JPH0439404A - ロータリアクチュエータ - 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、ロータリアクチュエータに関し、特に、出力
軸をベーン付ロータ部に分離可能に貫通させて設け、流
体圧によりトルクを発生させるロータリアクチュエータ
に適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

この種のロータリアクチュエータとしては、たとえば、
以下に示すようなものがある。

すなわち、ロータリアクチュエータは、ベーンタイプの
もので、アクチュエータ本体を有している。このアクチ
ュエータ本体は、一対のカップ状の本体部材が軸方向に
ボルトを介して結合してなり、内部に揺動室が形成され
ている。

この揺動室の両側壁に出力軸が回転自在に設けられ、こ
の出力軸は、ベーン付ロータ部に分離可能に設けられて
貫通している。

そして、その一つは軸伝動部の外周面忘よびロータ伝動
部の内周面にそれぞれキー溝が形成され、嵌合により両
キー溝が合わさって形成されるキー孔にキーを差込んで
軸方向ふよび回転方向の移動が拘束されるようになって
いる。また、他の手段として、スプラインを設けたもの
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記した従来のロークリアクチニエータの構
造では、軸転動部およびロータ伝動部はキーまたはスプ
ラインを介して軸方向および回転方向の移動が拘束され
る構造となっている。

しかし、キーの場合、揺動を繰り返すうちに出力軸とロ
ータ部間のバックラッシが増大するという欠点があった
。

また、スプラインの場合、コストアップとなっていた。

さらに、軸方向シールおよび出力軸とロータ部間の潤滑
に対する配慮も欠けていた。

本発明は、前言己問題点に着目してなされたものであり
、その目的は、軸転動部およびロータ伝動部間の潤滑を
良好にし、軸方向シール部への潤滑剤の供給を十分に行
い、性能を向上させたロータリアクチュエータを提供す
ることにある。

また、本発明の他の目的は、出力軸に軸方向の外力が作
用した場合でも、外力はすべてアクチュエータ本体に嵌
め込んだベアリングで受けるため、軸方向シールに直接
外力が作用しないので、軸方向シールの摩耗を少なくし
、耐久性のあるロークリアクチュエータを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明のロークリアクチニエータは、出力軸をベーン付
ロータ部に分離可能に貫通させて設け、流体圧によりト
ルクを発生させるロークリアクチュエータであって、前
記出力軸の軸転動部は、異形軸体とし、前記ベーン付ロ
ータ部のロータ伝動部は、前記異形軸体に嵌合しかつ軸
方向に摺動可能な異形孔とした構造としたものである。

この場合、前記軸伝動部右よびロータ伝動部はトルクの
伝動に対し充分な強度を持つ長さとし、嵌合により両側
にそれぞれ潤滑剤を充填する空間を形成した構造とする
ことができる。

また、この場合、前記異形軸体および異形孔は、正四角
形あるいは正六角形の断面形状を有する構造とすること
が有効である。

〔作用〕

本発明のロークリアクチュエータによれば、出力軸をベ
ーン付ロータ部に分離可能に貫通させて設け、流体圧に
よりトルクを発生させるロークリアクチニエータであっ
て、前記出力軸の軸転動部は異形軸体とし、前記ベーン
付ロータ部のロータ伝動部は前記異形軸体に嵌合しかつ
軸方向に摺動可能な異形孔とした構造としたので、伝動
細断面が正四角形、正五角形、正六角形等である場合、
出力軸の組込位置およびロータ邪の反転組合わせにより
揺動基点を容易に変更することができる。

したがって、配管位置あるいは被出力軸のキー位置にか
かわらず、アクチュエータ本体の取付けを容易にして取
付性を向上させるとともに、揺動基点ごとにアクチユエ
ータを製造する必要がなく、管理上便宜であるばかりで
なく、コストの低廉化を図ることができる。

また、出力軸に軸方向の外力が作用した場合、外力は直
接ベアリングに作用し、軸方向シールに直接作用しない
ので、摩耗を減少させ、耐久性を向上させることができ
る。

さらに、前記の場合、前記軸転動部およびロータ伝動部
はトルクの伝動に対し充分な強度を持つ長さとし、嵌合
により両側にそれぞれ潤滑剤を充填する空間を形成した
構造とすれば、軸転動部およびロータ伝動部間の潤滑お
よび軸方向シールの潤滑を良好にして潤滑性を向上させ
ることができる。

またさらには、前ａ己の場合、前記異形軸体および異形
孔は、正四角形あるいは正六角形の断面形状を有する構
造とすれば、通常の四角棒あるいは六角棒の使用可能に
より軸転動部およびロータ伝動部の加工を容易にして加
工性を向上させ、コストの低廉化を図ることができる。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔実施例１〕 第１図は本発明の実施例１であるロータリアクチニエー
タを示す断面図、第２図は第１図の八−〇−Ａ線断面図
、第３図（ａ）、ら）は出力軸を示す正面図および側面
図、第４図（ａ）、（ｂ）はベーン付ロータ部を示す部
分断面図および側面図である。

実施例１におけるロータリアクチニエータは、アクチコ
エータ本体２を有している。このアクチニエータ本体２
は一対のカップ状の本体部材２ａ。

２ｂがボルト１３を介して結合されてなり、内部に揺動
室１４が形成されている。

本体部材２ａ、２ｂにそれぞれ形成される軸孔１５の内
周面には、○リング１６およびベアリング１７が嵌着さ
れ、このベアリング１７により出力軸１が回転自在に支
持され、この出力軸１はベーン付ロータ部３と分離可能
に設けられて貫通している。ベーン付ロータ部３は揺動
室１４内壁で軸方向の移動が拘束されている。

詳しくは、前記出力軸１の軸転動部１８は異形軸体とし
、前記ベーン付ロータ部３のロータ伝動部４は前記異形
軸体に嵌合しかつ軸方向に摺動可能な異形孔とした構造
となっている。

前記軸転動部１８およびロータ伝動部４はトルクの伝動
に対し充分な強度を持つ長さとし、嵌合により両側にそ
れぞれ潤滑剤を充填する空間９を形成したものである。

前記異形軸体および異形孔は、ともに正四角形の断面形
状を有する構造となっている。

出力軸１の端部外周面にキー溝５が形成され、このキー
溝５にキー７が嵌着されている。

なふ、シ：Ｌ−１９にシューシール６が嵌着され、ベー
ン付ロータ部３の軸方向側に軸方向シール１０が焼付け
られ、ベーン部８にベーンシール１１が焼付けられてい
る。

次に、実施例１の作用を説明する。

空気圧の給排によりベーン付ロータ部３に発生したトル
クの伝達に際し、軸転動部１８およびロータ伝動部４は
正四角形の断面形状を有する異形軸体および異形孔の嵌
合により回転方向の移動が拘束される構造であるので、
ベーン付ロータ部３に発生したトルクは出力軸１に伝動
され、さらにキー７を介して被駆動体に伝達される。

また、揺動基点を必要に応じて変更する場合、軸転動部
１８およびロータ伝動部４は正四角形の断面形状を有す
る異形軸体および異形孔の嵌合により互いに軸方向の摺
動が可能であるので、出力軸１の組込位置およびベーン
付ロータ部３の反転組合わせにより揺動基点を容易に変
更することができる。

したがって、配管位蓋あるいは被出力軸のキー位置にか
かわらず、アクチニエータ本体２の取付けを容易にして
取付性を向上させるとともに、揺動基点ごとにアクチユ
エータを製造する必要がなく、管理上便宜であるばかり
でなく、コストの低廉化を図ることができる。

また、軸転動部１８およびロータ伝動部４はトルクの伝
動に対し充分な強度を持つ長さとし、嵌合により両側に
それぞれグリスなどの潤滑剤を充填する空間９を形成し
た構造としたので、この空間９にグリスなどの潤滑剤を
充填すれば、軸転動部１８およびロータ伝動部４間の潤
滑を良好にして潤滑性を向上させることができるうえに
、軸方向シールへの潤滑剤の供給も保障することができ
る。

したがって、揺動基点を変更するための出力軸１の組込
みあるいはベーン付ロータ部３の反転を円滑に行うこと
ができるうえに、軸方向シールｌＯの摩耗を少なくし、
耐久性を向上させることができる。

また、出力軸１に軸方向の外力が作用した場合、正四角
形の断面形状を有する異形軸体および異形孔の嵌合によ
り軸転動部１８はロータ伝動部４の内周面を軸方向に沿
って摺動し、ベアリングで受けるたｔ１軸方向シール１
０が揺動室１４の内壁に押し付けられて摩耗することが
ない。

さらに、軸転動部１８右よびロータ伝動部４は、ともに
正四角形の断面形状を有する構造であるので、通常の四
角棒の使用可能により加工を容易にし、加工性を向上さ
せ、コストの低廉化を図ることができる。

またさらには、１ｌｌＩ４ｉ：動部１８およびロータ伝
動部４について機能面からみると、各伝動部１８゜４を
移動可能にするためには、両者間に隙間が必要であり、
これがトルクの伝動時、揺動端でバックラッシ発生の原
因となる。異形輸体ふよび異形孔において、対辺間の隙
間を同一とすると、辺の長さと隙間の関係から多角形に
なるほどバックラッシが多くなる。正四角形と正六角形
とでは、正六角形は正四角形の約１．６倍のバックラツ
シが発生する。

また、正多角形に内接する円（対角に対する対辺寸法）
は角が少ない程小さくなる。つまり軸転動部１８の径に
対しロータ伝動１５４の径を大きくする必要がある。正
四角形の場合、正六角形に比し、対角寸法が約１．２倍
となる。

したがって、このような点を考慮すれば、正四角形と正
六角形が望ましいと言える。

〔実施例２〕 第５図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例２であるロータ
リアクチュエータの出力軸を示す正面図および側面図、
第６図（ａ）、ら）はベーン付ロータ部を示す部分断面
図および側面図である。

実施例２におけるロータリアクチュエータは、前記実施
例１と同様の構造を有するが、軸転動部１８およびロー
タ伝動部４として、ともに正六角形の断面形状を有する
異形軸体および異形孔を形成したいわゆる六角軸伝動の
場合に適用した点で異なる。

実施例２０作用については、前記実施例２とほぼ同様で
あるが、異なる点について説明すれば、揺動基点を必要
に応じて変更する場合において、揺動基点は、前記実施
例１に比して８とおりから１２とおりに増大させること
ができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、前記実施例１，２では、ロータ伝動部として
の異形孔が正四角形あるいは正六角形の断面形状を有す
る場合について説明したが、これに限らず、正三角形、
正五角形、あるいは異形孔が第７図（ａ）、（ｂ）に示
すような鋸刃形状を有する場合についても本発明を適用
することができる。

すなわち、第７図（ａ）に示す異形孔の鋸刃形状は、正
四角形と、この正四角形に対して４５°だけ回転させた
正四角形との重合わせにより形成される鋸刃状のもので
ある。

作用効果については、前記実施例１のものに加えて、前
記鋸刃形状を有するロータ伝動部４に正四角形の断面形
状を有する軸転動ｎ１８を嵌合させたとき、三角形の断
面形状を有する空間１２が一つおきに形成され、この空
間１２にもグリスなどの潤滑剤を充填できるので、軸転
動部１８およびロータ伝動部４間の潤滑をさらに良好に
して潤滑性をより一層向上させることができる。

第７図ら）に示す異形孔の鋸刃形状については、第７Ｉ
！Ｉ（ａ）に示すものとほぼ同様であるので、その説明
を省略する。

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその利用分野である空気圧により作動するベーンタ
イプのロータリアクチュエータで説明したが、油圧によ
り作動するベーンタイプのロータリアクチュエータにも
適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

（１）、出力軸をベーン付ロータ部に分離可能に貫通さ
せて設け、流体圧によりトルクを発生させる一一タリア
クチニエータであって、前記出力軸の軸転動部は異形軸
体とし、前記ベーン付ロータ部のロータ伝動部は前記異
形軸体に嵌合しかつ軸方向に摺動可能な異形孔とした構
造としたので、出力軸の組込位置およびロータ邪の反転
組合わせにより揺動基点を容易に変更することができる
。

したがって、配管位蓋あるいは被出力軸のキー位萱にか
かわらず、アクチニエータ本体の取付けを容易にして取
付性を向上させるとともに、揺動基点ごとにアクチユエ
ータを製造する必要がなく、管理上便宜であるばかりで
なく、コストの低廉化を図ることができる。

（２）、また、出力軸に軸方向の外力が作用した場合、
軸転動部はロータ伝動部の内周面を摺動し、ベアリング
で受ける構造であるため、軸方向シールが揺動室の内壁
に強く押し付けられて摩耗することがない。

（３）、また、前記（１）の場合、前記軸転動部および
ロータ伝動部はトルクの伝動に対し充分な強度を持つ長
さとし、嵌合により両側にそれぞれ潤滑剤を充填する空
間を形成した構造とすれば、軸転動部およびロータ伝動
部間の潤滑および軸方向シールの潤滑を良好にして潤滑
性を向上させることができる。

（４）、さらに、前記（１）の場合、前記異形軸体およ
び異形孔は、正四角形あるいは正六角形の断面形状を有
する構造とすれば、通常の四角棒あるいは六角棒の使用
可能により軸転動部およびロータ伝動部の加工を容易に
して加工性を向上させ、コストの低廉化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１であるロークリアクチニエー
タを示す断面図、 第２図は第１図のＡ−０−Ａ線断面図、第３図（ａ）、
（ｂ）は出力軸を示す正面図および側面図、 第４図（ａ）、（ｂ）はベーン付ロータ部を示す部分断
面図および側面図、 第５図（ａ）、　（ｂ）は本発明の実施例２であるロー
タリアクチ二エー夕の出力軸を示す正面図および側面図
、 第６図（ａ）、（ｂ）はベーン付ロータ部を示す部分断
面図および側面図、 第７図（ａ）、ら）はロータ伝動部の変形例を示す側面
図である。 １・・・出力軸、 ２・・・アクチニエータ本体、 ２ａ・・本体部材、 ２ｂ・・本体部材、 ３　・　・　・ ４　・　・　・ ５　・　・　・ ６　・　・　・ ７　・　・　・ ８　・　・　・ ９　・　・　・ １０　・　・　・ １１　・　・　・ １２　・　・　・ １３　・　・　・ １４　・　・　・ １５　・　・　・ １６　・　・　・ １７　・　・　・ １８　・　・　・ １９　・　・　・ 特許比

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、出力軸をベーン付ロータ部に分離可能に貫通させて
   設け、流体圧によりトルクを発生させるロータリアクチ
   ュエータであって、前記出力軸の軸伝動部は、異形軸体
   とし、前記ベーン付ロータ部のロータ伝動部は、前記異
   形軸体に嵌合しかつ軸方向に摺動可能な異形孔としたこ
   とを特徴とするロータリアクチュエータ。 ２、前記軸伝動部およびロータ伝動部は、トルクの伝動
   に対し充分な強度を持つ長さとし、嵌合により両側にそ
   れぞれ潤滑剤を充填する空間を形成したことを特徴とす
   る請求項１記載のロータリアクチュエータ。 ３、前記異形軸体および異形孔は、正四角形あるいは正
   六角形の断面形状を有することを特徴とする請求項１記
   載のロータリアクチュエータ。