JPH0722483Y2 - Rotary actuator - Google Patents
Rotary actuatorInfo
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- JPH0722483Y2 JPH0722483Y2 JP3623389U JP3623389U JPH0722483Y2 JP H0722483 Y2 JPH0722483 Y2 JP H0722483Y2 JP 3623389 U JP3623389 U JP 3623389U JP 3623389 U JP3623389 U JP 3623389U JP H0722483 Y2 JPH0722483 Y2 JP H0722483Y2
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- rotor
- vane
- fitting
- casing
- shrink
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えば大舵角操舵装置用の駆動装置として
使用されるロータリアクチエータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a rotary reactor used as a drive device for a large steering angle steering device, for example.
従来この種のロータリアクチエータの基本構成は、第６
図の平面図および第７図の側断面図に示すように、ケー
シング11の内面に一体に形成されたステータ12と、この
ステータ12にステータシール13を介して摺接するロータ
14と、このロータ14に一体に形成されたベーン15とから
なり、ベーン15はロータ11の内面とベーンシール16を介
して摺接している。そしてロータ14にシャフトＳが固定
されている。このように、ケーシング11とロータ14とで
形成される空間は２対のステータ12とベーン15とにより
４つの室に仕切られている。このうちロータ14の中心軸
に対して相対向する室に圧油を導き、他の室より排油す
ることによりロータ14即ちシャフトＳを回動運動させ
る。Conventionally, the basic structure of this type of rotary reactor is the sixth
As shown in the plan view of the drawing and the side cross-sectional view of FIG. 7, a stator 12 integrally formed on the inner surface of a casing 11 and a rotor slidingly contacting the stator 12 via a stator seal 13.
14 and a vane 15 formed integrally with the rotor 14, and the vane 15 is in sliding contact with the inner surface of the rotor 11 via a vane seal 16. The shaft S is fixed to the rotor 14. Thus, the space formed by the casing 11 and the rotor 14 is divided into four chambers by the two pairs of stators 12 and vanes 15. Of these, pressure oil is introduced into a chamber opposed to the central axis of the rotor 14 and drained from the other chamber to rotate the rotor 14, that is, the shaft S.
上記従来のロータリアクチエータにおいてはベーン15が
ロータ14に一体形成されているおり、ステータシール13
が接触するロータ14表面は、高圧油をシーリングするた
め表面粗度、円筒度、うねり等その加工精度を極力上げ
る必要がある。これが悪ければ圧油の洩れ量が増加し、
機械効率低下につながる。In the above conventional rotary reactor, the vane 15 is integrally formed with the rotor 14, and the stator seal 13
Since the surface of the rotor 14 in contact with is to seal high-pressure oil, it is necessary to improve the processing accuracy such as surface roughness, cylindricity, and waviness as much as possible. If this is bad, the amount of pressure oil leakage will increase,
This leads to a decrease in mechanical efficiency.
第８図は工作物たるロータ14の加工状況の一例を示す。
ロータ14表面を研磨加工するが、ベーン15部が一体とな
っているため、工作物たるロータ14は矢印方向に揺動
（回動）運動させ加工する。同時に工作物たるロータ14
又は工具17を回転させながら軸方向に移動させ、工作物
たるロータ14の全幅の加工をする。このため、加工時間
が通常の旋盤加工に比べ著しくかかって能率が悪く、そ
の精度も期待できない。FIG. 8 shows an example of a machining situation of the rotor 14 which is a workpiece.
The surface of the rotor 14 is ground, but since the vane 15 is integrated, the rotor 14, which is a workpiece, is oscillated (rotated) in the direction of the arrow for processing. At the same time, the work piece rotor 14
Alternatively, the tool 17 is rotated and moved in the axial direction to machine the entire width of the rotor 14, which is a workpiece. For this reason, the machining time is significantly longer than that of the ordinary lathe machining, resulting in inefficiency, and its accuracy cannot be expected.
また、ロータ14とベーン15との境目部をシャープに加工
することは困難で、精度が落ち、仕上がり形状は工具17
のアール形状となる。そうすると、第９図に示すよう
に、揺動可能角度θはこのアール部Ｒがステータシール
13にかからない範囲に制限され、最大でも片側約65°が
限界である。In addition, it is difficult to sharpen the boundary between the rotor 14 and the vane 15, resulting in poor accuracy and a finished shape of the tool 17
It becomes a rounded shape. Then, as shown in FIG. 9, the swingable angle θ is such that the radius R is the stator seal.
It is limited to the range not exceeding 13, and the maximum is about 65 ° on one side.
ロータリアクチエータに関する先行技術としてはこの他
に、例えば特開昭51−64296号、特開昭52−61098号、特
開昭52−155799号公報があるが、ベーンの焼ばめ構造に
ついては何ら提案するものではない。Other prior arts relating to the rotary actuator include, for example, JP-A-51-64296, JP-A-52-61098, and JP-A-52-155799, but there is nothing about the shrink fit structure of the vane. Not a suggestion.
そこで、本考案の目的は、ロータとベーンを別体品と
し、しかもベーンを焼ばめ等に適したテーパ形状とする
ことで上記従来の課題を解決することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems by making the rotor and the vane separate from each other and by forming the vane into a tapered shape suitable for shrink fitting.
上記目的達成のため、本考案のロータリアクチエータ
は、ケーシングとこれに同心状に設けたロータとで形成
される空間を該ケーシング側に設けたステータと該ロー
タ側に設けたベーンにより複数室に仕切り、該ロータの
中心軸に対して相対向する室に圧油を供給・排油して該
ロータを回動運動させるロータリアクチエータにおい
て、前記ベーンを前記ロータと別体品とし、該ベーンの
嵌合部を該ロータに形設した嵌合溝の入口部においては
焼ばめ代が大きく、該嵌合溝の奥部に行くにつれて焼ば
め代が小さくなるような先細りの1/2000より大きく1/10
00より小さい極く僅かなテーパ状に形成し、該ベーンを
該ロータに焼ばめ固定したことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the rotary reactor of the present invention has a space formed by a casing and a rotor concentrically provided in the casing, and is divided into a plurality of chambers by a stator provided on the casing side and a vane provided on the rotor side. In a rotor reactor which divides and supplies pressure oil to and discharges pressure chambers facing each other with respect to the center axis of the rotor to rotate the rotor, the vane is separated from the rotor, and the vane is separated from the rotor. The shrinkage fitting margin is large at the entrance of the fitting groove formed in the rotor, and the shrinking fitting margin becomes smaller toward the inner part of the fitting groove. 1/10
It is characterized in that it is formed in a very slight taper shape smaller than 00, and the vane is shrink-fitted and fixed to the rotor.
ベーンの嵌合部の形状を先細りテーパ形状にすること
で、ベーンをロータの嵌合溝（開口部）に焼ばめした状
態では外周に行くにつれて徐々に大きい嵌着力（初期反
力）が得られる。By making the shape of the fitting part of the vane tapered and tapered, gradually increasing fitting force (initial reaction force) is obtained as the vane shrinks into the fitting groove (opening) of the rotor To be
したがって、この嵌着力が作動時の高圧によりロータの
嵌合溝（開口部）壁面から受ける不均一な反力に対抗す
る。Therefore, this fitting force opposes the non-uniform reaction force received from the wall surface of the fitting groove (opening) of the rotor due to the high pressure during operation.
かくて焼ばめ時ロータの入口部の口が開いたり、ベーン
に高圧が作用した時にロータ奥部の口が開くような不都
合がなく、ベーンのロータへの嵌合密着性が確保でき
る。Thus, there is no inconvenience that the inlet of the rotor is opened at the time of shrinkage fitting, or the inside of the rotor is opened when a high pressure is applied to the vane, and the fitting tightness of the vane to the rotor can be secured.
ロータ、ベーン共に単体品で精度良く製作でき、例えば
ロータは旋盤加工などができ、非常に効率がよく加工で
きる。Both the rotor and the vane can be manufactured individually and with high precision. For example, the rotor can be lathe-processed and can be processed very efficiently.
また、精度向上による漏油量減少のため容積効率が上昇
し、アクチュエータの寸法を小型化することが可能とな
る。Further, since the amount of oil leakage is reduced by improving the accuracy, the volumetric efficiency is increased, and the size of the actuator can be reduced.
以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本考案にかかるロータリアクチエータの平面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図はベー
ン部の拡大平面図である。FIG. 1 is a plan view of a rotary reactor according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged plan view of a vane portion.
図において、円形のケーシング１の内面にロータ４の中
心軸に対して相対向位置に一対のステータ２が一体的に
形成されている。このステータ２にステータシール３を
介してロータ４の外周面が摺接している。ロータ４はケ
ーシング１に同心状に配置され、中央部のシャフトＳに
固着されている。In the figure, a pair of stators 2 are integrally formed on the inner surface of a circular casing 1 at positions facing each other with respect to the central axis of the rotor 4. The outer peripheral surface of the rotor 4 is in sliding contact with the stator 2 via a stator seal 3. The rotor 4 is concentrically arranged in the casing 1 and is fixed to the shaft S in the central portion.
一方、ロータ４には、該ロータ４の中心軸に対して相対
向位置に一対のベーン５が突設されている。このベーン
５はロータ４とは別体品で形成されており、ロータ４に
後述するように焼ばめにより装着されている。ベーン５
の先端はベーンシール６を介してケーシング１の内周面
に摺接している。On the other hand, the rotor 4 is provided with a pair of vanes 5 projecting from the center axis of the rotor 4 at positions facing each other. The vane 5 is formed separately from the rotor 4, and is attached to the rotor 4 by shrink fitting as described later. Vane 5
The tip of the is in sliding contact with the inner peripheral surface of the casing 1 via the vane seal 6.
従って、ケーシング１とロータ４とで形成される空間を
２対のステータ２とベーン５により４つの（圧力）室が
形成される。該ロータ４の中心軸に対して相対向する室
に高圧油（例えば、約150kg/cm2の圧力油）を供給、排
油することによりベーン５に圧力をかけてロータ４を回
動する。Therefore, four (pressure) chambers are formed in the space formed by the casing 1 and the rotor 4 by the two pairs of stators 2 and vanes 5. High-pressure oil (for example, pressure oil of about 150 kg / cm 2 ) is supplied to and discharged from the chambers facing each other with respect to the central axis of the rotor 4, thereby applying pressure to the vane 5 to rotate the rotor 4.
なお、７は焼ばめ時、ベーン５の組み込みを完全にする
ための引込ボルトである。この引込ボルト７は上下方向
に複数配設されている。８はキー、９はシールを示す。Reference numeral 7 is a pull-in bolt for completely assembling the vane 5 at the time of shrink fitting. A plurality of pull-in bolts 7 are arranged vertically. 8 is a key and 9 is a seal.
次にベーン５の焼ばめ構造について説明する。この焼ば
めによりベーン５をロータ４に一体化する設計にあたっ
ては有限要素方の手法により、これをモデル化し、最適
な焼ばめ代および詳細形状を見出した。これらの組み合
わせは種々考えられるが下記のようにすれば信頼性の高
い焼ばめ構造が得られことが判明した。Next, the shrink fit structure of the vane 5 will be described. In designing the vane 5 to be integrated with the rotor 4 by this shrink fitting, this was modeled by the finite element method, and the optimum shrink fitting allowance and detailed shape were found. Although various combinations of these are conceivable, it has been found that a highly reliable shrink-fitting structure can be obtained as follows.
第４図に示すように、ベーン５の嵌合部の形状は、先細
りの極く僅かなテーパ形状（テーパ部5a）にする。つま
り、ロータ４に形設した開口部（嵌合溝）4aはストレー
ト（嵌合溝壁を平行）であって、入口部5aの焼ばめ代を
大きくして徐々に奥部5bに行くにつれて焼ばめ代を小さ
くする。As shown in FIG. 4, the fitting portion of the vane 5 has a tapered shape and a very slight taper shape (taper portion 5a). That is, the opening (fitting groove) 4a formed in the rotor 4 is straight (the fitting groove wall is parallel), and the shrinkage allowance of the inlet portion 5a is increased to gradually reach the inner portion 5b. Reduce the shrink fit.
焼ばめ代の一例として、ケーシング内径450mmφ、ロー
タ外径360mmφ、嵌合溝4aの深さが43mmの場合におい
て、入口部5aにおける焼ばめ代δ１＝0.1mm（入口開口
幅Ａ＋0.1mm）とり、奥部5bにおける焼ばめ代δ２＝0.0
7mm（奥部開口幅Ｂ＋0.07mm）にとる。このようにロー
タ４の嵌合溝4aよりベーン５を僅かに大きくした焼ばめ
代をとる。このテーパ寸法は1/1400程度が最適である。As an example of the shrink fit allowance, when the casing inner diameter is 450 mmφ, the rotor outer diameter is 360 mmφ, and the depth of the fitting groove 4a is 43 mm, the shrink fit allowance at the inlet portion 5a δ 1 = 0.1 mm (inlet opening width A + 0.1 mm ) Shrink fit margin δ 2 = 0.0 in the inner part 5b
Set to 7 mm (back opening width B + 0.07 mm). In this way, the shrinkage allowance with the vane 5 slightly larger than the fitting groove 4a of the rotor 4 is taken. The optimum taper dimension is about 1/1400.
かかるテーパ形状にすると、焼ばめ時の初期反力（嵌着
力）が外周に行くにつれて大きくなるため収縮した時の
嵌着（密着）性が良好となるとともに、高圧作用時にも
ベーン５とロータ４との嵌合密着性を確保できる（両者
間にガタを生じることがない）。これに対し、ベーン５
の嵌合部の形状を何らテーパをつけずストレートにする
と、焼ばめ時に入口部の口が開く。また、このテーパを
1/1000にするとベーン５に高圧が作用した時に入口部の
口が開く。一方、1/2000にすると、高圧作用時に逆に奥
部の口が開くという不都合が生じるものである。With such a taper shape, the initial reaction force (fitting force) at the time of shrink fitting becomes larger toward the outer periphery, so that the fitting (adhesion) property at the time of shrinking becomes good, and the vane 5 and the rotor also work at high pressure. It is possible to secure fitting close contact with 4 (no play between them). In contrast, vane 5
If the shape of the fitting part of is straight without any taper, the mouth of the inlet will open during shrink fitting. Also, this taper
When set to 1/1000, when high pressure acts on the vane 5, the mouth of the inlet opens. On the other hand, if it is set to 1/2000, the inconvenience of opening the inner mouth at the time of high pressure action will occur.
上記説明の如く本考案において焼ばめ代を変化させるよ
うにしたのは、ベーン５をロータ４に焼ばめした状態に
おいて、またベーンに高圧が作用した時に生じるロータ
４の嵌合溝壁面から受ける反力が均一でない（外周に行
くにつれて反力が大きくなる）ことに着目したものであ
る。これに対し焼ばめによって生じる初期反力、即ち、
嵌着力をこれに対抗しうるよう焼ばめ代を変化させてお
けば上記のような不都合は回避され、信頼性の高い焼ば
め構造が得られるのである。As described above, in the present invention, the shrink fit allowance is changed because the vane 5 is shrink fitted to the rotor 4 and the wall surface of the fitting groove of the rotor 4 generated when high pressure acts on the vane. This is because the reaction force received is not uniform (the reaction force increases toward the outer circumference). On the other hand, the initial reaction force generated by shrink fitting, that is,
If the shrink fit margin is changed so as to counteract the fitting force, the above inconveniences can be avoided and a highly reliable shrink fit structure can be obtained.
なお、焼ばめ時にベーン５の組み込みを完全にするため
引込ボルト７を取り付け、焼ばめ時テーパ部で緩みがな
いように充分ベーン５を引っ張り込む。この引込ボルト
７は焼ばめ部の安全性、信頼性を高めることにもなる。
但し、ロータを中空にし、キー８またはスプラインなど
によりシャフトＳと固定し、別体品にする。In addition, a pull-in bolt 7 is attached in order to completely incorporate the vane 5 at the time of shrink fitting, and the vane 5 is sufficiently pulled so that the taper portion does not become loose at the time of shrink fitting. The pull-in bolt 7 also enhances the safety and reliability of the shrink fit portion.
However, the rotor is made hollow and is fixed to the shaft S by the key 8 or the spline to be a separate product.
第５図は本考案のロータリアクチエータの最大揺動（回
動）範囲を示した図であって、ベーン５にはアール部が
ないため、ベーン５とステータ２がほぼ接触するまで
（片側回動角度θ＝75°）回動可能となる。従って、操
舵装置に適用した場合には大舵角操舵が可能になる。FIG. 5 is a diagram showing the maximum swing (rotation) range of the rotary reactor of the present invention. Since the vane 5 does not have a rounded portion, until the vane 5 and the stator 2 almost come into contact with each other (one side rotation). Rotation angle θ = 75 °). Therefore, when it is applied to a steering device, a large steering angle steering becomes possible.
なお、本考案に基づき試作機を製作し、性能確認運転を
実施したが期待通りの成果が得られた。In addition, a prototype was manufactured based on the present invention and the performance confirmation operation was performed, but the expected result was obtained.
以上説明したように、本考案によれば、ロータ、ベーン
共に単体品で精度良く製作でき、例えばロータは旋盤加
工などができ、非常に効率がよく加工できる。加工効率
の向上によりコストダウンとなるとともに、精度向上に
よる漏油量減少のため容積効率が上昇し、アクチュエー
タの寸法を小型化することが可能となる。そしてロータ
リアクチエータの小型化により、据え付けスペースの減
少、製作費用の低減化、ロータリアクチエータの駆動源
である油圧ユニットの小型化が可能となる。なお、ベー
ン外周は焼ばめ後ロータ外周の軸芯を基準にして加工す
れば一体品と同等の精度を確保できる。As described above, according to the present invention, both the rotor and the vane can be accurately manufactured as a single item. For example, the rotor can be subjected to lathe processing and can be processed very efficiently. It is possible to reduce the cost by improving the processing efficiency, and increase the volumetric efficiency due to the decrease in the amount of oil leakage due to the improvement in accuracy, and it is possible to downsize the actuator. The miniaturization of the rotary actuator enables reduction of the installation space, reduction of manufacturing cost, and miniaturization of the hydraulic unit that is the drive source of the rotary actuator. If the outer periphery of the vane is shrink-fitted and then processed with the shaft center of the outer periphery of the rotor as a reference, the accuracy equivalent to that of the integrated product can be secured.
また、回動可能範囲が従来に比し15％強大きくなる。In addition, the range of rotation is 15% larger than before.
ベーンの嵌合部を先細りテーパ形状にすることで、焼ば
め時入口部の口が開いたり、ベーンに高圧が作用した時
に奥部の口が開くことがなく、ベーンのロータへの組込
みの信頼性が確保できる。By making the fitting part of the vane tapered and tapered, the inlet port does not open during shrink fitting and the internal port does not open when high pressure acts on the vane, so that the vane can be installed in the rotor. Reliability can be secured.
第１図〜第５図は本考案の実施例の説明図であって、第
１図は本考案のロータリアクチエータの平面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図はベーン部の拡大
図、第４図はベーンの嵌合部形状（焼ばめ代）の説明
図、第５図はロータリアクチエータの回動可能範囲の説
明図である。 第６図〜第９図は従来技術の説明図であって、第６図は
従来のロータリアクチエータの平面図、第７図は第６図
のＢ−Ｂ矢視断面図、第８図はロータの加工方法の説明
図、第９図は従来のロータリアクチエータの回動範囲の
説明図である。 １…ケーシング、２…ステータ、３…ステータシール、
４…ロータ、4a…開口部（嵌合溝）、4b…入口部、4c…
奥部、５…ベーン、5a…テーパ部、６…ベーンシール、
７…引込ボルト。1 to 5 are explanatory views of an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view of a rotary reactor of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3 is an enlarged view of the vane portion, FIG. 4 is an explanatory view of the fitting portion shape (shrinkage allowance) of the vane, and FIG. 5 is an explanatory view of the rotatable range of the rotary reactor. 6 to 9 are explanatory views of the prior art, FIG. 6 is a plan view of a conventional rotary reactor, FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 6, and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram of a rotor processing method, and FIG. 9 is an explanatory diagram of a rotation range of a conventional rotor reactor. 1 ... Casing, 2 ... Stator, 3 ... Stator seal,
4 ... Rotor, 4a ... Opening (fitting groove), 4b ... Inlet, 4c ...
Inner part, 5 ... Vane, 5a ... Tapered part, 6 ... Vane seal,
7 ... Retracting bolt.
Claims (1)
とで形成される空間を該ケーシング側に設けたステータ
と該ロータ側に設けたベーンにより複数室に仕切り、該
ロータの中心軸に対して相対向する室に圧油を供給・排
油して該ロータを回動運動させるロータリアクチエータ
において、前記ベーンを前記ロータと別体品とし、該ベ
ーンの嵌合部を該ロータに形設した嵌合溝の入口部にお
いては焼ばめ代が大きく、該嵌合溝の奥部に行くにつれ
て焼ばめ代が小さくなるような先細りの1/2000より大き
く1/1000より小さい極く僅かなテーパ状に形成し、該ベ
ーンを該ロータに焼ばめ固定したことを特徴とするロー
タリアクチエータ。1. A space formed by a casing and a rotor provided concentrically with the casing is partitioned into a plurality of chambers by a stator provided on the casing side and a vane provided on the rotor side, with respect to a central axis of the rotor. In a rotary reactor for rotating / moving the rotor by supplying / discharging pressure oil to / from opposite chambers, the vane is formed separately from the rotor, and the fitting portion of the vane is formed in the rotor. The shrinkage fitting margin is large at the entrance of the mating groove, and the shrinking fitting margin becomes smaller toward the inner part of the fitting groove. Formed in a simple taper shape, and the vane is shrink-fitted and fixed to the rotor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3623389U JPH0722483Y2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Rotary actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3623389U JPH0722483Y2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Rotary actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02127801U JPH02127801U (en) | 1990-10-22 |
| JPH0722483Y2 true JPH0722483Y2 (en) | 1995-05-24 |
Family
ID=31542288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3623389U Expired - Lifetime JPH0722483Y2 (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Rotary actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722483Y2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7515253B2 (en) | 2005-01-12 | 2009-04-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | System for measuring a sample with a layer containing a periodic diffracting structure |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP3623389U patent/JPH0722483Y2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7515253B2 (en) | 2005-01-12 | 2009-04-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | System for measuring a sample with a layer containing a periodic diffracting structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02127801U (en) | 1990-10-22 |
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