JP3299302B2 - ねじ体・ナット装置 - Google Patents
ねじ体・ナット装置Info
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- JP3299302B2 JP3299302B2 JP14796292A JP14796292A JP3299302B2 JP 3299302 B2 JP3299302 B2 JP 3299302B2 JP 14796292 A JP14796292 A JP 14796292A JP 14796292 A JP14796292 A JP 14796292A JP 3299302 B2 JP3299302 B2 JP 3299302B2
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- Japan
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- nut
- screw
- screw body
- grooves
- groove
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2209—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with arrangements for taking up backlash
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/19698—Spiral
- Y10T74/19702—Screw and nut
- Y10T74/19721—Thread geometry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、等ピッチの多条ねじを
もつねじ体及びナット、そして該ねじ体とナットの間に
配される転動体を有するねじ体・ナット装置に関するも
のである。
もつねじ体及びナット、そして該ねじ体とナットの間に
配される転動体を有するねじ体・ナット装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ねじ体
・ナット装置は、循環ボールの形式あるいは遊星ローラ
の形式にあっても、回転動を直線動に変換あるいは逆の
変換を行うために用いられる。
・ナット装置は、循環ボールの形式あるいは遊星ローラ
の形式にあっても、回転動を直線動に変換あるいは逆の
変換を行うために用いられる。
【０００３】ボール形式あるいは遊星ローラ形式のねじ
体・ナット装置において、転動体はねじ体そしてナット
の螺旋溝あるいはねじ溝の面と、公称値にて約４５°位
の角度をもって斜めに接触し、ねじ体とナットの相対的
センタリングを行っていると共に主として軸方向そして
時には半径方向の荷重を支えている。
体・ナット装置において、転動体はねじ体そしてナット
の螺旋溝あるいはねじ溝の面と、公称値にて約４５°位
の角度をもって斜めに接触し、ねじ体とナットの相対的
センタリングを行っていると共に主として軸方向そして
時には半径方向の荷重を支えている。
【０００４】クリアランスをもって組み立てるために、
通常の設計では、転動体（ボールまたはローラ）とねじ
体そしてナットのねじ溝の面とのすべての接触は、転動
体によって伝達される外部からの軸力の方向が決まる
と、同じ方向の傾角をもつようになる。その結果、荷重
は最大数の接触点に分布される。
通常の設計では、転動体（ボールまたはローラ）とねじ
体そしてナットのねじ溝の面とのすべての接触は、転動
体によって伝達される外部からの軸力の方向が決まる
と、同じ方向の傾角をもつようになる。その結果、荷重
は最大数の接触点に分布される。
【０００５】図１３は、軸力Ｃを受けている場合に、ク
リアランスをもったねじ体・ナット装置におけるねじ体
ＶとナットＥのねじ溝そしてボールＢとの間に生ずる接
触状態を示している。図に見られるように、すべてのボ
ールＢがすべてのねじ溝で同じ方向で同じ角度αをもっ
て接触している。
リアランスをもったねじ体・ナット装置におけるねじ体
ＶとナットＥのねじ溝そしてボールＢとの間に生ずる接
触状態を示している。図に見られるように、すべてのボ
ールＢがすべてのねじ溝で同じ方向で同じ角度αをもっ
て接触している。
【０００６】かかるねじ体・ナット装置の精度を改善す
るために、装置の内部クリアランスを調整したり、零に
したりあるいは内部予荷重を与えるのが普通である。
るために、装置の内部クリアランスを調整したり、零に
したりあるいは内部予荷重を与えるのが普通である。
【０００７】このために、いくつかの形式のものが近来
用いられている。
用いられている。
【０００８】１．単一ブロック状のナットと径が大きめ
の転動体 径が大きめの転動体（ボールあるいはローラ）を用いる
と内部クリアランスをなくすことができる。転動体はね
じ体そしてナットのねじ溝の両側の面に接触するように
なる。
の転動体 径が大きめの転動体（ボールあるいはローラ）を用いる
と内部クリアランスをなくすことができる。転動体はね
じ体そしてナットのねじ溝の両側の面に接触するように
なる。
【０００９】ボールを用いたねじ体・ナット装置の場
合、ねじ溝は二つの円弧をもって形成されたプロフィル
を有し、通常４５°の傾角をもって接触している。そし
て、各ボールは、図１４に見られるように四つの面で接
触するようになる。ボール自体の回転軸は、二つの対向
面で接触している場合における瞬間軸に比し、拘束され
たものとなり、その結果、滑り現象が生じ、また摩擦ト
ルクが増大する。回転に必要なトルクはねじ体の径に対
応して増大し、組立体の寿命は内部摩擦がもたらす摩耗
によって短命化されてしまう。
合、ねじ溝は二つの円弧をもって形成されたプロフィル
を有し、通常４５°の傾角をもって接触している。そし
て、各ボールは、図１４に見られるように四つの面で接
触するようになる。ボール自体の回転軸は、二つの対向
面で接触している場合における瞬間軸に比し、拘束され
たものとなり、その結果、滑り現象が生じ、また摩擦ト
ルクが増大する。回転に必要なトルクはねじ体の径に対
応して増大し、組立体の寿命は内部摩擦がもたらす摩耗
によって短命化されてしまう。
【００１０】遊星ローラをもったねじ体・ナット装置の
場合、装置が予荷重を受けているかどうかに係らず、ロ
ーラの回転軸は変わらないが、所定の予荷重を得るため
に要求されるローラの直径精度は技術的にも経済的にも
ボールの場合よりもより困難となる。
場合、装置が予荷重を受けているかどうかに係らず、ロ
ーラの回転軸は変わらないが、所定の予荷重を得るため
に要求されるローラの直径精度は技術的にも経済的にも
ボールの場合よりもより困難となる。
【００１１】２．ナットの変位によるナットのピッチ円
の直径の縮小化 径が大きめの転動体を配設する代わりに、ナットの変位
によって該ナットのピッチ円の直径を縮小することがで
きる。この現象は、ボールの回転軸の修正という点に関
しては、ある形態において、ナットにおける転動軌道が
ナットの変形を容易にするためのスロットによって干渉
されるという欠点をもたらすのと同じことである。
の直径の縮小化 径が大きめの転動体を配設する代わりに、ナットの変位
によって該ナットのピッチ円の直径を縮小することがで
きる。この現象は、ボールの回転軸の修正という点に関
しては、ある形態において、ナットにおける転動軌道が
ナットの変形を容易にするためのスロットによって干渉
されるという欠点をもたらすのと同じことである。
【００１２】３．相対的に調整可能な二つの部分をもつ
ナット 位置付けについての許容性をもつ二つの部分を有するナ
ット、あるいは互いに相対的に調整可能な二つの部分を
有するナットを備えた装置は種々知られている。かかる
装置では、転動体（ボールまたはローラ）は、上記二つ
の部分の一方を他方と比較したとき、ねじ溝との互いに
異なる面で接触している。
ナット 位置付けについての許容性をもつ二つの部分を有するナ
ット、あるいは互いに相対的に調整可能な二つの部分を
有するナットを備えた装置は種々知られている。かかる
装置では、転動体（ボールまたはローラ）は、上記二つ
の部分の一方を他方と比較したとき、ねじ溝との互いに
異なる面で接触している。
【００１３】ａ）ナットの二つの部分の相対的並進移動 ナットの二つの部分の間で軸方向の調整を行うことによ
って、同じ相対的角位置を維持できる。これによって、
クリアランスを調整したり、あるいは予荷重を生じせし
めることができる。
って、同じ相対的角位置を維持できる。これによって、
クリアランスを調整したり、あるいは予荷重を生じせし
めることができる。
【００１４】相対的並進移動は、例えば、次によってな
される。 二つの部分の対向面を調整し、互いに直接
に面するようにしたりあるいは剛性・弾性のあるスペー
スワッシャに面するようにする。 ハウジング内にと
じ込められたナットの二つの部分の外面に作用させる。
同一原理の他のシステムを用いてナットの二つの部
分に、調整中に同じ相対角位置を維持せしめる。
される。 二つの部分の対向面を調整し、互いに直接
に面するようにしたりあるいは剛性・弾性のあるスペー
スワッシャに面するようにする。 ハウジング内にと
じ込められたナットの二つの部分の外面に作用させる。
同一原理の他のシステムを用いてナットの二つの部
分に、調整中に同じ相対角位置を維持せしめる。
【００１５】ｂ）ナットの二つの部分の間に相対回転を
もたせる。
もたせる。
【００１６】基準面（直接もしくは中間スペーサと共に
支持されている外面あるいは内面）に関し、ナットの二
つの部分が軸方向に固定的に対向するように支持されて
いると、互いの相対回転によってもたらされるどのよう
な角位相変位も、二つの部分のねじ溝の対向面を離した
り一緒にしたりすることと同じであり、かくして上記
ａ）に述べた並進移動と変わらない。
支持されている外面あるいは内面）に関し、ナットの二
つの部分が軸方向に固定的に対向するように支持されて
いると、互いの相対回転によってもたらされるどのよう
な角位相変位も、二つの部分のねじ溝の対向面を離した
り一緒にしたりすることと同じであり、かくして上記
ａ）に述べた並進移動と変わらない。
【００１７】確定的あるいは調整的方法で、この相対角
変位を得たりあるいは一旦調整がなされた二つの部分の
相対角位置を維持するための装置は多く知られている。
変位を得たりあるいは一旦調整がなされた二つの部分の
相対角位置を維持するための装置は多く知られている。
【００１８】ナットの二つの部分の並進移動あるいは相
対回転による上記二つの調整方法によると、最終結果と
して、公称ピッチと、二つの部分に支持されるねじ溝の
二つの作動部の間の移行部分におけるねじ溝同士の間の
実際の距離とに差が見られる。
対回転による上記二つの調整方法によると、最終結果と
して、公称ピッチと、二つの部分に支持されるねじ溝の
二つの作動部の間の移行部分におけるねじ溝同士の間の
実際の距離とに差が見られる。
【００１９】図１５と図１６には、ボールＢのねじ体Ｖ
のねじ溝との接触の状態と、ナットＥ１とＥ２の二つの
部分の二つの異なる相対位置の差の状態が示されてい
る。すなわち、図１５ではナットＥ１とＥ２の二つの部
分の間の距離Ｄ−Δが、そして図１６ではナットの上記
二つの部分の間の距離Ｄ＋Δが示されている。
のねじ溝との接触の状態と、ナットＥ１とＥ２の二つの
部分の二つの異なる相対位置の差の状態が示されてい
る。すなわち、図１５ではナットＥ１とＥ２の二つの部
分の間の距離Ｄ−Δが、そして図１６ではナットの上記
二つの部分の間の距離Ｄ＋Δが示されている。
【００２０】４．工作中におけるナットのねじ溝の中央
部での変位によるクリアランスを調整する単一ブロック
状のナット かかる設計によると、３．にて述べたように、二つの部
分が二つの部品として設けられたとき、ナットの二つの
部分の位置調整とセンタリングを行うために必要とされ
る追加的の機械加工を不要とすることができる。したが
って、同心性がよくなると共に、ボールと単条のねじの
組立体となって経済的にも有利となる。ボールと単条の
ねじとの組立体にあっても、各ボールは対向する二つの
接触点に限定されて傾角をもつという利点を有し、一つ
のボールが四点で接触する（摩擦、摩耗を伴う）形式の
ものが有する欠点を回避できる。
部での変位によるクリアランスを調整する単一ブロック
状のナット かかる設計によると、３．にて述べたように、二つの部
分が二つの部品として設けられたとき、ナットの二つの
部分の位置調整とセンタリングを行うために必要とされ
る追加的の機械加工を不要とすることができる。したが
って、同心性がよくなると共に、ボールと単条のねじの
組立体となって経済的にも有利となる。ボールと単条の
ねじとの組立体にあっても、各ボールは対向する二つの
接触点に限定されて傾角をもつという利点を有し、一つ
のボールが四点で接触する（摩擦、摩耗を伴う）形式の
ものが有する欠点を回避できる。
【００２１】図１７と図１８には、ピッチｐの単条ねじ
体Ｖと協働する装置が図示されており、図１７に見られ
るように次のねじ溝との間の距離がｐ−Δに減少してい
る中央部分を除いて、単一ブロック状のナットＥａがピ
ッチｐのねじ溝を有しているか、あるいは、図１８に見
られるように次のねじ溝との間の距離がｐ＋Δに増加し
ている中央部分を除いてピッチｐをなしている。
体Ｖと協働する装置が図示されており、図１７に見られ
るように次のねじ溝との間の距離がｐ−Δに減少してい
る中央部分を除いて、単一ブロック状のナットＥａがピ
ッチｐのねじ溝を有しているか、あるいは、図１８に見
られるように次のねじ溝との間の距離がｐ＋Δに増加し
ている中央部分を除いてピッチｐをなしている。
【００２２】上記３．によるナットの二つの部分をもつ
装置や上記４．によるナットの二つの単一ブロック状の
部分をもつ装置にあっては、ナットは該ナットの二つの
部分のそれぞれにボール循環路を独立して備えていなけ
ればならない。そうすることにより、一つの循環路当た
りのボールの数を多くなり過ぎることを回避し、また一
つの与えられた接触角（傾角）から反対側の接触角まで
の間で、二つの部分の間の移行領域でのボールの経路に
摩擦の不規則性がなくなる。
装置や上記４．によるナットの二つの単一ブロック状の
部分をもつ装置にあっては、ナットは該ナットの二つの
部分のそれぞれにボール循環路を独立して備えていなけ
ればならない。そうすることにより、一つの循環路当た
りのボールの数を多くなり過ぎることを回避し、また一
つの与えられた接触角（傾角）から反対側の接触角まで
の間で、二つの部分の間の移行領域でのボールの経路に
摩擦の不規則性がなくなる。
【００２３】さらに、一回当たりの進み（すなわち１ピ
ッチ）が大きい場合、ナットの各部分の長さが少なくと
もピッチ（ボールの一回転に相当）に等しくなければな
らない限りにおいては、ナットの全長は大きくなる。こ
れは、調整ナットに関する限り単一ブロック状のナット
の製造における技術的問題をもたらし、またタッピング
によってさらに経済的に製造したいという要望を実現不
可にしてしまう。
ッチ）が大きい場合、ナットの各部分の長さが少なくと
もピッチ（ボールの一回転に相当）に等しくなければな
らない限りにおいては、ナットの全長は大きくなる。こ
れは、調整ナットに関する限り単一ブロック状のナット
の製造における技術的問題をもたらし、またタッピング
によってさらに経済的に製造したいという要望を実現不
可にしてしまう。
【００２４】結論として、近来用いられているころがり
軸受形式の公知のねじ体・ナット装置は、接触の状態の
調整を行う手段が与えられているとき、特に多条ねじの
ときには、摩擦特性の面と経済性の面とにおいて不利な
点がある。
軸受形式の公知のねじ体・ナット装置は、接触の状態の
調整を行う手段が与えられているとき、特に多条ねじの
ときには、摩擦特性の面と経済性の面とにおいて不利な
点がある。
【００２５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明
は、多条ねじ、特に一回転当たりの進みが大きく、転動
体を有するねじ体・ナット装置であって、同じ構成要素
（ねじ体、ナット、転動体）で、全体寸法を小さくする
と共にねじ溝の仕上加工を独立とした状態で、転動体と
ねじ体及びナットのねじ溝の面との接触状態を変え、内
部摩擦トルクの低下及び摩耗の抑制を図ることを目的と
する。本発明は、さらに、同じ構成要素でありながら、
異なる値のクリアランスや予荷重が得られる組立体を提
供する。また、本発明は、荷重に対して最適な組立体と
することができる多条ねじをもつねじ体・ナット装置を
提供する。
は、多条ねじ、特に一回転当たりの進みが大きく、転動
体を有するねじ体・ナット装置であって、同じ構成要素
（ねじ体、ナット、転動体）で、全体寸法を小さくする
と共にねじ溝の仕上加工を独立とした状態で、転動体と
ねじ体及びナットのねじ溝の面との接触状態を変え、内
部摩擦トルクの低下及び摩耗の抑制を図ることを目的と
する。本発明は、さらに、同じ構成要素でありながら、
異なる値のクリアランスや予荷重が得られる組立体を提
供する。また、本発明は、荷重に対して最適な組立体と
することができる多条ねじをもつねじ体・ナット装置を
提供する。
【００２６】本発明による転動体を有するねじ体・ナッ
ト装置は、等ピッチの多条ねじのねじ体及びナット、ね
じ体とナットとのねじ溝の間に配される転動体、そして
ねじ体とナットのねじ溝の面と転動体との間の接触状態
の調整をする手段とを有している。
ト装置は、等ピッチの多条ねじのねじ体及びナット、ね
じ体とナットとのねじ溝の間に配される転動体、そして
ねじ体とナットのねじ溝の面と転動体との間の接触状態
の調整をする手段とを有している。
【００２７】本発明よると、ねじ体及びナットにおい
て、前後に連続せるねじ溝は、ねじ溝同士間のピッチに
対応した周期をもって繰り返し変化する距離をもち、ナ
ットに対するねじ体の組立体の位置が、ねじ体及びナッ
トのねじ溝と転動体との接触状態を変えるように変化で
きる。公知の装置に比しての大きな違いは、各要素の全
長にわたりナットとねじ体について同時に接触状態を調
整するための同じ構成となっていることにある。
て、前後に連続せるねじ溝は、ねじ溝同士間のピッチに
対応した周期をもって繰り返し変化する距離をもち、ナ
ットに対するねじ体の組立体の位置が、ねじ体及びナッ
トのねじ溝と転動体との接触状態を変えるように変化で
きる。公知の装置に比しての大きな違いは、各要素の全
長にわたりナットとねじ体について同時に接触状態を調
整するための同じ構成となっていることにある。
【００２８】最も簡単な場合、ねじ体とナットは偶数の
ねじ溝を有し、ねじ溝同士の間の距離は交互に繰り返す
ようにして二つの異なる値をとる。かかるねじ体とナッ
トのねじ溝の位相を一致するようにしてねじ体がナット
と協働するときには、ねじ体とナットのねじ溝への転動
体の接触状態がすべての転動体について同じとなる。こ
れは逆に、ねじ体とナットのねじ溝の位相を一致させな
いでナットがねじ体と協働するときには、ねじ体とナッ
トの前後に連続せるねじ溝と転動体との接触は逆の状態
として得られる。
ねじ溝を有し、ねじ溝同士の間の距離は交互に繰り返す
ようにして二つの異なる値をとる。かかるねじ体とナッ
トのねじ溝の位相を一致するようにしてねじ体がナット
と協働するときには、ねじ体とナットのねじ溝への転動
体の接触状態がすべての転動体について同じとなる。こ
れは逆に、ねじ体とナットのねじ溝の位相を一致させな
いでナットがねじ体と協働するときには、ねじ体とナッ
トの前後に連続せるねじ溝と転動体との接触は逆の状態
として得られる。
【００２９】また、ねじ体とナットは奇数のねじ溝を有
し、ねじ溝同士の間の距離が交互に繰り返すように二つ
の異なる値をとる場合もある。この場合、ナットとねじ
体の前後に連続するねじ溝の面と転動体の接触の状態
は、ねじ溝の位相が一方向に一致しているときには同じ
で、そしてねじ溝の位相が一致しないときには反対とな
る。これとは逆に、ねじ溝の数が奇数であるが故に、ね
じ溝の位相が一致していないナットとねじ体との協働は
一方の方向に優勢となった接触をもたらす。
し、ねじ溝同士の間の距離が交互に繰り返すように二つ
の異なる値をとる場合もある。この場合、ナットとねじ
体の前後に連続するねじ溝の面と転動体の接触の状態
は、ねじ溝の位相が一方向に一致しているときには同じ
で、そしてねじ溝の位相が一致しないときには反対とな
る。これとは逆に、ねじ溝の数が奇数であるが故に、ね
じ溝の位相が一致していないナットとねじ体との協働は
一方の方向に優勢となった接触をもたらす。
【００３０】両方の場合、ねじ溝の位相が一致している
かどうかによって、ボールの直径の関数として、ねじ溝
の位相が一致しているとき軸方向クリアランスあるいは
ゼロクリアランスが得られ、ねじ溝の位相が一致してい
ないときにゼロクリアランスあるいは内部予荷重が得ら
れる。
かどうかによって、ボールの直径の関数として、ねじ溝
の位相が一致しているとき軸方向クリアランスあるいは
ゼロクリアランスが得られ、ねじ溝の位相が一致してい
ないときにゼロクリアランスあるいは内部予荷重が得ら
れる。
【００３１】ねじ溝相互間の距離の変動とねじ溝の数に
関する他の条件は、ナットに関するねじ体の位置の関数
としてのクリアランスあるいは予荷重の調整に関し他の
顕著な組合わせを許容する。
関する他の条件は、ナットに関するねじ体の位置の関数
としてのクリアランスあるいは予荷重の調整に関し他の
顕著な組合わせを許容する。
【００３２】
【実施例】図１ないし図１２を参照して、さらに本発明
のボールを用いたねじ体・ナット装置を詳細に説明す
る。
のボールを用いたねじ体・ナット装置を詳細に説明す
る。
【００３３】図１と図２は本発明の第一実施例であり、
二種のねじ溝をもっていて、前後に連続するねじ溝の間
の距離が二種の値をもつナット及びねじ体を有している
場合である。
二種のねじ溝をもっていて、前後に連続するねじ溝の間
の距離が二種の値をもつナット及びねじ体を有している
場合である。
【００３４】図３と図４は第二実施例を示し、三種のね
じ溝を有し、前後に連続するねじ溝の間の距離が二種の
値をもつナット及びねじ体を有している場合である。
じ溝を有し、前後に連続するねじ溝の間の距離が二種の
値をもつナット及びねじ体を有している場合である。
【００３５】図５と図６は第三実施例を示し、四種のね
じ溝を有し、ねじ溝の間の距離が漸次増大する四種の値
をもつナット及びねじ体を有している場合である。
じ溝を有し、ねじ溝の間の距離が漸次増大する四種の値
をもつナット及びねじ体を有している場合である。
【００３６】図９と図１０は第四実施例を示し、三種の
ねじ溝を有し、ねじ溝間の距離が漸次増大する三種の値
をもつナット及びねじ体を有する場合である。
ねじ溝を有し、ねじ溝間の距離が漸次増大する三種の値
をもつナット及びねじ体を有する場合である。
【００３７】図１と図２に示される本発明によるボール
形式のねじ体・ナット装置では、ナットＥとねじ体Ｖ
は、異なるねじ溝間隔、すなわち、ねじ溝ＩとIIとの間
がａ＋δで、ねじ溝IIとＩの間がａ−δであるような二
種のねじ溝Ｉ，IIを有している。
形式のねじ体・ナット装置では、ナットＥとねじ体Ｖ
は、異なるねじ溝間隔、すなわち、ねじ溝ＩとIIとの間
がａ＋δで、ねじ溝IIとＩの間がａ−δであるような二
種のねじ溝Ｉ，IIを有している。
【００３８】図１によると、ねじ体ＶとナットＥは、ね
じ溝が同じ位相になるように協働している。これらの状
態においては、すべてのボールはねじ溝と同じ状態で接
触しており、ねじ体とナットのすべてのねじ溝間の距離
が等しい従来装置の場合と似ている。
じ溝が同じ位相になるように協働している。これらの状
態においては、すべてのボールはねじ溝と同じ状態で接
触しており、ねじ体とナットのすべてのねじ溝間の距離
が等しい従来装置の場合と似ている。
【００３９】図２によると、ねじ体ＶとナットＥのねじ
溝は位相が一致しておらず、すなわちねじ体Ｖのねじ溝
ＩはナットＥのねじ溝IIと協働しており、またその逆に
なっている。かかる状態にあってボールＢはねじ溝に対
し互いに反対を向く傾角をもって接触をしている。
溝は位相が一致しておらず、すなわちねじ体Ｖのねじ溝
ＩはナットＥのねじ溝IIと協働しており、またその逆に
なっている。かかる状態にあってボールＢはねじ溝に対
し互いに反対を向く傾角をもって接触をしている。
【００４０】さらに、もしボールＢの直径が図１に示さ
れるような位置にてゼロクリアランスを得るように選定
されているならば、同じボールによりもたらされる図２
に示す状態は−２δに等価な内部予荷重を生ずる。
れるような位置にてゼロクリアランスを得るように選定
されているならば、同じボールによりもたらされる図２
に示す状態は−２δに等価な内部予荷重を生ずる。
【００４１】逆に言えば、図１の場合における２δの軸
方向クリアランスに対し、図２の場合ゼロクリアランス
が得られる。
方向クリアランスに対し、図２の場合ゼロクリアランス
が得られる。
【００４２】図１における位置そして図２における位置
の間のボールの直径の変化は、クリアランスの可能性あ
る変動と予応力の可能性ある変動を増大する。
の間のボールの直径の変化は、クリアランスの可能性あ
る変動と予応力の可能性ある変動を増大する。
【００４３】図３と図４に示される実施例において、ね
じ体ＶとナットＥは三種のねじ溝を有し、前後に連続す
るねじ溝間の距離は二種となっている。すなわち、ねじ
溝ＩとIIの間がａ＋δで、ねじ溝IIとIIIの間がａ−δ
で、ねじ溝IIIとＩの間がａ−δとなっている。
じ体ＶとナットＥは三種のねじ溝を有し、前後に連続す
るねじ溝間の距離は二種となっている。すなわち、ねじ
溝ＩとIIの間がａ＋δで、ねじ溝IIとIIIの間がａ−δ
で、ねじ溝IIIとＩの間がａ−δとなっている。
【００４４】ねじ体のねじ溝がナットのねじ溝と同じ位
相にあるような、図３に示される状態においてナットＥ
にねじ体Ｖを協働させることによって、図１と同様な方
法で、すべてのボールＢについて同じ接触状態が得られ
る。
相にあるような、図３に示される状態においてナットＥ
にねじ体Ｖを協働させることによって、図１と同様な方
法で、すべてのボールＢについて同じ接触状態が得られ
る。
【００４５】これとは反対に、ねじ体ＶとナットＥのね
じ溝が図４のように一種のねじ溝によって同じでなくな
っている場合、−２δの値に対応する軸方向予荷重をも
って、すべてのボールＢに交互に変わる傾角をもった接
触を得る。
じ溝が図４のように一種のねじ溝によって同じでなくな
っている場合、−２δの値に対応する軸方向予荷重をも
って、すべてのボールＢに交互に変わる傾角をもった接
触を得る。
【００４６】奇数のねじ溝を有するが故に、傾角をもつ
接触の特定な位置付けは自動的になされる。そのため、
一方あるいは他方に優勢な荷重を受けるねじ体・ナット
装置を作るように有利に利用できる。
接触の特定な位置付けは自動的になされる。そのため、
一方あるいは他方に優勢な荷重を受けるねじ体・ナット
装置を作るように有利に利用できる。
【００４７】図５から図８の実施例によると、ねじ体・
ナット装置は偶数のねじ溝を有している。すなわち、図
示の例では四種のねじ溝Ｉ，II，III，IVと漸次増大す
るねじ溝間の距離ａ（ねじ溝IVとＩの間）、ａ＋δ（Ｉ
とIIの間）、ａ＋２δ（IIとIIIの間）そしてａ＋３δ
（IIとIVの間）を有している。
ナット装置は偶数のねじ溝を有している。すなわち、図
示の例では四種のねじ溝Ｉ，II，III，IVと漸次増大す
るねじ溝間の距離ａ（ねじ溝IVとＩの間）、ａ＋δ（Ｉ
とIIの間）、ａ＋２δ（IIとIIIの間）そしてａ＋３δ
（IIとIVの間）を有している。
【００４８】ねじ体ＶとナットＥの同じねじ溝が同じ位
相にあるときには、図５に示されるように、すべてのボ
ールＢについて同じ方向の傾角をもった接触を得る。
相にあるときには、図５に示されるように、すべてのボ
ールＢについて同じ方向の傾角をもった接触を得る。
【００４９】ねじ体ＶをナットＥ内で反転して位置せし
めることにより、図６に示されるように、交互に逆方向
の接触が得られる。
めることにより、図６に示されるように、交互に逆方向
の接触が得られる。
【００５０】もし、図５の場合において、ボールＢがゼ
ロクリアランスを得るように選定されているなら、図６
に示されるように配備された同じねじ体、ナットそして
ボールは同じボールの組で−δ／２の軸方向予荷重をも
たらす。
ロクリアランスを得るように選定されているなら、図６
に示されるように配備された同じねじ体、ナットそして
ボールは同じボールの組で−δ／２の軸方向予荷重をも
たらす。
【００５１】図７の場合、図６に示されるねじ体の反転
に加え、一種のねじ溝によって位相が一致しなくなり、
次のような結果が得られる。
に加え、一種のねじ溝によって位相が一致しなくなり、
次のような結果が得られる。
【００５２】ねじ体のねじ溝間距離をＩ−IIとしナット
Ｅのねじ溝間距離をIII−IVとすると、軸方向予荷重が
−δとなって対向して組をなす傾角の接触を交互に得ら
れる。
Ｅのねじ溝間距離をIII−IVとすると、軸方向予荷重が
−δとなって対向して組をなす傾角の接触を交互に得ら
れる。
【００５３】ねじ溝間距離がIV−Ｉのねじ体に、ねじ溝
間距離がII−IIIのナットＥを用いた追加的位相に該当
する図８に示される場合にあっては、図７の場合に類似
する接触状態が再び得られる。すなわち、対をなす対向
せる傾角をもった接触状態が交互に得られる。
間距離がII−IIIのナットＥを用いた追加的位相に該当
する図８に示される場合にあっては、図７の場合に類似
する接触状態が再び得られる。すなわち、対をなす対向
せる傾角をもった接触状態が交互に得られる。
【００５４】異なる組のボールＢによると、図５から図
８に示される装置で、次のような組合わせが可能とな
る。
８に示される装置で、次のような組合わせが可能とな
る。
【００５５】図９から図１２はねじ溝の数が奇数のねじ
体とナットをもつねじ体・ナット装置を示しており、そ
の場合は、ねじ溝Ｉ，II，IIIは漸次増大するねじ溝間
距離ａ，ａ＋δ，ａ＋２δをもっている。
体とナットをもつねじ体・ナット装置を示しており、そ
の場合は、ねじ溝Ｉ，II，IIIは漸次増大するねじ溝間
距離ａ，ａ＋δ，ａ＋２δをもっている。
【００５６】同じねじ溝をもつねじ体とナットを同じ位
相におくと、図９に示されるように、接触の傾角はすべ
てのボールＢについて同じとなる。
相におくと、図９に示されるように、接触の傾角はすべ
てのボールＢについて同じとなる。
【００５７】逆向きの接触を交互に得るためには、ねじ
体ＶをナットＥに関して反転させればよい。
体ＶをナットＥに関して反転させればよい。
【００５８】ねじ体・ナット装置が図９にてゼロクリア
ランスをもつと仮定した場合、ナットに関してねじ体を
反転させた後に、例えば図１０あるいは図１１に示され
るように位相を一致させない場合に予荷重−δ／２を得
ることができるし、あるいは図１２に示されるように位
相を一致させない場合の予荷重−δを、一方向に優勢な
傾角をもった接触をもって得ることができる。
ランスをもつと仮定した場合、ナットに関してねじ体を
反転させた後に、例えば図１０あるいは図１１に示され
るように位相を一致させない場合に予荷重−δ／２を得
ることができるし、あるいは図１２に示されるように位
相を一致させない場合の予荷重−δを、一方向に優勢な
傾角をもった接触をもって得ることができる。
【００５９】本発明は、勿論、実施例にとして既述した
あるいは図示したものに限定されず本発明の範囲内で種
々変更が可能である。例えば、ねじ溝の数、ねじ溝間距
離の値等である。すべての場合、ねじ体、ナットのねじ
溝は、ねじ体とナットのねじ溝が同じ位相にあるときに
すべての転動体がねじ体とナットのねじ溝にて同じ傾角
の接触をもつように実施できる。そして、ナットあるい
はねじ体を反転させることによりねじ溝の位相を一致さ
せなければ、交互に反対の接触が得られる。
あるいは図示したものに限定されず本発明の範囲内で種
々変更が可能である。例えば、ねじ溝の数、ねじ溝間距
離の値等である。すべての場合、ねじ体、ナットのねじ
溝は、ねじ体とナットのねじ溝が同じ位相にあるときに
すべての転動体がねじ体とナットのねじ溝にて同じ傾角
の接触をもつように実施できる。そして、ナットあるい
はねじ体を反転させることによりねじ溝の位相を一致さ
せなければ、交互に反対の接触が得られる。
【図１】本発明の第一実施例装置を示す断面図である。
【図２】第一実施例装置の変形例を示す断面図である。
【図３】第二実施例装置を示す断面図である。
【図４】第二実施例装置の変形例を示す断面図である。
【図５】第三実施例装置を示す断面図である。
【図６】第三実施例装置の変形例を示す断面図である。
【図７】第三実施例装置のさらなる変形例を示す断面図
である。
である。
【図８】第三実施例装置のさらなる変形例を示す断面図
である。
である。
【図９】第四実施例装置を示す断面図である。
【図１０】第四実施例装置の変形例を示す断面図であ
る。
る。
【図１１】第四実施例装置のさらなる変形例を示す断面
図である。
図である。
【図１２】第四実施例装置のさらなる変形例を示す断面
図である。
図である。
【図１３】従来装置を示す断面図である。
【図１４】図１３装置の一部を拡大せる断面図である。
【図１５】他の従来装置を示す断面図である。
【図１６】図１３装置のクリアランスを変えたときを示
す断面図である。
す断面図である。
【図１７】さらに他の従来装置を示す断面図である。
【図１８】図１７装置の変形例を示す断面図である。
Ｂ 転動体 Ｅ ナット Ｖ ねじ体 Ｉ ねじ溝 II ねじ溝 III ねじ溝 IV ねじ溝
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−99551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−109757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−74353（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−110757（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−35174（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2936645（ＵＳ，Ａ) 米国特許3258983（ＵＳ，Ａ) 米国特許4680982（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 19/00 - 31/00
Claims (8)
- 【請求項１】 等ピッチの多条ねじのねじ体及びナッ
ト、ねじ体とナットのねじ溝の間に配される転動体とを
有し、前後に連続せるねじ溝は、ねじ溝同士間のピッチ
に対応した周期をもって繰り返し変化する距離をもち、
ナットに対するねじ体の組立体の位置が、ねじ体及びナ
ットのねじ溝と転動体との接触状態を可変としており、
転動体のナットに対するねじ体の一つの位置にて同一方
向の傾角をもって接触し、ナットに対するねじ体の一も
しくはそれ以上の他の位置にて交互に反対の傾角をもっ
て接触し、同じ要素がクリアランスを生じあるいはクリ
アランスをなくしさらには内部予荷重を生ずる状態を選
択的可能に構成されていることとするねじ体・ナット装
置。 - 【請求項２】 ねじ体とナットは偶数のねじ溝を有し、
前後するねじ溝間の距離は二種の異なる値を交互に繰り
返して有していることとする請求項１に記載のねじ体・
ナット装置。 - 【請求項３】 ねじ体とナットは奇数のねじ溝を有し、
前後するねじ溝間の距離は二種の異なる値を有している
こととする請求項１に記載のねじ体・ナット装置。 - 【請求項４】 ねじ体とナットは偶数のねじ溝を有し、
前後するねじ溝間の距離が漸次増大していることとする
請求項１に記載のねじ体・ナット装置。 - 【請求項５】 ねじ体とナットは奇数のねじ溝を有し、
前後するねじ溝間の距離が漸次増大していることとする
請求項１に記載のねじ体・ナット装置。 - 【請求項６】 ナットに対するねじ体の組立体の位置の
変化は、ナットとのねじ溝に対するねじ体のねじ溝の位
相を一致させないことにより可能となっていることとす
る請求項１に記載のねじ体・ナット装置。 - 【請求項７】 ナットに対するねじ体の組立体の位置の
変化は、ナットに対してねじ体を反転させることにより
可能となっていることとする請求項１に記載のねじ体・
ナット装置。 - 【請求項８】 ねじ溝の数が奇数で、一方の傾角の接触
点の数が反対向きを示す他方の傾角の接触点の数よりも
多いこととする請求項５に記載のねじ体・ナット装置。
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|---|---|---|---|
| FR9105967A FR2676520B1 (fr) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Dispositif vis-ecrou a roulement a jeu ou precharge reglable. |
| FR9105967 | 1991-05-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147289A JPH06147289A (ja) | 1994-05-27 |
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Family
ID=9412851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP14796292A Expired - Fee Related JP3299302B2 (ja) | 1991-05-16 | 1992-05-15 | ねじ体・ナット装置 |
Country Status (7)
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| EP (1) | EP0514261B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3101794B2 (ja) * | 1994-10-17 | 2000-10-23 | 株式会社三協精機製作所 | モータアクチュエータ |
| US5988006A (en) * | 1994-12-12 | 1999-11-23 | Fleytman; Yakov | Method of moving objects with self-locking mechanical transmission |
| US6082209A (en) * | 1996-09-30 | 2000-07-04 | Nsk Ltd. | Ball screw |
| JPH10267103A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Toshiba Corp | ボールねじ機構 |
| JP3726510B2 (ja) * | 1998-01-06 | 2005-12-14 | 日本精工株式会社 | ボールねじ |
| DE19849245C1 (de) * | 1998-10-26 | 2000-04-20 | Mannesmann Vdo Ag | Antriebsvorrichtung für ein bewegbares Teil, insbesondere ein Seitenausstellfenster eines Fahrzeuges |
| DE10035515A1 (de) * | 2000-07-21 | 2002-02-07 | Mannesmann Sachs Ag | Kugelgewindetrieb |
| JP4729821B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2011-07-20 | 日本精工株式会社 | ボールねじ |
| JP2005221006A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Nsk Ltd | ボールねじ装置 |
| US7819385B2 (en) * | 2006-08-04 | 2010-10-26 | Vetco Gray Inc. | High aspect ratio threadform |
| JP2011089573A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Talk System Co Ltd | ボールねじ |
| JP5934747B2 (ja) * | 2014-06-09 | 2016-06-15 | 上銀科技股▲分▼有限公司 | 負荷区を拡充する変位予圧式のボールねじ |
| DE102014109026B4 (de) * | 2014-06-26 | 2018-01-18 | Hiwin Technologies Corp. | Kugelrollspindel mit versetzter Vorspannung im erweiterbaren Lastbereich |
| US10436300B2 (en) | 2014-08-26 | 2019-10-08 | Hiwin Technologies Corp. | Offset preload ball screw with expandable loading area |
| KR102349870B1 (ko) * | 2015-07-20 | 2022-01-11 | 주식회사 만도 | 랙구동형 동력 보조 조향장치 |
| CN107966092B (zh) * | 2017-12-12 | 2023-09-01 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 用于轴承预紧力测量的同轴度控制装置及控制方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US3258983A (en) * | 1964-04-13 | 1966-07-05 | Sargent Engineering Corp | Preloaded ball screw and nut assembly |
| DE2850926A1 (de) * | 1978-11-24 | 1980-06-04 | Koyojidoki K K | Kugelumlauf-lenkung |
| JPS5835174U (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-07 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 送り装置 |
| JPS5899551A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-13 | Hiroshi Teramachi | 微動、早送り用ボ−ルねじユニツト |
| JPS58109757A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-30 | Hiroshi Teramachi | サポ−トベアリング付ボ−ルねじ |
| GB2114703B (en) * | 1981-12-04 | 1985-09-04 | Hiroshi Teramachi | Ball screw and nut mechanism and two-speed feed arrangement incorporating same |
| JPS58118361A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-14 | Hiroshi Teramachi | ボ−ルねじユニツトを用いた移送装置 |
| DE3209086C1 (de) * | 1982-03-12 | 1983-04-07 | Helmut 5600 Wuppertal Korthaus | Kugelgewindetrieb |
| JPS63110757U (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-16 | ||
| JPS6474353A (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-20 | Hiroshi Teramachi | Ball screw unit |
-
1991
- 1991-05-16 FR FR9105967A patent/FR2676520B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-13 ES ES92401301T patent/ES2076013T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-13 DE DE69203789T patent/DE69203789T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-13 EP EP92401301A patent/EP0514261B1/fr not_active Expired - Lifetime
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- 1992-05-14 US US07/882,896 patent/US5239882A/en not_active Expired - Lifetime
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