(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、該筐体に回転自在に支持された入力軸と、該筐体に該入力軸と同軸線上に回転自在に支持された出力軸とを備え、前記入力軸に設けられた内輪と、前記筐体に対して回転方向が固定された外輪との間に前記入力軸の中心軸回りに公転する回転体を嵌装し、前記出力軸に設けられた保持器と該回転体とを係合させてなり、
前記入力軸又は前記出力軸の軸線回りに押圧円環が配置され、該押圧円環の前記回転体側に複数の傾斜面が形成され、該押圧円環と前記外輪との間に押圧回転体が嵌装された押圧手段が設けられ、
前記傾斜面が、前記押圧円環を回転させたときに、前記内輪と外輪との前記回転体方向への相対的押圧力を調整自在とする傾斜面であることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロトラクションドライブにおいて、
前記内輪と前記外輪とが前記回転体方向へ相対的に押圧される方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線を中心とした仮想円錐面上で該軸線に交差する方向になることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
【請求項３】
請求項１記載のマイクロトラクションドライブにおいて、
前記内輪と前記外輪とが前記回転体方向へ相対的に押圧される方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行となることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、
前記筐体と前記入力軸と前記出力軸と前記内輪と前記外輪と前記回転体と前記保持器とからなる単位減速部を２以上、複数備えており、これら各該単位減速部を個々に押圧する前記押圧手段が備えられ、一の単位減速部の出力軸を、二の単位減速部の入力軸とすることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、
前記単位減速部を２以上、複数備えており、これら複数の該単位減速部を一括して押圧する前記押圧手段が備えられ、前記一の単位減速部の出力軸を、前記二の単位減速部の入力軸とすることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、
筒状の外筐内に、前記押圧手段を備えた１又は複数の前記単位減速部が、作業部と、該作業部を回転駆動する回転駆動源との間に備えられてなることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小サイズの装置内にも収められ、破損の恐れが少なく高トルクを得られるマイクロトラクションドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロロボット等小型装置として、土壌調査用の小型掘削装置や、タービンロータ中心孔レプリカ採取装置に、小径の筒状の本体内にモータ等の回転駆動源を備え、本体先端の作業部を回転駆動するものが提供されている。
【０００３】
このような装置において、回転駆動源からの回転数を減速するのにマイクロトラクションドライブが用いられている。このマイクロトラクションドライブの一般的な構成は、次に述べるものになっている。すなわち、筐体と、筐体に回転自在に支持された入力軸と、筐体に入力軸と同軸線上に回転自在に支持された出力軸とを備えて、入力軸に設けられた内輪と、筐体に対して回転方向が固定された外輪との間に入力軸の中心軸回りに公転する回転体を嵌装して、出力軸に設けられた保持器と回転体とを係合させた単位減速機構と、この単位減速機構の外輪と回転体と内輪を押圧する付勢機構とが備えられている。この付勢機構としては、バネを用いるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のマイクロトラクションドライブにおいては、付勢機構としてバネを用いるため、次のような問題があった。バネによる押圧力は、マイクロトラクションドライブが満足すべき最大の伝達トルクにおいても、外輪と回転体と内輪との間にスリップが生じない強さに設定される。このバネによる押圧力は、一度設定されると常に一定である。しかし、通常よく使用する伝達トルクに対して、この押圧力は大きすぎであり、しかも、押圧力が大きいと、例えば、外輪と回転体との接触面、内輪と回転体との接触面が鱗状にはがれるフレーキング等の破損を起こす可能性が高くなる。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、高い伝達トルクを有し、かつ外輪と回転体との接触面、内輪と回転体との接触面の破損が起きにくい、寿命の長いマイクロトラクションドライブを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロトラクションドライブでは、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１にかかる発明は、前記筐体と、該筐体に回転自在に支持された前記入力軸と、前記筐体に該入力軸と同軸線上に回転自在に支持された前記出力軸とを備え、前記入力軸に設けられた前記内輪と、前記筐体に対して回転方向が固定された前記外輪との間に前記入力軸の中心軸回りに公転する前記回転体を嵌装し、前記出力軸に設けられた前記保持器と該回転体とを係合させてなり、前記入力軸又は前記出力軸の軸線回りに前記押圧円環が配置され、該押圧円環の前記回転体側に複数の前記傾斜面が形成され、該押圧円環と前記外輪との間に前記押圧回転体が嵌装された前記押圧手段が設けられ、前記傾斜面が、前記押圧円環を回転させたときに、前記内輪と外輪との前記回転体方向への相対的押圧力を調整自在とする傾斜面であることを特徴とする。
【０００７】
この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、遊星ギヤと同様に、前記出力軸は、前記内輪の外周面の径と、前記外輪の内周面の径との関係に基づき、前記入力軸の回転によって中心軸回りを公転する前記回転体により、該入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転されることができ、前記内輪と前記外輪とが前記回転体方向へ相対的に押圧される力は、伝達トルクに応じて前記傾斜面を備えた前記押圧円環を回転させて、前記外輪を押圧する力を変化させることにより、任意に変化させられる。
【０００８】
請求項２にかかる発明は、請求項１記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記内輪と前記外輪とが前記回転体方向へ相対的に押圧される方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線を中心とした前記仮想円錐面上で該軸線に交差する方向になることを特徴とする。
【０００９】
この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、前記内輪と前記回転体及び前記外輪と該回転体との圧接点には、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線を中心とした前記仮想円錐面上で該軸線に交差する方向に押圧されているため、該方向に働く強い押圧力が与えられ、該押圧力は、伝達トルクに応じて前記傾斜面を備えた前記押圧円環を回転させて、前記外輪を押圧する力を変化させることにより、任意に変化させられる。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、請求項１記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記内輪と前記外輪とが前記回転体方向へ相対的に押圧される方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行となることを特徴とする。
【００１１】
この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、前記内輪と前記回転体及び前記外輪と該回転体との前記圧接点には、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行な方向に押圧されているため、該方向に働く強い前記押圧力が与えられ、該押圧力は、伝達トルクに応じて前記傾斜面を備えた前記押圧円環を回転させて、前記外輪を押圧する力を変化させることにより、任意に変化させられる。
【００１２】
請求項４にかかる発明は、請求項１から３のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて前記単位減速部を２以上、複数備えており、これら各該単位減速部を個々に押圧する前記押圧手段が備えられ、前記一の単位減速部の出力軸を、前記二の単位減速部の入力軸とすることを特徴とする。
【００１３】
この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、遊星ギヤと同様に前記一の単位減速部の出力軸は、前記内輪の外周面の径と、前記外輪の内周面の径との関係に基づき、前記一の単位減速部の入力軸の回転によって中心軸回りを公転する前記回転体により、該一の単位減速部の入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに、前記一の単位減速部の出力軸を前記二の単位減速部の入力軸とすることで、上記と同様にして、前記二の単位減速部の出力軸は、前記二の単位減速部の入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができる。つまり、前記二の単位減速部の出力軸は、前記一の単位減速部の入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができ、前記内輪と前記外輪とが前記回転体方向へ相対的に押圧される力は、伝達トルクに応じて前記傾斜面を備えた前記押圧円環を回転させて、前記外輪を押圧する力を変化させることにより、任意に変化させられる。
【００１４】
請求項５にかかる発明は、請求項１から３のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて前記単位減速部を２以上、複数備えており、これら複数の該単位減速部を一括して押圧する前記押圧手段が備えられ、前記一の単位減速部の出力軸を、前記二の単位減速部の入力軸とすることを特徴とする。
【００１５】
この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、遊星ギヤと同様に前記一の単位減速部の出力軸は、前記内輪の外周面の径と、前記外輪の内周面の径との関係に基づき、前記一の単位減速部の入力軸の回転によって中心軸回りを公転する前記回転体により、該一の単位減速部の入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに、前記一の単位減速部の出力軸を前記二の単位減速部の入力軸とすることで、上記と同様にして、該二の単位減速部の出力軸は、前記二の単位減速部の入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができる。つまり、前記二の単位減速部の出力軸は、前記一の単位減速部の入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができ、前記内輪と前記外輪とが前記回転体方向へ相対的に押圧される力は、伝達トルクに応じて前記傾斜面を備えた前記押圧円環を回転させて、前記外輪を押圧する力を変化させることにより、任意に変化させられる。
【００１６】
請求項６にかかる発明は、請求項１から５のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて筒状の前記外筐内に、２以上複数の前記単位減速部が、前記作業部と、該作業部を回転駆動する前記回転駆動源との間に備えられてなることを特徴とする。
【００１７】
この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、前記回転駆動源からの回転駆動力を減速して前記作業部に伝達することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施形態を示す図である。
図１においてマイクロトラクションドライブ１００は、筐体１０１と、筐体１０１に回転自在に支持された入力軸１０２と、筐体１０１に入力軸１０２と同軸線上に回転自在に支持された出力軸１０３とを備えてなり、入力軸１０２は、内輪１０４を備え、出力軸１０３側が開いたアングル溝である内輪軌道面１０５が形成されている。筐体１０１は、回転方向への移動が固定された外輪１０６を備えており、外輪１０６には、入力軸１０２側に開いたアングル溝である外輪軌道面１０７が形成されている。
【００１９】
内輪軌道面１０５と外輪軌道面１０７との間に、鋼製の玉（回転体）１０８が、入力軸１０２及び出力軸１０３の軸線に対して等間隔環状に複数配置されており、保持器１０９が、内輪１０４と外輪１０６との間に円筒状に配置されている。保持器１０９は、鋼製の玉１０８と緩く嵌合され、出力軸１０３と係合されている。
【００２０】
出力軸１０３回りには、押圧円環１１０が、筐体１０１と外輪１０６との間に円環状に配置され、押圧円環１１０の外輪１０６側には複数の傾斜面１１１が形成され、押圧玉（押圧回転体）１１２が、外輪１０６と押圧円環１１０との間に嵌装されている。
【００２１】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１００においては、図１に示すように、入力軸１０２から内輪１０４に回転力が伝えられ、内輪軌道面１０５を鋼製の玉１０８が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１０８の公転により、回転力は、保持器１０９に伝達され、保持器１０９に係合されている出力軸１０３に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００２２】
押圧円環１１０が軸回りに回転することにより、押圧円環１１０の傾斜面１１１により、押圧玉１１２は外輪１０６方向へ押され、外輪１０６は入力軸１０２方向へ押される。外輪１０６が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める面を有する外輪軌道面１０７と鋼製の玉１０８と内輪軌道面１０５との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２及び出力軸１０３の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、内輪軌道面１０５と外輪軌道面１０７と滑りを起こさず転動する。
【００２３】
出力軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、内輪軌道面１０５の径と外輪軌道面１０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び出力軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転される。
【００２４】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても、押圧円環１１０と押圧玉１１２とにより、伝達トルクに応じた押圧力を与えることにより、圧接点での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、トルク伝達部の破損が少なく長い寿命を得ることができる。
【００２５】
図２においてマイクロトラクションドライブ２００は、その基本構成は図１に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図２において、マイクロトラクションドライブ２００の内輪２０１は、入力軸１０２の出力軸１０３側端部に、入力軸１０２の軸線と直交する円盤形状を形成しており、内輪２０１の出力軸１０３側端面には、入力軸１０２中心軸を中心とした環状凹溝である内輪軌道面２０２が形成されている。筐体１０１には、外輪２０３が、回転方向への相対移動不可に備えられ、外輪軌道面２０４が、外輪２０３の入力軸１０２側に形成されている。
【００２６】
鋼製の玉１０８が、内輪軌道面２０２と外輪軌道面２０４との間に配置され、保持器２０５が、内輪２０１と外輪２０３との間に円盤状に配置され、保持器２０５は、鋼製の玉１０８と緩く勘合され、出力軸１０３に係合されている。
【００２７】
出力軸１０３回りには、押圧円環１１０が、筐体１０１と外輪２０３との間に円環状に配置され、押圧円環１１０の外輪２０３側には複数の傾斜面１１１が形成され、押圧玉１１２が、外輪２０３と押圧円環１１０との間に嵌装されている。
【００２８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ２００においては、図２に示すように、入力軸１０２から内輪２０１回転力が伝えられ、内輪軌道面２０２を鋼製の玉１０８が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１０８の公転により、回転力は、保持器２０５に伝達され、保持器２０５に係合されている出力軸１０３に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００２９】
押圧円環１１０が軸回りに回転することにより、押圧円環１１０の傾斜面１１１により、押圧玉１１２は外輪２０３方向へ押され、外輪２０３は入力軸１０２方向へ押される。外輪２０３が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める面を有する外輪軌道面２０４と鋼製の玉１０８と内輪軌道面２０２との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２及び出力軸１０３の軸線方向に働く押圧力が強く加えられた状態になっており、そのため鋼製の玉１０８は、内輪軌道面２０２と外輪軌道面２０４と滑りを起こさず転動する。
【００３０】
出力軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、内輪軌道面２０２の径と外輪軌道面２０４の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び出力軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転される。
【００３１】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ２００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても、押圧円環１１０と押圧玉１１２とにより、伝達トルクに応じた押圧力を与えることにより、圧接点での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、トルク伝達部の破損が少なく長い寿命を得ることができる。
【００３２】
図３においてマイクロトラクションドライブ３００は、その基本構成は図１に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図３において、マイクロトラクションドライブ３００は、筐体１０１に回転自在に支持された入力軸１０２と、筐体１０１に入力軸１０２と同軸線上に回転自在に支持された中間軸３０１と、筐体１０１に入力軸１０２と同軸線上に回転自在に支持された出力軸１０３とを備えてなり、入力軸１０２は、第１内輪（内輪）３０２を備え、中間軸３０１側が開いたアングル溝である第１内輪軌道面３０３が形成され、中間軸３０１は、第２内輪（内輪）３０４を備え、出力軸１０３側に開いたアングル溝である第２内輪軌道面３０５が形成されている。
【００３３】
筐体１０１には、第１外輪（外輪）３０６が入力軸１０２側に、第２外輪（外輪）３０７が出力軸１０３側に、回転方向へ筐体１０１との相対移動不可に備えられ、第１外輪３０６と第２外輪３０７とには、それぞれ入力軸１０２側に開いたアングル溝である第１外輪軌道面３０８と第２外輪軌道面３０９とが形成されている。
【００３４】
第１内輪軌道面３０３と第１外輪軌道面３０８との間と、第２内輪軌道面３０５と第２外輪軌道面３０９との間とに、鋼製の玉１０８が、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線に対して等間隔環状に複数配置され、第１保持器（保持器）３１０が、第１内輪３０２と第１外輪３０６との間に円筒状に配置され、第２保持器（保持器）３１１が、第２内輪３０４と第２外輪３０７との間に円筒状に配置されている。第１保持器３１０は、鋼製の玉１０８と緩く勘合され、中間軸３０１と係合されている。第２保持器３１１は、鋼製の玉１０８と緩く勘合され、出力軸１０３と係合されている。
【００３５】
中間軸支持内輪３１２が、第２内輪３０４と第１保持器３１０との間の中間軸３０１上に設けられ、中間軸支持外輪３１３が、筐体１０１の概中央部に筐体１０１との相対移動不可に設けられている。中間軸支持内輪３１２には、入力軸１０２側に開いたアングル溝が設けられ、中間軸支持外輪３１３には、出力軸１０３側に開いたアングル溝が設けられ、軸受玉３１４が、中間軸支持外輪３１３と中間軸支持内輪３１２との間に嵌装されている。
【００３６】
中間軸３０１回りには、第１押圧円環（押圧円環）３１５が、中間軸支持外輪３１３と第１外輪３０６との間に円環状に配置され、第１押圧円環３１５の第１外輪３０６側には複数の傾斜面３１６が形成され、押圧玉（押圧回転体）３１７が、第１外輪３０６と第１押圧円環３１５との間に嵌装され、出力軸１０３回りにも同様に、第２押圧円環（押圧円環）３１８が、筐体１０１と第２外輪３０７との間に円環状に配置され、第２押圧円環３１８の第２外輪３０７側には複数の傾斜面３１６が形成され、押圧玉３１７が、第２外輪３０７と第２押圧円環３１８との間に嵌装されている。
【００３７】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ３００においては、図３に示すように、入力軸１０２から第１内輪３０２に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面３０３を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、第１保持器３１０に伝達され、第１保持器３１０に係合されている中間軸３０１に伝えられる。以後同様に、中間軸３０１から第２内輪３０４に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面３０５を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、鋼製の玉１０８の公転により第２保持器３１１に伝達され、第２保持器３１１に係合されている出力軸１０３に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００３８】
第１押圧円環３１５が軸回りに回転することにより、第１押圧円環３１５の傾斜面３１６により、押圧玉３１７は第１外輪３０６方向へ押され、第１外輪３０６は入力軸１０２方向へ押される。第１外輪３０６が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める面を有する第１外輪軌道面３０８と鋼製の玉１０８と第１内輪軌道面３０３との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第１外輪軌道面３０８と第１内輪軌道面３０３と滑りを起こさず転動する。
【００３９】
同様にして、第２押圧円環３１８が軸回りに回転することにより、押圧玉３１７は第２外輪３０７方向へ押され、第２外輪３０７が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める構造になっている第２外輪軌道面３０９と鋼製の玉１０８と第２内輪軌道面３０５との圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第２外輪軌道面３０９と第２内輪軌道面３０５と滑りを起こさず転動する。
【００４０】
中間軸３０１は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面３０３の径と第１外輪軌道面３０８の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸３０１の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに同様に、出力軸１０３は、第２内輪軌道面３０５の径と第２外輪軌道面３０９の径との関係に基づき、中間軸３０１の回転によって中間軸３０１及び出力軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、中間軸３０１の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０３は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００４１】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ３００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、また第１押圧円環３１５と第２押圧円環３１８と押圧玉３１７とにより、伝達トルクに応じた押圧力を与えることにより、圧接点での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、トルク伝達部の破損が少なく長い寿命を得ることができる。
【００４２】
図４においてマイクロトラクションドライブ４００は、その基本構成は図３に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図４において、マイクロトラクションドライブ４００は、        第１外輪３０６と第２外輪３０７との間には、間座４０１が、第１外輪３０６と第２外輪３０７とを係合するように配置され、出力軸１０３回りには、押圧円環４０２が、筐体１０１と第２外輪３０７との間に円環状に配置され、押圧円環４０２の第２外輪３０７側には複数の傾斜面４０３が形成され、押圧玉（押圧回転体）４０４が、第２外輪３０７と押圧円環４０２との間に嵌装されている。
【００４３】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ４００においては、図４に示すように、入力軸１０２から第１内輪３０２に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面３０３を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、第１保持器３１０に伝達され、第１保持器３１０に係合されている中間軸３０１に伝えられる。以後同様に、中間軸３０１から第２内輪３０４に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面３０５を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、鋼製の玉１０８の公転により第２保持器３１１に伝達され、第２保持器３１１に係合されている出力軸１０３に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００４４】
押圧円環４０２が軸回りに回転することにより、押圧円環４０２の傾斜面４０３により、押圧玉４０４は第２外輪３０７方向へ押され、第２外輪３０７は入力軸１０２方向へ押される。第２外輪３０７が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める面を有する第２外輪軌道面３０９と鋼製の玉１０８と第２内輪軌道面３０５との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第２外輪軌道面３０９と第２内輪軌道面３０５と滑りを起こさず転動する。
【００４５】
同様にして、押圧円環４０２が軸回りに回転することにより、第２外輪３０７と間座４０１とを介して、第１外輪３０６は入力軸１０２方向へ押される。第１外輪３０６が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める面を有する第１外輪軌道面３０８と鋼製の玉１０８と第１内輪軌道面３０３との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第１外輪軌道面３０８と第１内輪軌道面３０３と滑りを起こさず転動する。
【００４６】
中間軸３０１は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面３０３の径と第１外輪軌道面３０８の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸３０１の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに同様に、出力軸１０３は、第２内輪軌道面３０５の径と第２外輪軌道面３０９の径との関係に基づき、中間軸３０１の回転によって中間軸３０１及び出力軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、中間軸３０１の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０３は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００４７】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ４００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、また押圧円環４０２と押圧玉４０４とにより、伝達トルクに応じた押圧力を与えることにより、圧接点での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、トルク伝達部の破損が少なく長い寿命を得ることができる。
【００４８】
図５においてマイクロトラクションドライブ５００は、その基本構成は図３に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図５において、マイクロトラクションドライブ５００        の第１内輪（内輪）５０１は、入力軸１０２の中間軸３０１側端部に、入力軸１０２の軸線と直交する円盤形状を形成しており、第１内輪５０１の中間軸３０１側端面には、入力軸１０２中心軸を中心とした環状凹溝である第１内輪軌道面５０２が形成されている。第２内輪（内輪）５０３は、中間軸３０１の出力軸１０３側端部に、中間軸３０１の軸線と直交する円盤形状を形成しており、第２内輪５０３の出力軸１０３側端面には、入力軸１０２の軸線を中心とした環状凹溝である第２内輪軌道面５０４が形成されている。筐体１０１には、第１外輪（外輪）５０５が入力軸１０２側に、第２外輪（外輪）５０６が出力軸１０３側に回転方向へ筐体１０１との相対移動不可に備えられ、第１外輪軌道面５０７が、第１外輪５０５の入力軸１０２側側面に形成され、第２外輪軌道面５０８が、第２外輪５０６の入力軸１０２側側面に形成されている。
【００４９】
鋼製の玉１０８が、第１内輪軌道面５０２と第１外輪軌道面５０７との間と、第２内輪軌道面５０４と第２外輪軌道面５０８との間とに配置され、第１保持器（保持器）５０９が、第１内輪５０１と第１外輪５０５との間に円盤状に配置され、第２保持器（保持器）５１０が、第２内輪５０３と第２外輪５０６の間に円盤状に配置されている。第１保持器５０９は、鋼製の玉１０８と緩く嵌合され、中間軸３０１と係合されている。第２保持器５１０は、鋼製の玉１０８と緩く嵌合され、出力軸１０３と係合されている。
【００５０】
中間軸支持内輪３１２が、第２内輪５０３と第１保持器５０９との間の中間軸３０１上に設けられ、中間軸支持外輪３１３が、筐体１０１の概中央部に筐体１０１との相対移動不可に設けられ、中間軸支持内輪３１２には、入力軸１０２側に開いたアングル溝が設けられ、中間軸支持外輪３１３には、出力軸１０３側に開いたアングル溝が設けられ、軸受玉３１４が、中間軸支持外輪３１３と中間軸支持内輪３１２との間に嵌装されている。
【００５１】
中間軸３０１回りには、第１押圧円環３１５が、中間軸支持外輪３１３と第１外輪５０５との間に円環状に配置され、第１押圧円環３１５の第１外輪５０５側には複数の傾斜面３１６が形成され、押圧玉３１７が、第１外輪５０５と第１押圧円環３１５との間に嵌装されている。出力軸１０３回りにも同様に、第２押圧円環３１８が、筐体１０１と第２外輪５０６との間に円環状に配置され、第２押圧円環３１８の第２外輪５０６側には複数の傾斜面３１６が形成され、押圧玉３１７が、第２外輪５０６と第２押圧円環３１８との間に嵌装されている。
【００５２】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ５００においては、図５に示すように、入力軸１０２から第１内輪５０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面５０２を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、第１保持器５０９に伝達され、第１保持器５０９に係合されている中間軸３０１に伝えられる。以後同様に、中間軸３０１から第２内輪５０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面５０４を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、鋼製の玉１０８の公転により第２保持器５１０に伝達され、第２保持器５１０に係合されている出力軸１０３に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００５３】
第１押圧円環３１５が軸回りに回転することにより、第１押圧円環３１５の傾斜面３１６により、押圧玉３１７は第１外輪５０５方向へ押され、第１外輪５０５は入力軸１０２方向へ押される。第１外輪５０５が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める面を有する第１外輪軌道面５０７と鋼製の玉１０８と第１内輪軌道面５０２との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第１外輪軌道面５０７と第１内輪軌道面５０２と滑りを起こさず転動する。
【００５４】
同様にして、第２押圧円環３１８が軸回りに回転することにより、押圧玉３１７は第２外輪５０６方向へ押され、第２外輪５０６が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める構造になっている第２外輪軌道面５０８と鋼製の玉１０８と第２内輪軌道面５０４との圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第２外輪軌道面５０８と第２内輪軌道面５０４と滑りを起こさず転動する。
【００５５】
中間軸３０１は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面５０２の径と第１外輪軌道面５０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸３０１の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに同様に、出力軸１０３は、第２内輪軌道面５０４の径と第２外輪軌道面５０８の径との関係に基づき、中間軸３０１の回転によって中間軸３０１及び出力軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、中間軸３０１の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０３は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００５６】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ５００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、また第１押圧円環３１５と第２押圧円環３１８と押圧玉３１７とにより、伝達トルクに応じた押圧力を与えることにより、圧接点での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、トルク伝達部の破損が少なく長い寿命を得ることができる。
【００５７】
図６においてマイクロトラクションドライブ６００は、その基本構成は図５に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図５において、マイクロトラクションドライブ６００は、第１外輪５０５と第２内輪５０３との間に、玉６０１が、中間軸３０１の軸線回りに等間隔に配置され、中間保持器６０２は、玉６０１を個々に緩く嵌める穴状の配置部（図示されていない）を備え、配置部において玉６０１と緩く勘合される。出力軸１０３回りには、押圧円環６０３が、筐体１０１と第２外輪５０６との間に円環状に配置され、押圧円環６０３の第２外輪５０６側には複数の傾斜面６０４が形成され、押圧玉（押圧回転体）６０５が、第２外輪５０６と押圧円環６０３との間に嵌装されている。
【００５８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６００においては、図６に示すように、入力軸１０２から第１内輪５０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面５０２を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、第１保持器５０９に伝達され、第１保持器５０９に係合されている中間軸３０１に伝えられる。以後同様に、中間軸３０１から第２内輪５０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面５０４を鋼製の玉１０８が公転し、回転力は、鋼製の玉１０８の公転により第２保持器５１０に伝達され、第２保持器５１０に係合されている出力軸１０３に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００５９】
押圧円環６０３が軸回りに回転することにより、押圧円環６０３の傾斜面６０４により、押圧玉６０５は第２外輪５０６方向へ押され、第２外輪５０６は入力軸１０２方向へ押される。第２外輪５０６が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力力を受け止める面を有する第２外輪軌道面５０８と鋼製の玉１０８と第２内輪軌道面５０４との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第２外輪軌道面５０８と第２内輪軌道面５０４と滑りを起こさず転動する。
【００６０】
同様にして、押圧円環６０３が軸回りに回転することにより、第２外輪５０６、鋼製の玉１０８、第１内輪５０１、玉６０１とを介して、第１外輪５０５は入力軸１０２方向へ押される。第１外輪５０５が入力軸１０２方向へ押されることにより、入力軸１０２方向の力を受け止める面を有する第１外輪軌道面５０７と鋼製の玉１０８と第１内輪軌道面５０２との組み合わせの圧接点に、入力軸１０２、中間軸３０１及び出力軸１０３の軸線方向に働く押圧力が強く加えられた状態になり、そのため鋼製の玉１０８は、第１外輪軌道面５０７と第１内輪軌道面５０２と滑りを起こさず転動する。
【００６１】
中間軸３０１は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面５０２の径と第１外輪軌道面５０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸３０１の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに同様に、出力軸１０３は、第１内輪軌道面５０２の径と第２外輪軌道面５０８の径との関係に基づき、中間軸３０１の回転によって中間軸３０１及び出力軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１０８により、中間軸３０１の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０３は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００６２】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、また押圧円環６０３と押圧玉６０５とにより、伝達トルクに応じた押圧力を与えることにより、圧接点での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、トルク伝達部の破損が少なく長い寿命を得ることができる。
【００６３】
また、以上の実施の形態のいずれかのマイクロトラクションドライブを、土壌検査用の小型掘削装置や、タービンロータ中心孔レプリカ採取装置のように、小径の筒状の本体内にモータ等の回転駆動源と作業部との間に備え、回転を減速伝達させた場合、マイクロロボット等小型装置の作業部のトルクの制約が緩和し、あるいは破損の恐れが低いものとなる。
【００６４】
なお、上記の実施の形態においては、回転体が鋼製の玉であるものに適応して説明したが、この回転体が鋼製の玉であるものに限られることなく、例えば、回転体が円筒形のコロであるもの等、それ以外の回転体であるものに適応することができるものである。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、小サイズであっても比較的大きな範囲の減速比が設定でき、また、前記内輪と前記回転体及び前記外輪と該回転体との前記圧接点で、前記伝達トルクに応じた前記押圧力が与えられるので、前記圧接点での必要な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、また伝達トルクに対して過剰な前記押圧力が与えられないため、前記圧接点の破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【００６６】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載のマイクロトラクションドライブにおいて、小サイズであっても比較的大きな範囲の減速比が設定でき、また、前記内輪と前記回転体及び前記外輪と該回転体との前記圧接点で、前記伝達トルクに応じた前記押圧力が与えられるので、前記圧接点での必要な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、また伝達トルクに対して過剰な前記押圧力が与えられないため、前記圧接点の破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【００６７】
請求項３に係る発明によれば、請求項１記載のマイクロトラクションドライブにおいて、小サイズであっても比較的大きな範囲の減速比が設定でき、また、前記内輪と前記回転体及び前記外輪と該回転体との前記圧接点で、前記伝達トルクに応じた前記押圧力が与えられるので、前記圧接点での必要な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、また伝達トルクに対して過剰な前記押圧力が与えられないため、前記圧接点の破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【００６８】
請求項４に係る発明によれば、請求項１から３のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、小サイズであっても、前記単位減速部を複数備えることで、大きな範囲の減速比が設定でき、また、前記内輪と前記回転体及び前記外輪と該回転体との前記圧接点で、前記伝達トルクに応じた前記押圧力が与えられるので、前記圧接点での必要な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、また伝達トルクに対して過剰な前記押圧力が与えられないため、前記圧接点の破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【００６９】
請求項５に係る発明によれば、請求項１から３のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、小サイズであっても、前記単位減速部を複数備えることで、大きな範囲の減速比が設定でき、また、前記内輪と前記回転体及び前記外輪と該回転体との前記圧接点で、前記伝達トルクに応じた前記押圧力が与えられるので、前記圧接点での必要な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして高い伝達トルクを有し、また伝達トルクに対して過剰な前記押圧力が与えられないため、前記圧接点の破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【００７０】
請求項６に係る発明によれば、請求項１から５のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、筒状の前記外筐内に前記回転駆動源を備え該外筐先端の前記作業部を回転駆動する前記小型装置の該回転駆動源と該作業部との間に備えられてなるように構成したので、請求項１から請求項５のいずれかの発明の効果により、マイクロトラクションドライブによる前記小型装置の前記作業部の減速比の制約や前記伝達トルクの制約が緩和し、あるいは前記圧接点の破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明によるマイクロトラクションドライブの別の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００  マイクロトラクションドライブ
１０１  筐体
１０２  入力軸
１０３  出力軸
１０４、２０１  内輪
１０６、２０３  外輪
１０８  鋼製の玉（回転体）
１０９、２０５  保持器
１１０、４０２、６０３  押圧円環
１１１、３１６、４０３、６０４  傾斜面
１１２、３１７、４０４、６０５  押圧玉（押圧回転体）
３０２、５０１  第１内輪（内輪）
３０４、５０３  第２内輪（内輪）
３０６、５０５  第１外輪（外輪）
３０７、５０６  第２外輪（外輪）
３１０、５０９  第１保持器（保持器）
３１１、５１０  第２保持器（保持器）
３１５  第１押圧円環（押圧円環）
３１８  第２押圧円環（押圧円環）
【図１】
0003617645.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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