JP6946176B2 - Power conversion device and electric braking device for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、動力変換装置及び車両の電動制動装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device and an electric braking device for a vehicle.
従来、電動ブレーキ装置として、電動モータ及びボールネジを備えた電動ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種の電動ブレーキ装置においては、ボールネジの潤滑性、耐久性及び耐熱性を向上するためにグリス特性が定められている。
Conventionally, as an electric brake device, an electric brake device including an electric motor and a ball screw is known (see, for example, Patent Document 1).
In this type of electric braking device, grease characteristics are defined in order to improve the lubricity, durability and heat resistance of the ball screw.
より詳細には、ボールネジは、溝面をボールが転がることで動力伝達を行っているため、グリスに求められる役割はボールを溝面内でスムーズに転がすことである。
ところで、他の電動ブレーキ装置として、電動モータ並びに雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを備えた電動ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
More specifically, since the ball screw transmits power by rolling the ball on the groove surface, the role required of the grease is to roll the ball smoothly in the groove surface.
By the way, as another electric brake device, an electric brake device including an electric motor and a trapezoidal thread composed of a male screw and a female screw is known (see, for example, Patent Document 2).
この台形ネジを備えた電動ブレーキ装置においては、台形ネジは、雄ねじのフランクと雌ねじのフランクと滑りによって動力伝達をする点でボールネジを備えた電動ブレーキ装置と異なっている。
このためにグリスに要求される役割は、油膜を確保して、両フランク間の摩擦係数μを低下させることにある。
In the electric brake device provided with the trapezoidal screw, the trapezoidal screw is different from the electric brake device provided with the ball screw in that power is transmitted by the flank of the male screw and the flank of the female screw and sliding.
The role required of grease for this purpose is to secure an oil film and reduce the coefficient of friction μ between both flanks.
したがって、ボールネジを備えた電動ブレーキ装置と、台形ネジを備えた電動ブレーキ装置とでは、グリスに対して要求される役割が異なるため、ボールネジを備えた電動ブレーキ装置に最適化されたグリスは、台形ネジを備えた電動ブレーキ装置に適しているとは限らない。 Therefore, since the role required for the grease differs between the electric brake device equipped with the ball screw and the electric brake device equipped with the trapezoidal screw, the grease optimized for the electric brake device equipped with the ball screw is trapezoidal. Not always suitable for electric braking devices with screws.
すなわち、ボールネジを備えた電動ブレーキ装置に最適化されたグリスのちょう度が台形ネジを備えた電動ブレーキ装置に適した値よりも高い場合には、グリスの油膜が薄くなり、金属接触する虞があった。 That is, if the grease consistency optimized for an electric brake device with a ball screw is higher than the value suitable for an electric brake device with a trapezoidal screw, the grease oil film becomes thin and there is a risk of metal contact. there were.
またボールネジを備えた電動ブレーキ装置に最適化されたグリスのちょう度が台形ネジを備えた電動ブレーキ装置に適した値よりも低い場合には、グリスの流動性が低いので、電動モータを逆回転させることによる引き戻し時にグリスが加圧側のフランク面に戻らず、グリス切れを起こしてねじ効率が低下する虞があった。 Also, if the grease consistency optimized for an electric brake device with a ball screw is lower than the value suitable for an electric brake device with a trapezoidal screw, the fluidity of the grease is low and the electric motor is rotated in the reverse direction. When the ball is pulled back, the grease does not return to the flank surface on the pressurizing side, which may cause the grease to run out and reduce the screw efficiency.
また、台形ネジを備えた同種の電動ブレーキ装置において最適化されたグリスであっても仕様が異なれば同様の問題が生じる虞があった。
さらに上記問題点は、動作条件（速度、荷重量、使用環境温度変化等）によって動的に発生する虞がある。
Further, even if the grease is optimized in the same type of electric brake device equipped with a trapezoidal screw, the same problem may occur if the specifications are different.
Further, the above problems may dynamically occur depending on operating conditions (speed, load amount, change in operating environment temperature, etc.).
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、想定される使用環境温度において、所望の変換効率を維持しつつ動力変換を行うことが可能な動力変換装置及び車両の電動制動装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a power conversion device capable of performing power conversion while maintaining a desired conversion efficiency at an assumed operating environment temperature, and an electric braking device for a vehicle. The purpose is.
実施形態の動力変換装置は、雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行う動力変換装置において、雄ねじのフランク及び雌ねじのフランクを潤滑するグリスを備え、グリスは、含有率が３０ｗｔ％以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデンを含有し、構造安定化剤の含有率を０．５〜２ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの含有率を０．５〜２ｗｔ％とすることにより、４０度における基油粘度を１５〜５０ｍｍ２／ｓの範囲とし、２５度におけるグリスちょう度を２８０〜４３０の範囲とした。
上記構成によれば、比較的低速度で比較的高負荷の動力変換を行う場合であっても、想定される使用環境温度において、所望の変換効率を維持しつつ動力変換を行うことができる。
The power conversion device of the embodiment is a power conversion device that performs power conversion using a trapezoidal screw composed of a male screw and a female screw, and includes grease for lubricating the flank of the male screw and the flank of the female screw, and the grease has a content of 30 wt. Contains% or more of particulate solid lubricant, structural stabilizer and liquid organic molybdenum, the content of structural stabilizer is 0.5 to 2 wt%, and the content of liquid organic molybdenum is 0.5 to 2 wt%. The base oil viscosity at 40 ° C was in the range of 15 to 50 mm 2 / s, and the grease consistency at 25 ° C was in the range of 280 to 430.
According to the above configuration, even when power conversion of a relatively high load is performed at a relatively low speed, power conversion can be performed while maintaining a desired conversion efficiency at an assumed operating environment temperature.
また、上記構成において、固体潤滑剤は、雄ねじのフランク及び雌ねじのフランクの表面粗さの最大高さ未満の直径を有する小径固体潤滑剤の粒子を３０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下含み、表面粗さの最大高さの３倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤を３０ｗｔ％以上含むようにしてもよい。
上記構成によれば、雄ねじ及び雌ねじのフランク表面同士の直接的な接触が回避されるのみならず、転がり効果が十分に発揮されることによって、動力の高い変換効率が維持される。
Further, in the above configuration, the solid lubricant contains 30 wt% or more and 70 wt% or less of particles of the small-diameter solid lubricant having a diameter less than the maximum height of the surface roughness of the male screw flank and the female screw flank, and has a surface roughness. A large diameter solid lubricant having a diameter of 3 times or more the maximum height may be contained in an amount of 30 wt% or more.
According to the above configuration, not only direct contact between the flank surfaces of the male and female threads is avoided, but also the rolling effect is sufficiently exhibited, so that high conversion efficiency of power is maintained.
また、上記構成において、雌ねじはナットに形成され、雄ねじはボルトに形成され、ナットにおける前記ボルトの軸方向一端側の端部が密閉室に接続され、グリスが、前記密閉室並びに雄ねじ及び雌ねじの隙間であるねじ隙間に充填され、グリスは、ナットに対するボルトの相対的な回転運動に伴って、ねじ隙間と密閉室との間で移動するようにしてもよい。
上記構成によれば、固体潤滑剤の粒子の接触部分が代わることとなるので、グリスの潤滑状態が良好に維持され、良好な動力変換効率が維持される。
Further, in the above configuration, the female screw is formed on the nut, the male screw is formed on the bolt, the end of the nut on one end side in the axial direction of the bolt is connected to the sealing chamber, and the grease is applied to the sealing chamber and the male screw and the female screw. The gap, the screw gap, may be filled and the grease may move between the screw gap and the closed chamber as the bolt rotates relative to the nut.
According to the above configuration, since the contact portion of the particles of the solid lubricant is replaced, the lubricated state of the grease is maintained well, and good power conversion efficiency is maintained.
また車両の車輪に固定された回転部材に摩擦部材を電気モータにより押圧して、前記車輪に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置であって、摩擦部材を回転部材に押圧する押圧部材と、電気モータによって回転駆動されるシャフト部材と、雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行ってシャフト部材の回転運動を押圧部材の直線運動に変換する上記いずれかの動力変換装置と、を備える。
上記構成によれば、比較的低速度で比較的高負荷の動力変換を行う場合であっても、想定される使用環境温度において、所望の変換効率を維持しつつ動力変換を行え、確実に車輪に所望の制動トルクを発生させることができる。
Further, an electric braking device for a vehicle in which a friction member is pressed against a rotating member fixed to a wheel of the vehicle by an electric motor to generate braking torque on the wheel, and a pressing member for pressing the friction member against the rotating member. A shaft member that is rotationally driven by an electric motor, and any of the above power conversion devices that convert the rotational motion of the shaft member into the linear motion of the pressing member by performing power conversion using a trapezoidal screw composed of male and female threads. , Equipped with.
According to the above configuration, even when power conversion of a relatively high load is performed at a relatively low speed, power conversion can be performed while maintaining a desired conversion efficiency at an assumed operating environment temperature, and the wheels can be reliably converted. The desired braking torque can be generated.
次に図面を参照して好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態の電動制動装置の概要構成ブロック図である。
電動制動装置１０は、いわゆるブレーキキャリパとして構成されており、車両の車輪の回転に伴って回転する回転部材としてのディスクロータＤＲに押圧されるブレーキパッド（摩擦部材）１１と、ブレーキパッド１１をディスクロータＤＲに押圧するための駆動力を与える電動モータ１２と、電動モータ１２の回転速度を複数の歯車などを用いて所定比率で減速して伝達する減速機構１３と、減速機構１３及びシャフト部材１４を介して伝達された回転運動を直線運動に変換して、ブレーキパッド１１をディスクロータＤＲに押圧する動力変換装置１５と、キャリパボディ１６に固定され、動力変換装置１５によるブレーキパッド１１の押圧力の反力を検出する押圧力検出部１７と、車両に搭載されたＥＣＵ（電子制御ユニット）の制御下で、電動モータ１２を駆動するモータ駆動部１８と、を備えている。
Next, a preferred embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram of the electric braking device of the embodiment.
The
電動モータ１２として、ブラシ付モータあるいは、ブラシレスモータが採用される。電動モータ１２の回転方向において、正転方向が摩擦部材であるブレーキパッド１１が回転部材であるディスクロータＤＲに近づいていく方向（押圧力が増加し、制動トルクが増加する方向）に相当する。
As the
また、電動モータ１２の回転方向において、逆転方向がブレーキパッド１１が回転部材であるディスクロータＤＲから離れていく方向（押圧力が減少し、制動トルクが減少する方向）に相当する。
Further, in the rotation direction of the
減速機構１３は、電動モータ１２の動力において、その回転速度を減じて、シャフト部材１４を駆動する。減速機構１３としては、小径歯車及び大径歯車により構成することが可能であるが、歯車伝達機構のみならず、ベルト、チェーン等の巻き掛け伝達機構、或いは、摩擦伝達機構を用いることも可能である。したがって、減速機構１３を介して駆動されるシャフト部材１４においては、電動モータ１２の回転出力（トルク）が、減速機構１３の減速比に応じて増加され、所望の回転力（トルク）が得られることとなる。
The
図２は、動力変換装置の断面図である。
動力変換装置１５は、ブレーキパッド１１を回転部材としてのディスクロータＤＲに押圧する押圧部材としてのプッシャ２１と、台形ねじである雄ねじが形成され、直動してプッシャ２１を駆動するボルト部材２２と、シャフト部材１４の図示しないユニバーサルジョイントを介してシャフト部材１４により駆動されるとともに、台形ねじである雌ねじが形成されシャフト部材１４と一体に回転するナット部材２３と、一対の径の異なるＸリング（ツイスターリング）２４Ａ、２４Ｂに支持されグリスＧＲＳをボルト部材２２を構成している雄ねじのフランクとナット部材２３を構成している雌ねじのフランクとの間及び密閉室ＲＭ内に保持する保持部材２５と、を備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the power conversion device.
The
実施形態の動力変換装置は、雄ねじ２２Ａ及び雌ねじ２３Ａ（図３参照）によって構成される台形ねじを用いて動力変換（回転動力と直線動力との変換）が行われる。
In the power conversion device of the embodiment, power conversion (conversion between rotational power and linear power) is performed using a trapezoidal thread composed of a
実施形態の動力変換装置の特徴は、雄ねじ２２Ａのフランク及び雌ねじ２３Ａのフランクを潤滑するグリスＧＲＳを備え、グリスは、含有率が３０ｗｔ％以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデン（ジチオリン酸モリブデン：MoDTP［Molybdenum dithiophosphoric acid］）を含有し、構造安定化剤の含有率を０．５〜２ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの含有率を０．５〜２ｗｔ％とすることにより、４０度における基油粘度を１５〜５０ｍｍ２／ｓの範囲とし、２５度におけるグリスちょう度を２８０〜４３０の範囲とした点である。
A feature of the power conversion device of the embodiment is a grease GRS that lubricates the flank of the
特許文献２に記載されるように、ねじのフランクの表面凹凸よりも、固体潤滑剤の粒子径（直径）が相対的に小さい場合には、その凹凸の谷部に固体潤滑剤の粒子が入り込み、その状態が保持される。
As described in
一方、固体潤滑剤粒子径が、ねじのフランクの表面粗さにおける最大高さ（フランク表面の凹凸高さ）よりも３倍以上大きい場合には、固体潤滑剤の粒子は雄ねじ２２Ａ及び雌ねじ２３Ａのフランクの凹凸谷部に入り込むことがなく、フランク隙間で自由に転動する転がり効果が得られる。
On the other hand, when the solid lubricant particle size is three times or more larger than the maximum height of the flank surface roughness of the screw (the unevenness height of the flank surface), the solid lubricant particles of the
実施形態の動力変換装置では、グリスＧＲＳに含まれる固体潤滑剤は、雄ねじ２２Ａのフランク及び雌ねじ２３Ａのフランクの表面粗さにおける最大高さ未満の直径を有する小径固体潤滑剤の粒子を３０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下含み、表面粗さにおける最大高さの３倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤を３０ｗｔ％以上含むことにより、フランク表面同士の直接的な接触が回避されるのみならず、上述した「転がり効果」が十分に発揮されることによって、動力の高い変換効率が維持される。ここで、「表面粗さにおける最大高さ」とは、基準長さにおける輪郭曲線の最低谷底から最大山頂までの距離である。「表面粗さにおける最大高さ」は、工業規格（ＪＩＳＢ０６０１：２００１、及び、ＩＳＯ ４２８７：１９９７／ＩＳＯ １３０２：２００２）によって定義される。
In the power conversion device of the embodiment, the solid lubricant contained in the grease GRS contains 30 wt% or more of particles of a small-diameter solid lubricant having a diameter less than the maximum height in the surface roughness of the flank of the
また、一般に、固体潤滑剤の粒子径は、動力変換装置（送りねじ）の通常の作動変位に対して極めて小さい。例えば、送りねじの通常の作動変位が１ｍｍであっても、固体潤滑剤の粒径が１０μｍであれば、固体潤滑剤の粒子径に対する作動変位が１００倍となるので、ボールねじのボール直径が３ｍｍであり、且つ、作動変位が３００ｍｍである場合に相当することとなる。 Further, in general, the particle size of the solid lubricant is extremely small with respect to the normal working displacement of the power conversion device (feed screw). For example, even if the normal working displacement of the lead screw is 1 mm, if the particle size of the solid lubricant is 10 μm, the working displacement of the solid lubricant with respect to the particle size is 100 times, so that the ball diameter of the ball screw is large. This corresponds to the case where the working displacement is 3 mm and the working displacement is 300 mm.
したがって、固体潤滑剤の粒子には、局所的な負荷が継続されないので、表面粗さの最大高さの３倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤によって、それらの転がりによる潤滑効果が得られるとともに、作動変位が小さい場合であっても、円滑な潤滑状態（即ち、低い摩擦係数）が維持されることとなる。 Therefore, since the local load is not continued on the particles of the solid lubricant, a large-diameter solid lubricant having a diameter of 3 times or more the maximum height of the surface roughness provides a lubricating effect due to their rolling. At the same time, a smooth lubrication state (that is, a low coefficient of friction) is maintained even when the operating displacement is small.
一般に、グリスは、原料基油に増ちょう剤を分散させて半固体、又は、固体化したものである。本実施形態では、グリスＧＲＳには、添加剤として固体潤滑剤の粒子（微細な球形の多数の粒子）が含有される。
固体潤滑剤の粒子としては、本実施形態では、ナイロンパウダー（大径固体潤滑剤）、メラミンシアヌレート（ＭＣＡ：小径固体潤滑剤）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：小径固体潤滑剤）を用いていたが、大径固体潤滑剤としては、ポリエチレンパウダー、ポリイミドパウダー等のナイロンパウダーと同様に弾性、靱性を有する他のパウダーを用いることも可能である。また小径固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ほう素、フッ化黒鉛の粒子並びに各種金属の粉末等を用いることも可能である。
Generally, grease is a semi-solid or solidified product in which a thickener is dispersed in a raw material base oil. In the present embodiment, the grease GRS contains particles of a solid lubricant (a large number of fine spherical particles) as an additive.
As the particles of the solid lubricant, nylon powder (large diameter solid lubricant), melamine cyanurate (MCA: small diameter solid lubricant) and polytetrafluoroethylene (PTFE: small diameter solid lubricant) are used in the present embodiment. However, as the large-diameter solid lubricant, it is also possible to use other powders having elasticity and toughness similar to nylon powders such as polyethylene powder and polyimide powder. Further, as the small-diameter solid lubricant, molybdenum disulfide, graphite, boron nitride, graphite fluoride particles, powders of various metals, and the like can also be used.
実施形態の動力変換装置１５では、雌ねじ２３Ａはナット部材２３に形成され、雄ねじ２２Ａはボルト部材２２に形成され、ナット部材２３におけるボルト部材２２の軸方向一端側の端部が密閉室ＲＭに接続され、グリスＧＲＳが密閉室ＲＭ並びに雄ねじ２２Ａ及び雌ねじ２３Ａの隙間であるねじ隙間に充填され、グリスＧＲＳは、ナット部材２３に対するボルト部材２２の相対的な回転運動に伴って、ねじ隙間と密閉室ＲＭとの間で移動するように基油粘度及びグリスちょう度が設定されている。
In the
ナット部材２３の端部に接続された密閉室ＲＭの内部にボルト部材２２が移動（挿入）されると、グリスＧＲＳが満充填された密閉室ＲＭの内部の体積が減少する。このため、この体積減少によって、グリスＧＲＳがねじ隙間（フランク隙間）に押し出される。
When the
常に、固体潤滑剤の粒子の同一部分が、雄ねじ２２Ａのフランク及び雌ねじ２３Ａのフランクと接触していると、固体潤滑剤の粒子の転がりによる潤滑作用が低下することとなるが、上記構成では、グリスＧＲＳがねじ隙間に押し出されて移動されるので、固体潤滑剤の粒子の接触部分が代わることとなるので、グリスＧＲＳの潤滑状態が良好に維持され、良好な動力変換効率が維持される。
When the same portion of the solid lubricant particles is always in contact with the flank of the
この場合において固体潤滑剤の粒子は、雄ねじ２２Ａ及び雌ねじ２３Ａによって伝達可能な最大動力が作用した場合に潰れない剛性を有することが望まれる。
In this case, the particles of the solid lubricant are desired to have rigidity that does not collapse when the maximum power that can be transmitted by the
実施形態の動力変換装置においては、固体潤滑剤の粒子の転がり作用も利用することによって、良好な動力変換効率が維持され、高負荷時であっても、高剛性な固体潤滑剤の粒子は略球形を維持するので、良好な動力変換効率が維持されるようになっている。 In the power conversion device of the embodiment, good power conversion efficiency is maintained by utilizing the rolling action of the particles of the solid lubricant, and the particles of the solid lubricant having high rigidity are omitted even under a high load. Since it maintains a spherical shape, good power conversion efficiency is maintained.
ここで、動力変換装置１５の動作について説明する。
動力変換装置１５のナット部材２３にシャフト部材１４から回転動力が伝えられると、ナット部材２３に設けられた雌ねじ２３Ａとボルト部材２２の雄ねじ２２Ａとが螺合され、シャフト部材１４から伝達された回転動力（トルク）がプッシャ２１の直線動力（推力）として伝達される。
Here, the operation of the
When the rotational power is transmitted from the
このとき、押圧力検出部１７において、プッシャ２１がブレーキパッド１１を押す押圧力の反力を検出する。
プッシャ２１には、雄ねじ２３Ａを有するボルト部材２３が固定されている。
At this time, the pressing
A
このとき、ナット部材２３の雌ねじ２３Ａとボルト部材２２の雄ねじ２２Ａとのねじの隙間（山頂隙間及びフランク隙間）についてもグリスＧＲＳの流路となっている。
At this time, the gap between the
このときナット部材２３の雌ねじ２３Ａとボルト部材２２の雄ねじ２２Ａとのねじの隙間及び密閉室ＲＭには、グリスＧＲＳが満充填されて、気体が混入されていない状態となっているため、プッシャ２１の移動（回転部材に対する前進、或いは、後退）によって、密閉室ＲＭには体積変化が生じる。具体的には、押圧部材であるプッシャ２１が回転部材であるディスクロータＤＲに向けて前進する場合（押圧力が増加し、制動トルクが増加する場合）には、密閉室ＲＭの体積は、ボルト部材２２が前進する分だけ増加する。
At this time, the gap between the
逆に、プッシャ２１が回転部材であるディスクロータＤＲから後退する場合（押圧力が減少し、制動トルクが減少する場合）には、密閉室ＲＭの体積は、ボルト部材２２が後退する分だけ減少する。
このグリスＧＲＳの移動によってナット部材２３の雌ねじ２３Ａとボルト部材２２の雄ねじ２２Ａとのねじの隙間内のグリスＧＲＳが更新されるとともに、固体潤滑剤が回転され、接触部（動力伝達部）が変化されるため、潤滑状態が適正に維持される。
On the contrary, when the
By this movement of the grease GRS, the grease GRS in the gap between the
図３は、グリスの流れの説明図である。
ここで、図３を参照して、グリスの流れについて説明する。
ナット部材２３の雌ねじ２３Ａとボルト部材２２の雄ねじ２２Ａとは、図３（Ａ）に示すような状態で螺合しており、動力変換装置１５の作動時には、ナット部材２３の雌ねじ２３Ａのフランクと、ボルト部材２２の雄ねじ２２Ａのフランクとの圧接によって動力の伝達が行われる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the flow of grease.
Here, the flow of grease will be described with reference to FIG.
The
図３（Ｂ）は、実施形態のグリスＧＲＳを用いた場合のグリスＧＲＳの流れを説明する図である。
ナット部材２３の雌ねじ２３Ａの回転運動が、ボルト部材２２の雄ねじ２２Ａの直線運動に変換され、図中、左方向に雌ねじ２３Ａが雄ねじ２２Ａを押し付けている状態を示している。
FIG. 3B is a diagram illustrating a flow of grease GRS when the grease GRS of the embodiment is used.
The rotational movement of the
ここで、雄ねじ２２Ａ及び雌ねじ２３Ａにおいて、力が作用している側（荷重を受ける側）のフランクを、圧力側フランク（Pressure Flank）ＰＦとし、圧力側フランクＰＦの反対側のフランクであって、力が作用していない側のフランクを、遊び側フランク（Clearance Flank）ＣＦと呼ぶものとする。
Here, in the
雄ねじ２２Ａの遊び側フランク側においては、グリスＧＲＳが雄ねじ２２Ａの山と、雌ねじ２３Ａの谷との間から、図３（Ｂ）中の左側の矢印ＧＦに沿って、雄ねじ２２Ａの圧力側フランクＰＦに流れ込む。
On the play side flank side of the
これと並行して、さらに図示しない右側の遊び側フランク側においては、グリスＧＲＳが雄ねじ２２Ａの山と、雌ねじ２３Ａの谷との間から、図３（Ｂ）中の右側の矢印ＧＦに沿って、雄ねじ２２Ａの圧力側フランクＰＦに流れ込むので、フランク同士が直接触れることなく、動力変換を行うことができ、ねじ効率を長期にわたって確保することが可能となる。
In parallel with this, on the play side flank side on the right side (not shown), the grease GRS is formed between the ridge of the
これに対し、図３（Ｃ）は、基油粘度及びグリスちょう度が適していない場合のグリスＧＲＳの流れを説明する図である。
ナット部材２３の雌ねじ２３Ａの回転運動が、ボルト部材２２の雄ねじ２２Ａの直線運動に変換され、図中、左方向に雌ねじ２３Ａが雄ねじ２２Ａを押し付けている状態は図３（Ｂ）と同じである。
On the other hand, FIG. 3C is a diagram for explaining the flow of grease GRS when the base oil viscosity and the grease consistency are not suitable.
The rotational movement of the
この場合には、雄ねじ２２Ａの遊び側フランク側において、グリスＧＲＳが雄ねじ２２Ａの山と、雌ねじ２３Ａの谷との間に流れ込むことがないため、雄ねじ２２Ａと雌ねじ２３Ａのフランク同士が直接触れたり、潤滑膜が薄くなり過ぎたりした際に発生する摩擦・磨耗により、ねじにおける動力伝達損失が大きく発生し、ねじ効率が低下してしまう。
In this case, since the grease GRS does not flow between the ridge of the
したがって、グリスＧＲＳの基油粘度及びグリスちょう度を最適な値に保つことが、ねじ効率を長期にわたって維持することにつながる。 Therefore, maintaining the base oil viscosity and grease consistency of grease GRS at optimum values leads to maintaining the screw efficiency for a long period of time.
このため、発明者らは、速度８０ｒｐｍ以下、すなわち、速度８０ｒｐｍ〜ほぼ０ｒｐｍにわたる低速度域かつフランクの最大面圧４２０ＭＰａの高荷重下であって、さらに−３０℃〜１００℃の環境温度域で、ねじ効率を長期にわたって維持することを可能とすべく鋭意実験を行った。この実験の結果、雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行う動力変換装置において、雄ねじのフランク及び雌ねじのフランクを潤滑するグリスは、含有率が３０ｗｔ％以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデンを含有し、構造安定化剤の含有率を０．５〜２ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの含有率を０．５〜２ｗｔ％とすることにより、４０度における基油粘度を１５〜５０ｍｍ２／ｓの範囲とし、２５度におけるグリスちょう度を２８０〜４３０の範囲とするのが好ましいとの結論を得た。
Therefore, the inventors have a speed of 80 rpm or less, that is, a low speed range of 80 rpm to almost 0 rpm and a high load of Frank's maximum surface pressure of 420 MPa, and further in an environmental temperature range of -30 ° C to 100 ° C. , We conducted diligent experiments to make it possible to maintain screw efficiency for a long period of time. As a result of this experiment, in a power conversion device that performs power conversion using a trapezoidal screw composed of male and female threads, the grease that lubricates the flanks of the male and female threads is a particulate solid with a content of 30 wt% or more. By containing a lubricant, a structural stabilizer and a liquid organic molybdenum, and setting the content of the structural stabilizer to 0.5 to 2 wt% and the content of the liquid organic molybdenum to 0.5 to 2 wt%, 40 It was concluded that it is preferable that the base oil viscosity at 15 ° C is in the range of 15 to 50
以下、実施例に基づいて、上記結論に到った理由を説明する。
図４は、実施例及び比較例のグリスの組成説明図である。
図５は、固体潤滑剤の含有率の説明図である。
［１］実施例
［１．１］第１実施例
第１実施例のグリスは、図４に示すように、２５℃におけるグリスちょう度＝３４９、１００℃におけるグリスちょう度＝４１５、−３０℃におけるグリスちょう度＝２４９であり、４０℃における基油粘度＝１９（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝４．１（ｍｍ２／ｓ）であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるＰＡＯ４（デセンＣ１０Ｈ２０の３量体を主とした合成潤滑油）を用い、増ちょう剤の重量％を１ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を３０ｗｔ％とし、構造安定化剤としてのＥｌｃｏ社製のＥｌｃｏ８１０３（以下、同様）の重量％を１ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を１ｗｔ％としている。
Hereinafter, the reason for reaching the above conclusion will be described based on the examples.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the composition of greases of Examples and Comparative Examples.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the content rate of the solid lubricant.
[1] Example [1.1] First Example As shown in FIG. 4, the oils of the first example have a grease consistency at 25 ° C. = 349, a grease consistency at 100 ° C. = 415, and −30 ° C. Gris consistency = 249, base oil viscosity at 40 ° C. = 19 (
上記第１実施例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を１５ｗｔ％、ＭＣＡを７ｗｔ％、ＰＴＦＥを７ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を１ｗｔ％としている。 In the composition of the grease of the first embodiment, as the solid lubricant, as shown in FIG. 5, the weight% of the large particle size solid lubricant (nylon powder) with respect to the weight of the grease is 15 wt%, the MCA is 7 wt%, and PTFE. Is 7 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 1 wt%.
［１．２］第２実施例
第２実施例のグリスは、図４に示すように、２５℃におけるグリスちょう度＝３５２、１００℃におけるグリスちょう度＝４１３、−３０℃におけるグリスちょう度＝２５１であり、４０℃における基油粘度＝１５．５（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝３．５（ｍｍ２／ｓ）であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるＰＡＯ４［７５％］及びＰＡＯ２（デセンの２量体を主とした合成潤滑油）［２５％］の混合油を用い、増ちょう剤の重量％を１ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を３０ｗｔ％とし、構造安定化剤の重量％を１ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を１ｗｔ％としている。
[1.2] Second Example As shown in FIG. 4, the oils of the second embodiment have a grease consistency at 25 ° C. = 352, a grease consistency at 100 ° C. = 413, and a grease consistency at −30 ° C. = a 251, a base oil viscosity at 40 ℃ = 15.5 (mm2 / s ), a base oil viscosity = 3.5 at 100 ℃ (mm 2 / s) , poly α olefinic synthetic lubricant as a base oil Using a mixed oil of PAO4 [75%] and PAO2 (synthetic lubricant mainly composed of decene dimer) [25%], the weight% of the thickener is 1 wt%, and the solid lubricant and liquid The weight% of the organic molybdenum is 30 wt%, the weight% of the structural stabilizer is 1 wt%, and the weight% of the liquid organic molybdenum is 1 wt%.
上記第２実施例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を１５ｗｔ％、ＭＣＡを７ｗｔ％、ＰＴＦＥを７ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を１ｗｔ％としている。 In the composition of the grease of the second embodiment, as the solid lubricant, as shown in FIG. 5, the weight% of the large particle size solid lubricant (nylon powder) with respect to the weight of the grease is 15 wt%, the MCA is 7 wt%, and PTFE. Is 7 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 1 wt%.
［１．３］第３実施例
第３実施例のグリスは、図４に示すように、２５℃におけるグリスちょう度＝４２７、１００℃におけるグリスちょう度＝５３１、−３０℃におけるグリスちょう度＝３３０であり、４０℃における基油粘度＝１９（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝４．１（ｍｍ２／ｓ）であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるＰＡＯ４を用い、増ちょう剤の重量％を０．５ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を３０ｗｔ％とし、構造安定化剤の重量％を０．５ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を０．５ｗｔ％としている。
[1.3] Third Example As shown in FIG. 4, the oils of the third embodiment have a grease consistency at 25 ° C. = 427, a grease consistency at 100 ° C. = 531 and a grease consistency at −30 ° C. = a 330, a base oil viscosity = 19 at 40 ℃ (mm2 / s), a base oil viscosity = 4.1 at 100 ℃ (mm 2 / s) , with poly α olefinic synthetic lubricant as a base oil Using a certain PAO4, the weight% of the thickener is 0.5 wt%, the weight% of the solid lubricant and the liquid organic molybdenum is 30 wt%, the weight% of the structural stabilizer is 0.5 wt%, and the liquid organic molybdenum is used. The weight% of the above is 0.5 wt%.
上記第３実施例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を１５ｗｔ％、ＭＣＡを７ｗｔ％、ＰＴＦＥを７ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を１ｗｔ％としている。 In the composition of the grease of the third embodiment, as the solid lubricant, as shown in FIG. 5, the weight% of the large particle size solid lubricant (nylon powder) with respect to the weight of the grease is 15 wt%, the MCA is 7 wt%, and PTFE. Is 7 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 1 wt%.
［２］比較例
［２．１］第１比較例
第１比較例のグリスは、図４に示すように、２５℃におけるグリスちょう度＝２７７、１００℃におけるグリスちょう度＝３４５、−３０℃におけるグリスちょう度＝１７５であり、４０℃における基油粘度＝３０．２（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝５．９（ｍｍ２／ｓ）であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるＰＡＯ６（デセンの３量体〜５量体を主とした合成潤滑油）を用い、増ちょう剤の重量％を１ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を５２ｗｔ％とし、構造安定化剤の重量％を２ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を２ｗｔ％としている。
[2] Comparative Example [2.1] First Comparative Example As shown in FIG. 4, the grease of the first comparative example has a viscosity consistency of 277 at 25 ° C., a viscosity consistency of 345 at 100 ° C., and −30 ° C. The grease consistency at 40 ° C. is 175, the base oil viscosity at 40 ° C. is 30.2 (mm 2 / s), and the base oil viscosity at 100 ° C. is 5.9 (mm 2 / s). Using PAO6 (synthetic lubricating oil mainly composed of decene trimeric to pentameric), which is a poly-α-olefin synthetic lubricating oil, the weight% of the thickener is 1 wt%, and the solid lubricant and liquid organic molybdenum are used. The weight% is 52 wt%, the weight% of the structural stabilizer is 2 wt%, and the weight% of the liquid organic molybdenum is 2 wt%.
上記第１比較例のグリスの構成において、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を２０ｗｔ％、ＭＣＡを１５ｗｔ％、ＰＴＦＥを１５ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を２ｗｔ％としている。 In the composition of the grease of the first comparative example, as a solid lubricant, as shown in FIG. 5, a large particle size solid lubricant (nylon powder) is 20 wt% by weight based on the weight of the grease, 15 wt% of MCA, and PTFE. Is 15 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 2 wt%.
［２．２］第２比較例
第２比較例のグリスは、図４に示すように、２５℃におけるグリスちょう度＝３１９、１００℃におけるグリスちょう度＝３３３、−３０℃におけるグリスちょう度＝２６０であり、４０℃における基油粘度＝３０．２（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝５．９（ｍｍ２／ｓ）であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるＰＡＯ６を用い、増ちょう剤の重量％を１ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を５２ｗｔ％とし、構造安定化剤の重量％を０ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を０ｗｔ％としている。
[2.2] Second Comparative Example As shown in FIG. 4, the grease of the second comparative example has a grease consistency at 25 ° C. = 319, a grease consistency at 100 ° C. = 333, and a grease consistency at −30 ° C. = 260, the base oil viscosity at 40 ° C. = 30.2 (mm 2 / s), the base oil viscosity at 100 ° C. = 5.9 (mm 2 / s), and poly-α-olefin-based synthesis as the base oil. Using PAO6 as a lubricating oil, the weight% of the thickener is 1 wt%, the weight% of the solid lubricant and the liquid organic molybdenum is 52 wt%, the weight% of the structural stabilizer is 0 wt%, and the weight of the liquid organic molybdenum is 0 wt%. The weight% is 0 wt%.
上記第２比較例のグリスの構成においても、第１比較例と同様に、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を２０ｗｔ％、ＭＣＡを１５ｗｔ％、ＰＴＦＥを１５ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を２ｗｔ％としている。 Also in the composition of the grease of the second comparative example, as shown in FIG. 5, as a solid lubricant, a large particle size solid lubricant (nylon powder) is used as a solid lubricant in an amount of% by weight based on the weight of the grease. 20 wt%, MCA is 15 wt%, PTFE is 15 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 2 wt%.
［２．３］第３比較例
第３比較例のグリスは、図４に示すように、２５℃におけるグリスちょう度＝２９０、１００℃におけるグリスちょう度＝３１０、−３０℃におけるグリスちょう度＝２１６であり、４０℃における基油粘度＝１５．９（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝３．３８（ｍｍ２／ｓ）であり、基油として非ポリαオレフィン系合成潤滑油を用い、増ちょう剤の重量％を０ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を５２ｗｔ％とし、構造安定化剤の重量％を０ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を０ｗｔ％としている。
[2.3] Third Comparative Example As shown in FIG. 4, the grease of the third comparative example has a grease consistency at 25 ° C. = 290, a grease consistency at 100 ° C. = 310, and a grease consistency at −30 ° C. = It is 216, the base oil viscosity at 40 ° C. = 15.9 (mm 2 / s), the base oil viscosity at 100 ° C. = 3.38 (mm 2 / s), and the base oil is a non-poly α-olefin type. Using synthetic lubricating oil, the weight% of the thickener is 0 wt%, the weight% of the solid lubricant and the liquid organic molybdenum is 52 wt%, the weight% of the structural stabilizer is 0 wt%, and the weight% of the liquid organic molybdenum is 0 wt%. Is 0 wt%.
上記第３比較例のグリスの構成においても、第１比較例と同様に、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を２０ｗｔ％、ＭＣＡを１５ｗｔ％、ＰＴＦＥを１５ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を２ｗｔ％としている。 Also in the composition of the grease of the third comparative example, as shown in FIG. 5, as a solid lubricant, a large particle size solid lubricant (nylon powder) is used as a solid lubricant in an amount of% by weight based on the weight of the grease. 20 wt%, MCA is 15 wt%, PTFE is 15 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 2 wt%.
［２．４］第４比較例
第４比較例のグリスは、図４に示すように、２５℃におけるグリスちょう度＝３５０、１００℃におけるグリスちょう度＝３５４、−３０℃におけるグリスちょう度＝２５０であり、４０℃における基油粘度＝４０（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝７．３９（ｍｍ２／ｓ）であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるＰＡＯ６及びポリマーを用い、増ちょう剤の重量％を１ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を５２ｗｔ％とし、構造安定化剤の重量％を０ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を０ｗｔ％としている。
[2.4] Fourth Comparative Example As shown in FIG. 4, the grease of the fourth comparative example has a grease consistency at 25 ° C. = 350, a grease consistency at 100 ° C. = 354, and a grease consistency at −30 ° C. = It is 250, the base oil viscosity at 40 ° C. is 40 (mm 2 / s), the base oil viscosity at 100 ° C. is 7.39 (mm 2 / s), and the poly-α-olefin synthetic lubricating oil is used as the base oil. PAO6 and polymer are used, the weight% of the thickener is 1 wt%, the weight% of the solid lubricant and the liquid organic molybdenum is 52 wt%, the weight% of the structural stabilizer is 0 wt%, and the weight of the liquid organic molybdenum is 0 wt%. The weight% is 0 wt%.
上記第４比較例のグリスの構成においても、第１比較例と同様に、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を２０ｗｔ％、ＭＣＡを１５ｗｔ％、ＰＴＦＥを１５ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を２ｗｔ％としている。 Also in the composition of the grease of the fourth comparative example, as shown in FIG. 5, as a solid lubricant, a large particle size solid lubricant (nylon powder) is used as a solid lubricant in an amount of% by weight based on the weight of the grease. 20 wt%, MCA is 15 wt%, PTFE is 15 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 2 wt%.
［２．５］第５比較例
第５比較例のグリスは、２５℃におけるグリスちょう度＝３５０、１００℃におけるグリスちょう度＝３５２、−３０℃におけるグリスちょう度＝２６０であり、４０℃における基油粘度＝５０（ｍｍ２／ｓ）であり、１００℃における基油粘度＝８．９２（ｍｍ２／ｓ）であり、基油としてポリαオレフィン系合成潤滑油であるＰＡＯ６及びポリマーを用い、増ちょう剤の重量％を１ｗｔ％とし、固体潤滑剤及び液体有機モリブデンの重量％を５２ｗｔ％とし、構造安定化剤の重量％を０ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの重量％を０ｗｔ％としている。
[2.5] Fifth Comparative Example The grease of the fifth comparative example has a grease consistency at 25 ° C. of 350, a grease consistency of 100 ° C. of 352, and a grease consistency of -30 ° C. of 260 ° C. at 40 ° C. Base oil viscosity = 50 (mm 2 / s), base oil viscosity at 100 ° C. = 8.92 (mm 2 / s), and PAO6, which is a poly-α-olefin synthetic lubricating oil, and a polymer are used as the base oil. The weight% of the thickener is 1 wt%, the weight% of the solid lubricant and the liquid organic molybdenum is 52 wt%, the weight% of the structural stabilizer is 0 wt%, and the weight% of the liquid organic molybdenum is 0 wt%. ..
上記第５比較例のグリスの構成においても、第１比較例と同様に、固体潤滑剤として、図５に示すように、大粒径固体潤滑剤（ナイロンパウダー）をグリスの重量に対する重量％を２０ｗｔ％、ＭＣＡを１５ｗｔ％、ＰＴＦＥを１５ｗｔ％、有機モリブデン（固体有機モリブデン）を２ｗｔ％としている。 Also in the composition of the grease of the fifth comparative example, as shown in FIG. 5, as a solid lubricant, a large particle size solid lubricant (nylon powder) is used as a solid lubricant in an amount of% by weight based on the weight of the grease. 20 wt%, MCA is 15 wt%, PTFE is 15 wt%, and organic molybdenum (solid organic molybdenum) is 2 wt%.
［３］耐久試験（ねじ効率及び作動回数）
以下の説明においては、耐久試験条件を以下の通りとした。
・最大荷重：１０（ｋＮ）
・加圧速度：１０／０．７（ｋＮ／ｓｅｃ）
・環境温度−３０℃、２５℃、１００℃
[3] Durability test (screw efficiency and number of operations)
In the following description, the durability test conditions are as follows.
・ Maximum load: 10 (kN)
・ Pressurization speed: 10 / 0.7 (kN / sec)
・ Environmental temperature -30 ℃, 25 ℃, 100 ℃
この場合において、同一動作で連続で耐久試験を実施し、環境温度を２５℃→−３０℃→２５℃→１００℃→と変化させるサイクルを１サイクルとし、一つの試料について、６サイクルを連続して行った。 In this case, the durability test is continuously carried out in the same operation, and the cycle of changing the environmental temperature from 25 ° C → -30 ° C → 25 ° C → 100 ° C is defined as one cycle, and six cycles are continuously performed for one sample. I went.
この場合において、ねじ効率は、プッシャ２１でブレーキパッド１１を押圧したときの押圧力（軸力）と、ねじ軸にかかるトルクから算出している。
In this case, the screw efficiency is calculated from the pressing force (axial force) when the
［３．１］第１実施例
図６は、第１実施例の耐久試験結果の説明図である。
図６に示すように、本第１実施例によれば、３０００００回の作動後にねじ効率が７０％を下回ったが、概ね−３０℃、２５℃、１００℃の環境温度において目標ねじ効率（＝７５％）を達成することができた。
[3.1] First Example FIG. 6 is an explanatory diagram of the durability test results of the first embodiment.
As shown in FIG. 6, according to the first embodiment, the screw efficiency was less than 70% after 300,000 operations, but the target screw efficiency (=) was approximately -30 ° C, 25 ° C, and 100 ° C. 75%) could be achieved.
［３．２］第２実施例
図７は、第２実施例の耐久試験結果の説明図である。
図７に示すように、本第２実施例によれば、−３０℃、２５℃、１００℃の全ての環境温度において全試験期間にわたって、目標ねじ効率を（＝７５％）を達成することができた。
[3.2] Second Example FIG. 7 is an explanatory diagram of the durability test results of the second embodiment.
As shown in FIG. 7, according to the second embodiment, the target screw efficiency (= 75%) can be achieved over the entire test period at all environmental temperatures of −30 ° C., 25 ° C., and 100 ° C. did it.
［３．３］第３実施例
図８は、第３実施例の耐久試験結果の説明図である。
図８に示すように、本第３実施例によれば、第１実施例と同様に、３０００００回の作動後にねじ効率が７０％を下回ったが、概ね−３０℃、２５℃、１００℃の環境温度において目標ねじ効率（＝７５％）を達成することができた。
[3.3] Third Example FIG. 8 is an explanatory diagram of the durability test results of the third embodiment.
As shown in FIG. 8, according to the third embodiment, the screw efficiency was less than 70% after 300,000 operations as in the first embodiment, but the screw efficiency was generally -30 ° C, 25 ° C, and 100 ° C. The target screw efficiency (= 75%) could be achieved at the ambient temperature.
［３．４］第１比較例
図９は、第１比較例の耐久試験結果の説明図である。
図９に示すように、本第１比較例の場合には、環境温度２５℃、１００℃においては、目標ねじ効率（＝７５％）を達成できたが、環境温度−３０度において、目標ねじ効率（＝７５％）に遠く及ばない結果となった。
[3.4] First Comparative Example FIG. 9 is an explanatory diagram of the durability test results of the first comparative example.
As shown in FIG. 9, in the case of the first comparative example, the target screw efficiency (= 75%) was achieved at the environmental temperature of 25 ° C. and 100 ° C., but the target screw efficiency (= 75%) was achieved at the environmental temperature of -30 ° C. The result was far below the efficiency (= 75%).
［３．５］第２比較例
図１０は、第２比較例の耐久試験結果の説明図である。
図１０に示すように、本第２比較例の場合には、環境温度２５℃においては、目標ねじ効率（＝７５％）を達成できたが、環境温度１００℃においては、徐々にねじ効率が低下し、目標ねじ効率（＝７５％）を達成できなくなり、環境温度−３０℃においては概ね目標ねじ効率（＝７５％）を下回る結果となった。
[3.5] Second Comparative Example FIG. 10 is an explanatory diagram of the durability test results of the second comparative example.
As shown in FIG. 10, in the case of the second comparative example, the target screw efficiency (= 75%) could be achieved at an environmental temperature of 25 ° C., but the screw efficiency gradually increased at an environmental temperature of 100 ° C. It decreased, and the target screw efficiency (= 75%) could not be achieved, resulting in a result that was generally below the target screw efficiency (= 75%) at an ambient temperature of −30 ° C.
［３．６］第３比較例
図１１は、第３比較例の耐久試験結果の説明図である。
図１１に示すように、本第３比較例の場合には、環境温度２５℃においては、徐々にねじ効率が低下したが、目標ねじ効率（＝７５％）を概ね達成できた。
また、環境温度１００℃においては、目標ねじ効率（＝７５％）を達成できた。
しかしながら、環境温度−３０℃においては、目標ねじ効率（＝７５％）を大きく下回る結果となった。
[3.6] Third Comparative Example FIG. 11 is an explanatory diagram of the durability test results of the third comparative example.
As shown in FIG. 11, in the case of the third comparative example, the screw efficiency gradually decreased at an environmental temperature of 25 ° C., but the target screw efficiency (= 75%) was almost achieved.
Further, at an ambient temperature of 100 ° C., the target screw efficiency (= 75%) could be achieved.
However, at an ambient temperature of −30 ° C., the result was far below the target screw efficiency (= 75%).
［３．７］第４比較例
図１２は、第４比較例の耐久試験結果の説明図である。
図１２に示すように、本第４比較例の場合には、環境温度１００℃において、目標ねじ効率（＝７５％）を概ね達成できた。
しかしながら、環境温度−３０℃においては、目標ねじ効率（＝７５％）を大きく下回る結果となった。
[3.7] Fourth Comparative Example FIG. 12 is an explanatory diagram of the durability test results of the fourth comparative example.
As shown in FIG. 12, in the case of the fourth comparative example, the target screw efficiency (= 75%) could be substantially achieved at an ambient temperature of 100 ° C.
However, at an ambient temperature of −30 ° C., the result was far below the target screw efficiency (= 75%).
［３．８］第５比較例
図１３は、第５比較例の耐久試験結果の説明図である。
図１３に示すように、本第５比較例の場合には、環境温度１００℃において、目標ねじ効率（＝７５％）を達成できた。
しかしながら、環境温度−３０℃においては、目標ねじ効率（＝７５％）を達成することはできない結果となった。
また、図１３には示していないが、環境温度２５℃においては、目標ねじ効率（＝７５％）を達成できた。
[3.8] Fifth Comparative Example FIG. 13 is an explanatory diagram of the durability test results of the fifth comparative example.
As shown in FIG. 13, in the case of the fifth comparative example, the target screw efficiency (= 75%) could be achieved at an ambient temperature of 100 ° C.
However, at an ambient temperature of −30 ° C., the target screw efficiency (= 75%) could not be achieved.
Although not shown in FIG. 13, the target screw efficiency (= 75%) could be achieved at an environmental temperature of 25 ° C.
図１４は、耐久試験結果と、ちょう度及び基油の動粘度との関係を説明する図である。
図１４においては、第１実施例の試験結果をＥ１で示し、第２実施例の試験結果をＥ２で表し、第３実施例の試験結果をＥ３で示している。
FIG. 14 is a diagram for explaining the relationship between the durability test result and the consistency and the kinematic viscosity of the base oil.
In FIG. 14, the test result of the first example is shown by E1, the test result of the second example is shown by E2, and the test result of the third example is shown by E3.
また第１比較例の試験結果をＣ１で示し、第２比較例の試験結果をＣ２で示し、第３比較例の試験結果をＣ３で示し、第４比較例の試験結果をＣ４で示している。
図１４に第１実施例の試験結果Ｅ１、第２実施例の試験結果Ｅ２及び第３実施例の試験結果Ｅ３に基づけば、ねじ効率７５％を維持できる２５℃における基油粘度とグリスちょう度との組合せを、２５℃における基油粘度が１５〜５０の範囲となることがわかる。
Further, the test result of the first comparative example is shown by C1, the test result of the second comparative example is shown by C2, the test result of the third comparative example is shown by C3, and the test result of the fourth comparative example is shown by C4. ..
14 shows the base oil viscosity and grease consistency at 25 ° C., which can maintain a screw efficiency of 75%, based on the test result E1 of the first example, the test result E2 of the second example, and the test result E3 of the third example. It can be seen that the base oil viscosity at 25 ° C. is in the range of 15 to 50 in combination with.
これらの結果に基づけば、グリスちょう度が２８０〜４３０の範囲に収まるように、構造安定化剤の含有率を０．５〜２ｗｔ％とし、液体有機モリブデンの含有率を０．５〜２ｗｔ％としたグリスを用いれば、８０ｒｐｍの低速度かつフランクの最大面圧４２０ＭＰａの高荷重下で、少なくとも１万回以上の作動でねじ効率を維持できることがわかった。 Based on these results, the content of the structural stabilizer was set to 0.5 to 2 wt% and the content of liquid organic molybdenum was set to 0.5 to 2 wt% so that the grease consistency was within the range of 280 to 430. It was found that the screw efficiency can be maintained by operating at least 10,000 times or more under a low speed of 80 rpm and a high load of Frank's maximum surface pressure of 420 MPa.
１０…電動制動装置、１１…ブレーキパッド、１２…電動モータ、１３…減速機構、１４…シャフト部材、１５…動力変換装置、１６…キャリパボディ、１７…押圧力検出部、１８…モータ駆動部、２１…プッシャ、２２…ボルト部材、２２Ａ…雄ねじ、２３…ナット部材、２３Ａ…雌ねじ、２４Ａ、２４Ｂ…Ｘリング（ツイスターリング）、２５…保持部材、ＧＲＳ…グリス。 10 ... Electric braking device, 11 ... Brake pad, 12 ... Electric motor, 13 ... Reduction mechanism, 14 ... Shaft member, 15 ... Power conversion device, 16 ... Caliper body, 17 ... Push pressure detection unit, 18 ... Motor drive unit, 21 ... Pusher, 22 ... Bolt member, 22A ... Male screw, 23 ... Nut member, 23A ... Female screw, 24A, 24B ... X ring (twister ring), 25 ... Holding member, GRS ... Gris.
Claims (4)
前記雄ねじのフランク及び前記雌ねじのフランクを潤滑するグリスを備え、
前記グリスは、含有率が３０ｗｔ％以上の粒子状の固体潤滑剤並びに構造安定化剤及び液体有機モリブデンを含有し、
前記構造安定化剤の含有率を０．５〜２ｗｔ％とし、前記液体有機モリブデンの含有率を０．５〜２ｗｔ％とすることにより、４０度における基油粘度を１５〜５０ｍｍ２／ｓの範囲とし、２５度におけるグリスちょう度を２８０〜４３０の範囲とした、
動力変換装置。 In a power conversion device that performs power conversion using a trapezoidal thread composed of male and female threads
It is provided with grease for lubricating the flank of the male screw and the flank of the female screw.
The grease contains a particulate solid lubricant having a content of 30 wt% or more, a structural stabilizer, and liquid organic molybdenum.
By setting the content of the structural stabilizer to 0.5 to 2 wt% and the content of the liquid organic molybdenum to 0.5 to 2 wt%, the viscosity of the base oil at 40 ° C. is 15 to 50 mm 2 / s. The range was set, and the grease consistency at 25 degrees was set to the range of 280 to 430.
Power converter.
前記表面粗さの最大高さの３倍以上の直径を有する大径固体潤滑剤を３０ｗｔ％以上含む、
請求項１記載の動力変換装置。 The solid lubricant contains 30 wt% or more and 70 wt% or less of particles of a small diameter solid lubricant having a diameter less than the maximum height of the surface roughness of the male screw flank and the female screw flank.
It contains 30 wt% or more of a large-diameter solid lubricant having a diameter of 3 times or more the maximum height of the surface roughness.
The power conversion device according to claim 1.
前記ナットにおける前記ボルトの軸方向一端側の端部が密閉室に接続され、
前記グリスが、前記密閉室並びに前記雄ねじ及び前記雌ねじの隙間であるねじ隙間に充填され、
前記グリスは、前記ナットに対する前記ボルトの相対的な回転運動に伴って、前記ねじ隙間と前記密閉室との間で移動する、
請求項１又は請求項２に記載の動力変換装置。 The female screw is formed on a nut and the male screw is formed on a bolt.
The end of the nut on one end side in the axial direction of the bolt is connected to the sealing chamber.
The grease is filled in the closed chamber and the screw gap which is the gap between the male screw and the female screw.
The grease moves between the screw gap and the closed chamber with the relative rotational movement of the bolt with respect to the nut.
The power conversion device according to claim 1 or 2.
前記摩擦部材を前記回転部材に押圧する押圧部材と、
前記電気モータによって回転駆動されるシャフト部材と、
雄ねじ及び雌ねじによって構成される台形ねじを用いて動力変換を行って前記シャフト部材の回転運動を前記押圧部材の直線運動に変換する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の動力変換装置と、
を備えた電動制動装置。 An electric braking device for a vehicle in which a friction member is pressed against a rotating member fixed to a wheel of the vehicle by an electric motor to generate braking torque on the wheel.
A pressing member that presses the friction member against the rotating member, and
A shaft member that is rotationally driven by the electric motor and
The power conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein power conversion is performed using a trapezoidal thread composed of a male screw and a female screw to convert the rotational motion of the shaft member into a linear motion of the pressing member. ,
Electric braking device equipped with.
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