JPH0559028U - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 往復直線運動を揺動運動に変換して動力の伝
達を行なう動力伝達装置に関し、小型化が可能で、か
つ、耐久寿命の長い動力伝達装置を提供することを目的
とする。 【構成】 アクチュエータの出力軸７ｅの先端部を凹形
状とし、その端面７ｅ_-4，７ｅ_-5にＲを付ける。また、
出力軸７ｅにピン８により結合する連結棒９の出力軸７
ｅとの結合部分を出力軸７ｅの先端部の凹形状と結合す
る凸形状とし、その端面９ａ_-1，９ａ_-2を出力軸７ｅの
端面７ｅ_-4，７ｅ_-5と同一のＲを付けてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は動力伝達装置に係り、特に、往復直線運動を揺動運動に変換して動力 の伝達を行なう動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図７は従来の動力伝達装置の側面図を示す。同図中、１はアクチュエータで、 出力軸２を矢印Ａ方向に往復直線運動させる。

【０００３】 出力軸２の先端にはピン３により連結棒４の一端が回動自在に軸支される。連 結棒４の他端は被動体と結合した回転レバー５の一端に回動自在に軸支される。

【０００４】 また、回転レバー５の他端は固定軸６に回動自在に軸支され、矢印Ｂ方向に回 動可能とされている。

【０００５】 アクチュエータ１により出力軸２が矢印Ａ₁ 方向に直線運動すると、ピン３に より連結棒４がピン３を中心に回動しながら矢印Ａ₁ 方向に引っぱられ回転レバ ー５を固定軸６を中心に矢印Ｂ₁ 方向に回動させる。

【０００６】 また、逆にアクチュエータ１により出力軸２を矢印Ａ₂ 方向に直線運動させる と、ピン３により連結棒４がピン３を中心に回動しながら矢印Ａ₂ 方向に押され 、回転レバー５を固定軸６を中心に矢印Ｂ₂ 方向に回動させる。

【０００７】 このとき、出力軸２と連結棒４とはピン３によってのみ連結される構成とされ ていた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、従来のこの種の動力伝達装置では出力軸と連結棒とはピンのみによ る軸支構造とされていた。

【０００９】 このため、出力軸と連結棒を軸支しているピンに加わる力は図５の通り、出力 軸の押出力Ｆは連結棒を軸方向に押す力ＷとＷ直角方向の力Ｒに分力される。ま た、出力軸の引込み力も同様に分力される。但し、このとき、力の方向は逆とな る。

【００１０】 従来はこれら全ての力をピンが受けていた。力Ｗは出力軸の往復運動によって ピンに対して繰返し両振り曲げ応力が加わる。これはピンの耐久疲労を著しく縮 める。

【００１１】 また、力Ｒは出力軸を揺動させる働きをする為、出力軸出力の低下及び異音等 の不具合を生じると共に出力軸を折れやすくする。

【００１２】 このように、ピンに全負荷が加わり、その往復繰返し運動による両振りの負荷 の為、疲労耐久が短いという問題点が生じる。その為、より強くサイズの大きい ピンにしなければならず、コストの上昇をまねく。また、連結棒の揺動に伴って 、出力軸に横方向分力が加わり、出力軸が振られる。その為、異音の発生、出力 低下等の問題が生じやすくなると共に、出力軸が折れやすくなる等の問題点があ った。

【００１３】 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、小型化が可能で、かつ、耐久寿命 の長い動力伝達装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、往復直線運動する出力軸と回動部材とをピンにより回動自在に結合 し、出力軸の往復直線運動を揺動運動に変換して伝達する動力伝達装置において 、前記出力軸の端面と前記回動部材の端面と前記回動部材が揺動可能な形状で互 いに突合わせた構成としてなる動力伝達装置。

【００１５】

【作用】

出力軸の端面と回動部材の端面とが互いに回動自在に突合わされているため、 出力軸を押出した際にピンではなく出力軸の端面と回動部材の端面とで力を受け ることになり、従って、ピンへの荷重の負担を低減することができる。

【００１６】

【実施例】

図１乃至図３は本発明の一実施例の側面図を示す。同図中、７はアクチュエー タで、アクチュエータ７は図４に示すようにモータ７ａ，ピニオン７ｂ，ギア部 ７ｃ，インナスクリュウ部７ｄ，出力軸７ｅ，回路基板７ｆが収納ケース７ｇ内 に収納された構成とされている。

【００１７】 モータ７ａは回路基板７ｆを介して外部と電気的に接続され、外部からの駆動 電流により正逆方向に回転する。

【００１８】 モータ７ａの回転軸にはピニオン７ｂが固定されている。ピニオン７ｂにはギ ア部７ｃの外周に形成されたギア７ｃ_-1が噛合され、モータ１ａの回転に応じて 回転する。

【００１９】 ギア部７ｃにはその内周部に突起部７ｃ_-2が形成され、インナスクリュウ部７ ｄの外周に形成された突起部７ｄ_-1と係合する。これらの突起部７ｃ_-2及び７ｄ _-1 により、ギア部７ｃはインナスクリュウ部７ｄに対して所定の角度θだけ回動 自在な構成とされている。従って、ギア部７ｃは起動時に所定角度θ回転し、十 分な起動トルクを得た後に突起部７ｃ_-2が突起部７ｄ_-1と当接して、インナスク リュウ部７ｄを回転させる。

【００２０】 インナスクリュウ部７ｄの内周にはインナスクリュウ部７ｄ_-2が形成されてい る。インナスクリュウ部７ｄ_-2には出力軸７ｅの外周に形成されたアウタスクリ ュウ部７ｅ_-1が螺合する。

【００２１】 出力軸７ｅは矢印Ｃ方向にのみ移動可能な構成で、ガイドピン７ｅ_-2等により 回転しない構成とされている。このため、インナスクリュウ部７ｄが回転するこ とにより出力軸７ｅは矢印Ｃ方向に移動する。

【００２２】 ここで、図１にもどって説明続ける。図１１に示すように往復直線運動をする アクチュエータ７の出力軸７ｅの先端部７ｅ_-3にはピン８を介して連結棒９が揺 動可能な状態で結合される。又、連結棒９の他端部には孔９ｂが設けられていて 、その孔９ｂに被動体（図示省略）の回転レバー１０の一端が回動可能の状態に 結合される。

【００２３】 出力軸７ｅの先端部は図５に示すように凹形状をしており、凹形状の端面７ｅ _-4 ，７ｅ_-5はピン８を挿入する孔７ｅ_-3を中心にＲを有する形状をしている。又 、出力軸７ｅの先端部に結合される連結棒９の結合部形状は図６に示すように凸 形状をしており、前記凹形状と対向する端面９ａ_-1，９ａ_-2はピン８を挿入する 孔９ａを中心とし、前記出力軸７ｅの凹部端面７ｅ_-4，７ｅ_-5に形成されたＲと 嵌合するＲを有する形状（円弧形状）に形成されている。

【００２４】 本考案では、例えばピン８と連結棒９のクリアランスを最小ｄ（例えば0.04ｍ ｍ）としており、前記凹部の先端部端面７ｅ_-4のＲの半径をＲ₁ 、底部端面７ｅ _-5 のＲをＲ₂ （Ｒ₁ ≧Ｒ₂ ）、また、前記凸部の先端部端面４ａ_-1のＲをＲ₂ 、 凹部の先端部端面７ｅ_-5に対向する端面９ａ_-2のＲをＲ₁ としている。

【００２５】 次に本装置の動作を説明する。

【００２６】 まず、図１の状態からアクチュエータを駆動させ、出力軸７ｅが矢印 方向に 直線運動を開始すると、出力軸７ｅに結合した連結棒８が揺動運動をしながら矢 印 方向に押し出される。これに伴い連結棒の他端に結合している被動体を駆動 するところの回転レバー４が軸１１を中心に回動する。これにより、図１，図２ ，図３の順で連結棒が揺動しながら回転レバー１０が回動する。

【００２７】 このように、回転レバー４は軸１１を中心に旋回運動し、連結棒９は回転レバ ー４の軌跡に沿って揺動運動をする。

【００２８】 この場合、交差上の差よりピン８は出力軸７ｅ及び連結棒９と非接触となり、 図２に示す２ヶ所（Ｘ，Ｙ）で全荷重を受けることになる。ここでＸ点の受ける 力（分力）は、 連結棒軸方向に Ｗ₁ ＝Ｆ₁ sin θ (1) 連結棒軸直角方向に Ｒ₁ ＝Ｆ₁ cos θ (2) また、Ｙ点の受ける力（分力）は、 連結棒軸方向に Ｗ₂ ＝Ｆ₂ sin θ (3) 連結棒軸直角方向に Ｒ₂ ＝Ｆ₂ cos θ (4) 但し、Ｒ₂ は出力軸の揺動に対して逆方向の抵抗が生じる。しかも、点０を中心 とした回転モーメントとして作用する。従って、(4) 式はμを摩擦係数とすると 、

【００２９】

【数１】

【００３０】 これにより、出力軸（または連結棒９）に加わる全力は、 連結棒の出力軸方向の力 Ｗ＝Ｗ₁ ＋Ｗ₂ ＝（Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ）sin θ＝Ｆsin θ （Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ＝Ｆ） (6) 連結棒９の出力軸 直角方向の力 Ｒ＝Ｒ₁ ＋Ｒ₂ ＝（Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ）cos θ−

【００３１】

【数２】

【００３２】 となる。

【００３３】 連結棒軸方向の力Ｆは従来例と同じであるが、本案では、出力軸の押し出し方 向では力の受ける箇所がピンではなく、出力軸及び連結棒本体で受ける為、ピン には前記の両振り曲げ応力ではなく片振り曲げ応力のみが加わる。その結果耐久 疲労が著しく向上する。

【００３４】 また、出力軸揺動では、

【００３５】

【数３】

【００３６】 なお、出力軸の引込み時（矢印Ｂ₂ 方向）は従来と同様ピンにのみ荷重がかか る。

【００３７】

【考案の効果】

上述の如く、本考案によれば、出力軸の押出し時には出力軸の端面を連結棒の 端面で受け、押出力がピンにかからない構成とすることができるため、ピンへの 荷重の負担を低減でき、従って、結合部分を小型化または、耐久寿命を伸ばすこ とができ、コストダウン、及び、品質向上が計れる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側面図である。

【図２】本発明の一実施例の側面図である。

【図３】本発明の一実施例の側面図である。

【図４】アクチュエータの断面図である。

【図５】本発明の一実施例の要部の構成図で、（Ａ）は
側面図、（Ｂ）は正面図である。

【図６】本発明の一実施例の他の要部の構成図で、
（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。

【図７】本発明の一実施例の動作を説明するための図で
ある。

【図８】従来の一例の側面図である。

【符号の説明】

７ アクチュエータ ７ｅ 出力軸 ７ｅ_-4，７ｅ_-5，９ａ_-1，９ａ_-2 端面 ８ ピン ９ 連結棒

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復直線運動する出力軸と回動部材とを
   ピンにより回動自在に結合し、該出力軸の往復直線運動
   を揺動運動に変換して伝達する動力伝達装置において、 前記出力軸の端面と前記回動部材の端面とを前記回動部
   材が揺動可能な形状で互いに突合わせた構成としてなる
   動力伝達装置。