专利名称：电动压力设备和差动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于金属板材加工等的电动压力设备及差动机构。更具体地说，本发明涉及一种电动压力设备以及差动机构，所述电动压力设备采用借助于由马达驱动的滚珠丝杠及其螺母部的滚珠丝杠配合使压力部件往复运动(例如，竖直运动)的机构，能够长时间的经受住要求以微米为单位的精确的位置控制的定点加工。
背景技术：
在日本专利申请公开No.2002-144098(专利文献1)中，公开了一种传统的电动压力设备，在所述电动压力设备中，借助于采用由马达驱动的滚珠丝杠及其螺母部的滚珠丝杠配合，使压力部件竖直运动。
图14是传统的电动压力设备的局部纵剖面正视图。在图14中，附图标记1表示基座。基座1形成矩形平板状，柱形导向杆2竖立在其四个角上。形成矩形平板状的支承板3经由紧固构件4固定到该导向杆2的上端部上。支承板3设有马达22，马达22的主轴可旋转地穿过支承板3，并与螺纹轴5连接。
附图标记25表示滑动板。滑动板25与导向杆2滑动地配合，并且可竖直滑动地设置。压力部件24固定在滑动板25的下部。附图标记26表示工作台。工作台26设置在基板1上，以便工件W安装于其上。
可动体7由第一可动体71和第二可动体72形成，所述第一可动体和第二可动体被与可动体7的移动方向(图14中的上下方向)相交的面、例如水平面分隔开，并且相互对向地配置。第一可动体71固定在螺母构件8上，第二可动体72固定在滑动板25上。附图标记27表示差动构件。差动构件27如后面将要描述的那样形成楔形。该差动构件27将第一可动体71和第二可动体72相互连接起来，并且还具有后面将要描述的功能。
附图标记28表示马达。马达28经由支承构件29设置在滑动板25的上方，以便沿着垂直于可动体7的移动方向(在图14中的右-左的方向)驱动差动构件27。就是说，以如下的方式形成马达28将螺纹轴30连接到马达28的主轴上，并且，螺纹轴30与设置在差动构件27上的螺母构件(未示出)螺纹配合。附图标记36是导向板。导向板36成对地设置在第一可动体71和第二可动体72的两个侧面上，并且其下端部固定在第二可动体72上，其上端部的附近能够可滑动地与第一可动体71配合。
图15是表示差动构件27及其附近的放大的正视图，图16是沿着图15的B-B线截取的剖视图。在这些图中，相同的附图标记用于和图14所示的部件相同的部件。
在图15和16中，将差动构件27形成为其横截面例如具有I形的形状，并且沿其长度方向设置斜面部37。在第一可动体71和第二可动体72上设置成一整体地形成在差动构件27的侧面部上的突起38，所述突起能够与凹槽39可滑动地配合。形成差动构件27的上表面的斜面部37设置在第一可动体71上，并且与形成为和斜面部37具有相同的倾斜角度的倾斜面部40可滑动地配合。而且，差动构件27的底面部58与设置在第二可动体72上的水平支承面59可滑动地配合。经由连接构件60设置在第二可动体72上的导向板36的上半部与设置在第一可动体71的侧面上的导向槽61可滑动地配合。
根据上述结构，当将预定的电压加到图14中的马达22上时，螺纹轴5旋转，从而，由第一可动体71、第二可动体72、将这些可动体71、72相互连接起来的差动构件27等组成的可动体7下降。从而，压力部件24从初始高度H0下降到定点加工高度H，藉此，工件W经受定点加工。在加工结束之后，通过马达22的反向运动，可动体7上升，从而压力部件24返回到初始高度H0的位置。H0和H的值的测量以及马达22的控制分别由图中未示出的测量机构和图中未示出的控制机构来进行。这种加工操作被称为定点加工。
当上述定点加工达到预定的循环数时，或者每当定点加工被执行时，使马达22的操作停止在压力部件24的初始高度H0的位置上，将预定数目的例如脉冲电压施加到马达28上。从而，马达28旋转预定的量，因此差动构件27经由螺纹轴30沿着水平方向稍稍移动。借助差动构件27的这一运动，第一可动体71和第二可动体72沿竖直方向相对运动，可动体7从初始高度H0移位。为了补偿这种移位，向马达22施加一些电压，使得压力部件24的初始高度H0保持恒定。
借助由上述补偿引起的螺纹轴5的旋转，螺纹轴5与螺母构件8之间的相对位置发生改变，从而，为了进行滚珠丝杠配合而形成的滚珠与滚珠槽之间的相对位置被改变。因此，在确保定点加工的同时，可以防止滚珠和/或滚珠槽的局部磨损，之后可以继续进行定点加工。
专利文献1日本专利申请公开No.2002-144098在如上所述的由第一可动体71、第二可动体72、将这些可动体71和72相互连接的差动构件27、以及导向板36组成的传统的可动体7的结构中，特别是，在由设置在第二可动体72上、以便与设置于第一可动体71的侧面上的导向槽61可滑动地配合的导向板36构成的连接结构中，当定点加工的时间持续得很长时，螺母构件8会沿着轴向方向扭曲，从而会引起电动压力设备不能经受长时间定点加工的问题。
而且，为了改变上面所述的螺纹轴5与螺母构件8之间的相对位置，并改变为进行滚珠丝杠配合而形成的滚珠和滚珠槽之间的相对位置，使差动构件27沿着水平方向运动，因此，滑动板25沿着竖直方向稍稍移动，藉此，滚珠与滚珠槽之间的相对位置以几个微米的单位变化，并且，在下一个以及随后的定点加工的循环过程中，或者在定点加工的预定的循环过程中，所述相对位置必须保持在以微米为单位变化的状态下。因此，必须以非常高的精度保持第一可动体71的竖直位置。即使发生微小的不希望的松动或吱嘎声，滚珠槽等也很可能破裂，而不能进行定点加工。
发明内容
本发明是鉴于上述情况做出的，从而，本发明的目的是提供一种电动压力设备，所述电动压力设备具有可动体，所述可动体通过利用差动机构能够进行要求精确位置控制的长时间的定点加工，所述差动机构是一种定点加工机构，用于通过利用由马达驱动的滚珠丝杠及其螺母构件的滚珠丝杠配合，使压力部件往复运动，并且，在该差动机构中，在正交的三个轴向的任何一个上不会产生扭转，且第一可动体71不会发生不希望有的松动或吱嘎声，并且，本发明的目的还在于提供所述差动机构。
为了达到上述目的，根据本发明的第一种电动压力设备具有连接机构，所述连接机构包括形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；
可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部具有倾斜面部，该倾斜面部的顶面是水平的，其背面是倾斜的，所述滑动槽形成在所述上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合到框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，所述差动构件具有水平的下表面部和倾斜的上表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
根据本发明的第二种电动压力设备具有连接机构，所述连接机构包括形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，
通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部在其顶面和背面上具有水平表面，所述滑动槽形成在上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合到框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，所述差动构件具有水平的上表面部和倾斜的下表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
并且，根据本发明的电动压力设备的差动机构具有连接机构，所述连接机构包括形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；
滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部具有倾斜面部，该倾斜面部的顶面是水平的，其背面是倾斜的，所述滑动槽形成在所述上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合在框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件具有水平的下表面部和倾斜的上表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
另外，根据本发明的电动压力设备的另外一种差动机构具有连接机构，所述连接机构包括
形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部在其顶面和背面上具有水平表面，所述滑动槽形成在上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合到框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，所述差动构件具有水平的上表面部和倾斜的下表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
发明的效果由于容纳可动体的框体的开口端部分形成框架以提供一个刚性体结构，所以，即使由于滚珠丝杠的旋转经由螺母构件向竖直运动的可动体上施加高的负荷，差动机构也既不会扭曲也不会松动。通过防止可动体在框体内发生不希望有的松动或者吱嘎声，可以防止其中容纳有可动体的框体的开口端部分的框架不希望地向外部打开。从而，电动压力设备可以经受长时间的定点加工。
在设置可竖直滑动地覆盖差动机构的框体的外壁面的盖体的情况下，可以进一步防止其中容纳有可动体的框体的开口端部分的框架不希望地向外打开，从而电动压力设备可以经受长时间的定点加工。
图1是表示根据本发明的电动压力设备的一个例子的正视图，其中，主要部分的一部分是剖视表示的；图2是用作连接机构的差动机构的一个例子的正视图；图3是图2所示的差动机构的右侧视图；图4是图2所示的差动机构的平面图；图5是沿着图2的A-A线的剖视图；图6是沿着图2的E-E线的剖视图；图7是说明可动体与差动构件之间的关系的夸大的剖视图；图8是沿着图7的C-C线的按箭头方向取的图示；图9是说明当差动构件滑动到最左端时可动体与差动构件之间的关系的夸大的剖视图；图10是沿着图9的D-D线的按箭头方向取的图示；图11是表示用作连接机构的差动机构的另外一个例子的正视图；图12是图11所示的差动机构的右侧视图；
图13是说明当螺母构件稍稍沿着轴向方向移动时，配合于螺母构件中的滚珠槽中的滚珠的接触点的运动的说明图；图14是传统的电动压力设备的局部纵向剖视正视图；图15是表示差动构件及其附近的放大正视图；图16是沿着图15的B-B线的剖视图。
符号说明1...基板3...支承板9，19...差动机构15...滚珠丝杠17...连接机构22...马达(第一马达)28...马达(第二马达)31...框体32，33...框架侧体34，35...框架侧体91...可动体92...框体94...差动构件95...螺纹轴97...螺母构件98...盖体具体实施方式
下面将描述根据本发明的电动压力设备以及用于该电动压力设备的差动机构。
例1图1表示根据本发明的电动压力设备的一个例子的正视图，其中，主要部分的一部分是剖视表示的。在该图中，相同的附图标记用于和图14所示的部件相同的部件。
在图1中，附图标记1表示基板。基板1形成矩形平板状，柱形导向杆(导向体)2竖立在其四个角上。形成矩形平板状的支承板3经由紧固构件4固定到导向杆2的上端部。
附图标记25表示滑动板。滑动板25与导向杆2滑动配合，可以竖直滑动地设置。压力部件24固定在滑动板25的下部。附图标记26表示工作台。工作台26设置在基板1上，以便将工件W安装在该基板1上。
在支承板3上设置结合有编码器的马达22。与导向杆2平行地支承的滚珠丝杠15经由设置在支承板3上的推力轴承12可旋转地连接到马达22的轴上。
支承板3和在导向杆2上自由滑动的滑动板25具有被连接机构17相互连接起来的结构。具体地说，连接机构17包括与滚珠丝杠15螺纹配合的螺母构件8，并且包括差动机构9，所述差动机构9用于稍稍改变滚珠丝杠15与结合于螺母构件8内的滚珠的接触位置。螺母构件8的下端固定于差动机构9的上端，差动机构9的下端固定于滑动板25。其结构为，通过由支承板3枢转支承的滚珠丝杠15与螺母构件8的螺纹配合，将支承板3和滑动板25相互连接起来。
借助具有这种结构的连接机构17，通过被能够沿正向和反向旋转的马达22驱动的滚珠丝杠15的正转和反转，可以将滑动板25升起或下降。因此，通过对马达22进行适当的旋转控制，滑动板25可以在竖直方向上往复运动，藉此，安装在基板1上的工件W可以经受到如参照图14所述的定点加工。
对于上面所述的差动机构9，可动体91和差动构件94容纳在长方体状的框体92(框体92可以是整体的或者可以通过组装成为一个整体，具有其中央部实质上被挖空的长方体的形状)内，所述框体92具有设置在顶部的这样的形状其中央部实质上被挖空成四方框状的开口，所述开口适合于形成刚性体。差动构件94可以在图1中的水平方向上移动，可动体91对应于差动构件94的微小水平移动而沿着竖直方向进行微小的移动。
如图1所示，可动体91具有倾斜面部，其上表面是水平的，其下表面是倾斜的，该可动体91在其中央部具有允许滚珠丝杠15通过的孔93。可动体91可在竖直方向上滑动地配合，并且从上面观察形成矩形的形状。差动构件94具有倾斜面，该倾斜面与可动体91的倾斜面具有相同的倾斜角，并且该差动构件91在其中央部具有允许滚珠丝杠15通过的孔96。通过差动构件94的水平移动，可动体91沿着竖直方向移动。在差动构件94内容纳有用于沿着水平方向稍稍移动差动构件94的螺纹轴95。后面将参照图2及其之后的附图详细说明可动体91和差动构件94的结构。
马达28经由支承构件6安装在框体92的外表面上，马达28的轴被连接到螺纹轴95上。螺纹轴95经由轴承由框体92可枢转地支承。由于轴承的两个端面都被保持，所以，差动构件94受到约束，不能沿着螺纹轴95的方向进行不希望的移动。
如上所述，框体92形成框状，其中央部被挖空，从而框体92本身形成一个刚体。因此，当长时间进行压力加工时，可以避免由于和可动体91的上端开口发生碰撞引起的框体92的上端开口不希望地向外侧打开。如后面将要描述的那样，为了可靠地防止向外侧打开的危险，可以设置覆盖框体92的上端开口的盖体(参照图11和12)。
在基板1与支承板3之间，沿着四个导向杆2的每一个安装用于检测滑动板25的位置、即检测压力部件24的位置的脉冲标尺13，并且在滑动板25的对应位置上设置用于读取脉冲标尺13的检测部14。根据利用脉冲标尺13和检测部14获得的滑动板25的位置的检测信号，进行定点加工。
当定点加工达到预定的循环数时，或者每次进行定点加工时，马达22的操作停止在压力部件24的初始高度H0的位置，并且将预定脉冲数的电压施加到马达28上。从而，马达28被旋转预定的量，因此差动构件94经由螺纹轴95沿着水平方向稍稍移动。通过差动构件94的这一移动，可动体91沿竖直方向移动，因此压力部件24从初始高度H0移位。该移位被脉冲标尺13和检测部14检测出来，为了补偿这种移位，向马达22施加电压，使得压力部件24的初始高度H0总是保持恒定。
通过作为上述补偿结果的滚珠丝杠15的旋转，在滚珠丝杠15与螺母构件8之间的相对位置发生改变，从而可以改变构成滚珠丝杠配合的滚珠和滚珠槽之间的相对位置。从而，在确保定点加工的同时，可以避免滚珠和/或滚珠槽的局部磨损，在此之后，可以继续进行定点加工。
例2图2是表示用作连接机构的差动机构的一个例子的正视图，图3是其右侧视图，图4是其平面图，图5是沿着图2的A-A线的剖视图，图6是沿着图2的E-E线的剖视图。
在图2至6中，框体92由具有大致凹形的底部框体31和固定于框体31两端的两个框架侧体32和33构成。借助形成对向面的两个框架侧体32和33和形成框体31的对向面的两个框架侧体34和35，将形成框体92的开口的框架侧体32、33、34和35形成一个整体，并且形成一个刚体以使得在上端的开口不会向外侧打开。
由对向的两组框架侧体32和33以及框架侧体34和35形成的框体92是被挖空的，从而框架侧体34和35的对向内壁面的每一个形成上部和下部的阶梯状。在框架体31的下部，即，在底面侧被挖空的框架侧体34和35的对向面的每一个的底面部中的内壁面上，设置一条凹形的滑动槽41。
可动体91具有矩形形状，以便被配合到具有倒C形纵截面的框体92的开口内。可动体91具有上板部43，该上板部43具有倾斜面部42，其中，可动体91的顶面是水平的，上板部43的背面是倾斜的，并且在上板部43的背面侧，沿着上板部43的背面的倾斜面形成一条凹形的滑动槽44。在可动体91的中央部，设置允许滚珠丝杠15通过的孔93(参照图1)，螺母构件8固定在上板部43的表面上。可动体91以能够沿着螺母构件8的轴向方向滑动的方式配合在框体92的开口内。
差动构件94具有楔形形状，可滑动地配合到如图3所示的具有基本上I形纵截面的框体92内。差动构件94是一种起着借助差动构件94的移动而沿着螺母构件8的轴向方向滑动可动体91的作用的构件。具体地说，差动构件94在下端部具有导向配合部46，该导向配合部46与形成在框体92上的凹形滑动槽41滑动地配合。而且，差动构件94在上端部具有倾斜面，该倾斜面对应于可动体91的上板部43的背面的倾斜面，并具有导向配合部47，所述导向配合部与形成在可动体91的背面侧的凹形滑动槽44滑动配合。差动构件94具有倾斜的上表面部48和水平的下表面部。倾斜的上表面部具有和设置于可动体91的上板部43背面的倾斜面部42的倾斜角具有相同的倾斜角。在差动构件94的中央部，设置允许滚珠丝杠15通过的孔96(参照图1)。
螺纹轴95经由轴承50可旋转地设置在框体92的框架侧体32上，在螺纹轴95的一侧上切削的外螺纹与设置在差动构件94上的螺母构件97中的内螺纹孔配合。螺纹轴95的另一端从框架侧体32上突出，并被连接到图1所示的马达22上。这样形成用于枢转支承螺纹轴95的轴承50使该轴承的外径部被设置在框架侧体32的阶梯部51和轴承固定板52固定到框架侧体32上。借助轴承50本身的内部结构和利用设置在框架侧体32上的阶梯部51以及轴承固定板52的轴承固定结构，可以抑制差动构件94沿着螺纹轴95的轴向方向的不希望的移动。
如图2、3和6所示，当引入三个正交的轴，令螺母构件8的轴向方向为Z，螺纹轴95的轴向方向为Y，垂直于螺纹轴95的轴向的方向为X轴时，差动构件94在X-轴方向和Z-轴方向受到设置在框体92上的两个滑动槽41和44以及被滑动槽41导向的差动构件94的两个导向配合部46和47的约束，但是可以在Y-轴方向自由地移动。而且，可动体91在X-轴方向和Y-轴方向受到可动体91的上板部43的四个侧壁面和上端开口的四个框架侧体的内壁配合面的约束，并且受到设置在可动体91上的两个滑动槽44以及被滑动槽44导向的差动构件94的两个导向配合部47的约束，但是可以在Z-轴方向自由地运动。
在具有这种约束结构的差动机构9中，其中可动体91和差动构件94结合到挖空的框体92内，图7是表示可动体与差动构件之间的关系的夸大的剖视图(应当注意在阴影线部分的倾斜角的夸张)。在图7中，差动构件94位于最右端。图8是沿着图7的C-C线的箭头的方向取的视图。图8所示的差动构件94，对于马达28的每一个预定的转动，经由螺纹轴95在Y-轴方向移动一个预定的短的距离。差动构件94每次稍稍移动时，差动构件94被设置在上板部43的背面上的倾斜面部42滑动移动，因此，每次可动体91沿着Z-轴方向被推高一个小的高度ΔH。如图9所示，当马达28结束沿着与预定转数的相同方向的旋转时，差动构件94到达最左端。图9是说明当差动构件94滑动到最左端时可动体与差动构件之间的关系的夸大的剖视图(应当注意在阴影线部分的倾斜角度的夸大)。图10是沿着图9的D-D线的箭头的方向取的视图。如图10所示，可动体91的上表面从上端开口上升ΔX。从而，固定到可动体91上的螺母构件8也可以上升ΔX。
为了在可动体91上升ΔX的状态下进行定点加工，通过利用图1中所示的脉冲标尺13和检测部14的测量确定高度H0，并且图1所示的马达22旋转，以便消除高度的增量ΔX。这时，如图13所示，配合在螺母构件8中的滚珠槽53内的滚珠54在滚珠槽53内稍稍旋转。具体地说，在加压时，配合在滚珠槽53内的滚珠54的接触点P1偏移，滚珠54的接触点变成P2(P2≠P1)，从而不能在滚珠54与滚珠槽53之间的接触点处于同一个位置的状态下进行加压。
就是说，利用上面描述的差动机构9，差动机构9的差动构件94被马达28在Y-轴方向移动一个短的距离，因此，可动体91在Z-轴方向稍稍移动，以便消除在Z-轴方向的移位，藉此用于滚珠丝杠配合而形成的滚珠54与滚珠槽53之间的相对位置改变，防止在同一个位置进行加压。在本发明的情况下，在压力加工时，可以避免可动体91在框体31内不希望地松动以及可动体91的竖直位置不希望地改变。
具体地说，在设于框体92的框架侧体34和35上的滑动槽41、41内，设置差动构件94的整个导向配合部46、46，以便能够在Y-轴方向滑动。从而，差动构件94在X-轴方向和Z-轴方向相对于框体92受到约束，以便防止松动。虽然差动构件94可以在Y-轴方向滑动，但是，在差动构件94被马达28在Y-轴方向滑动地移动预定的量并且已经被设定之后，设置在差动构件94上的螺纹轴95，在图5所示的轴承50的部位处，防止差动构件94在Y-轴方向的不希望的松动。就是说，借助框架侧体32的阶梯部51和轴承固定板52禁止轴承50在Y-轴方向相对于框架侧体32的不希望的移动。借助轴承50防止差动构件94的螺纹轴95在Y-轴方向的不希望的移动。
进而，设置在可动体91上的滑动槽44配合保持形成在差动构件94上的导向配合部47，并且保持导向配合部47，使之只能在Y-轴方向滑动。进而，当从顶部观察时具有矩形形状的可动体91的四个侧面与框体92的框架侧体32、33、34和35配合，以便能够在Z-轴方向滑动。从而，只要框体92的框架侧体32、33、34和35不发生不希望地松动并且差动构件94也不相对于框体92松动，可动体91相对于框体92在X-轴方向和Y-轴方向就受到约束，甚至和差动构件94一起相对于框体92沿着Z-轴方向也受到约束。当然，可动体91围绕X轴的旋转、围绕Y轴的旋转以及围绕Z轴的旋转也受到约束。
更进一步，由于框体92的框架侧体32、33、34和35形成刚性体(毋庸赘言，即使它们是通过螺栓连接形成刚性体的)，所以，不仅可动体91在X-轴方向、Y-轴方向、以及Z-轴方向的移动受到限制，而且可动体91围绕X轴、Y轴以及Z轴的转动也受到限制。
在图2中，可动体91的上板部的背面的倾斜、形成在背面的两侧的一条滑动槽44、44的倾斜、差动构件94的上表面的倾斜、在差动构件94的两个侧部上的导向配合部46、46的倾斜不能清楚地表示出来(因为倾斜角很小)。从而，为了将这一点清楚地表示出来，在图7到10中，将倾斜夸大地表示出来。
在图2所示的结构的情况下，滑动槽44、44和导向配合部46、46必须和可动体91的上板的背面的倾斜以及与之对应的差动构件94的上表面的倾斜具有相同的倾斜角(尽管在图2中没有清楚地表示出来)。
例3图11是表示用作连接机构的差动机构的另外一个例子的正视图，图12是图11所示的差动机构的右侧视图。
在图11和12中，差动机构19与参照图2至5说明的差动构件9的不同之处在于，进一步设置有盖体98，用于覆盖差动机构9的框体92的外壁面的上表面。
盖体98将框体的框架侧体32和33相互连接起来，并且将框体的框架侧体34和35相互连接起来。这样做的目的是防止对向的框架侧体32和33之间的间隙增大，并且防止对向的框架侧体34和35之间的间隙增大。毋庸赘言，可以将四个框架侧体32、33、34和35固定在一起。
例4在上面的说明中，借助差动构件94的移动，可动体91竖直运动，所述差动构件94具有下表面水平、上表面倾斜的倾斜面部的形状。但是，在使可动体91竖直移动中，可以构成根据倾斜面部在差动构件94上形成的位置而具有不同结构的差动机构9。下面对这种形式进行描述。
形式(1)差动构件94具有这样一种结构，其特征在于，所述结构包括可动体91，该可动体91具有在其顶面和背面上具有水平面的上板部43、以及形成在上板部43的背面侧上的一条滑动槽44，该可动体在中央部具有允许滚珠丝杠15通过的孔93，并配合到框体92的开口内，螺母构件8固定在其表面上，以及差动构件94，该差动构件94在下端部具有与形成于框体92上的滑动槽41滑动配合的导向配合部46，并且，该差动构件94在上端部具有导向配合部47，所述导向配合部47与形成在可动体91的背面侧的滑动槽44滑动配合；该差动构件94具有水平的上表面部和倾斜的下表面部；并且该差动构件94在中央部具有允许滚珠丝杠15通过的孔96；并且该差动构件94具有可以在框体92内滑动地配合的楔形形状，其中形成在可动体91的上板部43的背面侧的滑动槽44具有沿着上板部43的背面的倾斜面的水平面；而框体92的滑动槽41的表面和形成在差动构件94上的导向配合部46具有倾斜面，所述倾斜面与差动构件94的下表面的倾斜面相对应。
例5在包括具有形式(1)的结构的差动机构9的电动压力设备中，当然，也可以如图11和12所示，设置盖体98，以便以可竖直滑动的方式覆盖包含具有形式(1)的结构差动机构9的框体92的外壁面。
工业上的实用性根据本发明，差动机构既不会扭曲也不会松动。而且，通过防止可动体在框体内不希望有的松动和发生吱嘎声，防止容纳可动体的框体的开口端部的框架不希望地向外侧打开。从而，可以提供能够经受住长时间定点加工的电动压力设备。即，可以防止在用于电动压力设备中的滚珠丝杠和螺母部配合时导致的局部的不希望有的裂纹的发生，从而电动压力设备可以经受长时间的定点加工。
权利要求
1.一种电动压力设备，该电动压力设备具有连接机构，所述连接机构包括形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部具有倾斜面部，该倾斜面部的顶面是水平的，其背面是倾斜的，所述滑动槽形成在所述上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合到框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，所述差动构件具有水平的下表面部和倾斜的上表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
2.如权利要求1所述的电动压力设备，其特征在于，形成在可动体的上板部的背面侧上的滑动槽具有沿着上板部的背面的倾斜面倾斜的面。
3.如权利要求2所述的电动压力设备，其特征在于，形成在差动构件上的第一导向配合部具有倾斜的面，所述倾斜的面与可动体的上板部的背面的倾斜面相对应。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的电动压力设备，其特征在于，在框体的四个内壁面的两组对向的面之间设置用于将对向的面相互连接起来的盖体。
5.一种电动压力设备，该电动压力设备具有连接机构，所述连接机构包括形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部在其顶面和背面上具有水平表面，所述滑动槽形成在上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合到框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，，所述差动构件具有水平的上表面部和倾斜的下表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
6.如权利要求5所述的电动压力设备，其特征在于，形成在可动体的上板部的背面侧上的滑动槽具有沿着上板部的背面的水平面。
7.如权利要求6所述的电动压力设备，其特征在于，框体的滑动槽的表面具有倾斜面，该倾斜面沿着差动构件的下表面的倾斜面，形成于差动构件上的第二导向配合部具有倾斜的面，所述倾斜的面与差动构件的下表面的倾斜面相对应。
8.如权利要求5至7中任何一项所述的电动压力设备，其特征在于，在框体的四个内壁面的两组对向的面之间设置用于将对向的面相互连接起来的盖体。
9.一种连接机构的差动机构，用于具有连接机构的电动压力设备，所述连接机构包括形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部具有倾斜面部，该倾斜面部的顶面是水平的，其背面是倾斜的，所述滑动槽形成在所述上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合在框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件具有水平的下表面部和倾斜的上表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
10.如权利要求9所述的差动机构，其特征在于，形成在可动体的上板部的背面侧的滑动槽具有沿着上板部的背面的倾斜面倾斜的面。
11.如权利要求10所述的差动机构，其特征在于，形成在差动构件上的第一导向配合部具有倾斜的面，所述倾斜的面与可动体的上板部的背面的倾斜面相对应。
12.如权利要求9至11任何一项所述的差动机构，其特征在于，在框体的四个内壁面的两组对向的面之间设置用于将对向的面相互连接起来的盖体。
13.一种连接机构的差动机构，用于具有连接机构的电动压力设备，所述连接机构包括形成平板状的基板；多个导向体，其一个端部与所述基板正交地设置；平板状的支承板，所述支承板与所述导向体正交地设置在所述导向体的另一个端部；滑动板，所述滑动板被设置成通过由所述导向体导向而在所述基板与所述支承板之间滑动；第一马达，用于相对于所述导向体可滑动地驱动所述滑动板；滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接到第一马达的输出轴上，并且被可枢转地支承，以便与所述导向体平行地相对于所述支承板移动；螺母构件，所述螺母构件与所述滚珠丝杠螺纹配合；以及差动机构，该差动机构的上端固定在螺母构件上，其下端固定在滑动板上，用于稍稍改变滚珠丝杠与结合于所述螺母构件内的滚珠之间的接触位置，通过由所述第一马达驱动的滚珠丝杠的正转和反转，所述滑动板竖直运动，从而，安装在基板上的工件经受定点加工，其特征在于，所述连接机构的差动机构包括框体，在该框体中，在上表面设置对应于实质上挖空成长方体形状的开口部的四个内壁面的开口，在两组对向面中的一组对向面的内壁面上，在底面部设置一条滑动槽，并且，所述长方体的开口部形成刚性体；可动体，所述可动体具有上板部和一条滑动槽，所述上板部在其顶面和背面上具有水平表面，所述滑动槽形成在上板部的背面侧，所述可动体在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，所述可动体配合到框体的开口中，所述螺母构件固定在其表面上；差动构件，所述差动构件在其下端部具有第一导向配合部，该第一导向配合部与形成在框体上的滑动槽可滑动地配合，并且，所述差动构件在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体的背面侧上的滑动槽可滑动地配合，所述差动构件具有水平的上表面部和倾斜的下表面部，所述差动构件在中央部具有允许滚珠丝杠通过的孔，并且，所述差动构件具有可滑动地配合到框体上的楔形形状；螺纹轴，用于沿着水平方向移动差动构件；以及第二马达，用于通过差动机构的螺纹轴沿水平方向移动差动构件。
14.如权利要求13所述的差动机构，其特征在于，形成在可动体的上板部的背面侧的滑动槽具有沿着上板部的背面的水平表面。
15.如权利要求14所述的差动机构，其特征在于，框体的滑动槽的表面具有沿着差动构件的下表面的倾斜面的倾斜面，形成在差动构件上的第二导向配合部具有倾斜的面，所述倾斜的面与差动构件的下表面的倾斜面相对应。
16.如权利要求13至15任何一项所述的差动机构，其特征在于，在框体的四个内壁面的两组对向的面之间设置用于将对向的面相互连接起来的盖体。
全文摘要
本发明的目的在于在保持加工精度的同时，确保电动压力设备的耐久性。具有固定到与由马达(22)旋转的滚珠丝杠(15)螺纹配合的螺母构件(8)上的连接机构(17)和滑动板(25)的电动压力设备的差动机构(9)，包括框体(92)，所述框体(92)具有被挖空的内壁面，其开口位于上部，并且在底部的内壁面上形成有滑动槽，所述开口部形成刚性体；可动体(91)，所述可动体(91)在上板部的背面侧上设置有滑动槽，所述上板部具有其背面倾斜的倾斜面部，并且该可动体配合到框体(92)的开口部内；差动构件(94)，所述差动构件(94)在其下端部具有第一导向接合部，该第一导向接合部与形成在框体(92)上的滑动槽滑动配合，在其上端部具有第二导向配合部，该第二导向配合部与形成在可动体(91)的背面侧的滑动槽滑动配合，具有倾斜的上表面部和水平的下表面部，并具有楔形，以便可滑动地配合到框体(92)内；以及螺纹轴(95)，用于借助马达(28)移动差动构件(94)。
文档编号B30B15/06GK1997511SQ20058000254
公开日2007年7月11日 申请日期2005年7月26日 优先权日2005年7月26日
发明者海野敬三, 二村昭二 申请人:株式会社放电精密加工研究所