(57)【要約】【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
2010156454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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７】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−５６９５２号公報（段落［０２４１］参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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
【図２】太陽軸の側面図
【図３】遊星軸の側面図
【図４】ナットの軸線に沿う断面図
【図５】太陽軸を１回転させたときの遊星軸の公転角度を示す模式図
【図６】総リードの算出方法の概念図
【図７】遊星軸に施したクラウニングを示す図
【図８】雄ねじにクラウニングを施していない比較例の遊星軸の側面図
【図９】比較例の遊星軸の断面図
【図１０】太陽軸及びナットのねじ圧力角の算出方法を示す概念図
【図１１】遊星軸の側面図（接触点の接平面に直交する断面図を含む）
【図１２】太陽軸の斜視図（接触点の接平面に直交する断面図を含む）
【図１３】ナットの断面図（接触点の接平面に直交する断面図を含む）
【図１４】太陽軸の雄ねじ、遊星軸の雄ねじ、ナットの雌ねじの噛み合いを示す軸線に直交する断面図
【図１５】平歯車のモジュールを変化させた遊星式回転−直線運動変換装置の比較図（モジュール０．６８（ａ）及びモジュール０．４２（ｂ））
【図１６】遊星軸の雄ねじと太陽軸の雄ねじの噛み合いを示す斜視図（モジュール０．６８（ａ）及びモジュール０．４２（ｂ））
【図１７】太陽軸の軸線に直交する断面図（モジュール０．６８（ａ）及びモジュール０．４２（ｂ））
【図１８】本発明の第二の実施形態における遊星式回転−直線運動変換装置の斜視図
【図１９】上記遊星式回転−直線運動変換装置の断面図
【図２０】ナットの断面図
【図２１】本発明の第三の実施形態における遊星式回転−直線運動変換装置の斜視図
【図２２】上記遊星式回転−直線運動変換装置の断面図
【図２３】太陽軸の側面図
【図２４】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の断面斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【数１】
2010156454.tif 000003
【００３５】
具体的な数値を入れると、
【数２】
2010156454.tif 000004
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
一般式で表わすと、総リードＬは以下の式で表わされる。
【数３】
2010156454.tif 000005
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
【数４】
2010156454.tif 000006
【００４５】
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。
【００４６】
【数５】
2010156454.tif 000007
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
【数６】
2010156454.tif 000008
2010156454.tif 000009
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
以上の作図により圧力角θは以下の式から求められる。
【数７】
2010156454.tif 000010
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
【表１】
2010156454.tif 000011
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【符号の説明】
【００９７】
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
【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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