JPH10196757A - 回転−直動変換機構 - Google Patents
回転−直動変換機構Info
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- JPH10196757A JPH10196757A JP9004260A JP426097A JPH10196757A JP H10196757 A JPH10196757 A JP H10196757A JP 9004260 A JP9004260 A JP 9004260A JP 426097 A JP426097 A JP 426097A JP H10196757 A JPH10196757 A JP H10196757A
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- nut
- roller
- shaft
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Abstract
(57)【要約】
【課題】効率がよい上に一回転当たりの直動量を小さく
できるローラネジ機構式の回転−直動機構を提供する。 【解決手段】 多条の雄ネジを有するシャフトと多条
の雌ネジを有するナットの間に前記両ネジに噛み合うネ
ジを持ったローラを介在させてなるローラネジ機構にお
いて、ナットの雌ネジとシャフトの雄ネジとのネジの方
向を逆にするとともに、ナットのネジ条数をＪN 、ナッ
トのネジ有効径をｄN 、ローラのネジ条数をＪR 、ロー
ラのネジ有効径をｄR 、シャフトのネジ条数をＪS 、シ
ャフトのネジ有効径をｄS とした時に、ｄN ＝αｄR と
してＪS ＝（α−２）・ＪR ＋βとなるβをもとめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足するネジ条数およびネジ有効径を設定したことを
特徴とする回転−直動変換機構である。
できるローラネジ機構式の回転−直動機構を提供する。 【解決手段】 多条の雄ネジを有するシャフトと多条
の雌ネジを有するナットの間に前記両ネジに噛み合うネ
ジを持ったローラを介在させてなるローラネジ機構にお
いて、ナットの雌ネジとシャフトの雄ネジとのネジの方
向を逆にするとともに、ナットのネジ条数をＪN 、ナッ
トのネジ有効径をｄN 、ローラのネジ条数をＪR 、ロー
ラのネジ有効径をｄR 、シャフトのネジ条数をＪS 、シ
ャフトのネジ有効径をｄS とした時に、ｄN ＝αｄR と
してＪS ＝（α−２）・ＪR ＋βとなるβをもとめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足するネジ条数およびネジ有効径を設定したことを
特徴とする回転−直動変換機構である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転力を直線運動
に変換する回転−直動変換機構に関するものであり、さ
らに詳細には、ローラネジ機構に関し、効率が良い上に
一回転当たりの直動量を小さくできる回転−直動機構に
関するものである。
に変換する回転−直動変換機構に関するものであり、さ
らに詳細には、ローラネジ機構に関し、効率が良い上に
一回転当たりの直動量を小さくできる回転−直動機構に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のローラネジ機構としては、特開昭
５９−１４７１５１号公報に記載されてもの等が知られ
ている。このローラネジ機構は、図４に示すようにシャ
フト１０、ナット１１、ローラ１２とから構成され、リ
テーナ１３に保持されたローラ１２がシャフト１０とナ
ット１２との間に介在され、シャフト１０が回転すると
ナット１１が軸線方向に直線運動する機構となってい
る。
５９−１４７１５１号公報に記載されてもの等が知られ
ている。このローラネジ機構は、図４に示すようにシャ
フト１０、ナット１１、ローラ１２とから構成され、リ
テーナ１３に保持されたローラ１２がシャフト１０とナ
ット１２との間に介在され、シャフト１０が回転すると
ナット１１が軸線方向に直線運動する機構となってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなローラネジ機構は、 イ）ナットとシャフトのネジが同条数、同向きで、ネジ
のリードはネジピッチ以上として構成されているため、
ナットの一回転当たりのシャフトの移動量を３ネジピッ
チ未満に小さくすることができない。具体的には、ロー
ラネジ機構の場合には、ローラとシャフトの直径を同径
とした場合、ナットの径は少なくともローラの径の２倍
とシャフトの径との和以上であり、さらに、ネジの条数
は整数であることから、一般のローラネジ機構における
ナットのネジ常数は３条以上が必要となる。この結果、
ナットの一回転当たりのシャフトの移動量は３ネジピッ
チ未満に小さくすることができない。 ロ）ローラのナットに対する軸移動量を小さくするに
は、ローラに対しナットの条数を多くする必要がある
が、こうするとナットのリードが大きくなり、所望の軸
力を得るには高トルクの回転動力源、又は高比の減速機
が必要となり、装置の小型化に不利である。 ハ）一般にナットを多条としないローラネジ機構では、
ローラがナットに対して相対軸移動をするので、一公転
毎にローラの軸位置の引き戻し機構がが必要となり、構
成が複雑となる。 等の問題点がある。
ようなローラネジ機構は、 イ）ナットとシャフトのネジが同条数、同向きで、ネジ
のリードはネジピッチ以上として構成されているため、
ナットの一回転当たりのシャフトの移動量を３ネジピッ
チ未満に小さくすることができない。具体的には、ロー
ラネジ機構の場合には、ローラとシャフトの直径を同径
とした場合、ナットの径は少なくともローラの径の２倍
とシャフトの径との和以上であり、さらに、ネジの条数
は整数であることから、一般のローラネジ機構における
ナットのネジ常数は３条以上が必要となる。この結果、
ナットの一回転当たりのシャフトの移動量は３ネジピッ
チ未満に小さくすることができない。 ロ）ローラのナットに対する軸移動量を小さくするに
は、ローラに対しナットの条数を多くする必要がある
が、こうするとナットのリードが大きくなり、所望の軸
力を得るには高トルクの回転動力源、又は高比の減速機
が必要となり、装置の小型化に不利である。 ハ）一般にナットを多条としないローラネジ機構では、
ローラがナットに対して相対軸移動をするので、一公転
毎にローラの軸位置の引き戻し機構がが必要となり、構
成が複雑となる。 等の問題点がある。
【０００４】そこで、本発明は、ローラネジ機構におい
て、ナットとシャフトのネジの方向を逆向きとするとと
もに、ナットの有効径、ローラの有効径、シャフトの有
効径、ナットのネジ条数、ローラのネジ条数、シャフト
のネジ条数を所定の関係とすることにより、ナット一回
転時におけるシャフトのリードを３ネジピッチ未満、さ
らに、ナット一回転時におけるシャフトのリードを１ネ
ジピッチ未満にすることにより、上記問題点を解決する
ことを目的とする。本発明では、ナットが一回転した際
のシャフトの移動量を小さく押さえることができるた
め、所望の軸力を得るにも低トルクで充分となり、高比
の減速機も不要となるため、装置全体を小型化できると
ともに、高効率化を図ることができる。また、本機構を
ブレーキ装置のアクチュエータに利用した場合には、小
型で高い性能のブレーキ制御が実現できる。また、
て、ナットとシャフトのネジの方向を逆向きとするとと
もに、ナットの有効径、ローラの有効径、シャフトの有
効径、ナットのネジ条数、ローラのネジ条数、シャフト
のネジ条数を所定の関係とすることにより、ナット一回
転時におけるシャフトのリードを３ネジピッチ未満、さ
らに、ナット一回転時におけるシャフトのリードを１ネ
ジピッチ未満にすることにより、上記問題点を解決する
ことを目的とする。本発明では、ナットが一回転した際
のシャフトの移動量を小さく押さえることができるた
め、所望の軸力を得るにも低トルクで充分となり、高比
の減速機も不要となるため、装置全体を小型化できると
ともに、高効率化を図ることができる。また、本機構を
ブレーキ装置のアクチュエータに利用した場合には、小
型で高い性能のブレーキ制御が実現できる。また、
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、多条の雄ネジを有するシャフトと
多条の雌ネジを有するナットの間に前記両ネジに噛み合
うネジを持ったローラを介在させてなるローラネジ機構
において、ナットの雌ネジとシャフトの雄ネジとのネジ
の方向を逆にするとともに、ナットのネジ条数をＪN 、
ナットのネジ有効径をｄN 、ローラのネジ条数をＪR 、
ローラのネジ有効径をｄR 、シャフトのネジ条数を
ＪS 、シャフトのネジ有効径をｄS とした時に、以下の
条件式を満足するように各ネジ条数およびネジ有効径を
設定したことを特徴とする回転−直動変換機構。ｄN ＝
αｄR としてＪS ＝（α−２）・ＪR ＋βとなるβをも
とめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足することである。
した技術解決手段は、多条の雄ネジを有するシャフトと
多条の雌ネジを有するナットの間に前記両ネジに噛み合
うネジを持ったローラを介在させてなるローラネジ機構
において、ナットの雌ネジとシャフトの雄ネジとのネジ
の方向を逆にするとともに、ナットのネジ条数をＪN 、
ナットのネジ有効径をｄN 、ローラのネジ条数をＪR 、
ローラのネジ有効径をｄR 、シャフトのネジ条数を
ＪS 、シャフトのネジ有効径をｄS とした時に、以下の
条件式を満足するように各ネジ条数およびネジ有効径を
設定したことを特徴とする回転−直動変換機構。ｄN ＝
αｄR としてＪS ＝（α−２）・ＪR ＋βとなるβをも
とめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足することである。
【０００６】
【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形
態を説明すると、図１は第１実施形態としてのローラネ
ジ機構を利用した回転−直動変換機構の断面図、図２は
同側面図である。
態を説明すると、図１は第１実施形態としてのローラネ
ジ機構を利用した回転−直動変換機構の断面図、図２は
同側面図である。
【０００７】図において、１はシャフト、２はローラ、
３はナットであり、これらによってローラネジ機構が構
成されている。シャフト１の外周には、ネジ有効径がｄ
S 、ネジ条数がＪS からなる、たとえば、左ネジが形成
されている。
３はナットであり、これらによってローラネジ機構が構
成されている。シャフト１の外周には、ネジ有効径がｄ
S 、ネジ条数がＪS からなる、たとえば、左ネジが形成
されている。
【０００８】ローラ２は、シャフト１のネジに螺合する
ローラネジとして形成され、その両端がリテーナ４に保
持され、かつ、シャフト１の周囲に等ピッチで７本が配
置されている。ローラに形成されるネジは、ネジ有効径
がｄR 、ネジ条数がＪR 、かつ、シャフトとは逆向きの
右ネジが形成されており、さらにリテーナ内側のローラ
２の一端側には歯車２ａが形成されている。この歯車２
ａは、後述するナット３に形成する歯車３ａとかみ合っ
ており、歯車２ａの歯数は、ローラ２とナット３に形成
するそれぞれのネジ有効径の比（即ちｄR ／ｄN ：但
し、ｄN はナットのネジのネジ有効径）と同じギヤ比を
持つような歯数として構成されている。なお、図中５は
リテーナ４を保持するストップリングであり、また、ナ
ットとシャフトの間に配置するローラの本数は、ナット
およびシャフトのネジ条数の和以下として配置されてい
る。
ローラネジとして形成され、その両端がリテーナ４に保
持され、かつ、シャフト１の周囲に等ピッチで７本が配
置されている。ローラに形成されるネジは、ネジ有効径
がｄR 、ネジ条数がＪR 、かつ、シャフトとは逆向きの
右ネジが形成されており、さらにリテーナ内側のローラ
２の一端側には歯車２ａが形成されている。この歯車２
ａは、後述するナット３に形成する歯車３ａとかみ合っ
ており、歯車２ａの歯数は、ローラ２とナット３に形成
するそれぞれのネジ有効径の比（即ちｄR ／ｄN ：但
し、ｄN はナットのネジのネジ有効径）と同じギヤ比を
持つような歯数として構成されている。なお、図中５は
リテーナ４を保持するストップリングであり、また、ナ
ットとシャフトの間に配置するローラの本数は、ナット
およびシャフトのネジ条数の和以下として配置されてい
る。
【０００９】ナット３は、前述したローラネジの外周に
配置され、内周に形成した雌ねじがローラネジと螺合し
ており、雌ネジは、ネジ有効径がｄN 、ネジ条数がＪN
の右ネジとして形成されている。また、ナット３には前
記ローラに形成した歯車２ａと噛み合う歯車３ａが形成
されている。ナット側に形成する歯車の歯数はローラと
ナットに形成するそれぞれのネジ有効径の比と同じギヤ
比を持つような歯数として構成されている。
配置され、内周に形成した雌ねじがローラネジと螺合し
ており、雌ネジは、ネジ有効径がｄN 、ネジ条数がＪN
の右ネジとして形成されている。また、ナット３には前
記ローラに形成した歯車２ａと噛み合う歯車３ａが形成
されている。ナット側に形成する歯車の歯数はローラと
ナットに形成するそれぞれのネジ有効径の比と同じギヤ
比を持つような歯数として構成されている。
【００１０】そして本例では、ナット１回転当たりのシ
ャフトの移動量を３ネジピッチ未満にする、さらにナッ
ト１回転当たりのシャフトの移動量を１ネジピッチ未満
にするために、シャフト１、ローラ２、ナット３のネジ
有効径と、ネジ条数とを、夫々以下のようにおいた時に ナット ローラ シャフト ネジ条数 ＪN ＪR ＪS 有効径 ｄN ｄR ｄS 以下の条件式を満足するように設定されている。即ち、
ナット１回転当たりのシャフトの移動量を３ネジピッチ
未満にするにはｄN ＝αｄR としてＪS ＝（α−２）・
ＪR ＋βとなるβをもとめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足するように各条件を設定する。また、ナット１回
転当たりのシャフトの移動量を１ネジピッチ未満にする
には、上記条件に加えさらに前記αおよびβが α＞２／（２−β） を満足するようにする。
ャフトの移動量を３ネジピッチ未満にする、さらにナッ
ト１回転当たりのシャフトの移動量を１ネジピッチ未満
にするために、シャフト１、ローラ２、ナット３のネジ
有効径と、ネジ条数とを、夫々以下のようにおいた時に ナット ローラ シャフト ネジ条数 ＪN ＪR ＪS 有効径 ｄN ｄR ｄS 以下の条件式を満足するように設定されている。即ち、
ナット１回転当たりのシャフトの移動量を３ネジピッチ
未満にするにはｄN ＝αｄR としてＪS ＝（α−２）・
ＪR ＋βとなるβをもとめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足するように各条件を設定する。また、ナット１回
転当たりのシャフトの移動量を１ネジピッチ未満にする
には、上記条件に加えさらに前記αおよびβが α＞２／（２−β） を満足するようにする。
【００１１】このように規定されたローラネジ機構は以
下のように作動する。ナットとスクリュウとを相対回転
すると、ローラは双方のネジと接触しながらまた、ロー
ラの歯がナットに形成した歯と噛み合いながらシャフト
の回りを自、公転する。この時、ローラとナットのネジ
有効径とネジ条数とはＪR ／ＪN ＝ｄR ／ｄN の関係に
あるため、ローラ２がナット３に対し軸方向に相対移動
することはない。なお、一般にネジ機構においては、螺
合するネジ同志のかみ合い接触点が回転毎にづれ夫々の
ネジ有効径がわずかに変動することがあるが、本例では
上記のようにローラ２とナット３は歯車２ａ、３ａによ
っても噛み合っているため、仮に、ローラ２とナット３
との接触点がずれたとしてもローラ２はナット３側の歯
車により自転、公転しつつ正確に回転することになる。
こうしてローラとナットとは常に相対移動を発生するこ
とはない。
下のように作動する。ナットとスクリュウとを相対回転
すると、ローラは双方のネジと接触しながらまた、ロー
ラの歯がナットに形成した歯と噛み合いながらシャフト
の回りを自、公転する。この時、ローラとナットのネジ
有効径とネジ条数とはＪR ／ＪN ＝ｄR ／ｄN の関係に
あるため、ローラ２がナット３に対し軸方向に相対移動
することはない。なお、一般にネジ機構においては、螺
合するネジ同志のかみ合い接触点が回転毎にづれ夫々の
ネジ有効径がわずかに変動することがあるが、本例では
上記のようにローラ２とナット３は歯車２ａ、３ａによ
っても噛み合っているため、仮に、ローラ２とナット３
との接触点がずれたとしてもローラ２はナット３側の歯
車により自転、公転しつつ正確に回転することになる。
こうしてローラとナットとは常に相対移動を発生するこ
とはない。
【００１２】一方、シャフト１とナット３のネジ有効径
とネジ条数とはＪN ／ＪS ≠ｄN ／ｄS であるためナッ
ト３に対しシャフト１は軸方向の相対移動をするが、本
実施形態では、 さらにｄN ＝αｄR としてＪS ＝（α
−２）・ＪR ＋βとなるβをもとめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足するように各条件が設定されているため、ナット
１回転当たりのシャフトの移動量を３ネジピッチよりも
小さくでき、シャフトの移動時の高トルクが不要とな
る。また、上記条件に加えαとベータの関係がα＞２／
（２−β）を満足するように設定されているため、ナッ
ト１回転当たりのシャフトの移動量を１ネジピッチ未満
にできる。
とネジ条数とはＪN ／ＪS ≠ｄN ／ｄS であるためナッ
ト３に対しシャフト１は軸方向の相対移動をするが、本
実施形態では、 さらにｄN ＝αｄR としてＪS ＝（α
−２）・ＪR ＋βとなるβをもとめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足するように各条件が設定されているため、ナット
１回転当たりのシャフトの移動量を３ネジピッチよりも
小さくでき、シャフトの移動時の高トルクが不要とな
る。また、上記条件に加えαとベータの関係がα＞２／
（２−β）を満足するように設定されているため、ナッ
ト１回転当たりのシャフトの移動量を１ネジピッチ未満
にできる。
【００１３】以下その理由を詳細に説明すると、ナット
に対しシャフトをＮ回転させたときのシャフトのローラ
に対する回転数をＮ１、ローラの回転数をＮ２、ナット
のローラに対する回転数をＮ３とすると、Ｎ１＋Ｎ３＝
Ｎであり、さらに、本実施形態では、 ｄN ＝αｄR ＪS ＝（α−２）・ＪR ＋βとなるβとした時に、ｄR
／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β）を満足する関
係にあるため、夫々互いに接しあう周長の関係より、 π・ｄR ・Ｎ２＝π・ｄS ・Ｎ１＝π・ｄN ・Ｎ３ ∴ Ｎ１＝Ｎ２・ｄR ／ｄS ＝Ｎ２／（α−２） Ｎ３＝Ｎ２・ｄR ／ｄN ＝Ｎ２／α Ｎ２＝Ｎ・α・（α−２）／（２・α−２） したがって、ナットとシャフトの相対移動量Ｓは、ネジ
ピッチをＰとした時にＳ＝Ｐ・ＪS ・Ｎ１−Ｐ・ＪN ・
Ｎ３となり、上式を変形してゆくと、 Ｓ＝Ｐ・ＪR ・Ｎ・α・β／（２・α−２） となり、この式から、上記条件の時はシャフトの移動量
Ｓは３ネジピッチ未満となる。また、上記条件に加えα
とベータの関係がα＞２／（２−β）を満足するように
設定した場合には、ナット１回転当たりのシャフトの移
動量を１ネジピッチ未満とすることができる。
に対しシャフトをＮ回転させたときのシャフトのローラ
に対する回転数をＮ１、ローラの回転数をＮ２、ナット
のローラに対する回転数をＮ３とすると、Ｎ１＋Ｎ３＝
Ｎであり、さらに、本実施形態では、 ｄN ＝αｄR ＪS ＝（α−２）・ＪR ＋βとなるβとした時に、ｄR
／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β）を満足する関
係にあるため、夫々互いに接しあう周長の関係より、 π・ｄR ・Ｎ２＝π・ｄS ・Ｎ１＝π・ｄN ・Ｎ３ ∴ Ｎ１＝Ｎ２・ｄR ／ｄS ＝Ｎ２／（α−２） Ｎ３＝Ｎ２・ｄR ／ｄN ＝Ｎ２／α Ｎ２＝Ｎ・α・（α−２）／（２・α−２） したがって、ナットとシャフトの相対移動量Ｓは、ネジ
ピッチをＰとした時にＳ＝Ｐ・ＪS ・Ｎ１−Ｐ・ＪN ・
Ｎ３となり、上式を変形してゆくと、 Ｓ＝Ｐ・ＪR ・Ｎ・α・β／（２・α−２） となり、この式から、上記条件の時はシャフトの移動量
Ｓは３ネジピッチ未満となる。また、上記条件に加えα
とベータの関係がα＞２／（２−β）を満足するように
設定した場合には、ナット１回転当たりのシャフトの移
動量を１ネジピッチ未満とすることができる。
【００１４】例えば、シャフトとナットのネジ有効径の
比を１：３、ネジ条数を２：３としたとき（即ちα＝
３、β＝１のとき）、シャフトとナットの相対回転数一
回転当たりの時の（即ち、この場合にはシャフトが右方
向に３／４回転すると、ナットは左方向に１／４回転
し、両者を足し合わせると相対回転が一回転となる）シ
ャフトの相対軸方向移動量（見かけのリード）は以下の
如くとなる。
比を１：３、ネジ条数を２：３としたとき（即ちα＝
３、β＝１のとき）、シャフトとナットの相対回転数一
回転当たりの時の（即ち、この場合にはシャフトが右方
向に３／４回転すると、ナットは左方向に１／４回転
し、両者を足し合わせると相対回転が一回転となる）シ
ャフトの相対軸方向移動量（見かけのリード）は以下の
如くとなる。
【００１５】 見かけのリード＝（シャフト側のリード）−（ナット側のリード） ＝（ネジピッチ×２×３／４）−（ネジピッチ×３×１／４） ＝−ネジピッチ×３／４（シャフトのネジ方向へ） 以上のように、ナット１回転当たりのシャフトの移動量
はネジの３ピッチよりも小さくでき、シャフトの移動量
の精密制御が可能となる。
はネジの３ピッチよりも小さくでき、シャフトの移動量
の精密制御が可能となる。
【００１６】また、シャフトとナットのネジ有効径の比
を１：２、ネジ条数を３：４としたとき（即ちα＝４、
β＝１のとき）、シャフトとナットの相対回転数一回転
当たりの時の（即ち、この場合にはシャフトが右方向に
２／３回転すると、ナットは右方向に１／３回転し、両
者を足し合わせると相対回転が一回転となる）シャフト
の相対軸方向移動量（見かけのリード）は以下の如くと
なる。
を１：２、ネジ条数を３：４としたとき（即ちα＝４、
β＝１のとき）、シャフトとナットの相対回転数一回転
当たりの時の（即ち、この場合にはシャフトが右方向に
２／３回転すると、ナットは右方向に１／３回転し、両
者を足し合わせると相対回転が一回転となる）シャフト
の相対軸方向移動量（見かけのリード）は以下の如くと
なる。
【００１７】 見かけのリード＝（ナット側のリード）−（シャフト側のリード） ＝（ネジピッチ×４×１／３）−（ネジピッチ×３×２／３） ＝−ネジピッチ×２／３（シャフトのネジ方向へ） 以上のように、ナット１回転当たりのシャフトの移動量
はネジの１ピッチよりも小さくでき、シャフトの移動量
の精密制御が可能となる。
はネジの１ピッチよりも小さくでき、シャフトの移動量
の精密制御が可能となる。
【００１８】上記ローラネジ機構において、シャフト１
とローラ２のネジ接触部の軸荷重が小さい時はローラの
回転を規制してシャフトのネジを滑らせその実リードで
早送りすることも可能である。図３を参照してこの例を
説明すると、図３は図１のＡ部拡大図であり、図中７は
摩擦リングである。摩擦リング７はローラ４の外周に嵌
合して設けられ、摩擦リング７の外周はナット３の内周
と摩擦接触している。このようにナット３とローラ４と
の間に摩擦リング７が介在されているため、両者の回転
は摩擦リング７の摩擦力によって回転が規制された状態
とっており、この結果ネジ接触部の軸荷重が小さい時は
シャフトのネジを滑らせその実リードで早送りすること
が可能となる。なお、摩擦リング７はゴムをはじめ同様
の機能を奏することができる材質から構成されており、
さらに、摩擦リング７はローラとナットのいづれか一方
の片側にのみに設けておけば上記作用効果を奏すること
ができる。
とローラ２のネジ接触部の軸荷重が小さい時はローラの
回転を規制してシャフトのネジを滑らせその実リードで
早送りすることも可能である。図３を参照してこの例を
説明すると、図３は図１のＡ部拡大図であり、図中７は
摩擦リングである。摩擦リング７はローラ４の外周に嵌
合して設けられ、摩擦リング７の外周はナット３の内周
と摩擦接触している。このようにナット３とローラ４と
の間に摩擦リング７が介在されているため、両者の回転
は摩擦リング７の摩擦力によって回転が規制された状態
とっており、この結果ネジ接触部の軸荷重が小さい時は
シャフトのネジを滑らせその実リードで早送りすること
が可能となる。なお、摩擦リング７はゴムをはじめ同様
の機能を奏することができる材質から構成されており、
さらに、摩擦リング７はローラとナットのいづれか一方
の片側にのみに設けておけば上記作用効果を奏すること
ができる。
【００１９】以上のように、本発明では、ナットの雌ネ
ジとシャフトの雄ネジとのネジの方向を逆とし、また、
ローラとナットとのネジ条数の比とローラとナットのネ
ジ有効径の比とを等しく、さらに、シャフトとナットの
有効径の比とネジ条数の比とを異なるようにし、また、
ローラとナットとを歯車によっても噛み合わせているた
め、ローラはナットに対して相対移動することはなく、
ナットの一回転によりシャフトのみがピッチ以下のスト
ロークをするため、ナット一回転当たりのシャフトの移
動量を小さく抑えることができる。
ジとシャフトの雄ネジとのネジの方向を逆とし、また、
ローラとナットとのネジ条数の比とローラとナットのネ
ジ有効径の比とを等しく、さらに、シャフトとナットの
有効径の比とネジ条数の比とを異なるようにし、また、
ローラとナットとを歯車によっても噛み合わせているた
め、ローラはナットに対して相対移動することはなく、
ナットの一回転によりシャフトのみがピッチ以下のスト
ロークをするため、ナット一回転当たりのシャフトの移
動量を小さく抑えることができる。
【００２０】なお、本発明に係わる回転−直動変換機構
は従来公知のブレーキのアクチュエータとして利用する
ことができることは当然である。また、ブレーキ装置の
アクチュエータとして利用した場合、ロータの回転を制
御することにより容易にアンチロック制御やトラクショ
ン制御等を実行することができることは言うまでもな
い。
は従来公知のブレーキのアクチュエータとして利用する
ことができることは当然である。また、ブレーキ装置の
アクチュエータとして利用した場合、ロータの回転を制
御することにより容易にアンチロック制御やトラクショ
ン制御等を実行することができることは言うまでもな
い。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
ローラネジ機構において、ナットが一回転した際のシャ
フトの移動量を少なくとも３ネジピッチ未満、さらに
は、１ネジピッチ未満に小さく押さえることができるた
め、シャフトの移動量を精密に制御することが可能とな
り、たとえば、本機構をブレーキ装置のアクチュエータ
に利用した場合には、精度の高いブレーキ制御が実現で
きる、などの優れた効果を奏することができる。
ローラネジ機構において、ナットが一回転した際のシャ
フトの移動量を少なくとも３ネジピッチ未満、さらに
は、１ネジピッチ未満に小さく押さえることができるた
め、シャフトの移動量を精密に制御することが可能とな
り、たとえば、本機構をブレーキ装置のアクチュエータ
に利用した場合には、精度の高いブレーキ制御が実現で
きる、などの優れた効果を奏することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係わる、回転−直動変換
機構の断面図である。
機構の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる、回転−直動変換
機構の側面図である。
機構の側面図である。
【図３】図１中のＡ部拡大図である。
【図４】従来のローラネジ機構の断面図である。
１ シャフト ２ ローラ ２ａ 歯車 ３ ナット ３ａ 歯車 ４ リテーナ ５ ストップリング
Claims (4)
- 【請求項１】多条の雄ネジを有するシャフトと多条の雌
ネジを有するナットの間に前記両ネジに噛み合うネジを
持ったローラを介在させてなるローラネジ機構におい
て、ナットの雌ネジとシャフトの雄ネジとのネジの方向
を逆にするとともに、ナットのネジ条数をＪN 、ナット
のネジ有効径をｄN 、ローラのネジ条数をＪR 、ローラ
のネジ有効径をｄR 、シャフトのネジ条数をＪS 、シャ
フトのネジ有効径をｄSとした時に、以下の条件式を満
足するように各ネジ条数およびネジ有効径を設定したこ
とを特徴とする回転−直動変換機構。ｄN ＝αｄR とし
てＪS ＝（α−２）・ＪR ＋βとなるβをもとめ、 ｄR ／ＪR ＝ｄN ／ＪN ＝ｄS ／（ＪS −β） を満足すること。 - 【請求項２】前記αおよびβが α＞２／（２−β） を満足することを特徴とする請求項１に記載の回転−直
動変換機構。 - 【請求項３】前記ローラとナットとを、ローラのネジと
ナットのネジのネジ有効径の比と同じギヤ比をもつ歯車
によりかみ合わせてなることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の回転−直動変換機構。 - 【請求項４】前記ローラとナットとを、互いの回転を邪
魔するような摩擦係数の高い部材で当接したことを特徴
とする請求項１乃至請求項３のいづれか１項に記載の回
転−直動変換機構。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9004260A JPH10196757A (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 回転−直動変換機構 |
| US08/980,945 US5992258A (en) | 1996-12-02 | 1997-12-01 | Rotation/linear motion converting mechanism |
| DE19753445A DE19753445A1 (de) | 1996-12-02 | 1997-12-02 | Mechanismus zum Umwandeln einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9004260A JPH10196757A (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 回転−直動変換機構 |
| US08/980,945 US5992258A (en) | 1996-12-02 | 1997-12-01 | Rotation/linear motion converting mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196757A true JPH10196757A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=26338003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9004260A Pending JPH10196757A (ja) | 1996-12-02 | 1997-01-14 | 回転−直動変換機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10196757A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004094870A1 (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 遊星式差動ねじ型回転一直線運動変換装置 |
| JP2005170064A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-30 | Toyota Motor Corp | 車輌用操舵装置 |
| WO2007024006A2 (en) | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotation/linear motion converting mechanism |
| WO2007023827A1 (ja) | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 遊星式回転－直線運動変換装置 |
| JP2008115882A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | 回転直線運動変換機構の動作特性測定装置 |
| US7540266B2 (en) | 2005-11-02 | 2009-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotary-to-linear actuator, linear motion shaft mechanism, variable valve actuation mechanism and variable valve engine |
| US8162794B2 (en) | 2006-06-22 | 2012-04-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mechanism for converting rotational motion into linear motion |
| US8220132B2 (en) | 2006-06-22 | 2012-07-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing mechanism for converting rotational motion to linear motion and jig for executing the method |
-
1997
- 1997-01-14 JP JP9004260A patent/JPH10196757A/ja active Pending
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| WO2007023827A1 (ja) | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 遊星式回転－直線運動変換装置 |
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| US8020463B2 (en) | 2005-08-25 | 2011-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotation/linear motion converting mechanism |
| WO2007024006A2 (en) | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotation/linear motion converting mechanism |
| WO2007024006A3 (en) * | 2005-08-25 | 2007-07-05 | Toyota Motor Co Ltd | Rotation/linear motion converting mechanism |
| US7540266B2 (en) | 2005-11-02 | 2009-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotary-to-linear actuator, linear motion shaft mechanism, variable valve actuation mechanism and variable valve engine |
| US8162794B2 (en) | 2006-06-22 | 2012-04-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mechanism for converting rotational motion into linear motion |
| US8220132B2 (en) | 2006-06-22 | 2012-07-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing mechanism for converting rotational motion to linear motion and jig for executing the method |
| US8800127B2 (en) | 2006-06-22 | 2014-08-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing mechanism for converting rotational motion to linear motion and jig for executing the method |
| US9279484B2 (en) | 2006-06-22 | 2016-03-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing mechanism for converting rotational motion to linear motion and jig for executing the method |
| US9423010B2 (en) | 2006-06-22 | 2016-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing mechanism for converting rotational motion to linear motion and jig for executing the method |
| JP2008115882A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | 回転直線運動変換機構の動作特性測定装置 |
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