BRPI0615487A2

BRPI0615487A2 - mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear

Info

Publication number: BRPI0615487A2
Application number: BRPI0615487-5A
Authority: BR
Inventors: Yasuo Kinoshita; Toshiaki Hamaguri; Motohiro Tsuzuki; Koji Kasahara
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2012-12-11
Also published as: CA2620232C; CA2620232A1; CN101248299A; KR20080037120A; US20090114048A1; RU2401957C2; WO2007024006A2; BRPI0615487B1; US8020463B2; EP1917459A2; WO2007024006A3; JP2007057025A; EP1917459B1; DE602006019270D1; ES2355654T3; JP4645364B2; RU2008111161A; CN101248299B; KR100994082B1

Abstract

MECANISMO DE CONVERSãO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR. Um mecanismo de conversão de movimento retativo/linear incluindo uma haste 1 com uma rosca externa 1a em uma superfície circunferencial externa, uma porca 2 com uma rosca interna 2a em uma superfície circunferencial interna e um rolete 2 disposto entre a superfície circuferencial externa da haste 1 e a superfície circunferencial interna da porca 2. O rolete tem uma rosca 3a rosqueada na rosca externa 1a e na rosca interna 2a. Uma roda dentada 3b e uma roda dentada 3c são fornecidas em parte do rolete 3. Uma roda dentada 1b é fornecida em um parte da haste 1. A roda dentada 1b é engrenada como a roda dentada 3b do rolete 3. Dentes internos 4a são fornecidos em uma parte da porca 2. Os dentes internos 4a são engrenados com a roda dentada 3 do rolete 3. Isso melhora aprecisão de avanço da haste 1 quando a porca 2 é girada.

Description

(My 1/21

"MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR'.

Campo da Invenção

A presente invenção se relaciona a um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear que converte rotação em movimento linear ou movimento linear em rotação. Antecedentes

Como esse tipo de mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear convencional, um mecanismo usando um parafuso de esferas descrito na Publicação de Patente Aberta Japonesa N0 10-196757, por exemplo, é conhecido.

Este mecanismo é fornecido com uma haste contendo uma rosca na superfície circunferencial externa, uma porca contendo uma rosca na superfície circunferencial interna, e roletes interpostos entre a superfície circunferencial externa da haste e a superfície circunferencial interna da porca e aparafusada com cada uma das roscas acima. A porta e os roletes são unidos um ao outro por uma engrenagem. Quando a porca acima é girada, os roletes giram e rodam em torno da haste, isto é, executam um movimento de sol e planeta, enquanto a haste aparafusada com a rosca dos roletes executa um movimento linear na direção axial.

- 20 O avanço no mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear

acima (quantidade de percursos de uma haste por rotação de uma porca) é determinado pelo número de roscas fornecido na haste, porca e roletes, respectivamente, e relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear. Entre eles, a relação de engrenagem de redução é determinada pela relação de diâmetros efetivos das roscas respectivas, mas os diâmetros efetivos reais das roscas respectivas podem variar em razão da precisão de usinagem da rosca ou mudar em razão da abrasão da superfície de contato entre as roscas a serem unidas, e uma relação de engrenagem de redução constante é difícil ser obtida.

Ainda, no mecanismo descrito no documento acima, como a posição de um eixo central da haste em relação ao eixo central da porca e a posição do eixo de rotação dos roletes em relação ao eixo central da porca são determinados pela união das roscas, o eixo central da haste e a haste de rotação dos roletes são facilmente deslocados do eixo central da porca. Se o eixo central da haste ou o eixo de rotação dos roletes for deslocado do eixo central da porca dessa maneira, a posição da superfície de contato de cada rosca é modificada, o que causa alteração no diâmetro efetivo real de cada rosca e também não se consegue obter uma relação de engrenagem de redução constante nesse caso.

Se uma relação de engrenagem de redução estável constante não puder ser obtida dessa forma em um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear, fica difícil obter o avanço acima de acordo com um valor designado, o que deteriora a precisão de avanço. Resumo da invenção

Assim, é o objetivo da presente invenção fornecer um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear que melhore a precisão de avanço.

Para atingir o objetivo acima descrito e de acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear incluindo uma haste com uma rosca em uma superfície circunferencial externa, uma porca contendo uma rosca em uma superfície circunferencial interna e um rolete disposto entre a superfície circunferencial « 1 3/21

externa na haste e a superfície circunferencial interna da rosca. O rolete tem uma rosca rosqueada nas roscas da haste e da porca. O mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear converte a rotação de um entre a haste e a porta em movimento linear da outra. O mecanismo inclui uma primeira engrenagem fornecida em uma parte do roiete, uma segunda engrenagem fornecida em uma parte da haste e uma terceira engrenagem fornecida em uma parte da porca. A segunda engrenagem é unida à primeira engrenagem e a terceira engrenagem é

unida à primeira engrenagem.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear incluindo uma haste com uma rosca em uma superfície circunferencial externa, uma porca contendo uma rosca em uma superfície circunferencial interna e um rolete disposto entre a superfície circunferencial externa da haste e a superfície circunferencial interna da porca. O rolete tem uma rosca rosqueada nas roscas da haste e da porca. O mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear converte a rotação de um entre a haste e a porta em movimento linear da outra. O mecanismo inclui um primeiro componente de suporte fixado à superfície circunferencial interna da porca, uma diversidade de retentores, cada um com feitio anular cercando a haste, e um segundo componente de suporte fixado à superfície circunferencial - 20 interna da porca. O primeiro componente de suporte suporta a superfície circunferencial externa da haste. Os retentores suportam as duas extremidades do rolete em direção axial, respectivamente. O segundo componente de suporte suporta giratoriamente a superfície circunferencial externa de pelo menos um dos retentores. Breve descrição dos desenhos A Fig. 1 é uma visão de corte transversal mostrando esquematicamente um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com uma primeira versão da presente invenção;

A Figura 2 é um diagrama esquemático que mostra a estrutura de

um rolete na primeira versão;

A Fig. 3 é um diagrama esquemático (visão na seta A da Fig. 1) mostrando a estrutura do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear como visto em uma direção da seta A na Fig. 1;

A Fig. 4 é um gráfico mostrando a precisão de percurso do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com a primeira versão;

A Fig. 5 é uma visão de corte transversal mostrando esquematicamente um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com uma segunda versão da presente invenção;

A Fig. 6 é um diagrama esquemático mostrando a estrutura de um

rolete da segunda versão; e

A Fig. 7 é uma visão de corte transversal tomada ao longo da linha

B-B da Fig.5.

MELHOR FORMA DE EXECUTAR A INVENÇÃO (Primeira Versão)

Um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com uma primeira versão da presente invenção será descrito abaixo em referência às Figuras 1 a 4.

A Fig. 1 é uma visão de corte transversal como vista na direção axial mostrando o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo 5/21

com esta versão.

Como mostrado na Fig. 1, o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear inclui uma haste 1 com uma rosca em sua superfície circunferencial externa, uma porca 2 fornecida no lado de fora da haste 1 contendo uma rosca em sua superfície circunferencial interna, uma diversidade de roletes 3 interpostos entre a superfície circunferencial externa da haste 1 e a superfície circunferencial interna da porca 2 com uma rosca aparafusada com a rosca da haste 1 e a rosca da porca 2, anéis dentados 4 fornecidos na superfície circunferencial interna da porca 2. O mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear é freqüentemente referido como um mecanismo de parafuso de esferas convertendo o movimento de rotação da porca 2 para o movimento linear da haste 1. Os componentes respectivos serão descritos abaixo em detalhes.

Uma rosca externa 1a se forma na superfície circunferencial externa na haste 1, e a rosca externa 1a é uma rosca múltipla em sentido horário, por exemplo.

Em uma extremidade da haste 1 na direção axial, uma roda dentada 1b com praticamente o mesmo diâmetro externo que a haste 1 é fornecida. A roda dentada 1b é feita de um componente separado da haste 1, e a roda dentada 1b é fixada à haste 1 encaixando a superfície circunferencial interna da roda dentada 1b na parte de projeção fornecida na extremidade da haste 1. Os mesmos dentes como os da roda dentada 1b podem ser diretamente formadas na superfície circunferencial externa da haste 1. A roda dentada 1b forma uma segunda engrenagem.

A Fig. 2 mostra o feitio do rolete 3. Como mostrado nas Figuras 1 e 2, cada rolete 3 está em formato cilíndrico e uma rosca 3a aparafusada com a rosca externa 1a da haste 1 se forma em toda a superfície circunferencial externa em sua direção axial. A rosca 3a é uma rosca única no sentido anti-horário, por exemplo. Ainda, uma diversidade de (nove, nesta versão) roletes 3 é disposta em passo uniforme ao redor da superfície circunferencial externa da haste 1. Além disso, uma roda dentada 3b e uma roda dentada 3c são fornecidas em uma peça de cada rolete 3.

A roda dentada 3b é integralmente formada na superfície circunferencial externa na extremidade do lado oposto à roda dentada 1b da haste 1 em ambas as extremidades de cada rolete 3 na direção axial de forma que seja engrenada com a roda dentada 1b. Além disso, a roda dentada 3b é fornecida correspondendo a uma faixa onde a roda dentada 1b da haste 1 é relativamente movida na direção axial em relação ao rolete 3. Ainda, os dentes de cada roda dentada 3b se formam em uma parte na qual a rosca 3a é formada (parte em forma de rosca mostrada na Fig. 2) em cada rolete 3. A usinagem das partes onde a rosca 3a e os dentes da roda dentada 3b se formam (parte em forma de dentes mostrada na Fig. 2) pode ser realizada de forma que os dentes da roda dentada 3b se formem após a formação da rosca 3a, a rosca 3a é formada após a formação dos dentes da roda dentada 3b ou a rosca 3a e os dentes da roda dentada 3b sejam formados ao mesmo tempo, por exemplo. A roda dentada 3c é integralmente formada na superfície

circunferencial externa na extremidade do lado oposto à extremidade onde a roda dentada 3b acima é fornecida em ambas as extremidades de cada rolete 3 na direção axial. A roda dentada 3c é engrenada com os anéis dentados 4 acima. Ainda, como mostrado na Fig. 2, os dentes da roda dentada 3c são formados em uma parte onde a rosca 3a é formada (parte em forma de rosca mostrada na Fig. 2) em cada rolete 3. A usinagem das partes onde a rosca 3a e os dentes da roda dentada 3c se formam (parte em forma de dentes mostrada na Fig. 2) pode ser realizada da mesma forma que os dentes da roda dentada 3b.

A roda dentada 3b e a roda dentada 3c podem ser componentes separados do rolete 3 e a roda dentada 3b e a roda dentada 3c podem ser montadas nas extremidades do rolete 3, respectivamente. Além disso, peças não cortadas (componente da engrenagem antes do corte) da roda dentada 3b e da roda dentada 3c podem ser montadas nas extremidades do rolete 3, respectivamente, e então a rosca 3a e os dentes das engrenagens respectivas podem ser formados. As rodas dentadas 3b e 3c formam uma primeira engrenagem.

Uma rosca interna 2a aparafusada na rosca 3a de cada rolete 3 é formada na superfície circunferencial interna da porca 2 acima e a rosca interna 2a é uma rosca múltipla em sentido anti-horário com roscas em número diferente

da rosca externa 1a, por exemplo.

Além disso, uma engrenagem a ser engrenada com a roda dentada 3b e a roda dentada 3c de cada rolete 3, respectivamente, é fornecida em uma peça da superfície circunferencial interna da porca 2.

Mais especificamente, na superfície circunferencial interna da porca 2, dois anéis dentados 4 acima mencionados para ser engrenados com as rodas dentadas 3b e as rodas dentadas 3c são fornecidos.

Cada engrenagem de anel 4 é formada em estado anular, e sua superfície circunferencial externa é fixada à superfície circunferencial interna da porca 2. Além disso, em sua superfície circunferencial interna, dentes internos do tipo roda dentada 4a a serem engrenados com as rodas dentadas 3b e as rodas /t£v 8/21

dentadas 3c são formados, e o diâmetro interno dos dentes internos 4a é ajustado substancialmente igual ao diâmetro interno da rosca interna 2a formada na porca 2. Os anéis dentados 4 são formados em ambas as extremidades da rosca interna 2a, respectivamente. Os dentes internos 4a formam uma terceira engrenagem.

Quando a proporção entre o diâmetro efetivo da rosca externa 1a da haste 1, o diâmetro efetivo da rosca 3a de cada rolete 3 e o diâmetro efetivo da rosca interna 2a da porca 2 é representado por "α : β : λ", a proporção entre os números das respectivas engrenagens é ajustada de forma que o número de dentes da roda dentada 1b da haste 1, os números dos respectivos dentes da roda dentada 3b e a roda dentada 3c de cada rolete 3 e o número de dentes dos dentes internos 4a de cada anel dentado é também representado por ""α : β : λ". Dessa forma, a relação de engrenagem de redução aparafusando as roscas respectivas e a relação de engrenagem de redução de juntar as respectivas engrenagens é feita de forma a coincidir uma com a outra.

No mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear da versão assim construída, a operação no caso em que a porca 2 é suportada de forma a poder girar e se manter imóvel na direção axial e a haste 1 é suportada de forma a não poder girar e poder se mover na direção axial, por exemplo, será descrita abaixo.

Se a porca 2 é girada neste caso, os roletes 3 são girados e revolvidos ao redor da haste 1 enquanto são aparafusados com a rosca interna 2a da porca 2 e a rosca externa 1a da haste 1. Isto é, o movimento é do tipo sol e planeta e a haste 1 faz um movimento linear em sua direção axial por um avanço determinado de acordo com a relação de engrenagem de redução do mecanismo fyv 9/21

de conversão de movimento rotativo/linear e os números de roscas das

respectivas roscas.

Se a relação de engrenagem de redução entre a haste 1, cada rolete 3 e a porca 2 é ajustada em "3:1: 5" e os números de roscas da rosca externa 1a da haste 1, a rosca 3a de cada rolete 3 e a rosca interna 2a da porca 2 é ajustada em "4 roscas : 1 rosca : 5 roscas", quando a porca 2 é girada uma vez, uma quantidade de percurso da haste 1 é um único passo da rosca externa 1a. Isto é, o avanço neste momento é o passo único da rosca externa 1a. Como mostrado na Fig. 3 que mostra a estrutura do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear como visto ao longo da seta A na Fig. 1 ou na Fig. 1 desta versão, os dentes internos 4a de cada anel dentado 4 afixado à porca 2 são engrenados com a roda dentada 3c fornecida em cada rolete 3, e a roda dentada 3b fornecida no rolete 3 é engrenada com a roda dentada 1b fornecida em uma peça da haste 1. Assim, a relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear é determinada pela junção entre as respectivas engrenagens fornecidas na haste 1, a porca 2 e os roletes 3, respectivamente. Desta forma, mesmo se os diâmetros efetivos reais das respectivas roscas fornecidas na haste 1, a porca 2 ou os roletes 3 for variada em razão da precisão de usinagem da rosca ou alterada em razão da abrasão ou similar nas superfícies de contato entre as roscas a serem aparafusadas, a relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear pode ser mantida a um valor estável constante sem ser afetada por tais diâmetros efetivos das roscas. A quantidade de percurso da haste 1 quando a porca 2 é girada uma vez, isto é, o avanço pode ser mantido a um valor estável constante, e a precisão de avanço pode ser melhorada. /lfr 10/21

A Fig. 4 mostra a precisão de percurso do mecanismo de conversão rotativo/linear de acordo com a primeira versão. Cada linha mostrada na Fig. 4 indica a quantidade de percurso da haste 1 quando a porca é girada. Uma linha sólida representada pela linha L1 indica uma quantidade de percurso no projeto do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com esta versão, um valor fixado, por assim dizer. Uma linha em corrente representada pela linha L2 indica a real quantidade de percurso do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com esta versão. Uma linha de dois pontos em corrente representada pela linha L3 indica a quantidade de percurso, ou quantidade de alimentação, quando a porca é girada na direção para frente no mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear sem uma engrenagem na qual a haste, o rolete e a porca estejam aparafusadas somente por um parafuso. Uma linha de dois pontos em corrente representada pela linha L4 indica a quantidade de percurso quando a porca está revertida após rotação para frente no mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear sem uma engrenagem, o que é uma quantidade de retorno.

No mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear sem uma engrenagem, a relação de engrenagem de redução se torna diferente de um valor projetado em razão da influência do diâmetro efetivo de cada rosca e o valor em • 20 si se torna estável, o que facilmente prejudica a precisão de avanço. Assim, como mostrado na Fig. 4, o valor fixado (Linha L1) e o valor real de percurso (linha L3 e linha L4) são amplamente deslocados e se torna difícil obter a precisão de percurso necessária. No mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear sem engrenagem, foi confirmado que, mesmo se o número de rotações da porca for o mesmo, a quantidade de percurso é diferente entre a rotação para frente da porca (linha L3) e a rotação reversa da porca (linha L4).

Por outro lado, no mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear desta versão, a relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear pode ser mantida a um valor estável constante, isto é, um valor projetado, como mencionado acima, e a precisão de avanço pode ser melhorada. Assim, o valor real de percurso (linha L2) e o valor fixado (linha L1) substancialmente fecham um com o outro como mostrado na Fig. 4, e a precisão de percurso necessária pode ser obtida. Desta forma, com o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear desta versão, a precisão de percurso pode ser melhorada em comparação com o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear acima sem uma engrenagem.

Nesse ínterim, quando a rotação da porca 2 é convertida de forma que a haste 1 efetua um movimento linear, os roletes 3 e a haste 1 são movidos relativamente em relação uma à outra na direção axial da haste 1, mas nesta versão, a roda dentada 3b de cada rolete 3 é fornecida correspondendo à faixa onde a roda dentada 1b da haste 1 é movida relativamente em relação aos roletes 3. Desta forma, os roletes 3 e a haste 1 podem ser movidos relativamente em relação um ao outro, enquanto a união entre a roda dentada 3b de cada rolete 3 e a roda dentada 1b da haste 1 é mantida. Assim, mesmo se a haste 1 e os roletes 3 forem unidos por uma engrenagem, os roletes 3 e a haste 1 podem ser movidos relativamente um ao outro.

Além disso, nesta versão, os anéis dentados 4 em cada uma das quais os dentes internos 4a a serem engrenados com as rodas dentadas 3b e as rodas dentadas 3c são formados são preparados como as engrenagens na porca 2 para serem engrenados com as rodas dentadas 3b e as rodas dentadas 3c dos roletes 3, e os anéis dentados são fornecidos na superfície circunferência! interna da porca 2. Desta forma, a engrenagem pode ser fornecida mais facilmente na porca 2 em comparação com o caso em que a engrenagem é diretamente formada na superfície circunferencial interna da porca 2.

Como mencionado acima, de acordo com esta versão, as seguintes

vantagens são obtidas:

(1) No mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear composto de uma haste 1 com uma rosca externa 1a em sua superfície circunferencial externa, a porca 2 contendo uma rosca interna 2a em sua superfície circunferencial interna e os roletes 3 interpostos entre a superfície circunferencial externa na haste 1 e a superfície circunferencial interna da porca 2. Cada rolete 3 tem a rosca 3a para ser aparafusada com a rosca externa 1a e a rosca interna 2a, respectivamente. Engrenagens (a roda dentada 3b e a roda dentada 3c) são fornecidas em uma peça de cada rolete 3. Uma engrenagem (a roda dentada 1b) unida com a engrenagem (a roda dentada 3b) de cada rolete 3 é fornecida em uma peça da haste 1 e uma engrenagem (dentes internos 4a) unida com a engrenagem (a roda dentada 3c), de cada rolete 3 em uma pela da porca

2, respectivamente.

Assim, a relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear é determinada pela junção entre as respectivas engrenagens fornecidas na haste 1, a porca 2 e os roletes 3. Desta forma, a relação de engrenagem de redução pode ser mantida a um valor estável constante, o que melhora a precisão de avanço.

(2) a engrenagem (a roda dentada 3b) de cada rolete 3 que pode ser engrenado com a engrenagem (a roda dentada 1b) da haste 1 é fornecida JD* 13/21

correspondendo a uma faixa onde a engrenagem (a roda dentada 1b) da haste 1 é relativamente movida em relação ao rolete 3. Assim, mesmo se a haste 1 e os roletes 3 forem engrenados por uma engrenagem, os roletes 3 e a haste 1 podem

ser relativamente movidos.

(3) Na superfície circunferencial interna da porca 2, os anéis

dentados 4 são fornecidos em cada uma das quais os dentes internos 4a formando a engrenagem da porca 2 são formados como a engrenagem da porca 2 unida com a engrenagem (a roda dentada 3b e a roda dentada 3c) de cada rolete 3. Assim, a engrenagem pode ser fornecida mais facilmente na porca 2 em comparação com o caso em que a engrenagem é diretamente formada na superfície circunferencial interna da porca 2.

(Segunda Versão)

A seguir, será descrito um mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com uma segunda versão da presente invenção em

referência às Figuras 5 a 7.

A Fig. 5 mostra esquematicamente uma visão de corte transversal da estrutura do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear de acordo com esta versão na direção axial.

Como mostrado na Fig. 5, o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear desta versão inclui uma haste 11, uma porca 12 fornecida fora da haste 11, uma diversidade de roletes 13 interpostos entre a superfície circunferencial externa da haste 11 e a superfície circunferencial interna da porca 12 e, girando e revolvendo em torno da haste 11, anéis dentados 14 fornecidas na superfície circunferencial interna da porca 12. Retentores 15 suportando as duas extremidades dos roletes 13 em éAv 14/21

uma direção axial, respectivamente, revestimentos 16 suportando os retentores e mancais 17 suportando a haste 11 são fornecidos, e o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear também forma um mecanismo de parafuso de esferas convertendo uma rotação da porca 12 em uma rotação linear da haste 11. Cada um dos componentes acima será descrito abaixo em detalhes.

Uma rosca externa 11a se forma na superfície circunferencial externa na haste 11, e a rosca externa 11a é uma rosca múltipla em sentido

horário, por exemplo.

A Fig. 6 mostra o feitio do rolete 13. Como mostrado nas Figuras 5 e 6, cada rolete 13 está em formato cilíndrico e se compõe de uma parte de rosca na qual uma rosca 13a aparafusada na rosca externa 11a da haste 11 é formada em toda a superfície circunferencial externa em sua direção axial e respectivas hastes 13b fornecidas em ambas as extremidades da parte de rosca. A rosca 13a é uma rosca única no sentido anti-horário, por exemplo. Ainda, os roletes múltiplos 13 são dispostos (nove nesta versão) com passo idêntico cercando a superfície circunferencial externa da haste 11. Cada uma das respectivas hastes 13b fornecidas em ambas as extremidades de cada rolete 13 é suportada em rotação pelos retentores anulares 15 acima cercando a haste 11, respectivamente. Pelos retentores 15, as posições dispostas (o passo igual ~ 20 acima) dos respectivos roletes 13 são mantidas na direção circunferencial da haste 11.

Na superfície circunferencial externa em ambas as extremidades da parte de rosca de cada rolete 13, rodas dentadas 13d engrenadas com os anéis dentados 14 são integralmente fornecidos, respectivamente. Isto é, os dentes de cada uma das rodas dentadas 13d são formados em uma parte onde a rosca 13a é formada no rolete 13 (parte em forma de rosca mostrada na Fig. 6) como mostrado na Fig. 6. A usinagem das partes onde a rosca 13a e os dentes da roda dentada 13d se formam (parte em forma de dentes mostrada na Fig. 6) pode ser feita da mesma maneira que os dentes das rodas dentadas acima, 3b e 3c .

Uma rosca interna 12a aparafusada na rosca 13a de cada rolete 13

é formada na superfície circunferencial interna da porca 12 acima e a rosca interna 12a é uma rosca múltipla em sentido anti-horário com roscas em número diferente da rosca externa 11a, por exemplo.

Além disso, uma parte da superfície circunferencial interna da porca 12, uma engrenagem unida com cada uma das rodas dentadas 13d dos roletes 13 é fornecida. Mais especificamente, na superfície circunferencial interna da porca 12, dois anéis dentados 14 acima mencionados para ser engrenados com as respectivas rodas dentadas 13d são fornecidos.

Cada um dos anéis dentados 14 é feito de formato anular, e a superfície circunferencial externa é fixada à superfície circunferencial interna da porca 12. Além disso, dentes internos 14a em formato de espora engrenados com os dentes das rodas dentadas 13d são formados em sua superfície circunferencial interna, e o diâmetro interno dos dentes internos 14a é substancialmente igual ao diâmetro interno da rosca interna 12a formada na porca 12. Os anéis dentados 14 são fornecidos em ambas as extremidades da rosca interna 12a, respectivamente.

Quando a proporção entre o diâmetro efetivo da rosca 13a de cada rolete 13 e o diâmetro efetivo da rosca interna 12a da porca 12 for ajustada em "β : λ", os números de dentes das respectivas engrenagens são ajustados de forma que a proporção entre os números de dentes da roda dentada 13d de cada rolete 13 e os dentes internos 14a de cada anel dentado 14 também seja "β : λ". Dessa forma, a relação de engrenagem de redução aparafusando as roscas respectivas é igualada à relação de engrenagem de redução pela união das respectivas engrenagens.

A superfície circunferencial externa de cada retentor 15 é suportada na rotação pela superfície circunferencial interna de um revestimento 16 funcionando com um mancai corrediço e o revestimento 16 é encaixado por pressão na superfície circunferencial interna da porca 12. Como modo de fixar os revestimentos 16 à porca 12, qualquer modo que não o encaixe por pressão pode ser usado como apropriado. Além disso, os revestimentos 16 formam segundos componentes de suporte. Os respectivos retentores 15 fornecidos em ambas as extremidades do rolete 13 desta forma são girados dentro da porca 12 de acordo com a revolução dos roletes 13 enquanto deslizam com os revestimentos 16.

Em ambas as extremidades na direção axial na superfície circunferencial interna da porca 12 acima, os mancais 17 são encaixados por pressão, respectivamente, e a haste 11 é suportada giratoriamente por esses respectivos mancais 17. Mais especificamente, os mancais 17 são mancais antifricção, e a superfície circunferencial externa da haste 11 é suportada por anéis internos 17a dos mancais 17. O anel interno 17a de cada mancai 17 e a haste 11 estão em estado de encaixe folgado de forma que a haste 11 pode ser movida dentro do anel interno 17a. Um anel externo 17b de cada mancai 17 é encaixado por pressão na superfície circunferencial interna da porca 12. Como uma forma de fixar os anéis externos 17b à porca 12, qualquer modo que não o encaixe por pressão pode ser usado como apropriado. Além disso, esses mancais 17 formam primeiros componentes de suporte. No mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear da versão assim construída, a operação no caso em que a porca 12 é suportada de forma a poder girar e se manter imóvel na direção axial e a haste 11 é suportada de forma a não poder girar e poder se mover na direção axial, por exemplo, será descrita abaixo.

Quando a porca 12 é girada neste caso, os roletes 13 giram e revolvem em torno da haste 11, enquanto são aparafusados com a rosca interna 12a da porca 12 e a rosca externa 11a da haste 11 e engrenados com as respectivas rodas dentadas 13d e os dentes internos 14a dos anéis dentados 14.

Isto é, o movimento é do tipo sol e planeta e a haste 11 faz um movimento linear em sua direção axial por um avanço determinado de acordo com a relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear e o número de roscas das respectivas roscas.

Suponha que os diâmetros efetivos da rosca externa 11a da haste 11, a rosca 13a de cada rolete 13 e a rosca interna 12a da porca 12 sejam ajustados em "3:1: 5", por exemplo, de forma que a relação de engrenagem de redução da haste 11, cada rolete 13 e a porca 12 seja ajustada em "3:1: 5". Quando os números de roscas da rosca externa 11a da haste 11, a rosca 13a de cada rolete 13 e a rosca interna 12a da porca 12 são ajustados em "4 roscas : 1 rosca : 5 roscas", a quantidade de percurso da haste 11 se torna um único passo da rosca externa 1a, quando a porca 12 é girada uma vez. Isto é, o avanço neste momento é o passo único da rosca externa 1a.

No mecanismo convencional acima, a posição de um eixo central da haste em relação ao eixo central da porca e a posição do eixo de rotação dos roletes em relação ao eixo central da porca são determinados pela união das roscas, e o eixo central da haste e a haste de rotação dos roletes são facilmente deslocados do eixo central da porca. Se o eixo central da haste ou o eixo de rotação dos roletes for deslocado do eixo central da porca, as respectivas distâncias entre eixos são mudadas e a posição da superfície de contato das respectivas roscas fornecidas na haste, roletes ou a porca é modificada, de forma que os diâmetros efetivos reais das roscas respectivos são mudados e se torna difícil obter uma relação de engrenagem de redução estável e constante.

A esse respeito, nesta versão, como mostrado na Fig. 7, mostrando a estrutura do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear da seção B- B mostrada na Fig. 5, ou Fig. 5, como a haste 11 é suportada pelos mancais 17 fixados à porca 12, o eixo central da porca 12 pode ser combinado com o eixo central da haste 11. Ainda, como os retentores 15 são suportados na rotação pelos revestimentos 16 e de forma semelhante fixados à porca 12, o eixo central da porca 12 e o eixo central de cada retentor 15, isto, é, o eixo de rotação dos roletes 13, podem ser combinados um com o outro.

Desta forma, no mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear desta versão, como a posição do eixo central da haste 11 em relação ao eixo central da porca 12 é determinada pelos mancais 17 e a posição do eixo de rotação dos roletes 13 em relação ao eixo central da porca 12 é determinada pelos revestimentos 16, o eixo central da haste 11 e o eixo de rotação dos roletes 13 podem ser facilmente combinados com o eixo central da porca 12. Assim, a mudança acima mencionada nas respectivas distâncias entre os eixos pode ser suprimida, a posição da superfície de contado das respectivas roscas é estabilizada e, como conseqüência, os diâmetros efetivos reais das respectivas roscas podem ser estabilizados. Assim, a relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear determinado pela proporção dos diâmetros efetivos das respectivas roscas pode ser mantida a um valor constante estável, e a quantidade de percurso da haste 11, quando a porca 12 é girada uma vez, isto é, o avanço também é mantido a um valor estável constante, o que melhora a precisão de avanço.

Como mencionado acima, de acordo com esta versão, os seguintes

efeitos podem ser obtidos.

(1) No mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear composto de uma haste 11 contendo a rosca externa 11a em sua superfície circunferencial externa, a porca 12 contendo uma rosca interna 12a em sua superfície circunferencial interna e os roletes 13 interpostos entre a superfície circunferencial externa na haste 11 e a superfície circunferencial interna da porca 12 e tendo as roscas 13a aparafusadas com a rosca externa 11a e a rosca interna 12a, respectivamente, os seguintes componentes são fornecidos. Isto é, os mancais 17 que suportam a superfície circunferencial externa da haste 11 e fixados à superfície circunferencial interna da porca 12, os retentores 15 possuindo um feito anular cercando a haste 11 e suportando as duas extremidades dos roletes 13, respectivamente, e os revestimentos 16 suportando em rotação a superfície circunferencial externa de cada um dos retentores 15 e fixados à superfície circunferencial interna da porca 12 são fornecidos.

Assim, o eixo central da haste 11 e o eixo de rotação dos roletes 13 podem ser facilmente combinados com o eixo central da porca 12 e assim a posição da superfície de contato das respectivas roscas tais como a rosca externa 11a, a rosca interna 12a ou as roscas 13a pode ser estabilizada, o que estabiliza os diâmetros efetivos reais das respectivas roscas. Assim, a relação de engrenagem de redução do mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear pode ser mantida a um valor estável constante, de forma que a precisão de avanço possa ser melhorada.

Cada uma das versões acima pode ser modificada como mostrado

abaixo.

Na primeira versão, os dentes internos 4a de cada anel dentado 4 pode ser diretamente formado na superfície circunferencial interna da porca 12. Neste caso, os anéis dentados 4 podem ser omitidos. Da mesma forma, na segunda versão, os dentes internos 14a dos anéis dentados 14 podem ser diretamente formados na superfície circunferencial interna da porca 12. Neste caso, os anéis dentados 14 podem ser omitidos.

O número de anéis dentados 4 na primeira versão dos anéis dentados 14 na segunda versão pode ser um.

Na primeira versão, a posição disposta da roda dentada 1b pode ser arbitrariamente alterada. O objetivo e fornecer uma engrenagem na haste 1 a ser unida com a engrenagem fornecida nos roletes 3.

Na segunda versão, o primeiro componente de suporte suportando a haste 11 são os mancais 17, mas o primeiro componente de suporte não se limita a este. O componente pode ser qualquer outro contanto que suporte a superfície circunferencial externa da haste 11 e seja fixada à superfície circunferencial interna da porca 12 e também seja capaz de se combinar o eixo central da haste 11 com o eixo central da porca 12. Os mancais 17, que são mancais antifricção, podem ser mudados para mancais corrediços tais como os revestimentos 16, por exemplo.

Ainda, o segundo componente de suporte suportando os retentores na segunda versão é os revestimentos 16, mas o segundo componente de suporte não é limitado a este. O componente pode ser qualquer outro componente contanto que suporte na rotação a superfície circunferencial externa do retentor 15 e seja fixada à superfície circunferencial interna da porca 12 e também seja capaz de combinar a eixo de rotação dos roletes 13 com o eixo central da porca 12. Os revestimentos 16, que são mancais corrediços, podem ser mudados para mancais antifricção tais como os mancais 17, por exemplo.

Na segunda versão, dois revestimentos 16 são fornecidos, mas um dos revestimentos 16 pode ser omitido. Ainda, na segunda versão, dois revestimentos 17 são fornecidos, mas um dos revestimentos 17 pode ser omitido. Mesmo nesses casos, o eixo central da haste 11 e o eixo de rotação dos roletes 13 podem ser combinados com o eixo central da porca 12 até certo ponto.

Na primeira e na segunda versão, a engrenagem fornecida na superfície circunferencial externa da haste, a engrenagem fornecida na superfície circunferencial externa de cada rolete e a engrenagem fornecida na superfície circunferencial interna da porca são feitas como rodas dentadas, mas podem ser outras formas de engrenagens. Podem ser engrenagens helicoidais, engrenagens helicoidais duplas, por exemplo.

Nos mecanismos de conversão de movimento rotativo/linear descritos na primeira e segunda versão, é possível converter a rotação da haste para o movimento linear da porca suportando a porca para não conseguir girar mas poder ser movimentada na direção axial e suportando a haste para conseguir girar mas não poder ser movimentada na direção axial.

Claims

1. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", caracterizado por incluir uma haste contendo uma rosca em uma superfície circunferencial externa, uma porca contendo uma rosca em uma superfície circunferência! interna e um rolete disposto entre a superfície circunferencial externa da haste e a superfície circunferencial interna da porca, o rolete contendo uma rosca rosqueada nas roscas da haste e a porca, o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear convertendo rotação de uma das haste e a porca para o movimento linear da outra, o mecanismo incluindo uma primeira engrenagem fornecida em uma parte do rolete; uma segunda engrenagem fornecida em uma parte da superfície circunferencial externa da haste, que é diferente da porção cuja a rosca é formada, a segunda engrenagem sendo unida com a primeira engrenagem; e uma terceira engrenagem fornecida em uma parte da porca, a terceira engrenagem sendo unida com a primeira engrenagem.

2. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira engrenagem ser fornecida correspondendo a uma faixa onde a segunda engrenagem é relativamente movida em relação ao rolete.

3. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR" de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela primeira engrenagem ser integralmente formada com o rolete.

4. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela primeira engrenagem ser formada por um componente separado do rolete e ser montada com o rolete.

5. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela primeira engrenagem ser uma de um par de primeiras engrenagens, cada uma fornecida na extremidade do rolete em uma direção axial.

6. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela porca ter um anel dentado na superfície circunferência! interna, onde o anel dentado tem dentes internos formando uma terceira engrenagem.

7. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela segunda engrenagem ser integralmente formada com a haste.

8. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela segunda engrenagem ser formada por um componente separado da haste e ser montada com a haste.

9. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pela segunda engrenagem ser fornecida em uma extremidade da haste em uma direção axial.

10. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pela primeira, segunda e a terceira engrenagem serem rodas dentadas.

11. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", caracterizado por incluir uma haste contendo uma rosca em uma superfície circunferencial externa, uma porca contendo uma rosca em uma superfície circunferencial interna e um roiete disposto entre a superfície circunferencial externa da haste e a superfície circunferencial interna da porca, o rolete contendo uma rosca rosqueada nas roscas da haste e a porca, o mecanismo de conversão de movimento rotativo/linear convertendo a rotação de um entre a haste e a porca para o movimento linear da outra, o mecanismo incluindo um primeiro componente de suporte fixado à superfície circunferencial interna da porca, o primeiro componente de suporte suportando a superfície circunferencial externa da haste; uma diversidade de retentores, cada um tendo um feito anular cercando a haste, os retentores suportando ambas as extremidades do rolete na direção axial, respectivamente; e um segundo componente de suporte fixado à superfície circunferencial interna da porca, o segundo componente de suporte suportando em rotação a superfície circunferencial radial externa de pelo menos um dos retentores.

12. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por pelo menos um entre o primeiro e o segundo componente de suporte ser um mancai antifricção.

13. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por pelo menos um entre o primeiro e o segundo componente de suporte ser um mancai corrediço.

14. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo primeiro componente de suporte ser um manca! antifricção e o segundo componente de suporte ser um mancai corrediço.

15. "MECANISMO DE CONVERSÃO DE MOVIMENTO ROTATIVO/LINEAR", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pela rosca da haste ser uma rosca múltipla, a rosca do rolete ser uma rosca única e a rosca da porca ser uma rosca múltipla com um número de roscas diferente da rosca da haste.