JPH04210151A - ボールねじ - Google Patents
ボールねじInfo
- Publication number
- JPH04210151A JPH04210151A JP32067690A JP32067690A JPH04210151A JP H04210151 A JPH04210151 A JP H04210151A JP 32067690 A JP32067690 A JP 32067690A JP 32067690 A JP32067690 A JP 32067690A JP H04210151 A JPH04210151 A JP H04210151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw shaft
- balls
- bearing body
- ball
- main body
- Prior art date
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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
-
- 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
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- 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
- F16H25/2233—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with cages or means to hold the balls in position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、工作機械、プレス、自動車のステアリングギ
ヤ、運搬装置、昇降装置等の送りねじとして使用される
ボールねじに関する。
ヤ、運搬装置、昇降装置等の送りねじとして使用される
ボールねじに関する。
(従来の技術)
一般に、工作機械等においては、回転運動を直線運動に
変換する必要があり、しかもその変換は効率良く正確に
行う必要がある。
変換する必要があり、しかもその変換は効率良く正確に
行う必要がある。
そこで従来よりボールねじが用いられている。
このボールねじは例えば第9図に示すように、外周に8
条の螺旋状の渭2が形成されたねじ軸1に、軸受本体3
が挿通され、この軸受本体3が内周面とねじ軸1の溝2
との間に設けられたボール4によって前記ねじ軸1を回
動自在に支持する構造となっている。軸受本体3の一端
側は穴部10の周辺に突出部3Aがあり、穴部10の径
が他よりも小さくなっている。穴部10には2つの外輪
6と、これら2つの外輪6の間に設けられた円筒体7お
よび板ばね8が嵌合している。軸受本体3の他端側は穴
部10の周辺にねじが設けられ、このねじと螺合するね
じを外周に有する締付具9が軸受本体3の他端側に取付
けられている。この締付具9は上記の2つの外輪6、円
筒体7および板ばね8を突出部3Aに押し付けている。
条の螺旋状の渭2が形成されたねじ軸1に、軸受本体3
が挿通され、この軸受本体3が内周面とねじ軸1の溝2
との間に設けられたボール4によって前記ねじ軸1を回
動自在に支持する構造となっている。軸受本体3の一端
側は穴部10の周辺に突出部3Aがあり、穴部10の径
が他よりも小さくなっている。穴部10には2つの外輪
6と、これら2つの外輪6の間に設けられた円筒体7お
よび板ばね8が嵌合している。軸受本体3の他端側は穴
部10の周辺にねじが設けられ、このねじと螺合するね
じを外周に有する締付具9が軸受本体3の他端側に取付
けられている。この締付具9は上記の2つの外輪6、円
筒体7および板ばね8を突出部3Aに押し付けている。
2つの外輪6はそれぞれ内周面の周方向に環状の溝11
を有している。1つの外輪6については8個のボール4
がその溝11とねじ軸1の渭2によって保持されている
。第10因に第9図のA−A線断面図を示す。12は保
持具を示しており、この保持具12はリング状の基部1
2Aにボール4を保持する突出片12Bが設けられて成
るもので、ボール4を相互に一定の間隙に保つものであ
る。
を有している。1つの外輪6については8個のボール4
がその溝11とねじ軸1の渭2によって保持されている
。第10因に第9図のA−A線断面図を示す。12は保
持具を示しており、この保持具12はリング状の基部1
2Aにボール4を保持する突出片12Bが設けられて成
るもので、ボール4を相互に一定の間隙に保つものであ
る。
このように構成された装置において、軸受本体3に対し
ねじ軸1が回転すると、各ボール4は溝2に沿って自転
する。
ねじ軸1が回転すると、各ボール4は溝2に沿って自転
する。
(発明が解決しようとする課題)
渭11とボール4との間に滑りが無い場合、ねじ軸1が
1回転すると正確に渭2の1ピッチ進む。
1回転すると正確に渭2の1ピッチ進む。
ところが、ねじ軸1の回転を急激に停止させる等してね
じ軸1と軸受本体3との間のボール4に大きな力を与え
た場合、溝11とボール4との間に滑りが生じる。この
ためねじ軸1は軸受本体3に対し回転を停止した状態で
ねじ軸1の軸方向に移動する事態が生じる。すなわちこ
の場合第10図に示すようにリング状に配置されたボー
ル4のみが講11に沿って一斉に回転し、軸受本体3と
ねじ軸1が回転を停止した状態となっている。
じ軸1と軸受本体3との間のボール4に大きな力を与え
た場合、溝11とボール4との間に滑りが生じる。この
ためねじ軸1は軸受本体3に対し回転を停止した状態で
ねじ軸1の軸方向に移動する事態が生じる。すなわちこ
の場合第10図に示すようにリング状に配置されたボー
ル4のみが講11に沿って一斉に回転し、軸受本体3と
ねじ軸1が回転を停止した状態となっている。
このような事態が生じると、回転運動を直線運動にまた
はその逆の変換を正確に行なうことができない。
はその逆の変換を正確に行なうことができない。
本発明はこのような従来の欠点に鑑みなされたもので、
その目的は回転運動を直線運動にまたはその逆の変換を
正確にかつ効率良く行なうことができるボールねじを提
供することである。
その目的は回転運動を直線運動にまたはその逆の変換を
正確にかつ効率良く行なうことができるボールねじを提
供することである。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
そこで本発明では、外周に螺旋状の溝が形成されたねじ
軸とこのねじ軸が挿通される軸受本体と、前記溝に嵌合
する複数のボールと、この複数のボールそれぞれを前記
軸受本体に対し定められた複数の箇所で回動自在に保持
し前記軸受本体が前記ねじ軸を前記複数のボールを介し
て支持する状態とするボール保持手段とを具備する構成
となっている。
軸とこのねじ軸が挿通される軸受本体と、前記溝に嵌合
する複数のボールと、この複数のボールそれぞれを前記
軸受本体に対し定められた複数の箇所で回動自在に保持
し前記軸受本体が前記ねじ軸を前記複数のボールを介し
て支持する状態とするボール保持手段とを具備する構成
となっている。
(作用)
軸受本体に対しねじ軸が回転するとホールはねじ軸の溝
に沿って回転し、ねじ軸はその軸方向に滑らかに移動す
る。この移動中にあるいはねじ軸が軸受本体に対し静止
した状態で軸方向に大きな力を受けてもボール保持手段
によってボールは軸受本体に対し定められた箇所で保持
されているのでその力は正確にねじ軸の回転運動に反映
されるだけである。従って、例えば、ねじ軸が軸受本体
に対し回転を停止した状態でその軸方向に移動する事態
が生じることはなく、ねじ軸の回転数はねじ軸の軸方向
の移動距離に正確に置き換えられる。
に沿って回転し、ねじ軸はその軸方向に滑らかに移動す
る。この移動中にあるいはねじ軸が軸受本体に対し静止
した状態で軸方向に大きな力を受けてもボール保持手段
によってボールは軸受本体に対し定められた箇所で保持
されているのでその力は正確にねじ軸の回転運動に反映
されるだけである。従って、例えば、ねじ軸が軸受本体
に対し回転を停止した状態でその軸方向に移動する事態
が生じることはなく、ねじ軸の回転数はねじ軸の軸方向
の移動距離に正確に置き換えられる。
(実施例)
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は第1図の
B−B線断面図、第3図は組立斜視図である。これらの
図を参照して本実施例を説明する。
B−B線断面図、第3図は組立斜視図である。これらの
図を参照して本実施例を説明する。
ねじ軸20はその外周に螺旋状の4条の溝21を有して
いる。軸受本体22にはねじ軸20が挿通される穴部2
3が設けられている。穴部23の一端側は軸受本体22
の突出部22Aによって径が他の部分よりも小さくなっ
ている。ボール24は内輪25に穿設された穴部26に
挿入され、内輪25は外輪27に嵌入されている。内輪
25の穴部26は1/4周毎に1つ設けられ、計4個あ
る。それぞれの穴部26の外側出口の径はボール24の
径より大きく、内側出口の径はボール24の径より小さ
くなっている。ボール24は穴部26に挿入され、その
外側出口を外輪27で塞がれた状態とされ、この穴部2
6内で回動自在とされている。内輪25、内輪25の穴
部26に挿入されたボール24、および内輪25が嵌入
された外輪27から成る組立体30は4組あり、これら
は穴部23内に並設されている。各ボール24の内輪2
5から突出した部分はねじ軸20の講21と嵌合してい
る。締付具31はねじ軸20を挿通する穴部31Aと、
外周に設けられたねじ部31Bとを有し、軸受本体22
の穴部23の他端側周辺には締付具31のねじ部31A
と螺合するねじ部228が設けられている(第3図参照
)。締付具31は穴部31Aにねじ軸20を挿通された
状態でねじ部31Bが軸受本体22のねじ部22Bと螺
合し、4つの組立体30を軸受本体22の突出部22A
側に押圧してこれらを軸受本体22に固着している。
いる。軸受本体22にはねじ軸20が挿通される穴部2
3が設けられている。穴部23の一端側は軸受本体22
の突出部22Aによって径が他の部分よりも小さくなっ
ている。ボール24は内輪25に穿設された穴部26に
挿入され、内輪25は外輪27に嵌入されている。内輪
25の穴部26は1/4周毎に1つ設けられ、計4個あ
る。それぞれの穴部26の外側出口の径はボール24の
径より大きく、内側出口の径はボール24の径より小さ
くなっている。ボール24は穴部26に挿入され、その
外側出口を外輪27で塞がれた状態とされ、この穴部2
6内で回動自在とされている。内輪25、内輪25の穴
部26に挿入されたボール24、および内輪25が嵌入
された外輪27から成る組立体30は4組あり、これら
は穴部23内に並設されている。各ボール24の内輪2
5から突出した部分はねじ軸20の講21と嵌合してい
る。締付具31はねじ軸20を挿通する穴部31Aと、
外周に設けられたねじ部31Bとを有し、軸受本体22
の穴部23の他端側周辺には締付具31のねじ部31A
と螺合するねじ部228が設けられている(第3図参照
)。締付具31は穴部31Aにねじ軸20を挿通された
状態でねじ部31Bが軸受本体22のねじ部22Bと螺
合し、4つの組立体30を軸受本体22の突出部22A
側に押圧してこれらを軸受本体22に固着している。
次に第3図を参照して本実施例の組立手順を説明する。
まず組立作業者は4個のボール24を内輪25の穴部2
6/\その外側から挿入し、次に外輪27へ内輪25を
嵌入させる。このようにして作成される組立体30を4
組用意する。これら4組の組立体30を軸受本体22の
穴部23に嵌入する。次に軸受本体22のねじ部228
にねじ部31Bを螺合させて締付具31を軸受本体22
に取付ける。次に作業者は第1図および第2図に示した
ねじ軸20を回転させながら軸受本体22の穴部23に
挿入する。このようにすれば第1図に示したようにボー
ル24はそれぞれ溝21に嵌入した状態となり、ねじ軸
20は軸受本体22に対しボール24により支持される
。
6/\その外側から挿入し、次に外輪27へ内輪25を
嵌入させる。このようにして作成される組立体30を4
組用意する。これら4組の組立体30を軸受本体22の
穴部23に嵌入する。次に軸受本体22のねじ部228
にねじ部31Bを螺合させて締付具31を軸受本体22
に取付ける。次に作業者は第1図および第2図に示した
ねじ軸20を回転させながら軸受本体22の穴部23に
挿入する。このようにすれば第1図に示したようにボー
ル24はそれぞれ溝21に嵌入した状態となり、ねじ軸
20は軸受本体22に対しボール24により支持される
。
本実施例では、ボール保持手段は内輪25、ボール24
、外輪27および締付具31から構成される。
、外輪27および締付具31から構成される。
次に本実施例の動作を説明する。
例えば軸受本体22が固定されている場合、ねじ軸20
が第1図および第2図に示すC方向に回転すると、ボー
ル24は常に同じ位置にあり、ねじ軸20はC方向の回
転を行ないながら第1図に示すD方向に進む。この状態
でねじ軸20がD方向に急激に大きな力を受けてもボー
ル24は現在の位置を変えない。この場合、ねじ軸20
が速く回転するだけである。すなわち、ボール24は軸
受本体22およびねじ軸20のいずれに対しても滑るこ
とはない。このためねじ軸20の回転数は正確にD方向
の移動距離に対応する。
が第1図および第2図に示すC方向に回転すると、ボー
ル24は常に同じ位置にあり、ねじ軸20はC方向の回
転を行ないながら第1図に示すD方向に進む。この状態
でねじ軸20がD方向に急激に大きな力を受けてもボー
ル24は現在の位置を変えない。この場合、ねじ軸20
が速く回転するだけである。すなわち、ボール24は軸
受本体22およびねじ軸20のいずれに対しても滑るこ
とはない。このためねじ軸20の回転数は正確にD方向
の移動距離に対応する。
本実施例によればボール24を保持するための内輪25
および外輪27は構造が簡単であるため製造が容易であ
る。また本装置全体の組立、分解も容易である。
および外輪27は構造が簡単であるため製造が容易であ
る。また本装置全体の組立、分解も容易である。
尚、本実施例では1つの組立体30に収容されるボール
は4個とし、組立体30の数も4個としたが、これらの
数を変えることで本装置の耐荷重を容易に変更できる。
は4個とし、組立体30の数も4個としたが、これらの
数を変えることで本装置の耐荷重を容易に変更できる。
第4図は他の実施例を示す断面図である。本実施例では
ねじ軸40には2条の螺旋状の講41がその外周に設け
られている。本実施例においても軸受本体42はねじ軸
40が挿通される穴部43を有している。穴部43の一
端側が軸受本体42の突出部42Aによって径が他の部
分よりも小さくなっていることも前述の実施例と同様で
ある。本実施例では前述の実施例の組立体30に相当す
る組立体44は2つある。各組立体44は、2つのボー
ル45と、これらを挿入され直径方向に相対する2つの
穴部46Aを有する内輪46と、この内輪46が嵌入さ
れる外輪47とから成る。2つの組立体44は穴部43
に嵌入されている。2つの組立体44の間には管状のス
ペーサ48が設けられている。各組立体44は相互に9
0°回転した状態とされている。このため4つのボール
45は、ねじ軸40をその軸方向に直交する面において
4方から均等に支持する状態とされている。これら2つ
の組立体44およびスペーサ48は前述の実施例と同様
の締付具49によって突出部42Aに押し付けられて軸
受本体42に固着される。第5図に本実施例の組立斜視
図を示す。組立手順は前述の実施例と同様である。
ねじ軸40には2条の螺旋状の講41がその外周に設け
られている。本実施例においても軸受本体42はねじ軸
40が挿通される穴部43を有している。穴部43の一
端側が軸受本体42の突出部42Aによって径が他の部
分よりも小さくなっていることも前述の実施例と同様で
ある。本実施例では前述の実施例の組立体30に相当す
る組立体44は2つある。各組立体44は、2つのボー
ル45と、これらを挿入され直径方向に相対する2つの
穴部46Aを有する内輪46と、この内輪46が嵌入さ
れる外輪47とから成る。2つの組立体44は穴部43
に嵌入されている。2つの組立体44の間には管状のス
ペーサ48が設けられている。各組立体44は相互に9
0°回転した状態とされている。このため4つのボール
45は、ねじ軸40をその軸方向に直交する面において
4方から均等に支持する状態とされている。これら2つ
の組立体44およびスペーサ48は前述の実施例と同様
の締付具49によって突出部42Aに押し付けられて軸
受本体42に固着される。第5図に本実施例の組立斜視
図を示す。組立手順は前述の実施例と同様である。
本実施例においてボール保持手段は、内輪46、外輪4
7および締付具49から構成される。
7および締付具49から構成される。
本実施例によれば構造が簡単であり、部品点数が少ない
。
。
第6図に本発明の更に他の実施例を示す。この実施例は
、第1図〜第3図に示した第1の実施例と同様、4条の
溝21が設けられたねじ軸20が軸受本体22にボール
24を介して支持されている。本実施例において第1の
実施例と異なるのは、ボール24を保持するボール保持
手段の構造である。ボール24は1対のリング状部材5
1が重ね合わされて形成される4つの凹部に保持される
。この凹部は第7図に示すようにそれぞれのリング状部
材51の相対向する面に設けられた凹部52から成る。
、第1図〜第3図に示した第1の実施例と同様、4条の
溝21が設けられたねじ軸20が軸受本体22にボール
24を介して支持されている。本実施例において第1の
実施例と異なるのは、ボール24を保持するボール保持
手段の構造である。ボール24は1対のリング状部材5
1が重ね合わされて形成される4つの凹部に保持される
。この凹部は第7図に示すようにそれぞれのリング状部
材51の相対向する面に設けられた凹部52から成る。
凹部52は第8図に示すようにボール24よりわずかに
大きい径の半球状であり、ボール24を収容したときに
ボール24の一部がリング状部材51の内周面より突出
するようになっている。ボール24を保持するこれら1
対のリング状部材51は4組あり、これらは軸受本体2
2の穴部23内に並設され、第1の実施例と同様の締付
具31によって軸受本体22の突出部22^側へ押し付
けられ、軸受本体22に固着される。
大きい径の半球状であり、ボール24を収容したときに
ボール24の一部がリング状部材51の内周面より突出
するようになっている。ボール24を保持するこれら1
対のリング状部材51は4組あり、これらは軸受本体2
2の穴部23内に並設され、第1の実施例と同様の締付
具31によって軸受本体22の突出部22^側へ押し付
けられ、軸受本体22に固着される。
本実施例では、ボール保持手段は1対のリング状部材5
1と締付具31から構成される。
1と締付具31から構成される。
本実施例によればボールを保持する構造が簡単であるた
め組立、分解がきわめて容易である。
め組立、分解がきわめて容易である。
[発明の効果]
本発明によれば、ボールは軸受本体に対し定められた箇
所で保持されているので、ボールは軸受本体とねじ軸の
いずれに対しても滑ることはない。このため回転運動か
ら直線運動への変換またはその逆の変換を効率良く、正
確に行なうことができる。
所で保持されているので、ボールは軸受本体とねじ軸の
いずれに対しても滑ることはない。このため回転運動か
ら直線運動への変換またはその逆の変換を効率良く、正
確に行なうことができる。
第1図は本発明の第1の実施例の縦断面図、第2図はそ
の横断面図、第3図はその組立斜視図、第4図は本発明
の第2の実施例の縦断面図、第5図はその組立斜視図、
第6図は本発明の第3の実施例の縦断面図、第7図は第
6図に示した1対のリング状部材の斜視図、第8図はボ
ールがリング状部材の凹部に挿入された状態を示す図、
第9図は従来のボールねじの縦断面図、第10図はその
横断面図である。 ?04Q・・・h+′勧 2L 41・・・清22、
42・・・軸受本体 24.45・・・ボール25、
46・・・内輪 27.47・・・外輪51・・
・リング状部材 31.49.・・締付具代理人 弁
理士 本 1) 崇 第2図 −く n\− 第4図 第8図
の横断面図、第3図はその組立斜視図、第4図は本発明
の第2の実施例の縦断面図、第5図はその組立斜視図、
第6図は本発明の第3の実施例の縦断面図、第7図は第
6図に示した1対のリング状部材の斜視図、第8図はボ
ールがリング状部材の凹部に挿入された状態を示す図、
第9図は従来のボールねじの縦断面図、第10図はその
横断面図である。 ?04Q・・・h+′勧 2L 41・・・清22、
42・・・軸受本体 24.45・・・ボール25、
46・・・内輪 27.47・・・外輪51・・
・リング状部材 31.49.・・締付具代理人 弁
理士 本 1) 崇 第2図 −く n\− 第4図 第8図
Claims (1)
- 外周に螺旋状の溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸が
挿通される軸受本体と、前記溝に嵌合する複数のボール
と、この複数のボールそれぞれを前記軸受本体に対し定
められた複数の箇所で回動自在に保持し前記軸受本体が
前記ねじ軸を前記複数のボールを介して支持する状態と
するボール保持手段とを具備するボールねじ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320676A JP2661789B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ボールねじ |
| US07/946,932 US5241874A (en) | 1990-11-27 | 1992-09-17 | Ball screw |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320676A JP2661789B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ボールねじ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210151A true JPH04210151A (ja) | 1992-07-31 |
| JP2661789B2 JP2661789B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=18124090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2320676A Expired - Lifetime JP2661789B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ボールねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661789B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001280440A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Daiwa Rashi:Kk | ボルトナット |
| JP2003011196A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-15 | Nissei Plastics Ind Co | 電動式射出成形装置のボールねじの潤滑構造 |
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|---|---|
| JP2661789B2 (ja) | 1997-10-08 |
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