(57)【要約】      （修正有）【課題】設置の自由度を向上し、ネジ軸が撓んだり振動したりすることを防止し、往復移動ストロークを長くすることができるとともに、往復動ナットの円滑な移動を可能とし、大型化やコストの上昇を抑制する直線作動装置を提供すること。【解決手段】往復動ナット１２０の係合部１３０が、ネジ軸１１０の外周に形成された螺旋状のネジ溝部に係合し、ネジ軸１１０の回転によって往復動ナット１２０が往復動可能な直線作動装置１００において、往復動ナット１２０が、ネジ軸１１０を覆わない開放部を軸方向の全長にわたって有すること。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状のネジ溝部が外周に形成されたネジ軸と、該ネジ溝部に係合する係合部を有し前記ネジ軸の回転によって軸方向に往復動可能な往復動ナットとを有する直線作動装置において、
前記往復動ナットが、前記ネジ軸を覆わない開放部を軸方向の全長にわたって有することを特徴とする直線作動装置。
【請求項２】
前記ネジ軸が、水平方向に配置され、
前記往復動ナットが、前記開放部を下方に向くように配置され、
前記ネジ軸の下方で前記往復動ナットの往復動と干渉しない位置に、前記ネジ軸を下方から接触支持する支持機構が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の直線作動装置。
【請求項３】
前記往復動ナットの係合部が、複数の係合ローラと、該係合ローラを回転可能に保持する係合ローラ保持部で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の直線作動装置。
【請求項４】
前記往復動ナットが、前記ネジ軸の軸方向に平行あるいは直列に２分割され、該分割された各々の軸方向の相対位置を調整、固定可能に構成され、
前記複数の係合ローラが、前記往復動ナットの分割された各々に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の直線作動装置。
【請求項５】
前記往復動ナットの係合部が、循環するボールと、該ボールを保持するボール循環路で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の直線作動装置。
【請求項６】
前記往復動ナットが、前記ネジ軸の軸方向に直列に２分割され、該分割された各々の軸方向の相対位置を調整、固定可能に構成され、
前記ボール循環路が、前記往復動ナットの分割された各々に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の直線作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺旋状のネジ溝部が外周に形成されたネジ軸と、該ネジ溝部に係合する係合部を有し前記ネジ軸の回転によって軸方向に往復動可能な往復動ナットとを有する直線作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直線作動装置として、螺旋状のネジ溝部が外周に形成されたネジ軸に往復動ナットを係合させ、ネジ軸の回転によって往復動ナットを軸方向に往復動可能としたものが周知である。
これらの周知の直線作動装置において、その負荷、移動速度、組立やメンテナンス等の諸条件に応じて、様々な構成のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭３３−５１６３号公報（全頁、全図）
【特許文献２】特許第２９４０２９５号公報（全頁、全図）
【特許文献３】米国特許４２７４２９６号公報（全頁、全図）
【特許文献４】特開昭６０−２２７０５３号公報（全頁、全図）
【特許文献５】特開昭６０−２２７０５４号公報（全頁、全図）
【特許文献６】特開昭６０−２６３７６４号公報（全頁、全図）
【特許文献７】特開昭６１−１７６７号公報（全頁、全図）
【特許文献８】特開昭６４−６９８５８号公報（全頁、全図）
【特許文献９】特開平１−１７６８５０号公報（全頁、全図）
【特許文献１０】特開昭６４−１１４６６号公報（全頁、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
周知の直線作動装置は、往復動ナットが使用時に軸方向の全長の全部あるいは一部がネジ軸の外周を覆う形状に構成されており、往復動ナットが往復動する際にネジ軸の周囲全てに往復動ナットとの干渉領域が存在するため、装置の設置スペースに制約が生じるという問題があった。
また、前記干渉領域が存在することで、ネジ軸の支持がネジ軸の両端あるいは一方の端部でのみ行われるため、ネジ軸が撓んだり振動したりして、往復動ナットの円滑な移動を阻害するという問題があった。
特に往復動ナットの往復移動ストロークを長くする際には、ネジ軸が撓んだり振動したりするという問題が顕著となる。
【０００５】
上記問題を低減するためにネジ軸自体を太くすることも考えられるが、ネジ軸自体が太く重くなることで、その支持や駆動のための構成も大型化し、設置スペースが大きくなるとともに、コストが高くなるという問題があった。
特に、ネジ軸を水平方向に配置した場合は、撓みの影響が顕著であり往復移動ストロークには限界があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、設置の自由度を向上し、ネジ軸が撓んだり振動したりすることを防止し、往復移動ストロークを長くすることができるとともに、往復動ナットの円滑な移動を可能とし、大型化やコストの上昇を抑制する直線作動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本請求項１に係る発明は、螺旋状のネジ溝部が外周に形成されたネジ軸と、該ネジ溝部に係合する係合部を有し前記ネジ軸の回転によって軸方向に往復動可能な往復動ナットとを有する直線作動装置において、前記往復動ナットが、前記ネジ軸を覆わない開放部を軸方向の全長にわたって有することにより、前記課題を解決するものである。
【０００８】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された直線作動装置の構成に加えて、前記ネジ軸が、水平方向に配置され、前記往復動ナットが、前記開放部を下方に向くように配置され、前記ネジ軸の下方で前記往復動ナットの往復動と干渉しない位置に、前記ネジ軸を下方から接触支持する支持機構が配置されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【０００９】
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された直線作動装置の構成に加えて、前記往復動ナットの係合部が、複数の係合ローラと、該係合ローラを回転可能に保持する係合ローラ保持部で構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１０】
本請求項４に係る発明は、請求項３に記載された直線作動装置の構成に加えて、前記往復動ナットが、前記ネジ軸の軸方向に平行あるいは直列に２分割され、該分割された各々の軸方向の相対位置を調整、固定可能に構成され、前記複数の係合ローラが、前記往復動ナットの分割された各々に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１１】
本請求項５に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された直線作動装置の構成に加えて、前記往復動ナットの係合部が、循環するボールと、該ボールを保持するボール循環路で構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１２】
本請求項６に係る発明は、請求項５に記載された直線作動装置の構成に加えて、前記往復動ナットが、前記ネジ軸の軸方向に直列に２分割され、該分割された各々の軸方向の相対位置を調整、固定可能に構成され、前記ボール循環路が、前記往復動ナットの分割された各々に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本請求項１に係る発明の直線作動装置は、螺旋状のネジ溝部が外周に形成されたネジ軸と該ネジ溝部に係合する係合部を有し、ネジ軸の回転によって軸方向に往復動可能な往復動ナットとを有する直線作動装置において、往復動ナットが、ネジ軸を覆わない開放部を軸方向の全長にわたって有することにより、往復動ナットの往復動の際に開放部の往復する領域では干渉を生じないため、装置の設置スペースに対する制約が緩和し、設置の自由度が向上する。
【００１４】
本請求項２に係る発明の直線作動装置は、請求項１に係る直線作動装置が奏する効果に加えて、ネジ軸が水平方向に配置され、往復動ナットが開放部を下方に向くように配置され、ネジ軸の下方で往復動ナットの往復動と干渉しない位置に、ネジ軸を下方から接触支持する支持機構が配置されていることにより、ネジ軸が撓んだり振動したりすることを防止し、往復動ナットの円滑な移動を行うことができるため、ネジ軸を長くして往復動ナットの往復移動ストロークを長くしてもネジ軸自体を太くすることなく、大型化やコストの上昇を抑制することができる。
【００１５】
本請求項３に係る発明の直線作動装置は、請求項１または請求項２に係る直線作動装置が奏する効果に加えて、往復動ナットの係合部が、複数の係合ローラと、該係合ローラを回転可能に保持する係合ローラ保持部で構成されていることにより、開放部を有していてもネジ軸と確実に係合し往復動する際の力の伝達を充分に行うことができるため、往復動ナットの円滑な移動を行うことができる。
【００１６】
本請求項４に係る発明の直線作動装置は、請求項３に係る直線作動装置が奏する効果に加えて、往復動ナットがネジ軸の軸方向に平行あるいは直列に２分割され、該分割された各々の軸方向の相対位置を調整、固定可能に構成され、複数の係合ローラが往復動ナットの分割された各々に設けられていることにより、往復動ナットのネジ軸への取り付けが容易となるとともに、２分割された往復動ナットの軸方向位置を調節することでネジ軸のネジ溝部と係合ローラとの遊びを任意に調整でき、さらに円滑な移動を行うことができる。
【００１７】
本請求項５に係る発明の直線作動装置は、請求項１または請求項２に係る直線作動装置が奏する効果に加えて、往復動ナットの係合部が、循環するボールと、該ボールを保持するボール循環路で構成されていることにより、ネジ軸のネジ溝部と往復動ナットの係合部との摩擦抵抗が低減し、さらに円滑な移動を行うことができる。
【００１８】
本請求項６に係る発明の直線作動装置は、請求項５に係る直線作動装置が奏する効果に加えて、往復動ナットがネジ軸の軸方向に直列に２分割され、該分割された各々の軸方向の相対位置を調整、固定可能に構成され、ボール循環路が往復動ナットの分割された各々に設けられていることにより、往復動ナットのネジ軸への取り付けが容易となるとともに、２分割された往復動ナットの軸方向位置を調節することで、ネジ軸のネジ溝部とボール循環路を循環するボールとの遊びを任意に調整でき、さらに円滑な移動を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施例である直線作動装置の斜視図。
【図２】図１の垂直面の断面図。
【図３】図１の水平面の断面図。
【図４】本発明の第１実施例である直線作動装置の往復動ナットの平面図。
【図５】本発明の第１実施例である直線作動装置の往復動ナットの側面図。
【図６】図５の他方の側面図。
【図７】本発明の第２実施例である直線作動装置の垂直面の断面図。
【図８】本発明の第２実施例である直線作動装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の直線作動装置は、螺旋状のネジ溝部が外周に形成されたネジ軸と、該ネジ溝部に係合する係合部を有しネジ軸の回転によって軸方向に往復動可能な往復動ナットとを有する直線作動装置において、往復動ナットが、ネジ軸を覆わない開放部を軸方向の全長にわたって有し、設置の自由度を向上し、ネジ軸が撓んだり振動したりすることを防止し、往復移動ストロークを長くするとともに、往復動ナットの円滑な移動を可能とし、大型化やコストの上昇を抑制するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【００２１】
本発明の直線作動装置のネジ軸の螺旋状のネジ溝部は、台形状、角形状、円弧状等、いかなる断面形状であっても良い。
【実施例１】
【００２２】
以下に、本発明の直線作動装置の実施例について、図面に基づいて説明する。
本発明の第１実施例である直線作動装置１００は、図１乃至図５に示すように、螺旋状のネジ溝部１１１が外周に形成されたネジ軸１１０と、該ネジ溝部１１１に係合する係合部１３０を備えた往復動ナット１２０とを有しており、回転機構（図示せず）によってネジ軸１１０が回転することにより、往復動ナット１２０がネジ軸１１０の軸方向に往復動可能に構成されている。
【００２３】
往復動ナット１２０は、ネジ軸１１０の軸方向に平行に２分割された第１ナット片１２１、第２ナット片１２２がネジ軸１１０の上方で固定ボルト１２６および固定ナット１２５によって一体に固定され、ネジ軸１１０の下方に、ネジ軸１１０を覆わない開放部を軸方向の全長にわたって有するように構成されており、各ナット片１２１、１２２には複数の係合部１３０が設けられている。
【００２４】
係合部１３０は、図２、図３に示すように、それぞれ各ナット片１２１、１２２に嵌合された軸受１３３を介してローラ取り付けナット１３２によって回転自在に取り付けられた係合ローラ１３１からなり、各ナット片１２１、１２２にそれぞれ２か所ずつネジ軸１１０に水平方向から係合するように設けられている。
【００２５】
ネジ軸１１０の下方には、設置場所のフロアＦ等の固定部に支持ローラ１４０が設けられ、該支持ローラ１４０は、前述した往復動ナット１２０のネジ軸１１０を覆わない開放部により、その往復動によっても干渉することなくネジ軸１１０を支持するように構成されている。
【００２６】
以上の構成により、ネジ軸１１０が撓んだり振動したりすることが防止され、往復動ナット１２０の円滑な移動を行うことができるため、ネジ軸１１０を長くして往復動ナット１２０の往復移動ストロークを長くしてもネジ軸１１０自体を太くすることなく、直線作動装置１００の大型化やコストの上昇を抑制することができる。
【００２７】
また、往復動ナット１２０の第１ナット片１２１には、図１、図５、図６に示すように、調節ボルト１２３がネジ軸１１０の軸方向に進退可能に螺合されており、該調節ボルト１２３の先端が第２ナット片１２２に当接して、第１ナット片１２１と第２ナット片１２２のネジ軸１１０の軸方向の相対位置を調節可能に構成されている。
なお、調節ボルト１２３の位置はロックナット１２４により固定される。
【００２８】
このことで、往復動ナット１２０のネジ軸１１０への取り付けが容易となるとともに、ネジ軸１１０のネジ溝部１１１と係合ローラ１３１との遊びを任意に調整でき、さらに円滑な移動を行うことができる。
【００２９】
なお、上記実施例では係合部１３０を各ナット片１２１、１２２にそれぞれ２か所ずつ設けたが、少なくとも一方のナット片に２か所以上設ければ良く、また、それぞれに３か所以上の多数設けても良い。
また、上記実施例では係合部１３０をネジ軸１１０に水平方向から係合するように構成しているが、他の方向から係合するように構成しても良く、複数の係合部１３０が多方向から係合するように構成しても良い。
【００３０】
また、それぞれの係合部１３０の係合ローラ１３１は、各ナット片１２１、１２２に対して軸受１３３により回転可能に支持されているが、係合ローラ１３１の軸部を各ナット片１２１、１２２に固定し、ネジ溝部１１１と接触係合する先端部のみを軸部に対して回転可能となるように構成しても良い。
【００３１】
また、支持ローラ１４０は、図２に示す実施例では２個配置されているが、ネジ軸１１０を下方から支持するものでその個数は１個でも２個以上でも良く、また、回転接触ではなく摺動接触するものであっても良い。
【実施例２】
【００３２】
本発明の第２実施例である直線作動装置２００は、図７および図８に示すように、第１実施例同様、螺旋状のネジ溝部２１１が外周に形成されたネジ軸２１０と、該ネジ溝部２１１に係合する係合部を備えた往復動ナット２２０とを有しており、回転機構（図示せず）によってネジ軸２１０が回転することにより、往復動ナット２２０がネジ軸２１０の軸方向に往復動可能に構成されている。
【００３３】
往復動ナット２２０は、ネジ軸２１０の軸方向に直列に２分割された第１ナット片２２１、第２ナット片２２２からなり、該分割された第１ナット片２２１、第２ナット片２２２の軸方向の相対位置を調整、固定可能に構成されている。
第１ナット片２２１、第２ナット片２２２は、ネジ軸２１０の下方に、ネジ軸２１０を覆わない開放部を軸方向の全長にわたって有するように構成されており、それぞれ係合部であるボール２３４を循環させる循環路２３５を有している。
【００３４】
それぞれの循環路２３５は、ネジ軸２１０と対向する内面ではネジ軸２１０のネジ溝部２１１と同一ピッチに形成され、ボール２３４をネジ溝部２１１内に突出して係合させる溝形状をなし、ネジ軸２１０と対向しない領域では筒状をなし、該溝形状部と筒状部が連続してボール２３４が循環可能に構成されている。
【００３５】
第１ナット片２２１と第２ナット片２２２はネジ軸２１０の軸方向に直列に配置され、両者の対向部にそれぞれ連結位置決め部２２７、２２８が設けられている。
第２ナット片２２２の連結位置決め部２２８には調節ボルト２２３がネジ軸２１０の軸方向に進退可能に螺合されており、該調節ボルト２２３の先端が第１ナット片２２１の連結位置決め部２２７に当接して、第１ナット片２２１と第２ナット片２２２のネジ軸１１０の軸方向の相対位置が調節可能に構成されている。
【００３６】
そして、調節ボルト２２３と平行に設けられた固定ボルト１２６および固定ナット１２５によって第１ナット片２２１と第２ナット片２２２の連結位置決め部２２７、２２８が前記調節ボルト２２３によって設定された間隔で締め付け固定されることで、第１ナット片２２１と第２ナット片２２２が一体になった往復動ナット２２０が形成される。
なお、調節ボルト２２３の位置はロックナット２２４により固定される。
【００３７】
このことで、往復動ナット２２０のネジ軸２１０への取り付けが容易となるとともに、ネジ軸２１０のネジ溝部２１１とボール２３４との遊びを任意に調整でき、さらに円滑な移動を行うことができる。
【００３８】
ネジ軸２１０の下方には、設置場所のフロアＦ等の固定部に支持ローラ２４０が設けられ、該支持ローラ２４０は、前述した往復動ナット２２０のネジ軸２１０を覆わない開放部により、その往復動によっても干渉することなくネジ軸２１０を支持するように構成されている。
【００３９】
以上の構成により、ネジ軸２１０が撓んだり振動したりすることが防止されるとともに、ボール２３４がネジ軸２１０のほぼ半周でネジ溝部２１１と係合するため、往復動ナット２２０のより円滑な移動を行うことができる。
【００４０】
なお、第１ナット片２２１と第２ナット片２２２を、ボール２３４および循環路２３５に代えて、第１実施例と同様の係合ローラ１３１を、それぞれ側面に対抗させたものとしても良い。
【００４１】
以上のように、本発明の直線作動装置によれば、設置の自由度を向上し、ネジ軸が撓んだり振動したりすることを防止し、往復移動ストロークを長くすることができるとともに、往復動ナットの円滑な移動を可能とし、大型化やコストの上昇を抑制するなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【００４２】
１００、２００  ・・・直線作動装置
１１０、２１０  ・・・ネジ軸
１１１、２１１  ・・・ネジ溝部
１２０、２２０  ・・・往復動ナット
１２１、２２１  ・・・第１ナット片
１２２、２２２  ・・・第２ナット片
１２３、２２３  ・・・調節ボルト
１２４、２２４  ・・・ロックナット
１２５、２２５  ・・・固定ナット
１２６、２２６  ・・・固定ボルト
２２７  ・・・連結位置決め部
２２８  ・・・連結位置決め部
１３０、２３０  ・・・係合部
１３１          ・・・係合ローラ
１３２          ・・・ローラ取り付けナット
１３３          ・・・ベアリング
２３４  ・・・ボール
２３５  ・・・循環路
１４０、２４０  ・・・支持ローラ
Ｆ            ・・・フロア
【図１】
2011174507.tif 000003
【図２】
2011174507.tif 000004
【図３】
2011174507.tif 000005
【図４】
2011174507.tif 000006
【図５】
2011174507.tif 000007
【図６】
2011174507.tif 000008
【図７】
2011174507.tif 000009
【図８】
2011174507.tif 000010