ハウジング5aに装着されたブラシ2cと、このブラシ2cに係合する整流子2dとを備え、DCモータを構成している。
The
ボールねじ4は、モータ軸3の一端部に圧入固定された円筒状のナット8と、このナット8に多数のボール12を介して内挿され、中空状のモータ軸3に進退自在に配されたねじ軸10とを備えている。ナット8の一端部外周にはフランジ8bと、他端部外周に環状溝8cが形成され、この環状溝8cに装着された止め輪13とフランジ8bによって転がり軸受9が位置決め固定されている。そして、ナット8は、ハウジング5cに対してこの転がり軸受9を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されている。一方、ハウジング5cとねじ軸10との間には後述するブーツ11が装着され、ねじ軸10は軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承されている。
The ball screw 4 is inserted into and fixed to one end of the motor shaft 3 through a
ボールねじ4は、図2に示すように、内周面に螺旋状のねじ溝8aが形成されたナット8と、外周面にねじ溝8aに対応する螺旋状のねじ溝10aが形成されたねじ軸10と、ナット8およびねじ軸10のねじ溝8a、10aにより形成された転動路に転動自在に収容された多数のボール12と、これらボール12の循環用部材となる駒部材14とを備え、駒式のボールねじ4を構成している。このように、駒式のボールねじ4を採用することにより、ナット8を回転自在に支承する転がり軸受9をナット8の外周に嵌合することができ、スペースを有効に活用して装置のコンパクト化を図ることができる。
As shown in FIG. 2, the ball screw 4 includes a
円筒状のナット8の胴部には、内外の周面に貫通してねじ溝8aの一部を切欠く断面円形の駒窓15が穿設され、この駒窓15に対応して断面略円形の駒部材14が嵌合されている。駒部材14の内方には、ねじ溝8aの隣合う1周分同士を連結する連結溝14aが形成され、この連結溝14aとねじ溝8aの略1周の部分とでボール12の転動路を構成している。転動路内のねじ溝8a、10a間に介在された多数のボール12は、ねじ溝8a、10aに沿って転動し、そして、駒部材14の連結溝14aに案内され、ねじ軸10のねじ山を乗り越えて隣接するねじ溝8aに戻り、再びねじ溝8a、10aに沿って転動する。
The
駒部材14の連結溝14aは、ナット8の隣接するねじ溝8a、8a間を滑らかに接続するように略S字状に湾曲して形成されている。連結溝14aの深さは、ボール12が連結溝14a内でねじ軸10におけるねじ溝10aのねじ山を越えることができる深さとされている。
The connecting
このボールねじ4の各ねじ溝8a、10aの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良いが、ここではボール12との接触角が大きくとれ、かつアキシアルすきまを小さく設定できるゴシックアーク形状に形成されている。これにより、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。
The cross-sectional shape of each
駒部材14は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金からなる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒される。そして、造粒されたペレットが射出成形機のホッパに供給され、金型内に加熱溶融状態で押し込まれて成形される、所謂MIM(Metal Injection Molding)により成形されている。こうしたMIMによって成形される焼結合金であれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。
The
金属粉としては、後に浸炭焼入が可能な材質、例えば、C(炭素)が0.13wt%、Ni(ニッケル)が0.21wt%、Cr(クロム)が1.1wt%、Cu(銅)が0.04wt%、Mn(マンガン)が0.76wt%、Mo(モリブデン)が0.19wt%、Si(シリコン)が0.20wt%、残りがFe(鉄)等からなるSCM415を例示することができる。駒部材14は浸炭焼入れによって表面硬さが30〜40HRCの範囲になるように硬化処理され、耐摩耗性が付与されている。
As the metal powder, materials that can be carburized and quenched later, for example, C (carbon) is 0.13 wt%, Ni (nickel) is 0.21 wt%, Cr (chromium) is 1.1 wt%, Cu (copper) Exemplifies SCM415 which is 0.04 wt%, Mn (manganese) is 0.76 wt%, Mo (molybdenum) is 0.19 wt%, Si (silicon) is 0.20 wt%, and the rest is Fe (iron). Can do. The
駒窓15はナット8の両端部に一個ずつ設けられているが、本実施形態では、ねじ溝8aが切削加工により仕上げられた後に、これらの駒窓15がドリル加工によって下穴が粗加工され、駒窓15がボーリング加工によって仕上げられている。これにより、ねじ溝8aにおける駒窓15の縁部にバリが発生するのを防止することができので、バリ除去加工が不要となり、ねじ溝8aの研削加工を廃止することができる。一方、ねじ軸10のねじ溝10aは、転造加工によって形成されている。これにより、ボールねじ4の加工工数を低減させると共に、素材の歩留まりを向上させて低コスト化を図ることができる。
Although the
図1において、電動モータ2に通電すると、モータ軸3の回転に伴ってナット8が回転し、このナット8の回転によりねじ軸10が軸方向(図中左右方向)に移動される。すなわち、このボールねじ4によりモータ軸3の回転運動がボールねじ4を介してねじ軸10の軸方向運動に変換される。
In FIG. 1, when the
ここで、本実施形態では、ナット8を支承する転がり軸受9が両端部にシール9aが装着された密封タイプの深溝玉軸受からなると共に、ブーツ11および転がり軸受9のシール9aがEPDM(エチレンプロピレンゴム)で成形されている。このEPDMは、エチレンとプロピレンおよび架橋用のジエンモノマーとの三元共重合体で、非共役ジエンモノマーである第3成分を共重合することで硫黄架橋(加硫)が可能となり、従来のクロロプレンゴムよりも優れた耐熱性を有すると共に、低コストでポリアクリルゴム相当の耐オゾン性、耐候性、耐薬品性を有している。具体的には、エチレン・α−オレフィン・非共役ジエンゴム共重合体(主成分EPDM)100重合部と、硫黄0.1〜10重合部と、カーボンブラック25〜100重合部とを用い加硫してブーツ11およびシール9aが形成されている。
Here, in the present embodiment, the rolling
一方、ボールねじ4のナット8内にグリースが保持され、このグリースによってボールねじ4が潤滑補助されている。そして、ボールねじ4に隣接するゴム部品、ここでは、EPDMからなるブーツ11および転がり軸受9のシール9aの耐グリース性を良好にするため、ポリグリコール系の基油からなるグリースが使用されている。また、転がり軸受9は、ボールねじ4と同様、ポリグリコール系の基油からなるグリースで潤滑されている。これにより、ボールねじ4から流出したグリースによってブーツ11および転がり軸受9のシール9aが膨潤して劣化するのを防止し、低コストで耐久性の向上を図ったボールねじ4を提供することができると共に、ボールねじ4に隣接する転がり軸受9の耐久性の向上を図ることができる。
On the other hand, grease is held in the
グリースには、例えば、高温用として酸化防止剤が、錆防止には防錆剤等の各種添加剤が添加されるが、極圧添加剤として、ジチオリン酸モリブデン等の有機モリブデン化合物やジチオカルバミン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物からなる有機金属系極圧剤が添加されている。こうした潤滑補助機能を発揮する極圧添加剤を含有させることにより、グリースの潤滑性能が向上し、一層ボールねじ4の耐久性を向上させることができる。なお、極圧添加剤としては、これ以外にも、硫黄−リン系化合物やPTFE等の固体潤滑剤、あるいは、これらを併用したものを例示することができる。なお、グリースの増ちょう剤は、ポリウレア等の非石鹸系のウレア化合物からなる。これによりグリースの耐熱性が向上するが、これ以外にも、リチウムコンプレックス等の石鹸系であっても良い。 Grease contains, for example, an antioxidant for high temperature use and various additives such as a rust preventive for rust prevention. As extreme pressure additives, organic molybdenum compounds such as molybdenum dithiophosphate and zinc dithiocarbamate An organometallic extreme pressure agent made of an organic zinc compound such as By including an extreme pressure additive that exhibits such a lubricating auxiliary function, the lubricating performance of the grease is improved, and the durability of the ball screw 4 can be further improved. In addition, examples of the extreme pressure additive include a solid lubricant such as a sulfur-phosphorus compound and PTFE, or a combination of these. The grease thickener is made of a non-soap urea compound such as polyurea. This improves the heat resistance of the grease, but other than this, a soap system such as a lithium complex may be used.
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。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係るボールねじは、自動車の電動アクチュエータ等に使用されるボールねじとして適用できる。 The ball screw according to the present invention can be applied as a ball screw used for an electric actuator of an automobile.
1・・・・・・・・・・・・・・電動リニアアクチュエータ
2・・・・・・・・・・・・・・電動モータ
2a・・・・・・・・・・・・・ステータ
2b・・・・・・・・・・・・・ロータ
2c・・・・・・・・・・・・・ブラシ
2d・・・・・・・・・・・・・整流子
3・・・・・・・・・・・・・・モータ軸
4・・・・・・・・・・・・・・ボールねじ
5、5a、5b、5c、5d・・ハウジング
6、7、9・・・・・・・・・・転がり軸受
8・・・・・・・・・・・・・・ナット
8a、10a・・・・・・・・・ねじ溝
8b・・・・・・・・・・・・・フランジ
8c・・・・・・・・・・・・・環状溝
9a・・・・・・・・・・・・・シール
10・・・・・・・・・・・・・ねじ軸
11・・・・・・・・・・・・・ブーツ
12・・・・・・・・・・・・・ボール
13・・・・・・・・・・・・・止め輪
14・・・・・・・・・・・・・駒部材
14a・・・・・・・・・・・・連結溝
15・・・・・・・・・・・・・駒窓
50・・・・・・・・・・・・・ボールねじ
51・・・・・・・・・・・・・案内軸
51a。52a・・・・・・・・ねじ溝
52・・・・・・・・・・・・・可動体
53・・・・・・・・・・・・・ボール
54・・・・・・・・・・・・・チューブ式循環路
54a・・・・・・・・・・・・チューブ式循環路の端部
55・・・・・・・・・・・・・チューブ取付孔
56・・・・・・・・・・・・・ボール転動空間
57・・・・・・・・・・・・・止め金
58・・・・・・・・・・・・・シール
1 ... Electric
Claims (6)
このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、
これらのボールを無限循環させる循環用部材とを備え、所定のグリースにより潤滑されるボールねじにおいて、
前記ボールねじに隣接するシールがEPDMで成形されると共に、前記グリースがポリグリコール系の基油からなることを特徴とするボールねじ。 A screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface;
A nut externally fitted to the screw shaft and having a spiral thread groove formed on the inner peripheral surface;
A plurality of balls accommodated in rolling paths formed by the opposing thread grooves;
In a ball screw provided with a circulating member for infinite circulation of these balls and lubricated with a predetermined grease,
A ball screw, wherein a seal adjacent to the ball screw is formed of EPDM, and the grease is made of a polyglycol base oil.
中空状のモータ軸の一端部に同軸状に配設された前記請求項1または2に記載のボールねじと、
ハウジングに対して前記モータ軸を回転自在に支承する一対の転がり軸受と、
前記ハウジングとボールねじのナットとの間に嵌合された転がり軸受と、
前記ハウジングとボールねじのねじ軸との間に装着されたシールとを備えた電動リニアアクチュエータにおいて、
前記ナットが、前記モータ軸の端部に圧入固定され、前記ハウジングに対して前記転がり軸受を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されると共に、
前記ねじ軸が前記モータ軸に進退自在に配され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承され、前記シールがEPDMからなるブーツで構成されていることを特徴とする電動リニアアクチュエータ。 An electric motor;
The ball screw according to claim 1 or 2, which is coaxially disposed at one end of a hollow motor shaft,
A pair of rolling bearings for rotatably supporting the motor shaft with respect to the housing;
A rolling bearing fitted between the housing and a ball screw nut;
In the electric linear actuator provided with a seal mounted between the housing and the screw shaft of the ball screw,
The nut is press-fitted and fixed to an end portion of the motor shaft, and is rotatably supported on the housing via the rolling bearing and not axially movable.
An electric linear actuator characterized in that the screw shaft is arranged so as to be able to advance and retreat on the motor shaft, is supported so as to be axially movable and non-rotatable, and the seal is constituted by a boot made of EPDM.
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