JP3360023B2 - 直進・回転アクチュエータ及び該アクチュエータを備えた巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットのアーム
や巻線機のノズルなどのように、直進（リニア）と回転
の両方の運動をする機械または機器を駆動するための直
進・回転アクチュエータ及び該直進・回転アクチュエー
タを用いた巻線機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばロボットのアームや巻線機のノズ
ルなどを駆動する場合に、直進運動と回転運動（一軸運
動）を個別に行うだけでなく、両方の運動（二軸運動）
を同時に行うことができるアクチュエータを必要とする
場合がある。このような二軸運動を行うアクチュエータ
としては、単純には直線運動を行うアクチュエータと回
転運動を行うアクチュエータとをそれぞれ組み合わせた
即ち回転駆動用モータと直進のための直進駆動用モータ
とを独立して設けて１つの出力軸に複雑な伝達機構を介
して動力を伝達して回転と直進の二軸運動を行わせるタ
イプの直進・回転アクチュエータと、回転駆動用モータ
と直進駆動用モータを直線状に並べて設け、複雑な伝達
機構を介さずに直接的に出力軸を回転または直進させる
タイプの直進・回転アクチュエータとがある。この後者
のアクチェータの一例としては、特開平５−２９６３０
８号公報に、軸線が共通になるように直線状に並置した
２つのモータにより、１本の出力軸に直進運動と回転運
動の二軸運動を行わせる直進・回転アクチュエータが開
示されている。また特開平６−２９２３４３号公報に
は、前者の直進・回転アクチェータと後者の直進・回転
アクチュエータの両方が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２９２３４
３号公報に示された直進・回転アクチュエータでは、１
本の出力軸にボールねじとスプラインとが形成されてい
る。ボールねじとスプラインは、伝達機構を介してまた
は直接回転駆動用モータと直進駆動用モータによって駆
動される。しかしながらこの公報に示された構造では、
回転運動を行わせる際に、直進駆動用モータのロータが
停止状態にあると、回転駆動用モータのロータの回転に
伴って出力軸が直進運動をしてしまう問題が発生する。
この問題を解消するためには、回転駆動用モータを回転
させる際に、直進駆動用モータを協調制御しなければな
らず、２つのモータの制御が非常に複雑になる上、制御
ミスまたは制御のズレが発生しやすい問題がある。

【０００４】また特開平５−２９６３０８号公報に示さ
れた後者の直進・回転アクチュエータは、直進と回転を
する一本の出力軸を有し、出力軸にはボールねじが切ら
れ、また出力軸にはスプラインが設けられている。ボー
ルねじは、直進駆動用モータにより駆動させて回転する
ナットと螺合しており、スプラインは回転駆動用モータ
により駆動されて回転するシャフトの溝に直進を許容す
るように嵌合されている。そして直進駆動用モータを駆
動するとナットが回転して出力軸が直進し、回転駆動用
モータを駆動するとシャフトを介して出力軸が回転する
ようになっている。この直進・回転アクチュエータは、
比較的構造が簡単で全体の寸法もコンパクトに構成でき
る。しかしながらこの直進・回転アクチュエータでは、
直進運動と回転運動が機械的に同期しているため、二軸
運動を個別に行わせることができない。例えば回転運動
だけをさせようとしても、ボールねじがナットに対して
回転してしまい、所定の位置で直進運動を停止したまま
回転させることはできない。同様に、直進・回転を同時
に行わせようとすると、一方の方向には直進させること
ができるが、他方の方向には直進の速度が制限され、あ
るいは直進させることができない。このような制約のた
め、この直進・回転アクチュエータは汎用性が乏しいと
いう問題があった。

【０００５】また従来提案されている直進・回転アクチ
ュエータは、直進運動と回転運動を任意に且つ確実に行
うことができないため、巻線機のノズルを動かす場合に
要求されるようないわゆるボックス運動（直進−回転−
直進−回転）を速い速度で繰り返し行うような用途に
は、不適であった。

【０００６】本発明の目的は、直進運動と回転運動の両
方の運動を同時に、あるいはそれぞれ別個に行わせるこ
とができ、かつ簡単且つ確実に制御することのできる直
進・回転アクチュエータを提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、回転駆動用モータと
直進駆動用モータを軸線を共有するように並べて、しか
も直進と回転との両方を同時に、あるいはそれぞれ別個
に、簡単且つ確実に行わせることのできる直進・回転ア
クチュエータを提供することにある。

【０００８】本発明の別の目的は、巻線機のノズルの駆
動に適した直進・回転アクチュエータを提供することに
ある。

【０００９】本発明の更に別の目的は、制御性に優れ且
つコンパクトな直進・回転アクチュエータを備えた巻線
機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の基本思想は、直
進駆動用モータの駆動により直進する直進軸に軸受を介
して嵌合して同心配置にした出力軸を回転駆動用モータ
の駆動により回転させるか、または回転駆動用モータの
駆動により回転する出力軸に軸受を介して嵌合して同心
配置にした直進軸を直進駆動用モータの駆動より直進さ
せて、出力軸に直進運動と回転運動の両方を行わせると
いうものである。

【００１１】出力軸を回転駆動用モータにより駆動して
回転させるために、出力軸にはスプライン部を設け、こ
のスプライン部に嵌合したナットを回転駆動用モータに
より直接または伝達機構を介して回転させる。そして直
進軸を駆動する直進駆動用モータは、回転タイプのモー
タでもまたリニアモータでもよい。回転タイプの直進駆
動用モータを用いる場合には、直進軸にねじ部とスプラ
イン部とを設け、ねじ部に螺合したナットを直進駆動用
モータにより直接または伝達機構を介して回転させて直
進軸を直進させる。スプライン部に嵌合したナットは固
定状態とする。回転駆動用モータ及び直進駆動用モータ
の種類は任意であるが、制御性を向上させるためにはサ
ーボモータやステップモータを用いるのが適している。
また直進駆動用モータとしてリニアモータを用いる場合
には直進軸を直接リニアモータの可動子として駆動す
る。

【００１２】ここで「スプライン部」とは、軸の軸線に
沿った動きを許容するもので、いわゆるスプラインナッ
トと呼ばれるナットが嵌合される。そしてスプライン部
は、このスプラインナットと呼ばれるナットが固定され
た状態では軸の回転を阻止し、逆にこのナットが非固定
状態において回転力が加わると回転する場合には、ナッ
トから伝わる回転力を軸に伝達する機能を果たすもので
ある。したがってこのスプライン部は、溝または突起の
いずれの形態をなしていてもよく、その構造は任意であ
る。そしてスプライン部に嵌合されるナットは、スプラ
イン部と係合して軸の周囲を回動しないものである。ま
た「ねじ部」とは、ボールねじを含むもので軸の外周に
結果として螺旋状に形成されたものであればその形態は
いかなるものでもよい。このねじ部に螺合されるナット
は、回転力が加わるとボールナット等のようにねじ部に
沿って螺進する構造のものである。特に直進軸に形成さ
れるスプライン部とねじ部は、相互に干渉しないように
同じ部分に重ねて形成されるいわゆる「ボールねじ・ス
プライン」によって構成されてもよい。このような「ボ
ールねじ・スプライン」を用いると、直進軸の軸線方向
の寸法を短くできる利点がある。

【００１３】本発明の基本思想を用いると、直進軸と出
力軸とが同心配置されているため、直進・回転アクチュ
エータの構造が簡単になりまたコンパクトになる。また
直進軸の直進運動と出力軸の回転運動とを別個に独立し
て確実に制御できる。

【００１４】より具体的なレベルで本発明の構成を、図
面に付した符号を用いて説明する。まず軸線（Ｘ−Ｘ）
を共有するように並んで配置された回転駆動用モータＢ
と直進駆動用モータＡとを備え、回転駆動用モータのシ
ャフト３の回転により軸線（Ｘ−Ｘ）を中心にして出力
軸７を回転させ、直進駆動用モータのシャフト６の回転
により軸線（Ｘ−Ｘ）に沿って出力軸７を直線移動させ
る直進・回転アクチュエータの場合で、直進軸２１に出
力軸７を嵌合させる場合は次のようにする。

【００１５】回転駆動用モータＢ及び直進駆動用モータ
Ａのシャフト（３，６）はそれぞれ中空構造を有するも
のを用いる。直進軸２１は、軸中心が軸線（Ｘ−Ｘ）を
構成するように回転駆動用モータ及び直進駆動用モータ
のそれぞれのシャフト（３，６）の中心部に配置され、
外周部にスプライン部（第１のスプライン部）１３とね
じ部１２とが形成される。具体的には、スプライン部１
２は、軸線に沿って延び、ねじ部１２は軸線を中心にし
て螺旋状に延びる。また直進軸２１のねじ部１２と螺合
し且つ直進駆動用モータのシャフト６により駆動されて
回転して直進軸２１を軸線方向に変位させる第１のナッ
ト１１を設ける。更に固定状態にあって直進軸２１のス
プライン部１３と嵌合して直進軸２１の回転を阻止する
第２のナット（スプラインガイド部材）１４を設ける。
具体的には、ナット１４はモータのフレーム、エンドブ
ラケット等に固定される。そして出力軸７は外周部に軸
線方向に延びるスプライン部９が形成された中空構造を
有しており，出力軸７は回転駆動用モータのシャフト３
の中心部に位置する直進軸２１の部分に軸受１９，２０
を介して回転自在に嵌合される。出力軸７は直進軸２１
を中心して回転するが直進軸２１上を軸線に沿ってスラ
イドすることはない。回転駆動用モータのシャフト３に
は出力軸７に設けたスプライン部（第２のスプライン
部）９と嵌合する第３のナット（またはスプラインガイ
ド部材）８が固定されている。具体的には、シャフト３
の内部に第３のナット８が固定される。

【００１６】この直進・回転アクチュエータによれば、
直進駆動用モータＡを駆動することにより直進軸２１の
ねじ部１２上を第１のナット１１が回転して直進軸２１
は軸線方向に直進運動を行う。そして直進軸２１は、直
進軸２１に設けられたスプライン部１３が固定状態にあ
る第２のナット（スプラインガイド部材）１４に嵌合し
ているので回転することはない。一方、回転駆動用モー
タＢを駆動することにより出力軸７は回転するが、回転
駆動用モータＢのシャフト３に設けられた第３のナット
（スプラインガイド部材）８が、出力軸７に設けたスプ
ライン部９と嵌合しているので、出力軸７は回転運動を
しながら直進運動することができる。出力軸７と直進軸
２１とは、軸線方向に相互にスライドしないように軸受
１９，２０を介して回転自在に嵌合されている。これに
より、出力軸７は直進軸２１の直進に従って直進する
が、直進軸２１は出力軸７の回転に拘らず回転すること
はない。よって所定の位置で出力軸７だけを回転させる
ことや、出力軸７の回転を直進運動と非同期で制御する
こともでき、本発明の直進・回転アクチュエータは汎用
性に優れているとともに、構造が簡単でコンパクトに構
成できる。なお、直進運動と回転運動とを同期させる場
合には、直進駆動用モータと回転運動用モータにそれぞ
れ回転検出器（エンコーダ）を取り付けておき、各回転
検出器の出力に基づいて電気的に同期を取ればよい。

【００１７】次に出力軸７´の一部に直進軸２１´を嵌
合させる場合には次のようにする。直進軸２１´は中空
構造とする。そして出力軸７´を直進軸２１´の内部に
嵌合される嵌合部分７´ｂと直進軸２１´の外部にあっ
て外周部にスプライン部９が形成された出力部分７´ａ
とを有する構造とする。そして出力軸７´の嵌合部分７
´ｂを直進軸２１´の内部に軸受（１９´，２０´）を
介して回転自在に嵌合する。言い方を換えれば、直進軸
２１´が出力軸７´の嵌合部分７´ｂに軸受（１９´，
２０´）を介して同心的に回転自在に嵌合される。その
他の構造は、上記の場合と実質的に同じである。

【００１８】いずれの場合でも直進軸に設けられるスプ
ライン部とねじ部を、相互に干渉しないように同じ位置
に重ねて形成すれば、直進軸の長さを短くできる。

【００１９】なおワイヤ供給ノズルに直進運動と回転運
動とをさせるために直進・回転アクチュエータを備えて
いる巻線機に、前述の２つの具体的な直進・回転アクチ
ュエータを用いると、巻線機の機構部の構造が非常に簡
単になる。上記２つの具体的な直進・回転アクチュエー
タを巻線機のノズルの駆動に用いる場合には、巻線導体
すなわちワイヤをスムーズにノズルにガイドするための
構造を付加するのが好ましい。その場合前者の直進・回
転アクチュエータでは、直進軸２１には軸線方向に貫通
するワイヤガイド用貫通孔３５を形成し、また出力軸の
外側端部にはワイヤガイド用貫通孔３５と整合してワイ
ヤを出すワイヤ出口孔３６を形成する。また後者の場合
には、出力軸７´に軸線方向に貫通するワイヤガイド用
貫通孔を形成する。このようにするとワイヤを直進・回
転アクチュエータの内部を通してノズルに供給できるた
め、本発明の直進・回転アクチュエータを巻線機に適用
した場合に、巻線機の構造が簡単になる上、ワイヤの引
き回しが不要になる。

【００２０】次に直進駆動用モータとしてリニアモータ
Ａ´を用いた本発明の直進・回転アクチュエータの具体
的な構造について説明する。この場合には、回転駆動用
モータＢのシャフトを中空構造とする。そしてリニアモ
ータＡ´の可動子を直進軸２１''とし、直進軸２１''を
その軸中心が軸線（Ｘ−Ｘ）を構成するように回転駆動
用モータＢのシャフトの中心部を通る長さにする。出力
軸７は、外周部にスプライン部９が形成された中空構造
とする。出力軸７を回転駆動用モータのシャフトの中心
部に位置する直進軸２１''の部分に軸受（１９，２０）
を介して回転自在に嵌合し、回転駆動用モータのシャフ
トには出力軸７に設けたスプライン部９と嵌合するナッ
ト８を固定する。

【００２１】直進駆動用モータとしてリニアモータＡ´
を用いると、直進軸をスプライン部やねじ部を用いずに
直接的に駆動できるので直進・回転アクチュエータの構
造は非常に簡単になる。特にリニアモータとして、可動
子が固定子の内部に位置するシリダン型のリニアモータ
を用いると、直進駆動用モータと回転駆動用モータを一
体化することができて、直進・回転アクチュエータをコ
ンパクトに構成できる。

【００２２】本発明は、回転駆動用モータＢ''及び直進
駆動用モータＡ''のシャフトからそれぞれの駆動力を伝
達機構（４１、４２）を介して直進軸及び出力軸に伝達
する場合にも適用できる。この場合直進駆動用モータ
Ａ''は、第１の伝達機構４１を介して直進軸２１，２１
´のねじ部１２，１２´と螺合する第１のナット１１，
１１´を回転させて、直進軸２１，２１´を軸線方向に
変位（移動）させる。また回転駆動用モータＢ''は、第
２の伝達機構４２を介して出力軸７，７´に設けたスプ
ライン部９，９´と嵌合する第３のナット８，８´を回
転させて出力軸７，７´を回転させる。直進駆動用モー
タとしてリニアモータＡ´を用いる場合には、直進駆動
用モータに伝達機構は不要であり、回転駆動用モータ
Ｂ''側にのみ伝達機構４２を配置すればよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。

【００２４】図１は、本発明に係る直進・回転アクチュ
エータの一つの実施の形態を示す横断面図である。図１
は、出力軸７及び直進軸２１について軸線（Ｘ−Ｘ）を
含む水平面で上下に分割しており、軸線（Ｘ−Ｘ）より
上側の部分が図示左方向に出力軸７が突き出て前進した
状態を示し、軸線（Ｘ−Ｘ）より下側の部分が右方向に
出力軸７が引っ込められて後退した状態を示している。

【００２５】図１において直進・回転アクチュエータ
は、軸線（Ｘ−Ｘ）を共有するように並んで配置された
直進駆動用モータＡと回転駆動用モータＢとを備えてい
る。この例では、直進駆動用モータＡと回転駆動用モー
タＢとしてサーボモータを用いている。回転駆動用モー
タＢはステータ１とロータ２とを含み、直進駆動用モー
タＡはステータ４とロータ５とを備えている。各ステー
タ１，４はコア１ａ，４ａ、インシュレータ１ｂ，４
ｂ、コイル１ｃ，４ｃからなる通常のサーボモータと同
様のものであり、またロータ２，５もッシャフト３，６
が中空構造である点を除いて通常のものである。各ロー
タ２，５には軸中心を共有する中空構造のシャフト３，
６を備えており、シャフト３，６はロータ２，５の回転
とともにそれぞれ回転する。

【００２６】ステータ１，４はそれぞれ円筒形のカバー
３３，３４の内周面に固定されている。カバー３３，３
４は、それぞれほぼ同じ半径の円筒形状を有しており、
両端にはそれぞれ一対のエンドブラケット２６，２７と
中間ブラケット２８とが嵌合されている。回転駆動用モ
ータＢのステータ１は、図示左端の方のエンドブラケッ
ト２６と中間ブラケット２８との間に配置され、直進駆
動用モータＡのステータ４は図示の右端の方のエンドブ
ラケット２７と中間ブラケット２８との間に配置されて
いる。回転駆動用モータＢのシャフト３は、エンドブラ
ケット２６と中間ブラケット２８とに一対の軸受２２，
２３を介して回転自在に支持されている。また直進駆動
用モータＡのシャフト６は、エンドブラケット２７と中
間ブラケット２８とに一対の軸受２４，２５を介して回
転自在に支持されている。

【００２７】この実施の形態においては、中間ブラケッ
ト２８を回転駆動用モータＢと直進駆動用モータＡとで
共用しているため、部品点数が少なくて済み、アクチュ
エータ全体の軸線方向寸法を短く抑えることができる。

【００２８】また中間ブラケット２８に形成された収納
空間２９には、回転駆動用モータＢの回転を検出する第
１のエンコーダ１０が配置されており、エンドブラケッ
ト２７には直線駆動用のモータの回転を検出する第２の
エンコーダ１６が収納されるエンコーダ・カバー１５が
固定されている。回転駆動用モータＢのシャフト３の端
部は収納空間２９の内部にまで延び出ていて、シャフト
３の端部には第１のエンコーダ１０の回転素子が固定さ
れている。また直進駆動用モータＡのシャフト６の端部
はエンコーダ・カバー１５の内部にまで延び出ていて、
シャフト６の端部には第２のエンコーダ１６の回転素子
が固定されている。

【００２９】このように中間ブラケット２８に第１のエ
ンコーダ１０を収納する収納空間２９を形成すれば、エ
ンコーダを独立して配置する必要がない。従って、２つ
のモータＡ及びＢを軸線を共有するように直線状に並べ
て配置し、かつそれぞれのモータにエンコーダを取り付
けても、アクチュエータの軸線方向寸法があまり長くな
らない。

【００３０】さらに、中間ブラケット２８には、直進駆
動用モータＡおよび回転駆動用モータＢからそれぞれ延
びる電力供給用のリード線（図示していない）を電気的
に外部に引き出すカプラー構造やコネクタ構造のリード
線引出部３１が設けられており、２つのモータに電力を
供給するリード線を一箇所から外部に引き出せるように
している。これにより外部での電気的接続が容易にな
る。なお、第１のエンコーダ１０の出力も中間ブラケッ
ト２８から引き出すようにしている。第２のエンコーダ
１６の出力は、エンコーダ・カバー１５から外部に引き
出される。

【００３１】回転駆動用モータＢのロータ２とシャフト
３及び直進駆動用モータＡのロータ５とシャフト６の中
心部には、軸中心が軸線（Ｘ−Ｘ）を構成するように、
直進軸２１が配置されている。直進軸２１の右側端部と
中間部の外周部には、軸線方向に延びる複数本のスプラ
イン溝から構成されたスプライン部１３と外周部に螺旋
状に形成されたボールねじから構成されたねじ部１２と
が形成されている。第１のナット１１は、直進駆動用モ
ータＡのシャフト６の内部に嵌合されてシャフト６に固
定されており、第１のナット１１の内周部には直進軸２
１のねじ部１２と螺合する雌ねじが形成されている。こ
れにより、第１のナット１１が直進駆動用モータＡによ
り駆動されて回転すると、直進軸２１は軸線方向に変位
する。なおスプラインガイド部材としての第２のナット
１４が直進軸２１のスプライン部１３と嵌合しているの
で、直進軸２１は第１のナット１１と共に回転すること
なく、直進運動のみを行う。第２のナット１４は、その
内周部にスプライン部１３を構成する複数のスプライン
溝と軸線方向にスライド可能に嵌合する複数の嵌合凸部
を備えている。なおこの例では、第２のナット１４をエ
ンコーダ・カバー１５を介してエンドブラケット２７に
対して固定するようにしたので、第２のナット１４を簡
単な構造で固定できる。

【００３２】出力軸７は外周部に軸線方向に延びる複数
のスプライン溝から構成されたスプライン部９が形成さ
れた中空構造を有している。スプライン部９には回転駆
動用モータＢのシャフト３の中空部に嵌合されて固定さ
れた第３のナット８が嵌合されている。この第３のナッ
ト８も第２のナット１４と同様に、その内周部にスプラ
イン部９を構成する複数のスプライン溝と軸線方向にス
ライド可能に嵌合する複数の嵌合凸部を備えている。よ
って出力軸７は回転駆動用モータＢのシャフト３に対し
て軸線方向に移動でき、しかもシャフト３とともに回転
する。第３のナット８は、スプライン部９と嵌合する本
体と、シャフト３の外側に位置して径方向に延びる環状
のフランジ部８ａとからなる。フランジ部８ａとエンド
ブラケット２６との間にはオイルシール部材３２が配置
されている。このように第３のナット８を利用してオイ
ルシール部材３２を配置することができるので、オイル
シール部材３２の取り付け構造が簡単になる。

【００３３】以上のような実施の形態に係る直進・回転
アクチュエータにあっては、回転駆動用モータＢにより
回転する出力軸７と直進駆動用モータＡにより直進する
直進軸２１とは、相対的に回転自在である。すなわち出
力軸７は、回転駆動用モータＢのロータ２の中心部に位
置する直進軸２１の部分に軸線方向に相互にスライドで
きないようにして、ラジアル軸受１９，２０を介して回
転自在に嵌合されている。この構成により、この直進・
回転アクチュエータによると、直進と回転の両方の運動
を同時に行うことができ、また直進運動と回転運動を別
個に独立して行わせることが可能になっている。

【００３４】この実施の形態において、まず回転のみを
行わせる場合には、回転駆動用モータＢのステータ１の
コイル１ｃに励磁電流を流して、ロータ２及びシャフト
３を回転する。するとシャフト３に取り付けられた第３
のナット８とスプライン部９とを介して、出力軸７が回
転する。このとき直進軸２１は、ラジアル軸受１９，２
０が存在しており、しかもスプライン部１３と第２のナ
ット１４との嵌合により回転が制止されているので回転
することはない。よって第１のナット１１とねじ部１２
との間で回転が生ずることはなく、従って直進軸２１が
変位することもない。

【００３５】直進のみを行わせる場合には、直進駆動用
モータＡのステータ４のコイル４ｃに励磁電流を流す
と、ロータ５及びシャフト６が回転し、第１のナット１
１が回転する。第１のナット１１は、ねじ部１２と螺合
しており、第２のナット１４とスプライン部１３との嵌
合により直進軸２１の回転が阻止されているので、第１
のナット１１が回転すると、その回転に従って直進軸２
１が直進する。出力軸７は、ラジアル軸受１９，２０に
より直進軸２１に対して軸線方向にスライド不能に嵌合
されており、またスプライン部９と第３のナット８とが
嵌合していることによりロータ２及びシャフト３に対し
て直進可能になっており、直進軸２１の直進と一緒に出
力軸７も直進する。

【００３６】直進と回転とを同時に行わせる場合には、
直進駆動用モータＡのステータ４のコイル４ｃ及び回転
駆動用モータＢのステータ１のコイル１ｃに同時に通電
する。出力軸７は直進軸２１に対して回転自在に嵌合さ
れているので、直進軸２１の直進量と無関係に出力軸７
は独立して回転し、また直進軸２１も出力軸７の回転速
度と無関係に独立して直進する。したがってこの例で
は、一方の運動が他方の運動に影響を及ぼすことがな
く、直進と回転との運動を同時にかつ自在に行わせるこ
とができる。

【００３７】上記のような動作において、出力軸７の回
転量は第１のエンコーダ１０によりシャフト３の回転量
を検知することにより検知され、また直進軸２１の直進
量はシャフト６の回転量を検知することにより間接的に
第２のエンコーダ１６により検知され、回転量及び直進
量は各エンコーダ１０，１６の出力を受け取る図示しな
い制御装置により制御される。

【００３８】以上説明したように図示の実施の形態に係
る直進・回転アクチュエータによれは、出力軸７を直進
軸２１に対して回転自在に嵌合しているので、従来一本
の出力軸を直接回転・直進させていた構成とは異なり、
所定の位置で停止させたまま回転のみを行わせたり、回
転を直進運動と非同期で制御する等の自在の制御が可能
である。

【００３９】なお図１の直進・回転アクチュエータは、
巻線機に適用するために、直進軸２１には軸線方向に貫
通するワイヤガイド用貫通孔３５が形成されており、ま
た出力軸７の外側端部にはワイヤガイド用貫通孔３５と
整合してワイヤを出すワイヤ出口孔３６が形成されてい
る。またエンコーダ・カバー１５の中央部にもワイヤガ
イド用貫通孔３５と整合してワイヤを入れるワイヤ入口
孔３７が形成されている。

【００４０】この直進・回転アクチュエータでは、それ
ぞれ回転駆動用モータＢと直進駆動用モータＡの一部を
構成するエンドブラケット２６，２７の間に、中間ブラ
ケット２８を配置しており、この中間ブラケット２８を
回転駆動用モータＢと直進駆動用モータＡの両者の構成
部材として用いている。よって部品数が少なくなり、ま
たアクチュエータ全体の軸線方向寸法が長くならない。
また中間ブラケット２８には、第１のエンコーダ１０が
配置される収納空間２９が形成されているので、第１の
エンコーダ１０を独立して配置する必要がなく、２つの
モータを直線状に並べて配置しかつそれぞれのモータに
エンコーダを取り付けても、アクチュエータの軸線方向
の寸法が長くならない。更に第２のナット（スプライン
ガイド部材）１４をエンコーダ・カバー１５に固定する
ことにより、第２のナット１４をエンドブラケット２７
に対して固定しているので、第２のナット１４の固定構
造を簡略化することができる。また、中間ブラケット２
８には、直進駆動用モータＡ及び回転駆動用モータＢか
らそれぞれ延びる電力供給用のリード線を電気的に外部
に引き出すリード線引出部３１を設けているので、中間
ブラケット２８を利用して２つのモータに電力を供給す
るリード線を１箇所から電気的に外部に引き出すことが
できる。そのため外部での電気的接続が容易になる。な
お中間ブラケット２８に設ける第１のエンコーダ１０の
出力も中間ブラケット２８から引き出すことができる。
第２のエンコーダ１６の出力はエンコーダカバー１５か
ら外部に引き出せばよい。

【００４１】図１の実施の形態の直進・回転アクチュエ
ータを概念的に図示すると、図２に示すようになる。図
２に示した概念図と同様の図法を用いて、本発明の他の
実施の形態について説明する。図３は、図１及び図２の
実施の形態の変形例としての第２の実施の形態の概略構
成図である。図３の実施の形態において、図１の実施の
形態と異なる点は、直進軸２１の外周部に設けるスプラ
イン部１３とねじ部１２が、相互に干渉しないように直
進軸２１の外周部の同じ部分に重ねて形成される点であ
る。このような構造は、一般的に「ボールねじ・スプラ
イン」と呼ばれており、このような「ボールねじ・スプ
ライン」を用いると、直進軸の軸線方向の寸法を短くで
きる利点がある。その他の点は、図１の例と実質的に同
じである。

【００４２】図３の実施の形態の構造を用いると、図１
の実施の形態の構造を用いた場合よりも直進・回転アク
チュエータの軸線方向の寸法が短くなることは、図４及
び図５に示した実際の設計図からみると明白である。図
４の例は、図１の構造を用いた実際の直進・回転アクチ
ュエータの設計図であり、図５の例は図３の構造を用い
た実際の直進・回転アクチュエータの設計図である。両
者を対比すると分かるように、「ボールねじ・スプライ
ン」を用いた図５の例では、図４の例と比べて直進軸２
１の長さが短くなっている。なお図４及び図５の例で
は、直進駆動用モータＡと回転駆動用モータＢに対して
それぞれ設けられるエンコーダＣ及びＤが、直進駆動用
モータＡと回転駆動用モータＢの間にそれぞれ配置され
ている。

【００４３】図６は、図２と同様にして示した本発明の
他の実施の形態の概略構成図である。この例では、出力
軸７´の一部に直進軸２１´を嵌合させている。そのた
め直進軸２１´は中空構造とする必要がある。そして出
力軸７´を直進軸２１´の内部に嵌合される嵌合部分７
´ｂと直進軸２１´の外部にあって外周部にスプライン
部９´が形成された出力部分７´ａとを有する構造とす
る。出力軸７´の嵌合部分７´ｂを直進軸２１´の内部
に軸受１９´，２０´を介して回転自在に嵌合してい
る。すなわち直進軸２１´が出力軸７´の嵌合部分７´
ｂに軸受１９´，２０´を介して同心的に回転自在に嵌
合されている。その他の構造は、図１及び図２の場合と
実質的に同じである。なおこの構造で、ワイヤを直進・
回転アクチュエータの中心部を通して引き出すようにす
るためには、出力軸７´の中心部にワイヤガイド用貫通
孔を形成すればよい。

【００４４】図７は、図６の実施の形態の変形例であ
る。この例では、図３及び図５の例と同様に、直進軸２
１´の外周部に設けるスプライン部１３´とねじ部１２
´が、相互に干渉しないように直進軸２１´の外周部の
同じ部分に重ねて形成されている。その他の点は、図６
の例と同じである。

【００４５】図８は、直進駆動用モータＡ´としてシリ
ンダ型のリニアモータを用いた本発明の直進・回転アク
チュエータの概略構成図である。この場合には、図１の
例と同様に回転駆動用モータＢのシャフトを中空構造と
する。そしてリニアモータＡ´の可動子を直進軸２１''
とし、直進軸２１''をその軸中心が軸線（Ｘ−Ｘ）を構
成するように回転駆動用モータＢのシャフトの中心部を
通る長さにする。出力軸７は、図１の例と同様に外周部
にスプライン部９が形成された中空構造とする。また出
力軸７を回転駆動用モータＢのシャフトの中心部に位置
する直進軸２１''の部分に軸受（１９，２０）を介して
回転自在に嵌合し、回転駆動用モータＢのシャフトには
出力軸７に設けたスプライン部９と嵌合するナット８を
固定する。

【００４６】直進駆動用モータＡ´としてリニアモータ
を用いると、直進軸をスプライン部やねじ部を用いずに
直接的に駆動できるので直進・回転アクチュエータの構
造は非常に簡単になる。特にこの例のようにリニアモー
タとして、可動子が固定子の内部に位置するシリダン型
のリニアモータを用いると、直進駆動用モータと回転駆
動用モータを一体化することができて、直進・回転アク
チュエータをコンパクトに構成できる。なお実際に販売
されているシリダン型のリニアモータとしては、例えば
オリエンタルモータ株式会社がＶＥＸＴＡ（登録商標）
「ＵＣＭ４２０」の製品番号で市販しているシリダン型
のリニアスッテピングモータがある。

【００４７】図９は、図１乃至図８に示した直進・回転
アクチュエータのように、回転駆動用モータ及び直進駆
動用モータが軸線（Ｘ−Ｘ）を共有するように配置され
る直進・回転アクチュエータ１００を巻線機に適用した
場合の実施の形態の一例の概略構成図である。この巻線
機では、直進・回転アクチュエータ１００の出力軸１０
１にカップリング１０２を介して揺動機能を有するノズ
ル保持機構１０３を支持している。ノズル保持機構１０
３には、Ｌ字状に曲げられたワイヤ供給ノズル１０４が
支持されている。この例では、１本のワイヤを供給する
タイプのワイヤ供給ノズル１０４を用いているが、先端
から複数本のワイヤを個別に供給するタイプのワイヤ供
給ノズルを用いることができるのも勿論である。１０６
は、直進・回転アクチュエータ１００に図示しないワイ
ヤリールから供給されるワイヤに張りを与えるテンショ
ン装置である。直進・回転アクチュエータ１００は図１
の直進・回転アクチュエータのように、中心部にワイヤ
をガイドする通路を備えているため、特にアクチュエー
タとは別個にワイヤをガイドするためのガイド機構は不
要である。また直進・回転アクチュエータ１００は２つ
のモータが一体化されたコンパクトな構造を有している
ため、巻線機を小形に構成することができる。

【００４８】図１０は、図９の巻線機を用いて回転電機
の積層コア１０７にワイヤを巻回して巻線部を形成する
場合の、ノズル１０４の運動の軌跡の一例を示してい
る。１０８はエンドホームであり、１０９はニードルで
ある。実線で描いた軌跡Ｌ１は通常の巻回時の軌跡であ
り、破線で描いた軌跡Ｌ２は渡り線を処理する際のノズ
ル１０４の軌跡である。渡り線を処理する際には直線運
動の量をΔＬ分長くして、ニードル１０９を挿入する空
間を形成する。そしてニードル１０９により渡り線処理
を行う。この図から分かるように、ノズル１０４は、基
本的に直線運動と回転運動とからなるボックス運動をす
る。本発明の直進・回転アクチュエータ１００では、直
線運動と回転運動とを別個に独立して制御できるため、
どのような形状寸法の積層コアに対しても、直進駆動用
モータ及び回転駆動用モータの制御モードを変更するだ
けで、簡単に巻線部を形成することができる。したがっ
て従来の巻線機と比べて、本発明の巻線機は巻装するコ
アの変更に簡単に対応できる利点を有している。

【００４９】本発明は、回転駆動用モータ及び直進駆動
用モータのシャフトからそれぞれの駆動力を伝達機構を
介して直進軸及び出力軸に伝達する場合にも適用でき
る。図１１の実施の形態は、回転駆動用モータＢ''と直
進駆動用モータＡ''とを備えており、直進駆動用モータ
Ａ''の回転を第１の伝達機構４１を介して第１のナット
１１に伝達して直進軸２１を軸線方向に直進させる。ま
た回転駆動用モータＢ''の回転を第２の伝達機構４２を
介して第３のナット８に伝達して出力軸７を回転させ
る。第１の伝達機構４１及び第２の伝達機構４２は、プ
ーリとベルトの組み合わせからなる伝達機構や、歯車機
構等からなる公知の伝達機構である。その他の点は、図
１及び図２の実施の形態と基本的には同様である。図１
１の実施の形態の変形例では、図３の実施の形態と同様
に、ねじ部１２とスプライン部１３が重ねて形成された
「ボールねじ・スプライン」を採用することができる。

【００５０】図１２の実施の形態は、図６及び図７の実
施の形態と同様に、直進軸２１´が出力軸７´の一端に
軸受１９´，２０´を介して嵌合された構造に、図１１
の実施の形態と同様に、第１の伝達機構４１と第２の伝
達機構４２を組み込んだものである。この例でも、直進
駆動用モータＡ''の回転を第１の伝達機構４１を介して
第１のナット１１´に伝達して直進軸２１´を軸線方向
に直進させる。また回転駆動用モータＢ''の回転を第２
の伝達機構４２を介して第３のナット８´に伝達して出
力軸７´を回転させる。その他の点は、図６及び図７の
実施の形態と同様である。また図１２の実施の形態の変
形例でも、図７の実施の形態と同様に、ねじ部１２´と
スプライン部１３´が重ねて形成された「ボールねじ・
スプライン」を採用することができる。

【００５１】なお直進駆動用モータとしてリニアモータ
Ａ´を用いる場合には、図１３に示すように直進駆動用
モータに伝達機構は不要であり、回転駆動用モータＢ''
側にのみ伝達機構４２を配置すればよい。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る直進・回転
アクチュエータによれば、回転運動と直進運動とを別個
に行わせることも両方を同時に行わせることも自在であ
り、従って巻線機を含めたさまざまな用途に適用できる
利点がある。

【００５３】また本発明の巻線機によれば、従来の巻線
機と比べて、巻装するコアの変更に簡単に対応できる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直進・回転アクチュエータの一つ
の実施の形態を示す横断面図である。

【図２】図１の実施の形態の直進・回転アクチュエータ
を概念的に示した図である。

【図３】図１及び図２の実施の形態の変形例としての第
２の実施の形態の概略構成図である。

【図４】図１の構造を用いた実際の直進・回転アクチュ
エータの設計図である。

【図５】図３の構造を用いた実際の直進・回転アクチュ
エータの設計図である。

【図６】本発明の他の実施の形態の概略構成図である。

【図７】図６の実施の形態の変形例を示す概略構成図で
ある。

【図８】直進駆動用モータとしてシリンダ型のリニアモ
ータを用いた本発明の直進・回転アクチュエータの概略
構成図である。

【図９】図１乃至図８に示した直進・回転アクチュエー
タのように、回転駆動用モータ及び直進駆動用モータが
軸線（Ｘ−Ｘ）を共有するように配置される直進・回転
アクチュエータを巻線機に適用した場合の実施の形態の
一例の概略構成図である。

【図１０】図９の巻線機を用いて回転電機の積層コアに
ワイヤを巻回して巻線部を形成する場合の、ノズルの運
動の軌跡の一例を示している。

【図１１】伝達機構を有する本発明の他の実施の形態の
概略構成図である。

【図１２】伝達機構を有する本発明の他の実施の形態の
概略構成図である。

【図１３】伝達機構を有する本発明の他の実施の形態の
概略構成図である。

【符号の説明】

１ ステータ ２ ロータ ３ シャフト ４ ステータ ５ ロータ ６ シャフト ７，７´ 出力軸 ８，８´ 第３のナット ９，９´ スプライン部 １０ 第１のエンコーダ １１，１１´ 第１のナット １２，１２´ ねじ部 １３，１３´ スプライン部 １４，１４´ 第２のナット １５ エンコーダ・カバー １６ 第２のエンコーダ １９，２０，１９´，２０´ ラジアル軸受 ２１，２１´ 直進軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 茂人 東京都豊島区北大塚一丁目十五番一号 山洋電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−116455（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−247866（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−296308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−163063（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−292002（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−277962（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−47787（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 25/20 - 25/24 F65H 54/02

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線（Ｘ−Ｘ）を共有するように並んで
   配置された回転駆動用モータ（Ｂ）と直進駆動用モータ
   （Ａ）とを備え、前記回転駆動用モータのシャフト
   （３）の回転により前記軸線（Ｘ−Ｘ）を中心にして出
   力軸（７）を回転させ、前記直進駆動用モータのシャフ
   ト（６）の回転により前記軸線（Ｘ−Ｘ）に沿って前記
   出力軸（７）を軸線方向に直線移動させる直進・回転ア
   クチュエータであって、 前記回転駆動用モータ及び前記直進駆動用モータの前記
   シャフト（３，６）はそれぞれ中空構造を有し、 軸中心が前記軸線（Ｘ−Ｘ）を構成するように前記回転
   駆動用モータ及び前記直進駆動用モータのそれぞれの前
   記シャフト（３，６）の中心部に配置され、外周部にス
   プライン部（１３）とねじ部（１２）とが形成された直
   進軸（２１）を有し、 前記直進軸（２１）の前記ねじ部（１２）と螺合し且つ
   前記直進駆動用モータの前記シャフト（６）により駆動
   されて回転して前記直進軸（２１）を前記軸線方向に変
   位させる第１のナット（１１）を有し、 固定状態にあって前記直進軸（２１）の前記スプライン
   部（１３）と嵌合して前記直進軸の回転を阻止する第２
   のナット（１４）を有し、 前記出力軸（７）は外周部にスプライン部（９）が形成
   された中空構造を有し、 前記出力軸（７）は前記回転駆動用モータの前記シャフ
   ト（３）の中心部に位置する前記直進軸（２１）の部分
   に軸受（１９，２０）を介して回転自在に嵌合され、 前記回転駆動用モータの前記シャフト（３）には前記出
   力軸（７）に設けた前記スプライン部（９）と嵌合する
   第３のナット（８）が固定されていることを特徴とする
   直進・回転アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記直進軸（２１）に設けられる前記ス
   プライン部（１３）と前記ねじ部（１２）は相互に干渉
   しないように同じ位置に重ねて形成されている請求項１
   に記載の直進・回転アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記直進軸には軸線方向に貫通するワイ
   ヤガイド用貫通孔（３５）が形成され、また前記出力軸
   の外側端部には前記ワイヤガイド用貫通孔と整合してワ
   イヤを出すワイヤ出口孔（３６）が形成されている請求
   項１または２に記載の直進・回転アクチュエータ。
4. 【請求項４】 軸線（Ｘ−Ｘ）を共有するように並んで
   配置された回転駆動用モータ（Ｂ）と直進駆動用モータ
   （Ａ）とを備え、前記回転駆動用モータ（Ｂ）のシャフ
   トの回転により前記軸線（Ｘ−Ｘ）を中心にして出力軸
   （７´）を回転させ、前記直進駆動用モータ（Ａ）のシ
   ャフトの回転により前記軸線（Ｘ−Ｘ）に沿って前記出
   力軸（７´）を軸線方向に直線移動させる直進・回転ア
   クチュエータであって、 前記回転駆動用モータ及び前記直進駆動用モータの前記
   シャフトはそれぞれ中空構造を有し、 軸中心が前記軸線（Ｘ−Ｘ）を構成するように前記回転
   駆動用モータ及び前記直進駆動用モータのそれぞれの前
   記シャフトの中心部に配置され、外周部にスプライン部
   （１３´）とねじ部（１２´）とが形成された中空構造
   の直進軸（２１´）を有し、 前記直進軸（２１´）の前記ねじ部（１２´）と螺合し
   且つ前記直進駆動用モータの前記シャフトにより駆動さ
   れて回転して前記直進軸（２１´）を前記軸線方向に変
   位させる第１のナット（１１´）を有し、 固定状態にあって前記直進軸（２１´）の前記スプライ
   ン部（１３´）と嵌合して前記直進軸（２１´）の回転
   を阻止する第２のナット（１４´）を有し、 前記出力軸（７´）は前記直進軸の内部に嵌合される嵌
   合部分（７´ｂ）と前記直進軸（２１´）の外部にあっ
   て外周部にスプライン部（９）が形成された出力部分
   （７´ａ）とを有し、 前記出力軸（７´）の前記嵌合部分は前記直進軸（２１
   ´）の内部に軸受（１９´，２０´）を介して回転自在
   に嵌合され、 前記回転駆動用モータの前記シャフトには前記出力軸
   （７´）の前記出力部分（７´ａ）に設けた前記スプラ
   イン部（９´）と嵌合する第３のナット（８´）が固定
   されていることを特徴とする直進・回転アクチュエー
   タ。
5. 【請求項５】 前記直進軸（２１´）に設けられる前記
   スプライン部（１３´）と前記ねじ部（１２´）は、相
   互に干渉しないように同じ位置に重ねて形成されている
   請求項４に記載の直進・回転アクチュエータ。
6. 【請求項６】 前記出力軸には軸線方向に貫通するワイ
   ヤガイド用貫通孔が形成されている請求項４または５に
   記載の直進・回転アクチュエータ。
7. 【請求項７】 ワイヤ供給ノズルに直進運動と回転運動
   とをさせるために直進・回転アクチュエータを備えてい
   る巻線機であって、前記直進・回転アクチュエータとし
   て請求項１，４または６に記載の直進・回転アクチュエ
   ータが用いられていることを特徴とする巻線機。
8. 【請求項８】 一対のエンドブラケット（２６，２７）
   と、 該一対のエンドブラケット（２６，２７）の間に配置さ
   れた中間ブラケット（２８）と、 一方の前記エンドブラケット（２６）と前記中間ブラケ
   ット（２８）との間に配置された回転駆動用モータのス
   テータ（１）と、 他方の前記エンドブラケット（２７）と前記中間ブラケ
   ット（２８）との間に配置された直線駆動用モータのス
   テータ（４）と、 一方の前記エンドブラケット（２６）と前記中間ブラケ
   ット（２８）とに一対の軸受（２２，２３）を介して回
   転自在に支持された中空構造のシャフト（３）を有する
   前記回転駆動用モータのロータ（２）と、 他方の前記エンドブラケット（２７）と前記中間ブラケ
   ット（２８）とに一対の軸受（２４，２５）を介して回
   転自在に配置された中空構造のシャフト（６）を有する
   前記直線駆動用モータのロータ（５）と、 軸中心が共通軸線（Ｘ−Ｘ）を構成するように前記回転
   駆動用モータの前記シャフト（３）及び前記直進駆動用
   モータの前記シャフト（６）の中心部に配置され、前記
   直進駆動用モータ側に位置する部分の外周部にスプライ
   ン部（１３）とねじ部（１２）とが形成された直進軸
   （２１）と、 前記直進軸（２１）の前記ねじ部（１２）と螺合し且つ
   前記直進駆動用モータの前記シャフト（６）により駆動
   されて回転して前記直進軸（２１）を軸線方向に変位さ
   せる第１のナット（１１）と、 前記他方のエンドブラケット（２７）に対して固定状態
   に配置されて前記直進軸（２１）の前記スプライン部
   （１３）と嵌合して前記直進軸（２１）の回転を阻止す
   る第２のナット（１４）とを具備し、 出力軸（７）は外周部にスプライン部（９）が形成され
   た中空構造を有し、 前記出力軸（７）は前記回転駆動用モータの前記ロータ
   （２）の中心部に位置する前記直進軸（２１）の部分に
   軸受（１９，２０）を介して軸線方向に相互にスライド
   しないようにして回転自在に嵌合され、 前記回転駆動用モータの前記シャフト（３）の内部には
   前記出力軸（７）に設けた前記スプライン部（９）と嵌
   合する第３のナット（８）が固定されていることを特徴
   とする直進・回転アクチュエータ。
9. 【請求項９】 前記直進軸（２１）に設けられる前記ス
   プライン部（１３）と前記ねじ部（１２）は、相互に干
   渉しないように同じ位置に重ねて形成されている請求項
   ８に記載の直進・回転アクチュエータ。
10. 【請求項１０】 前記中間ブラケット（２８）には、前
    記回転駆動用モータの前記ロータ（２）の回転を検出す
    る第１のエンコーダ（１０）が配置される収納空間（２
    ９）が形成されており、 前記他方のエンドブラケット（２７）には前記直線駆動
    用モータの前記ロータ（５）の回転を検出する第２のエ
    ンコーダ（１６）を収納するエンコーダ・カバー（１
    ５）が固定されており、 前記収納空間（２９）の内部に延び出た前記回転駆動用
    モータの前記シャフト（３）の端部に前記第１のエンコ
    ーダ（１０）の回転素子が固定され、 前記エンコーダ・カバー（１５）の内部に延び出た前記
    直線駆動用モータの前記シャフト（６）の端部に前記第
    ２のエンコーダ（１６）の回転素子が固定され、 前記直進軸（２１）に設けた前記スプライン部（１３）
    と嵌合する前記第２のナット（１４）が前記エンコーダ
    ・カバー（１５）を介して前記他方のエンドブラケット
    （２７）に対して固定されており、 前記第２のナット（１４）の本体が前記直線駆動用モー
    タの前記シャフト（６）内に緩く嵌合されていることを
    特徴とする請求項８に記載の直進・回転アクチ ュエー
    タ。
11. 【請求項１１】 中間ブラケット（２８）には、直進駆
    動用モータ及び回転駆動用モータからそれぞれ延びる電
    力供給用のリード線を電気的に外部に引き出すリード線
    引出部（３１）が設けられている請求項８に記載の直進
    ・回転アクチュエータ。
12. 【請求項１２】 前記回転駆動用モータの前記ロータに
    固定される前記第３のナット（８）は、前記出力軸
    （７）の内部に嵌合されて前記スプライン部（９）と嵌
    合する本体と、前記ロータの外側に位置して径方向に延
    びる環状のフランジ部（８ａ）とからなり、 前記フランジ部（８ａ）と前記一方のエンドブラケット
    （２６）との間にオイルシール部材（３２）が配置され
    ている請求項８に記載の直進・回転アクチュエータ。
13. 【請求項１３】 回転駆動用モータ（Ｂ´´）と直進駆
    動用モータ（Ａ´´）とを備え、前記回転駆動用モータ
    （Ｂ´´）の回転により軸線（Ｘ−Ｘ）を中心にして出
    力軸（７´）を回転させ、前記直進駆動用モータの回転
    により前記軸線（Ｘ−Ｘ）に沿って前記出力軸（７´）
    を直線移動させる直進・回転アクチュエータであって、 軸中心が前記軸線（Ｘ−Ｘ）を構成するように配置され
    て、外周部にスプライン部（１３´）とねじ部（１２
    ´）とが形成された中空構造の直進軸（２１´）を有
    し、 前記直進軸（２１´）の前記ねじ部（１２´）と螺合し
    且つ第１の伝達機構（４１）を介して前記直進駆動用モ
    ータにより駆動されて回転して前記直進軸（２１´）を
    前記軸線方向に変位させる第１のナット（１１´）を有
    し、 固定状態にあって前記直進軸（２１´）の前記スプライ
    ン部（１３´）と嵌合して前記直進軸（２１´）の回転
    を阻止する第２のナット（１４´）を有し、 前記出力軸（７´）は前記直進軸の内部に嵌合される嵌
    合部分（７´ｂ）と前記直進軸（２１´）の外部にあっ
    て外周部にスプライン部（９）が形成された出力部分
    （７´ａ）とを有し、 前記出力軸（７´）の前記嵌合部分は前記直進軸（２１
    ´）の内部に軸受（１ ９´，２０´）を介して回転自在
    に嵌合され、 前記出力軸（７´）の前記出力部分（７´ａ）に設けた
    前記スプライン部（９´）と嵌合し、第２の伝達機構
    （４２）を介して前記回転駆動用モータにより駆動され
    て回転する第３のナット（８´）を有していることを特
    徴とする直進・回転アクチュエータ。
14. 【請求項１４】 前記直進軸に設けられる前記スプライ
    ン部（１３´）と前記ねじ部（１２´）は、相互に干渉
    しないように同じ位置に重ねて形成されている請求項１
    ３に記載の直進・回転アクチュエータ。