(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成と容易な調整でバックラッシュを低減すること。【解決手段】本体に回転可能に設けられた出力軸、出力軸に設けられたピニオン、本体の両側に突出するシリンダチューブ、シリンダチューブ内を摺動する２つのピストン、２つのピストンを連結するロッド、ロッドに設けられピニオンと噛み合うラックとを有するロータリーアクチュエータであって、シリンダチューブ１３Ｃは、本体の穴に挿入されたスリーブ１９を介して間接的に本体１１に支持され、スリーブ１９には、その両端部に、外周面に対して偏心した段部１９ａ，ｂが形成され、段部に偏心のない円筒状のシリンダチューブが嵌入され、スリーブを回転させて周方向位置を変えることにより、ロッドと出力軸との間の相対的な距離を調整する。【選択図】      図５
2006077993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に回転可能に設けられた出力軸と、前記出力軸に設けられたピニオンと、前記本体の両側に突出するように設けられた円筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブ内を摺動する２つのピストンと、前記２つのピストンを連結するロッドと、前記ロッドに設けられ前記ピニオンと噛み合うラックとを有するロータリーアクチュエータであって、
前記シリンダチューブは、前記本体の穴に挿入されたスリーブを介して間接的に前記本体に支持されており、
前記スリーブには、その両端部に、外周面に対して偏心した内周面を有する段部が形成され、前記段部の内周面に、偏心のない円筒状の前記シリンダチューブがそれぞれ嵌入されてその径方向の位置決めがなされており、
前記スリーブを回転させて周方向位置を変えることにより、前記ロッドと前記出力軸との間の相対的な距離を調整することが可能となっている、
ことを特徴とするロータリーアクチュエータ。
【請求項２】
前記スリーブにその周方向位置を示すためのマークが表示されている、
請求項１記載のロータリーアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧または空気圧などの流体圧で作動するロータリーアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワークやターンテーブルなどを回転させるために、流体圧で作動するロータリーアクチュエータがしばしば用いられる。
【０００３】
従来のロータリーアクチュエータは、本体に回転可能に設けられた出力軸、出力軸に設けられたピニオン、本体の両側に突出するように設けられた円筒状のシリンダチューブ、シリンダチューブ内を摺動する２つのピストン、２つのピストンを連結するロッド、および、ロッドに設けられピニオンと噛み合うラックなどから構成される。
【０００４】
このような構造のロータリーアクチュエータでは、本体および各部品の加工精度の程度によって、ラックとピニオンとの噛み合い部分にクリアランスが生じる。このクリアランスによって、ラックとピニオンとの間にバックラッシュが生じ、出力軸の回転位置決め精度が低下する。
【特許文献１】実開平１−７５６０６
【特許文献２】実開昭６３−８２０３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バックラッシュをできるだけ少なくするためには、加工精度を高める必要がある。しかし、加工精度を高めるにも限界があり、加工コストの問題もある。
【０００６】
また、ラックを二重にする方法もあるが、構造が複雑になり、調整およびメンテナンスが容易ではない。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、比較的簡単な構成と容易な調整でバックラッシュを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るロータリーアクチュエータは、本体に回転可能に設けられた出力軸と、前記出力軸に設けられたピニオンと、前記本体の両側に突出するように設けられた円筒状のシリンダチューブと、前記シリンダチューブ内を摺動する２つのピストンと、前記２つのピストンを連結するロッドと、前記ロッドに設けられ前記ピニオンと噛み合うラックとを有するロータリーアクチュエータであって、前記シリンダチューブは、前記本体の穴に挿入されたスリーブを介して間接的に前記本体に支持されており、前記スリーブには、その両端部に、外周面に対して偏心した内周面を有する段部が形成され、前記段部の内周面に、偏心のない円筒状の前記シリンダチューブがそれぞれ嵌入されてその径方向の位置決めがなされており、前記スリーブを回転させて周方向位置を変えることにより、前記ロッドと前記出力軸との間の相対的な距離を調整することが可能となっている。
【０００９】
１つの形態によれば、前記スリーブにその周方向位置を示すためのマークが表示されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、比較的簡単な構成と容易な調整でバックラッシュを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明に係るロータリーアクチュエータ１の全体の構造を説明するためにその一部を断面して示す平面図、図２はロータリーアクチュエータ１の正面図、図３はシリンダチューブ１３の形状の例を示す断面図である。
【００１２】
図１および図２において、ロータリーアクチュエータ１は、本体１１、出力軸１２、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂ、ピストン１４ａ，１４ｂ、ロッド１５、カバー１６ａ，１６ｂ、およびタイボルト１７，１７…などからなる。
【００１３】
本体１１には、出力軸１２が回転可能に設けられている。出力軸には、ピニオン２１が一体回転するように設けられている。シリンダチューブ１３ａ，１３ｂは、円筒状であり、本体１１の両側に設けられた穴３１ａ，３１ｂにそれぞれ嵌入され、そこから突出するように設けられ、それぞれの端面がカバー１６ａ，１６ｂで塞がれ、且つタイボルト１７，１７…によって固定されている。
【００１４】
シリンダチューブ１３ａ，１３ｂの内部には、それぞれ内周面を摺動するピストン１４ａ，１４ｂが設けられている。２つのピストン１４ａ，１４ｂは、ロッド１５によって互いに連結されている。ロッド１５には、ピニオン２１と噛み合うラック２２が設けられている。
【００１５】
シリンダチューブ１３ａ，１３ｂは、本体１１に設けられた穴３１ａ，３１ｂに嵌入されることによって、その径方向の位置決めがなされている。
【００１６】
シリンダチューブ１３ａ、ピストン１４ａ、ロッド１５、およびカバー１６ａによって単動形の１つの流体圧シリンダが構成され、シリンダチューブ１３ｂ、ピストン１４ｂ、ロッド１５、およびカバー１６ｂによって単動形の他の１つの流体圧シリンダが構成される。これら２つの流体圧シリンダによって、ロッド１５が往復駆動される。以上述べたロータリーアクチュエータ１の構造それ自体は公知である。
【００１７】
次に、参考のために、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂの形状の例について説明する。なお、２つのシリンダチューブ１３ａ，１３ｂの形状は互いに同一であるので、一方のみについて説明する。
【００１８】
図３に示されるように、シリンダチューブ１３ａは、内径ＡＡの内周面ＮＭを有する。シリンダチューブ１３ａの端部には、外径ＢＢの円筒状の外周面ＧＭを有する嵌入部４１が設けられている。外周面ＧＭは、本体１１に設けられた穴３１ａに丁度嵌入し、且つ、周方向に回転させて本体１１に対する周方向位置を変更することが可能である。
【００１９】
外周面ＧＭの中心軸ＡＸ２は、シリンダチューブ１３ａの内周面ＮＭの中心軸ＡＸ１と距離ＤＤだけ偏心している。外周面ＧＭの中心軸ＡＸ２は、本体１１の穴３１ａの中心軸ＡＸ３と一致する。
【００２０】
したがって、シリンダチューブ１３ａの内周面ＮＭの中心軸ＡＸ１と本体１１の穴３１ａの中心軸ＡＸ３とは、距離ＤＤだけ偏心する。
【００２１】
このようなシリンダチューブ１３ａは、適当な冶具を用いて、例えば旋盤などによる切削加工によって製作することができる。
【００２２】
ピストン１４ａ，１４ｂは、それぞれ、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂの内周面ＮＭを密に摺動するので、それぞれの内周面ＮＭの中心軸ＡＸ１に沿って移動することになる。
【００２３】
シリンダチューブ１３ａ，１３ｂを本体１１に対して回転させ、その周方向位置を変えることにより、内周面ＮＭの中心軸ＡＸ１は矢印Ｍ１方向に変更される。つまり、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂの回転角度位置を調整することにより、ロッド１５と出力軸１２との間の相対的な距離（軸間距離）を調整することができる。これによって、ピニオン２１とラック２２との噛み合い状態が調整され、それらの間のクリアランスを実質的に零とするように調整することができる。
【００２４】
したがって、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂの回転角度位置の調整によって、バックラッシュが最も少なくなるように容易に調整することができ、出力軸１２の位置決め精度を高めることができる。シリンダチューブ１３ａ，１３ｂの嵌入部４１の外周面ＧＭの中心軸ＡＸ２を偏心して加工するだけでよいので、構造が簡単である。ピニオン２１とラック２２との噛み合い状態の精度が低くても調整によってクリアランスを実質的に零とすることが可能であるので、加工が容易である。これらによって、コスト的に有利である。
【００２５】
また、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂが本体１１の穴３１ａ，３１ｂに直接に嵌入しており、それぞれのシリンダチューブ１３ａ，１３ｂを別々に回転させて調整することができる。
【００２６】
なお、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂを回転させると、ピストン１４ａ，１４ｂが出力軸１２の軸方向にも僅かに移動するので、ラック２２がピニオン２１の軸方向に沿って若干移動することを許容するようにしておけばよい。
【００２７】
次に、参考のために、他の形態のシリンダチューブ１３Ｂの形状の例について説明する。
【００２８】
図４は他の形態のシリンダチューブ１３Ｂの形状を示す図である。
【００２９】
図４において、シリンダチューブ１３Ｂは、本体１１の穴３１Ｂを貫通して両側に突出する一体のものとして形成されている。
【００３０】
すなわち、シリンダチューブ１３Ｂは、内周面ＮＭの内径ＡＡは同じであるが、外周面は、本体１１の穴３１Ｂに対応する中間部１３Ｂｃ、左側部１３Ｂａ、および右側部１３Ｂｂからなる３段状に形成されている。３段状に形成されることによって、本体１１の一方の側から穴３１Ｂへ挿入して組み立てが可能となっている。中間部１３Ｂｃの外周面ＧＭは外径ＢＢを有し、その中心軸ＡＸ２は内周面ＮＭの中心軸ＡＸ１に対して距離ＤＤだけ偏心している。
【００３１】
したがって、シリンダチューブ１３Ｂを回転させ、その周方向位置を変えることにより、ロッド１５と出力軸１２との間の相対的な距離を調整することができる。                  
【００３２】
このシリンダチューブ１３Ｂの例では、全体が一体であるので、左右の偏心量が常に同じになり、ピストン１４ａ，１４ｂおよびロッド１５の中心が中心軸ＡＸ１に常に一致し、傾くことがない。
【００３３】
なお、シリンダチューブ１３Ｂの中央部には、出力軸１２およびピニオン２１との干渉をなくすための切り欠き３２が設けられている。
【００３４】
次に、本発明に係る実施形態について説明する。
【００３５】
図５は本発明に係る実施形態のスリーブ１９およびシリンダチューブ１３Ｃの形状を示す図である。
【００３６】
図５において、本体１１の穴３１Ｃにはスリーブ１９が挿入されている。スリーブ１９には、その両端部に、内周面ＮＭＣを有する段部１９ａ，１９ｂが形成されている。内周面ＮＭＣの中心軸ＡＸ４は、外周面ＧＭの中心軸ＡＸ２に対して距離ＤＤだけ偏心している。
【００３７】
スリーブ１９の両端部の段部１９ａ，１９ｂの内周面ＮＭＣに、偏心のない円筒状のシリンダチューブ１３Ｃａ，１３Ｃｂがそれぞれ嵌入する。シリンダチューブ１３Ｃａ，１３Ｃｂの中心軸ＡＸ１は、スリーブ１９の内周面ＮＭＣの中心軸ＡＸ４と一致する。
【００３８】
したがって、スリーブ１９を回転させ、その周方向位置を変えることにより、ロッド１５と出力軸１２との間の相対的な距離を調整することができる。
【００３９】
このように、本実施形態によると、スリーブ１９を回転させ、その周方向位置を変えることにより、ロッド１５と出力軸１２との間の相対的な距離を調整することができ、バックラッシュが最も少なくなるように容易に調整することができる。
【００４０】
シリンダチューブ１３またはスリーブ１９の周方向位置を示すために、例えば図２に示すようにシリンダチューブ１３ａ，１３ｂの外周面にマークＭＫを表示することができる。目盛りを表示しておいてもよい。これによって、軸間距離の調整状態を容易に知ることができる。
【００４１】
上に示した実施形態において、シリンダチューブ１３ａ，１３ｂ，１３Ｂ，１３Ｃおよびスリーブ１９の形状は種々変更することができる。その他、ロータリーアクチュエータ１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るロータリーアクチュエータの一部を断面して示す平面図である。
【図２】ロータリーアクチュエータの正面図である。
【図３】シリンダチューブの形状の例を示す断面図である。
【図４】他の形態のシリンダチューブの形状を示す図である。
【図５】本発明に係る実施形態のスリーブおよびシリンダチューブの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ロータリーアクチュエータ
１１  本体
１２  出力軸
１３ａ，１３ｂ  シリンダチューブ
１３Ｂ，１３Ｃ  シリンダチューブ
１４ａ，１４ｂ  ピストン
１５  ロッド
１９  スリーブ
２１  ピニオン
２２  ラック
３１ａ，３１ｂ  穴
３１Ｂ，３１Ｃ  穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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