JP3349097B2 - 落下防止機構付直線作動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重量物の昇降等に
用いられるねじ駆動式の直線作動機に関し、特に、被駆
動ねじ軸に螺合してこれを進退駆動させる駆動ナットの
破損時に、荷重を受けている被駆動ねじ軸が落下するこ
とを防止する機構を備えた直線作動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、重量物の昇降等にはねじ駆動式の
直線作動機が広く用いられている。図５は、従来のねじ
駆動式の直線作動機の一例を示すものであって、ハウジ
ングＡ１内に軸受Ａ２，Ａ３によって駆動ナットＡ４が
回転自在に支持されており、前記駆動ナットＡ４に被駆
動ねじ軸Ａ５がハウジングＡ１に対して回転を規制され
た状態で螺合されている。

【０００３】駆動ナットＡ４の外周にはウオームホイー
ルＡ６が一体に形成され、前記ウォームホイールＡ６
は、図示しない駆動源で回転駆動されるウォームＡ７に
噛合されていて、ウォームＡ７の回転がウオームホイー
ルＡ６に伝達されて駆動ナットＡ４が回転されること
で、被駆動ねじ軸Ａ５が上下に進退駆動されるようにな
っている。

【０００４】また、被駆動ねじ軸Ａ５の先端には、図示
しない荷重支持部材に連結される連結ねじ部Ａ８が形成
され、前記連結部Ａ８を介して被駆動ねじ軸Ａ５に伝達
されるスラスト荷重は、これに螺合している駆動ナット
Ａ４によって支持されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した構造の直線作
動機は、鋼鉄製の被駆動ねじ軸と螺合する駆動ナットが
黄銅鋳物等で製作されており、長期間使用すると駆動ナ
ットに形成されているねじ山が継続的に作用する荷重に
よる金属疲労で破損したり、摩耗が進行して被駆動ねじ
軸のねじ山から脱落する恐れがあった。

【０００６】また、被駆動ねじ軸に直線作動機の許容荷
重を超えるような荷重が負荷された場合にも駆動ナット
が破損して被駆動ねじ軸が落下する恐れがあり、特に、
重量物の昇降中にこのような事態になると重大な事故を
招く危険性があった。

【０００７】そこで、本発明は駆動ナットが破損した時
に、荷重を受けている被駆動ねじ軸の落下を防止できる
落下防止機構付直線作動機を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の落下防止機構付直線作動機は、ハウジング
に定位置で回転自在に支持され、回転駆動源によって回
転される駆動ナットと、ハウジングに対して相対的に回
転止めされた状態で駆動ナットと螺合し、駆動ナットの
回転により軸方向に進退駆動される被駆動ねじ軸とを備
えたものにおいて、駆動ナットと隣接して落下防止ナッ
トが被駆動ねじ軸に螺合されているとともに、駆動ナッ
トと落下防止ナットの何れか一方に半径方向に突出する
シアピンが片持ち状態で固定され、他方にシアピンの突
出端側をスライド自在に係入する軸方向のシアピン案内
溝が形成され、落下防止ナットが駆動ナットに対して被
駆動ねじ軸に作用する荷重の向きに変位することによ
り、シアピン案内溝の端部にシアピンが当接して折断さ
れるとともに、落下防止ナットがハウジング側の部材に
当接支持されて、被駆動ねじ軸の落下が阻止されるよう
に構成されている。

【０００９】

【作用】平常時は、回転駆動源によって駆動ナットが正
方向または逆方向に回転されると、その回転方向に応じ
て被駆動ねじ軸がその軸方向に進退し、重量物の昇降等
の動作が行われる。

【００１０】この際、落下防止ナットは、シアピンを介
して駆動ナットとの間で回転のみ伝達されるように連結
されているため、駆動ナットと同期して回転するが、被
駆動ねじ軸に作用するスラスト荷重はすべて駆動ナット
が受けており、落下防止ナットに荷重が加わることはな
く、落下防止ナットの摩耗は少ない。

【００１１】長期間使用するうちに駆動ナットのねじ山
が摩耗し、被駆動ねじ軸に作用する軸方向荷重によって
落下防止ナットと駆動ナット間の間隔が変化した場合に
は、これに応じてシアピンとシアピン案内溝との係合位
置が被駆動ねじ軸の軸方向に変化する。

【００１２】そして駆動ナットのねじ山が破損し、被駆
動ねじ軸がその軸方向に作用する荷重によって落下し始
めると、落下防止ナットは駆動ナットに対して急激に大
きく変位してシアピンはシアピン案内溝の端部に当接し
て折断され、駆動ナットから落下防止ナットへ回転の伝
達が遮断されるとともに、落下防止ナットはハウジング
側の部材に当接支持されて、被駆動ねじ軸の落下が阻止
される。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の落下防止装置付直線作動機の一
実施例を示す断面図であって、直線作動機１の基本構造
は、前述した図５に示す従来の直線作動機と同様であ
り、ハウジング２内に軸受３，４によって駆動ナット５
が回転自在に支持されており、前記駆動ナット５には、
被駆動ねじ軸６がハウジング２に対して相対的に中心軸
線回りの回転を規制された状態で螺合されている。

【００１４】被駆動ねじ軸６の上方端部には、図示しな
い荷重支持部材に連結される連結ねじ部６Ａが形成され
ている。なお、本実施例では、駆動ナット５は内周に台
形ねじが形成された黄銅鋳物製のものが用いられ、外周
にはウオームホイール７が一体に形成されている。ま
た、被駆動ねじ軸６は鋼製（Ｓ４５Ｃ）のものが用いら
れており、外周に台形ねじが形成されている。

【００１５】前記ウォームホイール７は、図示しない回
転駆動源で駆動されるウォーム８に噛合されていて、前
記ウォーム８の回転がウオームホイール７に伝達されて
駆動ナット５が回転されることで、被駆動ねじ軸６が上
下に進退駆動されるようになっている。

【００１６】図２に示すように、駆動ナット５には、軸
受３を保持してハウジング２の開口部２Ａに嵌合固定さ
れた軸受カバー２Ｂの中央部に形成されている貫通孔Ｈ
を貫通して上方に突出する延長筒部５Ａが形成されてい
る。

【００１７】前記延長筒部５Ａには、図３に示すよう
に、直径方向に対向する２個所にシアピン固定孔ｈが形
成され、これらのシアピン固定孔ｈに半径方向外側に向
けて片持ち状態で突出するシアピン１０の内側の端部が
嵌着されている。

【００１８】一方、被駆動ねじ軸６には、駆動ナット５
の上側に隣接して落下防止ナット９が螺合されている。
前記落下防止ナット９は下方部分に、駆動ナット５の延
長筒部５Ａの上端付近が侵入する凹部Ｃが形成されてい
る。

【００１９】前記凹部Ｃを囲んで形成されている周壁部
９Ａには、直径方向に対向する２個所にそれぞれ周壁部
９Ａ下端面から軸方向に下向きＵ字状に切欠形成された
シアピン案内溝Ｓが形成され、これらのシアピン案内溝
Ｓ内にそれぞれ前記２つのシアピン１０の突出端側が被
駆動ネジ軸６の軸方向にスライド自在に係入されてい
る。

【００２０】これらの２つのシアピン案内溝Ｓの上端部
とシアピン１０との間の隙間ｘは落下防止ナット９の周
縁部９Ａの下面と軸受カバー２Ｂの上面との隙間ｙより
小さく設定された状態で、駆動ナット５と落下防止ナッ
ト９へ被駆動ネジ軸６が螺合されている。

【００２１】次に、前述したように構成されている直線
作動機１の動作について説明する。駆動ナット５が摩耗
していない平常時には、図示していない回転駆動源によ
ってウォーム８とウオームホイール７を介して駆動ナッ
ト５が正方向または逆方向に回転されると、その回転方
向に応じて被駆動ねじ軸６がその軸方向に進退し、連結
ねじ部６Ａを介して連結されている図示しない重量物の
昇降等の動作が行われる。

【００２２】この際、落下防止ナット９には、シアピン
案内溝Ｓに係入しているシアピン１０を介して駆動ナッ
ト５から回転が伝達されるが、シアピン１０はシアピン
案内溝Ｓに沿って自由にスライドできるため、落下防止
ナット９にはスラスト荷重が伝達されず、被駆動ねじ軸
６に作用するスラスト荷重はすべて駆動ナット５が負担
し、落下防止ナット９にほとんど摩耗は生じない。

【００２３】長期の使用によって駆動ナット５のねじ山
が摩耗し、被駆動ねじ軸６に作用するスラスト荷重によ
って落下防止ナット９が駆動ナット５に接近してくる
と、これに応じてシアピン１０はシアピン案内溝Ｓに対
して相対的に移動する。

【００２４】一方、図４に示すように、駆動ナット５の
ねじ山が破損すると、被駆動ねじ軸６は、その軸方向に
作用する荷重によって、これに螺合している落下防止ナ
ット９を伴って落下し始める。

【００２５】そして、落下防止ナット９の下端がハウジ
ング２側に固定されている部材である軸受保持カバー２
Ｂ上面へ当接する前に、シアピン１０がシアピン案内溝
Ｓの上端部に当接して折断されて、駆動ナット５から落
下防止ナット９へ回転の伝達が遮断され、その後、落下
防止ナット９は軸受保持カバー２Ｂ上面に保持されて、
被駆動ねじ軸６の落下が阻止される。

【００２６】なお、前述した実施例においては、駆動ナ
ット５側にシアピン１０を片持ち状態で固定し、落下防
止ナット９側にシアピン１０の突出端側を係入するシア
ピン案内溝Ｓを形成しているが、逆に、落下防止ナット
側にシアピンを片持ち状態で固定し、駆動ナット側にシ
アピンの突出端側を係入するシアピン案内溝を形成して
もよい。

【００２７】また、本実施例においては、直線作動機は
被駆動ねじ軸の上端に荷重が負荷される構造になってい
るが、被駆動ねじ軸下端に例えば吊フック等を設け、重
量物品を吊り上げるホイストとして使用できる構造とし
てもよく、また、被駆動ねじ軸で直接重量物を昇降せず
に、アームクレーン等のアームを起伏駆動するために、
被駆動ねじ軸を前記アームに連結して用いるようにして
もよい。さらに、被駆動ねじ軸を水平あるいは斜め向き
にしてスラスト負荷を受けるために用いてもよい。

【００２８】また、前述した実施例においては、駆動ナ
ットの外周に一体に形成したウォームホイールをウォー
ムと噛み合わせて駆動ナットを回転させているが、これ
に限らず、駆動ナットはヘリカルギヤ等を用いた他の種
類の減速機構を介して駆動してもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の落下防
止機構付直線作動機によれば、被駆動ねじ軸に螺合して
これを進退駆動する駆動ナットが破損した場合に、被駆
動ねじ軸の落下を確実且つ瞬時に阻止することができ、
特に、重量物の昇降時における駆動ナットの破損により
重量物が落下して生じる重大な事故を未然に防止するこ
とができる。

【００３０】また、駆動ナットの破損時にシアピンが折
れて落下防止ナットには回転が伝達されなくなり、被駆
動ねじ軸が停止した状態で保持されるため、安全性が高
く、また、シアピンを交換しなければ直線作動機を使用
できなくなるため、被駆動ナットの破損に気付かずに運
転を続行、あるいは、再開してしまう恐れがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の落下防止機構付直線作動機の一実施
例を示す断面図。

【図２】 図１に示す落下防止機構付直線作動機の要部
断面図。

【図３】 図２のＡ−Ａ線位置における矢印方向に見
た横断面図。

【図４】 図１に示す落下防止機構付直線作動機にお
ける駆動ナット破損時の状態を示す要部断面図。

【図５】 従来の直線作動機の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１ 直線作動機 ２ ハウジング ２Ａ 開口部 ２Ｂ 軸受保持カバ
ー ３，４ 軸受 ５ 駆動ナット ５Ａ 延長筒部 ６ 被駆動ねじ軸 ６Ａ 連結ねじ部 ７ ウォームホイ
ール ８ ウォーム ９ 落下防止ナッ
ト ９Ａ 周壁部 １０ シアピン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−300246（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−110387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−85012（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−89071（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭38−22762（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66F 3/08 B66F 17/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに定位置で回転自在に支持さ
   れ、回転駆動源によって回転される駆動ナットと、ハウ
   ジングに対して相対的に回転止めされた状態で駆動ナッ
   トと螺合し、駆動ナットの回転により軸方向に進退駆動
   される被駆動ねじ軸とを備えた直線作動機において、 駆動ナットと隣接して落下防止ナットが被駆動ねじ軸に
   螺合されているとともに、駆動ナットと落下防止ナット
   の何れか一方に半径方向に突出するシアピンが片持ち状
   態で固定され、他方にシアピンの突出端側をスライド自
   在に係入する軸方向のシアピン案内溝が形成され、 落下防止ナットが駆動ナットに対して被駆動ねじ軸に作
   用する荷重の向きに変位することにより、シアピン案内
   溝の端部にシアピンが当接して折断されるとともに、落
   下防止ナットがハウジング側の部材に当接支持されて、
   被駆動ねじ軸の落下が阻止されるように構成されている
   ことを特徴とする落下防止機構付直線作動機。