CN1311398A - 带缓冲机构的回转作动器 - Google Patents

Abstract

用于使叶片缓冲地停止于转动终端位置的缓冲机构具有用于在无流量限制状态下向外部排出由上述叶片从气缸孔推出的排气的第一开口、用于在有流量限制状态下向外部排气的第二开口、和连接于该第二开口用于限制流量的流量调节机构;上述第一开口设于上述气缸孔孔面的上述叶片到达转动终端位置前由该叶片密封的位置,另一方第二开口则设在上述叶片到达转动终端位置之后还未由该叶片密封的位置。

Description

带缓冲机构的回转作动器

本发明涉及可使正反摇动转动的转子缓冲地停止在转动终端位置的带缓冲机构的回转作动器。

作为由空气压力产生回转力的回转作动器之一，有叶片型作动器。它是，在壳体内形成的圆形气缸孔的中央部设置自由转动的转子，在该转子上安装叶片，通过在空气压力作用下使该叶片向正反方向摇动转动，通过上述转子将其回转力输出出去。

这种叶片型作动器，一般是借上述叶片抵接于限制器而停止于转动终端位置，但由于不能使转子一边慢慢减速一边缓冲停止在转动终端，故有着停止时会产生冲击音、在冲突部分磨损加快等缺点。因此，希望提出可以使转子缓冲停止于转动终端的叶片型回转作动器。

本发明的主要目的就在于提供具有空气压式缓冲机构的叶片型回转作动器。

本发明的另一目的在于提供可紧凑将缓冲机构组装入壳体内部的、具有尺寸小结构设计合理的构造的叶片型回转作动器。

为达到上述目的，如依本发明，即可提供使叶片缓冲停止于正反至少一方转动终端的、具有空气压式缓冲机构的回转作动器。

上述缓冲机构具有用于在无流量限制状态下向外部排出由转动的叶片从气缸孔推出的排气的第一开口、用于在有流量限制状态下向外部排出排气的第二开口、和连接于该第二开口的用于限制流量的流量调节机构；上述第一开口设在上述气缸孔孔面的上述叶片到达转动终端位置前即由该叶片密封的位置，另一方的第二开口则设在上述叶片到达转动终端位置之后也未由该叶片密封的位置。

在具有上述构成的本发明回转作动器中，由于叶片转动时排气主要从第一开口自由排出，该叶片以通常的速度转动，而一旦该叶片接近转动终端位置，由于上述第一开口由该叶片密封，上述排气仅从第二开口通过流量调节机构有限制地排出。因此排气压力上升，它变成了叶片背压，叶片边减速边到达转动终端。

这样如依本发明，即可得到具有空气压式缓冲机构的叶片型回转作动器。另外，上述缓冲机构，在壳体中组装进节流孔与单向阀等，而后仅设通孔与口等即可将其构成，因此，可以紧凑地将该缓冲机构组装进壳体内部，可以得到具有尺寸小设计合理的结构的叶片型回转作动器。

本发明的作动器可以具有1个上述叶片，也可以具有2个叶片；另外，也可以设置2组用于将叶片缓冲停止于正反两方向转动终端位置的上述缓冲机构。

在具有1个叶片的作动器中，在上述叶片上安装2个密封件。另一方面，在上述缓冲机构中，不限制流量地排出排气的第一开口设在上述叶片到达转动终端位置前即封入上述2个密封件间的位置，而在限制流量状态下排出排气的第二开口，则设于上述叶片到达转动终端位置后也不由上述密封件密封的位置。而且，上述第一开口由壳体内通孔连接于一方供给口，上述第二开口则通过上述流量调节机构与同一供给口连接。

另外，在具有2个叶片的作动器中，一方的第一叶片具有由气压驱动的功能，另一方的第二叶片则具有缓冲器的功能。即，在上述第一叶片两侧形成2个压力室，这些压力室分别与供给口连接，借助从这些供给口交替向两压力室供给压缩空气，可使该第一叶片与转子向正反方向摇动转动。另外，在上述第二叶片两侧形成2个缓冲室，这些缓冲室的一方或两方通过缓冲机构的第一开口直接连到通气口，同时，通过第二开口与流量调节机构连接到上述通气口。上述第一开口设在上述第二叶片到达转动终端位置前由该第二叶片与上述缓冲室遮断的位置；上述第二开口设在上述第二叶片到达转动终端位置后还未由该第二叶片密封的位置。在设置2组上述缓冲机构的情况下，最好是两缓冲机构共有1个第一开口与1个通气口，上述第一开口位于第二叶片摇动区域中央。

如依本发明的具体实施例，上述流量调节机构由节流孔形成，与该节流孔并列设置单向阀，该单向阀阻止从气缸孔向外部排气，而允许从外部向气缸孔流入空气。

如依本发明另一具体实施例，在上述壳体上形成与上述第二开口连通的阀室，借助在其与室壁间夹着形成上述单向阀的唇形密封圈地将具有上述节流孔的孔构件收容于该阀室内，而将上述节流孔与单向阀组装进该阀室中。

图1是表示本发明第一实施例的剖面图；图2是图1的要部放大图；图3是表示本发明第二实施例的剖面图；图4是表示不同流量调节机构示例的要部剖面图；图5是表示另一不同流量调节机构示例的要部剖面图。

下边，借附图详细说明本发明实施例。在说明实施例时，对具有同一功能部分给予相同符号进行说明。

图1与图2是表示本发明的叶片型回转作动器第一实施例，该作动器1A具有做成矩形块状的壳体2。在该壳体2内部形成圆形气缸孔3，在该气缸孔3的中心设有可自由转动地支承于壳体2上的转子4，在该转子4的侧面安装着1个可在上述气缸孔3内正反向摇动转动的做成扇形的叶片5。另外，在上述气缸孔3的内部，与上述气缸孔3的孔面和转子4间气密性地设置着用于限定上述叶片5的转动终端位置的限制器6。

在上述叶片5上，于不同位置安装着气密性地与上述气缸孔3滑接的2个密封件9a、9b，由这些密封件9a、9b在该叶片5与上述限制器6间形成了第一和第二两个压力室10a、10b。

在上述壳体2的1个侧面设置了用于分别向上述2个压力室10a、10b供给压缩空气的第一、第二两个供给孔11a、11b，在壳体2内部设有使上述叶片5缓冲地停止于正反两方向转动终端位置的第一、第二两组空气压式缓冲机构12a、12b。

上述缓冲机构10a、12b分别具有用于对由回转的叶片5从上述压力室10a、10b推出的排气不限制流量地排至外部的第一开口15，用于在限制流量状态排至外部的第二开口16，和连接于该第二开口16并用于限制流量的流量调节机构17。上述第一开口15设于上述气缸孔3孔面的上述叶片5到达转动终端位置前即被封入上述两个密封件9a、9b间的位置；由壳体2内的通孔19直接连接于一方的供给口11a或11b。上述第二开口16则设于上述叶片5到达转动终端位置之后也不为上述密封件9a、9b所密封的位置，并通过上述流量调节机构17由通孔20连接到与上述第一开口15共用的供给口11a或11b。

上述流量调节机构17由节流孔22形成，与该节流孔22并列连接着单向阀23，该单向阀23用来阻止不经由节流孔22的排气气流；节流孔22与单向阀23两者收容于壳体2上形成的阀室24内。即，在上述壳体2的侧面形成了与上述第二开口16与供给口11a或11b相通的上述阀室24，在该阀室24内收容着向前端阶梯地缩小直径的圆柱状孔构件25，在该孔构件25上设有上述节流孔22，在该孔构件25的前端部外周面与阀室24的内周面间夹设着形成上述单向阀23的唇形密封。

上述节流孔22形成为连结上述第二开口16与供给口11a或11b，可以用安装在孔构件25内的针形件26来调节其开口面积。从而，该节流孔22成了可调节排气流量的可变节流阀型。

另一方面，上述单向阀23，在叶片5转动终端的缓冲行程中，阻止了从压力室10a或10b来的排气通过上述节流孔22流向供给孔11a或11b侧以外的气流，在叶片5开始转动时，可使从供给孔11a或11b来的压缩空气自由流入压力室10a或10b。

下边，对具有上述构成的回转作动器1A的动作加以说明。在上述叶片5与转子4处于第一转动终端位置的图1状态下，在向第一供给口11a供给压缩空气时，这些压缩空气即从通孔20流入阀室24内，并推开单向阀23从第二开口16流入第一压力室10a，因此，叶片5与转子4按图中顺时针方向开始转动。

而后，当位于上述叶片5转动方向后方侧的密封件9a越过第一开口15时，由于压缩空气主要通过该第一开口15直接供给第一压力室10a，叶片5照原样继续转动。这时，上述叶片5转动方向前方侧的第二压力室10b内的压缩空气主要从第二缓冲机构12b的第一开口15通过通孔19和第二供给口11b直接排出，因此，叶片5与转子4按规定转速转动。

在上述叶片5接近转动终端、转动方向前方侧的密封件9b越过上述第一开口15时，隔断了该第一开口15与第二压力室10b，该第二压力室10b内的空气，从第二缓冲机构12b的第二开口16经由流量调节机构17的节流孔22变成有限制的被排出。因此，上述第二压力室10b内的压力上升，它变成了叶片背压，一边使该叶片5减速，一边到达抵接制动器6的第二转动终端位置。

这时，上述叶片5转动方向前方侧的密封件9b停止在第二开口16的跟前，转动方向后方侧的密封件9a停止在第一开口15的跟前。即，该第一开口15被封入上述两个密封件9a、9b间。

在使处于上述第二转动终端位置的叶片5与转子4向着图1所示的第一转动终端位置按逆时针方向转动的情况下，向第二供给口11b供给压缩空气，第一供给口11a向大气开放。而后，上述叶片5接近转动终端，处于该叶片5的转动方向前方侧的密封件9a通过第一开口15时，由于从第一压力室10a来的压缩空气的排出经路，从通过该第一开口15直接排出的状态切换到经由第一缓冲机构12a的第二开口16与流量调节机构17的有限制排出状态，由于该第一缓冲机构12a发挥作用，使得叶片5一边减速一边缓冲地停止在终端位置。

借着交替地将压缩空气从2个供给口11a、11b供给2个压力室10a、10b，上述叶片5在气缸3内往复转动，由缓冲机构12a、12b分别在各自的行程端使其缓冲停止。从而，上述转子4伴随着该叶片5的往复转动而往复转动。

在使上述叶片5仅在任何一行程端缓冲停止的情况下，也可以省去2个缓冲机构12a、12b中的任何一方。

图3示出了本发明第二实施例，与第一实施例不同的是，该第二实施例的回转作动器1B具有5a、5b两个叶片。即，该作动器1B具有在转子4侧面180°不同位置安装的第一叶片5a、和第二叶片5b，以及规定这些叶片5a、5b转动终端位置的2个制动器6a、6b。图中9是安装于各叶片5a、5b上的密封件。

上述第一叶片5a具有由空气压力驱动转子4的功能，在该第一叶片5a与两制动器6a、6b间，形成了第一与第二2个压力室10a、10b，第一压力室10a通过口孔30a连接到第一供给口11a；上述第二压力室10b通过口孔30b连接到第二供给口11b。

另外，上述第二叶片5b具有在转子4的转动终端位置起缓冲作用的功能，在第二叶片5b与两制动器6a、6b间形成了第一、第二两个缓冲室31a、31b，第一缓冲室31a通过第一缓冲机构12a与通气口32相连接；第二缓冲室31b通过第二缓冲机构12b与上述通气口32相连接。

上述缓冲机构12a、12b分别具有用于无流量限制从上述通气口32排出气体的第一开口34、用于在有流量限制状态下从上述通气口32排出气体的第二开口35、和与该第二开口35连接的流量调节机构17。上述第一开口34设在上述气缸孔3的孔面的、在上述第二叶片5b到达转动终端位置前由该第二叶片5b从上述第二开口35遮断的位置，同时直接连接于上述通气口32；一方的第二开口35设于该第二叶片5b到达转动终端位置之后还未被该第二叶片5b密封的位置，并通过上述流量调节机构17和通气孔36、37连接到上述通气口32上。在该实施例中，2个缓冲机构12a、12b共有1个第一开口34和1个通气口32，上述第一开口34设在第二叶片5b摇动区域的中央位置，在壳体2侧面的对应于该第一开口34的位置设置上述通气口32。图中38是安装于上述通气口32的过滤器。

但，上述第一开口34与通气口32中的至少第一开口34也可以单独设于各缓冲机构12a、12b。这样，在单独设置第一开口34的情况下，还可以设在比图示位置更靠近第二叶片5b的转动终端的位置。

尚且，上述流量调节机构17由节流孔22构成，在与该节流孔22并列设置单向阀23这一点上是与上述第一实施例相同的。

在具有上述构成的第二实施例的作动器1B中，在上述各叶片5a、5b处于图示的第一转动终端位置的状态下从第二供给口11b向第二压力室10b供给压缩空气，由该空气压力驱动第一叶片5a，该第一叶片5a与第二叶片5b以及转子4成为一体按图中顺时针方向转动。这时，第一压力室10a内的空气，由第一叶片5a将其从第一供给口11a排出。另外，由上述第二叶片5b的转动，在第一缓冲室31a内，从通气口32吸入的空气从通气孔37、36推开阀室24内的单向阀23流入；第二缓冲室31b内的空气通过第一开口34与第二开口35从通气口32排出。从而，在该状态，上述转子4以通常的速度转动。

而后，在上述第二叶片5b一跨越第一开口34时，由于该第一开口34与第二缓冲室31b隔断，该第二缓冲室31b内的空气即通过第二缓冲机构12b的第二开口35与流量调节机构17排出。因此，由于节流孔22的流量限制，上述第二缓冲室31b内的压力上升，它成了第二叶片5b的背压，使得该第二叶片5b与转子4一边减速一边到达第二转动终端。

在使上述转子4从第二转动终端位置向第一转动终端位置做逆时针方向转动的情况下，从第一供给口11a向第一压力室10a供给压缩空气，使第二供给口11b向大气开放。而后，上述第二叶片5b通过了第一开口34时，从第一缓冲室31a排出的空气的排出路经，从通过该第一开口34直接排出的状态切换到经由第一缓冲机构12a的第二开口34与流量调节机构17的有限制的排出状态，由此，转子4一边减速一边缓冲地停止于终端位置。

像上述这样，仅以在壳体2上对流量调节机构17与多个开口设置成特殊的位置关系，即可得到具有构成简单且尺寸小的合理设计构造的叶片型回转作动器。

图4与图5是代表性的示出将可适用于本发明作动器的缓冲机构的其他例子使用于第一实施例作动器的情况。图4所示的缓冲机构12，其流量调节机构17的节流孔22，在不具有针形阀的固定节流孔这一点上，与上述第一、第二实施例不同。

图5所示的缓冲机构12，流量调节机构17与单向阀23组装进与壳体2分开的模块40中，而该模块40附设于壳体2上，这一点是与第一、第二实施例不同的地方。

Claims (10)

1．一种带缓冲机构的回转作动器，其特征在于，这种作动器具有：

设于壳体内的圆形气缸孔，

设于上述气缸孔中心部的自由转动的转子，

安装于上述转子上并在上述气缸孔内正反方向摇动转动的至少1个叶片，

规定上述叶片转动终端位置的至少1个制动器，

形成于上述叶片与制动器间的2个压力室，

用于向上述各压力室供给压缩空气的2个供给口，

用于使上述叶片缓冲停止在正反方向的至少一方的转动终端位置的空气压式缓冲机构；

上述缓冲机构具有：用于在无流量限制状态下向外部排出由转动叶片从上述气缸孔推出的排气的第一开口、用于在有流量限制状态下向外部排出气体的第二开口、和连接于该第二开口用于限制流量的流量调节机构；

上述第一开口设在上述气缸孔孔面上的上述叶片到达转动终端位置之前由该叶片密封的位置，而上述第二开口设在上述叶片达到了转动终端位置之后仍未由该叶片密封的位置。

2．按权利要求1所记述的回转作动器，其特征在于，上述流量调节机构由节流孔形成，与该节流孔并列设置着单向阀，用来阻止从气缸孔向外部排出气体，但允许空气气流从外部向气缸孔内流入。

3．按权利要求2所记述的回转作动器，其特征在于，在上述壳体中形成连通上述第二开口的阀室，通过其与室壁间夹着形成上述单向阀的唇形密封圈地将具有上述节流孔的孔构件收容进前述阀室内，而将上述节流孔与单向阀组装进前述阀室中。

4．一种带缓冲机构的回转作动器，其特征在于，这种作动器具有：

设于壳体内的圆形气缸孔，

设于上述气缸孔中心部的自由转动的转子，

安装于上述转子上并在上述气缸孔内沿正反方向摇动转动的1个叶片，

安装于上述叶片上不同位置的2个密封件，

规定上述叶片的转动终端位置的制动器，

上述叶片与制动器间形成的2个压力室，

用于将压缩空气供给上述各压力室的2个供给口，

用于使上述叶片缓冲停止于正反至少一方向的转动终端位置的气压式缓冲机构；

上述缓冲机构具有用于在无流量限制状态下向外部排出由转动叶片从上述压力室推出的排气的第一开口、用于在有流量限制状态下向外部排出气体的第二开口、与该第二开口连接的流量调节机构；

上述第一开口设在上述气缸孔孔面的上述叶片到达转动终端位置前被封入上述2个密封件间的位置，而上述第二开口则设在上述叶片到达转动终端位置之后仍未被上述密封件密封的位置，而且，上述第一开口由壳体内的通孔连接到一方供给口，上述第二开口则通过上述流量调节机构连接到同一供给口。

5．按权利要求4所记述的回转作动器，其特征在于，上述流量调节机构由节流孔形成，与该节流孔并列地设置着单向阀，该单向阀阻止排气从压力室向供给口流动而允许空气从供给口流入压力室。

6．按权利要求5所记述的回转作动器，其特征在于，在上述壳体内形成了与上述第二开口与供给口相通的阀室，借助在与室壁间夹着形成上述单向阀的唇形密封地收容具有上述节流孔的孔构件于该阀室内，而将上述节流孔与单向阀组装进该阀室中。

7．一种带缓冲机构的回转作动器，其特征在于，这种作动器具有：

设于壳体内的圆形气缸孔，

设于上述气缸孔中心部的自由转动的转子，

安装于上述转子上并在上述气缸孔内沿正反方向摇动转动的第一、第二2个叶片，

规定上述各叶片转动终端位置的2个制动器，

在上述第一叶片与两制动器间形成的2个压力室，

用于向上述各压力室供给压缩空气的2个供给口，

在上述第二叶片与两个缓冲器间形成的2个缓冲室，

用于将上述各缓冲室向外部开放的通气口，

将上述2叶片缓冲地停止于正反至少一方的转动终端位置的气压式缓冲机构；

上述缓冲机构具有用于在无流量限制状态下从上述通气孔排出由转动的第二叶片从上述缓冲室推出的排气的第一开口、用于在有流量限制状态下排出气体的第二开口、和连接于该第二开口的流量调节机构；

上述第一开口设在上述气缸孔孔面的上述第二叶片到达转动终端位置前由该第二叶片与上述缓冲室隔断的位置，而上述第二开口设在上述第二叶片到达转动终端位置之后仍未由该第二叶片密封的位置。

8．按权利要求7所记述的回转作动器，其特征在于，该作动器具有用于使第二叶片缓冲停止于正反两方的转动终端位置的两组缓冲机构，这些缓冲机构共有1个第一开口与1个通气口，上述第一开口设于第二叶片摇动区域的中央。

9．按权利要求7所记述的回转作动器，其特征在于，上述流量调节机构由节流孔形成，与该节流孔并列设置单向阀，该单向阀用于阻止从缓冲室向通气口的排气流动而允许从通气口流入缓冲室的吸气流动。

10．按权利要求9所记述的回转作动器，其特征在于，在上述壳体上形成了与上述第二开口与通气口连通的阀室，借助与室壁间夹着形成上述单向阀的唇形密封将具有上述节流孔的孔构件收容于该阀室内，而将上述节流孔与单向阀组装进该阀室中。

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