JPS6037322B2 - アクチユエ−タ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数個のアクチュェータを接続するに際してア
クチュェータと流体源とを接続する管路をアクチュェー
タのブラケツト内に収容して複数のアクチュヱータを接
続するようにしたアクチュヱータ機構に関するものであ
る。

従来、ある作業目的のために一のロータリアクチュェー
夕の出力軸に他のロータリアクチュェー夕の本体を固定
し、他のロータリアクチュェータの出力軸より出力を取
り出すようにしたアクチュェータ機構において、前記一
のロータリアクチュェータの本体は一平面上において旋
回運動等を行なわないために該ロータリアクチュェー外
こ対して流体の給緋をさせるのに鋼管、鋼管、等の配管
を使用し、また前記他のアクチュェータ本体は一平面上
において旋回運動等を行なうために可擬性を保有する配
管を流体の給鱗用として使用していた。

上述した従来のものは、出力軸の変位量が少し、場合に
おいては、何ら問題とならないものであるが、しかしな
がら、例えば産業用ロボットのアーム先端に備え付けら
れて対象物と接近して作業を行わなければならないよう
なアクチュェータ機構の場合には、他のアクチュェータ
と流体源との間を接続させている配管は可梶注を保有し
ているとしても績めるには力を必要とするものであり、
このため、前記一のアクチュェータの応答性に影響して
しまうものである。

更には配管は外部に露出されているために、配管と対象
物との接触による配管の破損或は対象物の破損を防止す
ることができず、極端な場合には配管の破損部分より作
動流体の漏れを生じてしまう場合があり、正常な作動を
阻害してしまうものであった。本発明は前記問題点を解
消するアクチュェータ機構を提供するもので、以下、本
発明を産業用ロボットのアーム先端に備え付けられた場
合を例にとって、これを説明する。

第１図、第２図において、産業用ロボットのアーム１の
先端には第１段目の揺動型のアクチュェータ２がマニホ
ールド３を介して備え付けられており、該アクチュェー
タ２の２つの流体室２ａ，２ｂ（但し、一方の流体室２
ｂは図示せず）に開□した流出入口（図示略）にはアー
ム１内を貫通して延びる配管４ａ，４ｂがマニホールド
３を介して接続されている。

前記アクチュェータ２の出力藤５はマニホールド６に回
転自在に挿入されている。第１１図に示すように、前記
マニホールド６内には、アームー内を貫通した対をなす
配管７ａ，７ｂ及び配管８ａ，８ｂに接続する対をなす
通路９ａ，９ｂ及び通路１０ａ，１０ｂが形成され、各
通路９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂは出力軸５に向けて延
び、出力軸５を囲綻する部分には通路ｇａ，９ｂ，１０
ａ，１０ｂに蓮適する環状の凹部１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄが設けられている。一方、アクチュェータ２
の出力軸５には第３図〜第１０図に示すようにマニホー
ルド６の凹部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの各々に
対応させて環状の凹部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
が設けられ、マニホールド６と出力軸５とを鉄合させる
ことにより凹部１１ａと１２ａ、１１ｂと１２ｂ、ＴＩ
Ｃと１２Ｃ、ｌｉｄと１２ｄが接続される。なお、ＬＩ
Ｓは前記凹部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ相互間の
流体の漏洩を防止するシール部材である。前記アクチュ
ェータ２の出力軸５内には筋線方向に延びて対をなす通
路１３ａ，１３ｂ及び通路１４ａ，１４ｂが設けられ、
通路１３ａは出力軸５内に形成されて前記凹部１２ａに
閉口され、また通路１３ｂは通路１３ａと同様に形成さ
れるが、前記凹部１２ｄに関口ごれている。また通路１
４ａ，１４ｂも通路１３ａ，１３ｂと同様に形成される
が、通路１４ａは凹部１２ｃに、また通路１４ｂは凹部
１１ｂにそれぞれ開□するものである。そして各通路１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを第７図左端の端面側よ
り見ると、各通路１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは正
方形の各頂点に対応するような形状に配置される。そし
て、各通路１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの出力軸５
の端面側の開口部近傍は若干大径に形成され、その大径
となった箇所に鋼球を利用した官栓１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ，１５ｄが密に筋合される。但し、盲栓１５ｂだけ
は後述の理由により他の官栓１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄむりも大きいものが使用される。前記アクチュェ
−夕２の出力軸５の端部５ａは断面形状がほぼ矩形とな
るように４ケ所が面取りされており、この部分には端部
がコ字状となった第１のブラケット１６が固定される。

出力軸５の矩形となった各平坦部１７ａ，１７ｂ，１７
ｃ，１７ｄには通路１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの
一にそれぞれ運通する通路１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１
８ｄが開□している。詳述すると、平坦部１７ｃからは
直角に前記通路１３ａに至る通路１８ａと通路１３ｂ‘
こ至る通路１８ｄとを穿設する。そして、通路１８ａと
通路１８ｄとの蓮通を遮断するために旨栓としての鋼球
２２を通路１８ａと１８ｂとの間の通路１３ｂ内に打ち
込む。また、一方、平担部１７ａからは通路１４ａに至
る通路を、また平坦部１７ｂからは通路１４ｂに至る通
路をそれぞれ外方より穿設する。ところで第１のブラケ
ット１６内にはその中央に対をなす通路１９ａ，１９ｂ
が並列に設けられ、該通路１９ａ，１９ｂは平坦部１７
ｃに当援するコ字状の端部の底部１６ａに開□１９ａ′
，１９ｂ′により開□している。そして通路１９ａ，１
９ｂはプラケツト１６内にて、それぞれ直角に折れ曲が
り、第４図において紙面裏面方向に開口１９ａ″，１９
ｂ″により閉口して設けられる。そして、この関口１９
ａ″，１９ｂ″の間隔は次段の揺動型のアクチュェータ
２３の流出入口（図示せず）に一致している。また通路
２０ａは前記織部の側部１６ｂ（平坦部１７ａに当接）
に閉口２０ａ′により開□しており、該通路２０ａはコ
字状を呈し、第４図中左端は関口２０ａ″により閉口さ
れている。通路２０ｂは前記織部の側部１６ｃ（平坦部
１７Ｍこ当援）に閉口２０ｂ′を介して関口され、通路
２０ｂは「クランク」字状を呈し、閉口２０ｂ″により
開□されている。前記第１のブラケット１６の関口１９
ａ″，１９ｂ″面側には第２段目の揺動型のアクチュェ
−夕２３がボルト２１により備え付けられており、該ア
クチュェータ２３は前記アクチュェータ２と直交して設
けられている。

該第２段目のアクチュヱータ２３の作動室（図示略）に
蓮適する流体の流出入口（図示せず）には第１のブラケ
ツト１６内に設けた対をなす通路１９ａ，１９ｂが関口
１９ａ″，１９ｂ″を介して蓮適している。そして、第
１のブラケツト１６とアクチュェータ２３とを結合した
状態において、開□２０が，２０ｂ″はァクチュェータ
２３の出力軸２６と同一軸線方向を向いている。第２段
目のアクチュェ−夕２３の外面にはマニホールド２４が
設けられ、該マニホールド２４はアクチュェータ２３の
出力軸２６に沿って伸びている。マニホールド２４は、
第１のプラケット１６の関口２０ａ″，２０ｂ″面と当
接し、マニホールド２４内には通路２５ａ，２５ｂが形
成され、該通路２５ａ，２５ｂの一端２５を，２５ｂ′
は前記関口２０ａ″，２０ｂ″と蓮通する。ところで前
記通路２５ａ，２５ｂの池端は第２図において紙面裏面
方向に折り曲り、出力軸２６に鉄合する孔２４′の内面
に独立に形成された環状の凹所２５ａ″，２５ｂ″に蓮
適する。アクチュェータ２３の出力軸２６には前記凹部
２５ａ″，２５ｂ″に一致する環状の凹部２７ａ，２７
ｂが設けらている。アクチュェータ２３の出力軸２６内
には、第５図、第６図に示す構造と同様に各凹部２７ａ
，２７ｂに運通する通路２７を，２７けが形成され、該
通路２７ａ′，２７ｂ′は出力軸２６の第２図下端面よ
り第６図の如く形成され、出力軸２６の第２図下端部２
６′周囲に関口されている。出力軸２６の下端部２６′
には第４図と同様な平坦部２６を，２６ｂ′が形成され
（通路２７ａ′，２６けさ平坦部２６を，２６ｂ′に閉
口している）、該平坦部２６ａ′，２６ｂ′には第２の
ブラケット２８の端部が鮫合される。出力軸２６に固定
された第２のブラケット２８内には第４図の通路２０ａ
，２０ｂと同様に対をなす通路２９ａ，２９ｂが形成さ
れ、該通路２９ａ，２９ｂは前記通路２７ａ′，２７ｂ
′に蓮適している。前記第２のブラケット２８には第３
段目の揺動型のアクチュェー夕３０が備え付けられ、該
アクチュェータ３０の軸線はブラケット２８の長手方向
と一致している。第２のブラケット２８の通路２９ａ，
２９ｂは第３段目のアクチュヱータ３０の作動室（図示
略）に至る流出入口（図示せず）に閉口している。３１
は第３段目のァクチュェータ３０の出力軸である。

以下、本発明に係るアクチュェータ機構の作動について
説明する。第１段目のアクチュェータ２を作動させるに
は配管４ａ，４ｂを介して流体源よりの流体をアクチュ
ェータ２の作動室２ａに給排する。これにより出力軸５
が揺動し、第１のブラケット１６に備え付けられた第２
段目のアクチュェータ２３を所望の位置に移動させる。
次に第２段目のアクチュェータ２３を作動さるには、配
管７ａ、マニホールド６の通路９ａ、凹部１１ａ、出力
軸５の凹部１２ａ、通路１３ａ、通路１８、通路１９ｂ
により構成された作動流体通路と、配管７ｂ、マニホー
ルド６の通路ｇｂ、凹部１１ｄ、出力軸５の凹部１２ｄ
、通路１３ｂ、通路１８ｄ、通路１９ａにより構成され
た作動流体通路とにより、流体をアクチュェータ２３の
作動室に給排する。これによりアクチュェータ２３の出
力軸２６が回転し、第３段目のアクチュェータ３０を第
２のブラケット２８を介して所望の位置に移動させる。
更に、第３段目のァクチュェータ３０を作動させるには
、配管８ｂ、マニホールド６の通路１０ｂ、凹部１１ｃ
、出力軸５の凹部１２ｃ、通路１４ａ、通路１８ｃ、通
路２０ａ、通路２５ｂ、凹部２７ｂ、通路２９ａにより
構成された作動流体通路と、配管８ａ、マニホールド６
の通路１０ａ、凹部１１ｂ、出力軸５の凹部１２ｂ、通
路１４ｂ、通路１８ｂ、通路２０ｂ、通路２５ａ、凹部
２７ａ、通路２９ｂにより構成された作動流体通路とに
より流体をアクチュェータ３０の作動室に給排する。こ
れによりアクチュェータ３０の出力軸３１が回動し、該
出力軸３１の回動に伴ない、対象物を操作する。第９図
、第１０図はアクチュヱータのロータと出力観との関係
を示す他の実施例を示すものであって、アクチュェータ
の出力軸の加工を容易ならしめたものである。

図面ではアクチュェータ２のロー夕２日と出力軸５との
関係を例にとって説明する。ロータ２０と出力軸５とを
ロータ２ｂ′の近傍で二分割し、ロータ２ｂ′側に凹部
３２を設け、且つ出力軸５には該凹部３２に鉄合される
凸部３３を設ける。そして凹部３２内に凸部３３を鉄合
してロータ２ｂ′と出力軸５とをピン３４で連結させる
。ロータ２８と出力軸５とが一体である場合には内部に
通路を加工形成することは困難となるが、以上のように
二分割されていれば、通路の加工が容易となるものであ
る。０ また、第１１図において通路９ａ，１０ｂを空
気の配管とし、通路９ｂ，１０ａを油の配管とすれば、
シールが低下しても通路９ｂ，１０ａの油は外部に漏れ
出ることはない。

以上のように本発明はブラケット及びアクチュヱータの
鴎内部に作動流体通路を形成したので、別途配管を用い
ることなく、流体源とアクチュェータとを接続でき、ア
クチュェ−夕の動きを阻害する配管がなくなり、アクチ
ュェータの応答性が向上する。

更には従来のように流体の給鱗用の配管が外部に剥き出
し１こならないので、対象物に接近させることができ、
狭い空間での作業が可能になり、機能を十分に発揮でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るァクチュヱータ機構の−部を断面
した平面図、第２図は第１図の側面図、第３図は第２図
の批部分拡大断面図、第４図は第１のブラケットの拡大
図、第５図は第４図のＶ失視図、第６図は第４図の側面
図、第７図はアクチュェータの出力軸の正面図、第８図
は第７図の腿矢視図、第９図は第２図、第８図のび−Ｋ
線断面図であってブラケット及びマニホールドとの関係
を示す、第１０図は第２図、第８図のＸ−Ｘ線断面図で
あってブラケツ．トとマニホールドとの関係を示す、第
１１図はマニホールドの断面図、第１２図はロッドフラ
ンジの正面図、第１３図、第１４図はロータと出力軸と
の他の実施例を示す断面図である。 １……アーム、６……マニホールド、１６……第１のプ
ラケット、２，２３，３０……アクチュェータ、７ａ，
７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，ｌｏｂ，１３
ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
，１８ｄ，．２０ａ，２０ｂ，２５ａ，２５ｂ，２９ａ
，２９ｂ・・・・・・通路、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，
１１ｄ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・・・・
凹部、５，２６・…・・出力軸。 第’図 第３図 第２図 第く図 第５図 第６図 第フ図 第８図 第９図 第７７図 第７０図 第７２図 第）３図 第７く図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前段のアクチユエータの出力軸内に流体の通路を設
   け、前記出力軸内通路に連通する通路を形成させたマニ
   ホールドに前記出力軸を回動自在に嵌合し、支持させる
   とともに、前記マニホールドより前記出力軸の先端部を
   突出させ、該突出した出力軸の先端部をブラケツトに嵌
   合固着させ、該ブラケツト内に前記出力軸内通路と連通
   する通路を形成し、前記ブラケツトに後段のアクチユエ
   ータを連結し、該後段のアクチユエータに設けた流体の
   流出入口に前記ブラケツト内の通路を接続させたことを
   特徴とするアクチユエータ機構。