JPH07139519A - ロータリーアクチュエータ - Google Patents
ロータリーアクチュエータInfo
- Publication number
- JPH07139519A JPH07139519A JP28654493A JP28654493A JPH07139519A JP H07139519 A JPH07139519 A JP H07139519A JP 28654493 A JP28654493 A JP 28654493A JP 28654493 A JP28654493 A JP 28654493A JP H07139519 A JPH07139519 A JP H07139519A
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- JP
- Japan
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- piston
- cylinder
- rotating member
- rotary actuator
- rotary
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成が比較的簡単でかつ回転トルクが次第に
増加するようなロータリーアクチュエータを提供するこ
と。 【構成】 本発明のアクチュエータは、シリンダ20と、
該シリンダ20内にシールされた状態で往復動自在、かつ
回転不能に配置されたピストン30と、シリンダ20内の一
端にピストン30と相対して回転自在かつ往復動不能に配
置された回転部材40と、前記ピストン30と前記回転部材
40とを常時離間させる方向に付勢する弾性押圧部材46
と、両端がそれぞれピストン30および回転部材40に傾動
自在に連結された少なくとも１本の斜軸ロッド50とを備
える。
増加するようなロータリーアクチュエータを提供するこ
と。 【構成】 本発明のアクチュエータは、シリンダ20と、
該シリンダ20内にシールされた状態で往復動自在、かつ
回転不能に配置されたピストン30と、シリンダ20内の一
端にピストン30と相対して回転自在かつ往復動不能に配
置された回転部材40と、前記ピストン30と前記回転部材
40とを常時離間させる方向に付勢する弾性押圧部材46
と、両端がそれぞれピストン30および回転部材40に傾動
自在に連結された少なくとも１本の斜軸ロッド50とを備
える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械式のロータリーア
クチュエータに係り、より詳細には、流体圧の力を回転
トルクに変換するためのロータリーアクチュエータに関
する。
クチュエータに係り、より詳細には、流体圧の力を回転
トルクに変換するためのロータリーアクチュエータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】流体圧の力を回転トルクに変換するため
のロータリーアクチュエータの代表例としては、ベーン
式アクチュエータやラックアンドピニオン式アクチュエ
ータ等がある。
のロータリーアクチュエータの代表例としては、ベーン
式アクチュエータやラックアンドピニオン式アクチュエ
ータ等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のベーン式アクチ
ュエータ及びラックアンドピニオン式アクチュエータ
は、いずれも入力される流体圧力に対して比例した回転
トルクしか得られない。従って、回転トルクを変化させ
る際には、流体の圧力を制御する必要があり、面倒であ
る。また、ラックアンドピニオン式アクチュエータは、
構造が比較的複雑であるという欠点を有する。
ュエータ及びラックアンドピニオン式アクチュエータ
は、いずれも入力される流体圧力に対して比例した回転
トルクしか得られない。従って、回転トルクを変化させ
る際には、流体の圧力を制御する必要があり、面倒であ
る。また、ラックアンドピニオン式アクチュエータは、
構造が比較的複雑であるという欠点を有する。
【０００４】よって、本発明の目的は、比較的小型で、
かつ入力流体圧力に対して回転トルクが非比例特性、例
えば次第に増加するようなロータリーアクチュエータを
提供することにある。
かつ入力流体圧力に対して回転トルクが非比例特性、例
えば次第に増加するようなロータリーアクチュエータを
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、シリンダと、該シリンダ内にシールされた状態
で往復動自在、かつ回転不能に配置されたピストンと、
シリンダ内の一端に前記ピストンと相対して回転自在か
つ往復動不能に配置された回転部材と、前記ピストンと
前記回転部材とを常時離間させる方向に付勢する弾性押
圧部材と、両端がそれぞれピストンおよび回転部材に傾
動自在に連結された少なくとも１本の斜軸ロッドとを備
えることを特徴としている。
発明は、シリンダと、該シリンダ内にシールされた状態
で往復動自在、かつ回転不能に配置されたピストンと、
シリンダ内の一端に前記ピストンと相対して回転自在か
つ往復動不能に配置された回転部材と、前記ピストンと
前記回転部材とを常時離間させる方向に付勢する弾性押
圧部材と、両端がそれぞれピストンおよび回転部材に傾
動自在に連結された少なくとも１本の斜軸ロッドとを備
えることを特徴としている。
【０００６】前記弾性押圧部材は、好ましくは圧縮コイ
ルスプリングとするのがよい。前記斜軸ロッドの両端部
とピストンおよび回転部材とは、好ましくは球面継手に
より連結するのがよい。
ルスプリングとするのがよい。前記斜軸ロッドの両端部
とピストンおよび回転部材とは、好ましくは球面継手に
より連結するのがよい。
【０００７】前記ピストンに、好ましくは回転部材と反
対側のシリンダ端部キャップを貫通するピストンロッド
を固定するのがよい。回転部材は、好ましくは回転部材
とシリンダとの間に設けたボールベアリングにより回転
自在に支持するのがよい。
対側のシリンダ端部キャップを貫通するピストンロッド
を固定するのがよい。回転部材は、好ましくは回転部材
とシリンダとの間に設けたボールベアリングにより回転
自在に支持するのがよい。
【０００８】
【作用】本発明によると、シリンダ内に導入された流体
圧が、ピストンを弾性押圧部材に抗して押動すると、ピ
ストンと回転部材との間に設けた斜軸ロッドが、回転部
材を一定方向に回転させながら傾動する。
圧が、ピストンを弾性押圧部材に抗して押動すると、ピ
ストンと回転部材との間に設けた斜軸ロッドが、回転部
材を一定方向に回転させながら傾動する。
【０００９】
【実施例】以下、図１および図２を参照して本発明に係
わるロータリーアクチュエータについて説明する。
わるロータリーアクチュエータについて説明する。
【００１０】本発明に係わるロータリーアクチュエータ
(10)は、図示するように、主に円筒形のシリンダ(20)
と、このシリンダ(20)内に往復動自在に配置されたピス
トン(30)と、シリンダ(20)の一端に回転自在に配置され
た回転部材(40)と、ピストンと回転部材とを連結する１
対の斜軸ロッド(50)とから構成されている。
(10)は、図示するように、主に円筒形のシリンダ(20)
と、このシリンダ(20)内に往復動自在に配置されたピス
トン(30)と、シリンダ(20)の一端に回転自在に配置され
た回転部材(40)と、ピストンと回転部材とを連結する１
対の斜軸ロッド(50)とから構成されている。
【００１１】シリンダ(20)における回転部材(40)と反対
側の開口端部(図中上端部)は、端部キャップ(22)により
閉じられており、この端部キャップ(22)には流体圧、例
えば圧縮空気を導入するための入口ポート(24)と、後述
するピストンロッド(32)が往復動自在に貫通する貫通孔
(26)が設けられ、端部キャップ(22)はシリンダフランジ
(28)にボルト締めされている。この端部キャップ(22)
と、シリンダフランジ(28)との間をシールするため、両
者の間にパッキン（図示せず）を設けることが好まし
い。貫通孔(26)は、後述するようにピストン(30)の回転
を防止するため、ほぼ正方形に形成されている。この貫
通孔の形状は、円形でなければ、他の形状、例えば楕円
でもよい。端部キャップ(22)には、ピストン(30)のスト
ロークを規制するためのストッパボルト(34)が設けられ
ている。このストッパボルト(34)の目的については後述
する。
側の開口端部(図中上端部)は、端部キャップ(22)により
閉じられており、この端部キャップ(22)には流体圧、例
えば圧縮空気を導入するための入口ポート(24)と、後述
するピストンロッド(32)が往復動自在に貫通する貫通孔
(26)が設けられ、端部キャップ(22)はシリンダフランジ
(28)にボルト締めされている。この端部キャップ(22)
と、シリンダフランジ(28)との間をシールするため、両
者の間にパッキン（図示せず）を設けることが好まし
い。貫通孔(26)は、後述するようにピストン(30)の回転
を防止するため、ほぼ正方形に形成されている。この貫
通孔の形状は、円形でなければ、他の形状、例えば楕円
でもよい。端部キャップ(22)には、ピストン(30)のスト
ロークを規制するためのストッパボルト(34)が設けられ
ている。このストッパボルト(34)の目的については後述
する。
【００１２】ピストン(30)は、ディスク状に形成され、
その中心には、断面正方形状のピストンロッド(32)が貫
通固着されている。このピストン(30)の外周面には、Ｏ
リング(36)が設けられ、シリンダ(20)とのシール状態を
維持している。シリンダ(20)内の空間は、このピストン
(30)により、高圧室(12)と、斜軸ロッド(50)が配置され
た低圧室(14)とに区画されている。
その中心には、断面正方形状のピストンロッド(32)が貫
通固着されている。このピストン(30)の外周面には、Ｏ
リング(36)が設けられ、シリンダ(20)とのシール状態を
維持している。シリンダ(20)内の空間は、このピストン
(30)により、高圧室(12)と、斜軸ロッド(50)が配置され
た低圧室(14)とに区画されている。
【００１３】シリンダ(20)の下端にピストン(30)と相対
して設けられた回転部材(40)は、ピストン(30)と同様の
ディスク状に形成され、シリンダ(20)内で自由に回転で
きるように、シリンダ(20)の下端に圧入したスラストベ
アリング(42)により支持されている。回転部材(40)の下
面中央には、後述するように、この回転部材(40)に生じ
た回転トルクを出力するための出力ロッド(44)が固着さ
れている。この回転部材(40)とピストン(20)との間の低
圧室(14)内には、両者を常時離間させる方向に付勢する
弾性押圧部材、すなわち圧縮コイルスプリング(46)が収
容されている。なお圧縮コイルスプリング(46)に代え
て、ピストン(30)と端部キャップ(22)との間に設けた引
っ張りコイルスプリングとすることもできる。
して設けられた回転部材(40)は、ピストン(30)と同様の
ディスク状に形成され、シリンダ(20)内で自由に回転で
きるように、シリンダ(20)の下端に圧入したスラストベ
アリング(42)により支持されている。回転部材(40)の下
面中央には、後述するように、この回転部材(40)に生じ
た回転トルクを出力するための出力ロッド(44)が固着さ
れている。この回転部材(40)とピストン(20)との間の低
圧室(14)内には、両者を常時離間させる方向に付勢する
弾性押圧部材、すなわち圧縮コイルスプリング(46)が収
容されている。なお圧縮コイルスプリング(46)に代え
て、ピストン(30)と端部キャップ(22)との間に設けた引
っ張りコイルスプリングとすることもできる。
【００１４】回転部材(40)とピストン(30)との間には、
上記圧縮コイルスプリング(46)の外方に、シリンダの軸
線に対して互いに同じ回転方向に傾斜させた１対の斜軸
ロッド(50)がほぼ180゜相対して配置されており、この
斜軸ロッド(50)の両端部は、球面継手(ピボット継手)(5
2)によりそれぞれ回転部材(40)およびピストン(30)に傾
動自在に連結されている。なお、斜軸ロッド(50)を２本
以上設ける場合は、円周方向に等間隔おきに配置するこ
とが好ましく、またそれらを常に同一回転方向に傾斜さ
せなければならない。
上記圧縮コイルスプリング(46)の外方に、シリンダの軸
線に対して互いに同じ回転方向に傾斜させた１対の斜軸
ロッド(50)がほぼ180゜相対して配置されており、この
斜軸ロッド(50)の両端部は、球面継手(ピボット継手)(5
2)によりそれぞれ回転部材(40)およびピストン(30)に傾
動自在に連結されている。なお、斜軸ロッド(50)を２本
以上設ける場合は、円周方向に等間隔おきに配置するこ
とが好ましく、またそれらを常に同一回転方向に傾斜さ
せなければならない。
【００１５】次に、本ロータリーアクチュエータ(10)の
作用について説明する。まず、入口ポート(24)を介して
所定圧力の圧縮空気が高圧室(12)に導入されると、ピス
トン(30)は図中下方に移動する。この移動の際は、ピス
トンロッド(32)は正方形断面であり、正方形をなす貫通
孔(26)を貫通しているので、ピストン(30)が軸回りに回
転することはない。この移動により斜軸ロッド(50)は、
上端の球面継手(52)を中心として下向に傾動し、かつ同
時に回転部材(40)は平面視時計方向に回転される。この
時に生じる回転トルクは、斜軸ロッド(50)の傾きが大き
くなるにつれて増加する。圧縮空気の供給を停止または
排除すれば、圧縮コイルスプリング(46)によりピストン
(30)は元の位置に復帰する。
作用について説明する。まず、入口ポート(24)を介して
所定圧力の圧縮空気が高圧室(12)に導入されると、ピス
トン(30)は図中下方に移動する。この移動の際は、ピス
トンロッド(32)は正方形断面であり、正方形をなす貫通
孔(26)を貫通しているので、ピストン(30)が軸回りに回
転することはない。この移動により斜軸ロッド(50)は、
上端の球面継手(52)を中心として下向に傾動し、かつ同
時に回転部材(40)は平面視時計方向に回転される。この
時に生じる回転トルクは、斜軸ロッド(50)の傾きが大き
くなるにつれて増加する。圧縮空気の供給を停止または
排除すれば、圧縮コイルスプリング(46)によりピストン
(30)は元の位置に復帰する。
【００１６】なお、回転部材(40)を上記と逆方向に回転
すれば、前記と逆の運動が生じて、ピストン(30)は上昇
し、ピストンロッド(32)を出力軸とした往復動式のアク
チュエータとして使用することができる。
すれば、前記と逆の運動が生じて、ピストン(30)は上昇
し、ピストンロッド(32)を出力軸とした往復動式のアク
チュエータとして使用することができる。
【００１７】また、上記実施例では流体圧によりピスト
ン(30)を移動させていたが、別の駆動手段により直接ピ
ストンロッド(32)を移動させて、回転トルクを得ること
も可能である。
ン(30)を移動させていたが、別の駆動手段により直接ピ
ストンロッド(32)を移動させて、回転トルクを得ること
も可能である。
【００１８】端部キャップ(22)に設けられているストッ
パボルト(34)を外し、ピストン(30)を定位置から上方に
引き上げ、斜軸ロッド(50)を反対方向に傾けるよう切り
替えを行えば、ピストン(30)の下方の移動に対し図示し
た実施例の場合と逆方向の回転トルクが得られる。
パボルト(34)を外し、ピストン(30)を定位置から上方に
引き上げ、斜軸ロッド(50)を反対方向に傾けるよう切り
替えを行えば、ピストン(30)の下方の移動に対し図示し
た実施例の場合と逆方向の回転トルクが得られる。
【００１９】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、比較的
簡単な構造で次第に出力回転トルクが増加するようなロ
ータリーアクチュエータが得られる。また、入力に対す
る出力回転トルクの方向を簡単に切り替えることができ
る。
簡単な構造で次第に出力回転トルクが増加するようなロ
ータリーアクチュエータが得られる。また、入力に対す
る出力回転トルクの方向を簡単に切り替えることができ
る。
【図１】本発明に係わるロータリーアクチュエータの一
実施例を示す一部切欠斜視図である。
実施例を示す一部切欠斜視図である。
【図２】同じく図１に示したロータリーアクチュエータ
の中央縦断正面図である。
の中央縦断正面図である。
(10)ロータリーアクチュエータ (12)高圧室 (14)低圧室 (20)シリンダ (22)端部キャップ (24)入口ポート (26)貫通孔 (28)シリンダフランジ (30)ピストン (32)ピストンロッド (34)ストッパボルト (36)Ｏリング (40)回転部材 (42)ボール(スラスト)ベアリング (44)出力ロッド (46)圧縮コイルスプリング(弾性押圧部材) (50)斜軸ロッド (52)球面継手
Claims (4)
- 【請求項１】 シリンダと、 該シリンダ内にシールされた状態で往復動自在に、かつ
回転不能に配置されたピストンと、 シリンダ内の一端に前記ピストンと相対して回転自在か
つ往復動不能に配置された回転部材と、 前記ピストンと前記回転部材とを常時離間させる方向に
付勢する弾性押圧部材と、 両端がそれぞれピストンおよび回転部材に傾動自在に連
結された少なくとも１本の斜軸ロッドとを備えることを
特徴とするロータリーアクチュエータ。 - 【請求項２】 斜軸ロッドの両端部とピストンおよび回
転部材とが、球面継手により連結されている請求項１記
載のロータリーアクチュエータ。 - 【請求項３】 ピストンに、回転部材と反対側のシリン
ダ端部キャップの非円形孔を貫通するピストンロッドが
固定されている請求項１又は２記載のロータリーアクチ
ュエータ。 - 【請求項４】 回転部材が、回転部材とシリンダとの間
に設けられたボールベアリングにより回転自在に支持さ
れている請求項１〜３のいずれかに記載のロータリーア
クチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28654493A JPH07139519A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | ロータリーアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28654493A JPH07139519A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | ロータリーアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139519A true JPH07139519A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17705792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28654493A Pending JPH07139519A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | ロータリーアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07139519A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004031594A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Sachsenring Zwickau Ag | Schwenkmotor |
| WO2008154911A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Asturia Automotive Systems Ag | Fusspunktverstellung für fahrzeugfederungen |
| CN109706630A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-03 | 佛山职业技术学院 | 一种压紧旋转机构的气缸杆与旋转轴连接结构 |
| CN109778439A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-21 | 佛山职业技术学院 | 一种缝纫机压紧旋转机构的气缸杆与旋转轴连接结构 |
| US11940039B2 (en) | 2019-04-11 | 2024-03-26 | Danbury Mission Technologies, Llc | Actuators for converting rotational input to axial output |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28654493A patent/JPH07139519A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004031594A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Sachsenring Zwickau Ag | Schwenkmotor |
| WO2008154911A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Asturia Automotive Systems Ag | Fusspunktverstellung für fahrzeugfederungen |
| JP2010530331A (ja) * | 2007-06-20 | 2010-09-09 | アストゥリア・オートモーティヴ・システムズ・アーゲー | 車両用サスペンションのための下端部調整装置 |
| US8272650B2 (en) | 2007-06-20 | 2012-09-25 | Asturia Automotive Systems Ag | Low-end adjustment mechanism for vehicle suspensions |
| CN109706630A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-03 | 佛山职业技术学院 | 一种压紧旋转机构的气缸杆与旋转轴连接结构 |
| CN109778439A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-21 | 佛山职业技术学院 | 一种缝纫机压紧旋转机构的气缸杆与旋转轴连接结构 |
| US11940039B2 (en) | 2019-04-11 | 2024-03-26 | Danbury Mission Technologies, Llc | Actuators for converting rotational input to axial output |
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