JPH06205563A - ステッピング・アクチュエータ - Google Patents
ステッピング・アクチュエータInfo
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- JPH06205563A JPH06205563A JP4354183A JP35418392A JPH06205563A JP H06205563 A JPH06205563 A JP H06205563A JP 4354183 A JP4354183 A JP 4354183A JP 35418392 A JP35418392 A JP 35418392A JP H06205563 A JPH06205563 A JP H06205563A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 48
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
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- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
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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
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
- F15B11/12—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
- F15B11/127—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action with step-by-step action
-
- 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
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/18—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors used in combination for obtaining stepwise operation of a single controlled member
-
- 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
- F15B15/068—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 the motor being of the helical type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/15—Intermittent grip type mechanical movement
- Y10T74/1526—Oscillation or reciprocation to intermittent unidirectional motion
- Y10T74/1529—Slide actuator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T74/15—Intermittent grip type mechanical movement
- Y10T74/1526—Oscillation or reciprocation to intermittent unidirectional motion
- Y10T74/1529—Slide actuator
- Y10T74/1531—Multiple acting
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 構造が簡単、小型、安価で、正逆両方向の任
意ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロ
ータリー・ステッピング・アクチュエータを得る。 【構成】 軸線方向に駆動される直進駆動部材２の運動
を一定角度の回転に変換して回転運動部材３から出力す
る。直進駆動部材２は、軸線方向に駆動可能とし、その
内側に、外側フレーム１から出力軸４を突出させた回転
運動部材３を挿入し、外側フレーム１に回転自在に支持
させる。外側フレーム１と直進駆動部材２との間におい
て、端部において相互に連結した複数の溝１２を設ける
と共に、溝１２に対して弾性的に圧接する突子１３を設
ける。溝１２には、溝端付近において突子１３が移動す
る往溝と復溝の深さに段差を設け、往溝に対して復溝を
深くし、これらによって一方向回転変換機構を構成させ
る。また、直進駆動部材２と回転運動部材３とは、相互
の回転運動を規制するスプライン１７等の連結手段によ
って連結する。
意ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロ
ータリー・ステッピング・アクチュエータを得る。 【構成】 軸線方向に駆動される直進駆動部材２の運動
を一定角度の回転に変換して回転運動部材３から出力す
る。直進駆動部材２は、軸線方向に駆動可能とし、その
内側に、外側フレーム１から出力軸４を突出させた回転
運動部材３を挿入し、外側フレーム１に回転自在に支持
させる。外側フレーム１と直進駆動部材２との間におい
て、端部において相互に連結した複数の溝１２を設ける
と共に、溝１２に対して弾性的に圧接する突子１３を設
ける。溝１２には、溝端付近において突子１３が移動す
る往溝と復溝の深さに段差を設け、往溝に対して復溝を
深くし、これらによって一方向回転変換機構を構成させ
る。また、直進駆動部材２と回転運動部材３とは、相互
の回転運動を規制するスプライン１７等の連結手段によ
って連結する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直線的な運動をステッ
プ的な回転に変換できるようにしたステッピング・アク
チュエータに関するものであり、さらに詳しくは、直線
的な運動をステップ的な一定角度づつの回転に変換し、
正逆両方向の任意ステップ数の回転にも適用できるよう
にしたロータリー・ステッピング・アクチュエータに関
するものである。
プ的な回転に変換できるようにしたステッピング・アク
チュエータに関するものであり、さらに詳しくは、直線
的な運動をステップ的な一定角度づつの回転に変換し、
正逆両方向の任意ステップ数の回転にも適用できるよう
にしたロータリー・ステッピング・アクチュエータに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、各種産業用機械において、任意
角度のステップ的な回転駆動が要求されることは少なく
ない。その場合に、正逆両方向へのステップ的回転が要
求されることもある。このようなステップ的回転駆動の
必要がある場合、サーボモータ等を用いると、制御系が
複雑で非常に高価であり、また、機械式で正逆任意の方
向へ回転駆動可能なものも構造や制御が比較的複雑で、
大トルクを得にくいという問題がある。
角度のステップ的な回転駆動が要求されることは少なく
ない。その場合に、正逆両方向へのステップ的回転が要
求されることもある。このようなステップ的回転駆動の
必要がある場合、サーボモータ等を用いると、制御系が
複雑で非常に高価であり、また、機械式で正逆任意の方
向へ回転駆動可能なものも構造や制御が比較的複雑で、
大トルクを得にくいという問題がある。
【０００３】このような問題の解決に適した手段とし
て、軸線方向に駆動される直進駆動部材の運動を回転運
動部材の一定角度の回転に変換するため、それらの部材
の一方に螺旋状の溝を設けると共に、他方の部材にその
螺旋状の溝に嵌入する突子を設け、直進駆動部材の軸線
方向への往復駆動によって回転運動部材に回転を与える
ようにした機構は、従来から一般的に知られている。し
かしながら、この種の機構では、構造簡単であるなどの
利点を有しているとしても、回転運動部材の出力として
揺動回転が得られるのみであり、一方向あるいは正逆両
方向の無限回転を得ることは困難である。
て、軸線方向に駆動される直進駆動部材の運動を回転運
動部材の一定角度の回転に変換するため、それらの部材
の一方に螺旋状の溝を設けると共に、他方の部材にその
螺旋状の溝に嵌入する突子を設け、直進駆動部材の軸線
方向への往復駆動によって回転運動部材に回転を与える
ようにした機構は、従来から一般的に知られている。し
かしながら、この種の機構では、構造簡単であるなどの
利点を有しているとしても、回転運動部材の出力として
揺動回転が得られるのみであり、一方向あるいは正逆両
方向の無限回転を得ることは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、上記螺旋状溝とそれに嵌入する突子を有する機構と
同様に、簡単、小型、安価で、直線的な運動をステップ
的な一定角度づつの回転に変換し、正逆両方向の任意ス
テップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロータ
リー・ステッピング・アクチュエータを得ることにあ
る。
は、上記螺旋状溝とそれに嵌入する突子を有する機構と
同様に、簡単、小型、安価で、直線的な運動をステップ
的な一定角度づつの回転に変換し、正逆両方向の任意ス
テップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロータ
リー・ステッピング・アクチュエータを得ることにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のステッピング・アクチュエータは、軸線方向
に駆動される直進駆動部材の運動を一定角度の回転に変
換して出力するステッピング・アクチュエータであっ
て、上記直進駆動部材を外側フレームの内部に収容し
て、それを軸線方向に駆動する手段を設けると共に、該
外側フレームから出力軸を突出させた回転運動部材を収
容し、上記直進駆動部材と外側フレームあるいは回転運
動部材との間の円筒状接合面において、その一方の部材
表面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜し、端部にお
いて相互に連結した複数の溝を設けると共に、他方の部
材に、上記溝に対して弾性的に圧接する突子を設け、上
記溝には、溝端付近において直進駆動部材の往復駆動に
伴って上記突子が移動する往溝と復溝の深さに段差を設
け、往溝に対して復溝を深くし、これらによって一方向
回転変換機構を構成させ、この一方向回転変換機構を設
けていない直進駆動部材と回転運動部材あるいは外側フ
レームとを、相互の回転運動を規制する連結手段によっ
て連結したことを特徴とするものである。
の本発明のステッピング・アクチュエータは、軸線方向
に駆動される直進駆動部材の運動を一定角度の回転に変
換して出力するステッピング・アクチュエータであっ
て、上記直進駆動部材を外側フレームの内部に収容し
て、それを軸線方向に駆動する手段を設けると共に、該
外側フレームから出力軸を突出させた回転運動部材を収
容し、上記直進駆動部材と外側フレームあるいは回転運
動部材との間の円筒状接合面において、その一方の部材
表面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜し、端部にお
いて相互に連結した複数の溝を設けると共に、他方の部
材に、上記溝に対して弾性的に圧接する突子を設け、上
記溝には、溝端付近において直進駆動部材の往復駆動に
伴って上記突子が移動する往溝と復溝の深さに段差を設
け、往溝に対して復溝を深くし、これらによって一方向
回転変換機構を構成させ、この一方向回転変換機構を設
けていない直進駆動部材と回転運動部材あるいは外側フ
レームとを、相互の回転運動を規制する連結手段によっ
て連結したことを特徴とするものである。
【０００６】上記直進駆動部材と回転運動部材とは、そ
れらを一体化した直進駆動兼回転運動部材とすることが
でき、この場合は出力軸に直線運動と回転運動とが複合
された出力が得られることになる。また、上記ステッピ
ング・アクチュエータにおいて、一方向回転変換機構を
有する直進駆動部材の二組を独立に軸線方向に駆動可能
として併設し、それらの一方向回転変換機構における溝
端付近の溝の段差を、互いに反対側が深くなるようにし
て、各一方向回転変換機構を備えた直進駆動部材をそれ
ぞれ正転用または逆回転用とし、それぞれの一方向回転
変換機構における溝端を円周方向溝によって連結し、こ
れによって正逆両方向回転を行わせることができる。
れらを一体化した直進駆動兼回転運動部材とすることが
でき、この場合は出力軸に直線運動と回転運動とが複合
された出力が得られることになる。また、上記ステッピ
ング・アクチュエータにおいて、一方向回転変換機構を
有する直進駆動部材の二組を独立に軸線方向に駆動可能
として併設し、それらの一方向回転変換機構における溝
端付近の溝の段差を、互いに反対側が深くなるようにし
て、各一方向回転変換機構を備えた直進駆動部材をそれ
ぞれ正転用または逆回転用とし、それぞれの一方向回転
変換機構における溝端を円周方向溝によって連結し、こ
れによって正逆両方向回転を行わせることができる。
【０００７】さらに、直進駆動部材と回転運動部材また
は外側フレームとの相互の回転運動を規制する連結手段
として、対応する一方向回転変換機構と回転方向及び／
または回転角度を異にする一方向回転変換機構を用いる
ことができ、これによって比較的小さいステップから大
きいステップまで、任意角度の正逆回転を可能にするこ
とができる。上述した各ステッピング・アクチュエータ
は、直進駆動部材あるいは直進駆動兼回転運動部材を軸
線方向に駆動するための手段として、外側フレームを流
体圧用シリンダとし、上記直進駆動部材あるいは直進駆
動兼回転運動部材をその両端面に作用する流体圧で駆動
されるピストンとすることができる。
は外側フレームとの相互の回転運動を規制する連結手段
として、対応する一方向回転変換機構と回転方向及び／
または回転角度を異にする一方向回転変換機構を用いる
ことができ、これによって比較的小さいステップから大
きいステップまで、任意角度の正逆回転を可能にするこ
とができる。上述した各ステッピング・アクチュエータ
は、直進駆動部材あるいは直進駆動兼回転運動部材を軸
線方向に駆動するための手段として、外側フレームを流
体圧用シリンダとし、上記直進駆動部材あるいは直進駆
動兼回転運動部材をその両端面に作用する流体圧で駆動
されるピストンとすることができる。
【０００８】
【作用】上記ステッピング・アクチュエータにおいて
は、圧力流体等の供給により直進駆動部材が軸線方向に
移動すると、その間に突子が溝の一端から他端に移動
し、さらに、圧力流体により直進駆動部材を復帰させる
と、同様にして突子が次の溝に沿って移動する。そし
て、回転運動部材または直進駆動兼回転運動部材には上
記溝の形状によって決まる所要角度の回転が与えられ、
その回転が出力軸を通じて出力される。この場合に、上
記溝の端部においては往溝と復溝の間に段差を設け、往
溝に対して復溝を深くしているので、溝端において突子
が復動するときに該突子が常に安定的に復溝を選択し、
そのため、直進駆動部材が直線的往復運動を行うと、回
転運動部材には確実に一定方向の回転が与えられる。
は、圧力流体等の供給により直進駆動部材が軸線方向に
移動すると、その間に突子が溝の一端から他端に移動
し、さらに、圧力流体により直進駆動部材を復帰させる
と、同様にして突子が次の溝に沿って移動する。そし
て、回転運動部材または直進駆動兼回転運動部材には上
記溝の形状によって決まる所要角度の回転が与えられ、
その回転が出力軸を通じて出力される。この場合に、上
記溝の端部においては往溝と復溝の間に段差を設け、往
溝に対して復溝を深くしているので、溝端において突子
が復動するときに該突子が常に安定的に復溝を選択し、
そのため、直進駆動部材が直線的往復運動を行うと、回
転運動部材には確実に一定方向の回転が与えられる。
【０００９】一方向回転変換機構を有する直進駆動部材
の二組を軸線方向に併設したステッピング・アクチュエ
ータの駆動においては、いずれかの直進駆動部材を往復
動させると、回転運動部材に正または逆方向の回転が伝
達され、また他方の直進駆動部材を往復動させると、そ
れに伴って回転運動部材が所要の方向に回転せしめられ
る。この場合、一方の直進駆動部材の往復動により回転
運動部材が回転駆動されるときには、他方の直進駆動部
材の溝に嵌入している突子が、各溝の端部を連結する円
周方向溝に沿って移動するので、単一の軸上に正及び逆
方向回転のための直進駆動部材を設けていても、回転運
動部材に正及び逆方向のステップ的回転駆動が与えられ
る。回転運動部材と直進駆動部材との間に一方向回転変
換機構を設けると共に、外側フレームと直進駆動部材と
の間に一方向回転変換機構を設けた場合には、それらの
一方向回転変換機構における回転方向及び／または回転
角度を異ならしめることによって、任意方向に幅広い角
度範囲でのステップ回転が可能になる。
の二組を軸線方向に併設したステッピング・アクチュエ
ータの駆動においては、いずれかの直進駆動部材を往復
動させると、回転運動部材に正または逆方向の回転が伝
達され、また他方の直進駆動部材を往復動させると、そ
れに伴って回転運動部材が所要の方向に回転せしめられ
る。この場合、一方の直進駆動部材の往復動により回転
運動部材が回転駆動されるときには、他方の直進駆動部
材の溝に嵌入している突子が、各溝の端部を連結する円
周方向溝に沿って移動するので、単一の軸上に正及び逆
方向回転のための直進駆動部材を設けていても、回転運
動部材に正及び逆方向のステップ的回転駆動が与えられ
る。回転運動部材と直進駆動部材との間に一方向回転変
換機構を設けると共に、外側フレームと直進駆動部材と
の間に一方向回転変換機構を設けた場合には、それらの
一方向回転変換機構における回転方向及び／または回転
角度を異ならしめることによって、任意方向に幅広い角
度範囲でのステップ回転が可能になる。
【００１０】従って、上記構成によれば、構造が簡単、
小型、安価で、直線的な運動をステップ的な一定角度づ
つの回転に変換し、正逆両方向の任意ステップ回転や無
限回転にも適用できるようにしたロータリー・ステッピ
ング・アクチュエータを得ることができる。
小型、安価で、直線的な運動をステップ的な一定角度づ
つの回転に変換し、正逆両方向の任意ステップ回転や無
限回転にも適用できるようにしたロータリー・ステッピ
ング・アクチュエータを得ることができる。
【００１１】
【実施例】図１ないし図３は、本発明にかかるステッピ
ング・アクチュエータの第１実施例を示している。この
ステッピング・アクチュエータは、軸線方向に駆動され
る直進駆動部材の運動を一定角度の回転に変換して出力
するもので、外側フレーム１の内部に、軸線方向に駆動
される直進駆動部材２を摺動自在に収容すると共に、そ
の内側に、該外側フレーム１から出力軸４を突出させた
回転運動部材３を、軸受５，６により回転自在に支持さ
せて収容している。
ング・アクチュエータの第１実施例を示している。この
ステッピング・アクチュエータは、軸線方向に駆動され
る直進駆動部材の運動を一定角度の回転に変換して出力
するもので、外側フレーム１の内部に、軸線方向に駆動
される直進駆動部材２を摺動自在に収容すると共に、そ
の内側に、該外側フレーム１から出力軸４を突出させた
回転運動部材３を、軸受５，６により回転自在に支持さ
せて収容している。
【００１２】上記直進駆動部材２を軸線方向に駆動する
ための手段としては、外側フレーム１の両端をカバー
７，８で閉鎖して流体圧用シリンダとし、直進駆動部材
２をピストンとして、外側フレーム１に設けたポート
９，１０から供給する流体圧（空気圧、油圧）をそのピ
ストンの両端面に作用させて駆動するようにした構成を
示しているが、ソレノイドや他の機械的な駆動手段等を
用いることもできる。
ための手段としては、外側フレーム１の両端をカバー
７，８で閉鎖して流体圧用シリンダとし、直進駆動部材
２をピストンとして、外側フレーム１に設けたポート
９，１０から供給する流体圧（空気圧、油圧）をそのピ
ストンの両端面に作用させて駆動するようにした構成を
示しているが、ソレノイドや他の機械的な駆動手段等を
用いることもできる。
【００１３】上記外側フレーム１と直進駆動部材２との
間の円筒状接合面においては、直進駆動部材２の円筒状
表面に、図３の展開図に示すように、その母線に対して
交互に逆方向に傾斜した複数の溝１２を設けている。こ
れらの溝１２は、隣接溝の端部において相互に連結させ
たものであり、その溝の深さを後述のように設定して
る。一方、この直進駆動部材の表面に接合する外側フレ
ーム１には、上記溝１２に対して弾性的に圧接する突子
１３を設けている。この突子１３としては、外側フレー
ム１に設けた穴１４内に、該突子を形成するボールを嵌
入し、それを背後からばね１５で溝１２に向けて圧接す
るような構成を示しているが、後述の実施例の場合を含
めて、図示のボールに代えて、先端が滑らかな半球面状
のピンなどを用いることもできる。また、ここでは、直
進駆動部材２の表面に溝１２を設け、外側フレーム１に
その溝に対して弾性的に圧接する突子１３を設けた場合
を示しているが、それとは逆に、外側フレーム１に溝１
２を設け、直進駆動部材２に突子１３を設けることもで
きる。
間の円筒状接合面においては、直進駆動部材２の円筒状
表面に、図３の展開図に示すように、その母線に対して
交互に逆方向に傾斜した複数の溝１２を設けている。こ
れらの溝１２は、隣接溝の端部において相互に連結させ
たものであり、その溝の深さを後述のように設定して
る。一方、この直進駆動部材の表面に接合する外側フレ
ーム１には、上記溝１２に対して弾性的に圧接する突子
１３を設けている。この突子１３としては、外側フレー
ム１に設けた穴１４内に、該突子を形成するボールを嵌
入し、それを背後からばね１５で溝１２に向けて圧接す
るような構成を示しているが、後述の実施例の場合を含
めて、図示のボールに代えて、先端が滑らかな半球面状
のピンなどを用いることもできる。また、ここでは、直
進駆動部材２の表面に溝１２を設け、外側フレーム１に
その溝に対して弾性的に圧接する突子１３を設けた場合
を示しているが、それとは逆に、外側フレーム１に溝１
２を設け、直進駆動部材２に突子１３を設けることもで
きる。
【００１４】直進駆動部材２の駆動の往と復で上記突子
１３に別の溝を選択させるため、上記溝１２の各連結部
（直進駆動終端の直前）においては、直進駆動部材２の
往復駆動に伴って上記突子１３が移動する往溝と復溝の
深さに段差１６を設け、往溝に対して復溝を深くしてい
る。この段差は、現に突子１３が嵌入している溝１２よ
りも次に突子１３が移るべき溝を深くし、しかも突子１
３をばね１５で溝内に圧接することにより、溝端で突子
１３が次の溝に確実に移るようにするためのものであ
る。
１３に別の溝を選択させるため、上記溝１２の各連結部
（直進駆動終端の直前）においては、直進駆動部材２の
往復駆動に伴って上記突子１３が移動する往溝と復溝の
深さに段差１６を設け、往溝に対して復溝を深くしてい
る。この段差は、現に突子１３が嵌入している溝１２よ
りも次に突子１３が移るべき溝を深くし、しかも突子１
３をばね１５で溝内に圧接することにより、溝端で突子
１３が次の溝に確実に移るようにするためのものであ
る。
【００１５】このようにして、直進駆動部材の傾斜した
溝１２に外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入し、溝端
に上記段差１６を設けた構成は、直進駆動部材２の直線
的往復運動を一方向の回転運動に変換するものであり、
従って、これらの機構により一方向回転変換機構を構成
させている。即ち、直進駆動部材２の傾斜した溝１２に
外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入すると、直進駆動
部材２の軸線方向駆動位置に対する回転方向位置が規制
されることになり、しかも上記段差１６により溝端にお
いて突子１３が常に次の溝を選択するため、直進駆動部
材２が直線的往復運動を行うと、該部材２には一定方向
の回転が与えられることになる。
溝１２に外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入し、溝端
に上記段差１６を設けた構成は、直進駆動部材２の直線
的往復運動を一方向の回転運動に変換するものであり、
従って、これらの機構により一方向回転変換機構を構成
させている。即ち、直進駆動部材２の傾斜した溝１２に
外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入すると、直進駆動
部材２の軸線方向駆動位置に対する回転方向位置が規制
されることになり、しかも上記段差１６により溝端にお
いて突子１３が常に次の溝を選択するため、直進駆動部
材２が直線的往復運動を行うと、該部材２には一定方向
の回転が与えられることになる。
【００１６】また、上記直進駆動部材２と回転運動部材
３とは、スプライン１７により、相互の軸線方向の相対
的運動は許容するが、相対的回転運動を規制するように
して連結している。この相対的回転運動を規制する連結
手段は、上記スプラインに限ることなく、直進駆動部材
２と回転運動部材３のどちらか一方に軸線方向溝を設け
ると共に、他方にその溝に嵌入する突子を設け、あるい
は、直進駆動部材２と回転運動部材３の接合面を異形断
面にしたり、それらの間に滑りキーを設けるなどの手段
を採用することができる。
３とは、スプライン１７により、相互の軸線方向の相対
的運動は許容するが、相対的回転運動を規制するように
して連結している。この相対的回転運動を規制する連結
手段は、上記スプラインに限ることなく、直進駆動部材
２と回転運動部材３のどちらか一方に軸線方向溝を設け
ると共に、他方にその溝に嵌入する突子を設け、あるい
は、直進駆動部材２と回転運動部材３の接合面を異形断
面にしたり、それらの間に滑りキーを設けるなどの手段
を採用することができる。
【００１７】上記構成を有するステッピング・アクチュ
エータにおいては、ポート９から圧力流体が供給されて
直進駆動部材２が左端位置から図１に示す位置まで移動
すると、その間に突子１３が図３における溝１２の右端
から左端に移動し、さらに、上記ポート９の圧力流体を
排出すると同時にポート１０からの圧力流体の供給によ
り、直進駆動部材２が図１の位置から左端に移動する
と、同様にして突子１３が図３における溝１２の左端か
ら右端に移動し、直進駆動部材に溝形状によって決まる
所要角度の回転が与えられ、スプライン１７を介してそ
の回転が回転運動部材３に与えられ、出力軸４を通じて
出力される。この場合に、上記溝１２の端部においては
往溝と復溝の間に段差１６を設け、往溝に対して復溝を
深くしているので、溝端において突子１３が復動すると
きに該突子１３が常に安定的に復溝を選択し、そのた
め、直進駆動部材２が直線的往復運動を行うと、該直進
駆動部材２には確実に一定方向の回転が与えられること
になる。
エータにおいては、ポート９から圧力流体が供給されて
直進駆動部材２が左端位置から図１に示す位置まで移動
すると、その間に突子１３が図３における溝１２の右端
から左端に移動し、さらに、上記ポート９の圧力流体を
排出すると同時にポート１０からの圧力流体の供給によ
り、直進駆動部材２が図１の位置から左端に移動する
と、同様にして突子１３が図３における溝１２の左端か
ら右端に移動し、直進駆動部材に溝形状によって決まる
所要角度の回転が与えられ、スプライン１７を介してそ
の回転が回転運動部材３に与えられ、出力軸４を通じて
出力される。この場合に、上記溝１２の端部においては
往溝と復溝の間に段差１６を設け、往溝に対して復溝を
深くしているので、溝端において突子１３が復動すると
きに該突子１３が常に安定的に復溝を選択し、そのた
め、直進駆動部材２が直線的往復運動を行うと、該直進
駆動部材２には確実に一定方向の回転が与えられること
になる。
【００１８】図４ないし図６は、本発明の第２実施例を
示している。この第２実施例のステッピング・アクチュ
エータでは、第１実施例の場合と同様に、外側フレーム
２１の内部に、軸線方向に駆動される直進駆動部材２２
を摺動自在に収容すると共に、その内側に、該外側フレ
ーム２１から出力軸２４を突出させた回転運動部材２３
を、軸受２５，２６により回転自在に支持させて収容
し、直進駆動部材２２を流体圧（空気圧、油圧）で軸線
方向に駆動するようにしているが、一方向回転変換機構
は、直進駆動部材２２と外側フレーム２１との間ではな
く、直進駆動部材２２と回転運動部材２３との間の円筒
状接合面に配設している。
示している。この第２実施例のステッピング・アクチュ
エータでは、第１実施例の場合と同様に、外側フレーム
２１の内部に、軸線方向に駆動される直進駆動部材２２
を摺動自在に収容すると共に、その内側に、該外側フレ
ーム２１から出力軸２４を突出させた回転運動部材２３
を、軸受２５，２６により回転自在に支持させて収容
し、直進駆動部材２２を流体圧（空気圧、油圧）で軸線
方向に駆動するようにしているが、一方向回転変換機構
は、直進駆動部材２２と外側フレーム２１との間ではな
く、直進駆動部材２２と回転運動部材２３との間の円筒
状接合面に配設している。
【００１９】この一方向回転変換機構自体の構成は、第
１実施例の場合と実質的に変わるところがないが、回転
運動部材２３の円筒状表面に、図６の展開図に示すよう
な溝３２を設け、この溝３２に対して弾性的に圧接する
ボール状の突子３３を、その周囲に設けた環状のばね３
５により溝側に付勢している。なお、上記溝３２に段差
３６を設けて、往溝に対して復溝を深くした点も、第１
実施例の場合と同様である。また、図５に明確に示すよ
うに、直進駆動部材２２と外側フレーム２１との間を相
互の回転運動を規制して連結する連結手段としては、そ
れらの接合面を異形にするという手段を用いている。
１実施例の場合と実質的に変わるところがないが、回転
運動部材２３の円筒状表面に、図６の展開図に示すよう
な溝３２を設け、この溝３２に対して弾性的に圧接する
ボール状の突子３３を、その周囲に設けた環状のばね３
５により溝側に付勢している。なお、上記溝３２に段差
３６を設けて、往溝に対して復溝を深くした点も、第１
実施例の場合と同様である。また、図５に明確に示すよ
うに、直進駆動部材２２と外側フレーム２１との間を相
互の回転運動を規制して連結する連結手段としては、そ
れらの接合面を異形にするという手段を用いている。
【００２０】このような構成を有する第２実施例のステ
ッピング・アクチュエータにおいては、ポート２９から
圧力流体が供給されて直進駆動部材２２が図４の左端位
置から右端位置まで移動するとき、直進移動部材２２は
外側フレーム２１に拘束されて回転せず、その移動の間
に突子３３が回転運動部材２３を回転させながら該部材
２３の溝３２内を移動し、さらに、他のポートからの圧
力流体により直進駆動部材２２が図４の左端位置まで移
動するときには、同様にして突子３３が回転運動部材２
３を回転させながら溝３２内を復動し、それによって回
転運動部材２３に溝形状によって決まる所要角度の回転
が与えられ、それが出力軸２４を通じて出力される。こ
の場合に、上記溝３２の端部における往溝に対して復溝
を段差３６により深くしているので、前記実施例と同様
に突子３３が復動するときに該突子３３が常に安定的に
復溝を選択し、回転運動部材２３には確実に一定方向の
回転が与えられる。
ッピング・アクチュエータにおいては、ポート２９から
圧力流体が供給されて直進駆動部材２２が図４の左端位
置から右端位置まで移動するとき、直進移動部材２２は
外側フレーム２１に拘束されて回転せず、その移動の間
に突子３３が回転運動部材２３を回転させながら該部材
２３の溝３２内を移動し、さらに、他のポートからの圧
力流体により直進駆動部材２２が図４の左端位置まで移
動するときには、同様にして突子３３が回転運動部材２
３を回転させながら溝３２内を復動し、それによって回
転運動部材２３に溝形状によって決まる所要角度の回転
が与えられ、それが出力軸２４を通じて出力される。こ
の場合に、上記溝３２の端部における往溝に対して復溝
を段差３６により深くしているので、前記実施例と同様
に突子３３が復動するときに該突子３３が常に安定的に
復溝を選択し、回転運動部材２３には確実に一定方向の
回転が与えられる。
【００２１】図７及び図８に示す第３実施例は、前記第
１実施例のステッピング・アクチュエータにおいて、直
進駆動部材２と回転運動部材３を一体化して直進駆動兼
回転運動部材４３としたものに相当している。即ち、こ
の第３実施例では、上記直進駆動兼回転運動部材４３を
外側フレーム４１の内部に収容して、それを軸線方向に
流体圧で駆動するためのポート４９，５０を設けると共
に、外側フレーム４１から突出する出力軸４４を設け、
直進駆動兼回転運動部材４３と外側フレーム４１との間
の円筒状接合面に、溝５２に対して突子５３をばね５５
で弾性的に圧接させた一方向回転変換機構を設けてい
る。なお、直進駆動兼回転運動部材４３に設けた溝５２
及びそれに設けた段差は、図３の場合と変わるところが
ないので、図示を省略している。この実施例では、上述
したように、直進駆動部材と回転運動部材を一体化して
いるので、ポート４９とポート５０から交互に圧力流体
が供給された場合、出力軸４４からは直進と回転の複合
運動が取り出され、従って、そのような複合運動を得た
い場合に特に有利なものである。
１実施例のステッピング・アクチュエータにおいて、直
進駆動部材２と回転運動部材３を一体化して直進駆動兼
回転運動部材４３としたものに相当している。即ち、こ
の第３実施例では、上記直進駆動兼回転運動部材４３を
外側フレーム４１の内部に収容して、それを軸線方向に
流体圧で駆動するためのポート４９，５０を設けると共
に、外側フレーム４１から突出する出力軸４４を設け、
直進駆動兼回転運動部材４３と外側フレーム４１との間
の円筒状接合面に、溝５２に対して突子５３をばね５５
で弾性的に圧接させた一方向回転変換機構を設けてい
る。なお、直進駆動兼回転運動部材４３に設けた溝５２
及びそれに設けた段差は、図３の場合と変わるところが
ないので、図示を省略している。この実施例では、上述
したように、直進駆動部材と回転運動部材を一体化して
いるので、ポート４９とポート５０から交互に圧力流体
が供給された場合、出力軸４４からは直進と回転の複合
運動が取り出され、従って、そのような複合運動を得た
い場合に特に有利なものである。
【００２２】図９ないし図１１の第４実施例は、第２実
施例（図４〜図６）のステッピング・アクチュエータに
おいて、一方向回転変換機構を有する直進駆動部材の二
組を軸線方向に併設した構成を有するものである。即
ち、この第４実施例においては、外側フレーム６１の内
部に、軸線方向に独立に駆動される一対の直進駆動部材
６２Ａ，６２Ｂを、異形断面により相互の回転運動を規
制してそれぞれ摺動自在に収容すると共に、それらの内
側に、出力軸６４を外部に突出させた単一の回転運動部
材６３を挿通して回転自在に支持させている。直進駆動
部材６２Ａ，６２Ｂは、外側フレーム６１上に取り付け
たソレノイドバルブ６９及び流路７１Ａ，７１Ｂを通し
て、それらのいずれかの外端面側に選択的に圧力流体
（空気圧、油圧）が送給され、それによって左右いずれ
かの直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂが内側に向けて往
動するものである。また、上記圧力流体を排出すると同
時に、ソレノイドバルブ７０により流路７１Ｃを通して
それらの直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの間に圧力流体が
供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せしめ
られる。
施例（図４〜図６）のステッピング・アクチュエータに
おいて、一方向回転変換機構を有する直進駆動部材の二
組を軸線方向に併設した構成を有するものである。即
ち、この第４実施例においては、外側フレーム６１の内
部に、軸線方向に独立に駆動される一対の直進駆動部材
６２Ａ，６２Ｂを、異形断面により相互の回転運動を規
制してそれぞれ摺動自在に収容すると共に、それらの内
側に、出力軸６４を外部に突出させた単一の回転運動部
材６３を挿通して回転自在に支持させている。直進駆動
部材６２Ａ，６２Ｂは、外側フレーム６１上に取り付け
たソレノイドバルブ６９及び流路７１Ａ，７１Ｂを通し
て、それらのいずれかの外端面側に選択的に圧力流体
（空気圧、油圧）が送給され、それによって左右いずれ
かの直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂが内側に向けて往
動するものである。また、上記圧力流体を排出すると同
時に、ソレノイドバルブ７０により流路７１Ｃを通して
それらの直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの間に圧力流体が
供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せしめ
られる。
【００２３】回転駆動部材６３上には、図１１に示すよ
うに、それぞれの一方向回転変換機構のための第２実施
例と同様な溝７２Ａ，７２Ｂが２列に並設され、これら
の溝７２Ａ，７２Ｂには、それぞれ、直進駆動部材６２
Ａ，６２Ｂに保持された突子７３がばね７５により弾性
的に圧接されている。これらの溝７２Ａ，７２Ｂの端部
付近には、往溝に対して復溝を深くする段差７６Ａ，７
６Ｂを設け、突子７３が復動するときに安定的に復溝を
選択するようにしているが、これらの段差は互いに反対
側が深くなるようにしている。そのため、各一方向回転
変換機構を備えた直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂは、それ
ぞれ正転用及び逆回転用として機能することになる。
うに、それぞれの一方向回転変換機構のための第２実施
例と同様な溝７２Ａ，７２Ｂが２列に並設され、これら
の溝７２Ａ，７２Ｂには、それぞれ、直進駆動部材６２
Ａ，６２Ｂに保持された突子７３がばね７５により弾性
的に圧接されている。これらの溝７２Ａ，７２Ｂの端部
付近には、往溝に対して復溝を深くする段差７６Ａ，７
６Ｂを設け、突子７３が復動するときに安定的に復溝を
選択するようにしているが、これらの段差は互いに反対
側が深くなるようにしている。そのため、各一方向回転
変換機構を備えた直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂは、それ
ぞれ正転用及び逆回転用として機能することになる。
【００２４】さらに、いずれか一方の直進駆動部材６２
Ａまたは６２Ｂにより回転運動部材６３に回転運動を与
えるとき、他の直進駆動部材と回転運動部材間を回転可
能にする必要があるため、それぞれの一方向回転変換機
構における溝７２Ａ，７２Ｂの終端部は円周方向溝７７
Ａ，７７Ｂにより連結している。これらの円周方向溝７
７Ａ，７７Ｂは、溝７２Ａ，７２Ｂの終端部に対して浅
くしており、終端部の回転防止（角度位置決め）機能が
失われることはない。
Ａまたは６２Ｂにより回転運動部材６３に回転運動を与
えるとき、他の直進駆動部材と回転運動部材間を回転可
能にする必要があるため、それぞれの一方向回転変換機
構における溝７２Ａ，７２Ｂの終端部は円周方向溝７７
Ａ，７７Ｂにより連結している。これらの円周方向溝７
７Ａ，７７Ｂは、溝７２Ａ，７２Ｂの終端部に対して浅
くしており、終端部の回転防止（角度位置決め）機能が
失われることはない。
【００２５】このような構成を有するステッピング・ア
クチュエータの駆動においては、ソレノイドバルブ６９
の切換により流路７１Ａまたは７１Ｂを通していずれか
の直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの外端面側に選択的
に圧力流体が送給され、それによって左右いずれかの直
進駆動部材が内側に向けて往動し、また、その圧力流体
の排出と同時にソレノイドバルブ７０により流路７１Ｃ
を通して直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの間に圧力流体が
供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せしめ
られ、それに伴って一方向回転変換機構により回転運動
部材６３に正または逆方向の回転が伝達される。
クチュエータの駆動においては、ソレノイドバルブ６９
の切換により流路７１Ａまたは７１Ｂを通していずれか
の直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの外端面側に選択的
に圧力流体が送給され、それによって左右いずれかの直
進駆動部材が内側に向けて往動し、また、その圧力流体
の排出と同時にソレノイドバルブ７０により流路７１Ｃ
を通して直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの間に圧力流体が
供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せしめ
られ、それに伴って一方向回転変換機構により回転運動
部材６３に正または逆方向の回転が伝達される。
【００２６】この場合に、例えば、直進駆動部材６２Ａ
が圧力流体により往復動し、一方向回転変換機構を介し
て回転運動部材６３を回転駆動しようとするときには、
直進駆動部材６２Ｂが異形断面により外側フレーム６１
に対する回転を拘束されているので、溝７２Ｂに対する
突子７３の嵌入により回転が規制されている回転運動部
材６３の拘束を解除する必要がある。回転運動部材６３
上における溝７２Ａ，７２Ｂの端部を連結する前記円周
方向溝７７Ａ，７７Ｂは、この場合の突子７３の円周方
向移動を可能にするものであり、これによって回転運動
部材６３は直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの往復駆動
により正または逆方向にステップ的に回転駆動される。
なお、円周方向溝７７Ａ及び７７Ｂは、溝７２Ａ，７２
Ｂの終端部に対して浅くしているため、突子７３が円周
方向溝７７Ａまたは７７Ｂ内を転動しても、最終的には
溝７２Ａまたは７２Ｂの端部の深い溝内に嵌入した状態
に落ち着き、突子７３の位置決めが安定的に行われる。
が圧力流体により往復動し、一方向回転変換機構を介し
て回転運動部材６３を回転駆動しようとするときには、
直進駆動部材６２Ｂが異形断面により外側フレーム６１
に対する回転を拘束されているので、溝７２Ｂに対する
突子７３の嵌入により回転が規制されている回転運動部
材６３の拘束を解除する必要がある。回転運動部材６３
上における溝７２Ａ，７２Ｂの端部を連結する前記円周
方向溝７７Ａ，７７Ｂは、この場合の突子７３の円周方
向移動を可能にするものであり、これによって回転運動
部材６３は直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの往復駆動
により正または逆方向にステップ的に回転駆動される。
なお、円周方向溝７７Ａ及び７７Ｂは、溝７２Ａ，７２
Ｂの終端部に対して浅くしているため、突子７３が円周
方向溝７７Ａまたは７７Ｂ内を転動しても、最終的には
溝７２Ａまたは７２Ｂの端部の深い溝内に嵌入した状態
に落ち着き、突子７３の位置決めが安定的に行われる。
【００２７】なお、上記第４実施例では、外側フレーム
６１に対する直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの相互の回転
運動を規制するための連結手段として、両者の接合面を
異形断面にしているが、他の適宜手段、例えば、外側フ
レーム６１に対して直進駆動部材を偏心させて設け、こ
の直進駆動部材に対してさらに回転運動部材を偏心させ
て設けるなどの手段を採用することもできる。
６１に対する直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの相互の回転
運動を規制するための連結手段として、両者の接合面を
異形断面にしているが、他の適宜手段、例えば、外側フ
レーム６１に対して直進駆動部材を偏心させて設け、こ
の直進駆動部材に対してさらに回転運動部材を偏心させ
て設けるなどの手段を採用することもできる。
【００２８】図１２及び図１３は、上記第４実施例に対
し、外側フレームに対する直進駆動部材の回転運動を規
制した連結手段として、さらに他の手段を用いた第５実
施例を示すものである。即ち、この第５実施例において
は、外側フレーム８１の内部に、独立に駆動される一対
の直進駆動部材８２Ａ，８２Ｂを軸線方向に摺動自在に
設けているが、それらの相互の回転運動を規制するた
め、直進駆動部材８２Ａ，８２Ｂの外面に軸線方向に向
いたガイド溝８５Ａ，８５Ｂを設け、外側フレーム８１
の穴内に配設したボール８６Ａ，８６Ｂをそれらのガイ
ド溝８５Ａ，８５Ｂ内に嵌入している。なお、その他の
構成及び作用は先の第４実施例の場合と実質的に変わる
ところがなく、そのため、主要な同一または相当部分に
は第４実施例と同一の符号を付してその説明を省略す
る。
し、外側フレームに対する直進駆動部材の回転運動を規
制した連結手段として、さらに他の手段を用いた第５実
施例を示すものである。即ち、この第５実施例において
は、外側フレーム８１の内部に、独立に駆動される一対
の直進駆動部材８２Ａ，８２Ｂを軸線方向に摺動自在に
設けているが、それらの相互の回転運動を規制するた
め、直進駆動部材８２Ａ，８２Ｂの外面に軸線方向に向
いたガイド溝８５Ａ，８５Ｂを設け、外側フレーム８１
の穴内に配設したボール８６Ａ，８６Ｂをそれらのガイ
ド溝８５Ａ，８５Ｂ内に嵌入している。なお、その他の
構成及び作用は先の第４実施例の場合と実質的に変わる
ところがなく、そのため、主要な同一または相当部分に
は第４実施例と同一の符号を付してその説明を省略す
る。
【００２９】図１４ないし図１６に示す第６実施例のス
テッピング・アクチュエータは、上記第４及び第５実施
例のように、一方向回転変換機構を有する直進駆動部材
の二組を軸線方向に併設し、回転運動部材を正逆にステ
ップ回転できるようにしたものにおいて、外側フレーム
と直進駆動部材との相互の回転運動を規制する連結手段
として、さらに一方向回転変換機構を用いたものであ
り、この場合に、連結手段として配設する一方向回転変
換機構にと、それに対応する一方向回転変換機構とは、
回転方向及び／または回転角度を異ならしめ、それによ
って任意方向に幅広い角度範囲でのステップ回転を可能
にするものである。
テッピング・アクチュエータは、上記第４及び第５実施
例のように、一方向回転変換機構を有する直進駆動部材
の二組を軸線方向に併設し、回転運動部材を正逆にステ
ップ回転できるようにしたものにおいて、外側フレーム
と直進駆動部材との相互の回転運動を規制する連結手段
として、さらに一方向回転変換機構を用いたものであ
り、この場合に、連結手段として配設する一方向回転変
換機構にと、それに対応する一方向回転変換機構とは、
回転方向及び／または回転角度を異ならしめ、それによ
って任意方向に幅広い角度範囲でのステップ回転を可能
にするものである。
【００３０】即ち、このステッピング・アクチュエータ
においては、外側フレーム１０１の内部に、独立に駆動
される一対の直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂを軸線方
向に摺動自在に収容すると共に、それらの内側に、出力
軸１０４を外部に突出させた単一の回転運動部材１０３
を挿通して回転自在に支持させている。直進駆動部材１
０２Ａ，１０２Ｂは、外側フレーム１０１に設けたポー
ト１０９Ａ，１０９Ｂからそれらの外端面側に選択的に
供給される圧力流体によって、その一方が往動せしめら
れ、また、上記圧力流体を排出すると同時に、ポート１
１０から直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂの間に圧力流
体が供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せ
しめられるものである。
においては、外側フレーム１０１の内部に、独立に駆動
される一対の直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂを軸線方
向に摺動自在に収容すると共に、それらの内側に、出力
軸１０４を外部に突出させた単一の回転運動部材１０３
を挿通して回転自在に支持させている。直進駆動部材１
０２Ａ，１０２Ｂは、外側フレーム１０１に設けたポー
ト１０９Ａ，１０９Ｂからそれらの外端面側に選択的に
供給される圧力流体によって、その一方が往動せしめら
れ、また、上記圧力流体を排出すると同時に、ポート１
１０から直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂの間に圧力流
体が供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せ
しめられるものである。
【００３１】回転駆動部材１０３上には、図１６に示す
ように、それぞれの一方向回転変換機構のための第４実
施例等と同様な溝１１２Ａ，１１２Ｂが２列に並設さ
れ、これらの溝１１２Ａ，１１２Ｂには、それぞれ、直
進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１１３
がばね１１５により弾性的に圧接されている。そして、
これらの溝１１２Ａ，１１２Ｂの端部付近には、往溝に
対して復溝を深くするための段差１１６Ａ，１１６Ｂを
設け、突子１１３が復動するときに安定的に復溝を選択
するようにしているが、これらの段差は互いに反対側が
深くなるようにしている。そのため、直進駆動部材１０
２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転用として機
能することになる。さらに、それぞれの一方向回転変換
機構における溝１１２Ａ，１１２Ｂの終端部は、円周方
向溝１１７Ａ，１１７Ｂにより連結している。また、こ
れらの円周方向溝１１７Ａ，１１７Ｂは、溝１１２Ａ，
１１２Ｂの終端部に対して浅くし、終端部の回転防止
（角度位置決め）機能を保持させている。
ように、それぞれの一方向回転変換機構のための第４実
施例等と同様な溝１１２Ａ，１１２Ｂが２列に並設さ
れ、これらの溝１１２Ａ，１１２Ｂには、それぞれ、直
進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１１３
がばね１１５により弾性的に圧接されている。そして、
これらの溝１１２Ａ，１１２Ｂの端部付近には、往溝に
対して復溝を深くするための段差１１６Ａ，１１６Ｂを
設け、突子１１３が復動するときに安定的に復溝を選択
するようにしているが、これらの段差は互いに反対側が
深くなるようにしている。そのため、直進駆動部材１０
２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転用として機
能することになる。さらに、それぞれの一方向回転変換
機構における溝１１２Ａ，１１２Ｂの終端部は、円周方
向溝１１７Ａ，１１７Ｂにより連結している。また、こ
れらの円周方向溝１１７Ａ，１１７Ｂは、溝１１２Ａ，
１１２Ｂの終端部に対して浅くし、終端部の回転防止
（角度位置決め）機能を保持させている。
【００３２】また、上記外側フレーム１０１の内面に
も、図１６中に鎖線で示すような、一方向回転変換機構
のための溝１２２Ａ，１２２Ｂが２列に並設され、これ
らの溝１２２Ａ，１２２Ｂには、それぞれ、直進駆動部
材１０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１２３がばね１
１５により弾性的に圧接されている。そして、これらの
溝１２２Ａ，１２２Ｂの端部付近には、回転運動部材の
場合と同様な往溝に対して復溝を深くするための段差
（図示省略）を設け、しかもこれらの段差は互いに反対
側が深くなるようにしており、そのため、直進駆動部材
１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転用とし
て機能する。さらに、それぞれの一方向回転変換機構に
おける溝１２２Ａ，１２２Ｂの終端部も、同様な円周方
向溝１２７Ａ，１２７Ｂにより連結している。
も、図１６中に鎖線で示すような、一方向回転変換機構
のための溝１２２Ａ，１２２Ｂが２列に並設され、これ
らの溝１２２Ａ，１２２Ｂには、それぞれ、直進駆動部
材１０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１２３がばね１
１５により弾性的に圧接されている。そして、これらの
溝１２２Ａ，１２２Ｂの端部付近には、回転運動部材の
場合と同様な往溝に対して復溝を深くするための段差
（図示省略）を設け、しかもこれらの段差は互いに反対
側が深くなるようにしており、そのため、直進駆動部材
１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転用とし
て機能する。さらに、それぞれの一方向回転変換機構に
おける溝１２２Ａ，１２２Ｂの終端部も、同様な円周方
向溝１２７Ａ，１２７Ｂにより連結している。
【００３３】上記構成において、回転運動部材１０３と
直進駆動部材１０２Ａまたは１０２Ｂとの間に設けられ
る一方向回転変換機構と、それらの直進駆動部材１０２
Ａ，１０２Ｂにおける一方向回転変換機構に対応して、
外側フレーム１０１と直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂ
との間に設けられる一方向回転変換機構とは、回転方向
が同一であっても、逆であってもよく、また回転角度が
同一あるいは異なるものであってもよく、さらに回転方
向と回転角度の両者が異なるものであってもよい。
直進駆動部材１０２Ａまたは１０２Ｂとの間に設けられ
る一方向回転変換機構と、それらの直進駆動部材１０２
Ａ，１０２Ｂにおける一方向回転変換機構に対応して、
外側フレーム１０１と直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂ
との間に設けられる一方向回転変換機構とは、回転方向
が同一であっても、逆であってもよく、また回転角度が
同一あるいは異なるものであってもよく、さらに回転方
向と回転角度の両者が異なるものであってもよい。
【００３４】例えば、直進駆動部材の内外の一方向回転
変換機構の回転方向が同一である場合には、直進駆動部
材１０２Ａまたは１０２Ｂの往復動によって、一方向
に、直進駆動部材の内外の溝形状によって決まる回転角
度の和に相当する回転角だけ、回転運動部材１０３を回
転させることができ、直進駆動部材の内外の回転方向が
逆の場合には、溝形状によって決まる回転角度の差に相
当する回転角度だけ回転運動部材１０３を回転させるこ
とができる。具体的には、一方の溝が円周を６等分（６
０°）するように形成され、他方の溝が円周を５等分
（７２°）するように形成されているとすると、回転運
動部材の回転角度を、両者の和に相当する１３２°ある
いは両者の差に相当する１２°とすることができる。
変換機構の回転方向が同一である場合には、直進駆動部
材１０２Ａまたは１０２Ｂの往復動によって、一方向
に、直進駆動部材の内外の溝形状によって決まる回転角
度の和に相当する回転角だけ、回転運動部材１０３を回
転させることができ、直進駆動部材の内外の回転方向が
逆の場合には、溝形状によって決まる回転角度の差に相
当する回転角度だけ回転運動部材１０３を回転させるこ
とができる。具体的には、一方の溝が円周を６等分（６
０°）するように形成され、他方の溝が円周を５等分
（７２°）するように形成されているとすると、回転運
動部材の回転角度を、両者の和に相当する１３２°ある
いは両者の差に相当する１２°とすることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、構造が簡単、小型、安価で、直線的な運動をステッ
プ的な一定角度づつの回転に変換し、正逆両方向の任意
ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロー
タリー・ステッピング・アクチュエータを得ることがで
きる。
ば、構造が簡単、小型、安価で、直線的な運動をステッ
プ的な一定角度づつの回転に変換し、正逆両方向の任意
ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロー
タリー・ステッピング・アクチュエータを得ることがで
きる。
【図１】本発明の第１実施例の縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線での横断面図である。
【図３】上記第１実施例における直進駆動部材の表面の
溝形状を示す展開図である。
溝形状を示す展開図である。
【図４】本発明の第２実施例を示すもので、図５のＢ−
Ｂ線での縦断面図である。
Ｂ線での縦断面図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ線での横断面図である。
【図６】上記第２実施例における回転運動部材の表面の
溝形状を示す展開図である。
溝形状を示す展開図である。
【図７】本発明の第３実施例の縦断面図である。
【図８】図７におけるＤ−Ｄ線での横断面図である。
【図９】本発明の第４実施例の縦断面図である。
【図１０】図９におけるＥ−Ｅ線での横断面図である。
【図１１】上記第４実施例における回転運動部材の表面
の溝形状を示す展開図である。
の溝形状を示す展開図である。
【図１２】本発明の第５実施例の縦断面図である。
【図１３】上記第５実施例における回転運動部材の表面
の溝形状を示す展開図である。
の溝形状を示す展開図である。
【図１４】本発明の第６実施例の縦断面図である。
【図１５】図１４におけるＦ−Ｆ線での横断面図であ
る。
る。
【図１６】上記第６実施例における回転運動部材の表面
及び外側フレーム内面における溝の形状を併記したそれ
らの展開図である。
及び外側フレーム内面における溝の形状を併記したそれ
らの展開図である。
１，２１，４１，６１，８１，１０１ 外側フレー
ム、 ２，２２，６２Ａ，６２Ｂ 直進駆動部材、 ８２Ａ，８２Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂ 直進駆動部
材、 ３，２３，６３，１０３ 回転運動部材、 ４，２４，４４，６４，１０４ 出力軸、 １２，３２，５２，７２Ａ，７２Ｂ，１１２Ａ，１１２
Ｂ 溝、 １３，３３，５３，７３，１１３，１２３ 突子、 １５，３５，５５，７５，１１５ ばね、 １６，３６，７６Ａ，７６Ｂ，１１６Ａ，１１６Ｂ
段差、 ４３ 直進駆動兼回転運動部材、 ７７Ａ，７７Ｂ，１１７Ａ，１１７Ｂ 円周方向溝。
ム、 ２，２２，６２Ａ，６２Ｂ 直進駆動部材、 ８２Ａ，８２Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂ 直進駆動部
材、 ３，２３，６３，１０３ 回転運動部材、 ４，２４，４４，６４，１０４ 出力軸、 １２，３２，５２，７２Ａ，７２Ｂ，１１２Ａ，１１２
Ｂ 溝、 １３，３３，５３，７３，１１３，１２３ 突子、 １５，３５，５５，７５，１１５ ばね、 １６，３６，７６Ａ，７６Ｂ，１１６Ａ，１１６Ｂ
段差、 ４３ 直進駆動兼回転運動部材、 ７７Ａ，７７Ｂ，１１７Ａ，１１７Ｂ 円周方向溝。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ステッピング・アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直線的な運動をステッ
プ的な回転に変換できるようにしたステッピング・アク
チュエータに関するものであり、さらに詳しくは、直線
的な運動をステップ的な一定角度づつの回転に変換し、
正逆両方向の任意ステップ数の回転にも適用できるよう
にしたロータリー・ステッピング・アクチュエータに関
するものである。
プ的な回転に変換できるようにしたステッピング・アク
チュエータに関するものであり、さらに詳しくは、直線
的な運動をステップ的な一定角度づつの回転に変換し、
正逆両方向の任意ステップ数の回転にも適用できるよう
にしたロータリー・ステッピング・アクチュエータに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、各種産業用機械において、任意
角度のステップ的な回転駆動が要求されることは少なく
ない。その場合に、正逆両方向へのステップ的回転が要
求されることもある。このようなステップ的回転駆動の
必要がある場合、サーボモータ等を用いると、制御系が
複雑で非常に高価であり、また、機械式で正逆任意の方
向へ回転駆動可能なものも構造や制御が比較的複雑で、
大トルクを得にくいという問題がある。
角度のステップ的な回転駆動が要求されることは少なく
ない。その場合に、正逆両方向へのステップ的回転が要
求されることもある。このようなステップ的回転駆動の
必要がある場合、サーボモータ等を用いると、制御系が
複雑で非常に高価であり、また、機械式で正逆任意の方
向へ回転駆動可能なものも構造や制御が比較的複雑で、
大トルクを得にくいという問題がある。
【０００３】このような問題の解決に適した手段とし
て、軸線方向に駆動される直進駆動部材の運動を回転運
動部材の一定角度の回転に変換するため、それらの部材
の一方に螺旋状の溝を設けると共に、他方の部材にその
螺旋状の溝に嵌入する突子を設け、直進駆動部材の軸線
方向への往復駆動によって回転運動部材に回転を与える
ようにした機構は、従来から一般的に知られている。し
かしながら、この種の機構では、構造簡単であるなどの
利点を有しているとしても、回転運動部材の出力として
揺動回転が得られるのみであり、一方向あるいは正逆両
方向の無限回転を得ることは困難である。
て、軸線方向に駆動される直進駆動部材の運動を回転運
動部材の一定角度の回転に変換するため、それらの部材
の一方に螺旋状の溝を設けると共に、他方の部材にその
螺旋状の溝に嵌入する突子を設け、直進駆動部材の軸線
方向への往復駆動によって回転運動部材に回転を与える
ようにした機構は、従来から一般的に知られている。し
かしながら、この種の機構では、構造簡単であるなどの
利点を有しているとしても、回転運動部材の出力として
揺動回転が得られるのみであり、一方向あるいは正逆両
方向の無限回転を得ることは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、上記螺旋状溝とそれに嵌入する突子を有する機構と
同様に、簡単、小型、安価で、直線的な運動をステップ
的な一定角度づつの回転に変換し、所要の回転角度で安
定的に位置決めすることができ、しかも正逆両方向の任
意ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロ
ータリー・ステッピング・アクチュエータを得ることに
ある。
は、上記螺旋状溝とそれに嵌入する突子を有する機構と
同様に、簡単、小型、安価で、直線的な運動をステップ
的な一定角度づつの回転に変換し、所要の回転角度で安
定的に位置決めすることができ、しかも正逆両方向の任
意ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロ
ータリー・ステッピング・アクチュエータを得ることに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のステッピング・アクチュエータは、軸線方向
に駆動される直進駆動部材の運動を一定角度の回転に変
換して出力するステッピング・アクチュエータであっ
て、上記直進駆動部材を外側フレームの内部に収容し
て、それを軸線方向に駆動する手段を設けると共に、該
直進駆動部材内に外側フレームから出力軸を突出させた
同軸の回転運動部材を収容し、上記直進駆動部材と外側
フレームあるいは回転運動部材との間において、その一
方の部材周面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜する
溝をその周方向に列設し、それらの各溝を端部において
相互に連結してその連結端部に上記母線方向に向いた折
返し点を形成し、これにより全体として無端状とした循
環溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対して嵌
入する突子を設け、上記循環溝には、溝端における直進
駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順次隣接
する溝を選択させるための溝選択機構を設け、直進駆動
部材と回転運動部材あるいは外側フレームとを、相互の
回転運動を規制する連結手段によって連結したことを特
徴とするものである。
の本発明のステッピング・アクチュエータは、軸線方向
に駆動される直進駆動部材の運動を一定角度の回転に変
換して出力するステッピング・アクチュエータであっ
て、上記直進駆動部材を外側フレームの内部に収容し
て、それを軸線方向に駆動する手段を設けると共に、該
直進駆動部材内に外側フレームから出力軸を突出させた
同軸の回転運動部材を収容し、上記直進駆動部材と外側
フレームあるいは回転運動部材との間において、その一
方の部材周面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜する
溝をその周方向に列設し、それらの各溝を端部において
相互に連結してその連結端部に上記母線方向に向いた折
返し点を形成し、これにより全体として無端状とした循
環溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対して嵌
入する突子を設け、上記循環溝には、溝端における直進
駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順次隣接
する溝を選択させるための溝選択機構を設け、直進駆動
部材と回転運動部材あるいは外側フレームとを、相互の
回転運動を規制する連結手段によって連結したことを特
徴とするものである。
【０００６】上記ステッピング・アクチュエータにおい
ては、直進駆動部材と回転運動部材とを一体化した直進
駆動兼回転運動部材とすることができ、この場合は出力
軸に直線運動と回転運動とが複合された出力が得られる
ことになる。また、上記ステッピング・アクチュエータ
においては、外側フレーム内に直進駆動部材の二組を独
立に軸線方向に駆動可能として同軸上に併設し、それら
の両直進駆動部材内に共通の回転運動部材を収容し、両
直進駆動部材と外側フレームまたは回転運動部材との間
において、それぞれ、一方の部材周面に無端状の循環溝
を設けると共に、他方の部材に、それぞれの循環溝に対
して嵌入する突子を設け、上記両循環溝における各溝の
溝選択機構を、突子がそれぞれ逆方向側の隣接溝を選択
するように形成して、それぞれの直進駆動部材を正回転
用及び逆回転用とし、両循環溝における溝端を円周方向
溝により連結したものとすることができる。この場合
に、円周方向溝の深さは、循環溝における各溝の終端部
の深さに比して、その終端部に嵌入した突子を安定的に
位置決めできる程度に浅くするのが有効である。
ては、直進駆動部材と回転運動部材とを一体化した直進
駆動兼回転運動部材とすることができ、この場合は出力
軸に直線運動と回転運動とが複合された出力が得られる
ことになる。また、上記ステッピング・アクチュエータ
においては、外側フレーム内に直進駆動部材の二組を独
立に軸線方向に駆動可能として同軸上に併設し、それら
の両直進駆動部材内に共通の回転運動部材を収容し、両
直進駆動部材と外側フレームまたは回転運動部材との間
において、それぞれ、一方の部材周面に無端状の循環溝
を設けると共に、他方の部材に、それぞれの循環溝に対
して嵌入する突子を設け、上記両循環溝における各溝の
溝選択機構を、突子がそれぞれ逆方向側の隣接溝を選択
するように形成して、それぞれの直進駆動部材を正回転
用及び逆回転用とし、両循環溝における溝端を円周方向
溝により連結したものとすることができる。この場合
に、円周方向溝の深さは、循環溝における各溝の終端部
の深さに比して、その終端部に嵌入した突子を安定的に
位置決めできる程度に浅くするのが有効である。
【０００７】上述したそれぞれのステッピング・アクチ
ュエータにおいては、循環溝に嵌入する突子をその循環
溝に弾性的に圧接し、溝選択機構として、循環における
各溝の端部付近において直進駆動部材の往復駆動に伴っ
て上記突子が溝端に向かって移動する往溝とそれに連結
した復溝との間に、往溝に対して復溝を深くする段差を
設け、それによって溝端における直進駆動部材の駆動方
向の転換に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させ
ることができる。
ュエータにおいては、循環溝に嵌入する突子をその循環
溝に弾性的に圧接し、溝選択機構として、循環における
各溝の端部付近において直進駆動部材の往復駆動に伴っ
て上記突子が溝端に向かって移動する往溝とそれに連結
した復溝との間に、往溝に対して復溝を深くする段差を
設け、それによって溝端における直進駆動部材の駆動方
向の転換に伴って上記突子に順次隣接する溝を選択させ
ることができる。
【０００８】さらに、本発明のステッピング・アクチュ
エータは、外側フレーム内に直進駆動部材の二組を独立
に軸線方向に駆動可能として同軸上に併設し、それらの
両直進駆動部材内に外側フレームから出力軸を突出させ
た共通の回転運動部材を同軸に配設して収容し、上記外
側フレームと両直進駆動部材との間、及び両直進駆動部
材と回転運動部材との間において、それぞれ、一方の部
材周面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜する溝をそ
の周方向に列設し、それらの各溝を端部において相互に
連結してその連結端部に上記母線方向に向いた折返し点
を形成し、これにより全体として無端状とした循環溝を
設けると共に、他方の部材に、それぞれの循環溝に対し
て嵌入する突子を設け、上記各循環溝には、溝端におけ
る直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順
次隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、上
記外側フレームと両直進駆動部材との間の両循環溝、及
び両直進駆動部材と回転運動部材との間の両循環溝にお
ける各溝に設けた溝選択機構を、突子がそれぞれ逆方向
側の隣接溝を選択するように形成して、それぞれの直進
駆動部材を正回転用及び逆回転用とし、各直進駆動部材
と回転運動部材との間及び外側フレームとの間における
循環溝を、それによって与えられる回転の方向及び／ま
たは溝の傾斜によって与えられる回転角度を異にするも
のとし、各循環溝における溝端を円周方向溝により連結
することにより構成することができる。
エータは、外側フレーム内に直進駆動部材の二組を独立
に軸線方向に駆動可能として同軸上に併設し、それらの
両直進駆動部材内に外側フレームから出力軸を突出させ
た共通の回転運動部材を同軸に配設して収容し、上記外
側フレームと両直進駆動部材との間、及び両直進駆動部
材と回転運動部材との間において、それぞれ、一方の部
材周面に、母線に対して交互に逆方向に傾斜する溝をそ
の周方向に列設し、それらの各溝を端部において相互に
連結してその連結端部に上記母線方向に向いた折返し点
を形成し、これにより全体として無端状とした循環溝を
設けると共に、他方の部材に、それぞれの循環溝に対し
て嵌入する突子を設け、上記各循環溝には、溝端におけ
る直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順
次隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、上
記外側フレームと両直進駆動部材との間の両循環溝、及
び両直進駆動部材と回転運動部材との間の両循環溝にお
ける各溝に設けた溝選択機構を、突子がそれぞれ逆方向
側の隣接溝を選択するように形成して、それぞれの直進
駆動部材を正回転用及び逆回転用とし、各直進駆動部材
と回転運動部材との間及び外側フレームとの間における
循環溝を、それによって与えられる回転の方向及び／ま
たは溝の傾斜によって与えられる回転角度を異にするも
のとし、各循環溝における溝端を円周方向溝により連結
することにより構成することができる。
【０００９】また、上述した各ステッピング・アクチュ
エータは、直進駆動部材あるいは直進駆動兼回転運動部
材を軸線方向に駆動するための手段として、外側フレー
ムを流体圧用シリンダとし、上記直進駆動部材あるいは
直進駆動兼回転運動部材をその両端面に作用する流体圧
で駆動されるピストンとすることができる。
エータは、直進駆動部材あるいは直進駆動兼回転運動部
材を軸線方向に駆動するための手段として、外側フレー
ムを流体圧用シリンダとし、上記直進駆動部材あるいは
直進駆動兼回転運動部材をその両端面に作用する流体圧
で駆動されるピストンとすることができる。
【００１０】
【作用】上記ステッピング・アクチュエータにおいて
は、圧力流体等の供給により直進駆動部材が軸線方向に
移動すると、その間に突子が溝の一端から他端に移動
し、さらに、圧力流体により直進駆動部材を復帰させる
と、同様にして突子が次の溝に沿って移動する。そし
て、回転運動部材または直進駆動兼回転運動部材には上
記溝の形状によって決まる所要角度の回転が与えられ、
その回転が出力軸を通じて出力される。
は、圧力流体等の供給により直進駆動部材が軸線方向に
移動すると、その間に突子が溝の一端から他端に移動
し、さらに、圧力流体により直進駆動部材を復帰させる
と、同様にして突子が次の溝に沿って移動する。そし
て、回転運動部材または直進駆動兼回転運動部材には上
記溝の形状によって決まる所要角度の回転が与えられ、
その回転が出力軸を通じて出力される。
【００１１】この場合に、上記循環溝には、溝端におけ
る直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順
次隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、具
体的には、循環溝における各溝の端部付近において直進
駆動部材の往復駆動に伴って上記突子が溝端に向かって
移動する往溝とそれに連結した復溝との間に、往溝に対
して復溝を深くする段差を設け、溝端における直進駆動
部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順次隣接する
溝を安定的に選択させるようにしているので、直進駆動
部材が直線的往復運動を行うと、回転運動部材には確実
に一定方向の回転が与えられる。
る直進駆動部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順
次隣接する溝を選択させるための溝選択機構を設け、具
体的には、循環溝における各溝の端部付近において直進
駆動部材の往復駆動に伴って上記突子が溝端に向かって
移動する往溝とそれに連結した復溝との間に、往溝に対
して復溝を深くする段差を設け、溝端における直進駆動
部材の駆動方向の転換に伴って上記突子に順次隣接する
溝を安定的に選択させるようにしているので、直進駆動
部材が直線的往復運動を行うと、回転運動部材には確実
に一定方向の回転が与えられる。
【００１２】直進駆動部材の二組を軸線方向に併設した
ステッピング・アクチュエータの駆動においては、いず
れか一方の直進駆動部材を往復動させると、回転運動部
材に正または逆方向の回転が伝達され、他方の直進駆動
部材を往復動させると、それに伴って回転運動部材が上
記とは反対の方向に回転せしめられる。この場合、一方
の直進駆動部材の往復動により回転運動部材が回転駆動
されるときには、他方の直進駆動部材の溝に嵌入してい
る突子が、各溝の端部を連結する円周方向溝に沿って移
動するので、単一の軸上に正及び逆方向回転のための直
進駆動部材を設けていても、相互に干渉することなく、
回転運動部材に正及び逆方向のステップ的回転駆動が与
えられる。
ステッピング・アクチュエータの駆動においては、いず
れか一方の直進駆動部材を往復動させると、回転運動部
材に正または逆方向の回転が伝達され、他方の直進駆動
部材を往復動させると、それに伴って回転運動部材が上
記とは反対の方向に回転せしめられる。この場合、一方
の直進駆動部材の往復動により回転運動部材が回転駆動
されるときには、他方の直進駆動部材の溝に嵌入してい
る突子が、各溝の端部を連結する円周方向溝に沿って移
動するので、単一の軸上に正及び逆方向回転のための直
進駆動部材を設けていても、相互に干渉することなく、
回転運動部材に正及び逆方向のステップ的回転駆動が与
えられる。
【００１３】さらに、上記外側フレームと両直進駆動部
材との間、及び両直進駆動部材と回転運動部材との間に
おいて、それぞれ循環溝とそれに嵌入する突子を設け、
各直進駆動部材と回転運動部材との間及び外側フレーム
との間における循環溝によって与えられる回転の方向及
び／または溝の傾斜によって与えられる回転角度を異な
らしめると、各溝の傾斜によって与えられる回転角度の
和または差として、任意方向に幅広い角度範囲でのステ
ップ回転が可能になる。
材との間、及び両直進駆動部材と回転運動部材との間に
おいて、それぞれ循環溝とそれに嵌入する突子を設け、
各直進駆動部材と回転運動部材との間及び外側フレーム
との間における循環溝によって与えられる回転の方向及
び／または溝の傾斜によって与えられる回転角度を異な
らしめると、各溝の傾斜によって与えられる回転角度の
和または差として、任意方向に幅広い角度範囲でのステ
ップ回転が可能になる。
【００１４】従って、上記構成によれば、構造が簡単、
小型、安価で、直線的な運動をステップ的な一定角度づ
つの回転に変換し、所要の回転角度で安定的に位置決め
することができ、しかも正逆両方向の任意ステップ回転
や無限回転にも適用できるようにしたロータリー・ステ
ッピング・アクチュエータを得ることができる。
小型、安価で、直線的な運動をステップ的な一定角度づ
つの回転に変換し、所要の回転角度で安定的に位置決め
することができ、しかも正逆両方向の任意ステップ回転
や無限回転にも適用できるようにしたロータリー・ステ
ッピング・アクチュエータを得ることができる。
【００１５】
【実施例】図１ないし図３は、本発明にかかるステッピ
ング・アクチュエータの第１実施例を示している。この
ステッピング・アクチュエータは、軸線方向に駆動され
る直進駆動部材の１ストロークの運動を一定角度の回転
に変換し、ストローク数に応じた角度の一方向回転を、
回転運動部材に連結した出力軸から出力するもので、外
側フレーム１の内部に、軸線方向に駆動される円筒状の
直進駆動部材２を摺動自在に収容すると共に、その直進
駆動部材２の内側に、該外側フレーム１からその軸線方
向に出力軸４を突出させた回転運動部材３を、軸受５，
６により回転自在に支持させて収容している。
ング・アクチュエータの第１実施例を示している。この
ステッピング・アクチュエータは、軸線方向に駆動され
る直進駆動部材の１ストロークの運動を一定角度の回転
に変換し、ストローク数に応じた角度の一方向回転を、
回転運動部材に連結した出力軸から出力するもので、外
側フレーム１の内部に、軸線方向に駆動される円筒状の
直進駆動部材２を摺動自在に収容すると共に、その直進
駆動部材２の内側に、該外側フレーム１からその軸線方
向に出力軸４を突出させた回転運動部材３を、軸受５，
６により回転自在に支持させて収容している。
【００１６】上記直進駆動部材２を軸線方向に駆動する
ための手段としては、外側フレーム１の両端をカバー
７，８で気密に閉鎖して流体圧用シリンダとし、直進駆
動部材２を、外側フレーム１内を気密に摺動するピスト
ンとして、外側フレーム１に設けたポート９，１０から
供給する流体圧（空気圧、油圧）をそのピストンの両端
面に作用させて駆動するようにした構成を示している
が、ソレノイドや他の機械的な駆動手段等を用いること
もできる。
ための手段としては、外側フレーム１の両端をカバー
７，８で気密に閉鎖して流体圧用シリンダとし、直進駆
動部材２を、外側フレーム１内を気密に摺動するピスト
ンとして、外側フレーム１に設けたポート９，１０から
供給する流体圧（空気圧、油圧）をそのピストンの両端
面に作用させて駆動するようにした構成を示している
が、ソレノイドや他の機械的な駆動手段等を用いること
もできる。
【００１７】上記外側フレーム１と直進駆動部材２との
間においては、直進駆動部材２の円筒状表面に、図３の
展開図に示すように、その母線に対して交互に逆方向に
一定角度だけ傾斜させた多数の溝１２を周方向に列設し
ている。これらの溝１２は、その端部において隣接溝と
相互に連結して、その連結端部に上記母線方向に向いた
折返し点を形成し、これにより直進駆動部材２の円筒状
周面において全体として無端状とした循環溝１１を形成
するものである。上記溝１２の連結部における母線の方
向に向いた上記折返し点は、以下に説明するステップ的
回転の位置決め精度を高めるために有効なものである。
なお、上記溝１２の深さは、後述するように設定してい
る。
間においては、直進駆動部材２の円筒状表面に、図３の
展開図に示すように、その母線に対して交互に逆方向に
一定角度だけ傾斜させた多数の溝１２を周方向に列設し
ている。これらの溝１２は、その端部において隣接溝と
相互に連結して、その連結端部に上記母線方向に向いた
折返し点を形成し、これにより直進駆動部材２の円筒状
周面において全体として無端状とした循環溝１１を形成
するものである。上記溝１２の連結部における母線の方
向に向いた上記折返し点は、以下に説明するステップ的
回転の位置決め精度を高めるために有効なものである。
なお、上記溝１２の深さは、後述するように設定してい
る。
【００１８】一方、この直進駆動部材の表面に摺接する
外側フレーム１には、上記溝１２の底面に対して弾性的
に圧接する突子１３を設けている。この突子１３として
は、外側フレーム１に設けた穴１４内に、該突子を形成
するボールを嵌入し、それを背後からばね１５で溝１２
に向けて圧接するような構成を示しているが、後述の同
様な構造を有する実施例の場合を含めて、図示のボール
に代えて、先端を滑らかな半球面状としたピンなどを用
いることもできる。また、ここでは、直進駆動部材２の
表面に溝１２を設け、外側フレーム１にその溝に対して
弾性的に圧接する突子１３を設けた場合を示している
が、それとは逆に、外側フレーム１の内面に溝１２を設
け、直進駆動部材２に突子１３を設けることもできる。
外側フレーム１には、上記溝１２の底面に対して弾性的
に圧接する突子１３を設けている。この突子１３として
は、外側フレーム１に設けた穴１４内に、該突子を形成
するボールを嵌入し、それを背後からばね１５で溝１２
に向けて圧接するような構成を示しているが、後述の同
様な構造を有する実施例の場合を含めて、図示のボール
に代えて、先端を滑らかな半球面状としたピンなどを用
いることもできる。また、ここでは、直進駆動部材２の
表面に溝１２を設け、外側フレーム１にその溝に対して
弾性的に圧接する突子１３を設けた場合を示している
が、それとは逆に、外側フレーム１の内面に溝１２を設
け、直進駆動部材２に突子１３を設けることもできる。
【００１９】このステッピング・アクチュエータにおい
て、直進駆動部材２の往復動により回転運動部材３に一
方向の回転運動を与えるためには、直進駆動部材２が左
右に往復移動するとき、突子１３が図３における一つの
溝１２内のみを往復動することなく、各溝１２の端部に
おいて折り返すときに順次隣接する溝を選択し、その溝
に移行することが必要である。そのため、上記溝１２と
突子１３の間には、溝端における直進駆動部材２の駆動
方向の転換に伴って突子１３に隣接溝を選択させるため
の溝選択機構を付設している。
て、直進駆動部材２の往復動により回転運動部材３に一
方向の回転運動を与えるためには、直進駆動部材２が左
右に往復移動するとき、突子１３が図３における一つの
溝１２内のみを往復動することなく、各溝１２の端部に
おいて折り返すときに順次隣接する溝を選択し、その溝
に移行することが必要である。そのため、上記溝１２と
突子１３の間には、溝端における直進駆動部材２の駆動
方向の転換に伴って突子１３に隣接溝を選択させるため
の溝選択機構を付設している。
【００２０】この溝選択機構としては、突子１３に対し
て、溝端からの復帰時に隣接溝を選択する傾向を付与す
るようにした各種機構を採用することができるが、この
第１実施例においては、循環溝１１の各溝１２の端部付
近における隣接溝との連結部（溝端の直前）において、
直進駆動部材２のの復駆動に伴って上記突子１３が溝端
に向かって移動する往溝とそれに連結した復溝（隣接
溝）の深さに段差１６を設け、往溝に対して復溝を深く
している。図１における直進駆動部材２の下半では、溝
１２に沿った断面形状によりこの段差１６を示してい
る。
て、溝端からの復帰時に隣接溝を選択する傾向を付与す
るようにした各種機構を採用することができるが、この
第１実施例においては、循環溝１１の各溝１２の端部付
近における隣接溝との連結部（溝端の直前）において、
直進駆動部材２のの復駆動に伴って上記突子１３が溝端
に向かって移動する往溝とそれに連結した復溝（隣接
溝）の深さに段差１６を設け、往溝に対して復溝を深く
している。図１における直進駆動部材２の下半では、溝
１２に沿った断面形状によりこの段差１６を示してい
る。
【００２１】この段差１６は、溝端における直進駆動部
材２の駆動方向の転換に伴って、突子１３が溝端で折り
返して移動を開始するとき、それまで嵌入していた往溝
よりもそれに隣接する復溝に突子１３が移り易くするも
のであり、しかも、突子１３はばね１５で溝１２内に圧
接されているため、次の溝に確実に移るとになる。な
お、突子１３が次の溝を選択するために段差１６により
深くした溝１２は、そこに落ち込んだ突子１３を、それ
が他方の溝端に達するまでに再び元の深さにまで持ち上
げるために、次第に浅くする必要がある。
材２の駆動方向の転換に伴って、突子１３が溝端で折り
返して移動を開始するとき、それまで嵌入していた往溝
よりもそれに隣接する復溝に突子１３が移り易くするも
のであり、しかも、突子１３はばね１５で溝１２内に圧
接されているため、次の溝に確実に移るとになる。な
お、突子１３が次の溝を選択するために段差１６により
深くした溝１２は、そこに落ち込んだ突子１３を、それ
が他方の溝端に達するまでに再び元の深さにまで持ち上
げるために、次第に浅くする必要がある。
【００２２】このようにして、直進駆動部材２における
循環溝１１に外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入し、
突子１３が各溝１２の端部ににおいて隣接溝を選択する
ようにした溝選択機構を付設した構成は、直進駆動部材
２の直線的往復運動を一方向の回転運動に変換するもの
であり、ここでは、循環溝１１と突子１３の配置が逆の
場合を含めて、このような機構を一方向回転変換機構と
呼ぶことにする。即ち、直進駆動部材２の傾斜した溝１
２に外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入すると、直進
駆動部材２の軸線方向駆動位置に応じてその回転方向位
置が規制された状態で回転することになり、しかも溝選
択機構（段差１６）により溝端において突子１３が常に
次の溝を選択するため、直進駆動部材２が直線的往復運
動を行うと、該部材２には一定方向の回転が与えられる
ことになる。
循環溝１１に外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入し、
突子１３が各溝１２の端部ににおいて隣接溝を選択する
ようにした溝選択機構を付設した構成は、直進駆動部材
２の直線的往復運動を一方向の回転運動に変換するもの
であり、ここでは、循環溝１１と突子１３の配置が逆の
場合を含めて、このような機構を一方向回転変換機構と
呼ぶことにする。即ち、直進駆動部材２の傾斜した溝１
２に外側フレーム１の突子１３を圧接嵌入すると、直進
駆動部材２の軸線方向駆動位置に応じてその回転方向位
置が規制された状態で回転することになり、しかも溝選
択機構（段差１６）により溝端において突子１３が常に
次の溝を選択するため、直進駆動部材２が直線的往復運
動を行うと、該部材２には一定方向の回転が与えられる
ことになる。
【００２３】また、上記直進駆動部材２と回転運動部材
３とは、スプライン１７により、相互の軸線方向の相対
的移動は許容するが、相互に回転運動を伝達できるよう
にして連結している。この回転運動を伝達する連結手段
は、上記スプラインに限ることなく、直進駆動部材２と
回転運動部材３のどちらか一方に軸線方向溝を設けると
共に、他方にその溝に嵌入する突子を設け、あるいは、
直進駆動部材２と回転運動部材３の摺接面を異形断面に
したり、それらの間に滑りキーを設けるなどの手段を採
用することができる。
３とは、スプライン１７により、相互の軸線方向の相対
的移動は許容するが、相互に回転運動を伝達できるよう
にして連結している。この回転運動を伝達する連結手段
は、上記スプラインに限ることなく、直進駆動部材２と
回転運動部材３のどちらか一方に軸線方向溝を設けると
共に、他方にその溝に嵌入する突子を設け、あるいは、
直進駆動部材２と回転運動部材３の摺接面を異形断面に
したり、それらの間に滑りキーを設けるなどの手段を採
用することができる。
【００２４】上記構成を有するステッピング・アクチュ
エータにおいては、ポート９から圧力流体が供給されて
直進駆動部材２が図１の左端位置から同図に示す右端位
置まで移動すると、その間に突子１３が図３における溝
１２の右端から左端に移動し、さらに、上記ポート９側
の圧力流体を排出すると同時にポート１０からの圧力流
体の供給により、直進駆動部材２が図１の位置から左端
に移動すると、同様にして突子１３が図３における溝１
２の左端から右端に移動し、直進駆動部材２に溝形状に
よって決まる所要角度の回転が与えられ、スプライン１
７を介してその回転が回転運動部材３に与えられ、出力
軸４を通じて出力される。
エータにおいては、ポート９から圧力流体が供給されて
直進駆動部材２が図１の左端位置から同図に示す右端位
置まで移動すると、その間に突子１３が図３における溝
１２の右端から左端に移動し、さらに、上記ポート９側
の圧力流体を排出すると同時にポート１０からの圧力流
体の供給により、直進駆動部材２が図１の位置から左端
に移動すると、同様にして突子１３が図３における溝１
２の左端から右端に移動し、直進駆動部材２に溝形状に
よって決まる所要角度の回転が与えられ、スプライン１
７を介してその回転が回転運動部材３に与えられ、出力
軸４を通じて出力される。
【００２５】この場合に、上記循環溝１１には、溝端に
おける直進駆動部材２の駆動方向の転換に伴って上記突
子１３に順次隣接する溝を選択させるための溝選択機構
として、循環溝１１における各溝１２の端部付近におい
て往溝と復溝との間に、往溝に対して復溝を深くする段
差１６を設け、溝端における直進駆動部材の駆動方向の
転換に伴って上記突子に順次隣接する溝を安定的に選択
させるようにしているので、前述したように、直進駆動
部材２の直線的往復運動により回転運動部材３に確実な
一定方向の回転が与えられることになる。
おける直進駆動部材２の駆動方向の転換に伴って上記突
子１３に順次隣接する溝を選択させるための溝選択機構
として、循環溝１１における各溝１２の端部付近におい
て往溝と復溝との間に、往溝に対して復溝を深くする段
差１６を設け、溝端における直進駆動部材の駆動方向の
転換に伴って上記突子に順次隣接する溝を安定的に選択
させるようにしているので、前述したように、直進駆動
部材２の直線的往復運動により回転運動部材３に確実な
一定方向の回転が与えられることになる。
【００２６】図４ないし図６は、本発明の第２実施例を
示している。この第２実施例のステッピング・アクチュ
エータでは、第１実施例の場合と同様に、外側フレーム
２１の内部に、軸線方向に駆動される直進駆動部材２２
を摺動自在に収容すると共に、その内側に、該外側フレ
ーム２１から出力軸２４を突出させた回転運動部材２３
を、軸受２５，２６により回転自在に支持させて収容
し、直進駆動部材２２をポート２９及び流路３０を通し
て交互に給排される流体圧（空気圧、油圧）で軸線方向
に往復駆動するようにしているが、一方向回転変換機構
は、直進駆動部材２２と外側フレーム２１との間ではな
く、直進駆動部材２２と回転運動部材２３との間に配設
している。
示している。この第２実施例のステッピング・アクチュ
エータでは、第１実施例の場合と同様に、外側フレーム
２１の内部に、軸線方向に駆動される直進駆動部材２２
を摺動自在に収容すると共に、その内側に、該外側フレ
ーム２１から出力軸２４を突出させた回転運動部材２３
を、軸受２５，２６により回転自在に支持させて収容
し、直進駆動部材２２をポート２９及び流路３０を通し
て交互に給排される流体圧（空気圧、油圧）で軸線方向
に往復駆動するようにしているが、一方向回転変換機構
は、直進駆動部材２２と外側フレーム２１との間ではな
く、直進駆動部材２２と回転運動部材２３との間に配設
している。
【００２７】この一方向回転変換機構自体の構成は、第
１実施例の場合と実質的に変わるところがなく、即ち、
回転運動部材２３の円筒状表面に、図６の展開図に示す
ように、母線に対して交互に逆方向に傾斜する溝３２を
その周方向に列設して、それらの各溝３２を端部におい
て相互に連結して、その連結端部に上記母線方向に向い
た折返し点を形成し、これにより回転運動部材２３の円
筒状周面において全体として無端状をなす循環溝３１を
設け、この溝３２に対して弾性的に圧接するボール状の
突子３３を、その周囲に設けた環状のばね３５により溝
側に付勢している。また、上記溝３２には、突子３３に
順次隣接する溝を選択させるための溝選択機構として、
第１実施例の場合と同様な段差３６を設け、往溝に対し
て復溝を深くしている。
１実施例の場合と実質的に変わるところがなく、即ち、
回転運動部材２３の円筒状表面に、図６の展開図に示す
ように、母線に対して交互に逆方向に傾斜する溝３２を
その周方向に列設して、それらの各溝３２を端部におい
て相互に連結して、その連結端部に上記母線方向に向い
た折返し点を形成し、これにより回転運動部材２３の円
筒状周面において全体として無端状をなす循環溝３１を
設け、この溝３２に対して弾性的に圧接するボール状の
突子３３を、その周囲に設けた環状のばね３５により溝
側に付勢している。また、上記溝３２には、突子３３に
順次隣接する溝を選択させるための溝選択機構として、
第１実施例の場合と同様な段差３６を設け、往溝に対し
て復溝を深くしている。
【００２８】また、図５に明確に示すように、直進駆動
部材２２と外側フレーム２１との間の相互の回転運動を
規制して連結する連結手段としては、それらの摺接面を
異形にするという手段を用いているが、先に第１実施例
における直進駆動部材２と回転運動部材３との間の連結
手段として説明したような各種機構を採用することがで
きる。なお、直進駆動部材２２に溝３２を設け、回転運
動部材２３の表面にその溝に対して弾性的に圧接する突
子３３を設けることもできる。
部材２２と外側フレーム２１との間の相互の回転運動を
規制して連結する連結手段としては、それらの摺接面を
異形にするという手段を用いているが、先に第１実施例
における直進駆動部材２と回転運動部材３との間の連結
手段として説明したような各種機構を採用することがで
きる。なお、直進駆動部材２２に溝３２を設け、回転運
動部材２３の表面にその溝に対して弾性的に圧接する突
子３３を設けることもできる。
【００２９】このような構成を有する第２実施例のステ
ッピング・アクチュエータにおいては、ポート２９から
圧力流体が供給されて直進駆動部材２２が図４の左端位
置から右端位置まで移動するとき、直進移動部材２２は
外側フレーム２１に拘束されて回転せず、その移動の間
に突子３３が回転運動部材２３を回転させながら該部材
２３の溝３２内を移動し、さらに、他のポートからの圧
力流体により直進駆動部材２２が図４の左端位置まで移
動するときには、同様にして突子３３が回転運動部材２
３を回転させながら溝３２内を復動し、それによって回
転運動部材２３に溝形状によって決まる所要角度の回転
が与えられ、それが出力軸２４を通じて出力される。こ
の場合に、上記溝３２の端部における往溝に対して復溝
を段差３６により深くしているので、前記実施例と同様
に突子３３が復動するときに該突子３３が常に安定的に
復溝を選択し、回転運動部材２３には確実に一定方向の
回転が与えられる。
ッピング・アクチュエータにおいては、ポート２９から
圧力流体が供給されて直進駆動部材２２が図４の左端位
置から右端位置まで移動するとき、直進移動部材２２は
外側フレーム２１に拘束されて回転せず、その移動の間
に突子３３が回転運動部材２３を回転させながら該部材
２３の溝３２内を移動し、さらに、他のポートからの圧
力流体により直進駆動部材２２が図４の左端位置まで移
動するときには、同様にして突子３３が回転運動部材２
３を回転させながら溝３２内を復動し、それによって回
転運動部材２３に溝形状によって決まる所要角度の回転
が与えられ、それが出力軸２４を通じて出力される。こ
の場合に、上記溝３２の端部における往溝に対して復溝
を段差３６により深くしているので、前記実施例と同様
に突子３３が復動するときに該突子３３が常に安定的に
復溝を選択し、回転運動部材２３には確実に一定方向の
回転が与えられる。
【００３０】図７及び図８に示す第３実施例は、前記第
１実施例のステッピング・アクチュエータにおいて、直
進駆動部材２と回転運動部材３を一体化して直進駆動兼
回転運動部材４３としたものに相当している。即ち、こ
の第３実施例では、上記直進駆動兼回転運動部材４３を
外側フレーム４１の内部に収容して、それを軸線方向に
流体圧で駆動するためのポート４９，５０を設けると共
に、外側フレーム４１から突出する出力軸４４を設け、
直進駆動兼回転運動部材４３と外側フレーム４１との間
の円筒状摺接面に、循環溝を形成する溝５２に対して突
子５３をばね５５で弾性的に圧接させた一方向回転変換
機構を設けている。
１実施例のステッピング・アクチュエータにおいて、直
進駆動部材２と回転運動部材３を一体化して直進駆動兼
回転運動部材４３としたものに相当している。即ち、こ
の第３実施例では、上記直進駆動兼回転運動部材４３を
外側フレーム４１の内部に収容して、それを軸線方向に
流体圧で駆動するためのポート４９，５０を設けると共
に、外側フレーム４１から突出する出力軸４４を設け、
直進駆動兼回転運動部材４３と外側フレーム４１との間
の円筒状摺接面に、循環溝を形成する溝５２に対して突
子５３をばね５５で弾性的に圧接させた一方向回転変換
機構を設けている。
【００３１】なお、直進駆動兼回転運動部材４３に設け
た溝５２及びそれに設けた溝選択機構を構成する段差
は、図３の場合と変わるところがないので、図示を省略
している。この実施例では、上述したように、直進駆動
部材と回転運動部材を一体化しているので、ポート４９
とポート５０から交互に圧力流体が供給された場合、出
力軸４４からは直進と回転の複合運動が取り出され、従
って、そのような複合運動を得たい場合に特に有利なも
のである。
た溝５２及びそれに設けた溝選択機構を構成する段差
は、図３の場合と変わるところがないので、図示を省略
している。この実施例では、上述したように、直進駆動
部材と回転運動部材を一体化しているので、ポート４９
とポート５０から交互に圧力流体が供給された場合、出
力軸４４からは直進と回転の複合運動が取り出され、従
って、そのような複合運動を得たい場合に特に有利なも
のである。
【００３２】図９ないし図１１の第４実施例は、第２実
施例（図４〜図６）のステッピング・アクチュエータに
おいて、正逆の一方向回転変換機構を有する正転用及び
逆転用の直進駆動部材を軸線方向に併設した構成を有す
るものである。即ち、この第４実施例においては、外側
フレーム６１の内部に、軸線方向に独立に駆動される一
対の直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂを、異形断面により相
互の回転運動を規制してそれぞれ摺動自在に収容すると
共に、それらの内側に、出力軸６４を外部に突出させた
共通の回転運動部材６３を挿通して回転自在に支持させ
ている。外側フレーム６１と直進駆動部材６２Ａ，６２
Ｂは、前述した他の任意手段により相互の回転運動を規
制することができる。
施例（図４〜図６）のステッピング・アクチュエータに
おいて、正逆の一方向回転変換機構を有する正転用及び
逆転用の直進駆動部材を軸線方向に併設した構成を有す
るものである。即ち、この第４実施例においては、外側
フレーム６１の内部に、軸線方向に独立に駆動される一
対の直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂを、異形断面により相
互の回転運動を規制してそれぞれ摺動自在に収容すると
共に、それらの内側に、出力軸６４を外部に突出させた
共通の回転運動部材６３を挿通して回転自在に支持させ
ている。外側フレーム６１と直進駆動部材６２Ａ，６２
Ｂは、前述した他の任意手段により相互の回転運動を規
制することができる。
【００３３】直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂは、外側フレ
ーム６１上に取り付けたソレノイドバルブ６９Ａ及び流
路７０Ａ，７０Ｂを通して、それらのいずれかの外端面
側に選択的に圧力流体（空気圧、油圧）が送給され、そ
れによって左右いずれかの直進駆動部材６２Ａまたは６
２Ｂが内側に向けて往動するものである。また、上記圧
力流体を排出すると同時に、ソレノイドバルブ６９Ｂに
より流路７０Ｃを通してそれらの直進駆動部材６２Ａ，
６２Ｂの間に圧力流体が供給されると、先に往動した直
進駆動部材が復動せしめられる。
ーム６１上に取り付けたソレノイドバルブ６９Ａ及び流
路７０Ａ，７０Ｂを通して、それらのいずれかの外端面
側に選択的に圧力流体（空気圧、油圧）が送給され、そ
れによって左右いずれかの直進駆動部材６２Ａまたは６
２Ｂが内側に向けて往動するものである。また、上記圧
力流体を排出すると同時に、ソレノイドバルブ６９Ｂに
より流路７０Ｃを通してそれらの直進駆動部材６２Ａ，
６２Ｂの間に圧力流体が供給されると、先に往動した直
進駆動部材が復動せしめられる。
【００３４】回転駆動部材６３上には、図１１に示すよ
うに、それぞれの一方向回転変換機構のための第２実施
例と同様な溝７２Ａ，７２Ｂが２列に並設され、これら
の溝７２Ａ，７２Ｂによって形成される循環溝７１Ａ，
７１Ｂには、それぞれ、直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂに
保持された突子７３がばね７５により弾性的に圧接され
ている。これらの溝７２Ａ，７２Ｂの端部付近には、往
溝に対して復溝を深くする段差７６Ａ，７６Ｂを設け、
突子７３が復動するときに安定的に復溝を選択するよう
にしているが、これらの段差は、互いに周方向の反対側
が深くなるようにしている。即ち、両循環溝７１Ａ，７
１Ｂにおける各溝７２Ａ，７２Ｂに設けた溝選択機構
は、突子７３がそれぞれ逆方向側の隣接溝を選択するよ
うに形成している。そのため、各一方向回転変換機構を
備えた直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂは、それぞれ正転用
及び逆回転用として機能することになる。
うに、それぞれの一方向回転変換機構のための第２実施
例と同様な溝７２Ａ，７２Ｂが２列に並設され、これら
の溝７２Ａ，７２Ｂによって形成される循環溝７１Ａ，
７１Ｂには、それぞれ、直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂに
保持された突子７３がばね７５により弾性的に圧接され
ている。これらの溝７２Ａ，７２Ｂの端部付近には、往
溝に対して復溝を深くする段差７６Ａ，７６Ｂを設け、
突子７３が復動するときに安定的に復溝を選択するよう
にしているが、これらの段差は、互いに周方向の反対側
が深くなるようにしている。即ち、両循環溝７１Ａ，７
１Ｂにおける各溝７２Ａ，７２Ｂに設けた溝選択機構
は、突子７３がそれぞれ逆方向側の隣接溝を選択するよ
うに形成している。そのため、各一方向回転変換機構を
備えた直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂは、それぞれ正転用
及び逆回転用として機能することになる。
【００３５】さらに、いずれか一方の直進駆動部材６２
Ａまたは６２Ｂにより回転運動部材６３に回転運動を与
えるとき、他の直進駆動部材と回転運動部材間を回転可
能にする必要があるため、それぞれの一方向回転変換機
構における溝７２Ａ，７２Ｂの終端部は円周方向溝７７
Ａ，７７Ｂにより連結している。これらの円周方向溝７
７Ａ，７７Ｂは、溝７２Ａ，７２Ｂの終端部に対して浅
くしており、終端部の回転防止（角度位置決め）機能が
失われることはない。
Ａまたは６２Ｂにより回転運動部材６３に回転運動を与
えるとき、他の直進駆動部材と回転運動部材間を回転可
能にする必要があるため、それぞれの一方向回転変換機
構における溝７２Ａ，７２Ｂの終端部は円周方向溝７７
Ａ，７７Ｂにより連結している。これらの円周方向溝７
７Ａ，７７Ｂは、溝７２Ａ，７２Ｂの終端部に対して浅
くしており、終端部の回転防止（角度位置決め）機能が
失われることはない。
【００３６】このような構成を有するステッピング・ア
クチュエータの駆動においては、ソレノイドバルブ６９
Ａの切換により流路７０Ａまたは７０Ｂを通していずれ
かの直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの外端面側に選択
的に圧力流体が送給され、それによって左右いずれかの
直進駆動部材が内側に向けて往動し、また、その圧力流
体の排出と同時にソレノイドバルブ６９Ｂにより流路７
０Ｃを通して直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの間に圧力流
体が供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せ
しめられ、それに伴って一方向回転変換機構により回転
運動部材６３に正または逆方向の回転が伝達される。
クチュエータの駆動においては、ソレノイドバルブ６９
Ａの切換により流路７０Ａまたは７０Ｂを通していずれ
かの直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの外端面側に選択
的に圧力流体が送給され、それによって左右いずれかの
直進駆動部材が内側に向けて往動し、また、その圧力流
体の排出と同時にソレノイドバルブ６９Ｂにより流路７
０Ｃを通して直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの間に圧力流
体が供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せ
しめられ、それに伴って一方向回転変換機構により回転
運動部材６３に正または逆方向の回転が伝達される。
【００３７】この場合に、例えば、直進駆動部材６２Ａ
が圧力流体により往復動し、一方向回転変換機構を介し
て回転運動部材６３を回転駆動しようとするときには、
直進駆動部材６２Ｂが異形断面により外側フレーム６１
に対する回転を拘束されているので、溝７２Ｂに対する
突子７３の嵌入により回転が規制されている回転運動部
材６３の拘束を解除する必要がある。回転運動部材６３
上における溝７２Ａ，７２Ｂの端部を連結する前記円周
方向溝７７Ａ，７７Ｂは、この場合の突子７３の円周方
向移動を可能にするものであり、これによって回転運動
部材６３は直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの往復駆動
により正または逆方向にステップ的に回転駆動される。
円周方向溝７７Ａ，７７Ｂは、溝７２Ａ，７２Ｂの終端
部７４Ａ，７４Ｂに比してその深さを浅くしているた
め、突子７３が円周方向溝７７Ａまたは７７Ｂ内を転動
しても、最終的には溝７２Ａまたは７２Ｂの終端部７４
Ａ，７４Ｂの深い部分に嵌入した状態に落ち着き、突子
７３の位置決めが安定的に行われる。
が圧力流体により往復動し、一方向回転変換機構を介し
て回転運動部材６３を回転駆動しようとするときには、
直進駆動部材６２Ｂが異形断面により外側フレーム６１
に対する回転を拘束されているので、溝７２Ｂに対する
突子７３の嵌入により回転が規制されている回転運動部
材６３の拘束を解除する必要がある。回転運動部材６３
上における溝７２Ａ，７２Ｂの端部を連結する前記円周
方向溝７７Ａ，７７Ｂは、この場合の突子７３の円周方
向移動を可能にするものであり、これによって回転運動
部材６３は直進駆動部材６２Ａまたは６２Ｂの往復駆動
により正または逆方向にステップ的に回転駆動される。
円周方向溝７７Ａ，７７Ｂは、溝７２Ａ，７２Ｂの終端
部７４Ａ，７４Ｂに比してその深さを浅くしているた
め、突子７３が円周方向溝７７Ａまたは７７Ｂ内を転動
しても、最終的には溝７２Ａまたは７２Ｂの終端部７４
Ａ，７４Ｂの深い部分に嵌入した状態に落ち着き、突子
７３の位置決めが安定的に行われる。
【００３８】なお、上記第４実施例では、外側フレーム
６１に対する直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの相互の回転
運動を規制するための連結手段として、両者の接合面を
異形断面にしているが、他の適宜手段、例えば、外側フ
レーム６１に対して直進駆動部材を偏心させて設け、こ
の直進駆動部材に対してさらに回転運動部材を偏心させ
て設けるなどの手段を採用することもできる。
６１に対する直進駆動部材６２Ａ，６２Ｂの相互の回転
運動を規制するための連結手段として、両者の接合面を
異形断面にしているが、他の適宜手段、例えば、外側フ
レーム６１に対して直進駆動部材を偏心させて設け、こ
の直進駆動部材に対してさらに回転運動部材を偏心させ
て設けるなどの手段を採用することもできる。
【００３９】図１２は、上記第４実施例に対し、外側フ
レームに対する直進駆動部材の回転運動を規制する連結
手段として、さらに他の手段を用いた第５実施例を示す
ものである。即ち、この第５実施例においては、外側フ
レーム８１の内部に、独立に駆動される一対の直進駆動
部材８２Ａ，８２Ｂを軸線方向に摺動自在に設けている
が、それらの相互の回転運動を規制するため、直進駆動
部材８２Ａ，８２Ｂの外面に軸線方向に向いたガイド溝
８５Ａ，８５Ｂを設け、外側フレーム８１の穴内に配設
したボール８６Ａ，８６Ｂをそれらのガイド溝８５Ａ，
８５Ｂ内に嵌入している。なお、一方向回転変換機構を
含むその他の構成及び作用は先の第４実施例の場合と実
質的に変わるところがなく、そのため、主要な同一また
は相当部分には第４実施例と同一の符号を付してその説
明を省略する。
レームに対する直進駆動部材の回転運動を規制する連結
手段として、さらに他の手段を用いた第５実施例を示す
ものである。即ち、この第５実施例においては、外側フ
レーム８１の内部に、独立に駆動される一対の直進駆動
部材８２Ａ，８２Ｂを軸線方向に摺動自在に設けている
が、それらの相互の回転運動を規制するため、直進駆動
部材８２Ａ，８２Ｂの外面に軸線方向に向いたガイド溝
８５Ａ，８５Ｂを設け、外側フレーム８１の穴内に配設
したボール８６Ａ，８６Ｂをそれらのガイド溝８５Ａ，
８５Ｂ内に嵌入している。なお、一方向回転変換機構を
含むその他の構成及び作用は先の第４実施例の場合と実
質的に変わるところがなく、そのため、主要な同一また
は相当部分には第４実施例と同一の符号を付してその説
明を省略する。
【００４０】図１３ないし図１５に示す第６実施例のス
テッピング・アクチュエータは、上記第４及び第５実施
例の場合と同様に、回転運動部材１０３との間に一方向
回転変換機構を有する直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂ
の二組を独立に軸線方向に駆動可能として同軸上に併設
し、回転運動部材１０３を正逆にステップ回転できるよ
うにしたものにおいて、外側フレームと直進駆動部材と
の相互の回転運動を規制する連結手段に代えて、さらに
一方向回転変換機構を用いたものである。この場合に、
上記連結手段に代えて配設する一方向回転変換機構は、
それらに対応する直進駆動部材１０２Ａまたは１０２Ｂ
と回転運動部材１０３との間の一方向回転変換機構と、
回転方向及び／または回転角度を異ならしめ、それによ
って任意方向に幅広い角度範囲でのステップ回転を可能
にするものである。
テッピング・アクチュエータは、上記第４及び第５実施
例の場合と同様に、回転運動部材１０３との間に一方向
回転変換機構を有する直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂ
の二組を独立に軸線方向に駆動可能として同軸上に併設
し、回転運動部材１０３を正逆にステップ回転できるよ
うにしたものにおいて、外側フレームと直進駆動部材と
の相互の回転運動を規制する連結手段に代えて、さらに
一方向回転変換機構を用いたものである。この場合に、
上記連結手段に代えて配設する一方向回転変換機構は、
それらに対応する直進駆動部材１０２Ａまたは１０２Ｂ
と回転運動部材１０３との間の一方向回転変換機構と、
回転方向及び／または回転角度を異ならしめ、それによ
って任意方向に幅広い角度範囲でのステップ回転を可能
にするものである。
【００４１】即ち、このステッピング・アクチュエータ
においては、外側フレーム１０１の内部に、独立に駆動
される一対の直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂを軸線方
向に摺動自在に収容すると共に、それらの内側に、出力
軸１０４を外部に突出させた単一の回転運動部材１０３
を挿通して回転自在に支持させている。直進駆動部材１
０２Ａ，１０２Ｂは、外側フレーム１００に設けたポー
ト１０９Ａ，１０９Ｂからそれらの外端面側に選択的に
供給される圧力流体によって、その一方が往動せしめら
れ、また、上記圧力流体を排出すると同時に、ポート１
１０から直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂの間に圧力流
体が供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せ
しめられるものである。
においては、外側フレーム１０１の内部に、独立に駆動
される一対の直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂを軸線方
向に摺動自在に収容すると共に、それらの内側に、出力
軸１０４を外部に突出させた単一の回転運動部材１０３
を挿通して回転自在に支持させている。直進駆動部材１
０２Ａ，１０２Ｂは、外側フレーム１００に設けたポー
ト１０９Ａ，１０９Ｂからそれらの外端面側に選択的に
供給される圧力流体によって、その一方が往動せしめら
れ、また、上記圧力流体を排出すると同時に、ポート１
１０から直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂの間に圧力流
体が供給されると、先に往動した直進駆動部材が復動せ
しめられるものである。
【００４２】回転駆動部材１０３上には、図１５に示す
ように、それぞれの一方向回転変換機構のための第４実
施例等と同様な交互に逆方向に傾斜する溝１１２Ａ，１
１２Ｂが２列に並設され、これらの各溝１１２Ａ，１１
２Ｂを端部において相互に連結して、全体としては無端
状とした循環溝１１１Ａ，１１１Ｂとし、それらの循環
溝１１１Ａ，１１１Ｂには、それぞれ、直進駆動部材１
０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１１３がばね１１５
により弾性的に圧接されている。そして、これらの溝１
１２Ａ，１１２Ｂの端部付近には、溝選択機構として、
往溝に対して復溝を深くするための段差１１６Ａ，１１
６Ｂを設け、突子１１３が復動するときに安定的に復溝
を選択するようにしているが、これらの段差は互いに反
対側が深くなるようにしている。そのため、直進駆動部
材１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転用と
して機能することになる。さらに、それぞれの一方向回
転変換機構における溝１１２Ａ，１１２Ｂの終端部は、
円周方向溝１１７Ａ，１１７Ｂにより連結している。ま
た、これらの円周方向溝１１７Ａ，１１７Ｂは、溝１１
２Ａ，１１２Ｂの終端部に対して浅くし、終端部の回転
防止（角度位置決め）機能を保持させている。
ように、それぞれの一方向回転変換機構のための第４実
施例等と同様な交互に逆方向に傾斜する溝１１２Ａ，１
１２Ｂが２列に並設され、これらの各溝１１２Ａ，１１
２Ｂを端部において相互に連結して、全体としては無端
状とした循環溝１１１Ａ，１１１Ｂとし、それらの循環
溝１１１Ａ，１１１Ｂには、それぞれ、直進駆動部材１
０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１１３がばね１１５
により弾性的に圧接されている。そして、これらの溝１
１２Ａ，１１２Ｂの端部付近には、溝選択機構として、
往溝に対して復溝を深くするための段差１１６Ａ，１１
６Ｂを設け、突子１１３が復動するときに安定的に復溝
を選択するようにしているが、これらの段差は互いに反
対側が深くなるようにしている。そのため、直進駆動部
材１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転用と
して機能することになる。さらに、それぞれの一方向回
転変換機構における溝１１２Ａ，１１２Ｂの終端部は、
円周方向溝１１７Ａ，１１７Ｂにより連結している。ま
た、これらの円周方向溝１１７Ａ，１１７Ｂは、溝１１
２Ａ，１１２Ｂの終端部に対して浅くし、終端部の回転
防止（角度位置決め）機能を保持させている。
【００４３】また、上記外側フレーム１０１の内面に
も、図１５中に中心線のみを鎖線で示すような、一方向
回転変換機構のための交互に逆方向に傾斜する溝１２２
Ａ，１２２Ｂが２列に並設され、各溝を端部において相
互に連結して無端状の循環溝１２１Ａ，１２１Ｂとし、
これらの循環溝１２１Ａ，１２１Ｂには、それぞれ、直
進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１２３
がばね１１５により弾性的に圧接されている。そして、
これらの溝１２２Ａ，１２２Ｂの端部付近には、回転運
動部材の場合と同様な往溝に対して復溝を深くするため
の段差（図示省略）を設け、しかもこれらの段差は互い
に反対側が深くなるようにしており、そのため、直進駆
動部材１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転
用として機能する。さらに、それぞれの一方向回転変換
機構における溝１２２Ａ，１２２Ｂの終端部を円周方向
溝１２７Ａ，１２７Ｂにより連結している点も直進駆動
部材と回転運動部材の間の一方向回転変換機構と同様で
ある。なお、上記循環溝とそれに対して嵌入する突子
は、それぞれ反対側の部材に設けることもできる。
も、図１５中に中心線のみを鎖線で示すような、一方向
回転変換機構のための交互に逆方向に傾斜する溝１２２
Ａ，１２２Ｂが２列に並設され、各溝を端部において相
互に連結して無端状の循環溝１２１Ａ，１２１Ｂとし、
これらの循環溝１２１Ａ，１２１Ｂには、それぞれ、直
進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂに保持された突子１２３
がばね１１５により弾性的に圧接されている。そして、
これらの溝１２２Ａ，１２２Ｂの端部付近には、回転運
動部材の場合と同様な往溝に対して復溝を深くするため
の段差（図示省略）を設け、しかもこれらの段差は互い
に反対側が深くなるようにしており、そのため、直進駆
動部材１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ正転用及び逆回転
用として機能する。さらに、それぞれの一方向回転変換
機構における溝１２２Ａ，１２２Ｂの終端部を円周方向
溝１２７Ａ，１２７Ｂにより連結している点も直進駆動
部材と回転運動部材の間の一方向回転変換機構と同様で
ある。なお、上記循環溝とそれに対して嵌入する突子
は、それぞれ反対側の部材に設けることもできる。
【００４４】上記構成において、回転運動部材１０３と
直進駆動部材１０２Ａまたは１０２Ｂとの間に設けられ
る一方向回転変換機構と、それらの直進駆動部材１０２
Ａ，１０２Ｂにおける一方向回転変換機構に対応して、
外側フレーム１０１と直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂ
との間に設けられる一方向回転変換機構とは、回転方向
が同一であっても、逆であってもよく、また回転角度が
同一あるいは異なるものであってもよく、さらに回転方
向と回転角度の両者が異なるものであってもよい。
直進駆動部材１０２Ａまたは１０２Ｂとの間に設けられ
る一方向回転変換機構と、それらの直進駆動部材１０２
Ａ，１０２Ｂにおける一方向回転変換機構に対応して、
外側フレーム１０１と直進駆動部材１０２Ａ，１０２Ｂ
との間に設けられる一方向回転変換機構とは、回転方向
が同一であっても、逆であってもよく、また回転角度が
同一あるいは異なるものであってもよく、さらに回転方
向と回転角度の両者が異なるものであってもよい。
【００４５】例えば、直進駆動部材の内外の一方向回転
変換機構の回転方向が同一である場合には、直進駆動部
材１０２Ａまたは１０２Ｂの往復動によって、一方向
に、直進駆動部材の内外の溝の傾斜によって決まる回転
角度の和に相当する回転角だけ、回転運動部材１０３を
回転させることができ、直進駆動部材の内外の回転方向
が逆の場合には、溝の傾斜によって決まる回転角度の差
に相当する回転角度だけ回転運動部材１０３を回転させ
ることができる。具体的には、一方の溝が円周を６等分
（６０°）するように形成され、他方の溝が円周を５等
分（７２°）するように形成されているとすると、回転
運動部材の回転角度を、両者の和に相当する１３２°あ
るいは両者の差に相当する１２°とすることができる。
変換機構の回転方向が同一である場合には、直進駆動部
材１０２Ａまたは１０２Ｂの往復動によって、一方向
に、直進駆動部材の内外の溝の傾斜によって決まる回転
角度の和に相当する回転角だけ、回転運動部材１０３を
回転させることができ、直進駆動部材の内外の回転方向
が逆の場合には、溝の傾斜によって決まる回転角度の差
に相当する回転角度だけ回転運動部材１０３を回転させ
ることができる。具体的には、一方の溝が円周を６等分
（６０°）するように形成され、他方の溝が円周を５等
分（７２°）するように形成されているとすると、回転
運動部材の回転角度を、両者の和に相当する１３２°あ
るいは両者の差に相当する１２°とすることができる。
【００４６】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、構造が簡単、小型、安価で、直線的な運動をステッ
プ的な一定角度づつの回転に変換し、正逆両方向の任意
ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロー
タリー・ステッピング・アクチュエータを得ることがで
きる。
ば、構造が簡単、小型、安価で、直線的な運動をステッ
プ的な一定角度づつの回転に変換し、正逆両方向の任意
ステップ回転や無限回転にも適用できるようにしたロー
タリー・ステッピング・アクチュエータを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線での横断面図である。
【図３】上記第１実施例における直進駆動部材の表面の
溝形状を示す展開図である。
溝形状を示す展開図である。
【図４】本発明の第２実施例を示すもので、図５のＢ−
Ｂ線での縦断面図である。
Ｂ線での縦断面図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ線での横断面図である。
【図６】上記第２実施例における回転運動部材の表面の
溝形状を示す展開図である。
溝形状を示す展開図である。
【図７】本発明の第３実施例の縦断面図である。
【図８】図７におけるＤ−Ｄ線での横断面図である。
【図９】本発明の第４実施例の縦断面図である。
【図１０】図９におけるＥ−Ｅ線での横断面図である。
【図１１】上記第４実施例における回転運動部材の表面
の溝形状を示す展開図である。
の溝形状を示す展開図である。
【図１２】本発明の第５実施例の縦断面図である。
【図１３】本発明の第６実施例の縦断面図である。
【図１４】図１３におけるＦ−Ｆ線での横断面図であ
る。
る。
【図１５】上記第６実施例における回転運動部材の表面
及び外側フレーム内面における溝の形状を併記したそれ
らの展開図である。
及び外側フレーム内面における溝の形状を併記したそれ
らの展開図である。
【符号の説明】 １，２１，４１，６１，８１，１０１ 外側フレー
ム、２，２２，６２Ａ，６２Ｂ 直進駆動部材、８２
Ａ，８２Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂ 直進駆動部材、
３，２３，６３，１０３ 回転運動部材、４，２４，
４４，６４，１０４ 出力軸、１１，３１，７１Ａ，
７１Ｂ，１１１Ａ，１１１Ｂ，１２１Ａ，１２１Ｂ循環
溝 １２，３２，５２，７２Ａ，７２Ｂ，１１２Ａ，１１２
Ｂ 溝、１３，３３，５３，７３，１１３，１２３
突子、１５，３５，５５，７５，１１５ ばね、１
６，３６，７６Ａ，７６Ｂ，１１６Ａ，１１６Ｂ 段
差、４３ 直進駆動兼回転運動部材、７７Ａ，７７
Ｂ，１１７Ａ，１１７Ｂ 円周方向溝。
ム、２，２２，６２Ａ，６２Ｂ 直進駆動部材、８２
Ａ，８２Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂ 直進駆動部材、
３，２３，６３，１０３ 回転運動部材、４，２４，
４４，６４，１０４ 出力軸、１１，３１，７１Ａ，
７１Ｂ，１１１Ａ，１１１Ｂ，１２１Ａ，１２１Ｂ循環
溝 １２，３２，５２，７２Ａ，７２Ｂ，１１２Ａ，１１２
Ｂ 溝、１３，３３，５３，７３，１１３，１２３
突子、１５，３５，５５，７５，１１５ ばね、１
６，３６，７６Ａ，７６Ｂ，１１６Ａ，１１６Ｂ 段
差、４３ 直進駆動兼回転運動部材、７７Ａ，７７
Ｂ，１１７Ａ，１１７Ｂ 円周方向溝。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１４】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１５】
Claims (6)
- 【請求項１】軸線方向に駆動される直進駆動部材の運動
を一定角度の回転に変換して出力するステッピング・ア
クチュエータであって、 上記直進駆動部材を外側フレームの内部に収容して、そ
れを軸線方向に駆動する手段を設けると共に、該外側フ
レームから出力軸を突出させた回転運動部材を収容し、 上記外側フレームと直進駆動部材との間の円筒状接合面
において、その一方の部材表面に、母線に対して交互に
逆方向に傾斜し、端部において相互に連結した複数の溝
を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対して弾性的
に圧接する突子を設け、上記溝には、溝端付近において
直進駆動部材の往復駆動に伴って上記突子が移動する往
溝と復溝の深さに段差を設け、往溝に対して復溝を深く
し、これらによって一方向回転変換機構を構成させ、 直進駆動部材と回転運動部材とは相互の回転運動を規制
する連結手段によって連結した、 ことを特徴とするステッピング・アクチュエータ。 - 【請求項２】軸線方向に駆動される直進駆動部材の運動
を一定角度の回転に変換して出力するステッピング・ア
クチュエータであって、 上記直進駆動部材を外側フレームの内部に収容して、そ
れを軸線方向に駆動する手段を設けると共に、該外側フ
レームから出力軸を突出させた回転運動部材を収容し、 上記直進駆動部材と回転運動部材との間の円筒状接合面
において、その一方の部材表面に、母線に対して交互に
逆方向に傾斜し、端部において相互に連結した複数の溝
を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対して弾性的
に圧接する突子を設け、上記溝には、溝端付近において
直進駆動部材の往復駆動に伴って上記突子が移動する往
溝と復溝の深さに段差を設け、往溝に対して復溝を深く
し、これらによって一方向回転変換機構を構成させ、 直進駆動部材と外側フレームとは相互の回転運動を規制
する連結手段によって連結した、 ことを特徴とするステッピング・アクチュエータ。 - 【請求項３】軸線方向に駆動される直進駆動兼回転運動
部材に一定角度の回転を付加して出力するステッピング
・アクチュエータであって、 上記直進駆動兼回転運動部材を外側フレームの内部に収
容して、それを軸線方向に駆動する手段を設けると共
に、該外側フレームから突出する出力軸を設け、 上記直進駆動兼回転運動部材と外側フレームとの間の円
筒状接合面において、その一方の部材表面に、母線に対
して交互に逆方向に傾斜し、端部において相互に連結し
た複数の溝を設けると共に、他方の部材に、上記溝に対
して弾性的に圧接する突子を設け、上記溝には、溝端付
近において直進駆動兼回転運動部材の往復駆動に伴って
上記突子が移動する往溝と復溝の深さに段差を設け、往
溝に対して復溝を深くし、これらによって一方向回転変
換機構を構成させた、 ことを特徴とするステッピング・アクチュエータ。 - 【請求項４】請求項１または請求項２に記載のステッピ
ング・アクチュエータにおいて、 一方向回転変換機構を有する直進駆動部材の二組を独立
に軸線方向に駆動可能として併設し、それらの一方向回
転変換機構における溝端付近の溝の段差を、互いに反対
側が深くなるようにして、各一方向回転変換機構を備え
た直進駆動部材をそれぞれ正転用または逆回転用とし、 それぞれの一方向回転変換機構における溝端を円周方向
溝により連結した、 ことを特徴とするステッピング・アクチュエータ。 - 【請求項５】請求項１、請求項２または請求項４に記載
のステッピング・アクチュエータにおいて、 直進駆動部材と回転運動部材または外側フレームとの相
互の回転運動を規制する連結手段として、対応する一方
向回転変換機構と回転方向及び／または回転角度を異に
する一方向回転変換機構を用いた、 ことを特徴とするステッピング・アクチュエータ。 - 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
のステッピング・アクチュエータにおいて、 直進駆動部材あるいは直進駆動兼回転運動部材を軸線方
向に駆動するための手段として、外側フレームを流体圧
用シリンダとし、上記直進駆動部材あるいは直進駆動兼
回転運動部材をその両端面に作用する流体圧で駆動され
るピストンとした、 ことを特徴とするステッピング・アクチュエータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354183A JP2857294B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | ステッピング・アクチュエータ |
| US08/556,832 US5549013A (en) | 1992-12-15 | 1995-11-02 | Stepping actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354183A JP2857294B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | ステッピング・アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06205563A true JPH06205563A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2857294B2 JP2857294B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=18435850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354183A Expired - Lifetime JP2857294B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | ステッピング・アクチュエータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5549013A (ja) |
| JP (1) | JP2857294B2 (ja) |
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1992
- 1992-12-15 JP JP4354183A patent/JP2857294B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5549013A (en) | 1996-08-27 |
| JP2857294B2 (ja) | 1999-02-17 |
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