Механизм преобразования вращательного движения в поступательное движение
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к механизмам преобразования вращательного движения в поступательное движение. Механизм содержит кольцевой вал, солнечный вал, расположенный внутри кольцевого вала и множество планетарных валов. Кольцевой вал имеет внутренний резьбовой участок и первую и вторую кольцевую шестерни, которые являются зубчатыми колесами внутреннего зацепления. Солнечный вал включает в себя наружный резьбовой участок и первую и вторую солнечные шестерни, причем солнечные шестерни являются зубчатыми колесами внешнего зацепления. Планетарные валы расположены вокруг солнечного вала, причем каждый из валов включает в себя наружный резьбовой участок и первую и вторую планетарную шестерни, которые являются зубчатыми колесами внешнего зацепления. Наружный резьбовой участок каждого планетарного вала зацепляется с внутренним резьбовым участком кольцевого вала и с наружным резьбовым участком солнечного вала. Каждая первая и вторая планетарные шестерни зацепляются соответственно с первыми и вторыми кольцевыми шестернями и солнечными шестернями. При этом планетарные валы выполнены с возможностью обеспечения относительного вращения между первой планетарной шестерней и второй планетарной шестерней. Решение направлено на уменьшение износа механизма и повышение эффективности преобразования вращательного движения в поступательное движение. 14 з.п. ф-лы, 9 ил.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к механизму преобразования вращательного/поступательного движения для преобразования вращательного движения в поступательное движение.
Уровень техники
В качестве механизма преобразования вращательного движения в поступательное движение, например, был предложен механизм преобразования, раскрытый в публикации WO 2004/094870 (далее - Документ 1). Механизм преобразования включает в себя кольцевой вал, который имеет пространство, проходящее в нем в осевом направлении, солнечный вал, который расположен внутри кольцевого вала, и планетарные валы, которые расположены вокруг солнечного вала. Кроме того, наружные резьбовые участки, сформированные на внешней окружности планетарных валов, зацепляются с внутренними резьбовыми участками, сформированными на внутренней окружности кольцевого вала, и наружными резьбовыми участками, сформированными на внешней окружности солнечного вала. Таким образом, усилие передается между этими компонентами. Планетарное движение планетарных валов, которое получается, когда вращается кольцевой вал, заставляет солнечный вал поступательно двигаться вдоль осевого направления кольцевого вала. То есть механизм преобразования преобразует вращательное движение, подаваемое на кольцевой вал, в поступательное движение солнечного вала.
В вышеупомянутом механизме преобразования предусмотрены две зубчатые передачи, из условия чтобы усилие передавалось зацеплением зубчатых передач в дополнение к зацеплению резьбовых участков между кольцевым валом и планетарными валами. То есть упомянутый механизм преобразования включает в себя зубчатую передачу, которая образована первой кольцевой шестерней, предусмотренной на одном конце кольцевого вала, и первой планетарной шестерней, предусмотренной на одном конце планетарного вала, с тем чтобы зацепляться с первой кольцевой шестерней, и зубчатую передачу, которая образована второй кольцевой шестерней, предусмотренной на другом конце кольцевого вала, и второй планетарной шестерней, предусмотренной на другом конце планетарного вала, с тем чтобы зацепляться со второй кольцевой шестерней.
В механизме преобразования согласно Документу 1, когда фаза вращения первой кольцевой шестерни отличается от фазы вращения второго кольцевого вала-шестерни, планетарные валы расположены между кольцевым валом и солнечным валом в наклонном состоянии относительно исходного положения (положения, в котором центральные линии планетарных валов параллельны центральной линии солнечного вала). Таким образом, зацепление резьбовых участков между кольцевым валом, планетарными валами и солнечным валом становится неравномерным. Это повышает локальный износ, соответственно уменьшая эффективность преобразования вращательного движения в поступательное движение. Такая проблема происходит не только в вышеприведенном механизме преобразования, а в любом механизме преобразования, включающем в себя зубчатые передачи, образованные шестернями планетарных валов и шестерней, по меньшей мере, одного из кольцевого вала и солнечного вала.
Краткое описание изобретения
Соответственно цель настоящего изобретения заключается в создании механизма преобразования вращательного/поступательного движения, который подавляет наклон планетарных валов, вызванный зацеплением планетарных валов и шестерни, по меньшей мере, одного из кольцевого вала и солнечного вала.
Для достижения указанной цели первый аспект настоящего изобретения предлагает механизм преобразования вращательного/поступательного движения, который включает в себя кольцевой вал, солнечный вал, планетарный вал, а также первую зубчатую передачу и вторую зубчатую передачу. Кольцевой вал снабжен пространством, проходящим в нем в осевом направлении. Солнечный вал расположен внутри кольцевого вала. Планетарный вал расположен вокруг солнечного вала. Первая зубчатая передача и вторая зубчатая передача передают усилие между кольцевым валом и планетарным валом. Механизм преобразования преобразует вращательное движение одного из кольцевого вала и солнечного вала в поступательное движение и вдоль осевого направления другого одного из кольцевого вала и солнечного вала благодаря планетарному движению планетарного вала. Планетарный вал включает в себя первую планетарную шестерню, которая конфигурирует часть первой зубчатой передачи, и вторую шестерню, которая конфигурирует часть второй зубчатой передачи. Планетарный вал образован, чтобы давать возможность относительного вращения между первой планетарной шестерней и второй планетарной шестерней.
Второй аспект настоящего изобретения предлагает механизм преобразования вращательного/поступательного движения, который включает в себя кольцевой вал, солнечный вал, планетарный вал, а также первую зубчатую передачу и вторую зубчатую передачу. Кольцевой вал снабжен пространством, проходящим в нем в осевом направлении. Солнечный вал расположен внутри кольцевого вала. Планетарный вал расположен вокруг солнечного вала. Первая зубчатая передача и вторая зубчатая передача передают усилие между планетарным валом и солнечным валом. Механизм преобразования преобразует вращательное движение одного из планетарного вала и солнечного вала в поступательное движение и, вдоль осевого направления, другого одного из планетарного вала и солнечного вала благодаря планетарному движению планетарного вала. Планетарный вал включает в себя первую планетарную шестерню, которая образует часть первой зубчатой передачи, и вторую шестерню, которая образует часть второй зубчатой передачи. Планетарный вал образован, чтобы обеспечивать возможность относительного вращения между первой планетарной шестерней и второй планетарной шестерней.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в перспективе, иллюстрирующий механизм преобразования в механизме для преобразования вращательного движения в поступательное движение согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - вид в перспективе, иллюстрирующий внутреннее строение механизма преобразования по фиг.1;
фиг.3(A) - вид в разрезе, иллюстрирующий коронный вал механизма преобразования по фиг.1;
фиг.3(B) - вид в разрезе, иллюстрирующий состояние, в котором часть коронного вала по фиг.1 разобрана;
фиг.4(A) - вид спереди, иллюстрирующий солнечный вал механизма преобразования по фиг.1;
фиг.4(B) - вид спереди, иллюстрирующий состояние, в котором часть солнечного вала по фиг.4(A) разобрана;
фиг.5(A) - вид спереди, иллюстрирующий планетарный вал механизма преобразования по фиг.1;
фиг.5(B) - вид спереди, иллюстрирующий состояние, в котором часть по фиг.5(A) разобрана;
фиг.5(C) - вид в разрезе, взятый вдоль центральной линии задней планетарной шестерни по фиг.5(A);
фиг.6 - вид в разрезе, взятый вдоль центральной линии механизма преобразования по фиг.1;
фиг.7 - вид в разрезе по линии 7-7 с фиг.6, иллюстрирующий механизм преобразования по фиг.1;
фиг.8 - вид в разрезе по линии 8-8 с фиг.6, иллюстрирующий механизм преобразования по фиг.1; и
фиг.9 - вид в разрезе по линии 9-9 с фиг.6, иллюстрирующий механизм преобразования по фиг.1.
Наилучший способ осуществления изобретения
Далее будет описан первый вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.1-9. В дальнейшем конфигурация механизма 1 преобразования вращательного/поступательного движения согласно первому варианту осуществления, способ работы механизма 1 преобразования и принцип работы механизма 1 преобразования будут описаны в этом порядке.
Со ссылкой на фиг.1 и 2 будет кратко описана конфигурация механизма 1 преобразования.
Механизм 1 преобразования образован комбинацией коронного вала 2, который имеет пространство, тянущееся в нем в осевом направлении, солнечного вала, который расположен внутри коронного вала 2, и планетарных валов 4, которые расположены вокруг солнечного вала 3. Коронный вал 2 и солнечный вал 3 расположены в состоянии, в котором центральные линии совмещены или по существу совмещены друг с другом. Солнечный вал 3 и планетарные валы 4 расположены в состоянии, в котором центральные линии параллельны или по существу параллельны друг другу. Кроме того, планетарные валы 4 расположены вокруг солнечного вала 3 на равных интервалах.
В первом варианте осуществления положение, в котором центральные линии компонентов механизма 1 преобразования совмещены или по существу совмещены с центральной линией солнечного вала 2, будет указываться как сцентрированное положение. Кроме того, положение, в котором центральные линии компонентов параллельны или по существу параллельны центральной линии солнечного вала 3, будет указываться как параллельное положение. То есть коронный вал 2 удерживается в сцентрированном положении. Кроме того, планетарные валы 4 удерживаются в параллельном положении.
В механизме 1 преобразования резьбовые участки и шестерня, предусмотренные на коронном валу 2, зацепляются с резьбовым участком и шестерней, предусмотренными на каждом из планетарных валов 4, так что усилие передается с одного компонента на другой между коронным валом 2 и планетарными валами 4. Кроме того, резьбовой участок и шестерня, предусмотренные на солнечном валу 3, зацепляются с резьбовым участком и шестерней, предусмотренными на каждом из планетарных валов 4, так что усилие передается с одного компонента на другой между солнечным валом 3 и планетарными валами 4.
Механизм 1 преобразования действует, как описано ниже, на основании комбинации таких компонентов. Когда один из компонентов, включающих в себя коронный вал 2 и солнечный вал 3, вращается с использованием центральной линией коронного вала 2 (солнечного вала 3) в качестве оси вращения, планетарные валы 4 выполняют планетарное движение вокруг солнечного вала 3 благодаря усилию, передаваемому с одного из компонентов. Соответственно благодаря усилию, передаваемому с планетарных валов на коронный вал 2 и солнечный вал 3, коронный вал 2 и солнечный вал 3 движутся относительно планетарных валов 4 параллельно центральной линии коронного вала 2 (солнечного вала 3).
Таким образом, механизм 1 преобразования преобразует вращательное движение одного из коронного вала и солнечного вала 3 в поступательного движение другого одного из коронного вала 2 и солнечного вала 3. В первом варианте осуществления направление, в котором солнечный вал 3 выталкивается из коронного вала 2 вдоль осевого направления солнечного вала 3, указывается как переднее направление FR, а направление, в котором солнечный вал 3 проходит в коронный вал 2, указывается как заднее направление RR. Кроме того, когда заданное положение механизма 1 преобразования взято за исходную точку, область в переднем направлении FR от исходного положения указывается как передняя сторона, а область в заднем направлении RR от исходного положения указывается как задняя сторона.
Передняя обойма 51 и задняя обойма 52, которые поддерживают солнечный вал 3, прикреплены к коронному валу 2. Коронный вал 2, передняя обойма 51 и задняя обойма 52 двигаются как целая часть. У коронного вала 2 открытый участок передней стороны закрыт передней обоймой 51. Кроме того, открытый участок задней стороны закрыт задней обоймой 52.
Солнечный вал 3 поддерживается подшипником 51A передней обоймы 51 и подшипником 52A задней обоймы 52. Планетарные валы 4 не поддерживаются ни передней обоймой 51, ни задней обоймой 52. То есть в механизме 1 преобразования, в то время как радиальное положение солнечного вала 3 ограничено зацеплением резьбовых участков и шестерен, передней обоймой 51 и задней обоймой 52, радиальное положение планетарных валов 4 ограничено только зацеплением резьбовых участков и шестерен.
Механизм 1 преобразования применяет следующую конфигурацию для смазывания внутренности коронного вала 2 (местоположений, в которых резьбовые участки и шестерни коронного вала 2, солнечного вала 3 и планетарных валов 4 зацепляются друг с другом) надлежащим образом. Смазочные отверстия 51H для подачи смазки в коронный вал 2 сформированы в передней обойме 51. Кроме того, уплотнительное кольцо 53 для герметизации внутренности коронного вала 2 установлено на каждой из передней обоймы 51 и задней обоймы 52. Передняя обойма 51 и задняя обойма 52 соответствуют подшипниковым элементам.
Конфигурация коронного вала 2 будет описана со ссылкой на фиг.3. Коронный вал 2 образован комбинацией основного корпуса 21 коронного вала (основного корпуса кольцевого вала), передней коронной шестерни 22 (первой кольцевой шестерни) и задней коронной шестерни 23 (второй кольцевой шестерни). У коронного вала 2 центральная линия (ось) основного корпуса 21 коронного вала соответствует центральной линии (оси) коронного вала 2. Поэтому, когда центральная линия основного корпуса 21 коронного вала совмещена или по существу совмещена с центральной линией солнечного вала 3, коронный вал 2 находится в сцентрированном положении. Передняя коронная шестерня 22 и задняя коронная шестерня каждая соответствует кольцевой шестерне с зубьями внутреннего зацепления.
Основной корпус 21 коронного вала включает в себя резьбовой участок 21A основного корпуса, который снабжен внутренним резьбовым участком 24, сформированным на внутренней круговой поверхности, участок 21B шестерни основного корпуса, на который установлена передняя коронная шестерня, и участок 21C шестерни основного корпуса, на который установлена задняя коронная шестерня 23.
Передняя коронная шестерня 22 сформирована в качестве зубчатого колеса внутреннего зацепления с косым зубом отдельно от основного корпуса 21 коронного вала. Кроме того, передняя коронная шестерня 22 образована, из условия чтобы ее центральная линия была совмещена с центральной линией основного корпуса 21 коронного вала, когда установлена на основном корпусе 21 коронного вала. Что касается способа установки передней коронной шестерни 22 в основной корпус 21 коронного вала, передняя коронная шестерня 22 прикреплена к основному корпусу 21 коронного вала прессовой посадкой в первом варианте осуществления. Передняя коронная шестерня 22 может быть прикреплена к основному корпусу 21 коронного вала способом, иным, чем прессовая посадка.
Задняя коронная шестерня 23 сформирована в качестве зубчатого колеса внутреннего зацепления с косым зубом отдельно от основного корпуса 21 коронного вала. Кроме того, задняя коронная шестерня 23 образована из условия, чтобы ее центральная линия была совмещена с центральной линией основного корпуса 21 коронного вала, когда установлена на основном корпусе 21 коронного вала. Что касается способа установки задней коронной шестерни 23 в основной корпус 21 коронного вала, задняя коронная шестерня 23 прикреплена к основному корпусу 21 коронного вала прессовой посадкой в первом варианте осуществления. Задняя коронная шестерня 23 может быть прикреплена к основному корпусу 21 коронного вала способом, иным, чем прессовая посадка.
В коронном валу 2 передняя коронная шестерня 22 и задняя коронная шестерня 23 образованы в качестве шестерен, имеющих одинаковые формы. То есть технические условия (такие как опорный делительный диаметр и количество зубьев) передней коронной шестерни 22 и задней коронной шестерни 23 установлены в одинаковые значения.
Солнечный вал 3 образован комбинацией основного корпуса 31 солнечного вала (основного корпуса солнечного вала) и задней солнечной шестерни 33. У солнечного вала 3 центральная линия (ось) основного корпуса 31 солнечного вала соответствует центральной линии (оси) солнечного вала 3.
Основной корпус 31 солнечного вала образован резьбовым участком 31A основного корпуса, который имеет наружный резьбовой участок 34, сформированный на его внешней круговой поверхности, участком 31B шестерни основного корпуса, на котором сформирована передняя солнечная шестерня 32 (первая солнечная шестерня), служащая в качестве зубчатого колеса внешнего зацепления с косым зубом, и участком 31C шестерни основного корпуса, на котором установлена задняя солнечная шестерня (вторая солнечная шестерня). Передняя солнечная шестерня 32 и задняя солнечная шестерня каждая соответствует солнечной шестерне с зубьями внешнего зацепления.
Задняя солнечная шестерня 33 сформирована в качестве зубчатого колеса внешнего зацепления с косым зубом отдельно от основного корпуса 31 солнечного вала. Кроме того, задняя солнечная шестерня 33 образована из условия, чтобы ее центральная линия была совмещена с центральной линией основного корпуса 31 солнечного вала, когда установлена на основном корпусе 31 солнечного вала. Что касается способа установки задней солнечной шестерни 33 на основной корпус 31 солнечного вала, задняя солнечная шестерня 33 прикреплена к основному корпусу 31 солнечного вала прессовой посадкой в первом варианте осуществления. Задняя солнечная шестерня 33 может быть прикреплена к основному корпусу 31 солнечного вала способом, иным, чем прессовая посадка.
На солнечном валу 3 передняя солнечная шестерня 32 и задняя солнечная шестерня 33 образованы в качестве шестерен, имеющих одинаковую форму. То есть технические условия (такие как опорный делительный диаметр и количество зубьев) передней солнечной шестерни 32 и задней солнечной шестерни 33 установлены в одинаковые значения.
Конфигурация планетарных валов 4 будет описана со ссылкой на фиг.5. Каждый планетарный вал 4 образован комбинацией основного корпуса 41 планетарного вала (основного корпуса планетарного вала) и задней планетарной шестерни 43. У планетарного вала 4 центральная линия (ось) основного корпуса 41 планетарного вала соответствует центральной линии (оси) планетарного вала 4. Поэтому, когда центральная линия основного корпуса 41 планетарного вала параллельна или по существу параллельна центральной линии солнечного вала 3, планетарный вал 4 находится в параллельном положении.
Основной корпус 41 планетарного вала образован резьбовым участком 41A основного корпуса, который снабжен наружным резьбовым участком 44, сформированным на его внешней круговой поверхности, участком 41B шестерни основного корпуса, на котором сформирована передняя планетарная шестерня 42 (первая планетарная шестерня), служащая в качестве зубчатого колеса внешнего зацепления с косым зубом, задним валом 41R, на котором установлена задняя планетарная шестерня 43 (вторая планетарная шестерня) и передним валом 41F, который вставляется в оправку во время последовательности операций сборки механизма 1 преобразования. Кроме того, передняя планетарная шестерня 42 и задняя планетарная шестерня 43 каждая соответствует планетарной шестерне с зубьями внешнего зацепления.
Задняя планетарная шестерня 43 сформирована в качестве зубчатого колеса внешнего зацепления с косым зубом отдельно от основного корпуса 41 планетарного вала. Кроме того, посредством вставки заднего вала 41R основного корпуса 41 планетарного вала в отверстие 43H подшипника задняя планетарная шестерня 43 устанавливается на основном корпусе 41 планетарного вала. Кроме того, задняя планетарная шестерня 43 образована из условия, чтобы ее центральная линия совмещалась с центральной линией основного корпуса 41 планетарного вала, когда устанавливается на основном корпусе 41 планетарного вала.
Что касается способа установки задней планетарной шестерни 43 на основной корпус 41 планетарного вала, свободная посадка применяется в первом варианте осуществления, так что задняя планетарная шестерня является вращаемой относительно основного корпуса 41 планетарного вала. Что касается способа установки для позволения основному корпусу 41 планетарного вала и задней планетарной шестерне 43 вращаться относительно друг друга, может применяться способ установки, иной, чем свободная посадка.
На планетарном валу 4 передняя планетарная шестерня 42 и задняя планетарная шестерня 43 образованы в качестве шестерен, имеющих одинаковую форму. То есть технические условия (такие как опорный делительный диаметр и количество зубьев) передней планетарной шестерни 42 и задней планетарной шестерни 43 установлены в одинаковые значения.
Со ссылкой на фиг.6-9 будет описано соотношение между компонентами механизма 1 преобразования. В этом описании изобретения в качестве примера приведен механизм 1 преобразования, оснащенный девятью планетарными валами 4, хотя количество планетарных валов 4 может быть изменено по требованию.
В механизме 1 преобразования, действие компонентов допускается или ограничивается, как упомянуто ниже в (a)-(c).
(a) Что касается коронного вала 2, основной корпус 21 коронного вала, передняя коронная шестерня 22 и задняя коронная шестерня 23 предохранены от вращения относительно друг друга. Кроме того, основной корпус 21 коронного вала, передняя обойма 51 и задняя обойма 52 предохранены от вращения относительно друг друга.
(b) Что касается солнечного вала 3, основной корпус 31 солнечного вала и задняя солнечная шестерня 33 предохранены от вращения относительно друг друга.
(c) Что касается планетарного вала 4, основному корпусу 41 планетарного вала и задней планетарной шестерне 43 позволено вращаться относительно друг друга.
В механизме 1 преобразования, солнечном валу 3 и планетарных валах 4 усилие передается между компонентами, как описано ниже, благодаря зацеплению резьбовых участков и шестерен коронного вала 2.
Что касается коронного вала 2 и планетарных валов 4 внутренний резьбовой участок 24 основного корпуса 21 коронного вала и наружный резьбовой участок 44 каждого основного корпуса 41 планетарного вала зацепляются друг с другом. Кроме того, передняя коронная шестерня 22 основного корпуса 21 коронного вала и передняя планетарная шестерня 42 каждого основного корпуса 41 планетарного вала зацеплены друг с другом. Кроме того, задняя коронная шестерня 23 основного корпуса 21 коронного вала и задняя планетарная шестерня 43 каждого основного корпуса 41 планетарного вала зацеплены друг с другом.
Таким образом, когда вращательное движение подается на коронный вал 2 или планетарные валы 4, усилие передается на другой один из коронного вала 2 и планетарных валов 4 через зацепление внутреннего резьбового участка 24 и наружных резьбовых участков 44, зацепление передней коронной шестерни 22 и передних планетарных шестерен 42, зацепление задней коронной шестерни 23 и задних планетарных шестерен 43.
У солнечного вала 3 и планетарных валов 4 наружный резьбовой участок 34 основного корпуса 31 солнечного вала и наружный резьбовой участок 44 каждого основного корпуса 41 планетарного вала зацепляются друг с другом. Кроме того, передняя солнечная шестерня 32 основного корпуса 31 солнечного вала и передняя планетарная шестерня 42 каждого основного корпуса 41 планетарного вала зацеплены друг с другом. Кроме того, задняя солнечная шестерня 33 основного корпуса 31 солнечного вала и задняя планетарная шестерня 43 каждого основного корпуса 41 планетарного вала зацеплены друг с другом.
Таким образом, когда вращательное движение подается на солнечный вал 3 или планетарные валы 4, усилие передается на другой один из солнечного вала 3 и планетарных валов 4 через зацепление наружного резьбового участка 34 и наружных резьбовых участков 44, зацепление передней солнечной шестерни 32 и передних планетарных шестерен 42, зацепление задней солнечной шестерни 33 и задних планетарных шестерен 43.
Как описано выше, механизм 1 преобразования включает в себя механизм замедления, образованный внутренним резьбовым участком 24 коронного вала 2, наружным резьбовым участком 24 коронного вала 2, наружным резьбовым участком 34 солнечного вала 3 и наружными резьбовыми участками 44 планетарных валов 4, механизм замедления (первую зубчатую передачу), образованный передней коронной шестерней 22, передней солнечной шестерней 32 и передними планетарными шестернями 42, и механизм замедления (вторую зубчатую передачу), образованный задней коронной шестерней 23, задней солнечной шестерней 33 и задними планетарными шестернями 43.
В механизме 1 преобразования, по резьбам каждого резьбового участка, режим работы (режим преобразования движения) для преобразования вращательного движения в поступательное движение определяется на основании количества и способа установки количества зубьев каждой шестерни. То есть в качестве режима преобразования движения выбирается либо режим перемещения солнечного вала, в котором солнечный вал 3 поступательно двигается благодаря вращательному движению коронного вала, либо режим перемещения кольцевого вала, в котором коронный вал 2 поступательно двигается благодаря вращательному движению солнечного вала 3. В дальнейшем будет описан способ работы механизма 1 преобразования в каждом режиме преобразования движения.
(A) Когда режим перемещения солнечного вала применяется в качестве режима преобразования движения, вращательное движение преобразуется в поступательное движение, как описано ниже. Когда вращательное движение подается на коронный вал 2, усилие передается с коронного вала 2 на планетарные валы 4 через зацепление передней коронной шестерни 22 и передних планетарных шестерен 42, зацепление задней коронной шестерни 23 и задних планетарных шестерен 43, зацепление внутреннего резьбового участка 24 и наружных резьбовых участков 44. Таким образом, планетарные валы 4 вращаются, со своими центральными осями, служащими в качестве центров вращения, вокруг солнечного вала 3 и оборачиваются вокруг солнечного вала 3, с центральной осью солнечного вала 3, служащей в качестве центра вращения. Сопутствуя планетарному движению планетарных валов 4, усилие передается с планетарных валов 4 на солнечный вал 3 через зацепление передних планетарных шестерен 42 и передней солнечной шестерни 32, зацепление задних планетарных шестерен 43 и задней солнечной шестерни 33, зацепление наружных резьбовых участков 44 и наружного резьбового участка 34. Соответственно солнечный вал 3 смещается в осевом направлении.
(B) Когда режим перемещения кольцевого вала применяется в качестве режима преобразования движения, вращательное движение преобразуется в поступательное движение, как описано ниже. Когда вращательное движение подается на солнечный вал 3, усилие передается с солнечного вала 3 на планетарные валы 4 через зацепление передней солнечной шестерни 32 и передних планетарных шестерен 42, зацепление задней солнечной шестерни 33 и задних планетарных шестерен 43, зацепление наружного резьбового участка 34 и наружных резьбовых участков 44. Таким образом, планетарные валы 4 вращаются, со своими центральными осями, служащими в качестве центров вращения, вокруг солнечного вала 3 и оборачиваются вокруг солнечного вала 3, с центральной осью солнечного вала 3, служащей в качестве центра вращения. Сопутствуя планетарному движению планетарных валов 4, усилие передается с планетарных валов 4 на коронный вал 2 через зацепление передних планетарных шестерен 42 и передней коронной шестерни 22, зацепление задних планетарных шестерен 43 и задней коронной шестерни 23, зацепление наружных резьбовых участков 44 и внутреннего резьбового участка 24. Соответственно коронный вал 2 смещается в осевом направлении.
Теперь будет описан принцип работы механизма 1 преобразования. В дальнейшем опорный делительный диаметр и количество зубьев шестерен коронного вала 2, солнечного вала 3 и планетарных валов 4 выражаются, как показано в последующем с (A) по (F). Кроме того, опорный делительный диаметр и число витков резьбы резьбовых участков коронного вала 2, солнечного вала 3 и планетарных валов 4 выражаются, как показано в последующем с (a) по (f).
«Опорный делительный диаметр и количество зубьев шестерен»
(A) Эффективный диаметр кольцевой шестерни, DGr: опорный делительный диаметр коронных шестерен 22, 23.
(B) Эффективный диаметр солнечной шестерни, DGs: опорный делительный диаметр солнечных шестерен 32, 33.
(C) Эффективный диаметр планетарной шестерни, DGp: опорный делительный диаметр планетарных шестерен 42, 43.
(D) Количество зубьев кольцевой шестерни, ZGr: количество зубьев коронных шестерен 22, 23.
(E) Количество зубьев солнечной шестерни, ZGs: количество зубьев солнечных шестерен 32, 33.
(F) Количество зубьев планетарной шестерни, ZGp: количество зубьев планетарных шестерен 42, 43.
«Опорный делительный диаметр и число витков резьбы резьбовых участков»
(a) Эффективный диаметр кольцевого резьбового участка, DSr: опорный делительный диаметр внутреннего резьбового участка 24 коронного вала 2.
(b) Эффективный диаметр солнечного резьбового участка, DSs: опорный делительный диаметр наружного резьбового участка 34 солнечного вала 3.
(c) Эффективный диаметр планетарного резьбового участка DSp: опорный делительный диаметр наружных резьбовых участков 44 планетарных валов 4.
(d) Число витков резьбы кольцевого резьбового участка, ZSr: число витков резьбы внутреннего резьбового участка 24 коронного вала 2.
(e) Число витков резьбы солнечного резьбового участка, ZSs: число витков резьбы наружного резьбового участка 34 солнечного вала 3.
(f) Число витков резьбы планетарного резьбового участка, ZSp: число витков резьбы наружных резьбовых участков 44 планетарных валов 4.
В механизме 1 преобразования, когда солнечный вал 3 смещается относительно планетарных валов 4 в осевом направлении, отношение числа витков резьбы солнечного резьбового участка ZSs к числу витков резьбы планетарного резьбового участка ZSp (отношение ZSA чисел витков резьбы солнечных к планетарным) отличается от отношения количества зубьев солнечной шестерни ZGs к количеству зубьев планетарной шестерни ZGp (отношения ZGA количеств зубьев солнечных к планетарным). Отношение числа витков резьбы кольцевого резьбового участка ZSr к числу витков резьбы планетарного резьбового участка ZSp (отношение ZSB чисел витков резьбы кольцевых к планетарным) равно отношению количества зубьев кольцевой шестерни ZGr к количеству зубьев планетарной шестерни ZGp (отношению ZGB количеств зубьев кольцевых к планетарным). То есть удовлетворены следующие [выражение 11] и [выражение 12].
ZSs/ZSp≠ZGs/ZGp | [выражение 11] |
ZSr/ZSp=ZGr/ZGp | [выражение 12] |
В механизме 1 преобразования, когда коронный вал 2 смещается относительно планетарных валов 4 в осевом направлении, отношение числа витков резьбы кольцевого резьбового участка ZSr к числу витков резьбы планетарного резьбового участка ZSp (отношение ZSB чисел витков резьбы солнечных к планетарным) отличается от отношения количества зубьев кольцевой шестерни ZGr к количеству зубьев планетарной шестерни ZGp (отношения ZGB количеств зубьев кольцевых к планетарным). Отношение числа витков резьбы солнечного резьбового участка ZSs к числу витков резьбы планетарного резьбового участка ZSp (отношение ZSA чисел витков резьбы солнечных к планетарным) равно отношению количества зубьев солнечной шестерни ZGs к количеству зубьев планетарной шестерни ZGp (отношению ZGA количеств зубьев солнечных к планетарным). То есть удовлетворены следующие [выражение 21] и [выражение 22].
ZSr/ZSp≠ZGr/ZGp | [выражение 21] |
ZSs/ZSp=ZGs/ZGp | [выражение 22] |
Здесь механизм замедления, образованный внутренним резьбовым участком 24, наружным резьбовым участком 34 и наружными резьбовыми участками 44, будет указываться ссылкой как первый планетарный механизм замедления, а механизм замедления, образованный коронными шестернями 22, 23, солнечными шестернями 32, 33 и планетарными шестернями 42, 43, будет указываться как второй планетарный механизм замедления.
Когда солнечный вал 3 смещается относительно планетарных валов 4 в осевом направлении, отношение ZSA чисел витков резьбы солнечных к планетарным первого планетарного механизма замедления отличается от отношения ZGA количеств зубьев солнечных к планетарным второго планетарного механизма замедления, как показано [выражением 11] и [выражением 12]. Когда коронный вал 2 смещается относительно планетарных валов 4 в направлении вдоль осевого направления коронного вала 2, отношение ZSB чисел витков резьбы кольцевых к планетарным первого планетарного механизма замедления отличается от отношения ZGB количеств зубьев кольцевых к планетарным второго планетарного механизма замедления, как показано [выражением 21] и [выражением 22].
Как результат, в любом из вышеприведенных случаев, между первым планетарным механизмом замедления и вторым планетарным механизмом замедления действует сила для формирования разницы в угле поворота на величину, соответствующую разнице между отношением чисел витков резьбы и отношением количеств зубьев. Однако, поскольку резьбовые участки первого планетарного механизма замедления и шестерни второго планетарного механизма замедления образованы как целая часть, разница в угле поворота не может формироваться между первым планетарным механизмом замедления и вторым планетарным механизмом замедления. Таким образом, солнечный вал 3 или коронный вал 2 перемещается относительно планетарных валов 4 в осевом направлении, чтобы поглотить разницу в угле поворота. В это время компонент, который смещается в осевом направлении (солнечный вал 3 или коронный вал 2), определяется, как описано ниже.
(a) Когда отношение числа витков резьбы солнечного резьбового участка ZSs к числу витков резьбы планетарного резьбового участка ZSp отличается от отношения количества зубьев солнечной шестерни ZGs к количеству зубьев планетарной шестерни ZGp, солнечный вал 3 смещается относительно планетарных валов 4 в осевом направлении.
(b) Когда отношение числа витков резьбы кольцевого резьбового участка ZSr к числу витков резьбы планетарного резьбового участка ZSp отличается от отношения количества зубьев кольцевой шестерни ZGr к количеству зубьев планетарной шестерни ZGp, коронный вал 2 смещается относительно планетарных валов 4 в осевом направлении.
Таким образом, механизм 1 преобразования использует разницу в угле поворота, формируемую в соответствии с разницей отношения чисел витков резьбы и отношения количества зубьев солнечного вала или коронного вала относительно планетарных валов 4 между двумя видами планетарных механизмов замедления, и получает смещение в осевом направлении, соответствующее разнице в угле поворота, по резьбовым участкам, тем самым преобразуя вращательное движение в поступательное движение.
В механизме 1 преобразования посредством установки, по меньшей мере, одного из «количества действующих зубьев» и «числа действующих витков резьбы», описанных ниже, в значение, иное, чем «0», для коронного вала 2 либо солнечного вала 3, получается поступательное движение солнечного вала 3, основанное на соотношении между отношением ZSA чисел витков резьбы солнечных к планетарным и отношением ZGA количеств зубьев солнечных к планетарным, или поступательное движение коронного вала 2, основанное на соотношении между отношением ZSB чисел витков резьбы кольцевого к планетарным и отношением ZGB количеств зубьев кольцевых к планетарным.
[1] «Установка количества действующих зубьев»
В типичном планетарном механизме замедления (механизме замедления типа с планетарной зубчатой передачей), образованном коронной шестерней, солнечной шестерней и планетарными шестернями, то есть в механизме замедления типа с планетарной зубчатой передачей, который замедляет вращение благодаря зацеплению шестерен, удовлетворяется соотношение, представленное следующими с [выражения 31] по [выражение 33]. [Выражение 31] представляет соотношение, установленное между опорными делительными диаметрами коронной шестерни, солнечной шестерни и планетарных шестерен. [Выражение 32] представляет соотношение, установленное между количествами зубьев коронной шестерни, солнечной шестерни и планетарных шестерен. [Выражение 33] представляет соотношение, установленное между опорными делительными диаметрами и количествами зубьев коронной шестерни, солнечной шестерни и планетарной шестерни.
DAr=DAs+2×DAp | [выражение 31] |
ZAr=ZAs+2×ZAp | [выражение 32] |
DAr/ZAr=DAs/ZAs=DAp/ZAp | [выражение 33] |
DAr: опорный делительный диаметр коронной шестерни
DAs: опорный делительный диаметр солнечной шестерни
DAp: опорный делительный диаметр планетарной шестерни
ZAr: количество зубьев коронной шестерни
ZAs: к