JP2019116949A - 動力変換装置及び車両の電動制動装置 - Google Patents

動力変換装置及び車両の電動制動装置 Download PDF

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Abstract

【課題】想定される使用環境温度において、所望の変換効率を維持しつつ動力変換を行う。【解決手段】雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行う動力変換装置において、雄ねじのフランク及び雌ねじのフランクを潤滑するグリスを備え、グリスは、含有率が30wt%以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデンを含有し、構造安定化剤の含有率を0.5〜2wt%とし、液体有機モリブデンの含有率を0.5〜2wt%とすることにより、40度における基油粘度を15〜50mm2/sの範囲とし、25度におけるグリスちょう度を280〜430の範囲とした。【選択図】図4

Description

本発明は、動力変換装置及び車両の電動制動装置に関する。
従来、電動ブレーキ装置として、電動モータ及びボールネジを備えた電動ブレーキ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この種の電動ブレーキ装置においては、ボールネジの潤滑性、耐久性及び耐熱性を向上するためにグリス特性が定められている。
より詳細には、ボールネジは、溝面をボールが転がることで動力伝達を行っているため、グリスに求められる役割はボールを溝面内でスムーズに転がすことである。
ところで、他の電動ブレーキ装置として、電動モータ並びに雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを備えた電動ブレーキ装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
この台形ネジを備えた電動ブレーキ装置においては、台形ネジは、雄ねじのフランクと雌ねじのフランクと滑りによって動力伝達をする点でボールネジを備えた電動ブレーキ装置と異なっている。
このためにグリスに要求される役割は、油膜を確保して、両フランク間の摩擦係数μを低下させることにある。
特開2005−344788号公報 特開2014−141214号公報
したがって、ボールネジを備えた電動ブレーキ装置と、台形ネジを備えた電動ブレーキ装置とでは、グリスに対して要求される役割が異なるため、ボールネジを備えた電動ブレーキ装置に最適化されたグリスは、台形ネジを備えた電動ブレーキ装置に適しているとは限らない。
すなわち、ボールネジを備えた電動ブレーキ装置に最適化されたグリスのちょう度が台形ネジを備えた電動ブレーキ装置に適した値よりも高い場合には、グリスの油膜が薄くなり、金属接触する虞があった。
またボールネジを備えた電動ブレーキ装置に最適化されたグリスのちょう度が台形ネジを備えた電動ブレーキ装置に適した値よりも低い場合には、グリスの流動性が低いので、電動モータを逆回転させることによる引き戻し時にグリスが加圧側のフランク面に戻らず、グリス切れを起こしてねじ効率が低下する虞があった。
また、台形ネジを備えた同種の電動ブレーキ装置において最適化されたグリスであっても仕様が異なれば同様の問題が生じる虞があった。
さらに上記問題点は、動作条件(速度、荷重量、使用環境温度変化等)によって動的に発生する虞がある。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、想定される使用環境温度において、所望の変換効率を維持しつつ動力変換を行うことが可能な動力変換装置及び車両の電動制動装置を提供することを目的としている。
実施形態の動力変換装置は、雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行う動力変換装置において、雄ねじのフランク及び雌ねじのフランクを潤滑するグリスを備え、グリスは、含有率が30wt%以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデンを含有し、構造安定化剤の含有率を0.5〜2wt%とし、液体有機モリブデンの含有率を0.5〜2wt%とすることにより、40度における基油粘度を15〜50mm/sの範囲とし、25度におけるグリスちょう度を280〜430の範囲とした。
上記構成によれば、比較的低速度で比較的高負荷の動力変換を行う場合であっても、想定される使用環境温度において、所望の変換効率を維持しつつ動力変換を行うことができる。
また、上記構成において、固体潤滑剤は、雄ねじのフランク及び雌ねじのフランクの表面粗さの最大高さ未満の直径を有する小径固体潤滑剤の粒子を30wt%以上70wt%以下含み、表面粗さの最大高さの3倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤を30wt%以上含むようにしてもよい。
上記構成によれば、雄ねじ及び雌ねじのフランク表面同士の直接的な接触が回避されるのみならず、転がり効果が十分に発揮されることによって、動力の高い変換効率が維持される。
また、上記構成において、雌ねじはナットに形成され、雄ねじはボルトに形成され、ナットにおける前記ボルトの軸方向一端側の端部が密閉室に接続され、グリスが、前記密閉室並びに雄ねじ及び雌ねじの隙間であるねじ隙間に充填され、グリスは、ナットに対するボルトの相対的な回転運動に伴って、ねじ隙間と密閉室との間で移動するようにしてもよい。
上記構成によれば、固体潤滑剤の粒子の接触部分が代わることとなるので、グリスの潤滑状態が良好に維持され、良好な動力変換効率が維持される。
また車両の車輪に固定された回転部材に摩擦部材を電気モータにより押圧して、前記車輪に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置であって、摩擦部材を回転部材に押圧する押圧部材と、電気モータによって回転駆動されるシャフト部材と、雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行ってシャフト部材の回転運動を押圧部材の直線運動に変換する上記いずれかの動力変換装置と、を備える。
上記構成によれば、比較的低速度で比較的高負荷の動力変換を行う場合であっても、想定される使用環境温度において、所望の変換効率を維持しつつ動力変換を行え、確実に車輪に所望の制動トルクを発生させることができる。
図1は、実施形態の電動制動装置の概要構成ブロック図である。 図2は、動力変換装置の断面図である。 図3は、グリスの流れの説明図である。 図4は、実施例及び比較例のグリスの組成説明図である。 図5は、固体潤滑剤の含有率の説明図である。 図6は、第1実施例の耐久試験結果の説明図である。 図7は、第2実施例の耐久試験結果の説明図である。 図8は、第3実施例の耐久試験結果の説明図である。 図9は、第1比較例の耐久試験結果の説明図である。 図10は、第2比較例の耐久試験結果の説明図である。 図11は、第3比較例の耐久試験結果の説明図である。 図12は、第4比較例の耐久試験結果の説明図である。 図13は、第5比較例の耐久試験結果の説明図である。 図14は、耐久試験結果と、ちょう度及び基油の動粘度との関係を説明する図である。
次に図面を参照して好適な実施形態について詳細に説明する。
図1は、実施形態の電動制動装置の概要構成ブロック図である。
電動制動装置10は、いわゆるブレーキキャリパとして構成されており、車両の車輪の回転に伴って回転する回転部材としてのディスクロータDRに押圧されるブレーキパッド(摩擦部材)11と、ブレーキパッド11をディスクロータDRに押圧するための駆動力を与える電動モータ12と、電動モータ12の回転速度を複数の歯車などを用いて所定比率で減速して伝達する減速機構13と、減速機構13及びシャフト部材14を介して伝達された回転運動を直線運動に変換して、ブレーキパッド11をディスクロータDRに押圧する動力変換装置15と、キャリパボディ16に固定され、動力変換装置15によるブレーキパッド11の押圧力の反力を検出する押圧力検出部17と、車両に搭載されたECU(電子制御ユニット)の制御下で、電動モータ12を駆動するモータ駆動部18と、を備えている。
電動モータ12として、ブラシ付モータあるいは、ブラシレスモータが採用される。電動モータ12の回転方向において、正転方向が摩擦部材であるブレーキパッド11が回転部材であるディスクロータDRに近づいていく方向(押圧力が増加し、制動トルクが増加する方向)に相当する。
また、電動モータ12の回転方向において、逆転方向がブレーキパッド11が回転部材であるディスクロータDRから離れていく方向(押圧力が減少し、制動トルクが減少する方向)に相当する。
減速機構13は、電動モータ12の動力において、その回転速度を減じて、シャフト部材14を駆動する。減速機構13としては、小径歯車及び大径歯車により構成することが可能であるが、歯車伝達機構のみならず、ベルト、チェーン等の巻き掛け伝達機構、或いは、摩擦伝達機構を用いることも可能である。したがって、減速機構13を介して駆動されるシャフト部材14においては、電動モータ12の回転出力(トルク)が、減速機構13の減速比に応じて増加され、所望の回転力(トルク)が得られることとなる。
図2は、動力変換装置の断面図である。
動力変換装置15は、ブレーキパッド11を回転部材としてのディスクロータDRに押圧する押圧部材としてのプッシャ21と、台形ねじである雄ねじが形成され、直動してプッシャ21を駆動するボルト部材22と、シャフト部材14の図示しないユニバーサルジョイントを介してシャフト部材14により駆動されるとともに、台形ねじである雌ねじが形成されシャフト部材14と一体に回転するナット部材23と、一対の径の異なるXリング(ツイスターリング)24A、24Bに支持されグリスGRSをボルト部材22を構成している雄ねじのフランクとナット部材23を構成している雌ねじのフランクとの間及び密閉室RM内に保持する保持部材25と、を備えている。
実施形態の動力変換装置は、雄ねじ22A及び雌ねじ23A(図3参照)によって構成される台形ねじを用いて動力変換(回転動力と直線動力との変換)が行われる。
実施形態の動力変換装置の特徴は、雄ねじ22Aのフランク及び雌ねじ23Aのフランクを潤滑するグリスGRSを備え、グリスは、含有率が30wt%以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデン(ジチオリン酸モリブデン:MoDTP[Molybdenum dithiophosphoric acid])を含有し、構造安定化剤の含有率を0.5〜2wt%とし、液体有機モリブデンの含有率を0.5〜2wt%とすることにより、40度における基油粘度を15〜50mm/sの範囲とし、25度におけるグリスちょう度を280〜430の範囲とした点である。
特許文献2に記載されるように、ねじのフランクの表面凹凸よりも、固体潤滑剤の粒子径(直径)が相対的に小さい場合には、その凹凸の谷部に固体潤滑剤の粒子が入り込み、その状態が保持される。
一方、固体潤滑剤粒子径が、ねじのフランクの表面粗さにおける最大高さ(フランク表面の凹凸高さ)よりも3倍以上大きい場合には、固体潤滑剤の粒子は雄ねじ22A及び雌ねじ23Aのフランクの凹凸谷部に入り込むことがなく、フランク隙間で自由に転動する転がり効果が得られる。
実施形態の動力変換装置では、グリスGRSに含まれる固体潤滑剤は、雄ねじ22Aのフランク及び雌ねじ23Aのフランクの表面粗さにおける最大高さ未満の直径を有する小径固体潤滑剤の粒子を30wt%以上70wt%以下含み、表面粗さにおける最大高さの3倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤を30wt%以上含むことにより、フランク表面同士の直接的な接触が回避されるのみならず、上述した「転がり効果」が十分に発揮されることによって、動力の高い変換効率が維持される。ここで、「表面粗さにおける最大高さ」とは、基準長さにおける輪郭曲線の最低谷底から最大山頂までの距離である。「表面粗さにおける最大高さ」は、工業規格(JISB0601:2001、及び、ISO 4287:1997/ISO 1302:2002)によって定義される。
また、一般に、固体潤滑剤の粒子径は、動力変換装置(送りねじ)の通常の作動変位に対して極めて小さい。例えば、送りねじの通常の作動変位が1mmであっても、固体潤滑剤の粒径が10μmであれば、固体潤滑剤の粒子径に対する作動変位が100倍となるので、ボールねじのボール直径が3mmであり、且つ、作動変位が300mmである場合に相当することとなる。
したがって、固体潤滑剤の粒子には、局所的な負荷が継続されないので、表面粗さの最大高さの3倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤によって、それらの転がりによる潤滑効果が得られるとともに、作動変位が小さい場合であっても、円滑な潤滑状態(即ち、低い摩擦係数)が維持されることとなる。
一般に、グリスは、原料基油に増ちょう剤を分散させて半固体、又は、固体化したものである。本実施形態では、グリスGRSには、添加剤として固体潤滑剤の粒子(微細な球形の多数の粒子)が含有される。
固体潤滑剤の粒子としては、本実施形態では、ナイロンパウダー(大径固体潤滑剤)、メラミンシアヌレート(MCA:小径固体潤滑剤)及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE:小径固体潤滑剤)を用いていたが、大径固体潤滑剤としては、ポリエチレンパウダー、ポリイミドパウダー等のナイロンパウダーと同様に弾性、靱性を有する他のパウダーを用いることも可能である。また小径固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ほう素、フッ化黒鉛の粒子並びに各種金属の粉末等を用いることも可能である。
実施形態の動力変換装置15では、雌ねじ23Aはナット部材23に形成され、雄ねじ22Aはボルト部材22に形成され、ナット部材23におけるボルト部材22の軸方向一端側の端部が密閉室RMに接続され、グリスGRSが密閉室RM並びに雄ねじ22A及び雌ねじ23Aの隙間であるねじ隙間に充填され、グリスGRSは、ナット部材23に対するボルト部材22の相対的な回転運動に伴って、ねじ隙間と密閉室RMとの間で移動するように基油粘度及びグリスちょう度が設定されている。
ナット部材23の端部に接続された密閉室RMの内部にボルト部材22が移動(挿入)されると、グリスGRSが満充填された密閉室RMの内部の体積が減少する。このため、この体積減少によって、グリスGRSがねじ隙間(フランク隙間)に押し出される。
常に、固体潤滑剤の粒子の同一部分が、雄ねじ22Aのフランク及び雌ねじ23Aのフランクと接触していると、固体潤滑剤の粒子の転がりによる潤滑作用が低下することとなるが、上記構成では、グリスGRSがねじ隙間に押し出されて移動されるので、固体潤滑剤の粒子の接触部分が代わることとなるので、グリスGRSの潤滑状態が良好に維持され、良好な動力変換効率が維持される。
この場合において固体潤滑剤の粒子は、雄ねじ22A及び雌ねじ23Aによって伝達可能な最大動力が作用した場合に潰れない剛性を有することが望まれる。
実施形態の動力変換装置においては、固体潤滑剤の粒子の転がり作用も利用することによって、良好な動力変換効率が維持され、高負荷時であっても、高剛性な固体潤滑剤の粒子は略球形を維持するので、良好な動力変換効率が維持されるようになっている。
ここで、動力変換装置15の動作について説明する。
動力変換装置15のナット部材23にシャフト部材14から回転動力が伝えられると、ナット部材23に設けられた雌ねじ23Aとボルト部材22の雄ねじ22Aとが螺合され、シャフト部材14から伝達された回転動力(トルク)がプッシャ21の直線動力(推力)として伝達される。
このとき、押圧力検出部17において、プッシャ21がブレーキパッド11を押す押圧力の反力を検出する。
プッシャ21には、雄ねじ23Aを有するボルト部材23が固定されている。
このとき、ナット部材23の雌ねじ23Aとボルト部材22の雄ねじ22Aとのねじの隙間(山頂隙間及びフランク隙間)についてもグリスGRSの流路となっている。
このときナット部材23の雌ねじ23Aとボルト部材22の雄ねじ22Aとのねじの隙間及び密閉室RMには、グリスGRSが満充填されて、気体が混入されていない状態となっているため、プッシャ21の移動(回転部材に対する前進、或いは、後退)によって、密閉室RMには体積変化が生じる。具体的には、押圧部材であるプッシャ21が回転部材であるディスクロータDRに向けて前進する場合(押圧力が増加し、制動トルクが増加する場合)には、密閉室RMの体積は、ボルト部材22が前進する分だけ増加する。
逆に、プッシャ21が回転部材であるディスクロータDRから後退する場合(押圧力が減少し、制動トルクが減少する場合)には、密閉室RMの体積は、ボルト部材22が後退する分だけ減少する。
このグリスGRSの移動によってナット部材23の雌ねじ23Aとボルト部材22の雄ねじ22Aとのねじの隙間内のグリスGRSが更新されるとともに、固体潤滑剤が回転され、接触部(動力伝達部)が変化されるため、潤滑状態が適正に維持される。
図3は、グリスの流れの説明図である。
ここで、図3を参照して、グリスの流れについて説明する。
ナット部材23の雌ねじ23Aとボルト部材22の雄ねじ22Aとは、図3(A)に示すような状態で螺合しており、動力変換装置15の作動時には、ナット部材23の雌ねじ23Aのフランクと、ボルト部材22の雄ねじ22Aのフランクとの圧接によって動力の伝達が行われる。
図3(B)は、実施形態のグリスGRSを用いた場合のグリスGRSの流れを説明する図である。
ナット部材23の雌ねじ23Aの回転運動が、ボルト部材22の雄ねじ22Aの直線運動に変換され、図中、左方向に雌ねじ23Aが雄ねじ22Aを押し付けている状態を示している。
ここで、雄ねじ22A及び雌ねじ23Aにおいて、力が作用している側(荷重を受ける側)のフランクを、圧力側フランク(Pressure Flank)PFとし、圧力側フランクPFの反対側のフランクであって、力が作用していない側のフランクを、遊び側フランク(Clearance Flank)CFと呼ぶものとする。
雄ねじ22Aの遊び側フランク側においては、グリスGRSが雄ねじ22Aの山と、雌ねじ23Aの谷との間から、図3(B)中の左側の矢印GFに沿って、雄ねじ22Aの圧力側フランクPFに流れ込む。
これと並行して、さらに図示しない右側の遊び側フランク側においては、グリスGRSが雄ねじ22Aの山と、雌ねじ23Aの谷との間から、図3(B)中の右側の矢印GFに沿って、雄ねじ22Aの圧力側フランクPFに流れ込むので、フランク同士が直接触れることなく、動力変換を行うことができ、ねじ効率を長期にわたって確保することが可能となる。
これに対し、図3(C)は、基油粘度及びグリスちょう度が適していない場合のグリスGRSの流れを説明する図である。
ナット部材23の雌ねじ23Aの回転運動が、ボルト部材22の雄ねじ22Aの直線運動に変換され、図中、左方向に雌ねじ23Aが雄ねじ22Aを押し付けている状態は図3(B)と同じである。
この場合には、雄ねじ22Aの遊び側フランク側において、グリスGRSが雄ねじ22Aの山と、雌ねじ23Aの谷との間に流れ込むことがないため、雄ねじ22Aと雌ねじ23Aのフランク同士が直接触れたり、潤滑膜が薄くなり過ぎたりした際に発生する摩擦・磨耗により、ねじにおける動力伝達損失が大きく発生し、ねじ効率が低下してしまう。
したがって、グリスGRSの基油粘度及びグリスちょう度を最適な値に保つことが、ねじ効率を長期にわたって維持することにつながる。
このため、発明者らは、速度80rpm以下、すなわち、速度80rpm〜ほぼ0rpmにわたる低速度域かつフランクの最大面圧420MPaの高荷重下であって、さらに−30℃〜100℃の環境温度域で、ねじ効率を長期にわたって維持することを可能とすべく鋭意実験を行った。この実験の結果、雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行う動力変換装置において、雄ねじのフランク及び雌ねじのフランクを潤滑するグリスは、含有率が30wt%以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデンを含有し、構造安定化剤の含有率を0.5〜2wt%とし、液体有機モリブデンの含有率を0.5〜2wt%とすることにより、40度における基油粘度を15〜50mm2/sの範囲とし、25度におけるグリスちょう度を280〜430の範囲とするのが好ましいとの結論を得た。
以下、実施例に基づいて、上記結論に到った理由を説明する。
図4は、実施例及び比較例のグリスの組成説明図である。
図5は、固体潤滑剤の含有率の説明図である。
[1]実施例
[1.1]第1実施例
第1実施例のグリスは、図4に示すように、25℃におけるグリスちょう度=349、100℃におけるグリスちょう度=415、−30℃におけるグリスちょう度=249であり、40℃における基油粘度=19(mm2/s)であり、100℃における基油粘度=4.1(mm/s)であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるPAO4(デセンC1020の3量体を主とした合成潤滑油)を用い、増ちょう剤の重量%を1wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を30wt%とし、構造安定化剤としてのElco社製のElco8103(以下、同様)の重量%を1wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を1wt%としている。
上記第1実施例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を15wt%、MCAを7wt%、PTFEを7wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を1wt%としている。
[1.2]第2実施例
第2実施例のグリスは、図4に示すように、25℃におけるグリスちょう度=352、100℃におけるグリスちょう度=413、−30℃におけるグリスちょう度=251であり、40℃における基油粘度=15.5(mm2/s)であり、100℃における基油粘度=3.5(mm/s)であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるPAO4[75%]及びPAO2(デセンの2量体を主とした合成潤滑油)[25%]の混合油を用い、増ちょう剤の重量%を1wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を30wt%とし、構造安定化剤の重量%を1wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を1wt%としている。
上記第2実施例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を15wt%、MCAを7wt%、PTFEを7wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を1wt%としている。
[1.3]第3実施例
第3実施例のグリスは、図4に示すように、25℃におけるグリスちょう度=427、100℃におけるグリスちょう度=531、−30℃におけるグリスちょう度=330であり、40℃における基油粘度=19(mm2/s)であり、100℃における基油粘度=4.1(mm/s)であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるPAO4を用い、増ちょう剤の重量%を0.5wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を30wt%とし、構造安定化剤の重量%を0.5wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を0.5wt%としている。
上記第3実施例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を15wt%、MCAを7wt%、PTFEを7wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を1wt%としている。
[2]比較例
[2.1]第1比較例
第1比較例のグリスは、図4に示すように、25℃におけるグリスちょう度=277、100℃におけるグリスちょう度=345、−30℃におけるグリスちょう度=175であり、40℃における基油粘度=30.2(mm/s)であり、100℃における基油粘度=5.9(mm/s)であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるPAO6(デセンの3量体〜5量体を主とした合成潤滑油)を用い、増ちょう剤の重量%を1wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を52wt%とし、構造安定化剤の重量%を2wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を2wt%としている。
上記第1比較例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を20wt%、MCAを15wt%、PTFEを15wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を2wt%としている。
[2.2]第2比較例
第2比較例のグリスは、図4に示すように、25℃におけるグリスちょう度=319、100℃におけるグリスちょう度=333、−30℃におけるグリスちょう度=260であり、40℃における基油粘度=30.2(mm/s)であり、100℃における基油粘度=5.9(mm/s)であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるPAO6を用い、増ちょう剤の重量%を1wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を52wt%とし、構造安定化剤の重量%を0wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を0wt%としている。
上記第2比較例のグリスの構成においても、第1比較例と同様に、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を20wt%、MCAを15wt%、PTFEを15wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を2wt%としている。
[2.3]第3比較例
第3比較例のグリスは、図4に示すように、25℃におけるグリスちょう度=290、100℃におけるグリスちょう度=310、−30℃におけるグリスちょう度=216であり、40℃における基油粘度=15.9(mm/s)であり、100℃における基油粘度=3.38(mm/s)であり、基油として非ポリαオレフィン系合成潤滑油を用い、増ちょう剤の重量%を0wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を52wt%とし、構造安定化剤の重量%を0wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を0wt%としている。
上記第3比較例のグリスの構成においても、第1比較例と同様に、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を20wt%、MCAを15wt%、PTFEを15wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を2wt%としている。
[2.4]第4比較例
第4比較例のグリスは、図4に示すように、25℃におけるグリスちょう度=350、100℃におけるグリスちょう度=354、−30℃におけるグリスちょう度=250であり、40℃における基油粘度=40(mm/s)であり、100℃における基油粘度=7.39(mm/s)であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるPAO6及びポリマーを用い、増ちょう剤の重量%を1wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を52wt%とし、構造安定化剤の重量%を0wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を0wt%としている。
上記第4比較例のグリスの構成においても、第1比較例と同様に、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を20wt%、MCAを15wt%、PTFEを15wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を2wt%としている。
[2.5]第5比較例
第5比較例のグリスは、25℃におけるグリスちょう度=350、100℃におけるグリスちょう度=352、−30℃におけるグリスちょう度=260であり、40℃における基油粘度=50(mm/s)であり、100℃における基油粘度=8.92(mm/s)であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるPAO6及びポリマーを用い、増ちょう剤の重量%を1wt%とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量%を52wt%とし、構造安定化剤の重量%を0wt%とし、液体有機モリブデンの重量%を0wt%としている。
上記第5比較例のグリスの構成においても、第1比較例と同様に、固体潤滑剤として、図5に示すように、大粒径固体潤滑剤(ナイロンパウダー)をグリスの重量に対する重量%を20wt%、MCAを15wt%、PTFEを15wt%、有機モリブデン(固体有機モリブデン)を2wt%としている。
[3]耐久試験(ねじ効率及び作動回数)
以下の説明においては、耐久試験条件を以下の通りとした。
・最大荷重:10(kN)
・加圧速度:10/0.7(kN/sec)
・環境温度−30℃、25℃、100℃
この場合において、同一動作で連続で耐久試験を実施し、環境温度を25℃→−30℃→25℃→100℃→と変化させるサイクルを1サイクルとし、一つの試料について、6サイクルを連続して行った。
この場合において、ねじ効率は、プッシャ21でブレーキパッド11を押圧したときの押圧力(軸力)と、ねじ軸にかかるトルクから算出している。
[3.1]第1実施例
図6は、第1実施例の耐久試験結果の説明図である。
図6に示すように、本第1実施例によれば、300000回の作動後にねじ効率が70%を下回ったが、概ね−30℃、25℃、100℃の環境温度において目標ねじ効率(=75%)を達成することができた。
[3.2]第2実施例
図7は、第2実施例の耐久試験結果の説明図である。
図7に示すように、本第2実施例によれば、−30℃、25℃、100℃の全ての環境温度において全試験期間にわたって、目標ねじ効率を(=75%)を達成することができた。
[3.3]第3実施例
図8は、第3実施例の耐久試験結果の説明図である。
図8に示すように、本第3実施例によれば、第1実施例と同様に、300000回の作動後にねじ効率が70%を下回ったが、概ね−30℃、25℃、100℃の環境温度において目標ねじ効率(=75%)を達成することができた。
[3.4]第1比較例
図9は、第1比較例の耐久試験結果の説明図である。
図9に示すように、本第1比較例の場合には、環境温度25℃、100℃においては、目標ねじ効率(=75%)を達成できたが、環境温度−30度において、目標ねじ効率(=75%)に遠く及ばない結果となった。
[3.5]第2比較例
図10は、第2比較例の耐久試験結果の説明図である。
図10に示すように、本第2比較例の場合には、環境温度25℃においては、目標ねじ効率(=75%)を達成できたが、環境温度100℃においては、徐々にねじ効率が低下し、目標ねじ効率(=75%)を達成できなくなり、環境温度−30℃においては概ね目標ねじ効率(=75%)を下回る結果となった。
[3.6]第3比較例
図11は、第3比較例の耐久試験結果の説明図である。
図11に示すように、本第3比較例の場合には、環境温度25℃においては、徐々にねじ効率が低下したが、目標ねじ効率(=75%)を概ね達成できた。
また、環境温度100℃においては、目標ねじ効率(=75%)を達成できた。
しかしながら、環境温度−30℃においては、目標ねじ効率(=75%)を大きく下回る結果となった。
[3.7]第4比較例
図12は、第4比較例の耐久試験結果の説明図である。
図12に示すように、本第4比較例の場合には、環境温度100℃において、目標ねじ効率(=75%)を概ね達成できた。
しかしながら、環境温度−30℃においては、目標ねじ効率(=75%)を大きく下回る結果となった。
[3.8]第5比較例
図13は、第5比較例の耐久試験結果の説明図である。
図13に示すように、本第5比較例の場合には、環境温度100℃において、目標ねじ効率(=75%)を達成できた。
しかしながら、環境温度−30℃においては、目標ねじ効率(=75%)を達成することはできない結果となった。
また、図13には示していないが、環境温度25℃においては、目標ねじ効率(=75%)を達成できた。
図14は、耐久試験結果と、ちょう度及び基油の動粘度との関係を説明する図である。
図14においては、第1実施例の試験結果をE1で示し、第2実施例の試験結果をE2で表し、第3実施例の試験結果をE3で示している。
また第1比較例の試験結果をC1で示し、第2比較例の試験結果をC2で示し、第3比較例の試験結果をC3で示し、第4比較例の試験結果をC4で示している。
図14に第1実施例の試験結果E1、第2実施例の試験結果E2及び第3実施例の試験結果E3に基づけば、ねじ効率75%を維持できる25℃における基油粘度とグリスちょう度との組合せを、25℃における基油粘度が15〜50の範囲となることがわかる。
これらの結果に基づけば、グリスちょう度が280〜430の範囲に収まるように、構造安定化剤の含有率を0.5〜2wt%とし、液体有機モリブデンの含有率を0.5〜2wt%としたグリスを用いれば、80rpmの低速度かつフランクの最大面圧420MPaの高荷重下で、少なくとも1万回以上の作動でねじ効率を維持できることがわかった。
10…電動制動装置、11…ブレーキパッド、12…電動モータ、13…減速機構、14…シャフト部材、15…動力変換装置、16…キャリパボディ、17…押圧力検出部、18…モータ駆動部、21…プッシャ、22…ボルト部材、22A…雄ねじ、23…ナット部材、23A…雌ねじ、24A、24B…Xリング(ツイスターリング)、25…保持部材、GRS…グリス。

Claims (4)

  1. 雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行う動力変換装置において、
    前記雄ねじのフランク及び前記雌ねじのフランクを潤滑するグリスを備え、
    前記グリスは、含有率が30wt%以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデンを含有し、
    前記構造安定化剤の含有率を0.5〜2wt%とし、前記液体有機モリブデンの含有率を0.5〜2wt%とすることにより、40度における基油粘度を15〜50mm/sの範囲とし、25度におけるグリスちょう度を280〜430の範囲とした、
    動力変換装置。
  2. 前記固体潤滑剤は、前記雄ねじのフランク及び前記雌ねじのフランクの表面粗さの最大高さ未満の直径を有する小径固体潤滑剤の粒子を30wt%以上70wt%以下含み、
    前記表面粗さの最大高さの3倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤を30wt%以上含む、
    請求項1記載の動力変換装置。
  3. 前記雌ねじはナットに形成され、前記雄ねじはボルトに形成され、
    前記ナットにおける前記ボルトの軸方向一端側の端部が密閉室に接続され、
    前記グリスが、前記密閉室並びに前記雄ねじ及び前記雌ねじの隙間であるねじ隙間に充填され、
    前記グリスは、前記ナットに対する前記ボルトの相対的な回転運動に伴って、前記ねじ隙間と前記密閉室との間で移動する、
    請求項1又は請求項2に記載の動力変換装置。
  4. 車両の車輪に固定された回転部材に摩擦部材を電気モータにより押圧して、前記車輪に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置であって、
    前記摩擦部材を前記回転部材に押圧する押圧部材と、
    前記電気モータによって回転駆動されるシャフト部材と、
    雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行って前記シャフト部材の回転運動を前記押圧部材の直線運動に変換する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の動力変換装置と、
    を備えた電動制動装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020129587A1 (ja) * 2018-12-20 2020-06-25 Nokクリューバー株式会社 潤滑グリース組成物
JP2021147569A (ja) * 2020-03-23 2021-09-27 協同油脂株式会社 樹脂潤滑用グリース組成物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10508884A (ja) * 1994-11-04 1998-09-02 アッシュランド インコーポレイテッド 潤滑剤の添加剤組成物
WO2006046573A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. すべり軸受用グリス
JP2008156624A (ja) * 2006-12-01 2008-07-10 Showa Shell Sekiyu Kk 潤滑剤組成物
JP2015048850A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 株式会社アドヴィックス 動力変換装置、及び、その動力変換装置を備えた車両の電動制動装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10508884A (ja) * 1994-11-04 1998-09-02 アッシュランド インコーポレイテッド 潤滑剤の添加剤組成物
WO2006046573A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. すべり軸受用グリス
JP2008156624A (ja) * 2006-12-01 2008-07-10 Showa Shell Sekiyu Kk 潤滑剤組成物
JP2015048850A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 株式会社アドヴィックス 動力変換装置、及び、その動力変換装置を備えた車両の電動制動装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020129587A1 (ja) * 2018-12-20 2020-06-25 Nokクリューバー株式会社 潤滑グリース組成物
US11414616B2 (en) 2018-12-20 2022-08-16 Nok Klueber Co., Ltd. Lubricating grease composition
JP2021147569A (ja) * 2020-03-23 2021-09-27 協同油脂株式会社 樹脂潤滑用グリース組成物
WO2021193504A1 (ja) * 2020-03-23 2021-09-30 協同油脂株式会社 樹脂潤滑用グリース組成物
JP7429138B2 (ja) 2020-03-23 2024-02-07 協同油脂株式会社 樹脂潤滑用グリース組成物

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