JP3731644B2

JP3731644B2 - Fluid pressure actuator

Info

Publication number: JP3731644B2
Application number: JP2000400186A
Authority: JP
Inventors: 利典上田; 浩茂田
Original assignee: 太陽鉄工株式会社
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002081411A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線方向の駆動と回転駆動とを行うことの可能な流体圧アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ワークを直線方向に駆動した後に回転駆動する場合、およびその逆の駆動を行う場合がしばしばある。
【０００３】
例えば、マシニングセンタに搭載されるオートパレットチェンジャでは、パレットを直線駆動し且つ回転駆動することによってパレットを所定の位置に位置決めする。また、コンベアラインで使用されるリフトアンドターンステーションでは、コンベアにより搬送されてきたワークを、直線駆動して上方に持ち上げ、そこで回転させて所定の位置に位置決めする。
【０００４】
このような駆動のために、従来においては、直線駆動する流体圧シリンダと、回転駆動するロータリアクチュエータとが用いられる。例えば、ロータリアクチュエータでワークを回転駆動するように構成するとともに、それらの全体を流体圧シリンダによって上下方向に直線駆動するように構成する。
【０００５】
しかし、流体圧シリンダとロータリアクチュエータとを個別に取り付けるために、取り付けスペースを大きく取る必要があり、また部品点数も増大するという問題がある。
【０００６】
これに対して、実開昭６１−１６４０１号公報には、流体圧シリンダとロータリアクチュエータとを一体化した流体圧アクチュエータが提案されている。これによると、流体圧シリンダのロッド（シャフト）に対して回転方向に係合するギヤを設け、そのギヤをラックによって回転させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べた従来の流体圧アクチュエータによると、全体的な取り付けスペースの低減を図ることができる。しかし、流体圧シリンダの作動によってロッドの先端部とギヤとの間の距離が変化するので、ロッドが伸長したときに、ロッドのうちのギヤと係合して回転駆動される部分と負荷に作用する先端部分との間の距離が長くなり、それだけロッドに大きな曲げ力が作用することとなって安定感に欠けるという問題があった。また、装置の全体の剛性が低下するという問題もあった。
【０００８】
そのため、ロッドに加わる荷重の方向および大きさ、ロッドによる位置決めの精度などに一定の限界があり、負荷の種類に限定が生じることがあった。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、直線駆動と回転駆動とを行うことが可能であり、しかもシャフトが伸長した場合でも剛性の低下しない流体圧アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る装置は、ハウジングと、前記ハウジングの内周面を軸の方向に沿って摺動可能に設けられたベアリングケースと、前記ベアリングケースに前記軸の方向に離間して設けられた２つのベアリングと、前記２つのベアリングによって前記軸を中心として回転可能に支持され、一端が外方へ突出したシャフトと、前記２つのベアリングの間において前記シャフトに固定的に設けられたギヤと、前記ベアリングケースの前記シャフトが突出した側とは反対側の一端部に固定的に設けられ、前記ハウジングの内周面を密に摺動可能なピストン部と、前記ハウジングの端面を塞いで前記ピストン部を押圧するための流体室を形成するカバー部と、前記流体室に圧流体を給排するためのポートと、前記ギヤと噛み合い且つ前記ギヤの前記軸方向の移動を許容する駆動ギヤと、前記ハウジングに固定的に設けられ前記駆動ギヤを駆動して前記シャフトを回動させるための駆動装置とを有してなる。
【００１０】
好ましい形態によると、前記駆動装置として電動機を用いる。
他の好ましい形態によると、駆動ギヤに代えて、前記ハウジングに対し前記軸に対して直交する方向に沿って移動可能に設けられたラックが用いられる。そして、前記ラックを移動駆動させるための前記ハウジングに固定的に設けられた流体圧シリンダが備えられる。
【００１１】
さらに好ましい形態によると、前記流体圧シリンダは、前記ラックをピストンとする複動型のシリンダである。
また、前記ベアリングケースの上部には、軸方向の荷重を受けるためのスラストベアリングと、前記スラストベアリングにより支持されて前記軸を中心として回転可能な回転板とが設けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る流体圧アクチュエータ１の正面断面図、図２は流体圧アクチュエータ１の一部を断面して示す平面図、図３は流体圧アクチュエータ１の側面図である。
【００１３】
これらの図において、流体圧アクチュエータ１は、ハウジング１１、ベアリングケース１２、ベアリング１３，１４、シャフト１５、ギヤ１６、ピストン部１７、カバー部１８、ラック１９、スラストベアリング３１、回転板３２、および、ラック１９をピストンとする複動型のシリンダ４０などからなる。シャフト１５の中心線が回転の中心の軸となる。
【００１４】
ハウジング１１は、金属材料によって概ね円筒状に形成されている。但し、シリンダ４０の取り付けられる側の外周は平面状になっており、且つシリンダ４０が貫通して取り付けられる穴が設けられている。下部には取り付けのための脚部１１ｃが設けられている。
【００１５】
ベアリングケース１２は、概ね有底円筒状に形成された本体１２ａと蓋部１２ｂとからなり、ハウジング１１の内周面１１ａを軸の方向に沿って摺動可能に設けられている。本体１２ａと蓋部１２ｂとは、ボルトによって一体化されている。
【００１６】
また、ベアリングケース１２の外周面には、後述するラック１９との干渉を避けるための切り欠き部１２ｄが設けられている。
さらに、ベアリングケース１２の外周面のやや下方には、軸方向に幅を有し、回転方向に所定の角度だけ広がった切り欠き部１２ｅが設けられている。ハウジング１１を貫通して設けられたピン２５が切り欠き部１２ｅに入り込み、ピン２５との当接によって、ベアリングケース１２の回転角度が規制されるようになっている。
【００１７】
ベアリング１３，１４は、ベアリングケース１２において、軸の方向に互いに離間して設けられている。つまり、ベアリングケース１２の蓋部１２ｂおよび本体１２ａの底部１２ｃにおいて、それぞれ互いに同心状に設けられている。
【００１８】
シャフト１５は、概ね円柱状であり、２つのベアリング１３，１４によって、軸を中心として回転可能に支持されている。シャフト１５の上端は、ベアリングケース１２から外方へ突出し、そこにワーク（負荷）であるテーブルＴＢが取り付けられる。
【００１９】
ギヤ１６は、２つのベアリング１３，１４の間において、シャフト１５に固定的に設けられている。
ピストン部１７は、略円板状であり、ベアリングケース１２のシャフト１５が突出した側とは反対側、つまりベアリングケース１２の下端部に、ボルトによって取り付けられている。ピストン部１７は、ベアリングケース１２と一体的に、ハウジング１１の内周面１１ｂを密に摺動する。
【００２０】
なお、ピストン部１７には、ベアリングケース１２との間をシールするパッキン、およびハウジング１１の内周面１１ｂとの間をシールする摺動パッキンが設けられている。
【００２１】
カバー部１８は、ハウジング１１の下端面を塞ぐようにボルトで取り付けられている。ハウジング１１の内周面１１ａとカバー部１８とによって、ピストン部１７を押圧するための流体室ＣＲが形成される。
【００２２】
なお、ハウジング１１には、流体室ＣＲに圧流体を給排するためのポートＰＴ１が設けられてる。
ラック１９は、ハウジング１１に対し、軸に直交する方向に沿って移動可能に設けられている。ラック１９は、ギヤ１６と噛み合っており、且つギヤ１６との間で軸方向に沿って摺動可能である。つまり、ラック１９は、ギヤ１６の軸方向の移動を許容する。
【００２３】
スラストベアリング３１は、ベアリングケース１２の上部に設けられており、軸方向の荷重を受けるためのものである。
回転板３２は、スラストベアリング３１により支持され、軸を中心として回転可能である。回転板３２の上面には、ワークが載置されまたは取り付けられる。本実施形態においては、ワークとしてテーブルＴＢが取り付けられている。テーブルＴＢは、回転板３２の上に載置された状態で、シャフト１５の外周面とテーブルＴＢの穴との間に挿入された円筒状の楔部材２３によって、シャフト１５と一体回転するように固定されている。
【００２４】
シリンダ４０は、シリンダチューブ４１、シリンダチューブ４１内を摺動する上述のラック１９、カバー４４，４５、およびタイボルト４８などからなる。
シリンダ４０は、ラック１９を移動駆動させるものであり、ハウジング１１に対して固定的に設けられている。ラック１９は、その両端部にピストン４２ａ，４２ｂが形成されており、ピストン４２ａ，４２ｂがシリンダチューブ４１内を気密に摺動する。ピストン４２ａ，４２ｂには、その中心部に、軸方向に突出するクッションボス４３ａ，４３ｂがそれぞれ設けられている。
【００２５】
カバー４４，４５には、その中心部に、クッションボス４３ａ，４３ｂに当接してラック１９のストローク端の位置を調整するための調整ネジ４６，４７が設けられている。
【００２６】
次に、流体圧アクチュエータ１の動作について説明する。
ポートＰＴ１から流体室ＣＲに圧縮空気を供給すると、ピストン部１７が上方へ駆動される。これと同時に、ベアリングケース１２、回転板３２、およびテーブルＴＢも上方へ駆動される。このとき、ギヤ１６もシャフト１５とともに一体に移動するが、ラック１９は移動しないので、ギヤ１６とラック１９とは摺動して相対移動する。
【００２７】
流体室ＣＲの圧縮空気をポートＰＴ１から排出すると、ピストン部１７が重力によって下降する。これと同時に、ベアリングケース１２およびテーブルＴＢなども下降する。ベアリングケース１２が下降した状態でも、ギヤ１６とラック１９とは噛み合った状態である。
【００２８】
シリンダ４０のポートＰＴ３に圧縮空気を供給すると、ラック１９は図２の右方へ移動する。これにともなって、シャフト１５は左方向に回転駆動し、同時にテーブルＴＢも左方向に回転駆動する。
【００２９】
これとは逆に、シリンダ４０のポートＰＴ４に圧縮空気を供給すると、ラック１９は図２の左方へ移動し、シャフト１５およびテーブルＴＢは右方向に回転駆動する。
【００３０】
ピストン部１７の位置が上端であっても下端であっても、つまりベアリングケース１２の位置がどこにあっても、シャフト１５とそれを支持するベアリング１３，１４との位置関係には変化がないので、シャフト１５はベアリング１３，１４によって安定して支持される。
【００３１】
つまり、従来のようにシャフトの先端部とギヤとの間の距離が変化することがないので、シャフト１５の軸方向の位置が変化してもシャフト１５の支持が安定しており、且つ、ワークであるテーブルＴＢを支持する全体の剛性は低下しない。また、流体圧アクチュエータ１の全体がコンパクトに構成される。
【００３２】
上述の実施形態において、ギヤ１６とラック１９とが相対的に移動するので、ギヤ１６およびラック１９の幅寸法、およびシャフト１５の移動するストローク寸法を適当に選択することにより、ストローク位置によってギヤ１６とラック１９との噛み合いが外れるように構成することが可能である。そのように構成すると、上端または下端などの特定のストローク位置において、シャフト１５を外部から自由に回転させることが可能となる。
【００３３】
したがって、例えば、上端においてテーブルＴＢをラック１９により回転駆動して位置決めをし、下端においてはテーブルＴＢを手動で自由に旋回するように構成することも可能である。
【００３４】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図４は本発明に係る他の実施形態の流体圧アクチュエータ１Ｂの正面断面図である。図４において、図１に示す流体圧アクチュエータ１と同様の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略しまたは簡略化する。
【００３５】
図４において、ハウジング１１には電動機５１が固定的に設けられている。電動機５１として、例えば、ＡＣサーボモータ、ＤＣサーボモータ、ギヤモータ、ステップモータ、パルスモータなど、種々の形式のモータが用いられる。サーボモータまたはステップモータなどを用いた場合には、制御が容易であり、停止精度が高い。回転数が大きい場合には、適当な減速比のギヤボックスが用いられる。
【００３６】
電動機５１の出力軸５２には、駆動ギヤ１９Ｂが取り付けられている。駆動ギヤ１９Ｂは、ギヤ１６と噛み合い、且つギヤ１６との間で軸方向に沿って摺動可能である。
【００３７】
電動機５１に電力を供給し且つ制御を行うことにより、ギヤ１６およびシャフト１５を所定の速度で所定の角度を回転させることができる。シャフト１５の回転角度および回転速度の制御を、高精度に且つ容易に行うことができる。
【００３８】
このように、比較的高精度に制御を行う必要のあるシャフト１５の回転方向を電動機５１で駆動し、比較的大きな出力を必要とするシャフト１５の軸方向（上下方向）を空気圧で駆動する。したがって、電気制御および空気制御のそれぞれの特質を生かし、高精度で高出力の流体圧アクチュエータ１Ｂとすることができる。空気圧に代えて油圧を用いることもできる。その場合に、小型の油圧ユニットを用いることができる。
【００３９】
上の実施形態においては、ベアリング１３，１４としてラジアル玉軸受けを用いたが、他の種類の軸受け、摺動軸受けなどを用いることも可能である。ピストン部１７は圧縮空気によって上方へ移動する場合のみ駆動されるが、下方への移動の場合にも駆動されるように構成してもよい。圧流体として、圧縮空気に代えて圧油を用いることも可能である。その他、流体圧アクチュエータ１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によると、直線駆動と回転駆動とを行うことが可能であり、しかもシャフトが伸長した場合でも剛性が低下することがない。
【００４１】
請求項２記載の発明によると、さらに、電気制御および流体制御のそれぞれの特質を生かし、高精度で高出力の流体圧アクチュエータとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流体圧アクチュエータの正面断面図である。
【図２】流体圧アクチュエータの一部を断面して示す平面図である。
【図３】流体圧アクチュエータの側面図である。
【図４】本発明に係る他の実施形態の流体圧アクチュエータの正面断面図である。
【符号の説明】
１，１Ｂ流体圧アクチュエータ
１１ハウジング
１２ベアリングケース
１３，１４ベアリング
１５シャフト
１６ギヤ
１７ピストン部
１８カバー部
１９ラック（駆動ギヤ）
１９Ｂ駆動ギヤ
３１スラストベアリング
３２回転板
４０シリンダ（駆動装置）
５１電動機（駆動装置）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid pressure actuator capable of linear driving and rotational driving.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a workpiece is often driven in a linear direction and then rotated, and vice versa.
[0003]
For example, in an automatic pallet changer mounted on a machining center, the pallet is positioned at a predetermined position by linearly driving and rotating the pallet. Further, in the lift and turn station used in the conveyor line, the workpiece conveyed by the conveyor is linearly driven and lifted upward, and rotated there to be positioned at a predetermined position.
[0004]
For such driving, conventionally, a fluid pressure cylinder that is linearly driven and a rotary actuator that is rotationally driven are used. For example, the rotary actuator is configured to rotationally drive the workpiece, and the whole is linearly driven in the vertical direction by a fluid pressure cylinder.
[0005]
However, in order to individually attach the fluid pressure cylinder and the rotary actuator, it is necessary to take a large attachment space and there is a problem that the number of parts increases.
[0006]
On the other hand, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-16401 has proposed a fluid pressure actuator in which a fluid pressure cylinder and a rotary actuator are integrated. According to this, the gear which engages with the rotation direction with respect to the rod (shaft) of the fluid pressure cylinder is provided, and the gear is rotated by the rack.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
According to the conventional fluid pressure actuator described above, the overall mounting space can be reduced. However, since the distance between the tip of the rod and the gear is changed by the operation of the fluid pressure cylinder, when the rod is extended, it acts on the portion of the rod that is driven to rotate and the load. There is a problem that the distance between the tip portion and the tip portion is increased, and a large bending force acts on the rod, resulting in lack of stability. There is also a problem that the overall rigidity of the apparatus is lowered.
[0008]
Therefore, there are certain limitations on the direction and magnitude of the load applied to the rod, the positioning accuracy by the rod, and the type of load may be limited.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluid pressure actuator that can perform linear driving and rotational driving, and that does not decrease rigidity even when the shaft extends. To do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The apparatus according to the present invention includes a housing, a bearing case provided so as to be slidable along the axial direction of the inner peripheral surface of the housing, and 2 provided separately from the bearing case in the axial direction. Two bearings, a shaft rotatably supported about the axis by the two bearings, one end projecting outward, a gear fixedly provided on the shaft between the two bearings, A piston portion fixedly provided at one end of the bearing case opposite to the side from which the shaft protrudes, and capable of sliding closely on the inner peripheral surface of the housing; and closing the end surface of the housing A cover portion that forms a fluid chamber for pressing the fluid, a port for supplying and discharging pressurized fluid to and from the fluid chamber, and the gear meshing with the axial direction of the gear A drive gear that allows movement, fixedly provided to drive the drive gear comprising a driving device for rotating the shaft to the housing.
[0010]
According to a preferred embodiment, an electric motor is used as the driving device.
According to another preferred embodiment, instead of the drive gear, a rack provided so as to be movable along a direction perpendicular to the axis with respect to the housing is used. A fluid pressure cylinder fixed to the housing for moving the rack is provided.
[0011]
According to a further preferred embodiment, the fluid pressure cylinder is a double-acting cylinder having the rack as a piston.
In addition, a thrust bearing for receiving an axial load and a rotating plate supported by the thrust bearing and capable of rotating around the shaft are provided on an upper portion of the bearing case.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a front sectional view of a fluid pressure actuator 1 according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a part of the fluid pressure actuator 1 in section, and FIG. 3 is a side view of the fluid pressure actuator 1.
[0013]
In these drawings, the fluid pressure actuator 1 includes a housing 11, a bearing case 12, bearings 13 and 14, a shaft 15, a gear 16, a piston portion 17, a cover portion 18, a rack 19, a thrust bearing 31, a rotating plate 32, and A double-acting cylinder 40 having a rack 19 as a piston is used. The center line of the shaft 15 is the axis of rotation.
[0014]
The housing 11 is formed in a substantially cylindrical shape by a metal material. However, the outer periphery on the side to which the cylinder 40 is attached is planar and provided with a hole through which the cylinder 40 is attached. A leg portion 11c for attachment is provided at the lower portion.
[0015]
The bearing case 12 is composed of a main body 12a and a lid portion 12b formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and is provided so as to be slidable on the inner peripheral surface 11a of the housing 11 along the axial direction. The main body 12a and the lid portion 12b are integrated by a bolt.
[0016]
In addition, a notch portion 12 d for avoiding interference with a rack 19 described later is provided on the outer peripheral surface of the bearing case 12.
Further, slightly below the outer peripheral surface of the bearing case 12 is provided with a notch 12e having a width in the axial direction and extending by a predetermined angle in the rotational direction. A pin 25 provided through the housing 11 enters the notch 12e, and the rotation angle of the bearing case 12 is regulated by contact with the pin 25.
[0017]
The bearings 13 and 14 are provided in the bearing case 12 so as to be separated from each other in the axial direction. In other words, the lid 12b of the bearing case 12 and the bottom 12c of the main body 12a are provided concentrically with each other.
[0018]
The shaft 15 is substantially cylindrical and is supported by two bearings 13 and 14 so as to be rotatable about an axis. The upper end of the shaft 15 protrudes outward from the bearing case 12, and a table TB as a work (load) is attached thereto.
[0019]
The gear 16 is fixedly provided on the shaft 15 between the two bearings 13 and 14.
The piston portion 17 has a substantially disk shape, and is attached to the opposite side of the bearing case 12 from the side from which the shaft 15 protrudes, that is, the lower end portion of the bearing case 12 by bolts. The piston portion 17 slides closely on the inner peripheral surface 11 b of the housing 11 integrally with the bearing case 12.
[0020]
The piston portion 17 is provided with a packing for sealing between the bearing case 12 and a sliding packing for sealing between the inner peripheral surface 11 b of the housing 11.
[0021]
The cover portion 18 is attached with bolts so as to close the lower end surface of the housing 11. A fluid chamber CR for pressing the piston portion 17 is formed by the inner peripheral surface 11 a of the housing 11 and the cover portion 18.
[0022]
The housing 11 is provided with a port PT1 for supplying and discharging pressurized fluid to and from the fluid chamber CR.
The rack 19 is provided to be movable with respect to the housing 11 along a direction perpendicular to the axis. The rack 19 meshes with the gear 16 and is slidable along the axial direction with the gear 16. That is, the rack 19 allows the gear 16 to move in the axial direction.
[0023]
The thrust bearing 31 is provided on the upper part of the bearing case 12 and receives an axial load.
The rotating plate 32 is supported by a thrust bearing 31 and is rotatable about an axis. A workpiece is placed on or attached to the upper surface of the rotating plate 32. In the present embodiment, a table TB is attached as a work. The table TB is placed on the rotating plate 32 so as to rotate integrally with the shaft 15 by a cylindrical wedge member 23 inserted between the outer peripheral surface of the shaft 15 and the hole of the table TB. It is fixed.
[0024]
The cylinder 40 includes the cylinder tube 41, the rack 19 that slides in the cylinder tube 41, covers 44 and 45, and tie bolts 48.
The cylinder 40 moves the rack 19 and is fixed to the housing 11. The rack 19 has pistons 42 a and 42 b formed at both ends thereof, and the pistons 42 a and 42 b slide in an airtight manner in the cylinder tube 41. The pistons 42a and 42b are respectively provided with cushion bosses 43a and 43b protruding in the axial direction at the center thereof.
[0025]
Adjustment screws 46 and 47 for adjusting the position of the stroke end of the rack 19 in contact with the cushion bosses 43a and 43b are provided at the centers of the covers 44 and 45, respectively.
[0026]
Next, the operation of the fluid pressure actuator 1 will be described.
When compressed air is supplied from the port PT1 to the fluid chamber CR, the piston portion 17 is driven upward. At the same time, the bearing case 12, the rotating plate 32, and the table TB are also driven upward. At this time, the gear 16 also moves together with the shaft 15, but the rack 19 does not move, so that the gear 16 and the rack 19 slide relative to each other.
[0027]
When the compressed air in the fluid chamber CR is discharged from the port PT1, the piston portion 17 is lowered by gravity. At the same time, the bearing case 12 and the table TB are also lowered. Even when the bearing case 12 is lowered, the gear 16 and the rack 19 are engaged with each other.
[0028]
When compressed air is supplied to the port PT3 of the cylinder 40, the rack 19 moves to the right in FIG. Accordingly, the shaft 15 is driven to rotate leftward, and at the same time, the table TB is also driven to rotate leftward.
[0029]
On the contrary, when compressed air is supplied to the port PT4 of the cylinder 40, the rack 19 moves to the left in FIG. 2, and the shaft 15 and the table TB are driven to rotate in the right direction.
[0030]
Since the position of the piston portion 17 is the upper end or the lower end, that is, wherever the position of the bearing case 12 is, there is no change in the positional relationship between the shaft 15 and the bearings 13 and 14 that support it. The shaft 15 is stably supported by the bearings 13 and 14.
[0031]
That is, since the distance between the tip of the shaft and the gear does not change as in the prior art, the support of the shaft 15 is stable even if the axial position of the shaft 15 changes, and the workpiece The overall rigidity for supporting the table TB is not lowered. Moreover, the whole fluid pressure actuator 1 is comprised compactly.
[0032]
In the above-described embodiment, the gear 16 and the rack 19 move relative to each other. Therefore, by appropriately selecting the width dimension of the gear 16 and the rack 19 and the stroke dimension in which the shaft 15 moves, the gear 16 depends on the stroke position. And the rack 19 can be disengaged. If comprised in that way, it will become possible to rotate the shaft 15 freely from the outside in specific stroke positions, such as an upper end or a lower end.
[0033]
Therefore, for example, the table TB can be rotationally driven by the rack 19 for positioning at the upper end, and the table TB can be manually turned freely at the lower end.
[0034]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a front sectional view of a fluid pressure actuator 1B according to another embodiment of the present invention. 4, parts having the same functions as those of the fluid pressure actuator 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
[0035]
In FIG. 4, an electric motor 51 is fixedly provided in the housing 11. As the electric motor 51, for example, various types of motors such as an AC servo motor, a DC servo motor, a gear motor, a step motor, and a pulse motor are used. When a servo motor or a step motor is used, control is easy and stop accuracy is high. When the rotational speed is large, a gear box having an appropriate reduction ratio is used.
[0036]
A drive gear 19 </ b> B is attached to the output shaft 52 of the electric motor 51. The drive gear 19B meshes with the gear 16 and is slidable along the axial direction with the gear 16.
[0037]
By supplying electric power to the electric motor 51 and performing control, the gear 16 and the shaft 15 can be rotated at a predetermined angle at a predetermined speed. The rotation angle and rotation speed of the shaft 15 can be controlled with high accuracy and ease.
[0038]
Thus, the rotation direction of the shaft 15 that needs to be controlled with relatively high accuracy is driven by the electric motor 51, and the axial direction (vertical direction) of the shaft 15 that requires a relatively large output is driven by air pressure. Therefore, the fluid pressure actuator 1B having high accuracy and high output can be obtained by making use of the characteristics of electric control and air control. Oil pressure can be used instead of air pressure. In that case, a small hydraulic unit can be used.
[0039]
In the above embodiment, radial ball bearings are used as the bearings 13 and 14, but other types of bearings, sliding bearings, and the like can also be used. The piston portion 17 is driven only when it moves upward by compressed air, but it may be configured to be driven also when it moves downward. It is also possible to use pressurized oil instead of compressed air as the pressurized fluid. In addition, the structure, shape, dimensions, number, material, etc. of the whole or each part of the fluid pressure actuator 1 can be appropriately changed in accordance with the spirit of the present invention.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, linear driving and rotational driving can be performed, and even when the shaft is extended, the rigidity is not lowered.
[0041]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to make a fluid pressure actuator with high accuracy and high output by taking advantage of the characteristics of electric control and fluid control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of a fluid pressure actuator according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a cross section of a part of the fluid pressure actuator.
FIG. 3 is a side view of a fluid pressure actuator.
FIG. 4 is a front sectional view of a fluid pressure actuator according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1B Fluid pressure actuator 11 Housing 12 Bearing case 13, 14 Bearing 15 Shaft 16 Gear 17 Piston part 18 Cover part 19 Rack (drive gear)
19B Drive gear 31 Thrust bearing 32 Rotating plate 40 Cylinder (drive device)
51 Electric motor (drive device)

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングの内周面を軸の方向に沿って摺動可能に設けられたベアリングケースと、
前記ベアリングケースに前記軸の方向に離間して設けられた２つのベアリングと、
前記２つのベアリングによって前記軸を中心として回転可能に支持され、一端が外方へ突出したシャフトと、
前記２つのベアリングの間において前記シャフトに固定的に設けられたギヤと、
前記ベアリングケースの前記シャフトが突出した側とは反対側の一端部に固定的に設けられ、前記ハウジングの内周面を密に摺動可能なピストン部と、
前記ハウジングの端面を塞いで前記ピストン部を押圧するための流体室を形成するカバー部と、
前記流体室に圧流体を給排するためのポートと、
前記ギヤと噛み合い且つ前記ギヤの前記軸方向の移動を許容する駆動ギヤと、
前記ハウジングに固定的に設けられ前記駆動ギヤを駆動して前記シャフトを回動させるための駆動装置と、
を有してなることを特徴とする流体圧アクチュエータ。A housing;
A bearing case slidably provided along the axial direction of the inner peripheral surface of the housing;
Two bearings provided apart from each other in the direction of the shaft in the bearing case;
A shaft rotatably supported about the axis by the two bearings, one end protruding outward;
A gear fixedly provided on the shaft between the two bearings;
A piston portion fixedly provided at one end of the bearing case opposite to the side from which the shaft protrudes, and capable of sliding closely on the inner peripheral surface of the housing;
A cover portion that closes an end surface of the housing and forms a fluid chamber for pressing the piston portion;
A port for supplying and discharging pressurized fluid to and from the fluid chamber;
A drive gear meshing with the gear and allowing the gear to move in the axial direction;
A drive device fixedly provided on the housing for driving the drive gear to rotate the shaft;
A fluid pressure actuator comprising:

前記駆動装置は、電動機である、
請求項１記載の流体圧アクチュエータ。The drive device is an electric motor.
The fluid pressure actuator according to claim 1.

ハウジングと、
前記ハウジングの内周面を軸の方向に沿って摺動可能に設けられたベアリングケースと、
前記ベアリングケースに前記軸の方向に離間して設けられた２つのベアリングと、
前記２つのベアリングによって前記軸を中心として回転可能に支持され、一端が外方へ突出したシャフトと、
前記２つのベアリングの間において前記シャフトに固定的に設けられたギヤと、
前記ベアリングケースの前記シャフトが突出した側とは反対側の一端部に固定的に設けられ、前記ハウジングの内周面を密に摺動可能なピストン部と、
前記ハウジングの端面を塞いで前記ピストン部を押圧するための流体室を形成するカバー部と、
前記流体室に圧流体を給排するためのポートと、
前記ハウジングに対し前記軸に対して直交する方向に沿って移動可能に設けられ、前記ギヤと噛み合い且つ前記ギヤの前記軸方向の移動を許容するラックと、
前記ラックを移動駆動させるための前記ハウジングに固定的に設けられた流体圧シリンダと、
を有してなることを特徴とする流体圧アクチュエータ。A housing;
A bearing case slidably provided along the axial direction of the inner peripheral surface of the housing;
Two bearings provided apart from each other in the direction of the shaft in the bearing case;
A shaft rotatably supported about the axis by the two bearings, one end protruding outward;
A gear fixedly provided on the shaft between the two bearings;
A piston portion fixedly provided at one end of the bearing case opposite to the side from which the shaft protrudes, and capable of sliding closely on the inner peripheral surface of the housing;
A cover portion that closes an end surface of the housing and forms a fluid chamber for pressing the piston portion;
A port for supplying and discharging pressurized fluid to and from the fluid chamber;
A rack that is movable with respect to the housing in a direction perpendicular to the axis, meshes with the gear, and allows the gear to move in the axial direction;
A fluid pressure cylinder fixedly provided in the housing for moving and driving the rack;
A fluid pressure actuator comprising:

前記流体圧シリンダは、前記ラックをピストンとする複動型のシリンダである、
請求項３記載の流体圧アクチュエータ。The fluid pressure cylinder is a double-acting cylinder having the rack as a piston.
The fluid pressure actuator according to claim 3.

前記ベアリングケースの上部には、
軸方向の荷重を受けるためのスラストベアリングと、
前記スラストベアリングにより支持されて前記軸を中心として回転可能な回転板と、
が設けられてなる請求項１ないし４のいずれかに記載の流体圧アクチュエータ。In the upper part of the bearing case,
A thrust bearing for receiving an axial load;
A rotating plate supported by the thrust bearing and rotatable about the axis;
The fluid pressure actuator according to claim 1, wherein the fluid pressure actuator is provided.