JPH0794860B2 - 直線作動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押し引きするロッドに、そのロッドと交叉する
入力軸から傘歯車を介して作動力を伝達する直線作動機
であって、前記ロッドが押し引きすることによって生じ
る推力の傘歯車への伝播を阻止することによて、作動を
円滑にし、効率を高め、又傘歯車の損傷を防止しうる直
線作動機に関する。

〔従来技術〕

ネジ軸の回転とともに、該ネジ軸に螺合するロッドを進
退させうる直線作動機が多用されている。又このような
直線作動機にはロッドと交叉する向きに入力軸を配しか
つ入力軸を連結することにより複数台の直線作動機を外
部の電動機等によって同期運転させる形式のものも存在
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような直線作動機にあっては、例えば実開昭57−10
2755号公報に開示し、又第４図に示す如く、ロッドａと
螺合し、そのロッドａを進退させるネジ軸ｂをケースｃ
にころがり軸受ｄを用いて軸支するとともに、前記ネジ
軸ｂに、入力軸ｅからネジ軸ｂに回軸力を伝達するベル
ギヤｇを、例えばキー止め等により移動不能に固定する
ものであった。

しかし、ロッドａの推力を担受するネジ軸ｂに直接ベベ
ルギヤｇを取付けることによって、ネジ軸ｂはころがり
軸受ｄで軸支されているとはいえ、ロッドａの推力によ
って、ころがり軸受ｄは弾性変形し、又その変形によっ
てネジ軸ｂを、軸方向に若干移動させる。従ってネジ軸
ｂに固着されたベベルギヤｇも同様に変位する結果、ベ
ベルギヤｇは入力軸ｅに取付くピニオンギヤｈとの噛合
点に位置ずれが生じ、歯車の伝動効率が低下し、又、噛
合いの騒音が発生するなど動力伝達に支障が生じ、さら
にはギヤを破損させる等装置の寿命を著しく縮めると言
う問題点がある。

ちなみに、このようなスラスト荷重を受ける箇所にころ
がり軸受を用いた場合には、そのころがり軸受けの軸方
向に向く弾性変形量δは、 δ＝Ｋ・Fa^0.9 にて表わされる。ここで K:個々のベアリング型式・サイズについの常数 Fa:スラスト荷重kg である。

例えば3030D系列の円錐ころ軸受の内径番号05を用いて
4,000kgの推力（Fa）を加えた場合には、 K:0.094 Fa:4,000kgとなり、 であって、その弾性変形量δは、 δ＝0.094×4,000^0.9＝327μ となる。従ってモジュール３〜５程度の比較的細かいベ
ベルギヤを用いた場合にはその噛合点が歯高に比べて大
巾に位置ずれすることとなる。

従ってロッドにスラスト荷重が加わった場合であって
も、ベベルギヤが変位することなく常に定位置で噛合し
うる直線作動機の出現が要望されていた。

本発明は、ネジ軸と傘歯車とをネジ軸の中心線方向への
動きを許容する係止手段を用いて連係することを基本と
して、推力の存、否に係わらず一対の傘歯車を常に定位
置の噛合点で噛合でき、作動効率を高めるとともに、傘
歯車の損傷を防止しうる直線作動機の提供を目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

第１〜３図において直線作動機１は、ケース２から突出
しうるロッド３と螺合するネジ軸４をケース２にころが
り軸受５を用いて支持するとともに、ケース２に、ネジ
軸４に交叉しかつ第１の傘歯車６を有する入力軸７と、
第１の傘歯車６に噛合する第２の傘歯車９とを回転自在
に固定、即ち枢着しており、さらにネジ軸４の一端を、
該ネジ軸４の中心線方向への動きを許容する係止手段10
を用いて第２の傘歯車９に連係させている。

ケース２は、本例では、歯車箱部14と、前記ころがり軸
受５を取付けた下のブラケット15と、前記ロッド３を案
内うる上のブラケット16とを一直線上にかつ夫々インロ
ー嵌合させボルト止めしている。

ロッド３は、本例では筒状をなし、かつその尖端に被動
体Ｗを連結する連結金具17を螺着するとともに、その後
端には前記ネジ軸４と係合するナット金具19を固定す
る。なお上のブラケット16はその先端にロッド３案内用
のガイド筒21を固定する。

前記ネジ軸４は、その中間高さよりも上方に前記ナット
金具19と螺合するネジ軸23が設けられ又下方には、ころ
がり軸受５を外嵌する軸受部24と、該軸受部24の下方
に、前記係止手段10を構成する筒体25を外装しうる取付
部26を形成する。なお本例では前記ナット金具19とネジ
部とは周知構成のボールネジとして形成される。

ころがり軸受５は、前記ネジ軸４の軸受部24とケース２
の下のブラケット15との間に介装される。又ころがり軸
受５は、本例では円錐ころ軸受として形成され、下のブ
ラケット15の上側及び下側に上のころがり軸受5a、下の
ころがり軸受5bを夫々互いに逆を向く方向に向けて取付
られる。

又ネジ軸４は、上のころがり軸受5aの上端面に当接する
段差部27を有し、又下のころがり軸受5bの下端面と当接
するナット金具29と螺合する。

従って上、下のころがり軸受5a、5bによってネジ軸４に
加わる上向き、下向きの両方向に作用するスラスト荷重
が担持される。

歯車箱部14は、本例では、第２の傘歯車９を収容する上
箱31と、第１の傘歯車６が取付く入力軸７を第１図に示
すように向き合う１対の円錐コロ軸受を用いて回転自在
に固定し枢支する下箱32とからなる。

上箱31は筒状をなす。又前記第２の傘歯車９は、歯部に
連続するボス部9Aを有し、このボス部9Aが、その両端の
２つのころがり軸受32、32によって、前記上箱31の内周
面に支持されることにより、第２の傘歯車９は精度よく
かつ安定して、歯部を下に向けて枢支される。

なお２つのころがり軸受32、32は、上箱31内周面の周方
向の突部によって中心線方向に隔てられかつボス部9Aに
は止め輪が設けられることによって、第２の傘歯車９は
中心線方向には移動不能となる。

又第２の傘歯車９には、第２図に示すように、中心線方
向にのびる凹溝33を内周面に設けた中心孔34が同芯に形
成される。なお本例では、凹溝33は一定の角度ピッチで
設けられることにより、前記中心孔34はスプライン孔と
して形成される。

さらにこの中心孔34には、前記凹溝33に嵌入し、凹溝33
と中心線方向に相対移動しうる突条部35を外周面に有す
る前記筒体25が挿入される。なお筒体25は、一定の角度
ピッチで前記突条部35を具えることによって、本例では
スプライン孔に嵌まり合うスプライン軸状をなす。

さらにこの筒体25は、その内孔36を、キー等を用いて前
記ネジ軸４の前記取付部26に外挿して固定しかつ中心線
方向に移動不能に抜け止めする。

このように第２の傘歯車９は、ネジ軸４に、相対回転不
能かつ中心線方向への動きを許容されて係合する。これ
らの前記凹溝33を有する中心孔34、および凹溝33に嵌入
する突状部35を有する筒体25は、前記係止手段10を構成
する。

又このように、第２の傘歯車９とネジ軸とを係止手段10
を介して結合することによって、筒体25はネジ軸９に比
して大径であることにより、一定のトルクに対して凹溝
33、突条部35に作用する面圧を低減でき、第２の傘歯車
９の中心線方向の相対移動を容易とし、即ち第２の傘歯
車９のネジ軸４による移動を抑制でき、かつ相対移動に
伴うへたりを減じて信頼性を向上する。

このように、ネジ軸４は、該ネジ軸４と同芯な第２の傘
歯車９を相対回転不能かつネジ軸４の中心線方向への動
きを許容する係止手段10を用いて第２の傘歯車９を連係
している。

下箱32は、底板の周囲の四隅に側壁を立ち上げた上開口
の箱状をなし、その開口部は上箱31下端面にボルト止さ
れ接続する。又下箱32には、向き合う側板に外方に向け
突出するボス部37、37を付設するとともに、両ボス部3
7、37を同芯で貫通する横孔39、39が透設される。横孔3
9、39には下箱32に取付くベアリング41、41に軸支され
かつ前記第２の傘歯車９と噛合する第１の傘歯車６を固
定する入力軸７が貫通する。

なお本例では前記ボス部37、37はブラケット44の底板両
側から立上がる耳片45、45により回動可能に枢支され、
従って直線作動機１は前記入力軸７を中心として回動す
ることができる。

然して、第３図に示す如く複数台の直線作動機１……を
向き合う入力軸７を継手50を用いて同芯に配するととも
に、その一端には減速電動機などの駆動機Ｍを取付ける
一方、そのロッド３を廻り止めする。

従って駆動機Ｍを回転することにより、入力軸７、第
１、第２の傘歯車６、９を介しスプライン係合するネジ
軸４を回転する。又その回転とともにネジ部23に螺合す
るナット金具19によってロッド３は前進でき、又ネジ軸
４の逆転により縮小できる。

又傾動テーブルに重量物が載置され、ネジ軸４に下向き
の大きな推力が加わることによって、ころがり軸受５が
弾性変形し、その変形によってネジ軸４が軸方向に変位
した場合であっても、第２の傘歯車９とネジ軸４とはス
プライン係合、即ちネジ軸の中心線方向へ動きを許容す
る係止手段10を用いて連係しているため、第２の傘歯車
９はネジ軸４の前記中心線方向への移動はなく、従って
第２の傘歯車９と第１の傘歯車６との噛合点の変位はな
く、推力の大小に係わらず第１、第２の傘歯車６、９は
常に正常な噛合いを保持しうる。

〔発明の効果〕

叙上の如く本発明の直線作動機は、入力軸に取付く第１
の傘歯車と噛合する第２の傘歯車を、ネジ軸に該ネジ軸
の中心線方向への動きを許容する係止手段を用いて連係
させたため、ネジ軸に加わるスラスト荷重に起因して該
ネジ軸を支承するころがり軸受が弾性変形する場合であ
っても、第２の傘歯車はネジ軸の中心線方向へ変位する
ことなく、第１の傘歯車と第２の傘歯車とは常に正常な
位置での噛合いが保持できる結果、傘歯車の伝動効率の
低下にはなく、又騒音の発生を抑止しうるとともに、歯
車の破損の危険を排除し、寿命を延長しうる。又第２の
傘歯車とネジ軸とを、筒体を有する係止手段を介して係
合しているため、筒体はネジ軸に比して大径であること
によって、係合部分における面圧を減じ、中心線方向へ
の相対移動を円滑としかつへたりを減じうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はその
係止手段を示す横断面図、第３図はその使用状態を例示
する斜視図、第４図は従来の技術を示す断面図である。 ２……ケース、３……ロッド、４……ネジ軸、５……こ
ろがり軸受、６……第１の傘歯車、７……入力軸、９…
…第２の傘歯車、10……係止手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッド（３）と螺合し回転とともに前記ロ
   ッド（３）をケースから突出させうるネジ軸（４）を、
   前記ケースにころがり軸受を用いて回転可能に支持する
   とともに、前記ケースに、該ネジ軸（４）に交叉しかつ
   第１の傘歯車（６）を有する入力軸と、該第１の傘歯車
   （６）に螺合しかつ前記ネジ軸（４）と同芯な第２の傘
   歯車（９）とを配し、 かつ第２の傘歯車（９）を２つのころがり軸受（32）、
   （32）を用いて中心線方向への移動不能に前記ケースに
   取付けるとともに、 前記第２の傘歯車（ａ）に設けられ中心線方向にのびる
   凹溝（33）を内周面を有する中心孔（34）、 および前記ネジ軸（４）に固定されるとともに前記凹溝
   （33）に嵌入する突条部（35）を有し第２の傘歯車
   （９）と相対回転不能かつ該ネジ軸（９）の中心線方向
   への動きを許容する筒体（36）からなる係止手段（10）
   を具えてなる直線作動機。