(57)【要約】【課題】  遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置において、遊びを大きくすることなく円滑に組付できるようにする。【解決手段】  ネジ部９を有するサンシャフト２の周囲に、ネジ部９に螺合するネジ部１４を有するプラネタリシャフト３を設け、プラネタリキャリア５によってプラネタリシャフト３をサンシャフト２に対して自転及び公転可能に支持する。プラネタリシャフト３の外周に、ネジ部１４に螺合する内側ネジ１９を有するナットリング６を設ける。プラネタリキャリア５の軸受穴２４とプラネタリシャフト３の軸部４との間にブッシュ２５を介装する。複数のプラネタリシャフト３の中央にサンシャフト２を挿入した後、軸受穴２４にブッシュ２５を圧入してプラネタリシャフト３を位置決めすることにより、これらの組付を円滑に行うと共に、これらの遊びを解消して作動精度を高めることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ネジ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部を有し、前記サンシャフトの周囲に配置された複数のプラネタリシャフトと、該プラネタリシャフトを前記サンシャフトに対して自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアと、前記第２ネジ部に螺合する内側ネジ部を有し、複数の前記プラネタリシャフトの外周に配置された円筒状のナットリングとを備えた遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置の組付方法であって、
前記プラネタリキャリアには、前記プラネタリシャフトの軸部よりも大径の軸受穴が設けられ、該軸受穴と前記プラネタリシャフトの軸部との間にブッシュが介装されるようになっており、
前記プラネタリシャフトの軸部を前記プラネタリキャリアの軸受穴に挿入し、前記プラネタリシャフトを径方向外側へ移動した状態で、該プラネタリシャフトで囲まれた中へ前記サンシャフトを挿入し、前記プラネタリシャフトを径方向内側へ移動して、前記キャリアの軸受穴と前記プラネタリシャフトの軸部との間にブッシュを挿入する工程を含むことを特徴とする遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置の組付方法。
【請求項２】
前記プラネタリシャフトは、前記ブッシュによって、前記キャリアに対して軸方向に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置の組付方法
【請求項３】
第１ネジ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部を有し、前記サンシャフトの周囲に配置された複数のプラネタリシャフトと、該プラネタリシャフトを前記サンシャフトに対して自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアと、前記第２ネジ部に螺合する内側ネジ部を有し、複数の前記プラネタリシャフトの外周に配置された円筒状のナットリングとを備え、前記プラネタリキャリアには、前記プラネタリシャフトの軸部よりも大径の軸受穴が設けられ、該軸受穴と前記プラネタリシャフトの軸部との間にブッシュが介装されていることを特徴とする遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置。
【請求項４】
前記プラネタリシャフトは、前記ブッシュによって、前記キャリアに対して軸方向に位置決めされることを特徴とする請求項３に記載の遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車と差動ネジとを組合せて回転運動を直線運動に変換する遊星式差動ねじ回転−直動変換装置及びその組付方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車は、小型で大きな減速比を得ることできるので、例えば特許文献１に示されるように種々の減速装置に幅広く利用されている。
【特許文献１】特開平１−１５３８４０号公報
【０００３】
遊星歯車と差動ネジとを組合わせて回転運動を直線運動に変換する回転−直動変換装置の一例について、図３乃至図５を参照して説明する。
図３乃至図５に示すように遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置１（以下、回転−直動変換装置１という）は、サンシャフト２と、このサンシャフト２の周囲に配置された複数のプラネタリシャフト３と、これらのプラネタリシャフト３を保持するプラネタリキャリア５と、複数のプラネタリシャフト３の周囲を囲むように設けられた円筒状のナットリング６と、このナットリング６の両端部に取付けられたエンドキャップ７、８とを備えている。
【０００４】
サンシャフト２の一端側外周には、４条ネジであるネジ部９（第１ネジ部）が形成され、その端部に形成された小径部１０に、ネジ部と略同じ外径を有するサンギヤ１１（平歯車）が圧入されて固定されている。サンシャフト２の他端側は、一方のエンドキャップ８の開口部８Ａに挿通されてナットリング６の外部へ延出され、その中間部に外側スプライン１２が形成され、また、その他端部に外周溝を有する連結部１３が形成されている。
【０００５】
プラネタリシャフト３の外周部には、サンシャフト２のネジ部９に螺合する１条ネジであるネジ部１４（第２ネジ部）がそのほぼ全長にわたって形成されている。また、プラネタリシャフト３の一端側には、サンシャフト２に取付けられたサンギヤ１１に噛合い可能なギヤ部１５（平歯車）が所定範囲にわたってネジ部１４と共に形成されている。更に、プラネタリシャフト３の他端部には、ギヤ部１５と同様のギヤ部１６（平歯車）がネジ部１４と共に形成されている。プラネタリシャフト３は、その両端の軸部４がプラネタリキャリア５によって回転可能に支持されている。
【０００６】
プラネタリキャリア５は、複数のプラネタリシャフト３の両端の軸部４を回転可能に支持する一対の環状のリテーナ１７をプラネタリシャフト３と平行に配置されたロッド１８によって互いに連結した構造となっている。ロッド１８は、３本設けられ、この３本のロッド１８の間にプラネタリシャフト３が２本ずつ合計６本設けられており、これら３本のロッド１８及び６本のプラネタリシャフト３は、全て同心円上に等間隔で配置されている。プラネタリキャリア５は、ナットリング６の両端部に取付けられたエンドキャップ７、８によって回転可能に支持されており、これにより、プラネタリシャフト３は、サンシャフト２に対して自転及び公転可能となっている。
【０００７】
ナットリング６は、内周にプラネタリシャフト３のネジ部１４に螺合する５条ネジである内側ネジ部１９が形成されている。また、ナットリング６の内側ネジ部１９の両端部には、それぞれプラネタリシャフト３の両端部のギヤ部１５、１６に噛合う内歯（平歯車）を有するリングギヤ２０、２１が圧入されて固定されている。ナットリング６の両端部には、エンドキャップ７、８が取付けられている。
【０００８】
サンシャフト２のサンギヤ１１、プラネタリシャフト３のギヤ部１５、１６及びナットリング６のリングギヤ２０、２１の噛合い（歯数）による減速比と、サンシャフト２のネジ部９、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びナットリング６の内側ネジ部１９の螺合（ピッチ円直径）による減速比とが一致するように各部の形状及び寸法が設定されている。これにより、サンシャフト２を回転させると、その周囲をプラネタリシャフト３が自転しながら公転し、これらのネジ部９、１４の螺合によってサンシャフト２が軸方向に移動する。このとき、これらの遊星ギヤの噛合い及び差動ネジの螺合によって、大きな減速比を得ると共に、バックラッシュを最小限にして精密な作動を行うことができる。
【０００９】
次に、回転−直動変換装置１の組付方法について図６を参照して説明する。
図６（Ａ）に示すように、プラネタリシャフト３の両端の軸部４を一対のリテーナ１７に挿入し、これらのリテーナ１７をロッド１８（図６には図示せず）によって互いに結合して、６本のプラネタリシャフト３をプラネタリキャリア５によって保持したプラネタリシャフトアセンブリ２２を組立てる。図６（Ｂ）に示すように、サンシャフト２を回転させながらプラネタリシャフトアセンブリ２２に挿入し、サンシャフト２のネジ部９をプラネタリシャフト３のネジ部１４に螺合させる。図６（Ｃ）に示すように、サンギヤ１１をプラネタリシャフト３のギヤ部１５に噛合わせながらサンシャフト２の小径部１０に圧入する。図６（Ｄ）に示すように、ナットリング６を回転させながら、その中にプラネタリシャフトアセンブリ２２を挿入して、ナットリング６の内側ネジ部１９にプラネタリシャフト３のネジ部１４を螺合させる。図６（Ｅ）に示すように、リングギヤ２０、２１をプラネタリシャフトの両端のギヤ部１５、１６に噛合わせながらナットリング６に圧入する。そして、リングギヤ６の両端部にエンドキャップ７、８を取付ける。このようにして、回転−直動変換装置１を組付けることができる。
【００１０】
次に、上述の回転−直動変換装置１の組付方法の問題点について、図７を参照して説明する。プラネタリシャフトアセンブリ２２の６本のプラネタリシャフト３（符号３ａ〜３ｆで示す）とサンシャフト２のネジ部９（４条ネジ）の４つのネジ溝９（符号９Ａ〜９Ｄで示す）との位置関係について、軸方向から見た配置を図７（Ａ）に示し、周方向に沿って展開した配置を図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。なお、図７中、矢印は、サンシャフト２の回転方向を示す。
【００１１】
図７（Ａ）に示すように、サンシャフト２のネジ部９（４条ネジ）の４つのネジ溝９Ａ〜９Ｄは、円周方向に９０°間隔で配置されているのに対して、６本のプラネタリシャフト３は、円周方向に４０°又は８０°（ロッド１８が間に配置されている場合）間隔で配置されているので、図７（Ａ）に示すように、プラネタリシャフト３ａ〜３ｆがプラネタリキャリア５によって軸方向及び円周方向に固定された状態では、サンシャフト２のネジ部９をプラネタリシャフト３のネジ部１４に円滑に螺合させることはできない。
【００１２】
そこで、図７（Ｃ）に示すように、プラネタリキャリア５によって支持されたプラネタリシャフト３ａ〜３ｆの軸方向の移動をある程度許容することにより、サンシャフト２の回転に伴なってプラネタリシャフト３ａ〜３ｆが適宜軸方向に移動してネジ溝９Ａ〜９Ｄとプラネタリシャフト３ａ〜３ｆとの位置の相違を吸収することができ、サンシャフト２のネジ部９Ａ〜９Ｄを対応するプラネタリシャフト３ａ〜３ｆのネジ部１４に螺合させることが可能となる。
【００１３】
しかしながら、このようにした場合、プラネタリシャフト３とプラネタリキャリア５との間に軸方向の遊びが生じて、プラネタリシャフト３の位置決め精度が低下するので、回転−直動変換装置１の作動の精度を低下させることになる。また、サンシャフト２をプラネタリシャフトアセンブリ２２にねじ込むために、大きなトルクが必要であり、組付が困難になるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、作動の精度を低下させることなく、組付を円滑に行うことができる遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置及びその組付方法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】
【００１５】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、第１ネジ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部を有し、前記サンシャフトの周囲に配置された複数のプラネタリシャフトと、該プラネタリシャフトを前記サンシャフトに対して自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアと、前記第２ネジ部に螺合する内側ネジ部を有し、複数の前記プラネタリシャフトの外周に配置された円筒状のナットリングとを備えた遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置の組付方法であって、
前記プラネタリキャリアには、前記プラネタリシャフトの軸部よりも大径の軸受穴が設けられ、該軸受穴と前記プラネタリシャフトの軸部との間にブッシュが介装されるようになっており、
前記プラネタリシャフトの軸部を前記プラネタリキャリアの軸受穴に挿入し、前記プラネタリシャフトを径方向外側へ移動した状態で、該プラネタリシャフトで囲まれた中へ前記サンシャフトを挿入し、前記プラネタリシャフトを径方向内側へ移動して、前記キャリアの軸受穴と前記プラネタリシャフトの軸部との間にブッシュを挿入する工程を含むことを特徴とする。
請求項２の発明に係る遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置の組付方法は、上記請求項１の構成において、前記プラネタリシャフトは、前記ブッシュによって、前記キャリアに対して軸方向に位置決めされることを特徴とする。
請求項３の発明に係る遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置は、第１ネジ部を有するサンシャフトと、前記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部を有し、前記サンシャフトの周囲に配置された複数のプラネタリシャフトと、該プラネタリシャフトを前記サンシャフトに対して自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアと、前記第２ネジ部に螺合する内側ネジ部を有し、複数の前記プラネタリシャフトの外周に配置された円筒状のナットリングとを備え、前記プラネタリキャリアには、前記プラネタリシャフトの軸部よりも大径の軸受穴が設けられ、該軸受穴と前記プラネタリシャフトの軸部との間にブッシュが介装されていることを特徴とする。
請求項４の発明に係る遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置は、上記請求項３の構成において、前記プラネタリシャフトは、前記ブッシュによって、前記キャリアに対して軸方向に位置決めされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置及びその組付方法によれば、プラネタリシャフトの軸部とプラネタリキャリアの軸受穴との間にブッシュを介装したことにより、作動精度低下させることなく組付を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、上述の回転−直動変換装置１に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る遊星式作動ネジ型回転−直動変換装置２３（以下、回転−直動変換装置２３という）では、プラネタリキャリア５のリテーナ１７には、プラネタリシャフト３の両端の軸部４よりも大径の軸受穴２４が設けられており、軸受穴２４に円筒状のブッシュ２５が圧入、固定されて、ブッシュ２５によってプラネタリシャフト３が回転可能に支持されている。このとき、ブッシュ２５の端部をリテーナ１７から突出させて、プラネタリシャフト３のギヤ部１５、１６の端面に当接させることによってプラネタリシャフト３を軸方向に位置決めしている。なお、図１では、エンドキャップ７、８は取付けられていない。
【００１９】
これにより、ブッシュ２５がリテーナ１７の軸受穴２４に圧入されていない状態では、プラネタリシャフト３の軸部４とリテーナ１７の軸受穴２４との間に隙間Ｃ１（図２（Ａ）参照）が生じ、また、プラネタリシャフト３のギヤ部１５、１６の端面とリテーナ１７との間に隙間Ｃ２（図２（Ａ）参照）が生じるので、プラネタリシャフト３は、回転方向だけでなく、これらの隙間Ｃ１、Ｃ２の分だけ、プラネタリキャリア５に対して、軸方向、円周方向及び径方向に移動可能となる。そして、リテーナ１７の軸受穴２４にブッシュ２５を圧入することにより、プラネタリシャフト３は、ブッシュ２５によってプラネタリキャリア５に対して、軸方向、円周方向及び径方向に位置決めされて回転可能に支持される。
【００２０】
次に、回転−直動変換装置２３の組付方法について、図２及び図６を参照して説明する。図２（Ａ）に示すように、一対のリテーナ１７の軸受穴２４にプラネタリシャフト３の両端の軸部４を挿入しながらロッド１８の両端部を一対のリテーナ１７に圧入して、リテーナ１７の軸受穴２４にブッシュ２５が圧入されていない状態のプラネタリシャフトアセンブリ２２を組立てる。このとき、プラネタリシャフト３のギヤ部１５、１６の端面とリテーナ１７との間に隙間Ｃ２が形成されるようにする。この状態では、プラネタリシャフト３は、隙間Ｃ１、Ｃ２によって、プラネタリキャリア５に対して、回転方向だけでなく、プラネタリキャリア５に対して、軸方向、円周方向及び径方法に移動することができる。
【００２１】
図２（Ｂ）に示すように、６本のプラネタリシャフト３を径方向外側へ移動させ、この状態で、プラネタリシャフトアセンブ２２にサンシャフト２を挿入する。このとき、サンシャフト２は、プラネタリシャフト３に接触しないので、回転させる必要もなく、容易にプラネタリシャフトアセンブリ２２に挿入することができる。
【００２２】
図２（Ｃ）に示すように、プラネタリシャフト３ａ〜３ｆを適宜回転させて、そのネジ部１４をサンシャフト２のネジ部９（４条ネジ）の対応するネジ溝９Ａ〜９Ｄに係合させるようにしてプラネタリシャフト３ａ〜３ｆを径方向内側へ移動して、サンシャフト２に押付ける。この状態で、リテーナ１７の軸受穴２４にブッシュ２５を圧入する。そして、ブッシュ２５によってプラネタリシャフト３の軸部４を回転可能に支持すると共に、ブッシュ２５をリテーナ１７から突出させ、ギヤ部１５、１６の端部に当接させてプラネタリシャフト３を軸方向に位置決めする。このようにして、サンシャフト２のネジ部９（４条ネジ）の４つのネジ溝９Ａ〜９Ｄに６本のプラネタリシャフト３ａ〜３ｆのネジ部１４を円滑に係合させることができる。
【００２３】
その後、図６（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）に示す工程と同様の工程を順次実行して、サンギヤ１１、ナットリング６及びリングギヤ２１、２２及びを組付け、更に、エンドキャップ７、８を取付けることにより、回転−直動変換装置２３を組付ける。このようにして、サンシャフト２のネジ部９の条数とプラネタリシャフト４の本数とが異なる場合でも、回転−直動変換装置２３を円滑に組付けることができる。そして、組付後には、プラネタリシャフト４は、ブッシュ２５によって回転可能に支持されると共に、プラネタリキャリア５に対して、円周方向、径方向及び軸方向に確実に位置決めされるので、遊びを最小限にして作動精度を高めることができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、サンギヤ２のネジ部９、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びナットリング６の内側ネジ部１９の螺合による減速比のばらつきを低減するために、サンギヤ１１、プラネタリシャフト３のギヤ部１５、１６及びナットリング６のリングギヤ２０、２１を設けているが、これらを省略してもよい。また、サンギヤ２のネジ部９、プラネタリシャフト３のネジ部１４及びナットリング６の内側ネジ部１９の条数及びプラネタリシャフト３の本数は、上述のものに限らず、回転−直動変換装置２３の減速比等に応じて適宜決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る遊星式作動ネジ型回転−直動変換装置の概略縦断面図である。
【図２】図１に示す装置の組付方法を示す工程図である。
【図３】本発明を適用することができる遊星式作動ネジ型回転−直動変換装置の縦断面図である。
【図４】図３に示す装置を一部破断して示す斜視図である。
【図５】図３に示す装置において、プラネタリシャフトアセンブリを取外した状態を一部破断して示す斜視図である。
【図６】図３に示す装置の組付方法を示す工程図である。
【図７】図３に示す装置のサンシャフトのネジ部とプラネタリシャフトのネジ部との係合状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
２  サンシャフト、３  プラネタリシャフト、４  軸部、５  プラネタリキャリア、６  ナットリング、９  ネジ部（第１ネジ部）、１４  ネジ部（第２ネジ部）、１９  内側ネジ部、２３  遊星式差動ネジ型回転−直動変換装置、２４  軸受穴、２５  ブッシュ
【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５】
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【図６】
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【図７】
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