JP6332688B2

JP6332688B2 - ロータリアクチュエータ

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Publication number: JP6332688B2
Application number: JP2014177610A
Authority: JP
Inventors: 俊和田淵
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-09-02
Also published as: TWI565881B; CN105387017A; US20160061231A1; US9810247B2; DE102015114363A1; DE102015114363B4; CN105387017B; JP2016050655A; TW201617529A; KR101764616B1; KR20160027936A

Description

本発明は、第１ピストン及び第２ピストンの往復動により回転軸を回動させるラックピニオン型のロータリアクチュエータに関する。

ラックピニオン型のロータリアクチュエータは、例えば、互いに平行に延在する第１シリンダ孔及び第２シリンダ孔が貫通形成されたシリンダ本体を備えている。第１シリンダ孔には、その軸線方向に沿って変位可能に第１ピストンが配設され、第２シリンダ孔には、その軸線方向に沿って変位可能に第２ピストンが配設されている。第１ピストンには第１ラックが設けられると共に第２ピストンには第２ラックが設けられ、これら第１ラック及び第２ラックが互いに対向した状態で回転軸に設けられたピニオンに噛合している。

また、シリンダ本体の両端面にエンドカバーが設けられ、一方のエンドカバーに作動流体が流通する第１ポート及び第２ポートが形成されている。そして、作動流体の作用によって第１ピストン及び第２ピストンを互いに逆方向に変位させることにより、回転軸に設けられたテーブルを回転させることが可能となる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１５７２８９号公報

上述した特許文献１のような従来技術では、シリンダ本体の両端面にエンドカバーを設けているので、ロータリアクチュエータの全長が比較的大きくなってしまう。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、小型化を図ることができるロータリアクチュエータを提供することを目的とする。

本発明に係るロータリアクチュエータは、互いに平行に延在する第１シリンダ孔及び第２シリンダ孔が貫通形成されたシリンダ本体と、前記第１シリンダ孔の軸線方向に沿って当該第１シリンダ孔に変位可能に配設され、且つ第１ラックが設けられた第１ピストンと、前記第２シリンダ孔の軸線方向に沿って当該第２シリンダ孔に変位可能に配設され、且つ第２ラックが設けられた第２ピストンと、前記第１ラック及び前記第２ラックに噛合するピニオンが設けられた回転軸と、を備えたロータリアクチュエータにおいて、前記シリンダ本体の一端面に設けられた状態で、前記第１シリンダ孔の一端側の開口部を閉塞して前記第１ピストンとの間に第１シリンダ室を形成すると共に前記第２シリンダ孔の一端側の開口部を閉塞して前記第２ピストンとの間に第２シリンダ室を形成するエンドカバーと、前記第１シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に係止されて前記第１ピストンとの間に第３シリンダ室を形成する第１栓体カバーと、前記第２シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に係止されて前記第２ピストンとの間に第４シリンダ室を形成する第２栓体カバーと、を備え、前記シリンダ本体には、前記第３シリンダ室に連通する第１連通路と、前記第４シリンダ室に連通する第２連通路と、が形成され、前記エンドカバーには、前記第１シリンダ室と前記第２連通路とに連通して作動流体が流通する第１ポートと、前記第２シリンダ室と前記第１連通路とに連通して作動流体が流通する第２ポートと、が形成され、前記エンドカバーには、前記第１ポートに連通して前記第１シリンダ孔の一端側の開口部に対向する第１連通凹部と、前記第２ポートに連通して前記第２シリンダ孔の一端側の開口部に対向する第２連通凹部と、前記シリンダ本体の一端面に開口する前記第１連通路の開口部に対向する第３連通凹部と、前記シリンダ本体の一端面に開口する前記第２連通路の開口部に対向する第４連通凹部と、前記第１連通凹部と前記第４連通凹部とを連通する第１接続通路と、前記第２連通凹部と前記第３連通凹部とを連通する第２接続通路と、が形成され、前記第１接続通路は、前記エンドカバーの内部に形成され、前記第２接続通路は、前記シリンダ本体に対向する前記エンドカバーの外面に形成された凹部であることを特徴とする。

本発明に係るロータリアクチュエータによれば、第１シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に第１栓体カバーを係止し、第２シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に第２栓体カバーを係止している。これにより、シリンダ本体の両端面にエンドカバーを設ける構成と比較してロータリアクチュエータの全長を短縮化することができるので、ロータリアクチュエータの小型化を図ることができる。また、簡易な構成で、第１ポートを第１シリンダ室及び第４シリンダ室に連通させると共に第２ポートを第２シリンダ室及び第３シリンダ室に連通させることができる。さらに、第１接続通路と第２接続通路とを簡易な構成で干渉することなくエンドカバーに形成することができる。

上記のロータリアクチュエータにおいて、前記第１栓体カバーは、前記第１シリンダ孔の外側に突出することなく当該第１シリンダ孔内に位置し、前記第２栓体カバーは、前記第２シリンダ孔の外側に突出することなく当該第２シリンダ孔内に位置していてもよい。このような構成によれば、ロータリアクチュエータの一層の小型化を図ることができる。
上記のロータリアクチュエータにおいて、前記第１栓体カバーは、円板状に構成され、当該第１栓体カバーの外縁部が湾曲して前記第１シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことにより係止され、前記第２栓体カバーは、円板状に構成され、当該第２栓体カバーの外縁部が湾曲して前記第２シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことにより係止されていてもよい。
このような構成によれば、ボルト等の締結部材を用いることなく第１栓体カバー及び第２栓体カバーをシリンダ本体に対して確実に固定することができる。また、ガスケット等のシール部材が不要であるため、部品点数を効率的に削減することができる。

上記のロータリアクチュエータにおいて、前記第１ポート、前記第２ポート、前記第１連通凹部、前記第２連通凹部、前記第３連通凹部、前記第４連通凹部、及び前記第２接続通路の輪郭に沿って一体的に形成されたガスケットが前記エンドカバーと前記シリンダ本体との間に介設されていてもよい。このような構成によれば、シリンダ本体とエンドカバーとの間を確実にシールすることができる。

本発明によれば、第１シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に第１栓体カバーを係止し、第２シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に第２栓体カバーを係止しているので、ロータリアクチュエータの小型化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るロータリアクチュエータの斜視図である。図１に示すロータリアクチュエータの分解斜視図である。図１に示すロータリアクチュエータの横断面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。エンドカバーの背面図である。図８Ａはシリンダ本体に対する第１栓体カバー及び第２栓体カバーの装着方法を説明するための断面図であり、図８Ｂは第１栓体カバー及び第２栓体カバーをシリンダ本体に装着した状態を示す拡大断面図である。

以下、本発明に係るロータリアクチュエータについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１〜図５に示すように、本発明の一実施形態に係るロータリアクチュエータ１０は、いわゆるラックピニオン型のロータリアクチュエータであって、第１ラック５４及び第２ラック６２を有するシリンダ部１２と、ピニオン６４を有するテーブル部１４とを備えている。なお、以下の説明において、説明の便宜上、ロータリアクチュエータ１０及びその構成要素に関し、図１〜図４等で示される矢印Ｘ１方向を「前方」、矢印Ｘ２方向を「後方」と呼ぶことがある。

シリンダ部１２は、略直方体形状に形成されて第１シリンダ孔１６及び第２シリンダ孔１８が長手方向（矢印Ｘ方向）に沿って互いに平行に貫通形成されたシリンダ本体２０と、第１シリンダ孔１６に配設された第１ピストン２２と、第２シリンダ孔１８に配設された第２ピストン２４と、第１シリンダ孔１６及び第２シリンダ孔１８の一端側（矢印Ｘ１方向）の開口部を閉塞するエンドカバー２６と、第１シリンダ孔１６の他端側（矢印Ｘ２方向）の開口部を閉塞する第１栓体カバー２８と、第２シリンダ孔１８の他端側の開口部を閉塞する第２栓体カバー３０とを備えている。

すなわち、シリンダ部１２は、エンドカバー２６と第１ピストン２２との間に形成された第１前方シリンダ室（第１シリンダ室）３２と、第１ピストン２２と第１栓体カバー２８との間に形成された第１後方シリンダ室（第３シリンダ室）３４と、エンドカバー２６と第２ピストン２４との間に形成された第２前方シリンダ室（第２シリンダ室）３６と、第２ピストン２４と第２栓体カバー３０との間に形成された第２後方シリンダ室（第４シリンダ室）３８とを有している。

シリンダ本体２０は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属で構成されている。シリンダ本体２０のうち第１シリンダ孔１６と第２シリンダ孔１８との間の壁部４０には、テーブル部１４が配設される配設孔４２と、シリンダ本体２０を所定位置に固定するための複数（図２では２つ）の取付孔４４とが形成されている。図３から諒解されるように、配設孔４２は、シリンダ本体２０を高さ方向に貫通した状態で第１シリンダ孔１６及び第２シリンダ孔１８に連通している。

第１ピストン２２の外周面には、一組のピストンパッキン４６、４８と一組のウェアリング５０、５２とがそれぞれ環状凹部を介して装着されている。なお、第１ピストン２２の一端側においてピストンパッキン４６はウェアリング５０よりも矢印Ｘ１方向に位置し、第１ピストン２２の他端側においてピストンパッキン４８はウェアリング５２よりも矢印Ｘ２方向に位置している。ただし、第１ピストン２２の一端側においてピストンパッキン４６はウェアリング５０よりも矢印Ｘ２方向に位置し、第１ピストン２２の他端側においてピストンパッキン４８はウェアリング５２よりも矢印Ｘ１方向に位置していてもよい。

第１ピストン２２の外周面のうち一組のウェアリング５０、５２の間には、ピニオン６４に噛合する第１ラック５４が形成されている。第１ピストン２２のうちピストンパッキン４８とウェアリング５２との間には、環状凹部を介して位置検出用のマグネット５６が装着されている。このマグネット５６の磁気は、シリンダ本体２０の両側面に形成されたセンサ取付溝５８、６０に取り付けられる図示しない磁気検出センサによって検出される。これにより、第１ピストン２２のシリンダ本体２０に対する位置、換言すれば、ピニオン６４の回転角度が取得可能となる。

第２ピストン２４は、第１ピストン２２と略同一の構成であるため、その詳細な説明は省略する。なお、第２ピストン２４の第２ラック６２は、第１ラック５４と対向した状態でピニオン６４に噛合している。

シリンダ部１２の残余の構成の説明に先立ってテーブル部１４を説明する。テーブル部１４は、第１ラック５４及び第２ラック６２に噛合するピニオン６４を有する中空状の回転軸６６と、配設孔４２を構成する壁面に設けられて回転軸６６を軸支する一組の軸受６８、７０と、軸受７０を保持するリング体７２と、回転軸６６に設けられたテーブル本体７４とを有している。

軸受６８は回転軸６６の底部側の小径な端部を軸支し、軸受７０は回転軸６６の底部とは反対側の大径な端部及びテーブル本体７４を軸支する。本実施形態では、各軸受６８、７０は、転がり軸受であるが、これに限定されない。

軸受７０は、その一部が配設孔４２から外側に突出して配設されている。リング体７２は、軸受７０の外輪をシリンダ本体２０に押さえ付けた状態で複数（図２では４本）のボルト７６をシリンダ本体２０の外面に形成されたねじ穴７８に締結することによりシリンダ本体２０に固定されている。

テーブル本体７４は、円環状に形成されており、平行ピン８０により回転軸６６との軸線周りの位置決めがなされた状態で複数（図２では６本）のボルト８２を回転軸６６の端面に形成されたねじ穴８４に締結することにより回転軸６６に固定されている。これにより、テーブル本体７４は、回転軸６６と一体的に回転可能（回動可能）となる。また、テーブル本体７４には、テーブル本体７４に図示しないワーク又は治具等を装着するための複数の装着孔８６が形成されている。

シリンダ本体２０には、その一端面に開口して第１後方シリンダ室３４に連通する第１連通路８８と、その一端面に開口して第２後方シリンダ室３８に連通する第２連通路９０とが形成されている。

図６に示すように、第１連通路８８は、シリンダ本体２０における第１シリンダ孔１６よりも底面側（テーブル本体７４とは反対側）において長手方向に貫通形成された第１貫通孔９２と、シリンダ本体２０の底面に開口して第１貫通孔９２を介して第１後方シリンダ室３４に連通する第１接続孔９４とを含む。第２連通路９０は、シリンダ本体２０における第２シリンダ孔１８よりも底面側において長手方向に貫通形成された第２貫通孔９６と、シリンダ本体２０の底面に開口して第２貫通孔９６を介して第２後方シリンダ室３８に連通する第２接続孔９８とを含む。

第１貫通孔９２及び第２貫通孔９６の他端側の開口部には封止部材１００が配設され、第１接続孔９４及び第２接続孔９８の底面側の開口部には封止部材１０２が配設されている。各封止部材１００、１０２は、例えば、鋼球で形成されている。

エンドカバー２６は、例えば、ダイカストにより板状に成形されており、複数（図１では４本）のボルト１０４をシリンダ本体２０の一端面に形成されたねじ穴１０６に締結することによりシリンダ本体２０に固定されている。エンドカバー２６には、第１前方シリンダ室３２及び第２連通路９０（第２後方シリンダ室３８）に連通して作動流体が流通する第１ポート１０８と、第２前方シリンダ室３６及び第１連通路８８（第１後方シリンダ室３４）に連通して作動流体が流通する第２ポート１１０とが形成されている。第１ポート１０８及び第２ポート１１０には、作動流体の給気及び排気を行うための図示しない流体通路が連結される。

図３、図４、図６及び図７に示すように、エンドカバー２６の背面（シリンダ本体２０に対向するエンドカバー２６の外面）には、第１シリンダ孔１６の一端側の開口部に対向する第１前方連通凹部（第１連通凹部）１１２と、第１貫通孔９２の一端側の開口部に対向する第１後方連通凹部（第３連通凹部）１１４と、第２シリンダ孔１８の一端側の開口部に対向する第２前方連通凹部（第２連通凹部）１１６と、第２貫通孔９６の一端側の開口部に対向する第２後方連通凹部（第４連通凹部）１１８とが形成されている。第１前方連通凹部１１２を構成する底面には肉抜き部１１３が形成され、第２前方連通凹部１１６を構成する底面には肉抜き部１１７が形成されている。これにより、エンドカバー２６の軽量化を図ることができる。

第１前方連通凹部１１２と第２後方連通凹部１１８とは、エンドカバー２６の内部に形成された接続通路（第１接続通路）１２０を介して連通している。また、第１後方連通凹部１１４と第２前方連通凹部１１６とは、エンドカバー２６の背面に形成された接続凹部（第２接続通路）１２２を介して連通している。換言すれば、第１後方連通凹部１１４、第２前方連通凹部１１６、及び接続凹部１２２とで１つの連続した凹部が形成されている。これにより、接続通路１２０及び接続凹部１２２を簡易な構成で干渉することなくエンドカバー２６に形成することができる。

また、エンドカバー２６とシリンダ本体２０との間には、第１ポート１０８、第２ポート１１０、第１前方連通凹部１１２、第１後方連通凹部１１４、第２前方連通凹部１１６、第２後方連通凹部１１８、及び接続凹部１２２の輪郭（外形形状）に沿って一体的に設けられたガスケット１２４が介設されている。これにより、シリンダ本体２０とエンドカバー２６との間から作動流体が漏出することを好適に防止することができる。

エンドカバー２６には、第１ピストン２２の一端面に設けられた衝撃吸収部１２６が接触する第１調整ボルト１２８と、第２ピストン２４の一端面に設けられた衝撃吸収部１３０が接触する第２調整ボルト１３２とがナット１３４により固定されている。すなわち、第１調整ボルト１２８の第１前方シリンダ室３２への挿入量及び第２調整ボルト１３２の第２前方シリンダ室３６への挿入量を調整することにより、第１ピストン２２及び第２ピストン２４のストローク（テーブル本体７４の回転角度）を設定することが可能となっている。

各衝撃吸収部１２６、１３０は、ゴム等の弾性部材で構成されている。第１調整ボルト１２８は、第１前方連通凹部１１２の底面を貫通するように配設され、第２調整ボルト１３２は、第２前方連通凹部１１６の底面を貫通するように配設されている。なお、各ナット１３４とエンドカバー２６との間には、エンドカバー２６と調整ボルト１２８、１３２との間からの作動流体の漏出を防止するシールワッシャ１３６が介設されている。

第１栓体カバー２８は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属で円板状に構成され、第１シリンダ孔１６の他端側の開口部を構成する壁面に係止されている。換言すれば、第１栓体カバー２８は、第１シリンダ孔１６を構成する壁面に係止されて第１シリンダ孔１６の他端側の開口部を閉塞する。具体的には、第１栓体カバー２８の外縁部は、半径方向外側に向かうに従って徐々にシリンダ本体２０の他端面が位置する側（矢印Ｘ２方向）に傾斜するように湾曲し、当該外縁部の角部（エッジ部）１３８が第１シリンダ孔１６を構成する壁面に食い込んでいる。

すなわち、第１栓体カバー２８は、その中央部分が外縁部分よりもエンドカバー２６側（矢印Ｘ１方向）に突出した形状を呈している。第１栓体カバー２８は、第１シリンダ孔１６の外側に突出することなく第１シリンダ孔１６内に位置している。第２栓体カバー３０は、第１栓体カバー２８と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。つまり、第２栓体カバー３０は、その外縁部の角部１４０が第２シリンダ孔１８の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことによりシリンダ本体２０に係止されている。

次に、第１栓体カバー２８及び第２栓体カバー３０をシリンダ本体２０に装着する方法について説明する。なお、第１栓体カバー２８は、シリンダ本体２０に装着される前の状態で、その外縁部が半径方向外側に向かうに従って徐々に片面側に傾斜するように湾曲している。

先ず、図８Ａに示すように、第１栓体カバー２８の凹面を台座２００側に向けて当該第１栓体カバー２８の湾曲している外縁部を台座２００の円形受圧面２０２の角状の外縁部に接触させた状態で第１シリンダ孔１６の他端側の開口部に挿入する。このとき、第１栓体カバー２８の凹面の中央部分が台座２００の円形受圧面２０２に対して非接触となっている。また、第１栓体カバー２８の外縁部は、第１シリンダ孔１６の他端側の開口部を構成する壁面に接触又は近接している。

そして、第１シリンダ孔１６の一端側の開口部から円柱状の押し治具２０４を挿入し、シリンダ本体２０と台座２００との相対位置を固定した状態で当該押し治具２０４を第１栓体カバー２８の凸面の中央部分に押し付ける。そうすると、第１栓体カバー２８は、その凹面の中央部分が台座２００の円形受圧面２０２に押し付けられると共に外縁部が半径方向外側に拡径するように塑性変形する。そして、第１栓体カバー２８の外縁部の角部１３８が第１シリンダ孔１６の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことにより、第１栓体カバー２８がシリンダ本体２０に対して隙間なく強固に固定される（図８Ｂ参照）。これにより、第１栓体カバー２８とシリンダ本体２０との間がシールされる。第２シリンダ孔１８の他端側を構成する壁面への第２栓体カバー３０の装着方法は、上述した第１栓体カバー２８の装着方法と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

本実施形態に係るロータリアクチュエータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図３に示されるように、第１ピストン２２が第１シリンダ孔１６の矢印Ｘ１方向の端部に位置し、且つ第２ピストン２４が第２シリンダ孔１８の矢印Ｘ２方向の端部に位置する状態を初期位置として説明する。

この初期位置において、第２ポート１１０を大気開放した状態で第１ポート１０８に作動流体を供給すると、第１ポート１０８に導入された作動流体は、第１前方連通凹部１１２を介して第１前方シリンダ室３２に導かれると共に第１前方連通凹部１１２、接続通路１２０、第２後方連通凹部１１８、及び第２連通路９０を介して第２後方シリンダ室３８に導かれる。

そうすると、第１前方シリンダ室３２に導入された作動流体によって第１ピストン２２が矢印Ｘ２方向に変位すると共に第２後方シリンダ室３８に導入された作動流体によって第２ピストン２４が矢印Ｘ１方向に変位する。

このとき、第１後方シリンダ室３４に存在していた流体は、第１連通路８８、第１後方連通凹部１１４、接続凹部１２２、及び第２前方連通凹部１１６を介して第２ポート１１０から大気に排出され、第２前方シリンダ室３６に存在していた流体は、第２前方連通凹部１１６を介して第２ポート１１０から大気中に排出される。

これにより、第１ピストン２２の第１ラック５４と第２ピストン２４の第２ラック６２とに噛合するピニオン６４を備える回転軸６６とテーブル本体７４とが図３における時計回りに一体的に回転する。

そして、第２ピストン２４の一端面に設けられた衝撃吸収部１３０が第２調整ボルト１３２に接触して弾性変形することにより、衝撃が緩和された状態で第２ピストン２４の一端面が第２調整ボルト１３２の端面に接触して第２ピストン２４の変位が停止される。この状態で、第２ピストン２４の第２ラック６２に噛合するピニオン６４の回転についてもロックされるため、当該ピニオン６４に噛合している第１ラック５４を有する第１ピストン２２の変位についても停止される。すなわち、回転軸６６とテーブル本体７４とが初期位置から所定角度だけ回転して停止されることとなる。

続いて、第１ポート１０８を大気開放した状態で第２ポート１１０に作動流体を供給すると、第２ポート１１０に導入された作動流体は、第２前方連通凹部１１６を介して第２前方シリンダ室３６に導かれると共に第２前方連通凹部１１６、接続凹部１２２、第１後方連通凹部１１４、及び第１連通路８８を介して第１後方シリンダ室３４に導かれる。

そうすると、第１後方シリンダ室３４に導入された作動流体によって第１ピストン２２が矢印Ｘ１方向に変位すると共に第２前方シリンダ室３６に導入された作動流体によって第２ピストン２４が矢印Ｘ２方向に変位する。

このとき、第１前方シリンダ室３２に存在していた流体は、第１前方連通凹部１１２を介して第１ポート１０８から大気に排出され、第２後方シリンダ室３８に存在していた流体は、第２連通路９０、第２後方連通凹部１１８、接続通路１２０、及び第１前方連通凹部１１２を介して第１ポート１０８から大気に排出される。

これにより、回転軸６６とテーブル本体７４とが図３における反時計回りに一体的に回転する。そして、第１ピストン２２の一端面に設けられた衝撃吸収部１２６が第１調整ボルト１２８に接触して弾性変形することにより、衝撃が緩和された状態で第１ピストン２２の一端面が第１調整ボルト１２８の端面に接触した際に第１ピストン２２及び第２ピストン２４の変位が停止され（第１ピストン２２及び第２ピストン２４が初期位置に復帰し）、回転軸６６及びテーブル本体７４の回転も停止される。

本実施形態によれば、第１シリンダ孔１６の他端側の開口部を構成する壁面に第１栓体カバー２８を係止し、第２シリンダ孔１８の他端側の開口部を構成する壁面に第２栓体カバー３０を係止している。これにより、シリンダ本体２０の両端面にエンドカバーを設ける構成と比較してロータリアクチュエータ１０の全長を短縮化することができるので、ロータリアクチュエータ１０の小型化を図ることができる。

また、第１栓体カバー２８を第１シリンダ孔１６の外側に突出させることなく当該第１シリンダ孔１６内に位置させ、第２栓体カバー３０を第２シリンダ孔１８の外側に突出させることなく当該第２シリンダ孔１８内に位置させている。そのため、ロータリアクチュエータ１０の一層の小型化を図ることができる。

さらに、第１栓体カバー２８の外縁部の角部１３８が第１シリンダ孔１６の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことにより第１栓体カバー２８がシリンダ本体２０に係止され、第２栓体カバー３０の外縁部の角部１４０が第２シリンダ孔１８の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことにより第２栓体カバー３０がシリンダ本体２０に係止されている。

これにより、ボルト等の締結部材を用いることなく第１栓体カバー２８及び第２栓体カバー３０をシリンダ本体２０に対して確実に固定することができる。また、ガスケット等のシール部材が不要であるため、部品点数を効率的に削減することができる。

本実施形態では、第１ポート１０８に連通して第１シリンダ孔１６の一端側の開口部に対向する第１前方連通凹部１１２と、第２貫通孔９６の一端側の開口部に連通する第２後方連通凹部１１８と、第１前方連通凹部１１２と第２後方連通凹部１１８とを連通する接続通路１２０とをエンドカバー２６に形成している。よって、簡易な構成で、第１ポート１０８を第１前方シリンダ室３２及び第２後方シリンダ室３８に連通させることができる。

また、第２ポート１１０に連通して第２シリンダ孔１８の一端側の開口部に対向する第２前方連通凹部１１６と、第１貫通孔９２の一端側の開口部に連通する第１後方連通凹部１１４と、第２前方連通凹部１１６と第１後方連通凹部１１４とを連通する接続凹部１２２とをエンドカバー２６に形成している。よって、簡易な構成で、第２ポート１１０を第２前方シリンダ室３６及び第１後方シリンダ室３４に連通させることができる。

本実施形態では、エンドカバー２６の内部に接続通路１２０を形成し、接続凹部１２２をエンドカバー２６の背面に形成しているので、接続通路１２０と接続凹部１２２とを簡易な構成で干渉することなくエンドカバー２６に形成することができる。

また、第１ポート１０８、第２ポート１１０、第１前方連通凹部１１２、第１後方連通凹部１１４、第２前方連通凹部１１６、第２後方連通凹部１１８、及び接続凹部１２２の輪郭に沿って一体的に形成されたガスケット１２４をシリンダ本体２０とエンドカバー２６との間に介設しているので、シリンダ本体２０とエンドカバー２６との間を確実にシールすることができる。

本実施形態は、上述した構成に限定されない。第１栓体カバー２８は、その一部が第１シリンダ孔１６の外側に突出していても構わない。第２栓体カバー３０についても同様である。

本発明に係るロータリアクチュエータは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…ロータリアクチュエータ１２…シリンダ部
１４…テーブル部１６…第１シリンダ孔
１８…第２シリンダ孔２０…シリンダ本体
２２…第１ピストン２４…第２ピストン
２６…エンドカバー２８…第１栓体カバー
３０…第２栓体カバー３２…第１前方シリンダ室（第１シリンダ室）
３４…第１後方シリンダ室（第３シリンダ室）
３６…第２前方シリンダ室（第２シリンダ室）
３８…第２後方シリンダ室（第４シリンダ室）
５４…第１ラック６２…第２ラック
６４…ピニオン６６…回転軸
７４…テーブル本体８８…第１連通路
９０…第２連通路９２…第１貫通孔
９４…第１接続孔９６…第２貫通孔
９８…第２接続孔１０８…第１ポート
１１０…第２ポート１１２…第１前方連通凹部（第１連通凹部）
１１４…第１後方連通凹部（第３連通凹部）
１１６…第２前方連通凹部（第２連通凹部）
１１８…第２後方連通凹部（第４連通凹部）
１２０…接続通路（第１接続通路）１２２…接続凹部（第２接続通路）
１２４…ガスケット

Claims

互いに平行に延在する第１シリンダ孔及び第２シリンダ孔が貫通形成されたシリンダ本体と、
前記第１シリンダ孔の軸線方向に沿って当該第１シリンダ孔に変位可能に配設され、且つ第１ラックが設けられた第１ピストンと、
前記第２シリンダ孔の軸線方向に沿って当該第２シリンダ孔に変位可能に配設され、且つ第２ラックが設けられた第２ピストンと、
前記第１ラック及び前記第２ラックに噛合するピニオンが設けられた回転軸と、を備えたロータリアクチュエータにおいて、
前記シリンダ本体の一端面に設けられた状態で、前記第１シリンダ孔の一端側の開口部を閉塞して前記第１ピストンとの間に第１シリンダ室を形成すると共に前記第２シリンダ孔の一端側の開口部を閉塞して前記第２ピストンとの間に第２シリンダ室を形成するエンドカバーと、
前記第１シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に係止されて前記第１ピストンとの間に第３シリンダ室を形成する第１栓体カバーと、
前記第２シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に係止されて前記第２ピストンとの間に第４シリンダ室を形成する第２栓体カバーと、を備え、
前記シリンダ本体には、前記第３シリンダ室に連通する第１連通路と、
前記第４シリンダ室に連通する第２連通路と、が形成され、
前記エンドカバーには、前記第１シリンダ室と前記第２連通路とに連通して作動流体が流通する第１ポートと、
前記第２シリンダ室と前記第１連通路とに連通して作動流体が流通する第２ポートと、が形成され、
前記エンドカバーには、前記第１ポートに連通して前記第１シリンダ孔の一端側の開口部に対向する第１連通凹部と、
前記第２ポートに連通して前記第２シリンダ孔の一端側の開口部に対向する第２連通凹部と、
前記シリンダ本体の一端面に開口する前記第１連通路の開口部に対向する第３連通凹部と、
前記シリンダ本体の一端面に開口する前記第２連通路の開口部に対向する第４連通凹部と、
前記第１連通凹部と前記第４連通凹部とを連通する第１接続通路と、
前記第２連通凹部と前記第３連通凹部とを連通する第２接続通路と、が形成され、
前記第１接続通路は、前記エンドカバーの内部に形成され、
前記第２接続通路は、前記シリンダ本体に対向する前記エンドカバーの外面に形成された凹部である、
ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
請求項１記載のロータリアクチュエータにおいて、
前記第１栓体カバーは、前記第１シリンダ孔の外側に突出することなく当該第１シリンダ孔内に位置し、
前記第２栓体カバーは、前記第２シリンダ孔の外側に突出することなく当該第２シリンダ孔内に位置している、ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
請求項１又は２に記載のロータリアクチュエータにおいて、
前記第１栓体カバーは、円板状に構成され、当該第１栓体カバーの外縁部が湾曲して前記第１シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことにより係止され、
前記第２栓体カバーは、円板状に構成され、当該第２栓体カバーの外縁部が湾曲して前記第２シリンダ孔の他端側の開口部を構成する壁面に食い込むことにより係止されている、ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータリアクチュエータにおいて、
前記第１ポート、前記第２ポート、前記第１連通凹部、前記第２連通凹部、前記第３連通凹部、前記第４連通凹部、及び前記第２接続通路の輪郭に沿って一体的に形成されたガスケットが前記エンドカバーと前記シリンダ本体との間に介設されている、ことを特徴とするロータリアクチュエータ。