CN104613150A - 促动器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种促动器,通过进给丝杠等旋转轴旋转来使移动体沿旋转轴在轴向上移动,增进旋转轴共振的抑制。该促动器具备支撑旋转轴的M个(其中,M为2以上的整数)支撑件和M个减速器,M个支撑件中的第N个(其中,N为2至M的整数)支撑件相对于第(N-1)个支撑件位于移动体的相反侧,M个减速器中的第1个减速器与移动体和第1个支撑件连接而输入移动体的轴向的移动并且将该输入作为减速后的驱动力来驱动第1个支撑件,第N个减速器与第(N-1)个支撑件和第N个支撑件连接而输入第(N-1)个支撑件的轴向的移动并且将该输入作为减速后的驱动力来驱动第N个支撑件。

Description

促动器
技术领域
本发明涉及一种使安装在沿轴向延伸的旋转轴上的移动体根据旋转轴的旋转而沿轴向移动的促动器。
背景技术
以往,使进给螺母与两端由轴承部件轴支承的滚珠丝杆等进给丝杠螺合,并且在该进给螺母上安装滑动件,使进给螺母和滑动件作为移动体根据进给丝杠的旋转而沿进给丝杠的轴向移动的促动器被广泛应用。众所周知,在该促动器中当进给丝杠的转速(每秒的转数)与进给丝杠的固有振动频率一致时,进给丝杠共振,有可能产生噪音或进给丝杠的损坏等问题。因此,在日本专利第3221804号公报记载的发明中,在由支撑托架支撑进给丝杠的同时使支撑托架与滑动件的移动联动而以滑动件的移动速度的一半的速度移动。
发明内容
但是,在日本专利第3221804号公报记载的发明中,在一方的轴承部件与进给螺母之间及另一方的轴承部件与进给螺母之间支撑进给丝杠的支撑托架的个数分别为一个,提高进给丝杠的固有振动频率而增大容许转速的效果也存在一定的限度。因此,随着滑动件的移动行程变长,需要抑制进给丝杠的转速而驱动促动器。因此,在将该促动器作为例如机器人等工业设备的驱动源使用的情况下,有时不得不降低动作速度。
在此,为了维持较高的进给丝杠的转速,优选增加介于轴承部件与进给螺母之间的支撑托架的个数。但是,在日本专利3221804号公报中,虽然公开了使一对支撑托架与滑动件的移动联动而以1/2的速度移动的机构(以下称作“联动机构”),但对于在进一步增大支撑托架的个数的基础上使全部支撑托架合理地移动的机构完全没有记载。
假设在日本专利第3221804号公报记载的发明构思的延长线上要将支撑托架的个数变为两倍的情况下,分别需要以比滑动件速度的1/2快的速度移动的联动机构和以比滑动件速度的1/2慢的速度移动的联动机构,构造变得复杂。由此,在使多个支撑托架介于轴承部件与进给螺母之间的状态下使用日本专利第3221804号公报记载的联动机构来使多个支撑托架合理地移动较为困难。
本发明是鉴于上述问题而研发的,其目的在于提供一种在通过进给丝杠等旋转轴旋转而使移动体沿旋转轴在轴向上移动的促动器中能够增进旋转轴共振的抑制的技术。
本发明的第1方案提供一种促动器,通过轴向上延伸的旋转轴受旋转驱动力而旋转,使移动体沿旋转轴在轴向上移动,促动器的特征在于,具备:支撑旋转轴的M个支撑件;及M个减速器,其中,M为2以上的整数,M个支撑件中的第N个支撑件相对于第(N-1)个支撑件位于移动体的相反侧,其中,N为2至M的整数,M个减速器中的第1个减速器与移动体和第1个支撑件连接而输入移动体的轴向的移动并且将该输入作为减速后的驱动力来驱动第1个支撑件,第N个减速器与第(N-1)个支撑件和第N个支撑件连接而输入第(N-1)个支撑件的轴向的移动并且将该输入作为减速后的驱动力来驱动第N个支撑件。
在如此构成的发明中,通过将多个减速器连续地连接,能够将各减速器的减速比抑制得较小,能够简化结构。因此,能够容易地增加支撑件的个数。由此,通过设置多个支撑件,能够有效地抑制旋转轴的共振。
另外,本发明的第2方案提供一种促动器,通过轴向上延伸的旋转轴受旋转驱动力而旋转,使移动体沿旋转轴在轴向上移动,促动器的特征在于,具备:促动器主体;及具有支撑旋转轴的支撑件及保持支撑件的单元的多个共振抑制机构,多个单元排列于与轴向正交的排列方向上,多个单元分别具有:具有在与轴向平行的移动方向上延伸的形状并在保持支撑件的同时相对于促动器主体在移动方向上往复自如的单元主体、在移动方向上彼此离开并且相对于单元主体旋转自如地设置的一对旋转部件及架设在一对旋转部件间的环状索体,在多个单元中的排列方向上的最上游的单元中,相对于一对旋转部件在排列方向的上游侧环状索体的一部分固定于促动器主体,并且在排列方向的最下游的单元中,相对于一对旋转部件在排列方向的下游侧环状索体的一部分与移动体连接,在排列方向上彼此相邻的两个单元中的排列方向上的上游侧的单元中,相对于一对旋转部件在排列方向的下游侧环状索体的一部分与排列方向上的下游侧的单元的单元主体连接,并且在排列方向的下游侧的单元中,相对于一对旋转部件在排列方向的上游侧环状索体的一部分与排列方向上的上游侧的单元的单元主体连接。
在如此构成的发明中,一对旋转部件在移动方向上彼此离开而相对于单元主体旋转自如地设置并且环状索体架设在旋转部件间而成的单元在与轴向正交的排列方向上排列有多个。在各单元中,单元主体相对于促动器主体在移动方向上往复自如,而且促动器主体、多个环状索体、多个单元主体及移动体以上述的连接关系进行连接。因此,如后面详述的那样,随着移动体沿轴向移动,旋转部件的旋转动作与单元主体的移动动作联动而执行,在各共振抑制机构中由单元主体保持的支撑件在支撑旋转轴的同时与移动体的移动联动而在轴向上移动,抑制旋转轴的共振。因此,通过设置多个共振抑制机构,能够有效地抑制旋转轴的共振。
另外,各单元的基本结构相同,即使在增加共振抑制机构的情况下,也能够通过使上述连接关系成立而容易地应对共振抑制机构的增加。例如在设置两个共振抑制机构的情况下,只要在最上游的单元中相对于一对旋转部件在排列方向的下游侧环状索体的一部分与最下游的单元的单元主体连接,并且在最下游的单元中相对于一对旋转部件在排列方向的上游侧环状索体的一部分与最上游的单元的单元主体连接即可。另外,在进一步增加一个共振抑制机构的情况下,只要在排列方向上在最上游的单元与最下游的单元之间追加一个中间的单元,在最上游的单元中相对于一对旋转部件在排列方向的下游侧环状索体的一部分与中间的单元的单元主体连接,在中间的单元中相对于一对旋转部件在排列方向的上游侧环状索体的一部分与最上游的单元的单元主体连接,并且相对于一对旋转部件在排列方向的下游侧环状索体的一部分与最下游的单元的单元主体连接,在最下游的单元中相对于一对旋转部件在排列方向的上游侧环状索体的一部分与中间的单元的单元主体连接即可。
根据本发明,能够以简单的结构容易地增加支撑件的数量,使这些支撑件在支撑旋转轴的状态下沿旋转轴移动,旋转轴的支撑跨度变短。其结果为,能够提高旋转轴产生共振的转速,能够增进旋转轴共振的抑制。
附图说明
图1是表示适用本发明的促动器的第1实施方式的立体图。
图2是图1中的A-A线向视图。
图3A和图3B是表示单元的结构的图。
图4A和图4B是表示单元主体的结构的一部分的局部立体图。
图5是表示向第2引导机构安装单元主体的安装状态的局部剖切图。
图6是表示单元和移动体的连接关系的局部立体图。
图7是示意性地表示单元、促动器主体及移动体的连接关系和动作的图。
图8是表示适用本发明的促动器的第2实施方式的立体图。
图9是图8中的B-B线向视图。
图10是示意性地表示单元、促动器主体及移动体的连接关系的图。
图11是示意性地表示固定配件的变形例的图。
图12A至图12D是示意性地表示单元主体的变形例的图。
图13A和图13B是表示适用本发明的促动器的第3实施方式的图。
图14是表示促动器的变形例的立体图。
图15是图14中例示的促动器的俯视图。
图16是例示支撑件及其周边的结构的立体图。
图17是例示支撑件及其周边的结构的俯视图。
图18是例示支撑件及其周边的结构的局部剖视图。
图19是例示移动体及其周边的结构的立体图。
图20是例示移动体及其周边的结构的局部剖视图。
图21是示意性地例示促动器的动作的动作说明图。
附图标记说明
1 促动器
2 旋转轴
3 移动体
10 促动器主体
61D、61U、91D、91U、71D、71U 支撑件
62 (最上游的)单元
72 (最下游的)单元
92 (中间的)单元
621、721、921 单元主体
621a、721a 第1带轮支撑部
621b、721b 第2带轮支撑部
621c、721c 连接部
622、623、722、723、922、923 带轮
624、724、924 钢丝索
X 轴向、移动方向
Y 宽度方向、排列方向
Z 高度方向
具体实施方式
图1是表示适用本发明的促动器的第1实施方式的立体图。图2是图1中的A-A线向视图。另外,在两图和以下的图中,适当表示以促动器的长度方向作为X方向、以促动器的宽度方向作为Y方向(与X方向正交)、以促动器的高度方向作为Z方向(与X方向和Y方向正交)的XYZ正交坐标轴。另外,将各坐标轴的箭头侧适当称作正侧,将各坐标轴的箭头的相反侧适当称作负侧。
该促动器1是具备单一的旋转轴2和伴随旋转轴2的旋转而移动的移动体3的单轴机器人。促动器1具有例如由不锈钢等合金钢或铝等金属(轻金属)构成的促动器主体10。促动器主体10由具有在X方向上延伸的长条板形状的基座部构成。并且,在促动器主体10的上表面安装有以旋转轴2、马达M为首的促动器1的各构成部件。
该旋转轴2是以直线状沿与X方向平行的轴向延伸的滚珠丝杆等进给丝杠,在促动器主体10的上表面配置在Y方向的中央。另外,在促动器主体10的上表面,轴承部件4U、4D彼此在X方向上离开而固定,分别轴支承旋转轴2的X方向的上端侧端部和下端侧端部。因此,旋转轴2以从促动器主体10的上表面沿高度方向Z离开预定距离的状态旋转自如地保持。
马达M的旋转驱动轴(省略图示)经由联轴器(省略图示)而与该旋转轴2的X方向的下游侧端部连接。因此,当马达M根据提供给促动器1的驱动信号而动作时,由马达M所产生的旋转驱动力被提供给旋转轴2的X方向的下游侧端部、即(+X)方向侧端部,旋转轴2绕沿轴向X延伸的旋转中心线旋转。
在该旋转轴2上形成有外螺纹,进给螺母31与旋转轴2螺合,并且滑动件32相对于该进给螺母31进行安装。因此,伴随旋转轴2的旋转,进给螺母31和滑动件32作为移动体3一体地沿旋转轴2在X方向上移动。另外,为了稳定地进行该移动体3的移动,第1引导机构5设置在促动器主体10的上表面。
第1引导机构5具有轨道固定台511、512、两条导轨521、522、移动体用滑动件531、532、支撑件用滑动件54U、54D、55U、55D。相对于旋转轴2在宽度方向Y的上游侧即(-Y)方向侧,在X方向上延伸的轨道固定台511固定在促动器主体10的上表面,进而在该轨道固定台511上导轨521在X方向上延伸设置。并且,如图1所示,相对于导轨521从马达M侧在X方向上滑动自如地安装有支撑件用滑动件54D、移动体用滑动件531和支撑件用滑动件54U。另一方面,相对于旋转轴2在(+Y)方向侧,也与(-Y)方向侧同样地,轨道固定台512固定在促动器主体10的上表面,在该轨道固定台512上导轨522在X方向上延伸设置,进而相对于导轨522从马达M侧在X方向上滑动自如地安装有支撑件用滑动件55D、移动体用滑动件532和支撑件用滑动件55U。
并且,移动体3相对于这些滑动件中的移动体用滑动件531、532进行安装。更详细而言,如图1所示,构成移动体3的滑动件32的(-Y)侧端部和(+)Y侧端部分别固定在移动体用滑动件531、532的上表面。并且,在以所谓双支撑状态由第1引导机构5支撑的同时,移动体3由第1引导机构5在X方向上进行引导而往复移动自如。
另一方面,支撑件61U、61D分别相对于其余滑动件中的支撑件用滑动件54U、54D进行安装。这些支撑件61U、61D是共振抑制机构6的构成要素,相对于移动体3分别位于轴向X的上游侧和下游侧。并且,这些上游支撑件61U和下游支撑件61D同样地以由作为共振抑制机构6的构成要素的单元62保持的状态在X方向上一体地移动自如。另外,支撑件71U、71D分别相对于支撑件用滑动件55U、55D进行安装。这些支撑件71U、71D是共振抑制机构7的构成要素,相对于移动体3分别位于轴向X的上游侧和下游侧。并且,这些上游支撑件71U和下游支撑件71D同样地以由作为共振抑制机构7的构成要素的单元72保持的状态在X方向上一体地移动自如。这些支撑件61U、61D、71U、71D与日本专利第3221804号公报记载的支撑托架同样地为了防止旋转轴2共振而以能够支撑旋转轴2的方式构成。另外,这些支撑件61U、61D、71U、71D的基本结构都相同,所以接下来参照图1和图2说明支撑件61D的结构,而关于其他支撑件使用相同或相当的附图标记,省略其结构说明。
该支撑件61D具有框架611和轴接触部612。框架611例如由不锈钢等合金钢或铝等金属(轻金属)构成,如图1所示从上方俯视观察具有大致L字形状。在框架611中,基端部如上所述安装在支撑件用滑动件54D的上表面,并且在从该基端部沿Y方向突出设置的轴相向部的下表面安装有轴接触部612。
轴接触部612如图2所示由从X方向的两侧螺纹紧固在轴相向部上的两个分割衬套612a、612b构成。各分割衬套612a、612b由一对半圆部件构成。各半圆部件例如为树脂制,具有切成半圆形状的接触部分。如此成对的两个半圆部件以接触部分与旋转轴2接触,并且从Z方向的两侧与旋转轴2卡合。这样一来,轴接触部612以两个分割衬套612a、612b各自的接触部分与旋转轴2接触,并且能够沿旋转轴2在X方向上移动。顺便提及,在分割衬套612a、612b与旋转轴2之间设置有若干空隙(游隙)。
另外,支撑件61D如上所述在由第1引导机构5沿X方向进行引导的同时往复移动自如,但是支撑件61D的Y方向侧的下部、即分割衬套612b保持于单元62。另外,支撑件61U也与支撑件61D同样地构成,在从支撑件61D向(-X)方向离开的位置保持于单元62。因此,如接下来说明那样,当单元62与移动体3的移动联动而在X方向上移动时,支撑件61U和支撑件61D在维持一定的间距的状态下与单元62一体地在X方向上移动。另外,支撑件71D、71U也与支撑件61D、61U同样地构成,如接着单元62所说明那样保持于单元72,并且与移动体3的移动联动而在X方向上移动。
图3A和图3B是表示单元的结构的图,图3A表示单元经由第2引导机构安装在促动器主体10的状态,而图3B表示安装前的状态。另外,图4A和图4B是表示单元主体的结构的一部分的局部立体图。图4A是从(+Z)方向观察的图,图4B是从(-Z)方向观察的图。另外,图5是表示向第2引导机构安装单元主体的安装状态的局部剖切图。以下,参照图2至图5对单元62、72的结构按此顺序进行说明。
单元62如图3A和图3B所示,具有:在X方向上延伸的长条形状的单元主体621、在方向X上彼此离开而相对于单元主体621旋转自如地设置的一对带轮622、623、架设在一对带轮622、623之间的环状的钢丝索624。单元主体621具有:将带轮622轴支承为旋转自如的第1带轮支撑部621a、将带轮623轴支承为旋转自如的第2带轮支撑部621b、连接这些带轮支撑部621a、621b的连接部621c。这些构成部件中的带轮支撑部621a、621b如图2、图4A、图4B和图5所示,由YZ截面具有大致倒U字形状的长条部件构成。作为带轮支撑部621a、621b例如能够使用将薄板形状的金属板的宽度方向Y的两端部向下方弯曲而成的结构或将树脂材料射出成形而成的结构。另一方面,连接部621c如图4B所示具有进入到带轮支撑部621a、621b的背面侧所形成的凹部的平板形状,由金属材料或树脂材料形成。并且,在将连接部621c嵌入到带轮支撑部621a、621b的凹部的状态下通过多个螺栓将连接部621c与带轮支撑部621a、621b连接而一体化,作为整体形成在X方向上延伸设置的长条形状的单元主体621。
另外,在本实施方式中,在带轮支撑部621a,设置在X方向上延伸的长孔621d作为用于插入连接用螺栓的螺纹孔,能够使带轮支撑部621a相对于连接部621c在X方向上移动自如地安装。因此,能够在调整带轮支撑部621a相对于连接部621c的X方向位置的基础上将带轮支撑部621a安装于连接部621c,能够通过该位置调整来调整第1带轮支撑部621a与第2带轮支撑部621b的间隔,其结果为,能够调整钢丝索624的张力。
另外,图3A和图3B中的附图标记621U、621D分别表示单元主体621的上游保持部位和下游保持部位。通过该上游保持部位621U保持相对于移动体3位于轴向X的上游侧的上游支撑件61U,并且通过下游保持部位621D保持相对于移动体3位于轴向X的下游侧的下游支撑件61D。另外,附图标记621M是位于上游保持部位621U与下游保持部位621D之间的单元主体621的中间部位。另外,附图标记621T是由一对带轮622、623夹持的单元主体621的部位,受到由钢丝索624产生的张力。因此,在本说明书中,将该部位621T称作“张力作用部位”。
单元72如图3A和图3B所示,除了第2带轮支撑部721b的长度比单元62的第2带轮支撑部的长度短这一点外,与单元62相同。即,在单元72中,第1带轮支撑部721a和第2带轮支撑部721b由连接部723连接而形成在X方向上延伸的长条形状的单元主体721。并且,带轮722、723分别相对于这些带轮支撑部721a、721b的上表面旋转自如地安装,并且在这一对带轮722、723之间架设钢丝索724。另外,图3A和图3B中的附图标记721U、721D、721M、721T分别表示单元主体721的上游保持部位、下游保持部位、中间部位和张力作用部位。
如此构成的单元62、72以沿Y方向排列的状态分别由第2引导机构8的树脂滑动件811、812支撑。该第2引导机构8如图2所示,设于夹持在旋转轴2和促动器主体10之间的空间中。更详细而言,第2引导机构8以在X方向上延伸的导轨82夹持在轨道固定台511、512之间的方式固定于促动器主体10的上表面。在该导轨82上,两条引导槽821、822向上方开口并在X方向上延伸设置。这些引导槽821、822沿Y方向排列设置,引导槽821位于支撑件71D、71U(-Y)侧端部的正下方,而引导槽822位于支撑件61D、61U的(+Y)侧端部的正下方。
各引导槽821、822如图2所示具有Y方向的开口尺寸比槽内部窄的形状。而树脂滑动件811、812由YZ截面具有大致T字形状的长条部件构成,从引导槽821、822的X方向端面侧向引导槽821、822嵌入自如。更详细而言,树脂滑动件811、812具有下方端部、中间部及上方端部三个部分,如图5所示,各部分的尺寸在X方向上相同,而在Y方向上彼此不同。即,在树脂滑动件811、812中,下方端部的Y方向尺寸比引导槽821、822的槽内部尺寸窄一些,并且比开口尺寸宽。另外,中间部的Y方向尺寸比引导槽821、822的开口尺寸窄,上方端部的Y方向尺寸比引导槽821、822的开口尺寸宽。并且,在使上方端部从引导槽821向上方突出并使下方端部和中间部分别嵌入到引导槽821的槽内部和开口部的状态下,两条树脂滑动件811嵌入到引导槽821中,沿该引导槽821在X方向上滑动自如。另外,两条树脂滑动件812以与树脂滑动件811同样的状态嵌入到引导槽822,沿该引导槽822在X方向上滑动自如。因此,树脂滑动件811、812分别与引导槽821、822牢固地卡合,能够在沿X方向以外的方向的移动被限制的状态下沿引导槽821、822仅在X方向上移动。因此,在促动器主体10的下表面安装在水平面上的情况下不言而喻,在安装在垂直面或顶部面上的情况下,树脂滑动件811、812也不会分别从引导槽821、822脱离,而在由引导槽821、822引导的同时滑动。
并且,单元主体621相对于如此构成的两条树脂滑动件811进行安装。更详细而言,根据图3A和图3B可知,以单元主体621从带轮622、623的旋转轴的方向即Z方向观察与一对带轮622、623在一直线上排列的方式,两条树脂滑动件811都与单元主体621的中间部位621M连接而保持单元主体621。由此,能够防止单元主体621因自重下垂、翘曲、弯曲等而变形为弓形。即,不仅单元主体621中的上游保持部位621U和下游保持部位621D分别与支撑件61U、61D连接,中间部位621M也与树脂滑动件811连接,因此能够有效地防止因自重等引起的单元主体621的弓形变形。
另外,在本实施方式中,两条树脂滑动件811的一方如图3B所示,安装在单元主体621的张力作用部位621T。如此将张力作用部位621T与树脂滑动件811的一方连接而限制向Z方向的位移,所以通过由钢丝索624产生的张力能够有效地防止张力作用部位621T发生弓形变形。另外,另一方安装在带轮623的附近位置。该单元主体621具有旋转轴2的外螺纹形成区域、即移动体3的移动行程的大约2/3左右的长度,由两个树脂滑动件811有效地防止单元主体621的弓形变形,并且使单元62和支撑件61D、61U一体地沿X方向稳定地移动自如。
另外,单元主体721相对于两条树脂滑动件812进行安装。这些树脂滑动件812都如图3B所示在单元主体721的中间部位721M与张力作用部位721T的重合部位安装于单元主体721。因此,与单元主体621侧同样地有效地防止单元主体721的弓形变形。另外,该单元主体721比单元主体621短,具有移动体3的移动行程的大约1/3左右的长度,通过树脂滑动件812有效地防止单元主体721的弓形变形,并且单元72和支撑件71D、71U一体地沿X方向稳定地移动自如。另外,在本实施方式中,相对于导轨82设置有两条引导槽821D、821U,但是也可以代替导轨82而设置两条形成有一条引导槽的导轨。关于这一点,在后面说明的实施方式中也同样。另外,在本实施方式中,关于单元62、72中的任一个单元,都由两条树脂滑动件支撑,但是树脂滑动件的条数不限于此,可以是任意的。
如此,单元62、72能够分别独立地在X方向上移动,但是为了有效地通过支撑件61D、61U、71D、71U防止旋转轴2的共振,移动体3、单元62、72及促动器主体10如下所示进行连接。以下,参照图3A、图3B、图6和图7说明连接关系和伴随移动体的移动的各部分的动作。
图6是表示单元和移动体的连接关系的局部立体图。另外图7是示意性地表示单元、促动器主体及移动体的连接关系和动作的图。另外,在图7中,附图标记CP表示单元72与移动体3的连接位置,纵向表示时间经过,横向表示X方向上的位置,各虚线表示与移动体3向(-X)方向的移动对应的各部分的动作。特别是,虚线的斜率相当于移动速度,表示随着斜率变陡而移动速度变慢。
如图3A、图3B和图7所示,单元62、72沿与轴向X正交的排列方向Y排列。并且,在单元62中,相对于一对带轮622、623在排列方向Y的上游侧、即(-Y)方向侧钢丝索624的一部分通过固定配件11固定于促动器主体10。另外,在单元72中,相对于一对带轮722、723在排列方向Y的下游侧、即(+Y)方向侧钢丝索724的一部分如图6所示通过连接配件12与移动体3的滑动件32连接。另外,单元62、72彼此相邻,在排列方向Y上位于上游侧的单元62中,相对于一对带轮622、623在排列方向Y的下游侧、即(+Y)方向侧钢丝索624的一部分通过连接配件13与单元72的单元主体721连接,并且在单元72中,相对于一对带轮722、723在排列方向Y的上游侧、即(-Y)方向侧钢丝索724的一部分通过连接配件14与单元62的单元主体621连接。
如此构成的单元62、72中当移动体3通过旋转轴2的旋转例如向(-X)方向移动时,在图7的纸面中一对带轮722、723绕逆时针方向旋转,并且一对带轮622、623以比带轮722、723低的旋转速度绕逆时针方向旋转,同时单元62、72都与移动体3联动而向(-X)方向移动。其中,由于构建了上述连接关系,所以如图7的虚线所示,单元62的移动速度为移动体3的移动速度的1/3,单元72的移动速度为移动体3的移动速度的2/3。伴随于此,由单元62保持的支撑件61D、61U的移动速度也为移动体3的移动速度的1/3,由单元72保持的支撑件71D、71U的移动速度也为移动体3的移动速度的2/3。如此,在本实施方式中,单元62、72作为减速器发挥功能。因此,如图7的“支撑件和移动体的滑动”栏所示,随着移动体3向(-X)方向移动,在移动体3的上游侧(该图的右手侧),旋转轴2的上游端部(轴承4U)、支撑件61U、71U及移动体3的间隔逐渐变窄,而在移动体3的下游侧(该图的左手侧),旋转轴2的下游端部(轴承4D)、支撑件61D、71D及移动体3的间隔逐渐变宽。通过这样的四个支撑件61D、61U、71D、71U的移动有效地抑制旋转轴2的共振。
如以上所示,根据本实施方式,单元主体621由树脂滑动件811保持,沿导轨82移动自如。并且,单元62在由该单元主体621保持支撑件对(上游支撑件61U和下游支撑件61D)的同时使单元主体621与移动体3的移动联动而移动,由此使支撑件对沿轴向Z移动。
如此,在本实施方式中,单元62不仅作为使支撑件对与移动体3的移动联动而联动的联动机构发挥功能,还作为在与第1引导机构5不同的位置将支撑件对沿移动方向X引导的引导机构的一部分发挥功能。因此,能够成为紧凑的结构,抑制作用于马达M的负荷,并且在以优越的驱动效率将支撑件对稳定地引导的同时使其与移动体3的移动联动而移动。另外,这样的作用效果在支撑件对(上游支撑件71U和下游支撑件71D)及单元72侧也同样。
另外,作为使支撑件61U、61D、71U、71D与移动体3的移动联动而移动的联动机构,在本实施方式中使用基本结构相同的两个单元62、72,并且单元62、72、促动器主体10及移动体3如上所述进行连接。由于使用这样的联动机构,所以能够以低耗能顺畅地进行伴随移动体3的移动的支撑件61U、61D、71U、71D的移动。其结果为,能够抑制作用于马达M的负荷,即使支撑件的数量增加,也能够抑制促动器1的大型化。
另外,在单元62(72)中,构成为能够调整第1带轮支撑部621a(721a)和第2带轮支撑部621b(721b)的间隔,所以能够调整钢丝索624(724)的张力。因此,在单元62(72)中对钢丝索624(724)施加适当的张力,能够良好地使单元主体621(721)移动。其结果为,能够使共振发生的抑制功能稳定地发挥。
另外,如上所述,由于不仅在单元主体621、721的上游保持部位621U、721U和下游保持部位621D、721D保持支撑件对,还将中间部位621M、721M与树脂滑动件811、812连接,所以能够有效地防止单元主体621、721的弯曲、翘曲、自重下垂等弓形变形。其结果为,能够使支撑件对与移动体3的移动联动而稳定地移动。
另外,树脂滑动件811能够以始终与引导槽821牢固地卡合的状态沿引导槽821移动。关于这一点,在单元72中也同样。因此,不管促动器1的安装姿势(水平安装、垂直安装、壁挂、吊顶等)如何,都能够使促动器1顺畅地动作。
另外,在单元62、72中,由于在带轮之间架设钢丝索,所以单元主体受到钢丝索的张力而容易变形为弓形。但是,树脂滑动件811、812如图3B所示,安装在单元主体621、721的张力作用部位621T、721T,所以能够抑制上述变形,并能够确保所希望的钢丝索张力,能够使促动器1顺畅地动作。
另外,如图2所示,利用夹持在旋转轴2与促动器主体10之间的空间而设置单元62、72及第2引导机构8。因此,尽管设置了上述联动机构,也能够防止促动器1的宽度方向Y的尺寸增大。
图8是表示适用本发明的促动器的第2实施方式的立体图。另外,图9是图8中的B-B线向视图。另外,图10是示意性地表示单元、促动器主体及移动体的连接关系的图。该第2实施方式与第1实施方式相比有两点相差较大。首先,第1点是还追加一个共振抑制机构而成为三个,即追加一对支撑件91U、91D和单元92。另外第2点是全部支撑件61U、61D、71U、71D、91U、91D及移动体3以单支撑状态由第1引导机构5沿X方向移动自如地支撑。另外,其他结构基本上相同,所以以下以不同点为中心进行说明,关于相同结构,使用相同的附图标记,省略其说明。
在第1引导机构5中,相对于旋转轴2在宽度方向Y的上游侧、即(-Y)方向侧,在X方向上延伸的轨道固定台511固定在促动器主体10的上表面,进而在该轨道固定台511上导轨521在X方向上延伸设置。并且,如图8所示,相对于导轨521从马达M侧在X方向上滑动自如地安装有支撑件用滑动件56D、57D、58D、移动体用滑动件(省略图示)及支撑件用滑动件58U、57U、56U。
并且,如图8所示,移动体3的(-Y)方向侧端部相对于这些滑动件中的移动体用滑动件进行安装,移动体3在以所谓的单支撑状态支撑的同时一边由第1引导机构5在X方向上引导一边往复移动自如。另一方面,支撑件61D、91D、71D、71U、91U、61U分别相对于其余滑动件中的支撑件用滑动件56D、57D、58D、58U、57U、56U进行安装。其中的支撑件91U、91D是共振抑制机构9的构成要素,相对于移动体3分别位于轴向X的上游侧和下游侧。并且,这些上游支撑件91U和下游支撑件91D以由单元92保持的状态在X方向上一体地移动自如。另外,支撑件91U、91D与支撑件61U、61D、71U、71D同样地以能够支撑旋转轴2的方式构成,其基本结构都与支撑件61U、61D、71U、71D相同。
作为共振抑制机构9的另一构成要素的单元92除了单元主体921的X方向的长度比单元62的单元主体的X方向的长度短且比单元72的单元主体的X方向的长度长这一点外,与单元62、72基本相同。即,单元92具有:在X方向上延伸的长条形状的单元主体921、在方向X上彼此离开而相对于单元主体921旋转自如地设置的一对带轮922、923(图10)、架设在一对带轮922、923之间的钢丝索924(图10)。
并且,单元92以在Y方向上由单元62、72夹持的方式配置,单元62、72、92以排列于Y方向上的状态分别由第2引导机构8的树脂滑动件811、813、812支撑。在该第2实施方式中,第2引导机构8也如图9所示,这些单元62、72、92设于夹在旋转轴2与促动器主体10之间的空间中。更详细而言,第2引导机构8中,在X方向上延伸的导轨82在旋转轴2的下方固定在促动器主体10的上表面。在该导轨82上,三条引导槽821、823、822在X方向上延伸设置。这些引导槽821、823、822沿Y方向排列设置,引导槽821位于支撑件61D、61U的(+Y)侧端部的正下方,引导槽822位于支撑件71D、71U的(+Y)侧端部的正下方,引导槽823位于支撑件91D、91U的(+Y)侧端部的正下方。另外,各引导槽821、823、822的结构和树脂滑动件811、813、812的卡合状态与第1实施方式相同。
并且,单元主体621相对于两条树脂滑动件811进行安装。该单元主体621具有旋转轴2的外螺纹形成区域、即移动体3的移动行程的大约3/4左右的长度,在X方向上游端部和X方向下方端部的上表面分别固定有支撑件61U、61D。并且,通过树脂滑动件811使单元62和支撑件61D、61U一体地沿X方向移动自如。另外,单元主体921相对于两条树脂滑动件813进行安装。该单元主体921比单元主体621短,具有移动体3的移动行程的大约2/4(=1/2)左右的长度,在单元主体921的上游保持部位(省略图示)及下游保持部位(省略图示)的上表面分别固定有支撑件91U、91D。该单元主体921的中间部位(省略图示)由树脂滑动件813保持,通过该树脂滑动件813使单元92和支撑件91D、91U一体地沿X方向移动自如。而且,单元主体721相对于两条树脂滑动件812进行安装。该单元主体721比单元主体921更短,具有移动体3的移动行程的大约1/4左右的长度,在X方向上游端部和X方向下方端部的上表面分别固定有支撑件71U、71D。并且,通过树脂滑动件812使单元72和支撑件71D、71U一体地沿X方向移动自如。
如此,单元62、72和单元92能够分别独立地在X方向上移动,但是为了有效地通过支撑件61D、91D、71D、71U、91U、61U防止旋转轴2共振,移动体3、单元62、单元92、单元72及促动器主体10如下所示进行连接。以下,参照图10说明连接关系。
在该第2实施方式中,在沿Y方向排列的三个单元62、92、72中的位于最上游侧、即(-Y)方向侧的单元62中,与第1实施方式同样地,相对于一对带轮622、623在排列方向Y的上游侧、即(-Y)方向侧钢丝索624的一部分由固定配件11固定于促动器主体10。另外,在位于最下游侧、即(+Y)方向侧的单元72中,与第1实施方式同样地,相对于一对带轮722、723在排列方向Y的下游侧、即(+Y)方向侧钢丝索724的一部分通过连接配件12与移动体3的滑动件32连接。
并且,在排列方向Y上彼此相邻的两组、即单元62与单元92的组合和单元92与单元72的组合中,如图10所示进行连接。即,单元62和单元92彼此相邻,在排列方向Y上位于上游侧的单元62中,相对于一对带轮622、623在排列方向Y的下游侧、即(+Y)方向侧钢丝索624的一部分通过连接配件15与单元92的单元主体921连接,并且在单元92中,相对于一对带轮922、923在排列方向Y的上游侧、即(-Y)方向侧钢丝索924的一部分通过连接配件16与单元62的单元主体621连接。
另外,单元92、72彼此相邻,在排列方向Y上位于上游侧的单元92中,相对于一对带轮922、923在排列方向Y的下游侧、即(+Y)方向侧钢丝索924的一部分通过连接配件17与单元72的单元主体721连接,并且在单元72中,相对于一对带轮722、723在排列方向Y的上游侧、即(-Y)方向侧钢丝索724的一部分通过连接配件18与单元92的单元主体921连接。
如此构成的单元62、92、72中当移动体3通过旋转轴2的旋转例如向(-X)方向移动时,在图10的纸面中一对带轮722、723绕逆时针方向旋转,并且一对带轮922、923以比带轮722、723低的旋转速度绕逆时针方向旋转并且一对带轮622、623以比带轮922、923还低的旋转速度绕逆时针方向旋转,同时单元62、单元92、单元72都与移动体3联动而向(-X)方向移动。其中,由于构建了上述连接关系,所以单元62的移动速度为移动体3的移动速度的1/4,单元92的移动速度为移动体3的移动速度的2/4(=1/2),单元72的移动速度为移动体3的移动速度的3/4。伴随于此,由单元62保持的支撑件61D、61U的移动速度也为移动体3的移动速度的3/4,由单元92保持的支撑件91D、91U的移动速度也为移动体3的移动速度的2/4(=1/2),由单元72保持的支撑件71D、71U的移动速度也为移动体3的移动速度的3/4。如此,在本实施方式中,单元62、92、72作为减速器发挥功能。因此,随着移动体3例如向(-X)方向移动,在移动体3的上游侧,旋转轴2的上游端部(轴承4U)、支撑件61U、91U、71U及移动体3的间隔逐渐变窄,而在移动体3的下游侧,旋转轴2的下游端部(轴承4D)、支撑件61D、92D、71D及移动体3的间隔逐渐变宽。通过这样的六个支撑件61D、61U、92D、92U、71D、71U的移动有效地抑制旋转轴2的共振。
如以上所示,根据第2实施方式,相比于第1实施方式,增设了支撑件对,所以能够进一步提高共振抑制效果。另外,随着增设支撑件对,也追加了单元92,而该单元92具有与第1实施方式中使用的单元62、72相同的基本结构,通过构建与第1实施方式相同的连接关系,能够良好地驱动支撑件。另外,在共振抑制机构比第1实施方式增设两个以上的情况下,也只要增设具有相同结构的单元并构建与第1实施方式相同的连接关系即可。
另外,单元主体921由树脂滑动件813保持而沿导轨82移动自如。并且,单元92在由该单元主体921保持支撑件对(上游支撑件91U和下游支撑件91D)的同时使单元主体921与移动体3的移动联动而移动,由此使支撑件对在轴向Z上移动。因此,得到与第1实施方式相同的作用效果。
另外,虽然省略对附图的图示,但由于不仅保持单元主体921的上游保持部位和下游保持部位支撑件对,还将中间部位与树脂滑动件813连接,所以能够有效地防止单元主体921的弯曲、翘曲、自重下垂等弓形变形。其结果为,能够使支撑件对与移动体3的移动联动而稳定地移动。
另外,树脂滑动件813安装在单元主体921的张力作用部位(省略图示),所以能够抑制上述弓形变形,并能够确保所希望的钢丝索张力,并使促动器1顺畅地动作。
另外,在上述实施方式中,单元62的一部分由固定配件11固定于促动器主体10,另外,单元72的一部分通过连接配件12与移动体3的滑动件32连接。因此,在单元移动开始或移动停止时向单元施加冲击,有可能在促动器1中产生振动。另外,由连接配件13~18形成的在单元之间的连接也同样。因此,为了缓和该冲击,可以在固定部件、连接部分设置所谓的游隙。例如如图11所示,可以将固定配件11由主体固定部件111、钢丝索保持部件112和压缩弹簧113构成。在该固定配件11中,主体固定部件111的基端部安装于促动器主体10。另外,在从主体固定部件111的基端部向单元62侧延伸的前端部与单元62的钢丝索624平行地沿(+X)方向和(-X)方向突出设置棒状突起部。
另一方面,在钢丝索保持部件112中从保持钢丝索624的保持部朝向主体固定部件111延伸设置两条卡合部。在各卡合部设置有贯通孔,棒状突起贯通并间隙插入于各贯通孔。因此,钢丝索保持部件112以两条卡合部的分离间隔的一半左右的程度相对于主体固定部件111移动自如,但是超过该程度的X方向移动及Y方向和Z方向的移动受到限制。另外,在主体固定部件111的前端部与钢丝索保持部件112的卡合部之间,压缩弹簧外插于棒状突起部,在X方向上施加作用力而实现冲击力的缓和。
在这些实施方式中,树脂滑动件811、812、813相当于“滑动部件”的一例,通过使用树脂材料而实现滑动部件的轻量化,实现马达M的负荷减轻,但是由树脂材料以外的材料例如金属材料形成的滑动件也可以作为“滑动部件”使用。
另外,本发明不限于上述实施方式,在不脱离其发明构思的范围内能够对上述内容施加各种变更。例如,在上述实施方式中,从单元主体621、721、921的轻量化和刚性确保的观点出发,将单元主体的YZ截面精加工成大致倒U字形状,但是单元主体的截面形状不限于此。例如如图12a所示可以精加工成大致倒H字形状。另外例如如图12B~图12D所示,可以在单元主体的内部设置中空部。
另外,在上述实施方式中,如图2和图9所示,多个带轮以旋转轴与Z方向平行的姿势沿Y方向排列,但是关于带轮的配置姿势、排列方向能够适当变更。例如多个带轮可以以旋转轴与Y方向平行的姿势沿Y方向排列。另外,多个带轮也可以以旋转轴与Z方向平行的姿势沿高度方向Z排列,在这种情况下成为多个单元在高度方向Z上层叠配置而成的结构。
另外,在上述实施方式中,例如在第1实施方式中,由单元62、72构成一个单元组,使四个支撑件61U、61D、71U、71D与移动体3联动而移动。在此,也可以在移动体3的(+Y)方向侧配置上述一个单元组,并且在(-Y)方向侧配置另一个单元组,在这种情况下,作为整体通过四个单元使多个支撑件与移动体3联动而移动,能够使大量支撑件更稳定地移动。当然,各单元组的单元数不限于“2”,也可以是3以上。
另外,在上述第1实施方式中,在移动体3的(+Y)方向侧和(-Y)方向侧的各侧设置两个支撑件并设置两个单元,本发明的“M”是“2”。并且,支撑件71U、71D相当于本发明的“第1个支撑件”,而支撑件91U、91D相当于本发明的“第2个支撑件”。另外,单元72、62分别相当于本发明的“第1个减速器”、“第2个减速器”的一例。并且,共振抑制机构7、6分别相当于本发明的“第1个装置”和“第2个装置”。
另外,在上述第2实施方式中,在移动体3的(+Y)方向侧和(-Y)方向侧的各侧设置三个支撑件并设置三个单元,本发明的“M”是“3”。并且,支撑件71U、71D相当于本发明的“第1个支撑件”,支撑件91U、91D相当于本发明的“第2个支撑件”,支撑件61U、61D相当于本发明的“第3个支撑件”。另外,单元72、92、62分别相当于本发明的“第1个减速器”、“第2个减速器”和“第3个减速器”的一例。并且,共振抑制机构7、9、6分别相当于本发明的“第1个装置”、“第2个装置”和“第3个装置”。
在此,关于值M的值不限于上述的“2”、“3”,也可以是4以上,总之本发明的“M”可以是2以上的整数,通过连续地连接M个单元,得到N/(N+1)、(N-1)/(N+1)、……、1/(N+1)的减速比。
另外,在本实施方式中,在各单元中,使用带轮作为本发明的“旋转部件”,并且使用钢丝索作为本发明的“环状索体”,但是“旋转部件”和“环状索体”的组合不限于此。例如也包含托架与链轮的组合、带轮与传送带的组合等。
另外,在上述第1实施方式中,沿导轨82所形成的引导槽821、822使树脂滑动件811、812分别在X方向上滑动自如地构成,但是关于导轨82的结构不限于此,例如如图13A和图13B所示也可以使用具有大致I字形状的YZ截面的导轨83(第3实施方式)。在该第3实施方式中,在树脂滑动件812的底面中央部沿X方向延伸设置有与导轨83的上部831嵌合自如的形状的槽812a,树脂滑动件812从导轨83的X方向端面侧相对于导轨83的上部831滑动自如地外嵌。由此,能够有效地防止滑动部分中混入异物,能够使单元72稳定地在X方向上移动。另外,在该图中仅图示了单元72侧的引导机构,但是在第3实施方式中,关于单元62侧也设置具有同样结构的引导机构,能够使单元62稳定地在X方向上移动。另外,关于这样的引导机构,可以适用于第2实施方式和其他实施方式,这是不言而喻的。
另外,在上述实施方式中,由两个树脂滑动件保持各单元主体621、721、921,但是树脂滑动件的个数不限于“2”,可以是1以上的任意自然数。另外,树脂滑动件的形状也不限于上述实施方式中的形状,只要沿导轨滑动自如,则其形状任意。
另外,在第一实施方式中,如图3A和图3B所示,在单元62中仅将两个树脂滑动件811中的一方安装在单元主体621的张力作用部位621T,相对于此,在单元72中将两个树脂滑动件812全部安装在单元主体721的张力作用部位721T,但是树脂滑动件向张力作用部位的安装个数只要是一个以上即可。
另外,在上述实施方式中,在任一共振抑制机构中都由单元主体保持两个支撑件,但是各共振抑制机构的支撑件的个数不限于此,可以是任意的。另外,可以对应各共振抑制机构使支撑件的个数不同。
另外,在上述第1实施方式中本发明适用于具有两个共振抑制机构的促动器,在上述第2实施方式中本发明适用于具有三个共振抑制机构的促动器,但是本发明的适用对象不限于此。即,本发明也可以适用于具有一个或四个以上的共振抑制机构的促动器。
另外,在由支撑件支撑滚珠丝杆那样的旋转轴的结构中,由于支撑件与旋转轴相接,所以摩擦力作用于旋转的旋转轴与支撑件之间。而从抑制使旋转轴旋转的驱动源的负荷的观点出发,优选旋转轴与支撑件之间的摩擦力较小。因此,可考虑通过使支撑件在旋转轴的轴向上小型化而缩小旋转轴与支撑件接触的部分来降低它们之间的摩擦力。但是,当支撑件在旋转轴的轴向上小型化时,支撑件与轨道那样的引导部件卡合的部分变窄,支撑件的支撑变得不稳定,其结果为,有可能无法有效地抑制旋转轴的共振。
因此,优选在降低旋转轴与支撑件之间的摩擦力而抑制驱动源的负荷的同时还能够稳定地支撑支撑件而有效地抑制旋转轴的共振。另一方面,虽然以上未详细论述,但上述实施方式中所示的支撑件具备能够兼顾驱动源负荷的抑制和旋转轴共振的抑制的结构。因此,接下来关于这一点进行详细论述。另外,与支撑件有关的该技术不仅适用于使支撑件与移动体的移动联动的上述促动器,还能够适用于具备与其不同的结构的促动器(图14~图21)。因此,以下的说明中所示的促动器未必一定是使支撑件与移动体的移动联动的结构。
图14是表示促动器的变形例的立体图。图15是图14中例示的促动器的俯视图。在两图和以下的图中,适当表示以促动器的长度方向作为X方向、以促动器的宽度方向作为Y方向(与X方向正交)且以促动器的厚度方向作为Z方向(与X方向和Y方向正交)的XYZ正交坐标轴。另外,将各坐标轴的箭头侧适当称作正侧,将各坐标轴的箭头的相反侧适当称作负侧。
该促动器21是具备单一的旋转轴22和伴随旋转轴22的旋转而移动的移动体23的单轴机器人。促动器21具有例如由不锈钢等合金钢或铝等金属(轻金属)构成的框体210。框体210具有在X方向上呈长条的形状,在X方向的两侧开口。并且,框体210在Z方向正侧也开口。由此,能够将促动器21的构成部件从Z方向经由开口安装于框体210,实现促动器21的组装的容易化。
旋转轴22是在与X方向平行的轴向上以直线状延伸的螺栓,配置在框体210的Y方向的中央。促动器21具有分别固定在框体210的X方向的两端部的两个轴承部件24,旋转轴22的X方向的各端部由轴承部件24支撑为能够旋转。另外,促动器21具有固定在X方向正侧的框体210的端部的马达M,X方向正侧的轴承部件24将马达M和旋转轴22彼此结合。因此,通过由马达M驱动旋转轴22,能够使旋转轴22绕其中心线旋转。
移动体23通过螺母与旋转轴22螺合,伴随旋转轴22的旋转,沿旋转轴22在X方向上移动。该移动体23的移动由与旋转轴22平行配置的导轨25引导。即,在框体210中,在旋转轴22的Y方向的两侧分别固定有导轨25,移动体23在Y方向的两端部与导轨25卡合,并且沿导轨25在X方向上移动。
另外,促动器21具有在与旋转轴22卡合的同时支撑旋转轴22的支撑件26。具体而言,在框体210内,在X方向上在两端的轴承部件24各自与移动体23之间设置两个支撑件26。这样一来,在移动体23的X方向正侧和X方向负侧的各侧,两个支撑件26沿旋转轴22排列。各支撑件26在支撑旋转轴22的同时能够沿旋转轴22移动,例如如图14和图15的移动体23的X方向正侧所示以与移动体23连接的状态随着移动体23移动。但是,支撑件26的可动范围对应各支撑件26不同。关于这一点,对设于移动体23的X方向正侧的支撑件26和设于移动体23的X方向负侧的支撑件26分别进行说明。
首先,对设于移动体23的X方向正侧的两个支撑件26进行说明。促动器21在旋转轴22的Y方向负侧具有在X方向上排列的两个止动件27。这些止动件27为了使各支撑件26停止在X方向上彼此不同的停止位置Ps(1)、Ps(2),相对于停止位置Ps(1)、Ps(2)进行配置。另外,停止位置Ps(1)位于X方向正侧,停止位置Ps(2)位于X方向负侧。
与停止位置Ps(1)对应的止动件27将两个支撑件26中的X方向正侧的支撑件26的可动范围限制在停止位置Ps(1)的X方向正侧。因此,X方向正侧的支撑件26能够在停止位置Ps(1)的X方向正侧的可动范围(包含停止位置Ps(1))内伴随移动体23移动,但是当移动体23从该可动范围向X方向负侧离开时,从移动体23脱离而停止在停止位置Ps(1)。另外,与停止位置Ps(2)对应的止动件27将两个支撑件26中的X方向负侧的支撑件26的可动范围限制在停止位置Ps(2)的X方向正侧。因此,X方向负侧的支撑件26能够在停止位置Ps(2)的X方向正侧的可动范围(包含停止位置Ps(2))内伴随移动体23移动,但是当移动体23从该可动范围向X方向负侧离开时,从移动体23脱离而停止在停止位置Ps(2)。
在该结构中,各支撑件26能够在停止位置Ps(1)、Ps(2)停止而支撑移动体23,另一方面能够在停止位置Ps(1)、Ps(2)的轴承部件24侧的可动范围内沿X方向移动而不妨碍移动体23的移动。即,在移动体23在相对于停止位置Ps(1)、Ps(2)的可动范围的相反侧移动的期间,支撑件26停止在停止位置Ps(1)、Ps(2)而支撑旋转轴22。另一方面,在移动体23进入到可动范围的期间,支撑件26伴随移动体23移动,不妨碍可动范围内的移动体23的移动。这样一来,能够不妨碍移动体23的移动而由支撑件26支撑旋转轴22来抑制旋转轴22的振动。
接着,对设于移动体23的X方向负侧的两个支撑件26进行说明。促动器21在旋转轴22的Y方向正侧具有在X方向上排列的两个止动件27。这些止动件27为了使各支撑件26停止在X方向上彼此不同的停止位置Ps(3)、Ps(4),相对于停止位置Ps(3)、Ps(4)进行配置。另外,停止位置Ps(3)位于X方向负侧,停止位置Ps(4)位于X方向正侧。
与停止位置Ps(3)对应的止动件27将两个支撑件26中的X方向负侧的支撑件26的可动范围限制在停止位置Ps(3)的X方向负侧。因此,X方向负侧的支撑件26能够在停止位置Ps(3)的X方向负侧的可动范围(包含停止位置Ps(3))内伴随移动体23移动,但是当移动体23从该可动范围向X方向正侧离开时,从移动体23脱离而停止在停止位置Ps(3)。另外,与停止位置Ps(4)对应的止动件27将两个支撑件26中的X方向正侧的支撑件26的可动范围限制在停止位置Ps(4)的X方向负侧。因此,X方向正侧的支撑件26能够在停止位置Ps(4)的X方向负侧的可动范围(包含停止位置Ps(4))内伴随移动体23移动,但是当移动体23从该可动范围向X方向正侧离开时,从移动体23脱离而停止在停止位置Ps(4)。
在该结构中,各支撑件26能够在停止位置Ps(3)、Ps(4)停止而支撑移动体23,另一方面能够在停止位置Ps(3)、Ps(4)的轴承部件24侧的可动范围内沿X方向移动而不妨碍移动体23的移动。这样一来,能够不妨碍移动体23的移动而由支撑件26支撑旋转轴22来抑制旋转轴22的振动。
如此,移动体23在适当伴随支撑件26的同时能够沿旋转轴22移动。促动器21为了限制这样的移动体23的移动范围而具备止动件28。该止动件28分别设置在框体210的X方向的两端部,在轴承部件24的内侧固定于框体210。因此,移动至X方向的端部的移动体23与止动件28抵接而停止。
以上是促动器21的概要。接着,对支撑件26的详细结构进行说明。另外,四个支撑件26由于具有大致相同的结构,在此,以设于移动体23的X方向负侧的两个支撑件26中的、设于X方向负侧的支撑件26为代表进行说明。
图16是例示支撑件及其周边的结构的立体图。图17是例示支撑件及其周边的结构的俯视图。另外,在图17中,隐藏在部件60而看不见的部分64由单点划线表示。图18是例示支撑件及其周边的结构的局部剖视图,例示通过旋转轴22的中心线的ZX截面。
支撑件26具有相对于框架260安装轴接触部262和引导卡合部264的概略结构。框架260例如由不锈钢等合金钢或铝等金属(轻金属)构成,具有从Z方向正侧和Y方向的两侧包围旋转轴22的轴相向部2601和从Z方向正侧与导轨25相向的引导相向部2602。并且,轴接触部262固定在框架260的轴相向部2601的Z方向负侧,引导卡合部264固定在框架260的引导相向部2602的负侧。
轴接触部262由从X方向两侧与轴相向部2601螺纹紧固的两个分割衬套2622构成。各分割衬套2622由一对半圆部件2624构成,各半圆部件2624由树脂构成,具有切成半圆状的接触部分2624a。如此成对的两个半圆部件2624在以接触部分2624a与旋转轴22接触的同时从Z方向的两侧与旋转轴22卡合。如此,轴接触部262在以两个分割衬套2622各自的接触部分2624a与旋转轴22接触的同时能够沿旋转轴22在X方向上移动。顺便提及,在分割衬套2622与旋转轴22之间设置有若干空隙(游隙)。
如此构成的轴接触部262沿旋转轴22在X方向上具有长度L1。在此,长度L1能够作为设置有轴接触部262与旋转轴22接触的接触部分2624a的范围内的X方向上的两端间的距离而求得。因此,在此例中,长度L1能够作为X方向正侧的分割衬套2622与旋转轴22接触的接触部分2624a的X方向正侧的端与X方向负侧的分割衬套2622与旋转轴22接触的接触部分2624a的X方向负侧的端在X方向上的距离而求得。
引导卡合部264具有切成与X方向平行延伸的槽状的卡合部分264a,通过卡合部分264a与导轨25卡合。这样一来,引导卡合部264在通过卡合部分264a与导轨25卡合的同时能够沿导轨25在X方向上移动。如此构成的引导卡合部264沿旋转轴22在X方向上具有比长度L1长的长度L2(L2>L1)。在此,长度L2作为设置有引导卡合部264与导轨25卡合的卡合部分264a的范围内的X方向上的两端间的距离而求得。因此,在此例中长度L2作为X方向上的卡合部分264a的两端间的距离而求得。
即,引导卡合部264在旋转轴22的轴向(X方向)上比轴接触部262长,具有相对于轴接触部262向X方向的正侧突出的突出部分264b。与此对应地,安装有引导卡合部264的引导相向部2602在X方向上比安装有轴接触部262的轴相向部2601长,具有相对于轴相向部2601向X方向的正侧突出的突出部分2602b。另外,在此例中,引导相向部2602在X方向上比引导卡合部264长一些。
如此,在支撑件26通过引导卡合部264与导轨25卡合的同时由轴接触部262支撑旋转轴22。这时,引导卡合部264能够沿导轨25在X方向上移动,轴接触部262能够沿旋转轴22在X方向上移动。因此,支撑件26作为整体能够在X方向上移动。
另外,支撑件26在轴相向部2601的Z方向正侧的端部具有能够绕与Y方向平行的旋转中心旋转的辊266。该辊266由弹簧等弹性部件向Z方向正侧施力,用于将支撑件26与移动体23卡合。另外,支撑件26具有相对于轴相向部2601向Z方向负侧突出的抵接部2603。该抵接部2603与止动件27抵接,从而用于将支撑件26从移动体23分离。
接着,与移动体23的详细结构一起来说明支撑件26。图19是例示移动体及其周边的结构的立体图。图20是例示移动体及其周边的结构的局部剖视图,例示通过旋转轴22的中心线的ZX截面。在图19和图20中,例示移动体23与X方向正侧的两个支撑件26卡合的状态。
移动体23具有:具有与X方向和Y方向平行的平面的矩形形状的工作台230;及固定在工作台230的Z方向下侧而与旋转轴22螺合的螺母231。顺便提及,由旋转轴22和螺母231构成滚珠丝杆。另外,移动体23具有装卸自如地与支撑件26的辊266卡合的钩件232。钩件232相对于工作台230设于X方向的两侧,相对于工作台230在X方向上突出并且位于旋转轴22的Z方向上侧。构成移动体23的工作台230、螺母231和钩件232例如由不锈钢等合金钢或铝等金属(轻金属)构成。
并且,移动体23的各钩件232最大能够与两个支撑件26一并卡合。这时,与钩件232卡合的两个支撑件26彼此错开配置,以在X方向上局部重复地收纳的方式构成。以移动体23的X方向正侧的两个支撑件26为代表,对这一点进行说明。
两个支撑件26以使各自的突出部分264b、2602b彼此相向地突出的状态在X方向上相向。即,一方支撑件26的突出部分264b、2602b向另一方支撑件26侧突出,并且另一方支撑件26的突出部分264b、2602b向一方支撑件26侧突出。这时,两个支撑件26在与彼此不同的导轨25卡合的同时在X方向上彼此相向,各支撑件26的突出部分264b、2602b在Y方向上彼此离开。即,一方支撑件26的突出部分264b、2602b在Y方向上从另一方支撑件26离开,并且另一方支撑件26的突出部分264b、2602b在Y方向上从一方支撑件26离开。因此,当两个支撑件26接近时,一方支撑件26的突出部分264b、2602b与另一方支撑件26的轴接触部262、轴相向部2601在X方向上重复,并且另一方支撑件26的突出部分264b、2602b与一方支撑件26的轴接触部262、轴相向部2601在X方向上重复。这样一来,两个支撑件26能够在X方向上彼此局部重复并且与钩件232卡合。
图21是示意性地例示促动器的动作的动作说明图。依次按照步骤1~步骤5,说明移动体23从X方向负侧的端部移动至X方向正侧的端部的情况。在步骤1中,移动体23位于其移动范围的X方向负侧,在其移动范围内位于距X方向正侧的轴承部件24最远的位置。这时,移动体23的X方向负侧的两个支撑件26都与移动体23卡合,移动体23的X方向正侧的两个支撑件26与止动件27抵接,停止在各自的停止位置Ps(1)、Ps(2)。
在步骤1所示的状态下,关于轴承部件24、距该轴承部件24最远的移动体23及该轴承部件24与移动体23之间的支撑件26,各自之间的沿旋转轴22的间隔C1、C2、C3相对于旋转轴22的最高转速满足预定的条件。在此,最高转速是使用促动器21时容许的旋转轴22的转速的最高值,一般情况下在促动器的目录、规格书或使用说明书等中规定。由于如此规定最高转速,所以在实际使用中,旋转轴22以最高转速以下进行旋转。因此,在旋转轴22中能够生成的振动模式中,波节间的距离比与旋转轴22的最高转速的旋转共振的旋转轴22的基本振动的半波长长。相对于此,间隔C1、C2、C3都设定为比与旋转轴22的最高转速的旋转共振的旋转轴22的基本振动的半波长短。因此,能够由轴承部件24、支撑件26及移动体23抑制旋转轴22的振动,抑制噪音和旋转轴22的损坏。
另外,间隔C1、C2、C3彼此的关系也被设定,具体而言,间隔C2和间隔C3设定得比间隔C1长。这时,关于间隔C2、C3,可以彼此相等,也可以一方比另一方长。
顺便提及,间隔C1是彼此相邻的轴承部件24与支撑件26的沿旋转轴22的间隔。该间隔C1能够作为设置有轴承部件24和旋转轴22接触的部分的范围内的支撑件26侧的端与设置有支撑件26和旋转轴22接触的接触部分2624a的范围内的轴承部件24侧的端(长度L1的轴承部件24侧的端)的沿旋转轴22的距离而求得。间隔C2是彼此相邻的两个支撑件26的沿旋转轴22的间隔。该间隔C2能够作为设置有一方支撑件26和旋转轴22接触的接触部分2624a的范围内的另一方支撑件26侧的端(长度L1的另一方支撑件26侧的端)与设置有另一方支撑件26和旋转轴22接触的接触部分2624a的范围内的一方支撑件26侧的端(长度L1的一方支撑件26侧的端)的沿旋转轴22的距离而求得。间隔C3是彼此相邻的支撑件26与移动体23的沿旋转轴22的间隔。该间隔C3能够作为设置有支撑件26和旋转轴22接触的接触部分2624a的范围内的移动体23侧的端(长度L1的移动体23侧的端)与设置有移动体23(的螺母231)和旋转轴22接触的部分的范围内的支撑件26侧的端的沿旋转轴22的距离而求得。
当从步骤1的状态起受马达M的驱动,旋转轴22开始旋转,移动体23朝向X方向正侧开始移动时,移动体23的X方向负侧的两个支撑件26伴随移动体23向X方向正侧移动。接着,如步骤2所示,在移动体23朝向X方向正侧通过停止位置Ps(3)的过程中,与移动体23卡合的两个支撑件26中的X方向负侧的支撑件26(的抵接部2603)抵接于与停止位置Ps(3)对应的止动件27。另外,这些支撑件26中的X方向负侧的支撑件26的抵接部2603越过X方向正侧的支撑件26的抵接部2603向止动件27侧突出,抵接于与停止位置Ps(3)对应的止动件27,而X方向正侧的支撑件26不与该止动件27抵接而通过该止动件27。因此,如步骤3所示,X方向负侧的支撑件26从移动体23离开而停止在停止位置Ps(3),而X方向正侧的支撑件26伴随移动体23移动。
如步骤3所示,当移动体23与停止在停止位置Ps(2)的支撑件26发生碰撞时,该支撑件26与移动体23卡合而伴随移动体23移动。另外,如步骤4所示,在移动体23朝向X方向正侧通过停止位置Ps(4)的过程中,与移动体23卡合的支撑件26(的抵接部2603)抵接于与停止位置Ps(4)对应的止动件27。因此,如步骤5所示,该支撑件26从移动体23离开而停止在停止位置Ps(3)。接着,如步骤5所示,当移动体23与停止在停止位置Ps(1)的支撑件26发生碰撞时,该支撑件26与移动体23卡合而伴随移动体23移动,移动体23与止动件28抵接而停止。另外,以在移动体23与止动件28抵接的状态下在与移动体23卡合的轴承部件24和轴承部件24之间空开间隙△的方式设置止动件28。
另外,与上述相反,在移动体23从X方向负侧的端部移动至X方向正侧的端部的情况下,步骤5~1以该顺序被执行。这时,在步骤5所示的状态下,关于轴承部件24、距该轴承部件24最远的移动体23及该轴承部件24与移动体23之间的支撑件26,各自之间的沿旋转轴22的间隔C4、C5、C6满足与上述的间隔C1、C2、C3同样的条件。即,C4、C5、C6都设定为比与旋转轴22的最高转速的旋转共振的旋转轴22的基本振动的半波长短,能够由轴承部件24、支撑件26及移动体23抑制旋转轴22的振动,抑制噪音和旋转轴22的损坏。另外,间隔C4、C5、C6彼此的关系也被设定,具体而言,间隔C5和间隔C6设定得比间隔C4长。另外,关于间隔C5、C6,可以彼此相等,也可以一方比另一方长。并且,从该状态开始,在依次执行步骤4~1的同时移动体23朝向X方向负侧移动。
如以上所说明那样,在促动器21中,支撑件26具有与导轨25(引导部件)卡合的引导卡合部264和与旋转轴22相接而支撑旋转轴22的轴接触部262,在X方向(轴向)上引导卡合部264比轴接触部262长(L2>L1)。即,支撑件26以比较窄的轴接触部262与旋转轴22相接并以比较宽的引导卡合部264与导轨25卡合。因此,以较窄的轴接触部262使支撑件26与旋转轴22相接,能够降低旋转轴22与支撑件26之间的摩擦力,并且以较宽的引导卡合部264使支撑件26与导轨25牢固地卡合,能够稳定地支撑支撑件26。其结果为,能够降低旋转轴22与支撑件26之间的摩擦力,能够抑制马达M(驱动源)的负荷,并能够稳定地支撑支撑件26,有效地抑制旋转轴22的共振。
另外,在上述促动器21中,在移动体23与轴承部件24之间设置有沿X方向排列的多个(两个)支撑件26。在如此由多个支撑件26支撑旋转轴22的结构中,关于多个支撑件26中的各支撑件26,与旋转轴22之间产生摩擦力。因此,要求对各支撑件26降低摩擦力,抑制马达M的负荷。但是,不仅要求摩擦力的降低,也一并要求稳定地支撑支撑件26,有效地抑制旋转轴22的共振。因此,极其优选如在此所示那样构成。
顺便提及,在沿旋转轴22相邻的两个支撑件26彼此接近时,一方支撑件26的引导卡合部264的突出部分2602b与另一方支撑件26的轴接触部262在X方向上重复,并且另一方支撑件26的引导卡合部264的突出部分2602b与一方支撑件26的轴接触部262在X方向上重复。即,能够使相邻的两个支撑件26在X方向上重复。因此,能够将这些支撑件26在轴向上紧凑地收纳,能够实现移动体23的行程的长条化。
另外,与X方向上相邻的停止位置Ps(1)、Ps(3)的支撑件26和轴承部件24的沿旋转轴22的间隔C1、C4相比,X方向上相邻的支撑件26彼此的沿旋转轴22的间隔C2、C5长。即,在由多个(两个)支撑件26支撑旋转轴22的上述结构中,由轴承部件24和与其相邻的支撑件26实质上固定支撑旋转轴22,所以相对于该支撑件26在轴承部件24的相反侧,通过这样的固定支撑牢固地支撑旋转轴22。因此,即使将X方向上相邻的支撑件26彼此的沿旋转轴22的间隔C2、C5规定得比X方向上相邻的停止位置的支撑件26与轴承部件24的沿旋转轴22的间隔C1、C4长,也能够抑制旋转轴22的共振。特别是,通过如此规定,能够加宽停止在停止位置的支撑件26彼此的间隔,例如抑制支撑件26的个数并实现移动体23的行程的长条化的设计变得容易。
另外,移动体23具有以能够卡合脱离的方式与支撑件26的辊266(被卡合部)卡合的钩件232(卡合部)。并且,移动体23当从一侧通过停止位置时,在使停止在停止位置的支撑件26与钩件232卡合后,伴随与钩件232卡合的支撑件26而移动,而当从另一侧通过停止位置时,使通过止动件27(停止机构)停止在停止位置而从钩件232离开的支撑件26留在停止位置,而移动体23移动。在该结构中,通过使移动体23的钩件232与支撑件26的辊266卡合脱离而简便地执行使支撑件26伴随移动体23移动的动作和使支撑件26从移动体23离开而停止在停止位置的动作。
这时,在移动体23的钩件232和支撑件26的辊266相接的状态下,辊266通过弹性力而推向钩件232。在该结构中,在移动体23的钩件232与支撑件26的辊266卡合脱离时,辊266根据作用于钩件232与辊266之间的应力而发生弹性位移(具体而言,通过从在钩件232的前端向Z方向负侧突出的突起受到的应力而使辊266发生弹性位移)。因此,能够顺利地进行移动体23的钩件232与支撑件26的辊266的卡合脱离。
另外,支撑件26通过旋转自如的辊266与移动体23的钩件232卡合。在该结构中,在移动体23的钩件232与支撑件26的辊266卡合脱离时,辊266根据作用于钩件232与辊266之间的应力而旋转。因此,能够顺利地进行移动体23的钩件232与支撑件26的辊266的卡合脱离。
另外,设置有使接近轴承部件24的移动体23以在与移动体23卡合的支撑件26与轴承部件24之间空开间隙△的状态停止的止动件28(移动限制机构)。在这样的结构中,避免设于移动体23与轴承部件24之间的支撑件26伴随移动体23的移动而与轴承部件24发生碰撞。因此,由于较窄地构成支撑件26的轴接触部262,因此例如即使在轴接触部262的强度不大的情况下,也能够抑制轴接触部262由于轴承部件24的碰撞而损坏。
另外,移动体23的移动的引导和支撑件26的移动的引导两者由共用的导轨25执行。因此,没必要在移动体23和支撑件26分别设置用于引导移动的部件,能够实现促动器21的结构的简化。
另外,与支撑件有关的该技术不限于在此所示的内容,在不脱离其发明构思的范围内能够施加各种变更。例如,在上述实施方式中,通过止动件27使支撑件26适当停止在停止位置Ps(1)~Ps(4)。但是,如图1~图13B所示,也能够适用于以使支撑件与移动体联动而移动的方式构成的促动器。
另外,也能够对支撑件26的具体结构进行各种变形。例如,在以上内容中,引导卡合部264的突出部分264b相对于轴接触部262仅向X方向的一侧突出。但是,也可以使引导卡合部264的突出部分264b相对于轴接触部262向X方向的两侧突出而构成为T字状。
或者,在以上内容中,经由框架260将轴接触部262与引导卡合部264彼此安装。但是,也可以不经由框架260而例如通过螺栓紧固等安装轴接触部262与引导卡合部264,或将轴接触部262与引导卡合部264一体地构成。
另外,关于轴接触部262、引导卡合部264的具体结构也不限于上述的结构。因此,可以由一个或三个以上的分割衬套2622构成轴接触部262,也可以由分割衬套2622以外的零件构成轴接触部262。
另外,在以上内容中,在移动体23的钩件232与支撑件26的辊266相接的状态下,辊266通过弹性力而推向钩件232。但是,也可以构成为钩件232通过弹性力推向辊266。
另外,在以上内容中,在移动体23设置钩件232,在支撑件26设置辊266。但是,也可以在移动体23设置辊266,在支撑件26设置钩件232。
另外,在图14所示的促动器21中,将移动体23与支撑件26连接的结构也不限于由上述的钩件232与辊266形成的结构,例如也可以是由磁力等吸附的结构。
另外,上述间隔C1~C6相互的大小关系不限于上述的内容。因此,间隔C1可以是间隔C2或间隔C3以上,间隔C4可以是间隔C5或间隔C6以上。同样地,间隔C11可以是间隔C12或间隔C13以上。
另外,设于轴承部件24与移动体23之间的支撑件26的个数不限于两个,也可以是一个或三个以上。
另外,联动机构29用于使支撑件26联动的具体结构也不限于上述的结构,支撑件26的位置、移动速度也能够进行适当变更。
总之,图14~图21所示的促动器具有:在轴向上延伸的旋转轴、使旋转轴旋转的驱动源、安装于旋转轴并根据旋转轴的旋转在轴向上移动的移动体、支撑旋转轴的轴承部件、沿旋转轴设置并在轴向上延伸的引导部件、在与引导部件卡合的同时能够沿引导部件移动而在移动体与轴承部件之间支撑旋转轴的支撑件,支撑件具有与引导部件卡合的引导卡合部和与旋转轴相接而支撑旋转轴的轴接触部,在轴向上,引导卡合部比轴接触部长。
在如此构成的促动器中,支撑件具有与引导部件卡合的引导卡合部和与旋转轴相接而支撑旋转轴的轴接触部,在轴向上引导卡合部比轴接触部长。即,支撑件以较窄的轴接触部与旋转轴相接并以较宽的引导卡合部与引导部件卡合。因此,能够以较窄的轴接触部使支撑件与旋转轴相接,降低旋转轴与支撑件之间的摩擦力,并且以较宽的引导卡合部使支撑件与引导部件牢固地卡合,能够稳定地支撑支撑件。其结果为,能够降低旋转轴与支撑件之间的摩擦力,抑制驱动源的负荷,并且能够稳定地支撑支撑件,有效地抑制旋转轴的共振。
另外,可以如下构成促动器:在移动体与轴承部件之间设置在轴向上排列的多个支撑件。在如此由多个支撑件支撑旋转轴的结构中,关于多个支撑件中的各支撑件,与旋转轴之间都产生摩擦力。因此,要求对各支撑件降低摩擦力,抑制驱动源的负荷。但是不仅要求摩擦力的降低,也一并要求稳定地支撑支撑件,有效地抑制旋转轴的共振。因此,极其优选如在此所示那样构成。
另外,可以如下构成促动器:在与轴向正交的宽度方向上的旋转轴的两侧分别设置引导部件,沿旋转轴相邻的两个支撑件以各自的引导卡合部与彼此不同的引导部件卡合。
这时,可以如下构成促动器:两个支撑件中的一方支撑件的引导卡合部具有相对于轴接触部向另一方支撑件侧突出的突出部分,另一方支撑件的引导卡合部具有相对于轴接触部向一方支撑件侧突出的突出部分,一方支撑件的引导卡合部的突出部分在宽度方向上从另一方支撑件离开,另一方支撑件的引导卡合部的突出部分在宽度方向上从一方支撑件离开,当两个支撑件彼此接近时,一方支撑件的引导卡合部的突出部分与另一方支撑件的轴接触部在轴向上重复,并且另一方支撑件的引导卡合部的突出部分与一方支撑件的轴接触部在轴向上重复。
在该结构中,当沿旋转轴相邻的两个支撑件彼此接近时,一方支撑件的引导卡合部的突出部分与另一方支撑件的轴接触部在轴向上重复,并且另一方支撑件的引导卡合部的突出部分与一方支撑件的轴接触部在轴向上重复。即,能够使相邻的两个支撑件在轴向上重复。因此,能够将这些支撑件在轴向上紧凑地收纳,能够实现移动体的行程的长条化。
另外也可以如下构成促动器:还具有使多个支撑件各自在彼此不同的停止位置停止的停止机构,多个支撑件分别能够从停止位置在轴承部件侧的可动范围内沿轴向移动,在移动体相对于所述停止位置在可动范围的相反侧移动的期间通过停止机构停止在停止位置,在移动体进入到可动范围的期间伴随移动体在可动范围内移动。
在该结构中,支撑件能够停止在停止位置而支撑旋转轴,另一方面,能够从停止位置在轴承部件侧的可动范围内沿轴向移动,而不会妨碍移动体的移动。即,在移动体相对于停止位置在可动范围的相反侧移动的期间,支撑件停止在停止位置而支撑旋转轴。另一方面,在移动体进入到可动范围的期间,支撑件伴随移动体而移动,不妨碍可动范围内的移动体的移动。这样一来,能够不妨碍移动体的移动,而由支撑件支撑旋转轴,抑制旋转轴的振动。而且,通过在此所示那样构成,能够降低旋转轴与支撑件之间的摩擦力,抑制驱动源的负荷,并且能够稳定地支撑支撑件,有效地抑制旋转轴的共振。
这时,可以如下构成促动器:停止机构将轴向上相邻的支撑件彼此的沿旋转轴的间隔规定得比轴向上相邻的停止位置的支撑件与轴承部件的沿旋转轴的间隔长。即,在由多个支撑件支撑旋转轴的上述结构中,旋转轴实质上由轴承部件和与其相邻的支撑件固定支撑,所以相对于该支撑件在轴承部件的相反侧,通过这样的固定支撑牢固地支撑旋转轴。因此,即使将轴向上相邻的支撑件彼此的沿旋转轴的间隔规定得比轴向上相邻的停止位置的支撑件与轴承部件的沿旋转轴的间隔长,也能够抑制旋转轴的共振。特别是,通过如此规定,能够加宽停止在停止位置的支撑件彼此的间隔,例如抑制支撑件的个数并且实现移动体的行程的长条化的设计变得容易。
另外可以如下构成促动器:移动体具有以能够卡合脱离的方式与支撑件的被卡合部卡合的卡合部,当从可动范围的外侧通过停止位置时,使停止在停止位置的支撑件与卡合部卡合后,伴随与卡合部卡合的支撑件在可动范围内移动,而当从可动范围的内侧通过停止位置时,使通过停止机构停止在停止位置而从卡合部离开的支撑件留在停止位置,而移动体在可动范围的外侧移动。在该结构中,能够通过使移动体的卡合部与支撑件的被卡合部卡合脱离而简便地执行使支撑件在可动范围内伴随移动体移动的动作和使支撑件从移动体离开而停止在停止位置的动作。
另外可以如下构成促动器:移动体的卡合部和支撑件的被卡合部中的至少一方通过弹性力而推向另一方。在该结构中,在移动体的卡合部与支撑件的被卡合部卡合脱离时,它们中的至少一方根据作用于卡合部与被卡合部之间的应力而发生弹性位移。因此,能够顺利地进行移动体的卡合部与支撑件的被卡合部的卡合脱离。
另外可以如下构成促动器:被卡合部是旋转自如的辊。在该结构中,在移动体的卡合部与支撑件的被卡合部卡合脱离时,被卡合部(辊)根据作用于卡合部与被卡合部之间的应力而旋转。因此,能够顺利地进行移动体的卡合部与支撑件的被卡合部的卡合脱离。
另外可以如下构成促动器:还具备在移动体与轴承部件之间的支撑件和轴承部件之间留有间隙的状态下使接近轴承部件的移动体停止的移动限制机构。在这样的结构中,避免设于移动体与轴承部件之间的支撑件伴随移动体的移动而与轴承部件发生碰撞。因此,由于较窄地构成支撑件的轴接触部,因而例如即使在轴接触部的强度不大的情况下,也能够抑制轴接触部由于轴承部件的碰撞而损坏。
另外可以如下构成促动器:还具有使多个支撑件分别与移动体联动而使支撑件在轴向上移动的联动机构。在该结构中,能够降低旋转轴与支撑件之间的摩擦力,能够抑制驱动源的负荷,并能够稳定地支撑支撑件,有效地抑制旋转轴的共振。
这时可以如下构成促动器:联动机构将轴向上相邻的支撑件彼此的沿旋转轴的间隔规定得比轴向上相邻的支撑件与轴承部件的沿旋转轴的间隔长。即,在由多个支撑件支撑旋转轴的上述结构中,旋转轴实质上由轴承部件和与其相邻的支撑件固定支撑,所以相对于该支撑件在轴承部件的相反侧,通过这样的固定支撑牢固地支撑旋转轴。因此,即使将轴向上相邻的支撑件彼此的沿旋转轴的间隔规定得比轴向上相邻的支撑件与轴承部件的沿旋转轴的间隔长,也能够抑制旋转轴的共振。特别是,通过如此规定,能够加宽支撑件彼此的间隔,例如抑制支撑件的个数并且实现移动体的行程的长条化的设计变得容易。
本发明能够适用于通过轴向上延伸的旋转轴受旋转驱动力而旋转来使移动体沿所述旋转轴在所述轴向上移动的全体促动器。

Claims (12)

1.一种促动器,通过轴向上延伸的旋转轴受旋转驱动力而旋转,使移动体沿所述旋转轴在所述轴向上移动,所述促动器的特征在于,具备:
支撑所述旋转轴的M个支撑件;及
M个减速器,其中,M为2以上的整数,
所述M个支撑件中的第N个支撑件相对于第(N-1)个支撑件位于所述移动体的相反侧,其中,N为2至M的整数,
所述M个减速器中的第1个减速器与所述移动体和所述第1个支撑件连接而输入所述移动体的所述轴向的移动并且将该输入作为减速后的驱动力来驱动所述第1个支撑件,所述第N个减速器与第(N-1)个支撑件和第N个支撑件连接而输入所述第(N-1)个支撑件的所述轴向的移动并且将该输入作为减速后的驱动力来驱动所述第N个支撑件。
2.根据权利要求1所述的促动器,其中,具备:
支撑所述旋转轴的促动器主体;
包含所述第1个支撑件和所述第1个减速器的第1个装置;及
包含所述第N个支撑件和所述第N个减速器的第N个装置,
所述第1个减速器具有输入所述移动体的所述轴向的移动的输入部和将减速后的驱动力输出给所述第1个装置的输出部,并具有以所述输入部的轴向移动速度与所述输出部的轴向移动速度的中间的移动速度驱动所述第1个支撑件的减速比,
所述第N个减速器具有输入所述第(N-1)个支撑件的所述轴向的移动的输入部和将减速后的驱动力输出给所述第N个装置的输出部,并具有以所述输入部的轴向移动速度与所述输出部的轴向移动速度的中间的移动速度驱动所述第N个支撑件的减速比,
所述第M个减速器的所述输出部与所述促动器主体连接。
3.根据权利要求2所述的促动器,其中,
在所述第1个装置至所述第M个装置的各装置中,所述输入部和所述输出部构成为能够在所述轴向上移动,
所述第N个减速器的所述输入部与所述第(N-1)个装置连接,
所述第(N-1)个减速器的所述输出部与所述第N个装置连接。
4.一种促动器,通过轴向上延伸的旋转轴受旋转驱动力而旋转,使移动体沿所述旋转轴在所述轴向上移动,所述促动器的特征在于,具备:
促动器主体;及
具有支撑所述旋转轴的支撑件及保持所述支撑件的单元的多个共振抑制机构,
所述多个单元排列于与所述轴向正交的排列方向上,
所述多个单元分别具有:具有在与所述轴向平行的移动方向上延伸的形状并在保持所述支撑件的同时相对于所述促动器主体在所述移动方向上往复自如的单元主体、在所述移动方向上彼此离开并且相对于所述单元主体旋转自如地设置的一对旋转部件及架设在所述一对旋转部件间的环状索体,
所述多个单元中,在所述排列方向上的最上游的单元中相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的上游侧所述环状索体的一部分固定于所述促动器主体,并且在所述排列方向的最下游的单元中相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的下游侧所述环状索体的一部分与所述移动体连接,
在所述排列方向上彼此相邻的两个所述单元中的所述排列方向上的上游侧的单元中,相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的下游侧所述环状索体的一部分与所述排列方向上的下游侧的单元的所述单元主体连接,并且在所述排列方向上的下游侧的单元中,相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的上游侧所述环状索体的一部分与所述排列方向上的上游侧的单元的所述单元主体连接。
5.根据权利要求4所述的促动器,其中,
具有两个所述共振抑制机构,
设置有所述最上游的单元和所述最下游的单元作为所述单元,
在所述最上游的单元中,相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的下游侧所述环状索体的一部分与所述最下游的单元的所述单元主体连接,并且在所述最下游的单元中,相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的上游侧所述环状索体的一部分与所述最上游的单元的所述单元主体连接。
6.根据权利要求4所述的促动器,其中,
具有三个所述共振抑制机构,
设置有所述最上游的单元、所述最下游的单元及在所述排列方向上夹于所述最上游的单元和所述最下游的单元之间配置的中间的单元作为所述单元,
在所述最上游的单元中,相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的下游侧所述环状索体的一部分与所述中间的单元的所述单元主体连接,
在所述中间的单元中,相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的上游侧所述环状索体的一部分与所述最上游的单元的所述单元主体连接,并且相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的下游侧所述环状索体的一部分与所述最下游的单元的所述单元主体连接,
在所述最下游的单元中,相对于所述一对旋转部件在所述排列方向的上游侧所述环状索体的一部分与所述中间的单元的所述单元主体连接。
7.根据权利要求4~6中任一项所述的促动器,其中,
所述多个共振抑制机构分别具有相对于所述移动体在所述轴向的上游侧支撑所述旋转轴的上游支撑件及相对于所述移动体在所述轴向的下游侧支撑所述旋转轴的下游支撑件作为所述支撑件。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的促动器,其中,
构成所述一对旋转部件的两个旋转部件的所述移动方向上的间距在所述多个单元之间是相同的。
9.根据权利要求4~8中任一项所述的促动器,其中,
所述单元主体具有将构成所述一对旋转部件的一方的旋转部件支承为旋转自如的第1旋转支撑部和将另一方的旋转部件支承为旋转自如的第2旋转支撑部,所述移动方向上的所述第1旋转支撑部和所述第2旋转支撑部的间隔能够调整。
10.根据权利要求9所述的促动器,其中,
所述单元主体具有连接所述第1旋转支撑部和所述第2旋转支撑部的连接部,所述第1旋转支撑部相对于所述连接部在所述移动方向上移动自如地安装,而所述第2旋转支撑部相对于所述连接部固定地安装。
11.根据权利要求9或10所述的促动器,其中,
通过所述第1旋转支撑部与所述第2旋转支撑部的间隔的调整来调整所述环状索体的张力。
12.根据权利要求4~11中任一项所述的促动器,其中,
所述促动器主体具有基座部,
所述移动体以在与所述轴向和所述排列方向正交的高度方向上从所述基座部离开的状态移动自如地设置,
所述多个单元在所述高度方向上配置于所述旋转轴与所述基座部之间。
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