(57)【要約】【課題】高い動力伝達効率と耐久性を有するリニアアクチュエータを提供する。【解決手段】ネジ軸１と、ネジ軸の外周に螺旋状に形成されたネジ山１０と、ネジ山に沿ってネジ軸の周方向に互いに間隔を介して配置され、転動面２ｃを介してネジ山のフランク面１ａ上を転動する複数のローラ２と、複数のローラをそれぞれ自転可能に収納し、複数のローラが転動されるとネジ軸に対して相対的に回転するローラケージ３とを備え、ローラの中心軸２６を、自身を仮想的に延長した直線がネジ軸と交差する姿勢で、かつネジ山側に傾斜した姿勢でローラケージに固定させる。【選択図】図１
2010169205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ軸と、
このネジ軸の外周に螺旋状に形成されたネジ山と、
このネジ山に沿って前記ネジ軸の周方向に互いに間隔を介して配置され、転動面を介して前記ネジ山のフランク面上を転動する複数のローラと、
この複数のローラをそれぞれ自転可能に収納し、前記複数のローラが転動されると前記ネジ軸の周りを前記ネジ軸に対して相対的に回転するローラケージとを備え、
前記ローラの中心軸は、当該中心軸を仮想的に延長した直線が前記ネジ軸と交差する姿勢で、かつ前記転動面が接触する前記フランク面側に傾斜した姿勢で前記ローラケージに固定されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ローラの転動面は、前記ローラの中心軸方向における一定の範囲において、前記フランク面と接触していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ローラの中心軸は、前記ネジ山のリード角と概ね等しい角度でもって前記ネジ軸の中心軸と交差する平面上に位置し、かつ、その平面内で前記転動面と前記フランク面との接触部に傾斜していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ネジ軸に最も近い部分における前記ローラの直径は、前記ネジ山のピッチよりも大きく、
前記ローラにおける前記ネジ軸側の端面は、前記転動面が接触している前記ネジ山と１ピッチ分間隔を介したネジ山に対向していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項５】
請求項４記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ローラにおける前記ネジ軸側の端面には、その面が前記ネジ山と1ピッチ分間隔を介したネジ山と接触することを回避するための凹部が形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ネジ山のフランク面は、前記ネジ軸の中心軸に対して傾斜しており、
前記ローラは、前記転動面を前記フランク面と線接触させるために、前記ローラの中心軸方向における一定の範囲において前記ローラの直径が前記ネジ軸に近づくにつれて前記ネジ山の形状に合わせて徐々に小さくなっていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項７】
請求項６記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ローラの直径は、前記ローラの中心軸方向における一定の範囲において前記ネジ軸に近づくにつれて、前記傾斜したフランク面を有する前記ネジ山に合わせて一定の割合で小さくなっており、
前記ローラの転動面は、円錐の側面の一部で形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項８】
請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ローラと前記フランク面の接触部に属し前記ネジ軸の径方向における最外周側に位置する点を外周接触点とし、
前記ローラと前記フランク面の接触部に属し前記ネジ軸の径方向における最内周側に位置する点を内周接触点とし、
前記外周接触点と前記内周接触点を通過する直線と前記ローラの中心軸とによって円錐を定義したとき、
前記ローラは、前記円錐の頂点が前記ネジ軸の中心軸を超えるように形成されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項９】
請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ネジ山のフランク面は、前記ネジ軸の中心軸に対して傾斜しており、
前記ローラケージは、前記ローラに作用するラジアル荷重を支持可能な転がり軸受を介して前記ローラを支持しており、
前記転がり軸受は、前記ローラの回転軸の周方向に配列された複数の転動体によって形成されており、
前記転動面と前記フランク面の接触部において前記フランク面と垂直に交わる仮想直線が、前記複数の転動体によって取り囲まれた空間内を通過するように、前記転がり軸受は前記ローラケージ内に固定されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項９記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記転がり軸受は、前記ローラに作用するラジアル荷重とスラスト荷重の両方を支持可能な１つの転がり軸受であり、
前記ローラケージは、前記１つの転がり軸受を介して前記ローラを支持していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１１】
請求項９記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記転がり軸受は、前記ローラに作用するラジアル荷重を支持可能な１つの転がりラジアル軸受であり、
前記ローラケージは、前記転がりラジアル軸受と、前記ローラに作用するスラスト荷重を支持可能な１つの転がりスラスト軸受とを介して前記ローラを支持していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記ローラの数は３つであり、
その３つのローラは、それぞれの前記ネジ軸の軸方向における位置が前記ネジ軸のリードの３分の１ずつずれるように前記ネジ山に沿って等間隔で配置されており、かつ、それぞれの前記ネジ軸の周方向における位置は互いに３分の２πずつずれていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１３】
ネジ軸と、
このネジ軸の外周に螺旋状に形成されたネジ山と、
このネジ山の右フランク面に沿って前記ネジ軸の周方向に互いに間隔を介して配置され、転動面を介して前記右フランク面上を転動する複数のローラから成る第１ローラ群と、
前記ネジ山の左フランク面に沿って前記ネジ軸の周方向に互いに間隔を介して配置され、転動面を介して前記左フランク面上を転動する複数のローラから成る第２ローラ群と、
前記第１ローラ群及び前記第２ローラ群における各ローラをそれぞれ自転可能に収納し、前記第１ローラ群及び前記第２ローラ群における各ローラが転動されると前記ネジ軸の周りを前記ネジ軸に対して相対的に回転するローラケージとを備え、
前記第１ローラ群及び前記第２ローラ群における各ローラの中心軸は、それぞれ、当該中心軸を仮想的に延長した直線が前記ネジ軸と交差する姿勢で、かつ前記転動面が接触する前記右フランク面側又は前記左フランク面側に傾斜した姿勢で前記ローラケージに固定されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１３記載のリニアアクチュエータにおいて、
前記第１ローラ群及び前記第２ローラ群における各ローラの転動面は、それぞれ、前記ローラの中心軸方向における一定の範囲において、前記右フランク面又は前記左フランク面と接触していることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のリニアアクチュエータをフォークの高さ調節手段として備えることを特徴とするフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ軸とローラケージの間に相対的な直動運動を生成するリニアアクチュエータと、これを備えたフォークリフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題や温暖化対策の一環として、従来からの油圧アクチュエータに換えて、電動アクチュエータを各種機器のアクチュエータとして利用する志向が高まっている。これは、電動アクチュエータを利用すると、油圧機器で必要な作動油を使用しないこと自体が環境対策になると同時に、電動化による効率向上によって消費動力を削減できることに加え、動力回生を活用した一層の消費動力削減ができること、エネルギ源を内燃機関の燃料から電力に変換することによりアクチュエータ稼動現場でローカルな環境負荷低減ができること、そして、バッテリーを介した深夜電力利用による広域でのエネルギの有効利用ができること等を狙ったものである。この流れは、建設機械などに多用されている油圧シリンダのように大きな推力を発生させるリニアアクチュエータの分野にも及んでおり、大推力に耐える電動リニアアクチュエータのニーズが高まっている。
【０００３】
電動リニアアクチュエータで用いられる回転−直動変換機構としては、ネジ軸とナット部材の隙間に配置される転動体として小球を利用したボールネジがある。しかし、この技術では、ネジ軸及びナット部材と小球の接触が点接触となり、大きなヘルツ応力が生じてフレーキングが発生してしまうので、大推力用に使用され長期寿命を要求される場合には充分な耐久性を保証しにくい。
【０００４】
この種の課題の解決を図った技術としては、ボールネジの小球にかえて円錐型のローラを転動体として採用したものがある（特開２００４−１９０７６７号公報等参照）。すなわち、このように円錐型ローラを用いることにより、ローラとネジ軸及びナット部材の間を線接触あるいはそれに近い接触状態とすることで、ヘルツ応力を低減してフレーキングに対する耐久性の改善を図ろうとしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９０７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術においてネジ軸に対してナット部材が相対移動すると、円錐型ローラ自体もナット部材に対して移動してしまう。そのため、円錐型ローラがナット部材の外部に排出されないように、ボールネジの場合と同様に円錐型ローラを循環させる経路を設ける必要がある。ところが、円錐型ローラは、球と異なり、方向性を持った形状をしているので、その循環経路で線接触する姿勢を維持したり、スムースに循環経路を循環させることが現実的には非常に難しい。また、ナット部材に収納された円錐型ローラの平均直径は比較的小さくなる傾向があるため、多数のローラで推力を伝達する必要がある。さらに、各ローラが転動体として均等に荷重を分担するためには、各円錐型ローラ、ネジ軸、及びナット部材をそれぞれ高精度で製作しなければならず、この点においても実現性が乏しい。
【０００７】
本発明の目的は高い動力伝達効率と耐久性を有するリニア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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、ネジ軸と、このネジ軸の外周に螺旋状に形成されたネジ山と、このネジ山に沿って前記ネジ軸の周方向に互いに間隔を介して配置され、転動面を介して前記ネジ山のフランク面上を転動する複数のローラと、この複数のローラをそれぞれ自転可能に収納し、前記複数のローラが転動されると前記ネジ軸の周りを前記ネジ軸に対して相対的に回転するローラケージとを備え、前記ローラの中心軸を、当該中心軸を仮想的に延長した直線が前記ネジ軸と交差する姿勢で、かつ前記転動面が接触する前記フランク面側に傾斜した姿勢で前記ローラケージに固定させるものとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ローラとネジ軸の間に大きなすべりが生じることを抑制できるので、高い動力伝達効率と耐久性を有するリニアアクチュエータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図であり、図２は図１中のII方向からみたその正面図である。
【００１２】
これらの図に示すリニアアクチュエータは、ネジ軸１と、複数のローラ２と、ローラケージ３を主に備えている。
【００１３】
ネジ軸１の外周には螺旋状に形成されたネジ山１０が設けられている。ネジ山１０のフランク面１ａ，１ｂは、ネジ軸１の中心軸に対して傾斜している。本実施の形態におけるネジ山１０は、台形状の断面を有しており、ネジ軸１の径方向外側における面はネジ軸１の中心軸に対して略平行になっている。そして、その平行な面の両端からは、傾斜状のフランク面１ａ，１ｂがネジ軸１に向かって広がっている。このように形成されたネジ山１０によってネジ軸１の外周にはネジ溝が形成され、ネジ軸１は雄ネジとなっている。なお、以下において適宜、図１における右側のフランク面を右フランク面１ａとし、左側のフランク面を左フランク面１ｂとする。
【００１４】
ローラケージ３には、ネジ軸１の雄ネジに対応する雌ネジ部３１が形成されており、ネジ軸１は雌ネジ部３１を介してローラケージ３内に挿入されている。また、ローラケージ３は、図２に示すように、ネジ軸１の径方向外側（より具体的には各ローラ２の中心軸方向）に向かって突出した略円筒状の複数の突出部３ａ，３ｂ，３ｃを有している。ここでは、図２において、手前から紙面奥に向かって順に、突出部３ａ、突出部３ｂ、突出部３ｃとする。突出部３ｂは、突出部３ａをネジ軸１のリードＬの３分の１だけ図１中の右方向（ネジ軸１の軸方向）に移動させ、かつネジ軸１の中心軸周りに１２０度（３分の２π）だけ回転させた位置に配置されており、突出部３ｃは、この突出部３ｂの位置からリードＬの３分の１だけ図１中の右方向に移動させ、かつネジ軸１の中心軸周りに１２０度だけ回転させた位置に配置されている。この関係により、図１おける突出部３ａ，３ｃは、本来であれば突出部３ｂ（図１の中央部に図示）に対してリードＬの３分の１だけ左右にずらし１２０度回転させて図示すべきであるが、すべての突出部３ａ，３ｂ，３ｃを同一平面上に表示するため、便宜的にリードＬの４分の１だけずらして図示している。また、同様の便宜を図って、図１における突出部３ａ，３ｃの断面において、ローラ２、円筒コロ軸受４，５、及びカバー６についてはローラ２の中心軸２６を含む平面における断面を図示し、ローラケージ３の雌ネジ部３１についてはネジ軸１の中心軸を含む平面における断面を図示している。
【００１５】
突出部３ａ，３ｂ，３ｃ内には転がり軸受（後述する円筒コロ軸受４，５）を介してローラ２がそれぞれ自転可能に収納されており、突出部３ａ，３ｂ，３ｃの開口部はそれぞれカバー６によって閉塞されている。カバー６はボルトなどの固定手段（図示せず）によってローラケージ３に固定されている。ローラケージ３とネジ軸１は、ローラケージ３内に収納された複数のローラ２の転動面２ｃを介してのみ接触しており、他の部分では非接触状態となっている。複数のローラ２が転動すると、ローラケージ３がネジ軸１の周りをネジ軸１に対して相対的に回転し、ネジ軸１とローラケージ３の間に相対的な直動運動が生成される。なお、本実施の形態のローラケージ３では、生産容易性を優先させる観点から、３つのローラ２を収納するために３つの突出部３ａ，３ｂ，３ｃを設けたが、突出部の数（すなわち、ローラ２の数）は作用させる軸推力の大きさ等に応じて適宜増減させても良い。
【００１６】
雌ネジ部３１は、ローラ２（転動面２ｃ）が右フランク面１ａと接触した図１の状態において（前述のように、図１における雌ネジ部３１近傍は、便宜上、ネジ軸１の中心軸を含む平面における断面として図示されている）、左フランク面１ｂと雌ネジ部３１の間に形成される隙間よりも、右フランク面１ａと雌ネジ部３１の間に形成される隙間の方が相対的に大きくなるように形成されている。
【００１７】
このように雌ネジ部３１を形成すると、図１に示した方向（図１における右方向）に軸推力Ｆthが作用している場合には、その軸推力Ｆthを必ずローラ２を介してローラケージ３に伝達させることができる。したがって、上記のように雌ネジ部３１を形成すれば、ネジ軸１とローラケージ３の間で行われる相対的な回転と軸方向移動を、摩擦損失の小さい転がり対偶で行うことができる。なお、上記のように雌ネジ部３１を形成しておけば、仮に軸推力Ｆthが図１と逆方向（すなわち、図１における左方向）に作用するときがあっても、雌ネジ部３１との隙間が小さい左フランク面１ｂが雌ネジ部３１と即座に接触することになるので、軸推力Ｆthによるガタを小さく抑えることができる。
【００１８】
各ローラ２は、中心軸２６を中心に自転して右フランク面１ａ上を転動する転動部２ｅと、転動部２ｅから突出し中心軸２６をその中心に有する回転軸２ａと、転動部２ｅにおけるネジ軸１側の端面である内側端面２ｄと、回転軸２ａにおけるカバー６側の端面である外側端面２ｂを備えている。転動部２ｅの周方向には、右フランク面１ａと接触する転動面２ｃが設けられており、転動部２ｅはこの転動面２ｃを介して右フランク面１ａ上を転動する。
【００１９】
各ローラ２の中心軸２６は、中心軸２６を仮想的に延長した直線がネジ軸１と交差する姿勢を保持するように、ローラケージ３に対して固定されている。また、これを換言すると、ローラ２の中心軸２６は、ネジ山１０のリード角γ’（図１参照）と概ね等しい角度γでもってネジ軸１の中心軸と交差する平面Ａ上に位置していると表現することもできる。ここで、平面Ａがネジ軸１の中心軸と交差する角度γが、リード角γ’と「概ね」等しいとしたのは下記の理由による。リード角γ’は、ネジ軸１の中心軸からの距離が一定の所定の円筒面と右フランク面１ａとの交差線から求められる。しかし、右フランク面１ａは、ネジ軸１の径方向においてネジ軸１の中心軸から所定の範囲（すなわち、ネジ山１０の高さ分）にわたって存在するため、右フランク面１ａ上のどの箇所を選択するかによってリード角γ’も所定の範囲をもった値となる。そのため、角度γとリード角γ’を厳密に対応させることが困難だからである。
【００２０】
また、リード角γ’は、図１中の一点鎖線Ｂで示される右フランク面１ａの接線とネジ軸１の中心軸に直角な直線とが成す角であるので、一点鎖線Ｂと平面Ａはほぼ直交する。すなわち、平面Ａは右フランク面１ａとほぼ直交している。なお、突出部３ａ，３ｂ内のローラ２の中心軸２６についても、突出部３ｂ内のローラ２と同様に、ネジ軸１の中心軸とγの角度で交差する平面内に収まっている。
【００２１】
上記のような姿勢で中心軸２６を保持しつつ右フランク面１ａと接するように転動面２ｃを形成すると、転動面２ｃと右フランク面１ａが接触する部分において、それぞれの中心軸から近い部分同士を接触させることができ、かつそれぞれの中心軸から遠い部分同士を接触させることができる。これによりローラ２とネジ山１０の間にすべりが生じることを抑制することができる。
【００２２】
また、本実施の形態における各ローラ２の中心軸２６は、上記の姿勢を保持しながら、転動面２ｃが接触しているネジ山１０側に傾斜した姿勢で保持されている。すなわち、中心軸２６は平面Ａ内において転動面２ｃと右フランク面１ａとの接触部側に傾斜している。このように中心軸２６を右フランク面１ａ側に傾けると、転動面２ｃが接触しているネジ山１０と１ピッチ分間隔を介したネジ山１０の外側（図１の突出部３ａ中のローラ２における上方）にローラ２の内側端面２ｄを配置させることができるので、中心軸２６を傾けない場合と比較してローラ２の転動部２ｅの直径（より具体的には内側端面２ｄの直径）を大きくすることができる。これにより、例えば、内側端面２ｄの直径をネジ山１０のピッチ（本実施の形態ではリードＬにも相当）よりも大きくすることができるので、転動面２ｃが接触しているネジ山１０の隣りのネジ山１０と内側端面２ｄを対向させることができる。したがって、上記のようにローラ２の中心軸２６をネジ山１０側に傾斜した姿勢で保持すると、転動部２ｅの直径を大きくすることができるので、転動面２ｃと右フランク面１ａに生じるヘルツ応力を低減することができる。
【００２３】
なお、上記のように内側端面２ｄがネジ山１０と対向する程度にまで転動部２ｅの直径を大きくする場合には、本実施の形態のように内側端面２ｄにすり鉢状の凹部を形成することが好ましい。このように内側端面２ｄに凹部を形成すれば、内側端面２ｄがネジ山１０と接触することを回避できるからである。また、このように内側端面２ｄに凹部を形成すると、ローラ２の中心軸２６をネジ山１０側傾斜させる際の傾斜量が小さくても、次のピッチにおけるネジ山１０と干渉することが避けられるようになる。このように中心軸２６の傾斜量を小さくすると、転動部２ｅの径が同じであってもローラケージ３の外径を小さく抑えることができる。
【００２４】
各ローラ２の転動面２ｃは、中心軸２６方向における一定の範囲において、右フランク面１ａと接触するように形成されている。このように転動面２ｃと右フランク面１ａを接触させると、ヘルツ応力が低減してフレーキングに対する耐久性を改善することができる。ここで、本実施の形態のようにネジ山１０の右フランク面１ａがネジ軸１の中心軸に対して傾斜している場合には、各ローラ２を、その中心軸２６方向における一定の範囲において、転動部２ｅの直径がネジ軸１に近づくにつれて右フランク面１ａの形状に合わせて徐々に小さくなるように形成すれば良い。このようにローラ２を形成すると、ローラ２とネジ軸１のそれぞれの中心軸から遠い部分同士及び近い部分同士を互いに接触させることができ、両者が接触しているいずれの点においてもすべりを微小にできるからである。
【００２５】
なお、転動部２ｅと右フランク面１ａの接触部分は可能な限り長く確保して、両者を線接触させることが好ましい。この点に関し、本実施の形態の転動部２ｅの直径は、中心軸２６方向における一定の範囲においてネジ軸１に近づくにつれてネジ山１０の形状（すなわち台形）に合わせて一定の割合で小さくなっており、転動部２ｅは円錐ｃｏ（図１参照）の一部で形成されている。すなわち、転動面２ｃは円錐ｃｏの側面の一部で形成されており、転動部２ｅは右フランク面１ａとその全域に亘って線接触している。
【００２６】
ここで、図１において、転動面２ｃによって定義される円錐ｃｏの頂角を２βとし、転動面２ｃと右フランク面１ａとの接触線がネジ軸１の中心軸となす角をαとする（αは、当該接触線を含む平面における断面において右フランク面１ａの傾斜方向も表している。なお、図１においてネジ山１０の輪郭として表示されているフランク面１ａとネジ軸１の中心軸とがなす角度は厳密にはαにならないが、角度γの値が小さい場合には近似的にαに等しい）。ここで、図１に示すローラ２のように角度αと角度βを合計した角度をπ／２よりも小さくすると、ローラ２の中心軸２６を転動面２ｃと右フランク１ａとの接触部側に傾斜させることができる。このとき、ローラ２の内側端面２ｄの外輪は、中心軸２６に対して直角となっているため、ネジ軸１の中心軸に対して傾斜することになる。このように、中心軸２６を接触部側に傾斜させると、前述のように転動部２ｅの直径を大きくすることができ、転動面２ｃと右フランク面１ａに生じるヘルツ応力を低減することができる。
【００２７】
各ローラ２は、ローラ２に作用するラジアル荷重を支持可能なラジアル転がり軸受４と、ローラ２に作用するスラスト荷重を支持可能なスラスト転がり軸受５を介して、ローラケージ３によって支持されている。
【００２８】
本実施の形態におけるラジアル転がり軸受４は、いわゆる円筒コロ軸受であり、回転軸２ａをその周方向から取り囲むように円状に配列された複数の円筒コロ（転動体）によって形成されている。ラジアル転がり軸受４は、ローラの回転軸２ａと突出部３ａ，３ｂ，３ｃの内壁によって挟まれている。一方、本実施の形態におけるスラスト転がり軸受５は、軸受４と同様に円筒コロ軸受であり、外側端面２ｂの外縁部に円状に配列された複数の円筒コロ（転動体）によって形成されている。スラスト転がり軸受５は、ローラ２の外側端面２ｂとカバー６によって挟まれている。この結果、ローラ２を支持する各転がり軸受４，５に作用するラジアル荷重とスラスト荷重は、最終的にローラケージ３によって支持されている。なお、ローラ２の回転軸２ａや外側端面２ｂの表面は、上記のように転がり軸受４，５の円筒コロが直接転動するため、熱処理を施して表面硬度を高くすることが好ましい。
【００２９】
ところで、本実施の形態のようにネジ山１０のフランク面１ａ，１ｂがネジ軸１の中心軸に対して傾斜している場合において、ローラ２の転動面２ｃと右フランク面１ａの接触部において当該右フランク面１ａと垂直に交わる仮想直線を定義する。このとき、ラジアル転がり軸受４は、軸受４を形成する複数の転動体によって取り囲まれた円柱状の空間内を当該仮想直線が通過する位置に固定されていることが好ましい。以下において、この点について説明する。
【００３０】
図１にはローラ２の転動面２ｃと右フランク面１ａの接触部の中央部から右フランク面１ａに垂直に延びる矢印によって、転動面２ｃから右フランク面１ａに作用する接触力Ｆ1´，Ｆ2´，Ｆ3´が示されている。接触力Ｆ1´，Ｆ2´，Ｆ3´は、図１におけるネジ軸１の左端面とローラケージ３の右端面に作用反作用の関係で作用している軸推力Ｆthによって発生する。なお、本実施の形態における転動面２ｃと右フランク面１ａは線接触しているので、その接触力は厳密には線分布荷重となるが、ここでは便宜上それらの合力で接触力を代表している。一方、右フランク面１ａから転動面２ｃには、上記接触力Ｆ1´，Ｆ2´，Ｆ3´と作用反作用の関係で接触反力Ｆ1，Ｆ2（図示せず），Ｆ3が作用している。図１に示したＦ1とＦ3は、Ｆ1´とＦ3´に対して大きさが同じで反対方向の力である。したがって、Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3は、転動面２ｃとフランク面１ａとの接触部の中央を通り当該接触部に垂直な作用線上、すなわち前記仮想直線上に作用している。
【００３１】
ここで上記のように、複数の円筒コロによって取り囲まれた円柱状の空間内を前記仮想直線が通過する位置にラジアル転がり軸受４を配置すると、接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3の作用線が前記円柱状の空間内を通過することになるので、接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3がラジアル転がり軸受４に対するオーバーハング荷重にならない。これによりオーバーハング荷重のラジアル方向成分を支えるための軸受を別途設ける必要がなくなるので、１個のラジアル転がり軸受４だけでローラ２に作用するＦ1，Ｆ2，Ｆ3のラジアル方向成分（ラジアル荷重Ｆ1r，Ｆ2r（図示せず），Ｆ3r）を支持することができる。
【００３２】
また、このとき、接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3のスラスト（アキシャル）方向成分（スラスト荷重Ｆ1a，Ｆ2a（図示せず），Ｆ3a）は、ローラ２の外側端面２ｂとカバー６で挟まれているスラスト転がり軸受５で支持することができるので、ローラ２に作用する接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3を１個のラジアル転がり軸受４と１個のスラスト転がり軸受５で支持することができる。これにより、ローラ２を支持するための軸受の数を抑制できるので、リニアアクチュエータの製造コストを抑制することができる。なお、詳細は後述するが、転がり軸受４をラジアル荷重とスラスト荷重の双方を支持可能なものとすれば、さらに軸受の数を低減することができる。
【００３３】
ところで、上記の場合、さらに好ましくは、本実施の形態のように、前記仮想直線がラジアル転がり軸受４の幅方向の中央でローラ２の中心軸２６と交差するように、ラジアル転がり軸受４を配置すると良い。このようにラジアル転がり軸受４を構成すると、前記仮想直線と中心軸２６の交点で接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3をラジアル荷重Ｆ1r，Ｆ2r，Ｆ3rとスラスト荷重Ｆ1a，Ｆ2a，Ｆ3aに分解できる。これにより、ラジアル荷重Ｆ1r，Ｆ2r，Ｆ3rをラジアル転がり軸受４のローラ幅の中央に作用させることができるとともに、スラスト荷重Ｆ1a，Ｆ2a，Ｆ3aをスラスト転がり軸受５の中央に作用させることができる。すなわち、ローラ２に作用する接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3を、ラジアル方向荷重用の１個の軸受４とスラスト方向荷重用の一個の軸受５でそれぞれ無理なく支持することができる。また、このようにラジアル転がり軸受４を配置すると、スラスト転がり軸受５の中央にスラスト荷重Ｆ1a，Ｆ2a，Ｆ3aを作用させることができるので、前記仮想直線がラジアル転がり軸受４内を単に通過するように設計した場合と比較して、スラスト転がり軸受５の寿命を向上できる点もメリットである。
【００３４】
上記のように構成されたネジ軸１、ローラ２、及びローラケージ３において、ネジ軸１とローラケージ３のうちいずれか一方の部材をすべりキーなどによって軸周りに回転することなく軸方向へのみ移動可能とし、他方の部材をスラスト軸受などによって軸方向に移動しないように拘束しつつ軸周りの回転可能に構成すると、ネジ軸１及びローラケージ３をリニアアクチュエータとして機能させることができる。つまり、ネジ軸１とローラケージ３のうち、回転可能な一方の部材を回転駆動させると、他の部材に軸推力を発生させることができる。なお、上記において、軸方向へ移動可能な一方の部材を軸方向に駆動すれば、回転可能な他方の部材を回転駆動することもできる。
【００３５】
次に本実施の形態の効果について説明する。  
上記のように構成されたリニアアクチュエータにおいて、各ローラ２の中心軸２６は、中心軸２６を仮想的に延長した直線がネジ軸１と交差する姿勢で、かつ転動面２ｃが接触するフランク面１ａ側に傾斜した姿勢でローラケージ３に固定されており、ローラ２の転動面２ｃは、ローラ２の中心軸２６方向における一定の範囲において、フランク面１ａと接触している。
【００３６】
まず、上記のように、転動面２ｃがフランク面１ａと接触しつつ、中心軸２６を仮想的に延長した直線がネジ軸１と交差する姿勢で保持されるようにローラ２を固定すると、ローラ２の中心軸２６とネジ軸１の中心軸が互いに平行に配置されることを避けることができるので、転動面２ｃと右フランク面１ａが接触する部分において、それぞれの中心軸から近い部分同士を接触させることができ、かつそれぞれの中心軸から遠い部分同士を接触させることができる。これによりローラ２とネジ山１０の接触部分のいずれの点においてもすべりが生じることを抑制することができる。
【００３７】
また、これに加えて、上記のように中心軸２６がフランク面１ａ側に傾斜した姿勢で保持されるようにローラ２を固定すると、転動面２ｃが接触しているネジ山１０と１ピッチ分間隔を介したネジ山１０の外側にローラ２の内側端面２ｄを配置させることができる。これにより、中心軸２６を傾けない場合と比較してローラ２の転動部２ｅの直径を大きくすることができるので、転動面２ｃと右フランク面１ａに生じるヘルツ応力が低減してローラ２の耐久性を向上することができる。
【００３８】
したがって、上記のように構成した本実施の形態によれば、ローラ２とネジ軸１の間に大きなすべりが生じることを抑制できるとともに、両者の間に生じるヘルツ応力を低減できるので、リニアアクチュエータの動力伝達効率と耐久性を向上させることができる。
【００３９】
また、上記のように転動部２ｅの直径を大きくできると、１個あたりのローラ２が支持可能な荷重を大きくすることができるので、従来技術と比較して、一定の軸推力を支持するために必要なローラ２の個数を減らすことができる。さらに、上記のようにヘルツ応力が低減すると、ネジ軸１やローラ２の転動面２ｃにおける必要硬度が低下するので、従来必要だった焼入れ等の熱処理を省略して製造コストを低減できる可能性が生じる。
【００４０】
なお、本実施の形態のようにネジ山１０と接触するローラ２の数を３つとすると、４つ以上ローラ２を設けた場合と比較して、構成部品に多少の寸法誤差が存在しても確実に全てのローラ２がネジ山１０と接触して荷重を支持することができるので生産が容易となる。また、これにより、製造品の出来・不出来によって生じる動力伝達効率や耐久性のバラつきも発生しにくくなる。
【００４１】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における転がり軸受４，５を他の軸受（円錐コロ軸受１４）に置換したものに相当する。
【００４２】
図３は本発明の第２の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図である。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する（後の図も同様とする）。
【００４３】
この図に示す各ローラ２は、ローラケージ３内において、１個の円錐コロ軸受１４のみを介して回転可能に支持されている。円錐コロ軸受１４は、円筒コロによって構成された円筒コロ軸受４と異なり、円錐形状からなる複数の転動体（円錐コロ）によって構成されているため、接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3のラジアル方向成分（ラジアル荷重Ｆ1r，Ｆ2r，Ｆ3r）だけでなく、スラスト方向成分（スラスト荷重Ｆ1a，Ｆ2a，Ｆ3a）も支持することができる。また、円錐コロ軸受１４は、ローラ２とフランク面１ａの接触部においてフランク面１ａと垂直に交わる仮想直線が円錐コロによって取り囲まれた空間内を通過するように、止め輪１５を介してローラケージ３内に固定されている。すなわち、本実施の形態における接触反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3の作用線は、円錐コロによって取り囲まれた前記空間内を通過しているので、１個の円錐コロ軸受１４のみでローラ２を支持することができる。
【００４４】
上記のように、ローラ２を支持する軸受としてラジアル荷重とスラスト荷重の両方を支持できる転がり軸受を利用すれば、第１の実施の形態の場合よりもさらに軸受けの数を低減できるので、リニアアクチュエータの製造コストをさらに抑制することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、接触反力Ｆ1，Ｆ3の作用線とローラ２の中心軸２６との交点は、円錐コロ軸受１４における荷重の作用点としてカタログ等に示されている位置の近傍に配置した。このようにすると、１個の円錐コロ軸受１４のみで力Ｆ1およびＦ3のラジアル荷重成分Ｆ1r、Ｆ3rとスラスト荷重成分Ｆ1a、Ｆ3aを無理なく支持することができる。また、本実施の形態では、ラジアル荷重とスラスト荷重の両方を支持可能な転がり軸受として、円錐コロ軸受１４を例として挙げたが、この他にも、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等を利用しても良い。
【００４６】
また、本実施の形態のローラ２における内側端面２ｄに設けられた凹部には、ネジ山１０の先端部分が収納されている。このようにローラ２内にネジ山１０を収納すると、ローラケージ３の大きさを小さくすることができる。
【００４７】
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、ローラ２の転動部２ｅとネジ山１０のフランク面１ａの大きさに関するものであり、これらを最適化することによりローラ２とネジ山１０の間に生じるすべりの抑制を図っている。
【００４８】
図４は本発明の第３の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図である。なお、この図４に示したリニアアクチュエータは、図３に示したものの一部を省略したものに相当する。
【００４９】
この図に示すように、右フランク面１ａと転動面２ｃの接触部に属しネジ軸１の径方向における最外周側に位置する点を外周接触点Ｐ１とし、前記接触部に属しネジ軸１の径方向における最内周側に位置する点を内周接触点Ｐ３とし、前記接触部に属し外周接触点Ｐ１と内周接触点Ｐ３の中央に位置する点を中央接触点Ｐ２とし、円錐コロ軸受１４の円錐コロ１４ａと内輪１４ｂの接触部の中央に位置する点を中央接触点Ｐ４とし、Ｐ１とＰ３を通過する直線と中心軸２６によって定義される円錐ｃｏの頂点を円錐頂点Ｐ５（すなわち、Ｐ５はＰ１及びＰ３を通過する直線と中心軸２６との交点）とし、これらをそれぞれ黒丸で示す。
【００５０】
また、ネジ軸１の中心軸を中心としＰ１を通る１リード分の螺旋を螺旋Ｌsoとし、ネジ軸１の中心軸を中心としＰ３を通る１リード分の螺旋を螺旋Ｌsiとし、中心軸２６を中心としＰ１を通る転動面２ｃ上の円を円Ｌsoとし、中心軸２６を中心としＰ３を通る転動面２ｃ上の円を円Ｌriとし、これらをそれぞれ破線で示す。
【００５１】
さらに、ネジ軸１の中心軸からＰ１までの半径距離をＲoとし、ネジ軸１の中心軸からＰ３までの半径距離をＲiとし、円錐頂点Ｐ５からＰ１までの距離をｌoとし、円錐頂点Ｐ５からＰ３までの距離をｌiとし、ネジ軸１の中心軸と円錐頂点Ｐ５の偏位量をδとする。ここで、δが正の値のときにＰ５は当該中心軸の下方へ偏位し（すなわち、円錐頂点Ｐ５はネジ軸１の中心軸を超える）、δが負の値のときにＰ５は当該中心軸の上方へ偏位するものとする（すなわち、円錐頂点Ｐ５はネジ軸１の中心軸を超えない）。図４に示したリニアアクチュエータでは、ローラ２の転動部２ｅによって形成された円錐ｃｏの頂点Ｐ５は、ネジ軸１の中心軸の下方に偏位しており、δの値は正となっている。図４には、さらに、Ｐ２及びＰ４を含み、紙面に直交する平面Ｃと平面Ｄが一点鎖線で示されている。
【００５２】
図５は図４中の点Ｐ１における各部の転動距離を示した図であり、図６は図４中の点Ｐ３における各部の転動距離を示した図である。図５には、図４における螺旋Ｌsoを平面に展開し、その上を円Ｌsoが転動する様子を模式的に示す。同様に、図６には、図４における螺旋Ｌsiを平面に展開し、その上を円Ｌriが転動する様子を模式的に示す。
【００５３】
これら図５及び図６において、螺旋Ｌsoの長さをｌsoとし、螺旋Ｌsiの長さをｌsiとし、円Ｌsoの長さをＬsoとし、円Ｌriの長さをｌriとすると、Ｐ１とＰ３の２点における転動が同時にほとんどすべりの無い転動となるには、次の（１）式が成立すればよい。
【００５４】
【数１】
2010169205.tif 000003
【００５５】
ここで上記（１）式の右辺は、下記（２）式に変形され、さらに（３）式に変形される。
【００５６】
【数２】
2010169205.tif 000004
【００５７】
【数３】
2010169205.tif 000005
【００５８】
つまり、Ｐ１とＰ３の２点における転動が同時にほとんどすべりの無い転動となるためには、条件式として下記（４）式が成立すればよいことが上記（１）式及び（３）式から導出できる。
【００５９】
【数４】
2010169205.tif 000006
【００６０】
図７は本実施の形態において摩擦損失を最小化するための設計理論の説明図である。  
この図を利用して（４）式を満足するδの値を算出する過程を示す。図７に示すグラフの横軸ｘは螺旋配置半径Ｒ（すなわち、螺旋からネジ軸１の中心軸までの距離）を示し、縦軸ｙは任意の螺旋配置半径ＲとリードＬを有するネジ軸の１リード分（１ピッチ分）の螺旋長さｌsを示す。ここで、ｌsは、下記（５）式に任意の螺旋配置半径Ｒとネジ軸１のリードＬの値を代入することにより求めることができる。
【００６１】
【数５】
2010169205.tif 000007
【００６２】
なお、図７ではリードＬを２０ｍｍに固定し、ｌsをＲの関数としてグラフ化してある。このとき、ｌsは、Ｒ＝０であってもリードＬの値を有し（すなわち、R＝０のとき、ｌs＝２０＞０）、Ｒの値が小さいときには曲率が大きく、Ｒの値が大きくなると曲率が小さくなる曲線として表される。しかし、Ｒの値が充分大きい区間では、ｌsは図７に示すように直線で近似できる。図７では、Ｒi＝１５ｍｍからＲo＝２０ｍｍの区間に基づいてｌsを直線に近似しており、その直線（近似直線）を破線で示してある。ここで、図７のグラフにおいて、近似直線と横軸との切片をＲｘとおくと、上記の近似直線は次の（６）式にように表記でき、さらに（６）式で−Ｒx＝δとおくと（７）式のように表記できる。
【００６３】
【数６】
2010169205.tif 000008
【００６４】
【数７】
2010169205.tif 000009
【００６５】
ここで、ＲiとＲoを含む区間で（７）式の関係があれば（４）式が成立することは明白である。図７では、Ｒｘは約−０．６ｍｍと負の値であるので、δは正の値を持つ。また、（５）式より、R＝０のときのｌs（＝リードＬ）が正の値をとるのは明白なので、図７のケースに限らず、Ｒｘは負の値になると考えられ、δは常に正の値を持つことになる。すなわち、（１）式が成立する場合には、転動部２ｅによって形成される円錐ｃｏの円錐頂点Ｐ５は、ネジ軸１の中心軸を超えたところに常に位置することが分かる（すなわち、円錐頂点Ｐ５は、ネジ軸１の中心軸に対してローラ２の反対側に位置している）。これを逆から言い換えると、転動面２ｃと右フランク面１ａとのいずれの接触点においてもすべりをほとんど発生させないためには、ネジ軸１の中心軸に対してローラ２の反対側に円錐頂点Ｐ５を位置させることが条件となる。したがって、図４に示す本実施の形態のリニアアクチュエータのように、右フランク面１ａと転動部２ｅが接触するようにローラ２を設け、かつ円錐頂点Ｐ５がネジ軸１の中心軸に対してローラ２の反対側に位置するようにローラ２を設ければ、ほとんどすべりを生じさせることなくローラ２を転動させることができる。したがって、上記のようにリニアアクチュエータを構成すれば、動力伝達効率をさらに向上させることができる。
【００６６】
ここで、本実施の形態におけるローラ２とネジ山１０の接触状態と、軸受１４における円錐コロ１４ａと内輪１４ｂの接触状態について説明する。
【００６７】
図８は図４中の平面Ｃにおけるローラ２の転動部２ｅ付近の断面図であり、図９は図４中の平面Ｃにおける軸受１４の円錐コロ１４ａ付近の断面図である。
【００６８】
図８においてほぼ直線で表示される右フランク面１ａは、紙面直角方向にも曲率を持たず、ヘルツ接触モデルとしては平面と考えてよい。一方、右フランク面１ａと対になるローラ２の転動面２ｃは、前述の通り大きな半径を有する円筒面で近似できる。右フランク面１ａと転動面２ｃの接触状態は厳密には線接触であるが、一方（右フランク面１ａ）が平面であり、他方（転動面２ｃ）の曲率が小さいので、両者の接触状態は面接触状態に近く、ヘルツ応力の発生が抑制されることが容易に推定できる。
【００６９】
図９において、相対的に小さな円は円錐コロ１４ａを示し、相対的に大きな円が内輪１４ｂである。円錐コロ１４ａと内輪１４ｂの接触は、円筒同士の接触に近似できるが、凸面と凸面の接触であり、一方（円錐コロ１４ａ）の円筒の曲率が大きいので、ヘルツ応力が大きくなるのを複数の円錐コロ１４ａで荷重を分散させることで回避している。これを言い換えると、円錐コロ軸受１４が複数の円錐コロ１４ａを介して支える荷重を、図８の右フランク面１ａと転動面２ｃは一箇所の接触部で伝達しているということができる。
【００７０】
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態の特徴は、上記各実施の形態と比較して、ネジ山１０の右フランク面１ａに接触する複数のローラ２（第１ローラ群）だけでなく、ネジ山１０の左フランク面１ｂに接触する複数のローラ（第２ローラ群）を有している点にある。
【００７１】
図１０は本発明の第４の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図である。なお、この図におけるローラケージ３の雌ネジ部３１Ａ（後述）の付近は、便宜上、ネジ軸１の中心軸を含む平面における断面として図示している。
【００７２】
この図に示すリニアアクチュエータは、ネジ山１０の右フランク面１ａに沿ってネジ軸１の周方向に互いに間隔を介して配置され、転動面２ｃを介して右フランク面１ａ上を転動する複数のローラ２から成る第１ローラ群５１と、ネジ山１０の左フランク面１ｂに沿ってネジ軸１の周方向に互いに間隔を介して配置され、転動面２Ａｃを介して左フランク面１ｂ上を転動する複数のローラ２Ａから成る第２ローラ群５２と、ローラケージ３の内周部においてネジ軸１のネジ山１０と対向して形成された雌ネジ部３１Ａを備えている。
【００７３】
第１ローラ群５１に含まれるローラ２は、上記各実施の形態のローラ２と同様に構成されており、ローラケージ３の突出部３ａ，３ｂ（図示せず），３ｃ（図示せず）内に収納され、ネジ山１０の右フランク面１ａと接触して転動する。また、第１ローラ群５１の各ローラ２は、ネジ軸１の左端面から右方向に作用し、ローラケージ３の右端面に図示された力と釣合う軸推力Ｆth-Rの一部をローラケージ３に伝達している。図１０には、便宜上、突出部３ａに収納されたローラ２のみしか記載されていないが、他の突出部３ｂ，３ｃは、上記の各実施の形態と同様に、突出部３ａに対してネジ軸１の周方向には１２０度の間隔で、ネジ軸１の軸方向にはリードＬの３分の１の間隔で配置されている。
【００７４】
第２ローラ群５２に含まれるローラ２Ａは、ローラケージ３に設けられた突出部３ｄ，３ｅ（図示せず），３ｆ（図示せず）内に収納されており、ネジ山１０の左フランク面１ｂと接触して転動する。突出部３ｂ，３ｃと同様に図示されていないが、突出部３ｅは、突出部３ｄをネジ軸１のリードＬの３分の１だけ図１０中の左方向に移動させ、かつネジ軸１の中心軸周りに１２０度だけ回転させた位置に配置されており、突出部３ｆは、この突出部３ｅの位置からリードＬの３分の１だけ図１０中の左方向に移動させ、かつネジ軸１の中心軸周りに１２０度だけ回転させた位置に配置されている。すなわち、突出部３ｄは突出部３ａと対応し、突出部３ｅは突出部３ｂと対応し、突出部３ｆは突出部３ｃと対応している。そして、このような対応関係にある突出部に収納されたローラは、ネジ軸１の中心軸上の点を介して点対称に構成されている。上記のように構成される第２ローラ群５２の各ローラ２Ａは、ネジ軸１の右端面から左方向に作用し、ローラケージ３の左端面に図示された力と釣合う軸推力Ｆth-Lの一部をローラケージ３に伝達している。
【００７５】
雌ネジ部３１Ａは、第１ローラ群５１の各ローラ２が右フランク面１ａと接触しながら、第２ローラ群５２の各ローラ２Ａが左フランク面１ｂと接触した状態において、右フランク面１ａと雌ネジ部３１Ａの間に形成される隙間と、左フランク面１ｂと雌ネジ部３１Ａの間に形成される隙間とが、充分大きくなるように形成されている。
【００７６】
上記のように構成された本実施の形態のリニアアクチュエータによれば、ネジ軸１の軸方向のいずれの方向から軸推力が作用する場合でも、その軸推力を第１ローラ群５１と第２ローラ群５２のうちいずれか一方のローラ群を介してローラケージ３に伝達することができる。すなわち、本実施の形態によれば、各ローラ群５１，５２とネジ山１０とを転がり対偶で常に接触させることができるので、軸推力の作用する方向に関わらず摩擦損失を常に小さくできる。また、本実施の形態によれば、軸推力の作用方向が一定でモーメントや横方向荷重が作用する場合にも、各ローラ群５１，５２とネジ山１０が接触している部分は全て転がり対偶なので、やはり摩擦損失を小さくできる。
【００７７】
なお、本実施の形態におけるローラ２，２Ａは、円錐コロ軸受１４を介して支持されているが、前述した円筒コロ軸受等を介して支持しても良いことは言うまでもない。
【００７８】
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。  
図１１は本発明に係るリニアアクチュエータを備えるフォークリフトの側面図であり、図１２は図１１のフォークリフトにおけるマスト７０付近の拡大図である。
【００７９】
図１１において、これらの図に示すフォークリフトは、走行装置及び操舵装置が装着された車体６０と、車体６０の前方に設けられたマスト７０と、マスト７０の内枠７２（図１２参照）に取り付けられたフォーク８０を備えている。
【００８０】
図１２において、マスト７０は、車体６０の前方に取り付けられた外枠７１と、外枠７１の内側に設けられ外枠７１に沿って昇降する内枠７２と、内枠７２を昇降させるリニアアクチュエータ７３を備えている。リニアアクチュエータ７３は、外枠７１に固定されたネジ軸１と、ローラケージ３と、ネジ軸１を回転駆動させるモータ（駆動源）７４を備えている。ローラケージ３は、内枠７２に取り付けられたブラケット７５を介して内枠７２を下方から支持している。なお、本実施の形態におけるモータ７４は、複数の歯車７６を介してネジ軸１に駆動力を伝達している。
【００８１】
上記のように構成されるフォークリフトにおいて、操舵装置を利用してモータ７４を駆動すると、ネジ軸１が回転駆動されて、ローラケージ３がネジ軸１に沿って移動する。これによりローラケージ３に支持された内枠７２が昇降されるので、フォーク８０を昇降させることができる。このように上記各実施の形態において説明したリニアアクチュエータは、フォークリフトにおけるフォーク８０の高さ調節手段として利用することができる。すなわち、本実施の形態によれば、従来は主に油圧アクチュエータが利用されてきたフォークリフトのアクチュエータとして、電動アクチュエータを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図。
【図２】図１中のII方向からのリニアアクチュエータの正面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図。
【図５】図４中の点Ｐ１における各部の転動距離を示した図。
【図６】図４中の点Ｐ３における各部の転動距離を示した図。
【図７】本実施の形態において摩擦損失を最小化するための設計理論の説明図。
【図８】図４中の平面Ｃにおけるローラ２の転動部２ｅ付近の断面図。
【図９】図４中の平面Ｃにおける軸受１４の円錐コロ１４ａ付近の断面図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態であるリニアアクチュエータの側断面図。
【図１１】本発明に係るリニアアクチュエータを備えるフォークリフトの側面図。
【図１２】図１１のフォークリフトにおけるマスト付近の拡大図。
【符号の説明】
【００８３】
１…ネジ軸、１ａ…右フランク面、１ｂ…左フランク面、２…ローラ、２ａ…回転軸、２ｂ…外側端面、２ｃ…転動面、２ｄ…内側端面、２ｅ…転動部、３…ローラケージ、３ａ…突出部、３ｂ…突出部、３ｃ…突出部、３ｄ…突出部、３ｅ…突出部、３ｆ…突出部、４…ラジアル転がり軸受（円筒コロ軸受）、５…スラスト転がり軸受（円筒コロ軸受）、６…カバー、１０…ネジ山、1４…円錐コロ軸受、１４ａ…円錐コロ、１４ｂ…内輪、1５…止め輪、２６…ローラ２の中心軸、３１…雌ネジ部、５１…第１ローラ群、５２…第２ローラ群、６０…車体、７０…マスト、７１…外枠、７２…内枠、７３…リニアアクチュエータ、７４…モータ、８０…フォーク
【図１】
2010169205.tif 000010
【図２】
2010169205.tif 000011
【図３】
2010169205.tif 000012
【図４】
2010169205.tif 000013
【図５】
2010169205.tif 000014
【図６】
2010169205.tif 000015
【図７】
2010169205.tif 000016
【図８】
2010169205.tif 000017
【図９】
2010169205.tif 000018
【図１０】
2010169205.tif 000019
【図１１】
2010169205.tif 000020
【図１２】
2010169205.tif 000021