JP4007421B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動源の回転駆動力を、駆動力伝達ベルトを介してスライダに伝達することにより前記スライダを移動させる電動アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ワーク等を搬送する手段として、モータ等の回転駆動源の回転駆動力によってタイミングベルトを駆動して、ワークを搬送するスライダを変位させる電動アクチュエータが広く用いられている。
【０００３】
そして、樹脂製材料からなる前記タイミングベルトには、組み立て時や長年の使用によって緩んだ場合に張力を調整するための張力調整手段が設けられている。
【０００４】
前記タイミングベルトの張力調整手段には、例えば、タイミングベルトが懸架された一組のプーリを互いに接近・離間させる方向に変位させてタイミングベルトの張力を調整する方法が採用されている。
【０００５】
また、例えば、タイミングベルトの両端部にそれぞれ連結された一組の連結部材をスライダに装着し、その一組の連結部材を互いに接近・離間させることによりタイミングベルトの張力を調整する方法が開示されている。
【０００６】
図１５に示されるように、この電動アクチュエータ１には、長方形状のハウジング２の軸線に沿ってガイドレール３が設けられるとともに、前記ガイドレール３に沿って摺動することによりワークを搬送するスライドブロック４が設けられている。
【０００７】
前記ハウジング２の内部には、図示しない回転駆動源の駆動作用下に一体的に回転する駆動プーリ５ａ、ハウジング２の四隅角部に配置された複数の従動プーリ５ｂがそれぞれ設けられ、駆動プーリ５ａが図示しない回転駆動源の駆動作用下に回転し、前記駆動プーリ５ａおよび従動プーリ５ｂの間に懸架されたタイミングベルト６が所定距離だけ周回する。前記タイミングベルト６の両端部はそれぞれベルト取付具７ａ、７ｂに連結され、前記ベルト取付具７ａ、７ｂが取付ねじ８を介してスライドブロック４の上面に装着されている。前記ベルト取付具７ａ、７ｂとタイミングベルト６とは、ねじ部材９を介して一体的に連結されている。
【０００８】
ベルト取付具７ａ、７ｂの上方に設けられる締結部１０ａ、１０ｂには、軸線方向に沿って延在する長孔１１ａ、１１ｂが形成されている。
【０００９】
また、スライドブロック４の上面には、前記ベルト取付具７ａ、７ｂが軸線方向に沿って摺動自在に係合する溝１２がスライドブロック４の上面に所定深さだけ窪んで形成されている。
【００１０】
タイミングベルト６に張力を付勢する場合、スライドブロック４にベルト取付具７ａ、７ｂを固定している取付ねじ８を緩めて、ベルト取付具７ａの一方をスライドブロック４の溝１２に沿って他方のベルト取付具７ｂに接近させる方向に変位させる。その際、軸線方向に沿って延在する長孔１１ａに取付ねじ８が係合されているため、ベルト取付具７ａ、７ｂは前記長孔１１ａの形状に沿って溝１２の内部を変位する。
【００１１】
その結果、タイミングベルト６の端部が互いに接近する方向に引張されるため、前記タイミングベルト６の張力が増大する。そして、スライドブロック４に仮止めされた取付ねじ８を締め付けてベルト取付具７ａ、７ｂを完全に固定することにより、調整された前記タイミングベルト６の張力が保持される（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平９−８９０６７号公報（第４頁左欄、第５図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係る電動アクチュエータにおいては、タイミングベルトが懸架されたプーリを変位させて、前記タイミングベルトの張力を調整する場合、前記プーリを軸線方向へと変位させるためのスペースを予め確保しておく必要がある。そのため、電動アクチュエータの軸線方向に沿った寸法が大きくなり、電動アクチュエータ全体が大型化するという不具合がある。
【００１４】
また、前記ベルト取付具７ａ、７ｂを軸線方向に沿って変位させてタイミングベルト６の張力を調整する方法においては、スライドブロック４に取り付けられるベルト取付具７ａ、７ｂの締結部１０ａ、１０ｂの取り付け位置と、タイミングベルト６の取り付け位置とが矢印Ｚ方向より見た場合にＸＹ平面上においてオフセットしている。そのため、前記タイミングベルト６の張力によってベルト取付具７ａ、７ｂに締結部１０ａ、１０ｂを基準として、それぞれのタイミングベルト６の両端部側へと引張する方向（矢印Ｆ方向）にモーメントが働き、その結果、タイミングベルト６の張力を正確に調整することが困難であるという不具合がある。
【００１５】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、回転駆動力をスライダに伝達する駆動力伝達ベルトの張力を簡便かつ正確に調整することが可能な張力調整機構を備える電動アクチュエータを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、回転駆動源の回転駆動力を、駆動力伝達ベルトを介してスライダに伝達するとともに、前記駆動力伝達ベルトの張力を調整する張力調整機構を有する電動アクチュエータにおいて、
前記張力調整機構は、前記駆動力伝達ベルトの一端部を保持し、前記スライダに連結される第１部材と、
前記駆動力伝達ベルトの他端部を保持し、前記第１部材に対して軸線方向に沿って変位自在に設けられる第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との離間距離を調整する調整部材と、
前記調整部材と前記第１部材との間に設けられ、前記第２部材を前記第１部材側に向かって付勢する弾性部材と、
前記第１部材と第２部材とを軸線方向に沿った係合孔を介して前記駆動力伝達ベルトの軸線方向にのみ相対変位可能な状態で直接的に係合させると共に、前記駆動力伝達ベルトの張力が調整された状態で前記第１及び第２部材の相対変位を規制するロックねじと、
を備え、
前記調整部材の軸線が、該軸線と直交する前記駆動力伝達ベルトの断面内に配設されることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、張力調整機構に第１部材、第２部材および調整部材を設け、
前記調整部材の軸線と、前記第１部材および第２部材に連結される駆動力伝達ベルトの中心線とを、該軸線と直交する前記駆動力伝達ベルトの断面内となるように配設することにより前記調整部材を操作して簡便に駆動力伝達ベルトの張力を調整することができる。また、軸線方向に沿った係合孔を介して駆動力伝達ベルトの軸線方向に沿ってのみ相対変位可能な状態で係合された第１及び第２部材の相対変位をロックねじによって規制することにより、張力調整機構で調整された駆動力伝達ベルトの張力を好適に保持することができる。そのため、調整部材を操作して駆動力伝達ベルトの張力を調整する際、前記調整部材と前記駆動力伝達ベルトとの間で従来技術に示されるようなモーメントが生じることがなく、前記張力を確実に保持することができる。従って、駆動力伝達ベルトの張力をより一層簡便、且つ、正確に調整することができる。
【００１８】
また、第２部材に、調整部材の軸線方向に沿った変位量を視認可能な表示部を備え、前記表示部によって視認される前記変位量に基づいて前記駆動力伝達ベルトの張力を調整するとよい。これにより、表示部によって調整部材の軸線方向に沿った変位量を確実且つ容易に確認することができるため、張力計等を別個に設けることなく簡便に駆動力伝達ベルトの張力を視認して調整することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る電動アクチュエータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において、参照符号２０は、本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータを示す。
【００２１】
この電動アクチュエータ２０は、長尺状のボディ２２と、前記ボディ２２の両端部に一体的に連結されるエンドブロック２４ａ、２４ｂと、一方のエンドブロック２４ａに連結され、電気信号によって駆動する回転駆動源２６と、ワークを搬送するためのスライダ２８と、前記回転駆動源２６に嵌入されたギア部３０ａを介して駆動力をスライダ２８に伝達するタイミングベルト（駆動力伝達ベルト）３２と、前記タイミングベルト３２の張力を調整するためのベルト調整機構（張力調整機構）３４と、スライダ２８の変位量を規制するストッパ機構３６と、電動アクチュエータ２０を統合して制御する制御盤３８とから構成される。
【００２２】
ボディ２２は、軸線方向に沿って配設されるメインフレーム４０と、前記メインフレーム４０と略平行に設けられ、その内部にタイミングベルト３２が挿通される中空状のサブフレーム４２と、ボディ２２の略中央部に軸線方向に沿って配設され、スライダ２８を軸線方向に沿ってガイドするガイドレール４４とからなる。前記メインフレーム４０およびサブフレーム４２の両端部には、それぞれエンドブロック２４ａ、２４ｂが連結されている。
【００２３】
回転駆動源２６は、例えば、ステッピングモータ等からなり、エンドブロック２４ａに連結されるブラケット４６の上面に装着され、筐体４８によって囲繞されている。なお、前記筐体４８は図示しないボルト等によってブラケット４６に着脱自在に取り付けられている。また、前記回転駆動源２６の下方に突出した駆動軸５０にはギア部３０ａが一体的に嵌入されている。
【００２４】
スライダ２８は、ワーク等を載置するためのテーブル５２と、前記テーブル５２の側面に装着され、ベルト調整機構３４が連結されるアダプタ５４（図２参照）と、ストッパ機構３６の後述するストッパボルト１１０ａ、１１０ｂにそれぞれ当接した際のテーブル５２の端面の摩耗を防止するための端面プレート５６ａ、５６ｂとを有する。また、スライダ２８は、ボディ２２のメインフレーム４０およびサブフレーム４２と略平行に配設されるガイドレール４４に沿って摺動自在に設けられている。
【００２５】
タイミングベルト３２は、回転駆動源２６の駆動軸５０に嵌入されたギア部３０ａと、エンドブロック２４ｂ内において軸５８により回動自在に支持されるギア部３０ｂとの間に懸架される。また、タイミングベルト３２の内周面には所定間隔離間する複数の平行歯６０が形成され、この平行歯６０がギア部３０ａ、３０ｂに噛み合うことにより、タイミングベルト３２が周回する。
【００２６】
ベルト調整機構３４は、図３に示されるように、アダプタ５４（図２参照）の上面に取付ボルト６２を介して連結される取付部材６４と、前記取付部材６４に対して連結ボルト６５を介して略直交に連結される第１部材６６と、前記第１部材６６に対して軸線方向に沿って変位自在に設けられる第２部材６８と、タイミングベルト３２の一端部を第１部材６６に接続する第１固定金具７０と、タイミングベルト３２の他端部を第２部材６８に接続する第２固定金具７２と、前記第２部材６８を第１部材６６に係合または固定するロックねじ７４と、第１部材６６の略中央部に螺合され、ねじ込み量によって前記第１部材６６と前記第２部材６８との離間距離を調整する調整ねじ（調整部材）７６と、前記調整ねじ７６に挿通され、第２部材６８を第１部材６６に接近させる方向に付勢するスプリング（弾性部材）７８とからなる。
【００２７】
第１部材６６の第２部材６８側の略中央部には、ねじ孔８０を有する螺合部８２が形成され、前記調整ねじ７６のねじ部１０２が前記螺合部８２に軸線方向に変位自在に螺合されている（図４および図５参照）。
【００２８】
また、第１部材６６の第１固定金具７０が装着される部位には、タイミングベルト３２の平行歯６０に対応した係合溝８４ａが形成される。そして、前記係合溝８４ａにタイミングベルト３２の平行歯６０が噛合されるように装着され、その上部から第１固定金具７０が固定ねじ８６を介して取り付けられている。その結果、タイミングベルト３２が第１部材６６と第１固定金具７０との間に挟持され、タイミングベルト３２が軸線方向に脱抜することが阻止される。
【００２９】
さらに、前記螺合部８２と第１固定金具７０が装着される部位との間には、軸線方向に沿って所定長の長さを有する第１矩形状孔部８８が形成されている。前記第１矩形状孔部８８の内部には、螺合部８２に螺合された調整ねじ７６のねじ部１０２が変位自在に配設されている。
【００３０】
第２部材６８は、第１部材６６の方向に向かって所定長だけ突出した二股部９０を有し、前記二股部９０には略同一形状の係合孔９２が軸線方向に沿った長孔形状となって形成されている。
【００３１】
また、第２部材６８の第２固定金具７２が装着される部位には、タイミングベルト３２の平行歯６０に対応した係合溝８４ｂが形成される。そして、前記係合溝８４ｂにタイミングベルト３２の平行歯６０が係合されるように装着され、その上部から第２固定金具７２が固定ねじ８６を介して取り付けられている。その結果、タイミングベルト３２が第２部材６８と第２固定金具７２との間に挟持され、タイミングベルト３２が軸線方向に脱抜することが阻止される。
【００３２】
なお、図４および図５に示されるように、螺合部８２に螺合される調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、第１部材６６に装着されるタイミングベルト３２の一端部および第２部材６８に装着されるタイミングベルト３２の他端部の中心線Ｂとは、互いにタイミングベルト３２の断面内において略同一直線上に設けられている。なお、図２に示されるように、調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、タイミングベルト３２の厚さ寸法Ｇの中心および幅寸法Ｈの中心となる中心線Ｊとを、同一直線上に配設するとよい。
【００３３】
図３に示されるように、第２部材６８の二股部９０と第２固定金具７２が装着される部位との間には、軸線方向に沿って所定の長さを有する第２矩形状孔部９６が形成されている。前記第２矩形状孔部９６には、調整ねじ７６の円柱状のヘッド部９４およびスプリング７８が臨む。そして、螺合部８２と対向する位置には二股部９０と直交する壁面９８に切り欠かれた切欠溝１００が形成されている。前記切欠溝１００には調整ねじ７６のねじ部１０２が挿通され、前記ねじ部１０２には壁面９８とヘッド部９４との下面に当接するようにスプリング７８が挿通されている。なお、前記スプリング７８は調整ねじ７６のヘッド部９４を第１部材６６より離間する方向に付勢している。
【００３４】
また、前記ヘッド部９４の外周面には、周方向に沿って所定角度離間して複数の挿入孔１０３が形成され、前記挿入孔１０３に図示しないシャフト等を挿入して、前記シャフトを介してヘッド部９４を螺回させることにより調整ねじ７６をより一層簡便に回転させることができる。
【００３５】
さらに、第１部材６６の螺合部８２の両側には、一対のロックねじ孔１０４が形成され、ロックねじ孔１０４には第２部材６８の係合孔９２を介して上方よりロックねじ７４がそれぞれ螺合されている。
【００３６】
さらにまた、前記第２矩形状孔部９６の軸線方向に沿った側部には、軸線方向に沿って所定間隔毎にスケール（表示手段）１０６が形成されている。前記スケール１０６によって調整ねじ７６のヘッド部９４の位置の確認を行い、タイミングベルト３２の張力の調整量を確認することができる。
【００３７】
ストッパ機構３６は、エンドブロック２４ａ、２４ｂの上部にそれぞれ装着されたストッパ１０８ａ、１０８ｂと、前記ストッパ１０８ａ、１０８ｂに螺合され、スライダ２８の始点と終点の相対的停止位置を調整するストッパボルト１１０ａ、１１０ｂとからなる。
【００３８】
制御盤３８は、図示しないボルト等によって筐体４８の側面に着脱自在に装着されている。
【００３９】
本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４０】
まず、ベルト調整機構３４を介してタイミングベルト３２の張力を調整する方法について説明する。
【００４１】
最初に、第１部材６６のロックねじ孔１０４に締め付けられたロックねじ７４を緩め、前記ロックねじ７４によって固定されていた第２部材６８を第１部材６６に対して軸線方向に沿って変位自在な状態とする。その際、第１部材６６と第２部材６８とが最も離間した状態となるまで調整ねじ７６が緩められる（図４参照）。
【００４２】
また、その際、ロックねじ７４は第１部材６６のロックねじ孔１０４に螺合されているため、前記ロックねじ７４に係合孔９２を介して係合された第２部材６８が第１部材６６より脱抜することがない。
【００４３】
そして、次に、ヘッド部９４がスプリング７８のスプリング力に抗して第１部材６６の方向に変位するように調整ねじ７６を螺回することにより、第２部材６８が第１部材６６の方向（矢印Ｃ方向）に向かって変位する（図５参照）。その際、ロックねじ７４によって係合孔９２を介して係合された第２部材６８が係合孔９２に沿って軸線方向に変位する。その結果、図５に示されるように、第２部材６８に第２固定金具７２を介して一体的に連結されたタイミングベルト３２の他端部が、第１部材６６の方向（矢印Ｃ方向）に一体的に引張されるため、前記タイミングベルト３２の余剰のたるみ量Ｅが取り除かれる。その際、タイミングベルト３２にはまだ張力は付勢されていない。
【００４４】
そして、さらに調整ねじ７６を螺回すると前記スプリング７８が押圧されてスプリング力が発生する。前記スプリング力が前記タイミングベルト３２に対する張力として付勢される。
【００４５】
最後に、第２部材６８をタイミングベルト３２の所望の張力が得られる位置まで変位させた状態でロックねじ７４を締め付けして固定する。その結果、タイミングベルト３２の張力が調整された状態で保持される（図６参照）。
【００４６】
このようにタイミングベルト３２の張力が調整された電動アクチュエータの動作並びに作用効果について説明する。
【００４７】
図示しない電源より回転駆動源２６に対して電気信号（例えば、パルス信号）を供給する。前記電気信号に基づいて回転駆動源２６が回転することにより、駆動軸５０を介してボディ２２の一端部側に設けられたギア部３０ａが回転する。そして、前記ギア部３０ａの回動作用下にタイミングベルト３２を介して接続されたボディ２２の他端部側に設けられたギア部３０ｂが一体的に回転する。その結果、タイミングベルト３２に一体的に連結されたスライダ２８がボディ２２のガイドレール４４に沿って軸線方向に変位する。そして、スライダ２８の端面プレート５６ａがストッパ１０８ｂのストッパボルト１１０ｂに当接して変位終端位置となる。
【００４８】
また、図示しない電源より供給される電気信号の極性を逆転することにより、回転駆動源２６が前記とは逆方向に回転し、タイミングベルト３２に一体的に連結されたスライダ２８がボディ２２のガイドレール４４に沿って軸線方向（矢印Ｙ方向）に変位する。そして、スライダ２８の端面プレート５６ｂがストッパ１０８ａのストッパボルト１１０ａに当接して初期位置となる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態では、調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、タイミングベルト３２の中心線Ｂとが互いにタイミングベルト３２の断面内に略同一直線上に設けられているため、タイミングベルト３２の張力調整を行った際に、従来技術におけるモーメントＦ（図１５参照）が生じることが阻止される。そのため、調整ねじ７６によって押圧され変形したスプリング７８の変位量をタイミングベルト３２の張力へと換算することができる（タイミングベルト３２の張力＝スプリング７８のばね係数×変位量）。その結果、調整ねじ７６によってタイミングベルト３２の張力を正確に調整することができる。
【００５０】
また、第２部材６８にスケール１０６を設け、調整ねじ７６を螺回した際のヘッド部９４の位置をスケール１０６によって確認することにより、タイミングベルト３２の張力の調整量を張力計等を別個に設けることなく簡便に確認することができる。
【００５１】
次に、変形例に係るベルト調整機構１５０、２００について説明する。
【００５２】
変形例に係るベルト調整機構１５０には、図７〜図９に示されるように、アダプタ５４の上面に取付ボルト６２を介して連結される取付部材１５２に対して略直交するように第１部材１５４が連結され、前記第１部材１５４に対して軸線方向に変位する第２部材１５６が配設されている。
【００５３】
第１部材１５４には、第２部材１５６側に所定長だけ突出した二股部１５８が形成されるとともに、前記二股部１５８の間の略中央部には所定深さだけ切り欠かれた切欠溝１６０が形成されている。
【００５４】
また、前記二股部１５８の先端には、ロックねじ７４が螺合されるロックねじ孔１６２がそれぞれ貫通するように形成されている。
【００５５】
第２部材１５６の一端部は、前記二股部１５８の上面となるように配設され、前記第２部材１５６のロックねじ孔１６２に対応する位置には、略同一形状の係合孔１６４が軸線方向に沿った長孔形状に形成されている。
【００５６】
また、第２部材１５６の第１部材１５４側の略中央部に形成される螺合部１６６には、調整ねじ７６がヘッド部９４を第１部材１５４側とするように螺合されている。
【００５７】
第１部材１５４の二股部１５８が形成される一端部側と、他端部側との間には、軸線方向に沿って所定の長さを有する第１孔１６８が形成され、前記螺合部１６６に螺合された調整ねじ７６が切欠溝１６０を介して配設されている。前記調整ねじ７６のねじ部１０２には、ヘッド部９４の下面と第１部材１５４の壁面１７０に当接するようにスプリング７８が挿通されている。すなわち、スプリング７８は調整ねじ７６のヘッド部９４を第２部材１５６より離間する方向に付勢しているため、前記ヘッド部９４の上面が常に第１孔１６８の側面に当接した状態となる。その結果、ロックねじ孔１６２に螺合されたロックねじ７４を緩めた際、調整ねじ７６の回転作用下にヘッド部９４が軸線方向に変位することがなく、第２部材１５６が調整ねじ７６の螺合作用下に軸線方向に沿って変位する。
【００５８】
なお、第２部材１５６の螺合部１６６に螺合される調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、第１部材１５４および第２部材１５６に装着されるタイミングベルト３２の中心線Ｂとは、互いにタイミングベルト３２の断面内に略同一直線上に設けられている（図９参照）。
【００５９】
すなわち、ベルト調整機構１５０は、ベルト調整機構３４とは調整ねじ７６が第２部材１５６に螺合されているという点で相違している。
【００６０】
このような構造とすることにより、タイミングベルト３２の張力を調整する場合、第１部材１５４のロックねじ孔１６２に締め付けられたロックねじ７４を緩め、第２部材１５６を第１部材１５４に対して軸線方向に沿って変位自在な状態とする。
【００６１】
そして、調整ねじ７６を螺回して、第２部材１５６を第１部材１５４の方向に接近する方向に変位させる。タイミングベルト３２の所望の張力が得られる位置で調整ねじ７６の螺回動作を止め、ロックねじ７４を締め付けることにより第１部材１５４に対して第２部材１５６を一体的に固定する。その結果、タイミングベルト３２を、張力が調整された状態で保持することができる。
【００６２】
他の変形例に係るベルト調整機構２００は、図１０〜図１４に示されるように、スライダ２８の側面に取付ボルト６２で固定された断面略Ｌ字状の取付部材２０２に対して連結ボルト６５を介して連結される第１部材２０４と、前記第１部材２０４に対して軸線方向に沿って変位自在に設けられる第２部材２０６と、前記第２部材２０６を第１部材２０４に係合または固定するロックねじ２０８と、第１部材２０４の略中央部に螺合され、ねじ込み量によって前記第１部材２０４と前記第２部材２０６との離間距離を調整する調整ねじ２１０と、前記調整ねじ２１０に挿通され、第２部材６８を第１部材６６に接近させる方向に付勢するスプリング７８とからなる。
【００６３】
第１部材２０４は、図１０〜図１２に示されるように、板状材をプレス加工することよって形成され、その側面には前記取付部材２０２に連結ボルト６５（図１４参照）が挿通される２つの孔部２１２が所定間隔離間してそれぞれ形成されている。そして、孔部２１２の上方には、調整ねじ７６が配設される装着孔２１４が軸線方向に沿って略長方形状に形成されている。
【００６４】
図１２に示されるように、第１部材２０４の一端部側には、タイミングベルト３２の端部を接続するベルト装着部２１６ａが形成され、前記ベルト装着部２１６ａは、タイミングベルト３２の端部を保持する保持部２１８と、タイミングベルト３２の脱抜を防止する係止部２２０とからなる。なお、保持部２１８および係止部２２０は、板状材をタイミングベルト３２に巻回するように形成されている。
【００６５】
タイミングベルト３２は、図１３に示されるように、該タイミングベルト３２の平行歯６０に対応した係合溝２２２を有する係合プレート２２８がタイミングベルト３２の平行歯６０側に嵌合された状態で保持部２１８に挿入される。そして、保持部２１８に形成されたねじ孔２２４を介して固定ねじ２２６を締め付けることにより、保持部２１８の内部に挿入された係合プレート２２８が押圧され、タイミングベルト３２がベルト装着部２１６ａに一体的に連結される。
【００６６】
また、図１２に示されるように、前記係止部２２０の厚さ方向の寸法Ｋは、保持部２１８の厚さ方向の寸法Ｌよりも幅狭に形成される（Ｋ＜Ｌ）。そのため、前記タイミングベルト３２の端部がベルト装着部２１６ａより離間する方向に引張された際、タイミングベルト３２の端部に装着された係合プレート２２８が係止部２２０によって係止されるため、タイミングベルト３２の端部がベルト装着部２１６ａより脱抜することが防止される。
【００６７】
さらに、第１部材２０４の第２部材２０６側の略中央部には、前記側面と略直交する支持部２３０が設けられ、前記支持部２３０の略中央部には、側面と略平行に挿通孔２３２が形成されている。前記調整ねじ７６のねじ部１０２が前記支持部２３０の挿通孔２３２に軸線方向に沿って変位自在に挿通されている。
【００６８】
第１部材２０４の上部には、その側面と略直交するように所定幅だけ突出してフランジ部２３４が形成され、前記フランジ部２３４の第２部材２０６側には、前記フランジ部２３４より下方に向かって所定角度だけ傾斜したロックねじ取付部２３６が形成されている。ロックねじ取付部２３６の略中央には軸線方向に沿って長孔２３８が形成されている。
【００６９】
第２部材２０６は、第１部材２０４と同様に板状材をプレス加工することよって形成され、その端部にはタイミングベルト３２の端部を接続するベルト装着部２１６ｂが形成されている。ベルト装着部２１６ｂはタイミングベルト３２の端部を保持する保持部２１８と、タイミングベルト３２の脱抜を防止する係止部２２０とからなる。
【００７０】
また、第２部材２０６の上部には、第１部材２０４のロックねじ取付部２３６の傾斜角度と略同等の角度に傾斜した取付面２４０が形成されている。そして、取付面２４０は、ロックねじ取付部２３６の下面側となるように配設される。
【００７１】
前記取付面２４０には、長孔２３８を介してロックねじ２０８が螺合される２つのねじ孔２４２が所定間隔離間してそれぞれ形成されている。なお、前記長孔２３８の軸線と２つのねじ孔２４２を結ぶ中心線とが、同軸上となるように形成されている。
【００７２】
さらに、第２部材２０６には、第１部材２０４の支持部２３０に対向する位置にねじ孔２４２が形成された螺合部２４４が略平行となるように形成されている。すなわち、調整ねじ７６のねじ部１０２が支持部２３０の挿通孔２３２に挿通された後、螺合部２４４のねじ孔２４６に螺合される。
【００７３】
このような構造とすることにより、タイミングベルト３２の張力を調整する場合、第１部材２０４の長孔２３８に固定されたロックねじ２０８を緩め、第２部材２０６を第１部材２０４に対して軸線方向に沿って変位自在な状態とする。
【００７４】
そして、調整ねじ２１０を螺回して、第２部材２０６を第１部材２０４に接近する方向に変位させる。タイミングベルト３２の所望の張力が得られる位置で調整ねじ２１０の螺回動作を止め、ロックねじ２０８を締め付けることにより第１部材２０４に対して第２部材２０６を一体的に固定する。その結果、タイミングベルト３２を、張力が調整された状態で保持することができる。
【００７５】
そして、第１および第２部材２０４、２０６を板状材からプレス加工によって形成することにより、製造工程およびコストを低減することができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７７】
すなわち、調整部材の軸線を第１部材および第２部材に連結される駆動力伝達ベルトの断面内となるように配設することにより、前記調整部材を操作して駆動力伝達ベルトの張力を調整する際、前記調整部材と駆動力伝達ベルトとの間で従来技術に示されるようなモーメントが生じることがないため、前記駆動力伝達ベルトの張力を簡便に且つより一層正確に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータの斜視図である。
【図２】電動アクチュエータのスライダに対するベルト調整機構の組み付け状態を示す斜視図である。
【図３】ベルト調整機構の分解斜視図である。
【図４】ベルト調整機構におけるロックねじを緩め、第２部材を変位自在とした状態を示す動作説明図である。
【図５】ベルト調整機構における調整ねじを螺回してタイミングベルトの張力を調整し、ロックねじを介して第２部材を固定した中間位置を示す動作説明図である。
【図６】ベルト調整機構における調整ねじを螺回してスプリングを押圧し、第２部材を変位させた状態を示す動作説明図である。
【図７】変形例に係るベルト調整機構の組み付け状態を示す斜視図である。
【図８】図７に示すベルト調整機構の分解斜視図である。
【図９】図７に示すベルト調整機構の正面図である。
【図１０】他の変形例に係るベルト調整機構の組み付け状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すベルト調整機構の正面図である。
【図１２】図１０に示すベルト調整機構の分解斜視図である。
【図１３】図１０に示すベルト調整機構のタイミングベルトの端部へ係合プレートを嵌合する際の組み付け状態を示す斜視図である。
【図１４】図１０に示すベルト調整機構の電動アクチュエータのスライダに対する組み付け状態を示す斜視図である。
【図１５】従来技術に係る電動アクチュエータの一部省略斜視図である。
【符号の説明】
２０…電動アクチュエータ ２２…ボディ
２４ａ、２４ｂ…エンドブロック ２６…回転駆動源
２８…スライダ ３０ａ、３０ｂ…ギア部
３２…タイミングベルト ３４、１５０、２００…ベルト調整機構
３６…ストッパ機構 ６４、２０２…取付部材
６６、１５４、２０４…第１部材 ６８、１５６、２０６…第２部材
７４、２０８…ロックねじ ７６…調整ねじ
７８…スプリング ８２、１６６、２４４…螺合部
８４ａ、８４ｂ…係合溝 ９０…二股部
９２、１６４…係合孔 ９４…ヘッド部
１００、１６０…切欠溝 １０６…スケール
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動源の回転駆動力を、駆動力伝達ベルトを介してスライダに伝達することにより前記スライダを移動させる電動アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ワーク等を搬送する手段として、モータ等の回転駆動源の回転駆動力によってタイミングベルトを駆動して、ワークを搬送するスライダを変位させる電動アクチュエータが広く用いられている。
【０００３】
そして、樹脂製材料からなる前記タイミングベルトには、組み立て時や長年の使用によって緩んだ場合に張力を調整するための張力調整手段が設けられている。
【０００４】
前記タイミングベルトの張力調整手段には、例えば、タイミングベルトが懸架された一組のプーリを互いに接近・離間させる方向に変位させてタイミングベルトの張力を調整する方法が採用されている。
【０００５】
また、例えば、タイミングベルトの両端部にそれぞれ連結された一組の連結部材をスライダに装着し、その一組の連結部材を互いに接近・離間させることによりタイミングベルトの張力を調整する方法が開示されている。
【０００６】
図１５に示されるように、この電動アクチュエータ１には、長方形状のハウジング２の軸線に沿ってガイドレール３が設けられるとともに、前記ガイドレール３に沿って摺動することによりワークを搬送するスライドブロック４が設けられている。
【０００７】
前記ハウジング２の内部には、図示しない回転駆動源の駆動作用下に一体的に回転する駆動プーリ５ａ、ハウジング２の四隅角部に配置された複数の従動プーリ５ｂがそれぞれ設けられ、駆動プーリ５ａが図示しない回転駆動源の駆動作用下に回転し、前記駆動プーリ５ａおよび従動プーリ５ｂの間に懸架されたタイミングベルト６が所定距離だけ周回する。前記タイミングベルト６の両端部はそれぞれベルト取付具７ａ、７ｂに連結され、前記ベルト取付具７ａ、７ｂが取付ねじ８を介してスライドブロック４の上面に装着されている。前記ベルト取付具７ａ、７ｂとタイミングベルト６とは、ねじ部材９を介して一体的に連結されている。
【０００８】
ベルト取付具７ａ、７ｂの上方に設けられる締結部１０ａ、１０ｂには、軸線方向に沿って延在する長孔１１ａ、１１ｂが形成されている。
【０００９】
また、スライドブロック４の上面には、前記ベルト取付具７ａ、７ｂが軸線方向に沿って摺動自在に係合する溝１２がスライドブロック４の上面に所定深さだけ窪んで形成されている。
【００１０】
タイミングベルト６に張力を付勢する場合、スライドブロック４にベルト取付具７ａ、７ｂを固定している取付ねじ８を緩めて、ベルト取付具７ａの一方をスライドブロック４の溝１２に沿って他方のベルト取付具７ｂに接近させる方向に変位させる。その際、軸線方向に沿って延在する長孔１１ａに取付ねじ８が係合されているため、ベルト取付具７ａ、７ｂは前記長孔１１ａの形状に沿って溝１２の内部を変位する。
【００１１】
その結果、タイミングベルト６の端部が互いに接近する方向に引張されるため、前記タイミングベルト６の張力が増大する。そして、スライドブロック４に仮止めされた取付ねじ８を締め付けてベルト取付具７ａ、７ｂを完全に固定することにより、調整された前記タイミングベルト６の張力が保持される（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平９−８９０６７号公報（第４頁左欄、第５図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係る電動アクチュエータにおいては、タイミングベルトが懸架されたプーリを変位させて、前記タイミングベルトの張力を調整する場合、前記プーリを軸線方向へと変位させるためのスペースを予め確保しておく必要がある。そのため、電動アクチュエータの軸線方向に沿った寸法が大きくなり、電動アクチュエータ全体が大型化するという不具合がある。
【００１４】
また、前記ベルト取付具７ａ、７ｂを軸線方向に沿って変位させてタイミングベルト６の張力を調整する方法においては、スライドブロック４に取り付けられるベルト取付具７ａ、７ｂの締結部１０ａ、１０ｂの取り付け位置と、タイミングベルト６の取り付け位置とが矢印Ｚ方向より見た場合にＸＹ平面上においてオフセットしている。そのため、前記タイミングベルト６の張力によってベルト取付具７ａ、７ｂに締結部１０ａ、１０ｂを基準として、それぞれのタイミングベルト６の両端部側へと引張する方向（矢印Ｆ方向）にモーメントが働き、その結果、タイミングベルト６の張力を正確に調整することが困難であるという不具合がある。
【００１５】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、回転駆動力をスライダに伝達する駆動力伝達ベルトの張力を簡便かつ正確に調整することが可能な張力調整機構を備える電動アクチュエータを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、回転駆動源の回転駆動力を、駆動力伝達ベルトを介してスライダに伝達するとともに、前記駆動力伝達ベルトの張力を調整する張力調整機構を有する電動アクチュエータにおいて、
前記張力調整機構は、前記駆動力伝達ベルトの一端部を保持し、前記スライダに連結される第１部材と、
前記駆動力伝達ベルトの他端部を保持し、前記第１部材に対して軸線方向に沿って変位自在に設けられる第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との離間距離を調整する調整部材と、
前記調整部材と前記第１部材との間に設けられ、前記第２部材を前記第１部材側に向かって付勢する弾性部材と、
前記第１部材と第２部材とを軸線方向に沿った係合孔を介して前記駆動力伝達ベルトの軸線方向にのみ相対変位可能な状態で直接的に係合させると共に、前記駆動力伝達ベルトの張力が調整された状態で前記第１及び第２部材の相対変位を規制するロックねじと、
を備え、
前記調整部材の軸線が、該軸線と直交する前記駆動力伝達ベルトの断面内に配設されることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、張力調整機構に第１部材、第２部材および調整部材を設け、
前記調整部材の軸線と、前記第１部材および第２部材に連結される駆動力伝達ベルトの中心線とを、該軸線と直交する前記駆動力伝達ベルトの断面内となるように配設することにより前記調整部材を操作して簡便に駆動力伝達ベルトの張力を調整することができる。また、軸線方向に沿った係合孔を介して駆動力伝達ベルトの軸線方向に沿ってのみ相対変位可能な状態で係合された第１及び第２部材の相対変位をロックねじによって規制することにより、張力調整機構で調整された駆動力伝達ベルトの張力を好適に保持することができる。そのため、調整部材を操作して駆動力伝達ベルトの張力を調整する際、前記調整部材と前記駆動力伝達ベルトとの間で従来技術に示されるようなモーメントが生じることがなく、前記張力を確実に保持することができる。従って、駆動力伝達ベルトの張力をより一層簡便、且つ、正確に調整することができる。
【００１８】
また、第２部材に、調整部材の軸線方向に沿った変位量を視認可能な表示部を備え、前記表示部によって視認される前記変位量に基づいて前記駆動力伝達ベルトの張力を調整するとよい。これにより、表示部によって調整部材の軸線方向に沿った変位量を確実且つ容易に確認することができるため、張力計等を別個に設けることなく簡便に駆動力伝達ベルトの張力を視認して調整することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る電動アクチュエータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において、参照符号２０は、本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータを示す。
【００２１】
この電動アクチュエータ２０は、長尺状のボディ２２と、前記ボディ２２の両端部に一体的に連結されるエンドブロック２４ａ、２４ｂと、一方のエンドブロック２４ａに連結され、電気信号によって駆動する回転駆動源２６と、ワークを搬送するためのスライダ２８と、前記回転駆動源２６に嵌入されたギア部３０ａを介して駆動力をスライダ２８に伝達するタイミングベルト（駆動力伝達ベルト）３２と、前記タイミングベルト３２の張力を調整するためのベルト調整機構（張力調整機構）３４と、スライダ２８の変位量を規制するストッパ機構３６と、電動アクチュエータ２０を統合して制御する制御盤３８とから構成される。
【００２２】
ボディ２２は、軸線方向に沿って配設されるメインフレーム４０と、前記メインフレーム４０と略平行に設けられ、その内部にタイミングベルト３２が挿通される中空状のサブフレーム４２と、ボディ２２の略中央部に軸線方向に沿って配設され、スライダ２８を軸線方向に沿ってガイドするガイドレール４４とからなる。前記メインフレーム４０およびサブフレーム４２の両端部には、それぞれエンドブロック２４ａ、２４ｂが連結されている。
【００２３】
回転駆動源２６は、例えば、ステッピングモータ等からなり、エンドブロック２４ａに連結されるブラケット４６の上面に装着され、筐体４８によって囲繞されている。なお、前記筐体４８は図示しないボルト等によってブラケット４６に着脱自在に取り付けられている。また、前記回転駆動源２６の下方に突出した駆動軸５０にはギア部３０ａが一体的に嵌入されている。
【００２４】
スライダ２８は、ワーク等を載置するためのテーブル５２と、前記テーブル５２の側面に装着され、ベルト調整機構３４が連結されるアダプタ５４（図２参照）と、ストッパ機構３６の後述するストッパボルト１１０ａ、１１０ｂにそれぞれ当接した際のテーブル５２の端面の摩耗を防止するための端面プレート５６ａ、５６ｂとを有する。また、スライダ２８は、ボディ２２のメインフレーム４０およびサブフレーム４２と略平行に配設されるガイドレール４４に沿って摺動自在に設けられている。
【００２５】
タイミングベルト３２は、回転駆動源２６の駆動軸５０に嵌入されたギア部３０ａと、エンドブロック２４ｂ内において軸５８により回動自在に支持されるギア部３０ｂとの間に懸架される。また、タイミングベルト３２の内周面には所定間隔離間する複数の平行歯６０が形成され、この平行歯６０がギア部３０ａ、３０ｂに噛み合うことにより、タイミングベルト３２が周回する。
【００２６】
ベルト調整機構３４は、図３に示されるように、アダプタ５４（図２参照）の上面に取付ボルト６２を介して連結される取付部材６４と、前記取付部材６４に対して連結ボルト６５を介して略直交に連結される第１部材６６と、前記第１部材６６に対して軸線方向に沿って変位自在に設けられる第２部材６８と、タイミングベルト３２の一端部を第１部材６６に接続する第１固定金具７０と、タイミングベルト３２の他端部を第２部材６８に接続する第２固定金具７２と、前記第２部材６８を第１部材６６に係合または固定するロックねじ７４と、第１部材６６の略中央部に螺合され、ねじ込み量によって前記第１部材６６と前記第２部材６８との離間距離を調整する調整ねじ（調整部材）７６と、前記調整ねじ７６に挿通され、第２部材６８を第１部材６６に接近させる方向に付勢するスプリング（弾性部材）７８とからなる。
【００２７】
第１部材６６の第２部材６８側の略中央部には、ねじ孔８０を有する螺合部８２が形成され、前記調整ねじ７６のねじ部１０２が前記螺合部８２に軸線方向に変位自在に螺合されている（図４および図５参照）。
【００２８】
また、第１部材６６の第１固定金具７０が装着される部位には、タイミングベルト３２の平行歯６０に対応した係合溝８４ａが形成される。そして、前記係合溝８４ａにタイミングベルト３２の平行歯６０が噛合されるように装着され、その上部から第１固定金具７０が固定ねじ８６を介して取り付けられている。その結果、タイミングベルト３２が第１部材６６と第１固定金具７０との間に挟持され、タイミングベルト３２が軸線方向に脱抜することが阻止される。
【００２９】
さらに、前記螺合部８２と第１固定金具７０が装着される部位との間には、軸線方向に沿って所定長の長さを有する第１矩形状孔部８８が形成されている。前記第１矩形状孔部８８の内部には、螺合部８２に螺合された調整ねじ７６のねじ部１０２が変位自在に配設されている。
【００３０】
第２部材６８は、第１部材６６の方向に向かって所定長だけ突出した二股部９０を有し、前記二股部９０には略同一形状の係合孔９２が軸線方向に沿った長孔形状となって形成されている。
【００３１】
また、第２部材６８の第２固定金具７２が装着される部位には、タイミングベルト３２の平行歯６０に対応した係合溝８４ｂが形成される。そして、前記係合溝８４ｂにタイミングベルト３２の平行歯６０が係合されるように装着され、その上部から第２固定金具７２が固定ねじ８６を介して取り付けられている。その結果、タイミングベルト３２が第２部材６８と第２固定金具７２との間に挟持され、タイミングベルト３２が軸線方向に脱抜することが阻止される。
【００３２】
なお、図４および図５に示されるように、螺合部８２に螺合される調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、第１部材６６に装着されるタイミングベルト３２の一端部および第２部材６８に装着されるタイミングベルト３２の他端部の中心線Ｂとは、互いにタイミングベルト３２の断面内において略同一直線上に設けられている。なお、図２に示されるように、調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、タイミングベルト３２の厚さ寸法Ｇの中心および幅寸法Ｈの中心となる中心線Ｊとを、同一直線上に配設するとよい。
【００３３】
図３に示されるように、第２部材６８の二股部９０と第２固定金具７２が装着される部位との間には、軸線方向に沿って所定の長さを有する第２矩形状孔部９６が形成されている。前記第２矩形状孔部９６には、調整ねじ７６の円柱状のヘッド部９４およびスプリング７８が臨む。そして、螺合部８２と対向する位置には二股部９０と直交する壁面９８に切り欠かれた切欠溝１００が形成されている。前記切欠溝１００には調整ねじ７６のねじ部１０２が挿通され、前記ねじ部１０２には壁面９８とヘッド部９４との下面に当接するようにスプリング７８が挿通されている。なお、前記スプリング７８は調整ねじ７６のヘッド部９４を第１部材６６より離間する方向に付勢している。
【００３４】
また、前記ヘッド部９４の外周面には、周方向に沿って所定角度離間して複数の挿入孔１０３が形成され、前記挿入孔１０３に図示しないシャフト等を挿入して、前記シャフトを介してヘッド部９４を螺回させることにより調整ねじ７６をより一層簡便に回転させることができる。
【００３５】
さらに、第１部材６６の螺合部８２の両側には、一対のロックねじ孔１０４が形成され、ロックねじ孔１０４には第２部材６８の係合孔９２を介して上方よりロックねじ７４がそれぞれ螺合されている。
【００３６】
さらにまた、前記第２矩形状孔部９６の軸線方向に沿った側部には、軸線方向に沿って所定間隔毎にスケール（表示手段）１０６が形成されている。前記スケール１０６によって調整ねじ７６のヘッド部９４の位置の確認を行い、タイミングベルト３２の張力の調整量を確認することができる。
【００３７】
ストッパ機構３６は、エンドブロック２４ａ、２４ｂの上部にそれぞれ装着されたストッパ１０８ａ、１０８ｂと、前記ストッパ１０８ａ、１０８ｂに螺合され、スライダ２８の始点と終点の相対的停止位置を調整するストッパボルト１１０ａ、１１０ｂとからなる。
【００３８】
制御盤３８は、図示しないボルト等によって筐体４８の側面に着脱自在に装着されている。
【００３９】
本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４０】
まず、ベルト調整機構３４を介してタイミングベルト３２の張力を調整する方法について説明する。
【００４１】
最初に、第１部材６６のロックねじ孔１０４に締め付けられたロックねじ７４を緩め、前記ロックねじ７４によって固定されていた第２部材６８を第１部材６６に対して軸線方向に沿って変位自在な状態とする。その際、第１部材６６と第２部材６８とが最も離間した状態となるまで調整ねじ７６が緩められる（図４参照）。
【００４２】
また、その際、ロックねじ７４は第１部材６６のロックねじ孔１０４に螺合されているため、前記ロックねじ７４に係合孔９２を介して係合された第２部材６８が第１部材６６より脱抜することがない。
【００４３】
そして、次に、ヘッド部９４がスプリング７８のスプリング力に抗して第１部材６６の方向に変位するように調整ねじ７６を螺回することにより、第２部材６８が第１部材６６の方向（矢印Ｃ方向）に向かって変位する（図５参照）。その際、ロックねじ７４によって係合孔９２を介して係合された第２部材６８が係合孔９２に沿って軸線方向に変位する。その結果、図５に示されるように、第２部材６８に第２固定金具７２を介して一体的に連結されたタイミングベルト３２の他端部が、第１部材６６の方向（矢印Ｃ方向）に一体的に引張されるため、前記タイミングベルト３２の余剰のたるみ量Ｅが取り除かれる。その際、タイミングベルト３２にはまだ張力は付勢されていない。
【００４４】
そして、さらに調整ねじ７６を螺回すると前記スプリング７８が押圧されてスプリング力が発生する。前記スプリング力が前記タイミングベルト３２に対する張力として付勢される。
【００４５】
最後に、第２部材６８をタイミングベルト３２の所望の張力が得られる位置まで変位させた状態でロックねじ７４を締め付けして固定する。その結果、タイミングベルト３２の張力が調整された状態で保持される（図６参照）。
【００４６】
このようにタイミングベルト３２の張力が調整された電動アクチュエータの動作並びに作用効果について説明する。
【００４７】
図示しない電源より回転駆動源２６に対して電気信号（例えば、パルス信号）を供給する。前記電気信号に基づいて回転駆動源２６が回転することにより、駆動軸５０を介してボディ２２の一端部側に設けられたギア部３０ａが回転する。そして、前記ギア部３０ａの回動作用下にタイミングベルト３２を介して接続されたボディ２２の他端部側に設けられたギア部３０ｂが一体的に回転する。その結果、タイミングベルト３２に一体的に連結されたスライダ２８がボディ２２のガイドレール４４に沿って軸線方向に変位する。そして、スライダ２８の端面プレート５６ａがストッパ１０８ｂのストッパボルト１１０ｂに当接して変位終端位置となる。
【００４８】
また、図示しない電源より供給される電気信号の極性を逆転することにより、回転駆動源２６が前記とは逆方向に回転し、タイミングベルト３２に一体的に連結されたスライダ２８がボディ２２のガイドレール４４に沿って軸線方向（矢印Ｙ方向）に変位する。そして、スライダ２８の端面プレート５６ｂがストッパ１０８ａのストッパボルト１１０ａに当接して初期位置となる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態では、調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、タイミングベルト３２の中心線Ｂとが互いにタイミングベルト３２の断面内に略同一直線上に設けられているため、タイミングベルト３２の張力調整を行った際に、従来技術におけるモーメントＦ（図１５参照）が生じることが阻止される。そのため、調整ねじ７６によって押圧され変形したスプリング７８の変位量をタイミングベルト３２の張力へと換算することができる（タイミングベルト３２の張力＝スプリング７８のばね係数×変位量）。その結果、調整ねじ７６によってタイミングベルト３２の張力を正確に調整することができる。
【００５０】
また、第２部材６８にスケール１０６を設け、調整ねじ７６を螺回した際のヘッド部９４の位置をスケール１０６によって確認することにより、タイミングベルト３２の張力の調整量を張力計等を別個に設けることなく簡便に確認することができる。
【００５１】
次に、変形例に係るベルト調整機構１５０、２００について説明する。
【００５２】
変形例に係るベルト調整機構１５０には、図７〜図９に示されるように、アダプタ５４の上面に取付ボルト６２を介して連結される取付部材１５２に対して略直交するように第１部材１５４が連結され、前記第１部材１５４に対して軸線方向に変位する第２部材１５６が配設されている。
【００５３】
第１部材１５４には、第２部材１５６側に所定長だけ突出した二股部１５８が形成されるとともに、前記二股部１５８の間の略中央部には所定深さだけ切り欠かれた切欠溝１６０が形成されている。
【００５４】
また、前記二股部１５８の先端には、ロックねじ７４が螺合されるロックねじ孔１６２がそれぞれ貫通するように形成されている。
【００５５】
第２部材１５６の一端部は、前記二股部１５８の上面となるように配設され、前記第２部材１５６のロックねじ孔１６２に対応する位置には、略同一形状の係合孔１６４が軸線方向に沿った長孔形状に形成されている。
【００５６】
また、第２部材１５６の第１部材１５４側の略中央部に形成される螺合部１６６には、調整ねじ７６がヘッド部９４を第１部材１５４側とするように螺合されている。
【００５７】
第１部材１５４の二股部１５８が形成される一端部側と、他端部側との間には、軸線方向に沿って所定の長さを有する第１孔１６８が形成され、前記螺合部１６６に螺合された調整ねじ７６が切欠溝１６０を介して配設されている。前記調整ねじ７６のねじ部１０２には、ヘッド部９４の下面と第１部材１５４の壁面１７０に当接するようにスプリング７８が挿通されている。すなわち、スプリング７８は調整ねじ７６のヘッド部９４を第２部材１５６より離間する方向に付勢しているため、前記ヘッド部９４の上面が常に第１孔１６８の側面に当接した状態となる。その結果、ロックねじ孔１６２に螺合されたロックねじ７４を緩めた際、調整ねじ７６の回転作用下にヘッド部９４が軸線方向に変位することがなく、第２部材１５６が調整ねじ７６の螺合作用下に軸線方向に沿って変位する。
【００５８】
なお、第２部材１５６の螺合部１６６に螺合される調整ねじ７６およびスプリング７８の軸線Ａと、第１部材１５４および第２部材１５６に装着されるタイミングベルト３２の中心線Ｂとは、互いにタイミングベルト３２の断面内に略同一直線上に設けられている（図９参照）。
【００５９】
すなわち、ベルト調整機構１５０は、ベルト調整機構３４とは調整ねじ７６が第２部材１５６に螺合されているという点で相違している。
【００６０】
このような構造とすることにより、タイミングベルト３２の張力を調整する場合、第１部材１５４のロックねじ孔１６２に締め付けられたロックねじ７４を緩め、第２部材１５６を第１部材１５４に対して軸線方向に沿って変位自在な状態とする。
【００６１】
そして、調整ねじ７６を螺回して、第２部材１５６を第１部材１５４の方向に接近する方向に変位させる。タイミングベルト３２の所望の張力が得られる位置で調整ねじ７６の螺回動作を止め、ロックねじ７４を締め付けることにより第１部材１５４に対して第２部材１５６を一体的に固定する。その結果、タイミングベルト３２を、張力が調整された状態で保持することができる。
【００６２】
他の変形例に係るベルト調整機構２００は、図１０〜図１４に示されるように、スライダ２８の側面に取付ボルト６２で固定された断面略Ｌ字状の取付部材２０２に対して連結ボルト６５を介して連結される第１部材２０４と、前記第１部材２０４に対して軸線方向に沿って変位自在に設けられる第２部材２０６と、前記第２部材２０６を第１部材２０４に係合または固定するロックねじ２０８と、第１部材２０４の略中央部に螺合され、ねじ込み量によって前記第１部材２０４と前記第２部材２０６との離間距離を調整する調整ねじ２１０と、前記調整ねじ２１０に挿通され、第２部材６８を第１部材６６に接近させる方向に付勢するスプリング７８とからなる。
【００６３】
第１部材２０４は、図１０〜図１２に示されるように、板状材をプレス加工することよって形成され、その側面には前記取付部材２０２に連結ボルト６５（図１４参照）が挿通される２つの孔部２１２が所定間隔離間してそれぞれ形成されている。そして、孔部２１２の上方には、調整ねじ７６が配設される装着孔２１４が軸線方向に沿って略長方形状に形成されている。
【００６４】
図１２に示されるように、第１部材２０４の一端部側には、タイミングベルト３２の端部を接続するベルト装着部２１６ａが形成され、前記ベルト装着部２１６ａは、タイミングベルト３２の端部を保持する保持部２１８と、タイミングベルト３２の脱抜を防止する係止部２２０とからなる。なお、保持部２１８および係止部２２０は、板状材をタイミングベルト３２に巻回するように形成されている。
【００６５】
タイミングベルト３２は、図１３に示されるように、該タイミングベルト３２の平行歯６０に対応した係合溝２２２を有する係合プレート２２８がタイミングベルト３２の平行歯６０側に嵌合された状態で保持部２１８に挿入される。そして、保持部２１８に形成されたねじ孔２２４を介して固定ねじ２２６を締め付けることにより、保持部２１８の内部に挿入された係合プレート２２８が押圧され、タイミングベルト３２がベルト装着部２１６ａに一体的に連結される。
【００６６】
また、図１２に示されるように、前記係止部２２０の厚さ方向の寸法Ｋは、保持部２１８の厚さ方向の寸法Ｌよりも幅狭に形成される（Ｋ＜Ｌ）。そのため、前記タイミングベルト３２の端部がベルト装着部２１６ａより離間する方向に引張された際、タイミングベルト３２の端部に装着された係合プレート２２８が係止部２２０によって係止されるため、タイミングベルト３２の端部がベルト装着部２１６ａより脱抜することが防止される。
【００６７】
さらに、第１部材２０４の第２部材２０６側の略中央部には、前記側面と略直交する支持部２３０が設けられ、前記支持部２３０の略中央部には、側面と略平行に挿通孔２３２が形成されている。前記調整ねじ７６のねじ部１０２が前記支持部２３０の挿通孔２３２に軸線方向に沿って変位自在に挿通されている。
【００６８】
第１部材２０４の上部には、その側面と略直交するように所定幅だけ突出してフランジ部２３４が形成され、前記フランジ部２３４の第２部材２０６側には、前記フランジ部２３４より下方に向かって所定角度だけ傾斜したロックねじ取付部２３６が形成されている。ロックねじ取付部２３６の略中央には軸線方向に沿って長孔２３８が形成されている。
【００６９】
第２部材２０６は、第１部材２０４と同様に板状材をプレス加工することよって形成され、その端部にはタイミングベルト３２の端部を接続するベルト装着部２１６ｂが形成されている。ベルト装着部２１６ｂはタイミングベルト３２の端部を保持する保持部２１８と、タイミングベルト３２の脱抜を防止する係止部２２０とからなる。
【００７０】
また、第２部材２０６の上部には、第１部材２０４のロックねじ取付部２３６の傾斜角度と略同等の角度に傾斜した取付面２４０が形成されている。そして、取付面２４０は、ロックねじ取付部２３６の下面側となるように配設される。
【００７１】
前記取付面２４０には、長孔２３８を介してロックねじ２０８が螺合される２つのねじ孔２４２が所定間隔離間してそれぞれ形成されている。なお、前記長孔２３８の軸線と２つのねじ孔２４２を結ぶ中心線とが、同軸上となるように形成されている。
【００７２】
さらに、第２部材２０６には、第１部材２０４の支持部２３０に対向する位置にねじ孔２４２が形成された螺合部２４４が略平行となるように形成されている。すなわち、調整ねじ７６のねじ部１０２が支持部２３０の挿通孔２３２に挿通された後、螺合部２４４のねじ孔２４６に螺合される。
【００７３】
このような構造とすることにより、タイミングベルト３２の張力を調整する場合、第１部材２０４の長孔２３８に固定されたロックねじ２０８を緩め、第２部材２０６を第１部材２０４に対して軸線方向に沿って変位自在な状態とする。
【００７４】
そして、調整ねじ２１０を螺回して、第２部材２０６を第１部材２０４に接近する方向に変位させる。タイミングベルト３２の所望の張力が得られる位置で調整ねじ２１０の螺回動作を止め、ロックねじ２０８を締め付けることにより第１部材２０４に対して第２部材２０６を一体的に固定する。その結果、タイミングベルト３２を、張力が調整された状態で保持することができる。
【００７５】
そして、第１および第２部材２０４、２０６を板状材からプレス加工によって形成することにより、製造工程およびコストを低減することができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７７】
すなわち、調整部材の軸線を第１部材および第２部材に連結される駆動力伝達ベルトの断面内となるように配設することにより、前記調整部材を操作して駆動力伝達ベルトの張力を調整する際、前記調整部材と駆動力伝達ベルトとの間で従来技術に示されるようなモーメントが生じることがないため、前記駆動力伝達ベルトの張力を簡便に且つより一層正確に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータの斜視図である。
【図２】電動アクチュエータのスライダに対するベルト調整機構の組み付け状態を示す斜視図である。
【図３】ベルト調整機構の分解斜視図である。
【図４】ベルト調整機構におけるロックねじを緩め、第２部材を変位自在とした状態を示す動作説明図である。
【図５】ベルト調整機構における調整ねじを螺回してタイミングベルトの張力を調整し、ロックねじを介して第２部材を固定した中間位置を示す動作説明図である。
【図６】ベルト調整機構における調整ねじを螺回してスプリングを押圧し、第２部材を変位させた状態を示す動作説明図である。
【図７】変形例に係るベルト調整機構の組み付け状態を示す斜視図である。
【図８】図７に示すベルト調整機構の分解斜視図である。
【図９】図７に示すベルト調整機構の正面図である。
【図１０】他の変形例に係るベルト調整機構の組み付け状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すベルト調整機構の正面図である。
【図１２】図１０に示すベルト調整機構の分解斜視図である。
【図１３】図１０に示すベルト調整機構のタイミングベルトの端部へ係合プレートを嵌合する際の組み付け状態を示す斜視図である。
【図１４】図１０に示すベルト調整機構の電動アクチュエータのスライダに対する組み付け状態を示す斜視図である。
【図１５】従来技術に係る電動アクチュエータの一部省略斜視図である。
【符号の説明】
２０…電動アクチュエータ ２２…ボディ
２４ａ、２４ｂ…エンドブロック ２６…回転駆動源
２８…スライダ ３０ａ、３０ｂ…ギア部
３２…タイミングベルト ３４、１５０、２００…ベルト調整機構
３６…ストッパ機構 ６４、２０２…取付部材
６６、１５４、２０４…第１部材 ６８、１５６、２０６…第２部材
７４、２０８…ロックねじ ７６…調整ねじ
７８…スプリング ８２、１６６、２４４…螺合部
８４ａ、８４ｂ…係合溝 ９０…二股部
９２、１６４…係合孔 ９４…ヘッド部
１００、１６０…切欠溝 １０６…スケール
Claims (2)
- 回転駆動源の回転駆動力を、駆動力伝達ベルトを介してスライダに伝達するとともに、前記駆動力伝達ベルトの張力を調整する張力調整機構を有する電動アクチュエータにおいて、
前記張力調整機構は、前記駆動力伝達ベルトの一端部を保持し、前記スライダに連結される第１部材と、
前記駆動力伝達ベルトの他端部を保持し、前記第１部材に対して軸線方向に沿って変位自在に設けられる第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との離間距離を調整する調整部材と、
前記調整部材と前記第１部材との間に設けられ、前記第２部材を前記第１部材側に向かって付勢する弾性部材と、
前記第１部材と第２部材とを軸線方向に沿った係合孔を介して前記駆動力伝達ベルトの軸線方向にのみ相対変位可能な状態で直接的に係合させると共に、前記駆動力伝達ベルトの張力が調整された状態で前記第１及び第２部材の相対変位を規制するロックねじと、
を備え、
前記調整部材の軸線が、該軸線と直交する前記駆動力伝達ベルトの断面内に配設されることを特徴とする電動アクチュエータ。 - 請求項１記載の電動アクチュエータにおいて、
前記第２部材は、前記調整部材の軸線方向に沿った変位量を視認可能な表示部を備え、前記表示部によって視認される前記変位量に基づいて前記駆動力伝達ベルトの張力が調整されることを特徴とする電動アクチュエータ。
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