JP2017072260A - Guide device and actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガイド装置及びアクチュエータに関する。 The present invention relates to a guide device and an actuator.
ロッドタイプのリニアアクチュエータは、例えば、ボールねじを有しており、このボールねじが、モータの回転運動をロッドの直線運動に変換する。この変換により、ロッドが往復運動し、ロッドの先端に取り付けられた任意の工具が、様々な作業を行う。このようなアクチュエータにおいては、モータの回転運動を直線運動に変換しているため、モータの回転運動に起因したトルクがロッドに伝わり、ロッドの先端に振れが生じやすい。この場合、アクチュエータの作業の精度が低下するおそれがある。 The rod-type linear actuator has, for example, a ball screw, and this ball screw converts the rotational motion of the motor into the linear motion of the rod. By this conversion, the rod reciprocates, and an arbitrary tool attached to the tip of the rod performs various operations. In such an actuator, since the rotational motion of the motor is converted into a linear motion, torque resulting from the rotational motion of the motor is transmitted to the rod, and the tip of the rod is likely to be shaken. In this case, there is a possibility that the accuracy of the operation of the actuator is lowered.
これに対して、下記特許文献１には、ロッドの振れを規制する回転規制部材を備えたアクチュエータが開示されている。
On the other hand, the following
上記特許文献１に記載のアクチュエータの回転規制部材は、樹脂からなる。そのため、モータの回転運動により、回転規制部材にトルクが加わり、回転規制部材が弾性変形をしてしまい、ロッドの先端部に振れが生じるおそれがある。
The rotation restricting member of the actuator described in
本発明は、上述の事情の下になされたもので、ロッドの先端部の振れを抑制できるガイド装置及びアクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a guide device and an actuator that can suppress the deflection of the tip of the rod.
上述の目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るガイド装置は、
スライドする方向に平行に第１溝部が設けられ、金属からなるスライド部本体と、転動体循環路が内部に形成されている転動体収納ユニットと、を有するスライド部と、
前記第１溝部に対向する第２溝部が形成されているレール部と、
前記第１溝部及び前記第２溝部に挟まれつつ転動して、前記スライド部を移動可能に支持すると共に、前記転動体循環路を通過する転動体と、
前記スライド部本体に設けられている作業軸と、
を備え、
前記スライド部本体には、前記第１溝部が形成されている一対の凸部が、前記スライドする方向に沿って形成され、前記転動体収納ユニットは、一対の前記凸部の間に嵌め込まれている。
In order to achieve the above-described object, a guide device according to the first aspect of the present invention includes:
A slide part having a first groove part parallel to the sliding direction, a slide part body made of metal, and a rolling element storage unit in which a rolling element circulation path is formed, and
A rail part in which a second groove part facing the first groove part is formed;
A rolling element that rolls while being sandwiched between the first groove part and the second groove part, supports the slide part movably, and passes through the rolling element circulation path;
A work shaft provided in the slide body,
With
A pair of convex portions in which the first groove portions are formed are formed in the slide portion main body along the sliding direction, and the rolling element storage unit is fitted between the pair of convex portions. Yes.
前記レール部及び前記転動体は、剛性の素材からなっていてもよい。 The rail part and the rolling element may be made of a rigid material.
回転軸を備えたモータと、前記回転軸の回転運動を直線運動に変換するボールねじを有するアクチュエータに用いられる前記ガイド装置であって、
前記スライド部本体には、前記スライドする方向に貫通し、前記作業軸が固定される貫通孔が設けられていてもよい。
A guide device used for an actuator having a motor having a rotating shaft and a ball screw for converting the rotational motion of the rotating shaft into a linear motion,
The slide part main body may be provided with a through hole that penetrates in the sliding direction and to which the work shaft is fixed.
本発明の第２の観点に係るアクチュエータは、
第１の観点に係るガイド装置を備える。
The actuator according to the second aspect of the present invention is:
A guide device according to the first aspect is provided.
回転軸を備えたモータと、
前記回転軸の回転運動とともに回転運動するボールねじ軸と、前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するボールねじナットと、を有するボールねじと、
を備えていてもよい。
A motor with a rotating shaft;
A ball screw having a ball screw shaft that rotates together with the rotational motion of the rotational shaft, and a ball screw nut that moves linearly with the rotational motion of the ball screw shaft;
May be provided.
前記作業軸には、雄ねじ部が形成され、
前記スライド部本体には、前記スライドする方向に貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔には、雌ねじ部が形成されており、
前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との螺合により、前記作業軸は、前記スライド部本体に固定されていてもよい。
The working shaft is formed with a male screw portion,
The slide part body is provided with a through-hole penetrating in the sliding direction, and the through-hole is formed with a female screw part,
The working shaft may be fixed to the slide portion main body by screwing the male screw portion and the female screw portion.
本発明によれば、作業軸（ロッド）は、金属からなるスライド部本体に設けられている。このガイド装置により、モータを接続した場合に生じるトルクが、スライド部を介して、作業軸に伝わりにくく、作業軸の先端部の振れの発生を抑制することができる。 According to the present invention, the work shaft (rod) is provided on the slide part body made of metal. With this guide device, the torque generated when the motor is connected is not easily transmitted to the work shaft via the slide portion, and the occurrence of vibration of the tip end portion of the work shaft can be suppressed.
以下、本発明の実施形態に係るアクチュエータ１０について説明する。なお、図中のＸＹ平面は水平な面であり、図中のＺ軸の方向は鉛直方向である。
Hereinafter, the
アクチュエータ１０は、図１に示すように、Ｙ軸方向に往復運動するロッド１１（作業軸）を有するリニアアクチュエータである。このアクチュエータ１０は、ロッド１１と、モータユニット２０と、フロントハウジング８０と、ベアリングハウジング９０と、カバー１８とを有している。
As shown in FIG. 1, the
カバー１８は、例えば、アルミニウムを押出成形することによって形成される。カバー１８には、図２（Ａ）に示すように、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔１８ａが形成されており、ボルト１９によって、フロントハウジング８０及びベアリングハウジング９０に固定されている。
The
アクチュエータ１０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、ロッド１１等に加えて、ロッド１１をＹ軸方向に案内するガイド装置３０と、モータユニット２０の回転運動を直線運動に変換するボールねじ７０とを有している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
ロッド１１は、図３に示すように、内部に孔１１ａが形成された円筒状の部材で、例えば、ステンレス鋼からなる。ロッド１１の−Ｙ側の端部には、外周に雄ねじが形成された先端金具１２がねじ込まれることによって固定されている。また、ロッド１１の＋Ｙ側の端部の外周には、雄ねじ部１１ｂが形成されている。
As shown in FIG. 3, the
モータユニット２０は、モータ２１と、モータ２１を収納するモータハウジング２２と、アクチュエータケーブル２４とを有する。
The
モータ２１は、例えば、ステッピングモータであり、出力軸２３、ロータ、ステータ、エンコーダ、減速器等を有している。モータ２１には、アクチュエータケーブル２４を介して電源からの電力が供給される。モータ２１に電力が供給されることによって、モータ２１のロータが回転する。このロータの回転運動は、例えば、減速器によって所定の減速比で減速され、出力軸２３に出力される。また出力軸２３の先端は、カップリング（継ぎ手）として構成されている。
The
モータハウジング２２は、略直方体のケースであり、モータハウジング２２の−Ｙ側の面には、開口２２ａが形成されている。モータ２１の出力軸２３は、この開口２２ａから外部に露出している。また、開口２２ａの上側（＋Ｚ側）には、Ｚ方向に貫通するねじ孔２２ｂが形成されている。このねじ孔２２ｂには、ボルト２５が挿入される。
The
ガイド装置３０は、ロッド１１がスライド部３１に固定されることにより、ロッド１１を＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の双方向に案内する。このガイド装置３０は、図４に示すように、スライド部３１と、レール部６０と、スライド部３１とレール部６０との間に配置されたボール５０（転動体）とを有する。このボール５０は、剛性の素材からなり、具体的には、鋼材からなる。ボール５０は、スライド部３１とレール部６０との間に複数配置されている。
The
スライド部３１は、図５に示すように、ボール５０を介して、レール部６０にＹ軸方向に移動可能に支持されている。なお、スライド部３１は、複数のボール５０のみでレール部６０に支持されている。スライド部３１は、スライド部本体３２と、スライド部本体３２の−Ｚ側の面にボルト４９で固定されたリターン４０とを有する。
As shown in FIG. 5, the
スライド部本体３２は、図６に示すように、Ｙ方向に貫通する貫通孔３２ａが形成された略直方体の部材で、例えば、鉄等の金属からなる。貫通孔３２ａの−Ｙ側の開口近傍の内周面には、雌ねじ部３２ｂが形成されている。また、スライド部本体３２の下端には、−Ｚ方向に突出する一対の凸部３３，３４が形成されている。この凸部３３，３４は、Ｙ方向に沿って形成されており、＋Ｘ側の面及び−Ｘ側の面には、ボール５０が転動するための溝部３３ａ，３４ａがそれぞれ形成されている。溝部３３ａ，３４ａの内面は、略湾曲面として構成されている。具体的には、図７（Ａ）に示すように、溝部３３ａ，３４ａの内面は、二つの円弧部からなるゴシックアーチ形状に形成されている。しかしながら、これに限らず、溝部３３ａ，３４ａの内面は、図７（Ｂ）に示すように、その曲率半径Ｒ１が、ボール５０の半径Ｒ２と同等となる湾曲面に形成されていてもよい。
As shown in FIG. 6, the slide part
また、貫通孔３２ａには、図６に示すように、リング３６が嵌め込まれている。また、スライド部本体３２の下面（−Ｚ側の面）には、ねじ孔３２ｃ及び一対のボス孔３２ｄが形成され、スライド部本体３２の＋Ｘ側の側面には、孔３２ｅが形成されている。
Further, as shown in FIG. 6, a
リターン４０は、図８に示すように、ボール５０が配置される一対のボール循環路４３，４４が形成された部材であり、リターン４０の＋Ｘ側の面及び−Ｘ側の面には凹部４５，４６が形成されている。このリターン４０は、筐体４１と、この筐体４１の上面に取り付けられる蓋体４２とを有する。筐体４１及び蓋体４２は、例えば、ポリアセタール樹脂を射出成形することによって形成される。
As shown in FIG. 8, the
筐体４１には、一対のボール循環路４３，４４が形成されている。このボール循環路４３，４４は、ボール５０が移動するための通路で、ストレート通路部４３ａ，４４ａとカーブ通路部４３ｂ，４４ｂとから構成されている。ボール循環路４３，４４は、その断面形状がボール５０の直径と同等の直径の円形になるように形成されている。また、筐体４１の上面（＋Ｚ側の面）には、＋Ｚ方向に突出した円筒形状の一対のボス部４７が２つ形成されている。このボス部４７は、その径が、スライド部本体３２のボス孔３２ｄの径と同等になるように形成されている。また、筐体４１には、Ｚ方向に貫通する貫通孔４１ａが４つ形成されている。この貫通孔４１ａには、ボルト４９が挿入される。
The
蓋体４２には、Ｚ方向に貫通する一対のボス孔４２ａが形成されている。ボス孔４２ａには、筐体４１のボス部４７が挿入される。また、蓋体４２には、Ｚ方向に貫通する一対の貫通孔４２ｂが４つ形成されている。貫通孔４２ｂと、筐体４１の貫通孔４１ａとには、ボルト４９が挿入される。また、蓋体４２には、グリスを注入するための注入孔４８が形成されている。注入孔４８は、蓋体４２に形成されたグリス通路を介して、ボール循環路４３，４４に通じている。
The
次に、スライド部３１の組み立て方法について、図９を参照して説明する。
Next, the assembly method of the
先ず、図９（Ａ）に示すように、スライド部本体３２の凸部３３，３４が、リターン４０の凹部４５，４６に嵌め込まれる。このとき、リターン４０の筐体４１のボス部４７も、スライド部本体３２のボス孔３２ｄに嵌め込まれる。ボス部４７がボス孔３２ｄに嵌め込まれることにより、図９（Ｂ）を参照するとわかるように、スライド部本体３２のねじ孔３２ｃと、リターン４０の蓋体４２の貫通孔４２ｂと、リターン４０の筐体４１の貫通孔４１ａとが同軸上に配置される。
First, as shown in FIG. 9A, the
次に、図９（Ｂ）に示すように、ボルト４９が、貫通孔４１ａと貫通孔４２ｂとを介して、スライド部本体３２のねじ孔３２ｃにねじ込まれる。ボルト４９がねじ込まれることにより、リターン４０は、スライド部本体３２に固定される。
Next, as shown in FIG. 9B, the
リターン４０がスライド部本体３２に固定されることにより、図１０に示すように、リターン４０の筐体４１に形成されたボール循環路４３と、スライド部本体３２の凸部３３に形成された溝部３３ａとが、ボール５０の軌道Ｔ１に沿って配置される。同様に、リターン４０の筐体４１に形成されたボール循環路４４と、スライド部本体３２の凸部３４に形成された溝部３４ａとが、ボール５０の軌道Ｔ２に沿って配置される。これら軌道Ｔ１，Ｔ２は、ストレート部分とカーブ部分とを有する長円形状に形成される。これにより、スライド部３１の組み立てが、完了する。
When the
ボール５０は、リターン４０の筐体４１に形成されたボール循環路４３，４４や、スライド部本体３２の凸部３３に形成された溝部３３ａ、凸部３４に形成された溝部３４ａ等に配置される。これにより、ボール５０は、図１０に示す軌道Ｔ１，Ｔ２に沿って配置される。
The
レール部６０は、図１１に示すように、Ｙ軸方向を長手方向とする板状のベース６１と、このベース６１の＋Ｘ側及び−Ｘ側に形成された側壁６２，６３とを有する。レール部６０は、例えば、アルミニウムを押出成形することによって形成される。ベース６１には、Ｚ方向に貫通する複数の貫通孔６１ａが形成されている。また、側壁６２の−Ｘ側の面及び側壁６３の＋Ｘ側の面には、凹部６２ａ，６３ａがそれぞれ形成されている。この凹部６２ａ，６３ａには、Ｙ軸方向を長手方向とする略直方体に形成された鋼製部材６４，６５が取り付けられている。鋼製部材６４の−Ｘ側の面及び鋼製部材６５の＋Ｘ側の面には、溝部６４ａ，６５ａがそれぞれ形成されている。溝部６４ａ，６５ａは、対向するように形成されており、溝部６４ａ，６５ａの内面は、略湾曲面として構成されている。具体的には、図１２（Ａ）に示すように、溝部６４ａ，６５ａの内面は、二つの円弧部からなるゴシックアーチ形状に形成されている。しかしながら、これに限らず、溝部６４ａ，６５ａの内面は、図１２（Ｂ）に示すように、その曲率半径Ｒ３が、ボール５０の半径Ｒ２と同等となる湾曲面に形成されていてもよい。
As shown in FIG. 11, the
レール部６０には、図１３に示すように、複数のボール５０を介して、スライド部３１が取り付けられる。レール部６０にスライド部３１が取り付けられると、レール部６０の鋼製部材６４の溝部６４ａと、スライド部３１のスライド部本体３２の凸部３３に形成された溝部３３ａとにボール５０が挟まれる。同様に、レール部６０の鋼製部材６５の溝部６５ａと、スライド部３１のスライド部本体３２の凸部３４に形成された溝部３４ａとにボール５０が挟まれる。溝部６４ａと溝部３３ａとの間にボール５０が挟まれるとともに、溝部６５ａと溝部３４ａとの間にボール５０が挟まれることにより、スライド部３１は、ボール５０のみでレール部６０に支持される。また、レール部６０に対して、Ｙ軸方向に移動可能になる。
As shown in FIG. 13, the
ガイド装置３０は、レール部６０にスライド部３１が取り付けられることによって完成する。そして、スライド部３１のスライド部本体３２の貫通孔３２ａには、図１４に示すように、ロッド１１の＋Ｙ側の端部が挿入される。ロッド１１の＋Ｙ側の端部が挿入されると、貫通孔３２ａに形成された雌ねじ部３２ｂに、ロッド１１の＋Ｙ側の端部に形成された雄ねじ部１１ｂが螺合する。これにより、ロッド１１は、ガイド装置３０のスライド部３１に固定される。
The
ボールねじ７０は、図１５、図２（Ｂ）、及び図３に示すように、ボールねじ軸７１と、ボールねじナット７２と、ボールねじ軸７１の−Ｙ側の端部に取り付けられた弾性部材１１０とを有する。
As shown in FIGS. 15, 2 (B), and 3, the
ボールねじ軸７１は、外周面が螺旋状のボールねじ面として構成されたボールねじ軸本体７１ａと、ボールねじ軸本体７１ａの＋Ｙ側の端部及び−Ｙ側の端部それぞれに形成された小径部７１ｂ，７１ｃとから構成される。小径部７１ｂ，７１ｃは、その径がボールねじ軸本体７１ａの径よりも小さく形成されている。また、ボールねじ軸７１の小径部７１ｃには、弾性部材１１０が嵌め込まれて、抜け止め部材１１２によって、抜け止めされている。これにより、弾性部材１１０は、ボールねじ軸７１に回転可能に取り付けられる。
The ball screw
ボールねじナット７２は、ボールねじ軸７１のボールねじ軸本体７１ａの外周に配置されている。ボールねじナット７２の内周面にはボールねじ部が形成されている。このボールねじナット７２は、ボールねじ軸７１に剛性の球体を介して嵌め込まれる。これにより、ボールねじ軸７１の回転運動が、ボールねじナット７２の直線運動に変換される。
The ball screw
また、ボールねじ軸７１の小径部７１ｂは、カップリング（継ぎ手）として構成されている。この小径部７１ｂが、カップリングとして構成されたモータユニット２０の出力軸２３に、出力軸２３の回転とともに回転するように接続される。これにより、出力軸２３の回転運動がボールねじ軸７１に伝達される。
The
弾性部材１１０は、例えば、樹脂からなり、図１６に示すように、中央に貫通孔１１０ａが形成されたリング形状に形成されている。また、この弾性部材１１０は、その外径が、ロッド１１の孔１１ａの内径とほぼ同等に形成されている。具体的には、ボールねじ軸７１の小径部７１ｃを、ロッド１１の孔１１ａに挿入した場合に、弾性部材１１０の外周が、孔１１ａの内周面に接触するように形成されている。弾性部材１１０の外周が、孔１１ａの内周面に接触することにより、弾性部材１１０は、ボールねじ軸７１の小径部７１ｃの振れを抑えることができる。すなわち、弾性部材１１０は、ボールねじ軸７１の小径部７１ｃの振れを抑える振れ止め部材として構成されている。また、弾性部材１１０には、Ｙ軸を中心とした円周上に沿って等間隔に形成された複数の溝１１１が形成されている。本実施形態のおいては、溝１１１は、８つ形成されている。
The
ボールねじ７０は、図１７に示すように、ガイド装置３０に固定される。具体的には、ボールねじ軸７１の−Ｙ側の端部が、スライド部本体３２の貫通孔３２ａに＋Ｙ側から挿入され、これにより、ボールねじナット７２が、貫通孔３２ａ内に配置される。そして、スライド部本体３２の孔３２ｅに挿入されたボルト７４がねじ込まれて締結されることにより、ボールねじ７０は、ガイド装置３０に固定される。
As shown in FIG. 17, the
また、ボールねじ７０が、ガイド装置３０に固定されると、図１８に示すように、ボールねじ軸７１の−Ｙ側の小径部７１ｃは、ロッド１１の孔１１ａ内まで移動する。このとき、弾性部材１１０の外周が、ロッド１１の孔１１ａの内周面に接触する。これにより、ボールねじ軸７１の−Ｙ側の端部が、この弾性部材１１０によって支持される。
Further, when the
フロントハウジング８０は、図３に示すように、ガイド装置３０の−Ｙ側に、ボルト８１によって固定されている。フロントハウジング８０は、例えば、ダイカストにより形成されている。また、フロントハウジング８０には、ロッド１１を通すための貫通孔８０ａが形成されており、この貫通孔８０ａの内周面には、オイルレスベアリング８２が配置されている。オイルレスベアリング８２は、ロッド１１をＹ軸方向に移動可能に支持する。また、フロントハウジング８０は、＋Ｙ方向に突出する突出部８３が形成されており、この突出部８３の上面（＋Ｚ側の面）には、ねじ孔が形成されている。この突出部８３のねじ孔は、カバー１８を固定するために用いられる。突出部８３のねじ孔には、カバー１８に形成された貫通孔１８ａを介して、ボルト１９が挿入される。
As shown in FIG. 3, the
ベアリングハウジング９０は、図３に示すように、ガイド装置３０の＋Ｙ側に、ボルト９１によって固定されている。ベアリングハウジング９０は、フロントハウジング８０と同様に、ダイカストにより形成されている。また、ベアリングハウジング９０は、ボールねじ軸７１を挿入するための貫通孔９０ａが形成されており、この貫通孔９０ａの内周面には、ベアリング９２が配置されている。ベアリング９２は、貫通孔９０ａの＋Ｙ側から嵌め込まれ、ベアリング押さえ９２ａによって固定されている。このベアリング９２によって、ボールねじ軸７１は回転可能に支持される。
As shown in FIG. 3, the bearing
また、ベアリングハウジング９０には、−Ｙ方向に突出する突出部９３が形成されており、この突出部９３の上面（＋Ｚ側の面）には、ねじ孔が形成されている。このねじ孔は、カバー１８を固定するために用いられる。突出部９３のねじ孔には、カバー１８に形成された貫通孔１８ａを介して、ボルト１９が挿入される。また、突出部９３の−Ｙ側の面には、＋Ｙ方向に移動してきたスライド部３１に接触し、スライド部３１からの衝撃を吸収する衝撃吸収部材９４が配置されている。衝撃吸収部材９４は、弾性の素材からなり、衝撃吸収部材９４の素材には、任意の樹脂が用いられる。また、ベアリングハウジング９０には、＋Ｙ方向に突出する突出部９５が形成されている。
Further, the bearing
ベアリングハウジング９０には、図１９（Ａ）に示すように、ボールねじ軸７１の小径部７１ｂが挿入される。これにより、ボールねじ７０は、ベアリングハウジング９０に回転可能に支持される。また、ベアリングハウジング９０の突出部９５は、モータユニット２０のモータハウジング２２の開口２２ａに嵌め込まれる。このとき、カップリングとして構成されたボールねじ軸７１の小径部７１ｂが、カップリングとして構成された出力軸２３に、出力軸２３の回転とともに回転するように接続される。これにより、モータ２１内で生じた回転運動が、ボールねじ軸７１に伝達される。そして、図１９（Ｂ）に示すように、モータハウジング２２に形成されたねじ孔２２ｂには、ボルト２５がねじ込まれる。これにより、ベアリングハウジング９０の突出部９５の上面（＋Ｚ側の面）が、ボルト２５の下端に押し付けられるため、モータユニット２０は、ベアリングハウジング９０に対して固定される。
As shown in FIG. 19A, the
上述のように構成されたアクチュエータ１０の動作について、図２０〜図２２を用いて説明する。
The operation of the
先ず、モータユニット２０のモータ２１に電源が供給されることによって、図２０（Ｉ）に示すように、モータ２１の出力軸２３が所定の方向に回転する。出力軸２３が所定の方向に回転すると、出力軸２３に接続されているボールねじ軸７１が、出力軸２３とともに回転する。
First, when power is supplied to the
ボールねじ軸７１が回転すると、図２０（ＩＩ）に示すように、ボールねじ軸７１の回転運動に伴って、ボールねじナット７２が、例えば、−Ｙ方向に直線運動をする。ボールねじナット７２が、−Ｙ方向に移動すると、ボールねじナット７２に固定されているガイド装置３０のスライド部３１も、ボールねじナット７２とともに−Ｙ方向に移動をする。
When the
このとき、図２１（Ｉ）に示すように、レール部６０の鋼製部材６４の溝部６４ａと、スライド部本体３２の凸部３３の溝部３３ａと間に配置されたボール５０は、溝部６４ａ及び溝部３３ａに転がり接触しながら転動する。ボール５０は、＋Ｙ方向に移動していき、溝部６４ａと溝部３３ａとの間から、リターン４０に形成されたボール循環路４３に移動する。ボール循環路４３に移動したボール５０は、ボール循環路４３のカーブ通路部４３ｂ、ストレート通路部４３ａを通過し、再び、ボール循環路４３から、溝部６４ａと溝部３３ａとの間に移動する。そして、ボール５０は、溝部６４ａ及び溝部３３ａに転がり接触しながら転動する。
At this time, as shown in FIG. 21 (I), the
同様に、レール部６０の鋼製部材６５の溝部６５ａと、スライド部本体３２の凸部３４の溝部３４ａと間に配置されたボール５０は、溝部６５ａ及び溝部３４ａに転がり接触しながら転動する。ボール５０は、＋Ｙ方向に移動していき、溝部６５ａと溝部３４ａとの間から、リターン４０に形成されたボール循環路４４に移動する。ボール循環路４４に移動したボール５０は、ボール循環路４４のカーブ通路部４４ｂ、ストレート通路部４４ａを通過し、再び、ボール循環路４４から、溝部６５ａと溝部３４ａとの間に移動する。そして、ボール５０は、溝部６５ａ及び溝部３４ａに転がり接触しながら転動する。
Similarly, the
ボール５０が、溝部６４ａ，６５ａ及び溝部３３ａ，３４ａに転がり接触しながら転動することにより、スライド部３１は、レール部６０に案内されつつ、−Ｙ方向に移動する。
When the
ガイド装置３０のスライド部３１が−Ｙ方向に移動をすると、図２０（ＩＩ）に示すように、スライド部３１に固定されているロッド１１も、スライド部３１とともに−Ｙ方向に移動する。これにより、ロッド１１の先端に取り付けられた先端金具１２が−Ｙ方向に移動する。
When the
また、図２２（Ｉ）に示すように、ロッド１１が−Ｙ方向に移動するのに対し、ボールねじ軸７１は、−Ｙ方向には移動せずに回転する。このため、ロッド１１の孔１１ａの内周面は、ボールねじ軸７１に取り付けられた弾性部材１１０に対して摺動する。このとき、ロッド１１の孔１１ａと、弾性部材１１０の−Ｙ側の面とによって規定される空間Ｓの容積は、ロッド１１の−Ｙ方向への移動に伴って大きくなる。これにより、空間Ｓ内の空気が、弾性部材１１０の溝１１１から流入し、空間Ｓの内圧を一定に保つ。
Further, as shown in FIG. 22I, the
以上により、ロッド１１及び先端金具１２の−Ｙ方向への移動が完了する。
Thus, the movement of the
次に、モータユニット２０の出力軸２３が所定の方向とは逆方向に回転すると、図２０（ＩＩＩ）に示すように、出力軸２３に接続されているボールねじ軸７１は、出力軸２３とともに回転する。
Next, when the
ボールねじ軸７１が回転すると、ボールねじ軸７１の回転運動に伴って、ボールねじナット７２が、＋Ｙ方向に直線運動をする。ボールねじナット７２が、＋Ｙ方向に移動すると、ボールねじナット７２に固定されているガイド装置３０のスライド部３１も、ボールねじナット７２とともに＋Ｙ方向に移動をする。
When the
このとき、図２１（ＩＩ）に示すように、レール部６０の鋼製部材６４，６５の溝部６４ａ，６５ａと、スライド部本体３２の凸部３３，３４の溝部３３ａ，３４ａと間に配置されたボール５０は、溝部６４ａ，６５ａ及び溝部３３ａ，３４ａに転がり接触しながら転動する。ボール５０は、−Ｙ方向に移動していき、やがて、リターン４０に形成されたボール循環路４３，４４に移動する。ボール循環路４３，４４に移動したボール５０は、ボール循環路４３，４４のカーブ通路部４３ｂ，４４ｂ、ストレート通路部４３ａ，４４ａを通過し、再び、溝部６４ａ，６５ａと溝部３３ａ，３４ａとの間に移動する。溝部６４ａ，６５ａと溝部３３ａ，３４ａとの間に移動したボール５０は、転がり接触しながら転動する。
At this time, as shown in FIG. 21 (II), it is disposed between the
ボール５０が、溝部６４ａ，６５ａ及び溝部３３ａ，３４ａに転がり接触しながら転動することにより、スライド部３１は、レール部６０に案内されつつ、＋Ｙ方向に移動する。
When the
ガイド装置３０のスライド部３１が＋Ｙ方向に移動をすると、図２０（ＩＩＩ）に示すように、スライド部３１に固定されているロッド１１も、スライド部３１とともに＋Ｙ方向に移動する。これにより、ロッド１１の先端に取り付けられた先端金具１２が＋Ｙ方向に移動する。
When the
また、図２２（ＩＩ）に示すように、ロッド１１が＋Ｙ方向に移動するのに対し、ボールねじ軸７１は＋Ｙ方向には移動せずに回転する。このため、空間Ｓは、ロッド１１の＋Ｙ方向への移動に伴って小さくなる。これにより、空間Ｓ内の空気が、弾性部材１１０の溝１１１から流出し、空間Ｓの内圧を一定に保つ。
Further, as shown in FIG. 22 (II), the
以上により、ロッド１１及び先端金具１２の＋Ｙ方向への移動が完了し、ロッド１１及び先端金具１２は、初期位置まで戻る。
As described above, the movement of the
以上、説明したように、本実施形態に係るアクチュエータ１０においては、スライド部３１が、鋼製の素材からなるボール５０を介してレール部６０の鋼製部材６４，６５に支持されている。これにより、モータユニット２０の出力軸２３の回転に起因したトルクが、ボールねじ軸７１を介して、スライド部３１に加わっても、スライド部３１は、レール部６０に対して、出力軸２３周りに動かなくなる。このため、出力軸２３の回転に起因したトルクが、ガイド装置３０を介して、ロッド１１に伝わりにくく、ロッド１１の先端部の振れの発生を抑制することができる。ひいては、ロッド１１に固定された先端金具１２の振れを抑制することができ、アクチュエータ１０の作業精度の低下を防ぐことができる。
As described above, in the
また、このガイド装置３０により、ロッド１１は、Ｙ軸方向に円滑に往復運動することができる。
Further, the
また、本実施形態においては、ボールねじ軸７１の小径部７１ｃに弾性部材１１０が取り付けられている。そのため、ボールねじ軸７１の−Ｙ側の端部は、この弾性部材１１０によって、ロッド１１の孔１１ａの内周面に支持される。これにより、ボールねじ軸７１の先端部の振れの発生を抑制することができる。
In the present embodiment, the
例えば、図２３（Ａ）を参照するとわかるように、ボールねじ軸７１の先端に弾性部材１１０が取り付けられていない場合は、ボールねじ軸７１の−Ｙ側の端部が、ロッド１１の孔１１ａの内周面に対して支持されないため、ボールねじ軸７１の先端部の振れが発生しやすくなる。特に、ボールねじナット７２が、＋Ｙ方向に大きく移動している場合には、ボールねじナット７２から出力軸２３までの距離Ｌ２に対して、ボールねじナット７２からボールねじ軸７１の先端部までの距離Ｌ１が大きくなり、大きな振れが発生するおそれがある。
For example, as can be seen with reference to FIG. 23A, when the
これに対し、本実施形態においては、図２３（Ｂ）を参照するとわかるように、ボールねじ軸７１の−Ｙ側の端部が、弾性部材１１０によって支持されているため、ボールねじナット７２が＋Ｙ方向に大きく移動している場合においても、ボールねじ軸７１の先端部の振れの発生を抑制することができる。これにより、ボールねじ軸７１の先端部の振れに起因したロッド１１の先端部の振れの発生を抑制することができ、ひいては、アクチュエータ１０の作業精度の低下を防ぐことができる。
On the other hand, in this embodiment, as can be seen with reference to FIG. 23B, the end portion on the -Y side of the
また、弾性部材１１０には、溝１１１が形成されているため、ロッド１１の移動時における空間Ｓの内圧の変化を防ぐことができる。例えば、弾性部材１１０に、溝１１１が形成されていない場合には、空間Ｓは、ロッド１１の孔１１ａと、弾性部材１１０の−Ｙ側の面とによって規定された密閉空間となってしまう。このため、ロッド１１のＹ軸方向への移動に伴い、空間Ｓの内圧が変化し、ロッド１１の円滑な動きが阻害されてしまう。
In addition, since the
これに対し、本実施形態の弾性部材１１０には、溝１１１が形成されているため、空間Ｓ内の空気が、弾性部材１１０の溝１１１を介して流入出するため、空間Ｓの内圧を一定に保つことができ、空間Ｓの内圧変化によるロッド１１の動きへの影響を排除することができる。ひいては、アクチュエータ１０の作業精度の低下を防ぐことができる。
On the other hand, since the
また、溝１１１が、ボールねじ軸７１の中心とする円周に沿って等間隔に複数形成されているため、ロッド１１の孔１１ａと弾性部材１１０との接触面積を小さくすることができる。これにより、ロッド１１の弾性部材１１０に対する摩擦係数を小さくすることができ、ロッド１１と弾性部材１１０との摩擦によるロッド１１の動きへの影響を小さくすることができる。ひいては、アクチュエータ１０の作業精度の低下を防ぐことができる。
Further, since the plurality of
また、アクチュエータ１０は、カバー１８を有している。このため、このカバー１８を取り外すことにより、アクチュエータ１０の上側（＋Ｚ側）から、アクチュエータ１０をボルトで固定することが可能になる。詳しくは、図２４に示すように、アクチュエータ１０を作業台１２０に固定する場合、カバー１８を取り外すことにより、アクチュエータ１０の上側（＋Ｚ側）から、レール部６０のベース６１に形成された貫通孔６１ａを介して、ボルト１２１を作業台１２０のねじ孔１２０ａに挿入することができる。これにより、アクチュエータ１０の作業台１２０への取り付けがしやすくなる。
The
これに対して、カバーを有さないアクチュエータの場合は、作業台に固定する場合、作業者が、作業台の下に潜り込んで下方（−Ｚ側）からアクチュエータを取り付けなければならない。しかしながら、本実施形態に係るアクチュエータ１０においては、上側（＋Ｚ側）から作業台１２０に取り付けることができるため、アクチュエータ１０の取り付けの作業性を向上させることができる。
On the other hand, in the case of an actuator that does not have a cover, when it is fixed to the work table, the operator has to go under the work table and attach the actuator from below (−Z side). However, since the
また、同様に、アクチュエータ１０は、カバー１８を有しているため、このカバー１８を取り外すことにより、上側（＋Ｚ側）から、ボール５０のグリスを、ガイド装置３０のリターン４０に形成された注入孔４８から注入することができる。これに対して、カバーを有さないアクチュエータの場合は、ボール５０のグリスを注入するためには、筐体等を分解する必要があり、グリスの注入作業が煩雑なものとなってしまう。しかしながら、本実施形態に係るアクチュエータ１０においては、このカバー１８を取り外すことにより、上側（＋Ｚ側）から、グリスを注入孔４８から注入することができるため、グリスの注入作業の作業性を良好とすることができる。
Similarly, since the
また、ロッド１１は、ガイド装置３０のスライド部３１に螺合により固定されている。このため、ボルト等で固定する場合と比べて、強固に固定できるとともに、ボルト等の部品を別途用意する必要はなくなる。
The
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態等によって限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited by the said embodiment etc.
例えば、本実施形態においては、弾性部材１１０には、８つの溝１１１が形成されているが、これに限らず、図２５に示すように、４つの溝１１１を形成してもよい。また溝１１１を１つのみ形成してもよいし、８つよりも多くの溝１１１を形成してもよい。
For example, in the present embodiment, eight
また、ガイド装置３０のスライド部３１とリターン４０との間には、複数のボール５０が配置されているが、これに限らず、ころ（ローラ）を配置してもよい。
Moreover, although the some ball |
また、ロッド１１は、スライド部３１に螺合により固定されているが、これに限らず、ボルト等で固定してもよい。
Moreover, although the
また、レール部６０の鋼製部材６４，６５には、溝部６４ａ，６５ｂが形成されているが、レール部６０の側壁６２，６３に直接溝部を形成してもよい。
Moreover, although the
《変形例１》
上述した図１〜２４に示す実施形態においては、鋼製部材６４，６５は、レール部６０の凹部６２ａ，６３ａに取り付けられている。しかしながら、これに限らず、図２６（Ａ）に示すように、鋼製部材６４，６５が、ガイド装置３０のレール部６０と一体に形成されていてもよい。この場合、ボール５０が転動するための溝部６４ａ，６５ａは、レール部６０の側壁６２，６３に、直接、形成される。このような場合においても、上記実施形態と同様に、出力軸２３の回転に起因したトルクが、ガイド装置３０を介して、ロッド１１に伝わりにくく、ロッド１１の先端部の振れの発生を抑制することができる。
<<
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 24 described above, the
また、図２６（Ａ）に示す変形例では、スライド部３１は、レール部６０の側壁６２と側壁６３との間に嵌め込まれて、レール部６０に取り付けられている。しかしながら、これに限られない。図２６（Ｂ）に示す変形例では、側壁６２，６３の代わりに、Ｙ軸方向に沿った線状の凸部１３０が、レール部６０に形成されている。この凸部１３０が、スライド部本体３２の凸部３３と凸部３４との間に嵌め込まれることで、スライド部３１は、レール部６０に取り付けられていてもよい。
In the modification shown in FIG. 26A, the
また、図２６（Ａ）及び（Ｂ）では、スライド部本体３２及びリターン４０は、別の部材に構成されている。しかしながら、これに限らず、図２６（Ｃ）に示すように、スライド部本体３２及びリターン４０が、一体に構成されていてもよい。
Moreover, in FIG. 26 (A) and (B), the slide part
上述した図１〜２４に示す実施形態や、図２６（Ａ）〜（Ｃ）に示す変形例では、ボール５０を転動するための溝部３３ａ，３４ａ，６４ａ，６５ａは、スライド部本体３２と、レール部６０とにそれぞれ２つずつ形成されている。これにより、ボール５０は、２つの軌道（図１０における軌道Ｔ１、Ｔ２）に沿って転動する。しかしながら、これに限らず、ボール５０は、図２６（Ｄ）に示すように、３つの軌道に沿って転動してもよい。ボール５０が転動する軌道の数が増加することにより、ロッド１１の先端部の振れの発生を、より効果的に抑制できるようになる。なお、ボール５０が転動する軌道の数は、４つ以上であってもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 24 described above and the modifications shown in FIGS. 26A to 26C, the
また、ガイド装置３０は、図２７（Ｅ）に示すように、スライド部３１の直線運動に伴って、レール部６０上を回転するローラ１３１を備えていてもよい。これにより、スライド部３１のＹ軸方向への直線運動が安定し、結果的に、ロッド１１の先端部の振れの発生を抑制できるようになる。また、この場合、図２７（Ｆ）に示すように、ボール５０が転動する軌道の数を、１つのみにすることもできる。
Moreover, the
また、図２７（Ｇ）に示す変形例では、スライド部３１の凸部３３の＋Ｘ側の面には、Ｙ軸方向に沿った線上の突起１３２が形成され、スライド部３１の凸部３４の−Ｘ側の面には、Ｙ軸方向に沿った線上の突起１３３が形成されている。そして、これらの突起１３２，１３３が、レール部の凹部６２ａ，６３ａに摺動可能に嵌め込まれている。この場合、ボール５０が転動する軌道の数を、１つのみにすることもできる。
In the modification shown in FIG. 27G, a
上述した図１〜２４に示す実施形態や変形例では、ボール５０を転動するための溝部３３ａ，３４ａ，６４ａ，６５ａは、スライド部本体３２と、レール部６０とに形成されている。しかしながら、これに限らず、図２７（Ｈ）に示すように、カバー１８に、ボール５０を転動するための溝部が形成されていてもよい。
1 to 24 described above, the
上述した図１〜２４に示す実施形態や、図２６（Ａ）に示す変形例では、ボール５０が転動する軌道は、スライド部本体３２の＋Ｘ側と−Ｘ側とに、それぞれ１つずつ形成されている。しかしながら、これに限らず、ボール５０が転動する軌道は、図２８（Ｉ）に示すように、スライド部本体３２の＋Ｘ側と−Ｘ側とに、それぞれ２つずつ形成されていてもよい。ボール５０が転動する軌道が、それぞれ２つずつ形成されることにより、ロッド１１の先端部の振れの発生を、より効果的に抑制できるようになる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 24 described above and the modification shown in FIG. 26 (A), the
また、図２８（Ｉ）に示す変形例では、スライド部３１は、レール部６０の側壁６２と側壁６３との間に嵌め込まれて、レール部６０に取り付けられる。しかしながら、これに限らず、図２８（Ｊ）に示すように、レール部６０に形成された凸部１３０が、スライド部本体３２の凸部３３と凸部３４との間に嵌め込まれることで、スライド部３１は、レール部６０に取り付けられていてもよい。また、図２８（Ｉ）及び（Ｊ）においては、ボール５０が転動する軌道は、スライド部本体３２の＋Ｘ側と−Ｘ側とに、それぞれ２つずつ形成されているが、３つ以上形成されていてもよい。
In the modification shown in FIG. 28I, the
また、図２６（Ｂ）に示す変形例に係るスライド部３１は、１つのリターン４０を有している。しかしながら、これに限らず、図２８（Ｋ）に示すように、２つのリターン４０を有していてもよい。また、スライド部３１は、３つ以上のリターン４０を有していてもよい。
In addition, the
また、図２８（Ｋ）に示す変形例では、２つのリターン４０は、いずれも、スライド部本体３２の下面（−Ｚ側の面）に固定されているが、これに限られない。例えば、図２８（Ｌ）に示すように、スライド部本体３２の下面（−Ｚ側の面）と、側面（−Ｘ側の面）とに固定されていてもよい。
In the modification shown in FIG. 28K, the two
また、上述した実施形態等では、ボール５０が転動する溝部の内面は、図７（Ａ）、図１２（Ａ）及び図１３に示すように、ゴシックアーチ形状に形成されている。しかしながら、これに限らず、ボール等の転動体の曲率半径よりも大きな曲率半径で形成されたサーキュラー形状であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the inner surface of the groove portion on which the
《変形例２》
上述した図１〜２４に示す実施形態においては、ガイド装置３０は、１つのスライド部３１を有しているが、スライド部３１の数は任意である。以下、２つのスライド部３１を有している変形例２について、図２９を用いて説明する。
<<
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 24 described above, the
本変形例２に係るガイド装置３０では、図２９（Ａ）に示すように、２つのスライド部３１が、レール部６０に取り付けられている。ロッド１１は、図２９（Ｂ）に示すように、２つのスライド部３１に跨って固定される。
In the
これにより、モータユニット２０の出力軸の回転に起因したトルクが、上記実施形態（図１〜図２４に示す実施形態）のものよりも、ガイド装置３０を介して、ロッド１１に伝わりにくく、ロッド１１の先端部の振れの発生を抑制することができる。ひいては、ロッド１１に固定された先端金具１２の振れを抑制することができ、アクチュエータ１０の作業精度の低下を防ぐことができる。
Thereby, the torque resulting from the rotation of the output shaft of the
また、２つのスライド部３１が、レール部６０に取り付けられているため、ロッド１１は、より円滑に、かつ、安定して、Ｙ軸方向に往復運動することができる。
Moreover, since the two
本変形例２においては、スライド部３１は、レール部６０に２つ取り付けられているが、これに限らず、３つ以上取り付けられていてもよい。
In the second modification, two
《変形例３》
本変形例３に係るガイド装置３０及びアクチュエータ１０では、図３０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スライド部３１が、上記実施形態（図１〜図２４に示す実施形態）のものよりも、Ｙ軸方向に長く形成されている。このため、ロッド１１が、スライド部３１に固定された場合、モータユニット２０の出力軸の回転に起因したトルクが、上記実施形態のものよりも、ガイド装置３０を介して、ロッド１１に伝わりにくくなる。結果的に、ロッド１１の先端部の振れの発生を抑制することができる。
<<
In the
また、スライド部３１が、Ｙ軸方向に長く形成されているため、ロッド１１は、より円滑に、かつ、安定して、Ｙ軸方向に往復運動することができる。
Moreover, since the
また、スライド部３１のＹ軸方向の長さを長くするだけでなく、スライド部３１とレール部６０との間に配置されたボール５０の径を大きくすることによっても、モータユニット２０の出力軸の回転に起因したトルクが、ガイド装置３０を介して、ロッド１１に伝わりにくくなる。結果的に、ロッド１１の先端部の振れの発生を抑制することができる。また、ロッド１１は、より円滑に、かつ、安定して、Ｙ軸方向に往復運動することができる。
In addition to increasing the length of the
《変形例４》
本変形例４に係るアクチュエータ１０は、図３１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ガイドロッドユニット１４０を有している。ガイドロッドユニット１４０は、ガイドロッド１４１と、ブッシュハウジング１４２と、ボールブッシュ１４３と、連結部材１４４とを有する。
<<
The
ガイドロッド１４１は、作業軸であるロッド１１とともにＹ軸方向に移動することにより、ロッド１１を案内する。ガイドロッド１４１は、ボールブッシュ１４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。また、ガイドロッド１４１の−Ｙ側の端部は、連結部材１４４によって、ロッド１１の先端金具１２に連結されている。ガイドロッド１４１の−Ｙ側の端部は、ボルト等によって、連結部材１４４に固定される。ロッド１１の先端金具１２は、ナット等によって、連結部材１４４に固定される。
The
ブッシュハウジング１４２は、フロントハウジング８０に固定されている。ブッシュハウジング１４２には、貫通孔１４２ａが形成されており、この貫通孔１４２ａには、ボールブッシュ１４３が嵌め込まれている。ボールブッシュ１４３は、例えば、Ｃ形状に形成されたリング等によって、ブッシュハウジング１４２から抜け止めされている。
The
ボールブッシュ１４３は、内部に配置されたボール１４５の転動により、ガイドロッド１４１を円滑に移動させる部材である。ボールブッシュ１４３は、貫通孔が形成された略円筒形状に形成されている。この貫通孔の内周面には、Ｙ軸方向に沿って、複数のスリット１４３ａが形成されている。スリット１４３ａには、ボール１４５が配置される。スリット１４３ａに配置されたボール１４５は、スリット１４３ａの内周面と、ガイドロッド１４１の外周面との間に挟まれることで、ガイドロッド１４１の移動に伴って転動する。また、ボールブッシュ１４３の内部には、ボール循環路１４３ｂが形成されている。スリット１４３ａの内周面とガイドロッド１４１の外周面との間を転動したボール１４５は、このボール循環路１４３ｂを通過することで、再び、スリット１４３ａの内周面とガイドロッド１４１の外周面との間に移動する。
The
本変形例４に係るアクチュエータ１０において、作業軸であるロッド１１が−Ｙ方向に移動すると、連結部材１４４によって、ロッド１１にガイドロッド１４１が連結されているため、図３２に示すように、ガイドロッド１４１も、−Ｙ方向に移動する。このとき、ガイドロッド１４１が−Ｙ方向に移動することにより、スリット１４３ａの内周面とガイドロッド１４１の外周面との間を、ボール１４５が転動する。スリット１４３ａの内周面とガイドロッド１４１の外周面との間を転動したボール１４５は、ボール循環路１４３ｂに移動する。そして、ボール循環路１４３ｂを通過して、再び、スリット１４３ａの内周面とガイドロッド１４１の外周面との間に移動し、転動する。
In the
本変形例４に係るアクチュエータ１０によれば、ガイドロッドユニット１４０を有しているため、ロッド１１の先端部（−Ｙ側の端部）の剛性を高くすることができる。このため、ロッド１１の先端部の振れの発生を抑制することができる。また。ロッド１１は、円滑に、かつ、安定して、Ｙ軸方向に往復運動することができる。
According to the
本変形例４に係るアクチュエータ１０においては、ブッシュハウジング１４２に、ボールブッシュ１４３が嵌め込まれている。しかしながら、これに限らず、オイルレスベアリング等のすべり軸受が嵌めこまれていてもよい。
In the
《変形例５》
本変形例５に係るアクチュエータ１０は、図３３に示すように、一対のガイドロッドユニット１４０を有している。これにより、本変形例４に係るアクチュエータ１０よりも、ロッド１１の先端部（−Ｙ側の端部）の剛性を、さらに高くすることができる。結果として、ロッド１１の先端部の振れの発生を、さらに抑制することができる。また、ロッド１１は、さらに円滑に、かつ、安定して、Ｙ軸方向に往復運動することができる。
<< Modification 5 >>
The
本変形例５に係るアクチュエータ１０は、一対のガイドロッドユニット１４０を有しているが、これに限らず、３つ以上のガイドロッドユニット１４０を有していてもよい。この場合、ロッド１１の先端部（−Ｙ側の端部）の剛性を、さらに高くすることができる。
The
《変形例６》
上述した図１〜２４に示す実施形態においては、フロントハウジング８０にオイルレスベアリング８２が配置されることにより、ロッド１１は、Ｙ軸方向に移動可能に支持されているが、支持構造自体は任意である。以下、ロッド１１の支持構造として、ボールブッシュ１５０を使用する変形例６について、図３４を用いて説明する。
<< Modification 6 >>
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 24 described above, the
ボールブッシュ１５０は、内部に配置されたボール１５１の転動により、ロッド１１を円滑に移動させる。ボールブッシュ１５０は、上述の変形例４に係るガイドロッドユニット１４０のボールブッシュ１４３と同等の構造を有している。ボール１５１が、ボールブッシュ１５０の貫通孔の内周面に形成されたスリット１５０ａの内周面と、ロッド１１の外周面との間に挟まれつつ、転動することにより、ロッド１１は、Ｙ軸方向に移動する。
The
本変形例６によれば、フロントハウジング８０にボールブッシュ１５０が配置されることにより、ロッド１１は、円滑に、かつ、安定して、Ｙ軸方向に往復運動することができる。
According to the sixth modification, the
《変形例７》
上述した図１〜２４に示す実施形態においては、図１４を参照するとわかるように、ロッド１１は、スライド部３１に螺合により固定されているが、固定方法は任意である。以下、ロッド１１の別の固定方法の例について、図３５及び図３６を用いて説明する。
<< Modification 7 >>
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 24 described above, as can be seen with reference to FIG. 14, the
図３５（Ａ）に示すガイド装置３０では、スライド部本体３２の上方に割り溝１６１と、割り溝１６１を貫通するようにねじ孔１６２とが形成されている。そして、ロッド１１を、スライド部３１に固定する場合は、先ず、ロッド１１を、スライド部本体３２に形成された貫通孔３２ａに挿入する。そして、ボルト１６０を、ねじ孔１６２に捻じ込む。ボルト１６０を捻じ込んでいくことにより、割り溝１６１の溝幅が小さくなっていき、これに伴い、スライド部本体３２に形成された貫通孔３２ａの径も小さくなる。この結果、ロッド１１が、スライド部３１に固定される。このような固定方法でも、ロッド１１を強固に固定することができる。
In the
図３５（Ｂ）に示すガイド装置３０では、スライド部本体３２の上面（＋Ｚ側の面）には、貫通孔３２ａに通じるねじ孔１６３が形成されている。ロッド１１を、スライド部３１に固定する場合は、先ず、ロッド１１を、スライド部３１のスライド部本体３２に形成された貫通孔３２ａに挿入し、押しねじ１６４を、ねじ孔１６３に捻じ込む。押しねじ１６４を捻じ込んでいくことにより、押しねじ１６４の先端部が、ロッド１１の外周面に当接し、この結果、ロッド１１が、スライド部３１に固定される。押しねじ１６４には、例えば、いもねじが用いられる。
In the
図３６（Ａ）に示すガイド装置３０では、スライド部本体３２が、２つの部材から構成されている。詳しくは、スライド部本体３２は、下側部材１６５と、下側部材１６５の＋Ｚ側に取り付けられた上側部材１６６とを有する。下側部材１６５には、ボルト１６０を螺合するねじ孔１６５ａが、形成されている。また、上側部材１６６には、ボルト１６０を挿通する挿通孔１６６ａが、ねじ孔１６５ａと同軸上に形成されている。そして、ロッド１１を固定する場合は、ボルト１６０を、ねじ孔１６５ａに捻じ込み、下側部材１６５と上側部材１６６との間でロッド１１を挟み込む。これにより、ロッド１１が、スライド部３１に固定される。
In the
ロッド１１の固定方法は、図３５（Ａ）、図３５（Ｂ）、及び図３６（Ａ）に示すものに限られない。例えば、ロッド１１は、溶接によって、スライド部３１に固定されていてもよい。また、ロッド１１は、摩擦接合、かしめ、圧入、焼きばめ、冷やしばめ、クランプ等によって、スライド部３１に固定されていてもよい。さらに、図３６（Ｂ）に示すように、ロッド１１とスライド部本体３２とは、一体に形成されていてもよい。
The method of fixing the
《変形例８》
また、図２４に示すように、上述した実施形態に係るアクチュエータ１０は、カバー１８を取り外すことにより、アクチュエータ１０の上側（＋Ｚ側、アクチュエータ１０の表側）から、ボルト１２１で、作業台１２０に固定されている。しかしながら、アクチュエータ１０の固定方法は、任意である。例えば、作業台１２０の下側（アクチュエータ１０の裏側）から、ボルトを、作業台１２０の孔と、レール部６０のベース６１に形成された貫通孔６１ａとにそれぞれ挿入した上で、ナットに螺合することによって、アクチュエータ１０は、作業台１２０に固定されていてもよい。また、貫通孔６１ａの内周面を、ねじ面から構成し、作業台１２０の下側から、ボルトを、作業台１２０の孔に挿入した上で、ベース６１に形成された貫通孔６１ａに螺合することによって、アクチュエータ１０は、作業台１２０に固定されていてもよい。
<<
Further, as shown in FIG. 24, the
また、レール部６０のベース６１に形成された貫通孔６１ａは、図３７に示すように、内周面が円滑な面で構成された挿通孔１７０と、内周面がねじ面で構成されたねじ孔１７１との２種類の孔を含んで構成されていてもよい。例えば、貫通孔６１ａが、合計で１０個形成されている場合は、挿通孔１７０を６個形成し、ねじ孔１７１を４個形成してもよい。
Moreover, as shown in FIG. 37, the through
例えば、貫通孔６１ａが、ねじ孔の１種類のみで構成されている場合は、作業台１２０の下側から、ボルトを、作業台１２０の孔に挿入した上で、アクチュエータ１０を作業台１２０に固定することになる。この場合、貫通孔６１ａが、ねじ孔であるため、作業台１２０の上側から、ボルトを貫通孔６１ａに挿入して、アクチュエータ１０を作業台１２０に固定することが困難である。
For example, when the through-
しかしながら、貫通孔６１ａが、挿通孔１７０と、ねじ孔１７１との２種類の孔を含んで構成されている場合は、アクチュエータ１０を取り付ける作業者は、アクチュエータ１０の設置環境に合わせて、図３７（Ａ）に示すように、アクチュエータ１０の上側（表側）から取り付けたり、図３７（Ｂ）に示すように、作業台１２０の裏側（下側）から取り付けたりすることができる。
However, when the through-
《変形例９》
変形例９に係るガイド装置３０では、スライド部３１のスライド部本体３２に、グリスを注入するための注入孔１８０が形成されている。注入孔１８０は、スライド部本体３２の内部に形成されたグリス通路を介して、貫通孔３２ａに通じている。この注入孔１８０からグリスが注入されることにより、グリスが、ボールねじナット７２とボールねじ軸７１との間に嵌め込まれた剛性の球体に供給される。
<< Modification 9 >>
In the
変形例９に係るガイド装置３０を有するアクチュエータ１０においては、ボールねじ７０の剛性の球体のグリスを、スライド部本体３２に形成された注入孔１８０から注入することができる。例えば、カバーを有さないアクチュエータの場合は、ボールねじ７０の球体のグリスを注入するためには、筐体等を分解する必要があり、グリスの注入作業が煩雑なものとなってしまう。しかしながら、変形例９においては、カバー１８を取り外すことにより、注入孔１８０から、ボールねじ７０の球体に、グリスを注入することができる。これにより、グリスの注入作業の作業性を良好とすることができる。また、スライド部３１のリターン４０には、ガイド装置３０のボール５０へグリスを注入するための注入孔４８も形成されているため、カバー１８を取り外すことにより、ボールねじ７０の球体と、ガイド装置３０のボール５０とのいずれにも、グリスを注入することができる。これにより、グリスの注入作業の作業性を、さらに良好とすることができる。
In the
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、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、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。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
（付記１）
回転軸を備えたモータと、
前記回転軸の回転運動とともに回転運動するボールねじ軸と、前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するボールねじナットと、を有するボールねじと、
前記ボールねじナットとともに直線運動するように前記ボールねじナットに接続され、先端に工具が取り付けられる作業軸と、
前記作業軸に固定され、前記作業軸の運動方向に沿って第１溝部が形成されたスライド部と、
前記第１溝部に対向し、前記作業軸の運動方向に沿って第２溝部が形成され、剛性の素材からなるレール部と、
剛性の素材からなり、前記第１溝部及び前記第２溝部に挟まれることにより前記第１溝部及び前記第２溝部を転動して、前記スライド部を移動可能に支持する転動体と、
を有することを特徴とするアクチュエータ。
(Appendix 1)
A motor with a rotating shaft;
A ball screw having a ball screw shaft that rotates together with the rotational motion of the rotational shaft, and a ball screw nut that moves linearly with the rotational motion of the ball screw shaft;
A work shaft that is connected to the ball screw nut so as to move linearly with the ball screw nut, and a tool is attached to the tip;
A slide portion fixed to the work shaft and having a first groove formed along the direction of movement of the work shaft;
A rail part made of a rigid material, facing the first groove part, a second groove part is formed along the movement direction of the work shaft,
A rolling element made of a rigid material, rolling the first groove part and the second groove part by being sandwiched between the first groove part and the second groove part, and movably supporting the slide part;
An actuator comprising:
（付記２）
前記スライド部は、前記転動体が通過する転動体循環路が内部に形成された転動体収納ユニットを有し、
前記第１溝部と前記第２溝部との間を転動した前記転動体は、前記転動体循環路を通過して、前記第１溝部と前記第２溝部との間に移動し、再び、前記第１溝部と前記第２溝部との間を転動することを特徴とする付記１に記載のアクチュエータ。
(Appendix 2)
The slide portion has a rolling element storage unit in which a rolling element circulation path through which the rolling element passes is formed,
The rolling element that has rolled between the first groove portion and the second groove portion passes through the rolling element circulation path, moves between the first groove portion and the second groove portion, and again, The actuator according to
（付記３）
前記転動体は、球形状に形成され、
前記第１溝部及び前記第２溝部の内面は、湾曲面として構成されており、
前記湾曲面の曲率半径は、前記転動体の半径と同等であることを特徴とする付記２に記載のアクチュエータ。
(Appendix 3)
The rolling element is formed in a spherical shape,
The inner surfaces of the first groove portion and the second groove portion are configured as curved surfaces,
The actuator according to
（付記４）
前記スライド部の前記第１溝部、前記レール部の前記第２溝部、及び前記転動体循環路は、それぞれ２つずつ形成され、
前記転動体は、前記第１溝部と前記第２溝部とに、前記作業軸の運動方向と直交する方向に挟まれることを特徴とする付記３に記載のアクチュエータ。
(Appendix 4)
Two each of the first groove part of the slide part, the second groove part of the rail part, and the rolling element circulation path are formed,
4. The actuator according to
（付記５）
前記作業軸は、前記ボールねじ軸の先端部が挿入されるための孔が形成された円筒形状に形成され、
前記ボールねじ軸の前記先端部には、前記作業軸の前記孔の内周面と接触する弾性部材が配置されていることを特徴とする付記１乃至４のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
(Appendix 5)
The working shaft is formed in a cylindrical shape in which a hole for inserting a tip portion of the ball screw shaft is formed,
The actuator according to any one of
（付記６）
前記弾性部材には、前記作業軸の運動方向に沿って、溝が形成されていることを特徴とする付記５に記載のアクチュエータ。
(Appendix 6)
The actuator according to claim 5, wherein a groove is formed in the elastic member along a movement direction of the work shaft.
（付記７）
前記弾性部材に形成された前記溝は、前記ボールねじ軸の中心とする円周に沿って等間隔に複数形成されていることを特徴とする付記６に記載のアクチュエータ。
(Appendix 7)
The actuator according to claim 6, wherein a plurality of the grooves formed in the elastic member are formed at equal intervals along a circumference centered on the ball screw shaft.
（付記８）
前記作業軸には、雄ねじ部が形成され、
前記スライド部には、雌ねじ部が形成されており、
前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との螺合により、前記作業軸は、前記スライド部に固定されていることを特徴とする付記１乃至７のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
(Appendix 8)
The working shaft is formed with a male screw portion,
The slide portion is formed with a female screw portion,
The actuator according to any one of
（付記９）
前記スライド部には、割り溝が形成されており、
前記割り溝の溝幅を小さくすることにより、前記作業軸は、前記スライド部に固定されていることを特徴とする付記１乃至７のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
(Appendix 9)
The slide part is formed with a split groove,
The actuator according to any one of
（付記１０）
前記スライド部には、押しねじを挿入するためのねじ孔が形成されており、
前記ねじ孔に挿入された前記押しねじの当接により、前記作業軸は、前記スライド部に固定されていることを特徴とする付記１乃至７のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
(Appendix 10)
The slide part is formed with a screw hole for inserting a push screw,
The actuator according to any one of
（付記１１）
前記作業軸の前記先端近傍に配置され、前記作業軸を直線運動可能に支持する作業軸支持手段を有し、
前記作業軸支持手段は、前記作業軸支持手段と前記作業軸との間を転動する転動体を有することを特徴とする付記１０に記載のアクチュエータ。
(Appendix 11)
A work shaft support means disposed near the tip of the work shaft and supporting the work shaft so as to be linearly movable;
The actuator according to
（付記１２）
前記作業軸の直線運動に伴って直線運動することにより、前記作業軸の直線運動を案内する案内軸と、前記案内軸を直線運動可能に支持する案内軸支持手段とを有する案内軸ユニットを有することを特徴とする付記１乃至１１のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
(Appendix 12)
A guide shaft unit having a guide shaft for guiding the linear motion of the work shaft by linear motion along with the linear motion of the work shaft, and a guide shaft support means for supporting the guide shaft so as to be linearly movable; The actuator according to any one of
（付記１３）
前記案内軸ユニットは、前記作業軸を挟み込むように、前記作業軸の両側に形成されていることを特徴とする付記１２に記載のアクチュエータ。
(Appendix 13)
13. The actuator according to
（付記１４）
前記案内軸支持手段は、前記案内軸支持手段と前記案内軸との間を転動する転動体を有することを特徴とする付記１３に記載のアクチュエータ。
(Appendix 14)
14. The actuator according to appendix 13, wherein the guide shaft support means includes a rolling element that rolls between the guide shaft support means and the guide shaft.
（付記１５）
前記作業軸には、２つのスライド部が固定されていることを特徴とする付記１乃至１４のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
(Appendix 15)
The actuator according to any one of
（付記１６）
前記アクチュエータは、
前記レール部に脱着可能に取り付けられ、前記スライド部を覆うカバーをさらに有していてもよい。
(Appendix 16)
The actuator is
A cover that is detachably attached to the rail portion and covers the slide portion may be further included.
１０ アクチュエータ
１１ ロッド（作業軸）
１１ａ 孔
１１ｂ 雄ねじ部
１２ 先端金具
１８ カバー
１８ａ 貫通孔
１９ ボルト
２０ モータユニット
２１ モータ
２２ モータハウジング
２２ａ 開口
２２ｂ ねじ孔
２３ 出力軸（回転軸）
２４ アクチュエータケーブル
２５ ボルト
３０ ガイド装置
３１ スライド部
３２ スライド部本体
３２ａ 貫通孔
３２ｂ 雌ねじ部
３２ｃ ねじ孔
３２ｄ ボス孔
３２ｅ 孔
３３、３４ 凸部
３３ａ、３４ａ 溝部（第１溝部）
３６ リング
４０ リターン
４１ 筐体
４１ａ 貫通孔
４２ 蓋体
４２ａ ボス孔
４２ｂ 貫通孔
４３、４４ ボール循環路
４３ａ、４４ａ ストレート通路部
４３ｂ、４４ｂ カーブ通路部
４５、４６ 凹部
４７ ボス部
４８ 注入孔
４９ ボルト
５０ ボール（転動体）
６０ レール部
６１ ベース
６１ａ 貫通孔
６２、６３ 側壁
６２ａ、６３ａ 凹部
６４、６５ 鋼製部材
６４ａ、６５ａ 溝部（第２溝部）
７０ ボールねじ
７１ ボールねじ軸
７１ａ ボールねじ軸本体
７１ｂ、７１ｃ 小径部
７２ ボールねじナット
７４ ボルト
８０ フロントハウジング
８０ａ 貫通孔
８１ ボルト
８２ オイルレスベアリング
８３ 突出部
９０ ベアリングハウジング
９０ａ 貫通孔
９１ ボルト
９２ ベアリング
９２ａ ベアリング押さえ
９３、９５ 突出部
９４ 衝撃吸収部材
１１０ 弾性部材
１１０ａ 貫通孔
１１１ 溝
１１２ 抜け止め部材
１２０ 作業台
１２０ａ ねじ孔
１２１ ボルト
１３０ 凸部
１３１ ローラ
１３２、１３３ 突起
１４０ ガイドロッドユニット（案内軸ユニット）
１４１ ガイドロッド（案内軸）
１４２ ブッシュハウジング
１４３ ボールブッシュ（案内軸支持手段）
１４３ａ スリット
１４３ｂ ボール循環路
１４４ 連結部材
１４５ ボール（転動体）
１５０ ボールブッシュ（作業軸支持手段）
１５０ａ スリット
１５１ ボール
１６０ ボルト
１６１ 割り溝
１６２ ねじ孔
１６３ ねじ孔
１６４ 押しねじ
１６５ 下側部材
１６５ａ ねじ孔
１６６ 上側部材
１６６ａ 挿通孔
１７０ 挿通孔
１７１ ねじ孔
１８０ 注入孔
Ｔ１、Ｔ２ 軌道
Ｒ１、Ｒ３ 曲率半径
Ｒ２ 半径
Ｓ 空間
10
24
36
60
70
141 Guide rod (guide shaft)
142
150 Ball bushing (work shaft support means)
150a slit 151
Claims (6)
前記第１溝部に対向する第２溝部が形成されているレール部と、
前記第１溝部及び前記第２溝部に挟まれつつ転動して、前記スライド部を移動可能に支持すると共に、前記転動体循環路を通過する転動体と、
前記スライド部本体に設けられている作業軸と、
を備え、
前記スライド部本体には、前記第１溝部が形成されている一対の凸部が、前記スライドする方向に沿って形成され、前記転動体収納ユニットは、一対の前記凸部の間に嵌め込まれていることを特徴とするガイド装置。 A slide part having a first groove part parallel to the sliding direction, a slide part body made of metal, and a rolling element storage unit in which a rolling element circulation path is formed, and
A rail part in which a second groove part facing the first groove part is formed;
A rolling element that rolls while being sandwiched between the first groove part and the second groove part, supports the slide part movably, and passes through the rolling element circulation path;
A work shaft provided in the slide body,
With
A pair of convex portions in which the first groove portions are formed are formed in the slide portion main body along the sliding direction, and the rolling element storage unit is fitted between the pair of convex portions. A guide device.
前記スライド部本体には、前記スライドする方向に貫通し、前記作業軸が固定される貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガイド装置。 A guide device used for an actuator having a motor having a rotating shaft and a ball screw for converting the rotational motion of the rotating shaft into a linear motion,
3. The guide device according to claim 1, wherein the slide portion main body is provided with a through-hole penetrating in the sliding direction and fixing the work shaft.
前記回転軸の回転運動とともに回転運動するボールねじ軸と、前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するボールねじナットと、を有するボールねじと、
を備えることを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータ。 A motor with a rotating shaft;
A ball screw having a ball screw shaft that rotates together with the rotational motion of the rotational shaft, and a ball screw nut that moves linearly with the rotational motion of the ball screw shaft;
The actuator according to claim 4, further comprising:
前記スライド部本体には、前記スライドする方向に貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔には、雌ねじ部が形成されており、
前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との螺合により、前記作業軸は、前記スライド部本体に固定されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のアクチュエータ。 The working shaft is formed with a male screw portion,
The slide part body is provided with a through-hole penetrating in the sliding direction, and the through-hole is formed with a female screw part,
The actuator according to claim 4 or 5, wherein the working shaft is fixed to the slide portion main body by screwing the male screw portion and the female screw portion.
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