JP2010156454A - 遊星式回転―直線運動変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】滑り率を低減でき、また加工誤差やミスアライメントを許容できる遊星式回転―直線運動変換装置を提供する。
【解決手段】遊星式回転―直線運動変換装置は、太陽歯車11を有すると共に、螺旋凸条12を有する太陽軸1と、太陽軸1の太陽歯車11に噛み合う遊星歯車41を有すると共に、太陽軸1の螺旋凸条12に噛み合う螺旋溝42を有する遊星軸4と、遊星軸4の遊星歯車41に噛み合う内歯車21を有すると共に、遊星軸4の螺旋溝42に噛み合う螺旋凸条22を有するナット2と、を備え、太陽軸1に対してナット2を相対的に回転させると、太陽軸1がナット2に対してその軸線方向に相対的に直線運動する遊星式回転―直線運動変換装置において、遊星軸4の螺旋溝42に、当該螺旋溝42が太陽軸1の螺旋凸条12及びナット2の螺旋凸条22に点接触するようにクラウニング42aを施す。
【選択図】図1
【解決手段】遊星式回転―直線運動変換装置は、太陽歯車11を有すると共に、螺旋凸条12を有する太陽軸1と、太陽軸1の太陽歯車11に噛み合う遊星歯車41を有すると共に、太陽軸1の螺旋凸条12に噛み合う螺旋溝42を有する遊星軸4と、遊星軸4の遊星歯車41に噛み合う内歯車21を有すると共に、遊星軸4の螺旋溝42に噛み合う螺旋凸条22を有するナット2と、を備え、太陽軸1に対してナット2を相対的に回転させると、太陽軸1がナット2に対してその軸線方向に相対的に直線運動する遊星式回転―直線運動変換装置において、遊星軸4の螺旋溝42に、当該螺旋溝42が太陽軸1の螺旋凸条12及びナット2の螺旋凸条22に点接触するようにクラウニング42aを施す。
【選択図】図1
Description
本発明は、遊星歯車機構を用いて回転運動を直線運動に変換する遊星式回転―直線運動変換装置に関する。
回転運動を直線運動に変換する遊星式回転―直線運動変換装置の一つとして、太陽軸と、太陽軸の周囲に環状の空間を空けて囲むナットと、太陽軸とナットとの間に配列される複数の遊星軸と、を備える遊星式回転―直線運動変換装置が知られている(特許文献1参照)。太陽軸は、はすば状太陽歯車及びねじ状太陽歯車の双方を有する。遊星軸も、はすば状遊星歯車及びねじ状遊星歯車を有する。ナットも、はすば状内歯車及びねじ状内歯車を有する。太陽軸のはすば状太陽歯車、遊星軸のはすば状遊星歯車及びナットのはすば状内歯車が第一の遊星歯車機構を構成し、太陽軸のねじ状太陽歯車、遊星軸のねじ状遊星歯車及びナットのねじ状内歯車が第二の遊星歯車機構を構成する。太陽軸のねじ状太陽歯車、遊星軸のねじ状遊星歯車及びナットのねじ状内歯車のピッチは同一であり、互いに噛み合う第二の遊星歯車機構を構成する。そして、第一の遊星歯車機構と第二の遊星歯車機構の歯数比を異ならせることによって、ナットの回転運動を太陽軸の直線運動に変換している。
すなわち、特許文献1に記載の遊星式回転―直線運動変換装置において、遊星軸のはすば状遊星歯車に対する太陽軸のはすば状太陽歯車の歯数比を、遊星軸のねじ状遊星歯車に対する太陽軸のねじ状太陽歯車の条数比(歯数比)と異ならせている。その一方、遊星軸のはすば状遊星歯車に対するナットのはすば状内歯車の歯数比を、遊星軸のねじ状遊星歯車に対するナットのねじ状内歯車の条数比に一致させている。
特許文献1に記載の遊星式回転―直線運動変換装置の作動原理は以下のとおりに説明されている。太陽軸に対してナットを相対的に回転させると、遊星軸が太陽軸の回りを自転しながら公転する。ここで、第一の遊星歯車機構と第二の遊星歯車機構の歯数比が異なっているので、太陽軸が軸線方向に移動しないと仮定すると、第一の遊星歯車機構の遊星軸の公転位置と、第二の遊星歯車機構の遊星軸の公転位置が周方向にずれる。しかし、遊星軸のはすば状遊星歯車とねじ状遊星歯車とは互いに結合されているので、はすば状遊星歯車の公転位置とねじ状遊星歯車の公転位置がずれることはできない。太陽軸が軸線方向に移動すると、はすば状遊星歯車の公転位置が変化するのに対し、ねじ状遊星歯車の公転位置が変化する。それゆえ、太陽軸が軸線方向に移動することになる。
遊星軸のねじ状遊星歯車及び太陽軸のねじ状太陽歯車は、軸線に直交する断面で見て、インボリュート歯形を有する。すなわち、ねじ状遊星歯車及びねじ状太陽歯車は、軸線に直交する断面の歯形がインボリュートのウォームギヤであり、遊星軸の軸線を含む断面で見て、ねじ状遊星歯車及びねじ状太陽歯車は互いに線接触する。
しかし、従来の遊星式回転―直線運動変換装置にあっては、遊星軸の軸線を含む断面で見て、ねじ状遊星歯車及びねじ状太陽歯車が互いに線接触するので、当該線接触する部分には差動滑りが発生するという課題がある。当該線接触する部分には、太陽軸と遊星軸の自公転比に応じて滑らない領域が中央付近に一点だけあり、滑らない領域を挟んだ両側に差動滑りが分布することになる。ねじ状遊星歯車とねじ状太陽歯車との間に差動滑りが発生すると、遊星軸と太陽軸との間での回転の伝達効率が悪くなり、回転の伝達効率が悪くなる分だけ出力の大きなモータを必要としてしまう。
しかも、太陽軸をストロークさせる場合、はすば状遊星歯車に対するはすば状太陽歯車の歯数比とねじ状遊星歯車に対するねじ状太陽歯車の歯数比とを異ならせ、歯数比の差分だけ太陽軸を軸線方向にストロークさせるという原理を利用している。このため、ねじ状遊星歯車とねじ状太陽歯車との間にはもともと滑りが発生し易いという課題もある。
さらに、加工誤差やミスアライメントによってねじ状遊星歯車及びねじ状太陽歯車が理論どおりに線接触することなく、これらが局部的に当たるおそれもある。局部的に当たった状態で太陽軸に軸線方向の荷重をかけると、接触部の面圧が上がり、ねじ状遊星歯車及びねじ状太陽歯車が壊れ易くなってしまう。
本発明は、従来の遊星式回転―直線運動変換装置の上記の課題を解決するためになされたものであり、滑り率を低減でき、また加工誤差やミスアライメントを許容できる遊星式回転―直線運動変換装置を提供することを目的とする。
以下、本発明について説明する。
本発明の一態様は、太陽歯車を有すると共に、螺旋凸条又は周方向凸条を有する太陽軸と、前記太陽軸の前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車を有すると共に、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条に噛み合う螺旋溝又は周方向溝を有する遊星軸と、前記遊星軸の前記遊星歯車に噛み合う内歯車を有すると共に、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝に噛み合う螺旋凸条又は周方向凸条を有するナットと、を備え、前記太陽軸の前記太陽歯車、前記遊星軸の前記遊星歯車、及び前記ナットの前記内歯車が遊星歯車機構を構成し、前記ナットに対して前記太陽軸を相対的に回転させると、前記ナットが前記太陽軸に対して前記太陽軸の軸線方向に相対的に直線運動する遊星式回転―直線運動変換装置において、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条、及び前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条の少なくとも一つには、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝が、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条、及び前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条に点接触するように、クラウニングが施される遊星式回転―直線運動変換装置である。
本発明の一態様は、太陽歯車を有すると共に、螺旋凸条又は周方向凸条を有する太陽軸と、前記太陽軸の前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車を有すると共に、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条に噛み合う螺旋溝又は周方向溝を有する遊星軸と、前記遊星軸の前記遊星歯車に噛み合う内歯車を有すると共に、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝に噛み合う螺旋凸条又は周方向凸条を有するナットと、を備え、前記太陽軸の前記太陽歯車、前記遊星軸の前記遊星歯車、及び前記ナットの前記内歯車が遊星歯車機構を構成し、前記ナットに対して前記太陽軸を相対的に回転させると、前記ナットが前記太陽軸に対して前記太陽軸の軸線方向に相対的に直線運動する遊星式回転―直線運動変換装置において、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条、及び前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条の少なくとも一つには、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝が、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条、及び前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条に点接触するように、クラウニングが施される遊星式回転―直線運動変換装置である。
遊星軸の螺旋溝又は周方向溝、太陽軸の螺旋凸条又は周方向凸条、及びナットの螺旋凸条又は周方向凸条の少なくとも一つにクラウニングを施し、これらを点接触させることで、接触状態を転がり接触に近づけることができるので、差動滑りを低減することができる。また、接触部分の面圧を安定化させることができる。
遊星軸の螺旋溝又は周方向溝が、太陽軸の螺旋凸条又は周方向凸条に対して滑らない領域、及び遊星軸の螺旋溝又は周方向溝が、ナットの螺旋凸条又は周方向凸条に対して滑らない領域は、遊星軸を軸線方向からみたとき、遊星軸の螺旋溝又は周方向溝の半径方向の互いに異なった位置に存在する。これは、ナットに対して太陽軸が直線運動するよう、遊星軸の螺旋溝又は周方向溝のリードに対して、太陽軸の螺旋凸条若しくは周方向凸条のリード、又はナットの螺旋凸条若しくは周方向凸条のリードを異ならせているからである。請求項2に記載の発明のように、遊星軸の螺旋溝又は周方向溝と太陽軸の螺旋凸条又は周方向凸条との接触点の位置を、遊星軸の螺旋溝又は周方向溝とナットの螺旋凸条又は周方向凸条との接触点の位置から遊星軸の半径方向にずらすことで、接触点を滑らない領域、すなわち転がり接触する領域に近づけることができ、差動滑りをより低減できる。
以下、添付図面に基づいて本発明の遊星式回転―直線運動変換装置の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第一の実施形態における遊星式回転−直線運動変換装置の斜視図(内部構造を分かり易くするためにナットを半分に割った状態)を示す。遊星式回転−直線運動変換装置は、共通の軸線3に沿って延在する太陽軸1及びナット2を備える。太陽軸1とナット2との間の環状の空間には、これらに噛み合う複数の例えば九つの遊星軸4が配置される。遊星軸4の軸線は、太陽軸1及びナット2の軸線と平行である。九つの遊星軸4は太陽軸1の周りに周方向に均等間隔を空けて配列される。ナットに対して太陽軸1を相対的に回転すると、ナット2が軸線方向に直線運動する。
太陽軸1には、太陽歯車としての平歯車11及び螺旋凸条としての雄ねじ12が形成される。遊星軸4には、遊星歯車としての平歯車41及び螺旋溝としての雄ねじ42が形成される。ナット2には、内歯車としての平歯車21及び螺旋凸条としての雌ねじ22が形成される。太陽軸1の太陽歯車、遊星軸4の遊星歯車、及びナット2の内歯車は、互いに噛み合い、遊星歯車機構を構成する。太陽歯車、遊星歯車、及び内歯車は、ねじれ角が25度以下の歯車であり、ねじれ角が0度の歯車、すなわち平歯車を含む。太陽軸1の螺旋凸条、遊星軸4の螺旋溝及びナットの螺旋凸条も、同一ピッチで互いに噛み合い、遊星ローラねじ機構を構成する。
図2に示すように、太陽軸1の外周面には、螺旋凸条としての複数条の例えば八条の螺旋状の雄ねじ12が設けられる。雄ねじ12は円筒状の外周面のつる巻き線に沿う。太陽軸1の軸線を含む平面による雄ねじ12の切り口の断面形状は台形である。もちろん、雄ねじ12の外径は雄ねじ12の谷の径よりも大きい。
図1に示すように、太陽軸1の螺旋凸条としての雄ねじ12のピッチを遊星軸4の螺旋溝としての雄ねじ42のピッチに合わせれば、太陽軸1の雄ねじ12を遊星軸4の雄ねじ42に噛み合わせることができる。
太陽軸1の雄ねじ12の凸部には、太陽歯車としての平歯車11が形成される。平歯車11は一般的な平歯車と同様にインボリュート歯形に形成される。この平歯車11の全歯たけは、雄ねじ12のねじ山の高さよりも小さく、雄ねじ12には、平歯車11の歯底よりも内側に接触面12aが形成される。言い換えれば、平歯車11の歯底円は太陽軸1の雄ねじ12の谷の径よりも大きく設定される。この接触面12aに遊星軸4の雄ねじ42が接触する。
太陽軸1の平歯車11には、遊星軸4の遊星歯車としての平歯車41が噛み合う。八条の雄ねじ12に形成される太陽軸1の平歯車11の位相は、太陽軸1の軸線方向からみて互いに一致している。太陽軸1の平歯車11の歯数をSz1,遊星軸4の平歯車41の歯数をPz1とおくと、太陽軸1の平歯車11と遊星軸4の平歯車41との間で、歯数Sz1,Pz1に応じた速比(回転数の比)で回転が伝達される。
太陽軸1の平歯車11は太陽軸1の雄ねじ12の凸部に形成されている。このため、太陽軸1の平歯車11が形成される領域と、太陽軸1の雄ねじ12が形成される領域とが、太陽軸1の軸線方向に重なっている。遊星軸4が太陽軸1に対して太陽軸1の軸線方向に相対的に変位しても、太陽軸1の平歯車11が遊星軸4の平歯車41との噛み合いを維持できるよう、太陽軸1の平歯車11が形成される。
太陽軸1の周囲には九つの遊星軸4が配置される。遊星軸4を太陽軸1の周囲に等分に配列するために、遊星軸4の個数を、太陽軸1の太陽歯車としての平歯車11の歯数とナット2の内歯車としての平歯車21の歯数の和の約数にし、かつ太陽軸1の螺旋凸条としての雄ねじ12とナット2の螺旋溝としての雌ねじ22の条数の和の約数にする。
図3に示すように、各遊星軸4には、螺旋溝として例えば二条の雄ねじ42が設けられ、遊星歯車として一対の平歯車41が設けられる。二条の雄ねじ42は遊星軸4の軸線方向の中央部に形成される。一対の平歯車41は遊星軸4の雄ねじ42の軸線方向の両端部に形成される。遊星軸4の軸線方向から見た一対の平歯車41の位相は互いに一致している。遊星軸4の雄ねじ42の両端部に平歯車41を形成することで、遊星軸4を軸線方向の両端部で歯車駆動させることができ、遊星軸4が傾くのを防止できる。
上記太陽軸1においては、雄ねじ12が形成される領域と平歯車11が形成される領域とが太陽軸1の軸線方向に重なっている。これに対し、遊星軸4においては、雄ねじ42と平歯車41が独立していて、雄ねじ42が形成される領域と平歯車41が形成される領域とが遊星軸4の軸線方向に分離している。そして、遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12に噛み合い、遊星軸4の平歯車41が太陽軸1の平歯車11に噛み合う。遊星軸4の雄ねじ42と平歯車41とを独立させることで、遊星軸4の雄ねじ42の谷底に平歯車41を形成する必要がなくなり、遊星軸4の製造が容易になり、また遊星軸4と太陽軸1とが間欠的に噛み合うのを防止することができる。
遊星軸4及び太陽軸1の雄ねじ42,12及び平歯車41,11の噛み合いを保った状態で、なおかつ太陽軸1のストローク量を大きくするために、太陽軸1の雄ねじ12に平歯車11が形成される。太陽軸1の雄ねじ12に平歯車を形成すると、一見、太陽軸1の雄ねじ12が遊星軸4の雄ねじ42に間欠的に噛み合うように見える。しかし、遊星軸4の雄ねじ42は、太陽軸1の雄ねじ12の平歯車11の歯底円よりも内側で接触するので、遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12に間欠的に噛み合うことはない。
図1に示すように、各遊星軸4は、軸線方向の両端にて円環板状のキャリア(図示せず)に軸線の周りに回転可能に支持されている。キャリアはナット2に対し相対的に軸線の周りに自由に回転できるようにナット2に支持される。もちろん、キャリア2の内径は太陽軸1の外径よりも大きい。
図4に示すように、ナット2は、略円筒形状に形成される。ナット2の軸線方向の一端部には、ナット2を他の部材に取り付けるためのフランジ2aが形成される。ナット2は図示しない他の部材に相対回転不能に連結される。ナット2の内周面の軸線方向の両端部には、内径を広げた一対のリング段差部2bが形成される。この一対のリング段差部2bに一対のリング歯車部材5が圧入等により固定される(図1参照)。一対のリング歯車部材5には、遊星軸4の一対の平歯車41と噛み合う一対の内歯車21が形成される。またナット2の中央部2cの内周面には、螺旋凸条として、遊星軸4の雄ねじ42と螺合する複数条の例えば十条の雌ねじ22が形成される。雌ねじ22はナット2の内周面のつる巻き線に沿う所定のリード角を持つ。ナット2の軸線を含む平面における雌ねじ22の切り口の断面形状は、台形である。
上記遊星式回転−直線運動変換装置を組み立てるときは、まずナット2の内側に遊星軸4を環状に抱え込ませる。キャリアによって遊星軸4とナット2との位置関係をずれないように固定した段階で、太陽軸1を遊星軸4にねじ込む。
図1に示すように、太陽軸1の平歯車11、遊星軸4の平歯車41及びナット2の内歯車21は共働して遊星歯車機構を構成しており、それぞれ太陽歯車、遊星歯車、内歯車として機能する。また太陽軸1の雄ねじ12、遊星軸4の雄ねじ42、ナット2の雌ねじ22は共働して遊星ローラねじ機構を構成しており、それぞれ螺旋凸条、螺旋溝、螺旋凸条として機能する。
なお、遊星軸4の軸線方向の両端部に一対の平歯車41が設けられ、ナット2の軸線方向の両端部に一対の内歯車21が設けられるので、遊星ローラねじ機構の軸線方向の両端部に一対の遊星歯車機構が設けられることになる。
遊星ローラねじ機構を構成する太陽軸1の雄ねじ12、遊星軸4の雄ねじ42及びナット2の雌ねじ22は互いに噛み合っている。雄ねじ12及び雄ねじ42は互いに逆方向のリードを有し、雄ねじ42及び雌ねじ22は互いに同一方向のリードを有する。雄ねじ12、雄ねじ42、雌ねじ22のピッチは互いに等しい。そして、遊星軸4の雄ねじ42のリード角はナット2の雌ねじ22のリード角と相手方のネジリード基準ピッチ円において同一である。このため、遊星軸4がナット2の内側を自公転しても、遊星軸4がナット2に対して軸線方向にストロークすることはない。一方、遊星軸4の雄ねじ42のリード角は太陽軸1の雄ねじ12のリード角と異なる。このため、遊星軸4が太陽軸1の回りを自公転すると、遊星軸4が太陽軸1に対して軸線方向に直線運動する。したがって、ナット2も太陽軸1に対して軸線方向に直線運動する。
遊星歯車機構を構成する太陽軸1の平歯車11、遊星軸4の平歯車41及びナット2の内歯車21も互いに噛み合う。この遊星式回転−直線運動変換装置においては、平歯車11、平歯車41、内歯車21の歯数は、それぞれ69,24,120である。
太陽軸1を1回転させたとき、ナット2に対する太陽軸1のストローク量(総リード)は以下のように算出される。図5に示すように、太陽軸1を1回転させると遊星軸4が太陽軸1の周囲を自転しながら公転する。遊星軸4の公転回転数である遊星軸公転減速比は、以下の式で求められる。
具体的な数値を入れると、
太陽軸1の雄ねじ12のピッチは7mm、条数は8なので、太陽軸1の1回転あたりのリードは7×8=56mmになる。図6に示すように、太陽軸1の雄ねじ12のSPC(太
陽軸ネジリード基準ピッチ円)を28.75mmとすると、太陽軸1は1回転あたり、(2
8.75×π)の基準ピッチ円においてに対して56mm軸線方向に進む。
陽軸ネジリード基準ピッチ円)を28.75mmとすると、太陽軸1は1回転あたり、(2
8.75×π)の基準ピッチ円においてに対して56mm軸線方向に進む。
一方、遊星軸4の雄ねじのピッチは7mm、条数は2なので、リードは7×2=14mmになる。遊星軸4の雄ねじのPPC(遊星軸ネジリード基準ピッチ円)を10mmにすると、遊星軸4は1回転あたり(10×π)の基準ピッチ円において14mm進む。
太陽軸1の周囲を遊星軸4が公転する。太陽軸1を1回転させたときの接触部7(図5参照)の長さは、上記遊星軸公転減速比から28.75×π×0.6349となる。そのときの太陽軸1のリードと遊星軸4のリードの差分が総リードLとなる。
すなわち、総リードLは、太陽軸1のリード−遊星軸4のリードであり、
L=56×0.6349−28.75×π×0.6349/(10×π)×14=10mmとなる。
L=56×0.6349−28.75×π×0.6349/(10×π)×14=10mmとなる。
一般式で表わすと、総リードLは以下の式で表わされる。
図7に示すように、遊星軸4の雄ねじ42には、クラウニング42aが施される。クラウニング42aは、遊星軸4の軸線を含む断面で見たとき、円弧形状に形成される。クラウニング42aを施すことによって、太陽軸1の雄ねじ12と遊星軸4の雄ねじ42とを点接触させることができる。遊星軸4と太陽軸1との接触点は、遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12に対して滑らずに転がり接触する領域の近傍に配置される。このようにすることで、太陽軸1の雄ねじ12と遊星軸4の雄ねじ42との間の差動滑りを低減することができ、回転の伝達効率を向上させることができる。
遊星軸4の雄ねじ42と太陽軸1の雄ねじ12とが滑らずに転がり接触する領域は、以下のように算出される。遊星軸4は太陽軸1の周囲を自転しながら公転する。自公転する遊星軸4が描く螺旋軌道の長さである遊星軸ネジ転がり軌道長さと、自転する太陽軸1が描く螺旋軌道の長さである太陽軸ネジ転がり軌道長さが一致し、螺旋軌道の長さの差が零になれば、この螺旋軌道が滑り0領域になる。もちろん、遊星軸ネジ転がり軌道長さ及び陽軸ネジ転がり軌道長さの算出にあたり、遊星軸4の雄ねじ42の噛み合いピッチ円においてのリード角及び太陽軸1の雄ねじ12の噛み合いピッチ円においてのリード角が考慮される。
太陽軸1の太陽軸ネジ転がり軌道長さ及び遊星軸4の遊星軸ネジ転がり軌道長さは、太陽軸ネジ噛み合いピッチ円及び遊星軸ネジ噛み合いピッチ円を用いて以下の式で表わされる。
太陽軸1の雄ねじ12と遊星軸4の雄ねじ42との間の滑り率(%)は以下の式から求められる。
上記滑り率が零になるように、太陽軸ネジ噛み合いピッチ円及び遊星軸ネジ噛み合いピッチ円を求めれば、当該太陽軸ネジ噛み合いピッチ円及び遊星軸ネジ噛み合いピッチ円が滑らない領域になる。すなわち、当該太陽軸ネジ噛み合いピッチ円及び遊星軸ネジ噛み合いピッチ円において、太陽軸1の雄ねじ12及び遊星軸4の雄ねじ42が滑らずに転がり接触することになる。
遊星軸−ナット間でも同様に、下記の式に基づいて、滑り率が零になるようにナットネジ噛み合いピッチ円及び遊星ネジ噛み合いピッチ円を求めれば、当該太陽軸ネジ噛み合いピッチ円及び遊星軸ネジ噛み合いピッチ円において、ナット2の雌ねじ22及び遊星軸4の雄ねじ42が滑らずに転がり接触することになる。太陽軸1の雄ねじ12及びナット2の雌ねじ22の両方に接触する遊星軸4の雄ねじ42にクラウニングを施せば、必ずしも雄ねじ12及び雌ねじ22の両方にクラウニングを施さなくてもよい。
図8は、遊星軸45の雄ねじ46にクラウニングを施していない比較例を示す。遊星軸45の軸線を含む断面で見たとき、この例の遊星軸45の雄ねじ46の側壁47は直線に形成される。遊星軸45の軸線に直交する断面で見たとき、図9に示すように、雄ねじ46はインボリュート歯形48に形成される。
遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12に対して滑らない領域、及び遊星軸4の雄ねじ42がナット2の雌ねじ22に対して滑らない領域は、遊星軸4の半径方向の互いに異なった位置に存在する。これは、遊星軸4の雄ねじ42のリード角がナット2の雌ねじ22のリード角とナット2のネジリード基準ピッチ円において同一であるのに対し、遊星軸4の雄ねじ42のリード角は太陽軸1の雄ねじ12のリード角と異なっているのが原因である。遊星軸4の雄ねじ42を太陽軸1の雄ねじ12及びナット2の雌ねじ22に滑らずに転がり接触させるためには、図10に示すように、遊星軸4がナット2に対して噛み合う位置(線分AB)と、遊星軸4が太陽軸1に対して噛み合う位置(線分A´B´)とを遊星軸4の半径方向に異ならせる必要がある。すなわち、遊星軸4の軸線44からの雄ねじ42と雌ねじ22との接触点までの距離L1と、遊星軸4の軸線44から雄ねじ42と雄ねじ12との接触点までの距離L2とを互いに異ならせる必要がある。
そしてそのためには、円弧形状のクラウニング42aに対して雌ねじ22のねじ圧力角θ及び雄ねじ12のねじ圧力角θ´を互いに異ならせればよい。すなわち、雄ねじ42と雌ねじ22との接触点Cにおけるナット2の雌ねじ22のねじ圧力角θと、雄ねじ42と雄ねじ12との接触点C´における雄ねじ12のねじ圧力角θ´とを互いに異ならせればよい。
ナット2の雌ねじ22のねじ圧力角は、以下のように求められる。まず、遊星軸4の雄ねじ42のプロファイルを決定する。次に、計算で求めた滑り0領域を噛み合いピッチ円とし、滑り0噛み合いピッチ円を通り遊星軸4の軸線44に平行な線ABを引き、線ABと円弧Pの交点を点Cとする。次に、点Cを通り円弧Pに正接な線DEを引く。次に、円弧Pの中心を点Oとして点Cと点Oを結び線COとする。次に、点Oより遊星軸4の軸線44に垂直な線を引き、線ABとの交点を点Fとし、線FOとする。
以上の作図により圧力角θは以下の式から求められる。
太陽軸1の雄ねじ12のねじ圧力角も同様にして求めることができる。
遊星軸4の雄ねじ42のプロファイルは以下のように決定される。遊星軸4、太陽軸1の材質は鋼であり、弾性領域を有する。太陽軸1に軸線方向の荷重が印加されると、遊星軸4及び太陽軸1の接触部が弾性変形し、接触点が接触楕円になる。接触楕円が太陽軸1の平歯車の歯底にかからないように、かつ接触楕円が滑り率を増大させないように、遊星軸4の雄ねじ42のプロファイルが決定される。雄ねじ42のプロファイルの設計に当たり、滑り0領域で遊星軸4の雄ねじ42と太陽軸1の雄ねじ12が接触するとし、印加荷重、嵌合歯数、接触R、圧力角を検討する。接触Rは正面歯形により創生されるギヤとしてのインボリュート曲線ではなく、遊星軸4の軸線を含む断面で見て曲率半径Rの円弧形状である。
遊星軸4の雄ねじ42は、図10に示すように遊星軸4の軸線を含む断面で見たとき、曲率半径rI1の円弧形状であり、かつ図11に示すように接触点の接平面に直交する断面
Sで見たとき、曲率半径rI2の円弧形状である。すなわち、遊星軸4の雄ねじ42は、直
交する二つの平面それぞれに円弧状曲線を持つラグビーボールのような三次元曲面を持つ。
Sで見たとき、曲率半径rI2の円弧形状である。すなわち、遊星軸4の雄ねじ42は、直
交する二つの平面それぞれに円弧状曲線を持つラグビーボールのような三次元曲面を持つ。
一方、太陽軸1の雄ねじ12の接触面は、図10に示すように遊星軸4の軸線を含む断面で見たとき、直線形状であり、かつ図12に示すように接平面に直交する断面Sでみたとき、遊星軸4に向かって凸の曲率半径rII2の円弧形状である。
遊星軸4及び太陽軸1の接触面の形状をまとめると表1のようになる。ここで、遊星軸4の軸線を含む断面で見たとき、遊星軸4の雄ねじ42のクラウニング42aの曲率半径は10mmに設定される。太陽軸1の雄ねじ12は直線形状なので、曲率半径は0に設定される。曲率半径rI2及び曲率半径rII2は遊星軸4及び太陽軸1のモデルをカットすることにより測定される。
遊星軸4の雄ねじ42と太陽軸1の雄ねじ12との接触状態は、直交する二つの平面それぞれに円弧状曲線を持つラグビーボールのような三次元曲面と、直交する二つの平面の一方に直線、他方に円弧状曲線を持つ円筒形状の二次元曲面との接触である。このため、ヘルツの接触式を使用することにより楕円径及び面圧を算出することができる。
ナット2の雌ねじ22の接触面は、図10に示すように遊星軸4の軸線を含む断面で見たとき、直線形状であり、かつ図13に示すように、接平面に直交する断面Sでみたとき、遊星軸4に向かって凹の曲率半径rIII2=51.906mmの円弧形状である。このため、遊星軸4と太陽軸1の接触と同様に、ヘルツの接触式を使用することにより楕円径及び面圧を算出することができる。
図14に示すように、太陽軸1の軸線方向からみて、遊星軸4の雄ねじ42の外径円43の一部は太陽軸1の平歯車11の歯底円13よりも内側に入り込む。そして、遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12に接触する点Pは、太陽軸1の雄ねじ12の接触面12a(太陽軸1の平歯車11の歯底円13よりも内側(図16参照))である。太陽軸1に軸線方向の荷重がかかると、太陽軸1の雄ねじ12及び遊星軸4の雄ねじ42の接触点Pが弾性変形し、接触領域が広くなる。太陽軸1の軸線方向の荷重は、弾性変形した太陽軸1の雄ねじ12の接触面12aが受けることになる。遊星軸4の雄ねじ42を太陽軸1の雄ねじ12の接触面12aに接触させることで、遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12に形成される平歯車11にのみ接触することを避けることができる。このため、遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12の平歯車11に間欠的に当たってしまう(すなわち遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12の平歯車11に当たっているときと当たってないときが生ずる)のを防止することができ、遊星軸4の雄ねじ42を太陽軸1の雄ねじ12に安定して接触させることができる。また、遊星軸4の雄ねじ42が太陽軸1の雄ねじ12の平歯車11に間欠的に当たるのを防止できるので、せん断応力や曲げモーメントに強いねじになる。
本実施形態においては、遊星軸4の雄ねじ42を太陽軸1の雄ねじ12の接触面12aに接触させたいがゆえ、遊星軸4の雄ねじ42を太らせている。遊星軸4の雄ねじ42を極端に太らせると隣の遊星軸4に干渉する。このため遊星軸4の配置個数を九つに減らしている。
遊星軸4の雄ねじ42のリード角は太陽軸1の雄ねじ12のリード角と異なる。このため厳密にいうと、遊星軸4の雄ねじ42と太陽軸1の雄ねじ12との接触点Pは、太陽軸1の中心と遊星軸4の中心とを結んだ線15から僅かにずれている。一方、遊星軸4の雄ねじ42のリード角はナット2の雌ねじ22のリード角と等しい。このため、遊星軸4の雄ねじ42とナット2の雌ねじ22との接触点Qは、太陽軸1の中心と遊星軸4の中心とを結んだ線15上に位置する。
図15は、平歯車のモジュールを変化させた例を示す。平歯車の速比及び噛み合い位相を維持したまま、平歯車のモジュールを例えば0.68から0.42に小さくすると、太陽軸1の雄ねじ12の平歯車11の円ピッチが小さくなる。図16に示すように、平歯車11のモジュールを0.68から0.42に小さくすると、太陽軸1の雄ねじ12に形成される平歯車11の全歯たけを小さくすることができ、雄ねじ12の接触面12aの半径方向の厚みを厚くすることができる。このため、遊星軸4の雄ねじ42を太陽軸1の雄ねじ12の接触面12aに接触させ易くなる。さらに、図17に示すように、太陽軸1の平歯車11の全歯たけを小さくできる分、太陽軸1の雄ねじ12の噛み合いピッチ円(図中噛み合い領域で示す)を大きくでき、当該噛み合いピッチ円を滑りが生じない滑り0領域に近付けることができ、回転の伝達効率を向上させることができる。噛み合いピッチ円とは、太陽軸1の雄ねじ12と遊星軸4の雄ねじ42とが噛みあっている点上の軌跡である。滑り0領域とは、太陽軸1の雄ねじ12と遊星軸4の雄ねじ42とに滑りが生じない点上の軌跡である。自公転する遊星軸4が描く螺旋状の軌道長さと、太陽軸1の螺旋状の軌道長さとが一致する領域が滑り0領域である。
上記の実施形態においては、遊星軸4が軸線に沿う方向に太陽軸1に対し相対的に変位する例について説明した。
これとは逆にナットが遊星軸に対し相対的に変位してもよい。この場合、螺旋溝を構成するナットの螺旋状の雌ねじの凸部に、内歯車を構成する歯車が設けられる。
図18ないし図20は、本発明の第二の実施形態における遊星式回転−直線運動変換装置を示す。図18は、遊星式回転−直線運動変換装置の斜視図(内部構造を分かり易くするためにナット52を半分に割った状態)を示し、図19は、遊星式回転−直線運動変換装置の断面図を示す。この実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置も、太陽軸51と、太陽軸51の周囲に配置される複数の遊星軸54と、太陽軸51及び遊星軸54を囲む環状のナット52と、を備える。
太陽軸51には、太陽歯車としての平歯車55及び螺旋凸条としての雄ねじ56が形成される。第一の実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置と同様に、太陽軸51の平歯車55は、雄ねじ56の凸部に形成される。雄ねじ56は所定のリード角を持つ。
遊星軸54には、遊星歯車としての一対の平歯車57が形成され、一対の平歯車57の間に周方向溝58が形成される。周方向溝58は、周方向に伸びる単一のリング状溝を遊星軸54の軸線方向に多数配列してなる。遊星軸54の平歯車57が太陽軸51の平歯車55に噛み合い、遊星軸54の周方向溝58が太陽軸51の雄ねじ56に噛み合う。図20のナット52の断面図に示すように、遊星軸54の周方向溝58のリード角は0度である。遊星軸54の周方向溝58のピッチは太陽軸51の雄ねじ56のピッチと同一である。
第一の実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置の遊星軸4と同様に、遊星軸54の周方向溝58には、太陽軸51の雄ねじ56及びナット52の周方向凸条60と点接触することができようにクラウニング58aが施される。クラウニング58aは、遊星軸54の軸線を含む断面で見たとき、円弧形状に形成される。遊星軸54と太陽軸51との接触点は、遊星軸54の周方向溝58が太陽軸51の雄ねじ56に対して滑らずに転がり接触する領域の近傍に配置される。
図18及び図19に示すように、ナット52には、内歯車としての一対の平歯車59が形成され、一対の平歯車59の間に周方向凸条60が形成される。ナット52の一対の平歯車59が遊星軸54の一対の平歯車57に噛み合い、ナット52の周方向凸条60が遊星軸54の周方向溝58に噛み合う。図20に示すように、ナット52の周方向凸条60も、周方向に伸びる単一のリング状凸条を複数配列してなる。周方向凸条60のリード角は0度である。
太陽軸51の平歯車55、遊星軸54の平歯車57、及びナット52の平歯車59が、遊星歯車機構を構成する。ナット52に対して太陽軸51を相対的に回転させると、遊星軸54が太陽軸51の周囲を自転しながら公転する。
太陽軸51の雄ねじ56、遊星軸54の周方向溝58及びナット52の周方向凸条60は、互いに噛み合っている。上記第一の実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置と異なり、遊星軸54の周方向溝58及びナット52の周方向凸条60のリード角は0度であるが、第一の実施形態と同様に、太陽軸51の周囲を遊星軸54が自転しながら公転すると、太陽軸51の雄ねじ56のリード角と遊星軸54の周方向溝58のリード角との差により、遊星軸54及びナット52が軸線方向に移動する。
この実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置によれば、以下の効果が得られる。1.ナット52の周方向凸条60及び遊星軸54の周方向溝58が螺旋状になっていないので、製作精度が向上する(加工精度は、螺旋状溝を加工する時のインデックス精度に左右されずに、加工機の送り精度のみに依存する)。2.ナット52の周方向凸条60及び遊星軸54の周方向溝58のリード角が0であるので、リード誤差による相対変位が生じない。3.ナット52の周方向凸条60及び遊星軸54の周方向溝58のリード角が0であるので、ねじの条数は0条と定義され、遊星軸54の配置数の自由度が増し、強度が得やすい。4.太陽軸51のねじの条数を少なく設計できるので、精度が得やすい。5.正効率を下げずに逆効率を極めて小さく設計できる。
図21ないし図23は、本発明の第三の実施形態における遊星式回転−直線運動変換装置を示す。図21は、遊星式回転−直線運動変換装置の斜視図を示し、図22は、断面図を示す。この実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置も、太陽軸61と、太陽軸61の周囲に配置される複数の遊星軸64と、太陽軸61及び遊星軸64を囲む環状のナット62と、を備える。
太陽軸61には、太陽歯車としての平歯車65及び周方向凸条66が形成される。図23の太陽軸61の側面図に示すように、周方向凸条66は、周方向に伸びる単一の凸条を太陽軸61の軸線方向に複数配列してなる。周方向凸条66のリード角は0度である。太陽軸61の平歯車65は、周方向凸条66の凸部に形成される。
図21に示すように、遊星軸64には、遊星歯車としての一対の平歯車67が形成され、一対の平歯車67の間に螺旋溝としての雄ねじ68が形成される。遊星軸64の一対の平歯車67が太陽軸61の平歯車65に噛み合い、遊星軸64の雄ねじ68が太陽軸61の周方向凸条66に噛み合う。遊星軸64の雄ねじ68のピッチは、太陽軸61の周方向凸条66のピッチと同一である。遊星軸64の雄ねじ68は所定のリード角を持つ。
第一の実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置の遊星軸4と同様に、遊星軸64の雄ねじ68には、太陽軸61の周方向凸条66及びナット62の雌ねじ70と点接触することができようにクラウニング68aが施される。クラウニング68aは、遊星軸64の軸線を含む断面で見たとき、円弧形状に形成される。遊星軸64と太陽軸61との接触点は、遊星軸64の雄ねじ68が太陽軸61の周方向凸条66に対して滑らずに転がり接触する領域の近傍に配置される。
ナット62には、平歯車69及び螺旋凸条としての雌ねじ70が形成される。ナット62の平歯車69が遊星軸64の平歯車67に噛み合い、ナット62の雌ねじ70が遊星軸64の雄ねじ68に噛み合う。ナット62の雌ねじ70は遊星軸64の雄ねじ69と逆方向の同一のリード角を持つ。
太陽軸61の平歯車65、遊星軸64の平歯車67、及びナット62の平歯車69が遊星歯車機構を構成する。ナット62に対して太陽軸61を回転させると、遊星軸64がナット62の周囲を自転しながら公転する。
太陽軸61の周方向凸条66、遊星軸64の雄ねじ68及びナット62の雌ねじ70は互いに噛み合っている。上記第一の実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置と異なり、太陽軸61の周方向凸条66のリード角は0度であるが、第一の実施形態と同様に、太陽軸61の周囲を遊星軸64が自転しながら公転すると、太陽軸61の周方向凸条66のリード角と遊星軸64の雄ねじ68のリード角との差により、遊星軸64及びナット62が軸線方向に移動する。
この実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置によれば、以下の効果が得られる。1.太陽軸61の周方向凸条66が螺旋状になっていないので、製作精度が向上する。2.太陽軸61の周方向凸条66のリード角が0であるので、リード誤差による相対変位が生じない。3.太陽軸61の周方向凸条66のリード角が0であるので、ねじの条数は0条と定義され、遊星軸64の配置数の自由度が増し、強度が得やすい。4.太陽軸61のねじの条数を0に設計できるので、精度が得やすい。5.正効率を下げずに逆効率を極めて小さく設計できる。
図24は、本発明の第一の実施形態の遊星式回転−直線運動変換装置を組み込んだアクチュエータを示す。このアクチュータにおいては、中空モータ73によってナット2を回転させ、これにより軸線方向に移動する太陽軸1がハウジング74から出入りするようになっている。
ナット2はその前後方向の両端部がベアリング76,77に回転可能に支持されている。ベアリング76,77はハウジング74の内部に組み込まれている。
モータ73はハウジング74に一体的に組み込まれている。モータ73のロータとなる永久磁石71がナットの外周面に固定される。モータ73のステータとなる三相コイル72は、永久磁石71を取り囲んだ状態でハウジング74に一体的に固定される。
ハウジング74の前部壁75には、太陽軸1が軸線の回りを回転するのを防止し、かつ太陽軸1がその軸線方向に直線運動するのを許容するスプライン溝75aが形成される。太陽軸1には、ハウジング75のスプライン溝75aに係合するスプライン凸条1aが形成される。これらのスプライン溝75a及びスプライン凸条1aが回り止め機構を構成する。
モータ73がナット2を回転させると、遊星軸4が太陽軸1の周囲を自転しながら公転する。遊星軸4の自転及び公転に伴い、遊星軸4に噛み合う太陽軸1が軸線方向に移動する。太陽軸1の軸線の回りの回転は回り止め機構1a,75aによって制限されているので、太陽軸1がナット2と一緒に回転することはない。
本実施形態のアクチュエータによれば、逆効率が低い遊星式回転−直線運動変換装置を組み込んでいるので、太陽軸1の軸方向位置を保持するためのモータ73のパワーを小さくすることができる。太陽軸1に作用する軸方向の荷重に逆らって、太陽軸1の位置を保持するためには、太陽軸1の位置を保持している間、モータ73がトルクを発生し続けなければならない。遊星式回転−直線運動変換装置はボールねじよりも逆効率(軸方向の荷重を回転方向のトルクに変える効率)が低いので、太陽軸1の位置を保持するために必要なトルクはボールねじに比べて極端に小さくてすむ。したがって、モータ73の容量、寸法を小さくすることができ、モータ73の発熱を抑えることができる。
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更できる。
太陽軸の雄ねじには、雄ねじのリードに直角な断面で見たとき、円弧形状のクラウニングが施されてもよい。クラウニングの形状を雄ねじのリードに直角な断面で定義することにより、バイトを用いた雄ねじの切削が容易になる。
さらに、クラウニングは、遊星軸の雄ねじの替わりに太陽軸の雄ねじ及びナットの雌ねじに施されてもよいし、遊星軸の雄ねじ、太陽軸の雄ねじ及びナットの雌ねじの全てに施されてもよい。
さらに、太陽軸の雄ねじと平歯車とを太陽軸の軸線方向の同一の領域に形成することなく、軸線方向に分けてもよい。この場合、遊星軸の雄ねじと太陽軸の雄ねじとを滑り率零の領域で接触させることが可能になる。
さらに、遊星軸の雄ねじをオーバーサイズにすることにより、遊星軸の雄ねじ、太陽軸の雄ねじ及びナットの雌ねじに予圧を与え、軸線方向のバックラッシュをなくすようにしてもよい。
さらに、上記実施形態で示された遊星軸の雄ねじのクラウニングの曲率半径、歯数、条数等の設計緒元はあくまで一例であり、総リード、動定格荷重、静定格荷重等に応じて適宜変更することができる。
1,51,61…太陽軸,2,52,62…ナット,3…軸線,4,54,64…遊星軸,11,55,65…太陽軸の平歯車(太陽歯車),12,56…太陽軸の雄ねじ(太陽軸の螺旋凸条),66…太陽軸の周方向凸条,21,59,69…ナットの平歯車(内歯車),22,70…ナットの雌ねじ(ナットの螺旋凸条),60…ナットの周方向凸条,41,57,67…遊星軸の平歯車(遊星歯車),42,68…遊星軸の雄ねじ(遊星軸の螺旋溝),58…遊星軸の周方向溝,42a,58a,68a…クラウニング,44…遊星軸の軸線,S…接触点の接平面に直交する断面
Claims (7)
- 太陽歯車を有すると共に、螺旋凸条又は周方向凸条を有する太陽軸と、
前記太陽軸の前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車を有すると共に、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条に噛み合う螺旋溝又は周方向溝を有する遊星軸と、
前記遊星軸の前記遊星歯車に噛み合う内歯車を有すると共に、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝に噛み合う螺旋凸条又は周方向凸条を有するナットと、を備え、
前記太陽軸の前記太陽歯車、前記遊星軸の前記遊星歯車、及び前記ナットの前記内歯車が遊星歯車機構を構成し、
前記ナットに対して前記太陽軸を相対的に回転させると、前記ナットが前記太陽軸に対して前記太陽軸の軸線方向に相対的に直線運動する遊星式回転―直線運動変換装置において、
前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条、及び前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条の少なくとも一つには、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝が、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条、及び前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条に点接触するように、クラウニングが施される遊星式回転―直線運動変換装置。 - 前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝と前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条との接触点から前記遊星軸の軸線までの距離が、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝と前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条との接触点から前記遊星軸の軸線までの距離と異なることを特徴とする請求項1に記載の遊星式回転―直線運動変換装置。
- 前記遊星軸の軸線を含む断面で見たとき、又は前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝のリードに直角な断面で見たとき、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝と前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条との接触点における前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条のねじ圧力角が、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝と前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条との接触点における前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条のねじ圧力角と異なることを特徴とする請求項2に記載の遊星式回転―直線運動変換装置。
- 前記クラウニングは、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝に施され、
前記遊星軸の軸線を含む断面で見たとき、又は前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝のリードに直角な断面で見たとき、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝の前記クラウニングは円弧形状に形成されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の遊星式回転―直線運動変換装置。 - 前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝と前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条との接触点、又は前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝と前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条との接触点の接平面に直交する断面で見たとき、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝の前記クラウニングは円弧形状に形成されることを特徴とする請求項4に記載の遊星式回転―直線運動変換装置。
- 前記ナットに対して前記太陽軸を相対的に回転させると、前記ナットが前記太陽軸に対して前記太陽軸の軸線方向に相対的に直線運動するよう、前記太陽軸の前記螺旋凸条又は前記周方向凸条、前記遊星軸の前記螺旋溝又は前記周方向溝、及び前記ナットの前記螺旋凸条又は前記周方向凸条の少なくとも一つのリード角が他の少なくとも一つのリード角と異なることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の遊星式回転―直線運動変換装置。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載の遊星式回転―直線運動変換装置と、
前記遊星式回転―直線運動変換装置の前記ナットを前記太陽軸に対して回転させる駆動源と、
前記太陽軸がその軸線の回りを回転するのを防止し、かつ太陽軸がその軸線方向に直線運動するのを許容する回り止め機構と、を備え、
前記駆動源が前記太陽軸に対して前記ナットを回転させることによって、前記太陽軸が前記ナットに対して太陽軸の軸線方向に直線運動するアクチュエータ。 前記駆動源が前記太陽軸に対して前記ナットを回転させることによって、前記太陽軸が前記ナットに対して太陽軸の軸線方向に直線運動するアクチュエータ。
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Cited By (1)
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-
2009
- 2009-09-28 JP JP2009223542A patent/JP2010156454A/ja not_active Withdrawn
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CN113757310A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-12-07 | 华南理工大学 | 一种轻量型平行轴线齿轮副机构 |
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