致动器或悬架的制作方法

1.本发明涉及具备丝杠机构的致动器或具备丝杠机构的悬架。


背景技术：

2.以往已知有具备丝杠机构的致动器。丝杠机构具有丝杠轴和与丝杠轴螺纹卡合的螺母。当驱动丝杠轴旋转时，螺母沿着丝杠轴的轴向相对移动。作为组装有该致动器的悬架、即具备丝杠机构的悬架，已知有车高调整悬架(参照专利文献1)。当利用驱动单元驱动丝杠轴旋转时，螺母沿着轴向移动。螺母连结承接悬架弹簧的一端部的弹簧支架。通过与螺母一起地调整弹簧支架的轴向的位置，能够调整车高。
3.另外，作为以往的具备丝杠机构的其他悬架，已知有电磁悬架(参照专利文献2)。在电磁悬架中，丝杠机构用于将车辆的车身方的部位与车轮方的部位之间的距离的变化变换为丝杠轴的旋转运动。丝杠连接对丝杠轴的旋转进行阻碍的马达。能够通过马达的阻碍来产生衰减力。
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平8-276882号公报
7.专利文献2：日本特开2005-140144号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.然而，在以往的具备丝杠机构的致动器中，存在如下课题：为了确保螺母相对于丝杠轴的相对行程，需要加长丝杠轴，由此致动器的全长变长。在致动器的配置空间少的情况下，期望缩短致动器的全长。
10.在以往的具备丝杠机构的悬架中也存在同样的课题。即，在以往的具备丝杠机构的悬架中，存在如下课题：为了确保螺母相对于丝杠轴的相对行程，需要加长丝杠轴，由此悬架的全长变长。在致动器的配置空间少的情况下，期望缩短致动器的全长。在悬架的配置空间少的情况下，期望缩短悬架的全长。
11.本发明是鉴于上述的课题而做出的，其目的在于提供能够缩短全长的致动器或悬架。
12.用于解决课题的方案
13.为了解决上述课题，本发明的一方案涉及一种致动器，其中，所述致动器具备：外壳；中空轴，其经由轴承而以能够旋转的方式支承于所述外壳，且具有底部；丝杠轴，其与所述中空轴的所述底部连结，且具有与所述中空轴共同的中心线；以及螺母，其与所述丝杠轴螺纹卡合，所述螺母沿着所述丝杠轴的轴向移动而能够进入所述中空轴与所述丝杠轴之间。
14.本发明的另一方案涉及一种悬架，其中，所述悬架具备：外壳；丝杠轴，其经由轴承
而以能够旋转的方式支承于所述外壳；螺母，其与所述丝杠轴螺纹卡合；冲击吸收器，其具有内杆，所述螺母与所述冲击吸收器的所述内杆连结，所述丝杠轴能够进入所述内杆的中空部。
15.本发明的再一方案涉及一种悬架，其中，所述悬架具备：外壳；丝杠轴，其经由轴承而以能够旋转的方式支承于所述外壳；螺母，其与所述丝杠轴螺纹卡合；突起，其固定于所述外壳的外表面；以及使所述螺母止转的止转构件，其与所述螺母连结，且形成有供所述突起嵌合的槽。
16.发明效果
17.根据本发明，能够缩短致动器或悬架的全长。
附图说明
18.图1是组装有本发明的第一实施方式的致动器的本发明的第一实施方式的悬架的外观图(图1的(a)为侧视图，图1的(b)为主视图)。
19.图2是本实施方式的悬架的纵剖视图(悬架的最短状态)。
20.图3是图2的iii部放大图(致动器的纵剖视图)。
21.图4是本实施方式的悬架的纵剖视图(悬架的最长状态)。
22.图5是止转机构的详细图(图4的v部放大图)。
23.图6是组装有本发明的第二实施方式的致动器的本发明的第二实施方式的悬架的纵剖视图。
具体实施方式
24.以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式的致动器及悬架。不过，本发明的致动器及悬架能够通过各种形态来具体化，并不限定于本说明书所记载的实施方式。本实施方式是出于如下意图而提供的实施方式，所述意图意在通过使说明书的公开充分而使本领域技术人员能够充分理解发明。
25.(第一实施方式)
26.图1是组装有第一实施方式的致动器2的本发明的第一实施方式的悬架1(车高调整悬架)的外观图。图1的(a)为侧视图，图1的(b)为主视图。2是包括驱动单元3的致动器，4是悬架弹簧，5a、5b是弹簧支架，6是冲击吸收器。悬架弹簧4和冲击吸收器6吸收路面的凹凸。悬架弹簧4规定标称的车高。致动器2能够伸缩。通过致动器2伸缩，从而车高上下位移。
27.悬架1设置于车身方的部位与车轮方的部位之间。悬架1向车辆的安装方法并不限定。悬架1可以是独立悬架式悬架，也可以是车轴式悬架。例如，悬架1的一端部(外壳7的一端部)与车身连结，悬架1的另一端部(冲击吸收器6的另一端部)与下臂(lower arm)连结，或经由推杆与下臂连结。
28.图2是本实施方式的悬架1的纵剖视图。图3是图2的iii部放大图。如图3所示，本实施方式的致动器2具备外壳7、轴承9a、9b、中空轴8、丝杠轴14、螺母15、驱动单元3、止转机构31(也参照图2)。以下，对它们依次进行说明。
29.外壳7是大致有底圆筒状。在外壳7设置有用于与车身方的部位连结的球面轴承7a。中空轴8经由轴承9a、9b而以能够旋转的方式支承于外壳7。中空轴8是比外壳7小径的大
致有底圆筒状。在中空轴8形成有凸缘8a。通过使凸缘8a抵靠于轴承9b，从而决定中空轴8的轴向的一方向(图中(1)方向)的位置。在凸缘8a固定有蜗轮12，该蜗轮12与蜗杆11啮合。具体而言，环状的蜗轮12使用止动环、锯齿形状的压入等固定方案而固定于凸缘8a。
30.将中空轴8支承为能够旋转的轴承9a、9b是例如角接触轴承。轴承9b受到轴向的一方向(车身的重量所施加的图中(1)方向)的载荷。轴承9a受到轴向的另一方向(车身上抬时的图中(2)方向)的载荷。轴承9b比轴承9a大。需要说明的是，轴承9a、9b的种类、个数、大小并不限定于上述，轴承9a、9b也可以使用推力轴承。
31.在中空轴8的底部8b连结有丝杠轴14，该丝杠轴14具有与中空轴8共同的中心线。在中空轴8与丝杠轴14之间形成有环状的收容空间s(也参照图4)。中空轴8的内径比螺母15的外径大。收容空间s形成为能够使螺母15进入。
32.丝杠轴14使用键(未图示)、紧固连结构件17等连结机构而以不能旋转且轴向不能移动的方式连结于中空轴8。键介于中空轴8与丝杠轴14之间，将丝杠轴14以不能相对于中空轴8进行相对旋转的方式连结于中空轴8。环状的紧固连结构件17与丝杠轴14的端部螺合而与中空轴8的凸缘8a之间夹持轴承9a、9b。紧固连结构件17使丝杠轴14相对于中空轴8不能轴向移动。在丝杠轴14形成有台阶14b，该台阶14b抵靠于中空轴8的底部8b。需要说明的是，也可以使中空轴8与丝杠轴14一体化，使它们为一个部件。
33.在丝杠轴14的外表面形成有梯形螺纹等外螺纹14a。包围丝杠轴14的螺母15与丝杠轴14螺纹卡合。在螺母15的内表面形成有与外螺纹14a螺合的梯形螺纹等内螺纹15a。需要说明的是，可以在丝杠轴14与螺母15之间插入有沿着圆周方向均匀配置的螺纹滚柱，也可以使多个滚珠以能够滚动运动的方式介于丝杠轴14的螺纹槽与螺母15的螺纹槽之间。
34.在螺母15的一端部形成有凸缘15b。螺母15使用螺栓等连结机构经由凸缘15b而与冲击吸收器6的内杆21连结。也在冲击吸收器6的内杆21的一端部形成有凸缘21a。在内杆21的凸缘21a固定有弹簧支架5a。在内杆21的凸缘21a安装有防止凸缘21a与外壳7的接触的垫片(未图示)。
35.如图2所示，驱动单元3具备马达19和齿轮装置13。如图1所示，在外壳7形成有收容齿轮装置13的齿轮箱7b。马达19安装于齿轮箱7b。马达19的中心线与致动器2的丝杠轴14的中心线成直角。如图2所示，齿轮装置13具备蜗杆11和蜗轮12。蜗杆11与马达19的输出轴连结。蜗轮12与蜗杆11啮合。如上述，蜗轮12设置于中空轴8的凸缘8a。
36.当驱动马达19旋转时，经由齿轮装置13使中空轴8旋转。当中空轴8旋转时，丝杠轴14与中空轴8一起旋转。螺母15被止转机构31止转，因此螺母15沿着轴向移动。
37.止转机构31具备突起32和止转构件33。如图5所示，在外壳7的外表面固定有突起32。突起32是例如半圆柱状。止转构件33与外壳7的外表面对置。如图2所示，使用螺栓等连结机构经由内杆21的凸缘21a将止转构件33连结于螺母15。
38.如图5所示，止转构件33具备框状的引导限位件34和嵌于引导限位件34的导轨35。在导轨35形成有槽33b，该槽33b与突起32嵌合，且沿着轴向延伸。槽33b是截面半圆状。在引导限位件34的前端部设置有限位件33a，该限位件33a能够抵接于突起32。使形成于导轨35的侧面的槽35a嵌合于在引导限位件34的内侧面上形成的突条34a，使用螺栓等连结机构将引导限位件34与内杆21的凸缘21a连结。需要说明的是，也可以使引导限位件34与导轨35一体化，使它们为一个部件。
39.如图2所示，本实施方式的悬架1具备致动器2、悬架弹簧4、冲击吸收器6。以下依次说明悬架弹簧4、冲击吸收器6。
40.悬架弹簧4是与冲击吸收器6同心的螺旋弹簧。悬架弹簧4介于弹簧支架5a与弹簧支架5b之间。弹簧支架5a嵌合于螺母15。弹簧支架5b固定于冲击吸收器6。
41.冲击吸收器6具备内杆21和壳体22。在壳体22固定弹簧支架5b。在壳体22的端部固定有连结构件23，该连结构件23设置有球面轴承23a。
42.在壳体22的内部填充有工作油。在内杆21的端部设置有活塞21b。壳体22的内部被活塞21b划分为两个工作室。在活塞21b形成有阻尼孔21c。冲击吸收器6构成为当内杆21相对于壳体22沿着轴向移动时产生衰减力。
43.在内杆21的一端部形成有中空部21d(也参照图3)。中空部21d由沿着轴向延伸的孔构成。中空部21d的内径比丝杠轴14的外径大。中空部21d形成为使丝杠轴14能够进入。
44.以上说明了本实施方式的致动器2及悬架1的结构。根据本实施方式的致动器2及悬架1，起到以下的作用、效果。当利用驱动单元3驱动丝杠轴14旋转时，由止转机构31止转了的螺母15沿着丝杠轴14的轴向移动。螺母15与弹簧支架5a嵌合，因此弹簧支架5a相对于外壳7沿着丝杠轴14的轴向进行相对移动。因此，致动器2(悬架1)在图2所示的最短状态与图4所示的最长状态之间伸缩。
45.在图2所示的致动器2(悬架1)的最短状态下，螺母15进入中空轴8与丝杠轴14之间，螺母15与轴承9b重叠(即在侧视下螺母15与轴承9b重叠)。另外，丝杠轴14进入内杆21的中空部21d内。而且，止转构件33与轴承9a、9b重叠(即在侧视下止转构件33与轴承9a、9b重叠)。因此，能够在确保螺母15的行程的基础上缩短致动器2的全长，进而能够缩短悬架1的全长。
46.在以往的致动器及悬架中，轴承、螺母、内杆不重叠配置。因此，为了确保螺母的行程，需要加长致动器及悬架的全长。根据本实施方式的悬架1，能够在确保螺母15的行程的基础上缩短致动器2及悬架1的全长。
47.在图4所示的致动器2(悬架1)的最长状态下，止转构件33的限位件33a与突起32抵接而限制螺母15相对于外壳7的轴向的相对移动。因此，能够防止螺母15脱离丝杠轴14。
48.在以往的致动器及悬架中，为了避免螺母从丝杠轴脱落，需要在丝杠轴的终端设置限位件。根据本实施方式的致动器2及悬架1，在止转构件33设置限位件33a，因此能够容易地防止螺母15从丝杠轴14脱落。
49.(第二实施方式)
50.图6是组装有本发明的第二实施方式的致动器42的本发明的第二实施方式的悬架41(电磁悬架)的纵剖视图。42为包括马达43的致动器，4为悬架弹簧，6为冲击吸收器。
51.悬架弹簧4、冲击吸收器6的结构与第一实施方式的悬架1大致相同，因此标注同一附图标记而省略其说明。致动器42的中空轴8、丝杠轴14、螺母15、轴承9a、9b、止转机构31的结构也与第一实施方式的悬架1大致相同，因此标注同一附图标记而省略其说明。
52.在第二实施方式的悬架41中，致动器42的外壳44弹性地安装于车身。丝杠轴14贯通外壳44和车身。在丝杠轴14的一端部连结有马达43。
53.致动器42的丝杠机构使用滚珠丝杠，以提高逆效率。即，多个滚珠45以能够滚动的方式介于丝杠轴14的螺纹槽与螺母15的螺纹槽之间。
54.当车身方的部位与车轮方的部位之间的距离变化时，螺母15上下(螺母15沿着丝杠轴14的轴向移动)。螺母15的轴向的移动被丝杠机构变换为丝杠轴14的旋转运动。当丝杠轴14旋转时，马达43发电。能够通过马达43发电时的阻力来使悬架41产生衰减力。需要说明的是，冲击吸收器6吸收从路面输入的高频振动，使高频振动不容易传递到螺母15。
55.另一方面，当利用蓄电池电源使马达43旋转时，螺母15上下位移，冲击吸收器6的内杆21与螺母15一起上下位移。内杆21的推进力在被冲击吸收器6吸收了某种程度的状态下，向车轮方的部位传递。由此，能够调整悬架41的衰减力。
56.在第二实施方式的悬架41中，也起到与第一实施方式的悬架1大致相同的效果，因此省略详细说明。
57.需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式中具现化的方案，在不变更本发明的主旨的范围内能够变更为其他实施方式。
58.上述实施方式中，说明了将致动器组装于悬架的例子，但致动器不限定于组装于悬架。例如可以将致动器用作伸缩致动器、或将致动器用作使可动部沿着x轴方向移动的x轴致动器。
59.本说明书基于2019年11月19日申请的日本特愿2019-208426得到。其内容全部包含于此。
60.附图标记说明
[0061]1…
悬架、2
…
致动器、3
…
驱动单元、6
…
冲击吸收器、7
…
外壳、8
…
中空轴、8b
…
底部、9a、9b
…
轴承、14
…
丝杠轴、15
…
螺母、21
…
内杆、21d
…
中空部、32
…
突起、33
…
止转构件、33a
…
限位件、33b
…
槽、41
…
悬架、42
…
致动器、43
…
马达、44
…
外壳。