JPS59200859A - ボ−ルねじ及びその製造方法 - 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】 不発明は、ボールねじ及ひその製作方法に関するもので
ある。

従来、機械要素の／−Ｐｍ類として、外周に雄ねじ全形
成された円形横断面を有している長い寸法のねじ軸に、
その外径よりもやや大きな内径を有すると共に対応する
雌ねじを形成されたある長さを有しているナツトを緩く
はめ合わせ、これらのねじ軸及びナット全それらの雄ね
じ及び雌ねじの対向する谷の間の空間の間に、対応する
外径を有している多数のず鋼球を回転自在に配置するこ
とによって鋼球全弁して相互に連結し、鋼球はナツトに
附属されている循環通路によって、ねじ棒とナツトとの
１…において相対移動があった際に、これらのねじの谷
の間の空間内を、順次循環するようにしたものが公仰と
なっている。

すなわち、添附図面の第７図は、このボールねじの原理
を示すだめのその要部の縦断部の略図であるが、図に示
すように、ボールねじ／θは、外周面ｌ１に一定のり一
部ｊで、横断面がほぼ半円形状の谷全肩している雄ねじ
／２を形成された長いねじ棒／と、この外部に外周面ｌ
，がらある間隔を置かれて配置された内周面占を有し、
この内周面出にねじ棒ｌの雄ねじ／２に対応して横断面
が同一の寸法の半円形状の谷を有する雌ねじ一，｛ｉｌ
−同一のリードで形成されたある長さのナラトコと、こ
れらのねじ棒／及びナラトコの雄ねじ／２及び雌ねじ．
２２の谷の横断面に対応する直径断面を有し且つそれら
の谷の断面内に回転自在に収容された多数の＠琢３とか
ら成立っており、例えば、ねじ棒／を回転自在に支持す
ると共にナツト２を回転不能に支持させた場合、ねじ棒
ｌを回転させろことによってナツト２をねじ棒ｌに沿っ
て、その雄ねじ／，のりード１に従って、ねじ棒ｌの／
回転についてナツト２を岡＝　ｓ：　ｚだけ長手方向に
移動させることができるようになっている。この場合、
ねじ棹ｌの雄ねじｌ２の谷と、ナツトΩの雌ねじ．２２
の谷とは、回転自在な多数の鋼球３によって相互に連結
されているので、ナント．２はねじ軸ｌに沿って円滑に
移動し、また、両者の間における軸方向のすきまを実質
上ゼロにすることもできるという特徴がある。なお、こ
の場合、鋼球３は、図示されていない（｛１４球循環路
勿介して、ナット二の雌ねじ．２２の一端部から他端部
へ順次もどされ、繰返して循環するようになっている。

ボールねじ／θは、このような特徴を有しているので、
機械部品に多くの応用がなされている。

しかしなから、従来のボールねじにおいては、その精度
についての要求を満たすために、ねじ俸ｌ及びナラトコ
の雄ねじｌ２ないしは雌ねじ２２を精密機械加工によっ
て製作しなければならないので、製作費が高価となると
いう間頭点がある他、ねじ棒／の外周面／，とナラトコ
の内周面２、との間には、元来すきまがあるので、伺ら
かの原因によって、、鋼球の循環路が鋼球３の圧力など
によって破損した場合には、鋼球３は両者／，コのねじ
ｉ，、、ｙ．、の谷の間の空間から直ちに脱出してしま
い、従って、この場合には、ねじ棒ｌとナラトコとの間
には、何らの拘束力も存在しなくなることとなる。それ
故、若しも、このようなボールねじが昇降機などの構成
部材として夏用されている場合には、このような鋼球３
の脱出は、非常に危険な状態を招来するので、この事態
に対応する／ヒめに、あらかじめ、特別な安全装置を設
けておく必要があるなどの困難もある。

なお、ねじ棒の製造を低廉とするために、転造ねじ全便
用することも、一部において既に実施されてはいるが、
これによっても、ねじ棒の製造原価を充分に低廉なもの
とすることはできない。

そこで、不発明は、従来のボールねじにおけるこのよう
な問題点ないしは困難を除くことのできる改良されたボ
ールねじ及びその製造方法を得ることを、その目的とす
るものである。

不発明によるボールねしにおいて（ｒｉ、この目的全達
成するために、ねじ梓の外周に形成される雄ねじのねじ
山を特殊な輪郭のものとするか、又は、この雄ねじのね
し山と、ナツトの内周に形成されろＩｌｔ、ｆｌｊねじ
のねじ山とが、相互（（ねじ係合するような外径のもの
とし、両者のねし山の間に多数の会（（・１球を回転自
在に配ｆｄするようにしたこと全％徴とするものである
。

また、本発明方法においては、ねじ棒の本体として所定
の雄ねじの谷径にほぼ相当する外径を有する蝙管ヲ処択
し、その外周面に、所望のねじ山の横断面形状を有する
引き抜き線材を、所望のリードヲ准するようにら旋状に
巻き締めると共に両者を適宜な手段、例えば、電気溶接
などによって強固に一体に接合するようにすることを特
徴とするものである。

以下、不発開音その実施例を示す添附図面の第Ω及び３
図に基づいて説明する。

まず、第２図は、不発明によるボールねし、２０の第一
実施例の狭部を拡大縦１：Ｉ’を面によって示す図であ
るが、このボールねじ２０は、ねじ棒３０と、ナツトｌ
ＩＯと、鋼球左０とから成立っている。これらの内、ね
じ棒３０は、その本体は、所定の長さを有し且つ所望の
雄ねじ３１の谷径３／、にほぼ相当する外径の外周面３
；ｌ、ｆ有する、ある厚さｔｉ有する鋼管３．！から形
成され、その外周面３２１の上には、所望の横断面、例
えば、台形状の横断面を有している引き抜き線材３３を
、所望の山径３／、及びリードタを有するようにら旋状
に一体にその底部において固着され、雄ねじ３１が形成
されている。

一方、ナットクθは、適当な鋼材料から、ねじ棒３θの
雄ねじ３／の山径３／、よりもやや小さな谷径４（／、
及びねじ棒３０の本体である鋼管３２の外径３コ、より
もやや大きな山径４／、’ｉｉ有するように雌ねじ”ｔ
ｋ、はぼ同一の横断面形状の山を有すると共に同一のリ
ード！で形成して作られている。なお、このナラｌｌ’
Ｏは、原則として機械加工によって製作される。

このようにして、ねじ棒３０の雄ねじ３／と、ナツトｌ
ＩＯの雌ねじ／１．／との谷の間の空間内に、多数の鋼
球５０が回転自在であるように配置される。

なお、不実施例においても、ナツト／ｌＯには、鋼球３
０の＜ｉｅｐ　５９通路が適宜に設けられるが、図示は
省略しである。

不発明によるボールねし、２０の／実施例は、このよう
な構成を有しているので、ねじ棒３０に相対的なナラ）
・グ０の回転ないしは軸方向の移動は、雄ねじ３／と雌
ねじ４／とが、多数の鋼球５０を介して係合しており、
従来のボールねじの場合と同様に、円滑に行なわれるこ
とができる。

また、本発明におけるボールわじ用のねじ棒３０は、こ
のように、本体としての鋼管３．２と、その外周面に一
体に接合された引き抜き線材３３とから構成されている
が、これを製造するためには、第３図に示すように、本
体となる鋼管３．２ｆＹ方向に連続回転自任に且つ／回
転ごとに作られるべき雄ねじ３１のリードタに相当する
長さを連続的に軸力向Ｘに移動されるように任意に構成
されブζ工作治具上に取付け、所望のねじ山の横断面を
有する引き線材３３を、その一端部において鋼管３２の
外周上に、その一端部におい”Ｃ引き抜き線材３．７の
底部にそれぞれ配置され且つ鋼管３コに向かって連続的
に供給棒 される電気溶礫棒乙θ、、ＡＯ７を介して溶接し、引続
いて、引き抜き線材３３を鍾１管３−の外周面３２１の
上に、銅’ｆｆ　、ｙ　、２の矢印Ｙの方向への回転に
伴ってその軸線０−０に対して一定の角度Ｕ全町するよ
うに巻き締めると同時にその底部両側部において電気溶
接棒４０．．ｌ、０２を介して鋼管３．２１の外周面３
２１の上に連続的に溶着する。

このようにして、鋼管３コの外周面、？２１の上には、
これと一体に、一定のり一部１を有する雄ねじ３１が形
成されるようになる。

なお、この場合、鋼管３２と引き抜き線材３３との間の
接合は、このような電気溶接棒６θ１．乙θ２によるこ
とだけに限定されることなく、電気抵抗溶接や１．高周
波溶接などによって行なうことのできることは、無論の
ところである。

次に、第７図は、不発明によるホールねじの第二実施例
として、ねじ棒乙０としては、第一実施例におけるのと
全く同様に、所定の長さを有し且つ所望の雄ねじ乙／の
谷径Ａ／、にほぼ相当する外径の外周面Ａ呵、ｆ有する
、ある厚さ１−を有する４１（ｉＪ　Ａ　、７から形成
され、その外周面６．２．の上には、所望の横断面、例
えは、台形状の横断面を有している引抜き線材乙３を、
所望の山径乙／、及びリードＪ、ヲ有するようにら旋状
に一体にその底部において固着されるようにし、隣接す
るねじ山の間には、り４球ｇｏが回転自在に具合い良く
配列され、この場合、ねじ山の径Ａ／、は、鋼管６０の
外径に鋼球ｇＯの直径全卵えたものにほぼ等しいような
ものに選択する。

そして、このようなねじｐＪＡＯの外周部には、その雄
ねじの山径よりもやや太さな内径を有しているナットク
０が配置され、ナツト７θの内面には雄ねじ４／に対応
するり一部ノ、ヲ有すると共に鋼球ｇＯの外径に対応す
るほぼ半円周状の横断面金有する＋１ｉｌｉ）ねじ７／
をら旋状に形成し、ねじ棒乙０とナツト７０とを、それ
らのねじ山の間に多数の鋼球ｇＯｆ回転自在に介在させ
ることによって、従来のボールねじと同様のボールねじ
が形成される。

以上のように、不発明の一実施例によるボールねじにお
いては、ねじ棒とナツトとは、その雄ねじないしは、ｌ
、ｉｌ、ねじのねじ山は、相互に保合状態に重なり合っ
て排列されているように構成されるので、たとえ、何ら
かの原因によって領・４球が両ねじの谷の間の空間から
脱出することがあっても、ねじ棒とナツトとは、それら
のねじのねじ山同志の保合によって、依然として保合状
態を維持することができるので、例えば、不発明のこの
実施例によるボールねじを昇降機などの主要構成部材と
して使用した場合にも、特別な安全装置６．全装備する
必要なしに、安全に１更用するととがてきる。

１だ、不発明の両実施例におけるボールねじのねしく仝
は、？１．゛４管と、その外周ｍｉ上に一体に接合され
た引き抜き線材とによって構成されているので、その雄
ねじの強度においてニ１１従来のボールねじにおける機
械加工されたり、転造され／ζりして作られた雄ねじに
比べても何ら劣ることがなく、只、機械加工忙したもの
に比べれば多少の寸法精度上における差異は認めらＪ”
Ｌるものとしても、運勲機、例えは１．昇降４１３文や
、水門ゲートの開閉装置、ラツフインク゛りＶ−ンにお
けるクレーンの起倒装置や、ねじｆｆニオ１１用したエ
レベータ安どのねじ装置１Ｃは、十分に１史用ラーるこ
とが可能なものである。

また、不発明によると、ボールねし用のねじ棒は、鋼管
と、その外周面上に一体に接合された引き抜き線材とか
ら構成されているので、これを低廉に製造することがで
き、また、この場合、ねじ強度として、必ずしも、大き
なものを必要とすることなく、引き抜き線材の鋼管への
溶接を一側だけに限定しても十分な強度が得られるなら
ば、−側だけを溶接することによって、その製造費を一
層低廉なものとすることができる。

以上のように、本発明は、従来のｒｙ−ルねじは無論の
こと、それに比べて特に性能が劣ることなく、それに比
べて１更用上において安全性を有しているボールねじを
、低臘に提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のボールねじの要部の拡大断面図、第２
図は、本発明によるボールねじの／実施例の要部を示す
拡大断Ｗ＋１図、第３図は、不発明によるボールねじ用
のねじ棒の製造方法の要領を示す斜視図、第７図は、不
発明によるボールねじの他の実施例を示す拡大断面図で
ある。 ２０・・ボールねじ、３’０．４０・・ねじ棒；、？／
、Ａ／・・雄ねじ；３シ、６２　・鋼管；３３．６３・
・引き抜き線利；４７０，７θ・・ナツト；＋／、？／
・・雌ねじ；ｓｏ、ｇｏ・鋼球。 特許出願人　　日不アｌレゴンクイン株式会社第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　外周面に雄ねじを有するねじ棒と、内周面に雌ねじ
   ヲ有するナツトと、雄ねじ及び雌ねじのねじの谷の間の
   空間内に回転自在且つ循環可能に配置されている多数の
   鋼球とから成立っているボールねじにおいて、ねじ棒が
   、雄ねじの谷径にほぼ相当する外径を有している鋼管と
   、この鋼管の外周面にら旋状に一体に接合された、所望
   のねじ山１１ぞ状の横断面を有する引き抜＠線とから成
   立っていることを特徴とするボールねじ。 コ　ねじ棒の外周面に形成される雄ねじのねじ山と、ナ
   ツトの内周面に形成される雌ねじのねじ山とが、ねじ棒
   の長手軸の方向において相互に重なり合うように形成さ
   れ、これらのねじ山の間の空間内に多数の鋼球が回転自
   在に且つ循環可能に配ｖイされるようになっている騎許
   請求の範囲第１項記載のボールねじ。 ３　ねじ棒の外周面に形成される雄ねじのねじ山と、ナ
   ツトの内周面に形成される雌ねじのねじ山とが、ねじ棒
   の長手軸の方向において相互に重なり合わないように形
   成されている特許請求の範囲第１項記載のボールねじ。 ｌ　外周面に雄ねじを有しているねじ伜と、内周面に雌
   ねじを有するナツトと、雄ねじ及び雌ねじのねじの谷の
   間の空輸内に回転自在に且つ循環可能に配置されている
   多数の鋼球とから成立っておシ、雄ねじ及び雌ねじのね
   じにおいて、ねじ棒として鋼管を本体とし、この鋼管の
   外周面上に所望のねじ山の横断面に相当する横断面を有
   している引き抜き線材を鋼管の長手軸に対して所定の角
   度の下にら旋状に巻き締めながら一体に接合することに
   よって形成することを特徴とする製造方法。 夕　引き抜き線材の鋼管の外周面への接合が、引き抜き
   線材の底面の両側における鋼管の外周面への電気溶接に
   よって行なわれるようにした特許請求の範囲 ム　電気溶接が、アーク溶接、高周波溶接、圧着抵抗溶
   接なとてある４）’　ｇｈＴ胸求の範囲第を項記載の製
   造方法。