本發(fā)明涉及一種進給螺桿裝置及使用該進給螺桿裝置的致動器，該進給螺桿裝置具備緩和來自外部的沖擊載荷(impactload)的緩沖功能。

背景技術：

上述進給螺桿裝置是螺帽構件已螺合在螺桿軸的裝置，在該螺桿軸的外周面形成有螺旋狀的溝槽，且具有將上述螺桿軸的旋轉運動轉換為螺帽構件的直線運動的功能。因此，上述進給螺桿裝置適于將電動馬達的旋轉運動轉換為直線運動的用途，例如，能使用于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，為了將電動馬達的旋轉運動效率良好地轉換為桿構件的進退運動，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上述進給螺桿裝置，且按照電動馬達的旋轉角來決定上述桿構件的進退量。

另一方面，按照致動器的用途，則有：想通過上述桿構件而彈性地按壓其他構件的情況、或想不使從外部作用于上述桿構件的沖擊載荷作用于上述進給螺桿裝置而減輕該沖擊載荷的情況。在專利文獻1中，已公開有在上述螺帽構件與桿構件之間設置有緩沖機構的進給螺桿裝置。在該專利文獻1所公開的進給螺桿裝置中，上述桿構件具有容納上述螺帽構件的活塞，另一方面，在上述螺帽構件的外周面嵌合有一對彈簧承座。一對上述彈簧承座嵌合在螺帽構件的外周面所形成的溝槽，其能夠在該溝槽內朝向軸向自由地移動。另外，在一對上述彈簧承座之間配置有處于被壓縮的狀態(tài)的彈簧。上述桿構件的活塞具有位于一對彈簧承座的外側的卡止鍔，當使該桿構件朝向軸向進退時，上述卡止鍔就與其中任一個彈簧承座干擾，且使該彈簧承座朝向壓縮上述彈簧的方向移動。

由于在該專利文獻1所記載的進給螺桿裝置中，即便壓縮載荷、拉伸載荷的其中一個作用于上述螺帽構件與上述桿構件之間，上述桿構件的卡止鍔仍會將彈簧承座朝向壓縮上述彈簧的方向按壓，所以壓縮載荷會作用于上述彈簧。因而，在超過該彈簧所發(fā)揮的彈性力并使壓縮載荷作用的情況下，通過上述彈簧被壓縮，從而除了其他的構件會通過上述桿構件而被彈性按壓以外，從外部作用于上述桿構件的沖擊載荷并不會直接作用于上述進給螺桿裝置而能減輕該沖擊載荷。

[現(xiàn)有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本公報、特開平1-264544號

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，由于在專利文獻1所記載的進給螺桿裝置中，上述桿構件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上述緩沖機構，所以有以下問題：桿構件的最大外徑會變得比上述螺帽構件的外徑還大，且進給螺桿裝置整體會大型化。另外，也有以下問題：伴隨如此的進給螺桿裝置的大型化，會導致應用該進給螺桿裝置的致動器的大型化。

用于解決課題的手段

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種在桿構件與螺帽構件之間組入緩沖機構，卻能夠達成裝置整體的小型化的進給螺桿裝置，并且提供一種使用該進給螺桿裝置并能小型化的致動器。

即，本發(fā)明的進給螺桿裝置包括：螺桿軸；螺帽構件，其在外周面具有凸緣部，并且裝配在上述螺桿軸；帶有中空部桿構件，其具有與上述螺帽構件的凸緣部對置的安裝部；以及緩沖構件，其連接上述螺帽構件的凸緣部和上述桿構件的安裝部。另外，上述緩沖構件具備：多個軸，其配置在上述螺帽構件的周圍；一對隔離板，其用于供上述軸貫穿，并且沿著該軸而移動自如；以及彈性體，其壓縮配置在一對上述隔離板之間。進而，多個上述軸包含：固定在上述螺帽構件的凸緣部處的軸；以及固定在上述桿構件的安裝部處的軸。然后，本發(fā)明的進給螺桿裝置通過能夠相互地相對移動的一對隔離板而在上述螺帽構件與上述桿構件之間傳遞載荷。

另外，本發(fā)明的致動器包括上述進給螺桿裝置，且用于將從電動馬達輸入的旋轉運動轉換為朝向上述桿構件的軸向的進退運動來輸出。

(發(fā)明效果)

在本發(fā)明中，例如即便在承受用以拉伸桿構件的載荷的情況下，或者在承受用以按壓上述桿構件的載荷的情況下，這些載荷仍能夠通過上述緩沖構件而在上述螺帽構件與上述桿構件之間進行傳遞。此時，在上述緩沖構件中，即便彈性構件在一對上述隔離板之間被壓縮，且拉伸載荷或壓縮載荷的其中任一個傳遞至該緩沖構件的情況下，上述彈性構件仍能承受載荷。進而，由于在上述緩沖構件中移動自如地導引上述隔離板的軸，被固定在上述螺帽構件的凸緣部處或上述桿構件的安裝部處，所以只要在上述螺帽構件的周圍配置多個軸，就能夠使該緩沖構件小型化。即，在本發(fā)明中，將螺帽構件的凸緣部的外徑設定為較小，從而能夠實現(xiàn)一種具備因上述彈性構件而產生的緩沖功能，卻外徑小型化的進給螺桿裝置。

另外，使用如上所述的進給螺桿裝置而將電動馬達的旋轉運動轉換為朝向上述桿構件的軸向的進退運動的致動器，雖然通過上述桿構件而彈性地按壓其他的構件，或者具備減輕從外部作用于上述桿構件的沖擊載荷的緩沖機構，卻能達成小型化。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明所應用的進給螺桿裝置的一例的立體圖。

圖2是圖1所示的進給螺桿裝置的分解立體圖。

圖3是沿著軸向而從螺帽構件側觀察圖1所示的進給螺桿裝置的后視圖。

圖4是沿著軸向而從桿構件側觀察圖1所示的進給螺桿裝置的前視圖。

圖5是圖1所示的進給螺桿裝置的穩(wěn)定狀態(tài)的側視圖。

圖6是圖1所示的進給螺桿裝置的穩(wěn)定狀態(tài)的俯視圖。

圖7是圖1所示的進給螺桿裝置的穩(wěn)定狀態(tài)的仰視圖。

圖8是表示圖1所示的進給螺桿裝置的緩沖構件承受壓縮載荷后的狀態(tài)的放大圖。

圖9是表示圖1所示的進給螺桿裝置的緩沖構件承受拉伸載荷后的狀態(tài)的放大圖。

具體實施方式

以下，一邊參照附圖且一邊詳細說明本發(fā)明的進給螺桿裝置及使用該進給螺桿裝置的致動器。

圖1及圖2表示本發(fā)明所應用的進給螺桿裝置的實施方式的一例。該進給螺桿裝置包括：螺桿軸1；螺帽構件2，其螺合在該螺桿軸1并伴隨該螺桿軸1的旋轉而移動自如；桿構件3，其按照該螺帽構件2的移動而進退；以及緩沖構件4，其緩和作用于該進給螺桿裝置的沖擊載荷。另外，在圖2中，為了容易理解上述螺帽構件2、桿構件3及緩沖構件4的構成，而省略了上述螺桿軸1。

在上述螺桿軸1的外周面，形成有具有規(guī)定的導程(lead)且呈螺旋狀的滾珠滾動行走槽11。在此，所謂導程系指上述滾珠滾動行走槽11繞螺桿軸1的周圍1圈時朝向該螺桿軸1的軸向行進的距離。另一方面，上述螺帽構件2具有可供上述螺桿軸1插入的貫通孔并形成為大致圓筒狀。在上述貫通孔的內周面，設置有與上述螺桿軸1的滾珠滾動行走槽11對置且呈螺旋狀的負載滾珠滾動行走槽21。上述螺帽構件2通過多數(shù)滾珠而裝配在上述螺桿軸1，而多數(shù)滾珠在這些滾珠滾動行走槽11與負載滾珠滾動行走槽21之間一邊承受載荷且一邊轉動。另外，在圖2中已省略上述滾珠。

進而，在該螺帽構件2的外周面固定有循環(huán)道形成體22。在該循環(huán)道形成體22形成有無負載滾珠通道。該無負載滾珠通道以橫跨上述螺帽構件2上所形成的負載滾珠滾動行走槽21的數(shù)圈量的方式所設置，且使上述螺帽構件2的負載滾珠滾動行走槽21的一端和另一端通過上述無負載滾珠通道來連接。滾珠在從載荷被解放后的狀態(tài)下轉動在該無負載滾珠通道內。因此，轉動在上述螺帽構件2的負載滾珠滾動行走槽21而來的滾珠從該一端進入上述無負載滾珠通道中，且在轉動在該無負載滾珠通道內之后，從另一端返回到上述負載滾珠滾動行走槽21。即，將上述循環(huán)道形成體22固定在螺帽構件2，就能構建滾珠的無限循環(huán)道。

另外，在上述螺帽構件2的外周面形成有凸緣部23。該凸緣部23從形成為大致圓筒狀的螺帽構件2朝向外側突出并設置為鍔狀。如圖3所示，在該凸緣部23隔著上述螺帽構件的中心軸而形成有一對切口部24，由此在凸緣部23隔著上述螺帽構件的中心軸而形成有一對連接部25。在各連接部25沿著螺帽構件2的軸向而設置有螺孔25a。另外，如圖2所示，在上述螺帽構件2的外周面設置有一對限制槽26，這些限制槽26限制后面所述的第一隔離板41的移動范圍。各限制槽對應一組切口部24及連接部25而設置。但是，在圖2中僅可以掌握一個限制槽26，圖2中位于螺帽構件2背面的另一個限制槽則無法掌握。

接著，對于上述桿構件3，除了使用上述的圖1至圖3以外還使用圖4及圖5來進行說明。該桿構件3具有貫通孔3a并形成為圓筒狀，并且在接近上述螺帽構件2的一端設置有比該桿構件的外徑更朝向外側突出的安裝部31。該安裝部31具有貫通孔，該貫通孔的內徑與桿構件3的貫通孔3a的內徑大致相同，該貫通孔與桿構件3的貫通孔3a相重疊。上述螺桿軸1以保持間隙的方式容納在該安裝部31的貫通孔及桿構件3的貫通孔3a內。另外，該安裝部31既可與上述桿構件3一體成形，又可加工為不同構件之后將其固定在桿構件3的端部。

另外，在上述安裝部31隔著上述貫通孔的中心軸而形成有一對切口部32，由此在上述安裝部31隔著上述貫通孔的中心軸而形成有一對固定臂部33。在各固定臂部33沿著桿構件3的軸向而設置有螺孔34。如根據(jù)圖1至圖5掌握那樣，有關上述螺桿軸1的軸向，上述安裝部31的切口部32與上述凸緣部23的連接部25面對面，上述安裝部31的固定臂部33與上述凸緣部23的切口部24面對面。因而，如圖4所示，在從上述桿構件的前端通過上述安裝部31而觀察螺帽構件2的凸緣部23的情況下，可以從上述安裝部31的切口部32來辨識上述凸緣部23的連接部25。另外，如圖3所示，在從上述螺帽構件2的凸緣部23此側通過該凸緣部而觀察上述安裝部31的情況下，可以從上述凸緣部23的切口部24來辨識上述安裝部31的固定臂部33。

另一方面，上述緩沖構件4由以下構件所構成：第一軸43，其一端螺固在上述螺帽構件2的凸緣部23；第二軸44，其一端螺固在上述桿構件3的安裝部31；第一隔離板41及第二隔離板42，其由這些第一軸43及第二軸44所導引并朝向這些軸43、44的軸向移動自如；以及作為彈性構件的螺旋彈簧45，其配置在上述第一隔離板41與第二隔離板42之間。

上述第一軸43形成為大致圓柱狀，且在其兩端形成有陽螺紋。該第一軸43的一端的陽螺紋固定在上述凸緣部23的連接部上所設置的螺孔25a內，另一方面，在另一端的陽螺紋螺合有由墊片43b及固定螺帽43c所構成的限制部43a。形成在該第一軸43的兩端處的一對陽螺紋之間作為上述第一隔離板41及第二隔離板42的導引區(qū)域而發(fā)揮作用。另外，上述限制部43a只要作為上述第二隔離板42對上述第一軸43的放脫而發(fā)揮作用即可，且只要能夠固定在上述第一軸43的一端處，就并不限定于如圖所示的墊片43b及固定螺帽43c。

另外，上述第二軸44也與第一軸43同樣地形成為大致圓柱狀，且在其兩端形成有陽螺紋。該第二軸44的一端的陽螺紋固定在上述安裝部31的固定臂部33上所設置的螺孔34內，另一方面，在另一端的陽螺紋螺合有由墊片44b及固定螺帽44c所構成的限制部44a。然后，與上述第一軸43同樣，形成在該第二軸44的兩端處的一對陽螺紋之間作為上述第一隔離板41及第二隔離板42的導引區(qū)域而發(fā)揮作用。另外，上述限制部44a只要作為上述第一隔離板41對上述第二軸44的放脫而發(fā)揮作用即可，且只要能夠固定在上述第二軸44的一端處，就并不限定于如圖所示的墊片44b及固定螺帽44c。

進而，上述第一隔離板41及第二隔離板42是形成為大致矩形狀的板狀構件，且具有可供上述第一軸43及第二軸44插入的一對貫通孔。這些貫通孔的內徑比上述第一軸43及第二軸44的外徑更些微大，上述第一隔離板41及第二隔離板42可以朝向上述第一軸43及第二軸44的軸向在這些軸的導引區(qū)域內自如地移動。在上述第一軸43及第二軸44已插通于上述貫通孔的狀態(tài)下，上述第一隔離板41比上述第二隔離板42更接近上述凸緣部23而配置。另外，上述第一隔離板41的一部分位于上述螺帽構件2上所形成的限制槽26的內部。

上述螺旋彈簧45將各軸43、44作為導引軸而配置在該各軸43、44的周圍，且在從自由長度被壓縮后的狀態(tài)下配置在上述第一隔離板41與第二隔離板42之間。因此，如圖5至圖7所示，在載荷并未作用于上述螺帽構件2與上述桿構件3之間的狀態(tài)下，上述第一隔離板41被螺旋彈簧45朝向凸緣部23彈壓，且抵接于該凸緣部23。與此同時，對于已與上述凸緣部23抵接的上述第一隔離板41的抵靠面41a，上述第二軸44的限制部44a抵接。此時，上述限制部44a容納在上述凸緣部23上所設置的切口部24內，且能回避上述凸緣部23與上述限制部44a之間的干擾。另外，上述第二隔離板42被螺旋彈簧45朝向安裝部31彈壓，且抵接于該安裝部31。與此同時，對于已與上述安裝部31抵接的上述第二隔離板42的抵靠面42a，上述第一軸43的限制部43a抵接。此時，上述限制部44a容納在上述安裝部31上所設置的切口部32內，且能回避上述安裝部31與上述限制部43a之間的干擾。

如此，上述第一軸43和上述第二軸44設置為互為逆向，上述第一軸43的限制部43a和上述第二軸44的限制部44a隔著上述螺旋彈簧45而位于相反側。因此，在載荷并未作用于上述螺帽構件2與上述桿構件3之間的狀態(tài)下，第一隔離板41與第二隔離板42之間的間隔能保持為最大，該間隔對應于：第二軸44的限制部44a與固定有該第二軸44的安裝部31之間的距離、或者第一軸43的限制部43a與固定有該第一軸43的凸緣部23之間的距離。

另外，在本實施方式的進給螺桿裝置中，將設置為互為逆向的上述第一軸43及第二軸44的各一支作為一組，且對于該一組逐片組合上述第一隔離板41及第二隔離板42，由此構成一組緩沖構件4，且在上述螺帽構件2配置有兩組緩沖構件4。在隔著螺帽構件2而所處的兩組緩沖構件4中，上述第一軸43與第二軸44之間的位置關系是顛倒的。

接著，針對包括上述緩沖構件的本實施方式的進給螺桿裝置的動作加以說明。

具有上述緩沖構件4的本實施方式的進給螺桿裝置應用于致動器，該致動器將電動馬達的旋轉運動通過進給螺桿裝置而轉換為直線運動。在此情況下，在上述螺桿軸1的一端連接有例如電動馬達(未圖示)，另一方面，上述桿構件3通過未圖示的導引機構而被導引朝向該桿構件3的軸向的進退。另外，為了防止上述螺帽構件2伴隨上述螺桿軸1的旋轉而連帶旋轉，有必要對上述桿構件3實施止轉(未圖示)。在如此使用狀態(tài)下，當通過上述電動馬達而驅動螺桿軸1旋轉時，螺桿軸1的旋轉運動就會轉換為螺帽構件2的直線運動，且使經由上述緩沖構件4而結合于上述螺帽構件2的上述桿構件3與螺帽構件2一起呈直線狀進退。此時，上述螺桿軸1在上述桿構件3的貫通孔3a的內部進退。

在通過電動馬達的旋轉而使上述桿構件3與螺帽構件2一起移動，且桿構件3朝向圖1中的箭頭fw方向進出的情況下，即，在桿構件3朝向進給螺桿裝置的全長增加的方向移動的情況下，當該桿構件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方向的相反方向的反作用力就會作用于該桿構件3。該反作用力經由上述安裝部31而傳遞至上述第二隔離板42，且將該第二隔離板42朝向螺帽構件2的凸緣部23按壓。

如圖8所示，當上述反作用力的大小超過上述螺旋彈簧45所發(fā)揮的彈性力時，上述螺旋彈簧45就會被壓縮，且抵接于上述安裝部31的第二隔離板42會朝向箭頭a方向移動。由于上述第二隔離板42利用上述螺旋彈簧45的彈性力而按壓到上述第一軸43的限制部43a，所以當上述反作用力超過上述螺旋彈簧45所發(fā)揮的彈性力時，該第二隔離板42就會從上述第一軸43的限制部43a離開，而上述限制部43a會從上述第二隔離板42的抵靠面42a浮起。

與此同時，固定在上述安裝部31的第二軸44也會朝向箭頭a方向移動。此時，由于上述第一隔離板41利用上述螺旋彈簧45的彈性力而按壓到上述凸緣部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會從上述第二軸44的限制部44a離開，且上述限制部44a會從第一隔離板41的抵靠面41a浮起。

因而，朝向與已作用于上述桿構件3的圖1中的箭頭fw方向為相反的方向(圖8中的箭頭a方向)而作用的反作用力，就無法對上述螺帽構件2直接傳遞，而是經由上述螺旋彈簧45而傳遞。由此，例如關于桿構件3朝向fw方向的進出，即便該進出因障礙物而受到妨礙的情況下，沖擊載荷仍不會作用于上述螺帽構件2，另外，能夠通過桿構件3的進出而彈性地按壓其他的機械裝置。

另一方面，在通過電動馬達的旋轉而使上述桿構件3與螺帽構件2一起移動，且桿構件3朝向圖1中的箭頭bk方向后退的情況下，即，在桿構件3朝向進給螺桿裝置的全長縮短的方向移動的情況下，當該桿構件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方向的相反方向(fw方向)的反作用力就會作用于該桿構件3。該反作用力傳遞至被固定在上述安裝部31的第二軸44，且經由被固定在該第二軸的限制部44a而傳遞至上述第一隔離板41。

如圖9所示，當朝向上述fw方向的反作用的大小超過上述螺旋彈簧45所發(fā)揮的彈性力時，上述螺旋彈簧45就會被壓縮，且上述第二軸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，與上述第二軸44的限制部44a抵接的第一隔離板41會與該限制部44a一起朝向箭頭b方向移動。另外，由于上述第一隔離板41利用上述螺旋彈簧45的彈性力按壓到上述螺帽構件2的凸緣部23，所以當上述反作用超過上述螺旋彈簧45所發(fā)揮的彈性力時，該第一隔離板41的抵靠面41a就會從上述凸緣部23離開，且在這些第一隔離板41與凸緣部23之間發(fā)生間隙。

相對于此，由于上述第二隔離板42利用上述螺旋彈簧45的彈性力而按壓到上述第一軸43的限制部43a，且對于朝向箭頭b方向的移動受到限制，所以當上述安裝部31朝向箭頭b方向移動時，上述第二隔離板42的抵靠面42a就會從安裝部31間離，且在這些第二隔離板42與安裝部31之間發(fā)生間隙。

因而，朝向與已作用于上述桿構件3的圖1中的箭頭bk方向為相反的方向(圖8中的箭頭b方向)而作用的反作用力，就無法對上述螺帽構件2直接傳遞，而是經由上述螺旋彈簧45而傳遞。由此，例如關于桿構件3朝向bk方向的后退，即便該后退因某種理由而受到妨礙的情況下，沖擊載荷仍不會作用于上述螺帽構件2，另外，能夠通過桿構件3的后退而彈性地拉伸其他的機械裝置。

另外，在朝向圖1中的箭頭bk方向的相反方向的反作用力作用于上述桿構件3，且上述第一隔離板41朝向圖9中箭頭b方向移動的情況下，該第一隔離板41并無法朝向螺桿軸1的軸向無限制地移動，而是由形成在上述螺帽構件2上的限制槽26限制移動范圍。這是因為防止在將要使第一隔離板41朝向箭頭b方向移動的力已過大的情況下，上述螺旋彈簧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。

在如以上所構成的本實施方式的進給螺桿裝置中，即便在過大的壓縮載荷及拉伸載荷的其中任一個已作用于該進給螺桿裝置的桿構件3的情況下，仍可以通過上述緩沖構件4的動作來防止該載荷對螺帽構件2直接傳遞，且可以保護上述螺桿軸1及上述螺帽構件2不受過大的載荷破壞。另外，在將該進給螺桿裝置使用于致動器中的情況下，可以通過上述桿構件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。

另外，在本實施方式的進給螺桿裝置中，在上述螺帽構件2的凸緣部23與上述桿構件3的安裝部31之間配置有由上述第一軸43、第二軸44、第一隔離板41、第二隔離板42及螺旋彈簧45所構成的緩沖構件4，上述凸緣部23及安裝部31只要是能夠在上述螺帽構件2的周圍配置上述第一軸43及第二軸44的程度的大小即可。因此，可以將包括緩沖構件的進給螺桿裝置構成極小型化，且只要上述螺桿軸1的外徑是相同，則進給螺桿裝置的整體大小也與未包括緩沖構件的現(xiàn)有的進給螺桿裝置大致相同。因而，也容易進行與現(xiàn)有的進給螺桿裝置的置換，當所置換的進給螺桿裝置采用本實施方式的進給螺桿裝置時，則能夠輕易地實現(xiàn)具備有緩沖功能的致動器。

另外，在以上已說明的實施方式的進給螺桿裝置中，雖然在上述螺帽構件2的周圍配置有總計四支的軸43、44，但是該軸43、44的支數(shù)也可按照進給螺桿裝置所應負擔的軸向載荷的大小而適當變更。另外，雖然互為逆向的第一軸43及第二軸44的配置也可適當設計變更，但是優(yōu)選地以隔著螺帽構件2的中心軸而成為點對稱的方式來配置各軸43、44。

進而，在本實施方式的進給螺桿裝置中，雖然螺帽構件2通過多個滾珠而裝配在螺桿軸1，但是對于螺帽構件不通過滾珠而裝配在螺桿軸的所謂滑動螺桿裝置(slidingscrewdevice)而言也能夠應用本發(fā)明。

另外，在本實施方式的進給螺桿裝置中，雖然使用螺旋彈簧45作為上述彈性構件，但是只要可以將第一隔離板41朝向螺帽構件2的凸緣部23彈壓，且將第二隔離板42朝向桿構件3的安裝部31彈壓，就并不限定于此。