JPH0316541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ねじ棒に対して相対的に回転及びそ
れに伴う直動が可能なナツトと、上記ねじ棒を囲
繞する螺旋ばね３とを有するねじ及びナツト装置
に回転ブレーキ力をもたらす装置であつて、装置
が外部の駆動装置からの駆動トルクを受けること
なく軸力を受けた際に、上記螺旋ばねがねじ棒に
クランプされてナツトとねじ棒との間の相対回転
を阻止する回転ブレーキ付ねじ及びナツト装置に
関する。

（従来の技術及び問題点） ナツトとねじ棒に形成されるねじ溝にて一連の
球が配されている、いわゆる低摩擦のボールナツ
ト機構は、逆動阻止性がなく、場合によつてこれ
が不都合をもたらす。例えば、荷がねじ及びナツ
ト装置で持ち上げられるリフト装置にあつて、装
置に外部から回転トルク駆動を受けていないにも
拘らず荷が降下してきてしまうということとな
る。これは安全性の上で問題であり、そのための
対策として意図しない上記のごとくの運動を阻止
するブレーキ装置が従来種々提案されている。例
えば、螺旋ばねでねじ棒を囲繞して、装置が駆動
方向と逆の方向に荷重を受けかつ駆動トルクを受
けていないときに、ブレーキとして上記螺旋ばね
をクランプする装置が提案されている（スウエー
デン国特許出願、SE−Ａ−8505997−０）。この
公知のブレーキ用ばね装置にあつては、ブレーキ
の際摩擦力を生ずるために、不利益をもたらす。
すなわち、ねじ溝に摩耗を生じ、その結果、ねじ
棒の寿命を短めることとなる。しかも、上記のご
とくの摩擦力がねじ溝底部、すなわち回転軸線よ
り最短距離位置にて得られるために、ブレーキ力
としての摩擦モーメントは最小の値のものしか得
られないという、不利な面もある。

（問題点を解決するための手段、作用及び効果） 本発明は、冒頭に述べた種の装置にあつて、上
述の問題点を解決し、ねじ溝での摩耗を極力抑制
し、より大なるブレーキ力を得ることのできる回
回転ブレーキ付ねじ及びナツト装置を提供するこ
とを目的とする。

本発明は、上記目的の達成のため、冒頭に掲げ
た装置において、 螺旋部材が、上記ねじ棒のねじ溝に緩く配置さ
れかつねじ溝の外径頂面よりも大きく設定され、 螺旋ばねが上記螺旋部材の各ターンの間に相互
に入り込んで、上記ねじ棒のねじの外径頂面上に
て半径方向に予圧をもつて配設され、 上記螺旋ばねの両端が半径外方に屈曲されてい
て、該両端はナツトと一体につらなる部分と駆動
装置の駆動部に一体につらなる部分とがなす周方
向空間に位置しており、上記両部分のいずれかの
方向での相対回転によつて上記両端の一方を両部
分により押しつけることにより螺旋ばねを拡径も
しくは縮径してねじ棒に対し自由回転可能もしく
は摩擦力を生ずるようになつている、 ことにより構成される。

かかる構成になる本発明による装置は、簡単か
つ安価に製造できる部品から成り、経済的で信頼
性も高い。ブレーキ作用中にあつては、ねじ溝に
おける潤滑剤層を破壊することもなく、またブレ
ーキ面となるねじの外径頂面における摩擦も大き
く、潤滑性の存在によつて摩擦が低下してしまう
ということもない。

（実施例） 以下、添付図面にもとづいて、本発明の一実施
例を説明する。ここで、第１図は本実施例装置に
ついてのねじ棒の軸線を含む面での断面図、第２
図は第１図装置の軸線に垂直な面での断面図であ
る。

図において、部材１は好ましくは円筒状の部材
で構成され、図示していないナツトに連結もしく
は該ナツトの一部をなしている。該ナツト自体は
公知のものでよく、ねじ溝をもつねじ棒２上にて
回転そしてそれに伴う直動が可能となつている。
ねじ棒２には、ねじ溝間のねじ外径頂面に螺旋ば
ね３が巻回されており、該螺旋ばね３はねじ棒２
の半径方向外方に延出する端部４を有し、該端部
４は、ナツトに連結されている部材１の面６と部
材８の他の面７との間の空隙５に突入している。
該部材８は駆動部材（図示せず）に連結されてお
り、これによつてナツトはねじ棒２上を直動でき
るように回転される。

駆動装置は、運転中には面７が螺旋ばね３の端
部４に圧せられるように部材８を回転せしめる。
するとこれは、部材１とナツトを回転しこれによ
りねじ棒２に沿つて移動せしめるように面６に圧
せられる。このように、螺旋ばね３に作用する力
は螺旋ばね３の巻径を拡大してねじ棒２と螺旋ば
ね３との間に間隙を生じせしめるので、上記螺旋
ばね３はねじ棒２に対して自由に回転できるよう
になる。

もし駆動装置からトルクを受けることなく部材
１が軸方向に荷重を受けて回転しようとし、その
結果ねじ面を介してトルクを生ずる場合には、面
６が螺旋ばね３の端部４に対して圧せられ、これ
によつて螺旋ばねに作用する力は、螺旋ばね３の
巻径を縮径せしめて該螺旋ばね３をねじ棒２に強
く圧し、かくして螺旋ばね３とねじ棒２との間に
摩擦力を生じさせねじ棒２とナツトとの間の相対
回転を阻止するようになる。このようにして、装
置は逆動阻止性をもつようになる。

二重機構、すなわち上記と同様の機能を両方向
に備えるようにすることが、次のようにして可能
となる。すなわち、螺旋ばね３の他方の端部をも
空隙に突入する形状として部材１と８につながる
両面の間にて直径方向に位置せしめることであ
る。かかる形態は、図示のごとく二つの半シリン
ダ状部材で達成できる。

この発明によれば、螺旋ばね３はねじ棒２のね
じの外径頂面９の上に配されている。これは、ね
じ溝自体は上記螺旋ばね３とは係合しないことを
意味しており、これにより該ねじ溝での摩耗は生
ずることはない。上記ねじ棒２の外径頂面は、ね
じ溝が転動体のための軌道としてあるいはナツト
のねじに対する滑り面として適切な面でなくては
ならないということに束縛されることなく、螺旋
ばね３との間に所望の摩擦係数をもつように設計
することが可能である。さらに上記外径頂面に配
された螺旋ばね３の利点は、回転軸線１０と摩擦
面との距離を最大なものとすることができるとい
うことである。このことにより、回転を阻止する
際に、最大のブレーキトルクを得ることとなる。
上記螺旋ばね３は、初期ブレーキ力を常に螺旋ば
ね３と外径頂面との間に確保しておくために、上
記外径頂面にあつて半径方向に予圧をもつて配さ
れている。このことによつて、ナツトが軸方向の
外力によつて回転しようとしたときに、螺旋ばね
３の端部４に作用する面６からの力を、上記螺旋
ばね３が縮径してねじ棒２にクランプされるに十
分なものとすることができる。装置が駆動装置か
らのトルクによつて部材８と面７を介して駆動さ
れたときには、螺旋ばね３の巻径は拡大しようと
し、これによつて上記予圧は低減し、他の力に比
して、ブレーキ力は無視できる程に小さくなる。

上記螺旋ばね３が上記外径頂面から軸方向にず
れてしまうことを防止するために、本発明では、
ねじ棒２のねじ溝に螺旋部材１１が緩く配されて
いる。該螺旋部材１１は、ねじ棒２の外径頂面９
よりも半径方向に大なる径となつている。したが
つて、螺旋ばね３と螺旋部材１１はそれらの各タ
ーン（各巻回部）が交互に入り込んでいる。すな
わち、螺旋ばね３と螺旋部材１１は、互いにねじ
のごとくに同心に配されている。螺旋部材１１
は、両端部のうち半径方向に突出した少なくとも
一端部によつて、その所定位置からねじ出される
ことはない。上記突出した少なくとも一端は、螺
旋ねじ３の端部４のように、既述した空隙５の中
に突入している。上記螺旋部材１１はねじ溝内で
緩く配されているため、ねじ棒に対してクランプ
されることはなく、単に螺旋ばね３の各ターンに
対しての位置決め及びスペーサとして機能するの
みである。上記螺旋部材１１は、ねじ棒２のねじ
溝と一致する断面の線材によつて螺旋状のばねと
して作られるのが好ましい。ボール・ナツト機構
にあつては、ねじ溝は円の一部をなしているの
で、上記線材も円形断面のものがよい。

ねじ棒の外径頂面９は円筒面をなしているのが
好ましく、その場合、螺旋ねじ３もこれに対応し
て円筒内面をなす。かかる形状によればきわめて
簡単に製造できる。ねじ棒は、例えばセンタレス
研削盤で製作できるし、螺旋ばねは、断面が矩形
の線材から作ることができる。

本発明は、特許請求の範囲内において、図示の
実施形態以外のものも可能である。ねじ棒につい
て、ねじ溝や外径頂面の形状も、螺旋ばね３や螺
旋部材１１の断面と同様に種々の形態をとること
が可能である。ねじ棒とナツトは転動体を介して
もあるいは直接ねじフランク面の接触によつても
協働可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の軸線を含む面
での断面図、第２図は第１図装置の軸線に対し直
角なる面での断面図である。 ２……ねじ棒、３……螺旋ばね、９……外径頂
面、１１……螺旋部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ねじ棒２に対して相対的に回転及びそれに伴
   う直動が可能なナツトと、上記ねじ棒を囲繞する
   螺旋ばね３とを有するねじ及びナツト装置に回転
   ブレーキ力をもたらす装置であつて、装置が外部
   の駆動装置からの駆動トルクを受けることなく軸
   力を受けた際に、上記螺旋ばねがねじ棒にクラン
   プされてナツトとねじ棒との間の相対回転を阻止
   するものにおいて、 螺旋部材１１が、上記ねじ棒のねじ溝に緩く配
   置されかつねじ溝の外径頂面９よりも大きく設定
   され、 螺旋ばね３が上記螺旋部材１１の各ターンの間
   に相互に入り込んで、上記ねじ棒のねじの外径頂
   面上にて半径方向に予圧をもつて配設され、 上記螺旋ばね３の両端４が半径外方に屈曲され
   ていて、該両端はナツトと一体につらなる部分と
   駆動装置の駆動部に一体につらなる部分とがなす
   周方向空間に位置しており、上記両部分のいづれ
   かの方向での相対回転によつて上記両端の一方を
   両部分により押しつけることにより螺旋ばね３を
   拡径もしくは縮径してねじ棒に対し自由回転可能
   もしくは摩擦力を生ずるようになつている、 ことを特徴とする回転ブレーキ付ねじ及びナツト
   装置。 ２ 螺旋部材１１は、螺旋ばね３と同心をなしこ
   れにねじ込まれた第二の螺旋ばねをなしているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転
   ブレーキ付ねじ及びナツト装置。 ３ ねじ棒の外径頂面は円筒面をなし、螺旋ばね
   ３の内径面がこれに対応した円筒面をなしている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の回転ブレーキ付ねじ及びナツト装置。 ４ 螺旋ばね３は矩形断面の線材から作られてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   回転ブレーキ付ねじ及びナツト装置。