JPH0481654B2 - - Google Patents

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JPH0481654B2
JPH0481654B2 JP63285573A JP28557388A JPH0481654B2 JP H0481654 B2 JPH0481654 B2 JP H0481654B2 JP 63285573 A JP63285573 A JP 63285573A JP 28557388 A JP28557388 A JP 28557388A JP H0481654 B2 JPH0481654 B2 JP H0481654B2
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spindle
nut
grooves
planetary
pitch
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Deetoritsuhi Yohanesu
Gonberuto Berunto
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Doitsuche Fuorushungusu Unto Fueruzutsuhisu Anshutaruto Hyuru Rufuto Unto Raumu Fuaaruto Ee Fuau
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転運動を軸方向運動に変換する装
置に関するもであり、詳しくは捩子溝を有するス
ピンドルと、上記スピンドルを囲繞する態様で該
スピンドルに対し回転自在に配置されたナツトと
の間に、上記スピンドルの回転に連係して回転す
る複数個の遊星ローラを介装することにより構成
された、回転運動を軸方向運動に変換する装置に
関する。
〔従来の技術およびその課題〕
従来より、ボールスクリユーあるいは遊星ロー
ラーを備えたローラースピンドルにより構成さ
れ、回転運動を軸方向運動に変換する装置が数多
く知られているが、例えば、DT 2715762，DE
2750054，DE 2810001，DT 2715761、および
DT 2051413に開示されているボールスクリユー
機構を用いて上記装置を実現することは、直径が
0.5mm以下の小さなボールを妥当なコストで精密
に製作し得ないためにほとんど不可能である。
さらに、上記ボールスクリユー機構を用いた場
合には、ボールガイドが必要不可欠であるため、
ボールの滑らかな動作、およびボールの摩耗にも
問題がある。
また、DT 2065442、およびDE 2838329に詳
しく開示されている如く、遊星ローラ−スピンド
ルは、スピンドルと遊星ローラ、およびナツト等
の部品から構成されて動作するものであり、部品
に捩子溝や溝を機械加工できる。
しかし、基本的に軸方向へ沿つた力の流れを生
じさせるために、遊星ローラをスピンドルとナツ
トとに係合させる必要があり、このために上記３
つの部品の全てに、互いに適合する溝、すなわち
捩子溝を設けなければならない。
また、遊星ローラの軸方向のふらつきを阻止ま
たは補償するためには、DE 2320406，DE
2823729、およびDT2150739に詳しく開示されて
いるような、いわゆる停止装置すなわちリセツト
装置が必要であり、また遊星ローラを確実に駆動
させるためには、DT 2601493に開示されている
ような歯付き環を設ける必要がある。
さらに、例えばDE 2807952に記載されている
ように、遊星ローラとナツトとに溝を設けること
により、遊星ローラが軸方向運動を行うことな
く、スピンドルの多速伝動を実現させる装置で
は、歯の数が遊星ローラの個数に一致するか、あ
るいは遊星ローラの個数の倍数に設定されてい
る。
このように、より高いピツチのローラースピン
ドルを製作することは簡単であるが、遊星ローラ
の個数が３個以下で、しかも0.3mm／turn以下の
非常に小さなピツチを持つローラースピンドルの
場合、このように細かい捩子溝を妥当なコストで
製作することは非常に困難である。
また、DT 2059528，DT 2715203、およびDT
2721977には、上記ローラースピンドル装置にお
ける基本的な部品から構成され、移動可能な伝動
装置が開示されている。
さらに、DE 2026550，DT 1750637、および
DE 3219972には、回転運動を軸方向運動に変換
するための各種装置が提案されており、これらの
装置においては、しばしば斜めに配置されたボー
ル軸受が設けられる。
しかしながら、極めて小さなピツチで動作する
スピンドル機構を、例えば頻繁に往復動作するロ
ボツトに応用しようとしても、多くの文献に記載
されている幾多の設計には適合し得ず、多額の費
用を掛けるか、あるいは動作の精度、円滑な動
作、および使用寿命を犠牲にした場合においての
み適合させることが可能となる。
本発明は上記実状に鑑みて、高い減速比および
高い動力利得で回転運動を軸方向運動に変換する
ことができ、併せて少ない摩擦で回転運動を軸方
向運動に変換し得る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および作用〕
そこで本発明に関わる回転運動を軸方向運動に
変換する装置では、スピンドル１の外周面に一条
の細目の捩子溝１０を設ける一方、ナツト２の内
周面に該ナツト２の中心軸線と直交する方向に沿
つて延びる複数の粗い環状溝２０を設けており、
さらに本発明では、複数個の遊星ローラ３ａ〜３
ｆの外周面に、上記ナツト２の環状溝２０と嵌合
する複数の大環状突条３１を設けるとともに、該
大環状突条３１の外周面に、上記スピンドル１の
捩子溝１０と嵌合するとともに各遊星ローラを所
定の位置に占位させるべく、ピツチオフセツト量
を各遊星ローラ毎に異ならせた複数の小環状突条
３３を形状することにより、上記目的を達成して
いる。
上記目的を達成するために、本発明に関わる装
置では、非常に小さいピツチの捩子溝を備えたス
ピンドルを使用する必要がある。
さらに、小型な構造を前提条件とした精密な機
構、例えば電気的に動作させられるロボツトグリ
ツバー等において用いた場合、非常に細かいピツ
チを設けることで、高い減速比に基づく大きな出
力を得ることができる。
また、本発明の装置では、ナツトとスピンドル
との間に配置されている遊星ローラに、大環状突
条と小環状突条とが設けられており、大環状突条
はナツトと摩擦連結を行い、小環状突条はスピン
ドルと摩擦連結する。
さらに、遊星ローラにおける大環状突条とナツ
トにおける環状溝とは、上記遊星ローラにおける
小環状突条と比較して遥かに大きいピツチを有し
ているとともに、Ｖ形の横断面を持つている。
妥当なコストで非常に小さいピツチの溝を得る
ことを目的として、遊星ローラにおける小環状突
条と、スピンドルにおける螺旋条の捩子溝とは、
以下の如く具体化されている。
スピンドルには一条の捩子溝が設けられている
一方、遊星ローラには隣接する溝によつて小管状
突条が形成されており、この小管状突条は上記ス
ピンドルの捩子溝に対応するピツチを有し、もつ
て上記スピンドルの捩子溝と正確に係合される。
全ての遊星ローラにおける小環状突条は、スピ
ンドルの捩子溝に正確に係合するとともに、個々
の遊星ローラにおける小環状突条には、各遊星ロ
ーラの間に特定のピツチオフセツトが設けられて
おり、もつて各遊星ローラの間には一定な捩子溝
ピツチによる点状の展開（punctiform
developement）が生ずる。
すなわち、隣接する遊星ローラにおける小環状
突条の間に設定されたピツチオフセツトと、この
ピツチオフセツトによつて厳密に予設定された各
遊星ローラ相互の間隔により、上記各遊星ローラ
はスピンドルを中心とする相対的な回転運動だけ
を行ないつつ、該遊星ローラーはスピンドルの捩
子溝によつて駆動される。
したがつて、各遊星ローラ間の相互の間隔を保
持するための案内かご（ゲージ）は特に必要はな
く、また上記各遊星ローラを強制的にリセツトさ
せる必要もない。
なお、上記装置におけるピツチＳは、スピンド
ルにおける捩子溝のピツチSsと、スピンドルの半
径R2と、遊星ローラの半径Rrとから、次式によ
つて概算することができる。
Ｓ＝Ss（１−Rs／（2Rs＋2Rr）） ……(1) 〔実施例〕 以下、一実施例を示す図面に基づいて、本発明
に関わる装置の構成を詳しく説明する。
本考案に関わる装置は、第１図の軸方向断面図
と、第１図の−線に沿う第２図の断面図の中
央とに示されているように、例えば駆動モータに
おける軸の端部によつて構成されたスピンドル１
を具備している。
上記スピンドル１の外周面には、0.3〜0.25mm
以下のピツチＳで、一条の細目の捩子溝１０が形
成されている。
また、本発明に関わる装置は、第１図および第
２図から明らかなように、上記スピンドル１を囲
繞する態様で、該スピンドル１に対して回転自在
に配置されたナツト２を具備している。
上記ナツト２の内周面には、中心軸線と直交す
る方向に沿つて延びる複数の粗い環状溝２０が、
上記スピンドル１における捩子溝１０のピツチＳ
よりも大きいピツチで形成されている。
また、上記複数の粗い環状溝２０は、第１図に
明示するように、横断面がＶ字形状に形成されて
いる。
第２図から明らかなように、上記スピンドル１
の周囲には、該スピンドル１と上記ナツト２との
間に、計６個の遊星ローラ３ａ〜３ｆが介装され
ている。
上記各遊星ローラ３ａ〜３ｆの外周面には、第
１図から明らかなように、上記ナツト２の内周面
に形成された複数の粗い環状溝２０と係合する大
環状突条３１が、上記環状溝２０と等しいピツチ
で形成されている。
なお、上記各遊星ローラ３ａ〜３ｆにおける、
各大環状突条３１を区画する案内溝３２は、第１
図および第３図に明示するように、横断面がＶ字
形状に形成されている。
また、上記各遊星ローラ３ａ〜３ｆにおける、
各大環状突条３１の外周面には、それぞれ上記ス
ピンドル１に形成された捩子溝１０と正確に係合
する小環状突条３３が、一定の溝ピツチおよび溝
深さで互いに平行に形成されている。
上記小環状突条３３は、全ての遊星ローラ３ａ
〜３ｆが、ナツト２における環状溝２０とスピン
ドル１における捩子溝１０とに正確かつ確実に係
合するよう、各遊星ローラ３ａ〜３ｆ毎に、一定
のピツチで形成されているとともに、各遊星ロー
ラ３ａ〜３ｆ毎に、全体のピツチに基づいて互い
にオフセツトして形成されている。
ここで、第１図ないし第３図に示すように、計
６個の遊星ローラ３ａ〜３ｆを備えた装置では、
上述したスピンドル１における捩子溝１０のピツ
チが0.3mmであつた場合、隣接する遊星ローラ間
における小環状突条３３のピツチオフセツト量は
0.05mmに設定されており、これによつて上記遊星
ローラ３ａ〜３ｆにおける隣接する遊星ローラ間
の中心角は60°となる。
言い換えれば、小環状突条３３を各遊星ローラ
３ａ〜３ｆ毎にオフセツトさせて形成することに
より、上記各遊星ローラ３ａ〜３ｆが、スピンド
ル１の周囲における所定の位置に占位することと
なる。
ここで、上記装置では、小環状突条３３のピツ
チオフセツト量のみが相違する、ほぼ同一構造の
各遊星ローラ３ａ〜３ｆを、上記スピンドル１の
周囲において所定の位置関係で配置しなければな
らない。
しかし、上記捩子溝１０のピツチが極めて小さ
い場合には、上記小環状突条３３のピツチオフセ
ツトを肉眼で確認することは不可能であるから、
第３ａ図に示すように各遊星ローラ３ａ〜３ｆの
端面に種々のドツトを設け、このドツトをの相違
によつて遊星ローラ３ａ〜３ｆを識別している。
例えば、第３ａ図、第３ｂ図の１番上、つまり
第１図、第２図の右側に描かれている遊星ローラ
３ａの小環状突条と、第１図、第２図の左側に描
かれている遊星ローラ３ｄの小環状突条との間に
は、180°の中心角に対応したピツチオフセツトが
設定されている。
ここで、上記遊星ローラ３ａに対して180°の中
心角だけ離れた遊星ローラ３ｄは、上述の如く実
施例の装置では計６個の遊星ローラ３ａ〜３ｆを
具備しているので、第３ａ図と第３ｂ図の上から
数えて４番目のローラーに相当する。
これは、各遊星ローラに設けられている小環状
突条３３の、各遊星ローラ毎に異なるピツチオフ
セツト量は、特定の遊星ローラから数え始めると
して、（（対象とする遊星ローラの数）−１）×
360°／（遊星ローラの総数）の積に対応するから
である。
さらに、本発明に関わる装置は、第１図に示す
如く、上記ナツト２の内部を埃から保護する目的
で、該ナツト２の上下に各々カバー４が設けられ
ている。
このカバー４は、上記各遊星ローラ３ａ〜３ｆ
の保持器としても機能し、上記カバー４の内面に
は、上記各遊星ローラ３ａ〜３ｆにおける案内溝
３２に対応した傾斜面を備えた突出部４３が形成
されている。
なお、上述した実施例の装置では、計６個の遊
星ローラを有しているが、上記遊星ローラの個数
は実施例に限定されるものではなく、スピンドル
の軸径等の諸条件に応じて、適宜に設定し得るも
のであることは勿論である。
また、上記実施例における遊星ローラは、直径
に比して軸方向の寸法が長く形成されているが、
上記遊星ローラにおける直径と軸長との相対的な
寸法も、スピンドルの軸径等の諸条件に応じて適
宜に設定し得ることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上、詳述したように、本発明に関わる回転運
動を軸方向運動に変換する装置では、スピンドル
の外周面に一条の細目の捩子溝を設け、かつナツ
トの内周面に該ナツトの中心軸線を直交する方向
に沿つて延びる複数の粗い環状溝を設け、さらに
各遊星ローラの外周面に、ナツトの環状溝と嵌合
する複数の大環状突条を設けるとともに、該大環
状突条の外周面に、スピンドルの捩子溝と嵌合す
るとともに各遊星ローラを所定の位置に占位させ
るべく、ピツチオフセツト量を各遊星ローラ毎に
異ならせた複数の小環状突条を形成している。
この結果、本発明に関わる装置によれば、高い
減速比および高い動力利得で、回転運動を軸方向
運動に変換することが可能であり、またスピンド
ルに対して遊星ローラを位置決めするための案内
かご（ゲージ）が不要となるために、少ない摩擦
で回転運動を軸方向運動に変換することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に関わる装置の軸方向断面
図。第２図は、第１図中における−線断面
図。第３ａ図は、各遊星ローラにおける相互の位
置関係を示す遊星ローラの概念的な端面図。第３
ｂ図は、各遊星ローラにおける小環状突条のピツ
チオフセツトを示す遊星ローラの概念的な側面断
面図。 １……スピンドル、１０……捩子溝、２……ナ
ツト、２０……環状溝、３ａ〜３ｆ……遊星ロー
ラ、３１……大環状突条、３３……小環状突条。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 捩子溝を有するスピンドルと、上記スピンド
    ルを囲繞する態様で該スピンドルに対し回転自在
    に配置されたナツトとの間に、上記スピンドルの
    回転に連係して回転する複数個の遊星ローラを介
    装して成る、回転運動を軸方向運動に変換する装
    置において、 外周面に、一条の細目の捩子溝１０を有するス
    ピンドル１と、 内周面に、中心軸線と直交する方向に沿つて延
    び、かつ上記スピンドル１における細目の捩子溝
    １０のピツチよりも大きいピツチで形成された、
    複数の粗い環状溝２０を有するナツト２と、 外周面と、上記ナツト２における粗い環状溝２
    ０と嵌合して軸方向摩擦連結を生じる複数の大環
    状突条３１を有し、かつ上記大環状突条３１の外
    周面に、上記スピンドル１における細目の捩子溝
    １０と嵌合して軸方向摩擦連結を生じるととも
    に、各遊星ローラを所定い位置に占位させるべ
    く、ピツチオフセツト量を各遊星ローラごとに異
    ならせた複数の小環状突条３３を有する複数個の
    遊星ローラ３ａ〜３ｆと、 を具備して成ることを特徴とする回転運動を軸方
    向運動に変換する装置。 ２ 外周面に、一条の細目の捩子溝１０が形成さ
    れたスピンドル１と、 内周面に、互いに隣接して延びるＶ型断面を有
    する複数の粗い環状溝２０が形成されたナツト２
    と、 上記スピンドル１における捩子溝１０に係合す
    る所定数の小環状突条３３と、上記ナツト２にお
    ける環状溝２０に対応かつ係合する大環状突条３
    １とが、交互に形成された遊星ローラ３ａ〜３ｆ
    と、 を具備して成ることを特徴とする請求項１記載の
    回転運動を軸方向に変換する装置。
JP63285573A 1987-11-17 1988-11-11 回転運動を軸方向運動に変換する装置 Granted JPH01164856A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3739059.7 1987-11-17
DE19873739059 DE3739059A1 (de) 1987-11-17 1987-11-17 Vorrichtung zur umwandlung einer drehbewegung in eine axialbewegung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01164856A JPH01164856A (ja) 1989-06-28
JPH0481654B2 true JPH0481654B2 (ja) 1992-12-24

Family

ID=6340701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63285573A Granted JPH01164856A (ja) 1987-11-17 1988-11-11 回転運動を軸方向運動に変換する装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4926708A (ja)
EP (1) EP0320621B1 (ja)
JP (1) JPH01164856A (ja)
KR (1) KR910004259B1 (ja)
CN (1) CN1011813B (ja)
AT (1) ATE64181T1 (ja)
CA (1) CA1305874C (ja)
DD (1) DD277308A5 (ja)
DE (2) DE3739059A1 (ja)

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