JP4811237B2 - Device for measuring operating characteristics of rotating linear motion conversion mechanism - Google Patents
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Description
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ついて、その仕事の変換効率の測定に使用される回転直線運動変換機構の動作特性測定装置に関する。 The present invention relates to a rotational linear motion conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion, and relates to an operation characteristic measuring device for the rotational linear motion conversion mechanism used for measuring the conversion efficiency of work.
回転直線運動変換機構は、内周側に雌ねじが設けられる円環軸と、円環軸内に配置されるとともに外周側に雄ねじが設けられる太陽軸と、円環軸内において太陽軸の周囲に配置されるとともに外周側に雄ねじが設けら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、円環軸の雌ねじ及び太陽軸の雄ねじと遊星軸の雄ねじとがそれぞれ噛み合わされている。そして、円環軸が回転させられたとき、円環軸から伝達された力を通じて遊星軸が太陽軸のまわりで遊星運動することにより、太陽軸の直線運動が得られるようになる。なお、従来の回転直線運動変換機構としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。
ところで、上記回転直線運動変換機構においては、太陽軸を円環軸に対して傾ける力が太陽軸に働いたとき、この力が太陽軸から遊星軸に伝達されることによりねじの損傷をまねくおそれがあるため、本願発明者は、円環軸に対する太陽軸の傾きを規制するための軸受を含めて回転直線運動変換機構を構成することを検討している。こうした構成の回転直線運動変換機構においては、円環軸と一体に回転するように軸受が設けられる。そして、太陽軸を円環軸に対して傾ける力が働いたときには、上記傾ける力が遊星軸に伝達される前に太陽軸と軸受との接触を通じて太陽軸の傾きが規制されるため、ねじの損傷が生じることが抑制されるようになる。 By the way, in the rotational linear motion conversion mechanism, when a force that tilts the sun axis with respect to the annular axis acts on the sun axis, this force may be transmitted from the sun axis to the planetary axis, which may cause screw damage. Therefore, the inventor of the present application is considering to configure a rotating linear motion conversion mechanism including a bearing for regulating the inclination of the sun axis with respect to the annular axis. In the rotary linear motion conversion mechanism having such a configuration, a bearing is provided so as to rotate integrally with the annular shaft. And when the force that tilts the sun axis with respect to the annular axis works, the tilt of the sun axis is regulated through the contact between the sun axis and the bearing before the tilting force is transmitted to the planetary axis. The occurrence of damage is suppressed.
一方、回転直線運動変換機構においては、仕事の変換効率、すなわち円環軸の仕事に対する太陽軸の仕事の割合が基準効率(要求される仕事の変換効率)を下回る状態で組み立てられることもある。また、こうした変換効率の低下は、基本的には回転直線運動変換機構を構成する各要素が適切に組み合わされていないことに起因して生じる。従って、測定した仕事の変換効率と基準効率との比較に基づいて各構成要素が適切に組み合わされているか否かを判定することが可能となる。 On the other hand, the rotation linear motion conversion mechanism may be assembled in a state where the work conversion efficiency, that is, the ratio of the work of the solar shaft to the work of the annular shaft is lower than the reference efficiency (required work conversion efficiency). Further, such a decrease in conversion efficiency basically occurs because the elements constituting the rotary linear motion conversion mechanism are not properly combined. Therefore, it is possible to determine whether or not each component is appropriately combined based on the comparison between the measured work conversion efficiency and the reference efficiency.
そこで、本願発明者は、上記軸受が設けられた回転直線運動変換機構について、仕事の変換効率に基づく組付状態の検査を実現するために、円環軸にトルクを入力する機能と円環軸に入力されたトルクの大きさを測定する機能とを備えるトルク測定装置と、太陽軸にスラスト荷重を入力する機能と太陽軸に入力された荷重の大きさを測定する機能とを備える荷重測定装置とにより構成される動作特性測定装置(基本測定装置)を通じて、仕事の変換効率の測定を試みた。具体的には、トルク測定装置を通じて円環軸を規定の回転数にわたり回転させたときのトルク及び荷重の大きさを測定し、これら測定結果に基づいて仕事の変換効率を算出した。 Therefore, the inventor of the present application has a function of inputting torque to the ring shaft and the ring shaft in order to realize the inspection of the assembled state based on the work conversion efficiency of the rotary linear motion conversion mechanism provided with the bearing. Measuring device having a function of measuring the magnitude of the torque input to the solar shaft, a function of inputting a thrust load to the solar shaft, and a function of measuring the magnitude of the load input to the solar shaft An attempt was made to measure work conversion efficiency through an operation characteristic measurement device (basic measurement device) composed of Specifically, the magnitude of the torque and the load when the annular shaft was rotated over a specified number of rotations through a torque measuring device was measured, and the work conversion efficiency was calculated based on these measurement results.
ここで、上記測定試験を通じて得られた荷重に対するトルクの変化の傾向を示す曲線(特性曲線)について、その一例を図23に示す。同図において、特性曲線Aは回転直線運動変換機構の動作特性を適切に反映した特性曲線を、特性曲線Bは上記測定試験を通じて得られた特性曲線をそれぞれ示す。同図に示されるように、上記測定試験によれば特性曲線Aとは傾向が大きく異なる特性曲線Bが得られることが確認された。このように、上記構造の測定装置においては、荷重に対するトルクの変化を正確に把握することができないため、改良の余地が残されている。 Here, FIG. 23 shows an example of a curve (characteristic curve) showing a tendency of change in torque with respect to the load obtained through the measurement test. In the figure, a characteristic curve A indicates a characteristic curve that appropriately reflects the operation characteristics of the rotating linear motion conversion mechanism, and a characteristic curve B indicates a characteristic curve obtained through the measurement test. As shown in the figure, according to the measurement test, it was confirmed that a characteristic curve B having a tendency greatly different from that of the characteristic curve A was obtained. As described above, in the measuring apparatus having the above-described structure, a change in torque with respect to the load cannot be accurately grasped, so there is still room for improvement.
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、回転直線運動変換機構の仕事の変換効率を正確に測定することのできる回転直線運動変換機構の動作特性測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an operation characteristic measuring device for a rotational linear motion conversion mechanism that can accurately measure the work conversion efficiency of the rotational linear motion conversion mechanism. It is to provide.
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、内部に空間が設けられる円環軸と、該円環軸内に配置される太陽軸と、前記円環軸内において該太陽軸の周囲に配置される遊星軸と、前記円環軸と一体に回転するように設けられて前記太陽軸を支持する軸受とが備えられることと、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の直線運動が得られることとを条件として構成される回転直線運動変換機構について、その仕事の変換効率の測定に使用される回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記円環軸にトルクを入力する機能と前記円環軸に入力されたトルクの大きさを測定する機能とが備えられる第1の測定装置と、前記太陽軸にスラスト荷重を入力する機能と前記太陽軸に入力されたスラスト荷重の大きさを測定する機能とが備えられる第2の測定装置とを含めて構成されることと、該第2の測定装置について、スラスト荷重を生じさせるための負荷機構と、該負荷機構と前記太陽軸との間で力の伝達を行うための連結機構とを含めて構成されることと、該連結機構について、前記太陽軸に接続される第1連結機構と前記負荷機構に接続される第2連結機構とが備えられるとともに該第1連結機構と該第2連結機構とが前記太陽軸の径方向において相対的に移動することができるように構成されることとことを要旨としている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(1) The invention according to
上記回転直線運動変換機構においては、太陽軸と軸受との間にクリアランスが形成される。ここで、軸受の内周面が完全な円(正円)であることを前提とすると、太陽軸の中心線と軸受の中心線とが整合しているとき、クリアランスの大きさが中心線まわりにおいて一定となる。これに対して、軸受の内周面が不完全な円であることを前提とすると、太陽軸の中心線と軸受の中心線とが整合していても、クリアランスの大きさが中心線まわりにおいて一定とならない。一方で、回転直線運動変換機構の姿勢が例えば太陽軸が水平方向に沿う姿勢に設定された状態で仕事の変換効率の測定が行われるときには、太陽軸が軸受とのクリアランスを埋めるように移動するため、太陽軸の中心線と軸受の中心線とが整合しない状態となる。この状態において、太陽軸が動作特性測定装置に接続されることなく円環軸に対して回転が入力されたとき、円環軸の回転にともない軸受における相対的に内径の小さい部位が太陽軸と接触することにより、太陽軸を径方向へ移動させる力(横力)が太陽軸に働くようになる。このとき、太陽軸が動作特性測定装置に接続されていないことにより、横力による太陽軸の径方向への移動を妨げる力が動作特性測定装置から太陽軸に加えられることがないため、太陽軸と軸受とが接触しているもののこれら要素間の摩擦が過度に増大することが回避される。これに対して、回転直線運動変換機構が上記姿勢に設定された状態で上述の基本測定装置を通じて変換効率の測定が行われるときには、太陽軸の一方の端部が荷重測定装置に固定されているため、太陽軸に横力が働いたときに太陽軸の径方向への移動を妨げる力が生じるようになる。これにより、上記のケースとは異なり太陽軸と軸受との摩擦が増大するため、この摩擦に起因して変換効率を正確に測定することができなくなる。こうしたことから、変換効率を正確に測定するためには、太陽軸と軸受との接触による太陽軸の径方向への移動が妨げられないように動作特性測定装置を構成することが適当であると考えられる。上記請求項に記載の発明においては、こうした考えに基づいて、第1連結機構が第2連結機構に対して太陽軸の径方向へ移動することができるように連結機構が構成されているため、太陽軸に横力が働いたときに太陽軸と第1連結機構とが一体となり第2連結機構及び負荷機構に対して太陽軸の径方向へ移動することが許容されるようになる。すなわち、横力による太陽軸の径方向への移動が負荷機構を通じて妨げられることが回避される。これにより、仕事の変換効率の測定時における太陽軸と軸受との摩擦の増大が抑制されるため、仕事の変換効率を正確に測定することができるようになる。 In the rotational linear motion conversion mechanism, a clearance is formed between the sun shaft and the bearing. Assuming that the inner peripheral surface of the bearing is a perfect circle (perfect circle), when the center line of the sun axis and the center line of the bearing are aligned, the clearance size is around the center line. It becomes constant at. On the other hand, assuming that the inner peripheral surface of the bearing is an incomplete circle, even if the center line of the sun axis is aligned with the center line of the bearing, the clearance is around the center line. It is not constant. On the other hand, when measurement of work conversion efficiency is performed in a state in which the attitude of the rotating linear motion conversion mechanism is set to the attitude along the horizontal direction of the sun axis, for example, the sun axis moves so as to fill the clearance with the bearing. For this reason, the center line of the sun axis and the center line of the bearing are not aligned. In this state, when rotation is input to the annular shaft without the sun shaft being connected to the operating characteristic measuring device, the portion having a relatively small inner diameter in the bearing along with the rotation of the annular shaft is the sun shaft. By contacting, a force (lateral force) for moving the solar axis in the radial direction is applied to the solar axis. At this time, since the solar axis is not connected to the motion characteristic measuring device, a force that prevents the lateral movement of the solar axis in the radial direction is not applied from the motion characteristic measuring device to the solar axis. However, it is avoided that the friction between these elements increases excessively even though the bearing and the bearing are in contact. On the other hand, when the conversion efficiency is measured through the above-described basic measurement device with the rotary linear motion conversion mechanism set to the above posture, one end of the sun shaft is fixed to the load measurement device. For this reason, when a lateral force is applied to the solar axis, a force is generated that prevents the solar axis from moving in the radial direction. Thereby, unlike the above case, the friction between the sun shaft and the bearing is increased, so that the conversion efficiency cannot be accurately measured due to the friction. For this reason, in order to accurately measure the conversion efficiency, it is appropriate to configure the operating characteristic measurement device so that the radial movement of the sun shaft due to the contact between the sun shaft and the bearing is not hindered. Conceivable. In the invention described in the above claim, based on such an idea, the coupling mechanism is configured so that the first coupling mechanism can move in the radial direction of the sun axis with respect to the second coupling mechanism. When a lateral force is applied to the sun axis, the sun axis and the first coupling mechanism are integrated, and the second coupling mechanism and the load mechanism are allowed to move in the radial direction of the sun axis. That is, it is avoided that the movement of the solar shaft in the radial direction due to the lateral force is hindered through the load mechanism. Thereby, since the increase in the friction between the sun shaft and the bearing at the time of measuring the work conversion efficiency is suppressed, the work conversion efficiency can be accurately measured.
(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との間で力の伝達を行うための第3連結機構を含めて構成されるものであり、該第3連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との相対的な移動にともなう摺動抵抗を小さくすることができるように構成されるものであることを要旨としている。
(2) The invention according to
上記請求項に記載の発明によれば、第1連結機構と第2連結機構との相対的な移動にともなう摺動抵抗、すなわち太陽軸の径方向への移動を妨げる力が小さくされるため、仕事の変換効率をより正確に測定することができるようになる。 According to the invention described in the above-mentioned claim, the sliding resistance accompanying the relative movement of the first coupling mechanism and the second coupling mechanism, that is, the force that hinders the radial movement of the sun shaft is reduced. Work conversion efficiency can be measured more accurately.
(3)請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記第3連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との相対的な移動にともないころがり運動をする球体を含めて構成されるものであることを要旨としている。
(3) The invention described in
(4)請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記第1連結機構について、前記太陽軸を締結するための第1連結体と、該連結体の一方の端部に固定される第1伝達体とを含めて構成されることと、前記第2連結機構について、前記第1伝達体を配置するための空間が設けられる第2連結体と、該連結体に固定される第2伝達体とを含めて構成されることと、該第2伝達体について、前記太陽軸の径方向において相対的な移動が許容される状態で前記第1連結体と組み合わせることができるように構成されることと、前記連結機構について、径方向への相対的な移動が許容される状態で前記第1連結体と前記第2伝達体とが組み合わされることを条件1とし、該条件1が成立した状態で前記第1連結体の一方の端部に前記第1伝達体が取り付けられることを条件2とし、該条件2が成立した状態で前記第1伝達体が前記第2連結体の空間に配置されることを条件3とし、該条件3が成立した状態で前記第2伝達体が前記第2連結体に固定されることを条件4として、該条件4が成立するように各構成要素が組み合わされることとことを要旨としている。
(4) The invention according to
(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の動作特性測定装置において、前記第1連結体について、前記太陽軸の一方の端部を配置するための第1シリンダと、前記第1伝達体を取り付けるための第1連結軸とが設けられることと、前記第2連結体について、前記第2伝達体を取り付けるための第2シリンダと、前記負荷機構を接続するための第2連結軸とが設けられることとことを要旨としている。
(5) The invention according to
(6)請求項6に記載の発明は、内部に空間が設けられる円環軸と、該円環軸内に配置される太陽軸と、前記円環軸内において該太陽軸の周囲に配置される遊星軸と、前記円環軸と一体に回転するように設けられて前記太陽軸を支持する軸受とが備えられることと、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の直線運動が得られることとを条件として構成される回転直線運動変換機構について、その仕事の変換効率の測定に使用される回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記円環軸にトルクを入力する機能と前記円環軸に入力されたトルクの大きさを測定する機能とが備えられる第1の測定装置と、前記太陽軸にスラスト荷重を入力する機能と前記太陽軸に入力されたスラスト荷重の大きさを測定する機能とが備えられる第2の測定装置とを含めて構成されることと、該第2の測定装置について、スラスト荷重を生じさせるための負荷機構と、該負荷機構と前記太陽軸との間で力の伝達を行うための連結機構とを含めて構成されることと、該連結機構について、前記円環軸の回転による前記軸受と前記太陽軸との接触にともない前記太陽軸を径方向へ移動させる力が前記太陽軸に働いた際に前記太陽軸の径方向における前記負荷機構と前記太陽軸との相対的な移動を許容することができるように構成されることとことを要旨としている。
(6) The invention according to
上記請求項に記載の発明では、太陽軸の径方向における負荷機構と太陽軸との相対的な移動を許容することができるように連結機構が構成されているため、太陽軸に横力が働いたとき、横力による太陽軸の径方向への移動が負荷機構を通じて妨げられることが回避されるようになる。これにより、仕事の変換効率の測定時における太陽軸と軸受との摩擦の増大が抑制されるため、仕事の変換効率を正確に測定することができるようになる。 In the invention described in the above claims, since the coupling mechanism is configured to allow relative movement between the load mechanism and the solar axis in the radial direction of the solar axis, a lateral force acts on the solar axis. Then, the movement of the solar shaft in the radial direction due to the lateral force is prevented from being hindered through the load mechanism. Thereby, since the increase in the friction between the sun shaft and the bearing at the time of measuring the work conversion efficiency is suppressed, the work conversion efficiency can be accurately measured.
(7)請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記回転直線運動変換機構は、前記円環軸の内周側に雌ねじが設けられることと、前記太陽軸の外周側に雄ねじが設けられることと、前記遊星軸の外周側に雄ねじが設けられることと、前記円環軸の雌ねじ及び前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが噛み合わされることとを条件として構成されるものであることを要旨としている。
(7) The invention according to
(8)請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記回転直線運動変換機構は、前記円環軸に内歯車として第1円環歯車及び第2円環歯車が設けられることと、前記太陽軸に外歯車として第1太陽歯車及び第2太陽歯車が設けられることと、前記遊星軸に外歯車として第1遊星歯車及び第2遊星歯車が設けられることと、前記第1円環歯車及び前記第1太陽歯車と前記第1遊星歯車とが噛み合わされることと、前記第2円環歯車及び前記第2太陽歯車と前記第2遊星歯車とが噛み合わされることとを条件として構成されるものであることを要旨としている。
(8) The invention according to
(9)請求項9に記載の発明は、内部に空間が設けられる円環軸と、該円環軸内に配置される太陽軸と、前記円環軸内において該太陽軸の周囲に配置される遊星軸と、前記円環軸と一体に回転するように設けられて前記太陽軸を支持する軸受とが備えられることと、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の直線運動が得られることとを条件として構成される回転直線運動変換機構について、その仕事の変換効率を測定するための回転直線運動変換機構の動作特性測定方法において、請求項1〜8のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置を通じて前記動作特性の測定が行われることを要旨としている。
(9) The invention according to
(10)請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定方法において、前記第2の測定装置を通じて前記太陽軸にスラスト荷重が入力される状態にて前記第1の測定装置を通じて前記円環軸にトルクを入力することにより前記円環軸を規定の回転数にわたり回転させる工程と、該工程にて測定された前記第1の測定装置のトルク及び前記第2の測定装置のスラスト荷重に基づいて、前記回転直線運動変換機構の仕事の変換効率を算出する工程とが含められることを要旨としている。
(10) The invention according to
本発明の実施形態について、図1〜図22を参照して説明する。以下では、回転直線運動変換機構の構造、同変換機構の動作態様、回転直線運動変換機構の動作特性測定装置の構造、及び動作特性の測定方法の順に従って説明を行う。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Below, it demonstrates according to the order of the structure of a rotation linear motion conversion mechanism, the operation | movement aspect of the conversion mechanism, the structure of the operation characteristic measuring device of a rotation linear motion conversion mechanism, and the measuring method of an operation characteristic.
〔1〕「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の構造について説明する。
回転直線運動変換機構1は、内部に空間が設けられたリングシャフト2(円環軸)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(太陽軸)と、リングシャフト2内においてサンシャフト3の周囲に配置される複数のプラネタリシャフト4(遊星軸)とを含めて構成されている。また、サンシャフト3を支持するための前面カラー11及び背面カラー14を含めて構成されている。リングシャフト2及びサンシャフト3と各プラネタリシャフト4とは、各々に設けられたねじ及びギアの噛み合わせを通じて一方の要素から他方の要素に力が伝達されるように組み合わされている。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。前面カラー11には、サンシャフト3を支持するためのすべり軸受12と、リングシャフト2の前面側の開口部をシールするためのOリング13とが設けられている。また、リングシャフト2及びサンシャフト3と各プラネタリシャフト4とが噛み合わされている箇所に潤滑油を供給するための油孔11Hが複数設けられている。背面カラー14には、サンシャフト3を支持するためのすべり軸受15と、リングシャフト2の背面側の開口部をシールするためのOリング16とが設けられている。
[1] “Structure of rotating linear motion conversion mechanism”
With reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the rotation linear
The rotary linear
各すべり軸受12,15は、サンシャフト3の中心線をリングシャフト2及び各プラネタリシャフト4の中心線に対して傾ける力がサンシャフト3に加えられた場合において、この力がサンシャフト3から各プラネタリシャフト4に伝達される前にサンシャフト3の傾きを規制するための要素として設けられている。これにより、サンシャフト3に上記傾ける力が作用したとき、サンシャフト3と各すべり軸受12,15との接触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に対するサンシャフト3の傾きが規制されるため、上記傾ける力が回転直線運動変換機構1の内部に伝達されることが抑制されるようになる。また、サンシャフト3のねじ及びギアと各プラネタリシャフト4のねじ及びギアとの噛み合いが過度に不均一となることが抑制されるようになる。
When the force which inclines the center line of the
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と各プラネタリシャフト4との組み合わせを通じ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。そして、各プラネタリシャフト4の遊星運動にともない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。本実施形態の回転直線運動変換機構1は、リングシャフト2の回転運動をサンシャフト3の直線運動に変換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側を前面側とし、同基準位置よりも背面方向RR側を背面側としている。
The rotational linear
〔2〕「リングシャフトの構造」
図3及び図4を参照して、リングシャフト2の構造について説明する。なお、図3はリングシャフト2の平面構造を示す。また、図4はリングシャフト2の正面構造を示す。また、図5は中心線に沿うリングシャフト2の断面構造を示す。また、図6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。
[2] “Ring shaft structure”
The structure of the
リングシャフト2の本体(リングシャフト本体21)には、雌ねじとして形成された円環ねじ22と、内歯車として形成された前面リングギア23及び背面リングギア24とが設けられている。また、前面リングギア23及び背面リングギア24として同一形状の平歯車が設けられている。すなわち、前面リングギア23及び背面リングギア24の諸元は、互いに等しい値に設定されている。リングシャフト本体21には、円環ねじ22が形成された本体ねじ部21Aと、前面リングギア23が組み付けられる本体ギア部21Bと、背面リングギア24が組み付けられる本体ギア部21Cとが設けられている。
The main body (ring shaft main body 21) of the
前面リングギア23は、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23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前面リングギア23をリングシャフト本体21に固定することもできる。
The
背面リングギア24は、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24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24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24をリングシャフト本体21に固定することもできる。
The
〔3〕「サンシャフトの構造」
図7を参照して、サンシャフト3の構造について説明する。なお、図7(A)はサンシャフト3の平面構造を、図7(B)は中心線に沿うサンシャフト3の断面構造を示す。
[3] "Sunshaft structure"
The structure of the
サンシャフト3の本体(サンシャフト本体31)には、雄ねじとして形成された太陽ねじ32と、外歯車として形成された前面サンギア33及び背面サンギア34とが設けられている。また、前面サンギア33及び背面サンギア34として同一形状の平歯車が設けられている。すなわち、前面サンギア33及び背面サンギア34の諸元は、互いに等しい値に設定されている。サンシャフト本体31には、外周面に太陽ねじ32が形成された本体ねじ部31Aと、前面サンギア33が形成された本体ギア部31Bと、背面サンギア34が組み付けられる本体ギア部31Cとが設けられている。また、サンシャフト本体31の前面側の端部(前面側端部31F)には、サンシャフト本体31を加工する際の基準として形成されたセンター穴(前面側基準穴31G)、及びサンシャフト3を径方向に貫通する孔31Hが設けられている。孔31Hは、後述する動作特性測定装置5のピン65を挿入することのできるように形成されている。また、自身の中心線がサンシャフト3の中心線に直交するように形成されている。
A
背面サンギア34は、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34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34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34をサンシャフト本体31に固定することもできる。
The
〔4〕「プラネタリシャフトの構造」
図8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。なお、図8(A)はプラネタリシャフト4の平面構造を、図8(B)は中心線に沿うプラネタリシャフト4の断面構造を示す。
[4] “Planetary shaft structure”
The structure of the
プラネタリシャフト4の本体(プラネタリシャフト本体41)には雄ねじとして形成された遊星ねじ42と、外歯車として形成された前面プラネタリギア43及び背面プラネタリギア44とが設けられている。また、前面プラネタリギア43及び背面プラネタリギア44として同一形状の平歯車が設けられている。すなわち、前面プラネタリギア43及び背面プラネタリギア44の諸元は、互いに等しい値に設定されている。プラネタリシャフト本体41には、外周面に遊星ねじ42が形成された本体ねじ部41Aと、前面プラネタリギア43が形成された本体ギア部41Bと、背面プラネタリギア44が組み付けられる本体ギア部41Cとが設けられている。
A
背面プラネタリギア44は、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の本体ギア部41Cが軸受孔44H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、一方の端面がプラネタリシャフト本体41と接触した状態で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。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44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44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が採用されている。なお、プラネタリシャフト本体41と背面プラネタリギア44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。
The rear
〔5〕「各構成要素の関係」
図9〜図12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、図9は、サンシャフト3の中心線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造を示す。また、図10は、図9のDA−DA線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造を示す。また、図11は、図9のDB−DB線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造を示す。また、図12は、図9のDC−DC線に沿う回転直線運動変換機構1の断面構造を示す。
[5] “Relationship between components”
With reference to FIGS. 9-12, the relationship of each component in the rotation linear
回転直線運動変換機構1においては、以下の(A)に示すように各構成要素の動作が許容または制限されている。また、以下の(B)及び(C)に示すようにリングシャフト2及びサンシャフト3と各プラネタリシャフト4とのねじ及びギアが噛み合わされている。
In the rotary linear
(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23及び背面リングギア24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11及び背面カラー14との相対的な回転が不能にされている。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34との相対的な回転が不能にされている。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44との相対的な回転が許容されている。
(A) With respect to the
(B)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の円環ねじ22と各プラネタリシャフト本体41の遊星ねじ42とが噛み合わされている。また、リングシャフト本体21の前面リングギア23と各プラネタリシャフト本体41の前面プラネタリギア43とが噛み合わされている。また、リングシャフト本体21の背面リングギア24と各プラネタリシャフト本体41の背面プラネタリギア44とが噛み合わされている。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、円環ねじ22と遊星ねじ42との噛み合い、前面リングギア23と前面プラネタリギア43との噛み合い、及び背面リングギア24と背面プラネタリギア44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。
(B) In the
(C)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の太陽ねじ32と各プラネタリシャフト本体41の遊星ねじ42とが噛み合わされている。また、サンシャフト本体31の前面サンギア33と各プラネタリシャフト本体41の前面プラネタリギア43とが噛み合わされている。また、サンシャフト本体31の背面サンギア34と各プラネタリシャフト本体41の背面プラネタリギア44とが噛み合わされている。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、太陽ねじ32と遊星ねじ42との噛み合い、前面サンギア33と前面プラネタリギア43との噛み合い、及び背面サンギア34と背面プラネタリギア44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。
(C) In the
〔6〕「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の回転運動を通じてサンシャフト3の直線運動が得られる太陽軸変位方式と、サンシャフト3の回転運動を通じてリングシャフト2の直線運動が得られ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。以下の(A)及び(B)に、各運動変換方式における回転直線運動変換機構1の動作態様を示す。なお、本実施形態の回転直線運動変換機構1は、太陽軸変位方式の変換機構として構成されている。
[6] "Operation mode of rotating linear motion conversion mechanism"
In the rotational linear
(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に回転運動が入力されたとき、前面リングギア23と各前面プラネタリギア43との噛み合い、背面リングギア24と各背面プラネタリギア44との噛み合い、及び円環ねじ22と各遊星ねじ42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43と前面サンギア33との噛み合い、各背面プラネタリギア44と背面サンギア34との噛み合い、及び各遊星ねじ42と太陽ねじ32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。
(A) When the solar axis displacement method is adopted as the motion conversion method, conversion from rotational motion to linear motion is performed as follows. That is, when rotational motion is input to the
(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に回転運動が入力されたとき、前面サンギア33と各前面プラネタリギア43との噛み合い、背面サンギア34と各背面プラネタリギア44との噛み合い、及び太陽ねじ32と各遊星ねじ42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43と前面リングギア23との噛み合い、各背面プラネタリギア44と背面リングギア24との噛み合い、及び各遊星ねじ42と円環ねじ22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。
(B) In the case where the annular shaft displacement method is adopted as the motion conversion method, conversion from rotational motion to linear motion is performed as follows. That is, when rotational motion is input to the
〔7〕「動作特性測定装置の構成」
図13〜図18を参照して、回転直線運動変換機構1の仕事の変換効率、すなわちリングシャフト2の仕事に対するサンシャフト3の仕事の割合(変換効率H)を測定するための動作特性測定装置5について説明する。なお、図13は動作特性測定装置5の全体の構造を模式的に示す。また、図14は動作特性測定装置5の連結機構56の平面構造を示す。また、図15は連結機構56の正面構造を示す。また、図16は図15のDD−DD線に沿う連結機構56の断面構造を示す。また、図17は連結機構56についてその一部が取り除かれた状態の正面構造を示す。また、図18は連結機構56について各構成要素に分解された状態の断面構造を示す。
[7] “Configuration of operating characteristic measuring device”
Referring to FIGS. 13 to 18, an operation characteristic measuring device for measuring the work conversion efficiency of the rotary linear
図13に示されるように、動作特性測定装置5は、リングシャフト2にトルクを入力する機能とリングシャフト2に入力されたトルクの大きさを測定する機能とを備えるトルク測定装置5A(第1の測定装置)と、サンシャフト3にスラスト荷重を入力する機能とサンシャフト3に入力されたスラスト荷重の大きさを測定する機能とを備える荷重測定装置5B(第2の測定装置)と、トルク測定装置5A及び荷重測定装置5Bの測定結果に基づいて変換効率Hを算出する演算装置9とを含めて構成されている。また、サンシャフト3が水平方向に沿う状態で回転直線運動変換機構1を取り付けることができるように構成されている。以降では、サンシャフト3が水平方向に沿う回転直線運動変換機構1の姿勢を基準姿勢とする。
As shown in FIG. 13, the operation
トルク測定装置5Aは、リングシャフト2を回転させるためのモータ51と、同モータ51を通じてリングシャフト2に入力されたトルクの大きさを測定するためのトルク計測器52と、モータ51の出力軸51Aとリングシャフト2とを接続するためのチャック53とを含めて構成されている。モータ51の出力軸51Aとチャック53とは、同一の中心線まわりを一体となり回転するように接続されている。
The
荷重測定装置5Bは、サンシャフト3にスラスト荷重を入力するためのばね機構54と、同ばね機構54のばね54Aを通じてサンシャフト3に入力された荷重の大きさを測定するための荷重計測器55と、ばね54A(荷重測定装置52)とサンシャフト3との間で力の伝達を行うための連結機構56とを含めて構成されている。ばね機構54は、変換効率Hの測定に際してサンシャフト3が移動する方向を基準方向として、この基準方向とは反対の方向へ作用するスラスト荷重をサンシャフト3に入力することができるように構成されている。
The
図14及び図15に示されるように、連結機構56は、サンシャフト3を接続するための第1連結機構6と、ばね54Aを接続するための第2連結機構7と、サンシャフト3を第1連結機構6に締結するためのピン65とを含めて構成されている。第2連結機構7は、自身の中心線がばね54Aの中心線と整合するようにばね機構54に接続されている。
As shown in FIGS. 14 and 15, the connecting
図16及び図17に示されるように、連結機構56は、第1連結機構6と第2連結機構7との間で力の伝達を行うための第3連結機構8を含めて構成されている。また、第3連結機構8を介して第1連結機構6と第2連結機構7とがサンシャフト3の径方向へ相対的に移動することができるように構成されている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
第1連結機構6は、サンシャフト3を接続するための第1連結体61と、第1連結体61と第2連結機構7との間で力の伝達を行うための第1伝達板64とを含めて構成されている。第1連結体61には、ピン65と協働してサンシャフト3を接続するための第1シリンダ62と、第1伝達板64を取り付けるための第1連結軸63とが設けられている。第1連結軸63と第1伝達板64とは、ねじの噛み合わせを通じて組み合わされている。第1シリンダ62と第1連結軸63とは、互いに中心線が整合するように設けられている。第1シリンダ62には、サンシャフト3の前面側端部31Fを配置するための空間62Aが設けられている。また、サンシャフト3の前面側端部31Fが空間62Aに収容された状態において、ピン65を前面側端部31Fの孔31Hに挿入するための孔62Bが設けられている。また、孔62B及び孔31Hを通過したピン65の一方の端部を挿入するための孔62Cが設けられている。ピン65は、第1シリンダ62の孔62B,62C及びサンシャフト3の孔31Hに挿入されることを通じて、第1連結機構6とサンシャフト3とを締結することができるように構成されている。具体的には、円柱形状の本体65Aと、円弧形状のフランジ65Bとにより構成されている。フランジ65Bは、本体65Aが第1シリンダ62の孔62B,62Cに挿入された際に第1連結機構6に対するピン65の軸方向への移動を規制するための要素として設けられている。第1連結機構6においては、ピン65が第1シリンダ62に挿入されたとき、ピン65の外周面と各孔62B,62Cの内周面との接触を通じて第1シリンダ62に対するピン65の姿勢の変化が規制された状態が得られる。また、フランジ65Bと第1シリンダ62との接触を通じて、第1シリンダ62に対するピン65の軸方向への移動が規制された状態が得られる。
The
第2連結機構7は、ばね54Aを接続するための第2連結体71と、第2連結体71と第1連結機構6との間で力の伝達を行うための第2伝達板74とを含めて構成されている。第2連結体71には、第2伝達板74を取り付けるための第2シリンダ72と、荷重計測器55を介してばね54Aを接続するための第2連結軸73とが設けられている。第2シリンダ72と第2伝達板74とは、複数のボルト75を通じて組み合わされている。第2シリンダ72と第2連結軸73とは、互いに中心線が整合するように設けられている。第2シリンダ72には、第1連結機構6の第1伝達板64を配置するための空間72Aが設けられている。第2シリンダ72の内径は、サンシャフト3の径方向において相対的な移動が許容される状態で第2シリンダ72と第1伝達板64とを組み合わせることができるように設定されている。すなわち、第2シリンダ72の内径が第1伝達板64の外径よりも大きく設定されている。第2伝達板74には、第1連結機構6の第1連結軸63を挿入するための孔74Aが設けられている。孔74Aの径は、サンシャフト3の径方向において相対的な移動が許容される状態で第2伝達板74と第1連結軸63とを組み合わせることができるように設定されている。すなわち、孔74Aの径が第1連結軸63の径よりも大きく設定されている。
The
第3連結機構8は、サンシャフト3の径方向において相対的に移動する第1摺動板81及び第2摺動板82と、これら摺動板81,82の相対的な移動にともなう摺動抵抗を低減するためのボール機構83とを含めて構成されている。ボール機構83は、第1摺動板81及び第2摺動板82に接触してこれら摺動板81,82の相対的な移動にともないころがり運動をする複数のボール83Aと、各ボール83Aを第1摺動板81及び第2摺動板82の間に保持するためのリテーナ83Bとにより構成されている。ボール83Aは、リテーナ83Bを通じて第3連結機構8の中心に対して周方向に等間隔に配置されている。リテーナ83Bは、こうしたボール83Aの配置を維持することができる環状の要素として構成されている。第1摺動板81は、ボール機構83の形状に対応する環状の要素として構成されている。また、圧入により第1連結機構6の第1伝達板64に固定されている。また、自身の中心線が第1伝達板64の中心線と整合するように設けられている。第2摺動板82は、ボール機構83の形状に環状の要素として構成されている。また、圧入により第2連結機構7の第2伝達板74に固定されている。また、自身の中心線が第2伝達板74の中心線と整合するように設けられている。第1摺動板81及び第2摺動板82の幅は、これら摺動板の間に生じる相対移動の範囲内においてボール機構83を的確に保持することができるように設定されている。
The third connecting
図18を参照して、連結機構56の組み立て態様について説明する。
連結機構56の構成要件ついて、第1伝達板64に第1摺動板81が固定されることを条件Aとし、第2伝達板74に第2摺動板82が固定されること条件Bとし、第1連結軸63が第2伝達板74の孔74Aに挿入されること、すなわちサンシャフト3の径方向への相対的な移動が許容される状態で第1連結軸63と第2伝達板74とが組み合わされることを条件Cとする。また、条件A〜条件Cが成立した状態で第1摺動板81と第2摺動板82との間にボール機構83が配置されることを条件Dとし、この条件Dが成立した状態で第1連結軸63に第1伝達板64が取り付けられることを条件Eとする。また、この条件Eが成立した状態で第1伝達板64が第2シリンダ72の空間72Aに配置されることを条件Fとし、この条件Fが成立した状態で第2伝達板74が第2シリンダ72に固定されること、すなわちサンシャフト3の径方向への相対的な移動が許容される状態で第1連結機構6と第2連結機構7とが組み合わされることを条件Gとする。
With reference to FIG. 18, the assembly aspect of the
Regarding the structural requirements of the
連結機構56は、この条件Gが成立するように各要素が組み合わせられることを通じて構成されている。これにより、第1連結機構6をサンシャフト3の径方向へ移動させる力が第1連結機構6に働いたとき、第1連結機構6及び第3連結機構8の第1摺動板81が第2連結機構7に対してサンシャフト3の径方向へ相対的に移動するようになる。また、このときには、第3連結機構8のボール機構83が第1連結機構6の移動にともないころがり運動するため、第1連結機構6の移動による摺動抵抗が低減されるようになる。このように、連結機構56は、サンシャフト3の径方向におけるばね機構54とサンシャフト3との相対的な移動を許容しつつばね54Aのスラスト荷重をサンシャフト3に入力することができるように構成されている。
The
〔8〕「変換効率の測定方法」
変換効率Hの測定手順について説明する。
(A)動作特性測定装置5に対する回転直線運動変換機構1の取り付けは、次の手順1〜3を通じて行われる。すなわち、手順1では、リングシャフト2がチャック53に取り付けられる。手順2では、サンシャフト3の前面側端部31Fが第1シリンダ62内に挿入される。また、第1シリンダ62の孔62B,62C及びサンシャフト3の孔31Hにピン65を挿入することができるようにサンシャフト3と第1シリンダ62との位置関係が設定される。手順3では、第1シリンダ62の孔62B,62C及びサンシャフト3の孔31Hにピン65が挿入されることを通じて、サンシャフト3が連結機構56に取り付けられる。
[8] “Conversion efficiency measurement method”
A procedure for measuring the conversion efficiency H will be described.
(A) The rotation linear
(B)変換効率Hの測定は、次の手順4〜6を通じて行われる。すなわち、手順4では、上記手順1〜3を通じて回転直線運動変換機構1が動作特性測定装置5に取り付けられた状態において、モータ51を通じてリングシャフト2が規定の回転数にわたり回転させられる。このとき、サンシャフト3が背面側へ向けて変位するようにリングシャフト2の回転方向が設定される。また、リングシャフト2が規定の回転数にわたり回転する間にモータ51からリングシャフト2に入力されたトルクの大きさ及びばね54Aからサンシャフト3に入力された荷重の大きさが測定される。手順5では、演算装置9において、手順4を通じて測定されたトルク及びリングシャフト2の回転数に基づいてリングシャフト2の仕事が算出される。また、手順4を通じて測定された荷重及びサンシャフト3の変位量に基づいて、サンシャフト3の仕事が算出される。手順6では、演算装置9において、手順5を通じて算出されたリングシャフト2の仕事及びサンシャフト3の仕事に基づいて変換効率Hが算出される。なお、サンシャフト3の変位量は、予め把握されているリングシャフト2の1回転あたりのサンシャフト3の変位量に基づいて算出される。
(B) The conversion efficiency H is measured through the following
〔9〕「サンシャフトとすべり軸受との関係」
図19及び図20を参照して、サンシャフト3とすべり軸受12(すべり軸受15)との関係について説明する。なお、図19及び図20においては、サンシャフト3に対するすべり軸受12及びクリアランスCの大きさを実際のものよりも大きく表現している。
[9] "Relationship between sun shaft and plain bearing"
With reference to FIG.19 and FIG.20, the relationship between the
図19(A)に示されるように、回転直線運動変換機構1においては、サンシャフト3とすべり軸受12との間にクリアランスCが形成されている。ここで、すべり軸受12の内周面が正円(完全な円(図中の一点鎖線))であることを前提とすると、サンシャフト3の中心線とすべり軸受12の中心線とが整合しているとき、クリアランスCの大きさが中心線まわりにおいて一定となる。これに対して、すべり軸受12の内周面が不完全な円(図中の実線)であることを前提とすると、サンシャフト3の中心線とすべり軸受12の中心線とが整合しているときにおいても、クリアランスCの大きさが中心線まわりにおいて一定とならない。なお、実際の回転直線運動変換機構1においては、すべり軸受12の内周面にあわせてサンシャフト3の外周面も不完全な円となるが、以降の説明では便宜上、図19及び図20に示されるようにすべり軸受12の内周面のみが不完全な円である場合を想定する。
As shown in FIG. 19A, in the rotary linear
図19(B)に示されるように、変換効率Hの測定に際して回転直線運動変換機構1の姿勢が基準姿勢(サンシャフト3が水平方向に沿う姿勢)に設定されたときには、サンシャフト3がすべり軸受12とのクリアランスCを埋めるように移動するため、サンシャフト3の中心線とすべり軸受12の中心線とが整合しない状態となる。この状態において、サンシャフト3が動作特性測定装置に接続されることなくリングシャフト2に対して回転が入力されると、サンシャフト3とすべり軸受12との関係は図20に示されるように変化する。なお、図20の(A)〜(D)は、図19(B)の状態からリングシャフト2が1回転する間のサンシャフト3とすべり軸受12との関係について、1/4回転毎の状態を示している。また、図中の破線は、図19(B)の状態におけるサンシャフト3の位置を示している。
As shown in FIG. 19B, when the conversion efficiency H is measured, when the attitude of the rotary linear
具体的には、リングシャフト2の回転にともないすべり軸受12における相対的に内径の小さい部位がサンシャフト3に接触することを通じて、サンシャフト3を径方向へ移動させる力(横力)がサンシャフト3に働くため、サンシャフト3がすべり軸受12に対して径方向へ移動するようになる。このとき、サンシャフト3が動作特性測定装置に接続されていないことにより、横力によるサンシャフト3の径方向への移動を妨げる力が動作特性測定装置からサンシャフト3に加えられることがないため、サンシャフト3とすべり軸受12とが接触しているもののこれら要素間の摩擦が過度に増大することが回避される。これに対して、回転直線運動変換機構1の姿勢が基準姿勢に設定された状態で先に述べた基本測定装置を通じて変換効率Hの測定が行われるときには、サンシャフト3の一方の端部が荷重測定装置(本実施形態のばね機構54に相当)に接続されているため、サンシャフト3に横力が働いたときにサンシャフト3の径方向への移動を妨げる力が生じるようになる。これにより、上述したケースとは異なりサンシャフト3とすべり軸受12との摩擦が増大するため、この摩擦に起因して変換効率Hを正確に測定することができなくなる。
Specifically, the force (lateral force) that moves the
こうしたことから、変換効率Hを正確に測定するためには、サンシャフト3とすべり軸受12との接触によるサンシャフト3の径方向への移動が妨げられないように動作特性測定装置5を構成することが適当であると考えられる。そこで、本実施形態の動作特性測定装置5では、そうしたサンシャフト3の挙動を実現するための要素として連結機構56を設けるようにしている。以下、図21及び図22を参照して、変換効率Hの測定時における連結機構56の動作態様について説明する。なお、上述したサンシャフト3とすべり軸受12との関係についての説明は、すべり軸受12の内周面及びサンシャフト3の外周面が不完全な円である場合においても同様に適用することができる。
For this reason, in order to accurately measure the conversion efficiency H, the operation
図21に示されるように、動作特性測定装置5に回転直線運動変換機構1が取り付けられたとき、サンシャフト3がすべり軸受12に対して鉛直方向下方へ移動するため、サンシャフト3の中心線とすべり軸受12の中心線とが整合しない状態が得られる。そして、こうした状態においてモータ51を通じてリングシャフト2に対して回転が入力されることにより、サンシャフト3とすべり軸受12との接触を通じてサンシャフト3に横力が働くようになる。動作特性測定装置5においては、第1連結機構6が第2連結機構7に対してサンシャフト3の径方向へ移動することができるように連結機構56が構成されているため、図22に示されるようにサンシャフト3に横力が働いたときにはサンシャフト3と第1連結機構6とピン65と第1摺動板81とが一体となり第2連結機構7及びばね機構54に対してサンシャフト3の径方向へ移動するようになる。すなわち、横力によるサンシャフト3の径方向への移動がばね機構54を通じて妨げられることが回避される。これにより、変換効率Hの測定時におけるサンシャフト3とすべり軸受12との摩擦の増大が抑制されるため、変換効率Hを正確に測定することができるようになる。また、図23に示されるように、サンシャフト3の荷重に対するリングシャフト2のトルクの変化の傾向を示す特性曲線として、特性曲線Aと略同じ傾向を示す特性曲線Cが得られることが確認されている。
As shown in FIG. 21, when the rotary linear
[実施形態の効果]
以上詳述したように、本実施形態の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
[Effect of the embodiment]
As described in detail above, according to the operation characteristic measuring apparatus for the rotational linear motion conversion mechanism of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態の動作特性測定装置5では、サンシャフト3とばね機構54とを接続する連結機構56について、ばね機構54に対するサンシャフト3の径方向への移動を許容することができるように構成されている。これにより、変換効率Hの測定時におけるサンシャフト3とすべり軸受12及びすべり軸受15の少なくとも一方との摩擦の増大が抑制されるため、変換効率Hを正確に測定することができるようになる。
(1) In the operation
(2)本実施形態の動作特性測定装置5では、第3連結機構8を介して第1連結機構6と第2連結機構7との間で力の伝達が行われるように連結機構56が構成されている。これにより、第1連結機構6と第2連結機構7との相対的な移動にともなう摺動抵抗、すなわちサンシャフト3の径方向への移動を妨げる力が小さくされるため、変換効率Hをより正確に測定することができるようになる。
(2) In the operation
(3)回転直線運動変換機構1においては、各要素が適切に組み合わされていないことに起因して変換効率Hが基準効率(要求される変換効率H)を下回ることもある。従って、測定された変換効率Hと基準効率との比較に基づいて各構成要素が適切に組み合わされているか否かを判定することが可能となる。また、この判定結果に基づいて、変換効率Hが基準効率を下回るものについては組み付けの不具合を修正することにより、回転直線運動変換機構1の製造における不良品の率を低減することができるようになる。しかし、こうした方法を通じて不良品の率の低減を図る場合には、変換効率Hと基準効率との比較に基づく組付状態についての判定結果が不適切であることにより、回転直線運動変換機構1の製造にかかる作業効率の低下をまねくことが懸念される。すなわち、実際の変換効率Hよりも過度に低い値として変換効率Hが測定された場合には、この測定された変換効率Hが基準効率を下回ることにより、組付状態に不具合が生じていないにもかかわらず組付状態の修正が必要であると判定される。この場合には、不要に回転直線運動変換機構1の分解が行われるため、作業効率の低下がさけられないものとなる。この点、本実施形形態の動作特性測定装置5によれば、上述のように正確に変換効率Hを測定することができるため、回転直線運動変換機構1の製造における不良品の率を低減することと同製造にかかる作業効率の低下を抑制こととの両立を実現することができるようになる。
(3) In the rotational linear
[実施形態の変更例]
なお、上記実施形態は、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。
・上記実施形態では、第1摺動板81と第2摺動板82との摩擦を低減するための要素としてボール機構83を備える構成を採用したが、そうした目的を実現するための手段はボール機構83に限られず適宜変更することができる。
[Modification of the embodiment]
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as shown, for example below.
In the above embodiment, the configuration including the
(その他の技術的思想)
回転直線運動変換機構の動作特性測定装置に関連するその他の技術的思想について、その一例を以下の(A)〜(J)に示す。
(Other technical ideas)
Examples of other technical ideas related to the operation characteristic measuring device of the rotational linear motion conversion mechanism are shown in the following (A) to (J).
(A)内部に空間が設けられる円環軸と、該円環軸内に配置される太陽軸と、前記円環軸内において該太陽軸の周囲に配置される遊星軸と、前記円環軸に設けられて前記太陽軸を支持する軸受とが備えられることと、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の直線運動が得られることとを条件として構成される回転直線運動変換機構について、その仕事の変換効率の測定に使用される回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記太陽軸にトルクを入力する機能と前記太陽軸に入力されたトルクの大きさを測定する機能とが備えられる第1の測定装置と、前記円環軸にスラスト荷重を入力する機能と前記円環軸に入力されたスラスト荷重の大きさを測定する機能とが備えられる第2の測定装置とを含めて構成されることと、該第2の測定装置について、スラスト荷重を生じさせるための負荷機構と、該負荷機構と前記円環軸との間で力の伝達を行うための連結機構とを含めて構成されることと、該連結機構について、前記円環軸に接続される第1連結機構と前記負荷機構に接続される第2連結機構とが備えられるとともに、該第1連結機構と該第2連結機構とが前記円環軸の径方向において相対的に移動することができるように構成されることとを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 (A) An annular shaft in which a space is provided, a solar shaft disposed within the annular shaft, a planetary shaft disposed around the solar shaft within the annular shaft, and the annular shaft And a bearing that supports the solar shaft and that the linear motion of the annular shaft is obtained through the planetary motion of the planetary shaft accompanying the rotational motion of the solar shaft. In the operation characteristic measuring device of the rotary linear motion conversion mechanism used for measuring the conversion efficiency of the work, the function of inputting torque to the sun axis and the torque input to the sun axis A first measuring device having a function of measuring the magnitude, a function of inputting a thrust load to the annular shaft, and a function of measuring the magnitude of the thrust load inputted to the annular shaft. With a second measuring device A load mechanism for generating a thrust load, and a connection mechanism for transmitting force between the load mechanism and the annular shaft. A first coupling mechanism connected to the annular shaft and a second coupling mechanism connected to the load mechanism, and the first coupling mechanism and the coupling mechanism. An apparatus for measuring operational characteristics of a rotational linear motion conversion mechanism, wherein the second coupling mechanism is configured to be relatively movable in a radial direction of the annular shaft.
(B)上記(A)に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との間で力の伝達を行うための第3連結機構を含めて構成されるものであり、該第3連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との相対的な移動にともなう摺動抵抗を小さくすることができるように構成されるものであることを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 (B) In the operation characteristic measuring device for the rotational linear motion conversion mechanism according to (A), the connection mechanism is a first for transmitting force between the first connection mechanism and the second connection mechanism. The third connecting mechanism is configured to include a third connecting mechanism, and the third connecting mechanism can reduce sliding resistance caused by relative movement between the first connecting mechanism and the second connecting mechanism. An apparatus for measuring the operational characteristics of a rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that it is configured.
(C)上記(B)に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記第3連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との相対的な移動にともないころがり運動をする球体を含めて構成されるものであることを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 (C) In the operation characteristic measuring apparatus for the rotational linear motion conversion mechanism described in (B) above, the third coupling mechanism is a rolling motion accompanying relative movement of the first coupling mechanism and the second coupling mechanism. An apparatus for measuring the operating characteristics of a rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that it is configured to include a sphere that performs the above.
(D)上記(A)〜(C)のいずれに記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記第1連結機構について、前記円環軸を締結するための第1連結体と、該連結体の一方の端部に固定される第1伝達体とを含めて構成されることと、前記第2連結機構について、前記第1伝達体を配置するための空間が設けられる第2連結体と、該連結体に固定される第2伝達体とを含めて構成されることと、該第2伝達体について、前記円環軸の径方向において相対的な移動が許容される状態で前記第1連結体と組み合わせることができるように構成されることと、前記連結機構について、径方向への相対的な移動が許容される状態で前記第1連結体と前記第2伝達体とが組み合わされることを条件1とし、該条件1が成立した状態で前記第1連結体の一方の端部に前記第1伝達体が取り付けられることを条件2とし、該条件2が成立した状態で前記第1伝達体が前記第2連結体の空間に配置されることを条件3とし、該条件3が成立した状態で前記第2伝達体が前記第2連結体に固定されることを条件4として、該条件4が成立するように各構成要素が組み合わされることとを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。
(D) In the operation characteristic measuring device for a rotational linear motion conversion mechanism according to any one of (A) to (C) above, for the first coupling mechanism, a first coupling body for fastening the annular shaft; A second connection in which a space for arranging the first transmission body is provided in the second connection mechanism, including a first transmission body fixed to one end of the connection body. A body and a second transmission body fixed to the coupling body, and the second transmission body in a state in which relative movement in the radial direction of the annular shaft is allowed. The first connection body and the second transmission body are combined with each other in a state in which relative movement in the radial direction is allowed for the connection mechanism. The
(E)上記(D)に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記第1連結体について、前記円環軸の一方の端部を配置するための第1シリンダと、前記第1伝達体を取り付けるための第1連結軸とが設けられることと、前記第2連結体について、前記第2伝達体を取り付けるための第2シリンダと、前記負荷機構を接続するための第2連結軸とが設けられることとを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 (E) In the operation characteristic measuring apparatus for a rotational linear motion conversion mechanism according to (D), a first cylinder for disposing one end of the annular shaft for the first coupling body, and the first A first connecting shaft for attaching the first transmission body; a second cylinder for attaching the second transmission body to the second coupling body; and a second connection for connecting the load mechanism. An operating characteristic measuring device for a rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that a shaft is provided.
(F)内部に空間が設けられる円環軸と、該円環軸内に配置される太陽軸と、前記円環軸内において該太陽軸の周囲に配置される遊星軸と、前記円環軸に設けられて前記太陽軸を支持する軸受とが備えられることと、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の直線運動が得られることとを条件として構成される回転直線運動変換機構について、その仕事の変換効率の測定に使用される回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記太陽軸にトルクを入力する機能と前記太陽軸に入力されたトルクの大きさを測定する機能とが備えられる第1の測定装置と、前記円環軸にスラスト荷重を入力する機能と前記円環軸に入力されたスラスト荷重の大きさを測定する機能とが備えられる第2の測定装置とを含めて構成されることと、該第2の測定装置について、スラスト荷重を生じさせるための負荷機構と、該負荷機構と前記円環軸との間で力の伝達を行うための連結機構とを含めて構成されることと、該連結機構について、前記太陽軸の回転による前記軸受と前記太陽軸との接触にともない前記円環軸を径方向へ移動させる力が前記円環軸に働いた際に前記円環軸の径方向における前記負荷機構と前記円環軸との相対的な移動を許容することができるように構成されることとを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 (F) An annular shaft in which a space is provided, a solar axis disposed in the annular axis, a planetary axis disposed around the solar axis in the annular axis, and the annular axis And a bearing that supports the solar shaft and that the linear motion of the annular shaft is obtained through the planetary motion of the planetary shaft accompanying the rotational motion of the solar shaft. In the operation characteristic measuring device of the rotary linear motion conversion mechanism used for measuring the conversion efficiency of the work, the function of inputting torque to the sun axis and the torque input to the sun axis A first measuring device having a function of measuring the magnitude, a function of inputting a thrust load to the annular shaft, and a function of measuring the magnitude of the thrust load inputted to the annular shaft. With a second measuring device A load mechanism for generating a thrust load, and a connection mechanism for transmitting force between the load mechanism and the annular shaft. When the force that moves the annular shaft in the radial direction in accordance with the contact between the bearing and the solar shaft due to the rotation of the solar shaft is applied to the annular shaft. An apparatus for measuring the operating characteristics of a rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that the relative movement between the load mechanism and the annular shaft in the radial direction of the annular shaft can be allowed. .
(G)上記(A)〜(F)のいずれかに記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記回転直線運動変換機構は、前記円環軸の内周側に雌ねじが設けられることと、前記太陽軸の外周側に雄ねじが設けられることと、前記遊星軸の外周側に雄ねじが設けられることと、前記円環軸の雌ねじ及び前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが噛み合わされることとを条件として構成されるものであることを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 (G) In the operating characteristic measuring apparatus for a rotational linear motion conversion mechanism according to any one of (A) to (F), the rotational linear motion conversion mechanism is provided with a female screw on the inner peripheral side of the annular shaft. A male screw provided on the outer peripheral side of the sun shaft, a male screw provided on the outer peripheral side of the planetary shaft, a female screw of the annular shaft, a male screw of the solar shaft, and a male screw of the planetary shaft, An apparatus for measuring the operating characteristics of a rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that it is configured on the condition that the two are engaged with each other.
(H)上記(G)に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置において、前記回転直線運動変換機構は、前記円環軸に内歯車として第1円環歯車及び第2円環歯車が設けられることと、前記太陽軸に外歯車として第1太陽歯車及び第2太陽歯車が設けられることと、前記遊星軸に外歯車として第1遊星歯車及び第2遊星歯車が設けられることと、前記第1円環歯車及び前記第1太陽歯車と前記第1遊星歯車とが噛み合わされることと、前記第2円環歯車及び前記第2太陽歯車と前記第2遊星歯車とが噛み合わされることとを条件として構成されるものであることを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 (H) In the operating characteristic measuring apparatus for a rotational linear motion conversion mechanism described in (G) above, the rotational linear motion conversion mechanism includes a first annular gear and a second annular gear as internal gears on the annular shaft. Providing the first sun gear and the second sun gear as external gears on the sun shaft, providing the first planet gear and the second planet gear as external gears on the planet shaft, The first annular gear, the first sun gear, and the first planetary gear are meshed; and the second annular gear, the second sun gear, and the second planetary gear are meshed. An apparatus for measuring operational characteristics of a rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that:
(I)内部に空間が設けられる円環軸と、該円環軸内に配置される太陽軸と、前記円環軸内において該太陽軸の周囲に配置される遊星軸と、前記円環軸に設けられて前記太陽軸を支持する軸受とが備えられることと、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の直線運動が得られることとを条件として構成される回転直線運動変換機構について、その仕事の変換効率を測定するための回転直線運動変換機構の動作特性測定方法において、上記(A)〜(H)のいずれかに記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置を通じて前記動作特性の測定が行われることを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定方法。 (I) An annular shaft in which a space is provided, a solar shaft disposed in the annular shaft, a planetary shaft disposed around the solar shaft in the annular shaft, and the annular shaft And a bearing that supports the solar shaft and that the linear motion of the annular shaft is obtained through the planetary motion of the planetary shaft accompanying the rotational motion of the solar shaft. In the method for measuring the operation characteristics of the rotational linear motion conversion mechanism for measuring the work conversion efficiency, the rotational linear motion conversion mechanism according to any one of (A) to (H) above is used. An operation characteristic measurement method for a rotating linear motion conversion mechanism, wherein the operation characteristic is measured through an operation characteristic measurement device.
(J)上記(I)に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定方法において、前記第2の測定装置を通じて前記円環軸にスラスト荷重が入力される状態にて前記第1の測定装置を通じて前記太陽軸にトルクを入力することにより前記太陽軸を規定の回転数にわたり回転させる工程と、該工程にて測定された前記第1の測定装置のトルク及び前記第2の測定装置のスラスト荷重に基づいて、前記回転直線運動変換機構の仕事の変換効率を算出する工程とが含められることを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定方法。 (J) In the method for measuring operational characteristics of the rotational linear motion conversion mechanism according to (I) above, through the first measuring device in a state where a thrust load is input to the annular shaft through the second measuring device. The step of rotating the sun shaft over a specified number of revolutions by inputting torque to the sun shaft, and the torque of the first measuring device and the thrust load of the second measuring device measured in the step And a step of calculating a work conversion efficiency of the rotary linear motion conversion mechanism.
1…回転直線運動変換機構、11…前面カラー、11H…油孔、12…すべり軸受、13…Oリング、14…背面カラー、15…すべり軸受、16…Oリング、2…リングシャフト、21…リングシャフト本体(円環軸本体)、21A…本体ねじ部、21B…本体ギア部、21C…本体ギア部、22…円環ねじ、23…前面リングギア、24…背面リングギア、3…サンシャフト、31…サンシャフト本体(太陽軸本体)、31A…本体ねじ部、31B…本体ギア部、31C…本体ギア部、31F…前面側端部、31G…前面側基準穴、31H…孔、32…太陽ねじ、33…前面サンギア、34…背面サンギア、4…プラネタリシャフト、41…プラネタリシャフト本体(遊星軸本体)、41A…本体ねじ部、41B…本体ギア部、41C…本体ギア部、42…遊星ねじ、43…前面プラネタリギア、44…背面プラネタリギア、44H…軸受孔、5…動作特性測定装置、5A…トルク測定装置、5B…荷重測定装置、51…モータ、51A…出力軸、52…トルク計測器、53…チャック、54…ばね機構、54A…ばね、55…荷重計測器、56…連結機構、6…第1連結機構、61…第1連結体、62…第1シリンダ、62A…空間、62B…孔、62C…孔、63…第1連結軸、64…第1伝達板(第1伝達体)、65…ピン、65A…本体、65B…フランジ、7…第2連結機構、71…第2連結体、72…第2シリンダ、72A…空間、73…第2連結軸、74…第2伝達板(第2伝達体)、74A…孔、75…ボルト、8…第3連結機構、81…第1摺動板、82…第2摺動板、83…ボール機構、83A…ボール(球体)、83B…リテーナ、9…演算装置、C…クリアランス。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記円環軸にトルクを入力する機能と前記円環軸に入力されたトルクの大きさを測定する機能とが備えられる第1の測定装置と、前記太陽軸にスラスト荷重を入力する機能と前記太陽軸に入力されたスラスト荷重の大きさを測定する機能とが備えられる第2の測定装置とを含めて構成されることと、該第2の測定装置について、スラスト荷重を生じさせるための負荷機構と、該負荷機構と前記太陽軸との間で力の伝達を行うための連結機構とを含めて構成されることと、該連結機構について、前記太陽軸に接続される第1連結機構と前記負荷機構に接続される第2連結機構とが備えられるとともに該第1連結機構と該第2連結機構とが前記太陽軸の径方向において相対的に移動することができるように構成されることと
を特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 An annular shaft provided with a space therein, a solar shaft disposed in the annular shaft, a planetary shaft disposed around the solar shaft in the annular shaft, and the annular shaft integrally Provided that a bearing is provided to rotate and support the sun axis, and that the linear movement of the sun axis is obtained through the planetary movement of the planetary axis accompanying the rotational movement of the annular axis. For the rotational linear motion conversion mechanism configured as follows, in the operation characteristic measuring device of the rotational linear motion conversion mechanism used for measuring the conversion efficiency of the work,
A first measuring device provided with a function of inputting torque to the annular shaft and a function of measuring the magnitude of the torque input to the annular shaft; a function of inputting a thrust load to the sun shaft; Including a second measuring device provided with a function of measuring the magnitude of the thrust load input to the sun axis, and a load for generating a thrust load for the second measuring device. A mechanism including a coupling mechanism for transmitting force between the load mechanism and the sun shaft, and a first coupling mechanism connected to the sun shaft for the coupling mechanism; A second coupling mechanism connected to the load mechanism, and the first coupling mechanism and the second coupling mechanism are configured to be relatively movable in a radial direction of the sun axis. Rotating straight line characterized by and Motion characteristic measuring device for motion conversion mechanism.
前記連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との間で力の伝達を行うための第3連結機構を含めて構成されるものであり、該第3連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との相対的な移動にともなう摺動抵抗を小さくすることができるように構成されるものである
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 In the operation characteristic measuring device of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 1,
The coupling mechanism includes a third coupling mechanism for transmitting force between the first coupling mechanism and the second coupling mechanism, and the third coupling mechanism includes the first coupling mechanism and the third coupling mechanism. An apparatus for measuring operation characteristics of a rotational linear motion conversion mechanism, characterized in that the sliding resistance associated with relative movement between the first connecting mechanism and the second connecting mechanism can be reduced.
前記第3連結機構は、前記第1連結機構と前記第2連結機構との相対的な移動にともないころがり運動をする球体を含めて構成されるものである
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 In the operation characteristic measuring device of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 2,
The third connecting mechanism includes a spherical body that rolls in accordance with relative movement of the first connecting mechanism and the second connecting mechanism. Operating characteristic measuring device.
前記第1連結機構について、前記太陽軸を締結するための第1連結体と、該連結体の一方の端部に固定される第1伝達体とを含めて構成されることと、前記第2連結機構について、前記第1伝達体を配置するための空間が設けられる第2連結体と、該連結体に固定される第2伝達体とを含めて構成されることと、該第2伝達体について、前記太陽軸の径方向において相対的な移動が許容される状態で前記第1連結体と組み合わせることができるように構成されることと、前記連結機構について、径方向への相対的な移動が許容される状態で前記第1連結体と前記第2伝達体とが組み合わされることを条件1とし、該条件1が成立した状態で前記第1連結体の一方の端部に前記第1伝達体が取り付けられることを条件2とし、該条件2が成立した状態で前記第1伝達体が前記第2連結体の空間に配置されることを条件3とし、該条件3が成立した状態で前記第2伝達体が前記第2連結体に固定されることを条件4として、該条件4が成立するように各構成要素が組み合わされることと
を特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 In the operation characteristic measuring device of the rotation linear motion conversion mechanism according to any one of claims 1 to 3,
The first coupling mechanism includes a first coupling body for fastening the sun shaft, and a first transmission body fixed to one end of the coupling body, and the second coupling mechanism. The connection mechanism includes a second connection body provided with a space for arranging the first transmission body, and a second transmission body fixed to the connection body, and the second transmission body. And a configuration in which the relative movement in the radial direction of the sun axis is allowed to be combined with the first coupling body, and the relative movement in the radial direction with respect to the coupling mechanism. The first transmission body is combined with the second transmission body in a state in which the first transmission body is allowed, and the first transmission body is connected to one end of the first connection body when the first condition is satisfied. Condition 2 is that the body is attached, and Condition 2 is satisfied The condition is that the first transmission body is disposed in the space of the second connection body in the state, and the second transmission body is fixed to the second connection body in a state where the condition 3 is satisfied. The operating characteristic measuring device for a rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that the constituent elements are combined so that the condition 4 is satisfied as the condition 4.
前記第1連結体について、前記太陽軸の一方の端部を配置するための第1シリンダと、前記第1伝達体を取り付けるための第1連結軸とが設けられることと、前記第2連結体について、前記第2伝達体を取り付けるための第2シリンダと、前記負荷機構を接続するための第2連結軸とが設けられることと
を特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 In the operation characteristic measuring device of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 4,
A first cylinder for disposing one end of the sun shaft and a first connection shaft for attaching the first transmission body; and a second connection body. And a second connecting shaft for attaching the second transmission body and a second connecting shaft for connecting the load mechanism are provided.
前記円環軸にトルクを入力する機能と前記円環軸に入力されたトルクの大きさを測定する機能とが備えられる第1の測定装置と、前記太陽軸にスラスト荷重を入力する機能と前記太陽軸に入力されたスラスト荷重の大きさを測定する機能とが備えられる第2の測定装置とを含めて構成されることと、該第2の測定装置について、スラスト荷重を生じさせるための負荷機構と、該負荷機構と前記太陽軸との間で力の伝達を行うための連結機構とを含めて構成されることと、該連結機構について、前記円環軸の回転による前記軸受と前記太陽軸との接触にともない前記太陽軸を径方向へ移動させる力が前記太陽軸に働いた際に前記太陽軸の径方向における前記負荷機構と前記太陽軸との相対的な移動を許容することができるように構成されることと
を特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 An annular shaft provided with a space therein, a solar shaft disposed in the annular shaft, a planetary shaft disposed around the solar shaft in the annular shaft, and the annular shaft integrally Provided that a bearing is provided to rotate and support the sun axis, and that the linear movement of the sun axis is obtained through the planetary movement of the planetary axis accompanying the rotational movement of the annular axis. For the rotational linear motion conversion mechanism configured as follows, in the operation characteristic measuring device of the rotational linear motion conversion mechanism used for measuring the conversion efficiency of the work,
A first measuring device provided with a function of inputting torque to the annular shaft and a function of measuring the magnitude of the torque input to the annular shaft; a function of inputting a thrust load to the sun shaft; Including a second measuring device provided with a function of measuring the magnitude of the thrust load input to the sun axis, and a load for generating a thrust load for the second measuring device. A mechanism including a coupling mechanism for transmitting force between the load mechanism and the sun shaft, and the bearing and the sun by rotation of the annular shaft. Allowing a relative movement between the load mechanism and the solar axis in the radial direction of the solar axis when a force that moves the solar axis in the radial direction in contact with the axis acts on the solar axis. Be configured to be able to Operating characteristics measuring apparatus of the conversion mechanism according to claim.
前記回転直線運動変換機構は、前記円環軸の内周側に雌ねじが設けられることと、前記太陽軸の外周側に雄ねじが設けられることと、前記遊星軸の外周側に雄ねじが設けられることと、前記円環軸の雌ねじ及び前記太陽軸の雄ねじと前記遊星軸の雄ねじとが噛み合わされることとを条件として構成されるものである
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 In the operation characteristic measuring device of the rotation linear motion conversion mechanism according to any one of claims 1 to 6,
The rotational linear motion conversion mechanism is provided with a female screw on the inner peripheral side of the annular shaft, a male screw on the outer peripheral side of the sun shaft, and a male screw on the outer peripheral side of the planetary shaft. And measuring the operating characteristics of the rotating linear motion conversion mechanism, characterized in that the male screw of the annular shaft and the male screw of the sun shaft and the male screw of the planetary shaft are meshed with each other. apparatus.
前記回転直線運動変換機構は、前記円環軸に内歯車として第1円環歯車及び第2円環歯車が設けられることと、前記太陽軸に外歯車として第1太陽歯車及び第2太陽歯車が設けられることと、前記遊星軸に外歯車として第1遊星歯車及び第2遊星歯車が設けられることと、前記第1円環歯車及び前記第1太陽歯車と前記第1遊星歯車とが噛み合わされることと、前記第2円環歯車及び前記第2太陽歯車と前記第2遊星歯車とが噛み合わされることとを条件として構成されるものである
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定装置。 In the operation characteristic measuring device of the rotation linear motion conversion mechanism according to claim 7,
In the rotating linear motion conversion mechanism, a first annular gear and a second annular gear are provided as inner gears on the annular shaft, and a first sun gear and a second sun gear are provided as outer gears on the sun shaft. The first planetary gear and the second planetary gear are provided as external gears on the planetary shaft; and the first annular gear, the first sun gear, and the first planetary gear are meshed with each other. And the second annular gear, the second sun gear, and the second planetary gear are meshed with each other. measuring device.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の回転直線運動変換機構の動作特性測定装置を通じて前記動作特性の測定が行われる
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定方法。 An annular shaft provided with a space therein, a solar shaft disposed in the annular shaft, a planetary shaft disposed around the solar shaft in the annular shaft, and the annular shaft integrally Provided that a bearing is provided to rotate and support the sun axis, and that the linear movement of the sun axis is obtained through the planetary movement of the planetary axis accompanying the rotational movement of the annular axis. In the method for measuring the operation characteristics of the rotational linear motion conversion mechanism for measuring the conversion efficiency of the work, the rotational linear motion conversion mechanism configured as:
The operation characteristic measurement method of the rotation linear motion conversion mechanism, wherein the operation characteristic is measured through the operation characteristic measurement device of the rotation linear motion conversion mechanism according to any one of claims 1 to 8.
前記第2の測定装置を通じて前記太陽軸にスラスト荷重が入力される状態にて前記第1の測定装置を通じて前記円環軸にトルクを入力することにより前記円環軸を規定の回転数にわたり回転させる工程と、該工程にて測定された前記第1の測定装置のトルク及び前記第2の測定装置のスラスト荷重に基づいて、前記回転直線運動変換機構の仕事の変換効率を算出する工程とが含められる
ことを特徴とする回転直線運動変換機構の動作特性測定方法。 In the operation characteristic measuring method of the rotating linear motion conversion mechanism according to claim 9,
By inputting torque to the annular shaft through the first measuring device in a state where a thrust load is inputted to the solar shaft through the second measuring device, the annular shaft is rotated over a predetermined rotational speed. And a step of calculating work conversion efficiency of the rotary linear motion conversion mechanism based on the torque of the first measuring device and the thrust load of the second measuring device measured in the step. A method for measuring the operating characteristics of a rotating linear motion conversion mechanism.
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