直線運動案内機構付アクチュエータ
【課題】中空のロータの振れ回りを低減できる直線運動案内機構付アクチュエータを提供する。
【解決手段】中空のロータ２１は、スプラインナット２２ｂを囲む筒状の周壁部２０ａ及びこの周壁部２０ａの軸線方向の一端を塞ぐ底壁部２０ｂを有する第一のキャップ２０と、スプラインナット２２ｂが収容された第一のキャップ２０に嵌められる第二のキャップ１９と、第一及び第二のキャップ２０，１９のいずれか一方に結合されるモータ１５のロータ部１８と、を備える。所定の嵌め合い長さＬ３を持って互いに嵌まり合う第一及び第二のキャップ２０，１９によって、スプラインナット２２ｂが覆われる。
【解決手段】中空のロータ２１は、スプラインナット２２ｂを囲む筒状の周壁部２０ａ及びこの周壁部２０ａの軸線方向の一端を塞ぐ底壁部２０ｂを有する第一のキャップ２０と、スプラインナット２２ｂが収容された第一のキャップ２０に嵌められる第二のキャップ１９と、第一及び第二のキャップ２０，１９のいずれか一方に結合されるモータ１５のロータ部１８と、を備える。所定の嵌め合い長さＬ３を持って互いに嵌まり合う第一及び第二のキャップ２０，１９によって、スプラインナット２２ｂが覆われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸を直線運動可能に案内すると共に、当該軸を軸線の回りに回転させる直線運動案内機構付アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装するチップマウンタのヘッド軸には、吸着パッドをＺ軸方向に移動させ、かつ吸着パッドをＺ軸の回りにθ方向に回転させる直線・回転複合アクチュエータ（言い換えればＺ・θアクチュエータ）が組み込まれる。吸着パッドをＺ軸方向へ移動させることによって、基板の表面に電子部品を載せることが可能になり、吸着パッドをθ方向へ回転させることによって、電子部品のθ方向の角度を位置決めすることが可能になる。この種の直線・回転複合アクチュエータは、チップマウンタだけでなく、移動体をＺ軸方向へ移動させかつθ方向に回転させるロボットに広く利用されている。
【０００３】
直線・回転複合アクチュエータは、リニアモータと回転モータとを組み合わせてなる。出願人は、リニアモータと回転モータとしての直線運動案内機構付アクチュエータを組み合わせた直線・回転複合アクチュエータを提案している（特許文献１参照）。直線運動案内機構付アクチュエータは、軸をスプラインナットで直線運動可能に支持すると共に、スプラインナットを回転させることによって当該軸を軸線の回りにθ方向に回転させる。直線運動可能な軸にはリニアモータが直列又は並列に連結される。リニアモータを作動させることによって、軸がＺ軸方向に移動する。
【０００４】
図５は、従来の直線運動案内機構付アクチュエータを示す。ハウジング１の長手方向の中央には、ロータ部２及びステータ部３を備える回転モータ４が設けられる。ハウジング１にはロータ部２に結合される中空のロータ５が設けられる。中空のロータ５は軸受６に回転可能に支持される。中空のロータ５はスプラインナット７と一体化している。スプラインナット７の内側にはスプライン軸８が嵌められる。スプラインナット７はスプライン軸８が直線運動するのを案内する。回転モータ４がロータ５を回転させると、ロータ５に一体化したスプラインナット７が回転し、スプラインナット７に回転不能に係合するスプライン軸８が回転する。
【０００５】
従来の直線運動案内機構付アクチュエータにあっては、中空のロータ５をスプラインナット７と一体化させるにあたって、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂを用意し、スプラインナット７を両側から挟みこむ構造を採用していた。そして、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂでスプラインナット７を包んだ後、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂとスプラインナット７とを接着剤で結合していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０３８７５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スプライン軸８の動きを円滑にするために、スプライン軸８とスプラインナット７との間にはボール等の多数の転動体が介在される。そして、スプラインナット７にはボール等の多数の転動体が循環する循環経路が形成される。第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂにスプラインナット７を圧入すると、スプラインナット７が変形し、多数の転動体が円滑に循環しにくくなるおそれがある。したがって、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂとスプラインナット７とをすきまがある状態で嵌め合わせた後、接着剤でこれらを一体化させる方法が採用されていた。
【０００８】
しかし、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂとスプラインナット７との間にすきまがあると、第一のキャップ５ａと第二のキャップ５ｂとで互いの中心線が僅かにずれたり、第一のキャップ５ａの中心線と第二のキャップ５ｂの中心線とが折れた状態で結合されたりする。これが原因で回転する中空のロータ５の振れ回り（円周振れ）が大きくなったり、中空のロータ５の回転を案内する軸受６の摺動抵抗が大きくなったりするという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明は中空のロータの振れ回りを低減できる直線運動案内機構付アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、軸線方向に伸びるスプライン溝を有する軸と、前記軸が軸線方向に直線運動するのを案内するスプラインナットと、モータのロータ部が設けられると共に、前記スプラインナットと一体化される中空のロータと、モータのステータ部が設けられると共に、前記ロータが軸線の回りを回転するのを案内する軸受が設けられるハウジングと、を備え、前記モータが前記ロータを軸線の回りに回転させることによって、前記軸が軸線の回りを回転する直線運動案内機構付アクチュエータにおいて、前記ロータは、前記スプラインナットを囲む筒状の周壁部及びこの周壁部の軸線方向の一端を塞ぐ底壁部を有する第一のキャップと、前記スプラインナットが収容された前記第一のキャップに嵌められる第二のキャップと、前記第一及び前記第二のキャップのいずれか一方に結合される前記モータの前記ロータ部と、を備え、所定の嵌め合い長さを持って互いに嵌まり合う前記第一及び前記第二のキャップによって、前記スプラインナットが覆われる直線運動案内機構付アクチュエータである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スプラインナットを介して第一及び第二のキャップを位置決めするのではなく、第一及び第二のキャップ同士の嵌め合いによって第一及び第二のキャップを互いに位置決めする。第一及び第二のキャップの中心線を一致させることができるので、ロータの振れ回りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の直線運動案内機構付アクチュエータの軸線に沿った断面図
【図２】直線運動案内機構付アクチュエータのロータの分解図
【図３】図１のIII部拡大図
【図４】スプインナットの斜視図（一部断面図を含む）
【図５】従来の直線運動案内機構付アクチュエータの軸線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面に基づいて本発明の一実施形態における直線運動案内機構付アクチュエータを詳細に説明する。図１は直線運動案内機構付アクチュエータの軸線に沿った断面図を示す。この直線運動案内機構付アクチュエータは、軸１１を直線運動可能に案内すると共に、当該軸１１を軸線の回りに回転させる。軸１１の一端には、図示しないリニアモータ等が接続される。軸１１の軸線方向への移動量は図示しないリニアモータ等によって制御される。
【００１４】
直線運動案内機構付アクチュエータの全体の構成は以下のとおりである。ハウジング１２の軸線方向の中央には、ステータ部１３及びロータ部１８を備える回転モータ１５が配置される。ステータ部１３はコイル２９を備え、ハウジング１２に結合される。ロータ部１８はマグネット１７を備え、中空のロータ２１の一部を構成する。中空のロータ２１は、ロータ部１８から軸線方向の左右に延設される。ここでは、図１に示すように軸１１を水平方向に配置したと仮定し、水平方向を左右方向とする。中空のロータ２１の両端部には、左右一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂが一体化される。スプラインナット２２ａ，２２ｂのそれぞれは、第一及び第二のキャップ２０，１９に包まれている。
【００１５】
一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂ内には、軸１１が軸線方向に直線運動可能に嵌められる。軸１１の直線運動は一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂによって案内される。一対のスプラインナットの左右方向の外側には、一対の軸受２４ａ，２４ｂが配置される。軸受２４ａ，２４ｂはスプラインナット２２ａ，２２ｂが軸線の回りを回転するのを案内する。軸受２４ａ，２４ｂはハウジング１２に結合される。
【００１６】
回転モータ１５が中空のロータ２１を回転させると、中空のロータ２１と一体化されたスプラインナット２２ａ，２２ｂが軸線の回りを回転する。スプラインナット２２ａ，２２ｂの回転運動はスプラインナット２２ａ，２２ｂの外側に配置された軸受２４ａ，２４ｂによって案内される。スプラインナット２２ａ，２２ｂが回転すると、スプラインナット２２ａ，２２ｂに回転不能に係合する軸１１が軸線の回りを回転する。スプラインナット２２ａ，２２ｂは軸１１が軸線方向に直線運動するのを許容するので、軸１１は直線運動可能な状態で軸線の回りを回転する。ハウジング１２には、ロータ部１８の多数のマグネット１７の磁界の大きさ又は方向を検出するセンサ２６が設けられる。軸１１の回転角度はセンサ２６によって検出される。センサ２６からの位置情報に基づいて軸１１の回転角度が指令値に一致するように図示しないドライバが回転モータ１５を制御する。
【００１７】
直線運動案内機構付アクチュエータの各部の構成は以下のとおりである。軸１１は中空に形成される。軸１１の外周面には軸線方向に伸びる複数本のスプライン溝１１ａ（図４参照）が形成される。軸１１のスプライン溝１１ａには、スプラインナット２２ａ，２２ｂに組み込まれる転動体としての多数のボールがスプライン溝１１ａに沿って転がり運動可能に嵌まる。軸１１とスプラインナット２２ａ，２２ｂとは軸線の回りを回転不能に係合していて、スプラインナット２２ａ，２２ｂの回転に伴って軸１１が軸線の回りを回転する。軸１１の長手方向の両端部はハウジング１２から突出する。軸１１の一端部には吸着パッド、工具等の移動体が取り付けられ、軸１１の他端部にはリニアモータ等が連結される。
【００１８】
ハウジング１２は細長い直方体形状に形成される。ハウジング１２の内部には軸線方向に細長い空間が形成される。ハウジング１２の空間の長さ方向の中央には、回転モータ１５が収容される。回転モータ１５は中空モータである。ハウジング１２には回転モータ１５のステータ部１３が結合される。ステータ部１３はロータ部１８の多数のマグネットに磁気的なすきまを空けて対向するヨーク２８を備える。図２に示すようにヨーク２８は円筒形状に形成される。ヨーク２８には半径方向の内側に突出する多数のコアが形成される。多数のコアには多数のコイル２９（図１参照）が巻かれる。コイル２９はＵ，Ｖ，Ｗ相からなる三相コイルから構成される。コイル２９に三相交流電流を流すと、コイル２９に発生する磁界とマグネット１７に発生する磁界との相互作用によって、ロータ２１が回転する。
【００１９】
図１に示すように、ハウジング１２の長さ方向の両端部には、中空のロータ２１が回転するのを案内する一対の軸受２４ａ，２４ｂが設けられる。軸受２４ａ，２４ｂは、内輪、外輪、及び内輪と外輪との間に介在される多数の転動体としての多数のボールを備える。
【００２０】
ロータ２１は、多数のマグネットが設けられる中央の円筒状のロータ部１８と、ロータ部１８の左右の両端部に結合される一対の第二のキャップ１９と、一対の第二のキャップ１９の左右の外側に結合される一対の第一のキャップ２０と、を備える。
【００２１】
図２に示すように、ロータ２１のロータ部１８の外周面には周方向に交互にＮ極及びＳ極が形成されるように多数のマグネット１７が貼り付けられる。マグネット１７は軸線方向に細長い板状に形成され、半径方向に着磁、すなわち外周側がＮ極及びＳ極の一方に着磁され、内周側がＮ極及びＳ極の他方に着磁される。マグネット１７は、ロータ２１を回転させるためのトルクを発生させる駆動用のマグネットである。ロータ２１の回転角度を測定するセンサ２６は、マグネット１７の磁界を検出する。ロータ部１８に結合される第一のキャップ２０及び第二のキャップ１９はスプラインナット２２ａ，２２ｂを両側から包む。
【００２２】
図３は、第一及び第二のキャップ２０，１９の拡大図（図１のIII部拡大図）を示す。第一のキャップ２０は、スプラインナット２２ｂを囲む筒状の周壁部２０ａ、この周壁部２０ａの一端を塞ぐ底壁部２０ｂ、及び底壁部２０ｂから周壁部２０ａとは反対側に突出し、周壁部２０ａよりも小径の筒状の突出部２０ｃを有する。
【００２３】
突出部２０ｃは軸受２４ｂに嵌められる。突出部２０ｃと軸受２４ｂとの嵌め合いは、突出部２０ｃと軸受２４ｂとの間に締めしろのあるしまりばめ、又は公差によってすきま若しくは締め代ができる中間ばめに設定される。第一のキャップ２０と軸受２４ｂとの同心度を高めるために、突出部２０ｃと軸受２４ｂとの嵌め合いをしまりばめに設定し、突出部２０ｃを軸受２４ｂに圧入するのが望ましい。軸受２４ｂの転動体は外輪と内輪との間の負荷域のみを転がる。このため、突出部２０ｃを軸受２４ｂに圧入し、軸受２４ｂの内輪が外側に変形しても、転動体の動きが悪くなることはない。
【００２４】
突出部２０ｃは軸受２４ｂから外側に突出するガイド部２０ｃ−１を備える。ガイド部２０ｃ−１は突出部２０ｃよりも外径が僅かに小さくなっている。ガイド部２０ｃ−１を設けることで、第一のキャップ２０の突出部２０ｃを軸受２４ｂに圧入するとき、軸受２４ｂが傾いたり、突出部２０ｃにかじりついたりするのを防止することができる。
【００２５】
第一のキャップ２０の周壁部２０ａの軸線方向の長さＬ１は、スプラインナット２２ｂの軸線方向の長さＬ２（この実施形態ではシール３１が組み込まれるのでスプラインナット２２ｂとシール３１を合算した長さ）よりも長く、スプラインナット２２ｂの軸線方向の端面２２ｂ−１よりも第二のキャップ１９に向かって突出している。樹脂製のシール３１はスプラインナット２２ｂの外側に配置され、スプラインナット２２ｂ内に異物が浸入するのを防止する。周壁部２０ａの内径はスプラインナット２２ｂの外径よりも僅かに大きく、周壁部２０ａとスプラインナット２２ｂとの間には僅かなすきまが空く。すきまを空けることによって、周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを収納したとき、スプラインナット２２ｂに力がかからないようになる。スプラインナット２２ｂには無負荷域と負荷域とから構成される循環路が形成される。無負荷域が形成される点が軸受２４ｂと相違する。軸受２４ｂの場合、突出部２０ｃを圧入しても軸受２４ｂの転動体は円滑に循環できる。しかし、周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを圧入するとスプラインナット２２ｂの転動体が円滑に循環できなくなる。スプラインナット２２ｂの循環路に無負荷域が存在することが原因だと推測される。なお、転動体の循環に影響が出ない範囲で、周壁部２０ａとスプラインナット２２ｂとの間のすきまを無くしたり（すきまをゼロにする）、周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを圧入してもよい。
【００２６】
周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを収納した後、スプラインナット２２ｂは接着剤によって周壁部２０ａに固定される。周壁部２０ａには周方向に均等間隔を空けて複数の貫通孔３２が半径方向に空けられる。周壁部２０ａの外側から貫通孔３２を介して内側に接着剤が注入される。スプラインナット２２ｂの外周面には周方向に伸びる溝３３が形成される。この溝３３は周壁部２０ａの貫通孔３２に繋がっていて、接着剤がスプラインナット２２ｂの周囲に行き渡るようになっている。
【００２７】
周壁部２０ａと突出部２０ｃを繋ぐ底壁部２０ｂは円環状に形成される。底壁部２０ｂの外周には軸受２４ｂの内輪に突き当てられる肩部２０ｂ−１が形成される。底壁部２０ｂの肩部２０ｂ−１を一対の軸受２４ａ，２４ｂの内輪に突き当てることによって、一対の軸受２４ａ，２４ｂ間にロータ２１が軸線方向に位置決めされる。
【００２８】
第二のキャップ１９は蓋のようにスプラインナット２２ｂが収容された第一のキャップ２０に嵌められる。第二のキャップ１９は、第一のキャップ２０の周壁部２０ａの内側に嵌まる嵌合凸部１９ａと、第一のキャップ２０の周壁部２０ａの軸線方向の端面に突き当てられる突当て部１９ｂと、ロータ部１８が嵌められる嵌合凹部１９ｃを備える。第二のキャップ１９と第一のキャップ２０の嵌め合い長さはＬ３に設定される。嵌め合い長さＬ３は、第二のキャップ１９の外周面及び第一のキャップ２０の内周面の互いに接触する部分の軸線方向の軸線方向の長さである。
【００２９】
第一のキャップ２０の周壁部２０ａはスプラインナット２２ｂよりも第二のキャップ１９に向かって突出していて、第二のキャップ１９の嵌合凸部１９ａは第一のキャップ２０の周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂから軸線方向にずれた位置で嵌まり合う。第二のキャップ１９の嵌合凸部１９ａと第一のキャップ２０の周壁部２０ａとの嵌め合いは、嵌合凸部１９ａと周壁部２０ａとの間に締めしろのあるしまりばめに設定される。嵌合凸部１９ａは、突当て部１９ｂが周壁部２０ａの端面に突き当たるまで圧入される。なお、嵌合凸部１９ａを周壁部２０ａに圧入したとき、嵌合凸部１９ａとスプラインナット２２ｂとの間には軸線方向の僅かなすきまδが空く。スプラインナット２２ｂ及びシールに外力を与えないようにするためである。
【００３０】
第二のキャップ１９の嵌合凹部１９ｃには、ロータ部１８が嵌められる。嵌合凹部１９ｃとロータ部１８との嵌め合いは、嵌合凹部１９ｃとロータ部１８との間に締めしろのあるしまりばめに設定される。ロータ部１８は嵌合凹部１９ｃに圧入される。
【００３１】
なお、上記では右側のスプラインナット２２ｂ及び右側の第一及び第二のキャップ２０，１９についてのみ説明したが、左側のスプラインナット２２ａ及び右側の第一及び第二のキャップ２０，１９はロータ部１８を中心として左右対称に形成される。構造は同一であるので、図１に同一の符号を附してその説明を省略する。
【００３２】
図４はスプラインナット２２ａ，２２ｂ及び軸１１の斜視図（一部スプラインナット２２ａ，２２ｂの断面図）を示す。軸１１の外周面には、長手方向に伸びるスプライン溝１１ａが形成される。スプラインナット２２ａ，２２ｂには、軸１１のスプライン溝に対向する転動体転走溝３４を含む循環路が形成される。
【００３３】
スプラインナット２２ａ，２２ｂは、中央の円筒状のナット本体３５と、ナット本体３５の軸線方向の両端部に設けられる一対の蓋部材３６を備える。ナット本体３５には、上記転動体転走溝３４及び上記転動体転走溝３４と平行な無負荷戻し路３７が形成される。蓋部材３６には転動体転走溝３４と無負荷戻し路３７とを接続するＵ字状の方転換路が形成される。転動体転走溝３４、無負荷戻し路３７及び一対の方向転換路によってサーキット状の循環路が形成される。循環路には転動体として多数のボール３８が配列される。スプラインナット２２ａ，２２ｂに対して軸１１が軸線方向に直線運動すると、多数のボール３８が軸１１とスプラインナット２２ａ，２２ｂとの間を転がると共に、循環路を循環する。
【００３４】
上記直線運動案内機構付アクチュエータの組み立て方法は下記のとおりである。まず図２に示すように、中空のロータ２１のロータ部１８の軸線方向の両端部に第二のキャップ１９を圧入する。次に、第一のキャップ２０にスプラインナット２２ａ，２２ｂを収容した状態で、第二のキャップ１９の嵌合凸部１９ａに第一のキャップ２０の周壁部２０ａを圧入する。ロータ２１にスプラインナット２２ａ，２２ｂを一体化させた後、スプラインナット２２ａ，２２ｂに軸１１を通す。
【００３５】
次に、図１に示すように、ハウジング１２に回転モータ１５のステータ部１３を結合する。ハウジング１２の中空空間に組み立てたロータ２１及び軸１１を挿入し、ハウジング１２の軸線方向の両端部に軸受２４ａ，２４ｂを嵌め込む。軸受２４ａ，２４ｂは第一のキャップ２０の外側に嵌められる。最後に軸受２４ａ，２４ｂが脱落しないようにハウジング１２の両端部に軸受２４ａ，２４ｂを押さえる蓋４０ａ，４０ｂを取り付ける。
【００３６】
本実施形態によれば、ロータ２１を構成するロータ部１８、第二のキャップ１９及び第一のキャップ２０が互いに圧入されるので、これらの部品の同心度を高くする（これらの部品の中心線を一致させる）ことができる。したがって、回転するロータ２１の振れ回りを低減することができる。
【００３７】
ここで、第一のキャップ２０と第二のキャップ１９との嵌め合いがスプラインナット２２ａ，２２ｂの全長内でなされた場合、第一及び第二のキャップ２０，１９の外径が大きくなってしまう。また、第二のキャップ１９が内側に変形し、スプラインナット２２ａ，２２ｂに力がかかるおそれもある。第一のキャップ２０と第二のキャップ１９とがスプラインナット２２ａ，２２ｂから軸線方向にずれた位置で嵌まり合うことで、これらの問題を解決できる。
【００３８】
また、軸受２４ａ，２４ｂ側に配置される第一のキャップ２０を長くすることで、一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂ間のスパンを広げることができ、軸１１の振れを抑えることができる。スプラインナット２２ａ，２２ｂと軸受２４ａ，２４ｂとの間の距離も小さくなるので、軸受２４ａ，２４ｂによってスプラインナット２２ａ，２２ｂの回転を安定して案内することができる。これに対して、第二のキャップ１９を長くすると、第一のキャップ２０と第二のキャップ１９の嵌め合いの長さ分だけ、一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂ間の距離が短くなる。
【００３９】
第二のキャップ１９に第一のキャップ２０の周壁部２０ａの軸線方向の端面に突き当てられる突当て部１９ｂを設けることで、第一のキャップ２０と第二にキャップ１９とを軸線方向に位置決めできる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態の直線運動案内機構付アクチュエータはチップマウンタに限られることはなく、広くロボットの直線運動案内機構付アクチュエータとして用いることができる。
【００４２】
上記実施形態の直線運動案内機構付アクチュエータは一軸のみで使用してもよいし、軸が平行になるように複数の直線運動案内機構付アクチュエータを組み合わせて多軸で使用してもよい。
【００４３】
スプラインナット及び軸受の個数及びレイアウトは上記実施形態に限られることなく、スプラインナット及び軸受を一つずつ設けてもよい。
【００４４】
第一及び第二のキャップの形状は一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更できる。例えば、ロータ部側に第一のキャップを配置し、軸受側に第二のキャップを配置してもよい。また、第一及び第二のキャップの外径が大きくなることが許容できるならば、第一のキャップと第二のキャップとの嵌め合いをスプラインナットの軸線方向の途中で行ってもよい。さらに、第一及び第二のキャップを複数に分割することも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１１…軸，１２…ハウジング，１３…ステータ部，１５…回転モータ（モータ），１８…ロータ部，１９…第二のキャップ，１９ａ…嵌合凸部，１９ｂ…突当て部，１９ｃ…嵌合凹部，２０…第一のキャップ，２０ａ…周壁部，２０ｂ…底壁部，２０ｃ…突出部，２１…ロータ，２２ａ，２２ｂ…スプラインナット，２４ａ，２４ｂ…軸受，３２…貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸を直線運動可能に案内すると共に、当該軸を軸線の回りに回転させる直線運動案内機構付アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装するチップマウンタのヘッド軸には、吸着パッドをＺ軸方向に移動させ、かつ吸着パッドをＺ軸の回りにθ方向に回転させる直線・回転複合アクチュエータ（言い換えればＺ・θアクチュエータ）が組み込まれる。吸着パッドをＺ軸方向へ移動させることによって、基板の表面に電子部品を載せることが可能になり、吸着パッドをθ方向へ回転させることによって、電子部品のθ方向の角度を位置決めすることが可能になる。この種の直線・回転複合アクチュエータは、チップマウンタだけでなく、移動体をＺ軸方向へ移動させかつθ方向に回転させるロボットに広く利用されている。
【０００３】
直線・回転複合アクチュエータは、リニアモータと回転モータとを組み合わせてなる。出願人は、リニアモータと回転モータとしての直線運動案内機構付アクチュエータを組み合わせた直線・回転複合アクチュエータを提案している（特許文献１参照）。直線運動案内機構付アクチュエータは、軸をスプラインナットで直線運動可能に支持すると共に、スプラインナットを回転させることによって当該軸を軸線の回りにθ方向に回転させる。直線運動可能な軸にはリニアモータが直列又は並列に連結される。リニアモータを作動させることによって、軸がＺ軸方向に移動する。
【０００４】
図５は、従来の直線運動案内機構付アクチュエータを示す。ハウジング１の長手方向の中央には、ロータ部２及びステータ部３を備える回転モータ４が設けられる。ハウジング１にはロータ部２に結合される中空のロータ５が設けられる。中空のロータ５は軸受６に回転可能に支持される。中空のロータ５はスプラインナット７と一体化している。スプラインナット７の内側にはスプライン軸８が嵌められる。スプラインナット７はスプライン軸８が直線運動するのを案内する。回転モータ４がロータ５を回転させると、ロータ５に一体化したスプラインナット７が回転し、スプラインナット７に回転不能に係合するスプライン軸８が回転する。
【０００５】
従来の直線運動案内機構付アクチュエータにあっては、中空のロータ５をスプラインナット７と一体化させるにあたって、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂを用意し、スプラインナット７を両側から挟みこむ構造を採用していた。そして、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂでスプラインナット７を包んだ後、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂとスプラインナット７とを接着剤で結合していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０３８７５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スプライン軸８の動きを円滑にするために、スプライン軸８とスプラインナット７との間にはボール等の多数の転動体が介在される。そして、スプラインナット７にはボール等の多数の転動体が循環する循環経路が形成される。第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂにスプラインナット７を圧入すると、スプラインナット７が変形し、多数の転動体が円滑に循環しにくくなるおそれがある。したがって、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂとスプラインナット７とをすきまがある状態で嵌め合わせた後、接着剤でこれらを一体化させる方法が採用されていた。
【０００８】
しかし、第一及び第二のキャップ５ａ，５ｂとスプラインナット７との間にすきまがあると、第一のキャップ５ａと第二のキャップ５ｂとで互いの中心線が僅かにずれたり、第一のキャップ５ａの中心線と第二のキャップ５ｂの中心線とが折れた状態で結合されたりする。これが原因で回転する中空のロータ５の振れ回り（円周振れ）が大きくなったり、中空のロータ５の回転を案内する軸受６の摺動抵抗が大きくなったりするという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明は中空のロータの振れ回りを低減できる直線運動案内機構付アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、軸線方向に伸びるスプライン溝を有する軸と、前記軸が軸線方向に直線運動するのを案内するスプラインナットと、モータのロータ部が設けられると共に、前記スプラインナットと一体化される中空のロータと、モータのステータ部が設けられると共に、前記ロータが軸線の回りを回転するのを案内する軸受が設けられるハウジングと、を備え、前記モータが前記ロータを軸線の回りに回転させることによって、前記軸が軸線の回りを回転する直線運動案内機構付アクチュエータにおいて、前記ロータは、前記スプラインナットを囲む筒状の周壁部及びこの周壁部の軸線方向の一端を塞ぐ底壁部を有する第一のキャップと、前記スプラインナットが収容された前記第一のキャップに嵌められる第二のキャップと、前記第一及び前記第二のキャップのいずれか一方に結合される前記モータの前記ロータ部と、を備え、所定の嵌め合い長さを持って互いに嵌まり合う前記第一及び前記第二のキャップによって、前記スプラインナットが覆われる直線運動案内機構付アクチュエータである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スプラインナットを介して第一及び第二のキャップを位置決めするのではなく、第一及び第二のキャップ同士の嵌め合いによって第一及び第二のキャップを互いに位置決めする。第一及び第二のキャップの中心線を一致させることができるので、ロータの振れ回りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の直線運動案内機構付アクチュエータの軸線に沿った断面図
【図２】直線運動案内機構付アクチュエータのロータの分解図
【図３】図１のIII部拡大図
【図４】スプインナットの斜視図（一部断面図を含む）
【図５】従来の直線運動案内機構付アクチュエータの軸線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面に基づいて本発明の一実施形態における直線運動案内機構付アクチュエータを詳細に説明する。図１は直線運動案内機構付アクチュエータの軸線に沿った断面図を示す。この直線運動案内機構付アクチュエータは、軸１１を直線運動可能に案内すると共に、当該軸１１を軸線の回りに回転させる。軸１１の一端には、図示しないリニアモータ等が接続される。軸１１の軸線方向への移動量は図示しないリニアモータ等によって制御される。
【００１４】
直線運動案内機構付アクチュエータの全体の構成は以下のとおりである。ハウジング１２の軸線方向の中央には、ステータ部１３及びロータ部１８を備える回転モータ１５が配置される。ステータ部１３はコイル２９を備え、ハウジング１２に結合される。ロータ部１８はマグネット１７を備え、中空のロータ２１の一部を構成する。中空のロータ２１は、ロータ部１８から軸線方向の左右に延設される。ここでは、図１に示すように軸１１を水平方向に配置したと仮定し、水平方向を左右方向とする。中空のロータ２１の両端部には、左右一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂが一体化される。スプラインナット２２ａ，２２ｂのそれぞれは、第一及び第二のキャップ２０，１９に包まれている。
【００１５】
一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂ内には、軸１１が軸線方向に直線運動可能に嵌められる。軸１１の直線運動は一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂによって案内される。一対のスプラインナットの左右方向の外側には、一対の軸受２４ａ，２４ｂが配置される。軸受２４ａ，２４ｂはスプラインナット２２ａ，２２ｂが軸線の回りを回転するのを案内する。軸受２４ａ，２４ｂはハウジング１２に結合される。
【００１６】
回転モータ１５が中空のロータ２１を回転させると、中空のロータ２１と一体化されたスプラインナット２２ａ，２２ｂが軸線の回りを回転する。スプラインナット２２ａ，２２ｂの回転運動はスプラインナット２２ａ，２２ｂの外側に配置された軸受２４ａ，２４ｂによって案内される。スプラインナット２２ａ，２２ｂが回転すると、スプラインナット２２ａ，２２ｂに回転不能に係合する軸１１が軸線の回りを回転する。スプラインナット２２ａ，２２ｂは軸１１が軸線方向に直線運動するのを許容するので、軸１１は直線運動可能な状態で軸線の回りを回転する。ハウジング１２には、ロータ部１８の多数のマグネット１７の磁界の大きさ又は方向を検出するセンサ２６が設けられる。軸１１の回転角度はセンサ２６によって検出される。センサ２６からの位置情報に基づいて軸１１の回転角度が指令値に一致するように図示しないドライバが回転モータ１５を制御する。
【００１７】
直線運動案内機構付アクチュエータの各部の構成は以下のとおりである。軸１１は中空に形成される。軸１１の外周面には軸線方向に伸びる複数本のスプライン溝１１ａ（図４参照）が形成される。軸１１のスプライン溝１１ａには、スプラインナット２２ａ，２２ｂに組み込まれる転動体としての多数のボールがスプライン溝１１ａに沿って転がり運動可能に嵌まる。軸１１とスプラインナット２２ａ，２２ｂとは軸線の回りを回転不能に係合していて、スプラインナット２２ａ，２２ｂの回転に伴って軸１１が軸線の回りを回転する。軸１１の長手方向の両端部はハウジング１２から突出する。軸１１の一端部には吸着パッド、工具等の移動体が取り付けられ、軸１１の他端部にはリニアモータ等が連結される。
【００１８】
ハウジング１２は細長い直方体形状に形成される。ハウジング１２の内部には軸線方向に細長い空間が形成される。ハウジング１２の空間の長さ方向の中央には、回転モータ１５が収容される。回転モータ１５は中空モータである。ハウジング１２には回転モータ１５のステータ部１３が結合される。ステータ部１３はロータ部１８の多数のマグネットに磁気的なすきまを空けて対向するヨーク２８を備える。図２に示すようにヨーク２８は円筒形状に形成される。ヨーク２８には半径方向の内側に突出する多数のコアが形成される。多数のコアには多数のコイル２９（図１参照）が巻かれる。コイル２９はＵ，Ｖ，Ｗ相からなる三相コイルから構成される。コイル２９に三相交流電流を流すと、コイル２９に発生する磁界とマグネット１７に発生する磁界との相互作用によって、ロータ２１が回転する。
【００１９】
図１に示すように、ハウジング１２の長さ方向の両端部には、中空のロータ２１が回転するのを案内する一対の軸受２４ａ，２４ｂが設けられる。軸受２４ａ，２４ｂは、内輪、外輪、及び内輪と外輪との間に介在される多数の転動体としての多数のボールを備える。
【００２０】
ロータ２１は、多数のマグネットが設けられる中央の円筒状のロータ部１８と、ロータ部１８の左右の両端部に結合される一対の第二のキャップ１９と、一対の第二のキャップ１９の左右の外側に結合される一対の第一のキャップ２０と、を備える。
【００２１】
図２に示すように、ロータ２１のロータ部１８の外周面には周方向に交互にＮ極及びＳ極が形成されるように多数のマグネット１７が貼り付けられる。マグネット１７は軸線方向に細長い板状に形成され、半径方向に着磁、すなわち外周側がＮ極及びＳ極の一方に着磁され、内周側がＮ極及びＳ極の他方に着磁される。マグネット１７は、ロータ２１を回転させるためのトルクを発生させる駆動用のマグネットである。ロータ２１の回転角度を測定するセンサ２６は、マグネット１７の磁界を検出する。ロータ部１８に結合される第一のキャップ２０及び第二のキャップ１９はスプラインナット２２ａ，２２ｂを両側から包む。
【００２２】
図３は、第一及び第二のキャップ２０，１９の拡大図（図１のIII部拡大図）を示す。第一のキャップ２０は、スプラインナット２２ｂを囲む筒状の周壁部２０ａ、この周壁部２０ａの一端を塞ぐ底壁部２０ｂ、及び底壁部２０ｂから周壁部２０ａとは反対側に突出し、周壁部２０ａよりも小径の筒状の突出部２０ｃを有する。
【００２３】
突出部２０ｃは軸受２４ｂに嵌められる。突出部２０ｃと軸受２４ｂとの嵌め合いは、突出部２０ｃと軸受２４ｂとの間に締めしろのあるしまりばめ、又は公差によってすきま若しくは締め代ができる中間ばめに設定される。第一のキャップ２０と軸受２４ｂとの同心度を高めるために、突出部２０ｃと軸受２４ｂとの嵌め合いをしまりばめに設定し、突出部２０ｃを軸受２４ｂに圧入するのが望ましい。軸受２４ｂの転動体は外輪と内輪との間の負荷域のみを転がる。このため、突出部２０ｃを軸受２４ｂに圧入し、軸受２４ｂの内輪が外側に変形しても、転動体の動きが悪くなることはない。
【００２４】
突出部２０ｃは軸受２４ｂから外側に突出するガイド部２０ｃ−１を備える。ガイド部２０ｃ−１は突出部２０ｃよりも外径が僅かに小さくなっている。ガイド部２０ｃ−１を設けることで、第一のキャップ２０の突出部２０ｃを軸受２４ｂに圧入するとき、軸受２４ｂが傾いたり、突出部２０ｃにかじりついたりするのを防止することができる。
【００２５】
第一のキャップ２０の周壁部２０ａの軸線方向の長さＬ１は、スプラインナット２２ｂの軸線方向の長さＬ２（この実施形態ではシール３１が組み込まれるのでスプラインナット２２ｂとシール３１を合算した長さ）よりも長く、スプラインナット２２ｂの軸線方向の端面２２ｂ−１よりも第二のキャップ１９に向かって突出している。樹脂製のシール３１はスプラインナット２２ｂの外側に配置され、スプラインナット２２ｂ内に異物が浸入するのを防止する。周壁部２０ａの内径はスプラインナット２２ｂの外径よりも僅かに大きく、周壁部２０ａとスプラインナット２２ｂとの間には僅かなすきまが空く。すきまを空けることによって、周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを収納したとき、スプラインナット２２ｂに力がかからないようになる。スプラインナット２２ｂには無負荷域と負荷域とから構成される循環路が形成される。無負荷域が形成される点が軸受２４ｂと相違する。軸受２４ｂの場合、突出部２０ｃを圧入しても軸受２４ｂの転動体は円滑に循環できる。しかし、周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを圧入するとスプラインナット２２ｂの転動体が円滑に循環できなくなる。スプラインナット２２ｂの循環路に無負荷域が存在することが原因だと推測される。なお、転動体の循環に影響が出ない範囲で、周壁部２０ａとスプラインナット２２ｂとの間のすきまを無くしたり（すきまをゼロにする）、周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを圧入してもよい。
【００２６】
周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂを収納した後、スプラインナット２２ｂは接着剤によって周壁部２０ａに固定される。周壁部２０ａには周方向に均等間隔を空けて複数の貫通孔３２が半径方向に空けられる。周壁部２０ａの外側から貫通孔３２を介して内側に接着剤が注入される。スプラインナット２２ｂの外周面には周方向に伸びる溝３３が形成される。この溝３３は周壁部２０ａの貫通孔３２に繋がっていて、接着剤がスプラインナット２２ｂの周囲に行き渡るようになっている。
【００２７】
周壁部２０ａと突出部２０ｃを繋ぐ底壁部２０ｂは円環状に形成される。底壁部２０ｂの外周には軸受２４ｂの内輪に突き当てられる肩部２０ｂ−１が形成される。底壁部２０ｂの肩部２０ｂ−１を一対の軸受２４ａ，２４ｂの内輪に突き当てることによって、一対の軸受２４ａ，２４ｂ間にロータ２１が軸線方向に位置決めされる。
【００２８】
第二のキャップ１９は蓋のようにスプラインナット２２ｂが収容された第一のキャップ２０に嵌められる。第二のキャップ１９は、第一のキャップ２０の周壁部２０ａの内側に嵌まる嵌合凸部１９ａと、第一のキャップ２０の周壁部２０ａの軸線方向の端面に突き当てられる突当て部１９ｂと、ロータ部１８が嵌められる嵌合凹部１９ｃを備える。第二のキャップ１９と第一のキャップ２０の嵌め合い長さはＬ３に設定される。嵌め合い長さＬ３は、第二のキャップ１９の外周面及び第一のキャップ２０の内周面の互いに接触する部分の軸線方向の軸線方向の長さである。
【００２９】
第一のキャップ２０の周壁部２０ａはスプラインナット２２ｂよりも第二のキャップ１９に向かって突出していて、第二のキャップ１９の嵌合凸部１９ａは第一のキャップ２０の周壁部２０ａにスプラインナット２２ｂから軸線方向にずれた位置で嵌まり合う。第二のキャップ１９の嵌合凸部１９ａと第一のキャップ２０の周壁部２０ａとの嵌め合いは、嵌合凸部１９ａと周壁部２０ａとの間に締めしろのあるしまりばめに設定される。嵌合凸部１９ａは、突当て部１９ｂが周壁部２０ａの端面に突き当たるまで圧入される。なお、嵌合凸部１９ａを周壁部２０ａに圧入したとき、嵌合凸部１９ａとスプラインナット２２ｂとの間には軸線方向の僅かなすきまδが空く。スプラインナット２２ｂ及びシールに外力を与えないようにするためである。
【００３０】
第二のキャップ１９の嵌合凹部１９ｃには、ロータ部１８が嵌められる。嵌合凹部１９ｃとロータ部１８との嵌め合いは、嵌合凹部１９ｃとロータ部１８との間に締めしろのあるしまりばめに設定される。ロータ部１８は嵌合凹部１９ｃに圧入される。
【００３１】
なお、上記では右側のスプラインナット２２ｂ及び右側の第一及び第二のキャップ２０，１９についてのみ説明したが、左側のスプラインナット２２ａ及び右側の第一及び第二のキャップ２０，１９はロータ部１８を中心として左右対称に形成される。構造は同一であるので、図１に同一の符号を附してその説明を省略する。
【００３２】
図４はスプラインナット２２ａ，２２ｂ及び軸１１の斜視図（一部スプラインナット２２ａ，２２ｂの断面図）を示す。軸１１の外周面には、長手方向に伸びるスプライン溝１１ａが形成される。スプラインナット２２ａ，２２ｂには、軸１１のスプライン溝に対向する転動体転走溝３４を含む循環路が形成される。
【００３３】
スプラインナット２２ａ，２２ｂは、中央の円筒状のナット本体３５と、ナット本体３５の軸線方向の両端部に設けられる一対の蓋部材３６を備える。ナット本体３５には、上記転動体転走溝３４及び上記転動体転走溝３４と平行な無負荷戻し路３７が形成される。蓋部材３６には転動体転走溝３４と無負荷戻し路３７とを接続するＵ字状の方転換路が形成される。転動体転走溝３４、無負荷戻し路３７及び一対の方向転換路によってサーキット状の循環路が形成される。循環路には転動体として多数のボール３８が配列される。スプラインナット２２ａ，２２ｂに対して軸１１が軸線方向に直線運動すると、多数のボール３８が軸１１とスプラインナット２２ａ，２２ｂとの間を転がると共に、循環路を循環する。
【００３４】
上記直線運動案内機構付アクチュエータの組み立て方法は下記のとおりである。まず図２に示すように、中空のロータ２１のロータ部１８の軸線方向の両端部に第二のキャップ１９を圧入する。次に、第一のキャップ２０にスプラインナット２２ａ，２２ｂを収容した状態で、第二のキャップ１９の嵌合凸部１９ａに第一のキャップ２０の周壁部２０ａを圧入する。ロータ２１にスプラインナット２２ａ，２２ｂを一体化させた後、スプラインナット２２ａ，２２ｂに軸１１を通す。
【００３５】
次に、図１に示すように、ハウジング１２に回転モータ１５のステータ部１３を結合する。ハウジング１２の中空空間に組み立てたロータ２１及び軸１１を挿入し、ハウジング１２の軸線方向の両端部に軸受２４ａ，２４ｂを嵌め込む。軸受２４ａ，２４ｂは第一のキャップ２０の外側に嵌められる。最後に軸受２４ａ，２４ｂが脱落しないようにハウジング１２の両端部に軸受２４ａ，２４ｂを押さえる蓋４０ａ，４０ｂを取り付ける。
【００３６】
本実施形態によれば、ロータ２１を構成するロータ部１８、第二のキャップ１９及び第一のキャップ２０が互いに圧入されるので、これらの部品の同心度を高くする（これらの部品の中心線を一致させる）ことができる。したがって、回転するロータ２１の振れ回りを低減することができる。
【００３７】
ここで、第一のキャップ２０と第二のキャップ１９との嵌め合いがスプラインナット２２ａ，２２ｂの全長内でなされた場合、第一及び第二のキャップ２０，１９の外径が大きくなってしまう。また、第二のキャップ１９が内側に変形し、スプラインナット２２ａ，２２ｂに力がかかるおそれもある。第一のキャップ２０と第二のキャップ１９とがスプラインナット２２ａ，２２ｂから軸線方向にずれた位置で嵌まり合うことで、これらの問題を解決できる。
【００３８】
また、軸受２４ａ，２４ｂ側に配置される第一のキャップ２０を長くすることで、一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂ間のスパンを広げることができ、軸１１の振れを抑えることができる。スプラインナット２２ａ，２２ｂと軸受２４ａ，２４ｂとの間の距離も小さくなるので、軸受２４ａ，２４ｂによってスプラインナット２２ａ，２２ｂの回転を安定して案内することができる。これに対して、第二のキャップ１９を長くすると、第一のキャップ２０と第二のキャップ１９の嵌め合いの長さ分だけ、一対のスプラインナット２２ａ，２２ｂ間の距離が短くなる。
【００３９】
第二のキャップ１９に第一のキャップ２０の周壁部２０ａの軸線方向の端面に突き当てられる突当て部１９ｂを設けることで、第一のキャップ２０と第二にキャップ１９とを軸線方向に位置決めできる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態の直線運動案内機構付アクチュエータはチップマウンタに限られることはなく、広くロボットの直線運動案内機構付アクチュエータとして用いることができる。
【００４２】
上記実施形態の直線運動案内機構付アクチュエータは一軸のみで使用してもよいし、軸が平行になるように複数の直線運動案内機構付アクチュエータを組み合わせて多軸で使用してもよい。
【００４３】
スプラインナット及び軸受の個数及びレイアウトは上記実施形態に限られることなく、スプラインナット及び軸受を一つずつ設けてもよい。
【００４４】
第一及び第二のキャップの形状は一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更できる。例えば、ロータ部側に第一のキャップを配置し、軸受側に第二のキャップを配置してもよい。また、第一及び第二のキャップの外径が大きくなることが許容できるならば、第一のキャップと第二のキャップとの嵌め合いをスプラインナットの軸線方向の途中で行ってもよい。さらに、第一及び第二のキャップを複数に分割することも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１１…軸，１２…ハウジング，１３…ステータ部，１５…回転モータ（モータ），１８…ロータ部，１９…第二のキャップ，１９ａ…嵌合凸部，１９ｂ…突当て部，１９ｃ…嵌合凹部，２０…第一のキャップ，２０ａ…周壁部，２０ｂ…底壁部，２０ｃ…突出部，２１…ロータ，２２ａ，２２ｂ…スプラインナット，２４ａ，２４ｂ…軸受，３２…貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に伸びるスプライン溝を有する軸と、
前記軸が軸線方向に直線運動するのを案内するスプラインナットと、
モータのロータ部が設けられると共に、前記スプラインナットと一体化される中空のロータと、
モータのステータ部が設けられると共に、前記ロータが軸線の回りを回転するのを案内する軸受が設けられるハウジングと、を備え、
前記モータが前記ロータを軸線の回りに回転させることによって、前記軸が軸線の回りを回転する直線運動案内機構付アクチュエータにおいて、
前記ロータは、
前記スプラインナットを囲む筒状の周壁部及びこの周壁部の軸線方向の一端を塞ぐ底壁部を有する第一のキャップと、
前記スプラインナットが収容された前記第一のキャップに嵌められる第二のキャップと、
前記第一及び前記第二のキャップのいずれか一方に結合される前記モータの前記ロータ部と、を備え、
所定の嵌め合い長さを持って互いに嵌まり合う前記第一及び前記第二のキャップによって、前記スプラインナットが覆われる直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項２】
前記第一のキャップの前記周壁部の軸線方向の長さが前記スプラインナットの軸線方向の長さよりも長く、
前記第一のキャップの前記周壁部と前記第二のキャップとが、前記スプラインナットから軸線方向にずれた位置で互いに嵌まり合うことを特徴とする請求項１に記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項３】
前記モータの前記ロータ部の両側には、一対のスプラインナットが配置され、
前記モータの前記ロータ部の両側であってかつ前記一対のスプラインナットの外側には、一対の軸受が配置され、
前記第一のキャップは、前記底壁部から前記周壁部とは反対側に突出すると共に、前記周壁部よりも小径の筒状の突出部を有し、
前記第一のキャップの前記突出部が前記軸受に回転可能に支持され、
前記第二のキャップが前記ロータ部に結合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項４】
前記第一のキャップの前記周壁部には、前記スプラインナットを前記第一のキャップに接着する接着剤を注入するための貫通穴が設けられることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項５】
前記第一のキャップには、前記スプラインナットに異物が浸入するのを防止するシールが前記スプラインナットに積層して収容されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項６】
前記第二のキャップは、前記第一のキャップの前記周壁部の内側に嵌まる嵌合凸部と、前記第一のキャップの前記周壁部の軸線方向の端面に突き当てられる突当て部と、を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項１】
軸線方向に伸びるスプライン溝を有する軸と、
前記軸が軸線方向に直線運動するのを案内するスプラインナットと、
モータのロータ部が設けられると共に、前記スプラインナットと一体化される中空のロータと、
モータのステータ部が設けられると共に、前記ロータが軸線の回りを回転するのを案内する軸受が設けられるハウジングと、を備え、
前記モータが前記ロータを軸線の回りに回転させることによって、前記軸が軸線の回りを回転する直線運動案内機構付アクチュエータにおいて、
前記ロータは、
前記スプラインナットを囲む筒状の周壁部及びこの周壁部の軸線方向の一端を塞ぐ底壁部を有する第一のキャップと、
前記スプラインナットが収容された前記第一のキャップに嵌められる第二のキャップと、
前記第一及び前記第二のキャップのいずれか一方に結合される前記モータの前記ロータ部と、を備え、
所定の嵌め合い長さを持って互いに嵌まり合う前記第一及び前記第二のキャップによって、前記スプラインナットが覆われる直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項２】
前記第一のキャップの前記周壁部の軸線方向の長さが前記スプラインナットの軸線方向の長さよりも長く、
前記第一のキャップの前記周壁部と前記第二のキャップとが、前記スプラインナットから軸線方向にずれた位置で互いに嵌まり合うことを特徴とする請求項１に記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項３】
前記モータの前記ロータ部の両側には、一対のスプラインナットが配置され、
前記モータの前記ロータ部の両側であってかつ前記一対のスプラインナットの外側には、一対の軸受が配置され、
前記第一のキャップは、前記底壁部から前記周壁部とは反対側に突出すると共に、前記周壁部よりも小径の筒状の突出部を有し、
前記第一のキャップの前記突出部が前記軸受に回転可能に支持され、
前記第二のキャップが前記ロータ部に結合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項４】
前記第一のキャップの前記周壁部には、前記スプラインナットを前記第一のキャップに接着する接着剤を注入するための貫通穴が設けられることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項５】
前記第一のキャップには、前記スプラインナットに異物が浸入するのを防止するシールが前記スプラインナットに積層して収容されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【請求項６】
前記第二のキャップは、前記第一のキャップの前記周壁部の内側に嵌まる嵌合凸部と、前記第一のキャップの前記周壁部の軸線方向の端面に突き当てられる突当て部と、を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の直線運動案内機構付アクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８３３２９（Ｐ２０１３−８３３２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４７５５（Ｐ２０１１−２２４７５５）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
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