JP2016223567A - 一軸アクチュエータおよびこれを備える一軸アクチュエータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一軸アクチュエータの入力軸が受けるタイミングベルトの張力を軽減しつつコン
パクトな構成で入力軸を支持する。
【解決手段】この一軸アクチュエータ装置１は、一軸アクチュエータ本体１０が装着され
る一軸アクチュエータブラケット１８と、一軸アクチュエータブラケット１８からタイミ
ングベルト機構４０側に張り出す一軸アクチュエータ本体１０のねじ軸（入力軸）２１に
装着される従動プーリ４２と、従動プーリ４２と一軸アクチュエータブラケット１８との
間に配置されるアンギュラ玉軸受４５とを備え、従動プーリ４２は、転がり軸受４５を介して一軸アクチュエータブラケット１８に回転自在に支持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの出力軸からの駆動力を、タイミングベルトを介して一軸アクチュエ
ータの入力軸に入力する一軸アクチュエータ装置に関する。

この種の一軸アクチュエータ装置として、例えば特許文献１ないし２に記載の技術が開
示されている。これら文献に記載されるように、この種の一軸アクチュエータ装置は、一
軸アクチュエータと、一軸アクチュエータの入力軸と並行に配置される出力軸を有するモ
ータと、モータの出力軸と一軸アクチュエータの入力軸とを繋ぐタイミングベルト機構と
を備える。

一軸アクチュエータは、スライドテーブルと、ボールねじ機構と直動案内機構とが組み
合わされたスライドテーブル移動構造とを有する。ボールねじ機構のねじ軸が一軸アクチ
ュエータの入力軸になっている。モータの出力軸と一軸アクチュエータの入力軸との間に
は、タイミングベルトが架け渡され、モータの出力軸からの駆動力が一軸アクチュエータ
の入力軸に入力されるようになっている。

特開２０１４−７０６９８号公報 特開２００５−３２１０６２号公報

ところで、近年、この種の一軸アクチュエータ装置において、スライドテーブルに重量
物を載せて用いる用途が増加している。そのため、スライドテーブルが担う荷重の増大に
より、スライドテーブルを駆動する一軸アクチュエータの入力軸、つまり、ボールねじ機
構のねじ軸を回転させるために、より一層大きな駆動トルクが要求されている。
ボールねじ機構の駆動トルクを増大させるためには、ボールねじ機構やモータを大型化
する方策が考えられる。しかしながら、単にボールねじ機構やモータを大型化すれば、装
置全体が大型化する。そのため、コンパクトな装置を望む市場要求を満足せず、また、大
きなコストアップともなるため、必ずしも望ましい方策とはいえない。

一方、ボールねじ機構やモータを大型化せずに、一軸アクチュエータの駆動トルクを増
大させる上では、従動プーリを大径化してタイミングベルト機構の減速比を大きくする方
策が有効である。これに対し、特許文献１ないし２記載の技術では、タイミングベルトは
、「張力がかかった状態に取り付けられる」ものの、これら文献の開示からは、タイミン
グベルトを掛け回す従動プーリ部分の支持構造が不明である。

ここで、従動プーリ部分の支持構造として、例えば、一軸アクチュエータが取付けられ
るブラケット部分で一軸アクチュエータの入力軸を１つの軸受で片持ち支持する場合、タ
イミングベルトの張力が大きければ、入力軸には大きな曲げモーメントが作用する。その
ため、円滑な駆動を行う上で改善の余地があり、極端な場合、片持ち支持された入力軸が
破断するおそれがある。

また、従動プーリ部分の支持構造として、一軸アクチュエータの入力軸を２つの軸受を
用いて従動プーリの両側で両持ち支持する場合、入力軸を安定して支持し得るものの、両
持ち支持するための支持構造が従動プーリの両側に必要となる。そのため、タイミングベ
ルト機構が大型化し、コンパクトな装置を望む市場要求を満足する上では改善の余地があ
る。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、一軸アクチュ
エータの入力軸が受けるタイミングベルトの張力を軽減しつつコンパクトな構成で入力軸
を支持し得る一軸アクチュエータおよびこれを備える一軸アクチュエータ装置を提供する
ことを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る一軸アクチュエータは、スライドテ
ーブルと、ボールねじ機構と直動案内機構とが組み合わされたスライドテーブル移動構造
とを有する一軸アクチュエータ本体を備え、前記ボールねじ機構のねじ軸が入力軸になっ
ており、前記入力軸にタイミングベルト機構からの駆動力が入力される一軸アクチュエー
タであって、前記一軸アクチュエータ本体が装着される一軸アクチュエータブラケットと
、該一軸アクチュエータブラケットから前記タイミングベルト機構側に張り出す前記入力
軸に装着されて前記駆動力が入力される従動プーリと、該従動プーリと前記一軸アクチュ
エータブラケットとの間に装着される軸受とを備え、前記軸受は、前記従動プーリが受け
るラジアル荷重を前記一軸アクチュエータブラケットに担わせるように、前記従動プーリ
を当該軸受を介して前記一軸アクチュエータブラケットに回転自在に支持していることを
特徴とする。

本発明の一態様に係る一軸アクチュエータによれば、従動プーリと一軸アクチュエータ
ブラケットとの間に装着される軸受を備え、この軸受は、従動プーリが受けるラジアル荷
重を一軸アクチュエータブラケットに担わせるように、従動プーリを、当該軸受を介して
一軸アクチュエータブラケットに回転自在に支持しているので、従動プーリが受けるタイ
ミングベルトの張力を入力軸が受けないように、軸受を介して一軸アクチュエータブラケ
ットで受けることができる。

また、このような構成であれば、従動プーリと一軸アクチュエータブラケットとの間に
配置した軸受によって、一軸アクチュエータの入力軸が受けるタイミングベルトの張力を
軽減できるので、入力軸を２つの軸受を用いて従動プーリの両側で両持ち支持する場合と
比較して、コンパクトな構成で入力軸を支持することができる。
ここで、本発明の一態様に係る一軸アクチュエータにおいて、前記軸受は、内輪、外輪
および前記内輪と前記外輪との間に転動自在に介装された複数の転動体とを有する転がり
軸受であり、前記一軸アクチュエータブラケットは、前記転がり軸受の外輪外周面と同軸
に嵌合するように前記タイミングベルト機構側に張り出す円環状の鍔部から形成された外
輪嵌合部を有し、前記従動プーリは、前記転がり軸受の内輪内周面と同軸に嵌合するよう
に前記一軸アクチュエータブラケット側に張り出す円環状の鍔部から形成された内輪嵌合
部を有することは好ましい。

このような構成であれば、一軸アクチュエータブラケットは、転がり軸受の外輪外周面
と同軸に嵌合するようにタイミングベルト機構側に張り出す円環状の鍔部から形成された
外輪嵌合部を有し、従動プーリは、転がり軸受の内輪内周面と同軸に嵌合するように一軸
アクチュエータブラケット側に張り出す円環状の鍔部から形成された内輪嵌合部を有する
ので、従動プーリが受けるタイミングベルトの張力を入力軸が受けないように、転がり軸
受を介して一軸アクチュエータブラケットで受ける上で好適である。
そして、このような構成であれば、従動プーリと一軸アクチュエータブラケットとの間
に配置される転がり軸受と二つの嵌合部を設けるだけで、一軸アクチュエータの入力軸が
受けるタイミングベルトの張力を軽減できるので、コンパクトな構成で入力軸を支持する
上で好適である。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る一軸アクチュエータ装置は
、スライドテーブルと、ボールねじ機構と直動案内機構とが組み合わされたスライドテー
ブル移動構造とを有するとともに前記ボールねじ機構のねじ軸が入力軸になっている一軸
アクチュエータと、該一軸アクチュエータの入力軸と並行に配置される出力軸を有するモ
ータと、該モータの出力軸と前記一軸アクチュエータの入力軸とを繋ぐタイミングベルト
機構とを備え、前記モータの出力軸からの駆動力が前記一軸アクチュエータの入力軸に前
記タイミングベルト機構を介して入力されて、前記スライドテーブルを一の軸線上で前記
直動案内機構により案内しつつ前記ボールねじ機構により移動させる一軸アクチュエータ
装置であって、前記一軸アクチュエータとして、本発明の一態様に係る一軸アクチュエー
タを備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る一軸アクチュエータ装置によれば、一軸アクチュエータとして、
本発明の一態様に係る一軸アクチュエータを備えているので、一軸アクチュエータの入力
軸が受けるタイミングベルトの張力を軽減しつつコンパクトな構成で入力軸を支持するこ
とができる。

上述のように、本発明によれば、一軸アクチュエータの入力軸が受けるタイミングベル
トの張力を軽減しつつコンパクトな構成で入力軸を支持することができる。

本発明の一態様に係る一軸アクチュエータ装置の一実施形態を説明する模式的平面図であり、同図では、タイミングベルト機構の従動プーリ部分を、軸線を含む断面にて図示している。 図１の正面図である。 図１の左側面図である。 図１の右側面図であり、同図では、タイミングベルト機構を囲むケーシングを取り外した状態を図示している。 図２のＺ−Ｚ断面の拡大図である。 図１の要部（図４でのＹ−Ｙ断面）の拡大図である。 図６に示す従動プーリ部分の入力軸支持構造の構成部品を分解して示す図である。 比較例として示す一軸アクチュエータ装置の模式的平面図であり、同図は、図１に対応する図を示している。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模
式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なる
ことに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が
含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装
置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造
、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。

図１に示すように、この一軸アクチュエータ装置１は、モータ２、一軸アクチュエータ
本体１０およびタイミングベルト機構４０を備える。モータ２は、自身のフランジ３がモ
ータブラケット５にボルト９で取り付けられている。モータ２は、一端面に出力軸４を有
し、出力軸４は、モータブラケット５の反対側まで張り出している。
一軸アクチュエータ本体１０は、スライドテーブル１１と、スライドテーブル１１を移
動させるスライドテーブル移動構造とを有する。スライドテーブル移動構造は、ボールね
じ機構２０と直動案内機構３０とが組み合わされて構成されている。

詳しくは、本実施形態の一軸アクチュエータ本体１０は、長手方向に延びる略Ｕ字状の
凹部１２uを上面中央部に有する長尺な筐体１２を備える。筐体１２の両端には、軸受ブ
ロック１３，１４がそれぞれ装着されている。筐体１２の凹部１２u内には、凹部１２uの
底面１２ｄに、直動案内機構３０の案内レール３１が長手方向の略全長に亘って固定され
ている。

案内レール３１上には、図５に筐体１２の断面を示すように、直動案内機構３０のスラ
イダ３２が、転動体（不図示）を介して跨設されている。スライダ３２内には、転動体を
循環させるための転動体循環機構（不図示）が設けられている。
スライダ３２の上部には、ブロック状のスライドテーブル１１が固定されている。スラ
イドテーブル１１は、直動案内機構３０のスライダ３２と一体に案内レール３１に沿って
スライド移動可能になっている。なお、図５では、スライドテーブル１１と筐体１２の凹
部１２uの開口部との隙間を覆う防塵用のカバー部材を図示しているが、図１ではカバー
部材の図示を省略している。

さらに、スライドテーブル１１の中央には、図５に示すように、スライダ３２よりも上
方の位置に、軸方向に沿って円形の貫通孔１１ｂが形成され、この貫通孔１１ｂに、円筒
状のボールねじナット２２が固定されている。ボールねじナット２２には、長尺なねじ軸
２１が軸方向に沿って貫通している。
ねじ軸２１は、図１に示すように、筐体１２の凹部１２u内に設けられている。ねじ軸
２１の両端部は、タイミングベルト機構４０とは反対側が、軸受ブロック１３に回転自在
に支持されている。一方、タイミングベルト機構４０側の端部は、軸受ブロック１４に回
転自在に支持されるとともに、後に詳述する入力軸支持構造６０によって支持され、入力
軸支持構造６０は、タイミングベルト機構４０の従動プーリ４２が受けるラジアル荷重を
一軸アクチュエータブラケット１８に担わせるように支持している。

ねじ軸２１の外周面には、ねじ溝が形成されている。一方、図５に示したボールねじナ
ット２２の内周面には、ねじ軸２１のねじ溝に対向するねじ溝（不図示）が形成されてい
る。ねじ軸２１とボールねじナット２２とは、両ねじ溝間に転動自在に配設された複数の
ボール（不図示）を介して螺合している。また、ボールねじナット２２には、複数のボー
ルを循環させるためのボール循環機構（不図示）が設けられている。

ここで、ねじ軸２１は、一軸アクチュエータ本体１０の入力軸になっている。図１に示
すように、本実施形態では、ねじ軸２１は、一軸アクチュエータブラケット１８側に固定
された軸受ブロック１４側の端部が入力部２１ｎとなっており、この入力部２１ｎが、軸
受ブロック１４からタイミングベルト機構４０側に張り出している。
入力部２１ｎの基端側を支持する軸受ブロック１４は、図４に示すように、一軸アクチ
ュエータブラケット１８に、４本のボルト２１ｋで取り付けられている。また、一軸アク
チュエータブラケット１８は、４本のブラケット固定ボルト６によって、モータブラケッ
ト５に取り付けられる。モータブラケット５には、図１に示す軸線ＣＬ２の位置を中心と
して、図３に示すように、対角線方向の４か所に雌ねじ７が等配して設けられている。

また、一軸アクチュエータブラケット１８には、モータブラケット５の各雌ねじ７（図
１参照）に対向する位置に、図４に示すように、タイミングベルト４３の張設方向Ｈ（同
図の水平方向）に沿って長穴８がそれぞれ延設されている。これにより、対面する二つの
ブラケット５、１８の相互は、後述する張力調整部５０での調整後に、４本のブラケット
固定ボルト６を増し締めすることによって強固に固定可能になっている。

上記構成により、図１に示すように、モータ２の出力軸４の軸線ＣＬ２は、一軸アクチ
ュエータ本体１０の入力軸であるねじ軸２１の軸線ＣＬ１と並行に配置される。そして、
上記タイミングベルト機構４０は、モータ２の出力軸４と一軸アクチュエータ本体１０の
入力軸であるねじ軸２１とを駆動力を伝達可能に繋いでいる。
本実施形態では、タイミングベルト機構４０は、モータ２の出力軸４に同軸に固定され
る駆動プーリ４１と、ねじ軸２１の入力部２１ｎに同軸に固定される従動プーリ４２と、
駆動プーリ４１と従動プーリ４２とに架け渡されるタイミングベルト４３とを有する。な
お、タイミングベルト機構４０の周囲は、直方体状の箱型に形成された着脱可能なケーシ
ング４４によって全体が覆われている。

また、この一軸アクチュエータ装置１は、図１および図３に示すように、モータ２と一
軸アクチュエータ本体１０との間の位置に、タイミングベルト機構４０のタイミングベル
ト４３の張力を調整する張力調整部５０を備えている。本実施形態の張力調整部５０は、
タイミングベルト４３の張力を調整する調整用ボルト５１と、調整用ボルト５１の位置を
固定するロックナット５３とを有する。

詳しくは、この張力調整部５０は、張力調整ボルト５１を保持するための直方体状の取
付けブロック５４を有する。取付けブロック５４の基端部は、モータブラケット５の一軸
アクチュエータ寄りの端部に、上下二本の取付けボルト５５（図３参照）で固定され、タ
イミングベルト機構４０とは反対側に向けて水平に張り出している。
取付けブロック５４の先端側には、雌ねじ５４ｆがタイミングベルト４３の張設方向Ｈ
に沿って形成されている。雌ねじ５４ｆには、張力調整ボルト５１の一端がねじ込まれる
。張力調整ボルト５１は、全長に亘って雄ねじ５１ｍが形成されているねじ棒である。張
力調整ボルト５１には、二つのナット５６、５７が螺合されている。二つのナット５６、
５７の一方が張力調整ナット５６である。

張力調整ナット５６は、一軸アクチュエータ本体１０の軸受ブロック１４の側面（モー
タ２に対向する面）１４ｍに当接するように固定され、張力調整ナット５６の締め込みに
よる張力調整ボルト５１の突っ張りによってタイミングベルト４３の張力を調整するよう
になっている。他のナット５３はロックナットである。ロックナット５３は、取付けブロ
ック５４の側面５４ｍに当接するように固定され、張力調整ナット５６および調整用ボル
ト５１の位置をより確実に保持可能になっている。

取付けブロック５４の基部には、モータブラケット５と一軸アクチュエータブラケット
１８とを嵌合させるインロー嵌合部５４ｋが設けられている。インロー嵌合部５４ｋは、
タイミングベルト４３の張設方向Ｈには、モータブラケット５と一軸アクチュエータブラ
ケット１８との相互の移動を許容しつつ、モータブラケット５と一軸アクチュエータブラ
ケット１８との対面する方向（張設方向Ｈと直交方向）には、相互の移動を拘束する嵌合
構造を有する。

これにより、この張力調整部５０は、インロー嵌合部５４ｋの嵌合構造によって、張力
調整ボルト５１の締め付けによる突っ張りによって張設されたタイミングベルトのベルト
反力に抗し、モータ２の出力軸４の軸線ＣＬ２と一軸アクチュエータ本体１０の入力軸で
あるねじ軸２１の軸線ＣＬ１との距離Ｌ（図１参照）が、モータ２の回転、振動により変
化しないように張力調整部５０によって維持し、モータ２の出力軸４と一軸アクチュエー
タ本体１０の入力軸であるねじ軸２１との二軸の並行を保持可能になっている。

ここで、この一軸アクチュエータ装置１の入力軸であるねじ軸２１の入力軸支持構造６
０について詳しく説明する。
この一軸アクチュエータ装置１は、入力軸支持構造６０として、図６に要部を拡大図示
するように、一軸アクチュエータブラケット１８、およびタイミングベルト機構４０の従
動プーリ４２、並びに、軸受であるアンギュラ玉軸受４５を備える。なお、従動プーリ４２は、
上記タイミングベルト機構４０の構成要素を兼ねている。

アンギュラ玉軸受４５は、従動プーリ４２と一軸アクチュエータブラケット１８との間に配置されている。本実施形態では、アンギュラ玉軸受４５は、内輪４６、外輪４７および内輪４６と外輪４７との間に転動自在に介装された複数の転動体４８を有する深溝玉軸受を用いている。
一軸アクチュエータブラケット１８は、円環状の鍔部から形成された外輪嵌合部１９を
有する。外輪嵌合部１９は、アンギュラ玉軸受４５の外輪４７の外周面と同軸に嵌合するようにタイミングベルト機構４０側に張り出している。

従動プーリ４２は、円環状の鍔部から形成された内輪嵌合部４９を有する。内輪嵌合部
４９は、アンギュラ玉軸受４５の内輪４６の内周面と同軸に嵌合するように一軸アクチュエータブラケット１８側に張り出している。外輪嵌合部１９の内周面と外輪４７の外周面との嵌め合い、および内輪嵌合部４９の外周面と内輪４６の内周面との嵌め合いは、いずれも、適切な締め代を設けた「しまり嵌め」となっている。

この入力軸支持構造６０の部分を図７に示す状態から組み立てる際は、まず、一軸アク
チュエータ本体１０の軸受ブロック１４を一軸アクチュエータブラケット１８に４本のボ
ルト２１ｋで取り付ける。次いで、一軸アクチュエータブラケット１８の外輪嵌合部１９
の内周面に、アンギュラ玉軸受４５の外輪４７の外周面を圧入する。その後、従動プーリ４２をねじ軸２１の入力部２１ｎに挿入し、次いで、ロックナット１６を入力部２１ｎの先端側に設けられた雄ねじに締め込むことにより、従動プーリ４２の内輪嵌合部４９の外周面を内輪４６の内周面に圧入しつつ、従動プーリ４２をねじ軸２１に固定する。

ここで、ねじ軸２１には、従動プーリ４２の締め込み位置（内輪嵌合部４９の圧入位置
でもある）に対応した位置に、段部２１ｔ（図６参照）が形成されており、従動プーリ４
２の内周側端面は、上記段部２１ｔに当接する位置にて、内輪嵌合部４９の圧入位置が決
定されるとともに、従動プーリ４２がねじ軸２１と一体に固定される。なお、ロックナッ
ト１６に替えてキーを用いて従動プーリ４２をねじ軸２１に固定してもよい。

これにより、アンギュラ玉軸受４５は、図６に示したように、その外輪４７が外輪嵌合部１９に嵌合するとともに、その内輪４６が内輪嵌合部４９に嵌合した状態で装着されることにより、従動プーリ４２が受けるラジアル荷重を一軸アクチュエータブラケット１８に担わせるように、従動プーリ４２を当該アンギュラ玉軸受４５を介して一軸アクチュエータブラケット１８に回転自在に支持することができる。

この一軸アクチュエータ装置１は、上述の構成により、一軸アクチュエータ本体１０の
入力部２１ｎとモータ２の出力軸４とは、相互にタイミングベルト４３を介して連結され
、タイミングベルト機構４０によりモータ２の出力軸４からの駆動力が一軸アクチュエー
タ本体１０のねじ軸２１に入力される。
これにより、回転駆動力が入力軸であるねじ軸２１に入力されると、回転駆動力は、ボ
ールねじ機構２０によりボールねじナット２２の直線方向への推進力に変換され、ボール
ねじナット２２と一体に設けられたスライドテーブル１１が、一の軸線ＣＬ１上で直動案
内機構３０により案内されつつボールねじ機構２０により移動するようになっている。

次に、この一軸アクチュエータ装置１の張力調整部５０によるタイミングベルト４３の
張設方法および上記入力軸支持構造の作用・効果について説明する。
この一軸アクチュエータ装置１でタイミングベルト４３の張力を調整する際は、まず、
作業者は、４本のブラケット固定ボルト６を仮締め状態にして、タイミングベルト４３の
張設方向Ｈに対し、モータブラケット５と一軸アクチュエータブラケット１８相互の移動
を許容可能な状態とする。

次いで、作業者は、一軸アクチュエータ本体１０の軸受ブロック１４の側面１４ｍに、
張力調整ナット５６を当接するように締め込む。これにより、張力調整ボルト５１の締め
付けによる張力調整ボルト５１の突っ張りによって、モータブラケット５と一軸アクチュ
エータブラケット１８とは、長穴８の調整範囲で張設方向Ｈに相対的にスライド移動する
。そのため、タイミングベルト４３の張力を調整することができる。作業者は、張力調整
ボルト５１の締め付け加減により、タイミングベルト４３の張力が適切な張力となる位置
を決定し、その位置にて張力調整ナット５６を固定する。

次いで、作業者は、取付けブロック５４の側面５４ｍにロックナット５３が当接するよ
うにロックナット５３を締め込んで、張力調整ナット５６および調整用ボルト５１の位置
をより確実に保持する。次いで、作業者は、タイミングベルト４３の張力が適切な張力で
あることを確認しつつ、４本のブラケット固定ボルト６を所定トルクで本締めする。これ
により、この一軸アクチュエータ装置１は、タイミングベルト４３を適切な張力で張り渡
すことができる。

このように、この一軸アクチュエータ装置１は、タイミングベルト４３の張力を調整す
る張力調整部５０を有するので、タイミングベルト４３の張力を適切に調整することがで
きる。そして、この一軸アクチュエータ装置１によれば、張力調整部５０は、モータ２と
一軸アクチュエータ本体１０との間の位置に設けられているので、一軸アクチュエータ装
置１の外形寸法に張力調整部５０が影響を与えることがない。よって、この一軸アクチュ
エータ装置１によれば、タイミングベルト４３の張力を調整可能としつつ、一軸アクチュ
エータ装置１をコンパクトに構成することができる。

さらに、この一軸アクチュエータ装置１によれば、アンギュラ玉軸受４５は、従動プーリ４２が受けるラジアル荷重を一軸アクチュエータブラケット１８に担わせるように、従動プーリ４２を、当該アンギュラ玉軸受４５を介して一軸アクチュエータブラケット１８に回転自在に支持しているので、ねじ軸２１が受けるタイミングベルト４３の張力を軽減しつつコンパクトな構成でねじ軸２１を支持することができる。

すなわち、本実施形態の例では、一軸アクチュエータブラケット１８は、アンギュラ玉軸受４５の外輪４７の外周面と同軸に嵌合するようにタイミングベルト機構４０側に張り出す円環状の鍔部から形成された外輪嵌合部１９を有し、従動プーリ４２は、アンギュラ玉軸受４５の内輪４６の内周面と同軸に嵌合するように一軸アクチュエータブラケット１８側に張り出す円環状の鍔部から形成された内輪嵌合部４９を有するので、アンギュラ玉軸受４５は、一軸アクチュエータ本体１０の入力軸であるねじ軸２１をタイミングベルト機構４０の従動プーリ４２を介して一軸アクチュエータ本体１０が装着される一軸アクチュエータブラケット１８で回転自在に支持することができる。

そのため、タイミングベルト４３の張力をねじ軸２１が受けないように、一軸アクチュ
エータブラケット１８でタイミングベルト４３の張力を受けることができる。そして、こ
のような構成であれば、従動プーリ４２と一軸アクチュエータブラケット１８との間に配
置されるアンギュラ玉軸受４５によってねじ軸２１が受けるタイミングベルト４３の張力を軽減できる。

ここで、上記入力軸支持構造６０に替えて、図８に比較例として、一軸アクチュエータ
の入力軸を従動プーリの両側で両持ち支持する例を示す。同図に示す例では、同図の従動
プーリ１４２の両側で入力部２１ｎを両持ち支持するために、一軸アクチュエータブラケ
ット１１８にＬ字状の取付けアングル１０１を設け、この取付けアングル１０１を従動プ
ーリ１４２の反対側の面に対向するように張り出させている。そして、入力部２１ｎに、
取付けアングル１０１まで延長した延長部１２１を設け、この延長部１２１の先端を、軸
受１１１を介して取付けアングル１０１に支持している。

図８の比較例によれば、従動プーリ４１２の支持構造として、一軸アクチュエータの延
長部１２１（入力部２１ｎ）を従動プーリ４１２の両側で両持ち支持し得るものの、両持
ち支持するための支持構造が従動プーリの両側に必要となる。そのため、タイミングベル
ト機構を覆うためのケーシング４４が大型化している。
これに対し、本実施形態の入力軸支持構造６０によれば、図８に例示するような、従動
プーリ１４２の両側で両持ち支持する場合と比較して、図１に示すように、タイミングベ
ルト機構４０の部分の厚さを薄くすることができる。そのため、タイミングベルト機構を
覆うケーシング４４を小型化することができ、コンパクトな構成でねじ軸２１を支持する
ことができる。

したがって、例えば、単なる片持ち支持では、ねじ軸２１の円滑な回転が難しかったり
、極端な場合はねじ軸２１が破断してしまうような小さな一軸アクチュエータを用いても
、上記入力軸支持構造の採用によって、大きな荷重を受ける（タイミングベルト４３の張
力が大きい）場合であっても、単なる片持ち支持構造の一軸アクチュエータに比べて、コ
ンパクトな構成でねじ軸２１を支持しつつも、長期間に亘って安定した作動を行わせるこ
とができる。

以上説明したように、この一軸アクチュエータ装置１によれば、ねじ軸２１が受けるタ
イミングベルト４３の張力を軽減しつつコンパクトな構成でねじ軸２１を支持することが
できる。なお、本発明に係る一軸アクチュエータ装置は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、上記実施形態では、従動プーリ４２と一軸アクチュエータブラケット１８との
間に装着される軸受として、深溝玉軸受けであるアンギュラ玉軸受４５を装着した例で説明したが、これに限らず、従動プーリ４２が受けるラジアル荷重を一軸アクチュエータブラケット１８に担わせることが可能な軸受であれば、種々の軸受を採用することができる。

１ 一軸アクチュエータ装置
２ モータ
３ フランジ
４ 出力軸
５ モータブラケット
６ ブラケット固定ボルト
７ 雌ねじ
８ 長穴
９ ボルト
１０ 一軸アクチュエータ
１１ スライドテーブル
１２ 筐体
１３ 軸受ブロック
１４ 軸受ブロック
１６ ロックナット
１８ 一軸アクチュエータブラケット
１９ 外輪嵌合部
２０ ボールねじ機構
２１ ねじ軸（入力軸）
２２ ボールねじナット
３０ 直動案内機構
３１ 案内レール
３２ スライダ
４０ タイミングベルト機構
４１ 駆動プーリ
４２ 従動プーリ
４３ タイミングベルト
４４ ケーシング
４５ アンギュラ玉軸受
４６ 内輪
４７ 外輪
４８ 転動体
４９ 内輪嵌合部
５０ 張力調整部
５１ 調整用ボルト
５３ ロックナット
５４ 取付けブロック
５５ 取付けボルト
５６ 張力調整ナット
６０ 入力軸支持構造

Claims (3)

1. スライドテーブルと、ボールねじ機構と直動案内機構とが組み合わされたスライドテー
   ブル移動構造とを有する一軸アクチュエータ本体を備え、前記ボールねじ機構のねじ軸が
   入力軸になっており、前記入力軸にタイミングベルト機構からの駆動力が入力される一軸
   アクチュエータであって、
   前記一軸アクチュエータ本体が装着される一軸アクチュエータブラケットと、該一軸ア
   クチュエータブラケットから前記タイミングベルト機構側に張り出す前記入力軸に装着さ
   れて前記駆動力が入力される従動プーリと、該従動プーリと前記一軸アクチュエータブラ
   ケットとの間に装着される複数の軸受とを備え、
   前記軸受は、前記従動プーリが受けるラジアル荷重を前記一軸アクチュエータブラケッ
   トに担わせるように、前記従動プーリを当該軸受を介して前記一軸アクチュエータブラケ
   ットに回転自在に支持していることを特徴とする一軸アクチュエータ。
2. 前記軸受は、内輪、外輪および前記内輪と前記外輪との間に転動自在に介装された複数
   の転動体とを有するアンギュラ玉軸受であり、
   前記一軸アクチュエータブラケットは、前記アンギュラ玉軸受の外輪外周面と同軸に嵌合するように前記タイミングベルト機構側に張り出す円環状の鍔部から形成された外輪嵌合部を有し、
   前記従動プーリは、前記アンギュラ玉軸受の内輪内周面と同軸に嵌合するように前記一軸アクチュエータブラケット側に張り出す円環状の鍔部から形成された内輪嵌合部を有する請求項１に記載の一軸アクチュエータ。
3. スライドテーブルと、ボールねじ機構と直動案内機構とが組み合わされたスライドテー
   ブル移動構造とを有するとともに前記ボールねじ機構のねじ軸が入力軸になっている一軸
   アクチュエータと、該一軸アクチュエータの入力軸と並行に配置される出力軸を有するモ
   ータと、該モータの出力軸と前記一軸アクチュエータの入力軸とを繋ぐタイミングベルト
   機構とを備え、
   前記モータの出力軸からの駆動力が前記一軸アクチュエータの入力軸に前記タイミング
   ベルト機構を介して入力されて、前記スライドテーブルを一の軸線上で前記直動案内機構
   により案内しつつ前記ボールねじ機構により移動させる一軸アクチュエータ装置であって
   、
   前記一軸アクチュエータとして、請求項１または２に記載の一軸アクチュエータを備え
   ることを特徴とする一軸アクチュエータ装置。

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