[發明專利]旋轉直動轉換機構

有效

• 申請號: 201110159384.8
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102287503A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 岡本良雄;平工賢二;坪野勇
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: F16H25/20
• 分類號: F16H25/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 崔成哲

技術領域

本發明涉及旋轉直動轉換機構，特別涉及抑制嚙合部中的干擾、提高可靠性的旋轉直動轉換機構。

背景技術

作為使運動方向在旋轉運動與直線運動之間相互轉換的旋轉直動轉換機構，知道如下的旋轉直動轉換機構，該旋轉直動轉換機構備有：在外周面上設有螺紋部的齒桿；相對于齒桿可旋轉并可進行軸向移動地設置的保持部件；以及公轉輥，可旋轉地支承在該保持部件上，在其外周面上具有與上述螺紋部嚙合的環狀槽，以等于或大于螺紋部的螺紋升角的軸交角，相對于齒桿的中心軸扭轉地配置著。

在該機構中，使螺紋部與環狀槽的嚙合部位中的兩相接平面，與公轉輥的中心軸正交，使嚙合部位相互成為曲面，從而可抑制嚙合設定部位以外的干擾，可以產生大的推力(見專利文獻1)。

現有技術

專利文獻1：日本專利特開2007-120659號公報

發明內容

發明要解決的課題

上述文獻中，揭示了將螺紋部與環狀槽的嚙合部位做成為曲面。但是，并沒有述及其詳細的形狀。如果僅僅將嚙合部位做成為曲面，例如當大的荷載作用在機構上時，嚙合部位會產生變形，接觸面的面積增加(多點接觸)，由此引起打滑，使轉換效率降低。另外，一旦發生了打滑，則嚙合面產生毛糙，更容易引起打滑。

本發明是鑒于這些問題而作出的，其目的是抑制旋轉直動轉換機構中的嚙合設定部位以外部位的干擾，實現轉換機構高效率化，提高可靠性。

解決課題的技術方案

為了解決上述課題，本發明采取以下技術方案。

本發明的旋轉直動轉換機構，其特征在于，備有：齒桿，在外周面具有螺紋部；保持部件，設在所述齒桿的外周，設置成相對于所述齒桿能夠旋轉并能夠在軸方向上移動；以及公轉輥，能夠旋轉地支承在所述保持部件上，在其外周面具有與所述螺紋部嚙合的環形槽，并且該公轉輥相對于所述齒桿的中心軸，以所述環形槽與設在齒桿上的所述螺紋部嚙合的軸交角扭轉地配置，所述螺紋部與所述環形槽的嚙合部位中的所述螺紋部的所述環形槽的相接面是在半徑方向上曲率不同的凸曲面。

發明效果

本發明由于具有以上構造，所以能抑制旋轉直動機構中的嚙合部位以外的干擾，實現轉換機構高效率化，提高可靠性。

附圖說明

圖1是說明本發明第1實施方式的旋轉直動轉換機構的圖。

圖2是表示圖1中的A-A剖面的圖。

圖3是表示圖2中的B-B剖面的圖。

圖4是齒桿螺紋部的放大圖。

圖5是表示齒桿螺紋部的詳細形狀的圖。

圖6是表示齒桿螺紋部的詳細形狀的圖。

圖7是表示荷載與轉換效率的關系的圖。

圖8是表示荷載與微小變形(承受面的面積變化)的關系的圖。

圖9是表示第2實施方式的圖。

圖10是表示用于電動助力轉向裝置的例子的圖。

附圖標記的說明

1：齒桿，1a：齒桿螺紋牙，1a1：左齒桿螺紋牙齒側面，1a2：右齒桿螺紋牙齒側面，1d：齒桿軸，21：公轉輥，21d：公轉輥軸，21a：公轉輥槽(環形槽)，3：保持部件，3a：左保持部件，5f1、5f2：徑向軸承，6：推力軸承，8：錐形卡圈，10：金屬軸承。

具體實施方式

下面，參照附圖說明實施方式。先參照圖1至圖8說明本發明的旋轉直動轉換機構。

圖1是說明本發明第1實施方式的旋轉直動轉換機構的縱剖面圖。圖2是相對圖1所示的旋轉直動轉換機構將視角轉換90度時(從圖1的上部往下看時)的縱剖面圖(圖1中的A-A剖面)。另外，圖3是表示公轉輥與保持部件的關系的剖面圖(圖2中的B-B剖面)，是嚙合部的詳細圖。另外，圖4是齒桿螺紋部的放大圖。另外，圖5至圖6是表示作為本發明中的嚙合面的齒桿螺紋部的詳細形狀的圖。另外，圖7是表示荷載與轉換效率的關系的圖，圖8是表示荷載與微小變形(承受面的面積變化)的關系的圖。

首先說明本實施方式的旋轉直動轉換機構的構造。首先，參照圖3說明形成旋轉直動轉換機構的多個公轉輥21與保持器3的關系。如圖3所示，公轉輥21位于輥軸4的中間部。并且，在該輥軸4的外周面與設在該外周的公轉輥21的內周面之間，設置有徑向軸承5(公轉輥徑向軸承5f1、5f2)。另外，支承公轉輥21的推力軸承6(公轉輥推力軸承)，插入在公轉輥21與輥軸4的大徑部之間。另外，輥軸4的右端部插入在保持器3的凹形承受面部，用螺母7固定著。