TWI614430B - 進給螺桿裝置及使用該裝置的致動器 - Google Patents

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Bungo Matsumoto
Yuji Kubota
Tomoya Uchikoshi
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Hirata Spinning
Thk Co Ltd
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Description

進給螺桿裝置及使用該裝置的致動器
本發明係關於一種具備緩和來自外部之衝擊載重(impact load)之緩衝功能的進給螺桿裝置及使用該裝置的致動器。
前述進給螺桿裝置,係指螺帽構件已螺合於螺桿軸的裝置,該螺桿軸係在外周面形成有螺旋狀的溝槽,且具有將前述螺桿軸的旋轉運動轉換成螺帽構件的直線運動的功能。因此,適於將電動馬達的旋轉運動轉換成直線運動的用途,例如,能使用於將電動馬達的旋轉作為桿構件的進退運動來輸出的致動器中。在該致動器中,係為了將電動馬達的旋轉運動效率佳地轉換成桿構件的進退運動,而使用在螺桿軸與螺帽構件之間夾介安裝有滾珠等轉動體的滾珠螺桿裝置作為前述進給螺桿裝置,且按照電動馬達的旋轉角來決定前述桿構件的進退量。
另一方面,按照致動器的用途,則有:想藉由前述桿構件而彈性地按壓其他構件的情況、或不使從外部作用於前述桿構件的衝擊載重作用於前述進給螺桿裝置 而想減輕該衝擊載重的情況。在專利文獻1中,已揭示有在前述螺帽構件與桿構件之間設置有緩衝機構的進給螺桿裝置。在該專利文獻1所揭示的進給螺桿裝置中,前述桿構件是具有容納前述螺帽構件的活塞,另一方面,在前述螺帽構件的外周面係嵌合有一對彈簧承座。一對前述彈簧承座係嵌合於螺帽構件之外周面所形成的溝槽,其能夠朝向軸向自由地移動於該溝槽內。又,在一對前述彈簧承座之間係配置有處於被壓縮之狀態的彈簧。前述桿構件的活塞係具有位在一對彈簧承座之外側的卡止鍔,當使該桿構件朝向軸向進退時,前述卡止鍔就與其中任一方的彈簧承座干涉,且使該彈簧承座朝向壓縮前述彈簧的方向移動。
由於在該專利文獻1所記載的進給螺桿裝置中,即便壓縮載重、拉伸載重之其中一個作用於前術螺帽構件與前述桿構件之間,前述桿構件的卡止鍔仍會將彈簧承座朝向壓縮前述彈簧的方向按壓,所以壓縮載重會作用於前述彈簧。因而,在超過該彈簧所發揮的彈性力並使壓縮載重作用的情況下,藉由前述彈簧被壓縮,除了其他的構件會藉由前述桿構件而被彈性按壓以外,從外部作用於前述桿構件的衝擊載重並不會直接作用於前述進給螺桿裝置而能減輕該衝擊載重。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開平1-264544號公報
但是,由於在專利文獻1所記載的進給螺桿裝置中,前述桿構件是具有容納螺帽構件的活塞,且在該活塞與螺帽構件之間設置有前述緩衝機構,所以有以下的課題:桿構件的最大外徑會變得比前述螺帽構件的外徑還大,且進給螺桿裝置的整體會大型化。又,也有以下的課題:伴隨如此的進給螺桿裝置之大型化,會招致應用該進給螺桿裝置的致動器之大型化。
本發明係有鑑於如此的問題點而開發完成者,其目的係在於提供一種在桿構件與螺帽構件之間組入緩衝機構,卻能夠達成裝置整體之小型化的進給螺桿裝置,並且提供一種使用該進給螺桿裝置並能小型化的致動器。
亦即,本發明的進給螺桿裝置,係具備:螺桿軸;及螺帽構件,其是在外周面具有凸緣部,並且裝配於前述螺桿軸;及帶有中空部桿構件,其是具有與前述螺帽構件的凸緣部對向的安裝部;以及緩衝構件,其是連結前述螺帽構件的凸緣部和前述桿構件的安裝部。又,前述緩衝構件,係具備:複數個軸其是配置於前述螺帽構件的周圍;及一對隔離板,其是供前述軸貫通,並且沿著該軸而移動自如;以及彈性體,其是壓縮配置於一對前述隔離 板之間。更且,複數個前述軸,係包含:固定於前述螺帽構件之凸緣部的軸;以及固定於前述桿構件之安裝部的軸。然後,本發明的進給螺桿裝置,係透過能夠相互地相對移動的一對隔離板而在前述螺帽構件與前述桿構件之間傳遞載重。
又,本發明的致動器,係具備前述進給螺桿裝置,用以將從電動馬達輸入的旋轉運動轉換成朝向前述桿構件之軸向的進退運動來輸出。
在本發明中,例如即便是在負荷用以拉伸桿構件之載重的情況下,或是在負荷用以按壓前述桿構件之載重的情況下,此等載重仍能夠透過前述緩衝構件而在前述螺帽構件與前述桿構件之間進行傳遞。此時,在前述緩衝構件中,即便彈性構件在一對前述隔離板之間被壓縮,且拉伸載重或壓縮載重之其中任一個傳遞至該緩衝構件的情況下,前述彈性構件仍能負荷載重。更且,由於在前述緩衝構件中移動自如地導引前述隔離板的軸,係固定於前述螺帽構件的凸緣部或前述桿構件的安裝部,所以只要在前述螺帽構件的周圍配置複數個軸,就能夠使該緩衝構件小型化。亦即,在本發明中係將螺帽構件的凸緣部之外徑設定較小,藉此能夠實現一種具備取決於前述彈性構件的緩衝功能,卻外徑小型化的進給螺桿裝置。
又,使用如此的進給螺桿裝置將電動馬達的 旋轉運動轉換成朝向前述桿構件之軸向的進退運動的致動器,係藉由前述桿構件而彈性地按壓其他的構件,或是具備減輕從外部作用於前述桿構件之衝擊載重的緩衝機構,卻能達成小型化。
1‧‧‧螺桿軸
2‧‧‧螺帽構件
3‧‧‧桿構件
3a‧‧‧貫通孔
4‧‧‧緩衝構件
11‧‧‧滾珠滾動行走槽
21‧‧‧負荷滾珠滾動行走槽
22‧‧‧循環路形成體
23‧‧‧凸緣部
24、32‧‧‧切口部
25‧‧‧連結部
25a、34‧‧‧螺孔
26‧‧‧限制槽
31‧‧‧安裝部
33‧‧‧固定臂部
41‧‧‧第一隔離板
41a、42a‧‧‧抵靠面
42‧‧‧第二隔離板
43‧‧‧第一軸
43a、44a‧‧‧限制部
43b、44b‧‧‧墊片
43c、44c‧‧‧固定螺帽
44‧‧‧第二軸
45‧‧‧螺旋彈簧(彈性體)
第1圖係顯示本發明所應用的進給螺桿裝置之一例的立體圖。
第2圖係第1圖所示的進給螺桿裝置之分解立體圖。
第3圖係沿著軸向而從螺帽構件側觀察第1圖所示之進給螺桿裝置的後視圖。
第4圖係沿著軸向而從桿構件側觀察第1圖所示之進給螺桿裝置的前視圖。
第5圖係第1圖所示的進給螺桿裝置之常態的側視圖。
第6圖係第1圖所示的進給螺桿裝置之常態的俯視圖。
第7圖係第1圖所示的進給螺桿裝置之常態的仰視圖。
第8圖係顯示第1圖所示的進給螺桿裝置之緩衝構件負荷壓縮載重後的狀態之放大圖。
第9圖係顯示第1圖所示的進給螺桿裝置之緩衝構件負荷拉伸載重後的狀態之放大圖。
以下,一邊參照附圖且一邊詳細說明本發明的進給螺桿裝置及使用該裝置的致動器。
第1圖及第2圖係顯示應用本發明的進給螺桿裝置之實施形態的一例。該進給螺桿裝置,係具備:螺桿軸1;及螺帽構件2,其是螺合於該螺桿軸1並伴隨該螺桿軸1的旋轉而移動自如;及桿構件3,其是按照該螺帽構件2的移動而進退;以及緩衝構件4,其是緩和作用於該進給螺桿裝置的衝擊載重。另外,在第2圖中,為了易於理解前術螺帽構件2、桿構件3及緩衝構件4的構成,而省略了前述螺桿軸1。
在前述螺桿軸1的外周面,係形成有既定的導程(lead)且螺旋狀的滾珠滾動行走槽11。在此,所謂導程,係指前述滾珠滾動行走槽11繞螺桿軸1之周圍1圈時朝向該螺桿軸1之軸向行進的距離。另一方面,前述螺帽構件2係具有可供前述螺桿軸1插入的貫通孔並形成為大致圓筒狀。在前述貫通孔的內周面,係設置有螺旋狀之與前述螺桿軸1之滾珠滾動行走槽11對向的負荷滾珠滾動行走槽21。前述螺桿軸1係透過多數個滾珠而裝配於前述螺桿軸1,而多數個滾珠係在此等滾珠滾動行走槽11與負荷滾珠滾動行走槽21之間一邊負荷載重且一邊轉動。另外,在第2圖中已省略前述滾珠。
更且,在該螺帽構件2的外周面係固定有循 環路形成體22。在該循環路形成體22係形成有無負荷滾珠通路。該無負荷滾珠通路係以橫跨前述螺帽構件2上所形成的負荷滾珠滾動行走槽21之數圈量的方式所設置,且使前述螺帽構件2的負荷滾珠滾動行走槽21之一端和另一端藉由前述無負荷滾珠通路來連接。滾珠係在從載重被解放後之狀態下轉動於該無負荷滾珠通路內。因此,轉動於前述螺帽構件2之負荷滾珠滾動行走槽21而來的滾珠係從該一端進入前述無負荷滾珠通路,且在轉動於該無負荷滾珠通路內之後,從另一端回到前述負荷滾珠滾動行走槽21。亦即,藉由將前述循環路形成體22固定於螺帽構件2,就能構建滾珠的無限循環路。
又,在前述螺帽構件2的外周面係形成有凸緣部23。該凸緣部23係從形成為大致圓筒狀的螺帽構件2朝向外側突出並設置成鍔狀。如第3圖所示,在該凸緣部23係隔著前述螺帽構件的中心軸而形成有一對切口部24,藉此在凸緣部23隔著前述螺帽構件的中心軸而形成有一對連結部25。在各連結部25係沿著螺帽構件2的軸向而設置有螺孔25a。又,如第2圖所示,在前述螺帽構件2的外周面係設置有一對限制槽26,此等限制槽26係限制後面所述的第一隔離板41之移動範圍。各限制槽係對應一組的切口部24及連結部25所設置。但是,在第2圖中僅可以掌握一方的限制槽26,同圖上位在螺帽構件2之背面的另一方之限制槽則無法掌握。
其次,有關前述桿構件3係除了使用前述的 第1圖至第3圖以外還使用第4圖及第5圖來說明。該桿構件3係具有貫通孔3a並形成為圓筒狀,並且在接近前述螺帽構件2的一端設置有比該桿構件之外徑更朝向外側突出的安裝部31。該安裝部31係具有與桿構件3之貫通孔3a大致同一內徑的貫通孔,該貫通孔與桿構件3的貫通孔3a是相重疊。前述螺桿軸1,係保有間隙地容納於該安裝部31的貫通孔及桿構件3的貫通孔3a內。另外,該安裝部31既可與前述桿構件3一體成形,又可加工為不同構件之後固定於桿構件3的端部。
又,在前述安裝部31係隔著前述貫通孔之中心軸而形成有一對切口部32,藉此在前述安裝部31隔著前述貫通孔之中心軸而形成有一對固定臂部33。在各固定臂部33係沿著桿構件3的軸向而設置有螺孔34。如從第1圖至第5圖所掌握般,有關前述螺桿軸1的軸向,前述安裝部31的切口部32係與前述凸緣部23的連結部25面對面,前述安裝部31的固定臂部33係與前述凸緣部23的切口部24面對面。因而,如第4圖所示,在從前述桿構件的前端透過前述安裝部31而觀察螺帽構件2之凸緣部23的情況下,可以從前述安裝部31的切口部32來辨識前述凸緣部23的連結部25。又,如第3圖所示,在從前述螺帽構件2之凸緣部23此側透過該凸緣部而觀察前述安裝部31的情況下,可以從前述凸緣部23的切口部24來辨識前述安裝部31的固定臂部33。
另一方面,前述緩衝構件4,係由以下構件所 構成:第一軸43,其是使一端螺固於前述螺帽構件2的凸緣部23;及第二軸44,其是使一端螺固於前述桿構件3的安裝部31;及第一隔離板41及第二隔離板42,其是由此等第一軸43及第二軸44所導引並朝向此等軸43、44的軸向移動自如;以及作為彈性構件的螺旋彈簧45,其是配置於前述第一隔離板41及第二隔離板42。
前述第一軸43係形成為大致圓柱狀,且在其兩端形成有公螺紋。該第一軸43之一端的公螺紋係固定於前述凸緣部23之連結部上所設置的螺孔25a,另一方面,在另一端的公螺紋係螺合有由墊片43b及固定螺帽43c所構成的限制部43a。形成於該第一軸43之兩端的一對公螺紋之間係具有作為前述第一隔離板41及第二隔離板42之導引區域的功能。另外,前述限制部43a係只要是具有作為前述第二隔離板42對前述第一軸43之止脫的功能即可,且只要是能固定於前述第一軸43之一端,則非被限定於圖所示的墊片43b及固定螺帽43c。
又,前述第二軸44也是與第一軸43同樣地形成為大致圓柱狀,且在其兩端形成有公螺紋。該第二軸44之一端的公螺紋係固定於前述安裝部31之固定臂部33上所設置的螺孔34,另一方面,在另一端的公螺紋係螺合有由墊片44b及固定螺帽44c所構成的限制部44a。然後,與前述第一軸43同樣,形成於該第二軸44之兩端的一對公螺紋之間係具有作為前述第一隔離板41及第二隔離板42之導引區域的功能。另外,前述限制部44a係只 要是具有作為前述第一隔離板41對前述第二軸44之止脫的功能即可,且只要是能固定於前述第二軸44之一端,則非被限定於圖所示的墊片44b及固定螺帽44c。
更且,前述第一隔離板41及第二隔離板42係形成為大致矩形狀的板狀構件,且具有可供前述第一軸43及第二軸44插入的一對貫通孔。此等貫通孔的內徑係比前述第一軸43及第二軸44的外徑更些微大,前述第一隔離板41及第二隔離板42係可以朝向前述第一軸43及第二軸44的軸向自如地移動於此等軸的導引區域。在前述第一軸43及第二軸44已插通於前述貫通孔的狀態下,前述第一隔離板41係比前述第二隔離板42更接近前述凸緣部23而配置。又,前述第一隔離板41之一部分係位在前述螺帽構件2上所形成的限制槽26之內部。
前述螺旋彈簧45係將各軸43、44作為導引軸而配置於該各軸43、44的周圍,且在從自由長度被壓縮後的狀態下配置於前述第一隔離板41與第二隔離板42之間。因此,如第5圖至第7圖所示,在載重並未作用於前述螺帽構件2與前述桿構件3之間的狀態下,前述第一隔離板41能藉由螺旋彈簧45而朝向凸緣部23彈壓,且抵接於該凸緣部23。與此同時,在已與前述凸緣部23抵接的前述第一隔離板41之抵靠面41a,係供前述第二軸44的限制部44a所抵接。此時,前述限制部44a係容納於前述凸緣部23上所設置的切口部24,且能迴避前述凸緣部23與前述限制部44a之干涉。又,前述第二隔離板42 係能藉由螺旋彈簧45而朝向安裝部31彈壓,且抵接於該安裝部31。與此同時,在已與前述安裝部31抵接的前述第二隔離板42之抵靠面42a,係供前述第一軸43的限制部43a所抵接。此時,前述限制部44a係容納於前述安裝部31上所設置的切口部32,且能迴避前述安裝部31與前述限制部43a之干涉。
如此,前述第一軸43和前述第二軸44係設置成互為逆向,前述第一軸43的限制部43a和前述第二軸44的限制部44a係隔著前述螺旋彈簧45而位在相反側。因此,在載重並未作用於前述螺帽構件2與前述桿構件3之間的狀態下,第一隔離板41與第二隔離板42的間隔係能保持最大,該間隔係對應於:第二軸44的限制部44a與固定有該第二軸44的安裝部31之距離、或是第一軸43的限制部43a與固定有該第一軸43的凸緣部23之距離。
又,在本實施形態的進給螺桿裝置中,係將設置成互為逆向的前述第一軸43及第二軸44之各一支作為一組,且於該處逐片組合前述第一隔離板41及第二隔離板42,藉此構成一組的緩衝構件4,且對前述螺帽構件2配置二組的緩衝構件4。在隔著螺帽構件2而所處之二組的緩衝構件4中,前述第一軸43與第二軸44的位置關係是顛倒的。
其次,針對具備有前述緩衝構件之本實施形態的進給螺桿裝置之動作加以說明。
具有前述緩衝構件4之本實施形態的進給螺桿裝置,係應用於將電動馬達的旋轉運動藉由進給螺桿裝置而轉換成直線運動的致動器。在此情況下,在前述螺桿軸1的一端係連結有例如電動馬達(未圖示),另一方面,前述桿構件3係藉由未圖示的導引手段導引朝向該桿構件3之軸向的進退。又,為了防止前述螺帽構件2伴隨前述螺桿軸1的旋轉而連帶旋轉,有必要對前述桿構件3施予制轉(未圖示)。在如此的使用狀態下,當藉由前述電動馬達而旋轉驅動螺桿軸1時,螺桿軸1的旋轉運動就會朝向螺帽構件2的直線運動進行轉換,且使透過前述緩衝構件4而結合於前述螺帽構件2的前述桿構件3與螺帽構件2一起以直線狀進退。此時,前述螺桿軸1係進退於前述桿構件3的貫通孔3a之內部。
在藉由電動馬達的旋轉而使前述桿構件3與螺帽構件2一起移動,且桿構件3朝向第1圖中之箭頭FW方向進出的情況下,亦即,在桿構件3朝向進給螺桿裝置之全長增加的方向移動的情況下,當此種桿構件3朝向FW方向的直線運動因某種理由而受到妨礙時,朝向FW方向之相反方向的反作用力就會作用於該桿構件3。該反作用力係經由前述安裝部31而傳遞至前述第二隔離板42,且將此種第二隔離板42朝向螺帽構件2的凸緣部23按壓。
當前述反作用力的大小超過前述螺旋彈簧45所發揮的彈性力時,如第8圖所示,前述螺旋彈簧45就 會被壓縮,且抵接於前述安裝部31的第二隔離板42會朝向箭頭A方向移動。由於前述第二隔離板42係利用前述螺旋彈簧45的彈性力按壓於前述第一軸43的限制部43a,所以當前述反作用力超過前述螺旋彈簧45所發揮的彈性力時,該第二隔離板42就會從前述第一軸43的限制部43a離開,而前述限制部43a會從第二軸環構件(collar member)的抵靠面42a浮起。
與此同時,固定於前述安裝部31的第二軸44也會朝向箭頭A方向移動。此時,由於前述第一隔離板41係藉由前述螺旋彈簧45的彈性力而按壓於前述凸緣部23,且該第一隔離板41無法朝向A方向移動,所以該第一隔離板41會從前述第二軸44的限制部44a離開,且前述限制部44a會從第一隔離板41的抵靠面41a浮起。
因而,作用於與已作用於前述桿構件3的第1圖中之箭頭FW方向為相反之方向(第8圖中的箭頭A方向)的作用力,就無法對前述螺帽構件2直接傳遞,而是經由前述螺旋彈簧45而傳遞。藉此,例如有關桿構件3朝向FW方向之進出,即便該進出因障礙物而受到妨礙的情況下,衝擊載重仍不會作用於前述螺帽構件2,又,能夠藉由桿構件3的進出而彈性地按壓其他的機械裝置。
另一方面,在藉由電動馬達的旋轉而使前述桿構件3與螺帽構件2一起移動,且桿構件3朝向第1圖中之箭頭BK方向後退的情況下,亦即,在桿構件3朝向進給螺桿裝置之全長縮短的方向移動的情況下,當此種桿 構件3朝向BK方向的直線運動因某種理由而受到妨礙時,朝向BK方向之相反方向(FW方向)的反作用力就會作用於該桿構件3。該反作用力係能傳遞至被固定於前述安裝部31的第二軸44,且經由被固定於該第二軸的限制部44a而傳遞至前述第一隔離板41。
當朝向前述FW方向的反作用之大小超過前述螺旋彈簧45所發揮的彈性力時,如第9圖所示,前述螺旋彈簧45就會被壓縮,且前述第二軸44會與桿構件3及安裝部31一起朝向箭頭B方向移動。隨之,抵接於前述第二軸44之限制部44a的第一隔離板41會與該限制部44a一起朝向箭頭B方向移動。又,由於前述第一隔離板41係利用前述螺旋彈簧45的彈性力按壓於前述螺帽構件2的凸緣部23,所以當前述反作用超過前述螺旋彈簧45所發揮的彈性力時,該第一隔離板41的抵靠面41a就會從前述凸緣部23離開,且在此等第一隔離板41與凸緣部23之間發生間隙。
相對於此,由於前述第二隔離板42係藉由前述螺旋彈簧45的彈性力而按壓於前述第一軸43的限制部43a,且限制朝向箭頭B方向的移動,所以當前述安裝部31朝向箭頭B方向移動時,前述第二隔離板42的抵靠面42a就會從安裝部31間離,且在此等第二隔離板42與安裝部31之間發生間隙。
因而,作用於與已作用於前述桿構件3的第1圖中之箭頭BK方向為相反之方向(第8圖中的箭頭B方 向)的作用力,就無法對前述螺帽構件2直接傳遞,而是經由前述螺旋彈簧45而傳遞。藉此,例如有關桿構件3朝向BK方向之後退,即便該後退因某種理由而受到妨礙的情況下,衝擊載重仍不會作用於前述螺帽構件2,又,能夠藉由桿構件3的後退而彈性地拉伸其他的機械裝置。
又,在與第1圖中之箭頭BK方向為相反之方向的反作用力作用於前述桿構件3,且前述第一隔離板41朝向第9圖中箭頭B方向移動的情況下,此種第一隔離板41並無法朝向螺桿軸1的軸向無限制地移動,而是藉由形成於前述螺帽構件2的限制槽26而限制移動範圍。此是為了防止在想要使第一隔離板41朝向箭頭B方向移動之力已過大的情況下,前述螺旋彈簧45在第一隔離板41與第二隔離板42之間大幅地被壓縮所致。
在如以上所構成之本實施形態的進給螺桿裝置中,即便是在過大的壓縮載重及拉伸載重之其中任一個已作用於該進給螺桿裝置之桿構件3的情況下,仍可以藉由前述緩衝構件4的動作來防止該載重對螺帽構件2直接傳遞,且可以保護前述螺桿軸1及前述螺帽構件2不受過大的載重破壞。又,在將該進給螺桿裝置用於致動器的情況下,可以藉由前述桿構件3而彈性地按壓、或是彈性地拉伸其他的機械裝置,也能夠擴大致動器的用途。
又,在本實施形態的進給螺桿裝置中,只要在前述螺帽構件2的凸緣部23與前述桿構件3的安裝部31之間配置有由前述第一軸43、第二軸44、第一隔離板 41、第二隔離板42及螺旋彈簧45所構成的緩衝構件4,前述凸緣部23及安裝部31只要是可以在前述螺帽構件2的周圍配置前述第一軸43及第二軸44之程度的大小即可。因此,可以將具備有緩衝構件的進給螺桿裝置構成極小型化,且只要前述螺桿軸1的外徑是相同,則進給螺桿裝置的整體大小也與未具備緩衝構件的習知進給螺桿裝置大致相同。因而,也容易進行與習知進給螺桿裝置之置換,若採用本實施形態的進給螺桿裝置作為此種進給螺桿裝置,則能夠輕易地實現具備有緩衝功能的致動器。
另外,在以上已說明之實施形態的進給螺桿裝置中,雖然在前述螺帽構件2的周圍配置有合計四支的軸43、44,但是該軸43、44的支數也可按照進給螺桿裝置所應負擔的軸向載重之大小而適當變更。又,雖然互為逆向的第一軸43及第二軸44之配置也可適當設計變更,但是較佳是以隔著螺帽構件2之中心軸而成為點對稱的方式來配置各軸43、44。
更且,在本實施形態的進給螺桿裝置中,雖然螺帽構件2是透過複數個滾珠而裝配於螺桿軸1,但是對於螺帽構件不透過滾珠而裝配於螺桿軸的所謂滑動螺桿裝置(sliding screw device)而言也能夠應用本發明。
又,在本實施形態的進給螺桿裝置中,雖然是使用螺旋彈簧45作為前述彈性構件,但是只要是可以將第一隔離板41朝向螺帽構件2的凸緣部23彈壓,將第二隔離板42朝向桿構件3的安裝部31彈壓,則非被限於 此。
1‧‧‧螺桿軸
2‧‧‧螺帽構件
3‧‧‧桿構件
3a‧‧‧貫通孔
4‧‧‧緩衝構件
11‧‧‧滾珠滾動行走槽
22‧‧‧循環路形成體
23‧‧‧凸緣部
24、32‧‧‧切口部
31‧‧‧安裝部
33‧‧‧固定臂部
41‧‧‧第一隔離板
42‧‧‧第二隔離板
45‧‧‧螺旋彈簧(彈性體)

Claims (7)

  1. 一種進給螺桿裝置,其特徵為,具備:螺桿軸(1);及螺帽構件(2),其是在外周面具有凸緣部(23),並且裝配於前述螺桿軸(1);及帶有中空部桿構件(3),其是具有與前述螺帽構件(2)的凸緣部(23)對向的安裝部(31);以及緩衝構件(4),其是連結前述螺帽構件(2)的凸緣部(23)和前述桿構件(3)的安裝部(31),前述緩衝構件(4),係具備:複數個軸(43、44),其是配置於前述螺帽構件(2)的周圍;及一對隔離板(41、42),其是供前述軸(43、44)貫通,並且沿著該軸(43、44)而移動自如;以及彈性體(45),其是壓縮配置於一對前述隔離板(41、42)之間,複數個前述軸(43、44),係包含:第一軸(43),其是固定於前述螺帽構件(2)的凸緣部(23);以及第二軸(44),其是固定於前述桿構件(3)的安裝部(31)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的進給螺桿裝置,其中,複數個前述軸(43、44),係包含:前述第一軸(43),其是固定於前述螺帽構件(2)的凸緣部(23),並且能夠對前述桿構件(3)的安裝部(31)相 對移動;以及前述第二軸(44),其是固定於前述桿構件(3)的安裝部(31),並且能夠對前述螺帽構件(2)的凸緣部(23)相對移動,至少使前述第一軸(43)或前述第二軸(44)的其中一方對前述凸緣部(23)或前述安裝部(31)相對移動,且利用一對前述隔離板(41、42)所包夾的前述彈性體(45)之彈性力,來緩衝來自從前述螺桿軸(1)之軸向所施加的外部之衝擊載重。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的進給螺桿裝置,其中,複數個前述軸(43、44),係包含:前述第一軸(43),其是固定於前述螺帽構件(2)的凸緣部(23),並且能夠對前述桿構件(3)的安裝部(31)相對移動;以及前述第二軸(44),其是使其位於前述螺桿軸(1)之軸向的方向與前述第一軸(43)互為不同地設置,且固定於前述桿構件(3)的安裝部(31),並且能夠對前述螺帽構件(2)的凸緣部(23)相對移動,將此等前述第一軸(43)及前述第二軸(44)的一對作為組,且在前述螺帽構件(2)的周圍設置有至少二組。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的進給螺桿裝置,其中,將一對前述第一軸(43)及第二軸(44)的組,隔著前述螺帽構件(2)設置有二組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的進給螺桿裝置,其中,前述凸緣部(23)及前述安裝部(31),係具有迴避 與複數個前述軸(43、44)之干涉的切口部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的進給螺桿裝置,其中,在前述螺帽構件(2)的外周面,係設置有用以限制前述隔離板(41、42)沿著複數個前述軸(43、44)而移動之移動範圍的限制槽。
  7. 一種致動器,其特徵為:使用申請專利範圍第1項至第6項中之任一項所述的進給螺桿裝置,將電動馬達的旋轉運動轉換成朝向前述桿構件(3)之軸向的進退運動。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018061574A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 大豊工業株式会社 電動アクチュエータ及び電動ウェイストゲートバルブシステム
US11035743B2 (en) * 2018-03-08 2021-06-15 Apptronik, Inc. Compact, high performance series elastic actuator
CN109256895A (zh) * 2018-10-30 2019-01-22 中国科学技术大学 一种可紧急制动的直线运动装置
JP2020143709A (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 Ntn株式会社 直動アクチュエータ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56167949A (en) * 1980-05-26 1981-12-23 Nissan Motor Co Ltd Feeder for machine tool
JPS6082515A (ja) * 1983-10-06 1985-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 搬送装置
CN101023284A (zh) * 2004-09-16 2007-08-22 科学技术有限会社 具有负载感应推力放大机构的动力传递方法及装置
JP2010112519A (ja) * 2008-11-10 2010-05-20 Smc Corp 負荷感応型推力伝達装置
TW201240288A (en) * 2011-01-13 2012-10-01 Sintokogio Ltd Electric cylinder and electric cylinder system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1921252B2 (de) * 1969-04-25 1973-03-01 Betzing, Rudolf, 4270 Altendorf-Ulfkotte Schraubgetriebe fuer mechanisches stellzeug, insbesondere bremsluefter
JPS5335668Y2 (zh) * 1973-08-22 1978-08-31
DE2453163C3 (de) * 1974-11-08 1979-05-10 Metallwerk Max Brose Gmbh & Co, 8630 Coburg Elektrisch umsteuerbarer Stellmotor
JPS6415854U (zh) * 1987-07-13 1989-01-26
JPH01264544A (ja) * 1988-04-11 1989-10-20 Kimio Tsugawa 電動シリンダの緩衝装置
CN1011158B (zh) * 1988-09-14 1991-01-09 范朝来 改进的丝杠垂直升降开合螺杆机构
JP2003214518A (ja) * 2002-01-24 2003-07-30 Ryoei Engineering Kk 電動変速シリンダ
JP4489557B2 (ja) * 2004-10-21 2010-06-23 黒田精工株式会社 ボールねじの潤滑シール装置
CN101336507B (zh) * 2006-01-31 2011-06-22 Thk株式会社 中空马达驱动装置
CN102050123B (zh) * 2010-12-10 2012-10-03 青岛四方车辆研究所有限公司 双侧半弹簧式托头带载横向调整机构
JP6045947B2 (ja) * 2013-03-14 2016-12-14 株式会社カワタテック 送り構造体及びこれを備えた把持装置
TWI516696B (zh) * 2013-05-03 2016-01-11 Timotion Technology Co Ltd Electric cylinder with cushioning structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56167949A (en) * 1980-05-26 1981-12-23 Nissan Motor Co Ltd Feeder for machine tool
JPS6082515A (ja) * 1983-10-06 1985-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 搬送装置
CN101023284A (zh) * 2004-09-16 2007-08-22 科学技术有限会社 具有负载感应推力放大机构的动力传递方法及装置
JP2010112519A (ja) * 2008-11-10 2010-05-20 Smc Corp 負荷感応型推力伝達装置
TW201240288A (en) * 2011-01-13 2012-10-01 Sintokogio Ltd Electric cylinder and electric cylinder system

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