特開 2024-93253 ボールねじ軸サポート構造とアクチュエーター

(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】P2024093253

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】ボールねじ軸サポート構造とアクチュエーター

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/24 20060101AFI20240702BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20240702BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20240702BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

F16H25/24 H

F16H25/22 A

F16H25/20 F

F16F7/00 F

F16F7/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209505

(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】100092842

【弁理士】

【氏名又は名称】島野 美伊智

(74)【代理人】

【識別番号】100166578

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 芳光

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 亜紀

(72)【発明者】

【氏名】勝見 涼太

【テーマコード（参考）】

3J062

3J066

【Ｆターム（参考）】

3J062AB22

3J062AC07

3J062BA25

3J062BA26

3J062CD04

3J062CD22

3J062CD36

3J066AA22

3J066BA01

3J066BB01

3J066BD01

3J066BD05

(57)【要約】

【課題】 ボールねじ軸を支持するサポート部材の強度や剛性を確保しつつアクチュエーターを小型化できるボールねじ軸サポート構造とアクチュエーターを提供すること。
【解決手段】 ベースと、ベースに対して回転可能に支持されたボールねじ軸と、上記ボールねじ軸に移動可能に螺合されたボールねじナットと、上記ボールねじ軸に離接可能に設置され弾性手段により上記ボールねじ軸にベース側から圧接されているとともに上記ボールねじナットの接近により上記弾性手段の付勢力に抗して上記ボールねじ軸から離間されるサポート部材と、を具備し、上記サポート部材の反ボールねじ軸側に上記サポート部材に対して離接可能に設置された中間ベース部材が設置されていて、上記中間ベース部材には上記サポート部材を案内するサポート部材用案内部材が立設されているもの。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
ベースに対して回転可能に支持されたボールねじ軸と、
上記ボールねじ軸に移動可能に螺合されたボールねじナットと、
上記ボールねじ軸に離接可能に設置され弾性手段により上記ボールねじ軸にベース側から圧接されているとともに上記ボールねじナットの接近により上記弾性手段の付勢力に抗して上記ボールねじ軸から離間されるサポート部材と、
を具備し、
上記サポート部材の反ボールねじ軸側に上記サポート部材に対して離接可能に設置された中間ベース部材が設置されていて、
上記中間ベース部材には上記サポート部材を案内するサポート部材用案内部材が立設されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項2】

請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記サポート部材と上記中間ベース部材のうちの何れか一方には、上記サポート部材と上記中間ベース部材の離間を規制する離間規制部材が設置されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項3】

請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記弾性手段はコイルばねであり、上記コイルばねは一端が上記ベース側に当接されているとともに上記中間ベース部材を貫通して他端が上記サポート部材に当接されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項4】

請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記サポート部材は上記ベースと上記サポート部材との間に設置された別の弾性手段によっても支持されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項5】

請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記サポート部材と上記中間ベース部材との間には上記弾性部材とは別の弾性部材が設置されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項6】

請求項５記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記弾性部材は上記中間ベース部材と上記ベースの間に設置されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項7】

請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記サポート部材には中間ベース部材収容凹部が設けられていて、上記サポート部材が上記ボールねじ軸から離間される際に上記中間ベース部材の少なくとも一部が上記中間ベース部材収容凹部に収容されることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項8】

請求項１に記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記中間ベース部材の反ボールねじ軸側の面には中間ベース部材用緩衝材が設置されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項9】

請求項１に記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記サポート部材の反ボールねじ軸側の面にはサポート部材用緩衝材が設置されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項10】

請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記中間ベース部材を案内する中間ベース部材用案内部材が上記ベースに立設されていることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項11】

請求項１０記載のボールねじ軸サポート構造において、
上記サポート部材によって上記ボールねじ軸が支持されている状態において、上記サポート部材用案内部材と上記中間ベース部材用案内部材が上記サポート部材及び上記中間ベース部材の移動方向に重なるように配置されることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項12】

請求項１１記載のボールねじ軸サポート構造において、
少なくとも上記サポート部材が上記ボールねじ軸から離間される際に上記サポート部材用案内部材が上記サポート部材を貫通した状態になることを特徴とするボールねじ軸サポート構造。

【請求項13】

請求項１～請求項１２の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造のサポート部材が１個設置されていることを特徴とするアクチュエーター。

【請求項14】

請求項１～請求項１２の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造のサポート部材が複数個設置されていることを特徴とするアクチュエーター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボールねじ軸サポート構造とアクチュエーターに係り、特に、ボールねじ軸を支持するサポート部材の強度や剛性を確保しつつアクチュエーターを小型化できるように工夫したものに関する。

【背景技術】

【0002】

ボールねじ軸サポート構造とアクチュエーターの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。
特許文献１に記載されたアクチュエーターはベースに対して移動可能にスライダーが設置されている。上記スライダーにはボールねじナットが内装されていて、上記ベースには上記ボールねじナットに螺合されたボールねじ軸が回転可能に支持されている。上記ボールねじ軸がモーターによって回転されると上記ボールねじナット、ひいては、上記スライダーが移動される。

【0003】

上記アクチュエーターにはボールねじ軸サポート構造が設けられている。上記ボールねじ軸サポート構造は、上記ベースに設けられたサポート部材収容凹部内に設置されたサポート部材用ベースと、上記サポート部材用ベースの上側に設置されたサポート部材から構成される。上記サポート部材とサポート部材用ベースとの間にはコイルバネが張設されていて、常時は上記コイルバネによって上記サポート部材が上記ボールねじ軸側に押圧されて上記サポート部材によって上記ボールねじ軸を支持している。

【0004】

上記スライダーが上記サポート部材の設けられている位置に移動すると、上記スライダーによって上記サポート部材がサポート部材用ベース側に押し下げられ、上記スライダーの移動が上記サポート部材によって妨げられないようになっている。また、上記サポート部材がサポート部材用ベース側に押し下げられた際、上記サポート部材は、上記サポート部材収容凹部内に収容されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－７６１９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来の構成では次のような問題があった。
すなわち、上記アクチュエーターを小型化しようとした場合、上記サポート部材の強度や剛性を確保しようとすると、上記サポート部材は十分に小型化できなくなってしまう。そのため、上記サポート部材が上記スライダーによって押し下げられた際に。上記スライダーの移動を妨げないように上記サポート部材を退避させることができるだけの空間を確保できなくなってしまうことが懸念される。

【0007】

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ボールねじ軸を支持するサポート部材の強度や剛性を確保しつつアクチュエーターを小型化できるボールねじ軸サポート構造とアクチュエーターを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるボールねじ軸サポート構造は、ベースと、ベースに対して回転可能に支持されたボールねじ軸と、上記ボールねじ軸に移動可能に螺合されたボールねじナットと、上記ボールねじ軸に離接可能に設置され弾性手段により上記ボールねじ軸にベース側から圧接されているとともに上記ボールねじナットの接近により上記弾性手段の付勢力に抗して上記ボールねじ軸から離間されるサポート部材と、を具備し、上記サポート部材の反ボールねじ軸側に上記サポート部材に対して離接可能に設置された中間ベース部材が設置されていて、上記中間ベース部材には上記サポート部材を案内するサポート部材用案内部材が立設されていることを特徴とするものである。
又、請求項２によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材と上記中間ベース部材のうちの何れか一方には、上記サポート部材と上記中間ベース部材の離間を規制する離間規制部材が設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性手段はコイルばねであり、上記コイルばねは一端が上記ベース側に当接されているとともに上記中間ベース部材を貫通して他端が上記サポート部材に当接されていることを特徴とするものである。
又、請求項４によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材は上記ベースと上記サポート部材との間に設置された別の弾性手段によっても支持されていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材と上記中間ベース部材との間には上記弾性部材とは別の弾性部材が設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項６によるボールねじ軸サポート構造は、請求項５記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性部材は上記中間ベース部材と上記ベースの間に設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項７によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材には中間ベース部材収容凹部が設けられていて、上記サポート部材が上記ボールねじ軸から離間される際に上記中間ベース部材の少なくとも一部が上記中間ベース部材収容凹部に収容されることを特徴とするものである。
又、請求項８によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１に記載のボールねじ軸サポート構造において、上記中間ベース部材の反ボールねじ軸側の面には中間ベース部材用緩衝材が設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項９によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１に記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材の反ボールねじ軸側の面にはサポート部材用緩衝材が設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項１０によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記中間ベース部材を案内する中間ベース部材用案内部材が上記ベースに立設されていることを特徴とするものである。
又、請求項１１によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１０記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材によって上記ボールねじ軸が支持されている状態において、上記サポート部材用案内部材と上記中間ベース部材用案内部材が上記サポート部材及び上記中間ベース部材の移動方向に重なるように配置されることを特徴とするものである。
又、請求項１２によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１１記載のボールねじ軸サポート構造において、少なくとも上記サポート部材が上記ボールねじ軸から離間される際に上記サポート部材用案内部材が上記サポート部材を貫通した状態になることを特徴とするものである。
又、請求項１３によるアクチュエーターは、請求項１～請求項１２の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造のサポート部材が１個設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項１４によるアクチュエーターは、請求項１～請求項１２の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造のサポート部材が複数個設置されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0009】

以上述べたように、本願発明の請求項１記載のボールねじ軸サポート構造によると、ベースと、ベースに対して回転可能に支持されたボールねじ軸と、上記ボールねじ軸に移動可能に螺合されたボールねじナットと、上記ボールねじ軸に離接可能に設置され弾性手段により上記ボールねじ軸にベース側から圧接されているとともに上記ボールねじナットの接近により上記弾性手段の付勢力に抗して上記ボールねじ軸から離間されるサポート部材と、を具備し、上記サポート部材の反ボールねじ軸側に上記サポート部材に対して離接可能に設置された中間ベース部材が設置されていて、上記中間ベース部材には上記サポート部材を案内するサポート部材用案内部材が立設されているので、ボールねじ軸を支持するサポート部材の強度や剛性を確保しつつアクチュエーターを小型化できる。
又、請求項２記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材と上記中間ベース部材のうちの何れか一方には、上記サポート部材と上記中間ベース部材の離間を規制する離間規制部材が設置されているので、簡易な構成により上記中間ベースを支持することができる。
又、請求項３記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性手段はコイルばねであり、上記コイルばねは一端が上記ベース側に当接されているとともに上記中間ベース部材を貫通して他端が上記サポート部材に当接されているので、簡易な構成にできる。
又、請求項４記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材は上記ベースと上記サポート部材との間に設置された別の弾性手段によっても支持されているので、上記サポート部材を確実に復帰させることができる。
又、請求項５記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材と上記中間ベース部材との間には上記弾性部材とは別の弾性部材が設置されているので、上記サポート部材と上記中間ベース部材を確実に復帰させることができる。
又、請求項６記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項５記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性部材は上記中間ベース部材と上記ベースの間に設置されているので、上記中間ベース部材を確実に復帰させることができる。
又、請求項７記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材には中間ベース部材収容凹部が設けられていて、上記サポート部材が上記ボールねじ軸から離間される際に上記中間ベース部材の少なくとも一部が上記中間ベース部材収容凹部に収容されるので、上記サポート部材の移動距離を確保でき、更に上記アクチュエーターを小型化できる。
又、請求項８記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１に記載のボールねじ軸サポート構造において、上記中間ベース部材の反ボールねじ軸側の面には中間ベース部材用緩衝材が設置されているので、振動や騒音を抑制できる。
又、請求項９記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１に記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材の反ボールねじ軸側の面にはサポート部材用緩衝材が設置されているので、振動や騒音を抑制できる。
又、請求項１０記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記中間ベース部材を案内する中間ベース部材用案内部材が上記ベースに立設されているので、上記中間ベース部材を円滑に移動できる。
又、請求項１１記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１０記載のボールねじ軸サポート構造において、上記サポート部材によって上記ボールねじ軸が支持されている状態において、上記サポート部材用案内部材と上記中間ベース部材用案内部材が上記サポート部材及び上記中間ベース部材の移動方向に重なるように配置されるので、上記サポート部材の移動距離を確保でき、更に上記アクチュエーターを小型化できる。
又、請求項１２記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１１記載のボールねじ軸サポート構造において、少なくとも上記サポート部材が上記ボールねじ軸から離間される際に上記サポート部材用案内部材が上記サポート部材を貫通した状態になるので、上記サポート部材の移動距離を確保でき、更に上記アクチュエーターを小型化できる。
又、請求項１３記載のアクチュエーターによると、請求項１～請求項１２の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造のサポート部材が１個設置されているので、ボールねじ軸を支持するサポート部材の強度や剛性を確保しつつアクチュエーターを小型化できる。
又、請求項１４記載のアクチュエーターによると、請求項１～請求項１２の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造のサポート部材が複数個設置されているので、上記ボールねじ軸が長い場合であってもボールねじ軸を支持するサポート部材の強度や剛性を確保しつつアクチュエーターを小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの斜視図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部縦断面図であり、サポート部材付近を拡大した図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ボールねじ軸サポート構造の斜視図である。

【図5】本発明の第１の実施の形態を示す図で、ボールねじ軸サポート構造の分解斜視図である。

【図6】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部縦断面図であり、スライダーがサポート部材に乗り上げ、上記サポート部材のみがベース側に押し下げられた状態のサポート部材付近の拡大図である。

【図7】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部を除去した斜視図であり、スライダーがサポート部材に乗り上げ、上記サポート部材のみがベース側に押し下げられた状態のサポート部材付近の拡大図である。

【図8】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部縦断面図であり、サポート部材がベース側に押し下げられ中間ベース部材に当接した状態のサポート部材付近の拡大図である。

【図9】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部縦断面図であり、上記サポート部材がボールねじ軸から離れ、受け部材とスライダーの下面側が摺接している状態のサポート部材付近の拡大図である。

【図10】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部縦断面図であり、スライダーがサポート部材を通過した直後の状態のサポート部材付近の拡大図である。

【図11】本発明の第２の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部縦断面図であり、サポート部材付近を拡大した図である。

【図12】本発明の第３の実施の形態を示す図で、アクチュエーターの一部縦断面図であり、サポート部材付近を拡大した図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図１乃至図１０を参照しながら、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１はこの第１の実施の形態によるアクチュエーター１の全体構成を示す斜視図であり、図２は要部縦断面図、図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図１～図３に示すように、略Ｕ字型の断面形状を成すベース３がある。上記ベース３の左右両内側面にはガイドレール５、５が設置されている。上記ガイドレール５、５にはガイド溝７、７がそれぞれ形成されている。

【0012】

また、上記ベース３内にはボールねじ軸９が内装されている。また、図１に示すように、上記ベース３の前端側（図１中左下側）には軸受部１１があり、上記ベース３の後端側（図２中右上側）には軸受部１３がある。上記ボールねじ軸９はこれら軸受部１１、１３によって軸支されている。上記ボールねじ軸９には螺旋溝１５が形成されている。

【0013】

図１、図２に示すように、上記ベース３にはスライダー１７が左右方向に移動可能に設置されている。上記スライダー１７の幅方向の一方側（図１中左上側）であって前後方向（図１中左下から右上に向かう方向）両端にはそれぞれエンドキャップ１９、１９が設置されている。また、上記スライダー１７の幅方向の他方側（図１中右下側）であって前後方向（図１中左下から右上に向かう方向）両端にはそれぞれエンドキャップ２１、２１が設置されている（後端側のエンドキャップは図示せず。）。上記エンドキャップ１９、２１内には図示しないリターン路が形成されている。上記スライダー１７内の幅方向（図１中左上から右下に向かう方向）両側にはそれぞれ図示しない無負荷循環路が形成されている。また、上記スライダー１７の幅方向（図１中左上から右下に向かう方向）両側面には図示しないガイド溝が形成されている。

【0014】

上記スライダー１７内の図示しない一方の無負荷循環路と、上記一方のエンドキャップ１９のリターン路、上記他方のエンドキャップ１９のリターン路、及び、上記一方のガイドレール５のガイド溝７と上記スライダー１７の図示しない一方のガイド溝の間の空間には、図示しない鋼球が転動・循環されている。また、上記スライダー１７内の図示しない他方の無負荷循環路と、上記一方のエンドキャップ２１のリターン路、上記他方のエンドキャップ２１のリターン路、及び、上記他方のガイドレール５のガイド溝７と上記スライダー１７の図示しない他方のガイド溝の間の空間にも、図示しない鋼球が転動・循環されている。このような構成により、上記スライダー１７は上記ベース３に対して移動可能となっている。

【0015】

また、図２に示すように、上記スライダー１７には、ボールねじナット収容凹部２３が形成されていて、このボールねじナット収容凹部２３内にはボールねじナット２５が固着されている。上記ボールねじナット２５にはボールねじナット本体２７と、前端側（図２中左側）のエンドキャップ２９と、後端側（図２中右側）のエンドキャップ３１がある。上記ボールねじ軸９は上記ボールねじナット２５を貫通している。上記ボールねじナット本体２７の内周面には螺旋溝３３が形成されている。また、上記ボールねじナット本体２７内には図示しない無負荷循環路が形成されていて、上記エンドキャップ２９、３１内には図示しないリターン路が形成されている。

【0016】

上記ボールねじナット本体２７の図示しない無負荷循環路内、上記エンドキャップ２９、３１の図示しないリターン路、及び、上記ボールねじナット本体２７の螺旋溝３３と上記ボールねじ軸９の螺旋溝１５の間の空間には鋼球３５が転動・循環されている。また、図１に示すように、上記ベース３の後端側（図１中右上側）にはモーターケース３７が設置されている。このモーターケース３７内の図示しないモーターによって、上記ボールねじ軸９が回転・駆動される。上記ボールねじ軸９が回転・駆動されると、上記スライダー１７が前後方向（図２中左右方向）に移動される。

【0017】

また、図２に示すように、上記スライダー１７の下側の前端側（図２中左側）の幅方向両側（図２中紙面方向両側）には金属製の前方ローラー４１、４１が回転可能に設置されている（図２中手前側の前方ローラー４１は図示せず。）。また、上記スライダー１７の下側の後端側（図２中右側）の幅方向両側（図２中紙面方向両側）にも金属製の後方ローラー４３、４３が回転可能に設置されている（図２中手前側の後方ローラー４３は図示せず。）。

【0018】

また、例えば、図２、図３に示すように、上記ベース３にはサポート部材収容凹部４５が形成されている。このサポート部材収容凹部４５内には、ボールねじ軸サポート構造４７が設置されている。上記ボールねじ軸サポート構造４７には、まず、サポート部材用ベース４９がある。上記サポート部材収容凹部４５の底部には、図２に示すように、サポート部材用ベース収容孔５１が形成されていて、上記サポート部材用ベース４９は上記サポート部材用ベース収容孔５１内に設置されている。

【0019】

上記サポート部材用ベース４９の上側にはサポート部材用ベース固定板５３が設置されている。上記サポート部材用ベース固定板５３は、上記サポート部材用ベース固定板５３を貫通し上記サポート部材用ベース４９に螺合される固定用ねじ５５によって上記サポート部材用ベース４９に固定され、上記サポート部材用ベース固定板５３を貫通し上記ベース３に螺合される固定用ねじ５７によって上記ベース３に固定される。上記サポート部材用ベース固定板５３の中央は開口され上記サポート部材用ベース４９が露出している。

【0020】

また、上記ボールねじ軸サポート構造４７には、中間ベース部材用案内部材５９、５９がある。上記中間ベース部材用案内部材５９、５９は、上記サポート部材用ベース４９の前後方向（図２中左右方向）両端に立設されている。上記中間ベース部材用案内部材５９、５９は固定用ねじ６１、６１によって上記サポート部材用ベース４９に固定されている。

【0021】

また、上記ボールねじ軸サポート構造４７には中間ベース部材６３がある。上記中間ベース部材６３は、図２から図５に示すように、上記サポート部材収容凹部４５内であって上記ボールねじ軸９と上記サポート部材用ベース４９の間に設置されている。上記中間ベース部材６３の前後方向（図２中左右方向）両端側には、中間ベース部材ガイド用貫通孔６５、６５が形成されている。上記中間ベース部材ガイド用貫通孔６５、６５には滑り軸受６７、６７が圧入されていて、上記中間ベース部材用案内部材５９、５９はこれら滑り軸受６７、６７を貫通するように配置され、上記滑り軸受６７、６７と摺接するようになっている。上記中間ベース部材６３は上記中間ベース部材用案内部材５９、５９に沿って上下方向に移動可能になっている。

【0022】

また、上記中間ベース部材６３の反ボールねじ軸９側(図２中下側)の面には、例えば、フェルト製の中間ベース部材用緩衝材６９が設置されている。上記中間ベース部材用緩衝材６９によって、上記中間ベース部材６３が上記サポート部材用ベース４９に衝突する際の衝撃を緩和する。また、上記中間ベース部材６３の中央には弾性部材用貫通孔７０が設けられている。

【0023】

また、上記ボールねじ軸サポート構造４７には、サポート部材用案内部材７１、７１がある。上記サポート部材用案内部材７１、７１は、上記中間ベース部材６３の上記弾性部材用貫通孔７０付近の前後方向（図２中左右方向）両側であって、上記中間ベース部材用案内部材５９、５９の位置よりも上記弾性部材用貫通孔７０側（図２中左側又は右側）に立設されている。上記サポート部材用案内部材７１、７１は固定用ねじ７３、７３によって上記中間ベース部材６３に固定されている。

【0024】

図２から図５に示すように、上記ボールねじ軸サポート構造４７にはサポート部材８１がある。上記サポート部材８１は中間ベース部材６３の図２中上側に設置されている。上記サポート部材８１にはサポート部材本体８３があり、上記サポート部材本体８３の前後方向（図２中左右方向）両端側には、サポート部材ガイド用貫通孔８５、８５が形成されている。上記サポート部材ガイド用貫通孔８５、８５には滑り軸受８７、８７が圧入されていて、上記サポート部材用案内部材７１、７１はこれら滑り軸受８７、８７を貫通するように配置され、上記滑り軸受８７、８７と摺接するようになっている。上記サポート部材８１は上記サポート部材用案内部材７１、７１に沿って上下方向に移動可能になっている。また、図２に示すように、上記サポート部材用案内部材７１、７１は、上記中間ベース部材用案内部材５９、５９と図２中上下方向に重なるように配置されている。

【0025】

また、上記ボールねじ軸サポート構造４７には弾性手段としてのコイルバネ８９がある。図２に示すように、上記コイルバネ８９は、上記中間ベース部材６３の上記弾性部材用貫通孔７０を貫通して、上記サポート部材８１と上記サポート部材用ベース４９との間に張置されている。上記コイルバネ８９により上記サポート部材８１は上記ボールねじ軸９側（図２中上側）に常時押圧・付勢されている。

【0026】

また、図４と図５に示すように、上記サポート部材本体８３の上面側の前方（図４中左下）の幅方向（図４中左上から右下に向かう方向）両側には前方側傾斜面９１、９１が形成されていて、上記前方側傾斜面９１、９１には前方側緩衝材９３、９３が設置されている。上記サポート部材本体８３の上面側の後方（図４中右上）の幅方向（図４中左上から右下に向かう方向）両側には後方側傾斜面９５、９５が形成されていて、上記後方側傾斜面９５、９５には後方側緩衝材９７、９７が設置されている。上記前方側緩衝材９３、９３と後方側緩衝材９７、９７は、例えば、低反発のゴム製である。

【0027】

また、上記サポート部材８１にはサポート部９９がある。上記サポート部材本体８３の上面側の中央にはサポート部用凹部１０１が形成されていて、上記サポート部９９はこのサポート部用凹部１０１に設置されている。上記サポート部９９には、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）製の受け部材１０３と、例えば、フェルト製の受け部材用緩衝材１０５がある。上記受け部材１０３は上面側に配置されていて上記ボールねじ軸９を受けるようになっている。上記受け部材１０３は上記受け部材用緩衝材１０５を介して上記サポート部用凹部１０１内に着脱可能に設置されている。

【0028】

上記受け部材１０３には座グリ付きの貫通孔１０７が形成されていて、上記受け部材１０３はボルト１０９を上記貫通孔１０７に貫通させて上記サポート部用凹部１０１に形成された雌ねじ部１１１に螺合させることで上記サポート部材本体８３に固定されている。上記受け部材用緩衝材１０５は上記ボルト１０９により、上記受け部材１０３と共締め固定されている。

【0029】

上記受け部材１０３の上面側には上記ボールねじ軸９を受けるための凹部１１３が形成されている。上記受け部材１０３の上記凹部１１３の幅方向両側（図４中）は平面状の摺動部１１５、１１５となっている。図２に示すように、上記サポート部材８１が上記コイルバネ８９の弾性力により図２中上側に押圧・付勢されると、上記サポート部９９の受け部材１０３の凹部１１３によって上記ボールねじ軸９の中央付近が支持されて、上記ボールねじ軸９の撓みが防止される。また、上記フェルト製の受け部材用緩衝材１０５は上記受け部材１０３の上記ボールねじ軸９への衝突時の衝撃を緩和させるためのものである。

【0030】

また、上記受け部材１０３の前方には上記サポート部材本体８３の前方側傾斜面９１、９１と略連続する前方側傾斜面１１７が形成されていて、上記受け部材１０３の後方には上記サポート部材本体８３の後方側傾斜面９５、９５と略連続する後方側傾斜面１１９が形成されている。
また、上記サポート部材本体８３の中央には弾性部材用貫通孔１２１が設けられている。図２に示すように、上記コイルバネ８９は上記弾性部材用貫通孔１２１を貫通しており、上記コイルバネ８９の図２中上端側は上記受け部材用緩衝材１０５に当接されている。

【0031】

また、上記サポート部材本体８３の前後方向（図２中左右方向）両端側には、中間ベース部材用係合部１２３、１２３が設けられている。上記サポート部材８１には離間規制部材１２５、１２５がある。上記離間規制部材１２５、１２５は上記中間ベース部材６３の前後方向（図２中左右方向）両端側に固着されており、上記サポート部材本体８３の中間ベース部材用係合部１２３、１２３に係合されている。これにより、上記中間ベース部材６３は上記サポート部材８１に対して図２中上下方向に移動可能であるが、上記サポート部材８１から所定の距離以上は図２中下側に移動できず、上記サポート部材用ベース４９に当接していない状態では上記サポート部材８１から吊り下げられた状態で支持されている。

【0032】

また、上記サポート部材本体８３の図２中下側には、中間ベース部材収容凹部１２７が設けられている。上記サポート部材８１が図２中下側に移動されると、上記中間ベース部材６３が上記サポート部材用ベース４９に当接するまでに上記中間ベース部材６３は上記中間ベース部材収容凹部１２７に収容され、上記サポート部材８１が更に図２中下側に移動されるようになっている。

【0033】

上記のように、上記サポート部材８１は上記サポート部材本体８３と上記サポート部材本体８３に設置される上記サポート部９９と上記サポート部材本体８３の上記前方側傾斜面９１、９１および上記後方側傾斜面９５、９５に設置される上記前方側緩衝材９３、９３と上記後方側緩衝材９７、９７により構成されている。

【0034】

図２に示すように、上記スライダー１７が上記サポート部材８１側へ移動して、上記前方ローラー４１、４１が上記後方側傾斜面９５、９５の後方側緩衝材９７、９７に転動していくと、上記サポート部材８１が上記コイルバネ８９の弾性力に抗して図２中下側に押圧・付勢される。

【0035】

上記サポート部材８１が図２中下側に移動されると、先に上記中間ベース部材６３が上記サポート部材用ベース４９に当接するが、その後も、上記サポート部材８１は図２中下側に移動可能になっている。この場合は、上記中間ベース部材６３が上記中間ベース部材収容凹部１２７に収容されることによって上記サポート部材８１は図２中下側に移動可能になっている。

【0036】

図２に示すように、上記サポート部材用案内部材７１、７１は、上記中間ベース部材用案内部材５９、５９と図２中上下方向に重なるように配置されている。図６に示すように、上記スライダー１７が上記サポート部材８１側へ移動して、上記前方ローラー４１，４１が上記後方側傾斜面９５，９５の後方側緩衝材９７、９７に当接したとき、上記サポート部材８１の後方側（図６中右側）に図６中下方向の力がかかり、上記サポート部材８１の前方側（図６中左側）には図６中上方向の力がかかり、上記中間ベース部材用案内部材５９，５９の軸線に対して上記中間ベース部材６３の上記中間ベース部材ガイド用貫通孔６５に設置された上記滑り軸受６７の軸線が傾くような力がかかるが、上記サポート部材用案内部材７１、７１と上記中間ベース部材用案内部材５９、５９が図２中上下方向に重なっている部分で上記中間ベース部材６３と上記サポート部材８１の傾きが共に防止されるので、上記中間ベース部材６３、ひいては、上記サポート部材８１の図２中下側への移動が円滑化される。

【0037】

また、上記スライダー１７が図２に示す方向とは反対側から上記サポート部材８１側へ移動して、後方ローラー４３、４３が上記前方側傾斜面９１、９１の前方側緩衝材９３、９３に転動していく場合も、同様に、上記サポート部材８１が上記コイルバネ８９の弾性力に抗して図２中下側に押圧され付勢される。

【0038】

次に、この第１の実施の形態による作用について説明する。モーターケース３７内の図示しないモーターによってボールねじ軸９が回転・駆動されると、スライダー１７が前後方向に進退される。上記スライダー１７がサポート部材８１と離間している状態では、図２に示すように、上記サポート部材８１はコイルバネ８９の弾性力により図２中上側に押圧・付勢されていて、サポート部９９の受け部材１０３の凹部１１３によって上記ボールねじ軸９の中央付近が支持されて、上記ボールねじ軸９の撓みが防止されている。

【0039】

図６及び図７に示すように、上記スライダー１７が図６中右側から上記サポート部材８１に接近すると、前方ローラー４１、４１が上記後方側傾斜面９５、９５の後方側緩衝材９７、９７に当接して転動し始める。それによって、上記サポート部材８１は上記コイルバネ８９の弾性力に抗して反ボールねじ軸９側（図６中下側）に押圧・付勢され、上記受け部材１０３の凹部１１３による上記ボールねじ軸９の支持は解除される。上記前方ローラー４１、４１が上記後方側緩衝材９７、９７に衝突する際の衝撃は上記後方側緩衝材９７、９７によって緩和される。

【0040】

図８は上記スライダー１７がさらに上記サポート部材８１側に接近した状態を示しており、上記サポート部材８１が反ボールねじ軸９側（図８中下側）にさらに押圧・付勢され、中間ベース部材６３に当接した状態になっている。このとき、上記中間ベース部材６３は上記サポート部材８１の中間ベース部材収容凹部１２７内に収容されている。また、このとき、上記サポート部材用案内部材７１、７１はサポート部材ガイド用貫通孔８５、８５を貫通し、上記サポート部材ガイド用貫通孔８５、８５の図８中上端側の開口部から突出される状態になっている。

【0041】

上記スライダー１７が更に図８中左側に移動すると、上記前方ローラー４１、４１は上記受け部材１０３の後方側傾斜面１１９、１１９に当接して転動し、その後上記受け部材１０３の摺動部１１５、１１５に当接して転動し、更に上記受け部材１０３の前方側傾斜面１１７、１１７に当接して転動する。

【0042】

図９に示すように、上記スライダー１７が上記サポート部材８１の真上に移動すると、上記前方ローラー４１、４１は上記受け部材１０３から離れるが、上記サポート部材８１の受け部材１０３の摺動部１１５、１１５が、上記スライダー１７の下面側に摺接される。このとき、上記サポート部材８１及び中間ベース部材６３は最も下側に押圧・付勢されている。上記中間ベース部材６３が上記サポート部材用ベース４９に衝突する際の衝撃は中間ベース部材用緩衝材６９によって緩和される。

【0043】

次に、上記スライダー１７が上記サポート部材８１の上側を通過していくと、上記スライダー１７の後方ローラー４３、４３が、上記受け部材１０３の後方側傾斜面１１９、１１９、摺動部１１５、１１５、及び、前方側傾斜面１１７、１１７に当接して転動された後、前方側傾斜面９１、９１の前方側緩衝材９３、９３を介して上記サポート部材８１を上記コイルバネ８９の弾性力に抗して反ボールねじ軸９側（図９中下側）に押圧・付勢した状態になるが、上記スライダー１７の移動によりその押圧・付勢は徐々に解除されていく。そして、図１０に示すように、上記スライダー１７が図１０中左側に移動されると、再び上記サポート部材８１はコイルバネ８９の弾性力により図１０中上側に押圧・付勢され、サポート部９９の受け部材１０３の凹部１１３によって上記ボールねじ軸９の中央付近が支持されて、上記ボールねじ軸９の撓みが防止される状態となる。上記受け部材１０３が上記ボールねじ軸９に再び当接される際の衝撃は受け部材用緩衝材１０５によって緩和される。

【0044】

また、スライダー１７が図２に示す方向とは反対側からサポート部材８１に接近して通過していく場合も同様である。この場合には、スライダー１７の後方ローラー４３、４３がサポート部材８１の前方側傾斜面９１、９１の前方側緩衝材９３、９３に当接して転動していくことによりサポート部材８１がコイルバネ８９の付勢力に抗して押し下げられることになる。
また、上記ボールねじ軸サポート構造４７は１つのユニットとして上記サポート部材収容凹部４５に着脱できる構造となっている。

【0045】

次に、この第１の実施の形態による効果について説明する。
まず、ボールねじ軸９を支持するサポート部材８１の強度や剛性を確保しつつアクチュエーター１を小型化できる。これは、上記サポート部材８１の反ボールねじ軸９側（図２中下側）に上記サポート部材８１に対して離接可能に設置された中間ベース部材６３が設置されていて、まずスライダー１７によって先に上記サポート部材８１が上記中間ベース部材６３に当接するまで下降されたあと、上記サポート部材８１と上記中間ベース部材６３が共に下降されるようになっているため、上記サポート部材８１が上記中間ベース部材６３に当接するまで下降される分だけ上記サポート部材８１の移動距離を多く確保でき、上記サポート部材８１を上記アクチュエーター１全体の小型化に比して大きくすることができるためである。

【0046】

上記サポート部材８１を案内するサポート部材用案内部材７１、７１が上記中間ベース部材６３に立設されているので、上記サポート部材８１を円滑に移動できる。また、上記中間ベース部材６３を案内する中間ベース部材用案内部材５９、５９が上記サポート部材用ベース４９に立設されているので、上記中間ベース部材６３を円滑に移動できる。
また、上記サポート部材用案内部材７１、７１と上記中間ベース部材用案内部材５９、５９が図２中上下方向に重なって配置されているので、上記サポート部材用案内部材７１、７１と上記中間ベース部材用案内部材５９、５９が図２中上下方向に重なっている分だけ、上記サポート部材８１の移動距離を多く確保できる。

【0047】

上記サポート部材８１には離間規制部材１２５、１２５があり、上記サポート部材本体８３の中間ベース部材用係合部１２３、１２３に係合されているので、上記サポート部材８１から所定の距離以上の離間を規制するとともに、簡易な構成により上記中間ベースを支持することができる。
また、ボールねじ軸サポート構造４７には弾性手段としてのコイルバネ８９があり、上記コイルバネ８９は上記中間ベース部材６３の上記弾性部材用貫通孔７０を貫通して、上記サポート部材８１と上記サポート部材用ベース４９との間に張置されているので、上記ボールねじ軸サポート構造４７を簡易な構成にできる。

【0048】

上記サポート部材８１には中間ベース部材収容凹部１２７が設けられていて、上記サポート部材８１が図２中下側に移動されると、上記中間ベース部材６３が上記サポート部材用ベース４９に当接するまでに上記中間ベース部材６３は上記中間ベース部材収容凹部１２７に収容されるので、上記サポート部材の移動距離を確保でき、更に上記アクチュエーターを小型化できる。

【0049】

また、上記中間ベース部材６３の反ボールねじ軸９側(図２中下側)の面には中間ベース部材用緩衝材６９が設置されているので、振動や騒音を抑制できる。
上記サポート部材８１及び上記中間ベース部材６３が下降した状態では、上記サポート部材用案内部材７１、７１はサポート部材ガイド用貫通孔８５、８５を貫通し、上記サポート部材ガイド用貫通孔８５、８５の図８中上端側の開口部から突出される状態になっているので、上記サポート部材８１の移動距離を確保でき、更に上記アクチュエーターを小型化できる。

【0050】

また、上記ボールねじ軸サポート構造４７によって簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸９の撓みを防止することができ、振動や騒音を抑制して高速化に対応することができる。すなわち、ボールねじ軸９を支持する受け部材１０３を備えたサポート部材８１をコイルバネ８９によって常時ボールねじ軸９側に付勢する構成とし、それをスライダー１７の前方ローラー４１、４１及び後方ローラー４３、４３、上記サポート部材８１の前方側傾斜面９１、９１と後方側傾斜面９５、９５の協働によって適宜押し下げるように構成したからである。

【0051】

また、上記受け部材１０３とサポート部材本体８３との間には受け部材用緩衝材１０５が介挿されているので、上記受け部材１０３が上記ボールねじ軸９に衝突した際の衝撃を簡易な構成により緩和することができる。
また、上記受け部材１０３は着脱可能に設置されているので、交換が容易である。

【0052】

また、上記受け部材用緩衝材１０５はフェルト製であるので構成は簡単でありその緩衝効果及び吸音効果も高い。
また、上記中間ベース部材６３の反ボールねじ軸９側(図２中下側)の面には、例えば、フェルト製の中間ベース部材用緩衝材６９が設置されているので、上記中間ベース部材６３が上記サポート部材用ベース４９に衝突する際の衝撃を緩和することができる。

【0053】

また、前方ローラー４１、後方ローラー４３、上記前方側傾斜面９１、９１、後方側傾斜面９５、９５の協働によって上記サポート部材８１を昇降させるようにしているので、サポート部材８１の昇降動作を円滑なものとすることができる。
また、上記前方側傾斜面９１、９１と後方側傾斜面９５、９５には、前方側緩衝材９３、９３と後方側緩衝材９７、９７が設置されているので、前方ローラー４１や後方ローラー４３が衝突した際の衝撃を緩和することができる。
上記前方側緩衝材９３、９３、及び、後方側緩衝材９７、９７は、例えば低反発のゴム製であるので、簡単な構成で高い緩衝効果を得ることができる。

【0054】

また、アクチュエーター１には一つの上記サポート部材８１が設置されているので、その構成も簡単である。

【0055】

次に、図１１を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１１に示すように、この第２の実施の形態によるアクチュエーター２０１には、前記した第１の実施の形態によるアクチュエーター１とほぼ同様の構成であるが、サポート部材８１とサポート部材用ベース４９の間に、別の弾性手段としてコイルバネ２０３、２０３が張置されている。

【0056】

この第２の実施の形態の場合も、前記した第１の実施の形態と同様の作用と効果を奏する他、上記コイルバネ２０３、２０３によって上記サポート部材８１を確実に復帰させることができる。
なお、前記第１の実施の形態の場合と共通する構成には同一符号を付して示しその説明を省略する。

【0057】

次に、図１２を参照しながら、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１２に示すように、アクチュエーター３０１は、前記した第１の実施の形態によるアクチュエーター１とほぼ同様の構成であるが、中間ベース部材６３とサポート部材用ベース４９の間に、弾性手段としてコイルバネ３０３が張置されており、上記中間ベース部材６３とサポート部材８１との間に、別の弾性手段としてコイルバネ３０５が張置されている。このような構成により、上記中間ベース部材６３は上記コイルバネ３０３によってサポート部材用ベース４９に対してボールねじ軸９側（図１２中上側）に押圧され、上記サポート部材８１は、上記中間ベース部材６３と上記コイルバネ３０５を介して間接的に上記サポート部材用ベース４９に対してボールねじ軸９側（図１２中上側）に押圧されている。
また、上記サポート部材８１の反ボールねじ軸９側（図１２中下側）の面にはサポート部材用緩衝材３０７が設置されている。

【0058】

この第３の実施の形態の場合も、前記した第１の実施の形態と同様の作用と効果を奏する他、上記コイルバネ３０３、３０５によって上記サポート部材８１と上記中間ベース部材６３を確実に復帰させることができる。
また、上記サポート部材用緩衝材３０７によって、上記サポート部材８１が上記中間ベース部材６３に衝突する際の衝撃を緩和することができる。
なお、前記第１の実施の形態の場合と共通する構成には同一符号を付して示しその説明を省略する。

【0059】

なお、本発明は前記第１から第３の実施の形態に限定されない。
まず、サポート部材に離間規制部材が設置され、中間ベース部材側に離間規制部材が係合される中間ベース部材用係合凹部が設けられる場合も考えられる。
また、前記第１から第３の実施の形態の場合にはボールねじ軸サポート構造を１個設けた場合を説明したが、それに限定されるものではなく、２個以上設ける場合も考えられる。
また、受け部材の材質は、ＰＯＭの他に含油焼結材料等摺動性が良好な様々な場合が考えられる。
また、緩衝材の材質は、フェルトの他、低反発のゴム、その他の布、ゴム、樹脂、ゲル状材料、スポンジ等の多孔質材料等様々な場合が考えられる。
また、ローラーの材質は、金属の他、樹脂、ゴム、含油焼結材料等様々な場合が考えられる。
また、スライダーの下面側にサポート部の摺動部と摺動される滑り性の良い部材を設置することも考えられる。
また、サポート部材用ベースをアクチュエーターのベースと一体とし、中間ベース部材用案内部材を直接ベースに固着することもできる。
その他、図示した構成はあくまで一例である。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、ボールねじ軸サポート構造とアクチュエーターに係り、特に、ボールねじ軸を支持するサポート部材の強度や剛性を確保しつつアクチュエーターを小型化できるように工夫したものに関し、例えば、産業用ロボットに好適である。

【符号の説明】

【0061】

１ アクチュエーター
３ ベース
９ ボールねじ軸
２５ ボールねじナット
４７ ボールねじサポート構造
５９ 中間ベース部材用案内部材
６３ 中間ベース部材
６９ 中間ベース部材用緩衝材
７１ サポート部材用案内部材
８１ サポート部材
８９ コイルバネ（弾性手段）
１２５ 離間規制部材
１２７ 中間ベース部材収容凹部
２０１ アクチュエーター
２０３ コイルバネ（別の弾性手段）
３０１ アクチュエーター
３０３ コイルバネ（弾性手段）
３０５ コイルバネ（別の弾性手段）
３０７ サポート部材用緩衝材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】