(57)【要約】【課題】遊星ローラねじ装置の作動効率を向上させて、遊星ローラねじ装置の寿命の延長を図る手段を提供する。【解決手段】中央ねじ軸２と、ナット４と、遊星ピニオンギア８を有し、軸ねじ３とナットねじ５とに噛合うローラねじ９を形成した複数の遊星ローラ６と、遊星ピニオンギア８に噛合うリングギア１３とを備え、リングギア１３がナット４に固定され、リングギア１３が固定されない側の中央ねじ軸２が遊星ローラ６と交差噛合である場合に、軸ねじ３のねじ面を円弧にして、ローラねじ９と交差噛合する軸ねじ３のねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量をΔＺｓを小さくする。【選択図】        図９
2008281184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面にナットねじを形成した円筒状のナットと、少なくとも１箇所に遊星ピニオンギアを有し、外周面に軸ねじとナットねじとに噛合うローラねじを形成した複数の遊星ローラと、前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアとを備え、
前記リングギアが、前記中央ねじ軸および前記ナットのいずれか一方に固定され、前記リングギアが固定されない側のナットのナットねじ、または中央ねじ軸の軸ねじが遊星ローラのローラねじと交差噛合である場合に、
前記軸ねじの軸ねじ呼び有効径をＤｓ、前記ナットねじのナットねじ呼び有効径をＤｎ、前記ローラねじのローラねじ呼び有効径をＤｒ、前記軸ねじの軸条数をＪｓ、前記ナットねじのナット条数をＪｎ、前記ローラねじのローラ条数をＪr、前記遊星ピニオンギアの歯数をＺｐ、前記リングギアの歯数をＺｒ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの呼び有効径をＤｃ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの条数をＪｃとしたときに、
Ｄｎ＝２Ｄｒ＋Ｄｓ
Ｄｃ／Ｄｒ＝Ｚｒ／Ｚｐ＝Ｊｃ／Ｊｒ＝Ｎ（Ｎは正の整数）
なる関係を有する遊星ローラねじ装置において、
前記ローラねじと交差噛合する軸ねじ、またはナットねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量を１００μｍ以内としたことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項２】
外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面にナットねじを形成した円筒状のナットと、少なくとも１箇所に遊星ピニオンギアを有し、外周面に軸ねじとナットねじとに噛合うローラねじを形成した複数の遊星ローラと、前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアとを備え、
前記リングギアが、前記中央ねじ軸および前記ナットのいずれか一方に固定され、前記リングギアが固定されない側のナットのナットねじ、または中央ねじ軸の軸ねじが遊星ローラのローラねじと交差噛合である場合に、
前記軸ねじの軸ねじ呼び有効径をＤｓ、前記ナットねじのナットねじ呼び有効径をＤｎ、前記ローラねじのローラねじ呼び有効径をＤｒ、前記軸ねじの軸条数をＪｓ、前記ナットねじのナット条数をＪｎ、前記ローラねじのローラ条数をＪr、前記遊星ピニオンギアの歯数をＺｐ、前記リングギアの歯数をＺｒ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの呼び有効径をＤｃ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの条数をＪｃとしたときに、
Ｄｎ＝２Ｄｒ＋Ｄｓ
Ｄｃ／Ｄｒ＝Ｚｒ／Ｚｐ＝Ｊｃ／Ｊｒ＝Ｎ（Ｎは正の整数）
なる関係を有する遊星ローラねじ装置において、
交差噛合となっているねじの捩れ方向と直交する断面形状における、ねじ呼び有効径の大きい側のねじ面の曲率半径を、ねじ呼び有効径の小さい側のねじ面の曲率半径よりも小さくしたことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項３】
外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面にナットねじを形成した円筒状のナットと、少なくとも１箇所に遊星ピニオンギアを有し、外周面に軸ねじとナットねじとに噛合うローラねじを形成した複数の遊星ローラと、前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアとを備え、
前記リングギアが、前記中央ねじ軸および前記ナットのいずれか一方に固定され、前記リングギアが固定されない側のナットのナットねじ、または中央ねじ軸の軸ねじが遊星ローラのローラねじと交差噛合である場合に、
前記軸ねじの軸ねじ呼び有効径をＤｓ、前記ナットねじのナットねじ呼び有効径をＤｎ、前記ローラねじのローラねじ呼び有効径をＤｒ、前記軸ねじの軸条数をＪｓ、前記ナットねじのナット条数をＪｎ、前記ローラねじのローラ条数をＪr、前記遊星ピニオンギアの歯数をＺｐ、前記リングギアの歯数をＺｒ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの呼び有効径をＤｃ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの条数をＪｃとしたときに、
Ｄｎ＝２Ｄｒ＋Ｄｓ
Ｄｃ／Ｄｒ＝Ｚｒ／Ｚｐ＝Ｊｃ／Ｊｒ＝Ｎ（Ｎは正の整数）
なる関係を有する遊星ローラねじ装置において、
軸方向荷重の大きさが非対称であり、最大負荷となる荷重が印加される方向において、前記ローラねじのローラねじ面の形状、またはローラねじ面傾斜角を左右非対称とすることにより、前記ローラねじの交差噛合をしない側のねじ面の接触中心の位置を変えないで、交差噛合する軸ねじ、またはナットねじとのねじ面同士の接触中心の位置を補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項４】
外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面にナットねじを形成した円筒状のナットと、少なくとも１箇所に遊星ピニオンギアを有し、外周面に軸ねじとナットねじとに噛合うローラねじを形成した複数の遊星ローラと、前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアとを備え、
前記リングギアが、前記ナットに固定され、前記中央ねじ軸の軸ねじが遊星ローラのローラねじと交差噛合である場合に、
前記軸ねじの軸ねじ呼び有効径をＤｓ、前記ナットねじのナットねじ呼び有効径をＤｎ、前記ローラねじのローラねじ呼び有効径をＤｒ、前記ナットねじのナット条数をＪｎ、前記ローラねじのローラ条数をＪr、前記遊星ピニオンギアの歯数をＺｐ、前記リングギアの歯数をＺｒとしたときに、
Ｄｎ＝２Ｄｒ＋Ｄｓ
Ｄｎ／Ｄｒ＝Ｚｒ／Ｚｐ＝Ｊｎ／Ｊｒ＝Ｎ（Ｎは正の整数）
なる関係を有し、ローラねじの捩れ方向と直交する断面における前記ローラねじのローラねじ面の曲率半径が、前記軸ねじの軸ねじ面の曲率半径よりも小さい遊星ローラねじ装置において、
前記ローラねじ面と前記ナットねじのナットねじ面との接触中心からローラ中心までの距離よりも、前記ローラねじ面と軸ねじ面との接触中心からローラ中心までの距離の方が大きいことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項５】
請求項２に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアが前記ナットに固定され、前記軸ねじがローラねじと交差噛合となっている場合に、
前記ローラねじのローラねじ面と、前記軸ねじの軸ねじ面との接触中心からローラ中心までの距離を小さくする方向で、前記ローラねじおよび／または軸ねじのねじ面の形状および／またはねじ面傾斜角を補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項６】
外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面にナットねじを形成した円筒状のナットと、少なくとも１箇所に遊星ピニオンギアを有し、外周面に軸ねじとナットねじとに噛合うローラねじを形成した複数の遊星ローラと、前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアとを備え、
前記リングギアが、前記中央ねじ軸に固定され、前記ナットのナットねじが遊星ローラのローラねじと交差噛合である場合に、
前記軸ねじの軸ねじ呼び有効径をＤｓ、前記ナットねじのナットねじ呼び有効径をＤｎ、前記ローラねじのローラねじ呼び有効径をＤｒ、前記軸ねじの軸条数をＪｓ、前記ローラねじのローラ条数をＪr、前記遊星ピニオンギアの歯数をＺｐ、前記リングギアの歯数をＺｒとしたときに、
Ｄｎ＝２Ｄｒ＋Ｄｓ
Ｄｓ／Ｄｒ＝Ｚｒ／Ｚｐ＝Ｊｓ／Ｊｒ＝Ｎ（Ｎは正の整数）
なる関係を有し、前記ローラねじの捩れ方向と直交する断面における前記ローラねじのローラねじ面の曲率半径が、前記ナットのナットねじ面の曲率半径よりも小さい遊星ローラねじ装置において、
前記ローラねじ面と軸ねじの軸ねじ面との接触中心からローラ中心までの距離よりも、前記ローラねじ面と前記ナットねじのナットねじ面との接触中心からローラ中心までの距離の方が大きいことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項７】
請求項２に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアが前記中央ねじ軸に固定され、前記ナットねじがローラねじと交差噛合となっている場合に、
前記ローラねじのローラねじ面と、前記ナットのナットねじ面との接触中心からローラ中心までの距離を大きくする方向で、前記ローラねじおよび／またはナットねじのねじ面の形状および／またはねじ面傾斜角を補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項８】
請求項４に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記軸ねじの捩れ方向と直交する断面における前記軸ねじの軸ねじ面の形状が略直線形状である場合に、
軸方向荷重の大きさが非対称であり、最大負荷となる荷重が印加される方向において、
前記ローラねじのローラねじ面の形状を左右非対称とすることにより、前記ローラねじ面の前記ナットねじ面との接触中心の位置を変えないで、前記軸ねじ面との接触中心の位置を補正するときに、
前記ローラねじ面の前記軸ねじ面とのＺ方向の接触中心を、交差噛合するローラねじと軸ねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｓとして、
【数１】
2008281184.tif 000017
で計算される、交差噛合するローラねじと軸ねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓに対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を増大させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項９】
請求項５に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記ローラねじの捩れ方向と直交する断面における前記ローラねじのローラねじ面の形状が略直線形状である場合に、
前記軸ねじ面の前記ローラねじ面とのＺ方向の接触中心を、交差噛合するローラねじと軸ねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｓとして、
【数２】
2008281184.tif 000018
で計算される、交差噛合するローラねじと軸ねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓに対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を減少させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記ナットねじの捩れ方向と直交する断面における前記ナットねじのナットねじ面の形状が略直線形状である場合に、
軸方向荷重の大きさが非対称であり、最大負荷となる荷重が印加される方向において、
前記ローラねじ面の形状を左右非対称とすることにより、前記ローラねじ面の前記軸ねじ面との接触中心位置を変えないで、前記ナットねじ面との接触中心の位置を補正するときに、
前記ローラねじ面の前記ナットねじ面とのＺ方向の接触中心を、交差噛合するローラねじとナットねじのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｎとして、
【数３】
2008281184.tif 000019
で計算される、交差噛合するローラねじとナットねじのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｎに対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を増加させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記ローラねじの捩れ方向と直交する断面における前記ローラねじのローラねじ面の形状が略直線形状である場合に、
前記ナットねじ面のナットねじ面の前記ローラねじ面とのＺ方向の接触中心を、交差噛合するローラねじとナットねじのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｎとして、
【数４】
2008281184.tif 000020
で計算される、交差噛合するローラねじとナットねじのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｎに対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を増加させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記軸ねじの捩れ方向と直交する断面における前記軸ねじの軸ねじ面の形状が略直線形状である場合に、
軸ねじの軸ねじ面傾斜角を、前記ローラねじのローラねじ面の曲率半径をＲｒ、前記ローラねじのローラねじ面傾斜角をγｒ、交差噛合するローラねじと軸ねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｓとして、
【数５】
2008281184.tif 000021
で計算される、Ｚ方向のずれ量ΔＺｓを補正するための軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´に対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を増加させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記中央ねじ軸の捩れ方向と直交する断面における前記ローラねじのローラねじ面の形状が略直線形状である場合に、
軸方向荷重の大きさが非対称であり、最大負荷となる荷重が印加される方向において、
前記ローラねじのローラねじ面の形状を左右非対称とすることにより、前記ローラねじ面の前記ナットねじ面との接触中心の位置を変えないで、前記軸ねじ面との接触中心の位置を補正するときに、
前記ローラねじのローラねじ面傾斜角を、前記軸ねじの軸ねじ面の曲率半径をＲｓ、前記軸ねじの軸ねじ面傾斜角をγｓ、交差噛合するローラねじと軸ねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｓとして、
【数６】
2008281184.tif 000022
で計算される、Ｚ方向のずれ量ΔＺｓを補正するためのローラねじ面傾斜角補正量Δγｓ´に対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を減少させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項１４】
請求項６に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記ナットねじの捩れ方向と直交する断面における前記ナットねじのナットねじ面の形状が略直線形状である場合に、
前記ナットねじのナットねじ面傾斜角を、前記ローラねじのローラねじ面の曲率半径をＲｒ、前記ローラねじのローラねじ面傾斜角をγｒ、交差噛合するローラねじとナットねじのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｎとして、
【数７】
2008281184.tif 000023
で計算される、Ｚ方向のずれ量ΔＺｎを補正するためのナットねじ面傾斜角補正量Δγｎ´に対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を増加させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【請求項１５】
請求項７に記載の遊星ローラねじ装置において、
前記ナットねじの捩れ方向と直交する断面における前記ローラねじのローラねじ面の形状が略直線形状である場合に、
軸方向荷重の大きさが非対称であり、最大負荷となる荷重が印加される方向において、
前記ローラねじのローラねじ面の形状を左右非対称とすることにより、前記ローラねじ面の前記軸ねじ面との接触中心の位置を変えないで、前記ナットねじ面との接触中心の位置を補正するときに、
前記ローラねじのローラねじ面傾斜角を、前記ナットねじのナットねじ面の曲率半径をＲｎ、前記ナットねじのナットねじ面傾斜角をγｎ、交差噛合するローラねじとナットねじのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量をΔＹｎとして、
【数８】
2008281184.tif 000024
で計算される、Ｚ方向のずれ量ΔＺｎを補正するためのローラねじ面傾斜角補正量Δγｎ´に対し、±５０％の範囲内で、前記ローラねじの接触中心の半径位置を増加させる方向で補正したことを特徴とする遊星ローラねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星ローラねじ装置全般に関するが、特に射出成形機やプレス成形機等の高負荷用途、およびブレーキ機構やステアリング機構等の自動車用アクチュエータに用いられる遊星ローラねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の遊星ローラねじ装置は、外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面に多条のナットねじを形成した円筒状のナットとの間に、これらのねじと噛合うローラねじを有する複数の遊星ローラの突起軸部を保持器に保持させて配置し、遊星ローラの両側に設けた歯車をナットに固定したリングギアに噛合わせて遊星ローラの中央ねじ軸周りの公転を案内し、ナットねじとローラねじのねじ面傾斜角を同一とし、軸ねじの溝形状をＶ字状としたＶ字溝としてこれに接触する遊星ローラのねじ山のねじ面を遊星ローラの軸芯を中心とした円弧面として構成している。
【０００３】
また、外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面に軸ねじと同じ捻れ方向を有するナットねじを形成した円筒状のナットとの間に、これらのねじと噛合う軸ねじと逆の捻れ方向を有するローラねじを形成した複数の遊星ローラを配置し、遊星ローラの両側に設けた歯車を中央ねじ軸に形成したリングギアに噛合わせて遊星ローラの中央ねじ軸周りの公転を案内しているものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このような遊星ローラねじ装置は、遊星ローラのスピン滑りによる摩擦損失が一つの要因となって、ボールねじ装置に較べて作動効率が低下することが一般に知られている（例えば特許文献２参照。）。
なお、特許文献１の遊星ローラねじ装置は、上段に示した内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置の場合においては、リード精度を確保するために、ナットねじとローラねじおよび軸ねじの捩れ方向を全て同じ方向にすると、ローラねじと軸ねじとの接触部においては溝筋が交差する交差噛合の状態になり、下段に示した外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置の場合においては、軸ねじとナットねじとの捩れ方向を同じにし、軸ねじとローラねじとの捩れ方向を逆にしているために、ナットねじとローラねじとの間で交差噛合の状態になるので、交差噛合の接触部におけるねじ山同士の干渉が生じ、そのＨｅｒｚの接触理論による接触楕円の面積が狭くなって、ねじ面の摩耗が促進され、耐久性が低下するという問題が生ずる。
【０００５】
このため、発明者は、未公開ではあるが、特願２００６−２８６５３４（以下、前の出願という。）において、リングギアを設けていない側のねじ呼び有効径を修正して、交差噛合に伴うねじ面同士の干渉を修正する方法、および接触中心をねじ呼び有効径に保ったまま、交差噛合に伴うねじ面同士のねじ面傾斜角の角度誤差を修正する方法により、交差噛合のねじ面同士の接触部における干渉量を許容範囲にして遊星ローラねじ装置の耐久性を向上させる手段を提案している。
【特許文献１】米国特許第２６８３３７９号明細書（第２欄−第７欄、第１図、第５図、第１０図）
【非特許文献１】大塚二郎他２名、「遊星ねじの基礎的研究−その構造と見掛け摩擦計数−」、精密工学会誌、社団法人精密工学会、１９８６年１月、第５２巻、第１号、ｐ．１７６〜１８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の特許文献１の遊星ローラねじ装置は、特許文献２に示されるように、ボールねじ装置に較べて作動効率が低下するため、接触部における滑りにより、接触部の温度が上昇して潤滑不良が生ずる結果として遊星ローラねじ装置の寿命が早期に失われるという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、遊星ローラねじ装置の作動効率を向上させて、遊星ローラねじ装置の寿命の延長を図る手段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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、外周面に軸ねじを形成した中央ねじ軸と、内周面にナットねじを形成した円筒状のナットと、少なくとも１箇所に遊星ピニオンギアを有し、外周面に軸ねじとナットねじとに噛合うローラねじを形成した複数の遊星ローラと、前記遊星ピニオンギアに噛合うリングギアとを備え、前記リングギアが、前記中央ねじ軸および前記ナットのいずれか一方に固定され、前記リングギアが固定されない側のナット、または中央ねじ軸が遊星ローラと交差噛合である場合に、前記軸ねじの軸ねじ呼び有効径をＤｓ、前記ナットねじのナットねじ呼び有効径をＤｎ、前記ローラねじのローラねじ呼び有効径をＤｒ、前記軸ねじの軸条数をＪｓ、前記ナットねじのナット条数をＪｎ、前記ローラねじのローラ条数をＪr、前記遊星ピニオンギアの歯数をＺｐ、前記リングギアの歯数をＺｒ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの呼び有効径をＤｃ、前記リングギアが固定されている側の前記中央ねじ軸、または前記ナットねじの条数をＪｃとしたときに、Ｄｎ＝２Ｄｒ＋Ｄｓ、Ｄｃ／Ｄｒ＝Ｚｒ／Ｚｐ＝Ｊｃ／Ｊｒ＝Ｎ（Ｎは正の整数）なる関係を有する遊星ローラねじ装置において、前記ローラねじと交差噛合する軸ねじ、またはナットねじとのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量を１００μｍ以内としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、本発明は、遊星ローラねじ装置の交差噛合における接触中心のＺ方向の座標位置を、ねじ呼び有効径同士の接点位置である座標原点に近づけることができ、接触中心におけるＺ方向の差動滑りを低減して、遊星ローラねじ装置の作動効率を向上させることができ、潤滑剤の寿命を延長させることができると共に、遊星ローラねじ装置の寿命の延長を図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、図面を参照して本発明による遊星ローラねじ装置の実施例について説明する。
まず、本説明に用いる主な用語について、以下に説明する。
１）接触中心：遊星ローラねじ装置の組立て状態において、遊星ローラの互いの位置および角度を変えないで、一方のねじ面の表面を他方のねじ面の表面に接触させたときに形成される接触楕円の中心をいう。
【００１０】
２）ねじ呼び有効径：ねじの捩れ方向に直交する方向の断面、つまり図１に示すリード角に直交する方向の断面（溝筋直角断面という。）において、ねじ部を、その軸芯に中心線が一致する円筒面で切断した場合に実部と空間部の距離が等しくなる円筒面の直径をいう。
この場合に、特許文献１の上段に示したナットに設けたリングギアに遊星ローラの遊星ピニオンギアが噛合う内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置においては、遊星ピニオンギアを有する遊星ローラのローラねじのローラねじ呼び有効径Ｄｒと、リングギアが設けられたナットのナットねじのナットねじ呼び有効径Ｄｎとは、遊星ピニオンギアとリングギアとの噛合におけるそれぞれの有効径と同一になり、リングギアが設けられていない中央ねじ軸の軸ねじの軸ねじ呼び有効径Ｄｓは、
Ｄｓ＝Ｄｎ−２Ｄｒ    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
で求められる。
【００１１】
また、特許文献１の下段に示した、中央ねじ軸に設けたリングギアに遊星ローラの遊星ピニオンギアが噛合う外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置においては、遊星ピニオンギアを有する遊星ローラのローラねじ呼び有効径Ｄｒと、リングギアが設けられた中央ねじ軸の軸ねじ呼び有効径Ｄｓとは、遊星ピニオンギアとリングギアとの噛合におけるそれぞれの有効径と同一になり、リングギアが設けられていないナットのナットねじ呼び有効径Ｄｎは、
Ｄｎ＝Ｄｓ＋２Ｄｒ    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
で求められる。
【００１２】
３）交差噛合：噛合う２つのねじの溝筋が並行でない噛合をいう。
この場合に、雄ねじ同士の嵌合、つまり中央ねじ軸の軸ねじと遊星ローラのローラねじとの嵌合の場合は、捻れ方向が逆方向でリード角の絶対値が同一の場合を除く全ての組合せで生じ、雄ねじと雌ねじとの嵌合、つまり遊星ローラのローラねじとナットのナットねじとの嵌合の場合は、捻れ方向が同方向でリード角が同一の場合を除く全ての組合せで生じる。
【００１３】
４）遊星ローラねじ形状定数α：
α＝Ｄｎ／Ｄｒ＝Ｄｓ／Ｄｒ＋２＝Ｎ（Ｎは、正の整数）    ・・・・（３）
で定義され、軸ねじのリードをＬｓ、ナットねじのリードをＬｎ、ローラねじのリードをＬｒとすると、
Ｌｓ＝Ｌｎ＝α・Ｌｒ    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
の関係にある。
【００１４】
以下に、図２、図３を用い、本説明で用いる遊星ローラねじ装置の構成について説明する。
図２は実施例１の内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置を示す断面図、図３は実施例１の外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置を示す断面図である。
図２において、１は内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置であり、遊星ローラ６と中央ねじ軸２とが交差噛合となる遊星ローラねじ装置の例を示すものである。
【００１５】
２は遊星ローラねじ装置１の中央ねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その外周面には１条または多条の軸ねじ３が所定のピッチＰおよびリードで螺旋状に形成されている。
４は遊星ローラねじ装置１のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には多条のナットねじ５が所定のリードで軸ねじ３と同じピッチＰに形成されている。
【００１６】
６は遊星ローラであり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、両端部に円柱状の突起軸部７が形成されており、両方の突起軸部７の内側に隣接して遊星ローラ６と同軸に歯車を形成した遊星ピニオンギア８が設けられており、両方の遊星ピニオンギア８の間の外周面には軸ねじ３とナットねじ５とに嵌合する１条または多条のローラねじ９が所定のリードで軸ねじ３と同じピッチＰに形成されている。
【００１７】
上記の軸ねじ３、ナットねじ５およびローラねじ９の捩れ方向はいずれも同じ方向であり、右捩れまたは左捩れで各ねじが形成されている。
また、ナットねじ５とローラねじ９とは同じリード角に形成され、その噛合において交差噛合が生じないように構成され、ローラねじ９と軸ねじ３との噛合は、交差噛合となっている。
【００１８】
１０は保持器であり、樹脂材料や金属材料で製作された円環状部材であって、遊星ローラ６の突起軸部７が嵌合する保持孔１１が所定の角度ピッチで複数設けられており、遊星ローラ６の突起軸部７を保持孔１１で保持して中央ねじ軸２とナット４の間に複数の遊星ローラ６を所定の角度ピッチで配置する。
１２はＣ型輪止め等の抜止部材であり、保持器１０の外側でナット４の内周面に配置され、保持器１０の軸方向の移動を制限する。
【００１９】
１３はリングギアであり、保持器１０に保持された小径の歯車である遊星ピニオンギア８に噛合う内歯の歯車であって、ナット４の内周面に嵌合して固定され、遊星ピニオンギア８がリングギア１３に噛合うことにより遊星ローラ６の公転を案内する。
上記の中央ねじ軸２の軸ねじ３とナット４のナットねじ５とに、保持器１０に保持されてリングギア１３と遊星ピニオンギア８により公転を案内された遊星ローラ６のローラねじ９が嵌合し、ナット４を回転させることによって遊星ローラ６が中央ねじ軸２の周りを自転しながら公転して中央ねじ軸２を軸方向に移動させる。これによりナット４の回転運動が中央ねじ軸２の直線運動に変換される。
【００２０】
図３において、２１は外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置であり、遊星ローラ６とナット２４とが交差噛合となる遊星ローラねじ装置の例を示すものである。
なお、上記内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
２２は遊星ローラねじ装置２１の中央ねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その１箇所の外周面には遊星ローラ６の遊星ピニオンギア８間のローラねじ１０に噛合う１条または多条の軸ねじ３３が所定のピッチＰおよびリードで螺旋状に形成されている。
【００２１】
２４は遊星ローラねじ装置２１のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された上記実施例１のナット４より長い長さの円筒状部材であって、その内周面には多条のナットねじ２５が所定のリードで軸ねじ３３と同じピッチＰに形成されている。
本実施例の遊星ローラ６は、上記内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置１の遊星ローラ６と同様の遊星ローラであるが、そのローラねじ９の捩れ方向が軸ねじ３３と逆方向で、軸ねじ３３と同じピッチＰおよび絶対値が同じリード角に形成されており、軸ねじ３３との嵌合において交差噛合が生じないように構成されている。
【００２２】
また、ナットねじ２５の捩れ方向は、軸ねじ３３と同じ方向であり、それぞれ右捩れまたは左捩れで各ねじが形成されており、ローラねじ９とナットねじ２５との噛合は交差噛合となっている。
３０は保持器であり、上記実施例１の保持器１０と同様に、遊星ローラ６の突起軸部７が嵌合する複数の保持孔１１が設けられており、中央ねじ軸２２とナット２４の間に複数の遊星ローラ６を所定の角度ピッチで配置する。
【００２３】
３２はＣ型輪止め等の抜止部材であり、保持器３０の外側の中央ねじ軸２２の外周面に設けられた係止溝３２ａに係止され、保持器３０の軸方向の移動を制限する。
３３はリングギアであり、保持器３０に保持された小径の歯車である遊星ピニオンギア８に噛合う外歯の歯車であって、中央ねじ軸２２の外周面の保持器３０と軸ねじ３３との間に固定され、遊星ピニオンギア８がリングギア３３に噛合うことにより遊星ローラ６の公転を案内する。
【００２４】
上記の中央ねじ軸２２の軸ねじ３３とナット２４のナットねじ２５とに、保持器３０に保持されてリングギア３３と遊星ピニオンギア８により公転を案内された遊星ローラ６のローラねじ９が嵌合し、ナット２４を回転させることによって遊星ローラ６が中央ねじ軸２２の周りを自転しながら公転して、中央ねじ軸２２をナット２４の長さの範囲で軸方向に移動させる。これによりナット２４の回転運動が中央ねじ軸２２の直線運動に変換される。
【００２５】
以下に、図４、図５を用い、図２に示す内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置１の場合、つまり遊星ローラ６と中央ねじ軸２とが交差噛合となる場合の差動滑りを減少させるための手段について説明する。
図４は実施例１の遊星ローラと中央ねじ軸とが交差噛合となる場合の差動滑りの作用を示す説明図、図５は実施例１の遊星ローラと中央ねじ軸との点Ｑにおける速度三角形を示す説明図である。
【００２６】
なお、図４は、溝筋直角断面におけるローラねじ９のねじ面（ローラねじ面という。）の形状が円弧、軸ねじ３のねじ面の形状が略直線の場合を示し、軸ねじ呼び有効径Ｄｓとローラねじ呼び有効径Ｄｒとの接点を座標原点として示したものである。
発明者は、図４に示す交差噛合における接触中心のＹＺ方向のずれが遊星ローラねじ装置１の作動効率にどの様な影響をもたらすかについて考察し、以下の知見を得た。
【００２７】
作動効率が最もよい位置は、座標原点に対するＹ方向のずれ量ΔＹｓ＝０の点であり、ΔＹｓの値が大きくなるほど差動滑りが増えて作動効率が低下する。この差動滑りが遊星ローラねじ装置１の作動効率を低下させる一つの大きな要因と考えられる。
ここに、差動滑りとは、各ねじに形成された接触楕円の回転中心からの半径位置の相違に伴って生ずる周方向速度成分の差による滑りをいう。
【００２８】
しかしながら、遊星ローラねじ装置１における交差噛合では、中央ねじ軸２の軸ねじ３と遊星ローラ６のローラねじ９とのリード角の相違に起因したＹ方向への接触中心のずれは幾何学的に決まり、ΔＹｓが「０」より大きい値になることは避けられない。
このため、Ｙ方向のずれは止むを得ないとして、Ｚ方向のずれと差動滑りの関係を検討した結果、交差噛合においては差動滑りが極小となるＺ位置は、任意のＹ座標においてＺ＝０となる位置であることが判った。
【００２９】
すなわち、遊星ローラねじ装置１の基本的な設計として、図４に示すように、ローラねじ呼び有効径Ｄｒと、ナットねじ呼び有効径Ｄｎと、軸ねじ呼び有効径Ｄｓとはそれぞれ接しており、式（１）に示す関係を有している。
また、遊星ローラねじ形状定数α＝Ｄｎ／Ｄｒとすると（式（３）参照、）、式（１）は次式に変換され、
Ｄｓ＝Ｄｒ（α−２）    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
なる関係が得られる。
【００３０】
図４に示すように、中央ねじ軸２の回転中心（軸中心という。）と遊星ローラ６の回転中心（ローラ中心という。）とを結ぶ線をＺ軸とし、軸ねじ呼び有効径Ｄｓとローラねじ呼び有効径Ｄｒとの接点（座標原点（０，０））を通るＺ軸に直交する方向をＹ軸としたＹ−Ｚ平面上において、図４に白丸で示す任意の点Ｑ（ΔＹｓ、ΔＺｂ）とローラ中心とを結ぶ直線とＺ軸とのなす角をθｒ、点Ｑと軸中心とを結ぶ直線とＺ軸とのなす角をθｓ、ローラ中心と点Ｑとの距離をｄｒ、軸中心と点Ｑとの距離をｄｓすると、
【００３１】
【数９】
2008281184.tif 000003
の関係が成り立つ。
また、遊星ローラ６の自転数Ｎｒと、中央ねじ軸２の自転数Ｎｓとは、中央ねじ軸２とナット４が相対的に１回転するとき、
【００３２】
【数１０】
2008281184.tif 000004
となる。図５に示すように、点Ｑにおける遊星ローラ６と中央ねじ軸２のＺ方向の速度成分をそれぞれＶｒｚ、Ｖｓｚとすると、
【００３３】
【数１１】
2008281184.tif 000005
となり、点Ｑにおけるすべり速度のＺ方向成分ｄＶｚは、
ｄＶｚ＝Ｖｒｚ−Ｖｓｚ＝ΔＹｓ・α／２    ・・・・・・・・・・（１４）
となる。
【００３４】
また、点Ｑにおける遊星ローラ６と中央ねじ軸２のＹ方向の速度成分をそれぞれＶｒｙ、Ｖｓｙとすると、
【００３５】
【数１２】
2008281184.tif 000006
となり、点Ｑにおけるすべり速度のＹ方向成分ｄＶｙは、
ｄＶｙ＝Ｖｒｙ−Ｖｓｙ＝ΔＺ・α／２    ・・・・・・・・・・・（１７）
となる。
【００３６】
差動滑りは、ｄＶｚとｄＶｙのベクトル和であるから、任意のＹ座標Ｙｓにおける接触中心が、図４に黒丸で示す点Ｃ、つまりΔＺ＝０のとき極小となる。
このことは、図３に示す外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置２１におけるナット２４と遊星ローラ６との交差噛合においても同様である。
このため、以下に示す各実施例においては、遊星ローラねじ装置１または２１の交差噛合におけるの接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓを「０」に近づける方法について説明する。
【実施例１】
【００３７】
図２に示す内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置１において、遊星ローラねじ装置１を回転−直動変換手段として用いる場合には、以下の条件を満足させる必要があることが、一般に知られている。
中央ねじ軸２、ナット４、遊星ローラ６を図２に示す状態に配置するためには、上記したように、軸ねじ３の軸ねじ呼び有効径Ｄｓ、ナットねじ５のナットねじ呼び有効径Ｄｎ、ローラねじ９のローラねじ呼び有効径Ｄｒの間に、式（１）の幾何学的な条件を満足させることが必要である。
【００３８】
また、遊星ピニオンギア８と噛合うリングギア１３が固定されたナット４に対する遊星ローラ６の自転と公転の関係は、遊星ローラ６の遊星ピニオンギア８とナット４に設けられたリングギア１３との歯数比によって決められているため、ナットねじ５とローラねじ９のねじ呼び有効径の比、つまり上記式（３）に示した遊星ローラねじ形状定数αは、遊星ピニオンギア８の歯数をＺｐ、リングギア１３の歯数をＺｒ、ローラねじ９のローラ条数をＪｒ、ナットねじ５のナット条数をＪｎとしたときに、
α＝Ｄｎ／Ｄｒ＝Ｚｒ／Ｚｐ＝Ｊｎ／Ｊｒ＝Ｎ（Ｎは、正の整数）・・・（３ａ）
を満足させる必要がある。
【００３９】
この遊星ローラねじ形状定数αを正の整数とすれば、ローラねじ９の回転に伴うナットねじ５とローラねじ９との間の相対的な軸方向の移動をなくすことができるからである。
また、ナット４を回転させたときに、中央ねじ軸２を軸方向に移動させるために、遊星ピニオンギア８に噛合うリングギア１３が設けられていない側のねじ、本実施例では中央ねじ軸２の軸ねじ３とローラねじ９とのリード角が異なるように、つまり交差噛合となるように設定する必要がある。
【００４０】
例えば、上記特許文献１に示される従来技術では、遊星ローラ６のねじ面を円弧に、中央ねじ軸２とナット４のねじ面を直線形状としている（特許文献１の第５欄の１−５行、第５図、第６図参照）。
この例における軸ねじ３とローラねじ９とのねじ面の形状が交差噛合となっている状態を図６に、図６のＡ部における接触部の状態を図７に、Ｚ方向から見たコンピュータシミュレーション結果を図８に示す。
【００４１】
なお、図８は、理解が容易なように網掛けで示す接触部が予圧により圧縮変形した状態で示してある。
また、図８に丸印を付して示したイ〜ヘの記号は、図１に示すイ〜ヘの記号と対応している。
図７に示すように、交差噛合では互いのリード角が異なるので、ねじ面の左右の図７に網掛けで示す接触部の接触中心がＹ方向にずれていおり、図８に示すシミュレーション結果を参照すれば、接触中心がＹ方向のずれ量ΔＹｓは１．５ｍｍとなっている。
【００４２】
図９は実施例１の内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置の遊星ローラと中央ねじ軸との交差噛合を示す説明図である。
なお、図９は図６に示すＡ部をＸ方向から見たＹ−Ｚ座標系で示してある。また図９は、交差噛合する１組のねじ面（本実施例では軸ねじ３とローラねじ９とのねじ面）のそれぞれの回転中心を結ぶ線を座標上のＺ軸（Ｙ＝０）とし、それぞれのねじ呼び有効径の接点（本実施例では、ローラねじ呼び有効径Ｄｒと軸ねじ呼び有効径Ｄｓとの接点）を座標原点Ｙ＝０、Ｚ＝０として示している。
【００４３】
図９において、軸ねじ３とローラねじ９との接触中心は点Ｑで示されるように、略ローラ呼び有効径Ｄｒ上で、Ｙ方向にずれ量ΔＹｓ、Ｚ方向にずれ量ΔＺｂずれた位置となる。
これは、軸ねじ３のねじ面は直線形状なのでリード角のずれに対し接触中心が自由に移動可能であることに対し、ローラねじ９は円弧であるので接触中心は円弧の円周上を移動するからである。
【００４４】
交差噛合するねじ面の形状の一方が直線、他方が円弧の場合の接触中心のＹ方向のずれ量ΔＹとＺ方向のずれ量ΔＺを一般化して示すと、ねじ面の形状が円弧となる側の接触中心直径（ねじ面の形状が円弧となる側のねじ呼び有効径に一致）をＣｄ[単位：ｍｍ]とすれば、
【００４５】
【数１３】
2008281184.tif 000007
ここに、
ΔＹ：軸ねじ３の溝筋直角断面における接触中心のＹ方向のずれ量  [単位：ｍｍ]
ΔＺ：軸ねじ３の溝筋直角断面における接触中心のＺ方向のずれ量  [単位：ｍｍ]
この場合に、交差噛合するローラねじ９と軸ねじ３とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量ΔＹｓ（＝ΔＹ）は変わらないので、図１０の第１欄に示す遊星ローラねじ装置１についての上記計算は、接触中心直径Ｃｄが、ねじ面の形状が円弧であるローラねじ９のローラねじ呼び有効径Ｄｒ＝２０ｍｍとなり、ΔＹ＝ΔＹｓ＝１．５ｍｍより、ΔＺ＝０．１１３ｍｍとなる。
【００４６】
これにより、図９に示す点ＱにおけるＺ方向のずれ量ΔＺｂ（＝ΔＺ）は０．１１３ｍｍとなる。
これに対し、本実施例では、ねじ面の形状を軸ねじ３を円弧、ローラねじ９を直線とするので、接触中心直径Ｃｄ＝軸ねじ呼び有効径Ｄｓ＝５９．７０１ｍｍとなり、ΔＹの値はΔＹｓ＝１．５ｍｍと変らないが、ΔＺ＝０．０３８ｍｍに縮小する。
【００４７】
これにより、図９に示す点ＣにおけるＺ方向のずれ量ΔＺｓ（＝ΔＺ）は０．０３８ｍｍとなり、ローラねじ面が円弧の場合に較べて、Ｚ方向の座標原点からのずれ量ΔＺｓを縮小することができる。
このように、交差噛合となっているねじの捩れ方向と直交する断面形状における、ねじ呼び有効径の大きい側のねじ面の曲率半径を、ねじ呼び有効径の小さい側のねじ面の曲率半径よりも小さくしたことにより、本実施例では交差噛合となっている軸ねじ３の捩れ方向と直交する断面形状における、ねじ呼び有効径の大きい中央ねじ軸２のねじ面を円弧とし、ねじ呼び有効径の小さい遊星ローラ６のねじ面を直線（例えば三角ねじ）として、中央ねじ軸２のねじ面の曲率半径を遊星ローラ６のねじ面の曲率半径よりも小さくしたことによって、交差噛合するローラねじ９と軸ねじ３とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓを座標原点に近づけることが可能になり、接触中心におけるＺ方向の差動滑りを低減して、遊星ローラねじ装置１の作動効率を向上させることができ、潤滑剤の寿命を延長させることができると共に、遊星ローラねじ装置１の寿命の延長を図ることができる。
【００４８】
この場合に、接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓを１００μｍ以内とすることが望ましく、更に望ましくは一般的な工作機械の加工精度で成し得る値として２０μｍ以内とするのがよい。
この範囲に設定すれば、接触中心におけるＺ方向の差動滑りを低減してねじ面の伝達効率を改善できるからである。
【実施例２】
【００４９】
図１１は実施例２の外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置の遊星ローラとナットとの交差噛合を示す説明図である。
なお、図１１は交差噛合する１組のねじ面（本実施例ではナットねじ２５とローラねじ９とのねじ面）のそれぞれの回転中心を座標上のＹ＝０とし、それぞれのねじ呼び有効径の接点（本実施例では、ローラねじ呼び有効径Ｄｒとナットねじ呼び有効径Ｄｎとの接点）を座標原点Ｙ＝０、Ｚ＝０として示している。
【００５０】
本実施例は、図３に示す内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置２１に、上記実施例１を適用した場合の実施例である。
図１１において、ナットねじ２５のねじ面の形状が直線でありローラねじ面の形状が円弧である場合は、その接触中心は点Ｑで示されるように、略ローラ呼び有効径Ｄｒ上で、Ｙ方向にずれ量ΔＹｎずれた位置となる。
【００５１】
このときのＺ方向のずれ量ΔＺを、上記式（１８）を用いて計算すると、交差噛合するローラねじ９とナットねじ２５とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＹ方向のずれ量ΔＹｎ（＝ΔＹ）は変わらないので、接触中心直径Ｃｄが、ねじ面の形状が円弧であるローラねじ９のローラねじ呼び有効径Ｄｒ＝２０ｍｍとなり、ΔＹ＝ΔＹｎ＝１．５ｍｍより、ΔＺ＝０．１１３ｍｍとなる。
【００５２】
これにより、図１１に示す点ＱにおけるＺ方向のずれ量ΔＺｂ（＝ΔＺ）は０．１１３ｍｍとなる。
これに対し、本実施例では、ねじ面の形状をナットねじ２５を円弧、ローラねじ９を直線とするので、接触中心直径Ｃｄ＝ナットねじ呼び有効径Ｄｎ＝１００．５１５ｍｍとなり、ΔＹの値はΔＹｎ＝１．５ｍｍと変らないが、ΔＺ＝０．０２２ｍｍに縮小する。
【００５３】
これにより、図１１に示す点ＣにおけるＺ方向のずれ量ΔＺｎ（＝ΔＺ）は０．０２２ｍｍとなり、ローラねじ面が円弧の場合に較べて、Ｚ方向の座標原点からのずれ量ΔＺｎを縮小することができる。
このように、交差噛合となっているねじの捩れ方向と直交する断面形状における、ねじ呼び有効径の大きい側のねじ面の曲率半径を、ねじ呼び有効径の小さい側のねじ面の曲率半径よりも小さくしたことにより、本実施例では交差噛合となっているナットねじ２５の捩れ方向と直交する断面形状における、ねじ呼び有効径の大きいナット２４のねじ面を円弧とし、ねじ呼び有効径の小さい遊星ローラ６のねじ面を直線（例えば三角ねじ）として、ナット２４ねじ面の曲率半径を遊星ローラ６のねじ面の曲率半径よりも小さくしたことによって、交差噛合するローラねじ９とナットねじ２５とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｎを座標原点に近づけることが可能になり、接触中心におけるＺ方向の差動滑りを低減して、遊星ローラねじ装置２１の作動効率を向上させることができ、潤滑剤の寿命を延長させることができると共に、遊星ローラねじ装置２１の寿命の延長を図ることができる。
【００５４】
この場合に、接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｎを１００μｍ以内とすることが望ましく、更に望ましくは一般的な工作機械の加工精度で成し得る値として２０μｍ以内とするのがよい。
この範囲に設定すれば、接触中心におけるＺ方向の差動滑りを低減してねじ面の伝達効率を改善できるからである。
【実施例３】
【００５５】
本実施例は、例えば図２に示す遊星ローラねじ装置１の設計者が、発明者が提案した前の出願等の手段によって、交差噛合によって生じるローラねじ９と軸ねじ３のねじ面の干渉と接触中心のねじ面の角度誤差に対して、付帯するリングギア１３、および遊星ピニオンギア８の有効径と一致させた、ナット４および遊星ローラ６のそれぞれのねじ呼び有効径に実機の接触中心の直径を合致させるべく、遊星ピニオンギア８とリングギア１３により回転拘束されない側の中央ねじ軸２のねじ面のねじ呼び有効径の修正、および／またはねじ面のねじ面傾斜角の誤差の修正を行った遊星ローラねじ装置１について、本発明の遊星ローラ６と中央ねじ軸２の接触中心のＺ方向（中央ねじ軸２の軸ねじ呼び有効径Ｄｓの法線方向）の位置をねじ呼び有効径位置に近づけるためのねじ面傾斜角の補正量を求め、その値で中央ねじ軸２のねじ面傾斜角を再設定する場合の実施例である。
【００５６】
本実施例では、ローラねじ面の形状が円弧であり、軸ねじ３のねじ面の形状が直線となっている。
上記の補正は、下記の手順により行う。
＜１＞  接触中心のＹ方向のずれ量ΔＹｓの導出
＜２＞  中央ねじ軸と遊星ローラの接触中心のＺ方向のずれ量ΔＺｓの算出
＜３＞  軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´の算出
＜４＞  補正後のねじ面の形状の決定
まず、接触中心のＹ方向のずれ量ΔＹｓの導出過程について説明する。
＜１＞  接触中心のＹ方向のずれ量ΔＹｓの導出
本実施例のローラねじ９の形状は、ローラねじ９の捩れ方向と直交する座標系、つまりローラねじ９の溝筋直角断面のＸ´−Ｚ座標系において、図１２のように定義されている。
【００５７】
図１２に示すＰは遊星ローラ６のねじピッチであり、ローラねじ９の条数であるローラ条数Ｊrが１条の場合はローラねじ９のリードＬｒに一致する。
ローラねじ面の形状が直線の場合に、ローラねじ面のＸ´−Ｚ座標上の点（Ｕ´，Ｔ´）は次式によって表される。
この場合に、Ｘ−Ｚ座標におけるローラねじ面上の点（Ｕ，Ｔ）をＸ´−Ｚ座標上では（Ｕ´，Ｔ´）として変換した。
【００５８】
【数１４】
2008281184.tif 000008
なお、本実施例のように、ローラねじ面の形状が任意の円弧半径によって形成されている場合においても、ローラねじ呼び有効径Ｄｒにおいてはこの直線形状と接するように定義されているから、導出過程は同じである。
【００５９】
ローラねじ９のリード角をローラリード角βｒとすると、Ｘ´−Ｙ−Ｚ座標で定義されたローラねじ面の形状（Ｕ´，Ｔ´）は次式、
【００６０】
【数１５】
2008281184.tif 000009
を解くことで、図１２のＸ−Ｙ−Ｚ座標系におけるローラねじ９の軸芯（ローラ中心）を通る平面における断面形状（Ｕ，Ｔ）に変換される。
ここで、軸ねじ呼び有効径Ｄｓ（＝Ｄｎ−２Ｄｒ）、ローラねじ９のねじれ方向定数をｉｒ＝１（右ねじ＝１、左ねじ＝−１とする。）、軸ねじ３のねじれ方向定数をｉｓ＝１（右ねじ＝１、左ねじ＝−１とする。）、接触条件定数をｃ＝−１（図１３（ａ）に示す外接接触をｃ＝−１、図１３（ｂ）に示す内接接触をｃ＝１とする。）とし、ローラねじ９の軸芯を通る平面における断面形状（Ｕ，Ｔ）の軸ねじ３への転写形状を（Ｘ，Ｚ）＝（Ｓ，Ｒ）とすると、式（２４）〜（２６）に示す螺旋関数が接点を持つので、
【００６１】
【数１６】
2008281184.tif 000010
が成り立ち、更に、ｄＳ＝ｄＲ＝０という条件を加えることにより上式を解くことができる。
ここに、「接点を持つ」とは「共通の座標を持つ」ことであり、式（２４）〜（２６）の左辺と右辺が等号で結ばれる」ことを意味する。
【００６２】
この連立方程式から導き出した解のＹ座標がＹ方向のずれ量ΔＹｓである。
＜２＞  中央ねじ軸と遊星ローラの接触中心のＺ方向のずれ量ΔＺｓの算出
ΔＺｓは、図１４で示される幾何的関係より次式（２７）にて計算される。
【００６３】
【数１７】
2008281184.tif 000011
＜３＞  軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´の算出
Δγｓ´は、図１５に示す幾何的関係により上式の解ΔＺｓとローラねじ面傾斜角γｒ、ローラねじ９の溝筋直角断面におけるローラねじ面の円弧半径（曲率半径）Ｒｒから、次式で計算される。
【００６４】
【数１８】
2008281184.tif 000012
なお、この式（２８）は、遊星ローラ６のローラねじ面傾斜角補正量Δγｒ´を中央ねじ軸２の軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´に置き換えているので近似式であるが、実用上問題ない精度である。
＜４＞  補正後のねじ面の形状の決定
軸ねじ面傾斜角γｓは、ローラねじ面傾斜角γｒに対し、前の出願の軸ねじ面傾斜角修正量Δγｓと式（２８）の軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´とで補正する。
【００６５】
γｓ＝γｒ＋Δγｓ＋Δγｓ´    ・・・・・・・・・・・・・・・（３０）
以上が本実施例の補正であるが、前の出願と本実施例の補正後の接触中心のＺ方向のずれ量ΔＺｓを、図１０の第１欄と第３欄に、そのシミュレーション結果を図１６と図１７に示す。
図１０の第１欄および図１６に示す前の出願は、基本仕様であるローラねじ面傾斜角γｒ＝４０度に対し前の出願の式（１０）を用いて求められたねじ面傾斜角修正量Δγｓ＝−０．２１９度で中央ねじ軸２の軸ねじ面傾斜角γｓを修正したもの、図１０の第３欄および図１７に示す本実施例の場合は、これに対し軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´＝０．４０８度により更に補正したものである。
【００６６】
図１０の第３欄および図１７から判るように、接触中心のＺ方向のずれ量ΔＺｓが０．１１３ｍｍから０．００９ｍｍに減少し、接触中心が座標原点に近づいている。
なお、図１６、図１７に示す干渉量は、シミュレーションのために接触中心に圧力を印加したことによるねじ面同士の干渉を示したものである。
また、図１６と図１７の接触中心の位置の相違をＹ−Ｚ座標系で示したのが図４であり、図４に白丸で示した点Ｑが前の出願、黒丸で示した点Ｃが本実施例である。
【００６７】
図４に示すように、ローラねじ９とナットねじ５とのねじ面の接触中心からローラ中心までの距離よりも、ローラねじ９と軸ねじ３とのねじ面の接触中心（点Ｃ）からローラ中心までの距離の方が大きくなっていることが判る。
なお、本実施例では、中央ねじ軸２と遊星ローラ６間の接触中心のＺ方向の位置を「０」に近づけるために、中央ねじ軸２の軸ねじ面傾斜角γｓを補正したが、これに代えて＜２＞に記載の式（２７）で求めたΔＺｓの値だけ接触中心がローラ中心から遠くなる様にローラねじ面の形状を補正してもよい。
【００６８】
このように、リングギア１３が、ナット４に固定され、中央ねじ軸２が遊星ローラ６と交差噛合である場合に、ローラねじ９の捩れ方向と直交する溝筋直角断面におけるローラねじ面の曲率半径が、軸ねじ３のねじ面の曲率半径よりも小さいときに、ローラねじ面とナットねじ５のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離よりも、ローラねじ面と軸ねじ３のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離の方を大きくしたことによって、交差噛合するローラねじ９と軸ねじ３とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓを座標原点に近づけることが可能になり、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
この場合に、ローラねじ面と軸ねじ３のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離を、ローラねじ面とナットねじ５のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離よりも大きくする量は、交差噛合をする遊星ローラねじ装置１のねじ面の一方であるローラねじ９が円弧で他方である軸ねじ３が略直線形状の場合において、略直線側の軸ねじ３の軸ねじ面傾斜角γｓを軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´に対し、±５０％の範囲内で、ローラねじ９の接触中心の半径位置を増加させるように補正するとよい。
【００７０】
補正量を±５０％の範囲内でとすれば、一般的な加工精度で、従来品に対し差動滑りの減少が遊星ローラねじ装置１の作動効率向上として具現化されるからである。
また、図１６の仕様で軸ねじ３のリードＬｓが変化した場合のΔＺｓの変化を図１８に示す。なお図１８に付した丸印は、図１６に示したシミュレーション計算の位置を示したものである。
【００７１】
図１８に示すように、ΔＺｓはリードＬｓが大きくなるにつれて増大する。ここでは中央ねじ軸２の軸ねじ呼び有効径Ｄｓを固定しているので、リードＬｓの変化とは軸リード角βｓの変化を意味する。
本実施例において、遊星ローラねじ形状定数α、ローラねじ面傾斜角γrを変更した場合に、軸ねじ３の軸リード角βｓの変化に対する軸ねじ呼び有効径ＤｓとＹ方向のずれ量ΔＹｓとの比ΔＹｓ／Ｄｓの変化量のシミュレーション結果を図１９に示す。
【００７２】
遊星ローラねじ装置１は、そのサイズが変わっても、遊星ローラねじ形状定数αの値と軸リード角βｓ、ローラねじ面傾斜角γrが同一であれば、Ｙ方向のずれ量ΔＹｓの軸ねじ呼び有効径Ｄｓに対する比、Ｚ方向のずれ量ΔＺｓの軸ねじ呼び有効径Ｄｓに対する比は変わらない。
図１９にパラメータ、α＝７、γｒ＝５０度を上限として示したのは、例えば遊星ローラねじ形状定数αをこれより大きくすると、軸ねじ３の軸条数Ｊｓ、およびナットねじ５のナット条数Ｊｎを増やさなければならず、小リード化が困難になると共に、中央ねじ軸２の直径に対して遊星ローラ６の直径が小さくなるので、同じ中央ねじ軸２の直径で比較した場合に負荷容量が小さくなって高負荷用途に適さなくなり、ローラねじ面傾斜角γｒを５０度より大きくすると負荷容量が小さくなって高負荷用途に適さないからである。
【００７３】
また、α＝３，γｒ＝３５度を下限として示したのは、例えば遊星ローラねじ形状定数αをこれより小さくすると、ナット条数Ｊｎよりもローラ条数Ｊｒを小さくしなければならず、幾何学的に適さなくなり、軸ねじ面傾斜角γｓを３５度より小さくすると軸ねじ３の頂部が鋭利になりすぎ、強度が低下するからである。
更に、ローラねじ９のねじ面の円弧半径Ｒｒを、図１０の第１欄、第３欄のＲｒ＝２１ｍｍから図１０の第２欄、第４欄のＲｒ＝１５ｍｍに変えた場合のシミュレーション結果を図２０と図２１に示すが、図１０の第４欄および図２１から判るように、上記と同様に、接触中心のＺ方向のずれ量ΔＺｓが０．１１１ｍｍから０．００７ｍｍに減少し、接触中心が座標原点に近づいている。
【実施例４】
【００７４】
本実施例は、例えば図３に示したローラねじ装置２１の設計者が、発明者が提案した前の出願等の手段によって、交差噛合によって生じるローラねじ９とナットねじ２５のねじ面の干渉と接触中心のねじ面の角度誤差に対して、付帯するリングギア３３、および遊星ピニオンギア８の有効径と一致させた、中央ねじ軸２２および遊星ローラ６のそれぞれのねじ呼び有効径に実機の接触中心の直径を合致させるべく、遊星ピニオンギア８とリングギア３３により回転拘束されない側のナット２４のねじ面のねじ呼び有効径の修正、および／またはねじ面のねじ面傾斜角の誤差の修正を行ったローラねじ装置２１について、本発明の遊星ローラ６とナット２４の接触中心のＺ方向（ナット２４のナットねじ呼び有効径Ｄｎの法線方向）の位置をねじ呼び有効径位置に近づけるためのねじ面傾斜角の補正量を求め、その値でナット２４のねじ面傾斜角を再設定する場合の実施例である。
【００７５】
本実施例では、ローラねじ面の形状が円弧であり、ナットねじ２５のねじ面の形状が直線となっている。
この場合の補正は、上記実施例３と同様の手順により行う。
＜１＞  接触中心のＹ方向のずれ量ΔＹｎの導出
上記実施例３と同様の方法により導かれるので、詳細は省略する。
【００７６】
この場合に、式（２４）〜（２６）の各値は、軸ねじ３のリードＬｓをナットねじ２５のリードＬｎ、軸ねじ呼び有効径Ｄｓをナットねじ呼び有効径Ｄｎ（＝Ｄｓ＋２Ｄｒ）にそれぞれ置換し、ねじれ方向定数ｉｓ＝１（実施例３の軸ねじ３に対し本実施例のナットねじ２５も右ねじなので変更なし。）、ローラねじ９のねじれ方向定数ｉｒ＝−１（実施例３に対し本実施例のローラねじ９は左ねじ）、接触条件定数ｃ＝１（図１３ｂ参照）として導出する。
・  ナットと遊星ローラの接触中心のＺ方向のずれ量ΔＺｎの算出
Ｚ方向のずれ量Ｚｎは、図１４に示す中央ねじ軸２がナット２４に変わることより、その曲率方向が遊星ローラ６と同一方向となるが、計算方法は実施例３と同様であり次式（３１）にて計算される。
【００７７】
【数１９】
2008281184.tif 000013
＜３＞ナットねじ面傾斜角補正量Δγｎ´の算出
ナットねじ面傾斜角補正量Δγｎ´も同様に、図１５に示す中央ねじ軸２がナット２４に変わることより、その曲率方向が遊星ローラと同一方向となるが、計算方法は実施例３と同様であり次式にて計算される。
【００７８】
【数２０】
2008281184.tif 000014
なお、この式は、遊星ローラ６のローラねじ面傾斜角補正量Δγｒ´をナット２４のナットねじ面傾斜角補正量Δγｎ´に置き換えているので近似式であるが、実用上問題ない精度である。
＜４＞補正後のねじ面の形状の決定
ナットねじ面傾斜角γｎは、ローラねじ面傾斜角γｒに対し、前の出願のナットねじ面傾斜角修正量Δγｎと式（３２）のナットねじ面傾斜角補正量Δγｎ´とで補正する。
【００７９】
γｎ＝γｒ＋Δγｎ＋Δγｎ´    ・・・・・・・・・・・・・・・（３４）
本実施例の計算結果を、図２２の第１欄に示す。
本実施例の接触中心の位置の相違をＹ−Ｚ座標系で示したのが図２３であり、白丸で示した点Ｑが前の出願、黒丸で示した点Ｃが本実施例である。
図２３に示すように、ローラねじ９と軸ねじ２３のねじ面の接触中心からローラ中心までの距離よりも、ローラねじ９とナットねじ２５のねじ面の接触中心（点Ｃ）からローラ中心までの距離の方が大きくなっていることが判る。
【００８０】
本実施例において、遊星ローラねじ形状定数α、ローラねじ面傾斜角γrを変更した場合に、軸ねじ３の軸リード角βｓの変化に対する軸ねじ呼び有効径ＤｓとＹ方向のずれ量ΔＹｎとの比ΔＹｎ／Ｄｓの変化量のシミュレーション結果を図２４に示す。
なお、上記実施例３および本実施例におけるねじ面の形状は遊星ローラ６が円弧、実施例３の中央ねじ軸２と、本実施例のナット２４とは直線として式（２８）、式（３２）を用いたが、それぞれ中央ねじ軸２も円弧、またはナット２４も円弧によって形成されている場合においては、軸ねじ３のねじ面の円弧半径Ｒｓ、またはナットねじ２５のねじ面の円弧半径Ｒｎとして、以下に示す式（３５）または（３６）により等価半径Ｒを求め、この等価半径Ｒをローラねじ面の円弧半径Ｒｒの代わりに用いて、軸ねじ面傾斜角補正量Δγｓ´、またはナットねじ面傾斜角補正量Δγｎr´を算出すればよい。
【００８１】
１／Ｒ＝１／Ｒｒ＋１／Ｒｓ    ・・・・・・・・・・・・・・・・（３５）
１／Ｒ＝１／Ｒｒ＋１／Ｒｎ    ・・・・・・・・・・・・・・・・（３６）
このように、リングギア３３が、中央ねじ軸２２に固定され、ナット２４が遊星ローラ６と交差噛合である場合に、ローラねじ９の捩れ方向と直交する溝筋直角断面におけるローラねじ面の曲率半径が、ナットねじ２５のねじ面の曲率半径よりも小さいときに、ローラねじ面と軸ねじ２３のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離よりも、ローラねじ面とナットねじ２５のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離の方を大きくしたことによって、交差噛合するローラねじ９とナットねじ２５とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｎを座標原点に近づけることが可能になり、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
この場合に、ローラねじ面とナットねじ２５のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離を、ローラねじ面と軸ねじ２３のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離よりも大きくする量は、交差噛合をする遊星ローラねじ装置２１のねじ面の一方であるローラねじ９が円弧で他方であるナットねじ２５が略直線形状の場合において、略直線側のナットねじ２５のナットねじ面傾斜角γｎをナットねじ面傾斜角補正量Δγｎ´に対し、±５０％の範囲内で、ローラねじ９の接触中心の半径位置を増加させるように補正するとよい。
【００８３】
補正量を±５０％の範囲内でとすれば、一般的な加工精度で、従来品に対し差動滑りの減少が遊星ローラねじ装置２１の作動効率向上として具現化されるからである。
【実施例５】
【００８４】
図２５は実施例５のローラねじ面傾斜角の補正方法を示す説明図である。
上記実施例４がナット２４のナットねじ面傾斜角γｎを補正したことに対し、本実施例は、同じことをナット２４と交差噛合をする側の遊星ローラ６のローラねじの形状変更により補正した場合の例である。
通常、遊星ローラ６のねじ面は、中央ねじ軸２２とナット２４との両方と噛合うので、交差噛合側のみの接触中心を補正することは出来ないが、本実施例は、軸方向荷重の大きさが非対称であり、最大負荷となる荷重が印加される１方向にのみ荷重が大きい用途において、その荷重状態での作動効率の向上を実現するものである。
【００８５】
具体的には、図２５に示すように、ナット２４が図において左方向からの荷重Ｆを受けるとローラねじ９の左側のねじ面はナットねじ２５のねじ面と接触し、右側のねじ面は軸ねじ２３のねじ面と接触するので、ローラねじ９の左側のねじ面について、ナットねじ２５のねじ面との接触中心の半径位置が大きくなる様に形状補正を行い、遊星ローラ６のローラねじ面の形状、またはローラねじ面傾斜角を左右非対称とする。
【００８６】
本実施例における前の出願における修正例を以下に示す。
遊星ローラ６のねじ呼び有効径Ｄｒ＝２０ｍｍ、遊星ローラねじ形状定数α＝Ｄｎ／Ｄｒ＝１００／２０＝５、ローラねじ面傾斜角γｒ＝４０度とすると、
中央ねじ軸のリード角βｓは、βｓ=ｔａｎ−１（Ｌｓ／πＤｓ）＝ ｔａｎ−１（２０／π／６０（１８０／π）＝６．０６度となり、
ナットねじ有効径修正率ΔＸｎは、前の出願の式（２０）より、
ΔＸｎ＝０．０１４０βｓ２＋０．０００３βｓ−０．０００７＝０．５１５％ 
ナットねじ面傾斜角修正量Δγｎは、前の出願の式（１９）より、
γｎ＝０．００６６βｓ２＋０．００７０βｓ−０．００９６＝０．２７６度
となり、これらを上記実施例４の式（３１）に代入すれば、接触中心のＺ方向のずれ量ΔＺｎ＝０．３１９ｍｍとなる。
【００８７】
このずれ量ΔＺｎをローラねじ面形状補正量として、その値だけローラねじ面のナットねじ２５のねじ面との接触中心の半径位置を大きくした場合のシミュレーション結果を図２２の第２欄および図２６に示す。
図２２の第２欄と図２６に示すように、Ｚ方向のずれ量ΔＺｎが２μｍになり、Ｚ方向の座標原点からのずれ量ΔＺｎを縮小することができる。
【００８８】
このように、遊星ピニオンギア８に噛合うリングギア３３が中央ねじ軸２２に固定され、ナット２４が遊星ローラ６と交差噛合となっている場合に、ローラねじのローラねじ面と軸ねじ２３のねじ面との接触中心からローラ中心までの距離を大きくする方向で、遊星ローラのねじ面の形状を補正するようにしたことことによって、交差噛合するローラねじ９とナットねじ２５とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｎを座標原点に近づけることが可能になり、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、１方向からの荷重が大きい場合においては、その荷重を受ける側のローラねじ面のみを補正し、非対称とすることで、ローラねじ９の一方のローラねじ面を軸ねじ２３との係合用、他方のローラねじ面をナット２４との係合用として最適化することができ、軸ねじ２３やナットねじ２５の補正をせずにねじ面の伝達効率を改善することができる。
【実施例６】
【００９０】
図２７は実施例６のローラねじ面の補正方法を示す説明図である。
上記実施例１において、ローラねじ面を軸ねじ３のねじ面よりも直線状にした場合を説明したが、このような内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置１に対しても更に交差噛合の接触中心をＺ＝０に近づけるべく、補正をすることができる。
すなわち、ローラねじ９の捩れ方向と直交する溝筋直角断面におけるローラねじ面の形状が略直線形状である場合に、軸ねじ３のねじ面のローラねじ面とのＺ方向の接触中心を、上記実施例３の式（２７）で計算される、接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓに対し、ローラねじ９の接触中心の半径位置を減少させる方向で補正する。
【００９１】
この場合に、上記実施例３と同様の理由により、補正量を±５０％の範囲内とするとよい。
また、中央ねじ軸２の捩れ方向と直交する溝筋直角断面におけるローラねじ９のねじ面の形状が略直線形状である場合に、軸方向荷重の大きさが非対称であり、最大負荷となる荷重が印加される方向において、ローラねじ面の形状を左右非対称とすることにより、ローラねじ面のナット４のねじ面との接触中心の位置を変えないで、軸ねじ３のねじ面との接触中心の位置を補正するときに、
ローラねじ９のローラねじ面傾斜角γｒを、上記実施例３の式（２９）で計算される、Ｚ方向のずれ量ΔＺｓを補正するためのローラねじ面傾斜角補正量Δγｓ´に対し、ローラねじ９の接触中心の半径位置を減少させる方向で補正する。
【００９２】
この場合に、上記実施例３と同様の理由により、補正量を±５０％の範囲内とするとよい。
このような補正をした場合のＹ−Ｚ座標系における接触中心の相違を図２７に示す。図２７に白丸で示した点Ｑが補正前、黒丸で示した点Ｃが補正後である。
このようにしても、交差噛合するローラねじ９と軸ねじ３とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｓを座標原点に近づけることが可能になり、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
なお、本実施例では、中央ねじ軸２と遊星ローラ６との間の接触中心のＺ方向の位置を「０」に近づけるために、遊星ローラ６の片側のローラねじ面について、ローラねじ面傾斜角γｒを補正するとして説明したが、これに代えて次式（２７ａ）により求めたΔＺｓの値の±５０％の範囲内だけローラねじの接触中心の半径位置を減少させる方向で、中央ねじ軸２の軸ねじ３のねじ面の形状を補正するようにしてもよい。
【００９４】
【数２１】
2008281184.tif 000015
この場合に、補正量を±５０％の範囲内とするのは、上記実施例３と同様の理由による。
【実施例７】
【００９５】
図２８は実施例７のローラねじ面の補正方法を示す説明図である。
上記実施例２において、ローラねじ面をナットねじ２５のねじ面よりも直線状にした場合を説明したが、このような外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置２１においては、ナットねじ２５のナットねじ呼び有効径Ｄｎがローラねじ９のローラねじ呼び有効径Ｄｒに較べ大きいことより接触中心のＺ方向補正を行わなくてもその誤差は一般的に小さいが、更に交差噛合の接触中心をＺ＝０に近づけるべく、上記実施例６と同様に、実施例４の式（３１）、（３３）を用いて、その補正をすることができる。
【００９６】
この場合に、上記実施例４と同様の理由により、補正量を±５０％の範囲内とするとよい。
このような補正をした場合のＹ−Ｚ座標系における接触中心の相違を図２８に示す。図２８に白丸で示した点Ｑが補正前、黒丸で示した点Ｃが補正後である。
このようにしても、交差噛合するローラねじ９とナットねじ２５とのねじ面同士の接触中心の座標原点に対するＺ方向のずれ量ΔＺｎを座標原点に近づけることが可能になり、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００９７】
なお、本実施例では、ナット２４と遊星ローラ６との間の接触中心のＺ方向の位置を「０」に近づけるために、遊星ローラ６の片側のローラねじ面について、ローラねじ面傾斜角γｒを補正するとして説明したが、これに代えて次式（３１ａ）により求めたΔＺｎの値の±５０％の範囲内だけローラねじの接触中心の半径位置を減少させる方向で、ナット２４のナットねじ２５のねじ面の形状を補正するようにしてもよい。
【００９８】
【数２２】
2008281184.tif 000016
この場合に、補正量を±５０％の範囲内とするのは、上記実施例４と同様の理由による。
また、通常の軸ねじやナットねじ、ローラねじのねじ面には、その端部に逃げを設けるためのクラウニングが用いられているが、本発明のΔγｓ´、 Δγｎ´を導入するローラねじにおいてローラねじ面にクラウニングを施す場合は、ローラねじ呼び有効径Ｄｒの位置より外側に接触中心が移動するので、図２９に示すように、クラウニングの開始位置を導入前よりも外側にΔＺ（＝ΔＺｓまたは ΔＺｎ ）だけずらして接触範囲を大きく確保するとよい。このようにすれば、高負荷が作用した場合に接触楕円がねじ面の端部に掛ることによる応力集中を緩和することができる。
【００９９】
更に、通常の遊星ローラねじ装置は、中央ねじ軸、ナット、遊星ローラの内、交差噛合する少なくとも一方のねじ面が図１に示すような円弧形状となっている。これらの噛合うねじ面の両方を直線形状とする場合には、僅かな傾斜角のずれにより接触中心がねじ面の先端側、又は根元側に移動して応力集中や滑りによる不具合を引起すからであるが、一方ねじ面の曲率半径が小さくなる程、接触中心での応力が高くなる欠点もある。
【０１００】
この場合に、ねじ面の形状が両方共直線の状態から湾曲の曲率半径が小さくなるに従って、この特性が次第に顕著になるが、本発明の数値範囲は目安として、動定格荷重の１／４の軸方向荷重が印加された状態における接触楕円の長径が、ねじ面の谷から山までの長さの１／４〜２／３となる場合に、特に有効となるように考慮したものである。
なお、上記した実施例３ないし実施例７は、交差噛合となる遊星ローラと中央ねじ軸、または遊星ローラとナットのねじ面同士の干渉と、その接触中心におけるねじ面の角度誤差について、遊星ピニオンギアとリングギアにより回転拘束されない側のナットまたは中央ねじ軸のねじ面を前の出願の方法を用いて修正し、その修正後に、この干渉、および／または角度誤差を本発明により更に補正することで、差動滑りを抑制して、遊星ローラねじ装置の作動効率を改善したものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施例のねじ呼び有効径、圧力角およびねじ面傾斜角を示す説明図
【図２】実施例の内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置を示す断面図
【図３】実施例の外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置を示す断面図
【図４】実施例の遊星ローラと中央ねじ軸とが交差噛合となる場合の差動滑りの作用を示す説明図
【図５】実施例の遊星ローラと中央ねじ軸との点Ｑにおける速度三角形を示す説明図
【図６】軸ねじとローラねじとの交差噛合を示す斜視図
【図７】図６の嵌合部における接触部を示す説明図
【図８】軸ねじとローラねじとのＺ方向から見た交差噛合のＹ方向のずれ量を示すシミュレーション結果
【図９】実施例１の内歯リングギア式の遊星ローラねじ装置の遊星ローラ６と中央ねじ軸との交差噛合を示す説明図
【図１０】軸ねじとローラねじとが交差噛合の場合のＺ方向のずれ量を示す表
【図１１】実施例２の外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置の遊星ローラとナットとの交差噛合を示す説明図
【図１２】実施例３のＸ´−Ｚ座標系を示す説明図
【図１３】実施例３の接触条件定数を示す説明図
【図１４】実施例３の中央ねじ軸と遊星ローラの接触中心のＺ方向のずれ量の算出方法を示す説明図
【図１５】実施例３の軸ねじ面傾斜角補正量の算出方法を示す説明図
【図１６】前の出願のＺ方向のずれ量を示すシミュレーション結果
【図１７】実施例３の軸ねじ面傾斜角補正後のＺ方向のずれ量を示すシミュレーション結果
【図１８】軸ねじのリードが変化した場合のＺ方向のずれ量の変化を示すグラフ
【図１９】軸ねじ呼び有効径とＹ方向のずれ量との比の変化量を示すシミュレーション結果
【図２０】前の出願のＺ方向のずれ量を示すシミュレーション結果
【図２１】実施例３の軸ねじ面傾斜角補正後のＺ方向のずれ量を示すシミュレーション結果
【図２２】ナットとローラねじとが交差噛合の場合のＺ方向のずれ量を示す表
【図２３】実施例４の外歯リングギア式の遊星ローラねじ装置の遊星ローラとナットとの交差噛合を示す説明図
【図２４】軸ねじ呼び有効径とＹ方向のずれ量との比の変化量を示すシミュレーション結果
【図２５】実施例５のローラねじ面傾斜角の補正方法を示す説明図
【図２６】実施例５のローラねじ面形状補正後のＺ方向のずれ量を示すシミュレーション結果
【図２７】実施例６のローラねじ面の補正方法を示す説明図
【図２８】実施例７のローラねじ面の補正方法を示す説明図
【図２９】実施例のクラウニングの形成方法を示す説明図
【符号の説明】
【０１０２】
１、２１  遊星ローラねじ装置
２、２２  中央ねじ軸
３、２３  軸ねじ
４、２４  ナット
５、２５  ナットねじ
６    遊星ローラ
７    突起軸部
８    遊星ピニオンギア
９    ローラねじ
１０、３０  保持器
１１  保持孔
１２、３２  抜止部材
１３、３３  リングギア
３２ａ  係止溝
【図１】
2008281184.tif 000025
【図２】
2008281184.tif 000026
【図３】
2008281184.tif 000027
【図４】
2008281184.tif 000028
【図５】
2008281184.tif 000029
【図６】
2008281184.tif 000030
【図７】
2008281184.tif 000031
【図８】
2008281184.tif 000032
【図９】
2008281184.tif 000033
【図１０】
2008281184.tif 000034
【図１１】
2008281184.tif 000035
【図１２】
2008281184.tif 000036
【図１３】
2008281184.tif 000037
【図１４】
2008281184.tif 000038
【図１５】
2008281184.tif 000039
【図１６】
2008281184.tif 000040
【図１７】
2008281184.tif 000041
【図１８】
2008281184.tif 000042
【図１９】
2008281184.tif 000043
【図２０】
2008281184.tif 000044
【図２１】
2008281184.tif 000045
【図２２】
2008281184.tif 000046
【図２３】
2008281184.tif 000047
【図２４】
2008281184.tif 000048
【図２５】
2008281184.tif 000049
【図２６】
2008281184.tif 000050
【図２７】
2008281184.tif 000051
【図２８】
2008281184.tif 000052
【図２９】
2008281184.tif 000053