運動案内装置
【課題】軽快な動きが得られる運動案内装置でありながら、簡単な構成で、案内部材に対する移動体の回転を抑制できる技術を提供する。
【解決手段】シャフト１と、シャフト１を往復運動可能で且つ回転可能に案内するナットユニット２とを有する運動案内装置であって、シャフト１には磁性体からなる４箇所の磁性体部３ａ〜３ｄを９０度間隔で設け、ナットユニット２には、永久磁石からなる永久磁石部５ａ〜５ｄを９０度間隔で設けた。永久磁石部５ａ〜５ｄから発生する磁力により磁性体部３ａ〜３ｄが永久磁石部５ａ〜５ｄに吸引され、ナットユニット２に対するシャフト１の角度を保持可能とした。
【解決手段】シャフト１と、シャフト１を往復運動可能で且つ回転可能に案内するナットユニット２とを有する運動案内装置であって、シャフト１には磁性体からなる４箇所の磁性体部３ａ〜３ｄを９０度間隔で設け、ナットユニット２には、永久磁石からなる永久磁石部５ａ〜５ｄを９０度間隔で設けた。永久磁石部５ａ〜５ｄから発生する磁力により磁性体部３ａ〜３ｄが永久磁石部５ａ〜５ｄに吸引され、ナットユニット２に対するシャフト１の角度を保持可能とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体を案内部材に沿って往復移動自在とした運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械、組立て機械や測定器においてテーブルやプローブ等を精密かつ円滑に案内する手段として、近年は案内部材に移動体を往復運動可能に取り付けた運動案内装置が広く使用されている。
【０００３】
例えば、案内部材としての断面円形のシャフトと、このシャフトに組み合わされ、シャフトに対して相対的に直線運動するリニアブッシュとを備えるものが知られている。リニアブッシュは、ボール循環路を有する外筒と、ボール循環路内に配列収納され、シャフトに対する外筒の相対的な直線運動に併せて循環する複数のボールと、外筒内に組み込まれ、前記複数のボールをシャフトの軸線方向に整列・保持する保持器とを備える。リニアブッシュのシャフトに対する相対的な直線運動に伴い、ボールはシャフトの表面と外筒のボールの軌道となるボール循環路を転走する。
【０００４】
このリニアブッシュとシャフトとのアセンブリーにおいて、シャフトの表面は真円状に形成されているので、ボールとシャフトとはシャフトの表面の一点で点接触する。また、ボールと外筒とは、外筒に形成されたボール循環路の表面で点接触する。このため、ボールは最小の摩擦抵抗でボール循環路を転がり、軽快な動きが得られる。
【０００５】
その他、ボール循環路を有しない外筒と、外筒とシャフトとの間に収納され、シャフトに対する外筒の相対的な直線運動に併せて外筒とシャフトとの両方に対して相対移動する複数のボールと、前記複数のボールを保持する保持器とを備える有限タイプのリニアブッシュも知られている。
【０００６】
しかしながら、従来のリニアブッシュとシャフトのアセンブリーにおいては、シャフトにはボールの軌道となる溝が存在しないので、外筒をシャフトに対して回転させようとすれば回転してしまい、直線の運動案内を目的とする場合に、別途回転止め機構を設ける必要があった。
【０００７】
一方、回転方向の荷重を受ける技術として、ボールの転走溝をシャフトにも設けたボールスプラインが発明されているが、軸の断面形状が前記リニアブッシュにおけるシャフトのように単純な形状ではなく、精密な加工が必要となるため、コストＵＰにつながる要因になっていた。また、シャフトの転走溝に塵埃が付着しやすいので、運動案内装置の使用環境が制限されたり、塵埃が入らないような転走溝に合わせた形状のシール構造等が必要となったりする場合があった。さらに、ボールスプラインでは、回転方向に過大なトルクが作用することで運動案内装置自体が損傷してしまう場合もあった。
【０００８】
また、近年、スピーカ、振動カッター、磁気ディスクのヘッド駆動、サーボ弁のスプール駆動等様々な用途に対して、永久磁石及びコイルを備えるボイスコイルモータなどのリニアアクチュエータが用いられるようになった。このようなリニアアクチュエータには、移動体を案内部材に沿って往復移動させる運動案内装置が適用されている。
【０００９】
このリニアアクチュエータにおいて移動体と案内部材が相対的にすべり移動をする運動案内装置を適用し、高い周波数で往復運動させた（振動させた）場合は、移動体と案内部材との間の隙間によるガタの影響で、回転方向にも振動が生じ、移動体及び案内部材の摩
耗を促進させてしまう場合があった。従って、このようなリニアアクチュエータにおいては、移動体と案内部材とが移動体の進行方向の軸回りに、相対的に回転しないような規制を設けることが要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０８３５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のような不都合を解決するためになされたものであり、軽快な動きが得られる運動案内装置でありながら、簡単な構成で、案内部材に対する移動体の回転を抑制できる技術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】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、運動案内装置の案内部材と、該案内部材に回転可能に設けられた移動体のいずれか一方に永久磁石からなる磁石部を有し、他方に磁石部から発生する磁力により磁石部に吸引される被吸引部を有し、磁石部と被吸引部との間に生じる吸引力で、移動体の案内部材に対する角度を保持可能としたことを最大の特徴とする。
【００１３】
より詳しくは、移動体と、
前記移動体を往復移動可能に支持する案内部材と、
を備えた運動案内装置であって、
前記移動体は前記案内部材に対して、進行方向に平行な軸の回りに回転可能に支持されており、
前記移動体または前記案内部材の一方は永久磁石からなる磁石部を備え、
前記移動体または前記案内部材の他方は前記磁石部から発生する磁力により前記磁石部に吸引される被吸引部を備え、
前記被吸引部が前記磁石部に吸引されることにより、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能としたことを特徴とする。
【００１４】
これによれば、移動体と案内部材が、磁石部と被吸引部との間の吸引力によって互いに吸引され、移動体の案内部材に対する不用意な回転を簡単な構成で抑制することができる。また、案内部材に、移動体の回転防止のための溝を形成するなどの処理が必要ないので、案内部材の溝に塵埃が付着するなどの不都合が起きづらくなり、運動案内装置の使用範囲を広げることが可能である。
【００１５】
なお、本発明において移動体と案内装置は、互いに相対移動できればよく、案内装置が固定され移動体が空間的に移動するものに限定したものではない。移動体の方を固定して、案内装置が空間的に移動するような用い方をすることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、軽快な動きが得られる運動案内装置でありながら、簡単な構成で、案内部材に対する移動体の回転を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係る運動案内装置のシャフトとナットユニットを示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る運動案内装置のシャフトをナットユニットに挿入した状態を端面側から見た図である。
【図３】本発明の実施例１に係る運動案内装置のナットユニットを側面から見た断面図である。
【図４】本発明の実施例１を無限タイプの運動案内装置に適用した場合のナットユニットを側面から見た断面図である。
【図５】本発明の実施例２において、磁石ナットを２個のナットで挟んで構成したナットユニットを側面から見た断面図である。
【図６】本発明の実施例３に係るシャフトとナットユニットを示す図である。
【図７】本発明の実施例３に係るシャフトの製造工程の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施例４に係るシャフトとナットユニットを示す図である。
【図９】本発明の実施例４と実施例１における、回転角度と角度保持力との関係を比較したグラフである。
【図１０】本発明の実施例５に係るシャフトとナットユニットを示す図である。
【図１１】本発明の実施例６に係る軌道レールと移動ブロックについて示す図である。
【図１２】本発明の実施例７に係る運動案内装置のシャフトとナットユニットを示す図である。
【図１３】本発明の実施例７に係る運動案内装置のシャフトをナットユニットに挿入した状態を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施例８に係る運動案内装置を端面側から見た場合のナット磁石部の構成のバリエーションを示す図である。
【図１５】本発明の実施例８に係る運動案内装置を端面側から見た場合のナット磁石部の構成のバリエーションの他の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施例８に係る運動案内装置を端面側から見た場合のナット磁石部及び永久磁石部の構成のバリエーションの他の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施例８に係る運動案内装置のシャフトをナットユニットに挿入した状態の例を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施例９に係る運動案内装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る運動案内装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
＜実施例１＞
本発明の実施例１に係る運動案内装置は直線運動案内装置であって、案内部材としてのナットユニット２と、このナットユニット２に沿って移動する移動体としてのシャフト１とを備えている。図１（ａ）には、シャフト１を端面側から見た図及び、側面から見た断面図を示す。また、図１（ｂ）には、ナットユニット２を端面側から見た図及び、側面から見た断面図を示す。図１（ｂ）に示すように、シャフト１とナットユニット２との間には、多数の転動体としてのボール６が転動自在に設けられている。また、本実施例においては、球形状のボールホルダを有するケージ７でボール６が保持されている。
【００２０】
シャフト１は、例えばＳＵＳ３０３などの非磁性の素材から形成されている。そして、図１（ａ）に示すように、シャフト１の外周部近傍には、約９０度間隔で４つの被吸引部としての磁性体部３ａ〜３ｄが形成されている。この磁性体部は、円形の断面を有するとともにシャフト１の全長に亘って形成されている。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、ナットユニット２においては、ナット２ａの両端に磁石ナット４が組みつけられている。この磁石ナット４には、やはり約９０度間隔で円形断面を有する永久磁石からなる４つの永久磁石部５ａ〜５ｄが形成されている。また、２つの磁石ナット４において永久磁石部５ａ〜５ｄどうしの位置が一致するように、磁石ナット４の
ナット２ａへの取り付け角度は調整されている。ナット２ａの外筒及び、磁石ナット４の永久磁石部５ａ〜５ｄ以外の部分はアルミなど非磁性の素材で形成されている。ここで、磁石ナット４の内径は、シャフト１の外形より若干大きく設定されており、シャフト１がナットユニット２に挿入された際に、シャフト１と磁石ナット４とが接触しないようになっている。この永久磁石部５ａ〜５ｄは、本実施例において磁石部に相当する。
【００２２】
図２には、シャフト１をナットユニット２に挿入した状態を端面側から見た図を示す。図２に示すように、シャフト１をナットユニット２に挿入した際には、永久磁石部５ａ〜５ｄからの磁界によって磁性体部３ａ〜３ｄは吸引力を受け、磁性体部３ａ〜３ｄが永久磁石部５ａ〜５ｄに各々対向するように、シャフト１が回転し、本実施例においては、磁性体部３ａ〜３ｄが、永久磁石部５ａ〜５ｄに各々最も近くなるような角度で、シャフト１は安定する。
【００２３】
この状態で、シャフト１を軸中心回りに図中時計回りに回転させた場合について考える。この場合は、安定している状態において、磁性体部３ａ〜３ｄは、永久磁石部５ａ〜５ｄとの距離が最も近くなっているので、回転に必要なトルクは回転開始時に最も大きくなる（以下、安定点から回転を開始する際に必要なトルクを「角度保持力」ともいう）。そして、回転とともに、回転に必要なトルクが減少していき、４５度回転した時点で、今度は、永久磁石部５ａと磁性体部３ａの距離より、永久磁石部５ｂと磁性体部３ａの距離の方が近くなるので、シャフト１には回転を進める方向へのトルクが作用し、シャフト１は９０度の角度、すなわち、磁性体部３ａ〜３ｄが永久磁石部５ｂ〜５ａに対向して最も距離が近くなる角度まで回転して安定する。
【００２４】
このように、本実施例においては、シャフト１とナットユニット２とが、各々に９０度ずつ間隔をあけて設けられた磁性体部３ａ〜３ｄと、永久磁石部５ａ〜５ｄのいずれか同士が対向する角度で、シャフト１を安定的に停止させ、回転を抑制することができる。これによれば、シャフト１に溝などを設けて当該溝にボールを転送させるといった複雑な構成をとることなく、シャフト１の回転を抑制することができる。また、これにより塵埃に強く、メンテナンスが簡単な回転止め機構を安価に実現することができる。
【００２５】
さらに、一定以上のトルクが作用した場合には、磁性体部３ａ〜３ｄと、永久磁石部５ａ〜５ｄとの間の吸引力に抗してシャフト１が回転するので、過大なトルクが作用した場合にも、運動案内装置自体が損傷することを防止できる。また、本実施例における運動案内装置を医療機器などに利用した場合には、運動案内対象としての人体に過剰な力が作用することを抑制できる。また、本実施例においては、例えばシャフト１に急激なトルクまたは断続的なトルクが作用した場合にも騒音の発生を抑制することが可能である。
【００２６】
なお、本実施例においては、図２に示すように、磁石ナット４は、略円筒状の形状をしている。また、図３に示すように、その内壁近傍には、円柱状の永久磁石を挿入可能な凹部である磁石挿入穴４ａ〜４ｄが形成されており、この磁石挿入穴４ａ〜４ｄに円柱状の磁石を挿入することで、永久磁石部５ａ〜５ｄが形成される。そして、磁石ナット４には、ナット２ａの内径に挿入可能な凸部４ｅが形成されており、この凸部４ｅをナット２ａに挿入することで、ナット２ａと結合される。ナット２ａと磁石ナット４とは嵌入（圧入）によって固定されてもよいし、接着または溶接によって固定されてもよい。
【００２７】
なお、円筒状の永久磁石の外周は、図２及び図３に示すように磁石ナット４の内壁から若干露出し、内径の内側に若干突出するように形成されてもよいし、磁石ナット４の内壁から露出しないように形成されてもよい。
【００２８】
また、この際、永久磁石の極性は、特に限定する必要はないが、４つの永久磁石部５ａ
〜５ｄのうち、例えば５ａと５ｃにおいてはＮ極が外周側、Ｓ極が内周側を向くように配置し、５ｂと５ｄにおいてはＳ極が外周側、Ｎ極が内周側を向くようにしてもよい。こうすることで図２に点線で示すような安定した磁界分布を形成することが可能となり、より効率的に大きな角度保持力を得ることが可能となる。その他、磁石ナット４における永久磁石部５ａ〜５ｄの極性は、例えば図３の永久磁石部５ａ〜５ｄ全部についてナット２ａ側にＮ極、ナット２ａと反対側にＳ極がくるような配置としてもよい。さらに、ナット２ａの外周側には磁性体によるヨークを形成してもよい。そうすれば、より効率的に磁気回路を形成することができ、より効率的に高い角度保持力を得ることが可能となる。
【００２９】
また、磁性体部３ａ〜３ｄについては、シャフト１に軸に平行に９０度間隔で図示しない貫通穴を４つ形成し、貫通穴にピアノ線（鉄線）を挿入することで形成してもよい。なお、図４には、本実施例をボール循環路を有する無限タイプのリニアブッシュに適用した場合のナットユニット８について示す。ここでは、ボール循環路を有するナット８ａの両端に磁石ナット４が取り付けられている。この場合にも図１〜図３に示した例と同等の効果を得ることが可能である。なお、図４に示すような構成を採用する場合には、ボールは非磁性（セラミックまたはカーボンなど）のものを用いることが望ましい。そうすることにより、互いに接触し合ったボールに永久磁石部からの磁界が作用したとしても、良好な運動案内性能を確保することができる。
【００３０】
＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、ナットユニットを２つの有限タイプのナットと、１つの磁石ナットで構成した例について説明する。図５には、本実施例におけるナットユニット１２の側面から見た断面図と、Ａ−Ａ断面図とを示す。図５に示すように、本実施例においては、両方の端面に凸部１４ｅを有する１個の磁石ナット１４を、２個のナット１２ａで両側から挟む態様となっている。
【００３１】
これによれば、より長いスパンで、シャフトをボール１６で支持することが可能となり、シャフトの傾きを抑制することができる。その結果、永久磁石部１５ａ〜１５ｄの永久磁石の端面をよりシャフトに接近させることが可能となるので、より効率的に必要な角度保持力を得ることができる。また、本実施例の構成によれば、運動案内装置としての耐荷重性を高めることもできる。
【００３２】
＜実施例３＞
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例においては、シャフトにおいて実施例１とは異なる方法で、磁性体部を形成した例について説明する。図６には、本実施例における運動案内装置とシャフト２１について示す。図６（ａ）は、運動案内装置を端面側から見た図である。図６（ｂ）は、シャフト２１を端面側から見た図及び側面から見た図である。
【００３３】
本実施例におけるシャフト２１の磁性体部２３ａ〜２３ｄは、シャフト２１内に形成された断面十字状の鉄製の十字棒２３の４つの端部がシャフト２１の側面において露出した部分により形成されている。本実施例によれば、図６（ａ）に点線で示す磁気回路をより効率的に形成することができ、大きな角度保持力を得ることが可能となる。
【００３４】
図７には、本実施例におけるシャフト２１の形成方法の一例を示す。押し出し成形で形成された十字棒２３に、ＳＵＳ３０３等で形成された断面正方形の非磁性体棒２１ａ〜２１ｄを接着または溶接する。そして、切削及び研削によって全体を円柱状に加工する。これによれば、シャフトの長さ方向の全域に亘って磁性体を挿入する穴を形成するという工程を経ずに簡単な方法でシャフト２１に磁性体部２３ａ〜２３ｄを形成することが可能である。
【００３５】
＜実施例４＞
次に、本発明における実施例４について説明する。本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の断面形状が略正方形である例について説明する。
【００３６】
図８には、本実施例における運動案内装置について示す。図８（ａ）は、本実施例におけるナットユニット３２に、シャフト３１を挿入した状態を端面側から見た図である。図８（ｂ）は、ナットユニット３２を側面から見た断面図である。
【００３７】
図８（ａ）に示すように、本実施例における永久磁石部３５ａ〜３５ｄ、磁性体部３３ａ〜３３ｄは、いずれも略正方形の断面を有している。このように、断面円形以外の永久磁石部３５ａ〜３５ｄ、磁性体部３３ａ〜３３ｄによって本発明を実施することも可能である。
【００３８】
その際、シャフト３１においては、円柱状のシャフト３１に磁性体を挿入するための溝を９０度間隔で形成し、外側から磁性体を接着または溶接した後に、研削などの加工により真円度の高いシャフト３１を形成するようにしてもよい。また、磁石ナット３４においては、端面側から永久磁石を挿入するのではなく、図８（ｂ）に示すように、磁石ナット３４には外周側から内周に通じる永久磁石用の溝３４ａ〜３４ｄを形成しておき、磁石ナット３４の側面外周側から永久磁石を挿入することによって永久磁石部３５ａ〜３５ｄを形成するようにしてもよい。
【００３９】
なお、本実施例においては、シャフト３１は上述のように、略正方形断面の磁性体部３３ａ〜３３ｄが、ナットユニット３２における略正方形断面の永久磁石部３５ａ〜３５ｄに対向する位置で安定する。この安定位置からシャフト３１を回転させる際の角度保持力と回転角度の関係について、実施例１に示した円形断面の場合と比較する。
【００４０】
図９に比較結果を示す。円形断面の場合は、安定点において、永久磁石部の内径側の頂点と、磁性体部の外径側の頂点との距離が最小となる位置でシャフトの角度が安定し、頂点同士の間で強い磁界が集中的に分布する。従って、安定点においては図９に示すように強い角度保持力を得ることができる。そして、そこから回転角度が増加するとともに、角度保持力は急峻に小さくなる。一方、本実施例のように正方形断面の場合には、安定点においても磁性体部３３ａ〜３３ｄの外径側の面と永久磁石部３５ａ〜３５ｄの内径側の面との間で磁界分布は広くなっており、円形断面の場合のように集中しない。従って、安定点における角度保持力は円形断面の場合と比較して小さくなるとともに、そこから回転を開始した場合には、回転角度の増加とともに、角度保持力は緩やかに小さくなる。
【００４１】
以上、説明したように、本発明においては永久磁石部と磁性体部の断面形状を変えることによって、安定点からシャフトを回転させる際の角度保持力の変化傾向を調整することが可能である。なお、本実施例において永久磁石部と磁性体部の断面形状は略正方形としたが、その他の断面形状、例えば長方形や三角形などを選択しても構わない。
【００４２】
＜実施例５＞
次に、本発明の実施例５について説明する。本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の数が４つではない例について説明する。
【００４３】
図１０には、本実施例における運動案内装置について示す。図１０（ａ）は、本実施例におけるナットユニット４２に、シャフト４１を挿入した状態を端面側からみた図である。図１０（ｂ）は、ナットユニット４２を側面から見た断面図である。
【００４４】
図１０に示すように、本実施例における３箇所の永久磁石部４５ａ〜４５ｃは円形断面を有するとともに、永久磁石部４５ａと永久磁石部４５ｂ、永久磁石部４５ｂと永久磁石部４５ｃとが９０度ずつ間隔をあけて配置されている。従って、永久磁石部４５ｃと永久磁石部４５ａとの間隔は１８０度となっている。同様に、３箇所の磁性体部４３ａ〜４３ｃは、円形断面を有するとともに、磁性体部４３ａと磁性体部４３ｂ、磁性体部４３ｂと磁性体部４３ｃとが９０度ずつ間隔をあけて配置されている。従って、磁性体部４３ｃと磁性体部４３ａとの間隔は１８０度となっている。
【００４５】
本実施例においては、永久磁石部４５ａと磁性体部４３ａとの間の吸引力と、永久磁石部４５ｃと磁性体部４３ｃとの間の吸引力とは釣り合っている。従って、永久磁石部４５ａと磁性体部４３ａとの間の吸引力と、永久磁石部４５ｃと磁性体部４３ｃとの間の吸引力は、角度保持力の発生のみに寄与する。
【００４６】
また、永久磁石部４５ｂと磁性体部４３ｂとの間の吸引力は、角度保持力の発生に寄与すると同時に、この吸引力と釣り合う吸引力がないことから、ナットユニット４２に対してシャフト４１を片側、すなわちシャフト４１の軸中心から磁性体部４３ｂの方向に付勢することによる予圧の発生に寄与する。
【００４７】
このように、本実施例においては、角度保持力とともに予圧を発生させることが可能となるので、永久磁石部と磁性体部の配置を非対称にするという簡単な構成で、ナットユニット４２に対するシャフト４１のより安定した往復運動を可能とする。本実施例では永久磁石部と磁性体部を各々３個ずつ配置したが、永久磁石部と磁性体部の数を変えるようにしてもよい。例えば、永久磁石部を４箇所で、磁性体部を３箇所というようにしてもよい。この場合は、シャフト４１は常に３箇所の磁性体部においてナットユニット４２の永久磁石部に吸引されており、シャフト４１の姿勢に拘らず同等の力で回転を抑制し、予圧を付与することができる。このような構成は、シャフトを回転させて角度を保持しつつ直線に案内する用途に適する。また、例えば、永久磁石部を４箇所で、磁性体部を９０度間隔で隣り合う２箇所というような組合せにしてもよい。なお、本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の配置を非対称にするという構成で、角度保持力とともに予圧を発生させることとしたが、例えば、永久磁石部と磁性体部の配置は対称形とし、磁石の強さまたは大きさ、磁性体の材質または大きさを非対称とすることでも、同じ目的を達成することが可能である。
【００４８】
＜実施例６＞
次に、本発明の実施例６について説明する。本実施例においては、案内部材としての軌道レール上を、移動体としての移動ブロックが往復運動可能とした運動案内装置に本発明を適用した例について説明する。
【００４９】
図１１には、本実施例における運動案内装置の概略構成を示す。特に図１１（ａ）には、本実施例における運動案内装置を移動ブロック５２の進行方向から見た図を示す。軌道レール５１には略半円状の移動ブロック収納溝５１ａが形成されている。そして、移動ブロック５２は図中下側が略半円状となっており、図中上側には平面形状の取付け部５２ａを有しており、運動案内対象物を取り付け可能な構成になっている。
【００５０】
また、軌道レール５１と移動ブロック５２の間には図示しない転動体としてのボールが複数介在しており、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して多数のボールを介して往復運動可能となっている。ここで、移動ブロック５２は、軌道レール５１に対して、進行方向に平行な軸を中心に（図中矢印の方向に）回転可能な構成になっている。このことにより、例えば、複数の運動案内装置を並べてひとつの対象を運動案内する場合の寸法誤差の吸収を可能としている。
【００５１】
しかしながら、軌道レール５１に対する移動ブロック５２の回転に対する角度保持力がない場合には、軌道レール５１に対する移動ブロック５２の角度が無制限に変化してしまい装置のハンドリングを悪くしてしまう場合がある。
【００５２】
これに対し、本実施例においては、軌道レール５１には磁性体部５３ａ〜５３ｃが例えば７５度間隔で形成され、移動ブロック５２には、永久磁石部５５ａ〜５５ｃが７５度間隔で形成されている。これにより、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して、磁性体部５３ａ〜５３ｃと永久磁石部５５ａ〜５５ｃとが対向する姿勢において安定する。これにより、運動案内装置を案内対象物に組み付ける場合のハンドリングを安定させることが可能となる。
【００５３】
図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）には、本実施例の運動案内装置における異なる態様について示す。本態様は、図１１（ａ）で示した直線案内装置の移動ブロック５２の長手方向の中央部分を円柱状にし、且つ、軌道レール５１の長手方向の中央部分を円筒状のナット形状としたことで、移動ブロック５２を自由に回転可能にしたものである。
【００５４】
図１１（ｂ）に示すように、移動ブロック５２の長手方向中央部分には、円柱部５２ｃが設けられている。また、軌道レール５１の長手方向中央部分にはナット部５１ｂが設けられている。図１１（ｃ）は、本態様の直線案内装置を長手方向側面から見た断面図である。図１１（ｃ）から分かるように、軌道レール５１のナット部５１ｂと移動ブロック５２の円柱部５２ｃとの間には多くのボールを保持したケージ５６が介在しており、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して、直進運動及び回転運動に行うことが可能である。本実施例においては、この場合においても、図１１（ｂ）に示すように、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して、磁性体部５３ａ〜５３ｃのいずれかと永久磁石部５５ａ〜５５ｃのいずれかとが対向する角度において安定する。
【００５５】
これにより、移動ブロック５１が軌道レール５２に対して直進及び回転自在でありながら、回転方向については、いくつかの角度において姿勢を安定させることが可能な直線案内装置を実現することが可能である。
【００５６】
なお、上記の実施例においては、運動案内装置が直線運動案内装置である例について説明したが、本発明が適用される運動案内装置は直線運動案内装置に限られない。移動ブロックやナットユニットが曲線状に運動する装置にも適用可能である。また、上記の実施例では転動体としてボールを用いた例について説明したが、転動体としてローラを用いてもよいことは当然である。
【００５７】
さらに、上記の実施例１〜実施例６においては、移動体であるナットユニットまたは移動ブロックに永久磁石部が形成され、案内部材であるシャフトまたは軌道レールに磁性体部が形成され、磁性体部と永久磁石部との間の吸引力によって回転を抑制する例について説明した。しかしながら、本発明の構成はこの組合せに限られない。例えば、移動体であるナットユニットまたは移動ブロックに磁性体部が形成され、案内部材であるシャフトまたは軌道レールに永久磁石部が形成されるようにしてもよい。また、ナットユニットまたは移動ブロックと、シャフトまたは軌道レールとの両方に永久磁石部が形成され、永久磁石同士の吸引力によって回転を抑制するようにしても構わない。この場合は、一方の永久磁石部が磁石部に相当し、他方の永久磁石部は被吸引部に相当する。また、上記の実施例１〜実施例６においては、案内部材と移動体との間にはボールが介在し、ボールの転がり運動によって案内部材と移動体とが互いに相対移動する例について説明した。しかしながら、案内部材と移動体との相対移動の方式は転がりによるものに限定されない。案内部材と移動体とがすべりにより相対移動するように構成されてもよい。
【００５８】
＜実施例７＞
次に、本発明の実施例７について説明する。本発明の実施例７に係る運動案内装置は直線運動案内装置であって、案内部材としてのナットユニット６２と、このナットユニット６２に沿って移動する移動体としてのシャフト６１とを備えている。図１２（ａ）には、シャフト６１を端面側から見た図及び、断面Ａ−Ａを示す。また、図１２（ｂ）には、ナットユニット６２を端面側から見た図及び、断面Ｂ−Ｂを示す。図１２（ｂ）に示すように、ナットユニット６２の内壁の両端部には、シャフト６１とナットユニット６２との間に介在する円筒状のブッシュ６６が設けられている。このブッシュ６６の存在により、シャフト６１をナットユニット６２の貫通孔に挿入することで、両者を、すべりによる相対移動が可能に結合することが可能になっている。このブッシュ６６は、樹脂製、金属製、セラミック製などいずれの材質からなるものでもよく、潤滑油なしで使うタイプでもよく、また、潤滑油を給油したり、潤滑油が含浸されたものであってもよい。
【００５９】
シャフト６１は、例えばＳＵＳ３０３、真鍮、アルミなどの非磁性の素材から形成されている。そして、図１２（ａ）に示すように、シャフト６１には、被吸引部としての永久磁石部６３が形成されている。この永久磁石部６３は、円形の断面を有するとともにシャフト６１の両端の一部の範囲において形成されている。また、本実施例では、シャフト６１の両端に形成された永久磁石部６３は、希土類やフェライト磁石等からなり、ともに図１２（ａ）における上下方向に着磁されており、図中の上側がＮ極、下側がＳ極となっている。永久磁石部６３は、本実施例において第二磁石部に相当する。
【００６０】
図１２（ｂ）に示すように、ナットユニット６２においては、ナット６２ａの両端にナット磁石部６４が形成されている。このナット磁石部６４には、図中上下に各々３０度傾斜した状態で永久磁石６４ａ〜６４ｄが設けられている。これらの永久磁石６４ａ〜６４ｄは、希土類やフェライト磁石等からなり、図中上側がＳ極、下側がＮ極になっている。ナット６２ａにおける永久磁石６４ａ〜６４ｄ以外の部分はアルミ、真鍮、ＳＵＳ３０３など非磁性の素材で形成されている。ここで、ブッシュ６６の内径は、シャフト６１の外形より若干大きく設定されており、シャフト６１がナットユニット６２に挿入された際に、シャフト６１がブッシュ６６に対してすべり移動が可能なようになっている。永久磁石６４ａ〜６４ｄは、本実施例において磁石部に相当する。
【００６１】
図１３（ａ）には、シャフト６１をナットユニット６２に挿入した状態を端面側から見た図を示す。また、図１３（ｂ）にはその状態におけるＣ−Ｃ断面を示す。図１３（ａ）に示すように、シャフト６１をナットユニット６２に挿入した際には、ナット磁石部６４の永久磁石６４ａ〜６４ｄからの磁界によってシャフト６１の永久磁石部６３は吸引力を受ける。そして、永久磁石部６３のＮ極が永久磁石６４ａ及び永久磁石６４ｄ側に、永久磁石部６４のＳ極が永久磁石６４ｂ及び永久磁石６４ｃ側に各々対向するような角度まで、シャフト６１を回転させる回転力が生じる。そして、シャフト６１がナットユニット６２に対して回転して、永久磁石部６３のＮ極が図中鉛直上側、Ｓ極が鉛直下側になるような姿勢で安定する。
【００６２】
なお、この状態から、シャフト６１に外部からトルクを作用させ強制的に回転させたとしても、シャフト６１は、永久磁石６４ａ〜６４ｄと永久磁石部６３との間に生じる吸引力（回転力）により、上記トルクを除去すると上記の安定姿勢まで回転して戻る。
【００６３】
また、図１３（ｂ）から判るように、シャフト６１とナットユニット６２とは、シャフト６１の永久磁石部６３と、ナットユニット６２の永久磁石６４ａ〜６４ｄとが軸方向にも吸引し合い、永久磁石部６３と、ナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の軸方向の位置が揃う状態で安定する。すなわち、ナットユニット６２に対して、シャフト６１
は、図中実線で示すように、シャフト６１の左端の永久磁石部６３（Ｌ）と、ナットユニット６２の左端のナット磁石部６４（Ｌ）との軸方向位置が揃った状態で安定する。あるいは、図中破線で示すように、シャフト６１の右端の永久磁石部６３（Ｒ）と、ナットユニット６２の右端のナット磁石部６４（Ｒ）との軸方向位置が揃った状態で安定する。
【００６４】
図１３（ｂ）に実線で示す安定状態から、人為的にシャフト６１を軸方向に押圧した場合、シャフト６１は永久磁石部６３とナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の吸引力に抗してシャフト６１が移動するが、吸引力が充分に大きい状態で押圧力を除去することで、シャフト６１は元の安定位置に復帰する。また、図１３（ｂ）に実線で示す安定状態から、人為的にシャフト６１を図中左側に押圧した場合、シャフト６１は永久磁石部６３（Ｌ）とナット磁石部６４（Ｌ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の吸引力に抗してシャフト６１が移動し、両者の吸引力が減少した状態からさらに左側に押圧した場合、徐々に永久磁石部６３（Ｒ）とナット磁石部６４（Ｒ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の吸引力が増加し、その吸引力が充分に大きくなると、シャフト６１は自動的に左側に移動して、シャフト６１の右端の永久磁石部６３（Ｒ）と、ナットユニット６２の右端のナット磁石部６４（Ｒ）との軸方向位置が揃った状態で安定する。
【００６５】
上記のように、本実施例においては、シャフト６１の永久磁石部６３のＮ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ａと６４ｄの間の中立角に位置し、永久磁石部６３のＳ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ｂと６４ｃの間の中立角に位置する状態で、シャフト６１の角度を安定させることができる。これにより、シャフト６１のナットユニット６２に対する不用意な回転を抑制することができる。その結果、シャフト１に溝などを設けて当該溝にボールを転送させるといった複雑な構成をとることなく、シャフト６１の回転を抑制することができる。
【００６６】
また、シャフト６１の回転角を、上記の安定位置に対して若干回転させた状態で固定すれば、常にシャフト６１に回転方向の予圧をかけた状態とすることができる。このような予圧をかけた状態でシャフト６１をナットユニット６２に対して相対運動させれば、シャフト６１のナットユニット６２に対するガタつきを抑制でき移動を安定化することが可能となる。その結果、衝撃などによる振動を抑制することも可能である。さらに非接触力による予圧であるので、シャフト６１やナットユニット６２の摩耗が進行しても予圧を掛け続けることが可能になる。
【００６７】
また、シャフト６１の軸方向については、シャフト６１の左端の永久磁石部６３（Ｌ）と、ナットユニット６２の左端のナット磁石部６４（Ｌ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の軸方向の位置が揃う状態または、シャフト６１の右端の永久磁石部６３（Ｒ）と、ナットユニット６２の右端のナット磁石部６４（Ｒ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の軸方向の位置が揃う状態で安定させることができる。これにより、シャフト６１のナットユニット６２に対する不用意な移動や、シャフト６１とナットユニット６２との不用意な離散を抑制することができる。
【００６８】
また、本実施例によれば、一定以上のトルクまたは軸方向力がシャフト６１に作用した場合には、永久磁石部６３とナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）との吸引力に抗してシャフト６１が回転または軸方向に移動するので、過大なトルクや軸方向力が作用した場合にも、運動案内装置自体が損傷することを防止できる。さらに、本実施例における運動案内装置を医療機器などに利用した場合には、運動案内対象としての人体に過剰な力が作用することを抑制できる。また、シャフト６１に急激なあるいは断続的なトルクや軸方向力が作用した場合にも、騒音の発生を抑制することが可能である。
【００６９】
＜実施例８＞
次に、本発明の実施例８について説明する。この実施例では、ナットユニット６２におけるナット磁石部６４の構成及び、シャフト６１の永久磁石部６３の構成のバリエーションについて説明する。
【００７０】
図１４には、本実施例における運動案内装置（ナットユニット６２にシャフト６１が挿入された状態）の側面図を示す。図１４（ａ）には、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間に、ヨーク６５を挿入した例について示す。図中の破線によって、この磁気回路によって生じる磁界の流れを示す。なお、この例では、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間の角度は各々約６０度である。この構成では、永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄから発生する磁界の流れをヨーク６５の存在によって円滑にすることができ、結果としてより効率よく、ナットユニット６２のナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄ）とシャフト６１の永久磁石部６３との間の吸引力を発生させることが可能となる。
【００７１】
次に、図１４（ｂ）に、ナット磁石部６４における永久磁石６４a〜６４ｄの端面側か
ら見た配置角度を変更した例について示す。図１４（ｂ）では、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間の角度は各々約１２０度となっている。この配置でも、シャフト６１の永久磁石部６３のＮ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ａと６４ｄの間の中立角に位置し、永久磁石部６３のＳ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ｂと６４ｃの間の中立角に位置する状態でシャフト６１を安定させることができる。また、この配置にした上で、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間に、ヨーク６５を挿入してもよい。また、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間の角度を他の角度としてもよい。
【００７２】
図１５には、ナット磁石部６４の永久磁石の配置並びに着磁方向を変更した例について示す。図１５（ａ）に示す例においては、ナット磁石部６４の永久磁石６４ｅ〜永久磁石６４ｈが、約９０度間隔で、図中の水平線に対して各々４５度傾斜して設けられている。そして、永久磁石６４ｅ〜永久磁石６４ｈは、各々ナットユニット６２の半径方向に磁化され、放射状に設置されている。そして、永久磁石６４ｅ及び永久磁石６４ｈは、Ｓ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されており、永久磁石６４ｆ及び永久磁石６４ｇは、Ｎ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されている。
【００７３】
この構成よれば、シャフト６１は、永久磁石部６３のＮ極側が永久磁石６４ｅ及び永久磁石６４ｈ側に吸引され、永久磁石部６３のＳ極側が永久磁石６４ｆ及び永久磁石６４ｇ側に吸引される。その結果、永久磁石部６３のＮ極が鉛直上側、Ｓ極が鉛直下側を向いた状態でシャフト６１の姿勢を安定させることができる。
【００７４】
さらに、図１５（ｂ）には、ナット磁石部６４における永久磁石を二箇所にした例を示す。この例では、永久磁石６４ｉと永久磁石６４ｊとがナット磁石部６４に、永久磁石部６３を挟んで上下に配置されている。そして、永久磁石６４ｉと永久磁石６４ｊとは、ナットユニット６２の半径方向に磁化され、永久磁石６４ｉは、Ｓ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されており、永久磁石６４ｊは、Ｎ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されている。これによれば、シャフト６１は、永久磁石部６３のＮ極側が永久磁石６４ｉ側に吸引され、永久磁石部６３のＳ極側が永久磁石６４ｊ側に吸引される。その結果、Ｎ極が鉛直上側、Ｓ極が鉛直下側を向いた状態でシャフト６１の姿勢を安定させることができる。
【００７５】
なお、上記においては、シャフト６１の永久磁石部６３は断面円形の永久磁石によって形成されている例について説明したが、永久磁石部６３はこのような構成に限られない。
例えば、図１６（ａ）に示すように、シャフト６１の端面側から見たときに断面が長方形の永久磁石６３ａによって形成してもよいし、図１６（ｂ）に示すように、複数の断面長方形の永久磁石６３ｂ、６３ｃを用いて形成してもよい。
【００７６】
また、上記においては、ナットユニット６２は、両端にナット磁石部６４を有する比較的長い円筒状である例について説明したが、ナットユニットはそのような構成に限られない。例えば、図１７（ｂ）の断面Ｄ−Ｄに示すように、ナットユニット６２はナット磁石部６４を一つだけ有する短い円筒状（円板に近い形状）のものでもよい。この場合は、ナットユニット６２に対して、シャフト６１は、左端の永久磁石部６３（Ｌ）または、右端の永久磁石部６３（Ｒ）の双方において安定位置を得ることができる。
【００７７】
また、ナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄ）の軸方向の長さと、シャフト６１の永久磁石部６３の軸方向の長さは、同等としてもよいし、異なるようにしてもよい。図１７（ｂ）には、シャフト６１の永久磁石部６３の軸方向長さが、ナットユニット６２のナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄ）の軸方向長さよりも長い場合について示している。この場合は、ナットユニット６２に対するシャフト６１の軸方向における安定位置の範囲をより広範囲にすることができる。また、例えばナットユニット６２に対してシャフト６１が高速で移動した場合にも、より確実に、安定位置でシャフト６１を停止させ、ナットユニット６２からシャフト６１が抜け出てしまうことを抑制できる。
【００７８】
＜実施例９＞
次に、本発明の実施例９について説明する。本実施例の運動案内装置であるリニアアクチュエータ７０においては、シャフト７１が、すべりスプライン７６ａ及びブッシュ７６ｂによって、ナットユニット７２に対して軸方向のすべり移動が可能なように支持されている。また、ナットユニット７２には、通電することで磁界を発生可能なコイル７９が軸方向に複数個固定されている。一方、シャフト７１には、コイル７９が発生する磁界を受けて駆動力を発生させるための駆動用永久磁石７８がスペーサ７７を挟んで軸方向に複数個設けられている。
【００７９】
このリニアアクチュエータ７０は、コイル７９に電流を印加し、その電流を制御することで、ナットユニット７２に対してシャフト７１を軸方向に相対移動させ、その運動を制御することが可能となっている。例えば、コイル７９に高周波電流を印加することでシャフト７１をナットユニット７２に対して振動させることができる。このリニアアクチュエータ７０のシャフト７１に例えば図示しないカッターを備え付けることで、振動カッターを実現することが可能である。
【００８０】
リニアアクチュエータ７０において、シャフト７１の図中右端には永久磁石部７３が設けられている。一方、ナットユニット７２の右端にはナット磁石部７４（永久磁石７４ａ及び永久磁石７４ｂ）が形成されている。そして、軸方向については、シャフト７１がナットユニット７２に対して、永久磁石部７３とナット磁石部７４（永久磁石７４ａ及び永久磁石７４ｂ）の位置が揃う状態で安定する。すなわち、本実施例では、運動案内装置７０を例えば振動カッターとして使用したような場合に、ナットユニット７２のコイル７９への通電を終了した際に、移動体としてのシャフト７１を上記の安定位置に自動的に復帰させることが可能である。これにより、シャフト７１の原点付けが容易になる。また、特に垂直姿勢で用いた場合に、シャフト７１の位置制御に自重の影響が及んだり、シャフト７１が振動によりナットユニット７２から抜け出てしまったりすることを抑制できる。
【００８１】
また、リニアアクチュエータ７０において、シャフト７１のナットユニット７２に対する回転角を、上記の永久磁石部７３とナット磁石部７４による安定位置に対して若干回転
させた状態になるように設定すれば、永久磁石部７３とナット磁石部７４の間の吸引力により、常にシャフト７１に回転方向の予圧をかけた状態とすることができる。これにより、シャフト７１のナットユニット７２（すべりスプライン７６ａ）に対するガタつきを抑制できシャフト７１の運動を安定化し、振動カッターとして用いる場合にも騒音や不要な方向の振動を抑制することが可能となる。また、この場合の予圧も、非接触力による予圧であるので、シャフト７１やナットユニット７２の摩耗が進行しても予圧を掛け続けることが可能になる。
【００８２】
なお、上記の実施例においては、少なくとも２個以上の永久磁石でナット磁石部を形成した例について説明したが、例えば、ナットユニットの半径方向に着磁された永久磁石１個でナット磁石部を形成してもよい。また、ナット磁石部はナットユニットの両端のいずれかに形成される必要はなく、運動案内装置の使用状況に応じてナットユニットのいずれの場所に設けても構わない。さらに、シャフトにおいても同様に、永久磁石部は軸方向のいずれの場所に設けても構わない。また、本発明において、ナットユニット、シャフト、永久磁石などの素材は上記の実施例に記載されたものには限られない。例えば、ナットユニット、シャフトとしては、樹脂やセラミック、炭素繊維などを用いても構わない。また、上記の実施例７〜実施例９においては、案内部材と移動体とがすべりにより相対移動する例について説明した。しかしながら、案内部材と移動体との相対移動の方式はすべりによるものに限定されない。案内部材と移動体との間にはボールが介在し、ボールの転がり運動によって案内部材と移動体とが互いに相対移動するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・シャフト、２・・・ナットユニット、３ａ〜３ｄ・・・磁性体部、４・・・磁石ナット、５ａ〜５ｄ・・・永久磁石部、６・・・ボール、７・・・ケージ、１５ａ〜１５ｄ・・・永久磁石部、２３・・・十字棒、２３ａ〜２３ｄ・・・磁性体部、３３ａ〜３３ｄ・・・磁性体部、３５ａ〜３５ｄ・・・永久磁石部、４３ａ〜４３ｃ・・・磁性体部、４５ａ〜４５ｃ・・・永久磁石部、５１・・・軌道レール、５２・・・移動ブロック、５３ａ〜５３ｃ・・・磁性体部、５５ａ〜５５ｃ・・・永久磁石部、６１・・・シャフト、６２・・・ナットユニット、６３・・・永久磁石部、６４・・・ナット磁石部、６４ａ〜６４ｊ・・・永久磁石、７１・・・シャフト、７２・・・ナットユニット、７３・・・永久磁石部、７４・・・ナット磁石部、７４ａ〜７４ｂ・・・永久磁石
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体を案内部材に沿って往復移動自在とした運動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械、組立て機械や測定器においてテーブルやプローブ等を精密かつ円滑に案内する手段として、近年は案内部材に移動体を往復運動可能に取り付けた運動案内装置が広く使用されている。
【０００３】
例えば、案内部材としての断面円形のシャフトと、このシャフトに組み合わされ、シャフトに対して相対的に直線運動するリニアブッシュとを備えるものが知られている。リニアブッシュは、ボール循環路を有する外筒と、ボール循環路内に配列収納され、シャフトに対する外筒の相対的な直線運動に併せて循環する複数のボールと、外筒内に組み込まれ、前記複数のボールをシャフトの軸線方向に整列・保持する保持器とを備える。リニアブッシュのシャフトに対する相対的な直線運動に伴い、ボールはシャフトの表面と外筒のボールの軌道となるボール循環路を転走する。
【０００４】
このリニアブッシュとシャフトとのアセンブリーにおいて、シャフトの表面は真円状に形成されているので、ボールとシャフトとはシャフトの表面の一点で点接触する。また、ボールと外筒とは、外筒に形成されたボール循環路の表面で点接触する。このため、ボールは最小の摩擦抵抗でボール循環路を転がり、軽快な動きが得られる。
【０００５】
その他、ボール循環路を有しない外筒と、外筒とシャフトとの間に収納され、シャフトに対する外筒の相対的な直線運動に併せて外筒とシャフトとの両方に対して相対移動する複数のボールと、前記複数のボールを保持する保持器とを備える有限タイプのリニアブッシュも知られている。
【０００６】
しかしながら、従来のリニアブッシュとシャフトのアセンブリーにおいては、シャフトにはボールの軌道となる溝が存在しないので、外筒をシャフトに対して回転させようとすれば回転してしまい、直線の運動案内を目的とする場合に、別途回転止め機構を設ける必要があった。
【０００７】
一方、回転方向の荷重を受ける技術として、ボールの転走溝をシャフトにも設けたボールスプラインが発明されているが、軸の断面形状が前記リニアブッシュにおけるシャフトのように単純な形状ではなく、精密な加工が必要となるため、コストＵＰにつながる要因になっていた。また、シャフトの転走溝に塵埃が付着しやすいので、運動案内装置の使用環境が制限されたり、塵埃が入らないような転走溝に合わせた形状のシール構造等が必要となったりする場合があった。さらに、ボールスプラインでは、回転方向に過大なトルクが作用することで運動案内装置自体が損傷してしまう場合もあった。
【０００８】
また、近年、スピーカ、振動カッター、磁気ディスクのヘッド駆動、サーボ弁のスプール駆動等様々な用途に対して、永久磁石及びコイルを備えるボイスコイルモータなどのリニアアクチュエータが用いられるようになった。このようなリニアアクチュエータには、移動体を案内部材に沿って往復移動させる運動案内装置が適用されている。
【０００９】
このリニアアクチュエータにおいて移動体と案内部材が相対的にすべり移動をする運動案内装置を適用し、高い周波数で往復運動させた（振動させた）場合は、移動体と案内部材との間の隙間によるガタの影響で、回転方向にも振動が生じ、移動体及び案内部材の摩
耗を促進させてしまう場合があった。従って、このようなリニアアクチュエータにおいては、移動体と案内部材とが移動体の進行方向の軸回りに、相対的に回転しないような規制を設けることが要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０８３５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のような不都合を解決するためになされたものであり、軽快な動きが得られる運動案内装置でありながら、簡単な構成で、案内部材に対する移動体の回転を抑制できる技術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】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、運動案内装置の案内部材と、該案内部材に回転可能に設けられた移動体のいずれか一方に永久磁石からなる磁石部を有し、他方に磁石部から発生する磁力により磁石部に吸引される被吸引部を有し、磁石部と被吸引部との間に生じる吸引力で、移動体の案内部材に対する角度を保持可能としたことを最大の特徴とする。
【００１３】
より詳しくは、移動体と、
前記移動体を往復移動可能に支持する案内部材と、
を備えた運動案内装置であって、
前記移動体は前記案内部材に対して、進行方向に平行な軸の回りに回転可能に支持されており、
前記移動体または前記案内部材の一方は永久磁石からなる磁石部を備え、
前記移動体または前記案内部材の他方は前記磁石部から発生する磁力により前記磁石部に吸引される被吸引部を備え、
前記被吸引部が前記磁石部に吸引されることにより、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能としたことを特徴とする。
【００１４】
これによれば、移動体と案内部材が、磁石部と被吸引部との間の吸引力によって互いに吸引され、移動体の案内部材に対する不用意な回転を簡単な構成で抑制することができる。また、案内部材に、移動体の回転防止のための溝を形成するなどの処理が必要ないので、案内部材の溝に塵埃が付着するなどの不都合が起きづらくなり、運動案内装置の使用範囲を広げることが可能である。
【００１５】
なお、本発明において移動体と案内装置は、互いに相対移動できればよく、案内装置が固定され移動体が空間的に移動するものに限定したものではない。移動体の方を固定して、案内装置が空間的に移動するような用い方をすることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、軽快な動きが得られる運動案内装置でありながら、簡単な構成で、案内部材に対する移動体の回転を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係る運動案内装置のシャフトとナットユニットを示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る運動案内装置のシャフトをナットユニットに挿入した状態を端面側から見た図である。
【図３】本発明の実施例１に係る運動案内装置のナットユニットを側面から見た断面図である。
【図４】本発明の実施例１を無限タイプの運動案内装置に適用した場合のナットユニットを側面から見た断面図である。
【図５】本発明の実施例２において、磁石ナットを２個のナットで挟んで構成したナットユニットを側面から見た断面図である。
【図６】本発明の実施例３に係るシャフトとナットユニットを示す図である。
【図７】本発明の実施例３に係るシャフトの製造工程の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施例４に係るシャフトとナットユニットを示す図である。
【図９】本発明の実施例４と実施例１における、回転角度と角度保持力との関係を比較したグラフである。
【図１０】本発明の実施例５に係るシャフトとナットユニットを示す図である。
【図１１】本発明の実施例６に係る軌道レールと移動ブロックについて示す図である。
【図１２】本発明の実施例７に係る運動案内装置のシャフトとナットユニットを示す図である。
【図１３】本発明の実施例７に係る運動案内装置のシャフトをナットユニットに挿入した状態を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施例８に係る運動案内装置を端面側から見た場合のナット磁石部の構成のバリエーションを示す図である。
【図１５】本発明の実施例８に係る運動案内装置を端面側から見た場合のナット磁石部の構成のバリエーションの他の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施例８に係る運動案内装置を端面側から見た場合のナット磁石部及び永久磁石部の構成のバリエーションの他の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施例８に係る運動案内装置のシャフトをナットユニットに挿入した状態の例を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施例９に係る運動案内装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る運動案内装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
＜実施例１＞
本発明の実施例１に係る運動案内装置は直線運動案内装置であって、案内部材としてのナットユニット２と、このナットユニット２に沿って移動する移動体としてのシャフト１とを備えている。図１（ａ）には、シャフト１を端面側から見た図及び、側面から見た断面図を示す。また、図１（ｂ）には、ナットユニット２を端面側から見た図及び、側面から見た断面図を示す。図１（ｂ）に示すように、シャフト１とナットユニット２との間には、多数の転動体としてのボール６が転動自在に設けられている。また、本実施例においては、球形状のボールホルダを有するケージ７でボール６が保持されている。
【００２０】
シャフト１は、例えばＳＵＳ３０３などの非磁性の素材から形成されている。そして、図１（ａ）に示すように、シャフト１の外周部近傍には、約９０度間隔で４つの被吸引部としての磁性体部３ａ〜３ｄが形成されている。この磁性体部は、円形の断面を有するとともにシャフト１の全長に亘って形成されている。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、ナットユニット２においては、ナット２ａの両端に磁石ナット４が組みつけられている。この磁石ナット４には、やはり約９０度間隔で円形断面を有する永久磁石からなる４つの永久磁石部５ａ〜５ｄが形成されている。また、２つの磁石ナット４において永久磁石部５ａ〜５ｄどうしの位置が一致するように、磁石ナット４の
ナット２ａへの取り付け角度は調整されている。ナット２ａの外筒及び、磁石ナット４の永久磁石部５ａ〜５ｄ以外の部分はアルミなど非磁性の素材で形成されている。ここで、磁石ナット４の内径は、シャフト１の外形より若干大きく設定されており、シャフト１がナットユニット２に挿入された際に、シャフト１と磁石ナット４とが接触しないようになっている。この永久磁石部５ａ〜５ｄは、本実施例において磁石部に相当する。
【００２２】
図２には、シャフト１をナットユニット２に挿入した状態を端面側から見た図を示す。図２に示すように、シャフト１をナットユニット２に挿入した際には、永久磁石部５ａ〜５ｄからの磁界によって磁性体部３ａ〜３ｄは吸引力を受け、磁性体部３ａ〜３ｄが永久磁石部５ａ〜５ｄに各々対向するように、シャフト１が回転し、本実施例においては、磁性体部３ａ〜３ｄが、永久磁石部５ａ〜５ｄに各々最も近くなるような角度で、シャフト１は安定する。
【００２３】
この状態で、シャフト１を軸中心回りに図中時計回りに回転させた場合について考える。この場合は、安定している状態において、磁性体部３ａ〜３ｄは、永久磁石部５ａ〜５ｄとの距離が最も近くなっているので、回転に必要なトルクは回転開始時に最も大きくなる（以下、安定点から回転を開始する際に必要なトルクを「角度保持力」ともいう）。そして、回転とともに、回転に必要なトルクが減少していき、４５度回転した時点で、今度は、永久磁石部５ａと磁性体部３ａの距離より、永久磁石部５ｂと磁性体部３ａの距離の方が近くなるので、シャフト１には回転を進める方向へのトルクが作用し、シャフト１は９０度の角度、すなわち、磁性体部３ａ〜３ｄが永久磁石部５ｂ〜５ａに対向して最も距離が近くなる角度まで回転して安定する。
【００２４】
このように、本実施例においては、シャフト１とナットユニット２とが、各々に９０度ずつ間隔をあけて設けられた磁性体部３ａ〜３ｄと、永久磁石部５ａ〜５ｄのいずれか同士が対向する角度で、シャフト１を安定的に停止させ、回転を抑制することができる。これによれば、シャフト１に溝などを設けて当該溝にボールを転送させるといった複雑な構成をとることなく、シャフト１の回転を抑制することができる。また、これにより塵埃に強く、メンテナンスが簡単な回転止め機構を安価に実現することができる。
【００２５】
さらに、一定以上のトルクが作用した場合には、磁性体部３ａ〜３ｄと、永久磁石部５ａ〜５ｄとの間の吸引力に抗してシャフト１が回転するので、過大なトルクが作用した場合にも、運動案内装置自体が損傷することを防止できる。また、本実施例における運動案内装置を医療機器などに利用した場合には、運動案内対象としての人体に過剰な力が作用することを抑制できる。また、本実施例においては、例えばシャフト１に急激なトルクまたは断続的なトルクが作用した場合にも騒音の発生を抑制することが可能である。
【００２６】
なお、本実施例においては、図２に示すように、磁石ナット４は、略円筒状の形状をしている。また、図３に示すように、その内壁近傍には、円柱状の永久磁石を挿入可能な凹部である磁石挿入穴４ａ〜４ｄが形成されており、この磁石挿入穴４ａ〜４ｄに円柱状の磁石を挿入することで、永久磁石部５ａ〜５ｄが形成される。そして、磁石ナット４には、ナット２ａの内径に挿入可能な凸部４ｅが形成されており、この凸部４ｅをナット２ａに挿入することで、ナット２ａと結合される。ナット２ａと磁石ナット４とは嵌入（圧入）によって固定されてもよいし、接着または溶接によって固定されてもよい。
【００２７】
なお、円筒状の永久磁石の外周は、図２及び図３に示すように磁石ナット４の内壁から若干露出し、内径の内側に若干突出するように形成されてもよいし、磁石ナット４の内壁から露出しないように形成されてもよい。
【００２８】
また、この際、永久磁石の極性は、特に限定する必要はないが、４つの永久磁石部５ａ
〜５ｄのうち、例えば５ａと５ｃにおいてはＮ極が外周側、Ｓ極が内周側を向くように配置し、５ｂと５ｄにおいてはＳ極が外周側、Ｎ極が内周側を向くようにしてもよい。こうすることで図２に点線で示すような安定した磁界分布を形成することが可能となり、より効率的に大きな角度保持力を得ることが可能となる。その他、磁石ナット４における永久磁石部５ａ〜５ｄの極性は、例えば図３の永久磁石部５ａ〜５ｄ全部についてナット２ａ側にＮ極、ナット２ａと反対側にＳ極がくるような配置としてもよい。さらに、ナット２ａの外周側には磁性体によるヨークを形成してもよい。そうすれば、より効率的に磁気回路を形成することができ、より効率的に高い角度保持力を得ることが可能となる。
【００２９】
また、磁性体部３ａ〜３ｄについては、シャフト１に軸に平行に９０度間隔で図示しない貫通穴を４つ形成し、貫通穴にピアノ線（鉄線）を挿入することで形成してもよい。なお、図４には、本実施例をボール循環路を有する無限タイプのリニアブッシュに適用した場合のナットユニット８について示す。ここでは、ボール循環路を有するナット８ａの両端に磁石ナット４が取り付けられている。この場合にも図１〜図３に示した例と同等の効果を得ることが可能である。なお、図４に示すような構成を採用する場合には、ボールは非磁性（セラミックまたはカーボンなど）のものを用いることが望ましい。そうすることにより、互いに接触し合ったボールに永久磁石部からの磁界が作用したとしても、良好な運動案内性能を確保することができる。
【００３０】
＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、ナットユニットを２つの有限タイプのナットと、１つの磁石ナットで構成した例について説明する。図５には、本実施例におけるナットユニット１２の側面から見た断面図と、Ａ−Ａ断面図とを示す。図５に示すように、本実施例においては、両方の端面に凸部１４ｅを有する１個の磁石ナット１４を、２個のナット１２ａで両側から挟む態様となっている。
【００３１】
これによれば、より長いスパンで、シャフトをボール１６で支持することが可能となり、シャフトの傾きを抑制することができる。その結果、永久磁石部１５ａ〜１５ｄの永久磁石の端面をよりシャフトに接近させることが可能となるので、より効率的に必要な角度保持力を得ることができる。また、本実施例の構成によれば、運動案内装置としての耐荷重性を高めることもできる。
【００３２】
＜実施例３＞
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例においては、シャフトにおいて実施例１とは異なる方法で、磁性体部を形成した例について説明する。図６には、本実施例における運動案内装置とシャフト２１について示す。図６（ａ）は、運動案内装置を端面側から見た図である。図６（ｂ）は、シャフト２１を端面側から見た図及び側面から見た図である。
【００３３】
本実施例におけるシャフト２１の磁性体部２３ａ〜２３ｄは、シャフト２１内に形成された断面十字状の鉄製の十字棒２３の４つの端部がシャフト２１の側面において露出した部分により形成されている。本実施例によれば、図６（ａ）に点線で示す磁気回路をより効率的に形成することができ、大きな角度保持力を得ることが可能となる。
【００３４】
図７には、本実施例におけるシャフト２１の形成方法の一例を示す。押し出し成形で形成された十字棒２３に、ＳＵＳ３０３等で形成された断面正方形の非磁性体棒２１ａ〜２１ｄを接着または溶接する。そして、切削及び研削によって全体を円柱状に加工する。これによれば、シャフトの長さ方向の全域に亘って磁性体を挿入する穴を形成するという工程を経ずに簡単な方法でシャフト２１に磁性体部２３ａ〜２３ｄを形成することが可能である。
【００３５】
＜実施例４＞
次に、本発明における実施例４について説明する。本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の断面形状が略正方形である例について説明する。
【００３６】
図８には、本実施例における運動案内装置について示す。図８（ａ）は、本実施例におけるナットユニット３２に、シャフト３１を挿入した状態を端面側から見た図である。図８（ｂ）は、ナットユニット３２を側面から見た断面図である。
【００３７】
図８（ａ）に示すように、本実施例における永久磁石部３５ａ〜３５ｄ、磁性体部３３ａ〜３３ｄは、いずれも略正方形の断面を有している。このように、断面円形以外の永久磁石部３５ａ〜３５ｄ、磁性体部３３ａ〜３３ｄによって本発明を実施することも可能である。
【００３８】
その際、シャフト３１においては、円柱状のシャフト３１に磁性体を挿入するための溝を９０度間隔で形成し、外側から磁性体を接着または溶接した後に、研削などの加工により真円度の高いシャフト３１を形成するようにしてもよい。また、磁石ナット３４においては、端面側から永久磁石を挿入するのではなく、図８（ｂ）に示すように、磁石ナット３４には外周側から内周に通じる永久磁石用の溝３４ａ〜３４ｄを形成しておき、磁石ナット３４の側面外周側から永久磁石を挿入することによって永久磁石部３５ａ〜３５ｄを形成するようにしてもよい。
【００３９】
なお、本実施例においては、シャフト３１は上述のように、略正方形断面の磁性体部３３ａ〜３３ｄが、ナットユニット３２における略正方形断面の永久磁石部３５ａ〜３５ｄに対向する位置で安定する。この安定位置からシャフト３１を回転させる際の角度保持力と回転角度の関係について、実施例１に示した円形断面の場合と比較する。
【００４０】
図９に比較結果を示す。円形断面の場合は、安定点において、永久磁石部の内径側の頂点と、磁性体部の外径側の頂点との距離が最小となる位置でシャフトの角度が安定し、頂点同士の間で強い磁界が集中的に分布する。従って、安定点においては図９に示すように強い角度保持力を得ることができる。そして、そこから回転角度が増加するとともに、角度保持力は急峻に小さくなる。一方、本実施例のように正方形断面の場合には、安定点においても磁性体部３３ａ〜３３ｄの外径側の面と永久磁石部３５ａ〜３５ｄの内径側の面との間で磁界分布は広くなっており、円形断面の場合のように集中しない。従って、安定点における角度保持力は円形断面の場合と比較して小さくなるとともに、そこから回転を開始した場合には、回転角度の増加とともに、角度保持力は緩やかに小さくなる。
【００４１】
以上、説明したように、本発明においては永久磁石部と磁性体部の断面形状を変えることによって、安定点からシャフトを回転させる際の角度保持力の変化傾向を調整することが可能である。なお、本実施例において永久磁石部と磁性体部の断面形状は略正方形としたが、その他の断面形状、例えば長方形や三角形などを選択しても構わない。
【００４２】
＜実施例５＞
次に、本発明の実施例５について説明する。本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の数が４つではない例について説明する。
【００４３】
図１０には、本実施例における運動案内装置について示す。図１０（ａ）は、本実施例におけるナットユニット４２に、シャフト４１を挿入した状態を端面側からみた図である。図１０（ｂ）は、ナットユニット４２を側面から見た断面図である。
【００４４】
図１０に示すように、本実施例における３箇所の永久磁石部４５ａ〜４５ｃは円形断面を有するとともに、永久磁石部４５ａと永久磁石部４５ｂ、永久磁石部４５ｂと永久磁石部４５ｃとが９０度ずつ間隔をあけて配置されている。従って、永久磁石部４５ｃと永久磁石部４５ａとの間隔は１８０度となっている。同様に、３箇所の磁性体部４３ａ〜４３ｃは、円形断面を有するとともに、磁性体部４３ａと磁性体部４３ｂ、磁性体部４３ｂと磁性体部４３ｃとが９０度ずつ間隔をあけて配置されている。従って、磁性体部４３ｃと磁性体部４３ａとの間隔は１８０度となっている。
【００４５】
本実施例においては、永久磁石部４５ａと磁性体部４３ａとの間の吸引力と、永久磁石部４５ｃと磁性体部４３ｃとの間の吸引力とは釣り合っている。従って、永久磁石部４５ａと磁性体部４３ａとの間の吸引力と、永久磁石部４５ｃと磁性体部４３ｃとの間の吸引力は、角度保持力の発生のみに寄与する。
【００４６】
また、永久磁石部４５ｂと磁性体部４３ｂとの間の吸引力は、角度保持力の発生に寄与すると同時に、この吸引力と釣り合う吸引力がないことから、ナットユニット４２に対してシャフト４１を片側、すなわちシャフト４１の軸中心から磁性体部４３ｂの方向に付勢することによる予圧の発生に寄与する。
【００４７】
このように、本実施例においては、角度保持力とともに予圧を発生させることが可能となるので、永久磁石部と磁性体部の配置を非対称にするという簡単な構成で、ナットユニット４２に対するシャフト４１のより安定した往復運動を可能とする。本実施例では永久磁石部と磁性体部を各々３個ずつ配置したが、永久磁石部と磁性体部の数を変えるようにしてもよい。例えば、永久磁石部を４箇所で、磁性体部を３箇所というようにしてもよい。この場合は、シャフト４１は常に３箇所の磁性体部においてナットユニット４２の永久磁石部に吸引されており、シャフト４１の姿勢に拘らず同等の力で回転を抑制し、予圧を付与することができる。このような構成は、シャフトを回転させて角度を保持しつつ直線に案内する用途に適する。また、例えば、永久磁石部を４箇所で、磁性体部を９０度間隔で隣り合う２箇所というような組合せにしてもよい。なお、本実施例においては、永久磁石部と磁性体部の配置を非対称にするという構成で、角度保持力とともに予圧を発生させることとしたが、例えば、永久磁石部と磁性体部の配置は対称形とし、磁石の強さまたは大きさ、磁性体の材質または大きさを非対称とすることでも、同じ目的を達成することが可能である。
【００４８】
＜実施例６＞
次に、本発明の実施例６について説明する。本実施例においては、案内部材としての軌道レール上を、移動体としての移動ブロックが往復運動可能とした運動案内装置に本発明を適用した例について説明する。
【００４９】
図１１には、本実施例における運動案内装置の概略構成を示す。特に図１１（ａ）には、本実施例における運動案内装置を移動ブロック５２の進行方向から見た図を示す。軌道レール５１には略半円状の移動ブロック収納溝５１ａが形成されている。そして、移動ブロック５２は図中下側が略半円状となっており、図中上側には平面形状の取付け部５２ａを有しており、運動案内対象物を取り付け可能な構成になっている。
【００５０】
また、軌道レール５１と移動ブロック５２の間には図示しない転動体としてのボールが複数介在しており、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して多数のボールを介して往復運動可能となっている。ここで、移動ブロック５２は、軌道レール５１に対して、進行方向に平行な軸を中心に（図中矢印の方向に）回転可能な構成になっている。このことにより、例えば、複数の運動案内装置を並べてひとつの対象を運動案内する場合の寸法誤差の吸収を可能としている。
【００５１】
しかしながら、軌道レール５１に対する移動ブロック５２の回転に対する角度保持力がない場合には、軌道レール５１に対する移動ブロック５２の角度が無制限に変化してしまい装置のハンドリングを悪くしてしまう場合がある。
【００５２】
これに対し、本実施例においては、軌道レール５１には磁性体部５３ａ〜５３ｃが例えば７５度間隔で形成され、移動ブロック５２には、永久磁石部５５ａ〜５５ｃが７５度間隔で形成されている。これにより、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して、磁性体部５３ａ〜５３ｃと永久磁石部５５ａ〜５５ｃとが対向する姿勢において安定する。これにより、運動案内装置を案内対象物に組み付ける場合のハンドリングを安定させることが可能となる。
【００５３】
図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）には、本実施例の運動案内装置における異なる態様について示す。本態様は、図１１（ａ）で示した直線案内装置の移動ブロック５２の長手方向の中央部分を円柱状にし、且つ、軌道レール５１の長手方向の中央部分を円筒状のナット形状としたことで、移動ブロック５２を自由に回転可能にしたものである。
【００５４】
図１１（ｂ）に示すように、移動ブロック５２の長手方向中央部分には、円柱部５２ｃが設けられている。また、軌道レール５１の長手方向中央部分にはナット部５１ｂが設けられている。図１１（ｃ）は、本態様の直線案内装置を長手方向側面から見た断面図である。図１１（ｃ）から分かるように、軌道レール５１のナット部５１ｂと移動ブロック５２の円柱部５２ｃとの間には多くのボールを保持したケージ５６が介在しており、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して、直進運動及び回転運動に行うことが可能である。本実施例においては、この場合においても、図１１（ｂ）に示すように、移動ブロック５２は軌道レール５１に対して、磁性体部５３ａ〜５３ｃのいずれかと永久磁石部５５ａ〜５５ｃのいずれかとが対向する角度において安定する。
【００５５】
これにより、移動ブロック５１が軌道レール５２に対して直進及び回転自在でありながら、回転方向については、いくつかの角度において姿勢を安定させることが可能な直線案内装置を実現することが可能である。
【００５６】
なお、上記の実施例においては、運動案内装置が直線運動案内装置である例について説明したが、本発明が適用される運動案内装置は直線運動案内装置に限られない。移動ブロックやナットユニットが曲線状に運動する装置にも適用可能である。また、上記の実施例では転動体としてボールを用いた例について説明したが、転動体としてローラを用いてもよいことは当然である。
【００５７】
さらに、上記の実施例１〜実施例６においては、移動体であるナットユニットまたは移動ブロックに永久磁石部が形成され、案内部材であるシャフトまたは軌道レールに磁性体部が形成され、磁性体部と永久磁石部との間の吸引力によって回転を抑制する例について説明した。しかしながら、本発明の構成はこの組合せに限られない。例えば、移動体であるナットユニットまたは移動ブロックに磁性体部が形成され、案内部材であるシャフトまたは軌道レールに永久磁石部が形成されるようにしてもよい。また、ナットユニットまたは移動ブロックと、シャフトまたは軌道レールとの両方に永久磁石部が形成され、永久磁石同士の吸引力によって回転を抑制するようにしても構わない。この場合は、一方の永久磁石部が磁石部に相当し、他方の永久磁石部は被吸引部に相当する。また、上記の実施例１〜実施例６においては、案内部材と移動体との間にはボールが介在し、ボールの転がり運動によって案内部材と移動体とが互いに相対移動する例について説明した。しかしながら、案内部材と移動体との相対移動の方式は転がりによるものに限定されない。案内部材と移動体とがすべりにより相対移動するように構成されてもよい。
【００５８】
＜実施例７＞
次に、本発明の実施例７について説明する。本発明の実施例７に係る運動案内装置は直線運動案内装置であって、案内部材としてのナットユニット６２と、このナットユニット６２に沿って移動する移動体としてのシャフト６１とを備えている。図１２（ａ）には、シャフト６１を端面側から見た図及び、断面Ａ−Ａを示す。また、図１２（ｂ）には、ナットユニット６２を端面側から見た図及び、断面Ｂ−Ｂを示す。図１２（ｂ）に示すように、ナットユニット６２の内壁の両端部には、シャフト６１とナットユニット６２との間に介在する円筒状のブッシュ６６が設けられている。このブッシュ６６の存在により、シャフト６１をナットユニット６２の貫通孔に挿入することで、両者を、すべりによる相対移動が可能に結合することが可能になっている。このブッシュ６６は、樹脂製、金属製、セラミック製などいずれの材質からなるものでもよく、潤滑油なしで使うタイプでもよく、また、潤滑油を給油したり、潤滑油が含浸されたものであってもよい。
【００５９】
シャフト６１は、例えばＳＵＳ３０３、真鍮、アルミなどの非磁性の素材から形成されている。そして、図１２（ａ）に示すように、シャフト６１には、被吸引部としての永久磁石部６３が形成されている。この永久磁石部６３は、円形の断面を有するとともにシャフト６１の両端の一部の範囲において形成されている。また、本実施例では、シャフト６１の両端に形成された永久磁石部６３は、希土類やフェライト磁石等からなり、ともに図１２（ａ）における上下方向に着磁されており、図中の上側がＮ極、下側がＳ極となっている。永久磁石部６３は、本実施例において第二磁石部に相当する。
【００６０】
図１２（ｂ）に示すように、ナットユニット６２においては、ナット６２ａの両端にナット磁石部６４が形成されている。このナット磁石部６４には、図中上下に各々３０度傾斜した状態で永久磁石６４ａ〜６４ｄが設けられている。これらの永久磁石６４ａ〜６４ｄは、希土類やフェライト磁石等からなり、図中上側がＳ極、下側がＮ極になっている。ナット６２ａにおける永久磁石６４ａ〜６４ｄ以外の部分はアルミ、真鍮、ＳＵＳ３０３など非磁性の素材で形成されている。ここで、ブッシュ６６の内径は、シャフト６１の外形より若干大きく設定されており、シャフト６１がナットユニット６２に挿入された際に、シャフト６１がブッシュ６６に対してすべり移動が可能なようになっている。永久磁石６４ａ〜６４ｄは、本実施例において磁石部に相当する。
【００６１】
図１３（ａ）には、シャフト６１をナットユニット６２に挿入した状態を端面側から見た図を示す。また、図１３（ｂ）にはその状態におけるＣ−Ｃ断面を示す。図１３（ａ）に示すように、シャフト６１をナットユニット６２に挿入した際には、ナット磁石部６４の永久磁石６４ａ〜６４ｄからの磁界によってシャフト６１の永久磁石部６３は吸引力を受ける。そして、永久磁石部６３のＮ極が永久磁石６４ａ及び永久磁石６４ｄ側に、永久磁石部６４のＳ極が永久磁石６４ｂ及び永久磁石６４ｃ側に各々対向するような角度まで、シャフト６１を回転させる回転力が生じる。そして、シャフト６１がナットユニット６２に対して回転して、永久磁石部６３のＮ極が図中鉛直上側、Ｓ極が鉛直下側になるような姿勢で安定する。
【００６２】
なお、この状態から、シャフト６１に外部からトルクを作用させ強制的に回転させたとしても、シャフト６１は、永久磁石６４ａ〜６４ｄと永久磁石部６３との間に生じる吸引力（回転力）により、上記トルクを除去すると上記の安定姿勢まで回転して戻る。
【００６３】
また、図１３（ｂ）から判るように、シャフト６１とナットユニット６２とは、シャフト６１の永久磁石部６３と、ナットユニット６２の永久磁石６４ａ〜６４ｄとが軸方向にも吸引し合い、永久磁石部６３と、ナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の軸方向の位置が揃う状態で安定する。すなわち、ナットユニット６２に対して、シャフト６１
は、図中実線で示すように、シャフト６１の左端の永久磁石部６３（Ｌ）と、ナットユニット６２の左端のナット磁石部６４（Ｌ）との軸方向位置が揃った状態で安定する。あるいは、図中破線で示すように、シャフト６１の右端の永久磁石部６３（Ｒ）と、ナットユニット６２の右端のナット磁石部６４（Ｒ）との軸方向位置が揃った状態で安定する。
【００６４】
図１３（ｂ）に実線で示す安定状態から、人為的にシャフト６１を軸方向に押圧した場合、シャフト６１は永久磁石部６３とナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の吸引力に抗してシャフト６１が移動するが、吸引力が充分に大きい状態で押圧力を除去することで、シャフト６１は元の安定位置に復帰する。また、図１３（ｂ）に実線で示す安定状態から、人為的にシャフト６１を図中左側に押圧した場合、シャフト６１は永久磁石部６３（Ｌ）とナット磁石部６４（Ｌ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の吸引力に抗してシャフト６１が移動し、両者の吸引力が減少した状態からさらに左側に押圧した場合、徐々に永久磁石部６３（Ｒ）とナット磁石部６４（Ｒ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の吸引力が増加し、その吸引力が充分に大きくなると、シャフト６１は自動的に左側に移動して、シャフト６１の右端の永久磁石部６３（Ｒ）と、ナットユニット６２の右端のナット磁石部６４（Ｒ）との軸方向位置が揃った状態で安定する。
【００６５】
上記のように、本実施例においては、シャフト６１の永久磁石部６３のＮ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ａと６４ｄの間の中立角に位置し、永久磁石部６３のＳ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ｂと６４ｃの間の中立角に位置する状態で、シャフト６１の角度を安定させることができる。これにより、シャフト６１のナットユニット６２に対する不用意な回転を抑制することができる。その結果、シャフト１に溝などを設けて当該溝にボールを転送させるといった複雑な構成をとることなく、シャフト６１の回転を抑制することができる。
【００６６】
また、シャフト６１の回転角を、上記の安定位置に対して若干回転させた状態で固定すれば、常にシャフト６１に回転方向の予圧をかけた状態とすることができる。このような予圧をかけた状態でシャフト６１をナットユニット６２に対して相対運動させれば、シャフト６１のナットユニット６２に対するガタつきを抑制でき移動を安定化することが可能となる。その結果、衝撃などによる振動を抑制することも可能である。さらに非接触力による予圧であるので、シャフト６１やナットユニット６２の摩耗が進行しても予圧を掛け続けることが可能になる。
【００６７】
また、シャフト６１の軸方向については、シャフト６１の左端の永久磁石部６３（Ｌ）と、ナットユニット６２の左端のナット磁石部６４（Ｌ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の軸方向の位置が揃う状態または、シャフト６１の右端の永久磁石部６３（Ｒ）と、ナットユニット６２の右端のナット磁石部６４（Ｒ）（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）の軸方向の位置が揃う状態で安定させることができる。これにより、シャフト６１のナットユニット６２に対する不用意な移動や、シャフト６１とナットユニット６２との不用意な離散を抑制することができる。
【００６８】
また、本実施例によれば、一定以上のトルクまたは軸方向力がシャフト６１に作用した場合には、永久磁石部６３とナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜６４ｄ）との吸引力に抗してシャフト６１が回転または軸方向に移動するので、過大なトルクや軸方向力が作用した場合にも、運動案内装置自体が損傷することを防止できる。さらに、本実施例における運動案内装置を医療機器などに利用した場合には、運動案内対象としての人体に過剰な力が作用することを抑制できる。また、シャフト６１に急激なあるいは断続的なトルクや軸方向力が作用した場合にも、騒音の発生を抑制することが可能である。
【００６９】
＜実施例８＞
次に、本発明の実施例８について説明する。この実施例では、ナットユニット６２におけるナット磁石部６４の構成及び、シャフト６１の永久磁石部６３の構成のバリエーションについて説明する。
【００７０】
図１４には、本実施例における運動案内装置（ナットユニット６２にシャフト６１が挿入された状態）の側面図を示す。図１４（ａ）には、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間に、ヨーク６５を挿入した例について示す。図中の破線によって、この磁気回路によって生じる磁界の流れを示す。なお、この例では、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間の角度は各々約６０度である。この構成では、永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄから発生する磁界の流れをヨーク６５の存在によって円滑にすることができ、結果としてより効率よく、ナットユニット６２のナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄ）とシャフト６１の永久磁石部６３との間の吸引力を発生させることが可能となる。
【００７１】
次に、図１４（ｂ）に、ナット磁石部６４における永久磁石６４a〜６４ｄの端面側か
ら見た配置角度を変更した例について示す。図１４（ｂ）では、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間の角度は各々約１２０度となっている。この配置でも、シャフト６１の永久磁石部６３のＮ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ａと６４ｄの間の中立角に位置し、永久磁石部６３のＳ極が、ナット磁石部６４の永久磁石６４ｂと６４ｃの間の中立角に位置する状態でシャフト６１を安定させることができる。また、この配置にした上で、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間に、ヨーク６５を挿入してもよい。また、永久磁石６４ａと永久磁石６４ｂ、永久磁石６４ｃと永久磁石６４ｄの間の角度を他の角度としてもよい。
【００７２】
図１５には、ナット磁石部６４の永久磁石の配置並びに着磁方向を変更した例について示す。図１５（ａ）に示す例においては、ナット磁石部６４の永久磁石６４ｅ〜永久磁石６４ｈが、約９０度間隔で、図中の水平線に対して各々４５度傾斜して設けられている。そして、永久磁石６４ｅ〜永久磁石６４ｈは、各々ナットユニット６２の半径方向に磁化され、放射状に設置されている。そして、永久磁石６４ｅ及び永久磁石６４ｈは、Ｓ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されており、永久磁石６４ｆ及び永久磁石６４ｇは、Ｎ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されている。
【００７３】
この構成よれば、シャフト６１は、永久磁石部６３のＮ極側が永久磁石６４ｅ及び永久磁石６４ｈ側に吸引され、永久磁石部６３のＳ極側が永久磁石６４ｆ及び永久磁石６４ｇ側に吸引される。その結果、永久磁石部６３のＮ極が鉛直上側、Ｓ極が鉛直下側を向いた状態でシャフト６１の姿勢を安定させることができる。
【００７４】
さらに、図１５（ｂ）には、ナット磁石部６４における永久磁石を二箇所にした例を示す。この例では、永久磁石６４ｉと永久磁石６４ｊとがナット磁石部６４に、永久磁石部６３を挟んで上下に配置されている。そして、永久磁石６４ｉと永久磁石６４ｊとは、ナットユニット６２の半径方向に磁化され、永久磁石６４ｉは、Ｓ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されており、永久磁石６４ｊは、Ｎ極がシャフト６１の永久磁石部６３と対向するように配置されている。これによれば、シャフト６１は、永久磁石部６３のＮ極側が永久磁石６４ｉ側に吸引され、永久磁石部６３のＳ極側が永久磁石６４ｊ側に吸引される。その結果、Ｎ極が鉛直上側、Ｓ極が鉛直下側を向いた状態でシャフト６１の姿勢を安定させることができる。
【００７５】
なお、上記においては、シャフト６１の永久磁石部６３は断面円形の永久磁石によって形成されている例について説明したが、永久磁石部６３はこのような構成に限られない。
例えば、図１６（ａ）に示すように、シャフト６１の端面側から見たときに断面が長方形の永久磁石６３ａによって形成してもよいし、図１６（ｂ）に示すように、複数の断面長方形の永久磁石６３ｂ、６３ｃを用いて形成してもよい。
【００７６】
また、上記においては、ナットユニット６２は、両端にナット磁石部６４を有する比較的長い円筒状である例について説明したが、ナットユニットはそのような構成に限られない。例えば、図１７（ｂ）の断面Ｄ−Ｄに示すように、ナットユニット６２はナット磁石部６４を一つだけ有する短い円筒状（円板に近い形状）のものでもよい。この場合は、ナットユニット６２に対して、シャフト６１は、左端の永久磁石部６３（Ｌ）または、右端の永久磁石部６３（Ｒ）の双方において安定位置を得ることができる。
【００７７】
また、ナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄ）の軸方向の長さと、シャフト６１の永久磁石部６３の軸方向の長さは、同等としてもよいし、異なるようにしてもよい。図１７（ｂ）には、シャフト６１の永久磁石部６３の軸方向長さが、ナットユニット６２のナット磁石部６４（永久磁石６４ａ〜永久磁石６４ｄ）の軸方向長さよりも長い場合について示している。この場合は、ナットユニット６２に対するシャフト６１の軸方向における安定位置の範囲をより広範囲にすることができる。また、例えばナットユニット６２に対してシャフト６１が高速で移動した場合にも、より確実に、安定位置でシャフト６１を停止させ、ナットユニット６２からシャフト６１が抜け出てしまうことを抑制できる。
【００７８】
＜実施例９＞
次に、本発明の実施例９について説明する。本実施例の運動案内装置であるリニアアクチュエータ７０においては、シャフト７１が、すべりスプライン７６ａ及びブッシュ７６ｂによって、ナットユニット７２に対して軸方向のすべり移動が可能なように支持されている。また、ナットユニット７２には、通電することで磁界を発生可能なコイル７９が軸方向に複数個固定されている。一方、シャフト７１には、コイル７９が発生する磁界を受けて駆動力を発生させるための駆動用永久磁石７８がスペーサ７７を挟んで軸方向に複数個設けられている。
【００７９】
このリニアアクチュエータ７０は、コイル７９に電流を印加し、その電流を制御することで、ナットユニット７２に対してシャフト７１を軸方向に相対移動させ、その運動を制御することが可能となっている。例えば、コイル７９に高周波電流を印加することでシャフト７１をナットユニット７２に対して振動させることができる。このリニアアクチュエータ７０のシャフト７１に例えば図示しないカッターを備え付けることで、振動カッターを実現することが可能である。
【００８０】
リニアアクチュエータ７０において、シャフト７１の図中右端には永久磁石部７３が設けられている。一方、ナットユニット７２の右端にはナット磁石部７４（永久磁石７４ａ及び永久磁石７４ｂ）が形成されている。そして、軸方向については、シャフト７１がナットユニット７２に対して、永久磁石部７３とナット磁石部７４（永久磁石７４ａ及び永久磁石７４ｂ）の位置が揃う状態で安定する。すなわち、本実施例では、運動案内装置７０を例えば振動カッターとして使用したような場合に、ナットユニット７２のコイル７９への通電を終了した際に、移動体としてのシャフト７１を上記の安定位置に自動的に復帰させることが可能である。これにより、シャフト７１の原点付けが容易になる。また、特に垂直姿勢で用いた場合に、シャフト７１の位置制御に自重の影響が及んだり、シャフト７１が振動によりナットユニット７２から抜け出てしまったりすることを抑制できる。
【００８１】
また、リニアアクチュエータ７０において、シャフト７１のナットユニット７２に対する回転角を、上記の永久磁石部７３とナット磁石部７４による安定位置に対して若干回転
させた状態になるように設定すれば、永久磁石部７３とナット磁石部７４の間の吸引力により、常にシャフト７１に回転方向の予圧をかけた状態とすることができる。これにより、シャフト７１のナットユニット７２（すべりスプライン７６ａ）に対するガタつきを抑制できシャフト７１の運動を安定化し、振動カッターとして用いる場合にも騒音や不要な方向の振動を抑制することが可能となる。また、この場合の予圧も、非接触力による予圧であるので、シャフト７１やナットユニット７２の摩耗が進行しても予圧を掛け続けることが可能になる。
【００８２】
なお、上記の実施例においては、少なくとも２個以上の永久磁石でナット磁石部を形成した例について説明したが、例えば、ナットユニットの半径方向に着磁された永久磁石１個でナット磁石部を形成してもよい。また、ナット磁石部はナットユニットの両端のいずれかに形成される必要はなく、運動案内装置の使用状況に応じてナットユニットのいずれの場所に設けても構わない。さらに、シャフトにおいても同様に、永久磁石部は軸方向のいずれの場所に設けても構わない。また、本発明において、ナットユニット、シャフト、永久磁石などの素材は上記の実施例に記載されたものには限られない。例えば、ナットユニット、シャフトとしては、樹脂やセラミック、炭素繊維などを用いても構わない。また、上記の実施例７〜実施例９においては、案内部材と移動体とがすべりにより相対移動する例について説明した。しかしながら、案内部材と移動体との相対移動の方式はすべりによるものに限定されない。案内部材と移動体との間にはボールが介在し、ボールの転がり運動によって案内部材と移動体とが互いに相対移動するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・シャフト、２・・・ナットユニット、３ａ〜３ｄ・・・磁性体部、４・・・磁石ナット、５ａ〜５ｄ・・・永久磁石部、６・・・ボール、７・・・ケージ、１５ａ〜１５ｄ・・・永久磁石部、２３・・・十字棒、２３ａ〜２３ｄ・・・磁性体部、３３ａ〜３３ｄ・・・磁性体部、３５ａ〜３５ｄ・・・永久磁石部、４３ａ〜４３ｃ・・・磁性体部、４５ａ〜４５ｃ・・・永久磁石部、５１・・・軌道レール、５２・・・移動ブロック、５３ａ〜５３ｃ・・・磁性体部、５５ａ〜５５ｃ・・・永久磁石部、６１・・・シャフト、６２・・・ナットユニット、６３・・・永久磁石部、６４・・・ナット磁石部、６４ａ〜６４ｊ・・・永久磁石、７１・・・シャフト、７２・・・ナットユニット、７３・・・永久磁石部、７４・・・ナット磁石部、７４ａ〜７４ｂ・・・永久磁石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と、
前記移動体を往復移動可能に支持する案内部材と、
を備えた運動案内装置であって、
前記移動体は前記案内部材に対して、進行方向に平行な軸の回りに回転可能に支持されており、
前記移動体または前記案内部材の一方は永久磁石からなる磁石部を備え、
前記移動体または前記案内部材の他方は前記磁石部から発生する磁力により前記磁石部に吸引される被吸引部を備え、
前記被吸引部が前記磁石部に吸引されることにより、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能としたことを特徴とする運動案内装置。
【請求項２】
前記移動体は、円柱状のシャフトであり、
前記案内部材は、略円筒状の形状を有するとともに、前記シャフトに前記円筒を貫通させた状態で、前記シャフトを往復運動可能に支持するナットであり、
前記磁石部は、前記ナットに設けられ、
前記被吸引部は、前記シャフトに設けられた永久磁石からなる第二磁石部であり、
前記磁石部から発生する磁界と、前記第二磁石部から発生する磁界との相互作用によって、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能としたことを特徴とする請求項１に記載の運動案内装置。
【請求項３】
前記磁石部は、前記ナットにおける前記軸方向の一部の範囲に設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトにおける前記軸方向の一部の範囲に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の運動案内装置。
【請求項４】
前記磁石部は、前記ナットの両端に設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの両端に設けられたことを特徴とする請求項２または３に記載の運動案内装置。
【請求項５】
前記磁石部は、前記ナットの周方向に磁化され、前記シャフトの外側に所定角度間隔で並ぶように前記ナット内に複数設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの半径方向に磁化されたことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の運動案内装置
【請求項６】
前記磁石部は、前記ナットの半径方向に磁化され、前記シャフトの外側に所定角度間隔で並ぶように前記ナット内に複数設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの半径方向に磁化されたことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の運動案内装置
【請求項７】
前記移動体は、円柱状のシャフトであり、
前記案内部材は、略円筒状の形状を有するとともに、前記シャフトに前記円筒を貫通させた状態で、前記シャフトを往復運動可能に支持するナットであり、
前記磁石部は前記ナットの内壁近傍において周方向に複数箇所並べて設けられ、
前記被吸引部は、磁性体からなる磁性体部であり、前記シャフトの外周近傍であって、前記シャフトが前記ナットを貫通した状態で、前記磁石部と対向する位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の運動案内装置。
【請求項８】
前記磁石部と前記磁性体部とは、互いに数が異なるように設けられたことを特徴とする請求項７に記載の運動案内装置。
【請求項９】
前記磁石部と前記磁性体部とは同数設けられたことを特徴とする請求項７に記載の運動案内装置。
【請求項１０】
前記磁石部及び前記磁性体部は円形断面を有することを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【請求項１１】
前記磁性体部は前記シャフトの長さ方向の全域に亘り形成され、前記磁石部は、前記ナットの長さ方向における両端の領域に形成されたことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【請求項１２】
前記磁性体部は前記シャフトの長さ方向の全域に亘り形成され、前記磁石部は、前記ナットの中央部に形成されたことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【請求項１３】
前記磁石部は、交互に異なる磁極が内壁側を向くように配置されたことを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【請求項１】
移動体と、
前記移動体を往復移動可能に支持する案内部材と、
を備えた運動案内装置であって、
前記移動体は前記案内部材に対して、進行方向に平行な軸の回りに回転可能に支持されており、
前記移動体または前記案内部材の一方は永久磁石からなる磁石部を備え、
前記移動体または前記案内部材の他方は前記磁石部から発生する磁力により前記磁石部に吸引される被吸引部を備え、
前記被吸引部が前記磁石部に吸引されることにより、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能としたことを特徴とする運動案内装置。
【請求項２】
前記移動体は、円柱状のシャフトであり、
前記案内部材は、略円筒状の形状を有するとともに、前記シャフトに前記円筒を貫通させた状態で、前記シャフトを往復運動可能に支持するナットであり、
前記磁石部は、前記ナットに設けられ、
前記被吸引部は、前記シャフトに設けられた永久磁石からなる第二磁石部であり、
前記磁石部から発生する磁界と、前記第二磁石部から発生する磁界との相互作用によって、前記移動体の前記案内部材に対する前記軸まわりの角度を保持可能としたことを特徴とする請求項１に記載の運動案内装置。
【請求項３】
前記磁石部は、前記ナットにおける前記軸方向の一部の範囲に設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトにおける前記軸方向の一部の範囲に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の運動案内装置。
【請求項４】
前記磁石部は、前記ナットの両端に設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの両端に設けられたことを特徴とする請求項２または３に記載の運動案内装置。
【請求項５】
前記磁石部は、前記ナットの周方向に磁化され、前記シャフトの外側に所定角度間隔で並ぶように前記ナット内に複数設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの半径方向に磁化されたことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の運動案内装置
【請求項６】
前記磁石部は、前記ナットの半径方向に磁化され、前記シャフトの外側に所定角度間隔で並ぶように前記ナット内に複数設けられ、
前記第二磁石部は、前記シャフトの半径方向に磁化されたことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の運動案内装置
【請求項７】
前記移動体は、円柱状のシャフトであり、
前記案内部材は、略円筒状の形状を有するとともに、前記シャフトに前記円筒を貫通させた状態で、前記シャフトを往復運動可能に支持するナットであり、
前記磁石部は前記ナットの内壁近傍において周方向に複数箇所並べて設けられ、
前記被吸引部は、磁性体からなる磁性体部であり、前記シャフトの外周近傍であって、前記シャフトが前記ナットを貫通した状態で、前記磁石部と対向する位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の運動案内装置。
【請求項８】
前記磁石部と前記磁性体部とは、互いに数が異なるように設けられたことを特徴とする請求項７に記載の運動案内装置。
【請求項９】
前記磁石部と前記磁性体部とは同数設けられたことを特徴とする請求項７に記載の運動案内装置。
【請求項１０】
前記磁石部及び前記磁性体部は円形断面を有することを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【請求項１１】
前記磁性体部は前記シャフトの長さ方向の全域に亘り形成され、前記磁石部は、前記ナットの長さ方向における両端の領域に形成されたことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【請求項１２】
前記磁性体部は前記シャフトの長さ方向の全域に亘り形成され、前記磁石部は、前記ナットの中央部に形成されたことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【請求項１３】
前記磁石部は、交互に異なる磁極が内壁側を向くように配置されたことを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の運動案内装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２４７４０９（Ｐ２０１１−２４７４０９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９５４６３（Ｐ２０１１−９５４６３）
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
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