JP7348841B2 - ケーブル作動式差動装置、ケーブル作動式差動装置を有するシステム、ケーブル作動式差動装置を作動させる方法 - Google Patents
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Description
ケーブル1 505及びケーブル2 503が所定の位置に保持されている場合、ケーブル3 501を引っ張るとシステムに張力がかかり、中間ベベルギア405と、左のベベルギア421または右のベベルギア407の2つのベベルギアのいずれかとの間のバックラッシュがなくなるが、それぞれのシャフトの周りのギアのいずれかの回転は発生しない。
ケーブル3 501(及び、したがってプーリ(3) 411)を固定した状態で、ケーブル1 505を引っ張り、ケーブル2 503が引き出されると(またはその逆)、中間ベベルギア405は、キー溝無しのシャフト415(軸y)に関して回転する。
ケーブル1 505及びケーブル2 503が共に引っ張られ、ケーブル3 501が引き出されると(またはその逆)、フォーク417はキー溝無しのシャフト415と共に軸xの周りを回転し、その結果、中間ベベルギア405は軸xに関して回転する。
Claims (10)
- N自由度を有するケーブル作動式差動装置であって、
(a)複数の作動要素と、
(b)複数のプーリであって、各プーリは、それぞれの前記プーリの周囲に沿って独立して取り付けられた1以上の張力ケーブルを有し、前記張力ケーブルの数は少なくともN+1であり、Nは少なくとも1に等しい、該複数のプーリと、
(c)前記プーリの回転を可能にする取り付け構造とを含み、
各作動要素は、対応する前記張力ケーブルに張力を適用するように構成され、
前記張力ケーブルは、たるみを引き起こすことなく最小限の張力を同時に加えることにより、前記作動要素によって同時に作動され、
前記取り付け構造は、基部に回動可能に支持された共通シャフトと、前記共通シャフトに結合され、前記共通シャフトに対して垂直に延びる垂直シャフトとを含み、
前記複数のプーリは、第1プーリ、及び1対の第2プーリを含み、
前記第1プーリは、張力下で取り付けられたケーブルを有し、かつ、前記共通シャフトに固定的に取り付けられ、
前記第1プーリに平行に、前記共通シャフトに回動可能に取り付けられた前記1対の第2プーリは、それぞれの第2プーリに独立して取り付けられた1対のケーブルを有し、前記第1プーリは、前記1対の第2プーリに隣接して配置され、
前記1対のケーブルに加えられる様々な1以上の張力は、任意の動作点における前記ケーブルの同時活性化が最小限に抑えられるようなものであり、
前記垂直シャフトは、前記1対の第2プーリの間の位置で前記共通シャフトに結合され、
前記第1プーリ及び前記1対の第2プーリのそれぞれに関連する複数のギアをさらに含み、
前記1対の第2プーリに関連する1対のギアは、円形であり、互いに対向する面を有し、かつ、前記共通シャフトに回動可能に取り付けられ、
前記第1プーリに関連するギアは、前記垂直シャフトに回動可能に取り付けられ、対向する前記1対のギアのそれぞれに噛合されることを特徴とするケーブル作動式差動装置。 - 請求項1に記載のケーブル作動式差動装置であって、
前記1対のギアは、前記共通シャフトに回動可能に取り付けられたベベルギアであり、前記第1プーリに関連するギアは、前記対向するベベルギアのそれぞれに噛合されている中間ベベルギアであることを特徴とするケーブル作動式差動装置。 - 請求項1に記載のケーブル作動式差動装置であって、
少なくとも1つの張力ケーブルに加えられる張力の値は、それぞれのプーリ、及び関連付けられた円形ギアの回転を引き起こす他の張力ケーブルに加えられる張力の値とは異なることを特徴とするケーブル作動式差動装置。 - 請求項1に記載のケーブル作動式差動装置であって、
(a)前記共通シャフトに取り付けられたフォークと、
(b)前記フォークに堅く噛合された前記垂直シャフトと、
(c)前記垂直シャフトに関して自由に回転するように取り付けられた出力コネクタとをさらに含み、
前記1対のギアは、前記1対の第2プーリに堅く取り付けられた1対のベベルギアであり、
前記第1プーリに関連するギアは、前記1対のベベルギアのそれぞれに噛合された中間ベベルギアであり、
前記垂直シャフトは、前記共通シャフトが前記フォークに噛合されて前記第1プーリと共に回転し、
前記出力コネクタは、前記出力コネクタが前記中間ベベルギアの回転と共に前記垂直シャフトに関して回転するように、前記中間ベベルギアに堅く接続されていることを特徴とするケーブル作動式差動装置。 - 2つのケーブル作動式差動装置を有するシステムであって、
前記2つのケーブル作動式差動装置の各々は、請求項1に記載のケーブル作動式差動装置であり、
前記2つのケーブル作動式差動装置は、それぞれの前記1対の第2プーリに接続されたケーブルによって相互接続され、
前記2つのケーブル作動式差動装置は、それぞれのx軸に関して協働して回転することを特徴とするシステム。 - 請求項5に記載のシステムであって、
(a)前記1対のギアは、前記1対の第2プーリにそれぞれ堅く取り付けられた1対の対向するベベルギアであり、
(b)前記第1プーリに関連するギアは、前記対向するベベルギアと噛合された中間ベベルギアであり、
前記中間ベベルギアは、それぞれの張力ケーブルに異なる張力を加えることによって、前記1対の第2プーリの相対運動により回転することを特徴とするシステム。 - 請求項5に記載のシステムであって、
前記第1プーリが他のプーリの外側に配置され、
前記2つのケーブル作動式差動装置は、ケーブル長に応じて360度回転することを特徴とするシステム。 - 少なくともN+1の張力下のケーブルを有するN自由度のケーブル作動式差動装置を作動させる方法であって、前記N+1ケーブル作動式差動装置の各々は、請求項1記載のケーブル作動式差動装置であり、
前記ケーブル作動式差動装置は複数のプーリを含み、各プーリには1以上の前記ケーブルが取り付けられ、
前記ケーブル間の同時活性化が最小化されるように、各ケーブルのたるみ無しに、張力が独立して作用し、
前記ケーブルに、たるみを引き起こすことなく同時に加えられる張力の量を最小化することによって、前記張力下のケーブルの同時活性化が最小化され、
前記ケーブル作動式差動装置は、前記プーリのそれぞれに関連付けられたベベルギアをさらに含み、
前記ベベルギアの2つは互いに対向し、前記共通シャフトに取り付けられ、対向するベベルギアのそれぞれに中間ベベルギアが噛合され、
前記方法は、
前記対向するベベルギアに関連付けられた前記プーリのケーブルが所定の位置に保持されているときに第3のケーブルを引くステップであって、前記ケーブル作動式差動装置に張力を加えて、それぞれのシャフトに関するいずれのベベルギアの回転も引き起こすことなく、前記中間ベベルギアと、2つの前記対向するベベルギアのいずれかとの間のバックラッシュを排除する、該ステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記中間ベベルギアに関連付けられた前記プーリに取り付けられた前記ケーブルが静止状態で保持されているとき、前記対向するベベルギアの一方に関連付けられたケーブルが引かれ、前記対向するベベルギアの他方に関連付けられたケーブルが引き出されることによって、前記中間ベベルギアが回転することを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記対向するベベルギアに関連付けられた前記ケーブルが共に引かれ、前記中間ベベルギアに関連付けられた前記ケーブルが引き出されると、前記対向するベベルギアの周囲を前記中間ベベルギアが動くことを特徴とする方法。
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