(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024135106
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】アクチュエータ
(51)【国際特許分類】
F16H 19/04 20060101AFI20240927BHJP
【ＦＩ】
F16H19/04 A
F16H19/04 C
F16H19/04 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023045629
(22)【出願日】2023-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109380
【弁理士】
【氏名又は名称】小西 恵
(74)【代理人】
【識別番号】100109036
【弁理士】
【氏名又は名称】永岡 重幸
(72)【発明者】
【氏名】石井 秀之
【テーマコード（参考）】
3J062
【Ｆターム（参考）】
3J062AA15
3J062AA38
3J062AA45
3J062AB05
3J062AC07
3J062BA12
3J062CA16
3J062CA18
(57)【要約】
【課題】ラック部を薄型化することができると共に、特別な機構を設けることなくラック部の回転軸とラック部に噛合する第１のギア及び第２のギアの回転軸との相対距離を保持することができるアクチュエータを提供する。
【解決手段】駆動モータと、円弧状の第１の側面に設けられる第１のラック歯部と、前記第１の側面の反対側の円弧状の第２の側面に設けられる第２のラック歯部と、を備えるラック部と、前記駆動モータに接続される駆動ギアと、前記駆動ギアに噛合すると共に前記第１のラック歯部に噛合する第１のギアと、前記駆動ギアに接続されると共に前記第２のラック歯部に噛合する第２のギアと、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】駆動モータと、円弧状の第１の側面に設けられる第１のラック歯部と、前記第１の側面の反対側の円弧状の第２の側面に設けられる第２のラック歯部と、を備えるラック部と、前記駆動モータに接続される駆動ギアと、前記駆動ギアに噛合すると共に前記第１のラック歯部に噛合する第１のギアと、前記駆動ギアに接続されると共に前記第２のラック歯部に噛合する第２のギアと、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動モータと、
円弧状の第１の側面に設けられる第１のラック歯部と、前記第１の側面の反対側の円弧状の第２の側面に設けられる第２のラック歯部と、を備えるラック部と、
前記駆動モータに接続される駆動ギアと、
前記駆動ギアに噛合すると共に前記第１のラック歯部に噛合する第１のギアと、
前記駆動ギアに接続されると共に前記第２のラック歯部に噛合する第２のギアと、
を有するアクチュエータ。
円弧状の第１の側面に設けられる第１のラック歯部と、前記第１の側面の反対側の円弧状の第２の側面に設けられる第２のラック歯部と、を備えるラック部と、
前記駆動モータに接続される駆動ギアと、
前記駆動ギアに噛合すると共に前記第１のラック歯部に噛合する第１のギアと、
前記駆動ギアに接続されると共に前記第２のラック歯部に噛合する第２のギアと、
を有するアクチュエータ。
【請求項2】
前記ラック部は、
前記第１の側面を備える第１のラック部と、前記第２の側面を備える第２のラック部と、から構成され、
前記第１のラック部は、
前記第２のラック部から分離可能である、
請求項１記載のアクチュエータ。
前記第１の側面を備える第１のラック部と、前記第２の側面を備える第２のラック部と、から構成され、
前記第１のラック部は、
前記第２のラック部から分離可能である、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項3】
前記駆動ギアは、
内歯が形成された中空環状のリングギアであり、
前記第１のギアは、
前記リングギアの内側に設けられて前記内歯に噛合し、
前記第２のギアは、
前記リングギアの内側に設けられて前記内歯に接続される、
請求項１記載のアクチュエータ。
内歯が形成された中空環状のリングギアであり、
前記第１のギアは、
前記リングギアの内側に設けられて前記内歯に噛合し、
前記第２のギアは、
前記リングギアの内側に設けられて前記内歯に接続される、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項4】
前記駆動ギア、前記第１のギア及び前記第２のギアの軸方向の一端又は両端を回転可能に支持する支持ユニットをさらに有する、
請求項１記載のアクチュエータ。
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項5】
前記駆動ギアと前記第１のギアと前記第２のギアとは前記支持ユニットに支持されており、
前記ラック部は前記支持ユニットに支持されていない、
請求項４記載のアクチュエータ。
前記ラック部は前記支持ユニットに支持されていない、
請求項４記載のアクチュエータ。
【請求項6】
前記第１のギア及び前記第２のギアの少なくとも一方は、
第１の歯車部と、前記第１の歯車部より小径の第２の歯車部と、を備える２段歯車である、
請求項１記載のアクチュエータ。
第１の歯車部と、前記第１の歯車部より小径の第２の歯車部と、を備える２段歯車である、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項7】
前記第１のギア及び前記第２のギアの少なくとも一方は、
複数設けられる、
請求項１記載のアクチュエータ。
複数設けられる、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項8】
前記駆動ギアは、
前記第１のギア及び前記第２のギアの軸方向の一端側において前記第１のギアと噛合すると共に前記第２のギアと接続する第１の駆動ギアと、前記軸方向の他端側において前記第１のギアと噛合すると共に前記第２のギアと接続する第２の駆動ギアと、から構成される、
請求項１記載のアクチュエータ。
前記第１のギア及び前記第２のギアの軸方向の一端側において前記第１のギアと噛合すると共に前記第２のギアと接続する第１の駆動ギアと、前記軸方向の他端側において前記第１のギアと噛合すると共に前記第２のギアと接続する第２の駆動ギアと、から構成される、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項9】
前記第１の側面の曲率半径中心と、前記第２の側面の曲率半径中心は同一であり、前記曲率半径中心から前記第１のギアの中心までの距離は、前記曲率半径中心から前記第２のギアの中心までの距離とは異なる、
請求項１記載のアクチュエータ。
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項10】
前記第１のラック歯部と前記第１のギアとの減速比は、前記第２のラック歯部と前記第２のギアとの減速比と同じである、
請求項１記載のアクチュエータ。
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項11】
前記第１のギアと前記第２のギアとは、反対方向に回転する、
請求項１記載のアクチュエータ。
請求項１記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歩行支援ロボット、電動ベッド、クレーン又はパワーショベル等に用いられるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、曲線型のラックを用いて、モータによる回転運動を曲線運動に変換する歩行支援ロボット、電動ベッド、クレーン又はパワーショベル等に用いられるアクチュエータが知られている。
【0003】
特許文献１は、曲線型且つ大径の平歯車を構成する分割歯車と、円盤と円盤との間に複数のピンを設けたピン・ピニオンと、を有し、分割歯車にはピン・ピニオンが噛合する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１４－１１９０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１においては、分割歯車を回転駆動するのは１つのピン・ピニオンのみであることにより、分割歯車のピン・ピニオンとの噛合部に対して荷重が集中するため、分割歯車を薄型化することができないという課題を有する。また、特許文献１においては、分割歯車がピン・ピニオンによって一方向から押圧されるため、分割歯車の回転軸とピン・ピニオンの回転軸との相対距離を保持するための特別な機構を設ける必要があるという課題を有する。
【0006】
本発明は、ラック部を薄型化することができると共に、特別な機構を設けることなくラック部の回転軸とラック部に噛合する第１のギア及び第２のギアの回転軸との相対距離を保持することができるアクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るアクチュエータは、駆動モータと、円弧状の第１の側面に設けられる第１のラック歯部と、前記第１の側面の反対側の円弧状の第２の側面に設けられる第２のラック歯部と、を備えるラック部と、前記駆動モータに接続される駆動ギアと、前記駆動ギアに噛合すると共に前記第１のラック歯部に噛合する第１のギアと、前記駆動ギアに接続すると共に前記第２のラック歯部に噛合する第２のギアと、を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ラック部を薄型化することができると共に、特別な機構を設けることなくラック部の回転軸とラック部に噛合する第１のギア及び第２のギアの回転軸との相対距離を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第１の実施形態に係るアクチュエータの正面図である。
【図3】本発明の第２の実施形態に係るアクチュエータの正面図である。
【図5A】本発明の第３の実施形態に係るアクチュエータの正面図である。
【図6】本発明の第４の実施形態に係るアクチュエータの断面図である。
【図7】本発明の第５の実施形態に係るアクチュエータの正面図である。
【図9A】本発明の第６の実施形態に係るアクチュエータの正面図である。
【図10】本発明の第７の実施形態に係るアクチュエータの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図中、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【0011】
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0012】
【0013】
アクチュエータ１は、支持ユニット１０と、ラック部２０と、駆動ギア３０ａと、アイドルギア３０ｂと、ギア４１と、ギア４２と、ギア５０と、モータ６０と、を有している。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは支持ユニット１０の記載を省略している。
【0014】
支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、、ギア４１、ギア４２及びギア５０の相対位置を保持した状態、及び駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２及びギア５０とラック部２０との相対位置を保持した状態において、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２及びギア５０を回転可能に収容している。支持ユニット１０には、ラック部２０が挿通している。支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａの中実軸３１ａ、アイドルギア３０ｂの中実軸３１ｂ、ギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４及びギア５０の中実軸５１の軸方向（図２Ａ及び図２Ｂにおいて左右方向）の一端を回転可能に支持する支持部１１を備えている。
【0015】
ラック部２０は、支持ユニット１０に支持されていない。ラック部２０は、円弧状で且つ外周側の側面に設けられている外歯部２１と、円弧状で且つ内周側の側面に設けられている内歯部２２と、を備えている。外歯部２１は、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６に噛合している。外歯部２１は第１のラック歯部と称してよい。内歯部２２は、ギア５０の歯部５２に噛合している。内歯部２２は第２のラック歯部と称してよい。ラック部２０は物理的な軸を備えていない。ラック部２０は、ギア４１及びギア４２と、ギア５０と、によって挟持されている。ギア４１及びギア４２はラック部２０の上側に位置し、ギア５０はラック部２０の下側に位置している。ギア４１とギア４２は第１のギアと称してもよい。ギア５０は第２のギアと称してもよい。外歯部２１の曲率半径中心と、内歯部２２の曲率半径中心と、は同一である。
【0016】
駆動ギア３０ａは、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共に、モータ６０に接続されている。駆動ギア３０ａは、駆動ギア３０ａの回転軸である中実軸３１ａと、ギア４１の歯部４５、ギア４２の歯部４６及びアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合していると共に駆動ギア３０ａの外周に形成されている歯部３２ａと、を備えている。
【0017】
アイドルギア３０ｂは、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されている。アイドルギア３０ｂは、アイドルギア３０ｂの回転軸である中実軸３１ｂと、駆動ギア３０ａの歯部３２ａ及びギア５０の歯部５２に噛合していると共にアイドルギア３０ｂの外周に形成されている歯部３２ｂと、を備えている。
【0018】
ギア４１は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア４１の回転軸である中実軸４３と、ラック部２０の外歯部２１及び駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合していると共にギア４１の外周に形成されている歯部４５と、を備えている。
【0019】
ギア４２は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共に、ギア４２の回転軸である中実軸４４と、ラック部２０の外歯部２１及び駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合していると共にギア４２の外周に形成されている歯部４６と、を備えている。
【0020】
ギア５０は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア５０の回転軸である中実軸５１と、ラック部２０の内歯部２２及びアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合していると共にギア５０の外周に形成されている歯部５２と、を備えている。
【0021】
モータ６０は、図示しない電源部より電力の供給を受けることにより回転駆動して、駆動ギア３０ａの中実軸３１ａを回転させることにより駆動ギア３０ａを回転させる駆動モータである。
【0022】
上記の構成を有するアクチュエータ１において、ギア５０の中心である中実軸５１とラック部２０の仮想的な回転軸との距離は、ギア４１の中心である中実軸４３とラック部２０の仮想的な回転軸との距離と異なっていると共に、ギア４２の中心である中実軸４４とラック部２０の仮想的な回転軸との距離と異なっている。また、ギア５０のピッチ円直径は、ギア４１及びギア４２のピッチ円直径と異なっている。更に、ギア５０の歯部５２とラック部２０の内歯部２２との減速比は、ギア４１の歯部４５とラック部２０の外歯部２１との減速比と同一であると共に、ギア４２の歯部４６とラック部２０の外歯部２１との減速比と同一である。
【0023】
【0024】
まず、モータ６０が駆動することにより、駆動ギア３０ａが中実軸３１ａを回転軸として回転する。
【0025】
次に、駆動ギア３０ａが回転することにより、駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合しているアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６を介してアイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２に回転駆動力が伝達される。これにより、アイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２が同一方向に回転する。
【0026】
また、アイドルギア３０ｂが回転することにより、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合しているギア５０の歯部５２を介してギア５０に回転駆動力が伝達される。これにより、ギア５０は、ギア４１及びギア４２とは反対方向に回転する。
【0027】
例えば、駆動ギア３０ａが図１において時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２は図１において反時計回り方向に回転し、ギア５０は時計回り方向に回転する。また、駆動ギア３０ａが図１において反時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２は図１において時計回り方向に回転し、ギア５０は反時計回り方向に回転する。
【0028】
次に、ギア４１、ギア４２及びギア５０が回転することにより、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６に噛合しているラック部２０の外歯部２１と、ギア５０の歯部５２に噛合しているラック部２０の内歯部２２と、を介してラック部２０に回転駆動力が伝達される。
【0029】
これにより、支持ユニット１０が固定されている場合には、ラック部２０が回転して出力部として機能し、ラック部２０が固定されている場合には、支持ユニット１０が回転して出力部として機能する。
【0030】
例えば、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア４１及びギア４２が図１において反時計回り方向に回転し、ギア５０が時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図１において時計回り方向に回転する。また、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア４１及びギア４２が図１において時計回り方向に回転し、ギア５０が反時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図１において反時計回り方向に回転する。
【0031】
また、ラック部２０が固定されている場合においてギア４１及びギア４２が図１において反時計回り方向に回転し、ギア５０が時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図１において反時計回り方向に回転する。また、ラック部２０が固定されている場合においてギア４１及びギア４２が図１において時計回り方向に回転し、ギア５０が反時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図１において時計回り方向に回転する。
【0032】
上記の動作において、ラック部２０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の１つのギア５０と、に挟持された状態で回転し、又は支持ユニット１０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の１つのギア５０と、によってラック部２０が挟持された状態で回転する。
【0033】
これにより、３つのギア（ギア４１、ギア４２、ギア５０）がラック部２０に同時に回転駆動力を伝達するため、ラック部２０に対して加わる荷重を３つに分散させることができる。つまり、１つのギアでラック部２０を回転駆動する構成に比べて、ラック部２０に加わる荷重を分散させることができる（荷重がラック部２０に局所的に加わることを回避できる）。その結果、ラック部２０の強度を低くすることができるので、ラック部２０を薄型化することができる。また、３つのギア（ギア４１、ギア４２、ギア５０）がラック部２０に対して複数の異なる方向から接触してラック部２０に力を加えるため、ラック部２０の回転軸と、ラック部２０に噛合するギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４及びギア５０の中実軸５１と、の相対距離を保持することができ（自動的に芯出しをすることができ）、アクチュエータ１に自動調整機能を備えさせることができる。
【0034】
このように、本実施形態によれば、モータ６０と、円弧状の外周側の側面に設けられる外歯部２１と、外周側の側面の反対側の円弧状の内周側の側面に設けられる内歯部２２と、を備えるラック部２０と、モータ６０に接続される駆動ギア３０ａと、駆動ギア３０ａに噛合すると共に外歯部２１に噛合するギア４１及びギア４２と、駆動ギア３０ａに接続されると共に内歯部２２に噛合するギア５０と、を有することにより、ラック部２０を薄型化することができると共に、特別な機構を設けることなくラック部２０の回転軸と、ラック部２０に噛合するギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４及びギア５０の中実軸５１と、の相対距離を保持することができる。
【0035】
また、本実施形態によれば、ラック部２０を曲線形状にすると共にラック部２０に物理的な回転軸を設けないようにしたことにより、ラック部２０の回転半径を大径化して外歯部２１及び内歯部２２の歯数を増やした場合において、高減速比の実現と省スペースとを両立することができる。
【0036】
なお、本実施形態において、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する２つのギア（ギア４１及びギア４２）を設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する１つのギア５０を設けたが、これに限らず、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する１つのギアを設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する２つのギアを設けてもよい。
【0037】
また、本実施形態において、ギア４１及びギア４２に噛合するギアを駆動ギア３０ａにすると共にギア５０に噛合するギアをアイドルギア３０ｂにしたが、これに限らず、ギア４１及びギア４２に噛合するギアをアイドルギアにすると共にギア５０に噛合するギアを駆動ギアにしてもよい。
【0038】
【0039】
【0040】
アクチュエータ２は、支持ユニット１０と、駆動ギア３０ａと、アイドルギア３０ｂと、ギア４１と、ギア４２と、ギア５０と、モータ６０と、ラック部１２０と、を有している。
【0041】
支持ユニット１０には、ラック部１２０が挿通している。
【0042】
ラック部１２０は、支持ユニット１０に支持されていない。ラック部１２０は、円弧状であり、外周側ラック部１２０ａと、内周側ラック部１２０ｂと、から構成されていると共に、物理的な軸を備えていない。ラック部１２０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の１つのギア５０と、によって挟持されている。外周側ラック部１２０ａと内周側ラック部１２０ｂとは、一体に回転可能になっている。
【0043】
外周側ラック部１２０ａは、外周側の側面に設けられていると共にギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６に噛合している第１のラック歯部としての外歯部１２１を備えており、内周側ラック部１２０ｂに対して分離可能になっている。
【0044】
内周側ラック部１２０ｂは、内周側の側面に設けられていると共にギア５０の歯部５２に噛合している第２のラック歯部としての内歯部１２２を備えており、外周側ラック部１２０ａに対して分離可能になっている。外歯部１２１の曲率半径中心と、内歯部１２２の曲率半径中心と、は同一である。
【0045】
ギア４１は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア４１の回転軸である中実軸４３と、外周側ラック部１２０ａの外歯部１２１及び駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合していると共にギア４１の外周に形成されている歯部４５と、を備えている。
【0046】
ギア４２は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア４２の回転軸である中実軸４４と、外周側ラック部１２０ａの外歯部１２１及び駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合していると共にギア４２の外周に形成されている歯部４６と、を備えている。
【0047】
ギア５０は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア５０の回転軸である中実軸５１と、内周側ラック部１２０ｂの内歯部１２２及びアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合していると共にギア５０の外周に形成されている歯部５２と、を備えている。
【0048】
上記の構成を有するアクチュエータ２において、中実軸５１とラック部１２０の仮想的な回転軸との距離は、中実軸４３とラック部１２０の仮想的な回転軸との距離と異なっていると共に、中実軸４４とラック部１２０の仮想的な回転軸との距離と異なっている。また、ギア５０の歯部５２と内周側ラック部１２０ｂの内歯部１２２との減速比は、ギア４１の歯部４５と外周側ラック部１２０ａの外歯部１２１との減速比と同一であると共に、第２のギア４２の歯部４６と外周側ラック部１２０ａの外歯部１２１との減速比と同一である。
【0049】
【0050】
まず、モータ６０が駆動することにより、駆動ギア３０ａが中実軸３１ａを回転軸として回転する。
【0051】
次に、駆動ギア３０ａが回転することにより、駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合しているアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６を介してアイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２に回転駆動力が伝達される。これにより、アイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２は、同一方向に回転する。
【0052】
また、アイドルギア３０ｂが回転することにより、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合しているギア５０の歯部５２を介してギア５０に回転駆動力が伝達される。これにより、ギア５０は、ギア４１及びギア４２とは反対方向に回転する。
【0053】
次に、ギア４１、ギア４２及びギア５０が回転することにより、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６に噛合している外周側ラック部１２０ａの外歯部１２１と、ギア５０の歯部５２に噛合している内周側ラック部１２０ｂの内歯部１２２と、を介してラック部１２０に回転駆動力が伝達される。
【0054】
これにより、支持ユニット１０が固定されている場合には、ラック部１２０が回転して出力部として機能し、ラック部１２０が固定されている場合には、支持ユニット１０が回転して出力部として機能する。
【0055】
例えば、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア４１とギア４２が図３において反時計回り方向に回転し、ギア５０が時計回り方向に回転した場合には、ラック部１２０は図３において時計回り方向に回転する。また、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア４１とギア４２が図３において時計回り方向に回転し、ギア５０が反時計回り方向に回転した場合には、ラック部１２０は図３において反時計回り方向に回転する。また、ラック部１２０が固定されている場合においてギア４１とギア４２が図３において反時計回り方向に回転し、ギア５０が時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図３において反時計回り方向に回転する。また、ラック部１２０が固定されている場合においてギア４１とギア４２図３において時計回り方向に回転し、ギア５０が反時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図３において時計回り方向に回転する。
【0056】
上記の動作において、ラック部１２０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の１つギア（ギア５０）と、に挟持された状態で回転し、又は支持ユニット１０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の１つギア（ギア５０）と、によってラック部１２０を挟持した状態で回転する。
【0057】
これにより、３つギア４１、ギア４２及びギア５０がラック部１２０に同時に回転駆動力を伝達するため、ラック部１２０に対して加わる荷重を分散させることができる。つまり、ラック部２０に対して局所的に力が作用することを回避できる。その結果、ラック部１２０を薄型化することができる。また、３つのギア（ギア４１、ギア４２及びギア５０）がラック部１２０に対して複数の異なる方向・位置から負荷を加えるため、ラック部１２０の回転軸と、ラック部１２０に噛合するギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４及びギア５０の中実軸５１と、の相対距離を保持することができ、アクチュエータ２に自動調整機能を備えさせることができる。
【0058】
このように、本実施形態によれば、ラック部１２０を外周側ラック部１２０ａと内周側ラック部１２０ｂとから構成することにより、上記の第１の実施形態の効果に加えて、外歯部１２１と歯部４５及び歯部４６との噛合と、内歯部１２２と歯部５２との噛合と、を個別に調整することができることによりラック部１２０の周方向の調整が容易であるため、容易に製造することができる。
【0059】
なお、本実施形態において、外周側ラック部１２０ａの上側に外歯部１２１に噛合する２つのギア（ギア４１及びギア４２）を設け、内周側ラック部１２０ｂの下側に内歯部１２２に噛合する１つのギア（ギア５０）を設けたが、これに限らず、外周側ラック部１２０ａの上側に１つのギアを設け、内周側ラック部１２０ｂの下側の２つのギアを設けてもよい。
【0060】
【0061】
【0062】
アクチュエータ３は、ラック部２０と、ギア４１と、ギア４２と、ギア５０ａと、アイドルギア５０ｂと、モータ６０と、支持ユニット１００と、駆動ギア１３０と、を有している。
【0063】
支持ユニット１００は、ギア４１、ギア４２、ギア５０ａ、アイドルギア５０ｂ及び駆動ギア１３０の相対位置を保持した状態、及び、ギア４１、ギア４２、ギア５０ａ、アイドルギア５０ｂ及び駆動ギア１３０とラック部２０との相対位置を保持した状態において、ギア４１、ギア４２、ギア５０ａ、アイドルギア５０ｂ及び駆動ギア１３０を回転可能に収容している。支持ユニット１０には、ラック部２０が挿通している。支持ユニット１００は、ギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４、ギア５０ａの中実軸５１ａ及びアイドルギア５０ｂの中実軸５１ｂの軸方向（図５Ｂにおいて左右方向）の一端を回転可能に支持する支持部１１１を備えている。
【0064】
駆動ギア１３０は、中空環状のリングギアであり、モータ６０に接続されている。駆動ギア１３０は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されている。駆動ギア１３０は、ギア４１の歯部４５、ギア４２の歯部４６及びアイドルギア５０ｂの歯部５２ｂに噛合していると共に駆動ギア１３０の内周に形成されている内歯部１３１を備えている。
【0065】
ギア４１は、駆動ギア１３０の内側に設けられていると共に、支持ユニット１００に対して回転可能に支持されている。ギア４１は、ギア４１の回転軸である中実軸４３と、ラック部２０の外歯部２１及び駆動ギア１３０の内歯部１３１に噛合していると共に、ギア４１の外周に形成されている歯部４５と、を備えている。
【0066】
ギア４２は、駆動ギア１３０の内側に設けられていると共に、支持ユニット１００に対して回転可能に支持されている。ギア４２は、ギア４２の回転軸である中実軸４４と、ラック部２０の外歯部２１及び駆動ギア１３０の内歯部１３１に噛合していると共に、ギア４２の外周に形成されている歯部４６と、を備えている。
【0067】
ギア５０ａは、駆動ギア１３０の内側に設けられていると共に、支持ユニット１００に対して回転可能に支持されている。ギア５０ａは、ギア５０ａの回転軸である中実軸５１ａと、ラック部２０の内歯部２２及びアイドルギア５０ｂの歯部５２ｂに噛合していると共に、ギア５０ａの外周に形成されている歯部５２ａと、を備えている。
【0068】
アイドルギア５０ｂは、駆動ギア１３０の内側に設けられていると共に、支持ユニット１００に対して回転可能に支持されている。アイドルギア５０ｂは、アイドルギア５０ｂの回転軸である中実軸５１ｂと、駆動ギア１３０の内歯部１３１及びギア５０ａの歯部５２ａに噛合していると共に、アイドルギア５０ｂの外周に形成されている歯部５２ｂと、を備えている。
【0069】
モータ６０は、図示しない電源部より電力の供給を受けることにより回転駆動して駆動ギア１３０を回転させる。
【0070】
【0071】
まず、モータ６０が駆動することにより、駆動ギア１３０が回転する。
【0072】
次に、駆動ギア１３０が回転することにより、駆動ギア１３０の内歯部１３１に噛合しているギア４１の歯部４５、ギア４２の歯部４６、及びアイドルギア５０ｂの歯部５２ｂを介してギア４１、ギア４２及びアイドルギア５０ｂに回転駆動力が伝達される。これにより、ギア４１、ギア４２及びアイドルギア５０ｂが同一方向に回転する。
【0073】
また、アイドルギア５０ｂが回転することにより、アイドルギア５０ｂの歯部５２ｂに噛合しているギア５０ａの歯部５２ａを介してギア５０ａに回転駆動力が伝達される。これにより、ギア５０ａは、ギア４１及びギア４２とは反対方向に回転する。なお、この後のアクチュエータ３の動作はアクチュエータ１の動作と同一動作であるので、その説明を省略する。
【0074】
このように、本実施形態によれば、モータ６０と、円弧状の外周側の側面に設けられる外歯部２１と、外周側の側面の反対側の円弧状の内周側の側面に設けられる内歯部２２と、を備えるラック部２０と、モータ６０に接続される駆動ギア１３０と、駆動ギア１３０に噛合すると共に外歯部２１に噛合するギア４１及びギア４２と、駆動ギア１３０に接続されると共に内歯部２２に噛合するギア５０ａと、有することにより、ラック部２０を薄型化することができると共に、特別な機構を設けることなくラック部２０の回転軸と、ラック部２０に噛合するギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４及びギア５０ａの中実軸５１ａと、の相対距離を保持することができる。
【0075】
なお、本実施形態において、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する２つのギア（ギア４１及びギア４２）を設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する１つのギア（ギア５０ａ）を設けたが、これに限らず、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する１つのギアを設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する２つのギアを設けてもよい。
【0076】
【0077】
【0078】
アクチュエータ４は、ラック部２０と、駆動ギア３０ａと、アイドルギア３０ｂと、ギア４１と、ギア４２と、ギア５０と、モータ６０と、支持ユニット２１０と、を有している。
【0079】
支持ユニット２１０は、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２及びギア５０の相対位置を保持した状態、及び、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２及びギア５０とラック部２０との相対位置を保持した状態において、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２及びギア５０を回転可能に収容している。支持ユニット２１０には、ラック部２０が挿通している。支持ユニット２１０は、駆動ギア３０ａの中実軸３１ａ、アイドルギア３０ｂの中実軸３１ｂ、ギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４及びギア５０の中実軸５１の軸方向（図６において左右方向）の一端を回転可能に支持する支持部１１と、中実軸４３、中実軸４４及び中実軸５１の軸方向の他端を回転可能に支持する支持部２１１と、を備えている。
【0080】
なお、アクチュエータ４の動作はアクチュエータ１の動作と同一動作であるので、その説明を省略する。
【0081】
このように、本実施形態によれば、上記の第１の実施形態の効果に加えて、支持ユニット２１０によって中実軸４３、中実軸４４及び中実軸５１の軸方向の両端を回転可能に支持することにより、ギア４１、ギア４２及びギア５０を安定した状態で回転させることができる。
【0082】
なお、本実施形態において、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する２つのギア（ギア４１及びギア４２）を設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する１つのギア（ギア５０）を設けたが、これに限らず、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する１つのギアを設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する２つのギアを設けてもよい。
【0083】
【0084】
【0085】
アクチュエータ５は、支持ユニット１０と、ラック部２０と、駆動ギア３０ａと、アイドルギア３０ｂと、モータ６０と、ギア１３８と、ギア１３９と、ギア１５０と、を有している。ギア１３８及びギア１３９はラック部２０の上側に位置し、ギア１５０はラック部２０の下側に位置している。ギア１３８とギア１３９は第１のギアと称してもよい。ギア１５０は第２のギアと称してもよい。なお、図５Ｂでは支持ユニット１０の記載を省略している。
【0086】
支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア１３８、ギア１３９及びギア１５０の相対位置を保持した状態、及び、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア１３８、ギア１３９及びギア１５０とラック部２０との相対位置を保持した状態において、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア１３８、ギア１３９及びギア１５０を回転可能に収容している。支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａの中実軸３１ａ、アイドルギア３０ｂの中実軸３１ｂ、ギア１３８の中実軸１４２、ギア１３９の中実軸１４３及びギア１５０の中実軸１５１の軸方向（図８Ａ及び図８Ｂにおいて左右方向）の一端を回転可能に支持する支持部１１を備えている。
【0087】
ラック部２０は、円弧状の外歯部２１と円弧状の内歯部２２を備えている。外歯部２１は、外周側の側面に設けられていると共にギア１３８の歯部１４４及びギア１３９の歯部１４５に噛合している。内歯部２２は、内周側の側面に設けられていると共にギア１５０の歯部１５３に噛合している。ラック部２０は物理的な軸を備えていない。ラック部２０は、上側の２つのギア（ギア１３８及びギア１３９）と、下側の１つギア（ギア１５０）と、によって挟持されている。
【0088】
駆動ギア３０ａは、駆動ギア３０ａの回転軸である中実軸３１ａと、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ、ギア１３８の歯部１４８及びギア１３９の歯部１４９に噛合していると共に駆動ギア３０ａの外周に形成されている歯部３２ａと、を備えている。
【0089】
アイドルギア３０ｂは、アイドルギア３０ｂの回転軸である中実軸３１ｂと、駆動ギア３０ａの歯部３２ａ及びギア１５０の歯部１５５に噛合していると共にアイドルギア３０ｂの外周に形成されている歯部３２ｂと、を備えている。
【0090】
ギア１３８は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されている。ギア１３８は、ギア１３８の回転軸である中実軸１４２と、第１の歯車部１４０と、第１の歯車部１４０より小径の第２の歯車部１４６と、第１の歯車部１４０の外周に形成されていると共にラック部２０の外歯部２１に噛合している歯部１４４と、第２の歯車部１４６の外周に形成されていると共に駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合している歯部１４８と、を備えている２段歯車である。
【0091】
ギア１３９は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されている。ギア１３９は、ギア１３９の回転軸である中実軸１４３と、第１の歯車部１４１と、第１の歯車部１４１より小径の第２の歯車部１４７と、第１の歯車部１４１の外周に形成されていると共にラック部２０の外歯部２１に噛合している歯部１４５と、第２の歯車部１４７の外周に形成されていると共に駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合している歯部１４９と、を備えている２段歯車である。
【0092】
ギア１５０は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されている。ギア１５０は、ギア１５０の回転軸である中実軸１５１と、第１歯車部１５２と、第１の歯車部１５２より小径の第２の歯車部１５４と、第１の歯車部１５２の外周に形成されていると共にラック部２０の内歯部２２に噛合している歯部１５３と、第２の歯車部１５４の外周に形成されていると共にアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合している歯部１５５と、を備えている２段歯車である。
【0093】
上記の構成を有するアクチュエータ５において、ギア１５０の中心である中実軸１５１とラック部２０の仮想的な回転軸との距離は、ギア１３８の中心である中実軸１４２とラック部２０の仮想的な回転軸との距離と異なっていると共に、ギア１３９の中心である中実軸１４３とラック部２０の仮想的な回転軸との距離と異なっている。また、ギア１５０のピッチ円直径は、ギア１３８及びギア１３９のピッチ円直径と異なっている。更に、ギア１５０の歯部１５３とラック部２０の内歯部２２との減速比は、ギア１３８の歯部１４４とラック部２０の外歯部２１との減速比と同一であると共に、ギア１３９の歯部１４５とラック部２０の外歯部２１との減速比と同一である。
【0094】
【0095】
まず、モータ６０が駆動することにより、駆動ギア３０ａが中実軸３１ａを回転軸として回転する。
【0096】
次に、駆動ギア３０ａが回転することにより、駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合しているアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ、ギア１３８の歯部１４８及びギア１３９の歯部１４９を介してアイドルギア３０ｂ、ギア１３８及びギア１３９に回転駆動力が伝達される。これにより、アイドルギア３０ｂ、ギア１３８及びギア１３９が同一方向に回転する。
【0097】
また、アイドルギア３０ｂが回転することにより、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合しているギア１５０の歯部１５５を介してギア１５０に回転駆動力が伝達される。これにより、ギア１５０は、ギア１３８及びギア１３９とは反対方向に回転する。
【0098】
例えば、駆動ギア３０ａが図７において時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ、ギア１３８及びギア１３９は反時計回り方向に回転し、ギア１５０は図７において反時計回り方向に回転する。また、駆動ギア３０ａが図７において反時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ、ギア１３８及びギア１３９は図７において時計回り方向に回転し、ギア１５０は図７において反時計回り方向に回転する。
【0099】
次に、ギア１３８、ギア１３９及びギア１５０が回転することにより、ギア１３８の歯部１４４及びギア１３９の歯部１４５に噛合しているラック部２０の外歯部２１と、ギア１５０の歯部１５３に噛合しているラック部２０の内歯部２２と、を介してラック部２０に回転駆動力が伝達される。
【0100】
これにより、支持ユニット１０が固定されている場合には、ラック部２０が回転して出力部として機能し、ラック部２０が固定されている場合には、支持ユニット１０が回転して出力部として機能する。
【0101】
例えば、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア１３８とギア１３９が図７において反時計回り方向に回転し、ギア１５０が時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図７において時計回り方向に回転する。また、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア１３８とギア１３９が図７において時計回り方向に回転し、ギア１５０が反時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図７において反時計回り方向に回転する。
【0102】
また、ラック部２０が固定されている場合においてギア１３８とギア１３９が図７において反時計回り方向に回転し、ギア１５０が時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図７において反時計回り方向に回転する。また、ラック部２０が固定されている場合においてギア１３８とギア１３９が図７において時計回り方向に回転し、ギア１５０が反時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図７において時計回り方向に回転する。
【0103】
上記の動作において、ラック部２０は、上側の２つのギア（ギア１３８及びギア１３９）と、下側の１つギア（ギア１５０）と、に挟持された状態で回転し、又は支持ユニット１０は、上側の２つのギア（ギア１３８及びギア１３９）と、下側の１つギア（ギア１５０）と、によってラック部２０を挟持した状態で回転する。
【0104】
これにより、３つのギア（ギア１３８、ギア１３９、ギア１５０）がラック部２０に同時に回転駆動力を伝達するため、ラック部２０に対して加わる荷重を分散させることができる。その結果、ラック部２０を薄型化することができる。また、３つのギア（ギア１３８、ギア１３９、ギア１５０）がラック部２０に対して複数の異なる方向・位置から負荷を加えるため、ラック部２０の仮想的な回転軸と、ラック部２０に噛合するギア１３８の中実軸１４２、ギア１３９の中実軸１４３及びギア１５０の中実軸１５１と、の相対距離を保持することができ、アクチュエータ５に自動調整機能を備えさせることができる。
【0105】
このように、本実施形態によれば、モータ６０と、円弧状の外周側の側面に設けられる外歯部２１と、外周側の側面の反対側の円弧状の内周側の側面に設けられる内歯部２２と、を備えるラック部２０と、モータ６０に接続される駆動ギア３０ａと、駆動ギア３０ａに噛合すると共に外歯部２１に噛合するギア１３８及びギア１３９と、駆動ギア３０ａに接続されると共に内歯部２２に噛合するギア１５０と、有することにより、上記の第１の実施形態の効果に加えて、ギア１３８及びギア１３９とラック部２０との減速比、及びギア１５０とラック部２０との減速比を調整することができる。
【0106】
なお、本実施形態において、第１のギア１３８及び第１のギア１３９と、第２のギア１５０と、の両方を２段歯車にしたが、これに限らず、第１のギア１３８及び第１のギア１３９と、第２のギア１５０と、の何れか一方のみを２段歯車にしてもよい。
【0107】
また、本実施形態において、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する２つのギア（ギア１３８及びギア１３９）を設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する１つのギア（ギア１５０）を設けたが、これに限らず、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する１つのギアを設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する２つのギアを設けてもよい。
【0108】
また、本実施形態において、ギア１３８及びギア１３９に噛合するギアを駆動ギア３０ａにすると共にギア１５０に噛合するギアをアイドルギア３０ｂにしたが、これに限らず、ギア１３８及びギア１３９に噛合するギアをアイドルギアにすると共にギア１５０に噛合するギアを駆動ギアにしてもよい。
【0109】
【0110】
【0111】
アクチュエータ６は、支持ユニット１０と、ラック部２０と、駆動ギア３０ａと、アイドルギア３０ｂと、ギア４１と、ギア４２と、モータ６０と、ギア２５０と、ギア２５１と、を有している。ギア４１及びギア４２はラック部２０の上側に位置し、ギア２５０及びギア２５１はラック部２０の下側に位置している。ギア４１とギア４２は第１のギアと称してもよい。ギア２５０とギア２５１は第２のギアと称してもよい。なお、図９Ｂでは支持ユニット１０の記載を省略している。
【0112】
支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２、ギア２５０及びギア２５１の相対位置を保持した状態、及び、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２、ギア２５０及びギア２５１とラック部２０との相対位置を保持した状態において、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア４１、ギア４２、ギア２５０及びギア２５１を回転可能に収容している。支持ユニット１０には、ラック部２０が挿通している。支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａの中実軸３１ａ、アイドルギア３０ｂの中実軸３１ｂ、ギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４、ギア２５０の中実軸２５２及びギア２５１の中実軸２５３の軸方向（図９Ｂにおいて左右方向）の一端を回転可能に支持する支持部１１を備えている。
【0113】
ラック部２０は、円弧状の外歯部２１と円弧状の内歯部２２を備えている。外歯部２１は、外周側の側面に設けられていると共にギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６に噛合している。内歯部２２は、内周側の側面に設けられていると共にギア２５０の歯部２５４及びギア２５１の歯部２５５に噛合している。ラック部２０は物理的な軸を備えていない。ラック部２０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の２つのギア（ギア２５０及びギア２５１）と、によって挟持されている。
【0114】
駆動ギア３０ａは、駆動ギア３０ａの回転軸である中実軸３１ａと、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６に噛合していると共に駆動ギア３０ａの外周に形成されている歯部３２ａと、を備えている。
【0115】
アイドルギア３０ｂは、アイドルギア３０ｂの回転軸である中実軸３１ｂと、駆動ギア３０ａの歯部３２ａ、ギア２５０の歯部２５４及びギア２５１の歯部２５５に噛合していると共にアイドルギア３０ｂの外周に形成されている歯部３２ｂと、を備えている。
【0116】
ギア２５０は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア２５０の回転軸である中実軸２５２と、ラック部２０の内歯部２２及びアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合していると共にギア２５０の外周に形成されている歯部２５４と、を備えている。
【0117】
ギア２５１は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア２５１の回転軸である中実軸２５３と、ラック部２０の内歯部２２及びアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合していると共にギア２５１の外周に形成されている歯部２５５と、を備えている。
【0118】
上記の構成を有するアクチュエータ６において、ギア２５０の中心である中実軸２５２及びギア２５１の中心である中実軸２５３とラック部２０の仮想的な回転軸との距離は、中実軸４３とラック部２０の回転軸との距離と異なっていると共に、中実軸４４とラック部２０の仮想的な回転軸との距離と異なっている。また、ギア２５０及び第２のギア２５１のピッチ円直径は、第１のギア４１及び第１のギア４２のピッチ円直径と異なっている。更に、ギア２５０の歯部２５４及びギア２５１の歯部２５５とラック部２０の内歯部２２との減速比は、ギア４１の歯部４５とラック部２０の外歯部２１との減速比と同一であると共に、ギア４２の歯部４６とラック部２０の外歯部２１との減速比と同一である。
【0119】
【0120】
まず、モータ６０が駆動することにより、駆動ギア３０ａが中実軸３１ａを回転軸として回転する。
【0121】
次に、駆動ギア３０ａが回転することにより、駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合しているアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６を介してアイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２に回転駆動力が伝達される。これにより、アイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２が同一方向に回転する。
【0122】
また、アイドルギア３０ｂが回転することにより、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合しているギア２５０の歯部２５４及びギア２５１の歯部２５５を介してギア２５０及びギア２５１に回転駆動力が伝達される。これにより、ギア２５０及びギア２５１は、ギア４１及びギア４２とは反対方向に回転する。
【0123】
例えば、駆動ギア３０ａが図９Ａにおいて時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２は図９Ａにおいて反時計回り方向に回転し、ギア２５０とギア２５１は時計回り方向に回転する。また、駆動ギア３０ａが図９Ａにおいて反時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ、ギア４１及びギア４２は図９Ａにおいて時計回り方向に回転し、ギア２５０とギア２５１は反時計回り方向に回転する。
【0124】
次に、ギア４１、ギア４２、ギア２５０及びギア２５１が回転することにより、ギア４１の歯部４５及びギア４２の歯部４６に噛合しているラック部２０の外歯部２１と、ギア２５０の歯部２５４及びギア２５１の歯部２５５に噛合しているラック部２０の内歯部２２と、を介してラック部２０に回転駆動力が伝達される。
【0125】
これにより、支持ユニット１０が固定されている場合には、ラック部２０が回転して出力部として機能し、ラック部２０が固定されている場合には、支持ユニット１０が回転して出力部として機能する。
【0126】
例えば、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア４１とギア４２が図９Ａにおいて反時計回り方向に回転し、ギア２５０とギア２５１が時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図９Ａにおいて時計回り方向に回転する。また、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア４１とギア４２が図９Ａにおいて時計回り方向に回転し、ギア２５０とギア２５１が反時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図９Ａにおいて反時計回り方向に回転する。
【0127】
また、ラック部２０が固定されている場合においてギア４１とギア４２が図９Ａにおいて反時計回り方向に回転し、ギア２５０とギア２５１が時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図９Ａにおいて反時計回り方向に回転する。また、ラック部２０が固定されている場合においてギア４１とギア４２が図９Ａにおいて時計回り方向に回転し、ギア２５０とギア２５１が反時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図９Ａにおいて時計回り方向に回転する。
【0128】
上記の動作において、ラック部２０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の２つのギア（ギア２５０及びギア２５１）と、に挟持された状態で回転し、又は支持ユニット１０は、上側の２つのギア（ギア４１及びギア４２）と、下側の２つのギア（ギア２５０及びギア２５１）と、によってラック部２０を挟持した状態で回転する。
【0129】
これにより、４つのギア（ギア４１、ギア４２、ギア２５０及びギア２５１）がラック部２０に同時に回転駆動力を伝達するため、ラック部２０に対して加わる荷重を分散させることができる。つまり、ラック部２０に局所的に力が作用することを確認することができる。その結果、ラック部２０を薄型化することができる。また、４つのギア（ギア４１、ギア４２、ギア２５０及びギア２５１）がラック部２０に対して複数の異なる方向・位置から負荷を加えるため、ラック部２０の仮想的な回転軸と、ラック部２０に噛合するギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４、ギア２５０の中実軸２５２及びギア２５１の中実軸２５３と、の相対距離を保持することができ、アクチュエータ６に自動調整機能を備えさせることができる。
【0130】
このように、本実施形態によれば、モータ６０と、円弧状の外周側の側面に設けられる外歯部２１と、外周側の側面の反対側の円弧状の内周側の側面に設けられる内歯部２２と、を備えるラック部２０と、モータ６０に接続される駆動ギア３０ａと、駆動ギア３０ａに噛合すると共に外歯部２１に噛合するギア４１及びギア４２と、駆動ギア３０ａに接続されると共に内歯部２２に噛合するギア２５０及びギア２５１と、有することにより、上記の第１の実施形態の効果に加えて、ギア４１及びギア４２と、ギア２５０及びギア２５１と、によりラック部２０に加わる負荷を更に分散することができる。
【0131】
【0132】
【0133】
アクチュエータ７は、支持ユニット１０と、ラック部２０と、駆動ギア３０ａと、アイドルギア３０ｂと、ギア５０と、モータ６０と、ギア２４１と、を有している。ギア２４１はラック部２０の上側に位置し、ギア５０はラック部２０の下側に位置している。ギア２４１は第１のギアと称してもよい。ギア５０は第２のギアと称してもよい。なお、図７Ｂでは支持ユニット１０の記載を省略している。
【0134】
支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア５０及びギア２４１の相対位置を保持した状態、及び、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア５０及びギア２４１とラック部２０との相対位置を保持した状態において、駆動ギア３０ａ、アイドルギア３０ｂ、ギア５０及びギア２４１を回転可能に収容している。支持ユニット１０は、駆動ギア３０ａの中実軸３１ａ、アイドルギア３０ｂの中実軸３１ｂ、ギア５０の中実軸５１及びギア２４１の中実軸２４２の軸方向（図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて左右方向）の一端を回転可能に支持する支持部１１を備えている。
【0135】
ラック部２０は、円弧状の外歯部２１と、円弧状の内歯部２２とを備えている。外歯部２１は、外周側の側面に設けられていると共にギア２４１の歯部２４３に噛合している。ラック部２０は、上側のギア２４１と下側のギア５０とによって挟持されている。
【0136】
駆動ギア３０ａは、駆動ギア３０ａの回転軸である中実軸３１ａと、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ及びギア２４１の歯部２４３に噛合していると共に駆動ギア３０ａの外周に形成されている歯部３２ａと、を備えている。
【0137】
ギア２４１は、支持ユニット１０に対して回転可能に支持されていると共にギア２４１の回転軸である中実軸２４２と、ラック部２０の外歯部２１及び駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合していると共にギア２４１の外周に形成されている歯部２４３と、を備えている。
【0138】
上記の構成を有するアクチュエータ７において、中実軸５１とラック部２０の仮想的な回転軸との距離は、ギア２４１の中心である中実軸２４２とラック部２０の仮想的な回転軸との距離と異なっている。また、ギア５０のピッチ円直径は、ギア２４１のピッチ円直径と異なっている。更に、ギア５０の歯部５２とラック部２０の内歯部２２との減速比は、ギア２４１の歯部２４３とラック部２０の外歯部２１との減速比と同一である。
【0139】
【0140】
まず、モータ６０が駆動することにより、駆動ギア３０ａが中実軸３１ａを回転軸として回転する。
【0141】
次に、駆動ギア３０ａが回転することにより、駆動ギア３０ａの歯部３２ａに噛合しているアイドルギア３０ｂの歯部３２ｂ及びギア２４１の歯部２４３を介してアイドルギア３０ｂ及びギア２４１に回転駆動力が伝達される。これにより、アイドルギア３０ｂ及びギア２４１が同一方向に回転する。
【0142】
また、アイドルギア３０ｂが回転することにより、アイドルギア３０ｂの歯部３２ｂに噛合しているギア５０の歯部５２を介してギア５０に回転駆動力が伝達される。これにより、ギア５０は、ギア２４１とは反対方向に回転する。
【0143】
例えば、駆動ギア３０ａが図１０において時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ及びギア２４１は図１０において反時計回り方向に回転し、ギア５０は時計回り方向に回転する。また、駆動ギア３０ａが図１０において反時計回り方向に回転した場合には、アイドルギア３０ｂ及びギア２４１は図１０において時計回り方向に回転し、ギア５０は反時計回り方向に回転する。
【0144】
次に、ギア２４１及びギア５０が回転することにより、ギア２４１の歯部２４３に噛合しているラック部２０の外歯部２１と、ギア５０の歯部５２に噛合しているラック部２０の内歯部２２と、を介してラック部２０に回転駆動力が伝達される。
【0145】
これにより、支持ユニット１０が固定されている場合には、ラック部２０が回転して出力部として機能し、ラック部２０が固定されている場合には、支持ユニット１０が回転して出力部として機能する。
【0146】
例えば、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア２４１が図１０において反時計回り方向に回転し、ギア５０が時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図１０において時計回り方向に回転する。また、支持ユニット１０が固定されている場合においてギア２４１が図１０において時計回り方向に回転し、ギア５０が反時計回り方向に回転した場合には、ラック部２０は図１０において反時計回り方向に回転する。
【0147】
また、ラック部２０が固定されている場合においてギア２４１が図１０において反時計回り方向に回転し、ギア５０が時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図１０において反時計回り方向に回転する。また、ラック部２０が固定されている場合においてギア２４１が図１０において時計回り方向に回転し、ギア５０が反時計回り方向に回転した場合には、支持ユニット１０は図１０において時計回り方向に回転する。
【0148】
上記の動作において、ラック部２０は、上側のギア２４１と下側のギア５０とに挟持された状態で回転し、又は支持ユニット１０は、上側のギア２４１と下側のギア５０とによってラック部２０を挟持した状態で回転する。
【0149】
これにより、ギア２４１とギア５０とがラック部２０に同時に回転駆動力を伝達するため、ラック部２０に対して加わる荷重を分散させることができる。つまり、ラック部２０に局所的に力が作用することを回避することができる。その結果、ラック部２０を薄型化することができる。また、ギア２４１とギア５０とがラック部２０に対して複数の異なる方向・位置から負荷を加えるため、ラック部２０の回転軸と、ラック部２０に噛合するギア２４１の中実軸２４２及びギア５０の中実軸５１と、の相対距離を保持することができ、アクチュエータ７に自動調整機能を備えさせることができる。
【0150】
このように、本実施形態によれば、モータ６０と、円弧状の外周側の側面に設けられる外歯部２１と、外周側の側面の反対側の円弧状の内周側の側面に設けられる内歯部２２と、を備えるラック部２０と、モータ６０に接続される駆動ギア３０ａと、駆動ギア３０ａに噛合すると共に外歯部２１に噛合するギア２４１と、駆動ギア３０ａに接続されると共に内歯部２２に噛合するギア５０と、有することにより、上記の第１の実施形態の効果に加えて、部品数を減らすことができるためコストを低減することができる。
【0151】
【0152】
アクチュエータ８は、ラック部２０と、ギア４１と、ギア４２と、ギア５０ａと、アイドルギア５０ｂと、モータ６０と、モータ１６０と、駆動ギア２３０と、駆動ギア２３１と、支持ユニット３００と、を有している。ギア４１とギア４２はラック部２０の上側に位置し、ギア５０ａはラック部２０の下側に位置している。ギア４１とギア４２は第１のギアと称してもよい。ギア５０ａは第２のギアと称してもよい。なお、図１２Ｂでは支持ユニット３００の記載を省略している。
【0153】
支持ユニット３００は、ギア４１、ギア４２、ギア５０ａ、アイドルギア５０ｂ、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１の相対位置を保持した状態、及び、ギア４１、ギア４２、ギア５０ａ、アイドルギア５０ｂ、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１とラック部２０との相対位置を保持した状態において、ギア４１、ギア４２、ギア５０ａ、アイドルギア５０ｂ、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１を回転可能に収容している。支持ユニット３００には、ラック部２０が挿通している。支持ユニット３００は、ギア４１の中実軸４３、ギア４２の中実軸４４、ギア５０ａの中実軸５１ａ及びアイドルギア５０ｂの中実軸５１ｂの軸方向（図１２Ｂにおいて左右方向）の一端を回転可能に支持する支持部３１１と、中実軸４３、中実軸４４、中実軸５１ａ及び中実軸５１ｂの軸方向の他端を回転可能に支持する支持部３１２と、を備えている。
【0154】
ラック部２０は、支持ユニット３００に支持されていない。
【0155】
駆動ギア２３０は、中空環状のリングギアであり、軸方向の他端側に設けられていると共に、モータ１６０に接続されている。駆動ギア２３０は、支持ユニット３００に対して回転可能に支持されている。駆動ギア２３０は、ギア４１の歯部４５、ギア４２の歯部４６及びアイドルギア５０ｂの歯部５２ｂに噛合していると共に駆動ギア２３０の内周に形成されている内歯部２３２を備えている。
【0156】
駆動ギア２３１は、中空環状のリングギアであり、軸方向の一端側に設けられていると共に、モータ６０に接続されている。駆動ギア２３１は、支持ユニット３００に対して回転可能に支持されている。駆動ギア２３１は、ギア４１の歯部４５、ギア４２の歯部４６及びアイドルギア５０ｂの歯部５２ｂに噛合していると共に駆動ギア２３１の内周に形成されている内歯部２３３を備えている。
【0157】
ギア４１は、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１の内側に設けられていると共に、支持ユニット３００に対して回転可能に支持されている。ギア４１は、ギア４１の回転軸である中実軸４３と、ラック部２０の外歯部２１、駆動ギア２３０の内歯部２３２及び駆動ギア２３１の内歯部２３３に噛合していると共にギア４１の外周に形成されている歯部４５と、を備えている。
【0158】
ギア４２は、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１の内側に設けられていると共に、支持ユニット３００に対して回転可能に支持されている。ギア４２は、ギア４２の回転軸である中実軸４４と、ラック部２０の外歯部２１、駆動ギア２３０の内歯部２３２及び駆動ギア２３１の内歯部２３３に噛合していると共にギア４２の外周に形成されている歯部４６と、を備えている。
【0159】
ギア５０ａは、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１の内側に設けられていると共に、支持ユニット３００に対して回転可能に支持されている。ギア５０ａは、ギア５０ａの回転軸である中実軸５１ａと、ラック部２０の内歯部２２及びアイドルギア５０ｂの歯部５２ｂに噛合していると共にギア５０ａの外周に形成されている歯部５２ａと、を備えている。
【0160】
アイドルギア５０ｂは、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１の内側に設けられていると共に、支持ユニット３００に対して回転可能に支持されている。アイドルギア５０ｂは、アイドルギア５０ｂの回転軸である中実軸５１ｂと、ラック部２０の内歯部２２及びギア５０ａの歯部５２ａに噛合していると共にアイドルギア５０ｂの外周に形成されている歯部５２ｂと、を備えている。
【0161】
モータ６０は、図示しない電源部より電力の供給を受けることにより回転駆動して、駆動ギア２３１を回転させる駆動モータである。
【0162】
モータ１６０は、図示しない電源部より電力の供給を受けることにより回転駆動して、駆動ギア２３０を回転させる駆動モータである。
【0163】
【0164】
まず、モータ６０が駆動することにより駆動ギア２３１が回転すると共に、モータ１６０が回転することにより駆動ギア２３０が回転する。
【0165】
次に、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１が回転することにより、駆動ギア２３０の内歯部２３２及び駆動ギア２３１の内歯部２３３に噛合しているギア４１の歯部４５、ギア４２の歯部４６、及びアイドルギア５０ｂの歯部５２ｂを介してギア４１、ギア４２及びアイドルギア５０ｂに回転駆動力が伝達される。これにより、ギア４１、ギア４２及びアイドルギア５０ｂが同一方向に回転し、ギア５０ａが反対方向に回転する。なお、この後のアクチュエータ８の動作はアクチュエータ１の動作と同一動作であるので、その説明を省略する。
【0166】
このように、本実施形態によれば、モータ６０と、円弧状の外周側の側面に設けられる外歯部２１と、外周側の側面の反対側の円弧状の内周側の側面に設けられる内歯部２２と、を備えるラック部２０と、モータ６０に接続される駆動ギア２３１と、モータ１６０に接続される駆動ギア２３０と、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１に噛合すると共に外歯部２１に噛合するギア４１及びギア４２と、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１に接続されると共に内歯部２２に噛合するギア５０ａと、有することにより、上記の第１の実施形態の効果に加えて、アクチュエータ８に加わる負荷に応じてモータ６０又はモータ１６０の何れか一方を選択的に駆動させることができる。
【0167】
なお、本実施形態において、駆動ギア２３０をモータ１６０によって駆動すると共に駆動ギア２３１をモータ６０によって駆動したが、これに限らず、駆動ギア２３０及び駆動ギア２３１を一つのモータで駆動してもよい。
【0168】
また、本実施形態において、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する２つのギア（ギア４１及びギア４２）を設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する１つのギア（ギア５０ａ）を設けたが、これに限らず、ラック部２０の上側に外歯部２１に噛合する１つのギアを設け、ラック部２０の下側に内歯部２２に噛合する２つのギアを設けてもよい。
【0169】
上記において特定の実施形態が説明されているが、当該実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲を限定する意図はない。本明細書に記載された装置及び方法は上記した以外の形態において具現化することができる。また、本発明の範囲から離れることなく、上記した実施形態に対して適宜、省略、置換及び変更をなすこともできる。かかる省略、置換及び変更をなした形態は、請求の範囲に記載されたもの及びこれらの均等物の範疇に含まれ、本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0170】
１ アクチュエータ
２ アクチュエータ
３ アクチュエータ
４ アクチュエータ
５ アクチュエータ
６ アクチュエータ
７ アクチュエータ
８ アクチュエータ
１０ 支持ユニット
１１ 支持部
２０ ラック部
２１ 外歯部
２２ 内歯部
３０ａ 駆動ギア
３０ｂ アイドルギア
３１ａ 中実軸
３１ｂ 中実軸
３２ａ 歯部
３２ｂ 歯部
４１ ギア
４２ ギア
４３ 中実軸
４４ 中実軸
４５ 歯部
４６ 歯部
５０ ギア
５０ａ ギア
５０ｂ アイドルギア
５１ 中実軸
５１ａ 中実軸
５１ｂ 中実軸
５２ 歯部
５２ａ 歯部
５２ｂ 歯部
２ アクチュエータ
３ アクチュエータ
４ アクチュエータ
５ アクチュエータ
６ アクチュエータ
７ アクチュエータ
８ アクチュエータ
１０ 支持ユニット
１１ 支持部
２０ ラック部
２１ 外歯部
２２ 内歯部
３０ａ 駆動ギア
３０ｂ アイドルギア
３１ａ 中実軸
３１ｂ 中実軸
３２ａ 歯部
３２ｂ 歯部
４１ ギア
４２ ギア
４３ 中実軸
４４ 中実軸
４５ 歯部
４６ 歯部
５０ ギア
５０ａ ギア
５０ｂ アイドルギア
５１ 中実軸
５１ａ 中実軸
５１ｂ 中実軸
５２ 歯部
５２ａ 歯部
５２ｂ 歯部
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】