電動(dòng)線性致動(dòng)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(dòng)部等中使用的設(shè)置有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的電動(dòng)線性致動(dòng)器；更具體而言，涉及一種用在汽車的變速器或駐車制動(dòng)器中的電動(dòng)線性致動(dòng)器，該電動(dòng)線性致動(dòng)器通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)將來自電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸的線性運(yùn)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種類型的驅(qū)動(dòng)部使用的電動(dòng)線性致動(dòng)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(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軸向線性運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這些運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)涉及滑動(dòng)接觸部分，因而增加了功率損失，相應(yīng)地增加了電動(dòng)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(dòng)器。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)線性致動(dòng)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(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(shí)滾珠絲杠軸往往容易反向旋轉(zhuǎn)，因而當(dāng)電動(dòng)馬達(dá)停止時(shí)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(dòng)線性致動(dòng)器，其中布置用于電動(dòng)馬達(dá)的制動(dòng)裝置或設(shè)置諸如渦輪之類的低摩擦裝置作為動(dòng)力傳遞裝置。在圖8中，示出了它們的一個(gè)代表性示例。該電動(dòng)線性致動(dòng)器50采用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)53，該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)53包括由電動(dòng)馬達(dá)(沒有示出)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠軸51和經(jīng)由滾珠(沒有示出)與滾珠絲杠軸51螺紋接合的圓筒狀滾珠絲杠螺母52。電動(dòng)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51旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)一步使?jié)L珠絲杠螺母52線性運(yùn)動(dòng)(在圖8中的左右方向上的運(yùn)動(dòng))。
[0005]滾珠絲杠軸51通過兩個(gè)滾動(dòng)軸承56、57被旋轉(zhuǎn)地支撐在圓筒狀殼體54、55上。這些軸承56、57經(jīng)由固定蓋58通過防旋轉(zhuǎn)構(gòu)件59固定就位以防止軸承56、57松開。
[0006]在滾珠絲杠軸51的外圓周上形成有螺旋絲杠凹槽5la，滾珠絲杠螺母52通過滾珠與該螺旋絲杠凹槽51a螺紋接合。在滾珠絲杠螺母52的內(nèi)圓周上形成有與滾珠絲杠軸51的螺旋絲杠凹槽51a對(duì)應(yīng)的螺旋絲杠凹槽52a，并且在螺母52的一端上還形成有大直徑部分60。
[0007]通過將大直徑部分60的一側(cè)切掉使其具有平坦端面而在大直徑部分60的該側(cè)上形成平坦部分61，并且用滾動(dòng)軸承的凸輪隨動(dòng)件62 (用于滾珠絲杠螺母52的防旋轉(zhuǎn)裝置)從該平坦部分61的基本中央部分徑向向外突出。
[0008]如上所述，由于凸輪隨動(dòng)件62裝配在切除部分中，能夠防止?jié)L珠絲杠螺母62伴隨滾珠絲杠軸61的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且由于凸輪隨動(dòng)件62在該切除部分上旋轉(zhuǎn)地滑動(dòng)，能夠減少滑動(dòng)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:JP2007-333046A

【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(dòng)線性致動(dòng)器50中，由于其采用凸輪隨動(dòng)件62作為用于滾珠絲杠螺母52的防旋轉(zhuǎn)裝置，可以減少滑動(dòng)摩擦以及磨損的問題，因而可以降低電動(dòng)線性致動(dòng)器50的操作轉(zhuǎn)矩。然而，由于凸輪隨動(dòng)件62本身使用滾動(dòng)軸承，所以當(dāng)殼體54由鋁形成時(shí)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(dòng)線性致動(dòng)器，該電動(dòng)線性致動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)線性致動(dòng)器，其包括:圓筒狀的殼體；安裝在所述殼體上的電動(dòng)馬達(dá)；用于將所述電動(dòng)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)傳輸?shù)乃鲭妱?dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸的軸向線性運(yùn)動(dòng)，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(dòng)的方式支撐；和絲杠軸，該絲杠軸與所述驅(qū)動(dòng)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(duì)應(yīng)的螺旋絲杠凹槽，該絲杠軸經(jīng)由多個(gè)滾珠插入所述螺母中，并且以可軸向移動(dòng)但不可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在所述殼體上；以及盲孔，該盲孔形成在所述殼體上，用于容納所述絲杠軸的端部；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，該套筒由鋼板經(jīng)沖壓加工而成。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，由于包括用于將所述電動(dòng)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)傳輸?shù)乃鲭妱?dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸的軸向線性運(yùn)動(dòng)，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(dòng)的方式支撐；和絲杠軸，該絲杠軸與所述驅(qū)動(dòng)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(duì)應(yīng)的螺旋絲杠凹槽，該絲杠軸經(jīng)由多個(gè)滾珠插入所述螺母中，并且以可軸向移動(dòng)但不可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐在所述殼體上；以及盲孔，該盲孔形成在所述殼體上，用于容納所述絲杠軸的端部；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，該套筒由鋼板經(jīng)沖壓加工而成，所以可以提供一種設(shè)置有用于絲杠軸的防旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)線性致動(dòng)器，該電動(dòng)線性致動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且制造成本較低。
[0018]如第二方面中限定的，優(yōu)選的是，在所述殼體的盲孔的內(nèi)圓周上形成突出脊部，并且所述防旋轉(zhuǎn)裝置的套筒與所述突出脊部接合。這使得可以防止套筒相對(duì)于所述殼體旋轉(zhuǎn)而無需將所述套筒壓配合到所述殼體盲孔中，因而提高了電動(dòng)線性致動(dòng)器的組裝操作性。
[0019]如第三方面中限定的，優(yōu)選的是，所述套筒形成有沿著其外周等距布置而在橫截面中呈花瓣?duì)顦邮降妮S向延伸的凹槽。這使得可以通過減少將所述引導(dǎo)銷與所述凹槽接合時(shí)的麻煩而簡(jiǎn)化組裝操作性。
[0020]還優(yōu)選的是，所述套筒如第四方面中所限定的那樣由不銹鋼板形成或者如第五方面中所限定的那樣所述套筒由冷軋鋼板形成，并且所述套筒的表面是液相電鍍的。
[0021]如第六方面中限定的，優(yōu)選的是，所述盲孔的外端部形成有環(huán)狀槽，保持環(huán)卡合在該環(huán)狀槽內(nèi)，從而該保持環(huán)抵靠所述套筒的一端以將其保持在所述盲孔內(nèi)。這使得可以通過簡(jiǎn)單方式在軸向方向上將所述套筒牢固地固定。
[0022]如第七方面中限定的，優(yōu)選的是，所述保持環(huán)由鋼板擠壓而成，并且包括:固定部分，該固定部分具有圓形構(gòu)造并適合于卡合到所述環(huán)狀槽中；和平坦部分，該平坦部分從所述固定部分徑向向內(nèi)延伸并適合于抵靠在所述套筒的端部上，所述固定部分形成有沿著該固定部分的圓周等距布置的縫隙。這使得可以容易地將所述保持環(huán)安裝在所述殼體上并且可以提高電動(dòng)線性致動(dòng)器的組裝操作性。
[0023]如第八方面中限定的，優(yōu)選的是，所述保持環(huán)由ZAM鋼板形成。這使得可以以低成本提高抗腐蝕特性。
[0024]如第九方面中限定的，優(yōu)選的是，所述通孔通過高頻感應(yīng)淬火而形成有預(yù)定硬化層。這使得可以提高通孔的抗磨損特性，因而可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地支撐引導(dǎo)銷。
[0025]如第十方面中限定的，優(yōu)選的是，所述引導(dǎo)銷的外周面帶有冠部。這使得可以通過消除會(huì)在所述通孔和所述引導(dǎo)銷之間產(chǎn)生的邊緣載荷而減小接觸表面壓力來提高引導(dǎo)銷的耐用性。
[0026]最后，如第十一方面中限定的，優(yōu)選的是，所述殼體由鋁合金形成。這使得可以減輕電動(dòng)線性致動(dòng)器的重量。應(yīng)該指出，根據(jù)本發(fā)明，鋁在材料強(qiáng)度和抗磨損特性方面較弱的缺陷可以通過設(shè)置相比于鋁具有較高材料強(qiáng)度和抗磨損特性的套筒來解決。
[0027]發(fā)明效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)線性致動(dòng)器，由于其包括:圓筒狀的殼體；安裝在所述殼體上的電動(dòng)馬達(dá)；用于將所述電動(dòng)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)傳輸?shù)乃鲭妱?dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸的軸向線性運(yùn)動(dòng)，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(dòng)的方式支撐；