CN101191545A - 滚珠螺母的滚珠循环槽结构 - Google Patents

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Abstract

在本发明的滚珠螺母(30)的滚珠循环槽结构中，反向器(40)具备：内侧锷(42A)，其在沿着滚珠螺母(30)的孔(32)的贯通方向的、滚珠螺母(30)的内表面一侧与滚珠螺母(30)卡合；和外侧锷(42B)，其在滚珠螺母(30)的外表面一侧，与滚珠螺母(30)卡合。

Description

滚珠螺母的滚珠循环槽结构
技术领域
本发明涉及滚珠螺母的滚珠循环槽结构。
背景技术
作为组合了滚珠螺母、丝杠轴和滚珠，并通过滚珠螺母的旋转来使丝杠轴直线移动的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，如日本特公昭61-45096(专利文献1)所记载，有在从滚珠螺母的内表面贯通到外表面的孔中树脂成型反向器的结构，其中，用反向器的S字型返回槽连接滚珠螺母的相邻的螺旋槽，通过反向器的返回槽，将沿着丝杠轴的螺旋槽滚动的滚珠沿着形成在丝杠轴的相邻的螺旋槽之间的峰部引导，并使该滚珠越过该峰部返回到丝杠轴的相邻的螺旋槽中，进行循环。
专利文献1的滚珠螺母的滚珠循环槽结构中，在铁制滚珠螺母的孔中填充熔融树脂来成型反向器，由于滚珠螺母和反向器的线膨胀率之差，在低温时，树脂反向器在滚珠螺母的孔内收缩。从而，反向器在滚珠螺母的孔内产生松动，在反向器的返回槽和滚珠螺母的螺旋槽的连接部产生阶差，该阶差有可能阻碍滚珠螺母的平滑的滚动循环运动。
发明内容
本发明的课题是在滚珠螺母的滚珠循环槽结构中，防止树脂反向器在滚珠螺母的孔中发生松动。
本发明的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，该结构是在从滚珠螺母的内表面贯通到外表面的孔中树脂成型反向器的结构，将滚珠螺母的相邻的螺旋槽用反向器的S字形返回槽连接，通过反向器的返回槽将沿着丝杠轴的螺旋槽滚动的滚珠沿着形成在丝杠轴的相邻的螺旋槽之间的峰部引导、并越过该峰部而返回到丝杠轴的相邻的螺旋槽，进行循环，反向器具备：内侧锷，在沿着滚珠螺母的孔的贯通方向的、滚珠螺母的内表面一侧与滚珠螺母卡合；以及外侧锷，在滚珠螺母的外表面一侧，与滚珠螺母卡合。
附图说明
图1是剖切电动动力转向装置的主要部分来表示的主视图。
图2是放大表示图1的主要部分的剖视图。
图3是表示滚珠螺母的剖视图。
图4是表示滚珠螺母的端面图。
图5是表示滚珠螺母的侧视图。
图6是放大图3的主要部分来表示的剖视图。
图7是表示在滚珠螺母中成型反向器的成型装置的模式图。
具体实施方式
如图1、2所示，电动动力转向装置10具有外壳11。此外，在结合了方向盘的输入轴12(转向输入轴)上，通过扭杆13连结输出轴14(未图示)，在该输出轴14上设置小齿轮15(未图示)，将齿条轴16可左右移动地支撑在壳体11上，该齿条轴16具备与该小齿轮15啮合的齿条。在输入轴12和输出轴14之间设有操舵扭矩检测装置17(未图示)。操舵扭矩检测装置17中，施加在方向盘上的操舵扭矩被赋予输出轴14，根据因扭杆13的弹性扭转变形而在输入轴12和输出轴14之间产生的相对旋转位移，检测出操舵扭矩。
电动动力转向装置10的齿条轴16的两端部突出在壳体11的左右，在这些端部连结拉杆18A、18B，利用齿条轴16的左右移动，通过拉杆18A、18B可对左右车轮进行转舵。
电动动力转向装置10在壳体11内，在齿条轴16的周围配设有电动马达20。电动马达20包括：固定在壳体11的内周的定子(磁铁)；铁心上缠绕有线圈的转子；以及与转子的内周一体化的套筒21。套筒21在齿条16的外周隔开间隔并与该齿条轴16同轴地配置，被壳体11可旋转地支持。
电动动力转向装置10中，在壳体11内的电动马达20的旁边，在齿条轴16的周围设有滚珠螺母30，将该滚珠螺母30用由角接触轴承构成的轴承22支持在壳体11上。这时，电动马达20的套筒21在滚珠螺母30的一端侧的内周被同轴地压入(也可夹着扭矩限制器压入)。另一方面，齿条轴16在外周具备丝杠轴23。丝杠轴23和滚珠螺母30在这些螺旋槽23A、螺旋槽31之间保持钢滚珠24来相互啮合。通过丝杠轴23，将基于电动马达20的驱动的滚珠螺母30的滚动变换为齿条轴16的直线运动。
因此，在电动动力转向装置10中，在由操舵扭矩检测装置17检测出的操舵扭矩超过预定值时，电动马达20被驱动而旋转滚珠螺母30，通过丝杠轴23，滚珠螺母30的旋转变成齿条轴16的直线运动，对与齿条轴16联动的车轮赋予操舵辅助力。
滚珠螺母30具备如下的滚珠循环槽30A。如图3～图5所示，滚珠螺母30具有松配合到丝杠轴23上的内表面，在该内表面上具有与丝杠轴23的螺旋槽23A对应的螺旋槽31。两个螺旋槽23A、31形成圆弧形剖面并保持多个滚珠24。在此，滚珠螺母30具有从内表面贯通到外表面的孔32，通过在该孔32中填充固化熔融树脂，来树脂成型反向器40。反向器40具备长S字形返回槽41，该返回槽41具有比滚珠螺母30的螺旋槽31深的部分，将滚珠螺母30的相邻的螺旋槽31用反向器40的返回槽41连接，形成1圈滚珠循环槽30A。通过反向器40的返回槽41，将沿着丝杠轴23的螺旋槽23A滚动的滚珠24沿着形成于丝杠轴23的相邻的螺旋槽23A、23A之间的峰部引导，并使该滚珠24越过该峰部返回到丝杠轴23的相邻的螺栓槽23A，进行循环。通过滚珠24沿着滚珠螺母30的滚珠循环槽30A，沿着丝杠轴23的螺旋槽23A和滚珠螺母30的滚珠循环槽30A(螺旋槽31、返回槽41)滚动，由此丝杠轴23和滚珠螺母30相对进行螺旋运动。
在本实施例中，滚珠螺母30具有3组滚珠循环槽30A。因此，在滚珠螺母30轴向的隔开间隔的3个部位具有孔32，各孔32在滚珠螺母30的周向上间隔120度，在各孔32具备反向器40。
此外，为了防止树脂反向器40在滚珠螺母30的孔32产生松动，滚珠螺母30和反向器40具备以下结构。
如图6所示，反向器40通过树脂成型具备：内侧锷42A，在沿着滚珠螺母30的孔32的贯通方向的、滚珠螺母30的内表面一侧，与滚珠螺母30卡合；以及外侧锷42B，在滚珠螺母30的外表面一侧，与滚珠螺母30卡合。在本实施例中，在树脂成型反向器40时，在形成反向器40的返回槽41的左右侧壁41A上突出左右的内侧锷42A，将各内侧锷42A与凹设在滚珠螺母30的内表面的内侧卡合面33A卡合。此外，在与滚珠螺母30的外表面形成同一面的反向器40的外表面侧，在沿滚珠螺母30的轴向的反向器40的两侧突出左右的外侧锷42B(也可以是左右的外侧锷42B相互连续而形成单个环状锷)，将各外侧额42B与凹设在滚珠螺母30的外表面上的外侧卡合面33B卡合。反向器40在滚珠螺母30的孔32内树脂成型的最初的高温时，无松动地收容在孔32内。低温时反向器40收缩时，反向器40的内侧锷42A和外侧锷42B在沿孔32的贯通方向的方向上，在滚珠螺母30的图5所示的A部(内侧卡合面33A和外侧卡合面33B的间隔)夹持滚珠螺母30，防止反向器40在孔32内产生松动，不会在反向器40的返回槽41和滚珠螺母30的螺旋槽31的连接部产生阶差。
此外，如图6所示，在本实施方式中，反向器40在滚珠螺母30的与孔32的贯通方向交叉的两侧，在沿滚珠螺母30的轴向的两侧(也可以是沿滚珠螺母30的周向的两侧)，树脂成型了与滚珠螺母30卡合的锷43A、43B。在本实施例中，在树脂成形反向器40时，将反向器40的两侧设置的左右外侧锷42B上的、沿滚珠螺母30的半径方向从外侧朝向内侧的锷43A、43B突出设置，将各锷43A、43B卡入沿滚珠螺母30的孔32凹设的凹部位34中，将各锷43A、43B卡合到与滚珠螺母30的孔32的贯通方向交叉的两侧卡合面34A、34B。反向器40在树脂成形于滚珠螺母30的孔32中的最初的高温时，无松动地收容在孔32内。反向器40的锷43A和锷43B在与孔32的贯通方向交叉的方向上，在滚珠螺母30的图5所示的B部分(两侧卡合面34A、34B的间隔)夹持滚珠螺母30，防止反向器40在孔32内松动，不会在反向器40的返回槽41和滚珠螺母30的螺旋槽31的螺旋槽31的连接部产生阶差。
接着，说明在滚珠螺母30的孔32中树脂成型反向器40的方法(图7)。
(1)在树脂射出成型装置的固定盘101上设置的模具102中，设有滚珠螺母30。
(2)在滚珠螺母30的内侧插入分割为多个的(本实施例中为分割为3的)芯模103。芯模103在滚珠螺母30的周向上被分割为3。在芯模103的外表面，与滚珠螺母30的孔32对应的部分形成反向器形成部，具有与反向器40的返回槽41对应的凸部103A。芯模103的内表面形成圆锥面。
(3)在整个芯模103的圆锥形内表面插入(弹簧)筒104，将各芯模103向外部推压，将各芯模103的外表面推压在滚珠螺母30的内表面。滚珠螺母30的孔32被芯模103的反向器形成部堵住。
(4)将可动盘105推压在固定盘101的模具102上。将熔融树脂(例如，PPS聚苯硫醚)从模具102的等高套筒(spool)102A填充到滚珠螺母30的孔32中。
(5)在滚珠螺母30的孔32中填充的树脂固化并成型反向器后，拔出筒104，拆下芯模103，并取出滚珠螺母30。
根据本实施例，具有如下作用效果：
(a)树脂反向器40具备：内侧锷42A，在沿着滚珠螺母30的孔32的贯通方向的、滚珠螺母30的内表面的一侧，与滚珠螺母30卡合；外侧锷42B，在滚珠螺母30的外表面的一侧，与滚珠螺母30卡合。因此，由于铁制滚珠螺母30和反向器40的线膨胀率的差，即使反向器40在滚珠螺母30的孔32内收缩，反向器40的内侧锷42A和外侧锷42B也会在沿着孔32的贯通方向的方向上夹持滚珠螺母30，防止反向器40在滚珠螺母30的孔32内无间隙。从而能够防止在反向器40的返回槽41和滚珠螺母30的螺旋槽31的连接部产生阶差，并确保滚珠24的平滑的滚动循环运动。
(b)反向器40具备两侧锷43A、43B，该两侧锷43A、43B在滚珠螺母30的孔32的贯通方向交叉的两侧与滚珠螺母30卡合。因此，如上述(a)，反向器40在滚珠螺母30的孔32内收缩时，反向器40的两侧锷43A、43B在与孔32的贯通方向交叉的方向上也夹持滚珠螺母30，进一步防止反向器40在滚珠螺母30的孔32内松动。由此，进一步防止在反向器40的返回槽41和滚珠螺母30的螺旋槽31的连接部产生阶差，进一步能够确保滚珠24的平滑的滚动循环运动。
以上，利用附图详细说明了本发明的实施例，本发明的具体结构不限于该实施例，即使有不脱离本发明的主旨的范围的涉及变更等，也包含在本发明中。

Claims (8)

1.一种滚珠螺母的滚珠循环槽结构，该结构是在从滚珠螺母的内表面贯通到外表面的孔中树脂成型反向器的结构，将滚珠螺母的相邻的螺旋槽用反向器的S字形返回槽连接，通过反向器的返回槽将沿着丝杠轴的螺旋槽滚动的滚珠沿着形成在丝杠轴的相邻的螺旋槽之间的峰部引导、并越过该峰部而返回到丝杠轴的相邻的螺旋槽，进行循环，其特征在于，
反向器具备：内侧锷，在沿着滚珠螺母的孔的贯通方向的、滚珠螺母的内表面一侧与滚珠螺母卡合；以及外侧锷，在滚珠螺母的外表面一侧，与滚珠螺母卡合。
2.如权利要求1所述的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，其特征在于，上述反向器具有在与滚珠螺母的孔的贯通方向交叉的两侧与滚珠螺母卡合的锷。
3.如权利要求1或2所述的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，其特征在于，上述滚珠螺母在该滚珠螺母的轴向上隔开并在周向上具有120度间隔的3个地方具有孔，在各孔中具备反向器。
4.如权利要求1～3中任一项所述的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，其特征在于，上述外侧锷在与上述滚珠螺母的外表面形成同一面的上述反向器的外表面一侧，突出到沿着上述滚珠螺母的轴向的该反向器的两侧。
5.如权利要求4所述的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，其特征在于，设在上述反向器的两侧的外侧锷相互连续而形成单一的环状锷。
6.如权利要求1～5中任一项所述的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，其特征在于，将上述内侧锷卡合到凹设在上述滚珠螺母的内表面的内侧卡合面上，将上述外侧锷卡合到凹设在上述滚珠螺母的外表面的外侧卡合面上。
7.如权利要求2所述的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，其特征在于，上述锷树脂成型在沿上述滚珠螺母的轴向的两侧。
8.如权利要求2所述的滚珠螺母的滚珠循环槽结构，其特征在于，将上述锷树脂成型在沿上述滚珠螺母的周向的两侧。
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