转动直线驱动装置的制作方法

本发明涉及一种转动直线驱动装置。

背景技术：

有一种能够绕轴转动且能够沿轴向移动的转动直线驱动装置。日本特许公开1998年141464号公报所述的装置包括花键轴、花键轴承、正齿轮。花键轴具有沿轴向延伸的齿。花键轴承沿花键轴的轴向引导花键轴。正齿轮设为与花键轴的轴向正交，且正齿轮的齿与花键轴的齿啮合。在正齿轮转动时，花键轴以花键轴承为引导件沿轴向直线移动。在花键轴承转动时，花键轴与花键轴承一同转动。正齿轮以在花键轴承转动时不会与花键轴的齿互相干扰的方式沿齿的外径弯曲。在正齿轮和花键轴承同时转动时，花键轴借助正齿轮进行直线移动，且花键轴与花键轴承一同转动。

在装置中，为了在花键轴承转动时使花键轴的齿不会干扰正齿轮，使正齿轮沿花键轴的齿的外径弯曲。因此，装置需要正齿轮、花键轴等各零件具有较高的精度，导致成本升高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供这样的转动直线驱动装置，即，不需要各零件具有较高的精度就能够绕轴转动且能够沿轴向直线移动。

技术方案1的转动直线驱动装置能够使轴构件绕轴转动且能够使轴构件沿轴向移动，其中，所述轴构件是齿条轴，该齿条轴在外周上具有沿该齿条轴的延伸方向分布的齿条齿，该转动直线驱动装置包括：第一齿轮，其供所述齿条轴贯穿，并且该第一齿轮能够相对于所述齿条轴绕所述齿条轴转动；第一支承构件，其供所述齿条轴和所述第一齿轮贯穿，并且该第一支承构件能够相对于所述第一齿轮绕所述齿条轴转动；第一马达，其能够使所述第一支承构件绕所述齿条轴转动；第二马达，其能够使所述第一齿轮相对于所述齿条轴绕所述齿条轴转动；小齿轮，其由所述第一支承构件支承，并与所述齿条轴的所述齿条齿啮合；以及传递构件，其由所述第一支承构件支承，并且该传递构件能够将所述第一齿轮的转动力传递给所述小齿轮，在所述第一马达驱动时，伴随着所述第一支承构件的转动，所述传递构件和所述小齿轮绕所述齿条轴转动，所述齿条轴与所述小齿轮一同绕所述齿条轴转动，在所述第二马达驱动时，伴随着所述第一齿轮的转动，所述小齿轮借助所述传递构件转动，所述齿条轴沿所述延伸方向移动。

技术方案1的转动直线驱动装置能够在第一马达的驱动力的作用下，使第一支承构件绕齿条轴转动，并借助第一支承构件使齿条轴绕齿条轴转动。转动直线驱动装置在第二马达的驱动力的作用下使第一齿轮转动，并将第一齿轮的转动力借助传递构件传递给小齿轮，从而能够使齿条轴相对于第一支承构件沿齿条轴直线移动。因此，转动直线驱动装置不需要各零件具有较高的精度就能够使齿条轴绕齿条轴转动，且能够使齿条轴沿齿条轴的轴向直线移动。转动直线驱动装置能够利用齿条轴、小齿轮以及马达等通用的零件来实现转动和直线移动，与以往的装置相比，该转动直线驱动装置不需要各零件具有较高的精度，因而成本较低。

在技术方案2的转动直线驱动装置中，也可以是，所述第一齿轮是锥齿轮，所述传递构件包括：第二齿轮，其是与所述第一齿轮啮合的锥齿轮；第三齿轮，其是与所述小齿轮啮合的正齿轮；以及转动轴，其设为能够使所述第二齿轮和所述第三齿轮同轴地一体地旋转，所述第一支承构件以该转动轴能够转动的方式支承该转动轴的一端部。转动直线驱动装置能够比较简单地构成传递构件。

在技术方案3的转动直线驱动装置中，也可以是，还具有第二支承构件，该第二支承构件具有供所述齿条轴贯穿的筒部，且该第二支承构件在相对于所述传递构件而言与所述第一齿轮所处侧相反的那一侧固定于所述第一支承构件，所述第二支承构件支承所述转动轴的另一端部。在转动直线驱动装置中，与仅在一端支承转动轴的情况相比，能够使第二齿轮和第三齿轮的转动稳定。因此，转动直线驱动装置能够使第一支承构件绕齿条轴顺畅地移动。

在技术方案4的转动直线驱动装置中，也可以是，所述第一齿轮是螺旋齿轮，所述传递构件是与所述螺旋齿轮和所述小齿轮啮合的螺旋齿轮。转动直线驱动装置能够比较简单地构成传递构件。

在技术方案5的转动直线驱动装置中，也可以是，还具有偏心轴，该偏心轴利用轴向中央部支承所述小齿轮且利用所述第一支承构件支承该偏心轴的轴向两端部，所述轴向中央部相对于所述轴向两端部偏心。作业人员能够利用偏心轴来简单地调整齿条轴和小齿轮之间的间隙。因此，与不能调整间隙的装置相比，转动直线驱动装置能够减少齿条轴在转动方向上的晃动。

在技术方案6的转动直线驱动装置中，也可以是，具有两组所述小齿轮和两组所述传递构件，两组所述小齿轮设为相对于所述齿条轴对称，两组所述传递构件设为相对于所述齿条轴对称。转动直线驱动装置通过将两组小齿轮设为相对于齿条轴对称并将两组传递构件设为相对于齿条轴对称，与小齿轮和传递构件为一组的情况相比，能够减少在齿条轴和小齿轮之间产生晃动。因此，转动直线驱动装置能够提高齿条轴的相对于转动的刚性。

在技术方案7的转动直线驱动装置中，也可以是，所述两组小齿轮在互不相同的相位与所述齿条轴啮合。转动直线驱动装置的两组小齿轮在互不相同的相位与齿条轴啮合，因此，与在相同的相位啮合的装置相比，转动直线驱动装置能够进一步减少在齿条轴和小齿轮之间产生的晃动。

在技术方案8的转动直线驱动装置中，也可以是，还具有轴承，所述第一支承构件以该轴承能够转动的方式支承该轴承，且该轴承配置在相对于所述齿条轴而言与所述小齿轮成对称的位置，所述轴承与所述齿条轴抵接。与在相对于齿条轴而言与小齿轮成对称的位置不设置任何构件的情况相比，转动直线驱动装置能够抑制齿条轴在齿条轴与小齿轮啮合的位置发生挠曲。

附图说明

图1是多关节机器人臂装置15的立体图。

图2是多关节机器人臂装置15的主视图。

图3是转动直线驱动机构16的立体图。

图4是转动直线驱动机构16的立体图。

图5是转动直线驱动装置1在图1的a-a线向视方向上的剖视图。

图6是将图5的主要部分放大后的图。

图7是表示齿条轴2与小齿轮7、小齿轮8啮合的剖视图。

图8是转动直线驱动机构16在图1的b-b线向视方向上的剖视图。

图9是转动直线驱动机构16在图5的c-c线向视方向上的剖视图。

图10是第二实施方式的转动直线驱动机构50的立体图。

图11是转动直线驱动机构50在图10的d-d线向视方向上的剖视图。

图12是转动直线驱动机构50在图10的e-e线向视方向上的剖视图。

图13是第三实施方式的转动直线驱动机构60的立体图。

图14是转动直线驱动机构60在图13的f-f线向视方向上的剖视图。

图15是转动直线驱动机构60在图13的g-g线向视方向上的剖视图。

具体实施方式

说明本发明的第一实施方式～第三实施方式的转动直线驱动装置。在以下的说明中，使用在附图中由箭头表示的上下、左右、前后。对第一实施方式～第三实施方式所共有的结构要素标注相同的附图标记。

图1、图2所示的第一实施方式的多关节机器人臂装置15是工业用机器人，是对加工物进行输送作业的装置。多关节机器人臂装置15具有臂部11、臂部12、支承部13以及基座部14。臂部11具有转动直线驱动装置(以下称作“装置”)1。装置1具有转动直线驱动机构16、第一马达5以及第二马达6，其中，转动直线驱动机构16具有齿条轴2。装置1能够以第一马达5为驱动源使齿条轴2绕齿条轴2转动。装置1能够以第二马达6为驱动源使齿条轴2沿齿条轴2的延伸方向移动。齿条轴2的延伸方向是上下方向。绕齿条轴2是指，在垂直于齿条轴2的轴线m(参照图5)的平面上，以轴线m为中心的顺时针方向或逆时针方向。齿条轴2例如在下端部具有用于把持加工物的把持机构。装置1在把持机构把持加工物的状态下驱动第二马达6来使加工物上下运动，驱动第一马达5来使加工物转动。臂部12沿左右方向延伸，并在其左端以臂部11能够转动的方式支承该臂部11的右端。支承部13沿上下方向延伸，并在其上端以臂部12能够转动的方式支承该臂部12的右端。基座部14是水平地延伸的板状，基座部14与支承部13的下端相连结。基座部14将多关节机器人臂装置15固定于平面。多关节机器人臂装置15能够通过使臂部11、臂部12分别转动来使加工物沿水平方向移动。

如图3～图9所示，转动直线驱动机构16除了具有齿条轴2之外，还具有第一齿轮3、第一支承构件4、小齿轮7、小齿轮8、传递构件9、传递构件10。以下，以小齿轮8位于右方的姿态为基准来说明转动直线驱动机构16所具有的各构件。在除了图7之外的附图中，齿条轴2、小齿轮7、小齿轮8、传递构件9、传递构件10所具有的齿的图示被省略。如图7所示，齿条轴2在外周上具有沿延伸方向分布的齿条齿21、齿条齿22。齿条齿21、齿条齿22设为相对于齿条轴2的轴线m对称。如图6、图8所示，第一齿轮3具有沿上下方向贯通的孔47。将齿条轴2贯穿在第一齿轮3的孔47中，第一齿轮3能够相对于齿条轴2绕齿条轴2转动。第一齿轮3为锥齿轮。第一齿轮3的下端部40沿齿条轴2向下方延伸。

如图3～图6、图8所示，第一支承构件4是具有沿上下方向贯通的孔48的圆筒状的构件。将齿条轴2和第一齿轮3穿过第一支承构件4的孔48，第一支承构件4能够相对于第一齿轮3绕齿条轴2转动。如图6和图8所示，第一支承构件4的上端部与后述的第二支承构件42相连结。第二支承构件42是圆筒状，第二支承构件42在第一支承构件4上端部嵌于孔48。第一支承构件4的下端部39沿齿条轴2向下方延伸。第一齿轮3贯穿于下端部39，第一齿轮3的下端部40位于比下端部39靠下方的位置。

小齿轮7、小齿轮8、传递构件9、传递构件10设于第一支承构件4的周壁的内侧且设于第二支承构件42和第一齿轮3之间的空间内。小齿轮7、小齿轮8以能够转动的方式由第一支承构件4支承。小齿轮7、小齿轮8的转动轴与齿条轴2的轴线m交叉(立体地)，并沿前后方向延伸。如图7所示，小齿轮7与齿条轴2的齿条齿21啮合，小齿轮8与齿条齿22啮合。齿条齿21、齿条齿22的各齿在上下方向上的位置相同。如图8、图9所示，传递构件9、传递构件10由第一支承构件4支承。传递构件9将第一齿轮3的转动力传递给小齿轮7，传递构件10将第一齿轮3的转动力传递给小齿轮8。传递构件9具有第二齿轮23、转动轴25以及第三齿轮27，传递构件10具有第二齿轮24、转动轴26以及第三齿轮28。第二齿轮23、第二齿轮24是锥齿轮。第二齿轮23与第一齿轮3啮合，第二齿轮24与第一齿轮3啮合。转动轴25、转动轴26是与小齿轮7、小齿轮8的转动轴平行地延伸的棒状的构件。转动轴25将第二齿轮23固定，第一支承构件4以转动轴25能够转动的方式支承该转动轴25的一端。转动轴26将第二齿轮24固定，第一支承构件4以转动轴26能够转动的方式支承该转动轴26的一端。转动轴25、转动轴26各自的一端是处于远离齿条轴2的轴线m的那一侧的端部。第三齿轮27、第三齿轮28是正齿轮。第三齿轮27与第二齿轮23同轴地固定在转动轴25的另一端侧，第三齿轮27与小齿轮7啮合。第二齿轮23与第三齿轮27能够一体地旋转。第三齿轮28与第二齿轮24同轴地固定在转动轴26的另一端侧，第三齿轮28与小齿轮8啮合。第二齿轮24与第三齿轮28能够一体地旋转。装置1具有两组小齿轮即小齿轮7、小齿轮8，并且具有两组传递构件即传递构件9、传递构件10。如图6所示，小齿轮7、小齿轮8相对于齿条轴2对称。如图8所示，传递构件9、传递构件10设为相对于齿条轴2对称。如图7所示，小齿轮7、小齿轮8在互不相同的相位与齿条轴2啮合。即，在小齿轮7与齿条齿21的齿的上侧的面接触时，小齿轮8与齿条齿22的在上下方向上的位置与该齿条齿21的齿的位置相同的齿的下侧的面接触。第一支承构件4在第一支承构件4的周壁内的与小齿轮7、小齿轮8相对的部分具有开口。开口能够避免第一支承构件4内侧的小齿轮7、小齿轮8、传递构件9、传递构件10等各构件与第一支承构件4相干扰。

如图5、图6、图8、图9所示，装置1还具有支承构件41、收纳部80、轴承49、轴承82、轴承83、第二支承构件42、偏心轴45、偏心轴46。支承构件41是与水平面大致平行地延伸的板状构件。支承构件41用于支承第一马达5和第二马达6。支承构件41的左端与收纳部80相连接。收纳部80在内部以转动直线驱动机构16能够转动的方式收纳该转动直线驱动机构16。收纳部80具有上下贯通的孔81，在使齿条轴2穿过孔81的状态下，收纳部80收纳转动直线驱动机构16。收纳部80的下端部使孔81的内周面向径向内侧突出。轴承49设于第一齿轮3的下端部40的外周面和第一支承构件4的下端部39的内周面之间。轴承82设于收纳部80的上端部，轴承83设于收纳部80的下端部，轴承82、轴承83嵌于孔81的内周面。收纳部80借助轴承82、轴承83以第一支承构件4能够转动的方式支承该第一支承构件4。第一马达5和第二马达6是步进马达。第一马达5能够使第一支承构件4绕齿条轴2转动。第一马达5的输出轴35与齿条轴2的延伸方向平行地延伸，并延伸至比支承构件41靠下方的位置。在输出轴35上设有带轮37。带33张设于带轮37和带轮31之间。带轮31与第一支承构件4的下端部39相连结。齿条轴2穿过带轮31的内侧。第二马达6能够使第一齿轮3相对于齿条轴2绕齿条轴2转动。第二马达6的输出轴36与齿条轴2的延伸方向平行地延伸，并延伸至比支承构件41靠下方的位置。在输出轴36上设有带轮38。带34位于带33的下方，带34张设于带轮38和带轮32之间。带轮32固定于第一齿轮3的下端部40。齿条轴2穿过带轮32的内侧。带轮32设于带轮31的下方。

如图6、图8所示，第二支承构件42具有供齿条轴2贯穿的筒部43。第二支承构件42例如是滚珠衬套或滑动轴承。第二支承构件42能够与齿条轴2一同转动，且第二支承构件42以能够相对于齿条轴2移动的方式支承齿条轴2。第二支承构件42在相对于传递构件9、传递构件10而言与第一齿轮3所处侧相反的那一侧嵌于第一支承构件4的孔48，且第二支承构件42固定于第一支承构件4。第二支承构件42在下端侧具有沿筒部43的周缘向下方延伸的板状的支承部17、支承部18。支承部17支承转动轴25的另一端，支承部18支承转动轴26的另一端。转动轴25的另一端是转动轴25的靠齿条轴2的轴线m侧的端部，转动轴26的另一端是转动轴26的靠齿条轴2的轴线m侧的端部。

如图9所示，偏心轴45利用其轴向中央部支承小齿轮7，偏心轴45的两端部由第一支承构件4支承。偏心轴45能够通过使拧入到第一支承构件4的固定螺钉的顶端从径向外侧抵接于偏心轴45来固定于第一支承构件4。偏心轴45的轴向中央部相对于轴向两端部偏心。若在利用第一支承构件4支承偏心轴45的状态下拧松固定螺钉并使其转动，则小齿轮7的位置发生变化。因此，能够调整齿条轴2和小齿轮7之间的距离。偏心轴46利用其轴向中央部支承小齿轮8，偏心轴46的两端部由第一支承构件4支承。偏心轴46能够通过使拧入到第一支承构件4的固定螺钉的顶端从径向外侧抵接于偏心轴46来固定于第一支承构件4。偏心轴46的轴向中央部自两端部偏心。若在利用第一支承构件4支承偏心轴46的状态下拧松固定螺钉并使其转动，则小齿轮8的位置发生变化。因此，能够调整齿条轴2和小齿轮8之间的距离。作业人员能够通过将工具插入到形成于偏心轴45、偏心轴46的端部的槽并转动偏心轴45、偏心轴46，来调整齿条轴2与小齿轮7之间的距离以及齿条轴2与小齿轮8之间的距离。

说明第一实施方式的装置1的动作。装置1在要使齿条轴2绕齿条轴2转动时，驱动第一马达5。齿条轴2能够在第一马达5的驱动力的作用下借助第一支承构件4绕齿条轴2转动。即，在装置1驱动第一马达5时，第一支承构件4借助带轮37、带轮31、带33转动。伴随着第一支承构件4的转动，第一支承构件4所支承的传递构件9、传递构件10、小齿轮7、小齿轮8也绕齿条轴2转动。因此，齿条轴2与小齿轮7、小齿轮8一同绕齿条轴2转动。即，在第一支承构件4转动时，齿条轴2与第一支承构件4一同在收纳部80内绕齿条轴2转动。

装置1在要使齿条轴2沿轴线m在上下方向上移动时，驱动第二马达6。齿条轴2能够在第二马达6的驱动力的作用下，借助第一齿轮3、传递构件9、传递构件10、小齿轮7、小齿轮8相对于第一支承构件4沿延伸方向移动。即，在装置1驱动第二马达6时，第一齿轮3借助带轮38、带轮32、带34绕齿条轴2相对于齿条轴2转动。在第一齿轮3转动时，小齿轮7借助第二齿轮23、转动轴25、第三齿轮27转动。在第一齿轮3转动时，小齿轮8借助第二齿轮24、转动轴26、第三齿轮28转动。齿条轴2与小齿轮7、小齿轮8的转动方向相应地，相对于第一支承构件4向上方或下方移动。装置1既能够在不同的时机分开执行转动和直线移动，也能够同时执行转动和直线移动。

在第二实施方式的多关节机器人臂装置90的转动直线驱动装置91中，替代第一实施方式的装置1的转动直线驱动机构16而具有转动直线驱动机构50，其他结构与第一实施方式的装置1相同。如图10～图12所示，转动直线驱动机构50具有齿条轴52、第一齿轮3、第一支承构件4、小齿轮7、传递构件9。在第二实施方式的转动直线驱动机构50中，替代第一实施方式的转动直线驱动机构16的齿条轴2、小齿轮8、传递构件10而具有齿条轴52、轴承51。省略对与第一实施方式的装置1相同的结构的说明，对与第一实施方式不同的齿条轴52、轴承51进行说明。

如图11所示，齿条轴52在外周上具有沿延伸方向分布的齿条齿53。齿条轴52的延伸方向是上下方向。齿条齿53与小齿轮7啮合。轴承51以能够转动的方式由第一支承构件4支承，并配置在相对于齿条轴52而言与小齿轮7成对称的位置。轴承51的转动轴与齿条轴52的延伸方向交叉(立体地)，并与小齿轮7的转动轴平行。轴承51与齿条轴52抵接。齿条轴52的与轴承51抵接的面为平面或曲面，且不具有齿条齿。也可以借助偏心轴46由第一支承构件4以轴承51能够转动的方式支承该轴承51。

说明第二实施方式的装置91的动作。装置91在要使齿条轴52绕齿条轴52转动时，驱动第一马达5。齿条轴52与第一实施方式的装置1同样地，能够在第一马达5的驱动力的作用下借助第一支承构件4绕齿条轴52转动。装置91在要使齿条轴52沿轴线m在齿条轴52的延伸方向上移动时，驱动第二马达6。齿条轴52能够在第二马达6的驱动力的作用下，借助第一齿轮3、传递构件9、小齿轮7相对于第一支承构件4沿齿条轴52的延伸方向移动。即，在装置91驱动第二马达6时，第一齿轮3借助带轮38、带轮32、带34绕齿条轴52相对于齿条轴52转动。在第一齿轮3转动时，小齿轮7借助第二齿轮23、转动轴25、第三齿轮27转动。齿条轴52与小齿轮7的转动方向相应地，相对于第一支承构件4向上方或下方移动。在齿条轴52相对于第一支承构件4移动时，轴承51在不妨碍齿条轴52的移动的状态下与齿条轴52抵接。

在第三实施方式的多关节机器人臂装置95的转动直线驱动装置96中，替代第一实施方式的装置1的转动直线驱动机构16而具有转动直线驱动机构60，其他的结构与第一实施方式的装置1相同。如图13～图15所示，第三实施方式的转动直线驱动机构60具有齿条轴61、第一齿轮62、第一支承构件72、小齿轮65、小齿轮66、传递构件63、传递构件64。齿条轴61在外周上具有沿延伸方向分布的齿条齿74、齿条齿75。齿条轴61的延伸方向是上下方向。齿条齿74、齿条齿75设为相对于齿条轴61的轴线m对称。第一齿轮62具有与传递构件63、传递构件64啮合的齿，在第一齿轮62的下方具有下端部77，该下端部77的直径小于第一齿轮62的具有齿的部分的直径。第一齿轮62具有沿上下方向贯通的孔78。将齿条轴61贯穿在第一齿轮62的孔78中，第一齿轮62能够相对于齿条轴61绕齿条轴61转动。第一齿轮62是螺旋齿轮。

第一支承构件72是具有沿上下方向贯通的孔87的圆筒状的构件。将齿条轴61和第一齿轮62穿过第一支承构件72的孔87，第一支承构件72能够相对于第一齿轮62绕齿条轴61转动。第一支承构件72的上端部与第二支承构件73相连结，该第二支承构件73与第一实施方式的第二支承构件42相同。第一支承构件72的下端部76沿齿条轴61延伸。轴承79设于第一齿轮62的下端部77的外周面和第一支承构件72的下端部76的内周面之间。带轮67固定于第一支承构件72的下端部76。图5的带33张设于带轮37和带轮67之间。第一马达5能够使第一支承构件72绕齿条轴61转动。齿条轴61穿过带轮67的内侧。带轮68固定于第一齿轮62的下端部77。带轮67设于带轮68和第一支承构件72之间。带34张设于带轮38和带轮68之间。第二马达6能够使第一齿轮62相对于齿条轴61绕齿条轴61转动。齿条轴61穿过带轮68的内侧。

如图13和图14所示，小齿轮65、小齿轮66由第一支承构件72支承。小齿轮65、小齿轮66的转动轴与齿条轴61的轴线m交叉，并沿前后方向延伸。小齿轮65与齿条轴61的齿条齿74啮合，小齿轮66与齿条齿75啮合。小齿轮65、小齿轮66是斜齿轮，齿条齿74、齿条齿75是斜齿条的齿。传递构件63、传递构件64是螺旋齿轮。传递构件63与第一齿轮62啮合，传递构件64与第一齿轮62啮合。传递构件63将第一齿轮62的转动力传递给小齿轮65，传递构件64将第一齿轮62的转动力传递给小齿轮66。装置96具有两组小齿轮即小齿轮65、小齿轮66，并且具有两组传递构件即传递构件63、传递构件64。小齿轮65、小齿轮66设为相对于齿条轴61对称。传递构件63、传递构件64设为相对于齿条轴61对称。小齿轮65、小齿轮66的转动轴与传递构件63、传递构件64的转动轴平行。小齿轮65、小齿轮66可以在互不相同的相位与齿条轴61啮合。小齿轮65、小齿轮66的转动轴也可以是与偏心轴45、偏心轴46相同的偏心轴。

说明第三实施方式的装置96的动作。装置96在要使齿条轴61绕齿条轴61转动时，驱动第一马达5。齿条轴61与第一实施方式的装置1同样地，能够在第一马达5的驱动力的作用下，借助第一支承构件72绕齿条轴61转动。即，在装置96使第一马达5转动时，第一支承构件72借助带轮37、带轮67、带33转动。在第一支承构件72转动时，第一支承构件72所支承的小齿轮65、小齿轮66也绕齿条轴61转动。因此，齿条轴61与小齿轮65、小齿轮66一同绕齿条轴61转动。即，在第一支承构件72转动时，齿条轴61与第一支承构件72一同绕齿条轴61转动。

装置96在要使齿条轴61沿轴线m在齿条轴61的延伸方向上移动时，驱动第二马达6。齿条轴61能够在第二马达6的驱动力的作用下，借助传递构件63、传递构件64、小齿轮65、小齿轮66相对于第一支承构件72沿齿条轴61的延伸方向移动。即，在第二马达6转动时，第一齿轮62借助带轮38、带轮68、带34绕齿条轴61相对于齿条轴61转动。在第一齿轮62转动时，小齿轮65借助传递构件63转动，小齿轮66借助传递构件64转动。在第一齿轮62转动时，从同一侧观察到的传递构件63的转动方向与传递构件64的转动方向互不相同。在第一齿轮62转动时，从同一侧观察到的传递构件63的转动方向与小齿轮65的转动方向互不相同。在第一齿轮62转动时，从同一侧观察到的小齿轮65的转动方向与小齿轮66的转动方向互不相同。齿条轴61与小齿轮65、小齿轮66的转动方向相应地，相对于第一支承构件72向上方或下方移动。

上述第一实施方式～第三实施方式的装置1、装置91、装置96是本发明的转动直线驱动装置的一例。齿条轴2、齿条轴52、齿条轴61是本发明的齿条轴的一例。第一齿轮3、第一齿轮62是本发明的第一齿轮的一例。第一支承构件4、第一支承构件72是本发明的第一支承构件的一例。第一马达5是本发明的第一马达的一例，第二马达6是本发明的第二马达的一例。小齿轮7、小齿轮8、小齿轮65、小齿轮66是本发明的小齿轮的一例。传递构件9、传递构件10、传递构件63、传递构件64是本发明的传递构件的一例。第二齿轮23、第二齿轮24是本发明的第二齿轮的一例。转动轴25、转动轴26是本发明的转动轴的一例。第三齿轮27、第三齿轮28是本发明的第三齿轮的一例。第二支承构件42、第二支承构件73是本发明的第二支承构件的一例。偏心轴45、偏心轴46是本发明的偏心轴的一例。轴承51是本发明的轴承的一例。

上述第一实施方式的装置1能够在第一马达5的驱动力的作用下，使第一支承构件4绕齿条轴2转动，并借助第一支承构件4、传递构件9、传递构件10、小齿轮7、小齿轮8使齿条轴2绕齿条轴2转动。装置1在第二马达6的驱动力的作用下使第一齿轮3转动，将第一齿轮3的转动力借助传递构件9、传递构件10传递给小齿轮7、小齿轮8，从而能够使齿条轴2相对于第一支承构件4沿齿条轴2直线移动。因此，装置1不需要各零件具有较高的精度就能够使齿条轴2绕齿条轴2转动，且能够使齿条轴2沿齿条轴2的轴向直线移动。装置1能够利用齿条轴2、小齿轮7、小齿轮8、第一马达5、第二马达6等通用的零件来实现转动和直线移动，与以往的装置相比，装置1不需要各零件具有较高的精度，因而成本较低。装置1能够将第一马达5和第二马达6相对于齿条轴2配置在同一侧，与以往相比，设计的自由度较高。与以往的装置相比，装置1还能够使沿齿条轴2移动的移动量增大，能够期待直线移动动作的高速化。第二实施方式的装置91、第三实施方式的装置96能够起到与第一实施方式的装置1相同的效果。

第一实施方式的装置1的第一齿轮3是锥齿轮。传递构件9具有第二齿轮23、转动轴25、第三齿轮27。转动轴25设于第二齿轮23。第三齿轮27与第二齿轮23同轴地设于转动轴25，第三齿轮27与小齿轮7啮合。传递构件10具有第二齿轮24、转动轴26、第三齿轮28。转动轴26设于第二齿轮24。第三齿轮28与第二齿轮24同轴地设于转动轴26，第三齿轮28与小齿轮8啮合。第二齿轮23的一端、第二齿轮24的一端以第二齿轮23、第二齿轮24能够转动的方式由第一支承构件支承。装置1能够比较简单地构成传递构件9、传递构件10。第二实施方式的装置91能够起到与第一实施方式的装置1相同的效果。

第三实施方式的装置96的第一齿轮62是螺旋齿轮。传递构件63是与第一齿轮62和小齿轮65啮合的螺旋齿轮。传递构件64是与第一齿轮62和小齿轮66啮合的螺旋齿轮。装置96能够比较简单地构成传递构件63、传递构件64。与第一实施方式的装置1、第二实施方式的装置91相比，第三实施方式的装置96能够减少传递构件的零件数量。

第一实施方式的装置1具有第二支承构件42，该第二支承构件42具有供齿条轴2贯穿的筒部43，并且该第二支承构件42在相对于传递构件9、传递构件10而言与第一齿轮3所处侧相反的那一侧固定于第一支承构件4。第二支承构件42支承转动轴25的另一端部、转动轴26的另一端部。在装置1中，与仅在一端支承转动轴25、转动轴26的情况相比，能够使第二齿轮23、第二齿轮24以及第三齿轮27、第三齿轮28的转动稳定。因此，装置1能够使第一支承构件4绕齿条轴2顺畅地移动。

第一实施方式的装置1具有偏心轴45、偏心轴46，偏心轴45支承小齿轮7，偏心轴46支承小齿轮8，偏心轴45能够调整齿条轴2与小齿轮7之间的距离，偏心轴46能够调整齿条轴2与小齿轮8之间的距离。因此，作业人员能够利用装置1的偏心轴来简单地调整齿条轴2与小齿轮7之间的间隙以及齿条轴2与小齿轮8之间的间隙。因此，与不能调整间隙的装置相比，装置1能够减少齿条轴2在转动方向上的晃动。第二实施方式的装置91具有与第一实施方式的装置1的上述效果相同的效果。

第一实施方式的装置1具有两组小齿轮即小齿轮7、小齿轮8，并且具有两组传递构件即传递构件9、传递构件10。两组小齿轮即小齿轮7、小齿轮8设为相对于齿条轴2对称。传递构件9、传递构件10设为相对于齿条轴2对称。装置1通过将两组小齿轮即小齿轮7、小齿轮8设为相对于齿条轴2对称，并且将两组传递构件即传递构件9、传递构件10设为相对于齿条轴2对称，与小齿轮和传递构件为一组的情况相比，能够减少在齿条轴2与小齿轮7之间以及齿条轴2与小齿轮8之间产生的晃动。因此，装置1能够提高齿条轴2的相对于转动的刚性。

第一实施方式的装置1的两组小齿轮即小齿轮7、小齿轮8在互不相同的相位与齿条轴2啮合。与在相同的相位啮合的装置相比，装置1能够进一步减少在齿条轴2与小齿轮7之间以及齿条轴2与小齿轮8之间产生的晃动。

第二实施方式的装置91具有轴承51，该轴承51以能够转动的方式由第一支承构件4支承，并且该轴承51配置在相对于齿条轴52而言与小齿轮7成对称的位置。轴承51与齿条轴52抵接。与在相对于齿条轴52而言与小齿轮7成对称的位置不设置任何构件的情况相比，装置91能够抑制齿条轴52在齿条轴52与小齿轮7啮合的位置发生挠曲。

本发明的转动直线驱动装置除了上述实施方式以外能够进行各种变更。转动直线驱动装置1、转动直线驱动装置91、转动直线驱动装置96也可以不设于多关节机器人臂装置15、多关节机器人臂装置90、多关节机器人臂装置95。转动直线驱动装置所具有的构件的形状、大小、配置可以适当变更。第一支承构件也可以不在第一支承构件的周壁具有开口。齿条轴的延伸方向也可以是除了上下方向以外的方向。即，转动直线驱动装置的直线移动方向可以适当变更。齿条轴的齿条齿的形成位置、形状、个数可以适当变更。第一齿轮只要是供齿条轴贯穿并能够相对于齿条轴绕齿条轴转动的齿轮即可。第一支承构件只要是供齿条轴和第一齿轮贯穿并能够相对于第一齿轮绕齿条轴转动的构件即可，其形状、大小等可以适当变更。第一马达5、第二马达6也可以不相对于齿条轴配置在同一侧。第一马达5、第二马达6也可以是除了步进马达以外的马达。支承第一马达5、第二马达6的构件和收纳转动直线驱动机构的构件也可以是彼此独立的构件。

小齿轮、传递构件的配置、个数可以适当变更。小齿轮、传递构件既可以是一组，也可以是三组以上。在转动直线驱动装置具有多组小齿轮、传递构件时，各小齿轮、传递构件的结构也可以互不相同。在小齿轮、传递构件为偶数组时，小齿轮、传递构件既可以配置为相对于齿条轴对称，也可以配置为不对称。在小齿轮、传递构件为一组时，也可以不在相对于小齿轮对称的位置设置轴承。第二实施方式的装置1的第二支承构件42也可以不具有支承部18。转动直线驱动装置的第二支承构件也可以不支承转动轴的另一端部。小齿轮、轴承也可以不由偏心轴支承。两组小齿轮也可以在彼此相同的相位与齿条轴啮合。

第三实施方式的转动直线驱动机构60也可以不具有小齿轮66、传递构件64。这时，齿条轴61可以省略齿条齿75，齿条轴61也可以同与第二实施方式的转动直线驱动机构50的轴承51相同的轴承抵接。齿条轴的与该轴承抵接的面只要是平面或曲面即可。