JPS63126012A - 可変長レバ−機構 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、４本のアームを菱形に９動に結合し、一対
角の両結合部間にアクチュエータを介在させて連結し、
レバーの回動半径が可変制御されるようにした、可変長
レバー機構の改良に関する。

〔従来の技術〕

アームの一端を中心とし回動駆動源により回動し、他端
で伝達手段を介し、被駆動系に感動を伝える（例えば弁
の開閉）レバー機構がある。

しかし、このレバー機構ではアームの長さが一定である
ため、アーム端の回動運動は駆動源の特性により定まっ
てしまう。

これに対処し、先行技術とし、第３図に示す可変長レバ
ー機構がある。１は可変長レバー機構、２．３は両側−
討死のアームで、各端部が４個のエルボ４，５．６によ
シ町動に結合され、菱形レバー７に構成されている。８
は一方の対角線（Ｘ−Ｘ軸）上に介在された空気圧シリ
ンダからなるリニアアクチュエータで、両側に出された
作動棒９が両側のエルボ６に連結されている。実線で示
す菱形レバークは、アクチェエータ８への圧縮空気が断
たれていて、Ｙ−Ｙ軸のエルボ４，６間が拡大された状
態を示す。鎖線で示す菱形レバー７は、アクチュエータ
８に圧縮９気が供給され、作動棒９が押出され所定のス
トロークで伸長し、Ｘ−Ｘ軸方向は拡張され、Ｙ−Ｙ軸
のエルボ４，５間は短縮された状態を示す。

上記エルボ４が駆動源の出力軸（図示は略す）に固着さ
れていて回動されることによシ、エルボ５側が回動移動
され、このエルボ５に連結された伝達手段を介し被駆動
体（いづれも図示は略す）ｔ−駆動させる。

上記アクチュエータ８への圧縮空気の供給を断つと復帰
状態になシ、実線で示すように１対角のエルボ４．５が
拡大される。したがって、エルボ番に対するエルボ５の
回動半径が大きくなり、ストロークが拡大され、出動速
度も速くなる。このように、エルボ番、５間の回動半径
は、上記アクチェエータ８に供給する圧縮空気の制御に
より調整制御される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の可変長レバー機構では、リニアアクチェエー
タ８として空気圧シリンダを用いておシ、駆動源として
圧縮空気を必要とし、構造が複雑となり、小形化が困難
であシ、また、耐久性が十分でないという問題点があっ
た。さらに、菱形レバーの回動半径は供給圧縮空気の圧
力によりある程度の制御はできるが、微細なストローク
の制御が困難であり、高精度制御を要する用途には適し
ないという問題点があった。

この発明は、このような問題点を解決するためＫなされ
たもので、小形にな夛、レバー回動半径の制御が高精度
にでき、耐久性のある可変長レバー機構を得ることを目
的としている０ 〔問題点を解決するための手段〕 この発明にかかる可変長レバー機構は、４本のアームに
より４個のエルボで回動に菱形に結合し、この菱形レバ
ーの一方の対角の両エルボ間に磁性流体式アクチュエー
タを連結し、このアクチュエータの磁性流体を封入した
シリンダは中央が球形をなし両側に円筒部が出されてお
υ、この両回筒部にそれぞれピストンが挿入され、各ピ
ストンからのピストン棒を両側のエルボに連結し、シリ
ンダの球形部に磁性流体を封入し、このシリンダ部を電
磁コイルで囲い、他方の対角の両エルボと球形部との間
にそれぞれ圧縮ばねを装着したものである。

〔作用〕

この発明においては、曾孫コイルが無励磁のときは、磁
性流体は表面張力で球形部に球状をなしておシ、他方の
対角の両エルボ間が圧縮ばねによシ拡大され、一方の対
角の両エルボ間が短縮される０ 電磁コイルに励磁電流を通じると磁束が発生し磁性流体
は円筒状に両円筒部内に伸長し、両ピストンが抑圧移動
され、一方の対角の両エルボ間が拡大され、他方の対角
の両エルボ間が短縮される。

この変動量は励磁電流を制御することにより制御され、
菱形レバーの回動半径が調整される０〔実施例〕 第１図はこの発明による町変レバー機構の一実施例を示
す無励磁状態の概要構成図であシ、２〜７は上記従来装
置と同一のものである。図において、１１は町変レバー
機構、１２は菱形レバー７の一方の対角（Ｘ−Ｘ線）の
エルボ６．６間に介在された磁性流体式アクチェエータ
で、次のように構成されている。１３は中央が球状部１
３ａをなし両側に円筒部１３１）が形成されたシリンダ
、１４は各円筒部コｂに挿入されたピストン、１５は各
ピストン１４に固着され各エルボ６に連結されたピスト
ン棒、１６はシリンダ１３内に封入された磁性流体で、
常時は表面張力により球状部１３ａ内に球状をなして収
まっている。１ツ、１８はシリンダ１３を同心で四った
一対の環状の電磁コイルである。

１９は他方の対角の両エルボ４．５とシリンダ１３０球
状部１３ａ間にそれぞれ装着された一対の圧縮はねて、
電磁コイル１７．１８が無通電のときはばね田でエルボ
４．５間を拡大させている。

上記一実施例の装置の動作は、次のようになる。

第１図のように無励磁状態では、磁性流体１６は球状部
１３ａに充満して収まっておシ、圧縮ばね１９によりエ
ルボ４．５間に拡大され、エルボ６．６間は短縮されて
いる。

次に電磁コイル１７＆ｃ励磁電流を流すと、磁束が発生
し、第２図に示すように、磁性流体１６がＸ−Ｘ軸方向
に伸長され、両ピストン１６が押圧されエルボ６．６間
が拡大され、エルボ４，５間は圧縮ばね１９のばね圧に
抗し短縮される。

この磁性流体１６の変形伸長量は、磁束が飽和するまで
は磁束量に比例するので、励磁電流を制御することによ
り、菱形レバーワの各対角（Ｘ−Ｘ軸、Ｙ−Ｙ軸）のエ
ルボ間の長さが可変制御される。

このいづれかの方向をレバー長とし九回動半径のレバー
機構として使用する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、４本のアームを４個
のエルボによシ回動の菱形レバーを構成し、この菱形レ
バーの一方の対角のエルボ間に電磁流体式アクチェエー
タを介在させ、このアクチュエータは、中央を球状部と
し両側を円筒部としたシリンダに１上記球状部に磁性流
体を封入し、各円筒部にはピストンを挿入しピストン棒
を介し対応するエルボを連結し、シリンダを電磁コイル
で囲っており、他方の対角の両エルボと上記球状部間に
それぞれ圧縮ばねを装着してあり、電磁コイルへの励磁
電流を制御し、菱形レバーの対角のエルボ間の長さを制
御するようにしたので、小形になシ、レバーの回動半径
が高精度で制御され、また、耐久性を高めることができ
るＯｌた、無励磁では菱形レバーがよ〕確実に復帰状態
に戻される０

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図社この発明による可変長レバー機構の
一実施例を示す無励磁状態及び励磁状態の概要構成図、
第５図は先行技術による可変長レバー機構の概要構成図
でらる０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４本のアームを４個のエルボにより可動に結合して構成
   された菱形レバー、この菱形レバーの一対角線上に介在
   され、中央に球状部と両側に円筒部が形成されており、
   この球状部に磁性流体を充満し封入したシリンダと、上
   記両円筒部にそれぞれ挿入されたピストンと、これらの
   ピストンから出され対応する上記エルボを連結する両側
   一対のピストン棒と、上記シリンダを同心に囲う電磁コ
   イルとからなる磁性流体アクチュエータ、及び上記菱形
   レバーの他方の対角の上記両エルボと上記シリンダ間に
   それぞれ装着された一対の圧縮ばねを備え、上記電磁コ
   イルの励磁電流を制御することにより上記磁性流体を伸
   長変形させ、上記両ピストンを介し一対角の上記両エル
   ボ間が伸縮制御されるようにしたことを特徴とする可変
   長レバー機構。