JPH073046Y2 - 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、シリンダ型アクチュエータのピストンロッド
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］ シリンダ型アクチュエータのピストンロッドに、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
エータは、既に知られている（一例として、第７図参
照）。

この複合アクチュエータにおけるシリンダ型アクチュエ
ータ１のピストンロッド２は、回転揺動するために異形
断面にする必要があり、揺動型アクチュエータ３に、上
記ピストンロッド２の異形断面と相似の貫通孔を設け、
この貫通孔にピストンロッド２を挿通させて、揺動型ア
クチュエータ３の回転トルクをピストンロッド２に伝達
している。

［考案が解決しようとする課題］ 上記公知の複合アクチュエータにおけるピストンロッド
は、ピストンロッドの異形断面と揺動型アクチュエータ
の貫通孔との間に、相対摺動のためのクリアランスを設
ける必要があるが、このクリアランスによって、ピスト
ンロッドが揺動ストローク端においてガタ（バックラッ
シ）を生ずるという問題がある。

本考案は、公知の複合アクチュエータの有する上述の問
題を解決するものであり、その目的とするところは、ピ
ストンロッドにガタのない運動をさせる複合アクチュエ
ータを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の複合アクチュエー
タは、シリンダ型アクチュエータと揺動型アクチュエー
タとを一体的に結合し、上記シリンダ型アクチュエータ
における異形断面を有するピストンロッドに、シリンダ
型アクチュエータによる直線往復動と揺動型アクチュエ
ータによる回転揺動とを複合した運動をさせる複合アク
チュエータにおいて、上記複合アクチュエータが、上記
ピストンロッドと相対摺動可能でかつ一体的に回転揺動
する揺動部材と、該揺動部材の回転揺動ストロークを規
制する規制部材とを有するストッパを備え、上記ストッ
パにおける揺動部材の規制部材への当接と、揺動型アク
チュエータの回転トルクとによって、揺動型アクチュエ
ータとピストンロッド間のクリアランスによるガタをな
くしたことを特徴としている。

また、揺動部材の規制部材への衝突による衝撃を吸収す
るために、上記複合アクチュエータにおいて、上記規制
部材にショックアブソーバを設けたことを特徴としてい
る。

［作用］ ピストンロッドは、シリンダ型アクチュエータによって
直線往復動をするとともに、揺動型アクチュエータによ
って回転揺動するので、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、ピスト
ンロッドの回転揺動終端位置は、該ピストンロッドと一
体的に回転揺動する揺動部材が規制部材に当接すること
によって規制される。

この場合、ピストンロッドの回転揺動終端位置を規制す
るためのストッパを、ピストンロッドに回転トルクを伝
達する揺動型アクチュエータと別個に設けたことによ
り、回転揺動終端位置にあるピストンロッドに回転トル
クが作用しているので、揺動部材に規制部材に当接する
方向の力が作用して、ピストンロッドと揺動型アクチュ
エータ間のクリアランスによるガタをなくすことができ
る。

［実施例］ 第１図ないし第３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、シリンダ型アクチュエータ11、
揺動型アクチュエータ12及びアクチュエータ11,12間の
ストッパ13を備え、これらは、タイロッド等の適宜の結
合手段によって一体的に結合されている。

上記シリンダ型アクチュエータ11は、シリンダチューブ
15、ヘッドカバー16、ロッドカバー17、シリンダチュー
ブ15内を往復動する環状のピストン（図示省略）及び異
形断面を有するピストンロッド18を備えている。なお、
図示を省略しているが、シリンダ型アクチュエータ11
に、クッションリング、クッションパッキング等よりな
るクッション機構を設けることもできる。

上記ピストンロッド18の異形断面をシールするシール部
材20は、保持器21の中心部に一体的に設けられ、該保持
器21は、ロッドカバー17のピストンと反対側に形設され
た拡径開口とストッパ13のボディ22との間に設けたボー
ルベアリング23と止め輪とによって、ロッドカバー17及
びボディ22に対して回動自在でかつ軸方向に摺動不能に
取付けられている。また、上記保持器21は、ロッドカバ
ー17のロッド孔と拡径開口間の中間部に遊挿される縮径
部を備え、該縮径部に嵌着させたシールリング24によっ
て、シリンダ型アクチュエータ11の圧力型とボディ22の
間をシールしている。

上記ストッパ13を構成する揺動部材25は、ピストンロッ
ド18の異形断面と相似の貫通孔25aを有し、ボディ22と
取付板26との間に設けたボールベアリング27と止め輪27
aとによって、ピストンロッド18に対して相対摺動可能
でかつ一体的に揺動可能に支承されており、ボディ22に
螺着させた一対の規制部材28,28は、揺動部材25の当接
面25b,25bに当接して揺動部材25とピストンロッド18の
回転揺動ストロークを規制し、ロックナット29によりそ
の位置が固定される（第３図参照）。

揺動型アクチュエータ12は、本体31に一対のシリンダ孔
32,32が平行に穿設され、各シリンダ孔内にはラック33,
33を有するピストン34,34が気密に摺動可能に挿嵌され
ており、本体31の両端はカバー35,35によって閉鎖され
ている。また、ピストン34,34によって区画された圧力
室36a,36b及び37a,37bは、図示を省略している通路によ
って圧力室36aと37b及び36bと37aが連通し、カバー35に
圧力室36a,37aに圧力流体を給排する給排ポート38a,38b
が開設されている。

上記本体31内には、ラック33,33に同時に噛合するピニ
オン39が、ボールベアリング40a,40bによって回動自在
に支承され、ピストンロッド18は、ピニオン39に形設し
た該ロッド18の異形断面と相似の貫通孔39aに、相対摺
動可能でかつ一体的に揺動可能に嵌挿されている。

第１実施例の複合アクチュエータは、シリンダ型アクチ
ュエータ11の圧力室に交互に圧力流体を給排してピスト
ン及びピストンロッド18を直線往復動させ、給排ポート
38a,38bから圧力室36aと37b及び36bと37aに交互に圧力
流体を給排してピストン34,34とピニオン39とによりピ
ストンロッド18を回転揺動させるので、ピストンロッド
18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、ピストンロッド18の回転揺動ストロークは、
これと一体的に揺動する揺動部材25の当接面25b,25bの
規制部材28,28への当接によって規制される。

この場合、ピストンロッド18の回転揺動ストロークを規
制するストッパ13を、ピストンロッド18にトルクを伝達
する揺動型アクチュエータ12と別個に設けたことによ
り、ストッパ13によって回転揺動ストロークが規制され
たピストンロッド18に、揺動型アクチュエータ12の回転
トルクが作用しているために、揺動部材25がこの回転ト
ルクによって規制部材28,28に圧接されるので、ピスト
ンロッド18と揺動部材25がの貫通孔25a間のクリアラン
スがピストンロッドのガタになることがない。

また、揺動型アクチュエータがラックピニオン型の場合
には、ラック33とピニオン39間にもバックラッシが発生
する。このバックラッシは、図示のように平行するラッ
ク33,33によってなくすことができるが、この場合は、
ピストン34,34をストローク端においてストッパで止め
る必要があるので、ピストン34,34のストローク端にお
けるトルクが半減するという新たな問題を生ずる。

上記第１実施例は、揺動型アクチュエータ12と別個に設
けたストッパ13によって、ピストンロッド18の揺動スト
ロークを規制するので、揺動ストローク端におけるトル
クの減少を防止することができる。

第４図は第１実施例の変形例を示し、この揺動部材43の
当接面43b,43bは、第１実施例の当接面よりもピストン
ロッド18の軸心側に形設されており、規制部材28,28相
互間の距離を大きくして、規制部材28,28のボディに対
する取付面積を大きくしている。

第５図及び第６図は本考案の第２実施例を示し、第２実
施例のストッパ46における規制部材47,47はプランジャ4
8,48を備え、該プランジャにショックアブソーバ49,49
が付設されており、これによって揺動部材25の衝突によ
る衝撃を吸収している。この場合、ストッパ46のボディ
内には圧力空気が作用しないので、大気圧下で使用する
通常のショックアブソーバを使用することができ、かつ
ショックアブソーバによってバックラッシを除去するこ
とも可能である。

第２実施例の他の構成及び作用は、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。

なお、上記各実施例における揺動型アクチュエータは、
いずれもラックピニオン型であるが、揺動型アクチュエ
ータを、例えばベーン型等の他の公知の揺動型アクチュ
エータにすることもできる。

［考案の効果］ 本考案の複合アクチュエータは、異形断面を有するピス
トンロッドに、これと相対摺動可能でかつ一体的に揺動
する揺動部材と、該揺動部材に当接してピストンロッド
の回転揺動位置を保持する規制部材とを有するストッパ
を設けたことにより、該ストッパと揺動型アクチュエー
タの回転トルクとによって、揺動型アクチュエータとピ
ストンロッド間の回転トルク伝達部のクリアランスによ
るガタを吸収することができる。

また、規制部材に付設したショックアブソーバによっ
て、ピストンロッドの揺動ストローク端における衝撃を
吸収することにより、アクチュエータの寿命を長くでき
るとともに、歯車によるバックラッシもなくすこともで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第２図は同
上ピニオンラック型アクチュエータの縦断側面図、第３
図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第４図は同上変形例の断
面図、第５図は本考案の第２実施例の縦断正面図、第６
図は第５図のＢ−Ｂ線断面図、第７図は公知の複合アク
チュエータの要部縦断正面図である。 11…シリンダ型アクチュエータ、12…揺動型アクチュエ
ータ、13,46…ストッパ、18…ピストンロッド、25,43…
揺動部材、28,47…規制部材、49…ショックアブソー
バ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ型アクチュエータと揺動型アクチ
   ュエータとを一体的に結合し、上記シリンダ型アクチュ
   エータにおける異形断面を有するピストンロッドに、シ
   リンダ型アクチュエータによる直線往復動と揺動型アク
   チュエータによる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おいて、 上記複合アクチュエータが、上記ピストンロッドと相対
   摺動可能でかつ一体的に回転揺動する揺動部材と、該揺
   動部材の回転揺動ストロークを規制する規制部材とを有
   するストッパを備え、 上記ストッパにおける揺動部材の規制部材への当接と、
   揺動型アクチュエータの回転トルクとによって、揺動型
   アクチュエータとピストンロッド間のクリアランスによ
   るガタをなくした、ことを特徴とする複合アクチュエー
   タ。
2. 【請求項２】上記規制部材に、上記揺動部材の衝突によ
   る衝撃を吸収するためのショックアブソーバを付設し
   た、請求項１記載の複合アクチュエータ。