JP3432560B2 - 回転アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空ピストン部材の往
復運動を出力シャフトの間欠的な回転運動に変換する機
構を有する回転アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ピストンの往復運動を出力シャフ
トの揺動運動に変換するアクチュエータとして、ラック
ピニオン形揺動アクチュエータ、クランク形揺動アクチ
ュエータ、ねじ形揺動アクチュエータが知られている。
（例えば、１９８９年２月２５日、オーム社発行「新版
・油空圧便覧」５００〜５０１頁参照）

【０００３】従来のアクチュエータは、ピストンのスト
ロークに応じて出力シャフトが揺動する機構を備えてお
り、その機構では出力シャフトの回転角度が制限され、
また間欠的回転運動をさせることもできなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ピストンの
往復運動を出力シャフトの間欠的で回転角度に制限のな
い回転運動に変換させる回転アクチュエータ（回転形ス
テッピングアクチュエータ）を構成することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を達
成するために、回転アクチュエータにおいて、シリンダ
チューブ内に出力シャフトが配設され、出力シャフトの
外面に略筒状の中空ピストン部材が往復動可能で回転不
能状態に配設され、出力シャフトの外周面に空転溝又は
ジグザグ状に連続したリード溝が形成され、中空ピスト
ン部材にボール支持装置が配設され、前記ボール支持装
置の筒状部に摺動自在に嵌合されたプランジャの底部に
支持部が形成され、前記支持部に支持されたボールが前
記リード溝又は空転溝と係合され、中空ピストン部材の
往復運動が出力シャフトの間欠的回転運動に変換される
ことを技術的手段第１とする。本発明は、回転アクチュ
エータにおいて、シリンダチューブ内に出力シャフトが
配設され、出力シャフトの外面に略筒状の中空ピストン
部材が往復動可能で回転不能状態に配設され、出力シャ
フトの外周面に空転溝及びジグザグ状に連続したリード
溝が形成され、中空ピストン部材内側に支持されたボー
ルが前記リード溝又は空転溝と係合され、出力シャフト
の外面に中空補助ピストンが嵌合され、中空補助ピスト
ンにより空転溝と前記ボールとの係合が防止することが
でき、中空ピストン部材の往復運動が出力シャフトの間
欠的回転運動に変換されることを技術的手段第２とす
る。

【０００６】

【作用】中空ピストン部材を移動させると、その半往復
又は１往復により出力シャフトを所定の位相角だけ回転
させることができる。そして、ピストンの往復運動を継
続させることにより、出力シャフトを間欠的に回転させ
ることができる。中空補助ピストンが所定の位置にある
ときは、空転溝とボールとが係合しない。

【０００７】

【実施例】図１〜図２及び図５〜６は本発明の第１実施
例の第１例を示す。シリンダチューブ１の一端（図１で
は左端）に第１カバー11が装着され、シリンダチューブ
１の他端（図１では右端）に第２カバー12が装着され、
第１カバー11及び第２カバー12とシリンダチューブ１と
は複数個のボルト（不図示）によって固定される。第１
カバー11及び第２カバー12にはそれぞれ第１筒状突出部
14及び第２筒状突出部15が一体に形成され、第１筒状突
出部14及び第２筒状突出部15の外周面はシリンダチュー
ブ１の一端側及び他端側の内周面にそれぞれ嵌合され
る。第１筒状突出部14及び第２筒状突出部15の外周には
環状溝が形成され、この環状溝にシール16が装着され、
シール16によって第１筒状突出部14及び第２筒状突出部
15の外周とシリンダチューブ１内周との間が密封され
る。第１筒状突出部14及び第２筒状突出部15の内周面に
は第１ベアリング17及び第２ベアリング18がそれぞれ圧
入され、第１ベアリング17及び第２ベアリング18によっ
て出力シャフト２の両端の第１小径部19及び第２小径部
20がそれぞれ回転自在に軸支される。第１小径部19及び
第２小径部20の外周にはそれぞれ環状溝21及び22が形成
され、環状溝21及び22にはパッキンが装着され、これら
のパッキンによって第１小径部19と第１カバー11の中央
孔との間、及び第２小径部20と第２カバー12の中央孔と
の間がそれぞれ密封される。

【０００８】シリンダチューブ１は、第１シリンダチュ
ーブ25と第２シリンダチューブ26とに分割される。シリ
ンダチューブ１の内面には、第１シリンダチューブ25と
第２シリンダチューブ26との接続部を含む部分に大径部
27が形成され、大径部27内に略環状のスプラインナット
４が装着され、その後に第１シリンダチューブ25と第２
シリンダチューブ26とが接続される。スプラインナット
４の外周の両端部近傍には環状溝が形成され、各環状溝
には第１シール31及び第２シール32が装着され、第１シ
ール31はスプラインナット４の外周面と第１シリンダチ
ューブ25の内周面との間を密封し、第２シール32はスプ
ラインナット４の外周面と第２シリンダチューブ26の内
周面との間を密封する。図１・図５に明示されるよう
に、シリンダチューブ１の外形は略四角柱状であり、シ
リンダチューブ１の外面から大径部27に連通する複数個
の雌ねじ孔34が形成される。スプラインナット４の外表
面であって、シリンダチューブ１の雌ねじ孔34に対向す
る部分に、１本の回転止め溝33が形成され、雌ねじ孔34
に螺合された雄ねじ35の先端部が、回転止め溝33に係合
して、スプラインナット４の回動を防止する。スプライ
ンナット４の内面には、多数のスプラインが形成されて
いる。

【０００９】出力シャフト２の中央部には大径の溝付軸
部３が形成され、溝付軸部３と第１小径部19及び第２小
径部20との間にはそれぞれ第１大径軸部36及び第２大径
軸部37が形成される。溝付軸部３・第１大径軸部36間に
は第１環状溝40が形成され、同様に溝付軸部３・第２大
径軸部37間には第２環状溝41が形成され、第１環状溝40
及び第２環状溝41にはそれぞれ第１パッキン42及び第２
パッキン43が装着される。シリンダチューブ１の第１シ
リンダチューブ25には第１小径内面部28が形成され、同
様に第２シリンダチューブ26には第２小径内面部29が形
成され、第１シリンダチューブ25が第１シリンダ９とな
り、第２シリンダチューブ26が第２シリンダ10となる。
第１小径内面部28及び第２小径内面部29には略筒状の第
１中空ピストン部材５及び第２中空ピストン部材６がそ
れぞれ挿通される。第１中空ピストン部材５及び第２中
空ピストン部材６には、それぞれ第１スプライン軸38及
び第２スプライン軸39があり、第１スプライン軸38及び
第２スプライン軸39の外面のスプラインは、ともにスプ
ラインナット４内面のスプラインに係合される。第１ス
プライン軸38の第３小径内面部44及び第２スプライン軸
39の第４小径内面部45は、出力シャフト２の溝付軸部３
・第１大径軸部36・第２大径軸部37に摺動自在に嵌合
し、第３小径内面部44・出力シャフト２間は第１パッキ
ン42により密封され、第４小径内面部45・出力シャフト
２間は第２パッキン43により密封される。第１スプライ
ン軸38の一端部外周の第１環状溝46には第１ウエアリン
グ保持環48、第１ピストンパッキン保持環50が嵌合さ
れ、第１スプライン軸38の一端部をかしめて固定され
る。同様に第２スプライン軸39の他端部外周の第２環状
溝47には第２ウエアリング保持環49、第２ピストンパッ
キン保持環51が嵌合され、第２スプライン軸39の他端部
をかしめて固定される。第１ウエアリング保持環48，第
１ピストンパッキン保持環50の外周の環状溝にはそれぞ
れ第１ウエアリング52，第１ピストンパッキン54が装着
され、同様に第２ウエアリング保持環49，第２ピストン
パッキン保持環51の外周の環状溝にはそれぞれ第２ウエ
アリング53，第２ピストンパッキン55が装着される。第
１環状溝46・第１ウエアリング保持環48・第１ピストン
パッキン保持環50間は、第１ピストンパッキン保持環50
の内面端部の環状溝に装着されたシール58によって密封
され、第１ウエアリング保持環48の第１ピストンパッキ
ン保持環50側端部の環状切欠に第１マグネット56が装着
される。同様に第２環状溝47・第２ウエアリング保持環
49・第２ピストンパッキン保持環51間は、第２ピストン
パッキン保持環51の内面端部の環状溝に装着されたシー
ル58によって密封され、第２ウエアリング保持環49の第
２ピストンパッキン保持環51側端部の環状切欠に第２マ
グネット57が装着される。

【００１０】溝付軸部３の外周面には、複数のリード溝
・空転溝が形成され、それらの溝の第１例の展開図が図
６に示される。図６に示されるように、９０°の位相差
でそれぞれ４本の第１リード溝60、第２リード溝61、第
３リード溝62、第４リード溝63及び第５リード溝64が形
成され、それぞれ略環状の第１空転溝66、第２空転溝67
が形成されている。第１リード溝60と第２リード溝61と
は交互にジグザク状に配設され、同様に第３リード溝62
と第４リード溝63とは交互にジグザク状に配設される。
第１空転溝66は溝付軸部３の中心軸に垂直な円周上であ
って、溝付軸部３の一端（図６で左端）近傍に位置し、
第２空転溝67は溝付軸部３の中心軸に垂直な円周上であ
って、溝付軸部３の他端（図６で右端）近傍に位置す
る。第１リード溝60及び第４リード溝63は直線溝が中央
部分で折れ曲がった形状をなし、第１リード溝60の一端
側の半分の溝は軸線方向に略平行で、一端近傍で第１空
転溝66に連通され、第４リード溝63の他端側の半分の溝
も軸線方向に略平行で、他端近傍で第２空転溝67に連通
される。第１リード溝60の他端側の半分の溝は反時計方
向（図６で右後ろ方向）に約３０°傾斜し、第１リード
溝60の他端は、軸線方向に略平行な第５リード溝64に連
通される。同様に、第４リード溝63の一端側の半分の溝
も反時計方向（図６で左手前方向）に約３０°傾斜し、
第４リード溝63の一端も、軸線方向に略平行な第５リー
ド溝64に連通される。第５リード溝64の一端には第２リ
ード溝61の他端が連続的に連結され、第５リード溝64の
他端には第３リード溝62の一端が連続的に連結され、第
２リード溝61の一端は第１リード溝60の一端側の溝に連
通され、同様に第３リード溝62の他端は第４リード溝63
の他端側の溝に連通される。第２リード溝61及び第３リ
ード溝62は、第５リード溝64に対してともに時計方向に
約３０°傾斜している。第５リード溝64は全体的に溝が
深く、第１リード溝60は、一端側の直線部分は溝が深
く、折れ曲がった部分から他端側に向けて徐々に溝が浅
くなり、他端で第５リード溝64の深い溝に段差を介して
連通する。第２リード溝61は、他端は溝が深く、一端側
に向けて徐々に溝が浅くなり、一端で第１リード溝60の
一端側の深い溝に段差を介して連通する。第４リード溝
63は、他端側の直線部分は溝が深く、折れ曲がった部分
から一端側に向けて徐々に溝が浅くなり、一端で第５リ
ード溝64の深い溝に段差を介して連通する。第３リード
溝62は、一端は溝が深く、他端側に向けて徐々に溝が浅
くなり、他端で第３リード溝62の他端側の深い溝に段差
を介して連通する。

【００１１】第１中空ピストン部材５の第１スプライン
軸38の他端近傍に第１ボール支持装置７が配設され、第
２中空ピストン部材６の第２スプライン軸39の一端近傍
に第２ボール支持装置８が配設される。リード溝の位相
が９０°の場合には、第１ボール支持装置７及び第２ボ
ール支持装置８をそれぞれ１〜４個を配設可能である
が、図１〜図２，図５には１個の第１ボール支持装置７
及び４個の第２ボール支持装置8a〜8dが示されている。
図１・図２に示されるように、第１中空ピストン部材５
及び第２中空ピストン部材６がシリンダチューブ１の両
端側（第１中空ピストン部材５が一端側、第２中空ピス
トン部材６が他端側）に位置しているとき、第１ボール
支持装置７の第１ボール69は第１空転溝66と係合し、第
２ボール支持装置8a〜8dの第２ボール70は第２空転溝67
と係合する。第１ボール支持装置７及び第２ボール支持
装置8a〜8dはいずれも同一の構成であるので、その代表
例として、図２の第１ボール支持装置７についてその構
成を説明する。

【００１２】第１スプライン軸38の外面に第１ボール支
持装置７を装着するための凹溝71が形成され、凹溝71の
他端近傍に挿通孔72が形成され、挿通孔72の両側に雌ね
じ孔が形成される。挿通孔72にフランジ付のプランジャ
ガイド73の筒状部75が嵌合され、プランジャガイド73の
両側のフランジ74は凹溝71の底面に当接され、フランジ
74は２個のボルト77を前記雌ねじ孔に螺合することによ
って凹溝71に固定される。筒状部75には断面コ字状のプ
ランジャ78が摺動自在に嵌合され、プランジャ78の底部
79の外面中央に半球状の支持部80が形成され、支持部80
によって第１ボール69が支持される。プランジャガイド
73の底部分とプランジャ78の底部79との間のスプリング
室にスプリング81が介装され、スプリング81によって第
１ボール69が溝付軸部３のリード溝・空転溝に向けて付
勢される。プランジャガイド73の底部分に空気連通孔が
形成され、空気連通孔によってスプリング室と第１シリ
ンダ９のロッド側室82とが連通される。スプラインナッ
ト４の内面には凹溝84が形成され、プランジャガイド73
の外面及びボルト77は凹溝84内に位置する。シリンダチ
ューブ１には第１ポート86，中央ポート87，第２ポート
88が形成され、第１ポート86は第１シリンダ９のヘッド
側室83に連通され、中央ポート87は第１シリンダ９のロ
ッド側室82及び第２シリンダ10のロッド側室に連通さ
れ、第２ポート88は第２シリンダ10のヘッド側室に連通
される。

【００１３】第１実施例の第１例の作用について説明す
る。図１〜図２，図５〜６に示す状態のとき、空気圧源
からの圧縮空気は中央ポート87を通って第１シリンダ９
のロッド側室82及び第２シリンダ10のロッド側室に流入
し、第１シリンダ９のヘッド側室の空気は第１ポート86
を通って大気に排出され、第２シリンダ10のヘッド側室
の空気は第２ポート88を通って大気に排出される。従っ
て、第１中空ピストン部材５は一端（図１で左端）に移
動され、第１ウエアリング保持環48の先端が第１筒状突
出部14に当接し、第２中空ピストン部材６は他端（図１
で右端）に移動され、第２ウエアリング保持環49の先端
が第２筒状突出部15に当接する。第１ボール支持装置７
の第１ボール69は、第１空転溝66と第１リード溝60との
交叉部に係合し、第２ボール支持装置8a〜8dの第２ボー
ル70は、第２空転溝67と第４リード溝63との交叉部に係
合している。

【００１４】電磁弁（不図示）を操作して、空気圧源か
らの圧縮空気を第１ポート86を通って第１シリンダ９の
ヘッド側室83に流入させ、第１シリンダ９のロッド側室
82及び第２シリンダ10のロッド側室の空気を中央ポート
87を通って大気に排出させ、第２シリンダ10のヘッド側
室を引き続き大気に連通させる。第２中空ピストン部材
６は停止を続け、第１中空ピストン部材５は他方（図１
で右方）へ移動を開始する。第１ボール69は第１リード
溝60の深い部分に係合しているので、第１リード溝60と
の係合が外れることがなく、第１中空ピストン部材５の
第１スプライン軸38はスプラインナット４とスプライン
で係合している。従って、他方へのストロークの後半で
溝付軸部３・出力シャフト２は約４５°だけ他端側（シ
リンダチューブ１のＡ−Ａ線矢視図・図５）からみて反
時計方向に回転する。ここでは、この回転方向を正回転
方向といい、正回転方向へ回転することを正回転すると
いうこととする。図５の第２ボール支持装置8aに示され
ているように、溝付軸部３の第４リード溝63と第２空転
溝67との関係は、第４リード溝63の右側が深く、左側が
浅く形成されている（図６では第４リード溝63から上側
の第２空転溝67に接続される部分が深く、下側の第２空
転溝67に接続される部分が浅い。）ので、出力シャフト
２は正回転方向には回転するが（第２ボール70が深い溝
の方に移動するのは容易である。）、第２ボール70は急
に浅い溝を乗り越え、段差を登るることが困難であるの
で、逆回転方向には回転しない。第１中空ピストン部材
５の他方へのストロークの終端において、第１ボール69
は第１リード溝60の浅い部分との係合から、第５リード
溝64の深い部分との係合へと段差を降りて移行する。

【００１５】第１中空ピストン部材５が他方のストロー
ク端に到達した後に、電磁弁を操作して、空気圧源から
の圧縮空気を中央ポート87を通って第１シリンダ９のロ
ッド側室82に流入させ、第１シリンダ９のヘッド側室83
の空気を第１ポート86を通って大気に排出させ、第２シ
リンダ10のヘッド側室を引き続き大気に連通させる。第
１中空ピストン部材５は一方（図で左方）へ移動し、第
１ボール69は第５リード溝64との係合から第２リード溝
61との係合に移行し、第２リード溝61と係合してから出
力シャフト２は約４５°だけ正回転する。第１中空ピス
トン部材５の一方へのストロークの終端において、第１
ボール69は第２リード溝61の浅い部分との係合から、第
１リード溝60の深い部分との係合へ移行し、次に第１空
転溝66と係合する。第２ボール70は第４リード溝63と第
２空転溝67との交叉部に係合し、第１中空ピストン部材
５の１往復により、出力シャフト２が９０°正回転す
る。

【００１６】次に、電磁弁を操作して、空気圧源からの
圧縮空気を第２ポート88から第２シリンダ10のヘッド側
室に流入させ、第２シリンダ10のロッド側室の空気を中
央ポート87を通って大気に排出させ、第１シリンダ９の
ヘッド側室83を引き続き大気に連通させる。第１中空ピ
ストン部材５は停止を続け、第２中空ピストン部材６は
一方（図１で左方）へ移動する。第２ボール70は第４リ
ード溝63の深い部分に係合しているので、第４リード溝
63との係合が外れることがなく、第２中空ピストン部材
６の第２スプライン軸39はスプラインナット４とスプラ
インで係合している。一方へのストロークの後半で出力
シャフト２は約４５°だけ他端側（シリンダチューブ１
のＡ−Ａ線矢視図・図５）からみて時計方向に逆回転す
る。溝付軸部３の第１リード溝60と第１空転溝66との関
係は、図６では第１リード溝60から下側の第１空転溝66
に至る部分が深く、上側の第１空転溝66に至る部分が浅
いので、第１中空ピストン部材５は逆回転方向には回転
するが、正回転方向には回転しない。第２中空ピストン
部材６の一方へのストロークの終端において、第２ボー
ル70は第４リード溝63の浅い部分との係合から、第５リ
ード溝64の深い部分との係合へと段差を降りて移行す
る。

【００１７】第２中空ピストン部材６が一方のストロー
ク端に到達した後に、電磁弁を操作して、空気圧源から
の圧縮空気を中央ポート87を通って第２シリンダ10のロ
ッド側室に流入させ、第２シリンダ10のヘッド側室の空
気を第２ポート88を通って大気に排出させ、第１シリン
ダ９のヘッド側室83を引き続き大気に連通させる。第２
中空ピストン部材６は他方（図で右方）へ移動し、第２
ボール70は第５リード溝64との係合から第３リード溝62
との係合に移行し、第３リード溝62と係合してから出力
シャフト２は約４５°だけ逆回転する。第２中空ピスト
ン部材６の他方へのストロークの終端において、第２ボ
ール70は第３リード溝62の深い部分との係合から、第４
リード溝63の深い部分との係合に移行し、次に第２空転
溝67と係合する。第１ボール69は第１リード溝60と第１
空転溝66との交叉部に係合し、第２中空ピストン部材６
の１往復により、出力シャフト２が９０°逆回転する。

【００１８】本発明の第１実施例の第１例では、第１中
空ピストン部材５の１往復により、出力シャフト２が９
０°正回転し、第２中空ピストン部材６の１往復によ
り、出力シャフト２が９０°逆回転する。第１中空ピス
トン部材５のＸ回の往復により、出力シャフト２が９０
°×Ｘ回だけ正回転し、第２中空ピストン部材６のＹ回
の往復により、出力シャフト２が９０°×Ｙ回だけ逆回
転する。第１中空ピストン部材５の往復運動を継続する
と、出力シャフト２は間欠的な正回転を継続し、第２中
空ピストン部材６の往復運動を継続すると、出力シャフ
ト２は間欠的な逆回転を継続する。この第１実施例で
は、リード溝の位相を９０°としたが、リード溝の位相
を６０°（ボール支持装置は１〜６個）、３０°（ボー
ル支持装置は１〜１２個）等の所望の角度とすることが
できる。また、同一の出力軸に位相の異なった複数の回
転アクチュエータを連結し、複数の回転アクチュエータ
を適宜選択して作動させることにより、多種の位相の回
転をさせることができる。

【００１９】図１〜図２及び図５，図７は本発明の第１
実施例の第２例を示す。第１実施例の第１例では図６に
示すリード溝・空転溝の展開図を用いたのに対して、第
１実施例の第２例では図７に示すリード溝・空転溝の展
開図を用いた点で相違し、その余の点で一致する。図７
については、第２実施例の第２例において詳細に後述す
ることとし、ここでは省略する。

【００２０】図３〜図６は本発明の第２実施例の第１例
を示し、第１実施例の第１例と同一の構成については同
一の符号を付し、共通部分の説明は適宜省略する。シリ
ンダチューブ１の一端（図３では左端）に第１カバー11
が装着され、シリンダチューブ１の他端（図３では右
端）に第２カバー12が装着され、第１カバー11及び第２
カバー12とシリンダチューブ１とは複数個のボルト（不
図示）によって固定される。第１カバー11及び第２カバ
ー12にはそれぞれ第１筒状突出部14及び第２筒状突出部
15が一体に形成され、第１筒状突出部14及び第２筒状突
出部15の外周面はシリンダチューブ１の一端側及び他端
側の第１中径内面部90及び第２中径内面部91にそれぞれ
嵌合される。第１筒状突出部14及び第２筒状突出部15の
外周には環状溝が形成され、この環状溝にＯリング16が
装着され、Ｏリング16によって第１筒状突出部14及び第
２筒状突出部15の外周とシリンダチューブ１の第１中径
内面部90及び第２中径内面部91との間が密封される。

【００２１】出力シャフト２の中央部には大径の溝付軸
部３が形成され、溝付軸部３と第１小径部19及び第２小
径部20との間にはそれぞれ第１大径軸部36及び第２大径
軸部37（いずれも溝付軸部３と同一径）が形成される。
溝付軸部３・第１大径軸部36間には第１環状溝40が形成
され、同様に溝付軸部３・第２大径軸部37間には第２環
状溝41が形成され、第１環状溝40及び第２環状溝41には
それぞれ第１パッキン42及び第２パッキン43が装着され
る。シリンダチューブ１の第１シリンダチューブ25に
は、一端側（図３で左端側）から順に第１中径内面部90
及び第１小径内面部28が形成され、同様に第２シリンダ
チューブ26には、他端側（図３で右側）から順に第２中
径内面部91及び第２小径内面部29が形成される。第１シ
リンダチューブ25が第１シリンダ９となり、第２シリン
ダチューブ26が第２シリンダ10となる。第１中径内面部
90及び第１小径内面部28にはそれぞれ略筒状の第１中空
補助ピストン92及び第１中空ピストン部材５が摺動自在
に嵌合される。同様に、第２中径内面部91及び第２小径
内面部29にはそれぞれ略筒状の第２中空補助ピストン93
及び第２中空ピストン部材６が摺動自在に嵌合される。

【００２２】第１中空補助ピストン92の外周面の２つの
環状溝には、一端側から順に第３ウエアリング94，第３
ピストンパッキン96が装着され、同様に第２中空補助ピ
ストン93の外周面の２つの環状溝には、他端側から順に
第４ウエアリング95，第４ピストンパッキン97が装着さ
れる。第１中空補助ピストン92の内周面は出力シャフト
２の第１大径軸部36の外周面に摺動自在に嵌合され、第
２中空補助ピストン93の内周面は出力シャフト２の第２
大径軸部37の外周面に摺動自在に嵌合される。第１中空
補助ピストン92の内周の環状溝にはＯリング98が装着さ
れ、Ｏリング98は第１中空補助ピストン92の内周面と第
１大径軸部36の外周面との間を密封する。同様に、第２
中空補助ピストン93の内周の環状溝にはＯリング99が装
着され、Ｏリング99は第２中空補助ピストン93の内周面
と第２大径軸部37の外周面との間を密封する。第１中空
ピストン部材５が最も一端側（図３で左端側）に位置す
るとき、第１ウエアリング保持環48の一端は第１中空補
助ピストン92の他端面に当接し、第１中空補助ピストン
92の一端面は第１筒状突出部14の他端に当接する。第２
中空ピストン部材６が最も他端側（図３で右端側）に位
置するとき、第２ウエアリング保持環49の他端は第２中
空補助ピストン93の一端面に当接し、第２中空補助ピス
トン93の他端面は第２筒状突出部15の一端に当接する。

【００２３】第２実施例の溝付軸部３の外周面には、複
数のリード溝・空回り溝が形成され、それらの溝の第１
例の展開図が図６に示され、第２例の展開図が図７に示
される。つまり、第２実施例の第１例の溝（図６）と第
１実施例の第１例の溝（図６）とは同一であり、第２実
施例の第２例の溝（図７）と第１実施例の第２例の溝
（図７）とは同一である。第１例の溝（図６）の構成に
ついては既に説明したので、ここではその説明を省略
し、第２例の溝（図７）については未だ説明していない
ので、以下にせつめいする。

【００２４】第２実施例の第２例においては、図７に示
されるように、９０°の位相差でそれぞれ４本の第１リ
ード溝60、第２リード溝61、第３リード溝62、第４リー
ド溝63、第６リード溝64ａ、第７リード溝64ｂ及びそれ
ぞれ１本の第１空転溝66、第２空転溝67が形成されてい
る。第１例では第５リード溝64に第１リード溝60〜第４
リード溝63が連通していたが、第２例ではリード溝64が
第６リード溝64ａと第７リード溝64ｂとに分離され、し
かも位相がずれている。第１リード溝60と第２リード溝
61とは交互にジグザク状に配設され、同様に第３リード
溝62と第４リード溝63とは交互にジグザク状に配設され
る。第１空転溝66は溝付軸部３の中心軸に垂直な円周上
であって、溝付軸部３の一端（図７で左端）近傍に位置
し、第２空転溝67は溝付軸部３の中心軸に垂直な円周上
であって、溝付軸部３の他端（図７で右端）近傍に位置
する。第１リード溝60及び第４リード溝63は直線溝が中
央部分で折れ曲がった形状をなし、第１リード溝60の一
端側の半分の溝は軸線方向に略平行で、一端近傍で第１
空転溝66に連通され、第４リード溝63の他端側の半分の
溝も軸線方向に略平行で、他端近傍で第２空転溝67に連
通される。第１リード溝60の他端側の半分の溝は反時計
方向（図７で右後ろ方向）に約３０°傾斜し、第１リー
ド溝60の他端は、軸線方向に略平行な第６リード溝64ａ
に連通される。同様に、第４リード溝63の一端側の半分
の溝も反時計方向（図７で左手前方向）に約３０°傾斜
し、第４リード溝63の一端も、軸線方向に略平行な第７
リード溝64ｂに連通される。第７リード溝64ｂの他端に
は第３リード溝62の一端が連続的に連結され、第２リー
ド溝61の一端は第１リード溝60の一端側の溝に連通さ
れ、同様に第３リード溝62の他端は第４リード溝63の他
端側の溝に連通される。第２リード溝61及び第３リード
溝62は、第６リード溝64ａ及び第７リード溝64ｂに対し
てともに時計方向に約３０°傾斜している。第６リード
溝64ａ及び第７リード溝64ｂはともに全体的に溝が深
く、第１リード溝60は、一端側の直線部分は溝が深く、
折れ曲がった部分から他端側に向けて徐々に溝が浅くな
り、他端で第６リード溝64ａの深い溝に段差を介して連
通する。第２リード溝61の他端は、溝の深い第６リード
溝64ａと連続的に連結され、かつ一端側に向けて徐々に
溝が浅くなり、一端で第１リード溝60の一端側の深い溝
段差を介してに連通する。第４リード溝63は、他端側の
直線部分は溝が深く、折れ曲がった部分から一端側に向
けて徐々に溝が浅くなり、一端で第７リード溝64ｂの深
い溝に段差を介して連通する。第３リード溝62の一端
は、溝の深い第７リード溝64ｂと連続的に連結され、か
つ他端側に向けて徐々に溝が浅くなり、他端で第３リー
ド溝62の他端側の深い溝に段差を介して連通する。

【００２５】シリンダチューブ１には第１補助ポート8
5，第１主ポート86，中央ポート87，第２主ポート88，
第２補助ポート89が一端側から順に形成される。第１補
助ポート85は、第１中空補助ピストン92と第１カバー11
との間の第１中空補助ピストン室23に連通され、同様に
第２補助ポート89は、第２中空補助ピストン93と第２カ
バー12との間の第２中空補助ピストン室23に連通され
る。第１主ポート86は第１シリンダ９のヘッド側室83
（第１中空ピストン部材５と第１中空補助ピストン92と
の間の室）に連通され、中央ポート87は第１シリンダ９
のロッド側室82及び第２シリンダ10のロッド側室82ａ
（図に符号82ａを記入せず）に連通され、第２主ポート
88は第２シリンダ10のヘッド側室83ａ（図に符号83ａを
記入せず。第２中空ピストン部材６と第２中空補助ピス
トン93との間の室）に連通される。

【００２６】本発明の第２実施例の第１例の作用につい
て説明する。図３〜図６に示す状態のとき、空気圧源か
らの圧縮空気は中央ポート87を通ってロッド側室82及び
ロッド側室82ａに流入し、ヘッド側室83及びヘッド側室
83ａの空気は第１主ポート86及び第２主ポート88を通っ
て大気に排出され、第１中空補助ピストン室23及び第２
中空補助ピストン室24の空気は第１中空補助ポート85及
び第２中空補助ポート89を通って大気に排出される。従
って、図３・図４に示したとおり、第１中空ピストン部
材５・第１中空補助ピストン92及び第２中空ピストン部
材６・第２中空補助ピストン93が、シリンダチューブ１
の両端側（第１中空ピストン部材５・第１中空補助ピス
トン92が一端側、第２中空ピストン部材６・第２中空補
助ピストン93が他端側）に移動される。第１ボール支持
装置７の第１ボール69は、第１空転溝66と第１リード溝
60との交叉部に係合し、第２ボール支持装置8a〜8dの第
２ボール70は、第２空転溝67と第４リード溝63との交叉
部に係合している。

【００２７】電磁弁（不図示）を操作して、第１主ポー
ト86，中央ポート87，第２主ポート88，第２補助ポート
89をすべて大気に連通させ、空気圧源からの圧縮空気を
第１補助ポート85を通って第１中空補助ピストン室23に
流入させる。第１中空補助ピストン92が他方（図３・図
４で右方）へ移動し、第１中空補助ピストン92に押され
て第１中空ピストン部材５も他方へ移動し、ロッド側室
82内の空気は中央ポート87を通って大気に流出する。第
１中空補助ピストン92は第１中径内面部90の他端（図３
・図４で右端）で停止し、このとき第１ボール支持装置
７の第１ボール69は第１リード溝60上で第２リード溝61
との交叉部に係合し、出力シャフト２の回転に備える。

【００２８】電磁弁を操作して、空気圧源からの圧縮空
気を第１補助ポート85のみでなく第１主ポート86を通っ
て流入させると、第１中空補助ピストン室23には引き続
き圧縮空気が供給され、ヘッド側室83にも圧縮空気が供
給される。第１中空補助ピストン92は第１中径内面部90
の他端での停止を続け、第１中空ピストン部材５が他方
（図３・図４で右方）へ移動を開始する。第１ボール69
は第１リード溝60の深い部分に係合しているので、第１
リード溝60との係合が外れることがなく、第１中空ピス
トン部材５の第１スプライン軸38はスプラインナット４
とスプラインで係合している。従って、他方へのストロ
ークの後半で溝付軸部３・出力シャフト２は約４５°だ
け他端側（シリンダチューブ１のＡ−Ａ線矢視図・図
５）からみて反時計方向に回転する。ここでは、この回
転方向を正回転方向といい、正回転方向へ回転すること
を正回転するということとする。図５の第２ボール支持
装置8aに示されているように、溝付軸部３の第４リード
溝63と第２空転溝67との関係は、第４リード溝63の右側
が深く、左側が浅く形成されている（図６では第４リー
ド溝63から上側の第２空転溝67に接続される部分が深
く、下側の第２空転溝67に接続される部分が浅い。）の
で、出力シャフト２は正回転方向には回転するが（第２
ボール70が深い溝の方に移動するのは容易である。）、
第２ボール70は急に浅い溝（段差）を乗り越えることが
困難であるので、逆回転方向には回転しない。第１中空
ピストン部材５の他方へのストロークの終端において、
第１ボール69は第１リード溝60の浅い部分との係合か
ら、第５リード溝64の深い部分との係合へと段差を降り
て移行する。

【００２９】第１中空ピストン部材５が他方のストロー
ク端に到達した後に、電磁弁を操作して、圧縮空気を中
央ポート87を通ってロッド側室82に流入させ、第１中空
補助ピストン室23には第１補助ポート85を通して引き続
き圧縮空気を流入させ、ヘッド側室83の空気を第１主ポ
ート86を通って大気に排出させ、ヘッド側室83ａ及び第
２中空補助ピストン室24の空気は第２主ポート88及び第
２補助ポート89を通してを引き続き大気に連通させる。
第１中空ピストン部材５は一方（図で左方）へ移動し、
第１ボール69は第５リード溝64との係合から第２リード
溝61との係合に移行し、第２リード溝61と係合してから
出力シャフト２は約４５°だけ正回転する。第１中空ピ
ストン部材５の一方へのストロークの終端において、第
１中空ピストン部材５の第１ウエアリング保持環48の一
端が第１中空補助ピストン92の他端面に当接して停止す
る。このとき第１ボール69は、第２リード溝61の浅い溝
との係合から第１リード溝60の深い溝への係合に移行し
た部分、つまり第２リード溝61と第１リード溝60との交
叉部に位置する。このように、慣性力によって第１ボー
ル69が第１空転溝66と係合することがないので、次の回
転に備えることができる。このとき、第２ボール70は第
４リード溝63と第２空転溝67との交叉部に係合し、第１
中空ピストン部材５の１往復により、出力シャフト２が
９０°正回転する。連続して正回転させるときには、第
１中空補助ピストン室23への圧縮空気の供給を続け、第
１主ポート86及び中央ポート87へ交互に圧縮空気を供給
し、それ以外のポートを大気に連通させる。正回転を停
止させるときは、第１中空補助ピストン室23内の空気を
排出して、第１中空補助ピストン92を一端に移動させ、
第１ボール支持装置７の第１ボール69を第１空転溝66に
係合させる。

【００３０】逆回転させたいときには、圧縮空気を中央
ポート87を通してロッド側室82及びロッド側室82ａに流
入させ、他のポートをすべて大気に連通させて、図３・
図４に示す位置に移動させる。電磁弁（不図示）を操作
して、第１補助ポート85，第１主ポート86，中央ポート
87，第２主ポート88をすべて大気に連通させ、空気圧源
からの圧縮空気を第２補助ポート89を通って第２中空補
助ピストン室24に流入させる。第２中空補助ピストン93
が一方（図３・図４で左方）へ移動し、第２中空補助ピ
ストン93に押されて第２中空ピストン部材６も一方へ移
動し、ロッド側室82ａ内の空気は中央ポート87を通って
大気に流出する。第２中空補助ピストン93は第２中径内
面部91の一端（図３・図４で左端）で停止し、このとき
第２ボール支持装置８の第２ボール70は第４リード溝63
上で第３リード溝62と交叉部に係合し、出力シャフト２
の回転に備える。

【００３１】電磁弁を操作して、空気圧源からの圧縮空
気を第２補助ポート89のみでなく第２主ポート88を通っ
て流入させると、第２中空補助ピストン室24には引き続
き圧縮空気が供給され、ヘッド側室83ａにも圧縮空気が
供給される。第２中空補助ピストン93は第２中径内面部
91の一端での停止を続け、第２中空ピストン部材６が一
方（図３・図４で左方）へ移動を開始する。第２ボール
70は第４リード溝63の深い部分に係合しているので、第
４リード溝63との係合が外れることがなく、第２中空ピ
ストン部材６の第２スプライン軸39はスプラインナット
４とスプラインで係合している。従って、一方へのスト
ロークの後半で溝付軸部３・出力シャフト２は約４５°
だけ他端側（シリンダチューブ１のＡ−Ａ線矢視図・図
５）からみて時計方向に逆回転する。図６に示されてい
るように、溝付軸部３の第１リード溝60と第１空転溝66
との関係は、第１リード溝60から下側の第１空転溝66に
接続される部分が深く、上側の第１空転溝66に接続され
る部分が浅いので、出力シャフト２は逆回転方向には回
転するが（第１ボール69が深い溝の方に移動するのは容
易である。）、第１ボール69は急に浅い溝を乗り越える
ことが困難であるので、正回転方向には回転しない。第
２中空ピストン部材６の一方へのストロークの終端にお
いて、第２ボール70は第４リード溝63の浅い部分との係
合から、第５リード溝64の深い部分との係合へと段差を
降りて移行する。

【００３２】第２中空ピストン部材６が一方のストロー
ク端に到達した後に、電磁弁を操作して、圧縮空気を中
央ポート87を通ってロッド側室82ａに流入させ、第２中
空補助ピストン室24には第２補助ポート89を通して引き
続き圧縮空気を流入させ、ヘッド側室83ａの空気を第２
主ポート88を通って大気に排出させ、ヘッド側室83及び
第１中空補助ピストン室23の空気は第１主ポート86及び
第１補助ポート85を通してを引き続き大気に連通させ
る。第２中空ピストン部材６は他方（図で右方）へ移動
し、第２ボール70は第５リード溝64との係合から第３リ
ード溝62との係合に移行し、第３リード溝62と係合して
から出力シャフト２は約４５°だけ逆回転する。第２中
空ピストン部材６の他方へのストロークの終端におい
て、第２中空ピストン部材６の第２ウエアリング保持環
49の他端が第２中空補助ピストン93の一端面に当接して
停止する。このとき第２ボール70は、第３リード溝62の
浅い溝との係合から第４リード溝63の深い溝への係合に
移行した部分、つまり第３リード溝62と第４リード溝63
との交叉部に位置する。このように、慣性力によって第
２ボール70が第２空転溝67と係合することがないので、
次の回転に備えることができる。このとき、第１ボール
69は第１リード溝60と第１空転溝66との交叉部に係合
し、第２中空ピストン部材６の１往復により、出力シャ
フト２が９０°逆回転する。連続して逆回転させるとき
には、第２中空補助ピストン24への圧縮空気の供給を続
け、第２主ポート88及び中央ポート87へ交互に圧縮空気
を供給し、それ以外のポートを大気に連通させる。逆回
転を停止させるときは、第２中空補助ピストン24内の空
気を排出して、第２中空補助ピストン93を一端に移動さ
せ、第２ボール支持装置８の第２ボール70を第２空転溝
67に係合させる。

【００３３】次に第２実施例の第２例の作用について説
明する。図３〜図５，図７に示す状態のとき、第１例の
場合と同様に、第１中空ピストン部材５・第１中空補助
ピストン92及び第２中空ピストン部材６・第２中空補助
ピストン93が、シリンダチューブ１の両端側に移動され
る。第１ボール支持装置７の第１ボール69は、第１空転
溝66と第１リード溝60との交叉部に係合し、第２ボール
支持装置8a〜8dの第２ボール70は、第２空転溝67に、第
４リード溝63と第４リード溝63との間の略中間の位置で
係合しているとする。電磁弁（不図示）を操作して、第
１主ポート86，中央ポート87，第２主ポート88，第２補
助ポート89をすべて大気に連通させ、圧縮空気を第１補
助ポート85を通して第１中空補助ピストン室23に流入さ
せる。第１中空補助ピストン92が他方（図３・図４で右
方）へ移動し、第１中空補助ピストン92に押されて第１
中空ピストン部材５も他方へ移動し、ロッド側室82内の
空気は中央ポート87を通って大気に流出する。第１中空
補助ピストン92は第１中径内面部90の他端（図３・図４
で右端）で停止し、このとき第１ボール支持装置７の第
１ボール69は第１リード溝60上で第２リード溝61との交
叉部に係合し、出力シャフト２の回転に備える。

【００３４】電磁弁を操作して、空気圧源からの圧縮空
気を第１補助ポート85のみでなく第１主ポート86を通っ
て流入させると、第１中空補助ピストン室23には引き続
き圧縮空気が供給され、ヘッド側室83にも圧縮空気が供
給される。第１中空補助ピストン92は第１中径内面部90
の他端での停止を続け、第１中空ピストン部材５が他方
（図３・図４で右方）へ移動を開始する。第１ボール69
は第１リード溝60の深い部分に係合しているので、第１
リード溝60との係合が外れることがない。他方へのスト
ロークの後半で溝付軸部３・出力シャフト２は約４５°
だけ他端側（シリンダチューブ１のＡ−Ａ線矢視図・図
５）からみて反時計方向に正回転する。第１中空ピスト
ン部材５の他方へのストロークの終端において、第１ボ
ール69は第１リード溝60の浅い部分との係合から、第６
リード溝64ａの深い部分との係合へと段差を降りて移行
する。図７に示されているように、溝付軸部３の第４リ
ード溝63と第２空転溝67との関係は、第４リード溝63か
ら上側の第２空転溝67に接続される部分が深く、下側の
第２空転溝67に接続される部分が浅い。第１中空ピスト
ン部材５の他方へのストロークの終端において、第２ボ
ール70は第２空転溝67の溝が浅い部分を越えて溝の深い
部分（第４リード溝63との交叉部）に係合して停止す
る。

【００３５】第１中空ピストン部材５が他方のストロー
ク端に到達した後に、電磁弁を操作して、圧縮空気を中
央ポート87を通ってロッド側室82に流入させ、第１中空
補助ピストン室23には第１補助ポート85を通して引き続
き圧縮空気を流入させ、ヘッド側室83の空気を第１主ポ
ート86を通って大気に排出させ、ヘッド側室83ａ及び第
２中空補助ピストン室24の空気は第２主ポート88及び第
２補助ポート89を通してを引き続き大気に連通させる。
第１中空ピストン部材５は一方（図で左方）へ移動し、
第１ボール69は第６リード溝64ａとの係合から第２リー
ド溝61との係合に移行し、第２リード溝61と係合してか
ら出力シャフト２は約４５°だけ正回転する。このと
き、図７に示されているように、第４リード溝63の右端
から上側の第２空転溝67に接続される部分が深く、下側
の第２空転溝67に接続される部分が浅いので、出力シャ
フト２は正回転方向には回転するが（第２ボール70が深
い溝の方に移動するのは容易である。）、第２ボール70
は急に浅い溝を乗り越えることが困難であるので、逆回
転方向には回転しない。第１中空ピストン部材５の一方
へのストロークの終端において、第１中空ピストン部材
５の第１ウエアリング保持環48の一端が第１中空補助ピ
ストン92の他端面に当接して停止する。このとき第１ボ
ール69は、第２リード溝61の浅い溝との係合から第１リ
ード溝60の深い溝への係合に移行した部分、つまり第２
リード溝61と第１リード溝60との交叉部に位置する。こ
のように、慣性力によって第１ボール69が第１空転溝66
と係合することがないので、次の回転に備えることがで
きる。このとき、第２ボール70は第２空転溝67上で、第
４リード溝63と第４リード溝63との略中間の位置あり、
第１中空ピストン部材５の１往復により、出力シャフト
２が９０°正回転する。連続して正回転させるときに
は、第１中空補助ピストン室23への圧縮空気の供給を続
け、第１主ポート86及び中央ポート87へ交互に圧縮空気
を供給し、それ以外のポートを大気に連通させる。正回
転を停止させるときは、第１中空補助ピストン室23内の
空気を排出して、第１中空補助ピストン92を一端に移動
させ、第１ボール支持装置７の第１ボール69を第１空転
溝66に係合させる。

【００３６】逆回転させたいときには、第１ボール支持
装置７の第１ボール69が第６リード溝64ａに係合してい
るときに、圧縮空気を第２補助ポート89を通して第２中
空補助ピストン室24に流入させ、他のポートをすべて大
気に連通させる。第２中空補助ピストン93が一方（図３
・図４で左方）へ移動し、第２中空補助ピストン93に押
されて第２中空ピストン部材６も一方へ移動し、ロッド
側室82ａ内の空気は中央ポート87を通って大気に流出す
る。第２中空補助ピストン93は第２中径内面部91の一端
（図３・図４で左端）で停止し、このとき第２ボール支
持装置８の第２ボール70は第４リード溝63上で第３リー
ド溝62との交叉部に係合し、出力シャフト２の回転に備
える。

【００３７】電磁弁を操作して、空気圧源からの圧縮空
気を第２補助ポート89のみでなく第２主ポート88を通っ
て流入させると、第２中空補助ピストン室24には引き続
き圧縮空気が供給され、ヘッド側室83ａにも圧縮空気が
供給される。第２中空補助ピストン93は第２中径内面部
91の一端での停止を続け、第２中空ピストン部材６が一
方（図３・図４で左方）へ移動を開始する。第１ボール
70は第４リード溝63の深い部分に係合しているので、第
４リード溝63との係合が外れることがない。一方へのス
トロークの後半で溝付軸部３・出力シャフト２は約４５
°だけ他端側（シリンダチューブ１のＡ−Ａ線矢視図・
図５）からみて時計方向に逆回転する。第２中空ピスト
ン部材６の一方へのストロークの終端において、第２ボ
ール70は第４リード溝63の浅い部分との係合から、第７
リード溝64ｂの深い部分との係合へと段差を降りて移行
する。出力シャフト２の約４５°の逆回転により、第１
ボール支持装置７の第１ボール69は、第６リード溝64ａ
の深い溝との係合から、第１リード溝60の他端側の浅い
溝を越えて、第１リード溝60の一端側の深い溝との係合
に移行する。そこで、中央ポート87に圧縮空気を流入さ
せ、第１補助ポート85及び第１主ポート86から空気を排
出させると、第１中空補助ピストン92及び第１中空ピス
トン部材５は一端部（図３・図４で左端部）に移動す
る。こうして、出力シャフト２の逆回転の準備ができ
る。

【００３８】第２中空ピストン部材６が一方のストロー
ク端に到達した後に、電磁弁を操作して、圧縮空気を中
央ポート87を通ってロッド側室82ａに流入させ、第２中
空補助ピストン室24には第２補助ポート89を通して引き
続き圧縮空気を流入させ、ヘッド側室83ａの空気を第２
主ポート88を通って大気に排出させ、ヘッド側室83及び
第１中空補助ピストン室23の空気は第１主ポート86及び
第１補助ポート85を通してを引き続き大気に連通させ
る。第２中空ピストン部材６は他方（図で右方）へ移動
し、第２ボール70は第７リード溝64ｂとの係合から第３
リード溝62との係合に移行し、第３リード溝62と係合し
てから出力シャフト２は約４５°だけ逆回転する。この
とき、図７に示されているように、第１リード溝60の左
端から下側の第１空転溝66に接続される部分が深く、上
側の第１空転溝66に接続される部分が浅いので、出力シ
ャフト２は逆回転方向には回転するが（第２ボール70が
深い溝の方に移動するのは容易である。）、第１ボール
69は急に浅い溝を乗り越えることが困難であるので、正
回転方向には回転しない。第２中空ピストン部材６の他
方へのストロークの終端において、第２中空ピストン部
材６の第２ウエアリング保持環49の他端が第２中空補助
ピストン93の一端面に当接して停止する。このとき第２
ボール70は、第３リード溝62の浅い溝との係合から第４
リード溝63の深い溝への係合に移行した部分、つまり第
３リード溝62と第４リード溝63との交叉部に位置する。
このように、慣性力によって第２ボール70が第２空転溝
67と係合することがないので、次の回転に備えることが
できる。このとき、第１ボール69は第１空転溝66上で、
第１リード溝60と第１リード溝60との略中間の位置あ
り、第２中空ピストン部材６の１往復により、出力シャ
フト２が９０°逆回転する。

【００３９】本発明の前記実施例では、第１中空ピスト
ン部材５の１往復により、出力シャフト２が９０°正回
転し、第２中空ピストン部材６の１往復により、出力シ
ャフト２が９０°逆回転する。第１中空ピストン部材５
のＸ回の往復により、出力シャフト２が９０°×Ｘ回だ
け正回転し、第２中空ピストン部材６のＹ回の往復によ
り、出力シャフト２が９０°×Ｙ回だけ逆回転する。第
１中空ピストン部材５の往復運動を継続すると、出力シ
ャフト２は間欠的な正回転を継続し、第２中空ピストン
部材６の往復運動を継続すると、出力シャフト２は間欠
的な逆回転を継続する。この実施例では、リード溝の位
相を９０°としたが、リード溝の位相を６０°（ボール
支持装置は１〜６個）、３０°（ボール支持装置は１〜
１２個）等の所望の角度とすることができる。また、同
一の出力軸に位相の異なった複数の回転アクチュエータ
を連結し、複数の回転アクチュエータを適宜選択して作
動させることにより、多種の位相の回転をさせることが
できる。

【００４０】

【発明の効果】本発明においては、出力シャフトの外周
面に２種類のリード溝が交互にジグザク状態に連続して
形成され、中空ピストン部材内側（特に中空ピストン部
材にボール支持装置が配設され、前記ボール支持装置の
筒状部に摺動自在に嵌合されたプランジャの底部に支持
部が形成され、前記支持部）に支持されたボールが前記
リード溝と係合され、中空ピストン部材が往復動可能で
回転不能状態に配設されている。従って、中空ピストン
部材を移動させると、その１往復により出力シャフトを
所定の位相だけ回転させることがでる。中空ピストン部
材の往復運動を出力シャフトの間欠的で回転角度に制限
のない回転運動に変換させることができる。 また、中
空補助ピストンにより空転溝とボールとの係合を防止す
ることができ、その場合には中空ピストン部材の往復動
の大部分が出力軸の回転に変換される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の回転アクチュエータの縦
断側面図である。

【図２】本発明の第１実施例の回転アクチュエータの一
部の拡大図である。

【図３】本発明の第２実施例の回転アクチュエータの縦
断側面図である。

【図４】本発明の第２実施例の回転アクチュエータの一
部の拡大図である。

【図５】図１及び図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】本発明の第１実施例及び第２実施例の出力シャ
フト外周面の第１例の空転溝及びリード溝の展開図であ
る。

【図７】本発明の第１実施例及び第２実施例の出力シャ
フト外周面の第２例の空転溝及びリード溝の展開図であ
る。

【符号の説明】

１ シリンダチューブ ２ 出力シャフト ５ 第１中空ピストン部材 ６ 第２中空ピストン部材 60 第１リード溝 61 第２リード溝 62 第３リード溝 63 第４リード溝 64 第５リード溝 64ａ 第６リード溝 64ｂ 第７リード溝 66 第１空転溝 67 第２空転溝 69 第１ボール 70 第２ボール 92 第１中空補助ピストン 93 第２中空補助ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 義弘 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (72)発明者 曲渕 通昇 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (72)発明者 金原 雅彦 茨城県つくば市千現二丁目１番地６ 株 式会社スリーデイコンポリサーチ内 (56)参考文献 特開 平６−205563（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−307410（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−115763（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−113253（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 15/06 F16H 25/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダチューブ内に出力シャフトが配
   設され、出力シャフトの外面に略筒状の中空ピストン部
   材が往復動可能で回転不能状態に配設され、出力シャフ
   トの外周面に空転溝及びジグザク状に連続したリード溝
   が形成され、中空ピストン部材にボール支持装置が配設
   され、前記ボール支持装置の筒状部に摺動自在に嵌合さ
   れたプランジャの底部に支持部が形成され、前記支持部
   に支持されたボールが前記リード溝又は空転溝と係合さ
   れ、中空ピストン部材の往復運動が出力シャフトの間欠
   的回転運動に変換される回転アクチュエータ。
2. 【請求項２】 シリンダチューブ内に出力シャフトが配
   設され、出力シャフトの外面に略筒状の中空ピストン部
   材が往復動可能で回転不能状態に配設され、出力シャフ
   トの外周面に空転溝及びジグザグ状に連続したリード溝
   が形成され、中空ピストン部材内側に支持されたボール
   が前記リード溝又は空転溝と係合され、出力シャフトの
   外面に中空補助ピストンが嵌合され、中空補助ピストン
   により空転溝と前記ボールとの係合が防止することがで
   き、中空ピストン部材の往復運動が出力シャフトの間欠
   的回転運動に変換される回転アクチュエータ。