JP2009168136A - ロータリアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】大型化することなく、また安価なシステム構成で、十分な回転トルクを得ることを可能とする。
【解決手段】ハウジング１の内壁面（環状の内壁面）１ｂに、例えば９０゜の角度間隔で、内部空間１ａの中心部に向けて仕切壁１ｃ（１ｃ１〜１ｃ４）を設ける。ロータ胴２ａの周面に、仕切壁１ｃによって仕切られる内部空間１ａの各分割空間１ｄ（１ｄ１〜１ｄ４）に１つずつ位置しその分割空間１ｄを第１の圧力室Ｒ１と第２の圧力室Ｒ２に区画するベーン（回転翼）２ｂ（２ｂ１〜２ｂ４）を形成する。ハウジング１に、分割空間１ｄ毎に、圧縮空気ＡＲ１を第１の圧力室Ｒ１に導く圧縮空気導入口Ｈ１と、圧縮空気ＡＲ２を第２の圧力室Ｒ２に導く圧縮空気導入口Ｈ２を設ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ハウジングと、このハウジングの内部空間に回転自在に設けられたロータとを備え、内部空間に圧力流体を導くことによってロータの回転位置を変位させるロータリアクチュエータに関するものである。

従来より、種々の部材を初期位置と所定の角度位置との間で回転変位させる装置として、ロータリアクチュエータが知られている。このロータリアクチュエータは、ハウジングと、このハウジングの内部空間に回転自在に設けられたロータとを備え、内部空間に圧力流体を導くことによってロータの回転位置を変位させる。

例えば、特許文献１に示されたロータリアクチュエータでは、ハウジングの内部空間に１個のベーン（回転翼）を有するロータを回転自在に設け、このロータのベーンによってハウジングの内部空間を２つの圧力室に区画し、一方の圧力室に圧縮空気を導くことによってロータを時計方向に回転させ、他方の圧力室に圧縮空気を導くことによってロータを反時計方向に回転させるようにしている。

実開平６−４０４１４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示されたロータリアクチュエータによると、ベーンが１枚であるので十分な回転トルクを得ることができない。このロータリアクチュエータにおいて、十分な回転トルクを得るためには、ベーンの面積を大きくしたり、圧縮空気の圧力を高圧としたり、圧縮空気の供給量を増大させたりしなければならず、ベーンの面積を大きくすると、ロータリアクチュエータが大型となる。また、圧縮空気の圧力を高圧としたり、圧縮空気の供給量を増大させたりすると、システム構成が高価となる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、大型化することなく、また安価なシステム構成で、十分な回転トルクを得ることが可能なロータリアクチュエータを提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、軸線に垂直な断面が略環状の内壁面とこの内壁面から前記軸に向けて突出し一体的に形成された複数の仕切壁とを有するハウジングと、このハウジングの軸線回りに回転自在に設けられたロータとを備えたロータリアクチュエータとし、ロータに、隣り合う２つの仕切壁によって仕切られる各分割空間に１つずつ位置しその分割空間を第１の圧力室と第２の圧力室とに区画する回転翼を設け、ハウジングに、分割空間の第１および第２の圧力室の少なくとも一方に圧力流体を導く流体圧力導入部を設けたものである。

この発明において、例えば、各分割空間の第１の圧力室に圧力流体を導く流体圧力導入口（第１の流体圧力導入口）を流体圧力導入部として設けると、この流体圧力導入口から各分割空間の第１の圧力室に圧力流体が導かれ、各分割空間に１つずつ位置するロータの回転翼（ベーン）の各々に圧力流体の圧力が加わり、この加えられた圧力の方向（第１の回転方向）にロータが回転する。すなわち、各回転翼の面積の総和を受圧面積として、ロータが第１の回転方向に回転する。

また、この発明において、例えば、各分割空間の第２の圧力室に圧力流体を導く流体圧力導入口（第２の流体圧力導入口）を流体圧力導入部として設けると、この流体圧力導入口から各分割空間の第２の圧力室に圧力流体が導かれ、各分割空間に１つずつ位置するロータの回転翼（ベーン）の各々に圧力流体の圧力が加わり、この加えられた圧力の方向（第１の回転方向とは逆向きの方向（第２の回転方向））にロータが回転する。すなわち、各回転翼の面積の総和を受圧面積として、ロータが第２の回転方向に回転する。

なお、この発明において、流体圧力導入部は、上述した第１の流体圧力導入口のみとしてもよいし、第２の流体圧力導入口のみとしてもよい。また、第１の流体圧力導入口や第２の流体圧力導入口は、全ての分割空間に対して設けるようにしてもよいし、所定の分割空間に対してのみ設けるようにしてもよい。
また、本発明において、圧力流体を実際に導入する流体圧力導入口の数を選択するようにすれば、回転トルクを段階的に可変とすることが可能である。
また、本発明において、第１の流体圧力導入口と第２の流体圧力導入口を設けるようにした場合、第１の流体圧力導入口から導入する圧力流体の圧力値と第２の流体圧力導入口から導入する圧力流体の圧力値とを調整することにより、ロータを連続的な位置で固定することも可能である。

また、本発明において、流体圧力導入部として、分割空間の第１および第２の圧力室の何れか一方の圧力室に圧力流体を導く流体圧力導入口を設け、更に、流体圧力導入口から一方の圧力室に圧力流体が導かれた場合にロータが回転する方向（第１の回転方向）とは逆向きの方向（第２の回転方向）への付勢力をロータに付与する復帰バネを設けるようにしてもよい。

この場合、流体圧力導入口から一方の圧力室に導かれている圧力流体が消失すると、復帰バネの付勢力によってロータが第２の回転方向へ回転し、初期の回転位置に復帰する。復帰バネを設けるようにすると、ロータの回転位置を初期の回転位置に復帰させるための流体圧力の供給源を必要としないので、流体圧力の供給源が１系統で済む。また、流体圧力の導入口を半分に削減することも可能である。

本発明において、復帰バネを設ける場合、第１の回転方向は、時計方向であってもよいし、反時計方向であってもよい。第１の回転方向を時計方向とした場合、流体圧力導入口から一方の圧力室に導かれている圧力流体が消失すると、ロータは復帰バネの付勢力によって反時計方向へ回転する。第１の回転方向を反時計方向した場合、流体圧力導入口から一方の圧力室に導かれている圧力流体が消失すると、ロータは復帰バネの付勢力によって時計方向へ回転する。

また、本発明において、復帰バネを設ける場合、他方の圧力室に対して流体圧力排出口を設け、一方の圧力室に導かれる圧力流体によって圧縮される第２の圧力室内の流体を排出させるようにしてもよい。復帰バネを設ける場合、他方の圧力室に対して流体圧力排出口を設けないものとすると、一方の圧力室に導かれる圧力流体によって他方の圧力室内の流体が圧縮され、ロータの回転速度が落ちたり、回転可能範囲が狭まったりする。他方の圧力室に対して流体圧力排出口を設けるようにすれば、一方の圧力室に導かれる圧力流体によって圧縮される他方の圧力室内の流体を排出させ、ロータの回転速度を速めたり、ロータの回転可能範囲を広くすることが可能となる。

また、本発明において、ロータの軸を弁体の弁軸に連結し、ロータの軸と弁体の弁軸との間の連結部に、ロータの軸の回転ストロークを弁体の弁軸の回転ストロークに調整するストローク調整機構を設けるようにしてもよい。本発明では、回転トルクを増大させることができるが、ロータの軸の回転範囲（回転ストローク）は狭くなる。そこで、ロータの軸と弁体の弁軸との間の連結部に、ロータの軸の回転ストロークを弁体の弁軸の回転ストロークに調整するストローク調整機構を設けるようにすれば、ロータの軸の回転範囲を弁体の弁軸の回転範囲に対応させることができるようになる。

この場合、ストローク調整機構として、ロータの軸に連結された外輪歯車と、この外輪歯車に噛合する遊星歯車と、この遊星歯車を軸支する遊星キャリアと、この遊星キャリアに軸支された遊星歯車と噛合し弁体の弁軸に連結された太陽歯車とで構成される遊星歯車機構を用いることが考えられる。ストローク調整機構として遊星歯車機構を用いると、ロータの軸と弁体の弁軸を同軸にすることができて、軸と直交する方向にスペースをとらない構造とすることができる。

本発明によれば、ハウジングの内部空間を囲む環状の内壁面に、その内部空間の中心部に向けて一体的に突出して形成された複数個の仕切壁を設け、ロータに、仕切壁によって仕切られる内部空間の各分割空間に１つずつ位置しその分割空間を第１の圧力室と第２の圧力室とに区画する回転翼を設け、ハウジングに、更に、分割空間の第１および第２の圧力室の少なくとも一方に圧力流体を導く流体圧力導入部を設けるようにしたので、例えば、各分割空間の第１の圧力室に圧力流体を導いて、各分割空間に１つずつ位置するロータの回転翼の各々に圧力流体の圧力を加えるようにして、受圧面積を増大させ、ロータの回転翼の面積を大きくすることなく、また圧力流体の圧力を高圧としたり、圧力流体の供給量を増大させたりすることなく、回転トルクを増大させることが可能となる。これにより、大型化することなく、安価なシステム構成で、十分な回転トルクを得ることができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は本発明に係るロータリアクチュエータを用いたシステムの一実施の形態の要部を示す図である。同図において、１００はロータリアクチュエータであり、ハウジング１と、このハウジング１の内部空間１ａに回転自在に設けられたロータ２とを主要構成要素とする。

２０１および２０２は第１および第２の圧縮空気ＡＲ１およびＡＲ２を供給する第１および第２の圧縮空気供給部、３００は第１および第２の圧縮空気供給部２０１および２０２からの圧縮空気ＡＲ１およびＡＲ２の供給動作を制御する制御装置である。ロータリアクチュエータ１００は、第１の圧縮空気供給部２０１からの圧縮空気ＡＲ１および第２の圧縮空気供給部２０２からの圧縮空気ＡＲ２の供給を受けて動作する。

ロータリアクチュエータ１００において、ハウジング１は円筒状とされており、その環状の内壁面１ｂで囲まれた空間が内部空間１ａとされている。この環状の内壁面１ｂには、９０゜の角度間隔で、内部空間１ａの中心部に向けて一体的に突出して形成された仕切壁１ｃ（１ｃ１〜１ｃ４）が設けられている。

ロータ２は、その駆動軸２ｃが内部空間１ａの中心部に位置し、そのロータ胴２ａの周面に、仕切壁１ｃによって仕切られる内部空間１ａの各分割空間（扇形の空間）１ｄ（１ｄ１〜１ｄ４）に１つずつ位置しその分割空間１ｄを第１の圧力室Ｒ１と第２の圧力室Ｒ２に区画するベーン（回転翼）２ｂ（２ｂ１〜２ｂ４）を備えている。各ベーン２ｂの先端はハウジング１の内壁面１ａまで延びている。

ハウジング１において、各仕切壁１ｃの先端はロータ胴２ａの周面まで延びており、各分割空間１ｄに面するハウジング１の内壁面１ｂには、その分割空間１ｄを形成する両側の仕切壁１ｃの近傍に、ストッパＳＴ１，ＳＴ２が一体的に突出して設けられている。

また、ハウジング１には、分割空間１ｄ毎に、ストッパＳＴ１とこのストッパＳＴ１に近接する仕切壁１ｃとの間に、第１の圧縮空気供給部２０１からの圧縮空気ＡＲ１をベーン２ｂで区画される第１の圧力室Ｒ１に導く第１の圧縮空気導入口Ｈ１が設けられ、ストッパＳＴ２とこのストッパＳＴ２に近接する仕切壁１ｃとの間に、第２の圧縮空気供給部２０２からの圧縮空気ＡＲ２をベーン２ｂで区画される第２の圧力室Ｒ２に導く第２の圧縮空気導入口Ｈ２が設けられている。

なお、このロータリアクチュエータ１００において、ロータ胴２ａと各仕切壁１ｃとの間の摺動面、内壁面１ｂとベーン２ｂとの間の摺動面、各分割空間１ｄの上下面などはシールされることにより、区切られた区画の間で空気の流入はないものとされている。

〔動作例１：２位置動作〕
次に、このシステムにおけるロータリアクチュエータ１００の動作例１として、２位置動作について説明する。この２位置動作において、制御装置３００は、第１の動作モードと第２の動作モードとの選択機能を有し、第１の動作モードでは、圧縮空気供給部２０１からのロータリアクチュエータ１００への圧縮空気ＡＲ１の供給動作をオンとし、第２の圧縮空気供給部２０２からのロータリアクチュエータ１００への圧縮空気ＡＲ２の供給動作をオフとする。第２の動作モードでは、第２の圧縮空気供給部２０２からのロータリアクチュエータ１００への圧縮空気ＡＲ２の供給動作をオンとし、第１の圧縮空気供給部２０１からのロータリアクチュエータ１００への圧縮空気ＡＲ２の供給動作をオフとする。

〔第１の動作モード〕
制御装置３００が第１の動作モードを選択すると、第１の圧縮空気供給部２０１からの圧縮空気ＡＲ１がロータリアクチュエータ１００へ供給され、この供給された圧縮空気ＡＲ１がハウジング１に設けられた第１の圧縮空気導入口Ｈ１から各分割空間１ｄの第１の圧力室Ｒ１に導かれる。

これにより、各分割空間１ｄに位置するロータ２のベーン２ｂの各々に圧縮空気ＡＲ１の圧力が加わり、この加えられた圧力の方向（反時計方向）にロータ２が回転する。

この場合、ロータ２の回転によって各分割空間１ｄの第２の圧力室Ｒ２内の空気が圧縮されるが、この第２の圧力室Ｒ２内の空気は第２の圧縮空気導入口Ｈ２から排出されるので、ロータ２の素速い回転動作が得られる。

そして、ロータ２の反時計方向への回転によって、ベーン２ｂがストッパＳＴ２に当接すると、この位置を第１の動作モード位置（所定の回転位置）として、ロータ２の回転が停止する。

〔第２の動作モード〕
制御装置３００が第２の動作モードを選択すると、第２の圧縮空気供給部２０２からの圧縮空気ＡＲ２がロータリアクチュエータ１００へ供給され、この供給された圧縮空気ＡＲ２がハウジング１に設けられた第２の圧縮空気導入口Ｈ２から各分割空間１ｄの第２の圧力室Ｒ２に導かれる。

これにより、各分割空間１ｄに位置するロータ２のベーン２ｂの各々に圧縮空気ＡＲ２の圧力が加わり、この加えられた圧力の方向（時計方向）にロータ２が回転する。

この場合、ロータ２の回転によって各分割空間１ｄの第１の圧力室Ｒ１内の空気が圧縮されるが、この第１の圧力室Ｒ１内の空気は第１の圧縮空気導入口Ｈ１から排出されるので、ロータ２の素速い回転動作が得られる。

そして、ロータ２の時計方向への回転によって、ベーン２ｂがストッパＳＴ１に当接すると、この位置を第２の動作モード位置（初期の回転位置）として、ロータ２の回転が停止する。

〔動作例２：連続位置動作〕
次に、このシステムにおけるロータリアクチュエータ１００の動作例２として、連続位置動作について説明する。この連続位置動作において、制御装置３００は、ロータリアクチュエータ１００のロータ２の回転可能範囲をθｍｉｎ〜θｍａｘとした場合、この回転可能範囲θｍｉｎ〜θｍａｘ内の任意の回転位置にロータ２の回転位置を調整する回転位置調整機能を有する。

例えば、ロータ２の回転可能範囲θｍｉｎ〜θｍａｘ内の所望の回転位置をθｓｐとした場合、制御装置３００は、ロータ２の回転位置がθｓｐとなるように、第１の圧縮空気供給部２０１からの圧縮空気ＡＲ１の圧力値および第２の圧縮空気供給部２０２からの圧縮空気ＡＲ２の圧力値を調整する。

圧力値が調整された圧縮空気ＡＲ１は、第１の圧縮空気導入口Ｈ１から各分割空間１ｄの第１の圧力室Ｒ１に導かれ、圧力値が調整された圧縮空気ＡＲ２は、ハウジング１の第２の圧縮空気導入口Ｈ２から各分割空間１ｄの第２の圧力室Ｒ２に導かれる。

ここで、圧縮空気ＡＲ１の圧力値が圧縮空気ＡＲ２の圧力値よりも高いと、その圧力差に応じた力が各分割空間１ｄに位置するベーン２ｂの各々に加わり、ロータ２が反時計方向に回転する。圧縮空気ＡＲ２の圧力値が圧縮空気ＡＲ１の圧力値よりも高いと、その圧力差に応じた力が各分割空間１ｄに位置するベーン２ｂの各々に加わり、ロータ２が時計方向に回転する。そして、第１の圧力室Ｒ１内の圧力と第２の圧力室Ｒ２内の圧力とが釣り合った位置で、ロータ２の回転が停止する。

この動作例１，２からも分かるように、本実施の形態では、ロータ２の各ベーン２ｂの面積の総和が受圧面積となるので、ベーン２ｂの面積を大きくすることなく、また圧縮空気ＡＲ１，ＡＲ２の圧力を高圧としたり、圧縮空気ＡＲ１，ＡＲ２の供給量を増大させたりすることなく、ロータリアクチュエータ１００の回転トルクを増大させることができるようになる。これにより、ロータリアクチュエータ１００の大型化が避けられ、安価なシステム構成で、十分な回転トルクを得ることができるようになる。

〔実施の形態２〕
上述した実施の形態１では、圧縮空気の供給系統を第１の圧縮空気供給源２０１と第２の圧縮空気供給源２０２の２系統としている。これに対して、実施の形態２では、図２にその概略構成を示すように、ロータリアクチュエータ１００に復帰バネ３を設けることによって、圧縮空気の供給系統を１系統としている。

この例では、復帰バネ３として、ねじりコイルバネを設け、時計方向への付勢力をロータ２に付与させている。また、第１の圧縮空気供給源２０１のみを設け、この第１の圧縮空気供給源２０１からのロータリアクチュエータ１００への圧縮空気ＡＲ１の供給／遮断を制御装置３００によって制御するようにしている。

この実施の形態２では、第１の圧縮空気供給源２０１からの圧縮空気ＡＲ１がロータリアクチュエータ１００へ供給され、この供給された圧縮空気ＡＲ１がハウジング１に設けられた圧縮空気導入口Ｈ１から各分割空間１ｄの第１の圧力室Ｒ１に導かれる。

これにより、各分割空間１ｄに位置するロータ２のベーン２ｂの各々に圧縮空気ＡＲ１の圧力が加わり、この加えられた圧力の方向（反時計方向）に、復帰バネ２の時計方向への付勢力に抗して、ロータ２が回転する。

この場合、ロータ２の回転によって各分割空間１ｄの第２の圧力室Ｒ２内の空気が圧縮されるが、この第２の圧力室Ｒ２内の空気は圧縮空気導入口Ｈ２から排出されるので、ロータ２の素速い回転動作が得られる。なお、この実施の形態２では、圧縮空気導入口Ｈ２を圧縮空気排出口と呼ぶ。

第１の圧縮空気供給源２０１からの圧縮空気ＡＲ１のロータリアクチュエータ１００へ供給が遮断され、圧縮空気導入口Ｈ１から各分割空間１ｄの第１の圧力室Ｒ１に導かれていた圧縮空気ＡＲ１が消失すると、復帰バネ３の付勢力によってロータ２が時計方向へ回転する。

これにより、ロータ２が初期の回転位置に戻されるものとなり、圧縮空気ＡＲ１の供給／遮断の制御のみで、上述した動作例１と同様の２位置動作が得られる。また、圧縮空気ＡＲ１の圧力値の調整のみで、上述した動作例２と同様の連続位置動作が得られる。

なお、図２に示した例では、復帰バネ３によって時計方向への付勢力をロータ２に付与するようにしたが、復帰バネ３によって反時計方向への付勢力をロータ２に付与するようにしてもよい。この場合、図３にその概略構成を示すように、第２の圧縮空気供給源２０２のみを設け、この第２の圧縮空気供給源２０２からの圧縮空気ＡＲ２をハウジング１の圧縮空気導入口Ｈ２から各分割空間１ｄの第２の圧力室Ｒ２に導くようにする。この場合、圧縮空気導入口Ｈ１は、圧縮空気排出口となる。

また、図２に示した例では、ハウジング１に圧縮空気排出口Ｈ２を設けるものとしたが、この圧縮空気排出口Ｈ２は必ずしも設けなくてもよい。圧縮空気排出口Ｈ２を省略すると、第２の圧力室Ｒ２内の空気が反発力として作用するので、ロータ２の回転速度が落ちたり、回転可能範囲が狭まったりするが、ハウジング１には圧縮空気導入口Ｈ１のみを設ければよく、圧縮空気の導入口を半分に削減することができる。図３に示した例でも同様である。

〔実施の形態３〕
上述した実施の形態１，２では、ハウジング１の内壁面１ｂに９０゜の角度間隔で仕切壁１ｃ（１ｃ１〜１ｃ４）を設けたが、仕切壁１ｃは必ずしも９０゜間隔で設けなくてもよい。例えば、図４に示すように、ハウジング１の内壁面１ｂに４５゜の角度間隔で仕切壁１ｃ（１ｃ１〜１ｃ８）を設けるようにしてもよい。

この場合、ロータ胴２ａの周面には、仕切壁１ｃによって仕切られる内部空間１ａの各分割空間１ｄ（１ｄ１〜１ｄ８）に１つずつ位置しその分割空間１ｄを第１の圧力室Ｒ１と第２の圧力室Ｒ２に区画するベーン２ｂ（２ｂ１〜２ｂ８）を設けるようにする。また、分割空間１ｄ毎に、ストッパＳＴ１，ＳＴ２、第１および第２の圧縮空気導入口Ｈ１，Ｈ２を設けるようにする。

図４に示した例では、分割空間１ｄおよびベーン２ｂの数がそれぞれ８個となり、分割空間１ｄおよびベーン２ｂの数が増える。このように、分割空間１ｄおよびベーン２ｂの数を増やすことにより、ロータリアクチュエータ１００の回転トルクをさらに増大させることができるようになる。

〔実施の形態４〕
実施の形態３のように、分割空間１ｄおよびベーン２ｂの数を増やすと、ロータ２の回転可能範囲が減少する。ロータ２の回転可能範囲が減少すると、例えば、図５に示すように、ロータ２の駆動軸２ｃで弁体４の弁軸４ａを動かすような場合、回転範囲が不足するという問題が生じることがある。

そこで、実施の形態４では、図６に示すように、ロータ２の駆動軸２ｃと弁体４の弁軸４ａとの間の連結部に、ロータ２の駆動軸２ｃの回転ストローク（回転範囲）を弁体４の弁軸４ａの回転ストローク（回転範囲）に調整するストローク調整機構５を設ける。

例えば、図７に示すように、ロータ２の駆動軸２ｃと弁体４の弁軸４ａに適当に大きさを調整した歯車５ａ，５ｂを取り付けることで、ロータ２の駆動軸２ｃの回転ストロークと弁体４の弁軸４ａの回転ストロークとを合わせる。

なお、ストローク調整機構５として遊星歯車機構を用いるようにすれば、ロータ２の駆動軸２ｃと弁体４の弁軸４ａを同軸にすることができて、軸と直交する方向にスペースをとらない構造とすることができるようになる。

遊星歯車機構とは、太陽歯車を中心として、複数の遊星歯車が自転しつつ公転する構造をもった減速機構として周知の機構であり、少ない段数で大きな減速比が得られること、大きなトルクが伝達できること、入力軸と出力軸を同軸上に配置できること、などの特徴を有する。

遊星歯車機構の１つのユニットは、図８にその概略的な構成を示すように、太陽歯車５−１と、遊星歯車５−２と、遊星歯車５−２の公転運動を拾う遊星キャリア５−３と、外輪歯車５−４とから構成される。

この遊星歯車機構をストローク調整機構５として用いる場合、ロータ２の駆動軸２ｃに外輪歯車５−４を連結し、この外輪歯車５−４に遊星キャリア５−３に軸支された遊星歯車５−２を噛合させ、この遊星歯車５−４に太陽歯車５−１を噛合させ、この太陽歯車５−１に弁体４の弁軸４ａを連結させる。

なお、上述した実施の形態１〜４において、第１の圧縮空気導入口Ｈ１や第２の圧縮空気導入口Ｈ２は、所定の分割空間１ｄに対してのみ設けるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態１〜４では、圧力流体として圧縮空気を用いた例で説明したが、圧力流体は圧縮空気に限られるものでないことは言うまでもない。

また、上述した実施の形態１〜４において、圧縮空気を実際に導入する圧縮空気導入口Ｈ１やＨ２の数を選択するようにしてもよい。このようにすると、圧縮空気ＡＲ１やＡＲ２の圧力を加えるベーン２ｂの数を変えて、すなわち受圧面積を変えて、ロータリアクチュエータ１００の回転トルクを段階的に可変とすることが可能となる。

本発明に係るロータリアクチュエータを用いたシステムの一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す図である。 本発明に係るロータリアクチュエータを用いたシステムの他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示す図である。 本発明に係るロータリアクチュエータを用いたシステムの他の実施の形態（実施の形態３）の要部を示す図である。 分割空間およびベーンを増大させたロータリアクチュエータの概略を例示する断面図である。 ロータの駆動軸で弁体の弁軸を動かす例を示す図である。 ロータの駆動軸と弁体の弁軸との間の連結部にストローク調整機構を設けた例を示す図である。 ロータの駆動軸の回転ストロークと弁体の弁軸の回転ストロークとの調整を説明する図である。 遊星歯車機構の概略的な構成を示す図である。

符号の説明

１…ハウジング、１ａ…内部空間、１ｂ…内壁面、１ｃ（１ｃ１〜１ｃ８）…仕切壁、１ｄ（１ｄ１〜１ｄ８）…分割空間、ＳＴ１，ＳＴ２…ストッパ、Ｒ１…第１の圧力室、Ｒ２…第２の圧力室、Ｈ１…第１の圧縮空気導入口、Ｈ２…第２の圧縮空気導入口、２…ロータ、２ａ…ロータ胴、２ｂ（２ｂ１〜２ｂ８）…ベーン（回転翼）、２ｃ…駆動軸、３…復帰バネ、４…弁体、４ａ…弁軸、５…ストローク調整機構、５ａ，５ｂ…歯車、５−１…太陽歯車、５−２…遊星歯車、５−３…遊星キャリア、５−４…外輪歯車、１００…ロータリアクチュエータ、２０１…第１の圧縮空気供給部、２０２…第２の圧縮空気供給部、３００…制御装置、ＡＲ１，ＡＲ２…圧縮空気。

Claims (5)

1. 軸線に垂直な断面が略環状の内壁面とこの内壁面から前記軸に向けて突出し一体的に形成された複数の仕切壁とを有するハウジングと、
   このハウジングの前記軸線回りに回転自在に設けられたロータとを備え、
   前記ロータは、
   隣り合う２つの前記仕切壁によって仕切られる各分割空間に１つずつ位置しその分割空間を第１の圧力室と第２の圧力室とに区画する回転翼を備え、
   前記ハウジングは、
   前記分割空間の前記第１および第２の圧力室の少なくとも一方に圧力流体を導く流体圧力導入部を備える
   ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
2. 請求項１に記載されたロータリアクチュエータにおいて、
   前記流体圧力導入部は、
   前記分割空間の前記第１および第２の圧力室のうち第１の圧力室に前記圧力流体を導く第１の流体圧力導入口と、
   前記分割空間の前記第１および第２の圧力室のうち第２の圧力室に前記圧力流体を導く第２の流体圧力導入口とを備え、
   前記第１の流体圧力導入口から前記第１の圧力室に前記圧力流体が導かれた場合、前記ロータが第１の回転方向に回転し、
   前記第２の流体圧力導入口から前記第２の圧力室に前記圧力流体が導かれた場合、前記ロータが前記第１の回転方向とは逆向きの第２の回転方向に回転する
   ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
3. 請求項１に記載されたロータリアクチュエータにおいて、
   前記流体圧力導入部は、
   前記分割空間の前記第１および第２の圧力室の何れか一方の圧力室に前記圧力流体を導く流体圧力導入口を備え、
   更に、
   前記流体圧力導入口から前記一方の圧力室に前記圧力流体が導かれた場合に前記ロータが回転する方向とは逆向きの方向への付勢力を前記ロータに付与する復帰バネを備える
   ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載されたロータリアクチュエータにおいて、
   前記ロータは、
   その軸が弁体の弁軸に連結され、
   更に、
   前記ロータの軸と前記弁体の弁軸との間の連結部に、前記ロータの軸の回転ストロークを前記弁体の弁軸の回転ストロークに調整するストローク調整機構を備える
   ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
5. 請求項４に記載されたロータリアクチュエータにおいて、
   前記ストローク調整機構は、
   前記ロータの軸に連結された外輪歯車と、
   この外輪歯車に噛合する遊星歯車と、
   この遊星歯車を軸支する遊星キャリアと、
   この遊星キャリアに軸支された遊星歯車と噛合し前記弁体の弁軸に連結された太陽歯車とで構成される遊星歯車機構である
   ことを特徴とするロータリアクチュエータ。

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