特許 7613187 アクチュエータ

(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】2025-01-06

(45)【発行日】2025-01-15

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 16/00 20060101AFI20250107BHJP

   H02K 7/08 20060101ALI20250107BHJP

   F16D 3/06 20060101ALI20250107BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

H02K16/00

H02K7/08 B

F16D3/06 A

F16C17/02 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021046892

(22)【出願日】2021-03-22

(65)【公開番号】P2022146094

(43)【公開日】2022-10-05

【審査請求日】2024-03-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小泉 和則

(72)【発明者】

【氏名】平尾 基裕

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０６１９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１０５３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－１６１９４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－０１８３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６９２５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １６／００

Ｈ０２Ｋ ７／０８

Ｆ１６Ｄ ３／０６

Ｆ１６Ｃ １７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ステータと前記第１ステータに対して中心軸の軸回り方向に回転可能な第１ロータとを有する第１モータ部と、
第２ステータと前記第２ステータに対して回転可能で前記第１ロータの前記中心軸と同軸に配置される第２ロータとを有する第２モータ部と、
搭載物が取り付けられる出力軸と、前記出力軸に対して前記中心軸の軸線方向の一方側に隣接して設けられ且つ外周面が平滑な軸部と、前記軸部に対して前記軸線方向の一方側に位置し且つ前記軸線方向に沿って延びるスプライン溝部と、前記スプライン溝部に対して前記軸線方向の一方側に位置する雄ねじ部と、を有する軸部材と、
前記軸部材の前記スプライン溝部と係合して当該スプライン溝部に沿って前記軸部材を前記軸線方向に案内させ、且つ、前記第１ロータと共に回転して前記軸部材を前記中心軸の軸回り方向に回転可能なスプライン外筒と、
前記軸部材の前記雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が設けられ、前記第２ロータと共に回転して前記軸部材を前記中心軸の軸線方向に移動可能にするナット部材と、
前記軸部材における前記軸部の外周側に位置する筒状の筐体と、
前記筐体の内周に設けられる筒状の無給油ブッシュと、を備え、
前記出力軸は、前記軸部材における前記軸線方向の他方側の端部に位置し、
前記第１モータ部及び前記第２モータ部が駆動していない状態で、前記無給油ブッシュの内周面は、前記軸部の外周面に対して径方向に離隔している、
アクチュエータ。

【請求項2】

前記無給油ブッシュにおける前記軸線方向の他方側の端は、前記筐体の内周における前記軸線方向の他方側の端と前記軸線方向で同一位置である、
請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記無給油ブッシュにおける前記軸線方向の一方側の端は、前記筐体の内周における前記軸線方向の一方側の端よりも前記軸線方向の他方側に位置する、
請求項２に記載のアクチュエータ。

【請求項4】

前記無給油ブッシュにおける前記軸線方向の一方側の端は、
前記軸部が最も前記軸線方向の他方側に位置した状態で、
前記スプライン溝部における前記軸線方向の一方側の端と前記軸線方向で同一位置である、
請求項３に記載のアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

回転運動と直動運動を行うアクチュエータが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のアクチュエータは、ボールねじ及びボールスプラインを有し、ボールねじのネジ軸とボールスプラインのシャフトとが連結された軸部材が用いられる。この構成では、ボールねじのナットが回転することで軸部材が直動運動を行い、ボールスプラインのスプライン外筒が回転することで軸部材が回転運動を行う。従って、当該アクチュエータは、出力軸に搭載物を取り付けた状態で、搭載物を回転させたり、軸方向に直線移動させたりすることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－６１９２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

重量がより大きい搭載物を取り付けることが可能なアクチュエータが望まれている。

【0005】

本開示は、前記の課題に鑑みてなされたものであって、重量がより大きい搭載物を取り付けることが可能な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】

前記の目的を達成するため、本開示の一態様のアクチュエータは、第１ステータと前記第１ステータに対して中心軸の軸回り方向に回転可能な第１ロータとを有する第１モータ部と、第２ステータと前記第２ステータに対して回転可能で前記第１ロータの前記中心軸と同軸に配置される第２ロータとを有する第２モータ部と、前記中心軸の軸線方向に沿って延びるスプライン溝部と、前記スプライン溝部とは前記軸線方向の異なる位置にある雄ねじ部と、前記スプライン溝部および前記雄ねじ部よりも前記軸線方向の出力軸側に位置し且つ外周面が平滑な軸部と、を有する軸部材と、前記軸部材の前記スプライン溝部と係合して当該スプライン溝部に沿って前記軸部材を前記軸線方向に案内させ、且つ、前記第１ロータと共に回転して前記軸部材を前記中心軸の軸回り方向に回転可能なスプライン外筒と、前記軸部材の前記雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が設けられ、前記第２ロータと共に回転して前記軸部材を前記中心軸の軸線方向に移動可能にするナット部材と、前記軸部材における前記軸部の外周側に位置する筒状の筐体と、前記筐体の内周に設けられる筒状の無給油ブッシュと、を備え、前記第１モータ部及び前記第２モータ部が駆動していない状態で、前記無給油ブッシュの内周面は、前記軸部の外周面に対して径方向に離隔している。

【0007】

従って、重量がより大きい搭載物を取り付けることが可能なアクチュエータを提供することが可能となる。以下に詳細に説明する。軸部材の軸部に、中心軸に対して傾くように力が加わる場合、軸部が弾性変形によって傾く。例えば、出力軸に取り付けた搭載物を中心軸ＡＸの軸回り方向に回転させると、出力軸にモーメントが作用し、モーメントによる力が軸部材の軸部に印加される。すると、軸部の外周面が無給油ブッシュの内周面に接するため、軸部は無給油ブッシュを介して筐体によって支えられる。これにより、ボールスプラインや軸受などにかかる荷重負担を全体的に軽減させることができる。以上より、出力軸に、重量がより大きい搭載物を取り付けることが可能となる。

【0008】

前記アクチュエータの望ましい態様として、前記無給油ブッシュにおける出力軸側の端は、前記筐体の内周における出力軸側の端と前記軸線方向で同一位置である。

【0009】

軸部材の軸部が中心軸に対して傾く場合、軸部の出力軸側の端が最も傾き量が大きくなる。よって、軸部の出力軸側の端を無給油ブッシュで支持することが好ましい。また、筐体の軸線方向の長さを小さくした方がアクチュエータをより小型化することができる。以上より、無給油ブッシュにおける出力軸側の端は、筐体の内周における出力軸側の端と軸線方向で同一位置にすることにより、軸部の出力軸側の端を無給油ブッシュで支持し、且つ、アクチュエータをより小型化することができる。

【0010】

前記アクチュエータの望ましい態様として、前記無給油ブッシュにおける出力軸側と反対側の端は、前記筐体の内周における出力軸側と反対側の端よりも出力軸側に位置する。

【0011】

従って、無給油ブッシュにおける出力軸側と反対側の端を、筐体の内周における出力軸側と反対側の端と軸線方向で同一位置にする場合に対して、無給油ブッシュをより小さくすることが可能となる。

【0012】

前記アクチュエータの望ましい態様として、前記無給油ブッシュにおける出力軸側と反対側の端は、前記軸部が最も前記出力軸側に位置した状態で、前記軸部における出力軸側と反対側の端と前記軸線方向で同一位置である。

【0013】

従って、無給油ブッシュの軸線方向の長さをより大きく設定することができるため、軸部が無給油ブッシュで受ける力がより分散され、軸部をより強固に支えることが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、重量がより大きい搭載物を取り付けることが可能なアクチュエータを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態のアクチュエータの断面図である。

【図2】図２は、図１の一部を拡大した断面図である。

【図3】図３は、実施形態のアクチュエータの断面図であり、軸部材が上限に位置している状態を示す図である。

【図4】図４は、変形例のアクチュエータの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0017】

図１は、実施形態のアクチュエータの断面図である。図２は、図１の一部を拡大した断面図である。図３は、実施形態のアクチュエータの断面図であり、軸部材が上限に位置している状態を示す図である。

【0018】

図１に示すように、アクチュエータ１は、例えば、ピックアンドプレース装置として用いられる。アクチュエータ１は、取付部材７０と、第１スプラインハウジング８０と、第２スプラインハウジング（筐体）８１と、第１モータ部Ｍ１と、第２モータ部Ｍ２と、軸部材ＳＦと、スプライン外筒６１と、ナット部材５１と、を備える。

【0019】

以下、Ｚ方向であって、第１モータ部Ｍ１から取付部材７０に向けた方向を上方とし、取付部材７０から第１モータ部Ｍ１に向けた方向を下方として説明する。また、軸部材ＳＦの中心軸ＡＸの軸線方向は、Ｚ方向（上下方向）と同一とする。なお、取付部材７０は、出力軸とも称せられるため、上側を出力軸側、下側を出力軸側の反対側と称する。

【0020】

図１に示すように、第１モータ部Ｍ１は、第１ステータ１０と、第１ロータ２０と、第１モータ部ハウジング４０と、第１回転検出部１０１と、を有する。

【0021】

第１ステータ１０の径方向内側には、第１ステータ保持体１１が配置される。第１ステータ１０は、第１ステータ保持体１１に固定される。第１ロータ２０は、第１ステータ１０の外周側に配置される。第１ロータ２０は、中心軸ＡＸを中心として回転する。第１ロータ２０は、第１ロータブラケット２１と、第１ロータブラケット２１の径方向内側に固定され永久磁石を有する第１ロータコア２２とを有する。第１ロータブラケット２１は、中心軸ＡＸを中心とする筒状に形成されている。また、第１ロータブラケット２１は、第１軸受３１の外輪を支持する外輪押さえ２１ａを有する。

【0022】

第１ステータ１０及び第１ロータ２０は、中心軸ＡＸを中心として同軸に配置されている。第１ロータ２０は、第１ステータ１０及び第１ステータ保持体１１の径方向外側に配置され、第１ステータ１０に対して相対回転する。換言すると、第１ロータ２０は、第１軸受３１を介して、第１ステータ１０及び第１ステータ保持体１１に回転可能に支持される。第１ステータ保持体１１は、ボルトを介して第１モータ部ハウジング４０に固定されている。第１ステータ１０は、中心軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。

【0023】

第１モータ部ハウジング４０は、例えば円筒状に形成され、第１モータ部Ｍ１を収容する。第１モータ部ハウジング４０の上端は開口しており、当該開口部には第１蓋部材１１１が設けられる。第１蓋部材１１１は、ボルトを介して第１ロータブラケット２１の外輪押さえ２１ａに固定される。第１蓋部材１１１の径方向中央部には貫通孔が設けられ、貫通孔はスプライン外筒６１で覆われる。

【0024】

図１に示すように、スプライン外筒６１の下端部には、径方向に広がるフランジ６２が設けられる。フランジ６２が第１蓋部材１１１と支持部材１１３との間に挟まれた状態で、ボルトを介して固定される。即ち、フランジ６２、第１蓋部材１１１および支持部材１１３には貫通孔が設けられ、ボルトが貫通孔に貫通する。そして、ボルトが第１蓋部材１１１の貫通孔に噛み合うことにより、フランジ６２、第１蓋部材１１１および支持部材１１３が一体に固定される。また、第１モータ部ハウジング４０の上端には、径方向外側に広がる取付用フランジ４０ａが設けられる。取付用フランジ４０ａは、固定台ＳＴの上面に載置され、ボルトを介して固定台ＳＴに固定される。第１蓋部材１１１の外周端と第１モータ部ハウジング４０の内周端との間には、微小な隙間が形成され、第１蓋部材１１１が第１モータ部ハウジング４０に対して回転可能となる。

【0025】

第１回転検出部１０１は、例えば、レゾルバである。第１回転検出部１０１は、第１モータ部Ｍ１の回転状態を検出する。第１回転検出部１０１は、第１軸受３１の上側に配置される。

【0026】

図１に示すように、第２モータ部Ｍ２は、第１モータ部Ｍ１に対して中心軸ＡＸの軸線方向に並んで配置される。第２モータ部Ｍ２は、第２ステータ１０Ａと、第２ロータ２０Ａと、第２モータ部ハウジング４０Ａと、第２回転検出部１０１Ａと、を有する。第１モータ部Ｍ１及び第２モータ部Ｍ２は、円筒状のダイレクトドライブモータである。

【0027】

第２ロータ２０Ａは、第２ステータ１０Ａの外周側に配置される。第２ロータ２０Ａは、中心軸ＡＸを中心として回転する。即ち、第２ロータ２０Ａの中心軸は、第１ロータ２０の中心軸ＡＸと同軸である。第２ロータ２０Ａは、第２ロータブラケット２１Ａと、第２ロータブラケット２１Ａの径方向内側に固定され永久磁石を有する第２ロータコア２２Ａとを有する。第２ロータブラケット２１Ａは、中心軸ＡＸを中心とする筒状に形成されている。第２ステータ１０Ａ及び第２ロータ２０Ａは、中心軸ＡＸを中心として同軸に配置されている。

【0028】

第２ロータ２０Ａは、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａの径方向外側に配置され、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａに対して相対回転する。換言すると、第２ロータ２０Ａは、第２軸受３２を介して、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａに回転可能に支持される。第２ステータ１０Ａは、第２ステータ１０Ａの径方向内側に配置された第２ステータ保持体１１Ａに固定されている。第２ステータ保持体１１Ａは、ボルトを介して第２モータ部ハウジング４０Ａに固定されている。第２ステータ１０Ａは、中心軸ＡＸの周りに筒状に設けられている。

【0029】

第２モータ部ハウジング４０Ａは、例えば円筒状に形成され、第２モータ部Ｍ２を収容する。第２モータ部ハウジング４０Ａの上端は、開口しており、当該開口部には軸部材ＳＦが貫通して設けられる。開口部の外周には、中心軸ＡＸの軸回り方向に環状に延びる上底部４０Ａａが設けられる。上底部４０Ａａは、第１モータ部ハウジング４０の下底部４０ｂと当接し下底部４０ｂにボルトを介して固定されている。第２モータ部ハウジング４０Ａの下底部４０Ａｂも開口しており、当該開口部は、ナット用ハウジング４２及びストッパ用カバー４４で覆われる。

【0030】

図１に示すように、ナット用ハウジング４２は、上端フランジ４２ａと、上端フランジ４２ａの内周端から下方に延びる筒状に形成された筒状部４２ｂと、筒状部４２ｂの下端から内周側に延びる底部４２ｃとを有する。上端フランジ４２ａは、第２モータ部ハウジング４０Ａの下底部４０Ａｂにボルトを介して固定されている。ストッパ用カバー４４は、ナット用ハウジング４２の底部４２ｃにボルトを介して固定されている。底部４２ｃには、貫通孔が設けられ、ネジ軸５３の小径部５３２が貫通して設けられる。

【0031】

小径部５３２の下端には、ストッパ５５がナット５６によって取り付けられている。ストッパ５５は、円環形状の部材である。ストッパ５５は、ネジ軸５３に挿入されている。ストッパ５５のＺ方向上側には、円環形状の緩衝部材５５ａが配置されている。緩衝部材５５ａは、例えば、弾性体のウレタンゴムである。軸部材ＳＦが上昇して、緩衝部材５５ａを介してストッパ５５がナット用ハウジング４２の底部４２ｃに当たることによって軸部材ＳＦの上昇を規制することができる。ナット用ハウジング４２の内方には、ナット部材５１と、第２連結ブラケット４５とが収容される。

【0032】

ナット部材５１の内周側には、雌ねじ部が設けられる。雌ねじ部は、軸部材ＳＦの雄ねじ部５３３と複数のボールを介して噛み合う。ナット部材５１の径方向外側には、第２連結ブラケット４５が配置される。ナット部材５１の下端には、径方向外側に広がるフランジ部５１ａが形成される。フランジ部５１ａは、ボルトを介して第２連結ブラケット４５に固定される。第２連結ブラケット４５の上端には、径方向外側に広がるフランジ４５ａが設けられ、フランジ４５ａはボルトを介して第１連結ブラケット４６に固定される。

【0033】

第１連結ブラケット４６は、ボルトを介して第２ロータブラケット２１Ａに固定される。このように、ナット部材５１と、第２連結ブラケット４５と、第１連結ブラケット４６と、第２ロータブラケット２１Ａとは、一体になって回転可能である。詳細には、ナット部材５１、第２連結ブラケット４５、第１連結ブラケット４６及び第２ロータブラケット２１Ａは、第２軸受３２を介して、第２ステータ１０Ａ及び第２ステータ保持体１１Ａに対して回転可能に支持される。

【0034】

第２回転検出部１０１Ａは、例えば、レゾルバである。第２回転検出部１０１Ａは、第２モータ部Ｍ２の回転状態を検出する。第２回転検出部１０１Ａは、軸方向において連結部２００に並んだ位置に配置される。

【0035】

次に、軸部材ＳＦについて説明する。軸部材ＳＦは、下方のネジ軸５３と、上方のシャフト６３と、を有する。

【0036】

図１に示すように、ネジ軸５３は、連結部２００からストッパ５５まで延びている。ネジ軸５３は、上方の大径部５３１と、下方の小径部５３２とを有する。ネジ軸５３の大径部５３１の先端部（図１の上端部）には、上方に突出する細径部５３１ａが設けられる。細径部５３１ａの外周には、雄ねじが設けられる。シャフト６３の小径部６３２の下端部には、凹部６３２ａが設けられる。凹部６３２ａの内周には、細径部５３１ａの雄ねじと噛み合う雌ねじが設けられる。凹部６３２ａの内周の雌ねじは、細径部５３１ａの雄ねじと噛み合っている。これにより、シャフト６３の小径部６３２とネジ軸５３の大径部５３１とが一体に連結される。即ち、シャフト６３とネジ軸５３とがねじ締結によって連結される。なお、大径部５３１の外周には雄ねじ部５３３が形成される。前述のように、ナット部材５１の内周側には、雌ねじ部が設けられ、当該雌ねじ部は、軸部材ＳＦの雄ねじ部５３３と複数のボールを介して噛み合う。従って、ナット部材５１に対して軸部材ＳＦの雄ねじ部５３３が回転すると、軸部材ＳＦはＺ方向（軸線方向）に直線移動する。

【0037】

シャフト６３は、本構成における出力軸部となる取付部材７０から中心軸ＡＸの軸線方向に沿って連結部２００まで延びている。連結部２００は、第２回転検出部１０１Ａと並ぶ位置に設けられる。シャフト６３は、大径部６３１と、小径部６３２と、軸部６３４と、突出部６３５と、を有する。大径部６３１は、第１スプラインハウジング８０から第１モータ部ハウジング４０の下底部４０ｂまで延びている。

【0038】

図１に示すように、大径部６３１の外周には、中心軸ＡＸの軸線方向に延びるスプライン溝部６３３が周方向に間隔をおいて複数設けられる。スプライン外筒６１の内周側には、図示しないが、スプライン溝部６３３に係合可能な複数の凸部を有するスプライン部が設けられる。このように、軸部材ＳＦには、軸線方向に沿って延びるスプライン溝部６３３が設けられる。スプライン溝部６３３とスプライン部とが複数のボールを介して係合することで、スプライン部に沿って軸部材ＳＦが軸線方向（Ｚ方向）に案内されると共に、軸部材ＳＦは第１ロータ２０と共に回転することにより、軸部材ＳＦが中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能となる。小径部６３２は、大径部６３１の下端から連結部２００まで延びている。また、軸部材ＳＦにおけるスプライン溝部６３３の径Ｄ１は、雄ねじ部５３３の径Ｄ２よりも大きい。スプライン溝部６３３の径Ｄ１は、大径及び小径のうちの大径である。雄ねじ部５３３の径Ｄ２は、外径及び内径（谷径）のうちの外径である。

【0039】

また、図１および図２に示すように、軸部６３４は、大径部６３１の上端６３１ａから取付部材７０の連結部７１の底面７１ｆまで延びる。軸部６３４は、外周面６３４ａと、上面６３４ｂと、を有する。ここで、スプライン溝部６３３は、上端６３３ａまで形成される。従って、軸部６３４の外周面６３４ａの部位のうち上端６３３ａから上面６３４ｂまでの範囲は、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿って延びる平滑な円筒面である。軸部６３４の外径は、大径部６３１のスプライン溝部６３３の径Ｄ１よりも小さい。また、上面６３４ｂは、取付部材７０の連結部７１の底面７１ｆに接している。

【0040】

突出部６３５は、軸部６３４の上側に設けられる。突出部６３５は、例えば、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿って延びる円柱である。

【0041】

図２に示すように、取付部材７０は、シャフト６３の先端（上端）の突出部６３５に連結される。具体的には、取付部材７０は、連結部７１と、筒状部７２と、蓋部７３とを有し、連結部７１が、シャフト６３の突出部６３５に連結される。連結部７１は、連結部材７４を挿入する凹部７１ｂと、アーム部材９０（図３参照）を取り付ける取付面７１ｃと、蓋部７３を取り付ける蓋部取付面７１ｄとを有する。

【0042】

凹部７１ｂには、連結部材７４が配置される。連結部材７４は、対向する等しい傾斜のテーパ面が形成された凹状部材７４ａ及び凸状部材７４ｂを有する。凹状部材７４ａは、環状に形成され、凹部７１ｂの内周に接して配置される。凸状部材７４ｂは、環状に形成され、凹部７１ｂの径方向内側に挿入される。凸状部材７４ｂの内周は、突出部６３５の外周に接して配置される。連結部材７４は、例えばボルト等の固定部材７５により凸状部材７４ｂが凹状部材７４ａの内側に圧入されて固定される。これにより、凹部７１ｂの内周と凹状部材７４ａの外周との間、凹状部材７４ａのテーパ面と凸状部材７４ｂのテーパ面との間、及び、凸状部材７４ｂの内周と突出部６３５の外周との間が、互いに押し付け合った状態となる。そのため、凹部７１ｂ、凹状部材７４ａ、凸状部材７４ｂ及び突出部６３５の間にそれぞれ摩擦力が生じる。この摩擦力により、取付部材７０が突出部６３５に固定される。

【0043】

図２に示すように、取付面７１ｃには、搭載物の一例であるアーム部材９０（図３参照）が取り付けられる。取付面７１ｃには、アーム部材９０を固定するための不図示の固定部材を挿入する挿入孔７１ｅが設けられている。蓋部取付面７１ｄには、蓋部７３が取り付けられる。

【0044】

図２に示すように、筒状部７２は、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿って延びる円筒状に形成される。筒状部７２は、連結部７１から下方に延びる。筒状部７２は、軸部６３４の外周側に配置される。筒状部７２は、下端部に切欠き７２ａを有する。切欠き７２ａは、内周面の下端が拡径された形状を有する。切欠き７２ａの下端には、径方向内側に突出する突起が設けられる。切欠き７２ａには、シール部７７が配置される。シール部７７は、第２スプラインハウジング（筐体）８１と筒状部７２との間に形成される隙間を封止する。シール部７７としては、例えば断面視でＵ字状又はコ字状の部材をリング状に形成した構造等が挙げられる。シール部７７は、例えば弾性変形可能な材料を用いて形成される。また、筒状部７２と円筒部８１ｂとの間に円筒状の隙間が形成される。この隙間により、シャフト６３と外部との間にラビリンス構造が形成されるため、防塵性及び防水性が高められる。

【0045】

蓋部７３は、ボルトにより連結部７１の蓋部取付面７１ｄに取り付けられる。蓋部７３は、シャフト６３の突出部６３５を外部から保護する。

【0046】

図１に示すように、第１スプラインハウジング８０は、フランジ８０ａと、本体部８０ｂと、筒状部８０ｃと、屈曲部８０ｄと、を有する。第１スプラインハウジング８０は、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿った環状の形状を有する。

【0047】

図１に示すように、フランジ８０ａは、第１モータ部ハウジング４０の取付用フランジ４０ａにボルトを介して固定されている。本体部８０ｂは、フランジ８０ａの上側に設けられる。本体部８０ｂの底面は、ウエーブワッシャー３４、支持板３５、軸受３３、および支持部材１１２を介して第１蓋部材１１１で支持されている。換言すると、第１蓋部材１１１の上に支持部材１１２が配置され、支持部材１１２の上に軸受３３が配置され、軸受３３の上に支持板３５が配置され、支持板３５の上にウエーブワッシャー３４が配置され、ウエーブワッシャー３４の上に本体部８０ｂが配置されている。また、ウエーブワッシャー３４、支持板３５、軸受３３、および支持部材１１２は、第１スプラインハウジング８０の内周側に配置される。図２に示すように、筒状部８０ｃには、径方向に貫通する貫通孔８０ｅが設けられる。貫通孔８０ｅは、閉塞用ボルト８０ｆで閉塞される。閉塞用ボルト８０ｆを貫通孔８０ｅから取り外すと、第１スプラインハウジング８０の内周側と外周側とが連通される。貫通孔８０ｅは、エア供給部とも称せられる。屈曲部８０ｄは、筒状部８０ｃの上端から径方向内側に向けて屈曲する。屈曲部８０ｄの上側に第２スプラインハウジング８１が設けられる。

【0048】

図２に示すように、第２スプラインハウジング（筐体）８１は、本体部８１ａと、円筒部８１ｂとを備える。本体部８１ａは、第１スプラインハウジング８０の屈曲部８０ｄの上に設けられる。以下に具体的に説明する。本体部８１ａは、下面８１ｈ、８１ｊを有する。下面８１ｈは、下面８１ｊよりも下側に位置する。下面８１ｊに屈曲部８０ｄの上面が接した状態で、本体部８１ａの端部８１ｃがボルトを介して屈曲部８０ｄに固定される。なお、本体部８１ａは、外周面８１ｄを有する。中心軸ＡＸを含む断面において、外周面８１ｄは、上方に行くに従って外径が小さくなる傾斜面である。

【0049】

円筒部８１ｂは、本体部８１ａの上側に設けられる。円筒部８１ｂは、外周面８１ｅと、内周面８１ｆ、８１ｇと、上面８１ｉと、を備える。内周面８１ｇは、内周面８１ｆよりも径方向外側に位置する。内周面８１ｇと内周面８１ｆとは、連結面８１ｋを介して連結される。連結面８１ｋは、径方向に延びる。

【0050】

円筒部８１ｂの上端部の内周には、円筒状の無給油ブッシュ１００が圧入されている。無給油ブッシュ１００は、内周面１００ａと、外周面１００ｂと、下面１００ｃと、上面１００ｄと、を備える。無給油ブッシュ１００の外周面１００ｂは、円筒部８１ｂの内周面８１ｇに接する。無給油ブッシュ１００の下面１００ｃは、円筒部８１ｂの連結面８１ｋに接する。中心軸ＡＸを含む断面において、連結面８１ｋの長さよりも無給油ブッシュ１００の厚さが大きい。従って、円筒部８１ｂの内周面８１ｆよりも無給油ブッシュ１００の内周面１００ａの方が径方向内側に位置する。無給油ブッシュ１００の上面１００ｄと円筒部８１ｂの上面８１ｉとは、高さ方向の位置が同一である。換言すると、無給油ブッシュ１００の上面１００ｄと円筒部８１ｂの上面８１ｉとは、面一である。なお、無給油ブッシュ１００の内周面１００ａは、全周に亘って軸部６３４の外周面６３４ａとの間に、僅かな隙間が形成されている。当該隙間は、円筒状である。しかし、軸部６３４が中心軸ＡＸに対して所定角度以上傾くと、無給油ブッシュ１００の内周面１００ａは、軸部６３４の外周面６３４ａに接触する。

【0051】

次に、図３を用いて、アーム部材９０を取り付けたアクチュエータ１の動きを説明する。なお、図３は、軸部材ＳＦが最も上側（出力軸側）に位置した状態を示している。即ち、前述のようにナット部材５１に対して軸部材ＳＦの雄ねじ部５３３が回転すると、軸部材ＳＦはＺ方向（軸線方向）に直線移動するが、Ｚ方向の上端に位置した場合を示す。図３に示すように、アクチュエータ１には、アーム部材９０などの搭載物が取り付けられる。即ち、アーム部材９０は、搭載物の一例である。アーム部材９０は、例えば、単一のアームのみを有する片持ちのアームである。アーム部材９０は、取付部材７０の上に固定される。アクチュエータ１は、アーム部材９０をＺ方向（直動方向、中心軸ＡＸの軸線方向）に上下させ、アーム部材９０をＺ方向と直交する平面内で、中心軸ＡＸの軸回り方向に回転させる。

【0052】

従って、例えば、アーム部材９０の自重により、取付部材７０にモーメントＭ（図２参照）が作用しやすい。モーメントＭは、アーム部材９０をＺ方向（直動方向、中心軸ＡＸの軸線方向）に上下させると、大きくなることがある。また、モーメントＭは、アーム部材９０を中心軸ＡＸの軸回り方向に回転させると、遠心力によりモーメントＭが大きくなり、かかる方向が変化する。取付部材７０は、突出部６３５に固定されているため、モーメントＭによる力が突出部６３５を介して軸部材ＳＦ全体に印加される。すると、軸部６３４が中心軸ＡＸの軸方向に対して傾く方向に弾性変形する。ここで、前述したように、軸部６３４が弾性変形した状態では、無給油ブッシュ１００の内周面１００ａは、軸部６３４の外周面６３４ａに接触する。

【0053】

以上説明したように、実施形態に係るアクチュエータ１は、第１ステータ１０と第１ステータ１０に対して中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能な第１ロータ２０とを有する第１モータ部Ｍ１と、第２ステータ１０Ａと第２ステータ１０Ａに対して回転可能で第１ロータ２０の中心軸ＡＸと同軸に配置される第２ロータ２０Ａとを有する第２モータ部Ｍ２と、中心軸ＡＸの軸線方向に沿って延びるスプライン溝部６３３と、雄ねじ部５３３と、スプライン溝部６３３および雄ねじ部５３３よりも軸線方向の出力軸側に位置し且つ外周面６３４ａが平滑な軸部６３４と、を有する軸部材ＳＦと、軸部材ＳＦのスプライン溝部６３３と係合してスプライン溝部６３３に沿って軸部材ＳＦを軸線方向に案内させ、且つ、第１ロータ２０と共に回転して軸部材ＳＦを中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能なスプライン外筒６１と、軸部材ＳＦの雄ねじ部５３３と噛み合う雌ねじ部が設けられ、第２ロータ２０Ａと共に回転して軸部材ＳＦを中心軸ＡＸの軸線方向に移動可能にするナット部材５１と、軸部材ＳＦにおける軸部６３４の外周側に位置する筒状の第２スプラインハウジング（筐体）８１と、第２スプラインハウジング（筐体）８１の内周に設けられる筒状の無給油ブッシュ１００と、を備え、第１モータ部Ｍ１及び第２モータ部Ｍ２が駆動していない状態で、無給油ブッシュ１００の内周面１００ａは、軸部６３４の外周面６３４ａに対して径方向に離隔している。

【0054】

従って、重量がより大きい搭載物を取り付けることが可能なアクチュエータ１を提供することが可能となる。以下に詳細に説明する。

【0055】

軸部材ＳＦの軸部６３４に、中心軸ＡＸに対して傾くように力が加わる場合、軸部６３４が弾性変形によって傾く。例えば、搭載物の一例としてのアーム部材９０を中心軸ＡＸの軸回り方向に回転させると、出力軸である取付部材７０にモーメントＭ（図２参照）が作用する。取付部材７０は、突出部６３５に固定されているため、モーメントＭによる力が突出部６３５を介して軸部材ＳＦの軸部６３４に印加される。すると、軸部６３４の外周面６３４ａが無給油ブッシュ１００の内周面１００ａに接するため、軸部６３４は無給油ブッシュ１００を介して第２スプラインハウジング（筐体）８１によって支えられる。これにより、ボールスプラインや軸受などにかかる荷重負担を全体的に軽減させることができる。従って、出力軸（取付部材７０）に、重量がより大きい搭載物を取り付けることが可能となる。

【0056】

無給油ブッシュ１００における出力軸側の端（上面１００ｄ）は、第２スプラインハウジング（筐体）８１の内周における出力軸側の端（上面８１ｉ）と軸線方向で同一位置である。

【0057】

軸部材ＳＦの軸部６３４が中心軸ＡＸに対して傾く場合、軸部６３４の出力軸側の端が最も傾き量が大きくなる。よって、軸部６３４の出力軸側の端を無給油ブッシュ１００で支持することが好ましい。また、第２スプラインハウジング（筐体）８１の軸線方向の長さを小さくした方がアクチュエータ１をより小型化することができる。以上より、無給油ブッシュ１００における出力軸側の端（上面１００ｄ）は、第２スプラインハウジング（筐体）８１の内周における出力軸側の端（上面８１ｉ）と軸線方向で同一位置にすることにより、軸部６３４の出力軸側の端を無給油ブッシュ１００で支持し、且つ、アクチュエータ１をより小型化することができる。

【0058】

無給油ブッシュ１００における出力軸側と反対側の端（下面１００ｃ）は、第２スプラインハウジング（筐体）８１の内周における出力軸側と反対側の端（下面８１ｈ）よりも出力軸側に位置する。従って、無給油ブッシュ１００の下面１００ｃを、第２スプラインハウジング（筐体）８１の下面８１ｈと軸線方向で同一位置にする場合に対して、無給油ブッシュ１００をより小さくすることが可能となる。

【0059】

（変形例）
次いで、変形例に係るアクチュエータについて説明する。変形例に係るアクチュエータにおいては、実施形態の無給油ブッシュ１００よりも軸線方向の長さがより大きい無給油ブッシュ１００Ａを適用する。

【0060】

図４は、変形例のアクチュエータの断面図である。図４は、軸部６３４が最も上側（出力軸側）に位置した状態を示している。

【0061】

前述のように、スプライン溝部６３３は、上端６３３ａまで形成される。従って、軸部６３４の外周面６３４ａの部位のうち上端６３３ａから上面６３４ｂまでの範囲は、中心軸ＡＸの軸回りの周方向に沿って延びる平滑な円筒面である。即ち、この平滑な円筒面の下端は、スプライン溝部６３３の上端６３３ａと同一位置である。

【0062】

変形例の第２スプラインハウジング（筐体）８１Ａの内周には、内周面８１ｇと、内周面８１ｆと、連結面８１ｋと、を有する。内周面８１ｇと内周面８１ｆとは、連結面８１ｋを介して連結される。無給油ブッシュ１００Ａは、内周面１００Ａａと、外周面１００Ａｂと、下面１００Ａｃと、上面１００Ａｄと、を備える。無給油ブッシュ１００Ａの下面１００Ａｃは、第２スプラインハウジング（筐体）８１Ａの連結面８１ｋに接する。無給油ブッシュ１００Ａの下面１００Ａｃは、軸部６３４が最も上側（出力軸側）に位置した状態において、スプライン溝部６３３の上端６３３ａと同一位置である。

【0063】

以上説明したように、変形例において、無給油ブッシュ１００Ａにおける出力軸側と反対側の端（下面１００Ａｃ）は、軸部６３４が最も上側（出力軸側）に位置した状態で、スプライン溝部６３３の上端６３３ａと同一位置である。従って、無給油ブッシュ１００Ａの軸線方向の長さをより大きく設定することができるため、軸部６３４が無給油ブッシュ１００Ａで受ける力がより分散されるため、軸部６３４をより強固に支えることが可能となる。

【符号の説明】

【0064】

１０ 第１ステータ
１０Ａ 第２ステータ
１１ 第１ステータ保持体
１１Ａ 第２ステータ保持体
２０ 第１ロータ
２０Ａ 第２ロータ
２１ 第１ロータブラケット
２１ａ 外輪押さえ
２１Ａ 第２ロータブラケット
２２ 第１ロータコア
２２Ａ 第２ロータコア
３１ 第１軸受
３２ 第２軸受
３３ 軸受
３４ ウエーブワッシャー
３５ 支持板
４０ 第１モータ部ハウジング
４０ａ 取付用フランジ
４０Ａ 第２モータ部ハウジング
４０Ａａ 上底部
４０ｂ 下底部
４０Ａｂ 下底部
４２ ナット用ハウジング
４２ａ 上端フランジ
４２ｂ 筒状部
４２ｃ 底部
４４ ストッパ用カバー
４５ 第２連結ブラケット
４５ａ フランジ
４６ 第１連結ブラケット
５１ ナット部材
５１ａ フランジ部
５３ ネジ軸
５５ ストッパ
５５ａ 緩衝部材
５６ ナット
６１ スプライン外筒
６２ フランジ
６３ シャフト
７０ 取付部材
７１ 連結部
７１ｂ 凹部
７１ｃ 取付面
７１ｄ 蓋部取付面
７２ 筒状部
７２ａ 切欠き
７３ 蓋部
７４ 連結部材
７４ａ 凹状部材
７４ｂ 凸状部材
７５ 固定部材
７７ シール部
８０ 第１スプラインハウジング
８０ａ フランジ
８０ｂ 本体部
８０ｃ 筒状部
８０ｄ 屈曲部
８１ 第２スプラインハウジング（筐体）
８１ａ 本体部
８１ｂ 円筒部
８１ｈ、８１ｊ 下面
８１ｄ 外周面
８１ｅ 外周面
８１ｆ、８１ｇ 内周面
８１ｉ 上面
８１ｋ 連結面
１００、１００Ａ 無給油ブッシュ
１００ａ、１００Ａａ 内周面
１００ｂ、１００Ａｂ 外周面
１００ｃ、１００Ａｃ 下面
１００ｄ、１００Ａｄ 上面
１０１ 第１回転検出部
１０１Ａ 第２回転検出部
１１１ 第１蓋部材
１１２ 支持部材
１１３ 支持部材
２００ 連結部
５３１ 大径部
５３１ａ 細径部
５３２ 小径部
５３３ 雄ねじ部
６３１ 大径部
６３２ 小径部
６３２ａ 凹部
６３３ スプライン溝部
６３４ 軸部
６３５ 突出部
ＡＸ 中心軸
ＳＦ 軸部材
ＳＴ 固定台
Ｍ１ 第１モータ部
Ｍ２ 第２モータ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】