JP2018507989A - フェーズドジョイントカム - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、2015年2月4日に出願された米国特許出願第14/613,427号に対する優先権を主張するものであり、同出願の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0020] 本開示は一般に、直線運動をシャフト上のトルクに変換するシステムに関する。実施形態の一例では、システムは、インボリュート部分を含むカムを備えたシャフトを含むことができる。また、このシステムは、第1の軸に沿って移動するように構成された第1のリニアアクチュエータと、第2の軸に沿って移動するように構成された第2のリニアアクチュエータとを含む。第1のリニアアクチュエータ及び第2のリニアアクチュエータは少なくとも1つのカムに結合するように構成される。更に、第1のリニアアクチュエータ及び第2のリニアアクチュエータは、シャフトに対してトルクを付与するために少なくとも1つのカムに力を働かせるように構成される。カムは任意選択で円形部分(circular portion)又はほぼ円形部分を含むことができる。
[0038] 図1Aは、実施形態の一例によるシステム100の図を示している。システム100は回転軸線104を備えたシャフト102を含む。システム100は、シャフト102に結合されたカム110を含むことができる。基準角116は、回転軸線104に対するシャフト位置112と原点位置114との間の角度θとして測定することができる。シャフト102は円筒形にすることができる。代替的に、シャフト102は他の形状でもよい。いくつかの実施形態では、シャフト102は機械的ジョイントの一部でもよい。
[0040]x=a(cosθ+θsinθ)及び
[0041]y=a(sinθ−θ(cosθ)
ここで、aはシャフト102の半径であり、θはラジアンである。
Claims (20)
- 回転軸の周りを回転するように構成されたシャフトと、
前記シャフトに結合された少なくとも1つのカムであって、前記少なくとも1つのカムのそれぞれのカムの断面がそれぞれほぼインボリュート部分を含む、少なくとも1つのカムと、
第1の軸に沿って移動するように構成された第1のリニアアクチュエータと、
第2の軸に沿って移動するように構成された第2のリニアアクチュエータと、を備え、
前記第1のリニアアクチュエータ及び前記第2のリニアアクチュエータは、前記少なくとも1つのカムに結合するように構成され、前記第1のリニアアクチュエータ及び前記第2のリニアアクチュエータは、前記シャフトに対してそれぞれのトルクを付与するために前記少なくとも1つのカムにそれぞれの力を働かせるように更に構成され、前記それぞれのトルクは、前記シャフトに対して同じ方向に印加される、システム。 - 前記少なくとも1つのカムが単一のカムで構成され、前記第1のリニアアクチュエータ及び前記第2のリニアアクチュエータが前記単一のカムに結合するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのカムが第1のカム及び第2のカムを含み、前記第1のリニアアクチュエータが前記第1のカムに結合するように構成され、前記第2のリニアアクチュエータが前記第2のカムに結合するように構成され、前記第1のカムが前記第2のカムに結合され、前記第1のカム及び前記第2のカムが前記回転軸の周りを回転するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のリニアアクチュエータ又は前記第2のリニアアクチュエータのうちの少なくとも1つが前記少なくとも1つのカムから離脱するように更に構成され、前記少なくとも1つのカムから離脱することが、それぞれの離脱したリニアアクチュエータが係合している時のそれぞれのリニアアクチュエータと比較して、より低いトルクをシャフトに対して付与することを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのカムの第1のカムがほぼ円形部分を更に含み、それぞれの離脱したリニアアクチュエータが前記ほぼ円形部分に結合される、請求項4に記載のシステム。
- 前記第1のカムが第2のほぼ円形部分を更に含み、前記第1のカムの前記ほぼ円形部分が前記第1のカムの前記第2のほぼ円形部分より小さい半径を含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記第1のリニアアクチュエータ又は前記第2のリニアアクチュエータのうちの少なくとも1つが、前記第1のカムの前記ほぼ円形部分又は前記第2のほぼ円形部分に結合されている間に前記第1のカムから離脱するように更に構成される、請求項6に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのカムから離脱することは、それぞれの離脱したリニアアクチュエータが、それぞれの軸に沿ってそれぞれの離脱したリニアアクチュエータの基準位置の少なくとも1つに基づいて、前記少なくとも1つのカムから分離することを含む、請求項4に記載のシステム。
- 少なくとも1つの止め具を更に含み、前記少なくとも1つのカムから分離することが、それぞれの離脱したリニアアクチュエータが前記少なくとも1つの止め具に接触することを含む、請求項8に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのカムから離脱することが、それぞれの離脱したリニアアクチュエータの水圧又は空気圧のうちの少なくとも1つを低減することを含む、請求項4に記載のシステム。
- それぞれの離脱したリニアアクチュエータの水圧又は空気圧のうちの前記少なくとも1つを低減することが、前記シャフトの基準角又はそれぞれの軸に沿ったそれぞれの離脱したリニアアクチュエータの基準位置のうちの少なくとも1つに応じて行われる、請求項10に記載のシステム。
- コントローラを更に含み、前記コントローラがメモリとプロセッサとを含み、前記プロセッサが前記メモリに記憶されている命令を実行するように構成され、前記命令が、前記シャフトの基準角又はそれぞれの軸に沿ったそれぞれの離脱したリニアアクチュエータの基準位置のうちの少なくとも1つに基づいてそれぞれの離脱したリニアアクチュエータの水圧又は空気圧のうちの少なくとも1つを調整するように構成される、請求項10に記載のシステム。
- それぞれの離脱したリニアアクチュエータの水圧又は空気圧のうちの前記少なくとも1つを調整することが、前記それぞれの離脱したリニアアクチュエータを減圧するために逃がし弁を開放することを含む、請求項12に記載のシステム。
- それぞれの離脱したリニアアクチュエータに結合された少なくとも1つのサーボ弁を更に含み、それぞれの離脱したリニアアクチュエータの水圧又は空気圧のうちの前記少なくとも1つを調整することが、前記少なくとも1つのサーボ弁の弁位置を制御することを含む、請求項12に記載のシステム。
- 回転軸の周りを回転するように構成されたシャフトと、
前記シャフトに結合された第1のカムであって、前記第1のカムの断面が第1のインボリュート部分を含む、第1のカムと、
前記シャフトに結合された第2のカムであって、前記第2のカムの断面が第2のインボリュート部分を含む、第2のカムと、
第1の軸に沿って移動するように構成された第1のリニアアクチュエータであって、前記第1のカムの前記第1のインボリュート部分に結合するように構成された第1のリニアアクチュエータと、
第2の軸に沿って移動するように構成された第2のリニアアクチュエータであって、前記シャフトの基準角及び前記第2の軸に沿った前記第2のリニアアクチュエータの基準位置のうちの少なくとも1つに基づいて前記第2のカムに脱着可能に結合するように構成された第2のリニアアクチュエータと、
を含む、システム。 - 前記第1のリニアアクチュエータが、前記第1のカムの前記第1のインボリュート部分に結合されている間に前記第1の軸に沿って前記第1のカムに対して力を付与するように構成され、前記第2のリニアアクチュエータが、前記第2のカムの前記第2のインボリュート部分に結合されている間に前記第2の軸に沿って前記第2のカムに対して力を付与するように構成される、請求項15に記載のシステム。
- 前記第1のリニアアクチュエータ及び前記第2のリニアアクチュエータが、前記シャフトの前記基準角が所定の角度範囲内にあること、前記第1のリニアアクチュエータの前記基準位置が第1の停止位置に到達したこと、及び前記第2のリニアアクチュエータの前記基準位置が第2の停止位置に到達したことのうちの少なくとも1つに応じて、水圧又は空気圧を離脱させるように構成される、請求項15に記載のシステム。
- 止め具を更に含み、前記止め具が、前記第2のリニアアクチュエータの前記第2の基準位置が前記第2の停止位置にある間に前記第2のリニアアクチュエータを前記第2のカムから分離するように構成される、請求項17に記載のシステム。
- 前記第1のリニアアクチュエータが前記第1のカムの前記第1のインボリュート部分付近に結合され、前記第2のリニアアクチュエータが前記第2のカムの前記第2のインボリュート部分付近に結合されている間に、前記シャフトの前記基準角が第1の角度範囲内になる、請求項15に記載のシステム。
- 前記第2のリニアアクチュエータが前記第2のカムから分離されている間に、前記シャフトの前記基準角が第2の角度範囲内になる、請求項19に記載のシステム。
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