特開 2024-108378 直動アクチュエータ、直動アクチュエータシステム、および、リードの算出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108378

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】直動アクチュエータ、直動アクチュエータシステム、および、リードの算出方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/06 20060101AFI20240805BHJP

   G01D 5/20 20060101ALI20240805BHJP

   H02P 29/00 20160101ALI20240805BHJP

   H02K 11/215 20160101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

H02K7/06 A

G01D5/20 110Z

H02P29/00

H02K11/215

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012708

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】桑原 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】井野元 豊

(72)【発明者】

【氏名】三浦 祥太

【テーマコード（参考）】

2F077

5H501

5H607

5H611

【Ｆターム（参考）】

2F077AA46

2F077CC02

2F077DD18

2F077FF34

2F077NN16

2F077NN21

2F077PP26

5H501BB20

5H501JJ17

5H501LL35

5H501LL36

5H607BB01

5H607CC07

5H607EE52

5H607HH01

5H611BB01

5H611QQ03

5H611RR00

5H611UA04

(57)【要約】

【課題】停止位置の検知を簡便にすることができる直動アクチュエータを提供すること。
【解決手段】直動アクチュエータ１は、軸線Ａ方向に沿ってナット２０が移動可能に嵌合するねじ軸部材１０と、ねじ軸部材１０を回転させるモータ３０と、ねじ軸部材１０の軸線Ａ回りの角度を検出するレゾルバ４０と、を備え、ナット２０は、軸線Ａ方向において等間隔で位置する複数の停止位置Ｐのうち何れか１つの停止位置Ｐで停止し、ねじ軸部材１０のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε））・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε））・・・（２）
（Ｌ：リードの値、α：互いに隣り合う２つの停止位置Ｐの距離、γ：レゾルバ４０の軸倍角数、ε：複数の停止位置Ｐの個数、β：０以上の実数であり、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒを互いに異ならせる値）
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を有し、前記軸線回りに回転可能なねじ軸部材と、
前記ねじ軸部材と嵌合し、前記ねじ軸部材が回転することで前記軸線方向に沿って移動可能なナットと、
前記ねじ軸部材を前記軸線回りに回転させるモータと、
前記ねじ軸部材の前記軸線回りの角度を検出するレゾルバと、を備え、
前記ナットは、前記軸線方向において等間隔で位置する複数の停止位置のうち何れか１つの前記停止位置で停止し、
前記ねじ軸部材のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される、
直動アクチュエータ。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌは前記ねじ軸部材のリードの値であり、αは前記軸線方向において互いに隣り合う２つの前記停止位置の距離であり、γは前記レゾルバの軸倍角数であり、εは複数の前記停止位置の個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の前記停止位置に対応する前記レゾルバの複数の電気角度を互いに異ならせる値である。

【請求項2】

前記停止位置に対応する前記レゾルバの電気角度は、前記停止位置の個数で３６０°を等分した角度に対応する、
請求項１に記載の直動アクチュエータ。

【請求項3】

前記ねじ軸部材のリードの値は、正の整数である、
請求項１に記載の直動アクチュエータ。

【請求項4】

軸線を有し、前記軸線回りに回転可能なねじ軸部材と、
前記ねじ軸部材と嵌合し、前記ねじ軸部材が回転することで前記軸線方向に沿って移動可能なナットと、
前記ねじ軸部材を前記軸線回りに回転させるモータと、
前記ねじ軸部材の前記軸線回りの角度を検出するレゾルバと、
前記モータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記レゾルバの検出結果に基づいて前記モータを制御することで、前記軸線方向において等間隔で位置する複数の停止位置のうち何れか１つの前記停止位置で前記ナットを停止させ、
前記ねじ軸部材のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される、
直動アクチュエータシステム。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌは前記ねじ軸部材のリードの値であり、αは前記軸線方向において互いに隣り合う２つの前記停止位置の距離であり、γは前記レゾルバの軸倍角数であり、εは複数の前記停止位置の個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の前記停止位置に対応する前記レゾルバの複数の電気角度を互いに異ならせる値である。

【請求項5】

モータによって軸線回りに回転するねじ軸部材と嵌合し、前記軸線方向において等間隔で位置する複数の停止位置のうち何れか１つの前記停止位置で停止するナット、および、前記ねじ軸部材の前記軸線回りの角度を検出するレゾルバを備える直動アクチュエータに適用され、
前記ねじ軸部材のリードの値を下記式（１）および式（２）のいずれか一方で算出する、
リードの算出方法。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌは前記ねじ軸部材のリードの値であり、αは前記軸線方向において互いに隣り合う２つの前記停止位置の距離であり、γは前記レゾルバの軸倍角数であり、εは複数の前記停止位置の個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の前記停止位置に対応する前記レゾルバの複数の電気角度を互いに異ならせる値である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、直動アクチュエータ、直動アクチュエータシステム、および、リードの算出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、メカ機構に適用される変調波レゾルバ装置が開示されている。メカ機構は、例えばモータおよびボールねじなどの回転駆動する構成要素を備えている。特許文献１の変調波レゾルバ装置（レゾルバ）は、当該構成要素と直結し、当該構成要素の回転角度を検出する。特許文献１において、レゾルバのコントローラは、不揮発性メモリを備え、当該構成要素の停止位置に対応するレゾルバロータが回転した数の検出結果（以下、多回転数の情報と称する）を不揮発性メモリに記憶する。これにより、メカ機構およびコントローラの電源が遮断された場合においても、電源が再投入された場合に、コントローラは、不揮発性メモリに記憶されている多回転数の情報を用いて、当該構成要素の停止位置を判定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２１５２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のメカ機構には、例えば、モータの回転によって直線運動する構成要素（例えばナット）を備える直動アクチュエータがある。このような直動アクチュエータにおいて、構成要素の停止位置が複数ある場合、電源が遮断されて再投入されたときに、構成要素がどの停止位置に停止しているかをより簡便に検知したいとの要望がある。

【0005】

本開示の態様は、直線運動する構成要素の停止位置の検知をより簡便にすることができる直動アクチュエータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る直動アクチュエータは、軸線を有し、前記軸線回りに回転可能なねじ軸部材と、前記ねじ軸部材と嵌合し、前記ねじ軸部材が回転することで前記軸線方向に沿って移動可能なナットと、前記ねじ軸部材を前記軸線回りに回転させるモータと、前記ねじ軸部材の前記軸線回りの角度を検出するレゾルバと、を備え、前記ナットは、前記軸線方向において等間隔で位置する複数の停止位置のうち何れか１つの前記停止位置で停止し、前記ねじ軸部材のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌは前記ねじ軸部材のリードの値であり、αは前記軸線方向において互いに隣り合う２つの前記停止位置の距離であり、γは前記レゾルバの軸倍角数であり、εは複数の前記停止位置の個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の前記停止位置に対応する前記レゾルバの複数の電気角度を互いに異ならせる値である。

【0007】

これによれば、複数の停止位置に対応するレゾルバの複数の電気角度が互いに異なり、電気角度に基づいて、複数の停止位置のうちどの停止位置にナットが停止しているかを判定することができる。よって、直動アクチュエータは、ねじ軸部材に対して相対的に直線運動するナットの停止位置の検知をより簡便にすることができる。

【0008】

望ましい態様として、前記停止位置に対応する前記レゾルバの電気角度は、前記停止位置の個数で３６０°を等分した角度に対応する。

【0009】

これにより、複数の停止位置に対応するレゾルバの複数の電気角度の間隔を増大させることができる。よって、直動アクチュエータは、ナットの停止位置の検知をより簡便にすることができる。

【0010】

望ましい態様として、ねじ軸部材のリードの値は、正の整数である。

【0011】

これにより、ねじ軸部材の製造の簡便化を図ることができる。

【0012】

本開示の一態様に係る直動アクチュエータシステムは、軸線を有し、前記軸線回りに回転可能なねじ軸部材と、前記ねじ軸部材と嵌合し、前記ねじ軸部材が回転することで前記軸線方向に沿って移動可能なナットと、前記ねじ軸部材を前記軸線回りに回転させるモータと、前記ねじ軸部材の前記軸線回りの角度を検出するレゾルバと、前記モータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記レゾルバの検出結果に基づいて前記モータを制御することで、前記軸線方向において等間隔で位置する複数の停止位置のうち何れか１つの前記停止位置で前記ナットを停止させ、前記ねじ軸部材のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌは前記ねじ軸部材のリードの値であり、αは前記軸線方向において互いに隣り合う２つの前記停止位置の距離であり、γは前記レゾルバの軸倍角数であり、εは複数の前記停止位置の個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の前記停止位置に対応する前記レゾルバの複数の電気角度を互いに異ならせる値である。

【0013】

これによれば、直動アクチュエータシステムは、上記の直動アクチュエータと同様に、ねじ軸部材に対して相対的に直線運動するナットの停止位置の検知をより簡便にすることができる。

【0014】

また、本開示の一態様に係るリードの算出方法は、モータによって軸線回りに回転するねじ軸部材と嵌合し、前記軸線方向において等間隔で位置する複数の停止位置のうち何れか１つの前記停止位置で停止するナット、および、前記ねじ軸部材の前記軸線回りの角度を検出するレゾルバを備える直動アクチュエータに適用され、前記ねじ軸部材のリードの値を下記式（１）および式（２）のいずれか一方で算出する。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌは前記ねじ軸部材のリードの値であり、αは前記軸線方向において互いに隣り合う２つの前記停止位置の距離であり、γは前記レゾルバの軸倍角数であり、εは複数の前記停止位置の個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の前記停止位置に対応する前記レゾルバの複数の電気角度を互いに異ならせる値である。

【0015】

これによれば、複数の停止位置に対応するレゾルバの複数の電気角度が互いに異なり、電気角度に基づいて、複数の停止位置のうちどの停止位置にナットが停止しているかを判定することができる。よって、本開示のリードの算出方法は、ねじ軸部材に対して相対的に直線運動するナットの停止位置の検知をより簡便にすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示の態様によれば、アクチュエータは、直線運動する構成要素の停止位置の検知をより簡便にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る直動アクチュエータシステムの構成を示す模式図である。

【図2】図２は、レゾルバの平面図である。

【図3】図３は、表１の組合せ「１」における、複数の停止位置に対応するレゾルバの電気角度を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態のおよび各変形例の構成要素は、適宜組合せることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0019】

図１は、本開示の実施形態に係る直動アクチュエータシステム１００の構成を示す模式図である。直動アクチュエータシステム１００は、直動アクチュエータ１および制御装置２を備える。

【0020】

直動アクチュエータ１は、ねじ軸部材１０、ナット２０、モータ３０、および、レゾルバ４０を備えている。

【0021】

ねじ軸部材１０は、軸線Ａを有し、軸線Ａ回りに回転する。ねじ軸部材１０は、例えばボールねじである。

【0022】

ナット２０は、ねじ軸部材１０と嵌合し、ねじ軸部材１０が回転することでねじ軸部材１０に対して軸線Ａ方向に沿って移動する。軸線Ａ方向は、軸線Ａに沿う方向である。つまり、ナット２０は、ねじ軸部材１０に対して相対移動可能に取り付けられている。ナット２０は、例えばボールナットである。

【0023】

モータ３０は、ねじ軸部材１０を軸線Ａ回りに回転させる。モータ３０は、ハウジング３１、モータステータ３２、モータロータ３３、出力軸部材３４を備えている。

【0024】

モータステータ３２は、ハウジング３１に固定されている。モータロータ３３は、モータステータ３２に対して軸線Ａ回りに回転可能に配置されている。

【0025】

出力軸部材３４は、軸受（不図示）を介してハウジング３１に配置されている。出力軸部材３４は、モータロータ３３と軸線Ａ回りに一体回転する。また、出力軸部材３４は、モータロータ３３を貫通している。出力軸部材３４は、第１端部でカップリング５０を介してねじ軸部材１０と接続し、ねじ軸部材１０と一体回転する。つまり、モータ３０は、回転力をねじ軸部材１０に直接伝達するダイレクトドライブモータである。

【0026】

レゾルバ４０は、ねじ軸部材１０の軸線Ａ回りの角度を検出する。レゾルバ４０は、モータ３０のハウジング３１に収容されている。レゾルバ４０は、レゾルバロータ４１、および、レゾルバステータ４２を備える。

【0027】

レゾルバロータ４１は、出力軸部材３４の第２端部に固定され、出力軸部材３４と一体回転する。レゾルバロータ４１は、磁性体で形成されている。レゾルバステータ４２はハウジング３１に固定されており、レゾルバステータ４２の内周面は、レゾルバロータ４１の外周面と対向する。

【0028】

図２は、レゾルバ４０の平面図である。レゾルバロータ４１は、平面視環状である。レゾルバロータ４１の外周縁には、径方向外側に突出する複数（例えば４個）の凸部４１ａが周方向に沿って配置されている。つまり、レゾルバロータ４１の外周面は周方向に沿って凹凸状である。

【0029】

レゾルバステータ４２は、平面視環状である。レゾルバステータ４２の内周面には、複数の鉄心４２ａが周方向に沿って均等に配置されている。複数（例えば１６個）の鉄心４２ａそれぞれには、コイル４２ｂが巻かれている。複数のコイル４２ｂそれぞれのリラクタンスは、凹凸状であるレゾルバロータ４１の外周面と鉄心４２ａとの距離に応じて変化する。すなわち、複数のコイル４２ｂそれぞれのリラクタンスは、レゾルバロータ４１の軸線Ａ回りの位置（角度）によって変化する。なお、凸部４１ａの個数および鉄心４２ａの個数は、上記の個数に限定されないことは言うまでもなく、レゾルバ４０の軸倍角数に基づいて定められる。

【0030】

上記のように構成されている直動アクチュエータ１は、図１に示す制御装置２によって制御される。制御装置２は、レゾルバ制御回路２ａ、モータ制御回路２ｂ、記憶部２ｃを備えている。

【0031】

レゾルバ制御回路２ａは、レゾルバステータ４２の複数のコイル４２ｂに正弦波を有する励磁信号Ｓ１を送信する。複数のコイル４２ｂは、それぞれ、コイル４２ｂのリラクタンスに応じた出力信号Ｓ２をレゾルバ制御回路２ａに送信する。上記のように、コイル４２ｂのリラクタンスはレゾルバロータ４１の軸線Ａ回りの位置によって変化する。

【0032】

つまり、レゾルバ制御回路２ａは、レゾルバロータ４１が停止している場合、出力信号Ｓ２に基づいて、レゾルバステータ４２に対するレゾルバロータ４１の軸線Ａ回りの角度を検知する。レゾルバ制御回路２ａは、当該角度を電気角度として検知する。また、レゾルバ制御回路２ａは、レゾルバロータ４１が回転した場合に、出力信号Ｓ２に基づいて検知する電気角度からレゾルバステータ４２に対するレゾルバロータ４１の回転角度を検知する。

【0033】

また、上記のようにレゾルバロータ４１は、出力軸部材３４およびねじ軸部材１０と一体回転する。つまり、レゾルバ制御回路２ａは、電気角度に基づいて、ねじ軸部材１０の軸線Ａ回りの角度および回転角度を検知する。レゾルバ制御回路２ａは、検知結果をモータ制御回路２ｂに送信する。

【0034】

モータ制御回路２ｂは、レゾルバ制御回路２ａの検知結果に基づいてモータ３０を制御する制御信号Ｓ３を送信することでナット２０の位置を調節する。制御信号Ｓ３によってモータステータ３２に電圧が印加されてモータロータ３３とねじ軸部材１０とが一体回転する。上記のようにモータロータ３３とレゾルバロータ４１とは一体回転する。よって、レゾルバロータ４１の角度および回転角度は、ねじ軸部材１０の角度および回転角度に相当する。ねじ軸部材１０が回転することで、ねじ軸部材１０に対してナット２０が軸線Ａ方向に沿って移動する。

【0035】

ナット２０の移動量は、ねじ軸部材１０の回転角度および予め定められているねじ軸部材１０のリードによって定まる。ねじ軸部材１０のリードは、記憶部２ｃに格納されている。よって、モータ制御回路２ｂは、レゾルバ制御回路２ａによって検知されるねじ軸部材１０の回転角度、および、記憶部２ｃに格納されているねじ軸部材１０のリードに基づいて、ナット２０の移動量を調節する。

【0036】

また、モータ制御回路２ｂは、軸線Ａ方向において等間隔で位置する複数の停止位置Ｐのうち何れか１つの停止位置Ｐでナット２０を停止させる。図１に示すように、第１停止位置Ｐ１、第２停止位置Ｐ２、第３停止位置Ｐ３、および、第４停止位置Ｐ４の４つの停止位置Ｐが軸線Ａに沿ってこの順に並んでいる。また、図１には、互いに隣り合う２つの停止位置Ｐの距離はαで示されている。なお、停止位置Ｐの個数が４個に限定されないことは言うまでもない。第１停止位置Ｐ１、第２停止位置Ｐ２、第３停止位置Ｐ３、および、第４停止位置Ｐ４を区別することなく説明するときは単に「停止位置Ｐ」と称する。

【0037】

モータ制御回路２ｂは、第１停止位置Ｐ１と第４停止位置Ｐ４との間でナット２０を移動させる。つまり、停止位置Ｐの個数をεとした場合、ナット２０のストロークは、α×（ε－１）に相当する。なお、ナット２０が第１停止位置Ｐ１に位置する場合、ねじ軸部材１０の回転角度、および、レゾルバ４０の電気角度は、それぞれ０°に調節されている。記憶部２ｃには、停止位置Ｐの距離（α）がさらに格納されており、制御装置２は、ナット２０の第１停止位置Ｐ１からの移動量に基づいて、ナット２０を第２停止位置Ｐ２、第３停止位置Ｐ３および第４停止位置Ｐ４に停止させる。

【0038】

また、ねじ軸部材１０のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で定められている。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）

【0039】

Ｌはねじ軸部材１０のリードの値であり、αは軸線Ａ方向において互いに隣り合う２つの停止位置Ｐの距離であり、γはレゾルバ４０の軸倍角数であり、εは複数の停止位置Ｐの個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度を互いに異ならせる値である。

【0040】

式（１），（２）を用いてねじ軸部材１０のリード（Ｌ）を定めた場合の具体例を表１に示す。表１には、式（１），（２）のε、α、γ、βの組合せの例を７つ示されている。すなわち、表１の「ε」、「α」、「γ」、「β」の欄には、各組合せに対応する値が格納されている。また、表１の「式」の欄には、各組合せで用いられた式の番号が格納されている。

【表1】

【0041】

具体的には、組合せ「１」では、ε＝４、α＝２、γ＝４、β＝４と定め、式（１）に適用することで、Ｌ＝１．８８２４が算出される。

【0042】

さらに、表１の「停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒ」の欄には、各組合せが有する複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒが格納されている。

【0043】

具体的には、組合せ「１」では、ε＝４であり、４つの停止位置Ｐ（第１停止位置Ｐ１、第２停止位置Ｐ２、第３停止位置Ｐ３、第４停止位置Ｐ４）を有し、４つの停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒが格納されている。なお、組合せ「１」では、第５停止位置（５つ目の停止位置Ｐ）が存在しないため、「第５停止位置」の欄には、電気角度θｒが存在しないことを示す「Ｎ」が格納されている。

【0044】

図３は、表１の組合せ「１」における、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒを示す図である。上記のように、第１停止位置Ｐ１において、レゾルバ４０の電気角度θｒおよびねじ軸部材１０の回転角度θｓは、それぞれ０°である。

【0045】

モータ３０が駆動することで、ねじ軸部材１０が回転すると、ねじ軸部材１０の回転角度θｓが増加し、ナット２０が第１停止位置Ｐ１から第２停止位置Ｐ２に向けて移動する。ねじ軸部材１０が１回転すると、回転角度θｓは３６０°（＝０°）となり、ナット２０の移動量はねじ軸部材１０のリード（Ｌ）に相当する。またこのとき、レゾルバ４０の軸倍角数（γ）は４であることで、電気角度θｒは回転角度θｓの４倍に相当し、ねじ軸部材１０の１回転はレゾルバ４０の４サイクルに相当する。回転角度θｓが３６０°であるとき、電気角度θｒは３６０°（＝０°）である。

【0046】

さらに、ねじ軸部材１０が回転し、ナット２０が第２停止位置Ｐ２で停止すると、電気角度θｒは９０°となる。また、ナット２０が第３停止位置Ｐ３で停止すると、電気角度θｒは１８０°である。そして、ナット２０が第４停止位置Ｐ４で停止すると、電気角度θｒは２７０°である。

【0047】

このように、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒは互いに異なる。また、停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒは、停止位置Ｐの個数（ε）で３６０°を等分した角度に対応する。組合せ「１」において、停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒは、３６０°をε（＝４）等分した角度に相当する、０°（＝３６０）、９０°、１８０°、２７０°のいずれかに対応する。

【0048】

換言すれば、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒが互いに異なり、かつ、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒが停止位置Ｐの個数（ε）で３６０°を等分した角度に対応するように、βの値が定められている。

【0049】

また、表１の組合せ「２」は、組合せ「１」から「式」および「β」の値を変更したものである。表１の組合せ「３」は、組合せ「１」から「γ」の値を変更したものである。表１の組合せ「４」は、組合せ「１」から「γ」および「β」の値を変更したものである。表１の組合せ「５」は、組合せ「１」から「ε」および「α」の値を変更したものである。これにより、組合せ「２」，「３」，「４」，「５」におけるねじ軸部材１０のリード（Ｌ）は、互いに異なるとともに、組合せ「１」と異なる。

【0050】

また、組合せ「２」，「３」，「４」においても、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒは互いに異なり、かつ、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒは停止位置Ｐの個数（ε）で３６０°を等分した角度に対応する。なお、組合せ「５」において、停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒは、３６０°をε（＝５）等分した角度に相当する、０°（＝３６０）、７２°、１４４°、２１６°、２８８°のいずれかに対応する。

【0051】

また、表１の組合せ「６」，「７」において、ねじ軸部材１０のリード（Ｌ）の値は正の整数である。換言すれば、「Ｌ」の値が正の整数となるように、「β」の値が定められている。組合せ「６」，「７」は、組合せ「１」から「α」および「β」の値を変更したものである。

【0052】

さらに、組合せ「６」，「７」においても、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒは互いに異なり、かつ、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒは停止位置Ｐの個数（ε）で３６０°を等分した角度に対応する。

【0053】

制御装置２の記憶部２ｃには、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒが格納されている。例えば、組合せ「１」においては、第１停止位置Ｐ１に対応する電気角度θｒ（０°）、第２停止位置Ｐ２に対応する電気角度θｒ（９０°）、第３停止位置Ｐ３に対応する電気角度θｒ（１８０°）、および、第４停止位置Ｐ４に対応する電気角度θｒ（２７０°）が格納されている。

【0054】

これにより、制御装置２は、第１停止位置Ｐ１に対するナット２０の移動量に加え、電気角度θｒによっても、複数の停止位置Ｐのうちどの停止位置Ｐにナット２０が停止しているかを判定することができる。

【0055】

さらに、ナット２０が停止位置Ｐに停止している場合に直動アクチュエータ１および制御装置２の電源が遮断された後、電源が再投入されたときに、制御装置２は、レゾルバ制御回路２ａが検知する電気角度θｒに基づいて、複数の停止位置Ｐのうちどの停止位置Ｐにナット２０が停止しているかを判定することができる。つまり、制御装置２は、レゾルバロータ４１の回転した数（多回転数の情報）を演算する必要もなく、また多回転数の情報を記憶する大容量の不揮発性メモリを備えることなく、ナット２０の停止位置Ｐを判定することができる。

【0056】

このように、直動アクチュエータ１は、直線運動するナット２０の停止位置Ｐの検知を簡便にすることができる。

【0057】

以上、説明したように、本実施形態によれば、直動アクチュエータ１は、軸線Ａを有し、軸線Ａ回りに回転可能なねじ軸部材１０と、ねじ軸部材１０と嵌合し、ねじ軸部材１０が回転することで軸線Ａ方向に沿って移動可能なナット２０と、ねじ軸部材１０を軸線Ａ回りに回転させるモータ３０と、ねじ軸部材１０の軸線Ａ回りの角度を検出するレゾルバ４０と、を備える。ナット２０は、軸線Ａ方向において等間隔で位置する複数の停止位置Ｐのうち何れか１つの停止位置Ｐで停止する。ねじ軸部材１０のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌはねじ軸部材１０のリードの値であり、αは軸線Ａ方向において互いに隣り合う２つの停止位置Ｐの距離であり、γはレゾルバ４０の軸倍角数であり、εは複数の停止位置Ｐの個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒを互いに異ならせる値である。

【0058】

これによれば、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒが互いに異なり、電気角度θｒに基づいて、複数の停止位置Ｐのうちどの停止位置Ｐにナット２０が停止しているかを判定することができる。よって、直動アクチュエータ１は、ねじ軸部材１０に対して相対的に直線運動するナット２０の停止位置Ｐの検知をより簡便にすることができる。

【0059】

また、停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒは、停止位置Ｐの個数で３６０°を等分した角度に対応する。

【0060】

これにより、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒの間隔を増大させることができる。よって、直動アクチュエータ１は、ナット２０の停止位置Ｐの検知をより簡便にすることができる。

【0061】

また、ねじ軸部材１０のリードの値は、正の整数である。

【0062】

これにより、ねじ軸部材１０の製造の簡便化を図ることができる。

【0063】

また、直動アクチュエータシステム１００は、軸線Ａを有し、軸線Ａ回りに回転可能なねじ軸部材１０と、ねじ軸部材１０と嵌合し、ねじ軸部材１０が回転することで軸線Ａ方向に沿って移動可能なナット２０と、ねじ軸部材１０を軸線Ａ回りに回転させるモータ３０と、ねじ軸部材１０の軸線Ａ回りの角度を検出するレゾルバ４０と、モータ３０を制御する制御装置２と、を備える。制御装置２は、レゾルバ４０の検出結果に基づいてモータ３０を制御することで、軸線Ａ方向において等間隔で位置する複数の停止位置Ｐのうち何れか１つの停止位置Ｐでナット２０を停止させ、ねじ軸部材１０のリードの値は、下記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌはねじ軸部材１０のリードの値であり、αは軸線Ａ方向において互いに隣り合う２つの停止位置Ｐの距離であり、γはレゾルバ４０の軸倍角数であり、εは複数の停止位置Ｐの個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒを互いに異ならせる値である。

【0064】

これにより、直動アクチュエータシステム１００は、ねじ軸部材１０に対して相対的に直線運動するナット２０の停止位置Ｐをより簡便に検知することができる。また、上記のように、制御装置２は、レゾルバロータ４１の回転した数（多回転数の情報）を演算する必要もなく、また多回転数の情報を記憶する大容量の不揮発性メモリを備えることなく、ナット２０の停止位置Ｐを判定することができる。よって、直動アクチュエータシステム１００の低コスト化を図ることができる。

【0065】

また、本実施形態のリード（Ｌ）の算出方法は、モータ３０によって軸線Ａ回りに回転するねじ軸部材１０と嵌合し、軸線Ａ方向において等間隔で位置する複数の停止位置Ｐのうち何れか１つの停止位置Ｐで停止するナット２０、および、ねじ軸部材１０の軸線Ａ回りの角度を検出するレゾルバ４０を備える直動アクチュエータ１に適用され、ねじ軸部材１０のリードの値を下記式（１）および式（２）のいずれか一方で算出する。
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（１／ε）） ・・・（１）
Ｌ＝（α×γ）／（β＋（（ε―１）／ε）） ・・・（２）
Ｌは前記ねじ軸部材１０のリードの値であり、αは軸線Ａ方向において互いに隣り合う２つの停止位置Ｐの距離であり、γはレゾルバ４０の軸倍角数であり、εは複数の停止位置Ｐの個数であり、βは、０以上の実数であり、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒを互いに異ならせる値である。

【0066】

これによれば、複数の停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の複数の電気角度θｒが互いに異なり、電気角度θｒに基づいて、複数の停止位置Ｐのうちどの停止位置Ｐにナット２０が停止しているかを判定することができる。よって、本実施形態のリード（Ｌ）の算出方法は、ねじ軸部材１０に対して相対的に直線運動するナット２０の停止位置Ｐの検知をより簡便にすることができる。

【0067】

なお、本実施形態において、停止位置Ｐに対応するレゾルバ４０の電気角度θｒは、停止位置Ｐの個数で３６０°を等分した角度に対応していなくてもよい。例えば、式（２）を用いて、ε＝３、α＝２、γ＝１、β＝０．３と定めた場合、第１停止位置Ｐ１、第２停止位置Ｐ２および第３停止位置Ｐ３に対応する電気角度θｒは、停止位置Ｐの個数（ε（＝３））で３６０°を等分した角度（１２０°、２４０°）に対応しておらず、０°、３３６°、３４８°に対応する。

【0068】

また、本実施形態の変形例に係る直動アクチュエータ１において、ナット２０を軸線Ａ方向に移動できないようにして、ナット２０が軸線Ａ回りに回転することでねじ軸部材１０が軸線Ａ方向に沿って移動する構成としてもよい。

【0069】

具体的には、本変形例に係る直動アクチュエータ１において、モータ３０は出力軸部材３４を備えない。また、ナット２０は、モータロータ３３に固定されてモータロータ３３と軸線Ａ回りに一体回転する。なお、ナット２０とモータロータ３３は、軸受を介してハウジング３１内に配置される。さらに、レゾルバロータ４１は、モータロータ３３に固定され、モータロータ３３およびナット２０と一体回転する。すなわち、レゾルバ４０は、ナット２０の軸線Ａ回りの角度および回転角度を検出する。モータ制御回路２ｂは、レゾルバ制御回路２ａの検知結果に基づいてモータ３０を制御する制御信号Ｓ３を送信することでねじ軸部材１０の位置を調節する。モータ制御回路２ｂは、複数の停止位置Ｐのうち何れか１つの停止位置Ｐでねじ軸部材１０を停止させる。

【0070】

つまり、本変形例に係る直動アクチュエータ１は、軸線Ａを有し、軸線Ａ回りに回転可能なナット２０と、ナット２０と嵌合し、ナット２０が回転することで軸線Ａ方向に沿って移動可能なねじ軸部材１０と、ナット２０を軸線Ａ回りに回転させるモータ３０と、ナット２０の軸線Ａ回りの角度を検出するレゾルバ４０と、を備える。本変形例のねじ軸部材１０において、例えばねじ軸部材１０の先端が、軸線Ａ方向において等間隔で位置する複数の停止位置Ｐのうち何れか１つの停止位置Ｐで停止する。本変形例のねじ軸部材１０のリードの値は、上記式（１）および式（２）のいずれか一方で表される。

【0071】

本変形例の直動アクチュエータ１においても、上記の実施形態の直動アクチュエータ１と同様に、複数の停止位置Ｐのうちどの停止位置Ｐにねじ軸部材１０が停止しているかを判定することができる。よって、直動アクチュエータ１は、ナット２０に対して相対的に直線運動するねじ軸部材１０の停止位置Ｐの検知を簡便にすることができる。

【符号の説明】

【0072】

１ 直動アクチュエータ
２ 制御装置
１０ ねじ軸部材
２０ ナット
３０ モータ
４０ レゾルバ
１００ 直動アクチュエータシステム
Ｐ 停止位置
θｒ 電気角度

【図1】

【図2】

【図3】