電動線性致動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在通用工業(yè)中的馬達(dá)中和汽車的驅(qū)動部等中使用的設(shè)置有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的電動線性致動器；更具體而言，涉及一種用在汽車的變速器或駐車制動器中的電動線性致動器，該電動線性致動器通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)將來自電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動軸的線性運(yùn)動。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種類型的驅(qū)動部使用的電動線性致動器中，一般使用諸如梯形螺紋渦輪機(jī)構(gòu)或齒條齒輪機(jī)構(gòu)之類的齒輪機(jī)構(gòu)作為將電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成軸向線性運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。這些運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)涉及滑動接觸部分，因而增加了功率損失，相應(yīng)地增加了電動馬達(dá)的尺寸和功耗。因而，廣泛地采用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)作為更高效的致動器。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)的電動線性致動器中，連接至螺母的輸出構(gòu)件能夠利用支撐在殼體上的電動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動形成滾珠絲杠的滾珠絲杠軸而軸向移位。通常，由于滾珠絲杠的摩擦非常低，因此在向輸出構(gòu)件施加推力載荷時滾珠絲杠軸往往容易反向旋轉(zhuǎn)，因而當(dāng)電動馬達(dá)停止時必須保持輸出構(gòu)件的位置。
[0004]因而，已經(jīng)研發(fā)了一種電動線性致動器，其中布置用于電動馬達(dá)的制動裝置或設(shè)置諸如渦輪之類的低摩擦裝置作為動力傳遞裝置。在圖15中，示出了它們的一個代表性示例。該電動線性致動器100采用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)103，該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)103包括由電動馬達(dá)(沒有示出)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的滾珠絲杠軸101和經(jīng)由滾珠(沒有示出)與滾珠絲杠軸101螺紋接合的滾珠絲杠螺母102。電動馬達(dá)的馬達(dá)軸(沒有示出)的旋轉(zhuǎn)使連接至該馬達(dá)軸的滾珠絲杠軸101旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)一步使?jié)L珠絲杠螺母102線性運(yùn)動(在圖15中的左右方向上的運(yùn)動)。
[0005]滾珠絲杠軸101通過兩個滾動軸承106、107被旋轉(zhuǎn)地支撐在圓筒狀殼體104、105上。這些軸承106、107經(jīng)由固定蓋108通過鎖定構(gòu)件109固定就位以防止軸承106、107松開。
[0006]在滾珠絲杠軸101的外圓周上形成有螺旋絲杠凹槽101a，滾珠絲杠螺母102通過滾珠與該螺旋絲杠凹槽1la螺紋接合。在滾珠絲杠螺母102的內(nèi)圓周上形成有與滾珠絲杠軸101的螺旋絲杠凹槽1la對應(yīng)的螺旋絲杠凹槽102a，并且在螺母102的一端上還形成有大直徑部分110。
[0007]通過將大直徑部分110的一側(cè)切掉使其具有平坦端面而在大直徑部分110的該側(cè)上形成平坦部分111。使用滾動軸承的凸輪隨動件112 (用于滾珠絲杠螺母102的防旋轉(zhuǎn)裝置)從該平坦部分111的基本中央部分徑向向外突出。凸輪隨動件112與形成在殼體104上的切除部分(沒有示出)接合。
[0008]如上所述，由于凸輪隨動件112裝配在切除部分中，能夠防止?jié)L珠絲杠螺母102伴隨滾珠絲杠軸101的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且由于凸輪隨動件112在該切除部分上旋轉(zhuǎn)地滑動，能夠減少滑動摩擦以及磨損的問題(例如，參見下面的專利文獻(xiàn)I)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:JP 2007-333046A

【發(fā)明內(nèi)容】

_2] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0013]在現(xiàn)有技術(shù)的電動線性致動器100中，由于其采用凸輪隨動件112作為用于滾珠絲杠螺母102的防旋轉(zhuǎn)裝置，可以減少滑動摩擦以及磨損的問題，因而可以降低電動線性致動器110的操作轉(zhuǎn)矩。然而，由于凸輪隨動件本身使用滾動軸承，所以當(dāng)殼體104由鋁形成時制造成本將增加，并且需要采取任何防磨損措施。
[0014]因此，本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)置有用于絲杠軸的防旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電動線性致動器，該電動線性致動器能夠?qū)崿F(xiàn)簡單結(jié)構(gòu)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)低制造成本并能夠降低殼體的滑動摩擦和磨損。
_5] 解決問題的手段
[0016]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種電動線性致動器，該電動線性致動器包括:由鋁合金形成的殼體；安裝在所述殼體上的電動馬達(dá)；用于將所述電動馬達(dá)的經(jīng)由馬達(dá)軸傳遞的轉(zhuǎn)速降低的減速機(jī)構(gòu)；以及滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)由所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動軸的軸向線性運(yùn)動，所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括:螺母，該螺母的內(nèi)圓周上形成有螺旋絲杠凹槽并且該螺母由安裝在所述殼體上的軸承以可旋轉(zhuǎn)但不可軸向移動的方式支撐；和絲杠軸，該絲杠軸與所述驅(qū)動軸同軸地成一體，在該絲杠軸的外圓周上形成有與所述螺母的所述螺旋絲杠凹槽對應(yīng)的螺旋絲杠凹槽，該絲杠軸經(jīng)由多個滾珠插入所述螺母中，并且以可軸向移動但不可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在所述殼體上，其特征在于，用于防止所述絲杠軸旋轉(zhuǎn)的套筒與所述殼體的盲孔嵌合，并且在該套筒的外周形成平坦部，在所述盲孔的內(nèi)周，與該套筒的平坦部對應(yīng)地形成平坦表面，從而防止所述套筒相對于所述殼體的盲孔旋轉(zhuǎn)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，由于包括用于將所述電動馬達(dá)的經(jīng)由馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)速降低的減速機(jī)構(gòu)以及滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)由所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動軸的軸向線性運(yùn)動，所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括:螺母，該螺母的內(nèi)圓周上形成有螺旋絲杠凹槽并且該螺母由安裝在所述殼體上的軸承以可旋轉(zhuǎn)但不可軸向移動的方式支撐；和絲杠軸，該絲杠軸與所述驅(qū)動軸同軸地成一體，在該絲杠軸的外圓周上形成有與所述螺母的所述螺旋絲杠凹槽對應(yīng)的螺旋絲杠凹槽，該絲杠軸經(jīng)由多個滾珠插入所述螺母中，并且以可軸向移動但不可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在所述殼體上，其特征在于，用于防止所述絲杠軸旋轉(zhuǎn)的套筒與所述殼體的盲孔嵌合，并且在該套筒的外周形成平坦部，在所述盲孔的內(nèi)周，與該套筒的平坦部對應(yīng)地形成平坦表面，從而防止所述套筒相對于所述殼體的盲孔旋轉(zhuǎn)，因此可以獲得用于電動線性致動器的絲杠軸的結(jié)構(gòu)簡單且制造成本低廉的防旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并且可以降低電動線性致動器的殼體的磨損。
[0018]如第二方面中限定的，優(yōu)選的是，所述套筒的所述凹槽和所述平坦部分分別在圓周方向上彼此相對的位置形成為一對，并且所述套筒的這一對凹入部分和這一對平坦部分位于在圓周方向上彼此不同相的位置處。這使得可以保持套筒的強(qiáng)度和剛度。
[0019]如第三方面中限定的，優(yōu)選的是，在所述套筒的每個平坦部分上形成有小的突出脊部，并且所述小的突出脊部適合于壓配合在所述盲孔的所述平坦表面上。這使得可以防止所述套筒相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)，且沒有任何游隙。
[0020]如第四方面中限定的，優(yōu)選的是，在所述套筒的所述平坦部分上形成有多個所述小的突出脊部。這使得可以優(yōu)化壓配合能力以及由于經(jīng)時磨損而在所述壓配合部分處引起的容許游隙量。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種電動線性致動器，其包括:由鋁合金形成的殼體；安裝在所述殼體上的電動馬達(dá)；用于將所述電動馬達(dá)的經(jīng)由馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)速降低的減速機(jī)構(gòu)；滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)由所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動軸的軸向線性運(yùn)動，所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括:螺母，該螺母的內(nèi)圓周上形成有螺旋絲杠凹槽并且該螺母由安裝在所述殼體上的軸承以可旋轉(zhuǎn)但不可軸向移動的方式支撐；和絲杠軸，該絲杠軸與所述驅(qū)動軸同軸地成一體，在該絲杠軸的外圓周上形成有與所述螺母的所述螺旋絲杠凹槽對應(yīng)的螺旋絲杠凹槽，該絲杠軸經(jīng)由多個滾珠插入所述螺母中，并且以可軸向移動但不可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在所述殼體上，其特征在于，用于防止所述絲杠軸旋轉(zhuǎn)的套筒與所述殼體的盲孔嵌合，在該套筒的外周面形成截面為半圓形的突起部，并且，在所述殼體的盲孔形成由圓弧狀截面構(gòu)成的凹部，從而防止所述套筒相對于所述殼體的盲孔旋轉(zhuǎn)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，由于包括用于將所述電動馬達(dá)的經(jīng)由馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)速降低的減速機(jī)構(gòu)以及滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)由所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動軸的軸向線性運(yùn)動，所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括:螺母，該螺母的內(nèi)圓周上形成有螺旋絲杠凹槽并且該螺母由安裝在所述殼體上的軸承以可旋轉(zhuǎn)但不可軸向移動的方式支撐；和絲杠軸，該絲杠軸與所述驅(qū)動軸同軸地成一體，在該絲杠軸的外圓周上形成有與所述螺母的所述螺旋絲杠凹槽對應(yīng)的螺旋絲杠凹槽，該絲杠軸經(jīng)由多個滾珠插入所述螺母中，并且以可軸向移動但不可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在所述殼體上，其特征在于，用于防止所述絲杠軸旋轉(zhuǎn)的套筒與所述殼體的盲孔嵌合，在該套筒的外周面形成截面為半圓形的突起部，并且，在所述殼體的盲孔形成由圓弧狀截面構(gòu)成的凹部，從而防止所述套筒相對于所述殼體的盲孔旋轉(zhuǎn)，所以可以獲得用于電動線性致動器的絲杠軸的結(jié)構(gòu)簡單且制造成本低廉的防旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并且可以降低電動線性致動器的殼體的磨損。
[0023]如第六方面中限定的，還優(yōu)選的是，所述凹部的曲率半徑小于所述套筒的所述突出部分的曲率半徑。這使得可以防止套筒相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)，且沒有任何游隙。
[0024]如第七方面中限定的，優(yōu)選的是，所述殼體的所述盲孔形成有引導(dǎo)部分，該引導(dǎo)部分具有朝向所述凹槽集中的錐形構(gòu)造。這使得可以順利且精確地將所述套筒壓配合到所述殼體的盲孔內(nèi)，因而提高了組裝操作性，而無需準(zhǔn)備諸如定位夾具之類的專門組裝設(shè)備。
[0025]如第八方面中限定的，優(yōu)選的是，所述殼體的所述盲孔形成有環(huán)狀槽，止動環(huán)卡合在該環(huán)狀槽內(nèi)，并且所述止動環(huán)的外周邊緣是錐形的。由于所述止動環(huán)施加至所述套筒的端面的壓力，可以沒有軸向游隙地將套筒牢固地固定。
[0026]最后，如第九方面中限定的，優(yōu)選的是，所述套筒通過冷軋方法形成，并且所述盲孔的平坦表面通過鋁壓鑄方法形成。這使得能夠提高批量生產(chǎn)率，因而降低了制造成本。
[0027]發(fā)明效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明的電動線性致動器，由于包括:由鋁合金形成的殼體；安裝在所述殼體上的電動馬達(dá)；用于將所述電動馬達(dá)的經(jīng)由馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)速降低的減速機(jī)構(gòu)；以及滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)用于將經(jīng)由所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動軸的軸向線性運(yùn)動，所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括:螺母，該螺母的內(nèi)圓周上形成有螺旋絲杠凹槽并且該螺母由安裝在所述殼體上的軸承以可旋轉(zhuǎn)但不可軸向移動的方式支撐