JPS58152910A - 流体アクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ストローク端ロック機構を具える流体圧力
アクチュエータ、とくに、ロック機構ヲ解放するため、
アクチュエータへの流体圧力の供給の前と後の両方にお
いて実質的に一定の力を供給する新規なロックリリース
機構を含むアクチュエータに関するものである。

アクチュエータを−の位置にロックするロック機構を必
要とするアクチュエータ装置では、ロツクリリースレバ
ーを７クチユエータの外部に設け、そのロックリリース
レバーを、アクチュエータの操作に用いる内部流体圧力
から隔離することが望ましい。ロックリリースレバーは
ロックピストンで出力することができ、このロックピス
トンは、またロック機構を解放した後、アクチュエータ
の所！方向への運動をもたらすためにアクチュエータへ
流体圧力を導ひく。しかしながら、とこでは、ロック解
放力が、ロック機構に作用するアクチュエータ内流体圧
力に対抗することから、ロックを解放するためにロック
ピストンに必要となる面積差部分が、違った方法で必要
となるよりも大きくなる難点がある。また流体圧力の変
動が、ロックピストンをスロットルバックさせ、これに
より、アクチュエータの操作中にそこへの流体流れの不
所望な減少が生じる。

この発明の主たる目的は、ロック機構を解放するために
、流体圧力がアクチュエータに供給される前後の両方で
、実質的に一定の力を供給で龜る流体アクチュエータを
提供することにある。

他の目的は、ロック解除力に対抗してロック機構に作用
する伸長圧力を有効に打ち消すアクチュエータを提供す
ることにある。

さらに他の目的は、流体圧力の変動にもかかわらず、ア
クチュエータの操作中アクチュエータへの十分な流れを
維持できるアクチュエータを提供することにある。

これらの目的および他の目的は、−位置に７クチユエー
タをロックするための内部ロック機構ト、ロックを解放
するためにロック−橋の外部延在部分と掛合可能な外部
のロックリリースレバーとを具えるアクチュエータによ
って達成される。ロックリリースレバーは、ロック機構
を解放するためにシステム圧力を適用されるアクチュエ
ータハウジングのボア内に収納したロックピストンによ
って上記掛合を担保される。ロックピストンのロック解
除方向への運動中、システム圧力はアクチュエータの伸
長側およびロックピストンの反対端に同時に供給される
。ロックピストンおよびロック機構の外部延長部の与圧
側に同一寸法のシールを用いることにより、ロック機構
に作用する流体圧力の影！は実質的に打ち消される。従
って、ロック機構を解放する丸めに流体圧力を受けるロ
ックピストンの有効面積は、伸長圧力がアクチュエータ
へ導びかれる前後の両方で実質上−足に維持される。こ
のため、ロック機構は有効にロックを解放され、伸長圧
力の変動にもかかわらず、アクチュエータの伸長側への
常に十分な流れが生じる。

以下にこの発明を図示例に基づいて詳細に説明する。

通常のタイプとすることができるリニアーアクチュエー
タ１は、ピストン８を収納するシリンダー１を含む。ピ
スト／に、シリンジ−のロント端部パツキン押え６を貫
通して延在する中空ロッド１を取り付ける。このロッド
は、作動される装置の可動部分又は固足部分への連結を
容易ならしめるため、その外端部にロッド端部組立体６
を有する。作動される装置の他の部分への取り付けのた
め、シリンダーの頭部と隣接するアクチュエータハウジ
ング７にまたはシリンダー自身に適当なマウントを設け
る仁とができる。

ハイリードアクメナット１ｍをピストン円へねじ込みま
たビンでロックすることによってピストン８の中央に取
り付ける。このアクメナットに７クメスクリユーシヤフ
ト１４を螺合させる。スクリューシャフト１４の一端部
をシリンダーの頭部内にベアリング１５で軸受けし、そ
の他＠を中空ピストンロッド４内でナツトｌｉｌを越え
て相当距離延在させているので、ピストン８のシリンダ
ー３内での後方および前方への運動によって、スクリュ
ーシャツ）１４はピストン速度に比例した速度で回転す
る。スクリューシャツ）１４にハイリードウオームホイ
ール１６を散り付け、このウオームホイールを７クチユ
工−タ頭部内の横ボア１８に軸受けしたウオームシャフ
ト１７に噛合させる。ウオームシャフトの両＠部には、
同期駆動軸又はロッドのそこへの取り付けを容易ならし
めるため、二重角穴１９その他を設けることができる。

ウオームシャフト１７の速度もまたピストンロッド４の
速度と比例するので、このよう彦アクチュエータの二本
又はそれ以上のウオームシャフトをともに連結する場合
には、それらは既知のように、ピストンおよび運動に機
械的Ｋｒ１ｉＪ期する。

第１図に示すように、アクチュエータｌが後退またはし
まい込み位置にある場合には、アクチュエータを後述す
るロック機構１０にてその位置にロックすることができ
る。望ましくはこのようなロック機構は、アクチュエー
タハウジング部内に固足的に固着した静止ロックブレー
）２１と、静止ロックプレートの方向およびそれから離
れる方向への軸線運動を限定するために取り付けた可動
ロックプレートｍｍとから４る。静止ロックブレー）ｍ
ｌは、ハウジング７から延在してプレート２１を横方向
に貫通するロッド２８によってハウジングにビン止めさ
れる。可動ロックプレートＳＳは、軸線方向へ延在する
ビンｉＩｓによってウオームギヤ１６に取り付けること
ができ、これらのビンは、それらの間の軸線方向の相対
運動の限定を可能がらしめる一方、可動ロックプレート
を９オームギヤとともに回転させる。

同面はそこに、協働するロック歯２６を有しており、こ
れらのロック歯は、ピストンの進出ではなく後退に＊Ｌ
、て、静止ロックプレートに対する可動ロックプレート
のラチェット掛合を可能ならしめる形状をなす。従って
、ピストン８は、アクチュエータハウジング内でシリン
ダーの頭部と隣接する後退停止部材２８に掛合するまで
後退を継続する。しかしながら、ピストンは、両口ツク
プレートが相互に掛合状態にある限ｐ伸長することがで
き表い。これは両口ツクプレートが、ウオームギヤ１６
およびウオームギヤをピストンの伸長によって生じる回
転方向へ駆動するスクリューシャフト１４をロックする
ことによるものである。

アクチュエータがｆＩｓ１図に示すように後退した場合
には、司−ロックプレート３３は、スクリューシャフト
１４の外端部に隣接させてシリンダー内に取り付けでき
るスプリング８０にょ９、静止ロックプレート２１との
掛合を維持される。ばね力はスクリューシャフトの中央
を貫通して延在するロックロッド３１によって可動ロッ
クプレートＳｓに伝えられ、このロックロッドは、その
外端部に軸線方向に間隔をおいて取り付けられてそれら
の間にスプリング８０を保持する一対のスプリングシー
ト８１．８８を有する。ロックロッド８１上の保持ワイ
ヤ１１４．８５その他で両スプリングシートの最大の分
離を限定する。このような最大の分離は、第１図に示す
よう々アクチュエータの伸長に際して生じ、その後はも
はや、スプリングｓＯは後述するようにロック機構１！
０にロック力を有効に伝えない。しかしながら、ピスト
ン８がそのストローク端Ｋｌｌ近するよう彦アクチュエ
ータの縮小に際しては、ピストンロッド４の外＠部内の
ロッド端挿入部８６が外方のスプリングシート８８と掛
合してそれを内方のスプリングシート８愈の方向へ押圧
し、このような圧縮は、スプリング８０がロックロッド
８１を可動ロックプレート１１に向けて軸線方向内向き
に動かすことを十分ならしめる。

ロックロッド８１の内！ＩＩＩＩｓには、静止ロックブ
レー）ｉｌｌの中央ボア８８内で軸線方向へ摺動可能な
ロックリリースビン８フを堆り付ける。プレート１１を
ロックする丸めに用いられるロッド！８に対する運動は
ロックリリースビン８７の長孔８曾によって与えられ、
その軸線方向の運動は妨げられない。ロックリリースビ
ン８７はその内端部に小径部分４０を有し、可動ロック
プレート２りはこの小径部分に回転可能に壜り付けられ
、かつ小径部分上にスェージリング４ｓで保持したロッ
クプレートワッシャー４１によってそこに維持される。

従って、ロックロッド８１の軸線方向内向きの運動は、
ロックリリースビン８７を経て可１１１０ツクプレート
ｉｌｌに伝えられる。

１１図に示すアクチュエータｌの縮小およびロック位置
では、アクチュエータを伸長する前にロックｓ２を解放
しなければなら表い。ロックを解放するために、ロック
リリースレバー４５をロックリリースビン８７の外端部
に隣接させて設ける。

ロックリリースレバー４５は、それをアクチュエーター
の作動のために用いる内部液圧流体から隔離するために
、アクチュエータハウジング７の外部のシャフト４６上
に取り付けることができる。

ロックリリースレバー４５の内端１１Ｓ４７はロックリ
リースビン８７の外端部と掛合する。ロックリリースレ
バーの運動は、後述するように、ロックに引き続くパワ
ーバルブ４８の流体圧力作用によって制御される。この
パワーパルプはアクチュエータハウジングのボアｓｌ内
に収納したロックピストン６０を含む２、ボア６１は閉
じ込め環状溝Ｉｓ１を有し、この環状溝が与圧された場
合には、ロックリリースレバー４６の外端部と掛合する
ロックピストン６０が押圧され、ロックリリースレバー
は、シャフト４６の周りに回動するとともに、スプリン
グ８０の力に抗してロックリリース力／８７を軸線方向
内方へ動かして静止ロックプレートｌｌから可動ロック
プレート２！を解離する。

ロックピストンからロックリリースレバーヘカヲ伝える
ために、調整ねじ５８をロックリリースレバーに設ける
ことができる。このような調整ねじ６８は、遊びを最小
にするとともに、ロックリリ着の調整を行うために使用
できる。

ロックピストン５０がロックリリースレバーをロック解
放方向へ動かす前に、ロックピストンの面積差部分５４
に作用する圧力がスプリング８０のプレロードに十分打
ち勝たなければならない。

ロックピストンが、可動ロックプレート！ｌのロック歯
を静止ロックプレート！１１のロック歯から解放するに
十分彦距離動いた彼、ロックピストンに作用するシステ
ム圧は、第３図に示すようなピストンの運動によって露
出されるロックピストンボア５１内の他の環状溝５１ｓ
を経てアクチュエータの伸長側へ導びかれる。この環状
溝５６はシリンダーハウジング７円の通路ｌｓ６を経て
シリンダー頭部に連通ずる。

シリンダー頭部に入った伸長圧は、ロックリリースビン
８７上に、ロックピストンＩＳＯによってそこへ供給さ
れるロックリリース力に対抗して作用する。しかし彦か
ら、シリンダーの頭部へ入った流体圧力は同時に、ロッ
クピストンが第１図に示す解放位置へ動いた場合に閉じ
込め環状＠ＳＳから流体圧を受ける環状溝５５ならびに
ロックピストン内で相互に連通する半径方向および長さ
方向通路５９．６０を経てロックピストン５０の対Ｆｉ
ｒ、＃Ａへも導びかれる。ロックピストン５０およびロ
ックリリースビン８７の与圧側に同一寸法のシール６１
．６１を用いることにより、ロックリリースビンに作用
する液圧の影響は実質的に９２全に打ち消される。従っ
て、ロック機構を解放する丸めに流体圧力によって作用
するロックピストンＩＯの有効面積！Ｉ４は、伸長圧が
７クチユエータのｌＩ部へ導ひかれる前螢においていつ
も実質的に一定である。このことは、この発明における
ように、ロックパルプ４８を７クチユエータを出力する
九めにも使用する場合にとくに１景であり、そのロック
バルブは、閉じ込めボートにシステム圧が供給される限
シ、いつも開放されており、アクチュエータの伸長側へ
の実質的に十分な流れを許容する。ロックリリースビン
に作用するこのような圧力の釣合は、また伸長圧の変動
によって生ずバルブの絞りの影響又は脈動を取り除く。

ロックリリースビン８７に作用する伸長圧が前述したよ
うに釣合わない場合には、システム圧がシリンダーの伸
長側へ供給された稜に残りのロックを解くことおよびロ
ックピストンが伸長側への流れをスロットルパックおよ
びカットダウンしないことを確実力らしめるため、ロッ
クピストン５０の面積差部分５４を非常に大きくしなけ
ればならない。このように大きな差圧面積は包装の立場
から望ましくないばかりでなく、再度のロックのために
ピストンをその後退およびしまい込み位置へ児全に戻す
場合に、大きなばね力の使用を必要とする。

ロックの解放のために閉じ込め環状溝５ｓへ流体圧力を
導入する前に、望ましくは、後退ボート６５および導入
チューブ６６を経てシステム圧力をシリンダーの彼退端
へ供給し、ロックのｊｉＨｆｌｌ妨げるアクチュエータ
の軸線方向引張荷重を取シ除く。次いで、システム圧力
を後退ボートへ供給した１１で、そのシステム圧力を閉
じ込め環状溝５２へも供給してまずロックを解放し、そ
の彼前述した方法で７クチユエータの頭部へ伸長圧力を
供給する。ピストン８の伸長圧力を受ける面積は後退圧
力を受ける面積よシも大きいので、アクチュエータは伸
長する。このことにより、外方のスプリングシート８８
は、それが第２図に示すように保持ワイヤ８５と掛合す
るまで内方のスプリングシート８２から離れ、そこにお
いてはもはやロック機構へのばね荷重は存在しない。

アクチュエータを縮小させるためには、閉じ込め環状溝
５２を戻り圧力に接続することにより、ピストン８の伸
長側に作用する圧力を減少させる一方、ピストンの後退
情のシステム圧力を維持する。ピストンの後退に際して
は、ロッド喘挿入部８６が、スプリングシート８８に接
触するとともに、スプリング８０をロックピストンによ
って及はされる力に十分打ち勝って圧縮し、そして可動
ロックプレートを静止ロックプレートに掛合させるまで
は、可動ロックプレート２ｊｌは、ロックピストン５０
に作用する戻り圧力によって静止ロックプレートと掛合
しない。この掛合は通常、後退ストロークの最後のフ−
６１！１　ｍ！ＥＩ　＋　”／１　ｏインチルぐらいの
範咄内で生じる。しかしながら、アクチュエータは、ア
クチュエータピストン８が内部停止部材３Ｂと掛合する
までしまい込み方向への運動を続ける。これは、可動ロ
ックプレートのロック歯を静止ロックプレートの歯にラ
チェット掛合させるトルクが、スクリューシャフト１４
によってもたらされることによるものである。アクチュ
エータピストンが後退停止部材と掛合した場合には、ス
クリューシャフト１４も停止し、そして静止および可動
ロックプレート２１，１ｇのロック歯２６はすでに相互
に掛合状態にあるので、アクチュエータを伸長させる傾
向の運動は、ロック歯のロック面を掛合させる。このた
めそのような運動に対してｉ１１実なロックがもたらさ
れる。

ロックピストンが第１図に示す完全な後退位置に戻った
ときには、閉じ込め環状＄５１とピストンの伸長側との
間の流体通路は、ロックピストンでブロックされる。し
かしながら、ピストンの伸長側からの戻り流れは、アク
チュエータノ・ウジング７の他の通路７１に設けられて
伸長側とボート５２との間の連通を４たらすチェックバ
ルブ７０を経て行われる。

ロックの人手による解放は、ロックリリースレバー４５
にアクチュエータハウジングを越えて外側へ延在する延
長ハンドルフロを′＠性ることにより行われる。人手で
ロックを解除するためには、ロックリリースレバーの内
端部をロックリリースビン８フの外＃Ａ部に掛合させて
可動ロックプレート２３を静止ロックブレー）２１から
除く方向へ延長ハンドル７５を押すか又は引くかするこ
とだけが必要である。ロックの手動解放の彼、アクチュ
エータは、ウオームシャフトに連結した機械的駆動！ｌ
！樽でウオームシャフト１７を回転させることにより伸
長可能である。

以上述べたように、この発明のロックリリース機構は、
アクチュエータへの流体圧力の供給の前。

および後の両方において、ロック機構を解放するために
＃１は一定の有効な力を供給する非常に効果的かつ簡単
な手段を提供する。このロックＩＪ　ＩＪ−ス機構によ
れば、ロック解除力に対抗して作用する流体圧力の影響
は実質的に打ち消すことができ、これがため、ロック機
構はロックを有効に解放され、またこのような流体圧力
の変動にもかかわらず、アクチュエータへの十分な流れ
がもたらされる。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、この発明
は、これらの記載に基づいて種々の変更および修正が可
能である。

【図面の簡単な説明】

！１８１図はこの発明によるアクチュエータの好適形状
を完全にしまい込んだロック位置で示す部分的な長さ方
向断面図、 第２図は第１図の７クチユエータを局部的に伸長させて
示す部分的な長さ方向断面図である。 ｌ・・・リニアー７クチユエータ ２・・・シリンダー　　　　８・・・ピストン４・・・
中空ロッド　　　　５・・・パツキン押え６・・・ロッ
ド端部組立体 ？・・・アクチュエータハウジング １２・・・ハイリードアクメナット １４・・・アクメスクリユーシャフト １５・・・ベアリング １６・・ハイリードウオームホイール １？・・ウオームシャフト　１８・・・横ボア１９・・
・二重角穴　　　　　ｉｔｏ・・・ロック機構！ｌ・・
・静止ロックプレート■・・・同動ロックプレート１８
・・・ロッド　　　　　　ｓ５・・・ビン■６・・・ロ
ック歯　　　　　２８・・・後退停止部材８０・・・ス
プリング　　　　８１・・・ロックロッドＢｉ　、　ｓ
ｓ・・・スプリングシート８４　、８５・・・保持ワイ
ヤ　８６・・・ロッド喘挿入部８７・・・ロックリリー
スビン８８・・・中央ボア８９・・・長孔　　　　　　
　４０・・・小径部分４１・・・ロックプレートワッシ
ャー ４２・・・スェージリング ４５・・・ロックリリースレバー ４６・・・シャフト　　　　　４７・・・内端部４８・
・・パワーバルブ　　　ＩＳＯ・・・ロックピストンＩ
ｓｌ・・・ボア　　　　　　　５２・・・閉じ込め環状
溝５８・・・―整ねじ　　　　５４・・・面積差部分５
５・・・環状溝　　　　　　６６　、５Ｇ　、　６０　
、７１・・・通路６１　、６２・・・シール　　　　６
Ｂ・・・後退ボート６６・・・導入チューブ　　　７０
・・・チェックバルブ７５・・・延長ハンドル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　シリンダーと、このシリンダー内で軸線方向へ可動
   のピストンと、シリンダー内に回転可能に軸受けされる
   とともに、前記ピストンに作動連結されてピストンの軸
   線方向の運動で回転する部材と、この部材の回転を防止
   するためにその部材と掛合して前記ピストンの運動をロ
   ックする解離可能なロック手段と、このロック手段を解
   離するために所定方向へ運動可能な流体圧力で作動する
   ロックピストンとを具える流体アクチュエータにおいて
   、前記ロック手段が、それが解離された後、前記ピスト
   ンを動かすためにアクチュエータに供給される流体圧力
   を受けて前記ロックピストンを反対方向へ動かす傾向の
   力をもたらす第１の表面領域を有し、また前記ロックピ
   ストンが、アクチェエータへ供給される同一の流体圧力
   を受けて前記１！ｌの表面領域へ作用する流体圧力によ
   って前記ロック手段に及埋される力と対抗する力をもた
   らす８８ｍの表面領域を存するととを特徴とする流体ア
   クチュエータ。 ｉ　第１およびＷＩＳの表面領域を実質的に同一寸法と
   してＷ＆１０表面領域に作用する流体圧力によって前記
   ロック手段に及ぼされる力を、第！の表面領域に作用す
   る流体圧力によって前記ロック手段に及ぼされる力で実
   質的に打ち消すことを特徴とする特許請求の範８１記載
   の流体アクチュエータ。 ＆　第１および第３の表面領域に作用する流体圧力を隔
   離するために同一寸法の流体シールを用いることを特徴
   とする特許請求の範囲３記載の流体アクチュエータ。 賑　前記ロックピストンが、それを前記ロック手段の解
   放方向へ動かすための流体圧力によって作用を受ける面
   積差部分を含むことを特徴とする特許請求の範［１５１
   記載の流体アクチュエータ。 瓢　前記アクチュエータおよびロックピストンが、前記
   ロックピストンを前記ロック手段の解離位置へ動かし友
   後、面積差部分に作用する流体圧力をアクチュエータお
   よび前記ロックピストンの第３の表面領域へ同時に導び
   くための通路手段を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲番記載の流体アクチュエータ。 ａ　シリンダーと、このシリンダー内で軸線方向へ可動
   のピストンと、シリンダー内に回転可能に取り付け、か
   つ前記ピストンに作動連結した部材とを具え、前記ピス
   トンの軸線方向の運動を、この部材が回転する場合にの
   み生じさせ、また前記部材の回転を防止するためにその
   部材と掛合する解離可能なロック手段を、このロック手
   段を解離するためにそこへＩＪ　ＩＪ−スカを供給する
   手段とを具える流体アクチュエータにおいて、 前記ロック手段が、それが解離された後、前記ピストン
   を動かすためにアクチュエータに供給される流体圧力に
   よってＩＪ　ＩＪ−スカとり手段へ、ロック手段へのそ
   の影響を打ち消すために、実質的に同じ大きさの対抗力
   としての第２の力を供給する手段とを有することを特徴
   とする流体アクチュエータ。 ｉ　ロック手段を解離するためにそこへＩＪ　リース力
   を供給する前記手段が、前記ロック手段を解離するため
   に一定の方向へロックピストンを動かす流体圧力によっ
   て作用を受ける面積差部分を有するロックピストンと、
   流体圧力によって作用される前記ロック手段の表面領域
   と実質的に同一寸法の前記ロックピストン上の他の表面
   領域を含み、前記ロック手段へ第２の力を供給する前記
   手、段と、前記ロック手段を解離した後、前記ピストン
   を動かすために７クチユエータに供給される流体圧力を
   、前記第２の力をもたらすために前記他の表面領域へ導
   びく手段とを具えることを特徴とする特許請求の範囲６
   記載の流体アクチュエータ。 １　前記アクチュエータおよびロックピストンが、前記
   ロック手段を解離した後、アクチュエータおよびロック
   ピストンの前記他の表面領域へ流体圧力を同時に導びく
   通路手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲？記載
   の流体アクチュエータ。 １　前記ロック手段が静止ロックプレートおよび可動ロ
   ックプレートを具え、この可動ロックプレートを、前記
   部材と一緒の回転のために前記部材に連結するとと本に
   、前記静止ロックプレートとのロック掛合および離脱の
   ために軸線方向へ移動可能ならしめ、前記可動ロックプ
   レートが、そこから延在するロックリリースビンを有し
   、前記静止ロックプレートから前記可動ロックプレート
   を離脱させる丸めに前記ロックピストンの運動を前記ロ
   ックリリースビンに伝えるロックリリースレバーを回転
   可能に取り付け、前記ロックリリースビンが、前記ロッ
   ク手段を解離した後、ピストンを動かすためにアクチュ
   エータへ供給される流体圧力によって作用を受ける前記
   表面領域を含むことを特徴とする特許請求の範囲？記載
   の流体アクチュエータ。 １α　前記ピストンの反対方向への運動と対応する方向
   への前記部材の回転を防止するために前記ピストンの−
   のストローク端に前記ロック手段を掛合してリリース力
   によって解離されるまで反対方向への運動に対して前記
   ピストンをロックする手段を含んでなることを特徴とす
   る特許請求の範囲フ記載の７クチユエータ。