JP4066664B2

JP4066664B2 - アクチュエータ用ボールねじ装置

Info

Publication number: JP4066664B2
Application number: JP2002031766A
Authority: JP
Inventors: 大作川田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: JP2003232422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るアクチュエータ用ボールねじ装置は、例えば変速機用電動駆動装置を構成する電動式アクチュエータに組み込んで、電動モータの回転運動を出力軸の直線運動に変換する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の変速機として従来から、手動変速機として使用されていた変速ユニットの切り換えを自動的に行なえる様にすると共に、クラッチの断接を自動的に行なえる様にした自動車用変速機が各種提案され、その一部は既に実施されている。又、この様な自動車用変速機で変速ユニットを構成するギヤの切り換えを行なう為の構造の１例として、国際公開WO 01/31234 A1に記載されたものが知られている。この国際公開に係る変速機用電動駆動装置に就いて、図１３〜１６により説明する。
【０００３】
手動変速機と同様の変速ユニットを内蔵したミッションケース１の側面から、この変速ユニットの変速比を切り換える為の切換シャフト２の先端部３を突出させている。この先端部３の中間部には雄スプライン部４を形成しており、この雄スプライン部４に、その内周面に雌スプラインを形成したスプライン筒５をスプライン係合させている。そして、上記先端部３の更に端部で、上記スプライン筒５から突出した部分に、外周面に係合溝６を設けた係合駒７を結合している。
【０００４】
上述の様なスプライン筒５と係合駒７とを組み付けた上記切換シャフト２は、軸方向（図１３の表裏方向、図１４の上下方向）に変位する事によりセレクト動作（一般的な手動式フロアシフト車でシフトレバーを車両の幅方向に変位させる事により行なう動作で、変速の為のギヤを選択する動作）を、回転させる事によりシフト動作（同じくシフトレバーを車両前後方向に変位させる事により行なう動作で、選択したギヤに対応するシンクロメッシュ機構を結合する動作）を、それぞれ行なわせる。例えば、図１７に示す様に、前進５段（１速〜５速）、後退１段（Ｒ）の６種類の変速状態を実現する変速ユニットで考えた場合、セレクト動作では、何れの変速状態ともならない（シンクロメッシュ機構がフリー状態となっている）ニュートラル状態のまま、図１７の左右方向両端位置と左右方向中央位置との３種類の位置を選択する。又、シフト動作では、このニュートラル状態での３種類の位置から、何れかの方向（図１７の上方又は下方）に変位させ、何れかのシンクロメッシュ機構を接続状態として、何れかの変速状態とする。このうちのセレクト動作を行なわせるべく、上記切換シャフト２を軸方向に変位させる為に、上記ミッションケース１の外面と上記係合駒７との間に、第一のアクチュエータ８を設けている。
【０００５】
この第一のアクチュエータ８は、図１５に示す様に、第一の電動モータ９の出力軸により回転駆動される多条ウォームギヤ１０と、ウォームホイール１１とを噛合させている。そして、このウォームホイール１１の回転中心である出力軸１２に揺動腕１３の基端部を結合固定して、この揺動腕１３を、上記ウォームホイール１１と共に回転する様に構成している。更に、この揺動腕１３の先端部片側面（図１３の左端部上面）に形成した係合凸部１４を、上記係合駒７の係合溝６に係合させて、上記切換シャフト２を、軸方向に変位自在としている。
【０００６】
一方、上記シフト動作を行なわせるべく、上記切換シャフト２を回転させる為に、前記ミッションケース１の外面と前記スプライン筒５の外周面に固設した駆動腕１５の先端部との間に、本発明の対象となるボールねじ機構を組み込んだ、第二のアクチュエータ１６を設けている。この第二のアクチュエータ１６は、図１６に示す様に、略円筒状のハウジング１７の一端部（図１６の左端部）に正転逆転自在な第二の電動モータ１８を、段付円筒状のモータハウジング１９を介して支持固定している。
【０００７】
又、このモータハウジング１９の内側にボールねじ軸２０の中間部基端寄り部分を、深溝型玉軸受等の転がり軸受２１により、（軸方向の変位を阻止した状態で）回転のみ自在に支持している。そして、上記ボールねじ軸２０の基端部で上記転がり軸受２１よりも突出した部分と、上記第二の電動モータ１８の出力軸２２とを、回転力の伝達自在に結合している。
【０００８】
又、上記ボールねじ軸２０の周囲にボールナット２３を配置し、このボールねじ軸２０の外周面に形成した雄ボールねじ溝２４と、ボールナット２３の内周面に形成した雌ボールねじ溝２５との間に複数のボール２６を配置して、ボールねじ装置２７を構成している。上記ボールナット２３は、後述の様に自身の回転を阻止されているので、上記ボールねじ軸２０の回転に伴ってこのボールねじ軸２０の軸方向に変位する。又、このボールナット２３の片端面（図１６の右端面）には円筒状の出力部材２８の基端部を結合している。
【０００９】
又、上記出力部材２８の中間部外周面は、上記ハウジング１７の前端部（図１６の右端部）内周面に係止した滑り軸受２９に摺接させている。又、この出力部材２８の先端部は、結合ブラケット３０と結合ピン３１（図１３〜１４）とを介して、前記駆動腕１５の先端部に、揺動変位自在に結合している。又、上記出力部材２８の中間部外周面にこの出力部材２８の軸方向に形成したガイド溝３２に、上記ハウジング１７の先端部に固定したガイドピン３３を係合させて、上記出力部材２８及び上記ボールナット２３の回転を防止している。
【００１０】
更に、上記出力部材２８と上記ハウジング１７との間に、上記ボールナット２３のストロークの中間位置で係合して、このボールナット２３が軸方向に変位する事に対する抵抗を発生させるディテント機構３４を設けている。このディテント機構３４を構成する為、上記出力部材２８の中間部外周面に摺鉢状の凹孔３５を形成すると共に、上記ハウジング１７に設けたシリンダ部３６内にボール３７を、このハウジング１７の直径方向の変位自在に保持している。そして、ばね３８により上記ボール３７を、上記出力部材２８の外周面に向け、弾性的に押し付けている。
【００１１】
上述の様に構成する従来の変速機用電動駆動装置は、次の様にして、前記ミッションケース１に内蔵した変速ユニットのギヤを切り換える。先ず、前記第一のアクチュエータ８を構成する第一の電動モータ９を所定方向に回転させて、前記揺動腕１３を図１４の上下方向に揺動変位させる。そして、この揺動腕１３の先端部に設けた係合凸部１４より前記切換シャフト２を、前記係合駒７を介して所定方向に軸方向変位させ、セレクト動作を行なう。
【００１２】
この様にしてセレクト動作を行なった後、シフト動作を行なうべく、前記第二のアクチュエータ１６を伸縮させる事により、前記駆動腕１５を介して上記切換シャフト２を所定方向に回転させる。この様にシフト動作を行なう際には、前記第二の電動モータ１８により前記ボールねじ軸２０を所定方向に回転させる。そして、前記ボールねじ装置２７により前記ボールナット２３及び出力部材２８を軸方向に変位させて、上記駆動腕１５を押し引きする。
【００１３】
上述の様な国際公開に係る構造の場合、上記第二のアクチュエータ１６をミッションケース１の外面に、支持ブラケット３９により枢軸４０を中心とする揺動変位を自在に支持している。そして、この構成により、上記出力部材２８の軸方向の直線運動を、上記切換シャフト２を中心とする前記結合ピン３１の円弧運動に変換自在としている。この様な構造の場合には、上記第二のアクチュエータ１６の伸縮時に上記ボールナット２３には、ほぼ純スラスト荷重が加わる。言い換えれば、このボールナット２３にモーメントに基づく荷重が加わる事は殆どない。
【００１４】
但し、上述の様に第二のアクチュエータ１６を揺動変位自在に支持する構造の場合には、支持構造が複雑になってコストが嵩むだけでなく、変速機用電動駆動装置を限られた空間内に組み付ける為の設計が難しくなる。そこで、実際に変速機用電動駆動装置を設計する場合には、図１８に示す様な構造を採用して、ミッションケース１（図１３〜１４参照）の外面に第二のアクチュエータ１６ａを固定する事が考えられる。
【００１５】
この様な点を考慮して構成した、図１８に示した構造の場合、切換シャフト２（図１３〜１４参照）にスプライン係合させた駆動腕１５ａの中間部に、この切換シャフト２の径方向に長い長孔４１を形成する。そして、この長孔４１に、上記第二のアクチュエータ１６ａの出力部材２８ａの先端部に支持した結合ピン３１ａを係合させる。この構成により、この出力部材２８ａの軸方向の変位に基づき、上記切換シャフト２を回転方向に変位させる様にしている。従って、上述の図１３〜１４に示した従来構造の様に、上記出力部材２８ａの中心軸を揺動変位させる必要はなく、上記第二のアクチュエータ１６ａは、図示しない取付フランジにより、上記ミッションケース１の外面に固定できる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図１８に示した先に考えた構造の場合、第二のアクチュエータ１６ａの支持構造を簡略化して、この第二のアクチュエータ１６ａを組み込んだ機械装置の設計の自由度を図れる反面、新たに次の様な問題を生じる。即ち、上記図１８に示した構造の場合には、ボールナット２３に付設した循環チューブ４２の設置位置を工夫しないと、このボールナット２３を含むボールねじ装置２７の耐久性が損なわれる可能性がある。この理由に就いて、図１８に図１９〜２０を加えて説明する。
【００１７】
図１８は、変速ユニットを中立位置（ニュートラル状態）にした場合での、駆動腕１５ａの位置を示しており、長孔４１の長さ方向と出力部材２８ａの軸方向とがなす角度が直角である。上記変速ユニットをシフトさせる場合には、図１８に示した状態から上記出力部材２８ａを軸方向に変位させ、上記駆動腕１５ａを、上方又は下方に揺動変位させる。この際、上記長孔４１の内側線と結合ピン３１ａの外周面との係合に基づいて上記出力部材２８ａに、軸方向と直角方向のモーメントＭが加わる。そして、このモーメントＭは、上記駆動腕１５ａを何れの方向に変位させる場合でも、同じ方向（図１８の右方向）になる。しかも、上記変速ユニットをシフトさせる際に上記駆動腕１５ａを揺動変位させる為に要する力は大きい為、上記モーメントＭは比較的大きくなる。これに対して、上記変速ユニットのシフト状態を解除する（ニュートラル状態とする）場合には、図１８の状態よりも上方或は下方に変位している上記駆動腕１５ａを図１８に示した状態に戻す為、上記出力部材２８ａには、シフト動作の際とは逆方向のモーメントが加わる。但し、シフト解除時に要する力は小さい為、この逆方向のモーメントは小さい。
【００１８】
上述の様に、図１８に示した構造では、シフト動作時に上記出力部材２８ａに、比較的大きなモーメントＭが加わるが、このモーメントＭは、そのまま、この出力部材２８ａの基端部を結合固定した前記ボールナット２３に加わる。そして、このモーメントＭによって、このボールナット２３の内周面の雌ボールねじ溝２５とボールねじ軸２０の外周面の雄ボールねじ溝２４との間の螺旋状空間内に設けた複数のボール２６、２６に偏荷重が加わる。具体的には、図１９に断面を示した円周方向に関しては上記モーメントＭの作用方向を中心とする所定角度θの範囲α₁、α₂に、このモーメントＭにより大きな荷重が加わり得る状態となる。又、図２０に断面を示した軸方向に関しては、上記各ボール２６、２６の設置部分の軸方向両端部のうちで上記モーメントＭの作用方向前側の端部である範囲β₁、β₂が、このモーメントＭにより大きな荷重が加わり得る状態となる。そして、上記円周方向に関する範囲α₁、α₂と、上記軸方向に関する範囲β₁、β₂とが一致した部分が、上記モーメントＭに基づいて大きな荷重が加わる高荷重領域となる。
【００１９】
上述の様な比較的大きなモーメントＭが作用する状況下で、上記高荷重領域内に前記循環チューブ４２の端部開口が位置していた場合には、この高荷重領域部分で、上記各ボール２６、２６のうちの一部のボール２６、２６の転動面と上記雌ボールねじ溝２５及び上記雄ボールねじ溝２４との転がり接触部に過大な面圧が加わり易くなる。即ち、上記循環チューブ４２の両端開口部では、上記両ボールねじ溝２４、２５の間の螺旋状空間内を転がってきたボール２６、２６をすくい上げたり、この螺旋状空間内にボール２６、２６を送り出したりする（ボールを授受する）。従って、これら両ボールねじ溝２４、２５同士の間で上記循環チューブ４２の両端開口が位置する部分では、ボールの数が絶えず変化する状態となるだけでなく、実際に荷重を支承可能なボール２６、２６の数が少なくなる。この為、上記循環チューブ４２の両端開口部分と上記高荷重領域とが一致すると、当該部分で応力の集中が生じ易くなり、前述の様に、前記ボールナット２３を含むボールねじ装置２７の耐久性が損なわれる可能性が生じる。
本発明のアクチュエータ用ボールねじ装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクチュエータ用ボールねじ装置は、前述した従来から知られているアクチュエータ用ボールねじ装置と同様に、ボールねじ軸と、ボールナットと、複数個のボールと、循環チューブとを備える。
このうちのボールねじ軸は、外周面に雄ボールねじ溝を有し、駆動源により両方向に回転駆動される。
又、上記ボールナットは、内周面に雌ボールねじ溝を有し、このボールねじ軸の周囲に、回転を阻止された状態で軸方向の移動自在に設けられている。
又、上記各ボールは、上記雄ボールねじ溝と上記雌ボールねじ溝との間の螺旋状空間内に転動自在に設けられている。
又、上記循環チューブは、上記ボールナットの一部に組み付けられ、上記ボールねじ軸の回転に伴って上記螺旋状空間内を移動したボールを循環させる。
【００２１】
特に、本発明のアクチュエータ用ボールねじ装置に於いては、上記ボールナットは軸方向の移動に伴い、上記ボールナットにその基端部を結合した出力部材から、この出力部材に軸方向と直角の方向に加わるモーメントに基づく荷重を受ける。しかも、このモーメントに基づく荷重のうちで比較的大きな荷重を受ける方向が常に一定である。
そして、上記循環チューブの両端開口部が上記螺旋状空間内との間で上記ボールを授受する位置が、上記モーメントに基づいてボールに加わる荷重が他の部分よりも大きくなる、高荷重領域である、上記ボールナットの円周方向に関し、上記モーメントの作用方向を中心に所定角度の範囲と、同じく軸方向に関し、上記各ボールの設置部分の軸方向両端部のうちで上記モーメントの作用方向前側の端部となる範囲とが一致した部分から外れている。
【００２２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のアクチュエータ用ボールねじ装置の場合には、使用時に出力部材からボールナットに加わるモーメントに拘らず、各ボールの転動面と雄、雌両ボールねじ溝との転がり接触部に過大な荷重が加わる事を防止できる。そして、この転がり接触部を構成する各面の転がり疲れ寿命を向上させる等、アクチュエータ用ボールねじ装置全体としての耐久性向上を図れる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例として、本発明を、変速機用電動駆動装置に組み込んでシフト動作を行なわせる第二のアクチュエータ１６ｂに適用した場合に就いて示している。この為に本例の場合には、内部に被駆動部である変速ユニットを収納したミッションケース１（図１３〜１４参照）の外面に、上記第二のアクチュエータ１６ｂを取り付け、この第二のアクチュエータ１６ｂにより、上記ミッションケース１の外面から突出した切換シャフト２（図１３〜１４参照）を回転駆動自在としている。この為に本例の場合も、駆動腕１５ａの中間部に、上記切換シャフト２の径方向に長い長孔４１を形成している。そして、この長孔４１に、上記第二のアクチュエータ１６ｂの出力部材２８ａの先端部に支持した結合ピン３１ａを係合させている。
【００２４】
上述した、駆動腕１５ａと出力部材２８ａとの係合状態は、前述の図１８に示した構造の場合と同様である。従って本例の場合も、上記駆動腕１５ａを揺動変位させる事に伴って生じるモーメントＭは、図１、３の反時計方向に作用し、このモーメントＭに基づく高荷重領域は、上記図１８の場合と同様になる。即ち、図２に断面を示した円周方向に関しては上記モーメントＭの作用方向を中心とする所定角度θの範囲α₁ 、α₂ に、このモーメントＭにより大きな荷重が加わり得る状態となる。又、図３に断面を示した軸方向に関しては、各ボール２６、２６の設置部分の軸方向両端部のうちで上記モーメントＭの作用方向前側の端部である範囲β₁ 、β₂ が、このモーメントＭにより大きな荷重が加わり得る状態となる。そして、上記円周方向に関する範囲α₁ 、α₂ と上記軸方向に関する範囲β₁ 、β₂ が一致した部分、即ち、α₁ で且つβ₁ である部分（α₁ ＊β₁ 部分）と、α₂ で且つβ₂ である部分（α₂ ＊β₂ 部分）とが、上記モーメントＭに基づいて大きな荷重が加わる高荷重領域となる。
【００２５】
本例のボールねじ装置２７の場合には、ボールナット２３に付設した循環チューブ４２の両端開口部を、上記高荷重領域から外れた部分に設置している。即ち、ボールねじ装置２７を構成する為に、ボールねじ軸２０の外周面に設けた雄ボールねじ溝２４と、上記ボールナット２３の内周面に設けた雌ボールねじ溝２５との間の螺旋状空間内に、複数のボール２６、２６を設けている。そして、この螺旋状空間内で転動してこの螺旋状空間の一端部に達したボール２６を同じく他端部に戻す為に、上記循環チューブ４２を設けている。本例の場合には、この様な循環チューブ４２の両端部を上記高荷重領域から外して、この高荷重領域で上記ボール２６、２６の授受が行なわれない様にしている。言い換えれば、この高荷重領域には、常に複数のボール２６、２６が安定して存在する様にしている。
【００２６】
本例の場合、より具体的には、上記循環チューブ４２の両端開口部を、上記ボールねじ軸２０及び上記ボールナット２３の軸方向及び径方向に関して、上記高荷重領域と反対側に設けている。この点に就いて、図２〜３により説明する。上記循環チューブ４２は、図３に鎖線イで示す方向に配設されており、この循環チューブ４２の両端開口部は、この図３に記載した複数個のボール２６、２６のうちで斜格子を付したボール２６、２６に対応する部分に存在する。この様な図３から明らかな通り、上記循環チューブ４２の両端は、上記ボールねじ軸２０及び上記ボールナット２３の円周方向に関して、高荷重領域であるα₁ * β₁ 部分、α₂ * β₂ 部分とは１８０度反対側に存在する。前記モーメントＭが作用する場合に、高荷重領域と１８０度反対側部分は、荷重が殆ど加わらないか、加わったとしても少ししか加わらない、無負荷領域若しくは低荷重領域となる。本例の場合には、上記循環チューブ４２の両端部が、この様な無負荷領域若しくは低荷重領域で、前記螺旋状空間に開口した状態となる。
【００２７】
この様に本例のアクチュエータ用のボールねじ装置２７の場合には、上記循環チューブ４２の両端開口部を、無負荷領域若しくは低荷重領域に位置させている。従って、この循環チューブ４２と上記螺旋状空間との間でのボール２６、２６の授受によっても、一部のボール２６、２６の転動面と上記雌ボールねじ溝２５及び上記雄ボールねじ溝２４との転がり接触部に過大な面圧が加わる事がない。この為、使用時に前記出力部材２８ａから上記ボールナット２３に加わるモーメントＭに拘らず、上記各ボール２６、２６の転動面と雄、雌両ボールねじ溝２４、２５との転がり接触部に過大な荷重が加わる事を防止できる。そして、この転がり接触部を構成する各面の転がり疲れ寿命を向上させる等、上記ボールねじ装置２７全体としての耐久性向上を図れる。尚、上記高荷重領域に関して円周方向に関する範囲α₁ 、 α₂ を規制する角度θは、厳密には６０度（モーメントの作用方向を中心に±３０度）程度、より広く（安全率を考慮して）９０度（同じく±４５度）程度である。逆に言えば、上記循環チューブ４２の両端開口は、軸方向端部でこの範囲を外れた、残りの３００度乃至は２７０度の範囲に設定する。
【００２８】
次に、図４〜６は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、ボールナット２３に循環チューブ４２を組み付ける位置を、このボールナット２３の円周方向に関して、上記第１例の場合よりも、図２、５の時計方向に１３５度ずらせている。従って本例の場合には、上記循環チューブ４２が図６の鎖線イ部分に配設され、この循環チューブ４２の両端開口が、図６に斜格子を付したボール２６、２６に対応する部分に存在する。この様な本例の場合も、上記循環チューブ４２の両端開口が高荷重領域であるα₁*β₁部分、α₂*β₂部分から離れた部分に設置されている為、出力部材２８ａから上記ボールナット２３に加わるモーメントＭに拘らず、ボールねじ装置２７全体としての耐久性向上を図れる。
【００２９】
次に、図７〜９は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、出力部材２８ａに対し駆動腕１５ａを設置する位置を、前述の図１８に示した構造並びに上述の図１、４に示した第１〜２例の構造とは逆側にしている。従って本例の場合には、長孔４１と結合ピン３１ａとの係合に基づくモーメントＭが、図１８及び図１、４の場合とは逆向きになる。これに伴って本例の場合には、ボールナット２３に循環チューブ４２を組み付ける位置を、このボールナット２３の円周方向に関して、上記第１例の場合よりも、図２、８の反時計方向に１３５度ずらせている。従って本例の場合には、上記循環チューブ４２が図９の鎖線イ部分に配設され、この循環チューブ４２の両端開口が、図９に斜格子を付したボール２６、２６に対応する部分に存在する。この様な本例の場合も、上記循環チューブ４２の両端開口が高荷重領域であるα₁*β₁部分、α₂*β₂部分から離れている為、出力部材２８ａから上記ボールナット２３に加わるモーメントＭに拘らず、ボールねじ装置２７全体としての耐久性向上を図れる。
【００３０】
次に、図１０〜１２は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合も、上述した第３例の場合と同様に、出力部材２８ａに対し駆動腕１５ａを設置する位置を、前述の図１８に示した構造並びに上述の図１、４に示した第１〜２例の構造とは逆側にしている。これに伴って本例の場合には、ボールナット２３に循環チューブ４２を組み付ける位置を、このボールナット２３の円周方向の位相に関しては、上記第１例の場合と同じで、配設方向（中心軸に対する傾斜方向）をこの第１例と逆方向としている。従って本例の場合には、上記循環チューブ４２が図１２の鎖線イ部分に配設され、この循環チューブ４２の両端開口が、図１２に斜格子を付したボール２６、２６に対応する部分に存在する。この様な本例の場合も、上記循環チューブ４２の両端開口が高荷重領域であるα₁*β₁部分、α₂*β₂部分から離れている為、出力部材２８ａから上記ボールナット２３に加わるモーメントＭに拘らず、ボールねじ装置２７全体としての耐久性向上を図れる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成し作用するので、例えば変速機用電動駆動装置に適用した場合に、優れた耐久性を確保して、この変速機用電動駆動装置の信頼性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分切断平面図。
【図２】ボールねじ装置部分のみを取り出して示す、図１の拡大Ａ−Ａ断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す部分切断平面図。
【図５】ボールねじ装置部分のみを取り出して示す、図４の拡大Ｃ−Ｃ断面図。
【図６】図５のＤ−Ｄ断面図。
【図７】本発明の実施の形態の第３例を示す部分切断平面図。
【図８】ボールねじ装置部分のみを取り出して示す、図７の拡大Ｅ−Ｅ断面図。
【図９】図８のＦ−Ｆ断面図。
【図１０】本発明の実施の形態の第４例を示す部分切断平面図。
【図１１】ボールねじ装置部分のみを取り出して示す、図１０の拡大Ｇ−Ｇ断面図。
【図１２】図１１のＨ−Ｈ断面図。
【図１３】ボールねじ装置を有するアクチュエータを組み込んだ変速機用電動駆動装置の１例を示す平面図。
【図１４】図１３のＩ−Ｉ断面図。
【図１５】同Ｊ−Ｊ断面図。
【図１６】同Ｋ−Ｋ断面図。
【図１７】変速機のシフトパターンの１例を示す略平面図。
【図１８】先に考えたボールねじ装置を有するアクチュエータを示す部分切断平面図。
【図１９】好ましくない構造の１例を示す、図１８の拡大Ｌ−Ｌ断面図。
【図２０】図１９のＭ−Ｍ断面図。
【符号の説明】
１ミッションケース
２切換シャフト
３端部
４雄スプライン部
５スプライン筒
６係合溝
７係合駒
８第一のアクチュエータ
９第一の電動モータ
１０多条ウォームギヤ
１１ウォームホイール
１２出力軸
１３揺動腕
１４係合凸部
１５、１５ａ駆動腕
１６、１６ａ、１６ｂ第二のアクチュエータ
１７ハウジング
１８第二の電動モータ
１９モータハウジング
２０ボールねじ軸
２１転がり軸受
２２出力軸
２３ボールナット
２４雄ボールねじ溝
２５雌ボールねじ溝
２６ボール
２７ボールねじ装置
２８、２８ａ出力部材
２９滑り軸受
３０結合ブラケット
３１、３１ａ結合ピン
３２ガイド溝
３３ガイドピン
３４ディテント機構
３５凹孔
３６シリンダ部
３７ボール
３８ばね
３９支持ブラケット
４０枢軸
４１長孔
４２循環チューブ

Claims

外周面に雄ボールねじ溝を有し、駆動源により両方向に回転駆動されるボールねじ軸と、内周面に雌ボールねじ溝を有し、このボールねじ軸の周囲に、回転を阻止された状態で軸方向の移動自在に設けられたボールナットと、上記雄ボールねじ溝と上記雌ボールねじ溝との間の螺旋状空間内に転動自在に設けられた複数個のボールと、上記ボールナットの一部に組み付けられ、上記ボールねじ軸の回転に伴って上記螺旋状空間内を移動したボールを循環させる循環チューブとを備えたアクチュエータ用ボールねじ装置に於いて、上記ボールナットは軸方向の移動に伴い、上記ボールナットにその基端部を結合した出力部材から、この出力部材に軸方向と直角の方向に加わるモーメントに基づく荷重を受けるものであって、しかもこのモーメントに基づく荷重のうちで比較的大きな荷重を受ける方向が常に一定であり、上記循環チューブの両端開口部が上記螺旋状空間との間で上記ボールを授受する位置が、上記ボールナットの円周方向に関し、上記モーメントの作用方向を中心に所定角度の範囲と、同じく軸方向に関し、上記各ボールの設置部分の軸方向両端部のうちで上記モーメントの作用方向前側の端部となる範囲とが一致した部分から外れている事を特徴とするアクチュエータ用ボールねじ装置。
所定角度の範囲が６０〜９０度である、請求項１に記載したアクチュエータ用ボールねじ装置。