JP3391705B2 - ねじ駆動装置 - Google Patents
ねじ駆動装置Info
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- JP3391705B2 JP3391705B2 JP16988898A JP16988898A JP3391705B2 JP 3391705 B2 JP3391705 B2 JP 3391705B2 JP 16988898 A JP16988898 A JP 16988898A JP 16988898 A JP16988898 A JP 16988898A JP 3391705 B2 JP3391705 B2 JP 3391705B2
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- Japan
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- nut
- case
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- screw shaft
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ねじ軸とこれに
ねじ係合したナットを用いて電動機の回転運動を直線運
動に変換するねじ駆動装置に関するものである。
ねじ係合したナットを用いて電動機の回転運動を直線運
動に変換するねじ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のねじ駆動装置として、特開昭６
４−６５３６０号公報に記載されたボールねじ装置が従
来から知られている。
４−６５３６０号公報に記載されたボールねじ装置が従
来から知られている。
【０００３】この装置は、図４に示すように、ケース２
１に取付けた一対の転がり軸受２２によってナット２３
両端部を回転自在に支持し、このナット２３の内周に形
成されたねじ溝と、ねじ軸２４の外周に形成されたねじ
溝面にボール２５を組込んでナット２３とねじ軸２４と
をねじ係合し、上記ナット２３の外周にモータの回転子
２６を、ケース２１の内周にモータの固定子２７をそれ
ぞれ取付けている。
１に取付けた一対の転がり軸受２２によってナット２３
両端部を回転自在に支持し、このナット２３の内周に形
成されたねじ溝と、ねじ軸２４の外周に形成されたねじ
溝面にボール２５を組込んでナット２３とねじ軸２４と
をねじ係合し、上記ナット２３の外周にモータの回転子
２６を、ケース２１の内周にモータの固定子２７をそれ
ぞれ取付けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ボール
ねじ装置においては、ナット２３とねじ軸２４とをボー
ル２５を介してねじ係合した部品点数の多い構成である
ため、組立てに手間がかかり、しかも、ナット２３が大
径化して、ケース２１の外径も必然的に大きくなり、装
置全体の重量増加を引き起こす問題を有している。
ねじ装置においては、ナット２３とねじ軸２４とをボー
ル２５を介してねじ係合した部品点数の多い構成である
ため、組立てに手間がかかり、しかも、ナット２３が大
径化して、ケース２１の外径も必然的に大きくなり、装
置全体の重量増加を引き起こす問題を有している。
【０００５】また、ナット２３が金属の削り出しである
ため、製作に手間がかかり、モータの回転子２６の取付
けも手間を要する問題がある。
ため、製作に手間がかかり、モータの回転子２６の取付
けも手間を要する問題がある。
【０００６】この発明の課題は、部品点数の少ない小型
コンパクトなねじ駆動装置を提供することである。
コンパクトなねじ駆動装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、モータの回転運動を直線運
動に変更するねじ駆動装置において、ケースによって回
転自在に支持されたナットの内周の雌ねじにねじ軸の外
周に設けられた雄ねじを直接ねじ係合し、上記ナットの
外周にモータの回転子を、ケースにモータの固定子をそ
れぞれ取付け、上記ナットをポリイミド系合成樹脂で成
形し、前記ナットにケースの内面とすべり接触するラジ
アル軸受面を設けた構成としている。
めに、この発明においては、モータの回転運動を直線運
動に変更するねじ駆動装置において、ケースによって回
転自在に支持されたナットの内周の雌ねじにねじ軸の外
周に設けられた雄ねじを直接ねじ係合し、上記ナットの
外周にモータの回転子を、ケースにモータの固定子をそ
れぞれ取付け、上記ナットをポリイミド系合成樹脂で成
形し、前記ナットにケースの内面とすべり接触するラジ
アル軸受面を設けた構成としている。
【０００８】
【０００９】また、ねじ軸に直接ねじ係合されたナット
をポリイミド系合成樹脂で成形し、そのナットにケース
の内面と接触するラジアル軸受面を設けたことによっ
て、前記ポリイミド系合成樹脂は自己潤滑性を有するた
め、ねじ軸とナットのすべりおよびナットとケースのす
べりを両立させることができると共に、図４に示すねじ
駆動装置の転がり軸受やボールを不要とすることができ
るため、装置の外径寸法のコンパクト化と重量軽減とを
図ることができる。
をポリイミド系合成樹脂で成形し、そのナットにケース
の内面と接触するラジアル軸受面を設けたことによっ
て、前記ポリイミド系合成樹脂は自己潤滑性を有するた
め、ねじ軸とナットのすべりおよびナットとケースのす
べりを両立させることができると共に、図４に示すねじ
駆動装置の転がり軸受やボールを不要とすることができ
るため、装置の外径寸法のコンパクト化と重量軽減とを
図ることができる。
【００１０】
【００１１】ここで、ナットの雌ねじとねじ軸の雄ねじ
を２点で線接触させることにより、雌ねじと雄ねじの接
触部の摩擦抵抗が小さくなり、ボールねじに匹敵する低
トルクで駆動力を伝達することができる。
を２点で線接触させることにより、雌ねじと雄ねじの接
触部の摩擦抵抗が小さくなり、ボールねじに匹敵する低
トルクで駆動力を伝達することができる。
【００１２】雌ねじと雄ねじを２点で接触させる方法と
して、雌ねじと雄ねじの一方のねじ山の断面形状を半円
形とし、他方のねじ山間におけるねじ溝を相反する方向
に傾斜する二つの面で形成する方法を採用することがで
きる。
して、雌ねじと雄ねじの一方のねじ山の断面形状を半円
形とし、他方のねじ山間におけるねじ溝を相反する方向
に傾斜する二つの面で形成する方法を採用することがで
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１乃至図３に基づいて説明する。図１に示すように、ケ
ース１内にはナット２が組込まれている。
１乃至図３に基づいて説明する。図１に示すように、ケ
ース１内にはナット２が組込まれている。
【００１４】ナット２は、ポリイミド系の合成樹脂から
成り、その外周の両端面にはケース１の内面とすべり接
触するラジアル軸受面３が形成されている。また、外周
の両端面に形成された環状突部４の外側に、ケース１の
内側端面とすべり接触するスラスト軸受面５が設けられ
ている。
成り、その外周の両端面にはケース１の内面とすべり接
触するラジアル軸受面３が形成されている。また、外周
の両端面に形成された環状突部４の外側に、ケース１の
内側端面とすべり接触するスラスト軸受面５が設けられ
ている。
【００１５】ナット２はケース１内に組込まれたモータ
６によって回転駆動される。モータ６は、回転子（マグ
ネット）７と、固定子（ステータフィル）８とから成
り、回転子７はナット２の外周に取付けられ、一方、固
定子８はケース１の内周面に取付けられている。
６によって回転駆動される。モータ６は、回転子（マグ
ネット）７と、固定子（ステータフィル）８とから成
り、回転子７はナット２の外周に取付けられ、一方、固
定子８はケース１の内周面に取付けられている。
【００１６】ナット２の内周には雌ねじ９が設けられ、
その雌ねじ９にねじ軸１０の外周に形成された雄ねじ１
１がねじ係合している。ねじ軸１０は鋼やアルミニウム
合金などの金属材で形成され、その雄ねじ１１の表面に
は、図２に示すように、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）から成る樹脂層１２がコーティングされて
いる。
その雌ねじ９にねじ軸１０の外周に形成された雄ねじ１
１がねじ係合している。ねじ軸１０は鋼やアルミニウム
合金などの金属材で形成され、その雄ねじ１１の表面に
は、図２に示すように、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）から成る樹脂層１２がコーティングされて
いる。
【００１７】図２に示すように、ナット２における雌ね
じ９の断面形状は、半円形とされ、一方、ねじ軸１０に
おける雄ねじ１１間のねじ溝１１ａは相反する方向に傾
斜する二つの面１３で形成されて、雌ねじ９と雄ねじ１
１はねじ進行方向に２点で線接触している。
じ９の断面形状は、半円形とされ、一方、ねじ軸１０に
おける雄ねじ１１間のねじ溝１１ａは相反する方向に傾
斜する二つの面１３で形成されて、雌ねじ９と雄ねじ１
１はねじ進行方向に２点で線接触している。
【００１８】上記の構成から成るねじ駆動装置におい
て、ケース１を固定し、かつ、ねじ軸１０を回り止めし
た状態で、ナット２を回転させると、ねじ軸１０が軸方
向に移動する。逆に、ねじ軸１０を固定した状態でナッ
ト２を回転させると、ナット２とケース１がねじ軸１０
の軸方向に移動する。
て、ケース１を固定し、かつ、ねじ軸１０を回り止めし
た状態で、ナット２を回転させると、ねじ軸１０が軸方
向に移動する。逆に、ねじ軸１０を固定した状態でナッ
ト２を回転させると、ナット２とケース１がねじ軸１０
の軸方向に移動する。
【００１９】上記のような駆動において、ナット２の雌
ねじ９とねじ軸１０の雄ねじ１１とは２点で線接触し、
これにナット２を形成するポリイミド系合成樹脂とねじ
軸１０の雄ねじ１１表面を被覆するＰＴＦＥ樹脂層１２
の潤滑性が加わることにより、雌ねじ９と雄ねじ１１の
摺接部分の摩擦抵抗は極めて小さい。このため、雌ねじ
９と雄ねじ１０の摺動時に生じるトルクが大幅に低減さ
れ、ボールねじを用いた場合と同様にトルク変動の少な
い円滑な駆動力伝達を行うことができる。
ねじ９とねじ軸１０の雄ねじ１１とは２点で線接触し、
これにナット２を形成するポリイミド系合成樹脂とねじ
軸１０の雄ねじ１１表面を被覆するＰＴＦＥ樹脂層１２
の潤滑性が加わることにより、雌ねじ９と雄ねじ１１の
摺接部分の摩擦抵抗は極めて小さい。このため、雌ねじ
９と雄ねじ１０の摺動時に生じるトルクが大幅に低減さ
れ、ボールねじを用いた場合と同様にトルク変動の少な
い円滑な駆動力伝達を行うことができる。
【００２０】図３は、ねじ軸１０における雄ねじ１１の
他の例を示す。この例においては、雄ねじ１１間のねじ
溝１１ａを、ナット２の雌ねじ９の曲率半径Ｒ1 より大
きく、かつ中心が互に偏心する曲率半径Ｒ2 、Ｒ2 を備
えた２つの円弧面１４、１４で形成している。このよう
に、ねじ溝１１ａをゴシック形状としても、雌ねじ９と
雄ねじ１１を２点で線接触させることができ、駆動力伝
達時のトルク損失を小さくすることができる。
他の例を示す。この例においては、雄ねじ１１間のねじ
溝１１ａを、ナット２の雌ねじ９の曲率半径Ｒ1 より大
きく、かつ中心が互に偏心する曲率半径Ｒ2 、Ｒ2 を備
えた２つの円弧面１４、１４で形成している。このよう
に、ねじ溝１１ａをゴシック形状としても、雌ねじ９と
雄ねじ１１を２点で線接触させることができ、駆動力伝
達時のトルク損失を小さくすることができる。
【００２１】なお、ナット２の雌ねじ９を半円形とした
が、逆に、ねじ軸１０の雄ねじ１１を半円形とし、ナッ
ト２の雌ねじ９をそれに２点線接触する面で形成しても
よい。
が、逆に、ねじ軸１０の雄ねじ１１を半円形とし、ナッ
ト２の雌ねじ９をそれに２点線接触する面で形成しても
よい。
【００２２】ここで、ねじ軸１０をナット２と同種のポ
リイミド系合成樹脂で形成すると、両者の線膨張係数が
等しくなり、温度環境が変化してもナット２の雌ねじ９
とねじ軸１０の雄ねじ１１間の係合すき間が一定に維持
されるため、精度の高いねじ駆動を行なうことができ
る。また、合成樹脂で形成された雌ねじ９と雄ねじ１１
同士が接触することにより、接触部分の摩擦抵抗が著し
く小さくなり、焼付きが防止される。
リイミド系合成樹脂で形成すると、両者の線膨張係数が
等しくなり、温度環境が変化してもナット２の雌ねじ９
とねじ軸１０の雄ねじ１１間の係合すき間が一定に維持
されるため、精度の高いねじ駆動を行なうことができ
る。また、合成樹脂で形成された雌ねじ９と雄ねじ１１
同士が接触することにより、接触部分の摩擦抵抗が著し
く小さくなり、焼付きが防止される。
【００２３】なお、合成樹脂で形成したナット２又は雌
ねじ１０の表面にＰＴＦＥ樹脂層などの摩擦抵抗の低い
樹脂層をコーティングしてもよい。
ねじ１０の表面にＰＴＦＥ樹脂層などの摩擦抵抗の低い
樹脂層をコーティングしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明においては、ね
じ軸にナットを直接ねじ係合し、そのナットをポリイミ
ド系合成樹脂で形成し、かつ、そのナットにケースの内
面と接触するラジアル軸受面を設けたことによって、ポ
リイミド系合成樹脂は自己潤滑性を有するため、ねじ軸
とナットのすべりおよびナットとケースのすべりを両立
させることができる。このため、図４に示すねじ駆動装
置のボールや転がり軸受を不要とすることができ、装置
の外径寸法のコンパクト化と重量軽減を図ることができ
る。
じ軸にナットを直接ねじ係合し、そのナットをポリイミ
ド系合成樹脂で形成し、かつ、そのナットにケースの内
面と接触するラジアル軸受面を設けたことによって、ポ
リイミド系合成樹脂は自己潤滑性を有するため、ねじ軸
とナットのすべりおよびナットとケースのすべりを両立
させることができる。このため、図４に示すねじ駆動装
置のボールや転がり軸受を不要とすることができ、装置
の外径寸法のコンパクト化と重量軽減を図ることができ
る。
【００２５】また、ナットを合成樹脂としたことによ
り、成形が可能であり、その成形と同時にモータの回転
子を支持することができるので、組立ての容易化を図る
ことができる。
り、成形が可能であり、その成形と同時にモータの回転
子を支持することができるので、組立ての容易化を図る
ことができる。
【００２６】さらに、ナットの雌ねじとねじ軸の雄ねじ
を２点で線接触させたことにより、その線接触と合成樹
脂から成るナットの自己潤滑性とで接触部の摩擦抵抗を
きわめて小さくすることができ、ボールねじを用いずに
スムーズで精度の高い駆動を行うことができる。
を２点で線接触させたことにより、その線接触と合成樹
脂から成るナットの自己潤滑性とで接触部の摩擦抵抗を
きわめて小さくすることができ、ボールねじを用いずに
スムーズで精度の高い駆動を行うことができる。
【図１】この発明に係るねじ駆動装置の実施の形態を示
す断面図
す断面図
【図２】同上のナットとねじ軸のねじ係合部を拡大して
示す断面図
示す断面図
【図３】同上のねじ軸の雄ねじの他の例を示す断面図
【図４】従来のボールねじ装置を示す断面図
１ ケース
２ ナット
６ モータ
７ 回転子
８ 固定子
９ 雌ねじ
１０ ねじ軸
１１ 雄ねじ
１１ａ ねじ溝
１３ 面
１４ 円弧面
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 25/20 - 25/24
H02K 7/06
Claims (3)
- 【請求項１】 モータの回転運動を直線運動に変換する
ねじ駆動装置において、ケースによって回転自在に支持
されたナットの内周の雌ねじにねじ軸の外周に設けられ
た雄ねじを直接ねじ係合し、上記ナットの外周にモータ
の回転子を、ケースにモータの固定子をそれぞれ取付
け、上記ナットをポリイミド系合成樹脂で成形し、前記
ナットにケースの内面とすべり接触するラジアル軸受面
を設けたことを特徴とするねじ駆動装置。 - 【請求項２】 前記ナットの雌ねじとねじ軸の雄ねじを
ねじの進行方向に２点で線接触させた請求項１に記載の
ねじ駆動装置。 - 【請求項３】 前記ナットの雌ねじと、ねじ軸の雄ねじ
の一方のねじ山の断面形状を半円形とし、他方のねじ山
間におけるねじ溝を相反する方向に傾斜する２つの面で
形成して、各面を一方のねじ山に２点で接触させた請求
項１又は２に記載のねじ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16988898A JP3391705B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | ねじ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16988898A JP3391705B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | ねじ駆動装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10127556A Division JP3053796B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | ねじ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172154A JPH1172154A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3391705B2 true JP3391705B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=15894827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16988898A Expired - Fee Related JP3391705B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | ねじ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391705B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001116102A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-27 | Kuroda Precision Ind Ltd | 送りねじ |
| EP2186102B1 (en) * | 2007-09-04 | 2016-01-27 | Comet AG | Drive system for variable vacuum capacitor |
| JP2015053513A (ja) * | 2014-11-11 | 2015-03-19 | コメット アクチェンゲゼルシャフト | 可変容量真空コンデンサ用駆動システム |
-
1998
- 1998-06-17 JP JP16988898A patent/JP3391705B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1172154A (ja) | 1999-03-16 |
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Legal Events
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