JPS6347555A - 運動変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野］ 本発明は運動変換装置、殊に回転運動を直線運動に変換するための運動変換装置に関するものである。 【背景技術】

回転運動を直線運動に変換するものとしては、ラックと
ピニオンとによる歯車式のものがあるが、これは直線運
動方向における位置精度がバックラッシュのためにあま
り良くない上に、騒音も大きいという問題を有しでいる
。 騒音に対して優れたものとしては、ボールねじ等を使用
したころがり案内方式のものがあるが、このものにおい
ても、バックラッシュを防ぐために予圧？Ｐｌ構が必要
であり、また紬のボール溝の加工に精度を出すのが困難
であるという問題を有している。 そして、どのような方式のものであれ、従来の回転直Ｍ
Ａ変換装置においては、１回転あたりの直線運動の運動
量や運動方向をｉ置自体において切り換えることができ
なかった。

【発明の目的】

本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは低騒音であり、位置決め精度も高く
、更に運動変換量及び運動方向を変化させることがでさ
る運動変換装置を提供するにある。

【発明の開示】

しかして本発明は、回転軸と、この回転軸と同心に配設
された外輪と、両端が一対のリテーナにて夫々支持され
て回転軸の外周面と外輪の内周面とにころがり接触する
ｉ星ローラと、一方のリテーナに対して他方のリテーナ
を回転軸のまわりに回転させる調節部材とからなり、両
リテーナ及び外輪に対して回転軸をスラスト方向移動自
在としていることに特徴を有して、回転軸及び外輪の軸
方向と遊星ローラの軸方向とを非平行として遊星ローラ
にスキュー角を与えることにより、遊星ローラと回転軸
とにおけるころがり接触が遊星ローラのスキュー角に応
じたスラスト方向の駆動力を回転軸と！！クローラの間
に発生させるようにしたものである。 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、この
回転運動を直線運動に変換する変換装置は、スラスト方
向の移動が自在とされている回転軸１と、この回転軸１
と同心に配設された外輪３と、回転軸１の外周面及び外
輪３の内周面にころがり接触する複数個の遊星ローラ２
と、各遊星ロー２２の両端から夫々突出する軸２０を受
ける長孔４０を備えている一対のリテーナ４，４と、第
２図に示すところ゛の調節部材５とからなるもので、両
リテーナ４，４は両端のボール部４６．４６を各リテー
ナ４に係合させている複数本の自在継手・ｔ５によって
連結されている。また外輪３は、その内周面が軸方向の
中央において最も径が小さく、両端にいくほど径が大き
くなるテーバ面３０とされている。 そして調節部材５は、両リテーナ４，４の外周面に形成
されている歯阜部４１．４１に夫々噛み合う一対のピニ
オン５３．５３と、各ピニオン５３．５３と夫々一体に
回転する一対の従動ベベルギア５２．５２と、操作入力
部５０からの入力にて回転するとともに両従動ベベルギ
ア５２．５２に噛み合う駆動ベベルギア５１とから構成
されたもので、操作人力ｉｓｏを回転させると、ベベル
ギア５１．５２とピニオン５３とを介して、一対のリテ
ーナ４，４は回転軸１のまわりに互いに逆方向に回転し
てねじれが与えられる。 しかして、遊星ローラ２の軸方向が回ｍＭ１及び外輪３
の軸方向と平行となるように両リテーナ４．４の位置を
定めている時には、回転軸１と外輪３とリテーナ４のう
ちのいずれが１つを固定とし、他の１つに回転動力を与
えた場合、残る１つに変速された回転出力が出るだけで
あり、たとえば外輪３を固定とし、リテーナ４、つまり
は遊星ローラ２に回転動力を与えた場合、回転柚１に変
速回転出力が出る。 しかし、第３図及び第４図に示すように、調節部材５か
らの入力で一方のリテーナ４に対して他方のリテーナ４
を回転軸１の軸まわりに回転させ、遊星ロー２２の軸方
向を回転軸１及び外輪３の軸方向と非平行として、遊星
ローラ２にスキニー角θを与えたならば、遊星ローラ２
が入力部、回転軸１が出力部となっている場合、第５図
（ａ）に示すように、回転軸１はその軸まわりに回転駆
動されると同時に、スラスト方向の駆動力も与えられで
、直＃ｉ運動をも行なう。 すなわち、遊星ローラ２が自転のみを行なう状態におい
ては、遊星ローラ２が回転軸１に対して与える匝な一力
をＦとすると、スキュー角が与えられている場合、回転
力Ｆは回転軸１の周方向には働かず、角度θだけずれた
方向に働くものであり、これ故に、遊星ローラ２と回転
軸１との開の圧接力をＰ、Ｉ加面でのトラクション係数
をμとすると、回転軸１には次の式で表わされるスラス
ト駆動力Ｆａｘが作用するものである。 Ｆ　ａｘ＝　Ｆ　ｓｉｎθ＝μＰｓｉｎθこの式から明
らかなように、スラスト駆動力Ｆａｘは、スキニー角θ
の正弦に比例したものであり、スキュー角θの変更に応
じて、回転軸１に作用するスラスト駆動力Ｆａｘも変化
し、過早ロー２２の１回転に対する回転軸１の直線運！
ｌ！１Ｊｆｉが変化する。 そして、第５図（ｂ）に示すように、スキュー角θを逆
方向にとった時には、遊星ローラ２の回転方向が同じで
あっても、回転軸１に働くスラスト駆動力Ｆａｘの方向
が逆転し、回転軸１の直線運動方向が逆となる。 つまりは、遊星ローラ２の回転方向が一定であり且つ回
転速度が一定であっても、スキュー角θの設定に応じて
、回転軸１の直線運動量及び運動方向を自在に調節する
ことができるものである。 尚、外輪３の内周面は前述のようにテーパ面３０とされ
ており、またリテーナ４において′Ｍ星クローラ２軸２
０を受ける部分が長孔４０となっているために、スキュ
ー角θを変化させる場合の遊星ロー２２の動きが外輪３
や回転軸１あるいはリテーナ４によって妨げられること
はない。また、ここでは外輪３を固定とし、リテーナ４
を入力部とするとともに、回転軸１を出力部とした時に
ついて説明したが、リテーナ４を固定、外輪３を入力部
、回転軸１を出力部としても良く、更にリテーす４もし
くは外輪３のいずれか一方を軸まわりの回転について固
定、回転軸１を入力部とし、遊星ローラ２のスキニー角
θに応じて、外輪３とリテーナ４のブロックがスラスト
方向に駆動されるようにしてもよい、加えるに、リテー
ナ４や外輪３の回転速度のＷ４！ｆｉ能を加えるならば
、出力部にスラスト方向の運動のみを行なわせることも
できる。

【発明の効果】

以上のように本発明においてはころがり接触（トラクシ
ョンドライブ機構）を利用するために、低騒音であると
ともにバックラッシュがないことから正確な位置決めを
行なうことができ、そして回転入力の方向及び速度が一
定であっても、ａｎｕｓ材によるところのスキュー角の
設定に応じて、取り出す直線運動の運動量及び方向を自
在に調節することができるものであり、更には単純形状
の部品を組み合わせるだけで構成できるために、安価に
提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の調節部材を除いた状態の斜視
図、第２図（ａＨｂ）は同上の縦断面図及び側面図、第
３図（ａ）（ｂ）は同上のスキュー角を与えた状態の縦
断面図及び側面図、第４図は同上のスキュー角を与えた
状態の斜視図、第５図（ａ）（ｂ）は同上の遊星ローラ
と回転軸と間の作用を示す平面図であって、１は回転軸
、２は遊星ローラ、３は外輪、４はリテーナ、５は調節
部材を示す。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 ｌ：　回転軸 ２：　遊星クーラ ３：　外輪 ４：　リテーナ ５：　　ｉｉ節部材 第１図 ２図 （ｂ） 第３ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸と、この回転軸と同心に配設された外輪と
   、両端が一対のリテーナにて夫々支持されて回転軸の外
   周面と外輪の内周面とにころがり接触する遊星ローラと
   、一方のリテーナに対して他方のリテーナを回転軸のま
   わりに回転させる調節部材とから成り、両リテーナ及び
   外輪に対して回転軸をスラスト方向移動自在としている
   ことを特徴とする運動変換装置。
2. （２）一対のリテーナは自在継手によって連結されてお
   り、調節部材は各リテーナと噛み合う一対のピニオンと
   、各ピニオンに設けられた従動ベベルギアと、両従動ベ
   ベルギアに噛み合う駆動ベベルギアとから成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の運動変換装置。