リニア駆動装置
【課題】駆動源と伝達部材との間の伝達機構の簡素化を図った場合でも、出力部材に加わった力を受け止めることのできるリニア駆動装置を提供すること。
【解決手段】リニア駆動装置１００では、回動部材７の回動が直接、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材７の下面側にスライドピン７１０ａ、７１０ｂ（伝達部）を設け、上面側に回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを設けたため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが受けた外力を回動部材７を介してケース３によって受けることができる。
【解決手段】リニア駆動装置１００では、回動部材７の回動が直接、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材７の下面側にスライドピン７１０ａ、７１０ｂ（伝達部）を設け、上面側に回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを設けたため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが受けた外力を回動部材７を介してケース３によって受けることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力部材がケースから突出する方向の前進動作とケース内に引っ込む後退動作とを直線的に行なうリニア駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出力部材がケースから突出する方向の前進動作とケース内に引っ込む後退動作とを直線的に行なうリニア駆動装置としては、例えば、グレモン電気錠において、出力部材としての係止ロッドに対して、回動部材としてのセクタギアの作動アームを介してモータの駆動力を伝達して、直線的に移動を行なわせる構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかるリニア駆動装置において、２本の係止ロッドにはスライダが連結されており、一方のスライダが直線移動した際、かかる動作は、ラック−ピニオン機構を介して他方のスライダに伝達されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９７７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなリニア駆動装置では、係止ロッドが扉に係合して扉の開動作を阻止する。このため、施錠した状態で扉を手動で開けようとすると、出力部材としての係止ロッドに大きな負荷が加わる。但し、特許文献１に開示の構成では、２つのスライダが各々、ラック板に支持されているため、係止ロッドに加わった大きな負荷はラック板で受けることができるので、作動アームに伝達されることはない。
【０００６】
しかしながら、かかる支持構造は、出力部材の係止ロッドと、回動部材としてのセクタギアとの間にラック板などの他の部材が介在する場合には、実現可能であるが、回動部材の回動を出力部材に直接、伝達して伝達機構の簡素化を図った場合には採用できないという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、駆動源と伝達部材との間の伝達機構の簡素化を図った場合でも、出力部材に加わった力を受け止めることのできるリニア駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、駆動源と、該駆動源の駆動力によって回動する回動部材と、該回動部材を収容するケースと、前記回動部材に従動して前記ケースから突出する方向の前進動作と前記ケース内に引っ込む方向の後退動作とを直線的に行なう出力部材と、を有するリニア駆動装置において、前記回動部材は、該回動部材の回転中心軸線方向における一方面側に前記出力部材の被伝達部に重なって前記駆動源の駆動力を伝達する伝達部を備え、当該回動部材の他方面側と前記ケースとの間には、少なくとも前記出力部材を前進させた際に当該回動部材の他方面側と前記ケースとが当接する回動部材用支持機構が構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、駆動源の駆動力が回動部材に伝達されると、回動部材の回動は、回動部材伝達部および出力部材の被伝達部を介して出力部材に伝達される。このため、回動部材が一方方向に回動すると、出力部材はケースから突出する方向の前進動作を行い、回動部材が他方方向に回動すると、出力部材は、ケース内に引っ込む方向の後退動作を直線的に行なう。ここで、回動部材の伝達部は、回動部材の一方面側に形成されている。このため、出力部材が前進してケースから突出している状態で出力部材に外力が加わると、回動部材の一方面側は出力部材から外力を受け、回動部材は他方面側に変位しようとする。しかるに本発明では、回動部材の他方面側とケースとの間には、回動部材の他方面側とケースとが当接する回動部材用支持機構が構成されているため、回動部材の他方面側への変位は、ケースによって阻止される。従って、出力部材は、外力を受けても大きく変位することがない。すなわち、本発明は、回動部材の回動が直接、出力部材に伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材の一方面側に伝達部を設け、他方面側には回動部材用支持機構を設けたため、出力部材が受けた外力を回動部材を介してケースによって受けることができる。また、回動部材の両面を伝達用および支持用に有効活用したため、出力部材および回動部材の周辺については設計上の自由度が大きい。それ故、出力部材に対するガイド機構や出力部材に対する支持機構を容易に設けることができる。
【００１０】
本発明においては、例えば、前記回動部材の前記伝達部および前記出力部材の前記被伝達部のうちの一方は、前記出力部材の進退方向および回動軸線方向に対して交差する方向に延在する開口部であり、他方は当該開口部に嵌って当該開口部内でスライドするスライトピンである構成を採用することができる。
【００１１】
本発明において、前記出力部材の前記回転中心軸線方向における一方面側および他方面側のうちの少なくとも一方と前記ケースとの間には、当該出力部材と前記ケースとが前記回転中心軸線方向で当接し合う出力部材用支持機構が構成されていることが好ましい。かかる構成を採用すると、出力部材に加わった外力を直接、受けることもできるので、回動部材には過大な強度が求められない。それ故、肉厚な回動部材や大型の回動部材を用いる必要がないという利点がある。
【００１２】
本発明において、前記出力部材と前記ケースとの間には、前記進退方向および前記回転中心軸線方向の双方に対して交差する方向で前記出力部材が前記ケースに当接して前記出力部材を前記進退方向にガイドするガイド機構が構成され、前記出力部材において前記ガイド機構を構成する部分は、前記出力部材の前記被伝達部の近傍に形成されているとともに、前記ケースに対して前記回転中心軸線方向で当接して前記出力部材用支持機構を構成していることが好ましい。かかる構成によれば、ガイド機構を利用して出力部材用支持機構を構成しているので、ケースや出力部材の構成の簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、回動部材の回動が直接、出力部材に伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材の一方面側に伝達部を設け、他方面側には回動部材用支持機構を設けたため、出力部材が受けた外力を回動部材を介してケースによって受けることができる。また、回動部材の両面を伝達用および支持用に有効活用したため、出力部材および回動部材の周辺については設計上の自由度が大きい。それ故、出力部材に対するガイド機構や出力部材に対する支持機構を容易に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用したリニア駆動装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用したリニア駆動装置から上カバーを外して駆動力伝達用の輪列を斜め上方からみたときの斜視図である。
【図３】本発明を適用したリニア駆動装置から上ケースを外して回動部材や出力部材を斜め上方からみたときの斜視図である。
【図４】本発明を適用したリニア駆動装置から下ケースを外して回動部材や出力部材を斜め下方からみたときの斜視図である。
【図５】本発明を適用したリニア駆動装置の要部を、回動部材のアーム部が通る位置で切断したとき断面図である。
【図６】本発明を適用したリニア駆動装置における出力部材の動作を下方からみたときの説明図である。
【図７】本発明を適用した別のリニア駆動装置から下ケースを外して回動部材や、第１出力部材、および第２出力部材を斜め下方からみたときの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して、本発明を適用したリニア駆動装置を説明する。かかるリニア駆動装置は、前記したグレモン電気錠において、扉の施錠などに用いることができるとともに、出力部材によって他の部材を押圧するのに用いることができる。なお、以下の説明においては、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とし、説明の便宜上、出力部材の進退方向をＸ軸方向、回動部材の回転中心軸線方向をＺ軸方向（上下方向）として説明する。
【００１６】
［全体構成］
図１は、本発明を適用したリニア駆動装置の外観を示す斜視図である。図２、図３、および図４は各々、本発明を適用したリニア駆動装置から上カバーを外して駆動力伝達用の輪列を斜め上方からみたときの斜視図、上ケースを外して回動部材や出力部材を斜め上方からみたときの斜視図、および下ケースを外して回動部材や出力部材を斜め下方からみたときの斜視図である。図５は、本発明を適用したリニア駆動装置の要部を、回動部材のアーム部が通る位置で切断したとき断面図である。図６は、本発明を適用したリニア駆動装置における出力部材の動作を下方からみたときの説明図である。
【００１７】
図１に示すリニア駆動装置１００は、下ケース３１および上ケース３２からなるケース３の上方に、下カバー２１および上カバー２２からなるカバー２を重ねて固定したハウジング２０を備えている。ケース３において下ケース３１と上ケース３２とはネジなどにより連結され、カバー２において下カバー２１と上カバー２２とは側板部同士がフック２７などにより連結されている。また、上ケース３２と下カバー２１とはネジなどにより連結されている。
【００１８】
図２に示すように、カバー２の内側には、ステッピングモータなどからなる駆動源１０と、この駆動源１０の回動出力を伝達する輪列１５とが配置されている。かかる輪列１５は、モータピニオン１１に噛合する大径歯車を備えた第１車１２、第１車１２の小径歯車に噛合する大径歯車を備えた第２車１３、および第２車１３の小径歯車に噛合する大径歯車を備えた第３車１４などを備えた減速歯車列であり、第３車１４に対しては減速用の遊星歯車機構（図示せず）などが構成されている。なお、下カバー２１の端部にはコネクタ部２６が構成されている。
【００１９】
図３、図４、図５および図６に示すように、上ケース３２の上板部３２１には貫通穴３２０が形成されており、かかる貫通穴３２０からは、カバー２内に配置された輪列１５の最終段に嵌合する回転伝達軸６が突出している。回転伝達軸６は、中心部分から互いに反対側に第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂが延在した回動部材７が連結されており、回動部材７は回転伝達軸６と一体に回転伝達軸６の中心軸線（回転中心軸線Ｌ／Ｚ軸方向）周りに所定の角度範囲で回動する。回動部材７において、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂは先端側にいく程、幅寸法が狭くなっている。
【００２０】
第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂのうち、第１アーム部７１ａの先端側には、図３および図５における第１アーム部７１ａの先端部に対して回転中心軸線Ｌ方向（Ｚ軸方向）の下側に重なるように、軸状の第１出力部材５ａの基端部が配置されている。第１出力部材５ａは、回転中心軸線Ｌと直交するＸ軸方向に延在しており、ケース３の開口部から先端側が突出している。第２アーム部７１ｂの先端側には、図３および図５における第２アーム部７１ｂの先端部に対して回転中心軸線Ｌ方向の下側に重なるように軸状の第２出力部材５ｂの基端部が配置されている。第２出力部材５ｂも、第１出力部材５ａと同様、回転中心軸線Ｌと直交するＸ軸方向に延在しており、ケース３の開口部から先端側が突出している。第１出力部材５ａと第２出力部材５ｂは、回転中心軸線Ｌを中心とする点対称に配置されており、第１出力部材５ａと第２出力部材５ｂは、反対方向に延在している。
【００２１】
（回動−直動変換機構）
このように構成したリニア駆動装置１００においては、以下に説明する回動−直動変換機構によって、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂを回動部材７に従動してケース３から突出する方向の前進動作とケース３内に引っ込む方向の後退動作とを直線的に行なわせる。
【００２２】
かかる回動−直動変換機構を構成するにあたって、本形態では、まず、第１出力部材５ａの基端部には、回転中心軸線Ｌ方向に矩形の開口部５２ａ（被伝達部）を向ける筒部５１ａが形成され、かかる筒部５１ａにおいて、開口部５２ａは、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）、および回転中心軸線Ｌに対して交差する方向に延在している。また、回動部材７の第１アーム部７１ａの先端部の下面側（一方面側）には、開口部５２ａに嵌る丸棒状のスライドピン７１０ａ（伝達部）が形成されている。かかるスライドピン７１０ａの外径寸法は、開口部５２ａのサイズに比して小さく、開口部５２ａの内側で移動可能である。さらに、下ケース３１の底板部３１１の上面には、第１出力部材５ａの筒部５１ａの両側で、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する一対の下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａが形成されている。ここで、第１出力部材５ａの筒部５１ａの両側には、その下面側に、一対の下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの上面、および内側面に対して当接可能な二箇所の段部５３ａ、５３ａが形成されており、かかる段部５３ａ、５３ａは、下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの内側面に僅かな隙間を介して対向している。このため、段部５３ａ、５３ａは、第１出力部材５ａの進退に伴って下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの内側面に当接し、第１出力部材５ａをその進退方向にガイドするガイド機構９１ａ（図５参照）を構成している。
【００２３】
また、本形態では、第２出力部材５ｂにおいても、基端部には、回転中心軸線Ｌ方向に矩形の開口部５２ｂ（被伝達部）を向ける筒部５１ｂが形成され、かかる筒部５１ｂにおいて、開口部５２ｂは、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）、および回転中心軸線Ｌに対して交差する方向に延在している。また、回動部材７の第２アーム部７１ｂの先端部の下面側（一方面側）には、開口部５２ｂに嵌る丸棒状のスライドピン７１０ｂ（伝達部）が形成されている。かかるスライドピン７１０ｂの外径寸法は、開口部５２ｂのサイズに比して小さく、開口部５２ｂの内側で移動可能である。さらに、下ケース３１の底板部３１１の上面には、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの両側で、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する一対の下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂが形成されている。ここで、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの両側には、その下面側に、一対の下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの上面、および内側面に対して当接可能な二箇所の段部５３ｂ、５３ｂが形成されており、かかる段部５３ｂ、５３ｂは、下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの内側面に若干の隙間を介して対向している。このため、段部５３ｂ、５３ｂは、第２出力部材５ｂの進退に伴って下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの内側面に当接し、第２出力部材５ｂをその進退方向にガイドするガイド機構９１ｂ（図５参照）を構成している。
【００２４】
従って、図６に示すように、駆動源１０の駆動力が回動部材７に伝達されると、回動部材７の回動は、回動部材７のスライドピン７１０ａ（伝達部）、および第１出力部材５ａの開口部５２ａ（被伝達部）を介して第１出力部材５ａに伝達される。このため、回動部材７が一方方向に回動すると、図６（ａ）に示すように、第１出力部材５ａはケース３から突出する方向の前進動作を行い、回動部材７が他方方向に回動すると、第１出力部材５ａは、図６（ｂ）に示すように、ケース３内に引っ込む方向の後退動作を直線的に行なう。
【００２５】
また、回動部材７の回動は、回動部材７のスライドピン７１０ｂ（伝達部）、および第２出力部材５ｂの開口部５２ｂ（被伝達部）を介して第２出力部材５ｂに伝達される。このため、回動部材７が一方方向に回動すると、図６（ａ）に示すように、第２出力部材５ｂはケース３から突出する方向の前進動作を行い、回動部材７が他方方向に回動すると、図６（ｂ）に示すように、第２出力部材５ｂは、ケース３内に引っ込む方向の後退動作を直線的に行なう。
【００２６】
（出力部材用支持機構）
このような構成のリニア駆動装置１００において、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対して、回転軸中心軸線Ｌ方向の外力が加わると、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが傾いてしまう。このような傾きが、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進した状態にあるときに加わると、グレモン電気錠では、扉側の係合穴と、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂとの係合が外れて扉が不用意に開いてしまう。
【００２７】
そこで、本形態では、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対しては、図３および図４を参照して以下に説明する出力部材用支持機構が構成されている。
【００２８】
まず、第１出力部材５ａにおいて、回転中心軸線Ｌの方向では、段部５３ａが下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの上面に当接可能に形成されており、第１出力部材５ａの筒部５１ａとケース３の下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａとが当接することによって、第１出力部材５ａを回転中心軸線Ｌ方向の下側で支持する下側の出力部材用支持機構９２ａ（図５参照）が構成されている。第２出力部材５ｂでも、第１出力部材５ａと同様、回転中心軸線Ｌの方向では、段部５３ｂが下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの上面に当接可能に形成されており、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂとケース３の下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂとが当接することによって、第２出力部材５ｂを回転中心軸線Ｌ方向の下側で支持する下側の出力部材用支持機構９２ｂが構成されている。
【００２９】
また、図４、図５および図６に示すように、上ケース３２の上板部３２１の下面には、第１出力部材５ａの筒部５１ａの外側端部と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する１本の上側リブ状突起３２５ａが形成されており、第１出力部材５ａの筒部５１ａ上面の外側端部は、上側リブ状突起３２５ａの下面に当接することによって、第１出力部材５ａを回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する上側の出力部材用支持機構９３ａ（図５参照）を構成している。また、上ケース３２の上板部３２１の下面には、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの外側端部と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する１本の上側リブ状突起３２５ｂが形成されており、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂ上面の外側端部は、上側リブ状突起３２５ｂの下面に当接することによって、第２出力部材５ｂを回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する上側の出力部材用支持機構９３ｂ（図５参照）を構成している。
【００３０】
ここで、下側および上側の出力部材用支持機構９２ａ、９３ａの少なくとも一方では、第１出力部材５ａとケース３との間に僅かな隙間が空いている。すなわち、第１出力部材５ａの筒部５１ａの下面と下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの上面との間、および第１出力部材５ａの筒部５１ａの上面と上側リブ状突起３２５ａの下面との間のうちの少なくとも一方には僅かな隙間が空いており、第１出力部材５ａの回転中心軸線Ｌ方向の両面に対してケース３が同時に当接するような軽圧入状態にはなっていない。そのため、第１出力部材５ａはその進退方向にスムーズに動作することができる。また、下側および上側の出力部材用支持機構９２ｂ、９３ｂの少なくとも一方では、第２出力部材５ｂとケース３との間に僅かな隙間が空いている。すなわち、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの下面と下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの上面との間、および第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの上面と上側リブ状突起３２５ｂの下面との間のうちの少なくとも一方には僅かな隙間が空いており、第２出力部材５ｂの回転中心軸線Ｌ方向の両面に対してケース３が同時に当接するような軽圧入状態にはなっていない。そのため、第２出力部材５ｂはその進退方向にスムーズに動作することができる。
【００３１】
（回動部材用支持機構）
本形態のリニア駆動装置１００においては、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進した状態にあるときに外力が加わっても、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが回転中心軸線Ｌの上側に傾かないように、図４〜図６を参照して以下に説明する回動部材用支持機構が構成されている。
【００３２】
まず、図４、図５および図６に示すように、上ケース３２の上板部３２１の下面には、回動部材７の第１アーム部７１ａの上面と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）に直線的に延在する１本のリブ状突起３２７ａが形成されており、第１アーム部７１ａの上面側は、リブ状突起３２７ａの下面に当接することによって、回動部材７を回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する回動部材用支持機構９４ａ（図５参照）を構成している。また、上ケース３２の上板部３２１の下面には、回動部材７の第２アーム部７１ｂの上面と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）に直線的に延在する１本のリブ状突起３２７ｂが形成されており、第２アーム部７１ｂの上面側は、リブ状突起３２７ｂの下面に当接することによって、回動部材７を回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する回動部材用支持機構９４ｂ（図５参照）を構成している。
【００３３】
本形態では、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂは、回動部材７を支持する回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成するとともに、上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂの一部として機能している。すなわち、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに外力が加わった場合、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの筒部５１ａ、５１ｂの外側端部が上側リブ状突起３２５ａ、３２５ｂの下面に当接して支持されるとともに、筒部５１ａ、５１ｂの内側端部が回動部材７を介してリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面によって支持されるようになっている。このように、本形態では、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成する上側リブ状突起３２５ａ、３２５ｂを上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂの一部として利用しているため、筒部５１ａ、５１ｂの内側端部に当接する部分を別途別の場所に形成する必要がない。それ故、上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂを小型化させることができるので、リニア駆動装置１００の小型化を実現することができる。
【００３４】
ここで、第１出力部材５ａの筒部５１ａの下面とケース３の下側リブ状突起３１５ａの上面との間、第１出力部材５ａの筒部５１ａの上面と第１アーム部７１ａの下面との間、および第１アーム部７１ａの上面とリブ状突起３２７ａの下面との間のいずれかの間には、僅かな隙間が空いており、第１アーム部７１ａの回転中心軸線Ｌ方向の両面が同時に押圧されるような軽圧入状態にはなっていない。また、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの下面とケース３の下側リブ状突起３１５ｂの上面との間、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの上面と第２アーム部７１ｂの下面との間、および第２アーム部７１ｂの上面とリブ状突起３２７ｂの下面との間のいずれかの間には、僅かな隙間が空いており、第２アーム部７１ｂの回転中心軸線Ｌ方向の両面が同時に押圧されるような軽圧入状態にはなっていない。このため、回動部材７は、スムーズに回動することができる。
【００３５】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のリニア駆動装置１００では、回動部材７の第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対する伝達部として機能するスライドピン７１０ａ、７１０ｂは、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂの下面側に形成され、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂの下面側は第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの筒部５１ａ、５１ｂに回転中心軸線Ｌの上側で重なっている。このため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進してケース３から突出している状態で第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに外力が加わると、回動部材７の下面側は第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂから外力を受け、回動部材７は上面側に変位しようとする。しかるに本形態では、回動部材７の上面側とケース３との間には、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂによって、回動部材７の上面側とケース３とが当接する回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂが構成されているため、回動部材７の上面側への変位は、ケース３によって阻止される。従って、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂは、外力を受けても大きく変位することがない。
【００３６】
すなわち、本形態において、回動部材７の回動が直接、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材７の下面側にスライドピン７１０ａ、７１０ｂ（伝達部）を設け、上面側に回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを設けたため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが受けた外力を回動部材７を介してケース３（上ケース３２）によって受けることができる。
【００３７】
また、回動部材７の両面を伝達用および支持用に有効活用したため、第１出力部材５ａ、第２出力部材５ｂおよび回動部材７の周辺については設計上の自由度が大きい。それ故、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対するガイド機構や、出力部材用支持機構を容易に設けることができる。
【００３８】
また、本形態において、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの上面側とケース３（上ケース３２）との間には、上側リブ状突起３２５ａ、３２５ｂの下面を利用して、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの上面側がケース３に対して回転中心軸線Ｌ方向で当接する上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂが構成されているため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに加わった外力を直接、受けることもできる。また、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの下面側とケース３（下ケース３１）との間には、下側リブ状突起３１５ａ、３１５ｂ、３１６ａ、３１６ｂの上面を利用して、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの下面側がケース３に対して回転中心軸線Ｌ方向で当接する下側の出力部材用支持機構９２ａ、９２ｂが構成されているため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに加わった外力を直接、受けることもできる。従って、回動部材７には過大な強度が求められないので、肉厚な回動部材７や大型の回動部材７を用いる必要がないという利点がある。
【００３９】
しかも、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂにおいて、下側の出力部材用支持機構９２ａ、９２ｂ、およびガイド機構９１ａ、９１ｂを構成する段部５３ａ、５３ｂは、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂにおいて被伝達部として用いられる筒部５１ａ、５１ｂの開口部５２ａ、５２ｂの近傍に形成されている。このように、本形態では、ガイド機構９１ａ、９１ｂを利用して下側の出力部材用支持機構９２ａ、９２ｂを構成しているので、ケース３や出力部材５ａ、５ｂの構成の簡素化を図ることができる。
【００４０】
（別の実施の形態）
図７は、本発明を適用した別のリニア駆動装置１００から下ケース３１を外して回動部材７や、第１出力部材５ａ、および第２出力部材５ｂを斜め下方からみたときの斜視図である。上記実施の形態では、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成するリブ状突起３２７ａ、３２７ｂが上ケース３２の上板部３２１の下面で第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの進退方向に直線的に延在している構成であったが、図７に示すように、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂが上ケース３２の上板部３２１の下面で湾曲しながら第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの進退方向に延在している構成を採用してもよい。ここで、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂは、回転中心軸線Ｌを中心とする円弧状あるいは略円弧状に形成されている。リブ状突起３２７ａ、３２７ｂが直線状に形成されている場合、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが図３や図４の位置にあるときには、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて幅寸法が広い部分がリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面に当接するが、図６（ａ）（ｂ）の位置にあるときには、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて幅寸法が狭い部分がリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面に当接するため、この位置において、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂが損傷するリスクが高まる。本形態では、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて幅寸法が広い部分が常にリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面に当接するため、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂが損傷することがない。
【００４１】
また、図４および図７に示すいずれの形態でも、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成するリブ状突起３２７ａ、３２７ｂが、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの進退範囲の全域に形成されている。但し、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進してケース３から突出している状態で第１出力部材５ａおよび第２出力部材５が傾くことを防止するという観点からすれば、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進してケース３から突出しているときに第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂと回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる位置のみに、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂのリブ状突起３２７ａ、３２７ｂを形成してもよい。
【００４２】
また、上記実施の形態では、回動部材７の伝達部として回動部材７にスライドピン７１０ａ、７１０ｂを設け、出力部材の被伝達部として開口部５２ａ、５２ｂを第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに設けたが、回動部材の伝達部として回動部材７に開口部を設け、出力部材の被伝達部としてスライドピンを出力部材（第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂ）に設けてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
３ ケース
５ａ 第１出力部材
５ｂ 第２出力部材
６ 回転伝達軸
７ 回動部材
１０ 駆動源
１５ 輪列
５１ａ、５１ｂ 筒部
５２ａ、５２ｂ 開口部（被伝達部）
７１０ａ、７１０ｂ スライドピン
９１ａ、９１ｂ ガイド機構
９２ａ、９２ｂ 下側の出力部材用支持機構
９３ａ、９３ｂ 上側の出力部材用支持機構
９４ａ、９４ｂ 回動部材用支持機構
１００ リニア駆動装置
３１５ａ、３１５ｂ、３１６ａ、３１６ｂ 下側リブ状突起
３２５ａ、３２５ｂ 上側リブ状突起
３２７ａ、３２７ｂ リブ状突起
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力部材がケースから突出する方向の前進動作とケース内に引っ込む後退動作とを直線的に行なうリニア駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出力部材がケースから突出する方向の前進動作とケース内に引っ込む後退動作とを直線的に行なうリニア駆動装置としては、例えば、グレモン電気錠において、出力部材としての係止ロッドに対して、回動部材としてのセクタギアの作動アームを介してモータの駆動力を伝達して、直線的に移動を行なわせる構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかるリニア駆動装置において、２本の係止ロッドにはスライダが連結されており、一方のスライダが直線移動した際、かかる動作は、ラック−ピニオン機構を介して他方のスライダに伝達されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９７７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなリニア駆動装置では、係止ロッドが扉に係合して扉の開動作を阻止する。このため、施錠した状態で扉を手動で開けようとすると、出力部材としての係止ロッドに大きな負荷が加わる。但し、特許文献１に開示の構成では、２つのスライダが各々、ラック板に支持されているため、係止ロッドに加わった大きな負荷はラック板で受けることができるので、作動アームに伝達されることはない。
【０００６】
しかしながら、かかる支持構造は、出力部材の係止ロッドと、回動部材としてのセクタギアとの間にラック板などの他の部材が介在する場合には、実現可能であるが、回動部材の回動を出力部材に直接、伝達して伝達機構の簡素化を図った場合には採用できないという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、駆動源と伝達部材との間の伝達機構の簡素化を図った場合でも、出力部材に加わった力を受け止めることのできるリニア駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、駆動源と、該駆動源の駆動力によって回動する回動部材と、該回動部材を収容するケースと、前記回動部材に従動して前記ケースから突出する方向の前進動作と前記ケース内に引っ込む方向の後退動作とを直線的に行なう出力部材と、を有するリニア駆動装置において、前記回動部材は、該回動部材の回転中心軸線方向における一方面側に前記出力部材の被伝達部に重なって前記駆動源の駆動力を伝達する伝達部を備え、当該回動部材の他方面側と前記ケースとの間には、少なくとも前記出力部材を前進させた際に当該回動部材の他方面側と前記ケースとが当接する回動部材用支持機構が構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、駆動源の駆動力が回動部材に伝達されると、回動部材の回動は、回動部材伝達部および出力部材の被伝達部を介して出力部材に伝達される。このため、回動部材が一方方向に回動すると、出力部材はケースから突出する方向の前進動作を行い、回動部材が他方方向に回動すると、出力部材は、ケース内に引っ込む方向の後退動作を直線的に行なう。ここで、回動部材の伝達部は、回動部材の一方面側に形成されている。このため、出力部材が前進してケースから突出している状態で出力部材に外力が加わると、回動部材の一方面側は出力部材から外力を受け、回動部材は他方面側に変位しようとする。しかるに本発明では、回動部材の他方面側とケースとの間には、回動部材の他方面側とケースとが当接する回動部材用支持機構が構成されているため、回動部材の他方面側への変位は、ケースによって阻止される。従って、出力部材は、外力を受けても大きく変位することがない。すなわち、本発明は、回動部材の回動が直接、出力部材に伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材の一方面側に伝達部を設け、他方面側には回動部材用支持機構を設けたため、出力部材が受けた外力を回動部材を介してケースによって受けることができる。また、回動部材の両面を伝達用および支持用に有効活用したため、出力部材および回動部材の周辺については設計上の自由度が大きい。それ故、出力部材に対するガイド機構や出力部材に対する支持機構を容易に設けることができる。
【００１０】
本発明においては、例えば、前記回動部材の前記伝達部および前記出力部材の前記被伝達部のうちの一方は、前記出力部材の進退方向および回動軸線方向に対して交差する方向に延在する開口部であり、他方は当該開口部に嵌って当該開口部内でスライドするスライトピンである構成を採用することができる。
【００１１】
本発明において、前記出力部材の前記回転中心軸線方向における一方面側および他方面側のうちの少なくとも一方と前記ケースとの間には、当該出力部材と前記ケースとが前記回転中心軸線方向で当接し合う出力部材用支持機構が構成されていることが好ましい。かかる構成を採用すると、出力部材に加わった外力を直接、受けることもできるので、回動部材には過大な強度が求められない。それ故、肉厚な回動部材や大型の回動部材を用いる必要がないという利点がある。
【００１２】
本発明において、前記出力部材と前記ケースとの間には、前記進退方向および前記回転中心軸線方向の双方に対して交差する方向で前記出力部材が前記ケースに当接して前記出力部材を前記進退方向にガイドするガイド機構が構成され、前記出力部材において前記ガイド機構を構成する部分は、前記出力部材の前記被伝達部の近傍に形成されているとともに、前記ケースに対して前記回転中心軸線方向で当接して前記出力部材用支持機構を構成していることが好ましい。かかる構成によれば、ガイド機構を利用して出力部材用支持機構を構成しているので、ケースや出力部材の構成の簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、回動部材の回動が直接、出力部材に伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材の一方面側に伝達部を設け、他方面側には回動部材用支持機構を設けたため、出力部材が受けた外力を回動部材を介してケースによって受けることができる。また、回動部材の両面を伝達用および支持用に有効活用したため、出力部材および回動部材の周辺については設計上の自由度が大きい。それ故、出力部材に対するガイド機構や出力部材に対する支持機構を容易に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用したリニア駆動装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用したリニア駆動装置から上カバーを外して駆動力伝達用の輪列を斜め上方からみたときの斜視図である。
【図３】本発明を適用したリニア駆動装置から上ケースを外して回動部材や出力部材を斜め上方からみたときの斜視図である。
【図４】本発明を適用したリニア駆動装置から下ケースを外して回動部材や出力部材を斜め下方からみたときの斜視図である。
【図５】本発明を適用したリニア駆動装置の要部を、回動部材のアーム部が通る位置で切断したとき断面図である。
【図６】本発明を適用したリニア駆動装置における出力部材の動作を下方からみたときの説明図である。
【図７】本発明を適用した別のリニア駆動装置から下ケースを外して回動部材や、第１出力部材、および第２出力部材を斜め下方からみたときの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して、本発明を適用したリニア駆動装置を説明する。かかるリニア駆動装置は、前記したグレモン電気錠において、扉の施錠などに用いることができるとともに、出力部材によって他の部材を押圧するのに用いることができる。なお、以下の説明においては、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とし、説明の便宜上、出力部材の進退方向をＸ軸方向、回動部材の回転中心軸線方向をＺ軸方向（上下方向）として説明する。
【００１６】
［全体構成］
図１は、本発明を適用したリニア駆動装置の外観を示す斜視図である。図２、図３、および図４は各々、本発明を適用したリニア駆動装置から上カバーを外して駆動力伝達用の輪列を斜め上方からみたときの斜視図、上ケースを外して回動部材や出力部材を斜め上方からみたときの斜視図、および下ケースを外して回動部材や出力部材を斜め下方からみたときの斜視図である。図５は、本発明を適用したリニア駆動装置の要部を、回動部材のアーム部が通る位置で切断したとき断面図である。図６は、本発明を適用したリニア駆動装置における出力部材の動作を下方からみたときの説明図である。
【００１７】
図１に示すリニア駆動装置１００は、下ケース３１および上ケース３２からなるケース３の上方に、下カバー２１および上カバー２２からなるカバー２を重ねて固定したハウジング２０を備えている。ケース３において下ケース３１と上ケース３２とはネジなどにより連結され、カバー２において下カバー２１と上カバー２２とは側板部同士がフック２７などにより連結されている。また、上ケース３２と下カバー２１とはネジなどにより連結されている。
【００１８】
図２に示すように、カバー２の内側には、ステッピングモータなどからなる駆動源１０と、この駆動源１０の回動出力を伝達する輪列１５とが配置されている。かかる輪列１５は、モータピニオン１１に噛合する大径歯車を備えた第１車１２、第１車１２の小径歯車に噛合する大径歯車を備えた第２車１３、および第２車１３の小径歯車に噛合する大径歯車を備えた第３車１４などを備えた減速歯車列であり、第３車１４に対しては減速用の遊星歯車機構（図示せず）などが構成されている。なお、下カバー２１の端部にはコネクタ部２６が構成されている。
【００１９】
図３、図４、図５および図６に示すように、上ケース３２の上板部３２１には貫通穴３２０が形成されており、かかる貫通穴３２０からは、カバー２内に配置された輪列１５の最終段に嵌合する回転伝達軸６が突出している。回転伝達軸６は、中心部分から互いに反対側に第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂが延在した回動部材７が連結されており、回動部材７は回転伝達軸６と一体に回転伝達軸６の中心軸線（回転中心軸線Ｌ／Ｚ軸方向）周りに所定の角度範囲で回動する。回動部材７において、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂは先端側にいく程、幅寸法が狭くなっている。
【００２０】
第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂのうち、第１アーム部７１ａの先端側には、図３および図５における第１アーム部７１ａの先端部に対して回転中心軸線Ｌ方向（Ｚ軸方向）の下側に重なるように、軸状の第１出力部材５ａの基端部が配置されている。第１出力部材５ａは、回転中心軸線Ｌと直交するＸ軸方向に延在しており、ケース３の開口部から先端側が突出している。第２アーム部７１ｂの先端側には、図３および図５における第２アーム部７１ｂの先端部に対して回転中心軸線Ｌ方向の下側に重なるように軸状の第２出力部材５ｂの基端部が配置されている。第２出力部材５ｂも、第１出力部材５ａと同様、回転中心軸線Ｌと直交するＸ軸方向に延在しており、ケース３の開口部から先端側が突出している。第１出力部材５ａと第２出力部材５ｂは、回転中心軸線Ｌを中心とする点対称に配置されており、第１出力部材５ａと第２出力部材５ｂは、反対方向に延在している。
【００２１】
（回動−直動変換機構）
このように構成したリニア駆動装置１００においては、以下に説明する回動−直動変換機構によって、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂを回動部材７に従動してケース３から突出する方向の前進動作とケース３内に引っ込む方向の後退動作とを直線的に行なわせる。
【００２２】
かかる回動−直動変換機構を構成するにあたって、本形態では、まず、第１出力部材５ａの基端部には、回転中心軸線Ｌ方向に矩形の開口部５２ａ（被伝達部）を向ける筒部５１ａが形成され、かかる筒部５１ａにおいて、開口部５２ａは、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）、および回転中心軸線Ｌに対して交差する方向に延在している。また、回動部材７の第１アーム部７１ａの先端部の下面側（一方面側）には、開口部５２ａに嵌る丸棒状のスライドピン７１０ａ（伝達部）が形成されている。かかるスライドピン７１０ａの外径寸法は、開口部５２ａのサイズに比して小さく、開口部５２ａの内側で移動可能である。さらに、下ケース３１の底板部３１１の上面には、第１出力部材５ａの筒部５１ａの両側で、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する一対の下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａが形成されている。ここで、第１出力部材５ａの筒部５１ａの両側には、その下面側に、一対の下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの上面、および内側面に対して当接可能な二箇所の段部５３ａ、５３ａが形成されており、かかる段部５３ａ、５３ａは、下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの内側面に僅かな隙間を介して対向している。このため、段部５３ａ、５３ａは、第１出力部材５ａの進退に伴って下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの内側面に当接し、第１出力部材５ａをその進退方向にガイドするガイド機構９１ａ（図５参照）を構成している。
【００２３】
また、本形態では、第２出力部材５ｂにおいても、基端部には、回転中心軸線Ｌ方向に矩形の開口部５２ｂ（被伝達部）を向ける筒部５１ｂが形成され、かかる筒部５１ｂにおいて、開口部５２ｂは、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）、および回転中心軸線Ｌに対して交差する方向に延在している。また、回動部材７の第２アーム部７１ｂの先端部の下面側（一方面側）には、開口部５２ｂに嵌る丸棒状のスライドピン７１０ｂ（伝達部）が形成されている。かかるスライドピン７１０ｂの外径寸法は、開口部５２ｂのサイズに比して小さく、開口部５２ｂの内側で移動可能である。さらに、下ケース３１の底板部３１１の上面には、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの両側で、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する一対の下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂが形成されている。ここで、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの両側には、その下面側に、一対の下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの上面、および内側面に対して当接可能な二箇所の段部５３ｂ、５３ｂが形成されており、かかる段部５３ｂ、５３ｂは、下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの内側面に若干の隙間を介して対向している。このため、段部５３ｂ、５３ｂは、第２出力部材５ｂの進退に伴って下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの内側面に当接し、第２出力部材５ｂをその進退方向にガイドするガイド機構９１ｂ（図５参照）を構成している。
【００２４】
従って、図６に示すように、駆動源１０の駆動力が回動部材７に伝達されると、回動部材７の回動は、回動部材７のスライドピン７１０ａ（伝達部）、および第１出力部材５ａの開口部５２ａ（被伝達部）を介して第１出力部材５ａに伝達される。このため、回動部材７が一方方向に回動すると、図６（ａ）に示すように、第１出力部材５ａはケース３から突出する方向の前進動作を行い、回動部材７が他方方向に回動すると、第１出力部材５ａは、図６（ｂ）に示すように、ケース３内に引っ込む方向の後退動作を直線的に行なう。
【００２５】
また、回動部材７の回動は、回動部材７のスライドピン７１０ｂ（伝達部）、および第２出力部材５ｂの開口部５２ｂ（被伝達部）を介して第２出力部材５ｂに伝達される。このため、回動部材７が一方方向に回動すると、図６（ａ）に示すように、第２出力部材５ｂはケース３から突出する方向の前進動作を行い、回動部材７が他方方向に回動すると、図６（ｂ）に示すように、第２出力部材５ｂは、ケース３内に引っ込む方向の後退動作を直線的に行なう。
【００２６】
（出力部材用支持機構）
このような構成のリニア駆動装置１００において、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対して、回転軸中心軸線Ｌ方向の外力が加わると、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが傾いてしまう。このような傾きが、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進した状態にあるときに加わると、グレモン電気錠では、扉側の係合穴と、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂとの係合が外れて扉が不用意に開いてしまう。
【００２７】
そこで、本形態では、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対しては、図３および図４を参照して以下に説明する出力部材用支持機構が構成されている。
【００２８】
まず、第１出力部材５ａにおいて、回転中心軸線Ｌの方向では、段部５３ａが下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの上面に当接可能に形成されており、第１出力部材５ａの筒部５１ａとケース３の下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａとが当接することによって、第１出力部材５ａを回転中心軸線Ｌ方向の下側で支持する下側の出力部材用支持機構９２ａ（図５参照）が構成されている。第２出力部材５ｂでも、第１出力部材５ａと同様、回転中心軸線Ｌの方向では、段部５３ｂが下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの上面に当接可能に形成されており、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂとケース３の下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂとが当接することによって、第２出力部材５ｂを回転中心軸線Ｌ方向の下側で支持する下側の出力部材用支持機構９２ｂが構成されている。
【００２９】
また、図４、図５および図６に示すように、上ケース３２の上板部３２１の下面には、第１出力部材５ａの筒部５１ａの外側端部と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する１本の上側リブ状突起３２５ａが形成されており、第１出力部材５ａの筒部５１ａ上面の外側端部は、上側リブ状突起３２５ａの下面に当接することによって、第１出力部材５ａを回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する上側の出力部材用支持機構９３ａ（図５参照）を構成している。また、上ケース３２の上板部３２１の下面には、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの外側端部と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）に延在する１本の上側リブ状突起３２５ｂが形成されており、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂ上面の外側端部は、上側リブ状突起３２５ｂの下面に当接することによって、第２出力部材５ｂを回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する上側の出力部材用支持機構９３ｂ（図５参照）を構成している。
【００３０】
ここで、下側および上側の出力部材用支持機構９２ａ、９３ａの少なくとも一方では、第１出力部材５ａとケース３との間に僅かな隙間が空いている。すなわち、第１出力部材５ａの筒部５１ａの下面と下側リブ状突起３１５ａ、３１６ａの上面との間、および第１出力部材５ａの筒部５１ａの上面と上側リブ状突起３２５ａの下面との間のうちの少なくとも一方には僅かな隙間が空いており、第１出力部材５ａの回転中心軸線Ｌ方向の両面に対してケース３が同時に当接するような軽圧入状態にはなっていない。そのため、第１出力部材５ａはその進退方向にスムーズに動作することができる。また、下側および上側の出力部材用支持機構９２ｂ、９３ｂの少なくとも一方では、第２出力部材５ｂとケース３との間に僅かな隙間が空いている。すなわち、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの下面と下側リブ状突起３１５ｂ、３１６ｂの上面との間、および第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの上面と上側リブ状突起３２５ｂの下面との間のうちの少なくとも一方には僅かな隙間が空いており、第２出力部材５ｂの回転中心軸線Ｌ方向の両面に対してケース３が同時に当接するような軽圧入状態にはなっていない。そのため、第２出力部材５ｂはその進退方向にスムーズに動作することができる。
【００３１】
（回動部材用支持機構）
本形態のリニア駆動装置１００においては、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進した状態にあるときに外力が加わっても、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが回転中心軸線Ｌの上側に傾かないように、図４〜図６を参照して以下に説明する回動部材用支持機構が構成されている。
【００３２】
まず、図４、図５および図６に示すように、上ケース３２の上板部３２１の下面には、回動部材７の第１アーム部７１ａの上面と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第１出力部材５ａの軸線方向（延在方向／進退方向）に直線的に延在する１本のリブ状突起３２７ａが形成されており、第１アーム部７１ａの上面側は、リブ状突起３２７ａの下面に当接することによって、回動部材７を回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する回動部材用支持機構９４ａ（図５参照）を構成している。また、上ケース３２の上板部３２１の下面には、回動部材７の第２アーム部７１ｂの上面と回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる部分に、第２出力部材５ｂの軸線方向（延在方向／進退方向）に直線的に延在する１本のリブ状突起３２７ｂが形成されており、第２アーム部７１ｂの上面側は、リブ状突起３２７ｂの下面に当接することによって、回動部材７を回転中心軸線Ｌ方向の上側で支持する回動部材用支持機構９４ｂ（図５参照）を構成している。
【００３３】
本形態では、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂは、回動部材７を支持する回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成するとともに、上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂの一部として機能している。すなわち、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに外力が加わった場合、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの筒部５１ａ、５１ｂの外側端部が上側リブ状突起３２５ａ、３２５ｂの下面に当接して支持されるとともに、筒部５１ａ、５１ｂの内側端部が回動部材７を介してリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面によって支持されるようになっている。このように、本形態では、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成する上側リブ状突起３２５ａ、３２５ｂを上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂの一部として利用しているため、筒部５１ａ、５１ｂの内側端部に当接する部分を別途別の場所に形成する必要がない。それ故、上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂを小型化させることができるので、リニア駆動装置１００の小型化を実現することができる。
【００３４】
ここで、第１出力部材５ａの筒部５１ａの下面とケース３の下側リブ状突起３１５ａの上面との間、第１出力部材５ａの筒部５１ａの上面と第１アーム部７１ａの下面との間、および第１アーム部７１ａの上面とリブ状突起３２７ａの下面との間のいずれかの間には、僅かな隙間が空いており、第１アーム部７１ａの回転中心軸線Ｌ方向の両面が同時に押圧されるような軽圧入状態にはなっていない。また、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの下面とケース３の下側リブ状突起３１５ｂの上面との間、第２出力部材５ｂの筒部５１ｂの上面と第２アーム部７１ｂの下面との間、および第２アーム部７１ｂの上面とリブ状突起３２７ｂの下面との間のいずれかの間には、僅かな隙間が空いており、第２アーム部７１ｂの回転中心軸線Ｌ方向の両面が同時に押圧されるような軽圧入状態にはなっていない。このため、回動部材７は、スムーズに回動することができる。
【００３５】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のリニア駆動装置１００では、回動部材７の第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対する伝達部として機能するスライドピン７１０ａ、７１０ｂは、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂの下面側に形成され、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂの下面側は第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの筒部５１ａ、５１ｂに回転中心軸線Ｌの上側で重なっている。このため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進してケース３から突出している状態で第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに外力が加わると、回動部材７の下面側は第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂから外力を受け、回動部材７は上面側に変位しようとする。しかるに本形態では、回動部材７の上面側とケース３との間には、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂによって、回動部材７の上面側とケース３とが当接する回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂが構成されているため、回動部材７の上面側への変位は、ケース３によって阻止される。従って、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂは、外力を受けても大きく変位することがない。
【００３６】
すなわち、本形態において、回動部材７の回動が直接、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに伝達するという簡素な伝達機構を採用しているが、回動部材７の下面側にスライドピン７１０ａ、７１０ｂ（伝達部）を設け、上面側に回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを設けたため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが受けた外力を回動部材７を介してケース３（上ケース３２）によって受けることができる。
【００３７】
また、回動部材７の両面を伝達用および支持用に有効活用したため、第１出力部材５ａ、第２出力部材５ｂおよび回動部材７の周辺については設計上の自由度が大きい。それ故、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに対するガイド機構や、出力部材用支持機構を容易に設けることができる。
【００３８】
また、本形態において、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの上面側とケース３（上ケース３２）との間には、上側リブ状突起３２５ａ、３２５ｂの下面を利用して、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの上面側がケース３に対して回転中心軸線Ｌ方向で当接する上側の出力部材用支持機構９３ａ、９３ｂが構成されているため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに加わった外力を直接、受けることもできる。また、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの下面側とケース３（下ケース３１）との間には、下側リブ状突起３１５ａ、３１５ｂ、３１６ａ、３１６ｂの上面を利用して、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの下面側がケース３に対して回転中心軸線Ｌ方向で当接する下側の出力部材用支持機構９２ａ、９２ｂが構成されているため、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに加わった外力を直接、受けることもできる。従って、回動部材７には過大な強度が求められないので、肉厚な回動部材７や大型の回動部材７を用いる必要がないという利点がある。
【００３９】
しかも、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂにおいて、下側の出力部材用支持機構９２ａ、９２ｂ、およびガイド機構９１ａ、９１ｂを構成する段部５３ａ、５３ｂは、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂにおいて被伝達部として用いられる筒部５１ａ、５１ｂの開口部５２ａ、５２ｂの近傍に形成されている。このように、本形態では、ガイド機構９１ａ、９１ｂを利用して下側の出力部材用支持機構９２ａ、９２ｂを構成しているので、ケース３や出力部材５ａ、５ｂの構成の簡素化を図ることができる。
【００４０】
（別の実施の形態）
図７は、本発明を適用した別のリニア駆動装置１００から下ケース３１を外して回動部材７や、第１出力部材５ａ、および第２出力部材５ｂを斜め下方からみたときの斜視図である。上記実施の形態では、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成するリブ状突起３２７ａ、３２７ｂが上ケース３２の上板部３２１の下面で第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの進退方向に直線的に延在している構成であったが、図７に示すように、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂが上ケース３２の上板部３２１の下面で湾曲しながら第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの進退方向に延在している構成を採用してもよい。ここで、リブ状突起３２７ａ、３２７ｂは、回転中心軸線Ｌを中心とする円弧状あるいは略円弧状に形成されている。リブ状突起３２７ａ、３２７ｂが直線状に形成されている場合、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが図３や図４の位置にあるときには、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて幅寸法が広い部分がリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面に当接するが、図６（ａ）（ｂ）の位置にあるときには、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて幅寸法が狭い部分がリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面に当接するため、この位置において、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂが損傷するリスクが高まる。本形態では、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂにおいて幅寸法が広い部分が常にリブ状突起３２７ａ、３２７ｂの下面に当接するため、第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂが損傷することがない。
【００４１】
また、図４および図７に示すいずれの形態でも、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂを構成するリブ状突起３２７ａ、３２７ｂが、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂの進退範囲の全域に形成されている。但し、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進してケース３から突出している状態で第１出力部材５ａおよび第２出力部材５が傾くことを防止するという観点からすれば、第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂが前進してケース３から突出しているときに第１アーム部７１ａおよび第２アーム部７１ｂと回転中心軸線Ｌ方向の下側で重なる位置のみに、回動部材用支持機構９４ａ、９４ｂのリブ状突起３２７ａ、３２７ｂを形成してもよい。
【００４２】
また、上記実施の形態では、回動部材７の伝達部として回動部材７にスライドピン７１０ａ、７１０ｂを設け、出力部材の被伝達部として開口部５２ａ、５２ｂを第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂに設けたが、回動部材の伝達部として回動部材７に開口部を設け、出力部材の被伝達部としてスライドピンを出力部材（第１出力部材５ａおよび第２出力部材５ｂ）に設けてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
３ ケース
５ａ 第１出力部材
５ｂ 第２出力部材
６ 回転伝達軸
７ 回動部材
１０ 駆動源
１５ 輪列
５１ａ、５１ｂ 筒部
５２ａ、５２ｂ 開口部（被伝達部）
７１０ａ、７１０ｂ スライドピン
９１ａ、９１ｂ ガイド機構
９２ａ、９２ｂ 下側の出力部材用支持機構
９３ａ、９３ｂ 上側の出力部材用支持機構
９４ａ、９４ｂ 回動部材用支持機構
１００ リニア駆動装置
３１５ａ、３１５ｂ、３１６ａ、３１６ｂ 下側リブ状突起
３２５ａ、３２５ｂ 上側リブ状突起
３２７ａ、３２７ｂ リブ状突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、該駆動源の駆動力によって回動する回動部材と、該回動部材を収容するケースと、前記回動部材に従動して前記ケースから突出する方向の前進動作と前記ケース内に引っ込む方向の後退動作とを直線的に行なう出力部材と、を有するリニア駆動装置において、
前記回動部材は、該回動部材の回転中心軸線方向における一方面側に前記出力部材の被伝達部に重なって前記駆動源の駆動力を伝達する伝達部を備え、
当該回動部材の他方面側と前記ケースとの間には、少なくとも前記出力部材を前進させた際に当該回動部材の他方面側と前記ケースとが当接する回動部材用支持機構が構成されていることを特徴とするリニア駆動装置。
【請求項２】
前記回動部材の前記伝達部および前記出力部材の前記被伝達部のうちの一方は、前記出力部材の進退方向および回動軸線方向に対して交差する方向に延在する開口部であり、他方は当該開口部に嵌って当該開口部内でスライドするスライトピンであることを特徴とする請求項１に記載のリニア駆動装置。
【請求項３】
前記出力部材の前記回転中心軸線方向における一方面側および他方面側のうちの少なくとも一方と前記ケースとの間には、当該出力部材と前記ケースとが前記回転中心軸線方向で当接し合う出力部材用支持機構が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリニア駆動装置。
【請求項４】
前記出力部材と前記ケースとの間には、前記進退方向および前記回転中心軸線方向の双方に対して交差する方向で前記出力部材が前記ケースに当接して前記出力部材を前記進退方向にガイドするガイド機構が構成され、
前記出力部材において前記ガイド機構を構成する部分は、前記出力部材の前記被伝達部の近傍に形成されているとともに、前記ケースに対して前記回転中心軸線方向で当接して前記出力部材用支持機構を構成していることを特徴とする請求項３に記載のリニア駆動装置。
【請求項１】
駆動源と、該駆動源の駆動力によって回動する回動部材と、該回動部材を収容するケースと、前記回動部材に従動して前記ケースから突出する方向の前進動作と前記ケース内に引っ込む方向の後退動作とを直線的に行なう出力部材と、を有するリニア駆動装置において、
前記回動部材は、該回動部材の回転中心軸線方向における一方面側に前記出力部材の被伝達部に重なって前記駆動源の駆動力を伝達する伝達部を備え、
当該回動部材の他方面側と前記ケースとの間には、少なくとも前記出力部材を前進させた際に当該回動部材の他方面側と前記ケースとが当接する回動部材用支持機構が構成されていることを特徴とするリニア駆動装置。
【請求項２】
前記回動部材の前記伝達部および前記出力部材の前記被伝達部のうちの一方は、前記出力部材の進退方向および回動軸線方向に対して交差する方向に延在する開口部であり、他方は当該開口部に嵌って当該開口部内でスライドするスライトピンであることを特徴とする請求項１に記載のリニア駆動装置。
【請求項３】
前記出力部材の前記回転中心軸線方向における一方面側および他方面側のうちの少なくとも一方と前記ケースとの間には、当該出力部材と前記ケースとが前記回転中心軸線方向で当接し合う出力部材用支持機構が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリニア駆動装置。
【請求項４】
前記出力部材と前記ケースとの間には、前記進退方向および前記回転中心軸線方向の双方に対して交差する方向で前記出力部材が前記ケースに当接して前記出力部材を前記進退方向にガイドするガイド機構が構成され、
前記出力部材において前記ガイド機構を構成する部分は、前記出力部材の前記被伝達部の近傍に形成されているとともに、前記ケースに対して前記回転中心軸線方向で当接して前記出力部材用支持機構を構成していることを特徴とする請求項３に記載のリニア駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１９６８０７（Ｐ２０１０−１９６８０７Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４２５９５（Ｐ２００９−４２５９５）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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