JP7448907B2 - 駆動機構および穿孔装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施形態1について、図1~3を参照しながら説明する。
1.中心軸lに沿った方向に沿って分割された複数の分割体11を備えている回転棒10であって、分割体11の各々は独立に中心軸lに沿った方向に移動可能である、回転棒10(図1の(a)を参照);
2.回転棒10を取り囲む環状の摺動溝31が形成された支持体A、B(図1の(b)および(c)を参照);および、
3.回転棒10と支持体A、Bとの間に配置されており、中心軸lに沿った複数の縦溝51が形成されている外筒50(図1の(d)および図2を参照);
を備えている。
以下、本発明の実施形態2について、図4~6を参照しながら説明する。
1.中心軸lに沿った方向に沿って分割された、複数の分割体11を備えている回転棒10(分割体11の各々には、追従移動部15が接続されている。図4の(a)を参照);
2.回転中心から縁部までの距離が一定ではない、複数の回転カム35(図4の(b)および(c)を参照);および、
3.複数の回転カム35を互いに位相が異なるように回転させるカム回転機構36(図5を参照);
を備えている。
実施形態1、2で説明した駆動機構100、200の応用例について説明する。図7は、本発明の実施形態3に係る穿孔装置300の要部を表すブロック図である。穿孔装置300は、駆動機構100または駆動機構200に加えて、モータ20および平行移動部40を備えている。平行移動部40は、往復運動する回転棒10を、中心軸lに沿った方向に移動させることができる。このとき、(i)回転棒10は、中心軸lを回転軸として回転しており、かつ、(ii)分割体11の各々は、中心軸lに沿った方向に交互に往復運動している。なお、平行移動部40としては、公知の機構(ラック・ピニオンなど)を採用することができる。
図8の(a)のように、回転棒10を中空針とすれば、穿孔装置300を、穿刺装置(例えば注射器)として利用することができる。穿刺装置は、中空針を通して液体を採取または注入することができるので、採血、手術、薬物送達など、医療一般に用いることができる。
駆動機構100は、1つの回転動力源(モータなど)だけで、回転棒10の回転と、分割体11の交互の往復とを実現できる。また、部品の数も少数にとどめられる。駆動機構200は、既存の部品を組み合わせて作製できるので、動作の信頼性が高い。また、小型化にも適している。
上述の実施形態において、駆動機構100、200は、一方向の回転運動を時計回りおよび反時計回りを交互に繰り返す回転運動に機械的に変換する、機械的変換機構22をさらに備えていてもよい。機械的変換機構22は、一方向の回転駆動を入力することによって、反時計回り方向の回転と時計回り方向の回転とが交互に現れる回転駆動を出力する機構である。機械的変換機構22を備えていることによって、一方向の回転駆動から、時計回り方向および反時計回り方向の両方向の回転運動を機械的に取り出すことができる。その結果、回転棒10の回転運動は、時計回りの回転と反時計回りの回転とを交互に繰り返すものになる。このような構成とすれば、例えばモータに複雑な制御を施すことなく(単純な構造のモータを使用して)、回転棒10に時計回りの回転と反時計回りの回転とを交互に繰り返させることができる。
図11を参照しながら、分割体11の構成の変形例について説明する。上述した通り、複数の分割体11は、回転棒10を中心軸lに沿って分割したものである。上述の実施形態では、回転棒10を、中心軸lに沿って2等分した分割体11の例を示したが、それ以外の分割体11の例として、図11の(a)および(b)に示すものがある。
本発明は、以下の構成を包含している。
駆動機構100であって、
中心軸lに沿った方向に沿って分割された複数の分割体11を備えている回転棒10であって、上記分割体11の各々は独立に上記中心軸lに沿った方向に移動可能である、回転棒10と、
上記回転棒10を取り囲む環状の摺動溝31が形成された支持体A;Bと、
上記回転棒10と上記支持体A;Bとの間に配置されており、上記中心軸lに沿った複数の縦溝51が形成されている外筒50と、を備え、
上記複数の分割体11の各々は、当該分割体11の側面から突出した突起部12を有しており、
上記突起部12は、上記摺動溝31内および上記縦溝51内を摺動することができ、
上記突起部12を有する分割体11の各々は、当該突起部12が上記摺動溝31内を摺動することにより、上記中心軸lに沿った方向に移動し、
上記突起部12は、上記中心軸lを回転軸として上記外筒50が回転することにより、上記摺動溝31内を摺動する、駆動機構100。
駆動機構200であって、
中心軸lに沿った方向に沿って分割された複数の分割体11を備えている回転棒10であって、上記分割体11の各々は独立に上記中心軸lに沿った方向に移動可能である、回転棒10と、
上記複数の分割体11の各々に接続されている、複数の追従移動部15と、
回転中心から縁部までの距離が一定ではない複数の回転カム35と、
上記複数の回転カム35を互いに位相が異なるように回転させるカム回転機構36と、を備え、
上記追従移動部15の各々は、上記回転カム35の縁部に当接しており、上記回転カム35の回転に追従して上記中心軸lに沿った方向に移動し、
上記回転棒10、上記追従移動部15、上記回転カム35および上記カム回転機構36は、上記中心軸lを回転軸として回転可能に構成されている、駆動機構200。
上記カム回転機構36は、
上記中心軸lと平行に配され、回転駆動源38によって回転する入力側軸36aと、
上記入力側軸36aに設けられた駆動ベベルギア36bと、
上記駆動ベベルギア36bと噛み合い、上記駆動ベベルギア36bの回転を上記複数の回転カム35の回転動作に変換する、複数の従動ベベルギア36cと、
を備えており、
上記従動ベベルギア36cの各々には、上記回転カム35が設けられている、<2>に記載の駆動機構200。
一方向の回転運動を、時計回りおよび反時計回りを交互に繰り返す回転運動に機械的に変換する、機械的変換機構22をさらに備えている、<1>~<3>のいずれか1つに記載の駆動機構100;200。
<1>~<4>のいずれか1つに記載の駆動機構100;200と、
上記分割体11が往復運動している状態の上記回転棒10を、上記中心軸lに沿った方向に移動させる平行移動部40と、
を備えている、穿孔装置300。
11 :分割体
12 :突起部
15 :追従移動部
22 :機械的変換機構
31 :摺動溝
35 :回転カム
36 :カム回転機構
36a:入力側軸
36b:駆動ベベルギア
36c:従動ベベルギア
38 :回転駆動源
40 :平行移動部
100、200 :駆動機構
300 :穿孔装置
A、B :支持体
l :回転棒の中心軸(中心軸)
Claims (7)
- 駆動機構であって、
中心軸に沿った方向に沿って分割された複数の分割体を備えている回転棒であって、上記分割体の各々は独立に上記中心軸に沿った方向に移動可能である、回転棒と、
上記回転棒を取り囲む環状の摺動溝が形成された支持体と、
上記回転棒と上記支持体との間に配置されており、上記中心軸に沿った複数の縦溝が形成されている外筒と、を備え、
上記複数の分割体の各々は、当該分割体の側面から突出した突起部を有しており、
上記突起部は、上記摺動溝内および上記縦溝内を摺動することができ、
上記突起部を有する分割体の各々は、当該突起部が上記摺動溝内を摺動することにより、上記中心軸に沿った方向に移動し、
上記突起部は、上記中心軸を回転軸として上記外筒が回転することにより、上記摺動溝内を摺動する、駆動機構。 - 駆動機構であって、
中心軸に沿った方向に沿って分割された複数の分割体を備えている回転棒であって、上記分割体の各々は独立に上記中心軸に沿った方向に移動可能である、回転棒と、
上記複数の分割体の各々に接続されている、複数の追従移動部と、
回転中心から縁部までの距離が一定ではない複数の回転カムと、
上記複数の回転カムを互いに位相が異なるように回転させるカム回転機構と、を備え、
上記追従移動部の各々は、上記回転カムの縁部に当接しており、上記回転カムの回転に追従して上記中心軸に沿った方向に移動し、
上記回転棒、上記追従移動部、上記回転カムおよび上記カム回転機構を、上記中心軸を回転軸として回転させる動力を与える回転動力部をさらに備えている、駆動機構。 - 駆動機構であって、
中心軸に沿った方向に沿って分割された複数の分割体を備えている回転棒であって、上記分割体の各々は独立に上記中心軸に沿った方向に移動可能である、回転棒と、
上記複数の分割体の各々に接続されている、複数の追従移動部と、
回転中心から縁部までの距離が一定ではない複数の回転カムと、
上記複数の回転カムを互いに位相が異なるように回転させるカム回転機構と、を備え、
上記追従移動部の各々は、上記回転カムの縁部に当接しており、上記回転カムの回転に追従して上記中心軸に沿った方向に移動し、
上記回転棒、上記追従移動部、上記回転カムおよび上記カム回転機構は、上記中心軸を回転軸として回転可能に構成されており、
上記カム回転機構は、
上記中心軸と平行に配され、回転駆動源によって回転する入力側軸と、
上記入力側軸に設けられた駆動ベベルギアと、
上記駆動ベベルギアと噛み合い、上記駆動ベベルギアの回転を上記複数の回転カムの回転動作に変換する、複数の従動ベベルギアと、
を備えており、
上記従動ベベルギアの各々には、上記回転カムが設けられている、駆動機構。 - 駆動機構であって、
中心軸に沿った方向に沿って分割された複数の分割体を備えている回転棒であって、上記分割体の各々は独立に上記中心軸に沿った方向に移動可能である、回転棒と、
上記複数の分割体の各々に接続されている、複数の追従移動部と、
回転中心から縁部までの距離が一定ではない複数の回転カムと、
上記複数の回転カムを互いに位相が異なるように回転させるカム回転機構と、を備え、
上記追従移動部の各々は、上記回転カムの縁部に当接しており、上記回転カムの回転に追従して上記中心軸に沿った方向に移動し、
上記回転棒、上記追従移動部、上記回転カムおよび上記カム回転機構は、上記中心軸を回転軸として回転可能に構成されており、
一方向の回転運動を、時計回りおよび反時計回りを交互に繰り返す回転運動に機械的に変換する、機械的変換機構をさらに備えている、駆動機構。 - 上記カム回転機構は、
上記中心軸と平行に配され、回転駆動源によって回転する入力側軸と、
上記入力側軸に設けられた駆動ベベルギアと、
上記駆動ベベルギアと噛み合い、上記駆動ベベルギアの回転を上記複数の回転カムの回転動作に変換する、複数の従動ベベルギアと、
を備えており、
上記従動ベベルギアの各々には、上記回転カムが設けられている、請求項2に記載の駆動機構。 - 一方向の回転運動を、時計回りおよび反時計回りを交互に繰り返す回転運動に機械的に変換する、機械的変換機構をさらに備えている、請求項1~3のいずれか1項に記載の駆動機構。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の駆動機構と、
上記分割体が往復運動している状態の上記回転棒を、上記中心軸に沿った方向に移動させる平行移動部と、
を備えている、穿孔装置。
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