JPH08232910A - 複合アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクの伝達効率が良くコンパクトで寿命の
長い複合アクチュエータを提供すること。 【構成】 複合アクチュエータ１１は、回転型ロータリ
アクチュエータ１２の回転軸１４と直進型シリンダアク
チュエータ１３のピストンロッド５８とを、ピストンロ
ッド５８が回転軸１４に対して一体的に回転可能で、か
つピストンロッド５８の軸線方向には相対的に摺動自在
になるように連結されたものであって、回転型ロータリ
アクチュエータ１２が、（ａ）摺動方向と平行に形成さ
れ内周全周に螺旋状の切れ目のない着磁帯１６を備える
一体的な雌磁気ネジ１５を有し、シリンダチューブ２０
内を摺動するピストン１７と、（ｂ）雌磁気ネジ１５内
に回転可能に装着されると共に、外周全周に螺旋状の切
れ目のない着磁帯３１を備える一体的な雄磁気ネジ２９
を有する回転軸１４とを有し、（ｃ）ピストン１７の摺
動により、雄磁気ネジ２９が雌磁気ネジ１５から磁力を
受け、回転軸１４を介してピストンロッド５８が回転さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転運動と直進運動と
を兼ね備えた複合アクチュエータに関し、さらに詳細に
は、ロータリアクチュエータのピストンと回転軸との各
々に磁気ネジを形成し、該ピストンの移動により、回転
軸を介して直進シリンダのピストンロッドを回転させる
複合アクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、色々な複合アクチュエータが使用
されている。例えば、特開昭５７−２００７０７号公
報、及び特公平３−３７０４１号公報には、ベーンタイ
プの揺動アクチュエータと、通常の直進シリンダタイプ
のアクチュエータとを組み合わせた複合アクチュエータ
が記載されている。図６に特公平３−３７０４１号公報
で開示された複合アクチュエータの断面図を示す。複合
アクチュエータは、大きく直進型シリンダアクチュエー
タ部１０１と回転型ロータリアクチュエータ部とに分か
れている。

【０００３】ピストンロッド１０３は、ピストン１０７
と一体であり、ピストン１０７と共に直進する。また、
ピストンロッド１０３の下面には、小判形の孔を備える
連結部１０５が固設されている。連結部１０５の小判孔
には、同じ小判形状の回転軸１０４が嵌合している。従
って、回転軸１０４とピストンロッド１０３とは、一体
的に回転可能で、かつ相対的に摺動自在である。回転軸
１０４は、ベーン型のロータリアクチュエータの中心に
回転可能に付設されており、回転軸１０４には、ベーン
１０６が取り付けられている。上記構成を有する複合ア
クチュエータは、ピストンロッド１０３がピストン１０
７の摺動に伴って、直進運動すると共に、ベーン１０６
の移動によりピストンロッド１０３は、揺動運動を行
う。

【０００４】しかし、この複合アクチュエータには、図
６からも明かなように、ベーンを収納するための回転シ
リンダが大きくなり、アクチュエータ全体が大型化する
問題があった。その問題を解決する手段としては、圧縮
空気等の流体を駆動源とするボールネジ式ロータリーア
クチュエータまたはネジ式ロータリーアクチュエータ
を、ロータリアクチュエータとして採用する方法が考え
られる。しかし、従来のボールネジ式ロータリーアクチ
ュエータ及びネジ式ロータリーアクチュエータには、次
のような問題があった。すなわち、ネジのトルク伝達効
率が低いため、必要とする回転出力トルクに比較して、
ロータリーアクチュエータ全体が大型化する問題があっ
た。また、ボールネジでは、局部的な当り面でトルクが
伝達されるため、面圧が高くなり、寿命が短いという問
題があった。

【０００５】従来のボールネジ式ロータリーアクチュエ
ータ及びネジ式ロータリーアクチュエータの問題点を解
決するために、本出願人は、特開昭６２−４６００５号
において、ネジやボールネジの代わりに、磁気ネジを採
用することを提案した。図７にロータリアクチュエータ
の構成を示す。直進型シリンダアクチュエータの構成
は、図６に示したものと同一なので、ロータリアクチュ
エータのみ説明する。シリンダ１４６を貫通する回転軸
１４１の中央に段付部があり、その表面に螺旋状の着磁
帯１４２が形成されている。一方、ピストン１４３の溝
１４４には、２つの永久磁石である案内磁石１４５が埋
設され固着されている。２つの案内磁石１４５は、ピス
トン１４３と共にシリンダ１４６内を摺動する。また、
同公開公報の第３頁左下欄第１２〜１６行目に、「本実
施例の変形例として、ピストンの中心孔の内周には螺旋
形をなす案内磁石を設け、ローターの外周にはブロック
形をなす従動磁石を設けるようにしてもよく、この場合
にも、ピストンの上下動とともに、ローターが回転す
る。」と記載されている。

【０００６】上記構成を有することにより、ピストン１
４３が摺動すると、回転軸１４１が回転する。この発明
の効果は、「本発明のロータリーアクチュエータは、駆
動時に相対的に動き合う部分のシールをＯリングによっ
て確実に行うようにしたから、高度なシール技術が不要
となり、また、互いに吸引し合う永久磁石の一方を螺旋
形にすることによって、出力軸に回転を生じさせるよう
にしたから、螺旋のリードを小さくするか、シリンダの
軸方向に長くすることにより出力軸の最大回転角度を３
６０度以上にすることができる。」（同公開公報の第４
頁右上欄第３〜１１行目）と記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の特開昭
６２−４６００５号公報の磁気ネジ式ロータリーアクチ
ュエータを、複合アクチュエータの回転型ロータリアク
チュエータとして使用するには、次のような問題があっ
た。 （１）回転軸の永久磁石またはピストン孔の永久磁石の
一方を螺旋形にし、他方を角形のブロック形状としてい
るので、ピストンの摺動に対して、回転軸の回転がスム
ーズでなく、回転ムラが発生する問題があった。実際
に、本出願人は、出願後も特開昭６２−４６００５号公
報の磁気ネジ式ロータリーアクチュエータの試作を繰り
返したが、回転ムラの発生が解決できず、本出願につい
ては、審査請求せずに、放置している。

【０００８】（２）ピストンに嵌合された永久磁石が部
分的にしか存在しないので、永久磁石同士の吸引が行わ
れている角度と吸引が行われていない角度が存在し、回
転軸の回転トルクが一定でない問題があった。また、磁
気ネジにおける伝達トルク、すなわち回転軸とピストン
との間のカップリング力が小さく、必要なカップリング
力を得るためには、装置を大型化しなければならず、従
来のネジ式等のロータリーアクチュエータの問題を解決
することができなかった。

【０００９】（３）従来のベーンタイプをロータリアク
チュエータとして採用する複合アクチュエータにおいて
は、ベーンのスピードを調整することが難しく、複合ア
クチュエータを小物部品のハンドリングに使用した場合
に、小物部品を飛ばしてしまうトラブルが発生する問題
があった。また、複合アクチュエータを蓋締めに使用す
る場合に、ベーンタイプでは、作動流体の圧力が直接、
蓋にかかるトルクとして作用するため、工場における空
気圧源の圧力変動により、蓋締めトルクが変化する問題
があった。

【００１０】本発明は、トルクの伝達効率が良くコンパ
クトで寿命の長い複合アクチュエータを提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、 （１）本発明の複合アクチュエータは、回転型ロータリ
アクチュエータの回転軸と直進型シリンダアクチュエー
タのピストンロッドとを、該ピストンロッドが該回転軸
に対して一体的に回転可能で、かつピストンロッドの軸
線方向には相対的に摺動自在になるように連結された複
合アクチュエータであって、ロータリアクチュエータ
が、（ａ）摺動方向と平行に形成され内周全周に螺旋状
の切れ目のない着磁帯を備える一体的な雌磁気ネジを有
し、シリンダ内を摺動するピストンと、（ｂ）雌磁気ネ
ジ内に回転可能に装着されると共に、外周全周に螺旋状
の切れ目のない着磁帯を備える一体的な雄磁気ネジを有
する回転軸とを有し、（ｃ）ピストンの摺動により、雄
磁気ネジが雌磁気ネジから磁力を受け、回転軸を介して
ピストンロッドが回転される。

【００１２】（２）上記（１）に記載するものにおい
て、前記ロータリアクチュエータが、前記ピストンの自
由な回転を制限する回転止め手段を有することを特徴と
する。 （３）上記（１）または（２）に記載するものにおい
て、前記直進型シリンダアクチュエータのピストンロッ
ドが、前記直進型シリンダアクチュエータのピストンに
対して一体的に摺動可能、かつ回転自在に連結されてい
ることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記（１）から（３）の構成を有する複合アク
チュエータの回転型ロータリーアクチュエータのピスト
ンは、シリンダに供給される流体により駆動力を与えら
れ、シリンダ内を摺動する。このとき、ピストンの雌磁
気ネジが磁力により、ロッドの雄磁気ネジに作用して、
回転軸を回転させる。ここで、回転止め手段が、ピスト
ンの回転を防止しているので、ピストンの雌磁気ネジの
摺動が正確に雄磁気ネジに伝達される。回転軸の回転
は、回転軸と一体的に回転可能なピストンロッドに伝達
され、ピストンロッドが回転する。ピストンロッドは、
直進型シリンダアクチュエータのピストンに回転自在に
連結されているので、ピストンロッドは回転方向にほと
んど摩擦を受けず、スムーズに回転できる。

【００１４】ピストンに設けられた一体的な雌磁気ネジ
が、内周全周に螺旋状の着磁帯を有しており、また、回
転軸に設けられた一体的な雄磁気ネジが、外周全周に螺
旋状の着磁帯を有しているので、ピストンの摺動によ
り、雄磁気ネジが雌磁気ネジから磁力を受け、回転軸が
回転されるときに、回転軸の回転がスムーズであり、回
転ムラが発生することがなく、ピストンロッドの回転も
同様にスムーズであり、回転ムラが発生することがな
い。一方、ピストンロッドは、直進型シリンダアクチュ
エータのピストンの摺動に伴って、直進運動するが、ピ
ストンロッドと回転軸は常に嵌合した状態にあり、一体
的に回転する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例である複
合アクチュエータを図面に基づいて詳細に説明する。図
１に複合アクチュエータ１１の構成を断面図で示す。複
合アクチュエータ１１は、大きく、左側の回転型ロータ
リアクチュエータ１２と、右側の直進型シリンダアクチ
ュエータ１３とに分かれている。始めに、回転型ロータ
リアクチュエータ１２の構造を詳細に説明する。シリン
ダボディは、中空円筒状のシリンダチューブ２０とその
両端を塞ぐ左エンドカバー２１，右エンドカバー２２に
より構成されている。エンドカバー２１，２２の中心を
貫通して回転軸１４が、エンドカバー２１，２２に固設
された２つの回転軸受２７により回転可能に支持されて
いる。回転軸１４の右端部は長く直進型シリンダアクチ
ュエータ１３の内部まで延びており、途中から両側が平
行にカットされた小判形状部１４ａが形成されている。

【００１６】次に、回転型ロータリアクチュエータ１２
で使用している磁気ネジの構成を詳細に説明する。回転
軸１４は、図４に示すように、ロッド部材２８、及びロ
ッド部材２８の中央外周に嵌合され接着された雄スパイ
ラル円筒磁石３０より構成される雄磁気ネジ２９とから
構成されている。ロッド部材２８は、高透磁性の材料
（例えば鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれ
らを主成分とする合金その他の化合物等）より成形され
ている。雄スパイラル円筒磁石３０は円筒形状の磁石で
あって、螺旋状に形成された複数本の着磁帯３１を有し
ている。隣接する着磁帯３１同士は着磁の極性が逆向き
となっている。すなわち、ある着磁帯３１において外面
にＮ極が着磁されていれば、その隣の着磁帯３１におい
ては外面にＳ極が着磁されている。そして、図４に示す
ように、雄磁気ネジ２９の表面には、螺旋状にＮ極とＳ
極とが交互に着磁された着磁帯３１が整然と形成されて
いる。

【００１７】一方、シリンダチューブ２０の内側には、
ピストン１７が、回転軸１４に対して軸方向に摺動可能
に嵌合されている。ピストン１７の内側には、雄磁気ネ
ジ２９に対応する位置に雌磁気ネジ１５が固設されてい
る。雌磁気ネジ１５は、図４に示すように、中空円筒状
の雌スパイラル円筒磁石３３が、高透磁性材料（例えば
鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト若しくはこれらを主成
分とする合金その他化合物等）から成形されるジャケッ
ト部材４１の内周に固定されることにより構成されてい
る。

【００１８】雌磁気ネジ１５の内周には、図４に示すよ
うに、螺旋状にＮ極とＳ極とが交互に着磁された着磁帯
１６が形成されている。雄スパイラル円筒磁石３０の外
周半径はｒであり、雌スパイラル円筒磁石３３の内周半
径はｒ＋αである。ここで、αは、雌スパイラル円筒磁
石３３と雄スパイラル円筒磁石３０との隙間を示してい
る。

【００１９】上記構成を有する雄スパイラル円筒磁石３
０及び雌スパイラル円筒磁石３３は、以下の特徴を有し
ている。すなわち、機械的強度に優れる。中空部分に強
度部材を挿入するか、又は周囲を強度部材で覆うことが
できるからである。図４の磁気ネジでは、ロッド部材２
８及びジャケット部材４１が、かかる強度部材に相当す
る。この強度部材により機械的強度が確保されるので、
雄スパイラル円筒磁石３０及び雌スパイラル円筒磁石３
３として、磁石材料としては優れるが材質的に脆いフェ
ライト系や希土類系の材料で形成しても問題はない。そ
して、強度部材を高透磁性の材料で構成すれば、雄スパ
イラル円筒磁石３０及び雌スパイラル円筒磁石３３の強
い磁力を更に有効に利用することができる。

【００２０】次に、図１に戻って、回転型ロータリアク
チュエータ１２の全体構成の説明を続ける。雌磁気ネジ
１５は、ジャケット部材４１によりピストン１７に固着
されている。回転軸１４の下側にガイドピン１８が、エ
ンドカバー２１，２２により固設されている。ピストン
１７のガイドピン１８に対応する位置にガイド孔１９が
設けられ、ガイドピン１８と摺動可能に嵌合している。
これにより、ピストン１７は、回転軸１４周りの回転が
防止されている。ガイド孔１９と反対の側のピストン１
７の両端面には、ショック吸収用の突起部２３，２４が
形成されている。エンドカバー２１，２２の突起部２
３，２４の対応する位置には、凹部が形成されている。
また、凹部には、空気ポート２５，２６が接続してい
る。また、図中、雌磁気ネジ１５の長さであるＬは、雌
磁気ネジ１５と雄磁気ネジ１４とのカップリング長さを
示している。カップリング長さＬ及び磁石の強さによ
り、雄磁気ネジ１４と雌磁気ネジ１５とのカップリング
力が決まる。また、ストローク長さＳは、ピストン１７
の移動するストローク長さを示している。

【００２１】次に、直進型シリンダアクチュエータ１３
の構成を説明する。右エンドカバー２２に連続して、中
空孔５６が形成された直進シリンダチューブ５１が固設
されている。直進シリンダチューブ５１の右端には、エ
ンドカバー５５が取り付けられ、中空孔５６を塞いでい
る。中空孔５６には、直進ピストン５９が摺動可能に嵌
合されている。直進ピストン５９の外周に形成された溝
には、空気の漏れを防ぐためのＯリング６０が取り付け
られている。直進ピストン５９の中心には、直進型シリ
ンダアクチュエータ１３のピストンロッド５８の小径段
部が固定されている。ピストンロッド５８の右端部は、
エンドカバー５５の中心孔から直進シリンダチューブ５
１の外部に突出している。また、ピストンロッド５８は
中空孔を有しており、その中空孔の段付部には、ガイド
部材５７が固設されている。また、その中空孔の右端
は、ロッド先端５４により塞がれている。

【００２２】ガイド部材５７の形状は、図３に図１のＣ
Ｃ断面図として示すように、中心に円の左右両側を平行
にカットした小判孔が形成され、その小判孔には、回転
軸１４の小判形状部１４ａが嵌合されている。これによ
り、回転軸１４とピストンロッド５８とは、一体的に回
転可能で、かつピストンロッド５８の軸線方向には相対
的に摺動自在となっている。中空孔５６は、直進ピスト
ン５９により、左シリンダ室５６Ａと右シリンダ室５６
Ｂとに分離されている。直進シリンダチューブ５１に
は、左シリンダ室５６Ａと連通する左空気ポート５２が
形成されている。また、エンドカバー５５には、右シリ
ンダ室５６Ｂと連通する右空気ポート５３が形成されて
いる。

【００２３】次に、上記構成を有する複合アクチュエー
タ１１の作用を説明する。始めに、回転型ロータリアク
チュエータ１２の作用を説明する。直進型シリンダアク
チュエータ１３が、図１に示す状態、すなわち、右空気
ポート５３に駆動空気が供給されており、左空気ポート
５２に駆動空気が供給されていない場合の回転型ロータ
リアクチュエータ１２の作用を説明する。図１は、空気
ポート２５に圧縮空気が供給され、ピストン１７が左側
に押し付けられている状態を示している。次に、図示し
ない電磁弁により、圧縮空気の供給が、空気ポート２５
から空気ポート２６へ切り替えられた場合を説明する。
ピストン１７は、圧縮空気に押されて右方向に移動す
る。このとき、ガイド孔１９がガイドピン１８に嵌合し
ているので、ピストン１７は回転することがない。ピス
トン１７が右方向に移動すると、雌磁気ネジ１５も共に
移動するため、雄磁気ネジ２９が雌磁気ネジ１５により
磁力を受け、回転軸１４は、図中矢印Ａで示すように、
左から見て反時計回りに回転する。回転軸１４が回転す
ると、ガイド部材５７を介して、ピストンロッド５８及
び直進ピストン５９が回転する。

【００２４】ここで、ピストン１７に設けられた一体的
な雌磁気ネジ１５が、内周全周に螺旋状の着磁帯１６を
有しており、また、回転軸１４に設けられた一体的な雄
磁気ネジ２９が、外周全周に螺旋状の着磁帯３１を有し
ているので、ピストン１７の摺動により、雄磁気ネジ２
９が雌磁気ネジ１５から磁力を受け、回転軸１４が回転
されるときに、回転軸１４の回転がスムーズであり、回
転ムラが発生することがない。そのため、ピストンロッ
ド５８の回転もスムーズであり、回転ムラを発生するこ
とがない。

【００２５】すなわち、回転軸１４の構成要素の１つで
ある雄磁気ネジ２９が、円筒形状に形成された永久磁石
材料の外周面全周に切れ目なく螺旋着磁された雄スパイ
ラル円筒磁石３０が、高透磁性のロッド部材２８に嵌合
され構成されており、また、ピストン１７の構成要素の
１つである雌磁気ネジ１５が、円筒形状に形成された永
久磁石材料の内周面全周に切れ目なく螺旋着磁された雌
スパイラル円筒磁石３３が、高透磁性のジャケット部材
４１の内周に嵌合されているので、雌スパイラル円筒磁
石３３がピストン１７と共に摺動したとき、雄スパイラ
ル円筒磁石３０がスムーズに回転され、回転軸１４に回
転ムラが発生しない。そのため、ピストンロッド５８の
回転もスムーズであり、回転ムラを発生することがな
い。また、回転型ロータリアクチュエータ１２の作用に
おいて、ピストン１７が右エンドカバー２２に衝突する
前に、突起部２３が右エンドカバー２２の凹部に嵌合
し、このとき、空気ポート２５の排気量が図示しない制
御弁により絞られているため、エアクッションが作用し
てピストン１７は、ソフトに右エンドカバー２２へ当接
することができる。

【００２６】次に、直進型シリンダアクチュエータ１３
の作用を説明する。右空気ポート５３への駆動空気の供
給が遮断され、左空気ポート５２に駆動空気が供給され
ると、直進ピストン５９は、エンドカバー５５に近づく
方向に摺動する。これにより、ピストンロッド５８は、
エンドカバー５５の外側にさらに突出していく。そし
て、直進ピストン５９がエンドカバー５５に当接して停
止する。その状態においても、小判形状部１４ａとガイ
ド部材５７とは嵌合状態にあるため、回転型ロータリア
クチュエータ１２が作用すれば、ピストンロッド５８
は、前述した状態と同様に回転する。

【００２７】また、直進ピストン５９が中間停止された
場合でも、小判形状部１４ａとガイド部材５７とは嵌合
状態にあるため、回転型ロータリアクチュエータ１２が
作用すれば、ピストンロッド５８は、前述した状態と同
様に回転する。また、直進ピストン５９が摺動している
時でも、小判形状部１４ａとガイド部材５７とは嵌合状
態にあるため、回転型ロータリアクチュエータ１２が作
用すれば、ピストンロッド５８は、前述した状態と同様
に回転する。すなわち、直進型シリンダアクチュエータ
１３と回転型ロータリアクチュエータ１２とは、互いに
独立して駆動されるのである。

【００２８】以上詳細に説明したように、本実施例のロ
ータリーアクチュエータ１１によれば、（ａ）摺動方向
と平行に形成され内周全周に螺旋状の切れ目のない着磁
帯１６を備える一体的な雌磁気ネジ１５を有し、シリン
ダチューブ２０内を摺動するピストン１７と、（ｂ）雌
磁気ネジ１５内に回転可能に装着されると共に、外周全
周に螺旋状の切れ目のない着磁帯３１を備える一体的な
雄磁気ネジ２９を有する回転軸１４を有し、（ｃ）ピス
トン１７の摺動により、雄磁気ネジ２９が雌磁気ネジ１
５から磁力を受け、回転軸１４を介してピストンロッド
５８が回転されるので、ピストン１７の摺動により、雄
磁気ネジ２９が雌磁気ネジ１５から磁力を受け、回転軸
１４が回転されるときに、回転軸１４の回転がスムーズ
であり、回転ムラが発生することがない。

【００２９】また、雄磁気ネジ２９と雌磁気ネジ１５と
が常に吸引するため、回転軸１４の回転トルクをムラな
く一定とすることができる。また、回転型ロータリアク
チュエータ１２が、ピストン１７の自由な回転を制限す
る回転止め手段であるガイドピン１８を有しているの
で、ピストン１７が摺動した時に、雌磁気ネジ１５の磁
力が正確に雄磁気ネジ２９に伝達される。

【００３０】すなわち、本実施例によれば、ロッド１２
の構成要素の１つである雄磁気ネジ１４が、円筒形状に
形成された永久磁石材料の外周面全周に切れ目なく螺旋
着磁された雄スパイラル円筒磁石３０が、高透磁性のロ
ッド部材２８に嵌合され構成されており、また、ピスト
ン１７の構成要素の１つである雌磁気ネジ１５が、円筒
形状に形成された永久磁石材料の内周面全周に切れ目な
く螺旋着磁された雌スパイラル円筒磁石３３が、高透磁
性のジャケット部材４１の内周に嵌合されているので、
雌スパイラル円筒磁石３３がピストン１７と共に摺動し
たとき、雄スパイラル円筒磁石３０がスムーズに回転さ
れるため、ロッド１２に回転ムラが発生しない。

【００３１】また、雄磁気ネジ１４が、円筒形状に形成
された永久磁石材料の外周面全面に切れ目なく螺旋着磁
された雄スパイラル円筒磁石３０が高透磁性のロッド部
材２８に嵌合され構成されているので、全体が十分な強
度を有するため、雄スパイラル円筒磁石３０及び雌スパ
イラル円筒磁石３３として、磁石材料としては優れるが
材質的に脆いフェライト系や希土類系の材料で形成して
も問題がなく、また、強度部材を高透磁性の材料で構成
しているので、雄スパイラル円筒磁石３０及び雌スパイ
ラル円筒磁石３３の強い磁力をより有効に利用すること
ができる。

【００３２】次に、本発明の第二の実施例を説明する。
第二の実施例では、回転型ロータリアクチュエータ１２
のみ第一実施例と異なるので、回転型ロータリアクチュ
エータ１２を図２に示す。また、図２のうち第一実施例
と異なる部分のみ説明する。第二実施例のシリンダチュ
ーブ４５、エンドカバー４６，４７及びピストン４４
は、各々の断面が楕円形をしており、ガイドピン１８を
取付なくてもピストン４４が回転することがない点で、
第一実施例と異なっている。第二実施例の回転型ロータ
リアクチュエータ１２によれば、ガイドピン１８を設け
なくても良く、また、シリンダチューブ４５等を偏平形
にできるため、複合アクチュエータ１１全体を薄く構成
することができる利点がある。

【００３３】次に、第三の実施例を図５により説明す
る。第三実施例では、直進型シリンダアクチュエータ１
３のみ、第一実施例と異なっており、異なっている部分
だけ説明する。ピストンロッド５８が直進ピストン５９
に対して、一体的に摺動可能かつ回転自在に取り付けら
れている。すなわち、ピストンロッド５８がスラストベ
アリング６２を介して直進ピストン５９に取り付けられ
ているので、ピストンロッド５８は、直進ピストン５９
と一体的に摺動すると共に、直進ピストン５９に対して
回転自在である。また、直進ピストン５９の内側のピス
トンロッド５８と接触する部分には、ラビリンス６１が
形成されており、左シリンダ室５６Ａと右シリンダ室５
６Ｂとの間の空気の流れを遮断している。第三の実施例
によれば、ピストンロッド５８が直進ピストン５９に対
して、一体的に摺動可能かつ回転自在に取り付けられて
いるので、直進ピストン５９が回転しないため、直進ピ
ストン５９の外周に取り付けられているＯリング６０
が、摺動のみ適応すれば済み、Ｏリング６０の耐久性が
向上する。

【００３４】以上本発明の複合アクチュエータ１１につ
いて実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記
実施例に限定されることなく、色々な変形が可能であ
る。例えば前記実施例では、回転型ロータリアクチュエ
ータ１２の中心に回転軸１４を設け、周囲にピストン１
７を配設しているが、回転型ロータリアクチュエータ１
２の中心に摺動するピストン１７を設け、ピストン１７
の周囲に回転する回転軸１４を設けることも可能であ
る。また、本実施例では、雄スパイラル円筒磁石３０と
ロッド部材２８とを別体として後で固着しているが、強
度的に問題がない場合等においては、完全に一体として
構成してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明の複合アクチュエータによれば、ロータリアクチュエ
ータが、（ａ）摺動方向と平行に形成され内周全周に螺
旋状の切れ目のない着磁帯を備える一体的な雌磁気ネジ
を有し、シリンダチューブ内を摺動するピストンと、
（ｂ）雌磁気ネジ内に回転可能に装着されると共に、外
周全周に螺旋状の切れ目のない着磁帯を備える一体的な
雄磁気ネジを有する回転軸を有し、（ｃ）ピストンの摺
動により、雄磁気ネジが雌磁気ネジから磁力を受け、回
転軸を介してピストンロッドが回転されるので、ピスト
ンの摺動により、雄磁気ネジが雌磁気ネジから磁力を受
け、回転軸が回転されるときに、回転軸の回転がスムー
ズであり、回転ムラが発生することがない。また、雄磁
気ネジと雌磁気ネジとが常に吸引するため、回転軸の回
転トルクをムラなく一定とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の複合アクチュエータ１１
の構成を示す断面図である。

【図２】第二の実施例の回転型ロータリアクチュエータ
１２のみの構成を示す断面図である。

【図３】ガイド部材５７の形状を示す断面図である。

【図４】雄磁気ネジ２９と雌磁気ネジ１５との関係を示
す説明図である。

【図５】第三の実施例の複合アクチュエータ１１の構成
を示す図面である。

【図６】従来の複合アクチュエータの構成を示す図面で
ある。

【図７】従来のロータリアクチュエータの構成を示す分
解斜視図である。

【符号の説明】

１１ 複合アクチュエータ １２ 回転型ロータリアクチュエータ １３ 直進型シリンダアクチュエータ １４ 回転軸 １４ａ 小判形状部 １５ 雌磁気ネジ １６ 着磁帯 １７ ピストン １８ ガイドピン ２９ 雄磁気ネジ ３０ 雄スパイラル円筒磁石 ３１ 着磁帯 ３３ 雌スパイラル円筒磁石 ５７ ガイド部材 ５８ ピストンロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 泰裕 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005 シー ケーディ株式会社内 (72)発明者 遠藤 方志 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005 シー ケーディ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転型ロータリアクチュエータの回転軸
   と直進型シリンダアクチュエータのピストンロッドと
   を、該ピストンロッドが該回転軸に対して一体的に回転
   可能で、かつピストンロッドの軸線方向には相対的に摺
   動自在になるように連結された複合アクチュエータにお
   いて、 前記ロータリアクチュエータが、 摺動方向と平行に形成され内周全周に螺旋状の切れ目の
   ない着磁帯を備える一体的な雌磁気ネジを有し、シリン
   ダ内を摺動するピストンと、 前記雌磁気ネジ内に回転可能に装着されると共に、外周
   全周に螺旋状の切れ目のない着磁帯を備える一体的な雄
   磁気ネジを有する回転軸とを有し、 前記ピストンの摺動により、前記雄磁気ネジが前記雌磁
   気ネジから磁力を受け、前記回転軸を介して前記ピスト
   ンロッドが回転されることを特徴とする複合アクチュエ
   ータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するものにおいて、 前記ロータリアクチュエータが、前記ピストンの自由な
   回転を制限する回転止め手段を有することを特徴とする
   複合アクチュエータ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載するもの
   において、 前記直進型シリンダアクチュエータの前記ピストンロッ
   ドが、前記直進型シリンダアクチュエータのピストンに
   対して一体的に摺動可能、かつ回転自在に連結されてい
   ることを特徴とする複合アクチュエータ。