JP2008286358A - Manufacturing method of rotation/linear motion converting mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転運動を直線運動に変換する回転直線運動変換機構の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotational linear motion conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion.
回転直線運動変換機構としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。
この回転直線運動変換機構は、軸方向へ延びる空間を内部に有する円環軸と円環軸の内部に配置される太陽軸と太陽軸の周囲に配置される複数の遊星軸との組み合わせにより構成されている。また、円環軸の雌ねじ及び太陽軸の雄ねじと遊星軸の雄ねじとがそれぞれ噛み合わされている。こうした構造の回転直線運動変換機構においては、円環軸を回転運動させたとき、円環軸から伝達された力を通じて遊星軸が太陽軸のまわりで遊星運動することにより、太陽軸が直線運動するようになる。すなわち、円環軸の回転運動を太陽軸の直線運動に変換することが可能となっている。
This rotational linear motion conversion mechanism is configured by a combination of an annular shaft having a space extending in the axial direction therein, a solar shaft disposed inside the annular shaft, and a plurality of planetary shafts disposed around the solar shaft. Has been. Further, the female screw of the annular shaft, the male screw of the sun shaft, and the male screw of the planetary shaft are engaged with each other. In the rotational linear motion conversion mechanism having such a structure, when the annular shaft is rotated, the solar shaft linearly moves by the planetary shaft moving around the solar axis through the force transmitted from the annular shaft. It becomes like this. That is, it is possible to convert the rotational motion of the annular shaft into the linear motion of the solar shaft.
ところで、上記回転直線運動変換機構のリード(円環軸1回転当たりの太陽軸のストローク量)は、円環軸、太陽軸、及び遊星軸にそれぞれ設けられた各ねじの条数や該回転直線運動変換機構の減速比等によって決定される。 By the way, the lead of the rotational linear motion conversion mechanism (the stroke amount of the solar axis per one rotation of the annular shaft) is determined by the number of threads of each screw provided on the annular shaft, the solar axis, and the planetary shaft, It is determined by the reduction ratio of the motion conversion mechanism.
上記減速比は各ねじの有効径の比によって決定されるが、各ねじの有効径は、ねじの加工精度に起因してばらついたり、螺合するねじ同士の接触面の摩耗等によって変化したりする。そのため、上記回転直線運動変換機構において安定した一定の減速比を得ることは困難である。 The reduction ratio is determined by the effective diameter ratio of each screw. The effective diameter of each screw varies due to the processing accuracy of the screw, or changes due to wear on the contact surface between the screws to be screwed. To do. Therefore, it is difficult to obtain a stable and constant reduction ratio in the rotational linear motion conversion mechanism.
また上記回転直線運動変換機構は、円環軸の回転中心と太陽軸の回転中心と遊星軸の公転中心との位置関係が各ねじの噛み合いによって決定される構造であり、太陽軸の回転中心や遊星軸の公転中心が円環軸の回転中心からずれ易い構造であると云える。そして、太陽軸の回転中心や遊星軸の公転中心が円環軸の回転中心からずれてしまうと、これに伴って各ねじの接触面の位置が変化するために各ねじの有効径も変化し、この場合にも安定した一定の減速比を得ることが困難となる。 The rotational linear motion conversion mechanism is a structure in which the positional relationship between the rotation center of the annular shaft, the rotation center of the sun shaft, and the revolution center of the planetary shaft is determined by the engagement of each screw. It can be said that the center of revolution of the planetary shaft is easily displaced from the center of rotation of the annular shaft. And if the center of rotation of the sun axis or the center of revolution of the planetary axis deviates from the center of rotation of the annular axis, the position of the contact surface of each screw changes accordingly, and the effective diameter of each screw also changes. In this case, it is difficult to obtain a stable and constant reduction ratio.
このように安定した一定の減速比を得ることができない回転直線運動変換機構では、設計値通りのリードを確保することが困難であり、同リードの設定精度の不要な低下を招いてしまう。 In such a rotational linear motion conversion mechanism that cannot obtain a stable and constant reduction ratio, it is difficult to secure a lead as designed, and this leads to an unnecessary reduction in the setting accuracy of the lead.
そこで、安定した一定の減速比を得るために、太陽軸を直線運動させるためのねじ機構(円環軸の雌ねじ、太陽軸の雄ねじ、遊星軸の雄ねじ)とは別に、円環軸の回転中心と太陽軸の回転中心と遊星軸の公転中心とを一致させた状態でそれら円環軸、太陽軸及び遊星軸の相対移動を案内する案内機構を設けることが考えられる。 Therefore, in order to obtain a stable and constant reduction ratio, the center of rotation of the annular shaft is separate from the screw mechanism for linearly moving the solar shaft (the female screw of the annular shaft, the male screw of the solar shaft, the male screw of the planetary shaft). It is conceivable to provide a guide mechanism for guiding the relative movement of the annular axis, the sun axis and the planetary axis in a state where the rotation center of the sun axis and the revolution center of the planetary axis coincide with each other.
こうした回転直線運動変換機構では、各ねじの有効径によることなく高いリード設定精度を得ることが可能になる。ただし、回転直線運動変換機構であっても、案内機構の組付けが正しく行われない場合には所望の減速比を得ることができず、やはりリード設定精度の低下を招いてしまう。 In such a rotational linear motion conversion mechanism, high lead setting accuracy can be obtained without depending on the effective diameter of each screw. However, even in the case of the rotational linear motion conversion mechanism, if the guide mechanism is not correctly assembled, a desired reduction ratio cannot be obtained, and the lead setting accuracy is also lowered.
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高いリード設定精度が得られる構造の回転直線運動変換機構を適正に組み立てることのできる製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of properly assembling a rotational linear motion conversion mechanism having a structure capable of obtaining high lead setting accuracy.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、内部に空間が設けられる円環軸と、該円環軸内に配置される太陽軸と、前記円環軸内において該太陽軸の周囲に配置される複数の遊星軸とを備えてなり、前記円環軸に設けられる雌ねじを円環ねじとし、同円環軸に設けられる歯車を円環歯車とし、前記太陽軸に設けられる雄ねじを太陽ねじとし、同太陽軸に設けられる歯車を太陽歯車とし、前記遊星軸に設けられる雄ねじを遊星ねじとし、同遊星軸に設けられる歯車を遊星歯車とすると、前記円環ねじ及び前記太陽ねじと前記遊星ねじとが噛み合わされることと、前記円環歯車及び前記太陽歯車と前記遊星歯車とが噛み合わされることと、前記円環軸及び前記太陽軸の一方の回転運動にともなう前記遊星軸の遊星運動を通じて前記円環軸及び前記太陽軸の他方の直線運動が得られることとの条件を満たしてなり、前記円環軸は前記円環ねじが設けられた円環軸本体と前記円環歯車が形成された円環歯車部とを備えてなり、前記太陽軸は前記太陽ねじが設けられた太陽軸本体と前記太陽歯車が形成された太陽歯車部とを備えてなり、前記遊星軸は前記遊星ねじが設けられた遊星軸本体と前記遊星歯車が形成された遊星歯車部とを備えてなる回転直線運動変換機構について、その製造を行う製造方法であって、前記太陽軸と前記円環軸本体と前記遊星軸本体との組み合わせにより構成される集合体を軸集合体として、同軸集合体を組み立てる組み立て工程と、前記軸集合体の内部における前記太陽軸と前記遊星軸と前記円環軸とにより囲繞される部分に挿入可能な挿入部を複数有する組付治具に、前記太陽歯車部を、同組付治具との係合を通じて回転不能な状態で取付ける歯車取付工程と、前記囲繞される部分への前記挿入部の挿入を通じて前記太陽歯車部を前記組付治具ともども移動させて前記太陽軸本体に組付ける第1の組付工程と、前記太陽歯車と前記遊星歯車と前記円環歯車とを噛み合わせつつ、前記遊星軸本体に前記遊星歯車部を組付けるとともに、前記円環軸本体に前記円環歯車部を組付ける第2の組付工程とを備えることをその要旨とする。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
The invention according to claim 1 is an annular shaft in which a space is provided, a solar shaft disposed in the annular shaft, and a plurality of shafts disposed around the solar shaft in the annular shaft. A planetary shaft, a female screw provided on the annular shaft as a circular screw, a gear provided on the annular shaft as a circular gear, a male screw provided on the solar shaft as a solar screw, When the gear provided on the shaft is a sun gear, the male screw provided on the planetary shaft is a planetary screw, and the gear provided on the planetary shaft is a planetary gear, the annular screw, the sun screw and the planetary screw mesh with each other. The annular gear, the sun gear and the planetary gear mesh with each other, and the planetary shaft through the planetary motion associated with the rotational motion of one of the annular shaft and the sun shaft. The other of the axis and the sun axis Satisfying the condition that movement is obtained, and the annular shaft includes an annular shaft body provided with the annular screw and an annular gear portion formed with the annular gear, The sun shaft includes a sun shaft main body provided with the sun screw and a sun gear portion formed with the sun gear, and the planetary shaft is formed by the planet shaft main body provided with the planet screw and the planet gear. A rotating linear motion conversion mechanism comprising a planetary gear portion formed, and a manufacturing method for manufacturing the rotating linear motion conversion mechanism, the assembly comprising a combination of the sun shaft, the annular shaft main body, and the planetary shaft main body Assembling the coaxial assembly as a shaft assembly, and a set having a plurality of insertion portions that can be inserted into a portion surrounded by the sun shaft, the planetary shaft, and the annular shaft inside the shaft assembly. The sun tooth is attached to the attachment jig. A gear mounting step of mounting the portion in a non-rotatable state through engagement with the assembly jig, and moving the sun gear portion together with the assembly jig through insertion of the insertion portion into the enclosed portion. And assembling the planetary gear part to the planetary shaft body while meshing the sun gear, the planetary gear, and the annular gear, The gist is to include a second assembling step of assembling the annular gear portion to the annular shaft main body.
上記回転直線運動変換機構では、その減速比が、円環歯車、太陽歯車、及び遊星歯車同士のかみ合いによって決定される。そのため、円環ねじや、太陽ねじ並びに遊星ねじの有効径の影響を受けることなく、回転直線運動変換機構の減速比が安定した状態で一定に維持されて、回転直線運動変換機構のリードの設定精度も高く維持される。 In the rotational linear motion conversion mechanism, the reduction ratio is determined by the meshing of the annular gear, the sun gear, and the planetary gear. For this reason, the reduction ratio of the rotary linear motion conversion mechanism is kept constant in a stable state without being affected by the effective diameters of the annular screw, solar screw, and planetary screw, and the setting of the lead of the rotary linear motion conversion mechanism is set. High accuracy is also maintained.
そして上記製造方法によれば、そうした回転直線運動変換機構の製造に際して、組付治具の挿入部を軸集合体内部の前記囲繞される部分(囲繞部分)に挿入することにより、円環軸本体、太陽軸本体、及び各遊星軸本体の姿勢を基準姿勢(各遊星軸本体の中心線が円環軸本体や太陽軸本体の中心線に対して平行となる姿勢であって、円環軸本体の回転中心と太陽軸本体の回転中心と各遊星軸本体の公転中心とが一致する姿勢)に矯正することが可能になる。その上で、太陽歯車部の太陽軸本体への組付けを相対回転を規制した状態で行い、さらには遊星歯車部の遊星軸本体への組付け及び円環歯車部の円環軸本体への組付けを各歯車を噛合させた状態で行うことができる。したがって、それら太陽歯車、遊星歯車、及び円環歯車により構成される案内機構を適正に組付けることができ、ひいては回転直線運動変換機構を適正に組み立てることができる。 And according to the said manufacturing method, in manufacture of such a rotation linear motion conversion mechanism, by inserting the insertion part of an assembly jig in the said enclosed part (enclosure part) inside a shaft assembly, an annular shaft main body The attitude of the solar axis main body and each planetary axis main body is a reference attitude (the central axis of each planetary axis main body is parallel to the central axis of the annular axis main body or the solar axis main body, To a position in which the rotation center of the solar shaft body, the rotation center of the sun shaft body and the revolution center of each planetary shaft body coincide with each other). Then, the sun gear part is assembled to the sun shaft body in a state where relative rotation is restricted, and further, the planetary gear part is assembled to the planetary shaft body and the ring gear part is attached to the ring shaft body. Assembling can be performed with the gears engaged. Therefore, it is possible to properly assemble the guide mechanism including the sun gear, the planetary gear, and the annular gear, and thus to properly assemble the rotating linear motion conversion mechanism.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転直線運動変換機構の製造方法において、前記歯車取付工程は、前記太陽歯車と前記遊星歯車と前記円環歯車とを噛み合わせつつ組付治具に取付ける工程であり、前記第1及び第2の組付工程は、前記組付治具ともども移動させることによって前記太陽歯車部を前記太陽軸本体に、且つ前記遊星歯車部を前記遊星軸本体に、且つ前記円環歯車部を前記円環軸本体にそれぞれ組付ける工程であることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing the rotational linear motion conversion mechanism according to the first aspect, the gear mounting step is performed while meshing the sun gear, the planetary gear, and the annular gear. A step of attaching to a jig, wherein the first and second assembling steps are moved together with the assembling jig to move the sun gear part to the sun shaft body and the planetary gear part to the planetary shaft. The gist of the present invention is the step of assembling the annular gear portion to the main body and the annular shaft main body.
上記製造方法によれば、組付治具の挿入部を軸集合体の内部における囲繞部分に挿入するといった一工程を通じて、円環歯車部、太陽歯車部、及び遊星歯車部それぞれを組付けることができる。 According to the above manufacturing method, the annular gear part, the sun gear part, and the planetary gear part can be assembled through one step of inserting the insertion part of the assembly jig into the surrounding part inside the shaft assembly. it can.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の回転直線運動変換機構の製造方法において、前記太陽歯車部は、円環形状に形成されてなるとともに、前記太陽軸本体に形成された円柱形状の組付部に圧入固定されるものであり、前記第1の組付工程に先立ち、前記組付部に、先端に向かうほど縮径された円柱形状の圧入治具を取付ける治具取付工程を更に備え、前記第1の組付工程では、前記太陽歯車部に前記圧入治具が挿入されることをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing the rotational linear motion conversion mechanism according to the first or second aspect, the sun gear portion is formed in an annular shape and is formed in the sun shaft main body. A jig that is press-fitted and fixed to the cylindrical assembly part and attaches a cylindrical press-fitting jig whose diameter is reduced toward the tip prior to the first assembly step. The gist further includes an attaching step, and the first assembling step includes inserting the press-fitting jig into the sun gear portion.
太陽歯車部を太陽軸本体に圧入固定する場合には、太陽軸本体や太陽歯車部に回転トルクが入力された際に太陽歯車部と太陽軸本体とが相対回転しないように、そうした回転トルクに耐えうる強度で太陽歯車部と太陽軸本体とを固定する必要がある。 When the sun gear part is press-fitted and fixed to the sun shaft body, the rotation torque is adjusted so that the sun gear part and the sun shaft body do not rotate relative to each other when the rotation torque is input to the sun shaft body or the sun gear part. It is necessary to fix the sun gear portion and the sun shaft main body with sufficient strength.
回転トルクに対する強度限界は、太陽歯車部の太陽軸本体への圧入にかかる圧入代(具体的には、太陽歯車部の内周面の直径と組付部の外周面の直径との差)を大きくすることによって高くすることができる。ただし、圧入代が過度に大きくなると太陽歯車部が不要に変形して、回転直線運動変換機構のリード設定精度の低下を招いてしまう。 The strength limit for rotational torque is the press-fitting allowance (specifically, the difference between the diameter of the inner peripheral surface of the sun gear portion and the outer peripheral surface of the assembly portion) required for press-fitting the sun gear portion into the sun shaft body. It can be increased by increasing the size. However, when the press-fitting allowance becomes excessively large, the sun gear portion is unnecessarily deformed, leading to a decrease in lead setting accuracy of the rotary linear motion conversion mechanism.
一方、太陽歯車部の太陽軸本体への圧入にかかる圧入長さ(具体的には、太陽歯車部の内周面と組付部の外周面との接触部分における中心線方向の長さ)を長くすることによっても上記強度限界を高くすることができる。しかしながら、太陽歯車部を配置可能なスペースが小さい場合には、圧入長さを十分に長くすることができない。 On the other hand, the press-fitting length (specifically, the length in the center line direction at the contact portion between the inner peripheral surface of the sun gear portion and the outer peripheral surface of the assembly portion) required for press-fitting the sun gear portion into the sun shaft main body is determined. The intensity limit can also be increased by increasing the length. However, when the space where the sun gear portion can be arranged is small, the press-fitting length cannot be made sufficiently long.
通常、円環形状の部材を円柱形状の部材に圧入固定する場合には、その圧入を案内するべく各部材の端部が勾配を有する形状、いわゆるテーパ形状に形成されている。このテーパ形状が圧入長さを制限する一因となっている。 Normally, when an annular member is press-fitted and fixed to a cylindrical member, the end of each member is formed in a so-called tapered shape so as to guide the press-fitting. This taper shape is one factor that limits the press-fitting length.
この点、上記製造方法によれば、圧入治具によって太陽歯車部の太陽軸本体への圧入を案内することができるため、太陽歯車部の内周面の端部、及び太陽軸本体の外周面の端部(具体的には、組付部の先端)をテーパ形状に形成する必要がなくなる。そのため、その分だけ圧入代を長くすることができ、上記強度限界を高くすることができるようになる。 In this respect, according to the above manufacturing method, the press-fitting jig can guide the press-fitting of the sun gear portion into the sun shaft main body, so the end portion of the inner peripheral surface of the sun gear portion and the outer peripheral surface of the sun shaft main body It is not necessary to form the end portion (specifically, the tip of the assembly portion) in a tapered shape. Therefore, the press-fitting allowance can be lengthened by that amount, and the strength limit can be increased.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の回転直線運動変換機構の製造方法において、前記圧入治具として、その外周面に外方に向けて突出する形状の切刃が形成されたものを用いることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the rotational linear motion converting mechanism according to the third aspect, a cutting blade having a shape protruding outward is formed on the outer peripheral surface as the press-fitting jig. The gist is to use the thing.
上記製造方法によれば、圧入治具が太陽歯車部の内部を通過する際に、切刃によって太陽歯車部の内周面に溝を形成することができ、これによって太陽歯車部の内周面の摩擦係数を高くして前記強度限界を高くすることができる。 According to the above manufacturing method, when the press-fitting jig passes through the inside of the sun gear portion, a groove can be formed on the inner peripheral surface of the sun gear portion by the cutting blade, whereby the inner peripheral surface of the sun gear portion. The coefficient of friction can be increased to increase the strength limit.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の回転直線運動変換機構の製造方法において前記第1の組付工程は前記組付治具に前記圧入治具を挿入する工程であり、前記組付治具として、前記圧入治具が挿入される部分の内面に同圧入治具の中心線方向に延びる溝が形成されたものを用いることをその要旨とする。
Invention of Claim 5 is a process of inserting the said press-fitting jig | tool into the said assembly jig in the said 1st assembly process in the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism of
上記製造方法によれば、組付治具の構造を、太陽歯車部が正しい位置に組付けられる場合には組付治具の内部を圧入治具が通過する際に同圧入治具の切刃が組付治具の溝の内部を通過する構造とし、なんらかの要因により太陽歯車部が圧入治具に対して中心線周りに回転してその組付け位置がずれるおそれのある場合には圧入治具の切刃が組付治具に突き当たる構造とすることができる。したがって、正しい位置に組付けられることを確認しつつ太陽歯車部の組付けを行うことができ、前記案内機構の組付けを適正に行うことができる。 According to the above manufacturing method, when the sun gear part is assembled at the correct position, when the press fitting jig passes through the inside of the assembling jig, the cutting blade of the press fitting jig has the structure of the assembling jig. If the sun gear part rotates around the center line with respect to the press-fitting jig and the assembly position may shift due to some reason, the press-fitting jig The cutting blade can be configured to abut against the assembly jig. Therefore, the sun gear part can be assembled while confirming that it is assembled at the correct position, and the guide mechanism can be assembled properly.
請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の回転直線運動変換機構の製造方法において、前記圧入治具として、外周面の勾配が大きい先端部分と同勾配が小さい基端部分とからなるものであって、前記切刃が前記基端部分に形成されてなるものを用いることをその要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a rotational linear motion conversion mechanism according to the fourth or fifth aspect, the press-fitting jig includes a distal end portion having a large outer peripheral surface gradient and a proximal end portion having a smaller gradient surface. The gist of the present invention is that the cutting edge is formed on the base end portion.
先端に向かうほど縮径された円柱形状のものに突出部を形成する場合、その加工の都合上、外周面の勾配が大きい部分と比較して、同勾配が小さい部分の方が突出部の形成が容易である。この点、上記製造方法によれば、勾配の小さい部分に切刃を形成することができるために、切刃を有する圧入治具を比較的容易に形成することができる。しかも、太陽歯車部を太陽軸本体に圧入する際に、勾配が大きい先端部分によって、太陽歯車部を太陽軸本体に的確に案内することもできる。 When the protrusion is formed in a cylindrical shape that is reduced in diameter toward the tip, the protrusion is formed in the portion where the gradient is smaller than the portion where the gradient on the outer peripheral surface is large for the convenience of processing. Is easy. In this regard, according to the above manufacturing method, since the cutting edge can be formed in a portion having a small gradient, the press-fitting jig having the cutting edge can be formed relatively easily. Moreover, when the sun gear portion is press-fitted into the sun shaft main body, the sun gear portion can be accurately guided to the sun shaft main body by the tip portion having a large gradient.
請求項7に記載の発明は、請求項4〜6のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構の製造方法において、前記治具取付工程では、前記圧入治具が、前記太陽軸本体の組付部との係合を通じて、同組付部に回転不能な状態で取付けられることをその要旨とする。
Invention of
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。
太陽歯車部の内周面に圧入治具の切刃によって溝が形成されるときに、同圧入治具が太陽軸本体の中心線周りにおいて回転して螺旋形状に延びる溝が形成された場合、太陽歯車部が太陽軸本体に圧入される際に、同溝によって太陽歯車部を中心線周りに回転させる力が作用するおそれがある。これは太陽歯車部の組付け位置にずれを生じさせる一因となるために好ましくない。
A method of manufacturing a rotating linear motion conversion mechanism.
When the groove is formed on the inner peripheral surface of the sun gear portion by the cutting blade of the press fitting jig, when the groove that extends in a spiral shape is formed by rotating the press fitting jig around the center line of the sun shaft body, When the sun gear portion is press-fitted into the sun shaft main body, there is a possibility that a force for rotating the sun gear portion around the center line by the groove acts. This is not preferable because it causes a deviation in the assembly position of the sun gear portion.
上記製造方法によれば、圧入治具が太陽軸本体の中心線周りにおいて回転しない構造とすることができ、太陽歯車部の内周面に太陽軸本体の中心線方向に延びる溝が形成されるようになるため、太陽歯車部の組付け位置がずれることを的確に抑制することができる。 According to the above manufacturing method, the press-fitting jig can be structured not to rotate around the center line of the sun shaft body, and a groove extending in the center line direction of the sun shaft body is formed on the inner peripheral surface of the sun gear portion. Therefore, it is possible to accurately suppress the displacement of the assembly position of the sun gear portion.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構の製造方法において、当該回転直線運動変換機構は、前記円環歯車として第1円環歯車及び第2円環歯車が設けられることと、前記円環軸の一方の端部に前記第1円環歯車が設けられるとともに他方の端部に前記第2円環歯車が設けられることと、前記第1円環歯車が前記円環軸本体に設けられるとともに前記第2円環歯車が前記円環歯車部に形成されることと、前記太陽歯車として第1太陽歯車及び第2太陽歯車が前記太陽ねじを間に挟む位置に設けられることと、前記第1太陽歯車が前記太陽軸本体に設けられるとともに前記第2太陽歯車が前記太陽歯車部に形成されることと、前記遊星歯車として第1遊星歯車及び第2遊星歯車が設けられることと、前記遊星軸の一方の端部に前記第1遊星歯車が設けられるとともに他方の端部に前記第2遊星歯車が設けられることと、前記第1遊星歯車が前記遊星軸本体に設けられるとともに前記第2遊星歯車が前記遊星歯車部に形成されることと、前記第1円環歯車及び前記第1太陽歯車と前記第1遊星歯車とが噛み合わされることと、前記第2円環歯車及び前記第2太陽歯車と前記第2遊星歯車とが噛み合わされることとの条件を満たしてなるものであることをその要旨とする。
The invention according to
上記製造方法によれば、円環歯車、太陽歯車、及び遊星歯車によって構成される案内機構を二組備えた回転直線運動変換機構を適正に組み立てることができる。 According to the manufacturing method described above, it is possible to appropriately assemble a rotary linear motion conversion mechanism including two sets of guide mechanisms configured by an annular gear, a sun gear, and a planetary gear.
本発明にかかる回転直線運動変換機構の製造方法を具体化した一実施の形態について説明する。以下では、本実施形態の製造方法を通じて組み立てられる回転直線運動変換機構の構造、同変換機構の動作態様、及び同変換機構の製造方法の順に説明する。 An embodiment embodying a method for manufacturing a rotating linear motion conversion mechanism according to the present invention will be described. Below, it demonstrates in order of the structure of the rotation linear motion conversion mechanism assembled through the manufacturing method of this embodiment, the operation | movement aspect of the conversion mechanism, and the manufacturing method of the conversion mechanism.
<回転直線運動変換機構の構造について>
図1及び図2を参照して、回転直線運動変換機構1の構造について説明する。
図1及び図2に示すように、回転直線運動変換機構1は、内部に空間が設けられたリングシャフト2と、リングシャフト2の内部に配置されるサンシャフト3と、リングシャフト2内においてサンシャフト3の周囲に配置される複数のプラネタリシャフト4との組み合わせにより構成されている。また、サンシャフト3を支持するための要素として前面カラー11及び背面カラー12が設けられている。各プラネタリシャフト4は、サンシャフト3のまわりにおいて等間隔に配置されている。なお、本実施形態では9本のプラネタリシャフト4が備えられている構造の回転直線運動変換機構1を想定しているが、プラネタリシャフト4の配置数は適宜変更することができる。
<Structure of rotating linear motion conversion mechanism>
With reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the rotation linear motion conversion mechanism 1 is demonstrated.
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary linear motion conversion mechanism 1 includes a
回転直線運動変換機構1においては、リングシャフト2に設けられたねじ及びギアと各プラネタリシャフト4に設けられたねじ及びギアとの噛み合いにより、リングシャフト2及び各プラネタリシャフト4の一方の構成要素から他方の構成要素に力が伝達される。また、サンシャフト3に設けられたねじ及びギアと各プラネタリシャフト4に設けられたねじ及びギアとの噛み合いにより、サンシャフト3及び各プラネタリシャフト4の一方の構成要素から他方の構成要素に力が伝達される。
In the rotational linear motion conversion mechanism 1, one of the components of the
回転直線運動変換機構1は、こうした各構成要素の組み合わせに基づいて次のように動作する。すなわち、リングシャフト2及びサンシャフト3の一方の構成要素が回転運動するとき、同構成要素から伝達された力を通じて各プラネタリシャフト4がサンシャフト3のまわりで遊星運動する。これにより、各プラネタリシャフト4からリングシャフト2及びサンシャフト3の他方の構成要素に伝達された力を通じて同構成要素が各プラネタリシャフト4に対して軸方向へ移動する。
The rotating linear motion conversion mechanism 1 operates as follows based on the combination of these components. That is, when one component of the
このように、回転直線運動変換機構1は、リングシャフト2及びサンシャフト3の一方の回転運動をリングシャフト2及びサンシャフト3の他方の直線運動に変換する運動変換機構として構成されている。なお、本実施形態においては、サンシャフト3の軸方向について、サンシャフト3がリングシャフト2から押し出される方向を前面方向FRとし、サンシャフト3がリングシャフト2内に引き込まれる方向を背面方向RRとしている。また、回転直線運動変換機構1の任意の位置を基準としたときに、この基準位置よりも前面方向FR側の範囲を前面側とし、同基準位置よりも背面方向RR側の範囲を背面側としている。
Thus, the rotational linear motion conversion mechanism 1 is configured as a motion conversion mechanism that converts one rotational motion of the
前面カラー11は、サンシャフト3を支持するためのすべり軸受11Aと、リングシャフト2の前面側の開口部をシールするためのOリング11Bとを有する要素として構成されている。この前面カラー11はリングシャフト2の前面側の開口部に固定されている。また、背面カラー12は、サンシャフト3を支持するためのすべり軸受12Aと、リングシャフト2の背面側の開口部をシールするためのOリング12Bとを有する要素として構成されている。背面カラー12はリングシャフト2の背面側の開口部に固定されている。前面カラー11には、リングシャフト2の内部(リングシャフト2、サンシャフト3及び各プラネタリシャフト4のねじ及びギアが噛み合わされている箇所)に潤滑油を供給するための油孔11Hが複数設けられている。
The
各すべり軸受11A,12Aは、サンシャフト3の中心線をリングシャフト2及び各プラネタリシャフト4の中心線に対して傾ける力がサンシャフト3に加えられた場合において、この力によりサンシャフト3のねじ及びギアと各プラネタリシャフト4のねじ及びギアとが干渉する前にサンシャフト3の傾きを規制するための要素として設けられている。すなわち、サンシャフト3に上記傾ける力が作用したとき、サンシャフト3のねじ及びギアと各プラネタリシャフト4のねじ及びギアとが干渉する前にサンシャフト3と各すべり軸受11A,12Aとが接触することにより、そうした力が回転直線運動変換機構1の内部に伝達されることが抑制されるようになる。
When the force which inclines the centerline of the
回転直線運動変換機構1においては、上述のようにサンシャフト3が前面カラー11及び背面カラー12を通じて支持されている一方で、各プラネタリシャフト4は前面カラー11及び背面カラー12のいずれによっても支持されていない。すなわち、サンシャフト3の径方向の位置がねじ及びギアの噛み合いと前面カラー11及び背面カラー12とにより拘束されている一方で、各プラネタリシャフト4の径方向の位置がねじ及びギアの噛み合いのみにより拘束されている。
In the rotary linear motion conversion mechanism 1, the
〔1〕「リングシャフトの構造について」
図3及び図4を参照して、リングシャフト2の構造について説明する。なお、図3(A)はリングシャフト2の平面構造を、図3(B)はリングシャフト2の側面構造をそれぞれ示している。また、図4(A)は中心線に沿うリングシャフト2の断面構造を、図4(B)はリングシャフト2の一部を分解した状態の断面構造をそれぞれ示している。
[1] “About the structure of the ring shaft”
The structure of the
図3及び図4に示すように、リングシャフト2は、その本体となるリングシャフト本体21に雌ねじ(円環ねじ22)、前面リングギア23及び背面リングギア24が設けられた要素として構成されている。また、同一形状の平歯車が前面リングギア23及び背面リングギア24として設けられている。すなわち、前面リングギア23及び背面リングギア24の諸元(基準ピッチ円直径や歯数等)は、互いに等しい値に設定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
リングシャフト本体21は、円環ねじ22が形成された本体ねじ部21Aと、前面リングギア23が組付けられる本体ギア部21Bと、背面リングギア24が組付けられる本体ギア部21Cとを含めて構成されている。リングシャフト本体21の外周面には、その周方向全周にわたって突出する形状のフランジ25が形成されている。
The ring shaft
前面リングギア23はリングシャフト本体21とは各別に形成されており、同リングシャフト本体21の前面側の端部に組付けられている。また前面リングギア23は、リングシャフト本体21に組付けられたときに自身の中心線がリングシャフト本体21の中心線と整合するように構成されている。リングシャフト本体21に対する前面リングギア23の組付け態様について、本実施の形態では圧入により前面リングギア23をリングシャフト本体21に固定するようにしている。
The
背面リングギア24はリングシャフト本体21とは各別に形成されており、同リングシャフト本体21の背面側の端部に組付けられている。また背面リングギア24は、リングシャフト本体21に組付けられたときに自身の中心線がリングシャフト本体21の中心線と整合するように構成されている。リングシャフト本体21に対する背面リングギア24の組付け態様について、本実施形態では圧入により背面リングギア24をリングシャフト本体21に固定するようにしている。
The
〔2〕「サンシャフトの構造について」
図5を参照して、サンシャフト3の構造について説明する。なお、図5(A)はサンシャフト3の平面構造を、図5(B)はサンシャフト3の一部を分解した状態の平面構造をそれぞれ示している。
[2] “Sunshaft structure”
The structure of the
図5に示すように、サンシャフト3は、サンシャフト本体31に雄ねじ(太陽ねじ32)、前面サンギア33及び背面サンギア34が設けられた要素として構成されている。前面サンギア33及び背面サンギア34としては、太陽ねじ32を間に挟む位置に、同一形状の平歯の外歯車が設けられている。前面サンギア33及び背面サンギア34の諸元(基準ピッチ円直径や歯数等)は、互いに等しい値に設定されている。
As shown in FIG. 5, the
サンシャフト3は、サンシャフト本体31と背面サンギア34との組み合わせにより構成されている。サンシャフト本体31に対する背面サンギア34の組付け態様について、本実施形態では圧入により背面サンギア34をサンシャフト本体31に固定するようにしている。なお、圧入以外の方法により背面サンギア34をサンシャフト本体31に固定することもできる。サンシャフト3においては、サンシャフト本体31の中心線(軸線)がサンシャフト3の中心線に相当する。
The
サンシャフト本体31は、外周面に太陽ねじ32が形成された本体ねじ部31Aと、前面サンギア33が形成された本体ギア部31Bと、背面サンギア34が組付けられる本体ギア部31Cとを含めて構成されている。なお、本体ギア部31Cの外周面には、背面サンギア34の組付けに際して同背面サンギア34が嵌り始める側の端部に凹部35が形成されている。
The sun shaft
背面サンギア34は、サンシャフト本体31とは各別に形成されている。また背面サンギア34は、サンシャフト本体31に組付けられたときに自身の中心線がサンシャフト本体31の中心線と整合するように構成されている。
The
〔3〕「プラネタリシャフトの構造について」
図6を参照して、プラネタリシャフト4の構造について説明する。なお、図6(A)はプラネタリシャフト4の平面構造を、図6(B)は中心線に沿うプラネタリシャフト4の断面構造をそれぞれ示している。
[3] “Planetary shaft structure”
The structure of the
図6に示すように、プラネタリシャフト4は、その本体となるプラネタリシャフト本体41に雄ねじ(遊星ねじ42)、前面プラネタリギア43及び背面プラネタリギア44が設けられた要素として構成されている。前面プラネタリギア43及び背面プラネタリギア44としては、同一形状の平歯車が設けられている。すなわち、前面プラネタリギア43及び背面プラネタリギア44の諸元(基準ピッチ円直径や歯数等)は、互いに等しい値に設定されている。
As shown in FIG. 6, the
プラネタリシャフト本体41は、外周面に遊星ねじ42が形成された本体ねじ部41Aと、前面プラネタリギア43が形成された本体ギア部41Bと、背面プラネタリギア44が組付けられる本体ギア部41Cとを含めて構成されている。
The planetary shaft
前面プラネタリギア43はプラネタリシャフト本体41の前面側の端部に一体に形成されている。
背面プラネタリギア44はプラネタリシャフト本体41とは各別に形成されており、同プラネタリシャフト本体41の背面側の端部に設けられている。この背面プラネタリギア44は、詳しくは、その軸受孔44Hに上記プラネタリシャフト本体41の本体ギア部41Cが挿入されることにより、プラネタリシャフト本体41に組付けられる。また背面プラネタリギア44は、一方の端面がプラネタリシャフト本体41と接触した状態でプラネタリシャフト本体41に組付けられる。さらに背面プラネタリギア44は、プラネタリシャフト本体41に組付けられた状態において、自身の中心線がプラネタリシャフト本体41の中心線と整合するように構成されている。プラネタリシャフト本体41に対する背面プラネタリギア44の組付け態様について、本実施の形態では背面プラネタリギア44がプラネタリシャフト本体41に対して回転できるようにすきまばめを採用している。なお、プラネタリシャフト本体41と背面プラネタリギア44との相対的な回転を得るための組付け態様として、すきまばめ以外の組付け態様を採用することもできる。
The front
The rear
〔4〕「各構成要素の関係」
図7〜図10を参照して、回転直線運動変換機構1における各構成要素の関係について説明する。なお、図7はサンシャフト3の中心線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造を示している。また、図8は図7のDA−DA線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造を、図9は図7のDB−DB線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造を、図10は図7のDC−DC線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造をそれぞれ示している。
[4] “Relationship between components”
With reference to FIGS. 7-10, the relationship of each component in the rotation linear motion conversion mechanism 1 is demonstrated. FIG. 7 shows a cross-sectional structure of the rotary linear motion conversion mechanism 1 along the center line of the
図7〜図10に示すように、回転直線運動変換機構1においては、各構成要素の動作が次のように許容または制限されている。
(a)リングシャフト2について、リングシャフト本体21と前面リングギア23及び背面リングギア24との相対的な回転が不能にされている。また、リングシャフト本体21と前面カラー11及び背面カラー12との相対的な回転が不能にされている。
(b)プラネタリシャフト4について、プラネタリシャフト本体41と背面プラネタリギア44との相対的な回転が許容されている。
As shown in FIGS. 7 to 10, in the rotary linear motion conversion mechanism 1, the operation of each component is allowed or restricted as follows.
(A) About the
(B) For the
そして回転直線運動変換機構1においては、リングシャフト2及びサンシャフト3と各プラネタリシャフト4とのねじ及びギアの噛み合いを通じて、これら各構成要素の間で次のように力の伝達が行われる。
In the rotary linear motion conversion mechanism 1, the force is transmitted between these components through the engagement of the screws and gears of the
リングシャフト2及び各プラネタリシャフト4においては、リングシャフト本体21の円環ねじ22と各プラネタリシャフト本体41の遊星ねじ42とが噛み合わされる。また、リングシャフト本体21の前面リングギア23と各プラネタリシャフト本体41の前面プラネタリギア43とが噛み合わされる。また、リングシャフト本体21の背面リングギア24と各プラネタリシャフト本体41の背面プラネタリギア44とが噛み合わされる。これにより、リングシャフト2及び各プラネタリシャフト4の一方に回転運動が入力されたとき、円環ねじ22と遊星ねじ42との噛み合い、前面リングギア23と前面プラネタリギア43との噛み合い、及び背面リングギア24と背面プラネタリギア44との噛み合いを通じて、リングシャフト2及び各プラネタリシャフト4の他方に力が伝達される。
In the
サンシャフト3及び各プラネタリシャフト4においては、サンシャフト本体31の太陽ねじ32と各プラネタリシャフト本体41の遊星ねじ42とが噛み合わされる。また、サンシャフト本体31の前面サンギア33と各プラネタリシャフト本体41の前面プラネタリギア43とが噛み合わされる。また、サンシャフト本体31の背面サンギア34と各プラネタリシャフト本体41の背面プラネタリギア44とが噛み合わされる。これにより、サンシャフト3及び各プラネタリシャフト4の一方に回転運動が入力されたとき、太陽ねじ32と遊星ねじ42との噛み合い、前面サンギア33と前面プラネタリギア43との噛み合い、及び背面サンギア34と背面プラネタリギア44との噛み合いを通じて、サンシャフト3及び各プラネタリシャフト4の他方に力が伝達される。
In the
このように、回転直線運動変換機構1は、リングシャフト2の円環ねじ22とサンシャフト3の太陽ねじ32と各プラネタリシャフト4の遊星ねじ42とにより構成される減速機構、前面リングギア23と前面サンギア33と各前面プラネタリギア43とにより構成される減速機構、及び背面リングギア24と背面サンギア34と各背面プラネタリギア44とにより構成される減速機構とを備えて構成されている。
As described above, the rotational linear motion conversion mechanism 1 includes the
<回転直線運動変換機構の動作態様について>
回転直線運動変換機構1においては、各ギアの歯数及び各ねじの条数の設定態様に基づいて、回転運動を直線運動に変換するための動作方式(運動変換方式)が決定される。すなわち、運動変換方式として、リングシャフト2の回転運動によりサンシャフト3を直線運動させる太陽軸変位方式と、サンシャフト3の回転運動によりリングシャフト2を直線運動させる円環軸変位方式とのいずれかを選択することができる。以下、各運動変換方式における回転直線運動変換機構1の動作態様について説明する。
<About the operation mode of the rotating linear motion conversion mechanism>
In the rotational linear motion conversion mechanism 1, an operation method (motion conversion method) for converting rotational motion into linear motion is determined based on the setting mode of the number of teeth of each gear and the number of threads of each screw. That is, as a motion conversion method, either a sun axis displacement method in which the
(A)運動変換方式として太陽軸変位方式が採用されている場合においては、次のように回転運動から直線運動への変換が行われる。すなわち、リングシャフト2に回転運動が入力されたとき、前面リングギア23と各前面プラネタリギア43との噛み合い、背面リングギア24と各背面プラネタリギア44との噛み合い、及び円環ねじ22と各遊星ねじ42との噛み合いを通じて、リングシャフト2から各プラネタリシャフト4に力が伝達されることにより、各プラネタリシャフト4がサンシャフト3のまわりにおいて自転しつつ公転する。そして、このプラネタリシャフト4の遊星運動にともない、各前面プラネタリギア43と前面サンギア33との噛み合い、各背面プラネタリギア44と背面サンギア34との噛み合い、及び各遊星ねじ42と太陽ねじ32との噛み合いを通じて、各プラネタリシャフト4からサンシャフト3に力が伝達されることにより、サンシャフト3が軸方向へ変位する。
(A) When the solar axis displacement method is adopted as the motion conversion method, conversion from rotational motion to linear motion is performed as follows. That is, when rotational motion is input to the
(B)運動変換方式として円環軸変位方式が採用されている場合においては、次のように回転運動から直線運動への変換が行われる。すなわち、サンシャフト3に回転運動が入力されたとき、前面サンギア33と各前面プラネタリギア43との噛み合い、背面サンギア34と各背面プラネタリギア44との噛み合い、及び太陽ねじ32と各遊星ねじ42との噛み合いを通じて、サンシャフト3から各プラネタリシャフト4に力が伝達されることにより、各プラネタリシャフト4がサンシャフト3のまわりにおいて自転しつつ公転する。そして、このプラネタリシャフト4の遊星運動にともない、各前面プラネタリギア43と前面リングギア23との噛み合い、各背面プラネタリギア44と背面リングギア24との噛み合い、及び各遊星ねじ42と円環ねじ22との噛み合いを通じて、各プラネタリシャフト4からリングシャフト2に力が伝達されることにより、リングシャフト2が軸方向へ変位する。
(B) In the case where the annular shaft displacement method is adopted as the motion conversion method, conversion from rotational motion to linear motion is performed as follows. That is, when rotational motion is input to the
一方、回転直線運動変換機構1にあっては、リングシャフト2の前面リングギア23が各プラネタリシャフト4の前面プラネタリギア43と噛み合うとともに、同前面プラネタリギア43がサンシャフト3の前面サンギア33と噛み合うようになっている。また回転直線運動変換機構1にあっては、リングシャフト2の背面リングギア24が各プラネタリシャフト4の背面プラネタリギア44と噛み合うとともに、同背面プラネタリギア44がサンシャフト3の背面サンギア34と噛み合うようになっている。
On the other hand, in the rotational linear motion conversion mechanism 1, the
そのため、回転直線運動変換機構1の減速比は、前面リングギア23と前面サンギア33と前面プラネタリギア43との噛み合いや、背面リングギア24と背面サンギア34と背面プラネタリギア44との噛み合いによって決定される。したがって、リングシャフト2の円環ねじ22や、サンシャフト3の太陽ねじ32並びにプラネタリシャフト4の遊星ねじ42の有効径がねじの加工精度に起因してばらついたり、螺合するねじ同士の接触面の摩耗等によって変化したりする場合であっても、そのようなねじの有効径の影響を受けることなく、回転直線運動変換機構1の減速比が安定した一定の値に維持されて、回転直線運動変換機構1のリードの設定精度も高く維持される。
Therefore, the reduction ratio of the rotational linear motion conversion mechanism 1 is determined by the engagement of the
<回転直線運動変換機構の製造方法について>
図11〜図27を参照して、回転直線運動変換機構1の製造方法について説明する。
本実施の形態では、以下に示す工程A〜工程Hを含めて回転直線運動変換機構が製造される。
<About the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism>
With reference to FIGS. 11-27, the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism 1 is demonstrated.
In the present embodiment, a rotating linear motion conversion mechanism is manufactured including the following steps A to H.
[工程A(図11)]リングシャフト本体21、サンシャフト本体31、各プラネタリシャフト本体41、前面リングギア23、背面リングギア24、背面サンギア34及び各背面プラネタリギア44を洗浄する。
[Step A (FIG. 11)] The ring shaft
[工程B(図12)]工程Aの後に、サンシャフト本体31に各プラネタリシャフト本体41を組付ける。これにより、サンシャフト本体31と各プラネタリシャフト本体41とにより構成される集合体を第1アッセンブリ51として組み立てる。
[Step B (FIG. 12)] After step A, each
[工程C(図13)]工程Bの後に、第1アッセンブリ51にリングシャフト本体21を組付ける。これにより、第1アッセンブリ51とリングシャフト本体21とにより構成される集合体を第2アッセンブリ52として組み立てる。
[Step C (FIG. 13)] After step B, the ring shaft
[工程D(図14)]工程Cの後に、第2アッセンブリ52に前面リングギア23を取付ける。これにより、第2アッセンブリ52と前面リングギア23とにより構成される集合体を第3アッセンブリ53として組み立てる。なお前面リングギア23は、詳しくは、各前面プラネタリギア43と噛み合せた状態で圧入されることによってリングシャフト本体21の所定の位置に組付けられる。本実施の形態では、工程B、工程C及び工程Dが組み立て工程に相当し、第3アッセンブリ53が軸集合体に相当する。
[Step D (FIG. 14)] After step C, the
[工程E(図15〜図18)]第3アッセンブリ53への背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44の組付けに用いる治具(組付治具6)に、それら背面リングギア24、背面サンギア34、各背面プラネタリギア44を取付ける。
[Step E (FIGS. 15 to 18)] The
ここで、回転直線運動変換機構1(図7参照)は、リングシャフト本体21、サンシャフト本体31、及び各プラネタリシャフト本体41が基準姿勢となるように製造される。なお基準姿勢とは、リングシャフト本体21の回転中心とサンシャフト本体31の回転中心と各プラネタリシャフト本体41の公転中心とが一致する姿勢であって、各プラネタリシャフト本体41の中心線がリングシャフト本体21やサンシャフト本体31の中心線に対して平行となる姿勢である。
Here, the rotary linear motion conversion mechanism 1 (see FIG. 7) is manufactured such that the ring shaft
上記回転直線運動変換機構1の製造過程において、リングシャフト2とサンシャフト3との間でプラネタリシャフト4が上記基準姿勢に対して傾いた状態となることが本願発明者により確認されている。そして、そのようにプラネタリシャフト4が傾いた状態になると、各構成要素(リングシャフト2、サンシャフト3、プラネタリシャフト4)のねじ(円環ねじ21、太陽ねじ31、遊星ねじ42)の噛み合いが不均一となるために、局部的なねじの摩耗が促進されるようになって寿命の低下を招くようになる。また、各構成要素の間におけるフリクションが増大するために、回転運動から直線運動への変換効率(具体的には、入力に対する動作速度)の低下を招くようにもなる。
It has been confirmed by the present inventor that the
そのようにプラネタリシャフト4が傾いた状態になる理由としては次のようなことが考えられる。回転直線運動変換機構1では、リングシャフト2の円環ねじ22と各プラネタリシャフト4の遊星ねじ42との噛み合い部分や、サンシャフト3の太陽ねじ32と各プラネタリシャフト4の遊星ねじ42との噛み合い部分にバックラッシが形成される。そのため、回転直線運動変換機構1の製造過程において、各構成要素の組み合わせに伴ってプラネタリシャフト4に力が加えられたときに、プラネタリシャフト4が上記バックラッシを埋める方向へ動かされることにより、プラネタリシャフト4が傾いた状態で回転直線運動変換機構1が組み立てられてしまうことがある。
The reason why the
本実施の形態では、そのように回転直線運動変換機構1が組み立てられることを抑制するために、組付治具6を用いて、背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44を第3アッセンブリ53に組付けるようにしている。工程Eは、そうした組付治具6に背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44を取付ける工程である。本実施の形態では、この工程Eが歯車取付工程に相当する。
In the present embodiment, in order to prevent the rotation linear motion conversion mechanism 1 from being assembled in this manner, the
図15は組付治具6の平面構造を、図16は同組付治具6の側面構造をそれぞれ示している。
図15及び図16に示すように、組付治具6は円筒形状に形成された基部61と同基部61の軸方向における一方(図15における右側)の端部から突出する形状の複数(本実施の形態では9本)の挿入部62とを備えている。基部61と各挿入部62とは一体に形成されており、各挿入部62は同一円周を通過する形状であり且つ互いに平行に延びる形状に形成されている。
FIG. 15 shows a planar structure of the assembling
As shown in FIGS. 15 and 16, the assembling
また各挿入部62は、第3アッセンブリ53(図14参照)の内部におけるリングシャフト本体21、サンシャフト本体31、プラネタリシャフト本体41、及び前面リングギア23によって囲繞された部分(囲繞部分)に対応する形状、詳しくはリングシャフト本体21、サンシャフト本体31、及びプラネタリシャフト本体41の姿勢が前記基準姿勢である場合における同囲繞部分に対応する形状に形成されている。具体的には、各挿入部62は、各シャフト本体21,31,41の姿勢が基準姿勢である場合においてそれらシャフト本体21,31,41を移動させることなく上記囲繞部分に挿入可能な形状に形成される。また各挿入部62は、各シャフト本体21,31,41の姿勢が上記基準姿勢ではない場合において同姿勢が基準姿勢になるように各シャフト本体21,31,41のねじやギアの突端を押圧して移動させつつ挿入されるようになる形状に形成される。
Each
さらに、各挿入部62は、その内周側の面を繋ぐ仮想線の径が背面サンギア34の歯先円の径とほぼ等しく(詳しくは、若干大きく)設定されている。工程Eでは、各挿入部62に囲まれた部分の最も基部61側の部分(取付部63)に背面サンギア34が取付けられる。また、各挿入部62のうちの一つの内面において上記取付部63にあたる部分には、基部61の軸方向に延びる凸部64が形成されている。この凸部64は、取付部63への背面サンギア34の取付に際して、背面サンギア34と係合する形状に形成されている。こうした形状の凸部64を設けることにより、背面サンギア34と各挿入部62との相対位置が一義的に定まり、第3アッセンブリ53に対する背面サンギア34の組付け位置が一義的に定まる構造になっている。
Further, each
一方、上記基部61における各挿入部62の間にあたる部分には、それぞれ同基部61の軸方向に延びる穴65が形成されている。この穴65は背面プラネタリギア44の形状に対応した形状に形成されている。工程Eでは、この穴65にそれぞれ背面プラネタリギア44が取付けられる。
On the other hand, a
また、上記基部61の外径は各挿入部62の外周側の面を繋ぐ仮想線の径より大きく設定されている。これにより、組付治具6における基部61と各挿入部62との境界部分に、各挿入部62側の部分より基部61側の部分が拡径された形状の段部66が形成されている。工程Eでは、この段部66に背面リングギア24が取付けられる。なお、上記基部61の外径は、リングシャフト本体21(図4参照)における背面リングギア24が組付けられる部分(本体ギア部21C)の内径より若干小さく設定されている。
Further, the outer diameter of the
さらに、円筒形状の基部61の内周面には等角度置きに、軸方向に延びる複数本(本実施の形態では、8本)の溝67が形成されている。
図17は背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44が取付けられた状態の組付治具6の平面構造を、図18は、同組付治具6の側面構造をそれぞれ示している。
Furthermore, a plurality of (eight in the present embodiment)
17 shows a planar structure of the assembling
図17及び図18に示すように、組付治具6に背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44が取付けられた際に、それら背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44が互いに噛み合った状態となるように、上記取付部63、各穴65、及び段部66(図15及び図16参照)が形成されている。
17 and 18, when the
[工程F(図19及び図20)]背面サンギア34のサンシャフト本体31への圧入に際して、同背面サンギア34を案内するために用いる治具(圧入治具7)を、サンシャフト本体31(詳しくは、その本体ギア部31C(図5参照))に取付ける。本実施の形態では、この工程Fが治具取付工程に相当する。
[Step F (FIGS. 19 and 20)] When press-fitting the
以下、上記圧入治具7の具体構造について説明する。
図19に圧入治具7の平面構造を示し、図20に同圧入治具7の側面構造を示す。
図19及び図20に示すように、圧入治具7はほぼ円柱形状に形成されている。工程Fでは、サンシャフト本体31の中心線と圧入治具7の中心線とが一致するように同圧入治具7が取付けられる。
Hereinafter, a specific structure of the press-fitting
FIG. 19 shows a planar structure of the press-fitting
As shown in FIGS. 19 and 20, the press-fitting
圧入治具7の内部には、その中心線方向における一方の端面から延びる断面円形状の孔(挿入孔71)が形成されている。この挿入孔71には、サンシャフト本体31に圧入治具7を取付ける際に、サンシャフト本体31の一端が挿入される。
Inside the press-fitting
圧入治具7は、上記挿入孔71が開口している側の端部(基端)から反対側の端部(先端)に向かうほど外周面の半径が小さくなる形状に形成されている。また圧入治具7の形状は、同圧入治具7が本体ギア部31C(図5参照)に取付けられた状態において、それら圧入治具7と本体ギア部31Cとの接触部分に段差が生じない形状に設定されている。
The press-fitting
また、圧入治具7の基端側の端面には、軸方向に延びる凸部72が形成されている。この凸部72は、サンシャフト本体31に圧入治具7を取付ける際に、同サンシャフト本体31の本体ギア部31Cに形成された凹部35(図5参照)と係合する。この工程Fでは、圧入治具7の凸部72とサンシャフト本体31の凹部35との係合を通じて、同圧入治具7がサンシャフト本体31(詳しくは、その本体ギア部31C)に回転不能な状態で取付けられる。
A
圧入治具7の外周面には等角度間隔に、外方に向けて突出する形状の複数(本実施の形態では、8つ)の切刃73が形成されている。それら切刃73は、刃筋が中心線方向に延びるように、且つ歯先が先端側に向かうように設けられている。なお圧入治具7は、詳しくは、外周面の勾配が大きい先端側の部分(先端部分74)と同勾配がごく小さい基端側の部分(基端部分75)とにより構成されている。上記切刃73は、圧入治具7の基端部分75に形成されている。
A plurality of (eight in this embodiment) cutting
一般に、先端に向かうほど縮径された円柱形状のものに突出部を形成する場合には、母材の外周面を切削することによって突出部を形成するといった加工方法が採用されることが多い。そうした加工方法が採用される場合には、その加工の都合上、外周面の勾配が大きい部分と比較して、同勾配が小さい部分の方が突出部の形成が容易である。この点、本実施の形態では、外周面の勾配がごく小さい基端部分75に切刃73が形成されるために、圧入治具7を比較的容易に形成することができる。しかも、背面サンギア34をサンシャフト本体31の本体ギア部31Cに圧入する際には、外周面の勾配が大きい部分(先端部分74)によって、同背面サンギア34を上記本体ギア部31Cに的確に案内することもできる。
In general, when the protrusion is formed in a cylindrical shape whose diameter is reduced toward the tip, a processing method is often employed in which the protrusion is formed by cutting the outer peripheral surface of the base material. When such a processing method is employed, for the convenience of the processing, it is easier to form the protruding portion in the portion having the smaller gradient compared to the portion having the larger gradient on the outer peripheral surface. In this respect, in the present embodiment, since the
[工程G(図21〜図23)]背面リングギア24、背面サンギア34、各背面プラネタリギア44を第3アッセンブリ53に組付ける。本実施の形態では、この工程Gが第1の組付工程及び第2の組付工程に相当する。
[Step G (FIGS. 21 to 23)] The
図21に背面リングギア24、背面サンギア34、各背面プラネタリギア44が組付けられる途中の状態を示し、図22に各ギア24,34,44が組付けられた状態を示す。
工程Gでは先ず、図21に示すように、第3アッセンブリ53内部の前記囲繞部分に各挿入部62を挿入することにより、背面リングギア24、背面サンギア34、各背面プラネタリギア44を組付治具6ともども移動させる。これにより、図22に示すように、背面リングギア24、背面サンギア34、各背面プラネタリギア44が第3アッセンブリ53に組付けられる。詳しくは、背面リングギア24がリングシャフト本体21の本体ギア部21Cに圧入され、背面サンギア34がサンシャフト本体31の本体ギア部31Cに圧入され、各背面プラネタリギア44がプラネタリシャフト本体41の本体ギア部41Cに組付けられる。
FIG. 21 shows a state where the
In step G, first, as shown in FIG. 21, the
この工程Gでは、組付治具6の各挿入部62が第3アッセンブリ53の上記囲繞部分に挿入されることによって、リングシャフト本体21、サンシャフト本体31、及び各プラネタリシャフト本体41の姿勢が前記基準姿勢に矯正されるようになる。そして、その上で背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44の第3アッセンブリ53への組付けが行われるため、それら背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44により構成される歯車機構(前記案内機構)を適正に組付けることができる。
In this step G, each
また、組付治具6には背面リングギア24と背面サンギア34と各背面プラネタリギア44とが互いに噛合した状態で取付けられているため(工程E)、組付治具6の挿入部62を第3アッセンブリ53の前記囲繞部分に挿入するといった一工程(工程G)を通じて、各24,34,44を第3アッセンブリ53にそれぞれ組付けることができる。
Further, since the
そして、このように第3アッセンブリ53と、背面リングギア24と、背面サンギア34と、各背面プラネタリギア44とにより構成される集合体を第4アッセンブリ54として組み立てた後、図23に示すように、同第4アッセンブリ54から組付治具6及び圧入治具7が取り外される。
Then, after assembling the assembly including the
工程Gでは、上述した組付治具6を移動させる過程において、圧入治具7(図21)が背面サンギア34の内部に挿入されるとともに同内部を通過する。そして、その際に、同圧入治具7の外周面に突設された切刃73により、背面サンギア34の内周面にその移動方向(詳しくは、サンシャフト本体31の中心線方向)に延びる溝が形成される。
In step G, in the process of moving the
ここで、本実施の形態にかかる回転直線運動変換機構1では、前面サンギア33と背面サンギア34との位相差が大きくなって各プラネタリシャフト4が傾いた状態になると、前述のようにリードについての設計値と実際値との誤差が大きくなってしまい、さらには図24に示すように、前記変換効率が低くなってしまう。
Here, in the rotational linear motion conversion mechanism 1 according to the present embodiment, when the phase difference between the
そのため、背面サンギア34をサンシャフト本体31に圧入固定する場合には、背面サンギア34やサンシャフト本体31に回転トルクが入力された際に背面サンギア34とサンシャフト本体31とが相対回転しないように、そうした回転トルクに耐えうる強度で背面サンギア34とサンシャフト本体31とを固定する必要がある。本実施の形態によれば、圧入治具7の切刃73によって背面サンギア34の内周面に形成された溝により、同溝が形成されない場合と比較して同内周面の摩擦係数を高くすることができ、上記回転トルクに対する強度限界を高くすることができる。
Therefore, when the
図25に、背面サンギア34のサンシャフト本体31への圧入にかかる圧入長さ(具体的には、背面サンギア34の内周面と本体ギア部31Cの外周面との接触部分における中心線方向における長さ)と上記強度限界との関係を示す。なお図25にあって、線L1は背面サンギア34の内周面に溝が形成されたものにおける上記関係を示し、線L2は同溝が形成されないものにおける上記関係を示す。図25から明らかなように、背面サンギア34の内周面に溝を形成することによって上記強度限界は高くなる。
FIG. 25 shows the press-fitting length required for press-fitting the
なお、上記強度限界は、背面サンギア34のサンシャフト本体31への圧入にかかる圧入代(具体的には、背面サンギア34の内周面の直径と本体ギア部31Cの外周面の直径との差)を大きくすることによっても高くすることができる。ただし、図26に示すように、圧入代が大きくなるほど背面サンギア34の変形量が大きくなるために、圧入代が過度に大きくなると背面サンギア34が不要に変形して回転直線運動変換機構1のリード設定精度の低下を招いてしまう。
The above-mentioned strength limit is a press-fitting allowance for press-fitting the
一方、図25に示すように、圧入長さを長くすることによっても上記強度限界を高くすることができる。しかしながら、本実施の形態にかかる回転直線運動変換機構1では、背面サンギア34を配置可能なスペースが限られており、圧入長さを十分に長くすることが困難であるといった実情がある。
On the other hand, as shown in FIG. 25, the strength limit can be increased by increasing the press-fitting length. However, in the rotary linear motion conversion mechanism 1 according to the present embodiment, the space where the
通常、円環形状の部材を円柱形状の部材に圧入固定する場合には、その圧入を案内するべく各部材の端部が勾配を有する形状、いわゆるテーパ形状に形成されている。このテーパ形状が圧入長さを制限する一因となっている。 Normally, when an annular member is press-fitted and fixed to a cylindrical member, the end of each member is formed in a so-called tapered shape so as to guide the press-fitting. This taper shape is one factor that limits the press-fitting length.
本実施の形態では、圧入治具7(図21)によって背面サンギア34のサンシャフト本体31への圧入が案内されるために、背面サンギア34の内周面の端部、及びサンシャフト本体31の外周面の端部(具体的には、本体ギア部31Cの先端)をテーパ形状に形成する必要がなくなる。そして、実際にそれら背面サンギア34の内周面の端部、及びサンシャフト本体31の外周面の端部がテーパ形状に形成されていない。そのため上記回転直線運動変換機構1では、各端部がテーパ形状に形成されているものと比較して、テーパ形状に形成されていない部分の分だけ圧入代を長くすることができ、これにより上記強度限界を高くすることができるようになる。
In the present embodiment, the press-fitting jig 7 (FIG. 21) guides the press-fitting of the
ところで、背面サンギア34の内周面に圧入治具7の切刃73によって溝が形成されるときに、同圧入治具7がサンシャフト本体31の中心線周りにおいて回転して螺旋形状に延びる溝が形成された場合、背面サンギア34がサンシャフト本体31に圧入される際に、同溝によって背面サンギア34を回転させる力が作用するおそれがある。これは背面サンギア34の組付ける位置にずれを生じさせる一因となるために好ましくない。
By the way, when a groove is formed on the inner peripheral surface of the
この点、本実施の形態では、圧入治具7の凸部72とサンシャフト本体31の凹部35との係合を通じて同圧入治具7がサンシャフト本体31の中心線周りにおいて回転しない構造になっているため、背面サンギア34の内周面に形成される溝の延びる方向をサンシャフト本体31の中心線方向とすることができる。そのため、上述のように背面サンギア34の組付け位置がずれることを的確に抑制することができる。
In this regard, in the present embodiment, the press-fitting
他方、工程Gでは、上述した組付治具6を移動させる過程において、圧入治具7が組付治具6の内部に挿入される。その際、背面サンギア34が正しい位置に組付けられる場合には、圧入治具7の切刃73が組付治具6の内周面に形成された溝67(図15及び図16参照)の内部を通過するようになっている。
On the other hand, in the process G, the press-fitting
ここで、背面サンギア34の内部を圧入治具7が通過している最中に、なんらかの要因によって組付治具6が中心線周りにおいて回転すると、圧入治具7の切刃73が組付治具6に突き当たるようになる。これにより、組付治具6を移動させることができなくなり、背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44が誤った位置に組付けられることが回避される。また、組付治具6の内部を圧入治具7が通過している最中に組付治具6を中心線周りにおいて回転させる力が作用した場合には、組付治具6の溝67と圧入治具7の切刃73との当接を通じて同組付治具6が中心軸周りに回転することが回避されるようになる。そのため、こうした場合にも背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44が誤った位置に組付けられることが回避される。
Here, when the assembling
このように本実施の形態では、圧入治具7の切刃73が組付治具6の溝67(図15及び図16参照)を通過することをもって背面サンギア34が正しい位置に組付けられたことを確認することができ、また組付治具6を正しい位置に案内しつつ移動させることができる。したがって、それら組付治具6及び圧入治具7を用いて、背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44の組付けを適正に行うことができる。
As described above, in this embodiment, the
[工程H(図27)]工程Gの後に、第4アッセンブリ54に前面カラー11及び背面カラー12を取付けて、回転直線運動変換機構1を組み立てる。具体的には、前面カラー11にOリング11Bを装着した後にリングシャフト本体21の本体ギア部21Bに前面カラー11を取付けるとともに、背面カラー12にOリング12Bを装着した後にリングシャフト本体21の本体ギア部21Cに背面カラー12を取付ける。
[Step H (FIG. 27)] After step G, the
<本実施の形態の効果>
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
<Effects of the present embodiment>
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1)回転直線運動変換機構1は、その減速比が、前面リングギア23と前面サンギア33と各前面プラネタリギア43との噛み合い、及び背面リングギア24と背面サンギア34と各背面プラネタリギア44との噛み合いによって決定される。そのため、円環ねじ22や、太陽ねじ32並びに遊星ねじ42の有効径の影響を受けることなく、回転直線運動変換機構1の減速比が安定した状態で一定に維持されて、回転直線運動変換機構1のリードの設定精度も高く維持される。
(1) The rotational linear motion conversion mechanism 1 has a reduction ratio of meshing between the
そうした回転直線運動変換機構1の製造に際して、組付治具6の各挿入部62を第3アッセンブリ53内部の前記囲繞部分に挿入することにより、リングシャフト本体21、サンシャフト本体31、及び各プラネタリシャフト本体41の姿勢を前記基準姿勢に矯正することができる。その上で、サンシャフト本体31への背面サンギア34の組付けを相対回転を規制した状態で行い、さらにはリングシャフト本体21への背面リングギア24の組付け及びプラネタリシャフト本体41への背面プラネタリギア44の組付けを各ギア24,34,44を噛合させた状態で行うことができる。したがって、それら背面リングギア24、背面サンギア34、及び各背面プラネタリギア44により構成される案内機構を適正に組付けることができ、ひいては回転直線運動変換機構1を適正に組み立てることができる。
When manufacturing such a rotational linear motion conversion mechanism 1, each
(2)背面リングギア24と背面サンギア34と各背面プラネタリギア44とを互いに噛合させつつ組付治具6に取付けるようにした。そして、組付治具6ともども移動させることによって背面リングギア24をリングシャフト本体21に、且つ背面サンギア34をサンシャフト本体31に、且つ背面プラネタリギア44をプラネタリシャフト本体41に、それぞれ組付けるようにした。そのため、組付治具6の各挿入部62を第3アッセンブリ53の前記囲繞部分に挿入するといった一工程を通じて、背面リングギア24、背面サンギア34、各背面プラネタリギア44をそれぞれ組付けることができる。
(2) The
(3)先端に向かうほど縮径された円柱形状の圧入治具7をサンシャフト本体31の本体ギア部31Cに取付け、同圧入治具7を背面サンギア34に挿入しつつサンシャフト本体31への背面サンギア34の圧入を行うようにした。これにより、圧入治具7によって背面サンギア34のサンシャフト本体31への圧入を案内することができるようになり、背面サンギア34の内周面の端部、及びサンシャフト本体31の本体ギア部31Cの外周面の先端をテーパ形状に形成する必要がなくなる。そのため、その分だけサンシャフト本体31への背面サンギア34の圧入にかかる圧入代を長くすることができ、前記強度限界を高くすることができる。
(3) A cylindrical press-fitting
(4)圧入治具7として、その外周面に外方に向けて突出する形状の切刃73が形成されたものを用いるようにした。そのため、圧入治具7が背面サンギア34の内部を通過する際に、切刃73によって背面サンギア34の内周面に溝を形成することができ、これによって背面サンギア34の内周面の摩擦係数を高くして、前記強度限界を高くすることができる。
(4) As the press-fitting
(5)組付治具6として、圧入治具7が挿入される部分の内面に同圧入治具7の軸方向に延びる溝67が形成されたものを用いるようにした。これにより組付治具6の構造を、背面サンギア34が正しい位置に組付けられる場合には、組付治具6の内部を圧入治具7が通過する際に、同圧入治具7の切刃73が組付治具6の溝67の内部を通過する構造とすることができる。また組付治具6の構造を、なんらかの要因により背面サンギア34が圧入治具7に対して中心線周りに回転してその組付け位置がずれるおそれのある場合には、圧入治具7の切刃73が組付治具6に突き当たる構造とすることができる。したがって、正しい位置に組付けられることを確認しつつ背面サンギア34の組付けを行うことができ、背面リングギア24、背面サンギア34、各背面プラネタリギア44の組付けを適正に行うことができる。
(5) As the assembling
(6)圧入治具7として、外周面の勾配が大きい先端部分74と同勾配が小さい基端部分75とにより構成されたものであって、切刃73が基端部分75に形成されたものを用いるようにした。そのため、切刃73を有する圧入治具7を比較的容易に形成することができる。しかも、背面サンギア34をサンシャフト本体31に圧入する際に、勾配が大きい先端部分74によって、背面サンギア34をサンシャフト本体31に的確に案内することもできる。
(6) The press-fitting
(7)圧入治具7を、サンシャフト本体31の本体ギア部31Cとの係合を通じて、同本体ギア部31Cに回転不能な状態で取付けるようにした。これにより、圧入治具7がサンシャフト本体31の中心線周りにおいて回転しない構造とすることができ、背面サンギア34の内周面にサンシャフト本体31の中心線方向に延びる溝が形成されるようになるため、背面サンギア34の組付け位置がずれることを的確に抑制することができる。
<他の実施の形態>
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(7) The press-fitting
<Other embodiments>
The embodiment described above may be modified as follows.
・例えば圧入治具7に凹部を形成するとともにサンシャフト本体31の本体ギア部31Cに凸部を形成するなど、圧入治具7とサンシャフト本体31とを相対回転不能な状態にするための構成は任意に変更可能である。
A configuration for making the press-fitting
・外周面の勾配の異なる先端部分74と基端部分75とにより構成される圧入治具7に代えて、外周面の勾配が均一に設定された圧入治具を用いるようにしてもよい。
・組付治具6の溝67を省略するようにしてもよい。この場合、圧入治具7の通過に際してその切刃73が組付治具6の基部61の内周面に当接しないように、同基部61の内周面の半径を大きくするようにすればよい。
-Instead of the press-fitting
-The
・組付治具6の形状は、同一円周を通過する形状であり且つ互いに平行に延びる形状の複数の挿入部とそれら挿入部に一体形成された基部とにより構成されるのであれば、例えば組付治具の基部をその断面が多角形状の管形状に形成するなど、任意に変更可能である。
If the shape of the assembling
・圧入治具7の切刃73を省略してもよい。
・圧入治具7の外周面に切刃73を設けることに代えて、例えば外周面に砥粒を付着させるなど、圧入治具の外周面を粗い面に形成するようにしてもよい。こうした構成によっても、背面サンギア34の内部を圧入治具が通過する際に、同背面サンギア34の内周面を粗くすることができる。そのため、背面サンギア34の内周面の摩擦係数を高くして、前記強度限界を高くすることができる。
-The
Instead of providing the
・圧入治具7を用いずに、背面サンギア34をサンシャフト本体31の本体ギア部31Cに圧入するようにしてもよい。
・前面リングギア23や背面リングギア24を、例えば接着による方法を用いるなど、圧入以外の方法によって固定するようにしてもよい。
The
The
・組付治具6を用いて背面サンギア34を組付けた後に、背面リングギア24及び各背面プラネタリギア44を組付けるようにしてもよい。
The
1…回転直線運動変換機構、11…前面カラー、11A…すべり軸受、11B…Oリング、11H…油孔、12…背面カラー、12A…すべり軸受、12B…Oリング、2…リングシャフト(円環軸)、21…リングシャフト本体(円環軸本体)、21A…本体ねじ部、21B…本体ギア部、21C…本体ギア部、22…円環ねじ、23…前面リングギア、24…背面リングギア(円環歯車部)、25…フランジ、3…サンシャフト(太陽軸)、31…サンシャフト本体(太陽軸本体)、31A…本体ねじ部、31B…本体ギア部、31C…本体ギア部(組付部)、32…太陽ねじ、33…前面サンギア、34…背面サンギア(太陽歯車部)、35…凹部、4…プラネタリシャフト(遊星軸)、41…プラネタリシャフト本体(遊星軸本体)、41A…本体ねじ部、41B…本体ギア部、41C…本体ギア部、42…遊星ねじ、43…前面プラネタリギア、44…背面プラネタリギア(遊星歯車部)、44H…軸受孔、51…第1アッセンブリ、52…第2アッセンブリ、53…第3アッセンブリ、54…第4アッセンブリ、6…組付治具、61…基部、62…挿入部、63…取付部、64…凸部、65…穴、66…段部、67…溝、7…圧入治具、71…挿入孔、72…凸部、73…切刃、74…先端部分、75…基端部分。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary linear motion conversion mechanism, 11 ... Front collar, 11A ... Slide bearing, 11B ... O-ring, 11H ... Oil hole, 12 ... Back collar, 12A ... Slide bearing, 12B ... O-ring, 2 ... Ring shaft (ring) Shaft), 21 ... ring shaft main body (annular shaft main body), 21A ... main body screw part, 21B ... main body gear part, 21C ... main body gear part, 22 ... annular screw, 23 ... front ring gear, 24 ... rear ring gear (Annular gear), 25 ... flange, 3 ... sun shaft (sun shaft), 31 ... sun shaft main body (sun shaft main body), 31A ... main body screw portion, 31B ... main body gear portion, 31C ... main body gear portion (set) Appendices), 32 ... Sun screw, 33 ... Front sun gear, 34 ... Back sun gear (sun gear), 35 ... Recess, 4 ... Planetary shaft (planetary shaft), 41 ... Planetary shaft main body (planetary shaft main body) 41A ... Main body screw part, 41B ... Main body gear part, 41C ... Main body gear part, 42 ... Planetary screw, 43 ... Front planetary gear, 44 ... Rear planetary gear (planetary gear part), 44H ... Bearing hole, 51 ...
Claims (8)
前記円環軸に設けられる雌ねじを円環ねじとし、同円環軸に設けられる歯車を円環歯車とし、前記太陽軸に設けられる雄ねじを太陽ねじとし、同太陽軸に設けられる歯車を太陽歯車とし、前記遊星軸に設けられる雄ねじを遊星ねじとし、同遊星軸に設けられる歯車を遊星歯車とすると、前記円環ねじ及び前記太陽ねじと前記遊星ねじとが噛み合わされることと、前記円環歯車及び前記太陽歯車と前記遊星歯車とが噛み合わされることと、前記円環軸及び前記太陽軸の一方の回転運動にともなう前記遊星軸の遊星運動を通じて前記円環軸及び前記太陽軸の他方の直線運動が得られることとの条件を満たしてなり、
前記円環軸は前記円環ねじが設けられた円環軸本体と前記円環歯車が形成された円環歯車部とを備えてなり、前記太陽軸は前記太陽ねじが設けられた太陽軸本体と前記太陽歯車が形成された太陽歯車部とを備えてなり、前記遊星軸は前記遊星ねじが設けられた遊星軸本体と前記遊星歯車が形成された遊星歯車部とを備えてなる回転直線運動変換機構について、その製造を行う製造方法であって、
前記太陽軸と前記円環軸本体と前記遊星軸本体との組み合わせにより構成される集合体を軸集合体として、同軸集合体を組み立てる組み立て工程と、
前記軸集合体の内部における前記太陽軸と前記遊星軸と前記円環軸とにより囲繞される部分に挿入可能な挿入部を複数有する組付治具に、前記太陽歯車部を、同組付治具との係合を通じて回転不能な状態で取付ける歯車取付工程と、
前記囲繞される部分への前記挿入部の挿入を通じて前記太陽歯車部を前記組付治具ともども移動させて前記太陽軸本体に組付ける第1の組付工程と、
前記太陽歯車と前記遊星歯車と前記円環歯車とを噛み合わせつつ、前記遊星軸本体に前記遊星歯車部を組付けるとともに、前記円環軸本体に前記円環歯車部を組付ける第2の組付工程と
を備えることを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 An annular shaft provided with a space therein, a solar shaft disposed in the annular shaft, and a plurality of planetary shafts disposed around the solar shaft in the annular shaft,
The female screw provided on the annular shaft is an annular screw, the gear provided on the annular shaft is an annular gear, the male screw provided on the solar shaft is a solar screw, and the gear provided on the solar shaft is a sun gear. When the male screw provided on the planetary shaft is a planetary screw and the gear provided on the planetary shaft is a planetary gear, the annular screw, the sun screw, and the planetary screw are engaged with each other; and The other of the annular axis and the sun axis through the planetary movement of the planetary axis accompanying the rotational movement of one of the annular axis and the sun axis; Satisfying the condition that linear motion can be obtained,
The annular shaft includes an annular shaft main body provided with the annular screw and an annular gear portion formed with the annular gear, and the solar shaft is a solar shaft main body provided with the solar screw. And a sun gear portion on which the sun gear is formed, and the planetary shaft includes a planetary shaft body provided with the planetary screw and a planetary gear portion on which the planetary gear is formed. The conversion mechanism is a manufacturing method for manufacturing the conversion mechanism,
An assembly process for assembling a coaxial assembly as an assembly of shafts composed of a combination of the sun shaft, the annular shaft body, and the planetary shaft body;
The sun gear portion is attached to an assembling jig having a plurality of insertion portions that can be inserted into a portion surrounded by the sun shaft, the planetary shaft, and the annular shaft inside the shaft assembly. A gear mounting process for mounting in a non-rotatable state through engagement with a tool;
A first assembling step of moving the sun gear part together with the assembling jig through the insertion of the insertion part into the surrounded part and assembling the sun shaft body;
A second set in which the planetary gear portion is assembled to the planetary shaft body and the annular gear portion is assembled to the annular shaft body while meshing the sun gear, the planetary gear, and the annular gear. A method for manufacturing a rotating linear motion conversion mechanism, comprising: an attaching step.
前記歯車取付工程は、前記太陽歯車と前記遊星歯車と前記円環歯車とを噛み合わせつつ組付治具に取付ける工程であり、
前記第1及び第2の組付工程は、前記組付治具ともども移動させることによって前記太陽歯車部を前記太陽軸本体に、且つ前記遊星歯車部を前記遊星軸本体に、且つ前記円環歯車部を前記円環軸本体にそれぞれ組付ける工程である
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 In the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 1,
The gear attachment step is a step of attaching the sun gear, the planetary gear, and the annular gear to an assembly jig while meshing with each other,
In the first and second assembling steps, the sun gear portion is moved to the sun shaft main body, the planetary gear portion is moved to the planetary shaft main body, and the annular gear is moved together with the assembling jig. This is a process of assembling the parts to the ring shaft main body, respectively. A method for producing a rotational linear motion conversion mechanism.
前記太陽歯車部は、円環形状に形成されてなるとともに、前記太陽軸本体に形成された円柱形状の組付部に圧入固定されるものであり、
前記第1の組付工程に先立ち、前記組付部に、先端に向かうほど縮径された円柱形状の圧入治具を取付ける治具取付工程を更に備え、
前記第1の組付工程では、前記太陽歯車部に前記圧入治具が挿入される
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 In the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 1 or 2,
The sun gear portion is formed in an annular shape, and is press-fitted and fixed to a columnar assembly portion formed in the sun shaft main body,
Prior to the first assembling step, the assembly further includes a jig attaching step for attaching a cylindrical press-fitting jig whose diameter is reduced toward the tip end,
In the first assembly step, the press-fitting jig is inserted into the sun gear portion.
前記圧入治具として、その外周面に外方に向けて突出する形状の切刃が形成されたものを用いる
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 In the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 3,
A method for manufacturing a rotary linear motion conversion mechanism, wherein the press-fitting jig is formed with a cutting blade having a shape protruding outward on an outer peripheral surface thereof.
前記第1の組付工程は前記組付治具に前記圧入治具を挿入する工程であり、
前記組付治具として、前記圧入治具が挿入される部分の内面に同圧入治具の中心線方向に延びる溝が形成されたものを用いる
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 In the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 4,
The first assembling step is a step of inserting the press-fitting jig into the assembling jig,
A method of manufacturing a rotary linear motion conversion mechanism, wherein a groove extending in the center line direction of the press-fitting jig is formed on the inner surface of the portion into which the press-fitting jig is inserted as the assembly jig. .
前記圧入治具として、外周面の勾配が大きい先端部分と同勾配が小さい基端部分とからなるものであって、前記切刃が前記基端部分に形成されてなるものを用いる
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 In the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 4 or 5,
The press-fitting jig is composed of a distal end portion having a large gradient on the outer peripheral surface and a proximal end portion having a small gradient, and the cutting blade is formed on the proximal end portion. Manufacturing method of rotating linear motion conversion mechanism.
前記治具取付工程では、前記圧入治具が、前記太陽軸本体の組付部との係合を通じて、同組付部に回転不能な状態で取付けられる
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 In the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism as described in any one of Claims 4-6,
In the jig attaching step, the press-fitting jig is attached to the assembling part in a non-rotatable state through engagement with the assembling part of the solar shaft main body. Production method.
当該回転直線運動変換機構は、前記円環歯車として第1円環歯車及び第2円環歯車が設けられることと、前記円環軸の一方の端部に前記第1円環歯車が設けられるとともに他方の端部に前記第2円環歯車が設けられることと、前記第1円環歯車が前記円環軸本体に設けられるとともに前記第2円環歯車が前記円環歯車部に形成されることと、前記太陽歯車として第1太陽歯車及び第2太陽歯車が前記太陽ねじを間に挟む位置に設けられることと、前記第1太陽歯車が前記太陽軸本体に設けられるとともに前記第2太陽歯車が前記太陽歯車部に形成されることと、前記遊星歯車として第1遊星歯車及び第2遊星歯車が設けられることと、前記遊星軸の一方の端部に前記第1遊星歯車が設けられるとともに他方の端部に前記第2遊星歯車が設けられることと、前記第1遊星歯車が前記遊星軸本体に設けられるとともに前記第2遊星歯車が前記遊星歯車部に形成されることと、前記第1円環歯車及び前記第1太陽歯車と前記第1遊星歯車とが噛み合わされることと、前記第2円環歯車及び前記第2太陽歯車と前記第2遊星歯車とが噛み合わされることとの条件を満たしてなるものである
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の製造方法。 In the manufacturing method of the rotation linear motion conversion mechanism as described in any one of Claims 1-7,
The rotary linear motion conversion mechanism includes a first annular gear and a second annular gear as the annular gear, and the first annular gear is provided at one end of the annular shaft. The second annular gear is provided at the other end, the first annular gear is provided in the annular shaft main body, and the second annular gear is formed in the annular gear portion. And the first sun gear and the second sun gear as the sun gear are provided at positions sandwiching the sun screw, the first sun gear is provided on the sun shaft body, and the second sun gear is The first planetary gear and the second planetary gear are provided as the planetary gear; the first planetary gear is provided at one end of the planetary shaft; The second planetary gear is provided at the end The first planetary gear is provided on the planetary shaft body and the second planetary gear is formed on the planetary gear portion, the first annular gear, the first sun gear, and the first The first planetary gear satisfies the conditions of meshing with the second annular gear, the second sun gear, and the second planetary gear. A method for manufacturing a rotary linear motion conversion mechanism.
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-
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WO2017163706A1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ヤマハ株式会社 | Turning mechanism and keyboard device |
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