JPH06264903A - ロータリー・アクチュエータ - Google Patents

ロータリー・アクチュエータ

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JPH06264903A
JPH06264903A JP5200198A JP20019893A JPH06264903A JP H06264903 A JPH06264903 A JP H06264903A JP 5200198 A JP5200198 A JP 5200198A JP 20019893 A JP20019893 A JP 20019893A JP H06264903 A JPH06264903 A JP H06264903A
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JP
Japan
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rotor
housing
housing chamber
hub
vane
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Pending
Application number
JP5200198A
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English (en)
Inventor
Bruce S Johnson
ブルース・エス・ジョンソン
Lance D Updyke
ランス・ディ・アップダイク
Michael H Peterson
マイケル・エイチ・ピーターソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Walt Disney Co
Original Assignee
Walt Disney Co
Walt Disney Productions Ltd
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Filing date
Publication date
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/10—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • B25J9/146—Rotary actuators
    • B25J9/148—Rotary actuators of the oscillating vane-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
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットに使用する特殊な油圧ロータリー・
アクチュエータ（ｒｏｔａｃ）を得ることである。 【構成】 このｒｏｔａｃは独立したシールのない一体
ローターと、独立したハウジング室構成部材を有し、３
つの部分よりなるハウジングと、構造要素として使用す
るために十分に強く、軸受により支持される軸とを含
む。既存のｒｏｔａｃと比較して、それらの構造は分離
摩擦が小さく、出力トルクが寸法および重量に比して高
く、部品数が少なく、とくに適度な寸法のｒｏｔａｃは
製作が比較的容易であり、ロボット装置の一体部品とし
て使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアクチュエータの分野に
関するものであり、更に詳しく言えば、ロボットおよび
その他の応用に使用する小型かつ高性能のアクチュエー
タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多数の運動軸を有する油圧駆動の高性能
ロボット躯体のようなある種の装置の設計においては、
運動の範囲が従来の直線油圧シリンダにより作動させる
ことができる範囲をこえるような継ぎ手の回転運動を滑
らかに行う必要がある。更に、機械的な構造を簡単に
し、かつ軽量にするために、回転油圧シリンダ（ｒｏｔ
ａｃ）を継ぎ手と一体にして、ｒｏｔａｃが継ぎ手軸受
を構成することも望ましい。このようにして、ｒｏｔａ
ｃは、ある種の駆動機構を介して作用するのではなく
て、直接作用する。ｒｏｔａｃにより動力を供給される
１つの継ぎ手をｒｏｔａｃにより動力を供給される別の
継ぎ手により支持できるから、とくに、人に似たロボッ
ト躯体においては、関連するｒｏｔａｃを含めた各継ぎ
手はできるだけ小型軽量とし、しかも作動することを求
められた時は急加速、速い運動および急減速を行うため
に十分な出力トルクおよび高い速力を持つことが重要で
ある。人に似たロボット躯体においては、速く動くばか
りでなく、ゆっくり動くこと、滑らかに停止すること、
および運動を徐々に逆転することを積極的に、かつ途中
停止、行き過ぎまたは乱調なしに行うことが必要であ
る。
【０００３】通常は直接駆動継ぎ手ｒｏｔａｃは、時間
的に変化する制御信号と継ぎ手に設けられているセンサ
からの帰還信号との間の差に応答して制御されるサーボ
ループ中に含まれる油圧制御弁を介して駆動される。継
ぎ手サーボループの安定性は従来の技術により与えるこ
とができる。しかし、滑らかな遅い運動、求められた時
の滑らかな停止運動、および途中停止、行き過ぎまたは
乱調なしの運動のゆっくりした逆転（すなわち、より人
に似た運動）を行うために油圧アクチュエータを正確に
制御するためには、分離摩擦を最小に維持せねばならな
い。分離摩擦、またはスティックションは、装置の１つ
の部品または組立体に装置の別の部品または組立体に対
する運動または回転を起こさせるために要する力（回転
装置ではトルク）である。通常は、大きい運動を開始さ
せるために要する力またはトルクは、その運動を維持す
るために要する力またはトルクより大きく、時には何倍
も大きい。とくに、運動時に動的に潤滑されるような機
構においてはそうである。
【０００４】油圧ロータリー・アクチュエータはいくつ
かの販売業者から市販されている。市販されている標準
的なｒｏｔａｃの良い例が、テキストロン社のマイクロ
−プレシジョン・ディビジョン（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｅｃ
ｉｓｉｏｎ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｒｏｎ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手できるＲＯＴＡＣ
／Ｈｙｄｒｏ ａｃ（商標）である。しかし、それらの
ｒｏｔａｃは一般に大型で、構造が複雑であり、適度な
寸法の複雑な機構に組み込むことは困難である。更に、
それらのｒｏｔａｃは主として鋼鉄製の構造であるか
ら、比較的重い。その上に、それらのｒｏｔａｃの寸法
および構造のために、迅速に応答することが容易ではな
く、しかもロボットの多くの応用に必要な精度を持たな
い。
【０００５】典型的には、大型のロボットは、動く中心
軸／羽根と静止しているハウジングとの間に弾性シール
のある組合わせを使用する。それらの弾性シールは、動
く部品の間のシールに必要な圧縮のために、大きい静的
抗力（分離摩擦）と大きい動的抗力を持つ。閉ループ制
御の下では、それらのアクチュエータが希望の位置に接
近して減速するにつれて、動的潤滑作用が失われていく
ために、非常に低い速さにおいてはそのシールの抗力が
増大する傾向があり、指令された真の位置を探す制御装
置の性能を妨害して位置誤差を生じさせ、乱調を引き起
こす。この問題は市販のロータリー油圧アクチュエータ
には共通のものであって、従来のアクチュエータを小型
にするにつれてますます悪くなる。
【０００６】しかし、それが従来利用できるロータリー
油圧アクチュエータの最良のものであった。たとえば、
「６０年代」および「７０年代」の標準的なディズニー
（Ｄｉｓｎｅｙ）の「ＡＵＤＩＯ−ＡＮＩＭＡＴＲＯＮ
ＩＣＳ」（商標）躯体、および市販されているほとんど
の産業用油圧ロボットはこの基本的な構成を変更したも
のを使用している。ディズニーの「ＡＵＤＩＯ−ＡＮＩ
ＭＡＴＲＯＮＩＣＳ」（商標）躯体に現在使用されてい
る２種類のロータリー・アクチュエータの動作原理は従
来のロータリー・アクチュエータのそれに類似するが、
ある種の用途に使用するために最適化されてきた。改良
として、それらのアクチュエータは、軽量にするために
アルミニウム製ハウジングとデルリン（登録商標）製の
羽根を使用し、ダイナミック・シールとして動く羽根の
外縁部に沿って弾性片を使用する。それらのｒｏｔａｃ
は従来のｒｏｔａｃより軽いが、それらのｒｏｔａｃは
十分な分離摩擦および抗力も示す。
【０００７】弾性シールにおける問題を克服するための
試みにおいて、油圧部品の製作精度および組み立て精度
を高くし、シールに接触する表面を精密に仕上げること
により、油圧部品の間に非弾性シールを設けた。しか
し、市販されているｒｏｔａｃにおいては、表面の多く
の組合わせが三次元交差で結合し、部品の間の全ての結
合が潜在的な漏れ通路になるから、その構造は非常に複
雑である。
【０００８】従来のｒｏｔａｃの別の欠点は、それらの
ｒｏｔａｃが多数の精密部品から製作されるために、そ
れらのｒｏｔａｃの製作および保守が面倒で、費用がか
かり、複雑なことである。以上の説明から、分離摩擦を
最小にし、製作が容易である、漏れがなく、小型軽量の
高性能油圧ロータリー・アクチュエータに対する需要が
存在することが明らかである。本発明はその需要を満た
し、別の関連する利益を提供するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、分離
摩擦を最小にするために、主な内部可動部品の間に非弾
性シールその他の抗力発生シールを使用するロータリー
・アクチュエータを得ることである。本発明の別の目的
は、構成が簡単で、製作が容易であるそのようなアクチ
ュエータを得ることである。本発明の別の目的は、ロボ
ットの一体構造部材として使用できるように、ｒｏｔａ
ｃの設計を最適にすることである。本発明の別の目的
は、出力トルクおよび効率を高くするロータリー・アク
チュエータを得ることである。本発明の更に別の目的
は、小型に製作できることにより尺度の影響を減少する
ロータリー・アクチュエータを得ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この明細書においてはロ
ボットに使用するための特殊な油圧ロータリー・アクチ
ュエータ（ｒｏｔａｃ）を開示するものである。このア
クチュエータの構造は別々のシールの無い一体ローター
と、別々のハウジング室構成部材を有する３つの部分よ
りなるハウジングと、軸受により支持されて、構造要素
として使用するために十分な強度を持つ軸とを含む。そ
れらのｒｏｔａｃは分離摩擦が小さく、寸法および重量
に比して出力トルクが高く、部品数が少なく、製作が比
較的容易であり（とくに適度な寸法のｒｏｔａｃの場
合）、ロボット装置の一体部品として使用できるから、
従来のｒｏｔａｃの諸問題を解決するものである。
【００１１】本発明は、部品数および部品の間の継ぎ手
の数を最少にし、相対的に動く部品の間の全ての境界面
を、正確に機械加工および容易に検査できる単純な平坦
面に保つように部品を構成することにより、それらの問
題に対処するものである。摩耗寿命を長くするために、
全ての境界面の一方の表面を摩擦が小さいか、自己潤滑
性を有するプラスチック、好ましくはデュポン（Ｄｕｐ
ｏｎｔ）のデルリン（商標）ＡＦ、で形成し、他方の表
面を、好ましくは硬質金属、最も好ましくは、硬質陽極
酸化したアルミニウムで形成し、後で表面をといし研磨
したものにすると良い。
【００１２】本発明のｒｏｔａｃは、横断面が円形であ
る円筒形ハウジング室を形成する内部壁と、ハウジング
室の軸線にそれぞれ垂直であって、それぞれの内径にお
いてハウジング内部壁を連結してハウジング室の長さを
定める平らな第１のハウジング端部面および平らな第２
のハウジング端部面とを有するハウジングと、少なくと
も１つの円弧面を形成するハブを有し、プラスチックで
構成することが好ましい一体ローターと、ハウジングへ
おのおの取り付けられる第１の端部板および第２の端部
板と、ハウジングおよび端部板に関して静止している静
止羽根と、ローターへ連結された軸とで構成され、半径
方向外向きへ延長する少なくとも１つの羽根がハブから
延長し、その羽根はハウジング室の内部に狭い間隔をお
いてはめ込まれて、ハウジング室の軸線を中心として回
転するようにされ、前記ローターは第１の平らなロータ
ー端部面、およびこの第１のローター端部面に平行な第
２の平らなローター端部面を有し、各ローター端部面
は、少なくともローター・ハブの前記円弧面の直径を内
径から差し引いた長さまで各羽根の外端部から半径方向
に延長し、ローターの端部面の間の長さはハウジング室
の長さにほぼ等しく、各端部板はそれぞれのハウジング
端部面に接触する平らな端部板表面を有し、それらの端
部板表面はそれぞれのローター端部面の近くを、少なく
ともローター・ハブの円弧面の直径を内径から差し引い
た長さまで延長し、静止羽根の数は羽根の数に等しく、
かつハウジング内部壁とローター・ハブの間を延長し、
軸は少なくとも前記端部板の１つを貫通して延長する。
軸の長手軸線に対して垂直である軸線の周囲の軸の剛性
を希望の値にするために十分分離させて端部板に装着さ
れた軸受により軸は支持される。
【００１３】ローターは自己潤滑性プラスチックで製作
される。隣接するハウジングの表面および端部板の表面
は研磨された陽極酸化アルミニウムで構成される。ロー
ターの各羽根の各側には、ハウジングのすぐ近くをハウ
ジングの長手方向に沿って延長するフランジ状突出部が
設けられる。それらの突出部は流体圧に応答する。流体
が装置内部へ入れられた時は、突出部はハウジングへ向
かって偏向される。同様に、各静止羽根の各側には、ロ
ーター・ハブのすぐ近くをローター・ハブの長手方向に
沿って延長するフランジ状突出部が設けられる。それら
の突出部は流体圧に応答する。流体が装置内部へ入れら
れた時は、その流体の圧力がハウジング室分割手段内の
突出部をローター・ハブへ向かって偏向させる。羽根の
突出部およびハウジング室分割手段内の突出部の偏向に
より加速度および減速度を最高にするための高い差圧に
おいてシール作用を最大にし、しかもローターの広い動
作温度範囲にわたって分離摩擦を最小にする。
【００１４】ローターと端部板の間のはめ合いはロータ
ーの全面にわたってきつい滑りばめである。これは、ハ
ウジングの研磨された内部直径を適切にはめ合わせるた
めにローターをまず機械加工し、それから静止羽根をロ
ーターとハウジングの間にはめ合わせ、次にローターと
静止羽根をハウジング内部のそれぞれの正しい位置に保
持しながら、ローターと、静止羽根と、ハウジングとの
軸線方向長さが一致するように、ローターと、静止羽根
と、ハウジングとを一緒に向き合わせる。こうすること
により、対応する機械加工精度を必要とすることなし
に、非常にきつい締まりばめが得られる。ここで開示す
るｒｏｔａｃの全体的な設計および構造のｒｏｔａｃを
製作し、試験した。その結果、性能が優れており、かつ
寿命が長く、信頼性が高いことが判明した。
【００１５】
【実施例】図に示すように、本発明は、弾性シールを用
いることなしに、動く部品の間に漏れ防止油圧シールを
形成するために構成されたロータリー・アクチュエータ
（ｒｏｔａｃ）で具体化される。弾性シールなしのシー
ルを行うためには、あるｒｏｔａｃにおいては３つの三
次元隅を含む全ての可能な漏れ経路を潜在的に形成する
部品を、それらの部品の間に間隙がほとんどないように
して一緒に同時にはめ合わせることを必要とする。多く
の複雑な部品を使用する従来の構造のｒｏｔａｃにおい
ては、この種のはめ合いは非常に困難であって、行うた
めに非常に費用がかかる。また、ｒｏｔａｃの部品の全
てが相互に高速で繰り返し滑動し合わなければならない
から、部品の摩耗が従来のｒｏｔａｃにおける大きな問
題である。
【００１６】図１は、約９０度までの回転角度に対して
適当である２ローブ・ローターを有する本発明の好適な
実施例を示す。プラスチックを機械加工したローター１
をピン３により軸２へ取り付ける。そのピンはローター
と軸へ圧入される。ローター１と、ハウジング室を形成
する２枚の静止羽根６とをハウジング４の空所内部へは
め込む。そうするとローターと静止羽根の間のスペース
により流体室２２が形成される。静止羽根６は同じプラ
スチックから機械加工することが好ましく、流体ポート
７を含む。静止羽根６をドエルピン２４により確実に取
り付ける。加圧流体が適切な流体ポート７を通って流体
室２２に入ると、ローター１と静止羽根６の間にかかる
圧力がローター、したがって軸２を回転させる。ロータ
ー１は約９０度回転して最後の位置２１に達し、その位
置において静止羽根６の反対側の面に接触する。
【００１７】ローター１の半径方向外端部とハウジング
４との間の境界面１７と、静止羽根６の半径方向内端部
とローターのハブとの間の境界面１９と、ローターの各
面２３と２枚の端部板（図１には示されていない）との
間の境界面との、３つの主な場所において動く部品の間
に同時に滑りばめさせることにより、本発明における流
体室の油圧シーリングが行われる。ローター１の両端の
外端部分にその両側から切り込んだ小さいスロット１８
が、ローターの外端部の両側でローターの先端に沿って
延びる圧力に応答するフランジ状突出部を形成する。そ
れらのフランジ状圧力応答突出部は、ローターの外縁部
は流体室２２内部の流体の圧力の下に外側へ向かって曲
がることができ、それによりハウジング４の内周縁部に
対するローターの実効シール作用を向上させる。この目
的のために、使用される油圧流体の最高圧力、およびｒ
ｏｔａｃの想定寿命期間におけるローターおよびハウジ
ングの予測摩耗、のようなことがらに見合う強度および
可撓性を持たせるように適合させられる。フランジ状突
出部を形成する同様なスロット２０が静止羽根６の内端
部に設けられる。ローターおよび静止羽根におけるフラ
ンジ状突出部は、ｒｏｔａｃが支持する組立体の高い角
加速および高い角減速のための高い圧力駆動期間中に、
ハウジング４によるローターの圧力応答シール作用をと
くに向上させ、しかもｒｏｔａｃの遅い運動およびゆっ
くりした振動中のような低圧駆動期間中はシール力を十
分に小さくする。この結果として、本発明以外では、大
きな力によるシールおよび大きい摩擦によるシールの固
着によりひき起こされる急な動きおよび乱調を避ける、
応答が早く、しかも摩擦が小さい優れたシールを行うこ
とができるから有利である。ローターとハウジングの間
の熱膨張の差を補償し、大きい静止荷重と大きい動的荷
重の少なくとも一方の下におけるロボット軸の軸受の半
径方向の曲りを補償するために、フランジ状突出部はい
くらかの可撓性も提供する。
【００１８】図２は図１の実施例を横断面側面図で示
す。ローター１の外径方向ではハウジング４により囲ま
れ、ローターの外径方向に垂直な方向では２枚の平らな
端部板５により囲まれる。端部板５とハウジング４は、
ハウジング４の外周縁部の周囲に所定のパターンで配置
されるボルト１３とナット２５により一緒に固定され
る。外側から端部板５の中にはめ込まれて、軸受キャッ
プ９により保持される軸受８により軸２が支持される。
軸２の後端部１０は細くされる。その後端部１０は軸受
キャップ９を貫通し、その後端部に適切な回転位置検出
トランスデューサ１１が結合される。従来の軸シール１
２が軸受キャップ内に配置される。静的面シール１４
は、軸受キャップ９と端部板５の間、および端部板とハ
ウジング４の間に設けられてｒｏｔａｃのシール作業を
終了する。
【００１９】ローター１と端部板５の間の境界面２６は
ローターの全面にわたってきつい滑りはめ合である。こ
れは、ハウジング４のといし研磨されている内径方向の
面に適切にはめ合わされるようにローター１をまず機械
加工し、それから静止羽根６をローターとハウジングの
間にはめ合わせ、その後でローターと静止羽根をハウジ
ングの内部に正確に固定して、ローターの軸線方向長さ
と、静止羽根の軸線方向長さと、ハウジングの軸線方向
長さとが一致するように、ローターと静止羽根およびハ
ウジングを一緒に向き合わせることにより、簡単でしか
も非常によく反復できるやり方で行われる。端部板５の
間のローターの最終組立体における精密はめ合い、およ
びそれに結びつけられた、プラスチック製ローターと端
部板５のといし研磨された表面との間の広い面積および
小さい摩擦と、流体により行われる潤滑とにより、ロー
ター自体が組立体のための端部遊びのほとんどないスラ
スト軸受として作用できるようにされる。これにより、
予め荷重を加えられていない軸受を使用できる。このこ
とは非常に有利である。というのは、従来は、軸線方向
の荷重を支持し、軸とロータリーをハウジング内部に配
置させるために、軸受を非常に正確に配置せねばならな
いからである。したがって、軸を軸線方向に支持するた
めにローター自体を使用することにより、軸受を極めて
正確に配置させる必要と、軸受に極めて正確に荷重を予
めかける必要が解消される。もちろん、従来技術ではハ
ウジングおよびローターに対する軸受の軸線方向位置の
誤差の結果として生ずる空間を埋めるために必要とされ
ることがある、可撓性ローター・シールの必要を避ける
ものである。
【００２０】図２から、ローターの両面がローターの全
端部面にわたって平らであること、およびシール溝とボ
ルト穴を除き、ハウジングおよび端部板の対応する面も
それの全面にわたって平らであることに気がつくであろ
う。しかし、それらの表面がある重要な領域にわたって
平らであるならば、そのように全面的に平らにすること
は本発明の絶対的な要件ではない。たとえば、ハウジン
グの内径とつながっている各ハウジング端部面の少なく
ともハウジング室の長さを確実かつ直接に定める環状部
分が平らであることが重要である。また、静止羽根とロ
ーターの端部面に対してシールするためには、各端部板
はローターの直径を超える部分（ハウジング室の一端を
形成するハウジングのそれぞれの平らな端部面に適切に
一致する）からローター・ハブの直径より短い部分まで
平らであることも重要である。同様に、隣接する端部板
表面に対して適切にシールするためには、ローターはそ
れの先端からローター・ハブの直径より短い部分まで平
らな面を持つ必要があるだけであり、それぞれのシール
面の完全性が損なわれなければ、およびローターの場合
には、組立体のためのスラスト軸受として満足に作用す
るために適切な面積が残されているならば、ローターと
静止羽根の１つの端部面または両方の端部面に１つまた
は複数のくぼみを設けることができる。
【００２１】図３は図１の実施例の静止羽根６の中心を
通って切断した横断面図を示す。ドエルピン２４が静止
羽根を端部板５に対する位置を定める。静止羽根６とロ
ーターのハブ２９の間の境界面１９は滑りはめ合いであ
る。図４は静止羽根６を通って切断した横断面図を示
す。静止羽根の流体ポート７が端部板５の流体ポート２
７と交差する。流体の漏れを阻止するために小さいシー
ル２８が端部板５のくぼみにはめ込まれる。
【００２２】図５は、１ローブ・ローター１５と１枚の
静止羽根１６を用いる本発明の別の実施例を示す。ロー
ター１５はピン３により軸２へ取り付けられて、ハウジ
ング４の内部にはめ込まれる。ローター１５は最終位置
まで約２７０度回転するが、ただ１つの油圧室２２が形
成されているから、この実施例は与えられた寸法のｒｏ
ｔａｃに対して２ローブ・ローターの生ずるトルクの半
分のトルクを生ずる。
【００２３】ここで開示する構造とは異なる構造とし
て、軸受と軸シールの軸線方向位置とを逆にすることに
より、軸受を物理的に一層分離することが望ましいこと
がある。そのような実施例を図６に示す。この実施例は
軸受を潤滑性油圧流体から引き離すが、常に潤滑され
て、十分にシールされた軸受を利用でき、軸受の分離間
隔が大きくなると、軸とハウジングの間のｒｏｔａｃの
軸線に対して垂直なモーメントに関する軸受支えのスチ
フネスが大幅に増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例の内部部品を示す横断面
端面図である。
【図２】図１の実施例の内部部品を示す横断面側面図で
ある。
【図３】静止羽根と端部板の間の連結を示す図１の実施
例の詳細を示す横断面側面図である。
【図４】静止羽根と端部板の間の油圧流体通路を示す図
１の実施例の詳細を示す別の横断面側面図である。
【図５】回転角度をより大きくするために単一ローブ・
ローターを用いる本発明の別の実施例の横断面側面図で
ある。
【図６】軸受の分離間隔を広くし、従って軸の軸線に対
して垂直なトルクに対する軸のスチフネスを増大した本
発明の別の好適な実施例の横断面側面図である。
【符号の説明】
１，１５ ローター ２ 軸 ３ ピン ４ ハウジング ５ 端部板 ６，１６ 静止羽根 ７，２７ 流体ポート ８ 軸受 １１ 回転位置検出トランスデューサ １４ 静止面シール ２２ 流体室 ２８ シール ２９ ローター・ハブ
フロントページの続き (72)発明者 ランス・ディ・アップダイク アメリカ合衆国 93063 カリフォルニア 州・シミ ヴァレイ・ショーショーン ス トリート・5608 (72)発明者 マイケル・エイチ・ピーターソン アメリカ合衆国 91201 カリフォルニア 州・グレンデイル・リンデン アヴェニ ュ・1265

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 横断面が円形である円筒形ハウジング室
    を形成する内部壁と、前記ハウジング室の軸線にそれぞ
    れ垂直であって、それぞれの内径部分で前記ハウジング
    内部壁と連結しており、ハウジング室の長さを定める平
    らな第１のハウジング端部面および平らな第２のハウジ
    ング端部面とを有するハウジングと、 少なくとも１つの円弧面を有するハブを形成され、前記
    ハウジング室の軸線を中心として回転する一体プラスチ
    ック・ローターと、 前記ハウジングへおのおの取り付けられる第１の端部板
    および第２の端部板と、 ハウジング室分割手段と、 前記ローターへ連結された軸と、を備え、前記ハブから
    半径方向外向きへ少なくとも１つの羽根が延長し、その
    羽根は前記ハウジング室の内部に狭い間隔をおいてはめ
    こまれ、前記ローターは第１の平らなローター端部面、
    およびこの第１のローター端部面に平行な第２の平らな
    ローター端部面を有し、各ローター端部面は、前記羽根
    の外側から少なくとも前記ローター・ハブの前記円弧面
    の直径より短い直径までの長さを有し、前記ローターの
    端部面の間の距離は前記ハウジング室の厚さにほぼ等し
    く、 前記各端部板は、それぞれのハウジング端部面に接触す
    る部分と、それぞれのローターの先端の近くから少なく
    とも前記ローター・ハブの前記円弧面の直径より短い長
    径までの部分を平らな表面とされ、 前記ハウジング室分割手段の数は前記羽根の数に等し
    く、前記ハウジング室分割手段は前記ハウジングおよび
    前記端部板に対して静止しており、かつ前記ハウジング
    内部壁と前記ローター・ハブの間に挿入され、 前記軸は少なくとも前記端部板の１つを貫通して延長す
    るロータリー・アクチュエータ。
  2. 【請求項２】 横断面が円形である円筒形ハウジング室
    を形成する内部壁と、前記ハウジング室の軸線にそれぞ
    れ垂直であって、それぞれの内径部分で前記ハウジング
    内部壁と連結しており、ハウジング室の厚さを定める平
    らな第１のハウジング端部面および平らな第２のハウジ
    ング端部面とを有するハウジングと、 少なくとも１つの円弧面を形成されたハブを有し、前記
    ハウジング室の軸線を中心として回転する一体ローター
    と、 前記ハウジングへおのおの取り付けられる第１の端部板
    および第２の端部板と、 ハウジング室分割手段と、 前記ローターへ連結された軸と、を備え、前記ハブから
    半径方向外向きへ少なくとも１つの羽根が延長し、その
    羽根は前記ハウジング室の内部に狭い間隔をおいてはめ
    こまれ、各前記羽根は、前記ハウジングのすぐ近くにハ
    ウジングに沿って形成され、流体圧に応答して前記ハウ
    ジングへ向かって偏向するフランジ状突出部を各前記羽
    根の両側に有し、前記ローターは第１の平らなローター
    端部面および第２の平らなローター端部面を有し、その
    各ローター端部面は、少なくとも前記ローター・ハブの
    前記円弧面の直径より小さい長径から各前記羽根の外端
    部まで延びていて、前記ローターの端部面の間の距離は
    前記ハウジング室の厚さにほぼ等しく、 前記各端部板は、それぞれのハウジング端部面に接触す
    る部分と、それぞれのローター先端の近くから少なくと
    も前記ローター・ハブの前記円弧面の直径より少ない直
    径までは平らな面とされ、 前記ハウジング室分割手段の数は前記羽根の数に等し
    く、前記ハウジング室分割手段は前記ハウジングおよび
    前記端部板に対して静止しており、かつ前記ハウジング
    内部壁と前記ローター・ハブの間に挿入され、かつ各前
    記ハウジング室分割手段は、前記ローター・ハブのすぐ
    近くをそのハウジングの厚さ方向に沿って延長して、流
    体圧に応答して前記ハウジングへ向かって偏向するフラ
    ンジ状突出部を各前記羽根の各側に有し、 前記軸は少なくとも前記端部板の１つを貫通して延長す
    る、ロータリー・アクチュエータ。
  3. 【請求項３】 横断面が円形である円筒形ハウジング室
    を有するハウジングと、 少なくとも１つの円弧面を形成されたハブを有し、前記
    ハウジング室の軸線を中心として回転する一体自己潤滑
    ローターと、 前記ハウジングへおのおの取り付けられる第１の端部板
    および第２の端部板と、 ハウジング室分割手段と、 前記ローターへ連結された軸と、を備え、半径方向外向
    きへ延長する少なくとも１つの羽根が前記ハブから延長
    し、その羽根は前記ハウジング室の内部に狭い間隔をお
    いてはめ込まれて、 前記ハウジング室分割手段の数は前記羽根の数に等し
    く、前記ハウジング室分割手段は前記ハウジングおよび
    前記端部板に対して静止して、 前記軸は少なくとも前記端部板の１つを貫通して延長す
    る、ロータリー・アクチュエータ。
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