JPH11173307A - 小型アクチュエータ用倍力機構 - Google Patents
小型アクチュエータ用倍力機構Info
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- JPH11173307A JPH11173307A JP36190197A JP36190197A JPH11173307A JP H11173307 A JPH11173307 A JP H11173307A JP 36190197 A JP36190197 A JP 36190197A JP 36190197 A JP36190197 A JP 36190197A JP H11173307 A JPH11173307 A JP H11173307A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】小型にして長ストロークのストロークエンドで
強大な押圧力を出力することを可能とした新規な小型ア
クチュエータ用倍力機構を提供する。 【解決手段】シリンダ１内に、ピストン２とシャフト４
を相互に独立して上下動可能に配設する。シリンダ１の
下部にカムリング５を固定すると共に、シャフト４の下
部にローラ受け６をシャフト４に対して上下動不可能に
配設する。ピストンのボス部に複数のリンク７ａ、７ｂ
を回動自在に軸支し、リンク７ａ、７ｂの先端にローラ
１０と、ローラ１０の両側にそれぞれローラ１１を回動
自在に軸支する。ピストン２の上部とシリンダ１の上部
間にコイルばね１２を設ける。リンク７ａ、７ｂのロー
ラ１０をカムリング５、傾斜面５ａに当接させると共に
ローラ１１をローラ受け６の表面を走行可能に接触させ
る。
強大な押圧力を出力することを可能とした新規な小型ア
クチュエータ用倍力機構を提供する。 【解決手段】シリンダ１内に、ピストン２とシャフト４
を相互に独立して上下動可能に配設する。シリンダ１の
下部にカムリング５を固定すると共に、シャフト４の下
部にローラ受け６をシャフト４に対して上下動不可能に
配設する。ピストンのボス部に複数のリンク７ａ、７ｂ
を回動自在に軸支し、リンク７ａ、７ｂの先端にローラ
１０と、ローラ１０の両側にそれぞれローラ１１を回動
自在に軸支する。ピストン２の上部とシリンダ１の上部
間にコイルばね１２を設ける。リンク７ａ、７ｂのロー
ラ１０をカムリング５、傾斜面５ａに当接させると共に
ローラ１１をローラ受け６の表面を走行可能に接触させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空圧駆動のアクチ
ュエータ用倍力機構に関し、特に、長ストロークのスト
ロークエンドで大パワーを出力可能な小型アクチュエー
タ用倍力機構に関する。
ュエータ用倍力機構に関し、特に、長ストロークのスト
ロークエンドで大パワーを出力可能な小型アクチュエー
タ用倍力機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のアクチュエータは、装置
に組み込まれる用途が多く、組み込む装置の小型化のた
めに、アクチュエータの小型化が進められ、その倍力機
構として油圧を用いたもの、カムを用いたもの、あるい
はダブルピストンを用いたもの等が実用化されている。
に組み込まれる用途が多く、組み込む装置の小型化のた
めに、アクチュエータの小型化が進められ、その倍力機
構として油圧を用いたもの、カムを用いたもの、あるい
はダブルピストンを用いたもの等が実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】叙上の如く、従来の倍
力機構には油圧を用いたもの、カムを用いたもの、ある
いはダブルピストンを用いたもの等が提供されている
が、いずれも小型化が達成されてはおらず、これまでこ
の技術の分野での大きな課題となっていた。
力機構には油圧を用いたもの、カムを用いたもの、ある
いはダブルピストンを用いたもの等が提供されている
が、いずれも小型化が達成されてはおらず、これまでこ
の技術の分野での大きな課題となっていた。
【０００４】本発明は従来の上記実情に鑑み、従来の行
技術に内在する上記課題を解決するためになされたもの
であり、従って本発明の目的は、小型にして長ストロー
クのストロークエンドで強大な押圧力を出力することを
可能とした新規な小型アクチュエータ用倍力機構を提供
することにある。
技術に内在する上記課題を解決するためになされたもの
であり、従って本発明の目的は、小型にして長ストロー
クのストロークエンドで強大な押圧力を出力することを
可能とした新規な小型アクチュエータ用倍力機構を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係る小型アクチュエータ用倍力機構は、中
心部に貫通孔を有し一方に流体の流入出口を設けると共
に他方に流体の流出口が形成されたシリンダと、該シリ
ンダの内壁に沿って移動可能に配設され中心部に前記貫
通孔に対応する孔を備えたピストンと、該ピストンのボ
ス部に形成され後記カムリング及び後記リンク先端受け
と協動し該ピストンの移動距離を後記シャフトのより短
い移動距離に変換して後記シャフトの押圧力を倍増させ
る複数個のリンク機構と、前記シリンダの前記一方に固
定され前記ピストンの移動に基づく前記リンク機構の先
端の動きを規制する傾斜面を有するカムリングと、前記
シリンダの前記貫通孔及び前記ピストンの前記孔に挿通
されその長手方向に前記シリンダ及びピストンとは独立
して移動可能に枢設されたシャフトと、該シャフトに該
シャフトの長手方向には移動不可能に装着され前記リン
ク機構の前記先端と接触するリンク先端受けと、前記シ
リンダの前記他方の内壁部と前記ピストンの頭部との間
に介装されたコイルばねとを備えて構成される。
に、本発明に係る小型アクチュエータ用倍力機構は、中
心部に貫通孔を有し一方に流体の流入出口を設けると共
に他方に流体の流出口が形成されたシリンダと、該シリ
ンダの内壁に沿って移動可能に配設され中心部に前記貫
通孔に対応する孔を備えたピストンと、該ピストンのボ
ス部に形成され後記カムリング及び後記リンク先端受け
と協動し該ピストンの移動距離を後記シャフトのより短
い移動距離に変換して後記シャフトの押圧力を倍増させ
る複数個のリンク機構と、前記シリンダの前記一方に固
定され前記ピストンの移動に基づく前記リンク機構の先
端の動きを規制する傾斜面を有するカムリングと、前記
シリンダの前記貫通孔及び前記ピストンの前記孔に挿通
されその長手方向に前記シリンダ及びピストンとは独立
して移動可能に枢設されたシャフトと、該シャフトに該
シャフトの長手方向には移動不可能に装着され前記リン
ク機構の前記先端と接触するリンク先端受けと、前記シ
リンダの前記他方の内壁部と前記ピストンの頭部との間
に介装されたコイルばねとを備えて構成される。
【０００６】更に前記シリンダの前記一方の前記リンク
先端受けの近傍にボンネットが固定されている。
先端受けの近傍にボンネットが固定されている。
【０００７】前記リンク機構は、前記ピストンの移動方
向に対してほぼ直角に設けられた軸に回動自在に軸支さ
れたリンクと、該リンクの他端に設けられた軸に回動自
在に軸支された第１のローラとを有し、前記先端は該第
１のローラである。
向に対してほぼ直角に設けられた軸に回動自在に軸支さ
れたリンクと、該リンクの他端に設けられた軸に回動自
在に軸支された第１のローラとを有し、前記先端は該第
１のローラである。
【０００８】前記第１のローラの両側に該第１のローラ
と独立して回動するそれぞれ１個の第２のローラを回動
自在に設け、前記リンク先端受けを前記第１、第２のロ
ーラを受けるローラ受けとしている。
と独立して回動するそれぞれ１個の第２のローラを回動
自在に設け、前記リンク先端受けを前記第１、第２のロ
ーラを受けるローラ受けとしている。
【０００９】前記ローラ受けに溝を形成し、前記第１の
ローラを該溝の中の該溝の底面に不接触の状態で前記第
２のローラのガイドとして移動せしめ、該第２のローラ
を該溝の周辺の前記ローラ受けの表面に接触させて回動
させている。
ローラを該溝の中の該溝の底面に不接触の状態で前記第
２のローラのガイドとして移動せしめ、該第２のローラ
を該溝の周辺の前記ローラ受けの表面に接触させて回動
させている。
【００１０】前記ピストンと前記シャフトとの間に第２
のコイルばねを設けている。
のコイルばねを設けている。
【００１１】前記シャフトに前記ピストンの移動を停止
させるストップリングを設けている。
させるストップリングを設けている。
【００１２】前記シリンダに設けられた前記流入出口の
近傍における前記カムリングの部分に流体が流通する孔
を形成している。
近傍における前記カムリングの部分に流体が流通する孔
を形成している。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に本発明をその好ましい一実施
の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施の形態を示す断面図
である。
である。
【００１５】また、図２（ａ）、（ｂ）はシリンダの一
実施例を示す一部断面正面図、底面図、図３（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はピストンの一実施例を示す平面図、一
部断面正面図、底面図、図４（ａ）、（ｂ）はボンネッ
トの一実施例を示す一部断面正面図、底面図、図５
（ａ）、（ｂ）はカムリングの一実施例を示す一部断面
正面図、底面図、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はローラ
受けの一実施例を示す平面図、一部断面正面図、底面
図、図７（ａ）、（ｂ）はシャフトの一実施例を示す平
面図、一部断面正面図、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は
リンクとローラの結合部の一実施例を示す平面図、正面
図、底面図、図９（ａ）〜（ｄ）は本発明の動作を示す
シーケンス図である。
実施例を示す一部断面正面図、底面図、図３（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はピストンの一実施例を示す平面図、一
部断面正面図、底面図、図４（ａ）、（ｂ）はボンネッ
トの一実施例を示す一部断面正面図、底面図、図５
（ａ）、（ｂ）はカムリングの一実施例を示す一部断面
正面図、底面図、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はローラ
受けの一実施例を示す平面図、一部断面正面図、底面
図、図７（ａ）、（ｂ）はシャフトの一実施例を示す平
面図、一部断面正面図、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は
リンクとローラの結合部の一実施例を示す平面図、正面
図、底面図、図９（ａ）〜（ｄ）は本発明の動作を示す
シーケンス図である。
【００１６】図１〜図８を参照するに、参照符号１はシ
リンダを示し、該シリンダ１内には周囲にピストンリン
グ２ａが巻装されたピストン２が上下動自在に配設され
ている。シリンダ１の下端部にはボンネット３がストッ
プリング２５によって固着されている。
リンダを示し、該シリンダ１内には周囲にピストンリン
グ２ａが巻装されたピストン２が上下動自在に配設され
ている。シリンダ１の下端部にはボンネット３がストッ
プリング２５によって固着されている。
【００１７】シリンダ１の中心部長手方向に形成された
孔１ａ、ピストン２の中心部に形成された孔２ｂ及びボ
ンネット３の中心部に形成された孔３ａを介してシャフ
ト４がピストン２と独立して上下動可能に枢設されてい
る。
孔１ａ、ピストン２の中心部に形成された孔２ｂ及びボ
ンネット３の中心部に形成された孔３ａを介してシャフ
ト４がピストン２と独立して上下動可能に枢設されてい
る。
【００１８】シリンダ１の下端内壁部であって、ボンネ
ット３の上部には、内壁に上方部から中心部に向かって
広くなるテーパ即ち傾斜面５ａ及び中心部から下方部に
向かって形成された垂直面５ｂを有するカムリング５が
図示の如く凹凸結合により固定されている。この傾斜面
５ａは、本実施例においては水平面に対して約４５°の
傾きをもって形成されているが、この角度は０〜４５°
の範囲内であればよい。
ット３の上部には、内壁に上方部から中心部に向かって
広くなるテーパ即ち傾斜面５ａ及び中心部から下方部に
向かって形成された垂直面５ｂを有するカムリング５が
図示の如く凹凸結合により固定されている。この傾斜面
５ａは、本実施例においては水平面に対して約４５°の
傾きをもって形成されているが、この角度は０〜４５°
の範囲内であればよい。
【００１９】シャフト４は小径部４ａと大径部４ｂから
成り、このシャフト４の大径部４ｂ上には、小径部４ａ
を中心として回転可能に且つストップリング１５により
シャフト４の長手（軸）方向にはシャフト４に対して移
動しない、即ち、シャフト４と共にシャフト４の軸方向
に移動可能なようにローラ受け６が配設されている。ロ
ーラ受け６はシャフト４を中心にして回転可能に形成さ
れているが、シャフト４に固定されていてもよい。ロー
ラ受け６の表面には半径方向に複数個（本実施の形態で
は４個）の溝６ａが形成されている。
成り、このシャフト４の大径部４ｂ上には、小径部４ａ
を中心として回転可能に且つストップリング１５により
シャフト４の長手（軸）方向にはシャフト４に対して移
動しない、即ち、シャフト４と共にシャフト４の軸方向
に移動可能なようにローラ受け６が配設されている。ロ
ーラ受け６はシャフト４を中心にして回転可能に形成さ
れているが、シャフト４に固定されていてもよい。ロー
ラ受け６の表面には半径方向に複数個（本実施の形態で
は４個）の溝６ａが形成されている。
【００２０】ピストン２のボス部２ｃの周辺には複数個
のリンク（本実施の形態では２個）７ａ、７ｂがそれぞ
れ軸８ａ、８ｂを中心として回動自在に軸支されてい
る。軸８ａ、８ｂはピストン２の移動方向に対して直角
方向に配設されている。リンク７ａ、７ｂの他端にはそ
れぞれ軸９ａ、９ｂが設けられ、これらの軸９ａ、９ｂ
にはそれぞれ大径の１個の第１のローラ１０とこの第１
のローラの両側に第１のローラよりも小径の２個の第２
のローラ１１がそれぞれ回動自在に軸支されている。リ
ング７ａ、７ｂ及びローラ１０、１１は、軸８、９に装
着されたストッパ１３により軸８、９から抜けないよう
に構成されている。軸８ａに回動自在に軸支されたリン
ク７ａと軸８ｂに回動自在に軸支されたリンク７ｂとは
シャフト４に対して完全に対称な構造となっている。
のリンク（本実施の形態では２個）７ａ、７ｂがそれぞ
れ軸８ａ、８ｂを中心として回動自在に軸支されてい
る。軸８ａ、８ｂはピストン２の移動方向に対して直角
方向に配設されている。リンク７ａ、７ｂの他端にはそ
れぞれ軸９ａ、９ｂが設けられ、これらの軸９ａ、９ｂ
にはそれぞれ大径の１個の第１のローラ１０とこの第１
のローラの両側に第１のローラよりも小径の２個の第２
のローラ１１がそれぞれ回動自在に軸支されている。リ
ング７ａ、７ｂ及びローラ１０、１１は、軸８、９に装
着されたストッパ１３により軸８、９から抜けないよう
に構成されている。軸８ａに回動自在に軸支されたリン
ク７ａと軸８ｂに回動自在に軸支されたリンク７ｂとは
シャフト４に対して完全に対称な構造となっている。
【００２１】第１のローラ１０は、ピストン２の上下動
に応じて前述したローラ受け６の表面に切設された溝６
ａに案内されながら溝６ａの内底面に接触しない状態で
第２のローラ１１を溝６ａに沿って溝６ａの周辺のロー
ラ受け６の表面をローラ受け６の半径方向の内外向きに
進行案内しながらローラ受け６を下方に移動せしめると
共に、必要に応じてカムリング５の内壁に形成された傾
斜面５ａに沿って回動してローラ受け６、従ってシャフ
ト４の下動を助長する。
に応じて前述したローラ受け６の表面に切設された溝６
ａに案内されながら溝６ａの内底面に接触しない状態で
第２のローラ１１を溝６ａに沿って溝６ａの周辺のロー
ラ受け６の表面をローラ受け６の半径方向の内外向きに
進行案内しながらローラ受け６を下方に移動せしめると
共に、必要に応じてカムリング５の内壁に形成された傾
斜面５ａに沿って回動してローラ受け６、従ってシャフ
ト４の下動を助長する。
【００２２】リンク７（７ａ、７ｂ）、軸８（８ａ、８
ｂ）、軸９（９ａ、９ｂ）、第１のローラ１０及び２個
の第２のローラ１１はリンク機構を構成しており、この
リンク機構は、カムリング５及びリンク先端受け（ロー
ラ受け６）と共同して、ピストン２の移動距離（ストロ
ーク）をシャフト４のより短い移動距離（ストローク）
に変換してシャフト４の押圧力（パワー）を倍増させる
機能を有している。
ｂ）、軸９（９ａ、９ｂ）、第１のローラ１０及び２個
の第２のローラ１１はリンク機構を構成しており、この
リンク機構は、カムリング５及びリンク先端受け（ロー
ラ受け６）と共同して、ピストン２の移動距離（ストロ
ーク）をシャフト４のより短い移動距離（ストローク）
に変換してシャフト４の押圧力（パワー）を倍増させる
機能を有している。
【００２３】即ち、図１においてピストン２が下方向に
移動する時に、リンク機構のリンク７（７ａ、７ｂ）の
軸８（８ａ、８ｂ）と軸９（９ａ、９ｂ）を通る直線の
シャフト４に対する角度が小さい場合にはシャフト４の
移動ストロークはピストン２の移動ストロークとほぼ同
じであるが、その角度が大きくなるにしたがってシャフ
ト４のストロークがピストン２のストロークよりも小さ
くなってくる。このシャフト４の移動ストロークが短く
なってくるということは、結局シャフト４のロッド４ｃ
の押圧力（パワー）が強くなることを意味している。
移動する時に、リンク機構のリンク７（７ａ、７ｂ）の
軸８（８ａ、８ｂ）と軸９（９ａ、９ｂ）を通る直線の
シャフト４に対する角度が小さい場合にはシャフト４の
移動ストロークはピストン２の移動ストロークとほぼ同
じであるが、その角度が大きくなるにしたがってシャフ
ト４のストロークがピストン２のストロークよりも小さ
くなってくる。このシャフト４の移動ストロークが短く
なってくるということは、結局シャフト４のロッド４ｃ
の押圧力（パワー）が強くなることを意味している。
【００２４】シリンダ１の上部内壁とピストン２の上部
外壁との間には、ピストン２を常時下方向に押圧するコ
イルばね１２が設けられている。ピストン２は、シリン
ダ１の流体流入出口１ｂから流入された流体の圧力によ
ってシリンダ２の上方に移動させられ、流入出口１ｂか
ら流体が流出されるとこのコイルばね１２の押圧力によ
りシリンダ１の下方に押し出されて下動する。
外壁との間には、ピストン２を常時下方向に押圧するコ
イルばね１２が設けられている。ピストン２は、シリン
ダ１の流体流入出口１ｂから流入された流体の圧力によ
ってシリンダ２の上方に移動させられ、流入出口１ｂか
ら流体が流出されるとこのコイルばね１２の押圧力によ
りシリンダ１の下方に押し出されて下動する。
【００２５】シャフト４にはストップリング１４が固定
されており、ピストン２はこのストップリング１４によ
りシャフト４に対してこのリング１４よりも上方向には
移動しないように形成されている。
されており、ピストン２はこのストップリング１４によ
りシャフト４に対してこのリング１４よりも上方向には
移動しないように形成されている。
【００２６】シャフト４は、シャフト４にストップリン
グ１６によって固定されたばね受け１７とピストン２と
の間に介装されたコイルばね１８によって、ピストン２
に対して上方向に付勢されている。この作用によって、
リンク７ａ、７ｂに回動自在に軸支された第１のローラ
１０、１０がローラ受け６に切設された溝６ａから逸脱
することが阻止される。
グ１６によって固定されたばね受け１７とピストン２と
の間に介装されたコイルばね１８によって、ピストン２
に対して上方向に付勢されている。この作用によって、
リンク７ａ、７ｂに回動自在に軸支された第１のローラ
１０、１０がローラ受け６に切設された溝６ａから逸脱
することが阻止される。
【００２７】尚１９、２０はピストンリング、２１はボ
ンネット３に設けられたＯリング、ピストン２に設けら
れた２ｄはコイルばね１２の端部を係止する凹所、２ｅ
はコイルばね１８の端部を係止する凹所、２２はシリン
ダ１に形成された流体の流出口をそれぞれ示している。
ンネット３に設けられたＯリング、ピストン２に設けら
れた２ｄはコイルばね１２の端部を係止する凹所、２ｅ
はコイルばね１８の端部を係止する凹所、２２はシリン
ダ１に形成された流体の流出口をそれぞれ示している。
【００２８】次に本発明の動作について説明する。
【００２９】シリンダ１には、流体の流入出口１ｂが設
けられ、ここから流体が流出入することにより、流体が
カムリング５に形成された流通孔５ｃを介してシリンダ
１に流入出することによってピストン２が上下に移動す
る。また、シリンダ１には、流体の流出口２２が開けら
れ、ここから流体が自由に流出入することにより、ピス
トン２の移動がスムーズに行われる。
けられ、ここから流体が流出入することにより、流体が
カムリング５に形成された流通孔５ｃを介してシリンダ
１に流入出することによってピストン２が上下に移動す
る。また、シリンダ１には、流体の流出口２２が開けら
れ、ここから流体が自由に流出入することにより、ピス
トン２の移動がスムーズに行われる。
【００３０】ここでは、流入出口１ｂから、流体が流入
してピストン２及びシャフト４が、シリンダ１の上端に
移動した状態から説明する。
してピストン２及びシャフト４が、シリンダ１の上端に
移動した状態から説明する。
【００３１】図９（ａ）〜（ｄ）を参照するに、流体の
流入出口１ｂから、流体が流出し始めると、ピストン２
は、コイルばね１２の押圧力によって下方向へ移動を始
める。すると、ピストン２に回動自在に軸支されたリン
ク７ａ、７ｂ及びそれぞれのリンクに回動自在に軸支さ
れたローラ１０、ローラ１１も下方向へ移動する。
流入出口１ｂから、流体が流出し始めると、ピストン２
は、コイルばね１２の押圧力によって下方向へ移動を始
める。すると、ピストン２に回動自在に軸支されたリン
ク７ａ、７ｂ及びそれぞれのリンクに回動自在に軸支さ
れたローラ１０、ローラ１１も下方向へ移動する。
【００３２】その際に、ローラ１０は、カムリング５の
内周部上側の傾斜面５ａに接するために、ローラ１０
は、ピストン２と同じ量だけ下方向に移動して、ローラ
１０と同一軸上のローラ１１が、ローラ受け６を下方向
へ移動させることにより、シャフト４と共に上下方向に
移動するローラ受け６がシャフト４を下方向へ押し出
す。
内周部上側の傾斜面５ａに接するために、ローラ１０
は、ピストン２と同じ量だけ下方向に移動して、ローラ
１０と同一軸上のローラ１１が、ローラ受け６を下方向
へ移動させることにより、シャフト４と共に上下方向に
移動するローラ受け６がシャフト４を下方向へ押し出
す。
【００３３】この時には、ピストン２の移動距離と、シ
ャフト４の移動距離は同じであるために、コイルばね１
２の推力＝シャフト４の推力となり、この時にはまだシ
ャフト４の推力は倍力されない。
ャフト４の移動距離は同じであるために、コイルばね１
２の推力＝シャフト４の推力となり、この時にはまだシ
ャフト４の推力は倍力されない。
【００３４】ピストン２が、更に下方向へ移動すると、
ローラ１０の外周部はカムリング５の内周の傾斜面５ａ
に接し始める（図９（ｂ））。すると、リンク７ａ及び
リンク７ｂに押されることにより、ローラ１０はカムリ
ング５の傾斜面５ａに沿ってシャフト軸線から見て、外
側へ移動する（図９（ｂ））。
ローラ１０の外周部はカムリング５の内周の傾斜面５ａ
に接し始める（図９（ｂ））。すると、リンク７ａ及び
リンク７ｂに押されることにより、ローラ１０はカムリ
ング５の傾斜面５ａに沿ってシャフト軸線から見て、外
側へ移動する（図９（ｂ））。
【００３５】この場合には、ローラ１０は、リンク７
ａ、リンク７ｂによって、それぞれ外側に開くように、
ピストン２側の軸８ａ、８ｂによって円周運動をする。
そのために、リンク７ａ、７ｂの軸８ａ、８ｂを中心と
した回転角度が、シヤフト４の軸線に対して垂直に近く
なるほど、ピストン２の下方向への移動距離に対して、
ローラ１０、ローラ１１の下方向への移動距離が短くな
り、それに伴って、ローラ１１に接するローラ受け６、
それに押されるシャフト８の下方向への移動距離も短く
なるので、この移動距離の差が倍力の倍率となり、リン
ク７ａ、７ｂの回転角度が、シャフト４の軸線に対して
垂直に近くなるほど倍率が上がることになり、角度が垂
直になる手前でピストン２を止めることにより、シャフ
ト４が下方向へ移動しきった時のシャフト４のロッド４
ｃに、最大の倍力を得ることができる（図９（ｃ）、
（ｄ））。
ａ、リンク７ｂによって、それぞれ外側に開くように、
ピストン２側の軸８ａ、８ｂによって円周運動をする。
そのために、リンク７ａ、７ｂの軸８ａ、８ｂを中心と
した回転角度が、シヤフト４の軸線に対して垂直に近く
なるほど、ピストン２の下方向への移動距離に対して、
ローラ１０、ローラ１１の下方向への移動距離が短くな
り、それに伴って、ローラ１１に接するローラ受け６、
それに押されるシャフト８の下方向への移動距離も短く
なるので、この移動距離の差が倍力の倍率となり、リン
ク７ａ、７ｂの回転角度が、シャフト４の軸線に対して
垂直に近くなるほど倍率が上がることになり、角度が垂
直になる手前でピストン２を止めることにより、シャフ
ト４が下方向へ移動しきった時のシャフト４のロッド４
ｃに、最大の倍力を得ることができる（図９（ｃ）、
（ｄ））。
【００３６】従って、この倍力機構は、ストローク端
（ロッド４ｃ）で、最大倍力が必要な用途、例えばバル
ブの締め切り後のバルブシートの密着、あるいはワーク
のクランプなどに最適であり、また、他の方式に比べ
て、最大倍力の倍率が大きく取れるためにピストン自体
の内径が小さくて済む大きなメリットがある。
（ロッド４ｃ）で、最大倍力が必要な用途、例えばバル
ブの締め切り後のバルブシートの密着、あるいはワーク
のクランプなどに最適であり、また、他の方式に比べ
て、最大倍力の倍率が大きく取れるためにピストン自体
の内径が小さくて済む大きなメリットがある。
【００３７】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成され、作用する
ものであり、本発明によれば以下に示す効果が得られ
る。
ものであり、本発明によれば以下に示す効果が得られ
る。
【００３８】比較的単純な構成によりシャフト４のスト
ローク端のロッド４ｃでの押圧力が強大なものとなるた
めに、強大な押圧力が必要な用途、例えば、バルブの締
め切り後のバルブシートの密着あるいはワークステーシ
ョンの種々のクランプ等に適用した場合に大きな効果が
発揮される。
ローク端のロッド４ｃでの押圧力が強大なものとなるた
めに、強大な押圧力が必要な用途、例えば、バルブの締
め切り後のバルブシートの密着あるいはワークステーシ
ョンの種々のクランプ等に適用した場合に大きな効果が
発揮される。
【００３９】ピストン自体の内径が小さいのに大きなパ
ワーが得られるので、この種のアクチュエータを極力小
型に設計することが可能となる。
ワーが得られるので、この種のアクチュエータを極力小
型に設計することが可能となる。
【００４０】本発明をバルブの締め付けに適用した場合
に、バルブを開く時には流体を供給することにより行
い、バルブを閉じる時にはコイルばねのばね力によって
実行されるので、つまり流体注入操作をしない限り、バ
ルブは閉じている。従って、人為的な誤動作は回避さ
れ、極めて安全性が高い。
に、バルブを開く時には流体を供給することにより行
い、バルブを閉じる時にはコイルばねのばね力によって
実行されるので、つまり流体注入操作をしない限り、バ
ルブは閉じている。従って、人為的な誤動作は回避さ
れ、極めて安全性が高い。
【図１】図１は本発明の一実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図２】（ａ）シリンダの一実施例を示す一部断面正面
図、（ｂ）は底面図である。
図、（ｂ）は底面図である。
【図３】（ａ）はピストンの一実施例を示す平面図、
（ｂ）は一部断面正面図、（ｃ）は底面図である。
（ｂ）は一部断面正面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】（ａ）はボンネットの一実施例を示す一部断面
正面図、（ｂ）は底面図である。
正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】（ａ）はカムリングの一実施例を示す一部断面
正面図、（ｂ）は底面図である。
正面図、（ｂ）は底面図である。
【図６】（ａ）はローラ受けの一実施例を示す平面図、
（ｂ）は一部断面正面図、（ｃ）は底面図である。
（ｂ）は一部断面正面図、（ｃ）は底面図である。
【図７】（ａ）はシャフトの一実施例を示す平面図、
（ｂ）は一部断面正面図である。
（ｂ）は一部断面正面図である。
【図８】（ａ）はリンクとローラの結合部の一実施例を
示す平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
示す平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明の動作を示すシーケン
ス図である。
ス図である。
１…シリンダ １ａ…孔 １ｂ…流入出口 ２…ピストン ２ａ…ピストンリング ２ｂ…孔 ３…ボンネット ３ａ…孔 ４…シャフト ４ａ…小径部 ４ｂ…大径部 ４ｃ…ロッド ５…カムリング ５ａ…傾斜面 ５ｂ…垂直面 ６…ローラ受け ６ａ…溝 ７（７ａ、７ｂ）…リンク ８（８ａ、８ｂ、９（９ａ、９ｂ）…軸 １０…第１のローラ １１…第２のローラ １２…コイルばね １３…ストッパ １４、１５、１６、２５…ストップリング １７…ばね受け １８…コイルばね １９、２０…ピストンリング ２１…Ｏリンク ２２…流出口
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 尚、１９、２０はピストンリング、ピス
トン２に設けられた２ｄはコイルばね１２の端部を係止
する凹所、２ｅはコイルばね１８の端部を係止する凹
所、２２はシリンダ１に形成された流体の流出口をそれ
ぞれ示している。
トン２に設けられた２ｄはコイルばね１２の端部を係止
する凹所、２ｅはコイルばね１８の端部を係止する凹
所、２２はシリンダ１に形成された流体の流出口をそれ
ぞれ示している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】 その際に、ローラ１０は、カムリング５
の内周部上側の円筒部に接するために、ローラ１０は、
ピストン２と同じ量だけ下方向に移動して、ローラ１０
と同一軸上のローラ１１が、ローラ受け６を下方向へ移
動させることにより、シャフト４と共に上下方向に移動
するローラ受け６がシャフト４を下方向へ押し出す。 ─────────────────────────────────────────────────────
の内周部上側の円筒部に接するために、ローラ１０は、
ピストン２と同じ量だけ下方向に移動して、ローラ１０
と同一軸上のローラ１１が、ローラ受け６を下方向へ移
動させることにより、シャフト４と共に上下方向に移動
するローラ受け６がシャフト４を下方向へ押し出す。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 尚、１９、２０はピストンリング、ピス
トン２に設けられた２ｄはコイルばね１２の端部を係止
する凹所、２ｅはコイルばね１８の端部を係止する凹
所、２２はシリンダ１に形成された流体の流出口をそれ
ぞれ示している。
トン２に設けられた２ｄはコイルばね１２の端部を係止
する凹所、２ｅはコイルばね１８の端部を係止する凹
所、２２はシリンダ１に形成された流体の流出口をそれ
ぞれ示している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】 その際に、ローラ１０は、カムリング５
の内周部上側の円筒部に接するために、ローラ１０は、
ピストン２と同じ量だけ下方向に移動して、ローラ１０
と同一軸上のローラ１１が、ローラ受け６を下方向へ移
動させることにより、シャフト４と共に上下方向に移動
するローラ受け６がシャフト４を下方向へ押し出す。
の内周部上側の円筒部に接するために、ローラ１０は、
ピストン２と同じ量だけ下方向に移動して、ローラ１０
と同一軸上のローラ１１が、ローラ受け６を下方向へ移
動させることにより、シャフト４と共に上下方向に移動
するローラ受け６がシャフト４を下方向へ押し出す。
Claims (8)
- 【請求項１】 中心部に貫通孔を有し一方に流体の流入
出口を設けると共に他方に流体の流出口が形成されたシ
リンダと、該シリンダの内壁に沿って移動可能に配設さ
れ中心部に前記貫通孔に対応する孔を備えたピストン
と、該ピストンのボス部に形成され後記カムリング及び
後記リンク先端受けと協動し該ピストンの移動距離を後
記シャフトのより短い移動距離に変換して後記シャフト
の押圧力を倍増させる複数個のリンク機構と、前記シリ
ンダの前記一方に固定され前記ピストンの移動に基づく
前記リンク機構の先端の動きを規制する傾斜面を有する
カムリングと、前記シリンダの前記貫通孔及び前記ピス
トンの前記孔に挿通されその長手方向に前記シリンダ及
びピストンとは独立して移動可能に枢設されたシャフト
と、該シャフトに該シャフトの長手方向には移動不可能
に装着され前記リンク機構の前記先端と接触するリンク
先端受けと、前記シリンダの前記他方の内壁部と前記ピ
ストンの頭部との間に介装されたコイルばねとを具備す
ることを特徴とした小型アクチュエータ用倍力機構。 - 【請求項２】 前記シリンダの前記一方の前記リンク先
端受けの近傍にボンネットを固定したことを更に特徴と
する請求項１に記載の小型アクチュエータ用倍力機構。 - 【請求項３】 前記リンク機構は、前記ピストンの移動
方向に対してほぼ直角に設けられた軸に回動自在に軸支
されたリンクと、該リンクの他端に設けられた軸に回動
自在に軸支された第１のローラとを有し、前記先端は該
第１のローラであることを更に特徴とする請求項１また
は２のいずれか一項に記載の小型アクチュエータ用倍力
機構。 - 【請求項４】 前記第１のローラの両側に該第１のロー
ラと独立して回動するそれぞれ１個の第２のローラを回
動自在に設け、前記リンク先端受けを前記第１、第２の
ローラを受けるローラ受けとしたことを更に特徴とする
請求項３に記載の小型アクチュエータ用倍力機構。 - 【請求項５】 前記ローラ受けに溝を形成し、前記第１
のローラを該溝の中の該溝の底面に不接触の状態で前記
第２のローラのガイドとして移動せしめ、該第２のロー
ラを該溝の周辺の前記ローラ受けの表面に接触させて回
動させることを更に特徴とする請求項４に記載の小型ア
クチュエータ用倍力機構。 - 【請求項６】 前記ピストンと前記シャフトとの間に第
２のコイルばねを設けたことを更に特徴とする請求項１
〜５のいずれか一項に記載の小型アクチュエータ用倍力
機構。 - 【請求項７】 前記シャフトに前記ピストンの移動を停
止させるストップリングを設けたことを更に特徴とする
請求項１〜６のいずれか一項に記載の小型アクチュエー
タ用倍力機構。 - 【請求項８】 前記シリンダに設けられた前記流入出口
の近傍における前記カムリングの部分に流体が流通する
孔を形成したことを更に特徴とする請求項１〜７のいず
れか一項に記載の小型アクチュエータ用倍力機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36190197A JP3842418B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 小型アクチュエータ用倍力機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36190197A JP3842418B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 小型アクチュエータ用倍力機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173307A true JPH11173307A (ja) | 1999-06-29 |
| JP3842418B2 JP3842418B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=18475234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36190197A Expired - Fee Related JP3842418B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 小型アクチュエータ用倍力機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3842418B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054761A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-20 | Ckd Corp | 流体制御バルブ |
| JP2004183786A (ja) * | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Fujikin Inc | 制御器 |
| WO2012049745A1 (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-19 | ナブテスコ株式会社 | シリンダ装置及び鉄道車両用ディスクブレーキ装置 |
| TWI397642B (zh) * | 2010-10-13 | 2013-06-01 | Nabtesco Corp | Cylinder device and disc brake device for railway vehicle |
| JP2013151963A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Kosmek Ltd | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| WO2014054503A1 (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-10 | 株式会社コスメック | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2014095391A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Kosmek Ltd | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2014196828A (ja) * | 2014-06-13 | 2014-10-16 | 株式会社コスメック | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2016109284A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 株式会社コスメック | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2016183749A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社キッツエスシーティー | バルブ用アクチュエータ |
| JP2018123872A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社キッツエスシーティー | バルブ用アクチュエータとこれを備えたダイヤフラムバルブ |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP36190197A patent/JP3842418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054761A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-20 | Ckd Corp | 流体制御バルブ |
| JP4551542B2 (ja) * | 2000-08-10 | 2010-09-29 | シーケーディ株式会社 | 流体制御バルブ |
| JP2004183786A (ja) * | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Fujikin Inc | 制御器 |
| JP4529023B2 (ja) * | 2002-12-03 | 2010-08-25 | 株式会社フジキン | 制御器 |
| WO2012049745A1 (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-19 | ナブテスコ株式会社 | シリンダ装置及び鉄道車両用ディスクブレーキ装置 |
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| WO2014054503A1 (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-10 | 株式会社コスメック | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2014070722A (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-21 | Kosmek Ltd | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| US10024340B2 (en) | 2012-10-01 | 2018-07-17 | Kosmek Ltd. | Cylinder device with force multiplication mechanism |
| JP2014095391A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Kosmek Ltd | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2014196828A (ja) * | 2014-06-13 | 2014-10-16 | 株式会社コスメック | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2016109284A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 株式会社コスメック | 倍力機構付きシリンダ装置 |
| JP2016183749A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社キッツエスシーティー | バルブ用アクチュエータ |
| JP2018123872A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社キッツエスシーティー | バルブ用アクチュエータとこれを備えたダイヤフラムバルブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3842418B2 (ja) | 2006-11-08 |
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