JP2010019392A - スクリュージャッキの潤滑構造及びスクリュージャッキ - Google Patents

Abstract

【課題】雄ねじ体１１の進退量に関わらず、またグリスの供給圧を常時必要とすることなく、常に適量のグリスにより螺合部Ｃを潤滑できるようにする。
【解決手段】雄ねじ体１１と、これに螺合する雌ねじ体１２とによりスクリュージャッキ１０を構成し、かつ、雄ねじ体１１における螺合面Ａに、軸方向にグリスを貯留するグリス溝１３を形成する。これにより螺合部Ｃはグリスにより常に潤滑され、雌ねじ体１２の回転量が少なくても（雄ねじ体の進退量が少なくても）、グリス切れが発生しないようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、雌ねじ体が回転することにより、この雌ねじ体と螺合する雄ねじ体が進退するスクリュージャッキの潤滑構造及びスクリュージャッキに関する。

スクリュージャッキは、衛星通信用パラボラアンテナを傾動駆動等するための駆動装置として使用されている。このような衛星通信用パラボラアンテナは、重量が重く、常時使用されるといった特徴を持つと共に、パラボラアンテナは大きく状態を変えることが少ないという特徴をもっている。

特許文献１は、かかる衛星通信用パラボラアンテナの駆動装置として、ねじ軸を雄ねじ体とし、このねじ軸と螺合する雌ねじ体をウォームホイールとする構成を開示している。そして、ウォームホイールと噛合するウォームが回転することで、ねじ軸が進退する。ねじ軸の先端部にパラボラアンテナ等の負荷を駆動する作用点が設けられて、ねじ軸の進退に応じて衛星通信用パラボラアンテナの傾動駆動が行われる。

ウォームホイールの回転動力は、ウォームホイールのねじ山とねじ軸のねじ山との摺動を介して伝達されるので、摺動によるねじ山の摩耗を低減させるため、螺合面はグリスにより適切に潤滑されている必要がある。

そこで、特許文献１は、少なくともウォームホイールを覆うウォームケースを設け、このウォームケース内にグリスを満たすことで、螺合面を常に潤滑するようにしている。

また、特許文献２は、このようなねじ軸を潤滑する構成として、軸方向給油孔をねじ軸の軸心に沿って設けると共に、この軸方向給油孔と連通する径方向給油孔を半径方向に設けた構成のボールねじを提案している。そして、軸方向給油孔から圧送されたグリスは、径方向給油孔を介して螺合面を潤滑する。

さらに、特許文献３は、ボールナットの一側端にボールねじを覆う有端シリンダを密接して設け、このシリンダ内にグリスを満たしたボールねじを提案している。そして、シリンダとボールねじとの間の端部空間が、グリスを貯留する空間をなしている。従って、ねじ軸が、シリンダ端部に向かって動くと、この端部空間容積が小さくなるので、端部空間内のグリスはボールねじ方向に押されて、螺合部を潤滑する。

特開平１０−２６２１５号公報 特開２００３−２６９５６９号公報 特開２００２−３４０１３１号公報

しかしながら、特許文献１にかかる構成は、多量のグリスを用いる必要があると共に、ウォームケースからグリスが漏れた場合に多量のグリスが漏出してしまう問題があった。

また、特許文献２にかかる構成は、グリスを軸方向給油孔や径方向給油孔を介して螺合部に供給するためのグリス供給圧が常に必要となる問題があった。

さらに、特許文献３にかかる構成は、ねじ軸がこの端部空間容積を縮小する方向に動いたときにしか螺合部にグリスが供給されない問題があった。

また、逆に端部空間容積を拡大する方向に動いたときは、グリスは端部空間方向側に吸引されてしまうため、螺合部を潤滑しているグリスが端部空間側に吸い取られて、グリス切れを起こす問題があった。

加えて、特許文献３にかかる構成は、ねじ軸の進退量が小さい場合には、端部空間容積の変化も小さいため、螺合部を潤滑することができない場合が発生する問題があった。

そこで、本発明は、雄ねじ体の進退量に関わらず、またグリスの供給圧を常時必要とすることなく、常に適量のグリスで螺合部を潤滑できるスクリュージャッキの潤滑構造及びスクリュージャッキを提供することを主な目的とする。

上記課題を解決するために、雄ねじ体と、該雄ねじ体に螺合する雌ねじ体とを備えたスクリュージャッキの潤滑構造であって、雄ねじ体の螺合面軸方向にグリス溝を設けたことを特徴とする。

雄ねじ体と雌ねじ体との螺合部のグリス溝にグリスが常に貯留されるため、適量のグリスを適宜供給するだけで常時螺合部を潤滑することが可能となり、潤滑の信頼性が向上する。

本発明を実施するための最良の形態を図を参照して説明する。図１は本発明にかかるスクリュージャッキの部分破断斜視図である。なお、明細書においては、ねじ山を備えた雄ねじ体１１と雌ねじ体１２において、ねじ山がなす面を螺合面と記載し、実際に螺合している箇所を螺合部と記載する。また、ねじ山については図示省略する。例えば、図１において符号ＳＡが雄ねじ体の螺合面を示し、符号ＳＢが雌ねじ体の螺合面を示し、また符号Ｃが螺合部を示している。雌ねじ体１２は雄ねじ体１１より短いため、雌ねじ体１２の螺合面Ｂは常に螺合部Ｃと一致する。

本発明にかかるスクリュージャッキ１０は、棒状の雄ねじ体１１に螺合する雌ねじ体１２を備えている。この雄ねじ体１１は、軸周りの回転が規制されて、軸方向にのみ進退可能となっている。雄ねじ体１１の螺合面ＳＡには軸方向に沿ってグリスを貯留するグリス溝１３が形成されている。

そして、雌ねじ体１２が回転することにより、雄ねじ体１１に動力が伝達されて、この雄ねじ体１１が軸方向に進退する。例えば、雌ねじ体１２が矢印Ａ方向に回転すると、雄ねじ体１１は矢印Ｂ方向に進退する。

グリス溝１３にはグリスが貯留されているので、螺合部Ｃは常にグリスで潤滑され、雌ねじ体１２の回転量に関係なく（雄ねじ体１１の進退量に関係なく）、グリス切れが発生する恐れがない。

また、グリス溝１３にだけグリスを貯留すればよいので、雌ねじ体１２を覆う大きなグリスの貯留槽を設ける必要が無く、スクリュージャッキ１０の小型化が可能になる。

さらに、グリス溝１３にだけグリスを貯留すればよいので、グリスを常時強制的に供給する必要も無く、スクリュージャッキ１０の潤滑機構が簡略化できる。

次に、このようなスクリュージャッキの詳細な構成を、衛星通信用パラボラアンテナの姿勢制御装置として用いる場合を例に説明する。無論、本発明にかかるスクリュージャッキの潤滑構造及びスクリュージャッキは、他の機器に適用してもよい。

図２はスクリュージャッキ１０の断面図であり、図３は要部を拡大した断面図である。また、図４は、図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。

スクリュージャッキ１０は、雄ねじ体であるねじ軸１１、雌ねじ体であるウォームホイール１２、ウォーム１５、蛇腹１４、ケーシング１６等を備える。ケーシング１６は、ウォームホイール１２やウォーム１５を覆うギヤボックス１７と、ねじ軸１１を覆う軸カバー１８ａ，１８ｂとにより構成される。

ねじ軸１１の一端には、負荷が取り付けられる負荷取付部材１９が設けられ、他端にはストッパ部材２０が設けられている。また、ねじ軸１１の螺合面ＳＡには、所定ピッチの雄ねじが形成されると共に、軸方向に沿ってグリス溝１３が形成されている。

ウォームホイール１２の軸心には、雌ねじが形成されて螺合面ＳＢをなし、雄ねじの螺合面ＳＡと螺合して螺合部Ｃを形成する。また、このウォームホイール１２の螺合面ＳＢに、複数のグリス溜２２が環状に形成されている。

ギヤボックス１７内には、上記ウォームホイール１２やウォーム１５が内設されると共に、ベアリング機構２３、支持部２４が内設されている。支持部２４は、モータ２６の支持筐体（図示しない）と一体又は固定して設けられて、ベアリング機構２３を支持している。

このベアリング機構２３は、スラストベアリングやラジアルベアリングにより形成されて、スラスト荷重やラジアル荷重を受けることによりウォームホイール１２を回動自在に支持している。ウォーム１５にモータ軸２７が取付けられて、モータ２６が回転すると、この回転動力はウォームホイール１２に伝達する。

軸カバー１８ａは、ストッパ部材２０側に取り付けられるストッパ側カバーであり、軸カバー１８ｂは、蛇腹１４側に取り付けられる蛇腹側カバーである。ストッパ側カバー１８ａは、底１８ｃを持つ有底の円筒部材であり、また蛇腹側カバー１８ｂは蛇腹１４に連結されている。一方、ストッパ側カバー１８ａや蛇腹側カバー１８ｂの他端は、ギヤボックス１７に密着して取り付けられている。

ストッパ側カバー１８ａの長さは、ねじ軸１１が最大後退量しても（ねじ軸１１が底１８ｃ側に動く方向を後退とする）、ストッパ部材２０が底１８ｃに当接しない長さに設定されている。なお、ストッパ部材２０は、ねじ軸１１が最大限前進しても、ねじ軸１１がウォームホイール１２から離脱しないように最大前進量を規定している。

そして、ストッパ側カバー１８ａ及び蛇腹側カバー１８ｂには、ギヤボックス１７に近接してグリス供給機構２８が設けられている。図２等においては、２つのグリス供給機構２８を設けた場合を例示するが、本発明は個数により制限を受けない。

グリス供給機構２８は、グリスニップル２９、給油管３０、グリス溝側板２５（２５ａ，２５ｂ）を備えている。グリスニップル２９はグリスガンとの接続口をなし、このグリスニップル２９からグリスが供給される。給油管３０は、軸カバー１８ａ，１８ｂの内部に設けられた概略Ｌ字状をなすエルボー管で、一端がグリスニップル２９に接続され、他端が摺動部Ｃのグリス溝１３まで延設されている。グリス溝側板２５は、ギヤボックス１７の側面に取り付けられている。

図５は、グリス溝側板２５、給油管３０及びグリス溝１３の配置関係を説明する模式図である。グリス溝側板２５は、グリス溝１３の形状より適宜小さい寸法に形成されて舌状片３２と、この舌状片３２を貫通して設けられた給油管固着孔３３とを備える。給油管固着孔３３には給油管３０の一端が取付けられる。

次に、このような構成のスクリュージャッキ１０の動作を説明する。まず、スクリュージャッキ１０にグリスを供給する。グリスＧの供給は、図示しないグリスガンの口をグリスニップル２９に宛がい圧送する。
これによりグリスＧは給油管３０内を流動して、ウォームホイール１２における螺合部Ｃのグリス溝１３に貯留されると共に、ウォームホイール１２のグリス溜２２を満たすようになる。

このとき、グリス溝側板２５がグリス溝１３と概ね雄ねじ寸法に形成されているので、グリスＧはグリス溝側板２５を超えて、負荷取付部材１９やストッパ部材２０側に流動し難くなっている。従って、グリス溝１３やグリス溜２２にグリースＧが満たされると、グリスガンの操作が重くなり、この状態になるとグリスＧの供給を停止する。よって、グリスＧの過剰供給が防止できる。

グリスＧの供給が完了するとスクリュージャッキ１０の動作が可能となり、モータ２６を起動する。モータ２６が回転すると、ウォーム１５が回転して、その回転動力がウォームホイール１２に伝達される。ウォームホイール１２がウォーム１５からの動力により回転すると、動力はねじ軸１１に伝達される。

ねじ軸１１は軸周りの回転が規制されているため、伝達された動力は、ねじ軸１１の進退運動に変換される。ねじ軸１１の進退に伴い負荷取付部材１９とウォームホイール１２との距離が変化し、これに応じて蛇腹１４が伸縮する。

ねじ軸１１が進退することにより、負荷取付部材１９に取り付けられた負荷（パラボラアンテナ）が駆動される。ねじ軸１１の進退に伴い、グリス溝１３やグリス溜２２まりに貯留されているグリスＧは、ウォームホイール１２とねじ軸１１との螺合部Ｃに広がり潤滑する。

このように、螺合部Ｃが含む位置にグリス溝１３やグリス溜２２が設けられてグリスＧが貯留されているので、ねじ軸１１が大きく進退しない場合でも、螺合部Ｃを常に潤滑することが可能になる。

なお、グリス溝側板２５は、ギヤボックス１７の側面に取り付けられているので、ねじ軸１１が大きく進退しても、螺合部ＣのグリスＧは常に螺合部Ｃに位置する。従って、グリスＧはグリス溝１３全体を満たすように供給する必要がない。

図３において、ねじ軸１１が矢印方向に動いたとき、グリスＧはグリス溝側板２５ｂにより山状に集められている状況を例示している。このように、ねじ軸１１が進退すると、グリスＧはねじ軸１１の進退方向に対して後ろ側のグリス溝側板２５の側面により山状に集められるため、ねじ軸１１とウォームホイール１２とを確実に潤滑することができるようになる。従って、グリスＧの供給後に、螺合部Ｃのグリス量が少なくなっても、潤滑特性の低下が防止できる。

スクリュージャッキの部分破断斜視図である。 スクリュージャッキの断面図である。 スクリュージャッキの要部を拡大した断面図である。 図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。 グリス溝側板、給油管及びグリス溝の配置関係を説明する模式図である。

符号の説明

１０ スクリュージャッキ
１１ ねじ軸（雄ねじ体）
１２ ウォームホイール（雌ねじ体）
１３ グリス溝
１５ ウォーム
１６ ケーシング
１７ ギヤボックス
１８ａ ストッパ側カバー
１８ｂ 蛇腹側カバー
２２ グリス溜
２３ ベアリング機構
２５ グリス溝側板
２８ グリス供給機構
２９ グリスニップル
３０ 給油管
３２ 舌状片
３３ 給油管固着孔

Claims (10)

1. 雄ねじ体と、該雄ねじ体に螺合する雌ねじ体とを備えたスクリュージャッキの潤滑構造であって、
   雄ねじ体の螺合面軸方向にグリス溝を設けたことを特徴とするスクリュージャッキの潤滑構造。
2. 請求項１に記載のスクリュージャッキの潤滑構造であって、
   前記雌ねじ体の螺合面周方向にグリス溜を設けたことを特徴とするスクリュージャッキの潤滑構造。
3. 請求項１又は２に記載のスクリュージャッキの潤滑構造であって、
   前記雄ねじ体を覆う軸カバーと、
   該軸カバーに設けたグリスニップルと、
   一端が前記グリスニップルと連結し、他端が螺合部における前記グリス溝まで延設した給油管とを備えることを特徴とするスクリュージャッキの潤滑構造。
4. 請求項１乃至３いずれか１項に記載のスクリュージャッキの潤滑構造であって、
   前記雄ねじ体の側面に設けられて、螺合部の前記グリス溝に貯留されたグリスを雄ねじ体の進退に従動して移動させるグリス溝側板を設けたことを特徴とするスクリュージャッキの潤滑構造。
5. 請求項４に記載のスクリュージャッキの潤滑構造であって、
   前記グリス溝側板は、前記グリス溝の形状より適宜小さい寸法に形成されて、前記グリス溝内のグリスを移動させる舌状片と、
   該舌状片に設けられて、前記給油管の一端が固着される給油管固着孔とを備えることを特徴とするスクリュージャッキの潤滑構造。
6. 棒状の雄ねじ体と、該雄ねじ体に螺合する雌ねじ体とを備えたスクリュージャッキであって、
   前記雄ねじ体の螺合面軸方向にグリスを貯留するグリス溝を備えることを特徴とするスクリュージャッキ。
7. 請求項６に記載のスクリュージャッキであって、
   前記雌ねじ体の螺合面に環状のグリス溜を備えることを特徴とするスクリュージャッキ。
8. 請求項６又は７に記載のスクリュージャッキであって、
   前記雄ねじ体を覆う軸カバーと、
   該軸カバーに設けられたグリスニップルと、
   一端が前記グリスニップルと連結し、他端が螺合部における前記グリス溝まで延設した給油管とを備えることを特徴とするスクリュージャッキ。
9. 請求項６乃至８いずれか１項に記載のスクリュージャッキであって、
   前記雄ねじ体の側面に設けられて、螺合部の前記グリス溝に貯留されたグリスを雄ねじ体の進退に従動して移動させるグリス溝側板を備えることを特徴とするスクリュージャッキ。
10. 請求項９に記載のスクリュージャッキであって、
    前記グリス溝側板は、前記グリス溝の形状より適宜小さい寸法に形成されて、前記グリス溝内のグリスを移動させる舌状片と、
    該舌状片に設けられて、前記給油管の一端が固着される給油管固着孔とを備えることを特徴とするスクリュージャッキ。

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