帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種具有滾珠花鍵的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，申請(qǐng)人提出了專利文獻(xiàn)I所述的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。如圖10所示，該帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器具備:使驅(qū)動(dòng)軸53相對(duì)于主體部52沿軸向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)51;以及與線性電動(dòng)機(jī)51平行地配置的滾珠花鍵47，例如作為部件安裝機(jī)的一軸致動(dòng)器而使用。滾珠花鍵47用于高精度地引導(dǎo)電子部件等移動(dòng)體的直線運(yùn)動(dòng)。線性電動(dòng)機(jī)51的驅(qū)動(dòng)軸53與滾珠花鍵47的花鍵軸46通過頭板48而連結(jié)。滾珠花鍵47的螺母41收容于外殼43，經(jīng)由連結(jié)板49與線性電動(dòng)機(jī)51的主體部52連結(jié)。當(dāng)線性電動(dòng)機(jī)51的驅(qū)動(dòng)軸53進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾珠花鍵47的花鍵軸46與線性電動(dòng)機(jī)51的驅(qū)動(dòng)軸53—起進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。
[0003]在將帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器用作部件安裝機(jī)的一軸致動(dòng)器的情況下，線性電動(dòng)機(jī)51的主體部52安裝于部件安裝機(jī)。在線性電動(dòng)機(jī)51的主體部52上形成有向部件安裝機(jī)安裝的安裝面52a。在花鍵軸46的前端部設(shè)置有用于吸附電子部件等移動(dòng)體的吸附襯墊(未圖示)。移動(dòng)體以線性電動(dòng)機(jī)51的主體部52的安裝面52a為基準(zhǔn)面而沿一軸方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。在線性電動(dòng)機(jī)51的主體部52上也設(shè)置有襯套等滑動(dòng)軸承，由于為滑動(dòng)軸承，因此無法大幅提高移動(dòng)體的直線運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)精度。為了提高引導(dǎo)精度，使用了利用滾珠的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)的滾珠花鍵47。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I:日本特開2010-57357號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]然而，在以往的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器中，如圖11所示，將滾珠花鍵47的螺母41插入外殼43的孔中，并使用粘接劑粘接于外殼43的孔內(nèi)。但是，有可能與外殼43的孔內(nèi)的間隙的游動(dòng)相應(yīng)地滾珠花鍵47的螺母41傾斜，難以得到螺母41相對(duì)于線性電動(dòng)機(jī)51的主體部52的安裝面52a的安裝精度。因此，存在花鍵軸46相對(duì)于線性電動(dòng)機(jī)51的安裝面52a的行走平行度降低的課題。在此，行走平行度是指用數(shù)值表示從線性電動(dòng)機(jī)51的主體部52的安裝面52a到花鍵軸46的距離與直線運(yùn)動(dòng)的花鍵軸46的位置無關(guān)地處于何種程度的允許范圍內(nèi)的參數(shù)。
[0009]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高花鍵軸相對(duì)于線性電動(dòng)機(jī)的主體部的安裝面的行走平行度的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器及其制造方法。
[0010]用于解決課題的方案
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式涉及一種帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器，具備:線性電動(dòng)機(jī)，其使驅(qū)動(dòng)軸相對(duì)于主體部進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng);滾珠花鍵，其具有花鍵軸以及螺母，所述花鍵軸從所述線性電動(dòng)機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)軸離開規(guī)定距離且平行地配置，所述螺母經(jīng)由多個(gè)滾珠以能夠沿軸向相對(duì)移動(dòng)的方式組裝于所述花鍵軸，在所述螺母上一體化有外殼，在所述外殼上形成有用于向?qū)ο蟛考惭b的安裝部;第一連結(jié)構(gòu)件，其固定于所述線性電動(dòng)機(jī)的所述主體部，并且利用所述安裝部固定于所述滾珠花鍵的所述螺母；以及第二連結(jié)構(gòu)件，其固定于所述線性電動(dòng)機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)軸，并且固定于所述滾珠花鍵的所述花鍵軸。
[0012]本發(fā)明的另一方式涉及一種帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的制造方法，包括:準(zhǔn)備線性電動(dòng)機(jī)和滾珠花鍵的工序，所述線性電動(dòng)機(jī)使驅(qū)動(dòng)軸相對(duì)于主體部進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，所述滾珠花鍵具有花鍵軸以及螺母，所述花鍵軸從所述線性電動(dòng)機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)軸離開規(guī)定距離且平行地配置，所述螺母經(jīng)由多個(gè)滾珠以能夠沿軸向相對(duì)移動(dòng)的方式組裝于所述花鍵軸，在所述螺母上一體化有外殼，在所述外殼上形成有用于向?qū)ο蟛考惭b的安裝部；將第一連結(jié)構(gòu)件固定于所述線性電動(dòng)機(jī)的所述主體部，并且利用所述安裝部將所述第一連結(jié)構(gòu)件固定于所述滾珠花鍵的所述螺母的工序；以及將第二連結(jié)構(gòu)件固定于所述線性電動(dòng)機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)軸，并且將所述第二連結(jié)構(gòu)件固定于所述滾珠花鍵的所述花鍵軸的工序。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，將滾珠花鍵的螺母與形成有用于向?qū)ο蟛考惭b的安裝部的外殼一體化，經(jīng)由第一連結(jié)構(gòu)件將螺母與線性電動(dòng)機(jī)的主體部連結(jié)，因此能夠提高螺母相對(duì)于線性電動(dòng)機(jī)的主體部的安裝面的安裝精度。由此，能夠提高花鍵軸相對(duì)于線性電動(dòng)機(jī)的主體部的安裝面的行走平行度。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的立體圖。
[0016]圖2是表示本實(shí)施方式的固定于連結(jié)板的線性電動(dòng)機(jī)的主體部以及螺母的圖(圖2(a)表示主視圖，圖2(b)表示側(cè)視圖)。
[0017]圖3是本實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的立體圖(包括局部剖面)。
[0018]圖4是本實(shí)施方式的滾珠花鍵的立體圖。
[0019]圖5(a)是本實(shí)施方式的滾珠花鍵的俯視圖，圖5(b)是本實(shí)施方式的滾珠花鍵的主視圖。
[0020]圖6是本實(shí)施方式的滾珠花鍵的沿著軸向的剖視圖。
[0021]圖7是本實(shí)施方式的滾珠花鍵的與軸向正交的剖視圖。
[0022]圖8是本實(shí)施方式的滾珠花鍵的滾珠循環(huán)路的示意圖。
[0023]圖9是對(duì)以往的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器與本實(shí)施方式的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器進(jìn)行比較的圖(圖9(al)、(a2)表示以往例，圖9(bl)、(b2)表示本實(shí)施方式)。
[0024]圖10是以往的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的立體圖。
[0025]圖11是表示以往的帶滾珠花鍵的收容于線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的外殼的螺母的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器進(jìn)行說明。圖1表示本實(shí)施方式的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的立體圖。本實(shí)施方式的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器具備:線性電動(dòng)機(jī)I;以及從線性電動(dòng)機(jī)I離開規(guī)定距離且平行地配置的滾珠花鍵4。
[0027]線性電動(dòng)機(jī)I具備:作為主體部的殼體2;以及相對(duì)于殼體2進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸
3。在線性電動(dòng)機(jī)I的殼體2上形成有用于向部件安裝機(jī)等安裝的安裝面2a。在安裝面2a中埋入有內(nèi)螺紋7。滾珠花鍵4具備:螺母5;以及以能夠直線運(yùn)動(dòng)的方式支承于螺母5的花鍵軸6。線性電動(dòng)機(jī)I的殼體2與滾珠花鍵4的螺母5通過作為第一連結(jié)構(gòu)件的連結(jié)板8而連結(jié)。線性電動(dòng)機(jī)I的驅(qū)動(dòng)軸3與滾珠花鍵4的花鍵軸6通過作為第二連結(jié)構(gòu)件的頭板9連結(jié)。
[0028]在花鍵軸6的前端部設(shè)置有吸附電子部件等移動(dòng)體的吸附襯墊(未圖示)。當(dāng)使線性電動(dòng)機(jī)I的驅(qū)動(dòng)軸3直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，花鍵軸6與驅(qū)動(dòng)軸3—起進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而吸附于吸附襯墊的移動(dòng)體進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。通過傳感器22來檢測(cè)線性電動(dòng)機(jī)I的驅(qū)動(dòng)軸3的位置。本實(shí)施方式的帶滾珠花鍵的線性電動(dòng)機(jī)致動(dòng)器有時(shí)作為單一的一軸致動(dòng)器而使用，有時(shí)組合多個(gè)作為多軸致動(dòng)器而使用。
[0029]頭板9形成為四邊形的板狀。在連結(jié)板8上開設(shè)有供驅(qū)動(dòng)軸3貫通的貫通孔8a。在貫通孔8a的內(nèi)周面與驅(qū)動(dòng)軸3之間隔開有微小間隙，以允許驅(qū)動(dòng)軸3的直線運(yùn)動(dòng)。在連結(jié)板8上開設(shè)有供花鍵軸6貫通的貫通孔Sb。在貫通孔Sb中嵌入有后述的端蓋32a。在連結(jié)板8上形成有多個(gè)供螺栓24穿過的通孔。連結(jié)板8通過螺栓24等結(jié)合機(jī)構(gòu)固定于線性電動(dòng)機(jī)I的殼體2以及滾珠花鍵4的螺母5。
[0030]圖2表示固定于連結(jié)板8的線性電動(dòng)機(jī)I的殼體2以及滾珠花鍵4的螺母5。圖2(a)表示它們的主視圖，圖2(b)表示它們的側(cè)視圖。在圖2(b)中，用剖視圖表示螺母5的一部分。螺母5具備:金屬制的螺母主體31;以及安裝于螺母主體31的軸向的兩端面的作為一對(duì)蓋構(gòu)件的一對(duì)端蓋32a、32b。為了防止異物進(jìn)入螺母主體31的內(nèi)部，另外為了保持螺母主體31的內(nèi)部的潤(rùn)滑劑，在端蓋32a、32b的外側(cè)安裝有密封件33。在通過與軸向正交的剖面觀察時(shí)，螺母主體31的外形形成為四邊形(參照?qǐng)D1)。端蓋32a、32b以及密封件33形成為圓形。
[0031]螺母主體31與形成有作為安裝部的內(nèi)螺紋34的外殼一體化。即，螺母主體31是由單一材料制造的單一部件，并非通過粘接而將兩個(gè)部件結(jié)合而成。螺母主體31的軸向上的一方的端面31a與連結(jié)板8相接。在螺母主體31的端面31a上形成有用于將螺母主體31固定于連結(jié)板8的內(nèi)螺紋34。螺栓24擰入內(nèi)螺紋34。從螺母主體31的軸向觀察，內(nèi)螺紋34配置在外形呈四邊形的螺母主體31的端面31a的四角且圓形的端蓋32a的外側(cè)。端蓋32a從螺母主體31的端面31a沿軸向突出，進(jìn)入連結(jié)板8的內(nèi)側(cè)。在連結(jié)板8上開設(shè)有供端蓋32a以及密封件33進(jìn)入的貫通孔Sb。
[0032]在螺母主體31的軸向上的另一方的端面31b上安裝有端蓋32b以及密封件33。圓筒狀的壁部31c從螺母主體31的端面31b沿軸向突出。壁部31c與螺母主體31相同為金屬制，且與螺母主體31—體地形成。壁部31c包圍端蓋31b的圓筒形的側(cè)面的周圍。壁部31c的軸向上的前端面與密封件33的端面相比向軸向突出。在壁部31c的前端面31cl形成有內(nèi)螺紋36(參照?qǐng)D9(bl)、(b2))。內(nèi)螺紋36配置在外形呈四邊形的壁部31c的四角且外形呈圓形的端蓋32b的外側(cè)。
[0033]線性電動(dòng)機(jī)I的結(jié)構(gòu)如下所述。圖3表示本實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)I的立體圖(局部剖視圖)。驅(qū)動(dòng)軸3具備中空的桿11、收容于桿11的中空空間的多個(gè)磁鐵12。桿11例如由不銹鋼等非磁性材料構(gòu)成。磁鐵12形成為圓柱狀，沿軸線方向被磁化。在桿11的中空空間中以同極相互對(duì)置的方式排列有多個(gè)磁鐵12。在磁鐵12之間夾設(shè)有例如由鐵等磁性材料構(gòu)成的磁極塊13。
[0034]驅(qū)動(dòng)軸3被沿中心線方向排列的多個(gè)線圈15包圍。在驅(qū)動(dòng)軸3與線圈15之間夾設(shè)有磁間隙。線圈15是將銅線卷繞成螺旋狀而成的構(gòu)件，并保持于線圈支架16。在線圈支架16的上表面設(shè)置有用于向多個(gè)線圈15布線的基板17。線圈15、線圈支架16、基板17被殼體2覆蓋。殼體2構(gòu)成線性電動(dòng)機(jī)I的主體部。殼體2例如通過將線圈15、線圈支架16以及基板17放入到注射成型的模具，并通過流入熔融的樹脂或者特殊陶瓷的鑲嵌成型而形成。在殼體2上形成有用于向部件安裝機(jī)安裝的安裝面2a。在安裝面2a上設(shè)置有內(nèi)螺紋7，并且形成有供定位銷插入的定位凹部。
[0035]在殼體2的中心線方向的兩端