JPWO2015064444A1 - 一軸アクチュエータ - Google Patents

Abstract

一軸アクチュエータは、ボールねじ機構のボール（４）を軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路を、スライダ（２）をねじ軸（３）の長手方向に沿って貫通する貫通穴（２４）と、エンドデフレクタ（６）により構成する。エンドデフレクタ（６）は、貫通穴（２４）と接続する方向転換路を有する。エンドデフレクタ（６）の本体（６１）が、スライダ本体（２Ａ）のねじ軸（３）の長手方向両端部に形成された切欠き部（２６）に嵌合されている。これにより、循環チューブを使用して一軸アクチュエータのボール戻し経路を形成している一軸アクチュエータと比較して、ねじ軸の外周円の直径が同じ場合にスライダのねじ軸長手方向に垂直な断面形状を小さく、スライダのねじ軸長手方向の寸法が同じ場合に負荷容量を大きくすることができる。

Description

本発明は、一軸アクチュエータに関する。

ボールねじ機構とリニアガイド機構が組み合わされた一軸アクチュエータは、長手方向に垂直な断面がＵ字状である案内レールと、案内レールのＵ字状の凹部内に配置されたスライダと、案内レールとスライダの間に配置された複数個の転動体を有する。スライダ内には、案内レールと平行にナットが形成され、ナットの螺旋溝とナットを貫通するねじ軸の螺旋溝とで形成される軌道に、複数個のボールが配置されている。

案内レールは、スライダの各側面と対向する内側面に、転動体の転動通路を構成する転動面を有する。スライダは、案内レールの転動面と対向して転動通路を構成する転動面と、転動体の戻し通路と、戻し通路と転動通路とを連通させる方向転換路を有する。転動通路と戻し通路と方向転換路とで構成される循環経路内に、転動体が配置されている。一軸アクチュエータは、さらに、ボールを軌道の終点から始点に戻す循環部品を有する。

一軸アクチュエータは、ねじ軸の回転により、ボールを介してねじ軸の回転力がナットに伝達されて、転動体が転動通路を負荷状態で転動しながら循環経路内を循環することにより、スライダが案内レールに沿って移動する。
このような一軸アクチュエータの従来例として、特許文献１および特許文献２には、転動体としてころを組み込んだ一軸アクチュエータが記載されている。転動体としてころを使用することで、ボールを使用した場合よりも、軽量化やコンパクト化を確保しながら負荷容量や剛性を増すことができる。

特許文献１に記載された一軸アクチュエータでは、ベアリングブロックの雌ねじ部、即ちスライダのナットをインサート成形で形成している。
特許文献２に記載された一軸アクチュエータは、低コストで軽量化およびコンパクト化を確保するために、ＤＦ（Double Face）接触構造、即ち各内側面に形成された二列の転動通路を転動するころ列の荷重作用線の交点が、幅方向で前記転動通路より内側に存在する構造を有するとともに、ナットがスライダに直接形成されている。

従来の一軸アクチュエータでは、循環チューブを用いて、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路を形成している。すなわち、スライダにねじ軸長手方向と垂直な方向に沿って貫通する貫通穴を設け、この貫通穴に循環チューブの脚部を挿入し、取付金具により循環チューブをスライダの上面または下面に固定している。また、従来の一軸アクチュエータは、ねじ軸の外周円の面積が、スライダのねじ軸長手方向に垂直な断面の面積の２０％未満になっている。

特許第３４３１３５４号公報 特開２０１０−１０６９３４号公報

一軸アクチュエータで、循環チューブをスライダの下面に固定する際に、スライダの下面から突出させる場合には、Ｕ字状の案内レールの底面との間に十分な空間を設けないと循環チューブが案内レールに接触する恐れがある。
循環チューブをスライダの上面に設ける場合は、スライダの上面に循環チューブを配置する凹部を設けるか、スライダの上面から循環チューブを突出させて、ワーク、即ちスライダ上に固定する部材側に循環チューブの逃がし部を設ける必要がある。スライダの上面に凹部を設ける方法では、スライダのねじ軸長手方向に垂直な断面形状が大きくなる。ワーク側に逃がし部を設ける方法では製造コストが上昇する。

本発明の課題は、循環チューブを使用して一軸アクチュエータのボール戻し経路を形成している一軸アクチュエータと比較して、ねじ軸の外周円の直径が同じ場合にスライダのねじ軸長手方向に垂直な断面形状を小さく、スライダのねじ軸長手方向の寸法が同じ場合に負荷容量を大きくすることである。

上記課題を解決するために、本発明の一軸アクチュエータは、
長手方向に垂直な断面がＵ字状である案内レールと、
前記案内レールのＵ字状の凹部内に配置されたスライダと、
前記案内レールと前記スライダの間に配置された複数個の転動体と、
前記スライダ内に前記案内レールと平行に形成されたナットと、
前記ナットを貫通するねじ軸と、
前記ナットの螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝とで形成される軌道の間に配置された複数個のボールと、を有し、
前記案内レールは、前記スライダの各側面と対向する内側面に、前記転動体の転動通路を構成する転動面を有し、
前記スライダは、前記案内レールの前記転動面と対向して前記転動通路を構成する転動面と、前記転動体の戻し通路と、前記戻し通路と前記転動通路とを連通させる方向転換路を有し、前記転動通路と前記戻し通路と前記方向転換路とで構成される循環経路内に、前記転動体が配置され、
前記ボールを前記軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路が、前記スライダを前記ねじ軸長手方向に沿って貫通する貫通穴と、前記貫通穴と接続する方向転換路を有し前記スライダの前記ねじ軸長手方向両端部に配置された循環部品とで構成され、
前記ねじ軸の回転により、前記ボールを介して前記ねじ軸の回転力が前記ナットに伝達されて、前記転動体が前記転動通路を負荷状態で転動しながら前記循環経路内を循環することにより、前記スライダが前記案内レールに沿って移動可能とされていることを特徴としている。

本発明の一軸アクチュエータによれば、前記ボールを前記軌道の終点から始点に戻す循環部品が、前記スライダの前記ねじ軸長手方向の両端部に配置されているため、ナットの螺旋溝のねじ軸長手方向全体が、ボールねじ機構のボールの軌道として使用される。よって、循環部品として循環チューブを用いた場合と比較して、スライダのねじ軸長手方向の寸法が同じ場合、負荷容量を大きくできる。循環部品として循環チューブを用いると、ナットの螺旋溝のねじ軸長手方向両端部が、ボールねじ機構のボールの軌道として使用されない。

また、本発明の一軸アクチュエータによれば、スライダの上面および下面に循環部品が存在しないため、スライダのねじ軸長手方向に垂直な断面形状が、循環部品により拡大しない。よって、ねじ軸の外周円の面積を、スライダのねじ軸長手方向に垂直な断面の面積の２０％以上にすることができる。
すなわち、本発明の一軸アクチュエータは、前記ねじ軸の外周円の面積Ｓ_１と、前記スライダを前記ねじ軸長手方向に垂直な面で切断した断面の面積Ｓ_２との関係が、Ｓ_１≧０．２Ｓ_２を満たすものとすることができる。

本発明の一軸アクチュエータは、前記転動体がころであり、前記各内側面には二列の転動通路が形成してあり、これら二列の転動通路を転動するころ列の荷重作用線の交点が、幅方向で前記転動通路より内側に存在している構成としてもよい。

本発明の一軸アクチュエータは、前記循環部品の前記ねじ軸長手方向両端部に少なくとも一つの循環部品押さえ蓋を有する構成としてもよい。これにより、循環部品を少なくとも一つの循環部品押さえ蓋で固定することができ、循環部品の緩みや振動を抑制して高品質な一軸アクチュエータを提供することが可能となる。なお、循環部品をねじ軸のリード寸法が異なる製品にも共通して使用できるように、複数の循環部品押え蓋で固定することが望ましい。

本発明の一軸アクチュエータは、前記循環部押さえ蓋が金属材料やエラストマー材料からなる構成としてもよい。

本発明の一軸アクチュエータは、前記循環部押さえ蓋がポリオレフィン樹脂により成形され、前記循環部押さえ蓋が潤滑油を５０重量％以上含有する構成としてもよい。これにより、コンパクトな構造で転動通路へ潤滑油を供給することができる。即ち、金属接触面へ直接潤滑油を供給し摩耗や損傷を低減させることが可能となる。なお、潤滑油を一軸アクチュエータ内部の転送面へ効果的に供給するために、循環部品押さえ蓋の任意の場所に貫通孔を設けて空気の流通経路を確保してもよい。

本発明の一軸アクチュエータは、前記循環部押さえ蓋がアルミニウム材料からなる構成としてもよい。直接大きな負荷を受けない循環部品押さえ蓋をアルミ材料や炭素繊維または炭素繊維を用いた複合材料で形成すると、スライダの軽量化により、モータの負荷を抑えることができる。また、低コストの押さえ蓋を供給することができる。

本発明の一軸アクチュエータは、前記ボール戻し経路の前記貫通穴が前記スライダの厚肉部に形成されている構成としてもよい。この構成により、スライダに均等に熱処理を行うことが可能となる。したがって、熱処理による前記スライダの変形が緩和され、均一な熱処理品質を得ることが可能となる。

本発明の一軸アクチュエータは、前記循環部品は、前記スライダを前記ねじ軸長手方向外側から見たとき、前記循環部品の前記方向転換路が前記案内レールの設置面に対して略垂直もしくは略平行に延在するように、前記スライダの前記ねじ軸長手方向両端部に配置される構成としてもよい。この構成により、前記スライダに前記貫通穴を形成する際に、前記貫通穴即ち加工による空洞部を前記スライダの外周面に近接して薄肉とならない箇所に設置することができる。これにより、前記スライダに薄肉部が生じることがないため、均等に熱処理を行うことが可能となる。したがって、熱処理による前記スライダの変形が緩和され、均一な熱処理品質を得ることが可能となる。

さらに、本発明の一軸アクチュエータは、ねじ軸が軸方向中央から両端に向かって右ねじと左ねじが同一リードで形成され、左右それぞれのねじ軸にスライダを設ける構成としてもよい。これにより、各スライダを基準線に対して左右対称に稼動することができる。

さらに、本発明の一軸アクチュエータは、案内レールのＵ字状の凹部内に独立した２つのボールねじ軸とスライダを配置する構成としてもよい。これにより、各スライダを基準線に対して双方自由に稼動することができる。

本発明によれば、循環チューブを使用して一軸アクチュエータのボール戻し経路を形成している一軸アクチュエータと比較して、ねじ軸の外周円の直径が同じ場合にスライダのねじ軸長手方向に垂直な断面形状を小さく、スライダのねじ軸長手方向の寸法が同じ場合に負荷容量を大きくすることができる。

本発明の一実施形態に相当する一軸アクチュエータを示す平面図である。 図１の側面図である。 図１の３Ａ−３Ａ断面図である。 図４Ａは図１のスライダを示す図であり、図４Ｂは図４Ａの４Ａ−４Ａ断面図およびエンドデフレクタとエンドデフレクタ押さえ蓋を示す図である。 図１の一軸アクチュエータが有するエンドデフレクタを示す図であって、図５Ｂは方向転換路が見える図、図５Ａは図５Ｂの左側面図即ち背面図、図５Ｃは図５Ｂの右側面図即ち正面図である。 図１の一軸アクチュエータが有するエンドデフレクタ押さえ蓋を示す図であって、図６Ａは図６Ｂの側面図、図６Ｃは図６Ｂの厚さの異なる図である。 図７Ａはスライダの変形例を示す図であり、図７Ｂは図７Ａの７Ａ−７Ａ断面図およびエンドデフレクタと複数のエンドデフレクタ押さえ蓋を示す図である。 図３に示すスライダ本体からエンドデフレクタを外した状態を示す一軸アクチュエータの断面図である。 図１とは異なる実施形態の一軸アクチュエータを示す図であって、ねじ軸の中央。 図１とは異なる実施形態の一軸アクチュエータを示す図であって、ねじ軸は軸方向中央から両端に向かって右ねじと左ねじが同一リードで形成された一軸アクチュエータを示す平面図である。 図１とは異なる実施形態の一軸アクチュエータを示す図であって、複数のボールねじと複数のスライダにより構成した一軸アクチュエータを示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１〜３は、本発明の一実施形態に相当する一軸アクチュエータを示す平面図、側面図、直動方向に垂直な断面図詳しくは図１の３Ａ−３Ａ断面図である。
図１〜３に示すように、この一軸アクチュエータは、案内レール１と、スライダ２と、ねじ軸３と、ボール４と、ころ５と、エンドデフレクタ６を備えている。

案内レール１の長手方向に垂直な断面はＵ字状であり、Ｕ字状の凹部１１内にスライダ２が収納されている。案内レール１は、一対の側部１２と、底部１３と、端部材１４Ａ，１４Ｂとからなり、側部１２の内側面がスライダ２の側面とそれぞれ対向する。各側部１２の内側面に、ころ５の転動通路を構成する転動面１２ａが形成されている。案内レール１の底部１３に、取付ボルトを挿入するための貫通穴１５が形成されている。貫通穴１５は、幅方向で底部１３の各側部１２との境界位置に形成されている。

スライダ２には、案内レール１と平行に貫通する雌ねじを有するナット２１が形成されている。ナット２１は、スライダ２に螺旋溝を直接加工することで形成されている。
ねじ軸３はナット２１を貫通し、ナット２１とねじ軸３との間にボール４が配置されている。ねじ軸３の長さ方向両端が、案内レール１の長手方向両端の端部材１４Ａ，１４Ｂに回転自在に支持されている。ねじ軸３の長さ方向一端即ち図１および２で右端に突出している部分が、使用時にモータに取り付けられる。

スライダ２は、直動方向で、スライダ本体２Ａと、エンドキャップ２Ｂと、サイドシール２Ｃと、サイドカバー２Ｄとに分割される。エンドキャップ２Ｂには、ころ５の方向転換路が形成されている。また、スライダ２の上部の幅方向両側には、直動方向全体に渡って、案内レール１の側部１２の上面に配置されるスライド板２Ｅが形成されている。
スライダ本体２Ａの各側面には、案内レール１の転動面１２ａと対向する位置に、転動面２２ａが形成されている。これらの対向する転動面１２ａ，２２ａが、ころ５の転動通路を構成する。この転動通路を二対四列有し、各側部１２の二列の転動通路を転動するころ列の荷重作用線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｃが、幅方向で転動通路の内側に存在している。交点Ｃを通る水平線ＬＣは、ねじ軸３の中心の高さであるラインＬ３より寸法Ｋだけ下方に配置されている。水平線ＬＣと荷重作用線Ｌ１，Ｌ２との角度即ち接触角は４５°である。

エンドデフレクタ６は、図５Ａ−５Ｃに示すように、本体６１と固定片６２とからなり、本体６１に方向転換路６１ａとタング６１ｂが形成されている。
図８に示すように、スライダ本体２Ａには、ねじ軸長手方向に沿って貫通する貫通穴２４，２５が形成されている。貫通穴２５は、ころ５の戻し通路５１を形成するためのスリーブ５１ａが挿入される穴である。貫通穴２４は、ボール４の戻し路を構成する穴であって、ナット２１の右下部に形成されている。

そして、スライダ本体２Ａのねじ軸長手方向の端面には、ナット２１の螺旋溝と連続して貫通穴２４を含む範囲に、エンドデフレクタ６の本体６１を嵌める切欠き部２６が形成されている。切欠き部２６の隣に、エンドデフレクタ６の固定片６２を嵌める凹部２７が形成されている。
エンドデフレクタ６の本体６１を切欠き部２６に嵌合するとともに、固定片６２を凹部２７に嵌合することにより、エンドデフレクタ６がスライダ本体２Ａのナット２１の直動方向端部に固定される。図３はこの状態を示す。これにより、エンドデフレクタ６の本体６１の方向転換路６１ａがスライダ本体２Ａの戻し路２４と接続される。また、固定片６２の凹部２７への嵌合により、エンドデフレクタ６がスライダ本体２Ａの直動方向と、ナット２１の径方向および周方向に拘束されて、本体３１がこれらの方向に回り止めされている。

スライダ本体２Ａの切欠き部２６には、図４、図６Ａおよび６Ｂに示すエンドデフレクタ押さえ蓋７がさらに嵌合されている。これにより、エンドデフレクタ６を固定して緩みや振動を抑制することができる。なお、エンドデフレクタ６をねじ軸のリード寸法が異なる製品にも共通して使用できるように、図６Ａ−６Ｃ、７Ａおよび７Ｂに示すように複数のエンドデフレクタ押え蓋７で固定することが望ましい。

エンドデフレクタ押さえ蓋７は、金属材料やエラストマー材料で製作してもよい。
また、エンドデフレクタ押さえ蓋７は、ポリオレフィン樹脂で製作し、潤滑油を５０重量％以上含有するようにしてもよい。これにより、コンパクトな構造で転動通路へ潤滑油を供給することができる。
また、エンドデフレクタ押さえ蓋７は、アルミニウム材料や、炭素繊維または炭素繊維を用いた複合材料で製作してもよい。これにより、スライダ本体２Ａを軽量化できる。

ねじ軸３の外周円即ち図３にＡで示す直径の円の面積Ｓ_１は、スライダ本体２Ａのねじ軸長手方向に垂直な断面の面積Ｓ_２の２４％（Ｓ_１≧０．２Ｓ_２）になっている。具体的には、直径Ａ＝２５ｍｍ、面積Ｓ_１＝４９０．６ｍｍ^２、面積Ｓ_２＝２０７５ｍｍ^２である。面積Ｓ_２は、スライダ本体２Ａの直動方向に垂直な断面において、ナット２１の内周面をなす円とスライダ本体２Ａの外形ラインとで囲まれた範囲の面積に相当し、スライド板２Ｅの断面積は含まない。この直動装置の使用時に、案内レール１は、取り付け穴１５を利用したボルト止めで支持台に固定される。スライダ２は、スライダ本体２Ａの上面に形成された雌ねじ穴２８にスペーサが固定され、スペーサの幅方向両端の上部に移動部材が固定される。

モータを作動してねじ軸３を回転させることにより、ボールねじ機構、即ちナット２１、ねじ軸３、ボール４、エンドデフレクタ６の方向転換路６１ａ、スライダ本体２Ａの貫通穴２４と、リニアガイド機構、即ち案内レールの転動面１２ａ、スライダ本体２Ａの転動面２２ａ、ころ５、スライダ本体２Ａの戻し通路５１、エンドキャップ２Ｂの方向転換路を介して、スライダ２が案内レール１に沿って移動する。これに伴い、移動部材が直線移動する。

この実施形態の一軸アクチュエータによれば、循環チューブを使用してボール戻し経路を形成している場合とは異なり、スライダ２の上面および下面にエンドデフレクタ６が存在しないため、スライダ２のねじ軸長手方向に垂直な断面形状が小さくなる。また、ナット２１の螺旋溝のねじ軸長手方向全体が、ボールねじ機構のボール４の軌道として使用される。よって、この実施形態の一軸アクチュエータは、従来の一軸アクチュエータと比較して、ねじ軸３の外周円の直径が同じ場合のスライダ２のねじ軸長手方向に垂直な断面形状が小さく、スライダ２のねじ軸長手方向の寸法が同じ場合の負荷容量が大きくなる。

また、各側部１２の二列の転動通路を転動するころ列の荷重作用線の交点Ｃが、幅方向で転動通路の内側に存在しているＤＦ接触構造、即ち正面合わせ接触構造であるため、調心性に優れ、こじり力が加わることで発生する力も小さい。そのため、スライダ２に対してころ５の転動面２２ａとナット２１の螺旋溝即ちボールねじのボールの転動溝を別工程で形成することに伴って、両者に相対的な位置ずれが生じても、こじり力が加わることに伴う寿命低下を抑制できる。したがって、スライダ２に対してころ５の転動面２２ａとナット２１の螺旋溝との相対的な位置精度を高精度にする必要がないため、コストアップや生産性低下の問題が生じない。また、接触角を４５°としたため、上下方向および水平方向の荷重をバランスよく受けることができる。

さらに、この実施形態の一軸アクチュエータでは、片側二列の転動通路の中心の高さであるラインＬＣが、ねじ軸３の中心の高さであるラインＬより下方に配置されている。すなわち、転動面１２ａ，２２ａの位置が側部１２の底部１３との境界位置近くに配置されている。そのため、スライダ２が荷重を受けて、案内レール１の側部１２に開き変形が生じた場合でも、転動面１２ａ，２２ａの傾きによって生じる転動面１２ａ，２２ａところ５との接触部での面圧分布の偏りや、エッジロードによる寿命低下を可及的に小さくすることができる。

また、この実施形態の一軸アクチュエータでは、エンドデフレクタ６は、スライダ２をねじ軸３長手方向外側から見たとき、エンドデフレクタ６の方向転換路６１ａが案内レール１の設置面に対して略垂直もしくは略平行に延在するように、スライダ本体２Ａのねじ軸３長手方向両端部に配置されている。具体的には、図３および図４Ｂの右方に示すエンドデフレクタ６の方向転換路６１ａは案内レール１の設置面に対して略平行に延在しており、図４Ｂの左方に示すエンドデフレクタ６の方向転換路６１ａは案内レール１の設置面に対して略垂直に延在している。この構成により、スライダ本体２Ａに貫通穴２４を形成する際に、貫通穴２４即ち加工による空洞部をスライダ本体２Ａの外周面から離れた位置、つまり厚肉部に形成することができる。即ち、当該空洞部とスライダ本体２Ａの外周面が近接してスライダ本体２Ａに薄肉部が生じてしまうことがないため、スライダ本体２Ａに対して熱処理を均等に行うことが可能となる。したがって、熱処理によるスライダ本体２Ａの変形が緩和され、均一な熱処理品質を得ることが可能となる。

なお、上記実施形態では、リニアガイド機構の転動体がころ５の場合について説明したが、本発明は、図９に示すように、リニアガイド機構の転動体がボール８である場合にも適用される。この場合には、ボール８の転動面として、案内レール１の側部１２の内側面にボール８の転動溝１２ｂを形成し、スライダ本体２Ａに転動溝２２ｂを形成する。また、スライダ本体２Ａに、ボール８の戻し通路として、ねじ軸長手方向に延びる貫通穴２９を形成する。

これにより、一軸アクチュエータのリニアガイド機構を、案内レール１の転動溝１２ｂ、スライダ本体２Ａの転動溝２２ｂ、ボール８、スライダ本体２Ａの戻し通路２９、およびエンドキャップ２Ｂの方向転換路で構成する。これ以外の点は図１の一軸アクチュエータと同じである。
図９の一軸アクチュエータにおいて、ねじ軸３の外周円即ち図９にＡで示す直径の円の面積Ｓ_１は、スライダ本体２Ａのねじ軸長手方向に垂直な断面の面積Ｓ_２の２３％（Ｓ_１≧０．２Ｓ_２）になっている。具体的には、直径Ａ＝２５ｍｍ、面積Ｓ_１＝４９０．６ｍｍ^２、面積Ｓ_２＝２１１７ｍｍ^２である。面積Ｓ_２は、スライダ本体２Ａの直動方向に垂直な断面において、ナット２１の内周面をなす円とスライダ本体２Ａの外形ラインとで囲まれた範囲の面積に相当し、スライド板２Ｅの断面積は含まない。

図１０に、ねじ軸３が軸方向中央から両端に向かって右ねじと左ねじが同一リードで形成され、左右それぞれのねじ軸３にスライダ２を設ける構成とした一軸アクチュエータを示す。この構成により、各スライダ２を基準線に対して左右対称に稼動することができる。

図１１に、案内レール１のＵ字状の凹部内に独立した２つのボールねじ軸３とスライダ２を配置する構成とした一軸アクチュエータを示す。この構成により、各スライダ２を基準線に対して双方自由に稼動することができる。

１ 案内レール
１１ 案内レールの凹部
１２ 案内レールの側部
１２ａ 案内レールの転動面
１２ｂ 案内レールの転動溝
１３ 底部
１４Ａ，１４Ｂ 案内レールの端部
１５ 取り付け穴
２ スライダ
２Ａ スライダ本体
２Ｂ エンドキャップ
２Ｃ サイドシール
２Ｄ サイドカバー
２Ｅ スライド板
２１ ナット
２２ａ スライダの転動面
２２ｂ スライダの転動溝
２４ ボール戻し経路である貫通穴
２５ 貫通穴
２６ 切欠き部
２７ 凹部
２９ ボールの戻し通路である貫通穴
３ ねじ軸
４ ボール
５ 転動体であるころ
５１ ころの戻し通路
５１ａ スリーブ
６ エンドデフレクタ
６１ 本体
６１ａ 方向転換路
６２ 固定片
７ エンドデフレクタ押さえ蓋
８ 転動体であるボール

Claims (11)

1. 長手方向に垂直な断面がＵ字状である案内レールと、
   前記案内レールのＵ字状の凹部内に配置されたスライダと、
   前記案内レールと前記スライダの間に配置された複数個の転動体と、
   前記スライダ内に前記案内レールと平行に形成されたナットと、
   前記ナットを貫通するねじ軸と、
   前記ナットの螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝とで形成される軌道の間に配置された複数個のボールと、を有し、
   前記案内レールは、前記スライダの各側面と対向する内側面に、前記転動体の転動通路を構成する転動面を有し、
   前記スライダは、前記案内レールの前記転動面と対向して前記転動通路を構成する転動面と、前記転動体の戻し通路と、前記戻し通路と前記転動通路とを連通させる方向転換路を有し、前記転動通路と前記戻し通路と前記方向転換路とで構成される循環経路内に、前記転動体が配置され、
   前記ボールを前記軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路が、前記スライダを前記ねじ軸長手方向に沿って貫通する貫通穴と、前記貫通穴と接続する方向転換路を有し前記スライダの前記ねじ軸長手方向両端部に配置された循環部品とで構成され、
   前記ねじ軸の回転により、前記ボールを介して前記ねじ軸の回転力が前記ナットに伝達されて、前記転動体が前記転動通路を負荷状態で転動しながら前記循環経路内を循環することにより、前記スライダが前記案内レールに沿って移動可能とされていることを特徴とする一軸アクチュエータ。
2. 前記転動体はころであり、前記各内側面には二列の転動通路が形成してあり、これら二列の転動通路を転動するころ列の荷重作用線の交点が、幅方向で前記転動通路より内側に存在していることを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。
3. 前記ねじ軸の外周円の面積Ｓ_１と、前記スライダを前記ねじ軸長手方向に垂直な面で切断した断面の面積Ｓ_２との関係が、Ｓ_１≧０．２Ｓ_２を満たすことを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。
4. 前記循環部品の前記ねじ軸長手方向両端部に少なくとも一つの循環部品押さえ蓋を有することを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。
5. 前記循環部押さえ蓋は金属材料やエラストマー材料からなることを特徴とする請求項４に記載の一軸アクチュエータ。
6. 前記循環部押さえ蓋はポリオレフィン樹脂により成形され、
   前記循環部押さえ蓋は潤滑油を５０重量％以上含有することを特徴とする請求項４に記載の一軸アクチュエータ。
7. 前記循環部押さえ蓋はアルミニウム材料からなることを特徴とする請求項４に記載の一軸アクチュエータ。
8. 前記ボール戻し経路の前記貫通穴が前記スライダの厚肉部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。
9. 前記循環部品は、前記スライダを前記ねじ軸長手方向外側から見たとき、前記循環部品の前記方向転換路が前記案内レールの設置面に対して略垂直もしくは略平行に延在するように、前記スライダの前記ねじ軸長手方向両端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。
10. 前記ねじ軸は、軸方向中央から両端に向かって右ねじと左ねじが同一リードで形成され、左右それぞれのねじ軸にスライダを設けたことを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。
11. 前記案内レールのＵ字状の凹部内に配置されたボールねじ軸において、前記ボールねじ軸と前記スライダを２つ配置したことを特徴とする請求項１に記載の一軸アクチュエータ。

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