JP7646207B2 - 揺動装置 - Google Patents

Description

本発明は、揺動装置に関する。

揺動体に一端部が設けられ該揺動体の揺動に応じて該一端部が揺動し、かつ、他端部が固定されている線状部材を、備える揺動装置については、既によく知られている（例えば、特許文献１）。

特開平５－６９３８１号公報

従来例に係る揺動装置において、揺動体が大きく揺動する場合には、線状部材に大きなねじれが発生し、線状部材が損傷する恐れがあった。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、線状部材を適切に保護することにある。

主たる本発明は、揺動体に一端部が設けられ該揺動体の揺動に応じて該一端部が揺動し、かつ、他端部が固定されている線状部材と、
前記線状部材を保護する線状部材保護部と、を備え、
前記線状部材保護部は、
前記揺動体の所定第一角度の揺動に伴って該所定第一角度揺動する太陽歯車と、移動不能な内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に設けられ、前記太陽歯車が前記所定第一角度揺動する際に該所定第一角度よりも小さい所定第二角度揺動する遊星歯車と、を有する遊星歯車機構と、
前記遊星歯車の前記所定第二角度の揺動に伴って該所定第二角度揺動し、前記線状部材の両端部間の中間部を保持する線状部材保持部と、
を有し、
前記遊星歯車機構は、
前記遊星歯車を自転可能に支持し、前記遊星歯車の揺動に伴って揺動するキャリアを備え、
前記キャリアに前記線状部材保持部が取り付けられており、
前記揺動体を揺動させるための揺動生成部を備え、
前記揺動生成部は、前記揺動体と一体的に回動する回動軸と、ハウジングと、を有し、
前記太陽歯車は前記回動軸に、前記内歯車は前記ハウジングにそれぞれ設けられており、
前記回動軸の軸方向における両端部のうち前記揺動体に近い側の一端部とは反対側の他端部に、前記太陽歯車が設けられており、
前記回動軸は、前記回動軸の軸方向に沿った中空穴を備え、
前記線状部材の前記一端部から前記中間部までの部分は、前記中空穴を貫通していることを特徴とする揺動装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、線状部材を適切に保護することが可能となる。

本実施の形態に係るポジショナ１の側面概略図である。 本実施の形態に係るポジショナ１の背面概略図である。 図１から、線状部材３０、線状部材保持部６０、回転支持体７０を取り去った図であり、遊星歯車機構４２を説明するための説明図である。 図２から、線状部材３０、線状部材保持部６０、回転支持体７０を取り去った図であり、遊星歯車機構４２を説明するための説明図である。 図４のＦ－Ｆ断面図である。 線状部材保持部６０の斜視概略図である。 揺動体が＋１００度揺動したときの線状部材３０、遊星歯車機構４２、線状部材保持部６０の様子を示した図である。 揺動体が－１００度揺動したときの線状部材３０、遊星歯車機構４２、線状部材保持部６０の様子を示した図である。 第二実施形態に係る傾斜回転テーブル装置１００の側面概略図である。 ガイド部材１１０を説明するための説明図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。

揺動体に一端部が設けられ該揺動体の揺動に応じて該一端部が揺動し、かつ、他端部が固定されている線状部材と、
前記線状部材を保護する線状部材保護部と、を備え、
前記線状部材保護部は、
前記揺動体の所定第一角度の揺動に伴って該所定第一角度揺動する太陽歯車と、移動不能な内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に設けられ、前記太陽歯車が前記所定第一角度揺動する際に該所定第一角度よりも小さい所定第二角度揺動する遊星歯車と、を有する遊星歯車機構と、
前記遊星歯車の前記所定第二角度の揺動に伴って該所定第二角度揺動し、前記線状部材の両端部間の中間部を保持する線状部材保持部と、
を有することを特徴とする揺動装置。

このような揺動装置によれば、線状部材へのストレスを軽減することができ、線状部材の損傷を適切に抑えることが可能となる（線状部材を適切に保護することが可能となる）。

かかる揺動装置であって、
前記遊星歯車機構は、
前記遊星歯車を自転可能に支持し、前記遊星歯車の揺動に伴って揺動するキャリアを備え、
前記キャリアに前記線状部材保持部が取り付けられていることが望ましい。

このような揺動装置によれば、キャリアを用いることにより遊星歯車の揺動を容易に線状部材保持部に伝達することが可能となる。

かかる揺動装置であって、
前記揺動体を揺動させるための揺動生成部を備え、
前記揺動生成部は、前記揺動体と一体的に回動する回動軸と、ハウジングと、を有し、
前記太陽歯車は前記回動軸に、前記内歯車は前記ハウジングにそれぞれ設けられていることが望ましい。

このような揺動装置によれば、揺動生成部の動く（揺動する）部分と動かない（固定の）部分を上手く利用して、効率的にかつ容易に遊星歯車機構の動きを作り出すことが可能となる。

かかる揺動装置であって、
前記回動軸の軸方向における両端部のうち前記揺動体に近い側の一端部とは反対側の他端部に、前記太陽歯車が設けられていることが望ましい。

このような揺動装置によれば、線状部材の一端部から中間部までの長さが短すぎてしまうことを回避することが可能となる。

かかる揺動装置であって、
前記回動軸は、前記回動軸の軸方向に沿った中空穴を備え、
前記線状部材の前記一端部から前記中間部までの部分は、前記中空穴を貫通していることが望ましい。

このような揺動装置によれば、回動軸に中空穴を設け、当該中空穴を利用することで、効率的に、かつ、見栄え良く、線状部材の一端部から中間部までの部分の配線をすることができる。

かかる揺動装置であって、
前記中空穴には、
前記軸方向に沿った棒体と、
前記棒体に回転自在に取り付けられ、前記線状部材を支持する回転支持体と、が設けられていることが望ましい。

このような揺動装置によれば、ねじれが線状部材の一部分に集中して（局所的に）発生することを抑制することが可能となる。

かかる揺動装置であって、
前記棒体は、前記線状部材保持部の揺動軸であることが望ましい。

このような揺動装置によれば、線状部材保持部の揺動軸を、回転支持体を取り付けるための取り付け部材として利用することとなり、当該取り付け部材を別途用意する必要がなくなるため、部品点数を減らすことが可能となる。

＝＝＝本実施の形態に係るポジショナ１について＝＝＝
ここでは、揺動装置としてポジショナ１を例に挙げ、当該ポジショナ１について図１乃至図８を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るポジショナ１の側面概略図であり、ポジショナ１に取り付けられた揺動体が揺動していないときの状態を示した図である。図２は、図１のポジショナ１を白矢印の方向から見た図であり、ポジショナ１の背面概略図である。図３（図４）は、図面（特に、遊星歯車機構４２）を分かり易くするために、図１（図２）から、線状部材３０、線状部材保持部６０、回転支持体７０を取り去った図であり、遊星歯車機構４２を説明するための説明図である。図５は、図４のＦ－Ｆ断面図である。図６は、線状部材保持部６０の斜視概略図である。なお、図６において、線状部材保持部６０のうちの揺動軸６８については、その記載を省略している。図７は、図２に対応した図であり、揺動体が＋１００度揺動したときの線状部材３０、遊星歯車機構４２、線状部材保持部６０の様子を示した図である。図８は、図２に対応した図であり、揺動体が－１００度揺動したときの線状部材３０、遊星歯車機構４２、線状部材保持部６０の様子を示した図である。

また、本実施形態に係るポジショナ１は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を有しており、Ｘ方向とＹ方向は互いに交差し、Ｘ方向とＹ方向の双方とＺ方向は交差している。そして、図１における紙面の横方向をＸ方向として紙面の左側（右側）を左（右）と呼び、図２における紙面の横方向をＹ方向として紙面の左側（右側）を手前（奥）と呼び、図１及び図２における紙面の縦方向をＺ方向（鉛直方向）として紙面の上側（下側）を上（下）と呼ぶ。

ポジショナ１は、揺動生成部１０と、線状部材３０と、線状部材保護部４０と、を有している。

揺動生成部１０は、回動することにより、揺動体（不図示）を揺動させるためのものである。ポジショナ１の所有者（購入者）は、ポジショナ１に位置決め対象となる様々な物品を取り付けることが可能となっている。例えば、モータ、画像センサー、油圧機器、空圧機器、ロボット関連の物品を取り付けることができる。そして、当該揺動生成部１０が回動することにより当該物品が揺動する。すなわち、このような取り付けられた物品（以下、取り付け物品とも呼ぶ）は揺動生成部１０により揺動され、揺動体となる。

揺動生成部１０は、駆動部と、回動軸１６と、回動テーブル１８と、ハウジング２０と、を有している。

駆動部は、駆動源とカム機構と駆動部本体１２とを備えている（モータとカムについては、図示を省略している）。駆動部本体１２は、軸受１４によってハウジング２０に対して回動可能に支持されている。そして、駆動部本体１２には、カムフォロア１２ａが設けられており、当該カムフォロア１２ａにカム（例えば、バレルカム）が係合することによりカム機構が構成されている。カムには、駆動源が接続されており、駆動源によりカムが動作することにより、当該動作が駆動部本体１２に伝達され、駆動部本体１２が回動するようになっている。

駆動部本体１２の中央部には孔が備えられ、当該孔を貫通するように回動軸１６が設けられている。回動軸の軸方向は、Ｘ方向（左右方向）に沿っている。回動軸１６は駆動部本体１２に第一ボルト２２で固定されており、したがって、回動軸１６は駆動部本体１２と一体的に回動するようになっている。換言すれば、回動軸１６は、駆動部本体１２の回動に伴って回動する。

また、回動軸１６は、当該回動軸１６の軸方向に沿った中空穴１７を有している。この中空穴１７の断面は円形状を有している。そして、当該中空穴１７内には、線状部材３０等が設けられている（詳細については、後述する）。

回動テーブル１８は、前述した揺動体（取り付け物品）を取り付けるための取り付け台の役割を果たす部材である。この回動テーブル１８は、Ｘ方向において駆動部本体１２の左側に位置している（隣接している）。そして、駆動部本体１２と同じように、中央部に孔が備えられ、当該孔には回動軸１６が挿入されている。また、回動テーブル１８には、ボルト穴１８ａが設けられており、当該ボルト穴１８ａにボルトが挿入されることで、回動テーブル１８に揺動体（取り付け物品）をボルト止めできるようになっている（当該ボルト止めにより回動テーブル１８の駆動部本体１２への固定も行われる）。そのため、回動テーブル１８は駆動部本体１２と一体的に回動するようになっている。換言すれば、回動テーブル１８は、駆動部本体１２の回動に伴って回動する。

また、前述したとおり、回動軸１６は駆動部本体１２と一体的に回動するため、回動テーブル１８、回動軸１６、駆動部本体１２は一体的に回動することとなる。

また、揺動体（取り付け物品）は、回動テーブル１８にボルトで固定されている。そのため、揺動体（取り付け物品）は、前記３つの部材（回動テーブル１８、回動軸１６、駆動部本体１２）と一体的に回動（揺動）することとなる（逆に言えば、前記３つの部材は揺動体（取り付け物品）と一体的に揺動する）。すなわち、当該３つの部材が回動（揺動）することにより、揺動体（取り付け物品）が揺動する。

ハウジング２０は、駆動部や回動軸１６を収容するための部材であり、軸受１４を介して駆動部の駆動部本体１２を回動可能に支持する機能も備える。

また、ポジショナ１には、線状部材３０が備えられている。ここで、線状部材３０とは、例えば、通電等に用いられるケーブルや、油圧や空圧用に用いられるホース（管）である。なお、これらのケーブル及びホースに、スパイラルチューブや所謂ケーブルベア（登録商標）等のケーブル保護部材が設けられている場合と設けられていない場合があるが、いずれの場合についても線状部材３０に含まれる。例えば、ケーブル（ホース）にスパイラルチューブが巻き付けられて一体化された物体やケーブル（ホース）がケーブルベア（登録商標）内に収容されて一体化された物体は、いずれも線状部材３０である。

線状部材３０は、揺動体（取り付け物品）に通電したり油（空）圧をかけたりするために、ポジショナ１に用意されているものである。そのため、線状部材３０の一端部は、揺動体（取り付け物品）に設けられ、当該一端部は揺動体（取り付け物品）の揺動に応じて揺動する。一方、他端部は、例えば、通電のための電気発生部や油（空）圧のための圧力発生部に設けられている（電気発生部や圧力発生部が線状部材３０の他端部の固定部となってる）ため、一端部のようには揺動しない（固定されている）。つまり、本実施の形態にかかる線状部材３０は、揺動体（取り付け物品）に一端部が設けられ該揺動体（取り付け物品）の揺動に応じて該一端部が揺動し、かつ、他端部が固定されている部材となっている。

このように、線状部材３０は、揺動体が揺動する際に、他端部が固定されている状態で一端部が揺動することになるため、線状部材３０にねじれが発生し得る。そして、揺動体の揺動角度が大きいほど、線状部材３０に大きなねじれが発生し、このような大きなねじれが発生した場合には、線状部材３０にストレスがかかり、線状部材３０が損傷する恐れがある。特に、大きなねじれが（全体的ではなく）線状部材３０の一部分に集中して（局所的に）発生した場合には、線状部材３０が損傷する可能性がより一層高まる。

そこで、本実施の形態にかかるポジショナ１には、線状部材保護部４０が設けられ、当該線状部材保護部４０は、揺動体（線状部材３０の一端部）が所定第一角度（所定最大角度）の揺動を行う際に（当該揺動に連動して）、線状部材３０の両端部（一端部及び他端部）の中間部３０ａ（一端部と他端部の丁度真ん中である必要はない）を前記所定第一角度よりも小さい所定第二角度揺動させる。

より具体的に説明すると、本実施の形態に係るポジショナ１における揺動体（線状部材３０の一端部）の前述した所定第一角度（所定最大角度）は１００度（ただし、この角度に限定されるものではない）となっている。すなわち、揺動生成部１０は、揺動体を－１００度から＋１００度の範囲で揺動させ、その結果、揺動体（線状部材３０の一端部）が－１００度から＋１００度の範囲で揺動する。そして、揺動体（線状部材３０の一端部）が１００度（－１００度）の揺動を行う際に、線状部材保護部４０は、線状部材３０の中間部３０ａを１００度よりも小さい角度である４０．９度（－４０．９度）揺動させる。そのため、線状部材３０の中間部３０ａ（より具体的には、後述する第二部材保持部６６ｂに保持される中間部３０ａ）から他端部（固定端）までの間（以下、後段部とも呼ぶ）では、４０．９度分（４０．９度相当）のねじれしか発生せず、また、一端部から中間部３０ａ（より具体的には、後述する第一部材保持部６６ａに保持される中間部３０ａ）までの間（以下、前段部とも呼ぶ）では、５９．１度分（５９．１度相当）のねじれしか発生しない。仮に線状部材保護部４０が存在しない場合には、線状部材３０には１００度分（１００度相当）のねじれが発生し、この１００度分のねじれが線状部材３０の一部分に集中して発生した場合には、線状部材３０が損傷する可能性がより一層高まる。これに対し、本実施の形態においては、ねじれが線状部材３０の一部分に集中して発生したとしても、最大で５９．１度分のねじれしか発生しないので、線状部材３０へのストレスを軽減することができ、線状部材３０の損傷を適切に抑えることが可能となる（線状部材３０を適切に保護することが可能となる）。

そして、線状部材保護部４０の上記の機能は、遊星歯車機構４２により実現される。以下、線状部材保護部４０について説明する。

線状部材保護部４０は、線状部材３０を保護するためのものであり、遊星歯車機構４２と、線状部材保持部６０と、回転支持体７０と、を有している。

遊星歯車機構４２は、前記回動軸１６の軸方向（Ｘ方向）における両端部のうち揺動体に近い側の一端部１６ａとは反対側の他端部１６ｂに位置しており、太陽歯車４４と、内歯車４６と、遊星歯車４８と、キャリア５０（歯車と区別するため、図１、図３、図５においてハッチングを施している）と、を備えている。

太陽歯車４４は、太陽歯車４４の中心位置が回動軸１６の軸中心と一致するように回動軸１６の前記他端部１６ｂに設けられており、回動軸１６と一体的に回動する。また、前述したとおり、揺動体は回動軸１６と一体的に揺動（回動）するため、太陽歯車４４は揺動体の揺動に伴って揺動することとなる。すなわち、太陽歯車４４は、揺動体の所定第一角度（１００度）の揺動に伴って該所定第一角度（１００度）揺動する（つまり、太陽歯車４４の角度は、常時揺動体の角度と一致する）。

なお、太陽歯車４４は、第二ボルト２３により回動軸１６に固定されている。また、本実施の形態に係る太陽歯車４４は、図４に示すように、１周分は存在せず、当該太陽歯車４４には、周方向における端部である周方向端部４４ａが存在する。

内歯車４６は、内歯車４６の中心位置が太陽歯車４４の中心位置と一致するようにハウジング２０に設けられ、太陽歯車４４よりも径方向における外側に位置している。内歯車４６は、ハウジング２０に第三ボルト２４により固定されているため、移動不能となっている。なお、内歯車４６も、図４に示すように、１周分は存在せず、当該内歯車４６にも周方向端部４６ａが存在する。

遊星歯車４８は、太陽歯車４４と内歯車４６との間に設けられ、双方の歯車と噛合している。したがって、遊星歯車４８は、太陽歯車４４が揺動すると、自転しながら、太陽歯車４４の揺動方向と同じ方向（太陽歯車４４がプラス方向に揺動するときにはプラス方向）に揺動（公転）する。ここで、遊星歯車機構４２おいては、太陽歯車４４の１周分の歯数をＺａとし、内歯車の１周分の歯数をＺｂとしたときに、遊星歯車４８が、太陽歯車４４と比べて、減速比α＝１／（Ｚｂ／Ｚａ＋１）で回転することが知られている。本実施の形態においては、Ｚｂ＝７８、Ｚａ＝５４と設定しているので、減速比α＝０．４０９となる。つまり、遊星歯車４８の揺動速度は、太陽歯車４４の揺動速度よりも遅くなり、遊星歯車４８は、太陽歯車４４が所定第一角度（１００度）移動する際に該所定第一角度（１００度）よりも小さい所定第二角度（１００×０．４０９＝４０．９度）だけ揺動することとなる。

キャリア５０は、Ｘ方向において遊星歯車４８よりも左側に位置し、遊星歯車４８を自転可能に支持する。そして、キャリア５０は、遊星歯車４８が自転しながら揺動（公転）すると、当該揺動（公転）に伴って揺動する。すなわち、キャリア５０は、遊星歯車４８の自転を許容しつつ、遊星歯車４８と一体的に揺動（移動）する。また、キャリア５０には、線状部材保持部６０（の被固定部６４）を固定するために、キャリア本体５０ａからＸ方向右側へ向けて突出した固定台部５０ｂが設けられている（図５参照）。この固定台部５０ｂは、遊星歯車４８よりもＹ方向手前側と奥側に一つずつ備えられている（図４参照）。そして、当該固定台部５０ｂには、ボルト穴５０ｃが設けられ、当該ボルト穴５０ｃが用いられることでキャリア５０に線状部材保持部６０が取り付けられている。なお、キャリア５０も、図４に示すように、１周分は存在せず、当該キャリア５０にも周方向端部５０ｄが存在する。

線状部材保持部６０は、線状部材３０の前記中間部３０ａを保持するための部材であり、保持部本体６２と、被固定部６４と、部材保持部６６と、揺動軸６８と、を有している。

保持部本体６２は、前記回動軸１６の軸方向（Ｘ方向）における両端部のうち揺動体に近い側の一端部１６ａとは反対側の他端部１６ｂ側に位置している。すなわち、保持部本体６２は、Ｘ方向において回動軸１６よりも右側に備えられている。

被固定部６４は、線状部材保持部６０をキャリア５０に固定するための部分であり、保持部本体６２のＸ方向における左側かつＺ方向における中央より少し下側に設けられている（図１参照）。保持部本体６２と被固定部６４を貫通するようにボルト穴６０ａが設けられており、当該ボルト穴６０ａとキャリア５０のボルト穴５０ｃに第四ボルト２５が挿入されることにより、線状部材保持部６０がキャリア５０にボルト止めされている。

部材保持部６６は、線状部材３０の中間部３０ａを保持するための部分である。本実施の形態においては、線状部材３０の２箇所の中間部３０ａが保持されるようになっており、そのため、部材保持部６６が２つ（第一部材保持部６６ａ及び第二部材保持部６６ｂと呼ぶ）設けられている。第一部材保持部６６ａは、保持部本体６２のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向における略中央に設けられ、第二部材保持部６６ｂは、保持部本体６２のＸ方向、Ｙ方向における略中央かつＺ方向における下部に設けられている（図６参照）。部材保持部６６には、線状部材３０を通すための孔部６７が設けられており、孔部６７を通過する線状部材３０の中間部３０ａが当該孔部６７により保持されるようになっている。また、本実施の形態においては、第一部材保持部６６ａに保持される中間部３０ａよりも第二部材保持部６６ｂに保持される中間部３０ａの方が線状部材３０の一端部よりも遠い側（他端部よりも近い側）に位置する。

なお、本実施の形態においては、線状部材保持部６０（部材保持部６６）が２箇所で線状部材３０を保持することとしたが、これに限定されるものではなく、１箇所でも３箇所以上でも構わない。また、本実施の形態においては、図６に示すように、一つの部材保持部６６当たり２つの孔部６７が設けられているが、孔部６７の個数はこれに限定されず、線状部材３０の数に基づいて決定されるものである。

また、一つの孔部６７には、一つの線状部材３０のみを通すのではなく、複数の線状部材３０を通すこととしてもよい。また、複数のケーブル等が纏められてケーブル保護部材により保護された形態の線状部材３０が孔部６７を通過するようにしてもよい。なお、図６においては、孔部６７が円形となっており、複数の線状部材３０や当該形態の線状部材３０に適合した形状とはなっていないが、線状部材３０の本数や線状部材３０の形態に応じて楕円形にする等形状を適宜変更することができる。

揺動軸６８は、軸方向に沿った棒体であり、揺動軸６８の軸中心が回動軸１６の軸中心と一致するように回動軸１６の中空穴１７内に設けられている。この揺動軸６８は、中空穴１７を貫通するように設けられ、中空穴１７内で揺動可能に支持されている。

また、揺動軸６８の軸方向における一端部には、保持部本体６２が固定されている。より具体的には、保持部本体６２のＸ方向、Ｙ方向における略中央かつＺ方向における上部には、揺動軸６８を固定するための固定穴６２ａが設けられており、当該固定穴６２ａに揺動軸６８が嵌合されることにより揺動軸６８と保持部本体６２が連結されている。

前述したとおり、キャリア５０は、遊星歯車４８と一体的に揺動し、線状部材保持部６０は、キャリア５０にボルト止めされている。したがって、線状部材保持部６０は、遊星歯車４８と一体的に揺動することとなる。すなわち、線状部材保持部６０は、遊星歯車４８の前記所定第二角度（４０．９度）の揺動に伴って、揺動軸６８を中心として当該所定第二角度（４０．９度）揺動する。そして、線状部材保持部６０には、線状部材３０の中間部３０ａが保持されているため、線状部材３０の中間部３０ａも当該所定第二角度（４０．９度）揺動することとなる。

回転支持体７０は、前記棒体（すなわち、揺動軸６８）に回転自在に取り付けられ、線状部材３０を支持するためのものである。図１に示すように、線状部材３０の一端部から中間部３０ａまでの部分（前記前段部）は、中空穴１７を貫通しており、回転支持体７０は当該部分を支持する。回転支持体７０は、回動軸１６の軸方向における中空穴１７の両端部に、一つずつ設けられている。そして、線状部材３０の一端部や中間部３０ａの前述した揺動により線状部材３０の前段部が移動する（動く）と、各々の回転支持体７０は、この移動に応じて回転し、線状部材３０のスムーズな動きの助力となる。このことにより、ねじれが線状部材３０の一部分に集中して（局所的に）発生することを抑制することが可能となる。

また、当該回転支持体７０は、二つのストッパー７１間を軸方向に移動することができるようになっている。このことにより、より一層効果的に線状部材３０をスムーズに動かすことができる。なお、当該回転支持体７０は一方のストッパー７１に向けてバネ部材７２により付勢されている。

次に、ポジショナ１の動作について、図２、図７、図８を参照しつつ説明する。揺動体の角度が０度の状態（図２参照）で、揺動生成部１０が、揺動体を所定第一角度（＋１００度）揺動させると、当該揺動体と一体的に回動軸１６及び太陽歯車４４も当該所定第一角度（＋１００度）揺動する（図７参照）。そして、遊星歯車４８は、遊星歯車機構４２の機能により、該所定第一角度（＋１００度）よりも小さい所定第二角度だけ（＋４０．９度）揺動する。遊星歯車４８が当該所定第二角度（＋４０．９度）揺動すると、当該遊星歯車４８と一体的に、キャリア５０、線状部材保持部６０、線状部材３０の中間部３０ａも当該所定第二角度（＋４０．９度）揺動する（図７参照）。

次に、揺動体の角度が＋１００度の状態（図７参照）で、揺動生成部１０が、揺動体を０度に戻すと、回動軸１６及び太陽歯車４４も０度に戻る（図２参照）。そして、遊星歯車４８も、遊星歯車機構４２の機能により、０度に戻り、同様に、キャリア５０、線状部材保持部６０、線状部材３０の中間部３０ａも０度に戻る（図２参照）。

次に、揺動体の角度が０度の状態（図２参照）で、揺動生成部１０が、逆方向に揺動体を所定第一角度（－１００度）揺動させると、当該揺動体と一体的に回動軸１６及び太陽歯車４４も当該所定第一角度（－１００度）揺動する（図８参照）。そして、遊星歯車４８は、遊星歯車機構４２の機能により、該所定第一角度（－１００度）よりも小さい所定第二角度だけ（－４０．９度）揺動する。遊星歯車４８が当該所定第二角度（－４０．９度）揺動すると、当該遊星歯車４８と一体的に、キャリア５０、線状部材保持部６０、線状部材３０の中間部３０ａも当該所定第二角度（－４０．９度）揺動する（図８参照）。

次に、揺動体の角度が－１００度の状態（図８参照）で、揺動生成部１０が、揺動体を０度に戻すと、回動軸１６及び太陽歯車４４も０度に戻る（図２参照）。そして、遊星歯車４８も、遊星歯車機構４２の機能により、０度に戻り、同様に、キャリア５０、線状部材保持部６０、線状部材３０の中間部３０ａも０度に戻る（図２参照）。

このように、本実施の形態に係るポジショナ１においては、揺動体（線状部材３０の一端部）が０度→＋１００度→０度→－１００度→０度の揺動を行う際に、線状部材３０の中間部３０ａが０度→＋４０．９度→０度→－４０．９度→０度の揺動を行うこととなる。そのため、線状部材３０の後段部では、４０．９度分（４０．９度相当）のねじれしか発生せず、また、前段部では、５９．１度分（５９．１度相当）のねじれしか発生しない。そのため、前述したとおり、ねじれが線状部材３０の一部分に集中して発生したとしても、（１００度分ではなく）最大で５９．１度分のねじれしか発生しないこととなるので、線状部材３０へのストレスを軽減することができ、線状部材３０の損傷を適切に抑えることが可能となる（線状部材３０を適切に保護することが可能となる）。

＝＝＝本実施の形態に係る揺動装置（ポジショナ１）の有効性について＝＝＝
上述したとおり、本実施の形態に係るポジショナ１は、揺動体に一端部が設けられ該揺動体の揺動に応じて該一端部が揺動し、かつ、他端部が固定されている線状部材３０と、線状部材３０を保護する線状部材保護部４０と、を備え、線状部材保護部４０は、揺動体の所定第一角度の揺動に伴って該所定第一角度揺動する太陽歯車４４と、移動不能な内歯車４６と、前記太陽歯車４４と前記内歯車４６との間に設けられ、前記太陽歯車４４が前記所定第一角度揺動する際に該所定第一角度よりも小さい所定第二角度揺動する遊星歯車４８と、を有する遊星歯車機構４２と、遊星歯車４８の前記所定第二角度の揺動に伴って該所定第二角度揺動し、線状部材３０の両端部間の中間部３０ａを保持する線状部材保持部６０と、を有することとした。

そのため、前述したとおり、線状部材３０へのストレスを軽減することができ、線状部材３０の損傷を適切に抑えることが可能となる（線状部材３０を適切に保護することが可能となる）。

また、本実施の形態において、遊星歯車機構４２は、遊星歯車４８を自転可能に支持し、遊星歯車４８の揺動に伴って揺動するキャリア５０を備え、キャリア５０に線状部材保持部６０が取り付けられていることとした。

そのため、キャリア５０を用いることにより遊星歯車４８の揺動を容易に線状部材保持部６０に伝達することが可能となる。

また、本実施の形態においては、揺動体を揺動させるための揺動生成部１０を備え、揺動生成部１０は、揺動体と一体的に回動する回動軸１６と、ハウジング２０と、を有し、太陽歯車４４は回動軸１６に、内歯車４６はハウジング２０にそれぞれ設けられていることとした。

そのため、揺動生成部１０の動く（揺動する）部分と動かない（固定の）部分を上手く利用して、効率的にかつ容易に遊星歯車機構４２の動きを作り出すことが可能となる。

また、本実施の形態においては、回動軸１６の軸方向における両端部のうち揺動体に近い側の一端部１６ａとは反対側の他端部１６ｂに、太陽歯車４４が設けられていることとした。

仮に、一端部１６ａに太陽歯車４４を設けた場合には、線状部材保持部６０も一端部１６ａ側に位置することとなる。その場合には、揺動体内に位置する線状部材３０の一端部から、中間部３０ａまでの長さが短すぎてしまう恐れがある。本実施の形態においては、他端部１６ｂに太陽歯車４４が設けられているため、線状部材３０の一端部から中間部３０ａまでの長さが短すぎてしまうことを回避することが可能となる。

また、本実施の形態において、回動軸１６は、回動軸１６の軸方向に沿った中空穴１７を備え、線状部材３０の一端部から中間部３０ａまでの部分は、中空穴１７を貫通していることとした。

そのため、回動軸１６に中空穴１７を設け、当該中空穴１７を利用することで、効率的に、かつ、見栄え良く、線状部材３０の一端部から中間部３０ａまでの部分の配線をすることができる。

また、本実施の形態において、中空穴１７には、軸方向に沿った棒体と、棒体に回転自在に取り付けられ、線状部材３０を支持する回転支持体７０と、が設けられていることとした。

そのため、前述したとおり、ねじれが線状部材３０の一部分に集中して（局所的に）発生することを抑制することが可能となる。

また、本実施の形態において、前記棒体は、線状部材保持部６０の揺動軸６８であることとした。

そのため、線状部材保持部６０の揺動軸６８を、回転支持体７０を取り付けるための取り付け部材として利用することとなり、当該取り付け部材を別途用意する必要がなくなるため、部品点数を減らすことが可能となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

上記実施の形態（第一実施形態とも呼ぶ）に係る揺動装置（ポジショナ１）には、揺動体は含まれていなかった（組み込まれていなかった）。すなわち、揺動体は、ポジショナ１の所有者（購入者）が、自由に取り付ける取り付け物品であることとした。しかしながら、これに限定されるものではなく、図９の例（第二実施形態）に示すように、揺動装置に揺動体が含まれている（組み込まれている）こととしてもよい。

第二実施形態に係る揺動装置は、一般的にチルトテーブルと呼ばれる傾斜回転テーブル装置１００であり、図９は、第二実施形態に係る傾斜回転テーブル装置１００の側面概略図（図１に対応した図）である。傾斜回転テーブル装置１００における揺動体は、回転テーブル装置１０２であり、この回転テーブル装置１０２は、第一実施形態と同様、揺動生成部１０により揺動されると共に、自ら回転するようになっている。つまり、傾斜回転テーブル装置１００は、この回転テーブル装置１０２のテーブル面を当該揺動により傾斜させ、かつ、テーブル１０２ａを回転させることにより、ワーク等の割り出しを行い、所定の加工を行う装置となっている。

第二実施形態の第一実施形態との主な相違点は、揺動生成部１０と揺動体との連結にある。すなわち、第二実施形態において、第一実施形態の回動テーブル１８に相当する部材は、回動出力部１０４となるが、この回動出力部１０４は、揺動体（回転テーブル装置１０２）と一体化されている（対して、第一実施形態においては、揺動体が回動テーブル１８に対し着脱可能となっていた）。これは、第二実施形態においては、揺動装置（傾斜回転テーブル装置１００）に揺動体（回転テーブル装置１０２）が組み込まれているため、着脱可能とする必要がないからである。

このような傾斜回転テーブル装置１００において、導入される可能性がある線状部材３０としては、以下のようなものがある。すなわち、ケーブルとしては、サーボモータの電力用電線や制御用電線、ロータリーエンコーダの信号線等が考えられる。また、ホース（管）としては、ワークのクランプ・アンクランプのための油流路用ホース、テーブルのクランプのための油又は空気流路用ホース、サーボモータ冷却のための空気流路用ホース、ロータリーエンコーダ洗浄のためのエアパージ（空気流路）用ホースが考えられる。これらを合計すると１０本以上の線状部材３０が導入される可能性があるが、図９においては、図面が複雑化することを回避するために、便宜上、線状部材３０を４本のみ示している。なお、第一実施形態（図１、２、７、８）においても、表されている線状部材３０の数は２本のみであるが、これも便宜上のものであり、この本数に限定されるものではない。

また、図９の揺動体（回転テーブル装置１０２）において４本であった線状部材３０が、回動軸１６の中空穴１７内においては２本になっているが、これは、１本ずつ分かれていた線状部材３０が、途中（回転テーブル装置１０２と中空穴１７との間）で、２本のケーブル等が纏められてケーブル保護部材により保護された形態とされているからである（なお、ケーブル保護部材の記載は、図面が複雑化することを回避するために省略している。第一実施形態においても同様である。）。また、線状部材保持部６０においては、かかる形態の線状部材３０が孔部６７を通過している（前述したとおり、図６においては、孔部６７が円形となっており、このような形態の線状部材３０に適合した形状とはなっていないが、線状部材３０の形態に応じて楕円形にする等形状を適宜変更することができる）。

また、図１０に示すように、線状部材３０の前記後段部をガイドするガイド部材１１０（線状部材３０と区別するために、図においてハッチングを施している）を揺動装置に設けることとしてもよい。図１０は、ガイド部材１１０を説明するための説明図である。図１０においては、二つのガイド部材１１０（可動ガイド部材１１０ａ及び固定ガイド部材１１０ｂ）が設けられており、双方のガイド部材１１０は共に、周方向に沿った曲面を有している。また、可動ガイド部材１１０ａは、線状部材保持部６０の揺動に伴って揺動するようになっている。この可動ガイド部材１１０ａは、径方向における可動ガイド部材１１０ａの外側にて、線状部材３０をガイドする。一方、固定ガイド部材１１０ｂは、固定されており、径方向における固定ガイド部材１１０ｂの内側にて、線状部材３０をガイドする。

このようなガイド部材１１０を揺動装置に設けることとすれば、揺動体（線状部材３０の一端部）が揺動したとしても、線状部材３０の後段部をある程度所望の形状に維持することが可能となる。

１ ポジショナ
１０ 揺動生成部
１２ 駆動部本体
１２ａ カムフォロア
１４ 軸受
１６ 回動軸
１６ａ 一端部
１６ｂ 他端部
１７ 中空穴
１８ 回動テーブル
１８ａ ボルト穴
２０ ハウジング
２２ 第一ボルト
２３ 第二ボルト
２４ 第三ボルト
２５ 第四ボルト
３０ 線状部材
３０ａ 中間部
４０ 線状部材保護部
４２ 遊星歯車機構
４４ 太陽歯車
４４ａ 周方向端部
４６ 内歯車
４６ａ 周方向端部
４８ 遊星歯車
５０ キャリア
５０ａ キャリア本体
５０ｂ 固定台部
５０ｃ ボルト穴
５０ｄ 周方向端部
６０ 線状部材保持部
６０ａ ボルト穴
６２ 保持部本体
６２ａ 固定穴
６４ 被固定部
６６ 部材保持部
６６ａ 第一部材保持部
６６ｂ 第二部材保持部
６７ 孔部
６８ 揺動軸
７０ 回転支持体
７１ ストッパー
７２ バネ部材
１００ 傾斜回転テーブル装置
１０２ 回転テーブル装置
１０２ａ テーブル
１０４ 回動出力部
１１０ ガイド部材
１１０ａ 可動ガイド部材
１１０ｂ 固定ガイド部材

Claims (3)

1. 揺動体に一端部が設けられ該揺動体の揺動に応じて該一端部が揺動し、かつ、他端部が固定されている線状部材と、
   前記線状部材を保護する線状部材保護部と、を備え、
   前記線状部材保護部は、
   前記揺動体の所定第一角度の揺動に伴って該所定第一角度揺動する太陽歯車と、移動不能な内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車との間に設けられ、前記太陽歯車が前記所定第一角度揺動する際に該所定第一角度よりも小さい所定第二角度揺動する遊星歯車と、を有する遊星歯車機構と、
   前記遊星歯車の前記所定第二角度の揺動に伴って該所定第二角度揺動し、前記線状部材の両端部間の中間部を保持する線状部材保持部と、
   を有し、
   前記遊星歯車機構は、
   前記遊星歯車を自転可能に支持し、前記遊星歯車の揺動に伴って揺動するキャリアを備え、
   前記キャリアに前記線状部材保持部が取り付けられており、
   前記揺動体を揺動させるための揺動生成部を備え、
   前記揺動生成部は、前記揺動体と一体的に回動する回動軸と、ハウジングと、を有し、
   前記太陽歯車は前記回動軸に、前記内歯車は前記ハウジングにそれぞれ設けられており、
   前記回動軸の軸方向における両端部のうち前記揺動体に近い側の一端部とは反対側の他端部に、前記太陽歯車が設けられており、
   前記回動軸は、前記回動軸の軸方向に沿った中空穴を備え、
   前記線状部材の前記一端部から前記中間部までの部分は、前記中空穴を貫通していることを特徴とする揺動装置。
2. 請求項１に記載の揺動装置であって、
   前記中空穴には、
   前記軸方向に沿った棒体と、
   前記棒体に回転自在に取り付けられ、前記線状部材を支持する回転支持体と、が設けられていることを特徴とする揺動装置。
3. 請求項２に記載の揺動装置であって、
   前記棒体は、前記線状部材保持部の揺動軸であることを特徴とする揺動装置。

Images