(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ピストンの直線運動を効率よく回転運動に変換することができるトルクアクチュエータを提供する。【解決手段】トルクアクチュエータは、軸１と、軸１に外嵌された筒状のピストン２と、ピストン２に外嵌されたケーシング３と、軸１またはケーシング３のいずれか一方を回動不能に固定する固定手段４と、軸１とピストン２の端面とケーシング３により形成された圧力室５Ａ，５Ｂと、圧力室５Ａ，５Ｂに作動流体を供給してピストン２を軸方向に移動させる作動流体供給手段と、ピストン２を軸１に対して軸方向に移動可能に且つ軸周りに回動不能にガイドするスライド機構６と、作動流体供給手段によって圧力室５Ａ，５Ｂに作動流体を供給することによりピストン２が軸方向に移動するのに伴って、軸１またはケーシング３のいずれか他方を軸周りに回動させるボールネジ機構８と、を備えている。【選択図】図１
2007187182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、
該軸に外嵌されたピストンと、
該ピストンに外嵌されたケーシングと、
前記軸またはケーシングのいずれか一方を回動不能に固定する固定手段と、
前記軸とピストンの端面とケーシングにより形成された圧力室と、
該圧力室に作動流体を供給して前記ピストンを軸方向に移動させる作動流体供給手段と、
前記ピストンを軸に対して軸方向に移動可能に且つ軸周りに回動不能にガイドするスライド機構と、
前記作動流体供給手段によって圧力室に作動流体を供給することによりピストンが軸方向に移動するのに伴って、前記軸またはケーシングのいずれか他方を軸周りに回動させるボールネジ機構と、
を備えたことを特徴とするトルクアクチュエータ。
【請求項２】
軸と、
該軸に外嵌されたピストンと、
該ピストンに外嵌されたケーシングと、
前記軸またはケーシングのいずれか一方を回動不能に固定する固定手段と、
前記軸とピストンの端面とケーシングにより形成された圧力室と、
該圧力室に作動流体を供給して前記ピストンを軸方向に移動させる作動流体供給手段と、
前記作動流体供給手段によって圧力室に作動流体を供給することにより前記軸に対してピストンが軸方向に移動するのに伴って、該ピストンと前記軸とを相対的に軸周りに回動させる内ボールネジ機構、および、前記ピストンとケーシングとを相対的に軸周りに回動させる外ボールネジ機構と、
を備えたことを特徴とするトルクアクチュエータ。
【請求項３】
前記ピストンが一対で構成されており、前記圧力室が軸と両ピストンの互いに対向する端面および該端面とはそれぞれ反対側端面とケーシングにより形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトルクアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクアクチュエータに関し、特に、直線運動を回動運動に変換するトルクアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直線運動を回動運動に変換するトルクアクチュエータの従来の技術として、特許文献１に開示された油圧式回転力発生機が知られている。
特許文献１の油圧式回転力発生機では、ピストンの筒部は、シャフトに対してスプラインを介して同行回転自在かつ軸方向に進退移動自在となるように外挿されると共に、ケーシングに対してネジ手段を介して螺合されており（段落０００５）、そして、シリンダに作動油を供給し、油圧を作用させると、ピストンは、フランジ部においてスラスト力を受けつつ、筒部においてネジ手段の螺合により回転力に変換され、これによりピストンはネジ手段に沿って螺進しつつ回転することが記載されている（段落０００８）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８８５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された油圧式回転力発生機にあっては、ピストンの筒部の外周に形成された雄ネジをケーシングの内周に形成した雌ネジに螺合したものであり、また、シャフトに対してスプラインを介して同行回転自在かつ軸方向に進退移動自在となるように外挿したものであるため、雄ネジと雌ネジの互いの接触面、および、シャフトとのスプラインにおける摩擦抵抗が大きく、ピストンの直線運動を効率よく回転運動に変換することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題を優位に解決するためになされたもので、簡単な構成で、ピストンの直線運動を効率よく回転運動に変換することができるトルクアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１のトルクアクチュエータに係る発明は、上記目的を達成するため、軸と、該軸に外嵌されたピストンと、該ピストンに外嵌されたケーシングと、前記軸またはケーシングのいずれか一方を回動不能に固定する固定手段と、前記軸とピストンの端面とケーシングにより形成された圧力室と、該圧力室に作動流体を供給して前記ピストンを軸方向に移動させる作動流体供給手段と、前記ピストンを軸に対して軸方向に移動可能に且つ軸周りに回動不能にガイドするスライド機構と、前記作動流体供給手段によって圧力室に作動流体を供給することによりピストンが軸方向に移動するのに伴って、前記軸またはケーシングのいずれか他方を軸周りに回動させるボールネジ機構と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項２のトルクアクチュエータに係る発明は、上記目的を達成するため、軸と、該軸に外嵌されたピストンと、該ピストンに外嵌されたケーシングと、前記軸またはケーシングのいずれか一方を回動不能に固定する固定手段と、前記軸とピストンの端面とケーシングにより形成された圧力室と、該圧力室に作動流体を供給して前記ピストンを軸方向に移動させる作動流体供給手段と、前記作動流体供給手段によって圧力室に作動流体を供給することにより前記軸に対してピストンが軸方向に移動するのに伴って、該ピストンと前記軸とを相対的に軸周りに回動させる内ボールネジ機構、および、前記ピストンとケーシングとを相対的に軸周りに回動させる外ボールネジ機構と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項３のトルクアクチュエータに係る発明は、上記目的を達成するため、請求項２に記載の発明において、前記ピストンが一対で構成されており、前記圧力室が軸と両ピストンの互いに対向する端面および該端面とはそれぞれ反対側端面とケーシングにより形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１の発明では、軸またはケーシングのいずれか一方が固定手段により軸周りに回動不能に固定されている。作動流体供給手段により圧力室に作動流体を供給すると、軸に外嵌されたピストンがスライド機構によって軸に対して相対的に軸周りに回動することなく軸方向に移動するのに伴って、ピストンに対して軸周りに回転することのない軸とケーシングとのいずれか他方がボールネジ機構によって相対的に回動される。
請求項２の発明では、軸またはケーシングのいずれか一方が固定手段により軸周りに回動不能に固定されている。作動流体供給手段により圧力室に作動流体を供給することにより軸に外嵌されるとともにケーシングに内嵌されたピストンが軸方向に移動するのに伴って、内ボールネジ機構によってこのピストンと軸とが相対的に軸周りに回動されるとともに、さらに外ボールネジ機構によってピストンとケーシングとが相対的に軸周りに回動される。
請求項３の発明では、請求項２に記載の発明において、前記ピストンが一対で構成されており、前記圧力室が軸と両ピストンの互いに対向する端面および該端面とはそれぞれ反対側端面とケーシングにより形成されていることにより、ピストンおよびケーシングにかかる軸方向の負荷が互いにキャンセルされるため、この軸方向の負荷に起因する抵抗が減少される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、軸と、該軸に外嵌されたピストンと、該ピストンに外嵌されたケーシングと、前記軸またはケーシングのいずれか一方を回動不能に固定する固定手段と、前記軸とピストンの端面とケーシングにより形成された圧力室と、該圧力室に作動流体を供給して前記ピストンを軸方向に移動させる作動流体供給手段と、前記ピストンを軸に対して軸方向に移動可能に且つ軸周りに回動不能にガイドするスライド機構と、前記作動流体供給手段によって圧力室に作動流体を供給することによりピストンが軸方向に移動するのに伴って、前記軸またはケーシングのいずれか他方を軸周りに回動させるボールネジ機構と、を備えたという簡単な構成により、ピストンの直線運動を効率よく軸またはケーシングの回転運動に変換することができるトルクアクチュエータを提供することができる。
請求項２の発明によれば、軸と、該軸に外嵌されたピストンと、該ピストンに外嵌されたケーシングと、前記軸またはケーシングのいずれか一方を回動不能に固定する固定手段と、前記軸とピストンの端面とケーシングにより形成された圧力室と、該圧力室に作動流体を供給して前記ピストンを軸方向に移動させる作動流体供給手段と、前記作動流体供給手段によって圧力室に作動流体を供給することにより前記軸に対してピストンが軸方向に移動するのに伴って、該ピストンと前記軸とを相対的に軸周りに回動させる内ボールネジ機構、および、前記ピストンとケーシングとを相対的に軸周りに回動させる外ボールネジ機構と、を備えたという簡単な構成により、ピストンの直線運動を効率よく軸またはケーシングの回転運動に変換することができるトルクアクチュエータを提供することができる。
請求項３の発明によれば、請求項２に記載の発明において、前記ピストンが一対で構成されており、前記圧力室が軸と両ピストンの互いに対向する端面および該端面とはそれぞれ反対側端面とケーシングにより形成されているという簡単な構成で、さらに、ピストンの直線運動を効率よく軸またはケーシングの回転運動に変換することができるトルクアクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のトルクアクチュエータの第１の実施の形態を図１〜図３に基いて詳細に説明する。なお、同一符号は同一部分または相当部分を示すものとする。
図１に示すように、この実施の形態におけるトルクアクチュエータは、概略、軸１と、この軸１に外嵌された筒状のピストン２と、このピストン２に外嵌されたケーシング３と、軸１またはケーシング３のいずれか一方を回動不能に固定する固定手段４と、軸１とピストン２の端面とケーシング３により形成された圧力室５Ａ，５Ｂと、この圧力室５Ａ，５Ｂに作動流体を供給してピストン２を軸方向に移動させる作動流体供給手段（図示は省略するが、後に詳述する）と、ピストン２を軸１に対して軸方向に移動可能に且つ軸周りに回動不能にガイドするスライド機構６と、作動流体供給手段によって圧力室５Ａ，５Ｂに作動流体を供給することによりピストン２が軸方向に移動するのに伴って、軸１またはケーシング３のいずれか他方を軸周りに回動させるボールネジ機構８と、を備えている。
なお、この実施の形態においては、固定手段４として、軸１がキー４０を介して構造物のフレーム４１に相対回転不能に取り付けられており、ケーシング３がピストン２を介して軸１に対して軸周りに回動可能に支持されている場合により説明する。
【００１０】
軸１は、その両端が構造物のフレーム４１のボス４１ａに支持されており、ボス４１ａと軸１にはキー溝が形成されており、両キー溝にキー４０が配設されて、軸１が構造物のフレーム４１に対して回動不能に固定されている。そして、図２に概念的に示したように、軸１の長手方向略中央の外周面には、後述するスライド機構６を構成するために、軸方向に延びる複数（この実施の形態では３本）の溝６０（図２の実線を参照）が周方向に等間隔で形成されており、各溝６０の一方端とこの溝６０に隣接する他の溝６０の他方端とを連絡する連絡穴６１（図２の破線を参照）がそれぞれ形成されている。さらに、軸１には、後述する圧力室５Ａ，５Ｂと外部の作動流体供給手段との間で作動流体を供給・排出するための流路５０Ａ，５０Ｂが形成されている。
【００１１】
ピストン２は、筒状に形成されてなるもので、軸１に対して軸方向に摺動可能に外嵌されている。そして、図２に概念的に示したように、ピストン２の内周面には、その周方向に関しては軸１の溝６０と対応する位置に、且つ、軸方向に関しては軸１の溝６０よりも長い溝６２が形成されている。軸１およびピストン２の各溝６０、６２の間と軸１の連絡穴６１とには複数のボールベアリング（以下、内玉と称する）６３が配設されている。軸１とピストン２の溝６０、６２は、それぞれ内玉６３の半径よりも僅かに小さく（浅く）形成されており、連絡穴６１の径は内玉６３の直径よりも僅かに大きく形成されている。内玉６３は、図２に矢印で示すように、連絡穴６１により一の溝６０の一方端から隣接する他の溝６０の他方端に循環移動し、各溝６０、６２の内部で同じ方向に転動することができる。軸方向に延びる溝６０、６２に内玉６３が配設されていることにより、ピストン２は、軸１に対して軸周りに回動することなく、軸方向にスムーズに移動するようガイドされる。すなわち、軸１およびピストン２の複数の軸方向に形成された溝６０、６２と軸１に形成された連絡穴６１と内玉６３とにより、スライド機構６が構成されている。
【００１２】
ケーシング３は、ピストン２に対して外嵌される筒状のもので、その両端にはフランジ３０が設けられている。フランジ３０には、アーム９がボルト３１によりそれぞれ結合されている。この実施の形態における圧力室５Ａ，５Ｂは、ピストン２の両端面とアーム９の基端部内側面と軸１の外周面とケーシング３の内周面とにより構成されている。つまり、ケーシング３とアーム９の基端部内側面とは、ピストン２のシリンダとして機能する。なお、アーム９の基端部内側面に替えて、ケーシング３の両端部を径方向内側に延ばすよう形成することにより、圧力室５Ａ，５Ｂを構成することもできる。ピストン２の少なくとも一方端側における軸１と摺動する内周面、および、ケーシング３と摺動する外周面、ケーシング３のアーム９と接合される端面、アーム９の軸１に回動可能に挿通された穴の内周面には、圧力室５Ａ，５Ｂを水密または気密にシールするためのＯリングなどのシール部材Ｓが設けられている。構造物のフレーム４１のボス４１ａとアーム９の軸１に回動可能に挿通された基端部の外側面との間にはスラスト材１０が介装されている。
【００１３】
図３にピストン２とケーシング３とを分解した状態の斜視図で概念的に示したように、ケーシング３の内周面には螺旋状の溝８２が形成されており、また、ピストン２の外周面にはケーシング３の溝８２の１ピッチ分と対応する螺旋状の溝８０と、この溝８０の両端と連続する軸方向の溝８１とが形成されている。ケーシング３およびピストン２の螺旋状の溝８２、８０の間とピストン２の軸方向の溝８１とには複数のボールベアリング（以下、外玉と称する）８３が配設されている。ケーシング３とピストン２の螺旋状の溝８２、８０は、それぞれ外玉８３の半径よりも僅かに小さく（浅く）形成されており、ピストン２の軸方向の溝８１は外玉８３の直径よりも僅かに大きく（深く）形成されている。外玉８３は、ケーシング３とピストン２の螺旋状の溝８２、８０の間で転動し、軸方向の溝８１においてはケーシング３の内周面に干渉することがないように退避して循環移動することができる。そのため、ピストン２がスライド機構６によって軸周りに回動することなく軸方向に移動することにより、ケーシング３（この実施の形態の場合）が軸周りに回動し、ケーシング３に取り付けられたアーム９が揺動することとなる。すなわち、ピストン２の外周面に形成された溝８０、８１とケーシング３の内周面に形成された溝８２と外玉８３により、ピストン２の軸方向への直線運動をケーシング３の回動運動に変換するボールネジ機構８が構成されている。
【００１４】
作動流体供給手段により圧力室５Ａ，５Ｂに供給される作動流体は、例えば、油や水などの液体、あるいは、空気やその他の気体から適宜採用することができる。使用する作動流体に応じたポンプやコンプレッサなどの作動流体供給手段は、切換弁（図示は省略する）を介して、上述した両流路５０Ａ，５０Ｂの軸端面に開口するポートにそれぞれ接続され、圧力室５Ａと５Ｂのいずれか一方に作動流体を選択供給するとともに、圧力室５Ａと５Ｂのいずれか他方から排出される作動流体を回収する。
【００１５】
このように構成されたトルクアクチュエータでは、作動流体供給手段により一方の圧力室５Ａまたは５Ｂ内に作動流体が供給されるとともに他方の圧力室５Ｂまたは５Ａから作動流体が排出されると、ピストン２がスライド機構６により軸１に対して回動することなく少ない摩擦抵抗で軸方向にスムーズに移動し、軸周りに回動不能に固定された軸１およびピストン２に対してケーシング３がボールネジ機構８により少ない摩擦抵抗でスムーズに軸周りに回転する。そして、作動流体供給手段による作動流体の供給・排出を切換えると、ピストン２が軸方向反対側に移動するのに伴って、ケーシング３は反対方向に回転する。そのため、本発明のトルクアクチュエータでは、コンパクトな構成で、作動流体供給手段から比較的小さな容積の圧力室５Ａ，５Ｂに供給される作動流体の圧力により、ピストン２を効率よく軸方向に移動させて、この軸方向への直線運動をケーシング３の回動運動に効率よく変換させることができる。
【００１６】
次に、本発明の別の実施の形態を図４に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみについて説明することとする。
上述した実施の形態では、軸１が構造物のフレーム４１に軸周りに回動不能に固定されておりケーシング３が軸周りに回動するよう構成されていたのに対して、この実施の形態では、概略、ケーシング３が構造物のベースプレート４２に軸周りに回転不能に固定されており軸１が軸周りに回動するよう構成されている。
【００１７】
ケーシング３は、そのフランジ３０が下方に延ばされて構造物のベースプレート４２と固着されている。また、ケーシング３のフランジ３０は、軸１を回動可能に支持するエンドプレート９０とボルト３１により結合されている。軸１の一方端近傍と他方端は両エンドプレート９０に回動可能に且つ水密または気密に支持されている。軸１の一方端にはキー溝が設けられており、アーム９のボス９ａに設けられたキー溝との間にキー４０が配設されて、軸１とアーム９が相対的に回動しないよう固定されている。軸１の他端とこれに対向するエンドプレート９０の間、および、アーム９のボス９ａと一方のエンドプレート９０の間には、スラスト材１０が介装されている。ケーシング３には、圧力室５Ａ，５Ｂと外部の作動流体供給手段との間で作動流体を供給・排出するためのポート５１Ａ，５１Ｂが取り付けられている。
【００１８】
このように構成されたトルクアクチュエータでは、作動流体供給手段により一方の圧力室５Ａまたは５Ｂ内に作動流体が供給されるとともに他方の圧力室５Ｂまたは５Ａから作動流体が排出されると、ボールネジ機構８によりピストン２がケーシング３に対して少ない摩擦抵抗でスムーズに軸方向に移動しながら軸周りに回動し、スライド機構６により軸方向に移動するピストン２とともに軸１が少ない摩擦抵抗でスムーズに回動される。そのため、軸１に設けられたアーム９が揺動することとなる。なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、軸１の両端にそれぞれアーム９のボス９ａを設けることもできる。
【００１９】
次に、本発明の別の実施の形態を図５に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみについて説明することとする。
本発明のトルクアクチュエータは、概略、軸１と、この軸１に外嵌されたピストン２と、ピストン２に外嵌されたケーシング３と、軸１またはケーシング３のいずれか一方を回動不能に固定する固定手段４と、軸１とピストン２の端面とケーシング３により形成された圧力室５と、圧力室５に作動流体を供給してピストン２を軸方向に移動させる作動流体供給手段と、作動流体供給手段によって圧力室５に作動流体を供給することにより、
軸１に対してピストン２が軸方向に移動するのに伴って、このピストン２と軸１とを相対的に軸周りに回動させる内ボールネジ機構７、および、ピストン２とケーシング３とを相対的に軸周りに回動させる外ボールネジ機構８と、を備えている。すなわち、この実施の形態におけるトルクアクチュエータは、上述した実施の形態におけるスライド機構６に替えて、内ボールネジ機構７が採用されており、その結果、圧力室５に供給される作動流体によりピストン２が軸方向に移動するとともに軸１またはケーシング３が軸周りに回動し、さらに、ケーシング３または軸１が回動される。
さらにこの実施の形態においては、ピストン２が一対２Ａ，２Ｂで構成されており、圧力室５Ｃ，５Ｄ，５Ｅが軸１と両ピストン２Ａ，２Ｂの互いに対向する端面およびこの端面とはそれぞれ反対側端面とアーム９の基端部内側面とケーシング３により形成されている。
【００２０】
図３に分解した状態の斜視図で概念的に示したボールネジ機構に参照されるように、両ピストン２Ａ，２Ｂの内周面にはそれぞれ螺旋状の溝７２が互いに反対方向に対称的に形成されており、また、軸１の外周面には、ピストン２Ａ，２Ｂの溝７２の１ピッチ分と対応する螺旋状の溝７０と、この溝７０の両端と連続する軸方向の溝７１とが形成されている。軸１およびピストン２Ａ，２Ｂの螺旋状の溝７２，７０の間と軸１の軸方向の溝７１とには複数のボールベアリング（以下、内玉と称する）７３が配設されている。軸１およびピストン２Ａ，２Ｂの螺旋状の溝７０、７２は、それぞれ内玉７３の半径よりも僅かに小さく（浅く）形成されており、軸１の軸方向の溝７１は内玉７３の直径よりも僅かに大きく（深く）形成されている。内玉は７３、軸１とピストン２Ａ，２Ｂの螺旋状の溝７０、７２の間で転動し、軸方向の溝７１においてはピストン２の内周面に干渉することがないように退避して循環移動することができる。そのため、ピストン２Ａ，２Ｂは互いに近接・遠退するよう軸方向に移動するのに伴って軸周りに同方向に回動する。すなわち軸１とピストン２Ａ，２Ｂに形成された螺旋状の溝７０、７２および軸１に形成された軸方向の溝７１と、これらの溝７０、７２、７１に配置された複数の内玉７３により、内ボールネジ機構７が構成されている。
【００２１】
また、図３に分解した状態の斜視図で概念的に示したボールネジ機構８と同様に、ケーシング３の内周面には螺旋状の溝８２が互いに反対方向に対称的に形成されており、また、ピストン２Ａ，２Ｂの外周面にはケーシング３の溝８２の１ピッチ分とそれぞれ対応する螺旋状の溝８０と、この溝８０の両端と連続する軸方向の溝８１とが形成されている。軸１とケーシング３の間であって、ピストン２Ａ，２Ｂの外側端面とアーム９の内側面との間には圧力室５Ｃ，５Ｄが形成され、両ピストン２Ａ，２Ｂの互いに対向する内側端面の間には圧力室５Ｅが形成される。圧力室５Ｃおよび５Ｄ、または圧力室５Ｅに作動流体を供給するとともに他方の圧力室５Ｅまたは、５Ｃおよび５Ｄから作動流体を排出させて、上述したように両ピストン２Ａ，２Ｂが互いに遠退・近接するよう軸方向に移動するとともに回動すると、外玉８３は、ケーシング３とピストン２Ａ，２Ｂの螺旋状の溝８２、８０の間で転動し、軸方向の溝８１においてはケーシング３の内周面に干渉することがないように退避して循環移動し、軸周りに回動するピストン２Ａ，２Ｂに対してケーシング３が同方向にさらに回動し、ケーシング３に取り付けられたアーム９が揺動することとなる。この実施の形態においては、ピストン２Ａ，２Ｂの受圧面積が上述した実施の形態と比較して２倍になるため、作動流体供給手段の出力が小さくて済み、またケーシング３を効率良く軸周りに回動させることができる。そして、両ピストン２Ａ，２Ｂが互いに対称的に配置されて軸方向に近接・遠退することにより、ピストン２Ａ，２Ｂおよびケーシング３にかかる軸方向の負荷が互いにキャンセルすることとなるため、この軸方向の負荷に起因する抵抗を減少させることができる。
【００２２】
次に、本発明の別の実施の形態を図６に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみについて説明することとする。
上述した実施の形態では、ピストン２Ａ，２Ｂ、内ボールネジ機構７，７、外ボールネジ機構８，８が軸方向に対称的に一対で設けられていたのに対して、この実施の形態では、概略、ピストン２、内ボールネジ機構７、外ボールネジ機構８が単一で設けられている。この実施の形態では、図５に示した実施の形態と比較して、軸方向の長さ（幅）を小さくすることができ、したがってトルクアクチュエータのコンパクト化を図ることができる。
【００２３】
次に、本発明の別の実施の形態を図７に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみについて説明することとする。
上述した実施の形態では、軸１が構造物に固定されておりケーシング３が回動するよう構成されていたのに対して、この実施の形態では、概略、図４に示した実施の形態と同様に、ケーシング３が構造物に固定されており軸１が回動するよう構成されている。
【００２４】
ケーシング３は、そのフランジ３０が下方に延ばされて構造物のベースプレート４２と固着されている。一方、ケーシング３のフランジ３０は、軸１を回動可能に支持するエンドプレート９０とボルト３１により結合されている。軸１の一方端近傍と他方端は両エンドプレート９０に回動可能に且つ水密または気密に支持されている。軸１の一方端にはキー溝が設けられており、アーム９のボス９ａに設けられたキー溝との間にキー４０が配設されて、軸１とアーム９が相対的に回動しないよう固定されている。軸１の他端とこれに対向するエンドプレート９０の間、および、アーム９のボス９ａと一方のエンドプレート９０の間には、スラスト材１０が介装されている。軸１には、圧力室５Ｃ〜５Ｅと外部の作動流体供給手段との間で作動流体を供給・排出するための流路５１Ｃ〜５１Ｅが形成されている。
【００２５】
このように構成されたトルクアクチュエータでは、作動流体供給手段により圧力室の一方（５Ｅ、または、５Ｃと５Ｄ）内に作動流体が供給されるとともに他方の圧力室（５Ｃと５Ｄ、または、５Ｅ）から作動流体が排出されると、外ボールネジ機構８によりピストン２Ａ，２Ｂがケーシング３に対して少ない摩擦抵抗でスムーズに軸方向に移動しながら軸周りに回動し、さらに、ピストン２Ａ，２Ｂの軸方向の移動にともなって内ボールネジ機構７により軸１がピストン２Ａ，２Ｂに対して軸周りに少ない摩擦抵抗でスムーズに効率よく回動する。そのため、軸１に設けられたアーム９が揺動することとなる。なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、軸１の両端にアーム９のボス９ａを設けることもできる。
【００２６】
本発明のトルクアクチュエータは、例えば、水門の扉を開閉させる動作に使用したり、クレーンのブームを俯仰させるために使用するなど、その使用目的を限定されることはない。また、本発明のトルクアクチュエータは、ピストン２の軸方向への運動をケーシング３または軸１の軸周りの回動に変換するものであれば、上述した実施の形態に限定されることなく、例えば、アームに替えてケーシング３の外周にギヤはやスプラインを設けるなど、他の目的に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のトルクアクチュエータの第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明のトルクアクチュエータのスライド機構を概念的に説明するための斜視図である。
【図３】本発明のトルクアクチュエータのボールネジ機構を概念的に説明するための斜視図である。
【図４】図１に示したトルクアクチュエータの変形例を示す断面図である。
【図５】本発明のトルクアクチュエータの第２の実施の形態を示す断面図である。
【図６】図５とは別の実施の形態を示す断面図である。
【図７】図５に示したトルクアクチュエータの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：軸、  ２，２Ａ，２Ｂ：ピストン、  ３：ケーシング、  ４：固定手段、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ：圧力室、  ６：スライド機構、  ７：内ボールネジ機構、  ８：外ボールネジ機構
【図１】
2007187182.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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