JP2018004049A - 回転防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体圧アクチュエータのロッドの先端に取り付けられた負荷部材の回転を防止する。
【解決手段】回転防止装置１００は、カッター３０を回転方向の一方側に向かって回転させるようにカッター３０に向かって流体を噴出するノズル１ａと、カッター３０を回転方向の他方側に向かって回転させるようにカッター３０に向かって流体を噴出するノズル１ｂと、ノズル１ａ及びノズル１ｂへの流体の供給を制御する制御弁２と、を備え、制御弁２は、カッター３０のロッド１２の軸回りの回転を防止するようにノズル１ａ及びノズル１ｂから噴出される流体の流量を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転防止装置に関するものである。

特許文献１には、流体圧によって駆動される流体圧シリンダが記載されている。

特開２０００−１３０４０８号公報

特許文献１に記載のような流体圧シリンダでは、ロッドの先端に負荷部材を取り付けて使用される。特許文献１に記載の流体圧シリンダでは、ピストン及びロッドが円柱状に形成されているため、流体圧シリンダの駆動中にピストン及びロッドがシリンダチューブに対して相対回転し、ロッドの先端に取り付けられた負荷部材がロッドとともに回転してしまうおそれがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流体圧アクチュエータのロッドの先端に取り付けられた負荷部材の回転を防止することを目的とする。

第１の発明は、流体圧アクチュエータのロッドの先端に取り付けられた負荷部材のロッドの軸回りの回転を防止するための回転防止装置であって、負荷部材を回転方向の一方側に向かって回転させるように負荷部材に向かって、または、負荷部材から流体を噴出する第１ノズルと、負荷部材を回転方向の他方側に向かって回転させるように負荷部材に向かって、または、負荷部材から流体を噴出する第２ノズルと、第１ノズル及び第２ノズルへの流体の供給を制御する制御弁と、を備え、制御弁は、負荷部材のロッドの軸回りの回転を防止するように第１ノズル及び第２ノズルから噴出される流体の流量を制御することを特徴とする。

第１の発明では、第１ノズル及び第２ノズルから噴出される流体の流量を制御することで、ロッドを回転させる力が発生しても、負荷部材の位置を保持することができる。

第２の発明は、第１ノズル及び第２ノズルそれぞれの背圧を検出する圧力検出装置をさらに備え、制御弁は、圧力検出装置で検出された背圧に基づいて第１ノズル及び第２ノズルから噴出される流体の流量を制御することを特徴とする。

第２の発明では、圧力検出装置で検出された第１ノズル及び第２ノズルそれぞれの背圧に基づいて制御弁を制御できるので、精度良く回転を防止できる。

第３の発明は、負荷部材の位置を検出する位置検出装置をさらに備え、制御弁は、位置検出装置で検出された負荷部材の位置に基づいて第１ノズル及び第２ノズルから噴出される流体の流量を制御することを特徴とする。

第３の発明では、位置検出装置で検出された負荷部材の位置に基づいて制御弁を制御できるので、精度良く回転を防止できる。

第４の発明は、負荷部材のロッドの軸方向の移動に追従して第１ノズル及び第２ノズルを移動させる移動装置をさらに備えることを特徴とする。

第４の発明では、第１ノズル及び第２ノズルが移動装置によって負荷部材に追従するように移動するので、第１ノズル及び第２ノズルから噴出された流体を負荷部材に確実に当てることができる。

第５の発明は、負荷部材は、ロッドの先端に取り付けられた流体圧モータと、流体圧モータの回転軸に取り付けられた円板状の回転体と、を有し、第１ノズル及び第２ノズルは、回転体を挟んで対向する位置に設けられることを特徴とする。

第５の発明では、回転体の両面に流体が噴出されるので、回転体の表面を洗浄できる。

第６の発明は、負荷部材は、ロッドの先端に取り付けられた流体圧モータと、流体圧モータの回転軸に取り付けられる円板状の回転体と、を有し、第１ノズル及び第２ノズルは、回転体の同一側面側であって回転軸を挟んで対称となる位置に設けられることを特徴とする。

第６の発明では、第１ノズル及び第２ノズルに係る構成を回転体の一側面側に集約できるので、装置をコンパクト化することができる。

本発明によれば、流体圧アクチュエータのロッドの先端に取り付けられた負荷部材の回転を防止できる。

本発明の第１実施形態に係る回転防止装置及び回転防止装置が適用される食品加工装置を概念的に示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る回転防止装置及び回転防止装置が適用される食品加工装置を概念的に示す上面図である。 ノズルの背圧の差圧と印加する電流の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る回転防止装置の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る回転防止装置及び回転防止装置が適用される食品加工装置を概念的に示す上面図である。 本発明の第２実施形態に係る回転防止装置の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る回転防止装置の変形例を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る回転防止装置及び回転防止装置が適用される食品加工装置を概念的に示す上面図である。

＜第１実施形態＞
以下、図１から図３を参照しながら本発明の第１実施形態に係る回転防止装置１００について説明する。

回転防止装置１００は、流体圧アクチュエータのロッドの先端に取り付けられた負荷部材の回転を防止するものである。回転防止装置１００は、例えば、流体圧アクチュエータとしての水圧シリンダ１０を用いた食品加工装置５０等に適用され、水圧シリンダ１０のロッド１２の先端に取り付けられた負荷部材の回転を防止するものである。なお、以下では、流体として、水を例に説明するが、使用する流体は、その他の液体、あるいは空気や窒素などの気体であってもよい。

はじめに、食品加工装置５０について説明する。

食品加工装置５０は、図１に示すように、図示しない圧力源から供給される水圧で作動する水圧シリンダ１０と、水圧シリンダ１０のロッド１２の先端に取り付けられた流体圧モータとしての水圧モータ２０と、水圧モータ２０の回転軸２１に取り付けられ水圧モータ２０によって回転駆動される回転体としての円板状のカッター３０と、を備える。食品加工装置５０では、水圧モータ２０とカッター３０とが負荷部材に相当する。

水圧シリンダ１０は、シリンダチューブ１１の基端部を図示しない筐体に固定することによって固定される。水圧シリンダ１０は、シリンダチューブ１１内に摺動自在に挿入されるロッド１２と、ロッド１２の基端側に取り付けられるピストン１３を備える。シリンダチューブ１１の内部は、ピストン１３によってピストン側室１４とロッド側室１５とに区画される。ピストン側室１４とロッド側室１５に対して作動水が給排されることによって、水圧シリンダ１０は伸縮する。ロッド１２は、断面円形の棒状の部材によって形成され、ピストン１３は円柱状の部材によって形成される。

水圧モータ２０の回転軸２１は、回転軸２１がロッド１２の軸に対して直交するように取り付けられる。図１では、水圧モータ２０は、ロッド１２の上下方向の移動に伴って、上下方向に移動する。

水圧モータ２０に取り付けられたカッター３０は、ワーク（食品）を切断するものである。カッター３０は、水圧モータ２０とともに図１における上下方向に移動する。

食品加工装置５０では、上述のようにロッド１２が断面円形の棒状に形成され、かつ、ピストン１３は円柱状の部材によって形成されているため、水圧シリンダ１０が駆動した際にロッド１２がシリンダチューブ１１に対して相対的に（図１の矢印Ｒに示す方向）に回転してしまうことがある。このようにロッド１２が回転してしまうと、水圧モータ２０及びカッター３０もロッド１２を中心として回転してしまう。回転防止装置１００は、このような水圧モータ２０及びカッター３０の回転を防止するためのものである。以下に、回転防止装置１００について説明する。

回転防止装置１００は、カッター３０に向かって水を噴出する第１ノズルとしてのノズル１ａ及び第２ノズルとしての１ｂと、ノズル１ａ、１ｂへ水を吐出するポンプ３と、ノズル１ａ、１ｂへの水の供給を制御する制御弁２と、ノズル１ａ、１ｂそれぞれの背圧を検出する圧力検出装置としての圧力センサ４ａ，４ｂと、圧力センサ４ａ，４ｂによって検出された背圧に基づいて制御弁２を制御するコントローラ４０と、を備える。

ノズル１ａ，１ｂは、カッター３０を挟んで対向する位置に、カッター３０の側面に対して等しい間隔になるように設けられる。ノズル１ａ，１ｂは、好ましくは、ロッド１２の軸に直交し、水圧モータ２０の回転軸２１の軸心を含む平面上で、カッター３０の外縁近傍に取り付けられる。ノズル１ａ，１ｂは、図示しない移動装置によって水圧モータ２０及びカッター３０の移動に追従してロッド１２の軸方向（図１における上下方向）に移動する。なお、水圧シリンダ１０のロッド１２の移動量が小さく、カッター３０が移動してもノズル１ａ，１ｂから噴出された水をカッター３０の側面に当てることができれば、移動装置を備えていなくてもよい。

ノズル１ａ，１ｂは、カッター３０の側面を洗浄するための水を噴出する。ノズル１ａは、カッター３０を回転方向の一方側（図２におけるＤ方向）に向かって回転させるようにカッター３０に向かって水を噴出し、ノズル１ｂは、カッター３０を回転方向の他方側（図２におけるＣ方向）に向かって回転させるようにカッター３０に向かって水を噴出する。具体的には、ノズル１ａは、カッター３０の一方側側面に対して垂直方向（図２におけるＡ方向）から水を噴出し、ノズル１ｂは、カッター３０の他方側側面に対して垂直方向（図２におけるＢ方向）から水を噴出する。

制御弁２は、中立位置に弁体を保持するばね２ｃと、ばね２ｃの付勢力に抗して弁体を移動する付勢力を付与するソレノイド２ａ，２ｂと、を備える。制御弁２は、ソレノイド２ａ，２ｂに印加する電流に応じて弁体の位置を制御できる比例制御弁である。制御弁２は、中立位置では、ノズル１ａ，１ｂに対して同量の水を供給する。制御弁２は、ソレノイド２ａに電流が印加されると、ノズル１ａに供給する水の流量を増加させると共に、ノズル１ｂに供給する水の流量を減少させる。これに対して、制御弁２は、ソレノイド２ｂに電流が印加されると、ノズル１ａに供給する水の流量を減少させると共に、ノズル１ｂに供給する水の流量を増加させる。

このように構成された回転防止装置１００の動作について説明する。

ポンプ３から吐出された水は、制御弁２を通じてノズル１ａ、１ｂにそれぞれ供給され、ノズル１ａ，１ｂに供給された水は、それぞれカッター３０の側面に向かって噴出される。これにより、カッター３０には、ノズル１ａ、１ｂから噴出された水の圧力に応じた力が、図１及び図２の矢印Ａ，Ｂに示す方向に作用する。以下では、ノズル１ａから噴出された水の圧力に応じた力を「ノズル１ａの押圧力」といい、ノズル１ｂから噴出された水の圧力に応じた力を「ノズル１ｂの押圧力」という。

コントローラ４０から制御弁２にソレノイド２ａ，２ｂに電流が印加されていない状態、つまり、中立状態では、ノズル１ａ，１ｂには同量の水が供給されるため、ノズル１ａ、１ｂの押圧力は等しい。このため、カッター３０はその位置に保持される。

この状態で、水圧シリンダ１０が作動したときに、ロッド１２を回転させる力、つまり、水圧モータ２０及びカッター３０を回転させる力が働くことがある。例えば、水圧モータ２０及びカッター３０に水圧モータ２０及びカッター３０を図２のＣ方向に回転させる力が働いた場合について説明する。

カッター３０が図２のＣ方向に回転すると、カッター３０とノズル１ａの間隔が狭くなり、カッター３０とノズル１ｂの間隔が広くなる。これにより、ノズル１ａの背圧が上昇し、ノズル１ｂの背圧が低下する。ノズル１ａ，１ｂの背圧は圧力センサ４ａ，４ｂによってそれぞれ検出され、コントローラ４０に送信される。

コントローラ４０は、圧力センサ４ａ，４ｂによって検出されたそれぞれの背圧の差ΔＰ（以下では、「差圧ΔＰ」という。）を演算する。コントローラ４０は、図３に示すように、差圧ΔＰに応じた電流Ｉを制御弁２のソレノイド２ａ及びソレノイド２ｂのいずれかに印加する。図３における横軸は差圧ΔＰであり、縦軸はソレノイド２ａまたはソレノイド２ｂに印加する電流Ｉである。なお、横軸の正側は、ノズル１ａの背圧がノズル１ｂの背圧よりも高い領域を示し、横軸の負側は、ノズル１ｂの背圧がノズル１ａの背圧よりも高い領域を示している。また、縦軸の正側は、ソレノイド２ａに印加される電流値を示し、縦軸の負側は、ソレノイド２ｂに印加される電流値を示している。

カッター３０がＣ方向への回転が大きくなると、その分、カッター３０とノズル１ａの間隔が狭くなるとともに、カッター３０とノズル１ｂの間隔が広くなる。これにより、ノズル１ａの背圧がさらに上昇し、ノズル１ｂのさらに背圧が低下するため、差圧ΔＰも大きくなる。したがって、図３に示すように、コントローラ４０は、ソレノイド２ａに印加する電流を増加させる。これにより、制御弁２からノズル１ａに供給される水の流量が増加すると共に、制御弁２からノズル１ｂに供給される水の流量が減少する。よって、ノズル１ａによるＤ方向（Ｃ方向とは逆方向）への押圧力が大きくなると共に、ノズル１ｂによるＣ方向への押圧力が小さくなるので、カッター３０はＤ方向へ回転する。

このようにしてカッター３０がＣ方向へ回転すると、カッター３０とノズル１ａの間隔が広くなるとともに、カッター３０とノズル１ｂの間隔が狭くなるため、差圧ΔＰが小さくなる。このため、コントローラ４０からソレノイド２ａに印加される電流Ｉも小さくなる。そして、カッター３０が所定の位置である中立位置に戻ると、カッター３０とノズル１ａの間隔とカッター３０とノズル１ｂの間隔が等しくなるため、ノズル１ａ，１ｂの背圧は等しくなり、差圧ΔＰも０になる。これにより、コントローラ４０からソレノイド２ａに電流が印加されなくなり、制御弁２は、ばね２ｃの付勢力によって中立位置に復帰する。

なお、カッター３０がＤ方向に回転した場合であっても、同様にカッター３０を中立位置に戻すことができる。

このように、回転防止装置１００は、ロッド１２を中心としてカッター３０を回転させる力が働いた場合でも、圧力センサ４ａ，４ｂで検出された背圧の差に基づいてノズル１ａ，１ｂから噴出される水の流量を制御弁２によって制御することにより、カッター３０を中立位置に保持することができる。つまり、回転防止装置１００は、圧力センサ４ａ，４ｂで検出された背圧の差に基づいてノズル１ａ，１ｂから噴出される水の流量を制御することにより、カッター３０の回転を防止することができる。

回転防止装置１００では、ロッド１２の移動によってカッター３０が移動しても、ノズル１ａ，１ｂが移動装置によってカッター３０と同じ速度で同じ方向に追従するように移動する。これにより、ノズル１ａ，１ｂから噴出された水をカッター３０に確実に当てることができる。

ノズル１ａ、１ｂからカッター３０に向けて水を噴出させていたが、これに限らず、ノズル１ａ、１ｂから水圧モータ２０の本体部や回転軸２１の側面などに向けて水を噴出することで、回転を防止する構成としてもよい。

また、図４に示すように、カッター３０の位置を検出する位置検出装置としての変位計６０ａ、６０ｂを設け、変位計６０ａ、６０ｂによって検出されたカッター３０の変位量に基づいて制御弁２を制御してもよい。この場合には、差圧ΔＰに加えて、カッター３０の変位量によっても制御を行うことができるため、制御の精度が向上する。なお、変位計６０ａ、６０ｂは、レーザー変位計などを採用することができる。また、変位計に限らず、カッター３０の位置や変位を検出できるものであればどのようなものであってもよい。
また、変位計６０ａ、６０ｂによって水圧モータ２０の位置を検出してもよい。さらに、圧力センサ４ａ，４ｂを設けずに、変位計６０ａ、６０ｂによって検出された変位量のみに基づいて制御弁２を制御してもよい。

以上の第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。

回転防止装置１００は、ノズル１ａ，１ｂから噴出される水の流量を制御することによって、ロッド１２を中心としてカッター３０を回転させる力が発生しても、カッター３０の位置を保持することができる。これにより、水圧シリンダ１０のロッド１２の先端に取り付けられた水圧モータ２０及びカッター３０の回転を防止できる。

また、ノズル１ａ，１ｂがカッター３０を挟んで設けられることにより、カッター３０の回転を防止しつつ、カッター３０の両側面を洗浄することができる。

さらに、水圧モータ２０及びカッター３０の移動に追従してノズル１ａ，１ｂを移動させる移動装置を備えることによって、ノズル１ａ，１ｂからカッター３０に向かって確実に水を噴出することができる。これにより、確実にカッター３０及び水圧モータ２０の回転を防止できる。

＜第２実施形態＞
図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る回転防止装置２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態の回転防止装置１００と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

第１実施形態では、一対のノズル１ａ，１ｂは、カッター３０を挟んで対向する位置に設けられているのに対し、第２実施形態では、一対のノズル６１ａ，６１ｂが、カッター３０の同一側面側に設けられる点で、上記第１実施形態と相違する。以下に、具体的に説明する。

図５に示すように、回転防止装置２００は、カッター３０に向かって水を噴出する少なくとも第１ノズルとしてのノズル６１ａ及び第２ノズルとしての６１ｂを備える。ノズル６１ａ，６１ｂは、カッター３０の同一側面側であって水圧モータ２０の回転軸２１を挟んで対称となる位置に設けられる。ノズル６１ａ，６１ｂは、カッター３０の側面に対して等しい間隔になるように設けられる。ノズル６１ａ，６１ｂは、好ましくは、ロッド１２の軸に対して直交し水圧モータ２０の回転軸２１の軸心を含む平面上で、かつ、カッター３０の外縁近傍に設けられる。ノズル６１ａ，６１ｂは、図示しない移動装置によってカッター３０の移動に追従してロッド１２の軸方向（図１における上下方向）に移動する。

ノズル６１ａは、カッター３０を回転方向の一方側（図５におけるＤ方向）に向かって回転させるようにカッター３０に向かって水を噴出し、ノズル６１ｂは、カッター３０を回転方向の他方側（図５におけるＣ方向）に向かって回転させるようにカッター３０に向かって水を噴出する。具体的には、ノズル６１ａは、カッター３０の側面に対して垂直方向（図５におけるＥ方向）から水を噴出し、ノズル６１ｂは、カッター３０の側面に対して垂直方向（図５におけるＦ方向）から水を噴出する。

ノズル６１ａ，６１ｂに供給する水の流量は、第１実施形態と同様に、制御弁２によって制御される。制御弁２は、圧力センサ４ａ，４ａによって検出されたノズル６１ａ，６１ｂそれぞれの背圧に基づいて、ノズル６１ａ，６１ｂに供給する水の流量を制御する。

このように構成された回転防止装置２００は、回転防止装置１００と同様に機能するので、説明を省略する。

以上のように構成された第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。

回転防止装置２００では、ノズル６１ａ，６１ｂは、カッター３０の同一側面側であって水圧モータ２０の回転軸２１を挟んで対称となる位置に設けられる。これにより、ロッド１２を中心としてカッター３０を回転させる力が発生しても、カッター３０の位置を保持することができる。したがって、水圧シリンダ１０のロッド１２の先端に取り付けられた水圧モータ２０及びカッター３０の回転を防止できる。また、ノズル６１ａ，６１ｂに係る構成をカッター３０の一側面側に集約できるので、装置をコンパクト化することができる。

なお、図６に示すように、カッター３０の他方の側面側にも、水圧モータ２０の回転軸２１を挟んで対称となる位置に一対のノズル６１ｃ，６１ｄを設けてもよい。さらに好ましくは、ノズル６１ａとノズル６１ｃ、及びノズル６１ｂとノズル６１ｄがそれぞれカッター３０を挟んで対向する位置に設けられる。この場合には、ノズル６１ｃ，６１ｄに供給する水の流量は、ノズル６１ａ，６１ｂと同様に制御弁６２によって制御される。制御弁６２は、制御弁２と同様に、圧力センサ４ｃ，４ｄによって検出されたノズル６１ｃ、６１ｄそれぞれの背圧に基づいて、ソレノイド６２ａ，６２ｂに印加する電流を制御することによって、ノズル６１ｃ，６１ｄに供給する水の流量を制御する。なお、制御弁６２は、制御弁２と同じ構成ものであるので、説明を省略する。この変形例では、ノズル６１ａ，６１ｄが第１ノズルに相当し、ノズル６１ｂ，６１ｃが第２ノズルに相当する。

さらに、図７に示すように、制御弁６２を設けずに、ノズル６１ｃ，６１ｄから常に同じ流量の水をカッター３０に向けて噴出するように構成してもよい。

これらの構成によれば、ノズル６１ａ，６１ｂからカッター３０の回転を防止する押圧力に加えて、ノズル６１ｃ，６１ｄからカッター３０の回転を防止する押圧力をカッター３０に付与することができるので、カッター３０の位置を保持する押圧力を大きくすることができる。したがって、カッター３０の回転をより防止できる。さらに、カッター３０の両側面にノズルを設けることで、カッター３０の両側面を洗浄することができる。

＜第３実施形態＞
図８を参照して、本発明の第３実施形態に係る回転防止装置３００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態の回転防止装置１００と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

第１実施形態では、一対のノズル１ａ，１ｂは、カッター３０を挟んで対向する位置に設けられているのに対し、第２実施形態では、一対のノズル１６１ａ，１６１ｂが水圧モータ２０に設けられる点で、上記第１実施形態と相違する。以下に、具体的に説明する。

図８に示すように、回転防止装置３００は、水圧モータ２０の外周面に設けられ水を噴出する少なくとも一対の第１ノズルとしてのノズル１６１ａ及び第２ノズルとしての１６１ｂと、水圧モータ２０の位置を検出する位置検出装置としての変位計１６０と、を備える。

ノズル１６１ａ，１６１ｂは、ロッド１２から離間した位置に水圧モータ２０の本体部を挟んで対向するように設けられる。ノズル１６１ａ，１６１ｂそれぞれは、水圧モータ２０の本体部の外周面から垂直方向に水を噴出するように設けられる。ノズル１６１ａは、水圧モータ２０を回転方向の一方側（図８におけるＧ方向）に向かって回転させるように水を噴出し、ノズル１６１ｂは、水圧モータ２０を回転方向の他方側（図８におけるＨ方向）に向かって回転させるように水を噴出する。具体的には、ノズル１６１ａは、水圧モータ２０の外周面から垂直方向（図５におけるＧ方向）に水を噴出し、ノズル１６１ｂは、水圧モータ２０の外周面から垂直方向（図５におけるＨ方向）に水を噴出する。

このように構成された回転防止装置３００では、ノズル１６１ａから水が図８におけるＧ方向に噴出されると、水圧モータ２０にノズル１６１ａから水を噴出したことによる反力がＨ方向に作用する。水圧モータ２０に対してＦ方向に作用した反力は、ロッド１２を中心として水圧モータ２０をＣ方向に回転させる力として働く。反対に、ノズル１６１ｂから水が図８におけるＨ方向に噴出されると、水圧モータ２０にノズル１６１ｂから水を噴出したことによる反力がＥ方向に作用する。水圧モータ２０に対してＥ方向に作用した反力は、ロッド１２を中心として水圧モータ２０をＤ方向に回転させる力として働く。

変位計１６０は、水圧モータ２０がロッド１２を中心として基準位置に対するＣ方向またはＤ方向への変位量（回転量）を検出する。変位計１６０によって検出された変位量は、コントローラ４０に送信される。

ノズル１６１ａ，１６１ｂに供給する水の流量は、制御弁２によって制御される。制御弁２は、変位計１６０によって検出された水圧モータ２０の変位（位置）に基づいて、ノズル１６１ａ，１６１ｂに供給する水の流量を制御する。

このように構成された回転防止装置３００の動作について説明する。

ポンプ３から吐出された水は、制御弁２を通じてノズル１６１ａ、１６１ｂにそれぞれ供給され、ノズル１６１ａ，１６１ｂに供給された水は、水圧モータ２０の外周面から鉛直方向に噴出される。これにより、水圧モータ２０には、ノズル１６１ａ、１６１ｂから水が噴出されたことによる反力が、図８の矢印Ｈ，Ｇに示す方向に作用する。以下では、ノズル１６１ａから水が噴出されたことによる反力を「ノズル１６１ａの反力」といい、ノズル１６１ｂから水が噴出されたことによる反力を「ノズル１６１ｂの反力」という。

コントローラ４０から制御弁２にソレノイド２ａ，２ｂに電流が印加されていない状態、つまり、中立状態では、ノズル１６１ａ，１６１ｂには同量の水が供給されるため、ノズル１６１ａ、１６１ｂの反力は等しい。このため、水圧モータ２０はその位置に保持される。

この状態で、水圧シリンダ１０が作動したときに、ロッド１２を回転させる力、つまり、水圧モータ２０を回転させる力が働くことがある。例えば、水圧モータ２０に水圧モータ２０を所定の位置である中立位置から図８のＣ方向に回転させる力が働いた場合について説明する。

水圧モータ２０が図８のＣ方向に回転すると、水圧モータ２０のＣ方向（Ｈ方向）への変位が変位計１６０によって検出される。変位計１６０によって検出された水圧モータ２０の変位は、コントローラ４０に送信される。

コントローラ４０は、変位計１６０によって検出された変位に応じた電流Ｉを制御弁２のソレノイド２ａ及びソレノイド２ｂのいずれかに印加する。水圧モータ２０のＣ方向への回転（Ｈ方向への変位）が大きくなると、その分、ソレノイド２ｂに印加する電流を増加させる。これにより、制御弁２からノズル１６１ｂに供給される水の流量が増加すると共に、制御弁２からノズル１６１ａに供給される水の流量が減少する。よって、ノズル１６１ｂによるＤ方向（Ｇ方向）への反力が大きくなると共に、ノズル１６１ａによるＣ方向（Ｈ方向）への反力が小さくなるので、水圧モータ２０はＤ方向へ回転する。

このようにして水圧モータ２０がＤ方向へ回転すると、水圧モータ２０のＣ方向（Ｈ方向）への変位が小さくなる。このため、コントローラ４０からソレノイド２ｂに印加される電流Ｉも小さくなる。そして、水圧モータ２０が中立位置に戻ると、コントローラ４０からソレノイド２ｂに電流が印加されなくなる。
なお、水圧モータ２０がＤ方向に回転した場合であっても、同様に中立位置に戻すことができる。

以上のように構成された第３実施形態によれば、以下の効果を奏する。

回転防止装置３００では、変位計１６０によって検出された水圧モータ２０の変位に基づいてノズル１６１ａ，１６１ｂから噴出される水の流量を制御することで、ロッド１２を回転させる力が発生しても、水圧モータ２０の位置を保持することができる。これにより、水圧シリンダ１０のロッド１２の先端に取り付けられたカッター３０及び水圧モータ２０の回転を防止できる。

また、回転防止装置３００では、ノズル１６１ａ、１６１ｂは水圧モータ２０に設けられる。これにより、ノズル１６１ａ、１６１ｂは、水圧モータ２０とともに移動するので、ノズル１６１ａ、１６１ｂを移動させる移動装置を設ける必要がない。したがって、構造を簡単なものにすることができる。

なお、回転防止装置３００では、ノズル１６１ａ、１６１ｂの背圧を検出する圧力センサを設け、変位計１６０によって検出された変位と圧力センサによって検出された背圧とによって制御弁２を制御してもよい。

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

回転防止装置１００，２００，３００は、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）を回転方向の一方側に向かって回転させるように負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）に向かって、または、負荷部材（水圧モータ２０）から流体を噴出する第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１ｄ）と、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）を回転方向の他方側に向かって回転させるように負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）に向かって、または、負荷部材（水圧モータ２０）から流体を噴出する第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）と、第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）への流体の供給を制御する制御弁２，６２と、を備え、制御弁２，６２は、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）のロッド１２の軸回りの回転を防止するように第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）から噴出される流体の流量を制御することを特徴とする。

この構成によれば、第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）から噴出される流体（水）の流量を制御することで、ロッド１２を回転させる力が発生しても、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）の位置を保持することができる。これにより、流体圧アクチュエータ（水圧シリンダ１０）のロッド１２の先端に取り付けられた負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）の回転を防止できる。

また、回転防止装置１００，２００，３００は、第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１d）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）それぞれの背圧を検出する圧力検出装置（圧力センサ４ａ，４ｂ、４ｃ，４ｄ）をさらに備え、制御弁２，６２は、圧力検出装置（圧力センサ４ａ，４ｂ、４ｃ，４ｄ）で検出された背圧に基づいて第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）から噴出される流体（水）の流量を制御することを特徴とする。

この構成によれば、圧力検出装置（圧力センサ４ａ，４ｂ、４ｃ，４ｄ）で検出された第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）の背圧に基づいて制御弁２，６２を制御できるので、精度良く回転を防止できる。

また、回転防止装置１００，２００，３００は、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）の位置を検出する位置検出装置（変位計６０ａ，６０ｂ）をさらに備え、制御弁２，６２は、位置検出装置（変位計６０ａ，６０ｂ）で検出された負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）の位置に基づいて第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，１６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，１６１ｂ，６１ｃ）から噴出される流体の流量を制御することを特徴とする。

この構成によれば、位置検出装置（変位計６０ａ，６０ｂ）で検出された負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）の位置に基づいて制御弁２，６２を制御できるので、精度良く回転を防止できる。

回転防止装置１００，２００は、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）のロッド１２の軸方向の移動に追従して第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，６１ｃ）を移動させる移動装置をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，６１ｃ）が移動装置によって負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）に追従するように移動するので、第１ノズル（ノズル１ａ，６１ａ，６１ｄ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ，６１ｂ，６１ｃ）から噴出された流体（水）を負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）に確実に当てることができる。

回転防止装置１００は、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）は、ロッド１２の先端に取り付けられた流体圧モータ（水圧モータ２０）と、流体圧モータ（水圧モータ２０）の回転軸２１に取り付けられた円板状の回転体（カッター３０）と、を有し、第１ノズル（ノズル１ａ）及び第２ノズル（ノズル１ｂ）は、回転体（カッター３０）を挟んで対向する位置に設けられることを特徴とする。

この構成によれば、回転体（カッター３０）の両面に流体（水）が噴出されるので、回転体（カッター３０）の表面を洗浄できる。

回転防止装置２００は、負荷部材（水圧モータ２０、カッター３０）は、ロッド１２の先端に取り付けられた流体圧モータ（水圧モータ２０）と、流体圧モータ（水圧モータ２０）の回転軸２１に取り付けられる円板状の回転体（カッター３０）と、を有し、第１ノズル（ノズル６１ａ）及び第２ノズル（ノズル６１ｂ）は、回転体（カッター３０）の同一側面側であって回転軸２１を挟んで対称となる位置に設けられることを特徴とする。

この構成によれば、第１ノズル（ノズル６１ａ）及び第２ノズル（ノズル６１ｂ）に係る構成を回転体（カッター３０）の一側面側に集約できるので、装置をコンパクト化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、負荷部材として水圧モータ２０やカッター３０を例に説明したが、ロッド１２の先端に取り付けられるものであれば、どのようなものであってもよい。

また、ノズル１ａ，１ｂ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，１６１ａ，１６１ｂに供給される水の流量を個別の制御弁で制御するように構成してもよい。

さらに、回転防止装置１００、２００では、圧力センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによって検出された背圧に基づいて、制御弁２を制御していたが、これに代えて、回転防止装置３００の如く、変位センサによって検出されたカッター３０の変位のみに基づいて制御弁２を制御してもよい。

１００，２００，３００・・・回転防止装置、１ａ，６１ａ、１６１ａ・・・ノズル（第１ノズル）、１ｂ，６１ｂ、１６１ｂ・・・ノズル（第２ノズル）、２・・・制御弁、３・・・ポンプ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・圧力センサ（圧力検出装置）、１０・・・水圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）、１２・・・ロッド、２０・・・水圧モータ（流体圧モータ）、２１・・・回転軸、３０・・・カッター（回転体）、４０・・・コントローラ、５０・・・食品加工装置、６０ａ，６０ｂ，１６０・・・変位計（位置検出装置）、６１ｃ，６１ｄ・・・ノズル、６２・・・制御弁

Claims (6)

1. 流体圧アクチュエータのロッドの先端に取り付けられた負荷部材の前記ロッドの軸回りの回転を防止するための回転防止装置であって、
   前記負荷部材を回転方向の一方側に向かって回転させるように前記負荷部材に向かって、または、前記負荷部材から流体を噴出する第１ノズルと、
   前記負荷部材を回転方向の他方側に向かって回転させるように前記負荷部材に向かって、または、前記負荷部材から流体を噴出する第２ノズルと、
   前記第１ノズル及び前記第２ノズルへの流体の供給を制御する制御弁と、を備え、
   前記制御弁は、前記負荷部材の前記ロッドの軸回りの回転を防止するように前記第１ノズル及び前記第２ノズルから噴出される流体の流量を制御することを特徴とする回転防止装置。
2. 前記第１ノズル及び前記第２ノズルそれぞれの背圧を検出する圧力検出装置をさらに備え、
   前記制御弁は、前記圧力検出装置で検出された前記背圧に基づいて前記第１ノズル及び前記第２ノズルから噴出される流体の流量を制御することを特徴とする請求項１に記載の回転防止装置。
3. 前記負荷部材の位置を検出する位置検出装置をさらに備え、
   前記制御弁は、前記位置検出装置で検出された前記負荷部材の位置に基づいて前記第１ノズル及び前記第２ノズルから噴出される流体の流量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の回転防止装置。
4. 前記負荷部材の前記ロッドの軸方向の移動に追従して前記第１ノズル及び前記第２ノズルを移動させる移動装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の回転防止装置。
5. 前記負荷部材は、
   前記ロッドの先端に取り付けられた流体圧モータと、
   前記流体圧モータの回転軸に取り付けられた円板状の回転体と、を有し、
   前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、前記回転体を挟んで対向する位置に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の回転防止装置。
6. 前記負荷部材は、
   前記ロッドの先端に取り付けられた流体圧モータと、
   前記流体圧モータの回転軸に取り付けられる円板状の回転体と、を有し、
   前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、前記回転体の同一側面側であって前記回転軸を挟んで対称となる位置に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の回転防止装置。

Images