本發(fā)明涉及一種電動(dòng)致動(dòng)器，該電動(dòng)致動(dòng)器包括滑動(dòng)螺桿軸和螺母，螺母與滑動(dòng)螺桿軸螺合，滑動(dòng)螺桿軸被構(gòu)造成在馬達(dá)的操作下旋轉(zhuǎn)從而使得螺母在滑動(dòng)螺桿軸的軸向方向移位。

背景技術(shù)：

電動(dòng)致動(dòng)器包括通過(guò)馬達(dá)的操作而旋轉(zhuǎn)的進(jìn)給螺桿軸，和與進(jìn)給螺桿軸螺合的螺母。作為這種進(jìn)給螺桿軸，通常使用滾珠絲杠軸或滑動(dòng)螺桿軸。鑒于耐磨性，滾珠絲杠軸由淬火鋼制成并且滑動(dòng)螺桿軸由鐵、鎳板或硬鉻板制成。與滑動(dòng)螺桿軸接合的螺母由銅、樹(shù)脂等制成。

例如，日本平開(kāi)專利公報(bào)No.2014-047884提出一種關(guān)于具有滾珠絲杠軸的電動(dòng)致動(dòng)器的技術(shù)構(gòu)思。在該致動(dòng)器中，類金剛石碳(DLC：Diamond-Like Carbon)薄膜形成在桿密封構(gòu)件上以減小桿和桿密封構(gòu)件之間的摩擦系數(shù)，確保平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且改善耐磨性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在使用日本平開(kāi)專利公報(bào)No.2014-047884中描述的滾珠絲杠軸的情形中，與滾珠絲杠軸接合的螺母的尺寸相對(duì)較大，并因此，電動(dòng)致動(dòng)器具有大尺寸。此外，具有由于滾珠的循環(huán)產(chǎn)生大操作噪聲的缺點(diǎn)。與此相反，在使用滑動(dòng)螺桿軸的情形中，與滑動(dòng)螺桿軸接合的螺母的尺寸和操作噪聲能夠相對(duì)被降低。然而，與使用滾珠絲杠軸的情形比較，容易發(fā)生磨損。此外，在嘗試降低電動(dòng)致動(dòng)器重量和尺寸的過(guò)程中，能夠采用滑動(dòng)螺桿軸和由諸如鋁的輕金屬或諸如鋁合金的輕金屬合金制成的螺母從而減小馬達(dá)上的負(fù)載(慣性力)。然而，在這種情形中，滑動(dòng)螺桿軸和螺母的磨損趨于更加容易發(fā)生。此外，在電動(dòng)致動(dòng)器用于醫(yī)院等的情形中，想要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減小噪聲。

鑒于上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的發(fā)明人進(jìn)行了電動(dòng)致動(dòng)器操作時(shí)滑動(dòng)螺桿軸和螺母的應(yīng)力分析，并且發(fā)現(xiàn)應(yīng)力集中發(fā)生在螺母的螺紋部位于螺紋部從其軸向方向上的起始端(終止端)至第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域上。此外本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在螺母的螺紋部的位于軸向方向上從起始端至第三螺紋的范圍內(nèi)的至少一個(gè)區(qū)域上，和滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上形成類金剛石碳薄膜，能夠有效抑制螺母和滑動(dòng)螺桿軸之間產(chǎn)生滑動(dòng)噪聲(實(shí)現(xiàn)一種近乎寂然的狀態(tài))。

本發(fā)明將上述任務(wù)納入考量，并且本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)致動(dòng)器，該電動(dòng)致動(dòng)器能夠改善滑動(dòng)螺桿軸和螺母的耐磨性和耐用性，并且實(shí)現(xiàn)重量、尺寸和噪聲的減小。

根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)致動(dòng)器包括滑動(dòng)螺桿軸，和螺母，螺母與滑動(dòng)螺桿軸接合，滑動(dòng)螺桿軸被構(gòu)造成在馬達(dá)的操作下旋轉(zhuǎn)從而使得螺母在滑動(dòng)螺桿軸的軸向方向上移位?；瑒?dòng)螺桿軸由輕金屬或輕金屬合金制成。類金剛石碳薄膜形成在螺母的螺紋部的至少一個(gè)區(qū)域上和滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上，該區(qū)域在螺母的螺紋部的位于從螺紋部的軸向方向上的起始端至螺母的螺紋部的至少第三螺紋的范圍內(nèi)。

在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)致動(dòng)器中，由于滑動(dòng)螺桿軸由輕金屬或輕金屬合金制成，能夠減小馬達(dá)上的負(fù)載(慣性力)。因此，能夠減小馬達(dá)的尺寸。換言之，能夠增大電動(dòng)致動(dòng)器的極限工作負(fù)荷而不用增大馬達(dá)的尺寸(輸出)。此外，由于使用滑動(dòng)螺桿軸代替滾珠絲杠軸，能夠減小螺母的尺寸。此外，由于類金剛石碳薄膜形成在螺母的螺紋部的位于軸向方向上從起始端至至少第三螺紋的范圍內(nèi)的至少一個(gè)區(qū)域上，和滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上，能夠減小滑動(dòng)螺桿軸和螺母的磨損并且改善螺紋的效率，同時(shí)抑制滑動(dòng)螺桿軸和螺母之間產(chǎn)生滑動(dòng)噪聲。因此，能夠改善滑動(dòng)螺桿軸和螺母的耐磨性和耐用性，并且實(shí)現(xiàn)減小電動(dòng)致動(dòng)器的重量、尺寸和噪聲。

上述電動(dòng)致動(dòng)器，優(yōu)選地，類金剛石碳薄膜形成在螺母的螺紋部的位于從起始端至至少第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域上，及其位于從螺母的螺紋部軸向方向上的終止端至螺母螺紋部的至少第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域上。在這種結(jié)構(gòu)中，能夠進(jìn)一步減小滑動(dòng)螺桿軸和螺母的磨損。

上述電動(dòng)致動(dòng)器，優(yōu)選地，在螺母的螺紋部的位于自起始端起的第一螺紋的第一起始端部分上的類金剛石薄膜的厚度大于在螺母的螺紋部的位于自起始端起的第二螺紋的第二起始端部分上的類金剛石碳薄膜的厚度。

上述結(jié)構(gòu)中，由于在螺母的第一起始端部分上的類金剛石碳薄膜的厚度相對(duì)較大，而在電動(dòng)致動(dòng)器操作時(shí)應(yīng)力趨于集中在該第一起始端部分，能夠改善滑動(dòng)螺桿軸和螺母的耐用性。

上述電動(dòng)致動(dòng)器，優(yōu)選地，在螺母的螺紋部的位于自終止端起的第一螺紋的第一終止端部分上的類金剛石薄膜的厚度大于在螺母的螺紋部的位于自終止端起的第二螺紋的第二終止端部分上的類金剛石碳薄膜的厚度。

上述結(jié)構(gòu)中，由于在螺母的第一終止端部分上的類金剛石碳薄膜的厚度相對(duì)較大，而在電動(dòng)致動(dòng)器操作時(shí)應(yīng)力趨于集中在該第一終止端部分，能夠很大程度的改善滑動(dòng)螺桿軸和螺母的耐用性。

上述電動(dòng)致動(dòng)器，優(yōu)選地，類金剛石碳薄膜形成在螺母的螺紋部的位于從起始端至終止端的范圍內(nèi)的區(qū)域上。利用上述結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步改善螺紋的效率，并且很大程度地抑制在滑動(dòng)螺桿軸和螺母之間產(chǎn)生滑動(dòng)噪聲。

上述電動(dòng)致動(dòng)器，優(yōu)選地，在螺母的螺紋部的位于從起始端至第三螺紋的范圍內(nèi)區(qū)域上和位于從終止端至第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域上的類金剛石碳薄膜的厚度等于或大于在螺母的螺紋部的中間區(qū)域上的類金剛石碳薄膜的厚度，該中間區(qū)域位于自起始端起的第四螺紋至自終止端起的第四螺紋的范圍內(nèi)。

在該結(jié)構(gòu)中，由于在螺母的螺紋部的位于從起始端至第三螺紋的范圍內(nèi)和從終止端至第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域上的類金剛石碳薄膜的厚度相對(duì)較大，而在電動(dòng)致動(dòng)器操作時(shí)應(yīng)力趨于集中在螺母的螺紋部的位于從起始端至第三螺紋的范圍內(nèi)和從終止端至第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域，能夠有效地改善滑動(dòng)螺桿軸和螺母的耐用性。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，類金剛石碳薄膜能夠不形成在螺母的螺紋部的位于自起始端起的第四螺紋至自終止端起的第四螺紋的范圍內(nèi)的中間區(qū)域的至少部分上。

在該結(jié)構(gòu)中，與類金剛石碳薄膜形成在螺母的螺紋部的位于從起始端至終止端的范圍內(nèi)的區(qū)域上的情形比較，能夠減小電動(dòng)致動(dòng)器的生產(chǎn)成本。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，優(yōu)選地，能夠在螺母的螺紋部的位于從起始端至至少第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域上，和滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上都形成類金剛石碳薄膜。在該結(jié)構(gòu)中，能夠很大程度地改善滑動(dòng)螺桿軸和螺母的耐磨性。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，滑動(dòng)螺桿軸能夠由鋁或鋁合金制成，能夠在滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上形成耐熱鋁薄膜，并且在螺母的螺紋部的位于從起始端至至少第三螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域上形成類金剛石碳薄膜。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，優(yōu)選地，螺母由輕金屬或輕金屬合金制成。在該結(jié)構(gòu)中，由于能夠很大程度地減小馬達(dá)上的負(fù)載，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步減小電動(dòng)致動(dòng)器的重量和尺寸。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，能夠在滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上形成類金剛石碳薄膜，螺母能夠由鋁或鋁合金制成，并且能夠在螺母的螺紋部上形成耐熱鋁薄膜。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，能夠在滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上形成類金剛石碳薄膜，螺母能夠由鐵或鐵合金制成，并且能夠在螺母的螺紋部上形成鉻薄膜或鎳薄膜。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，優(yōu)選地，類金剛石碳薄膜的厚度為大于等于0.1μm并且小于等于6.0μm。在該結(jié)構(gòu)中，由于類金剛石碳薄膜的厚度為大于等于0.1μm，能夠適宜地抑制類金剛石碳薄膜由于磨損而過(guò)早的被剝離。此外，由于類金剛石碳薄膜的厚度為小于等于6.0μm，能夠可靠地形成該類金剛石碳薄膜。

上述電動(dòng)致動(dòng)器中，優(yōu)選地，滑動(dòng)螺桿軸具有游隙，并且螺母的螺紋部的頂部置于該游隙中，處于該頂部和滑動(dòng)螺桿軸彼此不接觸的狀態(tài)。在該結(jié)構(gòu)中，即使在螺母螺紋部的頂部產(chǎn)生的毛刺沒(méi)有完全被移除的情形中，能夠阻止由于該毛刺損害滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部(DLC薄膜)。

上述電動(dòng)致動(dòng)器，游隙能夠被構(gòu)造成存儲(chǔ)滑潤(rùn)劑。在該結(jié)構(gòu)中，由于能夠高效地供給滑潤(rùn)劑至滑動(dòng)螺桿軸和螺母之間的間隙(空隙)，能夠很大程度地改善滑動(dòng)螺桿軸的耐磨性和耐用性，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電動(dòng)致動(dòng)器的噪聲減小。

在本發(fā)明中，由于類金剛石碳薄膜形成在螺母的螺紋部位于從螺紋部在螺母軸向方向上的起始端至至少第三螺紋的范圍內(nèi)的至少一個(gè)區(qū)域上，以及滑動(dòng)螺桿軸的螺紋部上，能夠有效地改善滑動(dòng)螺桿軸和螺母的耐磨性和耐用性，并且實(shí)現(xiàn)重量、尺寸、和噪聲的減小。

附圖說(shuō)明

圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器的立體圖；

圖2是圖示了圖1中的電動(dòng)致動(dòng)器的分解立體圖；

圖3是圖示圖1中的電動(dòng)致動(dòng)器的部分省略的垂直截面視圖；

圖4是圖示了圖3中的電動(dòng)致動(dòng)器的局部放大視圖；

圖5是圖2中所示的螺母的放大垂直截面視圖；

圖6A是圖示了根據(jù)該實(shí)施例的第一變型的螺母的放大垂直截面視圖；

圖6B是圖示根據(jù)該實(shí)施例的第二變型的螺母的放大垂直截面視圖；

圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器的立體圖；

圖8是圖示了圖7中的電動(dòng)致動(dòng)器的分解立體圖；

圖9是圖示圖7中的電動(dòng)致動(dòng)器的部分省略的垂直截面視圖；

圖10是圖示了圖7中的電動(dòng)致動(dòng)器的部分放大截面視圖；

圖11是圖示了圖9中的滑動(dòng)螺桿軸和螺母的放大截面視圖；和

圖12是圖示了圖11中的視圖的一部分的放大截面視圖。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖介紹說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)致動(dòng)器的優(yōu)選實(shí)施例。

(第一實(shí)施例)

如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10包括：馬達(dá)12，馬達(dá)12作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源；桿套16，桿套16通過(guò)殼體14布置在馬達(dá)12上；滑動(dòng)螺桿軸(進(jìn)給螺桿軸)18，滑動(dòng)螺桿軸18用于傳輸馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力；和可位移部20，可位移部20根據(jù)滑動(dòng)螺桿軸18的旋轉(zhuǎn)移位。在圖1至圖3中，應(yīng)當(dāng)注意的是，滑動(dòng)螺桿軸18的右側(cè)(馬達(dá)12側(cè))將被稱為“近端”側(cè)，滑動(dòng)螺桿軸18的左側(cè)(承插部56側(cè))將被稱為“遠(yuǎn)端”側(cè)。

例如，馬達(dá)12能夠是諸如有刷直流馬達(dá)、無(wú)刷直流馬達(dá)，或步進(jìn)馬達(dá)等伺服馬達(dá)。

殼體14具有環(huán)形形狀。殼體14從外部裝配在馬達(dá)12的馬達(dá)適配器22上。桿套16包括伸長(zhǎng)的外圓筒24和端塊26，外圓筒24從外部裝配在殼體14上，端塊26設(shè)置在外圓筒24的遠(yuǎn)端。外圓筒24是具有圓筒形形狀的管構(gòu)件。后文描述的可位移部20的桿54設(shè)置在外圓筒24的內(nèi)部。端塊26在主視圖中具有四邊形的形狀。插入孔30形成在端塊26的中心，用于將桿54插入該插入孔30。

滑動(dòng)螺桿軸18經(jīng)由聯(lián)軸器32聯(lián)接至馬達(dá)軸。在本發(fā)明的本實(shí)施例中，在使用通用軸作為滑動(dòng)螺桿軸18和馬達(dá)軸的情形中，聯(lián)軸器32能夠省略。

從圖4中能夠理解，軸承34設(shè)置在滑動(dòng)螺桿軸18的近端。例如，滾動(dòng)軸承能夠用作軸承34。替換地，滑動(dòng)軸承能夠用作軸承34。

滑動(dòng)螺桿軸18由諸如鋁的輕金屬或諸如鋁合金的輕金屬合金制成。

此處輕金屬意指具有相對(duì)密度小于等于4的金屬。如上所述，在滑動(dòng)螺桿軸18由輕金屬或輕金屬合金制成的情形中，與滑動(dòng)螺桿軸18由諸如鐵的重金屬(具有大于4的相對(duì)密度的金屬)制成的情形相比較，馬達(dá)12上的負(fù)載被減小，并且實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)致動(dòng)器10的重量減小。此外，類金剛石碳薄膜(以下簡(jiǎn)稱為“DLC薄膜50”)形成在滑動(dòng)螺桿軸18的螺紋部48的所有螺紋上(參見(jiàn)圖4)。

DLC薄膜50是由碳?xì)浠衔锘蛱嫉耐禺愋误w制成的無(wú)定形的硬薄膜，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性能、耐磨性、抗咬合性等。例如，DLC薄膜50能夠由CVD(化學(xué)氣相淀積)或PVD(物理氣相沉積)等形成。此外，為了增強(qiáng)DLC薄膜50和基材(滑動(dòng)螺桿軸18的螺紋部48)之間的粘附性能，能夠在基材和DLC薄膜50之間形成中間層。例如，中間層能夠由基材和DLC的組合層制成。在這種情形中，隨著接近于基材，中間層中金屬的組成比率更高并且中間層中DLC的組成比率更低。另一方面，隨著從基材遠(yuǎn)離，中間層中金屬的組成比率更低并且中間層中DLC的組成比率更高。使用具有這種結(jié)構(gòu)的中間層，能夠適宜地抑制DLC薄膜50從基材剝離。

優(yōu)選地，DLC薄膜50的厚度為大于等于0.1μm并且小于等于6.0μm，更加優(yōu)選地，大于等于0.3μm并且小于等于4.0μm，更加優(yōu)選地，大于等于0.5μm并且小于等于3.5μm。這是因?yàn)椋绻鸇LC薄膜50的厚度小于0.1μm，存在DLC薄膜50由于磨損過(guò)早剝離的問(wèn)題，并且如果DLC薄膜50的厚度大于6.0μm，則不易形成DLC薄膜50，DLC薄膜50的成本變高，并且容易發(fā)生DLC薄膜50的剝離。此外，優(yōu)選地，DLC薄膜50的厚度大于對(duì)應(yīng)材料(后文描述的DLC薄膜60)的表面粗糙度Rz(表面粗糙度的峰值和谷值之間的距離)。同樣適用于DLC薄膜60。

可位移部20包括：螺母52，螺母52與滑動(dòng)螺桿軸螺合；圓筒形桿54，圓筒形桿54固定至螺母52并且插入端塊26的插入孔30；和承插部56，承插部56附接至桿54以封閉桿54在遠(yuǎn)端的開(kāi)口。

螺母52由諸如鋁的輕金屬或諸如鋁合金的輕金屬合金制成。在該結(jié)構(gòu)中，馬達(dá)12上的負(fù)載很大程度地被減小，并且實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)致動(dòng)器10的重量減小。此外，DLC薄膜60形成在螺母52的螺紋部58的所有螺紋上(參見(jiàn)圖5)。DLC薄膜60的結(jié)構(gòu)和DLC薄膜60的形成方法與在滑動(dòng)螺桿軸18的螺紋部48上形成DLC薄膜50的情形一樣，并且省略其描述。

在以下說(shuō)明中，圖5中螺母52的螺紋部58的右端(馬達(dá)12側(cè)的一端)將被稱為“起始端”，并且圖5中螺母52的螺紋部58的左端(承插部56側(cè)的一端)將被稱為“終止端”。然而，理所當(dāng)然的，起始端和終止端的位置能夠左右反向。

螺母52的螺紋部58(螺紋部58作為全螺紋部)的位于其軸向方向上自螺紋部58的起始端起的第一螺紋的部分(第一起始端部分58a)上的DLC薄膜60的厚度大于螺母52的螺紋部58的位于自起始端起的第二螺紋的部分(第二起始端部分58b)上的DLC薄膜60的厚度。此外，第二起始端部分58b的DLC薄膜60的厚度大于螺母52的螺紋部58的位于自起始端起的第三螺紋的部分(第三起始端部分58c)上的DLC薄膜60的厚度。

螺母52的螺紋部58的位于其軸向方向上自螺紋部58的終止端起的第一螺紋的部分(第一終止端部分58d)上的DLC薄膜60的厚度大于螺母52的螺紋部58位于自終止端起的第二螺紋的部分(第二終止端部分58e)上的DLC薄膜60的厚度。此外，在第二終止端部分58e上的DLC薄膜60的厚度大于在螺母52的螺紋部58的位于自終止端起的第三螺紋的部分(第三終止端部分58f)上的DLC薄膜60的厚度。

在第三起始端部分58c上的DLC薄膜60的厚度和在第三終止端部分58f上的DLC薄膜60的厚度等于或大于在螺母52的螺紋部58的位于從自起始端起的第四螺紋至自終止端起的第四螺紋的范圍內(nèi)的區(qū)域(即，在第三起始端部分58c和第三終止端部分58f之間的排它的中間區(qū)域58g)上的DLC薄膜60的厚度。

在本實(shí)施例中，在第一起始端部分58a和第一終止端部分58d上的DLC薄膜60的厚度為0.9μm，在第二起始端部分58b和第二終止端部分58e上的DLC薄膜60的厚度為0.8μm，以及在第三起始端部分58c、第三終止端部分58f和中間區(qū)域58g上的DLC薄膜60的厚度為0.5μm。應(yīng)當(dāng)注意的是，在螺母52的螺紋部58上形成的DLC薄膜60的厚度能夠自由確定。

根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10基本上具有上述結(jié)構(gòu)。

接下來(lái)，下文將描述電動(dòng)致動(dòng)器10的操作和優(yōu)勢(shì)。在以下說(shuō)明中，如圖1和3所示，桿54被置于外圓筒24的內(nèi)部的狀態(tài)將被稱為初始位置。

在該初始位置，電流從電源(未圖示)被供給至馬達(dá)12從而旋轉(zhuǎn)馬達(dá)軸。因此，馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由聯(lián)軸器32被傳輸至滑動(dòng)螺桿軸18。然后，通過(guò)滑動(dòng)螺桿軸18的旋轉(zhuǎn)，桿54和承插部56連同螺母52被朝向遠(yuǎn)端側(cè)(與馬達(dá)相對(duì)的方向)移位。此時(shí)，應(yīng)力被集中在螺母52的螺紋部58的第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上。然而，由于DLC薄膜60形成在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上，并且DLC薄膜50形成在滑動(dòng)螺桿軸18的螺紋部48的所有螺紋上，螺母52能夠在滑動(dòng)螺桿軸18的軸向方向上朝向遠(yuǎn)端側(cè)平穩(wěn)地移位。

在桿54返回至初始位置的情形中，馬達(dá)軸在與上述相反的方向上旋轉(zhuǎn)。以這樣的方式，馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由聯(lián)軸器32被傳輸至滑動(dòng)螺桿軸18。然后，通過(guò)滑動(dòng)螺桿軸18在與上述相反的方向上的旋轉(zhuǎn)，桿54和承插部56連同螺母52朝向近端側(cè)(馬達(dá)12側(cè))移位。此時(shí)，應(yīng)力集中在螺母52的螺紋部58的第一終止端部分58d至第三終止端部分58f上。然而，由于DLC薄膜60形成在第一終止端部分58d至第三起始端部分58f上，并且DLC薄膜50形成在滑動(dòng)螺桿軸18的螺紋部48的所有螺紋上，螺母52能夠在滑動(dòng)螺桿軸18的軸向方向上朝向近端側(cè)平穩(wěn)地移位。

在本實(shí)施例中，由于滑動(dòng)螺桿軸18由輕金屬或輕金屬合金制成，能夠減小馬達(dá)12上的負(fù)載(慣性力)。在該結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)12尺寸減小。換言之，能夠增大電動(dòng)致動(dòng)器10的極限工作負(fù)載而不用增大馬達(dá)12的尺寸(輸出)。

此外，由于使用了滑動(dòng)螺桿軸18代替滾珠絲杠軸，能夠減小螺母52的尺寸。此外，在螺母52的螺紋部58的位于從螺紋部58的起始端至終止端范圍內(nèi)的部分(區(qū)域)上形成DLC薄膜60，并且在滑動(dòng)螺桿軸18的螺紋部48上形成DLC薄膜50。因此，減小了滑動(dòng)螺桿軸18和螺母52的磨損，并且改善了螺桿的效率(螺桿輸出和螺桿輸入的比例)。此外，能夠抑制在滑動(dòng)螺桿軸18和螺母52之間產(chǎn)生滑動(dòng)噪聲。因此，能夠改善滑動(dòng)螺桿軸18和螺母52的耐磨性和耐用性，并且減小電動(dòng)致動(dòng)器10的重量、尺寸和噪聲。

在本實(shí)施例中，在螺母52的螺紋部58的第一起始端部分58a上的DLC薄膜60的厚度大于在第二起始端部分58b上的DLC薄膜60的厚度，并且在第一終止端部分58d上的DLC薄膜60的厚度大于在第二終止端部分58e上的DLC薄膜60的厚度。就是說(shuō)，由于在電動(dòng)致動(dòng)器10操作時(shí)應(yīng)力趨于集中的第一起始端部分58a和第一終止端部分58d上的DLC薄膜60的厚度相對(duì)較大，能夠改善滑動(dòng)螺桿軸18和螺母52的耐用性。

此外，由于在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c和第一終止端部分58d至第三終止端部分58f上的DLC薄膜60的厚度等于或大于在中間區(qū)域58g上的DLC薄膜60的厚度，有效地改善了滑動(dòng)螺桿軸18和螺母52的耐用性。

在本實(shí)施例中，由于螺母52由輕金屬或輕金屬合金制成，能夠進(jìn)一步減小馬達(dá)12上的負(fù)載。因此，能夠很大程度地減小電動(dòng)致動(dòng)器10的重量和尺寸。

此外，由于DLC薄膜50，60的厚度為大于等于0.1μm，能夠適宜地抑制DLC薄膜50，60由于磨損而過(guò)早的剝離。此外，由于DLC薄膜50，60的厚度為小于等于6.0μm，能夠可靠地形成該DLC薄膜50，60。

根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10并不局限于上述結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，充分地，滑動(dòng)螺桿軸18由輕金屬或輕金屬合金制成，并且DLC薄膜50，60形成在螺母52的螺紋部58的至少一個(gè)區(qū)域上和滑動(dòng)螺桿軸18的螺紋部上是足夠的，其中上述螺紋部58的區(qū)域位于在其軸向方向上從螺紋部58的起始端至螺紋部58的至少第三螺紋的范圍內(nèi)。就是說(shuō)，在本實(shí)施例中，例如，能夠采用表1中所示的滑動(dòng)螺桿軸18和螺母52的組合。

表1

此外，在螺母52的螺紋部58上形成DLC薄膜60的情形中，例如，如圖6A所示，DLC薄膜60能夠不形成在中間區(qū)域58g的至少部分上(圖6A中，不形成在任何中間區(qū)域58g上)，并且DLC薄膜60能夠形成在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上和第一終止端部分58d至第三終止端部分58f上。替換地，例如，如圖6B所示，DLC薄膜60能夠不形成在第一終止端部分58d至第三終止端部分58f或中間區(qū)域58g上，并且DLC薄膜60能夠形成在第一起始端部分58a至第三起始端部分58c上。在圖6A和6B所示的實(shí)施例的變型中，能夠?qū)崿F(xiàn)很大程度地電動(dòng)致動(dòng)器10的生產(chǎn)成本的減小。

(第二實(shí)施例)

接下來(lái)，將參考圖7至圖12描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10A。根據(jù)第二實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10A的組成元件與根據(jù)第一實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10的相同的組成元件用相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)，并且省略其詳細(xì)說(shuō)明。

如圖7至圖10所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10包括：馬達(dá)12，馬達(dá)12作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源；基部100，基部100經(jīng)由殼體14布置在馬達(dá)12上；滑動(dòng)螺桿軸(進(jìn)給螺桿軸)102，滑動(dòng)螺桿軸102用于傳輸馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力；和可位移部104，其根據(jù)滑動(dòng)螺桿軸102的旋轉(zhuǎn)移位。

基部100包括：基部主體106，基部主體106具有U形橫截面并且在滑動(dòng)螺桿軸102的軸向方向上延伸；第一端板108，第一端板108設(shè)置在基部主體106的近端(馬達(dá)12側(cè)的一端)；和第二端板110，第二端板110設(shè)置在基部主體106的遠(yuǎn)端(與馬達(dá)12相對(duì)的一端)。第一端板108和第二端板110的每一個(gè)使用多個(gè)固定螺釘112固定至基部主體106。

就是說(shuō)，基部100具有由基部主體106、第一端板108和第二端板110形成的空間S?？晌灰撇?04置于該空間S中。與空間S連通的開(kāi)口114形成為越過(guò)基部主體106的整個(gè)長(zhǎng)度。開(kāi)口114由板形蓋部116覆蓋，能夠抑制粉塵從基部100的外面經(jīng)由開(kāi)口114進(jìn)入空間S。蓋部116由固定螺釘118固定至第一端板108和第二端板110。

插入孔120形成在第一端板108中。殼體14從內(nèi)部裝配到插入孔120上，并且滑動(dòng)螺桿軸102插入該插入孔120。油供給孔122形成在第二端板110中，用于供應(yīng)潤(rùn)滑脂至滑動(dòng)螺桿軸102和后文描述的潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152。

滑動(dòng)螺桿軸102的近端由設(shè)置在殼體14中的滾動(dòng)軸承124軸向支撐，其遠(yuǎn)端由設(shè)置在第二端板110中的滑動(dòng)軸承126軸向支撐。滑動(dòng)螺桿軸102由諸如鋁的輕金屬或諸如鋁合金的輕金屬合金制成。DLC薄膜130形成在滑動(dòng)螺桿軸102的螺紋部128的所有螺紋上。DLC薄膜130能夠以如上述DLC薄膜50同樣的方式形成(參見(jiàn)圖11)。

可位移部104包括：可位移部主體132，可位移部主體132具有塊形狀(矩形平行六面體形狀)并且設(shè)置在基部100的空間S中；頸部134，頸部134從可位移部主體132延伸并且插入基部100的開(kāi)口114；平臺(tái)136，平臺(tái)136設(shè)置在頸部134上；和螺母138，螺母138設(shè)置在可位移部主體132中并且與滑動(dòng)螺桿軸102螺合。

多個(gè)引導(dǎo)銷140設(shè)置在可位移部主體132的兩側(cè)表面上。引導(dǎo)銷140在滑動(dòng)螺桿軸102的軸向方向上延伸，并且在基部主體106的內(nèi)表面上滑動(dòng)。使用固定至可位移部主體132的近端表面的第一止動(dòng)部142和固定至可位移部主體132的遠(yuǎn)端表面的第二止動(dòng)部144，這些引導(dǎo)銷140相對(duì)于可位移部主體132在滑動(dòng)螺桿軸102的軸向方向上定位。連通孔146形成在第二止動(dòng)部144中，在面向第二端板110的油供給孔122位置。

圓螺母孔148形成在可位移部主體132中。螺母138布置在該螺母孔148中。環(huán)形的頂蓋150設(shè)置在螺母孔148中在螺母138的更接近于第一止動(dòng)部142的一側(cè)上。

頂蓋150固定至螺母孔148的壁表面。滑動(dòng)螺桿軸102插入頂蓋150的內(nèi)孔。就是說(shuō)，潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152形成在螺母138和頂蓋150之間，用于將潤(rùn)滑脂引導(dǎo)進(jìn)入螺母138和滑動(dòng)螺桿軸102之間的間隙。

此外，如圖10所示，可位移部主體132具有通孔154和入口孔156。通孔154延伸越過(guò)可位移部主體132的整個(gè)長(zhǎng)度，并且與第二止動(dòng)部144的連通孔146連通。入口孔156連接通孔154和潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152。襯墊(閉合構(gòu)件)158設(shè)置在通孔154內(nèi)。襯墊158在止動(dòng)部142側(cè)閉合通孔154的開(kāi)口。通過(guò)襯墊158，能夠抑制潤(rùn)滑脂從可位移部主體132和第一止動(dòng)部142之間的空隙泄漏。

平臺(tái)136比可位移部主體132更寬。插入孔160形成在平臺(tái)136中，蓋部116插入該插入孔160。在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)可位移部104相對(duì)于基部100移位時(shí)，可位移部104不會(huì)妨礙蓋部116。多個(gè)附接孔162形成在平臺(tái)136中，用于附接工件(未圖示)等至平臺(tái)136。

螺母138具有圓柱形形狀。螺母138通過(guò)滑動(dòng)螺桿軸102的旋轉(zhuǎn)在軸向方向上移位。在螺母138置于螺母孔148中的狀態(tài)下，螺母138通過(guò)銷164和固定螺釘166固定至可位移部主體132。螺母138由諸如鋁的輕金屬或諸如鋁合金的輕金屬合金制成。如圖11所示，DLC薄膜170形成在螺母138的螺紋部168的所有螺紋上。DLC薄膜170以如上所述的DLC薄膜60同樣的方式形成。

就是說(shuō)，螺母138的螺紋部168的第一起始端部分168a上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺紋部168的第二起始端部分168b上的DLC薄膜170的厚度。此外，螺母138的螺紋部168的第二起始端部分168b上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺紋部168的第三起始端部分168c上的DLC薄膜170的厚度。

螺母138的螺紋部168的第一終止端部分168d上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺紋部168的第二終止端部分168e上的DLC薄膜170的厚度。此外，螺母138的螺紋部168第二終止端部分168e上的DLC薄膜170的厚度大于螺母138的螺紋部168的第三終止端部分168f上的DLC薄膜170的厚度。

第三起始端部分168c上的DLC薄膜170的厚度和第三終止端部分168f上的DLC薄膜170的厚度等于或大于螺母138的螺紋部168的中間區(qū)域168g上的DLC薄膜170的厚度。

此外，如圖12所示，螺母138的螺紋部168的每個(gè)螺紋的上表面在滑動(dòng)螺桿軸102的軸向方向上具有平面形狀的截面。通常，由于機(jī)械加工，在螺母138的螺紋部168螺紋的尖端拐角171易于產(chǎn)生毛刺。這些毛刺能夠通過(guò)噴丸清理或化學(xué)拋光等被移除。然而，不易通過(guò)視覺(jué)檢查毛刺的去除。因此，在螺母138的螺紋部168的螺紋的尖端拐角171余留毛刺的情形中，滑動(dòng)螺桿軸102的螺紋部128的DLC薄膜130會(huì)由于該毛刺而被損壞。

在本實(shí)施例中，為了阻止滑動(dòng)螺桿軸102的DLC薄膜130被損壞，在滑動(dòng)螺桿軸102的螺紋部的每個(gè)根部形成游隙172，并且螺母138的螺紋部168的尖端拐角(頂部)171被置于該游隙172中。具體地，游隙172的壁表面包括：彎曲表面174，彎曲表面174在滑動(dòng)螺桿軸102的軸向方向上具有半圓形狀的橫截面；和一對(duì)平坦表面176，該一對(duì)平坦表面176在滑動(dòng)螺桿軸102的軸向方向上分別連結(jié)至彎曲表面174的兩側(cè)。

一對(duì)平坦表面176傾斜以朝向遠(yuǎn)離彎曲表面174方向伸展。在這種狀態(tài)下，平坦表面176越過(guò)螺母138的螺紋部168的頂部朝向其根部延伸一定程度。在垂直于滑動(dòng)螺桿軸102的軸線的線和每個(gè)平坦表面176之間形成的角度(銳角)θ1小于螺母138的螺紋半角θ2。在該結(jié)構(gòu)中，在滑動(dòng)螺桿軸102與螺母138螺合的狀態(tài)下，每個(gè)平坦表面176(滑動(dòng)螺桿軸102)不會(huì)接觸螺母138的螺紋部168的每個(gè)螺紋的尖端拐角171。因此，即使在螺母138的螺紋部168的尖端拐角171產(chǎn)生的毛刺沒(méi)有完全移除的情形中，能夠阻止由于毛刺而損壞滑動(dòng)螺桿軸102的螺紋部128上的DLC薄膜130。在DLC薄膜130不形成在滑動(dòng)螺桿軸102的螺紋部128上的情形中，能夠防止損害滑動(dòng)螺桿軸102的螺紋部128。

游隙172也作用為潤(rùn)滑脂保持間隙，用于保持從潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152引導(dǎo)出的潤(rùn)滑脂。就是說(shuō)，游隙172形成為能夠存儲(chǔ)潤(rùn)滑脂(滑潤(rùn)劑)。在該結(jié)構(gòu)中，能夠高效地供給潤(rùn)滑脂至在滑動(dòng)螺桿軸102和螺母之間的空隙，并且因此，改善滑動(dòng)螺桿軸102和螺母108的耐磨性和耐用性，并且進(jìn)一步減小電動(dòng)致動(dòng)器10A的噪聲。

此外，在本實(shí)施例中，如果潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152中的潤(rùn)滑脂的量變小，能夠容易地將潤(rùn)滑脂供給至潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152。更具體地說(shuō)，在供應(yīng)潤(rùn)滑脂時(shí)，可位移部104相對(duì)于滑動(dòng)螺桿軸102朝向遠(yuǎn)端被移動(dòng)。

然后，第二止動(dòng)部144接觸第二端板110，并且第二端板110的油供給孔122被置于與第二止動(dòng)部144的連通孔146連通。換言之，油供給孔122被置于經(jīng)由連通孔146、通孔154和入口孔156與潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152連通。此時(shí)，通過(guò)襯墊158的作用，抑制潤(rùn)滑脂從可位移部主體132和第一止動(dòng)部142之間的空隙泄漏。此外，在這種狀態(tài)下，潤(rùn)滑脂經(jīng)由油供給孔122被噴射進(jìn)入潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152。通過(guò)可位移部104相對(duì)于滑動(dòng)螺桿軸102朝向近端移位，供給進(jìn)入潤(rùn)滑脂儲(chǔ)存器152的潤(rùn)滑脂被引導(dǎo)進(jìn)入螺母138和滑動(dòng)螺桿軸102之間的間隙。

根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10A提供如根據(jù)第一實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10的情形相同的優(yōu)點(diǎn)和效果。

根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的電動(dòng)致動(dòng)器10A并不局限于上述結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，例如，能夠采用在表1中所示的滑動(dòng)螺桿軸102和螺母13的組合。此外，在DLC薄膜170形成在螺母138的螺紋部168上的情形中，DLC薄膜170能夠不形成在至少部分中間區(qū)域168g上，并且薄膜170能夠形成在第一起始端部分168a至第三起始端部分168c和第一終止端部分168d至第三終止端部分168f上。替換地，DLC薄膜170能夠不被形成在第一終止端部分168d至第三終止端部分168f上或中間區(qū)域168g上，并且DLC170能夠形成在第一起始端部分168a至第三起始端部分168c上。在這種情形中，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步減小電動(dòng)致動(dòng)器10A的生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)致動(dòng)器并不局限上述實(shí)施例。理所當(dāng)然的，能夠采用不偏離本發(fā)明的范圍的各種結(jié)構(gòu)。