(57)【要約】【課題】  ２軸方向にレバーを揺動可能にする２軸立体カム機構を提供する。【解決手段】  ２軸立体カム機構は、レバーと、支持部材と、前記支持部材に軸支される第１回転軸と、前記第１回転軸を挟んで配設される２つの当接部とを有するアーム部材と、前記レバーを前記支持部材に対して揺動可能に支持する回転部材であって、前記第１回転軸に直交する第２回転軸を介して前記支持部材に軸支される回転部材と、前記レバーに設けられ、前記２つの当接部にそれぞれ当接する２つのカム面と、を含み、前記２つのカム面は、前記２つの当接部と摺動可能な立体曲面形状を有する。【選択図】図１
2019190590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レバーと、
支持部材と、
前記支持部材に軸支される第１回転軸と、前記第１回転軸を挟んで配設される２つの当接部とを有するアーム部材と、
前記レバーを前記支持部材に対して揺動可能に支持する回転部材であって、前記第１回転軸に直交する第２回転軸を介して前記支持部材に軸支される回転部材と、
前記レバーに設けられ、前記２つの当接部にそれぞれ当接する２つのカム面と、
を含み、
前記２つのカム面は、前記２つの当接部と摺動可能な立体曲面形状を有する、２軸立体カム機構。
【請求項２】
前記レバーは、前記第２回転軸に直交する第３回転軸を有し、前記第３回転軸が前記回転部材に軸支される、請求項１記載の２軸立体カム機構。
【請求項３】
前記２つの当接部は、前記第１回転軸に対して等しい距離の位置に配置される、請求項１又は２記載の２軸立体カム機構。
【請求項４】
前記２つのカム面の立体曲面形状は互いに等しい、請求項３記載の２軸立体カム機構。
【請求項５】
前記２つの当接部の前記第１回転軸に対する距離は互いに異なり、
前記２つのカム面の立体曲面形状は互いに異なる、請求項１又は２記載の２軸立体カム機構。
【請求項６】
前記アーム部材は、前記２つの当接部の間に設けられ、前記２つの当接部の間に前記第１回転軸を保持する腕部を有し、前記腕部は、撓むことによって前記第１回転軸に対して前記２つの当接部が変位可能になる弾性を有する、請求項１乃至４のいずれか一項記載の２軸立体カム機構。
【請求項７】
前記２つのカム面は、前記レバーの側面に設けられる、請求項１乃至６のいずれか一項記載の２軸立体カム機構。
【請求項８】
前記レバーは、揺動操作される第１端とは反対の第２端側に、前記第２回転軸の軸方向に延在するカム保持部を有し、前記２つのカム面は、前記カム保持部の延在方向における両端側に設けられる、請求項１乃至６のいずれか一項記載の２軸立体カム機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２軸立体カム機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、支持部材に軸支された所定の回転軸の周りを回転する立体カムのカム案内面に、前記支持部材の他の部分に軸支された従節側リンクが案内されるように構成された立体カム機構において、前記立体カムに３次元的なカム案内面を形成するとともに、このカム案内面に前記従節側リンクの一端に所定の角度にて形成したカムフォロワをガイドさせるようにして、立体カムの回転運動を従節側リンクの他端の揺動運動に変換するように構成したことを特徴とする立体カム機構がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の立体カム機構は、１つの立体カムに沿って従属リンク（レバー）が揺動するものであり、２軸方向にレバーを揺動可能にするものではない。
【０００５】
そこで、２軸方向にレバーを揺動可能にする２軸立体カム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】
本発明の実施の形態の２軸立体カム機構は、レバーと、支持部材と、前記支持部材に軸支される第１回転軸と、前記第１回転軸を挟んで配設される２つの当接部とを有するアーム部材と、前記レバーを前記支持部材に対して揺動可能に支持する回転部材であって、前記第１回転軸に直交する第２回転軸を介して前記支持部材に軸支される回転部材と、前記レバーに設けられ、前記２つの当接部にそれぞれ当接する２つのカム面と、を含み、前記２つのカム面は、前記２つの当接部と摺動可能な立体曲面形状を有する。
【発明の効果】
【０００７】
２軸方向にレバーを揺動可能にする２軸立体カム機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態の２軸立体カム機構１００を示す図である。
【図２】２軸立体カム機構１００の動作状態を示す図である。
【図３】実施の形態の変形例の２軸立体カム機構１００Ｍを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の２軸立体カム機構を適用した実施の形態について説明する。
【００１０】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の２軸立体カム機構１００を示す図である。２軸立体カム機構１００は、ベース部１１０、ジンバル１１５、レバー１２０、及びフォロワ１３０を含む。以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明し、平面視とはＸＺ面視することをいう。
【００１１】
２軸立体カム機構１００は、ベース部１１０に対して、レバー１２０を２軸方向に操作可能な装置である。レバー１２０は、ベース部１１０及びジンバル１１５に保持されている２軸の回転中心に対して、倒す方向に操作可能である。
【００１２】
２軸方向とは、ＸＹ平面内で矢印＋Ａ方向及び−Ａ方向に倒す方向と、ＹＺ平面内で矢印＋Ｂ方向及び−Ｂ方向に倒す方向とを含む意味である。また、レバー１２０は、ＸＹ平面とＹＺ平面とに対して斜めの方向（斜めに倒す方向）についても操作可能であり、２軸方向には、ＸＹ平面とＹＺ平面とに対する斜めの方向を含めてもよい。ここでは、２軸方向に、斜めの方向を含める形態について説明する。
【００１３】
ベース部１１０は、２軸立体カム機構１００の台座になる部材であり、支持部材の一例である。ベース部１１０は、２軸立体カム機構１００を取り付ける部材等に固定される。ベース部１１０は、基部１１１、及び延在部１１２を有する。基部１１１及び延在部１１２は、一体的に成型され、例えば、金属製又は樹脂製である。
【００１４】
基部１１１は、レバー１２０をＹ軸方向に挿通する部分であり、平面視で矩形状の部材である。基部１１１は、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔１１１Ａを有する。貫通孔１１１Ａは、平面視で矩形状である。このため、基部１１１は、矩形環状の部材である。貫通孔１１１ＡのＸ軸正方向側及びＸ軸負方向側の壁部には、Ｘ軸方向に貫通する一対の開口部が設けられ、ジンバル１１５のＸ軸に平行な回転軸を回動自在に軸支する。
【００１５】
延在部１１２は、基部１１１からＸ軸正方向に延在する部分である。延在部１１２は、Ｚ軸方向における中央部において、Ｘ軸正方向側の端部からＸ軸負方向に向かって切り欠かれた切り欠き部１１２Ａを有する。
【００１６】
切り欠き部１１２ＡのＺ軸方向の両側には、延在部１１２をＺ軸方向に貫通する一対の貫通孔１１２Ｂが設けられる。図１では、一対の貫通孔１１２Ｂのうち、Ｚ軸正方向側の貫通孔１１２Ｂは、フォロワ１３０等の裏側に位置するため示していない。一対の貫通孔１１２Ｂは、フォロワ１３０の回転軸を回動自在に軸支する。
【００１７】
ジンバル１１５は、ベース部１１０の基部１１１の貫通孔１１１Ａの内部に収容され、レバー１２０を２軸方向に揺動可能に保持する。ジンバル１１５は、レバー１２０をベース部１１０に対して揺動可能に支持する回転部材の一例である。
【００１８】
ジンバル１１５は、レバー１２０をＸ軸に平行な回転軸の周りに回転移動させるＸロータ１１５Ｘを有する。ジンバル１１５は、例えば、金属製又は樹脂製である。
【００１９】
Ｘロータ１１５Ｘは、レバー１２０がＹ軸に平行な状態では、平面視で矩形環状（吊枠状）の部材であり、Ｘ軸正方向側及びＸ軸負方向側の壁部に、一対の回転軸１１５Ｘ１を有する。図１には、Ｘ軸負方向側の回転軸１１５Ｘ１を示し、Ｘ軸正方向側の回転軸１１５Ｘ１は、基部１１１等の裏側に位置するため示していない。一対の回転軸１１５Ｘ１は、基部１１１のＸ軸正方向及びＸ軸負方向側の壁部に設けられる一対の開口部にベアリングを介して回動自在に軸支される。Ｘロータ１１５Ｘの一対の回転軸１１５Ｘ１は、フォロワ１３０の回転軸１３２とは、平面視で直交する方向に延在する。回転軸１１５Ｘ１は、第２回転軸の一例である。
【００２０】
レバー１２０は、回転軸１１５Ｘ１に直交する回転軸１２３を有している。回転軸１２３は、第２回転軸に直交する第３回転軸の一例である。レバー１２０の回転軸１２３は、Ｘロータ１１５ＸのＺ軸正方向側とＺ軸負方向側の壁部に対して、ベアリングを介して回動自在に軸支されている。
【００２１】
このようなジンバル１１５によって、レバー１２０は、基部１１１に対して、ＸＹ平面内で矢印＋Ａ方向及び−Ａ方向に倒す方向と、ＹＺ平面内で矢印＋Ｂ方向及び−Ｂ方向に倒す方向とに揺動自在であり、±Ａ方向及び±Ｂ方向に対して斜めの方向にも揺動自在に保持されている。
【００２２】
レバー１２０は、棒状部１２１と、カム部１２２Ｕ、１２２Ｌと、回転軸１２３とを有する。レバー１２０は、例えば、金属製又は樹脂製である。
【００２３】
棒状部１２１は、レバー１２０がＹ軸に平行な状態では、Ｙ軸に平行な細長い四角柱状の部材である。棒状部１２１は、両端に位置する端部１２１Ａ、１２１Ｂを有する。棒状部１２１の端部１２１Ａは、２軸立体カム機構１００の利用者が手で触れる部分である。利用者は、例えば、レバー１２０を操作する際には、端部１２１Ａ側を保持する。なお、棒状部１２１は、円柱状であってもよい。
【００２４】
カム部１２２Ｕは、棒状部１２１の長手方向における略中央において、Ｘ軸正方向を向く側面に取り付けられている。すなわち、カム部１２２Ｕは、棒状部１２１のＸ軸正方向を向く側面から、Ｘ軸正方向に突出するように設けられている。
【００２５】
カム部１２２Ｌは、棒状部１２１の長手方向における端部１２１Ｂ側において、Ｘ軸正方向を向く側面に取り付けられている。すなわち、カム部１２２Ｌは、棒状部１２１のＸ軸正方向を向く側面から、Ｘ軸正方向に突出するように設けられている。
【００２６】
カム部１２２Ｕとカム部１２２Ｌとは、棒状部１２１の長手方向（延在方向）において離間しており、カム部１２２Ｕとカム部１２２Ｌとの間の棒状部１２１の部分が、ジンバル１１５のＺロータの内側に固定されている。
【００２７】
カム部１２２Ｕ、１２２Ｌは、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１を有する。カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１は、三次元的に湾曲された立体曲面形状を有し、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１は、Ｘ軸正方向側を向いている。カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１は、互いに等しい形状を有する。
【００２８】
ここで、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１は、２つのカム面の一例である。なお、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１の立体曲面形状については後述する。
【００２９】
フォロワ１３０は、腕部１３１、回転軸１３２、及び当接部１３３Ｕ、１３３Ｌを有する。フォロワ１３０は、アーム部材の一例である。フォロワ１３０は、例えば、金属製又は樹脂製である。
【００３０】
腕部１３１は、アーム状の部材であり、長手方向の中央に回転軸１３２が設けられている。腕部１３１の中央部はＹ軸方向に延在し、両端はＸ軸負方向に折り曲げられている。このため、腕部１３１は、ＸＹ面視で略Ｕ字型のアーム状の部材である。
【００３１】
ここでは、一例として腕部１３１のＸＺ平面に平行な断面形状が矩形状である形態について説明するが、円形等であってもよく、腕部１３１は、Ｙ軸方向に沿った長手方向を有する部材であればよい。腕部１３１は、腕部の一例である。
【００３２】
腕部１３１のＹ軸正方向側の端部には、当接部１３３Ｕが設けられており、腕部１３１のＹ軸負方向側の端部には、当接部１３３Ｌが設けられている。腕部１３１は、長手方向の中央部が切り欠き部１１２Ａに挿通されており、回転軸１３２は、ベース部１１０の延在部１１２の一対の貫通孔１１２Ｂにベアリングを介して回動自在に軸支されている。
【００３３】
回転軸１３２は、腕部１３１の長手方向において、中心軸がＺ軸に平行になるように設けられた円筒状の部材である。図１では、Ｚ軸負方向側の回転軸１３２を破線で示し、Ｚ軸正方向側の回転軸１３２は、腕部１３１の裏側にあるため示していない。回転軸１３２の中心軸の延在方向（Ｚ軸方向）の両端は、腕部１３１よりも突出している。回転軸１３２は、第１回転軸の一例である。
【００３４】
当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、それぞれ、腕部１３１のＹ軸正方向側の端部、Ｙ軸負方向側の端部に、Ｘ軸負方向に向けて設けられている。当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、腕部１３１の中央部がＹ軸と平行な状態で、回転軸１３２の中心軸を通るＸＺ平面に対して鏡像対称になるように配置されている。このため、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、回転軸１３２に対して等しい距離の位置に、回転軸１３２を挟んで配設される。当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、２つの当接部の一例である。
【００３５】
当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、一例として、半球体状であり、腕部１３１に対してＸ軸負方向に突出している。当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、腕部１３１の両端のＸ軸負方向側の側面に、半球体を取り付けたように設けられている。当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１に当接する。
【００３６】
なお、図１では、フォロワ１３０の回転軸１３２に接続される軸１５０Ａと、ジンバル１１５のＸロータ１１５ＸのＸ軸負方向側の回転軸１１５Ｘ１に接続される軸１５０Ｂとを示す。
【００３７】
フォロワ１３０のＺ軸まわりの回転は、軸１５０Ａに伝達され、Ｘロータ１１５ＸのＸ軸まわりの回転は、軸１５０Ｂに伝達される。これとは逆に、軸１５０Ａを回転すれば、フォロワ１３０がＺ軸まわりに回転する。また、軸１５０Ｂを回転すれば、Ｘロータ１１５ＸがＸ軸まわりに回転する。
【００３８】
図２は、２軸立体カム機構１００の動作状態を示す図である。ここでは、説明の便宜上、Ｙ軸正方向を上方向と称し、Ｙ軸負方向を下方向と称すが、普遍的な上下関係を示すものではない。
【００３９】
上述のような２軸立体カム機構１００において、レバー１２０を２軸方向（斜め方向を含む）に倒せる範囲（可動範囲）は、ジンバル１１５の可動範囲やフォロワ１３０の可動範囲等によって規定される。
【００４０】
このようなレバー１２０の可動範囲において、図２の中央に示すようにレバー１２０がＹ軸に平行な状態から、図２の右又は左に示すようにレバー１２０を動かした場合に、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１に当接した状態を保持し、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１と摺動する。
【００４１】
より具体的には、図２の中央の状態から右に示すようにレバー１２０を＋Ｂ方向に動かすと、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１に当接しながらカム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１の表面を＋Ｚ方向側、−Ｚ方向側に曲線的に移動する。
【００４２】
また、図２の中央の状態から左に示すようにレバー１２０を＋Ａ方向に動かすと、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１に当接しながらカム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１の表面をＹ軸負方向に向かって滑る。
【００４３】
このように、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１は、レバー１２０が可動範囲内でどのように動かされても、それぞれ、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌと当接した状態を保持するように摺動可能な立体曲面形状を有する。
【００４４】
次に、このようなカム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１の立体曲面形状の詳細について説明する。ここで、図１においてレバー１２０を＋Ａ方向に移動させる際のフォロワ１３０の回転角をｕとし、図１においてレバー１２０を＋Ｂ方向に移動させる際のＸロータ１１５Ｘの回転角をｖとする。
【００４５】
ここでは、レバー１２０の２軸の回転中心をＸＹＺ座標の原点（０，０，０）とする。レバー１２０の２軸の回転中心は、ジンバル１１５によって保持されている部分のうちの１点である。
【００４６】
まず、カム面１２２Ｕ１の形状について説明する。全体の座標系から見たとき、フォロワ１３０の当接部１３３Ｕの中心の描く軌跡の座標は、行列で次式（１）で表すことができる。ここで、フォロワ１３０の当接部１３３Ｕの中心とは、半球状の当接部１３３Ｕの中心であり、半球体が球体である場合の中心である。当接部１３３Ｕの中心の座標は（ｂ，ｃ，０）である。
【００４７】
【数１】
2019190590.tif 000003
回転角ｕは、フォロワ１３０の回転角であり、点（ａ，０，０）を通るＺ軸に平行な軸回りに角度ｕだけ回転させることを意味する。Ｘ軸座標のａは、回転軸１３２の中心軸のＸ軸座標である。
【００４８】
ここで、レバー１２０の座標系を用いて説明する。レバー１２０の座標系とは、レバー１２０の棒状部１２１を２軸方向（斜め方向を含む）に動かしても（倒しても）レバー１２０から見て変化しない座標系である。
【００４９】
このようなレバー１２０の座標系から見たときに、当接部１３３Ｕの中心の軌跡は、全体の座標系を、レバー１２０の回転角ｕ、ｖに応じて回転させたものになるので、式（１）から次式（２）が求まる。
【００５０】
【数２】
2019190590.tif 000004
レバー１２０を動かした（倒した）ときに得られるフォロワ１３０の当接部１３３Ｕの中心の軌跡は、当接部１３３Ｕの半球体の半径の分だけカム面１２２Ｕ１から遠ざかる方向に、カム面１２２Ｕ１の各点の法線の方向にオフセットした曲面を表す。
【００５１】
すなわち、カム面１２２Ｕ１の立体曲面形状は、レバー１２０の回転軸、フォロワ１３０の回転軸１３２、Ｘロータ１１５Ｘの回転軸、フォロワ１３０の半球体の中心の座標を決めることで、回転角（ｕ，ｖ）の関数として表現することができる。上述のように、フォロワ１３０の半球体の中心の軌跡が表す立体曲面形状を求めて、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１、の各点の法線の方向に半球体の半径分だけオフセットさせればよい。
【００５２】
以上のように、ベース部１１０、ジンバル１１５、レバー１２０、及びフォロワ１３０を用いることにより、レバー１２０を２軸方向（斜め方向を含む）に動かす（倒す）ことができる２軸立体カム機構１００が得られる。
【００５３】
従って、２軸方向にレバー１２０を揺動可能にする２軸立体カム機構１００を提供することができる。
【００５４】
２軸立体カム機構１００は、レバー１２０の２軸方向の動作をフォロワ１３０の回転軸１３２と、ジンバル１１５のＸロータ１１５Ｘの回転軸との回転動作に変換することができる。一対の貫通孔１１２Ｂ及び一対の回転軸１１５Ｘ１を軸支する開口部は、ベース部１１０と一体である。このため、回転軸１３２と、Ｘロータ１１５Ｘの回転軸とに接続される軸１５０Ａ、１５０Ｂにモータの回転軸を機械的に接続すれば、レバー１２０で２個のモータを容易に操作することができる。また、軸１５０Ａ、１５０Ｂにバネ等を機械的に接続すれば、レバー１２０を操作する際の操作荷重を与えることができる。また、摩擦力によって操作荷重を与えるブレーキ機構を接続することもできる。
【００５５】
また、これとは反対に、モータの回転軸が回転したときには、その回転分だけレバー１２０が動くので、モータの回転軸の回転をレバー１２０の２軸動作に変換することができる。
【００５６】
軸１５０Ａ、１５０Ｂに接続される機械的構造（上記のモータ等）は、レバー１２０の２軸方向の動作に関わらず、ベース部１１０に対する配置位置が変化しない。また、レバー１２０の２軸の回転中心をＸＹＺ座標の原点（０，０，０）に設定し、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、回転軸１３２に対して等しい距離の位置に配置されるため、軸１５０Ａ、１５０Ｂに接続する機械的構造（上記のモータ等）を同じ仕様のものにすることができる。たとえば、互いにサイズが等しい２個のモータや２個のブレーキを利用することができる。
【００５７】
また、以上のようにして求まるカム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１を有するレバー１２０と、フォロワ１３０とを用いれば、レバー１２０を動かした場合に、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１に当接した状態を保持し、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１と摺動する。これに対し、本実施形態と異なり、単純なジンバル構造の２軸にそれぞれモータを取り付ける場合には、一方の軸に接続されたモータが他方の軸に接続されたモータごと可動させる構造となるため、同じモータを使用できなかった。
【００５８】
このように、レバー１２０を動かしても、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌが、それぞれ、カム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１に当接する状態を保持できるので、バックラッシュの発生を抑制し、動作が滑らかな２軸立体カム機構１００を提供することができる。
【００５９】
また、フォロワ１３０の腕部１３１が長手方向に対して撓むことができるような弾性を持たせれば、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌをカム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１にそれぞれ押し当てることができるので、当接する状態をより効果的に保持することができ、バックラッシュの発生をより効果的に抑制し、より動作が滑らかな２軸立体カム機構１００を提供することができる。
【００６０】
すなわち、腕部１３１が長手方向に対して撓むことによって回転軸１３２に対して当接部１３３Ｕ、１３３Ｌが変位可能になる弾性を有するバネのような構造を腕部１３１に持たせれば、当接する状態をより効果的に保持することができる。
【００６１】
なお、以上では、レバー１２０の２軸の回転中心をＸＹＺ座標の原点（０，０，０）に設定し、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、回転軸１３２に対して等しい距離の位置に配置される形態について説明した。
【００６２】
しかしながら、回転軸１３２に対する当接部１３３Ｕ、１３３Ｌは、等しくなくてもよい。すなわち、当接部１３３Ｕ、１３３Ｌが腕部１３１の両端にある場合に、回転軸１３２の位置は、腕部１３１の長手方向の中央ではなく、中間のどこかであればよい。この場合には、カム面１２２Ｕ１と１２２Ｌ１の形状やサイズが異なることになる。カム面１２２Ｕ１と１２２Ｌ１の立体形状は、上述の説明と同様に個々に求めればよい。なお、回転軸１３２と当接部１３３Ｕ、１３３Ｌとの距離が長いほうが製作は容易である。一方、腕部１３１の長手方向の長さを短くするほうが小型化に適している。回転軸１３２に対する当接部１３３Ｕ、１３３Ｌの位置は、要求されるレバー１２０の可動範囲や２軸立体カム機構１００の周囲の制約等によって適宜調整することが好ましい。また、レバー１２０の２軸の回転中心に対して、回転軸１３２の位置がＹ軸方向にずれた点にあってもよい。
【００６３】
また、設計による自由度がある場合には、レバー１２０の２つの回転中心がねじれの位置にあってもよいし、レバー１２０の回転角とフォロワ１３０の回転角が異なっていてもよい。例えば、レバー１２０の回転角とフォロワ１３０の回転角が定数倍の関係であったり、回転位置によって倍率が異なる等のようにすることができる。
【００６４】
また、以上では、レバー１２０の側面にカム部１２２Ｕ、１２２Ｌが設けられる形態について説明したが、図３に示すような構成であってもよい。
【００６５】
図３は、実施の形態の変形例の２軸立体カム機構１００Ｍを示す図である。図３には、２軸立体カム機構１００Ｍの主な構成要素を示す。以下では、図１に示す２軸立体カム機構１００との相違点を中心に説明する。
【００６６】
２軸立体カム機構１００Ｍは、ベース部１１０Ｍ、ジンバル１１５Ｍ、レバー１２０Ｍ、及びフォロワ１３０Ｍを含む。２軸立体カム機構１００Ｍは、レバー１２０Ｍの下部にカム面１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１とフォロワ１３０Ｍを設けた点が異なる。
【００６７】
ベース部１１０Ｍは、図３ではフォロワ１３０Ｍを軸支する一部分だけを示すが、開口部１１３Ｍを有する。開口部１１３Ｍは、フォロワ１３０Ｍの回転軸１３２Ｍをベアリングを介して回動自在に軸支する。
【００６８】
ジンバル１１５Ｍは、レバー１２０ＭをＸ軸に平行な回転軸の周りに回転移動させるＸロータ１１５ＭＸと、レバー１２０ＭをＺ軸に平行な回転軸の周りに回転移動させるＺロータ１１５ＭＺとを有する。図３には、Ｘロータ１１５ＭＸのＸ軸正方向側及びＸ軸負方向側の壁部に設けられる一対の開口部１１５ＭＸ１を示す。開口部１１５ＭＸ１には、ベアリングが装着され、ベース部１１０Ｍに対して回動自在に軸支される。Ｚロータ１１５ＭＺは、レバー１２０Ｍを保持しており、Ｘロータ１１５ＭＸに対してＺ軸まわりに回動可能に軸支されている。なお、開口部１１５ＭＸ１の代わりに回転軸を有していてもよい。
【００６９】
レバー１２０Ｍは、第１端側が揺動操作される棒状部１２１Ｍの、第１端側とは反対の第２端側（図３のＹ軸負方向側）の端部１２１ＭＢに、カム保持部１２２Ｍを取り付けたＴ字型のレバーである。なお、図３には、棒状部１２１ＭのＹ軸負方向側の端部１２１ＭＢ側の一部分を示す。また、端部１２１ＭＡは、第１端の一例であり、端部１２１ＭＢは、第２端の一例である。
【００７０】
カム保持部１２２Ｍは、Ｘロータ１１５ＭＸの回転軸の軸方向であるＸ軸方向に長手方向を有する直方体状の部材であり、Ｘ軸正方向側の端部とＸ軸負方向側の端部とのＹ軸負方向側の面（下面）に、カム部１２２ＭＡと１２２ＭＢをそれぞれ有する。カム部１２２ＭＡと１２２ＭＢは、カム保持部１２２ＭのＹ軸負方向側の面からＹ軸負方向に突出しており、Ｙ軸負方向側の表面がカム面１２２ＭＡ１と１２２ＭＢ１になっている。カム面１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１の立体曲面形状は、図１に示すカム面１２２Ｕ１、１２２Ｌ１と同様である。カム保持部１２２Ｍの延在方向における両端側に設けられたカム面１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１には、それぞれ、フォロワ１３０Ｍの当接部１３３ＭＡ、１３３ＭＢが当接する。
【００７１】
フォロワ１３０Ｍは、腕部１３１Ｍ、回転軸１３２Ｍ、及び当接部１３３ＭＡ、１３３ＭＢを有する。フォロワ１３０Ｍの構成は、図１に示すフォロワ１３０と同様である。腕部１３１Ｍの長手方向（Ｘ軸方向）の中心には回転軸１３２Ｍが設けられ、両端には当接部１３３ＭＡ、１３３ＭＢが設けられる。
【００７２】
回転軸１３２Ｍは、ベース部１１０Ｍの開口部１１３Ｍにベアリングを介して回動自在に軸支される。当接部１３３ＭＡ、１３３ＭＢは、それぞれ、カム面１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１に当接する。
【００７３】
このような２軸立体カム機構１００Ｍにおいて、レバー１２０Ｍの２軸の回転中心は、ジンバル１１５ＭのＸロータ１１５ＭＸ及びＺロータ１１５ＭＺの回転中心である。
【００７４】
レバー１２０Ｍを±Ａ方向に倒すと、フォロワ１３０Ｍが回転軸１３２Ｍを回転中心として回転し、カム面１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１と当接部１３３ＭＡ、１３３ＭＢとが互いに摺動しながら移動する。また、レバー１２０Ｍを±Ｂ方向に倒すと、フォロワ１３０Ｍは動かずに、カム面１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１がそれぞれ当接部１３３ＭＡ、１３３ＭＢに当接しながら移動する。
【００７５】
このように、レバー１２０Ｍの下部にカム面１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１とフォロワ１３０Ｍを設けた構成においても、図１に示す２軸立体カム機構１００と同様に、２軸方向にレバー１２０Ｍを揺動可能にすることができる。
【００７６】
以上、本発明の例示的な実施の形態の２軸立体カム機構について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１００、１００Ｍ  ２軸立体カム機構
１１０、１００Ｍ  ベース部（支持部材）
１１５、１１５Ｍ  ジンバル（回転部材）
１１５Ｘ１  回転軸（第２回転軸）
１２０、１２０Ｍ  レバー
１２２Ｕ１、１２２Ｌ１、１２２ＭＡ１、１２２ＭＢ１  カム面（２つのカム面）
１２３  回転軸（第３回転軸）
１３０、１３０Ｍ  フォロワ（アーム部材）
１３１、１３１Ｍ  腕部（腕部）
１３２、１３２Ｍ  回転軸（第１回転軸）
１３３Ｕ、１３３Ｌ  当接部（２つの当接部）
【図１】
2019190590.tif 000005
【図２】
2019190590.tif 000006
【図３】
2019190590.tif 000007