(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の上下方部をシールを介して接合一体化したケーシング内に往復揺動自在なベーンを設けると共に、該ベーンの両ストロークエンドにベーンの当接壁面を形成し、該当接壁面で開口する作動流体の流出入口をケーシングに形成したアクチュエーターであって、
上記ベーンの両側面の夫々において、ケーシングの接合部との対応部位を除く上下部の両方に、所定面積を有する作動面の囲繞壁を突設して受圧部を形成すると共に、各作動面に開設した開口部の夫々を前記対応部位を潜通する様にベーンに穿設した連通路を介して連通し、一方の受圧部がベーンのストロークエンドで上記流出入口を気密状に被冠する様に成したことを特徴とするベーン式揺動アクチュエーターのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動ドアの自動開閉装置、工作機械、その他オートメーション装置等の駆動部に利用されるベーン式揺動アクチュエーターのシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人は、本件出願前に頒布された特開平８ー９３７１６号公報に記載の、ケーシング内で半径方向に設けた一対の固定壁間を作動流体にて回転角往復運動するベーンにおいて、該ベーンの両面に所定面積を有する作動面の囲繞壁を突設して受圧部と成すと共に、該受圧部はベーンのストロークエンドで作動流体の流出入口を気密状に被冠する様に成したベーン式揺動アクチュエーターのシール構造を開発した。
上記シール構造にあっては、万一ベーンのシールが破損して内部漏れが発生した場合であっても、ストロークエンドのベーンにおける受圧部が流出入口を気密状態にて被冠され、背圧側へ作動流体が漏れず、ベーンがストロークエンドの状態を維持できる様にし、又ベーンの起動時において、ストロークエンドで固定壁に当接している受圧部で流出入口を気密状に被冠しているため、ベーンの起動時に作動流体を供給しても作動面積が不足せず、ベーンを正常起動させる様にしたものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ケーシングは一対の上下方部をシールして接合一体化したものであり、ストロークエンドでケーシング内面に密着した囲繞壁と、ケーシング内面における上下方部の接合部との間に微小な隙間が発生するため、該隙間から受圧部内に作動流体が流入し、ベーンが逆方向に揺動し、その結果ベーンの出力軸に連結されている装置が逆動する等解決せねばならない課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベーンの両側面の夫々において、ケーシングの接合部との対応部位を除く上下部の両方に、所定面積を有する作動面の囲繞壁を突設して受圧部を形成すると共に、一方の受圧部がベーンのストロークエンドで上記流出入口を気密状に被冠する様に成すことによって、囲繞壁の端面がケーシングの接合部にかからず、ケーシング内面に完全密着する様にし、而も各作動面に開設した開口部の夫々を前記対応部位を潜通する様にベーンに穿設した連通路を介して連通することによって、隔離された両方の受圧部における作動面に同時に作動流体の圧力を作用させる様にして、上記課題を解決する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１乃至図４に示す様に、ベーン式揺動アクチュエーター１は略半円筒状のケーシング２内に出力軸３と一体形成したベーン４を揺動自在に設け、該ベーン４でケーシング２内部を２つの圧力室５、5aに気密状に区画している。
【０００６】
ケーシング２は上下一対の上方部2aと下方部2bを接合部６を気密状にシールして一体形成したもので、ケーシング２の内部空間を、ベーン４の両ストロークエンド側に設けた一対の当接壁面７、7a及びベーン４の外周部が気密状に摺接する摺接壁面８により断面略扇状に形成している。
又、ケーシング２内部にして、当接壁面７、7aの境界部にベーン４と一体形成した出力軸３を設置すると共に、該出力軸３の上下端部3a、3bをケーシング２の上下に設けたベアリングに回転自在に嵌入して、出力軸３を回転軸としてベーン４を一定角度往復揺動自在と成し、ケーシング２上部より突出する出力軸３の上端部3aを被駆動機の駆動軸に連結する様に成している。
又、当接壁面７、7aで開口する圧縮空気、圧油等の作動流体の流出入口９、9aをケーシング２に設け、該流出入口９、9aをケーシング２下部に設けた一対の電磁弁10、10ａに夫々連結している。
ベーン４の揺動角度はベーンのストロークエンドとなる当接壁面７、7a間の角度に相当し、本実施例にあっては約１５０°に設定しているも、かかる方式に限定されず、ベーン式揺動アクチュエーターにおいて一般に３００°以下で制限されている角度であれば良く、１８０°を越える場合にはケーシング２は円筒形とする。
【０００７】
又、ベーン４にあっては、矩形板状のベーンベース11の一側部に出力軸３を固定して一体的形成され、ベーンベース11の両側面の夫々の中央に縦長レーストラック型の凹部12を形成すると共に、該凹部12の外周部に突条13を形成している。
凹部12の中央には、ベーン４の両側面においてケーシング２の接合部６に対応する部位を交差する様に、縦長な溝14を形成し、凹部12と同形同大のプレート15を凹部12内に嵌め込むと共に、該プレート15の上下端側に溝14に連通する開口部16、16ａを形成している。 上記の様に、プレート15で被覆された溝14は、上記接合部６との対応部位を潜通する様にベーン４に穿設された連通路17と成り、該連通路17を介して開口部16、16ａは連通し、各開口部16、16ａは、後述する受圧部22、22ａにおいて、囲繞壁21、21ａで囲繞される作動面20、20ａに開設配置される様に設定している。
そして、出力軸３の上下端部3a、3bを除いた部位（以下回転軸３と称する。）及び開口部16、16ａの周囲を除くベーンベース11全体をニトリルゴム、シリコン等の合成ゴム製のラバー18にて一体的に被覆形成してベーン４と成している。
又、ベーン４の両側面の夫々において、ケーシング２の接合部６との対応部位を除く上下部の両方には、作動流体によりベーン４を可動させる所定面積、即ち作動面積を有する作動面20、20ａを四角状に囲繞する囲繞壁21、21ａを突設して受圧部22、22ａを形成し、ベーン４がストロークエンドに達した時に、受圧部22、22ａの一方で当接壁面７、7aに設けた作動流体の流出入口９、9aを気密状に被冠する様に成している。
【０００８】
ベーン４における回転軸３の対応部位には、多数の縦突条23、23ａ…を所定間隔置きに突出形成し、ベーン４の回動時において各縦突条23、23ａ…をケーシング２に摺接させることで、適度な摺動抵抗を以て回転可能にしてシールしている。
又、ベーン４の両側面において、各側辺24、24ａ、即ちベーン４の回転軸３に平行な長手辺25、25ａ、上下に平行な短手辺26、26ａ…、及び短手辺26、26ａ…間のベーン４の回転軸３の上下端縁27、27ａに、ケーシング２内の摺接壁面８を気密状に摺動する摺接突片28、28ａを外方へ斜行する様に突設し、該摺接突片28、28ａは薄肉で断面三角状にして、その先端は図８及び図９に示す様に鋭角に形成している。
又、ベーン４の長手辺25、25ａに突設した摺接突片28、28ａ間中央に設けた突条29は、ベーン４をケーシング２に組み付ける時に、ベーン４の長手辺25、25ａ側の摺接突片28、28ａと回転軸３側の縦突条23、23ａ…をケーシング２の内壁に摺接させながら組み込むが、縦突条23、23ａ…を設けた回転軸３側の方が縦方向の摩擦抵抗が大きいため、前記突条29を設けることによってベーン４の長手辺25、25ａ側の摺接突片28、28ａが回転軸３側と平行にしてバランス良く、均等に組み入れられる様にしている。
【０００９】
次に本発明に係るベーン式揺動アクチュエーターのシール構造の作用について説明する。
先ず、始動前状態では一方の当接壁面７に対向するベーン４の囲繞壁21、21ａの端面が、接合部６を除く当接壁面７の上下の夫々に気密状に当接して、受圧部22ａが流出入口９を気密状に被冠すると共に、連通路17を介して連通している両方の受圧部22、22ａで圧力室５の空間を形成しており、又摺接突片28、28ａはケーシング４内の摺接壁面８に気密状に当接している。
そして、上記圧力室５側の流出入口９から受圧部22ａ内に作動流体を流入させると、連通路17を介して受圧部22内にも作動流体が流入し、この作動流体が両方の受圧部22、22ａにおける作動面20、20ａを押圧してベーン４を押動し、この回転方向でストロークエンドとなる他方の当接壁面7aに、反対側の受圧部22、22ａにおける囲繞壁21、21ａの端面が当接し、受圧部22ａが当接壁面7aに設けた流出入口9aを気密状に被冠する。
電磁弁10、10ａの切り換えにより作動圧側を前記と逆の圧力室5aに変換することにより、ベーン４を往復角回転運動させ、これにより出力軸３は正逆回転の回転力を得ることが出来、出力軸３に連結される被駆動機を揺動運動させる。
【００１０】
又、ベーン４の起動時においては、ベーン４で流出入口９、9aを直接密閉せず、受圧部22、22ａの一方が当接壁面７、7aに設けた流出入口９、9aを気密状に被冠することで、作動流体によるベーン４を可動させるのに必要な許容面圧以上を得られる様に作動面20、20ａを確保し、而も両方の受圧部22、22ａは連通路17で連通していることから、一方の受圧部22に流入した作動流体は他方の受圧部22ａに流入するため、ベーン４の起動時に作動流体を供給しても作動面積が不足せず、よってベーン４の起動が遅れたり、全く起動しないといったベーン４の作動不良を解消出来、ベーン４の作動面20、20ａに迅速に作動流体を行き渡らせてベーン４を正常起動させる。
よって、例えば本発明に係るベーン式揺動アクチュエーター１を車両の自動ドア開閉装置に連結した場合にあっても、ドアの開放又は閉鎖始動時において、スタートまでに時間がかかったり、ドアが全く作動しなかったりすることを完全に防止出来る。
又、ベーン４の両面の側辺24、24ａにケーシング２内を気密状に摺動する摺接突片28、28ａを突設したことによって、ベーン４に適度な摺動抵抗を以てシール効果を発揮させることが出来、而も一方の摺接突片28が破損しても他方の摺接突片28ａで作動流体の内部漏れを防止する。
【００１１】
【発明の効果】
要するに本発明は、ベーン４の両側面の夫々において、ケーシング２の接合部６との対応部位を除く上下部の両方に、所定面積を有する作動面20、20ａの囲繞壁21、21ａを突設して受圧部22、22ａを形成すると共に、一方の受圧部22、22ａがベーン４のストロークエンドで流出入口９、9aを気密状に被冠する様に成したので、ベーン４がストロークエンドに位置する場合、ケーシング２内面の接合部６間に形成される隙間部分を除く当接壁面７、7aの上下部の夫々に囲繞壁21、21ａ端面が密着するため、受圧部22、22ａ内を完全な隔絶空間にすることが出来る。
従って、ベーン４はストロークエンドの位置で完全に停止し、而もその状態を維持することが出来るため、かかるベーン式揺動アクチュエーター１を駆動部にした装置の逆動を防止出来、特に車両の自動ドアの駆動部に使用すれば、完全閉鎖状態を維持出来るため、防犯対策や、車内への雨水等の吹込み防止対策等に効力を発揮する。
又、各作動面20、20ａに開設した開口部16、16ａの夫々を接合部６との対応部位を潜通する様にベーン４に穿設した連通路17を介して連通したので、完全密着状態のベーン４の側面の大部分を閉める、隔離された作動面20、20ａに同時に作動流体の圧力を作用させることが出来、よってベーン４をスムーズに起動させることが出来る等その実用的効果甚だ大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るベーン式揺動アクチュエーターの一部破断正面図である。
【図２】  図１のＡーＡ断面図である。
【図３】  ベーン式揺動アクチュエーターの一部を破断した簡略斜視図である。
【図４】  ベーン式揺動アクチュエーターの内部構造を示す図である。
【図５】  ベーンの正面図である。
【図６】  図５の右側面図である。
【図７】  図５の平面図である。
【図８】  図５のＢーＢ断面図である。
【図９】  図５のＣーＣ断面図である。
【図１０】  図５のＤーＤ断面図である。
【図１１】  図６のＥーＥ断面図である。
【符号の説明】
２        ケーシング
2a、2b 上下方部
４        ベーン
７、7a    当接壁面
９、9a    流出入口
16、16ａ 開口部
17 連通路
20、20ａ  作動面
21、21ａ  囲繞壁
22、22ａ  受圧部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003754539.tif 000009
【図９】
0003754539.tif 000010
【図１０】
0003754539.tif 000011
【図１１】
0003754539.tif 000012