特許 7553461 柔軟なストランドを有する剛直な多軸線形アクチュエータ

(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】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】柔軟なストランドを有する剛直な多軸線形アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 19/02 20060101AFI20240910BHJP

   F16H 19/04 20060101ALI20240910BHJP

   F16G 13/20 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

F16H19/02 B

F16H19/04 B

F16H19/04 E

F16H19/04 J

F16G13/20

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021559768

(86)(22)【出願日】2020-04-03

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-06

(86)【国際出願番号】 EP2020059688

(87)【国際公開番号】W WO2020207933

(87)【国際公開日】2020-10-15

【審査請求日】2023-03-27

(31)【優先権主張番号】1903853

(32)【優先日】2019-04-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】518171133

【氏名又は名称】セラピド フランス

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＲＡＰＩＤ － ＦＲＡＮＣＥ

【住所又は居所原語表記】ＺＩ ｂｌｅｕ Ｌｏｕｉｓ Ｄｅｌａｐｏｒｔｅ，７６３７０ Ｒｏｕｓｍｅｓｎｉｌ－Ｂｏｕｔｅｉｌｌｅｓ，Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】プレヴォー，ロマン

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００４７７００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０５６７６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １９／０２

Ｆ１６Ｈ １９／０４

Ｆ１６Ｇ １３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交差する軸に沿う少なくとも２つの異なる方向に沿って引く力および押す力を伝達することができる多軸線形アクチュエータ（１）であって、
柔軟な合成材料をベースに形成された少なくとも２つの相補的な作動ストランド（２，３）を備え、
前記作動ストランドの第１の面には、等間隔に配置されたスタッド（７）が設けられ、
前記スタッド（７）の各々には、互いに反対側にある２つの前面（８）と、前部横方向能動面（９）と、後部横方向能動面（１０）と、前記前部横方向能動面（９）と前記後部横方向能動面（１０）とを分離する縦方向能動面（１１）と、前記ストランドとの接続のための縦方向面（１２）と、が設けられ、
前記スタッド（７）は、互いに対向するように位置し且つ互いに係合する前記２つの作動ストランド（２，３）のそれぞれの前記第１の面（５）を有し、
一方の前記作動ストランド（２，３）の前記スタッド（７）の前記前部横方向能動面（９）および前記後部横方向能動面（１０）は、他方の前記作動ストランド（３，２）に関連する２つの隣接スタッド（７）のそれぞれの前記後部横方向能動面および前記前部横方向能動面に当接して、２つの前記作動ストランド（２，３）が確実に接続される直線に沿って延在する部分を画定し、
前記作動ストランドの前記スタッド（７）の間に形成される空間の形状および寸法は、他方の前記作動ストランドに関連する前記隣接スタッド（７）の形状および寸法と相補的であり、
前記スタッド（７）を分離する前記２つの作動ストランド（２，３）のそれぞれの前記第１の面（５）および前記スタッド（７）の前記縦方向面のセグメント（１６）には、切り欠き部が設けられ、
一方の前記作動ストランド（２，３）の１つの前記スタッド（７）の前記縦方向面の前記切り欠き部は、前記２つの作動ストランド（２，３）が確実に接続されたときに、対応する前記切り欠き部に入り込むことで、前記スタッド（７）に関連する前記２つのスタッド（７）の間に位置する他方の前記ストランドの前記第１の面の前記セグメントの対応する前記切り欠き部と協働するようになっており、これにより、前記線形アクチュエータ（１）の一部が一体型の剛直なバーのように機能することができ、
前記作動ストランド（２，３）は、前記第１の面（５）とは反対側にある第２の面上に等間隔に配置された歯部（２０）を備え、
前記アクチュエータ（１）は、前記作動ストランド（２，３）ごとに１つの駆動部材（２１）を備え、
前記駆動部材（２１）の各々は、一方の前記作動ストランド（２，３）の前記第２の面（６）の前記歯部（２０）と係合して、前記作動ストランド（２，３）を並進させ、
前記作動ストランド（２，３）が係合する第１の直線部（４０）と、前記作動ストランド（２，３）が係合する第２の直線部（５０）と、前記第１の直線部（４０）と前記第２の直線部（５０）との間に位置し、前記作動ストランド（２，３）が離間している湾曲した領域（６０）と、を備える、
アクチュエータ（１）。

【請求項2】

前記作動ストランド（２，３）は、前記湾曲した領域（６０）において、互いに独立しており、
前記湾曲した領域において、湾曲部の内側に位置する前記作動ストランドは凹状になっており、前記湾曲部の外側に位置する前記作動ストランドは凸状、凹状および凸状になっており、
前記湾曲した領域（６０）において、前記湾曲部の外側に位置する前記作動ストランドは、前記湾曲部の内側に位置する前記作動ストランドよりも多くの前記スタッド（７）を有する、
請求項１に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項3】

前記作動ストランド（２，３）が係合する偶数個の直線部（４０，５０）と、前記直線部（４０，５０）の間に位置し、前記作動ストランド（２，３）が離間して配置される湾曲した領域（６０）と、を備え、
一方の前記作動ストランド（２，３）は、２つの直線部（４０，５０）に属しており、前部作動ストランドおよび後部作動ストランドと角度を付けて係合し、
角度を付けて隣接する前記直線部は、移動するときに、一方が入ってきて、他方が出ていくようになっている、
請求項１に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項4】

前記駆動部材（２１）を支持するフレームを備え、
前記フレームは、前記駆動部材（２１）の軸に平行な軸に沿ってヒンジ結合された第１の部分および第２の部分と、選択された角度に応じて前記第１の部分および前記第２の部分を互いに対して解放可能にブロックすることができるヒンジロックと、を備え、
前記選択された角度は、前記第１の直線部（４０）と前記第２の直線部（５０）とがなす角度を画定する、
請求項１～３のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項5】

４つの駆動部材（２１）を備え、
前記第１の直線部（４０）の前記作動ストランドの前記第２の面（６）ごとに１つの前記駆動部材（２１）が設けられ、前記第２の直線部（５０）の前記作動ストランドの前記第２の面（６）ごとに１つの前記駆動部材（２１）が設けられる、
請求項１～４のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項6】

前記駆動部材（２１）の各々は、一方では前記第１の直線部（４０）において、他方では前記第２の直線部（５０）において、一方の前記作動ストランド（２，３）の前記第２の面（６）の前記歯部（２０）と係合する第１の歯部（２２）と、前記第１の歯部（２２）と同心である第２の歯部（２３）と、を備え、前記第２の歯部（２３）は、他方の前記作動ストランドの前記第２の面（６）の前記歯部（２０）と係合する前記駆動部材（２１）の前記第２の歯部（２３）と係合し、
２つの前記駆動部材（２１）の前記第２の歯部には、前記直線部ごとに１つのモータピニオン（２６）が係合する、
請求項１～５のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項7】

前記第２の歯部（２３）は、前記駆動部材（２１）の軸に沿って、前記第１の歯部（２２）に対してずれて、且つ前記スタッド（７）の前面の近傍に配置され、
前記第１の歯部（２２）は、平形またはヘリンボーン形であり、
前記第２の歯部（２３）は、はすば形またはヘリンボーン形であり、
前記駆動部材（２１）の各々は、前記第１の歯部（２２）の両側に２つの前記第２の歯部を備える、
請求項６に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項8】

前記モータピニオン（２６）は、前記湾曲した領域（６０）において、前記作動ストランド（２，３）の間に配置された軸を有し、前記湾曲した領域（６０）の内側または外側に配置された２つの前記駆動部材（２１）の前記第２の歯部（２３）と係合する、
請求項６に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項9】

前記作動ストランド（２，３）と係合する４つのガイドピニオン（２４）を備え、
前記第１の直線部（４０）の前記作動ストランドの前記第２の面（６）ごとに１つの前記ガイドピニオンが設けられ、前記第２の直線部（５０）の前記作動ストランドの前記第２の面（６）ごとに１つの前記ガイドピニオンが設けられ、前記ガイドピニオン（２４）の軸は、前記駆動部材（２１）の軸から離れた位置に設けられ、前記ガイドピニオン（２４）は、遊びを有するように取り付けられるか、前記駆動部材（２１）によって駆動される、
請求項１～８のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１）。

【請求項10】

前記湾曲した領域（６０）の外側に配置された前記作動ストランド（３）の第２の面（６）と接触するように、ガイド（７２，７３）が配置される、
請求項１～９のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、剛直なバーのように機能して、引く力および押す力を伝達するように設計された線形アクチュエータの分野に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの用途において、油圧式アクチュエータはその遅さ、縦方向の大きさおよびオイルの存在が不適切であり、電動式スクリュージャッキアクチュエータはその遅さと縦方向の大きさに加えて、機械的特性が限られている。

【0003】

そのため、荷物を持ち上げるためのプッシュチェーンが提案されてきた。プッシュチェーンは、逆Ｔ字型の構成を有する。Ｔ字の脚部は、高さが変更可能であるように制御される。Ｔ字の脚部は、剛直なバーを形成する。

【0004】

脚部の軸に沿った大きさは、小さい。

【0005】

本出願人は、広く流通している欧州特許第１３９９６８３号の線形アクチュエータを用いて、小型の自動化システムに当該技術を利用することを可能にした。２つの柔軟なストランドは、互いに入れ子になってロックするように設計された剛直なスタッドを有する。この機構の質量は、非常に小さくなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

異なる軸に沿って組み合わされた動作を行うアクチュエータが求められている。２つの異なるアクチュエータは、２つの異なる軸に沿って動作することができるが、これらを同期させる必要がある。

【0007】

本出願人は、複数の軸に沿って力を加えることができるアクチュエータを開発した。このアクチュエータは、少なくとも２つの方向、特に平行ではない２つの方向に沿って押す力を発揮するように設計されているという点で、多軸線形であると言える。

【課題を解決するための手段】

【0008】

多軸線形アクチュエータは、少なくとも２つの異なる方向に沿って引く力および押す力を伝達することができる。アクチュエータは、柔軟な合成材料をベースに形成された少なくとも２つの相補的な作動ストランドを備える。その第１の面には、等間隔に配置されたスタッドが設けられる。スタッドの各々には、互いに反対側にある２つの前面と、前部横方向能動面と、後部横方向能動面と、前部横方向能動面と後部横方向能動面とを分離する縦方向能動面と、ストランドとの接続のための縦方向面と、が設けられる。スタッドは、互いに対向するように位置し且つ互いに係合する２つの作動ストランドのそれぞれの第１の面を有する。一方の作動ストランドのスタッドの前部横方向能動面および後部横方向能動面は、他方の作動ストランドに関連する２つの隣接スタッドのそれぞれの後部横方向面および前部横方向面当接して、２つの作動ストランドが確実に接続される直線部に沿って延在する部分を画定する。作動ストランドのスタッドの間に形成される空間の形状および寸法は、他方の作動ストランドに関連する隣接スタッドの形状および寸法と相補的である。スタッドを分離する２つの作動ストランドのそれぞれの第１の面およびスタッドの縦方向面のセグメントには、切り欠き部が設けられる。一方の作動ストランドの１つの縦方向面の切り欠き部は、２つの作動ストランドが確実に接続されたときに、対応する切り欠き部に入り込むことで、当該スタッドに関連する２つのスタッドの間に位置する他方のストランドの第１の面のセグメントの対応する切り欠き部と協働するようになっている。これにより、線形アクチュエータの一部が一体型の剛直なバーのように機能することができる。作動ストランドは、第１の面とは反対側にある第２の面上に等間隔に配置された歯部を備える。アクチュエータは、作動ストランドごとに１つの駆動部材を備える。駆動部材の各々は、一方の作動ストランドの第２の面の歯部と係合して、作動ストランドを並進させる。アクチュエータは、作動ストランドが係合する第１の直線部と、作動ストランドが係合する第２の直線部と、第１の直線部と第２の直線部との間に位置し、作動ストランドが離間している湾曲した領域と、を備える。

【0009】

一実施形態において、アクチュエータは、非磁性材料から形成される。

【0010】

一実施形態において、作動ストランドは、湾曲した領域において、互いに独立している。

【0011】

一実施形態において、湾曲した領域において、湾曲部の内側に位置する作動ストランドは凹状になっており、湾曲部の外側に位置する作動ストランドは凸状、凹状および凸状になっている。

【0012】

一実施形態において、湾曲した領域において、湾曲部の外側に位置する作動ストランドは、湾曲部の内側に位置する作動ストランドよりも多くのスタッドを有する。

【0013】

一実施形態において、アクチュエータは、作動ストランドが係合する偶数個（例えば４つや６つなど）の直線部と、直線部の間に位置し、作動ストランドが離間して配置される湾曲した領域と、を備える。作動ストランドは、角度を付けて隣接する２つの直線部に属している。作動ストランドは、前部作動ストランドおよび後部作動ストランドと角度を付けて係合する。角度を付けて隣接する直線部は、移動するときに、一方が入ってきて、他方が出ていくようになっている。

【0014】

一実施形態において、アクチュエータは、駆動部材を支持するフレームを備える。フレームは、駆動部材の軸に平行な軸に沿ってヒンジ結合された第１の部分および第２の部分と、選択された角度に応じて第１の部分および第２の部分を互いに対して解放可能にブロックすることができるヒンジロックと、を備えてもよい。選択された角度は、第１の直線部と第２の直線部とがなす角度を画定する。選択された角度は、７０°～１１０°の範囲であってもよい。したがって、用途に応じて剛直なバーの間の角度を調整することができる。用途に応じたカスタマイズ製造を回避することができる。

【0015】

一実施形態において、アクチュエータは、４つの駆動部材を備える。第１の直線部の作動ストランドの第２の面ごとに１つの駆動部材が設けられ、第２の直線部の作動ストランドの第２の面ごとに１つの駆動部材が設けられる。

【0016】

一実施形態において、駆動部材の各々は、第１の直線部において、一方の作動ストランドの第２の面の歯部と係合する第１の歯部と、第１の歯部と同心である第２の歯部と、を備え、第２の歯部は、他方の作動ストランドの第２の面の歯部と係合する駆動部材の第２の歯部と係合する。

【0017】

一実施形態において、駆動部材の各々は、第２の直線部において、一方の作動ストランドの第２の面の歯部と係合する第１の歯部と、第１の歯部と同心である第２の歯部と、を備え、第２の歯部は、他方の作動ストランドの第２の面の歯部と係合する駆動部材の第２の歯部と係合する。

【0018】

一実施形態において、２つの駆動部材の第２の歯部には、直線部ごとに１つのモータピニオンが係合する。アクチュエータには、モータピニオンおよび駆動部材を介して作動ストランドを同期させて駆動する１つの電動式モータが設けられてもよい。

【0019】

一実施形態において、第２の歯部は、駆動部材の軸に沿って、第１の歯部に対してずれて配置される。第２の歯部は、スタッドの前面の近傍に配置される。

【0020】

一実施形態において、第１の歯部は、平形である。

【0021】

一実施形態において、第１の歯部は、ヘリンボーン形である。

【0022】

一実施形態において、第２の歯部は、はすば形である。

【0023】

一実施形態において、第２の歯部は、ヘリンボーン形である。

【0024】

一実施形態において、駆動部材の各々は、第１の歯部の両側に２つの第２の歯部を備える。これにより、力が対称的にかかるようになる。

【0025】

一実施形態において、モータピニオンは、湾曲した領域において、作動ストランドの間に配置された軸を有する。

【0026】

一実施形態において、モータピニオンは、湾曲した領域の内側に配置された２つの駆動部材の第２の歯部と係合する。

【0027】

一実施形態において、モータピニオンは、湾曲した領域の外側に配置された２つの駆動部材の第２の歯部と係合する。

【0028】

一実施形態において、アクチュエータは、作動ストランドと係合する４つのガイドピニオンを備える。第１の直線部の作動ストランドの第２の面ごとに１つのガイドピニオンが設けられ、第２の直線部の作動ストランドの第２の面ごとに１つのガイドピニオンが、駆動部材から離れた位置に設けられる。ガイドピニオンは、遊びを有するように取り付けられる。これにより、剛直なバーを正確に案内することができる。

【0029】

一実施形態において、アクチュエータは、作動ストランドと係合する４つのガイドピニオンを備える。第１の直線部の作動ストランドの第２の面ごとに１つのガイドピニオンが設けられ、第２の直線部の作動ストランドの第２の面ごとに１つのガイドピニオンが、駆動部材から離れた位置に設けられる。ガイドピニオンは、駆動部材によって駆動される。伝達可能なトルクが非常に高くなる。

【0030】

一実施形態において、湾曲した領域の外側に配置された作動ストランドの第２の面と接触するように、ガイドが配置される。

【0031】

一実施形態において、駆動部材には、確実な取り付けのためのインデックスキーが設けられる。

【0032】

言い換えれば、本発明は、複数の異なる軸、特に交差する軸で作動するアクチュエータを目的としている。モータの駆動は、アクチュエータの軸数に関わらず、固有のものを使用することができる。複数のモータを駆動する変形例において、モータを制御することで、剛直なバーを形成する各部分の動きを同期することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して以下に記載する詳細な説明から明らかになるであろう。

【図1】本発明の一態様によるアクチュエータを模式的に示す側面図である。

【図2】部分的に取り外された本発明の一態様によるアクチュエータを模式的に示す斜視図である。

【図3】スタッドを省略した本発明の一態様によるアクチュエータを模式的に示す斜視図である。

【図4】スタッドを省略した本発明の一態様によるアクチュエータを模式的に示す斜視図である。

【図5】スタッドを省略した本発明の一態様による、角度が調整可能なアクチュエータを模式的に示す斜視図である。

【図6】本発明の一態様による４軸線形アクチュエータを模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

添付の図面は、本発明を構成するのに役立つだけでなく、必要に応じてその定義にも貢献する。

【0035】

多くの用途において、数十ニュートンから数百ニュートンの力を加えて、数センチメートルから数十センチメートルの直線的なストロークで物体を動かすには、重くて大きい、環境に不適切であり騒音を伴う機構が必要となる。

【0036】

スクリーン、シャッター、パネルやディスプレイの展開の分野において、複動式の双方向アクチュエータおよび／またはＴ字型ではなくＬ字型のアクチュエータが求められている。

【0037】

ここでは、２つの３次元基準フレームが定義されている。これらのフレームは、第１の直線部に対応する一方のフレーム（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ）と、第２の直線部に対応する他方のフレーム（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ）と、を含む。軸Ｘ１，Ｘ２は、直線部の縦軸である。軸Ｙ１，Ｙ２は、一方のストランドから他方のストランドからまで延在する直線部の横軸である。共通軸Ｚは、アクチュエータの回転要素の回転軸を画定する。平面（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）は、一致している。

【0038】

図に示す実施形態において、アクチュエータ１は、２つの相補的な作動ストランド２および３を備える。作動ストランド２および３は、同一の形状を有する。作動ストランド２および３は、例えばＰＵなどの柔軟な合成材料から形成されており、場合によっては、例えばアラミド繊維などによって補強されている。作動ストランド２および３は、縦軸Ｘ１，Ｘ２に沿って、アクチュエータ１の一部に沿って互いに平行に配置され、アクチュエータ１の別の部分に沿ってさらに離間するように配置される。

【0039】

作動ストランド２および３は、数十センチメートルから数メートルの範囲の長さ、軸Ｚに沿って数センチメートルの範囲の幅、および数ミリメートルの範囲の厚さを有するベルトのような形状を有する。作動ストランド２および３は、厚さ方向に延在する滑らかな縁部４を有する。縁部４は、互いに平行である。縁部４は、平面（Ｘ１，Ｙ１）または（Ｘ２，Ｙ２）において平面的である。作動ストランド２および３は、幅方向に延在する第１の面５および第２の面６を有する。第１の面５および第２の面６は、互いに反対側に位置する。第１の内部面５は、他方の作動ストランドと対向するように配置され、第２の外部面６は、他方の作動ストランドに対向する側に配置される。第１の面５および第２の面６は、軸Ｚに向けて配置される。

【0040】

アクチュエータ１は、ストランドの第１の面５上で等間隔に配置された複数のスタッド７を備える。スタッド７は、互いに同一の形状を有する。スタッド７は、相補的である。そのため、１つのスタッド７は、他方のストランドの対応する２つのスタッド７と係合するように構成される。係合したスタッド７は、頭から尾までの位置にある。スタッド７は、必要に応じてガラス繊維のような鉱物が加えられた、例えばＰＯＭなどの剛直な合成材料から形成される。スタッド７は、形状を一致させて、ねじ込みやリベット留めによって、ストランドに取り付けられる。

【0041】

スタッド７の各々には、互いに反対側にある２つの前面８が設けられる。前面８は、平面（Ｘ１，Ｙ１）または（Ｘ２，Ｙ２）において平面的である。前面８は、対応するストランドの縁部と同一平面上にある。前面８は、相補的なスタッド７の前面８と、対向するストランドの縁部４と同一平面上にある。

【0042】

スタッド７の各々には、軸Ｚに沿って、前部横方向能動面９と、後部横方向能動面１０と、が設けられる。アクチュエータ１は前後に動くため、本明細書では前後の概念が存在する。能動面とは、相補的なスタッド７および／または相補的なストランドと協働する面であることに理解されたい。

【0043】

スタッド７の各々には、前部横方向能動面９と後部横方向能動面１０とを分離する縦方向能動面１１と、スタッド７が取り付けられるストランドと接続するための縦方向面１２と、が設けられる。縦方向能動面１１は、通常、平面（Ｘ１，Ｚ）または（Ｘ２，Ｚ）にある。縦方向能動面１１には、対向するストランドの内部面５とは相補的なレリーフが設けられる。

【0044】

接続される縦方向面１２は、軸Ｚに沿って輪郭が形成されている。接続される縦方向面１２には、ストランドの内部面５とは相補的なレリーフが設けられる。ストランドの内部面５には、接続される縦方向面１２の溝１４に嵌る台形状の断面を有する突起部１３が設けられてもよい。突起部１３は、軸Ｚに沿った高さが縦方向能動面１１の相補的なレリーフの高さよりも大きくてもよい。突起部１３は、軸Ｘ１，Ｘ２に沿って、スタッド７のスカート１５で囲まれており、スタッド７が突起部１３の中央に配置されるようになっている。スタッド７のスカート１５は、突起部１３に隣接するストランドの内部面５の底部と接触する。

【0045】

したがって、スタッド７は、アクチュエータ１のストロークの全部または一部にわたって互いに対向して配置された２つの作動ストランド２，３のそれぞれの第１の面５を有する。スタッド７は、作動ストランド２，３が互いに接近する係合領域において互いに係合し、作動ストランド２，３が互いから離間する係合解除領域において互いから係合解除するように構成される。係合領域において、一方の作動ストランド２，３のｎ番目のスタッド７_ｎ（図１参照）の前部横方向能動面９および後部横方向能動面１０は、他方の作動ストランド３，２に関連する２つの隣接スタッド７_ｎ－１および７_ｎ＋１のそれぞれの後部横方向能動面１０および前部横方向能動面９にそれぞれ当接する。隣接スタッド７_ｎ－１および７_ｎ＋１は、スタッド７_ｎの直前および直後のものである。係合後には、２つのストランドおよび係合したスタッド７_ｎ－１、７および７_ｎ＋１は、直線であるように延在する部分を画定する。この直線部は、圧縮や屈曲に強く、スタッド７の間のせん断にも強い。

【0046】

スタッド７の前部横方向能動面９および後部横方向能動面１０は、中央領域と、中央領域を囲む２つの縁部領域と、を有する。図に示す実施形態において、中央領域は、平面（Ｙ１，Ｚ）または（Ｙ２，Ｚ）に沿って実質的に平面である。

【0047】

中央領域は、スタッド７の移動軸または縦軸Ｘ１，Ｘ２に対して垂直である。縁部領域は、縦軸を通過して、スタッド７の側面から等距離にある平面（Ｘ１，Ｙ１）に関して対称である。縁部領域は、スタッドに固定された作動ストランド２，３の近位凹部および遠位凸部を有する二重の曲率を有する。スタッド７は、平面（Ｙ１，Ｚ）に関して対称である。

【0048】

縁部領域と中央領域との間には、平面（Ｘ１，Ｙ１）に平行な安定化面または段差面が設けられる。縁部領域は、中央領域に対して凹部では凹んでおり、凸部では盛り上がっている。軸Ｚに垂直な安定化面は、軸Ｚに沿って係合した２つの隣接スタッドに対する１つのスタッド７のずれを防止する。互いに係合した２つのスタッド７は、一方では縁部領域、他方では中央領域の間の形状の違いによって、横方向（軸Ｚ）において互いに対して滑動することを防止することができる。係合した２つのスタッド７は、凹部と凸部との間の形状を一致させることによって、横方向（軸Ｙ１，Ｙ２）において互いから離脱することを防止することができる。ｎ番目の１つのスタッド７_ｎの前部凸部は、ｎ＋１番目のスタッド７_ｎ＋１の作動ストランド３，２に隣接するｎ＋１番目のスタッド７_ｎ＋１の後部凹部に嵌る。ｎ番目のスタッド７_ｎの作動ストランド２，３に隣接するｎ番目のスタッド７ｎの前部凹部は、ｎ＋１番目のスタッド７_ｎ＋１の後部凸部を受容する。相互ロックを得ることができる。

【0049】

同じ作動ストランド２，３に固定された連続する２つのスタッド７は、係合領域の外側で互いに対して自由に揺動することができる。揺動は、横軸Ｚに沿って行われる。係合領域において、スタッド７の各々は、隣接するスタッド７に当接する。これにより、圧縮強度を確保することができる。引っ張られた剛直な作動ストランド２，３によって、高い引張強度を確保することができる。

【0050】

形状を一致させること、スタッド７の相互当接、および作動ストランド２，３の引張剛性によって、ねじれや曲げに対する強さを確保することができる。

【0051】

２つの作動ストランド２，３が確実に接続されたときに、作動ストランド２，３のスタッド７の間に形成される空間の形状および寸法は、他方の作動ストランド３，２に関連する隣接スタッド７の形状および寸法と相補的である。

【0052】

さらに、２つの作動ストランド２，３のそれぞれの第１の面５は、スタッド７を分離させるセグメントを備える。スタッド７を分離させるセグメント１６は、作動ストランドが離間しているときに自由である。セグメント１６は、全体的に、直線部において、平面（Ｘ１，Ｚ）または（Ｘ２，Ｚ）に沿って配置される。

【0053】

セグメント１６には、切り欠き部１７が設けられる。スタッド７を有する作動ストランドの第１の面５に対向し、他方の作動ストランドの第１の面５に対向するまたは接触しているスタッド７の縦方向能動面１２には、切り欠き部１８が設けられる。セグメント１６の切り欠き部１７およびスタッド７の切り欠き部１８は、互いに相補的である。セグメント１６の切り欠き部１７には、横軸Ｚに沿って輪郭が形成されている。

【0054】

切り欠き部１７および１８は、一方の作動ストランド２，３および他方の作動ストランド３，２のスタッド７の間の縦方向のせん断をブロックする。切り欠き部１７および１８は、係合解除を可能にするためのかなり低い傾斜を有する。

【0055】

一方の作動ストランドのスタッド７_ｎの縦方向能動面１２の切り欠き部１７は、スタッド７に関連する２つのスタッド７_ｎ－１と７_ｎ＋１との間に位置する他方の作動ストランドの第１の面５の対応する切り欠き部１８と協働する。２つの作動ストランド２および３が確実に接続されたときに、切り欠き部１７が対応する切り欠き部１８に入り込む。したがって、線形アクチュエータ１の一部は、剛直なバーのように機能する。

【0056】

作動ストランド２，３は、第１の面５とは反対側にある第２の面６を有する。第２の面６は、特に直線部に対して外側にある。作動ストランド２，３は、第２の面６上に、ラックを形成する等間隔に配置された歯部２０を備える。歯部２０は、横方向の軸に沿って輪郭が形成されている。歯部２０は、均等に配置されている。歯部２０は、一定の周期を有する。歯部２０は、一定の高さを有する。

【0057】

アクチュエータ１は、作動ストランド２，３ごとに１つの駆動部材２１を備える。駆動部材２１の各々は、一方のストランドの第２の面６の歯部２０と係合する。したがって、駆動部材２１は、作動ストランド２，３を軸Ｘ１，Ｘ２に沿って並進させることができる。

【0058】

アクチュエータ１は、作動ストランド２，３が係合する第１の直線部４０と、作動ストランド２，３が係合する第２の直線部５０と、第１の直線部４０と第２の直線部５０との間に位置し、作動ストランド２，３が離間している湾曲した領域６０と、を備える。第１の直線部４０および第２の直線部５０は、交差するまたは平行な縦軸Ｘ１およびＸ２を有する。

【0059】

作動ストランド２，３は、湾曲した領域６０において、互いに独立している。交差する縦軸Ｘ１およびＸ２を有する第１の直線部４０および第２の直線部５０の場合、湾曲部の内側に位置する作動ストランド２は凹状になっている。湾曲部の外側に位置する作動ストランド３は凸状、凹状および凸状になっている。言い換えれば、作動ストランド３は、第１の直線部４０からは軸Ｘ１から離れ、その後、軸Ｘ１に近づいて交差し、第２の直線部５０からは軸Ｘ２から離れ、その後、軸Ｘ２に近づいて交差する。

【0060】

湾曲した領域６０において、湾曲部の外側に位置する作動ストランド３は、湾曲部の内側に位置する作動ストランド２よりも多くのスタッド７を有する。

【0061】

ここでは、外部ストランド３は、内部ストランドよりも６つ多くスタッド７を有する。

【0062】

駆動部材２１の各々は、ストランドの第２の面６の歯部２０と実質的に等しい幅を有するピニオンを備える。歯部２０は、ストランドの一方の縁部から他方の縁部まで延在する。ここでは、ストランドの歯部２０およびピニオンの歯部は、直線状である。ピニオンは、第１の歯部２２を形成する。代替的に、ヘリンボーン形歯部は、ストランドの第２の面６のラックのヘリンボーン形歯部と協働するように設けられる。駆動部材２１の各々は、軸Ｚに平行な回転軸を有する。図１～図３に示す実施形態において、４つの駆動部材２１が取り付けられている。第１の駆動部材２１は、湾曲した領域６０において、湾曲部の外側に位置する第１の直線部４０の作動ストランド３の第２の面６と係合することで協働する。第２の駆動部材２１は、湾曲した領域６０において、湾曲部の外側に位置する第２の直線部５０の作動ストランド３の第２の面６と係合することで協働する。第３の駆動部材２１は、湾曲した領域６０において、湾曲部の内側に位置する第１の直線部４０の作動ストランド２の第２の面６と係合することで協働する。

【0063】

第４の駆動部材２１は、湾曲した領域６０において、湾曲部の内側に位置する第２の直線部５０の作動ストランド２の第２の面６と係合することで協働する。したがって、作動ストランド２，３の各々は、湾曲した領域６０の両側に位置する２つの駆動部材２１によって動かされる。別の態様によれば、第１の直線部４０は、第１の直線部４０の両側に位置する２つの駆動部材２１によって動かされる。第２の直線部５０は、第２の直線部５０の両側に位置する２つの駆動部材２１によって動かされる。

【0064】

有利には、一方の直線部４０，５０の両側に取り付けられた１対の駆動部材２１のうちの駆動部材２１は、直線部の縦軸Ｘ１，Ｘ２に垂直な同一平面内に位置する軸を有する。

【0065】

第１の歯部２２またはピニオンは、一方の作動ストランド２，３の第２の面６の歯部２０（ラック）と係合する。駆動部材２１の各々は、第１の歯部２２と同心である第２の歯部２３を備える。第２の歯部２３は、同じ直線部において、他方の作動ストランドの第２の面６の歯部２０と係合する駆動部材２１の第２の歯部２３と係合する。第１の歯部２２は小さい直径を有し、第２の歯部２３は大きい直径を有する。駆動部材２１の第１の歯部は、同じ数の歯部を有する。駆動部材２１の第２の歯部は、同じ数の歯部を有する。したがって、第１の直線部４０において、駆動部材２１は、係合によって同期している。第２の直線部５０において、駆動部材２１は、係合によって同期している。

【0066】

モータピニオン２６は、１つの直線部とそれぞれ関連する２つの駆動部材２１の第２の歯部と係合する。モータピニオン２６は、軸として軸Ｚを有する。モータピニオン２６は、１対の駆動部材２１のそれぞれの第１の駆動部材２１を駆動する。駆動部材２１の各対は、係合によって同期している。

【0067】

図に示す実施形態において、モータピニオン２６は、湾曲した領域６０において、作動ストランド２，３の間に位置する軸を有するように配置される。モータピニオン２６のシャフト２７は、この軸に沿って、湾曲した領域６０における作動ストランド２，３の間を通って取り付けられてもよい。モータピニオン２６は、湾曲部の内側に位置する作動ストランド２の凹部側に位置する軸を有する駆動部材２１と係合する。モータピニオン２６が備える歯部の数は、駆動部材２１の第２の歯部の数よりも大きい。

【0068】

別の実施形態において、モータピニオン２６は、湾曲した領域６０において、作動ストランド２，３の間に位置する軸を有するように配置される。モータピニオン２６は、湾曲部の外側に位置する作動ストランド３の側に位置する軸を有する駆動部材２１と係合する。モータピニオン２６が備える歯部の数は、第２の歯部の数よりも大きく、先の実施形態のモータピニオン２６の歯部の数よりも大きい。

【0069】

別の実施形態において、モータピニオン２６は、湾曲部の内側に位置する作動ストランドの凹部側に位置する軸を有するように配置される。モータピニオン２６は、湾曲部の内側に位置する作動ストランド２の側に位置する軸を有する駆動部材２１と係合する。モータピニオン２６が備える歯部の数は、先の２つの実施形態のモータピニオン２６の歯部の数よりも小さい。モータピニオン２６の歯部の数は、第２の歯部の数よりも小さいか、等しい。同じ線形速度であれば、モータピニオン２６の回転速度が高くなり、トルクが小さくなる。これにより、湾曲部の外側に位置する作動ストランドの近傍における大きさを小さくすることができる。モータピニオン２６は、電動式モータによって、減速機を用いてあるいは直接係合することで、駆動される。

【0070】

駆動部材２１において、第２の歯部２３は、駆動部材２１の軸に沿って、第１の歯部２２に対してずれて配置される。第２の歯部２３は、スタッド７の前面に対向して、その近傍に配置される。

【0071】

一実施形態において、駆動部材２１の各々は、その軸に垂直で、第１の歯部２２の中央を通る平面（Ｘ１，Ｙ１）に関して対称である。したがって、駆動部材２１の各々は、第１の歯部２２の両側に配置された２つの第２の歯部２３を備える。１対の駆動部材２１の第２の歯部２３は、１対の駆動部材２１の第１の歯部２２と係合する作動ストランド２，３の直線部４０，５０の両側に取り付けられる。１対の駆動部材２１の第２の歯部２３は、互いに係合する。

【0072】

第１の歯部２２は、平形またはヘリンボーン形である。第２の歯部２３は、はすば形またはヘリンボーン形である。

【0073】

さらに、作動ストランド２，３を案内するための４つのピニオン２４が取り付けられる。直線部ごとに、１対のガイドピニオン２４が設けられる。ガイドピニオン２４は、対応する直線部の安定性を向上させる。

【0074】

ガイドピニオン２４は、作動ストランド２，３と噛み合って係合する。ガイドピニオン２４のうちの１つは、第１の直線部４０の作動ストランドの第２の面６の各々と協働する。ガイドピニオン２４のうちの１つは、第２の直線部５０の作動ストランド２，３の第２の面６の各々と協働する。ガイドピニオン２４の軸は、駆動部材２１の軸から離間して配置される。ガイドピニオン２４の軸は、軸Ｚに平行である。ガイドピニオン２４の軸は、同一平面（Ｙ１，Ｚ）または（Ｙ２，Ｚ）に配置される。ガイドピニオン２４は、駆動部材２１の第１の歯部から離間して配置される。ガイドピニオン２４によって、直線部４０，５０の各々は、埋込み式の梁と同様に機能することができる。

【0075】

図に示す実施形態において、ガイドピニオン２４は、遊びを有するように取り付けられる。別の実施形態において、ガイドピニオン２４は、駆動部材２１によって駆動される。これにより、高いトルクを対応する直線部に伝達することができる。駆動は、ベルトによって行われてもよく、好ましくは、図示しない中間ピニオンを介して行われてもよい。

【0076】

本明細書に記載の第１の歯部２２の数は、２６である。駆動部材２１の第１の歯部２２の直径および全体的な大きさを減少させるために、より低い弾性率を有する歯部を設けてもよい。

【0077】

フレーム７０は、駆動部材２１およびガイドピニオン２４を支持するように適宜設けられる。フレーム７０は、モータピニオン２６、駆動部材２１およびガイドピニオン２４のシャフトを支持するプレート７１を備える。さらに、２つのガイド７２，７３は、湾曲した領域６０において、外部作動ストランド３の凹部内に外部作動ストランド３を案内するように取り付けられる。ガイド７２，７３は、図に示す実施形態のように低摩擦層、または円筒状のローラでコーティングされたパッドから構成される。ガイド７２，７３は、外部作動ストランド３の第２の面６と接触する。ガイド７２，７３は、プレート７１に支持される。内部作動ストランド２の位置は、取り付けの際に、内部作動ストランド２と係合して前側に位置する駆動部材２１の第１の歯部２２と、内部作動ストランド２と係合して後ろ側に位置する駆動部材２１の第１の歯部２２との間の歯部２０の数によって決定される。操作者による取り付けを容易にするために、湾曲した領域６０の内側に、ガイド７４が設けられてもよい。ガイド７４は、湾曲した領域６０の内部作動ストランド２の凹部に内部作動ストランド２を案内することができる。ガイド７４は、図に示す実施形態のように低摩擦層、または円筒状のローラでコーティングされたパッドを備えてもよい。ガイド７４は、内部作動ストランド２の第２の面６と接触する。ガイド７４は、プレート７１に支持される。

【0078】

図１～図４に示す実施形態において、フレーム７０は、剛直である。外部作動ストランド３のスタッド７は、前部横方向能動面９および後部横方向能動面１０によって、互いに近接しており、互いに接触している場合もある。したがって、図に示す実施形態は、湾曲した領域６０の外側の大きさの点で、可能な限り小さくなっている。外部作動ストランド３から外側への突出が大きくなるように、湾曲した領域６０を設けてもよい。本明細書における内外の概念は、軸Ｘ１とＸ２とがなす角度に関するものである。

【0079】

図４に示す実施形態において、アクチュエータは、直線部の両側に取り付けられたガイドピニオン２４の間の（軸Ｙ１，Ｙ２に沿った）距離を設定するための部材８１を備える。この設定部材８１は、駆動凹部を有するねじを備える。ねじは、フレーム７０の一部８０に支持されたねじ穴と係合する。

【0080】

図５に示す実施形態において、フレーム７０は、駆動部材２１の軸に平行な軸に沿ってヒンジ結合される第１の部分および第２の部分と、選択された角度に応じて第１の部分および第２の部分を互いに対して解放可能にブロックすることができるヒンジロックと、を備えてもよい。選択された角度は、第１の直線部４０と第２の直線部５０とがなす角度を画定する。角度は、７０°～１１０°の範囲で設定され、より詳細には７５°～９０°の範囲で設定される。

【0081】

駆動部材２１には、確実な取り付けのためのインデックスキー２５が設けられる。したがって、操作者は、駆動部材２１の向きを調整して、アクチュエータ１を適切に動作させることができる。

【0082】

作動ストランドと直線部のどちらかを採用するかに応じて、アクチュエータ１は、少なくとも１対の作動ストランド、または第１の直線部、湾曲した領域および第２の直線部を備える。

【0083】

別の実施形態において、アクチュエータ１は、図６に示すように４軸線形であり、あるいは、６軸や８軸であり得る。言い換えれば、アクチュエータ１は、偶数個の直線部を有する。図６では、見やすさのためにスタッドを省略している。アクチュエータ１は、その枝部が上述した角度をなす十字形の形状を有する。図６において、その角度は９０°である。隣接する２つの直線部がなし得る角度は、先の実施形態よりも広い範囲にわたっており、例えば、５°または１０°から１７０°または１７５°までである。

【0084】

第１の作動ストランド１０１は、一部が第１の直線部４０に属しており、一部が第２の直線部５０に属している。第２の作動ストランド１０２は、第１の作動ストランド１０１と係合しながら一部が第２の直線部５０に属しており、一部が第３の直線部６０に属している。第３の作動ストランド１０３は、第２の作動ストランド１０２と係合しながら一部が第３の直線部６０に属しており、一部が第４の直線部７０に属している。第４の作動ストランド１０４は、第３の作動ストランド１０３と係合しながら一部が第４の直線部７０に属しており、第１の作動ストランド１０１と係合しながら一部が第１の直線部４０に属している。作動ストランドの各々は、アクチュエータ１の中心に向けて凸状になっている部分を有する。作動ストランドの各々には、曲率の変化がない。作動ストランドの各々は、１つの直線部内の第１の直線部と、別の直線部内の第２の直線部と、第１の直線部と第２の直線部との間で曲率を有する湾曲部と、を有する。

【0085】

モータピニオン２６は、アクチュエータ１の中心に配置される。モータピニオン２６は、２つの遊びピニオン２８と係合する。遊びピニオン２８の各々は、２つの駆動部材２１を駆動する。２つの駆動部材２１は、互いから離間している。各遊びピニオン２８は、２つの駆動部材２１のそれぞれの第２の歯部２３と係合する。直線部４０，５０，６０および７０の各々は、遊びピニオン２８によって駆動される一方の駆動部材２１、および先行する駆動部材２１によって駆動される駆動部材２１と係合する。第１および第３の作動ストランド１０１の各々は、遊びピニオン２８によって駆動される駆動部材２１によって駆動される。第２および第４の作動ストランド１０１の各々は、遊びピニオン２８によって駆動される駆動部材２１によって駆動される別の駆動部材２１によって駆動される。駆動部材２１を回転させると、一方向において第１および第３の直線部が伸びて第２および第４の直線部が縮み、逆方向において第２および第４の直線部が伸びて第１および第３の直線部が縮む。モータピニオン２６は、固有のものであって、４つのマスター駆動部材２１を駆動するものであってもよい。マスター駆動部材の各々は、共に同じ直線部の１対の駆動部材２１を形成するスレーブ駆動部材を駆動してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】