旋转直线运动变换机构的制造方法

专利名称：旋转直线运动变换机构的制造方法
技术领域：
本发明涉及旋转直线运动变换机构的制造方法。
背景技术：
作为旋转直线运动变换机构，已知例如专利文献1所记载的机构。
该变换机构包括成管状的环形轴，在环形轴内、以在该轴的同一轴 线上延伸的方式设置的太阳轴，以及在太阳轴与环形轴之间、以在与这些 轴相同的方向上延伸的方式设置的多个行星轴。在环形轴的内周形成有阴 螺紋，并且在太阳轴的外周以及行星轴的外周形成有阳螺紋。行星轴的阳 螺紋与太阳轴的阳螺紋相啮合，并且与环形轴的阴螺紋相啮合。
在具备这样的构造的变换机构中，在使环形轴旋转运动时，伴随于此 行星轴进行行星运动，即一边以自身的轴线为中心自转一边以太阳轴的轴 线为中心公转，进而通过行星轴的行星运动，太阳轴在轴线方向上直线运 动。因此，在上述变换机构中，环形轴的旋转运动被变换成太阳轴的直线 运动。
专利文献l: WO2004/094870 Al
但是，本发明者发现在旋转直线运动变换机构的制造过程中，在环 形轴与太阳轴之间，行星轴成为相对于平行姿势(行星轴的轴线相对于太 阳轴的轴线平行的姿势)倾斜的状态。行星轴这样倾斜的原因可以认为如 下所述。
在变换机构中，各构成要素的螺紋的条数被设定为不同的值。因此， 在环形轴的阴螺紋以及太阳轴的阳螺紋与各行星轴的阳螺紋相啮合时，这 些螺紋之间形成了间隙。该间隙的大小根据各螺紋的条数的设定而不同。
由此，在变换才几构的制造过程中，如果对行星轴在其径方向上施加力，则 行星轴向相对于太阳轴倾斜的方向变位与上述间隙相等的量，在该状态下 将变换机构的各构成要素组装起来。
当在变换机构中行星轴变为相对于平行姿势倾斜的状态时，各构成要 素的螺紋的啮合变得不均匀，所以局部促进了螺紋的磨损，由此招致寿命 的降低。各构成要素之间的摩擦力增大，所以招致从旋转运动到直线运动 的变换效率的降低。

发明内容
本发明的目的在于提供能够避免在行星轴相对于太阳轴倾斜的状态下 将变换机构组装起来的旋转直线运动变换机构的制造方法。
为了达成上述目的，根据本发明，提供一种旋转直线运动变换机构的
制造方法，该旋转直线运动变换机构具有环形轴，其呈管状并在纵长方 向中央部的内周面上具有阴螺紋；太阳轴，其在所述环形轴内以与该环形 轴在同一轴线上延伸的方式配置，在纵长方向中央部的外周面上具有阳螺 紋；多个行星轴，其在所述太阳轴的外周面与所述环形轴的内周面之间以 与这些轴在同一方向上延伸的方式配置，在纵长方向中央部的外周面上具 有与所述环形轴的阴螺紋以及所述太阳轴的阳螺紋相啮合的阳螺紋；第1 环形齿轮，其被固定在所述环形轴的纵长方向上的第l端部的内周面上； 第1太阳齿轮，其被一体形成在所述太阳轴的纵长方向上的第1端部的外 周面上；第l行星齿轮，其被一体形成在所述行星轴的纵长方向上的第1 端部的外周面上、与所述第1环形齿轮以及所述第1太阳齿轮啮合；第2 环形齿轮，其被固定在所述环形轴的纵长方向上的第2端部的内周面上； 第2太阳齿轮，其被固定在所述太阳轴的纵长方向上的第2端部的外周面 上；和第2行星齿轮，其以能够在周方向上自转的方式被安装在所述行星 轴的纵长方向上的第2端部的外周、与所述第2环形齿轮以及所述第2太 阳齿轮啮合；该制造方法的特征在于，包括 一边保持所述行星轴相对于 所述太阳轴的平行状态， 一边组装包含设有第1以及第2太阳齿轮的所述
太阳轴、设有第1行星齿轮的所述行星轴、所述环形轴、和第1以及第2 环形齿轮的集合体的工序；和将所述第2行星齿轮插入所述集合体中的所 述行星轴的第2端部的外周面，并使该齿轮与所述笫2太阳齿轮以及所述 第2环形齿轮啮合的工序。
为了顺利地进行第2行星齿轮的向行星轴的第2端部的插入，优选第 1太阳齿轮与第2太阳齿轮的围绕太阳轴的轴线的相位相同，并且第1环 形齿轮与第2环形齿轮的围绕上述轴线的相位相同。此时，第l环形齿轮 相对于第1太阳齿轮的绕上述轴线的相对相位与第2环形齿轮相对于第2 太阳齿轮的绕上述轴线的相对相位互相相等。
但是，在上述插入时，第1太阳齿轮与笫2太阳齿轮的围绕太阳轴的 轴线的相位不一定相同，也有互相不同的可能性。在这样的状况下，通过 使第2行星齿轮以行星轴的轴线为中心旋转(自转)与第2太阳齿轮相对 于第1太阳齿轮的绕上述轴线的相位的偏差相对应的量，能够一边将第2 行星齿轮插入行星轴的第2端部的外周面， 一边使其与第2太阳齿轮啮合。
另外，在上述插入时，不论在笫1太阳齿轮与笫2太阳齿轮的围绕太 阳轴的轴线的相位相同的情况下还是不同的情况下，通过第l环形齿轮与 第2环形齿轮的围绕太阳轴的轴线的相位，第2环形齿轮相对于第2太阳 齿轮的绕上述轴线的相对相位变为与第1环形齿轮相对于第1太阳齿轮的 绕上述轴线的相对相位不同。在这样的状况下，也能够一边将第2行星齿 轮插入行星轴的第2端部的外周面， 一边使其与第2太阳齿轮以及第2环 形齿轮啮合。即，第2行星齿轮，在处于与第2太阳齿轮啮合的状态时能 够自转与两者之间的间隙相等的量。因此，即使第2环形齿轮相对于第2 太阳齿轮的绕太阳周的轴线的相对相位与第1环形齿轮相对于第1太阳齿 轮的绕上述轴线的相对相位不同，也能够通过第2行星齿轮的在上述间隙 的范围内的自转，使该齿轮与第2环形齿轮啮合。
作为组装变换机构时行星轴相对于太阳轴倾斜的原因，在将笫2行星 齿轮组装在行星轴的第2端部上时，可以列举在第2行星齿轮向行星轴的 第2端部安装时，第2行星齿轮相对于行星轴的第1端部即第1行星齿轮
在太阳轴的周方向上相对变位。但是，在将第2行星齿轮插入行星轴的第 2端部的外周面时，仅仅将该齿轮一边以行星轴的轴线为中心适当旋转、 一边在该轴线的延长方向上移动而与第2太阳齿轮以及第2环形齿轮啮合。 因此，在安装时，不会将第2行星齿轮向太阳轴的周方向上推，由此太阳 轴不会在周方向上变位。因此，在安装时，能够避免笫2行星齿轮相对于 行星轴的第l端部即第l行星齿耗-在太阳轴的周方向上相对变位、行星轴 成为相对于太阳轴倾斜的状态。
在本发明的一个技术方案中，优选的是还包括在组装所述集合体的 工序之前、将所述第1太阳齿轮以及所述第2太阳齿轮以两者围绕所述太 阳轴的轴线的相位一致的方式与该太阳轴形成一体的工序。
在变换机构中，为了使变换机构的驱动时的行星轴的自转.公转稳定， 优选的是第1太阳齿轮与第2太阳齿轮的围绕太阳轴的相位的偏差消失， 由在行星轴与太阳轴之间的第1太阳齿轮和第2太阳齿轮进行的力的传递 定时没有偏差。根据上述制造方法，能够更适当地使这样的传递定时的偏 差消失，由此能够使变换机构的驱动时的行星轴的自转 公转稳定。
根据本发明的其他的方式，还包括在组装所述集合体的工序之前， 将所述各行星轴围绕所述太阳轴的周方向配置，然后以与所述行星轴的相 邻的第1行星齿轮分别相啮合的方式安装与行星轴平行地延伸的夹具的工 序；和在插入所述第2行星齿轮的工序结束之后卸下所述夹具的工序。
根据上述制造方法，能够通过夹具更可靠地将围绕太阳轴的周方向配 置的各行星轴保持成与太阳轴平行。在该状态下进行集合体的组装，进而 将第2行星齿轮插入集合体的行星轴的第2端部的外周面上。在进行这样 的插入之后，将上述夹具卸下。因此，能够在集合体的组装时以及笫2行 星齿轮的插入行星轴的第2端部的外周面时，通过上述夹具抑制该行星轴 相对于太阳轴倾斜的情况。


图1是表示本发明的一个实施方式的旋转直线运动变换机构的内部构
造的立体图。
图2 (A )是表示该变换机构的沿着环形轴的中心线剖开的剖面构造的 剖面图；(B)是表示将该环形轴分解后的状态的剖面图。 图3是表示该变换机构的太阳轴的侧视图。
图4 ( A)是表示该变换机构的行星轴的侧视图；(B )是表示将该行
星轴分解后的状态的侧视图；(C)是表示作为行星轴的构成要素的背面
行星齿轮的沿着其中心线剖开的剖面构造的剖面图。
图5是表示该变换机构的沿着其中心线剖开的剖面构造的剖面图。
图6是表示沿着图5的6-6线剖开的该变换机构的剖面构造的剖面图。
图7是表示沿着图5的7-7线剖开的该变换机构的剖面构造的剖面图。
图8是表示沿着图5的8-8线剖开的该变换机构的剖面构造的剖面图。
图9是表示变换机构的制造方法中的工序A的作业的概略立体图。
图IO是用于说明上述工序A的其他例子的简图。
图ll是表示变换机构的制造方法中的工序B的作业的工序图。
图12是表示变换机构的制造方法中的工序C的作业的工序图。
图13是表示变换机构的制造方法中的工序D的作业的工序图。
图14是表示工序D中所使用的保持夹具的正视图。
图15是从箭头15-15方向观察图13的环形轴本体、行星轴本体、太
阳轴以及保持夹具的剖面图。
图16是表示变换机构的制造方法中的工序E的作业的工序图。 图17是表示变换机构的制造方法中的工序F的作业的工序图。 图18是表示变换机构的制造方法中的工序G的作业的工序图。 图19是表示变换机构的制造方法中的工序H的作业的工序图。 图20是表示背面行星齿轮与背面环形齿轮以及背面太阳齿轮啮合的
状态的放大图。
图21是表示变换机构的制造方法中的工序I的作业的工序图。 图22是表示变换机构的制造方法中的工序J的作业的工序图。 图23是表示包括背面太阳齿轮、背面环形齿轮以及背面行星齿轮的齿
轮传动组件的剖面图。
具体实施例方式
下面，根据图1~图23说明本发明的一个实施方式。
如图1所示，旋转直线运动变换机构1包括在内部具有向轴方向延 伸的空间的管状的环形轴2,配置在环形轴2的内部、与该轴2在相同轴 上延伸的太阳轴3，和在太阳轴3的周围、与太阳轴3以及环形轴2平行 地配置的多个行星轴4。
太阳轴3，贯通前面轴环51、并且被插入背面轴环52,其中，该前面 轴环固定在形成环形轴2的长度方向的第1端的开口部的内周面上，该背 面轴环固定在形成环形轴2的长度方向的第2端的开口部的内周面上。太 阳轴3，通过设置在上述前面轴环51上的轴承51A以及设置在上述背面轴 环52上的轴承52A支撑。
环形轴2的纵长方向的第1端的开口部通过上述前面轴环51封闭，纵 长方向的第2端的开口部通过上述背面轴环52封闭。在这些前面轴环51 以及背面轴环52的与形成上述两开口部的内周面相对应的部分上，与该内 周面相接触地装设有密封环形轴2的内部的O形密封闺53。进而在前面轴 环51上，形成有用于向环形轴2的内部提供润滑油的油孔51H 。
在环形轴2的内部，设置在各行星轴4上的螺紋以及齿轮，与设置在 环形轴2上的螺紋以及齿轮以及设置在太阳轴3上的螺紋以及齿轮啮合。 各行星轴4，由于其螺紋以及齿轮与环形轴2、和太阳轴3的螺紋以及齿轮 啮合，所以被支撑成太阳轴3的轴线与各行星轴4的轴线平行，并且各行 星轴4以等间隔遍及太阳轴3的整个周方向地配置。太阳轴3，通过由前 面轴环51以及背面轴环52进行的支撑和上述的螺紋以及齿轮彼此的啮合， 被定位成环形轴2的轴线与太阳轴3的轴线一致。
在本实施方式中，将如上所述环形轴2的轴线与太阳轴3的轴线一致 时的环形轴2的姿势称作环形轴2的匹配姿势，将如上所述各行星轴4的 轴线与太阳轴3的轴线平行时的各行星轴4的姿势称作行星轴4的平行姿
势。
在变换机构1中，通过环形轴2的螺紋以及齿轮与各行星轴4的螺紋 以及齿轮的啮合，能够进行从环形轴2以及各行星轴4中的一个构成要素 向另一个构成要素的力的传递。另外，通过太阳轴3的螺紋以及齿轮与各 行星轴4的螺紋以及齿轮的啮合，能够进行从太阳轴3以及各行星轴4中 的一个构成要素向另一个构成要素的力的传递。
在环形轴2以及太阳轴3中的一个构成要素旋转运动时，通过从该构 成要素向各行星轴4的力的传递，各行星轴4进行行星运动，即一边以自 身的轴线为中心自转一边以太阳轴3的轴线为中心公转。进而，通过这样 的各行星轴4的行星运动，进行从各行星轴4向环形轴2以及太阳轴3中 的另一个构成要素的力的传递。此时，如果限制该另一个构成要素的向旋 转方向的变位，则通过上述力的传递，该另一个构成要素相对于各行星轴 4在轴线方向上移动。
这样，变换机构1，能够将环形轴2以及太阳轴3中的一方的旋转运 动变换成另一方的直线运动。变换机构1,可以是通过环形轴2的旋转运 动使太阳轴3直线运动的太阳轴变位方式与通过太阳轴3的旋转运动使环 形轴2直线运动的环形轴变位方式中的任何一种。即，如果限制太阳轴3 的向旋转方向的变位，则变换机构为太阳轴变位方式；如果限制环形轴2 的向旋转方向的变位，则变换机构为环形轴变位方式。
下面，以采用太阳轴变位方式的情况为例，进行变换机构l的说明。 在该情况下，基于环形轴2的向正转方向的旋转运动，太阳轴3在轴线方 向上向从环形轴2被推出的方向变位；基于环形轴2的向反转方向的旋转 运动，太阳轴3在轴线方向上向华皮拉入环形轴2的方向变位。在图l中， 前面方向FR是太阳轴3从环形轴2被推出的方向，背面方向RR是太阳 轴3纟皮拉入环形轴2的方向。
接下来，对于环形轴2的构造、太阳轴3的构造以及行星轴4的构造， 分别详细进行说明。
环形轴2的构造
如图2 (A)所示，环形轴2具有管状的环形轴本体21，设置在环 形轴本体21的前面侧的部分(图中右侧的部分)的内周面上的前面环形齿 轮22，和设置在环形轴本体21的背面侧的部分(图中左侧的部分)的内 周面上的背面环形齿轮23。
因为环形轴本体21的中心线即轴线与环形轴2的轴线相同，所以如果 使环形轴本体21的中心线与太阳轴3 (图1)的轴线一致，则确保了环形 轴2的匹配姿势。在环形轴本体21的纵长方向中央部的内周面上形成有具 有阴螺紋24的本体螺紋部21A。
前面环形齿轮22以及背面环形齿轮23,如图2 (B)所示，与环形轴 本体21是分开的。前面环形齿轮22与背面环形齿轮23，是形状互相相同 的、形成为环状的直齿内齿轮，各参数(基准节圆直径、齿数等)为互相 相等的值。
如图2 (A)所示，前面环形齿轮22通过压入等而固定在环形轴本体 21的前面侧的部分即本体齿轮部21B的内周面上，背面环形齿轮23通过 压入等而固定在环形轴本体21的背面側的部分即本体齿轮部21C的内周 面上。环形齿轮22、 23的向本体齿轮部21B、 21C的固定也可以通过压入 以外的方法实现。
上时，这些前面环形齿轮22以及背面环形齿轮23的中心线与环形轴本体 21的中心线一致。即，以在前面环形齿轮22以及背面环形齿轮23的向环 形轴本体21的组装结耒时、前面环形齿轮22以及背面环形齿轮23的中心 线与环形轴本体21的中心线一致的方式，预先设定环形齿轮22、 23的外 周面的形状以及本体齿轮部21B、 21C的内周面的形状。 太阳轴3的构造
如图3所示，太阳轴3具有太阳轴本体31，该太阳轴本体在外周面上 形成有具有阳螺紋34的本体螺紋部31A。在太阳轴本体31的外周面上， 在本体螺紋部31A的前面侧(图中的右侧)设有前面太阳齿轮32，在本体 螺紋部31A的背面侧(图中的左侧)设有背面太阳齿轮33。
前面太阳齿轮32与背面太阳齿轮33，是形状互相相同的直齿的外齿 轮，与太阳轴本体31—体形成，各参数(基准节圆直径、齿数等)为互相 相等的值。前面太阳齿轮32以及背面太阳齿轮33的中心线形成为与太阳 轴本体31 (太阳轴3)的轴线一致。
行星轴4的构造
如图4 ( A )所示，行星轴4具有行星轴本体41，该行星轴本体41在 外周面上形成有具有阳螺紋44的本体螺紋部41A。
行星轴本体41的轴线与行星轴4的轴线相同，所以如果使行星轴本体 41的轴线与太阳轴3 (图1)的轴线平行，则确保了行星轴4的平行姿势。 在行星轴本体41,在本体螺紋部41A的前面侧(图中的右侧)设有前面行 星齿轮42，在本体螺紋部41A的背面侧(图中的左侧)设有背面行星齿轮 43。前面行星齿轮42与背面行星齿轮43,是形状互相相同的直齿的外齿 轮，各参数(基准节圆直径、齿数等)为互相相等的值。
以前面行星齿轮42的中心线与行星轴本体41的轴线一致的方式，前 面行星齿轮42与该行星轴本体41的前面侧的部分即前面轴41F形成为一 体。
背面行星齿轮43，如图4 (B)所示与行星轴本体41是分开的。如图 4 (C)所示，在背面行星齿轮43的内部形成有在该齿轮43的中心线上延 伸的轴承孔43H。在该轴承孔43H中插入行星轴本体41的背面侧的部分 即背面轴41R,由此将背面行星齿轮43组装在行星轴本体41上。
作为背面行星齿轮43组装在行星轴本体41上的例子，为了背面行星 齿轮43能够相对于行星轴本体41相对旋转，使用间隙配合。在组装时， 背面行星齿轮43的中心线与行星轴本体41的轴线一致。即，以组装结束 时背面行星齿轮43的中心线与行星轴本体41的中心线一致的方式，预先 设定轴承孔43H的内周面的形状以及背面轴41R的外周面的形状。
接下来，参照图5 图8，对变换才几构1的环形轴2、太阳轴3以及行 星轴4等各构成要素的关系以及该变换机构1的动作进行说明。
在这些图中，图5表示沿着太阳轴3的中心线剖开的变换机构1的剖
面构造。图6表示沿着图5的6-6线剖开的变换机构1的剖面构造；图7 表示沿着图5的7-7线剖开的变换机构1的剖面构造；图8表示沿着图5 的8-8线剖开的变换机构1的剖面构造。另夕卜，在这里举例表示了配置有9 根行星轴4的变换机构1,但对于行星轴4的配置数量可以适当变更。
如图5所示，环形轴2、各行星轴4以及太阳轴3，通过它们的螺紋以 及齿轮的啮合而配合。更详细地说，环形轴2的阴螺紋24、前面环形齿轮 22以及背面环形齿轮23，分别与各行星轴4的阳螺紋44、前面行星齿轮 42以及背面行星齿轮43相啮合。另外，各行星轴4的阳螺紋44、前面行 星齿轮42以及背面行星齿轮43，分别与太阳轴3的阴螺紋24、前面太阳 齿轮32以及背面太阳齿轮33相啮合。通过以上的螺紋以及齿轮的啮合， 环形轴2与各行星轴4相配合，并且各行星轴4与太阳轴3相配合。
图6表示环形轴2的前面环形齿轮22、各行星轴4的前面行星齿轮42 以及太阳轴3的前面太阳齿轮32啮合的状态。该图中的前面环形齿轮22 被固定在环形轴本体21上，前面行星齿轮42被一体形成在行星轴本体41 上，前面太阳齿轮32被一体形成在太阳轴本体31上。
图7表示环形轴2的背面环形齿轮23、各行星轴4的背面行星齿轮43 以及太阳轴3的背面太阳齿轮33啮合的状态。该图中的背面环形齿轮23 被固定在环形轴本体21上，背面行星齿轮43被设为能够相对于行星轴本 体41以其轴线为中心旋转，背面太阳齿轮33被一体形成在太阳轴本体31 上。
进而，图8表示环形轴2的阴螺紋24、各行星轴4的阳螺紋44以及 太阳轴3的阳螺紋34啮合的状态。该图中的阴螺紋24被一体形成在环形 轴本体21上，阳螺紋44被一体形成在行星轴本体41上，阳螺紋34被一 体形成在太阳轴本体31上。
因此，在图5中，在向环形轴2输入旋转运动时，通过前面环形齿轮 22与各前面行星齿轮42的啮合、背面环形齿轮23与各背面行星齿轮43 的啮合以及阴螺紋24与各阳螺紋44的啮合，进行从S走转运动的环形轴2 向各行星轴4的力的传递。通过该力的传递，各行星轴4进行一边以自身
的轴线为中心自转一边以太阳轴3的轴线为中心公转的行星运动。进而， 在进行这样的各行星轴4的行星运动时，通过各前面行星齿轮42与前面太 阳齿轮32的啮合、各背面行星齿轮43与背面太阳齿轮33的啮合以及各阳 螺紋44与阳螺紋34的啮合，进行从行星运动的各行星轴4向太阳轴3的 力的传递。此时，如果限制太阳轴3的向旋转方向的变位，则通过上述力 的传递，太阳轴3在轴线方向上变位。
另夕卜，对于太阳轴3向旋转方向的变位的限制，可以考虑下面的例子。 在太阳轴3的从环形轴2突出的部分的外周面上，配置在太阳轴3的轴线 方向上延伸的直花键(straight spline) 35,并在变换机构1的设置场所配 置与上述直花键35啮合的直花键(未图示)。此时，通过太阳轴3的直花 键35与形成在设置场所的直花键的啮合，能够允许太阳轴3的向轴线方向 的变位，同时限制该太阳轴3的向旋转方向的变位。
接下来，参照图9~图23对旋转直线运动变换机构1的制造方法进行 说明。在该实施方式的制造方法中，经过下面所示的工序A 工序J，制 造变换:4几构1。
工序A
将前面太阳齿轮32以及背面太阳齿轮33以两者围绕太阳轴3的轴线 的相位一致的方式通过滚轧成形而一体形成在该太阳轴3上。更详细地说， 如图9所示，将用于制造太阳轴3 (太阳轴本体31)的圆棒状的坯件71， 通过用于形成前面太阳齿轮32的一对滚轧模72、 73夹持，同时通过用于 形成背面太阳齿轮33的一对滚轧模74、 75夹持。在该状态下，进行滚轧 模72、 73和滚轧模74、 75的相对于坯件71的径方向(图中左右方向)的 对位。滚礼模72、 73的相对的面具有与前面太阳齿轮32的外周面相对应 的形状，滚轧才莫74、 75的相对的面具有与背面太阳齿轮33的外周面相对 应的形状。通过使滚轧模72、 73中的一方(在该例中为滚轧模72)和滚 轧模74、 75中的一方(在该例中为滚轧模74)同时相对于另一方的滚轧 模(在该例中为滚轧模73、 75)，如虚线箭头所示那样在坯件71的径方 向上相对移动，在坯件71上形成了前面太阳齿轮32以及背面太阳齿轮33。
通过该滚轧成形而形成的前面太阳齿轮32以及背面太阳齿轮33，两者绕 坯件71的轴线具有相同相位。
另外，为了通过滚轧成形而在坯件71上形成前面太阳齿轮32以及背 面太阳齿轮33,也可以采用如下所述的方法。此时，如图10所示，预先 在坯件71上形成直花键35,通过以该直花键35为基准配置的滚轧模72、 73形成前面太阳齿轮32,然后同样通过以上述直花键35为基准配置的滚 轧模74、 75形成背面太阳齿轮33。这样形成的前面太阳齿轮32以及背面 太阳齿轮33，通过分别以直花键35为基准配置的滚轧模72 75形成，所 以也绕坯件71的轴线具有相同相位。
工序B
对变换机构1的各构成要素，即图11所示的环形轴本体21、太阳轴3、 行星轴本体41、前面环形齿轮22、背面环形齿轮23以及背面行星齿轮43 进行清洗。
工序C
在太阳轴3的周围在太阳轴3的周方向上设置等间隔(在本实施方式 中为40。)地配置多个(在本实施方式中为9根)行星轴本体"。
具体如图12所示，首先将太阳轴3插入基本夹具61的贯通孔62，设 成太阳轴3的前面太阳齿轮32 、阳螺紋34以及背面太阳齿轮33从上述贯 通孔62露出的状态。在该基本夹具61的背面侧(图中左侧)的端面上， 形成有包围贯通孔62的开口部的圆环状的保持部63。该保持部63的内径 ^皮设定为与太阳轴3的前面太阳齿轮32、阳螺紋34以及背面太阳齿轮33 的部分的外径相等的值，并且保持部63的径方向的厚度被设定为与行星轴 本体41的阳螺紋44以及前面行星齿轮42的部分的外径相等的值。
在基本夹具61的保持部63的外周面上，嵌合有形成为管状的环状夹 具64的前侧(图中右侧)的部分的内周面。该环状夹具64的内径，净皮i殳 定为与环形轴本体21的形成有阴螺紋24的部分的内径相等的值。在太阳 轴3的上方的部分上，以在该环状夹具64的中心线方向上延伸的方式形成 有比从前面太阳齿轮32到背面太阳齿轮33的距离更长的槽65。
在该状态下，从环状夹具64的槽65的上方使行星轴本体41经过该槽 65向太阳轴3下落，使行星轴本体41的阳螺紋44以及前面行星齿轮42 分别与太阳轴3的阳螺紋34以及前面太阳齿轮32啮合。然后，使太阳轴 3围绕其轴线旋转40° ，由此使上述行星轴本体41在绕太阳轴3的轴线的 4t转方向上变位40。。
通过使上面的作业重复与行星轴本体41根数相等的次数，在太阳轴3 的周围在该太阳轴3的周方向上等间隔(40° )地配置多个行星轴本体41。 此时，各行星轴本体41成为被夹持保持在太阳轴3与环状夹具64之间的 状态。在这样将所有的行星轴本体41配置在太阳轴3周围后，相对于太阳 轴3将基本夹具61在前面侧(图中右侧)拔出，伴随于此，将保持部63 的外周面从环状夹具64的前面侧的端部的内周面拔出。
工序D
如图13所示，相对于围绕太阳轴3地配置的各行星轴本体41从前面 侧(图中右侧)装设保持夹具66，由此将各行星轴本体41保持为相对于 太阳轴3平行的姿势。
在这里，对于保持夹具66的构造进行说明。
保持夹具66包括形成为环状的基部67，和从基部67向该基部67 的中心线延伸的轴保持部68以及叉状部69。基部67的内径被设定为能够 将太阳轴3插入的值，基部67的外径被设定为能够插入环状夹具64内的 值。从基部67的背面(图中左面)使轴保持部68以及叉状部69与行星轴 4平行地延伸。将从背面侧观察这些轴保持部68以及叉状部69的状态表 示在图14中。
如该图所示，轴保持部68在基部67的周方向上留有等间隔地设置了 与行星轴本体41 (图13 )相对应的数量，叉状部69被分别设置在各轴保 持部68之间。4吏轴保持部68以及叉状部69朝向行星轴本体41，以各轴 保持部68与行星轴本体41的前面轴41F相对的方式对位，在这种状态下， 基部67如图13所示那样-故插入环状夹具64的前侧的端部的内周面。由此， 行星轴本体41的前面轴41F纟皮插入轴保持部68,并且叉状部69纟皮插入行
星轴本体41的相邻的前面行星齿轮42之间，在该齿轮42的整个纵长方向 上与该齿轮42相接触。
图15是从箭头15-15方向观察图13的太阳轴3、行星轴本体41、环 形夹具64以及保持夹具66的剖面图，表示在行星轴本体41上装设有保持 夹具66时将叉状部69插入各前面行星齿轮42之间的状态。如图15所示， 叉状部69的剖面形状形成为与相邻的各个前面行星齿轮42相啮合的形状。 通过这样的各叉状部69与前面行星齿轮42的接触，围绕太阳轴3配置的 各行星轴本体41被保持为平行姿势，并且限制了各行星轴本体41的自转。
工序E
相对于配置在太阳轴3周围的各行星轴本体41装设环形轴本体21， 同时将环形夹具64从各行星轴本体41上卸下。
具体如图16所示，通过环形轴本体21的前面侧(图中右侧)的端部 推压环状夹具64的背面侧(图中左侧)的端部，由此使环形轴本体21向 前面侧移动，直到环形轴本体21的阴螺紋24与各行星轴本体41的阳螺紋 44相接触。然后，在限制各行星轴本体41以及保持夹具66的围绕太阳轴 3的轴线的旋转的状态下，使环形轴本体21围绕上述轴线旋转而拧入前面 侧，由此使该环形轴本体21的阴螺紋24与各行星轴本体41的阳螺紋44 相啮合。由此，环形轴本体21被装设在各行星轴本体41上从而相对于太 阳轴3成为匹配姿势。此时，环形夹具64被环形轴本体21从前面侧推出， 从各行星轴本体41被卸下。
在将环形轴本体21拧入各行星轴本体41时，通过此时的摩擦力，在 各行星轴本体41上作用有使它们相对于太阳轴3的轴线倾斜的力。但是， 行星轴本体41相对于太阳轴3的轴线的倾斜，纟皮位于上述力的作用部分即 阳螺紋44的附近的叉状部69 (保持夹具66 )限制，所以这些行星轴本体 41的平行姿势不会因为上述力的作用而破坏。
工序F
从环形轴本体21的前面侧将前面环形齿轮22嵌入环形轴本体21的内 部。其结果，前面环形齿轮22如图17所示，被固定在环形轴本体21的前
面侧的部分即本体齿轮部21B的内周面上，并且与行星轴本体41的前面 行星齿轮42相啮合。 工序G
从环形轴本体21的背面侧将背面环形齿轮23嵌入环形轴本体21的内 部。其结果，背面环形齿轮23如图18所示，被固定在环形轴本体21的背 面侧的部分即本体齿轮部21C的内周面上。由此，包括下述部分的集合体 S的组装结束，即，该集合体包括设有前面太阳齿轮32以及背面太阳齿 轮33的太阳轴3，形成有前面行星齿轮42的行星轴本体41,环形轴本体 21,前面环形齿轮22以及背面环形齿轮23。
工序H
在集合体s的各行星轴本体41的背面轴41R的外周面上插入背面行 星齿轮43。由此，成为背面轴41R贯通背面行星齿轮43的轴承孔43H(图 4(C))的状态，如图19所示，背面行星齿轮43被安装成能够相对于背 面轴41R旋转的状态。此时，背面行星齿轮43，随着插入背面轴41R,沿 着该背面轴41R的轴线方向移动而与背面太阳齿轮33以及背面环形齿轮 23啮合。
在将背面行星齿轮43插入背面轴41R时，为了顺利地进行该插入， 优选使前面太阳齿轮32与背面太阳齿轮33的相对于太阳轴3的轴线的相 位相同，并且使前面环形齿轮22与背面环形齿轮23的相对于上述轴线的 相位相同。这是因为，如果使背面太阳齿轮33以及背面环形齿轮23的相 对于上述轴线的相位分别与均和前面行星齿轮42啮合的前面太阳齿轮32 以及前面环形齿轮22的相位相同，则也能够使背面行星齿轮43容易地与 这些齿轮32、 22啮合。如果背面太阳齿轮33以及背面环形齿轮23的相对 于上述轴线的相位分别与前面太阳齿轮32以及前面环形齿轮22的相位相 同，则背面环形齿轮23相对于背面太阳齿轮33的绕上述轴线的相对相位 也与前面环形齿轮22相对于前面太阳齿轮32的绕上述轴线的相对相位相等。
在本实施方式中，前面太阳齿轮32的围绕太阳轴3的轴线即图20的箭头Y1方向的相位，通过上述工序A中的滚轧成形，形成为与背面太阳 齿轮33的围绕上述轴线的相位相同。但是，关于背面环形齿轮23的围绕 上述轴线即图20的箭头Y2方向的相位，在上述工序G中将背面环形齿轮 23安装在环形轴本体21上时，可能会与前面环形齿轮22的围绕上述轴线 的相位不同。此时，背面环形齿轮23相对于背面太阳齿轮33的绕上述轴 线的相对相位变成与前面环形齿轮22相对于前面太阳齿轮32的绕上述轴 线的相对相位不同。
即使在这样的状况下，也能够将背面行星齿轮43啮合于围绕上述轴线 的相位与前面太阳齿轮32相同的背面太阳齿轮33。进而，也能够将背面 行星齿轮43啮合于围绕上述轴线的相位与前面环形齿轮22相同的背面环 形齿轮23。这是因为，背面行星齿轮43，在处于啮合于背面太阳齿轮33 的状态时，能够以背面轴41R的轴线为中心自转与两者之间的间隙相等的 量。即，即使背面环形齿轮23相对于背面太阳齿轮33的绕上述轴线的相 对相位与前面环形齿轮22相对于前面太阳齿轮32的绕上述轴线的相对相 位不同，也能够通过背面行星齿轮43在上述间隙的范围内的自转，将该齿 轮43啮合在背面环形齿轮23上。
工序I
通过将保持夹具66向前面侧拉，保持夹具66的轴保持部68从行星轴 本体41离开，同时叉状部69从相邻的前面行星齿轮42之间被拔出。其结 果，集合体s如图21所示，成为装^L在行星轴本体41上的保持夹具66(图 19)被卸下的状态。
工序J
如图22所示，将装设有O形密封圏53的前面轴环51安装在环形轴 本体21的前面侧的端部的内周面上，并且将装设有O形密封圈53的背面 轴环52安装在环形轴本体21的背面侧的端部的内周面上。由此，变换机 构1组装结束。
上面所详细叙述的本实施方式具有下面所述的效果。 (1)在工序H中的背面行星齿轮43安装在背面轴41R上时，如果对
于背面行星齿轮43作用太阳轴3的周方向的力，则虽说在各行星轴本体 41的相邻的前面行星齿轮42之间插入有保持夹具66的叉状部69，但不能 避免背面行星齿轮43的向周方向的变位。即，由于保持夹具66的叉状部 69仅与行星轴本体41的前面行星齿轮42接触，所以当在背面行星齿轮43 上作用朝向太阳轴3的周方向的力时，该力的作用的位置从上述叉状部69 离开。因此，难以通过上述叉状部69抑制由上述力的作用引起的背面行星 齿轮43向太阳轴3的周方向的变位。在背面行星齿轮43相对于前面行星 齿轮42在太阳轴3的周方向上相对变位时，由此行星轴本体41相对于太 阳轴3倾斜，从而该行星轴本体41的平行姿势破坏。
另外，在将背面行星齿轮43安装在背面轴41R上时，对于背面行星 齿轮43，在如下所述的状况下作用有太阳轴3的周方向的力。即，将背面 太阳齿轮33与太阳轴本体31分体地形成，将该背面太阳齿轮33、背面环 形齿轮23和背面行星齿轮43组装成图23所示的齿轮传动组件99。将该 齿轮传动组件99装设在太阳轴本体31、环形轴本体21以及各行星轴本体 41上。在齿轮传动组件99的装设时，背面太阳齿轮33的向太阳轴本体31 的外周面的嵌入、背面环形齿轮23的向环形轴本体21的内周面的嵌入和 各背面行星齿轮43的向行星轴本体41即背面轴41R的外周面的插入同时 进行。此时，由于背面太阳齿轮33的内周面与太阳轴本体31的外周面的 圆度的差异、以及背面环形齿轮23的外周面与环形轴本体21的内周面的 圆度的差异等，会有使齿轮传动组件99整体在太阳轴本体31的周方向上 扭转的可能性。如果齿轮传动组件99整体这样在周方向上扭转，则对于背 面行星齿轮43作用有太阳轴3的周方向的力，背面行星齿轮43在该周方 向上变位。
但是，在上述工序H中，仅有背面行星齿轮43被插入背面轴41R的 外周面，在其插入时背面行星齿轮43仅仅一边以背面轴41R的轴线为中 心适当自转、一边在沿着该轴线的方向上移动而与背面太阳齿轮33以及背 面环形齿轮23啮合。因此，在将背面行星齿轮43安装在背面轴41R上时， 不会对于背面行星齿轮43作用有朝向太阳轴3的周方向的力，不会因为该
力的作用背面行星齿轮43在太阳轴3的周方向上相对变位。因此，在背面 行星齿轮43的安装时，能够避免该齿轮43相对于前面行星齿轮42在太阳 轴3的周方向上相对变位、行星轴4成为相对于太阳轴3倾斜的状态，能 够避免在行星轴4倾斜的状态下组装变换机构1。
(2 )为了使变换机构1的驱动时的各行星轴4的自转 公转稳定，优 选使前面太阳齿轮32与背面太阳齿轮33的围绕太阳轴3的轴线的相位的 偏差消失。这是因为，通过使该相位的偏差消失、使对处于行星轴4与太 阳轴3之间的前面太阳齿轮32与背面太阳齿轮33的力的传递定时的偏差 消失，能够达成行星轴4的顺利的自转■公转。在这里，如果通过工序A 中的滚轧成形将前面太阳齿轮32以及背面太阳齿轮33形成在太阳轴本体 31上，则能够容易形成该前面太阳齿轮32以及背面太阳齿轮33的围绕太 阳轴3的轴线的相位互相一致的太阳轴3。
(3)在通过工序E 工序G组装集合体S时，围绕太阳轴3配置的 各行星轴本体41被保持夹具66可靠地保持成与太阳轴3平行。因此，在 组装集合体S时，能够通过上述保持夹具66抑制行星轴本体41相对于太 阳轴3倾斜的情况。
另外，上述实施方式也可以进行如下所述的变更。
也可以将背面太阳齿轮33设成与太阳轴本体31分体，在工序G将 背面太阳齿轮33安装固定在太阳轴本体31上。这样也能得到与上述实施 方式的(1)相同的效果。
但是，此时，所安装的背面太阳齿轮33的围绕太阳轴3的轴线的相位 可能与前面太阳齿轮32不同。由于前面环形齿轮22与背面环形齿轮23 的绕上述轴线的相位，背面环形齿轮23相对于背面太阳齿轮33的绕上述 轴线的相对相位变得与前面环形齿轮22相对于前面太阳齿轮32的绕上述 轴线的相对相位不同。
在这样的状况下，也能一边将背面行星齿轮43插入背面轴41R的外 周面， 一边使其与背面太阳齿轮33以及背面环形齿轮23啮合。即，通过 使背面行星齿轮43以背面轴41R的轴线为中心旋转(自转)与背面太阳
齿轮33相对于前面太阳齿轮32的绕上述轴线的相位的偏差相对应的量， 能够一边将背面行星齿轮43插入背面轴41R的外周面， 一边使其与背面 太阳齿轮33啮合。另外，根据工序H—栏所记载的原因，也能够使背面 行星齿轮43与背面环形齿轮23啮合。
-太阳轴3的背面太阳齿轮33以及前面太阳齿轮32并不一定要通过 滚轧而进行一体形成。另外，在通过滚轧成形以外的方法一体形成背面太 阳齿轮33以及前面太阳齿轮32时，优选为齿轮32、 33的围绕太阳轴3 的轴线的相位一致。
-也可以在将背面行星齿轮43安装在背面轴41R上之前将保持夹具 66卸下。此时也能得到与上述实施方式的(1)相同的效果。如上述实施 方式所示，如果设为在将背面行星齿轮43安装在背面轴41R上之后将保 持夹具66卸下，则在将背面行星齿轮43插入背面轴41R时，能够通过上 述保持夹具66的叉状部69更可靠地避免行星轴本体41相对于太阳轴3 倾斜。
也可以在环形轴本体21上整体形成背面环形齿轮23，省略掉上述 工序G。
权利要求
1.一种旋转直线运动变换机构的制造方法，该旋转直线运动变换机构具有环形轴，其呈管状并在纵长方向中央部的内周面上具有阴螺纹；太阳轴，其在所述环形轴内以与该环形轴在同一轴线上延伸的方式配置，在纵长方向中央部的外周面上具有阳螺纹；多个行星轴，其在所述太阳轴的外周面与所述环形轴的内周面之间以与这些轴在同一方向上延伸的方式配置，在纵长方向中央部的外周面上具有与所述环形轴的阴螺纹以及所述太阳轴的阳螺纹相啮合的阳螺纹；第1环形齿轮，其被固定在所述环形轴的纵长方向上的第1端部的内周面上；第1太阳齿轮，其被一体形成在所述太阳轴的纵长方向上的第1端部的外周面上；第1行星齿轮，其被一体形成在所述行星轴的纵长方向上的第1端部的外周面上、与所述第1环形齿轮以及所述第1太阳齿轮啮合；第2环形齿轮，其被固定在所述环形轴的纵长方向上的第2端部的内周面上；第2太阳齿轮，其被固定在所述太阳轴的纵长方向上的第2端部的外周面上；和第2行星齿轮，其以能够在周方向上自转的方式被安装在所述行星轴的纵长方向上的第2端部的外周、与所述第2环形齿轮以及所述第2太阳齿轮啮合；该制造方法的特征在于，包括一边保持所述行星轴相对于所述太阳轴的平行状态，一边组装包含设有第1以及第2太阳齿轮的所述太阳轴、设有第1行星齿轮的所述行星轴、所述环形轴、和第1以及第2环形齿轮的集合体的工序；和将所述第2行星齿轮插入所述集合体中的所述行星轴的第2端部的外周面，并使该齿轮与所述第2太阳齿轮以及所述第2环形齿轮啮合的工序。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，还包括在组装所述集合体 的工序之前、将所述第1太阳齿轮以及所述第2太阳齿轮以两者围绕所述 太阳轴的轴线的相位一致的方式与该太阳轴形成一体的工序。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，还包括 在组装所述集合体的工序之前，将所述各行星轴围绕所述太阳轴的周方向配置，然后以与所述行星轴的相邻的笫1行星齿轮分别相啮合的方式 安装与行星轴平行地延伸的夹具的工序；和在插入所述第2行星齿轮的工序结束之后卸下所述夹具的工序。
全文摘要
本发明的目的在于提供能够避免在行星轴相对于太阳轴倾斜的状态下进行组装的旋转直线运动变换机构的制造方法。因此，包括一边保持所述行星轴的相对于所述太阳轴的平行状态，一边安装包括在两端设有第1以及第2太阳齿轮、在中央设有阳螺纹的太阳轴，在一端设有第1行星齿轮、在中央设有阳螺纹的行星轴，设有阴螺纹的环形轴，以及第1以及第2环形齿轮的集合体的工序；和将第2行星齿轮插入所述集合体的所述行星轴的另一端的外周面上，并使该齿轮与第2太阳齿轮以及第2环形齿轮啮合的工序。
文档编号F16H25/20GK101346568SQ20078000087
公开日2009年1月14日 申请日期2007年6月22日 优先权日2006年8月3日
发明者中村喜代治 申请人:丰田自动车株式会社