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JP2009168093A - ボールねじ装置 - Google Patents

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Yoshibumi Shige
義文 重
Hajime Watanabe
肇 渡邉
Satoshi Kondo
諭士 近藤
Takahiro Kondo
卓宏 近藤
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JTEKT Corp
Toyota Motor Corp
KYB Corp
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Kayaba Industry Co Ltd
JTEKT Corp
Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】 部品点数を少なくして、小型化、軽量化、組立て工数の低減が可能なボールねじ装置を提供する。
【解決手段】 ボールねじ軸20が通されたボールねじナット21が、ボールねじ軸20の周囲に配置された第１の円筒状部材22に互いに回転しないように連結され、ボールねじナット21および第１の円筒状部材22が、２列の玉29を有する玉軸受25を介して第２の円筒状部材5,6に回転自在に支持されている。ボールねじナット21の一端部が第１の円筒状部材22の一端部にスプライン嵌合され、ボールねじナット21の外周面に、玉軸受25の２列の軌道31が形成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両の電磁ダンパなどに使用されるボールねじ装置に関する。
ボールねじ装置を使用した電磁ダンパとして、特許文献１に記載されたものが知られている。
この電磁ダンパのボールねじ装置は、ボールねじ軸が通されたボールねじナットが、ボールねじ軸の周囲に配置された回転筒体に互いに回転しないように連結され、ボールねじナットが玉軸受を介して支持筒体に回転自在に支持され、支持筒体に、減衰力を付与するモータのステータが設けられ、回転筒体がこのモータのロータを形成しているものである。
また、このような電磁ダンパに使用されるボールねじ装置として、図２のようなものが知られている。
図２において、ボールねじ装置は、ボールねじ軸(1)、ボールねじ軸(1)が通されたボールねじナット(2)、ボールねじナット(2)に互いに回転しないように連結された円筒状のロータ形成部材(3)、車体(4)に固定された円筒状のハウジング(5)および円筒状のステータ形成部材(6)、ならびにハウジング(5)に対してロータ形成部材(3)を回転支持する２個のアンギュラ玉軸受(7)(8)を備えている。
ハウジング(5)の下側部分が、車体(4)の円形穴(9)にはめられている。ハウジング(5)は、上寄りの部分の外周に外向きフランジ(5a)を有し、このフランジ(5a)の部分において、ボルト(10)により車体(4)に固定されている。ステータ形成部材(6)は、下端部に外向きフランジ(6a)を有し、このフランジ(6a)の部分が上記のボルト(10)によりハウジング(5)のフランジ(5a)の上端面に固定されている。
ボールねじナット(2)の外周の下寄りの部分に、外向きフランジ(2a)が形成されている。ロータ形成部材(3)の下端部が、ボールねじナット(2)の外周のフランジ(2a)より上側の部分に互いに回転しないようにはめられ、ロータ形成部材(3)の下端面がフランジ(2a)の上端面に当接されている。軸受(7)(8)は背面組合わせにされており、これらの内輪(7a)(8a)がロータ形成部材(3)の下端部寄りの部分の外周にはめられて、ロータ形成部材(3)の下端部のおねじ部にねじはめられた内輪固定用ナット(11)によりロータ形成部材(3)に固定されている。連結用ナット(12)がボールねじナット(2)の下端部外周にはめられて、その外周部のおねじ部がボールねじナット(2)の内周部のめねじ部にねじはめられ、これにより、ボールねじナット(2)とロータ形成部材(3)が連結されている。軸受(7)(8)の外輪(7b)(8b)がハウジング(5)の下端寄りの部分の内周にはめられ、ハウジング(5)の下端部内周のめねじ部にねじはめられた外輪固定用ナット(13)によりハウジング(5)に固定されている。
図示は省略したが、ステータ形成部材(6)にはモータのステータが形成され、ロータ形成部材(3)にはモータのロータが形成されている。また、ボールねじ軸(1)の下端部は車両の車軸側に連結される。
特開２００５−２６４９９２号公報
車両の電磁ダンパでは、ボールねじナットを含む回転部分の慣性力低減のために、小型化、軽量化が要求される。
ところが、上記のボールねじ装置では、ボールねじナットとロータ形成部材の連結や軸受の内外輪の支持のためにいくつかのナットが必要で、部品点数が多くなり、小型化、軽量化が困難である。また、ボールねじナットの回転速度が速いため、ナットが緩む可能性があり、それを防止するために、ナットのかしめなどの措置が必要になり、その分、組立て工数が多くなる。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、部品点数を少なくして、小型化、軽量化、組立て工数の低減が可能なボールねじ装置を提供することにある。
この発明によるボールねじ装置は、ボールねじ軸が通されたボールねじナットが、ボールねじ軸の周囲に配置された第１の円筒状部材に互いに回転しないように連結され、ボールねじナットおよび第１の円筒状部材が、２列の玉を有する玉軸受を介して第２の円筒状部材に回転自在に支持されているボールねじ装置において、ボールねじナットの一端部が第１の円筒状部材の一端部にスプライン嵌合され、ボールねじナットの外周面に、玉軸受の２列の軌道が形成されていることを特徴とするものである。
ボールねじナットが第１の円筒状部材にスプライン嵌合されているので、これらを連結するために従来必要であった連結用ナットが不要になる。さらに、ボールねじナットの外周面に玉軸受の２列の軌道が形成されて、玉軸受の内輪がボールねじナットと一体化されているため、内輪が不要になり、従来必要であった内輪固定用ナットが不要になる。
このため、部品点数が少なくなり、ボールねじ装置の小型化、軽量化が可能で、回転部分の慣性力が低減される。また、連結用ナットおよび内輪固定用ナットが不要になることで、ナットのかしめが不要となり、組立て工数が低減される。
この発明のボールねじ装置において、たとえば、第１の円筒状部材にモータのロータが形成され、第２の円筒状部材にモータのステータが形成されている。
このようにすれば、電磁ダンパのボールねじ装置として使用することができる。
たとえば、第１の円筒状部材がロータ形成部材である。
たとえば、第２の円筒状部材が、車体などの固定部分に固定されて玉軸受の外輪を支持するハウジングと、ハウジングに固定されたステータ形成部材とを備えている。
この発明のボールねじ装置によれば、上記のように、部品点数を少なくして、小型化、軽量化、組立て工数の低減が可能であり、回転部分の慣性力を低減することができる。
以下、図１を参照して、この発明を車両の電磁ダンパに適用した実施形態について説明する。
図１はボールねじ装置の主要部の縦断面図であり、図２の場合と同様、中心線の片側だけを示している。図１において、図２の従来例の場合と同じ部分には同一の符号を付している。
ボールねじ装置は、ボールねじ軸(20)、ボールねじ軸(20)が通されたボールねじナット(21)、ボールねじナット(21)に互いに回転しないように連結された円筒状のロータ形成部材(22)、車体(4)に固定された円筒状のハウジング(5)および円筒状のステータ形成部材(6)、ならびにハウジング(5)に対してボールねじナット(21)を回転支持する複列玉軸受(25)を備えている。ロータ形成部材(22)は、第１の円筒状部材を構成している。ハウジング(5)とステータ形成部材(6)により、第２の円筒状部材が構成されている。
ハウジング(5)およびステータ形成部材(6)は、図２の従来例の場合と同様に、ボルト(10)により車体(4)に固定されている。
ボールねじナット(21)の上端部外周面およびロータ形成部材(22)の下端部内周面に、互いに対応するスプラインの歯(26)(27)が形成されており、これらの歯(26)(27)同士をはめ合わせることにより、ボールねじナット(21)とロータ形成部材(22)がスプライン嵌合されている。
軸受(25)は、外輪(28)と２列の玉(29)とから構成され、軸受(25)の内輪はボールねじナット(21)に一体化されている。軸受(25)の外輪(28)は、ハウジング(5)の下端寄りの部分の内周にはめられ、ハウジング(5)の下端部内周のめねじ部にねじはめられた外輪固定用ナット(30)によりハウジング(5)に固定されている。ボールねじナット(21)の外周面および外輪(28)の内周面に、それぞれ、２列の軌道(31)(32)が形成され、対応する軌道(31)(32)の間に玉(29)が介在させられている。
図示は省略したが、図２の従来例の場合と同様、ステータ形成部材(6)にはモータのステータが形成され、ロータ形成部材(22)にはモータのロータが形成されている。また、ボールねじ軸(20)の下端部は車両の車軸側に連結される。
上記の電磁ダンパのボールねじ装置において、ボールねじ軸(20)の上下動がボールねじナット(21)の回転に変換されて、ボールねじナット(21)とともにロータ形成部材(22)およびそれに形成されたロータが回転し、この回転に対してモータが減衰力を与えることにより、ボールねじ軸(20)の上下動が減衰される。
上記の例では、ボールねじ軸(20)の移動によりボールねじナット(21)が回転するようになっているが、モータでボールねじナット(21)を回転させることによりボールねじ軸(20)を上下に移動させるようにすることもできる。
この発明は、車両の電磁ダンパ以外にも適用することができる。また、この発明のボールねじ装置は、ボールねじ軸が回転する場合にも、ボールねじナットが回転する場合にも適用することができる。
ボールねじ装置の構成は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
図１は、この発明を車両の電磁ダンパに適用した実施形態を示すボールねじ装置の主要部の中心線の片側の縦断面図である。 図２は、従来の電磁ダンパに使用されるボールねじ装置の主要部の中心線の片側の縦断面図である。
符号の説明
(5) ハウジング（第２の円筒状部材）
(6) ステータ形成部材（第２の円筒状部材）
(20) ボールねじ軸
(21) ボールねじナット
(22) ロータ形成部材（第１の円筒状部材）
(25) 複列玉軸受
(26)(27) スプラインの歯
(29) 玉
(31) 軌道

Claims (2)

  1. ボールねじ軸が通されたボールねじナットが、ボールねじ軸の周囲に配置された第１の円筒状部材に互いに回転しないように連結され、ボールねじナットおよび第１の円筒状部材が、２列の玉を有する玉軸受を介して第２の円筒状部材に回転自在に支持されているボールねじ装置において、
    ボールねじナットの一端部が第１の円筒状部材の一端部にスプライン嵌合され、ボールねじナットの外周面に、玉軸受の２列の軌道が形成されていることを特徴とするボールねじ装置。
  2. 第１の円筒状部材にモータのロータが形成され、第２の円筒状部材にモータのステータが形成されていることを特徴とする請求項１のボールねじ装置。
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