JP2008057629A - Rotation-linear motion converting mechanism and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には、回転−直動変換機構およびその製造方法に関し、より特定的には、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する遊星差動ねじ型の回転−直動変換機構およびその製造方法に関する。 The present invention generally relates to a rotation-linear motion conversion mechanism and a manufacturing method thereof, and more specifically, a planetary differential screw type rotation-linear motion that converts an input rotational motion into a linear motion and outputs the linear motion. The present invention relates to a dynamic conversion mechanism and a manufacturing method thereof.
従来の回転−直動変換機構に関して、たとえば、特開平10−196757号公報には、効率を向上させるとともに、1回転当たりの直動量を小さくすることを目的とした回転−直動変換機構が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示された回転−直動変換機構は、シャフト、ローラおよびナットを備えるローラねじ機構から構成されている。シャフト、ローラおよびナットには、ねじが形成されている。各ねじ間の螺合を通じてナットの回転運動がローラおよびシャフトへと順に伝わり、シャフトが直線運動する。ローラおよびナットには、歯車が設けられている。ローラは、自らに設けられた歯車をナットに設けられた歯車に噛み合わせた状態で、自転しながらシャフトの周りを公転する。
上述の特許文献1に開示される回転−直動変換機構では、自転しながらシャフトの周りを公転するローラの姿勢を保持するため、ローラに歯車が設けられている。この歯車を、焼結、金属粉末射出成形(MIM:Metal Injection Molding Process)、樹脂成形または冷間鍛造から形成した場合、ボブ切り等の機械加工による場合と比較して、歯車の製造コストを低減させることができる。 In the rotation-linear motion conversion mechanism disclosed in Patent Document 1 described above, a roller is provided with a gear in order to maintain the posture of the roller that revolves around the shaft while rotating. When this gear is formed from sintering, metal injection molding (MIM), resin molding or cold forging, it reduces the manufacturing cost of gear compared to bobbing and other machining. Can be made.
しかしながら、歯車の全長が長い場合、この歯車を焼結またはMIMにより製造すると、歯車の軸方向の端部と中央部との間で密度に差が生じる。すなわち、金属粉末の加圧成形時、端部では圧力が伝わり易く、中央部では圧力が減衰して伝わるため、端部から中央部に向かうほど密度が小さくなる傾向が生じる。これにより、歯車の焼結時または熱処理時に歪みが発生し、歯車の強度や形状精度が低下するおそれが生じる。また、歯車を樹脂成形により製造すると、同様に密度にむらが生じたり、気泡による巣が発生し易くなる。この場合にも、歯車の強度や形状精度を十分に確保することができない。 However, when the total length of the gear is long, when the gear is manufactured by sintering or MIM, a difference in density occurs between the axial end portion and the central portion of the gear. That is, when the metal powder is pressed, the pressure is easily transmitted at the end portion, and the pressure is attenuated and transmitted at the center portion, so that the density tends to decrease from the end portion toward the center portion. As a result, distortion occurs during the sintering or heat treatment of the gear, which may reduce the strength and shape accuracy of the gear. Further, when the gear is manufactured by resin molding, the density is similarly uneven, and a nest due to bubbles is easily generated. In this case as well, the strength and shape accuracy of the gear cannot be ensured sufficiently.
一方、歯車の全長が長い場合に、歯車を冷間鍛造により製造すると、孔抜きや歯車成形に用いるパンチに過大な負荷が掛かり、パンチの寿命が極端に短くなるおそれが生じる。このため、歯車の製造コストを十分に低減させることができない。 On the other hand, if the gear is manufactured by cold forging when the total length of the gear is long, an excessive load is applied to the punch used for punching or forming the gear, and the life of the punch may be extremely shortened. For this reason, the manufacturing cost of a gear cannot be reduced sufficiently.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、歯車の強度や形状精度の低下を抑えつつ、製造コストの十分な低減が図られる回転−直動変換機構およびその製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and provide a rotation-linear motion conversion mechanism and a method for manufacturing the same that can sufficiently reduce the manufacturing cost while suppressing a decrease in the strength and shape accuracy of the gear. It is to be.
この発明に従った回転−直動変換機構は、回転運動と直線運動とを相互に変換する回転−直動変換機構である。回転−直動変換機構は、ねじ軸と、ナットと、遊星ねじローラと、遊星歯車とを備える。ねじ軸は、軸線に沿って延び、軸線方向に直線運動する。ナットは、軸線を中心に回転運動する。遊星ねじローラは、ねじ軸およびナットに螺合する。遊星歯車は、遊星ねじローラに設けられ、遊星ねじローラとともに自転しつつ軸線を中心に公転する。遊星歯車は、軸線方向に配列され、互いに連結される複数の分割体を含む。分割体は、焼結品、金属粉末射出成形品、樹脂成形品および冷間鍛造品のいずれかである。 The rotation-linear motion conversion mechanism according to the present invention is a rotation-linear motion conversion mechanism that mutually converts rotational motion and linear motion. The rotation-linear motion conversion mechanism includes a screw shaft, a nut, a planetary screw roller, and a planetary gear. The screw shaft extends along the axis and linearly moves in the axial direction. The nut rotates around the axis. The planetary screw roller is screwed onto the screw shaft and the nut. The planetary gear is provided on the planetary screw roller and revolves around the axis while rotating together with the planetary screw roller. The planetary gear includes a plurality of divided bodies arranged in the axial direction and connected to each other. The divided body is any one of a sintered product, a metal powder injection molded product, a resin molded product, and a cold forged product.
このように構成された回転−直動変換機構によれば、分割体は遊星歯車を軸線方向に分割した形状を有するため、遊星歯車の全長が長い場合であっても、各分割体の軸線方向の長さを小さく抑えることができる。これにより、分割体が、焼結品、金属粉末射出成形品または樹脂成形品である場合であっても、成形時に密度むらが生じることを防ぎ、強度や形状精度に優れた遊星歯車を得ることができる。また、分割体が冷間鍛造品である場合であっても、パンチに過大な負荷が掛かることを防ぎ、パンチの長寿命化を図ることができる。結果、歯車の強度や形状精度の低下を抑えつつ、製造コストの十分な低減を図ることができる。 According to the rotation / linear motion converting mechanism configured as described above, the divided body has a shape obtained by dividing the planetary gear in the axial direction, and therefore, even when the total length of the planetary gear is long, the axial direction of each divided body is The length of can be kept small. Thereby, even when the divided body is a sintered product, a metal powder injection molded product, or a resin molded product, density unevenness is prevented during molding, and a planetary gear excellent in strength and shape accuracy is obtained. Can do. Further, even when the divided body is a cold forged product, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the punch and to extend the life of the punch. As a result, it is possible to achieve a sufficient reduction in manufacturing cost while suppressing a reduction in gear strength and shape accuracy.
また好ましくは、ねじ軸は、遊星歯車と噛み合う歯車を含む。ねじ軸は、遊星歯車に対して歯車をスライドさせながら、軸線方向に直線運動する。このように構成された回転−直動変換機構によれば、歯車と遊星歯車とが噛み合った状態でねじ軸が直線運動する構成上、遊星歯車の軸線方向の全長が長くなる。このため、本発明の適用により、上述の効果をより有効に得ることができる。 Further preferably, the screw shaft includes a gear meshing with the planetary gear. The screw shaft linearly moves in the axial direction while sliding the gear relative to the planetary gear. According to the rotation / linear motion conversion mechanism configured as described above, the total length of the planetary gear in the axial direction becomes longer due to the configuration in which the screw shaft linearly moves while the gear and the planetary gear mesh with each other. For this reason, by applying the present invention, the above-described effects can be obtained more effectively.
また好ましくは、分割体には、軸線方向に延びる孔が形成されている。孔に圧入されたピンにより、複数の分割体が互いに連結されている。また好ましくは、接着剤またはロウ付けにより、複数の分割体が互いに連結されている。また好ましくは、分割体は、凸部と凹部とを含む。軸線方向に隣り合う分割体間で、凸部と凹部とが嵌合する。このように構成された回転−直動変換機構によれば、簡易な構成で、複数の分割体を互いに結合することができる。 Preferably, a hole extending in the axial direction is formed in the divided body. A plurality of divided bodies are connected to each other by pins press-fitted into the holes. Preferably, the plurality of divided bodies are connected to each other by an adhesive or brazing. Preferably, the divided body includes a convex portion and a concave portion. The convex portion and the concave portion are fitted between the divided bodies adjacent in the axial direction. According to the rotation / linear motion converting mechanism configured as described above, a plurality of divided bodies can be coupled to each other with a simple configuration.
また好ましくは、複数の分割体は、互いに同一形状を有する。このように構成された回転−直動変換機構によれば、分割体の製造、管理を簡易化し、遊星歯車の製造コストを低減させることができる。 Preferably, the plurality of divided bodies have the same shape. According to the rotation / linear motion converting mechanism configured as described above, it is possible to simplify the manufacturing and management of the divided body and reduce the manufacturing cost of the planetary gear.
また好ましくは、分割体は、焼結品、金属粉末射出成形品および樹脂成形品のいずれかである。複数の分割体は、軸線方向において両端に配置される第1分割体および第2分割体と、軸線方向における第1分割体と第2分割体との間に配置される第3分割体とを含む。軸線方向における第1分割体および第2分割体の長さは、それぞれ、軸線方向における第3分割体の長さよりも小さい。 Preferably, the divided body is any one of a sintered product, a metal powder injection molded product, and a resin molded product. The plurality of divided bodies include a first divided body and a second divided body disposed at both ends in the axial direction, and a third divided body disposed between the first divided body and the second divided body in the axial direction. Including. The lengths of the first divided body and the second divided body in the axial direction are each smaller than the length of the third divided body in the axial direction.
このように構成された回転−直動変換機構によれば、遊星歯車は、自転しつつ軸線を中心に公転する遊星ねじローラの姿勢を保持する役割を果たす。このため、軸線方向において中央部に配置される第3分割体よりも、両端に配置される第1分割体および第2分割体により大きい負荷が加わる。これに対して、第1分割体および第2分割体の長さをそれぞれ第3分割体の長さよりも小さくすることにより、分割体の成形時、第1分割体および第2分割体の密度を容易に第3分割体の密度よりも大きく設定することができる。これにより、第1分割体および第2分割体の耐磨耗性を向上させ、延いては遊星歯車の耐久性を向上させることができる。 According to the rotation / linear motion conversion mechanism configured as described above, the planetary gear plays a role of maintaining the posture of the planetary screw roller that revolves around the axis while rotating. For this reason, a larger load is applied to the first divided body and the second divided body arranged at both ends than the third divided body arranged in the central portion in the axial direction. On the other hand, by making the lengths of the first divided body and the second divided body smaller than the length of the third divided body, respectively, the density of the first divided body and the second divided body can be reduced during molding of the divided body. It can be easily set larger than the density of the third divided body. Thereby, the wear resistance of the first divided body and the second divided body can be improved, and consequently the durability of the planetary gear can be improved.
この発明に従った回転−直動変換機構の製造方法は、回転運動と直線運動とを相互に変換する回転−直動変換機構の製造方法である。回転−直動変換機構は、軸線に沿って延び、軸線方向に直線運動するねじ軸と、軸線を中心に回転運動するナットと、ねじ軸およびナットに螺合する遊星ねじローラと、遊星ねじローラに設けられ、遊星ねじローラとともに自転しつつ軸線を中心に公転し、複数の分割体を有する遊星歯車とを含む。回転−直動変換機構の製造方法は、焼結、金属粉末射出成形、樹脂成形および冷間鍛造のいずれかの方法により、複数の分割体を製造する工程と、複数の分割体を軸線方向に配列し、互いに連結する工程とを備える。 The manufacturing method of the rotation-linear motion conversion mechanism according to the present invention is a method of manufacturing a rotation-linear motion conversion mechanism that mutually converts rotational motion and linear motion. The rotation-linear motion conversion mechanism includes a screw shaft that extends along an axis and moves linearly in the axial direction, a nut that rotates about the axis, a planetary screw roller that is screwed to the screw shaft and the nut, and a planetary screw roller And a planetary gear having a plurality of divided bodies that revolves around an axis while rotating together with the planetary screw roller. The manufacturing method of the rotation-linear motion conversion mechanism includes a step of manufacturing a plurality of divided bodies by any one of sintering, metal powder injection molding, resin molding, and cold forging, and the plurality of divided bodies in the axial direction. Arranging and connecting to each other.
このように構成された回転−直動変換機構の製造方法によれば、歯車の強度や形状精度の低下を抑えつつ、製造コストの十分な低減を図ることができる。 According to the manufacturing method of the rotation / linear motion converting mechanism configured as described above, it is possible to sufficiently reduce the manufacturing cost while suppressing a decrease in the strength and shape accuracy of the gear.
以上説明したように、この発明に従えば、歯車の強度や形状精度の低下を抑えつつ、製造コストの十分な低減が図られる回転−直動変換機構およびその製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a rotation-linear motion conversion mechanism and a method for manufacturing the same, in which a reduction in manufacturing cost can be sufficiently achieved while suppressing a reduction in gear strength and shape accuracy.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1における回転−直動変換機構が接続されるバルブリフト可変機構を示す正面図である。図2は、図1中のバルブリフト可変機構を部分的に示す斜視図である。図2中では、内部構造が明確に把握できるように一部が破断されて表わされている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front view showing a variable valve lift mechanism to which a rotation / linear motion conversion mechanism according to Embodiment 1 of the present invention is connected. FIG. 2 is a perspective view partially showing the variable valve lift mechanism in FIG. In FIG. 2, a part is broken and shown so that the internal structure can be clearly understood.
図1および図2を参照して、バルブリフト可変機構100は、内燃機関のバルブ(本実施の形態では、吸気バルブ)のバルブリフト量を可変とする機構である。内燃機関は、ガソリンエンジンであっても良いし、ディーゼルエンジンであっても良い。参照する図には示されていないが、図中の駆動軸20の先端には、駆動軸20を直線運動させるための本実施の形態における回転−直動変換機構が接続されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, variable
バルブリフト可変機構100は、内燃機関のシリンダヘッド内に設けられている。そのシリンダヘッド内には、カム103が形成されたカムシャフト102、揺動可能に軸支されたロッカアーム106およびロッカアーム106の揺動に応じて開閉駆動される吸気バルブ101が配設されている。バルブリフト可変機構100は、一方向に延びる駆動軸20と、駆動軸20の外周面を覆う支持パイプ108と、支持パイプ108の外周面上で駆動軸20の軸方向に並んで配置された入力アーム104および揺動カム105とを備える。
The variable
なお、この内燃機関では、各気筒にそれぞれ一対の吸気バルブ101およびロッカアーム106が設けられており、一対の吸気バルブ101が、1つのカム103によって開閉駆動される。バルブリフト可変機構100には、各気筒に設けられた1つのカム103に対応して、1つの入力アーム104が設けられている。入力アーム104の両側には、各気筒に設けられた一対の吸気バルブ101のそれぞれに対応して、2つの揺動カム105が設けられている。
In this internal combustion engine, a pair of
支持パイプ108は、中空円筒状に形成されており、カムシャフト102に対して平行に配置されている。支持パイプ108は、軸方向へ移動したり、回転したりしないようにシリンダヘッドに固定されている。支持パイプ108の内部には、その軸方向に摺動可能なように駆動軸20が挿入されている。支持パイプ108の外周面上には、駆動軸20の軸芯を中心として揺動可能で、かつ、その軸方向には移動しないように、入力アーム104および2つの揺動カム105が設けられている。
The
入力アーム104は、支持パイプ108の外周面から離れる方向に突出するアーム部104aと、アーム部104aの先端に回転可能に接続されたローラ部104bとを有する。入力アーム104は、ローラ部104bがカム103に当接可能な位置に配置されるように設けられている。
The
揺動カム105は、支持パイプ108の外周面から離れる方向に突出する略三角形状のノーズ部105aを有する。ノーズ部105aの一辺(図1中の下方側の辺)には、凹状に湾曲したカム面105bが形成されている。吸気バルブ101には、バルブスプリングが設けられている。その付勢力によって、カム面105bには、ロッカアーム106に回転可能に取り付けられたローラ106aが押し付けられる。
The
入力アーム104および揺動カム105は、一体となって駆動軸20の軸芯を中心として揺動する。このため、カムシャフト102が回転すると、カム103に当接された入力アーム104が揺動し、この入力アーム104の動きに連動して揺動カム105も揺動する。この揺動カム105の動きが、ロッカアーム106を介して吸気バルブ101に伝わり、これによって吸気バルブ101が開閉駆動される。
The
バルブリフト可変機構100は、さらに、支持パイプ108の軸芯周りにおいて、入力アーム104と揺動カム105との相対位相差を変更する機構を備えており、この機構によって、吸気バルブ101のバルブリフト量を適宜変更する。つまり、両者の相対位相差を拡大すれば、入力アーム104および揺動カム105の揺動角に対するロッカアーム106の揺動角が拡大され、吸気バルブ101のバルブリフト量が増大される。また、両者の相対位相差を縮小すれば、入力アーム104および揺動カム105の揺動角に対するロッカアーム106の揺動角が縮小され、吸気バルブ101のバルブリフト量が低減される。
The variable
次に、上記の相対位相差を変更する機構について、より詳細な説明を行なう。図2に示されるように、入力アーム104および2つの揺動カム105と、支持パイプ108の外周面との間に規定された空間には、支持パイプ108に対して、回転可能で、かつ軸方向に摺動可能に支持されたスライダギア107が収容されている。
Next, the mechanism for changing the relative phase difference will be described in more detail. As shown in FIG. 2, the space defined between the
スライダギア107には、その軸方向の中央部に位置して、右ねじ螺旋状のヘリカルス
プラインが形成されたヘリカルギア107bが設けられている。また、スライダギア107には、ヘリカルギア107bの両側に位置して、ヘリカルギア107bとは逆に左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギア107cがそれぞれ設けられている。
The
一方、スライダギア107を収容する空間を規定する入力アーム104および2つの揺動カム105の表面には、ヘリカルギア107bおよび107cに対応したヘリカルスプラインがそれぞれ形成されている。つまり、入力アーム104には、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア107bに噛み合っている。また、揺動カム105には、左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア107cに噛み合っている。
On the other hand, helical splines corresponding to the
スライダギア107には、一方のヘリカルギア107cとヘリカルギア107bとの間に位置して、周方向に延びる長穴107aが形成されている。また、支持パイプ108には、長穴107aの一部と重なるように、軸方向に延びる長穴108aが形成されている。支持パイプ108の内部に挿通された駆動軸20には、これら2つの長穴107aおよび108aの重なった部分を通じて突出する係止ピン20aが一体に設けられている。
The
駆動軸20がその軸方向に移動すると、スライダギア107が係止ピン20aにより押されるため、ヘリカルギア107bおよび107cが同時に駆動軸20の軸方向に移動する。このようなヘリカルギア107bおよび107cの移動に対して、これらにスプライン係合された入力アーム104および揺動カム105は、軸方向に移動しないため、ヘリカルスプラインの噛み合いを通じて駆動軸20の軸芯周りに回動する。このとき、入力アーム104と揺動カム105とでは、形成されたヘリカルスプラインの向きが逆であるため、回動方向が互いに逆方向となる。これにより、入力アーム104と揺動カム105との相対位相差が変化し、既に説明したように吸気バルブ101のバルブリフト量が変更される。
When the
図3は、図1中のバルブリフト可変機構に接続された回転−直動変換機構を示す断面図である。続いて、本実施の形態における回転−直動変換機構の構造について説明を行なう。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a rotation / linear motion conversion mechanism connected to the variable valve lift mechanism in FIG. 1. Next, the structure of the rotation / linear motion conversion mechanism in the present embodiment will be described.
図3を参照して、回転−直動変換機構10は、仮想軸である中心軸201上に延びるサンシャフト31と、サンシャフト31の外周上に配置され、中心軸201を中心にその周方向に並ぶ複数のプラネタリシャフト41と、プラネタリシャフト41に設けられた遊星歯車45と、複数のプラネタリシャフト41を取り囲むように設けられたナット51とを備える。回転−直動変換機構10は、ハウジング66に収容されている。
Referring to FIG. 3, the rotation-linear
サンシャフト31は、中心軸201上で図2中の駆動軸20と並ぶように配置されている。サンシャフト31は、図示しないカップリング機構等の連結機構により駆動軸20に接続されている。サンシャフト31は、中心軸201の軸方向に駆動軸20を押し引きする。
The
サンシャフト31は、ねじ部33とギヤ部34とを含む。ねじ部33は、サンシャフト31の外周面に形成された雄ねじによって構成されている。ギヤ部34は、サンシャフト31の外周面に形成され、中心軸201を中心にその周方向に歯が並ぶ平歯ギヤによって構成されている。ねじ部33とギヤ部34とは、中心軸201の軸方向に並ぶ。サンシャフト31は、軸部31pを含む。中心軸201の軸方向において、軸部31pとギヤ部34との間にねじ部33が形成されている。
サンシャフト31は、スプライン部32を含む。スプライン部32は、サンシャフト31の外周面に形成されたスプラインによって構成されている。ハウジング66には、周り止めカラー58が設けられている。周り止めカラー58の内周面には、スプラインが形成されている。周り止めカラー58およびスプライン部32に形成されたスプラインが互いに係合することにより、中心軸201を中心とするサンシャフト31の回転運動が規制されている。
サンシャフト31は、サンギヤ35を含む。本実施の形態では、軸部31pにサンギヤ35が嵌め合わされている。サンギヤ35の外周面には、中心軸201を中心に周方向に歯が並ぶ平歯ギヤが形成されている。ギヤ部34およびサンギヤ35は、ほぼ等しいピッチ円直径を有する。サンギヤ35は、サンシャフト31に一体に成形されても良い。サンギヤ35は、サンシャフト31以外の部材、たとえばハウジング66の開口を塞ぐ蓋体67に固定されても良い。
ナット51は、中心軸201を中心とする筒形状を有する。ナット51は、軸受け59により、中心軸201を中心に回転自在に支持されている。ナット51は、サンシャフト31との間に隙間を設けて配置されている。ナット51は、ねじ部52を含む。ねじ部52は、ナット51の内周面に形成された雌ねじによって構成されている。ねじ部52は、サンシャフト31のねじ部33の外周上に設けられている。ねじ部52を構成する雌ねじは、ねじ部33を構成する雄ねじとは逆向きである。
The
ナット51には、リングギヤ50が固定されている。リングギヤ50は、中心軸201の軸方向に沿ったねじ部52の両側にそれぞれ設けられている。リングギヤ50は、ギヤ部34およびサンギヤ35の外周上に設けられている。リングギヤ50の内周面には、中心軸201を中心に周方向に歯が並ぶ平歯ギヤが形成されている。
A
回転−直動変換機構10は、ナット51に対して回転運動を入力するモータ61を備える。モータ61は、ナット51に固定されたロータ62と、ロータ62の外周上に配設され、コイル65が巻回されたステータ63とを含む。コイル65に通電することにより、ナット51がロータ62とともに中心軸201を中心に回転する。
The rotation-linear
図4は、図3中のIV−IV線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。図5は、図3中のV−V線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。図3から図5を参照して、プラネタリシャフト41は、仮想軸である中心軸211上に延びる。中心軸211は、中心軸201に平行な軸である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the rotation-linear motion conversion mechanism along the line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the rotation / linear motion conversion mechanism along the line VV in FIG. 3. Referring to FIGS. 3 to 5,
プラネタリシャフト41は、サンシャフト31とナット51との間の隙間に配設されている。プラネタリシャフト41は、ねじ部42とギヤ部43とを含む。ねじ部42とギヤ部43とは、中心軸211の軸方向に並ぶ。ねじ部42は、プラネタリシャフト41の外周面に形成された雄ねじによって構成されている。ねじ部42は、サンシャフト31のねじ部33と、ナット51のねじ部52とに螺合する。ねじ部42を構成する雄ねじは、ねじ部33を構成する雄ねじとは同じ向きであり、ねじ部52を構成する雌ねじとは逆向きである。
The
サンシャフト31のねじ部33を構成する雄ねじ、プラネタリシャフト41のねじ部42を構成する雄ねじおよびナット51のねじ部52を構成する雌ねじは、いずれも同一のピッチを有する多条ねじである。これら各ねじのピッチ円直径を、それぞれ、Ds、DpおよびDnとし、各ねじの条数を、それぞれ、Ns、NpおよびNnとする。本実施の形態では、サンシャフト31を中心軸201の軸方向にストロークさせるため、たとえば、Ns:Np:Nn=(Ds+1):Dp:Dnの関係を満たすように各ねじの条数が決定されている。なお、各ねじのピッチ円直径と条数とは、これ以外の関係も採り得る。
The male screw constituting the screw portion 33 of the
ギヤ部43は、プラネタリシャフト41の外周面に形成された平歯ギヤから構成されている。ギヤ部43は、サンシャフト31のギヤ部34とリングギヤ50とに噛み合う。
The
プラネタリシャフト41は、軸部41pを含む。中心軸211の軸方向において、軸部41pとギヤ部43との間にねじ部42が形成されている。軸部41pには遊星歯車45が挿入されている。遊星歯車45は、軸部41pに隙間嵌めされている。遊星歯車45の外周面には、中心軸211を中心に周方向に歯が並ぶ平歯ギヤが形成されている。遊星歯車45およびギヤ部43は、ほぼ等しいピッチ円直径を有する。遊星歯車45は、サンギヤ35とリングギヤ50とに噛み合う。中心軸201の軸方向における遊星歯車45の長さは、中心軸201の軸方向におけるサンギヤ35の長さよりも大きい。
遊星歯車45がプラネタリシャフト41に一体に成形されている場合、遊星歯車45およびギヤ部43の回転間に位相のずれが生じると、プラネタリシャフト41に過大な負荷が掛かるおそれがある。本実施の形態では、遊星歯車45がガタを持ってプラネタリシャフト41に設けられているため、このようなずれを吸収することができる。
When the
ナット51が回転すると、その回転運動は、ナット51およびプラネタリシャフト41間のねじ部の噛み合いにより、プラネタリシャフト41に伝わる。この際、プラネタリシャフト41のギヤ部43と、リングギヤ50およびサンシャフト31のギヤ部34とがそれぞれ噛み合い、遊星歯車45と、リングギヤ50およびサンギヤ35とがそれぞれ噛み合う。プラネタリシャフト41は、中心軸201の軸方向に静止したまま、自転しながら中心軸201を中心に公転する。このとき、プラネタリシャフト41は、平歯ギヤの噛み合いによって、中心軸201の軸方向に平行な一定の姿勢に保持される。
When the
プラネタリシャフト41の回転運動は、プラネタリシャフト41およびサンシャフト31間のねじ部の噛み合いにより、サンシャフト31に伝わる。結果、サンシャフト31は、中心軸201の軸方向に直線運動する。
The rotational movement of the
図6は、図3中の遊星歯車を示す図である。図6中には、遊星歯車45の正面図と、正面図中のA−A線上に沿った遊星歯車45の断面図とが示されている。図7は、図3中の遊星歯車の分解組み立て図である。
FIG. 6 is a diagram showing the planetary gear in FIG. FIG. 6 shows a front view of the
図6および図7を参照して、遊星歯車45は、金属粉末を焼結することによって得られる焼結品である。遊星歯車45には、軸部41pが挿入される孔148が形成されている。孔148は、中心軸211上に延びる貫通孔である。
6 and 7,
遊星歯車45は、歯車部品145x、歯車部品145yおよび歯車部品145zを含む(特にこれらを区別しない場合には、歯車部品145と呼ぶ)。歯車部品145x、歯車部品145yおよび歯車部品145zは、中心軸211の軸方向、すなわち図3中の中心軸201の軸方向に配列されている。中心軸211の軸方向において、歯車部品145xおよび歯車部品145zは、遊星歯車45の両端に配置されている。歯車部品145yは、歯車部品145xと歯車部品145zとの間に設けられている。なお、遊星歯車45は、3以外の複数の歯車部品145に分割されても良い。
The
歯車部品145は、端面145aおよび145bを含む。隣り合う歯車部品145間で、端面145aと端面145bとが向い合う。歯車部品145には、ピン孔149が形成されている。ピン孔149は、中心軸211の軸方向に延びる。ピン孔149は、端面145aから端面145bまで延び、歯車部品145を貫通する。歯車部品145は、相対的に大きい直径を有する歯部46と、相対的に小さい直径を有する谷部47とを含む。ピン孔149は、歯部46の内周側に形成されている。これにより、ピン孔149を谷部47の内周側に形成する場合と比較して、歯車部品145の強度をより確実に確保できる。歯車部品145x、145yおよび145zに形成されたピン孔149に、ピン81が圧入されている。このような構成により、歯車部品145x、歯車部品145yおよび歯車部品145zが、一体に連結されている。
ピン81の替わりに、接着剤やロウ付け等の接着部材を用いて、歯車部品145x、145yおよび145zを互いに連結しても良い。これらの場合、より簡易な構成で、歯車部品間を連結することができる。一方、ピン81を用いた場合、端面145aと端面145bとの合わせ面から接着部材が食み出すおそれがないため、歯面形状を精度良く保つことができる。また他に、歯車部品145にキー溝を形成し、そのキー溝に挿入するキーにより、歯車部品145x、145yおよび145zを互いに連結しても良い。
Instead of the
続いて、回転−直動変換機構10の製造方法について説明を行なう。図8は、図6中の遊星歯車を製造する工程を示すフローチャート図である。図8を参照して、まず、金属粉末を金型に投入し、加圧成形する。圧力は、歯車軸(図6中の中心軸211)に沿った方向に作用する。この際、金型表面を潤滑剤により被覆しても良い。これにより、金型の表面粗度を向上させ、金型と粉末との摩擦抵抗を低減させる。これにより、成形体の密度分布の均一化を図ることができる。
Then, the manufacturing method of the rotation-linear
次に、前工程で得られた成形体を焼結する。次に、成形体に対してサイジングを実施し、歯車の内径、歯面の形状精度を確保する。次に、歯車の耐蝕性および耐磨耗性を向上させるため、成形体を水蒸気内で保持する。この際、成形体の表面に四三酸化鉄被膜が形成されるため、歯車の機械的強度が向上する。 Next, the molded body obtained in the previous step is sintered. Next, sizing is performed on the compact, and the inner diameter of the gear and the shape accuracy of the tooth surface are secured. Next, in order to improve the corrosion resistance and wear resistance of the gear, the molded body is held in water vapor. At this time, since the triiron tetroxide film is formed on the surface of the molded body, the mechanical strength of the gear is improved.
次に、熱処理としての浸炭焼き入れを実施する。この際、熱処理時の歪みを抑制するため、成形体の外周部を拘束しながら熱処理を実施しても良い。次に、バレル研磨を実施し、成形体に形成されたバリを除去する。次に、洗浄工程を実施する。ここまでの工程で、歯車部品145x、145yおよび145zが完成する。次に、ピン孔149にピン81を圧入することによって、歯車部品145x、145yおよび145zを連結する。以上の工程により、遊星歯車45が完成する。
Next, carburizing and quenching is performed as a heat treatment. At this time, in order to suppress distortion during the heat treatment, the heat treatment may be performed while restraining the outer peripheral portion of the molded body. Next, barrel polishing is performed to remove burrs formed on the molded body. Next, a cleaning process is performed. The
本実施の形態における回転−直動変換機構10では、遊星歯車45とサンギヤ35とがスライドしながら、サンシャフト31が中心軸201の軸方向に直線運動する。この際、中心軸201の軸方向におけるサンシャフト31のストローク端で、遊星歯車45とサンギヤ35とが噛み合った状態が維持されるため、中心軸201の軸方向における遊星歯車45の全長が長くなる。すなわち、図3中において、中心軸201の軸方向における遊星歯車45の長さは、サンシャフト31のストローク長よりも大きい。中心軸201の軸方向における遊星歯車45の長さは、少なくとも、サンシャフト31のストローク長と、中心軸201の軸方向におけるサンギヤ35の長さとを合わせた長さよりも大きい。
In the rotation-linear
全長の長い遊星歯車45を焼結により製造すると、図8中の加圧成形の工程時、金属粉末に作用する圧力が、中心軸201の軸方向に沿った端部で大きくなり、中央部で小さくなる傾向が顕著に生じる。このため、成形体の密度にばらつきが生じる。これに対して、本実施の形態では、遊星歯車45を歯車部品145x、145yおよび145zに分割することにより、各歯車部品145の長さを小さく抑えることができる。これにより、歯車部品145をより均一な密度分布の焼結体に仕上げることができる。
When the long
また、焼結により製造された遊星歯車45の内部には、気泡が存在する。このため、その気泡にオイルを含有させ、遊星歯車45の耐磨耗性や耐焼き付き性を向上させることができる。
In addition, bubbles exist inside the
この発明の実施の形態1における回転−直動変換機構10は、ねじ軸としてのサンシャフト31と、ナット51と、遊星ねじローラとしてのプラネタリシャフト41と、遊星歯車45とを備える。サンシャフト31は、軸線としての中心軸201に沿って延び、中心軸201の軸方向に直線運動する。ナット51は、中心軸201を中心に回転運動する。プラネタリシャフト41は、サンシャフト31およびナット51に螺合する。遊星歯車45は、プラネタリシャフト41に設けられ、プラネタリシャフト41とともに自転しつつ中心軸201を中心に公転する。遊星歯車45は、中心軸201の軸方向に配列され、互いに連結される複数の分割体としての歯車部品145x、145yおよび145zを含む。歯車部品145は、焼結品、金属粉末射出成形品、樹脂成形品および冷間鍛造品のいずれかとしての焼結品である。焼結および金属粉末射出成形は、金属粉末を加圧成形する工程を備える製造方法である。焼結および金属粉末射出成形は、加圧成形により得られた成形体を熱処理する工程をさらに備える製造方法である。
The rotation-linear
このように構成された、この発明の実施の形態1における回転−直動変換機構10によれば、遊星歯車45を焼結品とすることにより、機械加工によって製造する場合と比較して、製造コストの削減を図ることができる。また、全長の長い遊星歯車45を焼結品とした場合にも、遊星歯車45を複数の歯車部品145に分割することにより、歯車部品145の内部に密度のばらつきが生じることを抑制できる。これにより、図8中の焼結工程時または熱処理工程時に歪みの発生を抑え、強度や形状精度に優れた遊星歯車45に仕上げることができる。これにより、回転−直動変換機構10の耐久性を向上させることができる。また、回転−直動間の運動の変換効率を向上させることができる。
According to the rotation / linear
なお、本実施の形態では、本発明による回転−直動変換機構を内燃機関のバルブリフト可変機構に接続したが、これに限定されず、直線駆動が必要となる各種機構に接続することができる。また本発明を、入力された直線運動を回転運動に変換して出力する回転−直動変換機構に適用することもできる。 In the present embodiment, the rotation-linear motion conversion mechanism according to the present invention is connected to the variable valve lift mechanism of the internal combustion engine. However, the present invention is not limited to this and can be connected to various mechanisms that require linear drive. . The present invention can also be applied to a rotation-linear motion conversion mechanism that converts an input linear motion into a rotational motion and outputs the rotational motion.
続いて、図6中の遊星歯車45の密度を評価した実施例について説明を行なう。図9は、図6中の遊星歯車の密度を示すグラフである。
Next, an embodiment in which the density of the
図9を参照して、図8中の工程に従って製造した遊星歯車45を準備し、遊星歯車45を構成する歯車部品145x、歯車部品145yおよび歯車部品145zの密度を測定した。歯車部品145x、歯車部品145yおよび歯車部品145zをそれぞれ、測定位置「前」、「中」および「後」とし、結果を図9中に示した。また、比較のため、金属粉末から一体に製造した遊星歯車45を準備し、歯車部品145x、145yおよび145zに相当する位置の密度を測定した。
Referring to FIG. 9,
図9を参照して分かるように、遊星歯車45を一体成形した比較例では、測定位置「前」および「後」で高く、測定位置「中」で低い密度分布が生じた。一方、遊星歯車45を分割成形した実施例では、測定位置によらずほぼ均一な密度分布が得られることを確認できた。
As can be seen with reference to FIG. 9, in the comparative example in which the
(実施の形態2)
本実施の形態では、図6中の遊星歯車45の各種変形例について説明を行なう。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, various modifications of the
図10は、図6中の遊星歯車の第1の変形例を示す断面図である。図10を参照して、本変形例では、歯車部品145x、145yおよび145zが、互いに同一形状を有する。歯車部品145は、面取り部82を含む。面取り部82は、端面145aと歯面とが交わる角部と、端面145bと歯面とが交わる角部とに形成されている。面取り部82は、互いに隣り合う歯車部品145間で歯面が隣接する位置に形成されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a first modification of the planetary gear in FIG. Referring to FIG. 10, in this modification,
歯車部品145x、145yおよび145zを互いに同一形状とすることにより、歯車部品145の製造や管理を簡易化することができる。これにより、遊星歯車45の製造コストを低減させることができる。また、面取り部82を形成することによって、サンシャフト31の直線運動時、サンギヤ35を遊星歯車45に対してより円滑にスライドさせることができる。
By making the
図11は、図6中の遊星歯車の第2の変形例を示す断面図である。図11を参照して、本変形例では、歯車部品145に図6中のピン孔149が形成されていない。歯車部品145は、凹部85および凸部86を含む。凹部85は、端面145aから凹む。凸部86は、端面145bから突出する。隣接する歯車部品145間で、凹部85と凸部86とが嵌合する。このような構成により、本変形例では、凹部85と凸部86との嵌合により、歯車部品145x、145yおよび145zが互いに連結される。なお、歯車部品145に凹部85および凸部86を複数ずつ形成しても良い。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second modification of the planetary gear in FIG. Referring to FIG. 11, in this modification,
図12は,図6中の遊星歯車の第3の変形例を示す断面図である。図12を参照して、本変形例では、歯車部品145に図6中のピン孔149が形成されていない。軸部41pには、スナップリング溝91が形成されている。スナップリング溝91には、スナップリング92が嵌め合わされている。このような構成により、歯車部品145x、145yおよび145zが、スナップリング92によって互いに結合されている。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third modification of the planetary gear in FIG. Referring to FIG. 12, in this modification,
図13は、図6中の遊星歯車の第4の変形例を示す断面図である。図13を参照して、本変形例では、歯車部品145xおよび歯車部品145zが、それぞれ、中心軸211の軸方向において長さL1および長さL2を有し、歯車部品145yが、中心軸211の軸方向において長さL3を有する。L1およびL2は、それぞれL3よりも小さい。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the planetary gear in FIG. Referring to FIG. 13, in this modification,
遊星歯車45は、プラネタリシャフト41を中心軸201に平行な一定の姿勢に保持する役割を果たす。プラネタリシャフト41が中心軸201に対して傾こうとする時に、中心軸201の軸方向において中央部に配置された歯車部品145yよりも、両端に配置された歯車部品145xおよび145zに対してより大きい負荷が作用する。
The
これに対して、本変形例では、歯車部品145xおよび145zの長さが歯車部品145yの長さよりも小さい。このため、図8中の加圧成形の工程時、歯車部品145xおよび145zの密度を容易に歯車部品145yの密度よりも大きく設定することができ、その結果、歯車部品145xおよび145zの強度を向上させることができる。これにより、遊星歯車45の耐久性をより効果的に向上させることができる。
On the other hand, in this modification, the length of the
このように構成された、この発明の実施の形態2における回転−直動変換機構によれば、実施の形態1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 According to the rotation / linear motion converting mechanism according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態3)
図14は、この発明の実施の形態3における回転−直動変換機構において、遊星歯車を製造する工程を示すフローチャート図である。本実施の形態における回転−直動変換機構は、実施の形態1における回転−直動変換機構10と基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
(Embodiment 3)
FIG. 14 is a flowchart showing a process for manufacturing a planetary gear in the rotation-linear motion converting mechanism according to Embodiment 3 of the present invention. The rotation-linear motion conversion mechanism in the present embodiment has basically the same structure as the rotation-linear
図14を参照して、本実施の形態では、遊星歯車45が金属粉末射出成形(MIM)により形成されている。遊星歯車45の製造工程について説明すると、まず、金属粉末とバインダとを混錬する。次に、得られた混錬物からペレットを作製する。次に、射出成形機によりペレットから歯車を成形する。次に、焼結により、歯車からバインダを除去する。
Referring to FIG. 14, in the present embodiment,
次に、歯車に対して、熱処理としての焼き入れおよび焼き戻しを実施する。この際、部品同士が重ならないように、所定の間隔ごとに歯車を位置決めするための凹部を設けた治具を用いても良い。また、熱処理時に歪みが発生しないように、歯車の外径を拘束しながら熱処理を実施しても良い。次に、バレル研磨を実施し、成形体に形成されたバリを除去する。次に、歯車を洗浄する。ここまでの工程で、歯車部品145x、145yおよび145zが完成する。次に、ピン孔149にピン81を圧入することによって、歯車部品145x、145yおよび145zを連結する。以上の工程により、遊星歯車45が完成する。
Next, the gears are quenched and tempered as heat treatment. At this time, a jig provided with a recess for positioning the gears at predetermined intervals may be used so that the parts do not overlap each other. Further, the heat treatment may be performed while restraining the outer diameter of the gear so that no distortion occurs during the heat treatment. Next, barrel polishing is performed to remove burrs formed on the molded body. Next, the gear is cleaned. The
本実施の形態では、遊星歯車45を複数の歯車部品145に分割することにより、図14中の射出成形時、歯車部品145の内部に密度差が生じることを抑制できる。これにより、強度や形状精度に優れた遊星歯車45を作製することができる。また、遊星歯車45をMIM品とすることにより、高い密度を確保することができる。これにより、遊星歯車45の強度を向上させることができる。
In the present embodiment, by dividing the
このように構成された、この発明の実施の形態3における回転−直動変換機構によれば、実施の形態1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 According to the rotation / linear motion converting mechanism according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態4)
図15は、この発明の実施の形態4における回転−直動変換機構において、遊星歯車を製造する工程を示すフローチャート図である。本実施の形態における回転−直動変換機構は、実施の形態1における回転−直動変換機構10と基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
(Embodiment 4)
FIG. 15 is a flowchart showing a process for manufacturing a planetary gear in the rotation-linear motion converting mechanism according to Embodiment 4 of the present invention. The rotation-linear motion conversion mechanism in the present embodiment has basically the same structure as the rotation-linear
図15を参照して、本実施の形態では、遊星歯車45が樹脂成形により形成されている。遊星歯車45の製造工程について説明すると、まず、樹脂材料からなるペレットを準備する。ペレットを、射出成形機のシリンダに充填し、射出、保圧、冷却の工程を順次、実施する。次に、樹脂成形された歯車を射出成形機から取り出す。ここまでの工程で、歯車部品145x、145yおよび145zが完成する。次に、ピン孔149にピン81を圧入することによって、歯車部品145x、145yおよび145zを連結する。以上の工程により、遊星歯車45が完成する。
Referring to FIG. 15, in the present embodiment,
本実施の形態では、遊星歯車45を複数の歯車部品145に分割することにより、図15中の射出成形時、歯車部品145の内部に密度差が生じることを抑制できる。これにより、強度や形状精度に優れた遊星歯車45を作製することができる。また、遊星歯車45を樹脂成形品とすることにより、遊星歯車45の軽量化を図ることができる。
In the present embodiment, by dividing the
このように構成された、この発明の実施の形態4における回転−直動変換機構によれば、実施の形態1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 According to the rotation / linear motion converting mechanism according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, the same effect as that described in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態5)
図16は、この発明の実施の形態5における回転−直動変換機構において、遊星歯車を製造する工程を示すフローチャート図である。本実施の形態における回転−直動変換機構は、実施の形態1における回転−直動変換機構10と基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
(Embodiment 5)
FIG. 16 is a flowchart showing steps for manufacturing a planetary gear in the rotation-linear motion converting mechanism according to Embodiment 5 of the present invention. The rotation-linear motion conversion mechanism in the present embodiment has basically the same structure as the rotation-linear
図16を参照して、本実施の形態では、遊星歯車45が冷間鍛造により形成されている。遊星歯車45の製造工程について説明すると、まず、コイル材をブランク形状に切断する。次に、鍛造工程により、コイル材の端面に平面を付与する。次に、打ち抜き加工を実施し、コイル材に孔148を形成する。次に、鍛造工程により、コイル材の外周面に歯面形状を付与し、歯車を成形する。次に、孔148に対してサイジングを実施し、内径の精度を確保する。
Referring to FIG. 16, in the present embodiment,
次に、歯車を洗浄する。次に、歯車に熱処理としての浸炭窒化処理を実施する。次に、歯車の内径に対して、仕上げ用のプレス加工およびバレル研磨を順次実施する。次に、歯車を再び洗浄し、その後、歯車に防錆処理を実施する。ここまでの工程で、歯車部品145x、145yおよび145zが完成する。次に、ピン孔149にピン81を圧入することによって、歯車部品145x、145yおよび145zを連結する。以上の工程により、遊星歯車45が完成する。
Next, the gear is cleaned. Next, a carbonitriding process as a heat treatment is performed on the gear. Next, finishing pressing and barrel polishing are sequentially performed on the inner diameter of the gear. Next, the gear is washed again, and then the gear is subjected to rust prevention treatment. The
全長の長い遊星歯車45を冷間鍛造により製造すると、図16中の打ち抜き工程あるいは歯面の鍛造工程時に、プレス加工を複数回に分けて繰り返し実施する必要が生じる。この場合、プレス加工に用いるパンチに過大な負荷が掛かり、パンチの寿命が極端に短くなるおそれがある。これに対して、本実施の形態では、遊星歯車45を複数の歯車部品145に分割することにより、パンチに対する負荷を低減させることができる。これにより、パンチの高寿命化を図り、延いては回転−直動変換機構の製造コストを低減させることができる。
When the
このように構成された、この発明の実施の形態5における回転−直動変換機構によれば、実施の形態1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 According to the rotation / linear motion converting mechanism in the fifth embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
なお、以上に説明した遊星歯車の構造を適宜、組み合わせることによって、新たな回転−直動変換機構を構成しても良い。 In addition, you may comprise a new rotation-linear motion conversion mechanism by combining the structure of the planetary gear demonstrated above suitably.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 回転−直動変換機構、31 サンシャフト、41 プラネタリシャフト、45 遊星歯車、51 ナット、81 ピン、85 凹部、86 凸部、145,145x,145y,145z 歯車部品、149 ピン孔、201 中心軸。 10 rotation-linear motion conversion mechanism, 31 sun shaft, 41 planetary shaft, 45 planetary gear, 51 nut, 81 pin, 85 concave portion, 86 convex portion, 145, 145x, 145y, 145z gear parts, 149 pin hole, 201 central axis .
Claims (8)
軸線に沿って延び、前記軸線方向に直線運動するねじ軸と、
前記軸線を中心に回転運動するナットと、
前記ねじ軸および前記ナットに螺合する遊星ねじローラと、
前記遊星ねじローラに設けられ、前記遊星ねじローラとともに自転しつつ前記軸線を中心に公転する遊星歯車とを備え、
前記遊星歯車は、前記軸線方向に配列され、互いに連結される複数の分割体を含み、前記分割体は、焼結品、金属粉末射出成形品、樹脂成形品および冷間鍛造品のいずれかである、回転−直動変換機構。 A rotation-linear motion conversion mechanism that converts rotational motion and linear motion to each other,
A screw shaft extending along an axis and linearly moving in the axial direction;
A nut that rotates about the axis;
A planetary screw roller threadably engaged with the screw shaft and the nut;
A planetary gear provided on the planetary screw roller and revolving around the axis while rotating together with the planetary screw roller;
The planetary gear includes a plurality of divided bodies arranged in the axial direction and connected to each other, and the divided bodies are any of sintered products, metal powder injection molded products, resin molded products, and cold forged products. There is a rotation-linear motion conversion mechanism.
前記ねじ軸は、前記遊星歯車に対して前記歯車をスライドさせながら、前記軸線方向に直線運動する、請求項1に記載の回転−直動変換機構。 The screw shaft includes a gear meshing with the planetary gear,
The rotation-linear motion converting mechanism according to claim 1, wherein the screw shaft linearly moves in the axial direction while sliding the gear with respect to the planetary gear.
前記孔に圧入されたピンにより、複数の前記分割体が互いに連結されている、請求項1または2に記載の回転−直動変換機構。 A hole extending in the axial direction is formed in the divided body,
The rotation-linear motion conversion mechanism according to claim 1 or 2, wherein the plurality of divided bodies are connected to each other by a pin press-fitted into the hole.
前記軸線方向に隣り合う前記分割体間で、前記凸部と前記凹部とが嵌合する、請求項1から4のいずれか1項に記載の回転−直動変換機構。 The divided body includes a convex portion and a concave portion,
The rotation-linear motion conversion mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the convex portion and the concave portion are fitted between the divided bodies adjacent in the axial direction.
複数の前記分割体は、前記軸線方向において両端に配置される第1分割体および第2分割体と、前記第1分割体と前記第2分割体との間に配置される第3分割体とを含み、
前記軸線方向における前記第1分割体および前記第2分割体の長さは、それぞれ、前記軸線方向における前記第3分割体の長さよりも小さい、請求項1から6のいずれか1項に記載の回転−直動変換機構。 The divided body is one of a sintered product, a metal powder injection molded product, and a resin molded product,
The plurality of divided bodies include a first divided body and a second divided body disposed at both ends in the axial direction, and a third divided body disposed between the first divided body and the second divided body, Including
The length of the said 1st division body in the said axial direction and the said 2nd division body is respectively smaller than the length of the said 3rd division body in the said axial direction, The any one of Claim 1 to 6 Rotation-linear motion conversion mechanism.
前記回転−直動変換機構は、
軸線に沿って延び、前記軸線方向に直線運動するねじ軸と、
前記軸線を中心に回転運動するナットと、
前記ねじ軸および前記ナットに螺合する遊星ねじローラと、
前記遊星ねじローラに設けられ、前記遊星ねじローラとともに自転しつつ前記軸線を中心に公転し、複数の分割体を有する遊星歯車とを含み、
焼結、金属粉末射出成形、樹脂成形および冷間鍛造のいずれかの方法により、複数の前記分割体を製造する工程と、
複数の前記分割体を前記軸線方向に配列し、互いに連結する工程とを備える、回転−直動変換機構の製造方法。 A method of manufacturing a rotation-linear motion conversion mechanism that converts rotational motion and linear motion to each other,
The rotation-linear motion conversion mechanism is
A screw shaft extending along an axis and linearly moving in the axial direction;
A nut that rotates about the axis;
A planetary screw roller threadably engaged with the screw shaft and the nut;
A planetary gear provided on the planetary screw roller, revolving around the axis while rotating together with the planetary screw roller, and having a plurality of divided bodies;
A step of producing a plurality of the divided bodies by any one of sintering, metal powder injection molding, resin molding and cold forging;
A plurality of divided bodies arranged in the axial direction and connected to each other.
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---|---|---|---|---|
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JP2011251572A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Kubota Corp | Transmission structure of working machine |
JP2016023349A (en) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | Ntn株式会社 | Sinter machine component |
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- 2006-08-30 JP JP2006234187A patent/JP2008057629A/en not_active Withdrawn
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