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JP3609770B2 - Swing actuator device - Google Patents
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JP3609770B2 - Swing actuator device - Google Patents

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JP3609770B2 JP2001298276A JP2001298276A JP3609770B2 JP 3609770 B2 JP3609770 B2 JP 3609770B2 JP 2001298276 A JP2001298276 A JP 2001298276A JP 2001298276 A JP2001298276 A JP 2001298276A JP 3609770 B2 JP3609770 B2 JP 3609770B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば飛翔体における翼の姿勢を変えて気流を制御する操舵機構、或は光学系の光軸方向を変えるミラー駆動機構等に使用可能な揺動アクチュエータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば飛翔体の操舵機構や光学系のミラー駆動機構等に共に使用可能な揺動アクチュエータ装置はなかった。
【0003】
ところで、飛翔体の操舵機構に係るアクチュエータ装置の先行例として特許第2605696号公報がある。この先行例においての操舵翼101の構成は、図5に示すように、弾性変形可能な板状の翼芯103の前側の上下両面に装着した上下の前縁部材105U,105Lと後側の上下両面に装着した上下の後縁部材107U,107Lとの間に、複数の圧電体109U,109Lを上下対象に配置した構成であって、上記操舵翼101の全表面は伸縮可能なフイルム111によって被覆してある。
【0004】
上記構成において、例えば上下の圧電体109U,109Lの変位が互いに逆になるように制御して、前記操舵翼101の湾曲形状を制御しているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述のごとき従来の操舵機構においては、圧電体109U,109Lの変位に伴う湾曲形状の変形を利用しているので、構造の単純化,小型軽量化の点においては優れているものの、変形量が小さく充分な操舵力が得られないという問題がある。ちなみに、例えば株式会社トーキン製の積層型圧電アクチュエータ「NLA−5×5×18」の変位量は、長さが18mmで僅かに15μm程度(100V印加時で、変位を拘束する外部負荷なしの状態)である。
【0006】
本発明は上述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、例えば操舵翼の操舵機構として採用する場合、操舵翼の内部に収納して操舵機構を構成でき、かつ大きな変形量が得られ、また光学系のミラー駆動機構として採用する場合にはミラーの角度を微細に調整可能とすることのできる揺動アクチュエータ装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述のごとき問題に鑑みて、請求項1に係る発明は、回動基準部材に対して揺動自在に設けた第1,第2の揺動部材の各揺動軸心部を平行又は同軸心に設けると共に前記第1,第2の揺動部材を揺動方向に重ねて設け、前記第1の揺動部材を前記揺動軸心部を中心として揺動せしめるためのアクチュエータの反力を、前記第2の揺動部材でもって受ける構成となし、かつ前記第1,第2の揺動部材に作用する前記アクチュエータの作用点の位置は、前記各揺動軸心部に対して揺動方向に偏在してある構成である。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の揺動アクチュエータ装置において、前記アクチュエータは伸縮可能又は固定部に対して可動部が移動可能のアクチュエータであって、前記第1,第2の揺動部材の対向面に収納してある構成である。
【0009】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の揺動アクチュエータ装置において、前記第1,第2の揺動部材及び回動基準部材は剛体であって、前記第1,第2の揺動部材の揺動軸心部は前記回動基準部材に一体的にかつ弾性変形可能に設けてあるものである。
【0010】
請求項4に係る発明は、請求項1,2又は3に記載の揺動アクチュエータ装置において、前記回動基準部材及び第1,第2の揺動部材を同一材料で一体に設けてあるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態に係る揺動アクチュエータ装置の詳細について説明するに、揺動アクチュエータ装置は、図1(A)に示すように、例えば飛翔体1における主翼3に設けたフラップ機構5として採用することができると共に、例えば光学系のミラー駆動機構等に使用可能である。
【0012】
さて、本発明の実施の形態に係る揺動アクチュエータ装置7は、図1(B)に示すように、剛体よりなる回動基準部材9に対して揺動可能な第1,第2の揺動部材11A,11Bを備えている。上記第1,第2の揺動部材11A,11Bは回動基準部材9と同様に剛体に構成してあって、上記回動基準部材9と第1,第2の揺動部材11A,11Bは弾性変形可能な薄板状のヒンジ部13A,13Bを介して一体に設けてある。
【0013】
より詳細には、前記第1,第2の揺動部材11A,11Bは比較的厚肉の構成であって、前記回動基準部材9との間に段差部又は凹部15A,15Bを形成することによって薄肉で弾性変形可能な前記ヒンジ部13A,13Bを形成した構成であって、前記回動基準部材9と第1,第2の揺動部材11A,11Bは同一材料で一体に設けてある。したがって、部品点数が少なくなり、全体的構成の簡素化を図ることができるものである。
【0014】
前記第1,第2の揺動部材11A,11Bは前記ヒンジ部13A,13Bを揺動軸心部として、図1(B)において上下方向に揺動可能である。すなわち、第1,第2の揺動部材11A,11Bの各揺動軸心部は互いに平行であり、かつ第1,第2の揺動部材11A,11Bは少なくとも一部分を揺動方向に重ね合わせた態様である。
【0015】
前記第1,第2の揺動部材11A,11Bを、前記ヒンジ部13A,13Bを揺動軸心部として揺動するために、適宜のアクチュエータ17が設けられている。このアクチュエータ17は、前記第1,第2の揺動部材11A,11Bの対向面に形成した凹部19A,19B内に収納されている。
【0016】
前記アクチュエータ17としては、例えば伸縮可能な形状記憶合金や小型の流体圧シリンダ等が使用可能であるが、弾性表面波タイプのリニアモータ(超音波モータ)を使用することが望ましい。この超音波モータとしては、日本機械学会No.01−251第13回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム講演論文集P741に記載のものを採用することができる。なお、上記超音波モータは既に公知であるから、その詳細についての説明は省略する。
【0017】
上記超音波モータを採用するに際しては、概念的に略図して示すように、超音波モータにおける固定部21としてのステータ振動子を、例えば第2揺動部材11Bにおける凹部19B内に収納固定し、前記超音波モータにおける可動部23としてのスライダを第1揺動部材11Aにおける凹部19A内に収納固定する構成とする。すなわちアクチュエータ17における固定部を適宜一方の揺動部材における凹部内に収納固定し、可動部を他方の揺動部材における凹部内に収納固定するものである。
【0018】
そして、前記アクチュエータ17において可動部23が第1揺動部材11Aに作用する作用点は、前記ヒンジ部13Aの位置から適宜に片寄った位置(図1(B)においてはヒンジ部13Aより下方の内側の位置)、すなわち第2揺動部材11Bと対向した対向面付近に偏在してある。また、前記可動部23が第1揺動部材11Aに作用した際の反力は固定部21を介して第2揺動部材11Bが受けるもので、この反作用が作用する点は、前記ヒンジ部13Bの位置から内側(図1(B)においてはヒンジ部13Bより上方の位置)、すなわち第1揺動部材11Aと対向した対向面付近に偏在してある。換言すると、第1,第2の揺動部材11A,11Bに対するアクチュエータ17の作用点の位置は、揺動軸心部としての前記ヒンジ部13A,13Bに対して揺動方向(図1(B)においては上下方向)に偏在してある。
【0019】
さて、以上のごとき構成において、アクチュエータ17における可動部23を、図1(B)において左方向(矢印FA方向)へ移動すべく作用して第1揺動部材11Aを押圧すると、その反力は固定部21を介して第2揺動部材11Bに作用し、その方向は矢印FB方向となる。
【0020】
したがって、第1揺動部材11Aのヒンジ部13Aには矢印MA方向の回転駆動力が作用し、ヒンジ部13Bには矢印MB方向の回転駆動力が作用することとなり、第1,第2の揺動部材11A,11Bは共に矢印A方向に揺動して、図1(C)に示すごとき状態となる。なお、図1(C)は揺動アクチュエータ装置7の動作変形を示す解析例(変形後の解析図)である。
【0021】
既に理解されるように、アクチュエータ17における駆動力を制御することにより第1,第2の揺動部材11A,11Bの揺動角を制御することができるものであり、またアクチュエータ17を前述とは逆方向に作動することにより、第1,第2の揺動部材11A,11Bを逆方向に揺動することができるものである。
【0022】
ここで、第1,第2の揺動部材11A,11Bの適宜一方の外側面に反射鏡を装着することにより、光学系の光軸方向を変えるミラー駆動機構として利用し得るものである。
【0023】
すなわち、揺動アクチュエータ装置7は、飛翔体1における操舵機構として使用可能であると共に光学系におけるミラー駆動機構としても使用可能なものである。
【0024】
図2は第2の実施形態例を示すもので、第1,第2の揺動部材11A,11Bの揺動がより容易に、かつより大きく行われ得る構成としたものである。すなわち、前記凹部15A,15Bに隣接して前記回動基準部材9に空洞部25を形成することによって、前記ヒンジ部13A,13Bに弾性変形可能な薄板状の第2のヒンジ部27A,27Bを隣接して形成し、かつ前記第1のヒンジ部13A,13B及び第2のヒンジ部27A,27Bとを連結した部分に、前記第1,第2の揺動部材11A,11Bの揺動方向に対して直交する方向を薄肉とした弾性変形可能な薄板状の第3のヒンジ部29を形成した構成である。
【0025】
なお、その他の構成は前述した構成と同一であるので、同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【0026】
上記構成においては、前述同様に、第1のヒンジ部13A,13Bに矢印MA,MB方向の回転駆動力が作用すると、第1,第2の揺動部材11A,11Bは矢印A方向に揺動する。この際、第1のヒンジ部13A,13Bが弾性変形して湾曲することとなり、その反力が第2ヒンジ部27A,27B及び第3ヒンジ部29に作用する。
【0027】
したがって、図示は省略するが、第2ヒンジ部27Aは外方側が凸形状となるように、また第2ヒンジ部27Bは外方側が凹形状となるように弾性変形して湾曲し、第3ヒンジ部29はS字形状を呈するように弾性変形し湾曲する。したがって、第2ヒンジ部27A,27B及び第3ヒンジ部29が上述のように弾性変形することにより第1ヒンジ部13A,13Bの曲げ応力が緩和され変形し易くなるものである。よって、第1,第2の揺動部材11A,11Bの揺動がより容易になると共に、ヒンジ部が複数存在することにより、各ヒンジ部の変形の総和が大きくなり第1,第2の揺動部材11A,11Bの揺動をより大きく行い得るものである。
【0028】
なお、図2(B)は動作変形を示す解析例で、この解析により図1に示した構成の場合よりも揺動変位量が1.3倍に増大したことを確認できた。
【0029】
図3は本発明の第3の実施形態例を示すもので、この実施の形態例においては、前記第2の実施形態例における空洞部25に相当する部分を中心として、図3において左右対称形に構成したもので、同一機能を奏する構成部分には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【0030】
この第3の実施形態例においては、図3において左右対称形であることにより中央のヒンジ部27A,27Bが左右の第1,第2の揺動部材11A,11Bの回動基準となる回動基準部材を兼ねる構成である。
【0031】
上記構成においては、左右のアクチュエータ17における可動部23を同方向へ作動して左右の第1揺動部材11Aに矢印FA方向の力を作用すると、その反力として左右の第2揺動部材11Bに矢印FB方向の力が作用するので、左右のヒンジ部13A,13Bにはそれぞれ矢印MA,MB方向の回転駆動力が作用し、右側の第1,第2の揺動部材11A,11Bは前述同様に矢印A方向に揺動し、かつ左側の第1,第2の揺動部材11A,11Bは矢印B方向に揺動することになる。
【0032】
上述のごとく左右の第1,第2の揺動部材11A,11Bが矢印A,B方向に揺動するとき、ヒンジ部27A,27B及び左右のヒンジ部29が前述同様に弾性変形するので、左右の第1,第2の揺動部材11A,11Bの揺動を容易に行い得ると共により大きく揺動でき、かつ左右の第1,第2の揺動部材11A,11Bを合算した場合、全体としての揺動変化量がさらにより大きなものとなるものである。
【0033】
なお、左右の第1,第2の揺動部材11A,11Bを揺動する際は、前述のように左右のアクチュエータ17を同一方向へ作動しても、場合によっては左右のアクチュエータ17を個別に逆方向へ作動して使用することも可能である。すなわち左右のアクチュエータ17は使用態様によっては個別に同一方向又は逆方向へ作動しても良いものである。
【0034】
前記説明においては、第1,第2の揺動部材11A,11Bのヒンジ部13A,13Bを外側に離隔して設けて、上記ヒンジ部13A,13Bの内側にアクチュエータ17の作用点を設けた場合について説明したが、図4に示すように、第1,第2の揺動部材11A,11Bを近接して設け、第1,第2の揺動部材11A,11Bの凹部19A,19B内に設けたアクチュエータ17Aの作用点を、前記ヒンジ部13A,13Bよりも外側(外側面付近)に設定しても、前述同様の効果を奏し得るものである。なお、上記アクチュエータ17Aの1例としては、例えば小型の流体圧シリンダが例示してある。
【0035】
上記構成において、前記ヒンジ部13A、13Bを、図4において紙面に直交する方向の同一平面に配置した構成(同一平面において分割してある)とした場合には、第1,第2の揺動部材11A、11Bの揺動軸心部は同軸心となるものである。
【0036】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、同一方向へ揺動可能な第1,第2の揺動部材の間に内装し介在したアクチュエータが一方の揺動部材を揺動すべく作用したときの反力を他方の揺動部材でもって受ける構成として、第1,第2の揺動部材を同一方向へ揺動する構成としてあるので、全体的構成が簡単な構成であって小型化,コンパクト化を図ることが容易である。
【0037】
したがって、本発明に係る揺動アクチュエータ装置を例えば飛翔体における操舵機構に適用する場合には、翼の内部にアクチュエータを内装した操舵機構とすることができ、飛翔体の小型化と胴体内部の有効利用化を図ることができる。また、翼を大きく揺動できることとなり、操舵力の増大,飛翔体の運動性能向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る揺動アクチュエータ装置の用途例及び揺動アクチュエータの構成を示す構成説明図である。
【図2】本発明の第2の実施形態例に係る揺動アクチュエータ装置の構成を示す構成説明図である。
【図3】第3の実施の形態例に係る揺動アクチュエータ装置の構成を示す構成説明図である。
【図4】第4の実施形態例を示す揺動アクチュエータ装置の構成説明図である。
【図5】従来例としての操舵翼の説明図である。
【符号の説明】
7 揺動アクチュエータ装置
9 回動基準部材
11A 第1の揺動部材
11B 第2の揺動部材
13A,13B ヒンジ部
17 アクチュエータ
21 固定部
23 可動部
25 空洞部
27A,27B 第2のヒンジ部
29 第3のヒンジ部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a swing actuator device that can be used, for example, in a steering mechanism that controls the airflow by changing the attitude of a wing in a flying object, or a mirror drive mechanism that changes the optical axis direction of an optical system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been no oscillating actuator device that can be used for, for example, a flying body steering mechanism or an optical mirror driving mechanism.
[0003]
By the way, there is Japanese Patent No. 2605696 as a prior example of an actuator device related to a steering mechanism of a flying object. As shown in FIG. 5, the structure of the steering blade 101 in this prior example is such that the upper and lower front edge members 105U and 105L mounted on the upper and lower surfaces of the elastically deformable plate-shaped blade core 103 and the rear upper and lower A plurality of piezoelectric bodies 109U, 109L are arranged vertically between the upper and lower rear edge members 107U, 107L mounted on both sides, and the entire surface of the steering blade 101 is covered with a stretchable film 111. It is.
[0004]
In the above configuration, for example, the curved shape of the steering blade 101 is controlled by controlling the displacement of the upper and lower piezoelectric bodies 109U and 109L to be opposite to each other.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional steering mechanism as described above, since the deformation of the curved shape accompanying the displacement of the piezoelectric bodies 109U and 109L is used, the deformation amount is excellent although it is excellent in terms of simplification of the structure and reduction in size and weight. There is a problem that a small and sufficient steering force cannot be obtained. Incidentally, for example, the displacement amount of the multilayer piezoelectric actuator “NLA-5 × 5 × 18” manufactured by Tokin Corporation is about 15 μm in length with a length of 18 mm (when 100 V is applied, there is no external load that restrains the displacement) ).
[0006]
The present invention has been made in view of the conventional problems as described above. For example, when it is adopted as a steering mechanism of a steering blade, the steering mechanism can be configured by being housed inside the steering blade, and a large deformation amount can be obtained. In addition, when employed as a mirror drive mechanism of an optical system, an object of the present invention is to provide a swing actuator device capable of finely adjusting the mirror angle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above-described problems, the invention according to claim 1 is configured so that the respective pivot shaft portions of the first and second swing members provided so as to be swingable with respect to the rotation reference member are parallel or coaxial. And the first and second oscillating members are overlapped in the oscillating direction, and the reaction force of the actuator for causing the first oscillating member to oscillate about the oscillating shaft center portion, The configuration is such that it is received by the second oscillating member, and the position of the operating point of the actuator acting on the first and second oscillating members is the oscillating direction with respect to each oscillating shaft center portion. The configuration is unevenly distributed.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the swing actuator device according to the first aspect, the actuator is an actuator that is extendable or movable, and a movable portion is movable relative to the fixed portion, and the first and second swing actuator devices. It is the structure accommodated in the opposing surface of a moving member.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the oscillating actuator device according to the first or second aspect, the first and second oscillating members and the rotation reference member are rigid bodies, and the first and second oscillating members are rigid bodies. The swing shaft center portion of the swing member is provided integrally and elastically deformable with the rotation reference member.
[0010]
The invention according to claim 4 is the swing actuator device according to claim 1, 2, or 3, wherein the rotation reference member and the first and second swing members are integrally formed of the same material. is there.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the swing actuator device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The swing actuator device is provided, for example, on the main wing 3 of the flying object 1 as shown in FIG. It can be used as the flap mechanism 5 and can be used for, for example, a mirror drive mechanism of an optical system.
[0012]
As shown in FIG. 1 (B), the swing actuator device 7 according to the embodiment of the present invention is capable of swinging with respect to a rotation reference member 9 made of a rigid body. Members 11A and 11B are provided. The first and second oscillating members 11A and 11B are formed of a rigid body like the rotation reference member 9, and the rotation reference member 9 and the first and second oscillating members 11A and 11B are They are integrally provided via elastically deformable thin plate-like hinge portions 13A and 13B.
[0013]
More specifically, the first and second swinging members 11A and 11B have a relatively thick structure, and stepped portions or recesses 15A and 15B are formed between the first and second swinging members 11A and 11B. The hinge portions 13A and 13B that are thin and elastically deformable are formed, and the rotation reference member 9 and the first and second swinging members 11A and 11B are integrally formed of the same material. Therefore, the number of parts is reduced, and the overall configuration can be simplified.
[0014]
The first and second swinging members 11A and 11B can swing in the vertical direction in FIG. 1B, with the hinges 13A and 13B serving as swinging center portions. That is, the swing axis portions of the first and second swing members 11A and 11B are parallel to each other, and at least a part of the first and second swing members 11A and 11B overlap each other in the swing direction. It is an aspect.
[0015]
An appropriate actuator 17 is provided to swing the first and second swinging members 11A and 11B using the hinge portions 13A and 13B as swinging shaft centers. The actuator 17 is housed in recesses 19A and 19B formed on the opposing surfaces of the first and second swinging members 11A and 11B.
[0016]
As the actuator 17, for example, a shape memory alloy that can expand and contract, a small fluid pressure cylinder, or the like can be used, but it is desirable to use a surface acoustic wave type linear motor (ultrasonic motor). As this ultrasonic motor, the Japan Society of Mechanical Engineers No. It is possible to employ the one described in the 01-251 13th “Electromagnetic Force-Related Dynamics” Symposium Proceedings P741. In addition, since the said ultrasonic motor is already well-known, the description about the detail is abbreviate | omitted.
[0017]
When adopting the ultrasonic motor, as schematically illustrated schematically, the stator vibrator as the fixing portion 21 in the ultrasonic motor is housed and fixed, for example, in the recess 19B in the second swing member 11B. The slider as the movable portion 23 in the ultrasonic motor is configured to be housed and fixed in the recess 19A in the first swing member 11A. That is, the fixed portion of the actuator 17 is appropriately housed and fixed in the recess in one of the swing members, and the movable portion is stored and fixed in the recess in the other swing member.
[0018]
The operating point at which the movable portion 23 acts on the first swing member 11A in the actuator 17 is a position that is appropriately offset from the position of the hinge portion 13A (in FIG. 1B, the inner side below the hinge portion 13A). ), That is, in the vicinity of the opposing surface that faces the second swinging member 11B. Further, the reaction force when the movable portion 23 acts on the first swing member 11A is received by the second swing member 11B via the fixed portion 21, and the point at which this reaction acts is that the hinge portion 13B. From the position (in FIG. 1B, a position above the hinge portion 13B), that is, in the vicinity of the facing surface that faces the first swing member 11A. In other words, the position of the operating point of the actuator 17 with respect to the first and second swinging members 11A and 11B is the swinging direction with respect to the hinge portions 13A and 13B as the swinging shaft center portions (FIG. 1B). Is unevenly distributed in the vertical direction).
[0019]
In the configuration as described above, when the movable portion 23 of the actuator 17 acts to move leftward (arrow FA direction) in FIG. 1B and presses the first swing member 11A, the reaction force is It acts on the 2nd rocking | swiveling member 11B via the fixing | fixed part 21, and the direction turns into the arrow FB direction.
[0020]
Therefore, the rotational driving force in the direction of the arrow MA acts on the hinge portion 13A of the first swing member 11A, and the rotational driving force in the direction of the arrow MB acts on the hinge portion 13B. Both of the moving members 11A and 11B are swung in the direction of the arrow A to be in a state as shown in FIG. FIG. 1C is an analysis example (analysis diagram after deformation) showing the deformation of the swing actuator device 7.
[0021]
As already understood, the swing angle of the first and second swinging members 11A and 11B can be controlled by controlling the driving force in the actuator 17, and the actuator 17 is the same as described above. By operating in the reverse direction, the first and second swing members 11A and 11B can swing in the reverse direction.
[0022]
Here, the mirror can be used as a mirror driving mechanism that changes the optical axis direction of the optical system by attaching a reflecting mirror to one of the outer surfaces of the first and second swinging members 11A and 11B.
[0023]
That is, the swing actuator device 7 can be used as a steering mechanism in the flying object 1 and also as a mirror drive mechanism in the optical system.
[0024]
FIG. 2 shows a second embodiment, in which the first and second swing members 11A and 11B can be swung more easily and larger. That is, by forming a hollow portion 25 in the rotation reference member 9 adjacent to the concave portions 15A and 15B, the second hinge portions 27A and 27B that are elastically deformable to the hinge portions 13A and 13B are provided. The first and second swinging members 11A, 11B are swung in the swinging direction of the first and second swinging members 11A, 11B at portions formed adjacent to each other and connecting the first hinge portions 13A, 13B and the second hinge portions 27A, 27B. In contrast, the third hinge portion 29 having a thin plate shape that is thin in an orthogonal direction is formed.
[0025]
In addition, since the other structure is the same as the structure mentioned above, the overlapping description is abbreviate | omitted as attaching | subjecting the same code | symbol to the component which show | plays the same function.
[0026]
In the above configuration, as described above, when the rotational driving force in the directions of the arrows MA and MB acts on the first hinge portions 13A and 13B, the first and second swinging members 11A and 11B swing in the arrow A direction. To do. At this time, the first hinge parts 13A and 13B are elastically deformed and curved, and the reaction force acts on the second hinge parts 27A and 27B and the third hinge part 29.
[0027]
Therefore, although not shown, the second hinge portion 27A is elastically deformed and curved so that the outer side has a convex shape, and the second hinge portion 27B has a concave shape on the outer side, and the third hinge The portion 29 is elastically deformed and curved so as to have an S shape. Therefore, the second hinge portions 27A and 27B and the third hinge portion 29 are elastically deformed as described above, so that the bending stress of the first hinge portions 13A and 13B is relieved and the deformation is easy. Accordingly, the swinging of the first and second swinging members 11A and 11B becomes easier, and the presence of a plurality of hinge portions increases the total deformation of the hinge portions, thereby increasing the first and second swinging members. The swinging of the moving members 11A and 11B can be performed more greatly.
[0028]
Note that FIG. 2B is an analysis example showing the deformation of the operation, and it was confirmed by this analysis that the swing displacement amount increased 1.3 times compared to the configuration shown in FIG.
[0029]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the shape corresponding to the cavity 25 in the second embodiment is centered on the left-right symmetrical shape in FIG. The components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0030]
In the third embodiment, the central hinge portions 27A and 27B are the rotation reference for the left and right first and second swinging members 11A and 11B due to the symmetrical shape in FIG. It is the structure which serves as a reference member.
[0031]
In the above configuration, when the movable portion 23 of the left and right actuators 17 is operated in the same direction and a force in the direction of the arrow FA is applied to the left and right first swing members 11A, the left and right second swing members 11B are used as the reaction force. Since the force in the direction of the arrow FB acts on the left and right hinge portions 13A and 13B, the rotational driving force in the directions of the arrows MA and MB acts on the left and right hinge parts 13A and 13B, respectively. Similarly, the first and second swing members 11A and 11B on the left side swing in the direction of arrow A and swing in the direction of arrow B.
[0032]
As described above, when the left and right first and second swinging members 11A and 11B swing in the directions of arrows A and B, the hinge portions 27A and 27B and the left and right hinge portions 29 are elastically deformed in the same manner as described above. When the first and second swinging members 11A and 11B can be swung easily and can be swung more greatly, and the left and right first and second swinging members 11A and 11B are added together, The amount of change in oscillation is even greater.
[0033]
When swinging the left and right first and second swinging members 11A and 11B, even if the left and right actuators 17 are operated in the same direction as described above, depending on circumstances, the left and right actuators 17 may be individually moved. It is also possible to operate in the reverse direction. That is, the left and right actuators 17 may be individually operated in the same direction or in the opposite direction depending on the use mode.
[0034]
In the above description, the hinge portions 13A and 13B of the first and second swinging members 11A and 11B are provided apart from each other and the operating point of the actuator 17 is provided inside the hinge portions 13A and 13B. As shown in FIG. 4, the first and second swinging members 11A and 11B are provided close to each other and are provided in the recesses 19A and 19B of the first and second swinging members 11A and 11B. Even if the operating point of the actuator 17A is set on the outer side (near the outer surface) than the hinge parts 13A and 13B, the same effect as described above can be obtained. As an example of the actuator 17A, for example, a small fluid pressure cylinder is illustrated.
[0035]
In the above configuration, when the hinge portions 13A and 13B are arranged on the same plane (divided on the same plane) in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. The swinging shaft centers of the members 11A and 11B are coaxial.
[0036]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the present invention, an actuator housed between and interposed between the first and second swinging members swingable in the same direction swings one swinging member. The configuration in which the reaction force when acting as much as possible is received by the other swinging member is configured to swing the first and second swinging members in the same direction, so the overall configuration is simple. It is easy to reduce the size and size.
[0037]
Therefore, when the swing actuator device according to the present invention is applied to, for example, a steering mechanism in a flying object, a steering mechanism in which an actuator is housed in a wing can be provided. Can be used. Further, the wing can be swung greatly, so that it is possible to increase the steering force and improve the motion performance of the flying object.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing an application example of a swing actuator device according to an embodiment of the present invention and a configuration of a swing actuator.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a swing actuator device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration explanatory view showing a configuration of a swing actuator device according to a third embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a swing actuator device according to a fourth embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a steering blade as a conventional example.
[Explanation of symbols]
7 oscillating actuator device 9 rotation reference member 11A first oscillating member 11B second oscillating member 13A, 13B hinge part 17 actuator 21 fixed part 23 movable part 25 cavity part 27A, 27B second hinge part 29 first 3 hinges

Claims (4)

回動基準部材に対して揺動自在に設けた第1,第2の揺動部材の各揺動軸心部を平行又は同軸心に設けると共に前記第1,第2の揺動部材を揺動方向に重ねて設け、前記第1の揺動部材を前記揺動軸心部を中心として揺動せしめるためのアクチュエータの反力を、前記第2の揺動部材でもって受ける構成となし、かつ前記第1,第2の揺動部材に作用する前記アクチュエータの作用点の位置は、前記各揺動軸心部に対して揺動方向に偏在してあることを特徴とする揺動アクチュエータ装置。Each of the first and second swinging members provided swingably with respect to the rotation reference member is provided in parallel or coaxially with each other, and the first and second swinging members are swung. The actuator is configured to receive the reaction force of the actuator for swinging the first swing member around the swing shaft center with the second swing member; An oscillating actuator device characterized in that the position of the operating point of the actuator acting on the first and second oscillating members is unevenly distributed in the oscillating direction with respect to each oscillating shaft center portion. 請求項1に記載の揺動アクチュエータ装置において、前記アクチュエータは伸縮可能又は固定部に対して可動部が移動可能のアクチュエータであって、前記第1,第2の揺動部材の対向面に収納してあることを特徴とする揺動アクチュエータ装置。The swing actuator device according to claim 1, wherein the actuator is an actuator that can be extended and contracted or a movable portion is movable with respect to the fixed portion, and is housed on opposing surfaces of the first and second swing members. A swing actuator device characterized by that. 請求項1又は2に記載の揺動アクチュエータ装置において、前記第1,第2の揺動部材及び回動基準部材は剛体であって、前記第1,第2の揺動部材の揺動軸心部は前記回動基準部材に一体的にかつ弾性変形可能に設けてあることを特徴とする揺動アクチュエータ装置。3. The swing actuator device according to claim 1, wherein the first and second swing members and the rotation reference member are rigid bodies, and swing shafts of the first and second swing members are provided. The swing actuator device is characterized in that the portion is provided integrally and elastically deformable with the rotation reference member. 請求項1,2又は3に記載の揺動アクチュエータ装置において、前記回動基準部材及び第1,第2の揺動部材を同一材料で一体に設けてあることを特徴とする揺動アクチュエータ装置。4. The swing actuator device according to claim 1, wherein the rotation reference member and the first and second swing members are integrally formed of the same material.
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