(57)【要約】  操作可能プラットフォームであって、平面ベースであって、該ベースの裏面に関連して位置付けられる少なくとも１つのカム操作昇降サブシステムによって操作可能であり、該または各々の昇降サブシステムは、該平面ベース部の平面に実質的に平行な平面内に配置されるとともにケーシング内のカム駆動部に動作可能に接続されるカムブレードを備える、平面ベースと、前記カム駆動ケーシングに動作可能に接続されるとともに第１の軸に沿った直線変位を提供するように構成される第１の線形アクチュエータと、前記カム駆動ケーシングに動作可能に接続されるとともに第２の軸に沿った直線変位を提供するように構成される第２の線形アクチュエータと、前記平面ベースを回転させるように構成される枢動手段とを備える、操作可能プラットフォーム。【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作可能プラットフォームであって、
平面ベースであって、該ベースの裏面に関連して位置付けられる少なくとも１つのカム操作昇降サブシステムによって操作可能であり、該または各々の昇降サブシステムは、該平面ベース部の平面に実質的に平行な平面内に配置されるとともにケーシング内のカム駆動部に動作可能に接続されるカムブレードを備える、平面ベースと、
前記カム駆動ケーシングに動作可能に接続されるとともに第１の軸に沿った直線変位を提供するように構成される第１の線形アクチュエータと、
前記カム駆動ケーシングに動作可能に接続されるとともに第２の軸に沿った直線変位を提供するように構成される第２の線形アクチュエータと、
前記平面ベースを回転させるように配置される枢動手段と
を備える、操作可能プラットフォーム。
【請求項２】
枢動手段の周囲に配置される複数のカム操作昇降サブシステムを備える、請求項１に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３】
回転アクチュエータを備える前記枢動手段の周囲に４つのサブシステムが配置される、請求項２に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項４】
前記第１の線形アクチュエータおよび前記第２の線形アクチュエータのそれぞれ前記第１の軸および前記第２の軸は、互いに直交する、操作可能プラットフォーム。
【請求項５】
前記サブシステムは、前記プラットフォームに固定される、先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項６】
前記サブシステムは、前記プラットフォームの一体部分として設けられる、先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項７】
前記カム操作サブシステム、は、以下の構造、すなわち、
カムシャフトによって回転自在に実装される構成にあるカムブレードであって、該カムシャフトは歯付きラックの歯状部とかみ合う、円周方向に配列される歯状部を有し、それによって、２つの対向する方向のいずれか一方における前記歯付ラックの線形運動が、前記歯付ラックの線形運動の前記方向によって決定される２つの対向する方向の一方における前記カムシャフトの回転運動に転換し、前記歯付ラックはねじ山ナットから延在し、該ナットの軸は前記歯状部の直線軸と平行に配列され、前記ナットは、回転自在に実装されるが線形運動が制約されるリードねじの相補的なねじ溝とかみ合う、カムブレードと、
前記リードねじを駆動して２つの対向する方向のいずれか一方において回転させるための駆動部であって、それによって、前記歯付ラックの線形運動を引き起こす、駆動部と、
前記カムブレードと関連付けられる伸長シャフトと、
ガイド溝を含有するガイドトラックとを有し、
動作中、前記伸長シャフトは運動するようにされ、それによって、前記カムブレードと前記プラットフォームの背面との間の分離が調整される、
先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項８】
前記伸長シャフトと前記カムブレードとの間の接続は、多軸接合を含む、請求項７に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項９】
前記伸長シャフトは、前記カムブレードの平面に対して回転可能に実装される、請求項７または８に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１０】
前記回転可能に実装されるものは、前記カムブレード内に設けられる１つまたは複数の追加のローラと相互作用するように配置されるローラである、請求項９に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１１】
前記歯付ラックは、前記カムシャフトと軸方向に平行に整列する別個のシャフト上に回転可能に実装される第２の歯車と動作可能に係合するために直線的に伸長する、請求項７〜１０のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１２】
前記サブシステムにおいて、前記線形アクチュエータは、前記２つの方向のうちの一方におけるピストンの線形運動を支援する役割を果たす弾性付勢手段を包含する、先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１３】
前記弾性付勢手段は、前記ピストンが収縮するときに張力下に置かれるとともに、前記ピストンが伸長するように運動するよう促す傾向にあるばねを備える、請求項１２に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１４】
弾性付勢手段は、前記ピストンの両端に設けられる、請求項１２または請求項１３に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１５】
前記線形アクチュエータのケーシングの自由端には、取り付け開口が設けられる、請求項１２〜１４のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１６】
前記開口は、その中に回転可能に実装される前記カムシャフトを受け入れる、請求項１５に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１７】
前記取り付け開口は、前記線形アクチュエータケーシングの前記端部の周囲に回転可能に実装される取り付け要素の一部を形成する、請求項１６に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１８】
前記カムシャフトおよび取り付け要素は、２つの直交する軸を中心として回転可能に実装される、請求項１７に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項１９】
前記線形アクチュエータの対向端において、出てくるピストンがローラ内で終端する、請求項１２〜１８のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２０】
前記線形アクチュエータは、空気圧式または液圧式に制御されることができ、チャンバに入る、および／またはチャンバを出る流体の通過速度を制御するために、そのケーシング内に１つまたは複数の弁を包含する、請求項１２〜１９のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２１】
前記１つまたは複数の弁は、二方弁である、請求項２０に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２２】
前記プラットフォームは、前記サブシステムおよび回転アクチュエータを収納する動作セクションを挟む第１の壁および第２の壁を備え、
前記動作セクションは、３つのサブセクション、すなわち、前記サブシステムを収納する２つの外側セクション、および前記回転アクチュエータを収納する内側セクションに分割され、
前記サブシステムの前記カムのためのガイドラックが、前記第１の壁の中に具現化され、
前記枢動手段は、第１の壁付き突起および第２の壁付き突起と動作可能に接続される枢動可能実装運動要素を含み、
前記第１の突起は、前記第１の壁と接続し、
前記第２の突起は、前記第２の壁と接続する、
先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２３】
前記枢動可能接続要素は、前記サブシステムの作用を受けて前記壁の距離間隔が変化すると伸長および収縮することが可能な伸縮可能構成要素を備える、請求項２２に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２４】
前記伸縮可能構成要素は、空気圧シリンダまたは液圧シリンダのような流体ベースのシリンダである、請求項２３に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２５】
前記プラットフォームは、第１の壁と第２の壁との間に挟まれる複数のサブシステムと、前記第１の壁および前記第２の壁の各々の中に具現化される前記カムのためのガイドトラックとを備え、
前記サブシステムは、複数の異なる向きに向けられ、
前記枢動手段は、枢動接合を含有する１つまたは複数の前記サブシステムにおいて具現化され、
各サブシステムは、１つまたは複数のロック要素を含有する、
先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２６】
前記ロック要素は、数にして４つを含み、そのうち２つは望ましくは前記第１の壁に隣接して位置付けられ、２つは前記第２の壁に隣接し、
該ロック要素は、各々、前記隣接する壁上に設けられる突起と係合する、請求項２５に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２７】
第１の壁と第２の壁との間に挟まれる複数のサブシステムと、前記第１の壁および前記第２の壁の各々の中に具現化される前記カムのためのガイドトラックとを備え、
前記サブシステムは、複数の異なる向きに向けられ、まとめてともにリンクされてカムシャーシを形成する、請求項１〜２５のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２８】
内蔵式ユニット内に回転アクチュエータを組み込み、該内蔵式ユニットは、アクチュエータであって、該アクチュエータの回転の方向によって決定される２つの対向する方向のうちの一方においてリードねじを回転させるように動作可能である、アクチュエータを備え、
前記リードねじは、ナットを保持し、
該ナットは、前記リードねじの軸と平行に延在する歯付ラックを保持し、
該歯付ラックは、前記リードねじおよび歯付ラックに直交して配置されるシャフト上に実装される第１の歯車、該第１の歯車よりも直径が大きく該第１の歯車と同軸上に実装される第２の歯車、および前記第１の歯車および前記第２の歯車を分離するばね要素と係合し、
前記第２の歯車は、第３の歯車とかみ合い、
該第３の歯車は、第４の歯車とかみ合い、
該第４の歯車は、出口シャフト上に実装されるとともに、出口シャフトを前記アクチュエータの回転の方向によって決定される２つの対向する方向のうちの一方において回転させる、
先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項２９】
前記ばね要素は、一対の同心円状リング、および、該リングを接続する１つまたは複数の弾性付勢歯を備える、請求項２８に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３０】
前記第４の歯車は、弾性付勢手段によって前記リードねじのケーシングに取り付けられる、請求項２８または２９に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３１】
前記弾性付勢手段は、一端が前記ケーシングおよび前記歯車の各々に接続されているばねである、請求項３０に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３２】
前記歯状部は、前記第１の歯車から離脱可能であり、それによって、前記第２の歯車が自由に回転することが可能になる、請求項２８〜３１のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３３】
前記離脱は、前記歯付ラックを前記第１から離して持ち上げるように配置される外部アクチュエータに、該歯付ラックを動作可能に接続することによって達成される、請求項３２に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３４】
前記出口シャフトは、伸長され、第２の回転アクチュエータと動作可能に係合される、請求項２８〜３３のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３５】
前記第２の回転アクチュエータは、手動操作ハンドルまたは電動モータから選択される、請求項３４に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３６】
前記伸長された出力シャフトは、１つまたは複数の追加のカム操作サブシステムを取り付けるために使用され、それによって、カムネストが提供される、請求項２８〜３３のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３７】
複数の向きにおいて配置される複数のカムネストを備える、請求項３６に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３８】
前記カムネストは、対にされ、それによって、該対のうちの各々が、該対のうちの他方のカムに対して該対のうちの各々が他方に対して反転する、請求項３７に記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項３９】
前記サブシステムおよび枢動手段を収納する動作セクションを挟む第１の壁および第２の壁を備え、
各サブシステムは、前記少なくとも１つのカムまたはカムネストの断面、前記少なくとも１つのカムまたはカムネストの回転方向、および前記少なくとも１つのカムまたはカムネストの上に配置される負荷に対して自由に運動するように配置される、請求項１〜２４のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項４０】
前記サブシステムは、二端において、前記カム操作システムを挟む第１の壁および第２の壁の各々と動作可能に接続し、
各端は、その上にローラが実装されるシャフトに対して枢動可能に接続され、
ローラは、前記第１の壁および前記第２の壁の各々の中に設けられるガイドトラックと係合し、それに対してスライダ手段も枢動可能に実装され、
該スライダ手段は、それぞれの前記第１のまたは前記第２の壁に枢動可能に接続されるガイドを含み、
前記シャフトの１つは、前記実装されるローラと、前記サブシステムとの枢動接続と、の間に枢動接合を包含する、
先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項４１】
サブシステムは、ロック要素を備え、
前記ロック要素は、以下の構造、すなわち、
ケーシングであって、該ケーシング内に回転可能に実装されるリードねじの軸と平行なスロットを包含する、ケーシングと、
ナットであって、リードねじとねじ止め係合されるとともに、前記スロット内に受け入れられる、半径方向外向きに伸びる突起を含み、それによって、該ナットが前記リードねじとともに回転することが防止される、ナットと、
前記リードねじを回転するように駆動するためのモータであって、それによって、前記ナットと前記リードねじとの間の相対的な軸方向運動がもたらされる、モータとを有する、
先行する請求項のいずれかに記載の操作可能プラットフォーム。
【請求項４２】
前記スロットの入ったケーシングは、外来粒子の侵入を防止するカバーによって包囲される、請求項４１に記載の操作可能プラットフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作可能プラットフォーム、および、複数の軸を中心とするプラットフォームの傾斜を容易にする機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
多軸表面移動に関連する多くのシステムが提案されている。多軸表面移動に対する要件は多くの産業部門にわたるが、この分野における従来技術は、５つの基本的な課題、すなわち、移動範囲が限られていること、優先順位付けに対する要件、安全かつ制御可能な多軸運動の達成、電力消費およびスペースの最小化の対処に腐心してきた。
【０００３】
従来、線形アクチュエータの組み合わせが多軸地上移動に使用されてきた。１つの例が、Ｔｈｏｍａｓの米国特許出願公開第２００９−２６９７２４号に示されており、プラットフォームの運動は中心軸の周囲に位置付けられる線形アクチュエータからの線形入力の関数として達成される。
【０００４】
運動範囲が限られていること、および優先順位付けに関連して、Ｔｈｏｍａｓの装置は、第２の線形アクチュエータが動作することを可能にするために最大限に運動している第１の線形アクチュエータが収縮しなければならないようなものであり、従って、他の線形アクチュエータが所望のプラットフォーム操作のために必要とされる運動を完了することを可能にするために、第１の線形アクチュエータの収縮後、地上の特定の位置のみが到達される。従って、Ｔｈｏｍａｓの装置は、特定のプラットフォーム操作を得るために線形アクチュエータの起動に優先順位付けすることを必要とし、Ｔｈｏｍａｓの機構の機能が限られた運動範囲においてしか利用されることができないことは明らかである。さらに、Ｔｈｏｍａｓの装置は純粋に垂直昇降することが可能でないことは明らかであろう。
【０００５】
Ｔｈｏｍａｓのもののようなシステムにおいては、優先順位付けおよび結果としての運動範囲に伴って安全性の問題が生じる可能性がある。一極端からもう一方への運動が急速に試行されると、このように優先順位付けされるシステムは、可能な極端な角度で動かなくなる可能性がある。これによって、操作者が身動きをとれなくなるか、または負傷してしまうことになり得るという危険性が生じる。このシーケンスを実行しプラットフォームが迅速に運動することを可能にするためには大きな電力消費が必要とされ、さらに、線形アクチュエータは、多量の熱を発生させるため、十分に連動し、冷却しなければならない。この装置は、線形アクチュエータが任意の所与のストロークに関してほぼ同じ長さであるスペースを消費し、従って、プラットフォームの表面は線形アクチュエータの基本長を下回って下げることができない。
【０００６】
従来技術のさらにより複雑な例が、Ｍｕｒｒａｙの国際公開第９２１６９２３号に開示されており、２セットの線形アクチュエータによって運動が達成される。Ｔｈｏｍａｓが直面した同じ問題に、Ｍｕｒｒａｙも直面している。その装置は、Ｔｈｏｍａｓについて記載されているようなシーケンスおよび全体の範囲内で動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９−２６９７２４号
【特許文献２】国際公開第９２１６９２３号
【特許文献３】国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２６１号
【特許文献４】国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２５０号
【特許文献５】国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２５５号
【特許文献６】国際公開第２００５／０１８５２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、アクチュエータ運動の優先順位付けの必要をなくすとともにより制約の少ない運動範囲内で最適な動作能力を達成するプラットフォームを操作するための機構を提供するよう試みるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、操作可能プラットフォームが提供され、当該操作可能プラットフォームは、平面ベースであって、当該ベースの裏面に関連して位置付けられる少なくとも１つのカム操作昇降サブシステムによって操作可能であり、そのまたは各々の昇降サブシステムは、平面ベース部の平面に実質的に平行な平面内に配置されるとともにケーシング内のカム駆動部に動作可能に接続されるカムブレードを備える、平面ベースと、カム駆動ケーシングに動作可能に接続されるとともに第１の軸に沿った直線変位を提供するように構成される第１の線形アクチュエータと、カム駆動ケーシングに動作可能に接続されるとともに第２の軸に沿った直線変位を提供するように構成される第２の線形アクチュエータと、平面ベースを回転させるように構成される枢動手段とを備える。
【００１０】
望ましくは、回転アクチュエータの周囲に配置される複数のカム操作昇降サブシステムが存在する。好ましい実施形態では、回転アクチュエータを備える枢動手段の周囲に配置される４つのサブシステムが存在する。動作時に、サブシステムは、枢動手段を中心として実質的に対象に配置されるが、プラットフォームの特定の最終用途に最良に適合するために非対称配置が使用されてもよい。
【００１１】
回転アクチュエータ枢動手段は、プラットフォームに回転を与える任意の機構を備えることができる。好ましい装置の実施形態を本明細書において説明する。
【００１２】
第１の線形アクチュエータおよび第２の線形アクチュエータを参照すると、第１の軸および第２の軸は望ましくは（ただし必須ではない）互いに実質的に直交する。サブシステムおよび／または枢動手段は望ましくはプラットフォームに固定される。好ましくは、プラットフォームの背面にすべてが固定され、任意選択的にプラットフォームの一体部分として提供される。
【００１３】
カム操作サブシステム、枢動手段および線形アクチュエータは、任意の範囲の形態をとることができ、それらのうちのいくつかは従来技術から既知である。構成要素の好ましい実施形態を本明細書において説明する。
【００１４】
１つの好適なオプションにおいて、カム操作サブシステムは以下の構造、すなわち、カムシャフトによって回転自在に実装される構成にあるカムブレードであって、当該カムシャフトは歯付きラックの歯状部とかみ合う、円周方向に配列される歯状部を有し、それによって、２つの対向する方向のいずれか一方における歯付ラックの線形運動が、歯付ラックの線形運動の方向によって決定される２つの対向する方向の一方におけるカムシャフトの回転運動に転換し、歯付ラックはねじ山ナットから延在し、ナットの軸は歯状部の直線軸と平行に配列され、ナットは、回転可能に実装されるが線形運動が制約されるリードねじの相補的なねじ溝とかみ合う、カムブレードと、リードねじを駆動して２つの対向する方向のいずれか一方において回転させるための駆動部であって、それによって、歯付ラックの線形運動を引き起こす、駆動部と、カムブレードと関連付けられる伸長シャフトと、ガイド溝を含有するガイドトラックとを有し、動作中、伸長シャフトは運動するようにされ、それによって、カムブレードとプラットフォームの背面との間の分離が調整される。
【００１５】
延長軸とカムブレードとの間の接続は望ましくは多軸接合を含む。望ましくは、延長軸はカムブレード平面に対して回転可能に実装される。任意選択的に、回転可能に実装されるものは、カムブレード内に提供される１つまたは複数の追加のローラと相互作用するように構成されるローラである。
【００１６】
歯付ラックは、任意選択的に、カムシャフトと軸方向に平行に整列する別個のシャフト上に回転可能に実装される第２の歯車と動作可能に係合するために直線的に伸長する。
【００１７】
任意のサブシステムにおいて、線形アクチュエータは、２つの方向のうちの一方におけるピストンの線形運動を支援する役割を果たす弾性付勢手段を含有することができる。弾性付勢手段は任意選択的に、ピストンが収縮するときに張力下に置かれるとともにピストンが伸長するように運動するよう促す傾向にあるばねを備える。弾性付勢手段はピストンの一端または両端に提供されることができる。１つのオプションでは、弾性付勢手段はピストンによってケーシング内に封入される。
【００１８】
任意選択的に、線形アクチュエータのケーシングの自由端には、取り付け開口が提供される。好都合なことには、開口は、その中に回転可能に実装されるカムシャフトを受け入れる。取り付け開口は、線形アクチュエータケーシングの端部の周囲に回転可能に実装される取り付け要素の一部を形成することができる。カムシャフトおよび取り付け要素は、好都合なことには２つの直交する軸を中心として回転可能に実装される。
【００１９】
線形アクチュエータの対向端において、出てくるピストンがローラ内で終端することができる。任意選択的に、出てくるピストンは、それに対して弾性付勢手段が押し付けられることができる環状カラーを含むことができる。
【００２０】
線形アクチュエータは任意選択的に、空気圧式または液圧式に制御されることができ、チャンバに入る、および／またはチャンバを出る流体の通過速度を制御するために、そのケーシング内に１つまたは複数の弁を組み込むことができる。１つまたは複数の弁は一方向弁であってもよいし、二方弁であってもよい。チャンバは、各々が任意選択的に弁を含有する複数のチャンバに分割されることができる。
【００２１】
１つの実施形態では、プラットフォームは、サブシステムおよび回転アクチュエータを収納する動作セクションを挟む第１の壁および第２の壁を備える。動作セクションは３つの小セクション（サブセクション）、すなわち、サブシステムを収納する２つの外側セクション、および回転アクチュエータを収納する内側セクションに分割される。カムのガイドラックは第１の壁の中に具現化される。この実施形態における枢動は、第１の壁付き突起および第２の壁付き突起と動作可能に接続される枢動可能実装運動要素を含み、第１の突起は第１の壁と接続し、第２の突起は第２の壁と接続する。少なくとも枢動可能接続要素ロックは、好都合なことには、サブシステムの作用を受けて壁の距離間隔が変化すると伸長および収縮することが可能な伸縮可能構成要素を備えることができる。例えば、伸縮可能構成要素は、空気圧シリンダまたは液圧シリンダのような流体ベースのシリンダである。枢動可能接続要素ロックは、各壁付き突起に対して少なくとも１つの軸において枢動可能に取り付けられる。例えば、この枢着は、例えばローズベアリングを含み得る多軸接合によって達成され得、これによって要素ロックがそのそれぞれの壁付き突起との接続を中心として軸方向および半径方向に回転することが可能になる。代替的な実施形態では、複数のサブシステムが第１の壁と第２の壁との間に挟まれ、カムのガイドトラックは第１の壁および第２の壁の各々の中に具現化される。サブシステムは複数の異なる向きに向けられ、例えば、４つのサブシステムが４つの相互に直交する向きに向けられることができる。枢動手段は枢動接合を含有する１つまたは複数のサブシステムにおいて具現化される。各サブシステムは１つまたは複数のロック要素を含有する。ロック要素は望ましくは、数にして４つを含み、そのうち２つは望ましくは第１の壁に隣接して位置付けられ（上側のセット）、２つは第２の壁に隣接する（下側のセット）。ロック要素は各々、隣接する壁上に提供される突起と係合する。
【００２２】
代替的な実施形態では、複数のサブシステムが第１の壁と第２の壁との間に挟まれ、カムのガイドトラックは第１の壁および第２の壁の各々の中に具現化される。サブシステムは複数の異なる向きに向けられ、まとめてともにリンクされてカムシャーシを形成する。枢動手段は枢動接合を含有する１つまたは複数のサブシステムにおいて具現化される。
【００２３】
好ましくは組み込まれるとき、回転アクチュエータは内蔵式ユニットであり、当該内蔵式ユニットは、アクチュエータであって、当該アクチュエータの回転の方向によって決定される２つの対向する方向のうちの一方においてリードねじを回転させるように動作可能である、アクチュエータを備え、リードねじはナットを保持し、ナットはリードねじの軸と平行に延在する歯付ラックを保持し、歯付ラックはリードねじおよび歯付ラックに直交して配列されるシャフト上に実装される第１の歯車、第１の歯車よりも直径が大きく第１の歯車と同軸上に実装される第２の歯車、および第１の歯車および第２の歯車を分離するばね要素と係合し、第２の歯車は第３の歯車とかみ合い、第３の歯車は第４の歯車とかみ合い、第４の歯車は出口シャフト上に実装されるとともに、出口シャフトをアクチュエータの回転の方向によって決定される２つの対向する方向のうちの一方において回転させる。
【００２４】
ばね要素は任意選択的に、一対の同心円状リング、および、当該リングを接続する１つまたは複数の弾性付勢歯を備える。
【００２５】
第４の歯車は任意選択的に、弾性付勢手段によってリードねじのケーシングに取り付けられる。例えば、弾性付勢手段は一端がケーシングおよび歯車の各々に接続されているばねである。
【００２６】
歯状部は任意選択的に、第１の歯車から離脱可能であり、それによって、第２の歯車が自由に回転することが可能になる。離脱は任意選択的に、歯付ラックを第１の歯車から離して持ち上げるように構成される外部アクチュエータに、歯付ラックを動作可能に接続することによって達成されることができる。例えば、これは、歯付ラックとケーシングを共有するとともに外部アクチュエータによって独立して運動可能なバーを、当該バーの運動が共有されるケーシングを介して歯付ラックに伝達されるように組み込むことによって達成されることができる。
【００２７】
出口シャフトは伸長され、第２の回転アクチュエータと動作可能に係合されることができる。例えば、限定ではなく、第２の回転アクチュエータは手動操作ハンドルまたは電動モータであることができる。
【００２８】
代替的に、伸長された出力シャフトは、既に記載されているような１つまたは複数の追加のカム操作サブシステムを取り付けるために使用されてもよい。複数のサブシステムがそのように接続される場合、それらは本明細書においては「カムネスト」（ｃａｍ  ｎｅｓｔｓ）と称される。取り付けは、任意選択的に既に記載されている回転可能実装取り付け開口によるものであり得る。
【００２９】
それゆえ、別の実施形態では、プラットフォームは複数の向きにおいて配列される複数のカムネストを組み込むことができる。
【００３０】
カムネストは望ましくは対にされ、それによって、対のうちの各々が対のうちの他方のカムに対して反転する。
【００３１】
別のオプションでは、プラットフォームは、サブシステムおよび枢動手段を収納する動作セクションを挟む第１の壁および第２の壁を備える。各サブシステムは、少なくとも１つのカムまたはカムネストの断面（ｐｒｏｆｉｌｅ）、少なくとも１つのカムまたはカムネストの回転方向、および少なくとも１つのカムまたはカムネストの上に配置される負荷に対して自由に運動するように構成される。
【００３２】
任意選択的に、サブシステムは、二端において第１の壁および第２の壁の各々と動作可能に接続し、各端は、その上にローラが実装されるシャフトに対して枢動可能に接続され、ローラは、第１の壁および第２の壁の各々の中に提供されるガイドトラックと係合し、それに対してスライダ手段も枢動可能に実装されるガイドを含み、当該スライダ手段はそれぞれの第１のまたは第２の壁に枢動可能に接続され、シャフトの１つは実装されるローラとサブシステムとの枢動接続との間に枢動接合を組み込む。
【００３３】
任意選択的に、任意のサブシステムがロック要素を組み込んでもよい。任意選択的に、ロック要素は以下のように構成される、すなわち、ケーシングは、ケーシング内に回転可能に実装されるリードねじの軸と平行なスロットを組み込み、ナットがリードねじとねじ止め係合されるとともに、スロット内に受け入れられる、半径方向外向きに伸びる突起を含み、それによってナットがリードねじとともに回転することが防止され、モータはリードねじを回転するように駆動するためのものであり、それによって、ナットとリードねじとの間の相対的な軸方向運動がもたらされる。
【００３４】
スロットの入ったケーシングは任意選択的に、外来粒子の侵入を防止するカバーによって包囲（密閉）される。
【００３５】
例として、本発明、および、本発明の実施形態において使用するのに適した新規の構成部品を、添付の図面を参照してここに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態において使用するためのロック要素の一実施形態の上面図である。
【図２】本発明の実施形態において使用するための線形アクチュエータの側断面図である。
【図３】本発明の実施形態において使用するためのカム操作サブシステムの上面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態において使用するためのカム操作サブシステムの側面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態において使用するためのカム操作サブシステムの側断面図である。
【図５Ａ】本発明によるプラットフォームの第１の実施形態の上面図である。
【図５Ｂ】本発明によるプラットフォームの第２の実施形態の上面図である。
【図５Ｃ】本発明によるプラットフォームの第３の実施形態の上面図である。
【図６】本発明の実施形態において使用するための歯車箱の側断面図である。
【図７】本発明の実施形態において使用するための浮動軸サブシステムの上面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の上面図である。
【図９Ａ】プラットフォームが完全に下げきられたときの、図８において参照されているカムネストの側面図である。
【図９Ｂ】プラットフォームが部分的に上げられたときの、図８において参照されているカムネストの側面図である。
【図９Ｃ】プラットフォームが完全に上げきられたときの、図８において参照されているカムネストの側面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、本発明の実施形態において使用するためのプラットフォーム壁固定のためのサブシステムの正面図である。図１０（Ｂ）は、本発明の実施形態において使用するためのプラットフォーム壁固定のためのサブシステムの側正面図である。
【図１１】本発明の非特定的な実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明は任意選択的に、本出願人の他の係属中の特許出願および特許、具体的には国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２６１号、国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２５０号および国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２５５号、ならびに国際公開第２００５／０１８５２２号に記載されている構成要素を使用する。しかしながら、適切かつ当業者に理解されるような他の適切な線形アクチュエータ、回転アクチュエータまたはカムの構成を使用することが可能である。本発明がいかなる従来技術よりも先進的であり、かつ明らかな進歩性を有し、従って本発明が当該技術分野を発展させることも明らかである。
【００３８】
図１は、スロット６を有するケーシング１０を特徴とするロック要素１を示している。ケーシングは、少なくとも１つの内部構成要素を的確に保持することを可能にする。一般的に、ケーシングは、ベアリング１２Ａおよび１２Ｂとともにケーシング内に保持されるリードねじ４を保持することを可能にし、ベアリングはリードねじ４を低い摩擦で回転させることを可能にする。リードねじは、少なくとも１つの穴８Ｂを特徴とするナット８Ａとかみ合い、さらにモータ１４に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられる。モータ１４はケーシング１０内の空洞２内に配置される。それゆえ、モータの回転によってリードねじが回転し、リードねじがナット８Ａとかみ合っている構成によって、ナットはモータがいずれの方向に回転するかによって決まる第１の方向または第２の方向においてリードねじの軸に沿って直線的に運動する。
【００３９】
ナット８Ａは一般的にケーシング１０内に入る部分と、ケーシングの外に出る部分とを有し、それによって、それらの部分が永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される。限定ではなく一般的に、これらの部分間の取り付けまたは一体化はスロット６を介してケーシングを出ており、従って、これらの部分の取り付けまたは一体化とスロットとの間の関連付けによって、ナット８Ａがリードねじの軸を中心として回転することが防止される。限定ではなく一般的に、スロットとナットとの間の関係は、注油または適切なベアリングを特徴とすることが可能である。限定ではなく一般的に、スロットは湿気または微粒子を抑制するための少なくとも１つのカバーを特徴とし、それによって、カバーはナットが運動するとともに、当該ナットの正面および背後の両方においてスロットを被覆することを可能にする。一般的に、１つがナットの正面に配置され、１つがナットの背後に配置される、２つのカバーが使用され、一般的に両方の事例においてカバーの一端がナットまたはケーシングに永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される。
【００４０】
図２は、線形アクチュエータ１６を示す。本明細書における任意の実施形態において任意のタイプの適切な線形アクチュエータが使用されることが可能であるが、一般的に示されているものの変形形態が使用される。示されている線形アクチュエータは小型アクチュエータであり、Ｃｏｒｃｏｓｔの線形アクチュエータの特許において詳述されているため、ここでは簡単な説明のみが提供される。
【００４１】
線形アクチュエータ１６はそれ自体のケース３４を特徴とするか、またはフレーム内に組み込まれることが可能である。線形アクチュエータは、駆動カラム２４に取り付けられるか一体化されるリードねじ３２とかみ合うピストン棒１８を特徴とする。ピストンは、限定ではなく一般的に、少なくとも１つの突起２６を有し、当該突起は限定ではなく一般的に、少なくとも１つの内部カラム２２内に配置される少なくとも１つのスロット２８と係合する。駆動カラムは少なくとも１つのベアリング３０上に配置される。線形アクチュエータは一般的に、少なくとも１つの電気モータ２１を特徴とするが、手動アクチュエータも使用され得る。モータは歯車２０に取り付けられ、それによって、アクチュエータ２１が回転すると、歯車２０が回転する。歯車２０は駆動カラム上の対応する歯車とかみ合っており、従って、モータ２１が回転する結果として駆動カラムが回転する。
【００４２】
駆動カラムの回転によって今度はリードねじ３２が回転し、そのピストン１８とかみ合っている構成によって、モータ２１の回転方向に応じて決まる第１の方向および第２の方向においてピストン運動を受ける。ピストンの少なくとも１つの突起２６によってピストンの回転が抑制され、その少なくとも１つのスロットとの関係によってピストンが正確な向きに保たれる。
【００４３】
少なくとも１つのモータ２１の駆動カラムおよび／またはリードねじに対する多くの他の向きが許容可能であり、モータの最終的な向きならびに数および配置は用途の要件に応じて決まることが当業者には認識されよう。例えば、複数のモータが駆動カラムの周りに半径方向に、他端よりも一端の方に向けてまたは全体的に中央に位置付けられることが可能であることが認識されよう。
【００４４】
図３は、カムセクション４０を示す。カムセクションは、内部構成要素の操作中、少なくとも１つの内部構成要素を十分に保持することが可能であるケーシング７８を有する。限定ではなく一般的に、ケーシングは操作中またはそれ以外で構成要素を内蔵することを可能にし、従って、非応力部材と称されることが可能である。無論、ケーシングの幾何形状は、別のデバイスおよび／もしくはフレームならびに／または他のこのような物品内に組み込まれることができ、デバイスおよび／もしくはフレームなどはケーシング７８と同じ機能を実行することが可能であることが認識されよう。
【００４５】
ケーシングはカムシステムを収容することが可能であり、カムシステムは少なくとも１つのベアリングを示し、この事例において、限定ではないが、中央カムシャフト４８Ａを保持する３つのベアリング４２、４６および５２を示す。一般的に、カムシャフトはカム４８Ｂに永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化され、それによってカムシャフトの回転がカムを回転させる。カムは内部構成要素を特徴とするとともに支持することが可能である。カムシャフトは一般的に、歯状部を永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化され、一般的に、これは全ギアまたは部分ギアを形成することが可能である。歯状部４４は、それがかみ合うカムシャフト歯状部に適合する。
【００４６】
歯状部は、さらなる歯状部分を有する尾部を特徴とすることが可能であり、歯状部分は歯車６４とかみ合い、歯車６４は少なくとも１つのベアリング６２またはシャフト５８上に永続的にまたは取り外し可能に配置されることが可能であり、それによって、低い摩擦で回転することが可能であり、歯車が受ける力がシャフトを介してケーシングに伝達されることが可能である。歯車６４はシャフト５８と一体化されることが可能である。歯付ラック４４は、アーム７２をさらに有し、それによって、アームはナット７０に一体化されるか、または永続的におよび／もしくは取り外し可能に取り付けられる。ナット７０はリードねじ７４とかみ合い、当該リードねじは少なくとも１つのベアリング７６によって保持される。
【００４７】
リードねじはアクチュエータ６８に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられ、それによって、アクチュエータは電気モータまたは手動で作動されるアセンブリであることが可能である。一般的に、かつこの事例において、アクチュエータは電気モータである。
【００４８】
カム４８Ｂは、ローラまたはベアリングタイプ要素５６を特徴とし、少なくとも１つのローラまたはベアリングタイプ要素は伸長シャフト５４を特徴とすることが可能である。一般的に、伸長シャフト５４は、カムと永続的にもしくは取り外し可能におよび／または移動可能に取り付けられるかまたは一体化され、所望の動作パラメータに対して或る程度の柔軟性があることを特徴とすることが可能である。一般的に、伸長シャフト５４は移動可能であり、ここで伸長シャフト５４は、カムとの多軸または単軸接続を特徴とすることが可能である。一般的に、少なくとも１つのベアリングまたはローラは、伸長シャフト５４の軸を中心として回転するか、またはシャフト軸を中心としてシャフトとともに回転する。伸長シャフト５４は、限定ではなく一般的に、少なくとも１つのガイドトラック５０上の溝内に係合する。
【００４９】
ガイドトラック内のチャネルは一般的に（限定ではなく）、伸長シャフト５４が必要である場合に一端から入って他端を出ることが可能であるような開チャネル、または、チャネルが閉じており溝に類似している半チャネルの形状にされるとともに当該チャネルであることが可能である。一般的に、少なくとも１つのガイドトラック５０は第１の表面または第２の表面に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化されて、各表面に対する第１のガイドトラックおよび第２のガイドトラックを形成する。
【００５０】
カムシステムは第１の方向または第２の方向において回転するアクチュエータ６８によって動作し、生成された回転運動はリードねじを対応する方向において回転させ、続いてリードねじとナット７０とがかみ合った関係によって、ナット７０を第１の方向または第２の方向においてリードねじの軸に沿って直線的に運動させる。ナットの運動によってアーム７２が運動し、続いて歯付ラック４４が運動して、それらの両方はリードねじの軸に対して直線的にかつ平行に運動する。歯付ラック４４の運動によって、歯付ラックが各々とかみ合った関係を有することに起因して、歯車６４およびシャフト４８Ａが回転する。シャフトがそれぞれの第１の方向または第２の方向において回転すると、カム４８Ｂは、一般的には時計回りまたは反時計回りの方向において回転するカムに対応する第１の方向または第２の方向のいずれかにおいて回転する。カムが第１の方向または第２の方向のいずれかにおいて回転すると、一般的に第１の表面または第２の表面と接触する少なくとも１つのローラまたはベアリングは力および運動をその表面に移す。
【００５１】
伸長シャフト５４はガイドトラック５０と係合するが、認識されるであろうように、カムが第１の方向において回転する場合、伸長シャフト５４は第１のガイドトラックと係合し、カムが第２の方向において回転する場合、伸長シャフト５４は第２のガイドトラックと係合する。一般的に、かつ、カムが第１の方向と第２の方向との間で等しい位置にあるゼロ位置にカムを置くと、第１のガイドトラックおよび第２のガイドトラック内のチャネルもゼロ位置にあることになり、その位置において、それらは少なくとも１つの統合チャネルプロファイルを形成することになり、これは伸長シャフト５４がカムの回転方向に対してチャネル間を運動することを可能にする。一般的に、少なくとも１つの第１のガイドトラックおよび／または第２のガイドトラック内の少なくとも１つのチャネルは、チャネルが開チャネルであるかまたは閉チャネルであるかにかかわらず開口端を有する。
【００５２】
記載されているようなカム４８Ｂは、第１の面および／または第２の面上の少なくとも１つのローラおよび／またはベアリングを特徴とすることができ、従って、カム回転方向に関する少なくとも１つのローラおよび／またはベアリングと少なくとも１つのカムシャフト軸との間の関係がカムのプロファイルを画定する。カムが、カム上に分散される複数のローラおよび／またはベアリングを有する場合、カムが回転すると、少なくとも１つのローラおよび／またはベアリングとカムシャフト軸との間の関係が変化し、従って、カムプロファイルがその回転に関して変化することが可能であることが認識されよう。第１の面および第２の面上のカムプロファイルは異なるかまたは同じであることが可能である。
【００５３】
少なくとも１つの第１のガイドトラックまたは第２のガイドトラック内の少なくとも１つのチャネルは、少なくとも１つの表面が少なくとも１つのカムから持ち上げられることを可能にすることが可能であり、それによって、少なくとも１つのカムおよび少なくとも１つの表面がもはや接しておらず、それにもかかわらずシャフトの伸長は依然として少なくとも１つのチャネル内にあり、またそれによって、少なくとも１つの表面がカムアセンブリ全体から離れることが可能でないことが認識されよう。
【００５４】
図面は、カムケーシングと永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化されることができる少なくとも１つのロック要素１をさらに示している。いくつかの事例において、カムセクションはいかなるロック要素も必要としない。一般的に、ロック要素はケーシングと一体化され、限定ではなく一般的に、４つのロック要素が使用される。
【００５５】
図面は２つのロック要素のみを示しているが、２つのさらなるロック要素が示されているものの直下に位置付けられる。一般的に、ロック要素はカムセクションを少なくとも１つの表面に対して保持するために使用され、それによって、上側ロック要素は一般的に、カムセクションを第１の表面に対して保持し、一方で下側ロック要素は一般的に、カムセクションを第２の表面に対して保持する。
【００５６】
伸長シャフトは長さが可変であることが可能であり、それによってシャフトの一部がばねで留められ、シャフトの一部はシャフトの別の部分の上でスライドすることが可能であることが当業者には認識されよう。
【００５７】
図４Ａおよび図４Ｂは可変形態カム４４Ａおよび４４Ｂを示している。カム４４Ａおよび４４Ｂが４４のすべての機能および特徴だけでなく互いのものをも呈するため、既に論じられたカム４４（図３参照）はカム４４Ａおよび４４Ｂに関して本明細書において説明されるすべての機能および特徴を呈することが可能である。機能および特徴のいずれか１つおよび／もしくはすべてならびに／または任意の組み合わせをこのようにカム４４、４４Ａまたは４４Ｂに適用することが可能であることによって、本明細書において機能および特徴が一度だけ説明され各カムに関して繰り返されなくてもよいことは当業者には明らかであろう。
【００５８】
図４Ａを参照すると、カム４４Ａはカム内の線形アクチュエータ１６（図２参照）を特徴とすることができることを示している。線形アクチュエータは、伸長および収縮し、従って、カムの第１の方向または第２の方向のいずれかにおける回転によって、またはカムが静止している間に、カムプロファイルを任意の点において変更することが可能である。一般的に、カム４４Ａは、ベアリングまたは他の低摩擦回転要素によってカムに運動可能に取り付けられる少なくとも１つのローラおよび／またはベアリング８０を特徴とする。一般的に、少なくとも１つのローラまたはベアリングは、線形アクチュエータ（図２参照）のピストン１８に運動可能に取り付けられ、またさらに、線形アクチュエータのピストンは、ピストン１８に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化されることができる、直径が増大している部分またはカラー８２を特徴とすることができる。少なくとも１つのばね８４は、カラーとカムまたは線形アクチュエータの本体との間に配置されることが可能である。
【００５９】
ばねは限定ではなく一般的に、カラーが線形アクチュエータの本体に向かっている、ピストンが第１の伸長されていない位置にあるときは押し込まれる。線形アクチュエータは、ピストンを第１の方向においてピストンの第２の位置へと伸長させることが可能であり、それによってピストンは本体から離れて伸長し、それによって、次いでばねが元に戻り、カラーに対して力を与えることが可能になる。ばねが元に戻ることによって、線形アクチュエータがピストンを伸長させるために必要とされる力が低減される。
【００６０】
線形アクチュエータが収縮するとピストンは第２の方向において運動し、ばねは縮むが、ばねはカムの端部上に存在する負荷、および、一般的にローラおよび／またはベアリング８０上に位置する負荷の関数として縮む。このようにして、ばねは、自身に対する負荷および自身の運動の関数としてエネルギー蓄積部および減力デバイスとしての役割を果たす。
【００６１】
カム４４Ａは、シャフト取り付け穴９０を特徴とすることが可能であり、カムは図３からの４８Ａのようなカムシャフトに取り外し可能にまたは永続的に取り付けられるかまたは一体化されることが可能である。さらにまた、カムは一体枢動部を介して少なくとも１つのさらなる回転軸を特徴とする。カムは一般的に、回転可能に接合される２つのセクションを特徴とし、それによって、第１のセクションは、ベアリング８６を用いて第２のセクション内に配置されるキノコシャフト８８を特徴とし、それによって、第２のセクションはキノコシャフト８８の軸を中心として、一般的にカムシャフト軸と垂直に回転することが可能である。
【００６２】
図４Ｂはカム４４Ｂを示し、説明されたようなユニットは４４Ａおよび４４のすべての特徴および機能を呈することが可能であり、従って、同じであるいずれの項目も説明されない。カムはピストン１８を図４Ａとは異なる様式で使用する。この事例において、ピストンは、図４Ａでは第１のばねと称されていた、本体９６とカラーとの間のばねを特徴とすることが可能であるが、ピストンは、第２のばねと称される少なくとも１つの他のばねを特徴とすることも可能である。この第２のばね１０２は、カム本体９６の少なくとも１つの内面とピストンヘッド１００との間でカムの内部に追加される。
【００６３】
少なくとも１つの第２のばねは一般的に、内部ロッド９８の軸の周囲に位置し、内部ロッドはカム本体９６に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される。
【００６４】
内部ロッド９８はピストン１８内に位置し、それによって、ピストンはロッドを運動可能に受け入れ、一般的にピストンはロッドの上部の上でスライドする。ピストンおよびそれゆえにピストンヘッドが第１の方向において運動すると、少なくとも１つのばねは伸び、従って、第１のばねおよび少なくとも１つの第２のばねは伸び、第１の方向におけるピストンおよびピストンヘッドの運動を支援する。しかしながら、第２の方向において少なくとも１つのローラおよび／またはベアリングにおける力が増大すると、少なくとも１つのばねが縮む。第１のばねおよび第２のばねは、異なる収縮および伸長特性および特徴、または同じこのような特性および特徴を特徴とすることが可能であり、従って、ピストンの第１の運動および第２の運動は異なる負荷および速度に関して動作することが可能である。
【００６５】
カムは、限定ではなく一般的に、少なくとも１つの弁１０４を特徴とし、弁は一方向弁または二方弁である。弁は圧縮性または非圧縮性の流体と協働する。一般的に、弁は圧縮性流体に対する空気圧弁である。少なくとも１つの弁が、ピストンヘッド１００の第１の面において少なくとも１つの第２のばね１０２を収容する第１のチャンバに対するカムの第１半部内に配置される。
【００６６】
流体は、収容されることが可能である第１のチャンバ、従って、ピストンに対する第１の方向または第２の方向における任意の運動が、少なくとも１つの弁特性および特徴に関して速度および保持時間の観点から制御されることが可能である。少なくとも１つのばねおよび少なくとも１つの弁は互いに対して、および、それらのそれぞれの第１の方向および第２の方向におけるピストンおよびカムの必要とされる動作パラメータに対して整合されることが可能である。負荷に比例するままである少なくとも１つの第１のばねおよび第２のばねとは異なり、弁は、負荷がカムに加えられる程度の大きさおよび速度に基づいてピストン運動、およびそれゆえにカムプロファイルを変化させる能力を提供する。これは、カムピストン、およびそれゆえにカムプロファイルが、加えられる負荷に対して、その加えられる速度および程度の大きさの観点から不均衡に変化することが可能であることを意味する。
【００６７】
少なくとも１つの弁がカムピストン、およびそれゆえにカムプロファイルの変化率を、負荷および負荷速度に関して変更されることを可能にすると述べることができる。これは、２部カム幾何配列の変更を可能にし、ばねは、或る大きさの負荷がカムに加えられる速度に対して一定のかつ比例する応答を与えることが可能であり、一方で弁は、或る大きさの負荷がカムに加えられる速度に対して、ならびに、第１の方向および／または第２の方向におけるピストン運動のすべてに対して、ならびにそれゆえに少なくとも１つのカムの長さ、ならびにそれゆえに少なくとも１つのカムのプロファイルに対して不均衡な応答を伝えることが可能である。
【００６８】
弁はカムの第２のチャンバおよび第３のチャンバ内に配置されることが可能であり、第２のチャンバはピストンヘッド１００の第２の面にあり、第３のチャンバはロッド９８の動作に必要な空間であり、それぞれのピストン１８、および弁は実際のピストン自体にフィットすることが見込まれることが当業者には認識されよう。第２のチャンバおよび第３のチャンバに対応する第２の弁および第３の弁は第１の弁と同じように動作し、すべての弁は、動作可能に調和するか、または動作可能に互いに独立していることが可能である。
【００６９】
図５Ａは、少なくとも１つのカムセクション４０を特徴とする第１の実施形態１２０を示す。この第１の実施形態では、４つのカムセクション４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃおよび４０Ｄが使用され、示されているカムセクションの各々は、図３におけるカムセクション４０に関して説明されたものと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。
【００７０】
さらに、少なくとも１つのカムセクション４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃおよび４０Ｄにおいて特徴とされている少なくとも１つのカムは、図３、図４Ａおよび図４Ｂからのカム４４，カム４４Ａおよびカム４４Ｂに関して説明されたものと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。
【００７１】
第１の実施形態は、全体的に第２の表面１３２の上に位置する第１の表面１２４を含む。これらの表面の間には、ベローズ要素１２２および少なくとも１つのカムセクションが配置される。ベローズ要素は、少なくとも１つのカムセクションを包含しながら表面のそれぞれの運動を可能にする。この事例において、ベローズ要素は３つの異なるセクションを有し、第１のセクションはカムセクション４０Ａおよび４０Ｂを包含し、第２のセクションはカムセクション４０Ｃおよび４０Ｄを包含し、ベローズ要素の第３のセクションは、少なくとも１つの幾何学的に可変の枢動可能に接続される運動ロック１２８ならびに関連構成要素１２６および１３０を包含する。
【００７２】
各カムセクションは一般的に、それ自体の少なくとも１つのガイドトラック５０（図３参照）およびチャネルを有する。この第１のガイドトラックは第１の表面１２４に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される。それぞれのカムセクションの少なくとも１つのカムは、その伸長シャフトを介してそれぞれの第１のガイドトラックのチャネルと係合し、その少なくとも１つのベアリングおよび／またはローラを介して第１の表面の第２の側と係合する。それゆえ、カムが第１の方向または第２の方向において回転すると、ベアリングおよび／またはローラは力および／または運動を第１の表面に伝達し、従って、第１の表面は少なくとも１つのカムプロファイルおよび回転運動に対して運動する。この実施形態ではカムセクションは第２の表面１３２に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化されるため、この実施形態におけるカムセクションはロック要素１を特徴としない。限定ではなく一般的に、少なくとも１つの枢動可能に接続される運動要素ロック１２８および関連構成要素は、第１の表面と第２の表面との間に位置している。要素ロック１２８は第１の壁付き突起１２６および第２の壁付き突起１３０に永続的にまたは取り外し可能にもしくは移動可能に接続され、１２６は第１の表面に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化され、１３０は第２の表面に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられる。
【００７３】
少なくとも１つの枢動可能に接続される要素ロック１２８は、伸縮可能構成要素であるが、表面間のそれぞれの運動とともに伸長および収縮することが可能である。一般的に、伸縮可能構成要素は、空気圧シリンダまたは液圧シリンダタイプの装置のような流体ベースのシリンダである。枢動可能接続要素ロックは、各壁付き突起に対して少なくとも１つの軸において枢動可能に取り付けられる。取り付けは一般的に、これによって要素ロック１２８がそれぞれの壁付き突起との接続を中心として軸方向および半径方向の両方に回転することを可能にするローズベアリングタイプのジョイントによるものである。
【００７４】
第１の表面は基準コーナおよび縁部に細分化されることが可能であり、第１の縁部は後方縁部であり、第２の縁部は前方縁部であり、第３の縁部は右手側縁部であり、第４の端部は左手側縁部である。コーナに関して、第１のコーナは第１の縁部と第４の縁部とを接続し、第２のコーナは第１の縁部と第３の縁部とを接続し、第３のコーナは第３の縁部と第４の縁部とを接続し、第４のコーナは第２の縁部と第３の縁部とを接続する。
【００７５】
カムセクション４０Ａおよび４０Ｄがそれらのカムを第１の方向において操作し回転させる場合、第１の縁部ならびに第１のコーナおよび第２のコーナが持ち上がり、カムセクション４０Ｂおよび４０Ｃがそれらのカムを第１の方向において回転させる場合、第２の縁部ならびに第３のコーナおよび第４のコーナが持ち上がり、カムセクション４０Ａおよび４０Ｂがそれらのカムを第１の方向において操作し回転させる場合、第４の縁部ならびに第１のコーナおよび第３のコーナが持ち上がり、カムセクション４０Ｄおよび４０Ｃがそれらのカムを第１の方向において操作する場合、第３の縁部ならびに第２のコーナおよび第４のコーナが持ち上がる。認識されるであろうように、すべてのカムは、同じまたは異なる速度において、かつ同じまたは異なる方向において独立してまたは同時に操作されることが可能であり、従って、第１の表面は多くの異なる運動の組み合わせを呈することが可能である。
【００７６】
カムセクション内のカムが独立して動作する場合、コーナは第１の表面の運動を伝達するために使用されることが可能である。第１の方向における独立した４０Ａの動作によって、第１の表面の第１のコーナが所望のものまで、または第１の表面の屈曲特性または特徴に関連して持ち上げられる。これは、対応するカムセクションに関連する第２のコーナ、第３のコーナおよび第４のコーナについても同じである。一例として、第１の表面の柔軟性ならびに他の少なくとも１つのカムの位置および運動に対応して、カムセクション４０Ｂが第３のコーナを持ち上げ、カムセクション４０Ｃが第４のコーナを持ち上げると、第２のコーナカムセクション４０Ｄは第１の方向において操作され、第２のコーナを持ち上げる。
【００７７】
すべての４つのカムセクションがそれらのそれぞれのカムを同時にかつ同じ速度で第１の方向において回転させる場合、第１の表面は垂直に持ち上げられ、各縁部およびコーナは同時に上昇して表面レベルを維持する。純粋に垂直に下げることは、カムが第２の方向において回転することによって達成されることが可能であり、カムが同時に第２の方向において回転すると、表面はすべての縁部およびコーナがそれらのそれぞれのレベルを維持するようなレベルにおいて運動する。
【００７８】
いずれかの方向における垂直運動は、いずれの時点においても停止または開始され、上述したような、一般的に第１の表面のコーナの運動に対応するような他のカム運動と組み合わされることが可能である。これによって、第１の表面の運動が可能になり、それによって、少なくとも１つのコーナが、少なくとも１つのカムの動作によって、および、一般的に少なくとも１つのカムをピボットとして使用することによって、少なくとも１つの他のコーナよりも高くもしくは低くなるか、または等しくなる。一般的に、この事例における、１つのコーナを別のコーナよりも高く上昇させるための運動は、２つのカムが第１の方向および第２の方向において運動すること、および、第１の表面を２つの他の一般的には静止しているカムまたは異なる速度で回転しているカムを中心として枢動させることによって達成される。
【００７９】
この実施形態のカムセクションは、第１の表面の複雑な運動を生成することが可能である。１つのこのような例は、すべての４つのカムが第１の方向において同じ速度において回転する結果として、第１の表面が第２の表面を上回るレベルで垂直に持ち上げられる場合である。少なくとも２つのカムセクション、例えば４０Ａおよび４０Ｃは、それらのそれぞれのカムを対向する方向において回転させ、それによって、セクション４０Ａに対応するカムからの第１の方向の回転およびセクション４０Ｃに対応するカムからの第２の方向の回転によって、第１のコーナがすべての他のコーナよりも上に運動し、一方で第４のコーナが他のコーナよりも下になる。セクション４０Ｃに対応するカムは、力および運動を第１の表面に伝達して第４のコーナを下向きに運動させることが可能になるためにシャフトの伸長によるガイドトラックとの接続を使用し、同時に、セクション４０Ａに対応するカムは、力および運動を第１の表面に伝達して第１のコーナを持ち上げるためにそのローラおよび／またはベアリングを使用している。カムセクション４０Ｂおよび４０Ｄに対応するカムはそれゆえ、第１の表面によって、ライブピボットポイント（ｌｉｖｅ  ｐｉｖｏｔｓ  ｐｏｉｎｔｓ）として使用され、それによって、表面はそれらのカムを中心として枢動している。
【００８０】
セクション４０Ｂおよび４０Ｄからのカムは、回転し、第１の表面のピボットポイントを上記の例に対して変化させることが可能である。その上、セクション４０Ｂおよび４０Ｄからのカムがこの位置を変更すべき場所にあり、一方で他のカムが静止していた場合、セクション４０Ｄのカムが第１の方向において回転し、セクション４０Ｂのカムが第２の方向において回転する、対向する方向における回転によって、第１の表面の第２のコーナはより高く上昇しそこで別のコーナ、一方で表面の第３のコーナは他のコーナのいずれよりも低く下げられることが可能であり、従って、セクション４０Ａおよび４０Ｃに対応するカムはライブピボットとして利用される。
【００８１】
この運動中、当業者は、これによって、第１の表面に対応する少なくとも１つのカムに対するローラおよび／またはベアリングの何らかの長手方向軸運動が所望されることになることに気づき得る。既に参照したように、カム４４、４４Ａおよび４４Ｂは、少なくとも１つの軸ピボットを特徴とすることが可能であり、従って、ガイドトラックおよび／または表面と少なくとも１つのカムとの間の任意の角度変化が対処されることが可能である。さらに、伸長シャフトも、カムに枢動可能に接続され、かつ／または可撓性材料から成ることが可能であり、それによって、伸長シャフトもガイドチャンネルに対応する関係における任意の角度変化に対処することが可能である。
【００８２】
カムの運動能力を使用して、第１の表面はらせん運動と称される運動を生成することが可能である。らせん運動は、第１のコーナがすべての他のコーナよりも上に上昇し、一般的に第４のコーナがすべての他のコーナよりも低くなる場合であり、第１の縁部は或る角度にあり、表面はよりも少なくとも１つのカムによって運動し、それによって、第１の縁部が水平基準位置（ｌｅｖｅｌ）になり、従って、第１のコーナおよび第２のコーナは同じ高さになり、第４のコーナおよび第３のコーナは一般的に同じ高さにある。
【００８３】
その後、表面は少なくとも１つのカムによって操作され、それによって、第２のコーナはすべての他のコーナよりも高くなり、第３のコーナはすべてのコーナよりも低くなる。一般的に、その後、表面は少なくとも１つのカムによって操作され、それによって、第４のコーナおよび第３のコーナ、ならびに、従って第３の縁部が水平基準位置になる。その後、第４のコーナがすべての他のコーナよりも高くなり、第１のコーナがすべてのコーナよりも低くなるように、表面が操作されることが一般的である。一般的な次の段階は、第３の表面が第４の表面と同じ高さになるまで上昇し、従って第２の縁部が水平基準位置になるように、第１の表面が操作されることである。最後から二番目の段階は、第３のコーナの運動であり、それによって、第３のコーナがすべての他のコーナの上になり、第２のコーナがすべての他のコーナの下になるようにコーナが操作され、最後の段階は表面の操作であり、それによって、第１のコーナおよび第３のコーナ、ならびに、従って、第４の縁部が水平基準位置になり、次の操作は表面が始まりに戻る運動であり、それによって、第１のコーナは他よりも高くなり、第４のコーナが最も低くなる。
【００８４】
第１の方向または第２の方向におけるカムの運動は、他の運動を生成するためのらせん運動全体を通じていずれの時点においても発生することが可能である。カムが独立しておよび同時に運動することが可能であるのと同様に説明されたように、それらは、異なる速度において同時に運動することも可能であり、従って、らせん運動が達成されることができ、一方で、上記のようならせん運動における動きと同様に第１の表面は付加的に、第２の表面に向かって、および第２の表面から離れて運動することも可能であり、従ってらせん運動が動的な多軸らせん運動になるという点において、第１の表面の全体の高さが変化している。
【００８５】
それらが示されている位置および向きにあるカムセクション、および、それゆえにカムは、第１の表面の特定の運動の第１の部分を支援するための少なくとも１つの要素１２８を必要とする。この要素は一般的に図示されているような向きになっているが、いくつかの要素は所望に応じて使用され、および異なる向きにあることが可能であることが認識されよう。要素１２８ならびに壁付き突起１２６および１３０は第１の表面の運動に対して追加の特徴を提供し、その一例は、カムセクション４０Ａおよび４０Ｄが第１の方向においてそれらのカムを回転させ始め、第１の縁部を持ち上げ始める場合である。従って、第１の表面によって、カムセクション４０Ｂおよび４０Ｃのカム上で枢動することが望まれる。カムセクション４０Ｂおよび４０Ｃならびにそれらのそれぞれカムは一般的に最低点にあり、カムは第２の方向において完全に回転しきっているか、またはゼロ点にあり、そのためこの運動は一般的に許容可能である。しかしながら、カムセクション４０Ｂおよび４０Ｃのカムがゼロ点にない場合、第１の表面は、各カムセクション４０Ｂおよび４０Ｃからのカムの少なくとも１つのベアリングおよび／またはローラに対する望ましくないスライド運動をもたらす可能性がある。
【００８６】
表面のこの可能性のある望ましくない運動は要素１２６上の運動をもたらし、これは、その第２の壁付き突起１３０との接続を中心とする枢動および第１の表面の第２の縁部に向けての運動を試みる要素において現れる。要素のこの運動は、それを第２の壁付き突起１３０の壁付き部分、およびさらに、第１の壁付き突起１２６の壁付き部分に係合させる。これらの係合は要素１２６の運動をロックし、従って、第１の表面の少なくとも１つの軸に対する運動をロックする。従って、カムセクション４０Ａおよび４０Ｄ内のカムが回転し続けることによって、第１の表面はセクション４０Ｂおよび４０Ｃのカムを中心として枢動し、それゆえ、第１の表面はスライドせず、いずれの望ましくない運動も特徴としない。セクションからのカムが反転し、４０Ｂおよび４０Ｃが４０Ａおよび４０Ｄとして機能しなければならず、かつ４０Ａおよび４０Ｄが４０Ｂおよび４０Ｃとして機能しなければならないとすると、要素は依然としてロックするが、その第１の係合は第１の壁付き突起１２６の壁付き部分とのものになるであろうことが認識されよう。
【００８７】
要素１２８の伸縮可能である性質は、第１の表面と第２の表面との間の距離に関係なく要素がこのように機能することが可能であり、従ってカムセクションがこの向きにある第１の表面がこの運動タイプに対してつながりを持たないことを意味する。
【００８８】
２つの要素１２８ならびに関連構成要素１２６および１３０が使用される場合、要素１２８は同じ特性および特徴を有することができるが、各々が異なる特性および特徴を有することが可能であり、それによって、第１の表面の運動に対して異なる制限が適用されることが可能である。
【００８９】
上記に示しているように、表面が優先順位付けのないほぼ無限数の運動のオプションを特徴とすることが可能であり、動的な多軸らせん運動が行われることが可能であるのみならず、らせん運動中に高さの観点から第１の表面全体を平行移動させることも、従来技術にまさる、第１の表面の運動能力における基本的なステップの変化である。
【００９０】
上記に加えて、この実施形態におけるカムセクション内のカムは、図４Ａおよび図４Ｂにおける４４Ａおよび４４Ｂに関連して詳述されているカムの使用によって枢動および伸長の両方が可能である。従って、上記のように少なくとも１つのカムの回転によって第１の表面が操作されることが可能であるのみならず、第１の表面は付加的に、カムの長さおよび／またはプロファイルの幾何形状と、カムに負荷が加えられる程度の大きさおよび速度、ならびにその負荷に対するカムの位置の変化に関連して操作されることが可能である。
【００９１】
図５Ｂは、少なくとも１つの表面において動的多軸らせん運動を生成する能力を含む、第１の実施形態１２０と同じすべての機能および特徴を有することが可能な第２の実施形態１２１である。しかしながら、第１の実施形態とは異なり、図５Ａのこの第２の実施形態は、第１の表面および第２の表面の両方において動的多軸らせん運動を生成することが可能である。
【００９２】
カムセクション４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃおよび４１Ｄは第１の実施形態におけるカムセクション４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃおよび４０Ｄと同じすべての機能および特徴、ならびに、図３に記載されているカムセクション４０と同じすべての機能および特徴を有することが可能であり、特徴および機能が同じである場合、それらは既に本特許において記載されているため、詳細には説明されない。
【００９３】
第１の表面１２５は、本明細書において参照される任意の第１の表面および第１の実施形態において説明されているような第１の表面１２４と同じすべての機能および特徴を有することが可能である。第２の表面１３３は、本明細書において参照される任意の第２の表面および第２の表面１３２ならびに第１の実施形態において説明されているようなものと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。
【００９４】
各カムセクション４１Ａ、４１ｂ、４１Ｃおよび４１Ｄにおける少なくとも１つのカムは、図３からのカム４４と同じすべての機能および特徴、ならびに、それぞれ図４Ａおよび図４Ｂからのカム４４Ａおよび４４Ｂと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。
【００９５】
図面から示されているように、第１の表面１２５および第２の表面１３３は、第１の表面が第２の表面の上になるように位置付けられている。一般的に、これらの表面の間に少なくとも１つのカムセクションがある。この事例において、カムセクション、すなわち、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃおよび４１Ｄがこれらの表面の間に配置され、各カムセクションは図３に関連して説明されたようなものであることが可能である。図３において説明されたように、各カムセクションからのカムは第１の方向および第２の方向において回転することが可能であり、同じく既に説明されたように、各カムセクションは、少なくとも１つのカムの伸長シャフトと係合する少なくとも１つのガイドトラック５０（図３参照）を有する。
【００９６】
カムセクションごとに少なくとも２つのガイドトラック、すなわち第１のガイドトラックおよび第２のガイドトラックが存在する。第１のガイドトラックは第１の表面に取り外し可能にまたは永続的に取り付けられるかまたは一体化され、一方で、第２のガイドトラックは第２の表面に取り外し可能にまたは永続的に取り付けられるかまたは一体化される。各ガイドトラックは、１つの少なくとも１つのチャネルを有し、チャネルは開口端を有し、それによって、第１の表面および第２の表面がそれらの最も近くにあるかまたはゼロ表面ポイントにあるとき、第１のガイドトラックの第１のチャネルの開放端および第２のガイドトラックの第２のチャネルの開放端は、それらが１つのチャネルの形態であるようなものである。このガイドトラックゼロ点にあるチャネル、および、それゆえにガイドトラックは、構成要素が第１のチャネルおよび第２のチャネルの間を運動することを可能にする。
【００９７】
各カムセクション内の少なくとも１つのカムは、カムゼロ点と称されるゼロ点を有し、それによって、カムは一般的にカムシャフトの軸に対して垂直である。このカムゼロ点において、カム伸長シャフトは、表面およびガイドトラックがそれらのそれぞれのゼロ点にあるときに、伸長シャフトが第１のチャネルおよび第２のチャネル内にほぼ等しく配置され、それによって、カムの第１の方向における回転が、伸長シャフトが第１のガイドトラックに入って係合することを容易にし、一方で、カムの第２の方向における回転が、伸長シャフトが第２のガイドトラックの第２のチャネルに入って係合することを容易にするように配置される。カムゼロ点において、ガイドトラック、および、従って表面が同じくそれらのそれぞれのゼロ点にあるとき、伸長シャフトは第１のガイドトラックおよび第２のガイドトラックの第１のチャネルおよび第２のチャネルの両方に係合する。
【００９８】
図面は、この実施形態においては４つのカムセクションが図３において参照されるようなロック要素を特徴とすることを示している。図３から、４つのロック要素が各カムセクションに取り付けられるかまたは一体化される。カムセクションごとのロック要素は一般的に、２つがセクションの上部近くに、従って第１の表面の下側の最も近くに位置付けられて上側セットと称され、２つのロック要素が一般的にカムセクションの底部近くに位置付けられ、従って第２の表面の上部側近くに位置付けられて、下側セットと称される。
【００９９】
各表面は、永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される少なくとも１つの表面突起を有し、この事例においては、各表面はカムセクションごとに少なくとも２つの突起を有する。さらに図１を参照すると、それぞれの要素において各突起は穴８Ｂと位置整合しており、それによって、ナット８Ａが上側セットまたは下側セットに対応する第１の方向または第２の方向において運動するとき、ナット８Ａは穴８Ｂを介してそれぞれの表面突起と係合するか、または表面突起から解放される。表面がそれらのゼロ点にあるとき、少なくとも１つのカムセクションは、上側セットのロック要素を第１の方向において操作して第１の表面突起と係合させ、下側セットのロック要素を第２の方向において操作して第２の表面突起と係合させることが可能であり、従って、カムセクションが第１の表面および第２の表面の両方に対して係合およびロックされることが一般的である。
【０１００】
第１の表面の運動は、上側ロックセットが第２の方向において運動するときに上側セットのロック要素が第１の表面の突起から解放されることによって開始する。カムセクションを第２の表面と係合している下側ロックセットは第２の表面の突起と係合したままである。カムセクションのカムは、限定ではなく一般的に、独立して、同時にかつ同じまたは異なる速度で第１の方向において回転し、従って、第１の表面の動的多軸らせん運動が、この運動には限定されないが、一般的には達成される。関連するカム位置とは関係なく、その後カムは一般的にカムゼロ点に向かって第２の方向において回転する。第１の表面はカムセクションに向かって運動し、一度その最近傍または表面ゼロ点に来ると、上側ロック要素セットは第１の方向において運動して第１の表面の突起と係合し、一方で下側ロック要素セットは第２の方向において運動して第２の表面の突起から外れる。表面ゼロ点において、第１のガイドトラックおよび第２のガイドトラックはガイドトラックゼロ点にあり、カム伸長シャフトが、第１のガイドトラックチャネルおよび第２のガイドトラックチャネルに対応する、第１のガイドトラックから第２のガイドトラックへと運動することが可能である。カムセクションのカムは、独立して、同時にかつ同じまたは異なる速度で第２の方向において回転し続け、従って、第２の表面の動的多軸らせん運動が、この運動には限定されないが、一般的には達成される。
【０１０１】
両方の事例において、各々の純粋な垂直方向の持ち上げ、ならびに縦揺れおよび回転および表面の偏揺れを含む、カム運動の任意の組み合わせが、第１の表面または第２の表面について達成されることが可能である。表面がカムと係合することを可能にするカムの伸長シャフトは、しかしカムのプロファイルを制限せず、それゆえ、各表面の運動を制限しない。各表面は少なくとも１つのカムプロファイルに対応して運動する。
【０１０２】
この実施形態では、カムセクションの向きは各対向するカムセクションが同じ向きを有しないように示されている。図３を参照すると、この結果として、カムセクションに対応するガイドトラックの各々も異なる向きを有するようになる。限定ではなく一般的に、カムセクション４１Ａおよび４１Ｃは同じ向きになく、カムセクション４１Ｄおよび４１Ｂは同じ向きにない。しかしながら、カムセクションの異なる向きが、全体的におよび各対向するカムセクションに対しての両方で使用されることが可能であることが認識されよう。
【０１０３】
伸長シャフトを介するカムは、第１のチャネルまたは第２のチャネルを介して少なくとも１つの第１のガイドトラックまたは第２のガイドトラックと係合する。表面のいずれがカムによって運動されているかに応答して、表面は、任意の望ましくない運動が少なくとも１つの第１のガイドトラックおよび第２のガイドトラックの向きによってなくされるように保持される。例えば、カムセクション４１Ｃおよび４１Ｂの前方から後方への向きによって、表面がいかなる望ましくない右から左への（側方から側方への）運動を特徴とすることも不可能であることが確実になり、一方でセクション４１Ａおよび４１Ｄの向きによって、表面がいかなる望ましくない前方から後方への（前後）運動を特徴とすることも不可能であることが確実になる。それぞれのガイドトラックの向き、および、それぞれのカムとのその係合が望ましくない運動およびそのカムに対する力を置き、従って、カムは両方のそれぞれの少なくとも１つのガイドトラックおよびそれぞれのカムセクションとの関係によっていかなる望ましくない運動にも抵抗し、抑制することになるため、いかなる望ましくない運動も抑制される。
【０１０４】
認識されるであろうように、セクション４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃおよび４１Ｄ内のカムは、それぞれ、図４Ａおよび図４Ｂにおいて参照されるカム４４Ａおよび４４Ｂと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。機能および特徴は、カムがその軸を中心として枢動することができることを含み、既に説明されたように、カムの伸長シャフトは少なくとも１つの軸において独立して枢動することが可能である。
【０１０５】
少なくとも１つのガイドトラックの向きは上述の望ましくない運動に対応するだけでなく、それぞれの表面の望ましい運動にも対応する。一例として、限定ではなく対向するカムセクション４１Ａおよび４１Ｃを参照すると、すべてのカムが静止しており、かつセクション４１Ａがそのカムを第１の方向において回転させ始めるとき、すべてのセクションのカムが第１の方向において回転する結果として第１の表面が表面ゼロ点から遠く離れていたとすると、表面はセクション４１Ｃのカムを中心として枢動することが望ましい。従って、表面の第４の縁部が持ち上がり、セクション４１Ｃ内のカムに対応する少なくとも１つの第１のガイドトラックが、４１Ｃ内のカムの軸方向回転を誘起し、従って、カムはライブピボットポイントになる。カムのピボットポイントは図４Ａにおいて具体的に論じられているものに対応する。
【０１０６】
さらに、セクション４１Ｃからのカムが第１の方向または第２の方向において運動するとすれば、表面のそれぞれの角度はカムプロファイルおよびセクション４１Ａからのカムの位置に対応し、従って表面角度はセクション４１Ａからのカムの運動に応じて増大、低減または維持され得ることが明らかである。セクション４１Ｃのカムの伸長シャフトはカムの向きおよび表面の運動に応じてそのピボットポイントを中心として枢動してもよいことが認識されよう。このように枢動が可能であることによって、セクション４１Ｃのカムの少なくとも１つのローラおよび／またはベアリングが表面と接触したままであることが可能である。上記は、任意の対向するまたは対抗しないカム、および、それらのそれぞれのセクションに、それぞれの表面の任意の運動に対応して適用されることが可能であることが認識されよう。
【０１０７】
さらに、任意の他のセクションからのカムが、望ましい表面運動および／または望ましくない表面運動の両方に関連して任意の運動に寄与することが可能であることが認識されよう。上記の説明に関連して、セクション４１Ａからのカムが動作し、表面がセクション４１Ｃ内のカムを中心として枢動すると、セクション４１Ｂおよび４１Ｄからのカムも、表面運動および保持に寄与することが可能である。
【０１０８】
最初に、セクション４１Ｂおよび４１Ｄからのカムは、一般的に第１の方向において回転し、表面の運動に対して追加の力および運動をもたらすことが可能であり、さらに、カムセクション４１Ｂおよび４１Ｄの向き、ならびに、それゆえに少なくとも１つのガイドトラックおよびそのカムの向きは、それぞれのガイドトラックを介する、特にカムセクション４１Ｂに関連するいかなる望ましくない運動も抑制されることを意味する任意の望ましくない運動。さらに、セクション４１Ｄおよび４１Ｂのカムは、図４Ａからの上記のカム４４Ａからの機能および特徴を採用することによって軸方向に枢動することが可能である。
【０１０９】
関連して、第２の実施形態の少なくとも１つのカムセクションの少なくとも１つのカムは、図３、図４Ａおよび図４Ｂからのカム４４，カム４４Ａおよびカム４４Ｂの任意の機能または特徴を有することが可能である。この実施形態におけるカムは、それゆえ、第１の方向または第２の方向において回転することができることに加えて、長さおよびプロファイルを変更することが可能である。プロファイルを変更することができることは、図４において記載されている伸長および収縮能力、ならびに、図４Ｂに関連して記載されているようなカムに置かれる負荷の両方に関連する。
【０１１０】
従って、第２の実施形態における少なくとも１つのカムの長さは、負荷によっておよび作動を通じての両方で変更することが可能であり、前者は少なくとも１つのカムの長さを比例的に変化させ、かつ／または負荷の大きさならびに少なくとも１つのカムに負荷が加えられる速度に関しては不均衡に変化させる。
【０１１１】
さらに、少なくとも１つのカムの長さが変化することが可能であるため、カムの少なくとも１つのプロファイルはカムの作動を通じて、かつ／または負荷の大きさ、および少なくとも１つのカムに負荷が加えられる速度に応じて変化することが可能である。すべての事例において、カムの長さおよびその能力ならびに変化率は、第２の実施形態内の少なくとも１つの他のカム、ならびに負荷の大きさ、負荷が加えられる速度、および負荷が少なくとも１つのカムに対して作用する方向に比例すること、および／または比例しないことが可能である。
【０１１２】
この実施形態において、少なくとも１つのカムセクション、ならびに、それゆえに少なくとも１つのカムおよび少なくとも１つのガイドトラックの向きは、要素１２８も関連構成要素も必要でなく、従って、この実施形態は純粋な形態の動的多軸らせん運動を生成することを示している。この第２の実施形態は、浮動表面の最も正確な形態であり、乳幼児、子どもおよび成人のための座席ならびに／もしくはベッド、ならびに／または家庭内および医療用もしくは自動車の用途に使用され組み込まれることが可能な表面のような多くの用途を有する。ベッドの場合、表面はベッドフレーム内に組み込まれて可動マットレスのタイプとして患者を支持するために使用されることが可能であり、両方の事例において複数の表面が組み合わさって個別にまたは同時に運動可能な表面を形成することが可能である。他の用途は船舶、自動車またはタンクおよび航空機またはヘリコプタなどのような車両の装甲、外部本体、ならびに、太陽電池パネル、および主に再生可能エネルギーに関する水中翼のためのものを含む。他の用途は、作業台のような物品、すなわち対象物を対象となる水平基準位置に置くためのものを含む。
【０１１３】
第１の実施形態および第２の実施形態は、ジャイロセルフレベリングを達成することが可能であり、それによって、それらが置かれる本体の運動が第１の本体および第２の本体内のカムの運動によって相殺される。このようにして、第１の表面および第２の表面は、水平基準位置に維持されるか、またはその位置を実施形態が置かれる本体の運動に対して維持することが可能である。一例として、第１の実施形態または第２の実施形態が船舶内に置かれたとして、船舶が縦揺れおよび横揺れすると、第１の表面および第２の表面は船舶が静止しているかのようにレベリングされた位置を維持することが可能である。同じ能力が車両内の乗客シートまたは車両用のベビーシートに関連して使用されることが可能であり、車両が動くとカムが第１の方向または第２の方向に回転してそれぞれの表面の位置を車両がどこで静止かのように維持する。
【０１１４】
第１の実施形態および第２の実施形態のさらなる例は一般的に、地上、海上または空中用の車両内の座席に特有のものである。一般的には、それは地上ベースの車両、限定ではないが特に自動車、バン、トラックおよびバスに関連するものが最も明白である。不運な衝突の事象において、このような輸送手段の乗客は大きな力を被ることが知られている。一般的に、乗客は最適な支持および自身の座席からの吸収を得るための正確な位置になく、それによって衝突からの被害が増大することになる可能性がある。
【０１１５】
しかしながら、少なくとも１つのカム４４Ｂの使用に関する第１の実施形態および第２の実施形態は、乗客に提供される支持を増大させ、過剰な被害を低減することが可能である。第１の表面がシートの表面になり、第２の表面が車両のシャーシに取り付けられる場合、任意の角度から衝突が発生すると、衝突された車両の乗客は衝突から力を受ける。乗客は、正確にシート内に正確に位置付けられている可能性は低く、一般的にシートの一方の側、またはこの場合は第１の表面に乗っている。衝突時、乗客はシートから離れてその後シート内に戻るか、または単純にシート内に留まる可能性がある。これは、シート、および従って第１の表面上の負荷が変化することを意味する。乗客がシート、および従って第１の表面から離れる場合、図４Ｂに記載されているカムスプリングは第１の表面がカムスプリングおよび少なくとも１つの弁の特徴および特性に関連して自身とともに運動することを可能にする。
【０１１６】
第１の実施形態に関して、右手側運転車両内の運転者シートを想定すると、カムはカムセクション４０Ｃおよび４０Ｄに対応し、第２の実施形態に関して、カムセクション４１Ｃからの少なくとも１つのカムが一般的に、第１のチャンバ上の２つの弁を特徴とし、一方でセクション４０Ａおよび４０Ｂならびに４１Ａ内のカムは第１のチャンバ内の１つだけの弁を特徴とする。
【０１１７】
従って、乗客が前方に動くと、第１の表面およびそれゆえにシートは、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、また少なくとも１つのカムスプリング１０４および８４の結果として乗客とともに運動する。乗客によってセクション４１Ｃ、４０Ｃおよび４０Ｄの運動に対してわずかに偏っている表面およびそれゆえにシートは、それらをわずかに偏らせるシートベルトの作用を受ける。乗客が静止すると、乗客はその後シート、および従って第１の表面に戻って動き始める。この運動が起こると、セクション４１Ｃ、４０Ｃおよび４０Ｄ上の第１のチャンバ内の追加の弁が、前方への運動からの偏りを補正するためのわずかな偏りをもってシートへの乗客の運動を受ける。図４Ｂを参照して、ピストンヘッド１００が第１のチャンバをさらに下方へ移動させると、第１のチャンバの第２の弁を過ぎ、従ってセクション４１Ｃ、４０Ｃおよび４０Ｄからのカムが、セクション４０Ａ、４０Ｂおよび４１Ａからのカムと同じ速度で線形運動の第２の方向において運動し、従って、乗客はシートおよびそれゆえに表面において中央に、安全および支持のための最適な位置に置かれる。
【０１１８】
少なくとも１つのカムスプリングの特徴および特性ならびに少なくとも１つの弁の特徴および特性が、調和して任意の１つまたは複数のカム上で任意の組み合わせにおいて使用されて衝突に対して必要とされる応答を与えることが可能である。弁およびスプリングの構成の多くの組み合わせが、多くの異なる表面およびそれゆえにシート運動の結果によって達成されることが可能であることが認識されよう。このような応答は、シートタイプのサスペンションの形態として使用されることが可能であることも認識されよう。図５Ｃは、最初の２つの実施形態と同じすべての機能および特徴を有することが可能な第３の実施形態１２３を示し、同時に２つの表面において動的多軸らせん運動を生成する能力を有する。カムセクション４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ、４３Ｆおよび４３Ｇは、それぞれ図５Ａおよび図５Ｂにおけるカムセクション４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃおよび４１Ｄならびにカムセクション４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃおよび４０Ｄ、および図３に記載されているカムセクション４０と同じすべての機能および特徴を有することが可能であり、特徴および機能が同じである場合、それらは既に本特許において記載されているため、詳細には説明されない。
【０１１９】
第１の表面１２７は、本明細書において参照される任意の第１の表面ならびに第１の実施形態および第２の実施形態において説明されているような第１の表面１２４および１２５と同じすべての機能および特徴を有することが可能である。第２の表面１３５は、本明細書において参照される任意の第２の表面および第２の表面１３２および１３３ならびに第１の実施形態において説明されているようなものと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。
【０１２０】
各カムセクション４３Ａ〜４３Ｇにおける少なくとも１つのカムは、図３からのカム４４と同じすべての機能および特徴、ならびに、それぞれ図４Ａおよび図４Ｂからのカム４４Ａおよび４４Ｂと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。この実施形態は８つのカムセクション、および、限定ではないが一般的にこの実施形態における各カムセクションはいかなるロック要素も特徴としない。各カムセクションはすべての他のカムセクションに永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化されてカムシャーシを形成する。
【０１２１】
各カムセクションは、第２の実施形態において説明されたようにその少なくとも１つのカムを第１の方向または第２の方向において回転させることが可能であり、それによって、各カムは、カム伸長シャフトおよびそれぞれのガイドトラックチャネルを介して第１のガイドトラックまたは第２のガイドトラックのいずれかと係合する。この実施形態においては、４つのカムセクションがそれらのカムを第１の方向において回転させ、４つのカムセクションがそれらのカムを第２の方向において回転させる。上述のように、カムは最初はカムゼロ点に位置付けられ、表面および従ってガイドトラックもそれらのそれぞれのゼロ位置にある。４つのカムセクションがそれらのカムを第１の方向において回転させ、次いで４つのカムセクションがそれらのカムを第２の方向において回転させ、従って第１の表面および第２の表面は互いから離れる方向に運動する。
【０１２２】
説明されたように、それぞれのカムが回転すると、それらはゼロ位置から第１のガイドトラックまたは第２のガイドトラック５０（図３参照）に向かって運動し、従ってそれぞれの表面と係合する。すべての他の実施形態のように、カムの各々は、独立してまたは少なくとも１つの他のカムと同時に回転することが可能であり、各カムは少なくとも１つのカムに対して同じ速度または異なる速度で回転することが可能であり、さらに、各カムは、そのプロファイルを負荷特性および／または作動に応じて変化させることが可能である。
【０１２３】
それゆえ、第３の実施形態は、第１の表面および第２の表面の両方における多軸動的らせん運動を生成することが可能であり、従って、カムシャーシは浮動カムシャーシとなり、それによって、カム回転軸は第１の表面および第２の表面の両方に関連して変化することが可能である。第３の実施形態は２つの表面それぞれの２つの異なる入力のジャイロセルフレベリングを可能にする。
【０１２４】
使用の一例として、また上述のように、実施形態は船舶のような本体とともに配置されることができる。従って、第２の表面は本体に取り付けられることが可能であり、それによって、カムシャーシは、第２の表面と係合された下側の４つのカムを用いて第２の表面から或る距離だけ離れていることが可能である。船舶が運動すると、下側カムは、船舶の運動に対してカムシャーシをジャイロセルフレベリングするために動的に調整する。対照的に、第１の表面は、第１の表面と係合された上側の４つのカムを用いて或る距離だけカムシャーシから離れている。それゆえ、動的にレベリングされるカムシャーシを介する上側の４つのカムは、レベリングされた基部を有し、そこから回転して、船舶または他の車両もしくは本体の運動に関係なく、動的多軸らせん運動のような運動を与える。
【０１２５】
図６は回転アクチュエータ１４０を示し、この事例においては、限定ではないが、回転アクチュエータは、本出願人の同時係属の国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２５０号に記載されている出願人自身の所有物である歯車箱であるが、任意の他の適切な回転アクチュエータが使用されることが可能である。
【０１２６】
回転アクチュエータはケーシング１５０および少なくとも１つのその中の構成要素を有する内蔵式ユニットである。この事例における回転アクチュエータは一般的に、リードねじ１４６に取り付けられる、一般的には電気モータである少なくとも１つのアクチュエータ１４２を含む。リードねじは少なくとも１つのベアリング、この事例においては２つのベアリング１４４および１５２によって保持される。リードねじはさらに、リードねじ１４６に取り付けられるかまたは一体化されてベアリング１５４によって保持されるシャフト伸長部１５６による外部駆動能力を特徴とすることが可能である。ラックナット１４８はリードねじ１４６とかみ合い、歯状部を介して歯車１６２とかみ合う。一般的に、歯車１６２は歯車１６４と同じシャフト上にある。歯車１６４は任意の他の歯車のように、限定ではないがこの事例では、内輪１６０および外輪１６８に接続するために少なくとも１つの歯または他のばね要素１６６を使用するばねシステムを特徴とすることが可能である。
【０１２７】
歯車１６４は歯車１７０とかみ合い、当該歯車は歯車１７２とかみ合う。歯車１７２は出口シャフト１８０に取り付けられる。歯車はノード１７４を介してばね１７６に取り付けられ、このばねはノード１７８に取り付けられ、それによって、１７８はケーシングに取り付けられる。一般的に、モータ１４２は第１の方向または第２の方向において回転し、翻ってリードねじを第１の方向または第２の方向において回転させる。ナット１４８とリードねじとがかみ合っている関係によって、モータおよび続いてリードねじが回転する結果としてナットはリードねじの軸に沿って第１の方向または第２の方向において運動する。ナットの直線運動は、歯状部１５８を直線的に運動させ、それによってそれとかみ合う歯車１６２が回転する。歯車１６２の回転が歯車１６４を回転させ、それによって歯車１７０が回転し、それによって歯車１７２および出力シャフト１８０が説明されたようなモータの回転方向に応じて決まる第１の方向または第２の方向のいずれかにおいて回転する。
【０１２８】
シャフト伸長部１５６は、手動ハンドルまたは電気モータのような外部回転アクチュエータに接続されることが可能であり、一般的に、これらは、駆動部の回転能力を増大させるために、または、モータ１４２および出力シャフトが回転するための要件を有するような、駆動部が故障した場合に使用されることが可能である。
【０１２９】
要素１６８、１６６および１６０内のばねは組み合わさってばね部材を形成する。少なくとも１つのばね部材は歯車１６２のシャフトまたはケーシングに取り付けられる内輪１６０を有し、一方で外輪１６８は外側歯車１６４またはケーシングに取り付けられる。内輪１６０が、両方の歯車が配置されているシャフトに接続されている第１の事例において、シャフトはケーシング内で静止していることが可能であり、歯車は少なくとも１つのベアリングにおいてシャフト上に配置されており、外輪１６８は歯車１６４に取り付けられている。それゆえ、歯車１６２および１６４が回転すると、要素１６６は歯車１６４および１６２の回転運動からのエネルギーから貯蔵するか、またはエネルギーを歯車１６４に向けて回転力およびそれにゆえに運動として解放する。第２の事例において、歯車１６２および１６４が、シャフトに一体化または他に様態で強固に保持されてシャフトが回転すると、内輪１６０はケーシングに取り付けられて静的に保持され、それゆえ、上記のように要素は回転力を貯蔵するかまたは歯車１６４に向けて解放する。
【０１３０】
ばね要素１７６は、上記と同様に動作し、それによって、歯車１７２が回転するとばね１７６はエネルギーを貯蔵し、歯車１７２が反対方向において回転するとばねはエネルギーを歯車１７２に対する力として解放して回転を支援する。構成要素１７６および１６８、１６６ならびに１６０に関与する両方のばね手段に関連する両方の事例において、それらは、任意の歯車に適用されることが可能であり、協働するために、ならびに反動の低減および歯車摩耗の最適化のために調和されることが可能である。
【０１３１】
ばね手段は、電気モータまたは他のアクチュエータ１４２とともに、またはアクチュエータなしに使用されることも可能であり、さらにこれらは、シャフトが事前設定の調整可能な張力において保持されることを可能にすることが可能であり、それによって、出力シャフトはサスペンションのようなユニットとして使用されることが可能である。
【０１３２】
図示されていないが、歯状部１５８は歯車１６２から接続解除されることが可能であり、従って歯車１６２のフリーホイールが可能である。これは、セクション１５８を通じて作動するバーを追加することによって達成され、セクション１５８はナット１４８に運動可能に取り付けられる。少なくとも１つの線形アクチュエータがバーの一端に配置され、それによって、このアクチュエータが作動するとバーが持ち上がり、それによってセクション１５８が持ち上がり、それによって、線形アクチュエータは収縮してバーを下げることが可能であり、従って、歯状部１３８が歯車１４２とかみ合う関係に戻る。
【０１３３】
図７は、第２のタイプのカムセクション１９０を示す。この図は、歯車箱１４０を有するカムセクション１９０を示しているが、任意の適切な歯車箱または回転アクチュエータが使用されることが可能である。カムセクション１９０は、歯車箱１８０の出口シャフト（図６に図示されているもののような）および接合構成要素１９６を介して歯車箱に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される少なくとも１つのカム１９２および／または１９４も特徴とし、接合構成要素１９６は、少なくとも１つのカムと枢動可能に、永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化されることが可能である。
【０１３４】
カムセクション１９０は、適切な場合には図３からのカムセクション４０と同じすべての機能および特徴を有することが可能である。カム１９２および１９４は、それぞれ、図３、図４Ａおよび図４Ｂを参照してカム４４、４４Ａおよび４４Ｂと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。この事例において、カムは図４Ａからのカム４４Ａに対応し、カムは少なくとも１つの線形アクチュエータ１６（図２参照）を組み込む。カム１９４の事例における線形アクチュエータ１６は２つのモータ２１（図２に対応する）を有し、一方でカム１９２は１つだけのモータ２１を特徴とする。この図はカムセクション１９０の３つの変形形態を示しており、第１のタイプは少なくとも１つの歯車箱または回転アクチュエータおよび少なくとも１つのカム１９２を有し、第２のタイプは少なくとも１つの歯車箱または回転アクチュエータおよび少なくとも１つのカム１９４を有し、第３のタイプは少なくとも１つの歯車箱または回転アクチュエータおよび少なくとも２つのカム１９２および／またはカム１９４を有する。
【０１３５】
上記に関連して認識されるであろうように、少なくとも１つのカムは歯車箱または回転アクチュエータによって第１の方向または第２の方向のいずれかにおいて回転される。同じく既に記載されたように、カム１９２および１９４は線形アクチュエータが存在することによって、図４Ａに記載されているピストンの作動に応じて直線的に伸長および収縮することが可能である。
【０１３６】
図８は、少なくとも１つのカムセクション１９０を特徴とする、カムネスト１９８を上面図において示す。一般的に、カムネストは、一般的に図示されているものと同様の向きに配列される４つのカムセクション１９０Ａ、１９０Ｂ、１９０Ｃおよび１９０Ｄを特徴とし、各カムセクションはカムセクション１９０と思われる機能および特徴を有する。図７を参照すると、各カムセクションは、少なくとも１つのカムを第１の方向または第２の方向において、少なくとも１つの他のカムセクションに対して独立してまたは同時に、または同じもしくは異なる速度において回転させることが可能であり、各カムは、少なくとも１つの他のカムに対して独立してまたは同時に、同じまたは異なる速度で伸長または収縮することが可能である。
【０１３７】
カムセクションは、図示されているように接続されないことが可能であることも認識され、カムネストは図５Ｃにおける第３の実施形態と同じすべての機能および特徴を有することができることも認識されよう。第３の実施形態を参照して、少なくとも１つのカムセクションと少なくとも１つの他のカムセクションとの間の任意の接続は、少なくとも１つの軸を特徴とする少なくとも１つのピボットに対して柔軟であるか、または固定である。
【０１３８】
図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃはカム表面２００の第４の実施形態を示す。第４の実施形態は、適切な場合には第１の実施形態、第２の実施形態および第３の実施形態と同じすべての機能および特徴を有することが可能である。特徴および機能が同じである場合、これらの機能および特徴の説明は繰り返されないことが認識されよう。
【０１３９】
カムネスト１９８は２つの表面２０３と２０５との間に配置される。第１の表面２０３および第２の表面２０５は、任意の第１の表面または第２の表面について記載されたものと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。特に、第１の表面２０３は第１の表面１２４、１２５および１２７と同じすべての機能および特徴を特徴とすることが可能であり、第２の表面２０５は第２の表面１３２、１３３および１３５と同じすべての機能および特徴を特徴とすることが可能である。
【０１４０】
既に説明されたように、適切な場合には、カムネスト１９８の少なくとも１つのカムセクション１９０Ａ、１９０Ｂ、１９０Ｃおよび１９０Ｄは、カムセクション１９０（図７参照）およびカムセクション４０（図３参照）に関連して、それぞれ図３、図４Ａおよび図４Ｂからのカム４４、４４Ａおよび４４Ｂに関連して、ならびにカム１９２および１９４（図７参照）に関連して説明されたものと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。本特許において説明された他のカムセクションのように、カムネストを構成する少なくとも１つのカムセクション１９０Ａ、１９０Ｂ、１９０Ｃおよび１９０Ｄは、カムセクション１９０に関連して二重線形作動カム１９２および／または１９４を特徴とすることが認識されよう。カム１９２はカム１９４と同じすべての機能および特徴を有することが可能であり、カム１９４はカム１９２と同じすべての機能および特徴を有することが可能であることが認識されよう。
【０１４１】
カム１９２および１９４は図３に関連して既に説明された伸長シャフトを特徴とする。伸長シャフトはカムから突出し、第１のガイドトラックおよび第２のガイドトラック内の第１のチャネルおよび第２のチャネルと係合する。それゆえ、カム１９２（図７参照）は第１の表面２０２の第１のガイドトラックと係合し、カム１９４（図７参照）は第２の表面２０４の第２のガイドトラックと係合する。
【０１４２】
カム１９２はカム１９４と同じすべての機能および特徴を有することが可能であり、カム１９４はカム１９２と同じすべての機能および特徴を有することが可能であることが認識されよう。
【０１４３】
同じく説明されたように、カム１９２および１９４はローラおよび／またはベアリングを特徴とすることが可能であり、カム１９２のローラおよび／またはベアリングは第１の表面と接触し、カム１９４のベアリングおよび／またはローラは第２の表面と接触する。表面は、限定ではないが一般的に、ローラおよび／またはベアリングがそれぞれの表面と接触するプロファイルを特徴とする。
【０１４４】
図９Ａを参照すると、ネスト１９８内の少なくとも１つのカムセクション１９０Ａ、１９０Ｂ、１９０Ｃおよび１９０Ｄが回転され、第１の表面および第２の表面がカムネスト１９８からの少なくとも１つのカムセクションのすぐ近くにあり、表面はそれらのそれぞれのゼロ点にあることが観察される。カムセクションは対になっており、カムセクション１９０Ａと１９０Ｄとが対になっており、カムセクション１９０Ｂと１９０Ｃとが対になっている。両方のカム対が他方の対のカムに対して反対に回転する。それゆえ、１９０Ａは第１の方向において時計回りに回転し、一方で１９０Ｂは第１の方向において反時計回りに回転し、１９０Ｂは第１の方向において時計回りに回転し、一方で１９０Ｃは第１の方向において反時計回りに回転する。第２の方向においては反転手段が逆になること、および、運動が時計回りおよび反時計回りであることは、対内のカムセクション間で交換されることが可能であることが認識されよう。
【０１４５】
９Ｂは、少なくとも１つのカムセクションが第１の方向において回転すると、少なくとも１つのカムが第１の方向において回転し、従って第１の表面が第２の表面から離れて動いていることを示している。図９Ｃは、少なくとも１つのカムが継続して回転することによって、第１の表面が第２の表面から最大カム回転距離まで動くことになることを示している。
【０１４６】
カムが回転するとカム回転軸がカム回転に対応して運動し、従って浮動カムシャフトであることも認識されよう。以前の任意の時点において、回転サイクル中または後において、少なくとも１つのカムは伸長または収縮することが可能であり、従って第１の表面および第２の表面は一切カム回転することなくさらに離れてまたは近くに動くことが可能である。カムセクションは、カムを同時にまたは独立して同じまたは異なる速度および／または異なる方向において回転させることが可能であり、カムは独立してまたは同時に同じまたは異なる速度および／または方向において伸長または収縮することが可能であり、従って、第１の表面および／または第２の表面は、同時にまたは互いに独立して、かつ同じまたは異なる速度および／または方向において優先順位付けなしに動的多軸らせん運動を達成することができる。
【０１４７】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、全体的または部分的に任意の実施形態上で使用されることができる接続アセンブリ２３９を示す。この図は、第１の表面２３１および第２の表面２３３を示しており、第１の表面２３１および第２の表面２３３は、任意の第１の表面または第２の表面について記載されたものと同じすべての機能および特徴を有することが可能である。特に、第１の表面２０３は第１の表面１２４、１２５、１２７および２０３と同じすべての機能および特徴を特徴とすることが可能であり、第２の表面２０５は第２の表面１３２、１３３、１３５および２０５と同じすべての機能および特徴を特徴とすることが可能である。カムセクション２３５は、図３および図７に関連して説明されたようなカムセクション４０および１９０のすべての機能および特徴を有することが可能であり、少なくとも１つのカム２３７Ａおよび２３７Ｂは図３、図４Ａ、図４Ｂおよび図７からのカム４０、４４Ａ、４４Ｂならびに１９２および１９４の機能および特徴を有することが可能である。特徴および機能が同じである場合、これらの機能および特徴の説明は繰り返されないことが認識されよう。
【０１４８】
アセンブリ２３９は、任意のカムまたは任意のカムセクションが少なくとも１つのカムのプロファイル、少なくとも１つのカムの回転方向、および少なくとも１つのカムに置かれる負荷に関連して自由に運動することを可能にする。
【０１４９】
図１０Ａは、セクション２３５の回転がカム２３７Ａを回転させ第１の表面を運動させるように第１の表面と相互作用するカム２３７Ａに接続される少なくとも１つのカムセクション２３５を示している。カム２３７Ａは、カムをシャフト２０４と枢動可能に接続する枢動接続２０２を介して第１の表面２３１と相互作用する。シャフト２０４の端部には端部キャップ２０６が永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される。
【０１５０】
シャフト２０４は少なくとも１つのローラおよび／またはベアリング２０８を特徴とし、ローラおよび／またはベアリングは突起を有する外面を特徴とすることが可能である。シャフト２０４は、ピボットトラック２１２内に配置される起伏を有する（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）または起伏を有しないチャネル２１０を通過する。トラックの両側には、シャフトスロット２１６に起因して、および各スライダがスライダピン２１８を有することに起因して、シャフト２０４上で枢動または直線的にスライドすることが可能なスライダ２１４および２２２がある。少なくとも１つのピボットトラック２１２は、枢動軸２２０を介して第１の表面に枢動可能に接続される。一般的に、ローラおよび／またはベアリング２０８は、第１の表面の隆起したプロファイル部分によって作成されるチャネル内に配置され、隆起したプロファイル部分は２２４および２２６として示されているものである。隆起したプロファイル２２６は、チャネルであって、その中で、さらに隆起した部分２２８が加わることによってピボットトラック２１２が動作する、チャネルを形成する。
【０１５１】
図１０Ｂは、セクション２３５の回転がカム２３７Ｂを回転させ第２の表面を運動させるように第２の表面と相互作用するカム２３７Ｂに接続される少なくとも１つのカムセクション２３５を示している。カム２３７Ｂの相互作用は同じすべての特徴および機能を有する２３７Ａと同じであり、そのため説明は繰り返されないことが認識されよう。しかしながら、カム２３７Ｂは１つの相違を特徴としており、それは、シャフト２０４およびカム２３７Ｂに永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される追加の枢動接続である多軸枢動接続２３０である。さらに、枢動軸２３０は、図１０Ａに関連して論じられたようなカム２３７Ａに関連して利用されることも可能である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、別個にまたは連帯して適用されることが可能であり、例えば、図１０Ａは一般的に第１の実施形態、第２の実施形態および第３の実施形態に関連して使用され、一方で、図１０Ａおよび図１０Ｂは一般的に第４の実施形態に関連して利用される。説明の目的で、或る使用法による図７に記載されたもののような二重カムセクションが、図８ならびに図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃに記載されているような第４の実施形態のもののようなアセンブリ全体として詳述される。
【０１５２】
図１０Ａおよび図１０Ｂの両方に関連して、少なくとも１つのカムセクション２３５は、説明されたように第１の表面および第２の表面と相互作用する２つのカム２３７Ａおよび２３７Ｂを有する。少なくとも１つのアセンブリ２３９は、第１の表面および第２の表面をセキュアに保持することが可能であり、さらに少なくとも１つのカムセクション２３５が優先順位付けすることなく動的多軸らせん運動を実行することを可能にする。例えば、第４の実施形態を使用して、４つのカムセクション２３５は、図８に対応して方向付けられており、各々が２つのカム２３７Ａおよび２３７Ｂを特徴としている。第１の運動において、少なくとも１つのカムセクション２３５はカム２３７Ａおよび２３７Ｂを第１の方向において回転させる。カムが回転すると、第１の表面および第２の表面に対応するローラおよび／またはベアリング２０８が起伏を有するセクション２２４および２２６によって作成されるチャネルに沿って運動する。この運動によって、シャフトも枢動トラック２１２内のチャネル２１０に沿って運動する。
【０１５３】
すべてのカムが同時にかつ同じ速度およびプロファイルで回転されていると仮定して、カムセクションが回転すると、第１の表面２３１が水平基準位置まで持ち上げられ、第２の表面２３３から離れて移動される。この第１の運動が完了してカムが回転を停止すると、第１の表面は水平基準位置にあり、第２の表面から或る距離だけ離れている。第２の運動では、１つのカムセクションのみがそのカムを回転させ、一方で他者は静止している。カム２３７Ａおよび２３７Ｂが図４Ａにおけるカム４４Ａに対応するアクチュエータを含む場合、第２の運動は第１のカムセクションの少なくとも１つのカムの伸長であることがまた可能であることが認識されよう。
【０１５４】
この第２の運動は第１の表面を傾斜させ、第２のカムセクションはそのカム回転位置ならびにカムの伸長および収縮に関して幾何学的に変化しないままであり、さらに、第１のカムに直に隣接するが互いに対向している第３のカムセクションおよび第４のカムセクションは幾何学的に変化し、従って、第１の表面は第３のカムセクションおよび第４のカムセクションの２つのカムに対して枢動する。このような第１の傾斜は、第１のカムセクションおよび第２のカムセクションに対応するシャフト２０４が、それぞれのカムとのその角度関係を変化させ、それぞれの枢動点２０２を中心として枢動することを意味する。この枢動によって、トラック２１２が２２０を中心として枢動し、それによって、スライダ２１４および２２２がそれらの枢動ピン２１８およびスロット２１６を中心として枢動するとともに直線的に運動し、説明されているこのアセンブリ内で起こることは、第１のカムセクションおよび第２のカムセクションのカム２３７Ａおよび２３７Ｂに関連するものである。その中でトラック２１２が動作する、起伏を有するチャネルは、トラックならびにそれゆえに第１の表面および第２の表面に最大傾斜角を与えるが、チャネルは要件に対して広くなり、かつ／または縮小されることが可能である。４つのカムのいずれかからの他の運動がこの構成によって対処されることが可能であること、および、この構成は全体的にまたは部分的に上述したような第１の実施形態、第２の実施形態または第３の実施形態に対して、ならびに第４の実施形態に対応して使用されることが可能であることの両方が認識されよう。
【０１５５】
図１１は、その上で第１の実施形態１２０、第２の実施形態１２１、第３の実施形態１２３または第４の実施形態２００のような任意の実施形態が永続的にまたは取り外し可能にかつ／または移動可能に取り付けられるかまたは一体化されることが可能であるモジュールカムベース２４０の上面図を示す。この事例において、この図はカムアセンブリの第５の実施形態を示す。
【０１５６】
明瞭にするために、参照符号２５６は実施形態１２０、１２１、１２３および２００のいずれかを示している。ベース２４０は、水平位置に位置決めされる少なくとも１つのカムセクションから成る。この事例において、ベースは少なくとも１つのカムセクションを有し、一般的には４つのカムセクションを有する。各カムセクション２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｃおよび２５２Ｄは図６に見られる回転アクチュエータもしくは歯車箱１４０、または任意の適切な回転アクチュエータもしくは歯車箱を有する。カムセクションは、ベース２５４に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化されることが可能である。
【０１５７】
カムセクションは、それぞれ少なくとも１つのカム２４４、２４６、２４８および２５０を特徴とし、各カムは、適切な場合にはカム４４、４４Ａおよび４４Ｂと同じ機能および特徴を有することが可能である。図面によって示されているように、カムは図２に見られるような線形アクチュエータ１６を含み、ただし、モータ２１（同じ図より）がリードねじ３２（図２参照）と一致している。カムは、張出し材２４２Ａ、２４２Ｂ、２４２Ｃおよび２４２Ｄをさらに有し、これらは図２見られる線形アクチュエータであり、この事例においては一般的に長手方向カム軸に対して垂直に向いている。
【０１５８】
カムはカムセクションの回転アクチュエータまたは歯車箱に永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化され、それによって、カムセクションが歯車箱または回転アクチュエータを操作すると、それぞれのカムは第１の方向または第２の方向において回転することが可能である。既に説明されたように、カムの全体の長さおよびそれゆえにプロファイルは幾何学的に変更されることが可能であり、それによって、長さはそれぞれのカム内の少なくとも１つの線形アクチュエータ１６の収縮または伸長に応じて低減または増大する。
【０１５９】
各カムは少なくとも１つのローラおよび／もしくはベアリングならびに／またはホイールを特徴とすることが可能であり、一般的にこれらはカムの軸に対して垂直であり、ならびに、一般的に既に説明されたようなカムの軸に一致することが可能であることが認識されよう。ベース内で、ケーシングは第５の回転アクチュエータまたは歯車箱２５２Ｅであり、これは、図６における歯車箱１４０または任意の他の適切な回転アクチュエータもしくは歯車箱のすべての機能および特徴を有することが可能である。回転アクチュエータ２５２Ｅの回転によって、永続的にまたは取り外し可能に取り付けられるかまたは一体化される実施形態２５６が回転する。
【０１６０】
従って、この第５の実施形態は、カムセクションを独立してまたは同時に異なるまたは同じ速度で第１の方向または第２の方向において操作することが可能であり、従って、カムを同様に回転させることが可能である。カムはそれらが含有する線形アクチュエータによって伸長または収縮することが可能である。さらに、張出し材が伸長および収縮し、従って、カムの回転位置およびプロファイル（長さ）に応じてベースを下げ、および上げることが可能である。
【０１６１】
第５の実施形態は、他の実施形態と同様の動的多軸らせん運動を実行することが可能である。このらせん運動は、カムの回転および伸長または収縮、ならびに張出し材の伸長および収縮の両方の関数として発生することが可能である。張出し材は一度伸長すると、それらのそれぞれのカムを上げることが可能であり、張出し材とベース２５４の中心との間の距離が、一般的にそれぞれのカムの回転アクチュエータの回転軸上で中央にあるベースがどれだけ持ち上がるかを表すことが明らかであろう。
【０１６２】
さらに、少なくとも１つの他のカムに対する、およびそれらの張出し材の伸長に対するカムの回転位置も、ベースの、一般的に各カムの回転アクチュエータ軸または回転に有効であることが認識されよう。それゆえ、各カムが第１の方向または第２の方向において回転され、各張出し材が独立してまたは同時に同じまたは異なる速度で伸長または収縮する場合、ベースの表面は垂直にかつレベリングされてまたは不均衡に持ち上がることが可能であり、動的多軸らせん運動を実行する。それゆえ、ベース２４０が、第１の実施形態または第２の実施形態を有するかまたは有しない、ホイストまたは掘削具またはクレーンまたは砲塔、椅子またはベッドまたはベッド表面のようなデバイスを実装するのに使用される場合、ベース２４０はカムおよび張出し材の運動によって、実装される物品を動的多軸らせん運動において動かすことが可能である。
【０１６３】
ユニットが不均整な表面または動いている表面上に配置されている場合であっても、ベースが静的なまたは動的な水準面を提供することが可能であることが認識されよう。ベースは任意の不均一な負荷または中心を外れている負荷、または、その上に配置されるデバイスまたは実施形態２５６に対処することが可能であり、従って動的に安定なプラットフォームを提供することが可能であることも認識されよう。
【０１６４】
さらに、ベースはジャイロセルフレベリングであり、任意の向きにおいて使用されることが可能であり、それによって、カムの軸に垂直であるかまたはカムの軸と一致するローラおよび／またはベアリングおよび／またはホイール、ベースが水平または垂直に使用されることが可能であることが認識されよう。異なる向きにおいて使用されること、および、ホイールおよび／またはローラおよび／またはベアリングの異なる向きを有することが可能であることによって、第５のカム表面の実施形態が、トラック上またはレール内で、さらに、ベース２４０が地面から離れて支持されずに壁に対して作動することが可能であるカム手段を伸長させる能力を有して作動することが可能になり、上記ローラなどは、ベースがその垂直位置を維持することを可能にするのに十分に、脚部内の線形アクチュエータによって壁に向かって押し込まれる。
【０１６５】
さらに、ホイールおよび／またはローラおよび／またはベアリングのいずれかは、それらが駆動部、運動に対する可変耐性、ならびにベースに対して動力による操縦を提供することが可能であるという点で、自己推進式かつ自己操縦式であることが可能であることが認識されよう。
【０１６６】
すべての実施形態および２４０は上記の用途に単に限定されるのではなく、すべての実施形態および２４０は広範な用途に使用されることが可能である。すべての実施形態および２４０はロボットおよび／もしくはロボット四肢、再生可能エネルギーデバイス、フォークトラックもしくは他の工場、ベッド、椅子、ホイスト、クレーンアーケードマシンもしくは運動器具、砲塔、掘削具、装甲、曳航システムおよび／もしくは四肢の運動（ｅｘｅｒｃｉｓｅ  ｌｉｍｂ）または任意の他のこのような適用可能な用途もしくはデバイスとして、またはそれらとともに使用されることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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