JPS61282607A - 直線運動の回転運動への変換およびその逆の変換を行なうアクチユエ−タ - Google Patents

直線運動の回転運動への変換およびその逆の変換を行なうアクチユエ−タ

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JPS61282607A
JPS61282607A JP61129352A JP12935286A JPS61282607A JP S61282607 A JPS61282607 A JP S61282607A JP 61129352 A JP61129352 A JP 61129352A JP 12935286 A JP12935286 A JP 12935286A JP S61282607 A JPS61282607 A JP S61282607A
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diaphragm
actuator
gear
rotational movement
coupling member
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ファリボーツ カヨド
リチャード ジェイ.スチュアート
ジェフレイ ディー.オグデン
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Motors Liquidation Co
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    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Actuator (AREA)
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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】 本発明は.或る部材の直線運動を別の部材の回転運動に
変換したり、その逆の変換を行なったりするアクチュエ
ータに関する。このようなアクチュエータ自体は公知で
ある(例えば米国特許第4,114,470号)。
ダイアフラムまたはピストンを有し、その直線運動を出
力部材の回転運動に変換したり、その逆の変換を行なっ
たりする形式のアクチュエータにおいては、ダイアフラ
ムまたはピストンの圧力発生作用のために、このような
運動の変換を行なう螺旋継手を使用することは、たとえ
ば、米国特許第4,114,470号で公知である。こ
のような運動変換を行なう螺旋継手は種々の設計のもの
が提案されているが1通常それらの設計は複雑であり1
部品点数も多く、組立てにかなりの時間がかかる。
本発明はダイアフラムまたはピストンの直線運動の出力
部材の回転運動への変換およびその逆の変換を完全に内
部で行なう改良した一体設計の螺旋継手を有するアクチ
ュエータを提供することを目的とする。
この目的のために、本発明によるアクチュエータは特許
請求の範囲第1項の特徴記載部分に記載されている特徴
によって特徴付けられる。
本発明によるアクチュエータの成る特別の実施例におい
ては、螺旋継手はダイアフラムまたはピストン内に成形
したインサートである単純な継手部材を包含し、ダイア
フラムまたはピストンを貫いて延びると共にそれと連動
するようになっており、プレートやファスナで取り付け
る必要がない、この継手部材は螺旋体を備えており、こ
の螺旋体はダイアフラムまたはピストンの片側から突出
し.或る実施例では出力部材に直接膜けであるスロット
内に摺動係合する。さらに、継手部材はガイド兼回転阻
止部分を有し、これはダイアフラムまたはピストンの反
対側から突出し、固定した対応部材と係合して継手部材
の回転運動を阻止しながら直線運動を案内し、それによ
ってダイアフラムまたはピストンの直線運動が継手部材
の直線非回転運動、したがって、出力部材の回転運動を
強制し、または、その逆のことを強制する。
別の実施例では、螺旋体は扇形歯車にあるスロット内に
摺動係合し、この扇形歯車は出力部材に連結したビニオ
ンその他の歯車とかみあっていてそれを回転させる。
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例によって
説明する。
まず第1図を参照して、ここに示す本発明による真空式
流体圧力作動アクチュエータは自動車の暖房装置あるい
はエアコンディジ言ニング装置で用いて回動式空気流制
御ドアまたは弁(図示せず)を作動させるものである。
このアクチュエータは、大雑把に言って、2分割式射出
成形プラスチック拳ケーシング12を包含し、このケー
シングの内部はエラストマー・ダイアフラム14によっ
て一対の室16.18に分割されている。下方の室16
は大気に通じており、上方の室18はケーシングと一体
のニップル21を通して通路20を経てエンジン真空源
に連絡している。
ダイアフラム14は、通常、室18が大気圧あるいはそ
れに近い状態にあるときに第1図に示す一方の端位置に
向って円錐形螺旋ばね22によって片寄せられているが
、室18内が大気圧下圧力(真空)になると、その結果
生じた差圧によりダイアフラムがばねの力に抗して上方
に第2図に示す作動位置まで移動する。ダイアフラムが
上方に移動すると、全体的に24で示す螺旋継手組立体
がこのダイアフラムの直線運動を出力部材26の回転運
動に変換する。この出力部材26はケーシングの下端内
に回転自在に支持されており、外部の作動装置(この場
合、先に述べた空気流制御ドア)に連結されるようにな
っている。
螺旋継手組立体24の詳細を説明すると、これは継手部
材28を有し、これは射出成形プラスチック材料で作っ
であると好ましく、ダイアフラム14の中央に成形した
インサートであり、このダイアフラムを貫いて延びてい
てそれと連動し、室16.18間でダイアフラムの片側
から反対側に流体が流れるのを防いでいる。こうして作
られた、ダイアフラム14と継手部材28を包含する半
組立体は、ダイアフラムの周縁を上下のケーシング部分
30.31ではさみ込み、超音波で相互に溶接すること
によってケーシング12内に簡単に組込める。
継手部材28は矩形横断面の中央配置の一体に上方に延
びるステム32を有し、このステムは同軸に設けた流体
通路20内を摺動できる0通路20はそれに対応した横
断面(第3図参照)となっており、継手部材26.した
がって、ダイアフラム14が回転することなく直線状に
(第1図、第2図で垂直に)摺動できるようになってお
り、また、このすべりばめのところには室18との空気
連通を妨げない程度の間隙がある。
さらに、継手部材28は二重溝横断面の中央配置で一体
の螺旋体33を有し、この螺旋体はダイアフラムの反対
側から下方に延び、回転出力部材26の頂端に形成した
同様の横断面のスロット34内に摺動係合している(第
4図参照)0回転出力部材26は下方ケーシング31内
の中央に設けた孔38にスナップ嵌合している環状の溝
36を設けることによって継手部材と同軸にケーシング
内に回転自在に装着されかつ軸線方向に保持される。出
力部材の上端は面取り部40を備えており、スナップ嵌
合を容易にしている。下方ケーシング部材にはスナップ
嵌合カラー41も形成してあり、これは出力部材のまわ
りに延在し、作動させるべき装置に対してアクチュエー
タを取り付けるようになっている。
真空が室18に作用したときにガイド兼回転防止ステム
32がダイアフラム半組立体のいかなる回転をも確実に
阻止するので、ダイアフラム半組立体は直線運動だけし
かできず(したがって、回転せず)、この直線移動はス
ロット34内の螺旋体33の動作によって出力部材26
を回転させることになる。したがって、回転運動量は真
空の程度に正比例する。真空が解放されると、ばね22
がアクチュエータを第1図に示す正規位置に戻すように
作動する。
ねじピッチの異なった螺旋体33を用意するだけで出力
部材の回転程度を変えることができる。さらに、螺旋体
のねじ山を逆にするだけで、アクチュエータを所望に応
じて時計方向あるいは反時計方向の回転を与えるように
作ることができる。
この実施例では、継手部材126.したがって、ダイア
フラム114は継手部材128と一体に形成してありか
つそこから上方に延びている2本の平行なステム132
によって回転せずに直線運動するように拘束されている
。ステム132は通路120の両側で上方ケーシング部
130と一体に形成してありかつそこから下方に延びる
平行なガイド・ボスト129の間に入っており、それに
沿って摺動する。ボス)129およびステム132は第
8図でわかるように矩形の横断面を有し、継手部材の回
転を阻止すると共に、通路120を第1図の実施例にお
けるようにすさまばめを通しての連絡ではなくて室11
8に完全に開いたままに置かれる。
さらに、継手部材128はダイアフラムの反対側から下
方に延びるほぼ矩形の横断面を有する中央配置で一体の
螺旋体133を有する。この螺旋体133は扇形歯車1
42の側面に形成した矩形のスロット134内に摺動自
在に係合し、そこを通ってから下方ケーシング部132
の側面にある円弧状のスロット143を間隙を持って貫
通している。この扇形歯車142は下方ケーシング部1
31の内面でそこに一体に形成したボスト144上に回
転自在に装着してあり、ねじ146によって保持されて
いる。扇形歯車142の歯148はかなり小さい直径ピ
ッチのピニオン歯車152の歯150とかみ合っており
、このピニオン歯車は舌片・溝穴ジヨイント154とね
じ156によって出力部材126に固着しである。出力
部材126は下方ケーシング部131にある丸い孔16
2内に回転自在に装着してあり、ピニオン歯車152に
よって保持されている。したがって、このビニオン15
2も回転自在に支持されることになる。
ダイアフラム半組立体のいかなる回転をもガイド兼回転
阻止ステム132が確実に阻止するので、室118に真
空が作用したとき、ダイアフラム半組立体は直線移動の
みが可能であり、スロット134内の螺旋体133の動
作による出力部材126の回転で扇形歯車142が回転
し、この歯車が出力部材に連結した他の歯車152を回
転させる。こうして、出力回転運動量は真空供給程度に
正比例することになる0次に真空が除かれると、ばね1
22がアクチュエータをその正規の位置に戻すように作
動する。
異なったねじ山ピッチの螺旋体133を用意するだけで
出力部材の回転程度を変えることができる。さらに、異
なった直径ピッチを持った歯車142.152を用意す
るだけでも出力部材の回転程度を変えることができる。
さらにまた、螺旋体133のねじ山の方向を変えるだけ
で、アクチュエータを所望に応じて時計方向あるいは反
時計方向の回転を与えるようにすることができる。
本発明を真空作動ダイアフラム式アクチュエータの好ま
しい形態として開示したが、ピストン式アクチュエータ
でも同様に使用することもできるし、運動の変換を回転
から直線に行なうこともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるアクチュエータの−好ましい形態
の部分側面縦断面図であり、ダイアフラムを正規の状態
で示す図である。 第2図は第1図と同様の図であり、ダイアフラムを作動
位置で示す図である。 第3図は第2図の3−3線矢視方向の図である。 第4図は第2図の4−4線矢視方向の拡大図である。 第5図は本発明によるアクチュエータの別の好ましい形
態の縦断面図であり、ダイアフラムを正規の位置で示す
図である。 第6図は第5図の6−6線矢視方向の断片図である。 第7図は第5図と同様の図であり、ダイアフラムを作動
位置で示す図である。 第8図は第7図の8−8線矢視力向の図である。 第9図は第5図の9−9線矢視力向の図である。 第10図は第7図の10−10線矢視方向の図である。 〔主要部分の符号の説明〕 28.128・・・・・・継手部材、 14.114・・・・・・成る部材、 20・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ガイド
、32・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガイド兼
回転阻止部分、26・・・・・・・・・・・・・・・・
・・別の部材、33.133・・・・・・螺旋体、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.或る部材の直線運動を別の部材の回転運動に変換し
    たり、その逆の変換を行なっ たりするアクチュエータにおいて、継手部 材(28)が前記或る部材(14)に連結 してあり、この継手部材(28)が固定ガ イド(20)と係合して継手部材(28) の回転運動を阻止しながら直線運動を案 内するガイド兼回転阻止部分(32)を有 し、前記継手部材(28)が前記別の部材 (26)にあるスロット(34)内に摺動 自在に係合していて継手部材(28)の直 線非回転運動で前記別の部材(26)の回 転運動を生じさせたり、また、その逆を行 なう螺旋体(33)も有することを特徴と するアクチュエータ。 2.特許請求の範囲第1項記載のアクチュエータにおい
    て、前記別の部材(26)が歯 車であることを特徴とするアクチュエー タ。 3.特許請求の範囲第1項または第2項記載のアクチュ
    エータにおいて、前記或る部材 (14)を構成する流体圧力作動ダイアフ ラムの直線運動を前記別の部材(26)を 構成する出力部材の回転運動へそれらの間 にある螺旋継手によって変換するために、 継手部材(28)がダイアフラム(14) にそこを貫いて延びるように結合して あり、螺旋体(33)が継手部材(28) の一部を形成しており、ダイアフラム (14)の片側から出力部材(26)にあ るスロット(34)と摺動係合するように 延びていて継手部材(28)の直線非回転 運動の際に出力部材の回転運動を生じさ せ、継手部材(28)のガイド兼回転阻止 部分(32)がダイアフラム(14)の反 対側から突出していて固定ガイド(20) と摺動係合し、継手部材(28)の回転運 動を阻止しながら直線運動を案内し、それ によって、ダイアフラム(14)の直線運 動が継手部材(28)の直線非回転運動を 強制し、それによって、スロット(34) 内で螺旋体(33)の動作を生じさせて出 力部材(26)の回転運動を生じさせるこ とを特徴とするアクチュエータ。 4.特許請求の範囲第3項記載のアクチュエータにおい
    て、継手部材(28)がダイア フラム(14)内に成形されたインサート を形成しており、ダイアフラムを貫いて延 びており、ダイアフラム(14)の片側か ら反対側に流体が流れるのを阻止しながら それと連動するようになっていることを特 徴とするアクチュエータ。 5.特許請求の範囲第1項記載のアクチュエータにおい
    て、前記或る部材を構成してい る流体圧力作動ダイアフラム(114)の 直線運動を出力部材(126)の回転運動 へそれらの間にある螺旋継手によって変換 するために、継手部材(128)がダイア フラム(114)を貫いて延びるようにそ こに結合してあり、螺旋体(133)が継 手部材(128)の一部を形成しており、 ダイアフラム(114)の片側から第1歯 車(142)にあるスロット(134)と 摺動係合するように延びていて継手部材 (128)の直線非回転運動の際にこの第 1歯車の回転運動を生じさせ、第2の歯 (152)が第1歯車(142)とかみ合 っておりかつ出力部材(126)に連結し てあり、継手部材(128)のガイド兼 回転阻止部分(132)がダイアフラム (114)の反対側から突出し、固定ガイ ド(129)と摺動係合しており、継手部 材(128)の回転運動を阻止しながら 直線運動を案内し、それによって、ダイ アフラム(114)の直線運動が継手部材 (128)の直線非回転運動を強制し、そ れによって、スロット(134)内での螺 旋体(133)の動作を生じさせて第1歯 車を回転させ、次いで第2歯車(152) を回転させて出力部材(126)の回転運 動を生じさせることを特徴とするアクチュ エータ。 6.特許請求の範囲第5項記載のアクチュエータにおい
    て、第1歯車(142)が扇形 歯車であり、第2歯車(152)が小直径 ピッチのピニオン歯車であることを特徴と するアクチュエータ。 7.特許請求の範囲第5項または第6項記 載のアクチュエータにおいて、継手部材 (128)がダイアフラム(114)内に 成形したインサートを形成しており、この インサートがダイアフラムを貫いて延びて おり、ダイアフラム(114)の片側から 反対側に流体が流れるのを阻止しながらそ れと連動するようになっていることを特徴 とするアクチュエータ。
JP61129352A 1985-06-05 1986-06-05 直線運動の回転運動への変換およびその逆の変換を行なうアクチユエ−タ Pending JPS61282607A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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EP (1) EP0204458B1 (ja)
JP (1) JPS61282607A (ja)
KR (1) KR900001870B1 (ja)
CA (1) CA1257981A (ja)
DE (1) DE3660356D1 (ja)

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DE3660356D1 (en) 1988-08-04
CA1257981A (en) 1989-08-01
KR900001870B1 (ko) 1990-03-26
EP0204458A2 (en) 1986-12-10
KR870000529A (ko) 1987-02-19
EP0204458B1 (en) 1988-06-29
EP0204458A3 (en) 1987-01-21

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