回転力発生機
【課題】開方向の駆動回転を油圧力で行い、閉方向の駆動回転をスプリングで行う回転力発生機を提供する。
【解決手段】スプリングリターン式の回転力発生機であり、ネジ手段を介して回転しつつ軸方向に進退移動するピストンと、該ピストンの回転駆動力を取出すシャフトを備えており、前記ピストン(42)を挟んで往動室(49a)と復動室(49b)を設けている。前記往動室(49a)は、油圧によりピストン(42)を往動させる油圧シリンダ(50)を構成する。前記復動室(49b)は、スプリング(54)によりピストン(42)を復動させるスプリング装備室(51)を構成する。前記スプリング(54)とピストン(42)の相互間の圧接部に、ベアリング(67)を介装しており、これによりピストン(42)の回転をスプリング(54)に伝達させないように構成している。
【解決手段】スプリングリターン式の回転力発生機であり、ネジ手段を介して回転しつつ軸方向に進退移動するピストンと、該ピストンの回転駆動力を取出すシャフトを備えており、前記ピストン(42)を挟んで往動室(49a)と復動室(49b)を設けている。前記往動室(49a)は、油圧によりピストン(42)を往動させる油圧シリンダ(50)を構成する。前記復動室(49b)は、スプリング(54)によりピストン(42)を復動させるスプリング装備室(51)を構成する。前記スプリング(54)とピストン(42)の相互間の圧接部に、ベアリング(67)を介装しており、これによりピストン(42)の回転をスプリング(54)に伝達させないように構成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、船舶におけるハッチカバー開閉用、各種バルブの開閉回転用、各種ドアの開閉用、その他、開閉方向の回転力を与えるために使用される回転力発生機に関し、特に、開方向の駆動回転を油圧力で行い、閉方向の駆動回転をスプリング力で行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正逆油圧回転式の回転力発生機が公知であり、本出願人が過去に提案した１例を図５に基づいて説明する。
【０００３】
ケーシング１内にはピストン２及びシャフト３が内装されている。シャフト３は、ケーシング１を挿通し、ケーシング１の両端を閉塞する第１カバー部材４及び第２カバー部材５に軸架されている。
【０００４】
ピストン２は、前記ケーシング１のシリンダ６に内挿されるフランジ部２ａと、前記シャフト３に同心状に外挿される筒部２ｂとを備えている。
【０００５】
ピストン２の筒部２ｂは、シャフト３に対してスプライン７を介して同行回転自在且つ軸方向摺動自在となるように外挿されると共に、ケーシング１に対してネジ手段８を介して螺合されている。即ち、筒部２ｂの外周に雄ネジ９を形成し、該雄ネジをケーシング１の内周に形成した雌ネジ１０に螺合している。
【０００６】
シリンダ６は、ピストンのフランジ部２ａを挟む軸方向前後に位置して、往動用油圧室６ａと復動用油圧室６ｂを構成し、それぞれに圧油を供給・排出する出入口１１ａ、１１ｂが設けられている。
【０００７】
前記出入口１１ａから往動用油圧室６ａに油圧を作用させると、ピストン２は、フランジ部２ａにおいて図示矢印Ｘ１で示す往動方向のスラスト力を受けつつ、筒部２ｂにおいてネジ手段８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段８に沿って螺進しつつ正転方向Ｆに回転する。このピストン２の回転駆動力は、スプライン７によりシャフト３に伝達され、該シャフト３の端部の出力軸３ａを正転方向Ｆに回転する。
【０００８】
反対に、前記出入口１１ｂから往動用油圧室６ｂに油圧を作用させると、ピストン２は、フランジ部２ａにおいて図示矢印Ｘ２で示す復動方向のスラスト力を受けつつ、筒部２ｂにおいてネジ手段８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段８に沿って螺退しつつ逆転方向Ｒに回転する。このピストン２の回転駆動力は、スプライン７によりシャフト３に伝達され、該シャフト３の端部の出力軸３ａを逆転方向Ｒに回転する。
【０００９】
油圧装置１２は、タンク１４から油圧源１３により、出入口１１ａ、１１ｂの一方の出入口にオイルを供給するときは、他方の出入口からオイルをタンク１４に戻す手動切換弁１５を備えた油圧回路を構成している。シャフト３が正転又は逆転した状態で出力軸３ａをロックするように構成されており、手動切換弁１５をロック位置に切り換えると、油圧源１３からの油圧がブロックされ、出入口１１ａ、１１ｂの油圧ラインを油圧的にブロックするためのパイロットチェック弁１６ａ、１６ｂが設けられている。これによりピストン２の往復動方向の動きが封じられ、シャフト３の動きがロックされる。
【００１０】
【特許文献１】特許第２８６０３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した正逆油圧回転式の回転力発生機は、ピストン２のＸ１方向の往動とＸ２方向の復動を何れも油圧により行うものであるため、高いトルクを発生できる利点を有するが、回転力発生機が使用目的とする対象物によっては、必ずしも強大なトルクが求められない場合もあり、その場合は、むしろ省エネと、低コストを実現するのが望ましい。
【００１２】
また、回転力発生機をドア開閉用のアクチュエータとして使用する場合、ドアを閉じた状態で、上述のようにロックしてしまうよりも、ドアに閉方向の予圧をかける方が、気密性が向上するので好ましい。
【００１３】
そこで、図６に比較例として示すようなスプリングリターン式の回転力発生機を提案することができる。
【００１４】
図６（Ａ）に示すように、ケーシング２１内にはピストン２２及びシャフト２３が内装されている。シャフト２３は、ケーシング２１を挿通し、ケーシング２１の両端を閉塞する第１カバー部材２４及び第２カバー部材２５に軸架されている。
【００１５】
ピストン２２は、前記ケーシング２１のシリンダ２６に内挿されるフランジ部２２ａと、前記シャフト２３に同心状に外挿される筒部２２ｂとを備えている。
【００１６】
ピストン２２の筒部２２ｂは、シャフト２３に対してスプライン２７を介して同行回転自在且つ軸方向摺動自在となるように外挿されると共に、ケーシング２１に対してネジ手段２８を介して螺合されている。筒部２２ｂの外周に雄ネジ２９が形成され、該雄ネジをケーシング２１の内周に形成した雌ネジ３０に螺合している。
【００１７】
前記ネジ手段３０を挟む軸方向前後に位置して往動室３１と復動室３２が設けられている。往動室３１は、油圧によりピストン２２を往動させる油圧シリンダ２６を構成しており、復動室３２は、スプリング３３によりピストン２２を復動させるスプリング装備室３４を構成している。尚、油圧シリンダ２６に圧油を供給・排出する出入口４０が前記カバー２５に開設されている。
【００１８】
図６（Ｂ）に示すように、スプリング３３は、中心に孔３５を形成した皿バネ３６の２枚を相互に外周部３７を合掌させた状態で１組の単位バネ３６Ｐとして、複数組の単位バネ３６Ｐ、３６Ｐ・・・を軸方向に列設し、対面する単位バネ間における皿バネ３６の内周部３８を当接させることにより、全体として圧縮スプリングを構成する。
【００１９】
前記スプリング３３は、圧縮された状態で、スプリング装備室３４を挿通するシャフト２３の軸部２３ｂに外挿され、両端に受板３９ａ、３９ｂを配置しており、ピストン２２に向けて臨む受板３９ａを筒部２２ｂの軸端に圧接させている。
【００２０】
前記出入口４０からシリンダ２６に油圧を作用させると、ピストン２２は、フランジ部２２ａにおいて図示矢印Ｘ１で示す往動方向のスラスト力を受けつつ、筒部２２ｂにおいてネジ手段２８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段２８に沿って螺進しつつ正転方向Ｆに回転する。このピストン２２の回転駆動力は、スプライン２７によりシャフト２３に伝達され、該シャフト２３の端部の出力軸２３ａを正転方向Ｆに回転する。この際、ピストン２２がＸ１方向に往動するので、スプリング３３は、筒部２２ｂにより圧縮され、復元力を蓄積する。
【００２１】
シリンダ２６に充填されたオイルが出入口４０からタンクに向けて自由に還流されるように油圧回路（図示省略）を切換えると、スプリング３３の復元力を受けることにより、ピストン２２は、筒部２２ｂにおいて図示矢印Ｘ２で示す復動方向のスラスト力を受けつつ、ネジ手段８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段２８に沿って螺退しつつ逆転方向Ｒに回転する。このピストン２２の回転駆動力は、スプライン２７によりシャフト２３に伝達され、該シャフト２３の端部の出力軸２３ａを逆転方向Ｒに回転する。
【００２２】
図６に比較例として示したスプリングリターン式の回転力発生機によれば、図５に示した正逆油圧回転式の回転力発生機よりも、ロック機構を不要とすることにより油圧回路がシンプルとなるので、低コストで提供可能となり、しかも、スプリング３３によりピストン２２の復動を行わせるので、油圧モータの電力消費を省エネ可能にするという利点がある。更に、ピストン２２が完全に復動した状態においても、常にスプリング３３がピストン２２を復動方向に弾発付勢しているので、ドア開閉用のアクチュエータとして使用した場合、閉じたドアに閉方向の予圧をかけた状態で保持することが可能になり、ドアの気密性を向上できるという利点がある。
【００２３】
しかしながら、図６に示すような比較例のスプリングリターン式の回転力発生機は、次のような解決すべき課題を有している。
【００２４】
シリンダ２６に油圧を作用させ、ピストン２２を往動させると、ピストン２２の筒部２２ｂが回転しながらスプリング３３を押圧し圧縮するので、筒部２２ｂの回転運動がスプリング３３に伝達する。このため、隣り合う皿バネ３６が摺擦することにより摩耗する。また、シリンダ２６の油圧を解放し、スプリング３３の復元力によりピストン２２を復動させると、ピストン２２の筒部２２ｂが回転しながら後退し、スプリング３３を連れ回りさせるので、前記と同様の摩耗を生じる。そして、このような摩耗が進行すると、皿バネ３６を破損してしまうおそれがある。
【００２５】
前記スプリング３３は、皿バネ３６の孔３５にシャフト２３の軸部２３ｂを挿通することにより保持されている。この際、軸部２３ｂの外周面に対して皿バネ３６の内周部３８（孔３５の内周縁）が僅かなクリアランスを有しているが、スプリング３３を圧縮すると、前記クリアランスが減じて皿バネ３６の内周部３８（孔３５の内周縁）を軸部２３ａの外周面に接触する可能性がある。そこで、回転するシャフト２３の軸部２３ｂに皿バネ３６が接触すると、この点においても、前記のような摩耗を生じるという問題がある。
【００２６】
ネジ手段２８を構成する雄ネジ２９と雌ネジ３０の螺合部分は、高い面圧を受けるため、グリス等を添加する必要がある。ところが、経年使用により、グリスの油膜が欠乏すると、焼き付きや異常摩耗を生じ、作動不良を起こすおそれがある。このため、ネジ手段２８に対するグリス注入口をケーシング２１に設ける必要があり、また、定期的にグリス注入によるメンテナンスを行う必要があり、不便である。
【００２７】
更に、スプリング３３は、複数組の単位バネ３６Ｐ、３６Ｐ・・・を軸方向に列設しており、受板３９ａ、３９ｂにより、両端の単位バネ３６Ｐにおける皿バネ３６の内周部３８を押圧するように構成されている。従って、ピストン２２の往動によりスプリング３３を圧縮する際、受板３９ａによる皿バネ３６の押し付けが不安定である。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、スプリングリターン式を基本としつつ上記課題を解決した回転力発生機を提供するものであり、その手段として構成したところは、ネジ手段を介して回転しつつ軸方向に進退移動するピストンと、該ピストンの回転駆動力を取出すシャフトを備えた回転力発生機において、前記ピストンを挟んで往動室と復動室を設け、前記往動室は、油圧によりピストンを往動させる油圧シリンダを構成し、前記復動室は、スプリングによりピストンを復動させるスプリング装備室を構成しており、前記スプリングとピストンの相互間の圧接部にベアリングを介装し、ピストンの回転をスプリングに伝達させないように構成して成る点にある。
【００２９】
前記ネジ手段は、油圧シリンダに連設し、油圧シリンダ内の圧油をネジ手段に浸入させるように構成することが好ましい。
【００３０】
前記スプリング装備室を挿通するシャフトの軸部に筒軸を外挿し、前記筒軸により、外周にスプリングを搭載するガイド手段を構成すると共に、軸端に往動時のピストンを当接させるストローク制限手段を構成することが好ましい。
【００３１】
前記ピストンからスプリング装備室に向けて延びる筒状のアダプターを設けると共に、該アダプターとスプリングの間に受板を設け、前記アダプターと受板の圧接面の相互に前記ベアリングを設けることが好ましく、前記筒状のアダプターは、前記筒軸の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿することが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１に記載の本発明によれば、スプリングリターン式の回転力発生機を提供できるので、図５に示した従来の正逆油圧回転式の回転力発生機よりも、ロック機構を不要とすることにより油圧回路がシンプルとなり、特に、油圧装置６９から回転力発生機までの配管が１本の配管７７で済むことにより配管工数が半分になる利点があり、低コストでの提供が可能になる。しかも、スプリングリターン式であるから、省エネが可能になる。更に、ピストン４２が完全に復動した状態においても、常にスプリング５４がピストン４２を復動方向に弾発付勢しているので、ドア開閉用のアクチュエータとして使用した場合、閉じたドアに閉方向の予圧をかけた状態で保持することが可能になり、ドアの気密性を向上できるという効果がある。
【００３３】
特に、スプリングリターン式の回転力発生機に関して、スプリング５４とピストン４２の相互間の圧接部にベアリング６７を介装し、ピストン４２の回転をスプリング５４に伝達させないように構成しているので、スプリング５４の損耗を好適に防止し、長期間の耐用性を保証できる。
【００３４】
この際、請求項２に記載の本発明によれば、ネジ手段５３を油圧シリンダ５０に連設し、油圧シリンダ内の圧油をネジ手段５３に浸入させるように構成しているので、ネジ手段５３に対するグリス注入手段等を設けなくても、ネジ手段５３の焼き付きや異常摩耗による作動不良を起こすおそれはなく、メンテナンスフリーとなる効果がある。
【００３５】
そして、請求項３に記載の本発明によれば、シャフト４３の軸部４３ａに外挿した筒軸５８により、スプリング５４を搭載するガイド手段６４を構成することができ、しかも、同時に、該筒軸５８の軸端によりピストン４２のストローク制限手段６５を構成することができるという利点がある。
【００３６】
更に、請求項４に記載の本発明によれば、ピストン４２に設けたアダプター６６とスプリング５４の間に受板６３ａを設け、該アダプター６６と受板６３ａの圧接面の相互にベアリング６７を設けた構成であるから、スプリング５４の全長（皿バネ式の場合は皿バネ６０の枚数）に応じて、長さの異なるアダプター６６を準備すれば良く、大小トルクの異なる回転力発生機に容易に対応することが可能となり、設計及び生産の容易性に寄与する。
【００３７】
この際、請求項５に記載の本発明によれば、筒状のアダプター６６を前記筒軸５８の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿する構成であるから、アダプター６６の取付状態が安定するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００３９】
図１に示すように、ケーシング４１内には、ピストン４２及びシャフト４３が内装されている。シャフト４３は、ケーシング４１を挿通し、該ケーシング４１の尾端を閉塞するエンドプレート４４と先端を閉塞する軸受プレート４５に軸架されている。図例の場合、ケーシング４１は、先端側の径小筒体４１ａと尾端側の径大筒部４１ｂを相互にボルト４６で連結一体化しており、径大筒部４１ｂの尾端にエンドプレート４４をボルト４７で結合し、径小筒部４１ａの先端に油密的に挿入した軸受プレート４５を係止リング４８で固定している。
【００４０】
ピストン４２は、径小筒部４１ａと径大筒部４１ｂの連結部の近傍に位置して、径小筒部４１ａに内装されており、図３の矢印Ｘ１で示す往動方向と、図１の矢印Ｘ２で示す復動方向に摺動自在なフランジ部４２ａを有している。このフランジ部４２ａを挟んで、前記径小筒部４１ａにより往動室４９ａが形成され、前記径大筒部４１ｂにより復動室４９ｂが形成されており、前記往動室４９ａは、油圧によりピストン４２を往動させる油圧シリンダ５０を構成し、前記復動室４９ｂは、スプリング５４によりピストン４２を復動させるスプリング装備室５１を構成する。
【００４１】
ピストン４２は、前記フランジ部４２ａから復動方向Ｘ２に延びる筒部４２ｂを備えている。筒部４２ｂは、シャフト４３に対して、スプライン５２を介して同行回転自在且つ軸方向摺動自在となるように同心状に外挿され、径小筒部４１ａにネジ手段５３を介して螺合されている。ネジ手段５３は、筒部４２ｂの外周に形成した雄ネジ５３ａと径小筒部４１ａの内周に形成した雌ネジ５３ｂを螺合している。
【００４２】
図１に示すようにピストン４２が復動方向Ｘ２に移動された状態で、前記筒部４２ｂの端部に臨むフランジ５６がシャフト４３に設けられており、該フランジ５６と前記軸受プレート４５の間にスラストベアリング５７が介装されている。
【００４３】
前記スプリング装備室５１を挿通するシャフト４３の軸部４３ａには筒軸５８が外挿され、該筒軸５３にスプリング５４が外挿されており、スプリング５４の両端を圧接する受板６３ａ、６３ｂを該筒軸５３に外挿している。図２に示すように、スプリング４２は、中心に孔５９を形成した皿バネ６０の２枚を相互に外周部６１を合掌させた状態で１組の単位バネ６０Ｐを構成し、複数組の単位バネ６０Ｐ、６０Ｐ・・・を軸方向に列設し、対面する単位バネ間における皿バネ６０の内周部６２を当接させることにより、全体として圧縮スプリングを構成する。その際、両端の単位バネ６０Ｐの外側には、更に各１枚の皿バネ６０を追加することにより端部皿バネ６０ａ、６０ｂが配置され、該端部皿バネ６０ａ、６０ｂを受板６３ａ、６３ｂに圧接させられる。従って、端部皿バネ６０ａ、６０ｂは、それぞれの外周部６１を受板６３ａ、６３ｂに圧接する。
【００４４】
図１及び図３に示すように、筒軸５３は、外周にスプリング５４を搭載するガイド手段６４を構成すると共に、往動室４９ａに向けて臨む軸端に、往動時のピストン４２のフランジ部４２ａを当接させるストローク制限手段６５を形成している。
【００４５】
ピストン４２とスプリング５４の間には、フランジ部４２ａからスプリング装備室５１に向けて延びる筒状のアダプター６６が設けられている。該アダプター６６は、図例ではピストン４２と別体に形成されているが、ピストン４２と一体に形成しても良い。アダプター６６を別体に形成する場合、ピストン４２のフランジ部４２ａに結合しても良いが、図示のように、スプリング５４の力により、フランジ部４２ａと受板６３ａの間に挟着するだけでも良い。
【００４６】
前記アダプター６６は、延長端部を前記筒軸５８の軸端の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿されており、該延長端部に設けたフランジ６６ａと前記受板６３ａの相互間にスラストベアリング６７を介装している。
【００４７】
前記油圧シリンダ５０に圧油を供給・排出する出入口６８が径小筒部４１ａに設けられており、図４に示すような油圧装置６９に連結される。油圧装置６９は、オイルを貯留するタンク７０と、オイルを給送する油圧源７１と、油圧源７１によりオイルを給送する流路７２に設けた第１バルブ７３と、前記流路７２から分岐してタンク７０に連絡される還流路７４に設けた第２バルブ７５を備えており、該油圧装置６９の流路７２を１本の配管７７で回転力発生機の出入口６８に連絡している。従って、第１バルブ７３を開、第２バルブ７５を閉とすることにより、出入口６８にオイルを供給し、反対に、第１バルブ７３を閉、第２バルブ７５を開とすることにより、出入口６８からオイルを排出してタンク７０に戻すように構成されており、油圧源７１と第１バルブ７３の間にはリリース弁７６が設けられている。尚、油圧源７１は、モータ駆動式のポンプであるか又は人力式のポンプであるかを問わない。
【００４８】
油圧装置６９の第１バルブ７３を開、第２バルブ７５を閉とすることにより、出入口６８にオイルを給送すると、図３に示すように、油圧シリンダ５０に油圧が作用し、ピストン４２は、フランジ部４２ａにおいて図示矢印Ｘ１で示す往動方向のスラスト力を受けつつ、筒部４２ｂにおいてネジ手段５３の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段２８に沿って螺進しつつ正転方向Ｆに回転される。このピストン４２の回転駆動力は、スプライン５２によりシャフト４３に伝達され、該シャフト４３の端部の出力軸４３ｂを正転方向Ｆに回転する。この際、ネジ手段５３は、油圧シリンダ５０に連設されているので、該油圧シリンダ５０に供給されたオイルがネジ手段５３に浸入して潤滑する。尚、径小筒部４１ａの先端には軸受プレート４５が油密的に挿入されており、オイル漏れを防止している。
【００４９】
ピストン４２の往動中、アダプター６６は、回転しながらＸ１方向に往動し、受板６３ａを押動することにより、スプリング５４を圧縮する。この際、アダプター６６と受板６３ａの間にはスラストベアリング６７が介装されているので、該アダプター６６の回転力が受板６３ａを介してスプリング５４に伝達されることはない。従って、図６の比較例に関して説明したような皿バネ６０の摩耗等を招来することはない。尚、アダプター６６の回転力が筒軸５８に伝達されないように、図示のような隙間Ｓ１を形成しておくのが好ましく、或いは、相互間にベアリングを介装しても良い。
【００５０】
アダプター６６が往動すると、スプリング５４は、受板６３ａ、６３ｂの間隔を狭めることにより圧縮されるが、両端に配置された端部皿バネ６０ａ、６０ｂの外周部６１を受板６３ａ、６３ｂで押動するので、圧縮動作が安定する。
【００５１】
スプリング５４を搭載した筒軸５８にシャフト４３の回転力が伝達されないように、筒軸５８をシャフト４３の軸部４３ａに対して相対回転自在に外挿するのが好ましく、図示のような隙間Ｓ２が形成され、或いは、相互間にベアリングが介装される。これにより、筒軸５８は、スプリング５４に回転力を与えない状態で搭載するガイド手段６４を構成する。
【００５２】
ピストン４２は、往動した後、フランジ部４２ａを筒軸５８のストローク制限手段６５に当接した位置で停止する。
【００５３】
前述のようにピストン４２が往動した状態で、スプリング５４は圧縮され、復元力を蓄積する。そこで、油圧装置６９の第１バルブ７３を閉、第２バルブ７５を開とすることにより、油圧シリンダ５０に充填されたオイルが出入口６８から排出自由となるように解放すると、図１に示すように、圧縮されたスプリング５４の復元力が受板６３ａ及びアダプター６６を介してピストン４２に作用し、ピストン２２は、図示矢印Ｘ２方向で示す復動方向のスラスト力を受けつつ、ネジ手段５３の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段５３に沿って螺退しつつ逆転方向Ｒに回転する。このピストン４２の回転駆動力は、スプライン５２によりシャフト４３に伝達され、該シャフト４３の端部の出力軸４３ｂを逆転方向Ｒに回転する。
【００５４】
このようにピストン４２が逆転方向に回転しながら復動方向に移動するときも、往動時と同様に、その回転力がスプリング５４に伝達されることはない。また、油圧シリンダ内のオイルがネジ手段５３に浸入することも上記と同様である。
【００５５】
ピストン４２は、筒部４２ｂの端部がフランジ５６に当接した位置で停止する。この停止状態から、出力軸４３ｂに正転方向Ｆの回転力を与えると、スプライン５２を介してピストン４２が回転され、ネジ手段５３により往動方向Ｘ１に螺進しつつスプリング５４を圧縮しようとするが、スプリング５４がこれに反発するため、回転力発生機をドア開閉用のアクチュエータとして使用した場合、閉じたドアに閉方向の与圧をかけた状態で保持することが可能になり、ドアの気密性が向上する。
【００５６】
本発明が図示の実施形態に限定されないことは勿論である。例えば、スラストベアリング６７は、アダプター６６と受板６３ａの相互に設けておけば良く、図示実施形態のようにアダプターのフランジ６６ａに設ける場合の他、受板６３ａに設けても良い。更に、スラストベアリング６７は、ピストン４２の回転力をスプリング５４に伝達させないことを目的とするものであるから、ピストン４２のフランジ部４２ａとアダプター６６の相互に設けても良く、要するに、ピストン４２とスプリング５４の相互間に設ける構成であれば良い。
【００５７】
また、このような構成により、ピストン４２の回転力がスプリング５４に伝達されないものであるから、スプリング５４は、上述のような皿バネの他、コイルスプリングにより構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の回転力発生機の１実施形態を示しており、ピストンを復動させた状態を示す断面図である。
【図２】本発明の回転力発生機におけるスプリングの１例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の回転力発生機の１実施形態を示しており、ピストンを往動させた状態を示す断面図である。
【図４】本発明の回転力発生機に連結される油圧装置の１例を示す油圧回路図である。
【図５】従来の正逆油圧回転式の回転力発生機を示す断面図である。
【図６】比較例としてのスプリングリターン式の回転力発生機を示しており、（Ａ）は回転力発生機の断面図、（Ｂ）はスプリングを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
４１ ケーシング
４２ ピストン
４２ａ フランジ部
４２ｂ 筒部
４３ シャフト
４３ａ 軸部
４３ｂ 出力軸
４９ａ 往動室
４９ｂ 復動室
５０ 油圧シリンダ
５１ スプリング装備室
５３ ネジ手段
５４ スプリング
５８ 筒軸
６０ 皿バネ
６０ａ 端部皿バネ
６３ａ、６３ｂ 受板
６４ ガイド手段
６５ ストローク制限手段
６６ アダプター
６７ スラストベアリング
６８ 出入口
６９ 油圧装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、船舶におけるハッチカバー開閉用、各種バルブの開閉回転用、各種ドアの開閉用、その他、開閉方向の回転力を与えるために使用される回転力発生機に関し、特に、開方向の駆動回転を油圧力で行い、閉方向の駆動回転をスプリング力で行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正逆油圧回転式の回転力発生機が公知であり、本出願人が過去に提案した１例を図５に基づいて説明する。
【０００３】
ケーシング１内にはピストン２及びシャフト３が内装されている。シャフト３は、ケーシング１を挿通し、ケーシング１の両端を閉塞する第１カバー部材４及び第２カバー部材５に軸架されている。
【０００４】
ピストン２は、前記ケーシング１のシリンダ６に内挿されるフランジ部２ａと、前記シャフト３に同心状に外挿される筒部２ｂとを備えている。
【０００５】
ピストン２の筒部２ｂは、シャフト３に対してスプライン７を介して同行回転自在且つ軸方向摺動自在となるように外挿されると共に、ケーシング１に対してネジ手段８を介して螺合されている。即ち、筒部２ｂの外周に雄ネジ９を形成し、該雄ネジをケーシング１の内周に形成した雌ネジ１０に螺合している。
【０００６】
シリンダ６は、ピストンのフランジ部２ａを挟む軸方向前後に位置して、往動用油圧室６ａと復動用油圧室６ｂを構成し、それぞれに圧油を供給・排出する出入口１１ａ、１１ｂが設けられている。
【０００７】
前記出入口１１ａから往動用油圧室６ａに油圧を作用させると、ピストン２は、フランジ部２ａにおいて図示矢印Ｘ１で示す往動方向のスラスト力を受けつつ、筒部２ｂにおいてネジ手段８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段８に沿って螺進しつつ正転方向Ｆに回転する。このピストン２の回転駆動力は、スプライン７によりシャフト３に伝達され、該シャフト３の端部の出力軸３ａを正転方向Ｆに回転する。
【０００８】
反対に、前記出入口１１ｂから往動用油圧室６ｂに油圧を作用させると、ピストン２は、フランジ部２ａにおいて図示矢印Ｘ２で示す復動方向のスラスト力を受けつつ、筒部２ｂにおいてネジ手段８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段８に沿って螺退しつつ逆転方向Ｒに回転する。このピストン２の回転駆動力は、スプライン７によりシャフト３に伝達され、該シャフト３の端部の出力軸３ａを逆転方向Ｒに回転する。
【０００９】
油圧装置１２は、タンク１４から油圧源１３により、出入口１１ａ、１１ｂの一方の出入口にオイルを供給するときは、他方の出入口からオイルをタンク１４に戻す手動切換弁１５を備えた油圧回路を構成している。シャフト３が正転又は逆転した状態で出力軸３ａをロックするように構成されており、手動切換弁１５をロック位置に切り換えると、油圧源１３からの油圧がブロックされ、出入口１１ａ、１１ｂの油圧ラインを油圧的にブロックするためのパイロットチェック弁１６ａ、１６ｂが設けられている。これによりピストン２の往復動方向の動きが封じられ、シャフト３の動きがロックされる。
【００１０】
【特許文献１】特許第２８６０３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した正逆油圧回転式の回転力発生機は、ピストン２のＸ１方向の往動とＸ２方向の復動を何れも油圧により行うものであるため、高いトルクを発生できる利点を有するが、回転力発生機が使用目的とする対象物によっては、必ずしも強大なトルクが求められない場合もあり、その場合は、むしろ省エネと、低コストを実現するのが望ましい。
【００１２】
また、回転力発生機をドア開閉用のアクチュエータとして使用する場合、ドアを閉じた状態で、上述のようにロックしてしまうよりも、ドアに閉方向の予圧をかける方が、気密性が向上するので好ましい。
【００１３】
そこで、図６に比較例として示すようなスプリングリターン式の回転力発生機を提案することができる。
【００１４】
図６（Ａ）に示すように、ケーシング２１内にはピストン２２及びシャフト２３が内装されている。シャフト２３は、ケーシング２１を挿通し、ケーシング２１の両端を閉塞する第１カバー部材２４及び第２カバー部材２５に軸架されている。
【００１５】
ピストン２２は、前記ケーシング２１のシリンダ２６に内挿されるフランジ部２２ａと、前記シャフト２３に同心状に外挿される筒部２２ｂとを備えている。
【００１６】
ピストン２２の筒部２２ｂは、シャフト２３に対してスプライン２７を介して同行回転自在且つ軸方向摺動自在となるように外挿されると共に、ケーシング２１に対してネジ手段２８を介して螺合されている。筒部２２ｂの外周に雄ネジ２９が形成され、該雄ネジをケーシング２１の内周に形成した雌ネジ３０に螺合している。
【００１７】
前記ネジ手段３０を挟む軸方向前後に位置して往動室３１と復動室３２が設けられている。往動室３１は、油圧によりピストン２２を往動させる油圧シリンダ２６を構成しており、復動室３２は、スプリング３３によりピストン２２を復動させるスプリング装備室３４を構成している。尚、油圧シリンダ２６に圧油を供給・排出する出入口４０が前記カバー２５に開設されている。
【００１８】
図６（Ｂ）に示すように、スプリング３３は、中心に孔３５を形成した皿バネ３６の２枚を相互に外周部３７を合掌させた状態で１組の単位バネ３６Ｐとして、複数組の単位バネ３６Ｐ、３６Ｐ・・・を軸方向に列設し、対面する単位バネ間における皿バネ３６の内周部３８を当接させることにより、全体として圧縮スプリングを構成する。
【００１９】
前記スプリング３３は、圧縮された状態で、スプリング装備室３４を挿通するシャフト２３の軸部２３ｂに外挿され、両端に受板３９ａ、３９ｂを配置しており、ピストン２２に向けて臨む受板３９ａを筒部２２ｂの軸端に圧接させている。
【００２０】
前記出入口４０からシリンダ２６に油圧を作用させると、ピストン２２は、フランジ部２２ａにおいて図示矢印Ｘ１で示す往動方向のスラスト力を受けつつ、筒部２２ｂにおいてネジ手段２８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段２８に沿って螺進しつつ正転方向Ｆに回転する。このピストン２２の回転駆動力は、スプライン２７によりシャフト２３に伝達され、該シャフト２３の端部の出力軸２３ａを正転方向Ｆに回転する。この際、ピストン２２がＸ１方向に往動するので、スプリング３３は、筒部２２ｂにより圧縮され、復元力を蓄積する。
【００２１】
シリンダ２６に充填されたオイルが出入口４０からタンクに向けて自由に還流されるように油圧回路（図示省略）を切換えると、スプリング３３の復元力を受けることにより、ピストン２２は、筒部２２ｂにおいて図示矢印Ｘ２で示す復動方向のスラスト力を受けつつ、ネジ手段８の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段２８に沿って螺退しつつ逆転方向Ｒに回転する。このピストン２２の回転駆動力は、スプライン２７によりシャフト２３に伝達され、該シャフト２３の端部の出力軸２３ａを逆転方向Ｒに回転する。
【００２２】
図６に比較例として示したスプリングリターン式の回転力発生機によれば、図５に示した正逆油圧回転式の回転力発生機よりも、ロック機構を不要とすることにより油圧回路がシンプルとなるので、低コストで提供可能となり、しかも、スプリング３３によりピストン２２の復動を行わせるので、油圧モータの電力消費を省エネ可能にするという利点がある。更に、ピストン２２が完全に復動した状態においても、常にスプリング３３がピストン２２を復動方向に弾発付勢しているので、ドア開閉用のアクチュエータとして使用した場合、閉じたドアに閉方向の予圧をかけた状態で保持することが可能になり、ドアの気密性を向上できるという利点がある。
【００２３】
しかしながら、図６に示すような比較例のスプリングリターン式の回転力発生機は、次のような解決すべき課題を有している。
【００２４】
シリンダ２６に油圧を作用させ、ピストン２２を往動させると、ピストン２２の筒部２２ｂが回転しながらスプリング３３を押圧し圧縮するので、筒部２２ｂの回転運動がスプリング３３に伝達する。このため、隣り合う皿バネ３６が摺擦することにより摩耗する。また、シリンダ２６の油圧を解放し、スプリング３３の復元力によりピストン２２を復動させると、ピストン２２の筒部２２ｂが回転しながら後退し、スプリング３３を連れ回りさせるので、前記と同様の摩耗を生じる。そして、このような摩耗が進行すると、皿バネ３６を破損してしまうおそれがある。
【００２５】
前記スプリング３３は、皿バネ３６の孔３５にシャフト２３の軸部２３ｂを挿通することにより保持されている。この際、軸部２３ｂの外周面に対して皿バネ３６の内周部３８（孔３５の内周縁）が僅かなクリアランスを有しているが、スプリング３３を圧縮すると、前記クリアランスが減じて皿バネ３６の内周部３８（孔３５の内周縁）を軸部２３ａの外周面に接触する可能性がある。そこで、回転するシャフト２３の軸部２３ｂに皿バネ３６が接触すると、この点においても、前記のような摩耗を生じるという問題がある。
【００２６】
ネジ手段２８を構成する雄ネジ２９と雌ネジ３０の螺合部分は、高い面圧を受けるため、グリス等を添加する必要がある。ところが、経年使用により、グリスの油膜が欠乏すると、焼き付きや異常摩耗を生じ、作動不良を起こすおそれがある。このため、ネジ手段２８に対するグリス注入口をケーシング２１に設ける必要があり、また、定期的にグリス注入によるメンテナンスを行う必要があり、不便である。
【００２７】
更に、スプリング３３は、複数組の単位バネ３６Ｐ、３６Ｐ・・・を軸方向に列設しており、受板３９ａ、３９ｂにより、両端の単位バネ３６Ｐにおける皿バネ３６の内周部３８を押圧するように構成されている。従って、ピストン２２の往動によりスプリング３３を圧縮する際、受板３９ａによる皿バネ３６の押し付けが不安定である。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、スプリングリターン式を基本としつつ上記課題を解決した回転力発生機を提供するものであり、その手段として構成したところは、ネジ手段を介して回転しつつ軸方向に進退移動するピストンと、該ピストンの回転駆動力を取出すシャフトを備えた回転力発生機において、前記ピストンを挟んで往動室と復動室を設け、前記往動室は、油圧によりピストンを往動させる油圧シリンダを構成し、前記復動室は、スプリングによりピストンを復動させるスプリング装備室を構成しており、前記スプリングとピストンの相互間の圧接部にベアリングを介装し、ピストンの回転をスプリングに伝達させないように構成して成る点にある。
【００２９】
前記ネジ手段は、油圧シリンダに連設し、油圧シリンダ内の圧油をネジ手段に浸入させるように構成することが好ましい。
【００３０】
前記スプリング装備室を挿通するシャフトの軸部に筒軸を外挿し、前記筒軸により、外周にスプリングを搭載するガイド手段を構成すると共に、軸端に往動時のピストンを当接させるストローク制限手段を構成することが好ましい。
【００３１】
前記ピストンからスプリング装備室に向けて延びる筒状のアダプターを設けると共に、該アダプターとスプリングの間に受板を設け、前記アダプターと受板の圧接面の相互に前記ベアリングを設けることが好ましく、前記筒状のアダプターは、前記筒軸の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿することが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１に記載の本発明によれば、スプリングリターン式の回転力発生機を提供できるので、図５に示した従来の正逆油圧回転式の回転力発生機よりも、ロック機構を不要とすることにより油圧回路がシンプルとなり、特に、油圧装置６９から回転力発生機までの配管が１本の配管７７で済むことにより配管工数が半分になる利点があり、低コストでの提供が可能になる。しかも、スプリングリターン式であるから、省エネが可能になる。更に、ピストン４２が完全に復動した状態においても、常にスプリング５４がピストン４２を復動方向に弾発付勢しているので、ドア開閉用のアクチュエータとして使用した場合、閉じたドアに閉方向の予圧をかけた状態で保持することが可能になり、ドアの気密性を向上できるという効果がある。
【００３３】
特に、スプリングリターン式の回転力発生機に関して、スプリング５４とピストン４２の相互間の圧接部にベアリング６７を介装し、ピストン４２の回転をスプリング５４に伝達させないように構成しているので、スプリング５４の損耗を好適に防止し、長期間の耐用性を保証できる。
【００３４】
この際、請求項２に記載の本発明によれば、ネジ手段５３を油圧シリンダ５０に連設し、油圧シリンダ内の圧油をネジ手段５３に浸入させるように構成しているので、ネジ手段５３に対するグリス注入手段等を設けなくても、ネジ手段５３の焼き付きや異常摩耗による作動不良を起こすおそれはなく、メンテナンスフリーとなる効果がある。
【００３５】
そして、請求項３に記載の本発明によれば、シャフト４３の軸部４３ａに外挿した筒軸５８により、スプリング５４を搭載するガイド手段６４を構成することができ、しかも、同時に、該筒軸５８の軸端によりピストン４２のストローク制限手段６５を構成することができるという利点がある。
【００３６】
更に、請求項４に記載の本発明によれば、ピストン４２に設けたアダプター６６とスプリング５４の間に受板６３ａを設け、該アダプター６６と受板６３ａの圧接面の相互にベアリング６７を設けた構成であるから、スプリング５４の全長（皿バネ式の場合は皿バネ６０の枚数）に応じて、長さの異なるアダプター６６を準備すれば良く、大小トルクの異なる回転力発生機に容易に対応することが可能となり、設計及び生産の容易性に寄与する。
【００３７】
この際、請求項５に記載の本発明によれば、筒状のアダプター６６を前記筒軸５８の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿する構成であるから、アダプター６６の取付状態が安定するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００３９】
図１に示すように、ケーシング４１内には、ピストン４２及びシャフト４３が内装されている。シャフト４３は、ケーシング４１を挿通し、該ケーシング４１の尾端を閉塞するエンドプレート４４と先端を閉塞する軸受プレート４５に軸架されている。図例の場合、ケーシング４１は、先端側の径小筒体４１ａと尾端側の径大筒部４１ｂを相互にボルト４６で連結一体化しており、径大筒部４１ｂの尾端にエンドプレート４４をボルト４７で結合し、径小筒部４１ａの先端に油密的に挿入した軸受プレート４５を係止リング４８で固定している。
【００４０】
ピストン４２は、径小筒部４１ａと径大筒部４１ｂの連結部の近傍に位置して、径小筒部４１ａに内装されており、図３の矢印Ｘ１で示す往動方向と、図１の矢印Ｘ２で示す復動方向に摺動自在なフランジ部４２ａを有している。このフランジ部４２ａを挟んで、前記径小筒部４１ａにより往動室４９ａが形成され、前記径大筒部４１ｂにより復動室４９ｂが形成されており、前記往動室４９ａは、油圧によりピストン４２を往動させる油圧シリンダ５０を構成し、前記復動室４９ｂは、スプリング５４によりピストン４２を復動させるスプリング装備室５１を構成する。
【００４１】
ピストン４２は、前記フランジ部４２ａから復動方向Ｘ２に延びる筒部４２ｂを備えている。筒部４２ｂは、シャフト４３に対して、スプライン５２を介して同行回転自在且つ軸方向摺動自在となるように同心状に外挿され、径小筒部４１ａにネジ手段５３を介して螺合されている。ネジ手段５３は、筒部４２ｂの外周に形成した雄ネジ５３ａと径小筒部４１ａの内周に形成した雌ネジ５３ｂを螺合している。
【００４２】
図１に示すようにピストン４２が復動方向Ｘ２に移動された状態で、前記筒部４２ｂの端部に臨むフランジ５６がシャフト４３に設けられており、該フランジ５６と前記軸受プレート４５の間にスラストベアリング５７が介装されている。
【００４３】
前記スプリング装備室５１を挿通するシャフト４３の軸部４３ａには筒軸５８が外挿され、該筒軸５３にスプリング５４が外挿されており、スプリング５４の両端を圧接する受板６３ａ、６３ｂを該筒軸５３に外挿している。図２に示すように、スプリング４２は、中心に孔５９を形成した皿バネ６０の２枚を相互に外周部６１を合掌させた状態で１組の単位バネ６０Ｐを構成し、複数組の単位バネ６０Ｐ、６０Ｐ・・・を軸方向に列設し、対面する単位バネ間における皿バネ６０の内周部６２を当接させることにより、全体として圧縮スプリングを構成する。その際、両端の単位バネ６０Ｐの外側には、更に各１枚の皿バネ６０を追加することにより端部皿バネ６０ａ、６０ｂが配置され、該端部皿バネ６０ａ、６０ｂを受板６３ａ、６３ｂに圧接させられる。従って、端部皿バネ６０ａ、６０ｂは、それぞれの外周部６１を受板６３ａ、６３ｂに圧接する。
【００４４】
図１及び図３に示すように、筒軸５３は、外周にスプリング５４を搭載するガイド手段６４を構成すると共に、往動室４９ａに向けて臨む軸端に、往動時のピストン４２のフランジ部４２ａを当接させるストローク制限手段６５を形成している。
【００４５】
ピストン４２とスプリング５４の間には、フランジ部４２ａからスプリング装備室５１に向けて延びる筒状のアダプター６６が設けられている。該アダプター６６は、図例ではピストン４２と別体に形成されているが、ピストン４２と一体に形成しても良い。アダプター６６を別体に形成する場合、ピストン４２のフランジ部４２ａに結合しても良いが、図示のように、スプリング５４の力により、フランジ部４２ａと受板６３ａの間に挟着するだけでも良い。
【００４６】
前記アダプター６６は、延長端部を前記筒軸５８の軸端の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿されており、該延長端部に設けたフランジ６６ａと前記受板６３ａの相互間にスラストベアリング６７を介装している。
【００４７】
前記油圧シリンダ５０に圧油を供給・排出する出入口６８が径小筒部４１ａに設けられており、図４に示すような油圧装置６９に連結される。油圧装置６９は、オイルを貯留するタンク７０と、オイルを給送する油圧源７１と、油圧源７１によりオイルを給送する流路７２に設けた第１バルブ７３と、前記流路７２から分岐してタンク７０に連絡される還流路７４に設けた第２バルブ７５を備えており、該油圧装置６９の流路７２を１本の配管７７で回転力発生機の出入口６８に連絡している。従って、第１バルブ７３を開、第２バルブ７５を閉とすることにより、出入口６８にオイルを供給し、反対に、第１バルブ７３を閉、第２バルブ７５を開とすることにより、出入口６８からオイルを排出してタンク７０に戻すように構成されており、油圧源７１と第１バルブ７３の間にはリリース弁７６が設けられている。尚、油圧源７１は、モータ駆動式のポンプであるか又は人力式のポンプであるかを問わない。
【００４８】
油圧装置６９の第１バルブ７３を開、第２バルブ７５を閉とすることにより、出入口６８にオイルを給送すると、図３に示すように、油圧シリンダ５０に油圧が作用し、ピストン４２は、フランジ部４２ａにおいて図示矢印Ｘ１で示す往動方向のスラスト力を受けつつ、筒部４２ｂにおいてネジ手段５３の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段２８に沿って螺進しつつ正転方向Ｆに回転される。このピストン４２の回転駆動力は、スプライン５２によりシャフト４３に伝達され、該シャフト４３の端部の出力軸４３ｂを正転方向Ｆに回転する。この際、ネジ手段５３は、油圧シリンダ５０に連設されているので、該油圧シリンダ５０に供給されたオイルがネジ手段５３に浸入して潤滑する。尚、径小筒部４１ａの先端には軸受プレート４５が油密的に挿入されており、オイル漏れを防止している。
【００４９】
ピストン４２の往動中、アダプター６６は、回転しながらＸ１方向に往動し、受板６３ａを押動することにより、スプリング５４を圧縮する。この際、アダプター６６と受板６３ａの間にはスラストベアリング６７が介装されているので、該アダプター６６の回転力が受板６３ａを介してスプリング５４に伝達されることはない。従って、図６の比較例に関して説明したような皿バネ６０の摩耗等を招来することはない。尚、アダプター６６の回転力が筒軸５８に伝達されないように、図示のような隙間Ｓ１を形成しておくのが好ましく、或いは、相互間にベアリングを介装しても良い。
【００５０】
アダプター６６が往動すると、スプリング５４は、受板６３ａ、６３ｂの間隔を狭めることにより圧縮されるが、両端に配置された端部皿バネ６０ａ、６０ｂの外周部６１を受板６３ａ、６３ｂで押動するので、圧縮動作が安定する。
【００５１】
スプリング５４を搭載した筒軸５８にシャフト４３の回転力が伝達されないように、筒軸５８をシャフト４３の軸部４３ａに対して相対回転自在に外挿するのが好ましく、図示のような隙間Ｓ２が形成され、或いは、相互間にベアリングが介装される。これにより、筒軸５８は、スプリング５４に回転力を与えない状態で搭載するガイド手段６４を構成する。
【００５２】
ピストン４２は、往動した後、フランジ部４２ａを筒軸５８のストローク制限手段６５に当接した位置で停止する。
【００５３】
前述のようにピストン４２が往動した状態で、スプリング５４は圧縮され、復元力を蓄積する。そこで、油圧装置６９の第１バルブ７３を閉、第２バルブ７５を開とすることにより、油圧シリンダ５０に充填されたオイルが出入口６８から排出自由となるように解放すると、図１に示すように、圧縮されたスプリング５４の復元力が受板６３ａ及びアダプター６６を介してピストン４２に作用し、ピストン２２は、図示矢印Ｘ２方向で示す復動方向のスラスト力を受けつつ、ネジ手段５３の螺合により回転力に変換され、これにより、ネジ手段５３に沿って螺退しつつ逆転方向Ｒに回転する。このピストン４２の回転駆動力は、スプライン５２によりシャフト４３に伝達され、該シャフト４３の端部の出力軸４３ｂを逆転方向Ｒに回転する。
【００５４】
このようにピストン４２が逆転方向に回転しながら復動方向に移動するときも、往動時と同様に、その回転力がスプリング５４に伝達されることはない。また、油圧シリンダ内のオイルがネジ手段５３に浸入することも上記と同様である。
【００５５】
ピストン４２は、筒部４２ｂの端部がフランジ５６に当接した位置で停止する。この停止状態から、出力軸４３ｂに正転方向Ｆの回転力を与えると、スプライン５２を介してピストン４２が回転され、ネジ手段５３により往動方向Ｘ１に螺進しつつスプリング５４を圧縮しようとするが、スプリング５４がこれに反発するため、回転力発生機をドア開閉用のアクチュエータとして使用した場合、閉じたドアに閉方向の与圧をかけた状態で保持することが可能になり、ドアの気密性が向上する。
【００５６】
本発明が図示の実施形態に限定されないことは勿論である。例えば、スラストベアリング６７は、アダプター６６と受板６３ａの相互に設けておけば良く、図示実施形態のようにアダプターのフランジ６６ａに設ける場合の他、受板６３ａに設けても良い。更に、スラストベアリング６７は、ピストン４２の回転力をスプリング５４に伝達させないことを目的とするものであるから、ピストン４２のフランジ部４２ａとアダプター６６の相互に設けても良く、要するに、ピストン４２とスプリング５４の相互間に設ける構成であれば良い。
【００５７】
また、このような構成により、ピストン４２の回転力がスプリング５４に伝達されないものであるから、スプリング５４は、上述のような皿バネの他、コイルスプリングにより構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の回転力発生機の１実施形態を示しており、ピストンを復動させた状態を示す断面図である。
【図２】本発明の回転力発生機におけるスプリングの１例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の回転力発生機の１実施形態を示しており、ピストンを往動させた状態を示す断面図である。
【図４】本発明の回転力発生機に連結される油圧装置の１例を示す油圧回路図である。
【図５】従来の正逆油圧回転式の回転力発生機を示す断面図である。
【図６】比較例としてのスプリングリターン式の回転力発生機を示しており、（Ａ）は回転力発生機の断面図、（Ｂ）はスプリングを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
４１ ケーシング
４２ ピストン
４２ａ フランジ部
４２ｂ 筒部
４３ シャフト
４３ａ 軸部
４３ｂ 出力軸
４９ａ 往動室
４９ｂ 復動室
５０ 油圧シリンダ
５１ スプリング装備室
５３ ネジ手段
５４ スプリング
５８ 筒軸
６０ 皿バネ
６０ａ 端部皿バネ
６３ａ、６３ｂ 受板
６４ ガイド手段
６５ ストローク制限手段
６６ アダプター
６７ スラストベアリング
６８ 出入口
６９ 油圧装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ手段を介して回転しつつ軸方向に進退移動するピストンと、該ピストンの回転駆動力を取出すシャフトを備えた回転力発生機において、
前記ピストン(42)を挟んで往動室(49a)と復動室(49b)を設け、前記往動室(49a)は、油圧によりピストン(42)を往動させる油圧シリンダ(50)を構成し、前記復動室(49b)は、スプリング(54)によりピストン(42)を復動させるスプリング装備室(51)を構成しており、
前記スプリング(54)とピストン(42)の相互間の圧接部にベアリング(67)を介装し、ピストン(42)の回転をスプリング(54)に伝達させないように構成して成ることを特徴とする回転力発生機。
【請求項２】
前記ネジ手段(53)を油圧シリンダ(50)に連設し、油圧シリンダ内の圧油をネジ手段(53)に浸入させるように構成して成ることを特徴とする請求項１に記載の回転力発生機。
【請求項３】
前記スプリング装備室(51)を挿通するシャフト(43)の軸部に筒軸(58)を外挿しており、
前記筒軸(58)は、外周にスプリング(54)を搭載するガイド手段(64)を構成すると共に、軸端に往動時のピストン(42)を当接させるストローク制限手段(65)を構成して成ることを特徴とする請求項２又は３に記載の回転力発生機。
【請求項４】
前記ピストン(42)からスプリング装備室(51)に向けて延びる筒状のアダプター(66)を設けると共に、該アダプター(66)とスプリング(54)の間に受板(63a)を設け、前記アダプター(66)と受板(63a)の圧接面の相互に前記ベアリング(67)を設けて成ることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の回転力発生機。
【請求項５】
前記筒状のアダプター(66)が前記筒軸(58)の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿されて成ることを特徴とする請求項４に記載の回転力発生機。
【請求項１】
ネジ手段を介して回転しつつ軸方向に進退移動するピストンと、該ピストンの回転駆動力を取出すシャフトを備えた回転力発生機において、
前記ピストン(42)を挟んで往動室(49a)と復動室(49b)を設け、前記往動室(49a)は、油圧によりピストン(42)を往動させる油圧シリンダ(50)を構成し、前記復動室(49b)は、スプリング(54)によりピストン(42)を復動させるスプリング装備室(51)を構成しており、
前記スプリング(54)とピストン(42)の相互間の圧接部にベアリング(67)を介装し、ピストン(42)の回転をスプリング(54)に伝達させないように構成して成ることを特徴とする回転力発生機。
【請求項２】
前記ネジ手段(53)を油圧シリンダ(50)に連設し、油圧シリンダ内の圧油をネジ手段(53)に浸入させるように構成して成ることを特徴とする請求項１に記載の回転力発生機。
【請求項３】
前記スプリング装備室(51)を挿通するシャフト(43)の軸部に筒軸(58)を外挿しており、
前記筒軸(58)は、外周にスプリング(54)を搭載するガイド手段(64)を構成すると共に、軸端に往動時のピストン(42)を当接させるストローク制限手段(65)を構成して成ることを特徴とする請求項２又は３に記載の回転力発生機。
【請求項４】
前記ピストン(42)からスプリング装備室(51)に向けて延びる筒状のアダプター(66)を設けると共に、該アダプター(66)とスプリング(54)の間に受板(63a)を設け、前記アダプター(66)と受板(63a)の圧接面の相互に前記ベアリング(67)を設けて成ることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の回転力発生機。
【請求項５】
前記筒状のアダプター(66)が前記筒軸(58)の外周に相対回転自在且つ摺動自在に外挿されて成ることを特徴とする請求項４に記載の回転力発生機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−７１３０９（Ｐ２０１０−７１３０９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３６２１３（Ｐ２００８−２３６２１３）
【出願日】平成２０年９月１６日（２００８．９．１６）
【出願人】（５０８２７８８８２）株式会社シー・オー・シー (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１６日（２００８．９．１６）
【出願人】（５０８２７８８８２）株式会社シー・オー・シー (3)
【Ｆターム（参考）】
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