アクチュエータ
【課題】簡単な構成で回転駆動源の回転運動をロッドの直線運動に変換することができ、コスト低減を図ることができるアクチュエータを提供する。
【解決手段】電動アクチュエータ１１は、モータの回転運動を、アクチュエータ本体１２に出没可能に支持された第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換する変換機構を備える。この変換機構は、モータの回転力が伝達されて回転するとともに弾性力を有し、第１及び第２のロッド２４，２６に外装される第１及び第２のコイルバネ１９，２２を備える。さらに、変換機構は、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに接するように第１及び第２のロッド２４，２６から突設されるとともに、アクチュエータ本体１２の内周面に形成されたガイド溝１２ａに挿入される回り止めローラ２９を備える。
【解決手段】電動アクチュエータ１１は、モータの回転運動を、アクチュエータ本体１２に出没可能に支持された第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換する変換機構を備える。この変換機構は、モータの回転力が伝達されて回転するとともに弾性力を有し、第１及び第２のロッド２４，２６に外装される第１及び第２のコイルバネ１９，２２を備える。さらに、変換機構は、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに接するように第１及び第２のロッド２４，２６から突設されるとともに、アクチュエータ本体１２の内周面に形成されたガイド溝１２ａに挿入される回り止めローラ２９を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動源の回転運動を、アクチュエータ本体に出没可能に支持されたロッドの直線運動に変換する変換機構を備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばモータの駆動力によりロッドをアクチュエータ本体から出没させる電動アクチュエータとしては、例えば、特許文献１に開示されるものがある。図６に示すように、この電動アクチュエータ８０のアクチュエータ本体８１内にはロッド８２が設けられるとともに、ロッド８２の内部には小径圧縮コイルバネ８３が挿入されている。この小径圧縮コイルバネ８３には、モータ８４の回転軸８４ａが連結されている。小径圧縮コイルバネ８３の外側には大径圧縮コイルバネ８５が外挿されるとともに、大径圧縮コイルバネ８５の外周はロッド８２の内周面に固着されている。
【０００３】
小径圧縮コイルバネ８３の内側にはリテーナ８６が小径圧縮コイルバネ８３の軸方向へ移動可能に収容されている。リテーナ８６は、リテーナ本体８６ａと、その両端外周面から小径圧縮コイルバネ８３の径方向に沿って突設された規制ピン８６ｂとから形成されている。この規制ピン８６ｂは、小径圧縮コイルバネ８３と大径圧縮コイルバネ８５との間の空間部８７に位置されている。この空間部８７には、両圧縮コイルバネ８３，８５の螺旋線材８３ａ，８５ａに接する複数の転動ボール８８が介在されている。これら転動ボール８８は、両螺旋線材８３ａ，８５ａに沿って螺旋状に配列されるとともに、規制ピン８６ｂにより離散しないように保持されている。
【０００４】
ロッド８２の内端には環状のピストン９０が固定されるとともに、ピストン９０はアクチュエータ本体８１に支持されている。ピストン９０の外縁部にはアクチュエータ本体８１の軸方向に延びるガイド棒８９が貫通されるとともに、ガイド棒８９の両端部はアクチュエータ本体８１に固定されている。そして、ピストン９０とガイド棒８９とによって小径圧縮コイルバネ８３と大径圧縮コイルバネ８５が共回りして大径圧縮コイルバネ８５が回転運動するのを防止する。
【０００５】
そして、電動アクチュエータ８０によれば、モータ８４が回転すると、その回転運動が回転軸８４ａを介して小径圧縮コイルバネ８３に伝達され、小径圧縮コイルバネ８３は回転する。すると、小径圧縮コイルバネ８３の回転に伴い、リテーナ８６が回転しながら小径圧縮コイルバネ８３の軸方向へ移動するとともに、大径圧縮コイルバネ８５が回転することなく直線的に移動する。その結果、大径圧縮コイルバネ８５に固着されたロッド８２が直線的に移動する。
【０００６】
この電動アクチュエータ８０において、ロッド８２の先端が対象物に突き当たると、ロッド８２の移動が規制される。このとき、小径圧縮コイルバネ８３及び大径圧縮コイルバネ８５が圧縮されて弾性変形し、両圧縮コイルバネ８３，８３に蓄積される弾性力により、モータ８４が停止された後にロッド８２を対象物に押し付けるのに必要な推力が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１の電動アクチュエータ８０は、モータ８４の回転運動をロッド８２の直線運動に変換するために、小径圧縮コイルバネ８３、大径圧縮コイルバネ８５、リテーナ８６、及び複数の転動ボール８８よりなる変換機構を必要とし、変換機構の構成が複雑化するとともに、コストが嵩んでしまっていた。さらに、モータ８４の回転運動をロッド８２の直線運動に変換するために、変換機構に加えて、回り止め機構としてピストン９０とガイド棒８９とを必要とし、電動アクチュエータ８０の内部構造が複雑化するとともに、コストが嵩んでしまっていた。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な構成で回転駆動源の回転運動をロッドの直線運動に変換することができ、コスト低減を図ることができるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転駆動源の回転運動を、アクチュエータ本体に出没可能に支持されたロッドの直線運動に変換する変換機構を備えたアクチュエータであって、前記変換機構を、前記回転駆動源の回転力が伝達されて回転するとともに弾性力を有し、前記ロッドに外装されるコイルバネと、前記コイルバネの螺旋線材に接するように前記ロッドから突設されるとともに、前記アクチュエータ本体の内周面に形成されたガイド溝に挿入される回り止め部とから構成したことを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータにおいて、前記回り止め部は、前記ロッドから突設された支軸と、該支軸に回転可能に支持され前記螺旋線材に接して回転する第１回転体と、前記支軸に回転可能に支持され前記ガイド溝に接して回転するとともに前記第１回転体に対して独立して回転可能な第２回転体とから構成されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータにおいて、前記ロッドとして、第１のロッドと、該第１のロッドに対し該第１のロッドの軸方向へ移動可能に内挿された第２のロッドとを備えるとともに、第１及び第２のロッドの先端にはハンド部材が一体化され、前記第１のロッドに外装された第１のコイルバネと、前記第２のロッドに外装された第２のコイルバネとを備え、前記第１のコイルバネと第２のコイルバネの螺旋線材の巻方向を逆にしたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な構成で回転駆動源の回転運動をロッドの直線運動に変換することができ、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】クランプ位置に配置された電動アクチュエータを示す断面図。
【図２】第１の実施形態の電動アクチュエータを示す斜視図。
【図３】第１の実施形態の電動アクチュエータを示す図２の３−３線断面図。
【図４】アンクランプ位置に配置された電動アクチュエータを示す断面図。
【図５】第２の実施形態の電動アクチュエータを示す断面図。
【図６】背景技術の電動アクチュエータを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明のアクチュエータを電動アクチュエータに具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
【００１６】
図１に示すように、電動アクチュエータ１１は、両側に開口部を有する筒状のアクチュエータ本体１２を備えるとともに、そのアクチュエータ本体１２の両端開口部はカバー１３ａ，１３ｂにより塞がれている。図２に示すように、アクチュエータ本体１２の軸方向の中央部外面には回転駆動源としてのモータ１４が固設されている。図１に示すように、モータ１４により駆動される駆動軸１４ａはウォームギアよりなる。駆動軸１４ａはアクチュエータ本体１２を貫通してアクチュエータ本体１２内に引込まれている。
【００１７】
アクチュエータ本体１２内の軸方向の中央部には、ウォームホイール１５が軸受１６を介してアクチュエータ本体１２に回転可能に支持されている。ウォームホイール１５は、駆動軸１４ａに噛合連結されている。そして、駆動軸１４ａの回転によりウォームホイール１５が回転するようになっている。
【００１８】
アクチュエータ本体１２内の軸方向の一端部には、第１の回転部材１７が軸受１８を介してアクチュエータ本体１２に回転可能に支持されている。ウォームホイール１５の軸方向の一端部には、第１のコイルバネ１９の一端が固着されるとともに、この第１のコイルバネ１９の他端は、第１の回転部材１７に固着されている。また、アクチュエータ本体１２内の軸方向の他端部には、第２の回転部材２０が軸受２１を介してアクチュエータ本体１２に回転可能に支持されている。ウォームホイール１５の軸方向の他端部には、第２のコイルバネ２２の一端が固着されるとともに、この第２のコイルバネ２２の他端は、第２の回転部材２０に固着されている。第１及び第２のコイルバネ１９，２２は等ピッチに形成されている。
【００１９】
第１のコイルバネ１９の螺旋線材１９ａと、第２のコイルバネ２２の螺旋線材２２ａとは、螺旋線材１９ａの螺旋が延びる方向（巻方向）と、螺旋線材２２ａの螺旋が延びる方向（巻方向）とが逆になっている。そして、モータ１４により駆動軸１４ａが回転するとともに、ウォームホイール１５が回転すると、第１のコイルバネ１９及び第２のコイルバネ２２が同時に回転するようになっている。
【００２０】
アクチュエータ本体１２内には、その軸方向に沿って延び、かつ外端開口部がキャップ２３ａによって塞がれた筒状をなす第１のロッド２４が設けられている。キャップ２３ａには第１のハンド部材Ｈａが固定されている。この第１のロッド２４は、アクチュエータ本体１２の一端開口部を塞ぐカバー１３ａに滑り軸受２５ａを介して摺動可能に貫通支持されている。また、第１のロッド２４は、一端側が第１の回転部材１７内に挿通されるとともに、他端側がウォームホイール１５内に挿通されている。
【００２１】
アクチュエータ本体１２内には、その軸方向に沿って延び、かつ外端開口部がキャップ２３ｂによって塞がれた筒状をなす第２のロッド２６が設けられている。キャップ２３ｂには第２のハンド部材Ｈｂが固定されている。この第２のロッド２６は、アクチュエータ本体１２の他端開口部を塞ぐカバー１３ｂに滑り軸受２５ｂを介して摺動可能に貫通支持されている。また、第２のロッド２６は、一端側が第２の回転部材２０内に挿通されるとともに、他端側が第１のロッド２４に内挿されている。
【００２２】
第１のロッド２４の内径は、第２のロッド２６の外径より大きく形成されている。そして、第１のロッド２４には、第２のロッド２６の内端側が内挿されるとともに、第１のロッド２４と第２のロッド２６は、両ロッド２４，２６の軸方向へ相対移動可能になっている。
【００２３】
第１及び第２のロッド２４，２６それぞれには、一対の支軸２７が第１及び第２のロッド２４，２６の周方向に対向する位置から外径方向に沿って突設されるとともに、螺旋線材１９ａ，２２ａのピッチ間に挿入されている。各支軸２７には第１回転体としての送りローラ２８が回転可能に支持されている。また、各支軸２７には、回り止め部及び第２回転体としての回り止めローラ２９が回転可能に支持されている。送りローラ２８と回り止めローラ２９とは互いに独立して回転可能に支軸２７に支持されている。一対の支軸２７は、一方の送りローラ２８の周面の一部が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触し、他方の送りローラ２８の周面の一部が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触する位置に突設されている。すなわち、一対の送りローラ２８が各螺旋線材１９ａ，２２ａの軸方向に各送りローラ２８を挟む位置（前後）に常に接触しており、この接触により第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向への移動が規制されている。
【００２４】
また、アクチュエータ本体１２内面の対向する位置それぞれにはガイド溝１２ａがアクチュエータ本体１２の軸方向全体に亘って直線状に延びるように形成されている。そして、各ガイド溝１２ａ内には、回り止めローラ２９が配置されるとともに、回り止めローラ２９はガイド溝１２ａの内面に接触することで回転するようになっている。
【００２５】
回り止めローラ２９がガイド溝１２ａ内で回転することにより、第１のコイルバネ１９及び第２のコイルバネ２２の回転に伴い第１のロッド２４及び第２のロッド２６が共回りすることが防止されるようになっている。これにより、第１のコイルバネ１９及び第２のコイルバネ２２の回転運動が、送りローラ２８に伝達され、送りローラ２８が回転する。すると、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動が、第１のロッド２４及び第２のロッド２６の直線運動に円滑に変換される。本実施形態では、第１及び第２のコイルバネ１９，２２と、回り止めローラ２９とから、モータ１４の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換する変換機構が構成されている。
【００２６】
また、電動アクチュエータ１１においては、モータ１４が正方向に回転されると、図４に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６は、アクチュエータ本体１２から突出されることなり、対象物Ｗをアンクランプするアンクランプ位置に配置される。反対に、モータ１４が逆方向に回転されると、図１に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６は、アクチュエータ本体１２内に没入されることとなり、クランプ位置に配置される。
【００２７】
さて、図１に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６が没入されている状態で、モータ１４が正方向に駆動されると、駆動軸１４ａの回転に伴いウォームホイール１５が回転し、ウォームホイール１５の回転に伴い第１及び第２のコイルバネ１９，２２が正方向へ回転する。すると、第１及び第２のロッド２４，２６が第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向に沿って直線的に移動され、図４に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６はアンクランプ位置に配置される。
【００２８】
そして、第１及び第２のロッド２４，２６が突出している状態で、モータ１４が逆方向に駆動されると、駆動軸１４ａの回転に伴いウォームホイール１５が回転し、ウォームホイール１５の回転に伴い第１及び第２のコイルバネ１９，２２が逆方向へ回転する。すると、第１及び第２のロッド２４，２６が第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向に沿って直線的に移動され、図１に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６はクランプ位置に配置される。
【００２９】
そして、第１及び第２のハンド部材Ｈａ，Ｈｂの内面が対象物Ｗに突き当たると、第１及び第２のロッド２４，２６の移動が規制される。このとき、第１及び第２のコイルバネ１９，２２には、送りローラ２８の圧接により圧縮されて共に弾性変形する。送りローラ２８の圧接により第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａが弾性変形すると、送りローラ２８に圧接する前と比べると、送りローラ２８が圧接した螺旋線材１９ａ，２２ａの傾斜角度が維持されなくなり（小さくなり）、分力が小さくなる。その結果、第１及び第２のロッド２４，２６にクランプ推力が付与される。この分力は第１及び第２のコイルバネ１９，２２のバネ定数に基づくものであるため、第１及び第２のコイルバネ１９，２２のバネ定数を適宜設定することで、所望するクランプ推力を得ることができる。
【００３０】
そして、第１及び第２のロッド２４，２６に付与されるクランプ推力が必要十分な値に達するまでモータ１４は回転し続け、必要十分なクランプ推力が得られた時点でモータ１４への通電が遮断される。よって、モータ１４の駆動が停止された状態で、電動アクチュエータ１１とは別体でモータブレーキ等の保持機構を設けなくても、対象物Ｗに第１及び第２のハンド部材Ｈａ，Ｈｂが押し付けられたままの状態を保持することが可能になる。
【００３１】
また、モータ１４への通電が遮断されても、モータ１４と第１及び第２のコイルバネ１９，２２とは慣性エネルギー（慣性力）を有している。そのため、第１及び第２のロッド２４，２６の移動が規制されているにも拘わらず、モータ１４と第１及び第２のコイルバネ１９，２２とは、クランプする方向への回転力が働く。しかし、第１及び第２のコイルバネ１９，２２が弾性的に圧縮されることで、モータ１４及び第１及び第２のコイルバネ１９，２２の慣性エネルギーは吸収される。
【００３２】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電動アクチュエータ１１は、モータ１４の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換する変換機構を備えている。そして、この変換機構は、第１及び第２のロッド２４，２６に外装される第１及び第２のコイルバネ１９，２２と、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに接するように各ロッド２４，２６から突設されるとともに、アクチュエータ本体１２のガイド溝１２ａに挿入される回り止めローラ２９とから形成されている。よって、背景技術のように、変換機構が小径圧縮コイルバネ８３、大径圧縮コイルバネ８５、リテーナ８６、及び複数の転動ボール８８よりなる場合と比べると、変換機構の構成を簡素化することができるとともに、電動アクチュエータ１１のコスト低減を図ることができる。
【００３３】
（２）電動アクチュエータ１１の変換機構は、第１及び第２のコイルバネ１９，２２と、第１及び第２のロッド２４，２６から突設されるとともに、アクチュエータ本体１２のガイド溝１２ａに挿入される回り止めローラ２９とから形成されている。そして、この変換機構により、モータ１４の回転運動が第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換することができると同時に、第１及び第２のロッド２４，２６の回り止めも行うことができる。したがって、背景技術のように、変換機構に加え、回り止め機構としてピストン９０とガイド棒８９とを必要とした場合と比べると、電動アクチュエータ１１の内部構造を簡素化して、電動アクチュエータ１１のコスト低減を図ることができる。
【００３４】
（３）電動アクチュエータ１１の変換機構において、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動は送りローラ２８の回転を介して第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換される。このため、第１及び第２のコイルバネ１９，２２を円滑に回転させることができるとともに、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に効率良く変換することができる。
【００３５】
（４）第１及び第２のロッド２４，２６の周方向に対向する位置から支軸２７が突設され、一方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触し、他方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触している。このため、一対の送りローラ２８は、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸線に対し線対称となる位置で螺旋線材１９ａ，２２ａに接触している。よって、一対の送りローラ２８にバランスよく第１及び第２のコイルバネ１９，２２からの負荷が加わり、第１及び第２のロッド２４，２６を安定した状態で直線運動させることができる。
【００３６】
（５）第１及び第２のロッド２４，２６の周方向に対向する位置から支軸２７が突設され、一方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触し、他方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触している。すなわち、送りローラ２８が各螺旋線材１９ａ，２２ａの軸方向に各送りローラ２８を挟む位置（前後）に常に接触しており、この接触により第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向への移動が規制されている。このため、送りローラ２８に対して第１及び第２のコイルバネ１９，２２が、がたつくことを抑制することができる。
【００３７】
（６）第１及び第２のロッド２４，２６の回り止め防止のため、第１及び第２のロッド２４，２６から突設された支軸２７に回り止めローラ２９を回転可能に支持させるとともに、その回り止めローラ２９を、アクチュエータ本体に形成したガイド溝１２ａ内に配置した。そして、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動が、第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換されるとき、回り止めローラ２９がガイド溝１２ａ内で回転する。よって、回り止めのための機構の摺接抵抗を減らして、第１及び第２のロッド２４，２６を円滑に移動させることができる。
【００３８】
（７）第１及び第２のコイルバネ１９，２２の内側に第１及び第２のロッド２４，２６を内挿するとともに、第１及び第２のロッド２４，２６に送りローラ２８及び回り止めローラ２９を設けるだけで、モータ１４の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換することができる。よって、例えば、モータ１４によって回転する部材を、ボール螺子や滑り螺子で形成する場合と比べると、電動アクチュエータのコストを低減することができるとともに、軽量化を図ることができる。
【００３９】
（８）電動アクチュエータ１１は、モータ１４の回転運動が駆動軸１４ａ及びウォームホイール１５を介して第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動に変換される。そして、第１のコイルバネ１９と、第２のコイルバネ２２とは、同軸上に配置されながら螺旋の延びる方向（巻方向）が逆になっている。このため、ウォームホイール１５が回転すると、第１のコイルバネ１９と第２のコイルバネ２２によって直線運動する第１のロッド２４と第２のロッド２６とを互いに接近又は離間させることができる。よって、電動アクチュエータ１１によれば、モータ１４の駆動により第１のハンド部材Ｈａと第２のハンド部材Ｈｂを互いに接近又は離間させ、対象物Ｗをクランプ又はアンクランプすることができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明のアクチュエータを電動アクチュエータに具体化した第２の実施形態を図５にしたがって説明する。なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００４１】
図５に示すように、電動アクチュエータ４１は、両側に開口部を有する筒状のアクチュエータ本体４２を備えており、そのアクチュエータ本体４２の一端開口部はカバー４３により塞がれている。アクチュエータ本体４２の他端側には、回転駆動源としてのモータ４４が取り付けられている。モータ４４の駆動軸４４ａには、連結部材４５を介してコイルバネ４６の一端が固着されるとともに、このコイルバネ４６の他端は滑り軸受５３を介してカバー４３の内端面に当接支持されている。
【００４２】
アクチュエータ本体４２内には、その軸線方向に沿って延び、かつ外端開口部がキャップ４７によって塞がれた筒状をなすロッド４８が設けられている。このロッド４８は、アクチュエータ本体４２のカバー４３に滑り軸受４９を介して摺動可能に貫通支持されている。ロッド４８はコイルバネ４６内に挿入されている。ロッド４８には、一対の支軸５０がロッド４８の周方向に対向する位置から外径方向に沿って突設されている。各支軸５０には第１回転体としての送りローラ５１と、回り止め部及び第２回転体としての回り止めローラ５２が回転可能に支持されている。送りローラ５１と回り止めローラ５２とは互いに独立して回転可能に支軸５０に支持されている。一対の支軸５０は、一方の送りローラ５１の後端面が、コイルバネ４６の螺旋線材４６ａに常に接触し、他方の送りローラ５１の前端面が、螺旋線材４６ａに常に接触する位置に突設されている。
【００４３】
また、アクチュエータ本体４２内面において、対向する位置それぞれにはガイド溝４２ａがアクチュエータ本体４２の軸方向全体へ直線状に延びるように形成されている。そして、各ガイド溝４２ａ内には、回り止めローラ５２が配置されている。
【００４４】
第２の実施形態の電動アクチュエータ４１においては、モータ４４が正方向に回転されるとロッド４８は、アクチュエータ本体４２から突出されることなり、対象物Ｗをクランプするクランプ位置に配置される。反対に、モータ４４が逆方向に回転されると、ロッド４８は、アクチュエータ本体４２内に没入されることとなり、アンクランプ位置に配置される。また、滑り軸受５３により、ロッド４８がアクチュエータ本体４２から突出する際に送りローラ５１を介してコイルバネ４６に加わる荷重及びコイルバネ４６の回転が受承されるようになっている。
【００４５】
従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）〜（７）と同様の効果を得ることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４６】
○ 各実施形態において、回り止め部は回り止めローラ２９のような回転体でなく、ガイド溝１２ａ，４２ａに対し滑る樹脂製の凸部で形成してもよい。さらに、各コイルバネ１９，２２，４６に接触して回転する送りローラ２８を樹脂に変更してもよい。
【００４７】
○ 各実施形態において、各コイルバネ１９，２２，４６のピッチを不等ピッチに変更してもよい。
○ 第１の実施形態では、モータ１４が正方向に回転されると第１及び第２のロッド２４，２６がアクチュエータ本体１２から突出されるようにしたが、モータ１４が正方向に回転されると第１及び第２のロッド２４，２６がアクチュエータ本体１２内に没入するようにしてもよい。
【００４８】
○ 第２の実施形態では、モータ４４が正方向に回転されるとロッド４８がアクチュエータ本体４２から突出されるようにしたが、モータ４４が正方向に回転されるとロッド４８がアクチュエータ本体４２内に没入するようにしてもよい。
【００４９】
○ 回転駆動源としてモータ１４，４４の他にエアモータ、内燃機関等に変更してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００５０】
（イ）前記第１回転体は、前記螺旋線材の軸方向に前記第１回転体を挟む位置に常に接触している請求項２に記載のアクチュエータ。
（ロ）前記支軸は前記ロッドの周方向に対向する位置に一対設けられるとともに、各支軸に支持された前記第１回転体は前記コイルバネの軸線に対し線対称となる位置に配置されている請求項２に記載のアクチュエータ。
【符号の説明】
【００５１】
Ｈａ…第１のハンド部材、Ｈｂ…第２のハンド部材、１１，４１…アクチュエータとしての電動アクチュエータ、１２，４２…アクチュエータ本体、１２ａ，４２ａ…ガイド溝、１４，４４…回転駆動源としてのモータ、１９，２２，４６…コイルバネ、１９ａ，２２ａ，４６ａ…螺旋線材、２４…第１のロッド、２６…第２のロッド、２７，５０…支軸、２８，５１…第１回転体としての送りローラ、２９，５２…回り止め部及び第２回転体としての回り止めローラ、４８…ロッド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動源の回転運動を、アクチュエータ本体に出没可能に支持されたロッドの直線運動に変換する変換機構を備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばモータの駆動力によりロッドをアクチュエータ本体から出没させる電動アクチュエータとしては、例えば、特許文献１に開示されるものがある。図６に示すように、この電動アクチュエータ８０のアクチュエータ本体８１内にはロッド８２が設けられるとともに、ロッド８２の内部には小径圧縮コイルバネ８３が挿入されている。この小径圧縮コイルバネ８３には、モータ８４の回転軸８４ａが連結されている。小径圧縮コイルバネ８３の外側には大径圧縮コイルバネ８５が外挿されるとともに、大径圧縮コイルバネ８５の外周はロッド８２の内周面に固着されている。
【０００３】
小径圧縮コイルバネ８３の内側にはリテーナ８６が小径圧縮コイルバネ８３の軸方向へ移動可能に収容されている。リテーナ８６は、リテーナ本体８６ａと、その両端外周面から小径圧縮コイルバネ８３の径方向に沿って突設された規制ピン８６ｂとから形成されている。この規制ピン８６ｂは、小径圧縮コイルバネ８３と大径圧縮コイルバネ８５との間の空間部８７に位置されている。この空間部８７には、両圧縮コイルバネ８３，８５の螺旋線材８３ａ，８５ａに接する複数の転動ボール８８が介在されている。これら転動ボール８８は、両螺旋線材８３ａ，８５ａに沿って螺旋状に配列されるとともに、規制ピン８６ｂにより離散しないように保持されている。
【０００４】
ロッド８２の内端には環状のピストン９０が固定されるとともに、ピストン９０はアクチュエータ本体８１に支持されている。ピストン９０の外縁部にはアクチュエータ本体８１の軸方向に延びるガイド棒８９が貫通されるとともに、ガイド棒８９の両端部はアクチュエータ本体８１に固定されている。そして、ピストン９０とガイド棒８９とによって小径圧縮コイルバネ８３と大径圧縮コイルバネ８５が共回りして大径圧縮コイルバネ８５が回転運動するのを防止する。
【０００５】
そして、電動アクチュエータ８０によれば、モータ８４が回転すると、その回転運動が回転軸８４ａを介して小径圧縮コイルバネ８３に伝達され、小径圧縮コイルバネ８３は回転する。すると、小径圧縮コイルバネ８３の回転に伴い、リテーナ８６が回転しながら小径圧縮コイルバネ８３の軸方向へ移動するとともに、大径圧縮コイルバネ８５が回転することなく直線的に移動する。その結果、大径圧縮コイルバネ８５に固着されたロッド８２が直線的に移動する。
【０００６】
この電動アクチュエータ８０において、ロッド８２の先端が対象物に突き当たると、ロッド８２の移動が規制される。このとき、小径圧縮コイルバネ８３及び大径圧縮コイルバネ８５が圧縮されて弾性変形し、両圧縮コイルバネ８３，８３に蓄積される弾性力により、モータ８４が停止された後にロッド８２を対象物に押し付けるのに必要な推力が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１の電動アクチュエータ８０は、モータ８４の回転運動をロッド８２の直線運動に変換するために、小径圧縮コイルバネ８３、大径圧縮コイルバネ８５、リテーナ８６、及び複数の転動ボール８８よりなる変換機構を必要とし、変換機構の構成が複雑化するとともに、コストが嵩んでしまっていた。さらに、モータ８４の回転運動をロッド８２の直線運動に変換するために、変換機構に加えて、回り止め機構としてピストン９０とガイド棒８９とを必要とし、電動アクチュエータ８０の内部構造が複雑化するとともに、コストが嵩んでしまっていた。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な構成で回転駆動源の回転運動をロッドの直線運動に変換することができ、コスト低減を図ることができるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転駆動源の回転運動を、アクチュエータ本体に出没可能に支持されたロッドの直線運動に変換する変換機構を備えたアクチュエータであって、前記変換機構を、前記回転駆動源の回転力が伝達されて回転するとともに弾性力を有し、前記ロッドに外装されるコイルバネと、前記コイルバネの螺旋線材に接するように前記ロッドから突設されるとともに、前記アクチュエータ本体の内周面に形成されたガイド溝に挿入される回り止め部とから構成したことを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータにおいて、前記回り止め部は、前記ロッドから突設された支軸と、該支軸に回転可能に支持され前記螺旋線材に接して回転する第１回転体と、前記支軸に回転可能に支持され前記ガイド溝に接して回転するとともに前記第１回転体に対して独立して回転可能な第２回転体とから構成されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータにおいて、前記ロッドとして、第１のロッドと、該第１のロッドに対し該第１のロッドの軸方向へ移動可能に内挿された第２のロッドとを備えるとともに、第１及び第２のロッドの先端にはハンド部材が一体化され、前記第１のロッドに外装された第１のコイルバネと、前記第２のロッドに外装された第２のコイルバネとを備え、前記第１のコイルバネと第２のコイルバネの螺旋線材の巻方向を逆にしたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な構成で回転駆動源の回転運動をロッドの直線運動に変換することができ、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】クランプ位置に配置された電動アクチュエータを示す断面図。
【図２】第１の実施形態の電動アクチュエータを示す斜視図。
【図３】第１の実施形態の電動アクチュエータを示す図２の３−３線断面図。
【図４】アンクランプ位置に配置された電動アクチュエータを示す断面図。
【図５】第２の実施形態の電動アクチュエータを示す断面図。
【図６】背景技術の電動アクチュエータを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明のアクチュエータを電動アクチュエータに具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
【００１６】
図１に示すように、電動アクチュエータ１１は、両側に開口部を有する筒状のアクチュエータ本体１２を備えるとともに、そのアクチュエータ本体１２の両端開口部はカバー１３ａ，１３ｂにより塞がれている。図２に示すように、アクチュエータ本体１２の軸方向の中央部外面には回転駆動源としてのモータ１４が固設されている。図１に示すように、モータ１４により駆動される駆動軸１４ａはウォームギアよりなる。駆動軸１４ａはアクチュエータ本体１２を貫通してアクチュエータ本体１２内に引込まれている。
【００１７】
アクチュエータ本体１２内の軸方向の中央部には、ウォームホイール１５が軸受１６を介してアクチュエータ本体１２に回転可能に支持されている。ウォームホイール１５は、駆動軸１４ａに噛合連結されている。そして、駆動軸１４ａの回転によりウォームホイール１５が回転するようになっている。
【００１８】
アクチュエータ本体１２内の軸方向の一端部には、第１の回転部材１７が軸受１８を介してアクチュエータ本体１２に回転可能に支持されている。ウォームホイール１５の軸方向の一端部には、第１のコイルバネ１９の一端が固着されるとともに、この第１のコイルバネ１９の他端は、第１の回転部材１７に固着されている。また、アクチュエータ本体１２内の軸方向の他端部には、第２の回転部材２０が軸受２１を介してアクチュエータ本体１２に回転可能に支持されている。ウォームホイール１５の軸方向の他端部には、第２のコイルバネ２２の一端が固着されるとともに、この第２のコイルバネ２２の他端は、第２の回転部材２０に固着されている。第１及び第２のコイルバネ１９，２２は等ピッチに形成されている。
【００１９】
第１のコイルバネ１９の螺旋線材１９ａと、第２のコイルバネ２２の螺旋線材２２ａとは、螺旋線材１９ａの螺旋が延びる方向（巻方向）と、螺旋線材２２ａの螺旋が延びる方向（巻方向）とが逆になっている。そして、モータ１４により駆動軸１４ａが回転するとともに、ウォームホイール１５が回転すると、第１のコイルバネ１９及び第２のコイルバネ２２が同時に回転するようになっている。
【００２０】
アクチュエータ本体１２内には、その軸方向に沿って延び、かつ外端開口部がキャップ２３ａによって塞がれた筒状をなす第１のロッド２４が設けられている。キャップ２３ａには第１のハンド部材Ｈａが固定されている。この第１のロッド２４は、アクチュエータ本体１２の一端開口部を塞ぐカバー１３ａに滑り軸受２５ａを介して摺動可能に貫通支持されている。また、第１のロッド２４は、一端側が第１の回転部材１７内に挿通されるとともに、他端側がウォームホイール１５内に挿通されている。
【００２１】
アクチュエータ本体１２内には、その軸方向に沿って延び、かつ外端開口部がキャップ２３ｂによって塞がれた筒状をなす第２のロッド２６が設けられている。キャップ２３ｂには第２のハンド部材Ｈｂが固定されている。この第２のロッド２６は、アクチュエータ本体１２の他端開口部を塞ぐカバー１３ｂに滑り軸受２５ｂを介して摺動可能に貫通支持されている。また、第２のロッド２６は、一端側が第２の回転部材２０内に挿通されるとともに、他端側が第１のロッド２４に内挿されている。
【００２２】
第１のロッド２４の内径は、第２のロッド２６の外径より大きく形成されている。そして、第１のロッド２４には、第２のロッド２６の内端側が内挿されるとともに、第１のロッド２４と第２のロッド２６は、両ロッド２４，２６の軸方向へ相対移動可能になっている。
【００２３】
第１及び第２のロッド２４，２６それぞれには、一対の支軸２７が第１及び第２のロッド２４，２６の周方向に対向する位置から外径方向に沿って突設されるとともに、螺旋線材１９ａ，２２ａのピッチ間に挿入されている。各支軸２７には第１回転体としての送りローラ２８が回転可能に支持されている。また、各支軸２７には、回り止め部及び第２回転体としての回り止めローラ２９が回転可能に支持されている。送りローラ２８と回り止めローラ２９とは互いに独立して回転可能に支軸２７に支持されている。一対の支軸２７は、一方の送りローラ２８の周面の一部が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触し、他方の送りローラ２８の周面の一部が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触する位置に突設されている。すなわち、一対の送りローラ２８が各螺旋線材１９ａ，２２ａの軸方向に各送りローラ２８を挟む位置（前後）に常に接触しており、この接触により第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向への移動が規制されている。
【００２４】
また、アクチュエータ本体１２内面の対向する位置それぞれにはガイド溝１２ａがアクチュエータ本体１２の軸方向全体に亘って直線状に延びるように形成されている。そして、各ガイド溝１２ａ内には、回り止めローラ２９が配置されるとともに、回り止めローラ２９はガイド溝１２ａの内面に接触することで回転するようになっている。
【００２５】
回り止めローラ２９がガイド溝１２ａ内で回転することにより、第１のコイルバネ１９及び第２のコイルバネ２２の回転に伴い第１のロッド２４及び第２のロッド２６が共回りすることが防止されるようになっている。これにより、第１のコイルバネ１９及び第２のコイルバネ２２の回転運動が、送りローラ２８に伝達され、送りローラ２８が回転する。すると、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動が、第１のロッド２４及び第２のロッド２６の直線運動に円滑に変換される。本実施形態では、第１及び第２のコイルバネ１９，２２と、回り止めローラ２９とから、モータ１４の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換する変換機構が構成されている。
【００２６】
また、電動アクチュエータ１１においては、モータ１４が正方向に回転されると、図４に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６は、アクチュエータ本体１２から突出されることなり、対象物Ｗをアンクランプするアンクランプ位置に配置される。反対に、モータ１４が逆方向に回転されると、図１に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６は、アクチュエータ本体１２内に没入されることとなり、クランプ位置に配置される。
【００２７】
さて、図１に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６が没入されている状態で、モータ１４が正方向に駆動されると、駆動軸１４ａの回転に伴いウォームホイール１５が回転し、ウォームホイール１５の回転に伴い第１及び第２のコイルバネ１９，２２が正方向へ回転する。すると、第１及び第２のロッド２４，２６が第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向に沿って直線的に移動され、図４に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６はアンクランプ位置に配置される。
【００２８】
そして、第１及び第２のロッド２４，２６が突出している状態で、モータ１４が逆方向に駆動されると、駆動軸１４ａの回転に伴いウォームホイール１５が回転し、ウォームホイール１５の回転に伴い第１及び第２のコイルバネ１９，２２が逆方向へ回転する。すると、第１及び第２のロッド２４，２６が第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向に沿って直線的に移動され、図１に示すように、第１及び第２のロッド２４，２６はクランプ位置に配置される。
【００２９】
そして、第１及び第２のハンド部材Ｈａ，Ｈｂの内面が対象物Ｗに突き当たると、第１及び第２のロッド２４，２６の移動が規制される。このとき、第１及び第２のコイルバネ１９，２２には、送りローラ２８の圧接により圧縮されて共に弾性変形する。送りローラ２８の圧接により第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａが弾性変形すると、送りローラ２８に圧接する前と比べると、送りローラ２８が圧接した螺旋線材１９ａ，２２ａの傾斜角度が維持されなくなり（小さくなり）、分力が小さくなる。その結果、第１及び第２のロッド２４，２６にクランプ推力が付与される。この分力は第１及び第２のコイルバネ１９，２２のバネ定数に基づくものであるため、第１及び第２のコイルバネ１９，２２のバネ定数を適宜設定することで、所望するクランプ推力を得ることができる。
【００３０】
そして、第１及び第２のロッド２４，２６に付与されるクランプ推力が必要十分な値に達するまでモータ１４は回転し続け、必要十分なクランプ推力が得られた時点でモータ１４への通電が遮断される。よって、モータ１４の駆動が停止された状態で、電動アクチュエータ１１とは別体でモータブレーキ等の保持機構を設けなくても、対象物Ｗに第１及び第２のハンド部材Ｈａ，Ｈｂが押し付けられたままの状態を保持することが可能になる。
【００３１】
また、モータ１４への通電が遮断されても、モータ１４と第１及び第２のコイルバネ１９，２２とは慣性エネルギー（慣性力）を有している。そのため、第１及び第２のロッド２４，２６の移動が規制されているにも拘わらず、モータ１４と第１及び第２のコイルバネ１９，２２とは、クランプする方向への回転力が働く。しかし、第１及び第２のコイルバネ１９，２２が弾性的に圧縮されることで、モータ１４及び第１及び第２のコイルバネ１９，２２の慣性エネルギーは吸収される。
【００３２】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電動アクチュエータ１１は、モータ１４の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換する変換機構を備えている。そして、この変換機構は、第１及び第２のロッド２４，２６に外装される第１及び第２のコイルバネ１９，２２と、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに接するように各ロッド２４，２６から突設されるとともに、アクチュエータ本体１２のガイド溝１２ａに挿入される回り止めローラ２９とから形成されている。よって、背景技術のように、変換機構が小径圧縮コイルバネ８３、大径圧縮コイルバネ８５、リテーナ８６、及び複数の転動ボール８８よりなる場合と比べると、変換機構の構成を簡素化することができるとともに、電動アクチュエータ１１のコスト低減を図ることができる。
【００３３】
（２）電動アクチュエータ１１の変換機構は、第１及び第２のコイルバネ１９，２２と、第１及び第２のロッド２４，２６から突設されるとともに、アクチュエータ本体１２のガイド溝１２ａに挿入される回り止めローラ２９とから形成されている。そして、この変換機構により、モータ１４の回転運動が第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換することができると同時に、第１及び第２のロッド２４，２６の回り止めも行うことができる。したがって、背景技術のように、変換機構に加え、回り止め機構としてピストン９０とガイド棒８９とを必要とした場合と比べると、電動アクチュエータ１１の内部構造を簡素化して、電動アクチュエータ１１のコスト低減を図ることができる。
【００３４】
（３）電動アクチュエータ１１の変換機構において、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動は送りローラ２８の回転を介して第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換される。このため、第１及び第２のコイルバネ１９，２２を円滑に回転させることができるとともに、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に効率良く変換することができる。
【００３５】
（４）第１及び第２のロッド２４，２６の周方向に対向する位置から支軸２７が突設され、一方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触し、他方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触している。このため、一対の送りローラ２８は、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸線に対し線対称となる位置で螺旋線材１９ａ，２２ａに接触している。よって、一対の送りローラ２８にバランスよく第１及び第２のコイルバネ１９，２２からの負荷が加わり、第１及び第２のロッド２４，２６を安定した状態で直線運動させることができる。
【００３６】
（５）第１及び第２のロッド２４，２６の周方向に対向する位置から支軸２７が突設され、一方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触し、他方の支軸２７に支持された送りローラ２８の周面が、螺旋線材１９ａ，２２ａに常に接触している。すなわち、送りローラ２８が各螺旋線材１９ａ，２２ａの軸方向に各送りローラ２８を挟む位置（前後）に常に接触しており、この接触により第１及び第２のコイルバネ１９，２２の軸方向への移動が規制されている。このため、送りローラ２８に対して第１及び第２のコイルバネ１９，２２が、がたつくことを抑制することができる。
【００３７】
（６）第１及び第２のロッド２４，２６の回り止め防止のため、第１及び第２のロッド２４，２６から突設された支軸２７に回り止めローラ２９を回転可能に支持させるとともに、その回り止めローラ２９を、アクチュエータ本体に形成したガイド溝１２ａ内に配置した。そして、第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動が、第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換されるとき、回り止めローラ２９がガイド溝１２ａ内で回転する。よって、回り止めのための機構の摺接抵抗を減らして、第１及び第２のロッド２４，２６を円滑に移動させることができる。
【００３８】
（７）第１及び第２のコイルバネ１９，２２の内側に第１及び第２のロッド２４，２６を内挿するとともに、第１及び第２のロッド２４，２６に送りローラ２８及び回り止めローラ２９を設けるだけで、モータ１４の回転運動を第１及び第２のロッド２４，２６の直線運動に変換することができる。よって、例えば、モータ１４によって回転する部材を、ボール螺子や滑り螺子で形成する場合と比べると、電動アクチュエータのコストを低減することができるとともに、軽量化を図ることができる。
【００３９】
（８）電動アクチュエータ１１は、モータ１４の回転運動が駆動軸１４ａ及びウォームホイール１５を介して第１及び第２のコイルバネ１９，２２の回転運動に変換される。そして、第１のコイルバネ１９と、第２のコイルバネ２２とは、同軸上に配置されながら螺旋の延びる方向（巻方向）が逆になっている。このため、ウォームホイール１５が回転すると、第１のコイルバネ１９と第２のコイルバネ２２によって直線運動する第１のロッド２４と第２のロッド２６とを互いに接近又は離間させることができる。よって、電動アクチュエータ１１によれば、モータ１４の駆動により第１のハンド部材Ｈａと第２のハンド部材Ｈｂを互いに接近又は離間させ、対象物Ｗをクランプ又はアンクランプすることができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明のアクチュエータを電動アクチュエータに具体化した第２の実施形態を図５にしたがって説明する。なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００４１】
図５に示すように、電動アクチュエータ４１は、両側に開口部を有する筒状のアクチュエータ本体４２を備えており、そのアクチュエータ本体４２の一端開口部はカバー４３により塞がれている。アクチュエータ本体４２の他端側には、回転駆動源としてのモータ４４が取り付けられている。モータ４４の駆動軸４４ａには、連結部材４５を介してコイルバネ４６の一端が固着されるとともに、このコイルバネ４６の他端は滑り軸受５３を介してカバー４３の内端面に当接支持されている。
【００４２】
アクチュエータ本体４２内には、その軸線方向に沿って延び、かつ外端開口部がキャップ４７によって塞がれた筒状をなすロッド４８が設けられている。このロッド４８は、アクチュエータ本体４２のカバー４３に滑り軸受４９を介して摺動可能に貫通支持されている。ロッド４８はコイルバネ４６内に挿入されている。ロッド４８には、一対の支軸５０がロッド４８の周方向に対向する位置から外径方向に沿って突設されている。各支軸５０には第１回転体としての送りローラ５１と、回り止め部及び第２回転体としての回り止めローラ５２が回転可能に支持されている。送りローラ５１と回り止めローラ５２とは互いに独立して回転可能に支軸５０に支持されている。一対の支軸５０は、一方の送りローラ５１の後端面が、コイルバネ４６の螺旋線材４６ａに常に接触し、他方の送りローラ５１の前端面が、螺旋線材４６ａに常に接触する位置に突設されている。
【００４３】
また、アクチュエータ本体４２内面において、対向する位置それぞれにはガイド溝４２ａがアクチュエータ本体４２の軸方向全体へ直線状に延びるように形成されている。そして、各ガイド溝４２ａ内には、回り止めローラ５２が配置されている。
【００４４】
第２の実施形態の電動アクチュエータ４１においては、モータ４４が正方向に回転されるとロッド４８は、アクチュエータ本体４２から突出されることなり、対象物Ｗをクランプするクランプ位置に配置される。反対に、モータ４４が逆方向に回転されると、ロッド４８は、アクチュエータ本体４２内に没入されることとなり、アンクランプ位置に配置される。また、滑り軸受５３により、ロッド４８がアクチュエータ本体４２から突出する際に送りローラ５１を介してコイルバネ４６に加わる荷重及びコイルバネ４６の回転が受承されるようになっている。
【００４５】
従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）〜（７）と同様の効果を得ることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４６】
○ 各実施形態において、回り止め部は回り止めローラ２９のような回転体でなく、ガイド溝１２ａ，４２ａに対し滑る樹脂製の凸部で形成してもよい。さらに、各コイルバネ１９，２２，４６に接触して回転する送りローラ２８を樹脂に変更してもよい。
【００４７】
○ 各実施形態において、各コイルバネ１９，２２，４６のピッチを不等ピッチに変更してもよい。
○ 第１の実施形態では、モータ１４が正方向に回転されると第１及び第２のロッド２４，２６がアクチュエータ本体１２から突出されるようにしたが、モータ１４が正方向に回転されると第１及び第２のロッド２４，２６がアクチュエータ本体１２内に没入するようにしてもよい。
【００４８】
○ 第２の実施形態では、モータ４４が正方向に回転されるとロッド４８がアクチュエータ本体４２から突出されるようにしたが、モータ４４が正方向に回転されるとロッド４８がアクチュエータ本体４２内に没入するようにしてもよい。
【００４９】
○ 回転駆動源としてモータ１４，４４の他にエアモータ、内燃機関等に変更してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００５０】
（イ）前記第１回転体は、前記螺旋線材の軸方向に前記第１回転体を挟む位置に常に接触している請求項２に記載のアクチュエータ。
（ロ）前記支軸は前記ロッドの周方向に対向する位置に一対設けられるとともに、各支軸に支持された前記第１回転体は前記コイルバネの軸線に対し線対称となる位置に配置されている請求項２に記載のアクチュエータ。
【符号の説明】
【００５１】
Ｈａ…第１のハンド部材、Ｈｂ…第２のハンド部材、１１，４１…アクチュエータとしての電動アクチュエータ、１２，４２…アクチュエータ本体、１２ａ，４２ａ…ガイド溝、１４，４４…回転駆動源としてのモータ、１９，２２，４６…コイルバネ、１９ａ，２２ａ，４６ａ…螺旋線材、２４…第１のロッド、２６…第２のロッド、２７，５０…支軸、２８，５１…第１回転体としての送りローラ、２９，５２…回り止め部及び第２回転体としての回り止めローラ、４８…ロッド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動源の回転運動を、アクチュエータ本体に出没可能に支持されたロッドの直線運動に変換する変換機構を備えたアクチュエータであって、
前記変換機構を、前記回転駆動源の回転力が伝達されて回転するとともに弾性力を有し、前記ロッドに外装されるコイルバネと、
前記コイルバネの螺旋線材に接するように前記ロッドから突設されるとともに、前記アクチュエータ本体の内周面に形成されたガイド溝に挿入される回り止め部とから構成したアクチュエータ。
【請求項２】
前記回り止め部は、前記ロッドから突設された支軸と、該支軸に回転可能に支持され前記螺旋線材に接して回転する第１回転体と、前記支軸に回転可能に支持され前記ガイド溝に接して回転するとともに前記第１回転体に対して独立して回転可能な第２回転体とから構成されている請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記ロッドとして、第１のロッドと、該第１のロッドに対し該第１のロッドの軸方向へ移動可能に内挿された第２のロッドとを備えるとともに、第１及び第２のロッドの先端にはハンド部材が一体化され、前記第１のロッドに外装された第１のコイルバネと、前記第２のロッドに外装された第２のコイルバネとを備え、前記第１のコイルバネと第２のコイルバネの螺旋線材の巻方向を逆にした請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項１】
回転駆動源の回転運動を、アクチュエータ本体に出没可能に支持されたロッドの直線運動に変換する変換機構を備えたアクチュエータであって、
前記変換機構を、前記回転駆動源の回転力が伝達されて回転するとともに弾性力を有し、前記ロッドに外装されるコイルバネと、
前記コイルバネの螺旋線材に接するように前記ロッドから突設されるとともに、前記アクチュエータ本体の内周面に形成されたガイド溝に挿入される回り止め部とから構成したアクチュエータ。
【請求項２】
前記回り止め部は、前記ロッドから突設された支軸と、該支軸に回転可能に支持され前記螺旋線材に接して回転する第１回転体と、前記支軸に回転可能に支持され前記ガイド溝に接して回転するとともに前記第１回転体に対して独立して回転可能な第２回転体とから構成されている請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記ロッドとして、第１のロッドと、該第１のロッドに対し該第１のロッドの軸方向へ移動可能に内挿された第２のロッドとを備えるとともに、第１及び第２のロッドの先端にはハンド部材が一体化され、前記第１のロッドに外装された第１のコイルバネと、前記第２のロッドに外装された第２のコイルバネとを備え、前記第１のコイルバネと第２のコイルバネの螺旋線材の巻方向を逆にした請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６９３４９（Ｐ２０１１−１６９３４９Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３１６７６（Ｐ２０１０−３１６７６）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]