JP2010098795A

JP2010098795A - アクチュエータ

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Publication number: JP2010098795A
Application number: JP2008265537A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hoshina; 顕一保科
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2010-04-30

Abstract

【課題】簡素な構成で第１出力部材と第２出力部材との間での相対的な移動方向を途中で自動的に切り換えることのできるアクチュエータを提供すること。
【解決手段】アクチュエータでは、共通の駆動源から出力された回転により第１出力部材２０および第２出力部材３０を駆動する。伝達機構は、第１出力部材２０および第２出力部材３０に対して共通の共通伝達機構５０と、共通伝達機構５０から出力される駆動力を第１出力部材２０に伝達する第１出力部材用伝達機構６０と、共通伝達機構５０から出力される駆動力を第１出力部材用伝達機構６０から独立して第２出力部材３０に伝達する第２出力部材用伝達機構７０とを備え、第２出力部材用伝達機構７０は、第１出力部材２０が一方方向に回転している期間中に、第２出力部材３０を往復回転させる反転機構７５を備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、第１出力部材および第２出力部材を駆動可能なアクチュエータに関するものである。

アクチュエータでは、モータなどの駆動源からの出力を、出力部材を介して被駆動部材に伝達し、被駆動部材を移動させて各種処理を行なう。その際、被駆動部材を移動させながら、被駆動部材に対して処理を行なうための部材も駆動すれば、効果的な処理を行なうことができる。

例えば、塗布装置は、被駆動部材である可動ステージ上にワークが配置されており、ノズルから噴射された液状物をワーク上に塗布する（特許文献１参照）。

その際、ノズルの向きを切り換えれば、ワーク上に凹凸がある場合でも、均一に塗布することができる。このような場合、可動ステージおよびノズルが各々、被駆動部材となる。
特開平１１−６４８１２号公報

しかしながら、２つの部材を駆動するにあって、各々に対してアクチュエータを設けたのでは、装置が大型化するとともに、装置のコストが増大する。かといって、２つの被駆動部材に対して共通の駆動源を設け、かかる駆動源からの駆動力を、伝達機構を介して２つの出力部材の各々に伝達する構成では、２つの出力部材の一方が一方方向に移動している期間中、他方の出力部材も一方方向に移動し続けてしまうため、２つの被駆動部材の各々に適正な動作を行なわせるのが困難であるという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、簡素な構成で第１出力部材と第２出力部材との間での相対的な移動方向を途中で自動的に切り換えることのできるアクチュエータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、第１出力部材と、第２出力部材と、駆動源から出力された回転を第１出力部材および第２出力部材に伝達する伝達機構と、を有するアクチュエータにおいて、前記駆動源は、前記第１出力部材および前記第２出力部材に対して共通のモータであり、前記伝達機構は、前記第１出力部材および前記第２出力部材に対して共通の共通伝達機構と、該共通伝達機構から出力される駆動力を前記第１出力部材に伝達する第１出力部材用伝達機構と、前記共通伝達機構から出力される駆動力を前記第１出力部材用伝達機構から独立して前記第２出力部材に伝達する第２出力部材用伝達機構と、該第２出力部材用伝達機構において前記第１出力部材が一方方向に回転している期間中に、前記第２出力部材を一方方向および他方方向に往復移動させる反転機構と、を備えていることを特徴とする。

本発明では、第１被駆動部材および第２被駆動部材が共通のモータにより駆動されるため、構成の簡素化を図ることができる。それ故、本発明によれば、小型化および低コスト化を図ることができるとともに、制御が容易である。また、伝達機構は、第１出力部材が一方方向に回転している期間中に、第２出力部材を一方方向および他方方向に往復移動させる反転機構を備えているため、一方の出力部材が一方方向に移動している期間中、他方の出力部材は、一方方向への移動と他方方向への移動とを行なう。このため、本発明によれば、簡素な構成で第１出力部材と第２出力部材との間での相対的な移動方向を途中で自動的に切り換えることができる。

また、本発明において、伝達機構は、第１出力部材および第２出力部材に対して共通の共通伝達機構を備えている。このため、構成をより簡素化することができるので、アクチュエータのさらなる小型化および低コスト化を図ることができる。また、共通伝達機構より後段において、第１出力部材用伝達機構と第２出力部材用伝達機構とが独立して構成されているので、第１出力部材に対する変速比と第２出力部材に対する変速比を各々、独立して変更することができる。

本発明において、前記第１出力部材および前記第２出力部材を各々２組備え、前記モータは、前記２組の第１出力部材、および前記２組の第２出力部材に対して共通の駆動源であり、前記伝達機構として、前記駆動源から出力された回転を一方の組の前記第１出力部材および前記第２出力部材に伝達する第１伝達機構と、前記駆動源から出力された回転を他方の組の前記第１出力部材および前記第２出力部材に伝達する第２伝達機構とを備え、前記第１伝達機構の前記共通伝達機構、および前記第２伝達機構の前記共通伝達機構は、前記第１伝達機構と前記第２伝達機構との間で共通の歯車を含んでいることが好ましい。このように構成すると、第１出力部材および第２出力部材を各々２組ずつ設けた場合でも、構成を簡素化することができるとともに、制御が容易である。

本発明では、第１被駆動部材および第２被駆動部材が共通のモータにより駆動されるため、構成の簡素化を図ることができる。それ故、本発明によれば、小型化および低コスト化を図ることができるとともに、制御が容易である。また、伝達機構は、第１出力部材が一方方向に回転している期間中に、第２出力部材を一方方向および他方方向に往復移動させる反転機構を備えているため、一方の出力部材が一方方向に移動している期間中、他方の出力部材は、一方方向への移動と他方方向への移動とを行なう。このため、本発明によれば、簡素な構成で第１出力部材と第２出力部材との間での相対的な移動方向を途中で自動的に切り換えることができる。また、伝達機構は、第１出力部材および第２出力部材に対して共通の共通伝達機構を備えているため、構成をより簡素化することができ、アクチュエータのさらなる小型化および低コスト化を図ることができる。さらに、共通伝達機構より後段において、第１出力部材用伝達機構と第２出力部材用伝達機構とが独立して構成されているので、第１出力部材に対する変速比と第２出力部材に対する変速比を各々、独立して変更することができる。

図面を参照して、本発明を適用したアクチュエータを説明する。以下、本発明のアクチュエータの構成を説明する前に、アクチュエータの利用例を説明しておく。

［アクチュエータを搭載した機器］
図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したアクチュエータを搭載した塗布装置の構成を模式的に示す説明図、および製氷装置の構成を模式的に示す説明図である。

図１（ａ）に示す塗布装置１０００は、可動ステージ１００７と、その上方に配置されたノズル１００８とを備えており、ノズル１００８のノズル口１００９から可動ステージ１００７上に保持されたワークＷに対して液状物を吐出する。

このように構成した塗布装置１０００では、ノズル１００８の下方位置へのワークＷの供給、およびワークＷの排出を行なうために、可動ステージ１００７を矢印Ｃ１、Ｃ２で示す方向に往復直線駆動する。このため、可動ステージ１００７の下方にはラック（図示せず）が形成され、かかるラックには、第１出力部材２０に形成されたピニオン（図示せず）が形成されている。従って、第１出力部材２０が軸線Ｌ１１周りにおいて、矢印Ａ１で示す方向に回転すれば、可動ステージ１００７は、矢印Ｃ１で示す方向に移動し、第１出力部材２０が軸線Ｌ１１周りにおいて、矢印Ａ２で示す方向に回転すれば、可動ステージ１００７は、矢印Ｃ２で示す方向に移動する。

また、本形態の塗布装置１０００では、ワークＷに凹凸が形成されているため、ノズル１００８を軸線Ｌ１２周りに矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に回転させて、ワークＷの表面全体に塗膜を形成する。このため、ノズル１００８は、軸線Ｌ１２周りに矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に回転する第２出力部材３０に連結されている。

このように構成した塗布装置１０００では、第１出力部材２０に駆動されることに可動ステージ１００７が矢印Ｃ１、Ｃ２で示す方向に往復直線移動する間、ノズル１００８は、第２出力部材３０に駆動されて矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に揺動しながらワークＷの塗布を行なう。その際、ノズル１００８および第２出力部材３０は、第１出力部材２０が一方方向に回転する間に、矢印Ｂ１、Ｂ２で示す方向の揺動を複数回、行なう。

本形態の塗布装置１０００では、第１出力部材２０および第２出力部材３０はアクチュエータ１０に構成されており、かかるアクチュエータ１０としては、後述する実施の形態１〜４で説明するものを用いることができる。ここで、塗布装置１０００は、アクチュエータ１０を挟む両側で２つのワークＷ（ワークＷ１、Ｗ２）に対する塗布を行なう。このため、本形態の塗布装置１０００では、可動ステージ１００７（第１被駆動部材７）、ノズル１００８（第２被駆動部材８）、第１出力部材２０、および第２出力部材３０が２組形成されている。但し、本形態の塗布装置１０００では、第１組目の可動ステージ１００７ａ（第１組目の第１被駆動部材７ａ）、ノズル１００８ａ（第１組目の第２被駆動部材８ａ）、第１出力部材２０ａ、および第２出力部材３０ａと、第２組目の可動ステージ１００７ｂ（第２組目の第１被駆動部材７ｂ）、ノズル１００８ｂ（第２組目の第２被駆動部材８ａ）、第１出力部材２０ｂ、および第２出力部材３０ｂとは、共通のアクチュエータ１０で駆動される。

図１（ｂ）に示す製氷装置２０００は、製氷皿２００７と、その上方に配置された赤外線センサなどの非接触式の温度センサ２００８とを備えており、温度センサ２００８によって、製氷皿２００７の温度を監視し、製氷が完了したか否かの確認を行なう。

このように構成した製氷装置２０００では、製氷皿２００７内の氷を貯氷室２０１０に排出するために、製氷皿２００７を矢印Ａ１、Ａ２で示す方向に往復回転駆動する。このため、製氷皿２００７の下方には第１出力部材２０が連結されている。また、製氷皿２００７には、ヒータ（図示せず）が内蔵されている。

また、本形態の製氷装置２０００では、製氷皿２００７内での製氷が完了したか否かを監視するために温度センサ２００８を軸線Ｌ２３周りに矢印Ｄ１、Ｄ２の方向に回転させて、製氷皿２００７の長さ方向の全体にわたって温度を監視する。このため、軸線Ｌ２２方向に延在する第２出力部材３０が設けられている。また、温度センサ２００８は、軸線Ｌ２３方向に延在する連結軸２０４０に保持されており、第２出力部材３０と連結軸２０４０は、傘歯車機構２０３０により機構的に接続されている。このため、第２出力部材３０が軸線Ｌ２２周りに矢印Ｂ１の方向に回転すると、温度センサ２００８が軸線Ｌ２３周りにおいて、矢印Ｄ１の方向に回転し、第２出力部材３０が軸線Ｌ２２周りに矢印Ｂ２の方向に回転すると、温度センサ２００８が軸線Ｌ２３周りにおいて、矢印Ｄ２の方向に回転する。

このように構成した製氷装置２０００では、製氷を開始して所定の時間が経過したタイミングで、第２出力部材３０が矢印Ａ１、Ａ２に示す方向に揺動すると、温度センサ２００８が矢印Ｄ１、Ｄ２で示す方向に揺動し、製氷皿２００７全体の温度を監視する。その間、製氷皿２００７も軸線Ｌ２１周りに回転する。但し、製氷皿２００７の温度を監視するために、温度センサ２００８が矢印Ｄ１、Ｄ２で示す方向に１往復する際に、製氷皿２００７を矢印Ａ１、Ａ２で示す方向に回転する角度は小さいため、製氷皿２００７内の水が完全に凍っていなくても、水がこぼれることはない。

一方、製氷皿２００７から氷を落下させる際、製氷皿２００７は矢印Ａ１、Ａ２で示す方向に大きく回転する。その間、製氷皿２００７の温度を監視する必要はないが、後述するように、第１出力部材２０および第２出力部材３０は駆動源が共通であるため、温度センサ２００８は、矢印Ｄ１、Ｄ２で示す方向に複数回、揺動する。

本形態の製氷装置２０００では、第１出力部材２０および第２出力部材３０はアクチュエータ１０に構成されており、かかるアクチュエータ１０としては、後述する実施の形態１〜４で説明するものを用いることができる。ここで、製氷装置２０００は、アクチュエータ１０を挟む両側に製氷皿２００７が配置されている。このため、本形態の製氷装置２０００では、製氷皿２００７（第１被駆動部材７）、温度センサ２００８（第２被駆動部材８）、第１出力部材２０、および第２出力部材３０が２組形成されている。但し、本形態の製氷装置２０００では、第１組目の製氷皿２００７ａ（第１組目の第１被駆動部材７ａ）、温度センサ２００８ａ（第１組目の第２被駆動部材８ａ）、第１出力部材２０ａ、および第２出力部材３０ａと、第２組目の製氷皿２００７ｂ（第２組目の第１被駆動部材７ｂ）、温度センサ２００８ｂ（第２組目の第２被駆動部材８ａ）、第１出力部材２０ｂ、および第２出力部材３０ｂとは、共通のアクチュエータ１０で駆動される。

［実施の形態１］
図２は、本発明を適用したアクチュエータの外観図である。図３、図４および図５は、本発明の実施の形態１に係るアクチュエータの縦断面図、このアクチュエータ内の第１伝達機構などの構成を示す横断面図、および第２伝達機構などの構成を示す横断面図であり、図２は、図４および図５のＢ−Ｂ′線で切断したときの断面図に相当する。図６は、本発明の実施の形態１に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図であり、第１伝達機構の第１出力部材用伝達機構、第１伝達機構の第２出力部材用伝達機構、および第１伝達機構の共通伝達機構において最も後段に位置する第４歯車体を示してある。

図２に示すように、本形態のアクチュエータ１０では、ケース１１の左右両側から互いに反対方向に、第１組目の第１出力部材２０ａと第１組目の第２出力部材３０ａとが突出しているとともに、第２組目の第１出力部材２０ｂと第２組目の第２出力部材３０ｂとが突出している。ここで、ケース１１は、基端側端部１１１から先端に向かう途中で２つに分岐しており、２つの先端部１１２、１１３の各々の外面側で、第１組目の第１出力部材２０ａ、第１組目の第２出力部材３０ａ、第２組目の第１出力部材２０ｂ、および第２組目の第２出力部材３０ｂが突出している。

図３、図４および図５に示すように、本形態のアクチュエータ１０において、ケース１１内の基端側端部１１１には、第１組目の第１出力部材２０ａ、第１組目の第２出力部材３０ａ、第２組目の第１出力部材２０ｂ、および第２組目の第２出力部材３０ｂに対する共通の駆動源としてのステッピングモータ４０が配置されている。また、ケース１１内には、ステッピングモータ４０の回転出力を第１組目の第１出力部材２０ａ、第１組目の第２出力部材３０ａ、第２組目の第１出力部材２０ｂ、および第２組目の第２出力部材３０ｂに伝達する伝達機構が構成されている。

本形態のアクチュエータ１０では、ケース１１内に、伝達機構として、ステッピングモータ４０の回転出力を第１組目の第１出力部材２０ａおよび第１組目の第２出力部材３０ａに伝達する第１伝達機構８０ａと、ステッピングモータ４０の回転出力を第２組目の第１出力部材２０ｂおよび第２組目の第２出力部材３０ｂに伝達する第２伝達機構８０ｂとが構成されている。

ここで、第１伝達機構８０ａと第２伝達機構８０ｂとでは、一部の歯車列が共通である。また、第１伝達機構８０ａと第２伝達機構８０ｂとでは、レイアウト上の都合から、歯車の位置などが多少相違しているが、基本的な構成は同一である。従って、図３および図４を参照して、第１伝達機構８０ａの構成を中心に説明する。

まず、第１伝達機構８０ａは、第１組目の第１出力部材２０ａおよび第１組目の第２出力部材３０ａに対して共通の共通伝達機構５０と、この共通伝達機構５０から出力される駆動力を第１組目の第１出力部材２０ａに伝達する第１出力部材用伝達機構６０と、この第１出力部材用伝達機構６０から独立した第２出力部材用伝達機構７０とを備えており、第２出力部材用伝達機構７０は、共通伝達機構５０から出力される駆動力を第１組目の第２出力部材３０ａに伝達する。

第２出力部材用伝達機構７０は、第１組目の第１出力部材２０ａが一方方向に回転している期間中に、第１組目の第２出力部材３０ａを一方方向および他方方向に往復回転させる反転機構７５を備えている。かかる機構の詳細な構成を以下に説明する。

第１伝達機構８０ａにおいて、共通伝達機構５０は、ステッピングモータ４０の出力軸に固着されたピニオン４１と、このピニオン４１に噛合する第１歯車体５１と、この第１歯車体５１に噛合する第２歯車体５２と、この第２歯車体５２に噛合する第３歯車体５３と、この第３歯車体５３に噛合する第４歯車体５４とを備えた減速機構である。本形態において、第１伝達機構８０ａと第２伝達機構８０ｂとは、ピニオン４１、第１歯車体５１、および第２歯車体５２を共通の歯車として含んでいる。すなわち、第２歯車体５２は、第１伝達機構８０ａと第２伝達機構８０ｂとに跨って形成されており、ピニオン４１および第１歯車体５１を介して伝達されたステッピングモータ４０の回転を第１伝達機構８０ａおよび第２伝達機構８０ｂの双方に伝達する。

図４および図６に示すように、第１伝達機構８０ａにおいて、第４歯車体５４は、共通伝達機構５０の最も後段の歯車であり、かかる第４歯車体５４より後段側は、第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とに分岐している。

第１出力部材用伝達機構６０は、第４歯車体５４の歯車５４１と、歯車５４１に噛合する第１組目の第１出力部材２０ａの歯車２０１とによって構成された減速機構である。

第２出力部材用伝達機構７０は、第４歯車体５４の歯車５４２と、歯車５４２に噛合する歯車体７１と、この歯車体７１の一方方向への回転を往復回転に変換して第１組目の第２出力部材３０ａに伝達する反転機構７５とを備えている。

本形態において、反転機構７５は、歯車体７１に噛合する歯車７２１を備えた駆動側部材７２と、この駆動側部材７２の回転中心Ｏ72からずれた連結位置７３６に一方端が回転可能に連結されたリンク棒７３と、扇形歯車体７４とを備えたリンク機構であり、扇形歯車体７４の円弧状の歯車７４４は、第１組目の第２出力部材３０ａの歯車３０１に噛合している。ここで、リンク棒７３の他方端は、扇形歯車体７４に対してその回転中心Ｏ74からみて円弧状歯車７４４が位置する側とは反対側の連結位置７３７に回転可能に連結されている。また、駆動側部材７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３６と、リンク棒７３の他方側端部と扇形歯車体７４との連結位置７３７とを結ぶ直線の距離は、駆動側部材７２の回転中心Ｏ72と扇形歯車体７４の回転中心Ｏ74とを結ぶ直線の距離よりも長い。また、リンク棒７３の他方側端部と扇形歯車体７４との連結位置７３７と、扇形歯車体７４の回転中心Ｏ74とを結ぶ直線の距離（リンク棒７３の他方側端部と扇形歯車体７４との連結位置７３７の回転半径）は、駆動側部材７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３６と、駆動側部材７２の回転中心Ｏ72とを結ぶ直線の距離（リンク棒７３の一方側端部と駆動側部材７２との連結位置７３６の回転半径）よりも長い。

（アクチュエータ１０の動作）
図４および図６において、アクチュエータ１０では、ステッピングモータ４０の出力軸が一方方向に回転して、第４歯車体５４が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、第１出力部材２０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ２で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ２で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ２で示す一方方向に駆動される。

また、第４歯車体５４が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、歯車体７１は、時計周りＣＷに回転するので、駆動側部材７２は反時計周りＣＣＷに回転する。その結果、リンク棒７３の一方側端部は、駆動側部材７２の回転中心Ｏ72を反時計周りＣＣＷに回転するので、扇形歯車体７４は回転中心Ｏ74周りに回転する。かかる期間において、駆動側部材７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３６が扇形歯車体７４に接近する方向に回転する１／２周期の期間中、扇形歯車体７４は、時計周りＣＷに回転する。従って、第２出力部材３０ａは、反時計周りＣＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ｂ１で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８ａは、図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向に回転する。これに対して、駆動側部材７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３６が扇形歯車体７４から離間する方向に回転する残り１／２周期の期間中、扇形歯車体７４は、反時計周りＣＣＷに回転する。従って、第２出力部材３０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ｂ２で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８ａは、図２（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ２で示す他方方向に回転する。かかる第２被駆動部材８ａの移動速度は、第１被駆動部材７ａと相違するように、第１出力部材用伝達機構６０および第２出力部材用伝達機構７０の減速比が設定されている。

これに対して、アクチュエータ１０において、ステッピングモータ４０の出力軸が他方方向に回転して、第４歯車体５４が時計周りＣＷに回転している期間中、第１出力部材２０ａは、反時計周りＣＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ１で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ１で示す他方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ１で示す他方方向に駆動される。

また、第４歯車体５４が時計周りＣＷに回転している期間中、歯車体７１は、反時計周りＣＣＷに回転するので、駆動側部材７２は時計周りＣＷに回転する。その結果、リンク棒７３の一方側端部は、駆動側部材７２の回転中心Ｏ72を時計周りＣＷに回転するので、扇形歯車体７４はその回転中心Ｏ74周りに回転する。かかる期間においても、駆動側部材７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３６が扇形歯車体７４に接近する方向に回転する１／２周期の期間中、扇形歯車体７４は、時計周りＣＷに回転する。従って、第２出力部材３０ａは、反時計周りＣＣＷ（図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８は、図２（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図２（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向に駆動される。これに対して、駆動側部材７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３６が扇形歯車体７４から離間する方向に回転する残り１／２周期の期間中、扇形歯車体７４は、反時計周りＣＣＷに回転する。従って、第１組目の第２出力部材３０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）に矢印Ｂ２で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８ａは、図２（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図２（ｂ）に矢印Ｄ２で示す他方方向に駆動される。

かかる動作は、第２組目の第１被駆動部材７ｂおよび第２組目の第２被駆動部材８ｂでも同様である。なお、駆動側部材７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３６の回転半径と、リンク棒７３の他方側端部と扇形歯車体７４との連結位置７３７の回転半径の比などを調整すれば、駆動側部材７２と扇形歯車体７４との回転比を任意の値に設定することができる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、第１被駆動部材７および第２被駆動部材８は各々、共通のステッピングモータ４０で駆動するので、構成が簡素である。それ故、本形態によれば、小型化および低コスト化を図ることができるとともに、制御が容易である。

また、第１伝達機構８０ａおよび第２伝達機構８０ｂは各々、共通伝達機構５０を備えているので、構成をより簡素化することができるので、さらなる小型化および低コスト化を図ることができる。しかも、第１伝達機構８０ａおよび第２伝達機構８０ｂは各々、互いに独立した第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とを備えているため、第１出力部材用伝達機構６０および第２出力部材用伝達機構７０の各々における減速比を最適な値に容易に設定することができる。すなわち、第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とを直列に接続した場合、前段側に位置する機構の減速比を変更すると、後段側の機構の減速比も変更になってしまうが、第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とを独立させれば、一方の減速比を変更しても、他方の減速比が変化しないので、減速比の設定が容易である。例えば、第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とを直列に接続した例として、第１出力部材用伝達機構６０に用いた第１出力部材２０ａに対して、第２出力部材用伝達機構７０に用いた歯車体７１を噛合させると、第４歯車体５４の歯車５４１と第１出力部材２０ａの歯車２０１との間の減速比を変更すると、第４歯車体５４からみたときの第２出力部材用伝達機構７０の変速比も変化することになってしまう。しかるに本形態では、第４歯車体５４から第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とが分岐しているので、第４歯車体５４の歯車５４１と第１出力部材２０ａの歯車２０１との間の減速比を変更しても、第４歯車体５４からみたときの第２出力部材用伝達機構７０の変速比が変化しない。

さらに、本形態では、第１被駆動部材７および第２被駆動部材８を２組設けたため、第１出力部材２０および第２出力部材３０も２組設けたが、これら２組においても、ステッピングモータ４０は共通の駆動源である。また、２組の第１出力部材２０および第２出力部材３０に対する第１伝達機構８０ａと第２伝達機構８０ｂとでは、共通伝達機構５０に用いたピニオン４１、第１歯車体５１、第２歯車体５２が共通である。このため、第１出力部材２０および第２出力部材３０を各々２組ずつ設けた場合でも、構成を簡素化することができるとともに、制御が容易である。

さらにまた、第２被駆動部材８と第１被駆動部材７の移動速度を相違させ、かつ、第１被駆動部材７が一方方向に回転している期間中に第２被駆動部材８を反転させるため、第１被駆動部材７の表面を効率よく清掃することができる。

［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図であり、第１組目の第１出力部材用伝達機構、第１組目の第２出力部材用伝達機構、および共通伝達機構の最も後段の第４歯車体を示してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分は同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図７に示すように、本形態のアクチュエータ１０においても、第１伝達機構８０ａは、第１組目の第１出力部材２０ａおよび第１組目の第２出力部材３０ａに対して共通の共通伝達機構５０と、この共通伝達機構５０から出力される駆動力を第１組目の第１出力部材２０ａに伝達する第１出力部材用伝達機構６０と、この第１出力部材用伝達機構６０から独立した第２出力部材用伝達機構７０とを備えており、第２出力部材用伝達機構７０は、共通伝達機構５０から出力される駆動力を第２出力部材３０ａに伝達する。すなわち、本形態でも、第４歯車体５４は、共通伝達機構５０の最も後段の歯車であり、かかる第４歯車体５４より後段側は、第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とに分岐している。

本形態において、第１出力部材用伝達機構６０は、第４歯車体５４の歯車５４１と、歯車５４１に噛合する第１組目の第１出力部材２０ａの歯車２０１とによって構成された減速機構である。

第２出力部材用伝達機構７０は、第４歯車体５４の歯車５４２と、第４歯車体５４の一方方向への回転を往復回転に変換して第１組目の第２出力部材３０ａに伝達する反転機構７５とを備えている。

本形態において、反転機構７５は、第４歯車体５４の歯車５４２と噛合する駆動側部材１７２と、この駆動側部材１７２の回転中心Ｏ172からずれた連結位置７３８に一方端が回転可能に連結されたリンク棒７３と、第１組目の第２出力部材３０ａの歯車３０１とを備えたリンク機構であり、リンク棒７３の他方端は、第１組目の第２出力部材３０ａに対してその回転中心Ｏ30からずれた連結位置７３９に回転可能に連結されている。ここで、駆動側部材１７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３８と、リンク棒７３の他方側端部と第１組目の第２出力部材３０ａとの連結位置７３９とを結ぶ直線の距離は、駆動側部材１７２の回転中心Ｏ172と第１組目の第２出力部材３０ａの回転中心Ｏ30とを結ぶ直線の距離よりも長い。また、リンク棒７３の他方側端部と第１組目の第２出力部材３０ａとの連結位置７３９の回転半径は、リンク棒７３の一方側端部と駆動側部材１７２との連結位置７３８の回転半径よりも大きい。

このように構成した場合、第４歯車体５４が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、第１出力部材２０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ２で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ２で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ２で示す一方方向に駆動される。

また、第４歯車体が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、駆動側部材１７２は時計周りＣＷに回転するので、リンク棒７３の一方側端部も、駆動側部材１７２の回転中心Ｏ172を時計周りＣＷに回転する。従って、駆動側部材１７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３８が第１組目の第１出力部材２０ａに接近する方向に回転する１／２周期の期間中、第２出力部材３０ａは、反時計周りＣＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ｂ１で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８ａは、図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向に駆動される。これに対して、駆動側部材１７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３８が第１出力部材２０ａから離間する方向に回転する残り１／２周期の期間中、第２出力部材３０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ｂ２で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８ａは、図１（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図１（ａ）に矢印Ｄ２で示す他方方向に駆動される。

これに対して、第４歯車体５４が時計周りＣＷに回転している期間中、第１出力部材２０ａは、反時計周りＣＣＷ（（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ１で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ１で示す一方方向に駆動される。

また、第４歯車体が時計周りＣＷに回転している期間中、駆動側部材１７２は反時計周りＣＣＷに回転するので、リンク棒７３の一方側端部も、駆動側部材１７２の回転中心Ｏ172を反時計周りＣＣＷに回転する。かかる期間中も、駆動側部材１７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３８が第１出力部材２０ａに接近する方向に回転する１／２周期の期間中、第２出力部材３０ａは、反時計周りＣＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ｂ１で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８ａは、図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向に駆動される。これに対して、駆動側部材１７２とリンク棒７３の一方側端部との連結位置７３８が第１組目の第１出力部材２０ａから離間する方向に回転する残り１／２周期の期間中、第２出力部材３０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ｂ２で示す方向）に回転するので、第２被駆動部材８ａは、図１（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図１（ａ）に矢印Ｄ２で示す他方方向に駆動される。

［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図であり、第１組目の第１出力部材用伝達機構、第１組目の第２出力部材用伝達機構、および共通伝達機構の最も後段の第４歯車体を示してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分は同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図８に示すように、本形態のアクチュエータ１０においても、第１伝達機構８０ａは、第１組目の第１出力部材２０ａおよび第１組目の第２出力部材３０ａに対して共通の共通伝達機構５０と、この共通伝達機構５０から出力される駆動力を第１組目の第１出力部材２０ａに伝達する第１出力部材用伝達機構６０と、この第１出力部材用伝達機構６０から独立した第２出力部材用伝達機構７０とを備えており、第２出力部材用伝達機構７０は、共通伝達機構５０から出力される駆動力を第２出力部材３０ａに伝達する。すなわち、本形態でも、第４歯車体５４は、共通伝達機構５０の最も後段の歯車であり、かかる第４歯車体５４より後段側は、第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とに分岐している。

第２出力部材用伝達機構７０は、第４歯車体５４の歯車５４２と、歯車５４２に噛合する歯車体１７１と、歯車体１７１に噛合する歯車体１７２と、歯車体１７２の一方方向への回転を往復回転に変換して第１組目の第２出力部材３０ａに伝達する反転機構７５（リンク機構）とを備えている。

本形態において、反転機構７５は、歯車体１７２に噛合する歯車体からなる駆動側部材７６と、この駆動側部材７６においてその回転中心Ｏ76からずれた位置に形成されたピン７６１がスリット７７１に入り込んだレバー７７とを備えており、レバー７７の先端に形成された円弧状の歯車７６２は、第１組目の第２出力部材３０ａの歯車３０１に噛合している。レバー７７では、長手方向にスリット７７１が形成され、レバー７７において、回転中心Ｏ76に対して第２出力部材３０ａが位置する側とは反対側が回転中心Ｏ77になっている。

このように構成した場合も、第４歯車体５４が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、第１出力部材２０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ２で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ２で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ２で示す一方方向に駆動される。また、第４歯車体５４が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、駆動側部材７６が時計周りＣＷに回転する。その結果、レバー７７は、回転中心Ｏ77を中心に所定の角度範囲にわたって揺動を繰り返すので、第１出力部材２０ａも所定の角度範囲にわたって往復回転を行なう。それ故、第２被駆動部材８ａは、一方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向の回転）と、他方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ２で示す他方方向の回転）とを繰り返す。

これに対して、第４歯車体５４が時計周りＣＷに回転している期間中、第１出力部材２０ａは、反時計周りＣＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ１で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ１で示す他方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ１で示す他方方向に駆動される。また、第４歯車体５４が時計周りＣＷに回転している期間中、駆動側部材７６が反時計周りＣＣＷに回転する。その結果、レバー７７は、回転中心Ｏ77を中心に所定の角度範囲にわたって揺動を繰り返すので、第１出力部材２０ａも所定の角度範囲にわたって往復回転を行なう。それ故、第２被駆動部材８ａは、一方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向の回転）と、他方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ２で示す他方方向の回転）とを繰り返す。

なお、本形態では、駆動側部材７６として歯車体を用いたが、駆動側部材７６としてリンク棒を用い、このリンク棒を回転させてもよい。

［実施の形態４］
図９は、本発明の実施の形態４に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図であり、第１組目の第１出力部材用伝達機構、第１組目の第２出力部材用伝達機構、および共通伝達機構の最も後段の第４歯車体を示してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分は同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図９に示すように、本形態のアクチュエータ１０においても、第１伝達機構８０ａは、第１組目の第１出力部材２０ａおよび第１組目の第２出力部材３０ａに対して共通の共通伝達機構５０と、この共通伝達機構５０から出力される駆動力を第１組目の第１出力部材２０ａに伝達する第１出力部材用伝達機構６０と、この第１出力部材用伝達機構６０から独立した第２出力部材用伝達機構７０とを備えており、第２出力部材用伝達機構７０は、共通伝達機構５０から出力される駆動力を第２出力部材３０ａに伝達する。すなわち、本形態でも、第４歯車体５４は、共通伝達機構５０の最も後段の歯車であり、かかる第４歯車体５４より後段側は、第１出力部材用伝達機構６０と第２出力部材用伝達機構７０とに分岐している。

本形態において、反転機構７５は、歯車体１７２に噛合する歯車体からなる駆動側部材７６と、この駆動側部材７６においてその回転中心Ｏ76からずれた位置に形成されたピン７６１がスリット７７１に入り込んだスライダ７８とを備えており、スライダ７８には、第１組目の第２出力部材３０ａの歯車３０１に噛合するラック７８１が形成されている。スライダ７８には、ラック７８１の延在方向に延びたガイド溝７８５が形成されており、スライダ７８はガイド溝７８５内でスライド可能である。また、スライダ７８において、スリット７７１は、ラック７８１の延在方向と直交する方向に延びている。

このように構成した場合も、第４歯車体５４が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、第１出力部材２０ａは、時計周りＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ２で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ２で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ２で示す一方方向に駆動される。また、第４歯車体５４が反時計周りＣＣＷに回転している期間中、駆動側部材７６が時計周りＣＷに回転する。その結果、スライダ７８は、ガイド溝７８５内で一方方向の直動と他方方向への直動とを繰り返す。それ故、第２被駆動部材８ａは、所定の角度範囲にわたって往復回転を行なう。それ故、第２被駆動部材８ａは、一方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向の回転）と、他方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ２で示す他方方向の回転）とを繰り返す。

これに対して、第４歯車体５４が時計周りＣＷに回転している期間中、第１組目の第１出力部材２０ａは、反時計周りＣＣＷ（図１（ａ）、（ｂ）に矢印Ａ１で示す方向）に回転する。従って、第１被駆動部材７ａは、図１（ａ）に矢印Ｃ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ａ１で示す他方方向に駆動される。また、第４歯車体５４が時計周りＣＷに回転している期間中、駆動側部材７６が反時計周りＣＣＷに回転する。その結果、スライダ７８は、ガイド溝７８５内で一方方向の直動と他方方向への直動とを繰り返す。それ故、第１組目の第２被駆動部材８ａは、所定の角度範囲にわたって往復回転を行なう。それ故、第２被駆動部材８ａは、一方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ１で示す一方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ１で示す一方方向の回転）と、他方方向の回転（図１（ａ）に矢印Ｂ２で示す他方方向、および図１（ｂ）に矢印Ｄ２で示す他方方向の回転）とを繰り返す。

（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したアクチュエータを搭載した塗布装置の構成を模式的に示す説明図、および製氷装置の構成を模式的に示す説明図である。本発明を適用したアクチュエータの外観図である。本発明の実施の形態１に係るアクチュエータの縦断面図である。本発明の実施の形態１に係るアクチュエータ内に構成した第１組目の駆動機構の構成を示す横断面図である。本発明の実施の形態１に係るアクチュエータ内に構成した第２組目の駆動機構の構成を示す横断面図である。本発明の実施の形態１に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図である。本発明の実施の形態２に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図である。本発明の実施の形態３に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図である。本発明の実施の形態４に係るアクチュエータに構成した第１伝達機構の要部の説明図である。

符号の説明

７第１被駆動部材
７ａ第１組目の第１被駆動部材
７ｂ第２組目の第１被駆動部材
８第２被駆動部材
８ａ第１組目の第２被駆動部材
８ｂ第２組目の第２被駆動部材
１０アクチュエータ
２０第１出力部材
２０ａ第１組目の第１出力部材
２０ｂ第２組目の第１出力部材
３０第２出力部材
３０ａ第１組目の第２出力部材
３０ｂ第２組目の第２出力部材
４０ステッピングモータ
５０共通伝達機構
６０第１出力部材用伝達機構
７０第２出力部材用伝達機構
７５反転機構
８０ａ第１伝達機構
８０ｂ第２伝達機構

Claims

第１出力部材と、
第２出力部材と、
駆動源から出力された回転を第１出力部材および第２出力部材に伝達する伝達機構と、
を有するアクチュエータであって、
前記駆動源は、前記第１出力部材および前記第２出力部材に対して共通のモータであり、
前記伝達機構は、前記第１出力部材および前記第２出力部材に対して共通の共通伝達機構と、該共通伝達機構から出力される駆動力を前記第１出力部材に伝達する第１出力部材用伝達機構と、前記共通伝達機構から出力される駆動力を前記第１出力部材用伝達機構から独立して前記第２出力部材に伝達する第２出力部材用伝達機構と、該第２出力部材用伝達機構において前記第１出力部材が一方方向に回転している期間中に、前記第２出力部材を一方方向および他方方向に往復移動させる反転機構と、を備えていることを特徴とするアクチュエータ。
前記第１出力部材および前記第２出力部材を各々２組備え、
前記モータは、前記２組の第１出力部材、および前記２組の第２出力部材に対して共通の駆動源であり、
前記伝達機構として、前記駆動源から出力された回転を一方の組の前記第１出力部材および前記第２出力部材に伝達する第１伝達機構と、前記駆動源から出力された回転を他方の組の前記第１出力部材および前記第２出力部材に伝達する第２伝達機構とを備え、
前記第１伝達機構の前記共通伝達機構、および前記第２伝達機構の前記共通伝達機構は、前記第１伝達機構と前記第２伝達機構との間で共通の歯車を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。