滾珠螺母的滾珠循環槽結構的製作方法
2023-06-22 00:23:11
專利名稱：滾珠螺母的滾珠循環槽結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及滾珠螺母的滾珠循環槽結構。
背景技術：
作為組合了滾珠螺母、絲槓軸和滾珠，並通過滾珠螺母的旋轉來 使絲槓軸直線移動的滾珠螺母的滾珠循環槽結構，如日本特公昭
61-45096 (專利文獻1)所記載，有在從滾珠螺母的內表面貫通到外 表面的孔中樹脂成型反向器的結構，其中，用反向器的S字型返回槽 連接滾珠螺母的相鄰的螺旋槽，通過反向器的返回槽，將沿著絲槓軸 的螺旋槽滾動的滾珠沿著形成在絲槓軸的相鄰的螺旋槽之間的峰部 引導，並使該滾珠越過該峰部返回到絲槓軸的相鄰的螺旋槽中，進行 循環。
專利文獻1的滾珠螺母的滾珠循環槽結構中，在鐵製滾珠螺母的 孔中填充熔融樹脂來成型反向器，由於滾珠螺母和反向器的線膨脹率 之差，在低溫時，樹脂反向器在滾珠螺母的孔內收縮。從而，反向器 在滾珠螺母的孔內產生鬆動，在反向器的返回槽和滾珠螺母的螺旋槽 的連接部產生階差，該階差有可能阻礙滾珠螺母的平滑的滾動循環運 動。
發明內容
本發明的課題是在滾珠螺母的滾珠循環槽結構中，防止樹脂反向 器在滾珠螺母的孔中發生鬆動。
本發明的滾珠螺母的滾珠循環槽結構，該結構是在從滾珠螺母的 內表面貫通到外表面的孔中樹脂成型反向器的結構，將滾珠螺母的相
鄰的螺旋槽用反向器的S字形返回槽連接，通過反向器的返回槽將沿 著絲槓軸的螺旋槽滾動的滾珠沿著形成在絲槓軸的相鄰的螺旋槽之 間的峰部引導、並越過該峰部而返回到絲槓軸的相鄰的螺旋槽，進行 循環，反向器具備內側鍔，在沿著滾珠螺母的孔的貫通方向的、滾 珠螺母的內表面一側與滾珠螺母卡合；以及外側鍔，在滾珠螺母的外 表面一側，與滾珠螺母卡合。
圖l是剖切電動動力轉向裝置的主要部分來表示的主視圖。
圖2是放大表示圖1的主要部分的剖視圖。
圖3是表示滾珠螺母的剖視圖。
圖4是表示滾珠螺母的端面圖。
圖5是表示滾珠螺母的側視圖。
圖6是放大圖3的主要部分來表示的剖視圖。
圖7是表示在滾珠螺母中成型反向器的成型裝置的模式圖。
具體實施例方式
如圖1、 2所示，電動動力轉向裝置10具有外殼11。此外，在 結合了方向盤的輸入軸12 (轉向輸入軸)上，通過扭杆13連結輸出 軸14 (未圖示)，在該輸出軸14上設置小齒輪15 (未圖示)，將齒條 軸16可左右移動地支撐在殼體11上，該齒條軸16具備與該小齒輪 15嚙合的齒條。在輸入軸12和輸出軸14之間設有操舵扭矩檢測裝 置17 (未圖示)。操舵扭矩檢測裝置17中，施加在方向盤上的操舵 扭矩被賦予輸出軸14，根據因扭杆13的彈性扭轉變形而在輸入軸12 和輸出軸14之間產生的相對旋轉位移，檢測出操舵扭矩。
電動動力轉向裝置10的齒條軸16的兩端部突出在殼體11的左 右，在這些端部連結拉杆18A、 18B，利用齒條軸16的左右移動，通 過拉杆18A、 18B可對左右車輪進行轉舵。
電動動力轉向裝置IO在殼體11內，在齒條軸16的周圍配設有
電動馬達20。電動馬達20包括固定在殼體11的內周的定子(磁 鐵)；鐵心上纏繞有線圈的轉子；以及與轉子的內周一體化的套筒21。 套筒21在齒條16的外周隔開間隔並與該齒條軸16同軸地配置，被 殼體ll可旋轉地支持。
電動動力轉向裝置10中，在殼體ll內的電動馬達20的旁邊， 在齒條軸16的周圍設有滾珠螺母30，將該滾珠螺母30用由角接觸 軸承構成的軸承22支持在殼體11上。這時，電動馬達20的套筒21 在滾珠螺母30的一端側的內周被同軸地壓入(也可夾著扭矩限制器 壓入)。另一方面，齒條軸16在外周具備絲槓軸23。絲槓軸23和滾 珠螺母30在這些螺旋槽23A、螺旋槽31之間保持鋼滾珠24來相互 嚙合。通過絲槓軸23，將基於電動馬達20的驅動的滾珠螺母30的 滾動變換為齒條軸16的直線運動。
因此，在電動動力轉向裝置10中，在由操舵扭矩檢測裝置17檢 測出的操舵扭矩超過預定值時，電動馬達20被驅動而旋轉滾珠螺母 30，通過絲槓軸23，滾珠螺母30的旋轉變成齒條軸16的直線運動， 對與齒條軸16聯動的車輪賦予操舵輔助力。
滾珠螺母30具備如下的滾珠循環槽30A。如圖3 圖5所示， 滾珠螺母30具有松配合到絲槓軸23上的內表面，在該內表面上具有 與絲槓軸23的螺旋槽23A對應的螺旋槽31。兩個螺旋槽23A、 31 形成圓弧形剖面並保持多個滾珠24。在此，滾珠螺母30具有從內表 面貫通到外表面的孔32，通過在該孔32中填充固化熔融樹脂，來樹 脂成型反向器40。反向器40具備長S字形返回槽41，該返回槽41 具有比滾珠螺母30的螺旋槽31深的部分，將滾珠螺母30的相鄰的 螺旋槽31用反向器40的返回槽41連接，形成1圈滾珠循環槽30A。 通過反向器40的返回槽41，將沿著絲槓軸23的螺旋槽23A滾動的 滾珠24沿著形成於絲槓軸23的相鄰的螺旋槽23A、 23A之間的峰部 引導，並使該滾珠24越過該峰部返回到絲槓軸23的相鄰的螺栓槽 23A，進行循環。通過滾珠24沿著滾珠螺母30的滾珠循環槽30A， 沿著絲槓軸23的螺旋槽23A和滾珠螺母30的滾珠循環槽30A (螺旋槽31、返回槽41)滾動，由此絲槓軸23和滾珠螺母30相對進行 螺旋運動。
在本實施例中，滾珠螺母30具有3組滾珠循環槽30A。因此， 在滾珠螺母30軸向的隔開間隔的3個部位具有孔32，各孔32在滾 珠螺母30的周向上間隔120度，在各孔32具備反向器40。
此外，為了防止樹脂反向器40在滾珠螺母30的孔32產生鬆動， 滾珠螺母30和反向器40具備以下結構。
如圖6所示，反向器40通過樹脂成型具備內側鍔42A，在沿 著滾珠螺母30的孔32的貫通方向的、滾珠螺母30的內表面一側， 與滾珠螺母30卡合；以及外側鍔42B，在滾珠螺母30的外表面一側， 與滾珠螺母30卡合。在本實施例中，在樹脂成型反向器40時，在形 成反向器40的返回槽41的左右側壁41A上突出左右的內側鍔42A， 將各內側鍔42A與凹設在滾珠螺母30的內表面的內側卡合面33A卡 合。此外，在與滾珠螺母30的外表面形成同一面的反向器40的外表 面側，在沿滾珠螺母30的軸向的反向器40的兩側突出左右的外側鍔 42B (也可以是左右的外側鍔42B相互連續而形成單個環狀鍔)，將 各外側額42B與凹設在滾珠螺母30的外表面上的外側卡合面33B卡 合。反向器40在滾珠螺母30的孔32內樹脂成型的最初的高溫時， 無鬆動地收容在孔32內。低溫時反向器40收縮時，反向器40的內 側鍔42A和外側鍔42B在沿孔32的貫通方向的方向上，在滾珠螺母 30的圖5所示的A部(內側卡合面33A和外側卡合面33B的間隔) 夾持滾珠螺母30，防止反向器40在孔32內產生鬆動，不會在反向 器40的返回槽41和滾珠螺母30的螺旋槽31的連接部產生階差。
此外，如圖6所示，在本實施方式中，反向器40在滾珠螺母30 的與孔32的貫通方向交叉的兩側，在沿滾珠螺母30的軸向的兩側(也 可以是沿滾珠螺母30的周向的兩側)，樹脂成型了與滾珠螺母30卡 合的鍔43A、 43B。在本實施例中，在樹脂成形反向器40時，將反向 器40的兩側設置的左右外側鍔42B上的、沿滾珠螺母30的半徑方 向從外側朝向內側的鍔43A、 43B突出設置，將各鍔43A、 43B卡入
沿滾珠螺母30的孔32凹設的凹部位34中，將各鍔43A、 43B卡合 到與滾珠螺母30的孔32的貫通方向交叉的兩側卡合面34A、 34B。 反向器40在樹脂成形於滾珠螺母30的孔32中的最初的高溫時，無 鬆動地收容在孔32內。反向器40的鍔43A和鍔43B在與孔32的貫 通方向交叉的方向上，在滾珠螺母30的圖5所示的B部分(兩側卡 合面34A、 34B的間隔)夾持滾珠螺母30，防止反向器40在孔32 內鬆動，不會在反向器40的返回槽41和滾珠螺母30的螺旋槽31的 螺旋槽31的連接部產生階差。
接著，說明在滾珠螺母30的孔32中樹脂成型反向器40的方法 (圖7)。
(1) 在樹脂射出成型裝置的固定盤101上設置的模具102中， 設有滾珠螺母30。
(2) 在滾珠螺母30的內側插入分割為多個的(本實施例中為分 割為3的)芯模103。芯模103在滾珠螺母30的周向上被分割為3。 在芯模103的外表面，與滾珠螺母30的孔32對應的部分形成反向器 形成部，具有與反向器40的返回槽41對應的凸部103A。芯模103 的內表面形成圓錐面。
(3) 在整個芯模103的圓錐形內表面插入(彈簧)筒104，將 各芯模103向外部推壓，將各芯模103的外表面推壓在滾珠螺母30 的內表面。滾珠螺母30的孔32被芯模103的反向器形成部堵住。
(4) 將可動盤105推壓在固定盤101的模具102上。將熔融樹 脂(例如，PPS聚苯硫醚)從模具102的等高套筒(spool) 102A填 充到滾珠螺母30的孔32中。
(5) 在滾珠螺母30的孔32中填充的樹脂固化並成型反向器後， 拔出筒104，拆下芯模103，並取出滾珠螺母30。
根據本實施例，具有如下作用效果 (a)樹脂反向器40具備內側鍔42A，在沿著滾珠螺母30的 孔32的貫通方向的、滾珠螺母30的內表面的一側，與滾珠螺母30 卡合；外側鍔42B，在滾珠螺母30的外表面的一側，與滾珠螺母30卡合。因此，由於鐵製滾珠螺母30和反向器40的線膨脹率的差，即 使反向器40在滾珠螺母30的孔32內收縮，反向器40的內側鍔42A 和外側鍔42B也會在沿著孔32的貫通方向的方向上夾持滾珠螺母 30，防止反向器40在滾珠螺母30的孔32內無間隙。從而能夠防止 在反向器40的返回槽41和滾珠螺母30的螺旋槽31的連接部產生階 差，並確保滾珠24的平滑的滾動循環運動。
(b)反向器40具備兩側鍔43A、 43B，該兩側鍔43A、 43B在 滾珠螺母30的孔32的貫通方向交叉的兩側與滾珠螺母30卡合。因 此，如上述(a)，反向器40在滾珠螺母30的孔32內收縮時，反向 器40的兩側鍔43A、 43B在與孔32的貫通方向交叉的方向上也夾持 滾珠螺母30，進一步防止反向器40在滾珠螺母30的孔32內鬆動。 由此，進一步防止在反向器40的返回槽41和滾珠螺母30的螺旋槽 31的連接部產生階差，進一步能夠確保滾珠24的平滑的滾動循環運 動。
以上，利用附圖詳細說明了本發明的實施例，本發明的具體結構 不限於該實施例，即使有不脫離本發明的主旨的範圍的涉及變更等， 也包含在本發明中。
權利要求
1、一種滾珠螺母的滾珠循環槽結構，該結構是在從滾珠螺母的內表面貫通到外表面的孔中樹脂成型反向器的結構，將滾珠螺母的相鄰的螺旋槽用反向器的S字形返回槽連接，通過反向器的返回槽將沿著絲槓軸的螺旋槽滾動的滾珠沿著形成在絲槓軸的相鄰的螺旋槽之間的峰部引導、並越過該峰部而返回到絲槓軸的相鄰的螺旋槽，進行循環，其特徵在於，反向器具備內側鍔，在沿著滾珠螺母的孔的貫通方向的、滾珠螺母的內表面一側與滾珠螺母卡合；以及外側鍔，在滾珠螺母的外表面一側，與滾珠螺母卡合。
2、 如權利要求1所述的滾珠螺母的滾珠循環槽結構，其特徵在 於，上述反向器具有在與滾珠螺母的孔的貫通方向交叉的兩側與滾珠 螺母卡合的鍔。
3、 如權利要求1或2所述的滾珠螺母的滾珠循環槽結構，其特 徵在於，上述滾珠螺母在該滾珠螺母的軸向上隔開並在周向上具有 120度間隔的3個地方具有孔，在各孔中具備反向器。
4、 如權利要求1 3中任一項所述的滾珠螺母的滾珠循環槽結 構，其特徵在於，上述外側鍔在與上述滾珠螺母的外表面形成同一面 的上述反向器的外表面一側，突出到沿著上述滾珠螺母的軸向的該反 向器的兩側。
5、 如權利要求4所述的滾珠螺母的滾珠循環槽結構，其特徵在 於，設在上述反向器的兩側的外側鍔相互連續而形成單一的環狀鍔。
6、 如權利要求1 5中任一項所述的滾珠螺母的滾珠循環槽結 構，其特徵在於，將上述內側鍔卡合到凹設在上述滾珠螺母的內表面 的內側卡合面上，將上述外側鍔卡合到凹設在上述滾珠螺母的外表面 的外側卡合面上。
7、 如權利要求2所述的滾珠螺母的滾珠循環槽結構，其特徵在 於，上述鍔樹脂成型在沿上述滾珠螺母的軸向的兩側。
8、如權利要求2所述的滾珠螺母的滾珠循環槽結構，其特徵在 於，將上述鍔樹脂成型在沿上述滾珠螺母的周向的兩側。
全文摘要
在本發明的滾珠螺母(30)的滾珠循環槽結構中，反向器(40)具備內側鍔(42A)，其在沿著滾珠螺母(30)的孔(32)的貫通方向的、滾珠螺母(30)的內表面一側與滾珠螺母(30)卡合；和外側鍔(42B)，其在滾珠螺母(30)的外表面一側，與滾珠螺母(30)卡合。
文檔編號F16H25/22GK101191545SQ20071011000
公開日2008年6月4日 申請日期2007年6月14日 優先權日2006年11月28日
發明者前島浩二, 齋藤忍, 藤田裕志, 酒井田晉一 申請人:株式會社昭和