JP7072443B2

JP7072443B2 - 直線駆動装置

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Publication number: JP7072443B2
Application number: JP2018104346A
Authority: JP
Inventors: 崇樋口
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2022-05-20
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: JP2019210940A; CN110556967B; US20190368583A1; US11149827B2; CN110556967A

Description

本発明は、モータの出力軸の外周面に形成された螺旋溝に可動体が係合して可動体が直線駆動される直線駆動装置に関するものである。

出力軸の外周面に形成された螺旋溝に可動体が係合して可動体が直線駆動する直線駆動装置では、可動体が出力軸と供回りすることを防止する供回り防止機構を設ける必要がある。かかる供回り防止機構を構成するにあたっては、例えば、ステータと固定されたフレームにおいて、軸支持部とモータ取り付け部とを連結する基部（連結部）にナット部材（可動体）を当接させてナット部材が出力軸と供回りすることを防止する態様が提案されている（特許文献１参照）。また、リードスクリュー（出力軸）と平行に延在するガイド軸を設けておく一方、リードスクリューと係合するナットが設けられた操作手段（可動体）をガイド軸と係合させて操作手段の供回りすることを防止する態様も提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１８－１４８２６号公報特開２００１－２１５３９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の直線駆動装置では、可動体とフレームの連結部との間のクリアランス等の影響で可動体のスムーズな移動が妨げられることがある。一方、特許文献２に記載の直線駆動装置では、リードスクリューとガイド軸との相対的な位置精度が低いと、操作手段をスムーズに移動させることができないという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、比較的簡素な構成で可動体をスムーズに直動させることのできる直線駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る直線駆動装置は、ステータおよびロータを備えたモータ本体と、外周面に第１螺旋溝が形成され、前記ロータの回転が伝達されて軸線周りに回転する出力軸と、前記第１螺旋溝と係合して前記軸線方向に駆動される可動体と、前記軸線に沿って延在するガイド用の第１固定軸と、前記軸線に沿って延在する供回り防止用の第２固定軸と、を有し、前記可動体は、前記第１螺旋溝と係合して前記軸線に沿って移動する従動部材と、前記従動部材と接触した状態で一体に前記軸線方向に移動するスライダと、を備え、前記スライダには、前記第１固定軸が貫通するガイド穴と、前記第１固定軸と前記第２固定軸とを結ぶ方向の遊びをもって前記第２固定軸が貫通する貫通部と、前記従動部材が前記軸線周りの一方側に回転した際に前記従動部材の第１部分を受け
る第１受け部と、前記従動部材が前記軸線周りの他方側に回転した際に前記従動部材の第２部分を受ける第２受け部と、が設けられており、前記貫通部は、前記第１固定軸と前記第２固定軸を結ぶ方向に長軸を向けた長穴であることを特徴とする。

本発明では、出力軸が回転すると、可動体では、第１螺旋溝と係合する従動部材が出力軸の軸線に沿って直線的に移動し、スライダは、第１固定軸にガイドされながら従動部材とともに直線移動する。ここで、第２固定軸がスライダを貫通しているため、スライダは、第１固定軸周りの回転が阻止されている。従って、出力軸が軸線周りの一方側に回転して、従動部材が出力軸と供回りしようとした場合でも、従動部材の第１部分がスライダの第１受け部に当接して供回りが防止され、出力軸が軸線周りの他方側に回転して、従動部材が出力軸と供回りしようとした場合でも、従動部材の第２部分がスライダの第２受け部に当接して供回りが防止される。すなわち、フレームの連結部やガイド軸を利用して可動体の供回りを防止する構成と違って、出力部材と並列する２本の固定軸（第１固定軸、および第２固定軸）を利用して可動体の供回りを防止する。また、第２固定軸とスライダの貫通部との間には遊びが設けられているため、第１固定軸に対する第２固定軸の位置がずれても、スライダはスムーズに移動する。

本発明において、前記モータ本体に固定されたフレームを備え、前記フレームは、前記ステータから前記軸線方向で離間した位置で前記出力軸、前記第１固定軸および前記第２固定軸を支持する支持部と、前記支持部から前記ステータに向けて延在する連結部と、を備えている態様を採用することができる。かかる態様によれば、モータ本体に固定されたフレームを設けることによって、出力軸、第１固定軸および第２固定軸の支持や固定を行うことができるので、フレーム付きのモータによって、直線駆動装置を構成することができる。

本発明において、前記フレームは、前記モータ本体の前記支持部と対向する端面に固定された固定部を備え、前記第１固定軸および前記第２固定軸は、前記支持部および前記固定部によって支持されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、直線駆動装置を組み立てる際、予めフレームに第１固定軸および第２固定軸を取り付けておくことができるので、直線駆動装置を効率よく組み立てることができる。

本発明において、前記第１部分および前記第１受け部のうちの少なくとも一方は、前記従動部材が前記軸線周りの一方側に回転した際に前記第１部分と前記第１受け部との接触を線接触または点接触とする湾曲面になっている態様を採用することができる。さらに、前記第２部分および前記第２受け部のうちの少なくとも一方は、前記従動部材が前記軸線周りの他方側に回転した際に前記第２部分と前記第２受け部との接触を線接触または点接触とする湾曲面になっている態様を採用してもよい。かかる態様によれば、出力軸と第１固定軸との相対的な位置精度の低下等の影響で従動部材の軸線周りの角度位置がずれても、従動部材とスライダとのクリアランスが大きく変動しにくい。

本発明において、前記従動部材は、前記軸線に対して交差する方向に突出して前記スライダに形成された凹部の内側に嵌った凸部を備え、前記凸部の前記軸線周りの一方側に位置する部分によって前記第１部分が構成され、前記凸部の前記軸線周りの他方側に位置する部分によって前記第２部分が構成され、前記凹部の前記軸線周りの一方側に位置する壁面によって前記第１受け部が構成され、前記凹部の前記軸線周りの他方側に位置する壁面によって前記第２受け部が構成されている態様を採用することができる。

本発明において、前記軸線方向からみたとき、前記第１固定軸と前記第２固定軸の間に前記出力軸が設けられている態様を採用することができる。

本発明において、前記出力軸は、前記ロータに連結されて前記ロータと一体に回転するモータ軸である態様を採用することができる。

本発明において、前記従動部材は、前記出力軸が貫通する軸穴の内周面に前記第１螺旋溝と係合する第２螺旋溝が形成されたナット部材である態様を採用することができる。

本発明において、前記従動部材と前記スライダとによって前記軸線周りに挟まれた部分に弾性部材が設けられている態様を採用することができる。

本発明において、前記従動部材と前記スライダとによって前記軸線方向で挟まれた部分に、弾性部材が設けられている態様を採用することができる。

本発明では、出力軸が回転すると、可動体では、第１螺旋溝と係合する従動部材が出力軸の軸線に沿って直線的に移動し、スライダは、第１固定軸にガイドされながら従動部材とともに直線移動する。ここで、第２固定軸がスライダを貫通しているため、スライダは、第１固定軸周りの回転が阻止されている。従って、出力軸が軸線周りの一方側に回転して、従動部材が出力軸と供回りしようとした場合でも、従動部材の第１部分がスライダの第１受け部が当接して供回りが防止され、出力軸が軸線周りの他方側に回転して、従動部材が出力軸と供回りしようとした場合でも、従動部材の第２部分がスライダの第２受け部が当接して供回りが防止される。すなわち、フレームの連結部やガイド軸を利用して可動体の供回りを防止する構成と違って、出力部材と並列する２本の固定軸（第１固定軸、および第２固定軸）を利用して可動体の供回りを防止する。また、第２固定軸とスライダの貫通部との間には遊びが設けられているため、第１固定軸に対する第２固定軸の位置がずれても、スライダはスムーズに移動する。

本発明を適用した直線駆動装置を出力側からみたときの斜視図である。図１に示す直線駆動装置を反出力側からみたときの斜視図である。図１に示す可動体等を軸線に沿って切断した断面を拡大して示す説明図。図１に示す直線駆動装置を図３のＡ－Ａ′線で切断したときの断面図である。図１に示す直線駆動装置を図３のＢ－Ｂ′線で切断したときの断面図である。図１に示す可動体等の分解斜視図である。図４に示す従動部材等の斜視図である。図４に示すスライダを第１方向Ｘの一方側Ｘ１からみた斜視図である。図４に示すスライダを第１方向Ｘの他方側Ｘ２からみた斜視図である。本発明を適用した直線駆動装置の変形例１の説明図である。本発明を適用した直線駆動装置の変形例２の説明図である。

図面を参照して、本発明を適用した直線駆動装置の一例を説明する。なお、以下の説明では、出力軸の軸線をＬとし、軸線Ｌ方向のうち、出力軸４０がモータ本体１０から突出している側を出力側Ｌａとし、出力側Ｌａとは反対側を反出力側Ｌｂとして説明する。また、軸線Ｌ方向に対して直交する第１方向Ｘとし、軸線Ｌ方向および第１方向Ｘの双方に直交する方向を第２方向Ｙとして説明する。また、第１方向Ｘの一方側にＸ１を付し、第１方向Ｘの他方側にＸ２を付し、第２方向Ｙの一方側にＹ１を付し、第２方向Ｙの他方側にＹ２を付して説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用した直線駆動装置１を出力側Ｌａからみたときの斜視図である。図２は、図１に示す直線駆動装置１を反出力側Ｌｂからみたときの斜視図である。図３は、図１に示す可動体５０等を軸線Ｌに沿って切断した断面を拡大して示す説明図である。

図１、図２および図３に示す直線駆動装置１は、ステータ２１およびロータ３０を備えたモータ本体１０と、外周面に第１螺旋溝４５が形成された出力軸４０と、第１螺旋溝４５と係合して軸線Ｌ方向に駆動される可動体５０とを有している。出力軸４０は、ロータ３０の回転が伝達されて軸線Ｌ周りに回転する。本形態において、出力軸４０は、ロータ３０に連結されてロータ３０と一体に回転するモータ軸である。また、本実施例ではモー
タ本体１０はステッピングモータを採用している。

直線駆動装置１において、ステータ２１は、軸線Ｌに沿って延在するガイド用の第１固定軸２５と、軸線Ｌに沿って延在する供回り防止用の第２固定軸２７とともに、固定体２０を構成している。また、固定体２０は、モータ本体１０に固定されたフレーム２３を備えており、フレーム２３は、モータ本体１０から軸線Ｌ方向の出力側Ｌａに離間した位置で出力軸４０、第１固定軸２５、および第２固定軸２７を支持する支持部２３３と、支持部２３３からモータ本来１０に向けて延在する連結部２３２とを備えている。また、フレーム２３は、モータ本体１０の支持部２３３と対向する端面１１に溶接等の方向で固定された固定部２３１を備えており、第１固定軸２５および第２固定軸２７の各両端部は各々、支持部２３３に形成された穴２３７、２３８、および固定部２３１に形成された穴２３４、２３５によって支持されている。

フレーム２３では、固定部２３１に貫通穴２３９が形成されており、出力軸４０は、モータ本体１０から貫通穴２３９を通って固定部２３１と支持部２３３との間まで突出している。また、支持部２３３には軸受保持穴２３６が形成されており、軸受保持穴２３６には軸受２２が支持されている。軸受２２は、有底の筒部２２１と、筒部２２１の端部で拡径したフランジ部２２２とを有しており、フランジ部２２２は、支持部２３３の反出力側Ｌｂの面に重なっている。

図３に示すように、筒部２２１の内部には鋼球２４が配置されており、鋼球２４は、筒部２２１の底部に形成された凹部２２３と出力軸４０の先端部４２に形成された凹部４２１との間で出力軸４０を回転可能に支持している。

（第１固定軸２５および第２固定軸２７の構成）
図４は、図１に示す直線駆動装置１を図３のＡ－Ａ′線で切断したときの断面図である。図５は、図１に示す直線駆動装置１を図３のＢ－Ｂ′線で切断したときの断面図である。なお、図４および図５では、出力軸４０の第１螺旋溝４５と従動部材６０の第２螺旋溝６３との噛み合い部分については、単純な円で模式的に示してある。

図１および図２に示すように、第１固定軸２５は、可動体５０を軸線Ｌ方向に移動する際のガイド用であり、丸棒からなる。第２固定軸２７は、可動体５０が出力軸４０と供回りすることを防止する供回り防止用であり、丸棒からなる。

図４および図５に示すように、軸線Ｌ方向からみたとき、出力軸４０は、第１固定軸２５と第２固定軸２７との間に配置されている。より具体的には、軸線Ｌ方向からみたとき、可動体５０は、四角形であり、第１固定軸２５および第２固定軸２７は各々、四角形の対角に位置する２つの角付近に配置されている一方、出力軸４０は、上記の２つの角を結ぶ対角線の中心付近に配置されている。

（可動体５０の従動部材６０の構成）
図６は、図１に示す可動体５０等の分解斜視図である。図７は、図４に示す従動部材６０等の斜視図である。図１、図２および図３に示すように、可動体５０は、フレーム２３の固定部２３１と支持部２３３との間に配置されている。図６に示すように、可動体５０は、出力軸４０の第１螺旋溝４５と係合して軸線Ｌに沿って移動する従動部材６０と、従動部材６０と一体に軸線Ｌ方向に移動するスライダ７０とを備えている。

図７に示すように、従動部材６０は、出力軸４０が貫通する軸穴６２の内周面に、出力軸４０の第１螺旋溝４５と係合する第２螺旋溝６３が形成されたナット部材である。本形態において、従動部材６０は、軸線Ｌ方向からみたとき、第１方向Ｘの一方側Ｘ１の底面
６６と、底面６６の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端から第１方向Ｘの他方側Ｘ２に向けて延在する側面６７と、底面６６の第２方向Ｙの他方側Ｙ２の端から第１方向Ｘの他方側Ｘ２に向けて延在する側面６８とを有しており、側面６７の第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部と側面６８の第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部とは、第１方向Ｘの他方側Ｘ２に向けて膨らんだ凸曲面６９とを有している。

また、従動部材６０は、凸曲面６９の第２方向Ｙの中央から第１方向Ｘの他方側Ｘ２に突出した凸部６５を有している。凸部６５の軸線Ｌ周りの一方側ＣＷの側面は、後述するように、従動部材６０が軸線Ｌ周りの一方側ＣＷ側に回転した際にスライダ７０の第１受け部７５１に接する第１部分６５１になっている。凸部６５の軸線Ｌ周りの他方側ＣＣＷの側面は、後述するように、従動部材６０が軸線Ｌ周りの他方側ＣＣＷ側に回転した際にスライダ７０の第２受け部７５２に接する第２部分６５２になっている。

（スライダ７０の構成）
図８は、図４に示すスライダ７０を第１方向Ｘの一方側Ｘ１からみた斜視図である。図９は、図４に示すスライダ７０を第１方向Ｘの他方側Ｘ２からみた斜視図である。

図８および図９に示すように、スライダ７０は、反出力側Ｌｂに位置する第１板部７１と、出力側Ｌａに位置する第２板部７２と、第２方向Ｙの一方側Ｙ１で第１板部７１と第２板部７２とを繋ぐ第３板部７３と、第２方向Ｙの他方側Ｙ２で第１板部７１と第２板部７２とを繋ぐ第４板部７４と、第３板部７３と第４板部７４との間で第１板部７１と第２板部７２とを繋ぐ第５板部７６とを有している。第３板部７３には、第１方向Ｘで離間する位置にフレーム２３の連結部２３２に向けて突出した凸部７３１、７３２が設けられている。但し、スライダ７０は、フレーム２３の連結部２３２に接していない。

第１板部７１、第２板部７２、第４板部７４、および第５板部７６によって囲まれた空間は、隔壁７７によって第１方向Ｘの一方側Ｘ１の空間と他方側Ｘ２の空間とに仕切られている。隔壁７７によって第１方向Ｘで仕切られた空間のうち、一方側Ｘ１の空間には従動部材６０が配置されている。この状態で、従動部材６０は、軸線Ｌ方向において第１板部７１と第２板部７２の間に配置されている。従って、従動部材６０が軸線Ｌ方向に移動した際、スライダ７０は、従動部材６０とともに接触した状態で軸線Ｌ方向に移動する。例えば、図３に示すように、従動部材６０が反出力側Ｌｂに移動した際、従動部材６０の反出力側Ｌｂの端部がスライダ７０の第１板部７１に接するので、スライダ７０が軸線Ｌ方向の反出力側Ｌｂに移動する。

第１板部７１および第２板部７２には各々、出力軸４０を通す切り欠き７１０、７２０が形成されている。本形態において、切り欠き７１０、７２０は、第１方向Ｘの一方側Ｘ１に開放端を有する形状になっている。切り欠き７１０、７２０の第１方向Ｘの一方側Ｘ１での開口端７１１、７２１の幅は出力軸４０の外径より広くなっている。

第２板部７２の出力側Ｌａの面は、切り欠き７２０の周りが凹部７２３になっている。従って、スライダ７０が出力側Ｌａに移動した際、軸受２２が凹部７２３に入り込むので、軸受２２がスライダ７０の移動を阻害しない。このため、ストロークが長くなるように設定されている。

図５に示すように、隔壁７７には、第１方向Ｘの他方側Ｘ２に凹んだ凹部７５が形成されており、凹部７５の内側に従動部材６０の凸部６５が嵌っている。従って、凹部７５の内壁のうち、軸線Ｌ周りの一方側ＣＷに位置する壁面は、従動部材６０が軸線Ｌ周りの一方側ＣＷ側に回転した際に凸部６５の第１部分６５１を受ける第１受け部７５１になっており、軸線Ｌ周りの他方側ＣＣＷに位置する壁面は、従動部材６０が軸線Ｌ周りの他方側
ＣＣＷ側に回転した際に凸部６５の第２部分６５２を受ける第２受け部７５２になっている。本形態では、直線駆動装置１を組み立てた際、スライダ７０の凹部７５の内側に従動部材６０の凸部６５が嵌り、凸部６５の第１部分６５１が凹部７５の第１受け部７５１に接し、凸部６５の第２部分６５２が凹部７５の第２受け部７５２に接した状態となる。従って、凹部７５と凸部６５との接触によって、スライダ７０に対して従動部材６０が空転することを防止することができる。

従動部材６０の第１部分６５１、およびスライダ７０の第１受け部７５１のうちの少なくとも一方は、従動部材６０が軸線Ｌ周りの一方側ＣＷに回転した際に第１部分６５１と第１受け部７５１との接触を線接触または点接触とする湾曲面になっている。本形態においては、従動部材６０の第１部分６５１が湾曲面になっている一方、第１受け部７５１が受け面になっている。本形態では、第１受け部７５１が平面になっている一方、第１部分６５１は、第１受け部７５１に向けて膨らんだ凸曲面になっており、第１部分６５１と第１受け部７５１とは、軸線Ｌ方向に延在する線状に接している。

また、従動部材６０の第２部分６５２、およびスライダ７０の第２受け部７５２のうちの少なくとも一方は、従動部材６０が軸線Ｌ周りの他方側ＣＣＷに回転した際に第２部分６５２と第２受け部７５２との接触を線接触または点接触とする湾曲面になっている。本形態においては、従動部材６０の第２部分６５２が湾曲面になっている一方、第２受け部７５２が受け面になっている。本形態では、第２受け部７５２が平面になっている一方、第２部分６５２は、第２受け部７５２に向けて膨らんだ凸曲面になっており、第２部分６５２と第２受け部７５２とは、軸線Ｌ方向に延在する線状に接している。

第１板部７１および第２板部７２には、第１固定軸２５が貫通するガイド穴７１５、７２５と、第１固定軸２５と第２固定軸２７とを結ぶ方向の遊びをもって第２固定軸２７が貫通する貫通部７１７、７２７が形成されている。より具体的には、第１固定軸２５は断面円形の丸棒状である一方、ガイド穴７１５、７２５は、第１固定軸２５の外径と略等しい円形の穴である。第２固定軸２７は断面円形の丸棒状である。これに対して、貫通部７１７、７２７は、第２固定軸２７が位置する対角方向に長軸を向けた長円の穴であり、短軸方向の寸法は、第２固定軸２７の外径と略等しい。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の直線駆動装置１では、ステータ２１に通電してロータ３０を回転させると、出力軸４０が軸線Ｌ周りに回転する。このため、可動体５０では、出力軸４０の第１螺旋溝４５と係合する第２螺旋溝６３が形成された従動部材６０が出力軸４０の軸線Ｌに沿って直線的に移動し、スライダ７０は、第１固定軸２５にガイドされながら従動部材６０とともに直線移動する。ここで、第２固定軸２７がスライダ７０を貫通しているため、スライダ７０は、第１固定軸２５周りの回転が阻止されている。従って、出力軸４０が軸線Ｌ周りの一方側ＣＷに回転して、従動部材６０が出力軸４０と供回りしようとした場合でも、従動部材６０の第１部分６５１がスライダ７０の第１受け部７５１に当接して供回りが防止される。逆に、出力軸４０が軸線Ｌ周りの他方側ＣＣＷに回転して、従動部材６０が出力軸４０と供回りしようとした場合でも、従動部材６０の第２部分６５２がスライダ７０の第２受け部７５２に当接して供回りが防止される。すなわち、フレーム２３の連結部２３２やガイド軸を利用して可動体５０の供回りを防止する構成と違って、出力部材と並列する２本の固定軸（第１固定軸２５、および第２固定軸２７）を利用して可動体５０の供回りを防止する。

ここで、第２固定軸２７とスライダ７０の貫通部７１７、７２７との間に遊びが設けられているため、第１固定軸２５に対する第２固定軸２７の位置がずれても、スライダ７０と第２固定軸２７との間に大きな摺動抵抗が発生しない、従って、比較的簡素な構成で、
スライダ７０をスムーズに移動させることができる。

また、可動体５０が従動部材６０とスライダ７０とに分割されているため、出力軸４０から従動部材６０に大きな負荷が加わっても、かかる負荷を従動部材６０とスライダ７０との間のクリアランスによって逃がすことができる。また、出力軸４０と第１固定軸２５との相対的な位置精度が低い場合でも、かかる位置精度の低さを従動部材６０とスライダ７０との位置関係によって吸収することができる。従って、比較的簡素な構成で、スライダ７０をスムーズに移動させることができる。

また、本形態では、モータ本体１０に固定されたフレーム２３によって、出力軸４０、第１固定軸２５および第２固定軸２７の支持や固定を行っている。従って、フレーム付きのモータによって、直線駆動装置１を構成することができる。また、第１固定軸２５および第２固定軸２７は、フレーム２３の支持部２３３および固定部２３１によって支持されているため、直線駆動装置１を組み立てる際、予めフレーム２３に第１固定軸２５および第２固定軸２７を取り付けておくことができるので、直線駆動装置１を効率よく組み立てることができる。

また、従動部材６０の第１部分６５１および第２部分６５２を凸曲面（湾曲面）にすることにより、第１部分６５１と第１受け部７５１とが線接触し、第２部分６５２と第２受
け部７５２とが線接触するように構成してある。このため、出力軸４０と第１固定軸２５との相対的な位置精度の低さを従動部材６０とスライダ７０との位置関係によって吸収する目的に従動部材６０を軸線Ｌ周りに傾かせた場合でも、第１部分６５１と第１受け部７５１とを確実に線接触させ、第２部分６５２と第２受け部７５２とを確実に線接触させることができる。

（本発明の変形例１）
図１０は、本発明を適用した直線駆動装置１の変形例１の説明図であり、図１に示す直線駆動装置１を図３のＡ－Ａ′線で切断したときの断面図に相当する。なお、本例の基本的な構成は、図１～図９を参照して説明した実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

図１０に示すように、本例では、従動部材６０とスライダ７０とによって軸線Ｌ周りに挟まれた部分に、可撓性シート等の弾性部材５１が設けられている。かかる構成によれば、スライダ７０の凹部７５の第１受け部７５１および第２受け部７５２と、従動部材６０の凸部６５の第１部分６５１および第２部分６５２との間に隙間が存在している場合でも、従動部材６０が軸線Ｌ周りに回転した際に従動部材６０とスライダ７０との衝突音の発生を抑制することができる等の利点がある。

（本発明の変形例２）
図１１は、本発明を適用した直線駆動装置１の変形例２の説明図であり、図１に示す直線駆動装置１を軸線Ｌに沿って切断した断面図に相当する。なお、本例の基本的な構成は、図１～図９を参照して説明した実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

図１１に示すように、本例では、従動部材６０とスライダ７０とによって軸線Ｌ方向で挟まれた部分にコイルバネ等の弾性部材５２が設けられている。かかる構成によれば、従動部材６０に追従してスライダ７０が軸線Ｌ方向に移動する際、従動部材６０とスライダ７０との衝突音の発生を抑制することができる等の利点がある。また、軸線Ｌ方向において、弾性部材５２が従動部材６０をスライダ７０に押し付けるので、従動部材６０とスライダ７０とが軸線Ｌ方向で接する状態を維持することができる。従って、ガタなどによる
位置誤差を緩和しやすい。

（その他の実施の形態）
上記実施形態では、第１部分６５１および第２部分６５２を湾曲面としたが、第１受け部７５１および第２受け部７５２を凸曲面（湾曲面）としてもよい。また、上記実施形態では、第１部分６５１と第１受け部７５１との接触、および第２部分６５２と第２受け部７５２との接触の双方を線接触または点接触としたが、第１部分６５１と第１受け部７５１との接触を線接触または点接触とし、第２部分６５２と第２受け部７５２との接触を面接触してもよい。

上記実施形態では、第１固定軸２５および第２固定軸２７がフレーム２３に支持されていたが、第１固定軸２５および第２固定軸２７の一方または双方がフレーム２３以外の部材に支持されている場合に本発明を適用してもよい。

上記実施形態において、出力軸４０は、ロータ３０に連結されてロータ３０と一体に回転するモータ軸であったが、ロータ３０の回転が歯車伝達機構を介して出力軸４０に伝達されるギアードモータを用いた場合に本発明を適用してもよい。

上記実施形態では、モータ本体１０がステッピングモータであったが、モータ本体１０がブラシ付きモータ等である場合に本発明を適用してもよい。

上記実施形態では、従動部材６０の第１部分６５１および第２部分６５２が凸部に形成され、スライダ７０の第１受け部７５１および第２受け部７５２が凹部に形成されていたが、従動部材６０の第１部分６５１および第２部分６５２が凹部に形成され、スライダ７０の第１受け部７５１および第２受け部７５２が凸部に形成されている態様であってもよい。

１…直線駆動装置、１０…モータ本体、２０…固定体、２１…ステータ、２３…フレーム、２５…第１固定軸、２７…第２固定軸、３０…ロータ、４０…出力軸、４５…第１螺旋溝、５０…可動体、５１、５２…弾性部材、６０…従動部材、６２…軸穴、６３…第２螺旋溝、６５…凸部、７０…スライダ、７５…凹部、２３１…固定部、２３２…連結部、２３３…支持部、６５１…第１部分、６５２…第２部分、７１５、７２５…ガイド穴、７１７、７２７…貫通部、７５１…第１受け部、７５２…第２受け部、Ｌ…軸線、Ｌａ…出力側、Ｌｂ…反出力側

Claims

ステータおよびロータを備えたモータ本体と、
外周面に第１螺旋溝が形成され、前記ロータの回転が伝達されて軸線周りに回転する出力軸と、
前記第１螺旋溝と係合して前記軸線方向に駆動される可動体と、
前記軸線に沿って延在するガイド用の第１固定軸と、
前記軸線に沿って延在する供回り防止用の第２固定軸と、
を有し、
前記可動体は、前記第１螺旋溝と係合して前記軸線に沿って移動する従動部材と、前記従動部材と接触した状態で移動するスライダと、を備え、
前記スライダには、前記第１固定軸が貫通するガイド穴と、前記第１固定軸と前記第２固定軸とを結ぶ方向の遊びをもって前記第２固定軸が貫通する貫通部と、前記従動部材が前記軸線周りの一方側に回転した際に前記従動部材の第１部分を受ける第１受け部と、前記従動部材が前記軸線周りの他方側に回転した際に前記従動部材の第２部分を受ける第２受け部と、が設けられており、
前記貫通部は、前記第１固定軸と前記第２固定軸を結ぶ方向に長軸を向けた長穴であることを特徴とする直線駆動装置。
請求項１に記載の直線駆動装置において、
前記モータ本体に固定されたフレームを備え、
前記フレームは、前記ステータから前記軸線方向で離間した位置で前記出力軸、前記第１固定軸および前記第２固定軸を支持する支持部と、前記支持部から前記ステータに向けて延在する連結部と、を備えていることを特徴とする直線駆動装置。
請求項２に記載の直線駆動装置において、
前記フレームは、前記モータ本体の前記支持部と対向する端面に固定された固定部を備え、
前記第１固定軸および前記第２固定軸は、前記支持部および前記固定部によって支持されていることを特徴とする直線駆動装置。
請求項１から３までの何れか一項に記載の直線駆動装置において、
前記第１部分および前記第１受け部のうちの少なくとも一方は、前記従動部材が前記軸線周りの一方側に回転した際に前記第１部分と前記第１受け部との接触を線接触または点接触とする湾曲面になっていることを特徴とする直線駆動装置。
請求項４に記載の直線駆動装置において、
前記第２部分および前記第２受け部のうちの少なくとも一方は、前記従動部材が前記軸線周りの他方側に回転した際に前記第２部分と前記第２受け部との接触を線接触または点接触とする湾曲面になっていることを特徴とする直線駆動装置。
請求項５に記載の直線駆動装置において、
前記従動部材は、前記軸線に対して交差する方向に突出して前記スライダに形成された凹部の内側に嵌った凸部を備え、
前記凸部の前記軸線周りの一方側に位置する部分によって前記第１部分が構成され、前記凸部の前記軸線周りの他方側に位置する部分によって前記第２部分が構成され、
前記凹部の前記軸線周りの一方側に位置する壁面によって前記第１受け部が構成され、前記凹部の前記軸線周りの他方側に位置する壁面によって前記第２受け部が構成されていることを特徴とする直線駆動装置。
請求項１から６までの何れか一項に記載の直線駆動装置において、
前記軸線方向からみたとき、前記第１固定軸と前記第２固定軸の間に前記出力軸が設け
られていることを特徴とする直線駆動装置。
請求項１から７までの何れか一項に記載の直線駆動装置において、
前記出力軸は、前記ロータに連結されて前記ロータと一体に回転するモータ軸であることを特徴とする直線駆動装置。
請求項１から８までの何れか一項に記載の直線駆動装置において、
前記従動部材は、前記出力軸が貫通する軸穴の内周面に前記第１螺旋溝と係合する第２螺旋溝が形成されたナット部材であることを特徴とする直線駆動装置。
請求項１から９までの何れか一項に記載の直線駆動装置において、
前記従動部材と前記スライダとによって前記軸線周りに挟まれた部分に弾性部材が設けられていることを特徴とする直線駆動装置。
請求項１から１０までの何れか一項に記載の直線駆動装置において、
前記従動部材と前記スライダとによって前記軸線方向で挟まれた部分に、弾性部材が設けられていることを特徴とする直線駆動装置。