JP4975625B2 - リニアアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の導入部に記載された型のリニアアクチュエータに関する。

どちらもLinak A/Sの欧州特許第0586326号および欧州特許第1134454号は、主ナットと接続され、主ナットが正常である限りスレーブとして主ナットに従動する安全ナットを具備した、冒頭に示した型のリニアアクチュエータを開示している。主ナットが損傷した場合、接続が遮断され、それによって安全ナットが荷重を引き継ぐ。どちらの構造も、安全ナットが荷重の掛かる方向にのみ荷重を移動させることができるように構成される。例えば圧力荷重の場合、アクチュエータは荷重を持ち上げることができず、もっぱら下降させるだけである。
欧州特許第0586326号 欧州特許第1134454号

本発明の目的は、安全ナットの効果の改善を提供することである。

この目的は、本発明に従って、請求項１の特徴部分に記載するようにアクチュエータを構成することによって達成される。安全ナットの第２フランクを急勾配にした場合、つまりそれがその長手軸に対して鋭角を形成する場合、主ナットが損傷すると、スピンドルのねじ山との係合により、大きい摩擦力が発生する。大きい摩擦力は、スピンドルのねじ山がもっぱら外縁だけで、安全ナットの急勾配のフランクと点状係合することに起因する。点状係合はむしろ、安全ナットのねじ山全体にわたってみられる線状係合である。

スピンドルが鋼製であり、かつ安全ナットも同様に鋼製である場合、スピンドルが磨耗によってナットを破壊する状況を回避するために、安全ナットを硬化することが好都合である。

安全ナットは、様々な方法で主ナットに従動させることができる。一実施形態では、安全ナットは主ナットの端部のくぼみ内に配置され、軸方向に延びるフィンがくぼみ内に設けられる。安全ナットには、フィンを受容するために対応する溝が設けられる。溝が貫通するものではなく、安全ナットの高さの一部分にわたって延在するだけである場合、安全ナットの正しい装着が簡単に確保される。

本発明の追加の特徴は、添付の図面を参照しながら以下でより詳しく説明する、本発明の実施形態から明らかになるであろう。

図１から分かるように、アクチュエータは、トランスミッション２を介してスピンドル３を駆動する可逆電動機１を備え、スピンドルの上には、回転しないように固定された主ナット４が、スピンドルの回転方向に応じてスピンドル上で外方または内方に移動するように具設される。外管５内を案内される管状スラストロッド６が主ナット４に固着され、前記スラストロッドはナットの移動によって外管５から伸張し、あるいは外管５内に引っ込む。当該アクチュエータは、圧力荷重に適応するように意図されている。

図２の詳細図から、安全ナット７が主ナット４の端部のくぼみ１０内に配置されており、主ナットのねじ山が正常でありかつスピンドルのねじ山と係合していない状態である限り、前記安全ナットはスレーブとして主ナットに従動すべく、主ナットに対して回転しないように固設されていることが分かる。図５〜８を参照すると、安全ナット７は、くぼみ１０内のフィン１２全体にかぶるように内側に配設された非貫通溝１１を設けることで、固定される。溝１１が貫通しない場合、安全ナットの簡単かつ正確な装着が確保される。

見て分かるように、スピンドル３には台形雄ねじが設けられ、主ナット４はそれに対応する雌ねじを有する。

安全ナット７は特別に構成された雌ねじを有する。ねじ山の第１フランク８は、スピンドルのねじ山に対応する。他方、ねじ山の第２フランク９はナットの長手軸に対して鋭角ｖを成す。つまり該フランクは急勾配である。

例えば異常磨耗または材料欠陥のため、主ナットのねじ山が損傷すると、スラストロッド６に掛かる荷重は、スピンドルナット、したがって安全ナット７を緩み移動させ、つまりわずかに後方に褶動させるので、安全ナットの急勾配のフランク９は、アクチュエータから見て外向きのスピンドルのねじ山の外縁と接触する。これにより、安全ナットが荷重を引き継ぐ。

図３の略図から分かるように、急勾配のフランクとの接触部に大きい力成分が発生し、結果的に大きい摩擦力が生じる。これは、アクチュエータが荷重を保持することができるが、それを持ち上げることができない、安全な状態を確保する。安全ナットと主ナットとの接続は遮断され、安全ナットがスピンドルの回転に関与するので、使用者はスラストロッドが静止状態になるのが分かるであろう。荷重が下降すると、つまりスラストロッドが引っ込むと、スピンドルは安全ナットの急勾配のフランク無しに作動し、荷重は今や、スピンドルのねじ山と係合した安全ナットの第１フランクに支持される。

暫定試験は、２０°〜３０°の角度ｖで所望の摩擦力が得られることを示した。

本発明は張力が掛かっているアクチュエータにも適用され、その場合、安全ナットは単に主ナットの反対側に移動しなければならないことは理解されるであろう。アクチュエータに張力のみならず圧力も掛かっている場合、それぞれの安全ナット７ａ、７ｂを配設することができることは明白である。図４〜６に示す実施形態を参照されたい。

案内プロフィル内を案内される管状スラストロッドがスピンドルナットに固定されたアクチュエータについて上述した。代替的に、アクチュエータはスラストロッド無しに構成することができるが、その場合、例えばLinak A/Sのデンマーク特許第174457号から公知の通り、ナットはアクチュエータが組み込まれる構造物に直接固定されることを理解されたい。

アクチュエータの縦断面図を示す。 主ナットの領域の拡大縦断面図を示す。 安全ナットとスピンドルのねじ山との接触部の力の略図を示す。 主ナットの側面図を示す。 スピンドルの一部分および両端部の安全ナットと共に主ナットの縦断面図を示す。 主ナットの横断面図を示す。 安全ナットの側面図を示す。 安全ナットの端面図を示す。 安全ナットの縦断面図を示す。 安全ナットの側部の拡大断面図を示す。

Claims (6)

1. 雄ねじが設けられたスピンドル（３）と、雌ねじが設けられかつ前記スピンドルの前記ねじと係合する主ナット（４）と、前記主ナット（４）と接続状態に配設され、かつ主ナットが正常の場合に前記スピンドルのねじ山と支持接触状態にならないように構成された雌ねじが設けられた安全ナット（７）とを備えており、前記安全ナット（７）の前記ねじ山が、第１フランク（８）および第２フランク（９）を有して成るリニアアクチュエータにおいて、前記安全ナット（７）の前記第２フランク（９）が前記安全ナット（７）の長手軸に対して鋭角ｖを成しており、前記主ナット（４）が損傷した場合に、前記第２フランク（９）が前記スピンドル（３）の前記ねじ山のフランクの外縁と支持接触状態になることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記鋭角ｖがほぼ３０°程度であることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記鋭角ｖが２０°から３０°の間であることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
4. 前記安全ナット（７）が金属製であり、硬化したねじ山を持つことを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
5. 前記安全ナット（７）が前記主ナット（４）の端部のくぼみ（１０）内に装着され、軸方向に延びるフィン（１２）が前記くぼみ内に設けられ、かつ前記フィン（１２）を受容するように前記安全ナット（７）に溝（１１）が設けられ、前記溝（１１）が前記安全ナットの一端からその高さの一部分にのみ延在することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
6. 前記主ナット（４）の各端に安全ナット（７ａ、７ｂ）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。

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