(57)【要約】【課題】直線駆動方向の長さ寸法をコンパクトに設計でき、かつ、振動を受ける機器にも適用できる２軸アクチュエータを提供することである。【解決手段】固定された第１のモータのステータ３と相対する第１ロータ４の内径側に、雌ねじが形成されたナット５を設けて、ナット５に雄ねじが形成されたねじ軸６を回り止めして螺合し、このねじ軸６に第２のモータを取り付けて、ステータ７と相対する第２ロータ８の中心に、直線駆動と回転駆動を出力する出力軸９を設けることにより、直線駆動方向の長さ寸法をコンパクトに設計でき、かつ、振動を受ける機器にも適用できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定された第１のモータのステータと相対する第１ロータの内径側に、雌ねじが形成されたナットを設けて、このナットに雄ねじが形成されたねじ軸を回り止めして螺合し、このねじ軸に第２のモータを取り付けて、そのステータと相対する第２ロータの中心に、直線駆動と回転駆動を出力する出力軸を設けた２軸アクチュエータ。
【請求項２】
前記２軸アクチュエータが自動車に搭載される機器を駆動するものである請求項１に記載の２軸アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線駆動と回転駆動ができる２軸アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業用や自動車用等の各種機器には、直線駆動と回転駆動の２軸駆動を必要とするものがある。従来、このような機器では、直線駆動用のアクチュエータとしてエアシリンダやリニアモータ等を用い、回転駆動用のアクチュエータとしてモータを用いていた。このため、アクチュエータとその関連設備が複雑で大型のものとなる問題があった。
この問題に対して、リニアモータの可動子と回転型モータの回転軸をスプライン結合によりスライド自在に連結し、リニアモータの可動子を回転方向と直線方向に駆動するようにした２軸アクチュエータが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６９４５６号公報（第２−３頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したリニアモータと回転型モータを組み合わせた２軸アクチュエータは、以前のものに較べると単純でコンパクトな設計とすることができるが、リニアモータと回転型モータを直列に連結しているので、直線駆動方向の長さ寸法が大きくなり、この方向のスペースを狭く制約される機器には採用できない問題がある。例えば、上下方向に平行移動したり傾動したりする回転テーブルのような機器では、上下の高さ寸法が狭く制約されるものが多い。
【０００５】
また、可動子が浮いて移動するリニアモータを用いているので、振動を受ける自動車等の機器には適さず、適用可能な機器の環境が制約される問題もある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、直線駆動方向の長さ寸法をコンパクトに設計でき、かつ、振動を受ける機器にも適用できる２軸アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の２軸アクチュエータは、固定された第１のモータのステータと相対する第１ロータの内径側に、雌ねじが形成されたナットを設けて、このナットに雄ねじが形成されたねじ軸を回り止めして螺合し、このねじ軸に第２のモータを取り付けて、そのステータと相対する第２ロータの中心に、直線駆動と回転駆動を出力する出力軸を設けた構成を採用した。
【０００８】
すなわち、固定された第１のモータの第１ロータの内径側に、第１ロータの回転運動を直線運動に変換する回り止めしたねじ軸を設け、このねじ軸に第２のモータを取り付けて、そのステータと相対する第２ロータの中心に、直線駆動と回転駆動を出力する出力軸を設けることにより、直線駆動方向の長さ寸法をコンパクトに設計できるようにし、かつ、アクチュエータを回転型のモータのみで構成して、振動を受ける機器にも適用できるようにした。
【０００９】
前記２軸アクチュエータは、振動を受ける自動車に搭載される機器を駆動するものに好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の２軸アクチュエータは、固定された第１のモータの第１ロータの内径側に、第１ロータの回転運動を直線運動に変換する回り止めしたねじ軸を設け、このねじ軸に第２のモータを取り付けて、そのステータと相対する第２ロータの中心に、直線駆動と回転駆動を出力する出力軸を設けたので、直線駆動方向の長さ寸法をコンパクトに設計でき、かつ、振動を受ける機器にも適用することができる。
【００１１】
また、前記２軸アクチュエータは、振動を受ける自動車に搭載される機器を駆動するものに好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は、第１の実施形態を示す。図１に示すように、この２軸アクチュエータ１は、ケース２の内面に固定された第１のモータのステータ３と相対する第１ロータ４の内径側に、雌ねじが形成されたナット５が設けられ、雄ねじが形成された中空のねじ軸６がナット５に螺合されて回り止めされている。また、中空のねじ軸６の内径面には、第２のモータのステータ７が取り付けられ、このステータ７と相対する第２ロータ８の中心に、直線駆動と回転駆動を出力する出力軸９が設けられている。なお、各ロータ４、８は軸受（図示省略）で回転自在に支持されている。
【００１３】
前記中空のねじ軸６は、その上端面に複数のガイドピン１０が立設され、これらのガイドピン１０がケース２の上蓋２ａに設けられた孔縁のガイド溝１１にスライド自在に係合して、回り止めされている。したがって、第１のモータを駆動することにより、ねじ軸６が上下に直線運動して、これと一緒に直線運動する出力軸９が直線駆動を出力し、第２のモータを駆動することにより、第２ロータ８と一緒に回転運動する出力軸９が回転駆動を出力する。なお、ねじ軸６の上端面にガイドピン１０を立設する替りに、ねじ軸６の上方にねじを削り落とした筒部を延長して、その外周面に上下に延びる切欠き部を設け、この切欠き部に上蓋２ａの孔縁をスライド自在に係合させて、ねじ軸６を回り止めするようにしてもよい。
【００１４】
図２は、上述した２軸アクチュエータ１を用いた自動車用照明装置を示す。この自動車用照明装置は、透明な前面カバー２１で覆われたケーシング２２に、上下ビーム切換用の主前照灯２３と、任意の方向へ旋回する旋回用の副前照灯２４とを上下に配置したものであり、各前照灯２３、２４には、それぞれ反射鏡２３ａ、２４ａと遮光板２３ｂ、２４ｂが設けられている。主前照灯２３はケース２２に固定されたブラケット２５に取り付けられ、旋回用の副前照灯２４は、ブラケット２５の張り出し部２５ａに支持された回転テーブル２６に装着され、この回転テーブル２６のアクチュエータとして２軸アクチュエータ１が用いられている。
【００１５】
図３に示すように、前記回転テーブル２６は、球面底部２６ａを張り出し部２５ａに取り付けられた球面座２７に支持されるとともに、歯車２８が取り付けられた回転軸２９と、半球状のスラスト受け３０とが下面側に設けられている。また、２軸アクチュエータ１の出力軸９の上端には、歯車２８と噛み合い、先端がスラスト受け３０に当接される小径の歯車３１が取り付けられている。したがって、出力軸９を直線駆動と回転駆動することにより、回転テーブル２６が上下に傾動するとともに回転軸２９の回りに回転し、回転テーブル２６に装着された副前照灯２４が上下左右に旋回する。なお、歯車２８の歯先は太鼓状に形成され、回転テーブル２６の回転軸２９が傾斜しても、歯車３１との噛み合いが確保されるようになっている。
【００１６】
図４は、第２の実施形態を示す。この２軸アクチュエータも直線駆動用の第１のモータと回転駆動用の第２のモータを備えており、第１ロータ４の内径側のナット５に螺合されたねじ軸６が中実とされ、ねじ軸６の先端に取り付けられたケース１２の内面に、第２のモータのステータ７が配置されている点が第１の実施形態のものと異なる。第１の実施形態のものと同様に、第１のモータのステータ３はケース２の内面に固定され、出力軸９は第２ロータ８の中心に設けられている。なお、中実のねじ軸６はケース２の底板２ｂに設けられたガイド孔１３に、上下にスライド自在に回り止めされている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態の２軸アクチュエータを示す縦断面図
【図２】図１の２軸アクチュエータを用いた自動車用照明装置を示す縦断面図
【図３】図２の回転テーブルを拡大して示す縦断面図
【図４】第２の実施形態の２軸アクチュエータを示す縦断面図
【符号の説明】
【００１８】
１  ２軸アクチュエータ
２  ケース
２ａ  上蓋
２ｂ  底板
３  ステータ
４  ロータ
５  ナット
６  ねじ軸
７  ステータ
８  ロータ
９  出力軸
１０  ガイドピン
１１  ガイド溝
１２  ケース
１３  ガイド孔
２１  前面カバー
２２  ケーシング
２３、２４  前照灯
２３ａ、２４ａ  反射鏡
２３ｂ、２４ｂ  遮光板
２５  ブラケット
２５ａ  張り出し部
２６  回転テーブル
２６ａ  球面底部
２７  球面座
２８  歯車
２９  回転軸
３０  スラスト受け
３１  歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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