JPH0671903U - ロータリアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸６の回転をその全角度の中途で中間停止さ
せることができ、中間停止位置を調節することができ、
また中間停止位置が二点以上ある場合にそれぞれを個別
的に調節することができるロータリアクチュエータを提
供する。 【構成】 ピニオン部を設けた軸６と、第一シリンダ室
２に往復動自在に挿入され、第一ラック部を設け、流体
圧の供給を受けて往復動する第一往復動部材１１と、第
二シリンダ室に往復動自在に挿入され、第二ラック部を
設け、軸６に従動し、往復動方向に貫通孔を設けた第二
往復動部材と、貫通孔に貫挿され、一端においてボディ
１に支持されたストッパと、第二シリンダ室に往復動自
在に挿入され、流体圧の供給を受けてストッパの他端に
押し付けられ、第一往復動部材より大きな受圧面積を備
えたピストンと、を有し、ストッパのボディ１に対する
被支持位置をピストンの往復動方向に調節自在とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロータリアクチュエータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、流体圧を供給してラックを往復動させ、ラックに噛合したピニオン を回転させるロータリアクチュエータが知られているが、従来のロータリアクチ ュエータは、実開昭６２−４１９０６号公報に見られるように、中間停止機能を 有していない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

また本願出願人は先に、中間停止機能を有するロータリアクチュエータを提案 したが、この先の提案では、中間停止位置を調節することができない（実開平３ −１２５９０３号公報参照）。ロータリアクチュエータを実際に設備に組み込む 場合には、他の機器との位置を合わせる都合から、如何しても中間停止位置を調 節しなければならない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は以上の点に鑑み、上記従来技術にみられる問題を解消すべく案出され たものであって、この目的を達成するため、第一および第二シリンダ室を設けた ボディと、前記ボディに回転自在に支持され、ピニオン部を設けた軸と、前記第 一シリンダ室に往復動自在に挿入され、前記ピニオン部に噛合する第一ラック部 を設け、流体圧の供給を受けて往復動する第一往復動部材と、前記第二シリンダ 室に往復動自在に挿入され、前記ピニオン部に噛合する第二ラック部を設け、前 記軸に従動し、往復動方向に貫通孔を設けた第二往復動部材と、前記貫通孔に貫 挿され、一端において前記ボディに支持されたストッパと、前記第二シリンダ室 に往復動自在に挿入され、流体圧の供給を受けて前記ストッパの他端に押し付け られ、前記第一往復動部材より大きな受圧面積を備えたピストンと、を有し、前 記ストッパの前記ボディに対する被支持位置が前記ピストンの往復動方向に調節 自在であるロータリアクチュエータを提供する。

【０００５】

【作用】

上記構成を有する本考案のロータリアクチュエータは以下のように作動する。 ａ）全角度の回転 軸を中間停止させることなく全角度に亙って回転させる場合には、第一シリン ダ室の第一往復動部材によって仕切られた一方の室に流体圧を供給する。 すなわち、第一シリンダ室の一方の室に流体圧が供給されると、第一往復動部 材が往動し、第一往復動部材の第一ラック部と軸のピニオン部が噛合しているこ とから、軸が従動回転する。第一往復動部材が往動の端限に達して停止すると、 軸の回転が全角度の一端限で停止する。また軸が回転すると、軸のピニオン部と 第二往復動部材の第二ラック部が噛合していることから、第二往復動部材が従動 する。この従動に際して第二往復動部材が停止する以前に第二往復動部材がピス トンに当接すると、第二往復動部材は停止するまでピストンを押圧移動させる。

【０００６】 ｂ）中間停止 軸の回転をその全角度の中途で中間停止させる場合には、第一シリンダ室の一 方の室に流体圧を供給するとともに第二シリンダ室に流体圧を供給する。 すなわち、第一シリンダ室の一方の室に流体圧が供給されると、第一往復動部 材が往動し、軸が従動回転し、更に第二往復動部材が従動する。一方、第二シリ ンダ室に流体圧が供給されると、ピストンがこの流体圧に押されてストッパの他 端に押し付けられる。この状態で第二往復動部材が従動して来てピストンに当接 すると、ａではピストンを押圧移動させることができたが、このｂではピストン に流体圧が作用しているためにピストンを押圧移動させることができず、よって 第二往復動部材は停止する。そして第二往復動部材が停止すると、伝動経路を逆 に辿って、軸が停止し、更に第一往復動部材が停止する。

【０００７】 ｃ）中間停止位置の調節 軸の中間停止位置を変更する場合には、ストッパのボディに対する被支持位置 を変更する。 すなわち、ストッパのボディに対する被支持位置が変更されると、ピストンの ストッパとの当接による停止位置が変更され、更に第二往復動部材のピストンと の当接による停止位置が変更される。 ｄ）中間停止後の再回転 中間停止した軸を中間停止以前と同じ方向に再回転させる場合には、第一シリ ンダ室の一方の室に流体圧を供給し続けるとともに第二シリンダ室から流体圧を 排出する。 ｅ）復帰回転 軸を復帰回転させる場合には、第一シリンダ室の第一往復動部材によって仕切 られた他方の室に流体圧を供給する。

【０００８】

【実施例】

つぎに本考案の実施例を図面にしたがって説明する。

【０００９】 図１ないし図４は本考案の第一実施例を示している。当該ロータリアクチュエ ータは軸６の回転をその全角度の中途の二点で中間停止させる機能を有し、更に バックラッシュを防止する機能を有しており、このため第一ないし第四の四本の 往復動部材１１，２１，３１，４１を有している。第一ないし第四の往復動部材 １１，２１，３１，４１の作用の内訳は以下のとおりである。 第一往復動部材１１・・・駆動担当 第二往復動部材２１・・・第一中間停止担当 第三往復動部材３１・・・第二中間停止担当 第四往復動部材４１・・・バックラッシュ防止担当

【００１０】 ボディ１に第一ないし第四のシリンダ室２，３，４，５が互いに平行に設けら れており、またボディ１にピニオン部７を設けた軸６が軸受８を介して回転自在 に支持されている。 第一シリンダ室２に、ピニオン部７に噛合する第一ラック部１２を設けた第一 往復動部材１１が往復動自在に挿入されている。この第一往復動部材１１は部品 として、ラック部品１３と、このラック部品１３の両端に接離自在に並べた一対 のピストン部品１４，１５を有している。またボティ１に、第一往復動部材１１ を往復動させるための、第一および第二の流体圧供給ポート１６，１７が設けら れている。第二シリンダ室３に、ピニオン部７に噛合する第二ラック部２２を設 けた第二往復動部材２１が往復動自在に挿入されており、この第二往復動部材２ １に往復動方向に沿って貫通孔２３が設けられている。第三シリンダ室４に、ピ ニオン部７に噛合する第三ラック部３２を設けた第三往復動部材３１が往復動自 在に挿入されており、この第三往復動部材３１に往復動方向に沿って貫通孔３３ が設けられている。第四シリンダ室５に、ピニオン部７に噛合する第四ラック部 ４２を設けた第四往復動部材４１が往復動自在に挿入されている。この第四往復 動部材４１は部品として、ラック部品４３と、このラック部品４３の両端に固定 した一対のストッパ受４４，４５と、一対のマグネット４６，４７を有している 。またボティ１に、この第四往復動部材４１の停止位置を調節するための、ねじ 込み式の一対の全角度ストッパ４８，４９が設けられている。

【００１１】 第二往復動部材２１に設けた貫通孔２３にロッド状の第一ストッパ５１が貫挿 されており、この第一ストッパ５１は一端に設けた螺子部５２においてボディ１ の雌螺子部５３にねじ込まれている。また第二シリンダ室３に、第一往復動部材 １１より大きな受圧面積を備えた第一ピストン５４が往復動自在に挿入されてお り、ボティ１に、この第一ピストン５４を第一ストッパ５１の他端に押し付ける ための、第三の流体圧供給ポート５５が設けられている。第三往復動部材３１に 設けた貫通孔３３にロッド状の第二ストッパ６１が貫挿されており、この第二ス トッパ６１は一端に設けた螺子部６２においてボディ１の雌螺子部６３にねじ込 まれている。また第三シリンダ室４に、第一往復動部材１１より大きな受圧面積 を備えた第二ピストン６４が往復動自在に挿入されており、ボティ１に、この第 二ピストン６４を第二ストッパ６１の他端に押し付けるための、第四の流体圧供 給ポート６５が設けられている。またボディ１の外面にスライド溝７１，７２が 二本設けられており、このスライド溝７１，７２内に、マグネット４６，４７の 近接を感知する磁気近接スイッチ７３，７４，７５，７６が四個取り付けられて いる。

【００１２】 上記構成のロータリアクチュエータは以下のように作動する。 ａ）全角度の回転 軸６を中間停止させることなく全角度に亙って回転させる場合には、第一シリ ンダ室２の第一往復動部材１１によって仕切られた一方の室に圧縮空気等の流体 圧を供給する。 すなわち、第一シリンダ室２の一方の室に流体圧が供給されると、第一往復動 部材１１が往動し、軸６が従動回転する。第一往復動部材１１が往動の端限に達 して停止すると、軸６の回転が全角度の一端限で停止する。第一往復動部材１１ が往動の端限に達して停止するのは、軸６に従動する第四往復動部材４１の一方 のストッパ受４４が一方の全角度ストッパ４８に当接して停止することによる。 また軸６が回転すると、第二および第三の往復動部材２１，３１がそれぞれ従動 する。これらの従動に際して第二または第三の往復動部材２１，３１が停止する 以前に第二または第三の往復動部材２１，３１が第一または第二のピストン５４ ，６４に当接すると、第二または第三の往復動部材２１，３１は停止するまで第 一または第二のピストン５４，６４を押圧移動させる。

【００１３】 ｂ）全角度回転の停止位置の調節 軸６の全角度回転の停止位置を変更する場合には、一方の全角度ストッパ４８ のボディ１に対するねじ込み量（位置）を変更する。 ｃ）第一中間停止 軸６の回転をその全角度の中途で一次的に中間停止させる場合には、第一シリ ンダ室２の一方の室に流体圧を供給するとともに第二シリンダ室３に圧縮空気等 の流体圧を供給する。 すなわち、第一シリンダ室２の一方の室に流体圧が供給されると、第一往復動 部材１１が往動し、軸６が従動回転し、更に第二往復動部材２１が従動する。一 方、第二シリンダ室３に流体圧が供給されると、第一ピストン５４がこの流体圧 に押されて第一ストッパ５１の他端に押し付けられる。この状態で第二往復動部 材２１が従動して来て第一ピストン５４に当接すると、ａでは第一ピストン５４ を押圧移動させることができたが、このｃでは第一ピストン５４に流体圧が作用 しているために第一ピストン５４を押圧移動させることができず、よって第二往 復動部材２１は停止する。そして第二往復動部材２１が停止すると、伝動経路を 逆に辿って、軸６が停止し、更に第一往復動部材１１が停止する。

【００１４】 ｄ）第一中間停止位置の調節 軸６の第一中間停止位置を変更する場合には、第一ストッパ５１のボディ１に 対するねじ込み量（位置）を変更する。 ｅ）第一中間停止後の再回転 第一中間停止した軸６を停止以前と同じ方向に再回転させる場合には、第一シ リンダ室２の一方の室に流体圧を供給し続けるとともに第二シリンダ室３から流 体圧を排出する。

【００１５】 ｆ）第二中間停止 軸６の回転をその全角度の中途で二次的に中間停止させる場合には、第一シリ ンダ室２の一方の室に流体圧を供給し続けるとともに第三シリンダ室４に圧縮空 気等の流体圧を供給する。ｅの操作とこのｆの操作は同時に行なわれる。 すなわち、第一シリンダ室２の一方の室に流体圧が供給されると、第一往復動 部材１１が往動を続け、軸６が従動回転し、更に第三往復動部材３１が従動する 。一方、第三シリンダ室４に流体圧が供給されると、第二ピストン６４がこの流 体圧に押されて第二ストッパ６１の他端に押し付けられる。この状態で第三往復 動部材３１が従動して来て第二ピストン６４に当接すると、ａでは第二ピストン ６４を押圧移動させることができたが、このｆでは第二ピストン６４に流体圧が 作用しているために第二ピストン６４を押圧移動させることができず、よって第 三往復動部材３１は停止する。そして第三往復動部材３１が停止すると、伝動経 路を逆に辿って、軸６が停止し、更に第一往復動部材１１が停止する。

【００１６】 ｇ）第二中間停止位置の調節 軸６の第二中間停止位置を変更する場合には、第二ストッパ６１のボディ１に 対するねじ込み量（位置）を変更する。 ｈ）第二中間停止後の再回転 第二中間停止した軸６を停止以前と同じ方向に再回転させる場合には、第一シ リンダ室２の一方の室に流体圧を供給し続けるとともに第三シリンダ室４から流 体圧を排出する。 ｉ）復帰回転 軸６を復帰回転させる場合には、第一シリンダ室２の第一往復動部材１１によ って仕切られた他方の室に流体圧を供給する。 ｊ）復帰回転停止位置の調節 軸６の復帰回転の停止位置を変更する場合には、他方の全角度ストッパ４９の ボディ１に対するねじ込み量（位置）を変更する。

【００１７】 上記構成のロータリアクチュエータは以下の効果を奏する。 ア）軸６の回転をその全角度の中途の二点で中間停止させることができる。ま たこの中間停止に係る構成を累積的に増加させれば三点以上で停止させることも 可能である。 イ）第一および第二中間停止位置をそれぞれ個別的に調節することができる。 三点以上で停止させる場合も、やはり停止位置をそれぞれ個別的に調節すること ができる。 ウ）全角度回転の停止位置および復帰回転の停止位置をそれぞれ個別的に調節 することができる。 エ）バックラッシュによるガタがないので停止精度が良い。

【００１８】 図５は本考案の第二実施例を示しており、第一実施例の構成にリニアボールベ アリング８１による支持構造と、流体圧による駆動構造８２を加えて、軸６をそ の軸方向に往復動させる構成を有している。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は次の効果を奏する。 ア）軸の回転をその全角度の中途で中間停止させることができる。またこの中 間停止に係る構成を累積的に増加させれば、二点以上で停止させることも可能で ある。 イ）中間停止位置を調節することができる。また中間停止位置が二点以上ある 場合には、それぞれを個別的に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例に係るロータリアクチュエ
ータの一部切欠した正面図

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図

【図３】図２におけるＢ−Ｂ線断面図

【図４】図３におけるＣ−Ｃ線断面図

【図５】本考案の第二実施例に係るロータリアクチュエ
ータの断面図

【符号の説明】

１ ボディ ２ 第一シリンダ室 ３ 第二シリンダ室 ４ 第三シリンダ室 ５ 第四シリンダ室 ６ 軸 ７ ピニオン部 ８ 軸受 １１ 第一往復動部材 １２ 第一ラック部 １３，４３ ラック部品 １４，１５ ピストン部品 １６ 第一流体圧供給ポート １７ 第二流体圧供給ポート ２１ 第二往復動部材 ２２ 第二ラック部 ２３，３３ 貫通孔 ３１ 第三往復動部材 ３２ 第三ラック部 ４１ 第四往復動部材 ４２ 第四ラック部 ４４，４５ ストッパ受 ４６，４７ マグネット ４８，４９ 全角度ストッパ ５１ 第一ストッパ ５２，６２ 螺子部 ５３，６３ 雌螺子部 ５４ 第一ピストン ５５ 第三流体圧供給ポート ６１ 第二ストッパ ６４ 第二ピストン ６５ 第四流体圧供給ポート ７１，７２ スライド溝 ７３，７４，７５，７６ 磁気近接スイッチ ８１ リニアボールベアリング ８２ 駆動構造

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一および第二シリンダ室（２）（３）
   を設けたボディ（１）と、前記ボディ（１）に回転自在
   に支持され、ピニオン部（７）を設けた軸（６）と、前
   記第一シリンダ室（２）に往復動自在に挿入され、前記
   ピニオン部（７）に噛合する第一ラック部（１２）を設
   け、流体圧の供給を受けて往復動する第一往復動部材
   （１１）と、前記第二シリンダ室（３）に往復動自在に
   挿入され、前記ピニオン部（７）に噛合する第二ラック
   部（２２）を設け、前記軸（６）に従動し、往復動方向
   に貫通孔（２３）を設けた第二往復動部材（２１）と、
   前記貫通孔（２３）に貫挿され、一端において前記ボデ
   ィ（１）に支持されたストッパ（５１）と、前記第二シ
   リンダ室（３）に往復動自在に挿入され、流体圧の供給
   を受けて前記ストッパ（５１）の他端に押し付けられ、
   前記第一往復動部材（１１）より大きな受圧面積を備え
   たピストン（５４）と、を有し、前記ストッパ（５１）
   の前記ボディ（１）に対する被支持位置が前記ピストン
   （５４）の往復動方向に調節自在であるロータリアクチ
   ュエータ。