特許 6367025 位置決め装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6367025

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】位置決め装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/22 20060101AFI20180723BHJP

   H02K 7/06 20060101ALI20180723BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20180723BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20180723BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20180723BHJP

   F16C 35/073 20060101ALI20180723BHJP

   F16C 35/077 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   F16H25/22 Z

   H02K7/06 A

   F16H25/20 E

   F16C19/36

   F16C41/00

   F16C35/073

   F16C35/077

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-140530(P2014-140530)

(22)【出願日】2014年7月8日

(65)【公開番号】特開2016-17570(P2016-17570A)

(43)【公開日】2016年2月1日

【審査請求日】2017年6月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100127340

【弁理士】

【氏名又は名称】飛永 充啓

(72)【発明者】

【氏名】高田 声一

【審査官】 塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３１０１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０８８６９１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ２５／２２

Ｆ１６Ｃ １９／３６

Ｆ１６Ｃ ３５／０７３

Ｆ１６Ｃ ３５／０７７

Ｆ１６Ｃ ４１／００

Ｆ１６Ｈ ２５／２０

Ｈ０２Ｋ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ねじ軸に対するナットの相対的な回転運動を当該ねじ軸に対する当該ナットの相対的な直線運動に変換し、当該ねじ軸に対して当該ナットが目的の位置で停止すると、ブレーキ力によって当該位置に保持可能な位置決め装置において、
前記ナットに連結された内輪、前記内輪を取り囲む外輪、並びに前記内輪及び前記外輪間で転がる転動体を有する転がり軸受と、
前記外輪に連結され、前記内輪を介して前記ナットに駆動力を与える複合振動子型ステータと、
前記外輪に軸方向一方側から突き当る予圧用ナットと、
前記予圧用ナットにねじ込む予圧用ボルトと、
前記予圧用ナットの内側で前記ステータ及び前記予圧用ボルトによって軸方向に圧縮された予圧用ばねと、
前記ステータを周方向に回り止めすると共に径方向に支持する係止片と、
前記外輪にねじ込む固定ボルトと、
を備え、
前記予圧用ナット及び前記係止片は、前記固定ボルトによって前記外輪に締結されていることを特徴とする位置決め装置。

【請求項2】

前記内輪に連結され、前記内輪の回転運動を物理信号に変換するエンコーダと、
前記外輪に連結され、前記物理信号を出力信号に変換するセンサ回路と、
をさらに備え、
前記ステータは、前記転がり軸受を境とした軸方向一方側に配置され、前記エンコーダ及び前記センサ回路は、前記転がり軸受を境とした軸方向他方側に配置されている請求項１に記載の位置決め装置。

【請求項3】

前記転がり軸受は、クロスローラ軸受になっている請求項１又は２に記載の位置決め装置。

【請求項4】

前記ナット及び前記ねじ軸は、すべりねじ又はボールねじになっている請求項１から３のいずれかに記載の位置決め装置。

【請求項5】

前記内輪にねじ込む取付けボルトをさらに備え、
前記ナットは、前記取付けボルトを用いた締結によって前記内輪に連結されている請求項１から４のいずれか１項に記載の位置決め装置。

【請求項6】

前記ナット及び前記内輪間に介在するスペーサをさらに備え、
前記ナット及び前記スペーサは、前記締結によって前記内輪に連結されている請求項５に記載の位置決め装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ねじ軸に対するナットの相対的な回転運動を当該ねじ軸に対する当該ナットの相対的な直線運動に変換し、当該ねじ軸に対して当該ナットが目的の位置で停止すると、ブレーキ力によって当該位置に保持可能な位置決め装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の位置決め装置は、ロボット、工作機等に備わる二体の一方を他方に対して相対的に直線移動させる目的で使用されている。その二体の一方に、ねじ軸又はナットの一方が固定され、他方に、ねじ軸又はナットの他方が固定される。ねじ軸及びナットは、すべりねじ又はボールねじ（以下、「送りねじ」と総称する。）になっている。位置決め装置は、ナットを回転させるためのアクチュエータを備えている。そのアクチュエータとして、従来から超音波モータが採用されている（特許文献１、２）。

【0003】

中でも、複合振動子型ステータを用いた特許文献２の位置決め装置は、高出力化が可能で、低速回転も可能である。ステータの停止時には、ステータを出力側へ押し付ける予圧力がブレーキ力となるため、ナットを目的位置に保つことができる。このように、複合振動子型ステータを採用すると、減速機や電磁ブレーキの組み込みが不要となり、簡素な構造の位置決め装置にすることができる。また、特許文献２の位置決め装置は、ロータ部を径方向に支持するベアリングの外部にステータを配置しているため、ベアリングが超音波モータからの摩耗粉の影響を受け難く、ベアリングの損傷防止にも有利なものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４１３７４７９号公報

【特許文献2】特開平６−１１３５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献２の位置決め装置は、ケースの内側にステータ、ナット等を収容し、ステータでナットを直接に駆動し、ステータの節部をベアリング、円環板、支持用の固定ボルトを用いてケース端面に連結した構造となっている。このため、特許文献２の位置決め装置には、送りねじの送り速度やねじ軸の大きさ等を変更するとき、ナット寸法の変更に伴い、ステータとナットの接触位置や、ステータの連結先であるケース端面位置について変更を要することがあり、こうなると、送りねじ以外の変更部品が多くなってしまう。

【0006】

そこで、この発明が解決しようとする課題は、複合振動子型ステータで駆動する送りねじの変更に対応し易い位置決め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】

上記の課題を達成するため、この発明は、ねじ軸に対するナットの相対的な回転運動を当該ねじ軸に対する当該ナットの相対的な直線運動に変換し、当該ねじ軸に対して当該ナットが目的の位置で停止すると、ブレーキ力によって当該位置に保持可能な位置決め装置において、前記ナットに連結された内輪、前記内輪を取り囲む外輪、並びに前記内輪及び前記外輪間で転がる転動体を有する転がり軸受と、前記外輪に連結され、前記内輪を介して前記ナットに駆動力を与える複合振動子型ステータと、を備える構成を採用した。

【0008】

ステータを転がり軸受の外輪に連結し、ナットを内輪に連結すると、ステータとナットが転がり軸受を介して連結される。このため、内輪を介してステータの駆動力をナットに与えることが可能になる。すなわち、内輪及びステータ間の入力経路は、内輪及びナット間の出力経路から独立している。このため、入力経路を変更することなく、送りねじを変更することが可能である。また、入力経路の変更が不要であれば、内輪及びステータの位置関係の変更がなく、内輪と共に転がり軸受を構成する外輪とステータとの連結構造についても変更が不要である。したがって、上記構成によれば、内輪に連結する出力側部品のみの変更で送りねじの変更に対応することが可能である。なお、出力側部品とは、ステータが生み出す駆動力によって内輪と一体に回転させられる部品のことをいう。

【0009】

この発明においては、前記内輪に連結され、前記内輪の回転運動を物理信号に変換するエンコーダと、前記外輪に連結され、前記物理信号を出力信号に変換するセンサ回路と、
をさらに備え、前記ステータは、前記転がり軸受を境とした軸方向一方側に配置され、前記エンコーダ及び前記センサ回路は、前記転がり軸受を境とした軸方向他方側に配置されていることが好ましい。このようにすると、転がり軸受にステータ及び回転センサ（エンコーダ及びセンサ回路）をユニット化し、ステータで駆動する内輪の回転運動を出力信号に変換し、その出力信号に基づいてステータの制御を行うことが可能になる。これにより、送りねじの正確な送りが可能になる。

【0010】

また、前記転がり軸受は、クロスローラ軸受になっていることが好ましい。前記外輪に前記ステータを連結し、前記内輪をステータで直接に駆動すると、前記転がり軸受は、ステータ由来の複雑な荷重を同時に受けることになる。クロスローラ軸受は、内外輪間に円筒ころを直交配列で組み込んだ軸受なので、様々な方向の荷重を同時に受けつつコンパクト化を図ることが可能、という特徴をもっている。したがって、この発明において、転がり軸受にクロスローラ軸受を採用すると、複雑な荷重に対応しつつ転がり軸受の寸法を抑え、位置決め装置のコンパクト化を図ることができる。

【0011】

前記ナット及び前記ねじ軸は、すべりねじ又はボールねじとして設けられている。出力側部品及びねじ軸を変更することで、転がり軸受及びステータを変更することなく送りねじの形式を切り替えることが可能である。

【0012】

また、この発明においては、前記内輪にねじ込む取付けボルトをさらに備え、前記ナットは、前記取付けボルトを用いた締結によって前記内輪に連結されているとよい。このようにナットをボルト締結で内輪に連結しておけば、出力側部品を変更する場合に、内輪の雌ねじ部を利用して仕様の異なる出力側部品を内輪に連結することができる。

【0013】

例えば、前記ナット及び前記内輪間に介在するスペーサをさらに備える場合、前記ナット及び前記スペーサは、前記締結によって前記内輪に連結することができる。

【0014】

また、この発明においては、前記外輪に軸方向一方側から突き当る予圧用ナットと、前記予圧用ナットにねじ込む予圧用ボルトと、前記予圧用ナットの内側で前記ステータ及び前記予圧用ボルトによって軸方向に圧縮された予圧用ばねと、前記ステータを周方向に回り止めすると共に径方向に支持する係止片と、前記外輪にねじ込む固定ボルトと、をさらに備え、前記予圧用ナット及び前記係止片は、前記固定ボルトによって前記外輪に締結されていることが好ましい。予圧用ばねの圧縮量の調整により、ステータを内輪に押し付ける予圧力（ステータ停止時にブレーキ力となる）を調整することができる。係止片がステータを回り止めするため、ステータによる内輪駆動を実現することができる。また、予圧用ナット及び係止片を固定ボルトで外輪に締結すれば、予圧用ばね及び予圧用ボルトを介してステータの軸方向位置を所定に定めると共に、係止片によってステータの径方向位置も所定に定めることができる。すなわち、複合振動子型ステータに必須の回り止め及び予圧構造のみでステータを外輪に連結することができる。

【発明の効果】

【0015】

この発明は、上記構成の採用により、内輪に連結する出力側部品のみの変更で送りねじの変更に対応することが可能なため、送りねじの変更に対応し易い位置決め装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態に係る位置決め装置の全体構成を示す縦断正面図

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線の部分断面図

【図3】図１の送りねじをボールねじに変更した例を示す縦断正面図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、この発明の一例としての第１実施形態を添付図面の図１、図２に基づいて説明する。

【0018】

第１実施形態に係る位置決め装置は、ねじ軸１０と、ナット２０と、転がり軸受３０と、複合振動子型ステータ４０と、予圧連結手段５０と、回転センサ６０とを備える。

【0019】

ねじ軸１０及びナット２０は、ねじ軸１０に対するナット２０の相対的な回転運動をねじ軸１０に対するナット２０の相対的な直線運動に変換する送りねじとして機能する。ねじ軸１０の中心軸線に沿った方向が「軸方向」に相当し、その軸方向に直角な方向が「径方向」に相当する。

【0020】

ねじ軸１０は、ＪＩＳ規定のメートル台形ねじを外周に形成した雄ねじ部品になっている。ナット２０は、ねじ軸１０に対応の台形ねじを内周に形成した雌ねじ部品になっている。ねじ軸１０及びナット２０は、互いの台形ねじで直接に螺合するすべりねじとして設けられている。

【0021】

転がり軸受３０は、ナット２０に連結された内輪３１と、内輪３１を取り囲む外輪３２と、内輪３１及び外輪３２間で転がる複数の転動体３３とを有する。転がり軸受３０は、前述のすべりねじのナット２０を径方向及び軸方向に支持する。

【0022】

転がり軸受３０は、クロスローラ軸受になっている。すなわち、転動体３３は、円筒ころからなる。内輪３１及び外輪３２は、それぞれＶ溝状の軌道を形成する環状体からなる。内輪３１及び外輪３２は、同心円状に配置されている。複数の転動体３３は、内輪３１及び外輪３２の軌道間に介在する。これら転動体３３は、周方向に交互に９０°異なる向きで配置されている。このように、クロスローラ軸受として設けられた転がり軸受３０は、内外輪３１、３２間に円筒ころからなる転動体３３を直交配列で組み込んでいるので、円筒ころの優れた負荷性能によって軸方向荷重、径方向荷重、モーメント荷重などの様々な方向の荷重を同時に受けることが可能なため、コンパクト化を図ることができる。ひいては、位置決め装置のコンパクト化を図ることができる。

【0023】

内輪３１は、ナット２０に形成された第１軸受座部２０ａに嵌合されている。第１軸受座部２０ａは、ナット２０の軸方向一方側の端部外周に形成されている。内輪３１を第１軸受座部２０ａに軸方向一方側から軸方向他方側に向かって嵌合することによって、ナット２０に対する内輪３１の軸方向位置及び径方向位置を仮決めすることが可能となっている。

【0024】

なお、転動体３３の周方向間隔を保つ手段（図示省略）として、保持器又はセパレータを適宜に採用することができる。また、内輪３１、外輪３２は、剛性に優れている点を考慮し、軌道全部を形成した１個の環状部品からなるものを採用している。内輪３１、外輪３２は、剛性に問題がない場合、適宜、複数の環状部品で軌道を形成する分割型の軌道輪に変更してもよい。

【0025】

ステータ４０は、軸方向の振動と周方向の振動を組み合わせることによって回転方向の駆動力のみをステータ４０と直接に接触するロータに与える。ステータ４０は、連結予圧手段５０によって外輪３２に連結されている。

【0026】

ステータ４０は、ステータヘッド４２と、節部４３と、第１圧電素子４４と、第２圧電素子４５と、ステータボトム４６とを有する。

【0027】

中空ボルト４１は、ねじ軸１０を軸方向に挿通可能な中空軸状の雄ねじ部品になっている。中空ボルト４１は、内輪３１から軸方向一方側へ離れたところに配置される。ステータヘッド４２は、中空ボルト４１よりも軸方向他方側へ突出しており、その突出端部で内輪３１の側面に軸方向一方側から軸方向他方側に向かって押し付けられている。この押し付けは、予圧連結手段５０によって実現されている。

【0028】

節部４３は、ステータヘッド４２と共に第１圧電素子４４を軸方向に挟持している。第１圧電素子４４は、軸方向に振動する。また、節部４３は、ステータボトム４６と共に第２圧電素子４５を軸方向に挟持している。

【0029】

ステータボトム４６は、第２圧電素子４５を中空ボルト４１に対して抜け止めする。第２圧電素子４５は、周方向に振動する。第１圧電素子４４、第２圧電素子４５は、それぞれ高周波電流を発生する電源装置（図示省略）に接続される。第１圧電素子４４、第２圧電素子４５にそれぞれ所定の交流電圧が印加されることにより、第１圧電素子４４、第２圧電素子４５の振動が組み合わされ、ステータヘッド４２から、ロータとして設けられた内輪３１の側面へ回転方向の駆動力のみが与えられる。このようにステータ４０が駆動するとき、第１圧電素子４４及び第２圧電素子４５間に介在する節部４３は、振動モードの節部になる。このようなステータ４０は、一般に、ボルト締めランジュバン型複合振動子と称されている。

【0030】

なお、第１圧電素子４４、第２圧電素子４５は、それぞれ中空ボルト４１を取り囲む環状体になっている。また、ステータヘッド４２、節部４３、ステータボトム４６は、それぞれ中空ボルト４１に対応の雌ねじ部品になっているため、中空ボルト４１に螺着することができる。節部４３は、中空ボルト４１の一部として形成してもよい。また、内輪３１とステータ４０間に摩擦部材等の他部材を介在させ、内輪３１を間接的に駆動するようにしてもよい。

【0031】

予圧連結手段５０は、ステータ４０を外輪３２に連結すると共に、ステータ４０を内輪３１に押し付ける。

【0032】

予圧連結手段５０は、予圧用ナット５１と、予圧用ボルト５２と、予圧用ばね５３と、係止片５４と、固定ボルト５５とを有する。

【0033】

予圧用ナット５１は、外輪３２の側面に軸方向一方側から軸方向他方側に向かって突き当る雌ねじ部品になっている。ステータヘッド４２は、予圧用ナット５１の内側で外径を部分的に拡大したばね受け部４２ａを有する。予圧用ばね５３は、ステータ４０及び予圧用ナット５１間の環状空間に挿入可能なコイルばねになっている。予圧用ボルト５２は、予圧用ナット５１に対応の雄ねじ部品になっている。予圧用ばね５３は、ステータ４０及び予圧用ナット５１間の環状空間に軸方向一方側から軸方向他方側に向かって挿入することにより、ばね受け部４２ａに軸方向に突き当る状態となる。この状態で予圧用ナット５１にねじ込む予圧用ボルト５２により、予圧用ばね５３は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって圧縮される。このようにステータ４０と予圧用ボルト５２によって軸方向に圧縮された予圧用ばね５３は、ステータ４０を内輪３１の側面に軸方向一方側から軸方向他方側に向かって押し付ける予圧力を発生している。第１圧電素子４４及び第２圧電素子４５が振動しないステータ４０の停止状態において、その予圧力は、内輪３１を停止させるブレーキ力として作用する。予圧用ばね５３の圧縮量を予圧用ボルト５２のねじ込み量で調整すれば、ステータ４０を内輪３１に押し付ける予圧力（ブレーキ力）を調整することができる。

【0034】

固定ボルト５５は、外輪３２に形成された第１雌ねじ部３２ａに対応の雄ねじ部品になっている。第１雌ねじ部３２ａは、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって形成されている。予圧用ナット５１及び係止片５４は、固定ボルト５５を軸方向一方側から軸方向他方側に向かって挿通し、さらに第１雌ねじ部３２ａにねじ込む締結によって、外輪３２に連結されている。この連結状態において、係止片５４は、ステータ４０を周方向に回り止めすると共に径方向に支持する。

【0035】

より具体的に述べると、係止片５４は、節部４３に向かって径方向に突出した先端部５４ａを有する。節部４３は、先端部５４ａと周方向両側に係合可能な係止受け部４３ａを有する。係止受け部４３ａは、図１、図２に示すように、軸方向に沿った溝状に形成されている。節部４３の係止受け部４３ａ以外の外周部分は、係止片５４の内周部分と円弧状で径方向に重なっている。この重なり領域、係止受け部４３ａ及び先端部５４ａは、周方向等配に存在している。これら重なり領域により、係止片５４によるステータ４０の径方向支持が実現されている。なお、複合振動子型のステータ４０においては、ステータ４０を回り止めしなければ、内輪３１に駆動力を有効に与えることができない。このため、ステータ４０において振動モードの節部となる節部４３でステータ４０の回り止めを行うことが必須である。

【0036】

予圧用ナット５１及び係止片５４を固定ボルト５５で外輪３２に締結すれば、予圧用ばね５３及び予圧用ボルト５２を介してステータ４０の軸方向位置を所定に定めると共に、係止片５４によってステータ４０の径方向位置も所定に定めることができる。すなわち、ステータ４０に必須の回り止め及び予圧構造のみでステータ４０を外輪３２に連結することができる。なお、固定ボルト５５は、周方向等配で複数個所に設けられている。

【0037】

上述のように予圧連結手段５０によってステータ４０を外輪３２に連結すると、ステータ４０は、転がり軸受３０を境とした軸方向一方側に配置されている状態となる。この状態で、内輪３１及び中空ボルト４１は、同一の中心軸線上に配置されている。転がり軸受３０の軸受穴の内径と中空ボルト４１の内径とが一致しているので、ねじ軸１０の外径は、中空ボルト４１の内径の範囲内で変更することが可能である。なお、軸受穴の内径は、内輪３１に形成された円筒状の内径面の直径である。中空ボルト４１の内径は、中空ボルト４１の軸方向全長に亘って円筒状に形成された内径面の直径である。

【0038】

回転センサ６０は、内輪３１の回転運動を出力信号に変換する。この出力信号に基づいて第１圧電素子４４、第２圧電素子４５の電圧印加制御を行うことが可能である。

【0039】

回転センサ６０は、エンコーダ６１と、エンコーダホルダ６２と、取付けボルト６３と、センサ回路６４と、センサホルダ６５と、ホルダ固定ボルト６６とを有する。

【0040】

エンコーダ６１は、Ｓ極とＮ極を周方向に交互に有する磁気エンコーダになっており、軸回りの回転運動を磁気的な物理信号に変換する。エンコーダ６１は、エンコーダホルダ６２に固定されている。エンコーダホルダ６２は、エンコーダ６１の変形を防止する環状部品になっている。

【0041】

エンコーダホルダ６２には、軸方向に貫通した第１ボルト通し穴６２ａが形成されている。内輪３１には、雌ねじ部３１ａが、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって形成されている。ナット２０の軸方向他方側の端部には、軸方向に貫通した第２ボルト通し穴２０ｂが形成されている。内輪３１が第１軸受座部２０ａに嵌合されている状態で、第２ボルト通し穴２０ｂ、雌ねじ部３１ａ及び第１ボルト通し穴６２ａは、軸方向に連通する。取付けボルト６３は、雌ねじ部３１ａに対応の雄ねじ部品になっている。ナット２０及びエンコーダホルダ６２は、取付けボルト６３を軸方向他方側から軸方向一方側に向かって第１ボルト通し穴６２ａ、第２ボルト通し穴２０ｂに通し、さらに雌ねじ部３１ａにねじ込む締結によって、内輪３１に連結されている。これにより、エンコーダ６１、ナット２０及び内輪３１は、内輪３１をステータ４０で駆動することによって一体に回転することになる。なお、取付けボルト６３は、周方向等配で複数個所に設けられている。

【0042】

センサ回路６４は、前述の磁気的な物理信号を電気的な信号に変換する。センサ回路６４は、磁気センサを回路基板に実装したものとなっている。回路基板には、磁気センサの出力を所定の出力信号に整える信号処理回路、電源回路、配線接続端子といった適宜の回路要素が設けられる。センサ回路６４は、センサホルダ６５に固定されている。

【0043】

センサホルダ６５は、センサ回路６４の変形を防止する環状部品になっている。センサホルダ６５には、外輪３２に嵌合する第２軸受座部６５ａが形成されている。センサホルダ６５を第２軸受座部６５ａに軸方向他方側から軸方向一方側に向かって嵌合することによって、外輪３２に対するセンサホルダ６５の軸方向位置及び径方向位置を仮決めすることが可能となっている。

【0044】

また、センサホルダ６５には、この位置決め装置を搬送装置、旋盤等の他装置に取り付けるために使用可能な取付穴６５ｂが形成されている。予圧連結手段５０は、外輪３２の外径（転がり軸受３０の軸受外径）以下の外径に設定されており、取付穴６５ｂの使用を阻害しない。

【0045】

また、センサホルダ６５には、軸方向に貫通した第３ボルト通し穴６５ｃが形成されている。外輪３２には、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって第２雌ねじ部３２ｂが形成されている。外輪３２が第２軸受座部６５ａに嵌合されている状態で、第３ボルト通し穴６５ｃ及び第２雌ねじ部３２ｂは、軸方向に連通する。ホルダ固定ボルト６６は、第２雌ねじ部３２ｂに対応の雄ねじ部品になっている。センサホルダ６５は、ホルダ固定ボルト６６を軸方向他方側から軸方向一方側に向かって第３ボルト通し穴６５ｃに通し、さらに第２雌ねじ部３２ｂにねじ込む締結によって、外輪３２に連結されている。これにより、センサ回路６４は、外輪３２に対する内輪３１の回転運動を出力信号に変換することが可能となる。なお、ホルダ固定ボルト６６は、周方向等配で複数個所に設けられている。第１雌ねじ部３２ａ及び第２雌ねじ部３２ｂは、外輪３２を軸方向に貫通した穴の内壁面に加工した例を図示したが、周方向に位相の異なった配置で形成することも可能である。

【0046】

上述のようにエンコーダ６１、センサ回路６４を対応の内輪３１、外輪３２に連結すると、エンコーダ６１及びセンサ回路６４は、転がり軸受３０を境とした軸方向他方側に配置されている状態となる。この配置状態で、ナット２０、回転センサ６０は、内輪３１及び外輪３２から軸方向一方側へ食み出ておらず、ステータ４０や予圧連結手段５０と接触しない。

【0047】

また、上述ようにエンコーダ６１、センサ回路６４を対応の内輪３１、外輪３２に連結すると、内輪３１と一体に回転するエンコーダ６１は、ステータ４０で駆動する内輪３１の回転運動を物理信号に変換し、内輪３１に対して静止する外輪３２と一体化されたセンサ回路６４は、その物理信号を出力信号に変換することができる。したがって、この位置決め装置は、その出力信号に基づいてステータ４０の第１圧電素子４４、第２圧電素子４５の制御を行い、送りねじの正確な送りが可能である。

【0048】

上述のようにステータ４０を転がり軸受３０の外輪３２に予圧連結手段５０で連結し、ナット２０を内輪３１に取付けボルト６３で連結すると、ステータ４０とナット２０が転がり軸受３０を介して連結される。このため、内輪３１を介してステータ４０の駆動力をナット２０に与えることが可能になる。すなわち、内輪３１及びナット２０間の出力経路は、取付けボルト６３と、軸受座部２０ａ及び内輪３１の嵌め合い面とによって構成されている。一方、内輪３１及びステータ４０間の入力経路は、ステータヘッド４２と、内輪３１の軸方向一方側の側面とによって構成されているので、前述の出力経路から独立している。このため、第１実施形態に係る位置決め装置は、前述の入力経路及び予圧連結手段５０を変更することなく、内輪３１に連結する出力側部品のみの変更で、送りねじ（ねじ軸１０、ナット２０）の変更に対応することが可能である。

【0049】

図１のすべりねじから、送り速度の異なるボールねじへ変更した例を図３に示す。図３のボールねじは、ねじ軸７０及びナット８０の螺旋溝間にボール（図示省略）を循環可能に介在させたものであり、例えば、特許文献２に開示された構造のものを採用することができる。ボールねじへの変更に伴い、ねじ軸７０及びナット８０が小径化されている。転がり軸受３０、ステータ４０及び予圧連結手段５０は、図１のものから変更がない。

【0050】

第１実施形態においては、内輪３１の雌ねじ部３１ａを利用して仕様の異なる出力側部品を内輪３１に連結することができる。図３の変更例では、エンコーダホルダ９０が、ナット８０及び内輪３１間に介在するスペーサになっている。エンコーダホルダ９０は、エンコーダ６１及びセンサ回路６４間の磁気ギャップを図１と同じに維持可能な形状に変更されている。ナット８０及びエンコーダホルダ（スペーサ）９０は、取付けボルト６３を内輪３１の雌ねじ部３１ａにねじ込む締結によって内輪３１に連結することができる。このように、第１実施形態によれば、送りねじの変更に対応し易い位置決め装置を提供することができる。この発明の技術的範囲は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づく技術的思想の範囲内での全ての変更を含むものである。

【符号の説明】

【0051】

１０ ねじ軸
２０ ナット
３０ 転がり軸受
３１ 内輪
３１ａ 雌ねじ部
３２ 外輪
３２ａ 第１雌ねじ部
３２ｂ 第２雌ねじ部
３３ 転動体
４０ ステータ
４１ 中空ボルト
４２ ステータヘッド
４３ 節部
４４ 第１圧電素子
４５ 第２圧電素子
４６ ステータボトム
５０ 予圧連結手段
５１ 予圧用ナット
５２ 予圧用ボルト
５３ 予圧用ばね
５４ 係止片
５５ 固定ボルト
６０ 回転センサ
６１ エンコーダ
６２ エンコーダホルダ
６３ 取付けボルト
６４ センサ回路
６５ センサホルダ
７０ ねじ軸
８０ ナット
９０ エンコーダホルダ（スペーサ）

【図1】

【図2】

【図3】