JP2010038188A - プラネタリシャフト組付方法及び組付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遊星式差動ネジ型回転−直動変換機構において、プラネタリシャフトをサンシャフトに円滑に組付ける。
【解決手段】遊星式差動ネジ型回転−直動変換機構１のサンシャフト２に組付ける９本のプラネタリシャフト３をセットするパレット２２に、サンシャフト２のネジ部及びギヤをそれぞれ平面上に展開した展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６を設ける。プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５をそれぞれ展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６に噛合わせることにより、予め各プラネタリシャフト３をサンシャフト２に組付可能な位相に調整しておく。パレット２２を所定間隔Ｐずつ送り、サンシャフト２を所定角度ずつ回転させて、プラネタリシャフト３を順次サンシャフト２に組付ける。これにより、プラネタリシャフト３をサンシャフト２に円滑に組付けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、遊星歯車と差動ネジとを組合わせて回転運動を直線運動に変換する遊星式差動ネジ型回転−直動変換機構のプラネタリシャフトをサンシャフトに組付けるためのプラネタリシャフト組付方法及び組付装置に関するものである。

例えば特許文献１に記載されているように、遊星歯車と差動ネジ機構とを組合わせて、小型で大きな減速比を得ると共に高精度の位置決めを可能にした遊星式差動ネジ型回転−直動変換機構が知られている。
特開２００７−１７７９１２号公報

この種の回転−直動変換機構では、サンシャフトに形成されたサンギヤとネジ部に、プラネタリシャフトに形成されたプラネタリギヤとネジ部を同時に噛合わせながら、サンシャフトの周囲に複数（特許文献１に記載されたものでは９本）のプラネタリシャフトを軸方向に位置合わせをして組付ける必要がある。この工程は、煩雑で時間がかかり、また、自動化が困難であるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、遊星式差動ネジ型回転−直動変換機構において、プラネタリシャフトをサンシャフトに円滑に組付けることができるプラネタリシャフト組付方法及び組付装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、第１ネジ部及び第１ギヤ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部にそれぞれ噛合う第２ネジ部及び第２ギヤ部を有する複数のプラネタリシャフトとを備えた遊星差動ネジ型回転−直動変換機構において、前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトに組付けるためのプラネタリシャフト組付方法であって、
複数の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付可能な位相及び軸方向位置に予め調整した状態でパレット上にセットし、該パレット上にセットされた前記プラネタリシャフトを順次組付位置に移動させて前記サンシャフトに組付けることを特徴とする。
また、第１ネジ部及び第１ギヤ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部にそれぞれ噛合う第２ネジ部及び第２ギヤ部を有する複数のプラネタリシャフトとを備えた遊星差動ネジ型回転−直動変換機構において、前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトに組付けるためのプラネタリシャフト組付装置であって、
前記サンシャフトを回転させて前記プラネタリシャフトの組付位置を位置出しするサンシャフト位置出し機構と、複数の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付可能な位相及び軸方向位置に予め調整した状態でセットするパレットと、該パレット上にセットされた前記プラネタリシャフトを順次組付位置に移動させて前記サンシャフトに組付ける組付機構とを備えていることを特徴とする。

（発明の態様）
以下に、本発明において特許請求が可能と認識される発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）から（１０）の内容が請求項１から１０に対応する。

（１）第１ネジ部及び第１ギヤ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部にそれぞれ噛合う第２ネジ部及び第２ギヤ部を有する複数のプラネタリシャフトとを備えた遊星差動ネジ型回転−直動変換機構において、前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトに組付けるためのプラネタリシャフト組付方法であって、
複数の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付可能な位相及び軸方向位置に予め調整した状態でパレット上にセットし、該パレット上にセットされた前記プラネタリシャフトを順次組付位置に移動させて前記サンシャフトに組付けることを特徴とするプラネタリシャフト組付方法。
このように構成したことにより、パレット上のプラネタリシャフトは、位相及び軸方向位置が予め調整されているので、サンシャフトに円滑に組付けることができる。
（２）（１）の構成において、前記パレットに、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部をそれぞれ平面上に展開した展開ネジ部及び展開ギヤ部を設け、前記第２ネジ部及び前記第２ギヤ部をそれぞれ前記展開ネジ部及び前記展開ギヤ部に噛合わせて前記プラネタリシャフトを前記パレットにセットすることにより、前記プラネタリシャフトの位相及び軸方向位置を調整することを特徴とするプラネタリシャフト組付方法。
このように構成したことにより、プラネタリシャフトをパレット上にセットすることによって位相及び軸方向位置を調整することができる。
（３）（１）又は（２）の構成において、前記パレット上にセットしたプラネタリギヤを順次前記サンシャフトに対向する位置に移動させ、前記サンシャフトを順次所定角度ずつ回転させて前記プラネタリシャフトの組付位置を位置出しし、前記各プラネタリギヤを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付けることを特徴とするプラネタリシャフト組付方法。
このように構成したことにより、複数のプラネタリシャフトを順次所定のピッチでサンシャフトの周囲に組付けることができる。
（４）（１）から（３）のいずれかの構成において、前記第１ネジ部に対応する位相調整ネジ及び前記第１ギヤ部に対応する位相調整ギヤを設け、前記プラネタリギヤの第２ネジ部及び第２ギヤ部をそれぞれ前記位相調整ネジ及び前記位相調整ギヤに当接させ、前記位相調整ネジを所定の位相まで回転させた後、該位相調整ネジを固定して前記位相調整ギヤを所定の位相まで回転させることにより、前記プラネタリギヤの位相を調整することを特徴とするプラネタリシャフト組付方法。
このように構成したことにより、位相調整ネジの回転により、第２ネジ部及び第２ギヤ部がそれぞれ位相調整ネジ及び位相調整ギヤにほぼ噛合うと共に位相が調整され、位相調整ネジを固定して位相調整ネジを回転させることにより、プラネタリシャフトは、回転しながら固定した位相調整ネジとの噛合いによって軸方向に移動して、位相調整ネジ及び位相調整ギヤに完全に噛合うと共に位相が完全に調整される。
このとき、位相調整ネジと位相調整ギヤの回転方向を反対方向にすることにより、ネジ部の噛合いを効率よく行なうことができる。
（５）（４）の構成において、前記プラネタリシャフトの位相を調整した後、前記位相調整ネジを固定して前記位相調整ギヤを一定角度ずつ回転させることにより、前記プラネタリシャフトの位相を維持しながら、その軸方向位置を調整することを特徴とするプラネタリシャフト組付方法。
このように構成したことにより、調整した位相を維持しながらプラネタリシャフトの軸方向位置を調整することができる。

（６）第１ネジ部及び第１ギヤ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部にそれぞれ噛合う第２ネジ部及び第２ギヤ部を有する複数のプラネタリシャフトとを備えた遊星差動ネジ型回転−直動変換機構において、前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトに組付けるためのプラネタリシャフト組付装置であって、
前記サンシャフトを回転させて前記プラネタリシャフトの組付位置を位置出しするサンシャフト位置出し機構と、複数の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付可能な位相及び軸方向位置に予め調整した状態でセットするパレットを有し、該パレット上にセットされた前記プラネタリシャフトを順次組付位置に移動させて前記サンシャフトに組付ける組付機構とを備えていることを特徴とするプラネタリシャフト組付装置。
このように構成したことにより、パレット上のプラネタリシャフトは、位相及び軸方向位置が予め調整されているので、サンシャフトに円滑に組付けることができる。
（７）（６）の構成において、前記パレットには、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部をそれぞれ平面上に展開した展開ネジ部及び展開ギヤ部が設けられ、前記プラネタリシャフトの前記第２ネジ部及び前記第２ギヤ部をそれぞれ前記展開ネジ部及び前記展開ギヤ部に噛合わせて前記プラネタリシャフトの位相及び軸方向位置を調整することを特徴とする。
このように構成したことにより、プラネタリシャフトをパレット上にセットすることによって位相及び軸方向位置を調整することができる。
このとき、プラネタリシャフトは、作業者が手作業でパレット上にセットして位相調整を行ってもよく、また、以下のようにプラネタリシャフト組付装置に位相調整を行う手段を設けてもよい。
（８）（６）又は（７）の構成において、前記サンシャフト位置出し機構は、前記サンシャフトを順次所定角度ずつ回転させて前記プラネタリシャフトの組付位置を一定の位置に位置出しし、
前記組付機構は、前記パレットを移動させて該パレット上の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフト位置出し機構によって位置出しされた組付位置の下方に順次移動させるパレット送り機構と、組付位置の下方に移動された前記パレット上の前記プラネタリシャフトを組付位置へ持上げるリフタとを備えていることを特徴とするプラネタリシャフト組付装置。
このように構成したことにより、複数のプラネタリシャフトを順次所定のピッチでサンシャフトの周囲に組付けることができる。
（９）（６）から（８）のいずれかの構成において、前記第１ネジ部に対応する位相調整ネジ及び前記第１ギヤ部に対応する位相調整ギヤが設けられ、前記プラネタリギヤの前記第２ネジ部及び前記第２ギヤ部をそれぞれ前記位相調整ネジ及び前記位相調整ギヤに当接させ、前記位相調整ネジを所定の位相まで回転させた後、該位相調整ネジを固定して前記位相調整ギヤを所定の位相まで回転させて前記プラネタリギヤの位相を調整して前記パレットにセットするようにしたことを特徴とするプラネタリシャフト組付装置。
このように構成したことにより、位相調整ネジの回転により、第２ネジ部及び第２ギヤ部がそれぞれ位相調整ネジ及び位相調整ギヤにほぼ噛合うと共に位相が調整され、位相調整ネジを固定して位相調整ネジを回転させることにより、プラネタリシャフトは、回転しながら固定した位相調整ネジとの噛合いによって軸方向に移動して、位相調整ネジ及び位相調整ギヤに完全に噛合うと共に位相が完全に調整される。
このとき、位相調整ネジと位相調整ギヤの回転方向を反対方向にすることにより、ネジ部の噛合いを効率よく行うことができる。
（１０）（９）の構成において、前記プラネタリシャフトの位相を調整した後、前記位相調整ギヤを固定して前記位相調整ギヤを一定角度ずつ回転させることにより、前記プラネタリシャフトの位相を維持しながら軸方向位置を調整して前記パレットにセットするようにしたことを特徴とするプラネタリシャフト組付装置。
このように構成したことにより、調整した位相を維持しながらプラネタリシャフトの軸方向位置を調整することができる。

本発明に係るプラネタリシャフト組付方法及び組付装置によれば、遊星式差動ネジ型回転−直動変換機構において、プラネタリシャフトをサンシャフトに円滑に組付けることができる

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るプラネタリシャフト組付方法及び組付装置を適用することができる遊星差動ネジ型回転−直動変換機構について、図３を参照して説明する。

図３に示すように、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構１（以下、回転−直動変換機構１という）は、遊星歯車と差動ネジとを組み合わせたものであり、サンシャフト２と、このサンシャフト２の周囲に配置された複数のプラネタリシャフト３と、これらのプラネタリシャフト３の周囲を囲むように設けられた円筒状のナット４と、ナット４内に両端側からそれぞれ圧入されたフロントリングギヤ５及びリアリングギヤ６と、ナット４の両端部にそれぞれ取付けられたフロントエンドキャップ７及びリアエンドキャップ８とを備えている。

サンシャフト２は、ナット４内に挿入された一端部がリアエンドキャップ８によって回転可能かつ軸方向に摺動可能に支持され、他端側がフロントエンドキャップ７に回転可能かつ軸方向に摺動可能に挿通されて外部へ延出されている。ナット４内に挿入されたサンシャフト２の外周にはネジ部９（第１ネジ部）が形成されている。ネジ部９のフロントエンドキャップ７側には、平歯車であるフロントサンギヤ１０（第１ギヤ部）が一体に形成され、リアエンドキャップ８側に形成された小径部１１がリング状の平歯車であるリアサンギヤ１２の圧入穴１２Ａに圧入、固定されている。ナット４の外部へ延出されたサンシャフト２の他端側にはスプライン１３が形成され、先端部には外周溝を有する連結部１４が形成されている。

プラネタリシャフト３には、サンシャフト２のネジ部９、フロントサンギヤ１０及びリアサンギヤ１１にそれぞれ噛合うネジ部１４（第２ネジ部）、平歯車であるフロントプラネタリギヤ１５（第２ギヤ部）及び平歯車であるリアプラネタリギヤ１６が設けられている。ここで、ネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５は、プラネタリシャフト３に一体に形成されているのに対して、リアプラネタリギヤ１６は、円筒状の別部材であり、その圧入穴１６Ａにプラネタリシャフト３の端部に形成された軸部１７が圧入によって、固定されている。プラネタリシャフト３は、サンシャフト２の周囲に等間隔（中心角４０°）で９本配置されている。

ナット４には、その内周部に９本のプラネタリシャフト３のネジ部１４に噛合うネジ部１８が形成されている。また、ナット４のネジ部１８の両側には、９本のプラネタリシャフト３のフロントプラネタリギヤ１５及びリアプラネタリギヤ１６にそれぞれ噛合う内歯（平歯車）を有するフロントリングギヤ５及びリアリングギヤ６が圧入によって固定されている。ナット４の両端部には、フロントエンドキャップ７及びリアエンドキャップ８が取付けられている。

そして、サンシャフト２のフロントサンギヤ１０及びリアサンギヤ１２とプラネタリシャフト３のフロントプラネタリギヤ１５及びリアプラネタリギヤ１６とフロントリングギヤ５及びリアリングギヤ６との噛合い（歯数）による減速比と、サンシャフト２のネジ部９とプラネタリシャフト３のネジ部１４とナット４の内周のネジ部１８との噛合い（ピッチ円直径）による減速比とが一致するように各部の形状及び寸法が設定されている。これにより、サンシャフト２をナット４に対して回転させると、その周囲をプラネタリシャフト３が自転しながら公転し、これらのネジ部９、１４及び１８の噛合いによってサンシャフト２がナット４に対して軸方向に移動する。このとき、これらのギヤ及びネジ部の噛合いによって、大きな減速比を得ると共にバックラッシュを最小限にして精密な位置決めを行うことができる。

次に、回転−直動変換機構１において、９本のプラネタリシャフト３をサンシャフト２に組付けるプラネタリシャフト組付工程について、図１、図２及び図４を参照して説明する。なお、９本のプラネタリシャフト３は、軸部１７にリアプラネタリギヤ１６が圧入される前の状態で、フロントプラネタリギヤ１５をフロントサンギヤ１０に噛合わせると共に、ネジ部１４をサンシャフト２のネジ部９に噛合わせながら、サンシャフト２の周囲に順次等間隔で組付ける。

図２（Ａ）に示すように、プラネタリシャフト組付工程に使用するプラネタリシャフト組付装置１９は、プラネタリシャフト位置出し機構２０及びサンシャフト位置出し機構２１を備えている。

プラネタリシャフト位置出し機構２０は、９本のプラネタリシャフト３を載置するパレット２２と、パレット２２を移動させるパレット送り機構（図示せず）と、パレット２２上に載置されたプラネタリシャフト３の１つを持上げるリフタ２３（図２（Ｂ）参照）とを備えている。

パレット２２は、各プラネタリシャフト３の両端の軸部を受入れて回転可能かつ軸方向に一定範囲で移動可能に支持する一対のＵ字形の支持溝２４が設けられている。支持溝２４は、９本のプラネタリシャフトを載置すべく等間隔で９組設けられており、その間隔Ｐは、サンシャフト２に組み付けられた９本のプラネタリシャフト３のピッチ円上の間隔に等しくなっている。

図１に示すように、パレット２２には、支持溝２４に支持された各プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５にそれぞれ噛合う展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６が設けられている。展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６は、サンシャフト２のネジ部９及びフロントサンギヤ１０を互いの位相を維持して平面上に展開したものである。これにより、展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６にプラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５がそれぞれ噛合った状態でパレット２２に載置された９本のプラネタリシャフト３は、サンシャフト３に組み付けられた９本のプラネタリシャフト３と同じ位相に調整されることになる。なお、展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６は、それぞれナット４のネジ部１８及びリングギヤ５を展開したものであってもよい。

パレット２２は、パレット送り機構によって９本のプラネタリシャフト３の間隔Ｐ毎にプラネタリシャフト３の軸方向に直交する方向に移動して、各プラネタリシャフト３を順次位置出しするようになっている。そして、位置出しされたプラネタリシャフト３をリフタ２３によって所定の位置へ持上げるようになっている。リフタ２３は、エアシリンダ等によって駆動され、また、プラネタリシャフト３が所定の位置まで持上げられたか否かを検出する位置センサ（図示せず）が設けられている。そして、パレット２２に載置された９本のプラネタリシャフト３は、パレット送り機構によってパレット２２を移動させてリフタ２３によって１本ずつ順次所定の組付位置へ持上げられる。

サンシャフト位置出し機構２１は、リフタ２３によって持上げられたプラネタリシャフト３に対向する位置でサンシャフト２を主軸２７に連結し、サンシャフト２を回転させて、リフタ２３によって持上げられたプラネタリシャフト３に対応する９つの組付位置を正確に位置出しするようになっている。

プラネタリシャフト組付装置１９を用いたプラネタリシャフト３のサンシャフト２への組付工程について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。
ネジ部１４を展開ネジ部２５に噛合わせると共にフロントプラネタリギヤ１０を展開ギヤ部２６に噛合わせて９本のプラネタリシャフト３をパレット２２に載置する。サンシャフト２をサンシャフト位置出し機構２０の主軸２７にセットし、主軸２７を回転させて第１番目のプラネタリシャフト３の組付位置に位置出しする。パレット送り機構によってパレット２２を移動させて、第１番目のプラネタリシャフト３を組付位置に位置出しする（ステップＳ１）。

リフタ２３を上昇させて、第１番目のプラネタリシャフト３をパレット２２から持上げ、サンシャフト３に組付ける（ステップＳ２）。このとき、プラネタリシャフト３は、パレット２２上でサンシャフト２のネジ部９及びフロントサンギヤ１０を展開した展開ネジ部２５及び展開ギア部２６に噛合わされて予め位相が調整されて位置出しされているので、ネジ部９及びフロントサンギヤ１０に円滑に噛合わせてサンシャフト２に確実に組付けることができる。

リフタ２３の上昇高さを位置センサによって検出して、プラネタリシャフト３の組付状態をチェックする（ステップＳ３）。プラネタリシャフト３とサンシャフト２のねじ部及びギヤが完全に噛合えば、リフタ２３の上昇高さが所定の高さに達するので、位置センサによってプラネタリシャフト３とサンシャフト２との組付状態をチェックすることができる。リフタ２３の上昇高さが所定高さに達した場合、組付工程を続行してステップＳ４へ進み、所定高さに達しない場合、組付不良として、ステップＳ５で組付工程を中止して所定の組付不良処理を行なう。

プラネタリシャフト３の組付完了後、サンシャフト２をプラネタリシャフト３の組付間隔に対応する角度（本実施形態では９本のプラネタリギヤ３を等間隔で組付けるので４０°）ずつ回転させて、次のプラネタリシャフト３の組付の位置出しを行い（ステップＳ４）、リフタ２３を下降させる（ステップＳ６）。そして、次に組付けるパレット２２上のプラネタリシャフト３の有無をチェックし（ステップＳ７）、次に組付けるプラネタリシャフト３がある場合、パレット送り機構によって、パレット２２を間隔Ｐだけ送って（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻り、上述の工程を反復する。そして、第９番目のプラネタリシャフト３の組付が完了し、次に組付けるプラネタリシャフト３がない場合は、組付工程を終了する。このようにして、９本のプラネタリシャフト３を順次サンシャフト２に円滑に組付けることができる。

次に、上述のプラネタリシャフト組付工程において、プラネタリシャフト３をパレット２２にセットする工程について説明する。プラネタリシャフト３は、作業者が手作業によってパレット２２にセットしてもよいが、次のようにして自動的にパレット２２にセットすることができる。

プラネタリシャフト３をパレット２２にセットするためのプラネタリシャフト自動整列装置について、図５乃至図９を参照して説明する。
図５に示すように、プラネタリシャフト自動整列装置２８は、パレット２２を送るパレット送り機構２９と、パレット２２上に載置されたプラネタリシャフト３を持上げるリフタ３０と、リフタ３０によって持上げられたプラネタリシャフト３の位相を調整する位相調整機構３１と、これらのパレット送り機構２９、リフタ３０及び位相調整機構３１を制御するコントローラ（図示せず）とを備えている。

パレット送り装置機構２９は、モータ３２によって回転−直動変換機構３３を駆動して、プラネタリシャフト３を載置するパレット２２をプラネタリシャフト３の軸方向に直交する方向に移動させて、パレット２２上のプラネタリシャフト３の一つを所定のリフト位置に位置出しするものである。リフタ３０は、パレット送り機構２９によってリフト位置に位置出しされたプラネタリシャフト３を所定の位相調整位置まで持上げるものであり、エアシリンダ３４によって駆動される。これらのパレット送り機構２９及びリフタ３０は、上述のプラネタリシャフト組付装置１９に使用されるものとほぼ同様な機能を有するものであるから、プラネタリシャフト組付装置１９のものと兼用してもよい。

位相調整機構３１は、リフタ３０によって位相調整位置に持上げられたプラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５にそれぞれ噛合う位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６（図６（Ｂ）参照）を有している。位相調整ネジ３５は、位相調整ネジ駆動モータ３７によって駆動されて回転し、また、位相調整ギヤ３６は、位相調整ギヤ駆動モータ３８によって駆動されて回転する。また、位相調整機構３１には、プラネタリシャフト３の軸方向の位置を検出するストロークセンサ３９（図６（Ｃ）参照）が設けられている。

そして、コントローラによって、モータ３２、位相調整ネジ駆動モータ３７及び位相調整ギヤ駆動モータ３８の回転を制御して、次に示すようにプラネタリシャフト３の位相調整を行なう。

図６（Ａ）に示すように、９本のプラネタリシャフト３をパレット２２上に載置して、プラネタリシャフト自動整列装置２８を作動させる。このとき、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５は、パレット２２の展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６に噛合っていない。

プラネタリシャフト自動整列装置２８が作動すると、パレット送り機構２９によってパレット２２が第１番目のプラネタリシャフト３をリフタ３０によって持上げるリフト位置に送られる。そして、図６（Ｂ）に示すように、エアシリンダ３４によってリフタ３０を上昇させて、第１番目のプラネタリシャフト３を持上げて、ネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５をそれぞれ位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６に当接させる。この状態で位相調整ネジ３５を所定の位相まで回転させてネジ部１４に噛合わせる。このとき、プラネタリシャフト３が僅かに回転してフロントプラネタリギヤ１５と位相調整ギヤ３６とが噛合う。その後、位相調整ネジ３５を固定して、位相調整ギヤ３６を所定の位相まで回転させ、ネジ部１４と位相調整ネジ３５との噛合いを確実にすると共に、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５をサンシャフト２に組付可能な位相に調整する。

そして、図６（Ｃ）に示すように、ストロークセンサ３９によってプラネタリシャフト３の軸方向位置を監視し、適宜、位相調整ネジ３５を固定して位相調整ギヤ３６を一定角度ずつ回転させて、ネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５の位相を維持しながらプラネタリシャフト３の軸方向位置を調整する。その後、リフタを下降させて、図６（Ｄ）に示すように、プラネタリシャフト３をパレット２２に戻す。このとき、ネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５は、サンシャフト３に組付可能な位相に調整されているので、パレット２２の展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６に確実に噛合うことになる。以上の工程を順次繰返して９本のプラネタリシャフト３を展開ネジ部３５及び展開ギヤ部３６に確実に噛合った状態でパレット２２上にセットすることができる。

次に、プラネタリシャフト自動整列装置２８において、一例として第１番面のプラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５の位相を調整する工程について、図７乃至図８を参照して、図９のフローチャートに沿って、更に具体的に説明する。

パレット送り機構２９によって、プラネタリシャフト３が載置されたパレット２２を移動させて、第１番目のプラネタリシャフト３をリフト位置に移動させる（ステップＳ１）。このとき、第ｎ番目のプラネタリシャフト３の位相調整に対して、位相調整ネジ３５を第ｎ−１番目のプラネタリシャフト３の位相に調整し、また、位相調整ギヤ３６を第ｎ＋１番目のプラネタリシャフト３の位相に調整しておく。したがって、第１番目のプラネタリシャフト３の位相調整に対しては、位相調整ネジ３５は、第９番目のプラネタリシャフト３の位相に調整し、位相調整ギヤ３６は、第２番目のプラネタリシャフト３の位相に調整する。

パレット２２からプラネタリシャフト３をリフタ３０によって持上げて、図７（Ａ）に示すように、位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６に当接させる（ステップＳ２）。通常、この状態では、図８（Ａ）に示すように、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５の山と位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６の山とが当接して、これらは噛合わない。

次に、図７（Ｂ）左欄に示すように、位相調整ギヤ３６を固定して、位相調整ネジ３５を第９番目のプラネタリシャフト３の位相から第１番面のプラネタリシャフト３の位相に、反時計方向（図の右方から見た場合、以下同じ）に４０°回転させる（ステップＳ３）。これにより、図７（Ｂ）右欄に示すように、位相調整ネジ３５のネジ山が図中右方に移動し（図中の矢印参照）、プラネタリシャフト３のネジ部１４に噛合いながら、プラネタリシャフト３を右方に移動させる。このとき、プラネタリシャフト３が僅かに回転して、フロントプラネタリギヤ１５と位相調整ギヤ３６とが噛合う。

次に、図７（Ｃ）に示すように、位相調整ネジ３５を固定して、位相調整ギヤ３６を第２番目のプラネタリシャフト３の位相から第１番目のプラネタリシャフト３の位相に、時計方向（図の右方から見た場合、以下同じ）に４０°回転させる（ステップＳ４）。これにより、フロントプラネタリギヤ１５と位相調整ギヤ３６とが完全に噛合い、プラネタリシャフト３が反時計方向に回転して、そのネジ部１４のネジ山が左方へ移動し（図中の矢印参照）、ネジ部１４が位相調整ネジ３５に完全に噛合ってプラネタリシャフト３がネジ部１４のネジ山の移動方向と反対方向の右方へ移動する。このようにして、図８（Ｂ）に示すように、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５と位相調整ネジ及び位相調整ギヤ３６とが完全に噛合わされて位相が調整される。

そして、リフタ３０の上昇高さを監視し、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５と位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６との噛合い状態をチェックする（ステップＳ５）。噛合いが確認されない場合、次のようにステップＳ６〜Ｓ１１を実行する。一旦リフタ３０を下降させ（ステップＳ６）、第ｎ番目のプラネタリシャフト３の位相調整に対して、位相調整ネジ３５を第ｎ＋１番目のプラネタリシャフト３の位相に調整し（ステップＳ７）、また、位相調整ギヤ３６を第ｎ−１番目のプラネタリシャフト３の位相に調整する（ステップＳ８）。したがって、第１番目のプラネタリシャフト３の位相調整に対しては、位相調整ネジ３５は第２番目のプラネタリシャフト３の位相（すなわち、現在の第１番目のプラネタリシャフト３の位相から反時計方向に４０°回転させた位置）に調整し、位相調整ギヤ３６は、第９番目のプラネタリシャフトの位相（すなわち、現在の第１番目のプラネタリシャフトの位相から時計方向に４０°回転させた位置）に調整する。

そして、プラネタリシャフト３をリフタ３０によって持上げて、位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６に当接させる（ステップＳ９）。次に、位相調整ギヤ３６を固定して、位相調整ネジ３５を第２番目のプラネタリシャフト３の位相から第１番面のプラネタリシャフト３の位相に、時計方向に４０°回転させる（ステップＳ１０）。これにより、位相調整ネジ３６のネジ山が図７（Ｂ）とは反対の左方に移動し、プラネタリシャフト３のネジ部１４に噛合いながら、プラネタリシャフト３を左方に移動させる。このとき、プラネタリシャフト３が僅かに回転して、フロントプラネタリギヤ１５と位相調整ギヤ３６とが噛合う。

次に、位相調整ネジ３５を固定して、位相調整ギヤ３６を第９番目のプラネタリシャフト３の位相から第１番目のプラネタリシャフト３の位相に、反時計方向に４０°回転させる（ステップＳ１１）。これにより、フロントプラネタリギヤ１５と位相調整ギヤ３６とが完全に噛合い、プラネタリシャフト３が時計方向に回転して、そのネジ部１４のネジ山が図７（Ｃ）とは反対の右方へ移動し、ネジ部１４が位相調整ネジ３５に完全に噛合い、プラネタリシャフト３がネジ部１４のネジ山の移動方向と反対方向の左方へ移動する。このようにして、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５と位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６とを再度噛合わせる。

このとき、位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６を最初の位相調整工程（ステップＳ１〜Ｓ５）とは反対方向に回転させてプラネタリシャフト３を左方に移動させながら位相調整を行うことにより、プラネタリシャフト３が過度に右方に移動するのを防止することができる。なお、プラネタリシャフト３の右方への移動が許容できる場合には、図９中に破線で示すように、ステップＳ６からステップＳ２へ戻って、最初の位相調整工程を再度実行してもよい。

上述のステップＳ５でプラネタリシャフト３のネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５と位相調整ネジ３５及び位相調整ギヤ３６との噛合いが確認された場合、ストロークセンサ３９によってプラネタリシャフト３の軸方向位置を検出し（ステップＳ１２）、ストロークセンサ３９の検出に基づいて、プラネタリシャフト３の軸方向位置をチェックする（ステップ１３）。プラネタリシャフト３の軸方向位置が所定の範囲にない場合は、左右いずれの方向にずれているかをチェックする（ステップＳ１４）。そして、軸方向位置が右方にずれている場合には、位相調整ギヤを１歯分（本実施形態では位相調整ギヤは３１歯であるから１１．６°）だけ時計方向に回転させて、調整した位相を維持しながらプラネタリシャフト３を軸方向左方に移動させる（ステップＳ１５）。また、軸方向位置が左方へずれている場合には、位相調整ギヤを１歯分（１１．６°）だけ反時計方向に回転させて、調整した位相を維持しながらプラネタリシャフト３を軸方向右方に移動させる（ステップＳ１６）。

このようにして、プラネタリシャフト３の軸方向位置を調整した後、ストロークセンサ３９を退避させ（ステップＳ１７）、リフタ３０を下降させてプラネタリシャフト３をパレット２２に戻す。これにより、プラネタリシャフト３の位相を調整して、ネジ部１４及びフロントプラネタリギヤ１５をパレット２２の展開ネジ部２５及び展開ギヤ部２６に確実に噛合わせることができる。

本発明の一実施形態に係るプラネタリシャフト組付装置のサンシャフトのネジ部及びギヤを展開した展開ネジ部及び展開ギヤ部を有するパレットを示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るプラネタリシャフト組付装置の概略構成を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るプラネタリシャフト組付方法及び組付装置を適用することができる遊星差動ネジ型回転−直動変換機構の縦断面図である。 図２に示すプラネタリシャフト組付装置によってプラネタリシャフトをサンシャフトに組付ける工程を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態にプラネタリシャフト組付装置に組合されるプラネタリシャフト整列装置の斜視図である。 図５に示すプラネタリシャフト整列装置によってプラネタリシャフトをパレットにセットする工程を示す説明図である。 図５に示すプラネタリシャフト整列装置によってプラネタリシャフトの位相を調整する工程を示す説明図である。 図７に示す工程において、位相調整前後のネジ部及びギヤの噛合い状態を示す説明図である。 図７に示す工程のフローチャートである。

符号の説明

１ 遊星差動ネジ型回転−直動変換機構、２ サンシャフト、３ プラネタリシャフト、９ ネジ部（第１ネジ部）、１０ フロントサンギヤ（第１ギヤ部）、１４ ネジ部（第２ネジ部）、１５ フロントプラネタリギヤ（第２ギヤ部）、２２ パレット、２５ 展開ネジ部、２６ 展開ギヤ部

Claims (10)

1. 第１ネジ部及び第１ギヤ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部にそれぞれ噛合う第２ネジ部及び第２ギヤ部を有する複数のプラネタリシャフトとを備えた遊星差動ネジ型回転−直動変換機構において、前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトに組付けるためのプラネタリシャフト組付方法であって、
   複数の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付可能な位相及び軸方向位置に予め調整した状態でパレット上にセットし、該パレット上にセットされた前記プラネタリシャフトを順次組付位置に移動させて前記サンシャフトに組付けることを特徴とするプラネタリシャフト組付方法。
2. 前記パレットに、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部をそれぞれ平面上に展開した展開ネジ部及び展開ギヤ部を設け、前記第２ネジ部及び前記第２ギヤ部をそれぞれ前記展開ネジ部及び前記展開ギヤ部に噛合わせて前記プラネタリシャフトを前記パレットにセットすることにより、前記プラネタリシャフトの位相及び軸方向位置を調整することを特徴とする請求項１に記載のプラネタリシャフト組付方法。
3. 前記パレット上にセットしたプラネタリギヤを順次前記サンシャフトに対向する位置に移動させ、前記サンシャフトを順次所定角度ずつ回転させて前記プラネタリシャフトの組付位置を位置出しし、前記各プラネタリギヤを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付けることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラネタリシャフト組付方法。
4. 前記第１ネジ部に対応する位相調整ネジ及び前記第１ギヤ部に対応する位相調整ギヤを設け、前記プラネタリギヤの第２ネジ部及び第２ギヤ部をそれぞれ前記位相調整ネジ及び前記位相調整ギヤに当接させ、前記位相調整ネジを所定の位相まで回転させた後、該位相調整ネジを固定して前記位相調整ギヤを所定の位相まで回転させることにより、前記プラネタリギヤの位相を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプラネタリシャフト組付方法。
5. 前記プラネタリシャフトの位相を調整した後、前記位相調整ネジを固定して前記位相調整ギヤを一定角度ずつ回転させることにより、前記プラネタリシャフトの位相を維持しながら、その軸方向位置を調整することを特徴とする請求項４に記載のプラネタリシャフト組付方法。
6. 第１ネジ部及び第１ギヤ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部にそれぞれ噛合う第２ネジ部及び第２ギヤ部を有する複数のプラネタリシャフトとを備えた遊星差動ネジ型回転−直動変換機構において、前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトに組付けるためのプラネタリシャフト組付装置であって、
   前記サンシャフトを回転させて前記プラネタリシャフトの組付位置を位置出しするサンシャフト位置出し機構と、複数の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフトの所定の組付位置に組付可能な位相及び軸方向位置に予め調整した状態でセットするパレットを有し、該パレット上にセットされた前記プラネタリシャフトを順次組付位置に移動させて前記サンシャフトに組付ける組付機構とを備えていることを特徴とするプラネタリシャフト組付装置。
7. 前記パレットには、前記第１ネジ部及び前記第１ギヤ部をそれぞれ平面上に展開した展開ネジ部及び展開ギヤ部が設けられ、前記プラネタリシャフトの前記第２ネジ部及び前記第２ギヤ部をそれぞれ前記展開ネジ部及び前記展開ギヤ部に噛合わせて前記プラネタリシャフトの位相及び軸方向位置を調整することを特徴とする請求項６に記載のプラネタリシャフト組付装置。
8. 前記サンシャフト位置出し機構は、前記サンシャフトを順次所定角度ずつ回転させて前記プラネタリシャフトの組付位置を一定の位置に位置出しし、
   前記組付機構は、前記パレットを移動させて該パレット上の前記プラネタリシャフトを前記サンシャフト位置出し機構によって位置出しされた組付位置の下方に順次移動させるパレット送り機構と、組付位置の下方に移動された前記パレット上の前記プラネタリシャフトを組付位置へ持上げるリフタとを備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載のプラネタリシャフト組付装置。
9. 前記第１ネジ部に対応する位相調整ネジ及び前記第１ギヤ部に対応する位相調整ギヤが設けられ、前記プラネタリギヤの前記第２ネジ部及び前記第２ギヤ部をそれぞれ前記位相調整ネジ及び前記位相調整ギヤに当接させ、前記位相調整ネジを所定の位相まで回転させた後、該位相調整ネジを固定して前記位相調整ギヤを所定の位相まで回転させて前記プラネタリギヤの位相を調整して前記パレットにセットするようにしたことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のプラネタリシャフト組付装置。
10. 前記プラネタリシャフトの位相を調整した後、前記位相調整ギヤを固定して前記位相調整ギヤを一定角度ずつ回転させることにより、前記プラネタリシャフトの位相を維持しながら軸方向位置を調整して前記パレットにセットするようにしたことを特徴とする請求項９に記載のプラネタリシャフト組付装置。

Images