JP2010071390A - ダブルラック・ピニオン式揺動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダブルラック・ピニオン式揺動装置において、各圧力室に圧力流体を供給する流路を、より簡単かつ低コストにて形成することが可能なものを提供する。
【解決手段】第１及び第２シリンダ孔３，４の各開口部３ｃ，４ｃをそれぞれ閉塞する第１及び第２エンドキャップ８，９の外周に、複数の環状シール部材８ａ，９ａを互いに離間させて配すると共に、互いに隣接する該環状シール部材８ａ．９ａ間に環状流路８ｂ，８ｃ，９ｂ，９ｃをそれぞれ形成して、各シリンダ孔３，４の圧力室３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに対して圧縮エアを給排するエア流路２０，２２の一部をこれら環状流路により形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダブルラック・ピニオン式揺動装置に関するものであり、より具体的には、ラックを備えて互いに平行配置された一対のピストンを相互に逆方向に往復直線運動させることにより、当該両ピストンのラックに噛合されたピニオンを備えて成る出力軸を揺動回転運動させる揺動装置に関するものである。

従来から、ラックを備えて互いに平行配置された一対のピストンと、これらピストンのラックに噛合されたピニオンを備えて軸回りに回動可能に支持された出力軸とを有し、上記一対のピストンを流体圧で相互に逆方向に往復直線運動させることにより、上記出力軸を揺動回転運動させるように構成されたダブルラック・ピニオン式揺動装置は、一般的に知られている。
ところで、このような揺動装置においては、一対のピストンを相互に逆方向に往復直線運動させるにあたり、一方のピストンの一端側圧力室及び他方のピストンの他端側圧力室と、一方のピストンの他端側圧力室及び他方のピストンの一端側圧力室とに対して、相互に圧力流体を供給する必要性があるが、構造上及び加工上の制約により、上記各圧力室同士を結ぶ流路を、それぞれ各ピストンのシリンダ孔を跨いで形成せざるを得ない場合がある。

そこで、従来の揺動装置においては、特許文献１及び２に開示されているように、エンドプレートに流路溝を形成したり、流路溝を形成したプレートを別途に準備したりすることによって上記各流路を形成していた。
しかしながら、このような従来の揺動装置においては、プレート表面に複雑な形状の流路溝を形成する必要性があるばかりでなく、その複雑な流路溝を囲む複雑な形状のシール部材を準備する必要性があるため、構造やコストの点で更なる改善の余地が残されていた。
実用新案登録第２５３７２００号公報 特開２００２−３１０１０４号公報

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたもので、その技術的課題は、ダブルラック・ピニオン式揺動装置において、各圧力室に圧力流体を供給する流路を、より簡単かつ低コストにて形成することが可能なものを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、軸方向の両端に第１端及び第２端を有するボディと、該ボディ内に、その軸に沿って互いに平行に配置された第１及び第２シリンダ孔と、ラックをそれぞれ有し、上記各シリンダ孔内をそれぞれ摺動する第１及び第２ピストンと、これらピストンのラックに噛合されたピニオンを有する出力軸と、上記各ピストンにより区画されて、各シリンダ孔の上記第１端側に形成された第１圧力室及び上記第２端側に形成された第２圧力室と、上記第１シリンダ孔の第２圧力室と上記第２シリンダ孔の第１圧力室とを結ぶ第１エア流路と、上記第１シリンダ孔の第１圧力室と上記第２シリンダ孔の第２圧力室とを結ぶ第２エア流路とを備え、上記第１及び第２エア流路に対して供給される圧縮エアで上記各ピストンを同期的に相互に逆方向に駆動することにより、上記出力軸をその軸回りに揺動回転させるように構成したダブルラック・ピニオン式揺動装置であって、上記第１及び第２シリンダ孔における上記ボディの第１端にそれぞれ開口する第１及び第２開口部が、第１及び第２エンドキャップをそれぞれ嵌合することにより閉塞され、これらエンドキャップは、それらの軸回りの外周に、互いに該軸方向に離間させて配された複数の環状シール部材をそれぞれ有していて、互いに隣接する環状シール部材間に環状流路が形成されており、上記第１エア流路の一部が上記第１エンドキャップの環状流路によって形成され、上記第２エア流路の一部が上記第２エンドキャップの環状流路によって形成されていることを特徴とするものである。

本発明に係る上記揺動装置においては、上記第１エア流路が、上記第１シリンダ孔における第２圧力室と第１開口部とを接続する第１主流路と、該第１開口部において該第１主流路に接続された上記第１エンドキャップの環状流路と、該第１開口部において該環状流路に接続され、該第１開口部と上記第２シリンダ孔の第１圧力室とを結ぶ第１連結流路とにより構成されており、上記第２エア流路が、上記第２シリンダ孔における第２圧力室と第２開口部とを接続する第２主流路と、該第２開口部において該第２主流路に接続された上記第２エンドキャップの環状流路と、該第２開口部において該環状流路に接続され、該第２開口部と上記第１シリンダ孔の第１圧力室とを結ぶ第２連結流路とにより構成されていることが望ましい。

そして、本発明に係る上記揺動装置の好ましい一実施形態においては、上記各エンドキャップが少なくとも３本の上記環状シール部材をそれぞれ有していて、互いに隣接する該環状シール部材間に、上記各主流路がそれぞれ接続された第１環状流路、及び、上記各シリンダ孔の第１圧力室との間をそれぞれ連通させる貫通孔が設けられた第２環状流路がそれぞれ形成されており、上記第１及び第２開口部間には、ボディ内を貫通して上記第１エンドキャップの第１環状流路と第２エンドキャップの第２環状流路とを結ぶ第１接続流路、及び、ボディ内を貫通して上記第２エンドキャップの第１環状流路と第１エンドキャップの第２環状流路とを結ぶ第２接続流路が設けられており、上記第１連結流路が、上記第１接続流路と上記第２エンドキャップにおける第２環状流路及び貫通孔とにより形成され、上記第２連結流路が、上記第２接続流路と上記第１エンドキャップにおける第２環状流路及び貫通孔とにより形成されている。

当該本発明の一実施形態に係る揺動装置においては、上記各エンドキャップが、それらの外周に、上記環状シール部材が収容された３本の環状溝と、これら環状溝間を区画する２本の環状凸部とをそれぞれ有して成り、これら環状凸部の外周面と上記各開口部の内周面との間に環状の空隙がそれぞれ形成されていて、これら空隙により上記各環状流路がそれぞれ形成されていることが望ましい。

このとき、上記各エンドキャップが、上記各シリンダ孔の第１圧力室に対して開口する凹部をそれぞれ有していて、上記第２環状流路の貫通孔が該凹部に連通されていても良く、また、上記第１エンドキャップの第１環状流路と上記第２エンドキャップの第２環状流路とが互いに対向配置され、上記第１エンドキャップの第２環状流路と上記第２エンドキャップの第１環状流路とが互いに対向配置されており、上記第１及び第２接続流路が互いに平行に配設されていても良い。

一方、本発明に係る上記揺動装置の好ましい他の実施形態においては、上記各エンドキャップが少なくとも２本の上記環状シール部材をそれぞれ有していて、互いに隣接する該環状シール部材間に上記環状流路が形成されており、上記第１開口部と上記第２シリンダ孔の第１圧力室との間には、ボディ内を貫通して上記第１エンドキャップの環状流路と該第１圧力室とを結ぶ第１接続流路が設けられ、上記第２開口部と上記第１シリンダ孔の第１圧力室との間には、ボディ内を貫通して上記第２エンドキャップの環状流路と該第１圧力室とを結ぶ第２接続流路が設けられており、上記第１及び第２連結流路が、これら第１及び第２接続流路によってそれぞれ形成されている。

当該本発明の他の実施形態に係る揺動装置においては、上記各エンドキャップが、それらの外周に３本の環状溝をそれぞれ有して成り、上記３本の環状溝のうち、軸方向両端に配されたものには、上記環状シール部材がそれぞれ収容され、軸方向中間に配されたものにより、上記環状流路が形成されていることが望ましい。

上記本発明に係るダブルラック・ピニオン式揺動装置によれば、第１及び第２シリンダ孔の各開口部をそれぞれ閉塞する第１及び第２エンドキャップの外周に、複数の環状シール部材を互いに離間させて配すると共に、互いに隣接する該環状シール部材間に環状流路をそれぞれ形成して、各シリンダ孔の圧力室に圧縮エアを供給するエア流路の一部を該環状流路により形成したため、比較的簡単にエア流路を配管することが可能となり、製造コストをより抑制することが可能となる。

以下に、本発明に係るダブルラック・ピニオン式揺動装置の実施例を、図１〜図７（ｂ）を用いて詳細に説明する。

図１〜図４（ｂ）は本発明の第１実施例に係るダブルラック・ピニオン式揺動装置１Ａを示している。
当該ダブルラック・ピニオン式揺動装置１Ａは、概略的には、長手の軸方向両端に第１端２ａ及び第２端２ｂを有し、互いに平行を成す２つの第１及び第２シリンダ孔３，４を内部に備えたボディ２と、上記第１及び第２シリンダ孔３，４内にそれぞれ摺動自在に配されていて、外周における互いに対向する位置にラック５ａ，６ａが切設された第１及び第２ピストン５，６と、ボディ２のこれらピストン５，６間において、該ピストン５，６の軸と直角を成す軸回りに回動可能に支持されていて、上記各ラック５ａ，６ａと噛合されたピニオン７ａが周設されて成る出力軸７と、上記第１及び第２シリンダ孔３，４における第１端２ａ側の開口をそれぞれ閉塞する第１及び第２エンドキャップ８，９と、これらシリンダ孔３，４における第２端２ｂの開口を閉塞するエンドプレート１０とにより構成されており、上記各ピストン５，６を圧縮エアにより各シリンダ孔３，４内で同期的に相互に逆方向に往復直線運動させることによって、上記出力軸７を揺動回転運動させるようになっている。

上記ボディ２は、アルミ等の金属材料の押出し成形により略直方体に一体に形成されていて、その第１端２ａと第２端２ｂとの間に、上記第１及び第２シリンダ孔３，４が貫設されている。そして、該各シリンダ孔３，４は上記各ピストン５，６によりそれぞれ区画されていて、各シリンダ孔３，４における上記ボディ２の第１端２ａ側に第１圧力室３ａ，４ａが、上記ボディ２第２端２ｂ側に第２圧力室３ｂ、４ｂがそれぞれ形成されている。また、上記第１及び第２シリンダ孔３，４における上記第１端２ａ側の開口部分には、上記各ピストン５，６が摺動する部分よりも大径に形成された第１及び第２開口部３ｃ，４ｃがそれぞれ形成されていて、これら開口部３ｃ，４ｃに対し上記各エンドキャップ８，９がそれぞれ気密に嵌合されている。そして、これらエンドキャップ８，９は、上記各開口部３ｃ，４ｃの内壁に係合させて固定されたＣ形リング１１，１１によって、それぞれ抜け止めが施されている。なお、該ボディ２の両側面には、ピストン５，６の位置を検出する図示しないセンサを取り付けるためのセンサ取付溝２ｃが、上記各シリンダ孔３，４と平行にそれぞれ形成されている。

上記第１及び第２ピストン５，６は、それぞれ中実の略円柱状に一体成形されたもので、それらの軸方向両端部から、弾性体から成るリップ状の環状シール部材１２、及び樹脂から成る環状ウェアリング１３が順次配設されており、上記第１圧力室３ａ，４ａ及び第２圧力室３ｂ，４ｂを気密状態に保持している。そして、これらピストン５，６における上記環状ウェアリング１３，１３間に位置する中間部分の外周面には、上記一対のラック５ａ，６ａが互いに対向するようにそれぞれ切設されていると共に、上記センサ取付溝２ｃに取り付けられたセンサによりこれらピストン５，６の位置を検出するためのマグネット１４がそれぞれ埋設されている。

上記出力軸７は、上記ボディ２の中央を上記各シリンダ孔３，４の軸と直角を成す方向に貫通する軸穴２ｄ内で、図示しない軸受けにより回転可能に支持されていて、その一端側に上記ピニオン７ａを備えると共に、その他端側に同軸に固定されたテーブル７ｂを備えている。そして、該テーブル７ｂは、上記ボディ２の上面上に配されていて、上記出力軸７と共に揺動回転運動するように構成されている。

上記エンドプレート１０は、上記ボディ２の第２端２ｂの端面と略同形同大に一体成形されたプレート本体１０ａと、上記各ピストン５，６の往復動範囲を調節することにより上記出力軸７の揺動回転角度を調節するための２つのアジャスタ１５，１５とにより構成されている。また、上記プレート本体１０ａにおける上記第１及び第２シリンダ孔３，４に近接した位置には、図示しない電磁弁等を介して圧力源に接続し、これら各シリンダ孔３，４の第１及び第２圧力室３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに対してそれぞれ圧縮エアを給排するための第１及び第２ポート２１，２３が開設されている。そして、該エンドプレート１０は、シール部材１６を介して上記ボディ２の第２端２ｂの端面に対し、固定手段としての複数の固定ボルト１７により固定され、該ボディ２の第２端２ｂ側における上記各シリンダ孔３，４の開口を気密に閉塞している。

上記アジャスタ１５は、外周面に雄ネジが形成されていると共に上記エンドプレート１０を螺合により気密に貫通し、先端部分が上記シリンダ孔３，４の第２圧力室３ｂ、４ｂ内に配されたアジャストボルト１５ａと、該アジャストボルト１５ａの先端面に設けられた弾性体から成るクッションパット１５ｂと、エンドプレート１０の外面側において上記アジャストボルト１５ａに螺合されたアジャストナット１５ｃとにより構成されている。
そうすることで、上記アジャストボルト１５ａを軸方向にねじ送りして、上記第２圧力室３ｂ，４ｂ内に対する上記アジャストボルト１５ａの突出量を調節することにより、上記各ピストン５，６の往復動範囲をそれぞれ調節することができ、また、上記クッションパット１５ｂにより、ピストン５，６の端面がアジャスタ１５に当接した際の衝撃を緩和することができるようになっている。

さらに、上記揺動装置１Ａにおいては、第１シリンダ孔３の第２圧力室３ｂと第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａとを結ぶ第１エア流路２０と、第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａと第２シリンダ孔４の第２圧力室４ｂとを結ぶ第２エア流路２２とが内部に設けられている。そして、上記第１及び第２ポート２１，２３が、それぞれ上記第１及び第２エア流路２０，２２に接続されていて、これらポート２１，２３を通じて圧縮エアを給排することにより、上記第１及び第２ピストン５，６をそれぞれ第１及び第２シリンダ孔３，４内で相互に逆方向に同期させて往復駆動し、上記出力軸７と共にテーブル７ｂを揺動回転させるようになっている。

ところで、本第１実施例では、上記各エンドキャップ８，９が、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、それらの軸回りの外周に、互いに該軸方向に離間させて配設された弾性体から成る３本の環状シール部材８ａ，９ａをそれぞれ有しており、互いに隣接するこれら環状シール部材８ａ，９ａ間に、第１環状流路８ｂ，９ｂ及び第２環状流路８ｃ，９ｃがそれぞれ形成されている。そして、第１エンドキャップ８には、該第１エンドキャップ８の第２環状流路８ｃと第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａとの間を連通させる貫通孔８ｄが貫設されており、その一方で、第２エンドキャップ９には、該第２エンドキャップ９の第２環状流路９ｃと第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａとの間を連通させる貫通孔９ｄが貫設されている。

より具体的に説明すると、上記各エンドキャップ８，９の外周には、上記環状シール部材８ａ，９ａが収容された３本の環状溝８ｅ，９ｅと、互いに隣接するこれら環状溝８ｅ，９ｅ間を区画していて、該エンドキャップ８，９の最大径よりも小径に形成された２本の環状凸部８ｆ，９ｆとがそれぞれ形成されている。そして、各エンドキャップ８，９をそれぞれ上記各開口部３ｃ，４ｃに嵌合させた状態において、これら環状凸部８ｆ、９ｆの外周面と該各開口部３ｃ，４ｃの内周面との間に環状の空隙がそれぞれ形成され、これら環状の空隙により上記第１環状流路８ｂ，９ｂ及び第２環状流路８ｃ，９ｃがそれぞれ形成されている。

また、第１エンドキャップ８の第１環状流路８ｂ及び第２環状流路８ｃと第２エンドキャップ９の第１環状流路９ｂ及び第２環状流路９ｃとが互い違いに配設されていて、そうすることにより、第１エンドキャップ８の第１環状流路８ｂと第２エンドキャップ９の第２環状流路９ｃとが互いに対向配置されていると共に、第１エンドキャップ８の第２環状流路８ｃと第２エンドキャップ９の第１環状流路９ｂとが互いに対向配置されている。
さらに、上記各エンドキャップ８，９は、各シリンダ孔３，４の第１圧力室３ａ，４ａ側に開口する凹部８ｇ，９ｇを内面側にそれぞれ有していて、上記各貫通孔８ｄ，９ｄが、上記第２環状流路８ｃ，９ｃを形成する各環状凸部８ｆ，９ｆの外周面と上記各凹部８ｇ，９ｇとの間を径方向に貫通している。
なお、本第１実施例において、これら第１及び第２エンドキャップ８，９は、貫通孔８ｄ，９ｄの位置を除いて互いに同形同大に形成されている。

そして、当該揺動装置１Ａにおいては、以下に詳述するように、従来の複雑な形状の流路溝が表面に形成されたプレートに換えて、上記構成を備えた第１及び第２エンドキャップ８，９を採用することにより、上記第１及び第２エア流路２０，２２の一部を、これら環状流路８ｂ，８ｃ，９ｂ，９ｃによってそれぞれ形成している。
すなわち、上記第１エア流路２０は、上記第１シリンダ孔３の第２圧力室３ｂと該第１シリンダ孔３の第１開口部３ｃとを結ぶ第１主流路２０ａと、該第１開口部３ｃにおいて該第１主流路２０ａに接続された上記第１エンドキャップ８の第１環状流路８ｂと、該第１開口部３ｃにおいて該第１環状流路８ｂに接続され、該第１開口部３ｃと上記第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａとを結ぶ第１連結流路２０ｂとにより構成されている。

ここで、上記第１主流路２０ａは、ボディ２内及びエンドカバー１０のカバー本体１０ａ内において、上記第１シリンダ孔３に沿うように配管されていて、該カバー本体１０内において上記第１ポート２１と接続されている。
また、上記第１連結流路２０ｂは、上記第１及び第２開口部３ｃ、４ｃ間において、ボディ２内を貫通して上記第１エンドキャップ８の第１環状流路８ｂと上記第２エンドキャップ９の第２環状流路９ｃとを結ぶ第１接続流路２４と、該第２エンドキャップ９における第２環状流路９ｃ及び貫通孔９ｄとにより形成されている。

一方、上記第２エア流路２２は、上記第２シリンダ孔４の第２圧力室４ｂと該第２シリンダ孔４の第２開口部４ｃとを結ぶ第２主流路２２ａと、該第２開口部４ｃにおいて該第２主流路２２ａに接続された上記第２エンドキャップ９の第１環状流路９ｂと、該第２開口部４ｃにおいて該第１環状流路９ｂに接続され、該第２開口部４ｃと上記第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａとを結ぶ第２連結流路２２ｂとにより構成されている。

ここで、上記第２主流路２２ａは、ボディ２内及びエンドカバー１０のカバー本体１０ａ内において、上記第２シリンダ孔４に沿うように配管されていて、該カバー本体１０内において上記第２ポート２３と接続されている。
また、上記第２連結流路２２ｂは、上記第１及び第２開口部３ｃ、４ｃ間において、ボディ２内を貫通して上記第２エンドキャップ９の第１環状流路９ｂと上記第１エンドキャップ８の第２環状流路８ｃとを結ぶ第２接続流路２５と、該第１エンドキャップ８における第２環状流路８ｃ及び貫通孔８ｄとにより形成されている。

なお、上述したように、本第１実施例に係る揺動装置１Ａにおいては、第１エンドキャップ８の第１環状流路８ｂ及び第２環状流路８ｃと第２エンドキャップ９の第１環状流路９ｂ及び第２環状流路９ｃとが互い違いに配設されているため、上記第１接続流路２４と上記第２接続流路２５とは互いに平行に配設されている。ただし、これら第１エンドキャップ８の第１及び第２環状流路８ｂ，８ｃと第２エンドキャップ９の第１及び第２環状流路９ｂ，９ｃとの相互の位置関係は、図示されたものに限定されるものではない。

続いて、上記構成を備えた揺動装置１Ａの動作を説明する。
まず、図２の状態において、第１ポート２１から圧縮エアを供給すると、該圧縮空気が、上記第１主流路２０ａを通じて第１シリンダ孔３の第２圧力室３ｂに供給されると同時に、同じく該第１主流路２０ａから、上記第１エンドキャップ８の第１環状流路８ｂと、上記第１連結流路２０ｂ（すなわち、第１接続流路２４並びに第２エンドキャップ９における第２環状流路９ｃ及び貫通孔９ｄ）とを順次経て、第２エンドキャップ９の凹部９ｇを通じて第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａに供給される。
そうすると、上記第１ピストン５が第１シリンダ孔３内をボディ２の第１端２ａ方向に駆動されると共に、上記第２ピストン６が第２シリンダ孔４内をボディ２の第２端２ｂ方向に上記アジャスタ１５に当接するまで駆動され、それと同時に、上記出力軸７がその軸回りに所定角度右回転する。そのとき、上記第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａ内及び第２シリンダ孔４の第２圧力室４ｂ内のエアは、上記第２エア流路２２を通じて第２ポート２３から大気に排出される。

次に、この状態から逆に第２ポート２３から圧縮エアを供給すると、該圧縮空気が、上記第２主流路２２ａを通じて第２シリンダ孔４の第２圧力室４ｂに供給されると同時に、同じく該第２主流路２２ａから、上記第２エンドキャップ９の第１環状流路９ｂと、上記第２連結流路（すなわち、第２接続流路２５並びに第１エンドキャップ８における第２環状流路８ｃ及び貫通孔８ｄ）とを順次経て、第１エンドキャップ８の凹部８ｇを通じて第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａに供給される。
そうすると、上記第１ピストン５が第１シリンダ孔３内をボディ２の第２端２ｂ方向に上記アジャスタ１５に当接するまで（図２の状態）駆動されると共に、上記第２ピストン６が第２シリンダ孔４内をボディ２の第１端２ａ方向に駆動され、それと同時に、上記出力軸７がその軸回りに所定角度左回転する。そのとき、上記第１シリンダ孔３の第２圧力室３ｂ内及び第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａ内のエアは、上記第１エア流路２０を通じて第１ポート２１から大気に排出される。
そして、上記各操作を繰り返すことにより、上記出力軸７を揺動回転運動させることができる。

このように、本第１実施例に係る揺動装置１Ａにおいては、第１及び第２シリンダ孔３，４の各開口部３ｃ，４ｃをそれぞれ閉塞する第１及び第２エンドキャップ８，９の外周に、複数の環状シール部材８ａ，９ａを互いに離間させて配すると共に、互いに隣接する該環状シール部材８ａ．９ａ間に環状流路８ｂ，８ｃ，９ｂ，９ｃをそれぞれ形成して、各シリンダ孔３，４の圧力室３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに対して圧縮エアを給排するエア流路２０，２２の一部をこれら環状流路により形成したため、各エア流路２０，２２を比較的簡単に形成することが可能となり、その結果、製造コストをより抑制することが可能となる。

なお、本第１実施例においては、各エンドキャップ８，９がそれぞれ３本の環状シール部材８ａ，９ａを有しているが、それに限らず４本以上であっても良い。すなわち、各エンドキャップ８，９が、少なくとも３本の環状シール部材８ａ，９ａをそれぞれ有していて、互いに隣接する該環状シール部材間に上記第１及び第２環状流路が形成されていさえすれば良い。

図５〜図７（ｂ）は、本発明の第２実施例に係るダブルラック・ピニオン式揺動装置１Ｂを示している。
なお、ここでは、主として上記第１実施例と異なる構成部分について説明することとし、上記第１実施例と同じ構成部分については、重複を避けるため図面に同じ符号を付して説明を省略する。

本第２実施例に係る揺動装置１Ｂと上記第１実施例に係る揺動装置１Ａとでは、主として、第１及び第２エンドキャップの構成、並びに、第１及び第２連結流路の構成において相違している。
本第２実施例における第１及び第２エンドキャップ１８，１９は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、互いに同形同大に形成されていて、それらの軸回りの外周に、互いに該軸方向に離間させて配設された弾性体から成る２本の環状シール部材１８ａ，１９ａをそれぞれ有しており、これら環状シール部材１８ａ，１９ａ間に環状流路１８ｂ，１９ｂがそれぞれ形成されている。

より具体的に説明すると、上記各エンドキャップ１８，１９の外周には、３本の環状溝１８ｃ，１９ｃが軸方向に略等間隔にそれぞれ形成されていて、これら環状溝１８ｃ，１９ｃのうち、軸方向両端に配されたのものには、上記環状シール部材１８ａ，１９ａがそれぞれ収容され、軸方向中間に配されたものにより、上記環状流路１８ｂ，１９ｂが形成されている。すなわち、各エンドキャップ１８，１９をそれぞれ上記各シリンダ孔３，４の第１及び第２開口部３ｃ，４ｃに嵌合させた状態において、軸方向中間に配された環状溝１８ｃ，１９ｃと上記各開口部３ｃ，４ｃの内周面とで囲まれた環状の空間により、上記環状流路１８ｂ，１９ｂがそれぞれ形成されている。

そして、以下に詳述するように、当該揺動装置１Ｂにおいても、上記構成を備えた第１及び第２エンドキャップ１８，１９を採用することにより、上記第１及び第２エア流路２０，２２の一部を、これら環状流路１８ｂ，１９ｂによってそれぞれ形成している。
すなわち、上記第１エア流路２０は、上記第１シリンダ孔３の第２圧力室３ｂと該第１シリンダ孔３の第１開口部３ｃとを結ぶ第１主流路２０ａと、該第１開口部３ｃにおいて該第１主流路２０ａに接続された上記第１エンドキャップ１８の環状流路１８ｂと、該第１開口部３ｃにおいて該環状流路１８ｂに接続され、該第１開口部３ｃと上記第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａとを結ぶ第１連結流路２０ｂとにより構成されている。
ここで、該第１連結流路２０ｂは、上記第１開口部３ｃと上記第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａとの間において、ボディ２内を貫通して上記第１エンドキャップ１８の環状流路１８ｂと該第２シリンダ孔４の第１圧力室４ａとを直接結ぶ第１接続流路２６により形成されている。

一方、上記第２エア流路２２は、上記第２シリンダ孔４の第２圧力室４ｂと該第２シリンダ孔４の第２開口部４ｃとを結ぶ第２主流路２２ａと、該第２開口部４ｃにおいて該第２主流路２２ａに接続された上記第２エンドキャップ１９の環状流路１９ｂと、該第２開口部４ｃにおいて該環状流路１９ｂに接続され、該第２開口部４ｃと上記第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａとを結ぶ第２連結流路２２ｂとにより構成されている。
ここで、該第２連結流路２２ｂは、上記第２開口部４ｃと上記第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａとの間において、ボディ２内を貫通して上記第２エンドキャップ１９の環状流路１９ｂと該第１シリンダ孔３の第１圧力室３ａとを直接結ぶ第２接続流路２７により形成されている。

なお、上記各連結流路２０ｂ，２２ｂすなわち各接続流路２６，２７は、それぞれ上記各第１圧力室４ａ，３ａにおけるエンドキャップ１９，１８に近接した位置に開口されていて、該開口位置における上記各シリンダ孔３，４の径は、それぞれ上記ピストン５，６が摺動する部分の径よりも大径に形成されていると共に、上記開口部３ｃ，４ｃの径よりも小径に形成されている。また、これら第１及び第２接続流路２６，２７は、捩れの位置の関係にあり、ボディ２内で互いに交叉しないように形成されている。
本第２実施例に係る揺動装置１Ｂの動作については、基本的に上記第１実施例と同様であるため、ここでは記載を省略する。

このように、本第２実施例に係る揺動装置１Ｂにおいても、上記第１実施例の場合と同様に、エンドキャップ１８，１９の軸回りの外周に環状流路１８ｂ，１９ｂを形成して、該環状流路１８ｂ，１９ｂで上記エア流路２０，２２の一部を形成することにより、エア流路２０，２２を比較的簡単に形成することが可能となり、その結果、製造コストをより抑制することが可能となる。また、第１及び第２エンドキャップ１８，１９を共通化すると共に、エア流路２０，２２の構成をより単純化することができるため、より低コスト化が可能となる。

なお、本第２実施例においては、各エンドキャップ１８，１９がそれぞれ２本の環状シール部材１８ａ，１９ａを有しているが、それに限らず３本以上であっても良い。すなわち、各エンドキャップ１８，１９が、少なくとも２本の環状シール部材１８ａ，１９ａをそれぞれ有していて、互いに隣接する該環状シール部材間に上記環状流路が形成されていさえすれば良い。

本発明の第1実施例に係るダブルラック・ピニオン式揺動装置の外観を示す斜視図である。 本発明の第1実施例に係るダブルラック・ピニオン式揺動装置の内部構造を示す概略的な横断面図である。 図２の要部拡大図である。 図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。 図３（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第２実施例に係るダブルラック・ピニオン式揺動装置の内部構造を示す概略的な横断面図である。 図５の要部拡大図である。 図６（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。 図６（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図である。 図５におけるＥ−Ｅ断面図である。 図５におけるＦ−Ｆ断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ ダブルラック・ピニオン式揺動装置
２ ボディ
３ 第１シリンダ孔
３ａ，４ａ 第１圧力室
３ｂ，４ｂ 第２圧力室
３ｃ 第１開口部
４ 第２シリンダ孔
４ｃ 第２開口部
５ 第１ピストン
５ａ，６ａ ラック
６ 第２ピストン
７ 出力軸
７ａ ピニオン
８，１８ 第１エンドキャップ
８ａ，９ａ，１８ａ，１９ａ 環状シール部材
８ｂ，９ｂ 第１環状流路
８ｃ，９ｃ 第２環状流路
９，１９ 第２エンドキャップ
１８ｂ，１９ｂ 環状流路
２０ 第１エア流路
２２ 第２エア流路

Claims (8)

1. 軸方向の両端に第１端及び第２端を有するボディと、
   該ボディ内に、その軸に沿って互いに平行に配置された第１及び第２シリンダ孔と、
   ラックをそれぞれ有し、上記各シリンダ孔内をそれぞれ摺動する第１及び第２ピストンと、
   これらピストンのラックに噛合されたピニオンを有する出力軸と、
   上記各ピストンにより区画されて、各シリンダ孔の上記第１端側に形成された第１圧力室及び上記第２端側に形成された第２圧力室と、
   上記第１シリンダ孔の第２圧力室と上記第２シリンダ孔の第１圧力室とを結ぶ第１エア流路と、
   上記第１シリンダ孔の第１圧力室と上記第２シリンダ孔の第２圧力室とを結ぶ第２エア流路とを備え、
   上記第１及び第２エア流路に対して供給される圧縮エアで上記各ピストンを同期的に相互に逆方向に駆動することにより、上記出力軸をその軸回りに揺動回転させるように構成したダブルラック・ピニオン式揺動装置であって、
   上記第１及び第２シリンダ孔における上記ボディの第１端にそれぞれ開口する第１及び第２開口部が、第１及び第２エンドキャップをそれぞれ嵌合することにより閉塞され、
   これらエンドキャップは、それらの軸回りの外周に、互いに該軸方向に離間させて配された複数の環状シール部材をそれぞれ有していて、互いに隣接する環状シール部材間に環状流路が形成されており、
   上記第１エア流路の一部が上記第１エンドキャップの環状流路によって形成され、上記第２エア流路の一部が上記第２エンドキャップの環状流路によって形成されている、
   ことを特徴とするダブルラック・ピニオン式揺動装置。
2. 上記第１エア流路が、上記第１シリンダ孔における第２圧力室と第１開口部とを接続する第１主流路と、該第１開口部において該第１主流路に接続された上記第１エンドキャップの環状流路と、該第１開口部において該環状流路に接続され、該第１開口部と上記第２シリンダ孔の第１圧力室とを結ぶ第１連結流路とにより構成されており、
   上記第２エア流路が、上記第２シリンダ孔における第２圧力室と第２開口部とを接続する第２主流路と、該第２開口部において該第２主流路に接続された上記第２エンドキャップの環状流路と、該第２開口部において該環状流路に接続され、該第２開口部と上記第１シリンダ孔の第１圧力室とを結ぶ第２連結流路とにより構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のダブルラック・ピニオン式揺動装置。
3. 上記各エンドキャップが少なくとも３本の上記環状シール部材をそれぞれ有していて、互いに隣接する該環状シール部材間に、上記各主流路がそれぞれ接続された第１環状流路、及び、上記各シリンダ孔の第１圧力室との間をそれぞれ連通させる貫通孔が設けられた第２環状流路がそれぞれ形成されており、
   上記第１及び第２開口部間には、ボディ内を貫通して上記第１エンドキャップの第１環状流路と第２エンドキャップの第２環状流路とを結ぶ第１接続流路、及び、ボディ内を貫通して上記第２エンドキャップの第１環状流路と第１エンドキャップの第２環状流路とを結ぶ第２接続流路が設けられており、
   上記第１連結流路が、上記第１接続流路と上記第２エンドキャップにおける第２環状流路及び貫通孔とにより形成され、上記第２連結流路が、上記第２接続流路と上記第１エンドキャップにおける第２環状流路及び貫通孔とにより形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のダブルラック・ピニオン式揺動装置。
4. 上記各エンドキャップが、それらの外周に、上記環状シール部材が収容された３本の環状溝と、これら環状溝間を区画する２本の環状凸部とをそれぞれ有して成り、これら環状凸部の外周面と上記各開口部の内周面との間に環状の空隙がそれぞれ形成されていて、これら空隙により上記各環状流路がそれぞれ形成されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のダブルラック・ピニオン式揺動装置。
5. 上記各エンドキャップが、上記各シリンダ孔の第１圧力室に対して開口する凹部をそれぞれ有していて、
   上記第２環状流路の貫通孔が該凹部に連通されている、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のダブルラック・ピニオン式揺動装置。
6. 上記第１エンドキャップの第１環状流路と上記第２エンドキャップの第２環状流路とが互いに対向配置され、上記第１エンドキャップの第２環状流路と上記第２エンドキャップの第１環状流路とが互いに対向配置されており、
   上記第１及び第２接続流路が互いに平行に配設されている、
   ことを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載のダブルラック・ピニオン式揺動装置。
7. 上記各エンドキャップが少なくとも２本の上記環状シール部材をそれぞれ有していて、互いに隣接する該環状シール部材間に上記環状流路が形成されており、
   上記第１開口部と上記第２シリンダ孔の第１圧力室との間には、ボディ内を貫通して上記第１エンドキャップの環状流路と該第１圧力室とを結ぶ第１接続流路が設けられ、上記第２開口部と上記第１シリンダ孔の第１圧力室との間には、ボディ内を貫通して上記第２エンドキャップの環状流路と該第１圧力室とを結ぶ第２接続流路が設けられており、
   上記第１及び第２連結流路が、これら第１及び第２接続流路によってそれぞれ形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のダブルラック・ピニオン式揺動装置。
8. 上記各エンドキャップが、それらの外周に３本の環状溝をそれぞれ有して成り、上記３本の環状溝のうち、軸方向両端に配されたものには、上記環状シール部材がそれぞれ収容され、軸方向中間に配されたものにより、上記環状流路が形成されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載のダブルラック・ピニオン式揺動装置。

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