CN115516230B - 滚珠丝杠装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以少的零件个数实现作为直线运动要件的螺母的止转,且实现制造成本的降低的滚珠丝杠装置。在相对于外壳(6)阻止螺母(3)的相对旋转的止转部件(7)中,将有关径向上的内侧部分夹在配备于螺母(3)的外周面的保持凹部(19)的封闭面(20)与外嵌固定于螺母(3)的活塞(5)的轴向一方侧的端面(5x)之间的状态下配置于保持凹部(19)的内侧,并且,将有关径向上的外侧部分能够在轴向上滑动地配置于配备于外壳(6)的缸筒孔(8)的内周面的引导凹槽(24)的内侧。
Description
技术领域
本发明涉及滚珠丝杠装置。
背景技术
滚珠丝杠装置在螺纹轴与螺母之间使滚珠滚动,因此与使螺纹轴和螺母直接接触的滑动丝杠装置相比,可以得到高的效率。因此,滚珠丝杠装置为了例如将电动马达等驱动源的旋转运动变换成直线运动而被装入汽车的电动制动装置、机械式自动变速箱(AMT)、机床的定位装置等的各种机械装置。
滚珠丝杠装置具备:在外周面具有螺旋状的轴侧滚珠螺纹槽的螺纹轴;在内周面具有螺旋状的螺母侧滚珠螺纹槽的螺母;以及配置于轴侧滚珠螺纹槽与螺母侧滚珠螺纹槽之间的多个滚珠。滚珠丝杠装置根据用途将螺纹轴和螺母中的一方用作旋转运动要件,将螺纹轴和螺母中的另一方用作直线运动要件。
在滚珠丝杠装置中,为了防止直线运动要件随同旋转运动要件旋转,进行阻止直线运动要件的旋转的措施。图18及图19示出了日本特开2007-303515号公报记载的、具备阻止直线运动要件的旋转的构造的现有的滚珠丝杠装置100。
滚珠丝杠装置100具备螺纹轴101、螺母102、多个滚珠103、嵌合筒104、以及外壳105。
螺纹轴101在外周面具有螺旋状的轴侧滚珠螺纹槽106,在使用时旋转运动。因此,螺纹轴101是旋转运动要件,相对于外壳105被旋转自如地支撑。
螺母102在内周面具有螺旋状的螺母侧滚珠螺纹槽107,在使用时直线运动。因此,螺母102是直线运动要件,如后述地相对于外壳105的相对旋转被阻止。
螺纹轴101插通于螺母102的内侧,与螺母102同轴配置。轴侧滚珠螺纹槽106和螺母侧滚珠螺纹槽107以在径向上互相对置的方式配置,构成了螺旋状的负荷路108。
负荷路108的始点和终点通过未图示的循环机构连接。到达负荷路108的终点的滚珠103经由循环机构返回到负荷路108的始点。此外,负荷路108的始点和终点根据螺纹轴101与螺母102的轴向上的相对位移的方向而调换。
嵌合筒104具有有底圆筒形状,相对于螺母102不能相对旋转地外嵌固定。嵌合筒104具有比螺母102的外径大的外径。嵌合筒104在外周面具有沿轴向伸长的键槽109。
外壳105具有螺母102及嵌合筒104能够沿轴向插通的插通孔110。插通孔110在内周面具有向径向内侧突出的键11。键111具有在轴向上较长的方柱形状,嵌入形成于插通孔110的内周面的嵌合槽112。
键111中的从插通孔110的内周面向径向内侧突出的部分相对于配备于嵌合筒104的外周面的键槽109在轴向上能够滑动地卡合。由此,阻止螺母102相对于外壳105的相对旋转,能够进行螺母102的直线运动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-303515号公报
发明内容
发明所要解决的课题
日本特开2007-303515号公报记载的现有构造的滚珠丝杠装置100中,为了防止键111从嵌合槽112沿轴向脱出,需要对插通孔110的开口部安装止动环、螺纹部件等防脱部件。因此,导致部件个数增加,制造成本提高。
另一方面,在日本特开2007-303515号公报中还公开了在外壳的内周面一体成形键的构造。但是,在将键一体成形于外壳的内周面的情况下,难以确保键的形状精度。为了将键一体成形于外壳的内周面且确保键的形状精度,依然会导致制造成本提高。例如,若通过切削加工键,则虽然能够将键一体成形于外壳的内周面且确保键的形状精度,但成品率变差,容易使制造成本提高
本发明为了解决上述课题而作成,目的在于提供一种滚珠丝杠装置,以少的部件个数实现作为直线运动要件的螺母的止转,实现制造成本的降低。
用于解决课题的方案
本发明的第一方案的滚珠丝杠装置具备螺纹轴、螺母、多个滚珠、嵌合筒、外壳以及止转部件。
上述螺纹轴在外周面具有螺旋状的轴侧滚珠螺纹槽,且在使用时旋转运动。
上述螺母在内周面具有螺旋状的螺母侧滚珠螺纹槽,且在使用时直线运动。
上述多个滚珠配置于上述轴侧滚珠螺纹槽与上述螺母侧滚珠螺纹槽之间。
上述嵌合筒嵌合固定于上述螺母,与上述螺母一起直线运动。
上述外壳具有能够沿轴向插通上述螺母的插通孔。
上述止转部件阻止上述螺母相对于上述外壳的相对旋转。
在本发明的第一方案的滚珠丝杠装置中,上述螺母和上述嵌合筒中的任一方即第一部件在外周面具有保持凹部,该保持凹部能够与上述止转部件中的有关径向上的内侧部分在圆周方向上卡合,且包括朝向轴向的封闭面。
上述插通孔在内周面具有引导凹槽,该引导凹槽能够与上述止转部件中的有关径向上的外侧部分在圆周方向上卡合,且沿轴向伸长。
就上述止转部件而言,将有关径向上的内侧部分在被夹在上述封闭面与上述螺母和上述嵌合筒中的任意另一方即第二部件的轴向端面之间的状态下配置于上述保持凹部的内侧,并且,将有关径向上的外侧部分能够沿轴向滑动地配置于上述引导凹槽的内侧。
就本发明的第二方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案的滚珠丝杠装置中使上述止转部件的轴向尺寸比上述封闭面与第二部件之间的轴向距离小。
或者,能够在第一方案的滚珠丝杠中使上述止转部件的轴向尺寸和上述封闭面与第二部件之间的轴向距离相同,或者比该轴向距离更大。
就本发明的第三方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案或第二方案的滚珠丝杠装置中使第一部件在外周面具有小径部、外径比上述小径部大的大径部以及配置于上述小径部与上述大径部之间且朝向轴向的阶梯面,以及能够将第二部件外嵌固定于上述小径部。该情况下,能够使上述保持凹部形成于上述大径部,且在上述阶梯面开口。
就本发明的第四方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第三方案的滚珠丝杠装置中使第二部件的轴向端面相对于上述阶梯面在轴向抵碰。
就本发明的第五方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第三方案的滚珠丝杠装置中使第二部件在比轴向端面在轴向上偏置的位置具有朝向轴向的圆环面,而且能够使上述圆环面相对于第一部件的轴向端面在轴向上抵碰。
就本发明的第六方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案~第五方案的任一方案的滚珠丝杠装置中将第一部件由上述螺母构成。即,能够在上述螺母的外周面具备上述保持凹部。
就本发明的第七方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第六方案的滚珠丝杠装置中使上述螺母在内周面具有循环槽,能够将上述保持凹部从上述循环槽沿圆周方向偏移位置(相位)而配置。
就本发明的第八方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第七方案的滚珠丝杠装置中使上述螺母在圆周方向上在等间隔多个部位具有上述循环槽,能够使上述保持凹部相对于圆周方向位置接近的两个上述循环槽在圆周方向上向相反侧偏移相同角度的位置而配置。换言之,能够将上述保持凹部配置于在圆周方向上相邻的两个上述循环槽彼此的圆周方向中央位置。
就本发明的第九方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第六方案的滚珠丝杠装置中具有循环槽,且能够具备固定于上述螺母的循环部件,能够将上述保持凹部从上述循环部件沿圆周方向偏移位置而配置。
就本发明的第十方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第九方案的滚珠丝杠装置中在圆周方向上在等间隔多个部位具备上述循环部件,能够将上述保持凹部相对于圆周方向位置接近的两个上述循环部件在圆周方向上向相反侧偏移相同角度的位置而配置。换言之,能够将上述保持凹部配置于在圆周方向上相邻的两个上述循环部件彼此的圆周方向中央位置。
就本发明的第十一方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案~第五方案的任一方案的滚珠丝杠装置中将第一部件由上述嵌合筒构成。即,能够将上述保持凹部配备于上述嵌合筒的外周面。
就本发明的第十二方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案~第十一方案的任一方案的滚珠丝杠装置中使上述嵌合筒具有与上述螺母的外径相同的外径。
就本发明的第十三方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案~第十二方案的任一方案的滚珠丝杠装置中使上述止转部件具有圆柱形状。
就本发明的第十四方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第十三方案的滚珠丝杠装置中将上述保持凹部的有关与上述螺母的中心轴正交的假想平面上的截面形状设为中心角大于180度的圆弧形。
就本发明的第十五方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案~第十二方案的任一方案的滚珠丝杠装置中使上述止转部件具有方柱形状。或者,在第一方案~第十二方案的任一方案的滚珠丝杠装置中,能够使上述止转部件具有球形状。
就本发明的第十六方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案~第十五方案的任一方案的滚珠丝杠装置中将上述插通孔由缸筒孔构成,而且,将上述嵌合筒由活塞构成。
就本发明的第十七方案的滚珠丝杠装置而言,能够在第一方案~第十六方案的任一方案的滚珠丝杠装置中使上述第二部件在外周面中靠近上述第一部件的一侧的端部具有小径台阶部。
发明的效果
根据本发明的滚珠丝杠装置,能够以少的部件个数实现作为直线运动要件的螺母的止转,实现制造成本的降低。
附图说明
图1是从轴向一方侧观察本发明的实施方式的第一例的滚珠丝杠装置的主视图。
图2是图1的A-O-A’线剖视图。
图3是第一例的滚珠丝杠装置的局部截面立体图。
图4是图2的局部放大图。
图5是相当于图4的B-B线截面的示意图。
图6是有关第一例的将止转部件取出表示的截面示意图。
图7是从第一例的滚珠丝杠装置取出螺母而表示的截面立体图。
图8是有关第一例的为了说明循环槽与保持凹部的圆周方向上的位置关系而表示的示意图。
图9是将第一例的滚珠丝杠装置省略驱动部件而表示的俯视图。
图10是从图9的右侧观察的滚珠丝杠装置的主视图。
图11是将本发明的实施方式的第二例的滚珠丝杠装置省略外壳而表示的、相当于图2的图。
图12是本发明的实施方式的第三例的滚珠丝杠装置的相当于图5的图。
图13是本发明的实施方式的第四例的滚珠丝杠装置的相当于图5的图。
图14是本发明的实施方式的第五例的滚珠丝杠装置的相当于图5的图。
图15是本发明的实施方式的第六例的滚珠丝杠装置的相当于图5的图。
图16是本发明的实施方式的第七例的滚珠丝杠装置的相当于图2的图。
图17是本发明的实施方式的第八例的滚珠丝杠装置的相当于图11的图。
图18是表示现构造的滚珠丝杠装置的剖视图。
图19是从现有构造的滚珠丝杠装置取出外壳而表示的立体图。
具体实施方式
[第一例]
使用图1~图10,对本发明的实施方式的第一例进行说明。
〔滚珠丝杠装置的整体结构〕
本例的滚珠丝杠装置1例如被装入电动制动助力器装置,用于将作为驱动源的未图示的电动马达的旋转运动转换成后述的活塞5的直线运动的用途。
滚珠丝杠装置1具备螺纹轴2、相当于第一部件的螺母3、多个滚珠4、相当于嵌合筒且相当于第二部件的活塞5、外壳6、以及止转部件7。
螺纹轴2由未图示的驱动源旋转驱动,是使用时进行旋转运动的旋转运动要件。螺纹轴2插通于螺母3的内侧,与螺母3同轴配置。螺母3相对于外壳6的相对旋转被止转部件7阻止。螺母3是与外嵌固定于螺母3的活塞5一起在配备于外壳6的缸筒孔8的内侧进行直线运动的直线运动要件。因此,本例的滚珠丝杠装置1以旋转驱动螺纹轴2而使螺母3直线运动的方式使用。另外,在本例中,缸筒孔8相当于插通孔。
在螺纹轴2的外周面与螺母3的内周面之间具备螺旋状的负荷路9。在负荷路9可滚动地配置有多个滚珠4。当使螺纹轴2和螺母3相对旋转时,到达负荷路9的终点的滚珠4穿过形成于螺母3的内周面的循环槽10(参照图7)返回负荷路9的始点。以下,对滚珠丝杠装置1的各结构部件的构造进行说明。
在以下的说明中,轴向、径向以及圆周方向没有特别说明,就是指螺纹轴的轴向、径向以及圆周方向。另外,轴向一方侧是指图2~图4、图6、图7、以及图9的右侧,轴向另一方侧是指图2~图4、图6、图7、以及图9的左侧。
〈螺纹轴〉
螺纹轴2为金属制,具有螺纹部11和相邻配置于螺纹部11的轴向一方侧的嵌合轴部12。螺纹部11和嵌合轴部12同轴配置,且互相构成为一体。嵌合轴部12具有比螺纹部11小的外径。
螺纹部11在外周面具有螺旋状的轴侧滚珠螺纹槽13。轴侧滚珠螺纹槽13通过在螺纹部11的外周面实施研磨加工、切削加工、或者轧制加工而形成。本例中,轴侧滚珠螺纹槽13的条数为一条。轴侧滚珠螺纹槽13具有哥特式拱形或圆弧形的槽形状。
嵌合轴部12在外周面具有多个外花键齿14。外花键齿14配置于嵌合轴部12的外周面的圆周方向等间隔多个部位。即,嵌合轴部12为花键轴部。图示的例中,将外花键齿14由渐开线花键齿构成,但也能够由方花键齿构成。
螺纹轴2在将螺纹部11插通于螺母3的内侧的状态下与螺母3同轴配置。此外,在本例中,将螺纹轴2由螺纹部11和嵌合轴部12构成,但在实施本发明的情况下,也能够在螺纹轴具备用于固定用于相对于外壳等旋转自如地支撑的滚动轴承等的第二嵌合轴部等。
〈螺母〉
螺母3为铁类合金、不锈钢类合金等金属制,整体构成为圆筒状。螺母3在内周面具有螺旋状的螺母侧滚珠螺纹槽15和循环槽10。
螺母侧滚珠螺纹槽15具有螺旋形状。螺母侧滚珠螺纹槽15通过对螺母3的内周面实施例如研磨加工、切削加工、滚压丝锥加工、或研磨丝锥加工而形成。螺母侧滚珠螺纹槽15与轴侧滚珠螺纹槽13具有相同的螺距。因此,在将螺纹轴2的螺纹部11插通配置于螺母3的内侧的状态下,轴侧滚珠螺纹槽13和螺母侧滚珠螺纹槽15以在径向上对置的方式配置,构成螺旋状的负荷路9。螺母侧滚珠螺纹槽15的条数与轴侧滚珠螺纹槽13同样地为一条。螺母侧滚珠螺纹槽15与轴侧滚珠螺纹槽13同样地具有哥特式拱形或圆弧形的槽形状。
循环槽10具有大致S字形状。在螺母3的内周面通过例如冷锻加工而形成循环槽10。循环槽10将螺母侧滚珠螺纹槽15中的在轴向上相邻的部分彼此顺滑地连接,且将负荷路9的始点和终点相连。因此,到达负荷路9的终点的滚珠4穿过循环槽10返回负荷路9的始点。此外,负荷路9的始点和终点根据螺纹轴2与螺母3的在轴向上相对位移的方向、换言之,根据螺纹轴2与螺母3的相对旋转方向而调换。
循环槽10具有大致半圆形的截面形状。循环槽10具有比滚珠4的直径稍大的槽宽度,且具有能够使在循环槽10移动的滚珠4越过轴侧滚珠螺纹槽13的螺纹牙的槽深度。本例中,在螺母3的内周面,在圆周方向上等间隔地、即以90度等间隔具备四个循环槽10。因此,本例的滚珠丝杠装置1具备四个回路。此外,在本例的滚珠丝杠装置1中,将循环槽10直接形成于螺母3的内周面。但是,也能够将循环槽形成于与螺母分体的循环部品、例如挡块,将该循环部品相对于螺母固定。
在本例中,由带台阶的圆筒面构成螺母3的外周面。螺母3在外周面的轴向另一方侧的端部具有圆筒面状的小径部16,而且,在外周面的从轴向中间部到轴向一方侧部的范围具有圆筒面状的大径部17。大径部17具备比配备于外壳6的缸筒孔8的内径稍小的外径。螺母3的外周面在小径部16与大径部17之间具有朝向轴向另一方侧的圆环状的阶梯面18。阶梯面18是存在于与螺母3的中心轴正交的假想平面上的平坦面。
本例的滚珠丝杠装置1将螺母3用作直线运动要件。因此,为了实现螺母3的止转,在螺母3的外周面具有用于保持止转部件7的保持凹部19。保持凹部19配备于螺母3的外周面的圆周方向多个部位,在本例中配备于两处。保持凹部19配备于螺母3的外周面中的大径部17的轴向另一方侧部。
保持凹部19是在轴向上伸长的凹槽。保持凹部19在轴向一方侧的端部具有朝向轴向另一方侧的封闭面20。保持凹部19的轴向另一方侧的端部在阶梯面18开口。因此,保持凹部19在螺母3的外周面及阶梯面18分别开口。保持凹部19的中心轴与螺母3的中心轴平行地配置。从阶梯面18到封闭面20的轴向尺寸比止转部件7的轴向尺寸稍。封闭面20是存在于与螺母3的中心轴正交的假想平面上的平坦面,轴向观察,为局部圆形状(大致半圆形状)。
保持凹部19具有能够与止转部件7中的径向上的内侧部分在圆周方向上卡合的截面形状。在本例中,将止转部件7构成为圆柱形状,因此如图5所示,将与螺母3的中心轴正交的假想平面上的保持凹部19的截面形状设为圆弧形。具体而言,将保持凹部19的截面形状设为中心角约180度的半圆弧形。因此,保持凹部19的圆周方向宽度(图5的左右方向宽度)越朝向径向外侧越大。
保持凹部19具有与止转部件7的直径D的1/2相同、或者比该直径D的1/2稍大的曲率半径。螺母3的外周面上的保持凹部19的圆周方向上的开口宽度与止转部件7的直径D大致相同。在保持凹部19中穿过径向深度最大的部分的内切圆直径为小径部16的外径以上。
保持凹部19在螺母3的外周面沿圆周方向等间隔地配置。在本例中,具备两个保持凹部19,因此两个保持凹部19配置于相位相差180度的位置。各个保持凹部19从配备于螺母3的内周面的全部的循环槽10在圆周方向上偏移位置(相位)而配置。
具体而言,从配备于螺母3的内周面的循环槽10中的形成于与保持凹部19相同的轴向位置的一个循环槽10的中央部向圆周方向一方侧偏移45度的位置而配置两个保持凹部19中的一方的保持凹部19(图7的下方的保持凹部19)。从上述一个循环槽10的中央部向圆周方向另一方侧偏移135度的位置而配置两个保持凹部19中的另一方的保持凹部19(图7的上方的保持凹部19)。因此,如图8所示,在从轴向观察螺母3的情况下,用圆标记表示的两个保持凹部19分别相对于用×标记表示的且圆周方向位置接近的两个循环槽10在圆周方向上向相反侧各偏离45度的位置而配置。换言之,一方的保持凹部19配置于四个循环槽10中的在圆周方向上相邻的两个循环槽10的圆周方向中央位置,且另一方的保持凹部19配置于剩余两个循环槽10的圆周方向中央位置。此外,在采用将具有循环槽的挡块等循环部件相对于螺母固定的结构的情况下,能够从循环部件在圆周方向上偏移位置而配置保持凹部。在将循环部品在圆周方向上等间隔配备于多个部位的情况下,能够将保持凹部相对于圆周方向位置接近的两个循环部件在圆周方向上向相反侧偏移相同角度的位置而配置。换言之,能够将保持凹部配置于在圆周方向上相邻的两个循环部件彼此的圆周方向中央位置。
螺母3在轴向一方侧的端部具有第一卡合部21。第一卡合部21配备于螺母3的轴向一方侧的侧面的圆周方向局部,且朝向轴向一方侧突出。第一卡合部21具有扇柱形状。在图示的例中,第一卡合部21与螺母3一体地配备,但在实施本发明的情况下,也能够将与螺母分体构成的第一卡合部相对于螺母固定。
〈滚珠〉
滚珠4是具有预定的直径的钢球,能够滚动地配置于负荷路9及循环槽10。配置于负荷路9的滚珠4一边承受压缩载荷一边滚动,与之相对,配置于循环槽10的滚珠4不承受压缩载荷,被后续的滚珠4推动而滚动。
〈活塞〉
活塞5为铁系合金、铝合金等金属制,具有有底圆筒形状。活塞5外嵌固定于螺母3,且与螺母3一起直线运动。活塞5与螺母3同轴配置,且能够进行轴向的移动地嵌装于配备于外壳6的缸筒孔8。活塞5具有圆筒部22和封闭圆筒部22的轴向另一方侧的端部开口的底板部23。
圆筒部22具有比螺母3的小径部16的外径稍小的内径。另外,圆筒部22具有与螺母3的大径部17的外径相同的外径。活塞5的圆筒部22的外径和螺母3的大径部17的外径相同不限定于完全相同的情况,也包括实质上相同的情况。在此,实质上相同是指如下情况,即使活塞5的圆筒部22的外径和螺母3的大径部17的外径不同,活塞5的圆筒部22的外径与螺母3的大径部17的外径的差也充分小。具体而言,虽然并非限定于此,但为如下情况:以缸筒孔8的内周面为基准,缸筒孔8的内周面与活塞5的圆筒部22的外周面之间的径向间隙为100μm以下,缸筒孔8的内周面与螺母3的大径部17的外周面之间的径向间隙为100μm以下。
圆筒部22通过压入将轴向一方侧的端部外嵌固定于螺母3的小径部16。在将圆筒部22外嵌固定于小径部16的状态下,将圆筒部22的轴向一方侧的端面5x在轴向上抵碰于配备于螺母3的外周面的阶梯面18。活塞5的轴向一方侧的端面5x是存在于与活塞5的中心轴正交的假想平面上的平坦面。
〈外壳〉
外壳6具有有底圆筒形状,在内部具备具有圆形的截面形状的缸筒孔8。缸筒孔8的中心轴与螺纹轴2的中心轴同轴配置。缸筒孔8具有能够供螺母3及活塞5沿轴向插通的内径。具体而言,缸筒孔8具有比活塞5的圆筒部22及螺母3的大径部17稍大的内径。缸筒孔8的内径在从配备于内周面的引导凹槽24沿圆周方向分离的部分遍及轴向恒定。
缸筒孔8在内周面具有用于使止转部件7能够沿轴向滑动地卡合的引导凹槽24。引导凹槽24在轴向上伸长,配备于缸筒孔8的内周面的圆周方向上多个部位、在本例中为两处。本例中,引导凹槽24配备于缸筒孔8的从轴向一方侧的端部到轴向中间部的范围。
引导凹槽24的轴向一方侧的端部在外壳6的轴向一方侧的端面开口。引导凹槽24在轴向另一方侧的端部具有朝向轴向一方侧的阶梯部25。因此,引导凹槽24在缸筒孔8的内周面及外壳6的轴向一方侧的端面分别开口。引导凹槽24的中心轴与缸筒孔8的中心轴平行地配置。引导凹槽24的轴向尺寸比止转部件7的轴向尺寸充分大,且根据对螺母3及活塞5要求的行程而决定。
引导凹槽24具有能够与止转部件7中的径向上的外侧部分在圆周方向上卡合的截面形状。在本例中,将止转部件7构成为圆柱形状,因此,如图5所示,将与缸筒孔8的中心轴正交的假想平面上的引导凹槽24的截面形状设为圆弧形。具体而言,引导凹槽24具有中心角为约180度的半圆弧形的截面形状。因此,引导凹槽24的圆周方向宽度越朝向径向内侧越大。引导凹槽24具有比止转部件7的直径D的1/2稍大的曲率半径。缸筒孔8的内周面上的引导凹槽24的圆周方向上的开口宽度比止转部件7的直径D稍大。
引导凹槽24在缸筒孔8的内周面上沿圆周方向等间隔配置。在本例中,由于具备两个引导凹槽24,因此两个引导凹槽24配置于相位相差180度的位置。滚珠丝杠装置1的组装状态下,引导凹槽24与保持凹部19在圆周方向上配置于相同的位置。因此,引导凹槽24和保持凹部19在径向上对置配置。
在缸筒孔8的内周面中的位于比引导凹槽24靠轴向另一方侧的部分具备多个(图示的例中为两个)密封凹槽26a、26b。密封凹槽26a、26b具有圆环形状。在密封凹槽26a、26b分别装配有用于将缸筒孔8的内周面与活塞5的外周面之间密封的O形环27a、27b。
此外,在本例中,将外壳6构成为有底圆筒形状,但是在实施本发明的情况下,外壳的形状能够适当变更。在本例中,外壳6采用在内部仅具备缸筒孔8的结构,但在实施本发明的情况下,也能够在外壳的内部除了缸筒孔还具备容纳马达的马达容纳部、容纳齿轮的齿轮容纳部等。
〈止转部件〉
止转部件7是用于阻止螺母3相对于外壳6相对旋转的部件,为铁系合金等金属制,具有圆柱形状。作为止转部件7,例如能够使用淬火及回火精度优异且表面粗糙度小的滚柱轴承用的滚柱或滚针轴承用的滚针。
止转部件7在将中心轴与缸筒孔8的中心轴平行地配置的状态下,以在径向上被夹着的方式配置于配备于螺母3的外周面的保持凹部19与配备于缸筒孔8的内周面的引导凹槽24之间。换言之,止转部件7配置成架设于保持凹部19和引导凹槽24。
止转部件7中的径向上的内侧部分(图5的下侧部分)配置于保持凹部19的内侧。如图4所示,止转部件7中的径向上的内侧部分在轴向上被夹在保持凹部19的封闭面20与活塞5的轴向一方侧的端面5x之间。换言之,止转部件7的轴向一方侧的端面与封闭面20在轴向上对置,且止转部件7的轴向另一方侧的端面与活塞5的轴向一方侧的端面5x在轴向上对置。因此,止转部件7通过封闭面20和活塞5的轴向一方侧的端面5x实现了轴向上的止脱。因此,止转部件7中的径向上的内侧部分在周向上进行移动地配置于保持凹部19的内侧。
在本例中,将止转部件7的轴向尺寸设定得比从螺母3的阶梯面18到保持凹部19的封闭面20的轴向尺寸稍小。因此,在将活塞5外嵌固定于螺母3的状态下,止转部件7的轴向尺寸比从抵碰于阶梯面18的活塞5的轴向一方侧的端面5x到封闭面20的轴向距离稍小。因此,在止转部件7的轴向一方侧的端面与封闭面20之间、和/或止转部件7的轴向另一方侧的端面与活塞5的轴向一方侧的端面5x之间形成有间隙。换言之,止转部件7的轴向两侧的端面不会与在轴向上对置的封闭面20及活塞5的轴向一方侧的端面5x同时抵接。
止转部件7中的有关径向上的外侧部分(图5的上侧部分)配置于引导凹槽24的内侧。如图2所示,引导凹槽24的轴向尺寸设定得比止转部件7的轴向尺寸充分大,因此止转部件7中的径向上的外侧部分能够在轴向上滑动地配置于引导凹槽24的内侧。
本例中,为了提高止转部件7与引导凹槽24的滑动性,如图6所示地在止转部件7的外周面的轴向两侧的端部形成有锥状的倒角部47。从外,在图6以外的图中省略了倒角部47的图示。另外,将倒角部47和配备于止转部件7的轴向中间部的圆筒面状的外周面通过具有圆弧形的截面形状的连续部48顺滑地连接。进一步地,在本例中,为了确保止转部件7的轴向一方侧的端面与螺母3的封闭面20的径向上的重叠余量,使倒角部47的径向尺寸b的大小为倒角部47的轴向尺寸a以下(b≤a)。
滚珠丝杠装置1的组装作业时,将涂布有润滑脂的止转部件7配置于保持凹部19的内侧,通过将止转部件7贴在保持凹部19,能够防止止转部件7从保持凹部19脱落。替代性地或者追加地,也能够以覆盖配置于保持凹部19的内侧的止转部件7的周围的方式配置导向部,从而防止止转部件7的脱落。
进一步地,本例的滚珠丝杠装置1具备用于限制螺母3的行程末端的止动件28和用于旋转驱动螺纹轴2的驱动部件33。
〈止动件〉
止动件28具备具有圆环形状的凸台部29和具有突起形状的第二卡合部30。
凸台部29相对于螺纹轴2的嵌合轴部12不能相对旋转地外嵌。凸台部29在径向中央部具有能够供嵌合轴部12沿轴向插通的卡合孔31。本例中,卡合孔31在内周面具有多个内花键齿32。内花键齿32配置于卡合孔31的内周面的圆周方向等间隔多个部位。即,卡合孔31由花键孔构成。通过使嵌合轴部12花键卡合于卡合孔31,从而凸台部29相对于嵌合轴部12不能相对旋转地外嵌。凸台部29的轴向的厚度比嵌合轴部12的轴向尺寸充分小。
凸台部29具有圆筒面状的外周面。
第二卡合部30配备于凸台部29的外周面的圆周方向一部分,且朝向径向外侧突出。
〈驱动部件〉
驱动部件33是齿轮、滑轮等部件,通过将从电动马达等驱动源输入的扭矩传递至螺纹轴2,将螺纹轴2旋转驱动。驱动部件33在止动件28的轴向一方侧相邻配置。
驱动部件33具有基板部34和圆筒状的筒部35。
基板部34在径向中央部具有沿轴向贯通的安装孔36。安装孔36在内周面具有多个内花键齿37。内花键齿37配置于安装孔36的内周面的圆周方向等间隔多个部位。即,安装孔36由花键孔构成。基板部34通过使嵌合轴部12中的从外嵌止动件28的部分向轴向一方侧分离的部分与安装孔36花键卡合,而相对于嵌合轴部12不能相对旋转地外嵌。
筒部35从基板部34的轴向另一方侧的侧面的径向外侧部分沿轴向伸长。筒部35具有比螺母3的外径稍大的内径。筒部35覆盖止动件28及螺纹部11的轴向一方侧的端部的周围。
在基板部34或筒部35的外周面也能够形成齿轮部,也能够架设带部件。此外,作为驱动部件33,除了齿轮、滑轮,也能够采用链齿轮、马达轴等。
〈滚珠丝杠装置的动作说明〉
本例的滚珠丝杠装置1当由未图示的驱动源经由驱动部件33将螺纹轴2旋转驱动时,相对于外壳6的相对旋转被止转部件7阻止的螺母3与活塞5一起在缸筒孔8的内侧直线运动。由此,将填充于缸筒孔8内的液体或气体穿过配备于外壳6的未图示的连通孔排出或吸入。止转部件7在螺母3及活塞5直线运动时,被保持凹部19的封闭面20或活塞5的轴向一方侧的端面5x在轴向按压,与螺母3及活塞5一起直线运动。
当螺母3相对于螺纹轴2向轴向一方侧相对移动而到达行程末端时,配备于螺母3的第一卡合部21和配备于止动件28的第二卡合部30在圆周方向上卡合。由此,螺纹轴2的旋转被阻止。这样,本例的滚珠丝杠装置1通过止动件28能够限制螺母3相对于螺纹轴2向轴向一方侧相对移动的行程末端。此外,螺母3相对于螺纹轴2向轴向另一方侧相对移动的行程末端也能够通过将止转部件7的轴向另一方侧的端面与作为引导凹槽24的封闭端的阶梯部25抵碰而限制,或者也能够利用一直以来已知的各种形成限制机构来限制。
根据以上这样的本例的滚珠丝杠装置1,能够利用少的零件个数实现作为直线运动要件的螺母3的止转,实现制造成本的降低。
即,在本例中,将用于阻止螺母3相对于外壳6相对旋转的止转部件7中的配置于保持凹部19的内侧的径向上的内侧部分在轴向上夹在保持凹部19的封闭面20与活塞5的轴向一方侧的端面5x之间,从而实现了止转部件7的轴向上的止脱。因此,本例的滚珠丝杠装置1能够省略日本特开2007-303515号公报记载的现有构造必须的止动环、螺纹部件等防脱部件。本例中,使用了与螺母3及外壳6分体的止转部件7,因此与在外壳的内周面一体成形键的情况相比,能够充分抑制制造成本。止转部件7的形状精度良好,且低成本。因此,根据本例的滚珠丝杠装置1,能够以少的零件个数实现螺母3的止转,能够实现制造成本的降低。
在本例中,相比从与螺母3的阶梯面18抵碰的活塞5的轴向一方侧的端面5x到保持凹部19的封闭面20的轴向距离,使止转部件7的轴向尺寸稍小,在止转部件7的轴向一方侧的端面与封闭面20之间、和/或止转部件7的轴向另一方侧的端面与活塞5的轴向一方侧的端面5x之间形成间隙。因此,能够防止螺母3与活塞5之间传递的轴力经由止转部件7传递。本例中,能够通过活塞5的轴向一方侧的端面5x与螺母3的阶梯面18的抵碰部传递轴力。因此,容易确保螺母3与活塞5的同轴度,并且能够防止止转部件7发生变形。
保持凹部19分别从配备于螺母3的内周面的全部的循环槽10沿圆周方向偏移位置而配置。具体而言,在从轴向观察螺母3的情况下,将两个保持凹部19分别相对于圆周方向位置接近的两个循环槽10在圆周方向向相反侧偏移相同角度(本例中各45度)的位置而配置。因此,能够抑制因形成保持凹部19而引起的螺母3的强度降低。因此,能够使螺母3的外径不多余地增大,防止滚珠丝杠装置1的大型化。
本例中,使引导凹槽24的曲率半径比止转部件7的直径D的1/2稍大,因此能够使引导凹槽24和止转部件7线接触。因此,能够提高止转部件7与引导凹槽24的滑动行。进一步地,在本例中,在止转部件7的外周面的轴向端部形成倒角部47,因此能够降低止转部件7与引导凹槽24之间的滑动阻力,实现止转部件7与引导凹槽24的滑动性的提高。
本例中,能够将滚珠丝杠装置1小型化。在日本特开2007-303515号公报记载的现有构造的滚珠丝杠装置100中,如图18所示,外嵌于螺母102的嵌合筒(活塞)104的外径比螺母102的外径大。因此,产生外壳105的插通孔110大径化,滚珠丝杠装置100容易大型化的问题。滚珠丝杠装置被装入例如汽车用的电动制动装置(EMB)而使用,但电动制动装置需要设置于轮罩室内这样有限的空间,因此对小型化的要求较高。因此,对于滚珠丝杠装置也要求小型化。
本例的滚珠丝杠装置1中,使螺母3的大径部17的外径和活塞5的圆筒部22的外径相同,从而实现了上述这样的小型化的课题的解决。此外,解决滚珠丝杠装置的小型化的课题时,只要相对于外壳,螺母或嵌合筒(活塞)的相对旋转被阻止即可,止转机构没有特别限定。
进一步地,在本例中,使螺母3的大径部17的外径和活塞5的圆筒部22的外径相同,从而不仅滚珠丝杠装置1的小型化,还能够得到以下的作用效果。
第一,使螺母3的大径部17的外径和活塞5的圆筒部22的外径相同,从而构成为,配置于螺纹轴2的螺纹部11的周围的活塞5和螺母3两个部件成为一体,且在一个缸筒孔8的内侧直线运动。即,能够将螺母3理解为活塞5的一部分,因此能够与使活塞5的轴向尺寸增长了的情况同样地抑制活塞5相对于缸筒孔8的晃动及倾斜。
第二,使螺母3的大径部17的外径和活塞5的圆筒部22的外径相同,从而能够相对于可插入活塞5的缸筒孔8的内径将螺母3最大化。因此,根据本例的滚珠丝杠装置1,能够增大负荷容量,能够耐高载荷,而且还能够实现长寿命化。
第三,能够使螺母3的大径部17的外径接近缸筒孔8的内径,因此能够缩小大径部17的外周面与缸筒孔8的内周面之间的间隙。因此,能够通过缸筒孔8的内周面抑制螺母3的倾斜。因此,能够抑制螺纹轴2和螺母3产生相对倾斜,能够防止对在负荷路9滚动的滚珠4不均等地附加载荷。由此,能够实现滚珠丝杠装置1的长寿命化。
第四,能够缩小大径部17的外周面与缸筒孔8的内周面之间的间隙,因此能够确保止转部件7与保持凹部19的径向的重叠余量。因此,能够有效防止止转部件7从保持凹部19脱出。
第五,使螺母3的大径部17的外径和活塞5的圆筒部22的外径相同,从而能够使缸筒孔8的内径在从引导凹槽24沿圆周方向分离的部分遍及轴向恒定(同径)。因此,能够通过一步骤进行用于在外壳6加工缸筒孔8的切削加工。从而,实现外壳6的加工工数的降低及加工成本的降低。
[第二例]
使用图11,对本发明的实施方式的第二例进行说明。
本例中,构成活塞5a的圆筒部22a的内周面为带台阶的形状。圆筒部22a在内周面的轴向一方侧的端部具有圆筒面状的大径面部38,在内周面中的从大径面部38向轴向另一方侧分离的部分具有比大径面部38内径小的圆筒面状的小径面部39。进一步地,圆筒部22a在内周面中的大径面部38与小径面部39之间具有朝向轴向一方侧的圆环状的圆环面40。圆环面40比活塞5a的轴向一方侧的端面5x向轴向另一方侧偏置。圆环面40由存在于与活塞5a的中心轴正交的假想面上的平坦面构成。
本例中,将圆筒部22a中的配备于轴向一方侧的端部大径面部38通过压入而外嵌固定于螺母3的小径部16。在将圆筒部22a外嵌于小径部16的状态下,配备于圆筒部22a的内周面的圆环面40相对于螺母3的轴向另一方侧的端面3x在轴向上抵碰。在活塞5的轴向一方侧的端面5x与阶梯面18(参照图7)之间遍及全周设有间隙。
根据本例的滚珠丝杠装置1,能够通过圆环面40与螺母3的轴向另一方侧的端面3x的抵碰部传递轴力。因此,能够使活塞5的轴向一方侧的端面5x与止转部件7的轴向另一方侧的端面之间的间隙比实施方式的第一例的构造大。进一步地,容易确保上述抵碰部的径向宽度,因此能够有效防止活塞5a相对于螺母3倾斜。其它结构及作用效果与第一例相同。
[第三例]
使用图12对本发明的实施方式的第三例进行说明。
本例中,仅使配备于螺母3的外周面的保持凹部19a及配备于缸筒孔8的内周面的引导凹槽24a各自的截面形状与第一例的构造不同。
具体而言,将与螺母3的中心轴正交的假想平面上的保持凹部19a的截面形状设为矩形状,且将与缸筒孔8的中心轴正交的假想平面上的引导凹槽24a的截面形状设为矩形状。也就是,将保持凹部19a及引导凹槽24a分别设为方槽。由此,保持凹部19a及引导凹槽24a的圆周方向宽度遍及径向恒定。
保持凹部19a及引导凹槽24a分别具有与止转部件7的直径D的1/2大致相同的大小的槽深度。螺母3的外周面上的保持凹部19a的圆周方向上的开口宽度以及缸筒孔8的内周面上的引导凹槽24a的圆周方向上的开口宽度分别与止转部件7的直径D大致相同。此外,本例中,使保持凹部19a及引导凹槽24a的槽深度及开口宽度互相相同,但在实施本发明的情况下,也能够使它们彼此不同。
根据本例,能够将保持凹部19a及引导凹槽24a分别利用铣床容易地加工。因此,在实现滚珠丝杠装置1的制造成本的降低方面上是有利的。能够在保持凹部19a及引导凹槽24a各自的拐角部形成截面大致三角形状的间隙41。因此,能够在隙間41保持充分的量的润滑脂。因此,能够降低止转部件7相对于引导凹槽24a的滑动阻力。由于将引导凹槽24a的截面形状设为矩形状,因此能够使引导凹槽24a和止转部件7线接触。因此,能够提高止转部件7与引导凹槽24a的滑动性。其它结构及作用效果与第一例相同。
[第四例]
使用图13对本发明的实施方式的第四例进行说明。
本例中,将配备于螺母3的外周面的保持凹部19的截面形状与第一例的构造同样地设为圆弧形状,且将配备于缸筒孔8的内周面的引导凹槽24a的截面形状与第三例的构造同样地设为矩形状。
根据本例,将保持凹部19的截面形状设为圆弧形状,因此能够使保持凹部19的内表面与止转部件7的外周面的接触面积比第三例的构造大。因此,能够抑制止转部件7在活塞5的轴向一方侧的端面5x与保持凹部19的封闭面20之间沿轴向相对移动。从而,能够抑制基于止转部件7的轴向端面与活塞5的轴向一方侧的端面5x及保持凹部19的封闭面20的碰撞而产生异响。其它结构及作用效果与第一例及第三例相同。
[第五例]
使用图14对本发明的实施方式的第五例进行说明。
在本例中,仅使止转部件7a的形状与第三例的构造不同。
具体而言,将止转部件7a构成为四方柱形状。而且,将止转部件7a中的径向上的内侧部分大致无间隙地配置于具有矩形状的截面形状的保持凹部19a的内侧,将止转部件7a中的径向上的外侧部分大致无间隙地配置于具有矩形状的截面形状的引导凹槽24a的内侧。也就是,使止转部件7a的周面中的径向上的内侧面与保持凹部19a的径向底面面接触,且使径向上的外侧面与引导凹槽24a中的径向底面面接触。使止转部件7a的圆周方向上的两侧面与保持凹部19a及引导凹槽24a的周方向侧面面接触。
根据本例,能够低价地制造止转部件7a。因此,在实现滚珠丝杠装置1的制造成本的降低方面是有利的。另外,能够抑制止转部件7a在保持凹部19a及引导凹槽17a的内侧晃动。因此,能够防止螺母3相对于外壳6在圆周方向上晃动。其它结构及作用效果与第一例相同。
[第六例]
使用图15对本发明的实施方式的第六例进行说明。
本例中,仅使配备于螺母3的外周面的保持凹部19b及配备于缸筒孔8的内周面的引导凹槽24b各自的截面形状与第一例的构造不同。
在本例中,将与螺母3的中心轴正交的假想平面上的保持凹部19b的截面形状设为中心角α大于180度(图示的例中,中心角为约230度)的圆弧形。因此,就保持凹部19b的圆周方向宽度而言,从径向内侧部越朝向径向中间部,越变大,然后,从径向中间部越朝向径向外侧部,越变小。而且,螺母3的外周面上的保持凹部19b的圆周方向上的开口宽度比止转部件7的直径D(参照图5)充分小。
与之相对,将与缸筒孔8的中心轴正交的假想平面上的引导凹槽24的截面形状设为中心角β小于180度(图示的例中,中心角为约130度)的圆弧形。
根据本例,在将止转部件7中的径向上的内侧部分配置于保持凹部19b的内侧的状态下,即沿轴向插入的状态下,能够防止止转部件7从保持凹部19b向径向外侧脱落。因此,能够提高滚珠丝杠装置1的组装作业的作业性。其它结构及作用效果与第一例相同。
[第七例]
使用图16,对本发明的实施方式的第七例进行说明。
本例中,仅使活塞5c的圆筒部22b的外周面的形状与第一例的构造不同。
本例中,活塞5c的圆筒部22b在外周面中的靠近螺母3的侧的端部、即轴向一方侧的端部具备小径台阶部49,该小径台阶部49具有比在轴向另一方侧相邻的部分的外径稍小的外径。因此,活塞5c的外径为圆筒部22b中的从小径台阶部49向轴向另一方侧分离的部分的外径,该部分的外径与螺母3的外径大致相同。此外,小径台阶部49具有螺母3的小径部16的轴向长度以上的轴向长度。
本例中,在活塞5c的圆筒部22b的外周面的轴向一方侧的端部设置小径台阶部49,因此随着将圆筒部22b的轴向一方侧的端部通过压入外嵌固定于螺母3的小径部16,即使在小径台阶部49扩径的情况下,也能够有效地防止随着扩径而圆度降低的小径台阶部49与缸筒孔8的内周面接触。此外,小径台阶部49的外径比在轴向另一方侧相邻的部分的外径小的程度只要能够防止小径台阶部49与缸筒孔8的内周面接触且能够确保活塞5c与螺母3的嵌合强度,就没有特别限定。其它结构及作用效果与第一例相同。
[第八例]
使用图17,对本发明的实施方式的第八例进行说明。
本例中,与第一例~第六例不同,不是螺母3a的外周面,而是在活塞5b的外周面设有保持凹部19。即,在本例中,活塞5b相当于第一部件,且螺母3a相当于第二部件。
螺母3a具有遍及轴向外径不变的圆筒面状的外周面。在本例中,由带台阶的圆筒面构成螺母3a的内周面。具体而言,螺母3a具有:小径面部42,其在内周面形成有螺母侧滚珠螺纹槽15;以及内径比小径面部42大的圆筒面状的大径面部,其配备于从小径面部42向轴向另一方侧分离的部分。
由带台阶的圆筒面构成了活塞5b的外周面。活塞5b在外周面的轴向一方侧的端部具有圆筒面状的小径部44,在外周面的从轴向中间部到轴向另一方侧部的范围具有圆筒面状的大径部45。活塞5b在外周面中的小径部44与大径部45之间具有朝向轴向一方侧的圆环状的阶梯面46。阶梯面46是存在于与活塞5b的中心轴正交的假想平面上的平坦面。大径部45的外径与螺母3a的外径相同。
本例中,为了实现作为直线运动要件的螺母3a的止转,在活塞5b的外周面设置用于保持止转部件7的保持凹部19。保持凹部19配备于活塞5b的外周面的圆周方向多个部位(例如,两处)。保持凹部19配备于活塞5b的外周面中的大径部45的轴向一方侧部。
保持凹部19是沿轴向伸长的凹槽。保持凹部19在轴向另一方侧的端部具有朝向轴向一方侧的封闭面20。保持凹部19的轴向一方侧的端部在阶梯面46开口。因此,保持凹部19在活塞5b的外周面及阶梯面46分别开口。保持凹部19的中心轴与活塞5b的中心轴平行地配置。从阶梯面46到封闭面20的轴向尺寸比止转部件7的轴向尺寸稍大。封闭面20是存在于与活塞5b的中心轴正交的假想平面上的平坦面,沿轴向观察,为局部圆形状(大致半圆形状)。
保持凹部19具有能够与止转部件7中的径向上的内侧部分在圆周方向上卡合的截面形状。本例中,将止转部件7构成为圆柱形状,因此将与活塞5b的中心轴正交的假想平面上的保持凹部19的截面形状设为圆弧形。通过保持凹部19中的径向深度最大的部分的内切圆直径为小径部44的外径以上。
在本例中,将配备于活塞5b的外周面的轴向一方侧的端部的小径部44通过例如压力相对于配备于螺母3a的内周面的轴向另一方侧的端部的大径面部43不能相对旋转地嵌合。
本例中,在配备于活塞5b的外周面的保持凹部19与配备于未图示的缸筒孔8的内周面的引导凹槽24(参照图2)之间以在径向上夹着的方式配置止转部件7。
止转部件7中的有关径向上的内侧部分(图17的下侧部分)配置于保持凹部19的内侧。另外,止转部件7中的有关径向上的内侧部分沿轴向夹在保持凹部19的封闭面20与螺母3a的轴向另一方侧的端面3x之间。换言之,止转部件7的轴向另一方侧的端面与封闭面20在轴向上对置,且止转部件7的轴向一方侧的端面与螺母3a的轴向另一方侧的端面3x在轴向上对置。因此,止转部件7通过封闭面20和螺母3a的轴向另一方侧的端面3x实现了轴向上的止脱。因此,止转部件7中的有关径向上的内侧部分在轴向上不能移动地配置于保持凹部19的内侧。
本例中,将止转部件7的轴向尺寸设定为比从活塞5b的阶梯面46到保持凹部19的封闭面20的轴向尺寸稍小。因此,在将活塞5b外嵌固定于螺母3a的状态下,相比从与阶梯面46抵碰的螺母3a的轴向另一方侧的端面3x到封闭面20的轴向距离,止转部件7的轴向尺寸稍小。因此,在止转部件7的轴向另一方侧的端面与封闭面20之间、和/或止转部件7的轴向一方侧的端面与螺母3a的轴向另一方侧的端面3x之间形成有间隙。换言之,止转部件7的轴向两侧的端面不会与在轴向上对置的封闭面20及螺母3a的轴向另一方侧的端面3x同时抵接。
止转部件7中的有关径向上的外侧部分(图17的上侧部分)在周向上可滑动地配置于引导凹槽24的内侧。
根据本例,与第一例的滚珠丝杠装置1同样地,与记载于日本特开2007-303515号公报的现有构造相比,能够以少的零件个数实现螺母3a的止转,能够实现制造成本的降低。
本例中,在活塞5b的外周面形成有保持凹部19,在螺母3a的外周面不形成保持凹部,因此无需为了确保螺母3a的强度而增大螺母3a的外径(壁厚)。因此,实现滚珠丝杠装置1的小型化。另外,无需按照与配备于螺母3a的内周面的循环槽10(参照图7)的关系考虑保持凹部19的形成位置。因此,能够提高滚珠丝杠装置1的设计自由度,因此实现滚珠丝杠装置1的制造成本的降低。其它结构及作用效果与第一例相同。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限于此,在不脱离发明的技术思想的范围内能够进行适当变更。另外,本发明的实施方式的第一例~第八例的构造只要不产生矛盾,也能够适当组合实施。
本发明的实施方式的第一例~第八例中对将止转部件设为圆柱形状或方柱形状的情况进行了说明,但在实施本发明的情况下,也能够将止转部件设为球形状,也能够设为其它形状。
本发明的实施方式的第一例~第八例中对将保持凹部及引导凹槽的截面形状设为圆弧形及矩形的情况进行了说明,但在实施本发明的情况下,保持凹部及引导凹槽的截面形状能够适当变更。例如,也能够将保持凹部的截面形状设为圆弧形且将引导凹槽的截面形状设为矩形,也能够相反地将保持凹部的截面形状设为矩形且将引导凹槽的截面形状设为圆弧形。
本发明的实施方式的第一例~第八例中对保持凹部及引导凹槽各具备两个的情况进行了说明,但在实施本发明的情况下,也能够采用将保持凹部及引导凹槽各具备一个的结构,也能够采用将保持凹部及引导凹槽各具备三个以上的结构。在将保持凹部及引导凹槽各具备多个的情况下,将保持凹部及引导凹槽能够在圆周方向上等间隔,也能够在圆周方向不等间隔地配置。
在本发明的实施方式的第一例~第八例中,对使用活塞作为嵌合筒的情况进行了说明,但在实施本发明的情况下,不限于活塞,也能够使用具有其它功能的部件。对于嵌合筒相对于螺母的固定机构,也不限定于圧入,能够采用螺纹紧固、铆接、焊接等其它结构。
符号说明
1—滚珠丝杠装置,2—螺纹轴,3、3a—螺母,3x—端面,4—滚珠,5、5a、5b、5c—活塞,5x—端面,6—外壳,7、7a—止转部件,8—缸筒孔,9—负荷路,10—循环槽,11—螺纹部,12—嵌合轴部,13—轴侧滚珠螺纹槽,14—外花键齿,15—螺母侧滚珠螺纹槽,16—小径部,17—大径部,18—阶梯面,19、19a、19b—保持凹部,20—封闭面,21—第一卡合部,22、22a、22b—圆筒部,23—底板部,24、24a、24b—引导凹槽,25—阶梯部,26a、26b—密封凹槽,27a、27b—O形环,28—止动件,29—凸台部,30—第二卡合部,31—卡合孔,32—内花键齿,33—驱动部件,34—基板部,35—筒部,36—安装孔,37—内花键齿,38—大径面部,39—小径面部,40—圆环面,41—间隙,42—小径面部,43—大径面部,44—小径部,45—大径部,46—阶梯面,47—倒角部,48—连续部,49—小径台阶部,100—滚珠丝杠装置,101—螺纹轴,102—螺母,103—滚珠,104—嵌合筒,105—外壳,106—轴侧滚珠螺纹槽,107—螺母侧滚珠螺纹槽,108—负荷路,109—键槽,110—插通孔,111—键,112—嵌合槽。
Claims (17)
1.一种滚珠丝杠装置,其特征在于,具备:
螺纹轴,其在外周面具有螺旋状的轴侧滚珠螺纹槽,且在使用时旋转运动;
螺母,其在内周面具有螺旋状的螺母侧滚珠螺纹槽,且在使用时直线运动;
多个滚珠,其配置于上述轴侧滚珠螺纹槽与上述螺母侧滚珠螺纹槽之间;
嵌合筒,其嵌合固定于上述螺母,与上述螺母一起直线运动;
外壳,其具有能够沿轴向插通上述螺母的插通孔;以及
止转部件,其阻止上述螺母相对于上述外壳的相对旋转,
上述螺母和上述嵌合筒中的任一方即第一部件在外周面具有保持凹部,该保持凹部能够与上述止转部件中的有关径向上的内侧部分在圆周方向上卡合,且包括朝向轴向的封闭面,
上述插通孔在内周面具有引导凹槽,该引导凹槽能够与上述止转部件中的有关径向上的外侧部分在圆周方向上卡合,且沿轴向伸长,
就上述止转部件而言,有关径向上的内侧部分在被夹在上述封闭面与上述螺母和上述嵌合筒中的任意另一方即第二部件的轴向端面之间的状态下配置于上述保持凹部的内侧,且有关径向上的外侧部分能够沿轴向滑动地配置于上述引导凹槽的内侧。
2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述止转部件的轴向尺寸比上述封闭面与第二部件的轴向端面之间的轴向距离小。
3.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
第一部件在外周面具有小径部、外径比上述小径部大的大径部以及配置于上述小径部与上述大径部之间且朝向轴向的阶梯面,
第二部件外嵌固定于上述小径部,
上述保持凹部形成于上述大径部,且在上述阶梯面开口。
4.根据权利要求3所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
第二部件的轴向端面相对于上述阶梯面在轴向抵碰。
5.根据权利要求3所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
第二部件在比轴向端面在轴向上偏置的位置具有朝向轴向的圆环面,
上述圆环面相对于第一部件的轴向端面在轴向上抵碰。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
第一部件由上述螺母构成。
7.根据权利要求6所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述螺母在内周面还具有循环槽,
上述保持凹部从上述循环槽沿圆周方向偏移位置而配置。
8.根据权利要求7所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述螺母在圆周方向上在等间隔多个部位具有上述循环槽,
上述保持凹部相对于圆周方向位置接近的两个上述循环槽在圆周方向上向相反侧偏移相同角度的位置而配置。
9.根据权利要求6所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
具备循环部件,该循环部件具有循环槽,且固定于上述螺母,
上述保持凹部从上述循环部件沿圆周方向偏移位置而配置。
10.根据权利要求9所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
在圆周方向上在等间隔多个部位具备上述循环部件,
上述保持凹部相对于圆周方向位置接近的两个上述循环部件在圆周方向上向相反侧偏移相同角度的位置而配置。
11.根据权利要求1~5中任一项所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述保持凹部配备于上述嵌合筒的外周面。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述嵌合筒具有与上述螺母的外径相同的外径。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述止转部件具有圆柱形状。
14.根据权利要求13所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述保持凹部的有关与上述螺母的中心轴正交的假想平面上的截面形状为中心角大于180度的圆弧形。
15.根据权利要求1~12中任一项所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述止转部件具有方柱形状。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述插通孔由缸筒孔构成,而且,
上述嵌合筒由活塞构成。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的滚珠丝杠装置,其特征在于,
上述第二部件在外周面中靠近上述第一部件的一侧的端部具有小径台阶部。
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