JP2860329B2 - 油圧式回転力発生機におけるロック機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、建設機械のブ
ーム旋回用、船舶のハッチカバー開閉用、舶用バルブの
開閉回転用等のために使用される油圧式回転力発生機に
おける改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より油圧式回転力発生機が公知であ
る。その機構の原理を図４に基づき説明する。

【０００３】ケーシング１内にはピストン２及びシャフ
ト３が内装されている。シャフト３は、ケーシング１に
同心状に配置され、該ケーシング１の両端を閉塞する第
一カバー部材４及び第二カバー部材５に軸架される。

【０００４】ピストン２は、前記ケーシング１のシリン
ダ６に内挿されるフランジ部２ａと、前記シャフト３に
同心状に外挿される筒部２ｂとを備えている。

【０００５】ピストン２の筒部２ｂは、シャフト３に対
してスプライン７を介して同行回転自在且つ軸方向摺動
自在となるように外挿されると共に、ケーシング１に対
してネジ手段８を介して螺合されている。即ち、筒部２
ｂの外周に断面台形の雄ネジ９を形成し、該雄ネジをケ
ーシング１の内周に形成した断面台形の雌ネジ１０に螺
合している。

【０００６】ピストン２のフランジ部２ａの内外周部に
は、それぞれ、シリンダ６の内周に液密的に密着するシ
ールリング１１と、シャフト３の外周に液密的に密着す
るシールリング１２が装着されている。

【０００７】ピストンのフランジ部２ａを挟む軸方向前
後に位置してケーシング１、第二カバー部材５には圧油
の出入口１３ａ、１３ｂが開設されている。

【０００８】前記出入口１３ａ又は１３ｂの一方からシ
リンダ６内に油圧を作用せしめると、ピストン２は、フ
ランジ部２ａにおいてスラスト力を受けつつ、筒部２ｂ
においてネジ手段８の螺合により回転力に変換され、こ
れによりピストン２はネジ手段８に沿って螺進しつつ回
転する。

【０００９】ピストン２の回転駆動力は、該ピストンの
筒部２ｂにスプライン結合７されたシャフト３に伝達さ
れ、該シャフト３の端部を出力軸としている。

【００１０】このような従来の油圧式回転力発生機にお
いて、出力軸をロックさせるためには、従来では油圧回
路によりロックさせる方法が採用されている。

【００１１】即ち、油圧源１４からの油圧を電磁弁１５
でブロックし、圧油の出入口１３ａ及び１３ｂの油圧ラ
インを各々パイロットチェック弁１６、１７で油圧的に
ブロックすることにより、ピストン２の左右方向の動き
を封じ、これによりシャフト３の動きをロックする方式
が使われている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】油圧式回転力発生機
は、出力軸をある一定角度（例えば９０度、１８０度又
は３６０度等）の範囲で回動させるものであるが、その
回動角度の始めや終りで出力軸を完全にロックしたいと
いう要求が多い。例えば、油圧式回転力発生機により舶
用バルブの開閉を行う場合において、バルブの閉状態を
回動角度の終わりに設定したとき、その位置で出力軸を
完全にロックしバルブの閉状態を維持する必要がある。

【００１３】ところが、このような場合、従来のパイロ
ットチェック弁を使用した油圧回路によるロックでは、
パイロットチェック弁からの微少のもれ等によりそのロ
ックが完全とならず、長時間放置すれば保持位置がずれ
るという問題点があった。

【００１４】本発明は、油圧式回転力発生機の回動角度
の始め及び／又は終りで出力軸を完全に機械的にロック
し保持位置のずれを防止することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明が前記課題を解決
するために構成したところは、ネジ手段を介して回転し
つつ軸方向に進退移動するピストンと、該ピストンの回
転駆動力を取出すシャフトを備えた油圧式回転力発生機
において、軸方向からピストンに対向する固定部材と、
該ピストンとの間に、ピストンの回転を阻止するロック
ピン及び該ロックピンに係合する凹部を設けた点にあ
る。

【００１６】

【作用】本発明の油圧式回転力発生機によれば、図３に
示すように、ピストンの回動角度の始め及び／又は終り
の位置、即ち、ピストンのフランジ部がシリンダの右端
及び／又は左端にストロークした位置において、ロック
ピンが凹部に挿入され係合する。

【００１７】このため、この状態で、ピストンは、回転
不能な状態となり、完全なロックがかかる。

【００１８】ロック解除のためには、外部から油圧を与
え、ロックピンを凹部から後退させることができる。例
えば、図示実施例の場合、電磁弁を切換え、一対の圧油
出入口の一方に圧油を導くことにより、ロックピンは凹
部から離脱される。

【００１９】このように、本発明によれば、ロックピン
４によりピストン２を所期停止位置にて固定せしめ、出
力軸の動きを止めることにより、外力の変動や油圧回路
内の微少なリーク等があっても完全ロックを実現でき
る。

【００２０】

【実施例】以下図面に基づき本発明の１実施例を詳述す
る。

【００２１】図１に示す本発明の油圧式回転力発生機
は、基本的な構成において、図４に基づいて原理を説明
した従来の構成と同様である。従って、共通する技術的
構成には同一符号を付すことにより前述した説明を援用
し、重複説明を省略する。

【００２２】このような油圧式回転力発生機において、
本発明によれば、軸方向からピストン２のフンラジ部２
ａに対向する第一固定部材１８及び第二固定部材１９
と、該ピストンのフランジ部２ａとの間に、ピストンの
回転を阻止する第一ロックピン２０及び第二ロックピン
２１並びに各ロックピンに係合する第一凹部２２及び第
二凹部２３が設けられる。

【００２３】図例の場合、第一固定部材１８はケーシン
グ１と一体に構成し、第二固定部材１９は第二カバー部
材５と一体に構成しているが、それぞれ別体の独立部材
により構成しても良い。また、図示実施例の場合、ロッ
クピン２０、２１を第一、第二固定部材１８、１９に設
け、凹部２２、２３をフランジ部２ａに設けているが、
相互に反対に構成しても良い。

【００２４】図１に示すように、一対のロックピン２
０、２１に関する構成は、フランジ部２ａを挟んで対称
に構成されており、その構造は相互に実質的に同一であ
る。従って、以下、第一ロックピン２０についてのみ説
明し、第二ロックピン２１の説明は省略する。

【００２５】即ち、第一ロックピン２０は、固定部材１
８内を延びる圧油路１３ｃを横断する有底孔２４に挿入
された進退部材２５の先端に突設され、該ロックピン２
０を前記有底孔２４の底部を貫通してシリンダ６内に突
出せしめている。

【００２６】前記有底孔２４の開口部には、通気孔付の
プレート２６がスナップリング等により着脱自在に設け
られ、該プレート２６と進退部材２５の間にスプリング
２７を介装することにより、常時、ロックピン２０をシ
リンダ６内に突出せしめている。

【００２７】前記進退部材２５は、有底孔２４に液密的
に密着するピストンリングを備えたピストン部２８を有
し、該ピストン部２８からロックピン２０に至る間の小
径部の外周に油受室２９を形成している。

【００２８】図１は、シャフト３を中間で停止させた状
態を示す。油圧源１４からの圧油は電磁弁１５でブロッ
クされている。シリンダ６は、ピストン２のフランジ部
２ａにより左側室と右側室とに仕切られている。

【００２９】この状態で電磁弁１５を切換えると、ロッ
クピン２０、２１の何れか一方が後退する。

【００３０】即ち、図２（Ａ）に示すように、電磁弁１
５の切換えにより、油圧源１４からの圧油を、電磁弁１
５、パイロットチェック弁１６を通り、第一の圧油出入
口１３ａに導くと、ピストンのフランジ部２ａの左側室
に油圧が作用し、ピストン２を図示右側方向へ移動せし
める。このとき、第一ロックピン２０に関連する圧油路
１３ｃから油受室２９に浸入する圧油により、進退部材
２５がスプリング２７に抗して後退し、第一ロックピン
２０を固定部材１８内に没入せしめる。一方、第二の圧
油出入口１３ｂは戻りラインとなり、圧力が働かないた
め、第二ロックピン２１は突出状態のままである。

【００３１】これとは反対に、図２（Ｂ）に示すよう
に、電磁弁１５の切換えにより、油圧源１４からの圧油
を、電磁弁１５、パイロットチェック弁１７を通り、第
二の圧油出入口１３ｂに導くと、ピストンのフランジ部
２ａの右側室に油圧が作用し、ピストン２を図示左側方
向へ移動せしめる。このとき、第二ロックピン２０に関
連する圧油路１３ｄから油受室２９に浸入する圧油によ
り、進退部材２５がスプリング２７に抗して後退し、第
二ロックピン２１を固定部材１８内に没入せしめる。一
方、第一の圧油出入口１３ａは戻りラインとなり、圧力
が働かないため、第一ロックピン２０は突出状態のまま
である。

【００３２】図例の場合、図２（Ａ）に示すようにピス
トン２を右側方向へ移動せしめているとき出力軸は正転
し、図２（Ｂ）に示すようにピストン２を左側方向へ移
動せしめているとき出力軸は逆転する。

【００３３】従って、例えば、本機により舶用バルブの
開閉を行う場合、図２（Ａ）のようにピストン２を右側
に螺進せしめ、やがて最も右側に進んだ図３の終点位置
でバルブの閉状態を確保する。

【００３４】そこで、図３の終点位置において第二ロッ
クピン２１と第二凹部２３とが合致するように予め定め
ておくことにより、この位置においてピストン２を回転
不能にロックすることが可能になる。即ち、ピストン２
のネジ手段８のネジピッチＰに対して、ロックピン２１
（２０）の固定部材からの突出寸法ＴをＰ＜Ｔとしてお
けば、図３に示すように、ピストンのフランジ部２ａが
回転しつつ第二ロックピン２１に接近した後、該フラン
ジ２ａは、回動しながら第二ロックピン２１に摺擦せし
められると同時に、螺進しながら第二ロックピン２１を
スプリング２７に抗して後退せしめる。そして、最終位
置において、フランジ部２ａの第二凹部２３が第二ロッ
クピン２１と合致すると、第二ロックピン２１はスプリ
ング２７により復帰し第二凹部２３内に挿入される。

【００３５】従って、この状態で電磁弁１５を中立状態
に戻せば、出力軸はロックの状態となる。このため、ロ
ックピンによる機械的ロックがかかり、仮にパイロット
チェック弁１６、１７の油圧の微少リークがあってもシ
ャフト３は回動しない。

【００３６】尚、保持状態が完了して出力軸を反対方向
に動かすときは、図２（Ｂ）に示したように、第二の圧
油出入口１３ｂの方に圧油を導くよう電磁弁１５を切換
えてやれば、第二ロックピン２１は、突出状態から没入
して右側に動き、ロックを解除することができる。

【００３７】図示実施例の場合、図２（Ｂ）に示した状
態から更にピストン２を左側方向に螺進せしめ、ピスト
ン２を最も左側の終点位置に移動したときには、第一の
ロックピン２０が第一の凹部２２に係合し、前記と同様
のロックを行う。

【００３８】図例では、出力軸の回動開始位置と回動終
了位置との二個所においてロックを可能とする第一、第
二のロックピン２０、２１を説明したが、必要に応じ、
何れか一方のみを設けても良い。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、油圧式回転力発生機に
おいて、その回動角度の始め及び／又は終り位置で、ロ
ックピンがピストンの凹部に自動的に係合され、機械的
ロックをかけることが可能であり、出力軸を完全に保持
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るロック機構の１実施例を
備えた油圧式回転発生機を中間停止状態で示す縦断面図
である。

【図２】図２は、本発明に係るロック機構の１実施例を
備えた油圧式回転発生機の作用であり、（Ａ）はピスト
ンの正転時を示す要部縦断面図、（Ｂ）はピストンの逆
転時を示す要部縦断面図である。

【図３】図３は、本発明に係るロック機構の１実施例を
備えた油圧式回転発生機を終了停止状態で示す縦断面図
である。

【図４】図４は、従来の油圧式回転発生機を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ピストン ２ａ フランジ部 ２ｂ 筒部 ３ シャフト ４ 第一カバー部材 ５ 第二カバー部材 ６ シリンダ ７ スプライン ８ ネジ手段 １３ａ 圧油出入口 １３ｂ 圧油出入口 １３ｃ 第一の圧油路 １３ｄ 第二の圧油路 １４ 油圧源 １５ 電磁弁 １６ パイロットチェック弁 １７ パイロットチェック弁 １８ 第一の固定部材 １９ 第二の固定部材 ２０ 第一のロックピン ２１ 第二のロックピン ２２ 第一の凹部 ２３ 第二の凹部 ２４ 有底孔 ２５ 進退部材 ２６ プレート ２７ スプリング ２８ ピストン部 ２９ 油受室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジ手段を介して回転しつつ軸方向に進
   退移動するピストンと、該ピストンの回転駆動力を取出
   すシャフトを備えた油圧式回転力発生機において、軸方
   向からピストンに対向する固定部材と、該ピストンとの
   間に、ピストンの回転を阻止するロックピン及び該ロッ
   クピンに係合する凹部を設けたことを特徴とする油圧式
   回転力発生機におけるロック機構。