JP2000018210A - ラックピニオン型ロータリアクチュエータ - Google Patents
ラックピニオン型ロータリアクチュエータInfo
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- JP2000018210A JP2000018210A JP10182885A JP18288598A JP2000018210A JP 2000018210 A JP2000018210 A JP 2000018210A JP 10182885 A JP10182885 A JP 10182885A JP 18288598 A JP18288598 A JP 18288598A JP 2000018210 A JP2000018210 A JP 2000018210A
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- pistons
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
- F15B15/065—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the rack-and-pinion type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】中間停止の際の位置精度を向上させることがで
きるラックピニオン型ロータリアクチュエータを得る。 【解決手段】ピニオン15を有するシャフト13と、そ
のピニオン15の両側に配置されてピニオン15に噛合
するラック16,17を有する第1ピストン7及び第2
ピストン8とを備えたラックピニオン型アクチュエータ
が前提となる。この構成において、第3ピストン27を
追加し、その第3ピストン27を第1及び第2の両ピス
トン7,8側に移動させたとき、第3ピストン27が前
記両ピストン7,8に当接するように構成している。こ
れにより、第3ピストン27が両ピストン7,8の両方
に当接した位置でシャフト13が中間停止され、この中
間停止位置において第1及び第2の両ピストン7,8の
移動が第3ピストン27によって阻止されることから、
中間停止位置精度がきわめて高くなる。
きるラックピニオン型ロータリアクチュエータを得る。 【解決手段】ピニオン15を有するシャフト13と、そ
のピニオン15の両側に配置されてピニオン15に噛合
するラック16,17を有する第1ピストン7及び第2
ピストン8とを備えたラックピニオン型アクチュエータ
が前提となる。この構成において、第3ピストン27を
追加し、その第3ピストン27を第1及び第2の両ピス
トン7,8側に移動させたとき、第3ピストン27が前
記両ピストン7,8に当接するように構成している。こ
れにより、第3ピストン27が両ピストン7,8の両方
に当接した位置でシャフト13が中間停止され、この中
間停止位置において第1及び第2の両ピストン7,8の
移動が第3ピストン27によって阻止されることから、
中間停止位置精度がきわめて高くなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラックピニオン型
ロータリアクチュエータに関する。
ロータリアクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】ラックピニオン型ロータリアクチュエー
タは、ラックが形成されたピストンを有するシリンダ
と、そのラックに噛合うピニオンを有する出力軸として
のシャフトとをアクチュエータ本体に備え、流体圧によ
るピストンの直線往復動に基づいてシャフトを回動させ
るものである。上記のラック付ピストンはピニオンを挟
んで両側に設けられる場合が多い。
タは、ラックが形成されたピストンを有するシリンダ
と、そのラックに噛合うピニオンを有する出力軸として
のシャフトとをアクチュエータ本体に備え、流体圧によ
るピストンの直線往復動に基づいてシャフトを回動させ
るものである。上記のラック付ピストンはピニオンを挟
んで両側に設けられる場合が多い。
【0003】この種のラックピニオン型ロータリアクチ
ュエータでは、ピストンが一方のストロークエンドから
他方のストロークエンドに達する間に、ラックとピニオ
ンとの直線回転変換によってシャフトが例えば回動角0
°から回動角180°まで回動される。一般的なラック
ピニオン型ロータリアクチュエータは、上記の例では回
動角0°の位置と回動角180°の位置の2位置でのみ
停止される。
ュエータでは、ピストンが一方のストロークエンドから
他方のストロークエンドに達する間に、ラックとピニオ
ンとの直線回転変換によってシャフトが例えば回動角0
°から回動角180°まで回動される。一般的なラック
ピニオン型ロータリアクチュエータは、上記の例では回
動角0°の位置と回動角180°の位置の2位置でのみ
停止される。
【0004】ここで、実際の作業現場においてはそれら
の2位置間でもシャフトを停止させたいという要求があ
り、この要求に応えるべくシャフトが中間位置である回
動角90°等で停止するような中間停止構造が例えば実
開平3−121201号公報において開示されている。
の2位置間でもシャフトを停止させたいという要求があ
り、この要求に応えるべくシャフトが中間位置である回
動角90°等で停止するような中間停止構造が例えば実
開平3−121201号公報において開示されている。
【0005】この従来公報では、シリンダの一側に、流
体圧によりピストンの移動方向に駆動してピストンを中
間位置に停止させるロッドを有する位置決めシリンダを
組付けている。そして、位置決めシリンダの位置決めロ
ッドを突出させた状態でラック付のピストンを駆動させ
ると、ラック付ピストンと位置決めロッドとが当接され
て中間位置での停止が実現される。
体圧によりピストンの移動方向に駆動してピストンを中
間位置に停止させるロッドを有する位置決めシリンダを
組付けている。そして、位置決めシリンダの位置決めロ
ッドを突出させた状態でラック付のピストンを駆動させ
ると、ラック付ピストンと位置決めロッドとが当接され
て中間位置での停止が実現される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来公報の中間停止構造では、2つあるピストンのうち一
方のピストンの一端を位置決めロッドに当接させて停止
させているため、中間停止を確実に行うためには、位置
決めシリンダがラック付ピストンよりも大径のピストン
を備えている必要がある。そのため、位置決めシリンダ
の大型化を招き、ひいてはロータリアクチュエータ全体
の大型化につながるという問題がある。
来公報の中間停止構造では、2つあるピストンのうち一
方のピストンの一端を位置決めロッドに当接させて停止
させているため、中間停止を確実に行うためには、位置
決めシリンダがラック付ピストンよりも大径のピストン
を備えている必要がある。そのため、位置決めシリンダ
の大型化を招き、ひいてはロータリアクチュエータ全体
の大型化につながるという問題がある。
【0007】又、上記従来公報では、前記とは逆方向へ
ラック付ピストンを移動させた場合の中間停止について
は開示されていないが、この場合、位置決めロッドを没
入させた状態から位置決めロッドを突出させて一方のラ
ック付ピストンを押すしかなく、それ以外の場合と比べ
て推力が変化してしまい、シャフトの出力トルク変動を
招く。
ラック付ピストンを移動させた場合の中間停止について
は開示されていないが、この場合、位置決めロッドを没
入させた状態から位置決めロッドを突出させて一方のラ
ック付ピストンを押すしかなく、それ以外の場合と比べ
て推力が変化してしまい、シャフトの出力トルク変動を
招く。
【0008】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、主たる目的は、全体の大型化を防止しつつ中間
停止の際の位置精度を向上させることができるラックピ
ニオン型ロータリアクチュエータを得ることにある。
であり、主たる目的は、全体の大型化を防止しつつ中間
停止の際の位置精度を向上させることができるラックピ
ニオン型ロータリアクチュエータを得ることにある。
【0009】又、その他の目的のうち代表的なものとし
ては、中間停止の場合とそれ以外の停止の場合とで出力
軸の出力トルクの変動を抑えることができるラックピニ
オン型ロータリアクチュエータ、全体のコンパクト化を
更に促進することができるラックピニオン型ロータリア
クチュエータ等を得ることが挙げられる。
ては、中間停止の場合とそれ以外の停止の場合とで出力
軸の出力トルクの変動を抑えることができるラックピニ
オン型ロータリアクチュエータ、全体のコンパクト化を
更に促進することができるラックピニオン型ロータリア
クチュエータ等を得ることが挙げられる。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、ピニオンが設けられ
た出力軸と、そのピニオンの両側に配置されたシリンダ
内でそれぞれ往復動するピストンと、それらピストンに
それぞれ設けられて前記ピニオンに噛合うラックとを備
え、流体圧を前記ピストンに作用させることにより、両
ピストンが互いに逆方向に往復動するとともに出力軸が
回動するラックピニオン型ロータリアクチュエータにお
いて、前記両ピストンとは別に当接部材を設け、その当
接部材を前記両ピストンに向けて進退可能に設け、その
当接部材の前記両ピストン側への前進時に同当接部材が
両ピストンに当接することにより出力軸を所定の回動角
で中間停止させるようにした。
めに、請求項1に記載の発明では、ピニオンが設けられ
た出力軸と、そのピニオンの両側に配置されたシリンダ
内でそれぞれ往復動するピストンと、それらピストンに
それぞれ設けられて前記ピニオンに噛合うラックとを備
え、流体圧を前記ピストンに作用させることにより、両
ピストンが互いに逆方向に往復動するとともに出力軸が
回動するラックピニオン型ロータリアクチュエータにお
いて、前記両ピストンとは別に当接部材を設け、その当
接部材を前記両ピストンに向けて進退可能に設け、その
当接部材の前記両ピストン側への前進時に同当接部材が
両ピストンに当接することにより出力軸を所定の回動角
で中間停止させるようにした。
【0011】上記手段により、流体圧をピストンに作用
させると、両ピストンが互いに逆方向に往復動するとと
もに出力軸が回動する。これにより、出力軸は異なる2
つの回動角での停止が可能である。又、当接部材を両ピ
ストンに向けて前進させて両ピストンに当接させると、
両ピストンの互いに逆方向となる往復動が規制され、出
力軸が所定の回動角となる中間位置で停止する。この中
間停止位置では、一方のピストンが当接部材との当接に
よってバウンドしようとしても、他方のピストンは当接
部材に当接されていてそれ以上の当接部材側への移動が
規制されていることから、バウンド現象は発生せず、確
実に所定の中間位置に停止されることになる。しかも、
当接部材として必要以上に大型のものを使用しなくても
よいため、全体としての大型化も回避し得る。
させると、両ピストンが互いに逆方向に往復動するとと
もに出力軸が回動する。これにより、出力軸は異なる2
つの回動角での停止が可能である。又、当接部材を両ピ
ストンに向けて前進させて両ピストンに当接させると、
両ピストンの互いに逆方向となる往復動が規制され、出
力軸が所定の回動角となる中間位置で停止する。この中
間停止位置では、一方のピストンが当接部材との当接に
よってバウンドしようとしても、他方のピストンは当接
部材に当接されていてそれ以上の当接部材側への移動が
規制されていることから、バウンド現象は発生せず、確
実に所定の中間位置に停止されることになる。しかも、
当接部材として必要以上に大型のものを使用しなくても
よいため、全体としての大型化も回避し得る。
【0012】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載のラックピニオン型ロータリアクチュエータにおい
て、前記当接部材をピストンにより構成し、そのピスト
ンを流体圧により前進するようにした。
載のラックピニオン型ロータリアクチュエータにおい
て、前記当接部材をピストンにより構成し、そのピスト
ンを流体圧により前進するようにした。
【0013】上記手段により、ピニオン両側のシリンダ
内に配置されたピストンは流体圧により往復動される
が、これに加えて当接部材も流体圧により駆動されるピ
ストンで構成することで、出力軸の停止位置切換えのた
めの全ての駆動源が流体圧に統一される。
内に配置されたピストンは流体圧により往復動される
が、これに加えて当接部材も流体圧により駆動されるピ
ストンで構成することで、出力軸の停止位置切換えのた
めの全ての駆動源が流体圧に統一される。
【0014】請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載のラックピニオン型ロータリアクチュエータにおい
て、前記ピストンからなる当接部材への流体圧の供給、
前記ピニオンの両側に配置された前記両ピストンのうち
一方への流体圧の供給、及び、前記両ピストンのうち他
方への流体圧の供給の3つの流体圧供給状態のうち一つ
を選択し、他を流体圧排出状態へ切換えることにより、
出力軸が中間停止位置を含む3つの停止位置のうちいず
れかに切換え配置されるようにした。
載のラックピニオン型ロータリアクチュエータにおい
て、前記ピストンからなる当接部材への流体圧の供給、
前記ピニオンの両側に配置された前記両ピストンのうち
一方への流体圧の供給、及び、前記両ピストンのうち他
方への流体圧の供給の3つの流体圧供給状態のうち一つ
を選択し、他を流体圧排出状態へ切換えることにより、
出力軸が中間停止位置を含む3つの停止位置のうちいず
れかに切換え配置されるようにした。
【0015】上記手段により、流体圧の供給を3つのピ
ストンのうち1つに対してのみ行って、他のピストンに
ついては流体圧の排出を行えばよいため、流体圧の切換
え制御がきわめて簡単になる。
ストンのうち1つに対してのみ行って、他のピストンに
ついては流体圧の排出を行えばよいため、流体圧の切換
え制御がきわめて簡単になる。
【0016】請求項4に記載の発明では、請求項2又は
請求項3に記載のラックピニオン型ロータリアクチュエ
ータにおいて、前記ピストンからなる当接部材の有効受
圧面積を、前記ピニオンの両側に配置された前記両ピス
トンの有効受圧面積と略同一とした。
請求項3に記載のラックピニオン型ロータリアクチュエ
ータにおいて、前記ピストンからなる当接部材の有効受
圧面積を、前記ピニオンの両側に配置された前記両ピス
トンの有効受圧面積と略同一とした。
【0017】上記手段により、出力軸を中間停止位置に
配置する場合の出力軸に伝達されるトルクと、他の停止
位置に配置する場合の出力軸に伝達されるトルクとがほ
ぼ同一となる。
配置する場合の出力軸に伝達されるトルクと、他の停止
位置に配置する場合の出力軸に伝達されるトルクとがほ
ぼ同一となる。
【0018】請求項5に記載の発明では、請求項2乃至
請求項4のいずれかに記載のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータにおいて、前記ピストンからなる当接部
材を、前記ピニオンの両側に配置された前記両ピストン
の並列方向に偏平状に形成した。
請求項4のいずれかに記載のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータにおいて、前記ピストンからなる当接部
材を、前記ピニオンの両側に配置された前記両ピストン
の並列方向に偏平状に形成した。
【0019】上記手段により、一般に薄形に形成されて
いるラックピニオン型ロータリアクチュエータのアクチ
ュエータ本体の厚さを増すことなく製作することがで
き、大型化を回避し得るとともに、限られたスペースの
中で当接部材の有効受圧面積を充分に確保することが可
能となる。
いるラックピニオン型ロータリアクチュエータのアクチ
ュエータ本体の厚さを増すことなく製作することがで
き、大型化を回避し得るとともに、限られたスペースの
中で当接部材の有効受圧面積を充分に確保することが可
能となる。
【0020】請求項6に記載の発明では、請求項1乃至
請求項5のいずれかに記載のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータにおいて、前記当接部材を、前記ピニオ
ンの両側に配置された前記両ピストンと略同一平面内に
配置し、かつ同両ピストンの往復動方向と同方向に進退
するように構成した。
請求項5のいずれかに記載のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータにおいて、前記当接部材を、前記ピニオ
ンの両側に配置された前記両ピストンと略同一平面内に
配置し、かつ同両ピストンの往復動方向と同方向に進退
するように構成した。
【0021】上記手段により、一般に薄形に形成されて
いるラックピニオン型ロータリアクチュエータのアクチ
ュエータ本体の厚さを増すことなく製作することがで
き、大型化を回避し得る。
いるラックピニオン型ロータリアクチュエータのアクチ
ュエータ本体の厚さを増すことなく製作することがで
き、大型化を回避し得る。
【0022】請求項7に記載の発明では、請求項1乃至
請求項6のいずれかに記載のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータにおいて、前記当接部材が前記ピニオン
の両側に配置された前記両ピストンに当接して中間停止
した際、これら両ピストンのうち一方と当接部材とが当
接する位置と、両ピストンのうち他方と当接部材とが当
接する位置とを、前記両ピストンの往復動方向にみてず
らした位置に配置した。
請求項6のいずれかに記載のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータにおいて、前記当接部材が前記ピニオン
の両側に配置された前記両ピストンに当接して中間停止
した際、これら両ピストンのうち一方と当接部材とが当
接する位置と、両ピストンのうち他方と当接部材とが当
接する位置とを、前記両ピストンの往復動方向にみてず
らした位置に配置した。
【0023】上記手段により、中間停止の際の出力軸の
回動角を適宜設定することが可能となる。
回動角を適宜設定することが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]以下、第1
の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。
の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。
【0025】ラックピニオン型ロータリアクチュエータ
(以下、単に「アクチュエータ」という)のアクチュエ
ータ本体1は、ケース本体2と、同ケース本体2に対し
その長手方向両端を閉塞するように連結される第1カバ
ー3及び第2カバー4とから構成されている。
(以下、単に「アクチュエータ」という)のアクチュエ
ータ本体1は、ケース本体2と、同ケース本体2に対し
その長手方向両端を閉塞するように連結される第1カバ
ー3及び第2カバー4とから構成されている。
【0026】ケース本体2には長手方向に互いに平行に
延びる第1シリンダ5及び第2シリンダ6が形成されて
いる。ケース本体2はそれら両シリンダ5,6の延びる
方向に長尺状に形成され、かつ両シリンダ5,6の並列
配置によって薄形に形成されている。両シリンダ5,6
内にはそれぞれ第1ピストン7及び第2ピストン8が摺
動可能に収容されている。これら両ピストン7,8は同
一径であって、有効受圧面積も同一である。両ピストン
7,8の外周面に形成された複数の溝には、それぞれピ
ストンパッキン9及び一対のウェアリング10が装着さ
れている。ピストンパッキン9によって両シリンダ5,
6の第1カバー3側には第1圧力室11及び第2圧力室
12がそれぞれ形成されている。
延びる第1シリンダ5及び第2シリンダ6が形成されて
いる。ケース本体2はそれら両シリンダ5,6の延びる
方向に長尺状に形成され、かつ両シリンダ5,6の並列
配置によって薄形に形成されている。両シリンダ5,6
内にはそれぞれ第1ピストン7及び第2ピストン8が摺
動可能に収容されている。これら両ピストン7,8は同
一径であって、有効受圧面積も同一である。両ピストン
7,8の外周面に形成された複数の溝には、それぞれピ
ストンパッキン9及び一対のウェアリング10が装着さ
れている。ピストンパッキン9によって両シリンダ5,
6の第1カバー3側には第1圧力室11及び第2圧力室
12がそれぞれ形成されている。
【0027】図1及び図2に示すように、ケース本体2
には前記両シリンダ5,6と直交する方向に延びる出力
軸としてのシャフト13が配設されている。シャフト1
3は同シャフト13の長手方向に互いに離間して配設さ
れた一対のボール軸受14を介してケース本体2に回動
可能に支持されている。シャフト13の両ボール軸受1
4間にはピニオン15が固定されている。従って、シャ
フト13はピニオン15とともに一体回動される。
には前記両シリンダ5,6と直交する方向に延びる出力
軸としてのシャフト13が配設されている。シャフト1
3は同シャフト13の長手方向に互いに離間して配設さ
れた一対のボール軸受14を介してケース本体2に回動
可能に支持されている。シャフト13の両ボール軸受1
4間にはピニオン15が固定されている。従って、シャ
フト13はピニオン15とともに一体回動される。
【0028】第1ピストン7及び第2ピストン8の相対
向する側面、即ちそれらのピニオン15側の側面にはそ
れぞれラック16,17が形成されている。両ラック1
6,17はそれぞれピニオン15に噛合されている。
向する側面、即ちそれらのピニオン15側の側面にはそ
れぞれラック16,17が形成されている。両ラック1
6,17はそれぞれピニオン15に噛合されている。
【0029】第1ピストン7及び第2ピストン8の摺動
範囲はラック16,17の有効長よりも短い範囲に設定
されており、ピニオン15が両ラック16,17と常時
噛合された状態に保持されている。両ピストン7,8
は、それぞれのラック16,17とピニオン15との噛
合により、自身の軸線回りの回転が阻止されている。
範囲はラック16,17の有効長よりも短い範囲に設定
されており、ピニオン15が両ラック16,17と常時
噛合された状態に保持されている。両ピストン7,8
は、それぞれのラック16,17とピニオン15との噛
合により、自身の軸線回りの回転が阻止されている。
【0030】第1カバー3には、第1シリンダ5の第1
圧力室11に連通する第1ポート18と、第2シリンダ
6の第2圧力室12に連通する第2ポート19がそれぞ
れ形成されている。従って、第1ポート18から第1圧
力室11内のエア等の流体圧を排出するとともに第2ポ
ート19から第2圧力室12内へ流体圧を供給すると、
図1に示すように、第1ピストン7が第1カバー3側に
配置されるとともに第2ピストン8が第2カバー4側に
配置される。この時のシャフト13の回動角を0°とす
る。又、第1ポート18から第1圧力室11内へ流体圧
を供給するとともに第2ポート19から第2圧力室12
内の流体圧を排出すると、図3に示すように、第1ピス
トン7が第2カバー4側に配置されるとともに第2ピス
トン8が第1カバー3側に配置される。この時のシャフ
ト13の回動角はこの実施の形態では180°となる。
圧力室11に連通する第1ポート18と、第2シリンダ
6の第2圧力室12に連通する第2ポート19がそれぞ
れ形成されている。従って、第1ポート18から第1圧
力室11内のエア等の流体圧を排出するとともに第2ポ
ート19から第2圧力室12内へ流体圧を供給すると、
図1に示すように、第1ピストン7が第1カバー3側に
配置されるとともに第2ピストン8が第2カバー4側に
配置される。この時のシャフト13の回動角を0°とす
る。又、第1ポート18から第1圧力室11内へ流体圧
を供給するとともに第2ポート19から第2圧力室12
内の流体圧を排出すると、図3に示すように、第1ピス
トン7が第2カバー4側に配置されるとともに第2ピス
トン8が第1カバー3側に配置される。この時のシャフ
ト13の回動角はこの実施の形態では180°となる。
【0031】第1カバー3には同カバー3を貫通するよ
うに両シリンダ5,6と平行に延びるストッパとしての
第1ストッパボルト21及び第2ストッパボルト22が
螺合されている。両ストッパボルト21,22の一端部
は第1カバー3の外部に露出され、同端部を回動させる
ことにより両ストッパボルト21,22をそれぞれ独立
して長手方向へ位置調節し得る。両ストッパボルト2
1,22の他端部はそれぞれ対応するシリンダ5,6内
に臨んでいる。両ストッパボルト21,22のシリンダ
5,6に臨んでいる側の端部にはクッションゴム23,
24が装着されている。両クッションゴム23,24は
両ピストン7,8の第1カバー3側のストロークエンド
において衝撃を緩和するためのものであり、緩衝部材と
しての機能を有する。
うに両シリンダ5,6と平行に延びるストッパとしての
第1ストッパボルト21及び第2ストッパボルト22が
螺合されている。両ストッパボルト21,22の一端部
は第1カバー3の外部に露出され、同端部を回動させる
ことにより両ストッパボルト21,22をそれぞれ独立
して長手方向へ位置調節し得る。両ストッパボルト2
1,22の他端部はそれぞれ対応するシリンダ5,6内
に臨んでいる。両ストッパボルト21,22のシリンダ
5,6に臨んでいる側の端部にはクッションゴム23,
24が装着されている。両クッションゴム23,24は
両ピストン7,8の第1カバー3側のストロークエンド
において衝撃を緩和するためのものであり、緩衝部材と
しての機能を有する。
【0032】第2カバー4には両シリンダ5,6と平行
に延びる第3シリンダ26が形成されている。第3シリ
ンダ26はその長手方向からみて第1シリンダ5及び第
2シリンダ6にそれぞれ部分的に重なる位置関係に形成
されている。
に延びる第3シリンダ26が形成されている。第3シリ
ンダ26はその長手方向からみて第1シリンダ5及び第
2シリンダ6にそれぞれ部分的に重なる位置関係に形成
されている。
【0033】第3シリンダ26内には当接部材としての
第3ピストン27が摺動可能に収容されている。第3ピ
ストン27も同様に、その長手方向からみて第1ピスト
ン7及び第2ピストン8にそれぞれ部分的に重なる位置
関係に配置されている。第3ピストン27は第1ピスト
ン7及び第2ピストン8と同一径でありかつ有効受圧面
積も同一に形成されている。第3ピストン27の外周面
に形成された複数の溝には、ピストンパッキン28及び
一対のウェアリング29が装着されている。ピストンパ
ッキン28によって第3シリンダ26の第2カバー4側
には第3圧力室30が形成されている。
第3ピストン27が摺動可能に収容されている。第3ピ
ストン27も同様に、その長手方向からみて第1ピスト
ン7及び第2ピストン8にそれぞれ部分的に重なる位置
関係に配置されている。第3ピストン27は第1ピスト
ン7及び第2ピストン8と同一径でありかつ有効受圧面
積も同一に形成されている。第3ピストン27の外周面
に形成された複数の溝には、ピストンパッキン28及び
一対のウェアリング29が装着されている。ピストンパ
ッキン28によって第3シリンダ26の第2カバー4側
には第3圧力室30が形成されている。
【0034】第2カバー4には、第3シリンダ26の第
3圧力室30に連通する第3ポート31が形成されてい
る。従って、第3ポート31から第3圧力室30内へ流
体圧を供給するとともに第1ポート18及び第2ポート
19から第1圧力室11及び第2圧力室12内の流体圧
を排出すると、図4に示すように、第3ピストン27の
反第3圧力室30側の当接面32が、第1ピストン7の
反第1圧力室11側の当接面33及び第2ピストン8の
反第2圧力室12側の当接面34と同時に当接される位
置まで突出される。この時のシャフト13の回動角はこ
の実施の形態では90°となる。
3圧力室30に連通する第3ポート31が形成されてい
る。従って、第3ポート31から第3圧力室30内へ流
体圧を供給するとともに第1ポート18及び第2ポート
19から第1圧力室11及び第2圧力室12内の流体圧
を排出すると、図4に示すように、第3ピストン27の
反第3圧力室30側の当接面32が、第1ピストン7の
反第1圧力室11側の当接面33及び第2ピストン8の
反第2圧力室12側の当接面34と同時に当接される位
置まで突出される。この時のシャフト13の回動角はこ
の実施の形態では90°となる。
【0035】第1ピストン7及び第2ピストン8の外周
面には被検出手段としてのマグネット36がそれぞれ装
着されている。ケース本体2の外側面には長手方向に平
行に延びる一対の案内溝37が形成され、各案内溝37
には第2ピストン8側のマグネット36の磁界を検出す
る検出手段としての3つの位置検出センサ38が案内溝
37に沿って位置調節可能に装着されている。そして、
各位置検出センサ38はシャフト13の回動角が0°、
90°、180°となるそれぞれのマグネット36の位
置を個別に検出してその検出信号を図示しない外部制御
装置へ出力するように構成されている。
面には被検出手段としてのマグネット36がそれぞれ装
着されている。ケース本体2の外側面には長手方向に平
行に延びる一対の案内溝37が形成され、各案内溝37
には第2ピストン8側のマグネット36の磁界を検出す
る検出手段としての3つの位置検出センサ38が案内溝
37に沿って位置調節可能に装着されている。そして、
各位置検出センサ38はシャフト13の回動角が0°、
90°、180°となるそれぞれのマグネット36の位
置を個別に検出してその検出信号を図示しない外部制御
装置へ出力するように構成されている。
【0036】さて、以上のように構成されたアクチュエ
ータにおいて、第2ポート19から第2圧力室12内へ
流体圧を供給するとともに、第1ポート18及び第3ポ
ート31からの流体圧の供給を停止して排出状態とす
る。すると、図1に示すように、第1ピストン7が第1
カバー3側に配置されるとともに第2ピストン8が第2
カバー4側に配置され、シャフト13は回動角が0°と
なった位置、即ち第1端部停止位置で停止される。この
第1端部停止位置での停止の際、第1ピストン7が第1
ストッパボルト21側のクッションゴム23に当接され
て停止時の衝撃が緩和される。
ータにおいて、第2ポート19から第2圧力室12内へ
流体圧を供給するとともに、第1ポート18及び第3ポ
ート31からの流体圧の供給を停止して排出状態とす
る。すると、図1に示すように、第1ピストン7が第1
カバー3側に配置されるとともに第2ピストン8が第2
カバー4側に配置され、シャフト13は回動角が0°と
なった位置、即ち第1端部停止位置で停止される。この
第1端部停止位置での停止の際、第1ピストン7が第1
ストッパボルト21側のクッションゴム23に当接され
て停止時の衝撃が緩和される。
【0037】又、第1ポート18から第1圧力室11内
へ流体圧を供給するとともに、第2ポート19及び第3
ポート31からの流体圧の供給を停止して排出状態とす
る。すると、図3に示すように、第1ピストン7が第2
カバー4側に配置されるとともに第2ピストン8が第1
カバー3側に配置され、シャフト13は回動角が180
°となった位置、即ち第2端部停止位置で停止される。
この第2端部停止位置での停止の際、第2ピストン8が
第2ストッパボルト22側のクッションゴム24に当接
されて停止時の衝撃が緩和される。
へ流体圧を供給するとともに、第2ポート19及び第3
ポート31からの流体圧の供給を停止して排出状態とす
る。すると、図3に示すように、第1ピストン7が第2
カバー4側に配置されるとともに第2ピストン8が第1
カバー3側に配置され、シャフト13は回動角が180
°となった位置、即ち第2端部停止位置で停止される。
この第2端部停止位置での停止の際、第2ピストン8が
第2ストッパボルト22側のクッションゴム24に当接
されて停止時の衝撃が緩和される。
【0038】更に、この状態から、第3ポート31から
第3圧力室30内へ流体圧を供給するとともに、第1ポ
ート18及び第2ポート19からの流体圧の供給を停止
して排出状態とする。すると、第3ピストン27が第1
及び第2の両ピストン7,8側へ向かって移動する。そ
して、第3ピストン27の反第3圧力室30側の当接面
32が、まず最初に第1ピストン7の反第1圧力室11
側の当接面33に当接され、第3ピストン27とともに
第1ピストン7が一体移動する。この時、ピニオン15
に噛合された第2ピストン8は反対方向へ移動する。
第3圧力室30内へ流体圧を供給するとともに、第1ポ
ート18及び第2ポート19からの流体圧の供給を停止
して排出状態とする。すると、第3ピストン27が第1
及び第2の両ピストン7,8側へ向かって移動する。そ
して、第3ピストン27の反第3圧力室30側の当接面
32が、まず最初に第1ピストン7の反第1圧力室11
側の当接面33に当接され、第3ピストン27とともに
第1ピストン7が一体移動する。この時、ピニオン15
に噛合された第2ピストン8は反対方向へ移動する。
【0039】その後、第3ピストン27の反第3圧力室
30側の当接面32が、第1ピストン7の反第1圧力室
11側の当接面33と、第2ピストン8の反第2圧力室
12側の当接面34とに同時に当接される。この状態を
示したのが図4であり、この位置では第2ピストン8の
前記反対方向への移動が阻止される。従って、シャフト
13の回動角が90°となった位置、即ち中間停止位置
で停止される。
30側の当接面32が、第1ピストン7の反第1圧力室
11側の当接面33と、第2ピストン8の反第2圧力室
12側の当接面34とに同時に当接される。この状態を
示したのが図4であり、この位置では第2ピストン8の
前記反対方向への移動が阻止される。従って、シャフト
13の回動角が90°となった位置、即ち中間停止位置
で停止される。
【0040】なお、第1端部停止位置から中間停止位置
へ切換える場合も、第1ピストン7と第2ピストン8の
動作が逆になるだけで、基本的な動作は同じであるた
め、その説明を省略する。
へ切換える場合も、第1ピストン7と第2ピストン8の
動作が逆になるだけで、基本的な動作は同じであるた
め、その説明を省略する。
【0041】以上説明した第1の実施の形態のアクチュ
エータによれば、次のような効果が得られる。 (1)第3ピストン27を設けたことにより、シャフト
13の回動角が0°となる第1端部停止位置と、180
°となる第2端部停止位置との中間位置である例えば9
0°の中間停止位置に停止させることができ、3位置で
の停止が実現できる。
エータによれば、次のような効果が得られる。 (1)第3ピストン27を設けたことにより、シャフト
13の回動角が0°となる第1端部停止位置と、180
°となる第2端部停止位置との中間位置である例えば9
0°の中間停止位置に停止させることができ、3位置で
の停止が実現できる。
【0042】(2)中間停止位置では、第3ピストン2
7が第1ピストン7及び第2ピストン8の両方に同じ側
から当接されることから、その時点で互いに逆方向移動
する第1ピストン7及び第2ピストン8の長手方向への
移動が確実に規制され、中間停止の際の位置精度がきわ
めて高くなる。
7が第1ピストン7及び第2ピストン8の両方に同じ側
から当接されることから、その時点で互いに逆方向移動
する第1ピストン7及び第2ピストン8の長手方向への
移動が確実に規制され、中間停止の際の位置精度がきわ
めて高くなる。
【0043】(3)シャフト13を3位置に配置し停止
させるための3つのピストン7,8,27がそれぞれ同
一径であって有効受圧面積が同一であるため、供給され
る流体圧を一定にしておけば、それぞれのピストン7,
8,27からシャフト13に伝達される推力は常に同じ
となる。その結果、シャフト13にかかる推力は3つの
停止位置のいずれに配置する場合も同一となり、シャフ
ト13の出力トルク変動を抑えることができる。
させるための3つのピストン7,8,27がそれぞれ同
一径であって有効受圧面積が同一であるため、供給され
る流体圧を一定にしておけば、それぞれのピストン7,
8,27からシャフト13に伝達される推力は常に同じ
となる。その結果、シャフト13にかかる推力は3つの
停止位置のいずれに配置する場合も同一となり、シャフ
ト13の出力トルク変動を抑えることができる。
【0044】(4)第1ピストン7及び第2ピストン8
と、第3ピストン27とが同一径であり、同一平面上に
配置されていることから、アクチュエータの大型化、特
に厚さの増大を回避することができる。
と、第3ピストン27とが同一径であり、同一平面上に
配置されていることから、アクチュエータの大型化、特
に厚さの増大を回避することができる。
【0045】(5)シャフト13を第1端部停止位置に
配置するときは第2ポート19から流体圧を供給すれば
よく、回動角を第2端部停止位置に配置するときは第1
ポート18から流体圧を供給すればよく、中間停止位置
に配置するときは第3ポート31から流体圧を供給すれ
ばよい。即ち、ある停止位置から別の停止位置へ切換え
る場合には3つのポート18,19,31のうちいずれ
かを選択的に排出側から供給側に切換えるだけでよいた
め、流体圧の切換え制御を簡素化することができる。な
お、流体圧の供給又は排出の切換えはバルブ等によって
行えばよい。
配置するときは第2ポート19から流体圧を供給すれば
よく、回動角を第2端部停止位置に配置するときは第1
ポート18から流体圧を供給すればよく、中間停止位置
に配置するときは第3ポート31から流体圧を供給すれ
ばよい。即ち、ある停止位置から別の停止位置へ切換え
る場合には3つのポート18,19,31のうちいずれ
かを選択的に排出側から供給側に切換えるだけでよいた
め、流体圧の切換え制御を簡素化することができる。な
お、流体圧の供給又は排出の切換えはバルブ等によって
行えばよい。
【0046】(6)両ストッパボルト21,22を適宜
調節することにより、シャフト13の第1端部停止位置
と第2端部停止位置における回動角をを変更することが
できる。例えば、第1端部停止位置での回動角を5°と
したり、第2端部停止位置での回動角を175°とする
というように必要に応じて変更することができる。
調節することにより、シャフト13の第1端部停止位置
と第2端部停止位置における回動角をを変更することが
できる。例えば、第1端部停止位置での回動角を5°と
したり、第2端部停止位置での回動角を175°とする
というように必要に応じて変更することができる。
【0047】(7)両ストッパボルト21,22に設け
られたクッションゴム23,24により、シャフト13
が第1端部停止位置に配置する場合と、第2端部停止位
置に配置する場合とにおいて、衝撃を緩和することがで
きる。
られたクッションゴム23,24により、シャフト13
が第1端部停止位置に配置する場合と、第2端部停止位
置に配置する場合とにおいて、衝撃を緩和することがで
きる。
【0048】(8)シャフト13が各停止位置(ここで
は0°、90°、180°)に配置されたことを、第2
ピストン8に装着されたマグネット36を位置検出セン
サ38で検出することにより判断することができる。
は0°、90°、180°)に配置されたことを、第2
ピストン8に装着されたマグネット36を位置検出セン
サ38で検出することにより判断することができる。
【0049】[第2の実施の形態]以下、第2の実施の
形態を図5に基づいて説明する。なお、第1の実施の形
態と共通する部分については同一符号を付して詳細な説
明を省略する。
形態を図5に基づいて説明する。なお、第1の実施の形
態と共通する部分については同一符号を付して詳細な説
明を省略する。
【0050】第2の実施の形態では、第3ピストン27
の反第3圧力室30側が第1の実施の形態のように平坦
な当接面32ではない点でのみ相違している。即ち、第
3ピストン27の反第3圧力室30側には段差41が形
成されている。そして、その段差41を境界として、第
1ピストン7の当接面33と対向する第1当接面42
と、第2ピストン8の当接面34と対向する第2当接面
43とがそれぞれ形成されている。そして、前記段差4
1分だけ両当接面42,43は長手方向にみて異なる位
置に配置される。
の反第3圧力室30側が第1の実施の形態のように平坦
な当接面32ではない点でのみ相違している。即ち、第
3ピストン27の反第3圧力室30側には段差41が形
成されている。そして、その段差41を境界として、第
1ピストン7の当接面33と対向する第1当接面42
と、第2ピストン8の当接面34と対向する第2当接面
43とがそれぞれ形成されている。そして、前記段差4
1分だけ両当接面42,43は長手方向にみて異なる位
置に配置される。
【0051】従って、中間停止させるべく第3ポート3
1から流体圧を供給すると、第1当接面42が第1ピス
トン7の当接面33に当接されるとともに、第2当接面
43が第2ピストン8の当接面34に当接された位置で
停止される。この中間停止位置は、シャフト13の回動
角が90°以外の例えば100°となる。
1から流体圧を供給すると、第1当接面42が第1ピス
トン7の当接面33に当接されるとともに、第2当接面
43が第2ピストン8の当接面34に当接された位置で
停止される。この中間停止位置は、シャフト13の回動
角が90°以外の例えば100°となる。
【0052】以上説明した第2の実施の形態のアクチュ
エータによれば、第1の実施の形態において説明した
(1)〜(8)と同等の効果が得られることに加え、次
のような効果が得られる。
エータによれば、第1の実施の形態において説明した
(1)〜(8)と同等の効果が得られることに加え、次
のような効果が得られる。
【0053】(9)第3ピストン27に段差41を設け
て長手方向にみて位置の異なる第1当接面42及び第2
当接面43を設けたことにより、シャフト13の中間停
止位置を回動中央位置(回動角90°)以外の例えば回
動角100°の位置に設定することができる。
て長手方向にみて位置の異なる第1当接面42及び第2
当接面43を設けたことにより、シャフト13の中間停
止位置を回動中央位置(回動角90°)以外の例えば回
動角100°の位置に設定することができる。
【0054】(10)中間停止位置の変更は第3ピスト
ン27の交換のみで行い得るため、中間停止位置の変更
を容易に行い得る。即ち、例えば回動角を100°以上
とした中間停止位置を実現するには第1当接面42と第
2当接面43との長手方向の間隔を大きくしたものに変
更すればよく、例えば回動角を90°未満とした中間停
止位置を実現するには第1当接面42と第2当接面43
との相対位置関係を逆に設定したものに変更すればよい
ため、製作時において要求に応じて簡単に中間停止位置
を設定することが可能となる。
ン27の交換のみで行い得るため、中間停止位置の変更
を容易に行い得る。即ち、例えば回動角を100°以上
とした中間停止位置を実現するには第1当接面42と第
2当接面43との長手方向の間隔を大きくしたものに変
更すればよく、例えば回動角を90°未満とした中間停
止位置を実現するには第1当接面42と第2当接面43
との相対位置関係を逆に設定したものに変更すればよい
ため、製作時において要求に応じて簡単に中間停止位置
を設定することが可能となる。
【0055】[第3の実施の形態]以下、第3の実施の
形態を図6〜図8に基づいて説明する。なお、第1の実
施の形態と共通する部分については同一符号を付して詳
細な説明を省略する。
形態を図6〜図8に基づいて説明する。なお、第1の実
施の形態と共通する部分については同一符号を付して詳
細な説明を省略する。
【0056】特に図8にて顕著に表されているように、
第3の実施の形態では、第1の実施の形態における断面
円形の第3ピストン27に代えて、当接部材としての偏
平状の第3ピストン51を備えている点で大きく相違し
ている。第3ピストン51はケース本体2に形成された
偏平状の第3シリンダ52内に摺動可能に収容されてい
る。第3ピストン51の外周面の溝にはピストンパッキ
ン53のみが装着され、ウェアリングは装着されていな
い。
第3の実施の形態では、第1の実施の形態における断面
円形の第3ピストン27に代えて、当接部材としての偏
平状の第3ピストン51を備えている点で大きく相違し
ている。第3ピストン51はケース本体2に形成された
偏平状の第3シリンダ52内に摺動可能に収容されてい
る。第3ピストン51の外周面の溝にはピストンパッキ
ン53のみが装着され、ウェアリングは装着されていな
い。
【0057】第1ピストン7及び第2ピストン8にはそ
れぞれ長手方向に延びるようにかつ第3ピストン51側
に開口する案内穴としての長穴54,55がそれぞれ形
成されている。第3ピストン51には両長穴54,55
と同方向に延びる案内ロッドとしてのロッド56,57
が装着されており、各ロッド56,57がそれぞれ対応
する長穴54,55にされた状態で案内されている。両
長穴54,55に対応する各ピストン7,8の内周面に
はそれぞれブッシュ58,59が装着され、同ブッシュ
58,59により各ロッド56,57が高精度に案内さ
れる。なお、第1ピストン7及び第2ピストン8にもウ
ェアリング10はそれぞれ一つだけ装着されている。
れぞれ長手方向に延びるようにかつ第3ピストン51側
に開口する案内穴としての長穴54,55がそれぞれ形
成されている。第3ピストン51には両長穴54,55
と同方向に延びる案内ロッドとしてのロッド56,57
が装着されており、各ロッド56,57がそれぞれ対応
する長穴54,55にされた状態で案内されている。両
長穴54,55に対応する各ピストン7,8の内周面に
はそれぞれブッシュ58,59が装着され、同ブッシュ
58,59により各ロッド56,57が高精度に案内さ
れる。なお、第1ピストン7及び第2ピストン8にもウ
ェアリング10はそれぞれ一つだけ装着されている。
【0058】以上説明した第3の実施の形態のアクチュ
エータによれば、第1の実施の形態において説明した
(1)、(2)、(5)〜(8)と同等の効果が得られ
ることに加え、次のような効果が得られる。
エータによれば、第1の実施の形態において説明した
(1)、(2)、(5)〜(8)と同等の効果が得られ
ることに加え、次のような効果が得られる。
【0059】(11)中間停止を行うための第3ピスト
ン51をアクチュエータ本体1の偏平形状に合わせて断
面偏平状にしたので、第3ピストン51の装備に際して
スペースを有効利用することができ、アクチュエータの
大型化を回避することができる。又、限られたスペース
を有効利用して第3ピストン51の有効受圧面積を充分
に大きくすることができる。
ン51をアクチュエータ本体1の偏平形状に合わせて断
面偏平状にしたので、第3ピストン51の装備に際して
スペースを有効利用することができ、アクチュエータの
大型化を回避することができる。又、限られたスペース
を有効利用して第3ピストン51の有効受圧面積を充分
に大きくすることができる。
【0060】(12)第3ピストン51にロッド56,
57を設け、それらを第1ピストン7及び第2ピストン
8の長穴54,55に挿入しブッシュ58,59で案内
したことにより、各ピストン7,8,51の相対位置関
係を確固たるものとすることができる。併せて、各ピス
トン7,8,51の外周面に装着すべきウェアリングを
無くしたり減らすことができる。
57を設け、それらを第1ピストン7及び第2ピストン
8の長穴54,55に挿入しブッシュ58,59で案内
したことにより、各ピストン7,8,51の相対位置関
係を確固たるものとすることができる。併せて、各ピス
トン7,8,51の外周面に装着すべきウェアリングを
無くしたり減らすことができる。
【0061】[他の実施の形態]以上の各実施の形態の
他、次のような別の実施の形態もある。 ・各ポート18,19,31をアクチュエータ本体1の
一箇所に集中して配置してもよい。この場合、各ポート
18,19,31から各圧力室11,12,30に至る
連通路の製作が多少複雑になるものの、使用時において
は配管を集中して取付けることができ、設置上の簡素化
を図ることができるとともに配管の輻輳を防止すること
ができる。
他、次のような別の実施の形態もある。 ・各ポート18,19,31をアクチュエータ本体1の
一箇所に集中して配置してもよい。この場合、各ポート
18,19,31から各圧力室11,12,30に至る
連通路の製作が多少複雑になるものの、使用時において
は配管を集中して取付けることができ、設置上の簡素化
を図ることができるとともに配管の輻輳を防止すること
ができる。
【0062】・シャフト13の最小回動角を0°とした
第1端部停止位置に対して最大回動角を180°とした
第2端部停止位置を設定した例を示したが、ピニオン1
5とラック16,17との歯数の関係等の設定次第で、
最大回動角を90°等に変更して実施することも可能で
ある。勿論、最大回動角を90°とする第2端部停止位
置を設定した場合には、中間停止位置でのシャフト13
の回動角は45°等とすることができる。
第1端部停止位置に対して最大回動角を180°とした
第2端部停止位置を設定した例を示したが、ピニオン1
5とラック16,17との歯数の関係等の設定次第で、
最大回動角を90°等に変更して実施することも可能で
ある。勿論、最大回動角を90°とする第2端部停止位
置を設定した場合には、中間停止位置でのシャフト13
の回動角は45°等とすることができる。
【0063】・中間停止のために設けた第3ピストン2
7,51は流体圧に基づいて動作するものであるが、こ
れに代え、電動モータ等の他の駆動源に基づいて動作す
るように構成してもよい。但し、第1ピストン7及び第
2ピストン8が流体圧に基づいて動作する関係上、第3
ピストン27,51も流体圧駆動とするのが製造上及び
使用上において好ましい。
7,51は流体圧に基づいて動作するものであるが、こ
れに代え、電動モータ等の他の駆動源に基づいて動作す
るように構成してもよい。但し、第1ピストン7及び第
2ピストン8が流体圧に基づいて動作する関係上、第3
ピストン27,51も流体圧駆動とするのが製造上及び
使用上において好ましい。
【0064】・第2の実施の形態のように第3ピストン
27に段差41を設けて第1当接面42と第2当接面4
3との長手方向の位置関係をずらすことに代え、第1の
実施形態において第3ピストン27に互いに長さの異な
る一対のロッド等の当接部材を設けて、各当接部材の一
方を第1ピストン7に当接させるとともに他方を第2ピ
ストン8に当接させるように構成してもよい。この場合
も、中間停止位置をロッド等の当接部材の長さの相違に
基づいて変更することができる。しかも、その変更の
際、第3ピストン27自体は共通のものを利用しつつロ
ッド等の当接部材をその長さが異なるものを選定するだ
けでよいため、部品の共通化を促進し得る。更に、この
際、第3ピストン27に対するロッド等の当接部材の突
出量を調節し得るものとすれば、完全に部品の共通化を
達成することができる。
27に段差41を設けて第1当接面42と第2当接面4
3との長手方向の位置関係をずらすことに代え、第1の
実施形態において第3ピストン27に互いに長さの異な
る一対のロッド等の当接部材を設けて、各当接部材の一
方を第1ピストン7に当接させるとともに他方を第2ピ
ストン8に当接させるように構成してもよい。この場合
も、中間停止位置をロッド等の当接部材の長さの相違に
基づいて変更することができる。しかも、その変更の
際、第3ピストン27自体は共通のものを利用しつつロ
ッド等の当接部材をその長さが異なるものを選定するだ
けでよいため、部品の共通化を促進し得る。更に、この
際、第3ピストン27に対するロッド等の当接部材の突
出量を調節し得るものとすれば、完全に部品の共通化を
達成することができる。
【0065】・第2の実施の形態のように第3ピストン
27に段差41を設けて第1当接面42と第2当接面4
3との長手方向の位置関係をずらすために、第3ピスト
ン27を単一部材で構成するのに代えて複数の部品で構
成するようにしてもよい。
27に段差41を設けて第1当接面42と第2当接面4
3との長手方向の位置関係をずらすために、第3ピスト
ン27を単一部材で構成するのに代えて複数の部品で構
成するようにしてもよい。
【0066】・第1及び第2の実施の形態において、第
1乃至第3の各ピストン7,8,27は同一径かつ同一
有効受圧面積を有していることが好ましいが、必ずしも
同一としなくてもよい。
1乃至第3の各ピストン7,8,27は同一径かつ同一
有効受圧面積を有していることが好ましいが、必ずしも
同一としなくてもよい。
【0067】・第3の実施の形態で示した偏平状の第3
ピストン51の有効受圧面積を第1及び第2の両ピスト
ン7,8の有効受圧面積と同一にしてもよい。 ・第3の実施の形態で示した偏平状の第3ピストン51
において、第2の実施の形態に倣って互いに当接位置の
異なる第1当接面42及び第2当接面43を設けてもよ
い。
ピストン51の有効受圧面積を第1及び第2の両ピスト
ン7,8の有効受圧面積と同一にしてもよい。 ・第3の実施の形態で示した偏平状の第3ピストン51
において、第2の実施の形態に倣って互いに当接位置の
異なる第1当接面42及び第2当接面43を設けてもよ
い。
【0068】・ピニオン15はシャフト13と一体に形
成してもよい。 ・ラック16,17を第1,第2の各ピストン7,8と
は別体に構成し、それを一体的に固定してもよい。
成してもよい。 ・ラック16,17を第1,第2の各ピストン7,8と
は別体に構成し、それを一体的に固定してもよい。
【0069】・第3ピストン27,51の当接面32,
42,43にクッションゴム等の緩衝部材を設ける等、
衝撃を緩和すべき箇所に適宜緩衝部材を配置してもよ
い。以上の各実施の形態から把握される請求項以外の特
徴的手段を以下に列挙する。なお、括弧内は実施形態に
おいて対応する構成を示している。
42,43にクッションゴム等の緩衝部材を設ける等、
衝撃を緩和すべき箇所に適宜緩衝部材を配置してもよ
い。以上の各実施の形態から把握される請求項以外の特
徴的手段を以下に列挙する。なお、括弧内は実施形態に
おいて対応する構成を示している。
【0070】(1)請求項1乃至請求項7のいずれかに
おいて、前記ピニオンの両側に配置されたシリンダ内で
各々往復動するピストンの往復動限界位置を規定するス
トッパ(第1,第2の両ストッパボルト21,22)を
設け、前記ピストンとストッパとの当接状態において、
出力軸が最小回動角となる第1端部停止位置と、最大回
動角となる第2端部停止位置とがそれぞれ決定されてい
るアクチュエータ。この手段によれば、出力軸の第1端
部停止位置と第2端部停止位置とをストッパにより決定
付けることができる。
おいて、前記ピニオンの両側に配置されたシリンダ内で
各々往復動するピストンの往復動限界位置を規定するス
トッパ(第1,第2の両ストッパボルト21,22)を
設け、前記ピストンとストッパとの当接状態において、
出力軸が最小回動角となる第1端部停止位置と、最大回
動角となる第2端部停止位置とがそれぞれ決定されてい
るアクチュエータ。この手段によれば、出力軸の第1端
部停止位置と第2端部停止位置とをストッパにより決定
付けることができる。
【0071】(2)上記手段(1)において、前記スト
ッパは前記ピストンの往復動方向に沿って位置調節可能
であり、その位置調節により、出力軸の最小回動角と最
大回動角とを個別に調節し得るアクチュエータ。この手
段によれば、必要に応じて使用者が出力軸の端部停止位
置となる最小回動角又は最大回動角を適宜変更すること
ができる。
ッパは前記ピストンの往復動方向に沿って位置調節可能
であり、その位置調節により、出力軸の最小回動角と最
大回動角とを個別に調節し得るアクチュエータ。この手
段によれば、必要に応じて使用者が出力軸の端部停止位
置となる最小回動角又は最大回動角を適宜変更すること
ができる。
【0072】(3)上記手段(1)又は(2)におい
て、前記ストッパと前記ピストンとの当接時の衝撃を緩
和するための緩衝部材(クッションゴム23,24)を
設けたアクチュエータ。この手段によれば、出力軸の最
小回動角での停止の際と最大回動角での停止の際とでス
トッパとの衝撃を緩和することができる。
て、前記ストッパと前記ピストンとの当接時の衝撃を緩
和するための緩衝部材(クッションゴム23,24)を
設けたアクチュエータ。この手段によれば、出力軸の最
小回動角での停止の際と最大回動角での停止の際とでス
トッパとの衝撃を緩和することができる。
【0073】(4)請求項1乃至請求項7のいずれかに
おいて、前記ピニオンの両側に配置されたシリンダ内で
各々往復動するピストンのうち少なくとも一方に被検出
手段(マグネット36)を設け、その被検出手段の位置
を検出する検出手段(位置検出センサ38)をアクチュ
エータ本体に設け、検出手段は少なくとも出力軸の最小
回動角での第1端部停止位置、最大回動角での第2端部
停止位置及び所定の回動角での中間停止位置の3位置を
検出するアクチュエータ。この手段によれば、出力軸の
回動角度を直接検出しなくとも、ラックを備えたピスト
ンの位置を間接的に検出することで各停止位置を容易に
検出することができる。
おいて、前記ピニオンの両側に配置されたシリンダ内で
各々往復動するピストンのうち少なくとも一方に被検出
手段(マグネット36)を設け、その被検出手段の位置
を検出する検出手段(位置検出センサ38)をアクチュ
エータ本体に設け、検出手段は少なくとも出力軸の最小
回動角での第1端部停止位置、最大回動角での第2端部
停止位置及び所定の回動角での中間停止位置の3位置を
検出するアクチュエータ。この手段によれば、出力軸の
回動角度を直接検出しなくとも、ラックを備えたピスト
ンの位置を間接的に検出することで各停止位置を容易に
検出することができる。
【0074】(5)上記手段(4)において、検出手段
は、アクチュエータ本体の外側面に形成されかつピスト
ンの往復動方向と平行に延びる案内溝に沿って位置調節
可能に装着されているアクチュエータ。この手段によれ
ば、検出手段自体の位置ずれや、停止位置の変更に伴う
検出手段の調整などを、案内溝に沿って位置調節するだ
けで簡単に行い得る。
は、アクチュエータ本体の外側面に形成されかつピスト
ンの往復動方向と平行に延びる案内溝に沿って位置調節
可能に装着されているアクチュエータ。この手段によれ
ば、検出手段自体の位置ずれや、停止位置の変更に伴う
検出手段の調整などを、案内溝に沿って位置調節するだ
けで簡単に行い得る。
【0075】(6)請求項3において、各ピストンを動
作させるための流体圧の供給及び排出のために、各ピス
トンの圧力室に個別に連通される3つのポートをアクチ
ュエータ本体に設けたアクチュエータ。この手段によれ
ば、停止位置の切換えの際には、3つのポートのうち、
1つを流体圧供給状態とし、他の2つを流体圧排出状態
とすればよいため、流体圧の切換え制御がきわめて簡単
になる。
作させるための流体圧の供給及び排出のために、各ピス
トンの圧力室に個別に連通される3つのポートをアクチ
ュエータ本体に設けたアクチュエータ。この手段によれ
ば、停止位置の切換えの際には、3つのポートのうち、
1つを流体圧供給状態とし、他の2つを流体圧排出状態
とすればよいため、流体圧の切換え制御がきわめて簡単
になる。
【0076】(7)請求項7において、当接部材には、
前記両ピストンのうち一方に当接する第1当接面と他方
に当接する第2当接面とをそれぞれ形成し、これら両当
接面を前記両ピストンの往復動方向にみてずらした位置
に形成したアクチュエータ。この手段によれば、当接部
材に形成される二つの当接面の位置をずらすように配置
するだけで中間停止位置における出力軸の回動角を変更
することができる。これにより、当接部材の変更のみに
よって簡単に中間停止位置における出力軸の回動角を設
定でき、設計変更が容易になる。
前記両ピストンのうち一方に当接する第1当接面と他方
に当接する第2当接面とをそれぞれ形成し、これら両当
接面を前記両ピストンの往復動方向にみてずらした位置
に形成したアクチュエータ。この手段によれば、当接部
材に形成される二つの当接面の位置をずらすように配置
するだけで中間停止位置における出力軸の回動角を変更
することができる。これにより、当接部材の変更のみに
よって簡単に中間停止位置における出力軸の回動角を設
定でき、設計変更が容易になる。
【0077】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、全体としての大型化を防止しつつ中間停
止の際の位置精度を向上させることができる。
発明によれば、全体としての大型化を防止しつつ中間停
止の際の位置精度を向上させることができる。
【0078】請求項2に記載の発明によれば、中間停止
のための当接部材を流体圧駆動のピストンとしたこと
で、出力軸の停止位置切換えのための全ての駆動源を流
体圧に統一することができる。
のための当接部材を流体圧駆動のピストンとしたこと
で、出力軸の停止位置切換えのための全ての駆動源を流
体圧に統一することができる。
【0079】請求項3に記載の発明によれば、出力軸の
停止位置として中間停止を含む3つの停止位置に切換え
る場合に、流体圧の供給を3つのピストンのうち1つに
対してのみ行って、他のピストンについては流体圧の排
出を行えばよいため、流体圧の切換え制御をきわめて簡
単にすることができる。
停止位置として中間停止を含む3つの停止位置に切換え
る場合に、流体圧の供給を3つのピストンのうち1つに
対してのみ行って、他のピストンについては流体圧の排
出を行えばよいため、流体圧の切換え制御をきわめて簡
単にすることができる。
【0080】請求項4に記載の発明によれば、供給され
る流体圧を同一とすることにより、出力軸を中間停止位
置に配置する場合の出力軸に伝達されるトルクと、他の
停止位置に配置する場合の出力軸に伝達されるトルクと
をほぼ同一とすることができ、停止位置の違いによる出
力トルクの変動を抑えることができる。
る流体圧を同一とすることにより、出力軸を中間停止位
置に配置する場合の出力軸に伝達されるトルクと、他の
停止位置に配置する場合の出力軸に伝達されるトルクと
をほぼ同一とすることができ、停止位置の違いによる出
力トルクの変動を抑えることができる。
【0081】請求項5に記載の発明によれば、一般に薄
形に形成されているアクチュエータ本体の厚さを増すこ
となく製作することができて大型化を回避することがで
きるとともに、限られたスペースの中で当接部材の有効
受圧面積を充分に確保することができる。
形に形成されているアクチュエータ本体の厚さを増すこ
となく製作することができて大型化を回避することがで
きるとともに、限られたスペースの中で当接部材の有効
受圧面積を充分に確保することができる。
【0082】請求項6に記載の発明によれば、一般に薄
形に形成されているアクチュエータ本体の厚さを増すこ
となく製作することができて大型化を回避することがで
きる。
形に形成されているアクチュエータ本体の厚さを増すこ
となく製作することができて大型化を回避することがで
きる。
【0083】請求項7に記載の発明によれば、中間停止
の際の出力軸の回動角を適宜設定することができる。
の際の出力軸の回動角を適宜設定することができる。
【図1】第1の実施の形態のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータにおいて、シャフトが第1端部停止位置
に配置された状態を示す縦断面図。
アクチュエータにおいて、シャフトが第1端部停止位置
に配置された状態を示す縦断面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】図1のアクチュエータにおいて、シャフトが第
2端部停止位置に配置された状態を示す縦断面図。
2端部停止位置に配置された状態を示す縦断面図。
【図4】図1のアクチュエータにおいて、シャフトが中
間停止位置に配置された状態を示す縦断面図。
間停止位置に配置された状態を示す縦断面図。
【図5】第2の実施の形態のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータを示す縦断面図。
アクチュエータを示す縦断面図。
【図6】第3の実施の形態のラックピニオン型ロータリ
アクチュエータを示す縦断面図。
アクチュエータを示す縦断面図。
【図7】図6のB−B線断面図。
【図8】図6のC−C線断面図。
1…アクチュエータ本体、7…第1ピストン、8…第2
ピストン、13…出力軸としてのシャフト、15…ピニ
オン、16…ラック、17…ラック、27…当接部材と
しての第3ピストン、51…当接部材としての第3ピス
トン。
ピストン、13…出力軸としてのシャフト、15…ピニ
オン、16…ラック、17…ラック、27…当接部材と
しての第3ピストン、51…当接部材としての第3ピス
トン。
Claims (7)
- 【請求項1】 ピニオンが設けられた出力軸と、そのピ
ニオンの両側に配置されたシリンダ内でそれぞれ往復動
するピストンと、それらピストンにそれぞれ設けられて
前記ピニオンに噛合うラックとを備え、流体圧を前記ピ
ストンに作用させることにより、両ピストンが互いに逆
方向に往復動するとともに出力軸が回動するラックピニ
オン型ロータリアクチュエータにおいて、 前記両ピストンとは別に当接部材を設け、その当接部材
を前記両ピストンに向けて進退可能に設け、その当接部
材の前記両ピストン側への前進時に同当接部材が両ピス
トンに当接することにより出力軸を所定の回動角で中間
停止させるようにしたラックピニオン型ロータリアクチ
ュエータ。 - 【請求項2】 前記当接部材をピストンにより構成し、
そのピストンを流体圧により前進するようにした請求項
1記載のラックピニオン型ロータリアクチュエータ。 - 【請求項3】 前記ピストンからなる当接部材への流体
圧の供給、前記ピニオンの両側に配置された前記両ピス
トンのうち一方への流体圧の供給、及び、前記両ピスト
ンのうち他方への流体圧の供給の3つの流体圧供給状態
のうち一つを選択し、他を流体圧排出状態へ切換えるこ
とにより、出力軸が中間停止位置を含む3つの停止位置
のうちいずれかに切換え配置されるようにした請求項2
記載のラックピニオン型ロータリアクチュエータ。 - 【請求項4】 前記ピストンからなる当接部材の有効受
圧面積を、前記ピニオンの両側に配置された前記両ピス
トンの有効受圧面積と略同一とした請求項2又は請求項
3記載のラックピニオン型ロータリアクチュエータ。 - 【請求項5】 前記ピストンからなる当接部材を、前記
ピニオンの両側に配置された前記両ピストンの並列方向
に偏平状に形成した請求項2乃至請求項4のいずれかに
記載のラックピニオン型ロータリアクチュエータ。 - 【請求項6】 前記当接部材を、前記ピニオンの両側に
配置された前記両ピストンと略同一平面内に配置し、か
つ同両ピストンの往復動方向と同方向に進退するように
構成した請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のラッ
クピニオン型ロータリアクチュエータ。 - 【請求項7】 前記当接部材が前記ピニオンの両側に配
置された前記両ピストンに当接して中間停止した際、こ
れら両ピストンのうち一方と当接部材とが当接する位置
と、両ピストンのうち他方と当接部材とが当接する位置
とを、前記両ピストンの往復動方向にみてずらした位置
に配置した請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のラ
ックピニオン型ロータリアクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10182885A JP2000018210A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | ラックピニオン型ロータリアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10182885A JP2000018210A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | ラックピニオン型ロータリアクチュエータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000018210A true JP2000018210A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16126119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10182885A Pending JP2000018210A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | ラックピニオン型ロータリアクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000018210A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100716240B1 (ko) * | 2005-11-28 | 2007-05-09 | (주)주강 로보테크 | 중간 정지형 로터리 실린더 |
EP2698547A3 (de) * | 2012-08-16 | 2016-01-20 | Reinhold Schulte | Fahrzeugtürantrieb mit Zahnstange |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10182885A patent/JP2000018210A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100716240B1 (ko) * | 2005-11-28 | 2007-05-09 | (주)주강 로보테크 | 중간 정지형 로터리 실린더 |
EP2698547A3 (de) * | 2012-08-16 | 2016-01-20 | Reinhold Schulte | Fahrzeugtürantrieb mit Zahnstange |
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