JPS6224660B2 - - Google Patents

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JPS6224660B2
JPS6224660B2 JP54154477A JP15447779A JPS6224660B2 JP S6224660 B2 JPS6224660 B2 JP S6224660B2 JP 54154477 A JP54154477 A JP 54154477A JP 15447779 A JP15447779 A JP 15447779A JP S6224660 B2 JPS6224660 B2 JP S6224660B2
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JP
Japan
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nut
shaft
groove
cylindrical portion
threaded
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JP54154477A
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English (en)
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JPS55103146A (en
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Oberugufueru Buruuno
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WAANAA EREKUTORITSUKU BUREEKU ANDO KURATSUCHI CO
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WAANAA EREKUTORITSUKU BUREEKU ANDO KURATSUCHI CO
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Publication date
Application filed by WAANAA EREKUTORITSUKU BUREEKU ANDO KURATSUCHI CO filed Critical WAANAA EREKUTORITSUKU BUREEKU ANDO KURATSUCHI CO
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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
    • F16H25/2015—Means specially adapted for stopping actuators in the end position; Position sensing means
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18576—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut
    • Y10T74/18688—Limit stop

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内周面にらせん状の溝があるナツ
トがそれと対応するらせん状の溝を外周面に持つ
ている細長いシヤフトにボールの無端の列と共に
はめ込まれ、ナツトはシヤフトがナツトに対して
回転するにつれシヤフトの軸方向に移動するボー
ルスクリユー及びナツト組立体に関する。この発
明は、とくにナツトの動きを制限するためにシヤ
フトとナツト間に働く停止手段を利用する組立体
に関している。いくつかの先行技術においては、
ナツトとナツトが運ぶ所のあらゆる部品の運動エ
ネルギの大きさは、停止手段に対する衝撃力が有
害な結果をもたらすに充分な大きさである。
この発明の一般的な目的は、前述した型のボー
ルスクリユー及びナツト組立体の新しくて改良さ
れたものを提供することであり、この発明におい
ては、シヤフトに沿つているナツトの実際的な駆
動が、停止手段がかみ合わされる時かその前に停
止され、それによつて先行技術での構造と比較し
てみると、停止手段に対する衝撃力は実質的に軽
減される。
また、この発明の目的は、ボールがシヤフトの
ねじ部分のらせん状の溝から出てナツトが停止手
段に衝合される時に、前記ねじ部分の端に連続す
る円柱形部分の外周面上にボールがころがつてい
るようにするために、ナツトが制限位置にある時
に、ナツトによりはめ込まれた円柱形部分をシヤ
フトに設けることで前述したことを達成すること
である。
さらに、この発明の目的は、ナツトがねじ部分
の方向に動いて停止手段から離れた時、ボールが
シヤフトのねじ部分の溝に円滑にしかも確実に入
るようにするために停止手段とシヤフトの円柱形
部分の新規な構造と配置が備わつている。
すなわち、この発明に係るボールスクリユー及
びナツト組立体は、シヤフトにねじ部分と軸方向
に連続する円柱形部分を設け、この円柱形部分の
直径寸法を前記ねじ部分に設けたらせん状の溝の
谷径寸法よりわずかに長くすると共に、円柱形部
分の軸方向寸法をナツト内のボールの列の軸方向
長さ寸法と少なくとも等しくし、前記円柱形部分
のねじ部分と反対側の端に位置する停止手段を、
ナツトと衝合可能にシヤフトに装着し、前記停止
手段を軸方向に弾力性があるものとし、ナツトが
円柱形部分の外周面を移動する時に前記ボールが
弾性変形してナツトと円柱形部分の間を移動する
ようにしたものである。
この発明は、前述のように構成することによ
り、ナツトがシヤフトの円柱形部分を擦る時に、
ボールが弾性変形していることで、ナツト内にし
つかりと保持でき、またナツトが停止手段から離
れる方向に移動する時にシヤフトのねじ部分の溝
に円滑にしかも確実に係合するようにできる。
以下、この発明の一実施例を図面について説明
する。
この発明の実施例は、軸方向の一部にねじ部分
１１を有する細長いシヤフト１０と、前記ねじ部
分１１にはめ込まれるナツト１２を含むボールス
クリユー及びナツト組立体を表わしている。ねじ
部分１１は、横断面において一般的に半円形をし
ていて、選択されたか予め決められた谷径寸法ａ
を有する谷径の溝１３が形成されていて、ランド
（溝間の隆起部分）１４は溝１３の隣接する渦巻
き間に形成される。ナツト１２は内周面にシヤフ
ト１０のものと同様な溝１５とランド１６が形成
されており、溝１５とランド１６はシヤフト１０
の溝１３とランド１４に対応しており、これによ
り、溝１３と１５はらせん状の溝形体を形成する
ために一緒に働く。ナツト１２とシヤフト１０の
２つが互いに関連して回転するように、１列又は
それ以上の無端の列に連らなるボール１７が溝形
体に配置される。ナツトは、構造上周知であり、
一旦列の終わりに達した時ランド１６面上にもど
るボール１７を側方に偏らせる目的として通常働
く１個かあるいはそれ以上の交差部材１８を含
む。
このような組立体を使用する際、ナツト１２と
シヤフト１０は相対的に回転して、溝１３と１５
の中のボール１７の動きを介して、ナツトはねじ
部分１１に対して軸方向に動く。多くの場合にお
いて、シヤフトは軸方向の動きを止められて回転
され、ナツトは軸方向へ動くのが自由になるが、
シヤフトを平行に保つようにしているナツト上の
フランジの中の穴を通つている固定された棒１９
により回転するのが止められる。この実施例で
は、第２図において示されるような予め決定され
ている位置でナツトの軸方向の動きを制限するた
めに、シヤフトがナツトをその位置へ横に動かす
方向へ回転させられる時、シヤフトとナツト間で
相互作用する停止手段２２を取り入れている組立
体である。ここにおいて、停止手段２２はシヤフ
ト１０に据えつけられ、停止手段２２はナツトが
制限位置にある時に、ナツトが衝合される。
ナツト１２とナツトにより動かされるあらゆる
部品の運動エネルギのために、ナツトは望ましく
ない強い衝撃を伴い、停止手段２２に当るだろ
う。この実施例は、衝撃力が有害な結果を引き起
こさないように衝撃力を軽減させる調整を意図す
るものである。このため、シヤフト１０には、溝
１３の谷径寸法ａよりわずかに長い直径寸法ｂを
持ち、ナツトが停止手段と衝合するにつれボール
がナツトを軸方向に動かすことを決してしないよ
うにするために、ねじ部分１１と停止手段２２の
間に配設されている円柱形部分２３が設けられて
いて、その結果、ナツトの運動速度及びナツトが
停止手段に衝合する衝撃力の大きさを軽減するこ
ととなる。
この実施例においては、シヤフトの円柱形部分
２３はねじ部分１１の一端側に直接延びていて、
停止手段２２は円柱形部分２３のねじ部分１１と
反対側の端部でシヤフト１０に据えつけられてい
る。溝１３からの全てのボール１７が出て、ナツ
トが停止手段との衝合に動くにつれ、ナツト１２
の実際的な軸方向への駆動が停止されてしまうの
を確実にするために、円柱形部分２３の長さはボ
ール１７の列を継なぎ合わせた長さ寸法ｃと少な
くとも同じか、好ましくは幾分長い。
シヤフト１０が反対方向に回転された時ボール
１７が溝１３に再び入るのを確実にさせるため
に、円柱形部分２３の直径寸法ｂは溝１３のねじ
の谷径寸法ａよりごくわずかに長く作られてい
る。その結果、ボール１７，あるいはボール１０
とナツト１２及びシヤフト１０の少なくとも一方
は、ボールが円柱形部分２３の外周面上をころが
る時に弾性変形される。それ故、ボールは円柱形
部分２３の表面に対して押しつけられるので、ナ
ツト内の溝１５側に対して更に容易に進むことと
なり、シヤフト１０のねじ部分１１方向へナツト
１２を動かすのに貢献する。
停止手段２２はナツト１２の衝撃を緩和し、ナ
ツトが制限位置にある時にナツトの力を用いて、
この力でシヤフト１０のねじ部分１１方向へナツ
トを押し進め、ナツトの動きが反対にされた時に
溝１３にボール１７が再び入るのを促進するため
に、停止手段２２は弾力性がある。ここでは停止
手段２２は円柱形部分２３の外側端に隣接してシ
ヤフト上に受け入れられた３個のベル型又はカツ
プ型皿バネ２４，２５，２６からなる。内側のバ
ネ２４と外側のバネ２６凹面は内側に向いてい
て、中間のバネ２５の凹面は外側に向いている。
バネは、適所に、シヤフト内の間隔をあけた環状
溝２８にそれぞれ受け入れられた金属製の止め環
２７により互いに衝合するように保たれる。ナツ
ト１２が内側のバネ２４に衝合した時、全ての３
個のバネは押し付けられ、ナツトは制限位置に停
止する。この位置においては、バネの押し付けは
バネがシヤフト１０のねじ部分１１方向へとナツ
トを逆もどりさせるのを促進し、そうすると、ボ
ール１７はシヤフトの回転方向が逆になつた時に
溝１３の中へ入るようになる。ナツトが停止手段
２２に衝合するようにナツトの位置が内側の止め
環２７に至るまで充分働くようにするために、止
め環２７より大きい直径になる対応する内径２９
がナツト１２の外側端に形成されている。
上記に説明した配置により、ボール１７は溝１
３から離れてしまつていて、ナツト１２が停止手
段２２に衝合するので、ナツトはシヤフト１０沿
いに実際的に動くことは決してないことが認めら
れよう。その結果として、ナツトとナツトにより
運ばれるあらゆる部品の運動エネルギは軽減さ
れ、それ故、停止手段に対するナツトの衝撃力は
対応して軽減される。シヤフト１０のねじ部分１
１の溝１３へボール１７がもどることは、シヤフ
トの円柱形部分２３の直径寸法ｂをねじ部分１１
の溝１３の谷径寸法ａよりわずかに大きくするこ
とにより、又、弾力性のある停止手段２２を利用
することでかなえられる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例によるボールスク
リユー組立体のナツトがシヤフトのねじ部分に対
応する時の側断面図、第２図はナツトがシヤフト
の円柱形部分に対応する時の第１図と同様な断面
図である。 １０……シヤフト、１１……ねじ部分、１２…
…ナツト、１３，１５……溝、１４，１６……ラ
ンド、１７……ボール、２２……停止手段、２３
……シヤフトの円柱形部分、２４，２５，２皿バ
ネ，ａ……溝１３のねじの谷径寸法、ｂ……円柱
形部分の直径寸法、ｃ……ボールの列の長さ寸
法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の谷径を持つらせん状の溝から形成され
    たねじ部分を外周面に有する細長いシヤフトと、
    このシヤフトにはめ込まれて通常前記ねじ部分に
    沿つて配置されかつ前記シヤフトの溝に対応して
    いるらせん状の溝から形成されたねじを内周面に
    有するナツトと、ナツトとシヤフトの相関的回転
    の際シヤフトに対して軸方向にナツトが動くよう
    にシヤフトとナツトの溝で形成される溝形体内に
    配置され前記ナツトと前記シヤフトを連結してい
    る弾性変形可能なボールの無端の列とを備え、直
    径寸法がシヤフトに設けたらせん状の溝の谷径寸
    法よりわずかに長く軸方向長さ寸法がナツト内の
    ボールの列の軸方向長さ寸法と少なくとも等しい
    円柱形部分を、シヤフトに前記ねじ部分と軸方向
    に連続させて形成し、前記円柱形部分のねじ部分
    と反端側に位置しかつ軸方向に弾力性がある停止
    手段をナツトの衝合可能にシヤフトに装着し、ナ
    ツトが前記円柱形部分の外周側を移動する時にボ
    ールが弾性変形してナツトと円柱形部分の間を移
    動するようにしたことを特徴とするボールスクリ
    ユー及びナツト組立体。 ２ 特許請求の範囲第１のものにおいて、停止手
    段はナツトが円柱形部分の外周側にある時に、前
    記ナツトをシヤフトのねじ部分の方向へ付勢させ
    るようにしてなるボールスクリユー及びナツト組
    立体。 ３ 特許請求の範囲第２のものにおいて、停止手
    段は、シヤフトと同軸にシヤフトに嵌合指示され
    ねじ部分と反対側にある円柱形部分の端に配置さ
    れた少なくとも１個のカツプ型皿バネを含み、こ
    のバネはナツト方向に面している凹形の面を持ち
    前記ナツトが衝合するようにしてなるボールスク
    リユー及びナツト組立体。
JP15447779A 1979-01-31 1979-11-30 Ball screw and nut assembly Granted JPS55103146A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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DE2903630A DE2903630C2 (de) 1979-01-31 1979-01-31 Kugelgewindetrieb

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JPS55103146A JPS55103146A (en) 1980-08-07
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Country Status (7)

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US (1) US4266437A (ja)
JP (1) JPS55103146A (ja)
CH (1) CH632072A5 (ja)
DE (1) DE2903630C2 (ja)
FR (1) FR2448078B1 (ja)
GB (1) GB2046867B (ja)
IT (1) IT1127676B (ja)

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