TWI728099B

TWI728099B - 螺帽

Info

Publication number: TWI728099B
Application number: TW106113442A
Authority: TW
Inventors: 中山徹; 増井一; 石澤尚大
Original assignee: 日商Ｓｍｃ股份有限公司
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2021-05-21
Also published as: BR112018077379A2; KR102291546B1; JP6903842B2; TW201802363A; CN109477507B; RU2725309C1; JP2018009693A; CN109477507A; DE112017003264T5; KR20190022778A; MX2018016422A

Abstract

本發明之積層螺帽(10)係具備形成有大致相同直徑之貫通孔(16)的複數個薄形螺帽(12)。在各薄形螺帽(12)之內周面，以預定角度間隔使複數個螺牙(18、38)朝貫通孔(16)之內側突出形成。此時，以使各貫通孔(16)成為大致同軸之方式，沿著中心軸(14)之方向積層各薄形螺帽(12)，並對積層狀態之各薄形螺帽(12)的外周面進行雷射熔接等，藉此接合各薄形螺帽(12)，而完成積層螺帽(10)。

Description

螺帽

本發明係關於一種使用於電動致動器之進給螺絲螺帽等之螺帽。

如第7圖所示，在搬送工件之電動致動器50中，藉由未圖示之馬達而使進給螺絲軸52旋轉驅動時，螺合於進給螺絲軸52之進給螺絲螺帽54係在進給螺絲軸52之旋轉作用下朝進給螺絲軸52之軸線方向滑動。此外，電動致動器50之構成係為習知者，故省略詳細之說明。

然而，對進給螺絲螺帽54進行之螺絲加工係藉由例如螺絲攻或螺絲型刀之切削加工而進行。此外，在日本特開平06-081828號公報、日本特開平07-224826號公報、日本特開平09-242841號公報、日本特開平09-317741號公報、日本特開平11-082459號公報、日本特開2006-346704號公報、及日本實用新案註冊第3100223號公報中，揭示有一種包含切削加工之周知螺帽之製造方法。

然而，如第7圖及第8圖所示，習知之進給螺絲螺帽54係將螺帽整體製作成單一零件，因此依每個螺絲長度等規格會成為不同零件，而必須個別地管理。

再者，由於利用螺絲攻或螺絲型刀等切削工具進行製作，因此依據切削工具之長度而限制進給螺絲螺帽54之螺絲長度。再者，當以減低摩耗及提升滑動性為目的，進行在進給螺絲螺帽54之螺絲部56形成保護膜之表面處理時，難以進行螺絲部56之中央部分之保護膜的厚度之管理。

並且，與成為進給螺絲螺帽54之被加工物的切削量成比例，進給螺絲螺帽54之製造成本會增大。例如，在形成多條螺絲之螺絲部56時，特別是在利用螺絲型刀之切削加工中，由於必須使切削工具相對於被加工物來回移動達螺絲之條數份，因此切削加工耗費較長時間，且製造成本會增大。

本發明係為了要解決上述問題而研創者，其目的在於提供一種可容易地進行管理，並且可減少加工時間而以低成本進行製作之螺帽。

為了達成上述目的，本發明之螺帽係具備形成有大致相同直徑之貫通孔的複數個板狀構件，在前述各板狀構件中，以預定角度間隔在前述貫通孔之內側突出形成有複數個螺牙，且以前述各貫通孔成為大致同軸之方式積層前述各板狀構件。

依據該構成，藉由在前述貫通孔之內側積層突出形成有前述各螺牙之前述各板狀構件而構成螺帽。因此，在本發明中，由於不需要切削加工步驟，因此可減少加工時間而可減低製造成本。

關於上述效果，更詳細地說明，本發明係藉由積層前述板狀構件達所需之螺絲長度的程度而可容易地組裝前述螺帽，以取代依據切削加工之進給量來決定螺絲長度的習知手法。由1種類之前述板狀構件，可依據需要而獲得具有各式各樣之螺絲長度的前述螺帽。此外，前述板狀構件係藉由例如衝壓加工等之塑性變形而形成前述貫通孔及前述各螺牙而進行製作。

此外，本發明係由於螺絲長度不會因切削工具之長度而受限制，因此可積層前述板狀構件達所需之個數來製作前述螺帽。再者，由於在每個前述板狀構件形成保護膜，因此容易地進行保護膜之厚度的管理。

藉由上述之構成，本發明係容易地進行前述螺帽之管理，並且減少加工時間，而能以低成本製作前述螺帽。

在此，於本發明中，前述各螺牙係多條螺絲之螺牙，且較佳為在前述各板狀構件之前述各螺牙之間，以前述各螺牙沿著前述螺帽之軸線方向不會彼此重疊之方式形成間隙。藉此，藉由使作為前述板狀構件之被加工物塑性變形，而可形成前述螺牙。

此時，前述各板狀構件之厚度只要為前述各螺牙之螺牙間距以下，即可容易地形成前述螺牙。

再者，在本發明中，藉由使前述各板狀構件相接合，而可容易地獲得具有作為進給螺絲螺帽發揮功能所需之充分之螺牙長度的前述螺帽。

具體而言，較佳為在以前述各板狀構件之螺牙沿著前述螺帽之軸線方向相連之方式積層該各板狀構件的狀態下，接合前述各板狀構件之外周部分。

此外，若在使形成有公螺絲之輔助具螺合於前述各螺牙之狀態下使前述各板狀構件接合，可一邊以充分的精確度管理前述螺絲間距，一邊製作前述螺帽。

此時，較佳為前述各板狀構件係藉由使前述各螺牙螺合於前述公螺絲，且相對於前述輔助具沿著前述軸線方向無間隙地被積層。藉此，可在無背隙之狀態下，精確度佳地製作前述螺帽。

再者，為了將使前述螺帽螺合於對象物之螺絲軸時形成在前述螺帽與前述螺絲軸之間的背隙調整成符合前述對象物之規格的預定之背隙，較佳為前述各板狀構件係藉由使前述各螺牙螺合在複數個前輔助具中之任一個輔助具之公螺絲，而相對於該一個輔助具無間隙地被積層。在此情形下亦可在無背隙之狀態下精密度佳地製作前述螺帽。再者，依據前述螺帽螺合於前述對象物之螺絲軸時之該對象物的規格(例如作為進給螺絲螺帽而被組裝之電動致動器的規格)，選擇適當之輔助具，並使前述各板狀構件螺合在所選擇之前述輔助具的公螺絲而製作螺帽。藉此，當使所製作之螺帽螺合於前述對象物之螺絲軸(前述電動致動器的進給螺絲軸)時，可將形成在前述螺帽與前述螺絲軸之間的背隙調整成符合前述規格之預定背隙(例如最適當之背隙)。

並且，若以熔接方式接合前述各板狀構件，則可容易地獲得上述之螺帽。

由與附圖對應之以下較佳實施形態例之說明，可更明瞭上述之目的、特徵及優點。

10‧‧‧積層螺帽

12‧‧‧薄型螺帽(板狀構件)

14‧‧‧中心軸

16‧‧‧貫通孔

18‧‧‧螺牙

20‧‧‧間隙

22‧‧‧螺絲部

24‧‧‧被加工物

26‧‧‧進給螺絲螺帽

27‧‧‧公螺絲

28‧‧‧間距管理用輔助具

30‧‧‧筒狀構件

32‧‧‧貫通孔

34‧‧‧塊狀體

36‧‧‧貫通孔

50‧‧‧電動致動器

52‧‧‧進給螺絲軸

54‧‧‧進給螺絲螺帽

56‧‧‧螺絲部

b‧‧‧背隙

第1圖係顯示本實施形態之積層螺帽之組裝的立體圖。

第2A圖係第1圖之薄形螺帽的前視圖，第2B圖係沿著第2A圖之IIB-IIB線的剖視圖。

第3圖係顯示薄形螺帽之螺絲部之形成的剖視圖。

第4A圖係顯示利用間距管理用輔助具來製作積層螺帽之情形的立體圖，第4B圖係沿著第4A圖之IVB-IVB線的剖視圖。

第5A圖係顯示積層螺帽之其他構成的立體圖，第5B圖係沿著第5A圖之VB-VB線的剖視圖。

第6A圖係顯示利用間距管理用輔助具在無背隙之狀態下製作積層螺帽之情形的剖視圖，第6B圖係顯示使以第6A圖之方法所製作之積層螺帽螺合在進給螺絲軸之情形的剖視圖。

第7圖係電動致動器之局部剖視圖。

第8圖係第7圖之進給螺絲螺帽的立體圖。

針對本發明之螺帽之適當實施形態，參照圖式，以下詳細地說明。

[本實施形態之構成]

本實施形態之螺帽10係如第1圖至第3圖所示，將由鋁等金屬所構成之大致相同形狀的板狀構件12朝沿著中心軸14的方向(軸線方向)積層，且以雷射熔接等熔接加工方式將積層後之各板狀構件12的外周部分予以接合而製作。此外，在以下之說明中，亦有將相對於螺帽10相對地較薄之板狀構件12稱為薄形螺帽12，並將積層複數個薄形螺帽12而構成之螺帽10稱為積層螺帽10之情形。

薄形螺帽12係為形成有貫通孔16之墊圈狀(環狀)的薄形構件。在薄形螺帽12之內周面，以預定角度間隔將複數個螺牙18突出形成在貫通孔16的內側。此外，在第1圖至第3圖中，就一例而言，係圖示以大致90°間隔形成4個螺牙18之情形。

各螺牙18係多條螺絲之螺牙。並且，以預定角度間隔形成之各螺牙18之間係形成作為間隙20。此時，以第2B圖之剖面觀看時，針對各個薄形螺帽12，以沿著中心軸14之方向，以各螺牙18彼此不重疊之方式形成各間隙20。

此外，在本實施形態中，以在鄰接之薄形螺帽12之間使各螺牙18連續(連接)之方式，在使各螺牙18之相位偏移的狀態下使各薄形螺帽12沿中心軸14之方向疊合，藉此積層各薄形螺帽12。此時，薄形螺帽12之厚度L係設定為藉由積層各薄形螺帽12而構成之螺絲部22(之各螺牙18)的螺絲間距P以下。此外，在本實施形態中，就一例而言，係圖示條數為4且L=P/2(半間距)之情形。

再者，如第3圖所示，對於板狀之被加工物24，藉由衝壓加工等從沿著中心軸14之左右方向對被加工物24施加壓縮力，而形成貫通孔16及螺牙18，以製作薄形螺帽12。在第3圖中，以虛線之箭頭圖示施加有壓縮力之狀況。

第4A圖及第4B圖係顯示組裝積層螺帽10並製作作為對象物之電動致動器50(第7圖參照)用的進給螺絲螺帽26之情形。

首先，與進給螺絲軸52同樣地，使各薄形螺帽12螺合在形成有公螺絲27之圓柱狀的間距管理用輔助具28。此時，使薄形螺帽12一個一個地螺合在間距管理用輔助具28之公螺絲27，並使相鄰接之薄形螺帽12彼此密接，藉此將各薄形螺帽12設為積層狀態即可。

接著，使間距管理用輔助具28之一端側插通至筒狀構件30之貫通孔32，且使筒狀構件30抵接於各薄形螺帽12之積層體的一表面。再者，使間距管理用輔助具28之另一端側插通於塊狀體34之貫通孔36，並使塊狀體34抵接於各薄形螺帽12之積層體的另一表面。

接著，如虛線之箭頭所示，藉由對各薄形螺帽12之積層體的外周部分朝周方向進行雷射熔接等熔接加工而接合各薄形螺帽12，以製作積層螺帽10。再者，以雷射熔接等方式將積層螺帽10與筒狀構件30之接觸部位予以接合，且以雷射熔接等方式將積層螺帽10與塊狀體34之接觸部位予以接合，以完成進給螺絲螺帽26。此外，對於積層體之外周部分的熔接加工係在例如沿著周方向之複數個部位進行。

結果，可將包含本實施形態之積層螺帽10的進給螺絲螺帽26搭載於電動致動器50，以取代習知之進給螺絲螺帽54(參照第7圖及第8圖)。此外，在上述說明中，雖針對使用與進給螺絲軸52不同構件之間距管理用輔助具28的情形進行說明，惟亦可將進給螺絲軸52本身作為間距管理用輔助具28。

[本實施形態之變形例]

第5A圖及第5B圖係顯示本實施形態之積層螺帽10之變形例。在第5A圖及第5B圖中，為了說明之容易化，僅圖示1個薄形螺帽12及間距管理用輔助具28(或進給螺絲軸52)。

該變形例係圖示：藉由以預定角度在薄形螺帽12之內周面形成有半球狀之突起，而構成圓螺紋之螺牙38的情形。此時，使各薄形螺帽12沿中心軸14之方向積層，並對於各薄形螺帽12之外周面進行雷射熔接等，即可製作具備由圓螺紋之螺牙38所構成之螺絲部22的積層螺帽10。

如此，在本實施形態中，螺牙18、38之形狀係亦可採用能將積層螺帽10鎖入與該積層螺帽10組合使用之進給螺絲軸52之任何形狀。亦即，除了一般的公制螺絲(規格螺絲)的形狀以外，即便採用例如梯形狀、角形狀之螺絲，亦可發揮積層螺帽10之功能。

第6A圖及第6B圖係顯示本實施形態之積層螺帽10之其他變形例。此外，為了說明之容易化，第6A圖係圖示2個薄形螺帽12及間距管理用輔助具28，第6B圖係僅顯示2個薄形螺帽12及進給螺絲軸52。

如第6A圖所示，使具有螺牙18、38之薄形螺帽12螺合在間距管理用輔助具28之公螺絲27。此時，使薄形螺帽12一個一個地螺入至公螺絲27而使之螺合。藉此，各薄形螺帽12會朝沿著中心軸14之方向無間隙地被積層，而構成積層螺帽10。此時，在各薄形螺帽12間會產生軸力，因此各薄形螺帽12係在如雙螺帽被螺入之狀態下無間隙地被積層。藉由該種積層狀態之各薄形螺帽12，而可精確度佳地在無背隙之狀態下製作積層螺帽10。此外，在積層螺帽10中當然進行前述之熔接加工。

再者，如第6B圖所示，使以第6A圖之方法所製作之積層螺帽10螺合於例如比間距管理用輔助具28之公螺絲27更小徑的三角螺絲的進給螺絲軸52。此時，進給螺絲軸52之直徑係比積層螺帽10之螺絲部22之直徑更小，因此在螺絲部22與進給螺絲軸52之間，會產生與中心軸14平行之間隙寬度的背隙b。如前所述，由於在無背隙之狀態下精確度佳地製作積層螺帽10，因此當組合積層螺帽10與進給螺絲軸52時，可將背隙b設定成所希望之大小。

再者，在其他變形例中，亦可預先準備公螺絲27之直徑(例如有效直徑)不同之複數個間距管理用輔助具28。此時，依據具有進給螺絲軸52之電動致動器50的規格，選擇任一個間距管理用輔助具28，使各薄形螺帽12螺合在所選擇之間距管理用輔助具28之公螺絲27。此時，在各薄形螺帽12間會產生軸力，各薄形螺帽12係在如雙螺帽方式被螺入之狀態下無間隙地被積層。結果，在無背隙之狀態下精確度佳地製作積層螺帽10。

然後，當使積層螺帽10螺合於進給螺絲軸52時，形成在進給螺絲軸52與積層螺帽10之間的背隙b係成為依據電動致動器50之規格的最適當背隙。亦即，在其他變形例中，藉由準備複數個直徑會階段性變更之間距管理用輔助具28，即可階段性地調整背隙b之大小。結果，起因於量產性或成本之面，當進給螺絲軸52之精確度容許某種程度之變異時，符合該規格之最適當的積層螺帽10會精確度佳地被製作，因此背隙b變得容易調整。亦即，在其他變形例中，可將背b調整成符合電動致動器50之規格的最適當之背隙。

此外，在本實施形態中，對於積層狀態之各板狀構件12之外周部分的熔接加工，並不限定於上述之雷射熔接。藉由進行電阻熔接等其他熔接加工，當然可製作積層螺帽10。

再者，在本實施形態中，積層狀態之各板狀構件12的接合並不限定於上述之雷射熔接等各種熔接。亦可藉由接著劑、鉚釘等其他接合方法來接合積層狀態之各板狀構件12，來製作積層螺帽10。

[本實施形態之效果]

如以上所說明，依據本實施形態之積層螺帽10，藉由在貫通孔16之內側積層突出形成有各螺牙18、38之各薄形螺帽12，而構成積層螺帽10。因此，在本實施形態中，由於不需要切削加工步驟，因此可減少加工時間，且可減低製造成本。

針對該效果，更詳細說明如下，在本實施形態中，係藉由積層達所需之螺絲長度的程度之薄形螺帽12來取代依據進給量決定螺絲長之習知手法，而可容易地組裝積層螺帽10。藉此，可依需要由1種類之薄形螺帽12來獲得具有各式各樣之螺絲長度的積層螺帽10。

再者，在本實施形態中，由於不會依據切削工具之長度來限制螺絲長度，因此可積層所需數量之薄形螺帽12來製作積層螺帽10。再者，由於在每個薄形螺帽12形成保護膜，因此容易地進行保護膜之厚度的管理。

依據上述之構成，在本實施形態之積層螺帽10中，容易地進行積層螺帽10之管理，並減少加工時間，且能以低成本來製作積層螺帽10。

再者，在積層螺帽10中，各螺牙18、38係多條螺絲之螺牙，在各薄形螺帽12中之各螺牙18、38之間，係以使各螺牙18、38朝沿著積層螺帽10之中心軸14的方向不會彼此重疊之方式形成間隙20。藉此，可藉由使成為薄形螺帽12之被加工物24塑性變形而形成螺牙18。

此時，各薄形螺帽12之厚度L若為各螺牙18、38之螺絲間距P以下，則可容易地形成各螺牙18、38。

再者，在本實施形態中，藉由使積層狀態之各薄形螺帽12接合，可容易地獲得具有可作為進給螺絲螺帽26發揮功能所需之充分之螺絲長度的積層螺帽10。

具體而言，在以使各螺牙18、38朝沿著積層螺帽10之中心軸14的方向相連接之方式積層各薄形螺帽12的狀態下，接合各薄形螺帽12之外周部分。

此時，在使形成有公螺絲27之間距管理用輔助具28(或進給螺絲軸52)螺合於各螺牙18、38之狀態下使各薄形螺帽12接合時，可以充分之精確度管理螺絲間距P，並同時製作積層螺帽10。

再者，藉由在間距管理用夾具28之公螺絲27螺合有各薄形螺帽12之螺牙18、38，各薄形螺帽12係相對於間距管理用輔助具28沿著中心軸14無間隙地被積層，因此可在無背隙之狀態下，精確度佳地製作積層螺帽10。

再者，當使積層螺帽10螺合於電動致動器50之進給螺絲軸52時，由於將形成在積層螺帽10與進給螺絲軸52之間的背隙b調整成符合電動致動器50之規格的預定之背隙b，因此藉由使各薄形螺帽12之螺牙18、38螺合在複數個間距管理用輔助具28中之任一個間距管理用輔助具28之公螺絲27，各薄形螺帽12會無間隙地積層於該1個間距管理用輔助具28。在該情形下，可在無背隙之狀態下，精確度佳地製作積層螺帽10。此外，只要依據積層螺帽10要作為進給螺絲螺帽而被組裝之電動致動器50的規格，選擇適當之間距管理用輔助具28，並使各薄形螺帽12螺合於所選擇之間距管理用輔助具28的公螺絲27來製作積層螺帽10即可。藉此，當使所製作之積層螺帽10螺合於該電動致動器50之進給螺絲軸52時，可將形成在積層螺帽10與進給螺絲軸52之間的背隙b調整成與符合該規格之最適當的背隙。

再者，若以熔接方式來接合積層狀態之各板狀構件12的外周部分，則可容易地獲得上述之積層螺帽10。

此外，本發明並不限定於上述實施形態，在不脫離本發明之要旨的情形下，當然可採用各種構成。