特開 2024-93098 アクチュエーター及びサポート部材

(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】P2024093098

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】アクチュエーター及びサポート部材

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/22 20060101AFI20240702BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20240702BHJP

   F16H 25/24 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

F16H25/22 K

F16H25/20 F

F16H25/24 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209250

(22)【出願日】2022-12-27

(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】望月 佑真

【テーマコード（参考）】

3J062

【Ｆターム（参考）】

3J062AB05

3J062AB22

3J062AC07

3J062BA01

3J062CA15

3J062CD04

3J062CD12

3J062CD22

3J062CD36

(57)【要約】

【課題】ボールねじ軸にボールねじナット用のねじ溝の形成以外の加工を行うことなくサポート部材を設置できるアクチュエーター及びサポート部材を提供する。
【解決手段】アクチュエーター１は、両端が回転可能に支持されたボールねじ軸２１と、ボールねじ軸２１の回転により、ボールねじナットと共に移動する移動部材４０と、移動部材４０を移動自在に支持するガイド部材３１と、ボールねじ軸２１の軸端と移動部材４０との間でボールねじ軸２１を支持すると共に、ガイド部材３１に移動自在に支持されるサポート部材５０、５０－２とを備える。サポート部材５０、５０－２は、ボールねじ軸２１のねじ溝と係合され、ねじ溝に倣って回転される第１回転体５１と、第１回転体５１が回転することでガイド部材３１を転動する第２回転体５２とを有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

両端が回転可能に支持されたボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸の回転により、ボールねじナットと共に移動する移動部材と、
前記移動部材を移動自在に支持するガイド部材と、
前記ボールねじ軸の軸端と前記移動部材との間で前記ボールねじ軸を支持すると共に、前記ガイド部材に移動自在に支持されるサポート部材と、を備え、
前記サポート部材は、前記ボールねじ軸のねじ溝と係合され、前記ねじ溝に倣って回転される第１回転体と、
前記第１回転体が回転することで前記ガイド部材を転動する第２回転体と、を有する、アクチュエーター。

【請求項2】

前記第１回転体の回転軸は、前記ボールねじ軸の回転軸に直交している、請求項１に記載のアクチュエーター。

【請求項3】

前記第１回転体には、その円周面に前記ねじ溝に係合される複数の突起が形成されている、請求項１に記載のアクチュエーター。

【請求項4】

前記複数の突起のピッチと、前記ねじ溝のピッチとは、同一である、請求項３に記載のアクチュエーター。

【請求項5】

前記複数の突起は、その外面が球面に形成されている、請求項３に記載のアクチュエーター。

【請求項6】

前記ガイド部材は、ラックを有し、
前記第２回転体は、前記ラックと噛合する歯車である、請求項１に記載のアクチュエーター。

【請求項7】

前記移動部材は、前記ガイド部材に転動体を介して支持され、
前記ガイド部材は、前記転動体が転動されるガイドレールを有し、
前記第２回転体は、前記ガイドレールを転動する、請求項１に記載のアクチュエーター。

【請求項8】

前記サポート部材は、前記ガイド部材に対する移動を円滑化させる移動支持部材を有し、
前記移動支持部材は、前記ガイド部材に対する前記サポート部材の位置を調整可能に設けられ、前記ガイド部材の前記第２回転体が転動される前記ガイドレールと対向する側に設置される、請求項７に記載のアクチュエーター。

【請求項9】

前記サポート部材が、複数個設置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のアクチュエーター。

【請求項10】

両端が回転可能に支持されたボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸の回転により、ボールねじナットと共に移動する移動部材と、
前記移動部材を移動自在に支持するガイド部材と、
前記ボールねじ軸の軸端と前記移動部材との間で前記ボールねじ軸を支持すると共に、前記ガイド部材に移動自在に支持されるサポート部材と、を備えるアクチュエーターに用いられるサポート部材であって、
前記ボールねじ軸のねじ溝と係合され、前記ねじ溝に倣って回転される第１回転体と、
前記第１回転体が回転することで前記ガイド部材を転動する第２回転体と、を有する、サポート部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエーター及びサポート部材に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ボールねじ軸の回転により、ボールねじ軸の軸方向へボールねじナットの移動速度より遅い速度で移動する中間サポートを備えるアクチュエータが開示されている。この中間サポートには、滑りナットが設置されている。滑りナットのねじのリードは、ボールねじナットのねじのリードより短いリードに設定されている。そして、ボールねじ軸には、ボールねじナット用のねじ溝に加え、中間サポート用のねじ溝が形成されている。したがって、ボールねじ軸には、ボールねじナット用のねじ溝と、中間サポート用のねじ溝との２つのねじ溝が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－３０３９６５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に開示のものにおいて、中間サポートをボールねじナットより低速で移動させるために、ボールねじ軸に、ボールねじナット用のねじ溝のリードと異なるリードのねじ溝を形成する必要がある。したがって、特許文献１に開示のものにおいては、ボールねじ軸にボールねじナット用のねじ溝以外のねじ溝を形成するための加工を行う必要がある。

【0005】

本発明は、上述の事情の下になされたもので、ボールねじ軸にボールねじナット用のねじ溝の形成以外の加工を行うことなくサポート部材を設置できるアクチュエーター及びサポート部材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、本発明の第１の観点に係るアクチュエーターは、
両端が回転可能に支持されたボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸の回転により、ボールねじナットと共に移動する移動部材と、
前記移動部材を移動自在に支持するガイド部材と、
前記ボールねじ軸の軸端と前記移動部材との間で前記ボールねじ軸を支持すると共に、前記ガイド部材に移動自在に支持されるサポート部材と、を備え、
前記サポート部材は、前記ボールねじ軸のねじ溝と係合され、前記ねじ溝に倣って回転される第１回転体と、
前記第１回転体が回転することで前記ガイド部材を転動する第２回転体と、を有する。

【0007】

前記第１回転体の回転軸は、前記ボールねじ軸の回転軸に直交していてもよい。

【0008】

前記第１回転体には、その円周面に前記ねじ溝に係合される複数の突起が形成されていてもよい。

【0009】

前記複数の突起のピッチと、前記ねじ溝のピッチとは、同一であってもよい。

【0010】

前記複数の突起は、その外面が球面に形成されていてもよい。

【0011】

前記ガイド部材は、ラックを有し、
前記第２回転体は、前記ラックと噛合する歯車であってもよい。

【0012】

前記移動部材は、前記ガイド部材に転動体を介して支持され、
前記ガイド部材は、前記転動体が転動されるガイドレールを有し、
前記第２回転体は、前記ガイドレールを転動していてもよい。

【0013】

前記サポート部材は、前記ガイド部材に対する移動を円滑化させる移動支持部材を有し、
前記移動支持部材は、前記ガイド部材に対する前記サポート部材の位置を調整可能に設けられ、前記ガイド部材の前記第２回転体が転動される前記ガイドレールと対向する側に設置されていてもよい。

【0014】

前記サポート部材が、複数個設置されていてもよい。

【0015】

本発明の第２の観点に係るサポート部材は、
両端が回転可能に支持されたボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸の回転により、ボールねじナットと共に移動する移動部材と、
前記移動部材を移動自在に支持するガイド部材と、
前記ボールねじ軸の軸端と前記移動部材との間で前記ボールねじ軸を支持すると共に、前記ガイド部材に移動自在に支持されるサポート部材と、を備えるアクチュエーターに用いられるサポート部材であって、
前記ボールねじ軸のねじ溝と係合され、前記ねじ溝に倣って回転される第１回転体と、
前記第１回転体が回転することで前記ガイド部材を転動する第２回転体と、を有する。

【発明の効果】

【0016】

本発明においては、ボールねじ軸にボールねじナット用のねじ溝の形成以外の加工を行うことなくサポート部材を設置できるアクチュエーター及びサポート部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施の形態１に係るアクチュエーターの斜視図である。

【図2】実施の形態１に係るアクチュエーターの分解斜視図（その１）である。

【図3】実施の形態１に係るアクチュエーターの正面図である。

【図4】図３のＡ－Ａ断面図である。

【図5】実施の形態１に係るアクチュエーターの分解斜視図（その２）である。

【図6】実施の形態１に係るアクチュエーターハウジング、移動部材、及びサポート部材の斜視図である。

【図7】実施の形態１に係るサポート部材及びガイド部材の斜視図である。

【図8】実施の形態１に係るサポート部材の分解斜視図（その１）である。

【図9】実施の形態１に係るサポート部材の斜視図である。

【図10】実施の形態１に係るサポート部材の分解斜視図（その２）である。

【図11】実施の形態１に係るサポート部材及びガイド部材の断面図である。

【図12】実施の形態１に係るアクチュエーターの動作を説明するための断面図である。

【図13】実施の形態２に係るアクチュエーターの斜視図である。

【図14】実施の形態２に係るアクチュエーターハウジング、移動部材、及びサポート部材の斜視図である。

【図15】実施の形態２に係るサポート部材及びガイド部材の斜視図である。

【図16】実施の形態２に係るサポート部材の分解斜視図（その１）である。

【図17】実施の形態２に係るサポート部材の斜視図である。

【図18】実施の形態２に係るサポート部材の分解斜視図（その２）である。

【図19】実施の形態２に係るサポート部材及びガイド部材の断面図である。

【図20】変形例に係るサポート部材及びガイド部材の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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ー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、スライドカバー４３を有するスライドテーブルＴが進退する第１方向Ｄ１に平行な方向であり、Ｘ軸方向及びＺ軸方向は、第１方向Ｄ１に直交する方向である。また、図中のＸＹ平面は、アクチュエーター１が設置される面に平行な水平面である。

【0019】

アクチュエーター１は、スライドテーブルＴが移動するスライダータイプのアクチュエーターであり、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ーである。アクチュエーター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、モーター１０と、ボールねじ２０と、アクチュエーターハウジング３０と、移動部材４０と、サポート部材５０、５０－２とを備える。

【0020】

モーター１０は、出力軸１０ａ（回転軸）と、モーター本体１１と、それらを覆うモーターカバーとを有する。モーター１０は、アクチュエーターハウジング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。

【0021】

モーター本体１１は、例えば、ローター、ステーター、エンコーダー等を有している。モーター本体１１には、電源から図示しないアクチェーターケーブルを経由して電力が供給される。アクチェーターケーブルは、モーター本体１１に外部からの電力供給や制御信号の入出力等を行う。モーター本体１１に電力が供給されることによって、モーター本体１１のローターが回転する。このローターの回転運動は、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においては、モーター本体１１のローターの回転運動は、出力軸１０ａに出力されるが、これに限られない。モーター本体１１のローターの回転運動は、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。

【0022】

ボールねじ２０は、ボールねじ軸２１と、ボールねじナット２２と、カップリング２３とを有する。

【0023】

ボールねじ軸２１は、両端が回転可能に支持され、ボールねじナット２２との螺合に基づいて、ボールねじナット２２を直線運動させる。ボールねじ軸２１は、ボールねじ軸本体と、ボールねじ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とを有する。

【0024】

ボールねじ軸本体は、その外周面が螺旋状のねじ溝２１ｃが形成されているボールねじ面として構成されている。ねじ溝２１ｃには、ボールねじ用転動体が転動する。

【0025】

ボールねじナット２２は、ボールねじ軸２１のボールねじ軸本体の外周に配置されている。ボールねじナット２２は、ボールねじ軸２１に複数のボールねじ用転動体を介して嵌め込まれる。このボールねじ用転動体が転動することにより、ボールねじ軸２１の回転運動が、ボールねじナット２２の直線運動に円滑に変換される。また、ボールねじナット２２は、移動部材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。

【0026】

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、モーター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、ボールねじ軸２１は、出力軸１０ａと共に回転する。

【0027】

アクチュエーターハウジング３０は、図５に示すように、ボールねじ２０と移動部材４０の一部とを収容すると共に、モーター１０が固定されている。アクチュエーターハウジング３０は、ガイド部材３１と、シート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。

【0028】

ガイド部材３１は、底部分３１ａと一対の側壁部分３１Ｒ、３１Ｌと有することで、アクチュエーター１の内部の各構成部品を保護する。また、ガイド部材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、移動部材４０を＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の双方向にスライド移動自在に支持するベースである。ガイド部材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。ガイド部材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、ガイド部材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、移動部材４０は、第１方向Ｄ１（Ｙ軸方向）に円滑に往復運動をする。

【0029】

本実施の形態１においては、ガイド部材３１の底部分３１ａには、後述するサポート部材５０が有する歯車が噛合するラック３５が設けられている。

【0030】

シート３２は、Ｙ軸方向を長手方向とする略矩形のステンレスシートである。シート３２の－Ｙ側の端部は、フロントブラケット３３に固定されている。シート３２の＋Ｙ側の端部は、リアブラケット３４に固定されている。シート３２は、ガイド部材３１と共に、アクチュエーター１の内部の各構成部品を保護する。

【0031】

フロントブラケット３３は、ガイド部材３１の先端側（－Ｙ側）に固定されることで、アクチュエーターハウジング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、ボールねじ軸２１の小径部２１ａを回転可能に支持する。

【0032】

リアブラケット３４は、ガイド部材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ベアリングとを有する。本体部の内部には、図４に示すように、ボールねじ軸２１を挿入するための貫通孔がＹ軸方向に貫通して形成されている。貫通孔の内部には、ベアリングが配置されている。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、リアブラケット３４は、ボールねじ軸２１の小径部２１ｂを回転可能に支持する。

【0033】

移動部材４０は、ボールねじ軸２１の回転により、ボールねじナット２２と共に、＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の双方向（第１方向Ｄ１）にスライド移動する部材である。移動部材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、ボールねじ軸２１が挿通されると共に、ボールねじナット２２が＋Ｙ側から挿入されて固定されている。移動部材４０は、図２に示すように、一対のワーク取付け部４１を有する。

【0034】

ワーク取付け部４１は、図１及び図２に示すように、アクチュエーターハウジング３０から外部に突出して形成されている。ワーク取付け部４１には、ねじ穴が形成されている。このねじ穴に、ねじやボルト等の留め具が捻じ込まれることで、ワーク取付け部４１は、図示しないワークを取り付けることが可能に構成されている。

【0035】

サポート部材５０は、図４に示すように、移動部材４０とフロントブラケット３３との間に配置されている。また、サポート部材５０は、ガイド部材３１に移動自在に支持されることで、＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の双方向（第１方向Ｄ１）のいずれかに移動可能に配置されている。サポート部材５０は、図６に示すように、移動部材４０と共に、ボールねじ軸２１がガイド部材３１に支持される支点となっており、支点間の距離を短くすることで、ボールねじ軸２１の撓みを抑制する。ひいては、サポート部材５０は、ボールねじ軸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ー１のように、ボールねじ軸２１のＹ軸方向の長さが長いものの場合には必要性の高い部材である。なお、図４に示すように、サポート部材５０と移動部材４０（詳しくは、ボールねじナット２２）との支点間距離Ｌ３は、ボールねじ軸２１の先端と移動部材４０（ボールねじナット２２）との支点間距離Ｌ１のおよそ１／２であることが望ましい（Ｌ３≒Ｌ１／２）。ただし、これに限られず、アクチュエーター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。サポート部材５０は、図７及び図８に示すように、本体部５０ａと、第１回転体５１と、第２回転体５２と、移動支持部材５３と、サポートブッシュ５４と、アジャストプレート５５と、ベアリング５６とを有する。

【0036】

本体部５０ａは、サポート部材５０の各構成部品が取り付けられることで、各構成部品を支持する。本体部５０ａは、各構成部品を支持する観点から剛性の高い素材から形成されている。本体部５０ａは、例えば、金属から形成されている。

【0037】

第１回転体５１は、図８に示すように、本体部５０ａに回転可能に取り付けられている。第１回転体５１は、外周面を有する円筒形状に形成されている。第１回転体５１は、ボールねじ軸２１のねじ溝２１ｃと係合され、回転するねじ溝２１ｃに倣って回転されるように設けられている。第１回転体５１は、その回転軸Ａ２が、ボールねじ軸２１の回転軸Ａ１に直交して設けられている。この第１回転体５１には、その円周面にねじ溝２１ｃに係合される複数の突起５１ａが形成されている。

【0038】

突起５１ａは、図９及び図１０に示すように、第１回転体５１の回転軸Ａ２を中心とする円周に沿って、等間隔に形成されている。本実施の形態１においては、図１０に示すように、突起５１ａは、そのピッチＰ２が、ねじ溝２１ｃのピッチＰ１と同一となるように形成されている。また、本実施の形態１においては、突起５１ａは、その外面が球面となるように形成されている。

【0039】

第２回転体５２は、図８及び図１０に示すように、第１回転体５１と共に、ベアリング５６によって、回転軸Ａ２回りに回転可能に取り付けられている。また、第２回転体５２は、第１回転体５１に対して非回転状態に取り付けられていることで、第１回転体５１と共に回転するように設けられている。第２回転体５２は、図８及び図１０に示すように、第１回転体５１が回転軸Ａ２回りに回転することで、第１回転体５１と共に回転し、ガイド部材３１上を転動する。具体的には、第２回転体５２は、第１回転体５１がねじ溝２１ｃに倣って回転することで、第１回転体５１と共に回転し、この第１回転体５１の回転に伴って、ガイド部材３１上を転動する。第２回転体５２は、本実施の形態１においては、歯車として構成されている。詳しくは、第２回転体５２は、本実施の形態１においては、歯が形成されている外周面が傾斜面に形成されている「かさ歯車」として構成されている。

【0040】

移動支持部材５３は、図７及び図１１に示すように、ガイド部材３１に対するサポート部材５０のＹ軸方向の移動を円滑化させるために用いられる。移動支持部材５３は、軸心部分と、この軸心部分に巻き付けられているように設けられている円環状の樹脂部分とを有する。移動支持部材５３は、本実施の形態１では、３つ設けられている。

【0041】

３つの移動支持部材５３のうちの２つの移動支持部材５３は、本体部５０ａの＋Ｘ側の端部に、アジャストプレート５５を介して取り付けられている。また、２つの移動支持部材５３は、Ｚ軸を中心軸として回転可能にアジャストプレート５５に取り付けられている。これら２つの移動支持部材５３は、ガイド部材３１の＋Ｘ側の転動体用ガイドレール３１ｂの溝３１ｃに転動可能に設置される。

【0042】

３つの移動支持部材５３のうちの１つの移動支持部材５３は、本体部５０ａの－Ｘ側の端部に、直接取り付けられている。また、１つの移動支持部材５３は、Ｚ軸を中心軸として回転可能に本体部５０ａの－Ｘ側の端部に取り付けられている。この１つの移動支持部材５３は、ガイド部材３１の－Ｘ側の転動体用ガイドレール３１ｂの溝３１ｃに転動可能に設置される。

【0043】

サポートブッシュ５４は、図８及び図１０に示すように、本体部５０ａの先端側（－Ｙ側）及び基端側（＋Ｙ側）の両側から取り付けられて固定されている。サポートブッシュ５４は、円環形状から一部を切り欠いた断面がＣ形の形状に形成されることで、ボールねじ軸２１の外周面に接することが可能な形状に形成されている。このサポートブッシュ５４は、ボールねじ軸２１の外周を摺動することで、サポート部材５０がボールねじ軸２１の外周を円滑に摺動させるために設けられている。サポートブッシュ５４は、例えば、ボールねじ軸２１の外周を円滑に摺動可能な潤滑性を有する樹脂から形成されている。しかしながら、これに限られない。サポートブッシュ５４は、ボールねじ軸２１の外周を円滑に摺動可能な素材であればよい。また、サポートブッシュ５４は、本体部５０ａの先端側（－Ｙ側）及び基端側（＋Ｙ側）の両側から２つ取り付けられている。しかしながら、サポートブッシュ５４は、本体部５０ａに１つのみ取り付けられていてもよいし、本体部５０ａに３つ以上取り付けられていてもよい。

【0044】

アジャストプレート５５は、２つの移動支持部材５３を回転可能に支持する。アジャストプレート５５には、２つのねじ孔が形成されている。この２つのねじ孔に、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５５は、２つの移動支持部材５３と共に、本体部５０ａの＋Ｘ側の端部に取り付けられる。また、移動支持部材５３は、ガイド部材３１に対するサポート部材５０の位置を調整可能に設けられている。具体的には、本体部５０ａに対するアジャストプレート５５のＸ軸方向における位置を調整することで、本体部５０ａに対する移動支持部材５３のＸ軸方向と同一の方向である第２方向Ｄ２における位置を調整することができる。これにより、図１１に示すように、ガイド部材３１に対して移動支持部材５３を適切な押圧力で、側壁部分３１Ｌ、３１Ｒの転動体用ガイドレール３１ｂに転動可能に設置することができると共に、サポートブッシュ５４の軸心とボールねじ軸２１の軸心とを適切な状態にすることができる。

【0045】

ベアリング５６は、図８及び図１０に示すように、例えば、ベアリング本体やベアリングシャフトを含んで構成されている。

【0046】

サポート部材５０－２は、図４に示すように、移動部材４０とリアブラケット３４との間に配置されている。サポート部材５０－２は、サポート部材５０と同等の形状、構造のものであり、サポート部材５０と同様に、＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の双方向（第１方向Ｄ１）のいずれかに移動可能に配置されている。サポート部材５０－２は、移動部材４０及びサポート部材５０と共に、ボールねじ軸２１がガイド部材３１に支持される支点となっており、支点間の距離を短くすることで、ボールねじ軸２１の撓みを抑制する。ひいては、サポート部材５０－２は、ボールねじ軸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ー１のように、ボールねじ軸２１のＹ軸方向の長さが長いものの場合には必要性の高い部材である。なお、サポート部材５０－２と移動部材４０（詳しくは、ボールねじナット２２）との支点間距離Ｌ４は、ボールねじ軸２１の基端と移動部材４０（詳しくは、ボールねじナット２２）との支点間距離Ｌ２のおよそ１／２であることが望ましい（Ｌ４≒Ｌ２／２）。ただし、これに限られず、アクチュエーター１の用途や設置環境に応じて、支点間距離Ｌ４を適宜変更してもよい。サポート部材５０－２は、図６に示すように、サポート部材５０と同様に、本体部５０ａと、第１回転体５１と、第２回転体５２と、移動支持部材５３と、サポートブッシュ５４と、アジャストプレート５５と、ベアリング５６とを有する。サポート部材５０－２の本体部５０ａ、第１回転体５１などの各構成部品は、サポート部材５０のものと同じものである。

【0047】

上述のように構成されたアクチュエーター１の動作について、図を参照しつつ説明する。

【0048】

先ず、図１２に示すように、モーター１０のモーター本体１１に電源が供給されることによって、出力軸１０ａが、矢印Ａ３に示すように、ボールねじ軸２１と共に回転する。ボールねじ軸２１が回転すると、移動部材４０は、矢印Ａ４に示すように、第１方向Ｄ１（Ｙ軸方向）に移動する。すると、サポート部材５０、５０－２も、第１回転体５１がねじ溝２１ｃに倣って回転されるため、矢印Ａ５、Ａ６に示すように、移動部材４０と同じ方向、且つ、移動部材４０の移動速度のおよそ１／２の移動速度で移動する。サポート部材５０の移動速度が移動部材４０の移動速度のおよそ１／２であるため、サポート部材５０と移動部材４０との支点間距離Ｌ３が、ボールねじ軸２１の先端と移動部材４０との支点間距離Ｌ１のおよそ１／２であることが維持される。同様に、サポート部材５０－２の移動速度が移動部材４０の移動速度のおよそ１／２であるため、サポート部材５０－２と移動部材４０との支点間距離Ｌ４が、ボールねじ軸２１の基端と移動部材４０との支点間距離Ｌ２のおよそ１／２であることが維持される。

【0049】

また、サポート部材５０、５０－２は、矢印Ａ５、Ａ６に示すように、第２回転体５２が、ガイド部材３１のラック３５と噛合しつつ、ガイド部材３１上を移動する。このため、サポート部材５０、５０－２は、位置ずれを抑制でき、支点間距離Ｌ３、Ｌ４が支点間距離Ｌ１、Ｌ２のおよそ１／２であることが維持されつつ、第１方向Ｄ１（Ｙ軸方向）に移動する。

【0050】

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ー１において、図６及び図７に示すように、サポート部材５０、５０－２は、ボールねじ軸２１のねじ溝２１ｃと係合され、ねじ溝２１ｃに倣って回転される第１回転体５１を有する。したがって、本実施の形態１では、ボールねじ軸２１のねじ溝２１ｃは、移動部材４０の第１方向Ｄ１の移動に加えて、サポート部材５０、５０－２の第１方向Ｄ１の移動にも用いられる。このため、本実施の形態１においては、ボールねじ軸２１にねじ溝２１ｃ以外に、ねじ溝２１ｃとは別のねじ溝を形成する加工を行うことなく、サポート部材５０、５０－２を設置できるアクチュエーター１と、そのアクチュエーター１に用いられるサポート部材５０、５０－２を提供することができる。

【0051】

また、本実施の形態１においては、ボールねじ軸２１にねじ溝２１ｃ以外の加工を行う必要が無いため、アクチュエーター１の製造コストを抑制することができる。

【0052】

また、本実施の形態１においては、ボールねじ軸２１にねじ溝２１ｃ以外の加工を行う必要が無いため、アクチュエーター１の製造コストを抑制することができる。

【0053】

また、本実施の形態１においては、図７及び図８に示すように、ガイド部材３１は、ラック３５を有し、第２回転体５２は、ラック３５と噛合する歯車である。このため、図１２に示すように、サポート部材５０、５０－２は、位置ずれを抑制でき、支点間距離Ｌ３、Ｌ４が支点間距離Ｌ１、Ｌ２のおよそ１／２であることが維持されつつ、第１方向Ｄ１（Ｙ軸方向）に移動することができる。

【0054】

実施の形態２．
上記実施の形態１に係るアクチュエーター１においては、図７に示すように、移動支持部材５３は、３つ設けられている。しかしながら、これに限られない。以下、移動支持部材５３の数が異なる実施の形態２に係るアクチュエーター２について、図を参照して、実施の形態１との相違点を主に説明する。説明した相違点以外は、実施の形態１と同一又は同等のものとする。なお、理解を容易にするために、ＸＹＺ座標を設定し、適宜参照する。

【0055】

アクチュエーター２は、図１３に示すように、スライドテーブルＴと、モーター１０と、ボールねじ２０と、アクチュエーターハウジング３０と、移動部材４０と、サポート部材５０Ｂ、５０Ｂ－２とを備える。

【0056】

スライドテーブルＴ、モーター１０、ボールねじ２０、及び移動部材４０は、実施の形態１のものと同じものである。

【0057】

アクチュエーターハウジング３０においては、ガイド部材３１がラック３５（図７参照）を有していない点以外は、実施の形態１のものと同じものである。

【0058】

サポート部材５０Ｂは、移動部材４０の先端側（－Ｙ側）に配置されている。また、サポート部材５０Ｂは、ガイド部材３１に移動自在に支持されることで、＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の双方向（第１方向Ｄ１）のいずれかに移動可能に配置されている。サポート部材５０Ｂは、図１５及び図１６に示すように、本体部５０ａと、第１回転体５１と、第２回転体５２と、移動支持部材５３と、サポートブッシュ５４と、アジャストプレート５５と、ベアリング５６とを有する。

【0059】

本体部５０ａは、サポート部材５０の各構成部品が取り付けられることで、各構成部品を支持する。

【0060】

第１回転体５１は、図１６に示すように、本体部５０ａに回転可能に取り付けられている。第１回転体５１は、外周面を有する円筒形状に形成されている。第１回転体５１は、ボールねじ軸２１のねじ溝２１ｃと係合され、回転するねじ溝２１ｃに倣って回転されるように設けられている。第１回転体５１は、その回転軸Ａ２が、ボールねじ軸２１の回転軸Ａ１に直交して設けられている。なお、本実施の形態２においては、第１回転体５１の回転軸Ａ２は、実施の形態１のものと異なり、Ｚ軸方向に平行な軸である。この第１回転体５１には、その円周面にねじ溝２１ｃに係合される複数の突起５１ａが形成されている。

【0061】

突起５１ａは、図１７及び図１８に示すように、第１回転体５１の回転軸Ａ２を中心とする円周に沿って、等間隔に形成されている。本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、図１６に示すように、突起５１ａは、そのピッチＰ２が、ねじ溝２１ｃのピッチＰ１と同一となるように形成されている。また、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、突起５１ａは、その外面が球面となるように形成されている。

【0062】

第２回転体５２は、図１６及び図１８に示すように、第１回転体５１と共に、ベアリング５６によって、回転軸Ａ２回りに回転可能に取り付けられている。また、第２回転体５２は、第１回転体５１に対して非回転状態に取り付けられていることで、第１回転体５１と共に回転するように設けられている。第２回転体５２は、第１回転体５１が回転軸Ａ２回りに回転することで、第１回転体５１と共に回転し、ガイド部材３１上を転動する。具体的には、第２回転体５２は、第１回転体５１がねじ溝２１ｃに倣って回転することで、第１回転体５１と共に回転し、この第１回転体５１の回転に伴って、ガイド部材３１上を転動する。第２回転体５２は、本実施の形態１においては、歯車ではなく、図１８及び図１９に示すように、ガイド部材３１の－Ｘ側の転動体用ガイドレール３１ｂの溝３１ｃを転動する転動体である。第２回転体５２は、転動体用ガイドレール３１ｂを転動しやすい素材、例えば、樹脂から形成される。

【0063】

移動支持部材５３は、図１５及び図１９に示すように、ガイド部材３１に対するサポート部材５０のＹ軸方向の移動を円滑化させるために用いられる。移動支持部材５３は、軸心部分と、この軸心部分に巻き付けられているように設けられている円環状の樹脂部分とを有する。移動支持部材５３は、本実施の形態１では、２つ設けられている。

【0064】

２つの移動支持部材５３は、本体部５０ａの＋Ｘ側の端部に、アジャストプレート５５を介して取り付けられている。また、２つの移動支持部材５３は、Ｚ軸を中心軸として回転可能にアジャストプレート５５に取り付けられている。これら２つの移動支持部材５３は、ガイド部材３１の＋Ｘ側の転動体用ガイドレール３１ｂの溝３１ｃに転動可能に設置される。

【0065】

また、移動支持部材５３は、ガイド部材３１に対するサポート部材５０Ｂの位置を調整可能に設けられている。具体的には、本体部５０ａに対するアジャストプレート５５のＸ軸方向における位置を調整することで、本体部５０ａに対する移動支持部材５３のＸ軸方向と同一の方向である第２方向Ｄ２における位置を調整することができる。これにより、移動支持部材５３は、図１９に示すように、第２回転体５２を適切な押圧力Ａ７で、側壁部分３１Ｌの転動体用ガイドレール３１ｂに転動可能に設置することができると共に、図１６に示すように、サポートブッシュ５４の軸心とボールねじ軸２１の軸心とを適切な状態にすることができる。

【0066】

サポートブッシュ５４は、図１６及び図１８に示すように、本体部５０ａの先端側（－Ｙ側）及び基端側（＋Ｙ側）の両側から取り付けられて固定されている。サポートブッシュ５４は、円環形状から一部を切り欠いた断面がＣ形の形状に形成されることで、ボールねじ軸２１の外周面に接することが可能な形状に形成されている。このサポートブッシュ５４は、ボールねじ軸２１の外周を摺動することで、サポート部材５０がボールねじ軸２１の外周を円滑に摺動させるために設けられている。サポートブッシュ５４は、例えば、ボールねじ軸２１の外周を円滑に摺動可能な潤滑性を有する樹脂から形成されている。しかしながら、これに限られない。サポートブッシュ５４は、ボールねじ軸２１の外周を円滑に摺動可能な素材であればよい。また、サポートブッシュ５４は、本体部５０ａの先端側（－Ｙ側）及び基端側（＋Ｙ側）の両側から２つ取り付けられている。しかしながら、サポートブッシュ５４は、本体部５０ａに１つのみ取り付けられていてもよいし、本体部５０ａに３つ以上取り付けられていてもよい。

【0067】

アジャストプレート５５は、２つの移動支持部材５３を回転可能に支持する。アジャストプレート５５には、２つのねじ孔が形成されている。この２つのねじ孔に、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５５は、２つの移動支持部材５３と共に、本体部５０ａの＋Ｘ側の端部に取り付けられる。

【0068】

サポート部材５０Ｂ－２は、図１４に示すように、移動部材４０の＋Ｙ側に配置されている。サポート部材５０Ｂ－２は、サポート部材５０Ｂと同等の形状、構造のものであり、サポート部材５０Ｂと同様に、＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の双方向（第１方向Ｄ１）のいずれかに移動可能に配置されている。サポート部材５０Ｂ－２は、本体部５０ａと、第１回転体５１と、第２回転体５２と、移動支持部材５３と、サポートブッシュ５４と、アジャストプレート５５と、ベアリング（図１６に示すサポート部材５０Ｂが有するベアリング５６と同等のもの）とを有する。サポート部材５０Ｂ－２の本体部５０ａ、第１回転体５１などの各構成部品は、サポート部材５０Ｂのものと同じものである。

【0069】

実施の形態２に係るアクチュエーター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。

【0070】

また、実施の形態２においては、移動支持部材５３の数を少なくすることができる。このため、アクチュエーター２の製造コストを抑制することができる。

【0071】

また、実施の形態２においては、ガイド部材３１からは、実施の形態１とは異なり、第２回転体５２が噛合するラックを割愛することができる。このため、アクチュエーター２の製造コストを抑制することができる。しかしながら、サポート部材５０Ｂ、５０Ｂ－２の位置ずれ抑制の観点からは、実施の形態１のように、ガイド部材３１は、第２回転体５２が噛合するラックを有する方が好ましい。

【0072】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。

【0073】

例えば、本実施の形態１、２に係るアクチュエーター１、２は、図２及び図１３に示すように、フロントブラケット３３と移動部材４０との間と移動部材４０とリアブラケット３４との間に１つずつサポート部材５０、５０－２、５０Ｂ、５０Ｂ－２を備える。しかしながら、これに限られない。アクチュエーター１、２は、フロントブラケット３３と移動部材４０との間と移動部材４０とリアブラケット３４との間に２つずつ以上のサポート部材５０、５０－２、５０Ｂ、５０Ｂ－２を備えてもよい。サポート部材５０、５０－２、５０Ｂ、５０Ｂ－２の数を増やすことにより、アクチュエーター１、２においては、さらに長尺化を実現することができる。

【0074】

また、本実施の形態１、２に係るアクチュエーター１、２では、図１１及び図１９に示すように、第１回転体５１の回転軸Ａ２は、ボールねじ軸２１の回転軸Ａ１に直交している。しかしながら、これに限られない。第１回転体５１の回転軸Ａ２は、ボールねじ軸２１の回転軸Ａ１に直交していてなくてもよい。

【0075】

また、本実施の形態１、２に係るアクチュエーター１、２では、図１０及び図１６に示すように、突起５１ａは、その外面が球面に形成されている。しかしながら、これに限られない。突起５１ａは、その外面が球面以外の形状に形成されていてもよい。

【0076】

また、本実施の形態１、２に係るアクチュエーター１、２では、図１０及び図１６に示すように、複数の突起５１ａのピッチＰ２と、ねじ溝２１ｃのピッチＰ１とは、同一である。しかしながら、これに限られない。複数の突起５１ａのピッチＰ２と、ねじ溝２１ｃのピッチＰ１とは、異なっていてもよい。例えば、ピッチＰ１、Ｐ２は、移動部材４０とサポート部材５０、５０－２、５０Ｂ、５０Ｂ－２との減速比の設定に応じて、適宜変更されてもよい。

【0077】

また、本実施の形態１に係るアクチュエーター１では、図７及び図１１に示すように、第２回転体５２が噛合するラック３５は、ガイド部材３１の底部分３１ａに設けられている。しかしながら、これに限られない。図２０に示す変形例に係るサポート部材５０Ｃのように、ラック３５は、ガイド部材３１の側壁部分３１Ｒ、３１Ｌに設けられていてもよい。この場合、例えば、ラック３５は、側壁部分３１Ｌの転動体用ガイドレール３１ｂと並行に、側壁部分３１Ｌに取り付けられる。また、第２回転体５２は、その回転軸Ａ２がＺ軸方向に平行な軸となるように設けられると共に、歯車として形成される。

【0078】

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】

【0079】

１，２：アクチュエーター
１０：モーター
１０ａ：出力軸
１０ｂ：カップリング
１１：モーター本体
２０：ボールねじ
２１：ボールねじ軸
２１ａ，２１ｂ：小径部
２１ｃ：ねじ溝
２２：ボールねじナット
２３：カップリング
３０：アクチュエーターハウジング
３１：ガイド部材
３１Ｒ，３１Ｌ：側壁部分
３１ａ：底部分
３１ｂ：転動体用ガイドレール
３１ｃ：溝
３２：シート
３３：フロントブラケット
３４：リアブラケット
３５：ラック
４０：移動部材
４０ａ：貫通孔
４１：ワーク取付け部
４３：スライドカバー
５０，５０－２，５０Ｂ，５０Ｂ－２，５０Ｃ：サポート部材
５０ａ：本体部
５１：第１回転体
５１ａ：突起
５２：第２回転体
５３：移動支持部材
５４：サポートブッシュ
５５：アジャストプレート
５６：ベアリング
Ｔ：スライドテーブル
Ａ１，Ａ２：回転軸
Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６：矢印
Ａ７：押圧力
Ｄ１：第１方向
Ｄ２：第２方向
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４：支点間距離
Ｐ１，Ｐ２：ピッチ

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】