CN112787478A - 丝杠装置 - Google Patents

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Abstract

丝杠装置，具有丝杠和马达，马达包含：中空轴，其与丝杠的外周嵌合；转子铁芯，其与中空轴的外周嵌合；定子，其与转子铁芯对置；第1支架，其比定子靠前端侧；第2支架，其比定子靠基端侧，与第1支架一起保持定子；螺纹盖，其与第2支架螺合，根据螺合量在丝杠的轴心方向上移动；第1轴承，其在前端侧与中空轴的外周嵌合；第2轴承，其在基端侧与中空轴的外周嵌合；弹性体，其在第1支架与第1轴承间。中空轴包含：第1小直径部，其供第1轴承嵌合；大直径部，其比第1小直径部靠基端侧，供转子铁芯嵌合；第2小直径部，其比大直径部靠基端侧，供第2轴承嵌合。根据螺合量，在螺纹盖与第1支架间经由第2轴承、大直径部、第1轴承来压缩弹性体。

Description

丝杠装置
技术领域
本发明涉及丝杠装置。
背景技术
公知有具有丝杠和马达的丝杠装置。例如有时具有将丝杠支承为能够旋转的轴承(参考专利文献1)。这样的轴承有时因为马达的热而产生热膨胀。在上述的专利文献1中，通过波形垫圈吸收该热膨胀，防止轴承的破损。
专利文献1：日本特开2017-215019号公报
例如有时将2个轴承在轴心方向上隔开而配置。在该情况下，也期望能够吸收这些轴承的热膨胀。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够吸收2个轴承的热膨胀的丝杠装置。
上述目的能够通过丝杠装置达成，该丝杠装置具有：丝杠；以及马达，其在所述丝杠的前端突出且基端插入其内部的状态下使所述丝杠旋转，所述马达包含：中空轴，其与所述丝杠的外周部的一部分嵌合；转子铁芯，其与所述中空轴的外周部嵌合；定子，其与所述转子铁芯对置；第1支架，其配置于比所述定子靠所述前端侧的位置；第2支架，其配置于比所述定子靠所述基端侧的位置，与所述第1支架一起保持所述定子；螺纹盖，其与所述第2支架螺合，根据螺合量在所述丝杠的轴心方向上移动；第1轴承，其在比所述转子铁芯靠所述前端侧的位置与所述中空轴的外周嵌合；第2轴承，其在比所述转子铁芯靠所述基端侧的位置与所述中空轴的外周嵌合；以及弹性体，其配置于所述第1支架与所述第1轴承之间，所述中空轴包含：第1小直径部，其供所述第1轴承嵌合；大直径部，其位于比所述第1小直径部靠所述基端侧的位置，外径比所述第1小直径部大，供所述转子铁芯嵌合；以及第2小直径部，其位于比所述大直径部靠所述基端侧的位置，外径比所述大直径部小，供所述第2轴承嵌合，根据所述螺合量，在所述螺纹盖与所述第1支架之间经由所述第2轴承、所述大直径部以及所述第1轴承来压缩所述弹性体。
能够提供能够吸收2个轴承的热膨胀的丝杠装置。
附图说明
图1是丝杠装置的外观图。
图2A是图1的第1轴承周边的放大图，图2B是图1的第2轴承周边的放大图。
具体实施方式
图1是丝杠装置1的外观图。丝杠装置1具有丝杠10以及使丝杠10旋转的马达20。丝杠10的前端从马达20突出，基端插入至马达20的内部。丝杠10形成有被保持为能够通过马达20而旋转的轴部12、以及从马达20突出并在外周面形成有槽的外螺纹部11。在外螺纹部11上螺合有螺母部件200。在轴部12的外周面上未形成有外螺纹部11那样的槽。丝杠10是金属制的，但不限于此。另外，马达20是步进马达。
马达20包含支架30和40、定子50、转子铁芯60、中空轴70、调整螺钉80、螺纹盖110等。互相形成为大致圆板状的支架30和40以夹着大致圆筒状的定子50的方式固定于定子50。换言之，支架30和40保持定子50。支架40配置于丝杠10的基端侧，支架30配置于比支架40靠近丝杠10的前端侧的位置。螺纹盖110与支架40螺合，在后面进行详细说明。支架30和40是金属制的，但不限于此。定子50是金属制的。支架30是第1支架的一例，支架40是第2支架的一例。
在定子50内配置有4个转子铁芯60和2个磁铁61、间隔件63、中空轴70。中空轴70与丝杠10的轴部12的外周部部分嵌合。中空轴70是金属制的，但不限于此。中空轴70形成有小直径部71和72以及大直径部73。小直径部71形成于前端侧。大直径部73形成于比小直径部71靠近基端侧的位置。小直径部72形成于比大直径部73靠基端侧的位置。大直径部73的外径比小直径部71和72各自的外径大。这里，支架30和40分别保持用于将中空轴70支承为能够旋转的轴承91和92。轴承91的内圈与小直径部71的外周面嵌合。同样地，轴承92的内圈与小直径部72的外周面嵌合。小直径部71是第1小直径部的一例，小直径部72是第2小直径部的一例。轴承91是第1轴承的一例，轴承92是第2轴承的一例。
4个转子铁芯60以沿轴心方向排列的方式嵌合在中空轴70的大直径部73的外周面上。另外，转子铁芯60的个数不限于4个，也可以是1个。磁铁61配置于与支架30相邻的转子铁芯60和与其相邻的转子铁芯60之间，进而，也配置于与支架40相邻的转子铁芯60和与其相邻的转子铁芯60之间。间隔件63配置于4个转子铁芯60中配置在中心侧的2个转子铁芯60之间。磁铁61呈薄圆板状，以不同的极性在周方向上交替排列的方式被磁化。间隔件63是铝制或合成树脂制的，呈薄圆板状。另外，调整螺钉80与形成在丝杠10的轴部12的基端上的螺纹孔螺合，根据螺合量调整丝杠10和中空轴70在轴心方向上的相对位置。这样，丝杠10、转子铁芯60、磁铁61、间隔件63、中空轴70以及调整螺栓80相对于支架30和40以及定子50一体地旋转。
在定子50上卷绕有省略图示的多个线圈，定子50通过这些线圈的通电状态而被励磁。由此，丝杠10、4个转子铁芯60、2个磁铁61、间隔件63、中空轴70以及调整螺钉80通过定子50与磁铁61之间作用的磁吸力和磁斥力而一体地旋转。
如上所述，转子铁芯60并非与丝杠10直接嵌合，而是嵌合于中空轴70的大直径部73的外周面上。因此，例如在采用了与丝杠10的外径的大小不同的丝杠的情况下，只要准备与中空轴70不同的、具有与该丝杠的外径的大小相对应的内径的中空轴即可，能够按照原样挪用转子铁芯60。这里，转子铁芯60需要考虑其与定子50之间作用的磁力和磁通等对旋转动力的影响而进行设计、制造，成本较高。由于能够挪用这样的高成本的转子铁芯60，因此能够容易地低成本地更换外径的大小不同的丝杠。
另外，轴承91和92的内圈也并非与丝杠10直接嵌合，而是嵌合于中空轴70。在该情况下，也能够通过准备与中空轴70的内径的大小不同的中空轴，按照原样挪用轴承91和92并且采用外径的大小不同的丝杠。
图2A是图1的轴承91周边的放大图。在轴承91和支架30之间，在轴方向上重叠地配置有2个波形垫圈100。波形垫圈100是弹性体的一例。图2B是图1的轴承92周边的放大图。在螺纹盖110的外周部形成有外螺纹部112，与支架40的内螺纹部42螺合。根据外螺纹部112和内螺纹部42的螺合量，螺纹盖110相对于支架40沿轴心方向相对移动。这里，螺纹盖110形成有朝向轴承92突出并与轴承92的外圈抵接的突部114。突部114形成为围绕螺纹盖110的与轴承92对置的面的外周缘。螺纹盖110的突部114将轴承92的外圈向前端侧按压，从而轴承92的内圈将形成于中空轴70的小直径部72与大直径部73的边界的阶差部732向前端侧按压。由此，形成于中空轴70的大直径部73与小直径部71的边界的阶差部731将轴承91的内圈向前端侧按压。由此，轴承91压缩配置在轴承91与支架30之间的2个波形垫圈100。这样，通过调整螺纹盖110的外螺纹部112与支架40的内螺纹部42的螺合量，能够调整中空轴70和转子铁芯60相对于支架30和40以及定子50在轴心方向上的相对位置。
这里，有时因马达20的发热而使轴承91和92产生热膨胀。例如即使轴承91产生热膨胀而在轴心方向上膨胀，波形垫圈100也会以吸收该热膨胀的方式弹性变形。另外，即使轴承92产生热膨胀而在轴心方向上膨胀，波形垫圈100也会经由中空轴70和轴承91吸收该热膨胀。在中空轴70产生热膨胀的情况下也是一样。这样，波形垫圈100吸收这些热膨胀，因此抑制这些部件的破损等。另外，也考虑了在轴承92侧也配置波形垫圈100，但是由于具有螺纹盖110，因此没有配置波形垫圈100的空间。但是，如果没有螺纹盖110等构成的轴心方向的调整机构，则需要各部件的精度和组装精度，因此伴随着成本增加。
在上述实施例中作为弹性体以2个波形垫圈100为一例进行了说明，但不限于此，也可以是一个波形垫圈100，也可以是3个以上的波形垫圈100。另外，弹性体也可以是波形垫圈100以外的部件，例如板簧或螺旋弹簧。
以上对本发明的优选的实施方式进行了详细描述，但本发明不限于所涉及的特定的实施方式，可以在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内进行变形、变更。

Claims (3)

1.一种丝杠装置，其具有：
丝杠；以及
马达，其在所述丝杠的前端突出且基端插入其内部的状态下使所述丝杠旋转，
所述马达包含：
中空轴，其与所述丝杠的外周部的一部分嵌合；
转子铁芯，其与所述中空轴的外周部嵌合；
定子，其与所述转子铁芯对置；
第1支架，其配置于比所述定子靠所述前端侧的位置；
第2支架，其配置于比所述定子靠所述基端侧的位置，与所述第1支架一起保持所述定子；
螺纹盖，其与所述第2支架螺合，根据螺合量在所述丝杠的轴心方向上移动；
第1轴承，其在比所述转子铁芯靠所述前端侧的位置与所述中空轴的外周嵌合；
第2轴承，其在比所述转子铁芯靠所述基端侧的位置与所述中空轴的外周嵌合；以及
弹性体，其配置于所述第1支架与所述第1轴承之间，
所述中空轴包含：
第1小直径部，其供所述第1轴承嵌合；
大直径部，其位于比所述第1小直径部靠所述基端侧的位置，外径比所述第1小直径部大，供所述转子铁芯嵌合；以及
第2小直径部，其位于比所述大直径部靠所述基端侧的位置，外径比所述大直径部小，供所述第2轴承嵌合，
根据所述螺合量，在所述螺纹盖与所述第1支架之间经由所述第2轴承、所述大直径部以及所述第1轴承而压缩所述弹性体。
2.根据权利要求1所述的丝杠装置，其中，
所述弹性体包含波形垫圈。
3.根据权利要求2所述的丝杠装置，其中，
所述弹性体包含多个所述波形垫圈。
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