(57)【要約】【課題】遊星軸の歯車と円環軸及び太陽軸の少なくとも一方の歯車との噛み合いに起因する遊星軸の傾きを抑制することのできる回転直線運動変換機構を提供する。【解決手段】この回転直線運動変換機構１は、内部に空間を有するリングシャフト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る。そして、リングシャフト２及びサンシャフト３の一方の回転運動にともなう各プラネタリシャフト４の遊星運動を通じてリングシャフト２及びサンシャフト３の他方を直線運動させる。本発明では、こうした回転直線運動変換機構１において、前面プラネタリギア４２と背面プラネタリギア４３との相対回転が許容されるようにプラネタリシャフト４を構成している。【選択図】図６
2008002587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向へ延びる空間を内部に有する円環軸と該円環軸の内部に配置される太陽軸と該太陽軸の周囲に配置される遊星軸とを備えること、
前記円環軸と前記遊星軸との間で少なくとも第１歯車機構及び第２歯車機構を通じて力の伝達が行われること、
並びに、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が直線運動すること
を要件として構成される回転直線運動変換機構において、
前記第１歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車と前記第２歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車との相対的な回転が許容される構造を採用した
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項２】
軸方向へ延びる空間を内部に有する円環軸と該円環軸の内部に配置される太陽軸と該太陽軸の周囲に配置される遊星軸とを備えること、
前記太陽軸と前記遊星軸との間で少なくとも第１歯車機構及び第２歯車機構を通じて力の伝達が行われること、
並びに、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が直線運動すること
を要件として構成される回転直線運動変換機構において、
前記第１歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車と前記第２歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車との相対的な回転が許容される構造を採用した
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転直線運動変換機構において、
前記第１歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車と前記第２歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車との少なくとも一方が前記遊星軸の本体とは各別に形成される
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項４】
軸方向へ延びる空間を内部に有する円環軸と該円環軸の内部に配置される太陽軸と該太陽軸の周囲に配置される複数の遊星軸とを備えること、
前記円環軸が雌ねじと内歯の円環歯車とを含めて構成されること、
前記太陽軸が雄ねじと外歯の太陽歯車とを含めて構成されること、
前記遊星軸が雄ねじと外歯の遊星歯車とを含めて構成されること、
前記円環歯車として、第１円環歯車と第２円環歯車とを備えること、
前記太陽歯車として、第１太陽歯車と第２太陽歯車とを備えること、
前記遊星歯車として、第１遊星歯車と第２遊星歯車とを備えること、
前記円環軸の雌ねじと前記遊星軸の雄ねじとが噛み合うこと、
前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが噛み合うこと、
前記第１円環歯車と前記第１遊星歯車とが噛み合うこと、
前記第２円環歯車と前記第２遊星歯車とが噛み合うこと、
前記第１太陽歯車と前記第１遊星歯車とが噛み合うこと、
前記第２太陽歯車と前記第２遊星歯車とが噛み合うこと、
並びに、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が直線運動すること
を要件として構成される回転直線運動変換機構において、
前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との相対的な回転が許容される構造を採用した
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項５】
請求項４に記載の回転直線運動変換機構において、
前記遊星軸が前記雄ねじ及び前記第１遊星歯車を含めて一体的に形成された遊星軸本体と該遊星軸本体とは各別に形成された前記第２遊星歯車との組み合わせにより構成されること、並びに前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との相対的な回転が許容されること
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項６】
請求項４に記載の回転直線運動変換機構において、
前記遊星軸が前記雄ねじを含めて一体的に形成された遊星軸本体と該遊星軸本体とは各別に形成された前記第１遊星歯車及び前記第２遊星歯車との組み合わせにより構成されること、並びに前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との相対的な回転が許容されること
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項７】
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において、
前記円環軸が前記雌ねじを含めて一体的に形成された円環軸本体と該円環軸本体とは各別に形成された前記第１円環歯車及び前記第２円環歯車との組み合わせにより構成される
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記円環軸について、前記雌ねじと前記第１円環歯車と前記第２円環歯車とが一体的に運動する
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記太陽軸が前記雄ねじ及び前記第１太陽歯車を含めて一体的に形成された太陽軸本体と該太陽軸本体とは各別に形成された前記第２太陽歯車との組み合わせにより構成される
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記太陽軸について、前記雄ねじと前記第１太陽歯車と前記第２太陽歯車とが一体的に運動する
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記円環歯車の歯数と前記太陽歯車の歯数と前記遊星歯車の歯数との比を歯数比とし、前記円環歯車の基準ピッチ円直径と前記太陽歯車の基準ピッチ円直径と前記遊星歯車の基準ピッチ円直径との比を有効径比として、前記歯数比と前記有効径比とを異なる値に設定した
ことを特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１２】
請求項４〜１１のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記太陽軸について、前記円環軸に固定した軸受要素と前記ねじ及び歯車の噛み合いとにより径方向の位置を拘束すること、並びに、前記遊星軸については前記ねじ及び歯車の噛み合いのみにより径方向の位置を拘束すること
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１３】
請求項１２に記載の回転直線運動変換機構において、
前記円環軸の両端の開口部を閉塞する態様で前記軸受要素を前記円環軸に固定したこと、並びに前記円環軸と前記太陽軸と前記遊星軸との間における前記ねじ及び歯車の噛み合い部に潤滑油を供給するための孔を前記軸受要素に形成したこと
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１４】
請求項４〜１３のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記第１円環歯車及び前記第２円環歯車が同一形状の歯車として形成されることと、
前記第１太陽歯車及び前記第２太陽歯車が同一形状の歯車として形成されることと、
前記第１遊星歯車及び前記第２遊星歯車が同一形状の歯車として形成されることと
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１５】
請求項１４に記載の回転直線運動変換機構において、
前記遊星軸の雄ねじの条数を遊星条数とし、
前記太陽軸の雄ねじの条数を太陽条数とし、
前記遊星歯車の歯数を遊星歯数とし、
前記太陽歯車の歯数を太陽歯数としたとき、
前記遊星条数に対する前記太陽条数の比と前記遊星歯数に対する前記太陽歯数の比とが異なること、
並びに、前記円環軸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太陽軸を直線運動させること
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１６】
請求項１４に記載の回転直線運動変換機構において、
前記遊星軸の雄ねじの条数を遊星条数とし、
前記円環軸の雌ねじの条数を円環条数とし、
前記遊星歯車の歯数を遊星歯数とし、
前記円環歯車の歯数を円環歯数としたとき、
前記遊星条数に対する前記円環条数の比と前記遊星歯数に対する前記円環歯数の比とが異なること、
並びに、前記太陽軸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を直線運動させること
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記円環軸の雌ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに同一の方向であること、
前記太陽軸の雄ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに反対の方向であること、
前記円環軸の雌ねじと前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが互いに同一のピッチを有すること、
前記円環軸、前記太陽軸及び前記遊星軸のねじにおける基準ピッチ円直径と条数との関係について、前記円環軸と前記太陽軸と前記遊星軸との間で軸方向への相対的な変位が生じないときの関係を基準の関係としたとき、前記太陽軸の雄ねじの条数が該基準の関係における条数と異なること、
並びに、前記円環軸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太陽軸を直線運動させること
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【請求項１８】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、
前記円環軸の雌ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに同一の方向であること、
前記太陽軸の雄ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに反対の方向であること、
前記円環軸の雌ねじと前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが互いに同一のピッチを有すること、
前記円環軸、前記太陽軸及び前記遊星軸のねじにおける基準ピッチ円直径と条数との関係について、前記円環軸と前記太陽軸と前記遊星軸との間で軸方向への相対的な変位が生じないときの関係を基準の関係としたとき、前記円環軸の雌ねじの条数が該基準の関係における条数と異なること、
並びに、前記太陽軸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を直線運動させること
を特徴とする回転直線運動変換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記回転直線運動変換機構としては、例えば特許文献１に記載の変換機構が知られている。
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、遊星軸の外周に形成された雄ねじが円環軸の内周に形成された雌ねじ及び太陽軸の外周に形成された雄ねじとそれぞれ噛み合わされることにより、これら各構成要素の間で力の伝達を行うことができるように構成されている。そして、円環軸を回転運動させたときに得られる遊星軸の遊星運動を通じて太陽軸が直線運動するようになる。すなわち、上記回転直線運動変換機構は、円環軸に入力された回転運動を太陽軸の直線運動に変換して出力する。
【０００３】
上記回転直線運動変換機構においては、円環軸と遊星軸との間でねじの噛み合いに加えて歯車の噛み合いによっても力の伝達が行われるように２つの歯車機構が設けられている。すなわち、円環軸に設けられた第１円環歯車と遊星軸に設けられた第１遊星歯車とにより構成される歯車機構と、円環軸に設けられた第２円環歯車と遊星軸に設けられた第２遊星歯車とにより構成される歯車機構とを含めて回転直線運動変換機構が構成されている。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／０９４８７０号公報  （図１１及び図２０参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の回転直線運動変換機構においては、第１円環歯車の回転位相と第２円環軸歯車の回転位相が異なるとき、この回転位相のずれに起因して遊星軸が基準の姿勢（遊星軸の中心線が太陽軸の中心線に対して平行となる姿勢）に対して傾いた状態で円環軸と太陽軸との間に配置されるようになる。これにより、円環軸と遊星軸と太陽軸との間において各ねじの噛み合いが不均一となるため、局部的な摩耗の増大やそれにともなう回転運動から直線運動への変換効率の低下が生じるようになる。なお、こうした問題は上記構成の回転直線運動変換機構に限られず、遊星軸の歯車と円環軸及び太陽軸の少なくとも一方の歯車とにより構成される歯車機構を複数備える回転直線運動変換機構であれば同様に生じるものといえる。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、遊星軸の歯車と円環軸及び太陽軸の少なくとも一方の歯車との噛み合いに起因する遊星軸の傾きを抑制することのできる回転直線運動変換機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、軸方向へ延びる空間を内部に有する円環軸と該円環軸の内部に配置される太陽軸と該太陽軸の周囲に配置される遊星軸とを備えること、前記円環軸と前記遊星軸との間で少なくとも第１歯車機構及び第２歯車機構を通じて力の伝達が行われること、並びに、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が直線運動することを要件として構成される回転直線運動変換機構において、前記第１歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車と前記第２歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車との相対的な回転が許容される構造を採用したことを要旨としている。
【０００７】
上記回転直線運動変換機構では、第１歯車機構を構成する遊星軸の歯車（第１遊星歯車）と第２歯車機構を構成する遊星軸の歯車（第２遊星歯車）との相対的な回転が許容されるように遊星軸を構成しているため、第１歯車機構を構成する円環軸の歯車（第１円環歯車）と第２歯車機構を構成する円環軸の歯車（第２円環歯車）との間における回転位相のずれが吸収されるようになる。すなわち、第１円環歯車と第２円環歯車との間に回転位相のずれが生じているとき、第１遊星歯車と第２遊星歯車との相対的な回転を通じて同回転位相のずれが吸収されるようになる。これにより、遊星軸の歯車と円環軸の歯車との噛み合いに起因する遊星軸の傾きを抑制することができるようになる。
【０００８】
（２）請求項２に記載の発明は、軸方向へ延びる空間を内部に有する円環軸と該円環軸の内部に配置される太陽軸と該太陽軸の周囲に配置される遊星軸とを備えること、前記太陽軸と前記遊星軸との間で少なくとも第１歯車機構及び第２歯車機構を通じて力の伝達が行われること、並びに、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が直線運動することを要件として構成される回転直線運動変換機構において、前記第１歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車と前記第２歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車との相対的な回転が許容される構造を採用したことを要旨としている。
【０００９】
上記回転直線運動変換機構では、第１歯車機構を構成する遊星軸の歯車（第１遊星歯車）と第２歯車機構を構成する遊星軸の歯車（第２遊星歯車）との相対的な回転が許容されるように遊星軸を構成しているため、第１歯車機構を構成する太陽軸の歯車（第１太陽歯車）と第２歯車機構を構成する太陽軸の歯車（第２太陽歯車）との間における回転位相のずれが吸収されるようになる。すなわち、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に回転位相のずれが生じているとき、第１遊星歯車と第２遊星歯車との相対的な回転を通じて同回転位相のずれが吸収されるようになる。これにより、遊星軸の歯車と太陽軸の歯車との噛み合いに起因する遊星軸の傾きを抑制することができるようになる。
【００１０】
（３）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において、前記第１歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車と前記第２歯車機構を構成する前記遊星軸の歯車との少なくとも一方が前記遊星軸の本体とは各別に形成されることを要旨としている。
【００１１】
（４）請求項４に記載の発明は、軸方向へ延びる空間を内部に有する円環軸と該円環軸の内部に配置される太陽軸と該太陽軸の周囲に配置される複数の遊星軸とを備えること、前記円環軸が雌ねじと内歯の円環歯車とを含めて構成されること、前記太陽軸が雄ねじと外歯の太陽歯車とを含めて構成されること、前記遊星軸が雄ねじと外歯の遊星歯車とを含めて構成されること、前記円環歯車として、第１円環歯車と第２円環歯車とを備えること、前記太陽歯車として、第１太陽歯車と第２太陽歯車とを備えること、前記遊星歯車として、第１遊星歯車と第２遊星歯車とを備えること、前記円環軸の雌ねじと前記遊星軸の雄ねじとが噛み合うこと、前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが噛み合うこと、前記第１円環歯車と前記第１遊星歯車とが噛み合うこと、前記第２円環歯車と前記第２遊星歯車とが噛み合うこと、前記第１太陽歯車と前記第１遊星歯車とが噛み合うこと、前記第２太陽歯車と前記第２遊星歯車とが噛み合うこと、並びに、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が直線運動することを要件として構成される回転直線運動変換機構において、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との相対的な回転が許容される構造を採用したことを要旨としている。
【００１２】
上記回転直線運動変換機構では、第１遊星歯車と第２遊星歯車との相対的な回転が許容されるように遊星軸を構成しているため、第１円環歯車と第２円環歯車との間における回転位相のずれ、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間における回転位相のずれの少なくとも一方が吸収されるようになる。すなわち、第１円環歯車と第２円環歯車との間、及び第１太陽歯車と第２太陽歯車との間の少なくとも一方に回転位相のずれが生じているとき、第１遊星歯車と第２遊星歯車との相対的な回転を通じて同回転位相のずれが吸収されるようになる。これにより、遊星軸の歯車と円環軸の歯車及び太陽軸の歯車の少なくとも一方との噛み合いに起因する遊星軸の傾きを抑制することができるようになる。
【００１３】
（５）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において、前記遊星軸が前記雄ねじ及び前記第１遊星歯車を含めて一体的に形成された遊星軸本体と該遊星軸本体とは各別に形成された前記第２遊星歯車との組み合わせにより構成されること、並びに前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との相対的な回転が許容されることを要旨としている。
【００１４】
（６）請求項６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において、前記遊星軸が前記雄ねじを含めて一体的に形成された遊星軸本体と該遊星軸本体とは各別に形成された前記第１遊星歯車及び前記第２遊星歯車との組み合わせにより構成されること、並びに前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車との相対的な回転が許容されることを要旨としている。
【００１５】
（７）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において、前記円環軸が前記雌ねじを含めて一体的に形成された円環軸本体と該円環軸本体とは各別に形成された前記第１円環歯車及び前記第２円環歯車との組み合わせにより構成されることを要旨としている。
【００１６】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記円環軸について、前記雌ねじと前記第１円環歯車と前記第２円環歯車とが一体的に運動することを要旨としている。
【００１７】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項４〜８のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記太陽軸が前記雄ねじ及び前記第１太陽歯車を含めて一体的に形成された太陽軸本体と該太陽軸本体とは各別に形成された前記第２太陽歯車との組み合わせにより構成されることを要旨としている。
【００１８】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項４〜９のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記太陽軸について、前記雄ねじと前記第１太陽歯車と前記第２太陽歯車とが一体的に運動することを要旨としている。
【００１９】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記円環歯車の歯数と前記太陽歯車の歯数と前記遊星歯車の歯数との比を歯数比とし、前記円環歯車の基準ピッチ円直径と前記太陽歯車の基準ピッチ円直径と前記遊星歯車の基準ピッチ円直径との比を有効径比として、前記歯数比と前記有効径比とを異なる値に設定したことを要旨としている。
【００２０】
上記回転直線運動変換機構によれば、各歯車と各ねじとの噛み合わせが同時に得られる動作態様と、各遊星軸の回転位相が互いに異なる動作態様とが確保されるため、各歯車の噛み合いによるトルク変動を抑制することができるようになる。
【００２１】
（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項４〜１１のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記太陽軸について、前記円環軸に固定した軸受要素と前記ねじ及び歯車の噛み合いとにより径方向の位置を拘束すること、並びに前記遊星軸については前記ねじ及び歯車の噛み合いのみにより径方向の位置を拘束することを要旨としている。
【００２２】
上記回転直線運動変換機構においては、遊星軸を拘束する構成要素がより少ない状態で構成されているため、遊星軸が平行姿勢に対して傾くことを好適に抑制することができるようになる。
【００２３】
（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の回転直線運動変換機構において、前記円環軸の両端の開口部を閉塞する態様で前記軸受要素を前記円環軸に固定したこと、並びに前記円環軸と前記太陽軸と前記遊星軸との間における前記ねじ及び歯車の噛み合い部に潤滑油を供給するための孔を前記軸受要素に形成したことを要旨としている。
【００２４】
上記回転直線運動変換機構においては、軸受要素の孔を介してねじ及び歯車の噛み合い部に潤滑油を供給することが可能となるため、潤滑を通じてねじ及び歯車の寿命の向上を図ることができるようになる。また、潤滑油の供給を通じて内部の異物が外部に排出されるため、異物に起因する変換効率の低下や動作不良などを抑制することができるようにもなる。
【００２５】
（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項４〜１３のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記第１円環歯車及び前記第２円環歯車が同一形状の歯車として形成されることと、前記第１太陽歯車及び前記第２太陽歯車が同一形状の歯車として形成されることと、前記第１遊星歯車及び前記第２遊星歯車が同一形状の歯車として形成されることとを要旨としている。
【００２６】
（１５）請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の回転直線運動変換機構において、前記遊星軸の雄ねじの条数を遊星条数とし、前記太陽軸の雄ねじの条数を太陽条数とし、前記遊星歯車の歯数を遊星歯数とし、前記太陽歯車の歯数を太陽歯数としたとき、前記遊星条数に対する前記太陽条数の比と前記遊星歯数に対する前記太陽歯数の比とが異なること、並びに、前記円環軸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太陽軸を直線運動させることを要旨としている。
【００２７】
（１６）請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載の回転直線運動変換機構において、前記遊星軸の雄ねじの条数を遊星条数とし、前記円環軸の雌ねじの条数を円環条数とし、前記遊星歯車の歯数を遊星歯数とし、前記円環歯車の歯数を円環歯数としたとき、前記遊星条数に対する前記円環条数の比と前記遊星歯数に対する前記円環歯数の比とが異なること、並びに、前記太陽軸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を直線運動させることを要旨としている。
【００２８】
（１７）請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記円環軸の雌ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに同一の方向であること、前記太陽軸の雄ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに反対の方向であること、前記円環軸の雌ねじと前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが互いに同一のピッチを有すること、前記円環軸、前記太陽軸及び前記遊星軸のねじにおける基準ピッチ円直径と条数との関係について、前記円環軸と前記太陽軸と前記遊星軸との間で軸方向への相対的な変位が生じないときの関係を基準の関係としたとき、前記太陽軸の雄ねじの条数が該基準の関係における条数と異なること、並びに、前記円環軸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太陽軸を直線運動させることを要旨としている。
【００２９】
（１８）請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構において、前記円環軸の雌ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに同一の方向であること、前記太陽軸の雄ねじのねじれ方向と前記遊星軸の雄ねじのねじれ方向とが互いに反対の方向であること、前記円環軸の雌ねじと前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが互いに同一のピッチを有すること、前記円環軸、前記太陽軸及び前記遊星軸のねじにおける基準ピッチ円直径と条数との関係について、前記円環軸と前記太陽軸と前記遊星軸との間で軸方向への相対的な変位が生じないときの関係を基準の関係としたとき、前記円環軸の雌ねじの条数が該基準の関係における条数と異なること、並びに、前記太陽軸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を直線運動させることを要旨としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。以下では、本実施形態の回転直線運動変換機構の構造、同変換機構の動作態様、同変換機構の動作原理の順に従って説明を行う。
【００３１】
＜回転直線運動変換機構の構造＞
図１及び図２を参照して、回転直線運動変換機構１の構造の概略について説明する。
・図１は、回転直線運動変換機構１の斜視構造を示す。
・図２は、回転直線運動変換機構１の内部の斜視構造を示す。
【００３２】
回転直線運動変換機構１は、軸方向へ延びる空間を内部に有するリングシャフト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、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。リングシャフト２及びサンシャフト３は、各々の中心線が互いに整合する状態または実質的に整合する状態で配置されている。サンシャフト３及び各プラネタリシャフト４は、各々の中心線が互いに平行となる状態または実質的に平行となる状態で配置されている。また、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。
【００３３】
本実施形態では、回転直線運動変換機構１の各構成要素について、自身の中心線がサンシャフト３の中心線と整合する姿勢及び実質的に整合する姿勢を整合姿勢とする。また、自身の中心線がサンシャフト３の中心線と平行となる姿勢及び実質的に平行となる姿勢を平行姿勢とする。すなわち、リングシャフト２は整合姿勢に保持された状態で回転直線運動変換機構１を構成している。また、各プラネタリシャフト４は平行姿勢に保持された状態で回転直線運動変換機構１を構成している。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。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。
【００３７】
リングシャフト２には、サンシャフト３を支持する前面カラー５１及び背面カラー５２が固定されている。すなわち、リングシャフト２と前面カラー５１及び背面カラー５２とが一体的に運動する。リングシャフト２においては、前面側の開口部が前面カラー５１により閉塞されている。また、背面側の開口部が背面カラー５２により閉塞されている。
【００３８】
サンシャフト３は、前面カラー５１のベアリング５１Ａ及び背面カラー５２のベアリング５２Ａにより支持されている。一方で、各プラネタリシャフト４は、前面カラー５１及び背面カラー５２のいずれによっても支持されていない。すなわち、回転直線運動変換機構１においては、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５１及び背面カラー５２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。
【００３９】
回転直線運動変換機構１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）を好適に潤滑するために次のような構造が採用されている。すなわち、リングシャフト２の内部に潤滑油を供給するための油孔５１Ｈが前面カラー５１に複数形成されている。また、リングシャフト２の内部をシールするＯリング５３が前面カラー５１及び背面カラー５２の各々に装着されている。なお、前面カラー５１及び背面カラー５２は軸受要素に相当する。
【００４０】
〔１〕「リングシャフトの構造」
図３を参照して、リングシャフト２の構造について説明する。
・図３（Ａ）は、リングシャフト２の断面構造を示す。
・図３（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示す。
【００４１】
リングシャフト２は、リングシャフト本体２１（円環軸本体）と前面リングギア２２及び背面リングギア２３との組み合わせにより構成されている。リングシャフト２においては、リングシャフト本体２１の中心線（軸線）がリングシャフト２の中心線（軸線）に相当する。従って、リングシャフト本体２１の中心線がサンシャフト３の中心線と整合または実質的に整合するときにリングシャフト２の整合姿勢が確保される。
【００４２】
リングシャフト本体２１は、内周面に雌ねじ２４が形成された本体ねじ部２１Ａと、前面リングギア２２が組み付けられる本体ギア部２１Ｂと、背面リングギア２３が組み付けられる本体ギア部２１Ｃとを含めて構成されている。
【００４３】
前面リングギア２２は、平歯の内歯車としてリングシャフト本体２１とは各別に形成されている。また、リングシャフト本体２１に組み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２２の組み付け態様について、本実施形態では圧入により前面リングギア２２をリングシャフト本体２１に固定するようにしている。なお、圧入以外の方法により前面リングギア２２をリングシャフト本体２１に固定することもできる。
【００４４】
背面リングギア２３は、平歯の内歯車としてリングシャフト本体２１とは各別に形成されている。また、リングシャフト本体２１に組み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２３の組み付け態様について、本実施形態では圧入により背面リングギア２３をリングシャフト本体２１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リングギア２３をリングシャフト本体２１に固定することもできる。
【００４５】
リングシャフト２において、前面リングギア２２及び背面リングギア２３は同一形状の歯車として構成されている。すなわち、前面リングギア２２及び背面リングギア２３の諸元（基準ピッチ円直径や歯数等）が互いに等しい値に設定されている。
【００４６】
〔２〕「サンシャフトの構造」
図４を参照して、サンシャフト３の構造について説明する。
・図４（Ａ）は、サンシャフト３の正面構造を示す。
・図４（Ｂ）は、サンシャフト３の一部を分解した状態の正面構造を示す。
【００４７】
サンシャフト３は、サンシャフト本体３１（太陽軸本体）と背面サンギア３３との組み合わせにより構成されている。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（軸線）に相当する。
【００４８】
サンシャフト本体３１は、外周面に雄ねじ３４が形成された本体ねじ部３１Ａと、平歯の外歯車（前面サンギア３２）が形成された本体ギア部３１Ｂと、背面サンギア３３が組み付けられる本体ギア部３１Ｃとを含めて構成されている。
【００４９】
背面サンギア３３は、平歯の外歯車としてサンシャフト本体３１とは各別に形成されている。また、サンシャフト本体３１に組み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。サンシャフト本体３１に対する背面サンギア３３の組み付け態様について、本実施形態では圧入により背面サンギア３３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３３をサンシャフト本体３１に固定することもできる。
【００５０】
サンシャフト３において、前面サンギア３２及び背面サンギア３３は同一形状の歯車として構成されている。すなわち、前面サンギア３２及び背面サンギア３３の諸元（基準ピッチ円直径や歯数等）が互いに等しい値に設定されている。
【００５１】
〔３〕「プラネタリシャフトの構造」
図５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。
・図５（Ａ）は、プラネタリシャフト４の正面構造を示す。
・図５（Ｂ）は、プラネタリシャフト４の一部を分解した状態の正面構造を示す。
・図５（Ｃ）は、中心線に沿った背面プラネタリギア４３の断面構造を示す。
【００５２】
プラネタリシャフト４は、プラネタリシャフト本体４１（遊星軸本体）と背面プラネタリギア４３との組み合わせにより構成されている。プラネタリシャフト４においては、プラネタリシャフト本体４１の中心線（軸線）がプラネタリシャフト４の中心線（軸線）に相当する。従って、プラネタリシャフト本体４１の中心線がサンシャフト３の中心線に対して平行または実質的に平行となるときに、プラネタリシャフト４の平行姿勢が確保される。
【００５３】
プラネタリシャフト本体４１は、外周面に雄ねじ４４が形成された本体ねじ部４１Ａと、平歯の外歯車（前面プラネタリギア４２）が形成された本体ギア部４１Ｂと、背面プラネタリギア４３が組み付けられる背面側シャフト４１Ｒと、回転直線運動変換機構１の組み立てに際して治具にはめ込まれる前面側シャフト４１Ｆとを含めて構成されている。
【００５４】
背面プラネタリギア４３は、平歯の外歯車としてプラネタリシャフト本体４１とは各別に形成されている。また、プラネタリシャフト本体４１の背面側シャフト４１Ｒが軸受孔４３Ｈに挿入されることによりプラネタリシャフト本体４１に組み付けられる。また、プラネタリシャフト本体４１に組み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。
【００５５】
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４３の組み付け態様について、本実施形態では背面プラネタリギア４３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４３との相対的な回転を得るための組み付け態様として、すきまばめ以外の組み付け態様を採用することもできる。
【００５６】
プラネタリシャフト４において、前面プラネタリギア４２及び背面プラネタリギア４３は同一形状の歯車として構成されている。すなわち、前面プラネタリギア４２及び背面プラネタリギア４３の諸元（基準ピッチ円直径や歯数等）が互いに等しい値に設定されている。
【００５７】
〔４〕「各構成要素の関係」
図６〜図９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、ここでは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を例示しているが、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。
・図６は、サンシャフト３の中心線に沿った回転直線運動変換機構１の断面構造を示す。
・図７は、図６のＤＡ−ＤＡ線に沿った回転直線運動変換機構１の断面構造を示す。
・図８は、図６のＤＢ−ＤＢ線に沿った回転直線運動変換機構１の断面構造を示す。
・図９は、図６のＤＣ−ＤＣ線に沿った回転直線運動変換機構１の断面構造を示す。
【００５８】
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２２及び背面リングギア２３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５１及び背面カラー５２との相対的な回転が不能にされている。
（ｂ）サンシャフト３について、サンシャフト本体３１と背面サンギア３３との相対的な回転が不能にされている。
（ｃ）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４３との相対的な回転が許容されている。
【００５９】
回転直線運動変換機構１においては、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。
【００６０】
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の雌ねじ２４と各プラネタリシャフト本体４１の雄ねじ４４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２２と各プラネタリシャフト本体４１の前面プラネタリギア４２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２３と各プラネタリシャフト本体４１の背面プラネタリギア４３とが噛み合わされる。
【００６１】
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には、雌ねじ２４と雄ねじ４４との噛み合い、前面リングギア２２と前面プラネタリギア４２との噛み合い、及び背面リングギア２３と背面プラネタリギア４３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。
【００６２】
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の雄ねじ３４と各プラネタリシャフト本体４１の雄ねじ４４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３２と各プラネタリシャフト本体４１の前面プラネタリギア４２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３３と各プラネタリシャフト本体４１の背面プラネタリギア４３とが噛み合わされる。
【００６３】
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には、雄ねじ３４と雄ねじ４４との噛み合い、前面サンギア３２と前面プラネタリギア４２との噛み合い、及び背面サンギア３３と背面プラネタリギア４３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。
【００６４】
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の雌ねじ２４とサンシャフト３の雄ねじ３４と各プラネタリシャフト４の雄ねじ４４とにより構成される減速機構、前面リングギア２２と前面サンギア３２と各前面プラネタリギア４２とにより構成される減速機構（第１歯車機構）、及び背面リングギア２３と背面サンギア３３と各背面プラネタリギア４３とにより構成される減速機構（第２歯車機構）とを備えて構成されている。
【００６５】
＜回転直線運動変換機構の動作態様＞
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。
【００６６】
（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に回転運動を入力したとき、前面リングギア２２と各前面プラネタリギア４２との噛み合い、背面リングギア２３と各背面プラネタリギア４３との噛み合い、及び雌ねじ２４と各雄ねじ４４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４２と前面サンギア３２との噛み合い、各背面プラネタリギア４３と背面サンギア３３との噛み合い、及び各雄ねじ４４と雄ねじ３４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。
【００６７】
（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に回転運動を入力したとき、前面サンギア３２と各前面プラネタリギア４２との噛み合い、背面サンギア３３と各背面プラネタリギア４３との噛み合い、及び雄ねじ３４と各雄ねじ４４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４２と前面リングギア２２との噛み合い、各背面プラネタリギア４３と背面リングギア２３との噛み合い、及び各雄ねじ４４と雌ねじ２４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。
【００６８】
＜回転直線運動変換機構の動作原理＞
回転直線運動変換機構１の動作原理について説明する。以降では、リングシャフト２、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４の歯車について、基準ピッチ円直径及び歯数をそれぞれ以下の（Ａ）〜（Ｆ）のように示す。また、リングシャフト２、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４のねじについて、基準ピッチ円直径及び条数をそれぞれ以下の（ａ）〜（ｆ）のように示す。
【００６９】
「各ギアの基準ピッチ円直径及び歯数」
（Ａ）円環歯車有効径ＤＧｒ：各リングギア２２，２３の基準ピッチ円直径。
（Ｂ）太陽歯車有効径ＤＧｓ：各サンギア３２，３３の基準ピッチ円直径。
（Ｃ）遊星歯車有効径ＤＧｐ：各プラネタリギア４２，４３の基準ピッチ円直径。
（Ｄ）円環歯車歯数ＺＧｒ  ：各リングギア２２，２３の歯数。
（Ｅ）太陽歯車歯数ＺＧｓ  ：各サンギア３２，３３の歯数。
（Ｆ）遊星歯車歯数ＺＧｐ  ：各プラネタリギア４２，４３の歯数。
【００７０】
「各ねじの基準ピッチ円直径及び条数」
（ａ）円環ねじ有効径ＤＳｒ：リングシャフト２の雌ねじ２４の基準ピッチ円直径。
（ｂ）太陽ねじ有効径ＤＳｓ：サンシャフト３の雄ねじ３４の基準ピッチ円直径。
（ｃ）遊星ねじ有効径ＤＳｐ：プラネタリシャフト４の雄ねじ４４の基準ピッチ円直径。
（ｄ）円環ねじ条数ＺＳｒ  ：リングシャフト２の雌ねじ２４の条数。
（ｅ）太陽ねじ条数ＺＳｓ  ：サンシャフト３の雄ねじ３４の条数。
（ｆ）遊星ねじ条数ＺＳｐ  ：プラネタリシャフト４の雄ねじ４４の条数。
【００７１】
回転直線運動変換機構１において、サンシャフト３がプラネタリシャフト４に対して軸方向へ変位する場合、遊星ねじ条数ＺＳｐに対する太陽ねじ条数ＺＳｓの比（遊星対太陽条数比ＺＳＡ）が遊星歯車歯数ＺＧｐに対する太陽歯車歯数ＺＧｓの比（遊星対太陽歯数比ＺＧＡ）と異なる。一方で、遊星ねじ条数ＺＳｐに対する円環ねじ条数ＺＳｒの比（遊星対円環条数比ＺＳＢ）は遊星歯車歯数ＺＧｐに対する円環歯車歯数ＺＧｒの比（遊星対円環歯数比ＺＧＢ）と等しくなる。すなわち、下記の［式１１］及び［式１２］が成立する。
ＺＳｓ／ＺＳｐ≠ＺＧｓ／ＺＧｐ        …［式１１］
ＺＳｒ／ＺＳｐ＝ＺＧｒ／ＺＧｐ        …［式１２］
回転直線運動変換機構１において、リングシャフト２がプラネタリシャフト４に対して軸方向へ変位する場合、遊星ねじ条数ＺＳｐに対する円環ねじ条数ＺＳｒの比（遊星対円環条数比ＺＳＢ）が遊星歯車歯数ＺＧｐに対する円環歯車歯数ＺＧｒの比（遊星対円環歯数比ＺＧＢ）と異なる。一方で、遊星ねじ条数ＺＳｐに対する太陽ねじ条数ＺＳｓの比（遊星対太陽条数比ＺＳＡ）は遊星歯車歯数ＺＧｐに対する太陽歯車歯数ＺＧｓの比（遊星対太陽歯数比ＺＧＡ）と等しくなる。すなわち、下記の［式２１］及び［式２２］が成立する。
ＺＳｒ／ＺＳｐ≠ＺＧｒ／ＺＧｐ        …［式２１］
ＺＳｓ／ＺＳｐ＝ＺＧｓ／ＺＧｐ        …［式２２］
ここで、回転直線運動変換機構１において、雌ねじ２４と雄ねじ３４と雄ねじ４４とにより構成される減速機構を第１遊星減速機構とし、各リングギア２２，２３と各サンギア３２，３３と各プラネタリギア４２，４３とにより構成される減速機構を第２遊星減速機構とする。
【００７２】
サンシャフト３がプラネタリシャフト４に対して軸方向へ変位する場合には、［式１１］及び［式１２］に示されるとおり、第１遊星減速機構の遊星対太陽条数比ＺＳＡと第２遊星減速機構の遊星対太陽歯数比ＺＧＡとが異なる。一方、リングシャフト２がプラネタリシャフト４に対して軸方向へ変位する場合には、［式２１］及び［式２２］に示されるとおり、第１遊星減速機構の遊星対円環条数比ＺＳＢと第２遊星減速機構の遊星対円環歯数比ＺＧＢとが異なる。
【００７３】
このため、上記のいずれの場合も第１遊星減速機構と第２遊星減速機構との間において条数比と歯数比との差に対応した分だけ回転角度に差を生じさせようとする力が作用する。しかし、第１遊星減速機構のねじ及び第２遊星減速機構の歯車が一体的に構成されていることにより、第１遊星減速機構と第２遊星減速機構との間で回転角度の差を生じさせることができないため、サンシャフト３またはリングシャフト２が回転角度の差を吸収するようにプラネタリシャフト４に対して軸方向へ変位する。このとき、軸方向へ変位する構成要素（サンシャフト３またはリングシャフト２）は次のように決定される。
（ａ）遊星ねじ条数ＺＳｐに対する太陽ねじ条数ＺＳｓの比が遊星歯車歯数ＺＧｐに対する太陽歯車歯数ＺＧｓの比と異なる場合には、サンシャフト３がプラネタリシャフト４に対して軸方向へ変位する。
（ｂ）遊星ねじ条数ＺＳｐに対する円環ねじ条数ＺＳｒの比が遊星歯車歯数ＺＧｐに対する円環歯車歯数ＺＧｒの比と異なる場合には、リングシャフト２がプラネタリシャフト４に対して軸方向へ変位する。
【００７４】
このように、回転直線運動変換機構１は、二種類の遊星減速機構の間においてプラネタリシャフト４に対するサンシャフト３またはリングシャフト２の条数比と歯数比との差に応じて生じようとする回転角度の差を利用し、各ねじを通じて回転角度の差に対応する軸方向への変位を得ることにより回転運動を直線運動に変換するようにしている。
【００７５】
＜歯数及び条数の設定態様＞
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のいずれか一方について、以下で説明する「有効歯数」及び「有効条数」の少なくとも一方を「０」以外の値にすることにより、遊星対太陽条数比ＺＳＡと遊星対太陽歯数比ＺＧＡとの関係に基づくサンシャフト３の直線運動、または遊星対円環条数比ＺＳＢと遊星対円環歯数比ＺＧＢとの関係に基づくリングシャフト２の直線運動を得ることが可能となる。
【００７６】
〔１〕「有効歯数の設定」
リングギアとサンギアとプラネタリギアとにより構成される一般的な遊星減速機構（遊星歯車式減速機構）、すなわち歯車の噛み合いを通じて回転の減速のみを行う遊星歯車式減速機構においては、下記［式３１］〜［式３３］にて示される関係が成立する。［式３１］は、リングギア、サンギア及びプラネタリギアの基準ピッチ円直径の間に成立する関係を示す。［式３２］は、リングギア、サンギア及びプラネタリギアの歯数の間に成立する関係を示す。［式３３］は、リングギア、サンギア及びプラネタリギアの基準ピッチ円直径と歯数との間に成立する関係を示す。
ＤＡｒ＝ＤＡｓ＋２×ＤＡｐ                        …［式３１］
ＺＡｒ＝ＺＡｓ＋２×ＺＡｐ                        …［式３２］
ＤＡｒ／ＺＡｒ＝ＤＡｓ／ＺＡｓ＝ＤＡｐ／ＺＡｐ    …［式３３］
ＤＡｒ：リングギアの基準ピッチ円直径
ＤＡｓ：サンギアの基準ピッチ円直径
ＤＡｐ：プラネタリギアの基準ピッチ円直径
ＺＡｒ：リングギアの歯数
ＺＡｓ：サンギアの歯数
ＺＡｐ：プラネタリギアの歯数
本実施形態の回転直線運動変換機構１において、第２遊星減速機構（リングギア２２，２３とサンギア３２，３３とプラネタリギア４２，４３とにより構成される減速機構）が上記遊星歯車式減速機構と同様の構成を有すると仮定した場合、各ギアの基準ピッチ円直径の間に成立する関係、各ギアの歯数の間に成立する関係、及び各ギアの基準ピッチ円直径と歯数との間に成立する関係はそれぞれ下記［式４１］〜［式４３］により示される。
ＤＧｒ＝ＤＧｓ＋２×ＤＧｐ                        …［式４１］
ＺＧｒ＝ＺＧｓ＋２×ＺＧｐ                        …［式４２］
ＤＧｒ／ＺＧｒ＝ＤＧｓ／ＺＧｓ＝ＤＧｐ／ＺＧｐ    …［式４３］
上記［式４１］〜［式４３］の関係を満たすときのリングギア２２，２３、サンギア３２，３３及びプラネタリギア４２，４３の歯数を基準歯数とすると、「有効歯数」は各ギアの歯数と基準歯数との差として表される。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のいずれか一方について有効歯数を「０」以外の値に設定することによりリングシャフト２またはサンシャフト３を直線運動させることが可能となる。すなわち、リングギア２２，２３についての基準歯数を基準円環歯数ＺＧＲとし、サンギア３２，３３についての基準歯数を基準太陽歯数ＺＧＳとしたとき、下記［式４４］及び［式４５］のいずれか一方が成立するように歯数を設定することにより、リングシャフト２またはサンシャフト３を直線運動させることが可能となる。
ＺＧｒ−ＺＧＲ≠０                                …［式４４］
ＺＧｓ−ＺＧＳ≠０                                …［式４５］
上記［式４４］が成立するときには、リングシャフト２が直線運動する。一方、上記［式４５］が成立するときには、サンシャフト３が直線運動する。なお、具体的な設定態様については「歯数及び条数の設定態様についての具体例」に示す。
【００７７】
〔２〕「有効条数の設定」
リングギアに相当する円環ねじとサンギアに相当する太陽ねじとプラネタリギアに相当する遊星ねじとにより構成される上記遊星歯車式減速機構と同様の遊星減速機構（遊星ねじ式減速機構）、すなわちねじの噛み合いを通じて上記遊星歯車式減速機構と同様に回転の減速のみを行う遊星ねじ式減速機構においては、下記［式５１］〜［式５３］にて示される関係が成立する。［式５１］は、円環ねじ、太陽ねじ及び遊星ねじの基準ピッチ円直径の間に成立する関係を示す。［式５２］は、円環ねじ、太陽ねじ及び遊星ねじの条数の間に成立する関係を示す。［式５３］は、円環ねじ、太陽ねじ及び遊星ねじの基準ピッチ円直径と条数との間に成立する関係を示す。
ＤＢｒ＝ＤＢｓ＋２×ＤＢｐ                        …［式５１］
ＺＢｒ＝ＺＢｓ＋２×ＺＢｐ                        …［式５２］
ＤＢｒ／ＺＢｒ＝ＤＢｓ／ＺＢｓ＝ＤＢｐ／ＺＢｐ    …［式５３］
ＤＢｒ：円環ねじの基準ピッチ円直径
ＤＢｓ：太陽ねじの基準ピッチ円直径
ＤＢｐ：遊星ねじの基準ピッチ円直径
ＺＢｒ：円環ねじの条数
ＺＢｓ：太陽ねじの条数
ＺＢｐ：遊星ねじの条数
本実施形態の回転直線運動変換機構１において、第１遊星減速機構が上記遊星ねじ式減速機構と同様の構成を有すると仮定した場合、各ねじの基準ピッチ円直径の間に成立する関係、各ねじの条数の間に成立する関係、及び各ねじの基準ピッチ円直径と条数との間に成立する関係はそれぞれ下記［式６１］〜［式６３］により示される。
ＤＧｒ＝ＤＧｓ＋２×ＤＧｐ                        …［式６１］
ＺＧｒ＝ＺＧｓ＋２×ＺＧｐ                        …［式６２］
ＤＧｒ／ＺＧｒ＝ＤＧｓ／ＺＧｓ＝ＤＧｐ／ＺＧｐ    …［式６３］
上記［式６１］〜［式６３］の関係を満たすときのリングシャフト２の雌ねじ２４、サンシャフト３の雄ねじ３４及びプラネタリシャフト４の雄ねじ４４の条数を基準条数とすると、「有効条数」は各ねじの条数と基準条数との差として表される。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のいずれか一方について有効条数を「０」以外の値に設定することによりリングシャフト２またはサンシャフト３を直線運動させることが可能となる。すなわち、リングシャフト２の雌ねじ２４についての基準条数を基準円環条数ＺＳＲとし、サンシャフト３の雄ねじ３４についての基準条数を基準太陽条数ＺＳＳとしたとき、下記［式６４］及び［式６５］のいずれか一方が成立するように条数を設定することにより、リングシャフト２またはサンシャフト３を直線運動させることが可能となる。
ＺＳｒ−ＺＳＲ≠０                                …［式６４］
ＺＳｓ−ＺＳＳ≠０                                …［式６５］
上記［式６４］が成立するときには、リングシャフト２が直線運動する。一方、上記［式６５］が成立するときには、サンシャフト３が直線運動する。なお、具体的な設定態様については「歯数及び条数の設定態様についての具体例」に示す。
【００７８】
＜プラネタリシャフトの配置数＞
一般的な遊星歯車式減速機構における遊星歯車の配置可能個数は太陽歯車の歯数と円環歯車の歯数との和の約数となる。従って、本実施形態の回転直線運動変換機構１におけるプラネタリシャフト４の配置可能個数（プラネタリ配置数Ｎｐ）は、「太陽ねじ条数ＺＳｓと円環ねじ条数ＺＳｒとの和の約数」及び「太陽歯車歯数ＺＧｓと円環歯車歯数ＺＧｒとの和の約数」の両者に共通の約数となる。
【００７９】
＜各ギアの歯数比と有効径比との関係＞
回転直線運動変換機構１においては、円環歯車歯数ＺＧｒと太陽歯車歯数ＺＧｓと遊星歯車歯数ＺＧｐとの比（全歯数比ＺＧＴ）を円環歯車有効径ＤＧｒと太陽歯車有効径ＤＧｓと遊星歯車有効径ＤＧｐとの比（全有効径比ＺＳＴ）と等しく設定することにより、各ねじと各ギアとの噛み合わせが同時に得られるようになる。すなわち、下記［式７１］の関係が成立するように各歯車の歯数及び各ねじの条数を設定することにより各ねじと各ギアとの噛み合わせを同時に得ることができる。
ＺＧｒ：ＺＧｓ：ＺＧｐ＝ＤＧｒ：ＤＧｓ：ＤＧｐ    …［式７１］
しかし、この場合には、各プラネタリシャフト４の回転位相が同じになるため、回転にともなう各プラネタリギア４２，４３とリングギア２２，２３とサンギア３２，３３との噛み合いの開始及び終了が同時となる。これにより、各ギアの噛み合いによるトルク変動が生じるため、作動音の増大やギアの耐久性の低下が懸念される。
【００８０】
そこで、本実施形態の回転直線運動変換機構１では、次の（Ａ）〜（Ｃ）の条件が成立する範囲内で全歯数比ＺＧＴと全有効径比ＺＳＴとを異なる値に設定するようにしている。なお、（Ａ）〜（Ｃ）の条件の少なくとも一つが成立する範囲内で全歯数比ＺＧＴと全有効径比ＺＳＴとを異なる値に設定することもできる。
（Ａ）：上記［式７１］の関係が成立するときの太陽歯車歯数ＺＧｓを標準太陽歯数ＺＧＳＤとしたとき、実際の太陽歯車歯数ＺＧｓが標準太陽歯数ＺＧＳＤと異なる。
（Ｂ）：上記［式７１］の関係が成立するときの円環歯車歯数ＺＧｒを標準円環歯数ＺＧＲＤとしたとき、実際の円環歯車歯数ＺＧｒが標準円環歯数ＺＧＲＤと異なる。
（Ｃ）：プラネタリ配置数Ｎｐが遊星歯車歯数ＺＧｐの約数とは異なる、すなわちプラネタリ配置数Ｎｐと遊星歯車歯数ＺＧｐが「１」以外の約数をもたない。
【００８１】
これにより、各ねじと各ギアとの噛み合わせが同時に得られる動作態様と、各プラネタリシャフト４の回転位相が互いに異なる動作態様とが確保されるようになるため、各ギアの噛み合いによるトルク変動が抑制されるようになる。
【００８２】
＜歯数及び条数の設定態様についての具体例＞
本実施形態の回転直線運動変換機構１について、その仕様を示す主な項目としては、上記有効条数及び有効歯数を含めた以下の（Ａ）〜（Ｉ）の各項目が挙げられる。
（Ａ）運動変換方式
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係
（Ｃ）プラネタリシャフトの数
（Ｄ）各ねじの条数比
（Ｅ）各ギアの歯数比
（Ｆ）各ねじの有効径比
（Ｇ）各ギアの有効径比
（Ｈ）有効条数
（Ｉ）有効歯数
まず、上記各項目の内容について説明する。
【００８３】
（Ａ）の「運動変換方式」は、回転運動を直線運動に変換するための動作方式を示す。すなわち、リングシャフト２の回転運動によりサンシャフト３を直線運動させるとき、運動変換方式は「太陽軸変位方式」となる。また、サンシャフト３の回転運動によりリングシャフト２を直線運動させるとき、運動変換方式は「円環軸変位方式」となる。
【００８４】
（Ｂ）の「太陽−遊星間のねじの関係」は、サンシャフト３の雄ねじ３４とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４との間におけるねじれ方向の関係を示す。すなわち、サンシャフト３の雄ねじ３４のねじれ方向とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４のねじれ方向とが互いに反対方向となる関係のとき、太陽−遊星間のねじの関係は「逆方向」となる。また、サンシャフト３の雄ねじ３４のねじれ方向とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４のねじれ方向とが互いに同一方向となる関係のとき、太陽−遊星間のねじの関係は「順方向」となる。
【００８５】
（Ｃ）の「プラネタリシャフトの数」は、サンシャフト３の周囲に配置されるプラネタリシャフト４の数を示す。
（Ｄ）の「各ねじの条数比」は、太陽ねじ条数ＺＳｓと遊星ねじ条数ＺＳｐと円環ねじ条数ＺＳｒとの比を示す。すなわち、「ＺＳｓ：ＺＳｐ：ＺＳｒ」を示す。
【００８６】
（Ｅ）の「各ギアの歯数比」は、太陽歯車歯数ＺＧｓと遊星歯車歯数ＺＧｐと円環歯車歯数ＺＧｒとの比を示す。すなわち、「ＺＧｓ：ＺＧｐ：ＺＧｒ」を示す。
（Ｆ）の「各ねじの有効径比」は、太陽ねじ有効径ＤＳｓと遊星ねじ有効径ＤＳｐと円環ねじ有効径ＤＳｒとの比を示す。すなわち、「ＤＳｓ：ＤＳｐ：ＤＳｒ」を示す。
【００８７】
（Ｇ）の「各ギアの有効径比」は、太陽歯車有効径ＤＧｓと遊星歯車有効径ＤＧｐと円環歯車有効径ＤＧｒとの比を示す。すなわち、「ＤＧｓ：ＤＧｐ：ＤＧｒ」を示す。
（Ｈ）の「有効条数」は、実際のねじの条数（上記（Ｄ）の条数）と基準条数との差を示す。すなわち、運動変換方式が太陽軸変位方式のとき、有効条数は上記（Ｄ）における太陽ねじ条数ＺＳｓから基準太陽条数ＺＳＳを減算した値となる。また、運動変換方式が円環軸変位方式のとき、有効条数は上記（Ｄ）における円環ねじ条数ＺＳｒから基準円環条数ＺＳＲを減算した値となる。
【００８８】
（Ｉ）の「有効歯数」は、実際のギアの歯数（上記（Ｅ）の歯数）と基準歯数との差を示す。すなわち、運動変換方式が太陽軸変位方式のとき、有効歯数は上記（Ｅ）における太陽歯車歯数ＺＧｓから基準太陽歯数ＺＧＳを減算した値となる。また、運動変換方式が円環軸変位方式のとき、有効歯数は上記（Ｅ）における円環歯車歯数ＺＧｒから基準円環歯数ＺＧＲを減算した値となる。
【００８９】
以下、上記各項目の具体的な設定態様を例示する。
［設定例１］
（Ａ）運動変換方式            ：「太陽軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「４」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「３：１：５」
（Ｅ）各ギアの歯数比          ：「３１：９：４５」
（Ｆ）各ねじの有効径比        ：「３：１：５」
（Ｇ）各ギアの有効径比        ：「３．４４：１：５」
（Ｈ）有効条数                ：「０」
（Ｉ）有効歯数                ：「４」
［設定例２］
（Ａ）運動変換方式            ：「太陽軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「９」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「４：１：５」
（Ｅ）各ギアの歯数比          ：「３１：１０：５０」
（Ｆ）各ねじの有効径比        ：「３：１：５」
（Ｇ）各ギアの有効径比        ：「３．１：１：５」
（Ｈ）有効条数                ：「１」
（Ｉ）有効歯数                ：「１」
［設定例３］
（Ａ）運動変換方式            ：「太陽軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「順方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「９」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「−５：１：５」
（Ｅ）各ギアの歯数比          ：「３１：１０：５０」
（Ｆ）各ねじの有効径比        ：「３：１：５」
（Ｇ）各ギアの有効径比        ：「３．１：１：５」
（Ｈ）有効条数                ：「−８」
（Ｉ）有効歯数                ：「１」
［設定例４］
（Ａ）運動変換方式            ：「太陽軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「１１」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「５：１：６」
（Ｅ）各ギアの歯数比          ：「３９：１０：６０」
（Ｆ）各ねじの有効径比        ：「４：１：６」
（Ｇ）各ギアの有効径比        ：「３．９：１：６」
（Ｈ）有効条数                ：「１」
（Ｉ）有効歯数                ：「−１」
［設定例５］
（Ａ）運動変換方式            ：「太陽軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「７」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「２：１：５」
（Ｅ）各ギアの歯数比          ：「２５：９：４５」
（Ｆ）各ねじの有効径比        ：「３：１：５」
（Ｇ）各ギアの有効径比        ：「２．７８：１：５」
（Ｈ）有効条数                ：「−１」
（Ｉ）有効歯数                ：「−２」
［設定例６］
（Ａ）運動変換方式            ：「太陽軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「５」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「１１：２：１４」
（Ｅ）各ギアの歯数比          ：「５８：１１：７７」
（Ｆ）各ねじの有効径比        ：「６：１：８」
（Ｇ）各ギアの有効径比        ：「５．８：１．１：７．７」
（Ｈ）有効条数                ：「１」
（Ｉ）有効歯数                ：「３」
［設定例７］
（Ａ）運動変換方式            ：「円環軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「９」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「３：１：６」
（Ｅ）各ギアの歯数比          ：「３０：１０：５１」
（Ｆ）各ねじの有効径比        ：「３：１：５」
（Ｇ）各ギアの有効径比        ：「３：１：５．１」
（Ｈ）有効条数                ：「１」
（Ｉ）有効歯数                ：「１」
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第１実施形態にかかる回転直線運動変換機構によれば、以下に示すような効果が得られるようになる。
【００９０】
（１）プラネタリシャフト４の前面プラネタリギア４２及び背面プラネタリギア４３がシャフト本体４１と一体に形成されている回転直線運動変換機構（基本運動変換機構）との対比に基づいて、本実施形態の回転直線運動変換機構１を通じて奏せられる作用効果について説明する。
【００９１】
上記基本運動変換機構においては、前面リングギア２２と背面リングギア２３との間に回転位相のずれが生じているとき、この位相のずれに応じてプラネタリシャフト４が平行姿勢に対して傾いた状態でリングシャフト２とサンシャフト３との間に配置されるようになる。これにより、リングシャフト２とサンシャフト３とプラネタリシャフト４との間においてねじの噛み合いが不均一になるため、局部的にねじ及び歯車の面圧が増大するようになる。このため、局部的な摩耗の促進に起因する回転直線運動変換機構１の寿命の低下、及びフリクションの増大に起因する回転運動から直線運動への変換効率の低下をまねくようになる。
【００９２】
これに対して、本実施形態の回転直線運動変換機構１では、前面プラネタリギア４２と背面プラネタリギア４３との相対的な回転が許容されるようにプラネタリシャフト４を構成しているため、前面リングギア２２と背面リングギア２３との間における回転位相のずれが吸収されるようになる。すなわち、前面リングギア２２と背面リングギア２３との間に回転位相のずれが生じているとき、シャフト本体４１に対する背面プラネタリギア４３の回転（前面プラネタリギア４２と背面プラネタリギア４３との相対的な回転）を通じて上記回転位相のずれが吸収されるようになる。これにより、前面リングギア２２の回転位相と背面リングギア２３の回転位相とのずれに起因するプラネタリシャフト４の傾きが抑制されるため、リングシャフト２とサンシャフト３とプラネタリシャフト４との間において各ねじ及び歯車の均一な噛み合いを確保することができるようになる。また、回転直線運動変換機構１の寿命の向上及び運動の変換効率の向上を図ることができるようになる。
【００９３】
（２）プラネタリシャフト４の傾きを抑制するための対策として、例えば次のような製造方法を採用することも考えられる。すなわち、回転直線運動変換機構１の製造過程において、前面リングギア２２及び背面リングギア２３の回転位相を管理しつつ各構成要素の組み合わせを行うことにより、前面リングギア２２の回転位相と背面リングギア２３の回転位相とのずれを小さくすることも考えられる。しかし、この場合には各ギアの回転位相を厳密に管理する必要があるため、生産性の低下が避けられないものとなる。また、そうした各ギアの回転位相の管理を行ったとしても位相のずれが十分に低減されないことも想定されるため、好ましい対策とは言い難い。
【００９４】
これに対して、本実施形態の回転直線運動変換機構１では、上述のように前面プラネタリギア４２と背面プラネタリギア４３との相対的な回転を通じて回転位相のずれを吸収する構造を採用しているため、生産性の向上を図るとともにより好適にプラネタリシャフト４の傾きを抑制することができるようになる。
【００９５】
（３）本実施形態の回転直線運動変換機構１では、プラネタリシャフト４において前面プラネタリギア４２及び雄ねじ４４をシャフト本体４１と一体的に形成するようにしている。これにより、プラネタリシャフト４の製造に際して、前面プラネタリギア４２と雄ねじ４４と同時に転造することが可能となるため、生産性の向上を図ることができるようになる。
【００９６】
（４）本実施形態の回転直線運動変換機構１においては、ねじ及びギアの噛み合いと前面カラー５１及び背面カラー５２とによりサンシャフト３の径方向の位置を拘束する一方で、各プラネタリシャフト４についてはねじ及び歯車の噛み合いのみにより径方向の位置を拘束するようにしている。このように、各プラネタリシャフト４を拘束する構成要素がより少ない状態で回転直線運動変換機構１が構成されているため、各プラネタリシャフト４が平行姿勢に対して傾くことを好適に抑制することができるようになる。
【００９７】
（５）本実施形態の回転直線運動変換機構１では、前面カラー５１に複数の油孔５１Ｈを形成するようにしている。これにより、油孔５１Ｈを介してねじ及びギアの噛み合い部に潤滑油を供給することが可能となるため、潤滑を通じてねじ及びギアの寿命の向上を図ることができるようになる。また、潤滑油の供給を通じて内部の異物が外部に排出されるため、異物に起因する変換効率の低下や動作不良などを抑制することができるようにもなる。
【００９８】
（６）本実施形態の回転直線運動変換機構１では、先の（Ａ）〜（Ｃ）の条件が成立する範囲内で全歯数比ＺＧＴと全有効径比ＺＳＴとを異なる値に設定するようにしている。これにより、各ねじと各ギアとの噛み合わせが同時に得られる動作態様と、各プラネタリシャフト４の回転位相が互いに異なる動作態様とが確保されるため、各ギアの噛み合いによるトルク変動を抑制することができるようになる。また、これにともない作動音の低減や耐久性の向上が図られるようになる。
【００９９】
＜実施形態の変更例＞
なお、上記第１実施形態は、例えば以下に示すように変更して実施することもできる。
・上記第１実施形態では、前面プラネタリギア４２と背面プラネタリギア４３との相対的な回転を許容するための構成として、シャフト本体４１と背面プラネタリギア４３とを各別に形成する構成を採用したが、例えば次のように変更することもできる。すなわち、シャフト本体４１と前面プラネタリギア４２と背面プラネタリギア４３とを各別に形成して、これら各要素が互いに相対的に回転できるように組み合わせることにより、前面プラネタリギア４２と背面プラネタリギア４３との相対的な回転を許容することもできる。
【０１００】
（第２実施形態）
前記第１実施形態の回転直線運動変換機構は、二種類の遊星減速機構の間においてプラネタリシャフト４に対するサンシャフト３またはリングシャフト２の歯数比と条数比との差に応じて発生する回転角度の差を通じて回転運動を直線運動に変換するといった動作原理に基づいて動作する運動変換機構として構成されている。これに対して、本実施形態の回転直線運動変換機構においては、以下の動作原理に基づいて動作する運動変換機構として構成されている。なお、本実施形態の回転直線運動変換機構においては、以下で説明する構成を採用した点において前記第１実施形態の回転直線運動変換機構と相違し、それ以外については前記第１実施形態の回転直線運動変換機構と同様の構成を採用している。
【０１０１】
＜回転直線運動変換機構の動作原理＞
遊星歯車式減速機構をはす歯の歯車により構成する場合には、各歯車の回転方向の関係からサンギアの歯すじとプラネタリギアの歯すじとが互いに反対方向に設定されるとともに、これら歯車のねじれ角が同じ大きさに設定される。また、リングギアとしては、プラネタリギアと同一方向のねじれ角を有する歯車が採用される。
【０１０２】
従って、ねじの噛み合いにより上記遊星歯車式減速機構と同様の減速機構（遊星ねじ式減速機構）を構成するためには、サンギアに相当する太陽ねじ、プラネタリギアに相当する遊星ねじ及びリングギアに相当する円環ねじについて、これら各ねじのピッチ及びリード角を互いに同じ大きさに設定するとともに太陽ねじのみを逆方向のねじに設定すればよいと考えられる。この遊星ねじ式減速機構においては、いずれの構成要素も他の構成要素に対して軸方向へ変位しない。一方で、こうした軸方向への相対的な変位が生じない状態を基準の状態として、ねじの噛み合いを確保しつつ太陽ねじまたは円環ねじのリード角を基準の状態から変更することにより、太陽ねじまたは円環ねじを軸方向へ変位させることが可能となる。
【０１０３】
一般に、二つのねじを完全に噛み合わせるためには、それらのねじのピッチを互いに同じ大きさに設定する必要がある。また、上記遊星ねじ式減速機構において、太陽ねじ、遊星ねじ及び円環ねじのリード角を全て等しくするためには、太陽ねじと遊星ねじと円環ねじとの基準ピッチ円直径の比を太陽ねじと遊星ねじと円環ねじとの条数の比と一致させる必要がある。
【０１０４】
従って、遊星ねじ式減速機構において、いずれの構成要素も軸方向へ変位しない条件とは次の（イ）〜（ハ）の条件となる。
（イ）太陽ねじ、遊星ねじ及び円環ねじについて、太陽ねじのみが逆ねじの関係。
（ロ）太陽ねじ、遊星ねじ及び円環ねじについて、各ねじのピッチが同じ大きさ。
（ハ）太陽ねじと遊星ねじと円環ねじとの基準ピッチ円直径の比が太陽ねじと遊星ねじと円環ねじとの条数の比と同じ大きさ。
【０１０５】
これに対して、太陽ねじまたは円環ねじの条数を上記（ハ）の条数から整数の条数だけ増減させた場合には、太陽ねじまたは円環ねじを他のねじに対して軸方向へ変位させることが可能となる。そこで、本実施形態ではこの考え方を反映させて回転直線運動変換機構１を構成することにより、回転直線運動変換機構１による回転運動から直線運動への変換を実現している。
【０１０６】
回転直線運動変換機構１において、太陽軸変位方式を採用する場合には、次の（Ａ）〜（Ｄ）の条件が満たされるように構成される。一方、円環軸変位方式を採用する場合には、次の（Ａ）〜（Ｃ）及び（Ｅ）の条件が満たされるように構成される。
（Ａ）サンシャフト３の雄ねじ３４のねじれ方向とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４のねじれ方向とが互いに反対。
（Ｂ）リングシャフト２の雌ねじ２４のねじれ方向とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４のねじれ方向とが同一。
（Ｃ）リングシャフト２、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４について、各ねじのピッチが同じ大きさ。
（Ｄ）リングシャフト２、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４の各ねじにおける基準ピッチ円直径と条数との関係について、リングシャフト２、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４のいずれもが軸方向へ相対的に変位しないときの関係を基準の関係としたとき、サンシャフト３の雄ねじ３４の条数が基準の関係における条数よりも整数の値だけ大きいまたは小さい。
（Ｅ）リングシャフト２、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４の各ねじにおける基準ピッチ円直径と条数との関係について、リングシャフト２、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４のいずれもが軸方向へ相対的に変位しないときの関係を基準の関係としたとき、リングシャフト２の雌ねじ２４の条数が基準の関係における条数よりも整数の値だけ大きいまたは小さい。
【０１０７】
＜歯数及び条数の設定態様＞
回転直線運動変換機構１において、リングシャフト２とサンシャフト３とプラネタリシャフト４との間に軸方向への相対的な変位が生じないと仮定した場合、各ねじの基準ピッチ円直径と各ねじの条数との間には下記［式８１］にて示される関係が成立する。
ＤＳｒ：ＤＳｓ：ＤＳｐ＝ＺＳｒ：ＺＳｓ：ＺＳｐ    …［式８１］
上記［式８１］の関係を満たすときのリングシャフト２の雌ねじ２４、サンシャフト３の雄ねじ３４及びプラネタリシャフト４の雄ねじ４４の条数を「基準条数」とし、各ねじの条数と基準条数との差を「有効条数」とすると、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のいずれか一方について「有効条数」を「０」以外の値に設定することによりリングシャフト２またはサンシャフト３を直線運動させることが可能となる。すなわち、リングシャフト２の雌ねじ２４についての基準条数を基準円環条数ＺＳＲとし、サンシャフト３の雄ねじ３４についての基準条数を基準太陽条数ＺＳＳとしたとき、下記［式８２］及び［式８３］のいずれか一方が成立するように条数を設定することにより、リングシャフト２またはサンシャフト３を直線運動させることが可能となる。
ＺＳｒ−ＺＧＲ≠０                              …［式８２］
ＺＳｓ−ＺＧＳ≠０                              …［式８３］
なお、具体的な設定態様については「条数の設定態様についての具体例」に示す。
【０１０８】
＜条数の設定態様についての具体例＞
本実施形態の回転直線運動変換機構１について、その仕様を示す主な項目としては、上記基準ピッチ円直径の比及び条数の比を含めた以下の（Ａ）〜（Ｅ）の各項目が挙げられる。
（Ａ）運動変換方式
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係
（Ｃ）プラネタリシャフトの数
（Ｄ）各ねじの条数比
（Ｅ）有効条数
まず、上記各項目の内容について説明する。
【０１０９】
（Ａ）の「運動変換方式」は、回転運動を直線運動に変換するための動作方式を示す。すなわち、リングシャフト２の回転運動によりサンシャフト３を直線運動させるとき、運動変換方式は「太陽軸変位方式」となる。また、サンシャフト３の回転運動によりリングシャフト２を直線運動させるとき、運動変換方式は「円環軸変位方式」となる。
【０１１０】
（Ｂ）の「太陽−遊星間のねじの関係」は、サンシャフト３の雄ねじ３４とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４との間におけるねじれ方向の関係を示す。すなわち、サンシャフト３の雄ねじ３４のねじれ方向とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４のねじれ方向とが互いに反対方向となる関係のとき、太陽−遊星間のねじの関係は「逆方向」となる。また、サンシャフト３の雄ねじ３４のねじれ方向とプラネタリシャフト４の雄ねじ４４のねじれ方向とが互いに同一方向となる関係のとき、太陽−遊星間のねじの関係は「順方向」となる。
【０１１１】
（Ｃ）の「プラネタリシャフトの数」は、サンシャフト３の周囲に配置されるプラネタリシャフト４の数を示す。
（Ｄ）の「各ねじの条数比」は、太陽ねじ条数ＺＳｓと遊星ねじ条数ＺＳｐと円環ねじ条数ＺＳｒとの比を示す。すなわち、「ＺＳｓ：ＺＳｐ：ＺＳｒ」を示す。
【０１１２】
（Ｅ）の「有効条数」は、実際のねじの条数（上記（Ｄ）の条数）と基準条数との差を示す。すなわち、運動変換方式が太陽軸変位方式のとき、有効条数は上記（Ｄ）における太陽ねじ条数ＺＳｓから基準太陽条数ＺＳＳを減算した値となる。また、運動変換方式が円環軸変位方式のとき、有効条数は上記（Ｄ）における円環ねじ条数ＺＳｒから基準円環条数ＺＳＲを減算した値となる。
【０１１３】
以下、上記各項目の具体的な設定態様を例示する。
［設定例１］
（Ａ）運動変換方式            ：「太陽軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「９」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「４：１：５」
（Ｆ）有効条数                ：「１」
［設定例２］
（Ａ）運動変換方式            ：「円環軸変位方式」
（Ｂ）太陽−遊星間のねじの関係：「逆方向」
（Ｃ）プラネタリシャフトの数  ：「９」
（Ｄ）各ねじの条数比          ：「３：１：６」
（Ｅ）有効条数                ：「１」
＜歯数比及び有効径比について＞
本実施形態の回転直線運動変換機構１においては、各ギアの歯数及び基準ピッチ円直径と各ねじの条数及び基準ピッチ円直径とについて、さらに次のような設定態様が採用される。
【０１１４】
［Ａ］遊星ねじ有効径ＤＳｐと遊星歯車有効径ＤＧｐとが同じ大きさに設定される。また、遊星歯車歯数ＺＧｐと円環歯車歯数ＺＧｒとの比が遊星ねじ有効径ＤＳｐと円環ねじ有効径ＤＳｒとの比と同じ大きさに設定される。従って、遊星歯車歯数ＺＧｐと円環歯車歯数ＺＧｒとの比が遊星ねじ条数ＺＳｐと円環ねじ条数ＺＳｒとの比と等しくなる。これにより、リングシャフト２及びプラネタリシャフト４の回転数の関係がリングギア２２，２３とプラネタリギア４２，４３との歯数の比によって正確に規制されるとともに、遊星ねじ有効径ＤＳｐと円環ねじ有効径ＤＳｒとの比が本来設定されるべき有効径の比に維持される。
【０１１５】
［Ｂ］遊星ねじ有効径ＤＳｐと遊星歯車有効径ＤＧｐとが同じ大きさに設定される。また、遊星歯車歯数ＺＧｐと太陽歯車歯数ＺＧｓとの比が遊星ねじ有効径ＤＳｐと太陽ねじ有効径ＤＳｓとの比と同じ大きさに設定される。従って、遊星歯車歯数ＺＧｐと太陽歯車歯数ＺＧｓとの比が遊星ねじ条数ＺＳｐと太陽ねじ条数ＺＳｓとの比と等しくなる。これにより、サンシャフト３及びプラネタリシャフト４の回転数の関係がサンギア３２，３３とプラネタリギア４２，４３との歯数の比によって正確に規制されるとともに、遊星ねじ有効径ＤＳｐと太陽ねじ有効径ＤＳｓとの比が本来設定されるべき有効径の比に維持される。
【０１１６】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第２実施形態にかかる回転直線運動変換機構によれば、先の第１実施形態による前記（１）〜（４）及び（５）に示すような効果が得られるようになる。
【０１１７】
＜実施形態の変更例＞
なお、上記第２実施形態は、例えば以下に示すように変更して実施することもできる。
・上記第２実施形態において、前面リングギア２２及び背面リングギア２３の少なくとも一方を省略することもできる。すなわち、前面プラネタリギア４２及び背面プラネタリギア４３の少なくとも一方をリングシャフト２に噛み合わせない構造に変更することもできる。
【０１１８】
・上記第２実施形態において、前面サンギア３２及び背面サンギア３３の少なくとも一方を省略することもできる。すなわち、前面プラネタリギア４２及び背面プラネタリギア４３の少なくとも一方をサンシャフト３に噛み合わせない構造に変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明にかかる回転直線運動変換機構を具体化した第１実施形態について、その斜視構造を示す斜視図。
【図２】同実施形態の回転直線運動変換機構について、その内部構造を示す斜視図。
【図３】（Ａ）同実施形態の回転直線運動変換機構を構成するリングシャフトについて、その中心線に沿った断面構造を示す断面図。（Ｂ）同リングシャフトについて、その一部を分解した状態の断面構造を示す断面図。
【図４】（Ａ）同実施形態の回転直線運動変換機構を構成するサンシャフトについて、その正面構造を示す正面図。（Ｂ）同サンシャフトについて、その一部を分解した状態の正面構造を示す正面図。
【図５】（Ａ）同実施形態の回転直線運動変換機構を構成するプラネタリシャフトについて、その正面構造を示す正面図。（Ｂ）同プラネタリシャフトについて、その一部を分解した状態の正面構造を示す正面図。（Ｃ）同プラネタリシャフトを構成する背面プラネタリギアについて、その中心線に沿った断面構造を示す断面図。
【図６】同実施形態の回転直線運動変換機構について、その中心線に沿った断面構造を示す断面図。
【図７】同実施形態の回転直線運動変換機構について、図６のＤＡ−ＤＡ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図８】同実施形態の回転直線運動変換機構について、図６のＤＢ−ＤＢ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図９】同実施形態の回転直線運動変換機構について、図６のＤＣ−ＤＣ線に沿った断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
【０１２０】
１…回転直線運動変換機構、２…リングシャフト、２１…リングシャフト本体、２１Ａ…本体ねじ部、２１Ｂ…本体ギア部、２１Ｃ…本体ギア部、２２…前面リングギア、２３…背面リングギア、２４…雌ねじ、３…サンシャフト、３１…サンシャフト本体、３１Ａ…本体ねじ部、３１Ｂ…本体ギア部、３１Ｃ…本体ギア部、３２…前面サンギア、３３…背面サンギア、３４…雄ねじ、４…プラネタリシャフト、４１…プラネタリシャフト本体、４１Ａ…本体ねじ部、４１Ｂ…本体ギア部、４１Ｆ…前面側シャフト、４１Ｒ…背面側シャフト、４２…前面プラネタリギア、４３…背面プラネタリギア、４３Ｈ…軸受孔、４４…雄ねじ、５１…前面カラー、５１Ａ…ベアリング、５１Ｈ…油孔、５２…背面カラー、５２Ａ…ベアリング、５３…Ｏリング。
【図１】
2008002587.tif 000003
【図２】
2008002587.tif 000004
【図３】
2008002587.tif 000005
【図４】
2008002587.tif 000006
【図５】
2008002587.tif 000007
【図６】
2008002587.tif 000008
【図７】
2008002587.tif 000009
【図８】
2008002587.tif 000010
【図９】
2008002587.tif 000011