JPH0337041B2 - - Google Patents
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- JPH0337041B2 JPH0337041B2 JP13046085A JP13046085A JPH0337041B2 JP H0337041 B2 JPH0337041 B2 JP H0337041B2 JP 13046085 A JP13046085 A JP 13046085A JP 13046085 A JP13046085 A JP 13046085A JP H0337041 B2 JPH0337041 B2 JP H0337041B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- piston rod
- cylinder
- shaft
- actuator
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- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
- F15B15/063—Actuator having both linear and rotary output, i.e. dual action actuator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/12—Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、揺動型アクチユエータとシリンダ型
アクチユエータとを一体化して、ピストンロツド
に回転揺動と直線往復動の２つの運動をさせる複
合アクチユエータに関するものであり、さらに詳
しくは、上記複合アクチユエータにおけるピスト
ンのシール機構に関するものである。
アクチユエータとを一体化して、ピストンロツド
に回転揺動と直線往復動の２つの運動をさせる複
合アクチユエータに関するものであり、さらに詳
しくは、上記複合アクチユエータにおけるピスト
ンのシール機構に関するものである。
［従来の技術］
アクチユエータによつて駆動される作業機械に
は、回転揺動又は直線往復動のいずれか一方の運
動のみでなくて、直線往復動しつつ回転揺動する
とか、或いは直線駆動の終端で回転揺動するなど
の複合運動を必要とするものがある。
は、回転揺動又は直線往復動のいずれか一方の運
動のみでなくて、直線往復動しつつ回転揺動する
とか、或いは直線駆動の終端で回転揺動するなど
の複合運動を必要とするものがある。
このような複合運動を必要とする作業機械を駆
動するためには、揺動型アクチユエータとシリン
ダ型アクチユエータとを連結して複合アクチユエ
ータとすることが考えられるが、この複合アクチ
ユエータの出力軸であるピストンロツドは、直線
往復動と回転揺動という２つの複合運動を行うた
め、ピストンに設けたシールパツキングが短時間
で摩耗するという問題があり、これを解決する必
要があつた。
動するためには、揺動型アクチユエータとシリン
ダ型アクチユエータとを連結して複合アクチユエ
ータとすることが考えられるが、この複合アクチ
ユエータの出力軸であるピストンロツドは、直線
往復動と回転揺動という２つの複合運動を行うた
め、ピストンに設けたシールパツキングが短時間
で摩耗するという問題があり、これを解決する必
要があつた。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、ピストンロツドが直線往復動と回転
揺動との複合運動をする複合アクチユエータにお
いて、ピストンに設けたシールパツキングが直線
往復動及び回転揺動のいずれか一方のみの運動を
受けるようにして摩耗を防止し、それによつて複
合アクチユエータの寿命を増大させることを解決
すべき問題点とするものである。
揺動との複合運動をする複合アクチユエータにお
いて、ピストンに設けたシールパツキングが直線
往復動及び回転揺動のいずれか一方のみの運動を
受けるようにして摩耗を防止し、それによつて複
合アクチユエータの寿命を増大させることを解決
すべき問題点とするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、揺動型アクチユエータの軸とシリン
ダ型アクチユエータのピストンロツドとを、上記
ピストンロツドが上記軸に対して一体的に回転可
能でかつピストンロツドの軸線方向には相対的に
摺動自在なるように連結した複合アクチユエータ
において、上記シリンダ型アクチユエータのピス
トンを、上記ピストンロツドに対して相対回転自
在でかつピストンロツドの軸線方向には該ピスト
ンロツドと一体的に往復動するように取付け、上
記ピストンとピストンロツドの間に回転用シール
パツキングを設けると共に、上記ピストンとシリ
ンダの間に摺動用シールパツキングを設けること
によつて、上記問題点を解決したものである。
ダ型アクチユエータのピストンロツドとを、上記
ピストンロツドが上記軸に対して一体的に回転可
能でかつピストンロツドの軸線方向には相対的に
摺動自在なるように連結した複合アクチユエータ
において、上記シリンダ型アクチユエータのピス
トンを、上記ピストンロツドに対して相対回転自
在でかつピストンロツドの軸線方向には該ピスト
ンロツドと一体的に往復動するように取付け、上
記ピストンとピストンロツドの間に回転用シール
パツキングを設けると共に、上記ピストンとシリ
ンダの間に摺動用シールパツキングを設けること
によつて、上記問題点を解決したものである。
［作用］
揺動型アクチユエータ及びシリンダ型アクチユ
エータに圧力流体を給排すると、ピストンロツド
は軸方向の直線往復動と回転揺動との複合運動を
行い、この複合運動において、ピストンは、ピス
トンロツドに対して相対回転自在でかつそれと一
体的に往復動するようにしているので、ピストン
がシリンダに対して回動することなく直線往復動
を行い、ピストンロツドのみが回転することにな
る。
エータに圧力流体を給排すると、ピストンロツド
は軸方向の直線往復動と回転揺動との複合運動を
行い、この複合運動において、ピストンは、ピス
トンロツドに対して相対回転自在でかつそれと一
体的に往復動するようにしているので、ピストン
がシリンダに対して回動することなく直線往復動
を行い、ピストンロツドのみが回転することにな
る。
従つて、ピストンとシリンダ間のシールパツキ
ングには直線往復動による摺動力のみが作用し、
ピストンとピストンロツド間のシールパツキング
には回転運動による摺動力のみが作用して、いず
れのシールパツキングも直線往復動と回転との複
合運動による摺動力を受けることがない。
ングには直線往復動による摺動力のみが作用し、
ピストンとピストンロツド間のシールパツキング
には回転運動による摺動力のみが作用して、いず
れのシールパツキングも直線往復動と回転との複
合運動による摺動力を受けることがない。
［実施例］
第１図は本発明の実施例を示し、揺動型アクチ
ユエータの一例であるベーン型アクチユエータ１
のボデイ４と、シリンダ型アクチユエータ２のシ
リンダ２０とは、ボデイ４に設けられた取付孔
５，…を通してシリンダ２０に螺着された図示を
省略している取付ボルト等によつて一体に結合さ
れており、ボデイ４に形成された凹陥部６とシリ
ンダ２０のボデイ４側の端面に形成された凹み２
１とは、上記ボデイ４とシリンダ２０との結合に
よつてベーン型アクチユエータ１の圧力室７を形
成している。
ユエータの一例であるベーン型アクチユエータ１
のボデイ４と、シリンダ型アクチユエータ２のシ
リンダ２０とは、ボデイ４に設けられた取付孔
５，…を通してシリンダ２０に螺着された図示を
省略している取付ボルト等によつて一体に結合さ
れており、ボデイ４に形成された凹陥部６とシリ
ンダ２０のボデイ４側の端面に形成された凹み２
１とは、上記ボデイ４とシリンダ２０との結合に
よつてベーン型アクチユエータ１の圧力室７を形
成している。
上記ベーン型アクチユエータ１のベーン１０
は、ベーン軸円柱部１１に一体的に取付けられた
羽根１２及びベーン軸円柱部両端に形成された軸
１３ａ，１３ｂとを有し、羽根１２は上記圧力室
７の内面に接する状態で揺動可能に挿入されてい
る。また、一方の軸１３ａは、ボデイ４に形成さ
れた貫通孔８を通つてボデイ４外に突出し、他方
の軸１３ｂは、シリンダ２０の凹み２１内に形成
された軸孔２２を通つてシリンダ型アクチユエー
タ２０のピストン室２３に突出している。
は、ベーン軸円柱部１１に一体的に取付けられた
羽根１２及びベーン軸円柱部両端に形成された軸
１３ａ，１３ｂとを有し、羽根１２は上記圧力室
７の内面に接する状態で揺動可能に挿入されてい
る。また、一方の軸１３ａは、ボデイ４に形成さ
れた貫通孔８を通つてボデイ４外に突出し、他方
の軸１３ｂは、シリンダ２０の凹み２１内に形成
された軸孔２２を通つてシリンダ型アクチユエー
タ２０のピストン室２３に突出している。
上記軸１３ａ，１３ｂは、貫通孔８及び軸孔２
２に嵌着されたベアリング１４，１４によつて回
転自在に支持され、第３図からもわかるように、
軸１３ｂの周面には、後述のピストン２４のスト
ロークよりも軸方向に長い二つの係合平面１５，
１５が互いに背向状態に形成されている。
２に嵌着されたベアリング１４，１４によつて回
転自在に支持され、第３図からもわかるように、
軸１３ｂの周面には、後述のピストン２４のスト
ロークよりも軸方向に長い二つの係合平面１５，
１５が互いに背向状態に形成されている。
圧力室７は、第２図に示すように、羽根１２と
ベーン軸円柱部１１に気密に接するストツパ１６
とによつて羽根１２の両側の二つの圧力室に区画
し、それらの圧力室に、それぞれ圧力空気を給排
するポート１７，１８を開口させている。
ベーン軸円柱部１１に気密に接するストツパ１６
とによつて羽根１２の両側の二つの圧力室に区画
し、それらの圧力室に、それぞれ圧力空気を給排
するポート１７，１８を開口させている。
一方、シリンダ型アクチユエータ２０のピスト
ン室２３には、ピストン２４を回転自在に取付け
たピストンロツド２５が挿入され、該ピストンロ
ツド２５には、軸１３ｂ側端面に穿設された軸挿
入孔２７の先端開口部に、軸１３ｂを遊嵌する軸
接続孔２８が形成された軸接続具２９が、適宜の
手段によつて固定されている。上記軸挿入孔２７
は、ピストン２４のストロークよりも大きい深さ
を有するものである。また、ピストンロツド２５
の他端は、止めリング３０によつてシリンダ２０
に固着された端板３１のロツド孔３２を通してシ
リンダ２０外に突出させている。
ン室２３には、ピストン２４を回転自在に取付け
たピストンロツド２５が挿入され、該ピストンロ
ツド２５には、軸１３ｂ側端面に穿設された軸挿
入孔２７の先端開口部に、軸１３ｂを遊嵌する軸
接続孔２８が形成された軸接続具２９が、適宜の
手段によつて固定されている。上記軸挿入孔２７
は、ピストン２４のストロークよりも大きい深さ
を有するものである。また、ピストンロツド２５
の他端は、止めリング３０によつてシリンダ２０
に固着された端板３１のロツド孔３２を通してシ
リンダ２０外に突出させている。
上記軸接続具２９の軸接続孔２８は、第３図に
示すように、相対向する平面部を有し、軸１３ｂ
の係合平面１５，１５を上記平面部に対向させて
遊嵌し、その軸１３ｂを軸挿入孔２７内に突出さ
せることにより、軸１３ｂとピストンロツド２５
とは、一体的に回転可能で、かつピストンロツド
２５が軸１３ｂに対して軸方向に摺動自在となる
ように接続されている。
示すように、相対向する平面部を有し、軸１３ｂ
の係合平面１５，１５を上記平面部に対向させて
遊嵌し、その軸１３ｂを軸挿入孔２７内に突出さ
せることにより、軸１３ｂとピストンロツド２５
とは、一体的に回転可能で、かつピストンロツド
２５が軸１３ｂに対して軸方向に摺動自在となる
ように接続されている。
ピストンロツド２５に取付けられたピストン２
４は、ピストンロツド２５の軸１３ｂ側端部に形
成された拡径部との間にベアリング３４を設ける
と共に、ピストン２４の他方の端面とピストンロ
ツド２５に取付けられた押え片３６との間にベア
リング３５を設け、これらのベアリング３４，３
５により、ピストンロツド２５に対して相対的に
回転自在で、かつそれと一体的に直線往復動する
ように支持されている。
４は、ピストンロツド２５の軸１３ｂ側端部に形
成された拡径部との間にベアリング３４を設ける
と共に、ピストン２４の他方の端面とピストンロ
ツド２５に取付けられた押え片３６との間にベア
リング３５を設け、これらのベアリング３４，３
５により、ピストンロツド２５に対して相対的に
回転自在で、かつそれと一体的に直線往復動する
ように支持されている。
上記ピストン２４の内外周面にそれぞれ形成さ
れた環状の凹溝３９ａ，３９ｂには、ロツド側の
回転用シールパツキング４０とシリンダ側の摺動
用シールパツキング４１とが嵌入されており、回
転用シールパツキング４０はピストン２４とピス
トンロツド２５との間を、また摺動用シールパツ
キング４１はシリンダ２０の内面とピストン２４
との間をそれぞれシールしている。
れた環状の凹溝３９ａ，３９ｂには、ロツド側の
回転用シールパツキング４０とシリンダ側の摺動
用シールパツキング４１とが嵌入されており、回
転用シールパツキング４０はピストン２４とピス
トンロツド２５との間を、また摺動用シールパツ
キング４１はシリンダ２０の内面とピストン２４
との間をそれぞれシールしている。
また、シリンダ２０には、ピストン室２３にお
けるピストン２４の両側に交互に圧力流体を給排
するポート４２，４３が形成されている。
けるピストン２４の両側に交互に圧力流体を給排
するポート４２，４３が形成されている。
上記複合アクチユエータにおいて、羽根１２と
ストツパ１６との間の圧力室にポート１７，１８
から、またピストン室２３にポート４２，４３か
らそれぞれ圧力流体を給排すると、ベーン１０の
軸１３ａ，１３ｂは揺動し、またピストンロツド
２５はその軸方向に往復動するが、該ピストンロ
ツド２５とベーン１０の軸１３ｂとは、一体的に
回転可能でかつそれらの軸線方向には相対的に摺
動自在に取付けられているので、結局、ピストン
ロツド２５は回転揺動と直線往復動との複合運動
をする。
ストツパ１６との間の圧力室にポート１７，１８
から、またピストン室２３にポート４２，４３か
らそれぞれ圧力流体を給排すると、ベーン１０の
軸１３ａ，１３ｂは揺動し、またピストンロツド
２５はその軸方向に往復動するが、該ピストンロ
ツド２５とベーン１０の軸１３ｂとは、一体的に
回転可能でかつそれらの軸線方向には相対的に摺
動自在に取付けられているので、結局、ピストン
ロツド２５は回転揺動と直線往復動との複合運動
をする。
一方、ピストン２４はピストンロツド２５に対
して相対回転自在でかつ軸方向には一体的に往復
動するように取付けられているので、該ピストン
２４はピストン室２３内において回転することも
可能である。しかるに、ベーン１０の軸１３ｂに
よりピストンロツド２５が回転したとき、ピスト
ン２４とピストン室２３の内壁との間の接触面積
が、ピストン２４とピストンロツド２５との間の
接触面積よりも大きいため、ピストン２４とピス
トン室２３の内壁との間の回転に対する抵抗が大
きくなつて、ピストン２４はシリンダ２０に対し
て回転せず、結局、ピストン２４の凹溝３９ａ，
３９ｂに嵌着したロツド側のシールパツキング４
０は、ピストン２４とピストンロツド２５間の回
転方向の摺動作用のみを受け、一方、シリンダ側
のシールパツキング４１はピストン２４とピスト
ン室２３間の軸線方向の摺動作用のみを受ける。
して相対回転自在でかつ軸方向には一体的に往復
動するように取付けられているので、該ピストン
２４はピストン室２３内において回転することも
可能である。しかるに、ベーン１０の軸１３ｂに
よりピストンロツド２５が回転したとき、ピスト
ン２４とピストン室２３の内壁との間の接触面積
が、ピストン２４とピストンロツド２５との間の
接触面積よりも大きいため、ピストン２４とピス
トン室２３の内壁との間の回転に対する抵抗が大
きくなつて、ピストン２４はシリンダ２０に対し
て回転せず、結局、ピストン２４の凹溝３９ａ，
３９ｂに嵌着したロツド側のシールパツキング４
０は、ピストン２４とピストンロツド２５間の回
転方向の摺動作用のみを受け、一方、シリンダ側
のシールパツキング４１はピストン２４とピスト
ン室２３間の軸線方向の摺動作用のみを受ける。
従つて、シールパツキング４０，４１は、いず
れも回転又は直線往復動のみの運動を受けて、回
転と直線往復動との複合運動を受けることがない
ので、それらに対応した構成を有するシールパツ
キングを使用することができ、それらの摩耗を抑
制することができる。
れも回転又は直線往復動のみの運動を受けて、回
転と直線往復動との複合運動を受けることがない
ので、それらに対応した構成を有するシールパツ
キングを使用することができ、それらの摩耗を抑
制することができる。
なお、上記実施例では、揺動型アクチユエータ
としてベーン型アクチユエータ１を使用している
が、それに限られるものではなく、ラツクピニオ
ン型、クランク型等の他の周知の揺動型アクチユ
エータを使用することができる。
としてベーン型アクチユエータ１を使用している
が、それに限られるものではなく、ラツクピニオ
ン型、クランク型等の他の周知の揺動型アクチユ
エータを使用することができる。
［発明の効果］
本発明は、揺動型アクチユエータの軸とシリン
ダ型アクチユエータのピストンロツドとを、ピス
トンロツドが上記軸に対して一体に回転可能で、
かつピストンロツドの軸方向には相対的に摺動自
在なるように連結したことにより、ピストンロツ
ドに直線往復動と回転との複合運動を行わせるこ
とができ、しかもピストンロツドとピストンとを
相対回転自在でかつピストンロツドの軸線方向に
は一体的に摺動可能に連結したので、ピストンと
シリンダ間及びピストンとピストンロツド間に設
けたシールパツキングは、何れも直線往復動又は
回転の一方の運動を受けるのみであつて、直線往
復動と回転との複合運動を受けることがなく、そ
のためシールパツキングの摩耗を少なくして複合
アクチユエータの寿命を増大させることができ
る。
ダ型アクチユエータのピストンロツドとを、ピス
トンロツドが上記軸に対して一体に回転可能で、
かつピストンロツドの軸方向には相対的に摺動自
在なるように連結したことにより、ピストンロツ
ドに直線往復動と回転との複合運動を行わせるこ
とができ、しかもピストンロツドとピストンとを
相対回転自在でかつピストンロツドの軸線方向に
は一体的に摺動可能に連結したので、ピストンと
シリンダ間及びピストンとピストンロツド間に設
けたシールパツキングは、何れも直線往復動又は
回転の一方の運動を受けるのみであつて、直線往
復動と回転との複合運動を受けることがなく、そ
のためシールパツキングの摩耗を少なくして複合
アクチユエータの寿命を増大させることができ
る。
第１図は本発明の実施例を示す縦断正面図、第
２図はシリンダ型アクチユエータを取外した状態
でのベーン型アクチユエータの部分破断平面図、
第３図は第１図におけるＡ−Ａ線での断面図であ
る。 １……ベーン型アクチユエータ、２……シリン
ダ型アクチユエータ、１３ａ，１３ｂ……軸、２
４……ピストン、２５……ピストンロツド、４
０，４１……シールパツキング。
２図はシリンダ型アクチユエータを取外した状態
でのベーン型アクチユエータの部分破断平面図、
第３図は第１図におけるＡ−Ａ線での断面図であ
る。 １……ベーン型アクチユエータ、２……シリン
ダ型アクチユエータ、１３ａ，１３ｂ……軸、２
４……ピストン、２５……ピストンロツド、４
０，４１……シールパツキング。
Claims (1)
- １ 揺動型アクチユエータの軸とシリンダ型アク
チユエータのピストンロツドとを、上記ピストン
ロツドが上記軸に対して一体的に回転可能でかつ
ピストンロツドの軸線方向には相対的に摺動自在
なるように連結した複合アクチユエータにおい
て、上記シリンダ型アクチユエータのピストン
を、上記ピストンロツドに対して相対回転自在で
かつピストンロツドの軸線方向には該ピストンロ
ツドと一体的に往復動するように取付け、上記ピ
ストンとピストンロツドの間に回転用シールパツ
キングを設けると共に、上記ピストンとシリンダ
の間に摺動用シールパツキングを設けたことを特
徴とする複合アクチユエータにおけるピストンシ
ール機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046085A JPS61290205A (ja) | 1985-06-15 | 1985-06-15 | 複合アクチユエ−タにおけるピストンシ−ル機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046085A JPS61290205A (ja) | 1985-06-15 | 1985-06-15 | 複合アクチユエ−タにおけるピストンシ−ル機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61290205A JPS61290205A (ja) | 1986-12-20 |
| JPH0337041B2 true JPH0337041B2 (ja) | 1991-06-04 |
Family
ID=15034768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13046085A Granted JPS61290205A (ja) | 1985-06-15 | 1985-06-15 | 複合アクチユエ−タにおけるピストンシ−ル機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61290205A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101242971B1 (ko) * | 2011-06-10 | 2013-03-12 | 주식회사 포스코 | 2자유도 구동장치 |
-
1985
- 1985-06-15 JP JP13046085A patent/JPS61290205A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61290205A (ja) | 1986-12-20 |
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