JPH0720407Y2 - 複合アクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ピストンロッドに直線往復動と回転揺動とを
複合した運動をさせる複合アクチュエータに関するもの
である。

［従来の技術］ 直線往復動形アクチュエータのピストンロッドを、直線
往復動の任意の位置において揺動形アクチュエータによ
り回転揺動させる複合アクチュエータは、特開昭59-194
168号公報や実開昭59-47104号公報等によって既に知ら
れている。

しかしながら、これら従来の複合アクチュエータは、ピ
ストンロッドと揺動形アクチュエータの回転揺動部とが
一定の角度に固定的に結合されたものであって、それら
の相対角度を変更することができないため、揺動形アク
チュエータによるピストンロッドの揺動原点（揺動開始
位置）が常に一定で、変更できないという欠点があっ
た。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、ピストンロッドが直
線往復動の任意の位置で回転揺動することができ、しか
もピストンロッドの揺動原点を変更できる複合シリンダ
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案においては、直線往復
動するピストンロッドを備えた直線往復動形アクチュエ
ータと、回転揺動する揺動軸を備えた揺動形アクチュエ
ータとを一体的に結合するとともに、上記ピストンロッ
ドと揺動軸とを相互に連結又は切り離し可能なクラッチ
兼用のブレーキ装置を設け、該ブレーキ装置で上記ピス
トンロッドと揺動軸とを相互に連結することにより、該
ピストンロッドに直線往復動と回転揺動とを複合した運
動をさせる複合アクチュエータであって、上記ブレーキ
装置を、ピストンロッドと揺動軸とを任意の相対回転位
置において相互に連結可能なるように構成して、上記揺
動形アクチュエータの揺動軸に付設したことを特徴とす
る複合アクチュエータが提供される。

［作用］ 直線往復動形アクチュエータによって直線往復動するピ
ストンロッドを、ブレーキ装置で把持すると、該ピスト
ンロッドが揺動形アクチュエータの揺動軸に連結される
ので、該揺動形アクチュエータによってピストンロッド
を回転揺動させることができる。

したがって、上記ピストンロッドを、直線往復動中の任
意の位置で回転揺動させることができる。

ブレーキ装置によるピストンロッドの把持を解除する
と、該ピストンロッドと揺動形アクチュエータの連結が
解除されるので、ピストンロッドが往復動可能になる。

［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示し、この複合アクチュ
エータは、一部のみを示したシリンダ形（直線往復動
形）アクチュエータ１、ラックピニオン形の揺動形アク
チュエータ２、及び直線往復動形アクチュエータ１のピ
ストンロッド３を把持して直線運動を停止させるクラッ
チ兼用のブレーキ装置４を備え、直線往復動形アクチュ
エータ１の端部に固定されているロッドカバー1aと揺動
形アクチュエータ２のシリンダ部５とが、一体的に結合
されている。

上記直線往復動形アクチュエータ１は、ボルト7,7（一
方のみ図示）から圧力流体を給排することにより、ピス
トン（図示省略）とピストンロッド３とを直線往復動さ
せるものである。

揺動形アクチュエータ２におけるシリンダ部５は、軸線
を一対のベアリング受け10,10の径方向に向けて設けら
れたシリンダチューブ11と、該シリンダチューブ11の両
端の開口を覆うカバー12,12と、該シリンダ部５に内蔵
されたピストン13とを備えており、該ピストン13は、シ
リンダチューブ11内を気密に摺動する２つの端板14,14
と、これらの端板14,14を相互に連結するラック15とで
構成されている。また、上記ベアリング受け10,10に
は、両端にフランジ17a,17bを有する中空の揺動軸18
が、ラジアル軸受19,19及びスラスト軸受20,20によっ
て、軸線の回りには回動可能であるが軸方向には摺動不
能なるように支承されており、該揺動軸18に形設したピ
ニオン21は上記ラック15に噛合し、上記ピストンロッド
３は、該揺動軸18の内部を通ってシリンダ外に突出して
いる。

上記揺動形アクチュエータ２は、カバー12,12に開設し
たポート22,22から、シリンダ部５内に圧力流体を給排
してピストン13を往復動させることにより、ラック15を
介して揺動軸18を回転揺動させるものである。従って、
直線往復動形アクチュエータ１に連結された上記シリン
ダ部５が固定部を構成し、揺動軸18が回転揺動部を構成
することになる。

上記ブレーキ装置４は、上記揺動軸18と共に回転揺動部
を構成するもので、該ブレーキ装置４の本体24は、一側
が揺動軸18のフランジ17bに固定され、他側にブレーキ
カバー25が螺着されており、該ブレーキカバー25の内部
は、気密に摺動するブレーキピストン26によって、本体
側の制動室27と反対側のリリース室28とに区画されて、
制動室27にブレーキスプリング29が縮設され、ブレーキ
カバー25に、リリース室28に開口するリリースポート30
と制動室27に開口する呼吸ポート31とが形設されてい
る。

ブレーキカバー25の底壁には、アームホルダ33が止め輪
を介して取付ボルト34によって固定されており、ブレー
キアーム35,・・は、基端がアームホルダ33の軸受部に
支承されて軸心に向け揺動可能で、先端にブレーキピス
トン26のカム面26aに当接するローラを、基端近くにシ
ューホルダ36の凸部が嵌入する凹部を有し、シューホル
ダ36に、ピストンロッド３を圧接して把持するブレーキ
シュー37が設けられている。

上記ブレーキ装置４は、ブレーキスプリング29の付勢力
で摺動するブレーキピストン26が、そのカム面26aでロ
ーラを押圧してブレーキアーム35,・・を軸心に向けて
揺動させることにより、ブレーキシュー37をピストンロ
ッド３に圧接させてピストンロッド３を把持し、リリー
ス室28に供給される圧力流体により、ブレーキピストン
26を反対方向に摺動させて、ブレーキシュー37によるピ
ストンロッド３の把持を解除するもので、該ピストンロ
ッド３を揺動形アクチュエータ２の揺動軸18に連結した
り切り離したりするクラッチとしての機能をも果すもの
である。

なお、上記ブレーキ装置４は、上述の構成に限定される
ものではなく、流体圧や電磁力等によってピストンロッ
ド３を把持及び解除できるものであればその他の構成で
あってもよい。

次に上記第１実施例の作動を述べる。

リリースポート30からリリース室28に圧力空気を供給し
て、ブレーキシュー37によるピストンロッド３の把持を
解除した状態で、直線往復動形アクチュエータ１に圧力
空気を給排すると、ピストン及びピストンロッド３が直
線往復動する。ピストンロッド３の往復動中の任意の位
置においてリリース室28の圧力空気を排出すると、ブレ
ーキシュー37がピストンロッド３に圧接して該ロッドを
把持することにより、ピストンロッド３が揺動形アクチ
ュエータ２の揺動軸18に連結される。したがって、上記
揺動形アクチュエータ２に圧力空気を給排することによ
り、上記揺動軸18、ブレーキ装置４及びピストンロッド
３が一体となって回転揺動することになり、これによ
り、ピストンロッド３を往復動中の任意の位置において
回転揺動させることができる。

リリース室28に圧力空気を供給して、ブレーキシュー37
によるピストンロッド３の把持を解除すると、該ピスト
ンロッド３が揺動形アクチュエータ２の揺動軸18から切
り離されるから、該ピストンロッド３の回転揺動は停止
し、直線往復動形アクチュエータ１に給排される圧力空
気によって直線往復動する。

第２図及び第３図は、本考案の第２実施例の要部を示す
もので、揺動形アクチュエータ40を、ブレーキ機構４を
内蔵するベーン形アクチュエータとしたものである。

上記揺動形アクチュエータ40における固定部を構成する
ボディ41は、その軸線をピストンロッド３の軸線と一致
させて直線往復動形アクチュエータ１に固定され、揺動
軸を構成するベーン円柱部43内に上記ブレーキ機構４が
形成されている。該ベーン円柱部43は、両端部に設けら
れたラジアル軸受19,19及びスラスト軸受20,20により、
上記ボディ41内に、軸線の回りには回動可能であるが軸
方向には摺動不能なるように支承され、リリースポート
30及び呼吸ポート31はボディ41に開口している。

ボディ41の圧力室42内を回転揺動する上記ベーン円柱部
43には、ベーン44が一体に取付けられ、該ベーン44が圧
力室42内のストッパ45に当接することによってその揺動
位置が規制される。第３図中の符号46,46は、ベーン44
で区画された圧力室42に圧力流体を給排するポートであ
る。

上記第２実施例の作用は、実質的に第１実施例と同じで
あるから、図中主要な部分に同一の符号を付して詳細な
説明は省略する。

第２実施例は、揺動形アクチュエータ40のベーン円柱部
43内にブレーキ装置４を形成したことにより、複合アク
チュエータを小形にすることができる。

［考案の効果］ 本考案によれば、直線往復動形アクチュエータのピスト
ンロッドと揺動形アクチュエータの揺動軸とを相互に連
結又は切り離し可能なブレーキ装置を設けたので、該ブ
レーキ装置で上記ピストンロッドと揺動軸とを連結する
ことにより、該ピストンロッドに直線往復動と回転揺動
とを複合した運動をさせることができ、また、上記ブレ
ーキ装置でピストンロッドと揺動軸とを切り離した状態
で、該ピストンロッドを揺動軸に対して所望の角度だけ
相対的に回転させることにより、揺動形アクチュエータ
によるピストンロッドの揺動原点を自由に変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の要部を示す縦断正面図、
第２図は同上第２実施例の要部を示す縦断正面図、第３
図は第２図のＡ−Ａ線断面図である。 １……直線往復動形アクチュエータ、2,40……揺動形ア
クチュエータ ３……ピストンロッド、４……ブレーキ装置 18,43……揺動軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小根山 尚武 埼玉県草加市稲荷６―19―１ エスエムシ ー株式会社草加工場内 (56)参考文献 特開 昭59−194168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−159406（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−47104（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直線往復動するピストンロッドを備えた直
   線往復動形アクチュエータと、回転揺動する揺動軸を備
   えた揺動形アクチュエータとを一体的に結合するととも
   に、上記ピストンロッドと揺動軸とを相互に連結又は切
   り離し可能なクラッチ兼用のブレーキ装置を設け、該ブ
   レーキ装置で上記ピストンロッドと揺動軸とを相互に連
   結することにより、該ピストンロッドに直線往復動と回
   転揺動とを複合した運動をさせる複合アクチュエータで
   あって、 上記ブレーキ装置を、ピストンロッドと揺動軸とを任意
   の相対回転位置において相互に連結可能なるように構成
   して、上記揺動形アクチュエータの揺動軸に付設した、 ことを特徴とする複合アクチュエータ。