JPS6110033Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はたとえば電動直線式アクチユエータ
（たとえば、制御弁や機械装置の操作部を、制御
機器の出力信号に応じて、直接電動機によつて直
線式に駆動するための駆動機構をいう）等におけ
る出力軸のフエイルセーフ（fail safe）機構（シ
ステム内で誤動作や故障が生じた場合にシステム
が常に安全側に動作するように設計されているも
のを云い、たとえば原子炉の運転、鉄道の信号制
御のように、故障などのために人命に関する事故
につながる可能性のあるときに、ミスがミスを生
まないように絶対に危険な方向に働かないような
特性を持つものを装備しているものをいう）、す
なわち荷重負担機能装置の改良に関するものであ
る。

第１図は従来のこの種出力軸の荷重負担機能装
置を示すもので、１はフエイルセーフ（fail
safe）用のスクリユウ、２，３はナツト、４は伸
長側のストツパで、メカニカルストツパを構成す
るスプリング６、ピン６Ａがピン６Ｂによつて固
定されている。５は外周面にスクリユウを形成し
た中空軸、７はナツト８にスクリユウ等（図示せ
ず）によつて固定された収縮側のストツパ、９は
ハウジング１０、フランジ１１、ギヤボツクス１
２、ハウジング１３およびフイツテイング１５等
をナツト１４とによつて一体に固定しているボル
ト、１６は上記中空軸５に嵌合装着されているボ
ールベアリング１８をロツクワツシヤ１７と共に
締付固定するためのナツト、１９は上記中空軸５
の所定位置に上記ストツパ４と歯車２０を一体に
固定するためのキー、２１はスペーサ、２２は上
記中空軸５の外周スクリユウに螺合し、この中空
軸５の回転運動を直線運動に変換する駆動片であ
る。

従来の出力軸の安全装置は上述したように、外
部取付部材の静止側と、フイツテイング１５が、
駆動すべき部材とナツト２２を介して互いに結合
され、電動機（図示せず）等の回転力が歯車２０
を回転させるために中空軸５が回転し、ナツト２
２が軸方向に移動することによつて駆動すべき部
材を直線的に移動させるように構成されている。
なお、軸方向に移動する上記ナツト２２が収縮端
または伸長端に到達したときは、このナツト２２
の端部２２Ａまたは２２Ｂがピン６Ａと回転方向
に係合し、スプリング６が作動してこのナツト２
２の移動を機械的に停止させるようになされてい
る。また、上記スクリユウ１は、通常は中空軸５
と一体に回転しているため応力は受けていない
が、この中空軸５の折損したときには、被駆動部
材間の相対位置が変化しないように荷重を負担す
る機能、すなわちフエイルセーフ機能を有するも
のである。

したがつて、以上述べた従来の出力軸の荷重負
担機能装置によれば、中空軸５が、ナツト２２と
フイツテイング１５との間で折損した場合、スク
リユウ１の軸方向（矢印←→方向）の引張荷重に
対しては有効であるが、スクリユウ１の軸方向
（矢印←→方向）の圧縮荷重に対しては全く作用
しない欠点があるばかりでなく、伸長側のメカニ
カルストツパ位置〔図中ストツパ４と中空軸５の
固定位置〕の微調整においても、各部材の寸法精
度を高くしておいても充分にできない等の欠点が
ある。

この考案は、かかる点に着目してなされたもの
で、中空軸５にナツト４Ｂを螺合させることによ
つて、引張方向および圧縮方向の荷重がスクリユ
ウ１に加わるようにし、しかも伸長側のメカニカ
ルストツプ位置の微調整を可能にした出力軸の荷
重負担機能装置を提供するものである。

第２図はこの考案の一実施例を示すものである
が、上述した従来のもの（第１図）と同一符号は
同一構成部材につきその説明を省略する。

１はフエイルセーフ用のスクリユウ、３Ａはこ
のスクリユウ１に螺合し、中空軸５の端部と係合
しこれを受け止める第３のナツト、４Ａはストツ
パ、４Ｂは上記中空軸５に螺合し、上記ストツパ
４Ａと係合する第１のナツト、４Ｅは上記ストツ
パ４Ａに螺合し、上記第３のナツト３Ａが軸方向
に抜け出ることを防止する第２のナツトである。

この考案の出力軸の荷重負担機能装置は上記の
ように構成されているので、いま中空軸５がフイ
ツテイング１５と駆動片２２との間で折損し、荷
重の伝達が不能になつた場合を考えると、駆動片
２２から負荷荷重が加えられ、この荷重が更に中
空軸５に伝達され、第２図においてまず引張方向
の荷重を考えると、中空軸５の右方向の荷重は、
中空軸５から第３のナツト３Ａを介してスクリユ
ウ１に伝えられるがこれは従来のものと同様であ
る。次に、圧縮方向の荷重を考えると、荷重は中
空軸５から第１のナツト４Ｂを介してストツパ４
Ａに伝えられると同時に、このストツパ４Ａから
第２のナツト４Ｅ、および第３のナツト３Ａを介
してスクリユウ１に伝えられる。そして、この荷
重はスクリユウ１の頭部に向つて伝達され、フイ
ツテイング１５がスクリユウ１の頭部を支持する
ようになされている。しかして、上記スクリユウ
１の頭部と、フイツテイング１５との間には通常
所定のギヤツプが介在するように構成されてお
り、中空軸５が折損して一部が欠落したような場
合に互いに接触するように構成されている。

次に、メカニカルストツパ位置の調整の場合に
は第１のナツト４Ｂを回転させると、この第１の
ナツト４Ｂが中空軸５に螺合されていることによ
つて、第２図において右方向または左方向に移動
し、この第１のナツト４Ｂと共にストツパ４Ａも
一体に右方向または左方向に移動してメカニカル
ストツパの位置が微細に調整されるものである。

なお、上述した一実施例（第２図）において
は、第３のナツト３Ａを締め付け過ぎると、スク
リユウ１、ストツパ４Ａおよびナツト第３の３
Ａ、第２の４Ｅのねじ部に初期荷重が加わるフエ
イルセーフ機能を低下させるため、第３図に示す
他の実施例のように、スクリユウ１Ａにナツト３
Ｂと共にピン３Ｃを挿入させる孔を同時に加工
し、このピン孔を合致させたときにナツト３Ｂと
軸５との間にわずかなギヤツプが形成されるよう
に構成するとともに、中空軸５とストツパ４Ａと
の間にスペーサ４Ｃを挿入し、ナツト４Ｂに接触
させたとき、中空軸５の先端面からはみ出さない
ような寸法に形成する。さらに、ナツト３Ｂとナ
ツト４Ｅとの間にもスペーサ４Ｄを挿入してわず
かなギヤツプを形成するようにしておけば、フエ
イルセーフ機能の信頼性を一層向上させることが
できるものである。

以上述べたように、この考案によれば被駆動体
に結合された駆動片２２を螺合した中空軸５に第
１のナツト４Ｂを螺合し、この第１のナツト４Ｂ
の回動によつてメカニカルストツプ位置の調整
と、この第１のナツト４Ｂによつてフエイルセー
フ用スクリユウ１に引張方向と圧縮方向の荷重と
を伝達し得られるようにしたので、精度が高く、
しかも信頼性の優れた出力軸の荷重負担機能装置
を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の出力軸の荷重負担機能装置を示
す断面図、第２図はこの考案の一実施例を示す断
面図、第３図はこの考案の他の実施例を示す断面
図、第４図ナツト４Ｂの断面図、第５図はストツ
パ４Ａの断面図である。 図面中、１はフエイルセーフ用スクリユウ、３
Ａは第３ナツト、４Ｂは第１のナツト、４Ｅは第
２のナツト、４Ａはストツパ、４Ｃ，４Ｄはスペ
ーサ、５は中空軸である。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被駆動体に結合された駆動片を螺合した中空
   軸５に、上記駆動片の作動ストロークを制限す
   るため、上記中空軸５に回転方向に固定結合さ
   れるストツパ４Ａに嵌合された第１のナツト４
   Ｂを螺合し、この第１のナツト４Ｂと、上記ス
   トツパ４Ａに螺合された第２のナツト４Ｅとの
   間、上記中空軸５の破断等の不具合に対して上
   記中空軸５の中空部に設けられるフエイルセー
   フ用のスクリユウ１に螺合された第３のナツト
   ３Ａを介在させたことを特徴とする出力軸の荷
   重負担機能装置。 (2) 第１のナツト４Ｂと第３のナツト３Ａおよび
   第３のナツト３Ａと第２のナツト４Ｅの間にそ
   れぞれスペーサ４Ｃ及び４Ｄを介在させたこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記
   載の出力軸の荷重負担機能装置。