JP7539735B2

JP7539735B2 - Ball screw shaft support structure and actuator

Info

Publication number: JP7539735B2
Application number: JP2023175064A
Authority: JP
Inventors: 剛岩本
Original assignee: IAI Corp
Current assignee: IAI Corp
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2023-10-10
Publication date: 2024-08-26
Anticipated expiration: 2040-03-02
Also published as: JP2021139383A; JP7450248B2; JP2023171511A

Description

本発明は、ボールねじ軸サポート構造とアクチュエータに係り、特に、簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸の撓みを防止することができ、振動や騒音を抑制して高速化に対応することができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to a ball screw shaft support structure and actuator, and in particular to a simple and compact configuration that can prevent bending of the ball screw shaft, suppress vibration and noise, and accommodate higher speeds.

ボールねじ軸サポート構造とアクチュエータの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２がある。
まず、特許文献１に記載されたボールネジ装置は次のような構成をなしている。まず、軸受装置によって両端を支持されたネジ軸があり、上記ネジ軸にはナット部材が螺合されている。上記軸受装置と上記ナット部材の間には上記ネジ軸を支持する副支持部材が設置されている。上記副支持部材は上記ナット部材の進行方向両側に移動可能に設置されていて連結部材を介して連結されている。上記副支持部材は上記ナット部材に付勢されて移動される。
上記ネジ軸が回転駆動されると上記ナット部材が何れかの方向に移動し、その際、ナット部材が一方の副支持部材に当接することにより副支持部材と共に移動する。その際、他方の副支持部材も連結部材を介して一体的に移動する。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose ball screw shaft support structures and actuator configurations.
First, the ball screw device described in Patent Document 1 has the following configuration. First, there is a screw shaft whose both ends are supported by bearing devices, and a nut member is screwed onto the screw shaft. Between the bearing device and the nut member, a sub-support member for supporting the screw shaft is installed. The sub-support member is installed movably on both sides of the nut member in the traveling direction, and is connected via a connecting member. The sub-support member is urged by the nut member to move.
When the screw shaft is rotated, the nut member moves in either direction, and at that time, the nut member moves together with one of the sub-support members by abutting against the other sub-support member, and at that time, the other sub-support member also moves integrally with the nut member via the connecting member.

次に、特許文献２に記載されたアクチュエータは次のような構成になっている。まず、ボールネジがあり、このボールネジにはボールナットが螺合されている。上記ボールナットの移動方向に沿った両側には中間サポートがそれぞれ配置されている。上記両中間サポートは連結棒体を介して一体化されている。上記ボールナットにはスライダが固着されている。上記両中間サポートにはプーリがそれぞれ設置されている。上記両プーリにはワイヤが巻回されていてそのワイヤの両端は上記スライダに固定されている。
上記ボールネジが回転駆動されると上記ボールナット及びスライダが何れかの方向に移動する。その際、上記両中間サポートはスライダの半分の移動量で移動しながら上記ボールネジを支持する。 Next, the actuator described in Patent Document 2 has the following configuration. First, there is a ball screw, and a ball nut is screwed onto this ball screw. Intermediate supports are disposed on both sides of the ball nut in the moving direction. The two intermediate supports are integrated via a connecting rod body. A slider is fixed to the ball nut. A pulley is disposed on each of the two intermediate supports. A wire is wound around each of the pulleys, and both ends of the wire are fixed to the slider.
When the ball screw is rotated, the ball nut and the slider move in either direction, and the two intermediate supports support the ball screw while moving by half the amount of movement of the slider.

また、特許文献１、特許文献２に記載された発明のように、ネジ軸或いはボールネジを直接支持する構成ではないが、送りねじの振動を抑制する構成を開示するものとして、例えば、特許文献３、特許文献４がある。
特許文献３に記載された送りねじ装置は次のような構成をなしている。まず、駆動モータによって回転される送りねじがあり、上記送りねじにはナットが螺合されている。上記ナットの移動方向両側にはそれぞれ吸振器が移動可能に設置されている。上記両吸振器は連結棒を介して連結されている。上記吸振器は上記送りねじにゴム等の弾性体を介して嵌め込まれている。上記吸振器は上記ナットに当接される当て金を備えている。
上記送りねじが駆動モータによって回転駆動されると上記ナットが何れかの方向に移動する。その際、ナットが一方の吸振器に当接し共に移動し、他方の吸振器も連結棒を介して一体的に移動する。
なお、別のタイプとして連結棒の代わりにコイルスプリングを介して両吸振器を連結した構成の送りねじも開示されている。 In addition, unlike the inventions described in Patent Documents 1 and 2, Patent Documents 3 and 4, for example, disclose configurations for suppressing vibration of the feed screw, although they do not directly support the screw shaft or ball screw.
The feed screw device described in Patent Document 3 has the following configuration. First, there is a feed screw that is rotated by a drive motor, and a nut is screwed onto the feed screw. On both sides of the nut in the moving direction, a vibration absorber is movably installed. The two vibration absorbers are connected via a connecting rod. The vibration absorber is fitted onto the feed screw via an elastic body such as rubber. The vibration absorber has a stopper that comes into contact with the nut.
When the feed screw is rotated by a drive motor, the nut moves in either direction. At that time, the nut comes into contact with one of the vibration absorbers and moves together with it, and the other vibration absorber also moves integrally with it via a connecting rod.
As another type, a feed screw is also disclosed in which both vibration absorbers are connected via a coil spring instead of a connecting rod.

次に、特許文献４に記載された送りねじ装置は次のような構成をなしている。まず、ねじ軸があり、上記ねじ軸にはナットが螺合されている。上記ねじ軸の上記ナットの移動方向両側にはそれぞれ移動支持体が螺合されている。上記移動支持体同士は上記ナットを貫通するガイドバーによって連結されている。上記ナットと上記移動支持体の間であって上記ガイドバーの外周にはバネ部材が設置されている。
上記ねじ軸を回転させると上記ナットが何れかの方向に移動する。また、移動方向両側の移動支持体もガイドバーと共に移動する。 Next, the feed screw device described in Patent Document 4 has the following configuration. First, there is a screw shaft, and a nut is screwed onto the screw shaft. On both sides of the screw shaft in the moving direction of the nut, movable supports are screwed onto each other. The movable supports are connected to each other by a guide bar that passes through the nut. A spring member is installed between the nut and the movable support, on the outer periphery of the guide bar.
When the screw shaft is rotated, the nut moves in either direction. The movable supports on both sides of the moving direction also move together with the guide bar.

特開２００５－２４０８６０号公報JP 2005-240860 A 特開２００７－２２８６８８号公報JP 2007-228688 A 特開平２－１５０５３８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-150538 特開２００７－２５５４３８号公報JP 2007-255438 A

しかしながら、上記従来の構成では次のような問題があった。
まず、特許文献１による送りねじ装置の場合には、ナット部材が何れかの方向に移動して何れか一方の副支持部材に当接することによりその副支持部材を同方向に移動させるとともに連結部材を介して他方の副支持部材をも移動させる構成であり、そのため、ナット部材と両端の軸受装置の間がその中間地点で常に副支持部材によって支持されているわけではなく、ネジ軸の撓みを効果的に防止できていないという問題があった。
これに対して、特許文献２によるアクチュエータの場合には、一対のプーリとワイヤによってボールナットの両側に配置された中間サポートの移動量をボールナットの移動量の半分に制御しているので、中間サポートによってボールナットと両端の軸受部との中間位置を常に支持することができる。しかしながら、プーリやワイヤといった複雑な構成を要してしまい構成が複雑化、大型化してしまうという問題があった。
特許文献３に記載された発明の場合には送りねじを直接支持する構成ではなく振動を吸収することを目的としたものであるが、吸振器がナットと両端の軸受との中間に常に位置していない点で、上記特許文献１の場合と同様の問題をかかえている。
特許文献４に記載された発明の場合も同様であり、送りねじを直接支持する構成ではなく振動を吸収することを目的としたものであるが、移動支持体がナットと両端の軸受との中間に常に位置していない点で、上記特許文献１の場合と同様の問題をかかえている。 However, the above conventional configuration has the following problems.
First, in the case of the feed screw device according to Patent Document 1, the nut member moves in either direction and comes into contact with one of the sub-support members, thereby moving that sub-support member in the same direction and also moving the other sub-support member via the connecting member. As a result, the nut member and the bearing devices at both ends are not always supported by the sub-support members at their midpoints, and there is a problem in that deflection of the screw shaft cannot be effectively prevented.
In contrast, in the case of the actuator in Patent Document 2, the amount of movement of the intermediate supports arranged on both sides of the ball nut is controlled to half the amount of movement of the ball nut by a pair of pulleys and wires, so that the intermediate supports can always support the ball nut at a position intermediate the bearings at both ends. However, this requires a complex configuration such as pulleys and wires, which causes problems in that the configuration becomes complicated and large.
The invention described in Patent Document 3 aims to absorb vibrations rather than directly supporting the feed screw, but it has the same problem as Patent Document 1 in that the vibration absorber is not always positioned halfway between the nut and the bearings at both ends.
The same is true of the invention described in Patent Document 4, which is intended to absorb vibrations rather than directly support the feed screw, but has the same problems as Patent Document 1 in that the moving support is not always positioned halfway between the nut and the bearings at both ends.

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、簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸の撓みを防止することができ、振動や騒音を抑制して高速化に対応することができるボールねじ軸サポート構造とアクチュエータを提供することにある。 The present invention was made based on these points, and its purpose is to provide a ball screw shaft support structure and actuator that can prevent bending of the ball screw shaft with a simple and compact configuration, suppress vibration and noise, and accommodate higher speeds.

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるボールねじ軸サポート構造は、ボールねじ軸と、上記ボールねじ軸の両端をそれぞれ支持する一対の端部材と、上記ボールねじ軸に移動可能に螺合されたボールねじナットと、上記一対の端部材の内一方の端部材と上記ボールねじナットとの間、他方の端部材と上記ボールねじナットとの間、にそれぞれ独立して移動可能に設置された一対の中間サポートと、上記一方の中間サポートと上記ボールねじナット、上記一方の中間サポートと上記一方の端部材、上記他方の中間サポートと上記ボールねじナット、上記他方の中間サポートと上記他方の端部材、に両端を連結されて設置された弾性手段と、を具備し、上記ボールねじナットが移動する際上記各弾性手段が弾性変形することにより上記一方の中間サポートを上記一方の端部材と上記ボールねじナットの中間位置、上記他方の中間サポートを他方の端部材と上記ボールねじナットの中間位置、にそれぞれ位置させるようにし、上記弾性手段は上記ボールねじ軸を包囲するように設置されたコイルスプリングであることを特徴とするものである。
又、請求項２によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記一対の中間サポートに加えて一対以上の中間サポートが追加して設置されていて、上記中間サポート同士の間にも上記弾性手段が設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１又は請求項２記載のボールねじ軸サポート構造において、上記ボールねじナットが駆動モータにより回転されるものであることを特徴とするものである。
又、請求項４によるボールねじ軸サポート構造は、請求項３記載のボールねじ軸サポート構造において、上記ボールねじナットが複数設置されていて、上記ボールねじナット同士の間にも上記中間サポートが上記弾性手段を介して設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１～請求項４の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性手段が設けられた弾性部材ユニットがあり、上記弾性部材ユニットは単独で又は複数が連続で設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項６によるボールねじ軸サポート構造は、請求項５記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性部材ユニットは上記弾性手段と上記弾性手段の両端に設置された弾性部材ユニット連結部材とから構成されていて、上記弾性部材ユニット連結部材を介して隣接する上記弾性部材ユニット同士が連結されることを特徴とするものである。
又、請求項７によるボールねじ軸サポート構造は、請求項６記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性部材ユニットは上記端部材に対しても上記弾性部材ユニット連結部材を介して連結され、上記ボールねじナットに対しても上記弾性部材ユニット連結部材を介して連結されることを特徴とするものである。
又、請求項８によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記コイルスプリングの外周側は蛇腹部材で覆われていることを特徴とするものである。
又、請求項９によるボールねじ軸サポート構造は、請求項８記載のボールねじ軸サポート構造において、上記蛇腹部材は上記コイルスプリングに一体化されていることを特徴とするものである。
又、請求項１０記載によるアクチュエータは、請求項１～請求項９の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造が設置されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a ball screw shaft support structure according to claim 1 of the present invention comprises a ball screw shaft, a pair of end members supporting both ends of the ball screw shaft, a ball screw nut movably screwed onto the ball screw shaft, a pair of intermediate supports installed between one of the pair of end members and the ball screw nut and between the other end member and the ball screw nut, respectively, so as to be independently movable, and elastic means installed so as to connect both ends to the one intermediate support and the ball screw nut, the one intermediate support and the one end member, the other intermediate support and the ball screw nut, and the other intermediate support and the other end member, wherein when the ball screw nut moves, each of the elastic means elastically deforms to position the one intermediate support at an intermediate position between the one end member and the ball screw nut and the other intermediate support at an intermediate position between the other end member and the ball screw nut, and the elastic means is a coil spring installed so as to surround the ball screw shaft.
In addition, the ball screw shaft support structure according to claim 2 is characterized in that, in the ball screw shaft support structure described in claim 1, one or more pairs of intermediate supports are additionally installed in addition to the pair of intermediate supports, and the elastic means is also installed between the intermediate supports.
The ball screw shaft support structure according to claim 3 is the ball screw shaft support structure according to claim 1 or 2, characterized in that the ball screw nut is rotated by a drive motor.
Furthermore, the ball screw shaft support structure according to claim 4 is the ball screw shaft support structure according to claim 3, characterized in that a plurality of the ball screw nuts are installed, and the intermediate support is also installed between the ball screw nuts via the elastic means.
Furthermore, the ball screw shaft support structure according to claim 5 is a ball screw shaft support structure according to any one of claims 1 to 4, characterized in that there is an elastic member unit provided with the above-mentioned elastic means, and the above-mentioned elastic member unit is installed singly or in succession.
Furthermore, the ball screw shaft support structure according to claim 6 is the ball screw shaft support structure described in claim 5, characterized in that the elastic member unit is composed of the elastic means and elastic member unit connecting members installed on both ends of the elastic means, and adjacent elastic member units are connected to each other via the elastic member unit connecting members.
Furthermore, the ball screw shaft support structure according to claim 7 is the ball screw shaft support structure described in claim 6, characterized in that the elastic member unit is also connected to the end member via the elastic member unit connecting member, and is also connected to the ball screw nut via the elastic member unit connecting member.
According to an eighth aspect of the present invention, in the support structure for the ball screw shaft according to the first aspect, the outer periphery of the coil spring is covered with a bellows member.
According to a ninth aspect of the present invention, in the support structure for the ball screw shaft according to the eighth aspect, the bellows member is integrated with the coil spring.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an actuator in which the ball screw shaft support structure according to any one of the first to ninth aspects is installed.

以上述べたように、本願発明の請求項１記載のボールねじ軸サポート構造によると、ボールねじ軸と、上記ボールねじ軸の両端をそれぞれ支持する一対の端部材と、上記ボールねじ軸に移動可能に螺合されたボールねじナットと、上記一対の端部材の内一方の端部材と上記ボールねじナットとの間、他方の端部材と上記ボールねじナットとの間、にそれぞれ独立して移動可能に設置された一対の中間サポートと、上記一方の中間サポートと上記ボールねじナットとの間、上記一方の中間サポートと上記一方の端部材との間、上記他方の中間サポートと上記ボールねじナットとの間、上記他方の中間サポートと上記他方の端部材との間、に設置された弾性手段と、を具備し、上記ボールねじナットが移動する際上記各弾性手段が弾性変形することにより上記一方の中間サポートを上記一方の端部材と上記ボールねじナットの中間位置、上記他方の中間サポートを他方の端部材と上記ボールねじナットの中間位置、にそれぞれ位置させるようにし、上記弾性手段は上記ボールねじ軸の外周側に設置されたコイルスプリングであるので、簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸の撓みを防止することができ、振動や騒音を抑制して高速化に対応できる。
又、請求項２記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記一対の中間サポートに加えて一対以上の中間サポートが追加して設置されていて、上記中間サポート同士の間にも上記弾性手段が設置されているので、更に振動や騒音を防止できる。
又、請求項３によるボールねじ軸サポート構造は、請求項１又は請求項２記載のボールねじ軸サポート構造において、上記ボールねじナットが駆動モータにより回転されるものであるので、構成をより簡易にできる。
又、請求項４記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項３記載のボールねじ軸サポート構造において、上記ボールねじナットが複数設置されていて、上記ボールねじナット同士の間にも上記中間サポートが上記弾性手段を介して設置されているので、複数の上記ボールねじナットが設置された場合でも、簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸の撓みを防止することができ、振動や騒音を抑制して高速化に対応できる。
又、請求項５記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１～請求項４の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性手段が設けられた弾性部材ユニットがあり、上記弾性部材ユニットは単独で又は複数が連続で設置されているので、容易に設計変更できる。
又、請求項６記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項５記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性部材ユニットは上記弾性手段と上記弾性手段の両端に設置された弾性部材ユニット連結部材とから構成されていて、上記弾性部材ユニット連結部材を介して隣接する上記弾性部材ユニット同士が連結されるので、構成をより簡易にできる。
又、請求項７記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項６記載のボールねじ軸サポート構造において、上記弾性部材ユニットは上記端部材に対しても上記弾性部材ユニット連結部材を介して連結され、上記ボールねじナットに対しても上記弾性部材ユニット連結部材を介して連結されるので、構成をより簡易にできる。
又、請求項８記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項１記載のボールねじ軸サポート構造において、上記コイルスプリングの外周側は蛇腹部材で覆われているので、簡易な構成により騒音を防止するとともに上記ボールねじ軸の防塵ができる。
又、請求項９記載のボールねじ軸サポート構造によると、請求項８記載のボールねじ軸サポート構造において、上記蛇腹部材は上記コイルスプリングに一体化されているので、構成をより簡易にできる。
又、請求項１０記載のアクチュエータによると、請求項１～請求項９の何れかに記載のボールねじ軸サポート構造が設置されているので、簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸の撓みを防止することができ、振動や騒音を抑制して高速化に対応できる。 As described above, the ball screw shaft support structure according to claim 1 of the present invention comprises a ball screw shaft, a pair of end members supporting both ends of the ball screw shaft, a ball screw nut movably screwed to the ball screw shaft, a pair of intermediate supports respectively installed between one of the pair of end members and the ball screw nut and between the other end member and the ball screw nut, and a pair of intermediate supports respectively installed between the one intermediate support and the ball screw nut, between the one intermediate support and the one end member, and between the other intermediate support and the ball screw nut. and elastic means installed between the other intermediate support and the other end member, and between the other intermediate support and the other end member, such that when the ball screw nut moves, each of the elastic means elastically deforms to position the one intermediate support at a midpoint between the one end member and the ball screw nut, and the other intermediate support at a midpoint between the other end member and the ball screw nut, and the elastic means is a coil spring installed on the outer periphery of the ball screw shaft, thereby making it possible to prevent bending of the ball screw shaft with a simple and compact configuration, and to suppress vibration and noise and accommodate higher speeds.
Furthermore, according to the ball screw shaft support structure of claim 2, in addition to the pair of intermediate supports in the ball screw shaft support structure of claim 1, one or more additional pairs of intermediate supports are installed, and the elastic means is also installed between the intermediate supports, thereby further preventing vibration and noise.
In addition, the ball screw shaft support structure according to claim 3 is the same as the ball screw shaft support structure according to claim 1 or 2, in which the ball screw nut is rotated by a drive motor, so that the structure can be made simpler.
According to the ball screw shaft support structure of claim 4, in the ball screw shaft support structure of claim 3, a plurality of the ball screw nuts are installed, and the intermediate support is installed between the ball screw nuts via the elastic means. Therefore, even when a plurality of the ball screw nuts are installed, the simple and compact configuration can prevent bending of the ball screw shaft, and vibration and noise can be suppressed to accommodate higher speeds.
Furthermore, according to the ball screw shaft support structure described in claim 5, in the ball screw shaft support structure described in any one of claims 1 to 4, there is an elastic member unit provided with the above-mentioned elastic means, and the above-mentioned elastic member unit is installed singly or in succession, so that the design can be easily modified.
In addition, according to the ball screw shaft support structure described in claim 6, in the ball screw shaft support structure described in claim 5, the elastic member unit is composed of the elastic means and elastic member unit connecting members installed on both ends of the elastic means, and adjacent elastic member units are connected to each other via the elastic member unit connecting members, making the configuration simpler.
Furthermore, according to the ball screw shaft support structure described in claim 7, in the ball screw shaft support structure described in claim 6, the elastic member unit is also connected to the end member via the elastic member unit connecting member, and is also connected to the ball screw nut via the elastic member unit connecting member, making the configuration simpler.
According to the ball screw shaft support structure of claim 8, in the ball screw shaft support structure of claim 1, the outer peripheral side of the coil spring is covered with a bellows member, thereby preventing noise with a simple structure and protecting the ball screw shaft from dust.
According to the ninth aspect of the present invention, in the support structure for the ball screw shaft of the eighth aspect, the bellows member is integrated with the coil spring, so that the structure can be made simpler.
Furthermore, according to the actuator described in claim 10, a ball screw shaft support structure described in any one of claims 1 to 9 is installed, so that deflection of the ball screw shaft can be prevented by a simple and compact configuration, and vibration and noise can be suppressed to accommodate higher speeds.

本発明の第１の実施の形態を示す図で、アクチュエータの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an actuator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２（ａ）は図１のＩＩａ－ＩＩａ断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ部の拡大図である。2A and 2B are diagrams showing a first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line IIa-IIa in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion IIb in FIG. 2A. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1, showing the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４（ａ）は図１のＩＶａ部の拡大図、図４（ｂ）は図１のＩＶｂ部の拡大図である。4A and 4B are diagrams showing a first embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is an enlarged view of a portion IVa in FIG. 1, and FIG. 4B is an enlarged view of a portion IVb in FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図５（ａ）は図２（ａ）のＶａ部の拡大図、図５（ｂ）は図２（ａ）のＶｂ部の拡大図である。5A and 5B are diagrams showing a first embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is an enlarged view of a portion Va in FIG. 2A, and FIG. 5B is an enlarged view of a portion Vb in FIG. 2A. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、弾性ユニットに負荷が掛かっていない初期状態のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the first embodiment of the present invention, and is a side view diagrammatically illustrating the actuator in an initial state in which no load is applied to the elastic unit, with one side of the housing removed. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、ボールねじナットが初期状態から右側に移動した場合のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the actuator with one side of the housing removed when the ball screw nut has moved to the right from the initial state, according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、ボールねじナットがさらに右端に移動した場合のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the actuator with one side of the housing removed when the ball screw nut has moved further to the right end, according to the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、模式的に示したアクチュエータの縦断面図で、ボールねじナットが初期状態から左端に移動した場合のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す側面図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, a longitudinal cross-sectional view of a schematic actuator, and a side view of the actuator with one side of the housing removed when the ball screw nut has moved from the initial state to the left end. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、弾性ユニットに負荷が掛かっていない初期状態のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す側面図である。FIG. 13 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and is a side view showing a schematic view of an actuator in an initial state where no load is applied to an elastic unit, with one side of a housing removed. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、弾性ユニットに負荷が掛かっていない初期状態のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す平面図である。FIG. 13 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and is a plan view showing a schematic view of an actuator in an initial state where no load is applied to an elastic unit, with one side of a housing removed. 本発明の第３の実施の形態を示す図で、弾性ユニットに負荷が掛かっていない初期状態のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing a third embodiment of the present invention, and is a schematic side view showing an actuator in an initial state where no load is applied to an elastic unit, with one side of a housing removed. 本発明の第４の実施の形態を示す図で、弾性ユニットに負荷が掛かっていない初期状態のアクチュエータをハウジングの一側を撤去して模式的に示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing a fourth embodiment of the present invention, in which the actuator is in an initial state in which no load is applied to the elastic unit, with one side of the housing removed. 本発明の第５の実施の形態を示す図で、アクチュエータの斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of an actuator according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第５の実施の形態を示す図で、アクチュエータのスライダ付近の縦断面図である。FIG. 13 is a vertical cross-sectional view of the vicinity of a slider of an actuator according to a fifth embodiment of the present invention.

以下、図１乃至図９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。図１、図２に示すように、上記アクチュエータ１には横断面形状が略Ｕ字型を成すベース３がある。上記ベース３の左右両内側面にはガイドレール５、５が設置されている。上記ガイドレール５、５にはガイド溝７、７がそれぞれ形成されている。 The first embodiment of the present invention will be described below with reference to Figs. 1 to 9. As shown in Figs. 1 and 2, the actuator 1 has a base 3 having a generally U-shaped cross section. Guide rails 5, 5 are provided on both the left and right inner surfaces of the base 3. Guide grooves 7, 7 are formed in the guide rails 5, 5, respectively.

また、上記ベース３内にはボールねじ軸１７が内装されている。また、図１に示すように、上記ベース３の前端側（図１中右下側）には端部材９があり、上記ベース３の後端側（図２中左上側）には端部材１１がある。上記ボールねじ軸１７はこれら端部材９、１１に内装された軸受１３、１５よって回転を規制された状態で支持されている。上記ボールねじ軸１７には螺旋溝１９が形成されている。 A ball screw shaft 17 is mounted inside the base 3. As shown in FIG. 1, an end member 9 is located at the front end of the base 3 (lower right side in FIG. 1), and an end member 11 is located at the rear end of the base 3 (upper left side in FIG. 2). The ball screw shaft 17 is supported in a state where its rotation is restricted by bearings 13, 15 mounted inside the end members 9, 11. A spiral groove 19 is formed in the ball screw shaft 17.

図１、図２に示すように、上記ベース３にはスライダ２１が左右方向に移動可能に設置されている。上記スライダ２１の図２（ｂ）中右側にはエンドキャップ２３が設置されている。また、上記スライダ２１の図２（ｂ）中左側にはエンドキャップ２５が設置されている。上記エンドキャップ２３、２５内の幅方向（図２（ｂ）中紙面に直交する方向）両端側には図示しないリターン路が形成されている。上記スライダ２１内の幅方向（図２（ｂ）中紙面に直交する方向）両側にはそれぞれ図示しない無負荷循環路が形成されている。また、上記スライダ２１の幅方向（図２（ｂ）中紙面に直交する方向）両側面には図示しないガイド溝が形成されている。 As shown in Figs. 1 and 2, the slider 21 is installed on the base 3 so as to be movable in the left-right direction. An end cap 23 is installed on the right side of the slider 21 in Fig. 2(b). An end cap 25 is installed on the left side of the slider 21 in Fig. 2(b). Return paths (not shown) are formed on both ends of the width direction (direction perpendicular to the page in Fig. 2(b)) within the end caps 23 and 25. Unloaded circulation paths (not shown) are formed on both sides of the width direction (direction perpendicular to the page in Fig. 2(b)) within the slider 21. Also, guide grooves (not shown) are formed on both side surfaces of the slider 21 in the width direction (direction perpendicular to the page in Fig. 2(b)).

上記スライダ２１内の図示しない一方の無負荷循環路と、上記エンドキャップ２３の一方のリターン路、上記エンドキャップ２５の一方のリターン路、及び、上記一方のガイドレール５のガイド溝７と上記スライダ２１の図示しない一方のガイド溝の間の空間には、図示しない複数の鋼球が転動・循環されている。また、上記スライダ２１内の図示しない他方の無負荷循環路と、上記エンドキャップ２３の他方のリターン路、上記エンドキャップ２５の他方のリターン路、及び、上記他方のガイドレール５のガイド溝７と上記スライダ２１の図示しない他方のガイド溝の間の空間にも、図示しない複数の鋼球が転動・循環されている。このような構成により、上記スライダ２１は上記ベース３に対して移動可能となっている。 A plurality of steel balls (not shown) roll and circulate in one unloaded circulation path (not shown) in the slider 21, one return path of the end cap 23, one return path of the end cap 25, and the space between the guide groove 7 of the one guide rail 5 and one guide groove (not shown) of the slider 21. A plurality of steel balls (not shown) roll and circulate in the other unloaded circulation path (not shown) in the slider 21, the other return path of the end cap 23, the other return path of the end cap 25, and the space between the guide groove 7 of the other guide rail 5 and the other guide groove (not shown) of the slider 21. With this configuration, the slider 21 is movable relative to the base 3.

また、図２（ｂ）に示すように、上記スライダ２１には、図２（ｂ）中左右方向に開口されたボールねじナット収容部２７があり、このボールねじナット収容部２７内には軸受収容部材２８が内装されている。この軸受収容部材２８の内側にはボールねじナット取付部材３１が軸受２９、２９を介して回転可能に支持されている。上記ボールねじナット取付部材３１には貫通孔３２が形成されていて、この貫通孔３２の図２（ｂ）中右端側は拡径されてボールねじナット取付用凹部３３が形成されている。 As shown in FIG. 2(b), the slider 21 has a ball screw nut accommodating portion 27 that opens in the left-right direction in FIG. 2(b), and a bearing accommodating member 28 is installed inside the ball screw nut accommodating portion 27. A ball screw nut mounting member 31 is rotatably supported inside the bearing accommodating member 28 via bearings 29, 29. A through hole 32 is formed in the ball screw nut mounting member 31, and the right end side of the through hole 32 in FIG. 2(b) is enlarged to form a ball screw nut mounting recess 33.

上記ボールねじナット取付用凹部３３にはボールねじナット３５が設置されている。上記ボールねじナット３５は、円筒形状のボールねじナット本体３６と上記ボールねじナット本体３６の前後（図２（ｂ）中左右）に設置されたエンドキャップ３７、３９とから構成されている。上記ボールねじ軸１７は上記ボールねじナット取付部材３１と上記ボールねじナット３５を貫通している。上記ボールねじナット本体３６の内周面には螺旋溝４１が形成されている。また、上記エンドキャップ３７、３９内には図示しないリターン路が形成されている。また、上記ボールねじナット本体３６内には図示しない無負荷循環路が形成されている。 A ball screw nut 35 is installed in the ball screw nut mounting recess 33. The ball screw nut 35 is composed of a cylindrical ball screw nut body 36 and end caps 37, 39 installed in front and behind the ball screw nut body 36 (left and right in FIG. 2(b)). The ball screw shaft 17 penetrates the ball screw nut mounting member 31 and the ball screw nut 35. A spiral groove 41 is formed on the inner peripheral surface of the ball screw nut body 36. In addition, a return path (not shown) is formed in the end caps 37, 39. In addition, an unloaded circulation path (not shown) is formed in the ball screw nut body 36.

上記ボールねじナット本体３６の図示しない無負荷循環路内、上記エンドキャップ３７、３９の図示しないリターン路、及び、上記ボールねじナット本体３６の螺旋溝４１と上記ボールねじ軸１７の螺旋溝１９の間の空間には複数の鋼球４３が転動・循環されている。また、図１に示すように、上記スライダ２１の側面（図１中右上側）にはモータユニット４５が設置されている。このモータユニット４５内には図示しないモータが内装されている。 A plurality of steel balls 43 roll and circulate in the unloaded circulation path (not shown) of the ball screw nut body 36, in the return path (not shown) of the end caps 37 and 39, and in the space between the spiral groove 41 of the ball screw nut body 36 and the spiral groove 19 of the ball screw shaft 17. As shown in FIG. 1, a motor unit 45 is installed on the side of the slider 21 (upper right side in FIG. 1). A motor (not shown) is installed inside the motor unit 45.

上記ボールねじナット取付部材３１の図２（ｂ）中左端にはプーリ４７が固着されている。上記モータユニット４５のモータの出力軸にもプーリが固着されていて、上記プーリ４７と上記モータの出力軸のプーリにはベルト４９が巻回されている。上記プーリ４７と上記モータの出力軸のプーリと上記ベルト４９によって、上記モータユニット４５のモータの出力軸の回転が上記ボールねじナット取付部材３１ひいては上記ボールねじナット３５に伝達される。上記ボールねじナット３５が回転されると、上記スライダ２１が前後方向（図２中左右方向）に移動される。 A pulley 47 is fixed to the left end of the ball screw nut mounting member 31 in FIG. 2(b). A pulley is also fixed to the output shaft of the motor of the motor unit 45, and a belt 49 is wound around the pulley 47 and the pulley of the output shaft of the motor. The rotation of the output shaft of the motor of the motor unit 45 is transmitted to the ball screw nut mounting member 31 and thus to the ball screw nut 35 by the pulley 47, the pulley of the output shaft of the motor, and the belt 49. When the ball screw nut 35 is rotated, the slider 21 is moved in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 2).

また、上記アクチュエータ１には、上記ボールねじ軸１７を支持する中間サポート５０、５１が設置されている。上記中間サポート５０には、図５（ａ）に示すように、中間サポート本体５３がある。上記中間サポート本体５３にはボールねじ軸用貫通孔５５が形成されている。また、図３、図４、及び、図５（ａ）に示すように、中間サポート本体５３の図３中下側の幅方向（図３中左右方向）両側にはローラ取付部材５７、５７がある。それぞれの上記ローラ取付部材５７には２個ずつのローラ５９、５９がローラ用軸６１、６１を介して回転可能に設置されている。上記ローラ５９は上記ガイドレール５のガイド溝７に移動可能に係合されている。 The actuator 1 is also provided with intermediate supports 50, 51 that support the ball screw shaft 17. As shown in FIG. 5(a), the intermediate support 50 has an intermediate support body 53. The intermediate support body 53 has a through hole 55 for the ball screw shaft. As shown in FIGS. 3, 4, and 5(a), roller mounting members 57, 57 are provided on both sides of the intermediate support body 53 in the width direction (left and right direction in FIG. 3) on the lower side in FIG. 3. Two rollers 59, 59 are rotatably mounted on each of the roller mounting members 57 via roller shafts 61, 61. The rollers 59 are movably engaged with the guide groove 7 of the guide rail 5.

また、上記中間サポート５１も上記中間サポート５０と同じ構成をなしている。図１に示すように、上記中間サポート５０と上記中間サポート５１は中間サポート連結部材６３によって連結されている。上記中間サポート連結部材６３の両端側は上記中間サポート５０の中間サポート本体５３の幅方向（図１中左下から右上に向かう方向）両側と上記中間サポート５１の中間サポート本体５３の幅方向（図１中左下から右上に向かう方向）両側に固着されている。 The intermediate support 51 has the same configuration as the intermediate support 50. As shown in FIG. 1, the intermediate support 50 and the intermediate support 51 are connected by an intermediate support connecting member 63. Both ends of the intermediate support connecting member 63 are fixed to both sides of the intermediate support body 53 of the intermediate support 50 in the width direction (direction from the lower left to the upper right in FIG. 1) and to both sides of the intermediate support body 53 of the intermediate support 51 in the width direction (direction from the lower left to the upper right in FIG. 1).

図１、図２に示すように、上記中間サポート５０と上記端部材９との間には、２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。同様に、上記スライダ２１と上記中間サポート５０との間にも、２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。 As shown in Figures 1 and 2, two elastic member units 71, 71 are installed between the intermediate support 50 and the end member 9. Similarly, two elastic member units 71, 71 are installed between the slider 21 and the intermediate support 50.

上記弾性部材ユニット７１は、図１、図２、図４（ａ）、及び、図５（ａ）に示すように、弾性手段としてのコイルスプリング７３と、上記コイルスプリング７３の両端側に設置された弾性部材ユニット連結部材７５、７５とから構成されている。また、図２に示すように、上記コイルスプリング７３の外周側には蛇腹部材７７が設置されている。 As shown in Figures 1, 2, 4(a), and 5(a), the elastic member unit 71 is composed of a coil spring 73 as an elastic means, and elastic member unit connecting members 75, 75 installed on both ends of the coil spring 73. In addition, as shown in Figure 2, a bellows member 77 is installed on the outer periphery of the coil spring 73.

上記弾性部材ユニット連結部材７５は、図２（ｂ）、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、フランジ部７９と円筒部８１とから構成されている。上記弾性部材ユニット連結部材７５には上記ボールねじ軸１７が挿通される。上記弾性部材ユニット連結部材７５は上記ボールねじ軸１７に対して摺動性のよい材料で構成されていて、上記弾性部材ユニット連結部材７５の内周面により上記ボールねじ軸１７が支持されている。上記円筒部８１には円筒形の緩衝部材８３が被冠されている。上記緩衝部材８３の先端は上記円筒部８１の先端よりも軸方向に突出されている。また、上記フランジ部７９には環状凸部８５が形成されていて、この環状凸部８５の端面には環状溝であるコイルスプリング係合部８７が設けられている。このコイルスプリング係合部８７に上記コイルスプリング７３の端が係合されている。また、上記蛇腹部材７７の端は上記環状凸部８５の外周側に係合されている。 The elastic member unit connecting member 75 is composed of a flange portion 79 and a cylindrical portion 81, as shown in Figures 2(b), 4(a), and 5(a). The ball screw shaft 17 is inserted into the elastic member unit connecting member 75. The elastic member unit connecting member 75 is made of a material that has good sliding properties with respect to the ball screw shaft 17, and the ball screw shaft 17 is supported by the inner peripheral surface of the elastic member unit connecting member 75. A cylindrical buffer member 83 is capped on the cylindrical portion 81. The tip of the buffer member 83 protrudes in the axial direction beyond the tip of the cylindrical portion 81. In addition, an annular convex portion 85 is formed on the flange portion 79, and a coil spring engaging portion 87, which is an annular groove, is provided on the end face of the annular convex portion 85. The end of the coil spring 73 is engaged with the coil spring engaging portion 87. In addition, the end of the bellows member 77 is engaged with the outer periphery of the annular convex portion 85.

図４（ｂ）に示すように、隣接する弾性部材ユニット７１、７１は、弾性部材ユニット連結部材７５、７５のフランジ部７９、７９間に環状の連結リング８９を介挿させた状態で連結されている。その際、固定用ねじ９１を一方の弾性部材ユニット連結部材７５のフランジ部７９に穿孔された貫通孔に一方側から通して上記連結リング８９に形成された雌ねじ部に螺合させ、別の固定用ねじ９１を他方の弾性部材ユニット連結部材７５のフランジ部７９に穿孔された貫通孔に他方側から通して上記連結リング８９に形成された雌ねじ部に螺合されている。 As shown in FIG. 4(b), adjacent elastic member units 71, 71 are connected with an annular connecting ring 89 inserted between the flange portions 79, 79 of the elastic member unit connecting members 75, 75. At this time, a fixing screw 91 is passed from one side through a through hole drilled in the flange portion 79 of one elastic member unit connecting member 75 and screwed into the female thread portion formed in the connecting ring 89, and another fixing screw 91 is passed from the other side through a through hole drilled in the flange portion 79 of the other elastic member unit connecting member 75 and screwed into the female thread portion formed in the connecting ring 89.

また、図４（ａ）に示すように、弾性部材ユニット７１と中間サポート５０は、固定用ねじ９１を上記弾性部材ユニット連結部材７５のフランジ部７９に穿孔された貫通孔を通して上記中間サポート５０の中間サポート部材本体５３に螺合させることで連結されている。
なお、例えば、図２（ａ）に示すように、図２（ａ）中右側の弾性部材ユニット７１の図２（ａ）中右側の弾性部材ユニット連結部材７５と上記端部材９も、同様に、固定用ねじ９１を上記弾性部材ユニット連結部材７５のフランジ部７９に穿孔された貫通孔を通して上記端部材９に内装された軸受１３に螺合させることで連結されている。 Also, as shown in Figure 4 (a), the elastic member unit 71 and the intermediate support 50 are connected by screwing a fixing screw 91 into the intermediate support member main body 53 of the intermediate support 50 through a through hole drilled in the flange portion 79 of the elastic member unit connecting member 75.
For example, as shown in Figure 2(a), the elastic member unit connecting member 75 on the right side of Figure 2(a) of the elastic member unit 71 on the right side of Figure 2(a) and the end member 9 are similarly connected by screwing a fixing screw 91 through a through hole drilled in the flange portion 79 of the elastic member unit connecting member 75 into the bearing 13 installed in the end member 9.

また、図２（ｂ）に示すように、上記スライダ２１のボールねじナット収容部２７の図２（ｂ）中右側には、連結部材用ブラケット９２が設置されている。上記スライダ２１と上記弾性部材ユニット７１は上記連結部材用ブラケット９２を介して連結されている。すなわち、固定用ねじ９１を上記弾性部材ユニット連結部材７５のフランジ部７９をに穿孔された貫通孔を通して上記連結部材用ブラケット９２に螺合させることで、上記連結部材用ブラケット９２を介して上記弾性部材ユニット連結部材７５と上記スライダ２１が連結されている。 As shown in FIG. 2(b), a connecting member bracket 92 is installed on the right side of the ball screw nut accommodating portion 27 of the slider 21 in FIG. 2(b). The slider 21 and the elastic member unit 71 are connected via the connecting member bracket 92. That is, the elastic member unit connecting member 75 and the slider 21 are connected via the connecting member bracket 92 by screwing the fixing screw 91 into the connecting member bracket 92 through a through hole drilled in the flange portion 79 of the elastic member unit connecting member 75.

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、スライダ２１が図６に示す初期状態にあると仮定する。この初期状態においては弾性部材ユニット７１には何ら負荷は作用していない。
その状態でモータユニット４５の図示しないモータを駆動させて、上記スライダ２１を図６右側に移動させると、図７に示すように、中間サポート５０が、上記スライダ２１と上記中間サポート５０間の弾性部材ユニット７１、７１によって押圧されて上記スライダ２１と同方向に移動される。このとき、上記スライダ２１と上記中間サポート５０間の弾性部材ユニット７１、７１及び上記中間サポート５０と端部材９間の弾性部材ユニット７１、７１のコイルスプリング７３は圧縮される。更に上記スライダ２１を図７中右側へ移動させると、図８に示す状態となる。
図６、図７、図８の何れの状態においても、中間サポート５０はスライダ２１と端部材９の中間位置にあり、中間サポート５１はスライダ２１と端部材１１の中間位置にある。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
First, it is assumed that the slider 21 is in the initial state shown in Fig. 6. In this initial state, no load is acting on the elastic member unit 71.
In this state, when the motor (not shown) of the motor unit 45 is driven to move the slider 21 to the right in Fig. 6, the intermediate support 50 is pressed by the elastic member units 71, 71 between the slider 21 and the intermediate support 50 and moves in the same direction as the slider 21, as shown in Fig. 7. At this time, the elastic member units 71, 71 between the slider 21 and the intermediate support 50 and the coil springs 73 of the elastic member units 71, 71 between the intermediate support 50 and the end member 9 are compressed. When the slider 21 is further moved to the right in Fig. 7, the state shown in Fig. 8 is reached.
In any of the states shown in FIGS. 6, 7 and 8, the intermediate support 50 is located at an intermediate position between the slider 21 and the end member 9, and the intermediate support 51 is located at an intermediate position between the slider 21 and the end member 11.

また、図６に示す初期状態から、図６中左側に上記スライダ２１を移動させると、図９に示す状態となる。このとき、上記スライダ２１と上記中間サポート５０間の弾性部材ユニット７１、７１及び上記中間サポート５０と端部材９間の弾性部材ユニット７１、７１のコイルスプリング７３は伸長される。この場合も中間サポート５０はスライダ２１と端部材９の中間位置にあり、中間サポート５１はスライダ２１と端部材１１の中間位置にある。 Also, when the slider 21 is moved from the initial state shown in FIG. 6 to the left in FIG. 6, it becomes the state shown in FIG. 9. At this time, the elastic member units 71, 71 between the slider 21 and the intermediate support 50 and the coil springs 73 of the elastic member units 71, 71 between the intermediate support 50 and the end member 9 are stretched. In this case as well, the intermediate support 50 is in the intermediate position between the slider 21 and the end member 9, and the intermediate support 51 is in the intermediate position between the slider 21 and the end member 11.

上記中間サポート５０、５１によって上記ボールねじ軸１７が支持されているので、上記ボールねじ軸１７の固有振動数が高くなり、上記スライダ２１の移動に伴って生ずる振動が低減される。 Because the ball screw shaft 17 is supported by the intermediate supports 50 and 51, the natural frequency of the ball screw shaft 17 is increased, and the vibrations that occur with the movement of the slider 21 are reduced.

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、簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸１７の撓みを防止することができ、振動や騒音を抑制して高速化に対応することができる。以下、詳しく説明する。
まず、中間サポート５０をスライダ２１と端部材９の中間位置に位置させるとともに、中間サポート５１をスライダ２１と端部材１１の中間位置に位置させるための構成が簡単になった。すなわち、従来は一対のプーリとワイヤとからなる複雑な構成を採用していたが、本実施の形態の場合には弾性部材ユニット７１を適所に配置するだけで良いからである。
また、中間サポート５０をスライダ２１と端部材９の中間位置に位置させるとともに、中間サポート５１をスライダ２１と端部材１１の中間位置に位置させることができるので、振動や騒音を効果的に抑制して高速化に対応することができる。 Next, the effects of the first embodiment will be described.
First, the simple and compact structure can prevent the ball screw shaft 17 from bending, suppressing vibration and noise and allowing for higher speeds.
First, the configuration for positioning the intermediate support 50 at the intermediate position between the slider 21 and the end member 9, and for positioning the intermediate support 51 at the intermediate position between the slider 21 and the end member 11 has been simplified. That is, while a complicated configuration consisting of a pair of pulleys and a wire has been employed in the past, in the case of this embodiment, it is sufficient to simply place the elastic member unit 71 in an appropriate position.
In addition, since the intermediate support 50 can be positioned at an intermediate position between the slider 21 and the end member 9, and the intermediate support 51 can be positioned at an intermediate position between the slider 21 and the end member 11, vibrations and noise can be effectively suppressed and higher speeds can be accommodated.

また、アクチュエータのストロークが変更された場合には弾性部材ユニット７１の個数を増減させることにより容易に対応することができる。
また、スライダ２１の個数が増加された場合も同様であり、弾性部材ユニット７１の個数、配置を適宜変更するだけで容易に対応することができる。
また、弾性部材ユニット７１はボールねじ軸１７を包囲するように配置されているので、スペースの有効利用を図ることができる。
また、弾性部材ユニット７１のコイルスプリング７３は蛇腹部材７７によって覆われているので、静音化、防塵化を図ることができる。
また、弾性部材ユニット７１の弾性部材ユニット連結部材７５の円筒部８１には円筒形の緩衝部材８３が被冠されていて円筒部８１よりも軸方向に突出されているので、弾性部材ユニット７１が圧縮されて弾性部材ユニット連結部材７５、７５同士が当たってもその衝撃を緩和することができる。 Furthermore, when the stroke of the actuator is changed, this can be easily accommodated by increasing or decreasing the number of elastic member units 71 .
The same applies when the number of sliders 21 is increased, and this can be easily accommodated by simply changing the number and arrangement of the elastic member units 71 as appropriate.
Furthermore, since the elastic member unit 71 is disposed so as to surround the ball screw shaft 17, the space can be utilized efficiently.
Furthermore, since the coil spring 73 of the elastic member unit 71 is covered with the bellows member 77, noise reduction and dust prevention can be achieved.
In addition, a cylindrical buffer member 83 is fitted over the cylindrical portion 81 of the elastic member unit connecting member 75 of the elastic member unit 71 and protrudes axially beyond the cylindrical portion 81, so that even if the elastic member unit 71 is compressed and the elastic member unit connecting members 75, 75 come into contact with each other, the impact can be mitigated.

次に、図１０及び図１１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。
この第２の実施の形態におけるアクチュエータ２０１は、前記第１の実施の形態におけるアクチュエータ１と略同様の構成であるが、端部材９と端部材１１の間の図１０中上側の幅方向（図１１中上下方向）両側のそれぞれには、スプリング支持軸２０３、２０３が設置されている。弾性部材ユニット７１はコイルスプリング７３が上記スプリング支持軸２０３によって貫通される状態で設置される。また、この第２の実施の形態の場合にはボールねじ軸１７を覆う蛇腹部材は設けられていない。また、中間サポート５０、５１の中間サポート本体５３、５３のボールねじ軸用貫通孔５５、５５には、それぞれボールねじ軸１７を支持する図示しない摺動性のよい軸受部材が設置されている。
なお、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同じであり、図中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。
この第２の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態の場合と略同様の作用と効果を奏することができる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The actuator 201 in this second embodiment has a configuration substantially similar to that of the actuator 1 in the first embodiment, but spring support shafts 203, 203 are provided on both sides in the width direction (vertical direction in FIG. 11) of the upper side in FIG. 10 between the end members 9 and 11. The elastic member unit 71 is provided in a state in which the coil spring 73 is penetrated by the spring support shaft 203. In addition, in the case of this second embodiment, a bellows member covering the ball screw shaft 17 is not provided. In the ball screw shaft through holes 55, 55 of the intermediate support bodies 53, 53 of the intermediate supports 50, 51, bearing members with good sliding properties (not shown) that support the ball screw shaft 17 are provided, respectively.
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same parts in the drawings are given the same reference numerals and their explanation is omitted.
In the second embodiment as well, substantially the same actions and effects can be achieved as in the first embodiment.

次に、図１２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。
この第３の実施の形態によるアクチュエータ３０１には、二つのスライダ３０３、３０５が設置されている。端部材９と上記スライダ３０３の間には中間サポート３０７が設置されていて、上記スライダ３０３と上記スライダ３０５の間には中間サポート３０９が設置されていて、端部材１１と上記スライダ３０５の間には中間サポート３１１が設置されている。上記端部材９と上記中間サポート３０７の間には２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。上記中間サポート３０７と上記スライダ３０３との間には２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。上記スライダ３０３と上記中間サポート３０９の間には２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。上記中間サポート３０９と上記スライダ３０５の間には２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。上記スライダ３０５と上記中間サポート３１１の間には２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。上記中間サポート３１１と上記端部材１１の間には２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the actuator 301 according to the third embodiment, two sliders 303 and 305 are installed. An intermediate support 307 is installed between the end member 9 and the slider 303, an intermediate support 309 is installed between the slider 303 and the slider 305, and an intermediate support 311 is installed between the end member 11 and the slider 305. Two elastic member units 71 and 71 are installed between the end member 9 and the intermediate support 307. Two elastic member units 71 and 71 are installed between the intermediate support 307 and the slider 303. Two elastic member units 71 and 71 are installed between the slider 303 and the intermediate support 309. Two elastic member units 71 and 71 are installed between the intermediate support 309 and the slider 305. Two elastic member units 71 and 71 are installed between the slider 305 and the intermediate support 311. Two elastic member units 71 , 71 are installed between the intermediate support 311 and the end member 11 .

上記スライダ３０３、３０５は前記第１の実施の形態におけるアクチュエータ１のスライダ２１と同様の構成であり、ボールねじ軸１７に螺合された図示しないボールねじナットが内装されていて、上記図示しないボールねじナットを回転させて駆動する図示しないモータが設置されている。
また、中間サポート３０７、３０９、３１１は連結されておらず、それぞれ独立している。
また、図１２には図示しないが、第１の実施の形態の場合と同様に上記弾性部材ユニット７１には蛇腹部材が設置されている。
なお、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同じであり、図中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。 The sliders 303, 305 have a configuration similar to that of the slider 21 of the actuator 1 in the first embodiment, and are equipped with a ball screw nut (not shown) that is screwed onto the ball screw shaft 17, and are provided with a motor (not shown) that rotates and drives the ball screw nut (not shown).
Additionally, the intermediate supports 307, 309, and 311 are not connected to each other and are independent of each other.
Although not shown in FIG. 12, a bellows member is provided in the elastic member unit 71 in the same manner as in the first embodiment.
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same parts in the drawings are given the same reference numerals and their explanation is omitted.

この第３の実施の形態の場合は、二つのスライダ３０３、３０５がそれぞれ独立して移動する。上記スライダ３０３、３０５の移動によって、弾性部材ユニット７１を介して中間サポート３０７、３０９、３１１が付勢され、それぞれ独立して移動する。
この第３の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態や第２の実施の形態の場合と同様の作用と効果を奏する。 In the third embodiment, two sliders 303 and 305 move independently of each other. By the movement of the sliders 303 and 305, the intermediate supports 307, 309 and 311 are biased via the elastic member unit 71, and move independently of each other.
The third embodiment also provides the same functions and effects as the first and second embodiments.

次に、図１３を参照しながら、本発明の第４の実施の形態について説明する。
この第４の実施の形態におけるアクチュエータ４０１は、前記第３の実施の形態におけるアクチュエータ１と略同様の構成であるが、前記した第２の実施の形態のように、端部材９と端部材１１の間にはスプリング支持軸３０３、３０３が設置されていて、弾性部材ユニット７１はコイルスプリング７３が上記スプリング支持軸２０３によって貫通される状態で設置されている。また、この第４の実施の形態の場合にもボールねじ軸１７を覆う蛇腹部材は設けられていない。また、中間サポート３０７、３０９、３１１の中間サポート本体５３のボールねじ軸用貫通孔５５には、ボールねじ軸１７を支持する図示しない摺動性のよい軸受部材が設置されている。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The actuator 401 in this fourth embodiment has a configuration substantially similar to that of the actuator 1 in the third embodiment, but as in the second embodiment, spring support shafts 303, 303 are provided between the end members 9 and 11, and the elastic member unit 71 is provided with the coil spring 73 penetrated by the spring support shaft 203. Also in the fourth embodiment, no bellows member is provided to cover the ball screw shaft 17. A bearing member (not shown) with good sliding properties that supports the ball screw shaft 17 is provided in the ball screw shaft through hole 55 of the intermediate support body 53 of the intermediate supports 307, 309, 311.

この第４の実施の形態の場合も、前記第１の実施の形態乃至第３の実施の形態の場合と同様の作用と効果を奏する。 This fourth embodiment also provides the same effects and advantages as the first to third embodiments.

次に、図１４及び図１５を参照しながら、本発明の第５の実施の形態について説明する。
この第５の実施の形態によるアクチュエータ５０１は前記した第１の実施の形態によるアクチュエータ１とほぼ同様の構成であるが、一対の中間サポート５０、５１の内側にもう一対の中間サポート５０３、５０５が設置されている。上記中間サポート５０３、５０５は中間サポート連結部材５０７によって連結されている。上記中間サポート５０３、５０５は上記中間サポート５０、５１と同様の構成である。
上記中間サポート５０と上記中間サポート５０３の間には２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されていて、上記中間サポート５０とスライダ２１の間にも２つの弾性部材ユニット７１、７１が設置されている。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The actuator 501 according to the fifth embodiment has a configuration similar to that of the actuator 1 according to the first embodiment described above, but a pair of intermediate supports 503, 505 is provided inside the pair of intermediate supports 50, 51. The intermediate supports 503, 505 are connected by an intermediate support connecting member 507. The intermediate supports 503, 505 have the same configuration as the intermediate supports 50, 51.
Two elastic member units 71 , 71 are provided between the intermediate support 50 and the intermediate support 503 , and two elastic member units 71 , 71 are also provided between the intermediate support 50 and the slider 21 .

この第５の実施の形態の場合も第１の実施の形態による作用・効果の他、次のような作用・効果を奏する。すなわち、一対の中間サポート５０、５１の他、もう一対の中間サポート５０３、５０５が設置されているので、更に振動や騒音を防止できる。 In addition to the effects and advantages of the first embodiment, the fifth embodiment also provides the following effects and advantages. That is, in addition to the pair of intermediate supports 50, 51, another pair of intermediate supports 503, 505 is installed, which further prevents vibration and noise.

なお、本発明は前記第１～第５の実施の形態に限定されない。
まず、前記第１、第２の実施の形態の場合には、一対の中間サポートが中間サポート連結部材を介して連結される構成としたが、それぞれ独立させて設けることも考えられる。その場合には、前期第１、第２の実施の形態の場合には弾性部材ユニットが設置されていない中間サポートと端部材１１の間、及び、中間サポートとスライダとの間にも弾性部材ユニットを配置することになる。
また、前記第５の実施の形態の場合には、一対の中間サポートの内側にもう一対の中間サポートを設置したが、上記一対の中間サポートの外側に上記もう一対の中間サポートを設置してもよい。また、更に一対又は複数対の中間サポートを追加して設ける場合も考えられる。これらの場合には、追加して設置された中間サポートの対の一方の中間サポートにも弾性部材ユニットが弾性部材ユニット連結部材で接続される。
また、前記第１乃至第４の実施の形態の場合にはスライダと端部材の間に中間サポートを１個ずつ設置する構成を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、２個以上の中間サポートを設ける場合も考えられる。その場合には、中間サポート相互間にも弾性部材ユニットが介挿されることになる。
また、前記第１の実施形態、第３の実施の形態、及び、第５の実施の形態の場合には、弾性部材ユニット連結部材を摺動性の良い部材で構成し弾性部材ユニット連結部材のフランジ部及び円筒部に形成された貫通孔でボールねじ軸を支持する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、フランジ部及び円筒部に形成された貫通孔に摺動性のよい軸受部材を設置してもよい。また、中間サポート本体の貫通孔に摺動性のよい軸受部材を設置しボールねじ軸を支持させ、フランジ部及び円筒部に形成された貫通孔とボールねじ軸との間に隙間を設けることも考えられる。
また、前記第１乃至第５の実施の形態の場合には、弾性部材ユニットを２個ずつ介挿する場合を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、１個、３個以上であってもよい。
また、前記第１の実施の形態、第３の実施の形態では、蛇腹部材とコイルスプリングが別体になったものを例に挙げて説明したが、これを一体化させてもよい。
また、前記第１、第２、及び、第５の実施の形態の場合には、駆動モータによりボールねじナットを回転駆動するタイプを例に挙げて説明したが、駆動モータによりボールねじ軸を回転駆動するタイプに対しても適用可能である。その場合、モータユニットはベースに設置し、端部材に内装された軸受によってボールねじ軸を回転可能に支持し、ボールねじナットはスライダに回転不能に固定することになる。
その他、図示した構成はあくまで一例である。 The present invention is not limited to the first to fifth embodiments.
First, in the first and second embodiments, the pair of intermediate supports are connected via the intermediate support connecting member, but it is also possible to provide them independently. In that case, elastic member units are also provided between the intermediate support and the end member 11, where no elastic member units were provided in the first and second embodiments, and between the intermediate support and the slider.
In the fifth embodiment, a pair of intermediate supports is provided inside the pair of intermediate supports, but the other pair of intermediate supports may be provided outside the pair of intermediate supports. It is also possible to provide one or more additional pairs of intermediate supports. In these cases, the elastic member unit is connected to one of the additional intermediate supports by the elastic member unit connecting member.
In the first to fourth embodiments, a single intermediate support is provided between each slider and end member, but the present invention is not limited to this and may have two or more intermediate supports. In this case, an elastic member unit is inserted between the intermediate supports.
In the first, third and fifth embodiments, the elastic member unit connecting member is made of a material with good sliding properties, and the ball screw shaft is supported by the through holes formed in the flange and cylindrical parts of the elastic member unit connecting member, but the present invention is not limited to this, and a bearing member with good sliding properties may be installed in the through holes formed in the flange and cylindrical parts. Also, it is conceivable to install a bearing member with good sliding properties in the through hole of the intermediate support body to support the ball screw shaft, and provide a gap between the through holes formed in the flange and cylindrical parts and the ball screw shaft.
In addition, in the first to fifth embodiments, the case where two elastic member units are inserted has been described as an example, but this is not limited to this and one, three or more elastic member units may be inserted.
In the first and third embodiments, the bellows member and the coil spring are separate bodies, but they may be integrated together.
In the first, second and fifth embodiments, the ball screw nut is rotated by the drive motor, but the present invention can also be applied to a ball screw shaft that is rotated by the drive motor. In this case, the motor unit is installed on a base, the ball screw shaft is rotatably supported by a bearing installed in the end member, and the ball screw nut is fixed to the slider so as not to rotate.
Additionally, the configurations shown in the drawings are merely examples.

本発明は、ボールねじ軸サポート構造とアクチュエータに係り、特に、簡易且つコンパクトな構成によりボールねじ軸の撓みを防止して振動や騒音を抑制し高速に動作できるように工夫したものに関し、例えば、産業用ロボットに好適である。 The present invention relates to a ball screw shaft support structure and actuator, and in particular to a simple and compact configuration that prevents the ball screw shaft from bending, suppresses vibration and noise, and enables high-speed operation, making it suitable for industrial robots, for example.

１アクチュエータ
９端部材
１１端部材
１７ボールねじ軸
３５ボールねじナット
５０中間サポート
５１中間サポート
６３中間サポート連結部材
７１弾性部材ユニット
７３コイルスプリング（弾性手段）
７５弾性部材ユニット連結部材
７７蛇腹部材
２０１アクチュエータ
３０１アクチュエータ
３０７中間サポート
３０９中間サポート
３１１中間サポート
４０１アクチュエータ
５０１アクチュエータ
５０３中間サポート
５０５中間サポート
５０７中間サポート連結部材 REFERENCE SIGNS LIST 1 Actuator 9 End member 11 End member 17 Ball screw shaft 35 Ball screw nut 50 Intermediate support 51 Intermediate support 63 Intermediate support connecting member 71 Elastic member unit 73 Coil spring (elastic means)
75 Elastic member unit connecting member 77 Bellows member 201 Actuator 301 Actuator 307 Intermediate support 309 Intermediate support 311 Intermediate support 401 Actuator 501 Actuator 503 Intermediate support 505 Intermediate support 507 Intermediate support connecting member

Claims

A ball screw shaft;
a pair of end members supporting both ends of the ball screw shaft,
a ball screw nut movably screwed to the ball screw shaft;
a pair of intermediate supports respectively disposed between one of the pair of end members and the ball screw nut and between the other end member and the ball screw nut so as to be independently movable;
an elastic means installed with both ends connected to the one intermediate support and the ball screw nut, the one intermediate support and the one end member, the other intermediate support and the ball screw nut, and the other intermediate support and the other end member;
Equipped with
When the ball screw nut moves, each of the elastic means is elastically deformed to position the one intermediate support at a midpoint between the one end member and the ball screw nut, and the other intermediate support at a midpoint between the other end member and the ball screw nut,
2. A ball screw shaft support structure, wherein the elastic means is a coil spring disposed so as to surround the ball screw shaft.

2. The ball screw shaft support structure according to claim 1,
In addition to the pair of intermediate supports, one or more pairs of intermediate supports are installed,
A ball screw shaft support structure, characterized in that the elastic means is also provided between the intermediate supports.

In the ball screw shaft support structure according to claim 1 or 2,
A ball screw shaft support structure, wherein the ball screw nut is rotated by a drive motor.

In the ball screw shaft support structure according to claim 3,
Multiple ball screw nuts are installed,
a ball screw shaft support structure, characterized in that the intermediate support is also installed between the ball screw nuts via the elastic means.

In the ball screw shaft support structure according to any one of claims 1 to 4,
A ball screw shaft support structure comprising an elastic member unit provided with the elastic means, the elastic member unit being installed singly or in succession in a plurality of units.

6. The ball screw shaft support structure according to claim 5,
The elastic member unit is composed of the elastic means and elastic member unit connecting members installed on both ends of the elastic means,
The ball screw shaft support structure is characterized in that adjacent elastic member units are connected to each other via the elastic member unit connecting member.

7. The ball screw shaft support structure according to claim 6,
A ball screw shaft support structure characterized in that the elastic member unit is also connected to the end member via the elastic member unit connecting member, and is also connected to the ball screw nut via the elastic member unit connecting member.

2. The ball screw shaft support structure according to claim 1,
A ball screw shaft support structure characterized in that the outer periphery of the coil spring is covered with a bellows member.

9. The ball screw shaft support structure according to claim 8,
The ball screw shaft support structure is characterized in that the bellows member is integrated with the coil spring.

An actuator equipped with a ball screw shaft support structure according to any one of claims 1 to 9.