電力傳動裝置的製作方法

2023-10-05 03:25:14 2

專利名稱：電力傳動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電力傳動裝置(electric actuator),該電力傳動裝置通過螺杆軸(screw shaft)將驅動力從驅動部傳輸到移位構件來移動移位構件。
背景技術：
迄今為止，作為用於傳送工件等的設備，電力傳動裝置已是眾所周知，在該電力傳 動裝置中，絲槓由諸如電動機等的旋轉驅動源的旋轉驅動力可旋轉地驅動，從而使傳送 工件的滑塊移位。
例如，關於日本特開平10-285867號公報中所揭示的電力傳動裝置1，如圖16所示， 電動機3被結合到形成為具有中空形狀的殼體2的一端，並且操作軸4被往復地穿過殼體2 的內部插入。絲杆軸6通過聯軸器5被結合到電動機3，並且螺母7被螺紋接合到絲槓軸6 上。另外，由於螺母7被容納在操作軸4內並且與之相接合，所以通過驅動電動機3旋轉絲 槓軸6，操作軸4伴隨著螺母7在軸線方向上向前和向後移動。
但是，在上述傳統技術中，在設置電動機3的一個端側，絲槓軸6僅在一個位置由軸 承8支承。由於在殼體2側的絲槓軸6的另一端側形成自由端，所以如果絲槓軸6在軸線方 向上的長度太長，則存在另一端側將會傾斜和偏心的擔憂。結果，當絲槓軸6以高速旋轉 時就會產生振動。
此外，在電力傳動裝置l中，儘管在絲槓軸6的一個端側，提供由軸承8支撐的位置， 但是，與電力傳動裝置l在軸線方向上的行程量(行程長度)相對應，絲槓軸6的長度不 同。與此同時，由於在各種情況下軸承8的支撐位置也不相同，所以有必要採取與行程量 相對應的處理，這就導致了複雜化。此外，有必要提前準備具有不同長度的各種絲槓軸6。 因此，包括絲槓軸6的電力傳動裝置1的生產率(製造的容易度)受到相反作用且降低。
此外，基於絲槓軸6的旋轉，當螺母7沿軸線方向在殼體2內移動時，存在螺母7將會 與絲槓軸6—起旋轉的擔憂。

發明內容
本發明的主要目的在於提供一種電力傳動裝置，在該電動傳動裝置中，當移位構件
5移動時，能夠可靠地防止移位構件在旋轉方向上的移位，並且可以防止絲槓軸的偏心， 因此能夠使移位構件以高精度移動，同時增強電力傳動裝置的生產率。
根據本發明的電力傳動裝置的特徵在於，本體；在對其供給電流的作用下可旋轉地 被驅動的驅動部；用於傳輸來自驅動部的驅動力且連接到驅動部的驅動力傳輸機構；設 置在本體上且包括螺杆軸和移位構件的移位機構，該螺杆軸通過驅動力傳輸機構傳輸的 驅動力可旋轉地移動，移位構件與螺杆軸螺紋接合且沿本體的軸線方向移位；結合到螺 杆軸的一端且連接到驅動力傳輸機構的連接構件；用於在半徑方向上支撐螺杆軸的支撐 機構；和設置在移位構件的外周表面上的旋轉控制機構，其中該旋轉控制機構被接合在 本體的槽中並且控制移位構件的旋轉移位。在本發明中，支撐機構被設置在螺杆軸的另 一端上。
通過下面結合其中以示意性實例的方式顯示本發明的優選實施例的附圖進行說明， 本發明的上述和其他的目的、特點和優點將變得更加地清楚。


圖l是根據本發明的第一實施例的電力傳動裝置的外部立體圖； 圖2是圖1所示的電力傳動裝置的整體剖視圖3是沿圖i的in-ni線的剖視圖4是顯示設置在螺杆軸的一端的連接器附近的部分剖面的放大立體圖5是設置在螺杆軸的另一端的支承環附近的放大剖視圖6是顯示圖5所示的支承環和保持器附近的側面剖視圖7是顯示在其中潤滑劑槽設置在其外周表面上的支撐環的變化例的放大剖視圖8A是顯示在其中用於攪拌潤滑劑的攪拌槽設置在其外周表面上的支撐環的變化例
的放大剖視圖8B是圖8A所示的支撐環的平面圖9是具有安裝在其外周表面上的旋轉止動(rotation-stopping)構件的活塞的外部立 體圖10是圖9的活塞、移位螺母和旋轉止動構件的分解立體圖11是顯示圖9的活塞和旋轉止動構件的垂直剖視圖12是顯示在圖2的電力傳動裝置中的支承環和保持器附近的側面剖視圖13A是根據在其中攪拌槽被設置在其外周表面的變化例的旋轉止動構件的放大剖視圖13B是根據圖13A所示的變化例的旋轉止動構件的平面圖14是顯示在圖1的電力傳動裝置中移位螺母和活塞被移動到本體的另一端側的狀
態下的整體剖視圖15是根據本發明的第二實施例的電力傳動裝置的外部立體圖；和 圖16是根據傳統技術的電力傳動裝置的整體剖視圖。
具體實施例方式
在圖1中，附圖標記IO表示根據本發明的第一實施例的電力傳動裝置。
如圖1至圖3所示，電力傳動裝置10包括沿軸線方向(箭頭A和B的方向)延伸的 伸長的本體12、結合到本體12的一端的蓋單元14、設置成基本平行於本體12並且可由 供給到其的電信號可旋轉地驅動的驅動部16、設置在本體12內且具有移位螺母18的移位 機構20，其中移位螺母18能夠通過來自驅動部16的驅動力移位給定的行程，和將來自驅 動部16的驅動力傳輸到移位機構20的驅動力傳輸機構22。
橫截面呈圓形開口的孔24沿本體12的軸線方向(箭頭A和B的方向)穿透，並且在 本體12的外周表面上設置沿軸線方向延伸的多個傳感器附接槽26。
殼體28與本體12的一端螺紋接合，並且蓋單元14的、使本體12和驅動部16相互 連接的適配器30通過殼體28設置在本體12的一端上。在殼體28內， 一對第一軸承32 被平行設置，並且該第一軸承32通過與殼體28螺紋接合的軸承保持器34而鎖定在殼體 28中。通過這種設置，第一軸承32被保持在殼體28的內部。
此外，第一減震器(damper) 36被安裝在殼體28的鄰近軸承保持器34的一端。第一 減震器36例如由橡膠、氨基甲酸乙酯(urethane)等彈性材料製成，並且被設置成面向本 體12的另一端側(在箭頭B的方向上)。
另一方面，在本體12的另一端，圓柱形杆蓋38被容納在孔24內，且杆蓋38通過與 孔24的臺階(step)接合的止動環39而鎖定在軸線方向上的適當位置處。設置為與稍後 說明的活塞杆62滑動接觸的杆密封圈(rod packing) 40和套筒(bush) 42被設置在杆蓋 38的內周表面上，並且由彈性材料(例如橡膠、氨基甲酸乙酯)製成的第二減震器44面 向本體12的一端側安裝。
在徑向上凹陷並且沿軸線方向延伸的槽46形成在孔24的內周表面上。設置在稍後說 明的移位機構20的活塞(移位構件)48上的旋轉止動構件(旋轉控制機構)50被插入槽46中。槽46設置有多個(例如四個)，並且在孔24的內周表面上沿圓周方向分開相等間 隔(見圖12)。
蓋單元14包括中空適配器30和封閉且阻塞適配器30的開口的輪罩(pulley cover) 52，該適配器30連接本體12的一端和驅動部16的端部，並且容納驅動力傳輸機構22。 更具體地，本體12和驅動部16經由蓋單元14彼此基本平行地連接(見圖2)。
例如，驅動部16由包括直流電機(DC motor)、步進電機等的旋轉驅動源54組成， 該旋轉驅動源54由從未圖示的電源供給於其上的電流可旋轉地驅動。驅動部16通過形成 在驅動部16的一端上的適配器30與本體12的一端結合，並且驅動源傳輸機構22的驅動 輪56被安裝在驅動部16的驅動軸54a上。
移位機構20包括容納在本體12內的螺杆軸58，與螺杆軸58螺紋接合的移位螺母18， 安裝在移位螺母18的外周側的活塞48,連接到活塞48—端的活塞杆62,和封閉且阻塞 活塞杆62的端部的插座(socket) 64。
螺杆軸58形成有沿軸線方向(箭頭A和B的方向)的縱向尺寸，且在其外周表面上 刻有螺紋。螺杆軸58的一端設置在本體12的一端側(在箭頭A的方向上)處，且連接器 (連接構件)66被結合至螺杆軸58的這一端。
如圖2至圖4所示，連接器66由彈性材料製成，該彈性材料例如通過切削處理、鍛 造、塑性加工處理等形成。此外，連接器66包括軸68和呈圓柱形且鄰近軸68的管狀構 件70。螺杆軸58的一端通過冷縮配合(shrinking-fitting)而被插入和連接到管狀構件70 的內部。例如，在螺杆軸58和連接器66通過冷縮配合連接在一起的情況下，在連接器66 已被加熱到大約IO(TC至350。C的溫度之後，處於正常室溫的螺杆軸58被插入連接器66, 於是實現其冷縮配合(即，連接器66在冷卻時收縮以保證螺杆軸58在其中)。結果，連 接器66能夠與螺杆軸58容易且穩固地連接。
此外，連接螺杆軸58和連接器66的方法並不局限於上述冷縮配合的技術。例如，螺 杆軸58可以塗覆粘合劑並且壓配合到管狀構件70中以與之相連接。以這種方式，螺杆軸 58能夠通過粘合劑穩固地連接到管狀構件70。
管狀構件70的外周側被分別設置在本體12和適配器30中的第一軸承32可旋轉地支 撐，並且同時，軸68被設置在適配器30中的第二軸承72可旋轉地支撐。此外，構成驅 動力傳輸機構22的一部分的從動輪110與軸68螺紋接合併連接到該軸68。第二軸承72 與第一軸承32分開預定距離，並且與第一軸承32同軸設置。更具體地，經由連接器66， 螺杆軸58的一端被第一和第二軸承32、 72可旋轉地支撐。此外，連接器66在其上包括凸緣74，該凸緣74徑向向外擴展，且面對管狀構件70 的端部，並且凸緣74抵靠第一軸承32的側表面。正由於此，第一軸承32夾在凸緣74和 殼體28的端部之間，以使第一軸承32被容納和保持在殼體28內。此時，可以控制第一 軸承32在軸線方向(箭頭B的方向)上的移位。
換句話說，在第一軸承32被保持在殼體28和連接器66的凸緣74之間的同時，凸緣 74起到能夠控制第一軸承32的沿軸線方向移位的止動器的作用。
另一方面，螺杆軸58的另一端側(在箭頭B的方向上)被插入活塞杆62的內部，並 且環形支撐環(環體)78通過保持器76被設置到螺杆軸58的端部上(見圖5)。支撐環 78和保持器76共同起到支撐機構的作用，該支撐機構在徑向上支撐螺杆軸58的另一端。
以與上述連接器66相類似的方式，例如通過相對於螺杆軸58的外周側的冷縮配合來 安裝保持器76。此外，將保持器76連接到螺杆軸58的方法並不局限於上述冷縮配合技術。 例如，螺杆軸58可以通過壓配合被附接到保持器76中，或者螺杆軸58可以塗覆粘合劑， 然後被壓配合到保持器76中，以與其緊固和穩定。
如圖5所示，其中安裝有支撐環78的凹形槽76a被包括在保持器76的外周表面上。 如圖5和圖6所示，支撐環78以徑向可擴展的方式形成，並且被適配到保持器76的槽76a 中，且沿槽76a可旋轉地設置。另外，如圖6所示，支撐環78包括從保持器76的外周表 面徑向向外突出的多個支撐構件80。支撐構件80沿支撐環78的圓周方向以相等間隔被隔 開。
更具體地，支撐環78的外周表面形成為在其上具有多個(例如，四個)支撐構件80 的不平坦(凹/凸)形狀。
另外，支撐構件80被放置成與活塞杆62的內周表面滑動接觸，以致活塞杆62沿軸 線方向(箭頭A和B的方向)可移動地支撐，並且在其中本體12的一端側(在箭頭A的 方向上)與另一端側(在箭頭B的方向上)通過形成在相鄰設置的支撐構件80之間的空 間82連通。
此外，當活塞48沿本體12的內部移動時，由於活塞杆62內的空氣能夠通過支撐環 78從本體12的一端側自由地流到另一端側(在箭頭B的方向上)，所以能夠防止否則在這 種密封空間存在時出現的活塞48的移位阻力。
在支撐構件80上，使與活塞杆62滑動接觸的滑動表面80a的橫截面沿支撐環78的軸 線方向形成為弓形或者錐形。正由於此，能夠減輕當活塞杆62沿支撐構件80可滑動地移 動時發生的滑動阻力，並且與此同時，能夠朝著支撐構件80的滑動表面80a適當地取得在支撐環78附近使用的諸如油脂等的潤滑劑。
此外，如圖7所示，沿圓周方向呈環形的潤滑劑槽84可以設置在支撐環(環體)78a 的外周表面上，其中諸如油脂等的潤滑劑填充在潤滑劑槽84中。在這種情況下，由於潤 滑劑可以適當地施加到支撐環78a的外周表面，也可以施加到活塞杆62的內周表面，所以 當活塞杆62通過支撐環78a被可滑動支撐時的阻力降低，並且活塞杆62能夠平滑地移動。 潤滑劑槽84也可以設置為相對於支撐環78的外周表面呈螺旋形。在這種情況下，當活塞 杆62沿軸線方向移動時，伴隨著潤滑劑槽84內的潤滑劑被有效和適當地攪拌和施加，能 夠對支撐環78施予旋轉力。
此外，如圖8A和8B所示，支撐環(環本體)78b的支撐構件80可以設置有攪拌槽 85，該攪拌槽85相對於支撐環78b的軸傾斜預定角度，並且，相對於支撐構件80的外周 表面凹進預定深度。換句話說，攪拌槽85形成均勻分開且在支撐環78b上佔據與支撐構 件80基本相同的空間量的三角形。攪拌槽85相對於多個支撐構件80分別設置。
另外，當活塞杆62沿軸線方向(在圖2中箭頭A和B的方向上)移動時，在其上具 有攪拌槽85的支撐環78b與活塞杆62的內周表面滑動接觸，並且由於諸如油脂等的潤滑 劑進入攪拌槽85內(參見圖8B中的箭頭)，所以潤滑劑通過攪拌槽85相對於活塞杆62 的軸線在傾斜方向上被引導。更具體地，因為潤滑劑隨著活塞杆62的移位通過攪拌槽85 在圓周方向上被供給，所以能夠在活塞杆62的內周表面和支撐環78b之間可靠且有效地 實現潤滑作用。換句話說，利用活塞杆62的移位，在活塞杆62內側的圓周方向上攪動(攪 拌)潤滑劑的同時，支撐環78b附近的潤滑劑能夠順利且有效地實現潤滑作用。
結果，潤滑劑能夠在活塞杆62和支撐環78b之間被一致且均勻地施加，因此能夠可 靠地實現潤滑作用。而且，由於能夠防止潤滑劑變質，所以能夠增強耐久性。
移位螺母18形成為其中心沿軸線方向具有螺紋孔(未顯示)的圓柱形。螺杆軸58與 螺紋孔相螺紋接合。另外，當螺杆軸58旋轉時，移位螺母18沿軸線方向(箭頭A和B的 方向)在本體12的內部移動。
如圖9至圖11所示，活塞48包括呈圓筒形、其內容納移位螺母18的大直徑部86， 和設置為鄰近大直徑部86且連接到活塞杆62的小直徑部88。同樣，在移位螺母18插入 大直徑部86中的情況下，活塞48和移位螺母18通過從其外周側插入鎖定銷(latchingpin) 90而連接在一起。
磁鐵92通過環形槽安裝在大直徑部86的外周表面上，在其鄰近小直徑部88的一側 (在箭頭B的方向上)的位置處。安裝在本體12的傳感器槽26中的位置檢測傳感器(未
10顯示)檢測由磁鐵92產生的磁場，從而能夠確定活塞48在電力傳動裝置10內的位置。 此外，在大直徑部86的外周表面上，形成安裝凹陷94，該凹陷94由本體12的一端
側上(在箭頭A的方向上)的區域限定，且在徑向向內方向上凹進。在其外周表面上，形
成滾花部(knurls portion)(鋸齒形部)96，該滾花部96在半徑方向上具有多個不平坦(凹
/凸)形的滾花，並且在鄰近滾花部96的大直徑部86的端部上，形成以大於滾花部96的
直徑凹進的環形接合槽98。旋轉止動構件50的一部分(下面說明)被安裝在包括滾花部
96和接合槽98的安裝凹陷94之上。
旋轉止動構件50通過由具有低滑動阻力的樹脂材料(例如，含氟樹脂)注模而成，
該旋轉止動構件50包括環形(ring-shaped)基部100，和在徑向向外的方向上從基部100
突出的多對突出部102。
基部100形成為基本恆定的直徑，並且包括在其內周表面上徑向向內突出的爪104。
爪104被設置在基部100的一端上，且具有沿基部100的徑向向內的方向逐漸變細的大致
梯形的橫截面。
突出部102包括直部106和彈簧部108，其中該直部106是矩形橫截面且在沿基部100 的軸線方向以直線延伸的同時相對於基部IOO的外周表面在徑向向外的方向上向外凸出， 該彈簧部108接合到直部106的端部並且從基部100的端部沿軸線方向突出預定長度。直 部106和彈簧部108的外直徑基本相同，並且彈簧部108形成為朝著其端部在徑向向外的 方向上逐漸擴展。更具體地，彈簧部108起到分別具有在徑向向外的方向上偏置的彈力的 彈簧的作用。
此外，突出部102沿基部100的外周表面分開預定間隔地成對設置。四對這種突出部 102被設置在基部100上，以等間隔互相分開。
旋轉止動構件50通過壓配合到活塞48上的大直徑部86的外周側上從彈簧部108位 於其上的端側插入。此時，彈簧部108排列在大直徑部86的外周側上，而包括直部106 的基部100安裝在安裝凹陷94中，並且爪104接合在接合槽98中。結果，可以控制旋轉 止動構件50在軸線方向上的移位，並且旋轉止動構件50附接於活塞48的外周表面。此 外，由於基部100被壓配合在滾花部96之上，所以也可以控制基部100相對於活塞48在 旋轉方向上的移位。
更具體地，在旋轉止動構件50相對於活塞48在軸線方向和旋轉方向上的移位被接合 在接合槽98中的棘爪104和壓配合到滾花部96上的基部100控制的情況下，旋轉止動構 件50與活塞48整體安裝。換句話說，在所有時候，旋轉止動構件50都與活塞48整體移
11動，而不會相對於活塞48移動。
當旋轉止動構件50與活塞48 —起插通本體12的內部時，各對突出部102分別插通 本體12的槽46。正由於此，防止了移位螺母18和包括旋轉止動構件50的活塞48在本體 12中的旋轉移位。
更具體地，因為突出部102插入槽46內以致它的彈簧部108的直徑在徑向向內的方 向上被壓縮，所以彈簧部108的彈力作為在徑向向外的方向上偏置的外加壓力施加到槽46 的壁表面。
另外，旋轉止動構件50經由組成突出部102的直部106和彈簧部108沿本體12的槽 46滑動。此外，通過使沿槽46滑動的滑動表面80a形成有漸開線(involute curve)截面的 形狀，從而能夠接受在旋轉方向上施加的負荷。
活塞杆62呈具有預定長度的管狀。活塞杆62的一端被螺紋固定到活塞48的小直徑 部88上，而塊狀插座64安裝在活塞杆62的另一端中並且密封該端。螺杆軸58容納在活 塞杆62內部，使得支撐環78被定位為與活塞杆62的內周表面滑動接觸，並且杆密封圈 40和套筒42被設置為在活塞杆62的外周表面上滑動接觸。另外，根據活塞48的移動， 活塞杆62與活塞48—起沿軸線方向移動，於是活塞杆62從本體12的另一端側(在箭頭 B的方向上)向外突出。
如圖13A和13B所示，能夠攪拌諸如油脂等的潤滑劑的攪拌槽109可以設置在旋轉止 動構件50a的突出部102上。在旋轉止動構件50a上，形成相對於基部100的外周表面向 外凸起的矩形凸起部111，並且一對彈簧部108分別相對於其端部連接且沿軸線方向延伸。 攪拌槽109在凸起部111上相對於旋轉止動構件50a傾斜預定角度，而且進一步相對於凸 起部111的外周表面凹進預定深度。換句話說，攪拌槽109呈三角形且凹進凸起部111中。
另外，當旋轉止動構件50a沿軸線方向與活塞48—起移動時，伴隨旋轉止動構件50a 的移位，在旋轉止動構件50a附近的諸如油脂等的潤滑劑進入攪拌槽109中，並且通過相 對於活塞48的軸傾斜的攪拌槽109而在傾斜方向上排出潤滑劑。更具體地，因為潤滑劑 在圓周方向上被攪拌槽109供給到本體12的孔24中，所以能夠在本體12的孔24和旋轉 止動構件50a之間可靠且有效地實現潤滑。換句話說，潤滑劑在本體12內在圓周方向上被 攪動(攪拌)的同時，利用活塞48的移位，旋轉止動構件50a附近的潤滑劑能夠順利且有 效地執行潤滑。
結果，潤滑劑能夠一致且均勻地施加在活塞48、旋轉止動構件50a和本體12之間， 從而能夠可靠地實現潤滑。而且，由於能夠防止潤滑劑變質，所以能夠增強耐久性。如圖1至圖3所示，驅動力傳輸機構22容納在適配器30和輪罩52內，並且包括連 接到旋轉驅動源54的驅動軸54a的驅動輪56，安裝在連接到螺杆軸58的連接器66上的 從動輪110，和在驅動輪56和從動輪110之間排列的正時帶(timingbelt) 112。驅動輪56 在通過螺栓銷114控制其相對於驅動軸54a的相對移位的狀態下被附接。螺栓銷(bolt pin) 114從驅動輪56的外周側在中心方向上螺紋接合。從動輪110以類似於驅動輪56的方式， 在通過螺栓銷114控制其相對於連接器66的相對移位的狀態下被附接，其中螺栓銷114 從驅動輪110的外周側在中心方向上螺紋接合。
在驅動輪56和從動輪110的外周表面上設置多個輪齒，並且在正時帶112的內圓周表 面上設置的齒與驅動輪56和從動輪110的輪齒嚙合。結果，通過正時帶112將驅動部16 的旋轉驅動力從驅動輪56傳輸到從動輪110，並且旋轉螺杆軸58，從而螺紋連接到螺杆軸 58上的移位螺母18能夠在軸線方向(箭頭A和B的方向)上移動。
根據本發明的第一實施例的電力傳動裝置10大體如上所述構建。接下來，將解釋電 力傳動裝置的操作和效果。圖1至圖2顯示的活塞杆62被容納在本體12內的情形將作為 初始位置來說明並引用。
在這種初始位置中，從未圖示的電源向驅動部16供給電流，從而驅動輪56通過旋轉 驅動源54的驅動軸54a而旋轉，並且其旋轉驅動力經由正時帶112傳輸到從動輪110。
另外，通過被連接到從動輪110的螺杆軸58的旋轉，移位螺母18與活塞48 —起朝著 本體12的另一端側(在箭頭B的方向上)移動。此時，由於螺杆軸58通過連接器66在 螺杆軸58的一端側上被第一和第二軸承32、 72可旋轉地支撐，在移位螺母18能夠沿軸 線方向移動的同時，螺杆軸58可被平穩且高精度地旋轉驅動。
此外，安裝在活塞48上的旋轉止動構件50經由突出部102插通本體12的槽46。正 由於此，活塞48和移位螺母18的旋轉移位被旋轉止動構件50控制，並且活塞48和移位 螺母18能夠僅在軸線方向上移動。
結果，活塞48與活塞杆62—起移動，以便活塞杆62的另一端側逐漸突出並且從本 體12的另一端向外暴露。此時，因為活塞杆62的內周側被螺杆軸58設置在其中的支撐 環78可滑動地支撐，活塞杆62能夠始終與螺杆軸58高精度同軸移動。換句話說，當活 塞杆62朝著本體12的另一端側(在箭頭B的方向上)移動時，活塞杆62被阻止相對於 螺杆軸58偏心。
此外，如圖14所示，在活塞48完全移動到本體12的另一端側的移位終端位置處， 活塞48的端表面抵靠第二減震器44，從而吸收和緩衝施加到活塞48的震動。另一方面，在活塞杆62朝著本體12的一端側(在箭頭A的方向上)移動的情況下， 驅動部16的旋轉驅動源54在相反的方向上旋轉，並且從動輪110也通過驅動輪56和正時 帶112在相反的方向上旋轉。結果，根據螺杆軸58的旋轉，伴隨著活塞杆62類似地朝著 本體12的一端側(在箭頭A的方向上)移動，移位螺母18和活塞48朝著本體12的一端 側(在箭頭A的方向上)移動，從而活塞杆62逐漸地容納在本體12內。此外，如圖2所 示，移位螺母18和活塞48恢復到完全移動到本體12的一端側的初始位置。
以上述方式，根據第一實施例，通過冷縮配合、通過壓配合、或者通過用粘合劑等的 壓配合，連接器66被連接到在其外周表面上具有螺紋的螺杆軸58的一端。由於連接器66 被第一和第二軸承32、 72可旋轉支撐，所以沒有必要在被第一和第二軸承32、 72支撐的 螺杆軸58的一端位置處執行預處理。
更具體地，被第一和第二軸承32、 72支撐的連接器66形成為與螺杆軸58本身分離 的構件，並且通過互相且整體連接連接器66和螺杆軸58，可以免除至今已在螺杆軸58端 上執行的處理。正由於此，能夠減少處理步驟，並且能夠提高包括螺杆軸58的電力傳動 裝置10的生產率(製造容易度)。
此外，支撐環78被設置在螺杆軸58的另一端上，並且在其外周表面上，活塞杆62 被可移動地支撐以沿軸線方向移動，從而螺杆軸58的另一端通過活塞杆62在徑向上被支 撐，並且能夠防止螺杆軸58的振動。結果，在電力傳動裝置10中，即使在沿螺杆軸58 的軸線方向以縱向尺寸獲得的移位螺母18和活塞48的移位量被設定得大的"長行程"規 格的情況下，也可以防止螺杆軸58的另一端在徑向上彎曲，並且防止螺杆軸58相對於活 塞杆62偏心。
結果，移位螺母18和活塞48能夠平滑且高精度地移動。此外，即使在螺杆軸58高 速旋轉的情況下，由於能夠通過支撐環78防止螺杆軸58的撓曲，所以移位螺母18和活 塞48能夠以高精度平滑移動。
此外，旋轉止動構件50被設置成穿過活塞48的外周表面上的凹陷，並且旋轉止動構 件50被穿過本體12的槽46插入，與此同時，設置在旋轉止動構件50上的彈簧部108能 夠在徑向向外的方向上對槽46施加壓力(外加壓力)。正由於此，能夠可靠地防止旋轉止 動構件50和活塞48相對於本體12的活動，並且在活塞48和移位螺母18根據螺杆軸58 的旋轉在軸線方向上移動的同時，能夠防止螺杆軸58的旋轉移位並且活塞48和移位螺母 18能夠沿軸線方向平滑地移動。
此外，通過將預製和以給定的縱向尺寸預先形成的螺杆軸58切割成對應於活塞48的
14行程移位量的期望長度，並且通過將其一端聯接到連接器66，能夠便利且容易地製造包括 螺杆軸58的移位機構20。結果，與分別根據電力傳動裝置的行程長度而形成給定長度的 螺杆軸且為在螺杆軸的端部上提供被軸承支撐的位置的目的而將螺杆軸保管在倉庫 (storage)中的傳統電力傳動裝置相比，能夠顯著提高構成電力傳動裝置10的螺杆軸58 的生產率(容易製造)。
接下來，圖15顯示的是根據第二實施例的電力傳動裝置150。其與根據本發明的第一 實施例的電力傳動裝置10的構件相同的那些構件用相同的附圖標記指示，並且省略對這 些特徵的具體解釋。
如圖15所示，根據第二實施例的電力傳動裝置150與根據第一實施例的電力傳動裝 置10的不同之處在於，其中配備有可變速單元(可變速度傳輸機構)152,該可變速單元 152能夠改變從驅動部16傳輸到移位機構20的驅動力的速度。
可變速單元152設置在本體12的一端上，且由被配置為其一部分容納在蓋單元14內 的行星齒輪機構154組成。行星齒輪機構154包括在其上安裝驅動力傳輸機構22的從動 輪110的輸入軸156，設置在輸入軸156的端部的太陽輪158，既公轉(revolve)又自轉 (rotate)且沿著太陽輪158的圓周方向以相同的角度與太陽輪158嚙合並且與該太陽輪 158互相分離的行星輪160，內齒輪162，和載體164a、 164b。輸入軸156被第二軸承166 可旋轉地支撐。
行星齒輪160通過銷168被可旋轉地軸線方向支撐在載體164a、 164b上，並且大直徑 內齒輪162適配在行星齒輪160的外周側上，以便行星齒輪160與沿內齒輪162的內圓周 刻出的齒嚙合。輸入軸156與構成移位機構20的活塞48和螺杆軸58同軸設置。太陽齒 輪158、行星齒輪160、和內齒輪162分別由斜齒輪構成。
此外，在設置在輸入軸156側上的載體164a的外周上，起電阻器(resistor)作用的密 封環170穿過環形槽被安裝為與內齒輪162的內圓周表面滑動接觸。構成球塞(ba11 plunger) 172的球在彈簧的彈性作用下抵靠內齒輪162的內圓周表面，從而在徑向向外的方向上推 動內齒輪162。
另一方面，連接器174的軸68與設置在第一軸承32側上的載體164b螺紋接合且與 載體164b的內周側整體連接。更具體地，根據載體164b的旋轉，螺杆軸58經由連接器 174旋轉。
鎖緊環176被設置在內齒輪162的外周側上，且對內齒輪162起到鎖緊機構的作用。 以這種方式，通過在根據第二實施例的電力傳動裝置150中設置可變速單元152，在來自驅動部16的旋轉驅動力通過構成可變速單元152的行星齒輪機構154已被適當地改 變速度之後，旋轉驅動力被傳輸到移位機構20，從而活塞48和活塞杆62能夠以期望的速 度和移位量來移動。
根據本發明的電力傳動裝置並不局限於上述實施例，而且當然還可以採用各種變化例 和附加結構而不背離在附加的權利要求中提出的本發明的本質和精髓。
權利要求
1.一種電力傳動裝置，其特徵在於，所述電力傳動裝置包括本體(12)；驅動部(16)，在對所述驅動部(16)供給電流的作用下使所述驅動部(16)被可旋轉地驅動；驅動力傳輸機構(22)，所述驅動力傳輸機構(22)連接到所述驅動部(16)，以傳輸來自所述驅動部(16)的驅動力；設置在所述本體(12)上的移位機構(20)，所述位移機構(20)包括螺杆軸(58)和移位構件(48)，所述螺杆軸(58)被通過所述驅動力傳輸機構(22)傳輸的驅動力可旋轉地移位，而所述移位構件(48)與所述螺杆軸(58)螺紋接合且沿所述本體(12)的軸線方向移位；連接構件(66)，所述連接構件(66)結合到所述螺杆軸(58)的一端且連接至所述驅動力傳輸機構(22)；在半徑方向上支撐所述螺杆軸(58)的支撐機構；以及設置在所述移位構件(48)的外周表面上的旋轉控制機構(50)，所述旋轉控制機構(50)被接合在所述本體(12)的槽(46)中，並且控制所述移位構件(48)的旋轉移位，其中，所述支撐機構被設置在所述螺杆軸(58)的另一端上。
2. 如權利要求l所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中所述支撐機構包括相對於所 述螺杆軸(58)可旋轉地設置的環體(78， 78a， 78b)，其中所述環體(78， 78a， 78b)可 滑動地設置在結合至所述移位構件(48)的杆(62)的內周表面上。
3. 如權利要求2所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中所述環體(78， 78a， 78b) 被保持在設置在所述環體(78， 78a， 78b)的內周側的保持器(76)中，並且通過相對於 所述螺杆軸(58)的冷縮配合或者壓配合而固定所述保持器(76)。
4. 如權利要求2所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中在所述環體(78)和所述杆 (62)的內圓周表面之間設置空間。
5. 如權利要求3所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中所述環體(78， 78a， 78b)包括在徑向向外的方向上從所述保持器(76)的外周表面突出的多個支撐構件(80)，且 所述支撐構件(80)沿所述環體(78)的圓周方向以相等間隔分離。
6. 如權利要求3所述的電力傳動裝置，其特徵在於，在所述保持器(76)的外周表面 上形成槽(76a)，所述環體(78)可旋轉地設置在所述槽(76a)中。
7. 如權利要求5所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中在所述支撐構件(80)中形 成環形潤滑劑槽(84)，所述環形潤滑劑槽(84)相對於所述支撐構件(80)的外周表面 凹進且沿所述環體(78a)的圓周方向延伸，其中在所述潤滑劑槽(84)中填充潤滑劑。
8. 如權利要求5所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中攪拌槽(85)形成在所述支 撐構件(80)上，所述攪拌槽(85)相對於所述環體(78b)的軸傾斜預定角度，並且相 對於所述支撐構件(80)的外周表面凹進。
9. 如權利要求l所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中通過相對於所述螺杆軸(58) 冷縮配合或壓配合以及粘接而固定所述連接構件(66),所述連接構件(66)被設置在所 述本體(12)中的軸承(32)可旋轉支撐。
10. 如權利要求9所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中所述連接構件(66)包括在 徑向向外的方向上突出的凸緣(74)，所述凸緣(74)控制所述軸承(32)的沿所述軸承(32)的軸線方向的移位。
11. 如權利要求l所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中所述旋轉控制機構(50)包括安裝在所述移位構件(48)的外周表面上的基部(100);和突出部(102)，所述突出部(102)在徑向向外的方向上相對於所述移位構件(48) 的外周表面和所述基部(100)的外周表面突出，並且沿所述移位構件(48)的軸線方向 延伸，其中所述突出部(102)包括在徑向向外的方向上相對於所述移位構件(48)偏置的 彈簧部(108)。
12. 如權利要求ll所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中所述基部(100)被壓配合 在所述移位構件(48)的外周表面之上，鋸齒形部(96)形成在該外周表面上，所述外周 表面沿所述外周表面的圓周方向形成有在徑向上凹/凸的鋸齒形狀。
13. 如權利要求ll所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中所述凸出部(102)被壓配 合在所述本體(12)的所述槽(46)中，以使得所述彈簧部(108)的直徑在徑向向內的 方向上減小，並且所述彈簧部(108)的彈性力在徑向向外的方向上相對於所述槽(46) 的壁表面偏置。
14. 如權利要求ll所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中在所述突出部(102)上形 成攪拌槽(109)，所述攪拌槽(109)相對於所述基部(100)的軸傾斜預定角度，並且相 對於所述突出部(102)的外周表面凹進。
15. 如權利要求l所述的電力傳動裝置，其特徵在於，其中可變速傳輸機構(152)被 設置在所述本體(12)中，所述可變速傳輸機構(152)能夠改變通過所述驅動力傳輸機 構(22)從所述驅動部(16)傳輸到所述移位機構(20)的驅動力的速度。
全文摘要
在電力傳動裝置中，連接器(66)被結合到構成移位機構(20)的螺杆軸(58)的一端，其中該螺杆軸(58)被第一和第二軸承(32，72)可旋轉支撐。此外，在螺杆軸(58)的另一端上，支撐環(78)被設置為穿過保持器(76)，其中支撐環(78)可沿活塞杆(62)的內周表面滑動。在活塞(48)的外周表面上，設有旋轉止動構件(50)，在該旋轉止動構件(50)上包括在半徑方向上從外周表面突出的突出部(102)，該突出部(102)插入所述本體(12)的槽(46)中。
文檔編號F16H7/02GK101562370SQ20091013283
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月16日 優先權日2008年4月17日
發明者宮原正樹, 杉山亨, 深野喜弘 申請人:Smc株式會社