JPH1172155A - Translating/rotary actuator and coil winding machine having the actuator - Google Patents

Translating/rotary actuator and coil winding machine having the actuator

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JPH1172155A
JPH1172155A JP10130024A JP13002498A JPH1172155A JP H1172155 A JPH1172155 A JP H1172155A JP 10130024 A JP10130024 A JP 10130024A JP 13002498 A JP13002498 A JP 13002498A JP H1172155 A JPH1172155 A JP H1172155A
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linear
drive motor
output shaft
straight
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一幸 北沢
Hiroshi Oki
弘 大木
Yutaka Takeuchi
豊 竹内
Shigeto Murata
茂人 村田
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Sanyo Denki Co Ltd
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    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
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    • F16H25/20—Screw mechanisms
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    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2075—Coaxial drive motors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a translating/rotary actuator which can separately, simultaneously and freely control two motion of translating motion and rotary motion. SOLUTION: A rotational driving motor B has a hollow shaft 3. When the rotational driving motor B rotates a third nut 8 fitted to a spline part 9, an output shaft 7 rotatably fitted to a translating shaft 21 through bearings 19 and 20 rotates. A screw part 12 and a spline part 13 are arranged on the translating shaft 21, and a first nut 11 is screw-fitted to the screw part 12, and a second nut in a fixed condition is fitted to the spline part 13. The first nut 11 rotates by being fixed to a hollow shaft 6 of a translating motor for drive A. When the motor for the translating drive A is rotated, the first nut 11 rotates, and the translating shaft 21 linearly advances along the axis, and the output shaft 7 linearly advances according to this.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear / rotary actuator for driving a machine or device that performs both linear (linear) and rotational movements, such as a robot arm and a nozzle of a winding machine. The present invention relates to a winding machine using the linear / rotary actuator.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art For example, when driving a robot arm or a nozzle of a winding machine, not only a linear motion and a rotary motion (uniaxial motion) are performed individually, but also both motions (biaxial motion).
May be required at the same time. As an actuator that performs such biaxial motion, simply, an actuator that performs linear motion and an actuator that performs rotary motion are respectively combined, that is, a rotary drive motor and a straight drive motor for straight travel are independently provided. A linear / rotary actuator that transmits power to a single output shaft via a complicated transmission mechanism to perform biaxial movement of rotation and linear movement, and a linear drive motor and a linear drive motor. There is a linear / rotary actuator that is provided side by side and directly rotates or linearly moves an output shaft without a complicated transmission mechanism. An example of the latter actuator is disclosed in JP-A-5-29630.
No. 8 discloses a linear / rotary actuator in which one output shaft performs biaxial movement of linear movement and rotational movement by two motors arranged in a straight line so as to have a common axis. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-292343 discloses both the former linear / rotary actuator and the latter linear / rotary actuator.

【０００３】[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。Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Laid-Open No. 6-29234
In the linear / rotary actuator disclosed in Japanese Patent Publication No.
A ball screw and a spline are formed on the output shaft of the book. The ball screw and the spline are driven via a transmission mechanism or directly by a rotary drive motor and a linear drive motor. However, in the structure shown in this publication,
If the rotor of the linear drive motor is in a stopped state when performing the rotary motion, a problem occurs in which the output shaft moves linearly with the rotation of the rotor of the rotary drive motor.
In order to solve this problem, when the rotary drive motor is rotated, the linear drive motor must be controlled cooperatively, so that the control of the two motors becomes very complicated, and a control error or control error occurs. There is a problem that displacement easily occurs.

【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。The latter linear / rotary actuator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-296308 has a single output shaft that rotates in a straight line and rotates. The output shaft is provided with a ball screw. Is provided with splines. The ball screw is screwed with a nut that is driven and rotated by a linear drive motor, and the spline is fitted into a groove of the shaft that is driven and rotated by the rotary drive motor to allow the linear drive. When the linear drive motor is driven, the nut rotates to move the output shaft straight, and when the rotary drive motor is driven, the output shaft rotates via the shaft. This linear / rotary actuator is
The structure is relatively simple and the overall dimensions can be made compact. However, in this linear / rotary actuator,
Since the linear motion and the rotational motion are mechanically synchronized, the biaxial motion cannot be performed individually. For example, even if only the rotational movement is attempted, the ball screw rotates with respect to the nut, and it is impossible to rotate the linear screw while stopping the linear movement at a predetermined position. Similarly, if it is attempted to perform the straight running and the rotation at the same time, the straight running can be performed in one direction, but the speed of the straight running is restricted in the other direction, or the straight running cannot be performed. Due to such restrictions, there has been a problem that this linear / rotary actuator has poor versatility.

【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。[0005] Further, since the linear / rotational actuators proposed so far cannot perform the linear movement and the rotational movement arbitrarily and reliably, so-called box movement (such as required when moving the nozzle of the winding machine). Straight ahead-rotation-
It is not suitable for applications in which (straight-rotation) is repeated at a high speed.

【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。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a linear / rotary actuator capable of performing both a linear motion and a rotary motion simultaneously or separately, and capable of controlling easily and reliably. is there.

【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。Another object of the present invention is to arrange a rotary drive motor and a straight drive motor so as to share an axis, and to perform the straight drive and the rotation simultaneously or separately separately and simply. It is an object of the present invention to provide a linear / rotary actuator capable of performing the following.

【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。Another object of the present invention is to provide a linear / rotary actuator suitable for driving a nozzle of a winding machine.

【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。Still another object of the present invention is to provide a winding machine equipped with a compact linear / rotary actuator having excellent controllability.

【００１０】[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。The basic idea of the present invention is that an output shaft, which is fitted concentrically through a bearing on a straight axle which is straightened by the drive of a straight drive motor, is driven by a rotary drive motor. By rotating or rotating the output shaft rotated by the drive of the rotation drive motor, the straight shaft, which is fitted concentrically with the output shaft via a bearing, is made to travel straight by the drive of the straight drive motor, and the linear motion and rotation are made to the output shaft. It is to exercise both.

【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。The output shaft is provided with a spline portion for driving and rotating the output shaft by a rotation driving motor, and the nut fitted to the spline portion is rotated by the rotation driving motor directly or via a transmission mechanism. Let it. The linear drive motor for driving the linear shaft may be a rotary type motor or a linear motor. When a rotary type linear drive motor is used, a screw portion and a spline portion are provided on the linear drive shaft, and the nut screwed to the screw portion is rotated directly or via a transmission mechanism by the linear drive motor to drive the linear drive shaft. To go straight. The nut fitted to the spline portion is fixed. The types of the rotary drive motor and the straight drive motor are arbitrary, but in order to improve controllability, it is suitable to use a servo motor or a step motor.
When a linear motor is used as the linear drive motor, the linear drive shaft is directly driven as a mover of the linear motor.

【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。Here, the "spline portion" allows movement along the axis of the shaft, and a nut called a so-called spline nut is fitted. The spline portion prevents the shaft from rotating when the nut called the spline nut is fixed, and conversely, when the nut rotates when a rotational force is applied while the nut is not fixed, the spline transmits the torque transmitted from the nut. It has the function of transmitting to the shaft. Therefore, the spline portion may be in the form of a groove or a protrusion, and its structure is arbitrary. The nut fitted to the spline portion does not rotate around the shaft by engaging with the spline portion. The “thread portion” includes a ball screw, and may have any form as long as it is formed as a spiral around the shaft. The nut screwed into the screw portion has a structure that, when a rotational force is applied thereto, advances along the screw portion like a ball nut or the like. In particular, the spline portion and the thread portion formed on the straight axle may be constituted by a so-called “ball screw spline” formed so as to overlap with the same portion so as not to interfere with each other. Use of such a “ball screw / spline” has the advantage that the axial dimension of the linear shaft can be reduced.

【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。According to the basic concept of the present invention, since the straight shaft and the output shaft are concentrically arranged, the structure of the straight / rotary actuator is simplified and compact. Further, the linear motion of the linear shaft and the rotational motion of the output shaft can be controlled separately and independently.

【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。The structure of the present invention will be described at a more specific level using the reference numerals attached to the drawings. First, the axis (XX)
Drive motors B arranged side by side so as to share
And a linear drive motor A. The output shaft 7 is rotated about the axis (XX) by the rotation of the shaft 3 of the rotary drive motor, and the axis (X) is rotated by the rotation of the shaft 6 of the linear drive motor. In the case of a linear / rotary actuator that linearly moves the output shaft 7 along -X), and the output shaft 7 is fitted to the linear shaft 21 as follows.

【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。The shafts (3, 6) of the rotary drive motor B and the straight drive motor A each have a hollow structure. The rectilinear shaft 21 is disposed at the center of each of the shafts (3, 6) of the rotation drive motor and the rectilinear drive motor so that the shaft center forms the axis (XX).
A spline portion (first spline portion) 13 and a screw portion 12 are formed on the outer peripheral portion. Specifically, the spline section 1
2 extends along the axis, and the screw portion 12 extends helically around the axis. Further, a first nut 11 is provided, which is screwed with the screw portion 12 of the rectilinear shaft 21 and is driven by the shaft 6 of the rectilinear driving motor to rotate and displace the rectilinear shaft 21 in the axial direction. Further, a second nut (spline guide member) 14 which is in a fixed state and is fitted to the spline portion 13 of the linear shaft 21 to prevent the rotation of the linear shaft 21 is provided.
Specifically, the nut 14 is fixed to a motor frame, an end bracket, or the like. The output shaft 7 has a hollow structure in which a spline portion 9 extending in the axial direction is formed on the outer peripheral portion, and the output shaft 7 is a shaft 3 of a rotary drive motor.
The bearings 19, 20 are provided on the portion of the straight shaft 21 located at the center of the shaft.
Are rotatably fitted via the. Output shaft 7 is straight shaft 21
, But does not slide along the axis on the straight shaft 21. A third nut (or spline guide member) 8 that is fitted to a spline portion (second spline portion) 9 provided on the output shaft 7 is fixed to the shaft 3 of the rotation driving motor. Specifically, the shaft 3
The third nut 8 is fixed in the inside.

【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。According to this linear / rotary actuator,
By driving the linear drive motor A, the first nut 11 rotates on the screw portion 12 of the linear
Performs a linear motion in the axial direction. The linear shaft 21 does not rotate because the spline portion 13 provided on the linear shaft 21 is fitted to the fixed second nut (spline guide member) 14. On the other hand, although the output shaft 7 is rotated by driving the rotation driving motor B, a third nut (spline guide member) 8 provided on the shaft 3 of the rotation driving motor B is provided on the output shaft 7. Since the output shaft 7 is engaged with the spline portion 9, the output shaft 7 can move linearly while rotating. The output shaft 7 and the rectilinear shaft 21 are rotatably fitted via bearings 19 and 20 so as not to slide mutually in the axial direction. As a result, the output shaft 7 moves straight according to the straight movement of the straight shaft 21, but the straight shaft 21 does not rotate regardless of the rotation of the output shaft 7. Therefore, only the output shaft 7 can be rotated at a predetermined position, or the rotation of the output shaft 7 can be controlled asynchronously with the linear motion. The linear / rotary actuator of the present invention has excellent versatility and a structure. Simple and compact construction. When synchronizing the linear motion and the rotary motion, a rotation detector (encoder) is attached to each of the linear drive motor and the rotary motion motor, and the motor is electrically synchronized based on the output of each rotation detector. Just take it.

【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。Next, when the straight shaft 21 'is fitted to a part of the output shaft 7', the following is performed. The straight shaft 21 'has a hollow structure. Then, the output shaft 7 ′ is fitted with the fitting portion 7 ′ b fitted inside the straight-moving shaft 21 ′ and the output portion 7 ′ a outside the straight-moving shaft 21 ′ and having the spline portion 9 formed on the outer peripheral portion.
And a structure having And the fitting part 7 of the output shaft 7 '
'B is rotatably fitted inside the straight shaft 21' via bearings (19 ', 20'). In other words, the straight-moving shaft 21 ′ is mounted on the fitting portion 7′b of the output shaft 7 ′ with a bearing (19 ′,
20 ′), and are rotatably fitted concentrically. Other structures are substantially the same as those described above.

【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。In any case, if the spline portion and the screw portion provided on the straight shaft are overlapped and formed at the same position so as not to interfere with each other, the length of the straight shaft can be shortened.

【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。When the above-described two specific linear / rotary actuators are used in a winding machine provided with a linear / rotary actuator for causing the wire supply nozzle to perform a linear motion and a rotary motion, the winding machine has the following features. The structure of the mechanism is greatly simplified. When the above two specific linear / rotary actuators are used for driving a nozzle of a winding machine, it is preferable to add a structure for smoothly guiding a winding conductor, that is, a wire, to the nozzle. In that case, in the former linear / rotary actuator, a wire guide through hole 35 penetrating in the axial direction is formed in the straight shaft 21, and the wire is aligned with the wire guide through hole 35 at the outer end of the output shaft. To form a wire exit hole 36 through which the wire exits. In the latter case, a through hole for a wire guide penetrating in the axial direction is formed in the output shaft 7 '. In this way, the wire can be supplied to the nozzle through the inside of the linear / rotary actuator. Therefore, when the linear / rotary actuator of the present invention is applied to a winding machine, the structure of the winding machine is simplified and the wire is routed. Becomes unnecessary.

【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。Next, the specific structure of the linear / rotary actuator of the present invention using the linear motor A 'as the linear driving motor will be described. In this case, the shaft of the rotary drive motor B has a hollow structure. The mover of the linear motor A 'is a straight axis 21 ", and the length of the straight axis 21" passes through the center of the shaft of the rotary drive motor B such that the center of the axis forms an axis (XX). To The output shaft 7 has a hollow structure in which a spline portion 9 is formed on an outer peripheral portion. The output shaft 7 is mounted on a portion of the linear shaft 21 ″ located at the center of the shaft of the rotary drive motor (19, 20).
And a nut 8 fitted to a spline portion 9 provided on the output shaft 7 is fixed to the shaft of the rotation driving motor.

【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。Linear motor A 'as a linear drive motor
Is used, the straight-moving shaft can be directly driven without using a spline portion or a screw portion, so that the structure of the straight-moving / rotating actuator becomes very simple. In particular, if a linear motor of the slidane type, in which the mover is located inside the stator, is used as the linear motor, the linear drive motor and the rotary drive motor can be integrated, making the linear / rotary actuator compact. it can.

【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。The present invention is applicable to the case where the respective driving forces are transmitted from the shafts of the rotary drive motor B ″ and the straight drive motor A ″ to the straight drive shaft and the output shaft via transmission mechanisms (41, 42). Can also be applied. In this case, the straight drive motor A ″ is connected to the straight shafts 21, 21 via the first transmission mechanism 41.
′ Of the first nut 11, which is screwed with the threaded portion 12, 12 ′
11 'is rotated to displace (move) the linearly moving shafts 21 and 21' in the axial direction. Further, the rotation driving motor B ″ rotates the third nuts 8, 8 ′ fitted to the spline portions 9, 9 ′ provided on the output shafts 7, 7 ′ via the second transmission mechanism 42. The output shafts 7, 7 'are rotated. When the linear motor A 'is used as the linear drive motor, a transmission mechanism is not required for the linear drive motor, and the transmission mechanism 42 may be disposed only on the rotary drive motor B''side.

【００２３】[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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a linear / rotary actuator according to the present invention. FIG.
Is divided vertically into a horizontal plane including the axis (XX) with respect to the output shaft 7 and the straight-moving shaft 21, and a portion above the axis (XX) protrudes forward with the output shaft 7 protruding leftward in the figure. A state below the axis (XX) indicates a state in which the output shaft 7 is retracted rightward and retreated.

【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。In FIG. 1, the linear / rotary actuator has a linear drive motor A and a rotary drive motor B arranged side by side so as to share an axis (XX). In this example, servo motors are used as the straight drive motor A and the rotary drive motor B. The rotary drive motor B includes a stator 1 and a rotor 2, and the straight drive motor A includes a stator 4 and a rotor 5. Each stator 1, 4 has a core 1a, 4a, an insulator 1b, 4
b, the same as a normal servo motor composed of coils 1c and 4c, and rotors 2 and 5
Is normal except that is a hollow structure. Each rotor 2, 5 has a hollow shaft 3,
The shafts 3 and 6 rotate with the rotation of the rotors 2 and 5, respectively.

【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。The stators 1 and 4 are fixed to the inner peripheral surfaces of cylindrical covers 33 and 34, respectively. Cover 33, 3
4 each have a cylindrical shape with substantially the same radius,
At both ends, a pair of end brackets 26 and 27 and an intermediate bracket 28 are fitted respectively. The stator 1 of the rotary drive motor B is disposed between the end bracket 26 and the intermediate bracket 28 on the left end in the figure, and the stator 4 of the linear drive motor A is connected with the end bracket 27 on the right end and the intermediate bracket 28 in the figure. 28. The shaft 3 of the rotary drive motor B has a pair of bearings 22,
It is rotatably supported via 23. The shaft 6 of the linear drive motor A is rotatably supported by an end bracket 27 and an intermediate bracket 28 via a pair of bearings 24 and 25.

【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。In this embodiment, since the intermediate bracket 28 is shared by the rotary drive motor B and the linear drive motor A, the number of components is reduced, and the axial dimension of the entire actuator can be reduced. Can be.

【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。A first encoder 10 for detecting the rotation of the rotary drive motor B is disposed in a storage space 29 formed in the intermediate bracket 28, and the end bracket 27 has a rotary drive of the linear drive motor. The encoder cover 15 in which the second encoder 16 for detecting the position is stored is fixed. The end of the shaft 3 of the rotation drive motor B extends into the storage space 29, and the rotating element of the first encoder 10 is fixed to the end of the shaft 3. The end of the shaft 6 of the linear drive motor A extends to the inside of the encoder cover 15,
A rotating element of the second encoder 16 is fixed to an end of the shaft 6.

【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。If the storage space 29 for storing the first encoder 10 is formed in the intermediate bracket 28 as described above, it is not necessary to arrange the encoders independently. Therefore, even if the two motors A and B are arranged in a straight line so as to share an axis and an encoder is attached to each motor, the axial dimension of the actuator does not become too long.

【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。Further, the intermediate bracket 28 has a coupler structure or a connector structure for electrically leading a power supply lead wire (not shown) extending from each of the linear drive motor A and the rotary drive motor B to the outside. A lead wire lead-out portion 31 is provided so that a lead wire for supplying electric power to the two motors can be pulled out from one place to the outside. This facilitates external electrical connection. The output of the first encoder 10 is also drawn from the intermediate bracket 28. The output of the second encoder 16 is drawn outside from the encoder cover 15.

【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。At the center of the rotor 2 and the shaft 3 of the rotary drive motor B and the center of the rotor 5 and the shaft 6 of the linear drive motor A, the shaft center forms an axis (XX).
A straight axle 21 is arranged. The right end and the outer peripheral portion of the intermediate portion of the rectilinear shaft 21 have a spline portion 13 composed of a plurality of axially extending spline grooves and a screw portion composed of a ball screw spirally formed on the outer peripheral portion. 12 are formed. The first nut 11 is fitted into the shaft 6 of the linear drive motor A and fixed to the shaft 6.
A female screw to be screwed with one screw portion 12 is formed. Thus, when the first nut 11 is driven and rotated by the linear drive motor A, the linear shaft 21 is displaced in the axial direction. Since the second nut 14 serving as a spline guide member is fitted to the spline portion 13 of the rectilinear shaft 21, the rectilinear shaft 21 performs only the rectilinear motion without rotating with the first nut 11. The second nut 14 has a plurality of fitting protrusions on its inner peripheral portion that are fitted in a plurality of spline grooves forming the spline portion 13 so as to be slidable in the axial direction. In this example, since the second nut 14 is fixed to the end bracket 27 via the encoder cover 15, the second nut 14 can be fixed with a simple structure.

【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。The output shaft 7 has a hollow structure in which a spline portion 9 composed of a plurality of spline grooves extending in the axial direction is formed on the outer peripheral portion. A third nut 8 fitted and fixed to the hollow portion of the shaft 3 of the rotation driving motor B is fitted to the spline portion 9. Similarly to the second nut 14, the third nut 8 has a plurality of fitting projections which are fitted on its inner peripheral portion with a plurality of spline grooves constituting the spline portion 9 so as to be slidable in the axial direction. I have. Therefore, the output shaft 7 can move in the axial direction with respect to the shaft 3 of the rotation driving motor B, and further, rotates together with the shaft 3. The third nut 8 includes a main body that fits into the spline portion 9, and an annular flange portion 8 a that is located outside the shaft 3 and extends in the radial direction. An oil seal member 32 is arranged between the flange portion 8a and the end bracket 26. Since the oil seal member 32 can be arranged using the third nut 8 in this manner, the mounting structure of the oil seal member 32 is simplified.

【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。In the linear / rotary actuator according to the embodiment described above, the output shaft 7 rotated by the rotary drive motor B and the linear shaft 21 driven by the linear drive motor A are relatively moved. It is freely rotatable. That is, the output shaft 7 is rotatably fitted via the radial bearings 19 and 20 so that the output shaft 7 cannot slide relative to each other in the axial direction on the portion of the linear shaft 21 located at the center of the rotor 2 of the rotary drive motor B. Have been. With this configuration,
According to the rotary actuator, it is possible to perform both the linear motion and the rotary motion simultaneously, and it is possible to perform the linear motion and the rotary motion separately and independently.

【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。In this embodiment, when only rotation is performed, an exciting current is applied to the coil 1c of the stator 1 of the rotation drive motor B, and the rotor 2 and the shaft 3 are rotated. Then, the 3rd attached to the shaft 3
The output shaft 7 is rotated via the nut 8 and the spline portion 9 of FIG. At this time, the linear shaft 21 is connected to the radial bearings 19, 2
0 does not rotate because the rotation is restricted by the fitting of the spline portion 13 and the second nut 14. Therefore, the first nut 11 and the screw portion 12
And no rotation occurs between them, so that the straight shaft 21 is not displaced.

【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。In the case where only the straight traveling is performed, when an exciting current is applied to the coil 4c of the stator 4 of the straight driving motor A, the rotor 5 and the shaft 6 rotate, and the first nut 1 is rotated.
1 rotates. The first nut 11 is screwed with the screw portion 12, and the rotation of the rectilinear shaft 21 is prevented by the fitting of the second nut 14 and the spline portion 13.
When the nut 11 rotates, the straight shaft 2 moves in accordance with the rotation.
1 goes straight. The output shaft 7 is fitted by the radial bearings 19 and 20 so as not to be slidable in the axial direction with respect to the rectilinear shaft 21, and the spline portion 9 and the third nut 8 are fitted by the rotor 2 The output shaft 7 can also go straight along with the straight shaft 21.

【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。In the case where the straight running and the rotation are performed simultaneously,
The coil 4c of the stator 4 of the linear drive motor A and the coil 1c of the stator 1 of the rotary drive motor B are simultaneously energized. Since the output shaft 7 is rotatably fitted to the rectilinear shaft 21, the output shaft 7 is independent of the rectilinear amount of the rectilinear shaft 21.
Rotate independently, and the straight shaft 21 also moves straight independently of the rotation speed of the output shaft 7. Therefore, in this example, one of the movements does not affect the other movement, and the movement of the straight traveling and the rotation can be performed simultaneously and freely.

【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。In the operation as described above, the rotation amount of the output shaft 7 is detected by detecting the rotation amount of the shaft 3 by the first encoder 10, and the straight movement amount of the straight shaft 21 is determined by the rotation amount of the shaft 6. The detection is indirectly detected by the second encoder 16, and the rotation amount and the straight traveling amount are controlled by a control device (not shown) that receives outputs of the encoders 10 and 16.

【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。As described above, according to the linear / rotary actuator according to the illustrated embodiment, the output shaft 7 is rotatably fitted to the linear shaft 21. Unlike the configuration where direct rotation and straight traveling were performed,
It is possible to freely control such that only the rotation is performed while stopping at a predetermined position, or the rotation is controlled asynchronously with the linear movement.

【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。The linear / rotary actuator shown in FIG.
In order to be applied to a winding machine, a wire guide through hole 35 penetrating in the axial direction is formed in the straight traveling shaft 21, and the wire guide through hole 35 is aligned with the outer end of the output shaft 7. A wire exit hole 36 through which the wire exits is formed. In addition, a wire entrance hole 37 for inserting a wire in alignment with the wire guide through hole 35 is formed at the center of the encoder cover 15.

【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。In this linear / rotary actuator, an intermediate bracket 28 is disposed between end brackets 26 and 27 which constitute a part of the rotary driving motor B and the linear driving motor A, respectively. Are used as components of both the rotation drive motor B and the straight drive motor A. Therefore, the number of parts is reduced, and the axial dimension of the entire actuator is not increased.
Further, since the storage space 29 in which the first encoder 10 is arranged is formed in the intermediate bracket 28, there is no need to arrange the first encoder 10 independently, and the two motors are arranged in a straight line. However, even if an encoder is attached to each motor, the axial dimension of the actuator does not increase. Further, by fixing the second nut (spline guide member) 14 to the encoder cover 15, the second nut 14 is attached to the end bracket 27.
, The structure for fixing the second nut 14 can be simplified. Also, intermediate bracket 2
8 is provided with a lead wire lead-out portion 31 for electrically leading a power supply lead wire extending from the linear drive motor A and the rotary drive motor B to the outside. A lead wire for supplying power to the two motors can be electrically drawn outside from one place. Therefore, external electrical connection is facilitated. The output of the first encoder 10 provided on the intermediate bracket 28 can also be drawn from the intermediate bracket 28.
The output of the second encoder 16 may be drawn out from the encoder cover 15 to the outside.

【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。FIG. 2 schematically shows the linear / rotary actuator of the embodiment shown in FIG. Another embodiment of the present invention will be described using the same projection as the conceptual diagram shown in FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a second embodiment as a modification of the embodiment of FIGS. 1 and 2. The embodiment of FIG. 3 is different from the embodiment of FIG. 1 in that the spline portion 13 and the screw portion 12 provided on the outer peripheral portion of the rectilinear shaft 21 have the same outer peripheral portion of the rectilinear shaft 21 so as not to interfere with each other. This is a point formed so as to overlap with the portion. Such a structure is generally called a “ball screw / spline”, and using such a “ball screw / spline” has the advantage that the axial dimension of the linear shaft can be reduced. The other points are substantially the same as the example of FIG.

【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。When the structure of the embodiment shown in FIG. 3 is used, FIG.
It is apparent from the actual design drawings shown in FIGS. 4 and 5 that the axial dimension of the linear / rotary actuator is shorter than when the structure of the embodiment is used. The example of FIG. 4 is a design diagram of an actual linear / rotary actuator using the structure of FIG. 1, and the example of FIG. 5 is a design diagram of an actual linear / rotary actuator using the structure of FIG. As can be seen by comparing the two, in the example of FIG. 5 using the “ball screw / spline”, the straight shaft 2
1 is shorter. 4 and 5, the encoders C and D provided for the linear drive motor A and the rotary drive motor B are respectively disposed between the linear drive motor A and the rotary drive motor B. ing.

【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。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention shown in the same manner as FIG. In this example, the straight shaft 21 'is fitted to a part of the output shaft 7'. Therefore, the straight shaft 21 'needs to have a hollow structure. Then, the output shaft 7 ′ is fitted to the fitting portion 7 fitted inside the linear shaft 21 ′.
'B and an output portion 7'a outside the rectilinear shaft 21' and having a spline portion 9 'formed on the outer periphery thereof. The fitting portion 7'b of the output shaft 7 'is rotatably fitted inside the straight shaft 21' via bearings 19 'and 20'. That is, the linearly moving shaft 21 'is the fitting portion 7' of the output shaft 7 '.
b is rotatably fitted concentrically via bearings 19 'and 20'. Other structures are substantially the same as those in FIGS. 1 and 2. Note that with this structure,
In order to pull out through the center of the rotary actuator, a through hole for a wire guide may be formed in the center of the output shaft 7 '.

【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。FIG. 7 is a modification of the embodiment of FIG. In this example, as in the examples of FIGS.
Spline portion 13 'and screw portion 12 provided on the outer periphery of 1'
′ Are formed so as to overlap with the same portion of the outer peripheral portion of the linearly moving shaft 21 ′ so as not to interfere with each other. Other points are shown in FIG.
Is the same as the example.

【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。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a linear / rotary actuator of the present invention using a cylinder type linear motor as the linear driving motor A '. In this case, the shaft of the rotary drive motor B has a hollow structure as in the example of FIG. Then, the mover of the linear motor A 'is moved to the straight shaft 21''.
The length of the rectilinear shaft 21 ″ passes through the center of the shaft of the rotary drive motor B such that the center of the shaft forms an axis (XX). The output shaft 7 has a hollow structure in which a spline portion 9 is formed on the outer peripheral portion as in the example of FIG. Further, the output shaft 7 is rotatably fitted via a bearing (19, 20) to a portion of a linear axle 21 ″ located at the center of the shaft of the rotary drive motor B, and is fitted to the shaft of the rotary drive motor B. Fix the nut 8 to be fitted to the spline portion 9 provided on the output shaft 7.

【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。When a linear motor is used as the linear drive motor A ', the linear drive shaft can be directly driven without using a spline portion or a screw portion, so that the structure of the linear / rotary actuator becomes very simple. In particular, when a linear motor of a slidane type in which the mover is located inside the stator is used as the linear motor as in this example, the linear drive motor and the rotary drive motor can be integrated, and the linear drive / rotation can be performed. The actuator can be made compact. In addition, as the Siridan type linear motor actually sold, for example, Oriental Motor Co., Ltd. has VEXTA (registered trademark).
There is a silidane-type linear stepping motor commercially available under the product number "UCM420".

【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。FIG. 9 shows a linear / rotary motor in which a rotary drive motor and a linear drive motor are arranged so as to share an axis (XX) as in the linear / rotary actuator shown in FIGS. It is a schematic structure figure of an example of an embodiment when actuator 100 is applied to a winding machine. In this winding machine, the output shaft 10 of the linear / rotary actuator 100 is
1 supports a nozzle holding mechanism 103 having a swing function via a coupling 102. Nozzle holding mechanism 10
3 supports a wire supply nozzle 104 bent in an L-shape. In this example, a wire supply nozzle 104 of a type for supplying one wire is used, but a wire supply nozzle of a type for individually supplying a plurality of wires from the tip can be used. 106
Is a tension device that applies tension to a wire supplied from a wire reel (not shown) to the linear / rotational actuator 100. The linear / rotary actuator 100 is shown in FIG.
Since there is a passage for guiding the wire at the center as in the linear / rotary actuator, no guide mechanism for guiding the wire separately from the actuator is required. Moreover, since the linear / rotational actuator 100 has a compact structure in which two motors are integrated, the winding machine can be made compact.

【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。FIG. 10 shows an example of the trajectory of the movement of the nozzle 104 when a wire is formed by winding a wire around the laminated core 107 of the rotating electric machine using the winding machine of FIG. 108 is an end home, and 109 is a needle. The trajectory L1 drawn by a solid line is a trajectory during normal winding, and the trajectory L2 drawn by a broken line is a trajectory of the nozzle 104 when processing a crossover. When processing a crossover, the amount of linear motion is increased by ΔL to form a space in which the needle 109 is inserted. Then, a crossover process is performed by the needle 109. As can be seen from this figure, the nozzle 104 basically makes a box motion consisting of a linear motion and a rotary motion. In the linear / rotary actuator 100 of the present invention, the linear motion and the rotary motion can be controlled separately and independently.
Regardless of the laminated core having any shape and size, the winding portion can be easily formed only by changing the control mode of the linear drive motor and the rotary drive motor. Therefore, as compared with the conventional winding machine, the winding machine of the present invention has an advantage that it can easily cope with the change of the core to be wound.

【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。The present invention can also be applied to a case where the respective driving forces are transmitted from the shafts of the rotary drive motor and the straight drive motor to the straight drive shaft and the output shaft via a transfer mechanism. The embodiment of FIG. 11 includes a rotation drive motor B ″ and a straight drive motor A ″, and the rotation of the straight drive motor A ″ is transmitted to the first drive mechanism 41 via the first transmission mechanism 41. To the nut 11 to make the straight-moving shaft 21 go straight in the axial direction. Further, the rotation of the rotation drive motor B ″ is transmitted to the third nut 8 via the second transmission mechanism 42 to rotate the output shaft 7. The first transmission mechanism 41 and the second transmission mechanism 42 are known transmission mechanisms including a combination of a pulley and a belt and a gear mechanism. Other points are basically the same as those of the embodiment of FIGS. FIG.
In a modification of the first embodiment, a “ball screw / spline” in which the screw portion 12 and the spline portion 13 are formed in an overlapping manner can be employed as in the embodiment of FIG.

【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。The embodiment shown in FIG. 12 has a structure in which a straight shaft 21 'is fitted to one end of an output shaft 7' via bearings 19 'and 20', similarly to the embodiment shown in FIGS. FIG.
The first transmission mechanism 41 and the second transmission mechanism 42 are incorporated as in the embodiment of FIG. Also in this example, the rotation of the straight drive motor A ″ is transmitted to the first nut 11 ′ via the first transmission mechanism 41 to cause the straight shaft 21 ′ to move straight in the axial direction. The rotation of the rotation drive motor B ″ is
To the third nut 8 ′ via the transmission mechanism 42 to rotate the output shaft 7 ′. Other points are the same as those of the embodiment of FIGS. 6 and 7. Also, in the modification of the embodiment of FIG. 12, similarly to the embodiment of FIG. 7, the “ball screw / ball screw / spline portion 13 ′ is formed by overlapping the screw portion 12 ′.
Splines "can be employed.

【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。When a linear motor A 'is used as the linear drive motor, a transmission mechanism is not required for the linear drive motor as shown in FIG.
The transmission mechanism 42 may be arranged only on the side.

【００５２】[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。As described above, according to the linear / rotary actuator according to the present invention, the rotary motion and the linear motion can be performed separately or both at the same time. There is an advantage that it can be applied to various uses including.

【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。Further, according to the winding machine of the present invention, there is an advantage that it is possible to easily cope with the change of the core to be wound as compared with the conventional winding machine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a linear / rotary actuator according to the present invention.

【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。FIG. 2 is a view conceptually showing a linear / rotary actuator according to the embodiment of FIG. 1;

【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。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a second embodiment as a modification of the embodiment of FIGS. 1 and 2;

【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。FIG. 4 is a design diagram of an actual linear / rotary actuator using the structure of FIG. 1;

【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。5 is a design diagram of an actual linear / rotary actuator using the structure of FIG. 3;

【図６】本発明の他の実施の形態の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【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。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a modification of the embodiment in FIG. 6;

【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。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a linear / rotary actuator of the present invention using a cylinder-type linear motor as a linear driving motor.

【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。FIG. 9 is a perspective view of the linear / rotary actuator in which the rotary drive motor and the linear drive motor are arranged so as to share an axis (XX), like the linear / rotary actuator shown in FIGS. It is a schematic structure figure of an example of an embodiment when applied to a wire machine.

【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。10 shows an example of a locus of nozzle movement when a wire is wound around a laminated core of a rotary electric machine using the winding machine of FIG. 9 to form a winding portion.

【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。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention having a transmission mechanism.

【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。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention having a transmission mechanism.

【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。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention having a transmission mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Rotor 3 Shaft 4 Stator 5 Rotor 6 Shaft 7, 7 'Output shaft 8, 8' Third nut 9, 9 'Spline part 10 1st encoder 11, 11' 1st nut 12, 12 'Screw Part 13, 13 'Spline part 14, 14' Second nut 15 Encoder cover 16 Second encoder 19, 20, 19 ', 20' Radial bearing 21, 21 'Linear shaft

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Continued on the front page (72) Inventor Shigeto Murata 1-15-1-1, Kita-Otsuka, Toshima-ku, Tokyo Inside Yamayo Denki Co., Ltd.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 外周部にスプライン部（１３）とねじ部
（１２）が形成された直進軸（２１）と、 前記直進軸（２１）の前記ねじ部（１２）と螺合するナ
ット（１１）を直接または伝達機構（４１）を介して回
転させて前記直進軸を直進させる直進駆動用モータ
（Ａ）と、 固定状態にあって前記直進軸（２１）の前記スプライン
部（１３）と嵌合するナット（１４）と、 外周部にスプライン部（９）が形成され前記直進軸（２
１）に軸受（１９，２０）を介して嵌合されて前記直進
軸（２１）と同心配置された出力軸（７）と、 前記出力軸（７）の前記スプライン部（９）に嵌合する
ナット（８）を直接または伝達機構を介して回転させて
前記出力軸を回転させる回転駆動用モータ（Ｂ）とを備
えた直進・回転アクチュエータ。1. A linear shaft (21) having a spline portion (13) and a screw portion (12) formed on an outer peripheral portion, and a nut (11) screwed to the screw portion (12) of the linear shaft (21). ) Is rotated directly or via a transmission mechanism (41) to drive the straight-moving shaft straight, and a linear drive motor (A) is fitted to the spline portion (13) of the straight-moving shaft (21) in a fixed state. A nut (14) to be fitted, and a spline portion (9) formed on the outer peripheral portion to form the linear shaft (2).
1) an output shaft (7) fitted through bearings (19, 20) via a bearing (19, 20) and concentrically arranged with the linear shaft (21); and fitted to the spline portion (9) of the output shaft (7). And a rotation drive motor (B) for rotating the output shaft by rotating a nut (8) directly or via a transmission mechanism. 【請求項２】 外周部にスプライン部（９´）が形成さ
れた出力軸（７´）と、 前記出力軸（７´）の前記スプライン部（９´）に嵌合
するナット（８´）を直接または伝達機構（４２）を介
して回転させて前記出力軸（７´）を回転させる回転駆
動用モータ（Ｂ）と、 外周部にスプライン部（１３´）とねじ部（１２´）が
形成されて前記出力軸（７´）に軸受（１９´，２０
´）を介して嵌合されて前記出力軸（７´）と同心配置
された直進軸（２１´）と、 前記直進軸（２１´）の前記ねじ部（１２´）と螺合す
るナット（１１´）を直接または伝達機構（４１）を介
して回転させて前記直進軸（２１´）を直進させる直進
駆動用モータ（Ａ）と、 固定状態にあって前記直進軸（２１´）の前記スプライ
ン部（１３´）と嵌合するナット（１４´）とを備えた
直進・回転アクチュエータ。2. An output shaft (7 ') having a spline portion (9') formed on an outer peripheral portion, and a nut (8 ') fitted to the spline portion (9') of the output shaft (7 '). A rotation drive motor (B) for rotating the output shaft (7 ') by rotating the output shaft (7') directly or via a transmission mechanism (42), and a spline portion (13 ') and a screw portion (12') on the outer peripheral portion. A bearing (19 ', 20) is formed on the output shaft (7').
)), And a straight shaft (21 ′) concentrically arranged with the output shaft (7 ′), and a nut (12) screwed into the screw portion (12 ′) of the straight shaft (21 ′). 11 ') directly or via a transmission mechanism (41), and a linear drive motor (A) for linearly moving the linear shaft (21'); and a linear drive motor (A ') in a fixed state. A linear / rotary actuator comprising a spline portion (13 ') and a nut (14') to be fitted. 【請求項３】 直進軸（２１'') を可動子として有する
リニアモータ（Ａ´）と、 外周部にスプライン部（９）が形成され前記直進軸に軸
受（１９，２０）を介して嵌合されて前記直進軸と同心
配置された出力軸（７）と、 前記出力軸（７）の前記スプライン部に嵌合するナット
を直接または伝達機構（４２）を介して回転させて前記
出力軸を回転させる回転駆動用モータ（Ｂ）とを備えた
直進・回転アクチュエータ。3. A linear motor (A ') having a linearly moving shaft (21'') as a mover, and a spline portion (9) formed on the outer peripheral portion and fitted to the linearly moving shaft via bearings (19, 20). An output shaft (7) that is combined and concentrically arranged with the straight-moving shaft; and a nut that fits into the spline portion of the output shaft (7), which is rotated directly or via a transmission mechanism (42) to rotate the output shaft. And a rotary drive motor (B) for rotating the actuator. 【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。4. A rotary drive motor (B) and a linear drive motor (A) arranged side by side so as to share an axis (XX), and a shaft (3) of the rotary drive motor Rotates the output shaft (7) about the axis (XX) by rotation of the shaft, and rotates the output shaft (7) along the axis (XX) by rotation of the shaft (6) of the linear drive motor. 7) a linear / rotary actuator for linearly moving in the axial direction, wherein the rotary drive motor and the shafts (3, 6) of the linear drive motor each have a hollow structure, and the center of the axis is the axis ( XX) are arranged at the center of the shaft (3, 6) of each of the rotary drive motor and the linear drive motor, and have spline portions (13) and screw portions (12) on their outer peripheral portions. ) And formed straight axis 21), which is screwed with the screw portion (12) of the straight-moving shaft (21) and driven to rotate by the shaft (6) of the straight-moving drive motor to rotate the straight-moving shaft (21). A second nut for displacing in the axial direction, a second nut for fixing the spline portion (13) of the rectilinear shaft (21) in a fixed state to prevent rotation of the rectilinear shaft;
The output shaft (7) has a hollow structure in which a spline portion (9) is formed on an outer peripheral portion, and the output shaft (7) is connected to the shaft ( 3) is rotatably fitted via a bearing (19, 20) to a portion of the linear shaft (21) located at the center of the output shaft (3); A straight / rotary actuator, wherein a third nut (8) fitted to the spline portion (9) provided in (7) is fixed. 【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。5. The spline portion (13) and the screw portion (12) provided on the linear shaft (21) are formed so as to overlap at the same position so as not to interfere with each other.
Linear / rotary actuator according to the item. 【請求項６】 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４または５に記載の直進・回転アクチュエータ。6. A wire guide through-hole (35) penetrating in the axial direction in the straight-moving shaft, and a wire is provided at an outer end of the output shaft in alignment with the wire guide through-hole. The linear / rotary actuator according to claim 4 or 5, wherein a wire exit hole (36) is formed. 【請求項７】 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。7. A rotary drive motor (B) and a linear drive motor (A) arranged side by side so as to share an axis (XX), and the shaft of the rotary drive motor (B) is provided. Rotates the output shaft (7 ') around the axis (XX) by the rotation of the shaft, and rotates the output shaft along the axis (XX) by the rotation of the shaft of the linear drive motor (A). (7 ′) is a linear / rotary actuator that linearly moves in the axial direction, wherein the rotation drive motor and the shaft of the linear drive motor each have a hollow structure, and the center of the axis is the axis (XX) ) Are arranged at the center of the shaft of each of the rotary drive motor and the straight drive motor, and a spline portion (13 ') and a screw portion (12') are formed on the outer peripheral portion. Straight shaft with hollow structure (2 ′), And is screwed with the screw portion (12 ′) of the straight-moving shaft (21 ′), and is driven and rotated by the shaft of the straight-moving drive motor to rotate the straight-moving shaft (21 ′). It has a first nut (11 ') displaced in the axial direction, and is fitted to the spline portion (13') of the rectilinear shaft (21 ') in a fixed state to thereby A second nut (14 ') for preventing rotation; the output shaft (7') and a fitting portion (7'b) fitted inside the linear shaft and the linear shaft (21 '). And an output portion (7'a) having a spline portion (9) formed on an outer peripheral portion thereof, and the fitting portion of the output shaft (7 ') is connected to the straight shaft (21).
) Is rotatably fitted through bearings (19 ', 20') to the output shaft (7 ') of the output shaft (7'). A straight / rotary actuator, wherein a third nut (8 ') fitted with the provided spline portion (9') is fixed. 【請求項８】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７に記載の直進・回転アクチュエータ。8. The spline portion (13 ') and the screw portion (12') provided on the straight axle (21 ') are formed so as to overlap at the same position so as not to interfere with each other. Linear / rotary actuator according to the item. 【請求項９】 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７または８に
記載の直進・回転アクチュエータ。9. The linear / rotary actuator according to claim 7, wherein a through-hole for a wire guide penetrating in the axial direction is formed in the output shaft. 【請求項１０】 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４，７または９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。10. A winding machine provided with a linear / rotary actuator for causing a wire supply nozzle to perform a linear movement and a rotary movement, wherein the linear / rotary actuator is used as the linear / rotary actuator. A winding machine using a straight / rotary actuator. 【請求項１１】 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´）
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（Ｂ）のシャフトは中空構造を有
し、 前記直進駆動用モータはリニアモータ（Ａ´）からな
り、 前記リニアモータ（Ａ´）の直進軸（２１''）はその軸
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（Ｂ）の前記シャフトの中心部を通る長さを
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。11. A rotary drive motor (B) and a straight drive motor (A ′) arranged side by side so as to share an axis (XX), and the rotation drive motor (B) The output shaft (7) is rotated about the axis (XX) by the rotation of the shaft, and the linear drive motor (A ') is rotated.
A linear / rotary actuator for linearly moving the output shaft (7) in the axial direction along the axis (XX), wherein a shaft of the rotary drive motor (B) has a hollow structure; The linear drive motor is composed of a linear motor (A '), and the linear drive shaft (21 ") of the linear motor (A') is used for the rotation drive so that the axis of the linear motor (A ') forms the axis (XX). The output shaft has a length passing through a center portion of the shaft of the motor, the output shaft has a hollow structure in which a spline portion is formed on an outer peripheral portion, and the output shaft has The rotary drive motor is rotatably fitted via a bearing (19, 20) to a portion of the linear drive shaft (21 ″) located at the center of the shaft, and is fitted to the shaft of the rotary drive motor. Is the spline section provided on the output shaft (7) Linear and rotational actuators 9) and mating nut (8), characterized in that it is fixed. 【請求項１２】 前記リニアモータはシリンダ型リニア
モータである請求項１１に記載の直進・回転アクチュエ
ータ。12. The linear / rotary actuator according to claim 11, wherein the linear motor is a cylinder type linear motor. 【請求項１３】 一対のエンドブラケット（２６，２
７）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。13. A pair of end brackets (26, 2).
7), an intermediate bracket (28) disposed between the pair of end brackets (26, 27), and a rotation disposed between one end bracket (26) and the intermediate bracket (28). A driving motor stator (1); a linear driving motor stator (4) disposed between the other end bracket (27) and the intermediate bracket (28); and one end bracket (26). ) And the intermediate bracket (28), the rotor (2) of the rotary drive motor having a hollow shaft (3) rotatably supported via a pair of bearings (22, 23); A hollow shaft (6) rotatably disposed on the end bracket (27) and the intermediate bracket (28) via a pair of bearings (24, 25); A rotor (5) for the linear drive motor, a shaft (3) for the rotary drive motor, and a shaft (6) for the linear drive motor such that the shaft center forms a common axis (XX). A linear shaft (21) having a spline portion (13) and a screw portion (12) formed on an outer peripheral portion of a portion located at a central portion and located on the side of the linear driving motor; A first nut (11) that is screwed with the screw portion (12) and is driven by the shaft (6) of the linear drive motor to rotate and displace the linear shaft (21) in the axial direction; A second nut disposed in a fixed state with respect to the other end bracket (27) and fitted to the spline portion (13) of the rectilinear shaft (21) to prevent rotation of the rectilinear shaft (21); (14), and the output shaft (7 Has a hollow structure in which a spline portion (9) is formed on an outer peripheral portion, and the output shaft (7) is provided on the linear drive shaft (21) located at the center of the rotor (2) of the rotary drive motor. It is rotatably fitted to the portion via bearings (19, 20) so as not to slide in the axial direction with each other, and the shaft (3) of the rotation driving motor is connected to the output shaft (7). A straight / rotary actuator, wherein a third nut (8) fitted with the provided spline portion (9) is fixed. 【請求項１４】 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１３に記載の直進・回転アクチュエータ。14. The spline portion (13) and the screw portion (12) provided on the straight axle (21) are formed so as to overlap at the same position so as not to interfere with each other. Linear / rotary actuator. 【請求項１５】 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１３に記載の直進・回転アクチュエー
タ。15. A storage space (2) in which the first encoder (10) for detecting rotation of the rotor (2) of the rotation drive motor is disposed in the intermediate bracket (28).
9) is formed, and the other end bracket (27) is provided with an encoder cover (1) for accommodating a second encoder (16) for detecting rotation of the rotor (5) of the linear drive motor.
5) is fixed, and a rotary element of the first encoder (10) is fixed to an end of the shaft (3) of the rotary drive motor extending into the storage space (29); A rotary element of the second encoder (16) is fixed to an end of the shaft (6) of the linear drive motor extending into the encoder cover (15). The provided spline portion (13)
The second nut (14) fitted to the other end bracket (27) is fixed via the encoder cover (15), and the main body of the second nut (14) is 14. The linear / rotary actuator according to claim 13, wherein the linear drive motor is loosely fitted in the shaft (6). 【請求項１６】 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１３に記載の直
進・回転アクチュエータ。16. The intermediate bracket (28) is provided with a lead wire lead-out portion (31) for electrically leading a power supply lead wire extending from the straight drive motor and the rotary drive motor to the outside. The linear / rotary actuator according to claim 13. 【請求項１７】 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１３に記載の直進・回転アクチュエータ。17. The third nut (8) fixed to the rotor of the rotary drive motor is fitted inside the output shaft (7) and fitted to the spline portion (9). An oil seal member (32) is provided between the flange (8a) and the one end bracket (26), comprising a main body and an annular flange portion (8a) located outside the rotor and extending in the radial direction. 14. The straight-moving / rotating actuator according to claim 13, wherein 【請求項１８】 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、 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
（Ａ''）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）は外周部に軸線方向にスプライン部
（９）が形成された中空構造を有し、 前記出力軸（７）は前記直進軸（２１）に軸受（１９，
２０）を介して回転自在に嵌合され、 前記出力軸（７）に設けた前記スプライン部（９）と嵌
合して第２の伝達機構（４２）を介して前記回転駆動用
モータ（Ｂ''）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。18. A rotary drive motor (B ″) and a straight drive motor (A ″), wherein the rotation drive motor (B ″) rotates about an axis (XX). A linear / rotary actuator that rotates the output shaft (7) and moves the output shaft (7) linearly in the axial direction along the axis (XX) by rotation of the shaft (6) of the linear drive motor. A linear axis (21) having an axial center arranged to form the axis (XX) and having a spline portion (13) and a screw portion (12) formed on an outer peripheral portion thereof; The linear drive shaft (21) is screwed with the screw portion (12) and driven by the linear drive motor (A '') via a first transmission mechanism (41) to rotate and rotate. 21)
A first nut (11) for displacing the linear shaft in the axial direction, the first nut (11) being fitted to the spline portion (13) of the linear shaft (21) in a fixed state to prevent rotation of the linear shaft. 2
The output shaft (7) has a hollow structure in which a spline portion (9) is formed in the outer peripheral portion in the axial direction, and the output shaft (7) is the straight shaft (21). Bearings (19,
20), is rotatably fitted via the spline portion (9) provided on the output shaft (7), and is rotatably fitted via the second transmission mechanism (42). '') A linear / rotary actuator having a third nut (8) driven and rotated by the actuator. 【請求項１９】 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（１９´，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。19. A motor for rotational driving (B ″) and a motor for linear driving (A ″), wherein the rotational driving motor (B ″) rotates about an axis (XX). A linear / rotary actuator that rotates the output shaft (7 ′) linearly along the axis (XX) by rotation of the linear drive motor, Are arranged so as to constitute the axis (XX), and a spline portion (13 ') and a screw portion (12
′) Having a hollow linear rectilinear shaft (21 ′) formed with the screw portion (12 ′) of the rectilinear linear shaft (21 ′) and via a first transmission mechanism (41). A first nut (11 ') that is driven by the linear drive motor and rotates to displace the linear shaft (21') in the axial direction. In a fixed state, the first nut (11 ') is provided. ) Has a second nut (14 ') that fits with the spline portion (13') to prevent the rotation of the linear shaft (21 '), and the output shaft (7') The fitting part (7
'B) and an output portion (7'a) outside the straight shaft (21') and having a spline portion (9) formed on the outer periphery thereof, and the fitting of the output shaft (7 '). The joint part is the straight shaft (21
) Is rotatably fitted through bearings (19 ′, 20 ′) to the spline portion (9 ′) provided at the output portion (7′a) of the output shaft (7 ′). A linear / rotary actuator having a third nut (8 ') fitted and rotated by being driven by the rotation drive motor via a second transmission mechanism (42). 【請求項２０】 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
８または１９に記載の直進・回転アクチュエータ。20. The spline portion (13 ′) and the screw portion (12 ′) provided on the straight axle are formed at the same position so as not to interfere with each other.
20. The linear / rotary actuator according to 8 or 19. 【請求項２１】 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により
駆動されて軸線（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、 前記直進駆動用モータはリニアモータ（Ａ´）からな
り、 前記リニアモータの直進軸はその軸中心が前記軸線（Ｘ
−Ｘ）を構成し、 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）は前記直進軸（２１）の端部に軸受
（１９，２０）を介して回転自在に嵌合され、 前記出力軸（７）に設けた前記スプライン部（９）と嵌
合し、伝達機構（４２）を介して前記回転駆動用モータ
（Ｂ）により駆動されて回転するナット（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。21. A rotary drive motor (B) and a linear drive motor (A ′), and are driven by the rotary drive motor to rotate an output shaft (7) about an axis (XX). And the axis (X-
X) linearly moving the output shaft (7) along the straight line;
A rotary actuator, wherein the linear drive motor is a linear motor (A ′), and the linear axis of the linear motor has the axis (X ′).
-X), wherein the output shaft (7) has a hollow structure in which a spline portion (9) is formed on an outer peripheral portion, and the output shaft (7) is a bearing at an end of the linear shaft (21). (19, 20), rotatably fitted through the output shaft (7), fitted with the spline portion (9), and via the transmission mechanism (42) the rotation driving motor (B). ), Which comprises a nut (8) that is driven to rotate.
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