推力传递装置的制作方法

专利名称：推力传递装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及推力传递装置，尤其涉及一种可通过利用多个滚珠螺杆 将旋转运动转换成往复运动，并对由该往复运动产生的推力进行传递的 推力传递装置。
背景技术：
滚珠螺杆是由螺杆轴和螺母部件构成的装置，具有将旋转运动转换 成直线运动、或将转矩转换成推力，或进行其相反转换的功能。而且， 发挥这种功能的滚珠螺杆在一般机械、工作机械、精密机械等所有的机 械装置中，被作为进行驱动力的传递、转换的装置而使用。例如，作为应用了滚珠螺杆的机械装置有注射成型机。该注射成型 机一般是具备合模装置及在其上方相对合模装置进行升降的注射装置的 机械，在实施合模装置中的合模力传递或注射装置中的注射动作时，可 利用滚珠螺杆(例如参照下述专利文献1 )。专利文献l:特开2004 - 98703号公报由于滚珠螺杆可发挥驱动力的传递、转换这一良好的功能，所以， 如上所述，其被应用在多种领域。并且，近年来根据滚珠螺杆的适用范 围进一步扩大的请求，要求提供能够实现高速化、高输出化的滚珠螺杆。但是，利用现有的制造技术，难以制造出可实现高速化、高输出化 的滚珠螺杆。例如，在想要通过滚珠螺杆单体实现高速化、高输出化的 情况下，可考虑谋求滚珠螺杆自身的大型化、或增加螺紋槽的圏数。但 是，在谋求滚珠螺杆自身的大型化时，担心为了除去热处理时产生的形 变而增大加工费用等、制造阶段的成本增加。另一方面，在增加了螺紋 槽圏数的情况下，由于在螺紋槽的长度方向要求高的导向精度，所以， 不仅其加工困难，而且在无法得到所要求的导向精度的情况下，不能够 得到所期望的负载容量。发明内容本发明鉴于上述课题的存在而提出，其目的在于，提供一种通过组 合多个以往制造的现有滚珠螺杆，从而能够对应从高速到微动的进给， 且可实现高输出化的推力传递装置。本发明的推力传递装置，其特征在于，具有成为驱动源的马达； 旋转自如地设置在前述马达所具备的马达轴上的太阳齿轮；通过形成于 外周面的外齿与前述太阳齿轮啮合，并且在内周面形成有螺旋状螺母侧 螺紋槽的多个螺母部件；和在外周面形成有与前述螺母侧螺紋槽对应的 螺旋状的螺杆侧螺紋槽，通过该螺杆侧螺紋槽分别与前述螺母侧螺紋槽 嵌合，随着前述多个螺母部件的旋转运动而进行往复运动的多个螺杆 轴；前述多个螺母部件通过前述太阳齿轮被旋转驱动而进行旋转运动， 前述多个螺杆轴基于该旋转运动而沿轴向进行往复运动。而且，本发明的推力传递装置具有在前述多个螺杆轴的一方端部 固定设置的辅助板；和在前述多个螺杆轴的另一方端部固定设置的推压 板；可以将由前述多个螺杆轴的往复运动产生的推力通过前述推压板进 行传递。本发明的其他推力传递装置，其特征在于，具有成为驱动源的马 达；旋转自如地设置在前述马达所具备的马达轴上的太阳齿轮；通过形 成于外周面的外齿与前述太阳齿轮啮合，并且在内周面形成有螺旋状螺 母侧螺紋槽的多个螺母部件；在外周面形成有与前述螺母侧螺紋槽对应 的螺旋状的螺杆侧螺紋槽，通过该螺杆侧螺紋槽分别与前述螺母侧螺紋 槽嵌合，随着前述多个螺母部件的旋转运动而进行往复运动的多个螺杆 轴；和具备与前述多个螺母部件所具备的前述外齿啮合的内齿的内齿齿轮；前述多个螺母部件通过前述太阳齿轮被旋转驱动而在前述内齿齿轮 的内侧进行行星运动，前述多个螺杆轴基于该行星运动而沿轴向进行往 复运动。另外，本发明的其他推力传递装置具有在前述多个螺杆轴的一方 端部经由轴承设置的辅助板；在前述多个螺杆轴的另一方端部经由轴承 设置的推压板；和设置在所述推压板的与螺杆轴连接面相反一面的推力 轴承；通过前述推力轴承的一方滚道圈固定设置于前述推压板，另一方 滚道團处于非约束状态，前述一方滚道圏吸收由前述多个螺母部件的行 星运动产生的旋转运动，前述另一方滚道圏只传递由前述多个螺杆轴的 往复运动产生的推力。另外，本发明的其他推力传递装置具有控制用马达；和旋转自如
地设置在前述控制用马达所具备的马达轴上的控制用齿轮；并且，前述 内齿齿轮在外周具备控制用外齿，通过该控制用外齿经由带齿的传动带 与前述控制用齿轮连接，可自由控制由前述多个螺杆轴的往复运动产生 的推力。在本发明的推力传递装置或本发明的其他推力传递装置中，前述螺 母部件所具备的前述螺母侧螺紋槽、和前述螺杆轴所具备的前述螺杆侧 螺紋槽通过滚动体而嵌合。另外，上述发明的概要没有列举本发明所需要的全部特征，这些特征组的从属组合(廿^〕》tf才、一、〉3:/)也构成本发明。 发明效果根据本发明，可提供实现了高速化、高输出化的推力传递装置。由 于该推力传递装置通过组合多个现有的滚珠螺杆而构成，所以，不需要 高度的加工技术和高的加工精度、高的加工成本，便能够提供廉价的推 力传递装置。而且，根据本发明，由于可任意变更速度或输出，所以， 可实现能够得到期望推力的推力传递装置。


图1是用于说明第一实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理的 图，是将主要构成部件的外观进行分解表示的分解立体图。图2是用于说明第一实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理的图，是只表示可传递动力的主要部分的纵剖側视图。图3是用于说明第一实施方式所涉及的推力传递装置的具体的装置 结构的分解立体图。图4是表示第一实施方式所涉及的推力传递装置的整体结构的外观 立体图。图5是用于说明第二实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理的 图，是将主要构成部件的外观进行分解表示的分解立体图。图6是用于说明第二实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理的 图，是只表示可传递动力的主要部分的纵剖侧视图。图7是用于说明第二实施方式所涉及的推力传递装置的具体的装置 结构的分解立体图。图8是表示第二实施方式所涉及的推力传递装置的整体结构的外观
立体图。图9是用于说明笫三实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理的 图，是将主要构成部件的外观进行分解表示的分解立体图。图IO是用于说明第三实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理的 图，是只表示可传递动力的主要部分的纵剖侧视图。图ll是用于说明第三实施方式所涉及的推力传递装置的具体的装置 结构的分解立体图。图12是表示第三实施方式所涉及的推力传递装置的整体结构的外观 立体图。附图标记说明10、 40马达，11、 41马达轴，12、 42太阳齿轮，13安装板，14、 33、 63螺栓，20、 50滚珠螺杆，21、 51螺母部件，22、 52凸缘，22a、 52a外齿，25、 55螺杆轴，25a、 55a螺杆侧螺紋槽，27、 57辅助板， 28、 58推压板，30壳体，31贯通孔，31a中央部，31b顶点部，32螺 紋孔，35、 75轴承，60壳体，61推力轴承，62保持板，64螺紋孔， 70内齿齿轮，70a内齿，80推力轴承，81 —方滚道圈(軌道輪)，82 另一方滚道圏，90控制用马达，91马达轴，92控制用齿轮，95带齿 的传送带，100内齿齿轮，100a内齿，100b控制用外齿。
具体实施方式
下面，参照附图对用于实施本发明的优选实施方式进行说明。其中， 以下的实施方式不限定各权利要求所涉及的发明，而且，实施方式中所 说明的特征的全部组合不限定为发明的解决方案所必须的。第一实施方式 (关于工作原理)首先，利用图1及图2对笫一实施方式所涉及的推力传递装置的工 作原理进行说明。这里，图1是用于说明第一实施方式所涉及的推力传 递装置的工作原理的图，是将主要构成部件的外观进行分解表示的分解 立体图。而且，图2是用于说明笫一实施方式所涉及的推力传递装置的 工作原理的图，是只表示可传递动力的主要部分的纵剖侧视图。第一实施方式的推力传递装置如图1所示，具有成为驱动源的马达10，在该马达10所具备的马达轴11上旋转自如地设置有太阳齿轮12。 而且，在太阳齿轮12的周围，按照包围太阳齿轮12的方式设置有4个 滚珠螺杆20。这4个滚珠螺杆20分别由螺母部件21和螺杆轴25构成。 螺母部件21具有在其外周面形成有外齿22a的凸缘22，该外齿22a 可以与太阳齿轮12啮合。因此，如果太阳齿轮12通过马达10被旋转驱 动，则与太阳齿轮12啮合的螺母部件21会在设置位置进行旋转。并且， 对于螺母部件21而言，在其内周面形成有未图示的螺旋状螺母侧螺紋另一方面，螺杆轴25在其外周面形成有与螺母侧螺紋槽(未图示) 对应的螺旋状螺杆侧螺紋槽25a，该螺杆侧螺紋槽25a通过多个滚珠与 螺母侧螺紋槽嵌合。并且，螺杆轴25构成为通过与螺母部件21导通设 置，可以伴随螺母部件21的旋转运动而进行往复运动。另外，以被螺杆 侧螺紋槽25a和螺母侧螺紋槽夹持的形式存在的多个滚珠，通过螺母部 件21所具备的循环机构而在螺母部件21与螺杆轴25之间无限循环。并且，在4个螺杆轴25的马达侧的端部固定设置有一张辅助板27， 在4个螺杆轴25的与马达侧相反侧的端部固定设置有一张推压板28。因 此，如果太阳齿轮12通过马达10被旋转驱动，则4个螺母部件21将进 行旋转运动，进而，4个螺杆轴25会基于该螺母部件21的旋转运动而沿 轴向往复运动。然后，由4个螺杆轴25的往复运动而产生的推力会通过 推压板28进行传递。这里，利用图2对第一实施方式所涉及的推力传递装置的详细动作 进行说明，当太阳齿轮12沿着由附图标记CW表示的箭头方向(顺时针) 旋转时，按照包围太阳齿轮12的周围的方式设置的4个螺母部件21，分 别沿着由附图标记CCW表示的箭头方向(逆时针)旋转。这里，由于在 一般的螺杆轴25中，螺杆侧螺紋槽25a以右旋螺紋(槽的旋转为右旋) 的方式形成，所以，如果螺母部件21沿着逆时针方向旋转，则螺杆轴25 会向与马达10侧的相反一侧移动(参照图1)。当然，也能够向与图2所示的方向相反的方向进行驱动，如果太阳 齿轮12沿着逆时针(CCW)方向旋转，则4个螺母部件21将分别沿顺时 针(CW)旋转，使得螺杆轴25向马达10侧移动。通过采用以上的结构， 可得到实现了高输出化的推力传递装置。 (具体的装置结构)
以上，对第一实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理进行了说明。接着，利用图3及图4，对用于实现第一实施方式所涉及的推力传递 装置的具体的装置结构进行说明。这里，图3是用于说明笫一实施方式 所涉及的推力传递装置的具体的装置结构的分解立体图。图4是表示第 一实施方式所涉及的推力传递装置的整体结构的外观立体图。其中，针 对与已经利用图1及图2说明过的部件相同或类似的部件赋予相同的附 图标记，并省略说明。如图3所示，第一实施方式的推力传递装置具备用于收纳设置4个 滚珠螺杆20的壳体30。在该壳体30中的中央部分形成有近似十字形的 贯通孔31，可以在贯通孔31的中央部31a设置太阳齿轮12。而且，4 个滚珠螺杆20可以分别嵌入设置在贯通孔31所具有的十字形的4个顶 点部31b处。这里，滚珠螺杆20所具备的螺母部件21具有按照可以嵌入设置于 贯通孔31的顶点部31b的方式，在螺母部件21的中央部分形成凸缘22 这一形态上的特征。而且，由于螺母部件21以在凸缘22的两側设置有 轴承35的状态嵌入到贯通孔31的顶点部31b，所以，不仅可在壳体30 内与太阳齿轮12啮合，还设置成旋转自如。采用了以上构成部件的笫一实施方式所涉及的推力传递装置，通过 图4所示的装置结构被具体化，当太阳齿轮12基于马达10的驱动而旋 转时，与太阳齿轮12啮合的螺母部件21进行旋转运动，螺杆轴25对应 于该旋转运动将进行往复运动。因此，由螺杆轴25的往复运动而产生的 推力可经由推压板28进行传递。并且，根据第一实施方式的推力传递装 置，由于采用了设置4个现有滚珠螺杆20的结构，所以，能够提供制造 成本廉价、且可实现高速化、高输出化的推力传递装置。另外，壳体30可以通过使螺栓33拧合于四个角处所具备的螺紋孔 32而固定设置在所期望的位置。而且，针对马达10而言，通过设置安装 板13，并使螺栓14拧合于该安装板13,也可以将其固定设置在所期望 的位置。以上利用图1~图4对笫一实施方式的推力传递装置进行了说明，但 本发明的技术范围不限定于上述第一实施方式所记载的范围。可以对上 述第一实施方式施加各种变更或进行改良。例如，在第一实施方式中，针对滚珠螺杆20所具备的螺母部件21和螺杆轴25通过多个滚动体(滚珠)而嵌合的情况进行了说明。但是， 螺母部件21和螺杆轴25也可以不通过滚珠而直接嵌合。而且，还可以 替代多个滚珠而设置多个辊子作为滚动体。并且，在第一实施方式中， 对设置了 4个滚珠螺杆20的情况进行了举例说明，但对于该个数而言， 可根据所要求的输出而任意变更。另外，在笫一实施方式的滚珠螺杆20中，采用了在螺母部件21中 设置凸缘，并相对该凸缘22的外周面设置外齿22a的结构。但是，滚珠 螺杆20也可以不设置凸缘22，而采用在螺母部件21的表面直接形成外 齿22a的结构。这些施加过变更或改良的方式也包含在本发明的技术范 围中，从权利要求的记载范围可明了。第二实施方式在上述的第一实施方式所涉及的推力传递装置中，针对4个滚珠螺 杆20分别位于各自的设置位置而被驱动的情况进行了说明。在第二实施 方式中，将对多个滚珠螺杆一边进行行星运动一边被驱动的情况进行说 明。(关于工作原理)首先，利用图5及图6对第二实施方式所涉及的推力传递装置的工 作原理进行说明。这里，图5是用于说明第二实施方式所涉及的推力传 递装置的工作原理的图，是将主要构成部件的外观进行分解表示的分解 立体图。图6是用于说明第二实施方式所涉及的推力传递装置的工作原 理的图，是只表示可传递动力的主要部分的纵剖侧视图。第二实施方式的推力传递装置如图5所示，具有成为驱动源的马达 40，在该马达40所具备的马达轴41上旋转自如地设置有太阳齿轮42。 而且，在太阳齿轮42的周围，按照包围太阳齿轮42的方式设置有4个 滚珠螺杆50。这4个滚珠螺杆50分别由螺母部件51和螺杆轴55构成。 并且，在4个滚珠螺杆50的外侧设置有内齿齿轮70，其具备能够与螺母 部件51所具备的外齿52a啮合的内齿70a。螺母部件51具有在其外周面形成有外齿52a的凸缘52，该外齿52a 构成为包围太阳齿轮42并与之啮合。而且，在螺母部件51的外周设置 有内齿齿轮70，被设置成螺母部件51所具有的外齿52a和内齿齿轮70 所具有的内齿70a啮合。因此，如果太阳齿轮42基于马达40而被旋转
驱动，则与太阳齿轮42啮合的螺母部件51将进行行星运动。即，通过 受到太阳齿轮42的旋转驱动力，螺母部件51 —边自转一边在内齿齿轮 70内进4亍^^转。另外，对于螺母部件51而言，在其内周面形成有未图示 的螺旋状螺母侧螺紋槽。另一方面，在螺杆轴55的外周面形成有与螺母侧螺紋槽(未图示) 对应的螺旋状螺杆侧螺紋槽55a，该螺杆侧螺紋槽55a相对螺母侧螺紋 槽通过多个滚珠而嵌合。而且，螺杆轴55构成为通过与螺母部件51导 通设置，可一边伴随着螺母部件51的行星运动进行公转运动， 一边进行 往复运动。另外，以被螺杆侧螺紋槽55a和螺母侧螺紋槽夹持的形式存 在的多个滚珠，通过螺母部件51所具备的循环机构，在螺母部件51与 螺杆轴55之间无限循环。并且，在4个螺杆轴55的马达侧的端部，经由轴承75设置有一张 辅助板57，在4个螺杆轴55的与马达侧相反侧的端部，经由轴承75设 置有一张推压板58。因此，如果太阳齿轮42通过马达40被旋转驱动， 则4个螺母部件51将进行行星运动，进而，4个螺杆轴55会基于该螺母 部件51的4亍星运动一边进4亍/〉转运动一边沿轴向往复运动。而且，由于 辅助板57和推压板58与4个螺杆轴55分别经由轴承75设置，所以， 将 一 边旋转运动 一 边进4亍往复运动。并且，在推压板58的与螺杆轴55连接面相反一面设置有推力轴承 80，该推力轴承80的一方滚道圈81被固定设置于推压板58，另一方滚 道圏82处于非约束状态。因此， 一方滚道圏81可吸收由4个螺母部件 51的行星运动产生的旋转运动，并且，另一方滚道團82可以只传递由4 个螺杆轴55的往复运动产生的推力。即，由4个螺杆轴55传递的公转 运动和往复运动通过推力轴承80的作用，能够向外部只传递往复运动作 为推力。这里，利用图6对第二实施方式的推力传递装置的详细动作进行说 明，当太阳齿轮42沿着由附图标记CW表示的箭头方向(顺时针)旋转 时，按照包围太阳齿轮42的周围的方式设置、且被内侧齿轮70包围其 外側的4个螺母部件51，将分别一边沿着由附图标记CCW (rotation) 表示的箭头方向(逆时针)自转， 一边沿着由revolution表示的箭头方 向公转。这里，由于在一般的螺杆轴55中，螺杆侧螺紋槽55a以右旋螺 紋(槽的旋转为右旋)的方式形成，所以，如果螺母部件51—边沿着逆
时针方向自转一边在内齿齿轮70内公转，则螺杆轴55会一边公转一边 向与马达10侧的相反一侧横移(参照图5)。当然，也能够向与图6所示的方向相反的方向进行驱动，如果太阳 齿轮42沿着逆时针(CCW)方向旋转，则4个螺母部件51将分别一边沿 顺时针(CW)自转一边向与由revolution表示的箭头相反的方向公转， 使得螺杆轴55 —边公转一边向马达40侧横移。通过采用以上的结构， 可得到实现了高速化、高输出化的推力传递装置。 (具体的装置结构)以上，对第二实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理进行了说 明。接着，利用图7及图8，对用于实现笫二实施方式所涉及的推力传递 装置的具体的装置结构进行说明。这里，图7是用于说明第二实施方式 所涉及的推力传递装置的具体的装置结构的分解立体图。图8是表示第 二实施方式所涉及的推力传递装置的整体结构的外观立体图。其中，针 对与已经利用图5及图6说明过的部件相同或类似的部件赋予相同的附 图标记，并省略说明。如图7及图8所示，第二实施方式的推力传递装置具备两个壳体60， 其被设置成夹入到按照在内齿齿轮7 0内公转的方式设置的4个滚珠螺杆 50的两側。在该两个壳体60与内齿齿轮70之间，在图7的左右方向的 外侧设置有两个推力轴承61，在其内侧设置有两个保持板62，尤其是保 持板62与滚珠螺杆50所具有的螺母部件51通过轴承75而旋转自如地 连接。两个壳体60与位于中央部分的内齿齿轮70共同作用，在内部收 纳两个推力轴承61、两个保持板62和4个滚珠螺杆50，并且能够将这 些收纳部件50、 61、 62保持为可旋转状态。另外，在第二实施方式的推 力传递装置中，两个壳体60与内齿齿轮70通过螺栓63等连接机构被固 定连接。滚珠螺杆50所具备的螺杆轴55导通两个保持板62，并且，贯通两 个推力轴承61及两个壳体60的开口部。而且，在4个螺杆轴55的马达 侧端部，经由轴承75设置有一张辅助板57，在4个螺杆轴55的与马达 侧相反侧的端部，经由轴承75设置有一张推压板58。并且，在推压板 58的与螺杆轴55连接面相反的一面设置有推力轴承80，该推力轴承80 的一方滚道圏81被固定设置于推压板58,另一方滚道围82处于非约束 状态。 通过这样的结构，对于第二实施方式的推力传递装置而言，如果太阳齿轮42通过马达40被旋转驱动，则4个螺母部件51将进行行星运动， 进而，4个螺杆轴55基于该螺母部件51的行星运动将一边公转运动一边 沿轴向进行往复运动。此时，在壳体60内，与滚珠螺杆50联动，两个 保持板62和两个推力轴承61都进行旋转。而且，由于辅助板57和推压 板58与4个螺杆轴55分别经由轴承75设置，所以，将一边旋转运动一 边进行往复运动。另外，在与推压板58连接的推力轴承80中， 一方滚 道圏81吸收由4个螺母部件51的行星运动产生的旋转运动，并且，另 一方滚道圏82只传递由4个螺杆轴55的往复运动产生的推力。因此， 由4个螺杆轴55传递的公转运动和往复运动通过推力轴承80的作用， 可向外部只传递往复运动作为推力。采用了以上构成部件的第二实施方式所涉及的推力传递装置，通过 图8所示的装置结构被具体化，如果太阳齿轮42基于马达40的驱动而 旋转，则在太阳齿轮42与内齿齿轮7 0之间啮合的螺母部件51将进行行 星运动，螺杆轴55会对应该行星运动一边公转运动一边往复运动。而且， 由于螺杆轴55的公转运动被成为作用部的推力轴承80吸收，所以，由 螺杆轴55的往复运动产生的推力可以通过推力轴承80所具备的另一方 (外侧)滚道圉82进行传递。因此，根据第二实施方式的推力传递装置， 由于采用了设置有4个现有滚珠螺杆50的结构，所以，可以廉价的制造成本实现高速化、高输出化。另外，对于第二实施方式所涉及的壳体60与马达40的设置方法而 言，只要采用壳体60所具有的螺紋孔64和现有的安装机构即可。以上，利用图5~图8对第二实施方式的推力传递装置进行了说明，但本发明的技术范围不限定于上述笫二实施方式所记载的范围。可以对 上述第二实施方式施加各种变更或进行改良。例如，在笫二实施方式中，举例说明了和4个螺杆轴55的与马达侧 相反侧的端部连接并成为作用部的部件，由推压板58和推力轴承80这 两个部件构成的情况。但是，对于该作用部而言，也可以由推力轴承80 单独构成。在该情况下，只要将4个螺杆轴55与推力轴承80的一方滚 道圏81直接连接即可。另外，对于该连接而言，由于4个螺杆轴55 — 边自转一边公转，所以，当然需要通过轴承75进行连接。而且，与第一实施方式同样，在第二实施方式中也针对滚珠螺杆so
所具备的螺母部件51和螺杆轴55通过多个滚动体(滚珠)而嵌合的情 况进行了说明。但是，螺母部件51和螺杆轴55也可以不通过滚珠而直 接嵌合。此外，还可以替代多个滚珠而设置多个辊子作为滚动体。并且， 在第二实施方式中，对设置了 4个滚珠螺杆50的情况进行了举例说明， 但对于该个数而言，可根据所要求的输出而任意变更。并且，在第二实施方式的滚珠螺杆50中，采用了在螺母部件51中 设置凸缘52，并相对该凸缘52的外周面设置外齿52a的结构。但是， 滚珠螺杆50也可以不设置凸缘52，而采用在螺母部件51的表面直接设 置外齿52a的结构。这些变更或施加过改良的方式也包含在本发明的技 术范围中，从权利要求的记载范围可明了。第三实施方式以下将要说明的第三实施方式所涉及的推力传递装置，对上述第二 实施方式的推力传递装置进行了改良。根据第三实施方式的推力传递装 置，不仅可实现高速化、高输出化，并且，可以将速度和输出控制为期 望的值。(关于工作原理)首先，利用图9及图IO对第三实施方式所涉及的推力传递装置的动 作原理进行说明。这里，图9是用于说明第三实施方式所涉及的推力传 递装置的工作原理的图，是将主要构成部件的外观进行分解表示的分解 立体图。图IO是用于说明第三实施方式所涉及的推力传递装置的工作原 理的图，是只表示可传递动力的主要部分的纵剖侧视图。第三实施方式所涉及的推力传递装置的特征如图9所示，在与第二 实施方式所涉及的推力传递装置中说明过的内齿齿轮70相当的部件(内 齿齿轮100)的外周形成控制用外齿100b，并且，新设置了控制用马达 90、和旋转自如地设置在控制用马达90所具备的马达轴91上的控制用 齿轮92,控制用外齿100b与控制用齿轮92通过带齿的传送带95而连 接。通过如此构成，由于可以将控制用马达90的驱动力传递给内齿齿轮 100,所以，能够自如控制由螺杆轴55的往复运动产生的推力。利用图10对第三实施方式所涉及的推力传递装置的详细动作进4亍说 明，当太阳齿轮42沿着由附图标记CW表示的箭头方向(顺时针)旋转 时，按照包围太阳齿轮42的周围的方式设置、且被内侧齿轮100包围其
外侧的4个螺母部件51,将分别一边绕着由附图标记CCW (rotation) 表示的箭头方向(逆时针)自转， 一边沿着由revolution表示的箭头方 向公转。这里，由于在一般的螺杆轴55中，螺杆侧螺紋槽55a以右旋螺 紋(槽的旋转为右旋)的方式形成，所以，如果螺母部件51—边沿着逆 时针方向自转一边在内齿齿轮100内公转，则螺杆轴55会一边公转一边 向与马达10侧相反一侧横移(参照图9)。另外，还能够向与图IO所示的方向相反的方向进行驱动，如果太阳 齿轮42沿着逆时针(CCW)方向旋转，则4个螺母部件51将分别一边沿 顺时针(CW)自转一边向与由revolution表示的箭头相反的方向公转， 使得螺杆轴55 —边公转一边向马达40侧横移。通过这样的机构，使带齿的传送带95与进行旋转运动的内齿齿轮 100的控制用外齿100b啮合，并经由该带齿的传送带95连接控制用齿 轮92，从而能够将控制用马达90的旋转驱动力传递给内齿齿轮100。并 且，通过对控制用马达90的驱动力、或马达40和控制用马达90的平衡 进行调整，可提供一种不仅能够实现高速化、高输出化，而且能够将上 述速度和输出控制为期望值的推力传递装置。 (具体的装置结构)以上，对笫三实施方式所涉及的推力传递装置的工作原理进行了说 明。接着，利用图11及图12，对用于实现第三实施方式所涉及的推力传 递装置的具体的装置结构进行说明。这里，图ll是用于说明第三实施方 式所涉及的推力传递装置的具体的装置结构的分解立体图。图12是表示 第三实施方式所涉及的推力传递装置的整体结构的外观立体图。其中， 针对与已经利用图9及图IO说明过的部件相同或类似的部件赋予相同的 附图标记，并省略说明。如图11及图12所示，在第三实施方式的推力传递装置中，采用了 在内齿齿轮100的外周形成控制用外齿100b，并通过带齿的传送带95的构造。因此，在第三实施方式的推力传递装置中，设置在两个壳体60 内的所有部件50、 61、 62、 100被设置成能够旋转。因此，在第三实施方式的推力传递装置中，如果太阳齿轮42基于马 达40而被旋转驱动，则4个螺母部件51将进行行星运动，进而，4个螺 杆轴55会基于该螺母部件51的行星运动一边公转运动， 行往复运动。此时，在壳体60内，与滚珠螺杆50联动，两个保持板62 和两个推力轴承61将共同旋转。而且，此时的内齿齿轮IOO以非约束状 态被设置，在其内周面容许4个滚珠螺杆50的行星运动。并且，由于辅 助板57和推压板58与4个螺杆轴55分别经由轴承75而设置，所以， 将一边旋转运动一边进行往复运动。另外，在与推压板58连接的推力轴 承80中， 一方滚道圈81吸收由4个螺母部件51的行星运动产生的旋转 运动，并且，另一方滚道围82仅传递由4个螺杆轴55的往复运动产生 的推力。从而，由4个螺杆轴55传递的公转运动和往复运动通过推力轴 承80的作用，可向外部只传递往复运动作为推力。虽然是被如此驱动的第三实施方式的推力传递装置，但通过驱动控 制控制用马达90，可以将能够由推力轴承80作用的横向推力控制为期望 值。具体而言，如果通过驱动控制用马达90，使内齿齿轮100向与螺母 部件51的行星运动相反方向旋转，则会向抵消马达40的旋转驱动力的 方向施加力。相反，如果通过驱动控制用马达90，使内齿齿轮100向与 螺母部件51的行星运动相同方向旋转，则会向增大马达40的旋转驱动 力的方向施加力。因此，通过对控制用马达90进行控制，能够任意调整 推力。另外，对于该控制用马达90而言，可以采用一般的交流马达、直流 马达、感应马达、步进马达、超声波马达、线性马达等所有的马达。尤 其是由于步进马达还被称为脉冲马达(pulse motor)，能够实现高精度的开环控制，所以，能够优选应用在第三实施方式的推力传递装置中。而且，通过任意选择马达40和控制用马达90的马达容量，能够实 现更良好的推力控制。例如，在想要得到更高速、高输出的情况下，只 要针对任意的马达都选择大容量的即可，在想要进行更细致的速度控制 或输出控制时，只要相对马达40的容量采用容量稍小的控制用马达90 即可。并且，可以通过传感器等检测由推力轴承80作用的推力，并根据 其检测数据对控制用马达90进行反馈控制。另外，采用了以上构成部件的第三实施方式所涉及的推力传递装 置，被图12所示的装置结构具体化，对于其安装机构，只要采用壳体60 所具有的螺紋孔64和现有的安装机构即可。以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明的技术范围 不限定于上述实施方式所记载的范围。能够对上述实施方式施加多种
变更或改良。施加了这样的变更或改良的方式也能包含于本发明的技 术范围内，这可以从权利要求记载的范围得知。
权利要求
1、一种推力传递装置，其特征在于，具有成为驱动源的马达；旋转自如地设置在前述马达所具备的马达轴上的太阳齿轮；通过形成于外周面的外齿与前述太阳齿轮啮合，并且在内周面形成有螺旋状螺母侧螺纹槽的多个螺母部件；和在外周面形成有与前述螺母侧螺纹槽对应的螺旋状的螺杆侧螺纹槽，通过该螺杆侧螺纹槽分别与前述螺母侧螺纹槽嵌合，随着前述多个螺母部件的旋转运动而进行往复运动的多个螺杆轴；前述多个螺母部件通过前述太阳齿轮被旋转驱动而进行旋转运动，前述多个螺杆轴基于该旋转运动而沿轴向进行往复运动。
2、 根据权利要求l所述的推力传递装置，其特征在于， 具有在前述多个螺杆轴的一方端部固定设置的辅助板；和 在前述多个螺杆轴的另一方端部固定设置的推压板； 将由前述多个螺杆轴的往复运动产生的推力通过前述推压板进行传递。
3、 根据权利要求1或2所述的推力传递装置，其特征在于， 前述螺母部件所具备的前述螺母側螺紋槽、和前述螺杆轴所具备的前述螺杆侧螺紋槽通过滚动体而嵌合。
4、 一种推力传递装置，其特征在于， 具有成为驱动源的马达；旋转自如地设置在前述马达所具备的马达轴上的太阳齿轮； 通过形成于外周面的外齿与前述太阳齿轮啮合，并且在内周面形成 有螺旋状螺母侧螺紋槽的多个螺母部件；在外周面形成有与前述螺母侧螺紋槽对应的螺旋状的螺杆侧螺紋 槽，通过该螺杆侧螺纹槽分别与前述螺母侧螺紋槽嵌合，随着前述多个 螺母部件的旋转运动而进行往复运动的多个螺杆轴；和具备与前述多个螺母部件所具备的前述外齿啮合的内齿的内齿齿轮；前述多个螺母部件通过前述太阳齿轮被旋转驱动而在前述内齿齿轮 的内侧进行行星运动，前述多个螺杆轴基于该行星运动而沿轴向进行往 复运动。200680010145.3权利要求书第2/2页
5、 根据权利要求4所述的推力传递装置，其特征在于， 具有在前述多个螺杆轴的一方端部经由轴承设置的辅助板； 在前述多个螺杆轴的另一方端部经由轴承设置的推压板；和 设置在所述推压板的与螺杆轴连接面相反一面的推力轴承； 通过前述推力轴承的一方滚道圏固定设置于前述推压板，另一方滚道圏处于非约束状态，前述一方滚道圈吸收由前述多个螺母部件的行星 运动产生的旋转运动，前述另一方滚道圈只传递由前述多个螺杆轴的往 复运动产生的推力。
6、 根据权利要求4或5所述的推力传递装置，其特征在于， 前述螺母部件所具备的前述螺母侧螺紋槽、和前述螺杆轴所具备的前述螺杆侧螺紋槽通过滚动体而嵌合。
7、 根据权利要求4或5所述的推力传递装置，其特征在于，具有控制用马达；和旋转自如地设置在前述控制用马达所具备的 马达轴上的控制用齿轮；并且，前述内齿齿轮在外周具备控制用外齿，通过该控制用外齿经由带齿的传动带与前述控制用齿轮连接，可自 由控制由前述多个螺杆轴的往复运动产生的推力。
8、 根据权利要求7所述的推力传递装置，其特征在于， 前述螺母部件所具备的前述螺母侧螺紋槽、和前述螺杆轴所具备的前述螺杆側螺紋槽通过滚动体而嵌合。全文摘要
一种推力传递装置，具有成为驱动源的马达(40)；基于该马达(40)而自如旋转的太阳齿轮(42)；通过形成于外周面的外齿(52a)与太阳齿轮(42)啮合，并且在内周面形成有螺旋状螺母侧螺纹槽的多个螺母部件(51)；在外周面形成有与螺母侧螺纹槽对应的螺旋状的螺杆侧螺纹槽(55a)，通过该螺杆侧螺纹槽(55a)分别与螺母侧螺纹槽嵌合，随着多个螺母部件(51)的旋转运动而进行往复运动的多个螺杆轴(55)；和具备与多个螺母部件(51)所具备的外齿(52a)啮合的内齿(70a)的内齿齿轮(70)。而且，如果太阳齿轮(42)被旋转驱动，则多个螺母部件(51)将在内齿齿轮(70)的内侧进行行星运动，多个螺杆轴(55)沿轴向进行往复运动。根据该结构，可提供实现了高速化、高输出化的推力传递装置。
文档编号F16H25/20GK101151477SQ20068001014
公开日2008年3月26日 申请日期2006年3月2日 优先权日2005年3月31日
发明者村田智纯 申请人:Thk株式会社