JPH0198597A - ねじジヤツキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ねじ軸および該ねじ軸を偏心的に取囲んでナ
ツト構造を形成するいくつかの玉軸受ユニットを備え、
該玉軸受ユニットが一側だけねじに係合してねじ内を轉
動し、一つの玉軸受の内側軌道リングの一部分を形成す
るかまたはそれに接合し、個々の玉軸受ユニットの玉軸
受外輪がそれぞれ接合された、たとえばドイツ国特許公
開第２７２５０５４号に記載されたもののような、ねじ
ジヤツキに関するものである。

公知のねじジヤツキは、ナツト構造内に反対側から半径
方向の予備負荷をうけてねじに係合する２個の玉軸受を
備えている。玉軸受ユニットは互いにある距離で横に配
置する必要があるので、半径方向予備負荷はナツト構造
に傾斜モーメントを生じさせ、それを同様にねじに係合
する頚部軸受によって平衡している。このことは、とく
にもしねじ軸の長さがねじの直径に比較して大きいなら
ば、効率、回転の円滑さ、長い寿命およびアイドリング
モーメントに関して不利である。むしろ高い応力がしば
しば玉軸受ユニットの不完全な調節よって生じた。その
ような調節不良は大部分回転不良によってだけ認められ
頚部軸受の摩耗を増加した。

玉軸受を頚部軸受として使用することにより、２個の玉
軸受ユニットによって生じた傾斜モーメントの負の影響
を解消しようとする試みがなされた。しかしながら、そ
のような軸受は高応力の場合、とくに高回転速度の場合
における非振動作業において満足すべき解決法を提供し
なかった。

本発明の目的は、最善の機能、とくにきわめて円滑な回
転が好ましくない条件のもとにおいてさえも達成される
ような、上記ねしジヤツキを開発することにある。

この目的はねじと係合する少なくとも３個の玉軸受ユニ
ットを設けそれによりねじとの係合点がすべてねじ軸の
縦方向にある作用面内にあり、また少なくとも１個の玉
軸受ユニットが他の玉軸受ユニットの１８００反対側に
おいて係合し、ナツト構造がねじ軸に玉軸受ユニットの
−これらの係合点においてだけ支持されることにより達
成される。

そのようなねじジヤツキにおいて、玉軸受ユニットの半
径方向力によって生じたモーメントおよび力は互いに打
消される。しかしてねじ軸上のねじ自体を支持する頚部
軸受は不必要となり、したがってねじジヤツキはきわめ
て小さい摩擦および振動で作動することができる。本発
明による配置のため、必然的に間隙なしに作用するその
ようなねじジヤツキは、容易に高回転速度に適合するこ
とができる。

使用される玉軸受の種類は本発明にとって重要ではない
。本発明を実施するため各種の異った配置の軸受（Ｘ型
配置、０型配置、タンデム型配置）を使用しうる。また
アキシアル軸受とラジアル軸受とを組合わせて玉軸受ユ
ニットを形成することもできる。そのような玉軸受ユニ
ットはきわめて小さいものとなる。

ねじジヤツキは、もし全部で３個の玉軸受ユニットが設
けられその中間のものがねじ軸の一側からねじに係合し
他の２個がねじ軸の反対側からねじに係合すならば、る
とくに簡単な方法で構成することができる。中間の玉軸
受ユニットが２個の外側の玉軸受の２倍だけ負荷をうけ
るため、この玉軸受ユニットに対しては一層強い玉軸受
を使用することが望ましい。

とくに大きい軸方向負荷を伝達する場合、本発明の別の
実施例により全部で４個の玉軸受ユニットを設け、その
中間の２個のものはねじ軸の一側からねじに係合させ外
側の２個はねじ軸の反対側からねじに係合させることが
望ましい。３個だけの玉軸受を備えた実施例に比較して
、この実施例は玉軸受ユニットの一個がもはや他のもの
の２倍だけ予備負荷されることがない。

もしナツト構造が剛性のケーシングを有するならば、玉
軸受ユニットの予備負荷は単にばねを設けることによっ
て得られ、ばねは一方では玉軸受ユニットの中間のもの
（単数または複数）に他方では外側の玉軸受ユニットの
外輪に連結して支持される。

しかしながらナツト構造においては、もし外側リングが
焼入ればね鋼から作られた少なくとも１個の縦方向部材
によって接合され、それが玉軸受ユニットを係合点でね
じに押圧−するならば、別のばねをまったく必要としな
い。

またもし４個以上の玉軸受ユニットの場合、すべての玉
軸受ユニットがほとんど同じ半径方向の予備負荷をうけ
、関連した係合点に同じ押圧力を生ずるならば有利であ
る。しかしてすべての玉軸受ユニットは等しく負荷され
、そこでそれらは同じ大きさのものとすることができる
。

もし係合点の方向に延びていない側面からとくに大きい
力が予想されるならば、本発明の他の実施例により、前
記のようないくつかのナツト構造を設けることが有利で
ありそれは半径方向予備負荷において互いに異った角度
位置に配置される。

ナツト構造は、もし玉軸受ユニットおよび玉軸受ユニッ
トの外側リングを接合する少なくとも１個の縦方向部材
だけから作られている場合には、ケーシングを必要とし
ない。

ねじジヤツキは、もし本発明の他の実施例により、互い
に同じ距離でねじの一側に係合するように配置された４
個の玉軸受ユニットを通って半径方向に延びる線に対称
であるならば、また反対側に２個の別の玉軸受ユニット
が半径方向の線の両側にかつそれと同じ距離に同じ作用
平面内に係合するならば、とくに大きい軸方向力を伝達
するのに適している。

一層多くの玉軸受ユニットを備えたねじジヤツキにおい
て、玉軸受上の力は、もし係合の一側につぎつぎに並ん
だ玉軸受ユニットがナツト構造のケーシングに対して平
衡ビームによってこの側に支持されるならばほとんど同
じにすることができる。

個々の玉軸受ユニットの予備負荷は、もし各玉軸受ユニ
ットがねじ軸に対して横方向のナツト構造上に取付けら
れる少なくとも一個のばねブリッジに固定されるならば
、他の玉軸受に影響を及ぼすことなく調節することがで
きる。

本発明は多数の変型が可能であるが、それらのあるもの
につき、図面に基づいて説明する。

第１図はねじ２を備えたねじ軸１の一部を示す。

このねじ軸１に設けられたナツト構造３は、ねじ軸に対
して偏心的に配置された全部で３個の玉軸受ユニット４
．５．６に係合している。各玉軸受ユニット４．５．６
は、玉軸受７．８．９および支持リング１０．１１．１
２を備えている。支持リング１０．１１．１２はねじ２
と係合するように構成されている。２個の外側玉軸受ユ
ニット４および６は、ねじ軸１の縦軸線に対して頂部に
向ってわずかに交差し、それらは支持リング１０．１２
に底部から頂部間隙をおいてねじ２に係合している。こ
れに反して中間玉軸受ユニット５はねじ軸１の縦軸線に
対して底部に向って交差し、その支持リング１１に上か
らねじ頂部間隙をおいてねじ２に係合している。支持リ
ング１０．１１．１２の係合点は、ねじ軸１の縦方向に
延びる同じ係合平面内にある。

玉軸受４．５．６は、ナツト構造３のケーシング１９に
２本のピン１３．１４；１５．１６８１７．１８によっ
て保持され、それぞれ互いに反対に配置されている。し
かして玉軸受ユニット４．５．６はねじ２のピッチに従
って傾斜することができる。ケーシング１９内の中間玉
軸受ユニット５のピン１５には皿ばねとして構成された
ばね２０が着座し、そのばねは中間玉軸受ユニット５を
図面において下方にそしてねじ２に向って予備負荷して
いる。ばね２０によって生ずる半径方向予備負荷の対抗
力は、２個の外側玉軸受ユニット４および６によってだ
け加えられる。これらは中間玉軸受ユニット５に対して
同じ距離に配置されるようになっている。このことから
、もし中間玉軸受ユニット５が２Ｐの予備負荷をうける
ならば、２個の外側玉軸受ユニットは図面に示すような
Ｐの予備負荷をうけることになる。したがって力および
モーメントは互いに打消し合う。

第１図に示すようにケーシング１９が画先端に端壁２１
．２２を備え、それらは頚部軸受としては作用せずシー
ル要素に過ぎない。これらの端壁２１．２２により、ケ
ーシング１９には粘性グリースを充填することができる
。

第２図に示すようにケーシング１９の断面は正方形であ
る。

第３図に示すように、玉軸受ユニット４．５．６がねじ
２のピッチのため傾斜し、２個の外側玉軸・受ユニット
４および６は、ねじ２を反対側から把持しているため、
中間玉軸受ユニット５に対して反対方向に傾斜している
。

第４図および第５図に示す実施例は、前の図の実施例と
は剛性ケーシングの代わりに２個の縦方向部材２３．２
４を有することにおいて相違し、部材の少な（とも１個
はばね鋼から作られている。

これらの縦方向部材２３．２４は反対側から外側リング
２５．２６．２７に互いに連結されている。

中間玉軸受ユニット５はピン１５により、ねじのピッチ
に従ってそれ自体調節しうるように傾斜している。玉軸
受ユニット５は、縦方向部材２３の反対側の縦方向部材
２４に、取付部２８のわずかに上向きの溝に保持され、
そこで所望の自動調節が可能となる。

この実施例の玉軸受ユニット４．５．６の半径方向予備
負荷は、縦方向部材２３．２４の、または一方の縦方向
部材２３のばね力から生ずる。ピン１５を可動にするこ
とによって調節可能にすることができ、中間玉軸受ユニ
ット５はねじ軸ｌに対して多かれ少なかれ半径方向に動
かされる。

第５図に示すように２個の外側玉軸受４．６が縦方向部
材２３に、したがって反対側の縦方向部材２４にそれぞ
れ２本のボルト２９．３ｏによって固定されている。こ
の方法で玉軸受ユニット４．６は移動不能に縦方向部材
２３．２４に固定されることを示している。

第６図および第７図は基本的に第４図および第５図に対
応する。僅かに相違する点は、この実施例が全部で４個
の玉軸受４．５．６．３１を備えていることである。こ
れらは前記のように正確に縦方向部材２３．２４に固定
され、中間の２個の玉軸受ユニット５．６はピン１５．
３２により縦方向部材２３に自動調節可能に固定されて
いる。

第８図は玉軸受ユニット４．５．６．３１用の玉軸受３
３の特殊な構造を示している。この玉軸受３３は支持リ
ングとして内側に形成された内側リング３４を備えてお
り、したがってねじ軸ｌのねじ２に直接係合しているこ
とが分かるであろう。

第６図および第７図に示す縦方向部材に対して、第９図
、第１０図および第１１図の実施例の縦方向部材２３．
２４は剛性である。第１図の実施例におけるように、こ
れらの玉軸受ユニット４．５．６．３１の半径方向予備
負荷はばね２０によって生じ、ばね２０は両方の玉軸受
ユニット５．６に属するねじ付きスタッド３５上に着座
し、縦方向部材２３の下にある。しかして、玉軸受ユニ
ット５．６は図面に示すように下向きに予備負荷されて
いる。ねじ付きスタッド３５を多かれ少なかれ縦方向部
材２３に深くねじ込むことにより、予備負荷を調節する
ことができる。予備負荷は、ねじ軸１に作用する軸方向
力が玉軸受ユニット４．５．６．３１をねじ２から半径
方向に押圧することができないように大きくなければな
らない。

第１２図、第１３図、第１４図の実施例において、設け
られた剛性のケーシング１９は玉軸受ユニット４．５．
６．３１の中間部分を保持している。ケーシング１９の
上下壁の中間部分にはそれぞれ板ばね３６．３７が設け
られ、玉軸受ユニット４．５．６．３１はこれらの仮ば
ねの間に固定されている。前記実施例におけるように、
２個の中間玉軸受ユニット４．５のねじ付きスタッド３
５を調節可能にすることができ、すべての玉軸受ユニッ
トの半径方向予備負荷を調節することができる。

４つの予備負荷がすべて等しくすなわちＰであること、
および装置が最小の長さを有することから、垂直対称線
０−０から玉軸受ユニット４．５．６．３１の第１２図
に示された距離が導き出される。。

上方から係合する内側玉軸受ユニットに対して：ａ＝ｎ
ＩＩ五、・ｈ および下方から係合する外側玉軸受ユニットに対して： ｂ−（ｍ１１１Ｍ＋０．５）・ｈ ここにｈはねじのピッチであり、ｎ１１１およびｍ　＋
ａｉｎは玉軸受ユニットのピッチおよび幅を考慮して構
造を具体化する最小の自然数である。これら二式から力
が一平面内にあることが分かる。

第１５図および第１６図はとくに大きい力を伝達するの
に適したねじを示す。ねじ軸ｌの横方向に延びるｉ３Ｂ
に対称に全部で４個の玉軸受ユニット３９．４０．４１
．４２が設けられ、それらはそれぞれ皿ばねであるばね
４３．４４．４５．４６によって平衡ビーム４７に対し
て支持され、平衡ビーム４７はナツト構造３のケーシン
グ１９内にスタッド４８によって保持されている。

玉軸受ユニット３９．４０，４１，４２の両側には２個
の別の玉軸受ユニット４９．５０；５１．５２がそれぞ
れ設けられ、それらは線３８から同じ距離に配置されて
いる。これらの玉軸受ユニット４９．５０．５１．５２
は玉軸受ユニット３９．４０．４１．４２に対して対抗
力を生じ、それらはすべて等しく負荷されそれは矢印Ｐ
で示されている。それらの係合点の側において、ケーシ
ング１９に対して平衡ビーム５３．５４によって支持さ
れている。

第１７図の玉軸受ユニット４は、前記実施例とは異った
方法でナツト構造３に固定された玉軸受ユニットの例を
示す、玉軸受ユニット４がそれぞれそのピン１５．１６
によってばねブリッジ５５．５６上に保持され、ばねブ
リッジ５５．５６がねじ軸１の横方向に延びていること
が分かる。ナツト構造３のケーシング１９のねじ軸１の
両側にねじ込まれた各ばねブリッジ５５．５６は、玉軸
受ユニット４のみを保持している。この方法でナツト構
造３の個々の玉軸受ユニットの半径方向予備負荷はそれ
ぞれまったく別々に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３個の玉軸受ユニットを備えたねしジヤツキの
第、１実施例の縦断面図。 第２図は第１図に示すねじジヤツキの側面図。 第３図は第１図および第２図に示すねじジヤツキの平面
図。 第４図は３個の玉軸受ユニットを備えたねじジヤツキの
第２実施例の縦断面図。 第５図は第４図に示すねしジヤツキの平面図。 第６図は４個の玉軸受ユニットを備えた本発明のねじジ
ヤツキの縦断面図。 第７図は第６図に示すねじジヤツキの平面図。 第８図はねじにおける玉軸受ユニットの保合を示す拡大
図。 第９図は４個の玉軸受ユニットを備えたねしジヤツキの
別の実施例の縦断面図。 第１０図は第９図に示すねじジヤツキの側面図。 第１１＋図は第９図および第１０図に示すねしジヤツキ
の平面図。 第１２図は４個の玉軸受ユニットを備えたねしジヤツキ
の別の実施例の縦断面図。 第１３図は第１２図に示すねしジヤツキの側面図。 第１４図は第１２図および第１３図に示すねじジヤツキ
の平面図。 第１５図は全部で８個の玉軸受ユニットを備えたねじジ
ヤツキの縦断面図。 第１６図は第１５図に示すねしジヤツキの平面図。 第１７図は本発明のねじジヤツキのさらに別の実施例の
側面図。 １−・−ねじ軸、２・・・・・ねじ、３−・・・−ナツ
ト、４、５゜６−・−・玉軸受ユニット、１９・・〜・
ケーシング。 ２０・・−ばね、２３．２４・・−・縦方向部材、３１
−・−玉軸受ユニット、３９．４０，４１．４２・・・
−玉軸受ユニット、４５−・・・・平衡ビーム、５５．
５６・−・−・ばねブリッジ ＦＩＧ、　６ ＦＩＧ、　１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ねじ軸および該ねじ軸を偏心的に取囲んでナット構
   造を形成するいくつかの玉軸受ユニットを備え、該玉軸
   受ユニットが一側だけねじに係合してねじ内を轉動し一
   つの玉軸受の内側軌道リングの一部分を形成するかまた
   はそれに接合され、個々の玉軸受ユニットの玉軸受の外
   側リングが互いに接合されているねじジャッキであつて
   、ねじ（２）と係合する少なくとも３個の玉軸受ユニッ
   ト（４、５、６）が設けられ、これらの玉軸受ユニット
   （４、５、６）のねじ（２）との係合点がねじ軸（１）
   の縦方向に延び共通の作用平面内にありまた少なくとも
   一つの玉軸受ユニット（５）が他の二つの玉軸受ユニッ
   ト（４、６）の係合点と１８０°反対側で係合し、ナッ
   ト構造（３）が玉軸受ユニット（４、５、６）の係合点
   によつてだけねじ軸（１）に対して支持されることを特
   徴とする、ねじジャッキ。 ２、全部で３個の玉軸受ユニット（４、５、６）が設け
   られこれらの玉軸受ユニットの中間のもの（５）がねじ
   軸（１）の一側からねじ（２）に係合し他の二つの玉軸
   受ユニット（４、６）がねじ軸（１）の反対側からねじ
   軸（２）に係合することを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載のねじジャッキ。 ３、全部で４個の玉軸受ユニット（４、５、６、３１）
   が設けられその二個の中間玉軸受ユニット（５、６）が
   ねじ軸（１）の一側からねじ（２）に係合し２個の外側
   玉軸受ユニット（４、３１）がねじ軸（１）の反対側か
   らねじ（２）に係合することを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載のねじジャッキ。 ４、ばね（２０）が玉軸受ユニット（４、５、６）の押
   圧力を生ずるため設けられそれが一方では玉軸受の中間
   のもの（５）に他方ではすべての玉軸受ユニット（４、
   ５、６）の外側リングの連結部（ケーシング１９）に支
   持されることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれか１項に記載のねじジャッキ。 ５、外側リングが焼入れ鋼から作られた少なくとも一つ
   の縦方向部材（２３、２４）によつて連結され該部材が
   玉軸受ユニット（４、５、６）をねじ（２）との係合点
   において押圧することを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれか１項に記載のねじジャッキ
   。 ６、４個以上の玉軸受ユニット（４、５、６、３１）の
   場合すべての玉軸受がほとんど同じ半径方向負荷をうけ
   それらの関連した係合点においてほとんど同じ力で押圧
   されることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし
   第５項のいずれか１項に記載のねじジャッキ。 ７、いくつかの前記特許請求の範囲の項に記載のナット
   構造が設けられそれらが半径方向予備負荷に関して互い
   に異つた角度位置に配置されていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に記
   載のねじジャッキ。 ８、ナット構造（３）が玉軸受ユニット（４、５、６、
   ３１）および少なくとも１つの縦方向部材（２３、２４
   ）だけによつて作られ該部材が玉軸受ユニット（４、５
   、６、３１）を互いに接合していることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記
   載のねじジャッキ。 ９、ねじ軸（１）を通して半径方向に延びる線（３８）
   に対称に４個の玉軸受ユニット（３９、４０、４１、４
   ２）が同じ距離に配置されてねじ軸（１）の一側におい
   て互いに係合することおよび二個の別の玉軸受ユニット
   （４９、５０；５１、５２）が半径方向線（３８）の両
   側においてまたそれに同じ距離において係合しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項に記
   載のねじジャッキ。 １０、玉軸受ユニット（３９、４０、４１、４２）が係
   合の一側において並んで平衡ビーム（４５）によつてナ
   ット構造（３）のケーシング（１９）に対して支持され
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第９項に記載
   のねじジャッキ。 １１、各玉軸受ユニット（４）が少なくとも一つのばね
   ブリッジ（５５、５６）に固定され該ばねブリッジがね
   じ軸（１）に対して横方向にナット構造（３）に取付け
   られていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項な
   いし第１０項のいずれか１項に記載のねじジャッキ。