JP2003049805A - Rack and pinion-type rotary actuator - Google Patents

Rack and pinion-type rotary actuator

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JP2003049805A
JP2003049805A JP2001234693A JP2001234693A JP2003049805A JP 2003049805 A JP2003049805 A JP 2003049805A JP 2001234693 A JP2001234693 A JP 2001234693A JP 2001234693 A JP2001234693 A JP 2001234693A JP 2003049805 A JP2003049805 A JP 2003049805A
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Japan
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piston
rack
centering
pistons
pressing member
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Japanese (ja)
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Yuzuru Saito
譲 斎藤
Masaharu Ono
正治 小野
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/065Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the rack-and-pinion type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rack and pinion-type rotary actuator having superior durability and reliability and having high positioning accuracy at intermediate stop. SOLUTION: An intermediate stopping mechanism 31 comprises a first pressing member 34, a second pressing member 35 and a stopper part 33. The first pressing member 34 is located on a position approximately coaxial with the first rack and piston 5 in a first piston storing chamber 3, and can be advanced and retracted to the first rack and piston 5. The second pressing member 35 is located on a position approximately coaxial with a second rack and piston 6 in a second piston storing chamber 4, and can be advanced and retracted to the second rack and piston 6. The stopper parts 33 on which the pressing members 34, 35 advanced toward the rack pistons 5, 6 side are abutted, are respectively formed on inner wall faces of both piston storing chambers 3, 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、3位置にて停止す
ることが可能、即ち中間停止することが可能なラックピ
ニオン形ロータリアクチュエータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rack and pinion type rotary actuator which can be stopped at three positions, that is, an intermediate stop.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ラックピニオン形と呼ばれるロー
タリアクチュエータが各種提案されている。この種のロ
ータリアクチュエータは、内部に第1及び第2ピストン
収容室が各々形成されたアクチュエータ本体を備えてい
る。アクチュエータ本体において一対のピストン収容室
間の領域には、回動軸が支持されている。一対のピスト
ン収容室内には、第1及び第2ラックピストンがそれぞ
れ摺動可能に収容されている。一対のラックピストンの
外周面にはラックが設けられており、回動軸の外周面に
はピニオンが設けられている。前記ラックと前記ピニオ
ンとは噛合する関係にある。従って、個々のラックピス
トンが区画する圧力作用室に対して加圧エアを給排する
と、両ラックピストンが互いに逆方向へ往復動し、この
往復動により回動軸が所定角度範囲にて回動するように
なっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of rotary actuators called a rack and pinion type have been proposed. This type of rotary actuator includes an actuator body in which first and second piston accommodating chambers are formed. A rotating shaft is supported in a region between the pair of piston accommodating chambers in the actuator body. The first and second rack pistons are slidably accommodated in the pair of piston accommodating chambers, respectively. A rack is provided on the outer peripheral surfaces of the pair of rack pistons, and a pinion is provided on the outer peripheral surfaces of the rotating shaft. The rack and the pinion are in a meshing relationship. Therefore, when pressurized air is supplied to and discharged from the pressure action chamber defined by each rack piston, both rack pistons reciprocate in opposite directions, and the reciprocating motion causes the pivot shaft to pivot within a predetermined angle range. It is supposed to do.

【0003】ところで、この種のロータリアクチュエー
タは、回動軸が回動動作の両方の終端のみにおいて、言
い換えると2位置のみにおいて停止する構成となってい
る。ゆえに、回動軸を回動終端以外の任意の角度にて中
間停止させたいという要請が従来からある。そのための
具体的な方法としては、例えば、ストッパピンを有する
別のアクチュエータを電磁弁を用いて駆動させ、当該ス
トッパピンを回動軸に係合させることにより回動軸の動
作を中間位置にて阻止することが考えられる。
By the way, in this type of rotary actuator, the rotary shaft is configured to stop only at both ends of the rotary motion, in other words, only at two positions. Therefore, there has conventionally been a demand for intermediately stopping the rotation shaft at an arbitrary angle other than the rotation end. As a specific method therefor, for example, another actuator having a stopper pin is driven by using a solenoid valve, and the stopper pin is engaged with the rotating shaft to move the rotating shaft at an intermediate position. It is possible to prevent it.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
では、中間停止の際に高い位置精度を期待することがで
きず、しかも、シーケンス動作が必要となるため動作時
間のロスが発生するという問題があった。
However, in the above method, it is not possible to expect high position accuracy at the time of intermediate stop, and moreover, a sequence operation is required, which causes a loss of operation time. was there.

【0005】なお、ラックピニオン形ロータリアクチュ
エータに代えてサーボモータを用い、これにより中間停
止を含む回動動作を実現することも可能である。この場
合、中間停止の際に高い位置精度を期待することができ
る。しかしながら、サーボモータは高価であるため、シ
ステム全体が高コスト化するという問題があった。
It is also possible to use a servomotor in place of the rack and pinion type rotary actuator to realize a rotating operation including an intermediate stop. In this case, high position accuracy can be expected at the time of intermediate stop. However, since the servo motor is expensive, there is a problem that the cost of the entire system increases.

【0006】そこで近年においては、中間停止機構を備
えたラックピニオン形ロータリアクチュエータが提案さ
れるに至っている。このアクチュエータにおける中間停
止機構は、一対のラックピストンを同じ方向から同時に
押圧する共通のセンタリングピストンを1つ含んで構成
されている。
Therefore, in recent years, a rack and pinion type rotary actuator having an intermediate stop mechanism has been proposed. The intermediate stop mechanism in this actuator is configured to include one common centering piston that simultaneously presses a pair of rack pistons from the same direction.

【0007】ところが、センタリングピストンの外周部
の一部がラックピストンの外周部の一部に対してのみ当
接する構造であるため、両者が互いに当接し合う面積が
非常に小さく、しかもラックピストンの軸心から離れた
位置に衝撃が加わる。よって、保持しうるトルクが小さ
く、耐久性や信頼性にも問題があった。また、より高い
位置精度が実現可能な中間停止機構に対する要求も少な
からずあった。
However, since a part of the outer peripheral portion of the centering piston abuts only a part of the outer peripheral portion of the rack piston, the area in which the two abut each other is very small, and the shaft of the rack piston is small. A shock is applied to a position away from the heart. Therefore, the torque that can be held is small, and there is a problem in durability and reliability. In addition, there has been a considerable demand for an intermediate stop mechanism capable of achieving higher positional accuracy.

【0008】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、耐久性及び信頼性に優れ、しかも
中間停止の位置精度が極めて高いラックピニオン形ロー
タリアクチュエータを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rack and pinion type rotary actuator having excellent durability and reliability and having extremely high intermediate stop position accuracy. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、内部に第1及び第2
ピストン収容室が各々形成されたアクチュエータ本体
と、前記一対のピストン収容室内にてそれぞれ収容さ
れ、互いに逆方向へ往復動する第1及び第2ラックピス
トンと、前記一対のラックピストンに設けられたラック
が噛合するピニオンが設けられた回動軸と、前記両ラッ
クピストンをほぼ同時に押圧することにより前記回動軸
を回動終端角度以外の任意の角度にて中間停止させる押
圧部材を有する中間停止機構とを備えるロータリアクチ
ュエータにおいて、前記中間停止機構は、前記第1ピス
トン収容室内にて前記第1ラックピストンのほぼ同軸上
の位置に配置され、前記第1ラックピストンに対して進
退可能な第1押圧部材と、前記第2ピストン収容室内に
て前記第2ラックピストンのほぼ同軸上の位置に配置さ
れ、前記第2ラックピストンに対して進退可能な第2押
圧部材と、前記両ピストン収容室の内壁面にそれぞれ設
けられ、ラックピストン側に向けて前進してきた前記押
圧部材が当接するストッパ部とを備えることを特徴とす
るラックピニオン形ロータリアクチュエータをその要旨
とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention described in claim 1, the first and second internal parts are provided.
An actuator body in which piston accommodating chambers are formed, first and second rack pistons accommodated in the pair of piston accommodating chambers and reciprocating in opposite directions, and a rack provided in the pair of rack pistons An intermediate stop mechanism having a rotating shaft provided with a pinion that engages with each other and a pressing member that intermediately stops the rotating shaft at any angle other than the rotation end angle by pressing both rack pistons substantially at the same time. In the rotary actuator including, the intermediate stop mechanism is disposed at a position substantially coaxial with the first rack piston in the first piston accommodating chamber, and is capable of advancing and retracting with respect to the first rack piston. A member and a second rack piston that is disposed substantially coaxially with the second rack piston in the second piston accommodating chamber. A second pressing member capable of advancing and retracting with respect to the ton and a stopper portion provided on the inner wall surface of each of the piston housing chambers, with which the pressing member that has advanced toward the rack piston abuts. A rack-and-pinion type rotary actuator is used.

【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記第1押圧部材は、流体圧の作用により前記第1
ラックピストン側に向って前進する第1センタリングピ
ストンであり、前記第2押圧部材は、流体圧の作用によ
り前記第2ラックピストン側に向って前進する第2セン
タリングピストンであるとした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the first pressing member is provided with the first pressure member by the action of fluid pressure.
The second centering piston is a first centering piston that advances toward the rack piston side, and the second pressing member is a second centering piston that advances toward the second rack piston side by the action of fluid pressure.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項2におい
て、前記ラックピストンは前記ピストン収容室における
小径部に配置され、前記センタリングピストンは前記ピ
ストン収容室における大径部に配置され、前記小径部と
前記大径部との境目には、前記センタリングピストンの
外周部が当接する段差部が形成されているとした。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the rack piston is arranged in a small diameter portion in the piston accommodating chamber, and the centering piston is arranged in a large diameter portion in the piston accommodating chamber. A step portion with which the outer peripheral portion of the centering piston abuts is formed at the boundary between the portion and the large diameter portion.

【0012】請求項4に記載の発明は、請求項3におい
て、前記アクチュエータ本体には、前記ピストン収容室
における大径部同士をつなぐ連通路と、前記大径部のう
ちのいずれかに連通するセンタリング用の流体給排ポー
トとが形成されているとした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the actuator body communicates with either one of the large-diameter portion and the communication passage that connects the large-diameter portions of the piston accommodating chamber. A fluid supply / discharge port for centering is formed.

【0013】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項1に記載の発明によると、第1及び第2押圧
部材が前進して両ラックピストンをほぼ同時に押圧する
ことにより、両ラックピストンがストロークにおける所
定の位置にて停止する。従って、回動軸を回動終端角度
以外の任意の角度にて中間停止させることができる。ま
た本発明では、個々のピストン収容室内にてラックピス
トンのほぼ同軸上の位置に各々押圧部材を配置している
ため、ラックピストンと押圧部材とが互いに当接し合う
面積が比較的大きい。しかも、ラックピストンの軸心に
近い位置を押圧部材が押圧することになるため、軸心か
ら離れた位置に衝撃が加わることが未然に防止される。
以上の結果、当接時に保持しうるトルクが大きくなり、
耐久性や信頼性も向上する。さらに、押圧部材の移動
は、両ピストン収容室の内壁面に設けられたストッパ部
との当接により確実に規制される。よって、中間停止の
際に極めて高い位置精度を確保することができる。
The "action" of the present invention will be described below. According to the first aspect of the present invention, the first and second pressing members move forward to press both rack pistons substantially at the same time, so that both rack pistons stop at a predetermined position in the stroke. Therefore, the rotation shaft can be intermediately stopped at any angle other than the rotation end angle. Further, in the present invention, since the pressing members are arranged substantially coaxially with the rack piston in the individual piston accommodating chambers, the area where the rack piston and the pressing member contact each other is relatively large. Moreover, since the pressing member presses the position close to the shaft center of the rack piston, it is possible to prevent the impact from being applied to the position away from the shaft center.
As a result, the torque that can be held at the time of contact increases,
It also improves durability and reliability. Further, the movement of the pressing member is reliably regulated by contact with the stopper portions provided on the inner wall surfaces of the piston housing chambers. Therefore, extremely high positional accuracy can be ensured at the time of intermediate stop.

【0014】請求項2に記載の発明によると、ラックピ
ストンの駆動源とセンタリングピストンの駆動源とを共
通化することが可能になるため、アクチュエータを流体
圧の作用のみにより駆動させることができる。またこの
構成によれば、流体の給排によって、センタリングピス
トンを必要時において駆動させ、不必要時には駆動させ
ないでおくことができる。ゆえに、ラックピストンに対
して押圧力が常時作用している構成とは異なり、出力ト
ルクのロスの発生が防止される。
According to the second aspect of the present invention, since the drive source of the rack piston and the drive source of the centering piston can be made common, the actuator can be driven only by the action of fluid pressure. Further, according to this structure, the centering piston can be driven when necessary and not driven by supplying and discharging the fluid. Therefore, unlike the configuration in which the pressing force always acts on the rack piston, the loss of output torque is prevented.

【0015】請求項3に記載の発明によると、流体の供
給によってセンタリングピストンが前進し、その前端面
中央部がラックピストンを押圧する。このとき、センタ
リングピストンの前端面外周部は、小径部と大径部との
境目にできる段差部に対して当接し、その結果としてセ
ンタリングピストンの移動が規制される。また、このよ
うな構成であれば、組み付けが比較的簡単になり、低コ
スト化に好都合となる。しかも、センタリングピストン
はラックピストンよりも大径になることから、当該セン
タリングピストンには相対的に大きな有効受圧面積が確
保される。このため、両ラックピストンに十分な押圧力
を作用させることが可能となり、両ラックピストンを所
定の位置にて確実に停止させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the centering piston advances due to the supply of the fluid, and the central portion of the front end surface thereof presses the rack piston. At this time, the outer peripheral portion of the front end surface of the centering piston comes into contact with a step portion formed at the boundary between the small diameter portion and the large diameter portion, and as a result, the movement of the centering piston is restricted. Further, with such a configuration, the assembly becomes relatively easy, which is convenient for cost reduction. Moreover, since the centering piston has a larger diameter than the rack piston, a relatively large effective pressure receiving area is secured in the centering piston. Therefore, a sufficient pressing force can be applied to both rack pistons, and both rack pistons can be reliably stopped at predetermined positions.

【0016】請求項4に記載の発明によると、センタリ
ング用の流体給排ポートを介して流体を供給すると、連
通路を介して両方のピストン収容室における大径部にほ
ぼ同時に流体が導入され、両方のセンタリングピストン
に流体圧が作用する。従って、両方のセンタリングピス
トンをほぼ同時に前進させて、両ラックピストンを同時
に押圧することができる。また、この構成によれば当該
ポートを2箇所に設ける必要がなくなるため、アクチュ
エータの構造が簡略化される。
According to the fourth aspect of the present invention, when the fluid is supplied through the fluid supply / discharge port for centering, the fluid is introduced into the large diameter portions of both piston accommodating chambers almost simultaneously through the communication passage, Fluid pressure acts on both centering pistons. Therefore, both centering pistons can be advanced substantially simultaneously and both rack pistons can be pressed simultaneously. Further, according to this configuration, it is not necessary to provide the ports at two places, so the structure of the actuator is simplified.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のラックピニオン形ロータリアクチュエータを図1
〜図3に基づき詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A rack and pinion type rotary actuator according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
~ It will be described in detail with reference to FIG.

【0018】図1,図2に示されるように、本実施形態
のロータリアクチュエータ1は、偏平直方体状のアルミ
ニウム合金製のアクチュエータ本体2により構成されて
いる。また、アクチュエータ本体2は、中空部を有する
メインハウジング2aと、その両端を閉塞すべく設けら
れた第1エンドカバー2b及び第2エンドカバー2cと
によって構成されている。アクチュエータ本体2の内部
には、第1ピストン収容室3及び第2ピストン収容室4
が各々形成されている。両ピストン収容室3,4はとも
に断面円形状の空間であって、アクチュエータ本体2の
長手方向に沿って延びた状態で互いに平行に形成されて
いる。第1ピストン収容室3内には、第1ラックピスト
ン5がアクチュエータ本体2の長手方向に沿って往復動
可能に収容されている。第2ピストン収容室4内には、
第2ラックピストン6がアクチュエータ本体2の長手方
向に沿って往復動可能に収容されている。これらのラッ
クピストン5,6の外周面における所定領域には、ラッ
クピストン5,6の軸線方向に沿って延びるラック5
a,6aがそれぞれ刻設されている。また、両ラックピ
ストン5,6の外周面において前記ラック5a,6aの
両端側の位置には、ゴム製かつ環状のピストンパッキン
グ7が装着されている。なお、本実施形態においてラッ
クピストン5,6はステンレスを用いて形成されてい
る。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary actuator 1 of this embodiment is composed of a flat rectangular parallelepiped aluminum alloy actuator body 2. The actuator body 2 is composed of a main housing 2a having a hollow portion, and a first end cover 2b and a second end cover 2c provided to close both ends of the main housing 2a. Inside the actuator body 2, a first piston housing chamber 3 and a second piston housing chamber 4 are provided.
Are formed respectively. Both the piston accommodating chambers 3 and 4 are spaces having a circular cross section, and are formed parallel to each other in a state of extending along the longitudinal direction of the actuator body 2. A first rack piston 5 is housed in the first piston housing chamber 3 so as to be capable of reciprocating along the longitudinal direction of the actuator body 2. In the second piston accommodating chamber 4,
The second rack piston 6 is housed so as to be capable of reciprocating along the longitudinal direction of the actuator body 2. A rack 5 extending along the axial direction of the rack pistons 5 and 6 is provided in a predetermined region on the outer peripheral surface of the rack pistons 5 and 6.
a and 6a are engraved respectively. Further, rubber-shaped and annular piston packings 7 are attached to the outer peripheral surfaces of both rack pistons 5 and 6 at positions on both ends of the racks 5a and 6a. In this embodiment, the rack pistons 5 and 6 are made of stainless steel.

【0019】図1,図2に示されるように、アクチュエ
ータ本体2は、回動軸としてのシャフト11を挿通する
ためのシャフト挿通孔12を備えている。シャフト挿通
孔12は、アクチュエータ本体2の中心部をその厚さ方
向(図2における上下方向)に沿って貫通するように形
成されている。別の言い方をすると、シャフト挿通孔1
2は、前記一対のピストン収容室3,4間の領域をアク
チュエータ本体2の厚さ方向に沿って貫通するように形
成されている。即ち、本実施形態のアクチュエータ1で
は、シャフト11の延びる方向と両ラックピストン5,
6の往復動方向とは互いに直交する関係にある。
As shown in FIGS. 1 and 2, the actuator body 2 is provided with a shaft insertion hole 12 for inserting a shaft 11 as a rotating shaft. The shaft insertion hole 12 is formed so as to penetrate the central portion of the actuator body 2 in the thickness direction (vertical direction in FIG. 2). In other words, the shaft insertion hole 1
2 is formed so as to penetrate the region between the pair of piston accommodating chambers 3 and 4 along the thickness direction of the actuator body 2. That is, in the actuator 1 of the present embodiment, the direction in which the shaft 11 extends and both rack pistons 5,
The reciprocating directions of 6 are orthogonal to each other.

【0020】シャフト11の一端側には、前記ラック5
a,6aに噛合可能なピッチのピニオン13がシャフト
11と一体回転可能に固定されている。シャフト11に
おいてピニオン13が固定された側の端部(非突出側
端)は、アクチュエータ本体2のシャフト挿通孔12に
挿通されている。このとき、シャフト11は、ピニオン
13の上下両側に配置された一対のボール軸受14に軸
支される。両ラックピストン5,6のラック5a,6a
及びピニオン13は、互いに噛み合った状態となる。
The rack 5 is provided on one end side of the shaft 11.
A pinion 13 having a pitch capable of meshing with a and 6a is fixed to the shaft 11 so as to rotate integrally therewith. The end of the shaft 11 on the side where the pinion 13 is fixed (non-projecting side end) is inserted into the shaft insertion hole 12 of the actuator body 2. At this time, the shaft 11 is pivotally supported by a pair of ball bearings 14 arranged on both upper and lower sides of the pinion 13. Racks 5a and 6a of both rack pistons 5 and 6
The pinion 13 and the pinion 13 are in mesh with each other.

【0021】シャフト11においてピニオン13が固定
されていない側の端部は、アクチュエータ本体2の上面
から外部に突出されている。シャフト軸11における突
出側端には、被駆動物である図示しない治具やワーク等
が取り付けられるようになっている。なお、本実施形態
においてシャフト11はステンレスを用いて形成されて
いる。
An end of the shaft 11 on the side where the pinion 13 is not fixed is projected from the upper surface of the actuator body 2 to the outside. A jig or a work (not shown), which is a driven object, is attached to the end of the shaft axis 11 on the protruding side. In this embodiment, the shaft 11 is made of stainless steel.

【0022】図1に示されるように、第1ラックピスト
ン5は第1ピストン収容室3を2つの領域に区画してい
る。便宜上、第1エンドカバー2b側に形成される空間
を「第1エンドカバー側圧力作用領域A1」と呼び、第
2エンドカバー2c側に形成される空間を「第2エンド
カバー側圧力作用領域A2」と呼ぶ。同様に第2ラック
ピストン6も第2ピストン収容室4を2つの領域に区画
している。便宜上、第1エンドカバー2b側に形成され
る空間を「第1エンドカバー側圧力作用領域A3」と呼
び、第2エンドカバー2c側に形成される空間を「第2
エンドカバー側圧力作用領域A4」と呼ぶ。
As shown in FIG. 1, the first rack piston 5 divides the first piston housing chamber 3 into two regions. For convenience, the space formed on the first end cover 2b side is referred to as "first end cover side pressure action area A1", and the space formed on the second end cover 2c side is referred to as "second end cover side pressure action area A2". ". Similarly, the second rack piston 6 also divides the second piston accommodating chamber 4 into two regions. For convenience, the space formed on the first end cover 2b side is referred to as a "first end cover side pressure acting area A3", and the space formed on the second end cover 2c side is referred to as a "second
It is referred to as an end cover side pressure acting area A4 ".

【0023】アクチュエータ本体2における複数箇所に
は、流体給排用ポート15,16,17,18が設けら
れている。より具体的にいうと、第1の流体給排用ポー
ト15は、第1エンドカバー側圧力作用領域A1に連通
するようにメインハウジング2aの側面に形成されてい
る。第2の流体給排用ポート16は、第2エンドカバー
側圧力作用領域A2に連通するようにメインハウジング
2aの側面に形成されている。第3の流体給排用ポート
17は、第1エンドカバー側圧力作用領域A3に連通す
るようにメインハウジング2aの側面に形成されてい
る。第4の流体給排用ポート18は、第2エンドカバー
側圧力作用領域A4に連通するようにメインハウジング
2aの側面に形成されている。
Fluid supply / discharge ports 15, 16, 17, and 18 are provided at a plurality of locations in the actuator body 2. More specifically, the first fluid supply / discharge port 15 is formed on the side surface of the main housing 2a so as to communicate with the first end cover side pressure acting area A1. The second fluid supply / discharge port 16 is formed on the side surface of the main housing 2a so as to communicate with the second end cover side pressure acting area A2. The third fluid supply / discharge port 17 is formed on the side surface of the main housing 2a so as to communicate with the first end cover side pressure acting area A3. The fourth fluid supply / discharge port 18 is formed on the side surface of the main housing 2a so as to communicate with the second end cover side pressure acting area A4.

【0024】第1の流体給排用ポート15及び第4の流
体給排用ポート18は第1共通配管21に接続されると
ともに、その第1共通配管21は電磁弁22を介して流
体供給源23に接続されている。本実施形態では、圧縮
・加圧されたエアの供給を行うエアコンプレッサを流体
供給源23(加圧エア供給源)として用いている。ま
た、電磁弁22として、図1に示されるような6ポート
3位置切換弁を用いている。このような電磁弁22は図
示しないシーケンサに電気的に接続されており、当該シ
ーケンサからの指令により駆動制御される。
The first fluid supply / discharge port 15 and the fourth fluid supply / discharge port 18 are connected to a first common pipe 21, and the first common pipe 21 is connected to a fluid supply source via a solenoid valve 22. It is connected to 23. In this embodiment, an air compressor that supplies compressed and pressurized air is used as the fluid supply source 23 (pressurized air supply source). A 6-port 3-position switching valve as shown in FIG. 1 is used as the solenoid valve 22. Such an electromagnetic valve 22 is electrically connected to a sequencer (not shown), and its drive is controlled by a command from the sequencer.

【0025】第2の流体給排用ポート16及び第3の流
体給排用ポート17は第2共通配管24に接続されると
ともに、その第2共通配管24は前記電磁弁22を介し
て流体供給源23に接続されている。なお、電磁弁22
の二次側における共通配管21,24上には、絞り弁と
逆止弁とからなる、いわゆるスピードコントローラが設
置されていてもよい。また、電磁弁22の一次側にある
ポートのうち流体供給源23に接続されていないポート
には、騒音防止のために消音器が接続されていてもよ
い。
The second fluid supply / discharge port 16 and the third fluid supply / discharge port 17 are connected to the second common pipe 24, and the second common pipe 24 supplies the fluid via the solenoid valve 22. Connected to the source 23. The solenoid valve 22
A so-called speed controller composed of a throttle valve and a check valve may be installed on the common pipes 21 and 24 on the secondary side. Further, a muffler may be connected to a port on the primary side of the solenoid valve 22 that is not connected to the fluid supply source 23 to prevent noise.

【0026】図1に示されるように、第1エンドカバー
2bにおける二箇所には、ストローク調整用ボルト27
が取り付けられている。これらのボルト27の一端は、
第1エンドカバー側圧力作用領域A1,A3内に突出し
ており、他端はアクチュエータ本体2の外部に突出して
いる。前記ボルト27にはナット28が螺着されてい
る。第1エンドカバー側圧力作用領域A1,A3へのボ
ルト27の突出量は、ナット28の螺合度合いを変更す
ることにより調整することができる。このように前記突
出量を個々に調整することにより、ラックピストン5,
6のストロークエンド位置を各々変更することができ
る。その結果、シャフト11の回動終端角度を任意に調
整することができる。
As shown in FIG. 1, stroke adjusting bolts 27 are provided at two locations on the first end cover 2b.
Is attached. One end of these bolts 27
It projects into the first end cover side pressure acting areas A1, A3, and the other end projects outside the actuator body 2. A nut 28 is screwed onto the bolt 27. The amount of protrusion of the bolt 27 into the first end cover side pressure acting area A1, A3 can be adjusted by changing the screwing degree of the nut 28. By individually adjusting the protrusion amount in this manner, the rack pistons 5,
The stroke end positions of 6 can be changed respectively. As a result, the rotation end angle of the shaft 11 can be adjusted arbitrarily.

【0027】次に、本実施形態のアクチュエータ1が備
える中間停止機構31について述べる。上記中間停止機
構31は、押圧部材によって両ラックピストン5,6を
ほぼ同時に押圧することにより、シャフト11を回動終
端角度以外の任意の角度にて中間停止させる構造を有す
る。本実施形態の中間停止機構31は、押圧部材を1つ
のみではなく、2つ有している点に大きな特徴がある。
Next, the intermediate stop mechanism 31 provided in the actuator 1 of this embodiment will be described. The intermediate stop mechanism 31 has a structure in which the shaft 11 is intermediately stopped at an arbitrary angle other than the turning end angle by pressing both rack pistons 5 and 6 almost simultaneously by the pressing member. The intermediate stop mechanism 31 of the present embodiment is characterized in that it has not only one pressing member but two pressing members.

【0028】図1に示されるように、第2エンドカバー
2cは第1エンドカバー2bよりも若干肉厚に形成され
ており、その内部には一対の断面円形状の凹部32が形
成されている。これらの凹部32のうちの一方は第1ピ
ストン収容室3の一部を構成し、第2ピストン収容室4
の一部を構成している。第1ピストン収容室3における
第2エンドカバー2c側の部分(即ち凹部32)は、第
1ピストン収容室3におけるメインハウジング2a側の
部分よりも内径が大きくなるように設定されている。言
い換えると、第1ピストン収容室3は、小径部3aと大
径部3bとを有している。同様に、第2ピストン収容室
4における第2エンドカバー2c側の部分(即ち凹部3
2)は、第2ピストン収容室4におけるメインハウジン
グ2a側の部分よりも内径が大きくなるように設定され
ている。言い換えると、第2ピストン収容室4も、小径
部4aと大径部4bとを有している。そして、小径部3
aと大径部3bとの境目及び小径部4aと大径部4bと
の境目には、ともに段差部33が形成されている。段差
部33が両ピストン収容室3,4の内壁面にそれぞれ設
けられていると把握することもできる。なお、このよう
な段差部33は、ラックピストン5,6側に向けて前進
してきた押圧部材が当接するストッパ部としての役割を
果たす。本実施形態における段差部33は円環状であっ
て、ピストン収容室3,4の周方向全体にわたって形成
されている。段差部33の大きさは1mm〜数mm程度
に設定されている。
As shown in FIG. 1, the second end cover 2c is formed to be slightly thicker than the first end cover 2b, and a pair of concave portions 32 having a circular cross section is formed inside the second end cover 2c. . One of these recesses 32 constitutes a part of the first piston accommodating chamber 3 and the second piston accommodating chamber 4
Form part of the. A portion of the first piston accommodating chamber 3 on the second end cover 2c side (that is, the recess 32) is set to have a larger inner diameter than a portion of the first piston accommodating chamber 3 on the main housing 2a side. In other words, the first piston housing chamber 3 has the small diameter portion 3a and the large diameter portion 3b. Similarly, a portion of the second piston accommodating chamber 4 on the second end cover 2c side (that is, the recess 3).
In 2), the inner diameter is set to be larger than that of the portion of the second piston housing chamber 4 on the main housing 2a side. In other words, the second piston housing chamber 4 also has the small diameter portion 4a and the large diameter portion 4b. And the small diameter portion 3
A stepped portion 33 is formed at both the boundary between a and the large diameter portion 3b and the boundary between the small diameter portion 4a and the large diameter portion 4b. It can be understood that the step portion 33 is provided on the inner wall surface of each of the piston housing chambers 3 and 4. In addition, such a stepped portion 33 functions as a stopper portion with which the pressing member that has advanced toward the rack pistons 5 and 6 comes into contact. The step portion 33 in the present embodiment has an annular shape and is formed over the entire circumferential direction of the piston housing chambers 3, 4. The size of the step portion 33 is set to about 1 mm to several mm.

【0029】第1ピストン収容室3の大径部3b内に
は、第1押圧部材としての第1センタリングピストン3
4が摺動可能に収容されている。円盤状をした本実施形
態の第1センタリングピストン34は、第1ラックピス
トン5に比べて、軸線方向に沿った長さが短くかつ若干
大径になっている。第1センタリングピストン34は、
第1ピストン収容室3内にて第1ラックピストン5の同
軸上の位置に配置されている。第1センタリングピスト
ン34の外周面にはピストンパッキング34aが装着さ
れている。
In the large diameter portion 3b of the first piston accommodating chamber 3, the first centering piston 3 as a first pressing member is provided.
4 is slidably accommodated. The disk-shaped first centering piston 34 of the present embodiment has a shorter length along the axial direction and a slightly larger diameter than the first rack piston 5. The first centering piston 34 is
It is arranged coaxially with the first rack piston 5 in the first piston housing chamber 3. A piston packing 34a is attached to the outer peripheral surface of the first centering piston 34.

【0030】第2ピストン収容室4の大径部4b内に
は、第2押圧部材としての第2センタリングピストン3
5が摺動可能に収容されている。円盤状をした本実施形
態の第2センタリングピストン35は、第2ラックピス
トン6に比べて、軸線方向に沿った長さが短くかつ若干
大径になっている。第2センタリングピストン35は、
第2ピストン収容室4内にて第2ラックピストン6の同
軸上の位置に配置されている。第2センタリングピスト
ン35の外周面にはピストンパッキング35aが装着さ
れている。
In the large diameter portion 4b of the second piston accommodating chamber 4, the second centering piston 3 as the second pressing member is provided.
5 is slidably accommodated. The disc-shaped second centering piston 35 of the present embodiment has a shorter length along the axial direction and a slightly larger diameter than the second rack piston 6. The second centering piston 35 is
It is arranged coaxially with the second rack piston 6 in the second piston accommodating chamber 4. A piston packing 35a is attached to the outer peripheral surface of the second centering piston 35.

【0031】なお、本実施形態の場合、第1及び第2セ
ンタリングピストン34,35のストローク長は、第1
及び第2ラックピストン5,6のストローク長よりも短
く設定されている。
In the case of this embodiment, the stroke lengths of the first and second centering pistons 34 and 35 are equal to the first stroke.
And shorter than the stroke length of the second rack pistons 5 and 6.

【0032】図1に示されるように、第2エンドカバー
2cには、両方のピストン収容室3,4における大径部
3b,4b同士をつなぐ連通路36が形成されている。
また、第2エンドカバー2cには、第2ピストン収容室
4における大径部4bに連通するセンタリング用の流体
給排ポート37が形成されている。この流体給排ポート
37には、上記電磁弁22が配管38を介して接続され
ている。
As shown in FIG. 1, the second end cover 2c is formed with a communication passage 36 that connects the large diameter portions 3b and 4b of both piston housing chambers 3 and 4.
Further, the second end cover 2c is provided with a centering fluid supply / discharge port 37 that communicates with the large diameter portion 4b of the second piston housing chamber 4. The solenoid valve 22 is connected to the fluid supply / discharge port 37 via a pipe 38.

【0033】さて、このように構成されたロータリアク
チュエータ1の動作を図3に基づいて説明する。まず、
電磁弁22を駆動して第2の流体給排用ポート16及び
第3の流体給排用ポート17にのみ加圧エアを供給す
る。すると、各々の圧力作用領域A2,A3内に加圧エ
アが導入され、第1ラックピストン5の右端側面及び第
2ラックピストン6の左端側面にエア圧が作用する。そ
の結果、第1ラックピストン5が左方向に移動し、かつ
第2ラックピストン6が右方向に移動した後、両者は図
3(a)に示す位置にてそれぞれ停止する。このとき、
シャフト11は図3(a)における反時計回り方向に回
動した後、所定の回動終端角度にて停止する。
Now, the operation of the rotary actuator 1 thus constructed will be described with reference to FIG. First,
The solenoid valve 22 is driven to supply the pressurized air only to the second fluid supply / discharge port 16 and the third fluid supply / discharge port 17. Then, pressurized air is introduced into each of the pressure acting areas A2 and A3, and the air pressure acts on the right end side surface of the first rack piston 5 and the left end side surface of the second rack piston 6. As a result, after the first rack piston 5 moves to the left and the second rack piston 6 moves to the right, both of them stop at the positions shown in FIG. At this time,
The shaft 11 rotates counterclockwise in FIG. 3A and then stops at a predetermined rotation end angle.

【0034】次に、電磁弁22を切り換えて第1の流体
給排用ポート15及び第4の流体給排用ポート18にの
み加圧エアを供給する。すると、各々の圧力作用領域A
1,A4内に加圧エアが導入され、第1ラックピストン
5の左端側面及び第2ラックピストン6の右端側面にエ
ア圧が作用する。その結果、第1ラックピストン5が右
方向に移動し、かつ第2ラックピストン6が左方向に移
動した後、両者は図3(c)に示す位置にてそれぞれ停
止する。このとき、シャフト11は図3(c)における
時計回り方向に回動した後、所定の回動終端角度にて停
止する。
Next, the solenoid valve 22 is switched to supply the pressurized air only to the first fluid supply / discharge port 15 and the fourth fluid supply / discharge port 18. Then, each pressure acting area A
1, pressurized air is introduced into A1 and air pressure acts on the left end side surface of the first rack piston 5 and the right end side surface of the second rack piston 6. As a result, the first rack piston 5 moves to the right and the second rack piston 6 moves to the left, and then both stop at the positions shown in FIG. 3C. At this time, the shaft 11 rotates clockwise in FIG. 3C and then stops at a predetermined rotation end angle.

【0035】さらに、この状態から中間停止を行う場合
について述べる。この場合、電磁弁22を切り換えて、
センタリング用の流体給排ポート37にのみ加圧エアを
供給する。すると、第2ピストン収容室4における大径
部4bに加圧エアが導入されるとともに、第1ピストン
収容室3における大径部3bに連通路36を介して加圧
エアが導入される。その結果、両センタリングピストン
34,35の右端面側にエア圧が作用し、両者が同時に
左方向に移動する。
Further, a case where the intermediate stop is performed from this state will be described. In this case, switch the solenoid valve 22,
The pressurized air is supplied only to the fluid supply / discharge port 37 for centering. Then, the pressurized air is introduced into the large diameter portion 4b of the second piston housing chamber 4, and the pressurized air is introduced into the large diameter portion 3b of the first piston housing chamber 3 via the communication passage 36. As a result, air pressure acts on the right end surface side of both centering pistons 34, 35, and both move simultaneously to the left.

【0036】この場合、第1センタリングピストン34
の左端面側には、移動開始前から第1ラックピストン5
の右端面がすでに当接している。従って、第1センタリ
ングピストン34は、第1ラックピストン5との当接を
維持したまま、左方向に向けて第1ラックピストン5と
一体的に移動する。その後、第1センタリングピストン
34の外周部は、第1ピストン収容室3の内壁面に設け
られたストッパ部(即ち段差部33)に当接する。この
ような当接の結果、第1センタリングピストン34のそ
れ以上の移動が規制され、第1センタリングピストン3
4がその位置にて停止する。
In this case, the first centering piston 34
On the left end face side of the first rack piston 5 before the start of movement.
The right end face of is already in contact. Therefore, the first centering piston 34 moves integrally with the first rack piston 5 toward the left while maintaining contact with the first rack piston 5. After that, the outer peripheral portion of the first centering piston 34 contacts the stopper portion (that is, the step portion 33) provided on the inner wall surface of the first piston housing chamber 3. As a result of such contact, the further movement of the first centering piston 34 is restricted, and the first centering piston 3
4 stops at that position.

【0037】一方、移動開始時において第2センタリン
グピストン35の左端面と第2ラックピストン6の右端
面とは離間している。従って、第2センタリングピスト
ン35は左方向に向けて移動する。言い換えると、第2
センタリングピストン35は第2ラックピストン6側に
向って前進し、やがて第2ラックピストン6の右端面に
当接する。また、第2センタリングピストン35の外周
部は、第2ピストン収容室4の内壁面に設けられたスト
ッパ部(即ち段差部33)に当接する。このような当接
の結果、第2センタリングピストン35のそれ以上の移
動が規制され、第2センタリングピストン35がその位
置にて停止する。
On the other hand, when the movement is started, the left end surface of the second centering piston 35 and the right end surface of the second rack piston 6 are separated from each other. Therefore, the second centering piston 35 moves leftward. In other words, the second
The centering piston 35 advances toward the second rack piston 6 side, and eventually contacts the right end surface of the second rack piston 6. Further, the outer peripheral portion of the second centering piston 35 abuts on the stopper portion (that is, the step portion 33) provided on the inner wall surface of the second piston housing chamber 4. As a result of such contact, further movement of the second centering piston 35 is restricted, and the second centering piston 35 stops at that position.

【0038】以上の結果、ロータリアクチュエータ1は
図3(b)に示すような状態になり、シャフト11が上
記2つの回動終端角度のちょうど中間の角度にて中間停
止するようになっている。
As a result of the above, the rotary actuator 1 is brought into a state as shown in FIG. 3 (b), and the shaft 11 is made to stop intermediately at an angle just between the two turning end angles.

【0039】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 (1)このロータリアクチュエータ1では、上記構造の
中間停止機構31を採用している。即ち、第1ピストン
収容室4内にて第1ラックピストン5の同軸上の位置
に、第1ラックピストン5に対して進退可能な第1セン
タリングピストン34を設けている。第2ピストン収容
室4内にて第2ラックピストン6の同軸上の位置に、第
2ラックピストン6に対して進退可能な第2センタリン
グピストン35を設けている。そして、両ピストン収容
室3,4の内壁面にストッパ部としての段差部33をそ
れぞれ設けている。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained. (1) The rotary actuator 1 employs the intermediate stop mechanism 31 having the above structure. That is, the first centering piston 34 that can advance and retreat with respect to the first rack piston 5 is provided at a position coaxial with the first rack piston 5 in the first piston accommodating chamber 4. A second centering piston 35 that can move forward and backward with respect to the second rack piston 6 is provided at a position coaxial with the second rack piston 6 in the second piston accommodating chamber 4. Then, step portions 33 as stopper portions are provided on the inner wall surfaces of both piston accommodating chambers 3 and 4, respectively.

【0040】このため、両センタリングピストン34,
35が前進して両ラックピストン5,6をほぼ同時に押
圧することにより、両ラックピストン5,6がストロー
クにおける所定の位置にて停止する。従って、シャフト
11を回動終端角度以外の任意の角度にて中間停止させ
ることができる。
Therefore, both centering pistons 34,
35 moves forward and presses both rack pistons 5 and 6 almost simultaneously, so that both rack pistons 5 and 6 stop at a predetermined position in the stroke. Therefore, the shaft 11 can be intermediately stopped at any angle other than the turning end angle.

【0041】また本実施形態では、個々のピストン収容
室3,4内にてラックピストン5,6の同軸上の位置
に、各々のセンタリングピストン34,35を配置して
いる。このため、ラックピストン5,6とセンタリング
ピストン34,35とが互いに当接し合う面積が比較的
大きい。しかも、ラックピストン5,6の軸心に近い位
置をセンタリングピストン34,35が押圧することに
なるため、軸心から離れた位置に衝撃が加わることが未
然に防止される。以上の結果、当接時に保持しうるトル
クが大きくなり、従来装置に比べて耐久性や信頼性も向
上する。
In this embodiment, the centering pistons 34 and 35 are arranged coaxially with the rack pistons 5 and 6 in the individual piston accommodating chambers 3 and 4. Therefore, the area where the rack pistons 5 and 6 and the centering pistons 34 and 35 contact each other is relatively large. Moreover, since the centering pistons 34 and 35 press the positions close to the shaft centers of the rack pistons 5 and 6, it is possible to prevent the impact from being applied to the positions apart from the shaft centers. As a result, the torque that can be held at the time of contact is increased, and durability and reliability are improved as compared with the conventional device.

【0042】さらに、センタリングピストン34,35
の移動は、両ピストン収容室3,4の内壁面に設けられ
た段差部33との当接により確実に規制される。よっ
て、中間停止の際に極めて高い位置精度を確保すること
ができる。
Further, the centering pistons 34, 35
The movement of is reliably regulated by contact with the step portion 33 provided on the inner wall surfaces of the piston housing chambers 3 and 4. Therefore, extremely high positional accuracy can be ensured at the time of intermediate stop.

【0043】(2)本実施形態の中間停止機構31の場
合、複雑なシーケンス制御を行わないで比較的簡単に中
間停止を実現することができる。よって、ストッパピン
を有する別のアクチュエータを電磁弁にて駆動すること
で当該ピンを回動軸に係合させるタイプの中間停止機構
とは異なり、動作時間のロスが発生しない。また、高価
なサーボモータを用いて中間停止を実現しているわけで
もないので、システム全体が高コスト化するようなこと
も回避できる。
(2) In the case of the intermediate stop mechanism 31 of the present embodiment, the intermediate stop can be realized relatively easily without performing complicated sequence control. Therefore, unlike an intermediate stop mechanism of a type in which another pin-locking actuator is driven by a solenoid valve to engage the pin with the rotary shaft, no loss of operating time occurs. Further, since the intermediate stop is not realized by using an expensive servo motor, it is possible to avoid the cost increase of the entire system.

【0044】(3)本実施形態では、エア圧の作用によ
り第1ラックピストン5側に向って前進する第1センタ
リングピストン34を、第1押圧部材として用いてい
る。また、同じくエア圧の作用により第2ラックピスト
ン6側に向って前進する第2センタリングピストン35
を、第2押圧部材として用いている。
(3) In this embodiment, the first centering piston 34, which advances toward the first rack piston 5 side by the action of air pressure, is used as the first pressing member. Further, similarly, the second centering piston 35 that advances toward the second rack piston 6 side by the action of the air pressure is also provided.
Is used as the second pressing member.

【0045】従って、ラックピストン5,6の駆動源と
センタリングピストン34,35の駆動源とを共通化す
ることが可能になるため、アクチュエータ1をエア圧の
作用のみにより駆動させることができる。またこの構成
によれば、加圧エアの給排によって、センタリングピス
トン34,35を必要時において駆動させ、不必要時に
は駆動させないでおくことができる。ゆえに、ラックピ
ストン5,6に対して押圧力が常時作用している構成と
は異なり、出力トルクのロスの発生が防止される。即
ち、エネルギーの無駄なくシャフト11を効率よく駆動
することができる。
Therefore, since the drive sources of the rack pistons 5 and 6 and the drive sources of the centering pistons 34 and 35 can be made common, the actuator 1 can be driven only by the action of air pressure. Further, according to this structure, the centering pistons 34 and 35 can be driven when necessary and not driven by supplying and discharging the pressurized air. Therefore, unlike the configuration in which the pressing force always acts on the rack pistons 5 and 6, the occurrence of output torque loss is prevented. That is, the shaft 11 can be efficiently driven without wasting energy.

【0046】(4)本実施形態では、両センタリングピ
ストン34,35をピストン収容室3,4における大径
部3b,4bにそれぞれ配置している。また、小径部3
a,4aと大径部3b,4bとの境目に生じる段差部3
3に両センタリングピストン34,35の外周部が当接
するように構成している。従って、加圧エアの供給によ
ってセンタリングピストン34,35が前進し、その前
端面中央部がラックピストン5,6を押圧する。このと
き、センタリングピストン34,35の前端面外周部
(図3(c)等においては左端面外周部)が段差部33
に対して当接し、その結果としてセンタリングピストン
34,35の移動が規制される。
(4) In this embodiment, both centering pistons 34 and 35 are arranged in the large diameter portions 3b and 4b of the piston accommodating chambers 3 and 4, respectively. Also, the small diameter portion 3
a step portion 3 formed at a boundary between a and 4a and large diameter portions 3b and 4b
3, the outer peripheral portions of both centering pistons 34, 35 are configured to abut. Therefore, the centering pistons 34 and 35 are moved forward by the supply of the pressurized air, and the center portions of the front end surfaces thereof press the rack pistons 5 and 6. At this time, the outer periphery of the front end faces of the centering pistons 34, 35 (the outer periphery of the left end face in FIG. 3C) is the step portion 33.
With respect to each other, and as a result, the movements of the centering pistons 34 and 35 are restricted.

【0047】また、このような構成であれば、組み付け
が比較的簡単になる。つまり、センタリングピストン3
4,35及びラックピストン5,6を収容した状態で、
メインハウジング2aに第2エンドカバー2cを取り付
ければよい。その際、メインハウジング2aと第2エン
ドカバー2cとの接合部分に段差部33も形成される。
従って、この構成は低コスト化に好都合なものであると
言うことができる。
Further, with such a structure, the assembling becomes relatively easy. That is, the centering piston 3
4, 35 and rack pistons 5, 6 are accommodated,
The second end cover 2c may be attached to the main housing 2a. At that time, a step portion 33 is also formed at a joint portion between the main housing 2a and the second end cover 2c.
Therefore, it can be said that this configuration is convenient for cost reduction.

【0048】しかも、センタリングピストン34,35
はラックピストン5,6よりも大径になっている。ゆえ
に、当該センタリングピストン34,35には相対的に
大きな受圧面積が確保される。このため、センタリング
ピストン34,35によって両ラックピストン5,6に
十分な押圧力を作用させることが可能となり、両ラック
ピストン5,6を所定の位置にて確実に停止させること
ができる。ひいては、シャフト11を所定の角度にて確
実に中間停止させることができる。
Moreover, the centering pistons 34, 35
Has a larger diameter than the rack pistons 5 and 6. Therefore, a relatively large pressure receiving area is secured in the centering pistons 34, 35. Therefore, the centering pistons 34, 35 can apply a sufficient pressing force to both the rack pistons 5, 6, and the both rack pistons 5, 6 can be reliably stopped at predetermined positions. As a result, the shaft 11 can be reliably stopped in the middle at a predetermined angle.

【0049】(5)このロータリアクチュエータ1は、
ピストン収容室3,4における大径部3b,4b同士を
つなぐ連通路36と、大径部4bに連通するセンタリン
グ用の流体給排ポート37を備えている。このため、当
該流体給排ポート37を介して加圧エアを供給すると、
連通路36を介して両方の大径部3b,4bにほぼ同時
に加圧エアが導入され、両センタリングピストン34,
35にエア圧が作用する。従って、両方のセンタリング
ピストン34,35をほぼ同時に前進させて、両ラック
ピストン5,6を同時に押圧することができる。また、
この構成によれば当該ポート37を2箇所に設ける必要
がなくなるため、アクチュエータ1の構造を簡略化する
ことができる。
(5) This rotary actuator 1 is
The piston accommodating chambers 3 and 4 are provided with a communication passage 36 that connects the large diameter portions 3b and 4b to each other, and a centering fluid supply / discharge port 37 that communicates with the large diameter portion 4b. Therefore, if pressurized air is supplied through the fluid supply / discharge port 37,
Pressurized air is introduced into both large-diameter portions 3b and 4b at substantially the same time via the communication passage 36, and both centering pistons 34,
Air pressure acts on 35. Therefore, both the centering pistons 34 and 35 can be advanced substantially at the same time and both rack pistons 5 and 6 can be pressed simultaneously. Also,
According to this configuration, it is not necessary to provide the ports 37 at two places, so that the structure of the actuator 1 can be simplified.

【0050】(6)両センタリングピストン34,35
のストローク長は、両ラックピストン5,6のストロー
ク長よりも短く設定されているとした。従って、中間停
止機構31をメインハウジング2aの端部に設けたとし
ても、装置が全体的に長手方向へ大幅に大型化するよう
なことがない。
(6) Both centering pistons 34, 35
The stroke length of is set to be shorter than the stroke length of both rack pistons 5 and 6. Therefore, even if the intermediate stop mechanism 31 is provided at the end of the main housing 2a, the size of the device does not significantly increase in the longitudinal direction as a whole.

【0051】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 図4に示される別例の中間停止機構41では、実施
形態とは異なるタイプの押圧部材が用いられている。即
ち、ここでは第1及び第2のセンタリングピストン3
4,35に代えて、一対のセンタリングプレート42,
43が用いられている。第1のセンタリングプレート4
2は、付勢手段としてのコイルスプリング44とともに
大径部3bに収容されている。第2のセンタリングプレ
ート43は、付勢手段としてのコイルスプリング44と
ともに大径部4bに収容されている。従って、これらの
センタリングプレート42,43には、図4の右側方向
に向う付勢力が常時作用している。このように構成され
た装置において中間停止をさせたい場合には、各ポート
15〜18への加圧エアの供給をストップさせる。する
と、圧縮配置状態にあった各コイルスプリング44が元
の長さに復帰しようとし、結果として各センタリングプ
レート42,43が図4の左方向に移動する。
The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the intermediate stop mechanism 41 of another example shown in FIG. 4, a pressing member of a type different from that of the embodiment is used. That is, here, the first and second centering pistons 3
4, 35 instead of the pair of centering plates 42,
43 is used. First centering plate 4
2 is housed in the large-diameter portion 3b together with the coil spring 44 as the urging means. The second centering plate 43 is housed in the large-diameter portion 4b together with the coil spring 44 as a biasing means. Therefore, the centering plates 42 and 43 are always subjected to the urging force toward the right side in FIG. When it is desired to make an intermediate stop in the apparatus configured as described above, the supply of the pressurized air to each of the ports 15 to 18 is stopped. Then, the coil springs 44 in the compressed arrangement state try to return to their original lengths, and as a result, the centering plates 42 and 43 move leftward in FIG.

【0052】このような構成の中間停止機構41の場
合、中間停止機構41を駆動するためにエア圧を給排す
る必要がないので、より単純な構造の電磁弁22を用い
ることができるというメリットがある。
In the case of the intermediate stop mechanism 41 having such a structure, it is not necessary to supply and discharge the air pressure to drive the intermediate stop mechanism 41, so that the solenoid valve 22 having a simpler structure can be used. There is.

【0053】・ 上記別例においてコイルスプリング4
4に代わる付勢手段として、例えばゴム等を用いてもよ
い。 ・ ストローク調整用ボルト27及びナット28は、必
須の構成ではないので省略されてもよい。
In the above another example, the coil spring 4
For example, rubber or the like may be used as the biasing means in place of 4. The stroke adjusting bolt 27 and the nut 28 are not essential components and may be omitted.

【0054】・ 第1センタリングピストン34及び第
1ラックピストン5の軸心は、必ずしも実施形態のよう
に完全に一致していなくてもよく、若干偏心していても
よい。第2センタリングピストン35と第2ラックピス
トン6とにおいても同様のことがいえる。
The axial centers of the first centering piston 34 and the first rack piston 5 do not necessarily have to be exactly the same as in the embodiment, but may be slightly decentered. The same applies to the second centering piston 35 and the second rack piston 6.

【0055】・ ストッパ部は、実施形態のようにセン
タリングピストン34,35の外周部が全周にわたって
当接するものでなくてもよく、その一部のみが当接する
ような構造を有していてもよい。
The stopper portion does not have to have the outer peripheral portions of the centering pistons 34 and 35 abutting over the entire circumference as in the embodiment, and may have a structure in which only a part thereof abuts. Good.

【0056】・ ストッパ部は、両ピストン収容室3,
4の内壁面の一部に設けられるばかりでなく、アクチュ
エータ本体2とは別の部材を内壁面に取り付けることに
より構成されてもよい。
・ The stopper is composed of both piston storage chambers 3,
It may be configured not only by being provided on a part of the inner wall surface of No. 4 but also by attaching a member different from the actuator body 2 to the inner wall surface.

【0057】・ 本発明のラックピニオン形ロータリア
クチュエータ1は、エア圧を駆動源として動作するばか
りでなく、油圧を駆動源として動作するものとして具体
化されることもできる。
The rack and pinion type rotary actuator 1 of the present invention can be embodied not only as a drive source using air pressure but also as a drive source using hydraulic pressure.

【0058】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 請求項1乃至4のいずれか1つにおいて、前記
センタリングピストンは前記ラックピストンと等径また
はそれよりも大径であること。従って、この技術的思想
2に記載の発明によれば、センタリングピストンには相
対的に大きな有効受圧面積が確保されるため、ラックピ
ストンに十分な押圧力を作用させることが可能となる。
よって、両ラックピストンを所定の位置にて確実に停止
させることができる。
Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-mentioned embodiment will be listed below together with their effects. (1) In any one of claims 1 to 4, the centering piston has a diameter equal to or larger than that of the rack piston. Therefore, according to the invention described in this technical idea 2, since a relatively large effective pressure receiving area is secured in the centering piston, it is possible to apply a sufficient pressing force to the rack piston.
Therefore, both rack pistons can be reliably stopped at the predetermined positions.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、耐久性及び信頼性に優れ、しかも中間停
止の位置精度が極めて高いラックピニオン形ロータリア
クチュエータを提供することができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a rack and pinion type rotary actuator which is excellent in durability and reliability and which has extremely high intermediate stop position accuracy. it can.

【0060】請求項2に記載の発明によれば、1種類の
駆動源を用いてアクチュエータを効率よく駆動させるこ
とができる。請求項3に記載の発明によれば、組み付け
性、コスト性及び中間停止の位置精度に優れたものを提
供することができる。
According to the second aspect of the invention, the actuator can be efficiently driven by using one type of drive source. According to the invention as set forth in claim 3, it is possible to provide the one excellent in the assembling property, the cost property and the position accuracy of the intermediate stop.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施形態のラックピニオ
ン形ロータリアクチュエータの断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a rack and pinion type rotary actuator according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記アクチュエータの部分破断面図。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the actuator.

【図3】(a)はシャフトが時計回り側終端角度にある
状態の断面図、(b)は中間停止している状態の断面
図、(c)はシャフトが反時計回り側終端角度にある状
態の断面図。
3A is a cross-sectional view of the shaft at a clockwise end angle, FIG. 3B is a cross-sectional view of an intermediate stop, and FIG. 3C is a shaft at a counterclockwise end angle. Sectional drawing of a state.

【図4】別例のラックピニオン形ロータリアクチュエー
タの断面図。
FIG. 4 is a sectional view of a rack and pinion type rotary actuator of another example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ラックピニオン形ロータリアクチュエータ、2…ア
クチュエータ本体、3…第1ピストン収容室、3a,4
a…小径部、3b,4b…大径部、4…第2ピストン収
容室、5…第1ラックピストン、5a,6a…ラック、
6…第2ラックピストン、11…回動軸としてのシャフ
ト、13…ピニオン、31,41…中間停止機構、33
…ストッパ部としての段差部、34…第1押圧部材とし
ての第1センタリングピストン、35…第2押圧部材と
しての第2センタリングピストン、36…連通路、37
…センタリング用の流体給排ポート。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rack and pinion type rotary actuator, 2 ... Actuator main body, 3 ... 1st piston accommodating chamber, 3a, 4
a ... small diameter part, 3b, 4b ... large diameter part, 4 ... second piston accommodating chamber, 5 ... first rack piston, 5a, 6a ... rack,
6 ... 2nd rack piston, 11 ... Shaft as a rotating shaft, 13 ... Pinion, 31, 41 ... Intermediate stop mechanism, 33
... stepped portion as stopper portion, 34 ... first centering piston as first pressing member, 35 ... second centering piston as second pressing member, 36 ... communicating passage, 37
… Fluid supply / drain ports for centering.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内部に第1及び第2ピストン収容室が各々
形成されたアクチュエータ本体と、前記一対のピストン
収容室内にてそれぞれ収容され、互いに逆方向へ往復動
する第1及び第2ラックピストンと、前記一対のラック
ピストンに設けられたラックが噛合するピニオンが設け
られた回動軸と、前記両ラックピストンをほぼ同時に押
圧することにより前記回動軸を回動終端角度以外の任意
の角度にて中間停止させる押圧部材を有する中間停止機
構とを備えるロータリアクチュエータにおいて、 前記中間停止機構は、 前記第1ピストン収容室内にて前記第1ラックピストン
のほぼ同軸上の位置に配置され、前記第1ラックピスト
ンに対して進退可能な第1押圧部材と、 前記第2ピストン収容室内にて前記第2ラックピストン
のほぼ同軸上の位置に配置され、前記第2ラックピスト
ンに対して進退可能な第2押圧部材と、 前記両ピストン収容室の内壁面にそれぞれ設けられ、ラ
ックピストン側に向けて前進してきた前記押圧部材が当
接するストッパ部とを備えることを特徴とするラックピ
ニオン形ロータリアクチュエータ。
1. An actuator body having first and second piston accommodating chambers formed therein, and first and second rack pistons accommodated in the pair of piston accommodating chambers and reciprocating in opposite directions. And a rotation shaft provided with a pinion that engages with racks provided on the pair of rack pistons, and the rotation shafts by pressing both rack pistons substantially at the same time to rotate the rotation shafts at any angle other than the rotation end angle. A rotary actuator having an intermediate stop mechanism having a pressing member for intermediate stop at the intermediate stop mechanism, the intermediate stop mechanism being disposed substantially coaxially with the first rack piston in the first piston accommodating chamber. A first pressing member capable of advancing and retracting with respect to one rack piston, and substantially coaxial with the second rack piston in the second piston accommodating chamber And a second pressing member that is disposed in a stationary position and is movable back and forth with respect to the second rack piston, and the pressing members that are respectively provided on the inner wall surfaces of the piston housing chambers and that have moved forward toward the rack piston side come into contact with each other. A rack and pinion type rotary actuator comprising: a stopper portion.
【請求項2】前記第1押圧部材は、流体圧の作用により
前記第1ラックピストン側に向って前進する第1センタ
リングピストンであり、前記第2押圧部材は、流体圧の
作用により前記第2ラックピストン側に向って前進する
第2センタリングピストンであることを特徴とする請求
項1に記載のラックピニオン形ロータリアクチュエー
タ。
2. The first pressing member is a first centering piston that advances toward the first rack piston side by the action of fluid pressure, and the second pressing member is the second centering piston by the action of fluid pressure. The rack and pinion type rotary actuator according to claim 1, wherein the rack and pinion type rotary actuator is a second centering piston that advances toward the rack piston side.
【請求項3】前記ラックピストンは前記ピストン収容室
における小径部に配置され、前記センタリングピストン
は前記ピストン収容室における大径部に配置され、前記
小径部と前記大径部との境目には、前記センタリングピ
ストンの外周部が当接する段差部が形成されていること
を特徴とする請求項2に記載のラックピニオン形ロータ
リアクチュエータ。
3. The rack piston is arranged in a small diameter portion in the piston housing chamber, the centering piston is arranged in a large diameter portion in the piston housing chamber, and a boundary between the small diameter portion and the large diameter portion is The rack-and-pinion type rotary actuator according to claim 2, wherein a stepped portion with which an outer peripheral portion of the centering piston abuts is formed.
【請求項4】前記アクチュエータ本体には、前記ピスト
ン収容室における大径部同士をつなぐ連通路と、前記大
径部のうちのいずれかに連通するセンタリング用の流体
給排ポートとが形成されていることを特徴とする請求項
3に記載のラックピニオン形ロータリアクチュエータ。
4. The actuator body is provided with a communication passage that connects large diameter portions of the piston housing chamber, and a centering fluid supply / discharge port that communicates with any one of the large diameter portions. The rack and pinion type rotary actuator according to claim 3, wherein:
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