JPH01303304A - ロータリーアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、流体圧によって正逆回転駆動するロータリー
アクチュエータに関する。

〔従来の技術］ 従来より、自動化機械のテーブルの回転や、ロボットの
アームの回転などに、正逆回転駆動するロータリーアク
チュエータがしばしば用いられている。

ロータリーアクチエエータは、例えば、周面にギヤが設
けられた回転軸と、そのギヤに噛み合うラックが設けら
れたピストンとを有して構成され、ピストンの両側の室
に交互に流体を供給することによってピストンが往復直
線移動し、その結果、回転軸が正逆回転駆動する０回転
軸の回転角度は、ピストンの移動距離及び回転軸のギヤ
の直径によって定まる。

このような従来のロータリーアクチュエータでは、回転
軸の回転端における停止時の衝撃を緩和するために、ピ
ストンのストローク端において流体を閉じ込めることに
よりクツション作用を行うクツション機構が設けられて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述した従来のロータリーアクチュエータで
は、ピストンのストローク端、つまり回転軸の回転端に
おいてのみクツション作用が行われるので、ピストンの
ストロークを可変とし、回転軸の回転角度を可変した場
合（小さくした場合）には、クツション作用が行われな
くなってしまう。

また、回転軸に半径方向に突出する突起を設け、その突
起の回転方向両側において当接し且つ当接位置を可変す
ることが可能な調整ストッパを設けることによって回転
角度を可変としたロータリーアクチュエータが存在する
。これに設けられている調整ストッパに、圧縮バネや流
体式のションクアブゾーバを組み込むこととした場合に
は、これによって、回転軸の回転端においてクツション
作用が行われ、しかも回転角度を可変した場合でも同様
にクツション作用が行われる。

しかし、この場合には、回転軸の回転角度は３６０度を
越えることができず、現実には２００度程度が限度であ
り、回転角度の範囲が狭い。

本発明は、上述の問題に鑑み、回転軸の回転端において
クツション作用が行われるとともに、広い範囲にわたっ
て回転角度を可変することが可能なロータリーアクチュ
エータを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、上述の課題を解決するため、周面にギヤが設
けられた回転軸と、前記ギヤに噛み合うランクが設けら
れ、流体圧により往復直線移動して前記回転軸を正逆回
転駆動する駆動ピストンと、を有してなるロータリーア
クチュエータにおいて、前記ピストンと反対側において
前記ギヤに噛み合うラックが設けられ、前記ピストンと
は反対方向に往復直線移動する従動ピストンと、前記従
動ピストンの少なくとも一端側において、該従動ピスト
ンの端面に当接するように設けられた緩衝装置と、を有
してなることを特徴として構成される。

〔作　用〕

駆動ピストンは、流体圧によって往復直線移動し、回転
軸を正逆回転駆動する。

回転軸の正逆回転によって、従動ピストンが往復直線移
動する。つまり、従動ピストンは、駆動ピストンとは反
対方向に往復直線移動する。

従動ピストンは、その停止時に、緩衝装置に当接し、こ
れによってクツション作用が行われ、衝撃が緩和される
。

緩衝装置の軸方向位置を可変にしておくことにより、従
動ピストンの停止位置が可変され、これによって回転軸
の回転角度が可変される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明に係るロータリーアクチュエータ１の
正面断面図である。

ロータリーアクチュエータ１は、本体２、本体２のほぼ
中央に回転可能に設けられた回転軸３、回転軸３の周面
に設けられたギヤ４に噛み合うようにラック６が設けら
れた駆動ピストン５、駆動ピストン５が摺動する内周面
を有し圧縮空気が供給されるピストン室７，８、及びポ
ート９．１０が設けられている。

ボー）９．１０から交互に圧縮空気が供給されると、駆
動ピストン５は圧縮空気により押圧されて往復直線移動
し、回転軸３を正逆回転駆動する。

また、本体２には、上述の駆動ピストン５と反対側にお
いてギヤ４に噛み合うラック１２が設けられた従動ピス
トン１１、従動ピストン１１が摺動する摺動室１３、摺
動室１３の両端部において本体２に形成されたネジ穴１
４，１４、ネジ穴１４に螺合して取りつけられた緩衝装
置１５，１６、及びロックナツト１７．１８が設けられ
ている。

緩衝装置１５．１６は、例えば、エアー式、オイル式、
バネ式、又はこれらの組み合わせ方式などの公知のもの
であり、運動物体が緩衝装置１５゜１６の軸方向外方か
らヘッド１５ａ、１６ａの表面に当接すると、ヘッド１
５ａ、１６ａが後退しつつその運動エネルギーを吸収す
る。へンド１５ａ、１６ａを押し付ける力が解除される
と、ヘソド１５ａ、１５ａは元の位置に復帰する。

従動ピストン１１は、回転軸３の正逆回転によって、上
述の駆動ピストン５とは逆方向へ往復直線移動する。従
動ピストン１１の端部部材１１ａ。

１１ｂは、その停止時に、緩衝袋Ｗ１５．１６のヘン）
”１５ａ、１６ａに当接し、これによってクツション作
用が行われ、衝撃が緩和される。

また、緩衝装置１５．１６のネジ穴１４へのネジ込み量
を可変し、緩衝装置１５．１６の軸方向位置を調整する
ことにより、従動ピストン１１の停止位置を調整するこ
とができ、これによって回転軸３の回転角度を調整する
ことができる。なお、緩衝装置１５．１６の位置を調整
した後は、ロックナツト１７．１８によって固定する。

上述の実施例によると、駆動ピストン５のランク６、及
び従動ピストン１１のラック１２を長くしておくことに
よって、回転軸３の回転角度を任意の広い範囲から選択
することができる。しかも、緩衝装置１５．１６の位置
を調整することによって、回転軸３の回転角度を調整す
ることができるとともに、調整した任意の回転角度位置
でクツション作用を行わせることができる。

また、圧縮空気が供給されるのはピストン室７゜８のみ
であり、摺動室１３へは供給されないので、従動ピスト
ン１１の端部部材１１ａ、ｌｌｂと摺動室１３との間、
及びネジ穴１４と緩衝装置１５゜１６との間などをシー
ルする必要がないため、構造が簡単であり且つシール漏
れが発生しない。

上述の実施例においては、摺動室１３の両端部に緩衝装
置１５．１６を設けたが、一端部のみであってもよい、
駆動ピストン５又は従動ピストン１１の軸方向の一端側
に圧縮バネなどを装着し、回転軸３の一方向への回転の
みを圧縮空気によって駆動することとしてもよい。

上述の実施例においては、同一のギヤ４にラック６．１
２を噛み合わせたが、回転軸３に複数のギヤを設け、そ
れぞれのギヤにラック６．１２を噛み合わせるようにし
てもよい。

上述の実施例においては、圧縮空気によって駆動ピスト
ン５を駆動する例について説明したが、他の流体、例え
ば圧油を用いるものでもよい。その他、第１図に示す構
造以外の種々の構造を採用することができる。

（発明の効果〕 本発明によると、回転軸の回転角度範囲を広くとること
ができ、例えば３６０度以上であっても可能である。そ
して、回転軸の回転端においてクツション作用が行われ
るとともに、広い角度範囲にわたってクツション作用を
行わせることが可能である。

また、緩衝装置の軸方向位置を調整可能とすることによ
って、クツション作用を行わせながら同時に回転軸の回
転角度を調整することが可能となる。

また、緩衝装置の取りつけに当たってはシールを行う必
要がないから、構造が簡単となり且つシール漏れが発生
しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロータリーアクチュエータｌの正
面断面図である。 ｌ・・・ロータリーアクチュエータ、 ３・・・回転軸、 ４・・・ギヤ、 ５・・・駆動ピストン、 ６・・・ラック、 １１・・・従動ピストン、 １２・・・ラック、 １５．１６・・・緩衝装置、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）周面にギヤが設けられた回転軸と、 前記ギヤに噛み合うラックが設けられ、流体圧により往
   復直線移動して前記回転軸を正逆回転駆動する駆動ピス
   トンと、 を有してなるロータリーアクチュエータにおいて、 前記ピストンと反対側において前記ギヤに噛み合うラッ
   クが設けられ、前記ピストンとは反対方向に往復直線移
   動する従動ピストンと、 前記従動ピストンの少なくとも一端側において、該従動
   ピストンの端面に当接するように設けられた緩衝装置と
   、 を有してなることを特徴とするロータリーアクチュエー
   タ。