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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-10
(45)【発行日】2023-03-20
(54)【発明の名称】直動機構
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20230313BHJP
F16H 1/06 20060101ALI20230313BHJP
【ＦＩ】
B25J15/08 L
F16H1/06
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019202631
(22)【出願日】2019-11-07
(65)【公開番号】P2021074818
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2021-06-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000103792
【氏名又は名称】オリエンタルモーター株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100107319
【氏名又は名称】松島 鉄男
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(74)【代理人】
【識別番号】100170379
【弁理士】
【氏名又は名称】徳本 浩一
(74)【代理人】
【識別番号】100096769
【氏名又は名称】有原 幸一
(72)【発明者】
【氏名】大野 彰
【審査官】臼井 卓巳
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１０４９６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－１４６６４１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０４－０６３６９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－００１３７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４５９８９４２（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １５／０４－１５／１０
Ｆ１６Ｈ １／０６ー １／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転不能に固定された第１歯車と、前記第１歯車と噛み合っており、自転しながら前記第１歯車の周囲を公転する第２歯車と、
前記第２歯車と噛み合っており、自転しながら前記第１歯車の周囲を公転する第３歯車と、
前記第３歯車の中心軸に基端部が固定され、前記第３歯車の径方向に延びている第１アーム部と、
前記第１歯車と同軸で回転する略リング状の回転体と、
前記回転体と締結された中空構造の出力テーブルと、
前記出力テーブルの外周に設けられた歯車部と噛み合うピニオンが取り付けられた回転軸を有するモーターと
を備え、
前記第１歯車が前記回転体の中空部に配置され、
前記第２歯車及び前記第３歯車が前記回転体により支持され、
前記モーターが駆動することにより前記出力テーブル及び前記回転体が回転し、前記回転体の回転により、前記第３歯車が自転しながら前記第１歯車の周囲を公転すると、前記第１アーム部の先端部が前記第１歯車の径方向に沿って略直線状に移動する、直動機構。
【請求項2】
前記第２歯車と前記第３歯車と前記第１アーム部との組を複数備えている請求項１に記載の直動機構。
【請求項3】
前記第１アーム部の先端部に、把持対象物を把持する把持部が設けられている、請求項１又は２に記載の直動機構。
【請求項4】
前記第１アーム部に段部が形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の直動機構。
【請求項5】
前記第１歯車の周方向に隣接する、前記第２歯車及び前記第３歯車の２つの組において、一方の組と他方の組との軸方向位置が異なる、請求項２～４のいずれか一項に記載の直動機構。
【請求項6】
前記第３歯車と同軸に設けられた第１プーリーと、前記第１プーリーとともにベルトが巻かれており、自転しながら前記第１歯車の周囲を公転する第２プーリーと、
前記第２プーリーの中心軸に基端部が固定され、前記第２プーリーの径方向に延びている第２アーム部と
を備え、
前記第２プーリーが自転しながら前記第１歯車の周囲を公転すると、前記第２アーム部の先端部が前記第１歯車の径方向に沿って略直線状に移動する、請求項１に記載の直動機構。
【請求項7】
前記第１プーリー及び前記第２プーリーが前記回転体により支持されている、請求項６に記載の直動機構。
【請求項8】
前記第１アーム部及び前記第２アーム部の先端部に、対象物を把持する把持部が設けられている、請求項６又は７に記載の直動機構。
【請求項9】
前記第１アーム部及び前記第２アーム部に段部が形成されている、請求項６～８のいずれか一項に記載の直動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は直動機構に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に、ベース部と、待機位置から前記ベース部の中心に近づく方向にそれぞれ移動可能となっている複数の把持部と、各前記把持部を駆動する駆動部とを備えるロボットハンドが記載されている。このロボットハンドにおいては、前記駆動部によって各前記把持部が前記待機位置から前記ベース部の中心に近づく方向に移動させられることにより対象物が各前記把持部により把持されるようになっている。また、各前記把持部は前記待機位置から前記ベース部の中心に近づく方向に直線移動を行うようになっていることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１０４９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載のロボットハンドにおいては、把持部を駆動する駆動部とは別に、ベース部を回転させるための駆動部が必要と考えられる。
【0005】
本発明は、単一の駆動部を用いた直動機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る直動機構は、回転不能に固定された第１歯車と、前記第１歯車と噛み合っており、自転しながら前記第１歯車の周囲を公転する第２歯車と、前記第２歯車と噛み合っており、自転しながら前記第１歯車の周囲を公転する第３歯車と、前記第３歯車の中心軸に基端部が固定され、前記第３歯車の径方向に延びている第１アーム部と、前記第１歯車と同軸で回転する略リング状の回転体と、前記回転体と締結された中空構造の出力テーブルと、前記出力テーブルの外周に設けられた歯車部と噛み合うピニオンが取り付けられた回転軸を有するモーターとを備える。前記第１歯車が前記回転体の中空部に配置され、前記第２歯車及び前記第３歯車が前記回転体により支持され、前記モーターが駆動することにより前記出力テーブル及び前記回転体が回転し、前記回転体の回転により、前記第３歯車が自転しながら前記第１歯車の周囲を公転すると、前記第１アーム部の先端部が前記第１歯車の径方向に沿って略直線状に移動する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、単一の駆動部を用いた直動機構が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】直動機構及び中空ロータリーアクチュエータの斜視図である。
【図2】直動機構及び中空ロータリーアクチュエータの一部切り欠き斜視断面図である。
【図3】直動機構を中空ロータリーアクチュエータ側から見た一部切り欠き斜視断面図である。
【図4A】把持部が直線移動する様子を示す説明図である。
【図4B】把持部が直線移動する様子を示す説明図である。
【図4C】把持部が直線移動する様子を示す説明図である。
【図5】第３歯車の公転角及び自転角を示す説明図である。
【図6】直動機構の他の実施例を示す斜視図である。
【図7】直動機構の他の実施例を示す斜視図である。
【図8A】４個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図8B】４個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図9A】５個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図9B】５個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図10A】６個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図10B】６個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図11A】６個の把持部を有する別の直動機構を示す説明図である。
【図11B】６個の把持部を有する別の直動機構を示す説明図である。
【図11C】６個の把持部を有する別の直動機構を示す説明図である。
【図12A】１２個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図12B】１２個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図12C】１２個の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図13A】単一の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【図13B】単一の把持部を有する直動機構を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態を以下に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態によって限定されるものではない。
【0010】
［第１実施形態］
図１～図３に示すように、本実施形態に係る把持機構１００は、中空構造を有する中空ロータリーアクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」とも呼ぶ。）１１０に対し、アクチュエータの軸方向に取り付けられている。アクチュエータ１１０には、同アクチュエータを駆動するモーター１１１が取り付けられている。符号１１２はアクチュエータ１１０のケースであり、符号１１３Ａ及び１１３Ｂはアクチュエータ１１０の軸受である。符号１１４は出力テーブルであり、符号１１５はベアリング固定キャップである。
図１～図３に示すように、本実施形態に係る把持機構１００は、中空構造を有する中空ロータリーアクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」とも呼ぶ。）１１０に対し、アクチュエータの軸方向に取り付けられている。アクチュエータ１１０には、同アクチュエータを駆動するモーター１１１が取り付けられている。符号１１２はアクチュエータ１１０のケースであり、符号１１３Ａ及び１１３Ｂはアクチュエータ１１０の軸受である。符号１１４は出力テーブルであり、符号１１５はベアリング固定キャップである。
【0011】
中空ロータリーアクチュエータ１１０の軸方向のうち、同アクチュエータから把持機構１００へと向かう方向を軸方向一方向と呼び、その反対方向を軸方向他方向と呼ぶ。軸方向一方向を符号Ａ１により示し、軸方向他方向を符号Ａ２により示す。
【0012】
把持機構１００は、アクチュエータ１１０の径方向外側に延びるアーム部１２０と、このアーム部の先端部に設けられ、アクチュエータ１１０の軸方向一方向に延びる把持部１２２とを備えている。本例では、アーム部１２０と把持部１２２との組み合わせが３組設けられている。
【0013】
符号１３０は回転ベース部であり、符号１３１は第１歯車固定部であり、符号１３２は第１歯車である。符号１３３は第２歯車であり、符号１３４は第２歯車１３３の軸受である。符号１３５は第３歯車であり、符号１３６Ａ及び１３６Ｂは第３歯車１３５の軸受であり、符号１３７は第３歯車１３５の回転軸である。符号１３８は回転ベース部カバーである。
【0014】
本実施形態においては、アクチュエータ１１０により略リング状の回転ベース部１３０を回転させることで、３個の把持部１２２が、同期しながら、回転ベース部１３０の径方向外側から中心に向かう方向又はその逆方向に略直線状に移動する。これにより、対象物（不図示）が３個の把持部１２２により把持されるようになっている。
【0015】
アクチュエータ１１０は、中空構造の出力テーブル１１４を備えている。出力テーブル１１４は、ねじ等の締結部材（不図示）により回転ベース部１３０と締結されている。モーター１１１が駆動することにより、出力テーブル１１４及び回転ベース部１３０が回転する。
【0016】
アクチュエータ１１０についてさらに説明する。
アクチュエータ１１０のケース１１２には、軸受１１３Ａ及び１１３Ｂが固定されている。歯車部１１４Ａが外周に設けられた中空構造の出力テーブル１１４は、軸受１１３Ａ及び１１３Ｂによりケース１１２内において回転可能に支持されている。
アクチュエータ１１０のケース１１２には、軸受１１３Ａ及び１１３Ｂが固定されている。歯車部１１４Ａが外周に設けられた中空構造の出力テーブル１１４は、軸受１１３Ａ及び１１３Ｂによりケース１１２内において回転可能に支持されている。
【0017】
モーター１１１の回転軸に取り付けられたピニオン１１１Ａは、出力テーブル１１４の歯車部１１４Ａと噛み合っている。これにより、モーター１１１が駆動すると、出力テーブル１１４及び回転ベース部１３０が回転する。
【0018】
なお、本実施形態においては、上記のような機構の中空ロータリーアクチュエータ１１０を用いたが、これに限られない。モーターの中空ローターが回転するようなダイレクトドライブモーターなどの、中空構造の回転駆動機構を用いることもできる。さらには、中空構造の回転ベース部１３０の中空部内に回転不能の第１歯車１３２が配置され、回転ベース部１３０が回転できるような構成であればよい。
【0019】
続いて、把持機構についてさらに説明する。
図３に示すように、中空ロータリーアクチュエータ１１０の出力テーブル１１４の中空部内に略円筒状の第１歯車固定部１３１が配置されている。第１歯車固定部１３１の底面部（軸方向他端面部）に形成されたねじ穴１３１Ａには、アクチュエータ１１０のケース１１２の底面部（軸方向他端面部）に形成された穴１１２Ａを通してねじ（不図示）が締め付けられる。これにより、第１歯車固定部１３１はケース１１２に固定される。
図３に示すように、中空ロータリーアクチュエータ１１０の出力テーブル１１４の中空部内に略円筒状の第１歯車固定部１３１が配置されている。第１歯車固定部１３１の底面部（軸方向他端面部）に形成されたねじ穴１３１Ａには、アクチュエータ１１０のケース１１２の底面部（軸方向他端面部）に形成された穴１１２Ａを通してねじ（不図示）が締め付けられる。これにより、第１歯車固定部１３１はケース１１２に固定される。
【0020】
第１歯車固定部材１３１の軸方向一端側には、第１歯車１３２が回転不能に固定されている。この第１歯車１３２は、出力テーブル１１４に締結されている回転ベース部１３０の中空部内に、アクチュエータと同軸に配置されている。
【0021】
図２に戻ると、回転ベース部１３０には、第２歯車１３３の軸受１３４と第３歯車１３５の軸受１３６Ａとが固定されており、第２歯車１３３と第３歯車１３５は回転可能となっている。第１歯車１３２と第２歯車１３３とが噛み合っており、第２歯車１３３と第３歯車１３５とが噛み合っている。第３歯車の回転軸（中心軸）１３７にはアーム部１２０の基端部が固定されており、第３歯車１３５の駆動に合わせてアーム部１２０が稼動するようになっている。前述のとおり、アーム部１２０の先端部には把持部１２２が設けられている。
【0022】
続いて、把持部１２２の動きについて説明する。
中空ロータリーアクチュエータ１１０の出力テーブル１１４が回転することにより、回転ベース部１３０が当該回転ベース部の中心軸を基準として回転する。前述のとおり、回転ベース部１３０には、３個の第２歯車の軸受１３４と３個の第３歯車の軸受１３６Ａとが固定されている。このことから、回転ベース部１３０が回転すると、第２歯車１３３及び第３歯車１３５が第１歯車１３２の周囲を公転する。
中空ロータリーアクチュエータ１１０の出力テーブル１１４が回転することにより、回転ベース部１３０が当該回転ベース部の中心軸を基準として回転する。前述のとおり、回転ベース部１３０には、３個の第２歯車の軸受１３４と３個の第３歯車の軸受１３６Ａとが固定されている。このことから、回転ベース部１３０が回転すると、第２歯車１３３及び第３歯車１３５が第１歯車１３２の周囲を公転する。
【0023】
第２歯車１３３は、回転ベース部１３０の中空部内に回転不能に固定されている第１歯車１３２と噛み合っているとともに、自転可能に軸支されている。そのため、第２歯車１３３は、第１歯車１３２の外周に沿って公転すると同時に自転する。この自転は公転と同方向である。
【0024】
第３歯車１３５は、第２歯車１３３と噛み合っているとともに、自転可能に軸支されている。そのため、第２歯車１３３が自転することにより、第３歯車１３５は第２歯車１３３の自転方向とは逆方向に自転する。
【0025】
このように、回転ベース部１３０が回転することで、第２歯車１３３及び第３歯車１３５は、回転ベース部１３０と同方向に公転する。同時に、第２歯車１３３は公転と同方向に自転し、第３歯車１３５は公転と逆方向に自転する。
【0026】
第３歯車１３５の回転軸１３７は、軸受１３６Ａ及び１３６Ｂにより軸支されており、第３歯車１３５とともに回転する。３個の軸受１３６Ａは回転ベース部１３０に固定され、３個の軸受１３６Ｂは回転ベース部カバー１３８に固定されている。回転ベース部カバー１３８は、回転ベース部１３０と結合されており、回転ベース部１３０とともに回転する。第３歯車１３５の回転軸１３７の、軸方向一端側の端部は、回転ベース部カバー１３８の軸方向一端面から突出している。この突出部分に、第３歯車１３５の径方向に延びる略直方体形状のアーム部１２０の基端部が固定されている。
【0027】
回転ベース部１３０が回転すると、第３歯車１３５の回転軸１３７が第１歯車１３２の周囲を公転し、かつその公転とは逆方向に自転する。これにより、アーム部１２０は、回転ベース部１３０の回転と共に公転しながら、その公転とは逆方向に自転する。
【0028】
次に、アーム部１２０が動くことにより、アーム部１２０の先端部に固定された把持部１２２が動くときに描かれる軌跡について説明する。図４Ａ～図４Ｃに、回転ベース部カバー１３８を外した状態で、軸方向他方向Ａ２に沿って把持機構１００を見た様子を示す。
【0029】
まず、図４Ａに示すように、３個のアーム部１２０の各々が、回転ベース部１３０の径方向と略平行に位置している。この位置を待機位置と呼ぶ。待機位置において、把持部１２２は、第１歯車１３２の中心軸から一番離れている。
【0030】
回転ベース部１３０が図４Ａの右方向に回転した場合、図４Ｂに示すように、アーム部１２０の基端部、すなわち第３歯車１３５の回転軸１３７に固定された部分を中心に、右方向に公転しながら、左方向に自転する。このとき、把持部１２２は、第１歯車１３２の径方向に沿って略直線状に移動するように構成されている。
【0031】
回転ベース部１３０がさらに右方向に回転すると、図４Ｃに示すように、把持部１２２は、第１歯車１３２の中心軸に向かって略直線状にさらに移動する。３個の把持部１２２は、同期しながら、第１歯車１３２の中心軸に向かって略直線状に移動するため、３個の把持部１２２の内側にある対象物（不図示）を３個の把持部１２２により把持することができる。
【0032】
図４Ｃの状態から回転ベース部１３０を左回転させると、図４Ｂの状態を経て図４Ａの状態となる。つまり、３個の把持部１２２は、第１歯車１３２の中心軸から離れるように略直線状に移動する。これにより、筒状の対象物（不図示）を内側から把持することができる。
【0033】
把持部１２２が略直線状に移動するようにすべく、以下の３点について述べる。
（１）回転ベース部１３０の回転量に対する、第３歯車１３５の自転の回転量の関係
（２）第１歯車１３２と第３歯車１３５の軸間隔
（３）アーム部１２０の、第３歯車１３５の回転軸１３７の固定部と把持部１２２との間隔
（１）回転ベース部１３０の回転量に対する、第３歯車１３５の自転の回転量の関係
（２）第１歯車１３２と第３歯車１３５の軸間隔
（３）アーム部１２０の、第３歯車１３５の回転軸１３７の固定部と把持部１２２との間隔
【0034】
まず、回転ベース部１３０の回転量に対する、第３歯車１３５の自転の回転量の関係は、第１歯車１３２の歯数と第２歯車１３３の歯数による変速比と、第２歯車１３３の歯数と第３歯車１３５の歯数による変速比とにより決まる。
【0035】
一例では、第１歯車１３２の歯数が４８であり、第２歯車１３３の歯数が２４であり、第３歯車１３５の歯数が２４である。したがって、図５に示すように、回転ベース部１３０の回転角（第３歯車１３５の公転角）をθ１とし、第３歯車１３５の自転角をθ２とすると、θ１とθ２の関係は、１：２となる。
【0036】
この場合、第１歯車１３２の中心Ｐ０を通る軸方向の直線と第３歯車１３５の回転軸１３７の中心Ｐ１を通る軸方向の直線との間隔ｌ１と、中心Ｐ１を通る軸方向の直線と把持部１２２の中心Ｐ２を通る軸方向の直線の間隔ｌ２とを等しくすると、把持部１２２を略直線状に移動させることができる。
【0037】
角度θ１と角度θ２の関係は、一般的には以下のとおりである。
【数1】
【0038】
間隔ｌ１と間隔ｌ２が等しい場合の角度θ１と角度θ２の関係は以下のとおりである。
【数2】
【0039】
以上から、間隔ｌ１と間隔ｌ２を等しくすれば、設計が容易になる。
【0040】
動作に影響するのは、第３歯車１３５の公転及び自転であるため、条件を満たすのであれば、形状に合わせて歯数比は自由に設定することができる。
【0041】
把持部１２２は、略直線状の軌跡上の位置に応じて対象物との接触面が異なる。そのため、把持部１２２を、回転ベース部１３０の回転軸に平行な軸を有する円柱状などとすることにより、把持部１２２と対象物との接触条件を一定とすることができる。
【0042】
なお、３つのアーム部１２０の各々を第１アーム部１２０と呼ぶこともできる。
【0043】
［第２実施形態］
先の実施形態においては、中空ロータリーアクチュエータ１１０等の中空の回転駆動機構により回転ベース部１３０を回転させることとした。しかし、直接の駆動対象を回転ベース部１３０ではなく、第２歯車１３３又は第３歯車１３５としてもよい。第２歯車１３３及び第３歯車１３５の一方を自転させることにより、回転ベース部１３０が回転するため、第１実施形態と同様に動作する把持機構が実現できる。
先の実施形態においては、中空ロータリーアクチュエータ１１０等の中空の回転駆動機構により回転ベース部１３０を回転させることとした。しかし、直接の駆動対象を回転ベース部１３０ではなく、第２歯車１３３又は第３歯車１３５としてもよい。第２歯車１３３及び第３歯車１３５の一方を自転させることにより、回転ベース部１３０が回転するため、第１実施形態と同様に動作する把持機構が実現できる。
【0044】
【0045】
把持機構２００は、前述の実施形態と同様、３個の把持部（２個の把持部１２２と把持部２２２）を備えている。モーター２１１により第３歯車２３５が回転することで、第３歯車２３５の回転軸に固定されたアーム部２２０が回転するとともに、第３歯車２３５と噛み合っている第２歯車２３３も回転する。第２歯車２３３は回転不能に固定されている第１歯車２３２と噛み合っているため、第２歯車２３３は自転しながら、第１歯車２３２の周りを公転する。これにより、第２歯車２３３を支持している回転ベース部１３０が回転する。
【0046】
第３歯車２３５は自転だけではなく公転もすることから、アーム部２２０も自転及び公転する。その結果、アーム部２２０の先端部に設けられている把持部２２２は、略直線状に動く。
【0047】
回転ベース部１３０が回転することで、前述の実施形態と同様、他の２個の第２歯車１３３が自転及び公転する。第２歯車１３３と噛み合っている第３歯車１３５も自転及び公転する。その結果、他の２つのアーム部１２０も自転及び公転することで、アーム部１２０の先端に設けられている把持部１２２は、モーター２１１により直接駆動される把持部２２２と同期して略直線状に動く。
【0048】
以上により、上記と同様の把持機構２００が構成できる。なお、モーター２１１は第３歯車２３５の公転に伴って移動する。また、第１歯車２３２は、第１歯車固定部２３１の取付部２３１ａにより、図示しない装置等に固定されている。
【0049】
なお、２つのアーム部１２０及びアーム部２２０の各々を第１アーム部と呼ぶこともできる。
【0050】
［第３実施形態］
図７に、第３実施形態に係る把持機構３００を示す。本実施形態において、第２歯車（符号３３３）及び第３歯車（符号３３５）はいずれも一つのみである。第３歯車３３５の回転軸３３７にアーム部３２０及び把持部３２２が固定されている。また、第３歯車３３５の回転軸３３７に第１プーリー３４０が設けられている。アーム部３２０は、第３歯車３３５の回転軸３３７の回転とともに動く。
図７に、第３実施形態に係る把持機構３００を示す。本実施形態において、第２歯車（符号３３３）及び第３歯車（符号３３５）はいずれも一つのみである。第３歯車３３５の回転軸３３７にアーム部３２０及び把持部３２２が固定されている。また、第３歯車３３５の回転軸３３７に第１プーリー３４０が設けられている。アーム部３２０は、第３歯車３３５の回転軸３３７の回転とともに動く。
【0051】
先の実施形態における２つの第３歯車１３５に代えて、回転ベース部１３０及び回転ベース部カバーに軸支され回転可能な第２プーリー３４１が設けられている。第１プーリー３４０及び２個の第２プーリー３４１にはベルト３５０が巻かれ、第１プーリー３４０の回転に伴って第２プーリー３４１も同期回転するように構成されている。第２プーリー３４１の回転軸３４２にはアーム部１２０の基端部が固定されている。
【0052】
このような把持機構３００において、回転ベース部１３０と第２歯車３３３と第３歯車３３５とのいずれかが回転駆動することにより、前述の実施形態と同様、２つの把持部１２２と把持部３２２とが同期して略直線状に動く。
【0053】
なお、アーム部３２０を第１アーム部３２０と呼び、２つのアーム部１２０の各々を第２アーム部１２０と呼ぶこともできる。
【0054】
［第４実施形態］
把持部は３個に限定されるわけではなく、４個以上設けることもできる。図８Ａ及び図８Ｂに、それぞれ待機位置及び把持位置にある把持機構４００を示す。第１歯車１３２と噛み合う第２歯車４３３と、第３歯車４３５と、アーム部４２０と、把持部４２２との組が４組設けられている。図においては、一つの組にのみ符号を付し、その他の組については符号を省略している。
把持部は３個に限定されるわけではなく、４個以上設けることもできる。図８Ａ及び図８Ｂに、それぞれ待機位置及び把持位置にある把持機構４００を示す。第１歯車１３２と噛み合う第２歯車４３３と、第３歯車４３５と、アーム部４２０と、把持部４２２との組が４組設けられている。図においては、一つの組にのみ符号を付し、その他の組については符号を省略している。
【0055】
図９Ａ及び図９Ｂに、それぞれ待機位置及び把持位置にある把持機構５００を示す。第１歯車１３２と噛み合う第２歯車５３３と、第３歯車５３５と、アーム部５２０と、把持部５２２との組が５組設けられている。図においては、一つの組にのみ符号を付し、その他の組については符号を省略している。
【0056】
以上のように４個以上の把持部を設けることもできる。しかし、把持部の個数が一定数以上になると、ある一つの把持部の回転軸が隣にある別の把持部と干渉しやすくなる。この干渉を回避するために、逃げ形状などの対策をとることができる。
【0057】
図１０Ａ及び図１０Ｂに、特段の対策をとらずに６個の把持部を備えた把持機構を示す。図１０Ａは待機位置を示し、図１０Ｂは、把持部を待機位置から動いた後の様子を示す。第１歯車１３２と噛み合う第２歯車９３３と、第３歯車９３５と、アーム部９２０と、把持部９２２との組が６組設けられている。
【0058】
図１０Ｂに示すように、第３歯車９３５の回転軸に取り付けられたアーム部９２０の先端部に設けられた把持部９２２が、別の第３歯車の回転軸と干渉してしまう結果、把持部が直動できる範囲が狭くなってしまう。
【0059】
このような干渉を防ぐための対策が施された把持機構１０００を図１１Ａ～図１１Ｃに示す。同図に示すように、第１歯車１３２と噛み合う第２歯車１０３３と、第３歯車１０３５と、アーム部１０２０と、把持部１０２２との組が６組設けられている。アーム部１０２０には段部が形成され、アーム部１０２０の基端部１０２０Ａと先端部１０２０Ｂとが軸方向に垂直な別々の平面に位置している。言い換えると、アーム部１０２０の基端部と先端部とは、軸方向に垂直な同一平面上に位置しないようになっている。このような構成により、多くの把持部を設けた場合でも把持部の直動範囲を確保することができる。
【0060】
図１２Ａ～図１２Ｃに、１２個の把持部を備えた把持機構１２００を示す。
第１歯車１３２と噛み合う第２歯車１２３３ａと、第３歯車１２３５ａと、段部が形成されたアーム部１２２０ａと、把持部１２２２ａとの組（以下、「第１の組」とも呼ぶ。）が６組設けられている。さらに、
第１歯車１３２と噛み合う第２歯車１２３３ｂと、第３歯車１２３５ｂと、段部が形成されたアーム部１２２０ｂと、把持部１２２２ｂとの組（以下、「第２の組」とも呼ぶ。）が６組設けられている。
第１歯車１３２と噛み合う第２歯車１２３３ａと、第３歯車１２３５ａと、段部が形成されたアーム部１２２０ａと、把持部１２２２ａとの組（以下、「第１の組」とも呼ぶ。）が６組設けられている。さらに、
第１歯車１３２と噛み合う第２歯車１２３３ｂと、第３歯車１２３５ｂと、段部が形成されたアーム部１２２０ｂと、把持部１２２２ｂとの組（以下、「第２の組」とも呼ぶ。）が６組設けられている。
【0061】
第１の組における第２歯車１２３３ａ及び第３歯車１２３５ａと、第２の組における第２歯車１２３３ｂ及び第３歯車１２３５ｂの組とは、第１歯車１３２の周方向に沿って交互に設けられている。
そして、第１の組における第２歯車１２３３ａ及び第３歯車１２３５ａから見て、第２の組における第２歯車１２３３ｂ及び第３歯車１２３５ｂは、軸方向一方向（符号Ａ１）側に位置している。
そして、第１の組における第２歯車１２３３ａ及び第３歯車１２３５ａから見て、第２の組における第２歯車１２３３ｂ及び第３歯車１２３５ｂは、軸方向一方向（符号Ａ１）側に位置している。
【0062】
このように、第１の組と、第１の組から見て軸方向一方向側に位置している第２の組とは、第１歯車１３２の周方向に沿って交互に配置されている。すなわち、歯車の配置が多層化されている。かかる多層化により、把持部の個数が増えるにつれて歯車密度が高くなり、歯車の配置が難しくなるという問題に対処することができる。
【0063】
これまで把持部が３個以上の場合を説明してきたが、把持部を１個又は２個とすることも可能である。特に、把持部が１個の場合、その把持部を単に直動部と呼ぶことができる。
【0064】
図１３Ａ及び図１３Ｂに、単一の直動部を備えた直動機構１３００を示す。回転ベース部１３３０と、第１歯車１３３２と、第２歯車１３３３と、第３歯車１３３５と、アーム部１３２０と、直動部１３２２とが設けられている。回転ベース部１３３０と第２歯車１３３２と第３歯車１３３５とのいずれかを、モーターなどの機構により回転駆動させることで、直動部１３２２は、図１３Ａに示す待機位置から図１３Ｂに示す把持位置まで略直線状に移動する。
【0065】
以上のように、一つの回転駆動機構（モーターなど）と歯車機構により、アーム部を自転及び公転させ、アーム部先端の直動部を略直線状に移動させることができる。回転駆動機構を除けば歯車のみで直動機構を構成することができる。そのため、ラック及びピニオンを用いた直動機構やボールねじを用いた直動機構に比べて、安価な直動機構が実現できる。
【0066】
なお、把持機構を直動機構と呼ぶこともできる。
【0067】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0068】
１００ 把持機構
１１０ 中空ロータリーアクチュエータ
１１１ モーター
１１１Ａ ピニオン
１１２ ロータリーアクチュエータのケース
１１２Ａ 穴
１１３Ａ，１１３Ｂ ロータリーアクチュエータの軸受
１１４ 出力テーブル
１１４Ａ 出力テーブルの歯車部
１１５ ベアリング固定キャップ
１２０ アーム部
１２２ 把持部
１３０ 回転ベース部
１３１ 第１歯車固定部
１３１Ａ ねじ穴
１３２ 第１歯車
１３３ 第２歯車
１３４ 第２歯車の軸受
１３５ 第３歯車
１３６Ａ，１３６Ｂ 第３歯車の軸受
１３７ 第３歯車の回転軸
１３８ 回転ベース部カバー
１１０ 中空ロータリーアクチュエータ
１１１ モーター
１１１Ａ ピニオン
１１２ ロータリーアクチュエータのケース
１１２Ａ 穴
１１３Ａ，１１３Ｂ ロータリーアクチュエータの軸受
１１４ 出力テーブル
１１４Ａ 出力テーブルの歯車部
１１５ ベアリング固定キャップ
１２０ アーム部
１２２ 把持部
１３０ 回転ベース部
１３１ 第１歯車固定部
１３１Ａ ねじ穴
１３２ 第１歯車
１３３ 第２歯車
１３４ 第２歯車の軸受
１３５ 第３歯車
１３６Ａ，１３６Ｂ 第３歯車の軸受
１３７ 第３歯車の回転軸
１３８ 回転ベース部カバー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
