JPS6034801Y2 - スコツチヨ−ク型往復回転駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （ａ） 産業上の利用分野 本考案は流体圧シリンダのピストンの往復運動により、
ヨークを介し、出力軸を往復回転駆動して、バルブの開
閉操作等を行うための往復回転駆動装置に関するもので
である。

（ｂ） 従来の技術 従来油圧又は空気圧により駆動されるシリンダのピスト
ンの往復運動により、出力軸を往復回転駆動する装置と
して、スコッチョーク型の往復回転駆動装置が広く用い
られている。

従来のスコッチョーク型往復回転駆動装置としては例え
ば特公昭５０−１９７１３号公報、特公昭４６−２２７
７１号公報等に、第２図に示すようにシリンダ１中夫に
ヨーク９を備えた出力軸を設け、その左右のシリンダ内
に対称的に一対の複動ピストン３２．３３を設け、その
複動ピストンのピストンロッド６．６に植設したピン８
，８にヨーク９を係合せしめたものが開示されている。

この装置はシリンダ内の両ピストン３２．３３の左右外
側の部分及び両ピストン３２．３３の中間の部分に交互
に圧力流体を導入し複動ピストン３２．３３を出力軸１
０を中心に対称的に左右に往復駆動し、出力軸１０を往
復回転駆動するようになっている。

又特公昭３５−１１７１４号公報等に開示される他の従
来公知のスコッチョーク型往復回転駆動装置は第３図に
一例を示すように出力軸１０を設けた中央室３の両側に
接合部１１．１２を介して２つのシリンダ１，２を対向
して配設し、それぞれのシリングのピストン４，５を互
に共通のピストンロッド６で連結し、そのピストンロッ
ド６の中央にピン８を突設し、これを中央室３の出力軸
１０に固着したヨーク９のＵ字溝７に係合する。

ピストン４，５の左右外側に交互に圧力流体を導入して
両ピストンを一体に左右に往復駆動することにより、ピ
ストンロッド６及びヨーク９を介して、出力軸１０を往
復回転駆動するようになっている。

（Ｃ） 考案が解決すべき問題点 第２図に示す従来の往復回転駆動装置は、左右のピスト
ンの形状が複雑となり、ピストンを往復駆動するために
は、出力軸１０を配置した両ピストンの中間部分にも圧
力流体を導入する必要があり、出力軸とケーシングの間
も気密にシールする必要があり、構造が複雑となって製
作費が嵩む。

又、各ピストン及びピストンロッドは長さが短く、これ
を圧力流体で駆動するとき、シリンダ中心軸線に対して
傾けようとする力が働き、シリンダ内面を摺動する際の
摩擦力が大きくなる。

更に、出力軸の往復回転角度は常に一定であって、この
往復回転駆動装置により駆動される装置によっては、往
復回転角度の範囲を調節する必要がある場合もあるが、
回動角度の範囲を調節することはできないという問題も
ある。

第３図に示す往復回転駆動装置では、第２図のものに比
較して構造は簡単となり、中央室に圧力流体を導入しな
いので、出力軸のシールは不要となる。

又左右のピストンを長いピストンロッドで一体に結合す
るので、ピストンを傾けようとする力は働かず、ピスト
ンはシリンダ内を円滑に摺動するし、シリンダ両端に設
けたストッパ３１の突出長さを調節することにより、出
力軸の回動角度範囲を容易に調節することができるとい
う利点がある。

しかしこの第３図の装置では、出力軸１０の中心線がシ
リンダ１，２の中心線ＩＩと交わらず、出力軸１０はシ
リンダの中心線ＩＩとは離れた偏心した位置にある。

この往復回転駆動装置をバルブ等に取付けるる場合には
、第４図の側面図に示すように、バルブ２５の鉛直方向
に配置した操作軸２６と、往復回転駆動装置２７の出力
軸１０をカップリング２８で連繋し、バルブ２５と往復
回転駆動装置２７のケーシング２９を連結金具３０で結
合するが、バルブの操作軸２６及び駆動装置の出力軸１
０の中心を通る鉛直方向のバルブの中心線ＪＪと往復回
転駆動装置の重心Ｐとが一致せず、重心Ｐが中心線月か
ら大きく離れた位置にくるため、重心Ｐに加わる往復回
転駆動装置２７の重力Ｆにより、バルブ２５に対して矢
印ａの方向に傾けようとするトルクが加わる。

往復回転駆動装置が大型になればこのトルクが非常に大
きくなり、バルブ２５への固定も丈夫にする必要があり
、又バルブ２５をこれに連通ずるパイプのみで支持でき
ず、強固な特別な補強支持構造を必要とするという問題
点がある。

従って本考案は構造が簡単で、ピストンのシリンダ内面
の摺動が円滑であって、出力軸がほぼ重心位置を通り、
バルブ等に取付けた際にバルブを傾けようとする大きな
トルクが働かず、簡単にバルブに取付けることができず
往復回転駆動装置を提供することを目的とする。

（ｄ） 問題点を解決するための手段 上記従来の往復回転駆動装置の問題点に鑑み、本考案者
は、第３図のように、一対のピストンを共通のピストン
ロッドで互に連結した上記の利点を有する装置であって
、しかも、その出力軸を往復回転駆動装置の中心線ＩＩ
に交わる位置に配置することができれば第３図の装置上
記問題点を解決することができると考え、２つのピスト
ンを連結するピストンロッドを太くして、その太いピス
トンロッド中心軸線に沿って長孔を設け、その長孔を貫
通して出力軸を設けることにより、出力軸を装置全体の
ほぼ重心を通るように配置することができることを見出
し本考案を完成するに到った。

即ち本考案は、バルブの上方に、出力軸を鉛直方向に向
けて取付けて、バルブを開閉操作するスコッチョーク型
往復回転駆動装置に於て、出力軸を備えた中央室の両側
に１対のシリンダを左右対向して同一中心軸線上に配設
し、各シリンダ内にそれぞれピストンを摺動可能に配設
し、該両シリンダのピストンを該シリンダ内径に近い直
径を有し且つその中心軸線に沿って長孔を設けた太いピ
ストンロッドの両端にそれぞれ固着し、該中央室内で該
長孔に貫通して上記シリンダの中心軸線に対し直角方向
に且つその中心軸線に交わるように出力軸を回動可能に
配設し、該出力軸に固着したヨークのＵ字溝を該ピスト
ンの中心部に植設したピンに係合せしめたことを特徴と
するスコッチョ−ク型往復回転駆動装置を要旨とする。

次に図面により本考案の内容を詳しく説明する。

第１図は本考案のスコッチョーク型往復回転駆動装置の
一例の平面断面図、第５図は同装置のケーシングの正面
図、第６図は国側面図、第７図は同平面図である。

１３．１４は対向して配設された一対のシリンダであっ
て、その中間に中央室３４を設ける。

シリンダ１３．１４内それぞれ、ピストン１９．２０を
摺動可能に設け、両シリンダ１３．１４を太いピストン
ロッド２１の両端に結合し、両シリンダ１３．１４とピ
ストンロッド２１を一体に結合する。

ピストンロッド２１の外径はシリンダ１３．１４の内径
に近い太さとし、ピストンロッド２１にはその中心軸線
に沿って長孔２２を設け、長孔２２を貫通してシリンダ
１３．１４の中心線ＩＩに直交するように中央室３４に
出力軸１８を設ける。

出力軸１８には、Ｕ字溝２３を有するヨーク９を固着し
、ヨーク９と出力軸１８は一体に回動するようにする。

ピストンロッド２１上で長孔２２の片側で、両ピストン
１９．２０からほぼ等距離の位置にピン２４を突設し、
前記ヨーク９のＵ字溝２３に係合せしめる。

第１図及び第５〜７図の実施例では、往復回転駆動装置
２７のケーシング２９は中央室３４を折半して各半休を
隣接のシリンダ１３．１４と一体化することにより、左
右２つのケーシング半体１５．１６として組立てである
。

２つのケーシング半休１５．１６は中心１７を通り、中
心線ＩＩに対して直角な平面によって折半され、同一の
形状を有する半体であって、中央室３４の半体と、それ
に隣接するシリンダ１３、又は１４を一体に作成する。

上記実施例では、ケーシング２９を中央で２つに分割し
た半休１５．１６を合せて組立てであるが、ケーシング
は必ずしもこのように構成する必要はなく、通常の往復
回転駆動装置の如く２つのシリンダと中央室全体を一体
に製作し、シリンダの外側の端部に蓋を設けるようにし
てもよい。

尚、第１図に於いて３５．３６は、ストッパねじ込み用
のねじ孔であって、第３図の従来の装置と同様にストッ
パーをシリンダ内に突出させる長さを調節して固定する
ことにより、出力軸の回動角度の範囲を調節することが
できる。

第７図における３７．３８は、圧力流体の導入、排出孔
である。

（ｅ）作用 本考案のスコッチョーク型往復回転駆動装置はバルブ等
の操作軸に取付けられてパル丈の自動開閉用に用いられ
る。

本考案の装置をパ ブに取付けると第８図の側面図に示
すようになり、バルブ２５の操作軸２６と、往復回転駆
動装置２７の出力軸１８を通るバルブの中心線刀が往復
回転駆動装置２７の中心を通り、往復回転駆動装置全体
の重心Ｐがほぼその中心線月上にくる。

従って駆動装置２７の重心Ｐに働く重力によりバルブを
傾けようとするトルクは働かない。

尚、両ピストンの摺動により、ピストンの重心位置が移
動しその分だけ、駆動装置全体の重心Ｐもシリンダの軸
線方向に若干移動するが、ピストン及びピストンロッド
の重量は、装置全体の重要に較べて小さいので、これに
よる装置全体の重心の移動は僅かであり、バルブに対す
る影響は無視できる。

同様の理由で、出力軸の中心線は必ずしも正確にシリン
ダの中心軸線に交わる必要はなく、僅かに離れてもかま
わない。

本考案の往復回転駆動装置を作動するには、圧力油又は
圧縮空気を２つの圧力流体の導入排出孔の一方３７より
導入、するとその側のピストン１９が押され、両ピスト
ン１９．２０とピストンロッド２１が反対側へ摺動する
。

同時にピストンロッド２１に突設したピン２４及びこれ
に係合するＵ字溝２３を有するヨーク９を介し、出力軸
１８が回動する。

他方の圧力流体の導入排出孔３８からはピストン２０に
押し出されて、圧力流体が排出される。

次に、前と反対側の圧力流体の導入排出孔３８より圧力
流体を導入すると同様にして出力軸１８を反対方向に回
動させることができる。

（ｆ） 考案の効果 本考案のスコッチョーク型往復回転駆動装置によれば、
ピストンの構造が簡単であって、出力軸をシールする必
要がない。

ピストンをシリンダの中心軸線に対して傾けようとする
力が働いても、両ピストンとピストンロッドを一体に係
合して長い一体構造となっているので、ピストンが傾く
ことはなく、ピストンとシリンダの摺動は滑らかに保た
れる。

出力軸は、駆動装置全体の中心を鉛直方向に貫通し、出
力軸の中心線はほぼ駆動装置全体の重心を通るので、本
考案の装置をバルブ等の鉛直上方に取付けた場合、バル
ブに対して、これを傾ける方向にトルクは働かず、バル
ブに対する固定手段が簡単な構造ですみ、バルブ自体も
特別な補強支持が必要でない。

ピストンロッドを太くしたためにピストンロッドに長孔
を設けることができ、又ピン２４を出力軸１８からでき
るだけ離れた位置に配置することができ、出力軸を回動
するトルクを大きくすることができる。

又、第５〜７図に示す実施態様の如く、本考案の装置の
ケーシングを中央で２分割した半体に製作して組立てる
ようにすれば、構成部品点数が少くてすみ製作が簡単に
行なわれ、ダイカスト鋳造法によりケーシングを安価に
多量生産をすることができ、その芯合わせも容易且つ正
確に行われる効果があり、構造も頑丈である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のスコッチョーク型往復回転駆動装置の
一例の平面断面図、第２図及び第３図は従来の往復回転
駆動装置の平面断面図、第４図は従来の往復回転駆動装
置をバルブに取付けた側面図である。 第５図は本考案の往復回転駆動装置のケーシングの実施
態様の正面図、第６図は同側面図、第７図は同平面図、
である。 第８図はバルブに取付けた本考案の往復回転駆動装置の
側面図である。 １．２・・・・・・シリンダ、３・・・・・・中央室、
４，５・・・・・ゼストン、６・・・・・ゼストンロツ
ド、７・・・・・・Ｕ字溝、８・・・・・・ピン、９・
・・・・・ヨーク、１０・・・・・・出力軸、１１，１
２・・・・・・接合部、１３，１４・・・・・・シリン
ダ、１５，１６・・・・・・ケーシング半休、１７・・
・・・・中心、１８・・・・・・出力軸、１９，２０・
・・・・・ピストン、２１・・・・・・ピストンロッド
、２２・・・・・・長孔、２３・・・・・・Ｕ字溝、２
４・・・・・ゼン、２５・・・・・・バルブ、２６・・
・・・・操作軸、２７・・・・・・往復回転駆動装置、
２８・・・・・・カップリング、２９・・・・・・ケー
シング、３０・・・・・・連結金具、３１・・・・・・
ストッパ、３２，３３・・・・・・複動ピストン、３４
・・・・・・中央室、３５，３６・・・・・・ストッパ
ねじ込み用ねじ孔、３７．３８・・・・・・圧力流体の
導入排出孔。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）バルブの上方に、出力軸を鉛直方向に向けて取付
   けて、バルブを開閉操作するスコッチョーク型往復回転
   駆動装置に於て、出力軸を備えた中央室の両側に１対の
   シリンダを左右対向して同一中心軸線上に配設し、各シ
   リンダ内にそれぞれピストンを摺動可能に配設し、該両
   シリンダのピストンを該シリンダ内径に近い直径を有し
   且つその中心軸線に沿って長孔を設けた太いピストンロ
   ッドの両端にそれぞれ固着し、該中央室内での該長孔に
   貫通して上記シリンダの中心軸線に対し直角方向に且つ
   その中心軸線に交わるように出力軸を回動可能に配設し
   、該出力軸に固着したヨークのＵ字溝を該ピストンの中
   心部に植設したピンに係合せしめたことを特徴とするス
   コッチョーク型往復回転駆動装置。
2. （２）該中央室をその中心を通り、シリンダの中心軸線
   に直角な平面にて折半して、それぞれの半体を隣接のシ
   リンダと一体化して構成した実用新案登録請求の範囲第
   １項記載のスコッチョーク型往復回転駆動装置。