[发明专利]带变速机构的复合作动器

说明书

本发明涉及在工件输送与组装作业等中使用的、将直线往复运动与转动摇动运动复合起来的流体压力驱动复合作动器，更具体一点说，是关于带可改变直动与摇动两个速度的变速机构的复合作动器。

在现有技术中，将摇动运动与直线运动复合起来输出的流体压力驱动复合作动器，通常具有使输出轴摇动转动的摇动作动器与直线驱动输出轴的直动液压缸组合起来的基本构造。这种构造，由于不过是可独立驱动的直动作动器与摇动作动器的简单组合，成了作动器小型化、流体压力控制回路简化、与降低制造成本的障碍。另外，在上述构成中，由于需要2台以上的驱动两作动器的电磁阀，消耗了较多的电能与流体压力能，也成了节能障碍。

为了解决这些问题，本发明人在特愿平11-33316号中提出了由1个流体压力驱动系统而进行摇动与直动2个运动的复合作动器。但是，在该复合作动器中，在使用1个流体压力驱动系统这一点上，比前述现有例有优越性，但由于流体压力驱动系统是1个，作动器的摇动速度由上述流体压力驱动系统的直动速度所限制，故有着不能适应分别而随意调整摇动速度与直动速度的要求的问题。

另外，即使能由各自的作动器随意调整摇动速度与直动速度，在各运动终端发生冲击，成了输送与组装作业的障碍，因此也必须考虑避开这一问题。

本发明是为了解决上述问题而提出的，其技术课题是，在以1个流体压力驱动系统可简易而低成本地进行直动与摇动两个运动的复合作动器中，可分别调整上述直动与摇动的驱动速度。

本发明的另一技术课题在于提供带有以很小的冲击可实现直动运动与摇动运动间的衔接的变速机构的复合作动器。

用于解决上述课题的本发明的复合作动器的特征在于，在流体压力驱动的直动液压缸的活塞杆上，通过将该活塞杆自动推进力变换为回转力矩的变换机构连结着输出轴，由具有凸轮沟与凸轮随动件的动作设定机构控制上述变换机构的变换动作，而在上述输出轴上进行直进运动与摇动转动；同时，由分别在上述输出轴的直进区域与摇动区域调整作用于该活塞上的流体压力而可改变上述活塞的驱动速度。

具有这样构成的本发明的复合作动器，由于是在直动液压缸的活塞杆上通过变换机构以同心轴形式连设着输出轴，与现存的复合作动器相比，简化了构造，减少了零件，并可望更小型化，进一步降低制造成本。另外，由于仅简单地驱动直动液压缸即可在输出轴上实现所需要的复合运动，故可以1个流体压力驱动系统简易而廉价地进行直动与摇动的驱动控制；而且，可分别调整直动与摇动的驱动速度，由于这种活塞驱动速度的变更，是急速而连续进行的，可以较小的冲击在直动运动与摇动运动间实施衔接。

在本发明中，上述变换机构包含有设置在活塞杆与输出轴任何一方上的螺旋沟、和设在另一方上可沿该螺旋沟自由转动的结合构件。

另外，上述变速装置具有将上述活塞的杆侧压力室与口实际上并列连结起来的凹部与节流嘴、和用于在上述活塞从上述直进区域到达摇动区域之前遮断上述凹部与杆侧压力室的装置。该遮断装置，最好是由安装于上述凹部内周面的密封件、和配装于上述杆外周并气密性地配入前述密封件内的阀环所构成。

按照本发明的一具体实施例，在上述液压缸孔孔面上设置平时连通杆侧压力室的第一开口、和处在对应于上述摇动区域与直进区域交界位置的第二开口，上述第一开口通过阻止流体从上述杆侧压力室向口流动的逆流的单向阀连接到该口上；上述第二开口则通过阻止流体从上述液压缸孔流向口的逆流的单向阀、和限制流体从该口流到上述液压缸孔的流量的节流阀连接到该口上。

按照本发明的另一具体实施例，上述密封件具有阻止流体从上述杆侧压力室流向口而允许流体从口流向杆侧压力室的单向阀功能；另外，在上述液压缸孔孔面，在相应于上述摇动区域与直进区域的交界部分位置设开口，该开口与上述口，通过阻止流体从上述液压缸孔向该口的逆流之单向阀、和限制流体从上述口流入液压缸孔的流量的节流阀相互连接起来。

上述节流阀，最好是可调节开度的可变节流阀，由对其开度的调节可调节上述活塞的驱动速度。

图1是表示本发明的复合作动器实施例的剖面图；图2是图1的Ⅱ-Ⅱ位置剖面图；图3是同一实施例要部放大剖面图；图4是上述复合作动器的流体压力配给系统构成图；图5是上述复合作动器的另一流体压力配给系统构成图。

图1～图3示出了本发明的带变速机构复合作动器实施例。