JPH01141201A - リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば電気アクチュエータと組み合わＵ゛る
ことにより大駆動力を要する位置制御等に使用できるア
クチュエータに係わり、特に、入力軸の直線運動に追従
して出力軸を油圧駆動するリニアアクチュエータに関す
る。

「従来の技術」 この種の大駆動力を要する位置制御用アクチュエータと
しては、従来より油圧位置制御シリンダというものが使
用されている。

これは、ピストンロッドの位置を検出するセンナ（ある
いはリミットスイッチ）を備えた油圧シリンダであり、
一般に、シリンダへの給油を断接する電磁弁と、この電
磁弁を前記センサからの電気信号をフィードバックしつ
つ開閉操作する制御盤とを備えたクローズトループ制御
機構により制御される。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、従来の油圧位置制御シリンダを位置制御に使用
するには、前述のような複雑な構成からなるクローズト
ループ制御機構が必要であり、その分、設備コストが高
くつくという欠点があった。

「問題点を解決するための手段」 本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ケ
ーシング内に出力軸を液密かつ摺動自在に貫通支持する
とともに、この出力軸に前記ケーシング内を第１油圧室
と第２油圧室とに区画する仕切りを取り付け、この出力
軸の内部に入力軸を軸線方向に相対変位可能に配置し、
前記出力軸に、一端が前記第１油圧室に開口する第１流
路、および一端が前記第２油圧室に開口する第２流路を
形成し、さらに入力軸に、出力軸との相対位置の変位に
対応して前記第１流路および第２流路のいずれか一方の
流路の他端に連通される給油路、および他方の流路の他
端に連通される戻り流路を形成したことを特徴とする。

「作用」 本発明のリニアアクチュエータでは、入力軸を軸線に沿
って前進させると、入力軸と出力軸との相対位置が変化
し、油圧源に接続される人力軸の給油路が出力軸の第！
流路を介して第１油圧室に連通され、第１油圧室に圧油
が注入される。一方、入力軸の戻り流路は出力軸の第２
流路を介して第２油圧室に連通される。したがって、第
１油圧室が第２油圧室よりも高圧となり、この圧力差に
よって出力軸の仕切りが押され、出力軸が入力軸に追従
して同一距離前進する。

一方、入力軸を後退させた場合には、第２油圧室に圧油
が流入するとともに、第１油圧室が戻り流路に連通され
、仕切りが前記と逆の方向に押圧されて、出力軸が入力
軸に追従して同一距離後退する。

「実施例」 次に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は一実施例のリニアアクチュエータの断面図であ
り、図中符号１は有底円筒形の本体ＩＡとＭＥｍ　１　
ｎとからなるケーシングである。

前記ケーシング本体ＩＡの底面中央には開口部２が形成
され、この開口部２を貫通した状態で出力軸３が液密か
つ摺動自在に支持されている。この出力軸３のケーシン
グｌ内にある端部には円筒形の筒部３Ａが同軸に形成さ
れており、この筒部３Ａの中央外周には、ケーシングｌ
の内部を出力軸３側の第１油圧室４と他方側の第２油圧
室５とに液密に区画する仕切板６が取り付けられている
。

また、筒部３Ａの壁面には、前記仕切板６の出力軸３側
に四角い第１開口部（第１流路）７が、反対側に同形状
の第２開口部（第２流路）８がそれぞれ形成されている
。

一方、前記ケーシング蓋部ＩＢには、中央に形成された
開口部９を液密に貫通して出力軸３と同軸に入力軸ｌＯ
が支持されている。この入力軸ｌＯの出力軸３側の端部
には、前記筒部３Ａの内径と略等しい外径の円柱形のピ
ストン部１０Ａか−。

体形成され、このピストン部１０Ａが筒部３Ａ内に液密
かつ摺動自在に挿入されている。そして、筒部３Ａの開
口端が入力軸を通したＭｌｌにより閉じられている。

前記ピストン部１０Ａには、このピストン部１０Ａが筒
部３Ａの中央に位置した際に、第１開口部７よりも出力
軸３側にずれた位置、および第２開口部８よりも人力軸
１０側にずれた位置に、それぞれ給油ボート１２Ａ、１
２［３が形成されている。また、第１開口部７と第２開
口部８の中間（仕切板６の真下）には、各開口部７．８
の間隔に等しい大きさの戻りボート１３が形成されてい
る。さらに、入力軸ＩＯの内部には、前記各給油ボート
１２Ａ、１２Ｂに連通し給油源（図示仕ず）に接続され
た給油路１４と、前記戻りボー）１３およびピストン部
１０Ａと筒部３Ａとの間に画成された一対の空間１５Ａ
、１５Ｂのそれぞれに連通ずる戻り流路１６が形成され
ている。これにより、第１図のようにピストン部１０Ａ
が筒部３Ａの中央に位置した状態では、各ボート７．８
．１３はいずれも筒部３Ａの壁面で塞がれ、給油路１４
および戻り流路１６は閉じられている。また、第２図に
示すように入力軸１０が出力軸３に対し接近する方向に
移動すると、給油ボート＋２１３が第１開口部８に合致
して給油路１４が第２油圧室５に連通ずるとともに、戻
りボート１３が第１開口部７に合致して戻り流路１６が
第１油圧室４に連通ずるようになっている。さらに、上
記と逆の方向に入力軸１０を移動させると、給油路１４
が第１油圧室４に、戻り流路１６が第２油圧室５にそれ
ぞれ通じるようになっている。

次に、以上の構成からなるリニアアクチュエータの作用
を説明する。入力軸ＩＯを出力軸３側に移動さ仕ると、
萌述のように給油路１４が第２油圧室５に連通してここ
に圧油が注入され、同時に第１油圧室４が戻り流路１６
と連通ずる。すると、第２油圧室５の圧力は第１油圧室
４よりも高くなり、この圧力差により仕切板６が第１油
圧室４側に抑圧され、出力軸３が入力軸ＩＯと同方向に
移動する。そして、この移動は入力軸！０が動きを停め
た後にも、ピストン部１０Ａが出力軸３の筒部３Ａの中
央に位置するまで続き、出力軸３は入力軸ＩＯと同一距
離移動する。一方、出力軸３を上記と反対側に移動した
場合にも、上記同様に出力軸３が入力軸ｌＯを追従して
同一距離移動する。

このようなリニアアクチュエータによれば、例えば位置
制御に使用する際に、従来の油圧位置制御シリンダの場
合には必要だった電磁弁等を介した圧油の断接によるク
ローズトループ制御機構の代わりに、ＮＣモータ等で駆
動されるリニアスライド等を直接、駆動源として利用で
きるので、ＮＣ装置等に用いる場合の構成が単純に済み
、その分、設備コストを低減することが可能である。

なお、以上の実施例では、出力軸３と入力軸ＩＯとを互
いに反対側に設けていたが、本発明はこれに限らず、出
力軸３を管体とし、この管体の内部に入力軸１０を挿通
した構成としてもよい。

また、各部の形状および寸法は、要求される条件に応じ
て種々変更可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明のリニアアクチュエータで
は、入力軸を軸線に沿って移動さけると、その動きに追
従させて出力軸を同一距離油圧により移動させる。した
がって、例えば位置制御に使用される際に、従来の油圧
位置制御シリンダの場合には必要だった電磁弁を用いる
クローズトループ制御機構の代わりに、ＮＣモータ等で
駆動されるリニアスライド機構等を駆動源として直接利
用できるので、構成が単純で済み、その分、設備コスト
の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の一実施例のリ
ニアアクチュエータの断面図である。 ｌ・・・ケーシング、　　　３・・・出力軸、４・・・
第１油圧室、　　　５・・・第２油圧室、６・・・仕切
板、 ７・・・第１開口部（第１流路）、 ８・・・】２開口部（第２流路）、 １０・・・入力軸、　　　　ＩＯＡ・・・ピストン部、
＋　２Ａ、１２Ｂ・・・給油ボート、 ！３・・・戻りボート、　　１４・・・給油路、１６・
・・戻り流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ケーシング内に出力軸を液密かつ摺動自在に貫通支持
   するとともに、この出力軸に前記ケーシング内を第１油
   圧室と第２油圧室とに区画する仕切りを取り付け、この
   出力軸の内部に入力軸を軸線方向に相対変位可能に配置
   し、前記出力軸に、一端が前記第１油圧室に開口する第
   １流路、および一端が前記第２油圧室に開口する第２流
   路を形成し、さらに入力軸に、出力軸との相対位置の変
   位に対応して前記第１流路および第２流路のいずれか一
   方の流路の他端に連通される給油路、および他方の流路
   の他端に連通される戻り流路を形成したことを特徴とす
   るリニアアクチュエータ。