JP2010161884A

JP2010161884A - ボールねじ装置

Info

Publication number: JP2010161884A
Application number: JP2009003078A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yukitake; 康博行竹; Yoshifumi Shige; 義文重
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-22

Abstract

【課題】外径制約の少ない位置にステータコアを配置することで、ステータコアの外径を大きくすることを可能とし、モータの設計自由度を高めて、全長短縮を可能としたボールねじ装置を提供する。
【解決手段】ハウジング10の上端部10a近傍に、取付けフランジ11が設けられている。ステータコア4aは、取付けフランジ11よりも下方に配置されている。ハウジング10のステータコア取付部10bは、内径および外径ともに、ハウジング10の上端部10aよりも大きくなされている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ボールねじ装置に関し、特に、モータを備えており、電磁緩衝器で使用するのに適したボールねじ装置に関する。

ロータおよびステータからなるモータと、直線移動することでロータを回転させるねじ軸と、モータおよびねじ軸を収容するハウジングとを備えているボールねじ装置は、例えば、電磁緩衝器用として使用されている（特許文献１）。

特開２００８−１４３４３６号公報

上記従来の電磁緩衝器用ボールねじ装置では、ハウジングの上端部近傍に取付けフランジが設けられており、ハウジングの上端部をボディ孔内に挿入して、取付けフランジを下側からボルトによって車体に固定するという取付けが一般的である。この取付けのスペースが少ないことから、ボールねじ装置の全長を短くすることが課題となっているが、車体との干渉を避けるためには、ハウジングの上端部の外径を所定値以下とする必要があり、このために、ハウジングの上端部に設けられてその上端が取付けフランジよりも上方に位置しているステータコアの外径は、ハウジングの上端部の内径に制約され、モータの設計自由度が低く、モータの全長を短くすることが困難であった。

この発明の目的は、外径制約の少ない位置にステータコアを配置することで、ステータコアの外径を大きくすることを可能とし、モータの設計自由度を高めて、全長短縮を可能とした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、ロータおよびステータからなるモータと、直線移動することでロータを回転させるねじ軸と、モータおよびねじ軸を収容するハウジングとを備えているボールねじ装置において、ハウジングの端部近傍に、取付けフランジが設けられるとともに、ステータコアは、取付けフランジよりも軸方向内方に配置されており、ハウジングのステータコア取付部は、内径および外径ともに、ハウジングの端部よりも大きくなされていることを特徴とするものである。

モータのロータは、例えば、ねじ軸の軌道溝にボールを介してねじ合わされたボールねじナットと、ボールねじナットの外周に固定された中空軸と、中空軸の外周に固定された円筒状磁石とを備えているものとされる。ボールねじナットは、例えば、ナット本体および１対のエンドキャップからなるエンドキャップ式のものとされるが、これに限定されるものではない。また、円筒状磁石は、セグメント磁石を円筒状に配置したものであってもよい。

取付けフランジには、複数のボルト挿通孔が設けられ、これらのボルト挿通孔に挿通されたボルトによってボールねじ装置が例えば車体に取り付けられる。取付けフランジおよび取付けフランジよりも端部側のハウジング形状は、ボールねじ装置が取り付けられる装置（例えば電磁緩衝器が取り付けられる車体）の形状に合わされる。

ボールねじ装置を上下方向に取り付ける場合、従来のものでは、取付けフランジを基準として、ステータコアは、その上端が取付けフランジよりも上方にあり、ステータコアの外径は、ハウジング上端部の内径に対応する径とされていたのに対し、この発明によるボールねじ装置では、ステータコアは、その上端面が取付けフランジよりも軸方向内方すなわち下方にあり、ステータコアの外径は、取付けフランジよりも下方のハウジングの内径（ハウジングのステータコア取付部の内径）に対応する径とされる。ここで、取付けフランジよりも下方の部分は、他の部材との干渉の可能性が少ないものとなっており、ハウジングのステータコア取付部の外径をボルト挿通孔ぎりぎりまで大きくすることができ、これにより、ステータコアの外径も大きくすることができる。したがって、モータ性能を維持して、モータの軸方向長さの短縮が可能となる。

ねじ軸は、往復直線移動し、通常、その所定方向の所定量以上の移動を防止するためのストッパが設けられる。ストッパは、例えば、ねじ軸が所定量以上移動した際にハウジングに当接するフランジ部をねじ軸に設けることで形成することができ、また、ストッパは、ねじ軸と一体に直線移動する部材に形成してもよく、直線移動しない方の部材（ハウジングなど）に設けることもできる。ストッパによってねじ軸の極限位置が規定されていることで、極限位置に達すると、ねじ軸が強制的に停止させられる。この際のねじ軸の移動速度が速い場合、ねじ軸の急停止時におけるイナーシャによって、ボールねじ軌道溝に圧痕が生じる可能性があるが、この発明によるボールねじ装置では、上記のように、全長を短くすることでイナーシャの低減も可能であり、ボールねじ軌道溝の圧痕防止の点でも有利なものとなる。

この発明のボールねじ装置によると、ハウジングの端部近傍に、取付けフランジが設けられるとともに、ステータコアは、取付けフランジよりも軸方向内方に配置されており、ハウジングのステータコア取付部は、内径および外径ともに、ハウジングの端部よりも大きくなされているので、ステータコアの外径を大きくすることができ、モータの設計自由度を高めて、ボールねじ装置の全長を短縮をすることができる。

図１は、この発明のボールねじ装置の１実施形態を示す縦断面図である。図２は、従来のボールねじ装置を示す縦断面図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、図の上下をいうものとする。

図１は、この発明によるボールねじ装置の１実施形態を示している。

ボールねじ装置(1)は、ロータ(3)およびステータ(4)からなるモータ(2)と、直線移動することでロータ(3)を回転させる上下にのびる鋼製ねじ軸(5)と、モータ(2)およびねじ軸(5)を収容するハウジング(10)と、ハウジング(10)の上端部(10a)近傍に設けられて車体に取り付けられる取付けフランジ(11)とを備えており、タイヤから伝わる外力によってねじ軸(5)が軸方向に直線移動し、これに伴ってロータ(3)が回転し、この回転運動をモータ(2)に取り込んで、モータ(2)で発生する電磁力を減衰力として利用するようになっている。

ロータ(3)は、ねじ軸(5)の軌道溝(5a)にボール（図示略）を介してねじ合わされたボールねじナット(7)と、ボールねじナット(7)の外周に固定されて上下にのびる中空軸(8)と、中空軸(8)の外周に固定された円筒状磁石(9)とを備えている。

ステータ(4)は、ステータコア(4a)およびコイル(4b)からなる。ステータコア(4a)の上下面は、磁石(9)の上下面とほぼ面一とされており、コイル(4b)は、その上下面がステータコア(4a)および磁石(9)の上下面よりも上下に張り出すように設けられている。ステータコア(4a)は、その上端が取付けフランジ(11)の下面のすぐ下方（軸方向内方）に位置するようにハウジング(10)のステータコア取付部(10b)に固定されている。ステータコア取付部(10b)は、内径および外径ともに、ハウジング(10)の上端部(10a)よりも大きくなされている。コイル(4b)の上端は、取付けフランジ(11)の上面位置とほぼ面一とされている。

中空軸(8)は、ボールねじナット(7)外周に固定された大径部(8a)およびこれの上方にねじによって結合された小径部(8b)からなる。

中空軸(8)の大径部(8a)とハウジング(10)の下端部との間に、転がり軸受(12)が配置されており、中空軸(8)の小径部(8b)の上端部とハウジング(10)の上端部(10a)との間にも転がり軸受(13)が配置されている。ハウジング(10)の上端部(10a)の転がり軸受(13)よりも下の部分は、ハーネスやその他の電装部品の収納スペースとされている。

取付けフランジ(11)には、複数のボルト挿通孔(11a)が設けられており、ステータコア取付部(10b)の外径は、これらのボルト挿通孔(11a)に挿通されたボルトに干渉しない範囲で、できるだけ大きいものとされている。

図２は、従来のボールねじ装置を示している。図２において、図１と同一形状の構成には同じ符号を付している。

図２に示す従来のものにおいて、ステータ(14)のステータコア(14a)の上端は、取付けフランジ(11)の上面よりも上方に位置しており、ステータコア(14a)が取り付けられているハウジングのステータコア取付部(10c)の内径は、ハウジング上端部(10a)の内径と同じにされている。取付けフランジ(11)およびハウジング上端部(10a)の形状は、これが取り付けられる車体のボディ孔径によって規定されるもので、図１のものと同一寸法とされている。ステータ(14)のコイル(14b)の上端は、取付けフランジ(11)よりも上方にあり、ハウジング上端部(10a)には、転がり軸受配置用のスペースはない。

この発明によるボールねじ装置(1)は、従来のものに比べて、ステータコア(4a)の配置位置が下方にずらされているとともに、ステータコア取付部(10b)の径が大径とされており、これに伴って、ステータコア(4a)の外径が大きくなり（内径は同じ）、コイル(4b)の巻線スペースも拡大している。したがって、この発明のボールねじ装置(1)によると、モータ(3)の性能を従来と同等に保って、ステータコア(4a)の積厚（軸方向長さ）を小さいものとすることができ、モータ(3)全長が短縮されている。

(1) ボールねじ装置
(2) モータ
(3) ロータ
(4) ステータ
(4a) ステータコア
(5) ねじ軸
(10) ハウジング
(10a) 上端部
(10b) ステータコア取付部
(11) 取付けフランジ

Claims

ロータおよびステータからなるモータと、直線移動することでロータを回転させるねじ軸と、モータおよびねじ軸を収容するハウジングとを備えているボールねじ装置において、
ハウジングの端部近傍に、取付けフランジが設けられるとともに、ステータコアは、取付けフランジよりも軸方向内方に配置されており、ハウジングのステータコア取付部は、内径および外径ともに、ハウジングの端部よりも大きくなされていることを特徴とするボールねじ装置。