TW201610325A - 電動致動器 - Google Patents

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Abstract

電動致動器(10)係在馬達(12)的作用下使螺合於滑移螺桿(18)的螺母(52)沿著軸線方向位移，滑移螺桿(18)係以輕金屬或輕金屬合金構成。在螺母(52)的螺牙(58)之位於軸線方向的起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位及滑移螺桿(18)的螺牙(48)的至少一方，形成類鑽碳皮膜(50、60)。

Description

電動致動器
本發明係關於在馬達的作用下使滑移螺桿旋轉，藉以使螺合於前述滑移螺桿的螺母沿著該滑移螺桿的軸線方向位移之電動致動器。
電動致動器係具備：在馬達的作用下旋轉之進給螺桿；以及螺合於進給螺桿之螺母。就此進給螺桿而言，一般採用滾珠螺桿或滑移螺桿。由耐磨耗性的觀點來看，滾珠螺桿係以淬火鋼構成，滑移螺桿係以鐵構成且鍍覆鎳或硬質鉻，螺合於滑移螺桿之螺母係以銅或樹脂等構成。
例如，日本專利公開公報特開2014-47884號中提案一種技術性思想，在具備滾珠螺桿的電動致動器中，於桿用密封構件形成類鑽碳(Diamond like carbon；DLC)膜，藉以使桿與桿用密封構件之間的摩擦係數減少以進行滑順的動作，並且使耐磨耗性提高。
然而，特開2014-47884號公報中記載之使用滾珠螺桿的情況時，螺合於滾珠螺桿的螺母較大，使得 電動致動器大型化，並且有因鋼珠的循環而造成動作聲音變大的問題。另一方面，使用滑移螺桿的情況時，雖然可使螺合於滑移螺桿的螺母及動作聲音較小，但會有較滾珠螺桿容易磨耗的問題。另外，為了達成電動致動器的輕量化及小型化之目的，亦可考量以鋁等的輕金屬或鋁合金等的輕金屬合金構成滑移螺桿及螺母，而降低馬達的負擔(慣性力)，惟，此時，會有滑移螺桿及螺母成為更容易磨耗之不良情況。再者，用於醫院等之電動致動器係有更進一步靜音化的需求。
有鑑於如此的問題，本案發明人等進行了電動致動器的驅動時之滑移螺桿及螺母的應力解析，發現了應力集中於螺母的螺牙之位於軸線方向的起始端(結束端)起至第三圈為止的範圍之部位。並且發現藉由在螺母的螺牙之位於前述起始端起至第三圈為止的範圍之部位及進給螺桿的螺牙的至少一方形成類鑽碳皮膜，可抑制螺母與滑移螺桿之間的接觸滑動聲音(近乎無聲音的狀態)。
本發明係考量如此的課題而研創者，其目的在於提供一種電動致動器，可使滑移螺桿及螺母的耐磨耗性及耐久性提高，並且可謀求輕量化、小型化、及靜音化。
本發明之電動致動器係在馬達的作用下使滑移螺桿旋轉，藉以使螺合於前述滑移螺桿的螺母沿著該滑移螺桿的軸線方向位移，前述滑移螺桿係以輕金屬或輕金屬合金構成，在前述螺母的螺牙之位於軸線方向的起始 端起至少至第三圈為止的範圍之部位及前述滑移螺桿的螺牙的至少一方，形成有類鑽碳皮膜。
依據本發明之電動致動器，由於以輕金屬或輕金屬合金構成滑移螺桿，因此可降低馬達的負擔(慣性力)。藉此，可使馬達12小型地構成。換言之，不使馬達12大型化(高輸出化)即可增大電動致動器的最大可搬送質量。另外，由於使用滑移螺桿而非滾珠螺桿，因此可使螺母小型化。再者，由於在螺母的螺牙之位於軸線方向的起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位及滑移螺桿的螺牙的至少一方，形成類鑽碳皮膜，因此，可使滑移螺桿及螺母的磨耗降低並使螺桿的效率提高，並且可抑制滑移螺桿與螺母之間的接觸滑動的聲音。依此，可使滑移螺桿及螺母的耐磨耗性及耐久性提高，並且可謀求電動致動器的輕量化、小型化、及靜音化。
上述電動致動器中，在前述螺母的螺牙之位於軸線方向的起始端及結束端起至少至第三圈為止的範圍之部位，形成有前述類鑽碳皮膜為較佳。依據如此的構成，可更降低滑移螺桿及螺母的磨耗。
上述電動致動器中，前述螺母的螺牙之位於前述起始端起第一圈之第一起始端部位的前述類鑽碳皮膜的厚度，係大於位於該起始端起第二圈之第二起始端部位的前述類鑽碳皮膜的厚度為較佳。
依據如此的構成，由於將電動致動器的驅動時應力容易集中之螺母的第一起始端部位的類鑽碳皮膜 的厚度設為較大，因此，可使滑移螺桿及螺母的耐久性提高。
上述電動致動器中，前述螺母的螺牙之位於前述結束端起第一圈之第一結束端部位的前述類鑽碳皮膜的厚度，係大於位於該結束端起第二圈之第二結束端部位的前述類鑽碳皮膜的厚度為較佳。
依據如此的構成，由於將電動致動器的驅動時應力容易集中之螺母的第一結束端部位的類鑽碳皮膜的厚度設為較大，因此，可進一步地使滑移螺桿及螺母的耐久性提高。
上述電動致動器中，在前述螺母的螺牙之位於前述起始端至前述結束端的範圍之部位，形成有前述類鑽碳皮膜為較佳。依據如此的構成，可使螺桿的效率更提高，並且，可進一步地抑制滑移螺桿與螺母之間的接觸滑動的聲音。
上述電動致動器中，前述螺母的螺牙之位於前述起始端及前述結束端起至第三圈為止的範圍之部位的前述類鑽碳皮膜的厚度，係位於該起始端及該結束端起第四圈以後的範圍之中間部位的前述類鑽碳皮膜的厚度以上為較佳。
依據如此的構成，由於可將電動致動器的驅動時受應力作用之螺母的螺牙之位於起始端及結束端起至第三圈為止的範圍之部位的類鑽碳皮膜的厚度設為較大，因此，可有效地使滑移螺桿及螺母的耐久性提高。
上述電動致動器中，在前述螺母的螺牙之位於前述起始端及前述結束端起第四圈以後的範圍之中間部位的至少一部分，亦可未形成前述類鑽碳皮膜。
依據如此的構成，相較於在螺母的螺牙之位於起始端至結束端的範圍之部位形成類鑽碳皮膜的情況，可降低電動致動器的製造成本。
上述電動致動器中，在前述螺母的螺牙之位於前述起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位及前述滑移螺桿的螺牙雙方，形成前述類鑽碳皮膜為較佳。依據如此的構成，可使滑移螺桿及螺母的耐磨耗性更提高。
上述電動致動器中，前述滑移螺桿亦可以鋁或鋁合金構成，在前述滑移螺桿的螺牙亦可形成防蝕鋁皮膜，在前述螺母的螺牙之位於前述起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位，亦可形成有前述類鑽碳皮膜。
上述電動致動器中，前述螺母係以輕金屬或輕金屬合金構成為較佳。依據如此的構成，由於可更降低馬達的負擔，因此可謀求電動致動器的進一步的輕量化及小型化。
上述電動致動器中，亦可在前述滑移螺桿的螺牙形成前述類鑽碳皮膜，前述螺母亦可以鋁或鋁合金構成，亦可在前述螺母的螺牙形成防蝕鋁皮膜。
上述電動致動器中，亦可在前述滑移螺桿的螺牙形成前述類鑽碳皮膜，前述螺母亦可以鐵或鐵合金構成，亦可在前述螺母的螺牙形成鉻皮膜或鎳皮膜。
上述電動致動器中，前述類鑽碳皮膜的厚度係0.1μm以上6.0μm以下為較佳。依據如此的構成，由於類鑽碳皮膜的厚度為0.1μm以上，因而可良好地抑制因磨耗造成的類鑽碳皮膜的提早剝離。另外，由於類鑽碳皮膜的厚度為6.0μm以下，因而可確實地形成類鑽碳皮膜。
上述電動致動器中，於前述滑移螺桿形成有回避空間為較佳，而該回避空間係以前述螺母的螺牙的尖端部與前述滑移螺桿未接觸的狀態配設該尖端部。依據如此的構成，即使是發生於螺母的螺牙的尖端角部的毛邊未完全去除的情況，亦可防止滑移螺桿的螺牙(DLC膜)因該毛邊而損傷。
上述電動致動器中，前述回避空間亦可形成為可積存潤滑劑。依據如此的構成，由於可有效率地將潤滑劑供給至滑移螺桿及螺母之間，因此，可更提高滑移螺桿及螺母的耐磨耗性及耐久性，並且可更進一步謀求電動致動器的靜音化。
依據本發明，由於在螺母的螺牙之位於軸線方向的起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位及滑移螺桿的螺牙的至少一方形成類鑽碳皮膜，因此，可有效地使滑移螺桿及螺母的耐磨耗性及耐久性提高，並且可謀求輕量化、小型化、及靜音化。
上述的目的、特徵、及優點，從參照所附圖式而進行說明之以下的實施型態的說明即可容易理解。
10、10A‧‧‧電動致動器
12‧‧‧馬達
14‧‧‧殼體
16‧‧‧桿罩
18、102‧‧‧滑移螺桿
20、104‧‧‧位移部
22‧‧‧馬達連接器
24‧‧‧外筒
26‧‧‧端塊
30、120、160‧‧‧插通孔
32‧‧‧耦合器
34‧‧‧軸承
48、58、128、168‧‧‧螺牙
50、60、130、170‧‧‧DLC膜
52、138‧‧‧螺母
54‧‧‧桿部
56‧‧‧連接座
58a、168a‧‧‧第一起始端部位
58b、168b‧‧‧第二起始端部位
58c、168c‧‧‧第三起始端部位
58d、168d‧‧‧第一結束端部位
58e、168e‧‧‧第二結束端部位
58f、168f‧‧‧第三結束端部位
58g、168g‧‧‧中間部位
100‧‧‧基部
106‧‧‧基部本體
108‧‧‧第一端板
110‧‧‧第二端板
112‧‧‧固定螺絲
114‧‧‧開口部
116‧‧‧罩部
118‧‧‧固定螺絲
122‧‧‧給油孔
124‧‧‧滾子軸承
126‧‧‧滑移軸承
130‧‧‧DLC膜
132‧‧‧位移部本體
134‧‧‧收斂部
136‧‧‧平台
140‧‧‧導銷
142‧‧‧第一停止器
144‧‧‧第二停止器
146‧‧‧連通孔
148‧‧‧螺母配設孔
150‧‧‧蓋部
152‧‧‧油膏槽
154‧‧‧貫通孔
156‧‧‧導入孔
158‧‧‧墊材(密封構件)
162‧‧‧安裝孔
164‧‧‧銷體
166‧‧‧固定螺絲
171‧‧‧尖端角部(尖端部)
172‧‧‧回避空間
174‧‧‧彎曲面
176‧‧‧平面
S‧‧‧空間
θ 1‧‧‧角度
θ 2‧‧‧螺紋腹角
第1圖係本發明的第一實施型態之電動致動器的立體圖。
第2圖係第1圖的電動致動器的分解立體圖。
第3圖係第1圖的電動致動器的部分省略縱剖面圖。
第4圖係第3圖的電動致動器的部分放大圖。
第5圖係第2圖所示螺母的放大縱剖面圖。
第6A圖係第一變化例之螺母的放大縱剖面圖，第6B圖係第二變化例之螺母的放大縱剖面圖。
第7圖係本發明的第二實施型態之電動致動器的立體圖。
第8圖係第7圖的電動致動器的分解立體圖。
第9圖係第7圖的電動致動器的部分省略縱剖面圖。
第10圖係第7圖的電動致動器的部分放大剖面圖。
第11圖係第9圖的滑移螺桿及螺母的放大剖面圖。
第12圖係係第11圖的部分放大剖面圖。
以下，例舉較佳的實施型態並參照所附圖式，說明本發明之電動致動器。
(第一實施型態)
如第1圖至第3圖所示，本發明的第一實施型態之電動致動器10係具備：作為旋轉驅動源的馬達12；隔著殼體14設於馬達12的桿罩16；傳達馬達12的旋轉驅動力 的滑移螺桿(進給螺桿)18；以及伴隨滑移螺桿18的旋轉而位移的位移部20。又，第1圖至第3圖中，將滑移螺桿18的右側(馬達12側)稱為「基端」側，將滑移螺桿18的左側(連接座56側)稱為「前端」側。
馬達12係例如可由有刷DC馬達、無刷DC馬達、步進馬達等的伺服馬達構成。
殼體14係構成為圓環狀，並外嵌於構成馬達12之馬達連接器22。桿罩16係包含：外嵌於殼體14之長條形的外筒24；以及設於外筒24的前端的端塊26。外筒24係構成為圓筒狀的管構件，其內部係配設有構成位移部20之後述桿部54。端塊26係前視時構成為四角形，其中央係形成供桿部54插通的插通孔30。
滑移螺桿18係經由耦合器32連結於馬達軸。本實施型態中，可將滑移螺桿18作為馬達軸而共通化，藉以省略耦合器32。
由第4圖可知，滑移螺桿18的基端部設有軸承34。軸承34例如可用滾子軸承，亦可用滑動軸承。
滑移螺桿18係以鋁等的輕金屬或鋁合金等的輕金屬合金構成。在此，輕金屬係指比重為4以下的金屬。如此，若滑移螺桿18以輕金屬或輕金屬合金構成，則其與滑移螺桿18以鐵等的重金屬(比重大於4的金屬)構成的情況相較，可減低馬達12的負擔，並且，可使電動致動器10輕量化。另外，在滑移螺桿18全部的螺牙48係皆形成類鑽碳(Diamond-like carbon)皮膜(以下簡稱為DLC膜) 50(參照第4圖)。
DLC膜50係由碳氫或碳的同素異性體所構成的非晶質的硬質膜，潤滑性、耐磨性、耐熔著性良好，可藉由化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition；CVD)或物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition；PVD)而形成。另外，為了使DLC膜50與基材(滑移螺桿18的螺牙48)的密著性良好，亦可於基材與DLC膜50之間形成中間層。中間層係例如可由基材與DLC的複合層構成。此時，中間層係隨著越靠近基材則金屬的組成比越大，相對地DLC的組成比越小，而隨著越離開基材則金屬的組成比越小，相對地DLC的組成比越大。藉由使用如此的中間層，可良好地抑制DLC膜50從基材剝離。
DLC膜50的厚度，以設定為0.1μm以上6.0μm以下為佳，以設定為0.3μm以上4.0μm以下較佳，以設定為0.5μm以上3.5μm以下更佳。這是因為，DLC膜50的厚度若小於0.1μm，則有因磨耗造成DLC膜50提早剝離的疑慮，DLC膜50的厚度若大於6.0μm，則成膜不容易並會導致成本高漲化，且DLC膜50變得容易剝離。另外，DLC膜50的厚度係以大於對應材(後述之DLC膜60)的表面粗度Rz(表面凹凸的間隔)為較佳。DLC膜60亦相同。
位移部20係具有：螺合於滑移螺桿18的螺母52；固定於螺母52並插通端塊26的插通孔30之圓筒狀的桿部54；以及安裝成封塞桿部54的前端開口的連接 座56。
螺母52係以鋁等的輕金屬或鋁合金等的輕金屬合金構成。藉此，可更減低馬達12的負擔，並且，可使電動致動器10輕量化。在螺母52全部的螺牙58係皆形成DLC膜60(參照第5圖)。此DLC膜60的構成及形成方法係與形成於滑移螺桿18的螺牙48之上述DLC膜50相同，因此省略其詳細的說明。
以下的說明中，將螺母52的螺牙58之第5圖的右端(馬達12側的一端)稱為「起始端」，將螺牙58之第5圖的左端(連接座56側的一端)稱為「結束端」，惟，當然，起始端與結束端的位置亦可左右相反。
位於螺母52的螺牙58(全牙部的螺牙58)之軸線方向的起始端起第一圈的部位(第一起始端部位58a)的DLC膜60的厚度，係大於位於該起始端起第二圈的部位(第二起始端部位58b)的DLC膜60的厚度。另外，第二起始端部位58b的DLC膜60的厚度，係大於位於該起始端起第三圈的部位(第三起始端部位58c)的DLC膜60的厚度。
位於螺母52的螺牙58之軸線方向的結束端起第一圈的部位(第一結束端部位58d)的DLC膜60的厚度，係大於位於該結束端起第二圈的部位(第二結束端部位58e)的DLC膜60的厚度。另外，第二結束端部位58e的DLC膜60的厚度，係大於位於該結束端起第三圈的部位(第三結束端部位58f)的DLC膜60的厚度。
第三起始端部位58c的DLC膜60的厚度與第三結束端部位58f的DLC膜60的厚度，係成為位於螺母52的螺牙58之兩端起第四圈以後的部位(位於第三起始端部位58c與第三結束端部位58f之間的中間部位58g)的DLC膜60的厚度以上。
本實施型態中，第一起始端部位58a及第一結束端部位58d的DLC膜60的厚度係設定為0.9μm，第二起始端部位58b及第二結束端部位58e的DLC膜60的厚度係設定為0.8μm，第三起始端部位58c、第三結束端部位58f及中間部位58g的DLC膜60的厚度係設定為0.5μm。惟，形成於螺母52的螺牙58之DLC膜60的厚度可任意設定。
本實施型態之電動致動器10係基本上如以上而構成者，接著，說明其動作及作用效果。又，如第1圖及第3圖所示，以桿部54收容於外筒24內部的狀態作為初始位置來進行說明。
此初始位置中，當藉由未圖示的電源對馬達12供給電流使馬達軸旋轉驅動時，馬達軸的旋轉驅動力係經由耦合器32傳達至滑移螺桿18。然後，藉由滑移螺桿18旋轉，桿部54及連接座56係與螺母52一起向前端側(馬達12的相反側)位移。此時，應力係集中於螺母52的螺牙58之第一至第三起始端部位58a~58c，然而，因於第一至第三起始端部位58a~58c形成DLC膜60，並且於滑移螺桿18全部的螺牙48皆形成DLC膜50，因此，可使 螺母52沿著滑移螺桿18的軸線方向朝前端側圓滑地位移。
另一方面，欲將桿部54回復到初始位置時，使馬達軸朝向與上述相反的方向旋轉驅動。如此，馬達軸的旋轉驅動力係經由耦合器32傳達至滑移螺桿18。然後，藉由滑移螺桿18朝向與上述相反的方向旋轉，桿部54及連接座56係與螺母52一起向基端側(馬達12側)位移。此時，應力係集中於螺母52的螺牙58之第一至第三結束端部位58d~58f，然而，因於第一至第三結束端部位58d~58f形成DLC膜60，並且於滑移螺桿18全部的螺牙48皆形成DLC膜50，因此，可使螺母52沿著滑移螺桿18的軸線方向朝基端側圓滑地位移。
依據本實施型態，由於以輕金屬或輕金屬合金構成滑移螺桿18，因而可減低馬達12的負擔(慣性力)。藉此，可使馬達12小型地構成。換言之，不使馬達12大型化(高輸出化)即可增大電動致動器10的最大可搬送質量。
另外，由於使用滑移螺桿18而非滾珠螺桿，因此可使螺母52小型化。再者，由於在位於螺母52的螺牙58之起始端至結束端之範圍之部位形成DLC膜60，並且在滑移螺桿18的螺牙48形成DLC膜50，因此，可使滑移螺桿18及螺母52的磨耗降低並使螺桿的效率(螺桿的輸出相對於螺桿的輸入之比率)提高，並且可抑制滑移螺桿18與螺母52之間的接觸滑動的聲音。依此，可使滑移螺桿18及螺母52的耐磨耗性及耐久性提高，並且可 謀求電動致動器10的輕量化、小型化、及靜音化。
本實施型態中，係使螺母52的螺牙58之第一起始端部位58a的DLC膜60的厚度大於第二起始端部位58b的DLC膜60的厚度，並使第一結束端部位58d的DLC膜60的厚度大於第二結束端部位58e的DLC膜60的厚度。亦即，將電動致動器10的驅動時應力容易集中的第一起始端部位58a及第一結束端部位58d的DLC膜60的厚度設為較大，因此，可使滑移螺桿18及螺母52的耐久性提高。
另外，由於第一至第三起始端部位58a~58c及第一至第三結束端部位58d~58f的DLC膜60的厚度係中間部位58g的DLC膜60的厚度以上，因此可有效率地使滑移螺桿18及螺母52的耐久性提高。
本實施型態中，由於以輕金屬或輕金屬合金構成螺母52，因而可更減低馬達12的負擔。藉此，可謀求電動致動器10進一步的輕量化及小型化。
另外，由於DLC膜50、60的厚度為0.1μm以上，因而可良好地抑制因磨耗造成的DLC膜50、60的提早剝離。再者，由於DLC膜50、60的厚度為6.0μm以下，因而可確實地形成DLC膜50、60。
本實施型態之電動致動器10係不限於上述之構成。本實施型態中，只要以輕金屬或輕金屬合金構成滑移螺桿18，且只要在位於螺母52的螺牙58之軸線方向的起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位及滑移螺桿 18的螺牙48的至少一方形成DLC膜50、60即可。亦即，本實施型態中，例如可採用表1所示滑移螺桿18與螺母52的組合。
另外，於螺母52的螺牙58形成DLC膜60時，例如，亦可如第6A圖所示，在中間部位58g的至少一部分(第6A圖中所示為全部)不形成DLC膜60，而在第一至第三起始端部位58a~58c及第一至第三結束端部位58d~58f形成DLC膜60。再者，例如，亦可如第6B圖所示，在第一至第三結束端部位58d~58f及中間部位58g不形成DLC膜60，而在第一至第三起始端部位58a~58c形成DLC膜60。如此的第6A圖及第6B圖所示的變化例中，可謀求電動致動器10的製造成本進一步的降低。
(第二實施型態)
接著，參照第7圖至第12圖，說明本發明的第二實施型態之電動致動器10A。又，第二實施型態之電動致動器10A中，對於與上述第一實施型態之電動致動器10相同的構成要件係附記相同的符號，並省略詳細的說明。
如第7圖至第10圖所示，本實施型態之電動致動器10A係具備：作為旋轉驅動源的馬達12；隔著殼體14對於馬達設置12的基部100；傳達馬達12的旋轉驅動力的滑移螺桿(進給螺軸)102；以及伴隨滑移螺桿102的旋轉而位移的位移部104。
基部100係具有：沿滑移螺桿102的軸線方向延伸之剖面呈U字形的基部本體106；設於基部本體106的基端(馬達12側的端部)之第一端板108；以及設於基部本體106的前端(馬達12的相反側的端部)之第二端板110。第一端板108及第二端板110係分別藉由複數個固定螺絲112固定於基部本體106。
亦即，基部100中，藉由基部本體106、第一端板108、及第二端板110形成供配設位移部104的空間S。基部本體106中，連通於空間S之開口部114係橫跨基部本體106之全長而形成。開口部114係藉由板狀的罩部116覆蓋。藉此，可抑制塵埃從基部100的外部經由開口部114進入空間S。罩部116係藉由固定螺絲118固定於第一端板108及第二端板110。
在第一端板108中形成供內嵌殼體14而插通滑移螺桿102的插通孔120。在第二端板110中形成對 於滑移螺桿102及後述之油膏槽152供給油膏的給油孔122。
滑移螺桿102係其基端部軸支於設在殼體14之滾子軸承124，並且，其前端部軸支於設在第二端板110之滑移軸承126。滑移螺桿102係以鋁等的輕金屬或鋁合金等的輕金屬合金構成，在滑移螺桿102全部的螺牙128係皆形成DLC膜130。DLC膜130可與上述DLC膜50同樣地形成(參照第11圖)。
位移部104係具有：配設於基部100的空間S之塊狀(長方體狀)的位移部本體132；從位移部本體132伸出而插通基部100的開口部114之收斂部134；設於收斂部134之平台136；以及在設於位移部本體132的狀態下，螺合於滑移螺桿102的螺母138。
位移部本體132的兩側設有沿滑移螺桿102的軸線方向延伸，而與基部本體106的內側面接觸滑動的複數個導銷140。這些導銷140係藉由固設於位移部本體132的基端面之第一停止器142，以及固設於位移部本體132的前端面之第二停止器144，而對於位移部本體132定位於滑移螺桿102的軸線方向。在第二停止器144之與第二端板110的給油孔122相對向的位置形成連通孔146。
在位移部本體132中形成供配設螺母138之圓形的螺母配設孔148。螺母配設孔148之中，在較螺母138更靠近第一停止器142的一側，係配設有圓環狀的蓋部150。蓋部150係固設於構成螺母配設孔148的壁面， 蓋部150的內孔中係插通滑移螺桿102。亦即，在螺母138與蓋部150之間，係形成用以將油膏導入螺母138與滑移螺桿102之間的油膏槽152。
另外，如第10圖所示，位移部本體132中係形成有：橫跨位移部本體132全長而延伸並連通於第二停止器144的連通孔146之貫通孔154；以及連通貫通孔154及油膏槽152之導入孔156。在貫通孔154係以封塞第一停止器142側的開口部之方式設有墊材(密封構件)158。藉由此墊材158可抑制油膏從位移部本體132與第一停止器142之間漏出。
平台136係較位移部本體132寬廣地形成。平台136中形成供罩部116插通的插通孔160。藉此，在位移部104相對於基部100位移之際，位移部104與罩部116不會互相干涉。平台136中係形成用以安裝未圖示的工件等之複數個安裝孔162。
螺母138係形成為圓筒狀，伴隨滑移螺桿102的旋轉而沿著其軸線方向位移。螺母138係在配設於螺母配設孔148的狀態下，藉由銷體164及固定螺絲166固定於位移部本體132。螺母138係以鋁等的輕金屬或鋁合金等的輕金屬合金構成，如第11圖所示，在螺母138全部的螺牙168係皆形成DLC膜170。DLC膜170可與上述DLC膜60同樣地形成。
亦即，螺母138的螺牙168之第一起始端部位168a的DLC膜170的厚度，係大於螺母138的螺牙168 之第二起始端部位168b的DLC膜170的厚度。另外，第二起始端部位168b的DLC膜170的厚度，係大於螺母138的螺牙168之第三起始端部位168c的DLC膜170的厚度。
螺母138的螺牙168之第一結束端部位168d的DLC膜170的厚度，係大於螺母138的螺牙168之第二結束端部位168e的DLC膜170的厚度。另外，第二結束端部位168e的DLC膜170的厚度，係大於螺母138的螺牙168之第三結束端部位168f的DLC膜170的厚度。
第三起始端部位168c的DLC膜170的厚度與第三結束端部位168f的DLC膜170的厚度，係螺母138的螺牙168之中間部位168g的DLC膜170的厚度以上。
另外，如第12圖所示，螺母138的螺牙168中，螺牙168的頂面之沿著滑移螺桿102的軸線方向的剖面形狀係形成平坦狀。一般而言，螺母138的螺牙168的尖端角部171容易發生因切削造成的毛邊。如此的毛邊雖可藉由噴砂、化學研磨等除去，然而，並不容易以目視確認毛邊的除去。因此，螺母138的螺牙168的尖端角部171殘留有毛邊的情況時，會有因其毛邊造成滑移螺桿102的螺牙128的DLC膜130損傷的可能性。
本實施型態中，為了防止如此的滑移螺桿102的DLC膜130的損傷，在滑移螺桿102的螺牙谷底部係形成用以配設螺母138之螺牙168的尖端角部(尖端部)171之回避空間172。具體地，構成回避空間172之壁面係具有：沿著滑移螺桿102的軸線方向之剖面形狀為半圓形 的彎曲面174；以及在滑移螺桿102的軸線方向中，連接於彎曲面174的兩側之一對平面176。
一對平面176係以朝向離開彎曲面174的方向互相擴大的方式而傾斜之狀態下，相較於螺母138的螺牙168的頂部更略向谷底側延伸。相對於滑移螺桿102的軸線成垂直的直線與各平面176所成的角度(銳角)θ 1係小於螺母138的螺紋腹角θ 2。藉此，在滑移螺桿102與螺母138螺合之狀態下，各平面176(滑移螺桿102)係未接觸於螺母138的螺牙168的尖端角部171。依此，即使是產生於螺母138的螺牙168的尖端角部171的毛邊未完全去除的情況，亦可防止滑移螺桿102的螺牙128的DLC膜130因其毛邊而損傷。又，滑移螺桿102的螺牙128未形成DLC膜130時，可防止滑移螺桿102的螺牙128的損傷。
如此的回避空間172亦發揮作為保持從油膏槽152導入的油膏之油膏保持空間之功能。亦即，回避空間172係形成為可積存油膏(潤滑劑)。藉此，由於可有效率地將油膏供給至滑移螺桿102及螺母138之間，因此，可更提高滑移螺桿102及螺母138的耐磨耗性及耐久性，並且可謀求電動致動器10A更進一步的靜音化。
另外，本實施型態中，油膏槽152內的油膏的量變少時，可容易地將油膏供給至油膏槽152。亦即，供給油膏時，使位移部104相對於滑移螺桿102向前端側移動。
此時，第二停止器144接觸第二端板110， 而將第二端板110的給油孔122與第二停止器144的連通孔146連通。換言之，給油孔122經由連通孔146、貫通孔154、及導入孔156而連通至油膏槽152。此時，藉由墊材158的作用，抑制油膏從位移部本體132與第一停止器142之間漏出。並且，在此狀態下，從給油孔122注入油膏而供給至油膏槽152。供給至油膏槽152的油膏係藉由使位移部104相對於滑移螺桿102向基端側位移而導入至螺母138與滑移螺桿102之間。
本實施型態之電動致動器10A係可達成與上述第一實施型態之電動致動器10同樣的作用效果。
本實施型態之電動致動器10A係不限於上述之構成。本實施型態中，例如，可採用上述表1所示之滑移螺桿102與螺母13的組合。另外，於螺母138的螺牙168形成DLC膜170時，亦可在中間部位168g的至少一部分不形成DLC膜170，而在第一至第三起始端部位168a~168c及第一至第三結束端部位168d~168f形成DLC膜170。再者，亦可在第一至第三結束端部位168d~168f及中間部位168g不形成DLC膜170，而在第一至第三起始端部位168a~168c形成DLC膜170。此時，可謀求電動致動器10A的製造成本進一步的降低。
本發明之電動致動器係不限於上述實施型態，只要不脫離於本發明的要旨，當然地可採用各種的構成。
10‧‧‧電動致動器
12‧‧‧馬達
14‧‧‧殼體
16‧‧‧桿罩
18‧‧‧滑移螺桿
20‧‧‧位移部
22‧‧‧馬達連接器
24‧‧‧外筒
26‧‧‧端塊
30‧‧‧插通孔
32‧‧‧耦合器
34‧‧‧軸承
48、58‧‧‧螺牙
52‧‧‧螺母
54‧‧‧桿部
56‧‧‧連接座

Claims (15)

  1. 一種電動致動器(10、10A)，係在馬達(12)的作用下使滑移螺桿(18、102)旋轉，藉以使螺合於前述滑移螺桿(18、102)的螺母(52、138)沿著該滑移螺桿(18、102)的軸線方向位移；前述滑移螺桿(18、102)係以輕金屬或輕金屬合金構成；在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於軸線方向的起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位及前述滑移螺桿(18、102)的螺牙(48、128)的至少一方，形成有類鑽碳皮膜(50、60、130、170)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電動致動器(10、10A)，其中，在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於軸線方向的起始端及結束端起至少至第三圈為止的範圍之部位，形成有前述類鑽碳皮膜(60、170)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電動致動器(10、10A)，其中，前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於前述起始端起第一圈之第一起始端部位(58a、168a)的前述類鑽碳皮膜(60、170)的厚度，係大於位於該起始端起第二圈之第二起始端部位(58b、168b)的前述類鑽碳皮膜(60、170)的厚度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電動致動器(10、10A)，其中，前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於前述結束端起第一圈之第一結束端部位(58d、168d)的前述 類鑽碳皮膜(60、170)的厚度，係大於位於該結束端起第二圈之第二結束端部位(58e、168e)的前述類鑽碳皮膜(60、170)的厚度。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之電動致動器(10、10A)，其中，在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於前述起始端至前述結束端的範圍之部位，形成有前述類鑽碳皮膜(60、170)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電動致動器(10、10A)，其中，前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於前述起始端及前述結束端起至第三圈為止的範圍之部位的前述類鑽碳皮膜(60、170)的厚度，係位於該起始端及該結束端起第四圈以後的範圍之中間部位(58g、168g)的前述類鑽碳皮膜(60、170)的厚度以上。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之電動致動器(10、10A)，其中，在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於前述起始端及前述結束端起第四圈以後的範圍之中間部位(58g、168g)的至少一部分，未形成前述類鑽碳皮膜(60、170)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電動致動器(10、10A)，其中，在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於前述起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位及前述滑移螺桿(18、102)的螺牙(48、128)雙方，形成有前述類鑽碳皮膜(50、60、130、170)。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電動致動器(10、10A)， 其中，前述滑移螺桿(18、102)係以鋁或鋁合金構成；在前述滑移螺桿(18、102)的螺牙(48、128)形成有防蝕鋁皮膜；在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)之位於前述起始端起至少至第三圈為止的範圍之部位，形成有前述類鑽碳皮膜(60、170)。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之電動致動器(10、10A)，其中，前述螺母(52、138)係以輕金屬或輕金屬合金構成。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電動致動器(10、10A)，其中，在前述滑移螺桿(18、102)的螺牙(48、128)形成有前述類鑽碳皮膜(50、130)；前述螺母(52、138)係以鋁或鋁合金構成；在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)形成有防蝕鋁皮膜。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電動致動器(10、10A)，其中，在前述滑移螺桿(18、102)的螺牙(48、128)形成有前述類鑽碳皮膜(50、130)；前述螺母(52、138)係以鐵或鐵合金構成；在前述螺母(52、138)的螺牙(58、168)形成有鉻皮膜或鎳皮膜。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之電動致動器(10、10A)，其中，前述類鑽碳皮膜(50、60、130、170)的厚度係0.1μm以上6.0μm以下。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之電動致動器(10A)，其中，於前述滑移螺桿(102)形成有回避空間(172)，該回避空間(172)係以前述螺母(138)的螺牙(168)的尖端部(171)與前述滑移螺桿(102)未接觸的狀態配設該尖端部(171)。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電動致動器(10A)，其中，前述回避空間(172)係形成為可積存潤滑劑。
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