(57)【要約】【課題】  大きなストロークを確保しつつ、スライダ移動方向の大きさを小さくすることができるとともに、スライダ移動方向に沿った左右のバランスをとれるようにしたアクチュエータとグリッパを提供すること。【解決手段】  リニアガイドと、上記リニアガイドに沿って離接可能に設けられた複数個のスライダと、上記複数個のスライダが設けられている上記リニアガイドの面の反対側の面に設けられ上記複数個のスライダを駆動するモータと、を具備したことを特徴とするもの。【選択図】図３
2018069380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアガイドと、
上記リニアガイドに沿って離接可能に設けられた複数個のスライダと、
上記複数個のスライダが設けられている上記リニアガイドの面の反対側の面に設けられ上記複数個のスライダを駆動するモータと、
を具備したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のアクチュエータにおいて、
上記モータは上記リニアガイドの略中央に設置されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のアクチュエータにおいて、
上記複数個のスライダが設けられている上記リニアガイドの面側には上記スライダが移動するための開口部が設けられていて、該開口部は開口部カバによって遮蔽されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記モータを内装するモータカバが設置されており、
上記モータカバには上記アクチュエータを別の機器に取り付けるための取付部が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダはねじ軸及びねじナットにより駆動されることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項５記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が２本、設置され、
上記２本のねじ軸は平行であって異軸にオフセットされた状態で配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項７】
請求項５記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が２本、設置され、
上記ねじ軸はそれぞれ互いに逆向きのねじ溝を備えていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項８】
請求項５記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が１本、設置され、
上記ねじ軸の両側に互いに逆向きのねじ溝をそれぞれ備えていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項９】
請求項１〜請求項５の何れかに記載のアクチュエータにおいて、
上記スライダが２つ設置されており、
上記２つのスライダを連結する可撓性部材が設置されていて、
上記２つのスライダの一方を移動させることにより上記２つのスライダが離接する方向に移動されることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れかに記載のアクチュエータと、
上記スライダに設置された把持用爪と、
を具備したことを特徴とするグリッパ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータとそのアクチュエータを使用したグリッパに係り、特に、大きなストロークを確保しつつ、スライダ移動方向の大きさを小さくできるとともに、スライダ移動方向に沿った左右のバランスをとれるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクチュエータを開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、等がある。
まず、特許文献１に記載された発明によるボールねじ一体型直動案内ユニットは、同軸上に並んだ２本のボールねじ軸があり、それぞれのボールねじ軸にボールねじナットが螺合されている。これらボールねじナットのそれぞれには、スライダが固着されていて、これらのスライダが同じ案内レールにガイドされて移動可能になっている。
また、上記ボールねじ一体型直動案内ユニットには、２つのモータが設置されている。それぞれの上記ボールねじ軸の端部には上記モータが連結されていて、これらモータによって上記ボールねじ軸のそれぞれを回転、駆動させる。
【０００３】
そして、上記２本のボールねじ軸の回転により、上記それぞれのボールねじナットを介して上記それぞれのスライダを離接させる。
【０００４】
次に、特許文献２に記載された発明による直線作動ユニットには、互いに逆向きの雄ネジが形成された第１のねじ軸と第２のねじ軸がある。これら第１のねじ軸と第２のねじ軸はカップリングによって連結されている。
上記第１のねじ軸には第１のナットブロックが螺合されており、上記第２のねじ軸には第２のナットブロックが螺合されている。上記第１のナットブロックと第２のナットブロックは、案内レールによりガイドされて移動可能になっている。
上記第１のねじ軸の端部には、回転継手を介して、駆動モータが連結される。
この駆動モータによって上記第１のねじ軸と第２のねじ軸を回転させることにより、上記第１のナットブロックと第２のナットブロックを離接させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２１５７０号公報
【特許文献２】特許第３０８０２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成によると、次のような問題があった。
すなわち、特許文献１に記載された発明によるボールねじ一体型直動案内ユニットにおいて、上記２つのモータは、それぞれの上記ボールねじ軸の端部に設置されているため、上記ボールねじ一体型直動案内ユニットがスライダ移動方向に大きくなってしまい、設置場所やスライダに取り付けた対象物の移動範囲が制限されてしまうという問題があった。
また、上記ボールねじ一体型直動案内ユニットのスライダに、例えば、把持用の爪を取り付けて、これらの爪によって対象物を把持するグリッパとして使用する場合には、上記グリッパの移動範囲が制限されてしまうことになり、特に、ストロークを大きくしたい場合に顕著である。
また、特許文献２に記載された発明による直線作動ユニットにおいても、第１のねじ軸の端部に駆動モータが連結されているので、特許文献1に記載された発明ほどではないが同様の問題があるとともに、この場合には、駆動モータが片側のみに連結されているので、例えば、グリッパとして使用した場合に、左右のバランスが崩れてしまうという問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、大きなストロークを確保しつつ、スライダ移動方向の大きさを小さくすることができるとともに、スライダ移動方向に沿った左右のバランスをとれるアクチュエータとグリッパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるアクチュエータは、リニアガイドと、上記リニアガイドに沿って離接可能に設けられた複数個のスライダと、上記複数個のスライダが設けられている上記リニアガイドの面の反対側の面に設けられ上記複数個のスライダを駆動するモータと、を具備したことを特徴とするものである。
また、請求項２によるアクチュエータは、請求項１記載のアクチュエータにおいて、上記モータは上記リニアガイドの略中央に設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項３によるアクチュエータは、請求項１又は請求項２記載のアクチュエータにおいて、上記複数個のスライダが設けられている上記リニアガイドの面側には上記スライダが移動するための開口部が設けられていて、該開口部は開口部カバによって遮蔽されていることを特徴とするものである。
また、請求項４によるアクチュエータは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記モータを内装するモータカバが設置されており、上記モータカバには上記アクチュエータを別の機器に取り付けるための取付部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項５によるアクチュエータは、請求項１〜請求項４の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダはねじ軸及びねじナットにより駆動されることを特徴とするものである。
また、請求項６によるアクチュエータは、請求項５記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が２本、設置され、上記２本のねじ軸は平行であって異軸にオフセットされた状態で配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項７によるアクチュエータは、請求項５記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が２本、設置され、上記ねじ軸はそれぞれ互いに逆向きのねじ溝を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項８によるアクチュエータは、請求項５記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が１本、設置され、上記ねじ軸の両側に互いに逆向きのねじ溝をそれぞれ備えていることを特徴とするものである。
また、請求項９によるアクチュエータは、請求項１〜請求項５の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２つ設置されており、上記２つのスライダを連結する可撓性部材が設置されていて、上記２つのスライダの一方を移動させることにより上記２つのスライダが離接する方向に移動されることを特徴とするものである。
また、請求項１０によるグリッパは、請求項１〜請求項９の何れかに記載のアクチュエータと、上記スライダに設置された把持用爪と、を具備したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上述べたように、本願発明の請求項１によるアクチュエータによると、リニアガイドと、上記リニアガイドに沿って離接可能に設けられた複数個のスライダと、上記複数個のスライダが設けられている上記リニアガイドの面の反対側の面に設けられ上記複数個のスライダを駆動するモータと、を具備したので、大きなストロークを確保しつつ、スライダ移動方向の大きさを小さくすることができる。また、上記モータがスライダ移動方向の端部に設置される構成にはなっていないので、スライダ移動方向に沿った左右のバランスをとることができる。
また、請求項２によるアクチュエータによると、請求項１記載のアクチュエータにおいて、上記モータは上記リニアガイドの略中央に設置されているので、更にスライダ移動方向のバランスがよく、扱いやすいものとなる。
また、請求項３によるアクチュエータによると、請求項１又は請求項２記載のアクチュエータにおいて、上記複数個のスライダが設けられている上記リニアガイドの面側には上記スライダが移動するための開口部が設けられていて、該開口部は開口部カバによって遮蔽されているので、上記開口部カバによって上記リニアガイド等が設置されている側への塵埃の進入を防止することができ、円滑な動作を保つことができる。
また、請求項４によるアクチュエータによると、請求項１〜請求項３の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記モータを内装するモータカバが設置されており、上記モータカバには上記アクチュエータを別の機器に取り付けるための取付部が設けられているので、上記アクチュエータを容易に他の機器に取り付けることができる。
また、請求項５によるアクチュエータによると、請求項１〜請求項４の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダはねじ軸及びねじナットにより駆動されるので、上記スライダを上記ねじ軸と上記ねじナットによって高精度に移動できる。
また、請求項６によるアクチュエータによると、請求項５記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が２本、設置され、上記２本のねじ軸は平行であって異軸にオフセットされた状態で配置されているので、更にスライダ移動方向の大きさを小さくすることができる。
また、請求項７によるアクチュエータによると、請求項５記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が２本、設置され、上記ねじ軸はそれぞれ互いに逆向きのねじ溝を備えているので、簡易な構成により上記２つのスライダを連動して互いに離間又は近接する方向に移動させることができる。
また、請求項８によるアクチュエータによると、請求項５記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２個、上記ねじナットが２個、上記ねじ軸が１本、設置され、上記ねじ軸の両側に互いに逆向きのねじ溝をそれぞれ備えているので、より簡易な構成により上記２つのスライダを連動して互いに離間又は近接する方向に移動させることができる。
また、請求項９によるアクチュエータによると、請求項１〜請求項５の何れかに記載のアクチュエータにおいて、上記スライダが２つ設置されており、上記２つのスライダを連結する可撓性部材が設置されていて、上記２つのスライダの一方を移動させることにより上記２つのスライダが離接する方向に移動されるので、簡易な構成により上記２つのスライダを連動して互いに離間又は近接する方向に移動させることができる。
また、請求項１０によるグリッパによると、請求項１〜請求項９の何れかに記載のアクチュエータと、上記スライダに設置された把持用爪と、を具備したので、グリッパについて、大きなストロークを確保しつつ、スライダ移動方向の大きさを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、グリッパが設置された水平多関節ロボットの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２（ａ）はアクチュエータをスライダ側から視た斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す状態からスライダを外側に移動させた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３（ａ）はアクチュエータのサイドカバ、開口部カバ、スライダカバ、及び、モータカバを除去した状態の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３（ｂ）のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエータのサイドカバ、開口部カバ、モータカバを除去した状態で、ボールねじ軸用歯車付近を示した拡大図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示す図で、第１スライダ及び第２スライダ付近を示した縦断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエータの本体カバ、開口部カバ、スライダカバ、及び、モータカバを除去した状態で、ガイド部材の一部を除去して、タイミングプーリ及びタイミングベルト付近を示した斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す図で、アクチュエータを示す平面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す図で、アクチュエータを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１乃至図７を参照しながら、本発明の第１の実施の形態について説明する。
この第１の実施の形態では、図１に示すように、アクチュエータ１に把持用爪３、３を取り付け、グリッパ５として使用している。そして、このグリッパ５を水平多関節ロボット７の先端に取り付けて使用している。
【００１２】
まず、水平多関節ロボット７の構成について説明する。
上記水平多関節ロボット７には、設置面９に固定された基部１１がある。この基部１１内には図示しないモータが内装されており、この図示しないモータによって上記基部１１に対して回転、駆動される第１アーム１３が設置されている。この第１アーム１３の先端側（図１中左側）には第２アーム１５が設置されている。この第２アーム１５の基端側（図１中右側）には図示しないモータが内装されていて、この図示しないモータによって上記第２アーム１５が上記第１アーム１３に対して回転、駆動される。これにより、上記第２アーム１５の先端側部分が、ＸＹ平面内に移動される。
【００１３】
また、上記第２アーム１５の先端側にはボールスプライン軸１７が設置されている。上記第２アーム１５内には、図示しないボールスプラインナットが内装されており、この図示しないボールスプラインナットによって、上記ボールスプライン軸１７がＺ軸方向（図１中上下方向）に移動可能に設置されている。また、上記図示しないボールスプラインナットは、図示しない軸受によってＺ軸を回転中心として回転可能に設置されている。
上記第２アーム１５内には、上記図示しないボールスプラインナットを介して上記ボールスプライン軸１７を回転させるための図示しないモータが内装されている。この図示しないモータの出力軸と上記図示しないボールスプラインナットには、それぞれ、図示しないタイミングプーリが固着されていて、これらのタイミングプーリには図示しないタイミングベルトが巻回されている。上記図示しないモータの出力軸の回転は、上記図示しないタイミングプーリとタイミングベルトによって上記図示しないボールスプラインナット、ひいては、上記ボールスプライン軸１７に伝達される。
【００１４】
また、上記第２アーム１５内には、図示しないボールねじナットが回転可能に内装されている。この図示しないボールねじナットには、Ｚ軸用ボールねじ軸１９が螺合されている。このＺ軸用ボールねじ軸１９の図１中上端側は、連結部材２１を介して上記ボールスプライン軸１７の図１中上端側に連結されている。上記連結部材２１には図示しない軸受が設置されていて、これにより上記ボールスプライン軸１７が上記連結部材２１に対して回転可能なようになっている。また、上記Ｚ軸用ボールねじ軸１９は、上記連結部材２１によって回転を規制されている。
上記第２アーム１５内には、上記図示しないボールねじナットを回転させるための図示しないモータが内装されていて、このモータによって上記図示しないボールねじナットを回転させると、上記Ｚ軸用ボールねじ軸１９、ひいては、上記ボールスプライン軸１７がＺ軸方向（図１中上下方向）に移動されるようになっている。
【００１５】
上記ボールスプライン軸１７の先端（図１中下端）には、取付部材２３を介して、グリッパ５が設置されている。
以上のような構成から、上記水平多関節ロボット７によって、上記グリッパ５が、３次元空間内の任意の位置に移動される。
また、上記グリッパ５は、上記把持用爪３、３を互いに接近させる方向に移動させることで、図示しない把持対象物を把持することができる。また、上記グリッパ５は、上記把持用爪３、３を互いに離間させる方向に移動させることで、図示しない把持対象物の把持を解除することができる。
【００１６】
次に、アクチュエータ１の構成について説明する。
まず、上記アクチュエータ１には、ハウジング３１がある。このハウジング３１には、図２（ａ）中左下から右上に向かう方向に延長されたリニアガイド３３と、このリニアガイド３３の前後方向（図２（ａ）中左下から右上に向かう方向）両端に設置されたハウジング端部カバ３５、３６と、上記リニアガイド３３の上側の幅方向（図２（ａ）中右下から左上に向かう方向）両端側に設置されたサイドカバ３７、３７がある。
【００１７】
また、上記サイドカバ３７、３７間の上側には隙間があり、これが上記ハウジング３１の開口部３９となっている。
この開口部３９は、図２、図３に示すように、例えば、ステンレス製のシート状の部材からなる開口部カバ４１によって閉塞されている。この開口部カバ４１の両端側は、上記ハウジング端部カバ３５、３６の図２（ａ）中上側と開口部カバ固定部材４３、４３との間に挿入及び固定されている。上記開口部カバ固定部材４３は、固定用ネジ４５、４５によって、上記ハウジング端部カバ３５、３６に固定されている。
【００１８】
また、上記ハウジング３１の図２（ａ）中下側には、モータカバ４７が設置されている。このモータカバ４７は、前後方向（図２（ａ）中左下から右上に向かう方向）に延長され、幅方向（図２（ａ）中右下から左上に向かう方向）両側と図２（ａ）中下側を閉塞するモータカバ本体４９と、このモータカバ本体４９の前後方向（図２（ａ）中左下から右上に向かう方向）両端側を閉塞するモータ用端部カバ５１、５１とから構成される。
また、図１に示すように、上記モータカバ本体４９の図１中上側の面を介して上記アクチュエータ１が上記水平多関節ロボットの取付部材２３に取り付けられる。上記モータカバ本体４９の図１中上側には、図示しない雌ネジ部が形成されており、上記取付部材２３に取付用ボルト５３を貫通させて上記図示しない雌ネジ部に螺合させることで、上記アクチュエータ１が上記取付部材２３に固定される。
また、上記モータカバ本体４９の側面にも、上記取付部材２３を取り付けることができるように構成されている。すなわち、上記モータカバ本体４９の側面には、略Ｔ字型の横断面形状を成す取付用溝５２が形成されており、この取付用溝５２内に挿入された図示しないナットに上記取付用ボルト５３を螺合させて、上記取付部材２３を固定できるようになっている。
【００１９】
図４に示すように、上記リニアガイド３３は、略Ｕ字型の断面形状を成しており、その内側の両側面には、ガイドレール用溝５５、５６が形成されている。上記ガイドレール用溝５５にはガイドレール５７が挿入及び固定されていて、上記ガイドレール用溝５６には、ガイドレール５８が挿入及び固定されている。上記ガイドレール５７には、ガイド用凹部５９が形成されている。上記ガイドレール５８にも、同様にガイド用凹部５９が形成されている。
【００２０】
また、上記リニアガイド３３に沿って移動可能に、第１スライダ６１と第２スライダ６３が設置されている。
上記第１スライダ６１には、図５に示すように、スライダ本体６４がある。このスライダ本体６４の図５中上側の幅方向（図５中左上から右下に向かう方向）両端側から図５中上側に向けてスライダ側取付部６５、６５が突出するように形成されている。上記スライダ側取付部６５には、対象物取付用雌ネジ部６７が形成されている。また、上記スライダ側取付部６５の中央にはスライダカバ取付用凹部６９が形成されており、このスライダカバ取付用凹部６９内にはスライダカバ取付用雌ネジ部７１が形成されている。
【００２１】
図２に示すように、上記スライダ本体６４の上側にはスライダカバ７３が取り付けられる。このスライダカバ７３は、固定用ネジ７５、７５を貫通させて上記スライダカバ取付用雌ネジ部７１、７１に螺合させることで、上記第１スライダ６１に固定されている。
また、開口部カバ４１は、図６に示すように、上記スライダ側取付部６５、６５と上記スライダカバ７３の間の空間を貫通するように配置されている。
また、上記スライダ本体６４の、上記スライダ側取付部６５、６５間であって、前後方向（図６中左右方向）の端側部には、開口部カバ用ガイド部材７６、７６が設置されている。また、上記スライダカバ７３の内側の前後方向（図６中左右方向）両端にも、開口部カバ用ガイド部材７８、７８が設置されている。上記開口部カバ用ガイド部材７６、７６は、上記第１スライダ６１の前後方向（図６中左右方向）中央側に向けて上り勾配となっているとともに、上記開口部カバ用ガイド部材７８、７８も、上記第１スライダ６１の前後方向（図６中左右方向）中央側に向けて上り勾配となっており、上記開口部カバ４１が上記スライダカバ７３の内側に向かって滑らかに湾曲されている。これにより、上記第１スライダ６１が円滑に移動可能になっている。
【００２２】
また、前記した把持用爪３、３のうちの一方は、例えば、図示しない固定用ネジを貫通させ、上記対象物取付用雌ネジ部６７に螺合させることで、上記第１スライダ６１に固定される。
【００２３】
また、図５に示すように、上記スライダ本体６４には、前後方向（図５中左下から右上に向かう方向）に延長された２つの貫通孔７７、７９が平行に形成されている。
【００２４】
また、例えば、図３に示すように上記スライダ本体６４の幅方向の一方側（図３中紙面垂直方向奥側）の前後端（図３中左右端）には、それぞれエンドキャップ８１、８１が設置されている。また、図５に示すように、上記スライダ本体６４の幅方向の他方側（図５中右下側）の前後端（図５中左下から右上に向かう方向の両端）にも、それぞれエンドキャップ８３、８３が設置されている。上記エンドキャップ８１、８１、８３、８３には、それぞれ図示しないリターン路が形成されている。
また、上記スライダ本体６４内には前後方向（図５中左下から右上に向かう方向）に延長された２つの図示しない無負荷循環路が形成されており、上記スライダ本体６４の幅方向両側面には、それぞれ前後方向（図５中左下から右上に向かう方向）に延長された図示しない凹部が形成されている。
【００２５】
上記スライダ本体６４内の２つの図示しない無負荷循環路の一方、上記エンドキャップ８１、８１のうちの一方の図示しないリターン路、上記第１スライダの両側面のうちの一方の凹部と上記ガイドレール５７のガイド用凹部５９との間の空間、及び、上記エンドキャップ８１、８１のうちの他方の図示しないリターン路内には、図示しない鋼球が転動及び循環される。
また、上記スライダ本体６４内の２つの図示しない無負荷循環路の他方、上記エンドキャップ８３、８３のうちの一方の図示しないリターン路、上記第１スライダの両側面のうちの他方の凹部と上記ガイドレール５８のガイド用凹部５９との間の空間、及び、上記エンドキャップ８３、８３のうちの他方の図示しないリターン路内にも、図示しない鋼球が転動及び循環される。
これにより、上記第１スライダ６１は、上記リニアガイド３３のガイドレール５７、５８によって図２中左下から右上に向かう方向にガイドされて移動可能に設置されている。
【００２６】
また、上記第２スライダ６３も上記第１スライダ６１と同様の構成となっており、上記リニアガイド３３のガイドレール５７、５８によって図２中左下から右上に向かう方向にガイドされて移動可能に設置されている。
なお、上記第２スライダ６３については、上記第１スライダ６１の各部と同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。また、前記した把持用爪３、３のうちの他方は、上記第２スライダ６３に固定されている。
【００２７】
また、例えば、図３及び図５に示すように、上記リニアガイド３３には、第１ボールねじ軸９１と第２ボールねじ軸９３が回転可能に設置されている。上記第１ボールねじ軸９１の図３（ｂ）中右端側には歯車取付軸９２が設けられている。また、上記第２ボールねじ軸９３の図３（ｂ）中左端側には歯車取付軸９４が設けられている。
図３に示すように、上記リニアガイド３３の図３中左右方向中央側には、第１ボールねじ軸用支持部材９５が立設されている。この第１ボールねじ軸用支持部材９５には軸受９７、９７が設置されており、上記ハウジング端部カバ３５には軸受９８が設置されていて、これら軸受９７、９７、９８によって、上記第１ボールねじ軸９１が回転可能に支持されている。
また、図３に示すように、上記リニアガイド３３の図３中左右方向中央側には、第２ボールねじ軸用支持部材９９が立設されている。この第２ボールねじ軸用支持部材９９、９９には軸受１０１が設置されており、上記ハウジング端部カバ３６には軸受１０２が設置されていて、これら軸受１０１、１０１、１０２を介して、上記第２ボールねじ軸９３が回転可能に支持されている。
【００２８】
上記第１ボールねじ軸９１の外周面には、雄ネジ部１０３が形成されている。
また、上記第２ボールねじ軸９３の外周面にも、雄ネジ部１０５が形成されている。
上記雄ネジ部１０３と上記雄ネジ部１０５は、同じ向きの螺旋状の溝となっている。
【００２９】
また、図５に示すように、上記第１ボールねじ軸９１と上記第２ボールねじ軸９３は、互いに並行であって異軸にオフセットされた状態で設置されている。
図５に示すように、上記歯車取付軸９２の先端側（図５中右端側）には、歯車１０７が固着されている。また、上記歯車取付軸９４の先端側（図５中左端側）には、歯車１０９が固着されている。上記歯車１０７と上記歯車１０９は噛合されており、例えば、上記第１ボールねじ軸９１が回転されれば、上記第２ボールねじ軸９３は上記第１ボールねじ９１とは逆向きに回転されるようになっている。
【００３０】
また、上記第１ボールねじ軸９１は上記第１スライダ６１の貫通孔７７を貫通して設置されており、上記第２ボールねじ軸９３は上記第２スライダ６３の貫通孔７９を貫通して設置されている。
上記第１スライダ６１の貫通孔７７の一端側（図３（ｂ）中右端側）には、ボールねじナット８０が固着されていて、このボールねじナット８０に上記第１ボールねじ軸９１が螺合されている。上記ボールねじナット８０には、上記第１ボールねじ軸９１によって貫通される図示しない貫通孔が形成されている。この図示しない貫通孔の内周面には図示しない雌ネジ部が形成されている。また、上記ボールねじナットには、上記雌ネジ部に連通される図示しない無負荷循環路が形成されている。上記第１ボールねじ軸９１の雄ネジ部１０３と上記図示しない雌ネジ部との間の空間、及び、上記図示しない無負荷循環路には、図示しない複数の鋼球が転動及び循環される。
【００３１】
上記第２スライダ６３の貫通孔７７の一端側（図３（ｂ）中左端側）にも、同様に、ボールねじナット８０が固着されていて、このボールねじナット８０に上記第２ボールねじ軸９３が螺合されている。
【００３２】
また、図３（ｂ）、図５に示すように、上記リニアガイド３３の、上記第１スライダ６１や第２スライダ６３が設置された面（図３中上側の面）とは反対側の面（図３（ｂ）中下側の面）のスライダ移動方向（図３（ｂ）中左右方向）中央に、モータ１１１が設置されている。このモータ１１１の出力軸１１３にはモータ側タイミングプーリ１１５が固着されている。
一方、図５に示すように、上記歯車取付軸９２の上記歯車１０７よりも基端側（図５中左側）には、第１ボールねじ軸側タイミングプーリ１１７が固着されている。
上記モータ側タイミングプーリ１１５と上記第１ボールねじ軸側タイミングプーリ１１７には、タイミングベルト１１９が巻回されている。これにより、上記モータ１１１の出力軸１１３の回転が、上記第１ボールねじ軸９１に伝達される。
【００３３】
また、図３、図５に示すように、上記モータ１１１の後端側（図３右側）には、エンコーダ１２１が設置されている。このエンコーダ１２１によって、上記モータ１１１の出力軸１１３の回転数や回転角度を検出し、上記第１スライダ６１や第２スライダ６３の位置を算出するようになっている。
なお、上記モータ１１１は、ブラケット１１２を介して上記リニアガイド３３の裏面に固着されており、その上に、既に説明したモータカバ４７が被されている。
【００３４】
次に、この第１の実施の形態による作用について説明する。
まず、モータ１１１の出力軸１１３が回転、駆動されると、モータ側タイミングプーリ１１５、第１ねじ軸側タイミングプーリ１１７、及び、タイミングベルト１１９を介して、第１ボールねじ軸９１が上記モータ１１１の出力軸１１３と同方向に回転される。
また、上記第１ボールねじ軸９１の回転が歯車１０７、１０９を介して第２ボールねじ軸９３に伝達され、この第２ボールねじ軸９３は上記第１ボールねじ軸９１とは逆方向に回転される。
【００３５】
上記第１ボールねじ軸９１と上記第２ボールねじ軸９３が、回転された際、第１スライダ６１と第２スライダ６３も回転されようとするが、上記第１スライダ６１と上記第２スライダ６３は、上記リニアガイド３３のガイドレール５７、５８によって図２中左下から右上に向かう方向にガイドされて移動可能に設置されていることから、上記第１スライダ６１と第２スライダ６３の回転が規制され、上記第１スライダ６１と第２スライダ６３が移動される。
上記第１ボールねじ軸９１の回転により第１スライダ６１が移動され、上記第２ボールねじ軸９３の回転により第２スライダ６３が移動されるが、前記したように、上記第１ボールねじ軸９１と上記第２ボールねじ軸９３は、互いに逆方向に回転されるため、上記第１スライダ６１と上記第２スライダ６３は、互いに離接する方向へ移動される。
【００３６】
また、上記第１スライダ６１に把持用爪３が取り付けられており、同様に、上記第２スライダ６３にも把持用爪３が取り付けられている。よって、上記第１スライダ６１と上記第２スライダ６３を互いに接近する方向に移動させると、上記把持用爪３、３間に対象物を把持させることができる。また、上記第１スライダ６１と上記第２スライダ６３を互いに離間する方向に移動させると、上記把持用爪３、３による対象物の把持を解除することができる。
【００３７】
次に、この第１の実施の形態による効果について説明する。
まず、アクチュエータ１のスライダ移動方向（図３（ｂ）中左右方向）の大きさを小さくすることができる。これは、リニアガイド３３の軸方向端部ではなく、第１スライダ６１や第２スライダ６３が設置された面（図３（ｂ）中上側の面）とは反対側の面（図３（ｂ）中下側の面）に、モータ１１１を設置したからである。その結果、大きなストロークを確保するべくリニアガイド３３を長くすることにも容易に対応することができる。
また、スライダ移動方向（図３（ｂ）中左右方向）に沿った左右のバランスをとることができる。これは、スライダ移動方向（図３（ｂ）中左右方向）の端部ではなく、中央にモータ１１１を設置したからである。なお、上記第１スライダ６１や第２スライダ６３が設置された面（図３（ｂ）中上側の面）とは反対側の面（図３（ｂ）中下側の面）にモータ１１１を設置したことにより、上記モータ１１１をスライダ移動方向（図３（ｂ）中左右方向）の端部に設置しなくてもよい構成となっている。
【００３８】
また、ハウジング３１の開口部３９が開口部カバ４１によって閉塞されているので、上記アクチュエータ１内部への塵埃などの異物の侵入を防止でき、これにより、上記第１スライダ６１や上記第２スライダ６３の円滑な動作を確保することができる。
【００３９】
また、第１ボールねじ軸９１と上記第１スライダ６１のボールねじナット８０によって上記第１スライダ６１が移動され、第２ボールねじ軸９３と上記第２スライダ６３のボールねじナット８０によって上記第１スライダ６３が移動されるので、上記第１スライダ６１と第２スライダ６３を高精度で移動させることができる。
【００４０】
また、図５に示すように、上記第１ボールねじ軸９１と上記第２ボールねじ軸９３は、互いに平行であって異軸にオフセットされた状態で設置されているので、さらに上記アクチュエータ１のスライダ移動方向（図２（ａ）中左下から右上に向かう方向）の大きさを小さくすることができる。また、上記第１ボールねじ軸９１の先端側（図５中右端側）の歯車１０７と上記第２ボールねじ軸９３の先端側（図５中左端側）の歯車１０９が噛合されており、上記第１ボールねじ軸９１と上記第２ボールねじ軸９３が互いに逆向きに回転されるようになっているので、簡易な構成により上記第１スライダ６１と第２スライダ６３を連動して互いに離間又は近接する方向に移動させることができる。
【００４１】
次に、図８及び図９を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図８、図９に示すように、この第２の実施の形態によるアクチュエータ１２１には、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同様にリニアガイド３３と、このリニアガイド３３に設置されたガイドレール５７、５８がある。
なお、図８、図９では、端部カバ、サイドカバ、及び、開口部カバは省略している。
また、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同様に上記リニアガイド３３のガイドレール５７、５８によってガイドされる第１スライダ１２３と第２スライダ１２５が設置されている。これら第１スライダ１２３と第２スライダ１２５は、前記第１の実施の形態による第１スライダ６１、第２スライダ６３とほぼ同様の構成であり、それぞれ１個の貫通孔１２７が形成されている。また、上記第１スライダ１２３の上記貫通孔１２７内にのみボールねじナット１２８が内装されている。このボールねじナット１２８は、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１のボールねじナット８０と同様の構成である。
【００４２】
また、上記リニアガイド３３には、ボールねじ軸支持部材１２９、１３１が設置されている。図９に示すように、上記ボールねじ軸支持部材１２９には、軸受１３３が内装されており、上記ボールねじ軸支持部材１３１には、軸受１３５、１３５が内装されている。
【００４３】
また、図９に示すように、上記アクチュエータ１２１には、ボールねじ軸１３６が設けられている。このボールねじ軸１３６の図９中右端にはプーリ取付軸１３８が設けられている。図９に示すように、上記軸受１３３、１３５、１３５によって、ボールねじ軸１３６が回転可能に支持されている。このボールねじ軸１３６は、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１の第１ボールねじ軸９１や第２ボールねじ軸９３と略同様の構成である。
なお、上記ボールねじ軸１３６の図９中右端側は、上記プーリ取付軸１３８を介して上記軸受１３５、１３５によって支持されている。
上記ボールねじ軸１３６には、上記第１スライダ１２３のボールねじナット１２８が螺合されている。
【００４４】
また、図８に示すように、上記第１スライダ１２３と第２スライダ１２５は、可撓性部材としてのベルト１３７、１３９によって連結されている。なお、本発明においては、可撓性部材には弾性変形される部材の他、チェーンのような、複数の要素を連結して曲げることができるように構成した部材も含まれる。
上記リニアガイド３３には、ローラ支持部材１４１、１４３が立設されている。上記ローラ支持部材１４１には、軸部材１４２と、この軸部材１４２に設置された軸受１４４、１４４を介して、ローラ１４５が回転可能に設置されている。また、上記ローラ支持部材１４３にも、軸部材１４６と、この軸部材１４６に設置された軸受１４７、１４７を介して、ローラ１４９が回転可能に設置されている。
【００４５】
図８に示すように、上記ベルト１３７は、その一端側が上記第２スライダ１２５の図８中下側の側面に連結され、上記ローラ１４５に巻回されることで、途中で折り返されて、その他端側は上記第１スライダ１２３の図８中上側の側面に連結されている。
また、上記ベルト１３９も同様に、その一端側が上記第２スライダ１２５の図８中下側の側面に連結され、上記ローラ１４９に巻回されることで、途中で折り返されて、その他端側は上記第１スライダ１２３の図８中上側の側面に連結されている。
このような構成により、上記第１スライダ１２３が移動されると、上記第２スライダ１２５は上記第２スライダ１２３とは逆方向に移動され、結局、第１スライダ１２３と第２スライダ１２５が離接するようになっている。
【００４６】
また、図９に示すように、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同様に、リニアガイド３３の上記第１スライダ１２３や第２スライダ１２５が設けられた面の反対側の面（図９中下側）には、モータ１１１が設置されている。また、上記ボールねじ軸１３６の図９中右側端には、ボールねじ軸側タイミングプーリ１５１が固着されている。
モータ側タイミングプーリ１１５と上記ボールねじ軸側タイミングプーリ１５１には、ボールねじ軸用タイミングベルト１５３が巻回されている。これにより、上記モータ１１１の出力軸１１３の回転が、上記ボールねじ軸１３６に伝達される。
なお、上記アクチュエータ１２１と前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同一部分には同一の符号を付して示し、その説明を省略する。
【００４７】
次に、この第２の実施の形態による作用について説明する。
まず、モータ１１１の出力軸１１３が回転、駆動されると、モータ側タイミングプーリ１１５、ボールねじ軸側タイミングプーリ１５１、及び、ボールねじ軸用タイミングベルト１５３を介して、ボールねじ軸１３６が回転される。
これにより、第１スライダ１２３が移動される。第２スライダ１２５も、ベルト１３７、１３９によって引っ張られて、上記第１スライダ１２３とは逆の方向に移動される。すなわち、上記第１スライダ１２３と上記第２スライダ１２５は、互いに離接する方向に移動される。
【００４８】
次に、この第２の実施の形態による効果について説明する。
この第２の実施の形態によるアクチュエータ１２１の場合は、１つのボールねじ軸１３６だけが設置されているので、より簡易な構成により、第１スライダ１２３と第２スライダ１２５を互いに離接する方向に移動させることができる。
その他、前記第１の実施の形態の場合と略同様の効果を奏することができる。
【００４９】
次に、図１０を参照しながら、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１０に示すように、この第３の実施の形態によるアクチュエータ１６１には、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同様に、リニアガイド３３と、このリニアガイド３３に設置されたガイドレール５７と、図示しないガイドレールがある。
なお、図１０では、サイドカバ及び開口部カバは省略している。
また、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同様に、上記リニアガイド３３のガイドレール５７と図示しないガイドレールによってガイドされる第１スライダ１６３と第２スライダ１６５が設置されている。これら第１スライダ１６３と第２スライダ１６５にはスライダ本体１６６があり、このスライダ本体１６６には貫通孔１６７が形成されている。また、上記第１スライダ１６３側の貫通孔１６７内にボールねじナット１６９が内装されていて、上記第２スライダ１６５側の貫通孔１６７内にボールねじナット１７１が内装されている。このボールねじナット１６９、１７１は、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１の図示しないボールねじナットと同様の構成である。また、上記ボールねじナット１７１の図示しない雌ネジ部は上記ボールねじナット１６９の図示しない雌ネジ部とは逆向きになっている。
【００５０】
また、上記リニアガイド３３には、ボールねじ軸支持部材１７３、１７５が設置されている。図１０に示すように、上記ボールねじ軸支持部材１７３には軸受１７７、１７７が内装されていて、上記ボールねじ軸支持部材１７５にも軸受１７８、１７８が内装されている。
【００５１】
図１０に示すように、上記アクチュエータ１６１には、ボールねじ軸１７９とボールねじ軸１８１が回転可能に設置されている。上記ボールねじ軸１７９は上記軸受１７７、１７７とハウジング端部カバ３５の軸受９８によって支持されていて、上記ボールねじ軸１８１は上記軸受１７８、１７８とハウジング端部カバ３６の軸受１０２によって支持されている。このボールねじ軸１７９とボールねじ軸１８１は、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１の第１ボールねじ軸９１や第２ボールねじ軸９３と略同様の構成であるが、上記ボールねじ軸１７９には雄ネジ部１８３が形成されており、上記ボールねじ軸１８１には上記雄ネジ部１８３と逆向きの雄ネジ部１８５が形成されている。また、上記ボールねじ軸１７９の図１０中右端側には、プーリ取付軸１８６が設けられていて、上記ボールねじ軸１８１の図１０中左端側には、プーリ取付軸１８７が設けられている。上記プーリ取付軸１８６と上記プーリ取付軸１８７に跨って、ボールねじ軸側タイミングプーリ１８９が固着されている。
【００５２】
上記ボールねじ軸１７９には上記第１スライダ１６３のボールねじナット１６９が螺合されていて、上記ボールねじ軸１８１には上記第２スライダ１６５のボールねじナット１７１が螺合されている。
【００５３】
また、図１０に示すように、前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同様に、リニアガイド３３の上記第１スライダ１６３や第２スライダ１６５が設けられた面の反対側の面（図１０中下側）には、モータ１１１が設置されている。
モータ側タイミングプーリ１１５と上記ボールねじ軸側タイミングプーリ１８９には、ボールねじ軸用タイミングベルト１９１が巻回されている。これにより、上記モータ１１１の出力軸１１３の回転が、上記ボールねじ軸１７９に伝達される。
なお、上記アクチュエータ１６１と前記第１の実施の形態によるアクチュエータ１と同一部分には同一符号を付して示し、その説明を省略している。
【００５４】
次に、この第３の実施の形態による作用について説明する。
まず、モータ１１１の出力軸１１３が回転、駆動されると、モータ側タイミングプーリ１１５、ボールねじ軸側タイミングプーリ１８９、及び、ボールねじ軸用タイミングベルト１９１を介して、ボールねじ軸１７９、１８１が回転される。
このボールねじ軸１７９の雄ネジ部１８３と上記ボールねじ軸１８１の雄ネジ部１８５は互いに逆向きが形成されている。そのため、上記第１スライダ１６３と上記第２スライダ１６５は、互いに離接する方向に移動される。
【００５５】
次に、この第３の実施の形態による効果について説明する。
ボールねじ軸１７９の雄ネジ部１８３と上記ボールねじ軸１８１の雄ネジ部１８５は互いに逆向きが形成されているので、簡易な構成により上記第１スライダ１６３と上記第２スライダ１６５を連動して互いに離間又は近接する方向に移動させることができる。
また、上記ボールねじ軸１７９、１８１は、ボールねじ軸側タイミングプーリ１８９によって一体となっており、１つの上記ボールねじ軸側タイミングプーリ１８９により、上記ボールねじ軸１７９、１８１が共に回転されるようになっているので、構成が簡易なものとなっている。
その他、前記第１の実施の形態の場合と略同様の効果を奏することができる。
【００５６】
なお、本発明は前記第１の実施の形態〜第３の実施の形態に限定されない。
スライダの数は２個に限定されず、様々な場合が考えられる。
また、ボールねじナットとボールねじ軸の他にも、滑りねじ軸とナットを用いてもよい。
また、第２の実施の形態において、第１スライダと第２スライダを２本のベルトで連結し、これらのベルトをローラに巻回させていたが、タイミングベルトとタイミングプーリを用いてもよい。また、ワイヤとローラ、チェーンとスプロケットを用いてもよい。
また、第３の実施の形態において、ボールねじ軸を２つのボールねじ軸要素を連結して構成していたが、一つのボールねじ軸の両側に、それぞれ逆向きの雄ネジ部を形成するようにしてもよい。
その他、図示した構成は一例であり、様々な場合が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、例えば、アクチュエータとそのアクチュエータを使用したグリッパに係り、大きなストロークを確保しつつ、スライダ移動方向の大きさを小さくできるとともに、スライダ移動方向に沿った左右のバランスをとれるように工夫したものに関し、例えば、水平多関節ロボットに取り付けられるグリッパに好適である。
【符号の説明】
【００５８】
１  アクチュエータ
３  把持用爪
５  グリッパ
３３  リニアガイド
４１  開口部カバ
４７  モータカバ
６１  第１スライダ
６３  第２スライダ
９１  第１ボールねじ軸
９３  第２ボールねじ軸
１０７  歯車
１０８  歯車
１１１  モータ
１１５  モータ側タイミングプーリ
１１７  第１ボールねじ軸側タイミングプーリ
１１９  タイミングベルト
１２１  アクチュエータ
１２３  第１スライダ
１２５  第２スライダ
１３７  ベルト（可撓性部材）
１３９  ベルト（可撓性部材）
１６１  アクチュエータ
１６３  第１スライダ
１６５  第２スライダ
１６９  ボールねじナット
１７１  ボールねじナット
１７９  ボールねじ軸
１８１  ボールねじ軸
１８３  雄ネジ部
１８５  雄ネジ部 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018069380.tif 000009
【図８】
2018069380.tif 000010
【図９】
2018069380.tif 000011
【図１０】
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