JP5561475B2 - 複動機構 - Google Patents

Description

本発明は、駆動部からの駆動力を複数方向へと出力可能な複動機構に関する。

従来から、駆動源の駆動力に基づいて出力軸を軸線方向に沿って直線変位させた後、回転変位させることが可能な複動機構の用いられたアクチュエータが知られている。

本出願人は、ピストンを内部に有し、出力軸を直線動作させる直動ユニットと、該直動ユニットに併設され電動モータの駆動作用下に回転力を前記出力軸へと伝達する回転駆動機構とを備えたアクチュエータを提案している（特許文献１参照）。このアクチュエータでは、直動ユニットを構成するシリンダチューブの内部に圧力流体を供給することにより、ピストンを軸線方向に沿って変位させると共に、回転駆動機構を構成する電動モータを回転駆動させることにより、ピストンの内部に挿通されたアダプタが回転し、出力軸が、その外周面にスプライン結合された前記アダプタと共に回転変位する。

また、別の複動機構が用いられたアクチュエータは、流体圧によって変位するピストンを有したシリンダ部が設けられ、前記ピストンに連結されて上方へと延在するピストンロッドの外周面には、鋼球の案内される案内溝が形成され、該ピストンロッドの外周側に設けられたガイド部材用保持部材との間に前記鋼球が保持される。そして、流体圧の供給作用下にピストンロッドが上昇する際、その案内溝が鋼球に沿うように移動することにより、前記ピストンロッドが回転しながら上昇する（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−２２０１７８号公報 特開２００１−１５０２６７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、直動ユニットにおいて圧力流体の供給作用下にピストン及び出力軸を直線変位させ、一方、回転駆動機構においては、電動モータで前記出力軸を回転させる構成としているため、前記圧力流体と電動モータとをそれぞれ別個に制御して駆動させる必要があり、その駆動制御が複雑になることが懸念される。

一方、特許文献２に開示された従来技術では、ピストンロッドを回転動作させる場合には、該ピストンロッドを軸線方向に沿って直線動作させる必要があるため、前記ピストンロッドの軸線方向に沿った変位量が増大してしまい、その結果として前記ピストンロッドの高さ方向の動作軌跡が大きくなり、アクチュエータの設置スペースが大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、単一の駆動部で動作させることができ、しかも、動作時における寸法変化を回避して小型化を図ることが可能な複動機構を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、駆動部の駆動作用下に変位する変位体と、該変位体に係合される出力軸とを備え、前記変位体の変位に伴って前記出力軸を変位させる複動機構において、
前記複動機構は、一対の第１溝を有した変位体と、
前記第１溝に係合される一対の第１ローラを有した出力軸と、
前記変位体に並設され、前記出力軸を少なくとも２方向に変位させる変換手段と、
を備え、
前記変換手段は、前記出力軸に設けられた一対の第２ローラの係合される一対の第２溝に形成され、前記出力軸を一方向に案内する第１案内部と、該第１案内部に接続され前記出力軸を前記一方向とは異なる他方向に案内する第２案内部とからなり、一方の第１及び第２ローラと、他方の第１及び第２ローラとが前記出力軸を中心として対称となるようにそれぞれ一直線状に配置され、一方の第１及び第２溝と、他方の第１及び第２溝とが前記変位体の中心に対してそれぞれ対称となるように配置されることを特徴とする。

本発明によれば、駆動部から出力された駆動力が、変位体へと伝達されることにより第１溝に係合された出力軸へと伝達される。この際、駆動力は、変位体の変位作用下に第２溝に係合された出力軸を変換手段を構成する第１案内部から第２案内部に沿わせるように変位させる。

従って、複動機構において、変換手段を構成する第１及び第２案内部を第２溝に設け、前記変換手段と変位体を並設させて互いに出力軸を係合させることにより、単一の駆動部から出力される駆動力によって出力軸を一方向及び他方向へ複合的に変位させることができるため、直線変位させるための駆動源と、回転変位させるための駆動源とをそれぞれ別個に設けていた従来技術と比較し、その構成を簡素化して小型化を図ることができる。また、単一の駆動部で出力軸の２方向への変位を制御することができるため、複数の駆動部を設けた場合と比較して容易に駆動制御を行うことができる。

さらに、第１案内部を、変位体の変位方向と直交方向に延在させ、第２案内部を、前記変位体の変位方向に沿って延在させるとよい。

さらにまた、第１溝を、変位体の変位方向に対して所定角度傾斜して延在させるとよい。

またさらに、複動機構には、第１案内部によって出力軸が変位する際、他方向への変位を規制し、且つ、第２案内部によって前記出力軸が他方向へ変位する際に前記一方向への変位を規制する変位規制手段を備えることにより、前記出力軸の一方向への変位と他方向への変位とをそれぞれ独立させて行うことができるため、２方向への変位を同時に行っていた従来技術と比較し、前記出力軸の動作軌跡を抑制することが可能となり、それに伴って、複動機構を含む装置の設置スペースを抑制することができる。

また、駆動部は、変位体を回転変位させる回転駆動源とするとよい。

さらに、駆動部は、変位体を直線変位させる駆動源とするとよい。

さらにまた、複動機構を、アクチュエータに設けるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、複動機構において、変換手段を構成する第１及び第２案内部を第２溝に設け、前記変換手段と変位体を並設させて互いに出力軸を係合させることにより、単一の駆動部から出力される駆動力によって出力軸を一方向及び他方向へ複合的に変位させることができるため、直線変位させるための駆動源と、回転変位させるための駆動源とをそれぞれ別個に設けていた従来技術と比較し、その構成を簡素化して小型化を図ることができる。また、単一の駆動部で出力軸の２方向への変位を制御することができるため、複数の駆動部を設けた場合と比較して容易に駆動制御を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る複動機構が適用された電動アクチュエータの外観斜視図である。 図１の電動アクチュエータの全体縦断面図である。 図２に示す複動機構の外観斜視図である。 図３の複動機構を示す分解斜視図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６Ａ〜図６Ｄは、複動機構を構成するインナーカムの第１カム溝とアウターカムの第２カム溝と第１及び第２ローラとの関係を示す動作説明図である。 図２の電動アクチュエータにおいて、駆動源の駆動作用下にロッドが上方へと変位した状態を示す全体縦断面図である。 図８Ａは、図１の電動アクチュエータの上面図であり、図８Ｂは、図８Ａの状態からアームが回動した状態を示す上面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る複動機構の斜視構成図である。 図１０Ａ〜図１０Ｄは、複動機構を構成する第１プレートの第１カム溝、第２プレートの第２カム溝及びロッドとの関係を示す動作説明図である。

本発明に係る複動機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る複動機構が適用された電動アクチュエータを示す。

この電動アクチュエータ１０は、図１及び図２に示されるように、ボディ１２と、該ボディ１２の下部に連結される駆動源（駆動部）１４と、前記ボディ１２の内部に設けられ該駆動源１４の駆動力を減速して伝達するギア機構１６と、前記ギア機構１６で減速された駆動力を直線変位及び回転方向への推力へと変換する駆動力変換機構（複動機構）１８と、前記駆動力変換機構１８を経て出力される推力に基づいて変位するロッド（出力軸）２０とを含む。

ボディ１２は、中空状の第１及び第２ケース２２、２４と、該第２ケース２４の上部を閉塞するカバーブロック２６とからなり、前記第１ケース２２の下端部には、駆動源１４が連結されると共に、その内部には該駆動源１４に接続されたギア機構１６が収容される。

第２ケース２４は、第１ケース２２の上部に連結され、その内部には、駆動力変換機構１８が収容されている。そして、第２ケース２４の上端部には、該第２ケース２４を閉塞すると共に、駆動力変換機構１８を構成するロッド２０を支持するカバーブロック２６が装着される。このカバーブロック２６は、その上部に設けられる断面Ｌ字状の取付部材２８と共にボルト３０を介して第２ケース２４に連結される。

駆動源１４は、例えば、制御信号に基づいた回転角度又は回転量で駆動するステッピングモータからなり、その駆動軸３２が上方（矢印Ａ方向）に向かって突出して前記ギア機構１６に接続されている。なお、上述した駆動源１４には、ステッピングモータの代わりに、圧力流体の供給作用下に回転駆動するロータリーアクチュエータを用いるようにしてもよい。

ギア機構１６は、駆動源１４と駆動力変換機構１８との間に設けられ、該駆動源１４の駆動軸３２に接続され駆動力を減速する第１ギア部３４と、該第１ギア部３４から出力された駆動力を減速する第２ギア部３６とを備え、前記第２ギア部３６から駆動力の出力される出力軸３８が上方（矢印Ａ方向）に向かって突出している。すなわち、ギア機構１６では、駆動源１４から出力された駆動力を第１及び第２ギア部３４、３６を介して減速した後、出力軸３８から出力して駆動力変換機構１８へと伝達している。

また、ギア機構１６を構成する出力軸３８には、円筒状のアダプタ４０が連結され、第２ケース２４の内周面との間に設けられた第１軸受４２を介して前記出力軸３８と共に回転自在に支持される。

駆動力変換機構１８は、図２〜図６に示されるように、第２ケース２４の軸線上に配設され、該軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に設けられるロッド２０と、前記ロッド２０に設けられる一対の第１及び第２ローラ４４、４６と、前記ロッド２０の外周側に設けられるインナーカム（変位体）４８と、前記インナーカム４８の外周側に設けられるアウターカム５０とを含む。

ロッド２０は、略一定径で軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さで形成され、その下端部は、アダプタ４０の中央部に形成された凹部５２内に挿入され、一方、上端部は、カバーブロック２６の孔部に挿通されブッシュ５４、パッキン５６によって変位自在に支持されると共に前記カバーブロック２６に対して上方（矢印Ａ方向）へと突出している（図２参照）。

また、ロッド２０の上端部には、上方に開口したねじ孔５８が形成され、例えば、ワーク（図示せず）を把持可能なアーム６０が固定される。

一方、ロッド２０の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った略中央部には、該軸線Ｃと直交するようにシャフト孔６２が形成され、該シャフト孔６２にはシャフト６４が挿通されてボルト６６によって固定される。このシャフト６４は、その両端部がそれぞれロッド２０の外周面に対して所定長さだけ突出するように設けられている。

第１及び第２ローラ４４、４６は、略同一直径及び幅寸法からなるリング状に形成され、シャフト６４の両端部にそれぞれ挿通される。詳細には、第１ローラ４４が、シャフト６４の両端部においてロッド２０側にそれぞれ設けられ、該第１ローラ４４に対して前記シャフト６４の端部側となる外側に第２ローラ４６がそれぞれ設けられ、回転自在に支持される。すなわち、第１及び第２ローラ４４、４６が、一対となりシャフト６４の一端部及び他端部側にそれぞれ設けられる。

インナーカム４８は、円筒状に形成され、その内部には、ロッド２０が挿通され、前記ロッド２０の外周面との間にはブッシュ７０が設けられている。インナーカム４８の下端部が、アダプタ４０に係合され同軸上となるように連結ボルト７２で連結されると共に、その上部が、カバーブロック２６の内周側に設けられた第２軸受７４によって回転自在に支持される。すなわち、インナーカム４８は、駆動源１４の駆動作用下にアダプタ４０と共に回転自在に設けられている。

また、インナーカム４８には、その外周面に沿って第１ローラ４４の案内される一対の第１カム溝（第１溝）７６が設けられ、前記第１カム溝７６は、インナーカム４８の軸線Ｃを中心として対称となる位置に形成される。また、第１カム溝７６の幅寸法は、第１ローラ４４の外周径と略同等若しくは若干だけ大きく形成されている。なお、第１カム溝７６は、インナーカム４８の外周側と内部とを貫通するように形成されている。

第１カム溝７６は、インナーカム４８の下端部側（矢印Ｂ方向）となる始端部７６ａから上端部側（矢印Ａ方向）となる終端部７６ｂに向かって螺旋状に延在し、該インナーカム４８の外周面に沿って約半周（約１８０°）分だけ延在している。すなわち、第１カム溝７６において、その始端部７６ａと終端部７６ｂとが、インナーカム４８の軸線Ｃを中心として反対側となるように形成されると共に、一方の第１カム溝７６の始端部７６ａ及び終端部７６ｂと、他方の第１カム溝７６における始端部７６ａ及び終端部７６ｂとが、インナーカム４８の軸線Ｃを中心としてそれぞれ対向する位置に設けられる（図５参照）。

詳細には、第１カム溝７６は、その始端部７６ａから終端部７６ｂに向かって右回りで上方（矢印Ａ方向）に向かうように螺旋状に形成されている。

なお、インナーカム４８において、一方の第１カム溝７６における始端部７６ａ及び終端部７６ｂは、他方の第１カム溝７６における始端部７６ａ及び終端部７６ｂと同一高さにそれぞれ設けられる。

アウターカム５０は、インナーカム４８より大径な円筒状に形成され、その下端部側（矢印Ｂ方向）が第２ケース２４に対して側方からボルトで固定されると共に、上端部の内周側には、インナーカム４８の外周面との間に第２軸受７４が設けられる。すなわち、アウターカム５０は、第２ケース２４の内部において回転動作することがなく、カバーブロック２６と共に第２軸受７４を介してインナーカム４８を回転自在に支持している。

このアウターカム５０には、その外周面に沿って設けられ、第２ローラ４６の案内される一対の第２カム溝（第２溝）７８が形成され、前記第２カム溝７８は、アウターカム５０の軸線Ｃを中心として対称となる位置に形成される。また、第２カム溝７８の幅寸法は、第２ローラ４６の外周径と略同等若しくは若干だけ大きく形成されている。

第２カム溝７８は、アウターカム５０の下端部に開口して上方（矢印Ａ方向）に向かって所定長さで延在する鉛直部（第１案内部）８０と、該鉛直部８０に対して略直角に折曲され外周面に沿って所定長さで水平方向、すなわち、アウターカム５０の軸線と直交方向に延在する水平部（第２案内部）８２とからなる。なお、水平部８２は、鉛直部８０の上端部から右方向に延在している。

一対の第２カム溝７８において、鉛直部８０が、アウターカム５０の軸線Ｃを中心として互いに対称となる位置、すなわち、前記軸線を通る一直線上に配置されると共に、水平部８２は、前記鉛直部８０との接合部位からアウターカム５０の外周面に沿って約１／４周（約９０°）分だけ延在し、その終端部７６ｂ同士が、鉛直部８０と同様に、アウターカム５０の軸線を通る一直線上に配置される。

すなわち、シャフト６４、第１及び第２ローラ４４、４６は、インナーカム４８の回転変位をアウターカム５０を介してロッド２０へと伝達して変位させるリンク機構８４として機能する。

そして、駆動力変換機構１８を構成するインナーカム４８及びアウターカム５０が第２ケース２４の内部に設けられた際、第１ローラ４４が第１カム溝７６に挿入され、第２ローラ４６が、第２カム溝７８に挿入される。すなわち、第１カム溝７６と第２カム溝７８とが、インナーカム４８及びアウターカム５０の半径方向に沿って互いに連通した状態となる。

本発明の第１の実施の形態に係る駆動力変換機構１８が適用された電動アクチュエータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ここでは、図２に示されるように、ロッド２０が下方（矢印Ｂ方向）へと変位し、その下端部がアダプタ４０の内部に挿通された状態を初期位置として説明する。

この初期位置では、第１ローラ４４が、第１カム溝７６における始端部７６ａに位置すると共に、第２ローラ４６が、第２カム溝７８における鉛直部８０の端部に位置しており、アーム６０によって図示しないワーク等が把持された把持状態にある。

先ず、図示しないコントローラから駆動源１４に制御信号を入力することにより、該駆動源１４が回転駆動し、その回転駆動力が駆動軸３２及びギア機構１６を介して出力軸３８へと伝達される。そして、出力軸３８と共にアダプタ４０及びインナーカム４８が第１及び第２軸受４２、７４に支持された状態で回転することにより、図６Ａに示されるように、第１ローラ４４が第１カム溝７６に沿って徐々に終端部７６ｂ側へと移動する。この場合、第２ローラ４６は、鉛直上方向（矢印Ａ方向）に延在した第２カム溝７８の鉛直部８０に挿入されているため、前記第１及び第２ローラ４４、４６を保持したシャフト６４及びロッド２０の回転変位が規制され、鉛直上方向（矢印Ａ方向）にのみ変位可能となる。

換言すれば、第２カム溝７８の鉛直部８０は、ロッド２０の回転変位を規制する変位規制手段として機能する。

そのため、第１及び第２ローラ４４、４６の装着されたロッド２０が、図７に示されるように、ボディ１２の内部を軸線方向に沿って上方（矢印Ａ方向）へと変位し、その上端部に設けられたアーム６０も共に変位する。この際、ロッド２０は、カバーブロック２６に設けられたブッシュ５４によって案内される。すなわち、駆動源１４の回転駆動力が、駆動力変換機構１８を構成するインナーカム４８、アウターカム５０、第１及び第２ローラ４４、４６によってロッド２０の直線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）への変位に変換される。

また、ロッド２０の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った変位量は、図６Ａに示されるように、第２ローラ４６の移動する第２カム溝７８における鉛直部８０の長さＬ１に対応したものとなるため、該鉛直部８０の長さＬ１を自在に設定することにより、前記ロッド２０の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った変位量を所望量に設定することが可能である。

次に、駆動源１４のさらなる回転駆動によってインナーカム４８が回転することにより、図６Ｂに示されるように、第１ローラ４４が第１カム溝７６の終端部７６ｂ近傍まで移動し、同時に、第２ローラ４６が、第２カム溝７８における鉛直部８０と水平部８２との接合部位近傍まで移動する。そして、第１ローラ４４が、第１カム溝７６の終端部７６ｂに到達すると同時に、図６Ｃに示されるように、第２ローラ４６が、前記接合部位から水平部８２へと移動する。すなわち、第２ローラ４６が、鉛直部８０から離脱した状態となるため、該第２ローラ４６を保持しているシャフト６４及びロッド２０の回転規制状態が解除されると共に、前記第２ローラ４６の上方への変位が規制されることとなる。

換言すれば、第２カム溝７８の水平部８２は、ロッド２０の軸線方向に沿った直線変位を規制する変位規制手段として機能する。

これにより、第１ローラ４４が、終端部７６ｂに到達して係合された状態で、第２ローラ４６が水平部８２の端部側（矢印Ｄ方向）に向かって徐々に移動し始め、それに伴って、該第２ローラ４６の保持されたシャフト６４及びロッド２０が図８Ａに示される初期位置から図８Ｂに示されるように軸線Ｃを中心として回転変位してアーム６０が共に回転変位する。この際、ロッド２０は、第２ローラ４６が、水平部８２に係合されているため規制されて鉛直方向（矢印Ａ方向）に変位することがないことから、該ロッド２０が軸線方向に変位することがない。換言すれば、ロッド２０は、回転方向にのみ変位する。

そして、ロッド２０は、第２ローラ４６が水平部８２の端部に到達するまで所定角度だけ回転し、図６Ｄに示されるように、該端部に到達した時点でアーム６０と共にその回転変位が停止し、例えば、前記アーム６０によって把持されたワーク等の把持状態が解除される。

すなわち、ロッド２０及びアーム６０の回転角度は、第２ローラ４６の移動する第２カム溝７８における水平部８２の長さＬ２（図６Ａ参照）に対応したものとなるため、該水平部８２の長さＬ２を自在に設定することにより、前記ロッド２０の回転角度を所望の角度に設定することが可能である。

一方、駆動源１４に入力される制御信号を切り換え、該駆動源１４を前記とは反対方向に回転駆動させることにより、インナーカム４８が反対方向に回転するため、第１ローラ４４が、第１カム溝７６の終端部７６ｂから始端部７６ａ側に向かって徐々に移動し（矢印Ｅ方向）、それに伴って、第２ローラ４６が水平部８２に沿って鉛直部８０側（矢印Ｅ方向）へと移動する。その結果、ロッド２０及びアーム６０が前記とは反対方向に回転する。この場合、ロッド２０が、軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位することがなく、回転方向にのみ変位する。

そして、インナーカム４８がさらに回転することによって第１ローラ４４が始端部７６ａに接近するように移動し、それに伴って、第２ローラ４６が、水平部８２から鉛直部８０へと移動した後、該鉛直部８０に沿って鉛直下方向（矢印Ｂ方向）へと移動する。これにより、ロッド２０が軸線方向（矢印Ｂ方向）に沿って下方へと変位し始め、該ロッド２０が徐々にボディ１２の内部に収容されていく。最後に、第２ローラ４６が鉛直部８０の下端部に到達することにより、図２及び図８Ａに示されるように、前記ロッド２０の下端部がアダプタ４０内に挿入された初期位置となり、再び図示しないワーク等がアーム６０によって把持された把持状態となる。

以上のように、第１の実施の形態では、駆動源１４の駆動作用下にインナーカム４８を回転させることにより、該インナーカム４８の第１カム溝７６に挿入された第１ローラ４４を介してロッド２０を軸線方向に沿って上方（矢印Ａ方向）へと直線変位させることができると共に、該直線変位が完了した後に、第２ローラ４６が第２カム溝７８における鉛直部８０から離脱してロッド２０の回転変位規制状態が解除されるため、前記インナーカム４８と共に前記ロッド２０を回転変位させることができる。このように単一の駆動源１４でロッド２０の直線変位及び回転変位をさせることができるため、その制御が容易であり、しかも、前記駆動源１４を複数設けた場合と比較して装置の小型化を図ることができる。

また、ロッド２０の直線変位と、回転変位とをそれぞれ独立させて行うことができるため、前記直線変位をさせながら同時に回転変位を行っていた従来技術と比較し、電動アクチュエータ１０の高さ方向（矢印Ａ方向）への動作軌跡を抑制することが可能となり、それに伴って、前記電動アクチュエータ１０の設置スペースを抑制することができる。

なお、上述した説明では、第２カム溝７８の水平部８２が、鉛直部８０の上端部から右方向（矢印Ｄ方向）に延在するように形成され、第２ローラ４６を含むロッド２０が水平部８２の端部側となる右方向に旋回する場合について説明したが、例えば、前記水平部８２を前記鉛直部８０の上端部から左方向（矢印Ｄ方向）に延在させると共に、第１カム溝７６の始端部７６ａから終端部７６ｂに向かって左回りで上方に向かうように螺旋状に形成することにより、前記ロッド２０を左方向に旋回させるようにしてもよい。これにより、アーム６０を左方向に回動させることが可能となる。

すなわち、第１カム溝７６及び第２カム溝７８の水平部８２の延在方向を変更することにより、単一の駆動力変換機構１８でロッド２０の回動方向を自在に変更することが可能となる。

また、上述した第１の実施の形態においては、駆動力変換機構１８が電動アクチュエータ１０に適用される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、圧力流体の供給作用下に駆動する流体圧シリンダ等に適用するようにしてもよい。

次に、第２の実施の形態に係る複動機構として機能する駆動変換機構１００について図９及び図１０を参照しながら説明する。

この駆動変換機構１００は、プレート状に形成され図示しない他部材に固定される第１プレート１０２と、前記第１プレート１０２の上方に設けられ変位自在に設けられた第２プレート（変位体）１０４と、前記第１プレート１０２の第１カム溝１０６と第２プレート１０４の第２カム溝１０８とに挿通されるロッド（出力軸）１１０とを含む。

第１プレート１０２には、ロッド１１０の案内される第１カム溝（第２溝）１０６が形成され、該第１カム溝１０６は、該第１プレート１０２の延在方向と直交した鉛直部１１２と、該鉛直部１１２に対して略直角に折曲され前記延在方向に沿って延在する水平部１１４とからなる。この鉛直部１１２は、前記第１プレート１０２の一端部側（矢印Ｆ方向）に形成され、水平部１１４は、前記第１プレート１０２の他端部側（矢印Ｇ方向）に向かって延在している。

第２プレート１０４は、第１プレート１０２の上方に所定間隔離間して平行に配置され、ロッド１１０の案内される第２カム溝（第１溝）１０８が形成される。この第２カム溝１０８は、第２プレート１０４の他端部側（矢印Ｇ方向）に形成される始端部１０８ａと、該第２プレート１０４の一端部側（矢印Ｆ方向）に形成される終端部１０８ｂとを有し、前記始端部１０８ａが、第２プレート１０４の長手方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）と平行な一側部側（矢印Ｈ方向）、前記終端部１０８ｂが、前記第２プレート１０４の他側部側（矢印Ｊ方向）となるように所定角度傾斜して形成される。

また、第２プレート１０４は、図示しない駆動源による押圧作用下に長手方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に沿って直線変位する。この際、第２プレート１０４は、略水平方向のみに変位し、第１プレート１０２に対して平行な状態を維持しつつ変位する。この駆動源は、例えば、圧力流体の供給作用下に直線変位するピストンを有した流体圧シリンダ等が用いられる。

第２の実施の形態に係る複動機構として機能する駆動変換機構１００は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について図１０Ａ〜図１０Ｄを参照しながら説明する。なお、ここでは、図９及び図１０Ａに示されるように、ロッド１１０の上端部が、第２プレート１０４における第２カム溝１０８の始端部１０８ａに挿通され、一方、前記ロッド１１０の下端部が、第１プレート１０２における第１カム溝１０６の鉛直部１１２に挿通された状態を初期位置として説明する。

先ず、図１０Ａに示される初期位置から、図示しない駆動源の駆動作用下に第２プレート１０４の一端部が押圧されることにより（押圧力Ｐ）、ロッド１１０が第２カム溝１０８に沿って徐々に終端部１０８ｂ側へと移動する。この場合、ロッド１１０は、第１プレート１０２において第１カム溝１０６の鉛直部１１２に挿入されているため、前記ロッド１１０が第１及び第２プレート１０２、１０４の長手方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）と直交方向にのみ変位可能となる。

次に、第２プレート１０４がさらに変位することによって、図１０Ｂに示されるように、ロッド１１０が第２カム溝１０８の終端部１０８ｂ近傍まで移動し、同時に、ロッド１１０の下端部が、第１カム溝１０６における鉛直部１１２と水平部１１４との接合部位近傍まで移動する。そして、ロッド１１０の上端部が、第２カム溝１０８の終端部１０８ｂに到達すると同時に、図１０Ｃに示されるように、ロッド１１０の下端部が、前記接合部位から水平部１１４へと移動する。換言すれば、第１カム溝１０６の水平部１１４は、第１及び第２プレート１０２、１０４の長手方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）と直交方向へのロッド１１０の変位を規制する変位規制手段として機能する。

これにより、ロッド１１０の上端部が、終端部１０８ｂに到達して係合された状態で、該ロッド１１０の下端部が水平部１１４の端部側（矢印Ｇ方向）に向かって徐々に移動し始める。

そして、図１０Ｄに示されるように、ロッド１１０は、水平部１１４の端部に到達するまで変位して停止する。

上述したように、第２の実施の形態では、駆動源の駆動作用下に第２プレート１０４を変位させることにより、ロッド１１０を第１プレート１０２の鉛直部１１２に沿って第１及び第２プレート１０２、１０４の長手方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）と直交方向（矢印Ａ方向）に直線変位させることができると共に、該直線変位が完了した後に、ロッド１１０が第１プレート１０２における第１カム溝１０６の鉛直部１１２から離脱して水平部１１４に沿って該第１プレート１０２の長手方向（矢印Ｆ、Ｇ方向）に沿って変位させることができる。このように単一の駆動源でロッド１１０の２方向（長手方向、該長手方向と直交方向）に直線変位させることができるため、その制御が容易であり、しかも、前記駆動源を複数設けた場合と比較して装置の小型化を図ることができる。

なお、本発明に係る複動機構は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…電動アクチュエータ １２…ボディ
１４…駆動源 １６…ギア機構
１８、１００…駆動力変換機構 ２０、１１０…ロッド
４０…アダプタ ４４…第１ローラ
４６…第２ローラ ４８…インナーカム
５０…アウターカム ５２…凹部
６０…アーム ６４…シャフト
７４…第２軸受 ７６、１０８…第１カム溝
７６ａ、１０８ａ…始端部 ７６ｂ、１０８ｂ…終端部
７８、１０８…第２カム溝 ８０、１１２…鉛直部
８２、１１４…水平部 １０２…第１プレート
１０４…第２プレート

Claims (7)

1. 駆動部の駆動作用下に変位する変位体と、該変位体に係合される出力軸とを備え、前記変位体の変位に伴って前記出力軸を変位させる複動機構において、
   前記複動機構は、一対の第１溝を有した変位体と、
   前記第１溝に係合される一対の第１ローラを有した出力軸と、
   前記変位体に並設され、前記出力軸を少なくとも２方向に変位させる変換手段と、
   を備え、
   前記変換手段は、前記出力軸に設けられた一対の第２ローラの係合される一対の第２溝に形成され、前記出力軸を一方向に案内する第１案内部と、該第１案内部に接続され前記出力軸を前記一方向とは異なる他方向に案内する第２案内部とからなり、一方の第１及び第２ローラと、他方の第１及び第２ローラとが前記出力軸を中心として対称となるようにそれぞれ一直線状に配置され、一方の第１及び第２溝と、他方の第１及び第２溝とが前記変位体の中心に対してそれぞれ対称となるように配置されることを特徴とする複動機構。
2. 請求項１記載の複動機構において、
   前記第１案内部は、前記変位体の変位方向と直交方向に延在し、前記第２案内部は、前記変位体の変位方向に沿って延在することを特徴とする複動機構。
3. 請求項１又は２記載の複動機構において、
   前記第１溝は、前記変位体の変位方向に対して所定角度傾斜して延在することを特徴とする複動機構。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の複動機構において、
   前記複動機構には、前記第１案内部によって前記出力軸が変位する際、他方向への変位を規制し、且つ、前記第２案内部によって前記出力軸が他方向へ変位する際に前記一方向への変位を規制する変位規制手段を備えることを特徴とする複動機構。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の複動機構において、
   前記駆動部は、前記変位体を回転変位させる回転駆動源であることを特徴とする複動機構。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の複動機構において、
   前記駆動部は、前記変位体を直線変位させる駆動源であることを特徴とする複動機構。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の複動機構において、
   前記複動機構は、アクチュエータに設けられることを特徴とする複動機構。

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