WO2016125246A1 - マルチポジション型往復回転アクチュエータ - Google Patents

マルチポジション型往復回転アクチュエータ Download PDF

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WO2016125246A1
WO2016125246A1 PCT/JP2015/052936 JP2015052936W WO2016125246A1 WO 2016125246 A1 WO2016125246 A1 WO 2016125246A1 JP 2015052936 W JP2015052936 W JP 2015052936W WO 2016125246 A1 WO2016125246 A1 WO 2016125246A1
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WO
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rotating plate
plate
switching
rotary actuator
drive source
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PCT/JP2015/052936
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English (en)
French (fr)
Inventor
厚志 松本
弘之 菅野
Original Assignee
沖マイクロ技研株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14—Pivoting armatures

Definitions

  • the invention according to the present application (hereinafter referred to as “the present invention”) relates to a reciprocating rotary actuator that outputs a rotational force that reciprocally rotates at a predetermined rotation angle, and in particular, a plurality of positions around the axis with a single output shaft (
  • the present invention relates to a multi-position type reciprocating rotary actuator capable of supplying a reciprocating rotational force by “multi-position”.
  • a general reciprocating rotary type rotary actuator supplies a rotational force that reciprocates at a predetermined rotation angle as a driving force.
  • a guide blade for distributing bills, coins, paper pieces, etc. to a predetermined transport path is incorporated as a drive source for operating. It is.
  • these devices are becoming smaller and more multifunctional year by year, and it is a matter of course that there is a demand for this compatibility for built-in parts.
  • Patent Document 1 This provides a structure that can be reciprocally rotated at a position rotated by a predetermined angle by switching the link body and the gear meshing therewith by linearly moving in the axial direction. More specifically, when viewed from the output shaft, reciprocal rotation is performed at a predetermined rotation angle (for example, 30 °) with one radial direction as a reference (home position), and a predetermined rotation angle (from the home position is appropriately determined by a link mechanism). For example, a reciprocating rotational force having the predetermined rotational angle (for example, 30 °) is output at a position rotated about 120 °.
  • a predetermined rotation angle for example, 30 °
  • the present application provides a novel reciprocating rotary actuator based on a different technical idea while being based on the previously proposed reciprocating rotary actuator.
  • the position on the output shaft that supplies the reciprocating rotational movement force on the same axis can be set to multiple relatively rotated positions, and the multi-position that increases the flexibility and versatility of the product
  • a reciprocating rotary actuator of a type is provided.
  • a multi-position type reciprocating rotary actuator (hereinafter referred to as “the actuator of the present application”) according to the present invention is configured as follows.
  • the actuator according to claim 1 of the present invention includes a drive source that axially outputs a rotational force that reciprocally rotates at a predetermined rotation angle, and is connected and separated on the same axis as the output shaft of the drive source. And a switching connection mechanism that is connected to the output shaft by rotating the shaft relatively coaxially and output means for supplying the shaft output to the outside via the switching connection mechanism.
  • the “output shaft” is not limited to a shaft shaft that is normally configured as a tangible rod, but has a broad meaning that includes an assumed shaft that serves as a rotation center of a rotational force supplied from a drive source.
  • the shaft rotational force of the reciprocating rotational motion output from the drive source is output to the outside as the drive force from the output means as it is at the time of connection.
  • the switching connection mechanism connects or separates the output shaft of the drive source and the output means, and at the time of the separation, the shaft is rotated relative to the output shaft of the drive source, and then the output means is connected again. It has an effect.
  • “relatively rotating the axis” means that only the other side is rotated on the same axis with respect to one side of the connecting portion.
  • the output means is for outputting rotational force to the outside, and is mainly composed of a rod-shaped shaft (shaft).
  • the present invention is not limited to this, and it may be configured by a cylinder, a flange-shaped disk, a crank, or the like.
  • the actuator of the present application moves (referred to as “transition”) to a position where the position at the time of the re-connection is relatively rotated by a predetermined angle with respect to the previous connection position. Then, the driving force for reciprocating shaft rotation is output again.
  • a rotational movement is made at a predetermined angle (referred to as a “transition angle”) around the axis from a certain reference position (“home position”).
  • a shaft rotational force (hereinafter referred to as “reciprocating rotational force”) that performs reciprocating rotational motion at a plurality of locations (“multi-position”) can be output to the outside.
  • the configuration according to claim 2 of the present invention is characterized in that the transition angle at the time of separation by the switching coupling mechanism is set to be the same as the rotational angle of the reciprocating rotational motion of the drive source.
  • transition angle at the time of separation described above can be set as appropriate, but by making the transition angle the same as the reciprocation rotation angle in this way, it is an integral multiple of the reciprocation rotation angle around the output shaft.
  • the reciprocating rotational force can be output by sequentially shifting to the position. Further, since the connection and separation are performed at the turning point in the rotational direction of the reciprocating rotation, the positioning at the time of connection and separation is ensured and the operation can be stabilized.
  • a switching connecting mechanism comprising: a rotating plate that can be connected at a plurality of rotational positions (referred to as “transition positions”) coaxial with the output shaft of the drive source; It comprises a clutch mechanism for connecting and disconnecting with the drive source, and stopper means for stopping the rotation of the rotating plate when separated by the clutch mechanism.
  • the rotating plate is separated from the output shaft of the drive source by the clutch mechanism, and at the same time, the rotation of the rotating plate is stopped by the stopper means.
  • the output shaft of the drive source is shifted, and then the output shaft and the rotating plate are connected again.
  • a clutch mechanism includes an expansion urging means (for example, an elastic material such as a coil spring, a leaf spring, or rubber) interposed between a drive source and a rotating plate, and the rotating plate as an axis. And an operating means for moving the expansion biasing means in a compressing direction.
  • an expansion urging means for example, an elastic material such as a coil spring, a leaf spring, or rubber
  • the switching connecting mechanism according to claim 5 is not to directly connect and separate the rotating plate and the output shaft from the configuration of claim 3 above, but via a switching plate interposed therebetween.
  • the connection is separated. That is, a switching plate that is coaxially connected to the output shaft of the drive source, and a rotating plate that is coaxially connected to the switching plate and that can be connected and separated at a plurality of rotational positions (or transition positions) are disposed, and the switching plate
  • a clutch mechanism that connects and separates the rotary plate and the drive source by moving an output shaft on the output shaft, and stopper means that stops the rotation of the rotary plate in accordance with the separation by the action of the clutch mechanism It is.
  • the switching plate connected coaxially with the output shaft of the drive source is connected to the rotating plate. It can be connected at multiple locations.
  • the clutch mechanism used in the above-described configuration is, as claimed in claim 6, extended expansion means (for example, an elastic material such as a coil spring, a leaf spring, or rubber) interposed between the drive source and the switching plate. And an operating means for moving the switching plate along the axis and compressing the expansion urging means and for connecting and separating the switching plate and the rotating plate.
  • extended expansion means for example, an elastic material such as a coil spring, a leaf spring, or rubber
  • the switching plate can be moved on the shaft by the repulsive elastic force of the expansion biasing means and connected to the rotating plate, and the rotational force of the reciprocating rotation from the drive source can be output from the output means to the outside. Then, the switching plate is moved in the reverse direction (rear direction) by the activation of the operating means, and the connection with the rotating plate is released. In the process of moving the switching plate, the expansion biasing means is compressed and a rebound elastic force is accumulated.
  • actuating means constituting the clutch mechanism for example, an appropriate known technique is used such as a mechanism utilizing a lever action.
  • connection used in the description of each claim is not a completely integrated connection in which the rotation direction is restricted in the X direction, the Y direction, but only the rotation direction that can ensure at least an integral rotation. Means a bond. Rather, in order to allow appropriate connection and separation, it is preferable that the rotating plate and the switching plate are allowed to move on the shaft.
  • a fitting structure of a concave portion and a convex portion may be used.
  • the outline of the rotating plate is formed in a circular shape or a polygonal shape in which a circle is inscribed, and includes recesses (opening through holes) arranged at a plurality of positions on the circumference of a predetermined radius from the output shaft.
  • a convex portion formed on the output side of the driving source or the switching plate facing the rotating plate may be fitted.
  • the position where the concave portion is formed on the rotating plate is as close to the outer peripheral edge as possible. Thereby, transmission of torque at the time of connection can be ensured.
  • the present invention is configured as described above, it is possible to output the shaft rotation output of the reciprocating rotational movement from the drive source at a plurality of relatively axially rotated positions, that is, at a plurality of transition positions.
  • the provision of the output of the reciprocating rotational force at the plurality of transition positions can increase the degree of freedom in dealing with a multi-function embedded device and can be highly versatile.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing each component of Example 1 in an exploded manner. It is a side view of the partial cross section which shows the time of reciprocating rotation of Example 1. FIG. It is a side view of the partial cross section which shows the time of mode switching of Example 1. FIG. FIG. 3 is a front view showing the front plate of Example 1 excluding the front plate. It is a relationship figure which shows the positional relationship of a rotation angle and a transition angle. It is explanatory drawing which showed the process of mode switching of Example 1 in steps. It is the disassembled perspective view which decomposed
  • Example 1 two examples (hereinafter referred to as “Example 1” and “Example 2”) will be described based on the drawings as specific examples for implementing the actuator of the present application.
  • Example 2 two examples
  • the first embodiment will be described separately for each main configuration based on FIG. 1 to FIG.
  • the actuator of the present application is functionally not limited in the direction of installation, but will be described based on the illustrated positional relationship between the top, bottom, left, and right for convenience of explanation. 1 to 3 and 7 to 9, the left direction is defined as the front direction and the right direction is defined as the rear direction.
  • a rotary solenoid indicated by reference numeral 1 is used as the drive source of the first embodiment.
  • the rotary solenoid 1 includes an electromagnetic coil 10 attached to a rear plate 2 that constitutes a part of a housing that accommodates the whole, and a rotor 11 that is disposed with the electromagnetic coil 10 and an air gap.
  • the rotor 11 is rotatably supported above the electromagnetic coil 10 by a rotor bearing 20 attached to the rear plate 2.
  • the rotor 11 contains two magnets 12 that are exposed to the electromagnetic coil 10 side with different magnetic pole faces arranged side by side in the rotational direction.
  • a back yoke 13 is abutted on the front side surface covering these two magnets 12 and 12.
  • the rotor 11 is integrally formed with two parallel round rod-like insertion pins 14 extending in the front direction along the output shaft 3 at positions where the output shaft 3 is axisymmetric.
  • the rotor 11 reciprocates at a predetermined rotation angle about the coaxial output shaft 3 by energization control to the electromagnetic coil 10. At this time, since the output shaft 3 that is the rotation axis of the rotor 11 is located at a higher position in the drawing view, the rotor 11 exhibits a movement (swing) that causes the pendulum to swing.
  • a movement tilt
  • Such a basic structure of the rotor 11 is a well-known technique that has already been disclosed in Patent Document 1 and the like.
  • the rotational angle ⁇ of the reciprocating rotation in this configuration is determined by the restriction of contact with the stopper 21 formed upright at the edge of the rear plate 2 on both sides of the electromagnetic coil 10 in a front view.
  • the stopper 21 is formed by bending a part of the edge of the rear plate 2 in the front direction.
  • the rotational angle ⁇ at this time is determined by the positional relationship between the rotor bearing 20 and the stoppers 21 and 21 on both sides. In the first embodiment, this is set to be 30 degrees.
  • the stopper 21 of Example 1 is shape-molded with the rear plate 2 as described above, it may be formed separately.
  • a desired rotation angle ⁇ can be set depending on the distance between the stoppers 21 and 21 and the rotation radius of the rotor 11.
  • reference numeral 4 is a rotating plate.
  • the rotating plate 4 has a hard disk shape, and an axial center hole 40 having a diameter that can be inserted and fitted in one end side in the rear direction of the output shaft 8 to be described later is formed at the center thereof.
  • a key groove 41 is formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 40 so that a key 80 described later can be fitted and inserted.
  • a plurality of insertion holes 42 penetrating the front and back are arranged at equal intervals on a circumference of a predetermined radius from the axis.
  • An angle ⁇ (synonymous with the “transition angle”) formed by the distance and the radius of the insertion hole 42 is set to coincide with the rotation angle ⁇ of the rotor 11.
  • the insertion holes 42 are formed at 12 locations where the circumference is equally divided at 30 degrees.
  • the outline shape of the rotating plate 4 of the first embodiment may be a regular polygon or a polygon circumscribed around the circle in addition to a circle.
  • a coil spring 5 is disposed on the output shaft 3 in an installed state as an expansion biasing means constituting a clutch mechanism.
  • the coil spring 5 functions as an expansion force in a direction in which the rotating plate 4 is separated from the rotor 11.
  • an operating means 6 constituting a clutch mechanism is disposed in the front direction of the rotating plate 4.
  • the actuating means 6 is a mechanism using a lever action (“leverage action”).
  • the lever body 60 constituting the lever action is formed in a substantially U shape when viewed from the front, and is arranged between the rotating plate 4 and the front plate 7 in a standing manner.
  • a convex contact portion 61 is formed that contacts the vicinity of both peripheral edges in the left-right direction of the front surface of the rotating plate 4 and functions as an action point of the lever action.
  • the lower end portion 62 of the lever body 60 is attached to the lower portion of the front plate 7 through a frame 65 which will be described later so as to be capable of rotating in the rear direction so as to function as a fulcrum for lever action.
  • a solenoid 63 is attached and held on the front plate 7 so as to be sandwiched by a frame 65 at a position closer to the upper position than the attachment position of the lower end portion 62 of the lever body 60.
  • the solenoid 63 includes a plunger 64 that moves back and forth (directly) in the rear direction. The direct power of the plunger 64 passes through the frame 65 and is connected to a position closer to the upper position than the fulcrum position of the lever body 60 so as to function as a power point for lever action.
  • the plunger 64 advances (rear direction of the arrow a) to push the lever body 60, and the contact portion 61 of the lever body 60 is pressed against the front surface of the rotating plate 4 by the lever action. Acts (arrow b). By this action, the rotating plate 4 moves in the rear direction while bending the coil spring 5 (arrow c), and the fitting pin 14 integrated with the rotor 11 is fitted into the corresponding fitting hole 42. As a result, the rotating plate 4 is connected to the rotor 11 and rotates integrally on the same axis.
  • reference numeral 8 denotes an output shaft constituting the output means.
  • the main body of the output shaft 8 has a round bar shape, is supported in a penetrating manner by a front bearing 71 attached to the front plate 7, and is arranged coaxially with the output shaft 3 of the rotor 11.
  • a substantially U-shaped key 80 extending in the rear direction is integrally formed at the rear end of the output shaft 8.
  • a stopper pin 72 that can be fitted is provided on the upper portion of the front plate 7 so as to protrude in the rear direction at a position corresponding to at least one fitting hole 42 of the rotating plate 4.
  • the stopper pin 72 is for fitting into the fitting hole 42 to stop the rotating plate 4. Therefore, as long as the rotating plate 4 can be stopped and held, other configurations are possible without being limited thereto.
  • the rotating plate 4 has a regular polygonal shape and sandwiches the peripheral side portion, or a plate surface is formed with a large number of convex portions and notch portions for friction and engagement. It is good also as a structure which stops by a joint (illustration omitted).
  • Example 1 although it is set as the single stopper pin 72, it is not limited to this. (4) Operation and effect as a whole of Example 1
  • the actuator of the present application is characterized by a plurality of positions shifted in units of a predetermined transition angle ⁇ from a specified reference position (referred to as “home position (HP)”) in a front view of the output shaft 3. (Referred to as “multi-position”) is to output the rotational force of the reciprocating rotational motion at the rotational angle ⁇ to the outside as a driving force.
  • the action of this position transition is called “mode switching”.
  • the rotating plate 4 moves in the rear direction (arrow c) by the activation of the solenoid 63 and the action of the lever body 60, and is connected to the rotor 11.
  • the key 80 of the output shaft 8 slides in the key groove 41 of the rotating plate 4 but does not come off the key groove 41, the output shaft 8 and the rotating plate 4 are maintained in a connected state. is doing.
  • the rotor 11, the rotating plate 4, and the output shaft 8 rotate integrally on the same axis, and the reciprocating rotational force from the rotor 11 is output as it is.
  • the insertion pin 14 of the rotor 11 is inserted into the opposing insertion hole 42 of the rotating plate 4 (shown in black).
  • the stopper pin 72 is removed from the rotating plate 4 (illustrated in white), and the rotor 11, the rotating plate 4, and the output shaft 8 rotate together.
  • the rotation angle ⁇ of the reciprocating rotation at this time is defined by contact with the stoppers 21 provided on both sides of the rear plate 2. In the first embodiment, the rotation angle ⁇ is set to 30 degrees.
  • the mode is sequentially switched to move to a desired position, and the reciprocating rotational force can be output.
  • the transition angle ⁇ of this position is normally set to be the same as the rotation angle ⁇ of the rotor 11, but is further subdivided by stopping the rotor 11 at a position other than the contact position of the left and right stoppers 21 (for example, an intermediate position). It is also possible to set the transition angle ⁇ .
  • Example 1 since the transition angle ⁇ is selected to be 30 degrees, there are 12 positions for outputting the rotational force of the reciprocating rotation.
  • Example 2 will be described.
  • the technical idea of the actuator of the present application is realized in the same manner as the first embodiment, but a further component is added to the operation mechanism of the clutch mechanism of the first embodiment.
  • the outline is that a switching plate 200 is newly provided, and mode switching is performed by moving the switching plate 200 coaxially with the output shaft 3 in place of the rotating plate 4 of the first embodiment.
  • the basic configuration of the rotary solenoid 100 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but has a different configuration in that a rotor shaft 110 is provided at the rotation center of the rotor 11. This is to secure the holding and moving axis of the switching plate 200, which will be described later, on the output shaft.
  • Other configurations of the rotor 11, the fitting pin 14, and the rear plate 2 and their operations are the same as those in the first embodiment.
  • the switching plate denoted by reference numeral 200 is hard and has a rectangular plate shape, and an insertion hole 210 having a diameter through which the rotor shaft 110 can fit is formed at the center. Further, an insertion tube 211 having an opening diameter and a sliding distance through which the insertion pin 14 of the rotor 11 can be inserted at a symmetrical position across the insertion hole 210 is integrally formed on the rear plate surface of the switching plate 200. Is formed. Further, a connecting pin 212 having an outer diameter that can be inserted into the insertion hole 410 of the rotating plate 400 is integrally formed on the plate surface in the front direction of the switching plate 200 at a vertically symmetrical position across the insertion hole 210. ing.
  • the rotary plate 400 used in the second embodiment has a hard plate shape, and a large number of insertion holes 410,... Are formed on the plate surface at equal intervals on the circumference as in the first embodiment. .
  • the outline of the rotating plate 400 is a regular polygon (a regular dodecagon in the second embodiment).
  • the number of corners coincides with the number of the insertion holes 410, and the corners are formed in the radial direction through which the insertion holes 410 pass.
  • the rotating plate 400 of the second embodiment has the output shaft 8 extending in the front direction integrally attached and fixed to the shaft center thereof, and is rotatably supported by the front bearing 71.
  • the corresponding connecting pin 212 of the switching plate 200 is fitted into and connected to the insertion hole 410.
  • operating means 600 constituting a clutch mechanism is disposed. Similar to the first embodiment, the operating means 600 has a configuration that functions by lever action.
  • a stopper body 620 having a substantially U shape is arranged in a standing manner.
  • the stopper body 620 is mainly composed of a sandwiching portion 621 (standing state in the drawing) made of a parallel body constituting a part of the U-shape, and the interval between the stopper bodies 620 is a regular polygonal outline shape. In this case, the distance between the opposite sides is set. Further, on the rear side of the lower end portion of the sandwiching portion 621, a wedge body 622 having a slope inclined downward in the rear direction is integrally formed at the upper portion.
  • one end side (front end portion) of the link lever 610 is pivotably coupled to the lower end portion of the stopper body 620 (“link coupling”) to function as an operation point.
  • the other end side (rear direction end portion) of the link lever 610 is attached and fixed to the lower portion of the rear plate 2 and is linked by a frame 630 so as to function as a fulcrum for lever action.
  • a solenoid 63 with the linear movement direction of the plunger 64 facing upward is mounted on a base plate 640 whose lower end edge portion is bent and covered with the frame 630. And fixed. The plunger 64 advances and retreats through the frame 630 and acts on the intermediate portion of the link lever 610 to function as a lever point of leverage.
  • the switching plate 200 slides in the rear direction while bending the coil spring 5 on the rotor shaft 110. At this time, the expansion repulsive force is accumulated in the coil spring 5.
  • the main body forms a rod-like body as in the first embodiment, and is fixedly attached integrally to the shaft center of the rotating plate 400.
  • the rotor shaft 110 is supported coaxially with the output shaft 3.
  • the output shaft 8 transmits and outputs the rotation of the rotating plate 400 as it is. (4) Operation and effect as a whole of the position of the configuration of the second embodiment
  • connection pin 212 of the switching plate 200 that rotates integrally with the rotor 11 is inserted into the insertion hole 410 of the rotating plate 400 (see FIG. 11). Then, the stopper body 620 descends and disengages from the rotating plate 400, and the rotor 11, the switching plate 200, the rotating plate 400, and the output shaft 8 rotate together. At this time, the rotation angle ⁇ of the reciprocating rotation is defined by contact with the stoppers 21 on both sides of the rear plate 2. This angle ⁇ is set to 30 degrees as in the first embodiment.
  • the rotor 11 is stopped in a state where the rotor 11 is swung to the right as viewed from the front, and the stopper body 620 raised by the lever action is opposed to the rotating plate 400. Stop rotation by pinching the sides.
  • the wedge body 622 of the stopper body 620 is inserted between the rotating plate 400 and the switching plate 200, and the connecting pin 212 is pulled out from the insertion hole 410.
  • the rotor 11 and the switching plate 200 can rotate together.
  • the rotor 11 and the switching plate 200 are rotated clockwise (arrow e) until they contact the left stopper 21L.
  • the rotation angle at this time is the rotation angle ⁇ of the rotor 11 (30 degrees in the second embodiment).
  • the reciprocating rotational force can be output at each of a plurality of locations (multi-position).

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Abstract

【課題】往復回転運動力を供給する出力軸上の位置を、同軸上で相対的に回転させた複数位置に行えるようにして、製品への組み込みの自由度と汎用性を高めた。 【解決手段】所定回転角で往復回転力を軸出力する駆動源（１）と、該駆動源の出力軸（３）と同軸上で連結分離させると共に、該分離時に前記駆動源の出力軸に対して同軸上で相対的に軸回転させて出力軸と回転板を再連結させる切替連結機構と、該切替連結機構を介して外部へ往復回転力を供給する出力手段（８）と、から構成している。切替連結機構は、てこ作用を利用した作動手段（６）と拡張付勢手段（５）の対向作用を行うクラッチ機構によって行う。これにより、出力軸回りを移行した複数個所（マルチポジション）において、それぞれ往復回転力を出力させることができる。

Description

マルチポジション型往復回転アクチュエータ
　本願に係る発明（以下、「本願発明」）は、所定の回転角で往復回転運動する回転力を軸出力する往復回転アクチュエータに関し、特に、単一の出力軸で該軸回りの複数の位置（「マルチポジション」という。）で往復回転力を供給することができるマルチポジション型往復回転アクチュエータに関する。
　一般的な往復回転型のロータリーアクチュエータは、所定の回転角で往復回転運動する回転力を駆動力として供給するものである。これは、例えば、ＡＴＭ（自動預金受払機）や自動発券機、又はプリンタ装置などにおいて、紙幣や硬貨、又は紙片などを所定の搬送路へ振り分けるガイド用ブレードを、作動させるための駆動源として組み込まれている。
　さらに、これらの装置は、年々、小型多機能化してきており、当然に組込部品へもこの対応要請が望まれている。
　これに応えるものとして、本出願人は、先に特許文献１として往復回転アクチュエータの技術を開示している。これはリンク体とこれと噛合するギアを軸方向に直動させて切替えることで、所定角だけ回転をさせた位置で往復回転させることができる構造を提供したものである。詳述すると、出力軸から見て、一つの半径方向を基準（ホームポジション）として所定回転角（例えば、３０°）で往復回転を行わせると共に、適宜にリンク機構によってホームポジションから所定回転角（例えば、１２０°）だけ軸回転させた位置において、前記所定回転角（例えば、３０°）の往復回転力を出力させるものであった。
特開２００９－３０３４７６
上記の開示発明では、リンク体とギアとの噛合を設定することにより単一の出力軸で基準位置（ホームポジション）から軸回転移動した２箇所の位置（例えば、３０°と１２０°）でそれぞれ往復回転の回転力を出力させるものであった。
　しかし、上述したように、年々進歩している装置（ＡＴＭやプリンタ）は、省スペース化に加えて多機能製品が比較的短い期間で開発されて製品化されてきており、仕様設計に迅速に対応でき、かつ設計自由度の高い部品への要望が高まっている。
　そこで、本願出願には、かかる要請に鑑み、先に提案した往復回転アチューエータを基にしながらも異なる技術思想に基づいた新規な往復回転アクチュエータを提供するものである。敷衍すると、同軸上において、往復回転運動力を供給する出力軸上の位置を、相対的に回転させた複数位置に行えるようにして、製品への組み込みの自由度と汎用性を高めたマルチポジション型の往復回転アクチュエータを提供するものである。
　上記課題を解決するため、本願発明にかかるマルチポジション型往復回転アクチュエータ（以下、「本願アクチュエータ」と言う。）は、次のように構成している。
　本願発明の請求項１にかかるアクチュエータは、所定回転角で往復回転運動する回転力を軸出力する駆動源と、　該駆動源の出力軸と同軸上で連結分離させると共に、該分離時に前記駆動源の出力軸に対して同軸上で相対的に軸回転させて連結する切替連結機構と、該切替連結機構を介した前記軸出力を外部へ供給する出力手段と、から成ることを特徴としている。ここで、上記「出力軸」は、通常有体棒状で構成されるシャフト軸に限らず、駆動源から供給される回転力の回転中心とした想定上の軸をも含む広義を意味する。
　かかる構成により、駆動源から出力される往復回転運動の軸回転力は、連結時にはそのままの出力手段から駆動力として外部へ出力される。
　また、切替連結機構は、駆動源の出力軸と出力手段とを連結又は分離する作用と共に、その分離時には駆動源の出力軸に対して相対的に軸回転させた後、再度出力手段を連結させる作用を奏するものである。ここで「相対的に軸回転」とは、連結部位の一方側に対して他方側のみを同軸上で軸回転させることを意味する。
　出力手段は、外部へ回転力を出力するためのものであり、主に、棒状の軸体（シャフト）で構成している。ただし、これに限定するものではなく、筒体やフランジ状の円盤、又はクランク等で構成しても良い。
　このように作用させることにより、本願アクチュエータは、再度の連結時の位置が前回の連結個所に対して、所定角だけ相対的に軸回転させた位置へ移動（「移行」と言う。）して、再度往復回転の軸回転の駆動力を出力させる。この連結からの分離、相対的軸回転、そして再連結を順次繰り返すことにより、ある基準とした位置（「ホームポジション」）から軸回りに所定角度（「移行角」と言う。）毎に回転移動した複数個所（「マルチポジション」）で往復回転運動を行う軸回転力（以下、「往復回転力」と言う。）を外部へ出力させることができる。
　本願発明の請求項２にかかる構成は、切替連結機構による分離時の移行角を、前記駆動源の往復回転運動の回転角と同一に設定したことを特徴としている。
　これは、上記した分離時の移行角は、適宜に設定することが可能であるが、このように移行角を往復回転角と同角とすることにより、出力軸回りにおける往復回転角の整数倍の位置へ順次移行させて、往復回転力を出力させることができる。また、往復回転の回転方向の切り返し点で連結と分離を行わせるようにしているため、連結と分離時の位置決めが確実となって動作の安定を図ることができる。
　また、請求項３にかかる切替連結機構は、駆動源の出力軸と同軸上の複数の回転位置（「移行位置」と言う。）で連結することを可能とした回転板と、該回転板と前記駆動源との間で、連結と分離をさせるクラッチ機構と、該クラッチ機構による分離時に前記回転板の回転を停止させるストッパ手段と、から構成するものである。
　このように構成することにより、クラッチ機構によって駆動源の出力軸から回転板を切り離すと同時に、ストッパ手段で回転板の回転を停止させる。この状態で駆動源の出力軸を移行させ、その後に再び当該出力軸と回転板とを連結させる。この連結からの分離、移行、そして再連結、の行程を順次繰り返すことより、回転板と駆動源の出力軸とを、相対的に軸回転した複数の個所で連結させることができる。
　さらに請求項４にかかるクラッチ機構は、駆動源と回転板との間に介在させた拡張付勢手段（例えば、コイルスプリング、板バネ、ゴム等の弾性材、）と、前記回転板を軸に沿ってかつ前記拡張付勢手段を圧縮する方向に移動させる作動手段と、から構成している。
　かかる構成により、駆動源と回転板との分離は、拡張付勢手段の反発弾性力で行われる。一方、これらの連結は、上記作動手段によって回転板を駆動源方向に出力軸上を移動させることにより行う。この回転板の移動過程で前記拡張付勢手段が圧縮されて反発弾性力が蓄積される。
　次に、請求項５にかかる切替連結機構は、上記請求項３の構成に対して、回転板と出力軸とを直接に連結分離をさせるものでなく、切替板を介在させて、これを介して連結分離を行わせるものである。すなわち、駆動源の出力軸と同軸上で連結する切替板と、該切替板と同軸上で複数の回転位置（又は移行位置）で連結分離を可能とした回転板とを配置し、前記切替板を出力軸上を移動させることによって前記回転板と前記駆動源と連結分離を行うクラッチ機構と、該クラッチ機構の作用による分離に伴って回転板の回転を停止させるストッパ手段と、から構成するものである。
　この構成により、回転板と切替板との間において、連結、分離、移行、そして再連結を繰り返すことにより、駆動源の出力軸と同軸回転で連結している切替板を、回転板に対して移行した複数個所で連結させることができる。
　また、上記構成に用いるクラッチ機構は、請求項６にかかるように、駆動源と切替板との間に介在させた拡張付勢手段（例えば、コイルスプリング、板バネ、ゴム等の弾性材、）と、前記切替板を軸に沿ってかつ前記拡張付勢手段を圧縮する方向に移動させると共に該切替板と回転板とを連結分離させる作動手段と、から構成しても良い。
　この構成により、切替板は拡張付勢手段の反発弾性力によって軸上を移動して回転板と連結し、駆動源からの往復回転の回転力を出力手段から外部に出力させることができる。そして、作動手段の起動によって切替板を、逆方向（リア方向）に移動させて、回転板との連結を解除する。この切替板の移動過程で、拡張付勢手段には圧縮されて反発弾性力が蓄積される。
　上記クラッチ機構を構成する作動手段としは、例えば、てこ作用を利用した機構で構成するなど、適宜の公知の技術を用いている。
　なお、各請求項の記載で用いている「連結」は、Ｘ方向、Ｙ方向かつ回転方向を規制した完全に一体化した結合ではなく、少なくとも一体回転を確保できる程度の回転方向のみを規制した結合を意味する。むしろ、適宜の連結分離を自在とするためには、回転板及び切替板は、軸上の移動が許容された状態であることが好ましい。
　回転板の連結構造の例としては、凹部と凸部との嵌合構造としても良い。この場合、回転板の輪郭形を、円形又は円が内接する多角形状に形成し、該出力軸から所定半径の円周上の複数個所に当間隔で配列形成した凹部（貫通した開口を含む。）と、前記回転板と対向する駆動源の出力側又は切替板に形成した凸部とを、嵌合させる構成としても良い。
　この構成を取る場合は、回転板への凹部の形成位置は、可能な限り外周縁に近い位置に設けることが好ましい。これにより連結時のトルクの伝達を確実なものとすることができる。
　本願発明は、上記のように構成しているため、駆動源からの往復回転運動の軸回転の出力を、相対的に軸回転した複数の位置、すなわち複数の移行位置で出力させることができる。そして、この複数の移行位置での往復回転力の出力提供は、多種機能の被組込装置への対応の自由度が増し、かつ汎用性の高いものとすることができる。
実施例１の各構成要素を分解して示した分解斜視図である。 実施例１の往復回転時を示す一部断面の側面図である。 実施例１のモード切替時を示す一部断面の側面図である。 実施例１のフロントプレートを除いて示す正面図である。 回転角と移行角の位置関係を示す関係図である。 実施例１のモード切替の過程を段階的に示した説明図である。 実施例２の各構成要素を分解して示した分解斜視図である。 実施例２の往復回転時を示す一部断面の側面図である。 実施例２のモード切替時を示す一部断面の側面図である。 実施例２のフロントプレートを除いて示す正面図である。 実施例２のモード切替の過程を段階的に示した説明図である。
　以下に、本願アクチュエータを実施するための具体的な形態例として、２つの例（以下、「実施例１」、「実施例２」と言う。）を挙げて、図面を基に説明する。
　実施例１について、図１～図６を基に、主要構成毎に分けて説明する。
　なお、本願アクチュエータには、機能上、設置の向きに制限は無いが、説明の便宜上、図示した上下左右の位置関係に基づいて説明する。また、図１～図３、及び図７～図９、において、左方向をフロント方向、及び右方向をリア方向と定義して用いる。
（１）駆動源の構成と作用
　実施例１の駆動源は、図面符号１で示すロータリーソレノイドを用いている。該ロータリーソレノド１は、全体を収納する筐体の一部を構成するリアプレート２に取り付けた電磁コイル１０と、該電磁コイル１０とエアギャップをもって配置したロータ１１とから成る。該ロータ１１は、リアプレート２に取り付けたロータ軸受２０で上記電磁コイル１０の上位において回転自在に支持している。また、該ロータ１１には、互いに異なる磁極面をもって電磁コイル１０側に向けて露出させた２個のマグネット１２を、回転方向に並べて内蔵している。これらの２つのマグネット１２、１２を被うフロント方向側の面には、バックヨーク１３を当接状に付設している。該ロータ１１には、その出力軸３を軸対称の位置で該出力軸３に沿ってフロント方向へ延びる平行２本の丸棒状の嵌入ピン１４を一体形成している。
　これにより、ロータ１１は、電磁コイル１０への通電制御により、同軸上の出力軸３を中心として所定の回転角で往復回転する。このとき、ロータ１１は、その回転軸となる出力軸３が図面視で上位に寄った位置にあるため、振り子が揺れるような動き（揺動）を呈することとなる。なお、このようなロータ１１の基体的構成は、前記特許文献１などで既に開示しており公知の技術である。
　この構成での往復回転の回転角θは、正面図視で電磁コイル１０の両側のリアプレート２の縁部に立設形成したストッパ２１への当接規制で決まる。このストッパ２１は、リアプレート２の縁部の一部をフロント方向に折り曲げて形成している。このときの回転角θは、ロータ軸受２０と両側ストッパ２１、２１との位置関係によって決まる。実施例１ではこれを３０度となるように設定している。なお、実施例１のストッパ２１は、上記のようにリアプレート２と同体成形しているが、これを別体に形成としてもよい。両側ストッパ２１、２１の間隔距離とロータ１１の回転半径の如何によって、所望の回転角θを設定することができる。
（２）切替連結機構の構成と作用
　次に、図面符号４は回転板である。該回転板４は、硬質円盤状を成し、その中央部には、後述する出力シャフト８のリア方向の一端側が適合して挿通し得る口径の軸心孔４０を形成している。該軸心孔４０の内周面には、後述するキー８０が適合しかつ挿通し得る形状のキー溝４１を形成している。
　また、回転板４の板面には、表裏貫通した複数個の嵌入孔４２、・・・を、軸心から所定半径の円周上に等間隔で配列形成している。この間隔距離とその嵌入孔４２の半径とで成す角（上記「移行角」と同義）αは、前記ロータ１１の回転角θと一致するように設定している。実施例１の回転板４では、１回の移行角を３０度に設定しているため、円周を３０度で等分割した１２個所に嵌入孔４２を形成している。
　なお、上記実施例１の回転板４の輪郭形は、円形の他、正多角形、又は円に外接した多角形状としても良い。
　かかる構成により、多数個の嵌入孔４２には、前記のロータ１１の出力軸３の左右両対称位置に形成した一対の嵌入ピン１４が、対応する２個所の嵌入孔４２に嵌入して連結状態となる。
　また、この回転板４とロータ１１の間には、クラッチ機構を構成する拡張付勢手段としてコイルスプリング５を、該出力軸３上に環装状態で配設している。このコイルスプリング５は、回転板４をロータ１１から離隔させる方向の拡張力として機能する。
　また、回転板４のフロント方向には、クラッチ機構を構成する作動手段６を配設している。この作動手段６は、てこ作用を利用した機構（「てこ作用」）である。このてこ作用を構成するレバー体６０は、正面図視で略Ｕ字状に形成し、回転板４とフロントプレート７との間に立設状に配置している。該レバー体６０の上端部には、回転板４のフロント面の左右方向の両周縁近傍に当接して、てこ作用の作用点として機能する凸状の当接部６１を形成している。
　また、該レバー体６０の下端部６２は、後述するフレーム６５を介してフロントプレート７の下部にリア方向への回動を可能にして取り付けて、てこ作用の支点として機能するようにしている。
　さらに、フロントプレート７には、上記レバー体６０の下端部６２の取り付け位置より上位に寄った位置に、フレーム６５で挟持するようにしてソレノイド６３を取付け保持している。このソレノイド６３は、リア方向へ進退移動（直動）するプランジャ６４を備えている。このプランジャ６４の直動力は、フレーム６５を貫通して、上記レバー体６０の支点位置より上位に寄った位置に連結して、てこ作用の力点として機能するようにしている。
　この構成により、ソレノイド６３を起動するとプランジャ６４が進出して（矢印ａのリア方向）レバー体６０を押し、てこ作用によってレバー体６０の当接部６１が、回転板４のフロント面に押圧力が作用する（矢印ｂ）。この作用によって回転板４は、前記コイルスプリング５を撓ませながらリア方向へ移動する（矢印ｃ）と共に、ロータ１１と一体の嵌入ピン１４が対応した嵌入孔４２に嵌入することとなる。これにより、回転板４はロータ１１と連結して同軸上を一体回転する。
　次に、前記プランジャ６４を戻す（矢印ａのフロント方向移動）と、回転板４への押圧が解除され、これに対向してコイルスプリング５の反発作用して回転板４はフロント方向に移動することとなる（矢印ｄ）。これにより嵌入孔４２から嵌入ピン１４が引き出されて、ロータ１１と回転板４との連結が解除され、分離状態となる。
（３）出力手段の構成と作用
　次に図面符号８は、出力手段を構成する出力シャフトである。該出力シャフト８は、その主体が丸棒状を成し、フロントプレート７に取り付けたフロント軸受７１によって貫通状に支持して、ロータ１１の出力軸３と同軸上に配置している。また、該出力シャフト８のリア方向の端部には、リア方向に伸びる略コ字状のキー８０を一体形成している。
　さらに、フロントプレート７の上部には、前記回転板４の少なくとも一つの嵌入孔４２に対応した位置に、嵌入可能なストッパーピン７２をリア方向へ突出状にして設けている。このストッパーピン７２は、嵌入孔４２へ嵌入して回転板４を停止するためのものである。したがって、回転板４を停止して保持し得るものであれば、これに限らず他の構成を取ることも可能である。例えば、後述の実施例２のように回転板４の輪郭形を正多角形にして、その周側部を挟持する構成、又は板面に多数の凸部やノッチ部を形成して摩擦や係合で停止させる構成としても良い（図示省略）。
　なお、実施例１では、単一のストッパーピン７２としているが、これに限定するものではない。
（４）実施例１の全体としての作用と効果
　上記のように構成した実施例１は、次のように作用する。なお、各機構や作動手段の作用については既述しているので省略する。
　本願アクチュエータの特徴は、図５に示したように、出力軸３の正面視において、特定した基準位置（「ホームポジョン（ＨＰ）」と言う。）から所定の移行角α単位で移行した複数位置（「マルチポジション」と言う。）で、回転角θの往復回転運動の回転力を駆動力として外部へ出力することにある。このポジションの移行の作用を「モード切替」と言う。
ａ．連結による回転力の出力
　図２に示したように、回転板４は、ソレノイド６３の起動及びレバー体６０の作用によってリア方向（矢印ｃ）に移動してロータ１１と連結する。なお、この行程において、出力シャフト８のキー８０は、回転板４のキー溝４１内を摺動するがキー溝４１から外れることは無いため、出力シャフト８と回転板４とは連結状態を維持している。この状態でロータ１１、回転板４、及び出力シャフト８は、同軸上で一体回転して、ロータ１１からの往復回転力はそのまま出力される。
ｂ．連結解除によるモード切替
　次に、図３に示したように、ソレノイド６３を停止させてプランジャ６４を戻す（フロント方向への移動）とレバー体６０の回転板４への押圧負荷が無くなり、コイルスプリング５の反発力（拡張力）によって回転板４は、フロント方向へ移動する（矢印ｄ）。移動した回転板４は、ストッパーピン７２の嵌入孔４２への嵌入によって回転が停止する。回転板４との連結が解除されたロータ１１は、単独で往復回転運動が許容されることとなる。
ｃ．モード切替によるポジションの移行
　次に、図６を用いて、上記作用によるモード切替によるポジションの移行ついて段階を追って説明する。
　先ず、図６の［ＨＰ－１］及び［ＨＰ－２］に示すようにホームポジションの状態では、ロータ１１の嵌入ピン１４が回転板４の対向した嵌入孔４２に嵌入（黒塗り図示）し、ストッパーピン７２は回転板４から外れて（白抜き図示）、ロータ１１、回転板４、及び出力シャフト８が一体となって回転する。この時の往復回転の回転角θは、リアプレート２の両側に設けたストッパ２１への当接によって規定される。実施例１においては回転角θが３０度となるように設定されている。
　次に、図６の［Ｍ－１］に示すように、先ずロータ１１が右側ストッパ２１Ｒに当接した状態でロータ１１の回転を停止させる。そして、上述したてこ作用によって回転板４は、フロント方向（図面６視で手前方向）に移動し、ストッパーピン７２が回転板４の対向した嵌入孔４２に嵌入（黒塗り図示）して停止する。これに伴ってロータ１１の嵌入ピン１４は、嵌入孔４２から抜き出される（白抜き図示）。この状態では、ロータ１１は単独回転が許容されるため、図６の［Ｍ－２］に示すようにロータ１１のみを左側ストッパ２１Ｌに当たるまで時計方向に回転（矢印ｅ）させる。この時の回転角は、ロータ１１の回転角α（実施例１では３０度）となる。
　次に、この状態で、回転板４をリア方向（図面６視で奥側方向）に移動させると、ストッパーピン７２は回転板４から外れ（白抜き図示）、同時に、ロータ１１の嵌入ピン１４は対向した嵌入孔４２に嵌入（黒塗り図示）して、回転板４とロータ１１とが再連結する。これにより出力シャフト８からは、次のポジション（「２ｎｄ．ポジション」）に移行した位置において、往復回転力が出力される（図６の［ＳＰ－１］及び［ＳＰ－２］）。この２ｎｄ．ポジションは、図面６視で、ホームポジションから反時計方向にθ（本実施例では３０度）だけ移行した位置となる。
　このような行程を経て、モード切替を順次行うことにより、所望のポジションまで移行させて、往復回転力を出力させることができる。このポジションの移行角αは、通常はロータ１１の回転角θと同じに設定されるが、ロータ１１を左右ストッパ２１の当接位置以外（例えば、中間位置）で停止させることにより、さらに細分割した移行角αを設定することも可能である。因みに、実施例１では、移行角αを３０度に選定しているため、往復回転の回転力を出力させるポジションは、１周回の１２箇所となる。
　次に、実施例２について説明する。
　実施例２は、実施例１と同様に本願アクチュエータの技術的思想を実現するものであるが、上記した実施例１のクラッチ機構の作動手段において、さらなる構成要素を付加したことにある。その概要は、新たに切替板２００を設け、実施例１の回転板４に代わってこの切替板２００を、出力軸３と同軸上を移動させてモード切替を行うようにしたものである。
　図７～図１１は、実施例２に関して示した図である。なお、以下の説明においては、重複説明を避けるため、実施例１と同様な機能を奏する構成要素については、実施例１で用いた図面符号を付して詳細な説明を省略する。
（１）駆動源の構成
　実施例２のロータリーソレノド１００の基本構成は、実施例１と同様であるが、ロータ１１の回転中心にロータシャフト１１０を設けている点で異なる構成を取っている。これは、後述する切替板２００の出力軸上への保持と移動軸を確保するためである。その他のロータ１１、嵌入ピン１４、及びリアプレート２の構成、並びにこれらの作用は実施例１と同様である。
（２）切替機構の構成と作用
　図面符号２００で示した切替板は、硬質で矩形板状を成し、その中央部には、前記ロータシャフト１１０が適合して貫通し得る口径を持った挿通孔２１０を形成している。また、切替板２００のリア方向の板面には、前記挿通孔２１０を挟む左右対称位置に、ロータ１１の嵌入ピン１４が挿通し得る開口径と摺動距離をもった挿通管２１１を、一体的に形成している。さらに、切替板２００のフロント方向の板面には、前記挿通孔２１０を挟む上下対称位置に、回転板４００の嵌入孔４１０に挿通可能な外径を持った連結ピン２１２を一体的に形成している。
　実施例２で用いる前記回転板４００は、硬質板状を成し、その板面には実施例１と同様に多数の嵌入孔４１０、・・・を円周上に等間隔では形成している。回転板４００の輪郭形は、正多角形（実施例２では正１２角形）に形成している。この角数は前記嵌入孔４１０の数と一致しており、かつその角部は嵌入孔４１０の通る半径方向となるように形成している。また、実施例２の回転板４００は、その軸心にフロント方向に延びる出力シャフト８を一体的に取付け固定して、フロント軸受７１で回動自在に支持している。前記嵌入孔４１０には、上記切替板２００の対応する連結ピン２１２が適合嵌入して連結する。
　該回転板４００と切替板２００との間には、クラッチ機構を構成する作動手段６００を配設している。この作動手段６００は、実施例１と同様、てこ作用で機能する構成を取っている。
　回転板４００の下方には、略Ｕ字状を呈したストッパ体６２０を立設状に配置している。該ストッパ体６２０は、該Ｕ字状の一部を構成する平行体からなる挟持部６２１（図面視で立設状態）を主体としており、その間隔は、回転板４００が正多角形の輪郭形である場合は、その対向する辺部を挟む距離に設定している。また、挟持部６２１の下端部のリア側には、上部にリア方向へ下降傾斜した斜面を有するくさび体６２２を一体的に形成している。
　てこ作用の構成として、ストッパ体６２０の下端部にリンクレバ６１０の一端側（フロント方向端部）を回動自在にして結合（「リンク結合」）して、作用点として機能させている。
　また、該リンクレバ６１０の他端側（リア方向端部）は、リアプレート２の下部に取付け固定したにフレーム６３０を介してリンク結合させて、てこ作用の支点として機能させている。
　さらに、リアプレート２の下端部付近には、その下端縁部を折り曲げ成形したベース板６４０に、プランジャ６４の直動方向を上に向けたソレノイド６３を載置し、かつ前記フレーム６３０によって覆うようにして固定している。そしてプランジャ６４は、当該フレーム６３０を貫通して進退してリンクレバ６１０の中間部に作用することによって、てこ作用の力点として機能させている。
　上記構成により、図８に示すように、ソレノイド６３を起動させるとプランジャ６４が上昇進出してリンクレバ６１０の前記一端側を押し上げると、これとリンク結合したストッパ体６２０がてこ作用によって垂直に上昇する。これに従って、ストッパ体６２０の挟持部６２１が、回転板４００の対向する外周側面を当接摺動して適合（「挟持」）することとなる。この上昇と共にストッパ体６２０と一体のくさび体６２２が、回転板４００と切替板２００との間に介入して押し広げて互いを離隔させることとなる。この離隔距離はくさび体６２２の厚さで決まるが、その厚さは回転板４００の嵌入孔４１０から切替板２００の連結ピン２１２が、完全に抜き出せる距離に設定している。
　これにより、切替板２００は、ロータシャフト１１０上をコイルスプリング５を撓ませながらリア方向へ摺動する。この時、コイルスプリング５には拡張反発力が蓄積される。
　これとは逆に、図９に示すように、ソレノイド６３の起動を停止させてプランジャ６４を戻す（下降）と、ストッパ体６２０は、上記てこ作用の反対作用によって下降して回転板４００から離隔し、該回転板４００は停止状態から開放される。これと同時に、前記くさび体６２２の介在が解消して回転板４００と切替板２００との離隔の強制力が無くなる。これに対向して、前記コイルスプリング５が反発して拡張力が作用し、切替板２００の連結ピン２１２が対応する回転板４００の嵌入孔４１０に嵌入する。この場合、ロータ１１の嵌入ピン１４は、切替板２００が移動しても長さのある挿通管２１１内に滞在して外れることは無い。
（３）出力手段の構成と作用
　実施例２における出力手段を構成する出力シャフト８は、実施例１と同様に本体が棒状体を成し、前記回転板４００の軸心に一体として固定的に取り付けて成り、フロント軸受７１によって、ロータシャフト１１０の出力軸３と同軸上に支持している。出力シャフト８は、回転板４００の回転をそのまま伝達して出力させる。
（４）実施例２の構成のポジションの全体としての作用と効果
　次に、図１１を用いて、実施例２における、モード切替によるポジションの移行ついて段階を追って説明する。
　先ず、図１１の［ＨＰ－１］及び［ＨＰ－２］に示すようにホームポジションの状態では、ロータ１１と一体回転する切替板２００の連結ピン２１２が回転板４００の嵌入孔４１０に嵌入（黒塗り図示）し、ストッパ体６２０は下降して回転板４００から外れて、ロータ１１、切替板２００、回転板４００、及び出力シャフト８が一体となって回転する。この時の往復回転の回転角θは、リアプレート２の両側のストッパ２１への当接によって規定されている。この角度θは、実施例１と同様に３０度に設定されている。
　次に、図１１の［Ｍ－１］に示すように、ロータ１１が正面視右側に振れた状態で停止させると共に、前記てこ作用によって上昇して来たストッパ体６２０が、回転板４００の対向辺を挟持して回転を停止させる。それと共にストッパ体６２０のくさび体６２２が、回転板４００と切替板２００の間に挿入介在し、連結ピン２１２が嵌入孔４１０から引き出される。この状態では、ロータ１１と切替板２００のみが一体回転可能となる。ここで、図１１の［Ｍ－２］に示すようにロータ１１及び切替板２００を、左側ストッパ２１Ｌに当接するまで時計方向に回転（矢印ｅ）させる。この時の回転角は、ロータ１１の回転角α（実施例２では３０度）となる。
　次に、この状態を維持して、ストッパ体６２０を下降させると回転板４００の挟持が解消し、かつくさび体６２２も同時に下降するため回転板４００と切替板２００とが再連結することとなる。これにより出力シャフト８からは、次のポジション（「２ｎｄ．ポジション」）に移行した位置で往復回転力が出力される（図１１［ＳＰ－１］及び［ＳＰ－２］）。この場合の２ｎｄ．ポジションは、図面１１視で、ホームポジションから反時計方向にθ（本実施例では３０度）だけ移行した位置となる。
　このような行程を経てモード切替を繰り返すことにより、複数個所（マルチポジション）において、それぞれ往復回転力を出力させることができる。
１　　　ロータリーソレノイド
　１１　ロータ
　１４　嵌入ピン
２　　　リアプレート
　２１　ストッパ
３　　　出力軸
４　　　回転板
　４２　嵌入孔
５　　　コイルスプリング
６　　　作動手段
　６０　レバー体
　６３　ソレノイド
７　　　フロントプレート
　７２　ストッパーピン
８　　　出力シャフト
１００　ロータリーソレノイド
１１０　ロータシャフト
２００　切替板
２１２　連結ピン
４００　回転板
４１０　嵌入孔
６００　作動手段
６１０　リンクレバ
６２０　ストッパ体
６２２　くさび体

Claims (10)

  1. 　所定回転角で往復回転運動する回転力を軸出力する駆動源と、
    　該駆動源の出力軸と同軸上で連結分離させると共に、該分離時に前記駆動源の出力軸に対して同軸上で相対的に軸回転させて連結する切替連結機構と、
    　該切替連結機構を介した前記軸出力を外部へ供給する出力手段と、
    から成ることを特徴とするマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  2. 　前記切替連結機構の相対的軸回転の回転角が、
    　前記駆動源の回転角と同一であることを特徴とした請求項１記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  3. 　前記切替連結機構が、
    　前記駆動源の出力軸と複数の相対的軸回転位置で連結することを可能とした回転板と、
    　該回転板と前記駆動源とを連結分離させるクラッチ機構と、
    　該クラッチ機構による分離時に前記回転板の回転を停止させるストッパ手段と、
    から成ることを特徴とする請求項１、又は２記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  4. 　前記クラッチ機構が、
    　前記駆動源と前記回転板との間に介在させた拡張付勢手段と、
    　前記回転板を軸に沿ってかつ前記拡張付勢手段を圧縮する方向に移動させる作動手段と、
    から成ることを特徴とする請求項３記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  5. 　前記切替連結機構が、
    　前記駆動源の出力軸と同軸回転で連結した切替板と、
    　該切替板と複数の相対的軸回転位置で連結する回転板と、
    　前記切替板を介して該回転板と前記駆動源とを連結分離させるクラッチ機構と、
    　該クラッチ機構による分離時に前記回転板の回転を停止させるストッパ手段と、
    から成ることを特徴とする請求項１、又は２記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  6. 　前記クラッチ機構が、
    　前記駆動源と前記切替板との間に介在させた拡張付勢手段と、
    　前記切替板を軸に沿ってかつ前記拡張付勢手段を圧縮する方向に移動させると共に、該切替板と回転板とを連結分離させる作動手段と、
    　から成ることを特徴とする請求項５記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  7. 　前記作動手段が、
    　直動アクチュエータの前記回転板への直接作用、てこ作用、又はリンク機構によるものであることを特徴とする請求項４、又は６記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  8. 　前記の各連結が、
    　少なくとも回転方向を規制する結合であることを特徴とする請求項１から７のいずれか記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  9. 　前記連結が、
    　凹部と凸部との嵌合であることを特徴とする請求項８記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
  10. 　前記凹部と前記凸部との嵌合による連結が、
    　円形又は円が内接する多角形状の回転板に、軸心から所定半径の円周上に等間隔で形成した多数個の凹部又は凸部と、
    　前記回転板と対向する駆動源の出力側又は切替板に形成した凸部又は凹部との嵌合であることを特徴とする請求項９記載のマルチポジション型往復回転アクチュエータ。
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