JPH0375763B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明の軸の任意の回転角制御を行なうことが
できるアクチユエータに関する。

「従来の技術」 従来、建設機械におけるアームの旋回、工作機
械における回転割り出し等に揺動モータが用いら
れている。これはロータリシリンダともいわれ、
円筒内に仕切り壁と、回転軸と一体になつた仕切
り板とがあり、前記円筒には、この円筒内に連通
する２つの接続口が設けられており、一方の接続
口から空気圧または油圧を供給すれば回転軸は時
計回りに所定角度回転し、他方の接続口から空気
圧または油圧を供給すれば逆回転するようになさ
れている。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、このような揺動モータの回転軸の回
転角は60°、90°、180°、280°等となるようにその
機種により一定回転角に決められている。回転軸
はこの一定の回転角範囲内で往復回転するが、こ
の一定の回転角範囲の途中においては停止しな
い。

そこで、このような揺動モータを用いて回転軸
を、その回転角範囲の３箇所以上の位置で停止さ
せたい場合には、この揺動モータに、その外部か
らカム機構等からなる停止機構を係脱させ、前記
揺動モータの回転軸の所定の回転角においてこの
回転軸を停止させることが考えられている。とこ
ろが、この場合には、回転軸の所定の回転角と、
揺動モータへの停止機構の係合時期を同期させな
ければならずめんどうであり、またこの停止機構
の形状によつては、この停止機構の係合によつて
回転しはじめてから停止させられるまでの回転軸
の回転角が回転軸の回転方向の違いによつて異な
る場合があつて不便であり、また予め停止機構が
設けられた２つの揺動モータを同軸状に連結し、
一方の揺動モータにより所定回転角回転させて前
記停止機構により停止させ、さらに他方の揺動モ
ータにより所定回転角回転させ、これにより総合
回転角範囲内の３箇所において停止させることも
考えられたが、この場合には、ワークに取り付け
られる揺動モータの重量により回転抵抗が大きく
なり、スムースな作動が得られないばかりか機構
が大型化する欠点がある。

本発明は上記問題点を解消するもので、その目
的は、軸を任意の回転角範囲で往復回転させるこ
とができ、かつ前記軸をその回転角範囲の任意回
転角位置において容易に、正確に、しかもスムー
スに停止させることができるコンパクトなアクチ
ユエータの提供にある。

「課題を解決するための手段」 本発明のアクチユエータは、本体に回転自在に
支持された軸と、前記本体の側方に第１の連結部
材を介して前記軸と直交する方向に自体の軸線方
向を向けて設けられた第１のシリンダ機構と、該
第１のシリンダ機構の可動部に、該第１のシリン
ダ機構と互いに軸線方向が平行になるように第２
の連結部材を介してその支持部が連結された第２
のシリンダ機構と、該第２のシリンダ機構におけ
る前記第１のシリンダ機構に連結されていない可
動部に第３の連結部材を介して連結されたカム駆
動体と、前記軸に固定されかつ前記カム駆動体に
係合され、該カム駆動体の移動により前記軸を往
復回転させるカムとからなることを特徴としてい
る。

「作用」 本発明のアクチユエータにおいて、第１のシリ
ンダ機構が作動すると、第２の連結部材と第２の
シリンダ機構全体と第３の連結部材とを介して、
カム駆動体が移動して軸が往復回転する。また、
第２のシリンダ機構が作動すると、第３の連結部
材を介してカム駆動体が移動して軸が往復回転す
る。すなわち、各シリンダ機構の二つの停止状態
（伸びた状態と縮んだ状態）に対応して、軸は停
止角度が変化することになる。

そして、軸の停止角度はこれらシリンダ機構の
組合せ動作（合計４状態）が合成された結果とし
てあらわれるので、各シリンダ機構の作動方向が
対向して打消し合う場合以外は、すなわち前記組
合せ動作のうち三つの状態に対応する軸の回転角
度は、各シリンダ機構のストローク等に応じた大
きさだけ異なる角度となる。

したがつて、各シリンダ機構のストローク等を
適宜設定することにより、軸を三つの任意の角度
に停止させること（すなわち、任意の回転角範囲
で往復回転させ、かつこの回転角範囲の任意角度
で停止させること）ができる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に
基づいて説明する。第１図中１は円筒状の本体で
あり、この本体１はその両端に端板２，３を有し
ている。本体１には軸４がその一端側を本体１か
ら突出して嵌入され、本体１に軸受５，６を介し
て回転自在に支持されている。

また、本体１の側方には第１の連結部材（第１
の連結板）７が固定されている。第１の連結部材
７には、第１図における本体１の下側に位置して
第１のシリンダ機構８が取り付けられている。こ
の第１のシリンダ機構８は片ロツド形復動シリン
ダからなり、そのピストンロツド９は前記軸４と
直交する方向に向けられかつ第３図において第１
のシリンダ機構８のシリンダ１０の左側に突出さ
せられている。

第１のシリンダ機構８のピストンロツド９には
第２の連結部材（第２の連結板）１１が取り付け
られている。この第２の連結部材１１には第２の
シリンダ機構１２が取り付けられている。この第
２のシリンダ機構１２は片ロツド形複動シリンダ
からなり第１図における本体１の下側に位置して
第１のシリンダ機構８と並設されている。第１の
シリンダ機構８と第２のシリンダ機構１２とのそ
れぞれの軸線は平行とされ、第２のシリンダ機構
１２のピストンロツド１３は第３図において第２
のシリンダ機構１２のシリンダ１４の右側に突出
させられている。第２の連結部材１１には、第１
のシリンダ機構８、第２のシリンダ機構１２間に
位置させられた円筒状のガイド部材１５が第１の
シリンダ機構８の軸線と平行に固定されている。
ガイド部材１５には、第１の連結部材７に取り付
けられたガイド棒１６が摺動自在に嵌入されてい
る。

第２のシリンダ機構１２のピストンロツド１３
には略コ字形の第３の連結部材（第３の連結板）
１７の一端が取り付けられている。第３の連結部
材１７の他端は第２の連結部材１１に取り付けら
れたガイド棒１８に摺動自在に嵌合されている。
ガイド棒１８は第２のシリンダ機構１２の軸線と
平行とされている。

第３の連結部材１７には、前記軸４と同方向に
向けられたカム駆動体（ピン）１９が固定されて
いる。

一方、軸４の所定箇所には先端側に長孔２０が
形成されたレバー（矩形板）状のカム２１の基端
部が固定して取り付けられている。長孔２０には
カム駆動体１９が摺動可能に嵌入されている。

なお、本体１は例えば旋回するアームの先端等
に第２図および第３図に示す取付部２２を介して
固定される。

次に、前記のように構成されたアクチユエータ
の作用について説明する。例えば旋回するアーム
の先端に本体１を取付部２２を介して取り付け、
軸４に例えば工具を取り付ける。そして、第１の
シリンダ機構８及び第２のシリンダ機構１２が縮
小された状態において、第１のシリンダ機構８を
伸長作動させると、第２の連結部材１１が第２の
シリンダ機構１２と共に第２図及び第３図におい
て矢印Ａ方向に移動し、第２の連結部材１１は同
図における二点鎖線Ｃ位置に達して停止する。こ
の際、ガイド部材１５はガイド棒１６に対し同図
において矢印Ａ方向に摺動移動し、第１のシリン
ダ機構８の軸線と平行に第２のシリンダ機構１２
を正確に移動させる。また、この第２のシリンダ
機構１２の移動と共に第３の連結部材１７及びカ
ム駆動体１９も第２図及び第３図において矢印Ａ
方向に移動する。従つて、カム駆動体１９が長孔
２０内でこの長孔２０に対し摺動移動し、軸４及
びカム２１が軸４を中心に第２図において時計回
り方向に所定角度回転して停止し、カム２１は第
２図に示す二点鎖線Ｄ箇所に位置する。そこで、
その位置において軸４に取り付けられた工具によ
り加工を行なうことができる。

次に、第１のシリンダ機構８を縮小作動させる
と、第２の連結部材１１と共に第２のシリンダ機
構１２、ガイド部材１５、第３の連結部材１７及
びカム駆動体１９が第２図及び第３図において矢
印Ｂ方向に移動して同図に示す元の位置に戻り、
この位置に軸４に取り付けられた工具により加工
を行なうことができる。

次に、第２のシリンダ機構１２を伸長作動させ
ると、第３の連結部材１７と共にカム駆動体１９
が第２図及び第３図において矢印Ｂ方向に移動
し、第３の連結部材１７は同図に示す二点鎖線Ｅ
位置に達して停止する。この際、第３の連結部材
１７にガイド棒１８に案内されて第２のシリンダ
機構１２の軸線方向と同方向に正確に移動する。
従つて、カム駆動体１９が長孔２０内でこの長孔
２０に対して摺動移動し、軸４及びカム２１が軸
４を中心に第２図において反時計回り方向に所定
角度回転して停止し、カム２１は第２図に示す二
点鎖線Ｆ箇所に位置する。そこで、この位置にお
いて軸４に取り付けられた工具により加工を行な
うことができる。

次に、第２のシリンダ機構１２を縮小作動させ
ると、第３の連結部材１７と共にカム駆動体１９
が第２図及び第３図において矢印Ａ方向に移動し
て同図に示す元の位置に戻る。

なお、第１のシリンダ機構８と第２のシリンダ
機構１２の伸縮作動順序は前記順序に限られるこ
とはなく、適宜変更してもよく、この伸縮作動順
序の変更により軸４を前記往復回転範囲回転さ
せ、その往復回転角範囲内で前記３箇所において
停止させることができる。

また、軸４とカム駆動体１９との間の距離、第
１のシリンダ機構８、第２のシリンダ機構１２の
ストロークは一定とは限らず、種々変更すること
により軸４の任意の回転角範囲を得ることができ
る。

また、前記実施例においては、軸４をその回転
角範囲内の３箇所において停止させるようにした
が、これり限られることなく、例えば前記実施例
のアクチユエータを２個以上組合わせて使用する
ことにより、各アクチユエータの軸４の回転角を
総合してアクチユエータの軸の回転角範囲を拡
げ、その回転角範囲内で軸４を多段階に停止させ
ることができる。

また、前記実施例においては、第１のシリンダ
機構８、第２のシリンダ機構１２の各ピストン
（図示せず）がそれらのストローク端に達したと
き軸４の回転が停止するようにしたが、これに限
られることなく、第１のシリンダ機構８、第２の
シリンダ機構１２に適宜制御弁、タイマー、スイ
ツチ等を組み合わせて第１のシリンダ機構８、第
２のシリンダ機構１２を制御すれば、軸４をその
回転角範囲の任意回転角において停止させたり、
軸４を間欠的に往復運動させたり、連続的に往復
運動させたりすることもできる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、軸を任意
の回転角範囲で往復回転させることができ、かつ
軸をその回転角範囲内の任意回転角位置において
容易に、正確に、しかもスムースに停止させるこ
とができるコンパクトなアクチユエータを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部省略側面
図、第２図はその正面図、第３図はその下面図で
ある。 １……本体、４……軸、７……第１の連結部材
（第１の連結板）、８……第１のシリンダ機構、
９，１３……可動部（ピストンロツド）、１０，
１４……支持部（シリンダ）、１１……第２の連
結部材（第２の連結板）、１２……第２のシリン
ダ機構、１７……第３の連結部材（第３の連結
板）、１９……カム駆動体（ピン）、２０……長
孔、２１……カム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体に回転自在に支持された軸と、前記本体
   の側方に第１の連結部材を介して前記軸と直交す
   る方向に自体の軸線方向を向けて設けられた第１
   のシリンダ機構と、該第１のシリンダ機構の可動
   部に、該第１のシリンダ機構と互いに軸線方向が
   平行になるように第２の連結部材を介してその支
   持部が連結された第２のシリンダ機構と、該第２
   のシリンダ機構の可動部に第３の連結部材を介し
   て連結されたカム駆動体と、前記軸に固定されか
   つ前記カム駆動体に係合され、該カム駆動体の移
   動により前記軸を往復回転させるカムとからなる
   ことを特徴とするアクチユエータ。 ２ 前記第１のシリンダ機構と第２のシリンダ機
   構とは片ロツド形複動シリンダからなり、それぞ
   れのピストンロツドは前記可動部として互いに逆
   方向に進出するように設けられたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のアクチユエータ。 ３ 前記カムはその先端側に長孔を有し、前記軸
   と直交する方向に延ばされたレバーからなり、前
   記カム駆動体は前記軸と平行に設けられたピンか
   らなり、該ピンは前記長孔に嵌入されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   のアクチユエータ。