JPH0932804A - ロータリアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全体として大型化することなく配管や配線を通
す案内通路を大きくすることができるロータリアクチュ
エータを提供する。 【解決手段】筒状のシリンダチューブ１８はその軸線が
一円周上に配置されるように設けられている。そのシリ
ンダチューブ１８の両端はエンドブロック１４，１５に
て閉塞され、シリンダチューブ１８内にはシリンダチュ
ーブ１８に沿って移動可能なピストン２５が収容されて
いる。そして、エンドブロック１４，１５に設けられた
給排ポート２１，２２より圧力流体を給排することによ
り、ピストン２５が移動し、その移動に追従して移動体
２９が移動される。移動体２９にはテーブル１３が固定
されており、移動体２９の移動に伴いテーブル１３が自
転する。テーブル１３の中央には径の大きな案内通路８
が形成され、同案内通路８にはテーブル１３上の各種駆
動機器から延びる配管や配線が導入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリアクチュ
エータに属するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロータリアクチュエータの代表的なもの
として、一般にベーン形ロータリアクチュエータが知ら
れている。そこで、このベーン形ロータリアクチュエー
タの概略を図１０及び図１１に従って説明する。

【０００３】ベーン形ロータリアクチュエータ６１は中
空円柱状のハウジング６２を備え、このハウジング６２
の中心軸線上には上下一対の支持孔６３，６４がそれぞ
れ設けられている。ハウジング６２の両支持孔６３，６
４には揺動筒６５がシール材６６でシールされた状態で
挿通され、揺動筒６５はその軸線を中心として回動可能
に設けられている。ハウジング６２内において揺動筒６
５には放射状に延びるベーン６７が一体に設けられ、ベ
ーン６７とハウジング６２内面との間は図示しないシー
ル材によりシールされている。

【０００４】又、ハウジング６２内にはストッパブロッ
ク６８が固定されており、ストッパブロック６８とハウ
ジング６２内面との間、及びストッパブロック６８と揺
動筒６５との間は図示しないシール材によりシールされ
ている。

【０００５】従って、ベーン６７はストッパブロック６
８の第１の対向面６８ａに当接する位置から第２の対向
面６８ｂに当接する位置までの間を回動可能となってお
り、ストッパブロック６８の円周方向の幅及びベーン６
７の移動方向の厚さによりベーン６７及び揺動筒６５の
回動角度が例えば２７０度といった所定角度に設定され
ている。

【０００６】そして、ストッパブロック６８に第１の対
向面６８ａに開口するように設けられた第１の給排ポー
ト６９から流体を供給するとベーン６７は矢印Ｒ方向に
回動し、ストッパブロック６８の第２の対向面６８ｂに
当接した位置で停止する。又、ストッパブロック６８に
第２の対向面６８ｂに開口するように設けられた第２の
給排ポート７０から流体を供給するとベーン６７は矢印
Ｌ方向に回動し、ストッパブロック６８の第１の対向面
６８ａに当接した位置で停止する。

【０００７】揺動筒６５の上端にはハウジング６２の上
面と一定間隔をおいて平行に延びる円板状のテーブル７
１が設けられている。従って、ベーン６７の回動に基づ
いてテーブル７１が前記所定角度範囲内で回動するよう
になっている。

【０００８】又、テーブル７１の下面とハウジング６２
の上面との間にはボール軸受７２が介在されている。そ
して、テーブル７１の荷重をボール軸受７２を介してハ
ウジング６２で受けつつ、テーブル７１が円滑に回動し
得るようになっている。

【０００９】このように構成されたベーン形ロータリア
クチュエータ６１は、所定位置で把持したワークを別の
所定位置に搬送するロボットハンド等に用いられる。す
なわち、ベーン形ロータリアクチュエータ６１のテーブ
ル７１上には例えば図１１に示すようにエアチャック７
３が取付けられる。

【００１０】エアチャック７３は、テーブル７１上に固
定されるチャック本体７４と、チャック本体７４から延
びる一対のフィンガ７５とを備え、チャック本体７４内
に供給される流体圧に基づいて一対のフィンガ７５が開
閉する。このフィンガ７５の開閉動作に基づいてワーク
を把持又は開放するようになっている。

【００１１】そして、エアチャック７３は、例えばベー
ン６７がストッパブロック６８の第１の対向面６８ａに
当接する位置に配置された状態で一対のフィンガ７５に
てワークを把持する。その把持状態で第１の給排ポート
６９を介して流体が供給されてベーン６７がＲ方向に回
動してストッパブロック６８の第２の対向面６８ｂに当
接する位置に配置された時にフィンガ７５を開いてワー
クを開放する。その後、第２の給排ポート７０を介して
流体が供給されてベーン６７がＬ方向に回動すること
で、初期位置、すなわちベーン６７がストッパブロック
６８の第１の対向面６８ａに当接する位置に復帰する。
以上の動作を繰り返すことで生産ライン上でロボットハ
ンドとして作用する。

【００１２】ここで、エアチャック７３には、一対のフ
ィンガ７５を開閉するためにエアをチャック本体７４に
給排するための配管７６が接続されている。又、チャッ
ク本体７４にはワークを把持した状態にあるか又は開放
した状態にあるかを検出するため、フィンガ７５の開閉
状態を検出するためのセンサ７７が付設されている。そ
して、センサ７７を駆動制御したり、センサ７７からの
出力を送信するための配線７８がセンサ７７に接続され
ている。

【００１３】これらの配管７６及び配線７８は、前記揺
動筒６５の筒内に挿通され、揺動筒６５の下端から外部
の流体供給源，電源，制御装置等に接続されている。な
お、これら配管７６や配線７８はエアチャック７３に限
らず、テーブル７１上に設置される各種駆動機器の駆動
源等として通常必要なものである。

【００１４】上記のように配管７６及び配線７８を揺動
筒６５の筒内に通すのは、次の理由による。すなわち、
テーブル７１の回動に伴いエアチャック７３等の駆動機
器も一体回動するため、テーブル７１上の駆動機器は揺
動筒６５の軸線を中心として回動することになる。も
し、駆動機器から延びる配管７６や配線７８を揺動筒６
５の筒内に通さないとすれば、駆動機器の回動に伴い配
管７６や配線７８が駆動機器や他の周辺機器に干渉する
虞れがあるばかりか、配管７６や配線７８に無理な引張
力が作用して配管７６や配線７８が破損する虞れがあ
る。

【００１５】これに対し、駆動機器から延びる配管７６
や配線７８を揺動筒６５の筒内に通せば、駆動機器が回
動しても配管７６や配線７８が駆動機器や他の周辺機器
に干渉する虞れがなく、しかも、駆動機器の回動位置に
かかわらず駆動機器と揺動筒６５との間の配管７６，配
線７８の長さは実質的に変わらないため、配管７６，配
線７８に無理な引張力が作用することがなく、配管７
６，配管７８を保護するのに有利であるからである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、生産ライン
では、この種のロータリアクチュエータ６１を用いて複
雑な作業や大トルクが必要な作業が要求される場合があ
り、この場合、テーブル７１上の駆動機器から延びる配
管７６，配線７８の本数が多くなったり、配管７６，配
線７８の径が大きくなる。

【００１７】ところが、上記従来のベーン形ロータリア
クチュエータ６１では、揺動筒６５の筒内の径ｄ１を大
きくとることができなかったため、配管７６，配線７８
の本数が多くしたり配管７６，配線７８の径が大きくす
る場合には、これら配管７６，配線７８を揺動筒６５内
に通すことができないことがあった。

【００１８】すなわち、揺動筒６５の筒内の径ｄ１を大
きくすると、相対的にベーン６７の径ｄ２が小さくなっ
てしまう。この場合、ベーン６７の受圧面積が小さくな
ってしまうため、テーブル７１上に重い負荷を載置した
状態ではテーブル７１が回転し難くなる等の不都合が生
じる。

【００１９】ベーン６７の受圧面積を大きくするには、
ハウジング６２の径ｄ３を大きくするとかハウジング６
２の高さｄ４を大きくする方法が考えられるが、これで
は装置全体が大型化してしまい、小型化の要求を満たす
ことができない。

【００２０】以上の理由から、従来のベーン形ロータリ
アクチュエータ６１では、小型化の要求を満たしつつ揺
動筒６５内の径ｄ１を大きくすることは事実上不可能で
あった。

【００２１】そのため、多数の配管７６，配線７８を要
する場合や大径の配管７６，配線７８を要する場合に
は、揺動筒６５内を通すことなく外部に引き回すことを
余儀なくされていた。この場合、上述のとおり、配管７
６や配線７８が駆動機器や他の周辺機器に干渉して作業
効率の低下を来したり、配管７６や配線７８に無理な引
張力が作用して配管７６や配線７８が破損する虞れがあ
った。

【００２２】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、全体として大型化することな
く配管や配線を通す通路を大きくすることができるロー
タリアクチュエータを提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明においては、テーブルを所定の
角度範囲内で回転させるロータリアクチュエータにおい
て、筒状のシリンダチューブをその軸線が一円周上に配
置されるように設けるとともに、そのシリンダチューブ
の両端をエンドブロックにより閉塞し、前記シリンダチ
ューブ内に該シリンダチューブに沿って移動可能なピス
トンを収容し、そのピストンによりシリンダチューブ内
を２つの圧力室に区画形成し、前記両圧力室に圧力流体
を供給又は排出する給排ポートを設け、前記シリンダチ
ューブの外側には前記ピストンの移動に追従して移動す
る移動体を設け、その移動体にテーブルを連結して当該
テーブルを回転可能とし、そのテーブルのシリンダチュ
ーブ内側に対応する箇所に配線，配管等を導入する案内
通路を形成したロータリアクチュエータをその要旨とす
る。

【００２４】従って、請求項１に係る発明においては、
エンドブロックに形成された給排ポートを介してシリン
ダチューブ内に圧力流体を給排することにより、ピスト
ンがシリンダチューブに沿って移動され、このピストン
の移動に追従して移動体がシリンダチューブの外側を移
動する。移動体にはテーブルが連結されているので、テ
ーブルは移動体に移動に伴い所定の角度範囲内で回転す
る。その結果、テーブル上に設けられる各種駆動機器も
前記所定の角度範囲内で回転する。

【００２５】一円周上にシリンダチューブが介在され、
シリンダチューブ内周の流路断面積をピストンの受圧面
積と同一にすることができるのでピストンに対し充分な
駆動力が付与され、テーブルを確実に回転することが可
能となる。

【００２６】又、一円周上にシリンダチューブが介在さ
れていることから、シリンダチューブの前記円周内には
比較的大きな空間が形成されている。従って、テーブル
のシリンダチューブ内側に対応する箇所に形成される案
内通路を大きくすることが可能となる。そして、配管や
配線等を導入するための案内通路を大きくすることがで
きることにより、装置全体を大型化することなく、案内
通路に導入する配管や配線等の本数を増やしたり大径の
ものを用いることが可能となる。

【００２７】又、請求項２に係る発明においては、請求
項１に記載のロータリアクチュエータにおいて、ベース
上に前記エンドブロックを固定するとともに、前記テー
ブルをシリンダチューブを挟んでベースと対向するよう
に配設し、ベースを介してテーブルを支持し、ベースと
テーブルとの間には当該テーブルの荷重を支えるととも
にテーブルの回転を補助するための軸受を介在させたロ
ータリアクチュエータをその要旨とする。

【００２８】従って、請求項２に係る発明においては、
請求項１に係る発明の作用に加え、ロータリアクチュエ
ータを単一のユニットとして取り扱うことが可能とな
り、例えばベースを適宜の位置に容易に設置することが
できる。又、ベースとテーブルとの間に、テーブルの荷
重を支えるとともにテーブルの回転を補助するための軸
受を介在させたことにより、大重量の駆動機器をテーブ
ル上に配置したとしても安定した状態でテーブルを回転
させることができる。

【００２９】又、請求項３に係る発明においては、請求
項２に記載のロータリアクチュエータにおいて、ベース
とテーブルの間には、前記シリンダチューブが配設され
た一円周より内周側に筒状の支持部材を介在させるとと
もに、その支持部材の内側を前記案内通路と連通し、前
記支持部材に前記軸受を設けたロータリアクチュエータ
をその要旨とする。

【００３０】従って、請求項３に係る発明においては、
請求項２に係る発明の作用に加え、案内通路を介して導
入される配線や配管は支持部材内を通って外部に導出さ
れるので、配線や配管が移動体に干渉する虞れを減らし
てテーブルの回転に支障を来すことが防止される。

【００３１】更に、請求項４に係る発明においては、請
求項２に記載のロータリアクチュエータにおいて、ベー
スとテーブルの間には、前記シリンダチューブが配設さ
れた一円周より外周側に筒状の支持部材を介在させ、そ
の支持部材に前記軸受を設けたロータリアクチュエータ
をその要旨とする。

【００３２】従って、請求項４に係る発明では、一円周
上に配設されたシリンダチューブの内周側を完全な空間
とすることができるので、配線や配管を通す通路を一層
大きくすることができる。又、テーブルの外縁側を軸受
支持することになり、テーブルを一層安定して支持する
ことが可能となる。更に、シリンダチューブ及び移動体
が支持部材により外部から保護される。

【００３３】なお、請求項３及び請求項４に係る発明に
おいて、支持部材は、ベース又はテーブルとは別体に設
けてもよく、ベース又はテーブルの一方に一体に設けて
もよく、更にはベース及びテーブルの両方に設けてもよ
い。

【００３４】更に又、請求項５に係る発明においては、
請求項３又は請求項４に記載のロータリアクチュエータ
において、前記支持部材を筒状に形成したロータリアク
チュエータをその要旨とする。

【００３５】従って、請求項５に係る発明では、請求項
３に係る発明の作用における配線や配管が移動体に干渉
する虞れを確実に無くすことができ、又請求項４に係る
発明の作用におけるシリンダチューブ及び移動体の外部
からの保護を確実に達成し得る。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４に従って本発明
の実施の一形態について説明する。ロータリアクチュエ
ーア１は上下方向に延びる一軸線ｌをその中心とする円
板状のベース２を備えており、そのベース２の外周縁に
は、上下方向に貫通するボルト孔３が９０度間隔で４箇
所に形成されている。そして、各ボルト孔３に図示しな
いボルトをそれぞれ挿通することでベース２が所定位置
に固定されるようになっている。ベース２の中央には同
ベース２と同じ軸線ｌを中心とする円孔２ａが形成され
ている。ベース２の円孔２ａ周囲からは上方に延びる支
持筒４が一体形成されている。

【００３７】前記支持筒４の上方には、支持筒４の内径
Ｄ１よりも大径Ｄ２となる案内筒５が配設されている。
案内筒５の下端部にはその内方へ水平に延びるフランジ
６が一体形成されている。更に、そのフランジ６の内端
部には下方へ延びる環状突部７が一体形成されている。
環状突部７は支持筒４と軸心、内径及び外径が一致する
ように形成され、環状突部７の下面と支持筒４の上面と
が互いに対向するように配設されている。そして、案内
筒５の内周空間と支持筒４の内周空間とにより、上下方
向に貫通する径の大きな案内通路８が形成されている。
すなわち、案内通路８はその上部の径がＤ２に、下部の
径がＤ１となっている。

【００３８】前記フランジ６の下面にはその周方向に上
部軸受体９が固定され、その上部軸受体９と対応するベ
ース２上、すなわちベース２の支持筒４を囲む位置には
下部軸受体１０が固定されている。上部軸受体９と下部
軸受体１０との間には多数のボール１１が配設されてい
る。そして、これら上部軸受体９，下部軸受体１０及び
多数のボール１１によりボール軸受１２が構成されてい
る。従って、案内筒５は、その中心軸線を中心としてベ
ース２に対し円滑に回転可能となるよう構成されてい
る。

【００３９】案内筒５の上端部には前記ベース２と同心
円でかつベース２よりも僅かに外径の小さい円環状のテ
ーブル１３が一体形成され、テーブル１３はベース２と
平行に配設されている。従って、テーブル１３は案内筒
５と共にその中心軸線を中心として回転可能に構成され
ている。又、前記案内通路８は本発明におけるテーブル
１３に形成された案内通路に対応するものである。

【００４０】一方、図１及び図４に示すように、ベース
２の上面一側方には一対のエンドブロック１４，１５が
固定されている。両エンドブロック１４，１５はその高
さがベース２とテーブル１３との間の間隔よりも僅かに
小さく形成されており、両エンドブロック１４，１５の
テーブル１３への干渉が防止されている。

【００４１】両エンドブロック１４，１５において前記
テーブル１３とベース２との中間位置には、前記ベース
２，支持筒４，案内筒５及びテーブル１３と同心円、す
なわち軸線ｌを中心とした円でかつテーブル１３よりも
径が小さく案内筒５よりも径の大きな一円周上に、円柱
状の突部１６，１７が形成されている。両突部１６，１
７は互いに反対向きに突出されている。

【００４２】非磁性体としてのアルミニウムにより構成
された円筒状のシリンダチューブ１８は前記両突部１
６，１７と同一軸線ｌを中心とした一円周上に沿って円
弧状に形成され、その両端が前記両突部１６，１７にそ
れぞれ外嵌されている。なお、両突部１６，１７の外周
にはＯリング１９，２０がそれぞれ装着され、そのＯリ
ング１９，２０によりシリンダチューブ１８内周と両突
部１６，１７外周との間がシールされている。

【００４３】前記シリンダチューブ１８の剛性はテーブ
ル１３の剛性よりも小さくなっており、シリンダチュー
ブ１８はその自重により僅かに下方へ撓むようになって
いる。

【００４４】図１及び図４において左側のエンドブロッ
ク１４の外側面には外側へ向かって開口する第１の給排
ポート２１が設けられ、右側のエンドブロック１５には
前記第１の給排ポート２１と同方向に延びる第２の給排
ポート２２が設けられている。両エンドブロック１４，
１５には、それぞれ給排ポート２１，２２とシリンダチ
ューブ１８内とに連通する連通孔２３，２４がそれぞれ
形成され、両給排ポート２１，２２及び連通孔２３，２
４を介してシリンダチューブ１８内に流体を供給又は排
出するようになっている。

【００４５】シリンダチューブ１８内には、断面形状が
シリンダチューブ１８の内周形状とほぼ等しいマグネッ
トよりなるピストン２５が収容されている。ピストン２
５の外周には一対の周溝２５ａが形成され、周溝２５ａ
にはそれぞれリップが逆方向に延びるＵパッキン２６が
装着されている。そして、これら両Ｕパッキン２６によ
りピストン２５の外周面とシリンダチューブ１８の内周
面との間がシールされている。

【００４６】又、前記ピストン２５によってシリンダチ
ューブ１８内が第１の圧力室２７と第２の圧力室２８と
に区画されている。従って、前記第１の給排ポート２１
と第１の圧力室２７とが連通されると共に、第２の給排
ポート２２と第２の圧力室２８とが連通されている。そ
して、前記両給排ポート２１，２２から各圧力室２７，
２８に流体を適宜に供給又は排出することにより、ピス
トン２５がシリンダチューブ１８内を移動する、すなわ
ちシリンダチューブ１８に沿った一円周上を移動するよ
うになっている。

【００４７】ピストン２５は、当該ピストン２５が一方
のエンドブロック１４の突部１６に当接する位置と他方
のエンドブロック１５の突部１７に当接する位置との間
で移動可能である。すなわち、ピストン２５の前記一円
周方向の回動角度は、両エンドブロック１４，１５に形
成された突部１６，１７の配設位置及びピストン２５の
移動方向の幅により決定され、この実施例ではピストン
２５が２７０度回動するように設定されている。

【００４８】シリンダチューブ１８の外周には移動体２
９が嵌合されている。すなわち、移動体２９は、シリン
ダチューブ１８の外周面に沿って摺動可能に嵌合された
円筒状の外側永久磁石３０と、その外側永久磁石３０を
外側から覆って外側永久磁石３０を保持する非磁性体製
の保持器３１とから構成されている。そして、移動体２
９側に設けられた外側永久磁石３０は非磁性体製のシリ
ンダチューブ１８を挟んで永久磁石よりなるピストン２
５と磁気的に結合されている。従って、ピストン２５の
シリンダチューブ１８内の移動に追従して移動体２９が
シリンダチューブ１８に沿って移動する。

【００４９】保持器３１の上面には、前記テーブル１３
の下面の径方向の長さとほぼ同一の幅を有する平坦面３
１ａが形成されている。平坦面３１ａはテーブル１３の
下面とほぼ同一の高さ位置に配置されている。そして、
テーブル１３下面と保持器３１の平坦面３１ａとが当接
した状態でテーブル１３上方から４本のボルト３２が螺
入され、これら各ボルト３２によってテーブル１３と保
持器３１とが締め付け固定されている。従って、シリン
ダチューブ１８に沿って移動体２９が移動するのに伴
い、テーブル１３がその中心軸線を回転中心として２７
０度の角度範囲内で一体的に回転、すなわち自転する。
なお、前記ボルト３２は、その頭部がテーブル１３内に
入り込んでおり、ボルト３２がテーブル１３の上面に突
出することがない。

【００５０】又、シリンダチューブ１８の中間部は保持
器３１を介してテーブル１３に支持されることとなり、
シリンダチューブ１８の両端部を支持するエンドブロッ
ク１４，１５を含めて、シリンダチューブ１８は３箇所
で支持されている。

【００５１】本実施形態では、ロータリアクチュエータ
１をロボットハンドのために用いており、テーブル１３
の上面にエアチャック３３が配設されている。すなわ
ち、エアチャック３３のチャック本体３４がテーブル１
３上面の適宜箇所に固定されている。チャック本体３４
にはテーブル１３の放射方向へ延びる一対のフィンガ３
５が設けられている。チャック本体３４の前記フィンガ
３５とは反対側には流体を給排するための配管３６が接
続され、配管３６を介してチャック本体３４内に流体圧
が加わると、チャック本体３４内の図示しないピストン
が移動してフィンガ３５が開閉するようになっている。

【００５２】又、チャック本体３４の一側面にはチャッ
ク本体３４内の前記ピストンの位置を検出してフィンガ
３５がワークを開放した開放状態にあるかワークを把持
した把持状態にあるかを認識するためのセンサ３７が装
着されている。このセンサ３７は例えばピストンに固着
した磁石の磁気を検出する磁気センサにより構成されて
いる。センサ３７には該センサ３７を駆動したりセンサ
３７からの電気信号を入力するための配線３８が接続さ
れている。

【００５３】そして、これら配管３６及び配線３８は前
記案内筒５と支持筒４との内周に形成された径の大きな
案内通路８を介して流体供給源あるいは電源に接続され
ている。

【００５４】次に、上記のように構成されたロータリア
クチュエータ１の作用について説明する。ピストン２５
が図１の実線で示す位置に配置された状態で配管３６を
介してチャック本体３４にエアを供給すると、一対のフ
ィンガ３５によりワークが把持される。又、このワーク
把持動作がセンサ３７により検出され、配線３８を介し
て外部に出力される。

【００５５】一対のフィンガ３５によりワークを把持し
た状態で、第１の給排ポート２１から流体を供給する
と、連通孔２３を介して第１の圧力室２７に流体が供給
され、ピストン２５が図１の時計回りに２７０度回動
し、２点鎖線で示す位置に停止する。

【００５６】この停止位置で配管３６を介してチャック
本体３４からエアを排出すると、一対のフィンガ３５が
開いてワークを開放する。又、このワーク解放動作がセ
ンサ３７により検出され、配線３８を介して外部に出力
される。

【００５７】その後、第２の給排ポート２２から流体を
供給すると、連通孔２４を介して第２の圧力室２８に流
体が供給され、ピストン２５が図１の反時計回りに２７
０度回動し、実線で示す位置に停止して一連の動作が完
了する。

【００５８】そして、この一連の動作が繰り返されるこ
とでワークを所定の位置から別の位置へ搬送することが
できる。ここで、シリンダチューブ１８は、その両端が
エンドブロック１４，１５により支持されている。又、
移動体２９はテーブル１３に固定され、そのテーブル１
３がボール軸受１２を介してベース２に支持されてい
る。従って、シリンダチューブ１８はその両端でエンド
ブロック１４，１５に支持されるとともにその中間でベ
ース２に間接的に支持されている。シリンダチューブ１
８はテーブル１３よりも剛性が低くされており、シリン
ダチューブ１８の自重による変形や組付上の誤差による
変形は、移動体２９の移動に伴ってシリンダチューブ１
８が撓むことで吸収される。

【００５９】以上の如く、本実施形態で示したロータリ
エクチュエータ１によれば、次に示す効果が得られる。 （イ）テーブル１３を回転させるための手段を、軸線が
一円周上に配置されたシリンダチューブ１８と、そのシ
リンダチューブ１８内を流体圧に基づいて移動するピス
トン２５と、そのピストン２５に追従して移動する移動
体２９とから構成した。その結果、シリンダチューブ１
８内周の流路断面積をピストン２５の受圧面積と同一に
することができるのでピストン２５に対し充分な駆動力
が付与され、ロータリアクチュエータ１全体を大型化し
なくともテーブル１３を確実に回転することが可能とな
る。

【００６０】（ロ）一円周上にシリンダチューブ１８が
介在されていることから、シリンダチューブ１８の前記
円周内には比較的大きな空間が形成されている。従っ
て、テーブル１３のシリンダチューブ１８内側に対応す
る箇所に形成される案内通路８の径Ｄ１，Ｄ２を大きく
することが可能となる。そして、配管３６や配線３８を
導入するための案内通路８を大きくすることができるこ
とにより、ロータリアクチュエータ１全体を大型化する
ことなく、案内通路８に導入する配管３６や配線３８の
本数を増やしたり大径のものを用いることが可能とな
る。

【００６１】（ハ）ロータリアクチュエータ１はベース
２上に全ての部品が組付けられており、ロータリアクチ
ュエータ１を単一のユニットとして取り扱うことが可能
となる。そして、そのユニット化されたロータリアクチ
ュエータ１は、ベース２をその外周縁に形成した取付部
としてのボルト孔３を介して適宜の位置に固定すること
で容易に設置することができる。

【００６２】（ニ）ベース２とテーブル１３との間に、
テーブル１３の荷重を支えるとともにテーブル１３の回
転を補助するためのボール軸受１２を介在させているの
で、大重量の駆動機器をテーブル１３上に配置したとし
ても安定した状態でテーブル１３を回転させることがで
きる。

【００６３】（ホ）案内通路８を介して導入される配管
３６や配線３８は支持筒４及び案内筒５の内周側を下部
（外部）に導出されるので、配管３６や配線３８が移動
体２９に干渉する虞れがなくなる。その結果、テーブル
１３の回転に支障を来すことが防止される。

【００６４】（ヘ）ロータリアクチュエータ１は、例え
ばシリンダチューブ１８の内径側等のように空間部の占
める部分が大きくなるので、従来のベーン形ロータリア
クチュエータに比べ全体として軽量化を図ることができ
る。

【００６５】（ト）ロータリアクチュエータ１は、ベー
ス２とテーブル１３との間にシリンダチューブ１８を挟
み込んだ構造となっているため、従来のベーン形ロータ
リアクチュエータに比べて全高を格段に低くすることが
できる。

【００６６】（チ）テーブル１３を回転させるための手
段として、従来のマグネット式ロッドレスシリンダに関
する技術を採り入れることができ、容易に信頼性の高い
ロータリアクチュエータ１を得ることができる。

【００６７】（リ）シリンダチューブ１８は、その両端
がエンドブロック１４，１５により支持されている。
又、移動体２９はテーブル１３に固定され、そのテーブ
ル１３がボール軸受１２を介してベース２に支持されて
いる。従って、シリンダチューブ１８はその両端でエン
ドブロック１４，１５に支持されるとともにその中間で
ベース２に間接的に支持されていることになり、シリン
ダチューブ１８を安定して支持することができる。更
に、シリンダチューブ１８はテーブル１３よりも剛性が
低くされており、シリンダチューブ１８の自重による変
形や組付上の誤差による変形は移動体２９の移動に伴っ
てシリンダチューブ１８が撓んで修正される。その結
果、シリンダチューブ１８はその組付上精度が要求され
ることがなく、製作コスト面や組付作業面において有利
である。

【００６８】（ヌ）シリンダチューブ１８をアルミニウ
ムを使用して構成していることにより、軽量化を図るこ
とができる。なお、本発明は、前記実施形態に限らず、
例えば以下のような実施形態としてもよい。

【００６９】（１）前記実施形態の移動体２９に代え、
図５に示す移動体４１にて実施してもよい。すなわち、
図５に示すように、移動体４１は、シリンダチューブ１
８の内側の所定範囲を除いて該シリンダチューブ１８に
嵌合される円弧状の外側永久磁石４２と、その外側永久
磁石４２を外側から覆って外側永久磁石を保持する非磁
性体製の保持器４３とから構成されている。保持器４３
の上面は前記実施形態と同様の平坦面４３ａが形成され
ており、テーブル１３の下面にボルト３２にて固定され
ている。

【００７０】この構成によれば、前記実施形態に比べ、
更に支持筒４及び案内筒５の内径を前記実施形態で示し
た内径Ｄ１，Ｄ２よりも大きくすることが可能となり、
その結果、案内通路８を一層大きくすることができる。

【００７１】（２）前記実施形態のシリンダチューブ１
８に代え、図６に示すシリンダチューブ４５にて実施し
てもよい。すなわち、図６に示すように、シリンダチュ
ーブ４５は断面Ｄ字状の筒材にて形成され、その平坦面
４５ａがシリンダチューブ４５の内周側に、湾曲面４５
ｂが外周側にそれぞれ配設されている。又、湾曲面４５
ｂに対応して移動体４６が配設されている。移動体４６
は、前記湾曲面４５ｂに係合する円弧状の外側永久磁石
４７と、その外側永久磁石４７を保持する非磁性体製の
保持器４８とから構成されている。保持器４８の上面は
前記実施形態と同様の平坦面４８ａが形成されており、
テーブル１３の下面にボルト３２にて固定されている。

【００７２】この構成によれば、前記実施形態で示した
内径Ｄ１，Ｄ２に比べ、更に支持筒４及び案内筒５の内
径を更に大きくすることが可能となり、その結果、案内
通路８を一層大きくすることができる。

【００７３】（３）図６においても示されているが、移
動体４６は必ずしもシリンダチューブ４５に嵌合される
構成でなくてもよい。すなわち、移動体４６はテーブル
１３に固定されるため、上記例示のようにシリンダチュ
ーブ４５に対し移動体４６が嵌合されていない構成であ
ってもピストン２５に追従して移動体４６を確実にシリ
ンダチューブ４５に沿って移動させることが可能であ
る。

【００７４】（４）シリンダチューブ１８，４５は、円
筒状や断面Ｄ字の筒状に限らず、例えば四角筒状等のよ
うに各種形状で実施することが可能である。 （５）前記実施形態では磁気的結合に基づいて移動体２
９，４１，４６を移動させるように構成したが、これに
代え図７に示すような構成でもよい。

【００７５】すなわち、図７に示すように、シリンダチ
ューブ５１にはその長手方向に沿ってスリット５２が形
成されている。シリンダチューブ５１内に収容された図
示しないピストンには、スリット５２を介して外部（シ
リンダチューブ５１の上部）に露出する移動体５３が連
結され、ピストンの移動に追従して移動体５３が一体的
に移動するようになっている。なお、この例では、シリ
ンダチューブ５１にスリット５２を形成した従来公知の
ロッドレスシリンダを円弧状に形成したものと同様の構
成となる。この構成においても、案内通路８の内径を大
きくすることができる。

【００７６】（６）図７において、シリンダチューブ５
１に形成されるスリット５２をシリンダチューブ５１の
上面ではなく、外側面に沿って形成し、移動体５３をシ
リンダチューブ５１の外側面に沿って移動するように構
成してもよい。この構成によれば、ロータリアクチュエ
ータ１の全高を移動体５３の分だけ低くすることができ
る。

【００７７】（７）前記実施形態において支持筒４は必
ずしも必要ではなく、支持筒４を省略して実施すること
も可能である。 （８）前記実施形態において案内筒５は必ずしも必要で
はなく、この場合、支持筒４をテーブル１３の下面近傍
まで突出させ、支持筒４上面とテーブル１３下面との間
にボール軸受１２を介在させればよい。

【００７８】（９）前記支持筒４及び案内筒５を、完全
な筒状ではなく、櫛歯状等に形成することも可能であ
る。 （１０）前記実施形態では支持筒４及び案内筒５をシリ
ンダチューブ１８の内周側に配置したが、これに代え図
８及び図９に示すような構成としてもよい。

【００７９】すなわち、図８及び図９に示すように、前
記実施形態で例示されたベース２内側の支持筒４及びテ
ーブル１３内側の案内筒５は省略されている。一方、ベ
ース２の外周縁には上方に延びる支持筒５５が設けられ
ている。そして、支持筒５５上面とテーブル１３下面と
の間にはテーブル１３が円滑に回転できるように支持す
るボール軸受５６が介在されている。

【００８０】このようにテーブル１３を外側支持した場
合には、上述のとおり、前記実施形態で必要であった支
持筒４及び案内筒５が不要となる。そして、案内通路８
の内径をシリンダチューブ１８の内周径とほぼ一致させ
ることができ、前記実施形態における内径Ｄ１，Ｄ２の
案内通路８よりも通路径を一層大きくすることが可能と
なる。

【００８１】又、ロータリアクチュエータ１の外側面が
支持筒５５により覆われるため、支持筒５５によりシリ
ンダチューブ１８の外周面等を外部から保護することが
できる。しかも、シリンダチューブ１８や移動体２９等
が外部から見えないため、美観上も好ましい。

【００８２】（１１）磁気的結合を利用したロッドレス
シリンダに用いるシリンダチューブ１８，４５は、アル
ミニウムにより構成する以外にも、非磁性体であればそ
の他の金属や樹脂等を用いることも可能である。又、磁
気的結合のためには、前記実施形態のようにピストン２
５及び外部永久磁石３０の全てを永久磁石により構成す
る必要はなく、それぞれ少なくとも一部に磁石が設けら
れていればよい。

【００８３】（１２）前述のスリット式のロッドレスシ
リンダに用いるシリンダチューブ５１は、必ずしも非磁
性体でなくともよい。 （１３）エンドブロック１４，１５は前記実施形態のよ
うに一対設ける必要はなく、単一のエンドブロックとし
て実施することも可能である。この場合、単一のエンド
ブロックに、シリンダチューブ１８，４５，５１の両端
を支持する一対の支持部と、この支持部を介してシリン
ダチューブ１８，４５，５１の両端から流体を給排する
一対の給排ポートを設ければよい。

【００８４】（１４）テーブル１３を円滑に回転させる
ための軸受は、ボール軸受１２に限らず、回転を補助し
得る軸受であれば別種の軸受であってもよい。 （１５）テーブル１３上には、エアチャック３３に限ら
ずシリンダ等の各種駆動機器を取付けることができ、又
複数種の駆動機器を取付けてもよい。

【００８５】（１６）テーブル１３に形成される案内通
路８は必ずしも円孔である必要はなく、テーブル１３の
端部から中央にかけて切欠部を形成してその切欠部の中
央側を案内通路としたり、テーブル１３を半円板状に形
成してテーブル１３の側部を案内通路としてもよい。

【００８６】次に、上記の各実施形態から把握される技
術思想をその効果とともに以下に記載する。なお、「請
求項」は特許請求の範囲の各請求項に対応している。 （１）請求項１に記載のロータリアクチュエータにおい
て、ピストンの少なくとも一部及び移動体の少なくとも
一部を磁石により構成し、移動体をピストンと磁気的に
結合したロータリアクチュエータ。

【００８７】この構成によれば、従来のマグネット式ロ
ッドレスシリンダに関する技術を採り入れることがで
き、容易に信頼性の高いロータリアクチュエータを得る
ことができる。

【００８８】（２）請求項１に記載のロータリアクチュ
エータにおいて、シリンダチューブにはその長手方向に
スリットを形成し、そのスリットを介してピストンと移
動体とを連結したロータリアクチュエータ。

【００８９】この構成によれば、従来のスリット式ロッ
ドレスシリンダに関する技術を採り入れることができ、
容易に信頼性の高いロータリアクチュエータを得ること
ができる。

【００９０】（３）請求項１に記載のロータリアクチュ
エータにおいて、移動体を、シリンダチューブ外側のう
ち、前記円周方向内側を避けて配置したロータリアクチ
ュエータ。

【００９１】この構成によれば、配管や配管を導入する
ための案内通路をシリンダチューブの円周方向内側いっ
ぱいまで大きくすることができ、配線や配管の本数を増
やしたりその径を大きくしても容易に対応できる。

【００９２】（４）請求項１に記載のロータリアクチュ
エータにおいて、移動体のテーブル下面との対向面を平
坦に形成し、その平坦面とテーブル下面とを当接させた
状態で移動体をテーブルに固定し、更にシリンダチュー
ブの剛性をテーブルの剛性よりも低くしたロータリアク
チュエータ。

【００９３】この構成によれば、テーブルに移動体を確
実に位置決め固定することができ、シリンダチューブの
自重等による撓みを吸収して確実にテーブルを回転させ
ることができる。又、シリンダチューブを精度良く組付
けなくとも確実にテーブルが回転するので、製作コスト
面や組付作業面において有利である。

【００９４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に係る発
明によれば、ロータリアクチュエータを全体として大型
化することなく配管や配線を通す通路を大きくすること
ができる。請求項２に係る発明によれば、請求項１に係
る発明の効果に加え、ロータリアクチュエータを単一の
ユニットとして取り扱うことが可能となり、例えばベー
スを適宜の位置に容易に設置することができる。又、大
重量の駆動機器をテーブル上に配置したとしても安定し
た状態でテーブルを回転させることができる。

【００９５】請求項３に係る発明によれば、請求項２に
係る発明の効果に加え、配線や配管が移動体に干渉する
虞れを減らしてテーブルの回転に支障を来すことを防止
することができる。

【００９６】請求項４に係る発明によれば、請求項２に
係る発明の効果に加え、配線や配管を通す通路を一層大
きくすることができる。又、テーブルの外縁側を軸受支
持することになり、テーブルを一層安定して支持するこ
とができる。更に、シリンダチューブ及び移動体を支持
部材により外部から保護することができる。

【００９７】請求項５に係る発明では、請求項３に係る
発明において配線や配管が移動体に干渉する虞れを確実
に無くすことができ、又請求項４に係る発明の作用にお
けるシリンダチューブ及び移動体の外部からの保護を確
実に達成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るロータリアクチュ
エータを示す断面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】同ロータリアクチュエータを示す平面図

【図４】同ロータリアクチュエータの正面図

【図５】本発明の別の実施の形態に係るロータリアクチ
ュエータの要部断面図

【図６】本発明の更に別の実施の形態に係るロータリア
クチュエータの要部断面図

【図７】本発明の更に別の実施の形態に係るロータリア
クチュエータの一部切欠平面図

【図８】本発明の更に別の実施の形態に係るロータリア
クチュエータの断面図

【図９】同ロータリエクチュエータの正面図

【図１０】従来のベーン形ロータリアクチュエータを示
す断面図

【図１１】同ベーン形ロータリアクチュエータを示す断
面図

【符号の説明】

１…ロータリアクチュエータ、２…ベース、４，５…支
持部材としての支持筒及び案内筒、８…案内通路、１３
…テーブル、１２，５６…軸受としてのボール軸受、１
４，１５…エンドブロック、１８，４５，５１…シリン
ダチューブ、２１，２２…給排ポートとしての第１の給
排ポート及び第２の給排ポート、２５…ピストン、２
７，２８…圧力室としての第１の圧力室及び第２の圧力
室、２９，４１，４６，５３…移動体、５５…支持部材
としての支持筒。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル（１３）を所定の角度範囲内で
   回転させるロータリアクチュエータにおいて、 筒状のシリンダチューブ（１８，４５，５１）をその軸
   線が一円周上に配置されるように設けるとともに、その
   シリンダチューブ（１８，４５，５１）の両端をエンド
   ブロック（１４，１５）により閉塞し、前記シリンダチ
   ューブ（１８，４５，５１）内に該シリンダチューブ
   （１８，４５，５１）に沿って移動可能なピストン（２
   ５）を収容し、そのピストン（２５）によりシリンダチ
   ューブ（１８，４５，５１）内を２つの圧力室（２７，
   ２８）に区画形成し、前記両圧力室（２７，２８）に圧
   力流体を供給又は排出する給排ポート（２１，２２）を
   設け、前記シリンダチューブ（１８，４５，５１）の外
   側には前記ピストン（２５）の移動に追従して移動する
   移動体（２９，４１，４６，５３）を設け、その移動体
   （２９，４１，４６，５３）にテーブル（１３）を連結
   して当該テーブル（１３）を回転可能とし、そのテーブ
   ル（１３）のシリンダチューブ（１８，４５，５１）内
   側に対応する箇所に配線，配管等を導入する案内通路
   （８）を形成したロータリアクチュエータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のロータリアクチュエー
   タにおいて、ベース（２）上に前記エンドブロック（１
   ４，１５）を固定するとともに、前記テーブル（１３）
   をシリンダチューブ（１８，４５，５１）を挟んでベー
   ス（２）と対向するように配設し、ベース（２）を介し
   てテーブル（１３）を支持し、ベース（２）とテーブル
   （１３）との間には当該テーブル（１３）の荷重を支え
   るとともにテーブル（１３）の回転を補助するための軸
   受（１２，５６）を介在させたロータリアクチュエー
   タ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のロータリアクチュエー
   タにおいて、ベース（２）とテーブル（１３）の間に
   は、前記シリンダチューブ（１８，４５，５１）が配設
   された一円周より内周側に筒状の支持部材（４，５）を
   介在させるとともに、その支持部材（４，５）の内側を
   前記案内通路（８）と連通し、前記支持部材に前記軸受
   （１２）を設けたロータリアクチュエータ。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のロータリアクチュエー
   タにおいて、ベースとテーブル（１３）の間には、前記
   シリンダチューブ（１８，４５，５１）が配設された一
   円周より外周側に筒状の支持部材（５５）を介在させ、
   その支持部材に前記軸受（５６）を設けたロータリアク
   チュエータ。
5. 【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載のロータリ
   アクチュエータにおいて、前記支持部材（５５）を筒状
   に形成したロータリアクチュエータ。