直线作动机

技术领域

本发明涉及介由螺轴的旋转而直线作动的直线作动机。

背景技术

有些使负载物升降移动的升降机构具备直线作动机，直线作动机中被螺轴支撑着的螺母介由旋转的螺轴而被输送，从而进行直线作动。这样的直线作动机在出现故障等而导致螺母不再得到螺轴支撑时，螺母就会因负载物的载荷而下降。

为避免这种不适当的情况，例如专利文献1揭载了一种直线作动机，其具备防止内筒落下的防落下机构，该内筒固定在从动螺母上且承受负载物的载荷。该防落下机构具备防落下螺母，例如沿内筒的半径方向突出的插销以单支点悬臂状态固定在内筒，防落下螺母具有供插销的突出端侧卡入的插销导槽。当内筒及从动螺母在内筒受到在载荷方向上相对于防落下螺母产生的位移时，插销会抵接到插销导槽的端部而被折断，且内筒会抵接到防落下螺母而得到支撑，从而阻止内筒落下。

(现有技术文献)

专利文献1：日本特开2000-95481号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

但是，上述现有技术中，在内筒与防落下螺母抵接的状态下，若驱动螺轴继续旋转，则内筒及防落下螺母这两者的抵接面可能由于摩擦而发生熔连。如果由于熔连而致内筒与防落下螺母成为一体，则内筒会与和驱动螺轴螺合着的防落下螺母一起旋转，从而导致负载物发生升降移动。即便换成从动螺母与防落下螺母抵接的情况来看，也存在相同的问题。

本发明的一个方面的目的是即使在螺母下降防止状态下也能够阻止负载物的上升。

(用以解决问题的技术手段)

为解决上述课题，本发明的一个方面的带有防落下机构的直线作动机具备：被旋转驱动的螺轴；螺母，其在被所述螺轴支撑着的支撑状态时，介由所述螺轴的旋转而沿上下方向被输送；承托部件，其承托在所述螺轴变得不能支撑所述螺母的非支撑状态时下降的所述螺母；保持部件，其在所述支撑状态时将所述承托部件保持在所述螺母，且在所述非支撑状态时不将所述承托部件保持在所述螺母；以及润滑部件，其在所述非支撑状态时被所述承托部件及所述螺母夹持且具有润滑性，所述承托部件具有凸部，在所述支撑状态时，所述凸部不与所述螺轴接触而使得所述承托部件不被所述螺轴支撑，并且在所述非支撑状态时，所述凸部与所述螺轴接触而使得所述承托部件以能够与所述螺轴一起旋转的方式被所述螺轴支撑。

通过上述方案，在支撑状态时，承托部件介由保持部件被保持在螺母从而与螺母一起被输送，且凸部不与螺轴接触从而使承托部件不被螺轴支撑。在非支撑状态时，承托部件承托下降的螺母，并且不再介由保持部件被保持在螺母而与螺母一起下降。但是，承托部件的凸部与螺轴会接触，从而使得承托部件被螺轴支撑，因此不会进一步下降。另外，当承托部件被螺轴支撑而与螺轴一起旋转时，不会出现螺母与承托部件一起向上方移动的情况。

另外，在非支撑状态时，即使承托部件与螺轴一起旋转，润滑部件也相对于承托部件滑动，所以承托部件的旋转不会传递到螺母。由此，能够防止螺母由于与承托部件的摩擦而与承托部件熔连为一体。

所述直线作动机中，所述润滑部件可以是推力垫圈。另外，所述直线作动机中，所述润滑部件可以是推力轴承。

通过上述方案，无需供给润滑油等，通过简单的构造就能够以不传递承托部件的旋转的方式来承托螺母。

所述直线作动机中，所述润滑部件可以设置在所述承托部件上，所述螺母的设置位置可以满足：在所述支撑状态时所述螺母与所述润滑部件之间形成间隙。

将承托部件保持到螺母时，需要以使支撑状态时的承托部件的凸部不与螺轴的螺旋状的第1槽接触的方式，一边使承托部件旋转，一边进行保持位置的调整。通过上述方案，螺母与润滑部件之间具有间隙，从而能够容易地进行承托部件的旋转。因此，能够容易地对凸部的位置进行调整。

所述直线作动机可以为如下方案：所述螺母在所述螺母的外周面具有第1凹部，所述承托部件在所述承托部件的内周面具有第2凹部，所述保持部件是变形部件，能够通过变形而从在所述非支撑状态时下降的所述螺母的所述第1凹部脱离，并且所述保持部件在所述支撑状态时处在所述第1凹部及所述第2凹部从而将所述承托部件保持在所述螺母。

通过上述方案，能够将以较低廉价格即可购得的尼龙滚珠等树脂部件用作变形部件。

所述直线作动机可以为如下方案：所述螺轴具有形成在所述螺轴的外周面的螺旋状的第1槽，所述螺母具有以与所述第1槽对置的方式形成在所述螺母的内周面的螺旋状的第2槽，并且所述螺母介由所述第1槽与所述第2槽之间保持的多个滚珠而被所述螺轴支撑。

通过上述方案，即使由于滚珠丢失或磨损而成为螺母不能介由滚珠被螺轴支撑的非支撑状态，也能够防止螺母的下降。

(发明的效果)

根据本发明的一个方面，即使在螺母下降防止状态下也能够阻止负载物的上升。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的直线作动机的纵剖面图。

图2是在螺母被螺轴支撑着的支撑状态时的上述直线作动机的主要部分的纵剖面图。

图3是用以将承托部件保持在上述螺母的保持构造的横剖面图。

图4是支撑状态时承托部件的凸部与螺轴的螺纹槽不接触的状态的纵剖面图。

图5是螺母不被螺轴支撑的非支撑状态时的上述直线作动机的主要部分的纵剖面图。

图6是非支撑状态时承托部件的凸部与螺轴的螺纹槽接触着的状态的纵剖面图。

<附图标记说明>

1 直线作动机

7 螺轴

7c螺纹槽(第1槽)

8螺母

8a内面槽(第2槽)

8e凹部(第1凹部)

9 承托部件

9c 凸部

9f凹部(第2凹部)

11 滚珠

12 润滑部件

13保持部件(变形部件)

G间隙

具体实施方式

〔实施方式〕

以下，对本发明的一个实施方式进行详细说明。

图1是本实施方式的直线作动机1的纵剖面图。图2是直线作动机1中的螺母8被螺轴7支撑着的支撑状态时的直线作动机1的主要部分的纵剖面图。图3是将承托部件9保持在螺母8的保持构造的横剖面图。

如图1所示，直线作动机1是能够以使未图示的负载物升降移动的方式沿上下方向直线作动的机器。直线作动机1具备：壳2、马达3、驱动部4、外筒5、内筒6、螺轴7、螺母8、承托部件9、盖10、滚珠11、润滑部件12、保持部件13(变形部件)、制动螺丝14。

壳2用于收容驱动部4及螺轴7的从动部7a。壳2具有上部21及下部22，介由上部21及下部22的螺纹进行接合而形成壳2。在下部22的下端面，以向下方突出的方式设置着连结部22a。连结部22a与用以支撑直线作动机1的未图示的支撑体连结。马达3设置得接近壳2。

驱动部4具有：轴承41及42、蜗杆43以及蜗轮44。轴承41固定在壳2的上部21的上端部的内面。轴承42以与轴承41对置的方式固定在壳2的下部22的下端部的内面。轴承41、42将后述螺轴7的从动部7a，以该从动部7a能够旋转的方式支撑。

蜗杆43与马达3的驱动轴直接连结，且由马达3旋转驱动。蜗轮44与蜗杆43的齿啮合，蜗杆43旋转带来的轴向驱动力沿该轴向传递给蜗轮44，从而得到较高减速比。螺轴7的从动部7a固定在蜗轮44的中心。螺轴7由蜗轮44旋转驱动。

外筒5固定在壳2的上部21的上端部的外周面，向上方延伸设置。外筒5的内部设置着内筒6及螺母8。内筒6的外径小于外筒5的内径。螺轴7的螺纹部7b的一部分设置在内筒6的内部。外筒5的上端安装着盖10。内筒6以能够在盖10内滑动的方式插通着盖10。内筒6的上端设置着供连结未图示的负载物的连结部61。另外，内筒6的下端部固定在螺母8的上端。

螺轴7由传递到蜗轮44的马达3的旋转驱动力旋转驱动。螺轴7是棒状的部件，具有上述从动部7a及螺纹部7b。从动部7a设置在螺轴7的下端部侧，且设置在壳2的内部。螺纹部7b设置在外筒5的内部，具有形成在螺纹部7b的外周面的螺纹槽7c(第1槽)。其中，图2中，为方便起见，在螺纹部7b的外周面的一部分上描绘了螺纹槽7c。

在螺母8被螺轴7支撑着的支撑状态时，螺母8介由螺轴7的旋转而沿上下方向被输送。螺母8的主体部形成为圆筒状，螺母8的大小形成为覆盖螺轴7的螺纹部7b的外周面的一部分。当连结部22a与支撑体连结且连结部61固定在负载物上时，螺母8的旋转运动被阻止，从而能仅在上下方向移动。或者螺母8也可以被设置在外筒5的内周面的沿上下方向的导向件导向，从而能仅在上下方向移动。

螺母8具有：以与螺轴7的螺纹槽7c对置的方式形成在螺母8内周面的螺旋状的内面槽8a(第2槽)。螺纹槽7c与内面槽8a之间保持着多个滚珠11。螺母8介由这些滚珠11而被螺轴7支撑着。但图2中，为方便起见，仅示出1个滚珠11。

另外，螺母8具有孔8b、8c及管8d。孔8b、8c用于将滚珠11从螺母8的内部向外部排出以及将滚珠11从外部向螺母8的内部送入。管8d在螺母8的外周侧形成为供滚珠11在孔8b、8c之间移动的管路。

如上所述，螺纹槽7c、螺母8及滚珠11构成滚柱螺杆。滚柱螺杆中，当螺纹槽7c旋转而使得螺纹槽7c与内面槽8a之间的滚珠11滚动时，螺母8便沿螺轴7的轴向被输送。滚珠11从孔8b或孔8c向外部排出时，便经由管8d内移动而再次返回螺母8的内部，从而无限循环。

其中，虽然上述滚柱螺杆是滚珠11在螺母8的外部循环的外部循环方式，但也可以是内部循环方式或其他形式的滚柱螺杆。

在螺轴7变得不能介由滚珠11来支撑螺母8的非支撑状态时，承托部件9便承托因非支撑状态而下降的螺母8。承托部件9形成为环状，在其外周形成着竖起状的竖起部。承托部件9的内部形成为能够供螺母8的下端部的外周面宽松嵌入的形状。另外，该内部具有内底面9a，内底面9a上设置着润滑部件12。润滑部件12将后续详述。

承托部件9的内底面9a与下端面之间，形成着上下方向贯通着的贯通孔9b。另外，贯通孔9b具有凸部9c。

在支撑状态时，凸部9c不与螺轴7接触，从而使得承托部件9不被螺轴7的螺纹槽7c支撑，而在非支撑状态时，凸部9c与螺轴7接触，从而使得承托部件9以能够与螺轴7一起旋转的方式被螺轴7的螺纹槽7c支撑。为了使凸部9c与螺纹槽7c形成这样的位置关系，凸部9c的位置经过了调整。

凸部9c具有半圆或梯形的纵向截面，并且比螺纹槽7c的大小更小。只要承托部件9能够在非支撑状态时以凸部9c与螺纹槽7c接触着的状态被螺轴7支撑，则凸部9c的长度并无特别限定。但是，若凸部9c具有一定长度，则为了在支撑状态时不与螺纹槽7c接触，凸部9c需要以其倾斜角度与螺纹槽7c的倾斜角度相同的方式来倾斜地形成。虽然凸部9c在图3所示的例子中具有1圈的长度，但视因螺母8下降而受到的载荷的不同，凸部9c的长度当然也会不同。

这里，对润滑部件12进行说明。润滑部件12具有如垫圈那样的平板状的圆环形状且具有润滑性，例如可较好地采用推力垫圈及推力轴承。润滑部件12如上述那样设置在承托部件9的内底面9a上，则在非支撑状态时被承托部件9与螺母8夹持，并承受负载物所带来的推力载荷。如图3所示，润滑部件12中心的孔供螺纹槽7c穿过。

接着，对用以将承托部件9保持在螺母8的保持构造进行说明。使用保持部件13将承托部件9保持在螺母8。保持部件13是由聚酰胺等尼龙形成的尼龙滚珠等球体部件。在支撑状态时，保持部件13将承托部件9保持在螺母8，而在非支撑状态时，保持部件13不再将承托部件9保持在螺母8。介由螺母8的凹部8e(第1凹部)、以及由制动螺丝14及承托部件9的保持孔9d所形成的凹部9f(第2凹部)，保持部件13得到保持。另外，保持部件13的形状、材质等不限定为尼龙滚珠。

凹部8e形成在螺母8的下端部的外周面。凹部8e的高度能够实现将保持部件13的从保持孔9d突出的部分保持。另外，如图3所示，凹部8e可以形成为较长的圆弧状，甚至可以形成为更长的圆形。这是由于在调整上述凸部9c相对于螺纹槽7c的位置时，需要使承托部件9旋转，于是需要允许该旋转所带来的、凹部9f相对于周向的错位。关于凸部9c的位置调整，将详细后述。

保持孔9d形成为：在承托部件9的竖起部的上端附近，沿承托部件9的半径方向贯通竖起部。保持孔9d是母螺纹，制动螺丝14以堵住承托部件9的外周面侧的方式嵌到保持孔9d。制动螺丝14例如是内六角螺丝。制动螺丝14嵌到保持孔9d，可形成在承托部件9的内周面侧开口的凹部9f。

另外，保持部件13能够变形，从而能从因非支撑状态而下降的螺母8的凹部8e脱离。保持部件13在支撑状态时处在凹部8e及凹部9f来将承托部件9保持在螺母8。

接着，说明承托部件9的凸部9c相对于螺纹槽7c的位置的调整。图4是支撑状态时承托部件9的凸部9c与螺轴7的螺纹槽7c不接触的状态的纵剖面图。

直线作动机1的制造工序中，将承托部件9保持在螺母8时，如图4所示，以支撑状态时的承托部件9的凸部9c不与螺轴7的螺旋状的螺纹槽7c接触的方式，对凸部9c的上下方向的位置进行调整。此调整时，若是使承托部件9沿上下方向移动，则难以实现细微的位置调整。因此优选一边使承托部件9旋转，一边进行位置调整。

另外，为了进行这样的位置调整，如图2所示，螺母8的设置位置满足：在支撑状态时螺母8与润滑部件12之间形成间隙G。由此，螺母8与润滑部件12之间具有间隙G，从而能够为旋转带来的承托部件9的移动提供余地。由此能够容易地进行承托部件9的旋转。因此，能够容易地调整凸部9c相对于螺纹槽7c的位置。

若确定了9c的位置，则按此位置来保持住承托部件9，并以此对螺母8的高度进行调整。此时，使螺轴7旋转，从而使螺母8向目标高度调整方向移动。由此，当凹部8e与保持孔9d的高度一致时，则以该一致位置，将保持部件13塞入保持孔9d，并用制动螺丝14将保持部件13推入，从而使保持部件13的一部分突出至螺母8的凹部8e。如此得到将承托部件9保持在螺母8的保持构造。

即使如上述般对螺母8的高度进行调整来使凹部8e与保持孔9d的高度一致，凹部8e与保持孔9d在圆周方向上的相对位置仍有可能有错位。因此，如图3所示，凹部8e可在圆周方向上形成得较长，由此能够允许上述错位。

对具有如上结构的直线作动机1的动作进行说明。图5是螺母8不被螺轴7支撑的非支撑状态时的直线作动机1的主要部分的纵剖面图。图6是非支撑状态时承托部件9的凸部9c与螺轴7的螺纹槽7c接触着的状态的纵剖面图。

首先，在支撑状态时，螺轴7若旋转，介由滚珠11在螺纹槽7c与内面槽8a之间的滚动，螺母8被沿螺轴7的轴向输送。承托部件9介由保持部件13被保持在螺母8，因此承托部件9与螺母8一起被输送。此时，如图4所示，凸部9c不与螺轴7的螺纹槽7c接触，因此承托部件9不被螺轴7支撑。由此，承托部件9不会受到螺轴7的旋转的影响。

另一方面，若故障致滚珠11从螺母8内脱出或滚珠11磨损等而成为非支撑状态，则螺母8变得不再被螺轴7支撑，因此承受负载物的载荷而下降。此时，如图5所示，凹部8e的位置与保持孔9d的位置在上下方向错位。因此保持部件13不再能支持下降的凹部8e的上端，于是保持部件13变形(被压坏)而从凹部8e脱离。由此，承托部件9不再被保持在螺母8，而是承托下降的螺母8。

承托部件9与螺母8一起不被螺轴7支撑，因此会承受负载物的载荷而下降。此时，如图6所示，若凸部9c到达与螺纹槽7c接触的位置，则承托部件9变为被螺轴7支撑。由此，承托部件9进一步的下降得到阻止。另外，若承托部件9被螺轴7支撑而与螺轴7一起旋转，则不会出现螺母8与承托部件9一起向上方移动的情况。即，就螺轴7持续旋转来驱使螺母8向上方移动的情况而言，能够阻止螺母8的上升。

在该状态下，润滑部件12被承托部件9及螺母8夹持。由此，即使承托部件9与螺轴7一起旋转，润滑部件12也相对于承托部件9滑动，所以承托部件9的旋转不会传递到螺母8。由此，能够防止螺母8由于与承托部件9的摩擦而与承托部件9熔连为一体。因此，能够避免螺母8在与承托部件9成为一体的状态下由于承托部件9的旋转而上升。

另外，将推力垫圈及推力轴承用作润滑部件12，则无需供给润滑油等，通过简单的构造就能够以不传递承托部件的旋转的方式来承托螺母。

另外，直线作动机1中，介由保持部件13将承托部件9保持在螺母8。由此，能够将以较低廉价格即可购得的尼龙滚珠等树脂部件用作变形部件。

另外，直线作动机1中，滚柱螺杆具有螺母8的防下降机构。由此，即使由于滚珠11丢失或磨损而成为非支撑状态，也能够防止螺母8的下降。

(附记事项)

本发明不限定为上述各实施方式，可在说明书所示的范围内进行各种变更。另外，将实施方式中分别揭载的技术手段进行适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。