JP3349098B2 - 落下防止機構付直線作動機 - Google Patents
落下防止機構付直線作動機Info
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Description
を伸縮させて重量物の昇降等を行うねじ駆動式の直線作
動機に関し、特に、駆動ねじ軸に螺合して内筒を伸縮さ
せる被駆動ナットの破損時に、荷重を受けている内筒の
落下を防止する機構を備えた直線作動機に関する。
て内筒を伸縮させて重量物の昇降等を行うねじ駆動式の
直線作動機が広く用いられている。このような直線作動
機は、ハウジングに固定された外筒内に重量物等の荷重
を支持する内筒が伸縮自在に設けられている。
源で正逆両方向に定位置で回転駆動される駆動ねじ軸が
設けられていて、前記駆動ねじ軸が内筒に固定されてい
る被駆動ナットに螺合され、駆動ねじ軸の回転によって
内筒が外筒に対して伸縮駆動されるように構成されてい
る。
直線作動機では、鋼製の駆動ねじ軸と螺合する被駆動ナ
ットが黄銅鋳物等で製作されており、長期に亘って使用
すると荷重による金属疲労で被駆動ナットが破損した
り、被駆動ナットの内側に形成されているねじ山が摩耗
して駆動ねじ軸のねじ山から脱落する恐れがあった。
るような荷重が負荷された場合にも被駆動ナットが破損
して内筒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。
時に、荷重を受けている内筒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。
め、本発明の落下防止機構付直線作動機は、ハウジング
に固定された外筒に対して相対的に回転止めされた状態
で内筒が伸縮自在に嵌挿され、ハウジングに定位置で回
転自在に支持されて回転駆動源によって回転される駆動
ねじ軸に、内筒に固定された被駆動ナットが螺合されて
駆動ねじ軸の回転によって外筒に対して内筒が伸縮する
ように構成されているものにおいて、被駆動ナットと隣
接して落下防止ナットが駆動ねじ軸に螺合されていると
ともに、被駆動ナットもしくは内筒と、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、内筒
と被駆動ナットが落下防止ナットに対して内筒に作用す
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、内筒も
しくは被駆動ナットが落下防止ナットに当接支持され
て、内筒の落下が阻止されるように構成されている。
方向または逆方向に回転されると、その回転方向に応じ
てこれに螺合する被駆動ナットが駆動ねじ軸の軸方向に
進退し、これに伴って、内筒が外筒に対して伸縮して重
量物の昇降等の動作が行われる。
して被駆動ナットもしくは内筒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、被駆動ナットと一体に
駆動ねじ軸上を進退移動するが、内筒に作用するスラス
ト荷重はすべて被駆動ナットを介して駆動ねじ軸で受け
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。
山が摩耗し、内筒に作用する軸方向荷重によって落下防
止ナットと被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
駆動ねじ軸の軸方向に変化する。
内筒とともに被駆動ナットがその軸方向に作用する荷重
によって落下し始めると、被駆動ナットは落下防止ナッ
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、内筒もしくは被駆動ナ
ットが落下防止ナットに当接支持されて、内筒の落下が
阻止される。
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は、ハウジ
ング2に固定された外筒3に対して回転止めされた状態
で内筒4が伸縮自在に嵌挿されている。
端部に固定された被駆動ギヤ6を介して軸受7,8で支
持されて回転自在に設けられている。前記駆動ねじ軸5
は、内筒4の基端側に固定された被駆動ナット9に螺合
してこれを貫通し、先端側が内筒4内に侵入している。
転自在に支持されている中間ギヤ10を介して回転駆動
源11の駆動軸と一体に形成されているピニオン11A
に噛合っており、回転駆動源11のピニオン11Aが駆
動されると、その回転が中間ギヤ10を介して、被駆動
ギヤ6に減速して伝達され、これと一体に駆動ねじ軸5
がハウジング2に対して定位置で回転する。
ボモータ等を用いることができるが、通電の開始ととも
に制動状態が開放される形式の電磁ブレーキが組み込ま
れているモータを用いることが安全上望ましい。また、
回転駆動源11の駆動軸から駆動ねじ軸5へ回転を伝達
する機構は、前述した機構に限らず、ウォーム減速機構
等、他の種類の減速機構を用いることができる。
ナット9は、これが固定されている内筒4が外筒3に対
して回転どめされているため、駆動ねじ軸5が回転する
とその回転方向に応じて駆動ねじ軸5に沿って進退移動
し、これに伴って内筒4が外筒3に対して伸縮する。
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、また、駆動ねじ軸5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。
の荷重の支持部材が連結される連結部4Aが設けられ、
また、ハウジング2には、これも図示しない外部の支持
部材に連結するための連結部2Aが設けられている。
が拡げられていて、この部分に被駆動ナット9が嵌合し
て固定されている。また、被駆動ナット9に形成されて
いる鍔部9Aは、内筒4外部に露出し、その外周面Fが
外筒3の内周面によって案内されている。
外周面Fには軸方向の溝が形成されていて、前記溝がこ
れも図示しない外筒3の内周面に軸方向に沿って設けら
れているレール上のガイドに係合して、内筒4と被駆動
ナット9が外筒3に対して伸縮する際に回転しないよう
に回り止めされている。
上方に隣接して落下防止ナット12が螺合されている。
前記落下防止ナット12は、中心部軸方向に前記駆動ね
じ軸5に螺合するねじ孔が貫通した筒状に形成されてい
て、内筒4の基端部の内径が広げられている部分に組み
込まれている。
向している部分には、半径方向にシアピン固定孔hが形
成されており、ここに、半径方向内側に向けて片持ち状
態で突出するシアピン13の外側の端部が嵌着されてい
る。
アピン13と対向する位置には、シアピン13の内側の
端部がスライド自在に係入される軸方向のシアピン案内
溝Sが形成されている。
に形成されていて、被駆動ナット9と落下防止ナット1
2の駆動ねじ軸5の間の相対的な螺合位置は、シアピン
13がシアピン案内溝Sの軸方向両端部から離れた状態
に設定され、また、シアピン案内溝Sの下端部とシアピ
ン13との間の隙間xは落下防止ナット12の上端面と
前記上端面の上方に対向して内筒4内周に形成されてい
る環状段部Dとの隙間yより小さく設定されていて、落
下防止ナット12には、当初、内筒4や被駆動ナット9
からスラスト荷重が伝達されないようになっている。
作動機1の動作について説明する。被駆動ナット9が摩
耗していない平常時には、回転駆動源11によって駆動
ねじ軸5が正方向または逆方向に回転されると、これに
螺合している被駆動ナット9が駆動ねじ軸5の軸方向に
進退して内筒4を外筒3に対して伸縮動作させ、内筒4
の先端に設けられている連結部4Aを介して、図示して
いない重量物の昇降等の動作が行われる。
案内溝Sに係入されているシアピン13によって、回り
止めされているため、被駆動ナット9とともに駆動ねじ
軸5に沿って移動するが、シアピン13はシアピン案内
溝S内を自由にスライドできるためスラスト荷重を受け
ることはなく、内筒4に作用する荷重はすべて被駆動ナ
ット9が負担し、落下防止ナット12にほとんど摩耗は
生じない。
山が摩耗してきた場合には、図4(A)に示すように、
内筒4に作用するスラスト荷重によって、ねじ山の摩耗
の少ない落下防止ナット12に対して被駆動ナット9の
位置が下がるが、これに応じてシアピン13はシアピン
案内溝S内を下方へ移動する。
ット9のねじ山が破損すると、内筒4はその軸方向に作
用する荷重によって被駆動ナット9とともに落下し、そ
の途中で、内筒4に固定されているシアピン13の突出
端が、駆動ねじ軸5に螺合して支持されている落下防止
ナット12のシアピン案内溝Sの下方の端部に当たって
折断され、内筒4がさらに落下すると、落下防止ナット
12の上端面に内筒4内周に形成されている環状段部D
が当接して支持され、内筒4の落下が阻止される。
いるため、落下防止ナット12は駆動ねじ軸5との間の
摩擦で駆動ねじ軸5とともに回転し、内筒4の昇降は正
常に行われなくなり、直線作動機1の異常を目視で確認
することができる。
にシアピン13を片もち状態で固定し、落下防止ナット
12にシアピン13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12側に
シアピン13を片持ち状態で固定し、内筒4側にシアピ
ン13の突出端側を係入するシアピン案内溝Sを形成し
てもよい。
を被駆動ナット9の上方で駆動ねじ軸5に螺合してる
が、逆に落下防止ナットを被駆動ナットの下方で駆動ね
じ軸と螺合させ、被駆動ナット下部に落下防止ナットの
外周を囲む周壁部を形成して、前記周壁部と落下防止ナ
ット外周の何れか一方にシアピンを突出させ、他方にシ
アピンの突出端側を係入するシアピン案内溝を設け、被
駆動ナットが破損して内筒とともに落下し始めるとシア
ピンが折断されて落下防止ナットで受け止められるよう
に構成してもよい。
内筒の上端に荷重が負荷される構造になっているが、図
1を直線作動機1を上下逆にして、内筒が下方へ伸縮す
るようにし、内筒下端に例えば吊フック等を設けて、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
てもよい。その場合、被駆動ナットが破損したときに
は、シアピンが折断された後、被駆動ナットが落下防止
ナットに当接して内筒の落下が阻止される。
本だけ用いているが、シアピンは複数本用いてもよい。
また、内筒で直接重量物を昇降せずに、内筒先端にアー
ムクレーン等のアームを連結してこれを起伏駆動するよ
うな使い方も可能であり、さらに、直線作動機は、内筒
の伸縮方向を水平あるいは斜め向きでスラスト負荷を受
けるようにしてもよい。
止機構付直線作動機によれば、駆動ねじ軸に螺合して内
筒に作用する軸方向荷重を受ける被駆動ナットが破損し
た場合に、内筒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被駆動ナットの破
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。
折れて落下防止ナットと連結が絶たれると、落下防止ナ
ットは、駆動ねじ軸との摩擦で駆動ねじ軸と共に回転
し、内筒の昇降が正常に行えなくなり、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。
例を示す断面図。
断面図。
た横断面図。
示す図であり、同図(A)は、被駆動ナットに摩耗が生
じてきた状態、同図(B)は、被駆動ナットが破損した
状態をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 ハウジングに固定された外筒に対して相
対的に回転止めされた状態で内筒が伸縮自在に嵌挿さ
れ、ハウジングに定位置で回転自在に支持されて回転駆
動源によって回転される駆動ねじ軸に、内筒に固定され
た被駆動ナットが螺合されて駆動ねじ軸の回転によって
外筒に対して内筒が伸縮するように構成されている直線
作動機において、 被駆動ナットと隣接して落下防止ナットが駆動ねじ軸に
螺合されているとともに、被駆動ナットもしくは内筒
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、 内筒と被駆動ナットが落下防止ナットに対して内筒に作
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、内
筒もしくは被駆動ナットが落下防止ナットに当接支持さ
れて、内筒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。
Priority Applications (2)
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