(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】P2024018057
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】アクチュエータ
(51)【国際特許分類】
F16H 25/20 20060101AFI20240201BHJP
F16H 25/22 20060101ALI20240201BHJP
【FI】
F16H25/20 F
F16H25/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022121117
(22)【出願日】2022-07-29
(71)【出願人】
【識別番号】391008515
【氏名又は名称】株式会社アイエイアイ
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(74)【代理人】
【識別番号】100165489
【弁理士】
【氏名又は名称】榊原 靖
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 幹人
【テーマコード(参考)】
3J062
【Fターム(参考)】
3J062AA22
3J062AB22
3J062AC07
3J062BA31
3J062CD02
3J062CD22
3J062CD36
3J062CG83
(57)【要約】
【課題】可搬性能を向上させるために移動体を大型にしても、可搬性能の低下を最小限に抑えながら、移動体の移動範囲を長尺化させることができるアクチュエータを提供する。
【解決手段】アクチュエータ1は、ボールネジと、移動体40と、第1中間サポートユニット50とを備える。第1中間サポートユニット50は、第1の一方側中間サポート部材51と、第1の他方側中間サポート部材52と、第1連結部材53とを有する。第1の一方側中間サポート部材51は、ボールネジ軸の外周に摺動されるスライドブッシュ(第1摺動部材)を支持するスライドブッシュ支持部(第1摺動部材支持部)を有する第1本体部51-1を有する。第1本体部51-1には、第1本体部51-1の軽量化を図るための第1孔51-1bが形成されている。
【選択図】
図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータの回転軸の回転運動と共に回転運動を行うボールネジ軸と、前記ボールネジ軸の回転運動に伴って直線運動を行うボールネジナットと、を有するボールネジと、
前記ボールネジナットに接続され、前記ボールネジナットの前記直線運動と共に移動する移動体と、
前記移動体に対してその移動方向における一方側に配置されている第1の一方側中間サポート部材と、前記移動方向に対して他方側に配置されている第1の他方側中間サポート部材と、前記第1の一方側中間サポート部材と前記第1の他方側中間サポート部材とを連結する第1連結部材と、を有し、前記移動体が、前記第1の一方側中間サポート部材及び前記第1の他方側中間サポート部材のいずれかに当接して、前記移動体と共に移動する第1中間サポートユニットと、を備え、
前記第1の一方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周を摺動する第1摺動部材を支持する第1摺動部材支持部を有する第1本体部を有し、
前記第1本体部には、前記第1本体部の軽量化を図るための第1孔が形成されている、アクチュエータ。
【請求項2】
前記第1の他方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周に摺動する第2摺動部材を支持する第2摺動部材支持部を有する第2本体部を有し、
前記第2本体部には、前記第2本体部の軽量化を図るための第2孔が形成されている、請求項1に記載のアクチュエータ。
【請求項3】
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットは、ベースに移動可能に支持され、
前記第1本体部には、前記ベースに対する移動を円滑化させる第1移動支持部材が設置される第1移動支持部材設置部が形成され、
前記第1孔は、前記第1摺動部材支持部と前記第1移動支持部材設置部との間に設けられている、請求項1に記載のアクチュエータ。
【請求項4】
前記第1本体部には、前記第1連結部材が設置される第1連結部材設置部が形成され、
前記第1連結部材設置部は、前記第1移動支持部材設置部に設けられている、請求項3に記載のアクチュエータ。
【請求項5】
前記第1本体部には、前記移動体との当接の衝撃を緩和する第1衝撃緩和部材が設置される第1衝撃緩和部材設置部が形成されている、請求項1に記載のアクチュエータ。
【請求項6】
前記第1本体部には、
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットが移動可能に支持されるベースに対する移動を円滑化させる第1移動支持部材が設置される第1移動支持部材設置部と、
前記第1連結部材が設置される第1連結部材設置部と、
が形成され、
前記第1連結部材設置部は、前記第1移動支持部材設置部の形成位置よりも前記第1衝撃緩和部材設置部の形成位置の近くに形成されている、請求項5に記載のアクチュエータ。
【請求項7】
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットは、ベースに移動可能に支持され、
前記第2本体部には、
前記ベースに対する移動を円滑化させる第2移動支持部材が設置される第2移動支持部材設置部と、
前記第1連結部材が設置される第2連結部材設置部と、
前記移動体との当接の衝撃を緩和する第2衝撃緩和部材が設置される第2衝撃緩和部材設置部と、が形成されている、請求項2に記載のアクチュエータ。
【請求項8】
前記第1孔は、前記移動体の前記移動方向と平行な方向に開口する、請求項1に記載のアクチュエータ。
【請求項9】
前記第1孔は、前記移動体の前記移動方向と交差する方向に開口する、請求項1に記載のアクチュエータ。
【請求項10】
前記第1孔は、前記第1本体部を貫通して形成されている、請求項1に記載のアクチュエータ。
【請求項11】
前記第1の一方側中間サポート部材に対して前記一方側に配置されている第2の一方側中間サポート部材と、前記第1の他方側中間サポート部材に対して前記他方側に配置されている第2の他方側中間サポート部材と、前記第2の一方側中間サポート部材と前記第2の他方側中間サポート部材とを連結する第2連結部材と、を有し、前記第1の一方側中間サポート部材が前記第2の一方側中間サポート部材に当接して、又は、前記第1の他方側中間サポート部材が前記第2の他方側中間サポート部材に当接して、前記第1中間サポートユニットと共に移動する第2中間サポートユニットと、
前記第2の一方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周に摺動される第3摺動部材を支持する第3摺動部材支持部を有する第3本体部を有し、
前記第3本体部には、前記第3本体部の軽量化を図るための第3孔が形成されている、請求項1から10のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項12】
前記第2の他方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周に摺動される第4摺動部材を支持する第4摺動部材支持部を有する第4本体部を有し、
前記第4本体部には、前記第4本体部の軽量化を図るための第4孔が形成されている、請求項11に記載のアクチュエータ。
【請求項13】
前記移動体及び前記第2中間サポートユニットは、ベースに移動可能に支持され、
前記第3本体部は、前記ベースに対する移動を円滑化させる第3移動支持部材が設置される第3移動支持部材設置部を有し、
前記第3孔は、前記第3摺動部材支持部と前記第3移動支持部材設置部との間に設けられている、請求項11に記載のアクチュエータ。
【請求項14】
前記第3本体部には、前記第2連結部材が設置される第3連結部材設置部が形成され、
前記第3連結部材設置部は、前記第3移動支持部材設置部に設けられている、請求項13に記載のアクチュエータ。
【請求項15】
前記第3本体部には、前記移動体との当接の衝撃を緩和する第3衝撃緩和部材が設置される第3衝撃緩和部材設置部が形成されている、請求項11に記載のアクチュエータ。
【請求項16】
前記第3本体部には、
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットが移動可能に支持されるベースに対する移動を円滑化させる第3移動支持部材が設置される第3移動支持部材設置部と、
前記第2連結部材が設置される第3連結部材設置部と、
が形成され、
前記第3連結部材設置部は、前記第3移動支持部材設置部の形成位置よりも前記第3衝撃緩和部材設置部の形成位置の近くに形成されている、請求項15に記載のアクチュエータ。
【請求項17】
前記第3孔は、前記移動体の前記移動方向と平行な方向に開口する、請求項11に記載のアクチュエータ。
【請求項18】
前記第3孔は、前記移動体の前記移動方向と交差する方向に開口する、請求項11に記載のアクチュエータ。
【請求項19】
前記第3孔は、前記第3本体部を貫通して形成されている、請求項11に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクチュエータに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、ボールネジの回転に伴って、ナット(移動体)が直線運動する工作機械が開示されている。ボールネジ軸には、ナットの移動をサポートする中間サポート部材としての支承部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示のものにおいて、ナットによって可搬される対象物の可搬重量を大きくすると、移動体を大型化する必要があり、移動体を軸方向に移動可能に支持するベースも大きくなる。そして、大型化したベースに、移動体を円滑に移動させるための中間サポート部材を設置しようとすると、中間サポート部材そのものも大型化し、その重量も重くなる。そのため、大型化した移動体を移動させるモータの負荷に加えて、大型化した中間サポート部材を有する中間サポートユニットを移動させる際のモータの負荷も大きくなる。
【0005】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、可搬性能を向上させるために移動体を大型にしても、可搬性能の低下を最小限に抑えながら、移動体の移動範囲を長尺化させることができる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】
上述の目的を達成するために、本発明に係るアクチュエータは、
モータの回転軸の回転運動と共に回転運動を行うボールネジ軸と、前記ボールネジ軸の回転運動に伴って直線運動を行うボールネジナットと、を有するボールネジと、
前記ボールネジナットに接続され、前記ボールネジナットの前記直線運動と共に移動する移動体と、
前記移動体に対してその移動方向における一方側に配置されている第1の一方側中間サポート部材と、前記移動方向に対して他方側に配置されている第1の他方側中間サポート部材と、前記第1の一方側中間サポート部材と前記第1の他方側中間サポート部材とを連結する第1連結部材と、を有し、前記移動体が、前記第1の一方側中間サポート部材及び前記第1の他方側中間サポート部材のいずれかに当接して、前記移動体と共に移動する第1中間サポートユニットと、を備え、
前記第1の一方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周を摺動する第1摺動部材を支持する第1摺動部材支持部を有する第1本体部を有し、
前記第1本体部には、前記第1本体部の軽量化を図るための第1孔が形成されている。
【0007】
前記第1の他方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周に摺動する第2摺動部材を支持する第2摺動部材支持部を有する第2本体部を有し、
前記第2本体部には、前記第2本体部の軽量化を図るための第2孔が形成されていてもよい。
【0008】
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットは、ベースに移動可能に支持され、
前記第1本体部には、前記ベースに対する移動を円滑化させる第1移動支持部材が設置される第1移動支持部材設置部が形成され、
前記第1孔は、前記第1摺動部材支持部と前記第1移動支持部材設置部との間に設けられていてもよい。
【0009】
前記第1本体部には、前記第1連結部材が設置される第1連結部材設置部が形成され、
前記第1連結部材設置部は、前記第1移動支持部材設置部に設けられていてもよい。
【0010】
前記第1本体部には、前記移動体との当接の衝撃を緩和する第1衝撃緩和部材が設置される第1衝撃緩和部材設置部が形成されていてもよい。
【0011】
前記第1本体部には、
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットが移動可能に支持されるベースに対する移動を円滑化させる第1移動支持部材が設置される第1移動支持部材設置部と、
前記第1連結部材が設置される第1連結部材設置部と、
が形成され、
前記第1連結部材設置部は、前記第1移動支持部材設置部の形成位置よりも前記第1衝撃緩和部材設置部の形成位置の近くに形成されていてもよい。
【0012】
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットは、ベースに移動可能に支持され、
前記第2本体部には、
前記ベースに対する移動を円滑化させる第2移動支持部材が設置される第2移動支持部材設置部と、
前記第1連結部材が設置される第2連結部材設置部と、
前記移動体との当接の衝撃を緩和する第2衝撃緩和部材が設置される第2衝撃緩和部材設置部と、が形成されていてもよい。
【0013】
前記第1孔は、前記移動体の前記移動方向と平行な方向に開口してもよい。
【0014】
前記第1孔は、前記移動体の前記移動方向と交差する方向に開口してもよい。
【0015】
前記第1孔は、前記第1本体部を貫通して形成されていてもよい。
【0016】
前記第1の一方側中間サポート部材に対して前記一方側に配置されている第2の一方側中間サポート部材と、前記第1の他方側中間サポート部材に対して前記他方側に配置されている第2の他方側中間サポート部材と、前記第2の一方側中間サポート部材と前記第2の他方側中間サポート部材とを連結する第2連結部材と、を有し、前記第1の一方側中間サポート部材が前記第2の一方側中間サポート部材に当接して、又は、前記第1の他方側中間サポート部材が前記第2の他方側中間サポート部材に当接して、前記第1中間サポートユニットと共に移動する第2中間サポートユニットと、
前記第2の一方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周に摺動される第3摺動部材を支持する第3摺動部材支持部を有する第3本体部を有し、
前記第3本体部には、前記第3本体部の軽量化を図るための第3孔が形成されていてもよい。
【0017】
前記第2の他方側中間サポート部材は、前記ボールネジ軸の外周に摺動される第4摺動部材を支持する第4摺動部材支持部を有する第4本体部を有し、
前記第4本体部には、前記第4本体部の軽量化を図るための第4孔が形成されていてもよい。
【0018】
前記移動体及び前記第2中間サポートユニットは、ベースに移動可能に支持され、
前記第3本体部は、前記ベースに対する移動を円滑化させる第3移動支持部材が設置される第3移動支持部材設置部を有し、
前記第3孔は、前記第3摺動部材支持部と前記第3移動支持部材設置部との間に設けられていてもよい。
【0019】
前記第3本体部には、前記第2連結部材が設置される第3連結部材設置部が形成され、
前記第3連結部材設置部は、前記第3移動支持部材設置部に設けられていてもよい。
【0020】
前記第3本体部には、前記移動体との当接の衝撃を緩和する第3衝撃緩和部材が設置される第3衝撃緩和部材設置部が形成されていてもよい。
【0021】
前記第3本体部には、
前記移動体及び前記第1中間サポートユニットが移動可能に支持されるベースに対する移動を円滑化させる第3移動支持部材が設置される第3移動支持部材設置部と、
前記第2連結部材が設置される第3連結部材設置部と、
が形成され、
前記第3連結部材設置部は、前記第3移動支持部材設置部の形成位置よりも前記第3衝撃緩和部材設置部の形成位置の近くに形成されていてもよい。
【0022】
前記第3孔は、前記移動体の前記移動方向と平行な方向に開口してもよい。
【0023】
前記第3孔は、前記移動体の前記移動方向と交差する方向に開口してもよい。
【0024】
前記第3孔は、前記第3本体部を貫通して形成されていてもよい。
【発明の効果】
【0025】
本発明に係るアクチュエータは、可搬性能を向上させるために移動体を大型にしても、可搬性能の低下を最小限に抑えながら、移動体の移動範囲を長尺化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【
図1】本発明の実施の形態1に係るアクチュエータの斜視図(その1)である。
【
図2】実施の形態1に係るアクチュエータの斜視図(その2)である。
【
図3】実施の形態1に係るアクチュエータの正面図である。
【
図4】(A)は、
図3のA-A断面図である。(B)は、(A)の一部を拡大した断面図である。
【
図5】実施の形態1に係るアクチュエータの分解斜視図である。
【
図7】実施の形態1に係るアクチュエータを簡略して示した平面図である。
【
図8】アクチュエータハウジング、移動体、第1中間サポートユニット、及び第2中間サポートユニットの分解斜視図である。
【
図9】移動体及び第1中間サポートユニットの分解斜視図(その1)である。
【
図10】第1の一方側中間サポート部材の斜視図(その1)である。
【
図11】第1の一方側中間サポート部材の正面図である。
【
図12】第1の一方側中間サポート部材の斜視図(その2)である。
【
図13】(A)は、第1の一方側中間サポート部材の第1本体部のローラ及びアジャストプレートを説明するための図(その1)である。(B)は、第1の一方側中間サポート部材の第1本体部のローラ及びアジャストプレートを説明するための図(その2)である。
【
図14】移動体及び第1中間サポートユニットの分解斜視図(その2)である。
【
図15】第1の他方側中間サポート部材の斜視図である。
【
図16】第1の他方側中間サポート部材の正面図である。
【
図17】移動体、第1中間サポートユニット、及び第2中間サポートユニットの分解斜視図(その1)である。
【
図18】第2の一方側中間サポート部材の斜視図である。
【
図19】第2の一方側中間サポート部材の正面図である。
【
図20】移動体、第1中間サポートユニット、及び第2中間サポートユニットの分解斜視図(その2)である。
【
図21】第2の他方側中間サポート部材の斜視図である。
【
図22】第2の他方側中間サポート部材の正面図である。
【
図23】第1干渉防止部材及び第2干渉防止部材の正面図である。
【
図24】(A)は、実施の形態2に係る第1の一方側中間サポート部材の正面図である。(B)は、実施の形態2に係る第1の他方側中間サポート部材の正面図である。
【
図25】実施の形態2において、移動体に対する連結部材の位置を説明するための断面図である。
【
図26】(A)は、実施の形態3に係る第1の一方側中間サポート部材の正面図である。(B)は、実施の形態3に係る第1の他方側中間サポート部材の正面図である。
【
図27】実施の形態3において、移動体に対する連結部材の位置を説明するための断面図である。
【
図28】実施の形態4に係る第1の一方側中間サポート部材の斜視図である。
【
図29】実施の形態4に係る第2の一方側中間サポート部材の斜視図である。
【
図30】実施の形態5に係る第1の一方側中間サポート部材の斜視図である。
【
図31】実施の形態6に係るアクチュエータハウジング、移動体、第1中間サポートユニット、及び第2中間サポートユニットの分解斜視図である。
【
図32】実施の形態7に係る第1本体部の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ1について説明する。なお、図中のY軸方向は、
図1及び
図2に示すように、スライドテーブルTが進退する移動方向D1に平行な方向であり、X軸方向及びZ軸方向は、移動方向D1に直交する方向である。また、図中のXY平面は、アクチュエータ1が設置される面に平行な水平面である。
【0028】
アクチュエータ1は、スライドテーブルTが移動するスライダタイプのアクチュエータであり、スライドテーブルTの移動距離(Y軸方向の長さ)が比較的長いアクチュエータである。アクチュエータ1は、
図3及び
図4に示すように、スライドテーブルTに加え、モータ10と、ボールネジ20と、アクチュエータハウジング30と、移動体40と、第1中間サポートユニット50と、第2中間サポートユニット60とを備える。
【0029】
モータ10は、出力軸10a(回転軸)と、モータ本体11と、モータカバー12と、制御基板13とを有する。モータ10は、アクチュエータハウジング30から着脱可能な一つのユニットとして構成されている。
【0030】
モータ本体11は、例えば、サーボモータであり、ロータ、ステータ、エンコーダ14等を有している。モータ本体11には、電源から図示しないアクチェータケーブルを経由して電力が供給される。アクチェータケーブルは、モータ本体11に外部からの電力供給や制御信号の入出力等を行う。モータ本体11に電力が供給されることによって、モータ本体11のロータが回転する。このロータの回転運動は、出力軸10aに出力される。これにより、出力軸10aは回転する。出力軸10aには、カップリング10bが取り付けられている。なお、本実施の形態1では、モータ本体11は、サーボモータであるが、これに限られず、ステッピングモータであってもよい。また、本実施の形態1においては、モータ本体11のロータの回転運動は、出力軸10aに出力されるが、これに限られない。モータ本体11のロータの回転運動は、減速器によって所定の減速比で減速されてから、出力軸10aに出力されてもよい。
【0031】
モータカバー12は、
図2に示すように、モータ本体11等を覆う略直方体形状のケースである。モータカバー12は、出力軸10aが突出した状態で、モータ本体11等を収容する。モータカバー12は、例えば、アルミニウム等の金属を押し出し加工することにより形成されている。モータカバー12をアルミニウム等の金属を押し出し加工することにより、Y軸方向の長さを調節して形成しやすくなるため、他のアクチュエータと共用することが容易になる。また、エンドカバー12cは、樹脂成形により形成されている。
【0032】
制御基板13は、
図4に示すように、モータカバー12に収納されている。制御基板13は、例えば、配線基板であり、図示しないティーチングペンダント等によって設定されたモータ10の出力軸10aの回転を制御するための電子部品等が実装されている。また、制御基板13は、図示しないティーチングペンダントによって設定されたモータ10の出力軸10aの回転を制御するためのデータを記憶する記憶部を有する。また、本実施の形態1においては、制御基板13がモータカバー12に収納されているが、これに限られない。制御基板13をモータ10とは別体の制御装置に配置し、制御装置とモータとをケーブルで接続する形態でもよい。
【0033】
ボールネジ20は、ボールネジ軸21と、ボールネジナット22と、カップリング23とを有する。
【0034】
ボールネジ軸21は、ボールネジナット22との螺合に基づいて、回転するボールネジナット22を直線運動させる。ボールネジ軸21は、外周面が螺旋状のボールねじ面として構成されたボールネジ軸本体と、ボールネジ軸本体の先端部(-Y側の端部)及び後端部(+Y側の端部)に形成され、ボールネジ軸本体の径よりも小径となるように形成された小径部21a、21bとから構成される。
【0035】
ボールネジナット22は、ボールネジ軸21のボールネジ軸本体の外周に配置されている。ボールネジナット22は、ボールネジ軸21に複数のボールネジ用転動体を介して嵌め込まれる。このボールネジ用転動体が転動することにより、ボールネジ軸21の回転運動が、ボールネジナット22の直線運動に円滑に変換される。また、ボールネジナット22は、移動体40に対して+Y側から取り付けられて、ボルト等により固定されている。
【0036】
カップリング23は、小径部21bに取り付けられている。このカップリング23は、モータ10の出力軸10aに取り付けられているカップリング10bに接続され、回転するカップリング10bと共に回転する。このカップリング23が、カップリング10bと共に回転するように接続されることにより、小径部21bに出力軸10aの回転運動が伝達され、この結果、ボールネジ軸21は、出力軸10aと共に回転する。
【0037】
アクチュエータハウジング30は、
図5に示すように、ボールネジ20と移動体40の一部とを収容すると共に、モータカバー12が固定されている。アクチュエータハウジング30は、ベース31と、メインカバー32と、フロントブラケット33と、リアブラケット34とを有する。
【0038】
ベース31は、底部分31aと一対の側壁部分31R、31Lと有することで、アクチュエータ1の内部の各構成部品を保護する。ベース31は、剛性を有する複数のリニアガイド用転動体を介して、移動体40を+Y方向及び-Y方向の双方向にスライド移動可能に支持する。ベース31は、例えば、アルミニウム等の金属を押出成形することによって形成されている。ベース31の一対の側壁部分の互いに対向する内面には、Y軸方向に延びる一対の線状の凹部が形成されている。この凹部のそれぞれには、転動体用ガイドレール31bが嵌め込まれている。転動体用ガイドレール31bは、例えば、ベース31の素材であるアルミニウムよりも硬い金属から形成されている。転動体用ガイドレール31bには、Y軸方向に延びる一対の線状の溝31cが形成されている。この転動体用ガイドレール31bの溝31cをリニアガイド用転動体が転動することにより、移動体40は、移動方向D1に円滑に往復運動をする。
【0039】
ベース31の側壁部分31R、31Lには、
図5及び
図6に示すように、Z軸方向に貫通する複数の孔31dが形成されている。この孔31dは、従来のアクチュエータにおいて、ベース31の底部分31aに形成されていた孔の形成位置を変更したものである。孔31dを、側壁部分31R、31Lに形成することにより、メインカバー32を取り外さなくても、孔31dにボルト、ねじなどの留め具を挿入することが可能になり、アクチュエータ1の固定対象に取り付ける作業の効率性を向上させている。
【0040】
メインカバー32は、
図5に示すように、アクチュエータハウジング30の天井壁部分を構成し、アクチュエータ1の回転機構部分を覆うスクリューカバーである。メインカバー32は、ねじやボルト等の留め具により、ベース31との間に所定の隙間36(
図1、
図2参照)を有しつつ、フロントブラケット33及びリアブラケット34に固定されている。メインカバー32は、ベース31と共に、アクチュエータ1の内部の各構成部品を保護する。
【0041】
フロントブラケット33は、ベース31の先端側(-Y側)に固定されることで、アクチュエータハウジング30の-Y側の先端部分を構成する。フロントブラケット33は、例えば、アルミダイガストである本体部と、本体部に被せられると共に樹脂成形により形成されている加飾カバーと、本体部の内部に形成されているベアリング収容空間に配置されるベアリングとを有する。当該ベアリングは、例えば、ボールベアリングである。このベアリングによって、フロントブラケット33は、ボールネジ軸21の小径部21aを回転可能に支持する。また、フロントブラケット33には、弾性の素材より形成される衝撃緩和部材37が設けられている。
【0042】
リアブラケット34は、ベース31の基端側(+Y側)に固定されている。リアブラケット34は、例えば、アルミダイガストである本体部と、本体部に被せられると共に樹脂成形により形成されている連結部分カバー35と、ベアリング34aとを有する。本体部の内部には、
図4に示すように、ボールネジ軸21を挿入するための貫通孔34bがY軸方向に貫通して形成されている。貫通孔34bの孔内には、ベアリング34aが配置されている。ベアリング34aは、例えば、ボールベアリングである。このベアリング34aによって、リアブラケット34は、ボールネジ軸21の小径部21bを回転可能に支持する。また、リアブラケット34には、
図5に示すように、弾性の素材より形成される衝撃緩和部材38が設けられている。この衝撃緩和部材38は、後述する衝撃緩和部材91~94と同じ形状、サイズに形成されていると共に、同じ弾性素材より形成されている。
【0043】
連結部分カバー35は、リアブラケット34とモータ10との連結部分を覆うことで、当該連結部分を保護する。
【0044】
移動体40は、
図4に示すように、ボールネジナット22と共に、+Y方向及び-Y方向の双方向にスライド移動する部材である。移動体40には、Y軸方向に貫通する貫通孔40aが形成されている。この貫通孔40aには、ボールネジ軸21が挿通されると共に、ボールネジナット22が+Y側から挿入されて固定されている。移動体40は、一対のテーブル取付け部41を有する。
【0045】
テーブル取付け部41は、
図1及び
図2に示すように、アクチュエータハウジング30のベース31とメインカバー32との間の一対の隙間36それぞれから外部に突出して形成されている。このテーブル取付け部41は、例えば、移動体40と共に移動するスライドテーブルTを取り付け可能な部品である。具体的には、テーブル取付け部41には、ネジ穴が形成されている。このネジ穴に、ねじやボルト等の留め具が捻じ込まれることで、テーブル取付け部41は、スライドテーブルTが取り付けることが可能に構成されている。なお、テーブル取付け部41に取り付けられる対象は、スライドテーブルTに限られない。テーブル取付け部41に取り付けられる対象は、アクチュエータ1の用途に応じて、スライドテーブルT以外のものに変更されてもよい。
【0046】
第1中間サポートユニット50は、
図6に示すように、ボールネジ軸21の支点となっており、支点間の距離を短くすることで、ボールネジ軸21の回転速度の高速化を図るために設けられている。特に、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ1のように、ボールネジ軸21のY軸方向の長さが長い場合には必要性の高い部材である。第1中間サポートユニット50は、第1の一方側中間サポート部材51と、第1の他方側中間サポート部材52と、連結部材53(第1連結部材)と、連結部材54とを有する。なお、
図7に示すように、第1の一方側中間サポート部材51と第1の他方側中間サポート部材52との支点間距離L3は、ボールネジ軸21のボールネジ軸本体の支点間距離L1のおよそ1/3であることが望ましい(L3≒1/3×L1)。ただし、これに限られず、アクチュエータ1の用途や設置環境に応じて、支点間距離L3を適宜変更してもよい。
【0047】
第1の一方側中間サポート部材51は、
図8に示すように、移動体40に対して移動方向D1における先端側(-Y側)に配置されている。第1の一方側中間サポート部材51は、
図9に示すように、第1本体部51-1と、スライドブッシュサポート51-3を有するスライドブッシュ51-2(第1摺動部材)と、ローラ51-4a(第1移動支持部材)と、ローラ51-4b、51-4cと、アジャストプレート51-5を有する。
【0048】
第1本体部51-1は、例えば、金属からなる。しかしながら、これに限られない。第1本体部51-1は、剛性の高い素材であれば、金属以外のものからなっていてもよい。例えば、第1本体部51-1は、鉄よりも軽量なアルミニウムからなることが好ましい。第1本体部51-1は押出成形によって形成される。この第1本体部51-1には、スライドブッシュ支持部51-1a(第1摺動部材支持部)と、第1孔51-1bと、ローラ設置部51-1c(第1移動支持部材設置部)と、連結部材設置部51-1d(第1連結部材設置部)と、衝撃緩和部材設置部51-1e(第1衝撃緩和部材設置部)とが形成されている。
【0049】
スライドブッシュ支持部51-1a(第1摺動部材支持部)は、スライドブッシュ51-2が嵌め込まれることで、スライドブッシュ51-2を支持する部分である。本実施の形態1においては、スライドブッシュ支持部51-1aは、スライドブッシュ51-2の外形に対応する曲面に形成されている。
【0050】
第1孔51-1bは、
図10に示すように、第1本体部51-1の軽量化を図るために形成されている。第1孔51-1bは、本実施の形態1においては、移動方向D1と平行な方向である+Y方向及び-Y方向の双方向に開口する。また、第1孔51-1bは、+Y方向及び-Y方向の双方向に開口することで、第1本体部51-1をY軸方向に貫通して形成されている。第1孔51-1bは、第1本体部51-1を押出成形する際に形成される。また、本実施の形態1においては、第1孔51-1bは、
図9に示すように、スライドブッシュ支持部51-1aの+X側及び-X側の両側に設けられていることで、2つ形成されている。
【0051】
ローラ設置部51-1c(第1移動支持部材設置部)は、
図11に示すように、第1本体部51-1の+X側の端部及び-X側の端部の両端部に設けられている。+X側のローラ設置部51-1cには、ベース31に対する第1の一方側中間サポート部材51の移動を円滑化させるローラ51-4b、51-4cが設置される。-X側のローラ設置部51-1cには、ベース31に対する第1の一方側中間サポート部材51の移動を円滑化させるローラ51-4aがアジャストプレート51-5を介して設置される。
【0052】
連結部材設置部51-1d(第1連結部材設置部)は、第1本体部51-1の上部(+Z側の部分)に設けられている。詳しくは、連結部材設置部51-1dは、第1本体部51-1の衝撃緩和部材設置部51-1eの周辺に2つ設けられている。この連結部材設置部51-1dは、
図10に示すように、連結部材53、54が設置される部分である。本実施の形態1においては、連結部材設置部51-1dは、第1本体部51-1に貫通して形成されている貫通孔である。
【0053】
衝撃緩和部材設置部51-1e(第1衝撃緩和部材設置部)は、
図9に示すように、移動体40との当接の衝撃を緩和する衝撃緩和部材91が設置される部分である。衝撃緩和部材設置部51-1eは、一対の連結部材設置部51-1dの間に設けられていると共に、溝状に形成されている。
【0054】
スライドブッシュ51-2は、スライドブッシュ支持部51-1aに配置される。スライドブッシュ51-2は、-Y側の端部にフランジが形成されている円筒部材である。スライドブッシュ51-2は、潤滑性のある素材より形成され、ボールネジ軸21の外周上を摺動するすべり軸受として機能する。スライドブッシュ51-2は、スライドブッシュサポート51-3を有する。
【0055】
スライドブッシュサポート51-3は、第1本体部51-1にスライドブッシュ51-2を固定するための部材である。スライドブッシュサポート51-3は、-Y側の端部にフランジが形成されている円筒部材である。スライドブッシュサポート51-3は、金属より形成されている。スライドブッシュサポート51-3には、Y軸方向に貫通する孔が形成されている。この孔には、スライドブッシュ51-2が嵌め込まれている。スライドブッシュサポート51-3は、ボルト、ねじなどの留め具により、スライドブッシュ51-2と共に、第1本体部51-1に固定される。
【0056】
ローラ51-4aは、
図11に示すように、アジャストプレート51-5を介して、Z軸を中心軸として回転可能に第1本体部51-1の-X側のローラ設置部51-1cに取り付けられている。ローラ51-4b、51-4cは、Z軸を中心軸として回転可能に第1本体部51-1の+X側のローラ設置部51-1cに直接取り付けられている。ローラ51-4a、51-4b、51-4cは、ベース31の溝31cを転動する。これにより、第1の一方側中間サポート部材51は、移動体40と共に移動可能にベース31に支持される。
【0057】
アジャストプレート51-5は、
図12に示すように、ローラ51-4aを、溝31cに嵌る第1位置から溝31cから外れる第2位置に変更するための部材である。アジャストプレート51-5は、直方形の板形状に形成されている。アジャストプレート51-5の中央付近には、ローラ51-4aがZ軸方向に回転可能に取り付けられている。アジャストプレート51-5の両端部には、2つのネジ孔が形成されている。この2つのネジ孔に、ボルト、ねじなどの2本の留め具が捻じ込まれることにより、アジャストプレート51-5は、ローラ51-4aと共に、第1本体部51-1の-X側のローラ設置部51-1cに取り付けられる。
図12及び
図13に示すように、ローラ51-4aを第1位置から第2位置に変更する場合には、ユーザは、2本の留め具のうち、一方の留め具を取り外してから、他方の留め具を回転軸として、Z軸を中心軸として回動させることにより、ローラ51-4aを第2位置に移動させる。
【0058】
第1の他方側中間サポート部材52は、
図8に示すように、移動体40に対して移動方向D1における基端側(+Y側)に配置されている。第1の他方側中間サポート部材52は、第1の一方側中間サポート部材51と同等の形状、構造を有し、
図14に示すように、第2本体部52-1と、スライドブッシュサポート52-3を有するスライドブッシュ52-2(第2摺動部材)と、ローラ52-4a(第2移動支持部材)と、ローラ52-4b、52-4cと、アジャストプレート52-5を有する。
【0059】
第2本体部52-1は、例えば、金属からなる。しかしながら、これに限られない。第2本体部52-1は、剛性の高い素材であれば、金属以外のものからなっていてもよい。例えば、第2本体部52-1は、第1本体部51-1と同様に、鉄よりも軽量なアルミニウムからなることが好ましい。第2本体部52-1は押出成形によって形成される。この第2本体部52-1には、スライドブッシュ支持部52-1a(第2摺動部材支持部)と、第2孔52-1bと、ローラ設置部52-1c(第2移動支持部材設置部)と、連結部材設置部52-1d(第2連結部材設置部)と、衝撃緩和部材設置部52-1e(第2衝撃緩和部材設置部)とが形成されている。
【0060】
スライドブッシュ支持部52-1a(第2摺動部材支持部)は、スライドブッシュ52-2が嵌め込まれることで、スライドブッシュ52-2を支持する部分である。本実施の形態1においては、スライドブッシュ支持部52-1aは、スライドブッシュ52-2の外形に対応する曲面に形成されている。
【0061】
第2孔52-1bは、
図15に示すように、第2本体部52-1の軽量化を図るために形成されている。第2孔52-1bは、本実施の形態1においては、移動方向D1と平行な方向である+Y方向及び-Y方向の双方向に開口する。また、第2孔52-1bは、+Y方向及び-Y方向の双方向に開口することで、第2本体部52-1をY軸方向に貫通して形成されている。第2孔52-1bは、第2本体部52-1を押出成形する際に形成される。また、本実施の形態1においては、第2孔52-1bは、
図14に示すように、スライドブッシュ支持部52-1aの+X側及び-X側の両側に設けられていることで、2つ形成されている。
【0062】
ローラ設置部52-1c(第2移動支持部材設置部)は、
図16に示すように、第2本体部52-1の+X側の端部及び-X側の端部の両端部に設けられている。+X側のローラ設置部52-1cには、ベース31に対する第1の他方側中間サポート部材52の移動を円滑化させるローラ52-4b、52-4cが設置される。-X側のローラ設置部52-1cには、ベース31に対する第1の他方側中間サポート部材52の移動を円滑化させるローラ52-4aがアジャストプレート52-5を介して設置される。
【0063】
連結部材設置部52-1d(第2連結部材設置部)は、第2本体部52-1の上部(+Z側の部分)に設けられている。詳しくは、連結部材設置部52-1dは、第2本体部52-1の衝撃緩和部材設置部52-1eの周辺に2つ設けられている。この連結部材設置部52-1dは、
図15に示すように、連結部材53、54が設置される部分である。本実施の形態1においては、連結部材設置部52-1dは、第2本体部52-1に貫通して形成されている貫通孔である。
【0064】
衝撃緩和部材設置部52-1e(第2衝撃緩和部材設置部)は、
図14に示すように、移動体40との当接の衝撃を緩和する衝撃緩和部材92が設置される部分である。衝撃緩和部材設置部52-1eは、一対の連結部材設置部52-1dの間に設けられていると共に、溝状に形成されている。
【0065】
スライドブッシュ52-2は、スライドブッシュ支持部52-1aに配置される。スライドブッシュ52-2は、スライドブッシュサポート52-3を有する。
【0066】
スライドブッシュサポート52-3は、ボルト、ねじなどの留め具により、スライドブッシュ52-2と共に、第2本体部52-1に固定される。
【0067】
ローラ52-4aは、アジャストプレート52-5を介して、Z軸を中心軸として回転可能に第2本体部52-1の-X側のローラ設置部51-1cに取り付けられている。
【0068】
ローラ52-4b、52-4cは、Z軸を中心軸として回転可能に第2本体部52-1の+X側のローラ設置部52-1cに直接取り付けられている。
【0069】
アジャストプレート52-5は、
図16に示すように、ローラ52-4aを、溝31cに嵌る位置から溝31cから外れる位置に変更するための部材である。
【0070】
連結部材53(第1連結部材)及び連結部材54は、第1の一方側中間サポート部材51と第1の他方側中間サポート部材52とを連結する。これにより、移動体40が、第1の一方側中間サポート部材51及び第1の他方側中間サポート部材52のいずれかに当接した場合、第1の一方側中間サポート部材51及び第1の他方側中間サポート部材52は一体的に移動する。連結部材53及び連結部材54は、例えば、金属製のパイプから構成されている。また、連結部材53と連結部材54とは、X軸方向に並列に設けられていると共に、Y軸方向に互いに平行に設けられている。
【0071】
また、連結部材53、54は、
図10に示すように、第1本体部51-1の連結部材設置部51-1dに挿入されて、止めねじ等によって、第1本体部51-1に固定されている。同様に、連結部材53、54は、
図15に示すように、第2本体部52-1の連結部材設置部51-1dに挿入されて、止めねじ等によって、第2本体部52-1に固定されている。これにより、例えば、連結部材53、54を固定するためのクランプ等の部品を不要としている。
【0072】
第2中間サポートユニット60は、
図6に示すように、第1中間サポートユニット50と共に、ボールネジ軸21の支点となっており、支点間の距離を短くすることで、ボールネジ軸21の回転速度の高速化を図るために設けられている。特に、ボールネジ軸21のY軸方向の長さが長い場合には必須の部材である。第2中間サポートユニット60は、第2の一方側中間サポート部材61と、第2の他方側中間サポート部材62と、連結部材63(第2連結部材)と、連結部材64とを有する。なお、
図7に示すように、第2の一方側中間サポート部材61と第2の他方側中間サポート部材62との支点間距離L2は、ボールネジ軸21のボールネジ軸本体の支点間距離L1のおよそ2/3、且つ、支点間距離L3のおよそ2倍であることが望ましい(L2≒2/3×L1≒2×L3)。ただし、これに限られず、アクチュエータ1の用途や設置環境に応じて、支点間距離L2を適宜変更してもよい。
【0073】
第2の一方側中間サポート部材61は、
図8に示すように、移動体40に対して移動方向D1における先端側(-Y側)に配置されている。第2の一方側中間サポート部材61は、
図9及び
図10に示すように、第1の一方側中間サポート部材51と同一又は同等の構成を有し、具体的には、第2の一方側中間サポート部材61は、
図17に示すように、第3本体部61-1と、スライドブッシュサポート61-3を有するスライドブッシュ61-2(第3摺動部材)と、ローラ61-4a(第3移動支持部材)と、ローラ61-4b、61-4cと、アジャストプレート61-5を有する。
【0074】
第3本体部61-1は、例えば、金属からなる。しかしながら、これに限られない。第3本体部61-1は、剛性の高い素材であれば、金属以外のものからなっていてもよい。例えば、第3本体部61-1は、第1本体部51-1と同様に、鉄よりも軽量なアルミニウムからなることが好ましい。第3本体部61-1は押出成形によって形成される。この第3本体部61-1には、スライドブッシュ支持部61-1a(第3摺動部材支持部)と、第3孔61-1bと、ローラ設置部61-1c(第3移動支持部材設置部)と、連結部材設置部61-1d(第3連結部材設置部)と、衝撃緩和部材設置部61-1e(第3衝撃緩和部材設置部)とが形成されている。
【0075】
スライドブッシュ支持部61-1a(第3摺動部材支持部)は、スライドブッシュ61-2が嵌め込まれることで、スライドブッシュ61-2を支持する部分である。本実施の形態1においては、スライドブッシュ支持部61-1aは、スライドブッシュ61-2の外形に対応する曲面に形成されている。
【0076】
第3孔61-1bは、
図18に示すように、第3本体部61-1の軽量化を図るために形成されている。第3孔61-1bは、本実施の形態1においては、移動方向D1と平行な方向である+Y方向及び-Y方向の双方向に開口する。また、第3孔61-1bは、+Y方向及び-Y方向の双方向に開口することで、第3本体部61-1をY軸方向に貫通して形成されている。第3孔61-1bは、第3本体部61-1を押出成形する際に形成される。また、本実施の形態1においては、第3孔61-1bは、
図17に示すように、スライドブッシュ支持部61-1aの+X側及び-X側の両側に設けられていることで、2つ形成されている。
【0077】
ローラ設置部61-1c(第3移動支持部材設置部)は、
図19に示すように、第3本体部61-1の+X側の端部及び-X側の端部の両端部に設けられている。+X側のローラ設置部61-1cには、ベース31に対する第2の一方側中間サポート部材61の移動を円滑化させるローラ61-4b、61-4cが設置される。-X側のローラ設置部61-1cには、ベース31に対する第2の一方側中間サポート部材61の移動を円滑化させるローラ61-4aがアジャストプレート61-5を介して設置される。
【0078】
連結部材設置部61-1d(第3連結部材設置部)は、第3本体部61-1の上部(+Z側の部分)に設けられている。詳しくは、連結部材設置部61-1dは、第3本体部61-1の衝撃緩和部材設置部61-1eの周辺に2つ設けられている。この連結部材設置部61-1dは、
図18に示すように、連結部材63、64が設置される部分である。本実施の形態1においては、連結部材設置部61-1dは、第3本体部61-1に貫通して形成されている貫通孔である。
【0079】
衝撃緩和部材設置部61-1e(第3衝撃緩和部材設置部)は、
図17に示すように、第1の一方側中間サポート部材51との当接の衝撃を緩和する衝撃緩和部材93が設置される部分である。衝撃緩和部材設置部61-1eは、一対の連結部材設置部61-1dの間に設けられていると共に、溝状に形成されている。
【0080】
スライドブッシュ61-2は、スライドブッシュ支持部61-1aに配置される。スライドブッシュ61-2は、スライドブッシュサポート61-3を有する。
【0081】
スライドブッシュサポート61-3は、ボルト、ねじなどの留め具により、スライドブッシュ61-2と共に、第3本体部61-1に固定される。
【0082】
ローラ61-4aは、アジャストプレート61-5を介して、Z軸を中心軸として回転可能に第3本体部61-1の-X側のローラ設置部61-1cに取り付けられている。
【0083】
ローラ61-4b、61-4cは、Z軸を中心軸として回転可能に第3本体部61-1の+X側のローラ設置部61-1cに直接取り付けられている。
【0084】
アジャストプレート61-5は、
図19に示すように、ローラ61-4aを、溝31cに嵌る位置から溝31cから外れる位置に変更するための部材である。
【0085】
第2の他方側中間サポート部材62は、
図8に示すように、移動体40に対して移動方向D1における基端側(+Y側)に配置されている。第2の他方側中間サポート部材62は、第2の一方側中間サポート部材61と同等の形状、構造を有し、
図20に示すように、第4本体部62-1と、スライドブッシュサポート62-3を有するスライドブッシュ62-2(第4摺動部材)と、ローラ62-4aと、ローラ62-4b、62-4cと、アジャストプレート62-5を有する。
【0086】
第4本体部62-1は、例えば、金属からなる。しかしながら、これに限られない。第4本体部62-1は、剛性の高い素材であれば、金属以外のものからなっていてもよい。例えば、第4本体部62-1は、第1本体部51-1と同様に、鉄よりも軽量なアルミニウムからなることが好ましい。第4本体部62-1は押出成形によって形成される。この第4本体部62-1には、スライドブッシュ支持部62-1a(第4摺動部材支持部材)と、第4孔62-1bと、ローラ設置部62-1cと、連結部材設置部62-1dと、衝撃緩和部材設置部62-1eとが形成されている。
【0087】
スライドブッシュ支持部62-1aは、スライドブッシュ62-2が嵌め込まれることで、スライドブッシュ62-2を支持する部分である。本実施の形態1においては、スライドブッシュ支持部62-1aは、スライドブッシュ62-2の外形に対応する曲面に形成されている。
【0088】
第4孔62-1bは、
図21に示すように、第4本体部62-1の軽量化を図るために形成されている。第4孔62-1bは、本実施の形態1においては、移動方向D1と平行な方向である+Y方向及び-Y方向の双方向に開口する。また、第4孔62-1bは、+Y方向及び-Y方向の双方向に開口することで、第4本体部62-1をY軸方向に貫通して形成されている。第4孔62-1bは、第4本体部62-1を押出成形する際に形成される。また、本実施の形態1においては、第4孔62-1bは、
図20に示すように、スライドブッシュ支持部62-1aの+X側及び-X側の両側に設けられていることで、2つ形成されている。
【0089】
ローラ設置部62-1cは、
図22に示すように、第4本体部62-1の+X側の端部及び-X側の端部の両端部に設けられている。+X側のローラ設置部62-1cには、ベース31に対する第2の他方側中間サポート部材62の移動を円滑化させるローラ62-4b、62-4cが設置される。-X側のローラ設置部62-1cには、ベース31に対する第2の他方側中間サポート部材62の移動を円滑化させるローラ62-4aがアジャストプレート62-5を介して設置される。
【0090】
連結部材設置部62-1dは、第4本体部62-1の上部(+Z側の部分)に設けられている。詳しくは、連結部材設置部62-1dは、第4本体部62-1の衝撃緩和部材設置部62-1eの周辺に2つ設けられている。この連結部材設置部62-1dは、
図21に示すように、連結部材63、64が設置される部分である。本実施の形態1においては、連結部材設置部62-1dは、第4本体部62-1に貫通して形成されている貫通孔である。
【0091】
衝撃緩和部材設置部62-1eは、
図20に示すように、移動体40との当接の衝撃を緩和する衝撃緩和部材94が設置される部分である。衝撃緩和部材設置部62-1eは、一対の連結部材設置部62-1dの間に設けられていると共に、溝状に形成されている。
【0092】
スライドブッシュ62-2は、スライドブッシュ支持部62-1aに配置される。スライドブッシュ62-2は、スライドブッシュサポート62-3を有する。
【0093】
スライドブッシュサポート62-3は、ボルト、ねじなどの留め具により、スライドブッシュ62-2と共に、第4本体部62-1に固定される。
【0094】
ローラ62-4aは、アジャストプレート62-5を介して、Z軸を中心軸として回転可能に第4本体部62-1の-X側のローラ設置部61-1cに取り付けられている。
【0095】
ローラ62-4b、62-4cは、Z軸を中心軸として回転可能に第4本体部62-1の+X側のローラ設置部62-1cに直接取り付けられている。
【0096】
アジャストプレート62-5は、
図22に示すように、ローラ62-4aを、溝31cに嵌る位置から溝31cから外れる位置に変更するための部材である。
【0097】
連結部材63(第2連結部材)及び連結部材64は、第2の一方側中間サポート部材61と第2の他方側中間サポート部材62とを連結する。これにより、第1の一方側中間サポート部材51及び第1の他方側中間サポート部材52が、第2の一方側中間サポート部材61及び第2の他方側中間サポート部材62のいずれかに当接した場合、第2の一方側中間サポート部材61及び第2の他方側中間サポート部材62は一体的に移動する。連結部材63及び連結部材64は、例えば、金属製のパイプから構成されている。また、連結部材63と連結部材64とは、連結部材53と連結部材54と共に、X軸方向に並列に設けられていると共に、Y軸方向に互いに平行に設けられている。
【0098】
また、連結部材63、64は、
図18に示すように、第3本体部61-1の連結部材設置部61-1dに挿入されて、止めねじ等によって、第3本体部61-1に固定されている。同様に、連結部材63、64は、
図21に示すように、第4本体部62-1の連結部材設置部62-1dに挿入されて、止めねじ等によって、第4本体部62-1に固定されている。これにより、例えば、連結部材63、64を固定するためのクランプ等の部品を不要としている。
【0099】
アクチュエータ1は、
図3及び
図4に示すように、上述したスライドテーブルT、モータ10、ボールネジ20、アクチュエータハウジング30、移動体40、第1中間サポートユニット50、及び第2中間サポートユニット60に加えて、更に、
図8に示すように、第1干渉防止部材70と、第2干渉防止部材80と、衝撃緩和部材91~94とを備える。
【0100】
第1干渉防止部材70は、
図23に示すように、移動体40に設けられ、連結部材53と少なくとも移動体40との干渉を防止するためのものである。第1干渉防止部材70は、潤滑性のある素材より形成され、ねじ等の留め具により、移動体40の+Z側の上面40b(XY平面に平行な面)に固定されている。
【0101】
第2干渉防止部材80は、移動体40に設けられ、連結部材54と少なくとも移動体40との干渉を防止するためのものである。第2干渉防止部材80は、潤滑性のある素材より形成され、ねじ等の留め具により、移動体40の+Z側の上面40b(XY平面に平行な面)に固定されている。
【0102】
本実施の形態1において、第1干渉防止部材70及び第2干渉防止部材80は、同じものを用いている。
【0103】
衝撃緩和部材91は、
図9に示すように、第1本体部51-1に2つ設けられている。衝撃緩和部材91は、例えば、移動体40が-Y方向に移動して、第1の一方側中間サポート部材51に当接した場合の衝撃を緩和するために用いられる。衝撃緩和部材91は、第1の一方側中間サポート部材51の第1本体部51-1に形成されている衝撃緩和部材設置部51-1eに嵌め込まれている。更に、+Z側からプレート91aが取り付けられ、ボルト、ねじ等の留め具91bにより、プレート91aが第1本体部51-1に固定されることで、衝撃緩和部材91は第1の一方側中間サポート部材51に固定される。衝撃緩和部材91は、弾性の素材より形成されている。
【0104】
また、移動体40の上面40bには、衝撃緩和部材91が当接する部分である被当接部分42が設けられている。被当接部分42は、例えば、アルミニウムなどの金属に切削加工を施すことにより形成され、ボルト、ねじなどの留め具により、移動体40の上面40bに固定されている。なお、被当接部分42は、弾性の素材を用いてもよい。
【0105】
衝撃緩和部材92は、
図14に示すように、第2本体部52-1に2つ設けられている。衝撃緩和部材92は、例えば、移動体40が+Y方向に移動して、第1の他方側中間サポート部材52に当接した場合の衝撃を緩和するために用いられる。衝撃緩和部材92は、第1の他方側中間サポート部材52の第2本体部52-1に形成されている衝撃緩和部材設置部52-1eに嵌め込まれている。更に、+Z側からプレート92aが取り付けられ、ボルト、ねじ等の留め具92bにより、プレート92aが第2本体部52-1に固定されることで、衝撃緩和部材92は第1の他方側中間サポート部材52に固定される。衝撃緩和部材92は、弾性の素材より形成されている。
【0106】
また、移動体40の上面40bには、衝撃緩和部材92が当接する部分である被当接部分43が設けられている。被当接部分43は、例えば、アルミニウムなどの金属に切削加工を施すことにより形成され、ボルト、ねじなどの留め具により、移動体40の上面40bに固定されている。なお、被当接部分43は、弾性の素材を用いてもよい。
【0107】
衝撃緩和部材93は、
図17に示すように、第3本体部61-1に2つ設けられている。衝撃緩和部材93は、例えば、第1の一方側中間サポート部材51が-Y方向に移動して、第2の一方側中間サポート部材61に当接した場合の衝撃を緩和するために用いられる。衝撃緩和部材93は、第2の一方側中間サポート部材61の第3本体部61-1に形成されている衝撃緩和部材設置部61-1eに嵌め込まれている。更に、+Z側からプレート93aが取り付けられ、ボルト、ねじ等の留め具93bにより、プレート93aが第3本体部61-1に固定されることで、衝撃緩和部材93は第2の一方側中間サポート部材61に固定される。衝撃緩和部材93は、弾性の素材より形成されている。
【0108】
衝撃緩和部材94は、
図20に示すように、第4本体部62-1に2つ設けられている。衝撃緩和部材94は、例えば、第1の他方側中間サポート部材52が+Y方向に移動して、第2の他方側中間サポート部材62に当接した場合の衝撃を緩和するために用いられる。衝撃緩和部材94は、第2の他方側中間サポート部材62の第4本体部62-1に形成されている衝撃緩和部材設置部62-1eに嵌め込まれている。更に、+Z側からプレート94aが取り付けられ、ボルト、ねじ等の留め具94bにより、プレート94aが第4本体部62-1に固定されることで、衝撃緩和部材94は第2の他方側中間サポート部材62に固定される。衝撃緩和部材94は、弾性の素材より形成されている。
【0109】
本実施の形態1において、衝撃緩和部材91~94は、同じものを用いている。
【0110】
以上、説明したように、本実施の形態1に係るアクチュエータ1において、
図8に示すように、第1の一方側中間サポート部材51の第1本体部51-1には、第1本体部51-1の軽量化を図るための第1孔51-1bが形成されている。このため、第1中間サポートユニット50の軽量化を図ることができる。これにより、
図5に示すように、第1中間サポートユニット50を移動させる際のモータ10の負荷を軽減させることができる。
【0111】
また、本実施の形態1に係るアクチュエータ1において、
図8に示すように、第1の他方側中間サポート部材52の第2本体部52-1には、第2孔52-1bが形成されている。同様に、第2の一方側中間サポート部材61の第3本体部61-1には、第3孔61-1bが形成されていると共に、第2の他方側中間サポート部材62の第4本体部62-1には、第4孔62-1bが形成されている。これにより、
図5に示すように、第2中間サポートユニット60を移動させる際のモータ10の負荷を軽減させることができる。
【0112】
また、本実施の形態1に係るアクチュエータ1においては、
図8に示すように、第1~第4本体部51-1、52-1、61-1、62-1に第1~第4孔51-1b、52-1b、61-1b、62-1bが形成されている。これにより、移動体40と第1中間サポートユニット50との当接に伴う衝撃を小さくしたり、第1中間サポートユニット50と第2中間サポートユニット60との当接に伴う衝撃を小さくしたりすることができる。この結果、アクチュエータ1は、衝撃緩和部材91~94の劣化を抑制することができる。
【0113】
また、本実施の形態1に係るアクチュエータ1においては、移動体40と第1中間サポートユニット50との当接に伴う衝撃音を小さくしたり、第1中間サポートユニット50と第2中間サポートユニット60との当接に伴う衝撃音を小さくしたりすることができる。これにより、アクチュエータ1は、その動作に伴って生じる動作音を小さくすることができる。この結果、アクチュエータ1では、静音化を実現することができる。
【0114】
また、本実施の形態1に係るアクチュエータ1においては、
図8に示すように、第1~第4本体部51-1、52-1、61-1、62-1に第1~第4孔51-1b、52-1b、61-1b、62-1bが形成されている。このため、第1~第4孔51-1b、52-1b、61-1b、62-1bが形成されていない本体部に簡単な加工を施すことで、
図5に示すように、第1、第2中間サポートユニット50、60を移動させる際のモータ10の負荷の軽減を実現することができる。また、本実施の形態1に係るアクチュエータ1においては、可搬性能を向上させるために移動体40を大型にしても、可搬性能の低下を最小限に抑えながら、移動体40の移動範囲を長尺化することができる。さらには、
図5に示すように、モータ10や各制御部品の発熱を抑制することができ、ひいては、モータ10や各制御部品の寿命を伸ばすことができる。
【0115】
また、本実施の形態1に係るアクチュエータ1は、2つの第1、第2中間サポートユニット50、60に加えて、さらに中間サポートユニットの数を増やすことができる。これにより、本実施の形態1に係るアクチュエータ1においては、さらに長尺化を実現することができる。
【0116】
以上、本発明の実施の形態1について説明したが、本発明は上記実施の形態1によって限定されるものではない。
【0117】
実施の形態2.
例えば、上記実施の形態1に係るアクチュエータ1においては、連結部材設置部51-1dは、
図11に示すように、第1本体部51-1の衝撃緩和部材設置部51-1eの周辺に設けられている。連結部材設置部52-1dは、
図16に示すように、第2本体部52-1の衝撃緩和部材設置部52-1eの周辺に設けられている。しかしながら、連結部材設置部51-1d、52-1dの位置は、これに限られるものではない。
【0118】
図24に示す実施の形態2に係るアクチュエータ2のように、連結部材設置部51-1d(第1連結部材設置部)は、ローラ設置部51-1c(第1移動支持部材設置部)に設けられていてもよい。具体的には、
図24(A)においては、+X側の連結部材設置部51-1dは、+X側のローラ設置部51-1cの周辺に設けられていている。-X側の連結部材設置部51-1dは、-X側のローラ設置部51-1cの周辺に設けられていている。
【0119】
同様に、
図24(B)に示すように、連結部材設置部52-1d(第2連結部材設置部)は、ローラ設置部52-1c(第2移動支持部材設置部)に設けられていてもよい。具体的には、
図24においては、+X側の連結部材設置部52-1dは、+X側のローラ設置部52-1cの周辺に設けられていている。-X側の連結部材設置部51-1dは、-X側のローラ設置部52-1cの周辺に設けられていている。
【0120】
アクチュエータ2においては、
図25に示すように、連結部材53は、移動体40の-X側の側方に配置されると共に、連結部材54は、移動体40の+X側の側方に配置される。
【0121】
実施の形態2に係るアクチュエータ2においても、本実施の形態1と同等の効果を有することができる。
【0122】
実施の形態3.
上記実施の形態1に係るアクチュエータ1においては、連結部材設置部61-1dは、
図19に示すように、第3本体部61-1の衝撃緩和部材設置部61-1eの周辺に設けられている。連結部材設置部62-1dは、
図22に示すように、第4本体部62-1の衝撃緩和部材設置部62-1eの周辺に設けられている。しかしながら、連結部材設置部61-1d、62-1dの位置は、これに限られるものではない。
【0123】
図26に示す実施の形態3に係るアクチュエータ3のように、連結部材設置部61-1d(第3連結部材設置部)は、ローラ設置部61-1c(第3移動支持部材設置部)に設けられていてもよい。具体的には、
図26(A)においては、+X側の連結部材設置部61-1dは、+X側のローラ設置部61-1cの周辺に設けられていている。-X側の連結部材設置部61-1dは、-X側のローラ設置部61-1cの周辺に設けられていている。
【0124】
同様に、
図26(B)においては、連結部材設置部62-1dは、ローラ設置部62-1cに設けられていてもよい。具体的には、+X側の連結部材設置部62-1dは、+X側のローラ設置部62-1cの周辺に設けられていている。-X側の連結部材設置部62-1dは、-X側のローラ設置部62-1cの周辺に設けられていている。
【0125】
アクチュエータ2においては、
図27に示すように、連結部材63は、移動体40の-X側の側方に連結部材53と共に配置される。連結部材64は、移動体40の+X側の側方に連結部材63と共に配置される。
【0126】
実施の形態3に係るアクチュエータ3においても、本実施の形態1と同等の効果を有することができる。
【0127】
実施の形態4.
上記実施の形態1に係るアクチュエータ1において、
図10に示すように、第1の一方側中間サポート部材51の第1本体部51-1に形成されている第1孔51-1bは、移動方向D1と平行な方向に開口する。しかしながら、これに限られない。
図28に示す実施の形態4に係るアクチュエータ4が有する第1本体部51-1のように、例えば、第1孔51-1bは、移動方向D1と交差する方向(平行な方向以外の方向)に開口してもよい。なお、
図26は、第1孔51-1bが、移動方向D1に直交する方向である+Z方向及び-Z方向に開口する例を示している。
【0128】
また、
図15に示す第2孔52-1bについても、移動方向D1と交差する方向(平行な方向以外の方向)に開口してもよい。例えば、第2孔52-1bは、+Z方向及び-Z方向に開口してもよい。
【0129】
また、
図18に示すように、第2の一方側中間サポート部材61の第3本体部61-1に形成されている第3孔61-1bについても、移動方向D1と平行な方向に開口する。しかしながら、これに限られない。
図29に示すように、例えば、第3孔61-1bは、移動方向D1と交差する方向(平行な方向以外の方向)に開口してもよい。なお、
図29は、第3孔61-1bが、移動方向D1に直交する方向である+Z方向及び-Z方向に開口する例を示している。
【0130】
また、
図21に示す第4孔62-1bについても、移動方向D1と交差する方向(平行な方向以外の方向)に開口してもよい。例えば、第2孔52-1bは、+Z方向及び-Z方向に開口してもよい。
【0131】
実施の形態5.
図28に示すように、上記実施の形態4に係る第1本体部51-1においては、連結部材設置部51-1d(第1連結部材設置部)は、第1本体部51-1の上部(+Z側の部分)に設けられている。しかしながら、これに限られない。
図30に示すアクチュエータ5が有する第1本体部51-1のように、連結部材設置部51-1d(第1連結部材設置部)は、ローラ設置部51-1c(第1移動支持部材設置部)に設けられていてもよい。
【0132】
同様に、
図15を参照するとわかるように、第1の他方側中間サポート部材52の第2本体部52-1において、第2孔52-1bが上下方向(+Z方向及び-Z方向)に開口しつつ、連結部材設置部52-1d(第2連結部材設置部)は、ローラ設置部52-1c(第2移動支持部材設置部)に設けられていてもよい。
【0133】
図18を参照するとわかるように、第2の一方側中間サポート部材61の第3本体部61-1において、第3孔61-1bが上下方向(+Z方向及び-Z方向)に開口しつつ、連結部材設置部61-1d(第3連結部材設置部)は、ローラ設置部61-1c(第3移動支持部材設置部)に設けられていてもよい。
【0134】
図21を参照するとわかるように、第2の他方側中間サポート部材62の第4本体部62-1において、第4孔62-1bが上下方向(+Z方向及び-Z方向)に開口しつつ、連結部材設置部62-1dは、ローラ設置部62-1cに設けられていてもよい。
【0135】
その他の変形例
上記実施の形態1では、第1~第4孔51-1b、52-1b、61-1b、62-1bは、
図8に示すように、第1~第4本体部51-1、52-1、61-1、62-1のそれぞれを貫通して形成されている。しかしながら、これに限られない。第1~第4孔51-1b、52-1b、61-1b、62-1bは、第1~第4本体部51-1、52-1、61-1、62-1のそれぞれを貫通しない非貫通孔として形成されていてもよい。
【0136】
また、上記実施の形態1では、第1~第4本体部51-1、52-1、61-1、62-1のいずれにも軽量化のための第1~第4孔51-1b、52-1b、61-1b、62-1bが形成されている。しかしながら、これに限られない。第1~第4本体部51-1、52-1、61-1、62-1のいずれか1つから3つに孔が形成されていてもよい。例えば、
図31に示すように、第1、第3本体部51-1、61-1には、第1、第3孔51-1b、61-1bが形成され、第2、第4本体部52-1、62-1には、軽量化のための孔が形成されていなくてもよい。
【0137】
また、実施の形態1では、
図10に示すように、第1孔51-1bは、移動方向D1と平行な方向に開口している。実施の形態4では、
図28に示すように、第1孔51-1bは、移動方向D1と直交する方向に開口している。しかしながら、第1本体部51-1の軽量化を図ることができれば、第1孔51-1bの開口方向や形状は、これに限定されるものではない。例えば、第1本体部51-1には、移動方向D1と平行な方向に開口する孔と、移動方向D1と直交する方向に開口する孔との両方が形成されていてもよい。第2孔52-1b、第3孔61-1b、第4孔62-1bの開口方向や形状についても同様である。
【0138】
また、実施の形態1では、
図9に示すように、第1孔51-1bは、第1本体部51-1において、スライドブッシュ支持部51-1aの+X側及び-X側の両側に2つ形成されている。しかしながら、これに限られない。第1孔51-1bは、第1本体部51-1に1つのみ形成されていてもよいし、3つ以上形成されていてもよい。第2孔52-1b、第3孔61-1b、第4孔62-1bについても同様である(
図14、
図17、
図20参照)。
【0139】
また、実施の形態1では、
図9に示すように、連結部材設置部51-1dは、第1本体部51-1において、衝撃緩和部材設置部51-1eの周辺に2つ設けられている。しかしながら、これに限られない。連結部材設置部51-1dは、第1本体部51-1に1つのみ形成されていてもよいし、3つ以上形成されていてもよい。連結部材設置部52-1d、61-1d、62-1dについても同様である(
図15、
図18、
図21参照)。
【0140】
また、実施の形態1では、
図9に示すように、第1本体部51-1の第1孔51-1bは、移動方向D1と平行な方向である+Y方向及び-Y方向の双方向に開口する。しかしながら、これに限られない。例えば、
図32に示す実施の形態7のように、第1孔51-1bは、第1本体部51-1の外部に開口していなくてもよい。この場合、第1孔51-1bの開口を塞ぐ部材51-1fを用いることで、第1孔51-1bは、第1本体部51-1の外部に開口しない閉鎖空間として形成される。第2孔52-1b、第3孔61-1b、第4孔62-1bについても同様である(
図14、
図17、
図20参照)。
【0141】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【0142】
1,2,3,4,5,6:アクチュエータ
10:モータ
10a:出力軸(回転軸)
10b,23:カップリング
11:モータ本体
12:モータカバー
12c:エンドカバー
13:制御基板
14:エンコーダ
20:ボールネジ
21:ボールネジ軸
21a,21b:小径部
22:ボールネジナット
30:アクチュエータハウジング
31:ベース
31R,31L:側壁部分
31a:底部分
31b:転動体用ガイドレール
31c:溝
31d:孔
32:メインカバー
33:フロントブラケット
34:リアブラケット
34a:ベアリング
34b:貫通孔
35:連結部分カバー
36:隙間
37,38:衝撃緩和部材
40:移動体
40a:貫通孔
40b:上面
41:テーブル取付け部
42,43:被当接部分
50:第1中間サポートユニット
51:第1の一方側中間サポート部材
51-1:第1本体部
51-1a:スライドブッシュ支持部(第1摺動部材支持部)
51-1b:第1孔
51-1c:ローラ設置部(第1移動支持部材設置部)
51-1d:連結部材設置部(第1連結部材設置部)
51-1e:衝撃緩和部材設置部(第1衝撃緩和部材設置部)
51-1f:開口を塞ぐ部材
51-2:スライドブッシュ(第1摺動部材)
51-3:スライドブッシュサポート
51-4a:ローラ(第1移動支持部材)
51-4b,51-4c:ローラ
51-5:アジャストプレート
52:第1の他方側中間サポート部材
52-1:第2本体部
52-1a:スライドブッシュ支持部(第2摺動部材支持部)
52-1b:第2孔
52-1c:ローラ設置部(第2移動支持部材設置部)
52-1d:連結部材設置部(第2連結部材設置部)
52-1e:衝撃緩和部材設置部(第2衝撃緩和部材設置部)
52-2:スライドブッシュ(第2摺動部材)
52-3:スライドブッシュサポート
52-4a:ローラ(第2移動支持部材)
52-4b,52-4c:ローラ
52-5:アジャストプレート
53:連結部材(第1連結部材)
54:連結部材
60:第2中間サポートユニット
61:第2の一方側中間サポート部材
61-1:第3本体部
61-1a:スライドブッシュ支持部(第3摺動部材支持部)
61-1b:第3孔
61-1c:ローラ設置部(第3移動支持部材設置部)
61-1d:連結部材設置部(第3連結部材設置部)
61-1e:衝撃緩和部材設置部(第3衝撃緩和部材設置部)
61-2:スライドブッシュ(第3摺動部材)
61-3:スライドブッシュサポート
61-4a:ローラ(第3移動支持部材)
61-4b,61-4c:ローラ
61-5:アジャストプレート
62:第2の他方側中間サポート部材
62-1:第4本体部
62-1a:スライドブッシュ支持部(第4摺動部材支持部材)
62-1b:第4孔
62-1c:ローラ設置部
62-1d:連結部材設置部
62-1e:衝撃緩和部材設置部
62-2:スライドブッシュ(第4摺動部材)
62-3:スライドブッシュサポート
62-4a,62-4b,62-4c:ローラ
62-5:アジャストプレート
63:連結部材(第2連結部材)
64:連結部材
70:第1干渉防止部材
80:第2干渉防止部材
91,92,93,94:衝撃緩和部材
91a,92a,93a,94a:プレート
91b,92b,93b,94b:留め具
T:スライドテーブル
D1:移動方向
L1,L2,L3:支点間距離
A1,A2,A3,A4:矢印