特開 2024-173523 突出型リニアアクチュエータ

(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】P2024173523

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】突出型リニアアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

B25J19/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091999

(22)【出願日】2023-06-02

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-06-26

(71)【出願人】

【識別番号】521071219

【氏名又は名称】株式会社ＲｏｂｏＳａｐｉｅｎｓ

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長尾 俊

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS01

3C707CU02

3C707CY29

3C707CY36

3C707HS27

3C707HT02

3C707HT37

3C707KS03

3C707KT01

3C707KT04

3C707KV01

(57)【要約】

【課題】従来よりも取扱い性を向上し得る突出型リニアアクチュエータを提供する。
【解決手段】突出型リニアアクチュエータ１０は、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂ、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを筐体の内部に収容して外部から非露出状態にすることができるので、例えば、アームロボットのスライダに取り付ける際にも、巻尺部２５ａ，２５ｂや、駆動ローラ３０ａ、ロータリーエンコーダ３０ｂがスライダなどの他の部位に当たってしまうことがなく、これら巻尺部２５ａ，２５ｂや、駆動ローラ３０ａ、ロータリーエンコーダ３０ｂの位置を気にすることなく取り付け作業を行わせることができる。よって、その分、従来よりも取扱い性を向上し得る。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺プレートが渦巻状に巻装されて対向配置された一対の巻尺部と、
一対の前記巻尺部を内部に収容し、一対の前記巻尺部からそれぞれ伸びる前記長尺プレートが重ね合わさるように前記長尺プレートを当接させ、一対の前記長尺プレートの重ね合わせた自由端部を開口部から外部に突出させる筐体と、
前記筐体の内部に収容され、重ね合わせた一対の前記長尺プレートの片面に当接して一対の前記長尺プレートを前記長尺プレートの長手方向に移動させる駆動ローラと、
前記筐体の内部に収容され、前記駆動ローラに対向配置されて、重ね合わせた一対の前記長尺プレートを前記駆動ローラとの間に挟み込む回転ローラと、
を備え、
前記筐体は、
一対の巻尺部が収容される一対の巻尺部収容凹部と、前記駆動ローラおよび前記回転ローラを収容するローラ収容凹部と、を有する筐体本体と、
一対の前記巻尺部収容凹部および前記ローラ収容凹部が形成された前記筐体本体の本体側設置面に着脱自在に固定され、前記筐体本体と一体化されて、一対の前記巻尺部収容凹部に収容された一対の前記巻尺部と、前記ローラ収容凹部に収容された前記駆動ローラおよび前記回転ローラと、を覆う蓋部と、
を備え、
一対の前記巻尺部から前記長尺プレートが引き出され、または、一対の前記巻尺部に前記長尺プレートが巻き取られて、前記筐体の前記開口部から突出した一対の前記長尺プレートを前記筐体の外部で往復直線運動させる、突出型リニアアクチュエータ。

【請求項2】

前記回転ローラは、
ロータリーエンコーダであり、前記長尺プレートの往復直線運動に応じて前記ロータリーエンコーダが回転可能に構成されており、前記ロータリーエンコーダの回転方向および回転数に基づいて前記長尺プレートの自由端部の位置が特定される、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項3】

前記筐体には、
対向配置された一対の前記巻尺部の間の領域内であって、かつ、一対の前記巻尺部の外周頂上部同士を結んだ仮想線を超えない領域内に、前記駆動ローラおよび前記回転ローラが配置されている、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項4】

一対の前記巻尺部は、
前記筐体の前記開口部が形成された第１面と対向する第２面側に位置し、かつ、前記巻尺部が互いに対向する位置にあるプレート離隔部から前記長尺プレートがそれぞれ伸びており、
前記駆動ローラおよび前記回転ローラは、
一対の前記巻尺部の間に配置されており、
前記筐体本体には、
一対の前記巻尺部の前記プレート離隔部から、前記ローラ収容凹部の前記駆動ローラおよび前記回転ローラの間に向かうに従って、前記プレート離隔部からそれぞれ伸びる前記長尺プレートを互いに近づくように案内するプレート案内凹部が形成されている、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項5】

前記プレート案内凹部は、
前記巻尺部の外郭形状に合わせて形成された前記巻尺部収容凹部の円柱形状の内周面からそれぞれ接線方向に沿って前記ローラ収容凹部に向けて延びるように形成されている、
請求項４に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項6】

一対の前記巻尺部は、
それぞれの外周に形成された歯車部により互いに係合し、一方の前記巻尺部の回転に伴って他方の前記巻尺部が回転する、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項7】

一対の前記巻尺部のうち少なくともいずれか一方には、
前記巻尺部を回転させて前記巻尺部に前記長尺プレートを巻き取らせる巻き取り用駆動装置が設けられている、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項8】

一対の前記巻尺部を回転させるときには前記歯車部の歯溝から抜かれ、一対の前記巻尺部を停止させたときには前記歯溝に挿入されて前記巻尺部の非回転状態を維持させるストッパを備える、
請求項６に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項9】

前記筐体には、
一対の前記巻尺部の回転軸方向に、厚みを貫通する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔には、
前記筐体の外表面に配置される電子機器の配線が挿通可能な構成を有する、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項10】

一対の前記長尺プレートの自由端には、
電子機器、ハンドロボット、スクリーン装置のスクリーンシート、照明装置および押圧子のうち、少なくともいずれかが設けられている、
請求項１～９のうちいずれか１項に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、突出型リニアアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

突出型リニアアクチュエータとして、一対の巻尺部からそれぞれ伸びる長尺プレートの自由端部を略直角に折り曲げて重ね合わせ、一対の長尺プレートの自由端部を連結した押圧子を形成するスライダと、ガイドフレームに沿ってスライダを往復直線運動させる駆動部と、正逆転して押圧子を往復直線運動させるギヤと、を備えた構成が、特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６９４４２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の突出型リニアアクチュエータは、一対の巻尺部や、正逆転するギヤなどが外部に露出しているため、アームロボットや自走式ロボットなどに搭載させる際、これら一対の巻尺部や、正逆転するギヤなどがアームロボットや自走式ロボットの各部位に接触しないよう配慮する必要があった。そのため、突出型リニアアクチュエータは取扱い性を向上させることが望まれていた。

【0005】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、従来よりも取扱い性を向上し得る突出型リニア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】

本発明に係る突出型リニアアクチュエータは、長尺プレートが渦巻状に巻装されて対向配置された一対の巻尺部と、一対の前記巻尺部を内部に収容し、一対の前記巻尺部からそれぞれ伸びる前記長尺プレートが重ね合わさるように前記長尺プレートを当接させ、一対の前記長尺プレートの重ね合わせた自由端部を開口部から外部に突出させる筐体と、前記筐体の内部に収容され、重ね合わせた一対の前記長尺プレートの片面に当接して一対の前記長尺プレートを前記長尺プレートの長手方向に移動させる駆動ローラと、前記筐体の内部に収容され、前記駆動ローラに対向配置されて、重ね合わせた一対の前記長尺プレートを前記駆動ローラとの間に挟み込む回転ローラと、を備え、前記筐体は、一対の巻尺部が収容される一対の巻尺部収容凹部と、前記駆動ローラおよび前記回転ローラを収容するローラ収容凹部と、を有する筐体本体と、一対の前記巻尺部収容凹部および前記ローラ収容凹部が形成された前記筐体本体の本体側設置面に着脱自在に固定され、前記筐体本体と一体化されて、一対の前記巻尺部収容凹部に収容された一対の前記巻尺部と、前記ローラ収容凹部に収容された前記駆動ローラおよび前記回転ローラと、を覆う蓋部と、を備え、一対の前記巻尺部から前記長尺プレートが引き出され、または、一対の前記巻尺部に前記長尺プレートが巻き取られて、前記筐体の前記開口部から突出した一対の前記長尺プレートを前記筐体の外部で往復直線運動させる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、一対の巻尺部、駆動ローラおよび回転ローラを筐体の内部に収容して外部から非露出状態にすることができるので、その分、従来よりも取扱い性を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る突出型リニアアクチュエータを備えたアームロボットの構成を示す斜視図である。

【図2】図１とは異なる方向からアームロボットを見たときの構成を示す斜視図である。

【図3】一対の長尺プレートが引き出されたときの突出型リニアアクチュエータであり、図１および図２に示した蓋部の図示を省略して突出型リニアアクチュエータの内部の構成を示した概略図である。

【図4】一対の長尺プレートが巻き取られたときの突出型リニアアクチュエータであり、図１および図２に示した蓋部の図示を省略して突出型リニアアクチュエータの内部の構成を示した概略図である。

【図5】筐体本体の構成を示す概略図である。

【図6】ローラ収容凹部の構成を示す拡大詳細図である。

【図7】蓋部の構成を示す概略図である。

【図8】第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータの構成を示す概略図である。

【図9】第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータの内部の構成を示す概略図である。

【図10】第２実施形態に係る巻尺部の構成を示す概略図である。

【図11】巻尺部に固定された長尺プレートの構成を示す概略図である。

【図12】蓋部を外したときの筐体本体の構成を示す概略図である。

【図13】駆動ローラおよびロータリーエンコーダが設けられた第２実施形態に係る蓋部の構成を示す概略図である。

【図14】巻尺部に対するストッパ機構部の配置位置を説明するための概略図である。

【図15】ストッパ機構部の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下図面について本発明の一実施の形態を詳述する。以下の説明において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0010】

（１）第１実施形態
（１－１）＜第１実施形態に係る突出型リニアアクチュエータを有するアームロボットの構成＞
図１および図２は、本実施形態に係る突出型リニアアクチュエータ１０を備えたアームロボット１の構成を示す概略図である。図１および図２中、ｘ１およびｘ２は、突出型リニアアクチュエータ１０から引き出される一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが伸縮する伸縮方向であり、ｘ１は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部が突出型リニアアクチュエータ１０から遠ざかる方向を示し、ｘ２は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部が突出型リニアアクチュエータ１０に近づく方向を示す。ｙ１およびｙ２は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂの長手方向と直交する長尺プレート１７ａ，１７ｂの幅方向を示す。

【0011】

ｚ１およびｚ２は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂの伸縮方向ｘ１，ｘ２および幅方向ｙ１，ｙ２の両方向に直交する、長尺プレート１７ａ，１７ｂの面法線方向を示す。なお、本実施形態では、面法線方向ｚ１，ｚ２が、アームロボット１の高さ方向になるように、突出型リニアアクチュエータ１０を配置してもよく、また、面法線方向ｚ１，ｚ２が、アームロボット１の水平方向になるように、突出型リニアアクチュエータ１０を配置してもよい。

【0012】

本実施形態に係るアームロボット１は、突出型リニアアクチュエータ１０と、突出型リニアアクチュエータ１０を幅方向ｙ１，ｙ２に移動させる移動機構部３と、を備える。なお、ここでは、移動機構部３によって突出型リニアアクチュエータ１０を幅方向ｙ１，ｙ２に移動させ、幅方向ｙ１，ｙ２において所望の位置に突出型リニアアクチュエータ１０を配置させるアームロボット１を一例に説明するが、本発明はこれに限らない。例えば、移動機構部３を備えないアームロボットの他、当該移動機構部３に加えて他の移動機構部を設けて、突出型リニアアクチュエータ１０を面法線方向ｚ１，ｚ２に移動させたり、さらには面法線方向ｚ１，ｚ２を回転軸として周方向に突出型リニアアクチュエータ１０を回転させたりするアームロボットを適用してもよい。

【0013】

アームロボット１は、移動機構部３により所望の位置で位置決めされた突出型リニアアクチュエータ１０から一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを引き出させ、長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部をｘ１方向に突出させる。アームロボット１は、長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設けた押圧子（図１および図２では図示せず）を突出させ、例えば、伸縮方向ｘ１，ｘ２の延長線上に位置するエレベータのボタンや、工場施設内にある各種ボタンなどの対象物を、押圧子によって押下することができる。

【0014】

突出型リニアアクチュエータ１０は、押圧子を突出させた一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを筐体１１の内部に収容し得、当該長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設けた押圧子を伸縮方向ｘ１，ｘ２に沿って往復直線運動し得る。

【0015】

移動機構部３は、軽量なアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されたガイドレール６と、当該ガイドレール６の一端に設けられたアクチュエータ駆動部４と、当該ガイドレール６の他端に設けられた支持部７と、アクチュエータ駆動部４および支持部７間に張架されたベルト９と、ガイドレール６に沿ってアクチュエータ駆動部４および支持部７の間を移動可能なスライダ８と、を備える。ここでは、ガイドレール６の長手方向が幅方向ｙ１，ｙ２に延びるように配置されている。

【0016】

アクチュエータ駆動部４には、モータなどの駆動部４ａにより回動される駆動プーリ４ｂが設けられ、支持部７には、従属プーリ７ａが設けられている。アクチュエータ駆動部４の駆動プーリ４ｂと支持部７の従属プーリ７ａとの間には、スライダ８が設けられたベルト９が巻き掛けられて張架されている。アクチュエータ駆動部４は、駆動プーリ４ｂを正逆回転させることで、駆動プーリ４ｂおよび従属プーリ７ａ間に張架されているベルト９を正逆回転させ、ベルト９に固定されたスライダ８をガイドレール６の長手方向に沿って往復直線運動させる。

【0017】

スライダ８は、ガイドレール６を挟む一対の支持板８ａ，８ｂと、ガイドレール６を挟んだ支持板８ａ，８ｂを繋ぐ複数の連設ピン８ｃと、各連設ピン８ｃにそれぞれ転動可能に設けられたスライドローラ８ｄと、を備える。スライドローラ８ｄは、ガイドレール６の長手方向に沿って形成されたガイド溝６ａに位置決めされ、ガイド溝６ａ内で回動可能に配置されている。

【0018】

スライダ８は、一方の支持板８ａがベルト９に連結されており、ベルト９が周方向に移動することにより引っ張られ、スライドローラ８ｄが転動してガイドレール６の長手方向に沿って移動する。スライダ８は、他方の支持板８ｂに突出型リニアアクチュエータ１０が固定されており、ベルト９が移動することにより突出型リニアアクチュエータ１０をガイドレール６の長手方向に沿って移動させる。

【0019】

突出型リニアアクチュエータ１０は、矩形状に形成された筐体１１を有し、当該筐体１１の一端がスライダ８の支持板８ｂに固定されている。本実施形態に係る筐体１１は、例えば、直方体形状でなり、プラスチックや金属などにより形成されている。なお、本実施形態では、直方体形状でなる筐体１１について説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、立方体形状や、円柱形状などその他種々の形状としてもよい。

【0020】

筐体１１は、第１面２１ａに開口部２１ｃが形成されており、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが筐体１１の内部から当該開口部２１ｃを通過して外部に向けて突出している。この場合、筐体１１は、第１面２１ａの面法線方向が伸縮方向ｘ１，ｘ２となっており、第１面２１ａの開口部２１ｃから第１面２１ａの面法線方向に沿って一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが伸びるように構成されている。

【0021】

筐体１１には、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを移動させるためのプレート駆動装置１２と、物体認識装置１３と、が外表面の所定位置に設けられている。また、筐体１１には、厚みを貫通した貫通孔１５ａがガイドレール６から所定距離離れた位置に形成されている。プレート駆動装置１２および／または物体認識装置１３から延びる配線（図示せず）は、筐体１１の貫通孔１５ａを通過して他方側に案内され、所定位置に設けた制御装置（図示せず）に接続される。

【0022】

筐体１１は、配線が貫通孔１５ａを通過していることで、当該配線が貫通孔１５ａにより１つに束ねられる。筐体１１は、ガイドレール６に沿って突出型リニアアクチュエータ１０が移動する際に、貫通孔１５ａにより１つに束ねられた配線が、ガイドレール６に接触しないように構成されている。これにより、突出型リニアアクチュエータ１０は、ガイドレール６に沿って移動する際に、プレート駆動装置１２および／または物体認識装置１３から延びる配線が移動の妨げとならず、ガイドレール６に沿ってスムーズに移動することができる。

【0023】

本実施形態に係る筐体１１は、箱状の筐体本体１５と、筐体本体１５の開口領域を覆う蓋部１６とを有しており、筐体本体１５の長手方向に位置する一方の端部がスライダ８に連結された構成を有する。筐体本体１５には、一方の端部と対向する他方の端部に取付金具１３ａを介して物体認識装置１３が設けられている。

【0024】

物体認識装置１３は、例えば、撮像装置、ライダ（LiDAR：Light Detection And Ranging）または３Ｄスキャナ装置などであり、撮像装置により取得した撮像画像や、ライダおよび３Ｄスキャナ装置により取得した位置情報に基づいて、押圧子により押圧するボタンなどの操作対象物の位置を検出し得る。

【0025】

プレート駆動装置１２は、例えば、モータなどであり、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂに対して駆動力を与え、長尺プレート１７ａ，１７ｂを伸縮方向ｘ１，ｘ２に沿って移動させる。本実施形態では、蓋部１６の外表面にプレート駆動装置１２が設けられ、プレート駆動装置１２の出力軸が蓋部１６に形成された貫通孔（図示せず）を介して筐体１１の内部に配置され、出力軸に連結した駆動ローラ（後述する）により筐体１１の内部において長尺プレート１７ａ，１７ｂに対して駆動力を伝達している。

【0026】

（１－２）＜第１実施形態に係る突出型リニアアクチュエータの構成＞
次に、突出型リニアアクチュエータ１０の構成について以下説明する。図３は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが巻尺部２５ａ，２５ｂから引き出されたときの突出型リニアアクチュエータ１０であり、図１および図２に示した蓋部１６の図示を省略して突出型リニアアクチュエータ１０の内部の構成を示した概略図である。図４は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが巻尺部２５ａ，２５ｂにより巻き取られたときの突出型リニアアクチュエータ１０であり、図１および図２に示した蓋部１６の図示を省略して突出型リニアアクチュエータ１０の内部の構成を示した概略図である。

【0027】

筐体本体１５は、蓋部１６（図１および図２）が設置される本体側設置面２１ｅの四隅にそれぞれネジ孔２１ｄが形成されている。突出型リニアアクチュエータ１０は、図７にて後述する蓋部１６の挿通孔３７ｄが、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅのネジ孔２１ｄに位置決めされ、重ね合わせた蓋部１６の挿通孔３７ｄと、筐体本体１５のネジ孔２１ｄとに対してネジが螺着されることで筐体本体１５と蓋部１６とが一体化される（図１および図２）。

【0028】

なお、本実施形態においては、本体側設置面２１ｅの外郭形状を長方形状としているが、本発明はこれに限らず、並んで配置した一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの外周形状に合わせて、本体側設置面２１ｅを楕円形状に形成してもよい。この場合、蓋部１６は、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅに設置される蓋側設置面が、当該本体側設置面２１ｅの形状に合わせて楕円形状となり得る。

【0029】

筐体本体１５には、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂと、駆動ローラ３０ａと、回転ローラであるロータリーエンコーダ３０ｂとが、内部に収容されている。一対の各巻尺部２５ａ，２５ｂは、各長尺プレート１７ａ，１７ｂをそれぞれ渦巻状に巻装し、所定距離を設けて対向配置されている。ここで、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂは、筐体本体１５の開口部２１ｃが形成された第１面２１ａと対向する第２面２１ｂ側に位置し、かつ、これら巻尺部２５ａ，２５ｂが互いに対向する位置にプレート離隔部２５５が配置されている。

【0030】

巻尺部２５ａ，２５ｂの内部に巻装された各長尺プレート１７ａ，１７ｂは、巻尺部２５ａ，２５ｂのプレート離隔部２５５から後述するプレート案内凹部３５ａ，３５ｂ内にそれぞれ引き出されている。

【0031】

巻尺部２５ａ，２５ｂは、中心に固定芯２７ａを有し、当該固定芯２７ａにより筐体本体１５に固定されている。各巻尺部２５ａ，２５ｂは、内部にゼンマイバネなどの弾性部材を備えており、当該弾性部材によって、各巻尺部２５ａ，２５ｂに巻装された各長尺プレート１７ａ，１７ｂに、当該長尺プレート１７ａ，１７ｂを渦巻状に巻き取る方向の力（弾性復元力）を与えている。

【0032】

ここで、これらの長尺プレート１７ａ，１７ｂは、各巻尺部２５ａ，２５ｂからそれぞれ引き出されて外力が与えられていない状態では直線状を成して往復直線運動が可能な程度の剛性を有しており、巻尺部２５ａ，２５ｂにおいて渦巻状に巻き付けられる程度の弾性を有している。

【0033】

なお、各長尺プレート１７ａ，１７ｂは、長尺の帯状金属プレートや帯状樹脂プレートなどによって構成されており、本実施形態では、アルミニウム製またはアルミニウム合金製のものが使用されている。本実施形態に係る長尺プレート１７ａ，１７ｂは、同一形状および同一部材により形成されており、自由端部の断面が弓なり状に湾曲した形状を有している。このように、長尺プレート１７ａ，１７ｂは、自由端部の断面を弓なり状に湾曲した形状とすることで、直線性の向上が図られているとともに、巻尺部２５ａ，２５ｂ内での捲回性の向上が図られている。また、長尺プレート１７ａ，１７ｂは、表面の凹部面が外側に向けて配置され、裏面の凸部同士が互いに当接するように重ね合わせられた状態で自由端部に押圧子１８が設けられている。

【0034】

長尺プレート１７ａ，１７ｂは、筐体本体１５の内部において、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂからそれぞれ互いに近づくように伸びて当接し、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間に挟み込まれる。長尺プレート１７ａ，１７ｂは、重ね合わせられた状態で駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間を通過し、筐体本体１５の第１面２１ａに形成された開口部２１ｃから外部に向けて自由端部が突出する。

【0035】

駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂは、筐体本体１５に設けた一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの間に配置されている。本実施形態では、対向配置された一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの間の領域内であって、かつ、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの外周頂上部同士を結んだ仮想線Ｌ１を超えない領域内に、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂが配置されている。突出型リニアアクチュエータ１０は、筐体本体１５の縦横の大きさが、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂを囲える大きさであればよいため、例えば、仮想線Ｌ１を超えた領域を小さくして筐体１１を小型化し得る。

【0036】

駆動ローラ３０ａは、円柱状に形成され、ウレタンなどの軟質樹脂部材により外周表面が形成されている。また、駆動ローラ３０ａは、図示しない蓋部１６に設けたプレート駆動装置１２（図１および図２）の出力軸に結着され、当該プレート駆動装置１２による駆動力により正逆回転される。駆動ローラ３０ａは、回転軸が一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの回転軸と平行に配置されており、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの周方向と同じ方向に周方向が配置されている。

【0037】

回転ローラとしてのロータリーエンコーダ３０ｂは、円柱状に形成され、ウレタンなどの軟質樹脂部材により外周表面が形成されている。なお、本実施形態に係るロータリーエンコーダ３０ｂの直径は、駆動ローラ３０ａの直径と同程度に選定されているが、本発明はこれに限らない。ロータリーエンコーダ３０ｂの直径を駆動ローラ３０ａの直径よりも大きくしたり、小さくしたり、ロータリーエンコーダ３０ｂの直径と駆動ローラ３０ａの直径とを異なる径としてもよい。駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの直径は、巻尺部２５ａ，２５ｂの直径の１／２程度となっており、巻尺部２５ａ，２５ｂの直径よりも小さく選定されている。

【0038】

ロータリーエンコーダ３０ｂは、駆動ローラ３０ａに対向配置されて、重ね合わせた一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを当該駆動ローラ３０ａとの間に挟み込ませる。ロータリーエンコーダ３０ｂは、回転軸が一対の巻尺部２５ａ，２５ｂや駆動ローラ３０ａの回転軸と平行に配置されており、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂおよび駆動ローラ３０ａの周方向と同じ方向に周方向が配置されている。

【0039】

ロータリーエンコーダ３０ｂは、筐体本体１５の外表面に設けた計測回路の出力軸に結着され、駆動ローラ３０ａの正逆回転により移動する長尺プレート１７ａ，１７ｂの移動に連動して正逆回転される。計測回路は、長尺プレート１７ａ，１７ｂの進退に連動して回転するロータリーエンコーダ３０ｂの回転方向や回転数に基づいて、進退時における長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部の移動方向や移動距離を特定して伸縮方向ｘ１，ｘ２における押圧子１８の位置を計測可能に構成されている。

【0040】

筐体本体１５には、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂから引き出されて駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間で合流する長尺プレート１７ａ，１７ｂの合流前の長尺プレート１７ａ，１７ｂ間の領域に、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの回転軸方向に厚みを貫通した貫通孔１５ａが形成されている。

【0041】

図５は、筐体本体１５の構成を示す概略図である。図５に示すように、筐体本体１５には、一対の巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂと、ローラ収容凹部２９と、一方の巻尺部収容凹部２６ａおよびローラ収容凹部２９を連通させるプレート案内凹部３５ａと、他方の巻尺部収容凹部２６ｂおよびローラ収容凹部２９を連通させるプレート案内凹部３５ｂと、が本体側設置面２１ｅに形成されている。この場合、本実施形態に係る筐体本体１５は、プラスチックなどの硬質樹脂部材により形成されており、一対の巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂと、ローラ収容凹部２９と、プレート案内凹部３５ａ，３５ｂとが形成されていない本体側設置面２１ｅの領域に、当該硬質樹脂部材でなる中実部１５５を有する。なお、本体側設置面２１ｅには、四隅にネジ孔２１ｄが形成されているとともに、一対の巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂ間に貫通孔１５ａが形成されている。

【0042】

一対の巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂは、左右対称に形成された有底の溝部であり、それぞれ巻尺部２５ａ，２５ｂの外郭形状に合わせて円柱形状に形成されている。また、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂは、径が巻尺部２５ａ，２５ｂの径より僅かに大きく選定されており、筐体本体１５の小型化が図られている。巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂには、底部の中心に孔部２７ｂが形成されており、当該孔部２７ｂにそれぞれ巻尺部２５ａ，２５ｂの固定芯２７ａが圧入され、巻尺部２５ａ，２５ｂが巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂ内部に固定される。

【0043】

プレート案内凹部３５ａ，３５ｂは、左右対称に形成されており、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂ内に収容した巻尺部２５ａ，２５ｂからそれぞれ引き出される長尺プレート１７ａ，１７ｂを、ローラ収容凹部２９内に収容した駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間に案内する。

【0044】

ここで、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂは、筐体本体１５の開口部２１ｃが形成された第１面２１ａと対向する第２面２１ｂ側に位置し、かつ、これら巻尺部２５ａ，２５ｂが互いに対向する位置にプレート離隔部２５５が配置されている。巻尺部２５ａ，２５ｂの内部に巻装された各長尺プレート１７ａ，１７ｂは、巻尺部２５ａ，２５ｂのプレート離隔部２５５からプレート案内凹部３５ａ，３５ｂ内にそれぞれ引き出されている。

【0045】

プレート案内凹部３５ａ，３５ｂは、長尺プレート１７ａ，１７ｂが引き出される巻尺部２５ａ，２５ｂのプレート離隔部２５５から、ローラ収容凹部２９に向かうに従ってそれぞれ互いに近づくように形成されている。本実施形態では、プレート案内凹部３５ａ，３５ｂは、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂの円柱形状の内周面２６６からそれぞれ接線方向に沿ってローラ収容凹部２９に向けて延びるように形成されている。プレート案内凹部３５ａ，３５ｂは、それぞれ対向する第１傾斜面３２ａと第２傾斜面３２ｂとを有し、第１傾斜面３２ａおよび第２傾斜面３２ｂとの間の中空領域に長尺プレート１７ａ，１７ｂが挿通する。

【0046】

プレート案内凹部３５ａ，３５ｂの第１傾斜面３２ａは、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂの円柱形状の内周面２６６からそれぞれ接線方向に沿ってローラ収容凹部２９に向けて延びている。プレート案内凹部３５ａ，３５ｂは、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂの内周面２６６からそれぞれ接線方向に向けて延びる互いの第１傾斜面３２ａの先端同士が接合され、三角状の頂点部３３を形成している。

【0047】

プレート案内凹部３５ａ，３５ｂの第２傾斜面３２ｂは、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂの円柱形状の内周面２６６からそれぞれ接線方向に対してＶ字状に押し返して、第１傾斜面３２ａと並走するようにローラ収容凹部２９に向けて延びている。巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂの内周面２６６と、第２傾斜面３２ｂとのＶ字状の接合部３５は、先端に鋭角な角部がなく滑らかな湾曲状に形成されており、進退する長尺プレート１７ａ，１７ｂが接合部３５に接触しても損傷し難い形状となっている。

【0048】

ローラ収容凹部２９は、駆動ローラ３０ａが収容される駆動ローラ収容凹部２９ａと、ロータリーエンコーダ３０ｂが収容される回転ローラ収容凹部２９ｂとを有し、駆動ローラ収容凹部２９ａと回転ローラ収容凹部２９ｂとが連通した構成を有する。ここで、図６は、ローラ収容凹部２９の構成を示す拡大詳細図である。

【0049】

図６に示すように、駆動ローラ収容凹部２９ａは、内周面２９１ａが駆動ローラ３０ａの外周に沿って湾曲状に形成され、円形仮想線Ｌ２で示すように、円柱形状空間を形成する。駆動ローラ収容凹部２９ａは、内周面２９１ａの一端がプレート案内凹部３５ａの第２傾斜面３２ｂと連設され、内周面２９１ａの他端が開口部２１ｃの内面２１１ｃと連設されている。

【0050】

回転ローラ収容凹部２９ｂは、内周面２９１ｂがロータリーエンコーダ３０ｂの外周に沿って湾曲状に形成され、円形仮想線Ｌ３で示すように、駆動ローラ収容凹部２９ａの円形仮想線Ｌ２と一部重なる円柱形状空間を形成する。回転ローラ収容凹部２９ｂは、内周面２９１ｂの一端がプレート案内凹部３５ｂの第２傾斜面３２ｂと連設され、内周面２９１ｂの他端が開口部２１ｃの内面２１１ｃと連設されている。回転ローラ収容凹部２９ｂの底面には、厚みを貫通する貫通孔２８が穿設されている。この貫通孔２８には、筐体本体１５の外表面に設けた計測回路の出力軸が配置され、当該出力軸にロータリーエンコーダ３０ｂが結着されて配置される。

【0051】

開口部２１ｃは、駆動ローラ収容凹部２９ａの内周面２９１ａが描く円形仮想線Ｌ２と、回転ローラ収容凹部２９ｂの内周面２９１ｂが描く円形仮想線Ｌ３とが一部重なる領域の中心に、当該開口部２１ｃの中心軸Ｌ５が配置される。駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間を通過して重ね合わせられた一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂは、互いに当接する位置が開口部２１ｃの中心軸Ｌ５に配置され、中心軸Ｌ５に沿って開口部２１ｃ内を進退する。

【0052】

次に、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅに固定される蓋部１６について説明する。図７は、蓋部１６の構成を示す概略図である。蓋部１６は、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅにおける縁部の外郭形状と同じ外郭形状に縁部が形成されており、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅに固定されたときに、蓋部１６の縁部が筐体本体１５の縁部と一致し、筐体本体１５と一体化し得る。

【0053】

蓋部１６は、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅを覆うように、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅに蓋側設置面３７ｅを当接させて位置決めし、ネジにより当該筐体本体１５に対して固定される。この場合、蓋部１６は、四隅にそれぞれ厚みを貫通した挿通孔３７ｄが穿設されており、蓋部１６を筐体本体１５に位置決めしたときに、筐体本体１５のネジ孔２１ｄ（図３および図４）に対して挿通孔３７ｄが重なり合う。蓋部１６は、挿通孔３７に挿通されたネジが筐体本体１５のネジ孔２１ｄに螺着され、筐体本体１５に固定され筐体本体１５と一体化する（図１および図２）。

【0054】

蓋側設置面３７ｅには、筐体本体１５に形成された一対の巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂにそれぞれ嵌め込まれる凸状の嵌め込み部３７ｆが形成されている。嵌め込み部３７ｆは、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂの凹み形状と同じ外郭形状を有した円形凸状に形成されている。嵌め込み部３７ｆは、蓋部１６が筐体本体１５に位置決めされたときに、対応する巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂにそれぞれ嵌め込まれ、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂ内に収容された巻尺部２５ａ，２５ｂに当接する。

【0055】

蓋部１６は、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂ内に収容した巻尺部２５ａ，２５ｂを嵌め込み部３７ｆにより押え付けることができるので、外部から衝撃が与えられた際に、巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂ内に巻尺部２５ａ，２５ｂを確実に位置決めさせることができる。

【0056】

また、蓋部１６には、蓋部１６が筐体本体１５に位置決めされたときに、筐体本体１５の開口部２１ｃに嵌め込まれる開口嵌め込み部３７ｃが形成されている。開口嵌め込み部３７ｃは、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが出入りする、開口部２１ｃの外表面での開口面積を調整し得る。

【0057】

かかる構成に加えて、本実施形態に係る蓋部１６には、駆動ローラ３０ａが蓋側設置面３７ｅに回動自在に予め設けられている。この場合、蓋部１６には、駆動ローラ３０ａが設置される位置に厚みを貫通した貫通孔（図示せず）が穿設されている。蓋側設置面３７ｅに設けた駆動ローラ３０ａは、蓋部１６の外表面に固定したプレート駆動装置１２（図１および図２）の出力軸と貫通孔を介して結着され、当該プレート駆動装置１２による駆動力により正逆回転可能に設けられている。なお、蓋部１６は、蓋側設置面３７ｅからプレート駆動装置１２にネジ３９ａが螺着され、蓋部１６の外表面にプレート駆動装置１２の配線３９ｂが配置される。

【0058】

本実施形態に係る突出型リニアアクチュエータ１０は次のようにして組み立てられる。始めに、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂおよびロータリーエンコーダ３０ｂを予め設けた筐体本体１５と、駆動ローラ３０ａおよびプレート駆動装置１２を予め設けた蓋部１６と、を用意する。そして、蓋部１６の蓋側設置面３７ｅに設けた駆動ローラ３０ａを、筐体本体１５の駆動ローラ収容凹部２９ａ内に収容されるように、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅを蓋部１６で覆うように配置させる。

【0059】

この際、蓋部１６に形成された嵌め込み部３７ｆが、筐体本体１５に形成された巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂ内に嵌め込まれるとともに、蓋部１６に形成された開口嵌め込み部３７ｃが、筐体本体１５に形成された開口部２１ｃ内に嵌め込まれる。次いで、筐体本体１５のネジ孔２１ｄと重なった蓋部１６の挿通孔３７ｄにネジを挿通して当該ネジを筐体本体１５のネジ孔２１ｄに螺着させることにより、蓋部１６と筐体本体１５とを一体化することができる。

【0060】

この場合、蓋部１６を筐体本体１５の本体側設置面２１ｅに取り付けるだけで、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂにより一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを挟み込むことができ、組み立て性が向上する。また、蓋部１６を筐体本体１５から取り外すことで、蓋部１６から駆動ローラ３０ａを簡単に取り外すことができるとともに、筐体本体１５からロータリーエンコーダ３０ｂを簡単に取り外すことができるため、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを容易に交換することができる。

【0061】

また、蓋部１６は、筐体本体１５への取り付け時に、蓋部１６の短手方向を誤って逆さまに筐体本体１５に取りようとすると、駆動ローラ３０ａや開口嵌め込み部３７ｃが本体側設置面２１ｅに当接して取り付けることができないため、筐体本体１５の正確な位置に簡単に位置決めできる。

【0062】

（１－３）＜作用および効果＞
以上の構成において、突出型リニアアクチュエータ１０は、長尺プレート１７ａ，１７ｂが渦巻状に巻装されて対向配置された一対の巻尺部２５ａ，２５ｂと、重ね合わせた一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂの片面に当接して一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを当該長尺プレート１７ａ，１７ｂの長手方向に移動させる駆動ローラ３０ａと、重ね合わせた一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを駆動ローラ３０ａとの間に挟み込むロータリーエンコーダ３０ｂとを、筐体１１の内部に収容し、これら一対の巻尺部２５ａ，２５ｂ、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂが外部から非露出状態となっている。

【0063】

筐体１１は、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂからそれぞれ伸びる長尺プレート１７ａ，１７ｂが重ね合わさるように長尺プレート１７ａ，１７ｂを当接させ、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂの重ね合わせた自由端部を開口部２１ｃから外部に突出させる。筐体１１は、内部において、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂから長尺プレート１７ａ，１７ｂが引き出され、または、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂに長尺プレート１７ａ，１７ｂが巻き取られて、開口部２１ｃから外部に向けて突出した一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを外部で往復直線運動させる。

【0064】

また、筐体１１は、筐体本体１５の本体側設置面２１ｅに蓋部１６が着脱自在に固定され、筐体本体１５と蓋部１６とが一体化される。筐体本体１５は、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂが収容される一対の巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂと、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを収容するローラ収容凹部２９と、を有し、一対の巻尺部収容凹部２６ａ，２６ｂに収容された一対の巻尺部２５ａ，２５ｂと、ローラ収容凹部２９に収容された駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂとが蓋部１６によって覆われる。

【0065】

突出型リニアアクチュエータ１０は、駆動ローラ３０ａを回転させることにより、各巻尺部２５ａ，２５ｂから各長尺プレート１７ａ，１７ｂが引き出され、その後、駆動ローラ３０ａが停止状態になり、押圧子１８が所定位置で不動となる。突出型リニアアクチュエータ１０は、長尺プレート１７ａ，１７ｂの長手方向の延長線上に位置するエレベータのボタンなどを押圧子１８によって押下できる。なお、押圧子１８に感圧センサを取り付け、感圧センサによって押圧子１８がエレベータのボタンなどを押下する力を検出するようにしてもよい。

【0066】

突出型リニアアクチュエータ１０は、駆動ローラ３０ａによって与えられる力と、各巻尺部２５ａ，２５ｂ内に設けたゼンマイバネなどの弾性部材によって与えられる力（弾性復元力）とによって、各長尺プレート１７ａ，１７ｂを巻尺部２５ａ，２５に巻き取らせる。なお、巻尺部２５ａ，２５ｂにそれぞれ長尺プレート１７ａ，１７ｂを巻き取ってゆくと、自由端部に設けた押圧子１８が筐体１１に当接することから、長尺プレート１７ａ，１７ｂの巻き取り過ぎを防止できる。

【0067】

以上の構成によれば、突出型リニアアクチュエータ１０は、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂ、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを筐体１１の内部に収容して外部から非露出状態にすることができるので、例えば、アームロボット１のスライダ８に取り付ける際にも、巻尺部２５ａ，２５ｂや、駆動ローラ３０ａ、ロータリーエンコーダ３０ｂがスライダ８などの他の部位に当たってしまうことがなく、これら巻尺部２５ａ，２５ｂや、駆動ローラ３０ａ、ロータリーエンコーダ３０ｂの位置を気にすることなく取り付け作業を行わせることができる。よって、その分、従来よりも取扱い性を向上し得る。

【0068】

（２）＜第２実施形態＞
（２－１）＜第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータの構成＞
次に、第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータについて説明する。図８は、第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータ４０の構成を示す概略図である。突出型リニアアクチュエータ４０は、例えば、上述した第１実施形態と同様にアームロボット１のスライダ８などに設けられ、ボタンなどの操作対象物を押圧子１８によって押下可能な構成を有する。

【0069】

突出型リニアアクチュエータ４０は、例えば、プラスチックなどの硬質樹脂部材で形成された矩形状の筐体４２を有している。筐体４２は、第１面５３ａに開口部５３ｃが形成されており、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが筐体４２の内部から当該開口部５３ｃを通過して外部に向けて突出している。この場合、筐体４２は、第１面５３ａの面法線方向が伸縮方向ｘ１，ｘ２となっており、第１面５３ａの開口部５３ｃから第１面５３ａの面法線方向に沿って一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが伸びるように構成されている。

【0070】

筐体４２は、箱状の筐体本体５０と、筐体本体５０の開口領域を覆う蓋部５１とを有し、筐体４２の内部に設けたロータリーエンコーダ３０ｂ（図９にて後述する）と連結される計測回路４３と、プレート駆動装置４４と、巻き取り用駆動装置４５と、後述するストッパ機構部が設置される取付部４７と、が外表面に設けられている。

【0071】

プレート駆動装置４４は、上述した第１実施形態に係るプレート駆動装置１２に相当し、蓋部５１の外表面に設けられ、筐体４２の内部に設けた駆動ローラ３０ａ（図９にて後述する）が、出力軸に結着されている。プレート駆動装置４４は、筐体４２の内部に設けた駆動ローラ３０ａを回転させて一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂに駆動力を与え、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを筐体４２の内部から外部へと引き出させる。

【0072】

巻き取り用駆動装置４５は、蓋部５１の外表面に設けられ、筐体４２の内部に設けた一方の巻尺部６０ｂ（図９にて後述する）の回転軸に、出力軸が結着されている。巻き取り用駆動装置４５は、筐体４２の内部に設けた一方の巻尺部６０ｂを回転させ、一方の巻尺部６０ｂと、一方の巻尺部６０ｂと連結する他方の巻尺部６０ａとに駆動力を与え、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを巻尺部６０ａ，６０ｂに巻き取らせて筐体４２の内部に収容させる。

【0073】

図９は、図８に示した蓋部５１の図示を省略して突出型リニアアクチュエータ４０の内部の構成を示した概略図である。なお、図９では、一例として、一方の巻尺部６０ａから送り出される長尺プレート１７ａの片面にロータリーエンコーダ３０ｂが当接し、他方の巻尺部６０ｂから送り出される長尺プレート１７ｂの片面に駆動ローラ３０ａが当接した構成を示しており、上述した第１実施形態とは駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの配置位置を逆にした構成を図示している。筐体本体５０は、蓋部５１（図８）が設置される本体側設置面５３ｅの四隅にそれぞれネジ孔５３ｄが形成されている。突出型リニアアクチュエータ４０は、図１３にて後述する蓋部５１の連通孔６７ｄが、筐体本体５０の本体側設置面５３ｅのネジ孔５３ｄに位置決めされ、重ね合わせた蓋部５１の連通孔６７ｄと、筐体本体５０のネジ孔５３ｄとに対してネジが螺着されることで筐体本体５０と蓋部５１とが一体化される（図８）。

【0074】

なお、本実施形態においては、本体側設置面５３ｅの外郭形状を四辺形状としているが、本発明はこれに限らず、並んで配置した一対の巻尺部６０ａ，６０ｂや、駆動ローラ３０ａ、ロータリーエンコーダ３０ｂの外周形状に沿って本体側設置面５３ｅを凸形状に形成してもよい。この場合、蓋部５１は、筐体本体５０の本体側設置面５３ｅに設置される蓋側設置面が、当該本体側設置面５３ｅの形状に合わせて凸形状となり得る。

【0075】

筐体本体５０には、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂと、駆動ローラ３０ａと、回転ローラであるロータリーエンコーダ３０ｂとが、内部に収容されている。この場合、筐体本体５０には、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂを収容する一対の巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂと、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを収容するローラ収容凹部５８と、が本体側設置面５３ｅに形成されている。巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂと、ローラ収容凹部５８との間には、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが挿通する挿通孔５９が形成されている。

【0076】

この場合、本実施形態に係る筐体本体５０は、プラスチックなどの硬質樹脂部材により形成されており、一対の巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂと、ローラ収容凹部５８とが形成されていない本体側設置面５３ｅの領域に、当該硬質樹脂部材でなる中実部５０１を有する。

【0077】

一対の巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂは、左右対称に形成された有底の溝部であり、それぞれ巻尺部６０ａ，６０ｂの外郭形状に合わせて円柱形状に形成されている。また、巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂは、径が巻尺部６０ａ，６０ｂの径より僅かに大きく選定されており、筐体本体５０の小型化が図られている。巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂには、底部の中心にそれぞれ軸芯６１ａが設けられている。巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂには、各軸芯６１ａにそれぞれ巻尺部６０ａ，６０ｂが回転自在に設けられて、当該巻尺部６０ａ，６０ｂが巻尺部収容凹部５７ａ，５７ｂ内に収容される。

【0078】

ローラ収容凹部５８には、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂが収容され、巻尺部６０ａ，６０ｂから挿通孔５９を通過して送り出される一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂが案内される。本実施形態に係るローラ収容凹部５８は、有底の溝部であり、開口の形状が、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの外周を連続して囲んだ楕円形状を有している。ローラ収容凹部５８は、第１面５３ａに形成された開口部５３ｃと連通し、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂ間を通過した一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを開口部５３ｃに向けて通過し得る。

【0079】

一対の各巻尺部６０ａ，６０ｂは、各長尺プレート１７ａ，１７ｂをそれぞれ渦巻状に巻装し、それぞれ外周に形成された歯車部６２により係合され、一方の巻尺部６０ｂの回転に伴って他方の巻尺部６０ａが回転する。

【0080】

ここで、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂは、筐体本体５０の開口部５３ｃが形成された第１面５３ａと対向する第２面５３ｂ側に位置し、かつ、これら巻尺部６０ａ，６０ｂが互いに対向する位置に、巻尺部６０ａ，６０ｂから長尺プレート１７ａ，１７ｂが離隔してゆくプレート離隔部が配置されている。

【0081】

巻尺部６０ａ，６０ｂに巻装された各長尺プレート１７ａ，１７ｂは、巻尺部６０ａ，６０ｂのプレート離隔部から、筐体本体５０に形成された後述するローラ収容凹部５８内にそれぞれ引き出されている。

【0082】

巻尺部６０ａ，６０ｂは、図１０に示すように、中心に孔部６５５ａを有し、筐体本体５０に設けた軸芯６１ａに当該孔部６５５ａが挿通され、筐体本体５０に回動自在に設けられている。各巻尺部６０ａ，６０ｂは、上述した第１実施形態とは異なり、内部にゼンマイバネなどの弾性部材は備えておらず、巻き取り用駆動装置４５の駆動力によって、各巻尺部６０ａ，６０ｂにそれぞれの長尺プレート１７ａ，１７ｂを巻き取るように構成されている。

【0083】

長尺プレート１７ａ，１７ｂは、長尺の帯状金属プレートや帯状樹脂プレートなどによって構成されており、例えば、剛性が高いアルミニウム製またはアルミニウム合金製のものを使用してもよい。第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータ４０は、巻き取り用駆動装置４５の駆動力によって巻尺部６０ａ，６０ｂに長尺プレート１７ａ，１７ｂを巻き取ることから、ゼンマイバネなどの弾性部材により与えられる弾性復元力では巻尺部６０ａ，６０ｂに巻き取ることが難しい、剛性が高い帯状金属プレートでも、巻尺部６０ａ，６０ｂに長尺プレート１７ａ，１７ｂを巻き取ることができる。

【0084】

長尺プレート１７ａ，１７ｂは、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂの外周の接線方向に伸びて当接し、ローラ収容凹部５８内に収容した駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間に挟み込まれる。長尺プレート１７ａ，１７ｂは、重ね合わせられた状態で駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間を通過し、筐体本体５０の第１面５３ａに形成された開口部５３ｃから外部に向けて自由端部が突出する。

【0085】

次に、巻尺部６０ａ，６０ｂの構成について説明する。なお、巻尺部６０ａ，６０ｂは同一構成であるため、ここでは、巻尺部６０ａに着目して以下説明する。図１０に示すように、巻尺部６０ａは、柱部６６と、柱部６６の端部にそれぞれ設けられる円板部６５ａ，６５ｂとを備える。柱部６６には、平坦部６６ａを有し、当該平坦部６６ａに固定用孔６６ｂが形成されている。柱部６６には、図１１に示すように、長尺プレート１７ａに形成された貫通孔（図示せず）が平坦部６６ａの固定用孔６６ｂ（図１０）と重なるように位置決めされ、長尺プレート１７ａの貫通孔を挿通させたネジ６７を平坦部６６ａの固定用孔６６ｂに螺着させる。巻尺部６０ａは、平坦部６６ａに対してネジ６７により長尺プレート１７ａを固定してネジ６７が突出し難くなっており、ネジ６７が邪魔にならずに長尺プレート１７ａを柱部６６に巻き付けることができる。

【0086】

巻尺部６０ａには、ネジ６７により柱部６６に端部を固定させた長尺プレート１７ａが柱部６６の外周に巻き取られてゆき、対向配置させた円板部６５ａ，６５ｂ間の柱部６６に長尺プレート１７ａが巻装される。

【0087】

図１０に示すように、円板部６５ａ，６５ｂは、外周にそれぞれ歯車部６２が形成されている。歯車部６２は、歯部６２ａと歯溝６２ｂとが交互に形成された構成を有し、一方の巻尺部６０ｂの歯溝６２ｂに他方の巻尺部６０ａの歯部６２ａが噛み合わされることで、一対の巻尺部６０ａ，６０が連動して回動可能となっている。

【0088】

第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータ４０は次のようにして組み立てられる。始めに、図１２に示すように、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂを予め設けた筐体本体５０を用意する。また、図１３に示すように、駆動ローラ３０ａ、プレート駆動装置４４、巻き取り用駆動装置４５、ロータリーエンコーダ３０ｂおよび計測回路４３を予め設けた蓋部５１を用意する。なお、図１３に示すように、駆動ローラ３０ａは、蓋部５１の厚みを貫通したプレート駆動装置４４の出力軸７１ａに結着され、ロータリーエンコーダ３０ｂは、蓋部５１の厚みを貫通した計測回路４３の出力軸７１ｂに結着されている。

【0089】

そして、蓋部５１の蓋側設置面６７ｅに設けた駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを、筐体本体５０のローラ収容凹部５８内に収容されるように、筐体本体５０の本体側設置面５３ｅを蓋部５１で覆うように配置させる。この際、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂの間に、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを挟み込むようにして、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂをローラ収容凹部５８内に収容する。

【0090】

次いで、筐体本体５０のネジ孔５３ｄと重なった蓋部５１の連通孔６７ｄにネジを挿通して当該ネジを筐体本体５０のネジ孔５３ｄに螺着させることにより、蓋部５１と筐体本体５０とを一体化することができる。この場合、上述した第１実施形態と同様に、蓋部５１を筐体本体５０の本体側設置面５３ｅに取り付けるだけで、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂにより一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを挟み込むことができ、組み立て性が向上し、また、分解時に、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを容易に交換することができる。

【0091】

なお、突出型リニアアクチュエータ４０では、剛性が高い帯状金属プレートなどの長尺プレート１７ａ，１７ｂを用いる場合、長尺プレート１７ａ，１７ｂが真っ直ぐになろうとする力が強く働く。そのため、巻尺部６０ａ，６０ｂを停止させ続ける場合、巻き取り用駆動装置４５を動作させて常に巻尺部６０ａ，６０ｂに対して負荷をかけて、巻尺部６０ａ，６０ｂを停止させ続けることが必要になることも考えられる。

【0092】

そこで、剛性が高い長尺プレート１７ａ，１７ｂを用いる場合には、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂのいずれかの歯溝６２ｂに金属棒などの棒状のストッパを挿入し、当該ストッパによって巻尺部６０ａ，６０ｂを非回転状態に維持させるストッパ機構部を設けるようにしてもよい。図１４は、巻尺部６０ａ，６０ｂに対するストッパ機構部７４の配置位置を説明するための概略図である。図１５は、ストッパ機構部７４の構成を示す概略図である。

【0093】

この場合、突出型リニアアクチュエータ４０は、図１４に示すように、連結金具７３を、図示しない蓋部５１の取付部４７に装着して、ストッパ機構部７４を設ける構成となる。なお、図１４では、巻尺部６０ａに対するストッパ機構部７４の位置を説明するため、蓋部５１の図示は省略している。なお、ストッパ機構部７４を取付部４７に装着して取り付ける手法としては、取付部４７にストッパ機構部７４を嵌合させてネジで螺着させるなど、公知の取り付け手法を適用すればよい。

【0094】

ストッパ機構部７４は、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂを回転させるときには歯車部６２の歯溝６２ｂからストッパ７７を引き抜き、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂを停止させたときには当該歯溝６２ｂにストッパ７７を挿入する。この場合、ストッパ機構部７４は、枠部７５内に電圧発生部７５ａを備え、当該電圧発生部７５ａからの電圧がソレノイド７６に印加されることにより、ソレノイド７６が外周に巻かれた棒状のストッパ７７を、電圧の印加により発生した磁気によって突出可能に構成されている。ストッパ機構部７４は、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂを停止させたときに、ソレノイド７６に電圧を印加し、ストッパ７７を突出させて歯溝６２ｂにストッパ７７を挿入し、物理的に巻尺部６０ａ，６０ｂの非回転状態を維持させることができる。

【0095】

（２―２）＜作用および効果＞
以上の構成によれば、第２実施形態に係る突出型リニアアクチュエータ４０でも、一対の巻尺部６０ａ，６０ｂ、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを筐体４２の内部に収容して外部から非露出状態にすることができるので、例えば、アームロボット１のスライダ８に取り付ける際にも、巻尺部６０ａ，６０ｂや、駆動ローラ３０ａ、ロータリーエンコーダ３０ｂがスライダ８などの他の部位に当たってしまうことがなく、これら巻尺部６０ａ，６０ｂや、駆動ローラ３０ａ、ロータリーエンコーダ３０ｂの位置を気にすることなく取り付け作業を行わせることができる。よって、その分、従来よりも取扱い性を向上し得る。

【0096】

（３）＜他の実施形態＞
なお、上述した実施形態においては、回転ローラとして、ロータリーエンコーダ３０ｂを適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らない。例えば、駆動ローラ３０ａに対向配置されて、重ね合わせた一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを駆動ローラ３０ａとの間に単に挟み込む回転ローラであってもよい。

【0097】

また、上述した実施形態においては、押圧子１８を長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設けた構成について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、電子機器などを長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設けるようにしてもよい。

【0098】

電子機器としては、例えば、周辺環境のＣＯ_２濃度を観測し、観測により得られた情報に基づいてＣＯ_２濃度の計測値を示す検出信号を出力する電子機器の他、その他のガスセンサや、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、放射線センサ、近接センサ、磁気センサ、撮像センサ、気圧センサ、加速度センサ、騒音センサまたは音響センサのいずれかを電子機器として設置してもよい。

【0099】

また、例えば、撮像装置や、ライダ、３Ｄスキャナ装置などの物体認識装置１３を、電子機器として、長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設けた突出型リニアアクチュエータ１０，４０としてもよい。また、照明装置を長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設けた突出型リニアアクチュエータ１０，４０としてもよい。

【0100】

また、上述した実施形態においては、アームロボット１に突出型リニアアクチュエータ１０，４０を設けたが、本発明はこれに限らず、自律的に走行する自走式ロボットや、設備装置などの部位に設置するようにしてもよい。また、長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に、把持部を有したハンドロボットを設けるようにしてもよい。

【0101】

また、スクリーンを展開および折り畳むスクリーン装置に突出型リニアアクチュエータ１０，４０を設けるようにしてもよい。この場合、突出型リニアアクチュエータ１０，４０は、例えば、スクリーンシートを巻き取り可能なスクリーン装置の巻き取り機構に設置され、スクリーンシートの端部を支持するスクリーン支持部が、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設置される。突出型リニアアクチュエータ１０，４０は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを伸ばして巻き取り機構からスクリーンシートを引き上げることができる。

【0102】

突出型リニアアクチュエータ１０，４０は、一対の長尺プレート１７ａ，１７ｂを進退させることにより、長尺プレート１７ａ，１７ｂの自由端部に設けたスクリーン支持部を伸縮方向ｘ１，ｘ２に往復直線運動させ、スクリーンシートを展開および畳み込み可能に構成することができる。突出型リニアアクチュエータ１０，４０は、例えば、隣接する机間や椅子間に設置することでスクリーンシートをパーテンションとして使用し得、或いは、建物開口部に設置することでスクリーンシートを日よけや目隠し等として使用し得る。また、突出型リニアアクチュエータ１０，４０は、例えば、プロジェクタからの画像や映像をスクリーンシートに投影させることでスクリーン装置としても使用し得る。

【0103】

また、上述した第１実施形態においては、筐体１１の外表面に配置される電子機器としてプレート駆動装置１２や、ロータリーエンコーダ３０ｂに連結される計測回路、物体認識装置１３を適用して、これらプレート駆動装置１２、計測回路および物体認識装置１３からそれぞれ延びる配線を筐体１１の貫通孔１５ａに挿通させるようにしたが、本発明はこれに限らず、その他、種々の電子機器を筐体１１に設け、当該電子機器の配線を筐体１１の貫通孔１５ａに挿通させるようにしてもよい。また、上述した第１実施形態において筐体１１に設けた貫通孔１５ａは、第２実施形態に係る筐体４２に設けてもよい。

【0104】

また、上述した第１実施形態に係る筐体本体１１において、一対の巻尺部２５ａ，２５ｂの外周頂上部同士を結んだ仮想線Ｌ１を超えた領域内に、駆動ローラ３０ａおよびロータリーエンコーダ３０ｂを配置してもよい。また、巻尺部２５ａに第２実施形態に係る巻き取り用駆動装置４５を設けるなど、第１実施形態の構成と第２実施形態の構成とを組み合わせた構成としてもよい。

【符号の説明】

【0105】

１０，４０ 突出型リニアアクチュエータ
１１，４２ 筐体
１５，５０ 筐体本体
１６，５１ 蓋部
１７ａ，１７ｂ 長尺プレート
２５ａ，２５ｂ，６０ａ，６０ｂ 巻尺部
３０ａ 駆動ローラ
３０ｂ ロータリーエンコーダ（回転ローラ）
２６ａ，２６ｂ，５７ａ，５７ｂ 巻尺部収容凹部
２９，５８ ローラ収容凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状金属プレートまたは帯状樹脂プレートで構成され、表面に凹部面を有し裏面に凸部を有する長尺プレートが渦巻状に巻装されて対向配置された一対の巻尺部と、
一対の前記巻尺部を内部に収容し、一対の前記巻尺部からそれぞれ伸びる前記長尺プレートが重ね合わさるように前記長尺プレートの前記凸部同士を互いに当接させ、一対の前記長尺プレートの重ね合わせた自由端部を開口部から外部に突出させる筐体と、
前記筐体の内部に収容され、重ね合わせた一対の前記長尺プレートの片面に当接して一対の前記長尺プレートを前記長尺プレートの長手方向に移動させる、円柱状に形成され軟質樹脂部材により外周表面が形成された駆動ローラと、
前記筐体の内部に収容され、前記駆動ローラに対向配置されて、重ね合わせた一対の前記長尺プレートを前記駆動ローラとの間に挟み込む、円柱状に形成され軟質樹脂部材により外周表面が形成された回転ローラと、
を備え、
前記駆動ローラと前記回転ローラとは、一対の前記長尺プレートが挟まれていない状態において接しており、
前記筐体は、
一対の巻尺部が収容される一対の巻尺部収容凹部と、前記駆動ローラおよび前記回転ローラを収容するローラ収容凹部と、を有する筐体本体と、
一対の前記巻尺部収容凹部および前記ローラ収容凹部が形成された前記筐体本体の本体側設置面に着脱自在に固定され、前記筐体本体と一体化されて、一対の前記巻尺部収容凹部に収容された一対の前記巻尺部と、前記ローラ収容凹部に収容された前記駆動ローラおよび前記回転ローラと、を覆う蓋部と、
を備え、
一対の前記巻尺部から前記長尺プレートが引き出され、または、一対の前記巻尺部に前記長尺プレートが巻き取られて、前記筐体の前記開口部から突出した一対の前記長尺プレートを前記筐体の外部で往復直線運動させる、突出型リニアアクチュエータ。

【請求項2】

前記回転ローラは、
ロータリーエンコーダであり、前記長尺プレートの往復直線運動に応じて前記ロータリーエンコーダが回転可能に構成されており、前記ロータリーエンコーダの回転方向および回転数に基づいて前記長尺プレートの自由端部の位置が特定される、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項3】

前記筐体には、
対向配置された一対の前記巻尺部の間の領域内であって、かつ、一対の前記巻尺部の外周頂上部同士を結んだ仮想線を超えない領域内に、前記駆動ローラおよび前記回転ローラが配置されている、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項4】

一対の前記巻尺部は、
前記筐体の前記開口部が形成された第１面と対向する第２面側に位置し、かつ、前記巻尺部が互いに対向する位置にあるプレート離隔部から前記長尺プレートがそれぞれ伸びており、
前記駆動ローラおよび前記回転ローラは、
一対の前記巻尺部の間に配置されており、
前記筐体本体には、
一対の前記巻尺部の前記プレート離隔部から、前記ローラ収容凹部の前記駆動ローラおよび前記回転ローラの間に向かうに従って、前記プレート離隔部からそれぞれ伸びる前記長尺プレートを互いに近づくように案内するプレート案内凹部が形成されている、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項5】

前記プレート案内凹部は、
前記巻尺部の外郭形状に合わせて形成された前記巻尺部収容凹部の円柱形状の内周面からそれぞれ接線方向に沿って前記ローラ収容凹部に向けて延びるように形成されている、
請求項４に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項6】

一対の前記巻尺部は、
それぞれの外周に形成された歯車部により互いに係合し、一方の前記巻尺部の回転に伴って他方の前記巻尺部が回転する、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項7】

一対の前記巻尺部のうち少なくともいずれか一方には、
前記巻尺部を回転させて前記巻尺部に前記長尺プレートを巻き取らせる巻き取り用駆動装置が設けられている、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項8】

一対の前記巻尺部を回転させるときには前記歯車部の歯溝から抜かれ、一対の前記巻尺部を停止させたときには前記歯溝に挿入されて前記巻尺部の非回転状態を維持させるストッパを備える、
請求項６に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項9】

前記筐体には、
一対の前記巻尺部の回転軸方向に、厚みを貫通する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔には、
前記筐体の外表面に配置される電子機器の配線が挿通可能な構成を有する、
請求項１に記載の突出型リニアアクチュエータ。

【請求項10】

一対の前記長尺プレートの自由端には、
電子機器、ハンドロボット、スクリーン装置のスクリーンシート、照明装置および押圧子のうち、少なくともいずれかが設けられている、
請求項１～９のうちいずれか１項に記載の突出型リニアアクチュエータ。