特許 7458609 動力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】動力変換装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 37/04 20060101AFI20240325BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20240325BHJP

   F16H 19/04 20060101ALI20240325BHJP

【ＦＩ】

F16H37/04

F16H1/16 Z

F16H19/04 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020147409

(22)【出願日】2020-09-02

(65)【公開番号】P2022042147

(43)【公開日】2022-03-14

【審査請求日】2022-12-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】520337499

【氏名又は名称】有限会社ケイズカンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内田 晃治

(72)【発明者】

【氏名】土屋 英行

(72)【発明者】

【氏名】上坪 信介

【審査官】藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０４４２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３２２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６６４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５４７３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ３７／０４

Ｆ１６Ｈ １／１６

Ｆ１６Ｈ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向をモータ軸線方向とするサーボモータと、
上記第１方向をギア軸線方向とするウォームと、
上記第１方向に延びるラックと、上記ウォームと上記ラックのそれぞれに噛み合うピニオンと、を有し、上記ウォームのギア軸線まわりの回転運動を、上記ピニオンを介して上記ラックの上記第１方向の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構と、
上記サーボモータの回転をギアの噛み合いによって上記ウォームに伝えるギア機構と、
可動体に取付けられ且つ上記ラックと平行に上記第１方向に延びるガイドシャフトと、
上記ラックと上記ガイドシャフトの両方を上記第１方向にスライド可能に支持するベース部材と、
を備え、
上記ラックは、上記可動体に取り付けられており、上記第１方向にスライドすることにより上記ガイドシャフトとともに上記可動体の上記第１方向の動きをガイドし、
上記サーボモータと上記ウォームと上記ラックは、上記第１方向と直交する第２方向に並置されている、動力変換装置。

【請求項2】

上記サーボモータのモータ軸線と上記ウォームの上記ギア軸線を通り上記第２方向に延びる仮想直線上に上記ラックが配置されている、請求項１に記載の動力変換装置。

【請求項3】

上記ラックと上記ガイドシャフトとの間に上記サーボモータ及び上記ウォームが介装されている、請求項１に記載の動力変換装置。

【請求項4】

上記サーボモータのモータ軸線と上記ウォームの上記ギア軸線を通り上記第２方向に延びる仮想直線上に上記ラック及び上記ガイドシャフトが配置されている、請求項１または３に記載の動力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、動力変換装置を構成するアクチュエータとして、圧縮空気のエネルギーを移動体の直線運動に変換するエアシリンダーが知られている。一般的に、エアシリンダーは、圧縮空気のエネルギーを利用してピストンロッドがシリンダ内をスライドするように構成されている。このようなエアシリンダーは、小型で高出力を得ることができる一方で、シリンダ内に導入された圧縮空気を行程毎に捨てているため、エネルギーの利用効率が低いことが知られている。

【0003】

そこで、エアシリンダーに代えて、下記特許文献１に記載のような電動アクチュエータを用いるのが好ましい。この電動アクチュエータは、移動体に機械的に連結されたねじ手段を電動モータで回転させることによって、移動体を直線方向に動かすように構成されている。電動モータを用いれば、熱損失を除いて全てが機械エネルギーに変換されるため、エアシリンダーを用いる場合に比べて高いエネルギー効率が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１１－３５１３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、汎用の電動モータを用いると、エアシリンダーを用いる場合に比べて電動アクチュエータ自体が大きくなり、その結果、動力変換装置が大型になるという問題が生じ得る。そこで、電動アクチュエータ自体を小さくするのに小型のサーボモータを用いることができる。このとき、サーボモータの周辺構造を技術的に工夫することによって、サーボモータを含む動力変換装置全体の大きさを、エアシリンダーを用いる場合と同等のレベルまで抑えるのが好ましい。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、サーボモータを使用した小型の動力変換装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、
第１方向をモータ軸線方向とするサーボモータと、
上記第１方向をギア軸線方向とするウォームと、
上記第１方向に延びるラックと、上記ウォームと上記ラックのそれぞれに噛み合うピニオンと、を有し、上記ウォームのギア軸線まわりの回転運動を、上記ピニオンを介して上記ラックの上記第１方向の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構と、
上記サーボモータの回転をギアの噛み合いによって上記ウォームに伝えるギア機構と、
可動体に取付けられ且つ上記ラックと平行に上記第１方向に延びるガイドシャフトと、
上記ラックと上記ガイドシャフトの両方を上記第１方向にスライド可能に支持するベース部材と、
を備え、
上記ラックは、上記可動体に取り付けられており、上記第１方向にスライドすることにより上記ガイドシャフトとともに上記可動体の上記第１方向の動きをガイドし、
上記サーボモータと上記ウォームと上記ラックは、上記第１方向と直交する第２方向に並置されている、動力変換装置、
にある。

【発明の効果】

【0008】

上記の動力変換装置において、サーボモータがモータ軸線まわりに回転するとその回転がギア機構を介してウォームに伝わり、ウォームがギア軸線まわりに回転する。そして、ラックアンドピニオン機構において、ウォームのギア軸線まわりの回転運動がピニオンを介してラックの第１方向の直線運動に変換される。これにより、サーボモータの回転に伴ってラックを第１方向にスライドさせることができる。

【0009】

ここで、サーボモータのような電動アクチュエータは、熱損失を除いて全てを機械エネルギーに変換できるため、エアシリンダーのようなアクチュエータを用いる場合に比べて高いエネルギー効率を得ることができる。また、サーボモータは、一般的な電動モータに比べて小型化が可能であり、アクチュエータ自体を小さくできる。それに加えて、サーボモータとウォームとラックを、互いに平行に延びるように設けるとともに、第１方向と直交する第２方向に並べて配置するようにしている。これにより、第１方向と第２方向の両方に直交する方向を第３方向としたとき、動力変換装置の第２方向の寸法と第３方向の寸法をともに小さく抑えることが可能になる。

【0010】

以上のごとく、上記の態様によれば、サーボモータを使用した小型の動力変換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１の動力変換装置の斜視図。

【図2】図１の平面図。

【図3】図２のIII-III線矢視断面図。

【図4】実施形態１の動力変換装置におけるサーボモータの制御に関するシステム構成図。

【図5】図２において可動体の動きを説明するための平面図。

【図6】実施形態２の動力変換装置について図３に対応した断面図。

【図7】 参考形態の動力変換装置について図１に対応した斜視図。

【図8】 参考形態の動力変換装置について図３に対応した断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。

【0013】

上記の動力変換装置において、上記サーボモータのモータ軸線と上記ウォームの上記ギア軸線を通り上記第２方向に延びる仮想直線上に上記ラックが配置されているのが好ましい。

【0014】

この動力変換装置によれば、サーボモータとウォームとラックの全てを第２方向の真横に並置させることができる。これにより、動力変換装置の第３方向の寸法を更に小さく抑えることが可能になる。

【0015】

上記の動力変換装置は、上記ラックに取付けられた可動体と、上記可動体の上記第１方向の動きをガイドするために上記可動体に取付けられ且つ上記第１方向に延びるガイドシャフトと、を備えるのが好ましい。

【0016】

この動力変換装置によれば、可動体の第１方向の動きをガイドシャフトによってガイドすることができるため、可動体の直進性を高めることができる。このとき、ラックは、ガイドシャフトと同様である可動体のガイド機能を兼務している。従って、ガイドシャフトの数を必要以上に増やす必要がなく、可動体をガイドするための構造を簡素化することができる。

【0017】

上記の動力変換装置において、上記ラックと上記ガイドシャフトとの間に上記サーボモータ及び上記ウォームが介装されているのが好ましい。

【0018】

この動力変換装置によれば、ラックとガイドシャフトを離すことによって可動体を安定して支持することができ、可動体のガイド機能を高めることができる。

【0019】

上記の動力変換装置において、上記サーボモータのモータ軸線と上記ウォームの上記ギア軸線を通り上記第２方向に延びる仮想直線上に上記ラック及び上記ガイドシャフトが配置されているのが好ましい。

【0020】

この動力変換装置によれば、サーボモータとウォームとラックとガイドシャフトの全てを第２方向の真横に並置させることができる。これにより、動力変換装置の第３方向の寸法を更に小さく抑えることが可能になる。

【0021】

以下、動力変換装置の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0022】

なお、この実施形態を説明するための図面において、特にことわらない限り、ラックが直線運動する第１方向を矢印Ｘで示し、上記第１方向と直交する第２方向を矢印Ｙで示し、第１方向と第２方向の両方に直交する第３方向を矢印Ｚで示すものとする。

【0023】

（実施形態１）
図１及び図２に示されるように、実施形態１の動力変換装置１０１は、ベース部材１と、サーボモータ１０と、ウォーム２０と、ラックアンドピニオン機構３０と、ギア機構４０と、可動体５０と、ガイドシャフト５１と、を備えている。

【0024】

ベース部材１は、第３方向Ｚを板厚方向とした底板部２と、第１方向Ｘを板厚方向として底板部２から立設し且つ第１方向Ｘに離間して設けられた２つの側板部３と、底板部２から延出し底板部２と平行に設けられた上板部４と、を有する。このベース部材１には、可動体５０を除いた構成要素の全部或いは一部を収容するためのケース５が取り付けられている。

【0025】

なお、本明細書でいう「平行」とは、比較対象が実質的に平行に設けられていればよく、厳密に平行である場合は勿論、公差や組付け誤差などによって微小の傾きやズレが生じている場合も、ここでいう「平行」の範疇に含まれるものとする。

【0026】

サーボモータ１０は、第１方向Ｘに延びるモータシャフト１１ａ（図２を参照）を有し、第１方向Ｘをモータ軸線Ａ１に沿ったモータ軸線方向とする電動アクチュエータである。このサーボモータ１０は、ベース部材１の２つの側板部３に架け渡された状態で固定されている。このサーボモータ１０のモータハウジング１０ａ内には、駆動部１１とエンコーダ１２が収容されている。

【0027】

駆動部１１は、既知のものであるため、具体的な構造についての記載は省略するが、固定子、回転子、コイル等の複数の要素からなる。エンコーダ１２は、駆動部１１の回転子の回転角度を含む情報を検出する検出器として構成されている。

【0028】

なお、サーボモータ１０は、電動のものであればその種類は特に限定されるものではない。このサーボモータ１０は、直流モータであってよいし、或いは交流モータであってもよし、或いはパルスモータであってもよい。駆動部１１の構成は、サーボモータ１０の種類に応じて適宜に変更される。

【0029】

ウォーム２０は、第１方向Ｘをギア軸線Ａ２に沿ったギア軸線方向とする円柱状のネジ歯車として構成されている。このウォーム２０の周面に螺旋状のネジ歯２０ａが設けられている。このウォーム２０は、その第１方向Ｘの両端部がベース部材１の２つの側板部３に回転可能に支持されている。このウォーム２０は、サーボモータ１０に対して第２方向Ｙの真横に配置されている。

【0030】

ラックアンドピニオン機構３０は、ラック３１とピニオン３２を有する。

【0031】

ラック３１は、第１方向Ｘに延びる円柱状の部材であり、サーボモータ１０及びウォーム２０よりも小径となるように構成されている。このラック３１のうちピニオン３２との対向面には、第１方向Ｘに沿って複数のラック歯３１ａが設けられている。このラック３１は、ベース部材１の２つの側板部３に設けられた貫通穴（図示省略）に挿通されることによって第１方向Ｘにスライド可能に支持されている。

【0032】

ピニオン３２は、第３方向Ｚを回転軸線Ａ３に沿った回転軸線方向とし、ウォーム２０とラック３１のそれぞれに噛み合うホイール歯車として構成されている。このピニオン３２は、ウォーム２０及びラック３１のそれぞれに対して第２方向Ｙの真横に配置されている。このピニオン３２には、ウォーム２０に合うように円弧上に複数の係合歯３２ａが設けられている。このピニオン３２は、ベース部材１の底板部２と上板部４によって回転軸線Ａ３まわりに回転可能に支持されている。

【0033】

ピニオン３２がウォーム２０のギア軸線Ａ２まわりの回転に伴って回転軸線Ａ３まわりに回転すると、ラック３１が第１方向Ｘにスライドするように構成されている。これにより、ラックアンドピニオン機構３０は、ウォーム２０のギア軸線Ａ２まわりの回転運動を、ピニオン３２を介してラック３１の第１方向Ｘの直線運動に変換する機能を果たす。

【0034】

ウォーム２０、ラック３１及びピニオン３２は、推力及び耐久性を高めるために、それぞれの歯（ネジ歯２０ａ、ラック歯３１ａ、係合歯３２ａ）の大きさを大きくして面圧をかせぐように設計されるのが好ましい。

【0035】

なお、ピニオン３２は、ウォーム２０に対するウォームホイールを構成するものであり、ウォーム２０とピニオン３２を合わせた機構によって「ウォームギア」が構成される。これにより、ピニオン３２は、ラックアンドピニオン機構３０の一要素と、ウォームギアの一要素を兼務している。このような構成は、ウォーム２０からラック３１までの荷重伝達経路を構成する構成要素の数を少なくして、荷重伝達経路の構造を簡素化するのに有効である。

【0036】

ギア機構４０は、モータシャフト１１ａの第１方向Ｘの一端部に同軸状に設けられたギア４１と、ウォーム２０の第１方向Ｘの一端部に同軸状に設けられたギア４２と、を有する。２つのギア４１，４２は、第１方向Ｘに互いに平行に延びている。２つのギア４１，４２は、歯すじが第１方向Ｘの軸に平行な直線である平歯車であり、互いに噛み合うように設けられている。

【0037】

このとき、モータシャフト１１ａのモータ軸線Ａ1まわりの回転に伴ってギア４１が回転することによりギア４２が回転するように構成されている。これにより、ギア機構４０は、サーボモータ１０の回転を２つのギア４１，４２の噛み合いによってウォーム２０に伝える機能を果たす。

【0038】

可動体５０は、サーボモータ１０を駆動源として第１方向Ｘに動く部材である。この可動体５０の形状は、動力変換装置１０１の使用用途に応じてプレート状或いはブロック状等に適宜に設定される。この可動体５０は、ラック３１の第１方向Ｘの一端部と、ガイドシャフト５１の第１方向Ｘの一端部にそれぞれ取付けられている。

【0039】

ガイドシャフト５１は、ラック３１と平行となるように第１方向Ｘに延びている。このガイドシャフト５１は、同径の円柱状部材からなる点でラック３１と類似している一方で、ラック歯３１ａを備えていない点でラック３１と相違している。

【0040】

このガイドシャフト５１は、可動体５０の第１方向Ｘの動きをガイドするために、可動体５０の第１方向Ｘまわりの回転を防ぐ機能を有する。このガイドシャフト５１は、ベース部材１の２つの側板部３に設けられた貫通穴（図示省略）に挿通されることによって第１方向Ｘにスライド可能に支持されている。

【0041】

ガイドシャフト５１は、サーボモータ１０及びウォーム２０を挟んで、ラック３１とは反対側の位置に設けられている。このため、ラック３１とガイドシャフト５１との間にサーボモータ１０及びウォーム２０が介装されている。

【0042】

図１及び図２に示されるように、動力変換装置１０１において、サーボモータ１０とウォーム２０とラック３１とガイドシャフト５１は、互いに平行に延びるように設けられているとともに、第１方向Ｘと直交する第２方向Ｙに並べて配置（並置）するようにしている。この場合、動力変換装置１０１を第２方向Ｙについて見たとき、サーボモータ１０とウォーム２０は、全部或いは一部が互いに重なるとともに、ラック３１及びガイドシャフト５１に対しても全部或いは一部が重なるように配置されている。

【0043】

図３に示されるように、動力変換装置１０１を第１方向Ｘについて見たとき、仮想直線Ｌと仮想直線Ｍが互いに平行となるように構成されている。ここで、仮想直線Ｌは、サーボモータ１０のモータ軸線Ａ１とウォーム２０のギア軸線Ａ２を通り第２方向Ｙに延びる仮想の直線である。仮想直線Ｍは、ラック３１の軸心とガイドシャフト５１の軸心を通り第２方向Ｙに延びる仮想の直線である。なお、本構成において、動力変換装置１０１の第３方向Ｚの寸法を小さくするためには、仮想直線Ｌと仮想直線Ｍの距離が極力小さくなるようにするのが好ましい。

【0044】

図３の場合、仮想直線Ｌと仮想直線Ｍとの間にズレはあるが、動力変換装置１０１を第２方向Ｙについて見たとき、サーボモータ１０とウォーム２０とラック３１とガイドシャフト５１は、全部或いは一部が互いに重なるため、「第２方向Ｙに並置されている。」という形態に含まれる。

【0045】

サーボモータ１０の制御に関するシステム構成については特に限定されるものではないが、一例として、図４に示されるものを使用することができる。

【0046】

図４に示されるように、サーボモータ１０は、駆動部１１がサーボドライバ１３に電気的に接続され、エンコーダ１２が制御回路１４に電気的に接続されている。電源Ｂの電力は、サーボドライバ１３を介して駆動部１１に供給される。エンコーダ１２で検出された検出信号は、フィードバック信号として制御回路１４に伝送される。制御回路１４は、エンコーダ１２からの検出信号に基づいて、サーボモータ１０の回転速度や回転位置などを正確に判断できる。

【0047】

制御回路１４は、エンコーダ１２からの検出信号と、コントローラ等の上位ＥＣＵ１５からの指令信号と、に基づいて、サーボドライバ１３にサーボモータ１０の回転のための制御信号を出力する。これにより、サーボモータ１０は、モータシャフト１１ａの回転方向、回転速度、回転開始時期、回転停止時期などについて制御される。

【0048】

図５に示されるように、サーボモータ１０の制御によって、可動体５０の第１方向Ｘのスライド位置が制御される。例えば、実線で示される第１位置Ｐ１と、二点鎖線で示される第２位置Ｐ２との間で可動体５０がスライドすることによって、可動体５０とベース部材１との間の距離Ｄを調節することができる。このとき、サーボモータ１０を使用することによって、エアシリンダーのようなアクチュエータを用いる場合に比べて木目細かい制御が可能となり、制御の信頼性を向上させることができる。

【0049】

上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。

【0050】

上記の動力変換装置１０１において、サーボモータ１０がモータ軸線Ａ１まわりに回転するとその回転がギア機構４０を介してウォーム２０に伝わり、ウォーム２０がギア軸線Ａ２まわりに回転する。そして、ラックアンドピニオン機構３０において、ウォーム２０のギア軸線Ａ２まわりの回転運動がピニオン３２を介してラック３１の第１方向Ｘの直線運動に変換される。これにより、サーボモータ１０の回転に伴ってラック３１を第１方向Ｘにスライドさせることができる。

【0051】

ここで、サーボモータ１０のような電動アクチュエータは、熱損失を除いて全てを機械エネルギーに変換できるため、エアシリンダーのようなアクチュエータを用いる場合に比べて高いエネルギー効率を得ることができる。とりわけ、エンコーダ１２からのフィードバック信号に基づいて数値制御を行うサーボモータ１０を使用すれば、エネルギー効率の更なる向上を図ることが可能になる。

【0052】

また、サーボモータ１０は、一般的な電動モータに比べて小型化が可能であり、アクチュエータ自体を小さくできる。それに加えて、サーボモータ１０とウォーム２０とラック３１を、互いに平行に延びるように設けるとともに、第１方向Ｘと直交する第２方向Ｙに並べて配置するようにしている。これにより、動力変換装置１０１の第２方向Ｙの寸法と第３方向Ｚの寸法をともに小さく抑えることが可能になる。例えば、第２方向Ｙを幅方向とし、第３方向Ｚを厚み方向としたとき、動力変換装置１０１を幅方向と厚み方向の両方について小型化できる。

【0053】

従って、実施形態１によれば、サーボモータ１０を使用した小型の動力変換装置１０１を提供することができる。

【0054】

上記の動力変換装置１０１によれば、構造を簡素化することによって、重量低減を図ることができる。

【0055】

上記の動力変換装置１０１によれば、可動体５０の第１方向Ｘの動きをガイドシャフト５１によってガイドすることができるため、可動体５０の直進性を高めることができる。このとき、ラック３１は、ガイドシャフト５１と同様である可動体５０のガイド機能を兼務している。従って、ガイドシャフト５１の数を必要以上に増やす必要がなく、ラック３１とガイドシャフト５１をそれぞれ１つずつ設けることによって、可動体５０をガイドするための構造を簡素化することができる。

【0056】

上記の動力変換装置１０１によれば、ラック３１とガイドシャフト５１との間にサーボモータ１０及びウォーム２０が介装させてラック３１とガイドシャフト５１を離すことによって可動体５０を安定して支持することができ、可動体５０のガイド機能を高めることができる。

【0057】

上記の動力変換装置１０１に特に関連する変更例として、ラック３１を挟んでピニオン３２とは反対側にガイドシャフト５１を配置した構造を採用することもできる。

【0058】

以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。

【0059】

（実施形態２）
図６に示される、実施形態２の動力変換装置２０１は、サーボモータ１０とウォーム２０とラック３１とガイドシャフト５１の相対的な配置について、実施形態１の動力変換装置１０１のものと相違している。

【0060】

この動力変換装置２０１において、サーボモータ１０のモータ軸線Ａ１とウォーム２０のギア軸線Ａ２を通り第２方向Ｙに延びる仮想直線Ｌ上にラック３１及びガイドシャフト５１がともに配置されている。即ち、本実施形態は、図３において仮想直線Ｌと仮想直線Ｍとの間のズレを無くした形態に相当する。

【0061】

その他の構成は、実施形態１と同様である。

【0062】

実施形態２の動力変換装置２０１によれば、サーボモータとウォームとラックとガイドシャフトの全てを第２方向Ｙの真横に並置させることで、動力変換装置２０１の第３方向Ｚの寸法を、実施形態１の場合に比べて更に小さく抑えることが可能になる。

【0063】

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0064】

（参考形態）
図７及び図８に示される、参考形態の動力変換装置３０１は、可動体５０及びガイドシャフト５１を備えていない点と、サーボモータ１０とウォーム２０とラック３１とガイドシャフト５１の相対的な配置について、実施形態１の動力変換装置１０１のものと相違している。

【0065】

この動力変換装置３０１において、ラック３１自体が可動体としての機能を果たす。また、図８に示されるように、サーボモータ１０のモータ軸線Ａ１とウォーム２０のギア軸線Ａ２を 通り第２方向Ｙに延びる仮想直線Ｌ上にラック３１が配置されている。

【0066】

その他の構成は、実施形態１と同様である。

【0067】

参考形態の動力変換装置３０１によれば、可動体５０及びガイドシャフト５１を省略することによって、実施形態１の場合に比べて部品点数を少なくして構造を簡素化することができる。また、サーボモータ１０とウォーム２０とラック３１の全てを第２方向Ｙの真横に並置させることで、動力変換装置３０１の第３方向の寸法を、実施形態１の場合に比べて更に小さく抑えることが可能になる。

【0068】

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0069】

上記の動力変換装置３０１に特に関連する変更例として、ラック３１が第１方向Ｘまわりに殆ど回転しない場合に、可動体５０及びガイドシャフト５１のうちガイドシャフト５１のみを省略した構造を採用することもできる。

【0070】

本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

【0071】

上述の実施形態１，２では、可動体５０をガイドするためのガイドシャフト５１を１つのみ設ける場合について例示したが、これに代えて、２つ以上のガイドシャフト５１を設けるようにしてもよい。

【0072】

上述の実施形態１～３では、ギア機構４０を構成するギアの数が２つである場合について例示したが、これに代えて、３つ以上のギアを設けるようにしてもよい。例えば、２つのギア４１，４２の間に１または複数の別のギアを設け、この別のギアが２つのギア４１，４２のそれぞれに噛み合うようにすることができる。

【符号の説明】

【0073】

１０ サーボモータ
２０ ウォーム
３０ ラックアンドピニオン機構
３１ ラック
３２ ピニオン
４０ ギア機構
４１，４２ ギア
５０ 可動体
５１ ガイドシャフト
１０１，２０１，３０１ 動力変換装置
Ａ１ モータ軸線
Ａ２ ギア軸線
Ｌ 仮想直線
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】