JP5117206B2 - ボルト軸とナットとの組合せ構造からなる摺動部材 - Google Patents
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Description
ニッケル :0.6質量%以下
クロム :12.0質量%〜18.0質量%
炭素 :0.16質量%〜1.2質量%
ケイ素 :1.0質量%以下
マンガン :1.25質量%以下
リン :0.06質量%以下
硫黄 :0.15質量%以下
残部 :鉄及び不可避的不純物
ニッケル :7.0質量%〜13.0質量%
クロム :17.0質量%〜20.0質量%
炭素 :0.15質量%以下
ケイ素 :1.0質量%以下
マンガン :2.5質量%以下
リン :0.2質量%以下
硫黄 :0.15質量%以下
残部 :鉄及び不可避的不純物
ボルト軸相当材の製造:表1に示す比較例では、ボルト軸を製造するにあたり、ニッケル含有量が7.0質量%〜13.0質量%、クロム含有量が17.0質量%〜20.0質量%、炭素含有量が0.15質量%以下、ケイ素含有量が1.0質量%以下、マンガン含有量が2.5質量%以下、リン含有量が0.2質量%以下、硫黄含有量が0.15質量%以下、残部が鉄及び不可避的不純物という組成のオーステナイト系のステンレス鋼の素材を用いた。
ボルト軸相当材の製造:表1に示す比較例では、ボルト軸を製造するにあたり、ニッケル含有量が7.0質量%〜13.0質量%、クロム含有量が17.0質量%〜20.0質量%、炭素含有量が0.15質量%以下、ケイ素含有量が1.0質量%以下、マンガン含有量が2.5質量%以下、リン含有量が0.2質量%以下、硫黄含有量が0.15質量%以下、残部が鉄及び不可避的不純物という組成のオーステナイト系のステンレス鋼の素材を用いた。
ボルト軸相当材の製造:表1に示す比較例では、ボルト軸を製造するにあたり、ニッケル含有量が0.6質量%以下、クロム含有量が12.0質量%〜18.0質量%、炭素含有量が0.16質量%〜1.2質量%、ケイ素含有量が0.15質量%以下、マンガン含有量が1.25質量%以下、リン含有量が0.06質量%以下、硫黄含有量が0.15質量%以下、残部が鉄及び不可避的不純物という組成のマルテンサイト系のステンレス鋼の素材を用いた。
ボルト軸相当材の製造:表1に示す比較例では、ボルト軸を製造するにあたり、銅合金の摺動面にニッケル系合金メッキを施した素材を用いた。
ボルト軸相当材の製造:表1に示す比較例では、ボルト軸を製造するにあたり、銅合金の摺動面にニッケル系合金メッキを施した素材を用いた。
ボルト軸相当材の製造:表1に示す比較例では、ボルト軸を製造するにあたり、ニッケル含有量が7.0質量%〜13.0質量%、クロム含有量が17.0質量%〜20.0質量%、炭素含有量が0.15質量%以下、ケイ素含有量が1.0質量%以下、マンガン含有量が2.5質量%以下、リン含有量が0.2質量%以下、硫黄含有量が0.15質量%以下、残部が鉄及び不可避的不純物という組成のオーステナイト系のステンレス鋼の素材を用いた。
ボルト軸相当材の製造:表1に示す比較例では、ボルト軸を製造するにあたり、ニッケル含有量が0.6質量%以下、クロム含有量が12.0質量%〜18.0質量%、炭素含有量が0.16質量%〜1.2質量%、ケイ素含有量が0.15質量%以下、マンガン含有量が1.25質量%以下、リン含有量が0.06質量%以下、硫黄含有量が0.15質量%以下、残部が鉄及び不可避的不純物という組成のマルテンサイト系のステンレス鋼の素材を用いた。
以下に表1を参照しつつ、実施例と比較例1との対比を行う。表1において、ナット相当材はステーター、ボルト軸相当材はリードスクリューであり、それぞれの今回用いた試料の材質及び硬度を示し、雌ねじ(ナット)と雄ねじ(ボルト軸)との硬度差と耐久性との関連を示した。ここで評価の◎は、摺動挙動が安定した状態が摺動サイクル30万サイクル以上持続した場合とし、摺動挙動状態はエラー数の数値からも判断することができる。ここで、エラー数は、ボルト軸を一定範囲内で往復させる際に、往路と復路の切り替わる地点が設定された範囲内から外れた回数をカウントした。次に評価の△は、摺動挙動が安定した状態が摺動サイクル30万サイクルに満たないが、5万サイクル以上持続した場合とし、評価の×は、摺動挙動が安定した状態が摺動サイクル5万サイクルに満たなかった場合とした。
H1 ねじ山の山頂から谷底までの距離
M 呼び径
P ねじピッチ
p1 ねじ山頂幅寸法
p2 ねじ谷底幅寸法
L 光軸
11 第1レンズ群保持枠
12 第2レンズ群保持枠
23 第1ピエゾモーター
24 第1ピエゾモーター保持部材
24a 内壁面
33 第2ピエゾモーター
34 第2ピエゾモーター保持部材
34a 内壁面
231 リードスクリュー
232 ナット
233 ピエゾ素子
233a 節部
233b 節部
241 第1突起
242 第2突起
331 リードスクリュー
332 ナット
333 ピエゾ素子
Claims (10)
- 雄ねじ山を備えるボルト軸と、雌ねじ山を内周に備える雌ねじ孔を備えるナットとを、螺動回転可能な状態で螺合し、繰り返し螺動回転することで、雄ねじ山と雌ねじ山とが摺動負荷を受ける摺動部材であって、
当該ボルト軸の雄ねじ山を構成する第一金属材のビッカース硬度をH1、当該ナットの雌ねじ孔の内周の雌ねじ山を構成する第二金属材のビッカース硬度をH2としたときに、
|H1−H2|=300HV0.1〜350HV0.1であることを特徴とした摺動部材。 - 雄ねじ山を備えるボルト軸と、雌ねじ山を内周に備える雌ねじ孔を備えるナットとを、螺動回転可能な状態で螺合し、繰り返し螺動回転することで、雄ねじ山と雌ねじ山とが摺動負荷を受ける摺動部材であって、
当該ボルト軸の雄ねじ山を構成する第一金属としてマルテンサイト系ステンレス、そのビッカース硬度をH 1 、当該ナットの雌ねじ孔の内周の雌ねじ山を構成する第二金属としてオーステナイト系ステンレス、そのビッカース硬度をH 2 としたときに、
|H 1 −H 2 |=340HV0.1〜350HV0.1である請求項1に記載の摺動部材。 - 前記第一金属材のビッカース硬さH1が550HV0.1〜600HV0.1の範囲にある請求項1又は請求項2に記載の摺動部材。
- 前記第一金属材は、以下に記載の第一金属材用合金組成のマルテンサイト系ステンレス鋼を用いるものである請求項1〜請求項3のいずれかに記載の摺動部材。
[第一金属材合金組成]
ニッケル :0.6質量%以下
クロム :12.0質量%〜18.0質量%
炭素 :0.16質量%〜1.2質量%
ケイ素 :1.0質量%以下
マンガン :1.25質量%以下
リン :0.06質量%以下
硫黄 :0.15質量%以下
残部 :鉄及び不可避的不純物 - 前記第二金属材のビッカース硬さH2が220HV0.1〜240HV0.1の範囲にある請求項1〜請求項4のいずれかに記載の摺動部材。
- 前記第二金属材は、以下に記載の第二金属材用合金組成のオーステナイト系ステンレス鋼を用いるものである請求項1〜請求項5のいずれかに記載の摺動部材。
[第二金属材用合金組成]
ニッケル :7.0質量%〜13.0質量%
クロム :17.0質量%〜20.0質量%
炭素 :0.15質量%以下
ケイ素 :1.0質量%以下
マンガン :2.5質量%以下
リン :0.2質量%以下
硫黄 :0.15質量%以下
残部 :鉄及び不可避的不純物 - 前記ボルト軸とナットとが備えるねじ山は、
呼び径Mが1.1mm以下、
ピッチPが0.2mm以下、
ねじかみ合わせ部の径方向長さが0.05mm以上、
ねじ山先端部の幅が0.015mm〜0.05mmであり、
当該ボルト軸のねじ溝部の幅が0.04mm以下、当該ナットのねじ溝部の幅が0.03mm以下であることを特徴とした請求項1〜請求項6のいずれかに記載の摺動部材。 - 前記ボルト軸とナットとが備えるねじ山の公差は、当該ボルト軸の有効径公差域グレードが3G、当該ナットの有効径公差域グレードが4Gであることを特徴とした請求項1〜請求項7のいずれかに記載の摺動部材。
- 請求項1〜請求項8のいずれかに記載の摺動部材を構成部材として用い、被駆動物をスライド移動させるためのピエゾモーターであって、
当該ピエゾモーターは、リードスクリューと、当該リードスクリューに螺合されたステーターと、当該ステーターの外周部に設けられた少なくとも二枚のピエゾ素子とからなり、当該少なくとも二枚のピエゾ素子は、当該ステーターの外周部に配置してピエゾモーター保持部材に収容したものであり、
当該摺動部材を構成するナットをステーターとして用い、ボルト軸をリードスクリューとして用いたことを特徴とするピエゾモーター。 - 請求項9に記載のピエゾモーターを、レンズ駆動用アクチュエーターとして用いたことを特徴とする撮像装置。
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