JP2010101348A

JP2010101348A - 外筒取付構造

Info

Publication number: JP2010101348A
Application number: JP2008271039A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Kono; 信明河野
Original assignee: Tsubaki Emerson Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: JP4748612B2

Abstract

【課題】各構成部材を小型化し、製造・組立を容易とするとともに、外筒を特定の角方向に正確に固定し緩みを防止する外筒取付構造を提供すること。
【解決手段】軸受１１１を介して回転軸１３１を保持する軸受箱１１０に回転軸１３１を同軸に内包する外筒１２０を密着固定する外筒取付構造において、軸受箱１１０のボス部１１２に外筒１３０が螺合し、ボス部１１２の端面側と外筒１２０の端部側に設けられた空間に弾性シール部材１２６が密着収容されていること。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転駆動源の出力取出部に設けられ軸受を介して回転軸を保持する軸受箱と、該軸受箱から回転駆動源の外方に延びる回転軸を同軸に内包する外筒とを密着固定する外筒取付構造に関するものであり、例えば、ボールねじを用いた直線作動機のボールねじの軸受箱と外筒の取付構造に関するものである。

従来、ボールねじを用いた直線作動機として、回転駆動源の出力取出部に設けられ軸受を介して回転軸を保持するとともに回転駆動源の外方に延びる回転軸を同軸に内包する外筒を備えた直線作動機が周知である。
この周知の直線作動機５００は、図６に示すように、回転駆動源５３０の出力軸に連結された回転軸５３１と、該回転軸５３１に螺合したナット５３２と、該ナット５３２に取り付けられた２本の直動部材５３３と、回転軸５３１とナット５３２と２本の直動部材５３３を内包する外筒５２０とを有している。

回転軸５３１の回転駆動源５３０側の軸受５１１は外筒５２０の内部に支持されるとともに、外筒５２０の軸方向中間部には、ナット５３２と２本の直動部材５３３にグリス等の潤滑剤を供給するための給脂口５２１が設けられ、該給脂口５２１は給脂口ボルト５２３により密封されている（例えば、特許文献１等参照。）。

しかしながら、このような周知の直線作動機では、外筒５２０に軸受５１１が直接支持されているため、外筒５２０が複雑な構造となり精度も要求されるため、回転駆動源側の軸受を支持する軸受箱と外筒を別部材としたものが知られている。

軸受箱と外筒を別部材とした公知の外筒取付構造は、図７、図８に示すように、軸受箱６１０の端面にフランジ６６１が設けられると共に、外筒６２０の端面にもフランジ６７１が設けられ、それぞれのフランジ６６１、６７１が対向して複数の固定ボルト６７２で締結固定されている。
外筒６２０の軸方向中間部にはグリス等の潤滑剤を供給するための給脂口６２１が設けられ、該給脂口６２１は給脂口ボルト６２３により密封されている。

また、他の軸受箱と外筒を別部材とした公知の外筒取付構造は、図９、図１０に示すように、軸受箱７１０に外筒７２０と螺合する雄ネジ部７１３を有するボス部７１２が設けられ、外筒７２０端部の内周面に雄ネジ部７１３に螺合する雌ネジ部７２２が設けられるとともに、外筒７２０端部の外周面に固定ナット７７３の雌ネジ部７７４と螺合する雄ネジ部７７５が設けられている。
ボス部７１２に外筒７２０が螺合し、外筒７２０に固定ナット７７３が軸受箱７１０の端面７１４に当接して締め込まれることで軸受箱７１０に外筒７２０が密着固定される。
外筒７２０の軸方向中間部にはグリス等の潤滑剤を供給するための給脂口７２１が設けられ、該給脂口７２１は給脂口ボルト７２３により密封されている。
特開２００１−１４１０２１号公報（第２頁乃至第３頁、図１、図７）

しかしながら、前者の公知の外筒取付構造は、外筒６２０に溶接等によりフランジ６７１の形成する必要があり、また、軸受箱６１０のフランジ６６１と外筒６２０のフランジ６７１の合わせ面が密着するように精度良く加工する必要があり、製造に時間とコストがかかるとともに、軸受箱６１０と外筒６２０が大型化するという問題があった。
また、外筒６２０の中間部に設けた給脂口６２１の向く角方向を正確に特定したい場合、それぞれのフランジにおける複数の固定ボルト６７２の位置を正確に合わせてボルト穴加工する必要があり、さらに製造に時間とコストがかかるという問題があった。

後者の公知の外筒取付構造は、軸受箱７１０の端面７１４と固定ナット７７３の合わせ面が密着するように精度良く加工する必要があり、製造に時間とコストがかかるという問題があった。
また、外筒７２０の中間部に設けた給脂口７２１の向く角方向を正確に特定したい場合、組立時に給脂口７２１を正確な角方向に向けて固定した状態で固定ナット７７３を締め込む必要があり、組立に時間と手間がかかるとともに、締め込み時のバックラッシュや使用時の振動等によるネジの緩みで給脂口７２１の向く角方向が変化する虞があるという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、本発明が解決しようとする課題、すなわち、本発明の目的は、各構成部材を小型化し、製造・組立を容易とするとともに、外筒を特定の角方向に正確に固定し緩みを防止する外筒取付構造を提供することである。

本請求項１に係る発明は、回転駆動源の出力取出部に設けられ軸受を介して回転軸を保持する軸受箱と、該軸受箱から前記回転駆動源の外方に延びる前記回転軸を同軸に内包する外筒とを密着固定する外筒取付構造において、前記軸受箱が、外周面に前記外筒と螺合する雄ネジ部を有するボス部と、該ボス部の回転駆動源側に前記外筒の端部が突き当たる端面部を有し、前記外筒が、一方の端部の内周面に前記軸受箱のボス部に螺合する雌ネジ部を有し、前記軸受箱のボス部の端面側と前記外筒の端部側が、それぞれ雄ネジ欠落部と雌ネジ欠落部を有し、両欠落部により形成された空間に弾性シール部材が密着収容されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された外筒取付構造の構成に加えて、前記外筒が、雌ネジ部の少なくとも１か所に内周と外周とを貫通する位置決め孔を有し、前記ボス部が、前記回転軸の軸線と直交する方向に位置決め穴を有していることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された外筒取付構造の構成に加えて、前記弾性シール部材が、前記雄ネジ部及び雌ネジ部のネジ山の１ピッチ以上の回転軸方向の厚みを有し、前記雄ネジ欠落部と雌ネジ欠落部が、それぞれ前記雄ネジ部及び雌ネジ部のネジ山の１ピッチ以上の回転軸方向の長さを有していることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された外筒取付構造の構成に加えて、前記雌ネジ欠落部が、前記外筒の端部に外周側に広がるテーパ部を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された外筒取付構造の構成に加えて、前記回転軸が、螺合されるナットを往復動させる送りネジ軸であり、前記外筒が、他方の端部において前記ナットに接続された直動部材を軸方向に進退可能に支持するとともに、中間部に潤滑剤を供給する給脂口を有していることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項１に係る発明の外筒取付構造は、回転駆動源の出力取出部に設けられ軸受を介して回転軸を保持する軸受箱と、該軸受箱から回転駆動源の外方に延びる回転軸を同軸に内包する外筒とを密着固定する外筒取付構造において、軸受箱が、外周面に外筒と螺合する雄ネジ部を有するボス部と、該ボス部の回転駆動源側に外筒の端部が突き当たる端面部を有し、外筒が、一方の端部の内周面に軸受箱のボス部に螺合する雌ネジ部を有していることにより、簡単なネジ山加工のみで軸受箱と外筒を固定することができるため、構成部材を小型化することができ、製造・組立が容易となるとともに、軸受箱のボス部の端面側と外筒の端部側が、それぞれ雄ネジ欠落部と雌ネジ欠落部を有し、両欠落部により形成された空間に弾性シール部材が密着収容されていることにより、外筒端部が軸受箱の端面から一定範囲の位置であれば弾性シール部材により外筒内部を密封することができるため、各構成部材に高精度の加工を必要とせず、シール性を損なうことなく外筒を特定の角方向に固定することができる。

そして、本請求項２に係る発明の外筒取付構造は、請求項１に係る外筒取付構造が奏する効果に加えて、外筒が、雌ネジ部の少なくとも１か所に内周と外周とを貫通する位置決め孔を有し、ボス部が、回転軸の軸線と直交する方向に位置決め穴を有していることにより、ボルト等で外筒の位置決め孔とボス部の位置決め穴を貫通固定するだけで外筒の回転を固定することができるため、製造・組立が容易となるとともに、外筒を特定の角方向に正確に固定でき振動等で緩むことを防止することができる。

また、本請求項３に係る発明の外筒取付構造は、請求項１または請求項２に係る外筒取付構造が奏する効果に加えて、弾性シール部材が、雄ネジ部及び雌ネジ部のネジ山の１ピッチ以上の回転軸方向の厚みを有し、雄ネジ欠落部と雌ネジ欠落部が、それぞれ雄ネジ部及び雌ネジ部のネジ山の１ピッチ以上の回転軸方向の長さを有していることにより、弾性シール部材により外筒内部を密封することができる範囲を、外筒が１回転して螺進する以上の範囲とすることができるため、シール性を損なうことなく外筒をいかなる角方向にも固定することができる。

また、本請求項４に係る発明の外筒取付構造は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る外筒取付構造が奏する効果に加えて、雌ネジ欠落部が、外筒の端部に外周側に広がるテーパ部を有することにより、外筒端部が弾性シール部材に当接し変形を加えたときの当接面積が増加するため、シール性が向上するとともに、剪断力の集中を緩和して弾性シール部材の破損を防止することができる。

また、本請求項５に係る発明の外筒取付構造は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに係る外筒取付構造が奏する効果に加えて、回転軸が、螺合されるナットを往復動させる送りネジ軸であり、外筒が、他方の端部においてナットに接続された直動部材を軸方向に進退可能に支持するとともに、中間部に潤滑剤を供給する給脂口を有していることにより、直線作動機に適用した場合、小型で製造・組立が容易となるとともに、設置条件に応じて給脂口の方向を最適な方向に設定することができるため、汎用性の高い直線作動機とすることができる。

本発明の外筒取付構造は、回転駆動源の出力取出部に設けられ軸受を介して回転軸を保持する軸受箱と、該軸受箱から回転駆動源の外方に延びる回転軸を同軸に内包する外筒とを密着固定する外筒取付構造において、軸受箱が、外周面に外筒と螺合する雄ネジ部を有するボス部と、該ボス部の回転駆動源側に外筒の端部が突き当たる端面部を有し、外筒が、一方の端部の内周面に軸受箱のボス部に螺合する雌ネジ部を有していることにより、簡単なネジ山加工のみで軸受箱と外筒を固定することができるため、構成部材を小型化することができ、製造・組立が容易となるとともに、軸受箱のボス部の端面側と外筒の端部側が、それぞれ雄ネジ欠落部と雌ネジ欠落部を有し、両欠落部により形成された空間に弾性シール部材が密着収容され、各構成部材を小型化することができ、製造・組立を容易となるとともに、外筒を特定の角方向に正確に固定し緩みを防止することができるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明の外筒取付構造は、回転駆動源の出力取出部に設けられ軸受を介して回転軸を保持する軸受箱と、該軸受箱から回転駆動源の外方に延びる回転軸を同軸に内包する外筒とを密着固定するものであれば、如何なる機器、装置、設備に適用されても良く、特に、ボールねじを用いた直線作動機のボールねじの軸受箱と外筒の取付構造に適用するのが好適である。

以下に、本発明の実施例である外筒取付構造について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例である外筒取付構造を備えた直線作動機の側面図であり、図２は、本発明の一実施例である外筒取付構造を備えた直線作動機の正面図であり、図３は、本発明の一実施例である外筒取付構造の断面説明図であり、図４は、図３の一部拡大図であり、図５は、図３の他の状態での一部拡大図である。

本発明の一実施例である外筒取付構造を備えた直線作動機１００は、例えば図１乃至図３に示すように、モータ１０１と減速機１０２からなる回転駆動源１３０と、該回転駆動源１３０に固定され回転軸１３１の軸受１１１を有する軸受箱１１０と、該軸受箱１１０に固定され前記回転軸１３１を内包する外筒１２０を有している。
回転軸１３１には直動部材１３３の端部に固定されたナット１３２が螺合されており、回転軸１３１の正逆回転により直動部材１３３が往復動する。
モータ１０１および外筒１２０は、減速機１０２に対して平行に同一方向に延びるように設けられており、直線作動機１００は全体として直動部材１３３の作動方向の全長が短くなっている。

外筒１２０の軸方向中間部には、内部の回転軸１３１およびナット１３２にグリス等の潤滑剤を供給するための給脂口１２１が設けられ、該給脂口１２１は給脂口ボルト１２３により密封されており、図２に示すように直線作動機１００が壁Ｗと床Ｇの直近に設置された場合、給脂口１２１が壁Ｗと反対側（図面左方向）に向けられることで、設置された状態で潤滑剤の補給等のメンテナンスが可能となっている。

また、図３乃至図５に示すように、軸受箱１１０は、外周面に外筒１２０と螺合する雄ネジ部１１３を有するボス部１１２と、該ボス部１１２の減速機１０２側に外筒１２０の端部が突き当たる端面１１４を有しており、外筒１２０は、一方の端部の内周面に軸受箱１１０のボス部１１２の雄ネジ部１１３に螺合する雌ネジ部１２２を有している。

そして、外筒１２０の雌ネジ部１２２の少なくとも１か所に内周と外周とを貫通する位置決め孔１２４が設けられており、軸受箱１１０のボス部１１２には位置決め穴１１５が設けられており、位置決め孔１２４と位置決め穴１１５を位置決めボルト１２５によって固定することで外筒１２０を特定の角方向に固定可能に構成されている。

さらに、軸受箱１１０のボス部１１２の端面１１４側と外筒１２０の端部側とが、それぞれ雄ネジ欠落部１１６と雌ネジ欠落部１２７を有し、雄ネジ欠落部１１６と雌ネジ欠落部１２７により形成された空間にリング状の弾性シール部材１２６が密着収容されているとともに、外筒１２０の端部には外周側に広がるテーパ部１２８が設けられており、弾性シール部材１２６、雄ネジ欠落部１１６および雌ネジ欠落部１２７の回転軸方向の長さＷ１、Ｗ２、Ｗ３は、それぞれ雄ネジ部１１３および雌ネジ部のネジ山の１ピッチ以上の長さを有している。

次に、以上のように構成された本発明の一実施例である外筒取付構造の外筒１２０を取り付ける際の手順について説明する。
まず、軸受箱１１０の雄ネジ欠落部１１６にリング状の弾性シール部材１２６を装着した状態で外筒１２０の雌ネジ部１２２を軸受箱１１０のボス部１１２の雄ネジ部１１３に螺合する。
このとき、より密封性を高めるとともに固定後の緩みを防止するために、雌ネジ部１２２と雄ネジ部１１３に接着剤を適用しても良い。

図４に示すように、外筒１２０の先端と軸受箱１１０の端面１１４の間隔Ｐとなる位置で外筒１２０先端のテーパ部１２８が弾性シール部材１２６に当接した状態となり、さらに外筒１２０を螺進させると、弾性シール部材１２６が外筒１２０の雌ネジ欠落部１２７と軸受箱１１０の雄ネジ欠落部１１６に挟まれて圧縮され外筒１２０と軸受箱１１０は密着する。

図４に示す位置から、図５に示す外筒１２０の先端と軸受箱１１０の端面１１４が接触する位置までのいずれの位置でも、弾性シール部材１２６が外筒１２０の雌ネジ欠落部１２７と軸受箱１１０の雄ネジ欠落部１１６に挟まれて圧縮され外筒１２０と軸受箱１１０が密着するため、この間の外筒１２０の螺進により適宜の角方向で固定することができる。

図示した実施例では、間隔Ｐは、弾性シール部材１２６の回転軸方向の長さＷ１の約半分となるため、Ｗ１を雄ネジ部１１３および雌ネジ部のネジ山の２ピッチ程度の長さとすることで間隔Ｐを１ピッチ分確保できるため、外筒１２０が１ピッチ分螺進するいずれの位置で固定しても良く、外筒１２０の角方向を全周のいかなる方向にも設定できる。

そして、図３に示すように、外筒１２０の位置決め孔１２４と軸受箱１１０のボス部１１２の位置決め穴１１５を合わせて位置決めボルト１２５で固定することにより、固定後の緩みが防止される。
なお、位置決めボルト１２５は外筒１２０とボス部１１２の相対回転を阻止するものであり強固に締結される必要はないため、ボルトではなくピン状の部材としても良い。

また、外筒１２０に設けられた給脂口１２１と位置決め孔１２４および軸受箱１１０のボス部１１２の位置決め穴１１５の角方向をあらかじめ設定しておけば、図２に示すように直線作動機１００が壁Ｗと床Ｇの直近に設置された状態で潤滑剤の補給等のメンテナンスのために給脂口１２１を特定の方向に向ける必要がある場合でも、外筒１２０を極めて容易に特定の角方向に正確に固定できる。

さらに、図５に示すように、外筒１２０の端部には外周側にθの角度で広がるテーパ部１２８が設けられているため、外筒１２０が図４に示す位置から図５に示す位置まで螺進しても当接面積が増加して剪断力が集中せず、弾性シール部材が破損することはない。

以上述べたように、本発明の外筒取付構造によれば、各構成部材を小型化することができ、製造・組立を容易となるとともに、外筒を特定の角方向に正確に固定し緩みを防止することができるなど、その効果は甚大である。

本発明の一実施例である外筒取付構造を備えた直線作動機の側面図。本発明の一実施例である外筒取付構造を備えた直線作動機の正面図。本発明の一実施例である外筒取付構造の断面説明図。図３の一部拡大図。図３の他の状態での一部拡大図。従来の直線作動機の一部断面側面図。従来の外筒取付構造の説明側面図。従来の外筒取付構造の説明正面図。従来の他の外筒取付構造の説明側面図。従来の他の外筒取付構造の説明断面図。

符号の説明

１００、５００・・・直線作動機
１０１・・・モータ
１０２・・・減速機
１１０、６１０、７１０・・・軸受箱
１１１、５１１・・・軸受
１１２、７１２・・・ボス部
１１３、７１３・・・雄ネジ部
１１４、７１４・・・端面
１１５・・・位置決め穴
１１６・・・雄ネジ欠落部
６６１・・・フランジ
１２０、５２０、６２０、７２０・・・外筒
１２１、５２１、６２１、７２１・・・給脂口
１２２、７２２・・・雌ネジ部
１２３、５２３、６２３、７２３・・・給脂口ボルト
１２４・・・位置決め孔
１２５・・・位置決めボルト
１２６・・・弾性シール部材
１２７・・・雌ネジ欠落部
１２８・・・テーパ部
６７１・・・フランジ
６７２・・・固定ボルト
７７３・・・固定ナット
７７４・・・雄ネジ部
７７５・・・雌ネジ部
１３０、５３０・・・回転駆動源
１３１、５３１・・・回転軸
１３２、５３２・・・ナット
１３３、５３３・・・直動部材

Claims

回転駆動源の出力取出部に設けられ軸受を介して回転軸を保持する軸受箱と、該軸受箱から前記回転駆動源の外方に延びる前記回転軸を同軸に内包する外筒とを密着固定する外筒取付構造において、
前記軸受箱が、外周面に前記外筒と螺合する雄ネジ部を有するボス部と、該ボス部の回転駆動源側に前記外筒の端部が突き当たる端面部を有し、
前記外筒が、一方の端部の内周面に前記軸受箱のボス部に螺合する雌ネジ部を有し、
前記軸受箱のボス部の端面側と前記外筒の端部側が、それぞれ雄ネジ欠落部と雌ネジ欠落部を有し、両欠落部により形成された空間に弾性シール部材が密着収容されていることを特徴とする外筒取付構造。
前記外筒が、雌ネジ部の少なくとも１か所に内周と外周とを貫通する位置決め孔を有し、
前記ボス部が、前記回転軸の軸線と直交する方向に位置決め穴を有していることを特徴とする請求項１に記載の外筒取付構造。
前記弾性シール部材が、前記雄ネジ部及び雌ネジ部のネジ山の１ピッチ以上の回転軸方向の厚みを有し、
前記雄ネジ欠落部と雌ネジ欠落部が、それぞれ前記雄ネジ部及び雌ネジ部のネジ山の１ピッチ以上の回転軸方向の長さを有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の外筒取付構造。
前記雌ネジ欠落部が、前記外筒の端部に外周側に広がるテーパ部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の外筒取付構造。
前記回転軸が、螺合されるナットを往復動させる送りネジ軸であり、
前記外筒が、他方の端部において前記ナットに接続された直動部材を軸方向に進退可能に支持するとともに、中間部に潤滑剤を供給する給脂口を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の外筒取付構造。