多螺距螺杆和多螺距螺母的組合及多螺距螺母的製造方法

2023-12-10 19:03:42

專利名稱：多螺距螺杆和多螺距螺母的組合及多螺距螺母的製造方法
技術領域：
本發明涉及螺杆和螺母，其中 一方面涉及緊固構件的螺杆和 螺母，它自具防松功能；另一方面涉及使旋轉運動轉換成直線運 動的進給絲槓裝置，其具有自鎖功能。
背景技術：
螺杆和螺母是機械的基本要素，以往曾提出很多有關螺杆和 螺母的方案。其中之一，就是有關螺杆的防松問題。例如，在日 本實開昭58 - 99513號公報中，曾提出過將內外螺紋牙作成潑形 的提案。由於在螺杆螺合時，波形突出部分發生彈性變形，向軸 向施加很大的壓力，從而防止因振動等引起的螺杆的鬆動。曰本 特開平6 - 330928號公報中提出的螺紋牙的結構是由大螺距和小 螺距每隔l個螺距交替形成。通過與標準螺距的螺母螺合，螺紋牙 的齒側面受到很大的壓力而形成變形的部分，從而防止螺杆的松 動。另外，本發明的發明人之一藤井洋發表了如圖19所示的一種階梯 形鎖緊螺栓。在螺栓螺紋牙的齒側面上設有細微的階梯部分和傾斜 部分，伴隨螺栓的擰入，由於該螺紋牙或相對構件的塑性變形，從 而制止螺栓鬆動。這些將在以下非專利文獻1至3中有記載。非專利文獻l Journal of Materials Processing Technology5VOl， 56， p321- 332, "Evaluation of Anti-Loosening Nuts for Screw Fasteners" H, Fujii et al.1996.非專利文獻2日本機械學會論文集，C篇，62巻(597號)， pl963-1968,[極其不易鬆動的螺栓緊固體的開發],藤井洋，其他， 1996年。非專利文獻3日本機械學會論文集，C篇，62巻(596號)， pl527-1532,[螺栓緊固體的鬆動機理的解析與鬆動試驗方法的開發]， 藤井洋，其他，1996年。其二，是關於進給絲槓裝置。例如，在日本實用新型註冊第 2577786號公報中已公開了使用帶蝸杆減速器的發動機來轉動螺 杆，並推進螺母構件的汽車自動調節式座位。在不驅動發動機時， 其鎖定是由進給絲槓自身的自鎖或蝸杆減速機的自鎖來實現的。 在日本特開平5 - 288253號公報中，對現有的進給絲槓裝置分成 3個種類並加以簡單解釋。第一類是通過三角螺紋、梯形螺紋等的 螺旋軸和螺母的滑動旋轉，將旋轉運動轉換成直線運動。第二類 是如同滾珠絲槓在螺紋槽中放入多個鋼球傳達動力。其第三類是 在大導程螺旋軸的螺紋牙的兩個齒側面上壓入滾輪，並且把支撐 該滾輪的構件當作螺母使用。但是，上述現有的螺杆和螺母的前提是雙方的相對旋轉必須連 續。就緊固構件的螺栓和螺母的防松而言，它的前提是螺紋的相對 旋轉位置在一轉360。中的任意旋轉位置上都能夠進行緊固，並且 能夠防松。這從功能上考慮是所希望的，但是這樣一來，對進行防 松操作的結構就會施加過大的負荷。因此，螺紋牙的變形部在緊固 過程中，也會發生彈性變形未盡而轉變到塑性變形。這說明一旦螺 栓被緊固，就不能再進行檸緊防松。檸緊構件或螺紋的導程，即使 在螺紋的相對旋轉位置為一轉的連續的任意旋轉位置上都不能進 行擰緊和防松操作，但只要在例如每20。的階梯式旋轉位置上能夠進行擰緊防松，就可以充分實現構件中的螺栓螺母的用途。因此，本發明的第一目的是提供一種只限於不連續的情況下 進行鎖定，對構件不會施加過大的應力，並且可以進行可靠的防 松操作的螺杆和螺母。就其二的進給絲槓裝置而言，隨著旋轉運動轉換成直線運動， 現有的裝置在默許的範疇內要求其連續性及直線性。現有的發明 以此為前提，進一步要求精度或高速性。這裡關於進給絲槓裝置 的用途，也有不要求連續性及直線性的，例如在調整汽車的自動 調節式座位的座位位置和座位高度時，一般不要求用小於等於lmm的螺距進行調整。並且，對驅動發動機的旋轉角的直線移動 的直線性也並不要求。然而，使用具備連續性和直線性的進給絲 槓裝置，對進給絲槓裝置提出比原來更多的功能上的要求。例如，曰本實用新型註冊第2577786號公報中的汽車自動調 節式座位裝置使用的是日本特開平5-288253號公報所提到的第 一類包括的進給絲槓裝置。汽車的自動調節式座位裝置要求在調 整座位的位置之後，切斷髮動機的電源，並保持其位置。因此日 本實用新型註冊第2577786號公報中的汽車自動調節式座位裝置 中圖1在所示的螺杆9使用導程小的螺杆，與螺母5之間形成自 鎖。因此，即使電動機7處於斷電狀態下，螺母5也不會因座位 的負荷而發生位移。所謂螺杆9的導程小，是為了輕鬆而高速移 動位置，必須使螺杆9高速旋轉，發動機7或傳動箱8上的負荷 交大，成本也提高。另外，反過來就算能夠承受高成本，螺杆9 和螺母5的滑動結構中存在摩擦，使螺杆9的高速旋轉，會出現 很多不便。另外，如果使用日本特開平5 - 288253號公報中的第二或第 三類的滾珠絲槓和滾輪式絲槓，絲槓與螺母的摩擦問題就能夠得 到解決，並且也可以選擇導程大的絲槓，實現輕+>而高速的進給。然而，與這些螺杆的摩糹察小的優點相反，旋轉運動和直線運動之 間的交換是雙向進行的。即，無法實現自鎖。進給電動機中使用 伺服電動機的工作機械等的進給絲槓裝置暫且不論，汽車自動調 節式座位裝置在不使用時將切斷電源，這就需要一種鎖定機構。 這樣一來成本就容易增高。而且在鎖定機構和滾珠絲槓之間設置 齒輪等機械機構，它們之間的齒隙和變形等引起的空動，可能降 低其座位的舒適度。因此，本發明的第二個目的是為了提供一種進給絲槓裝置， 即該裝置的輕鬆而高速進給，不會給電動機或傳動箱施加負荷。 而且驅動源的轉矩中斷時，即使不連續，也能夠發揮自鎖功能。發明內容為了達到上述目的，本發明的第1實施例發明中的多螺距螺 杆和多螺距螺母的組合，由多螺距螺杆和多螺距螺母構成，所述 多螺距螺杆在沿著螺線進行一轉期間具有螺紋牙的預設區間，所 述多螺距螺母是內螺紋的螺紋牙沿著螺旋線 一 轉期間，螺旋升角 平緩的區間和螺旋升角急升的區間交替出現，並且相互連續地形 成，其特徵在於，上述多螺距螺杆的螺紋牙僅由上述螺旋升角為 零的區間形成，並且當螺杆的螺紋牙的齒側面與內螺紋的螺紋牙 的螺旋升角為零的區間的壓力側齒側面構成面接觸時，使螺杆的 螺紋牙的 一 端與內螺紋的遊隙側齒側面的相位偏移的位置形成線 接觸。這樣形成的話，螺杆整體的有效導程為螺旋升角平緩的區間 和螺旋升角急升的區間的平均值。並且，由於螺紋鬆動的阻力， 由軸向的力引起的、在螺旋升角平緩的區間與配合件之間的摩擦 力來支配，因此在保持有效的導程的同時，通過螺旋升角平緩的 區間的摩擦力，可以起到強有力的防;^的作用。這裡，如第2實施例中的發明的多螺距螺杆那樣，其特徵在 於，上述螺旋升角平緩的區間的螺旋升角為零(平坦)。如這樣形成，在螺旋升角為零的區間，軸向力原狀態地變成 摩擦力，使螺杆轉動的分力不存在，因此螺旋升角為零的區間的 摩擦力增大，起到很有效的防松的作用。這裡，如第3實施例中的發明的多螺距螺杆那樣，其特徵在於，上述螺旋升角急升的區間的螺旋升角可以比自鎖角度大。如這樣形成，在螺旋升角平緩的區間，保持螺杆的防松作用， 而且可以加大平均而有效的導程。通過輕微的轉動，就可以檸緊 螺杆或推進進行螺合的螺母。這裡，如第4實施例的發明的多螺距螺杆那樣，其特徵在於， 上述螺杆可以是多頭螺紋。如這樣形成，即使是平均導程大的螺杆，也可以使螺距變小， 而且根據螺紋的頭數使阻止螺杆的鬆動的摩擦力增大。則防止螺 杆鬆動的作用力增強。如果通過滾壓成形法，生產平均導程大的 螺杆，則材料的流動困難，成品率下降，如果是多頭螺杆，因為 螺距小，所以材料的流動上不存在任何問題，其加工也變得很容 易。為了便於理解，在說明第5至第8實施例的發明之前，先對 螺母的發明，即第9至第16的實施例的發明進行說明。螺杆和螺 母具有互補的關係，螺杆的螺紋牙與螺母牙的螺紋完全一致，並 可以相互轉換。即作為螺杆的螺紋牙可以達到的有效的作用效果， 螺母的螺紋牙，也會起到相同的作用效果。第9 第12的實施例 的發明分別對應於上述第1~第4的實施例的發明。其中，第9實施例的發明的多螺距螺母，其特徵在於，在內 螺紋的螺紋牙沿著螺旋線一轉期間，螺旋升角平緩的區間和螺旋 升角急升的區間交替出現，並相互連續。如這樣形成，螺母整體的有效導程為螺旋升角平緩的區間和 螺旋升角急升的區間的平均值。螺母的鬆動的阻力是由軸向力而 引起的螺旋升角平緩區間與配合件的摩擦力來支配，在保持大而 有效的導程的同時，因螺旋升角平緩的區間的摩擦力而具有有效 的防松作用。這裡，如第10實施例的發明的多螺距螺母那樣，其特徵在於， 上述螺旋升角平緩區間的螺旋升角為零(平坦)。如這樣形成，在螺旋升角為零的區間，軸向力就原狀態地轉 變成摩擦力，而且轉動螺母的分力也不存在，因此螺旋升角為零 的區間的摩擦力變得更大，從而具有更有效的防松作用。這裡，如第11實施例的發明的多螺距螺母那樣，其特徵在於， 上述螺旋升角急升的區間的螺旋升角比自鎖角度大。如果這樣形成，在螺旋升角平緩的區間，仍保持螺杆的防松 作用，同時還可以加大平均有效導程。從而，通過輕微的轉動就 可以檸緊螺母、推進螺合的螺杆。這裡，如第12實施例的發明一樣，多螺距螺母的特徵為可以 是上述內螺紋為多頭螺紋。如這樣形成，即使是平均導程大的螺紋，也可以使螺紋的螺 距變小，而且根據螺紋的頭數，使阻止螺杆鬆動的摩擦力增大。 因此，防止螺杆鬆動的作用力增強。但是，在螺合第1至第4實施例中的任何一個螺杆與對應的 第9至第12實施例中的任何一個螺母的情況下，如普通螺杆和螺 母，螺杆的螺紋牙寬度和螺母的螺旋槽寬度一致，換言之，齒側 面的兩面在相對側的齒側面上有常處於滑接狀態的話，只要螺紋 牙不發生塑性變形，螺杆和螺母就不能螺合。因此，這些螺杆和 螺母中，螺旋槽的寬度要比螺紋牙的寬度大。換言之，在各齒側 面中，只有壓力側齒側面形成滑^接，而遊隙側齒側面/人另 一側的齒側面完全脫離。即使在遊隙側齒側面相互之間有遊隙，在螺合 的過程中，在螺杆和螺母之間出現遊隙。而擰緊之後壓力側齒側 面同時受到壓力而緊密接觸。如果在進行螺合時擔心受到阻礙， 則可以利用彈簧等施壓手段使壓力側齒側面之間始終能夠緊密地接觸。並且，在組合上述螺杆和螺母的情況下，使用兩者緊固其他構件而保持穩定狀態的相對旋轉位置不是一轉360°中的所有連續 的位置，而是螺杆的螺旋升角平緩區間的齒側面與螺母的螺旋升 角平緩區域的齒側面能夠緊密接觸的旋轉位置。這一點即是與普 通的螺杆螺母有很大區別的特別的點。如果就螺旋升角平緩區間 的齒側面之間緊密接觸而被緊固的問題而言，就可以得到如下結 論，即螺杆或螺母中的任何一 方的螺紋牙只要存在螺旋升角平緩 區間即可。因為螺旋升角急升的區間只具有引導其他螺紋牙的功 能。因此第13至第16實施例的發明提出預設一部分螺紋牙的多 螺距螺母。因此，如第13實施例的發明那樣，其特徵在於，前述內螺紋 的螺紋牙具有螺紋的預設區間，且該預設區間僅存在千沿薯螺線 旋轉一轉期間的局部區間內。如這樣形成，多螺距螺母的製作變得容易。那是因為從預設 區間部分可以耳又出或》文置工具。並且，所謂具有預設區間部分， 是指僅存在於內螺紋的螺紋牙一部分，所以只對其一部分進行精 密的螺紋牙加工即可，從而製作變得更加容易。這裡，如第14實施例的發明那樣，多螺距螺母的特徵為，上 述內螺紋的螺紋牙只位於以螺紋的軸線為中心的旋轉對稱的位置 上。如這樣形成，從螺紋牙以對稱的形式給螺紋進行施力，故施 加給螺杆上的力也不會偏。例如如果只有一個螺紋牙，其周長也短，則必然會變成偏斜的力，並且會產生使螺杆或螺母傾斜的力。 這是並不希望出現的事情。從而當螺紋牙在對稱位置上時，作用 力也7十稱。另外，該發明設定的是多頭螺杆、多頭螺母。例如適用於雙頭螺紋的情況下，如在相互離開180。的位置上存在螺母的螺紋牙， 則螺母的螺紋牙分別與螺杆的不同螺紋的齒側面相牴觸，從而很 容易得到力的平衡。如果是三頭螺紋的情況下，在相互離開120° 的位置上存在螺母的螺紋牙，則螺母的各螺紋牙接觸到螺杆的不 同條螺紋的齒側面上，從而很容易達到力的平衡。這裡，如第15實施例的發明那樣，其特徵在於，多螺距螺母 可以是，上述內螺紋的螺紋牙僅由上述螺旋升角為零(平坦)的 區間形成，並且當內螺紋螺紋牙的齒側面與外螺紋螺紋牙的螺旋 升角為零的區間的壓力側齒側面構成面接觸時，內螺紋的螺紋牙 的 一 端與外螺紋的遊隙側齒側面的相位偏移的位置(旋轉角不同 的位置)形成線接觸。該實施例如參照圖8的(D)、 ( E)以及圖16,也許更容易理 解。內螺紋的嫘經牙為斷斷娃娃的情；兄,下.4口早蟬好幹的齒側而 在壓力側和遊隙側兩側以同相位接觸，則階梯狀的螺杆不能旋轉， 並且無法進行螺合。因此內螺紋的螺紋牙的寬度比外螺紋的螺旋 槽的寬度要小。如果把其寬度小的內螺紋的螺紋牙在相位滯後的 方向延伸，內螺紋螺紋牙的遊隙齒側面側的端部與外螺紋的相位 滯後的位置上的遊隙側齒側面構成線4妄觸。即遊隙側齒側面之間相互線接觸，並起到引導內螺紋螺紋牙的原本遊隙側齒側面的功臺匕 目匕。從而，如這樣形成，即使內螺紋的螺紋牙的寬度比外螺紋的 螺旋槽的寬度窄，並且是階梯狀螺紋，又不用彈簧等對螺母進行 施壓，但由於內螺紋的遊隙側齒側面的 一 端被引導到外螺紋的遊隙側齒側面上滑接，因此內外螺紋可以緊密地螺合。這裡，如第16實施例的發明那樣，其特徵在於，多螺距螺母 可以是，上述內螺紋的螺紋牙具有使上述螺旋升角為零(平坦) 的區間和螺旋升角急升的區間連續的形狀，形成內螺紋螺紋牙的 齒側面與外螺紋螺紋牙的齒側面接觸的相位，以便外螺紋的壓力 側齒側面與遊隙側齒側面在相位偏移的位置(旋轉角不同的位置) 上分別形成面接觸。該實施例，如果參照圖8 ( A)、 ( B )、 ( C )以及圖18便容易 理解。這裡，內螺紋的螺紋牙的端面不是矩形，並在相位偏移的 部分上(相位靠前的部分和相位滯後的部分中的任何一方或兩者) 具有與導程急升的區間所對應的斜面。這樣，如果是相位滯後的部分，對應於內螺紋螺紋牙的螺紋 升角急升的區間的斜面與外螺紋的遊隙側齒側面構成滑接，在相 位靠前的部分，與外螺紋的壓力側齒側面滑接，並引導螺母。因 此，不管是階梯狀螺紋，即使不用彈簧等來對螺母施壓，外螺紋 和內螺紋也能夠無縫隙地緊密螺合。進而，具有因面接觸而耐久 性提高的效果。另外，螺杆的螺紋牙與螺母的螺紋牙具有互補性，並且可以 互相交換其功能。但是在以上說明中，第13實施例至第16實施 例對螺母的螺紋牙呈間斷的狀態進行了說明，但是使螺母的螺紋 牙呈連續的狀態，使螺杆的螺紋牙呈間斷的狀態在理論上是可能 的。因此提供與第13至第16的實施例對應的第5至第8實施例。這裡，如第5實施例的發明一樣，多螺距螺杆的特徵為，上 述螺杆的螺紋牙具有螺紋的預設區間，且該預設區間僅存在於沿 著螺線旋轉一轉期間的局部區間內。這裡，如第6實施例的發明一樣，多螺距螺杆的特徵為，上 述螺杆的螺紋牙只存在於以螺杆的軸線為中心的旋轉對稱的位置這裡，如第7實施例的發明一樣，多螺距螺杆的特徵為，上 述螺杆的螺紋牙僅由上述螺旋升角為零(平坦)的區間形成，並 且當螺杆螺紋牙的齒側面與內螺紋螺紋牙的螺旋升角為零的區間 的壓力側齒側面構成面接觸時，螺杆的螺紋牙的一端與內螺紋的 遊隙側齒側面的相位偏移的位置(旋轉角不同的位置)形成線接 觸。這裡如第8實施例的發明那樣，上述螺杆的螺紋牙具有使上 述螺旋升角為零(平坦)的區間與螺旋升角急升的區間連續的形 狀，形成螺杆螺紋牙的齒側面與內螺紋螺紋牙的齒側面接觸的相 位，以便內螺紋的壓力側齒側面與遊隙側齒側面在相位偏移的位 置(旋轉角不同的位置)上分別形成面接觸。如果使以上說明的多螺距螺杆和多螺距螺母進行螺合，則構 成進給絲槓裝置。為了構成進給絲槓裝置，多螺距螺杆的螺紋牙 和多螺距螺母的螺紋牙要連續，至少其中 一方的螺紋牙要連續。 所以將具有連續的螺紋牙的多螺距螺杆、具有連續的螺紋牙的多 螺距螺母和具有間斷的螺紋牙的多螺距螺母作為第17實施例的 發明，將具有間斷的螺紋牙多螺距螺杆，並且具有連續的螺紋牙 的多螺距螺母作為第18實施例的發明。實用且重要的是應該考慮 在第17實施例的發明中，多螺距螺杆具有連續的螺紋牙，並且多 螺距螺母具有間斷的螺紋牙。這裡，如第17實施例的發明一樣，進給絲槓裝置的特徵為， 將第1至第4實施例的發明中的任何一個記載的多螺距螺杆和第 9至第16實施例的發明中的任何一個記載的多螺距螺母進行組 合。如果這樣形成，可以對具有連續的螺紋牙的多螺距螺杆和具 有間斷的螺紋牙的多螺距螺母進行螺合，並且可以構成進給絲槓裝置。還有，由於存在螺紋升角急升的空間，所以能夠加大平均 導程，並且可以高速而輕鬆地推進的同時，通過螺紋升角平緩的 區間的接觸，能夠間斷地完成自鎖。從而，特別適合作汽車的自 動調節式座位的進給絲槓裝置。其中，由於螺母螺紋牙的遊隙側齒側面是通過線接觸或面接 觸而在螺杆的遊隙側齒側面上連續滑動接觸並引導螺母，因此即使不使用彈簧等附加施壓手段，與第15或第16實施例的發明的多螺距螺母組合的進給絲槓裝置也能夠平滑無搖動地進行推進。這裡，如第18實施例的發明一樣，進給絲槓裝置的特徵在於， 使第5至第8實施例的發明中的任何一個記載的多螺距螺杆和在 第9至第12實施例的發明中的任何一個記載的多螺距螺母進行組 合。相對於第17實施例的發明為調換螺杆和螺母的螺紋進給裝置。另外，這裡提出 一種構成具有斷續的螺紋牙的內螺紋的多螺 距螺母的製造方法。即，如第19實施例的發明一樣，製造螺母的 多螺距螺母的製造方法具有如下工序要素工序，即開出相當於 內螺紋的螺旋槽孔，形成具有螺紋牙突出部的要素板材，該螺紋 突出部相當於從該孔的周邊向孔的中心突出的內螺紋螺紋牙的一 部分；和對其要素板材進行層疊並一體固定的層疊工序。這樣，從打有螺紋底孔的螺母坯件，不進行孔的複雜的切削 工序，就能製造螺母。例如，起初形成如圖15所示的要素板材， 即該板材具有相當於從孔的周圍向孔的中心突出的內螺紋螺紋牙 的一部分的螺紋牙突出部。如圖15所示的要素板材不是螺母坯件 的孔的加工，而是基本上是對板材的加工，所以通過壓力加工即 可以容易作成。其次，通過如圖10所示的村墊層疊要素板材，並 一體固定結合。作為該固定結合的手段，可以考慮使用普通的螺 栓和螺母進行緊固、焊接、使用粘合劑粘接等。由這樣層疊，就可以製造只需進行層疊的具有多重內螺紋螺紋牙的多螺距螺母。根據該製造方法，基本上通過板材的加工就可以製造要素板 材，並且可以通過壓力加工等製造，因為不需要如切槽等複雜的 切削工序，所以具有廉價而能夠大量提供多螺距螺母的效果。


圖l為表示第1實施例的多螺距螺杆的立體圖。 圖2為表示在圖1所示的多螺距螺杆上進行螺合的多螺距螺 母的立體圖。圖3為表示僅概念地抽出圖2所示的多螺距螺母的螺紋牙的 主視圖。圖4為表示使圖2所示的多螺距螺母螺合在圖1所示的多螺 距螺杆上的狀態的主-見圖。圖5為表示第二多螺距螺母的立體圖。圖6為表示將多螺距進給絲槓螺合在第二多螺距螺母中的主 視圖。圖7為以360。展開表示多螺距進給絲槓的螺紋牙形狀及導程 的展開圖。圖8為表示多螺距進給絲槓和各種多螺距螺母的螺合狀態的 主視圖。圖9為表示第四多螺距螺母的要素板材的立體圖。 圖10為表示作為多螺距螺母的要素的襯墊的立體圖。 圖11為展開表示多螺距進給絲槓螺紋牙和第四多螺距螺母的 螺紋牙凸起進行螺合的樣子的展開圖。 圖12為表示雙頭螺鄉丈的立體圖。圖13為表示將多螺距雙頭螺紋在進給絲槓上使用的多螺距 雙頭進給絲槓的主^L圖。16圖14為以360。展開表示多螺距雙頭進給絲槓的雙螺紋牙的 形狀和導程的展開圖。圖15為表示螺合在多螺距雙頭進給絲槓上的多螺距雙頭螺 母的要素板材的立體圖。圖16為展開表示由雙頭多螺距螺母的要素板材構成的雙頭 多螺距螺母和多螺距雙頭進給絲槓進行螺合的狀態的展開圖。圖17為表示第二多螺距雙頭螺紋螺母要素板材的立體圖。圖18為展開表示由第二多螺距雙頭螺母要素板材構成的多 螺距雙頭螺母和多螺距雙頭進給絲槓進行螺合狀態的展開圖。圖19為表示現有技術臺階式鎖定螺栓的主視圖。
具體實施方式
參照附圖對本發明的第 一 實施例進行說明。圖1為表示第1實施例的多螺距螺杆10的立體圖。圓柱形軸 部11上形成沿著螺旋線的螺紋牙12。螺紋牙12為梯形螺紋，其 齒側面上部分螺紋升角平坦的區間12a和螺紋升角急升的區間 12b交替連續。以下，將平坦的區間12a稱作平坦部12a,將急 升的區間12b稱作傾斜部12b。與接觸側齒側面一樣，非接觸側 齒側面上也有平坦部12c和傾^j"部12d。平坦部12a和傾存+部12b 將螺旋線的一轉16等分，並且每旋轉1/16，即每22.5。便交替出 現平坦部12a和傾斜部12b。因此螺紋的平均螺紋升角為傾斜部 12b傾斜的一半。如圖中明確表示一樣，比起螺紋牙12的寬度，螺旋槽的寬度 異常大。這是為了使後述具有平坦部和傾斜部交替並連續的螺紋 牙的螺母能夠進行螺合。例如，軸部11的直徑為cpl3.7mm、螺 紋牙12的寬度為4mm、螺紋牙12的高度為3mm、螺旋槽的寬 度為12mm、螺杆IO的平均導程為16mm。這種多螺距螺杆10通過滾壓成形可以容易製造。圖2為表示在圖l所示的多螺距螺杆IO上進行螺合的多螺距 螺母20的立體圖。多螺距螺母20為四方螺母，中央形成螺孔21。 螺孔21上制出螺旋槽，形成內螺紋的螺紋牙22。圖3為表示只是概念地抽出圖2所示的多螺距螺母20的螺紋 牙22的主視圖。螺紋牙22是梯形螺紋，其齒側面上部分螺紋升 角為零即平坦的區域22a和螺紋升角急升的區間22b交替連續。 以下，將平坦的區間22a稱作平坦部22a、急升的區間22b稱作 傾斜部22b。同接觸側齒側面一樣，非接觸側齒側面上也存在平 坦部22c和22d。平坦部22a和傾斜部22b將螺旋線的 一轉進4亍 16等分，並且每旋轉1/16,即每22.5。上交替出現平坦部22a和 傾斜部22b。因此內螺紋的平均螺紋升角為傾斜部22b傾斜的一 半。該導程和螺距與圖1所示的多螺距螺杆10的導程和螺距相對 應。這是為了使多螺距螺杆IO和多螺距螺母20能夠螺合。內螺紋的平坦部22a、 22c、傾存牛部22b、 22d的形狀以及大 小與多螺距螺杆10的螺紋牙12的平坦部12a、 12c、傾斜部12b、 12d相對應。螺母20的螺紋牙22的抽象的外徑(具體是螺旋槽 的內徑)為cp20.3mm、螺紋牙22的高度為3mm。螺紋牙22的 寬度為9.4mm、螺旋槽的寬度為6.6mm。螺母20的厚度(圖中 為高度)為38.6mm。螺旋槽的寬度(6.6mm )設定成比外螺杆 10的螺紋牙12的寬度(4mm)要大。這是為了使具有平坦部的 多螺距螺杆10和多螺距螺母20能夠相互螺合。這種多螺距螺母 2 0是通過對開有螺紋底孔的坯件螺母進行數據控制的切槽加工而 製成。另外，也可以製作成，將坯件螺母在軸向分成一半，在分 成一半的坯件螺母上通過壓力加工等的加工而形成螺紋牙22，其 後將兩者結合。圖4為表示使圖2所示的多螺距螺母20螺合在圖l所示的多螺距螺杆IO上的狀態的主視圖。假定多螺距螺杆IO的頭部在圖的左側。為了明確表示螺合的狀態，多螺距螺母20隻是作為圖3 所示的螺紋牙22的概念上的抽象物體而畫出。圖4(A)是表示 多螺距螺杆10的螺紋牙12和多螺距螺母20的螺紋牙22隻有螺 合而並沒有彼此施力的狀態。在該狀態下，多螺距螺杆10的螺紋 牙12的齒側面和多螺距螺母20的螺紋牙22的齒側面之間，接觸 側齒側面和非4妻觸側齒側面同時具有間隙。圖4 (B)為表示通過未圖示的彈簧裝置對多螺距螺母20施 加箭頭Fl方向的作用力的情況。該情況下，多螺距螺母20的螺 紋牙22的壓力側齒側面與多螺距螺杆IO的螺紋牙12的壓力側齒 側面緊密"^妄觸，在兩個螺紋牙12、 22的遊隙側齒側面之間生成圖 示的間隙L。在這種狀態下，可以認為沿著軸向箭頭Fl方向，對 多螺距螺母20施加了很大的力。這個時候，由於壓力側齒側面的 傾斜部相互之間進行接觸，因此產生使多螺距螺杆10旋轉的分生與F=pN ( p為摩擦係數，N為軸方向的力)的力N成正比的 摩擦力F。摩擦力F始終比使多螺距螺杆IO旋轉的傾斜部的分力 大。從而，即使在軸向箭頭Fl的方向存在很大的作用力，多螺距 螺杆10也不會旋轉，仍保持其位置。即實現自鎖。這時，使多螺距螺杆10輕微地向左轉動，則變成圖4(C) 的狀態。在這種狀態下，多螺距螺杆10以及多螺距螺母20的螺 紋牙12、 22的壓力側齒側面中的傾斜部從接觸轉到分離的狀態。 但是因為平坦部仍保持接觸狀態，所以多螺距螺母20繼續保持其 軸向位置而不動。進而使多螺距螺杆IO進行左旋轉，就成圖4(D) 的狀態。在該狀態下，各螺紋牙12、 22在壓力側齒側面中，從平 坦部轉換到傾斜部的稜緣，構成線接觸。雖然是不穩定狀態，但 是直到該旋轉狀態多螺距螺母20不發生移動。如使多螺距螺杆10再進一步左旋轉，則變成圖4(E)的狀態。在該狀態下，各 螺紋牙12、 22的壓力側齒側面中的傾^"部;波此衝妻觸，平坦部分離。 並且隨著多螺距杆10的旋轉，多螺距螺母20沿軸向^皮"推進。另 外，在該狀態下，因為使齒側面的傾斜部的傾斜度大，所以自鎖 的效果並不理想。進而使多螺距螺杆10進行左旋轉，回到圖4(B)的狀態。 不過，在各螺紋牙12、 22的壓力側齒側面中，接觸的平坦部和傾 斜部將錯開一個，多螺距螺母20相當於夾著傾斜部，在軸向向右 僅移動了相當於鄰接的平坦部在軸向的距離。即，伴隨多螺距螺 杆10的轉動，多螺距螺母20不會被連續推進，而是只有在圖4 (E)的轉動位置進行步進式的推進。換言之，伴隨多螺距螺杆IO 的轉動，多螺距螺母20間斷地反覆推進和停止。另外，如果多螺 距螺杆10停止轉動，則因驅動系統的反作用力或對多螺距螺母 20的軸向施加的彈簧作用力，對多螺距螺母20施加的力穩定， 圖4 ( B)或圖4(C)的平坦部以相互接觸的狀態停止。在這種 狀態下可以實現自鎖。為了容易理解圖，上述說明對多螺距螺杆10左旋轉、多螺距 螺母20向右側推進的情況進行了說明。在使多螺距螺杆10向右 轉動、多螺距螺母20向左側推進的情況下，如果是緊固工具，那 麼向緊固方向上的轉動情況也一樣。在向右旋轉時，其順序變成 圖4 ( B )〔〉圖4 ( E ) i~~>圖4 ( D ) i~~>圖4 ( C )的狀態。 另外，在上述例中，對轉動多螺距螺杆10而推進多螺距螺母20的 情況進行了說明，然而，即使是轉動多螺距螺母20的情況也同樣。上述說明中提到，隨著多螺距螺杆10的轉動，多螺距螺母 20步進式地被推進，但是，作為進給絲槓裝置而使用時，很多情 況下都不會有任何問題。例如，假設在汽車座位的自動調節式座 位中使用，則多螺距螺杆10以5次/秒的快速轉這被驅動旋轉。由於齒側面的平坦部和傾斜部將1轉分成16等分而構成，因此以1秒中8 x 5=40次的頻度被推進，實際上，以各螺紋牙12、22的 傾斜部和平坦部的平均導程順利地;故推進。在以上闡述的實施例中對由多螺距螺杆10與多螺距螺母20 構成的進給裝置進行了說明，作為第二實施例，可以設定由多螺 距螺杆10與多螺距螺母20構成的緊固工具。這時，由於被緊固 的物體的彈性變形而引起的反作用力，多螺距螺母20將受到如圖 4(B)箭頭Fl所示方向的很大的作用力。因此，在只有齒側面 的傾斜部與傾斜部接觸的圖4(E)或圖4(D)狀態下很難保持 穩定，而只有在圖4 ( B )和圖4(C)的齒側面的平坦部被牢固 地壓接的狀態下，能夠保持穩定。在這種狀態下，由於螺紋面的 平坦部彼此間的很強的壓接，產生很大的耐旋轉摩擦力，從而可 以提供一種不會因振動等而被鬆動，能夠可靠而有效地進行緊固 的多螺距螺杆和多螺距螺母。將把多螺距螺杆10和多螺距螺母 20不是用作進給裝置，而是作為緊固工具使用的情況下，把多螺 距螺杆10的平均導程設定成16mm,則其導程未免過大。如像普 通螺杆那樣將平均導程設定成大致為2mm,則可以提供一種實用 緊固工具，它能夠實現每2/8mm齒側面的平坦部彼此壓接。並且，還有將平均導程小的多螺距螺杆10和多螺距螺母20 用作調整螺釘的用途。可以利用平均導程小的多螺距螺杆10和多 螺距螺母20，把多螺距螺母20固定在機器上，使多螺距螺杆IO 進行螺合。例如，如果使桌子、臺子、水箱等保持水平時，作為 調整螺釘而淨皮使用，則可以簡單地進行調整，而且還可以作為正 常的調整螺釘而使用。以上所述的實施例中，多螺距螺母20的內螺紋的螺紋牙22 沿著螺旋線保持連續。因此，為了使平坦部12a、 22a和傾斜部 12b、 22b構成的相對應的螺紋牙12、 22進行螺合，有必要在如圖4( A)所示的多螺距螺杆10的螺紋牙12和多螺距螺母的螺紋 牙22之間設置間隙(遊隙)。另外，針對多螺距螺母20,如果考 慮作為進給絲槓裝置使用，並且在實現自鎖的旋轉位置上的作用， 和作為緊固工具來使用有效緊固，即考慮實現自鎖的旋轉位置上 的作用，則如圖3所示，注意到只有多螺距螺母20的螺紋牙22 的平坦部22a活動，而傾斜部22b不起任何作用，傾斜部22b只 有在使多螺距螺杆10轉動時起引導的作用。即，可以下如下結論，作為多螺距螺母20的螺紋牙22必不 可少的是平坦部22a。換一個角度考慮，作為多螺距螺母的螺紋 牙也可以是只留下平坦部的不連續的螺紋。即，內螺紋的螺紋牙 也可以是沿著螺旋線只存在於一轉時間的一部分區間，並具有螺 紋的預設部分。另外，只要螺紋牙的強度允許的範圍下，即使沒 有將螺旋線的一轉分成16等分的8個所有的平坦部，只要存在其 中幾個即可。並且，螺紋的殘存部分只存在於以螺杆的軸線為中 '"、的旋轉對稱的位置上，這 一, < 從多螺距螺母受到均衡力的方面 考慮是所希望的。圖5為表示這樣的第二多螺距螺母30的立體圖。圖5 ( A) 為透視圖，圖5 ( B)為透視表示的立體圖。第二多螺距螺母30 為四方螺母，中央有螺孔31。螺孔31中形成五個螺紋牙凸起32。 該螺紋牙凸起32為只留下圖3所示的內螺紋的螺紋牙的平坦部 22a、 22c的一部分的形狀。螺紋牙凸起32在圖左側形成3個、 右側形成2個，在以軸線為中心相互分開180。的旋轉對稱的位置 上，形成左右螺紋牙凸起32。各螺紋牙凸起32的軸向位置相差1 螺距。這種多螺距螺母30,可以通過在螺孔31的螺紋底孔上切 削環狀槽，然後以適當的寬度，沿著軸線，對內圓周面進行切削 的方法製作。圖6為表示螺合在該第二螺母30上的多螺距進給絲槓40的主視圖。該多螺距進給絲槓40用於汽車的自動調節式座位。多螺距進給絲槓4 0為單頭螺紋的多螺距螺杆，螺紋牙4 2導程為16 m m, 行程大約為200mm。多螺距進給絲槓40的外徑(螺紋牙42的外 徑)為cp20mm,有效直徑為cpl8mm,由部41的夕卜徑為cpl3.7mm。圖7為以360。展開表示多螺距進給絲槓40的螺紋牙42的形 狀及導程的展開圖。多螺距進給絲槓40為梯型螺紋，其螺紋內徑 為(pl3.7mm，有效直徑為cpl8.0mm，夕卜徑為cp20.0mm。螺紋牙42 的螺距(導程)為16mm。螺紋牙42將圓周面作16等分，螺紋 牙42的螺旋升角為零(即平坦的區間42a,以下，稱作平坦部42a) 和接近30。的急升的傾斜角區間42b (以下，稱作傾斜部42b)交 替出現。從而，螺紋牙42的一個螺距需要通過8個臺階。圖8為表示多螺距進給絲槓40和各種多螺距螺母進行螺合狀 態的主視圖。多螺距螺母不論為哪一種，其內螺紋的螺紋牙只存 在於一部分區間上，並具有預設區間的多螺距螺母。各多螺距螺 母並未全部示出，如圖3所示，只抽出描繪間斷的螺紋牙凸起部 分。圖8 ( D )為表示上述圖5所示的第二多螺距螺母30與圖6 所示的多螺距進給絲槓40的螺合。第二多螺距螺母30的螺紋牙 凸起32中其接觸側面平坦部32a比多螺距進給絲槓40的螺故牙 42的平坦部42a長，在圖中，其長度延伸到下方，並且等於多螺 距進給絲槓40的平坦部42a和傾斜部42b的長度的和。即相當 於圓周的2/16的長度。並且，螺紋牙凸起32的厚度也變厚，該 厚度做成為在接觸側齒側面的平坦部32a與螺紋牙42的平坦部 42a滑動接觸時，其非接觸側齒側面的平坦部32c與相差一個相 位的螺紋牙42的平坦部42c接觸。螺紋牙凸起32呈矩形。因此， 在螺紋牙凸起32的一方的平坦部32a的一部分與多螺距螺杆40 的接觸側的平坦部42a滑動接觸的旋轉位置上，螺紋牙凸起32的另 一方的平坦部32c的一部分與多螺距進給絲槓40的非接觸側 的平坦部42c滑動接觸。即第二多螺距螺母30在軸向於停止的旋 轉位置上，以面接觸引導第二多螺距螺母30。當螺紋牙凸起32接近多螺距進給絲槓40的螺紋牙42的傾斜 部42b時，螺紋牙凸起32的平坦部32a、 32c的邊緣，即稜緣在 螺紋牙42的傾斜部42b、 42d上滑動接觸。即在笫二多螺距螺母 30沿軸向被推進的旋轉位置上，螺紋牙凸起32的稜緣與傾斜部 42b、 42d構成線接觸，引導第二多螺距螺母30。從而，在該實 施例中，雖然含有線接觸，但是在與多螺距進給絲槓40的螺紋牙 42的齒側面之間不形成間隙，即，能夠沒有間隙地推進多螺距螺 母30。這與圖4中說明的第一實施例相比具有明顯的優點。圖8(E)為表示第三多螺距螺母50和多螺距進給絲槓40進 行螺合狀態的主視圖。這裡，多螺距螺母50的螺紋牙凸起52沿 著螺旋線每隔90°被配置9個。每個螺紋牙凸起52的形狀與上述 第二多螺距螺母30的螺紋牙凸起32相同。從而，其操作如同上 述圖8 ( D )所示。螺紋牙凸起52的平坦部52a、 52c分別與螺紋 牙42的平坦部42a、 42b滑動接觸。該實施例中，螺紋牙凸起52 的數量較多，因此具有多螺距螺母50的強度、耐久性增強的優點。圖8(C)為表示第四多螺距螺母60與多螺距進給絲槓40之 間進行螺合的狀態的主視圖。這裡，多螺距螺母60的螺紋牙凸起 62的長度一直延伸到圓周的4/16旋轉的長度為止。螺紋牙凸起 62共有5個。各螺紋牙凸起62具有接觸齒側面、非接觸齒側面、 同時還有3/16轉長度的平坦部62a、 62c和1/16轉長度的傾斜部 62b、 62d。當然，傾斜部62b、 62d是與多螺距進給絲槓40的傾 斜部42b、 42d相對應的螺旋升角。如果採用這種形狀，在螺紋牙 凸起62的一方平坦部62a的一部分與多螺距螺杆40的接觸側的 平坦部42a進行滑動接觸的旋轉位置上，螺紋牙凸起62的另 一方的平坦部62c的一部分將與多螺距進給絲槓40的非接觸側的平坦 部42c滑動接觸。即，在第四多螺距螺母60在軸向停止的旋轉位 置上，以面接觸，引導第四多螺距螺母60。如果螺紋牙凸起62接近多螺距進給絲槓40的螺紋牙42的傾 斜部42b,則螺紋牙凸起62的傾斜部62b、 62d與螺紋牙42的 傾斜部42b、 42d進行滑動接觸。即，在第四多螺距螺母60沿軸 向被推進的旋轉位置上，螺紋牙凸起62的傾斜部62b、 62d與多 螺距進給絲槓40的傾斜部42b、 42d進行面接觸，而引導第四多 螺距螺母60。僅在平坦部62a、 62c、 42a、 42c彼此間接觸轉換 到傾斜部62b、 62d、 42b、 42d彼此接觸的瞬間發生線接觸。如 圖8 ( C)所示的位置。從而，在該實施例中，在與多螺距進給絲 槓40的螺紋牙42的齒側面之間不產生間隙，即無間隙地能夠推 進多螺距螺母60的同時，除了在瞬間位置以外的幾乎所有的旋轉 位置上多螺距螺母60的螺紋牙凸起62與多螺距進給絲槓40的螺 紋牙凸起42進行面接觸，因此具有機械強度、耐久性優良的優點。圖8(B)為表示第五多螺距螺母70和多螺距進給絲槓40之 間進行螺合的狀態的主視圖。這裡，多螺距螺母70的螺紋牙凸起 72的長度一直延伸到圓周的6/16轉的長度。螺紋牙凸起72共有 5個。可以看到對面側的兩個螺紋牙凸起72的端部的一部分。各 螺紋牙凸起72具有接觸側面、非接觸側面、同時還有4/16轉長 度的平坦部72a、 72c和2/16轉長度的傾斜部72b、 72d。傾斜部 72b、 72d有與多螺距進給絲槓40的傾斜部42b、 42d相對應的 螺旋升角。如果採用這種形狀，每個螺紋牙凸起72的體積增大， 因此具有機械強度、耐久性優良的優點。圖8 ( A)為表示第六多螺距螺母80與多螺距進給絲槓40進 行螺合狀態的主視圖。這裡，多螺距螺母80的螺紋牙凸起82呈 只留下與多螺距進給絲槓40的螺紋牙42進行滑動接觸所需的部分、而其他部分被切除的形狀。螺紋牙凸起82共有5個。各螺紋 牙凸起82在接觸側齒側面具有1/16轉長度的平坦部82a,和再 推進1個相位的1/16轉長度的傾斜部82b。在非接觸側齒側面上 具有從接觸側齒側面的平坦部82a滯後l個相位的1/16轉長度的 平坦部82c,和進而又滯後l相位的1/16轉長度的傾斜部82d。 從而，螺紋牙凸起82呈菱形。傾斜部82b、 82d有與多螺距進給 絲槓40的傾斜部42b、 42d相對應的螺旋升角。如果採用該形狀， 多螺距進給絲槓40的螺紋牙42能夠無間隙地面接觸的螺紋凸起 82達到最小的體積。從而，具有螺紋牙凸起82的周邊形成很大 的空間，操作也變得容易。圖9為表示圖8(C)示出的第四多螺距螺母60的要素板材 65的立體圖。要素板材65,在規定板厚的正方形的板材中央打有 相當於螺孔61的孔。在該螺孔61的周邊的一部分形成一個螺紋 牙凸起62。螺糹丈牙凸起62上形成3/16轉長度的平坦部62a和 1/16轉長度的傾斜部62b。在要素板材65的邊部形成兩個孔66。 這種要素板材65通過對板材進行壓力加工，可容易而高精度地進 行力口工。圖10為表示作為多螺距螺母的要素的襯墊67的立體圖。該 襯墊67,在規定板厚的正方形板材的中央打有相當於螺孔61的 孔68。在其邊部形成兩個孔69。這種襯墊67通過對板材進行壓 力加工，可以容易地進行高精度加工。並且，如杲準備5張上述 要素板材65和4張村墊67，一邊將要素板材65的位置反轉180°, 一邊將襯墊67夾在中間進行層疊，通過用螺杆插通兩個孔66、 69,並用螺母進行固定，則第四多螺距螺母60便完成。以螺杆螺 母進行緊因之後，也可通過焊接固定。並且，也可以在兩個孔66、 69中配入定位銷，對襯墊67進行定位之後固定各要素板材65、 襯墊67。圖11為展開表示將多螺距進給絲槓40的螺紋牙42和如上述 一樣製作的第四多螺距螺母60的螺紋牙凸起62進行螺合的情況 的展開圖。多螺距進給絲槓40的螺紋牙42的螺距為16mm。由 於螺紋牙42的齒側面是梯形螺紋，因此在有效直徑處展開一轉。 螺紋42的衝妄觸側齒側面上平坦部42a和傾斜部42b交替出現並 連續。同樣，在非4妄觸側面上，平坦部42c和傾斜部42d交替出 現並連續。為滑接於這些螺紋牙42的平坦部42a、 42c、傾斜部 42b、 42d，螺紋牙凸起62的平坦部62a、 62c、傾斜部62b、 62d 以面接觸的形式與螺紋42的平坦部42a、 42c、傾斜部42b、 42d 進行滑動接觸，並引導螺紋牙凸起62。圖12為表示雙頭螺紋的多螺距螺杆90的立體圖。多螺距雙 頭螺杆90具有軸部91、在軸部91的周圍呈螺旋狀形成的第一螺 紋牙92和第二螺紋牙93。第一螺紋牙92和第二螺紋牙93具有 180。相位差。在第一螺紋牙92的4妾觸側齒側面上，平坦部92a 和傾斜部92b交替出現並連續，在非接觸側齒側面上，平坦部92c 和傾斜部92d也交替出現並連續。在第二螺紋牙93的接觸側齒側 面上，平坦部93a和傾斜部93b交替出現並連續，在非接觸側齒 側面上，平坦部93c和傾斜部93d也交替出現並連續。第一螺紋 牙92的平坦部92a、 92c、傾斜部92b、 92d形成為分別與第二 螺紋牙93的平坦部93a、 93c、傾斜部93b、 93d處於相同角度 位置上。圖13為表示將該多螺距雙頭螺紋在進給絲槓上使用的多螺 距雙頭進給絲槓100的主視圖。該多螺距雙頭進給絲槓100在汽 車的自動調節式座位中使用。多螺距雙頭進給絲槓100是具有雙 頭螺紋牙102、 103的多螺距雙頭螺杆。各螺紋牙102、 103導程 為16mm、螺距為8mm、行程約為200mm。多螺距雙頭進給絲 槓100的外徑(螺紋牙102、 103的外徑)為cp20mm、有效直徑為cpl8mm、軸部101的直徑為cpl3.7mm。圖14為以360。展開表示多螺距雙頭進給絲槓100的雙螺紋 牙102、 103的形狀和導程的展開圖。多螺距雙頭進給絲槓100 為梯形螺紋，其螺紋內徑為(pl3.7mm、有效直徑為cpl8.0mm、 外徑為cp20.0mm。雙螺紋牙102、 103的導程為16mm,螺紋牙 102、 103的螺距為8mm。雙螺紋牙的相位差為180。。第一螺紋 牙102將圓周面作16等分，第一螺紋牙102的螺旋升角為零即 平坦的區間102a (以下，稱作平坦部102a)和接近30。的急升的 傾斜角區間102b(以下，稱作傾斜部102b)交替出現。同樣， 第二螺紋牙103將圓周面作16等分，第二螺紋牙103的螺旋升 角為零即平坦的區間103a (以下，稱作平坦部103a)和接近30。 的急升的傾斜角區間103b(以下，稱作傾斜部103b)交替出現。 從而，第一螺紋牙的平坦部102a、傾斜部102b分別與第二螺紋 牙的平坦部103a、傾斜部103b相同角度的位置上出現。各螺紋 牙102、 103需要8個臺階才能通過一個導程。圖15為表示螺合在多螺距雙頭進給絲槓IOO上的多螺距雙頭 螺母要素板材110的立體圖。多螺距雙頭螺母要素板材110在規 定板厚的正方形的板材中央打有相當於螺孔111的孔。在該螺孔 111的周邊的以180。對置的位置上，形成兩個螺紋牙凸起112、 113。兩個螺紋牙凸起112、 113分別具有2/16轉的長度，並形成 有由梯形齒側面構成的平坦部112a和113a。在多螺距雙頭螺母 要素板材110的邊部，形成兩個孔115。這種多螺距雙頭螺母要 素板材110通過對板材進行壓力加工，可以容易地、高精度地進 行加工。這種多螺距雙頭螺母要素板材110與如圖10所示的襯墊 67組合，多張進行層疊後，可以作為多螺距雙頭螺母，或將多螺 距雙頭螺母要素板材110單體作為多螺距雙頭螺母。兩個孔115 在層疊時作為定位銷的孔，或作為緊固螺栓的插通孔而被使用。圖16為展開表示由上述多螺距雙頭螺母要素板材110構成的多螺距雙頭螺母和多螺距雙頭進給絲槓100進行螺合的狀態的展 開圖。多螺距雙頭進給絲槓100的螺紋牙102、103的螺距為8mm。 導程為16mm。由於各螺紋牙102、 103的齒側面是梯形螺紋，因 此在有效直徑處展開一轉。雙頭螺紋笫一螺糹文牙102和第二螺紋 牙103在圖中高度方向交替出現。在第一螺紋牙102的接觸側齒 側面上，平坦部102a和傾斜部102b交替出現並連續，在非接觸 側齒側面上，平坦部102c和傾斜部102d交替出現並連續。同樣， 在第二螺紋牙103的接觸側齒側面上，平坦部103a和傾斜部103b 交替出現並連續，在非接觸側齒側面上，平坦部103c和傾斜部 103d交替出現並連續。多螺距雙頭螺母要素板材110的兩個螺紋牙凸起112、 113 在圖中配置在相同高度的具有180。相位差的位置上。兩個螺紋牙 凸起112、 113呈具有2/16轉長度的矩形。並且在接觸側的平坦 部112a與第二螺紋牙103的接觸側的平坦部103a構成面接觸、 並且非接觸側112c與第一螺紋牙102的非接觸側的平坦部102c 構成面接觸時，第一螺紋牙凸起112被引導。在傾斜部102d、 103b，第一螺紋牙凸起112的平坦部112a、 112c的端部邊緣的 稜緣分別與傾斜部102d、 103b進行線接觸時被引導。第二螺糹丈 凸起113也同樣，接觸側的平坦部113a與第一螺紋牙102的接 觸側的平坦部102a進行面接觸，以及非4妄觸側的平坦部113c與 第二螺紋牙103的非接觸側的平坦部103c進行面接觸時被引導。 傾斜部102b、 103d，第二螺紋牙凸起113的平坦部113a、 113c 的端部邊緣的稜緣分別與傾斜部102b、 103d進行線接觸而被引 導。從而，本實施例具有能夠無間隙地引導多螺距雙頭螺母要素 板材110的優點。進而，位於相同高度，並相差180。位置的對稱位置上的兩個螺紋牙凸起112、 113由於受到來自多螺距雙頭進給絲槓100的力，因此具有平衡性良好的優點。圖17為表示第二多螺距雙頭螺母要素板材120的立體圖。第 二多螺距雙頭螺母要素板材120，在規定板厚的正方形的板材中 央打有相當於螺孔121的孔。在該螺孔121的周邊的以180。對置 的位置上，形成兩個螺紋牙凸起122、 123。兩個螺紋牙凸起122、 123分別具有4/16轉的長度，並形成有由梯形齒側面構成的平坦 部122a和123a和傾斜部122b、 123b。雖然/人該立體圖上看不 到，但是在背面也形成了平坦部122c、123c和傾斜部122d、123d。 在第二多螺距雙頭螺母要素板材120的邊部，形成兩個孔125。 這種多螺距雙頭螺母要素板材120通過對板材進行壓力加工，可 以容易而高精度地進行加工。這種多螺距雙頭螺母要素板材120 與如圖10所示的襯墊67組合，多張進行層疊後，可以作為多螺 距雙頭螺母，或將多螺距雙頭螺母要素板材120單體作為多螺距 雙頭螺母。兩個孔125在層疊時作為定位銷的孔，或作為緊固螺 栓的插通孔而被使用。圖18為展開表示由上述第二多螺距雙頭螺母要素板材120 構成的多螺距雙頭螺母和多螺距雙頭進給絲槓100進行螺合狀態 的展開圖。關於多螺距雙頭進給絲槓100，與前面的對圖16的說 明一樣，所以給予相同的符號，並省咯其說明。第二多螺距雙頭 螺母要素板材120的兩個螺紋牙凸起122、 123被配置在同樣高 度、具有180。相位差的位置上。兩個螺紋牙凸起122、 123的長 度為4/16轉長度，大致呈平行四邊形。並且，第一螺紋牙凸起122 在接觸側的平坦部122a與第二螺紋牙103的接觸側的平坦部 103a進行面接觸、以及非接觸側112c與第一螺紋牙102的非接 觸側的平坦部102c進行面接觸時被引導。進而，第一螺紋牙凸起 122的相位滯後的傾斜部122b被第二螺紋牙103的傾斜部103b引導，第一螺紋牙凸起122的相位超前的傾斜部122d碎皮第一螺 紋牙102的傾斜部102d引導，傾斜部也是通過面接觸一皮引導。同樣，第二螺紋牙凸起123在接觸側的平坦部123a與第一 螺紋牙102的接觸側的平坦部102a進行面接觸、以及非接觸側 齒側面123c與第二螺紋牙103的非接觸側齒側面的平坦部103c 進行面接觸時被引導。進而，第二螺紋凸起牙123的相位滯後的 傾斜部123b被第一螺紋牙102的傾斜部102b引導，第二螺紋牙 凸起123的相位超前的傾斜部123d ^皮第二螺紋103的傾斜部 103d引導，傾斜部也是通過面接觸被引導。從而，本實施例具有可以無間隙地引導多螺距雙頭螺母要素 板材120的優點。進而，位於相同高度，並相差180。位置的對稱 位置上的兩個螺紋牙凸起122、 123受到來自多螺距雙頭進給絲槓 100的力，因此具有平衡性良好的優點。並且，第二多螺距雙頭 螺母要素板材120的螺紋牙凸起122、 123通過面接觸被第二多 螺距雙頭進給絲槓100的螺紋牙102、 123引導，因此具有機械 強度大耐磨損性能強等優點。以上所述的實施例中，對平坦部的區間為螺旋升角為零的平 坦的區域進行了說明，但是即使該區間的螺旋升角不為零，而是 具有比自鎖角平緩的傾斜度的區間，也能達到同樣的作用效果。 並且，對進給絲槓裝置進行說明，如果使用緊固工具，也能達到 階梯式的有效的防松作用。如以上說明，本發明雖然只能不連續地進行鎖定，但是具有 如下幾點明顯的效果即，對構件不會施加過大的應力，同時可 以提供階梯式地對其進行可靠的防松的螺杆和螺母。並且，可以 在不給電動機和齒4侖箱施加負擔的情況下，能實現輕私、而高速的 推進操作，而且，可以提供一種在驅動源的轉矩停止時，雖然不 連續，但是階梯式地實現自鎖功能的進給絲槓裝置。
權利要求
1、一種多螺距螺杆和多螺距螺母的組合，由多螺距螺杆和多螺距螺母構成，所述多螺距螺杆在沿著螺線進行一轉期間具有螺紋牙的預設區間，所述多螺距螺母是內螺紋的螺紋牙沿著螺旋線一轉期間，螺旋升角平緩的區間和螺旋升角急升的區間交替出現，並且相互連續地形成，其特徵在於，上述多螺距螺杆的螺紋牙僅由上述螺旋升角為零的區間形成，並且當螺杆的螺紋牙的齒側面與內螺紋的螺紋牙的螺旋升角為零的區間的壓力側齒側面構成面接觸時，使螺杆的螺紋牙的一端與內螺紋的遊隙側齒側面的相位偏移的位置形成線接觸。
2、 根據權利要求1所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合，其特徵在於，上述多螺距螺杆的螺旋升角急升的區間的螺旋升角 比自鎖角度的傾斜度更大。
3、 根據權利要求1所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合， 其特徵在於，上述多螺距螺杆為多頭螺紋。
4、 根據權利要求1所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合， 其特徵在於，上述多螺距螺杆的螺紋牙只在以螺紋的軸線為中心 的旋轉對稱的位置上。
5、 根據權利要求1所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合， 其特徵在於，上述多螺距螺母的螺旋升角的平緩區間的螺旋升角 為零。
6、 根據權利要求1所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合， 其特徵在於，上述多螺距螺母的螺旋升角急升的區間的螺旋升角 比自鎖角度的傾斜度更大。
7、 根據權利要求1所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合， 其特徵在於，上述多螺距螺母的內螺紋為多頭螺紋。
8、 根據權利要求1所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合， 其特徵在於，上述多螺距螺母的內螺紋的螺紋牙具有螺紋牙預設區間，且該預設區間僅存在於沿著螺旋線一轉期間的局部區間內。
9、 根據權利要求8所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合， 其特徵在於，上述多螺距螺母的內螺紋的螺紋牙只位於以螺紋的 軸線為中心的旋轉對稱位置上。
10、 一種多螺距螺杆和多螺距螺母的組合，由多螺距螺杆和 多螺距螺母構成，所述多螺距螺母的內螺紋在沿著螺線進行一轉 期間具有螺紋牙的預設區間，所述多螺距螺杆是螺杆的螺紋牙沿 著螺旋線一轉期間，螺旋升角平緩的區間和螺旋升角急升的區間 交替出現，並且相互連續地形成，其特徵在於，上述多螺距螺母 的內螺紋的螺紋牙僅由上述螺旋升角為零的區間形成，並且當內 螺紋的螺紋牙的齒側面與外螺紋的螺紋牙的螺旋升角為零的區間 的壓力側齒側面構成接觸時，在使內螺紋的螺紋牙的 一端與外螺 紋的遊隙側齒側面的相位偏移的位置形成線接觸。
11、 根據權利要求10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺母的螺旋升角急升的區間的螺旋 升角比自鎖角度的傾斜度更大。
12、 根據權利要求10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺母的內螺紋為多頭螺紋。
13、 根據權利要求10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺母的內螺紋的螺紋牙只位於以螺 紋的軸線為中心的旋轉對稱位置上。
14、 根據權利要求10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺杆的螺旋升角的平緩區間的螺旋 升角為零。
15、 根據權利要求10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺杆的螺旋升角急升的區間的螺旋 升角比自鎖角度的傾斜度更大。
16、 根據權利要求10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺杆為多頭螺紋。
17、 根據權利要求10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺母的內螺紋的螺紋牙具有螺紋牙 預設區間，且該預設區間僅存在於沿著螺旋線 一轉期間的局部區 間內。
18、 根據權利要求17所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組 合，其特徵在於，上述多螺距螺杆的螺紋牙只在以螺紋的軸線為 中心的旋轉對稱的位置上。
19、 一種進給絲槓裝置，其特徵在於，由權利要求1或10 所述的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合構成。
20、 一種緊固工具，其特徵在於，由權利要求1或10所述 的多螺距螺杆和多螺距螺母的組合構成。
21、 一種製造權利要求1或10所述的多螺距螺杆和多螺距螺母 的組合中的多螺距螺母的方法，其特徵在於，具有如下工序要 素工序，形成要素板材，該要素板材打出相當於多螺距螺母的內 螺紋的螺旋槽的孔，並具有從該孔的周邊向孔的中心突出的螺紋 突出部，該螺紋突出部相當於內螺紋螺紋牙的一部分；層疊工序， 對所需數量的要素板材進行層疊並將它們固定為 一體。
全文摘要
一種多螺距螺杆和多螺距螺母的組合及多螺距螺母的製造方法，由沿著螺線進行一轉期間具有螺紋牙的預設區間的多螺距螺杆、和內螺紋的螺紋牙沿著螺旋線一轉期間螺旋升角平緩的區間和螺旋升角急升的區間交替出現、並且相互連續地形成的多螺距螺母構成，多螺距螺杆的螺紋牙僅由螺旋升角為零的區間形成，並且當螺杆的螺紋牙的齒側面與內螺紋的螺紋牙的螺旋升角為零的區間的壓力側齒側面構成面接觸時，使螺杆的螺紋牙的一端與內螺紋的遊隙側齒側面的相位偏移的位置形成線接觸。從而，可以實現提供一種能夠階梯式地、可靠地進行放鬆的螺杆和螺母。另外，由於可以輕鬆而高速的推進，因此即使在驅動源的轉矩停止時，也可以階梯式地實現自鎖。
文檔編號F16B33/00GK101255888SQ20081000657
公開日2008年9月3日 申請日期2003年10月22日 優先權日2002年11月29日
發明者三口勝志, 杉山勝宏, 森口善則, 片山憲一, 藤井洋 申請人:株式會社今仙電機製作所;財團法人名古屋產業科學研究所