JPH05321912A - Double piston type torque actuator - Google Patents

Double piston type torque actuator

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JPH05321912A
JPH05321912A JP12500092A JP12500092A JPH05321912A JP H05321912 A JPH05321912 A JP H05321912A JP 12500092 A JP12500092 A JP 12500092A JP 12500092 A JP12500092 A JP 12500092A JP H05321912 A JPH05321912 A JP H05321912A
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cylinder
pistons
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稔 山田
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Abstract

PURPOSE:To improve mechanical efficiency by providing long guide holes parallel with the axial direction of the cylinder in which piston arm driving pins are fitted on the guide member fixed to the cylinder between the pistons on both sides of a driven rotary shaft. CONSTITUTION:While a torque actuator is activated, with respect to a side(s) in slots 32, 33 for driven arms 26a, 26b inclining against the axial center direction of a cylinder, driving pins 30, 31 move in the axial center direction of the cylinder to press, and thereby lateral component of force acts at the positions of the drive pins 30, 31 toward a side of a driven rotary shaft 21. This component of force, however, is received by long guide holes 24 and 25 through rollers 34 and 35 at the positions of the piston arm driving pins 30 and 31, whereby moment is not generated in piston arms 28a, 28b, 29a, and 29b. Since the piston arm driving pins 30 and 31 are fitted in the long guide holes 24 and 25 parallel to the axial direction of the cylinder through the rollers 34 and 35, there is no fear that pistons 28 and 29 are inclined. Therefore, the impulses resistance can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バタフライ弁などの駆
動手段として使用されるダブルピストン形トルクアクチ
ュエータ、特にスカッチョーク形トクルアクチュエータ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double piston type torque actuator used as a driving means for a butterfly valve or the like, and more particularly to a scuff choke type tokule actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】スカッチョーク形と呼称
されるダブルピストン形トルクアクチュエータは、図9
及び図10に示すように、被動回転軸1の両側に各別に
運動可能なピストン2,3が配設され、これら両ピスト
ン2,3から前記被動回転軸1を挟むように互いに平行
なピストンアーム2a,3aが連設されると共に、前記
被動回転軸1に中央部が固定されて直径方向両側に延出
する被動アーム4の両端に、前記各ピストンアーム2
a,3aに突設された駆動用ピン5,6が嵌合する被動
用長孔7,8が設けられたものである。9はシリンダ、
10はピストン進出限用ストッパーボルト、11はピス
トン退入限用ストッパーボルト、12はピストン内側シ
リンダ室13に連通する給排気通路、14は一対のピス
トン外側シリンダ室15A,15Bに連通する給排気通
路である。
2. Description of the Related Art A double piston type torque actuator called a scout choke type is shown in FIG.
As shown in FIG. 10, separately movable pistons 2 and 3 are arranged on both sides of the driven rotary shaft 1, and piston arms parallel to each other sandwiching the driven rotary shaft 1 from both pistons 2 and 3. The piston arms 2a and 3a are connected to each other, and the piston arms 2 are attached to both ends of a driven arm 4 whose center portion is fixed to the driven rotating shaft 1 and which extends to both sides in the diametrical direction.
Driven elongated holes 7 and 8 into which driving pins 5 and 6 projecting from a and 3a are fitted are provided. 9 is a cylinder,
Reference numeral 10 is a piston advance limit stopper bolt, 11 is a piston retreat limit stopper bolt, 12 is a supply / exhaust passage communicating with the piston inner cylinder chamber 13, and 14 is a supply / exhaust passage communicating with a pair of piston outer cylinder chambers 15A, 15B. Is.

【0003】このトルクアクチュエータでは、図9に示
すように両ピストン2,3が退入限位置にある状態から
ピストン内側シリンダ室13に圧力空気を供給して両ピ
ストン2,3を互いに離間する方向に進出移動させる
と、各ピストンアーム2a,3aの駆動用ピン5,6が
被動用長孔7,8を介して被動アーム4の両端を互いに
逆方向に引っ張り、被動回転軸1を時計方向に回転駆動
させることになる。被動回転軸1が略90度回転したと
ころで、図10に示すようにピストン2,3が進出限位
置に到達し、一方のピストン3がピストン進出限用スト
ッパーボルト10に当接して停止する。係る状態から、
ピストン外側シリンダ室15A,15Bに圧力空気を供
給して両ピストン2,3を互いに接近する方向に退入移
動させると、各ピストンアーム2a,3aの駆動用ピン
5,6が被動用長孔7,8を介して被動アーム4の両端
を互いに逆方向に押圧して、被動回転軸1を反時計方向
に回転駆動させることになる。被動回転軸1が略90度
回転したところで、図9に示すようにピストン2,3が
退入限位置に到達し、一方のピストン2がピストン退入
限用ストッパーボルト11に当接して停止する。
In this torque actuator, as shown in FIG. 9, a direction in which both pistons 2 and 3 are separated from each other by supplying pressurized air to the piston inner cylinder chamber 13 from a state where both pistons 2 and 3 are in the retracted limit position. When the piston arm 2a, 3a is moved forward, the driving pins 5, 6 pull the opposite ends of the driven arm 4 in opposite directions through the driven elongated holes 7, 8 to move the driven rotary shaft 1 clockwise. It will be driven to rotate. When the driven rotary shaft 1 rotates about 90 degrees, the pistons 2 and 3 reach the advance limit position as shown in FIG. 10, and one piston 3 comes into contact with the piston advance limit stopper bolt 10 and stops. From the state concerned
When pressurized air is supplied to the piston outer cylinder chambers 15A and 15B to move both pistons 2 and 3 back and forth in a direction in which they approach each other, the driving pins 5 and 6 of the respective piston arms 2a and 3a move into the driven long holes 7 , 8 are used to press both ends of the driven arm 4 in opposite directions to drive the driven rotary shaft 1 to rotate counterclockwise. When the driven rotary shaft 1 rotates about 90 degrees, the pistons 2 and 3 reach the retreat limit position as shown in FIG. 9, and one piston 2 comes into contact with the piston retreat limit stopper bolt 11 and stops. ..

【0004】上記のようにピストン2,3の往復移動に
より被動回転軸1を略90度の範囲で正逆回転させるダ
ブルピストン形トルクアクチュエータに於いては、図9
に示すように退入限位置にある両ピストン2,3が互い
に離間する方向に進出移動するとき、或いは図10に示
すように進出限位置にある両ピストン2,3が互いに接
近する方向に退入移動するとき、前記被動アーム4がシ
リンダ軸心に対し垂直姿勢になるまでの移動行程の前半
では、負荷の掛かっている被動アーム4の被動用長孔
7,8に於ける斜めの側面に対する駆動用ピン5,6の
押圧作用により、各ピストンアーム2a,3aの駆動用
ピン5,6位置に、被動回転軸1のある側への分力Fが
作用する。勿論、被動アーム4の回動に伴って前記分力
Fは小さくなり、被動アーム4がシリンダ軸心に対し垂
直な向きになったときには前記分力Fはゼロとなり、更
に前記被動アーム4がシリンダ軸心方向に対し垂直な姿
勢から反対方向に傾動する移動行程の後半では、前記分
力Fの作用方向が逆向き(外向き)になる。
As described above, in the double piston type torque actuator for rotating the driven rotary shaft 1 forward and backward in the range of about 90 degrees by the reciprocating movement of the pistons 2 and 3, FIG.
When the pistons 2 and 3 in the retract limit position move forward in the direction of separating from each other, as shown in FIG. 10, or in the direction of the approach of the pistons 2 and 3 in the advance limit position as shown in FIG. When moving in and out, in the first half of the moving stroke until the driven arm 4 takes a vertical posture with respect to the cylinder axis, the driven arm 4 with respect to the oblique side surfaces of the driven elongated holes 7 and 8 of the driven arm 4 is loaded. By the pressing action of the drive pins 5 and 6, a component force F to the side where the driven rotary shaft 1 is present acts on the positions of the drive pins 5 and 6 of the piston arms 2a and 3a. Of course, the component force F decreases as the driven arm 4 rotates, and when the driven arm 4 is oriented perpendicular to the cylinder axis, the component force F becomes zero. In the latter half of the movement stroke of tilting from the posture perpendicular to the axial direction to the opposite direction, the acting direction of the component force F is opposite (outward).

【0005】従来のこの種のトルクアクチュエータで
は、前記ピストンアーム2a,3aの内側面を被動回転
軸1の周面に当接させ、図示する内向きの前記分力Fを
被動回転軸1で受けるようにすると共に、前記ピストン
アーム2a,3aの遊端部外側面をシリンダ9の内側面
に当接させて、外向きの分力をシリンダ9で受けるよう
にして、ピストン2,3(ピストンアーム2a,3a)
の傾動を防止するように構成していたので、例えば図示
のように内向きに分力Fが作用する状況を例にとって説
明すると、ピストンアーム2a,3aと被動回転軸1と
の当接箇所Pと前記分力Fの作用位置である駆動用ピン
5,6の位置とがシリンダ軸心方向に離れているとき、
即ち、前記分力Fが最大となる退入限位置又は進出限位
置からピストン2,3が移動し始めるとき、当該分力F
により、被動回転軸1との当接箇所Pを支点とする大き
なモーメントがピストンアーム2a,3aに作用し、こ
のモーメントが、ピストン2,3とシリンダ10との間
に横向きの極めて大きな押圧力fを発生させることにな
り、この非常に大きな横向きの押圧力fがピストン2,
3の摺動摩擦を著しく大きくし、このトルクアクチュエ
ータの機械効率を大幅に低下させることになっていた。
In the conventional torque actuator of this type, the inner side surfaces of the piston arms 2a and 3a are brought into contact with the peripheral surface of the driven rotary shaft 1, and the driven rotary shaft 1 receives the inward component force F shown in the drawing. In addition, the outer surfaces of the free ends of the piston arms 2a and 3a are brought into contact with the inner surface of the cylinder 9 so that the cylinder 9 receives the outward component force. 2a, 3a)
Since it is configured so as to prevent the tilting of the piston arm 2, the contact point P between the piston arms 2a and 3a and the driven rotary shaft 1 will be described, for example, in the case where the component force F acts inward as shown in the figure. When the positions of the driving pins 5 and 6 which are the acting positions of the component force F are separated from each other in the cylinder axial direction,
That is, when the pistons 2 and 3 start moving from the retreat limit position or the advance limit position where the component force F becomes maximum, the component force F
As a result, a large moment acting on the contact point P with the driven rotary shaft 1 as a fulcrum acts on the piston arms 2a, 3a, and this moment acts between the pistons 2, 3 and the cylinder 10 in a laterally large pressing force f. Is generated, and this extremely large lateral pressing force f is applied to the piston 2,
The sliding friction of No. 3 was remarkably increased, and the mechanical efficiency of this torque actuator was significantly reduced.

【0006】又、図10に示すように、進出限位置にあ
るピストン2,3が退入移動し始めるときにもピストン
アーム2a,3aに作用する前記分力Fを被動回転軸1
で受けさせるために、ピストン2,3が進出限位置にあ
るときもピストンアーム2a,3aの内側面が被動回転
軸1に当接しているように構成しなければならない。従
って、図示の如くピストンアーム2a,3aを、駆動用
ピン5,6の取付け位置よりも後方へ長く延出させてお
く必要があり、本来は駆動ピン5,6を取付けることが
出来るだけの長さで足りるところが、図示のように長さ
Lだけピストンアーム2a,3aを長く構成しなければ
ならないのである。このため、図9に示すように退入限
位置にあるときの両ピストン2,3間の間隔が長くな
り、必要なピストンストロークを得るためのシリンダ長
さが長くなって、アクチュエータ全体の小型化を図るこ
とが困難であった。
Further, as shown in FIG. 10, even when the pistons 2 and 3 at the advance limit position start to move in and out, the component force F acting on the piston arms 2a and 3a is applied to the driven rotary shaft 1.
In order to allow the pistons 2 and 3 to be received, the inner side surfaces of the piston arms 2a and 3a must be in contact with the driven rotary shaft 1 even when the pistons 2 and 3 are at the advance limit position. Therefore, as shown in the drawing, the piston arms 2a and 3a need to extend rearward longer than the mounting positions of the drive pins 5 and 6, and the lengths that are originally long enough to mount the drive pins 5 and 6 are necessary. What is sufficient is that the piston arms 2a and 3a must be made longer by the length L as shown in the figure. Therefore, as shown in FIG. 9, the distance between the pistons 2 and 3 at the retracted limit position becomes long, and the cylinder length for obtaining the necessary piston stroke becomes long, so that the overall size of the actuator is reduced. Was difficult.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来の問題点を解決するために成されたものであって、そ
の特徴を後述する実施例の参照符号を付して示すと、本
発明のダブルピストン形トルクアクチュエータは、被動
回転軸21の両側に各別に運動可能なピストン28,2
9を配設し、これら両ピストンから前記被動回転軸21
を挟むように互いに平行なピストンアーム(28a,2
8b)(29a,29b)を連設すると共に、前記被動
回転軸21から直径方向両側に延出する被動アーム(2
6a,26b)の両端に、前記各ピストンアームに突設
された駆動用ピン30,31が嵌合する被動用長孔3
2,33を設けて成るダブルピストン形トルクアクチュ
エータに於いて、前記両ピストン28,29間のシリン
ダ20内にガイド部材22を固定内装し、このガイド部
材22に、前記両ピストンアームの駆動用ピン30,3
1が夫々嵌合する、シリンダ軸心方向と平行な案内用長
孔24,25を設けた点に特徴を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its features will be shown by the reference numerals of the embodiments described later. The double-piston type torque actuator of the present invention comprises pistons 28, 2 which are movable on both sides of a driven rotary shaft 21 separately.
9 are provided, and the driven rotary shaft 21 is
Piston arms (28a, 2
8b) (29a, 29b) are arranged in a row, and a driven arm (2) extending from the driven rotary shaft 21 to both sides in the diametrical direction.
6a, 26b) at both ends thereof, the driven elongated holes 3 into which the driving pins 30, 31 projectingly provided on the respective piston arms are fitted.
In a double-piston type torque actuator having two pistons 2 and 33, a guide member 22 is fixedly mounted inside the cylinder 20 between the pistons 28 and 29, and the guide member 22 has a driving pin for both piston arms. 30, 3
1 is provided with elongated guide holes 24 and 25 which are parallel to the cylinder axis direction.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の例示図に基
づいて説明するが、この実施例では、図9に於いて説明
したストッパーボルト11,12に相当するものを省略
している。図1〜図3に於いて、20はシリンダであっ
て、その中央部を横断貫通する状態で被動回転軸21が
支承せしめられている。この被動回転軸21の一端角孔
部21aにバタフライ弁の駆動軸などが接続される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, but in this embodiment, the parts corresponding to the stopper bolts 11 and 12 described in FIG. 9 are omitted. .. 1 to 3, reference numeral 20 denotes a cylinder, and a driven rotary shaft 21 is supported in a state of penetrating the center portion thereof in a transverse manner. A drive shaft of a butterfly valve or the like is connected to the one-end square hole portion 21a of the driven rotation shaft 21.

【0009】22は1枚の板体から成るガイド部材であ
って、前記シリンダ20の中央部で直径方向に内嵌固定
され、図3A,Bに示すように、中央部に被動回転軸2
1が貫通する孔23を備えると共に、上下両側にシリン
ダ軸心方向と平行な案内用長孔24,25が設けられて
いる。前記被動回転軸21には、前記ガイド部材22を
挟み且つ直径方向両側に延出する被動アーム26a,2
6bがキー27を介して取付けられている。
Reference numeral 22 is a guide member consisting of a single plate member, which is fitted and fixed in the diametrical direction at the central portion of the cylinder 20, and as shown in FIGS. 3A and 3B, the driven rotary shaft 2 is provided at the central portion.
1 has a hole 23 penetrating therethrough, and elongated guide holes 24, 25 parallel to the cylinder axis direction are provided on both upper and lower sides. Driven arms 26a, 2 that sandwich the guide member 22 and extend to both sides in the diametrical direction are mounted on the driven rotary shaft 21.
6b is attached via the key 27.

【0010】28,29は一対のピストンであって、前
記被動回転軸21(ガイド部材22)の両側で各別に移
動可能にシリンダ20に内嵌され、一方のピストン28
からは、前記被動アーム26a,26bの一端部を左右
両側から挟む左右一対のピストンアーム28a,28b
が連設され、他方のピストン29からは、前記被動アー
ム26a,26bの他端部を左右両側から挟む左右一対
のピストンアーム29a,29bが連設されている。こ
れらピストンアーム28a,28bとピストンアーム2
9a,29bとは、被動回転軸21を上下から挟むよう
に、当該被動回転軸21とシリンダ20との間でシリン
ダ軸心方向に延出されているが、これらピストンアーム
28a〜29bは、被動回転軸21やシリンダ20に対
しては勿論、図1Bにも示すように被動アーム26a,
26bの左右に張り出すボス部に対しても接触しないよ
うに構成されている。
Numerals 28 and 29 are a pair of pistons, which are fitted in the cylinder 20 so as to be separately movable on both sides of the driven rotary shaft 21 (guide member 22), and one piston 28
From the left, a pair of left and right piston arms 28a, 28b sandwiching one end of the driven arms 26a, 26b from both left and right sides.
A pair of left and right piston arms 29a and 29b sandwiching the other ends of the driven arms 26a and 26b from the left and right sides are continuously provided from the other piston 29. These piston arms 28a and 28b and the piston arm 2
9a and 29b are extended in the cylinder axis direction between the driven rotary shaft 21 and the cylinder 20 so as to sandwich the driven rotary shaft 21 from above and below, but these piston arms 28a to 29b are driven by the driven shafts. As shown in FIG. 1B, the driven arm 26 a, the driven arm 26 a,
It is configured so that it does not come into contact with the boss portion that projects to the left and right of 26b.

【0011】30は前記ピストンアーム28a,28b
の先端部間に架設された駆動用ピンであり、31は前記
ピストンアーム29a,29bの先端部間に架設された
駆動用ピンである。前記被動アーム26a,26bの両
端部には、被動回転軸21の直径方向に沿って被動用長
孔32,33が両端から切り欠き形成されており、前記
ピストンアーム28a,28b側の駆動用ピン30は、
一方の被動用長孔32とガイド部材22の案内用長孔2
5とを貫通し、前記ピストンアーム29a,29b側の
駆動用ピン31は、他方の被動用長孔33とガイド部材
22の案内用長孔24とを貫通している。尚、各駆動用
ピン30,31の案内用長孔24,25を貫通する部分
には、これら長孔24,25の巾よりも僅かに外径の小
さなローラ(ニードルベアリングなどが利用出来る)3
4,35が支承されている。
Reference numeral 30 denotes the piston arms 28a and 28b.
Is a drive pin erected between the tip portions of the piston arms, and 31 is a drive pin erected between the tip portions of the piston arms 29a and 29b. Driven long holes 32, 33 are formed in the both ends of the driven arms 26a, 26b along the diametrical direction of the driven rotary shaft 21 so as to be cut out from both ends, and drive pins on the piston arms 28a, 28b side are formed. 30 is
One driven long hole 32 and one guiding long hole 2 of the guide member 22.
5 and the driving pin 31 on the side of the piston arms 29a, 29b penetrates the other driven elongated hole 33 and the guiding elongated hole 24 of the guide member 22. A roller having a slightly smaller outer diameter than the width of the long holes 24, 25 (a needle bearing or the like can be used) 3 is provided in a portion of each of the drive pins 30, 31 penetrating the long guide holes 24, 25.
4,35 are supported.

【0012】36は両ピストン28,29間のシリンダ
室37に連通する給排気通路であり、38は各ピストン
28,29の外側シリンダ室39A,39Bに連通する
給排気通路であって、前記シリンダ20の周壁及び端面
板に穿設されている。
Reference numeral 36 is a supply / exhaust passage communicating with a cylinder chamber 37 between the pistons 28, 29, and 38 is a supply / exhaust passage communicating with outer cylinder chambers 39A, 39B of the pistons 28, 29. The peripheral wall and the end plate of 20 are perforated.

【0013】以上のように構成されたトルクアクチュエ
ータは、従来のものと同様に、図1Aに示すように両ピ
ストン28,29が退入限位置にある状態で、シリンダ
室37に圧力空気を供給して両ピストン28,29を互
いに離間する方向に進出移動させると、各々のピストン
アーム28a,28b及び29a,29bの駆動用ピン
30,31が、被動用長孔32,33を介して被動アー
ム26a,26bの両端を互いに逆方向に引っ張って、
図2に示すように、当該被動アーム26a,26bを時
計方向に略90度回動させることになる。反対に、図2
に示すように両ピストン28,29が進出限位置にある
状態で、両シリンダ室39A,39Bに圧力空気を供給
して両ピストン28,29を互いに接近する方向に退入
移動させると、各々のピストンアーム28a,28b及
び29a,29bの駆動用ピン30,31が、被動用長
孔32,33を介して被動アーム26a,26bの両端
を互いに逆方向に押圧して、図1Aに示すように、当該
被動アーム26a,26bを反時計方向に略90度回動
させることになる。この被動アーム26a,26bの正
逆回転が被動回転軸21に伝達され、この被動回転軸2
1に連動連結されているバタフライ弁などが開閉駆動さ
れる。
The torque actuator constructed as described above supplies pressurized air to the cylinder chamber 37 with both pistons 28 and 29 in the retracted position as shown in FIG. When the pistons 28, 29 are moved forward in the direction of separating from each other, the driving pins 30, 31 of the respective piston arms 28a, 28b and 29a, 29b are moved through the driven slots 32, 33 to move the driven arms. Pull both ends of 26a, 26b in opposite directions,
As shown in FIG. 2, the driven arms 26a and 26b are rotated clockwise by approximately 90 degrees. On the contrary, Fig. 2
When both pistons 28 and 29 are in the advance limit position as shown in FIG. 2, when compressed air is supplied to both cylinder chambers 39A and 39B to move both pistons 28 and 29 back and forth in a direction in which they approach each other, The driving pins 30 and 31 of the piston arms 28a and 28b and 29a and 29b press the opposite ends of the driven arms 26a and 26b in opposite directions through the driven elongated holes 32 and 33, as shown in FIG. 1A. The driven arms 26a and 26b are rotated counterclockwise by approximately 90 degrees. The forward and reverse rotations of the driven arms 26a and 26b are transmitted to the driven rotary shaft 21, and the driven rotary shaft 2
A butterfly valve or the like, which is linked to 1, is opened and closed.

【0014】上記のトルクアクチュエータの作動時に於
いても、シリンダ軸心方向に対して傾斜している被動ア
ーム26a,26bの被動用長孔32,33に於ける側
面に対し駆動用ピン30,31がシリンダ軸心方向に移
動押圧する結果、ピストンアーム28a,28b及び2
9a,29bの駆動用ピン30,31の位置には、被動
回転軸21のある側への横向き分力が作用する。しかし
ながらこの横向き分力は、その発生位置である前記駆動
用ピン30,31の位置に於いて、ローラ34,35を
介してガイド部材22の案内用長孔24,25の側面で
受けられるので、これらピストンアーム28a,28b
及び29a,29bにモーメントを生じさせることはな
い。勿論、両ピストン28,29は、シリンダ軸心方向
と平行な案内用長孔24,25に前記駆動用ピン30,
31がローラ34,35を介して嵌合しているので、シ
リンダ軸心方向の直線運動のみ可能であって、傾動する
恐れはない。
Even when the above torque actuator is operated, the driving pins 30, 31 are attached to the side surfaces of the driven slots 32, 33 of the driven arms 26a, 26b inclined with respect to the cylinder axis direction. Moves and pushes in the axial direction of the cylinder, resulting in piston arms 28a, 28b and 2
At the positions of the driving pins 30 and 31 of 9a and 29b, a lateral component force to the side where the driven rotary shaft 21 is present acts. However, this lateral component force is received by the side surfaces of the elongated guide holes 24, 25 of the guide member 22 via the rollers 34, 35 at the positions of the drive pins 30, 31 which are the generation positions thereof. These piston arms 28a, 28b
And 29a and 29b do not generate a moment. Of course, both the pistons 28 and 29 are provided with the drive pins 30 and the guide elongated holes 24 and 25 parallel to the cylinder axis direction.
Since 31 is fitted through the rollers 34 and 35, only linear movement in the cylinder axis direction is possible and there is no risk of tilting.

【0015】尚、図1Bに示すように、前記駆動用ピン
30,31は、その両端に加工した周溝にストップリン
グ36を嵌合させて、ピストンアーム28a,28b及
び29a,29bからの抜け止めとすることが出来る
が、この方法では、ピストンアーム28a,28b及び
29a,29bから突出する駆動用ピン30,31の両
端やストップリング36などがシリンダ20に接触しな
いように、駆動用ピン30,31の位置をシリンダ軸心
に近づけたり、ピストンアーム28a〜29b、ガイド
部材22、被動アーム26a,26bなどの厚さを薄く
する、というような好ましからざる制約を受けることに
なる。
As shown in FIG. 1B, the drive pins 30 and 31 are fitted with stop rings 36 in the circumferential grooves formed at both ends thereof, and the stop pins 36 are pulled out from the piston arms 28a, 28b and 29a, 29b. However, in this method, the driving pin 30 is prevented so that both ends of the driving pin 30, 31 projecting from the piston arms 28a, 28b and 29a, 29b and the stop ring 36 do not contact the cylinder 20. , 31 closer to the cylinder axis, and the piston arms 28a-29b, the guide member 22, the driven arms 26a, 26b, and the like are made thinner, which is unfavorable.

【0016】このような問題点を解消するためには、例
えば図4及び図5に示すように、駆動用ピン30,31
の全長を左右一対のピストンアーム28a,28b及び
29a,29bの外側面間距離と等しくすると共に、当
該駆動用ピン30,31の両端に、前記ピストンアーム
28a〜29bの厚さと略等しい長さの小径軸部40を
形成しておき、前記ピストンアーム28a,28b及び
29a,29bには、前記駆動用ピン30,31を挿通
させ得る内径のピン孔41を加工し、このピン孔41に
圧入固定し得る外径で且つ前記小径軸部40に外嵌させ
得る内径のブッシュ42を、駆動用ピン30,31の小
径軸部40に外嵌させるように前記ピン孔41に圧入固
定させることにより、ピストンアーム28a,28b及
び29a,29bから全く突出しない長さの駆動用ピン
30,31を、前記両ブッシュ42によりピストンアー
ム28a,28b及び29a,29bに対し抜け止め固
定させることが出来る。
In order to solve such a problem, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, drive pins 30 and 31 are provided.
Has a total length equal to the distance between the outer surfaces of the pair of left and right piston arms 28a, 28b and 29a, 29b, and has a length substantially equal to the thickness of the piston arms 28a-29b at both ends of the drive pin 30, 31. The small-diameter shaft portion 40 is formed, and the piston arms 28a, 28b and 29a, 29b are formed with pin holes 41 having an inner diameter through which the driving pins 30, 31 can be inserted, and press-fitted and fixed in the pin holes 41. A bushing 42 having an outer diameter that allows the outer diameter to be fitted to the small diameter shaft portion 40 is press-fitted and fixed to the pin hole 41 so as to be fitted to the small diameter shaft portion 40 of the driving pins 30 and 31. The drive pins 30 and 31 having a length that does not project from the piston arms 28a and 28b and 29a and 29b are attached to the piston arms 28a and 28b by the bushes 42. Fine 29a, 29b for retaining fixed to it can be.

【0017】図6及び図7は、ガイド部材の変形例を示
している。この図に示すガイド部材43は、前記ピスト
ンアーム28a,28b及び29a,29bの左右両側
に配設され且つ夫々前記案内用長孔24,25を有する
左右両側壁部44a,44bを備えた筒状体から構成さ
れており、前記両側壁部44a,44bをつなぐ円弧状
周壁部45a,45bがシリンダ20の内面に当接する
状態で、シリンダ20に内嵌固定される。そして、前記
ピストンアーム28a,28b及び29a,29bから
左右両側に突出する前記駆動用ピン30,31の両端
が、夫々ローラ34,35を介して前記左右両側壁部4
4a,44bの各案内用長孔24,25に嵌合する。こ
の場合、左右一対のピストンアーム28a,28b間及
びピストンアーム29a,29b間に両端部が嵌合する
1つの被動アーム26が被動回転軸21に取付けられ
る。
6 and 7 show a modification of the guide member. The guide member 43 shown in this drawing is a tubular member provided on both left and right sides of the piston arms 28a, 28b and 29a, 29b and provided with left and right side wall portions 44a, 44b having the elongated guide holes 24, 25, respectively. It is formed of a body, and is internally fitted and fixed to the cylinder 20 in a state where the arcuate peripheral wall portions 45a and 45b connecting the both side wall portions 44a and 44b are in contact with the inner surface of the cylinder 20. Then, both ends of the drive pins 30, 31 projecting from the piston arms 28a, 28b and 29a, 29b to the left and right sides are provided with the left and right side wall portions 4 via rollers 34 and 35, respectively.
4a and 44b are fitted in the respective guiding long holes 24 and 25. In this case, one driven arm 26 having both ends fitted between the pair of left and right piston arms 28a and 28b and between the piston arms 29a and 29b is attached to the driven rotary shaft 21.

【0018】図8に示す実施例では、両ピストン28,
29をスプリングにより退入方向に付勢するように構成
している。即ち、ピストン28側のシリンダ20の端部
に端面板に代えてスプリングケース46を取付け、この
スプリングケース46と前記ピストン28との間に、例
えば内外二重の圧縮コイルスプリング47a,47bを
介装して、被動アーム26a,26bを介して互いに逆
方向に移動するように連動している両ピストン28,2
9を前記スプリング47a,47bにより退入方向に付
勢している。この場合、両シリンダ室39A,39B
は、通路38を介して常時大気に開放され、両ピストン
28,29間のシリンダ室37に圧力空気を供給するこ
とにより、両ピストン28,29をスプリング47a,
47bの付勢力に抗して進出移動させ、当該シリンダ室
37を大気に開放させることにより、両ピストン28,
29をスプリング47a,47bの付勢力で退入移動さ
せることが出来る。勿論、両方のピストン28,29を
夫々スプリングで退入方向に付勢することも出来る。
In the embodiment shown in FIG. 8, both pistons 28,
29 is configured to be urged by a spring in the retreat direction. That is, a spring case 46 is attached to the end of the cylinder 20 on the piston 28 side in place of the end face plate, and, for example, double compression coil springs 47a and 47b of the inner and outer sides are interposed between the spring case 46 and the piston 28. Then, the pistons 28 and 2 are interlocked so as to move in opposite directions via the driven arms 26a and 26b.
9 is biased in the retreat direction by the springs 47a and 47b. In this case, both cylinder chambers 39A, 39B
Is constantly opened to the atmosphere via a passage 38 and supplies pressurized air to a cylinder chamber 37 between the pistons 28, 29, thereby causing the pistons 28, 29 to move to a spring 47a,
By advancing and moving against the urging force of 47b and opening the cylinder chamber 37 to the atmosphere, both pistons 28,
29 can be moved back and forth by the urging force of the springs 47a and 47b. Of course, both pistons 28 and 29 can be urged in the retreat direction by springs.

【0019】[0019]

【発明の作用及び効果】以上のように本発明のダブルピ
ストン形トルクアクチュエータでは、シリンダ軸心方向
に対して傾斜している被動アームの被動用長孔に於ける
側面に対しピストン側の駆動用ピンがシリンダ軸心方向
に移動押圧する結果、ピストンアームの駆動用ピン位置
に作用する横向きの非常に大きな分力は、その発生位置
である前記駆動用ピンの位置に於いて、シリンダに固定
のガイド部材に於ける案内用長孔の側面で受けられるの
で、その反力を前記駆動用ピンを備えたピストンアーム
に作用させることがなく、従って当該ピストンアームに
モーメントを生じさせることはない。勿論、両ピストン
は、シリンダ軸心方向と平行な前記案内用長孔と前記駆
動用ピンとの嵌合によりシリンダ軸心方向の直線運動の
み可能であって、傾動する恐れはない。
As described above, in the double piston type torque actuator of the present invention, the piston side is driven with respect to the side surface of the driven elongated hole of the driven arm which is inclined with respect to the cylinder axis direction. As a result of the pin moving and pressing in the axial direction of the cylinder, a very large lateral component force acting on the drive pin position of the piston arm is fixed to the cylinder at the position of the drive pin, which is the position where the force is generated. Since it is received by the side surface of the guide elongated hole in the guide member, the reaction force thereof does not act on the piston arm provided with the drive pin, and therefore no moment is generated in the piston arm. Of course, both pistons can only move linearly in the cylinder axial direction by fitting the guide elongated hole parallel to the cylinder axial direction and the driving pin, and there is no fear of tilting.

【0020】このようなことから本発明のトルクアクチ
ュエータによれば、駆動時にピストンとシリンダとの間
に極めて大きな横向きの押圧力が作用する恐れがなくな
り、駆動時のピストンのこぜが解消する。従ってピスト
ンの摺動抵抗が著しく小さくなり、従来構成のトルクア
クチュエータよりはるかに機械的効率の優れたトルクア
クチュエータを得ることが出来るに至った。特に、ピス
トンのこぜが発生し易いタイプのアクチュエータ、即
ち、図8で示したようにピストンがスプリングによって
退入方向に付勢されるタイプのダブルピストン形トルク
アクチュエータには、本発明の構成は極めて効果的であ
る。
From the above, according to the torque actuator of the present invention, there is no possibility that an extremely large lateral pressing force acts between the piston and the cylinder at the time of driving, and the stiffness of the piston at the time of driving is eliminated. Therefore, the sliding resistance of the piston is significantly reduced, and it is possible to obtain a torque actuator having a mechanical efficiency far superior to that of the conventional torque actuator. In particular, the structure of the present invention is applicable to an actuator of a type in which a piston is easily damaged, that is, a double piston type torque actuator of a type in which a piston is biased in a retracting direction by a spring as shown in FIG. It is extremely effective.

【0021】更に本発明の構成によれば、ピストンアー
ムは、従来のようにピストンが進出限位置まで移動して
も被動回転軸上にピストンアームの内側面が当接し得る
ように駆動用ピンの取付け位置よりも後方へ長く延出さ
せる必要がなく、駆動用ピンを取付け得るだけの長さが
あれば良いので、図10に示す従来構成のものと比較し
てピストンアームの長さをLだけ短く構成することが出
来る。従って、両ピストンが退入限位置にあるときの当
該両ピストン間の間隔を短くすることが出来るので、ア
クチュエータ全体の小型化、軽量化を図ることが出来
る。
Further, according to the structure of the present invention, the piston arm is provided with a drive pin so that the inner side surface of the piston arm can contact the driven rotary shaft even when the piston moves to the advance limit position as in the conventional case. Since it is not necessary to extend it rearward from the mounting position, and it is sufficient that the driving pin can be mounted, the length of the piston arm is only L compared to the conventional structure shown in FIG. Can be made short. Therefore, the distance between the two pistons can be shortened when both pistons are in the retracted limit position, so that the overall size and weight of the actuator can be reduced.

【0022】以上を要するに、本発明によってピストン
の円滑な作動が実現出来、極めて小型でありながら高出
力のトルクアクチュエータを得ることが出来るのであ
る。
In summary, according to the present invention, a smooth operation of the piston can be realized, and a torque actuator having a very small size and a high output can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 A図は両ピストンが退入限位置にあるときの
縦断側面図であり、Bは縦断正面図である。
FIG. 1A is a vertical sectional side view when both pistons are in a retracted limit position, and B is a vertical sectional front view.

【図2】 両ピストンが進出限位置にあるときの縦断側
面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional side view when both pistons are at the advance limit position.

【図3】 A図はガイド部材の正面図であり、B図は同
縦断側面図である。
FIG. 3 is a front view of a guide member, and FIG. 3 is a vertical side view of the same.

【図4】 駆動用ピンの抜け止め構造に関する他の実施
例を説明する要部の一部縦断正面図である。
FIG. 4 is a partially longitudinal front view of a main portion for explaining another embodiment of the drive pin retaining structure.

【図5】 図4の駆動用ピンと片側に嵌合させたブッシ
ュとを示す斜視図である。
5 is a perspective view showing the drive pin of FIG. 4 and a bush fitted on one side. FIG.

【図6】 ガイド部材に関する他の実施例を説明する要
部の一部縦断側面図である。
FIG. 6 is a partial vertical cross-sectional side view of a main portion for explaining another embodiment of the guide member.

【図7】 同一部縦断正面図である。FIG. 7 is a vertical sectional front view of the same portion.

【図8】 スプリング併用形のトルクアクチュエータに
適用した実施例を説明する縦断側面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional side view for explaining an embodiment applied to a torque actuator of a combined spring type.

【図9】 従来構成のトルクアクチュエータを、両ピス
トンが退入限位置にある状態で示す縦断側面図である。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional side view showing a torque actuator of a conventional configuration in a state where both pistons are in a retracted limit position.

【図10】従来構成のトルクアクチュエータを、両ピス
トンが進出限位置にある状態で示す縦断側面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional side view showing a torque actuator having a conventional configuration in a state in which both pistons are in an advance limit position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 シリンダ 21 被動回転軸 22 板状のガイド部材 24 案内用長孔 25 案内用長孔 26a 被動アーム 26b 被動アーム 28a ピストンアーム 28b ピストンアーム 29a ピストンアーム 29b ピストンアーム 30 駆動用ピン 31 駆動用ピン 32 被動用長孔 33 被動用長孔 34 ローラ(ニードルベアリング) 35 ローラ(ニードルベアリング) 40 駆動用ピン両端の小径軸部 42 ブッシュ 43 筒状のガイド部材 47a ピストン付勢用スプリング 47b ピストン付勢用スプリング 20 Cylinder 21 Driven Rotating Shaft 22 Plate-shaped Guide Member 24 Guide Long Hole 25 Guide Long Hole 26a Driven Arm 26b Driven Arm 28a Piston Arm 28b Piston Arm 29a Piston Arm 29b Piston Arm 30 Drive Pin 31 Drive Pin 32 Driven Long hole for driving 33 long hole for driving 34 roller (needle bearing) 35 roller (needle bearing) 40 small diameter shaft part at both ends of drive pin 42 bushing 43 cylindrical guide member 47a piston biasing spring 47b piston biasing spring

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被動回転軸の両側に各別に運動可能なピス
トンを配設し、これら両ピストンから前記被動回転軸を
挟むように互いに平行なピストンアームを連設すると共
に、前記被動回転軸から直径方向両側に延出する被動ア
ームの両端に、前記各ピストンアームに突設された駆動
用ピンが嵌合する被動用長孔を設けて成るダブルピスト
ン形トルクアクチュエータに於いて、前記両ピストン間
のシリンダ内にガイド部材を固定内装し、このガイド部
材に、前記両ピストンアームの駆動用ピンが夫々嵌合す
る、シリンダ軸心方向と平行な案内用長孔を設けて成る
ダブルピストン形トルクアクチュエータ。
1. A movable piston is arranged on both sides of a driven rotary shaft, and piston arms parallel to each other are sandwiched between the pistons so as to sandwich the driven rotary shaft. In a double-piston type torque actuator comprising driven arms extending on both sides in the diametrical direction, provided with elongated driven holes into which driving pins projecting from the piston arms are fitted, on both ends of the driven arms. Double piston type torque actuator in which a guide member is fixedly installed in the cylinder, and a long guide hole parallel to the cylinder axis direction is provided in the guide member so that the drive pins of both piston arms are fitted therein. ..
【請求項2】前記各ピストンアームが左右一対並設され
ると共に、前記各駆動用ピンが前記左右一対のピストン
アーム間に架設され、前記ガイド部材は、前記左右一対
のピストンアーム間に配設された1枚の板体から成り、
前記駆動用ピンの中央部が前記ガイド部材の案内用長孔
を貫通するようにした請求項1に記載のダブルピストン
形トルクアクチュエータ。
2. A pair of left and right piston arms are arranged side by side, the driving pins are bridged between the pair of left and right piston arms, and the guide member is arranged between the pair of left and right piston arms. It consists of a single plate,
2. The double piston type torque actuator according to claim 1, wherein a central portion of the drive pin penetrates a long guide hole of the guide member.
【請求項3】前記ガイド部材が、前記ピストンアームの
左右両側に配設され且つ夫々前記案内用長孔を有する左
右両側壁部を備えた筒状体から成り、前記ピストンアー
ムから左右両側に突出する前記駆動用ピンの両端が前記
左右両側壁部の各案内用長孔に嵌合するようにした請求
項1に記載のダブルピストン形トルクアクチュエータ。
3. The guide member comprises a cylindrical body provided on both left and right sides of the piston arm and having left and right side wall portions each having the elongated guide hole, and projects from the piston arm to both left and right sides. 2. The double piston type torque actuator according to claim 1, wherein both ends of the driving pin are fitted into the respective guiding long holes of the left and right side wall portions.
【請求項4】前記駆動用ピンには、前記ガイド部材の案
内用長孔に嵌合するローラを支承して成る請求項1〜3
の何れかに記載のダブルピストン形トルクアクチュエー
タ。
4. A roller fitted into a long guide hole of the guide member is supported by the drive pin.
A double-piston torque actuator according to any one of 1.
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