JP3625267B2 - 直線作動機におけるナットと内筒とストッパとの連結構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動されるねじ軸と、ねじ軸に螺合しねじ軸が回転駆動されたとき軸方向に直線移動するナットと、ナットに連結されてナットとともに軸方向に直線移動する内筒と、内筒の移動範囲を規制するストッパとを有する直線作動機におけるナットと内筒とストッパとの連結構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は、従来の直線作動機の1例を1部破断して示す正面図である。図3に示す直線作動機1は、駆動軸2にカップリング3を介して連結された台形ねじ軸4と、台形ねじ軸4に螺合した台形ねじナット5と、台形ねじナット5の外周にスプリングピン6によってストッパ8とともに連結された内筒7と、台形ねじ軸4と台形ねじナット5とストッパ8と内筒7とを内包する外筒9と、外筒9の端部に取り付けられ内筒7が貫通する筒受10と、内筒7の先端部に取り付けられた先端金具11とを有している。この直線作動機1は、駆動軸2によって台形ねじ軸4が回転駆動されると、台形ねじナット5とともに内筒7が軸方向に直線移動し、先端金具11に取り付けられた図示しない被作動体を前進あるいは後退させる。そして、内筒7が前進する際、ストッパ8が筒受10に当接することにより内筒7の前進方向の移動範囲が規制される。
【0003】
図4は、図3に示す従来の直線作動機1における台形ねじナット5と内筒7とストッパ8との連結構造を拡大して示す断面図である。図4に示すように、台形ねじ軸4に螺合する台形ねじナット5には、外周におねじ部5A形成されている。内筒7には、台形ねじナット5側の一端部内外周面にそれぞれめねじ部7Aとおねじ部7Bとが形成されている。ストッパ8には、内周面にめねじ部8Aが形成されている。
【0004】
台形ねじナット5と内筒7とストッパ8とは、以下のようにして連結される。台形ねじナット5のおねじ部5Aを内筒7のめねじ部7Aにねじ込み、さらに、ストッパ8のめねじ部8Aを内筒7のおねじ部7Bにねじ込んだ後に、同時加工でスプリングピン6用穴を台形ねじナット5と内筒7とストッパ8とに貫通加工した後、スプリングピン6をスプリングピン6用穴に打ち込んで、台形ねじナット5と内筒7とストッパ8とを連結する。
【0005】
図5は、他の従来の直線作動機1’におけるボールねじナット5’と内筒7’とストッパ8’との連結構造を拡大して示す一部破断した正面図である。図5に示すように、ボールねじ軸4’に螺合するボールねじナット5’には、外周におねじ部5’Aが形成されている。内筒7’には、ボールねじナット5’側の一端部内周面にめねじ部7’Aが形成されている。
【0006】
ボールねじナット5’と内筒7’とストッパ8’とは、以下のようにして連結される。ストッパ8’が内筒7’に予め溶接される。ストッパ8’が溶接された内筒7’のめねじ部7’Aをボールねじナット5’のおねじ部5’Aにねじ込んだ後、止めナット12を用いてダブルナット式で固定する。さらに、ボールねじナット5’と内筒7’とストッパ8’とに止めビス13をねじ込んで緩み防止を施してボールねじナット5’と内筒7’とストッパ8’との連結が完了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図4に示す従来の直線作動機1における台形ねじナット5と内筒7とストッパ8との連結構造では、内筒7の内外面にそれぞれめねじ部7Aとおねじ部7Bとを形成する必要があるため、コストアップとなり、また、内筒7のねじ部の肉厚が少なくなる問題があった。さらに、台形ねじナット5と内筒7とストッパ8とにスプリングピン6用穴の同時加工を必要とし、さらなる加工コストのアップと生産性低下を招いている。
【0008】
図5に示す他の従来の直線作動機1’におけるボールねじナット5’と内筒7’とストッパ8’との連結構造では、止めナット12をダブルナット式で締め付けなければならず、直線作動機1’が大きければこの部材だけで何kgもの重量となり、締付作業が大変な重作業となる。またストッパ8’を内筒7’へ溶接する必要があり、コストアップと生産性に問題があった。
【0009】
そこで、本発明は、前述したような従来の問題点を解消し、内筒の外周面のねじ加工を不要とし、ナットと内筒とストッパとを連結するためのスプリングピン用穴の同時加工を不要とし、止めナットを使用する必要がなく、内筒にストッパを溶接する必要がない直線作動機におけるナットと内筒とストッパとの連結構造を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記の目的のため、本発明は、回転駆動されるねじ軸と、該ねじ軸に螺合し該ねじ軸が回転駆動されたとき軸方向に直線移動するナットと、該ナットに連結されて該ナットとともに軸方向に直線移動する内筒と、該内筒の移動範囲を規制するストッパとを有する直線作動機におけるナットと内筒とストッパとの連結構造において、前記ナットは、外周に形成された肩部と該肩部に隣接して形成されたおねじ部と該おねじ部に形成された半径方向のねじ穴とを有し、前記内筒は、一端部内周面に形成されためねじ部と該めねじ部に形成された半径方向のボルト挿入穴とを有し、前記ストッパは、前記内筒の外周面が嵌合する中心孔と半径方向のボルト挿入穴とを有し、前記ストッパの前記中心孔に内筒の外周面を嵌合し、前記内筒の前記めねじ部を前記ナットの前記おねじ部に螺合し、前記ストッパの前記半径方向のボルト挿入穴と前記内筒の前記半径方向のボルト挿入穴と前記ナットの前記半径方向のねじ穴とが整合し且つ前記ナットの前記肩部に前記ストッパの端面が当接した位置で、ボルトを前記ナットの前記半径方向のねじ穴に螺合して、前記ナットと前記内筒と前記ストッパとを連結するものである。
【0011】
【作用】
直線作動機に作用するスラスト荷重(推力)はナットのおねじ部と内筒のめねじ部との螺合部すなわちねじ締結部で受ける。また、ねじ軸の回転トルクによるねじ締結部の緩みはボルトによって防止される。さらに、ストッパの端面がナットの肩部に密着しているので、内筒が前進してストッパが筒受の端面に当たった時の衝撃はナットの肩部で受けるので、ボルトには剪断力は作用しない。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1、図2に示す本発明の実施例を参照して以下に説明する。図1は、本発明の実施例の直線作動機を1部破断して示す正面図である。図1に示すように、本発明の実施例の直線作動機21は、駆動軸22にカップリング23を介して連結された台形ねじ軸24と、台形ねじ軸24に螺合した台形ねじナット25と、台形ねじナット25の外周に六角穴付ボルト32によってストッパ28とともに連結された内筒27と、台形ねじ軸24と台形ねじナット25と内筒27とストッパ28とを内包する外筒29と、外筒29の端部に取り付けられ内筒27が貫通する筒受30と、内筒27の先端部に取り付けられた先端金具31とを有している。この直線作動機21は、駆動軸22によって台形ねじ軸24が回転駆動されると、台形ねじナット25とともに内筒27が軸方向に直線移動し、先端金具31に取り付けられた図示しない被作動体を前進あるいは後退させる。そして、内筒27が前進する際、ストッパ28が筒受30に当接することにより内筒27の前進方向の移動範囲が規制される。
【0013】
図2は、図1に示す直線作動機21における台形ねじナット25と内筒27とストッパ28との連結構造を拡大して示す断面図である。図2に示すように、台形ねじ軸24に螺合する台形ねじナット25には、外周に肩部25Aが形成されており、肩部25Aに隣接しておねじ部25B形成されており、おねじ部25Bに2個の半径方向のねじ穴25Cが形成されている。内筒27には、台形ねじナット25側の一端部内面にめねじ部27Aが形成されており、めねじ部27Aに2個の半径方向のボルト挿入穴27Bが形成されている。2個の半径方向のボルト挿入穴27Bは台形ねじナット25のねじ穴25Cより少し大きめに形成されている。ストッパ28には、内筒27の外周面が嵌合される中心孔28Aと2個の半径方向の段付ボルト挿入穴28Bが形成されている。
【0014】
台形ねじナット25と内筒27とストッパ28とは、以下のように連結されている。まず、ストッパ28の中心孔28Aに内筒27の外周面を嵌合し、ついで内筒27のめねじ部27Aを台形ねじナット25のおねじ部25Bに螺合し、ストッパ28の半径方向の段付ボルト挿入穴28Bと内筒27の半径方向のボルト挿入穴27Bと台形ねじナット25の半径方向のねじ穴25Cとが整合し且つ台形ねじナット25の肩部25Aにストッパ28の端面が当接した位置で、六角穴付ボルト32を台形ねじナット25のねじ穴25Cに螺合して台形ねじナット25と内筒27とストッパ28とを連結する。このとき内筒27の端面と台形ねじナット25の肩部25Aとの間には、内筒27のボルト挿入穴27Bを台形ねじナット25のねじ穴25Cに整合させるために若干の隙間ができるようになっている。
【0015】
図1、図2に示す直線作動機21における台形ねじナット25と内筒27とストッパ28との連結構造は、以下のように作用する。直線作動機21に作用するスラスト荷重(推力)は台形ねじナット25のおねじ部25Bと内筒27のめねじ部27Aとの螺合部すなわちねじ締結部で受ける。また、台形ねじ軸24の回転トルクによるねじ締結部の緩みは2本の六角穴付ボルト32によって防止される。さらに、ストッパ28の端面が台形ねじナット25の肩部25Aに密着しているので、内筒27が前進してストッパ28が筒受30の端面に当たった時の衝撃はナット25の肩部25Aで受けるので、2本の六角穴付ボルト32には剪断力は作用しない。
【0016】
なお、図1、図2に示す本発明の実施例の直線作動機21では、台形ねじ軸24と台形ねじナット25を使用しているが、本発明は、ボールねじ軸とボールねじナットを使用するタイプの直線作動機におけるボールねじナットと内筒とストッパとの連結構造にも適用できるものである。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の直線作動機におけるナットと内筒とストッパとの連結構造によれば、次のような効果を有する。
(1)ナット、内筒、ストッパ及びボルトの各構成部品は単一の機能のみを有し、無理なくそれぞれの機能を果たすことができ、信頼性が向上する。
(2)従来のようにスプリングピン用穴の同時加工(現地加工)やストッパの内筒への溶接も一切不要となる。
(3)加工工数の削減やダブルナット方式による締め付けがないため、作業性が改善され、大幅な生産性の向上をもたらすことができる。
(4)内筒のねじ部がめねじ部のみとなり、内筒の内周面と外周面にねじを切る従来のものに比べて内筒の肉厚を確保でき、内筒の強度が向上する。
(5)従来のように内筒へのスプリングピン用穴の同時加工(現地加工)やストッパの内筒への溶接が不要であるため、直線作動機の特殊なストローク要求に対しても在庫品の内筒をそのまま切断して使用可能となり、歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の直線作動機を1部破断して示す正面図である。
【図2】図1に示す直線作動機における台形ねじナットと内筒とストッパとの連結構造を拡大して示す断面図である。
【図3】従来の直線作動機の1例を1部破断して示す正面図である。
【図4】図3に示す従来の直線作動機における台形ねじナットと内筒とストッパとの連結構造を拡大して示す断面図である。
【図5】他の従来の直線作動機におけるボールねじナットと内筒とストッパとの連結構造を拡大して示す一部破断した正面図である。
【符号の説明】
21・・・直線作動機
22・・・駆動軸
23・・・カップリング
24・・・台形ねじ軸
25・・・台形ねじナット
25A・・肩部
25B・・おねじ部
25C・・ねじ穴
27・・・内筒
27A・・めねじ部
27B・・ボルト挿入穴
28・・・ストッパ
28A・・中心孔
28B・・段付ボルト挿入穴
29・・・外筒
30・・・筒受
31・・・先端金具
32・・・六角穴付ボルト
Claims (1)
- 回転駆動されるねじ軸と、該ねじ軸に螺合し該ねじ軸が回転駆動されたとき軸方向に直線移動するナットと、該ナットに連結されて該ナットとともに軸方向に直線移動する内筒と、該内筒の移動範囲を規制するストッパとを有する直線作動機におけるナットと内筒とストッパとの連結構造において、
前記ナットは、外周に形成された肩部と該肩部に隣接して形成されたおねじ部と該おねじ部に形成された半径方向のねじ穴とを有し、前記内筒は、一端部内周面に形成されためねじ部と該めねじ部に形成された半径方向のボルト挿入穴とを有し、前記ストッパは、前記内筒の外周面が嵌合する中心孔と半径方向のボルト挿入穴とを有し、前記ストッパの前記中心孔に内筒の外周面を嵌合し、前記内筒の前記めねじ部を前記ナットの前記おねじ部に螺合し、前記ストッパの前記半径方向のボルト挿入穴と前記内筒の前記半径方向のボルト挿入穴と前記ナットの前記半径方向のねじ穴とが整合し且つ前記ナットの前記肩部に前記ストッパの端面が当接した位置で、ボルトを前記ナットの前記半径方向のねじ穴に螺合して、前記ナットと前記内筒と前記ストッパとを連結することを特徴とする直線作動機におけるナットと内筒とストッパとの連結構造。
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