JPH047371Y2

JPH047371Y2 -

Info

Publication number: JPH047371Y2
Application number: JP1985151204U
Authority: JP
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1992-02-27
Also published as: JPS6259303U

Description

【考案の詳細な説明】［技術分野］本考案はロータリアクチユエータ、特に、流体
圧によつて往復運動されるラツクに噛合されるピ
ニオンを介して軸体に揺動トルクを得るロータリ
アクチユエータに関する。

［背景技術］一般に工作機械や各種自動機器の位置制御など
のアクチユエータとして、たとえば圧縮空気など
の流体圧エネルギを軸体などの揺動トルクとして
取り出すいわゆるロータリアクチユエータがあ
る。

このようなロータリアクチユエータとしては、
たとえば、ピニオンに噛合されるラツクと、該ラ
ツクの両端部に設けられ、流体圧によつて発生さ
れる推力をラツクに伝達するピストンとを一体に
構成することが考えられるが、ラツクとピストン
が一体に構成された形状の複雑な部品の加工や、
ラツクおよびピストンの本体に対する組み付け作
業などが複雑となり、さらに、ラツクと該ラツク
に噛合されるピニオンとの噛合状態が、ラツクに
一体に構成されたピストンの径方向の寸法のばら
つきなどによつて影響を受けるなどの欠点があ
る。

また、ラツクとピストンが一体に構成される場
合には、シリンダ内におけるラツクの摺動抵抗が
比較的大きくなるなどの欠点もある。

［考案の目的］本考案の目的は、構成部品の製作や組立が容易
なロータリアクチユエータを提供することにあ
る。

本考案の他の目的は、構成部品の交換などの保
守作業を極めて容易に行うことが可能なロータリ
アクチユエータを提供することにある。

［考案の概要］本考案は、流体圧によつて往復運動するラツク
に噛合するピニオンを介して軸体に揺動トルクを
得るロータリアクチユエータであつて、ラツクと
は別体で、シリンダ内においてラツクの少なくと
も一端に当接し、流体圧による推力をラツクに伝
達するピストンと、ラツクおよびピストンとは別
体でラツクよりも長さが短く、シリンダの軸方向
に相対的に移動可能にラツクを抱持して、ラツク
とピニオンとを所定の位置関係に維持するラツク
ガイドとを備えたものである。

［実施例］図は、本考案の一実施例であるロータリアクチ
ユエータの断面図である。

本体１の内部には、図の左右方向に軸を有する
シリンダ２が貫通して形成されている。

さらに、本体１には図の紙面に垂直な方向に軸
を有するピニオン３および該ピニオン３に同軸か
つ一体に構成される揺動軸４が設けられ、ピニオ
ン３の一部は前記シリンダ２の中央部に露出され
ている。

シリンダ２の内部には、ラツク５が設けられ、
シリンダ２の内部に露出されるピニオン３に噛合
されるとともに、該ラツク５は、シリンダ２の内
周部に摺動され、該ラツク５よりもわずかに長さ
の短いラツクガイド６に抱持されることによつて
ピニオン３に対する所定の噛合状態が維持される
構造とされている。

この場合、前記ラツク５と該ラツク５を抱持す
るラツクガイド６とは別体に構成され、ラツク５
のシリンダ２の内部における軸方向の動きはラツ
クガイド６によつて拘束されない構造とされてい
る。

さらに、シリンダ２の内部においては、ラツク
ガイド６に抱持されるラツク５とは別体にされ、
該ラツク５の両端部に当接されるようにピストン
７およびピストン８が設けられ，ピストン７また
は８に発生される軸方向の推力がラツク５に伝達
される構造とされている。

ピストン７およびピストン８とシリンダ２との
摺動部にはピストンパツキン９およびピストンパ
ツキン１０が装着されている。

また、本体１を貫通して形成されたシリンダ２
の両端開口部には、それぞれシリンダキヤツプ１
１およびシリンダキヤツプ１２が螺着され、シリ
ンダ２の内部に位置される前記ピストン７および
８との間に流体室Ｒおよび流体室Ｌがそれぞれ形
成されている。シリンダキヤツプ１１および１２
のシリンダ２に対する挿入部にはＯリング１３お
よびＯリング１４がそれぞれ装着され、流体室Ｒ
およびＬの気密が保持される構造とされている。

前記流体室ＲおよびＬには、それぞれ流体給排
ポート１５および流体給排ポート１６が形成さ
れ、外部から流体室ＲおよびＬの内部に交互に圧
縮空気圧などが作用されることによつて、ピスト
ン７または８を介してラツク５に軸方向の推力が
発生されるように構成されている。

また、シリンダキヤツプ１１および１２には、
一端がシリンダ２の内部に露出され、ピストン７
および８のストローク端部で該ピストン７および
８にそれぞれ当接されるように、ストローク調整
ねじ１７およびストローク調整ねじ１８が螺着さ
れており、ピストン７および８に対するそれぞれ
の当接位置を変化させることによつて、ピストン
７および８のシリンダ２の内部におけるストロー
クが調整可能にされている。

ストローク調整ねじ１７および１８のシリンダ
キヤツプ１１および１２に対する螺着部にはパツ
キン１９およびパツキン２０が設けられ、パツキ
ン押さえ２１およびパツキン押さえ２２を介し
て、ストローク調整ねじ１７および１８にそれぞ
れ螺着されるナツト２３およびナツト２４によつ
て固定されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

はじめに、本実施例の組立作業について説明す
る。

まず、シリンダ２の両端開口部に螺着されるシ
リンダキヤツプ１１および１２が取り外された状
態で、ラツクガイド６に抱持されたラツク５がシ
リンダ２の内部に挿入され、所定の位置でピニオ
ン３に噛合される。

そして、シリンダ２の両端開口部からピストン
７および８がそれぞれ挿入されラツク５の両端部
に当接される。

その後、シリンダ２の両端部にシリンダキヤツ
プ１１および１２が螺着され、シリンダ２の内部
に流体室ＲおよびＬが構成される。

このように、ラツク５と、該ラツク５を抱持す
るラツクガイド６、さらにはラツク５に推力を伝
達するピストン７および８が別体に構成されてい
るため、構成部品をシリンダ２の開口端から挿入
するだけで組立作業を行うことができ、組立作業
が容易となる。

次に、上記のようにして組み立てられたロータ
リアクチユエータは所定の取付機器に装着され、
給排ポート１５および１６は所定の流体圧源（図
示せず）に接続されるとともに、揺動軸４は所定
の負荷（図示せず）に接続される。

そして、給排ポート１５および１６を通じてシ
リンダ２の内部の流体室ＲおよびＬに交互に圧縮
空気圧などを作用させることによつて、ピストン
７および８には互いに逆方向の推力が交互に発生
され、両端部がそれぞれピストン７および８に当
接されるラツク５はシリンダ２の内部において往
復運動され、ラツク５に噛合されるピニオン３に
は所定の揺動トルクが発生されピニオン３に一体
に接続される揺動軸４を介して外部の負荷（図示
せず）が駆動される。

ここで、ラツク５とピニオン３との噛み合い位
置が安定すること、すなわち、ピニオン３の半径
方向におけるラツク５の位置が安定することが、
ピニオン３に得られる揺動トルクなどを一定に保
つなどの観点から重要となるが、本実施例におい
ては、ラツク５に推力を作用させるピストン７お
よび８が該ラツク５とは別体に構成され、単に当
接されることによつて軸方向の推力のみが伝達さ
れる構造であるため、たとえば、ピストン７およ
び８の偏心などに起因して、シリンダ２の内部に
おける往復動作中に発生されるピストン７または
ピストン８の径方向の変位などがラツク５に伝達
されることがなく、ラツク５とピニオン３との噛
合状体が安定に維持できる。

さらに、ラツク５は、シリンダ２の内周部に直
接接触するラツクガイド６、さらにはピストン７
および８と別体に構成されているため、摺動抵抗
がラツク５に直接伝達されず、ラツク５自体に作
用される摺動抵抗を低減できる。

また、ラツク５がラツクガイド６、さらにはピ
ストン７および８と別体であるため、たとえばラ
ツク５とピストン７および８とを一体に構成する
場合に比較して個々の形状が簡略化され製作が容
易となる。

また、揺動軸４を所望の機器に接続した実際の
稼働状態において、ラツク５やラツクガイド６さ
らにはピストン７および８などを交換する保守作
業に際しては、まず、ラツク５の端部に当接して
いるピストン７または８をシリンダ２の外部に取
出し、さらに、ラツクガイド６を軸方向に抜き出
した後、ラツク５をピニオン３の径方向にラツク
ガイド６の幅寸法分だけ移動させて噛合状態を解
除した後、軸方向の引き出す、という前述の組立
作業とは逆の手順で分解することにより、たとえ
ば、所望の機器に結合されているピニオン３すな
わち揺動軸４を回動させることなく、容易に、ラ
ツク５、ラツクガイド６、さらにはピストン７，
８などを容易に交換することができる。

なお、本考案は前記実施例に何ら限定されるも
のではなく、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言うまでもない。

たとえば、ラツク５のみを強度のある材質に変
えたり表面処理を実施することができる。また、
ラツクガイド６は強度に関係なく滑潤性のよい合
成樹脂等を使用することができる。

［効果］ (1) 流体圧によつて往復運動するラツクに噛合す
るピニオンを介して軸体に揺動トルクを得るロ
ータリアクチユエータであつて、ラツクとは別
体で、シリンダ内においてラツクの少なくとも
一端に当接し、流体圧による推力をラツクに伝
達するピストンと、ラツクおよびピストンとは
別体でラツクよりも長さが短く、シリンダの軸
方向に相対的に移動可能にラツクを抱持して、
ラツクとピニオンとを所定の位置関係に維持す
るラツクガイドとを備えた構造であるため、ラ
ツクおよびピストンなどの構成部品の製作およ
び本体内への組み付けが容易になるとともに、
稼働状態におけるラツクやラツクガイド、ピス
トンなどの部品交換を伴う保守作業を極めて容
易に行うことができる。

(2) 前記(1)の結果、ピストンの偏心などに起因し
て、シリンダ内部における往復動作中に発生す
る該ピストンの径方向の変位などがラツクに伝
達されず、ラツクとピニオンとの噛合状体が安
定に維持できる。

(3) 前記(1)の結果、シリンダの内周部に直接接触
するラツクガイドおよびピストンに発生する摺
動抵抗がラツクに直接伝達されず、ラツク自体
に作用する摺動抵抗を低減できる。

(4) 前記(1)の結果、ラツクおよびラツクガイドを
特性の異なる別々の材料で製作することがで
き、性能および耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案の一実施例であるロータリアクチ
ユエータの断面図である。１……本体、２……シリンダ、３……ピニオ
ン、４……揺動軸、５……ラツク、６……ラツク
ガイド、７，８……ピストン、９，１０……ピス
トンパツキン、１１，１２……シリンダキヤツ
プ、１３，１４……Ｏリング、１５，１６……流
体給排ポート、１７，１８……ストローク調整ね
じ、１９，２０……パツキン、２１，２２……パ
ツキン押さえ、２３，２４……ナツト、Ｒ，Ｌ…
…流体室。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

流体圧によつて往復運動するラツクに噛合する
ピニオンを介して軸体に揺動トルクを得るロータ
リアクチユエータであつて、前記ラツクとは別体
で、シリンダ内において前記ラツクの少なくとも
一端に当接し、前記流体圧による推力を前記ラッ
クに伝達するピストンと、前記ラツクおよび前記
ピストンとは別体で前記ラツクよりも長さが短
く、前記シリンダの軸方向に相対的に移動可能に
前記ラツクを抱持して、前記ラツクと前記ピニオ
ンとを所定の位置関係に維持するラツクガイドと
を備えてなることを特徴とするロータリアクチユ
エータ。