JP4576982B2 - Ball screw device - Google Patents
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Description
この発明は、ボールねじ装置に関するもので、一般産業用機械に使用できるほか、車両用の変速装置の動力操作機構に使用することができるボールねじ装置に関する。 The present invention relates to a ball screw device, and more particularly to a ball screw device that can be used for a general industrial machine and a power operating mechanism of a transmission for a vehicle.
ボールねじ装置による被駆動体の駆動方式には、ねじ軸を回転し、ねじ軸に螺合するナットをねじ軸方向に移動させて被駆動体を駆動する駆動方式が広く利用されている。この構成では、ナットの直線運動をそのまま被駆動体の直線運動として利用することが一般的であるが、前記ナットの直線運動を一旦アーム部材の揺動運動に変換し、アーム部材の揺動運動を再び回転運動に変換して被駆動体を駆動する駆動方式も利用されている(特許文献1参照)。 As a driving method of a driven body by a ball screw device, a driving system that drives a driven body by rotating a screw shaft and moving a nut screwed to the screw shaft in the screw shaft direction is widely used. In this configuration, the linear motion of the nut is generally used as it is as the linear motion of the driven body. However, the linear motion of the nut is once converted into the swing motion of the arm member, and the swing motion of the arm member is converted. A driving system is also used in which the driven body is driven by converting the rotation into a rotational motion again (see Patent Document 1).
図5乃至図7は、上記したボールねじ装置を使用した車両用変速機をモータを動力として操作する変速機用電動駆動装置(以下、駆動装置という)100を説明する図で、図5は駆動装置100の配置を説明する図、図6は車両用変速装置の操作レバーのシフトパターンの一例、図7は図5のA−A線に添った断面図である。
FIG. 5 to FIG. 7 are diagrams for explaining a transmission electric drive device (hereinafter referred to as a drive device) 100 for operating a vehicle transmission using the above-described ball screw device with a motor as power. FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement of the
まず、全体の構成の概略を説明する。駆動装置100は、図5に示すように、車両用変速装置のケース103の上に設置され、車両用変速装置の操作レバーが図7で符号108で示す駆動ピンに連結され、駆動ピン108が図6に示すシフトパターンに従って移動して車両用変速装置のギアの切換を行なうように構成されている。
First, an outline of the overall configuration will be described. As shown in FIG. 5, the
駆動装置100は主ハウジング104と副ハウジング105から構成される(図5参照)。図7において、主ハウジング104の内部には、切換シャフト107がシフトスリーブ112の内部に同軸に配置されており、切換シャフト107は軸方向及び軸心の回りに回転自在に支持されている。また、切換シャフト107には駆動ピン108が設けられており、主ハウジング104の外部に突出している。
The
切換シャフト107の図7で右側には雄セレーション111が形成され、シフトスリーブ112の雌セレーション113を介してシフトスリーブ112の一端に結合され、シフトスリーブ112の回転は前記したセレーション結合を介して切換シャフト107に伝達される。
A
また、切換シャフト107の図7で右側は、切換シャフト107と同心の円弧状ラック116が形成されており、シフトスリーブ112に形成された開口部119において、モータ109(図5参照)で駆動されるピニオン117と噛合しており、切換シャフト107はラック116に噛合するピニオン117の回転により軸方向左右に移動する。
In addition, an arc-
シフトスリーブ112には、ラック116とピニオン117とが噛合する開口部119の付近の左右に2つの揺動アーム122が設けられており、揺動アーム122の先端付近には、ボールねじ機構123のナット128がピン129を介して揺動可能に取り付けられている。ピン129が保持される揺動アーム122の保持孔130は後述する理由から細長孔に形成されている。
The
ナット128はモータ110(図5参照)で駆動されるボールねじ軸124に螺合しており、ボールねじ軸124の回転によりナット128はボールねじ軸124の軸方向(図7では紙面に垂直方向)に移動し、揺動アーム122を介して切換シャフト107と同軸に配置されているシフトスリーブ112をその軸心の回りに揺動させる。
The
以上の構成により、モータ109(図5参照)を駆動すると、ピニオン117、ラック116を経て切換シャフト107は軸方向に移動して駆動ピン108をセレクト方向(図6で中立位置Nを通る水平方向)に移動し、車両用変速装置のシフトレバーはギア切換段選択位置に移動し、駆動ピン108に連結される車両用変速装置のシフトレバーによるギア切換段の選択が行われる。
With the above configuration, when the motor 109 (see FIG. 5) is driven, the
次に、モータ110(図5参照)を駆動すると、揺動アーム122はボールねじ軸124、ナット128、揺動アーム122を介してその軸心回りに揺動し、駆動ピン108に連結される車両用変速装置のシフトレバーを、先に選択されたギア切換段のギアを噛合位置に設定する。
Next, when the motor 110 (see FIG. 5) is driven, the
上記した構成では、ナット128がボールねじ軸124の軸方向に移動して揺動アーム122を介してシフトスリーブ112を、その軸心(切換シャフト107の軸心と同じ)の回りに揺動させると、ナットの軸心とシフトスリーブの軸心との間隔が変動するから、ナット取り付け用ピン129を保持する揺動アーム122に設けられている保持孔130は、上記した間隔の変動に対応できるように、図7で上下方向に細長い細長孔に形成されている。
上記したような、ナットの軸心とシフトスリーブの軸心との間隔の変動をシフトスリーブに設けた細長孔で解決することは、大きな負荷を扱う場合には構造上必ずしも望ましくない。そこで、以下説明するような構成が提案されるが、なお、ナットが揺動アームに作用する作用点のずれが発生し、ボールねじ装置の寿命を短縮させる不都合があった。以下、その構成と解決しようとする課題について説明する。 It is not always desirable in terms of the structure to handle a large load when the variation of the gap between the nut axis and the shift sleeve axis as described above is solved by the elongated hole provided in the shift sleeve. Thus, a configuration as described below is proposed, but there is a disadvantage in that the operating point where the nut acts on the oscillating arm is deviated and the life of the ball screw device is shortened. Hereinafter, the configuration and problems to be solved will be described.
図8及び図9は、上記した提案された変速機用電動駆動装置の揺動アームとボールねじとの機構部分(以下、駆動機構という)を説明する図である。 FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining a mechanism portion (hereinafter referred to as a drive mechanism) of the swing arm and the ball screw of the proposed transmission electric drive device.
図8の(a)は駆動機構の一部を断面で示した正面図、図8の(b)は図8の(a)のA−A線に添った断面図である。図8の(a)(b)において、ボールねじ装置201のボールねじ軸203は、ハウジング200に保持されたボールベアリング202により回転自在に支持され、ボールねじ軸203の一端は減速歯車装置204を介してモータ205に接続されている。モータ205の回転によりボールねじ軸203が回転すると、ボールねじ軸203に螺合しているナット210が軸方向に移動する。なお、ボールねじ装置201自体は従来のボールねじ装置と変らない。
8A is a front view showing a part of the drive mechanism in section, and FIG. 8B is a sectional view taken along line AA in FIG. 8A. 8A and 8B, a
ナット210は、螺合するボールねじ軸203の左右に、それぞれ外側縁にガイド210c、210dを備えた溝(すり割)210a及び210bが形成され、溝210aには後述する揺動アームである揺動アーム220の略円板状の先端部220aがガイド210cに添って緩みなく嵌合し、溝210bには後述する揺動アームである揺動アーム221の略円板状の先端部221aがガイド210dに添って緩みなく嵌合している。
The
揺動アーム220及び221は、一方の端部が上記したようにナット210の溝210a、210bに嵌合する略円板状の先端部220a、221aに形成され、他方の端部は、被駆動軸であるシフトスリーブ230に固定結合されている。なお、揺動アーム220及び221が揺動しても、被駆動軸であるシフトスリーブ230の軸心は移動せず、その位置で回動するように構成されている。
As described above, the
以上説明した駆動機構の動作を説明する。揺動アーム220とナット210の溝210aの関係と、揺動アーム221とナット210の溝210bの関係は同じであるから、以下の説明では、揺動アーム220とナット210の溝210aの関係についてのみ説明する。
The operation of the drive mechanism described above will be described. Since the relationship between the
図9は、駆動機構の動作を説明する図で、図9の(a)は駆動機構の揺動アーム220が中立位置、即ちボールねじ軸203の軸心に対して揺動アーム220の中心軸が垂直な位置にある状態を示している。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the drive mechanism. FIG. 9A shows a neutral position of the
揺動アーム220の先端部220aとナット210の溝210aのガイド210cとの接触点はP0にあり、これはボールねじ軸203の軸心を含む平面上にあって、ボールねじ軸203には格別の反力は作用しない。
The contact point between the
図9の(a)に示す状態から、ボールねじ軸203の回転によりナット210が右側に移動すると図9の(b)に示す状態になる。揺動アーム220の先端部220aは溝210aの内部で傾斜するが、揺動アーム220の他方の端部220eは軸心の移動しないシフトスリーブ230に固定されているので、揺動アーム220の傾斜は、揺動アーム220をシフトスリーブ230側(図9の(b)では上側)に移動させる結果となり、揺動アーム220の先端部220aとナット210の溝210aのガイド210cとの接触点はP1に移動する。即ち、接触点はボールねじ軸203の軸心よりも上側に移動し、ナット210が揺動アーム220に作用する作用点にずれdが発生する。
When the
このずれにより、図9の(c)に示すように、接触点に作用する軸方向の力Fにずれdが乗算された反力モーメントM(M=F×d)がナット210に作用する。この結果、ボールねじ内部に装填されているボールへ均等な軸方向力が作用しなくなり、ボールねじ軸、或いはナットのボール転動面に部分的に大きな面圧を作用させることになる。大きな面圧の発生は、ボールねじの転がり疲労を促進させ、ボールねじ装置の寿命を短縮させるという不都合が生じる。
Due to this deviation, as shown in FIG. 9C, a reaction force moment M (M = F × d) obtained by multiplying the axial force F acting on the contact point by the deviation d acts on the
この発明は、上記した不都合を解決し、揺動アームの作用点のずれの発生を防止してボールねじ装置の寿命を長く維持させることができるボールねじ装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ball screw device that solves the above-mentioned disadvantages and prevents the occurrence of deviation of the operating point of the swing arm and can maintain the long life of the ball screw device. is there.
この発明は上記課題を解決するもので、請求項1の発明は、ねじ軸と、該ねじ軸に螺合するナットと、前記ねじ軸とナットとの間に形成されたボール循環路を循環移動する複数個のボールとから構成されるボールねじ機構と、揺動可能な被駆動軸と前記ナットとを連結するアーム軸方向に伸縮可能な揺動アームとを備え、前記揺動アームは、前記ナットの両側に配設され、前記ナットに回動自在に取付けられる第1の部材と、揺動可能な被駆動軸に固定される第2の部材との2つの部材のみからなり、前記第1の部材と第2の部材とは、アーム軸方向には伸縮可能に、アーム軸方向に交差する方向には移動が禁止されて結合され、前記第1の部材は、前記ナットとの連結側の端部が該ナットに対して所定の揺動中心の回りに回動自在に取付けられており、該所定の揺動中心は前記ねじ軸の軸心を含み、且つ前記被駆動軸の軸心に平行な平面上にあることを特徴とするボールねじ装置である。
The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention of claim 1 circulates and moves through a screw shaft, a nut screwed to the screw shaft, and a ball circulation path formed between the screw shaft and the nut. A ball screw mechanism composed of a plurality of balls, a swingable arm that connects a swingable driven shaft and the nut, and a swingable arm that can be expanded and contracted in the axial direction. The first member is disposed on both sides of the nut and includes only a first member that is rotatably attached to the nut and a second member that is fixed to a swingable driven shaft. The second member and the second member can be expanded and contracted in the arm axis direction, and are prohibited from moving in the direction intersecting the arm axis direction. The first member is connected to the nut. The end is attached to the nut so as to be rotatable around a predetermined swing center. It is, the predetermined swing center includes the axis of the screw shaft, a ball screw device wherein there and the on a plane parallel to the axis of the driven shaft.
また、前記揺動アームは、前記ナットとの連結側の端部が略円板状に形成された結合部材を備え、前記ナットは前記揺動アームの結合部材に嵌合する凹部を備えている。 Further, the swing arm includes a coupling member having a substantially disc-shaped end on the side connected to the nut, and the nut includes a recess that fits into the coupling member of the swing arm. .
また、前記揺動アームは、前記ナットとの連結側の端部に円形結合孔を備え、前記ナットは前記揺動アームの円形結合孔に嵌合する突起部を備える構成でもよい。 Further, the swing arm may be provided with a circular coupling hole at an end portion on a connection side with the nut, and the nut may be provided with a protruding portion that fits into the circular coupling hole of the swing arm.
また、前記揺動アームは、前記ナットとの連結側の端部に円形結合孔を備え、前記ナットは前記揺動アームの円形結合孔に嵌合するピンが固定される孔を備え、前記揺動アームとナットとは前記ピンで結合される構成でもよい。 The swing arm includes a circular coupling hole at an end of the connection side with the nut, and the nut includes a hole to which a pin that fits into the circular coupling hole of the swing arm is fixed. The moving arm and the nut may be coupled by the pin.
この発明のボールねじ装置は、揺動アームが、前記ナットの両側に配設され、前記ナットに回動自在に取付けられる第1の部材と、揺動可能な被駆動軸に固定される第2の部材との2つの部材のみからなり、前記第1の部材と第2の部材とは、アーム軸方向には伸縮可能に、アーム軸方向に交差する方向には移動が禁止されて結合され、前記第1の部材は、前記ナットとの連結側の端部が該ナットに対して所定の揺動中心の回りに回動自在に取付けられており、その揺動中心はねじ軸の軸心を含み、且つ前記被駆動軸の軸心に平行な平面上にあるように構成されているから、揺動アームが傾斜してもナットに反力モーメントを発生させることがなく、ボールねじ機構の寿命を長くすることができる。
In the ball screw device according to the present invention, the swing arm is disposed on both sides of the nut, the first member is rotatably attached to the nut, and the second member is fixed to the swingable driven shaft. becomes the only two members from the member, wherein the first member and the second member, the arm axis telescopically, in the direction intersecting the arm axis direction is coupled is prohibited movement, The end of the first member on the side connected to the nut is rotatably attached to the nut around a predetermined swing center, and the swing center is the axis of the screw shaft. In addition, it is configured to be on a plane parallel to the axis of the driven shaft, so that even if the swing arm is inclined, no reaction force moment is generated in the nut, and the life of the ball screw mechanism Can be lengthened.
以下、この発明の実施の形態について説明する。図1及び図2は、この発明の実施の形態の揺動アームとボールねじ機構から構成される駆動装置を説明する図で、先に図8の(a)(b)を参照して説明した駆動機構を改良したものである。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 and FIG. 2 are views for explaining a drive device comprising a swing arm and a ball screw mechanism according to an embodiment of the present invention, and have been described with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). The drive mechanism is improved.
図1の(a)は揺動アームとボールねじ機構から構成される駆動装置10の一部を断面で示した正面図で、図1の(b)は図1の(a)のB−B線に添った断面図である。 FIG. 1A is a front view showing a cross section of a part of a driving device 10 composed of a swing arm and a ball screw mechanism, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is sectional drawing which followed the line.
図1の(a)(b)において、ボールねじ装置11のボールねじ軸12は、ハウジング19に保持されたボールベアリング14、15により回転自在に支持され、ボールねじ軸12の一端は、減速歯車機構17を経てモータ18に接続されている。モータ18の回転により減速歯車機構17を経てボールねじ軸12が回転すると、ボールねじ軸12に螺合しているナット13が軸方向に移動する。ボールねじ装置11自体は従来のボールねじ装置と変らない。
1A and 1B, a
ナット13は、螺合するボールねじ軸12からみて左右に、それぞれ外側縁に突起部13c、13dを備えた凹部(すり割)13a及び13bが形成されており、凹部13aには、後述する揺動アーム21の略円板状の先端部21aが緩みなく且つ回動可能に嵌合する円弧状の受部13pが備えられている。また、凹部13bも同様に後述する揺動アーム22の略円板状の先端部22aが緩みなく、且つ回動可能に嵌合する円弧状の受部13qが備えられている。
The
即ち、揺動アーム21の略円板状の先端部21aと円弧状の受部13p、13qとは円弧面で揺動自在に接触しており、接触する円弧面の中心軸はボールねじ軸12の軸心上に位置している。言い換えれば、揺動アーム21の揺動中心Mはボールねじ軸12の軸心を含む平面上にある。
That is, the substantially disc-shaped
揺動アーム21は第1及び第2の部材から構成されており、第1の部材21Aは、一方の端部が上記したナット13の円弧状の受部13pを備えた凹部13cに嵌合する略円板状の先端部21aを備え、他方の端部は、後述する第2の部材21Bと軸方向に摺動自在な連結部材(例えば棒状体)21bに構成されている。
The
第2の部材21Bは、一方の端部が揺動自在な被駆動軸30に固定結合され、他方の端部は先に説明した第1の部材21Aの連結部材21bに摺動自在に結合する連結部材(例えば中空体)21cに構成されている。
The
第1の部材21Aの連結部材21bと第2の部材21Bの連結部材21cとの間の摺動連結部21Cは、軸方向には摺動自在で、軸回りには回転しない構造の連結部であればどのような構造であってもよく、インロー継手などが使用できる。
The sliding connecting
図1の(c)は連結部21Cの構成の一例を示す断面図で、図1の(b)のC−C線に添った断面図である。断面矩形に形成された第1の部材21Aと第2の部材21Bが軸方向には摺動自在で、軸回りには回転することなく連結されている。
FIG. 1C is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the connecting
揺動アーム22も、第1の部材22Aと第2の部材22Bとから構成される。その構成は揺動アーム21と全く同一の構成であるから説明を省略するが、揺動アーム22の第1の部材22Aは、ナット13の円弧状の受部13qを備えた凹部13dに嵌合する略円板状の先端部22aを備え、第2の部材22Bは被駆動軸30に固定結合される。
The
被駆動軸30は、例えば、前記した図7のシフトスリーブ112や、図8のシフトスリーブ230に相当する部材で、揺動アーム21及び22が揺動するとき、被駆動軸30の軸心は移動せず、その位置で回動するように構成されている。被駆動軸30の軸心はボールねじ軸12の軸心と平行な平面上にあり、被駆動軸30の軸方向はボールねじ軸12の軸方向と直角に交差している。
The driven
駆動装置の動作を説明する。揺動アーム21とナット13の凹部13cの関係と、揺動アーム22とナット13の凹部13dとの関係は同じであるから、以下の説明では揺動アーム21とナット13の凹部13cの関係についてのみ説明する。
The operation of the drive device will be described. Since the relationship between the
図2は、駆動装置の動作を説明する図で、図2の(a)は駆動装置の揺動アーム21が中立位置、即ちボールねじ軸12の軸心に対して揺動アーム21の中心軸が垂直な位置にある状態を示している。
FIG. 2 is a view for explaining the operation of the drive device. FIG. 2A shows the
揺動アーム21の先端部21aとナット13の凹部13cの円弧状の受部13pとの接触点はPにあり、接触点Pはボールねじ軸12の軸心を含む平面上にあって、ボールねじ軸12には格別の反力は作用しない。
The contact point between the
図2の(a)に示す状態から、ボールねじ軸12の回転によりナット13が右側に移動すると図2の(b)に示す状態になる。揺動アーム21の先端部21aはナット13の円弧状受部13pを備えた凹部13cの中で、揺動中心Mの回りに傾斜する。このとき、揺動アーム21の他方の端部である第2の部材22Bは軸心の移動しない被駆動軸30に固定されているので、揺動アーム21の傾斜は、揺動アーム21の摺動連結部21Cにおいて第1の部材21Aと第2の部材21Bとの距離が調整され、揺動アーム21の先端部21aとナットの凹部13cとの接触点P及び揺動中心Mは移動しない。
When the
この構成により、揺動アーム21が右或いは左側に傾斜しても、揺動アーム21の揺動中心は常にボールねじ軸12の軸心を含み、且つ被駆動軸30の中心線と平行な平面上にあるから、ナット13に発生する作用力はナットボール循環路の中心を通り、ナット13に反力モーメントは発生しない。
With this configuration, even if the
図3は、揺動アームとボールねじとの接続部分の第1変形例を説明する図で、図3の(a)はその正面図、図3の(b)はその断面図である。先に図1及び図2を参照して説明した実施の形態と同一部材には同一符号を付してある。 FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining a first modified example of the connection portion between the swing arm and the ball screw. FIG. 3A is a front view thereof, and FIG. 3B is a cross-sectional view thereof. The same members as those in the embodiment described above with reference to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
図3の(a)及び(b)において、ナット13には、螺合するボールねじ軸12の左右2つの平面部13r及び13sの中央に、それぞれ円柱状の突起13f及び13gが設けられており、突起13f及び13gの軸心は、ボールねじ軸12の軸心と直交し、ボールねじ軸12の軸心を含む平面上に位置している。
3 (a) and 3 (b), the
揺動アーム21の先端部21aには前記ナット13の円柱状の突起13fに嵌合する円形孔21fが形成され、揺動アーム22の先端部22aにも、同様には前記ナット13の円柱状の突起13gに嵌合する円形孔22fが形成され、揺動アームの先端部21a及び22aは、円柱状の突起13f及び13gの回りに回転自在に取付けられ、揺動アームの揺動中心Mはボールねじ軸12の軸心を含み、且つ被駆動軸30の中心線と平行な平面上にある。
A
この構成によっても、揺動アーム21が右或いは左側に傾斜しても、揺動アーム21の揺動中心Mは常にボールねじ軸12の軸心を含み、且つ被駆動軸30の中心線と平行な平面上にあるから、ナット13に発生する作用力はナットボール循環路の中心を通り、ナット13に反力モーメントは発生しない。
Even with this configuration, even if the
図4は、揺動アームとボールねじとの接続部分の第2変形例を説明する図で、図4の(a)はその正面図、図4の(b)はその断面図である。先に図1及び図2を参照して説明した実施の形態と同一部材には同一符号を付してある。 FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a second modification of the connection portion between the swing arm and the ball screw. FIG. 4A is a front view thereof, and FIG. 4B is a cross-sectional view thereof. The same members as those in the embodiment described above with reference to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
図4の(a)及び(b)において、ナット13には、螺合するボールねじ軸12からみて左右に2つの平面部13r、13sが形成されており、平面部13r、13sの中央にはそれぞれ円形孔13j及び13kが設けられており、円形孔13j及び13kの軸心は、ボールねじ軸12の軸心と直交し、ボールねじ軸12の軸心を含む平面上に位置している。
4 (a) and 4 (b), the
揺動アーム21の先端部21aは、前記ナット13の平面部13r上に設けられた円形孔13jに対応する位置に円形孔21gが形成され、揺動アームの先端部21aは円形孔13jを貫通するピン23aの回りに回転自在に取付けられる。揺動アーム22の先端部22aも、同様に前記ナット13の平面部13s上に設けられた円形孔13gに対応する位置に円形孔22gが形成され、揺動アームの先端部22aは円形孔13kを貫通するピン24aの回りに回転自在に取付けられる。揺動アームの先端部21a及び22aは、円柱状の突起13f及び13gの回りに回転自在に取付けられ、揺動アームの揺動中心Mはボールねじ軸12の軸心を含み、且つ被駆動軸30の中心線と平行な平面上にある。
The
この構成によっても、揺動アーム21が右或いは左側に傾斜しても、揺動アーム21の揺動中心Mは常にボールねじ軸12の軸心を含み、且つ被駆動軸30の中心線と平行な平面上にあるから、ナット13に発生する作用力はナットボール循環路の中心を通り、ナット13に反力モーメントは発生しない。
Even with this configuration, even if the
以上説明した発明の実施の形態では、この発明のボールねじ装置を車両用の変速装置の動力操作機構に適用するものとして説明したが、この発明のボールねじ装置は、車両用の変速装置の動力操作機構に限られるものではなく、広く一般の機械装置の駆動機構に適用できることは言うまでもない。 In the embodiment of the invention described above, the ball screw device of the invention has been described as being applied to a power operating mechanism of a transmission for a vehicle. However, the ball screw device of the invention is a power of a transmission for a vehicle. Needless to say, the present invention is not limited to the operation mechanism and can be widely applied to a drive mechanism of a general mechanical device.
ナットの直線運動を一旦揺動アームの揺動運動に変換し、再び回転運動に変換して被駆動体を駆動するボールねじ装置で、揺動アームが傾斜してもその揺動中心位置はボールねじ機構のねじ軸の軸心を含み、且つ揺動アームの回転軸中心線と平行な平面上にあり、ナットに反力モーメントが発生せず、ボールねじ機構の寿命を長くすることができるボールねじ装置を提供する。 A ball screw device that once converts the linear motion of the nut into the swing motion of the swing arm and then converts it back into a rotary motion to drive the driven body. A ball that includes the axis of the screw shaft of the screw mechanism and is on a plane parallel to the rotation axis center line of the swing arm, so that no reaction force moment is generated in the nut and the life of the ball screw mechanism can be extended. A screw device is provided.
11 ボールねじ装置
12 ボールねじ軸
13 ナット
13a、13b 溝
13c、13d 突起部
13f、13g 円柱状の突起
13j、13k 円形孔
13p、13q 受部
13r、13s 平面部
14、15 ボールベアリング
17 減速歯車機構
18 モータ
19 ハウジング
21、22 揺動アーム
21a、22a 先端部
21f、22f 円形孔
21g、22g 円形孔
21A、22A 第1の部材
21B、22B 第2の部材
21C、22C 摺動連結部
30 被駆動軸
11
Claims (4)
揺動可能な被駆動軸と前記ナットとを連結するアーム軸方向に伸縮可能な揺動アームとを備え、
前記揺動アームは、前記ナットの両側に配設され、前記ナットに回動自在に取付けられる第1の部材と、揺動可能な被駆動軸に固定される第2の部材との2つの部材のみからなり、前記第1の部材と第2の部材とは、アーム軸方向には伸縮可能に、アーム軸方向に交差する方向には移動が禁止されて結合され、
前記第1の部材は、前記ナットとの連結側の端部が該ナットに対して所定の揺動中心の回りに回動自在に取付けられており、該所定の揺動中心は前記ねじ軸の軸心を含み、且つ前記被駆動軸の軸心に平行な平面上にあること
を特徴とするボールねじ装置。 A ball screw mechanism including a screw shaft, a nut screwed to the screw shaft, and a plurality of balls that circulate and move in a ball circulation path formed between the screw shaft and the nut;
A swingable arm capable of extending and contracting in the direction of the arm axis connecting the swingable driven shaft and the nut;
The swing arm is disposed on both sides of the nut, and includes two members: a first member that is rotatably attached to the nut and a second member that is fixed to a swingable driven shaft. consists only, the first member and the second member, the arm axis telescopically, in the direction intersecting the arm axis direction is coupled is inhibited movement,
The end of the first member connected to the nut is pivotably attached to the nut about a predetermined swing center, and the predetermined swing center is connected to the screw shaft. A ball screw device comprising an axis and on a plane parallel to the axis of the driven shaft.
を特徴とする請求項1に記載のボールねじ装置。 2. The swing arm includes a coupling member having a substantially disk-shaped end on the side connected to the nut, and the nut includes a recess that fits into the coupling member. A ball screw device according to claim 1.
を特徴とする請求項1に記載のボールねじ装置。 2. The swing arm includes a circular coupling hole at an end portion on a connection side with the nut, and the nut includes a protrusion that fits into the circular coupling hole of the swing arm. The ball screw device described.
を特徴とする請求項1に記載のボールねじ装置。 The swing arm includes a circular coupling hole at an end portion on a connection side with the nut, and the nut includes a hole to which a pin that fits into the circular coupling hole of the swing arm is fixed. The ball screw device according to claim 1, wherein the pin and the nut are coupled by the pin.
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