KR102730365B1 - 액추에이터 - Google Patents

Abstract

액추에이터는, 제 1 스테이터와 제 1 로터를 가지는 제 1 모터와, 제 1 모터에 대하여 중심축의 축선 방향으로 이격하여 배치되며 제 2 스테이터와 제 2 로터를 가지는 제 2 모터와, 제 1 로터 및 제 2 로터를 축선 방향을 따라 관통하고, 제 1 로터로부터 2 로터의 반대측을 향하여 돌출하는 제 1 부분에 스플라인 홈부가 마련되고, 제 2 로터로부터 제 1 로터의 반대측을 향하여 돌출하는 제 2 부분에 수나사부가 마련되는 축부재와, 축부재의 스플라인 홈부와 계합하여 스플라인 홈부를 따라 축부재를 축선 방향으로 안내시키는 것과 함께, 제 1 로터와 함께 회전하며 축부재를 중심축의 축둘레 방향으로 회전 가능한 스플라인 외통과, 축부재의 수나사부와 맞물리는 암나사부가 마련되고, 제 2 로터와 함께 회전하며 축부재를 중심축의 축선 방향으로 이동 가능한 너트 부재를 구비한다.

Description

액추에이터

본 개시는, 액추에이터에 관한 것이다.

회전 운동과 직동(直動) 운동을 행하는 액추에이터가 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 액추에이터는, 볼 나사 및 볼 스플라인을 가지며, 볼 나사의 나사축과 볼 스플라인의 샤프트가 연결된 축부재가 이용된다. 이 구성에서는, 볼 나사의 너트가 회전함으로써 축부재가 직동 운동을 행하고, 볼 스플라인의 스플라인 외통(外筒)이 회전함으로써 축부재가 회전 운동을 행한다.

또한, 특허문헌 1의 액추에이터는, 2축 일체형 모터를 구비한다. 2축 일체형 모터는, 제 1 로터와, 제 1 로터의 직경 방향 외측에 배치되는 제 2 로터를 가진다. 제 1 로터에 너트가 고정되며 너트의 회전에 의해 축부재가 직동 운동을 한다. 제 2 로터에 의해 축부재가 회전 운동을 한다.

일본국 공개특허 특개2013-230076호 공보

특허문헌 1의 액추에이터는, 제 1 로터의 직경 방향 외측에 제 2 로터가 배치되는 2축 일체형 모터를 가지기 때문에, 풋프린트를 작게 하는 것이 곤란하게 될 가능성이 있다.

본 개시는, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 풋프린트를 작게 하여 공간 절약화가 도모될 수 있는 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 액추에이터는, 제 1 스테이터와 상기 제 1 스테이터에 대하여 중심축을 중심으로 하는 축둘레 방향으로 회전 가능한 제 1 로터를 가지는 제 1 모터와, 상기 제 1 모터에 대하여 상기 중심축의 축선 방향으로 이격(離隔)하여 배치되는 것과 함께, 제 2 스테이터와 상기 제 2 스테이터에 대하여 회전 가능하며 상기 제 1 로터의 상기 중심축과 동축으로 배치되는 제 2 로터를 가지는 제 2 모터와, 상기 제 1 로터 및 상기 제 2 로터를 상기 축선 방향을 따라 관통하고, 상기 제 1 로터로부터 상기 제 2 로터의 반대측을 향하여 상기 축선 방향의 일방으로 돌출하는 제 1 부분의 적어도 일부에 상기 축선 방향을 따라 연장되는 스플라인 홈부가 마련되고, 상기 제 2 로터로부터 상기 제 1 로터의 반대측을 향하여 상기 축선 방향의 타방으로 돌출하는 제 2 부분의 적어도 일부에 수나사부가 마련되는 축부재와, 상기 축부재의 상기 스플라인 홈부와 계합(engaging)하여 당해 스플라인 홈부를 따라 상기 축부재를 상기 축선 방향으로 안내시키는 것과 함께, 상기 제 1 로터와 함께 회전하여 상기 축부재를 상기 중심축의 축둘레 방향으로 회전 가능한 스플라인 외통과, 상기 축부재의 상기 수나사부와 맞물리는 암나사부가 마련되고, 상기 제 2 로터와 함께 회전하여 상기 축부재를 상기 중심축의 축선 방향으로 이동 가능한 너트 부재를 구비한다.

액추에이터에 있어서는, 스플라인 외통과, 제 1 모터와, 제 2 모터와, 너트 부재를 중심축의 축선 방향을 따라 배치된다. 따라서, 제 1 로터의 직경 방향 외측에 제 2 로터가 배치되는 2축 일체형 모터를 가지는 액추에이터보다도, 직경 방향의 크기가 감소하여 풋프린트가 작아져서 공간 절약화가 도모될 수 있다.

또한, 제 1 모터와 제 2 모터가 분리되었기 때문에, 각각의 모터의 토크를 개별적으로 설정할 수 있다. 추가로, 축부재의 일단측에 스플라인 외통이 마련되고, 타단측에 너트 부재가 마련되어 있다. 따라서, 축부재의 일단측에 스플라인 외통 및 너트 부재가 함께 마련되어 있는 경우와 비교하여, 스플라인 외통 및 너트 부재의 회전에 의한 축부재의 진동이나 경사가 작아진다.

바람직한 형태로서, 상기 축부재에 있어서의 상기 스플라인 홈부의 직경은, 상기 수나사부의 직경보다도 크다.

제 1 모터의 구동력에 의해 스플라인 외통이 중심축의 축둘레 방향으로 회전하고, 스플라인 외통과 함께 축부재가 회전한다. 여기에서, 축부재에 있어서의 스플라인 홈부의 직경은, 수나사부의 직경보다도 크기 때문에, 스플라인 홈부의 강성이 수나사부보다도 높아진다. 따라서, 축부재를 회전시켜서 둘레 방향의 소정 위치에서 정지시키는 경우에, 당해 소정 위치에 보다 가까운 위치에서 정지시킬 수 있다. 또한, 축부재가 둘레 방향의 소정 위치가 될 때까지 축부재의 회전 조작을 행하는 경우, 최종적인 소정 위치에 위치시킬 때까지의 시간이 단축된다.

바람직한 형태로서, 상기 축부재는, 상기 제 1 부분을 포함하는 샤프트와 상기 제 2 부분을 포함하는 나사축으로 분할되는 것과 함께, 상기 샤프트와 나사축이 연결 부재를 개재하여 연결된다.

이에 의해, 샤프트 또는 나사축에 마모 등이 생겼을 경우에, 샤프트 또는 나사축 중 마모 등이 생긴 부재만을 교환하면 되기 때문에, 부품 비용의 저감을 도모할 수 있다.

바람직한 형태로서, 상기 제 1 모터 및 제 2 모터는, 다이렉트 드라이브 모터이다.

다이렉트 드라이브 모터는, 감속 기구를 개재하지 않고, 발생한 구동력을 대상물에 직접 전달한다. 즉, 제 1 모터의 구동력에 의해 직접적으로 스플라인 외통을 회전시킴으로써 축부재를 회전시킬 수 있다. 또한, 제 2 모터의 구동력에 의해 직접적으로 너트 부재를 회전시킴으로써 축부재를 직동시킬 수 있다.

바람직한 형태로서, 상기 축부재의 제 1 부분의 단부에는, 아암 장착 부재가 고정되며, 당해 아암 장착 부재는, 워크가 장착되는 아암부를 지지한다.

축부재의 제 1 부분에는 상기 스플라인 홈부와 계합하는 스플라인 외통이 마련되기 때문에, 축부재가 회전할 때에 진동이나 경사가 작아진다. 따라서, 아암 장착 부재 및 아암부가 회전할 때의 진동이나 경사도 작아지기 때문에, 워크를 안정적으로 회전 및 승강시킬 수 있다.

바람직한 형태로서, 상기 축부재의 제 2 부분이 관통하는 콜릿과, 상기 축부재의 제 2 부분이 관통하는 피스톤과, 상기 피스톤을 수용하는 실린더 튜브와, 상기 피스톤을 가압하는 탄성 부재를 가지는 실린더를 포함하는 클램프 기구를 구비하고, 상기 피스톤은, 상기 탄성 부재에 의해 상기 콜릿의 외주면에 접함으로써, 상기 콜릿을 상기 축부재에 누르는 척부를 가지고, 상기 콜릿은, 상기 실린더 튜브의 내부에 기체 또는 액체가 공급되면, 상기 축부재로부터 멀어진다.

이 구성에 의하면, 탄성 부재는, 척부를 콜릿의 외주면에 접하도록 가압할 수 있다. 그리고, 척부는, 콜릿을 축부재에 눌러서 축부재를 클램프할 수 있다. 또한, 척부는, 콜릿의 외주면에 접하는 구성이기 때문에, 당해 외주면과 직경 방향에 있어서 겹쳐진다. 이러한 구성에 의해, 클램프 기구의 축선 방향의 치수를 작게 할 수 있다. 또한, 실린더 튜브의 내부에 기체 또는 액체를 공급함으로써, 축부재를 언클램프할 수 있다. 또한, 전원이 차단된 경우에 있어서도, 축부재를 클램프 기구로 보지(保持)할 수 있다.

바람직한 형태로서, 상기 외주면은, 상기 척부에 가까워짐에 따라 직경이 작아지는 테이퍼면이며, 상기 척부는, 상기 외주면과 대향하는 경사면이다.

이 구성에 의하면, 경사면은, 실린더 튜브의 내부에 기체 또는 액체가 공급되어 있지 않은 경우에, 테이퍼면과 면접촉할 수 있다. 이에 의해, 콜릿의 외주면과 척부가 선접촉, 또는 점접촉하는 경우와 비교하여, 콜릿과 척부의 사이에 생기는 마찰력을 크게 할 수 있다. 따라서, 콜릿이 축부재를 클램프하고 있는 경우에, 콜릿의 외주면과 척부가 미끄러지는 것을 억제할 수 있다.

바람직한 형태로서, 상기 스플라인 외통의 직경 방향 외측은, 구름 베어링을 개재하여 스플라인 외통용 하우징으로 지지된다.

워크를 지지하는 축부재가 워크로부터의 회전 모멘트를 받을 경우에는, 축부재가 중심축에 대하여 경사지는 방향으로 힘을 받을 가능성이 있다. 여기에서, 스플라인 외통의 직경 방향 외측은, 베어링을 개재하여 스플라인 외통용 하우징으로 지지되어 있다. 따라서, 중심축의 축선 방향에 직교하는 직경 방향으로의 스플라인 외통의 변위 또는 진동이 억제된다.

바람직한 형태로서, 상기 제 1 부분의 선단에 고정되는 아암 장착 부재에 마련되어 상기 제 1 부분의 외주를 덮는 통형상부와, 상기 제 1 부분의 사이에 원통상의 간극이 형성된다.

당해 원통상의 간극에 의해, 상기 제 1 부분과 상기 원통상의 간극의 외부의 사이에 래버린스 구조가 형성되기 때문에, 아암 장착 부재의 내방의 방진성 및 방수성을 높일 수 있다.

본 발명에 의하면, 풋프린트를 작게 하여 공간 절약화가 가능한 액추에이터를 제공할 수 있다.

도 1은, 제 1 실시형태의 액추에이터의 단면도이다.
도 2는, 제 1 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
도 3은, 제 2 실시형태의 액추에이터의 단면도이다.
도 4는, 제 2 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
도 5는, 제 3 실시형태의 액추에이터의 단면도이다.
도 6은, 도 5의 주요부를 확대한 단면도이다.
도 7은, 도 5의 다른 주요부를 확대한 단면도이다.
도 8은, 제 3 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
도 9는, 제 4 실시형태의 액추에이터의 단면도이다.
도 10은, 제 4 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.

발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소는 적절히 조합시키는 것이 가능하다.

[제 1 실시형태]

도 1은, 제 1 실시형태의 액추에이터의 단면도이다. 도 1의 단면은, 후술하는 제 1 로터 및 제 2 로터의 중심축(AX)을 포함하는 평면에 의한 단면이다. 도 2는, 제 1 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 액추에이터(1)는, 예를 들면, 피크 앤 프레스 장치로서 이용된다. 액추에이터(1)는, 아암부(80)와, 제 1 모터(M1)와, 제 2 모터(M2)와, 축부재(SF)와, 스플라인 외통(61)과, 너트 부재(51)를 구비한다.

이하, Z방향에 평행한 방향에 있어서, 제 1 모터(M1)로부터 아암부(80)를 향한 방향을 상방으로 하고, 아암부(80)로부터 제 1 모터(M1)를 향한 방향을 하방으로 하여 설명한다. 또한, 아암부(80)의 중심축(AX)의 축선 방향은, Z방향과 동일한 것으로 한다.

아암부(80)는, 예를 들면, 단일의 아암만을 가지는 외팔보의 아암이다. 액추에이터(1)는, 예를 들면, 아암부(80)의 중심축(AX)을 Z방향을 향한 상태로 고정대(ST)에 고정되어 있다. 아암부(80)는, 아암 장착 부재(70) 상에 고정된다. 아암 장착 부재(70)는, 후술하는 샤프트(63)의 상단에 볼트를 개재하여 고정된다. 액추에이터(1)는, 아암부(80)를 Z방향(직동 방향, 중심축(AX)의 축선 방향)으로 상하시키고, 아암부(80)를 Z방향과 직교하는 평면 내에서, 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전시킨다. 아암부(80)에는 도시하지 않은 워크가 탑재되기 때문에, 워크가 원하는 위치로 이송된다.

제 1 모터(M1)는, 제 1 스테이터(10)와, 제 1 로터(20)와, 제 1 모터 하우징(40)과, 제 1 회전 검출부(101)를 가진다.

제 1 스테이터(10)의 직경 방향 내측에는, 제 1 스테이터 보지체(11)가 배치된다. 제 1 스테이터(10)는, 제 1 스테이터 보지체(11)에 고정된다. 제 1 로터(20)는, 제 1 스테이터(10)의 외주측에 배치된다. 제 1 로터(20)는, 중심축(AX)을 중심으로 하여 회전한다. 제 1 로터(20)는, 제 1 로터 브래킷(21)과, 제 1 로터 브래킷(21)의 직경 방향 내측에 고정되며 영구 자석을 가지는 제 1 로터 코어(22)를 가진다. 제 1 로터 브래킷(21)은, 중심축(AX)을 중심으로 하는 통형상으로 형성되어 있다. 또한, 제 1 로터 브래킷(21)은, 제 1 베어링(31)의 외륜을 지지하는 외륜 누름부(21a)를 가진다.

제 1 스테이터(10) 및 제 1 로터(20)는, 중심축(AX)을 중심으로 하여 동축으로 배치되어 있다. 제 1 로터(20)는, 제 1 스테이터(10) 및 제 1 스테이터 보지체(11)의 직경 방향 외측에 배치되며, 제 1 스테이터(10)에 대하여 상대 회전한다. 바꿔 말하면, 제 1 로터(20)는, 제 1 베어링(31)을 개재하여, 제 1 스테이터(10) 및 제 1 스테이터 보지체(11)에 회전 가능하게 지지된다. 제 1 스테이터 보지체(11)는, 볼트를 개재하여 제 1 모터 하우징(40)에 고정되어 있다. 제 1 스테이터(10)는, 중심축(AX)의 둘레로 통형상으로 마련되어 있다.

제 1 모터 하우징(40)은, 예를 들면 원통상으로 형성되며, 제 1 모터(M1)를 수용한다. 제 1 모터 하우징(40)의 상단은, 개구하고 있으며, 당해 개구부에는 제 1 덮개 부재(111)가 마련된다. 제 1 덮개 부재(111)는, 볼트를 개재하여 제 1 로터 브래킷(21)의 외륜 누름부(21a)에 고정된다. 제 1 덮개 부재(111)의 직경 방향 중앙부에는 관통 구멍이 마련되며, 관통 구멍은 스플라인 외통(61)으로 덮인다. 제 1 덮개 부재(111)의 하면에는, 상방으로 오목한 오목부(112)가 마련된다.

스플라인 외통(61)의 하단부에는, 직경 방향으로 펼쳐지는 플랜지(62)가 마련된다. 플랜지(62)가 오목부(112)에 삽입된 상태에서, 플랜지(62)가 제 1 덮개 부재(111)에 볼트를 개재하여 고정된다. 또한, 제 1 모터 하우징(40)의 상단에는, 직경 방향 외측으로 펼쳐지는 장착용 플랜지(40a)가 마련된다. 장착용 플랜지(40a)는, 고정대(ST)의 상면에 재치되며, 볼트를 개재하여 고정대(ST)에 고정 가능하다. 제 1 덮개 부재(111)의 외주끝과 제 1 모터 하우징(40)의 내주끝의 사이에는, 미소한 간극이 형성되어, 제 1 덮개 부재(111)가 제 1 모터 하우징(40)에 대하여 회전 가능하게 된다.

제 1 회전 검출부(101)는, 예를 들면, 리졸버이다. 제 1 회전 검출부(101)는, 제 1 모터(M1)의 회전 상태를 검출한다. 제 1 회전 검출부(101)는, 제 1 베어링(31)의 상측에 배치된다.

제 2 모터(M2)는, 제 1 모터(M1)에 대하여 중심축(AX)의 축선 방향으로 나란히 배치된다. 제 2 모터(M2)는, 제 2 스테이터(10A)와, 제 2 로터(20A)와, 제 2 모터 하우징(40A)과, 제 2 회전 검출부(101A)를 가진다. 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)는, 원통상의 다이렉트 드라이브 모터이다.

제 2 로터(20A)는, 제 2 스테이터(10A)의 외주측에 배치된다. 제 2 로터(20A)는, 중심축(AX)을 중심으로 하여 회전한다. 즉, 제 2 로터(20A)의 중심축은, 제 1 로터(20)의 중심축(AX)과 동축이다. 제 2 로터(20A)는, 제 2 로터 브래킷(21A)과, 제 2 로터 브래킷(21A)의 직경 방향 내측에 고정되며 영구 자석을 가지는 제 2 로터 코어(22A)를 가진다. 제 2 로터 브래킷(21A)은, 중심축(AX)을 중심으로 하는 통형상으로 형성되어 있다. 제 2 스테이터(10A) 및 제 2 로터(20A)는, 중심축(AX)을 중심으로 하여 동축으로 배치되어 있다.

제 2 로터(20A)는, 제 2 스테이터(10A) 및 제 2 스테이터 보지체(11A)의 직경 방향 외측에 배치되며, 제 2 스테이터(10A) 및 제 2 스테이터 보지체(11A)에 대하여 상대 회전한다. 바꿔 말하면, 제 2 로터(20A)는, 제 2 베어링(32)을 개재하여, 제 2 스테이터(10A) 및 제 2 스테이터 보지체(11A)에 회전 가능하게 지지된다. 제 2 스테이터(10A)는, 제 2 스테이터(10A)의 직경 방향 내측에 배치된 제 2 스테이터 보지체(11A)에 고정되어 있다. 제 2 스테이터 보지체(11A)는, 볼트를 개재하여 제 2 모터 하우징(40A)에 고정되어 있다. 제 2 스테이터(10A)는, 중심축(AX)의 둘레로 통형상으로 마련되어 있다.

여기에서, 축부재(SF)에 대하여 설명한다. 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)을 가진다. 샤프트(63)는, 아암 장착 부재(70)로부터 중심축(AX)의 축선 방향을 따라 연결부(100)까지 연장되어 있다. 연결부(100)는, 제 2 회전 검출부(101A)와 나란히 한 위치에 마련된다. 샤프트(63)는, 대경부(大徑部)(631)와 소경부(小徑部)(632)를 가진다. 대경부(631)는, 아암 장착 부재(70)로부터 제 1 모터 하우징(40)의 하측 바닥부(40b)까지 연장되어 있다.

대경부(631)의 외주에는, 중심축(AX)의 축선 방향으로 연장되는 스플라인 홈부(633)가 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 마련된다. 스플라인 외통(61)의 내주측에는, 도시하지 않았지만, 스플라인 홈부(633)에 결합 가능한 복수의 볼록부를 가지는 스플라인부가 마련된다. 이처럼, 축부재(SF)는, 제 1 로터(20)로부터 제 2 로터(20A)의 반대측을 향하여 축선 방향의 일방인 상방으로 돌출하는 제 1 부분(S1)을 가지며, 제 1 부분(S1)에는, 축선 방향을 따라 연장되는 스플라인 홈부(633)가 마련된다. 스플라인 홈부(633)와 스플라인부가 복수의 볼을 개재하여 계합함으로써, 스플라인부를 따라 축부재(SF)가 축선 방향으로 안내되는 것과 함께, 축부재(SF)는 제 1 로터(20)와 함께 회전함으로써 축부재(SF)가 중심축의 축둘레 방향으로 회전 가능하게 된다. 또한, 소경부(632)는, 대경부(631)의 하단으로부터 연결부(100)까지 연장되어 있다. 이처럼, 제 1 부분(S1)에서는, 구름 안내의 볼 스플라인이 적용된다.

나사축(53)은, 연결부(100)로부터 스토퍼(55)까지 연장되어 있다. 나사축(53)은, 상방의 대경부(531)와, 하방의 소경부(532)를 가진다. 나사축(53)의 대경부(531)의 선단부(도 1의 상단부)에는, 상방으로 돌출하는 세경부(細徑部)(531a)가 마련된다. 세경부(531a)의 외주에는, 수나사가 마련된다. 샤프트(63)의 소경부(632)의 하단부에는, 오목부(632a)가 마련된다. 오목부(632a)의 내주에는, 세경부(531a)의 수나사와 맞물리는 암나사가 마련된다. 오목부(632a)의 내주의 암나사는, 세경부(531a)의 수나사와 맞물려 있다. 이에 의해, 샤프트(63)의 소경부(632)와 나사축(53)의 대경부(531)가 일체로 연결된다. 즉, 샤프트(63)와 나사축(53)이 나사 체결에 의해 연결된다. 또한, 대경부(531)의 외주에는 수나사부(533)가 형성된다. 즉, 축부재(SF)는, 제 2 로터(20A)로부터 제 1 로터(20)의 반대측을 향하여 축선 방향의 타방인 하방으로 돌출하는 제 2 부분(S2)을 가지고, 제 2 부분(S2)에는 수나사부(533)가 마련된다. 또한, 축부재(SF)에 있어서의 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 수나사부(533)의 직경(D2)보다도 크다. 또한, 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 대경 및 소경 중 대경이다. 수나사부(533)의 직경(D2)은, 외경 및 내경(곡경(谷徑)) 중 외경이다.

제 2 모터 하우징(40A)은, 예를 들면 원통상으로 형성되며, 제 2 모터(M2)를 수용한다. 제 2 모터 하우징(40A)의 상단은, 개구하고 있으며, 당해 개구부에는 축부재(SF)가 관통하여 마련된다. 개구부의 외주에는, 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 환상(環象)으로 연장되는 상측 바닥부(40Aa)가 마련된다. 상측 바닥부(40Aa)는, 제 1 모터 하우징(40)의 하측 바닥부(40b)와 맞닿으며 하측 바닥부(40b)에 볼트를 개재하여 고정되어 있다. 제 2 모터 하우징(40A)의 하측 바닥부(40Ab)도 개구하고 있으며, 당해 개구부는, 너트용 하우징(42) 및 스토퍼용 커버(44)로 덮인다.

너트용 하우징(42)은, 상단 플랜지(42a)와, 상단 플랜지(42a)의 내주끝으로부터 하방으로 연장되는 통형상으로 형성된 통형상부(42b)와, 통형상부(42b)의 하단으로부터 내주측으로 연장되는 바닥부(42c)를 가진다. 상단 플랜지(42a)는, 제 2 모터 하우징(40A)의 하측 바닥부(40Ab)에 볼트를 개재하여 고정되어 있다. 스토퍼용 커버(44)는, 너트용 하우징(42)의 바닥부(42c)에 볼트를 개재하여 고정되어 있다. 바닥부(42c)에는, 관통 구멍이 마련되고, 나사축(53)의 소경부(532)가 관통하여 마련된다.

소경부(532)의 하단에는, 스토퍼(55)가 너트(56)에 의해 장착되어 있다. 스토퍼(55)는, 원환(圓環) 형상의 부재이다. 스토퍼(55)는, 나사축(53)에 삽입되어 있다. 스토퍼(55)의 Z방향 상측에는, 원환 형상의 완충 부재(55a)가 배치되어 있다. 완충 부재(55a)는, 예를 들면, 탄성체의 우레탄 고무이다. 축부재(SF)가 상승하여, 완충 부재(55a)를 개재하여 스토퍼(55)가 너트용 하우징(42)의 바닥부(42c)에 맞닿음으로써 축부재(SF)의 상승을 규제할 수 있다. 너트용 하우징(42)의 내방에는, 너트 부재(51)와, 제 2 연결 브래킷(45)이 수용된다.

너트 부재(51)의 내주측에는, 암나사부가 마련된다. 암나사부는, 축부재(SF)의 제 2 부분(S2)의 수나사부(533)와 복수의 볼을 개재하여 맞물린다. 너트 부재(51)의 직경 방향 외측에는, 제 2 연결 브래킷(45)이 배치된다. 너트 부재(51)의 하단에는, 직경 방향 외측으로 펼쳐지는 플랜지부(51a)가 형성된다. 플랜지부(51a)는, 볼트를 개재하여 제 2 연결 브래킷(45)에 고정된다. 제 2 연결 브래킷(45)의 상단에는, 직경 방향 외측으로 펼쳐지는 플랜지(45a)가 마련되고, 플랜지(45a)는 볼트를 개재하여 제 1 연결 브래킷(46)에 고정된다. 이처럼, 제 2 부분(S2)에서는, 구름 안내의 볼 나사가 적용된다.

제 1 연결 브래킷(46)은, 볼트를 개재하여 제 2 로터 브래킷(21A)에 고정된다. 이처럼, 너트 부재(51)와, 제 2 연결 브래킷(45)과, 제 1 연결 브래킷(46)과, 제 2 로터 브래킷(21A)은, 일체가 되어서 회전 가능하다. 상세하게는, 너트 부재(51), 제 2 연결 브래킷(45), 제 1 연결 브래킷(46) 및 제 2 로터 브래킷(21A)은, 제 2 베어링(32)을 개재하여, 제 2 스테이터(10A) 및 제 2 스테이터 보지체(11A)에 대하여 회전 가능하게 지지된다.

제 2 회전 검출부(101A)는, 예를 들면, 리졸버이다. 제 2 회전 검출부(101A)는, 제 2 모터(M2)의 회전 상태를 검출한다. 제 2 회전 검출부(101A)는, 축방향에 있어서 연결부(100)에 나란히 한 위치에 배치된다.

다음으로, 액추에이터(1)의 움직임을 설명한다.

우선, 축부재(SF)가 승강하는(직동하는) 양태를 설명한다. 이 양태에서는, 제 2 모터(M2)만이 작동하고, 제 1 모터(M1)는 작동하지 않는다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 제 2 모터(M2)가 작동하면, 제 2 로터(20A)가 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전한다. 상세하게는, 제 2 로터(20A)는, 제 2 베어링(32)을 개재하여, 제 2 스테이터(10A) 및 제 2 스테이터 보지체(11A)에 대하여 중심축(AX) 둘레로 회전한다. 또한, 제 1 로터(20)는, 회전하지 않는다.

너트 부재(51)는, 제 2 로터(20A)와 일체로 되어 있다. 따라서, 너트 부재(51)도 제 2 로터(20A)와 일체로 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전한다. 너트 부재(51)의 암나사부는, 축부재(SF)의 제 2 부분(S2)의 수나사부(533)와 맞물려 있기 때문에, 너트 부재(51)의 회전에 의해 축부재(SF)가 축선 방향을 따라 직동한다. 상세하게는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 축부재(SF)가 축선 방향을 따라 상승한다. 또한, 이 상태에서는, 또한, 축부재(SF)가 상승하고, 완충 부재(55a)를 개재하여 스토퍼(55)가 너트용 하우징(42)의 바닥부(42c)에 맞닿음으로써 축부재(SF)의 상승이 규제된다.

이어서, 축부재(SF)가 선회하는(회전하는) 양태를 설명한다. 이 양태에서는, 축부재(SF)의 Z방향의 이동의 방법에 따라, 제 1 양태, 제 2 양태 및 제 3 양태가 포함된다.

제 1 양태에서는, 제 1 모터(M1)가 작동하고, 제 2 모터(M2)가 작동하지 않는다. 상기 서술한 바와 같이, 스플라인 홈부(633)와 스플라인부가 맞물린다. 이에 의해, 스플라인 외통(61)의 스플라인부를 따라 축부재(SF)가 축선 방향으로 안내된다. 또한, 축부재(SF)는 스플라인 외통(61)을 개재하여 제 1 로터(20)와 함께 회전함으로써, 축부재(SF)가 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전 가능하게 된다. 추가로, 제 2 모터(M2)가 작동하지 않기 때문에 너트 부재(51)도 회전하지 않는다. 따라서, 스플라인 외통(61)에 의해 축부재(SF)가 회전하면, 너트 부재(51)에 의해 축부재(SF)가 축선 방향을 따라 직동한다. 이상으로부터, 제 1 양태에서는, 축부재(SF)는 스플라인 외통(61)과 일체로 회전하면서, 정지한 너트 부재(51)와 상대적으로 회전함으로써 Z방향으로 직동한다.

제 2 양태에서는, 축부재(SF)는 스플라인 외통(61)과 일체로 회전하면서, 축부재(SF)의 Z방향의 위치가 변화되지 않도록 너트 부재(51)를 회전시킨다. 따라서, 제 2 양태에서는, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 쌍방을 작동시킨다. 즉, 제 1 모터(M1)에 의한 회전은 제 1 양태와 마찬가지이며, 축부재(SF)는 스플라인 외통(61)을 개재하여 제 1 로터(20)와 함께 회전함으로써, 축부재(SF)가 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전 가능하게 된다. 제 2 모터(M2)는, 제 1 양태에서는 작동시키지 않았지만, 축부재(SF)가 직동하는 방향과 역방향으로 너트 부재(51)를 회전시킨다. 이상으로부터, 제 2 양태에서는, 축부재(SF)의 Z방향의 위치가 변화되지 않은 채, 축부재(SF)가 스플라인 외통(61)과 일체로 회전한다.

제 3 양태에서는, 축부재(SF)는 스플라인 외통(61)과 일체로 회전하면서, 너트 부재(51)의 회전 속도를 적절히 조정함으로써, 축부재(SF)가 직동하는 속도(Z방향의 이동 속도)를 가변시킨다. 따라서, 제 3 양태에서는, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 쌍방을 작동시킨다. 즉, 제 1 모터(M1)에 의한 회전은 제 1 및 제 2 양태와 마찬가지이며, 축부재(SF)는 스플라인 외통(61)을 개재하여 제 1 로터(20)와 함께 회전함으로써, 축부재(SF)가 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전 가능하게 된다. 제 2 모터(M2)는, 축부재(SF)의 원하는 직동의 속도에 맞춰서, 모터의 회전 속도를 설정한다. 이상으로부터, 제 3 양태에서는, 축부재(SF)의 Z방향의 이동 속도를 적절하게 조정하면서, 축부재(SF)가 스플라인 외통(61)과 일체로 회전한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 액추에이터(1)는, 제 1 스테이터(10)와 제 1 스테이터(10)에 대하여 중심축(AX)을 중심으로 하는 축둘레 방향으로 회전 가능한 제 1 로터(20)를 가지는 제 1 모터(M1)와, 제 1 모터(M1)에 대하여 중심축(AX)의 축선 방향으로 이격하여 배치되는 것과 함께, 제 2 스테이터(10A)와 제 2 스테이터(10A)에 대하여 회전 가능하며 제 1 로터(20)의 중심축(AX)과 동축으로 배치되는 제 2 로터(20A)를 가지는 제 2 모터(M2)와, 제 1 로터(20) 및 제 2 로터(20A)를 축선 방향을 따라 관통하고, 제 1 로터(20)로부터 제 2 로터(20A)의 반대측을 향하여 축선 방향의 일방으로 돌출하는 제 1 부분(S1)의 적어도 일부에 축선 방향을 따라 연장되는 스플라인 홈부(633)가 마련되고, 제 2 로터(20A)로부터 제 1 로터(20)의 반대측을 향하여 축선 방향의 타방으로 돌출하는 제 2 부분(S2)의 적어도 일부에 수나사부(533)가 마련되는 축부재(SF)와, 축부재(SF)의 스플라인 홈부(633)와 계합하여 스플라인 홈부(633)를 따라 축부재(SF)를 축선 방향으로 안내시키는 것과 함께, 제 1 로터(20)와 함께 회전하며 축부재(SF)를 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전 가능한 스플라인 외통(61)과, 축부재(SF)의 수나사부(533)와 맞물리는 암나사부가 마련되고, 제 2 로터(20A)와 함께 회전하며 축부재(SF)를 중심축(AX)의 축선 방향으로 이동 가능한 너트 부재(51)를 구비한다.

액추에이터(1)에 있어서는, 스플라인 외통(61)과, 제 1 모터(M1)와, 제 2 모터(M2)와, 너트 부재(51)를 중심축(AX)의 축선 방향을 따라 배치하고 있다. 따라서, 제 1 로터(20)의 직경 방향 외측에 제 2 로터(20A)가 배치되는 2축 일체형 모터를 가지는 액추에이터보다도, 직경 방향의 크기가 감소하여 풋프린트가 작아진다.

또한, 축부재(SF)에 있어서의 스플라인 홈부(633)의 직경은, 수나사부(533)의 직경보다도 크다.

제 1 모터(M1)의 구동력에 의해 스플라인 외통(61)이 중심축(AX)의 축둘레 방향으로 회전하고, 스플라인 외통(61)과 함께 축부재(SF)가 회전한다. 여기에서, 축부재(SF)에 있어서의 스플라인 홈부(633)의 직경은, 수나사부(533)의 직경보다도 크기 때문에, 스플라인 홈부(633)의 강성이 수나사부(533)보다도 높아진다. 따라서, 축부재(SF)를 회전시켜서 둘레 방향의 소정 위치에서 정지시키는 경우에, 당해 소정 위치에 보다 가까운 위치에서 정지시킬 수 있다. 또한, 축부재(SF)가 둘레 방향의 소정 위치가 될 때까지 축부재(SF)의 회전 조작을 행하는 경우, 최종적인 소정 위치에 위치시킬 때까지의 시간이 단축된다.

스플라인 외통(61)은, 제 1 모터(M1)의 출력축의 가까이에 배치되고, 너트 부재(51)는, 제 2 모터(M2)의 출력축의 가까이에 배치된다. 따라서, 스플라인 외통(61)에는, 제 1 모터(M1)의 출력축의 진동 및 경사의 영향이 미치기 어려워져, 스플라인 외통(61)을 양호한 정밀도로 조립할 수 있다. 너트 부재(51)에는, 제 2 모터(M2)의 출력축의 진동 및 경사의 영향이 미치기 어려워져, 너트 부재(51)를 양호한 정밀도로 조립할 수 있다.

제 1 모터(M1)와 제 2 모터(M2)가 분리되었기 때문에, 각각의 모터의 토크를 개별적으로 설정할 수 있다.

축부재(SF)의 일단측에 스플라인 외통(61)이 마련되고, 타단측에 너트 부재(51)가 마련되어 있다. 따라서, 축부재(SF)의 일단측에 스플라인 외통(61) 및 너트 부재(51)가 함께 마련되어 있는 경우와 비교하여, 스플라인 외통(61) 및 너트 부재(51)의 회전에 의한 축부재(SF)의 진동이나 경사가 작아진다.

제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 각각에 있어서, 모터 하우징과 로터 및 스테이터가 분리되어 있기 때문에, 모터의 조립 시에 정밀도의 조정(센터링(centering))이 가능하기 때문에, 양호한 정밀도로 모터를 조립할 수 있다.

축부재(SF)는, 제 1 부분(S1)을 포함하는 샤프트(63)와 제 2 부분(S2)을 포함하는 나사축(53)으로 분할되는 것과 함께, 샤프트(63)와 나사축(53)이 나사 체결에 의해 연결된다.

샤프트(63) 또는 나사축(53)에 마모 등이 생겼을 경우에, 마모 등이 생긴 부재만을 교환하면 되기 때문에, 부품 비용의 저감을 도모할 수 있다.

제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)는, 다이렉트 드라이브 모터이다.

다이렉트 드라이브 모터는, 감속 기구를 개재하지 않고, 발생한 구동력을 대상물에 직접 전달한다. 즉, 제 1 모터(M1)의 구동력에 의해 직접적으로 스플라인 외통(61)을 회전시킴으로써 축부재(SF)를 회전시킬 수 있다. 또한, 제 2 모터(M2)의 구동력에 의해 직접적으로 너트 부재(51)를 회전시킴으로써 축부재(SF)를 직동시킬 수 있다.

축부재(SF)의 제 1 부분(S1)의 단부에는, 아암 장착 부재(70)가 고정되며, 아암 장착 부재(70)는, 워크가 장착되는 아암부(80)를 지지한다.

축부재(SF)의 제 1 부분(S1)에는 스플라인 홈부(633)와 계합하는 스플라인 외통(61)이 마련되기 때문에, 축부재(SF)가 회전할 때에 진동이나 경사가 작아진다. 따라서, 아암 장착 부재(70) 및 아암부(80)가 회전할 때의 진동이나 경사도 작아지기 때문에, 워크를 안정적으로 회전 및 승강시킬 수 있다.

[제 2 실시형태]

이어서, 제 2 실시형태와 관련되는 액추에이터(1A)에 대하여 설명한다. 제 1 실시형태와 동일한 구성 부위에는, 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 이하, 제 1 실시형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

도 3은, 제 2 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 하한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다. 도 4는, 제 2 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.

제 2 실시형태는, 제 1 실시형태에 대하여 축부재(SF)의 구조가 상이하다. 즉, 제 1 실시형태에서는, 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)으로 분할되어 있다. 나사축(53)의 대경부(531)와 샤프트(63)의 소경부(632)는, 나사 체결에 의해 일체로 연결되어 있다.

그러나, 제 2 실시형태와 관련되는 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)이 일체로 연결되어 형성되어 있다. 예를 들면, 1개의 원기둥 형상의 금속 부재의 외주 부분을 절삭함으로써, 샤프트(63) 및 나사축(53)의 형상을 가지는 축부재(SF)가 형성된다. 또한, 축부재(SF)에 있어서의 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 수나사부(533)의 직경(D2)보다도 크다. 여기에서, 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 대경 및 소경 중 대경이다. 수나사부(533)의 직경(D2)은, 외경 및 내경(곡경) 중 외경이다.

또한, 축부재(SF)의 승강 및 선회에 대해서는, 제 1 실시형태와 같다. 또한, 도 3에 나타내는 축부재(SF)의 하한 위치에 있어서, 제 2 모터(M2)가 작동하면, 제 2 로터(20A)와 함께 너트 부재(51)도 회전하여, 도 4에 나타내는 바와 같이, 축부재(SF)가 축선 방향을 따라 상승한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 액추에이터(1A)에 있어서, 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)이 일체로 연결되어 형성되어 있다. 따라서, 샤프트(63)와 나사축(53)을 분할하여 연결하였을 경우보다도, 축부재(SF)의 강성이 높아진다.

[제 3 실시형태]

이어서, 제 3 실시형태와 관련되는 액추에이터(1B)에 대하여 설명한다. 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 동일한 구성 부위에는, 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 이하, 제 1 실시형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

도 5는, 제 3 실시형태의 액추에이터의 단면도이다. 도 6은, 도 5의 주요부를 확대한 단면도이다. 도 7은, 도 5의 다른 주요부를 확대한 단면도이다. 도 8은, 제 3 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.

본 실시형태에서는, 제 1 모터(M1)보다도 상측의 부위(도 6에 상세하게 나타낸다)와, 너트 부재(51)보다도 하측의 부위(도 7에 상세하게 나타낸다)가, 주로 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 상이하다.

아암 장착 부재(70A)는, 샤프트(63)의 선단(상단)에 연결된다. 아암 장착 부재(70A)는, 연결부(71)와, 통형상부(72)와, 덮개부(73)를 가진다. 연결부(71)는, 샤프트(63)의 축경부(縮徑部)(63a)에 연결된다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 통형상부(72)는, 원통상으로 형성되며, 연결부(71)로부터 하방으로 연장된 상태로 마련된다. 통형상부(72)는, 스플라인 외통용 하우징(43)의 제 2 통형상부(432)보다도 외측에 배치되어, 제 2 통형상부(432)의 상부(432a)를 수용한다. 통형상부(72)의 하단에는, 오목부(72a)가 마련된다. 오목부(72a)는, 내주면의 하단이 확경(擴徑)되어 형성된다. 오목부(72a)에는, 시일부(77)가 배치된다.

시일부(77)는, 통형상부(72)와 스플라인 외통용 하우징(43)의 제 2 통형상부(432)의 상부(432a)의 사이에 형성되는 간극을 봉지(封止)한다. 시일부(77)로서는, 예를 들면 단면에서 보았을 때 U자 형상 또는 ㄷ자 형상의 부재를 링형상으로 형성한 구조 등을 들 수 있다. 시일부(77)는, 예를 들면 탄성 변형 가능한 재료를 이용하여 형성된다. 시일부(77)에 의해, 샤프트(63)가 외부로부터 보호된 상태가 된다. 또한, 오목부(72a)의 하단부에는, 내측으로 돌출하는 돌기부(72b)가 형성된다. 이 돌기부(72b)에 의해, 시일부(77)의 낙하가 억제된다.

또한, 통형상부(72)와 제 2 통형상부(432)의 상부(432a)의 사이에 원통상의 간극이 형성된다. 이 간극에 의해, 샤프트(63)와 외부의 사이에 래버린스 구조가 형성되기 때문에, 방진성 및 방수성을 높일 수 있다.

덮개부(73)는, 볼트에 의해 연결부(71)의 덮개부 장착면(71d)에 장착된다. 덮개부(73)는, 샤프트(63)의 축경부(63a)를 외부로부터 보호한다.

스플라인 외통용 하우징(43)은, 제 1 통형상부(431)와, 제 2 통형상부(432)를 가진다. 또한, 제 1 로터 브래킷(21)의 상단에는, 제 2 덮개 부재(111A)가 볼트를 개재하여 고정된다. 제 2 덮개 부재(111A)의 상단에는, 스플라인 외통(61A)의 플랜지(62A)가 볼트를 개재하여 고정된다.

제 1 통형상부(431)는, 상하 방향의 상측에 배치된 제 1 원통부(431b)와, 제 1 원통부(431b)의 하측에 배치된 단부(段部)(431d)와, 단부(431d)의 하측에 배치된 제 2 원통부(431e)를 가진다.

제 1 원통부(431b)에는, 직경 방향 내측으로 연장되는 수용부(431a)가 둘레 방향을 따라 원환 형상으로 마련되어 있다. 수용부(431a)의 상면에는, 하방으로 오목한 오목부가 마련되고, 오목부에 O링(74)이 수용되어 있다. 제 2 통형상부(432)의 하단면이 O링(74)을 가압한 상태에서, 볼트를 개재하여 제 2 통형상부(432)의 하단부가 제 1 통형상부(431)의 수용부(431a)에 고정된다. 제 2 원통부(431e)의 하단부(431c)의 측면에는, 오목부가 형성되며, 오목부에는 O링(75)이 수용되어 있다.

제 1 모터 하우징(40)의 상단부의 내주면이 O링(75)을 가압하고 있다. 이 상태에서, 볼트를 개재하여 제 1 통형상부(431)의 하단부가 제 1 모터 하우징(40)의 상단부에 고정된다. 추가로, 제 1 모터 하우징(40)의 상단부의 외주면에는, 직경 방향 내측으로 오목한 오목부가 마련되고, 오목부에 O링(76)이 수용되어 있다. 고정대(ST)의 내주면이 O링(76)을 가압한 상태에서, 제 1 모터 하우징(40)의 장착용 플랜지(40a)가 고정대(ST)의 상면에 볼트를 개재하여 고정된다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 통형상부(431)에 있어서, 제 2 원통부(431e)와 연결 브래킷(34)의 사이에 제 3 베어링(33)이 보지된다. 연결 브래킷(34)은, 스플라인 외통(61A)의 플랜지(62A)에 고정된다. 따라서, 제 3 베어링(33)은, 스플라인 외통(61) 및 연결 브래킷(34)를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하고 있다. 제 3 베어링(33)은, 예를 들면, 구름 베어링이다. 제 3 베어링(33)은, 웨이브 와셔(39a) 및 누름 부재(39b)를 개재하여 단부(431d)에 지지되어 있다. 제 3 베어링(33)은, 웨이브 와셔(39a) 및 누름 부재(39b)에 의해, 연결 브래킷(34)측에 눌려 있다. 또한, 제 3 베어링(33)은, 제 1 통형상부(431), 제 1 모터 하우징(40) 및 고정대(ST)로 직경 방향으로 지지되어 있다.

여기에서, 축부재(SF)에 대하여 설명한다. 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)을 가진다. 샤프트(63)는, 아암 장착 부재(70A)로부터 중심축(AX)의 축선 방향을 따라 연결부(100)까지 연장되어 있다. 연결부(100)는 축방향에 있어서 제 2 회전 검출부(101A)와 나란히 한 위치에 마련된다. 샤프트(63)는, 축경부(63a)와 대경부(63b)와 소경부(632)가 일체가 되어서 구성된다. 대경부(63b)는, 축경부(63a)의 하측에 배치되는 제 1 대경부(63b1)과, 제 2 통형상부(432)의 내방에 수용되는 제 2 대경부(63b2)와, 스플라인 외통(61A)의 상단으로부터 제 1 모터 하우징(40)의 하측 바닥부(40b)까지 연장되는 제 3 대경부(63b3)를 가진다. 제 3 대경부(63b3)의 외주에는, 중심축(AX)의 축선 방향으로 연장되는 스플라인 홈부(633)가 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 마련된다. 또한, 제 1 로터(20)의 상단보다도 상방으로 돌출하여 스플라인 홈부(633)가 마련된 부위가 제 1 부분(S1)이다.

나사축(53)은, 연결부(100)로부터 스토퍼(55)까지 연장되어 있다. 나사축(53)은, 상방의 대경부(531)와, 하방의 소경부(532)를 가진다. 나사축(53)의 대경부(531)의 상단부에는, 상방으로 돌출하는 세경부(531a)가 마련된다. 세경부(531a)의 외주에는, 수나사가 마련된다. 샤프트(63)의 소경부(632)의 하단부에는, 오목부(632a)가 마련된다. 오목부(632a)의 내주에는, 세경부(531a)의 수나사와 맞물리는 암나사가 마련된다. 오목부(632a)의 내주의 암나사는, 세경부(531a)의 수나사와 맞물려 있다. 이에 의해, 샤프트(63)의 소경부(632)와 나사축(53)의 대경부(531)가 일체로 연결된다. 즉, 샤프트(63)와 나사축(53)이 나사 체결에 의해 연결된다. 또한, 대경부(531)의 외주에는 수나사부(533)가 형성된다. 즉, 축부재(SF)는, 제 2 로터(20A)로부터 제 1 로터(20)의 반대 방향을 향하여 축선 방향의 타방인 하방으로 돌출하는 제 2 부분(S2)을 가지고, 제 2 부분(S2)에는 수나사부(533)가 마련된다. 또한, 소경부(532)의 외주에는 수나사부가 마련되어 있지 않다. 또한, 축부재(SF)에 있어서의 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 수나사부(533)의 직경(D2)보다도 크다. 또한, 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 대경 및 소경 중 대경이다. 수나사부(533)의 직경(D2)은, 외경 및 내경(곡경) 중 외경이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 클램프 기구(130)는, 나사축(53)의 소경부(532)와, 콜릿(132)과, 실린더(134)를 포함한다. 콜릿(132)은, 직경 방향으로 변형 가능한 파지부(132A)와, 대략 통형상의 플랜지부(132B)를 구비한다. 파지부(132A)에는, Z방향으로 슬롯이 4개 형성되어 있다. 도 7에 나타내는 단면도는, 당해 슬롯을 따라 절단한 단면을 나타내고 있다. 슬롯은, 둘레 방향에 90도씩 다른 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 파지부(132A)는, 직경 방향으로 탄성 변형이 가능하게 된다. 또한, 슬롯의 수, 형상 및 위치는, 특별하게 한정되지 않는다. 슬롯은, 파지부(132A)가 직경 방향으로 탄성 변형 가능하도록, 형성되어 있으면 된다.

콜릿(132)에는, 나사축(53)의 소경부(532)가 삽입된다. 콜릿(132)은, 제 1 테이퍼면(132a)과, 제 2 테이퍼면(132b)과, 오목부(132c)와, 내주면(132d)을 구비한다. 제 1 테이퍼면(132a)은, 파지부(132A)의 외주면이다. 제 1 테이퍼면(132a)은, Z방향 하측을 향함에 따라 외경이 작아지는 경사면이다. 즉, 제 1 테이퍼면(132a)은, 대략 원뿔면의 형상이다.

제 2 테이퍼면(132b)은, 플랜지부(132B)의 Z방향 상측의 외주면이다. 제 2 테이퍼면(132b)은, Z방향 상측을 향함에 따라 외경이 작아지는 경사면이다. 즉, 제 2 테이퍼면(132b)은, 대략 원뿔면의 형상이다. 오목부(132c)는, 플랜지부(132B)의 외주면에 형성된 홈이다. 오목부(132c)는, Z방향에 있어서, 제 1 테이퍼면(132a)과 제 2 테이퍼면(132b)의 사이에 형성된다. 내주면(132d)은, 나사축(53)의 피(被)클램프부(53b)와 대향하는 면이다. 콜릿(132)은, 나사축(53)이 축선 방향으로 최대한 이동하는 경우에도 내주면(132d)이 나사축(53)의 피클램프부(53b)와 대향하도록 배치되어 있다.

실린더(134)는, 피스톤(136)과, 실린더 튜브(138)와, 제 1 시일 부재(160)와, 제 2 시일 부재(162)를 구비한다. 또한, 실린더(134)는, 기체 공급부(163)와, 고정 부재(144)와, 스토퍼부(146)와, 나사축용 하우징(150)과, 스프링(156)을 구비한다.

피스톤(136)에는, 나사축(53)의 소경부(532)가 삽입된다. 피스톤(136)은, 경사면(136a)과, 제 1 외측면(136b)과, 제 2 외측면(136c)과, 홈부(136d)와, 하면(136e)과, 오목부(136f)와, 상면(136g)을 구비한다.

경사면(136a)은, 피스톤(136)의 Z방향 상측의 내주면이다. 경사면(136a)은, Z방향 상측을 향함에 따라 직경이 커지도록 경사져 있다. 경사면(136a)은, Z방향에 있어서 제 1 테이퍼면(132a)과 겹친다. 이러한 구성에 의해, 경사면(136a)은, 피스톤(136)이 Z방향 상측으로 이동하였을 경우에 제 1 테이퍼면(132a)과 접촉할 수 있다. 그리고, 경사면(136a)은, 제 1 테이퍼면(132a)과 접촉하였을 경우에, 제 1 테이퍼면(132a)을 직경 방향 내측으로 가압할 수 있다. 즉, 경사면(136a)은, 파지부(132A)를 직경 방향 내측으로 가압 가능한 척부이다. 경사면(136a)은, 제 1 테이퍼면(132a)과 대향한다. 즉, 경사면(136a)과 제 1 테이퍼면(132a)은, 대략 같은 경사를 가진다. 경사면(136a)은, 직경 방향에 있어서 제 1 테이퍼면(132a)과 겹치도록 배치된다. 이에 의해, 피스톤(136) 및 콜릿(132)이 점유하는 공간의 축선 방향의 치수를 작게 할 수 있다.

제 1 외측면(136b) 및 제 2 외측면(136c)은, 피스톤(136)의 외측면이다. 제 1 외측면(136b)는, 제 2 외측면(136c)보다도 Z방향 상측에 위치한다. 제 2 외측면(136c)은, 제 1 외측면(136b)보다도 직경이 크다. 제 1 외측면(136b) 및 제 2 외측면(136c)은, 직경 방향에 있어서 제 1 테이퍼면(132a)과 겹치도록 배치된다. 홈부(136d)는, 제 1 외측면(136b)에 형성된 각(角)홈이다. 홈부(136d)는, 제 1 외측면(136b)의 둘레 방향을 따라 형성되어 있다. 하면(136e)은, 피스톤(136)의 Z방향 하측의 면이다. 하면(136e)에는, Z방향 상측으로 오목한 오목부(136f)가 형성된다. 상면(136g)은, 피스톤(136)의 Z방향 상측의 면이다.

실린더 튜브(138)는, 피스톤(136)을 수용하는 대략 통형상의 부재이다. 통형상부(138a)와, 외경측 플랜지부(138b)와, 내경측 플랜지부(138c)와, 홈부(138d)와, 제 1 내측면(138e)과, 제 2 내측면(138f)과, 기체 공급로(138g)를 구비한다. 통형상부(138a)는, 통형상의 부재이다. 통형상부(138a)의 Z방향 상측의 단부에 외경측 플랜지부(138b) 및 내경측 플랜지부(138c)가 접속된다. 외경측 플랜지부(138b)는, 원환 형상으로 형성된 플랜지면이다. 외경측 플랜지부(138b)는, 고정 부재(140)에 의해 통형상부(42b)의 하단에 고정된다. 내경측 플랜지부(138c)는, 원환 형상으로 형성되며, 외경측 플랜지부(138b)보다도 직경 방향 내측에 배치된다. 내경측 플랜지부(138c)에는, 단차면(142)이 형성된다. 단차면(142)은, 내경측 플랜지부(138c)의 Z방향 상측의 단부에 형성된다. 단차면(142)은, Z방향 상측으로부터 보았을 때, 원환 형상이다.

제 1 내측면(138e)은, 내경측 플랜지부(138c)의 직경 방향 내측의 측면이다. 제 1 내측면(138e)은, 제 1 외측면(136b)과 대향한다. 제 2 내측면(138f)은, 통형상부(138a)의 직경 방향 내측의 측면이다. 제 2 내측면(138f)의 직경은, 제 1 내측면(138e)의 직경보다도 크다. 제 2 내측면(138f)은, 제 2 외측면(136c)과 대향한다. 제 1 내측면(138e) 및 제 2 내측면(138f)은, 직경 방향에 있어서 제 1 테이퍼면(132a)과 겹치도록 배치된다. 홈부(138d)는, 제 2 내측면(138f)에 형성된 각홈이다. 홈부(138d)는, 제 2 내측면(138f)의 둘레 방향을 따라 형성되어 있다.

기체 공급로(138g)는, 실린더 튜브(138)의 외부로부터 실린더 튜브(138)의 내부까지 관통하는 개구이다. 기체 공급로(138g)에는, 기체 공급 배관(158)이 접속되어 있다. 기체 공급로(138g)와 기체 공급 배관(158)은, 예를 들면, 시일 테이프를 개재하여 나사 고정되어 있다.

제 1 시일 부재(160)는, O링이다. 제 1 시일 부재(160)는, 홈부(136d)에 배치된다. 제 1 시일 부재(160)는, 제 1 외측면(136b)과, 제 1 내측면(138e)의 사이의 간극을 메운다. 이에 의하면, 제 1 외측면(136b)과, 제 1 내측면(138e)의 간극이 시일된다.

제 2 시일 부재(162)는, O링이다. 제 2 시일 부재(162)는, 홈부(138d)에 배치된다. 제 2 시일 부재(162)는, 제 2 외측면(136c)과, 제 2 내측면(138f)의 사이의 간극을 메운다. 이에 의하면, 제 2 외측면(136c)과, 제 2 내측면(138f)의 간극이 시일된다. 이러한 구성에 의해, 기체 공급 배관(158), 기체 공급로(138g), 제 1 외측면(136b), 제 2 외측면(136c), 제 1 내측면(138e), 제 2 내측면(138f), 제 1 시일 부재(160) 및 제 2 시일 부재(162)로 둘러싸여진 압력실(139)이 형성된다.

기체 공급부(163)는, 압축 공기를 공급하는 컴프레서이다. 기체 공급부(163)는, 기체 공급 배관(158)에 접속된다. 또한, 기체 공급부(163)가 공급하는 기체는, 압축 공기에 한정되지 않는다. 기체 공급부(163)는, 예를 들면, 압축된 질소를 공급하여도 된다.

고정 부재(144)는, 원환 형상의 판부재이다. 고정 부재(144)는, 직경 방향 외측의 하면이 단차면(142)과 접촉하도록 배치된다. 또한, 고정 부재(144)는, 직경 방향 내측의 단부가 오목부(132c)에 삽입되어 있다.

스토퍼부(146)는, 원환 형상의 부재이다. 스토퍼부(146)에는, 나사축(53)의 소경부(532)가 삽입된다. 스토퍼부(146)는, 제 2 테이퍼면(132b)과 대향하는 경사면(146a)을 구비한다. 이에 의해, 스토퍼부(146)는, 콜릿(132)의 Z방향 상측으로의 이동을 제한할 수 있다. 또한, 스토퍼부(146)는, 고정 부재(144)를 단차면(142)과 사이에 둔 상태에서, 고정 부재(148)에 의해, 내경측 플랜지부(138c)에 고정된다. 따라서, 스토퍼부(146)는, 고정 부재(144)의 Z방향에 있어서의 위치를 고정한다. 그리고, 고정 부재(144)의 내경측의 단부는, 오목부(132c)에 삽입되어 있다. 이에 의하면, 고정 부재(144)는, 콜릿(132)의 Z방향 하측으로의 이동을 제한할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 콜릿(132)의 Z방향에 있어서의 위치가 결정된다.

나사축용 하우징(150)은, 실린더 튜브(138), 너트용 하우징(42), 모터용 하우징(41) 및 스플라인 외통용 하우징(43)을 개재하여, 고정대(ST)에 고정되어 있다. 나사축용 하우징(150)은, 플랜지부(150a)와, 플랜지면(150b)과, 통형상부(150c)과, 오목부(150d)와, 덮개 부재(150e)를 가진다. 플랜지부(150a)는, 원환 형상으로 형성되며, 고정 부재(152)에 의해 통형상부(138a)의 하단에 고정된다. 플랜지면(150b)은, 플랜지부(150a)의 Z방향 상측의 면이다.

플랜지면(150b)은, 하면(136e)과 대향한다. 통형상부(150c)는, 플랜지부(150a)의 내주로부터 하방으로 연장되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 통형상부(150c)는, 나사축(53)의 하측의 단부를 수용한다. 오목부(150d)는, 플랜지면(150b)으로부터 Z방향 하측으로 오목한 오목부이다. 덮개 부재(150e)는, 통형상부(150c)의 Z방향 하측을 덮는 부재이다. 덮개 부재(150e)는, 볼트에 의해, 통형상부(150c)의 Z방향 하측의 단면(端面)에 고정된다. 이에 의해, Z방향 하측으로부터, 나사축용 하우징(150)의 내부에 이물이 침입하는 것을 막을 수 있다.

스프링(156)은, 압축 코일스프링이다. 스프링(156)은, 일방의 단부가 오목부(136f)의 바닥면과 접촉한다. 스프링(156)은, 타방의 단부가 오목부(150d)의 바닥면과 접촉한다. 따라서, 스프링(156)은, 오목부(136f)의 바닥면 및 오목부(150d)의 바닥면에 의해 압축되어 있다. 나사축용 하우징(150)이 고정대(ST)에 고정되어 있으므로 오목부(150d)의 바닥면은 Z축방향 하측으로 이동하지 않는다. 따라서, 스프링(156)은, 피스톤(136)을 Z방향 상측으로 가압한다. 또한, 스프링(156)은, 압축 코일스프링이라고 하였지만 이에 한정되지 않는다. 스프링(156)은, 피스톤(136)이 파지부(132A)에 가까워지는 방향으로 피스톤(136)을 가압하는 탄성 부재이면 된다. 스프링(156)은, 예를 들면, 각(角)스프링 및 원뿔 스프링이어도 된다. 또한, 스프링(156)은, 복수 배치되어 있어도 된다.

나사축(53)의 하단부에는, 스토퍼(55)가 너트(56)에 의해 장착되어 있다. 스토퍼(55)는, 원환 형상의 부재이다. 스토퍼(55)는, 나사축(53)에 삽입되어 있다. 스토퍼(55)의 Z방향 상측에는, 원환 형상의 완충 부재(55a)가 배치되어 있다. 완충 부재(55a)는, 예를 들면, 탄성체의 우레탄 고무이다. 완충 부재(55a) 및 스토퍼(55)의 외경(r2)은, 플랜지부(150a)의 내경(r1)보다도 크다. 따라서, 스토퍼(55)는, 나사축(53)이 소정의 길이만큼 상승하였을 경우에, 완충 부재(55a)를 개재하여 플랜지부(150a)와 접한다. 이에 의해, 스토퍼(55)는, 나사축(53)이 소정의 길이를 초과하여 상승하는 것을 규제할 수 있다.

또한, 축부재(SF)의 승강 및 선회에 대해서는, 제 1 및 제 2 실시형태와 같다. 또한, 도 5에 나타내는 축부재(SF)의 하한 위치에 있어서, 제 2 모터(M2)가 작동하면, 제 2 로터(20A)와 함께 너트 부재(51)도 회전하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 축부재(SF)가 축선 방향을 따라 상승한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 액추에이터(1B)는, 축부재(SF)의 제 2 부분(S2)이 관통하는 콜릿(132)과, 축부재(SF)의 제 2 부분이 관통하는 피스톤(136), 피스톤(136)을 수용하는 실린더 튜브(138) 및 피스톤(136)을 가압하는 탄성 부재를 가지는 실린더(134)를 포함하는 클램프 기구(130)를 구비한다. 피스톤(136)은, 탄성 부재에 의해 콜릿(132)의 외주면에 접함으로써, 콜릿(132)을 축부재(SF)에 누르는 경사면(136a)(척부)을 가지며, 콜릿(132)은, 실린더 튜브(138)의 내부에 기체 또는 액체가 공급되면, 축부재(SF)로부터 멀어진다.

이 구성에 의하면, 탄성 부재는, 척부를 콜릿(132)의 외주면에 접하도록 가압할 수 있다. 그리고, 척부는, 콜릿(132)을 축부재(SF)에 눌러서 축부재를 클램프할 수 있다. 또한, 척부는, 콜릿(132)의 외주면에 접하는 구성이기 때문에, 당해 외주면과 직경 방향에 있어서 겹쳐진다. 이러한 구성에 의해, 클램프 기구(130)의 축선 방향의 치수를 작게 할 수 있다. 또한, 실린더 튜브(138)의 내부에 기체 또는 액체를 공급함으로써, 축부재(SF)를 언클램프할 수 있다. 또한, 전원이 차단된 경우에 있어서도, 축부재(SF)를 클램프 기구(130)로 보지할 수 있다.

외주면은, 척부에 가까워짐에 따라 직경이 작아지는 테이퍼면이며, 척부는, 외주면과 대향하는 경사면(136a)이다.

이 구성에 의하면, 제 1 테이퍼면(132a)은, 실린더 튜브(138)의 내부에 기체 또는 액체가 공급되어 있지 않은 경우에, 테이퍼면과 면접촉할 수 있다. 이에 의해, 콜릿(132)의 외주면과 척부가 선접촉, 또는 점접촉하는 경우와 비교하여, 콜릿(132)과 척부의 사이에 생기는 마찰력을 크게 할 수 있다. 따라서, 콜릿이 축부재(SF)를 클램프하고 있는 경우에, 콜릿(132)의 외주면과 척부가 미끄러지는 것을 억제할 수 있다.

스플라인 외통(61A)의 직경 방향 외측은, 제 3 베어링(33)(구름 베어링)을 개재하여 스플라인 외통용 하우징(43)으로 지지된다.

예를 들면, 아암부(80)에 의해 워크를 지지하고, 아암부(80) 및 워크의 하중의 중심이 중심축(AX)과 일치하지 않는 경우 또는 아암부(80) 및 워크의 회전 모멘트를 받을 경우에는, 축부재(SF)가 중심축(AX)에 대하여 경사지는 방향으로 힘을 받을 가능성이 있다. 이에 비하여, 제 3 베어링(33)이 웨이브 와셔(39a) 및 누름 부재(39b)를 개재하여 제 1 통형상부(431), 제 1 모터 하우징(40) 및 고정대(ST)로 직경 방향으로 지지되어 있으므로, 중심축(AX)의 축선 방향에 직교하는 직경 방향으로의 스플라인 외통(61A)의 변위 또는 진동이 억제된다.

제 1 부분(S1)의 선단에 고정되는 아암 장착 부재(70A)에 마련되어 제 1 부분(S1)의 외주를 덮는 통형상부와, 제 1 부분(S1)의 사이에 원통상의 간극이 형성된다.

원통상의 간극에 의해, 제 1 부분(S1)과 원통상의 간극의 외부의 사이에 래버린스 구조가 형성되기 때문에, 아암 장착 부재(70A)의 내방의 방진성 및 방수성을 높일 수 있다.

[제 4 실시형태]

이어서, 제 4 실시형태와 관련되는 액추에이터(1C)에 대하여 설명한다. 제 1 실시형태, 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태와 동일한 구성 부위에는, 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 이하, 제 3 실시형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

도 9는, 제 4 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 하한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다. 도 10은, 제 4 실시형태의 액추에이터의 단면도이며, 축부재의 스트로크가 상한에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.

제 4 실시형태는, 제 3 실시형태에 대하여 축부재(SF)의 구조가 상이하다.

즉, 제 3 실시형태에서는, 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)으로 분할되어 있다. 나사축(53)의 대경부(531)와 샤프트(63)의 소경부(632)는, 나사 체결에 의해 일체로 연결되어 있다.

그러나, 제 4 실시형태와 관련되는 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)이 일체로 연결되어 형성되어 있다. 예를 들면, 1개의 원기둥 형상의 금속 부재의 외주 부분을 절삭함으로써, 샤프트(63) 및 나사축(53)의 형상을 가지는 축부재(SF)가 형성된다. 또한, 축부재(SF)에 있어서의 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 수나사부(533)의 직경(D2)보다도 크다. 여기에서, 스플라인 홈부(633)의 직경(D1)은, 대경 및 소경 중 대경이다. 수나사부(533)의 직경(D2)은, 외경 및 내경(곡경) 중 외경이다.

또한, 축부재(SF)의 승강 및 선회에 대해서는, 제 1 실시형태, 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태와 같다. 또한, 도 9에 나타내는 축부재(SF)의 하한 위치에 있어서, 제 2 모터(M2)가 작동하면, 제 2 로터(20A)와 함께 너트 부재(51)도 회전하여, 도 10에 나타내는 바와 같이, 축부재(SF)가 축선 방향을 따라 상승한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 액추에이터(1C)에 있어서, 축부재(SF)는, 상방의 샤프트(63)와, 하방의 나사축(53)이 일체로 연결되어 형성되어 있다. 따라서, 샤프트(63)와 나사축(53)을 분할하여 연결하였을 경우보다도, 축부재(SF)의 강성이 높아진다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시형태에 기재된 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 축부재(SF)에 있어서, 샤프트(63)와 나사축(53)이 나사 체결에 의해 연결되는 형태를 설명하였지만, 샤프트(63)의 단부를 나사축(53)의 단부에 압입(壓入)하여 연결하여도 된다. 또한, 접착제를 이용하여 샤프트(63)와 나사축(53)을 연결하여도 된다.

1,1A,1B,1C 액추에이터
10 제 1 스테이터
10A 제 2 스테이터
130 클램프 기구
132 콜릿
134 실린더
136 피스톤
138 실린더 튜브
20 제 1 로터
20A 제 2 로터
33 제 3 베어링(구름 베어링)
43 스플라인 외통용 하우징
51 너트 부재
53 나사축
533 수나사부
61 스플라인 외통
61A 스플라인 외통
63 샤프트
633 스플라인 홈부
70 아암 장착 부재
70A 아암 장착 부재
72 통형상부
80 아암부
AX 중심축
S1 제 1 부분
S2 제 2 부분
SF 축부재
M1 제 1 모터
M2 제 2 모터

Claims (9)

1. 제 1 스테이터와 상기 제 1 스테이터에 대하여 중심축의 축둘레 방향으로 회전 가능한 제 1 로터를 가지는 제 1 모터와,
   상기 제 1 모터에 대하여 상기 중심축의 축선 방향으로 이격하여 배치되는 것과 함께, 제 2 스테이터와 상기 제 2 스테이터에 대하여 회전 가능하며 상기 제 1 로터의 상기 중심축과 동축으로 배치되는 제 2 로터를 가지는 제 2 모터와,
   상기 제 1 로터 및 상기 제 2 로터를 상기 축선 방향을 따라 관통하고, 상기 제 1 로터로부터 상기 제 2 로터의 반대측을 향하여 상기 축선 방향의 일방으로 돌출하는 제 1 부분의 적어도 일부에 상기 축선 방향을 따라 연장되는 스플라인 홈부가 마련되고, 상기 제 2 로터로부터 상기 제 1 로터의 반대측을 향하여 상기 축선 방향의 타방으로 돌출하는 제 2 부분의 적어도 일부에 수나사부가 마련되는 축부재와,
   상기 축부재의 상기 스플라인 홈부와 계합하여 당해 스플라인 홈부를 따라 상기 축부재를 상기 축선 방향으로 안내시키는 것과 함께, 상기 제 1 로터와 함께 회전하여 상기 축부재를 상기 중심축의 축둘레 방향으로 회전 가능한 스플라인 외통과,
   상기 축부재의 상기 수나사부와 맞물리는 암나사부가 마련되고, 상기 제 2 로터와 함께 회전하여 상기 축부재를 상기 중심축의 축선 방향으로 이동 가능한 너트 부재를 구비하며,
   상기 축부재에 있어서의 상기 스플라인 홈부의 제 1 직경은, 대경 및 소경 중 대경이며, 상기 수나사부의 제 2 직경은, 외경 및 내경 중 외경이며,
   상기 제 1 직경은, 상기 제 2 직경보다도 큰 액추에이터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 축부재는, 상기 제 1 부분을 포함하는 샤프트와 상기 제 2 부분을 포함하는 나사축으로 분할되는 것과 함께, 상기 샤프트와 나사축이 나사 체결에 의해 연결되는 액추에이터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터는, 다이렉트 드라이브 모터인 액추에이터.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 축부재의 제 1 부분의 단부에는 아암 장착 부재가 고정되며, 당해 아암 장착 부재는, 워크가 장착되는 아암부를 지지하는 액추에이터.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 축부재의 제 2 부분이 관통하는 콜릿과,
   상기 축부재의 제 2 부분이 관통하는 피스톤과, 상기 피스톤을 수용하는 실린더 튜브와, 상기 피스톤을 가압하는 탄성 부재를 가지는 실린더를 포함하는 클램프 기구를 구비하고,
   상기 피스톤은, 상기 탄성 부재에 의해 상기 콜릿의 외주면에 접함으로써, 상기 콜릿을 상기 축부재에 누르는 척부를 가지고,
   상기 콜릿은, 상기 실린더 튜브의 내부에 기체 또는 액체가 공급되면, 상기 축부재로부터 멀어지는 액추에이터.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 외주면은, 상기 척부에 가까워짐에 따라 직경이 작아지는 테이퍼면이며,
   상기 척부는, 상기 외주면과 대향하는 경사면인 액추에이터.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 스플라인 외통의 직경 방향 외측은, 구름 베어링을 개재하여 스플라인 외통용 하우징으로 지지되는 액추에이터.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 부분의 선단에 고정되는 아암 장착 부재에 마련되어 상기 제 1 부분의 외주를 덮는 통형상부와, 상기 제 1 부분의 사이에 원통상의 간극이 형성되는 액추에이터.
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