(57)【要約】【課題】スライダが水没した環境でも高負荷仕様として使用することができる一軸アクチュエータを提供する。【解決手段】装置架台１の長手方向の一端に回転中心を上下方向に向けて配置した駆動側タイミングプーリ１３と、この駆動側タイミングプーリに同軸に連結されて上方に延在する回転伝達軸１７と、装置架台の長手方向の他端に回転軸１０を上下方向に向けて配置した従動側タイミングプーリ１１と、これら駆動側及び従動側タイミングプーリの間に掛け渡したタイミングベルト８と、このタイミングベルトの一部に連結されて前記装置架台の長手方向に移動可能とされたスライダ３と、回転伝達軸の上端でモータ軸４ａが連結しているモータ４とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置架台の長手方向の一端に回転中心を上下方向に向けて配置した駆動側タイミングプーリと、
この駆動側タイミングプーリに同軸に連結されて上方に延在する回転伝達軸と、
前記装置架台の長手方向の他端に回転軸を上下方向に向けて配置した従動側タイミングプーリと、
これら駆動側及び従動側タイミングプーリの間に掛け渡したタイミングベルトと、
このタイミングベルトの一部に連結されて前記装置架台の長手方向に移動可能とされたスライダと、
前記回転伝達軸の上端でモータ軸が連結しているモータと、を備えていることを特徴とする一軸アクチュエータ。
【請求項２】
前記回転伝達軸及び前記モータ軸を収容する筒状のハウジングと、前記駆動側タイミングプーリを収容するプーリケースと、を備え、
前記回転伝達軸は、前記ハウジングの下部に設けた下部開口部と、前記プーリケースの上部に設けた上部開口部を通過して前記駆動側タイミングプーリに連結しており、
互いに対応している前記ハウジングの前記下部開口部と前記プーリケースの前記上部開口部との間の周縁に第１の液密シール部材を配置したことを特徴とする請求項１記載の一軸アクチュエータ。
【請求項３】
前記ハウジングの上部に前記モータを配置し、前記モータ軸が上方から延在している前記ハウジングの上部開口部の周縁とモータとの間に第２の液密シール部材を配置したことを特徴とする請求項２記載の一軸アクチュエータ。
【請求項４】
前記駆動側タイミングプーリ、前記回転伝達軸、前記従動側タイミングプーリ、前記タイミングベルト及び前記スライダ部は、水分に対して耐腐食性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の一軸アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一軸アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
スライダを水没させた状態で使用することができる一軸アクチュエータとして、例えば特許文献１に記載された直動機構の防水構造が知られている。
この特許文献１の防水構造は、水が浸入する開口部を２枚のシール部材で閉塞し、スライダに設けた楔部を２枚のシール部材の間に配置し、スライダの直線移動とともに楔部が２枚のシール部材に密着することでシール性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４９６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の防水構造は、楔部を薄く形成するとシール性を高めることができるが、薄い楔部をスライダに設けた一軸アクチュエータは、耐荷重性や、ピッチング方向、ヨーイング方向、ローリング方向の耐モーメント性の面で問題があり、高負荷仕様とすることができない。
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、スライダが水没した環境でも高負荷仕様として使用することができる一軸アクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、一の実施形態に係る一軸アクチュエータは、装置架台の長手方向の一端に回転中心を上下方向に向けて配置した駆動側タイミングプーリと、この駆動側タイミングプーリに同軸に連結されて上方に延在する回転伝達軸と、装置架台の長手方向の他端に回転軸を上下方向に向けて配置した従動側タイミングプーリと、これら駆動側及び従動側タイミングプーリの間に掛け渡したタイミングベルトと、このタイミングベルトの一部に連結されて装置架台の長手方向に移動可能とされたスライダと、前記回転伝達軸の上端でモータ軸が連結しているモータと、を備えている。
【０００６】
ここで、回転伝達軸及びモータ軸を収容する筒状のハウジングと、駆動側タイミングプーリを収容するプーリケースと、を備え、回転伝達軸は、前記ハウジングの下部に設けた下部開口部と、前記プーリケースの上部に設けた上部開口部を通過して駆動側タイミングプーリに連結しており、互いに対応しているハウジングの下部開口部とプーリケースの上部開口部との間の周縁に第１の液密シール部材を配置することが好ましい。
【０００７】
また、ハウジングの上部にモータを配置し、モータ軸が上方から延在しているハウジングの上部開口部の周縁とモータとの間に第２の液密シール部材を配置することが好ましい。
さらに、駆動側タイミングプーリ、回転伝達軸、従動側タイミングプーリ、タイミングベルト及びスライダ部は、水分に対して耐腐食性を有する材料で形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スライダを水没させて本発明の一軸アクチュエータを配置すると、回転伝達軸の上部に配置されているモータが水面の上方に位置して、モータに特殊な防水構造を施さなくても、十分に防水効果を確保することができる。そして、本発明は、一軸アクチュエータの耐荷重性や耐モーメント性などに影響を与えるシール構造を備えていないので、高負荷仕様の一軸アクチュエータとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る一実施形態の一軸アクチュエータを示す斜視図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の一軸アクチュエータの構造を示す要部断面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の一軸アクチュエータのスライダを水没した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る一実施形態の一軸アクチュエータの外観を示すものである。
本実施形態の一軸アクチュエータは、装置架台１と、装置架台１上に配置されているタイミングベルト機構２と、タイミングベルト機構２のタイミングベルト８に固定されたスライダ３と、モータ４と、モータ４の下部に連結され、モータ４の駆動力をタイミングベルト機構２に伝達する回転伝達部５と、を備えている。
【００１１】
タイミングベルト機構２は、図２に示すように、装置架台１の長手方向の一方に配置した従動側プーリ部６と、装置架台１の長手方向の他方に配置した駆動側プーリ部７と、これら従動側プーリ部６及び駆動側プーリ部７の間に配置されたタイミングベルト８とを備えている。
従動側プーリ部６は、装置架台１の一端に固定されたプーリケース９と、このプーリケース９に軸線が上下方向に延在して固定された軸１０と、この軸１０に回転自在に配置された従動側タイミングプーリ１１とで構成されている。
【００１２】
駆動側プーリ部７は、装置架台１の他端に固定されたプーリケース１２と、このプーリケース１２の内部に回転中心を上下方向に向けて配置された駆動側タイミングプーリ１３とを備えている。
回転伝達部５は、駆動側プーリ部７のプーリケース１２の上部に配置された筒形状のハウジング１４と、ハウジング１４の内部に配置した軸受１５，１６に回転自在に支持されてハウジング１４の下部開口部から突出し、駆動側プーリ部７の駆動側タイミングプーリ１３に連結されている回転伝達軸１７と、ハウジング１４の上部開口部からハウジング内部に挿入したモータ４のモータ軸４ａ及び回転伝達軸１７を同軸に連結するカップリング部材１８とを備えている。
【００１３】
そして、図１に示すように、従動側プーリ部６の従動側タイミングプーリ１１及び駆動側プーリ部７の駆動側タイミングプーリ１３の間に、タイミングベルト８がベルト幅方向を上下方向に向けた状態で掛け渡され、このタイミングベルト８に、スライダ固定部材２０を介してスライダ３が固定されている。
図２に示すように、互いに対応しているハウジング１４の下部に形成されている下部開口部と、駆動側プーリ部７のプーリケース１２の上部に形成されている上部開口部との間の周縁に、第１の液密シール部材２１が装着されている。
【００１４】
また、ハウジング１４の上部に形成されている上部開口部の周縁と、モータ軸４ａが突出している側のモータ４の端面との間に、第２の液密シール部材２２が装着されている。
さらに、ハウジング１４の回転伝達軸１７を回転自在に支持している軸受１６の上部にも、第３の液密シール部材２３が装着されている。
そして、従動側タイミングプーリ１１、駆動側タイミングプーリ１３は、水分に対して耐腐食性を有する合成樹脂材料で形成されている。また、装置架台１、スライダ３、従動側プーリ部６のプーリケース９、軸１０、駆動側プーリ部７のプーリケース１２、回転伝達軸１７、ハウジング１４は、ステンレス等の水分に対して耐腐食性を有する金属材料で形成されている。
【００１５】
本実施形態の一軸アクチュエータは、モータ４の正逆回転操作を行うことで、モータ軸４ａの回転が回転伝達軸１７を介して駆動側プーリ部７の駆動側タイミングプーリ１３に伝達され、タイミングベルト８が回動することで、スライダ３が直線移動を行う。
次に、本実施形態の一軸アクチュエータの効果について図２及び図３を参照して説明する。
【００１６】
図３に示すように、スライダ３を水没させて本実施形態の一軸アクチュエータを配置すると、回転伝達部５の上部に配置されているモータ４は水面の上方に位置して、モータ４に特殊な防水構造を施さなくても、十分に防水効果を確保することができる。
また、本実施形態の一軸アクチュエータで使用されているタイミングベルト８は、ベルト幅方向を上下方向に向けた状態で従動側タイミングプーリ１１及び駆動側タイミングプーリ１３掛け渡され、内側のベルト歯が上下方向に延在しているので、水没環境下で使用する際に水に含まれている異物がベルト歯の間に溜まり難くなり、タイミングベルト機構を正常に動作させることができる。
【００１７】
また、従動側タイミングプーリ１１、駆動側タイミングプーリ１３は、水分に対して耐腐食性を有する合成樹脂材料で形成されており、装置架台１、スライダ３、従動側プーリ部６のプーリケース９、軸１０、駆動側プーリ部７のプーリケース１２、回転伝達軸１７、ハウジング１４は、ステンレス等の水分に対して耐腐食性を有する金属材料で形成されているので、水没環境下で長期に渡って使用しても耐久性を有する一軸アクチュエータとすることができる。
【００１８】
さらに、回転伝達部５の内部においてモータ４側に水が浸入しそうな箇所に第１〜第３の液密シール部材２１、２２、２３を配置するだけで防水効果を高めており、一軸アクチュエータの耐荷重性や耐モーメント性などに影響を与えないので、高負荷仕様の一軸アクチュエータとして使用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１…装置架台、２…タイミングベルト機構、３…スライダ、４…モータ、４ａ…モータ軸、５…回転伝達部、６…従動側プーリ部、７…駆動側プーリ部、８…タイミングベルト、９…プーリケース、１０…軸、１１…従動側タイミングプーリ、１２…プーリケース、１３…駆動側タイミングプーリ、１４…ハウジング、１５，１６…軸受、１７…回転伝達軸、１８…カップリング部材、２０…スライダ固定部材、２１…第１の液密シール部材、２２…第２の液密シール部材、２３…第３の液密シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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