JP2837740B2 - クランク機構付きエアモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はクランク機構付きエアモータに関し、特にモ
ータ出力軸の回転方向を所望の方向に設定できるように
構成したものに関する。 〔従来技術〕 エアモータは圧縮エアによりモータ出力軸を回転駆動
するものであり、従来より羽根車を介してモータ出力軸
を回転駆動させるものは広く実用に供されているが、ト
ルクが一定しないこと、効率が低くトルクが小さいこ
と、回転方向が一方向であること、などの問題がある。 そこで、本願出願人は特開昭60−56101号公報に示す
ように、圧縮エア駆動の往復動アクチュエータによりラ
ック部材を往復駆動し、ラック・ピニオン機構を介して
モータ出力軸を回転駆動するようにした小型エアモータ
を提案した。 一方、レシプロ方式の内燃機関のように、往復動を回
転運動に変換するクランク機構をエアモータに適用する
ことも考えられる。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記公報に記載の小型エアモータでは、回転方向を正
逆換える切換機構を備えている関係上、ラック部材の往
復動をモータ出力軸の回転運動に変換する機構及び切換
機構が複雑化し、部品数も多く、大型化し、製作コスト
も高価になること、ラック部材の往復時又は復動時にの
みモータ出力軸に回転トルクを付与する構造なので、間
欠的トルク特性となり出力トルクが平滑でなく且つ小さ
くなってしまうこと、などの問題がある。 一方、クランク機構を適用したエアモータでは、クラ
ンク機構の上死点又は下死点位置においてモータ出力軸
の回転方向が正転方向にも逆転方向にもなり得るので、
モータ出力軸の回転方向を所望の方向に設定することが
出来ないという問題がある。 本発明の目的は、クランク機構を備えた簡単な構成の
エアモータであってモータ出力軸の回転方向を所望の方
向に設定することの出来るようなクランク機構付きエア
モータを提供することである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明に係るクランク機構付きエアモータは、ピスト
ンとピストンに固着された出力ロッドとを有するエアシ
リンダ手段と、エアシリンダ手段へ供給される圧縮エア
の通路をピストンの往復動と同期して切換える切換弁手
段とを備え、圧縮エアの供給を受けてピストンと出力ロ
ッドとを往復動する往復動アクチュエータ手段を設け、
上記出力ロッドの先端部に回動自在に連結されたコネク
ティングロッドを備えたクランク機構を設け、上記往復
動アクチュエータによってクランク機構を介して回転駆
動されるモータ出力軸を設け、上記モータ出力軸の回転
方向を設定する為の回転方向設定手段を設け、少なくと
も往復動アクチュエータ手段の起動時にクランク機構の
上死点と下死点の少なくとも何れか一方において回転方
向設定手段で設定された回転方向へコネクティングロッ
ドを付勢する付勢手段を設けたものである。 〔作用〕 本発明に係るクランク機構付きエアモータにおいて
は、往復動アクチュエータ手段は圧縮エアの供給を受け
て切換弁手段を介してその出力ロッドを往復駆動させ
る。その出力ロッドの先端部に回動自在に連結されたコ
ネクティングロッドを備えたクランク機構が設けられ、
モータ出力軸はクランク機構を介して往復動アクチュエ
ータ手段により回動駆動される。 ここで、回転方向設定手段によりモータ出力軸の回転
方向を所望の方向に設定したときには、付勢手段は少な
くとも往復動アクチュエータ手段の起動時にクランク機
構の上死点と下死点の少なくとも何れか一方においてコ
ネクティングロッドを設定された回転方向へ付勢するの
で、往復動アクチュエータ手段が起動するときモータ出
力軸は設定回転方向へ回転し始める。 上記起動後、モータ出力軸は設定回転方向へ回転駆動
されることになるが、モータ出力軸の回転速度が低すぎ
ないときにはモータ出力軸とクランク機構の回転モーメ
ントが作用するので付勢手段による付勢を解除しても上
死点又は下死点で回転方向が逆転することはない。但
し、起動後、モータ出力軸の回転速度が低すぎるときに
は起動後においても付勢手段による付勢を継続すること
が望ましい。 〔発明の効果〕 本発明に係るクランク機構付きエアモータによれば、
往復動アクチュエータ手段の出力ロッドの往復動をモー
タ出力軸の回転運動に変換するクランク機構を設けたの
で、エアモータの構成が著しく簡単化し、小型・軽量化
し、出力ロッドの往動時にも復動時にもモータ出力軸に
回転トルクを付与できるので平滑なトルク特性となり出
力トルクを高めることも出来る。 回転方向設定手段と付勢手段とを設けたので、起動時
エアモータのモータ出力軸を所望の設定回転方向へ回転
させることが出来る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例について図面に基いて説明す
る。 第１図・第２図に示すように、エアモータAMの上半部
には、複動型エアシリンダ20とエアシリンダ20へ給排す
る圧縮エアの通路を切換える切換弁機構30とを有し、圧
縮エアの供給を受けてピストン部材26と出力ロッド27と
を上下に往復駆動する往復動アクチュエータ10が設けら
れ、エアモータAMの下半部には、出力ロッド27に連結さ
れたクランク機構60と、クランク機構60で回転駆動され
るモータ出力軸15と、４組のエアシリンダ71〜74を備え
た付勢機構70とが設けられている。 先ず、往復動アクチュエータ10について説明する。 ヘッドブロック21とシリンダ本体22とロッド側ブロッ
ク23とでシリンダ室が形成され、シリンダ室にはピスト
ン24とピストン24から下方へ延びるラム部25を有するピ
ストン部材26が収容され、ピストン24の上側に第１作動
室28（往動作動室）がまたピストン24の下側に第２作動
室29（復動作動室）が夫々形成され、ラム部25はロッド
側ブロック23に油密摺動自在に挿嵌され、ラム部25には
下方へ突出する出力ロッド27が螺合にて固着されてい
る。 次に、切換弁機構30について説明する。 ヘッドブロック21の収容孔31の下部にシリンダ孔32が
形成され、収容孔31の上部にスリーブ33が内嵌螺合さ
れ、収容孔31の中段部にスリーブ33の下端を介して弁孔
34が形成され、弁部材35の下部のピストン部36がシリン
ダ孔32に装着され、弁部材35の弁部37が弁孔34に装着さ
れ、弁部材35の上端部がスリーブ33のガイド孔38に油密
摺動自在に装着されている。 弁部材35の外側に第１リング通路41と第２リング通路
42と第３リング通路43とが形成され、第１リング通路41
は小孔39により大気室40に連通され、大気室40はマフラ
45を介して外界に連通している。 スリーブ33の外側に第４リング通路44が形成され、第
４リング通路44は複数の連通孔46により第３リング通路
43に連通されている。 圧縮空気が供給される第１ポート11がヘッドブロック
21に設けられ、第１ポート11は第４リング通路44に連通
されるとともに第１ポート11から延びる第１通路47が設
けられ、第２リング通路42を第１作動室28に連通する第
２通路48が形成されている。 ヘッドブロック21の中心部に第１挿通孔49が形成さ
れ、弁部材35の中心部に第２挿通孔50が形成され、第１
挿通孔49には上下１対のＯリング51が装着され、これら
Ｏリング51の間に第１通路47が連通され、第２挿通孔50
の上部のリング溝にＯリング53が装着されている。 弁ロッド54の下端部はピストン部材26に固着され、弁
ロッド54は第１及び第２挿通孔49・50に挿入装着され、
第１図のようにピストン部材26が下限位置にあるときに
弁ロッド54の小径部52がＯリング51に対応し、弁ロッド
54と第２挿通孔50との間の通路の上端部はＯリング53で
封止され、受圧室55へは第１通路47から導入されたエア
圧が作用し、弁部37は第１図のリリーフ位置に位置して
いる。 第２作動室29へ圧縮エアを供給する第２ポート12がロ
ッド側ブロック23に設けられ、ピストン24の第１作動室
28の受圧面積S1はピストン24の第２作動室29の受圧面積
S2の約２倍に設定されている。 ここで、往復動アクチュエータ10の作動について説明
すると、第１ポート11と第２ポート12に等圧Ｐの圧縮エ
アが供給されていて、第１図の状態において受圧室55内
にエア圧が作用するので、弁部材35は上昇したリリーフ
位置にあり弁部37により第２リング通路42と第３リング
通路43とが遮断され且つ第２リング通路42と第１リング
通路41とが連通されている。従って、第１作動室28内の
エアは第２通路48と第１・第２リング通路41・42と小孔
39を経て排出されるので、第２作動室29内のエア圧によ
りS2×Ｐの力でピストン部材26が上昇駆動される。 ピストン部材26が上限位置に達すると、鎖線で図示の
ように弁ロッド54の小径部52がＯリング53に対応し、受
圧室55のエア圧が弁ロッド54と第２挿通孔50間の通路か
ら大気室40へ開放されるので、第３リング通路43のエア
圧で弁部材35が下降した供給位置に切換えられる。その
結果、第１リング通路41と第２リング通路42間が遮断さ
れ且つ第２リング通路42と第３リング通路43が連通さ
れ、第１ポート11から第４リング通路44と連通孔46と第
３リング通路43と第２リング通路42と第２通路48とを経
て第１作動室28に圧縮エアが供給される。従って、ピス
トン部材26は第１作動室28のエア圧による力と第２作動
室29のエア圧による力との差力（S1−S2）×Ｐ（但し、
S1≒2S2なので、この力はS2×Ｐに略等しい）で下降駆
動される。ピストン部材26が下降開始後受圧室55はＯリ
ング53により大気室40から遮断されるが、ピストン部材
26が下限位置に達しないうちは受圧室55はＯリングと弁
ロッド54により第１通路47から遮断されるので、弁部材
35は供給位置を保持し、ピストン部材26が下限位置に達
したときに第１通路47から受圧室55へエア圧が供給され
て弁部材35が再びリリーフ位置に切換えられる。このよ
うにして、ピストン部材26が高速で上下に往復動を繰返
すようになっている。そして、この往復動の往動力と復
動力とは上述の如く略等しく設定されている。 次に、クランク機構60及び付勢機構70などについて説
明する。 上記往復動アクチュエータ10のロッド側ブロック23の
下部に一体又は複数部品からなるケーシング61が固着さ
れている。 上記ケーシング61内において、出力ロッド27の下端部
に第１枢支具62が固着され、クランク機構60のコネクテ
ィングロッド63の上端には第２枢支具64が固着され、第
１枢支具62と第２枢支具64とは水平のピン部材65により
回動可能に連結されている。 上記ケーシング61の下部にはピン65と平行にモータ出
力軸15が設けられ、モータ出力軸15の途中部に１対のク
ランクアーム66とモータ出力軸70から偏心したクランク
ピン67とが設けられ、コネクティングロッド63の下端に
固着された第３枢支具68はクランクピン67で１対のクラ
ンクアーム66に連結され、クランク機構60のクランク半
径はピストン部材26の往動ストローク（又は復動ストロ
ーク）の1/2に設定されている。 従って、往復動アクチュエータ10の出力ロッド27を上
下に往復動させることにより、クランク機構60を介して
モータ出力軸15を回転駆動することが出来る。 付勢機構70は、クランクピン67が上死点及び下死点に
あるとき、後述の回転方向セレクトスイッチ103で設定
された回転方向へコネクティングロッド63と一体の第２
枢支具64の受動部64aを付勢し、設定回転方向へモータ
出力軸15を回転させる為のものである。 上記ピン65よりも少し下方において第２枢支具64の左
右の両側部には平面状の受動部64aが形成されている。 上記クランクピン67が上死点に位置したときに左右１
対の受動部64aに対応するケーシング61の部分には夫々
第１エアシリンダ71・72が水平に設けられ、またクラン
クピン67が下死点に位置したときに左右１対の受動部64
aに対応するケーシング61の部分には夫々第２エアシリ
ンダ73・74が水平に設けられ、各第１エアシリンダ71・
72のロッド75及び各第２エアシリンダ73・74のロッド75
はコネクティングロッド63の方へ延び、これらロッド75
の先端部には夫々遊転ローラ76が設けられ、第１及び第
２エアシリンダ71〜74のピストン77はバネ室78の圧縮バ
ネ79で作動室80の方へ付勢されている。 各バネ室78は通気孔81で外部に連通され、４つの作動
室80のポート82は第３図のように圧縮エア供給系に接続
されている。 尚、符号62a・64bはローラ76との干渉防止の為の傾斜
状案内部である。 次に、圧縮エア供給系と制御系について説明する。 第３図に示すように、圧縮エア供給源86から延びるエ
ア通路87にはフィルタ88と圧力設定用レギュレータ89と
圧力計90と第１方向切換弁91とが設けられ、複動型のエ
アシリンダ20の第１ポート11は前記切換弁機構30を介し
てエア通路87に接続されまた第２ポート12はエア通路87
に接続され、エア通路87から分岐した分岐エア通路92は
代２方向切換弁93に接続され、左側の第１エアシリンダ
71及び右側の第２エアシリンダ74のポート82に接続され
た第１エア通路94と、右側の第１エアシリンダ72及び左
側の第２エアシリンダ73のポート82に接続された第２エ
ア通路95とは第２方向切換弁93に図示のように接続され
ている。 バッテリ96から第１方向切換弁91のソレノイド91aへ
延びる通電ライン97には第１リレーコイル98で閉成され
る第１スイッチ100と第２リレーコイル99で閉成される
第２スイッチ102とが並列接続され、通電ライン97には
電源スイッチ102が設けられている。 エアモータAMのモータ出力軸15の回転方向を第１図・
第３図の矢印で示す第１回転方向とこれと反対の第２回
転方向とに択一的に設定する為の回転方向セレクトスイ
ッチ103が設けられ、セレクトスイッチ103で択一的に励
磁される第１リレーコイル98と第２リレーコイル99が設
けられ、第２方向切換弁93の一方のソレノイドは第１リ
レーコイル98で閉成される第３スイッチ104を介して通
電ライン97に接続されまた他方のソレノイドは第２リレ
ーコイル99で閉成される第４スイッチ105を介して通電
ライン97に接続されている。 第３図に示すように、電源スイッチ102を閉成し、セ
レクトスイッチ103で第１回転方向を選択したときに
は、第１リレーコイル98を介して第１スイッチ100と第
３スイッチ104とが閉成されるので、第１方向切換弁91
は図示の供給位置91aに切換えられ、第２方向切換弁93
は図示の第１位置93aに切換えられるので、往復動アク
チュエータ10の第１ポート11と第２ポート12及び第１エ
アシリンダ72と第２エアシリンダ73に圧縮エアが供給さ
れ、第１エアシリンダ71と第２エアシリンダ74から圧縮
エアが排出される。 従って、アクチュエータ10は起動することになるが、
アクチュエータ10の起動時にも起動後にも第２枢支具64
の受動部64aは上死点のときエアシリンダ72のローラ76
で左方へ付勢され且つ下死点のとき第２エアシリンダ73
のローラ76で右方へ付勢されることになる。その結果、
モータ出力軸15は矢印で示す第１回転方向へ回転する。 但し、クランクピン67が上死点と下死点の間のとき第
２エアシリンダ73のローラ76は作動室80のエアの収縮に
より左方へ退き、また第１エアシリンダ72のローラ76は
作動室80のエアの収縮により右方へ退くものとする。そ
れ故、第１及び第２エアシリンダ72・73による付勢力は
比較的小さく設定しておくことが望ましい。ピン65は上
下に往復運動するだけなのでピン65を前後方向に長く形
成し、ピン65の前後の両端部をケーシング61の上下に細
長いガイド溝で案内するように構成してもよい。 上記と反対に、セレクトスイッチ103で第２回転方向
を選択したときには、第２リレーコイル99を介して第２
スイッチ101と第４スイッチ105とが閉成され、第２方向
切換弁93は第２位置93Bに切換えられるので、アクチュ
エータ10の起動時にも起動後にも第２枢支具64の受動部
64aは上死点のとき第１エアシリンダ71で右方へ付勢さ
れ且つ下死点のとき第２エアシリンダ74で左方へ付勢さ
れ、モータ出力軸15は第２回転方向へ回転する。 尚、上死点と下死点間の途中からアクチュエータ10を
起動するとき、上死点又は下死点に達するまでピストン
部材26の移動方向に応じて一時的に回転するが、その後
はセレクトスイッチ103で選択した回転方向へ回転す
る。 起動後、モータ出力軸15の回転速度が過度に低くない
ときには、モータ出力軸15とクランクアーム66と第３枢
支具68の回転モーメントにより同一回転方向を維持する
ので、付勢機構70で必ずしも付勢する必要はない。従っ
て、付勢機構70によって少なくとも起動時にだけ付勢す
るように構成してもよい。 更に、上記実施例では上死点と下死点の両方において
付勢するように構成したが、上死点と下死点の何れか一
方において付勢するように構成してもよい。 上記実施例のエアモータAMにおいては、往復動アクチ
ュエータ10でクランク機構60を介してモータ出力軸15を
回転駆動するので、出力ロッド27の往復動をモータ出力
軸15の回転運動に変換する構造が非常に簡単化する。し
かも、ピストン部材26の往動力と複動力とが略等しく設
定されているので、エアモータAMのトルク特性が滑らか
になり、高い出力トルクを実現することが出来る。アク
チュエータ10のピストン部材26は高速で往復動する構造
なので、エアモータAMのモータ出力軸15の回転数を十分
に高くすることも出来る。 セレクトスイッチ103で選択した回転方向となるよう
に付勢する付勢機構70を設けたので、モータ出力軸15を
所望の設定回転方向へ回転させることが出来るので、エ
アモータAMの適用対象が著しく拡大する。 次に、上記実施例の種々の変形例について説明する。
但し、上記実施例と同一機能部品に同一符号を付してそ
の詳しい説明は省略する。 〔１〕往復動アクチュエータ10の複動型エアシリンダ20
の代わりに、第２作動室29内に圧縮コイルバネを内装し
てなるバネ復帰型の単動エアシリンダを用いてもよい。 〔２〕切換弁機構30の代わりに、電磁方向切換弁を設け
てその電磁方向切換弁をピストン部材26、出力ロッド27
又はモータ出力軸15と同期させて切換えるように構成し
てもよい。 〔３〕第１及び第２エアシリンダ71〜74の代わりにソレ
ノイド式アクチュエータを設けてもよいし、或いは受動
部64aに非接触で付勢力を付加するように４組の電磁石
を設けてもよい。 〔４〕第４図の付勢機構70Aに示すように、例えば左側
の第１及び第２エアシリンダ71・73が省略され、上段の
左右１対のローラ76Aが枠部材110に枢着され、その枠部
材110を押し駆動したり引き駆動したりできる複動型第
１エアシリンダ72Aが設けられ、下段の左右１対のロー
ラ76Aは枠部材111に枢着され、その枠部材111を押し駆
動したり引き駆動したりできる複動型第２エアシリンダ
74Aが設けられている。上記第１及び第２エアシリンダ7
2A・74Aは第２方向切換弁93に接続することが出来る。
尚、枠部材110・111の左端部に固着のガイドロッド110a
・111aはケーシング61のガイド孔112・113に摺動自在に
装着されている。 〔５〕第５図・第６図の付勢機構70Bに示すように、前
後１対の支持プレート120に４組の遊転ローラ76Bがピン
部材121を介して枢着され、各支持プレート120の中央部
に突設された軸部材122がケーシング61に回動自在に支
持され、両支持プレート120は共通の１組の立向きの複
動型エアシリンダ123によって左右両方向に回動可能に
構成され、両支持プレート120の最大回動位置を規制す
るストッパピン124がケーシング61に固着され、両支持
プレート120を左回りに回動付勢することによりモータ
出力軸15を第１回転方向へ回転させ、また両支持プレー
ト120を右回りに回動付勢することによりモータ出力軸1
5を第２回転方向へ回転させるように構成されている。
上記エアシリンダ123は第２方向切換弁93に接続するこ
とが出来る。 〔６〕第７図・第８図の付勢機構70Cに示すように、第
１及び第２枢支具62A・64Aにアーム130・131が夫々突設
され、複動型エアシリンダ142のシリンダ本体132aはア
ーム131にトラニオン支持され、エアシリンダ132のロッ
ド132bの上端はアーム130に回動自在に連結され、エア
シリンダ132には２本のエアホース133が接続されてい
る。 第８図に示すように、切換弁機構30と同様に弁ロッド
54に機械的に連結された第３方向切換弁134が設けら
れ、回転方向切換用の第４方向切換弁135が設けられ、
第１リレーコイル98で第５スイッチ136が閉成され、ま
た第２リレーコイル99で第６スイッチ137が閉成され
る。第３方向切換弁134は下死点のとき図示の第１位置1
34aとなりまた上死点のとき第２位置134bに切換えられ
る。 従って、セレクトスイッチ103で第１回転方向を設定
したとき、上死点でエアシリンダ132のロッドが退入し
てコネクティングロッド63が左方へ付勢され、また下死
点のときロッドが伸長してコネクティングロッド63が右
方へ付勢される。セレクトスイッチ103で第２回転方向
を設定したときには、上記とは逆に上死点で右方へまた
下死点で左方へ付勢することになる。 〔７〕第９図の付勢機構70Dに示すように、ロッド側ブ
ロック23又はケーシング61に複動エアシリンダ140が設
けられ、そのロッド140aの下端部はコネクティングロッ
ド63の途中部に固着のアーム部材141に回動自在に連結
され、図示外の切換弁から圧縮エアを給排することによ
り、コネクティングロッド63をエアシリンダ140により
第１回転方向へ或いは第２回転方向へ付勢することが出
来るようになっている。 〔８〕第10図・第11図に示すように、コネクティングロ
ッド63Eの下端部の第３枢支具68は、クランクピン67を
介して前後１対のクランクアーム66に連結され、コネク
ティングロッド63Eの上半部には前後１対の連結腕152a
を有する連結部152が形成され、出力ロッド27Eの下端部
は連結部152の下部にピン部材65で回動自在に連結さ
れ、コネクティングロッド27Eはピン部材65よりも上方
へ所定長さ長く形成され、出力ロッド27Eは第10図に示
すように連結部152の左右方向幅よりも小幅に形成され
ている。 次に、付勢機構70Eについて説明する。 上記下死点と上死点の中間位置にあるピン部材65の左
側においてケーシング61には水平向きのエアシリンダ15
0が設けられ、またピン部材65の右側においてケーシン
グ61には水平向きのエアシリンダ151が設けられ、エア
シリンダ150・151のロッド75の先端には遊転ローラ76E
が夫々設けられ、エアシリンダ150・151の作動室80・80
は第３図の第２方向切換弁93に接続されている。 エアシリンダ150の作動室80にエアを供給し、エアシ
リンダ151の作動室80のエアを排出するときには、第10
図に示すように左側の遊転ローラ76Eがコネクティング
ロッド63Eの連結部152の左側面へ押圧付勢され、右側の
遊転ローラ76Eは連結部152の右側面から右方へ離隔した
位置に保持される。 クランクピン67が下死点にあるとき、左側の遊転ロー
ラ76Eはピン部材65よりも上方において連結部152を右方
へ付勢するので、コネクティングロッド63Eは第10図の
矢印の方向へモータ出力軸15を回転させるように付勢さ
れる。クランクピン67が上死点にあるとき、左側の遊転
ローラ76Eはピン部材65よりも下方においてコネクティ
ングロッド63Eを右方へ付勢するのでコネクティングロ
ッド63Eは矢印方向へモータ出力軸15を回転させるよう
に付勢される。 尚、エアシリンダ150の作動室80のエアを排出しまた
エアシリンダ151の作動室80へエアを供給するときには
上記と反対方向へモータ出力軸15を回転させるようにコ
ネクティングロッド63Eが付勢される。

〔９〕第12図・第13図に示すように、コネクティングロ
ッド63F及び出力ロッド27Fの構造は第10図・第11図のも
のと同様である。 付勢機構70Fについて説明すると、ケーシング61の左
側壁にはコネクティングロッド63Fの左側に対応する板
バネ部材160が設けられ、板バネ部材160の下端部はビス
162で取付座163に固定され、板バネ部材160は上方程コ
ネクティングロッド63Fの方へ近づくように傾斜状に形
成され、板バネ部材160の上端部には遊転ローラ76Fが設
けられ、ピン部材65が下死点と上死点の中間位置のとき
に遊転ローラ76Fがピン部材65の左側に対応している。 板バネ部材160を作用位置と非作用位置とに択一的に
切換える為、ケーシング61の左側壁に切換操作具164が
設けられ、切換操作具164は左側壁のスリット165で案内
され、切換操作具164の右端部には板バネ部材160の内側
に位置するフック部164aが設けられ、切換操作具164を
下限位置に切換えたときにはフック部164aが板バネ部材
160から内方へ離隔し、板バネ部材160によって遊転ロー
ラ76Fを介してコネクティングロッド63Fを右方へ弾性付
勢し、また切換操作具164を上限位置に切換えたときに
はフック部164aで板バネ部材160を左方へ押動して遊転
ローラ76Fをコネクティングロッド63Fに接触しない待機
位置へ拘束するようになっている。 下限位置にある切換操作具164に対応する位置と、上
限位置にある切換操作具164に対応する位置において、
ケーシング61の案内壁61aには切換操作具164の係合孔16
4bに係合する係合具166と圧縮スプリング167とからなる
ロック機構が設けられ、切換操作具164を各位置にロッ
ク可能に構成してある。 ケーシング61の右側壁には、左側のものと対称に板バ
ネ部材170、遊転ローラ76F、切換操作具174などが設け
られている。 従って、第12図に実線で図示のように、左側の切換操
作具164を下限位置に保持し、右側の切換操作具174を上
限位置に保持したときには、クランクピン67が下死点の
とき板バネ部材160は遊転ローラ76Fを介してピン部材65
よりも上方でコネクティングロッド63Fを右方へ付勢
し、またクランクピン67が上死点のとき板バネ部材160
は遊転ローラ76Fを介してピン部材65よりも下方でコネ
クティングロッド63Fを右方へ付勢する。従って、モー
タ出力軸15は矢印の方向へ回転することになる。 これに対して、左側の切換操作具164を上限位置に保
持し、右側の切換操作具174を下限位置に保持したとき
には、上記と反対にモータ出力軸15が矢印と反対方向へ
回転することになる。 〔10〕第14図に示すように、コネクティングロッド63G
及び出力ロッド27Gの構造は第10図・第11図のものと同
様である。 付勢機構70Gについて説明すると、下死点と上死点の
中間位置にあるピン部材65の左方に対応する位置におい
てケーシング61の左側壁にはバネ収容部材180が水平向
きに設けられ、バネ収容部材180は左側壁の螺孔186に位
置切換自在に内嵌螺合され、バネ収容部材180の左端部
には回動操作用のノブ181が一体形成され、バネ収容部
材180の先端部に装着されたローラ支持板182にローラ支
持具183が固着され、ローラ支持板182はバネ収容部材18
0内に装着した圧縮コイルバネ185でコネクティングロッ
ド63Gの方へ弾性付勢され、ローラ支持具183に遊転ロー
ラ76Gが設けられ、ローラ支持板182は図示外の機構によ
りバネ収容部材180に対して相対回動しないように規制
されるとともに、ノブ181の外端面には遊転ローラ76Gの
回転方向を示す立溝184が形成されている。 一方、ケーシング61の右側壁には上記左側のものと対
称にバネ収容部材190、螺孔196、圧縮コイルバネ195、
ローラ支持板192、ローラ支持具193及び遊転ローラ76G
などが設けられている。 第14図に示すように、右側のバネ収容部材180を内方
へ深く螺進させると、圧縮コイルバネ185により遊転ロ
ーラ76Gを介してコネクティングロッド63Gが右方へ弾性
付勢され、また右側のバネ収容部材190を外方へ大きく
後退させると、遊転ローラ76Gはコネクティングロッド6
3Gから右方へ離離した位置に保持される。 このように設定した場合には、モータ出力軸15が矢印
の方向へ回転するようにコネクティングロッド63Gが付
勢されることになる。 これに対して、左側のバネ収容部材180を外方へ大き
く後退させ、また右側のバネ収容部材190を内方へ深く
螺進させると、上記と反対にモータ出力軸15が矢印と反
対方向へ回転するようにコネクティングロッド63Gが付
勢されることになる。 尚、上記のようにバネ収容部材180・190を移動させず
に、カム機構、リンク機構を操作ハンドルで操作するこ
とにより圧縮コイルバネ185・195を作用位置と非作用位
置とに亙って択一的に切換えるように構成してもよい。 〔11〕往復動アクチュエータ10へ圧縮エアを供給する為
の電磁方向切換弁をエアシリンダ20に対して別体に設
け、モータ出力軸15の回転位相を電気的に検出する検出
手段を設け、その検出手段からの検出信号に基いてピス
トン部材26の往復動と同期して上記電磁切換弁を切換え
るように構成してもよい。 〔12〕往復動アクチュエータ10のエアシリンダ20へ供給
する圧縮エアの流量を制御する流量制御手段を設けれ
ば、エアモータAMの回転数を所望の回転数に設定するこ
とが出来る。 〔13〕往復動アクチュエータ10及び付勢機構の為の圧縮
エア供給系及び制御系としては、上記実施例のもの以外
に当業者にとって自明の種々の構成のものを採用し得る
ことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はエアモー
タの縦断正面図、第２図はエアモータの一部切欠縦断側
面図、第３図は圧縮エア供給系と制御系の構成図、第４
図は第４変形例に係るエアモータの要部縦断正面図、第
５図・第６図は夫々第５変形例に係るエアモータの要部
縦断正面図及び要部縦断側面図、第７図・第８図は第６
変形例に係るエアモータの要部縦断正面図及び第３図相
当図、第９図は第７変形例に係るエアモータの要部縦断
正面図、第10図・第11図は第８変形例に係るエアモータ
の要部縦断正面図・要部縦断側面図、第12図は第９変形
例に係るエアモータの要部縦断正面図、第13図は第12図
XIII−XIII線断面図、第14図は第10変形例に係るエアモ
ータの要部縦断正面図である。 AM……エアモータ、10……往復動アクチュエータ、15…
…モータ出力軸、20……複動型エアシリンダ、30……切
換弁機構、60……クランク機構、63・63E・63F・63G…
…コネクティングロッド、70・70A・70B・70C・70D・70
E・70F・70G……付勢機構、93……第２方向切換弁、103
……回転方向セレクトスイッチ、134……第３方向切換
弁、135……第４方向切換弁、164・174……切換操作
具、180・190……バネ収容部材、186・196……螺孔。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンとピストンに固着された出力ロッ
   ドとを有するエアシリンダ手段と、エアシリンダ手段へ
   供給される圧縮エアの通路をピストンの往復動と同期し
   て切換える切換弁手段とを備え、圧縮エアの供給を受け
   てピストンと出力ロッドとを往復動する往復動アクチュ
   エータ手段を設け、 上記出力ロッドの先端部に回動自在に連結されたコネク
   ティングロッドを備えたクランク機構を設け、 上記往復動アクチュエータによってクランク機構を介し
   て回転駆動されるモータ出力軸を設け、 上記モータ出力軸の回転方向を設定する為の回転方向設
   定手段を設け、 少なくとも往復動アクチュエータ手段の起動時にクラン
   ク機構の上死点と下死点の少なくとも何れか一方におい
   て回転方向設定手段で設定された回転方向へコネクティ
   ングロッドを付勢する付勢手段を設けたことを特徴とす
   るクランク機構付きエアモータ。