JPH02118210A - ナット組立体 - 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】 １１に肌里±ヱ 本発明は一般的にはねじ付のスクリュと、該スクリュが
回転すると該スクリュに沿って運動するようにつくられ
たナツト組立体とからなるリニアアクチュエータに関す
る。前記の一般的な形式の装置はコツプ（にｏｐρ）の
米国特許第３，６５６，３５８号に示されている。

より詳しくは、本発明は端と端が対向して配置された２
個のナツトからなるナツト組立体を有しているリニアア
クチュエータに関する。前記ナツトの一方は基本的には
、スクリュが一方方向に回転するとき負荷の全てを支え
、他方のナツトは前記スクリュが反対方向に回転すると
き概ね全体の負荷を支える。このタイプのナツト組立体
においては、スクリュのねじとナツトのねじとの間のバ
ックラッシュをなくすことによりナツト組立体により担
持された要素を正確に位置づけできるようスクリュに沿
って反対方向にナツトを与圧することが望ましい、ナツ
トを予圧するための各種の装置が知られているが、それ
らの装置の殆んどは複雑で、かつ比較的高価につき使用
現地で迅速かつ容易に調整することができない。

明が解決しようとする飄題 本発明の目的は、迅速がっ簡単にその予圧を調整し、比
較的微細に調整でき、かつ比較的低コストで製作できる
新規かつ改良されたナツト組立体を提供することである
。

本発明のさらに詳しい目的は、スリーブが２個のナツト
上で新規な要領で伸縮し、ナツトに対する与圧を調整し
、かつスクリュとナツトとのねじが牽耗したときバック
ラッシュをなくすよう手で廻すことができるナツト組立
体を提供することにより前記の目的を達成することであ
る。

さらに詳しくは、本発明は、スリーブがナツトの一方に
ねじ接続せれており、他方のナツトに対してラチェット
状に係合するよう支持され、かつナツトに対して一方方
向に回転するとナツトを強制的に相互に離すよう作用す
る。

九五座１基 本発明に係るナツト組立体は、スクリュとねじ停台可能
に接続され、スクリュとの間の相対的回転に伴って同ス
クリュに対して軸線方向に運動可能であるナツト組立体
であって、相互に端と端とが対向関係で配置され、前記
スクリュのねじとねじ係合するねじを有する第１と第２
のナツトと、前記ナツトを相対的に回転しないよう連結
するが、同ナツトを相対的に軸線方向で運動できるよう
にする接続手続と、前記ナツトに対して入れ子穴にされ
たスリーブであって、一端部分が前記第１のナツトにね
じ係合されていることによって該スリーブがナツトに対
して回転すると当該スリーブが前記ナツトに対して軸線
方向に運動するようにされたスリーブと、前記第２のナ
ツトと前記スリーブの他端部とに設けられ、相互に係合
して協働する手段であって、前記スリーブが前記ナツト
に対して一方向に回転されると第２のナツトを第１のナ
ツトから軸線方向に離れるようにする協働手段とを含む
ナツト組立体であって、前記第２のナツトと前記スリー
ブの中の一方の周りで周方向で相互に隔置された複数の
第１のデテント手段と、前記第２のナツトと前記スリー
ブの中の他方に設けられている複数の第２のデテント手
段とを含み、前記第２のデテント手段が通常、前記の第
１のデテント手段の中のいくつかと軸線方向に摺動可能
に係合しており、かつ、前記スリーブと第２のナツトと
を相対的に回転しないよう通常連結しており、前記第２
のデテント手段は、前記いくつかの第１のデテント手段
の回転連結作用を上廻るに十分大きいトルクが加えられ
ると同いくつかの前記第１のデテント手段を離れて別の
第１のデテント手段と係合するようにしてなることを特
徴とする。

本発明の前記およびその他の目的、作用並びに利点は添
付図面と関連した以下の詳細説明から明らかとなる。

罠」Ｌ」 説明の都合上、本発明は細長スクリュ１１と共に使用す
るようナツト組立体１ｏに適用したものとして図で示し
ている。ナツト組立体に対してスクリュが回転すると、
ナツト組立体はスクリュに対して軸線方向に運動する。

スクリュはコツプ（Ｋｏｐｐ）の米国特許第３．６５６
．３５８号に開示の一般的なタイプのものと同じでよく
、その長さにわたって延在し、かつ同じらせん角で形成
されている多数のねじ１２（ここでは５山）を有する。

ナツト組立体１０は、端と端が対向関係で配置された第
１と第２のナツト１４．１５からなり、かつスクリュ１
１のねじ１２とそれぞれ係合する内側ねじ１６．１７が
形成されている。この場合、ナツトは例えばデルリン（
Ｄｅｌｒｉｎ）のような比較的硬質のプラスチックがら
成形されている。全体的に三角形の取付フランジ１８が
ナツト１４と一体形成され、かつ該ナツトの外端から半
径方向に突出しており、かつナツト組立体を、例えばビ
ジネスマシンの要素のような可動エレメントに接続する
ための止め×（図示せず）を受け入れるようつくられた
３個の角度方向に隔置された孔１９が形成されている。

ナツト１４と１５とは通常相互に対して回転しないよう
保持され、かつ固定した位置に保持されている。スクリ
ュ１１は通常軸線方向で固定された位置に保持されてい
る。スクリュがまず一方の方向に、次いで他方の方向に
回転すると、ナツト組立体１０はスクリュに沿って前後
に運動する。

ナツトのねじ１６と１７とは、スクリュが一方の方向に
回転するとナツトの一方が負荷の概ね全てを支えるよう
、また、スクリュが反対方向に回転すると負荷の概ね全
てをナツトの他方が支えるようにスクリュのねじ１２に
対して押圧される。

ナツト組立体１０が効果的に機能するためには、ナツト
１４と１５のねじ１６．１７と、スクリュ１１のねじ１
２との間で緊密な、バックラッシュの無い係合を保つ必
要がある。ねじが摩耗するにつれて、前記摩耗により発
生した空隙を詰めるようにスクリュ上でナツトを調整す
る必要がある。

本発明によれば、ナツト１４．１５とは独特の構造であ
り、ナツト組立体１０には、ナツトのねじ１６．１７と
スクリュ１１のねじ１２との間の空隙を詰めるために迅
速かつ容易に調整可能な新規で、極めて簡単なスリーブ
２０が備えられている。前記の調整は、ナツトのどの部
分も分解することなく、ナツト組立体からスクリュを外
すことなく、かつナツト組立体により駆動される要素か
らナツト組立体を外すことな〈実施することができる。

その結果、前記の一般的なタイプの従来技術によるナツ
ト組立体の場合よりナツト組立体の調整に要する時間と
手間とが少ない。

より詳しくは、ナツト組立体１０はナツト１４と１５と
が相対回転しないように連結するが、相互に軸線方向に
は運動できるようにする手段を含む、ここでは、前記の
手段は、ナツト１４と一体形成され、かつ該ナツトの外
端から軸線方向に突出した４個の角度方向に隔置したフ
ィンガ２１（第１図と第３図）を含む、前記フィンガは
ナツト１５の内端部分に形成された４個の角度方向に隔
置の溝２２（第３図）に伸縮自在に滑合する要領で受け
入れられている。涌２２は半径方向で開放し、かつまた
軸線方向で開放している。フィンガ２１と湧２２とは、
ナツト１４がナツト１５に対して回転しないようにし、
かつ、ナツト１４がナツト１５に向かって、かつ離れる
方向に軸線方向に運動できるようにする一組のスプライ
ンを形成している。

また、調整スリーブ２０もデルリンから成形され、ナツ
トの間の空隙をまたぐような関係でナツト１４と１５と
に対して運動する０本発明によれば、スリーブの一端部
分には内側ねじ２５（第１図）か形成されており、該ね
じ２５はナツト１４の内端部分の外周に形成された外側
ねじ２６にねじ込まれている。この特定の例では各ねじ
は外径が　１５゜８７５ミリ（５７８インチ）で、かつ
１インチ当り１８個のねじを含む、もしナツト１４が固
定されたままで、かつスリーブ２０が廻るとすれば、ス
リーブはねじ２５と２６との間の協働によりナツト１４
．１５に対して軸線方向に運動する。

さらに、本発明によれば、ナツト１５とスリーブ２０と
にはデテント手段が形成されており、該デテント手段は
相互に協働し、通常はナツト１５とスリーブ２０との間
の相対回転を阻止するが、ナツト１４が固定状態とされ
、スリーブが廻ると前記の相対回転を許容してバックラ
ッシュを詰める６本実施例の場合、デテント手段は、ス
リーブと一体に成形され、該スリーブの右端から軸線方
向に突出した直径の大きいカラー３１の内側に形成され
た複数個（例えば２４個）の周方向で隔置したキー消却
ちノツチ３０（第２図と第４図）からなる、前記ノツチ
３０はカラー３１の内周壁の周りに均等に隔置され、半
径方向内方向および軸線方向の双方に開放している。各
ノツチは全体的に円弧形である。

前記デテント手段はさらに、ナツト１５と一体成形され
、該ナツトの外端から半径方向外方に突出しているフラ
ンジ３６の外周の周りに周方向で隔置された３個の歯３
５（第２図と第４図）をさらに含む、前記フランジ３６
はカラー３１に受け入れられ、その内側にはスリーブ２
０の最右端３２と当接する、軸線方向に面する肩３７（
第１図）が形成されている。

第４図に示すように、各歯３５は円弧形であって全体的
に形がノツチ３０の形と対応する。前記歯は滑合してノ
ツチに受け入れられ、スリーブの端３２が肩３７と当接
するまでナツト１５に対して軸線方向にスリーブ２０が
運動できるようにする。しかしながら、協働するノツチ
と歯とは通常はナツト１５とスリーブ２０とを相対回転
しないようロックする。

ナツト組立体１０はスクリュを左端からナツト１４へね
じ込むことによりスクリュ１１に取り付けられる。前記
スクリュの右端は最初はフィンガ２１の始点に１度届か
ない位置に置かれている。

次いで、スリーブ２０はナツト１４の内端部分に部分的
に（例えば約半分）ねじ込まれる。その後、ナツト１５
がスリーブ２０へ入れられる。それに伴って、消２２が
フィンガ２１に対して滑り込み、さらに、歯３５がノツ
チ３０に対して滑り込む。

次いで、スクリュ１１はナツト１５を通してねじ込まれ
る。

ナツト組立体ｌＯは最初に取り付けられると通常はスク
リュ１１とはゆるく係合している。スクリュ１１のねじ
１２とナツト１４．１５のねじ１６．１７との間の空隙
を詰めるために、スリーブ２０は手で反時計方向（第２
図乃至第４図）に廻され、一方ナット１４は回転方向で
固定されたままである。前記の回転の間、歯３５はまず
一連のノツチ３０に係合しなり、外れたりしてスリーブ
２０を廻すことができるようにする。スリーブが回るに
つれて、スリーブはナツト１４．１５に沿って左方から
右方へ軸線方向に運動する。前記の軸線方向運動はノツ
チ３０と歯３５との間の軸線方向に摺動可能の嵌合間係
により可能とされる。

ナツト組立体１０は、スリーブ２０がナツト１４．１５
に対して反時計方向に回転され、その右ｆ４Ａ３５がナ
ツト１５の軸線方向に面した肩３７と係合されるまでは
スクリュ１１上にゆるく係合したままである。前記の係
合に続いてさらにスリーブを遅すことにより、スリーブ
の右端３２が肩３７を介して作用してナツト１５をスク
リュ１１に対して右方へ押圧する。同時に、スリーブは
ねじ２５と２６とを介して作用しナツト１４をスクリュ
に対して左方へ押圧する。その結果、ナツト１５のねじ
１７の右側のフランク（側面）はスクリュ１１のねじ１
２の左側のフランクに対して負荷され、一方ナット１４
のねじ１６の左側のフランクはスクリュのねじ１２の右
側のフランクに対して負荷される。このため、ナツト組
立体１０が左から右へ運動するとき概ね全ての負荷を左
側ナツト１４が支えるようにし、一方ナット組立体が反
対方向に運動すると右側のナツトが概ね全体の負荷を支
えるようにする。

スリーブ２０が反時計方向にさらに回転するにつれて、
ナツト１４と１５とを相互に軸線方向で離し、ナツトが
スクリュのねじ１２とさらに緊密に係合するようにする
。

スクリュー１１とナツト組立体１０とが使用された後、
ねじ１２．１６および１７が摩耗するとバックラッシュ
を進行させる０本発明によれば、ナツト１４を回転方向
で固定させながらスリーブ２０を反時計方向に単に遥す
ことによりバックラッシュを除去することができる。前
記の回転の結果、ナツト１４と１５とはバックラッシュ
を詰めるためさらに離れるよう広げられる。１インチ当
り１８個のねじ２５．２６と、２４個のノツチ３０があ
る本発明の装置においては、１回転の１７２４、即ち歯
３５がすぐ隣りのノツチ３０へ入るようにするだけの距
離をスリーブ２０が反時計方向に回転することによりナ
ツトを０．（１５１ミリ（０，００２インチ）の距離だ
け離す、ねじ２５．２６およびノツチ３０のピッチを細
かくすることによりさらに細かい調整度を達成すること
ができる。

良豆立羞遍 前述の説明から、本発明は当該技術分野に対して、３個
の要素のみ、即ち２個の成形されたナツト１４．１５と
、成形されたスリーブ２０とを有する新規かつ改良され
たナツト組立体１０をもたらすことが明らかである。そ
の結果、前記ナツト組立体は比較的低コストで製作する
ことができる。

また重要なことは、スリーブ２０を単に手で迦すことに
よりバックラッシュをｆａＡＩＩＩに詰めることができ
ることである。調整を行うなめにいずれの要素を組み立
てたり、あるいは分解する必要がないため、調整を極め
て迅速に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の独特の特徴を組み込んだ新規かつ改良
されたナツト組立体の軸線方向に視た断面図で、典型的
なスクリュに取り付けたナツト組立体を示す図、 第２図と第３図とは第１図のそれぞれ線２−２と３−３
とに概ね沿って視た断面図、および第４図は第１図の線
４−４に概ね沿って視た拡大した部分断面図である。 図において、 ｌＯ・・・ナツト組立体 １２・・・ねじ １６．１７・・・ねじ ２１・・・フィンガ ２５．２６・・・ねじ ３１・・・カラー ３６・・・フランジ １１・・・スクリュ １４．１５・・・ナツト ２０・・・スリーブ ２２・・・溝 ３０・・・ノツチ ３５・・・歯 ３７・・・肩 （外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スクリュとねじ係合可能に接続され、スクリュとの
   間の相対的回転に伴って同スクリュに対して軸線方向に
   運動可能であるナット組立体であって、相互に端と端と
   が対向関係で配置され、前記スクリュのねじとねじ係合
   するねじを有する第１と第２のナットと、前記ナットを
   相対的に回転しないよう連結するが、同ナットを相対的
   に軸線方向で運動できるようにする接続手続と、前記ナ
   ットに対して入れ子式にされたスリーブであって、一端
   部分が前記第１のナットにねじ係合されていることによ
   って該スリーブがナットに対して回転すると当該スリー
   ブが前記ナットに対して軸線方向に運動するようにされ
   たスリーブと、前記第２のナットと前記スリーブの他端
   部とに設けられ、相互に係合して協働する手段であって
   、前記スリーブが前記ナットに対して一方向に回転され
   ると第２のナットを第１のナットから軸線方向に離れる
   ようにする協働手段とを含むナット組立体において、前
   記第２のナットと前記スリーブの中の一方の周りで周方
   向で相互に隔置された複数の第１のデテント手段と、前
   記第２のナットと前記スリーブの中の他方に設けられて
   いる複数の第２のデテント手段とを含み、前記第２のデ
   テント手段が通常、前記の第１のデテント手段の中のい
   くつかと軸線方向に摺動可能に係合しており、かつ、前
   記スリーブと第２のナットとを相対的に回転しないよう
   通常連結しており、前記第２のデテント手段は、前記い
   くつかの第１のデテント手段の回転連結作用を上廻るに
   十分大きいトルクが加えられると同いくつかの前記第１
   のデテント手段を離れて別の第１のデテント手段と係合
   するようにしてなることを特徴とするナット組立体。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の組立体において、前
   記第１のデテント手段が、周方向で隔置され半径方向で
   開放された一連のノッチからなり、前記第２のデテント
   手段が前記ノッチのいくつかの中へ延びている、周方向
   で隔置され半径方向で突出した一連の歯からなることを
   特徴とするナット組立体。 ３）特許請求の範囲第２項に記載の組立体において、前
   記ノッチが前記スリーブに形成され、かつ半径方向内方
   に開放しており、前記歯が前記第２のナットに形成され
   かつ半径方向外方に突出していることを特徴とするナッ
   ト組立体。 ４）特許請求の範囲第３項に記載の組立体において、前
   記のノッチの各々が、前記歯が軸線方向に前記ノッチへ
   滑り込むことができるように少なくとも１個の軸線方向
   に面した開放端を有していることを特徴とするナット組
   立体。 ５）特許請求の範囲第１項に記載の組立体において、前
   記の接続手段が前記ナットの一方に形成された周方向で
   隔置され軸線方向に延びたフィンガと、前記ナットの他
   方に形成され前記フィンガを摺動可能に受け入れる寸法
   とされた周方向で隔置され軸線方向に開放した溝とから
   なることを特徴とするナット組立体。 ６）特許請求の範囲第１項に記載の組立体において、前
   記協働手段が前記スリーブにあり軸線方向に面する第１
   の面と、さらに前記第２のナットにあり前記第１の面と
   対向する軸線方向に面する第２の面とからなることを特
   徴とするナット組立体。