(57)【要約】【課題】動力伝達を行う２つのプーリ部材間の剛性特性あるいは粘性特性を、簡易で駆動効率が低下し難い構造で可変的に制御するようにすることができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置１は、第１プーリ部材２及び第２プーリ部材３の間に張設されたワイヤ部材１１に外周部が圧接された自転可能なローラ部材１３ａ，１３ｂと、ローラ部材１３ａ，１３ｂを支持する支持部材１４と一体にローラ部材１３ａ，１３ｂの公転軸心周りに回転可能な回転ギヤ１６と、回転ギヤ１６に噛合されたスプリングウォーム１７と、スプリングウォーム１７の回転量を制御する第１アクチュエータ１８とを備える。【選択図】図２
2014133274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１プーリ部材と、該第１プーリ部材の回転軸心と平行な回転軸心を有して、該第１プーリ部材の側方に配置された第２プーリ部材との間で動力伝達を行う動力伝達装置であって、
前記第１プーリ部材及び第２プーリ部材の外周部のそれぞれに巻き掛けられて、両プーリ部材の間に張設されたワイヤ部材と、
前記両プーリ部材の間で前記ワイヤ部材を湾曲させるように該ワイヤ部材に外周部が圧接されており、該ワイヤ部材の走行に伴い前記両プーリ部材の回転軸心と平行な自転軸心周りに自転可能に設けられたローラ部材と、
該ローラ部材を回転自在に支持していると共に該ローラ部材の自転軸心から一定間隔を存して偏心された公転軸心周りに回転可能に設けられた支持部材と、
該支持部材と一体に前記公転軸心周りに回転可能に該支持部材に連結された回転ギヤと、
該回転ギヤに噛合されたスプリングウォームと、
該スプリングウォームの回転量を制御し得るように該スプリングウォームに接続された第１アクチュエータとを備えることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力伝達装置において、
前記第１プーリ部材に、正転方向の回転駆動力と逆転方向の回転駆動力とを選択的に付与する第２アクチュエータを備えており、
前記ワイヤ部材は、前記両プーリ部材の間の間隔方向と直交する方向での該両プーリ部材の両側で張設されており、
前記支持部材には、前記両プーリ部材の両側のうちの一方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第１ローラ部材と、前記両プーリ部材の両側のうちの他方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第２ローラ部材とが前記ローラ部材として支持されており、
前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材が、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材の間に挟まれるか、又は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材の間に該第１ローラ部材及び第２ローラ部材が挟まるように配置されており、
前記公転軸心は、該公転軸心の方向で前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材を見た場合に、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材のそれぞれの自転の中心を結ぶ線分と交わるように配置されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動力伝達装置において、
筒部と、該筒部内に該筒部の軸心方向に摺動自在に設けられたピストンと、該筒部内で前記ピストンにより画成される共にオリフィス部を介して互いに連通された一対の液室と、該一対の液室に封入された粘性液体とを有するシリンダ構造物をさらに備えると共に、該シリンダ構造物が、前記筒部の軸心方向を前記スプリングウォームの伸縮方向と同方向に向けて配置されており、
前記スプリングウォームの一端部及び他端部は、それぞれ前記ピストン、前記筒部に連結されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
請求項３記載の動力伝達装置において、
前記オリフィス部は、その開口面積を可変的に制御可能に構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
第１プーリ部材と、該第１プーリ部材の回転軸心と平行な回転軸心を有して、該第１プーリ部材の側方に配置された第２プーリ部材との間で動力伝達を行う動力伝達装置であって、
前記第１プーリ部材及び第２プーリ部材の外周部のそれぞれに巻き掛けられて、両プーリ部材の間に張設されたワイヤ部材と、
前記両プーリ部材の間で前記ワイヤ部材を湾曲させるように該ワイヤ部材に外周部が圧接されており、該ワイヤ部材の走行に伴い前記両プーリ部材の回転軸心と平行な自転軸心周りに自転可能に設けられたローラ部材と、
該ローラ部材を回転自在に支持していると共に該ローラ部材の自転軸心から一定間隔を存して偏心された公転軸心周りに回転可能に設けられた支持部材と、
該支持部材と一体に前記公転軸心周りに回転可能に該支持部材に連結された回転ギヤと、
該回転ギヤに噛合されたスプリングウォームとを備えると共に、
筒部と、該筒部内に該筒部の軸心方向に摺動自在に設けられたピストンと、該筒部内で前記ピストンにより画成される共に開口面積を可変的に制御可能なオリフィス部を介して互いに連通された一対の液室と、該一対の液室に封入された粘性液体とを有するシリンダ構造物をさらに備えており、
前記スプリングウォームの一端部及び他端部は、それぞれ前記ピストン、前記筒部に連結されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項６】
請求項５記載の動力伝達装置において、
前記第１プーリ部材に、正転方向の回転駆動力と逆転方向の回転駆動力とを選択的に付与する第２アクチュエータを備えており、
前記ワイヤ部材は、前記両プーリ部材の間の間隔方向と直交する方向での該両プーリ部材の両側で張設されており、
前記支持部材には、前記両プーリ部材の両側のうちの一方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第１ローラ部材と、前記両プーリ部材の両側のうちの他方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第２ローラ部材とが前記ローラ部材として支持されており、
前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材が、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材の間に挟まれるか、又は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材の間に該第１ローラ部材及び第２ローラ部材が挟まるように配置されており、
前記公転軸心は、該公転軸心の方向で前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材を見た場合に、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材のそれぞれの自転の中心を結ぶ線分と交わるように配置されていることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの関節等を駆動するための動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、産業用ロボット等のロボットでは、関節の変位量を位置制御（サーボ制御）によって目標値に制御することが従来より一般に行われている。そして、この種のロボットの関節の動力伝達機構は、該関節の変位量を精度よく目標値に制御することができるようにするために、多くの場合、外力の変化に対して該関節の変位量の変化が生じ難い高剛性の構造のものが採用されている。
【０００３】
しかるに、このような高剛性の構造の動力伝達機構を有する関節は、外界物の位置や形状、あるいは外乱等を事前に特定もしくは予測しておくことが困難となるような種々様々な外界環境下では柔軟性に乏しい。例えば、関節の被動側部材が、予期しない外界物に接触した場合等に、該被動側部材を適切に動かすことが困難となったり、あるいは、関節を駆動するアクチュエータに過大な外力が作用するような状況が発生しやすい。
【０００４】
このため、近年では、弾性的な変位が可能な関節を有するロボットの研究も本願出願人等より行われている。
【０００５】
一方、従来、産業用ロボット等の関節の動力伝達機構として、該関節の弾性的な変位を行い得るようにするために、２つのプーリ間のワイヤにスプリングを介装して、両プーリ間の動力伝達をスプリングにより発生する弾性力を介して行うようにした構造のものが、例えば特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４４２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、例えば、種々様々な環境下で、種々様々な作業が要求されるようなロボットでは、各環境条件で、各作業内容に適したロボットの動作を柔軟に行うことができるようにするために、関節の動力伝達機構を、該関節の剛性特性（剛性の高低の度合）を可変的に制御し得るように構成しておくことが望まれる。
【０００８】
さらには、関節で必要に応じて粘性力を発生させたり、その粘性特性（粘性力の発生のし易さの度合）を制御することができるように、該関節の動力伝達機構を構成しておくことが望まれる。
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１に見られる如き構造の動力伝達装置は、両プーリ間のワイヤにスプリングが介装されているだけなので、両プーリ間の剛性特性（ひいては関節の剛性特性）を可変的に制御し得るように構成されていないと共に、両プーリ間の粘性特性を可変的に制御し得るように構成されていない。そして、特許文献１に見られる如き構造の動力伝達装置で、両プーリ間の剛性特性（ひいては関節の剛性特性）を可変的に制御し得るようにしたり、あるいは、両プーリ間の粘性特性（ひいては関節の粘性特性）を可変的に制御し得るようにするためには、動力伝達装置の構成が複雑なものとなったり、あるいは、大型化したり、駆動効率が低下する虞があった。
【００１０】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、２つのプーリ部材間で動力伝達を行う動力伝達装置において、簡易で駆動効率が低下し難い構造で、両プーリ部材間の剛性特性あるいは粘性特性を可変的に制御するようにすることができる動力伝達装置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】
【００１１】
本発明の動力伝達装置は、かかる目的を達成するために、第１プーリ部材と、該第１プーリ部材の回転軸心と平行な回転軸心を有して、該第１プーリ部材の側方に配置された第２プーリ部材との間で動力伝達を行う動力伝達装置であって、
前記第１プーリ部材及び第２プーリ部材の外周部のそれぞれに巻き掛けられて、両プーリ部材の間に張設されたワイヤ部材と、
前記両プーリ部材の間で前記ワイヤ部材を湾曲させるように該ワイヤ部材に外周部が圧接されており、該ワイヤ部材の走行に伴い前記両プーリ部材の回転軸心と平行な自転軸心周りに自転可能に設けられたローラ部材と、
該ローラ部材を回転自在に支持していると共に該ローラ部材の自転軸心から一定間隔を存して偏心された公転軸心周りに回転可能に設けられた支持部材と、
該支持部材と一体に前記公転軸心周りに回転可能に該支持部材に連結された回転ギヤと、
該回転ギヤに噛合されたスプリングウォームと、
該スプリングウォームの回転量を制御し得るように該スプリングウォームに接続された第１アクチュエータとを備えることを特徴とする（第１発明）。
【００１２】
なお、本発明における用語について補足すると、「プーリ部材」はプーリ又はこれと同等の機能を有する部材を意味する。同様に、「ワイヤ部材」は、ワイヤ又はこれと同等の機能を有する部材を意味し、「ローラ部材」は「ローラ」又はこれと同等の機能を有する部材を意味する。また、「スプリングウォーム」は、スプリングとしての機能とウォームギヤとしての機能とを併せ持つものを意味する。これらのことは、第１発明に限らず、後述の他の発明においても同様である。
【００１３】
上記第１発明によれば、前記第１アクチュエータにより前記スプリングウォームを回転駆動することで、該スプリングウォームに噛合している回転ギヤが、前記支持部材と一体に前記公転軸心周りに回転する。これに伴い、前記ローラ部材が公転軸心周りに公転することとなる。
【００１４】
従って、前記第１アクチュエータにより前記スプリングウォームの回転量（軸心周りの回転量）を適宜の目標値に制御することで、前記ローラ部材の公転軸心周りでの公転の位相角（以降、ローラ公転位相角ということがある）を、スプリングウォームの回転量に対応した位相角に制御できることとなる。
【００１５】
このようにスプリングウォームの回転量（軸心周りの回転量）を適宜の目標値に制御して、該回転量を一定に維持した状態（以降、この状態を基準状態ということがある）で、前記第１プーリ部材（又は第２プーリ部材）に、両プーリ部材間で前記ワイヤ部材を引っ張る方向の回転駆動力を付与すると、該ワイヤ部材がローラ部材の外周部に圧接されている箇所で湾曲しているために、該ワイヤ部材に作用する張力に起因して該ローラ部材に作用する並進力によって、該ローラ部材を公転軸心周りに公転させようとする回転力が該ローラに作用する。
【００１６】
この時、両プーリ部材の一方が他方に対して相対回転しつつ、該ローラ部材が前記基準状態から公転軸心周りに公転する。さらには、該ローラ部材の公転と併せて、前記支持部材及び回転ギヤが公転軸心周りに回転し、それに伴い、該回転ギヤに噛合しているスプリングウォームが伸長又は短縮される。
【００１７】
これにより、前記基準状態からのローラ部材の公転量（公転の回転角）に応じた弾性力がスプリングウォームで発生し、この弾性力による回転力（公転軸心周りの回転力）がスプリングウォームから回転ギヤ及び支持部材を介してローラ部材に付与される。
【００１８】
そして、最終的には、前記基準状態からのローラ部材の公転量と、これに対応する両プーリ部材間の相対回転量とは、前記スプリングウォームで発生する弾性力に起因して、前記ローラ部材に作用する回転力と前記張力に起因して前記ローラ部材に作用する回転力とが釣り合う状態で平衡し、この状態（以降、平衡状態ということがある）で、両プーリ部材間の回転駆動力の伝達が行われることとなる。
【００１９】
従って、前記第１プーリ部材（又は第２プーリ部材）に回転駆動力を付与すると、結果的に、両プーリ部材間の弾性的な相対回転が発生しつつ、その相対回転量に応じた弾性力（ウォームスプリングで発生する弾性力に起因する弾性的な回転力。以降、弾性回転力ということがある）が両プーリ部材間に発生し、この弾性回転力を介して両プーリ部材間の回転駆動力の伝達が行われることとなる。
【００２０】
この場合、前記第１プーリ部材（又は第２プーリ部材）に付与する回転駆動力が一定である場合、前記張力によって前記ローラ部材に作用する並進力のうち、該ローラ部材の前記公転軸心周りの公転半径に直交する方向の成分の大きさが、前記基準状態でのローラ公転位相角に応じて変化する。
【００２１】
このため、前記第１プーリ部材（又は第２プーリ部材）に付与する回転駆動力が一定である場合、前記張力に起因して前記ローラ部材に作用する回転力は、前記基準状態でのローラ公転位相角に応じて変化する。ひいては、前記基準状態でのローラ公転位相角に応じて、該基準状態から前記平衡状態までのローラ部材の公転量と、これに対応する両プーリ部材間の相対回転量とが変化することとなる。
【００２２】
また、基準状態から前記平衡状態までのローラ部材の公転量と両プーリ部材間の相対回転量とは、前記第１プーリ部材（又は第２プーリ部材）に付与する回転駆動力が大きいほど、大きくなる。
【００２３】
従って、両プーリ部材間で弾性回転力により伝達される回転駆動力の変化と、両プーリ部材間の相対回転量の変化との比率（これは両プーリ部材間の剛性の高低の度合を表す）に着目した場合、該比率は、基準状態でのローラ部材の回転位置に応じて変化する。
【００２４】
このため、第１発明によれば、基準状態でのローラ部材の回転位置に応じて、両プーリ部材間の剛性特性を変化させることができることとなる。
【００２５】
よって、第１発明の動力伝達装置によれば、第１プーリ部材及び第２プーリ部材の２つのプーリ部材間の剛性特性を、ワイヤ部材、ローラ部材、回転ギヤ、スプリングウォームにより構成される簡易で駆動効率が低下し難い構造によって変化させることができる。
【００２６】
上記第１発明では、前記第１プーリ部材に、正転方向の回転駆動力と逆転方向の回転駆動力とを選択的に付与する第２アクチュエータを備えており、前記ワイヤ部材は、前記両プーリ部材の間の間隔方向と直交する方向での該両プーリ部材の両側で張設されており、前記支持部材には、前記両プーリ部材の両側のうちの一方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第１ローラ部材と、前記両プーリ部材の両側のうちの他方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第２ローラ部材とが前記ローラ部材として支持されており、前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材が、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材の間に挟まれるか、又は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材の間に該第１ローラ部材及び第２ローラ部材が挟まるように配置されており、前記公転軸心は、該公転軸心の方向で前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材を見た場合に、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材のそれぞれの自転の中心を結ぶ線分と交わるように配置されていることが好ましい（第２発明）。
【００２７】
この第２発明によれば、前記スプリングウォームを回転させると、第１ローラ部材及び第２ローラ部材の両方が一体的に前記公転軸心の周りに公転する。このため、前記基準状態において、前記両プーリ部材の両側のうちの一方側で前記ワイヤ部材と、他方側のワイヤ部材とに、それぞれ、第１ローラ部材、第２ローラ部材の外周部が圧接することとなる。また、このような圧接状態は、前記基準状態でのローラ公転位相角（第１ローラ部材及び第２ローラ部材の公転軸心周りでの公転の位相角）が変化しても同様である。
【００２８】
このため、第２発明によれば、第２アクチュエータから前記第１プーリ部材に正転方向及び逆転方向のいずれの方向の回転駆動力を付与した場合であっても、上記第１発明で説明した作動によって、両プーリ部材間で、弾性回転力を介して回転駆動力の伝達を行うことができる。
【００２９】
また、この場合、前記第１プーリ部材に正転方向及び逆転方向のいずれの方向の回転駆動力を付与する場合でも、前記第１アクチュエータによる前記基準状態でのローラ公転位相角を可変的に制御することで、両プーリ部材間の剛性特性を変化させることができる。
【００３０】
また、上記第１発明又は第２発明では、次のような構成によって、第１プーリ部材と第２プーリ部材との間に粘性力を発生させるようにすることもできる。
【００３１】
すなわち、この場合には、筒部と、該筒部内に該筒部の軸心方向に摺動自在に設けられたピストンと、該筒部内で前記ピストンにより画成される共にオリフィス部を介して互いに連通された一対の液室と、該一対の液室に封入された粘性液体とを有するシリンダ構造物をさらに備えると共に、該シリンダ構造物が、前記筒部の軸心方向を前記スプリングウォームの伸縮方向と同方向に向けて配置される。前記スプリングウォームの一端部及び他端部は、それぞれ前記ピストン、前記筒部に連結される（第３発明）。
【００３２】
この第３発明によれば、前記基準状態から前記ローラ部材（第２発明では、第１ローラ部材及び第２ローラ部材）を公転軸心周りに公転させると、前記スプリングウォームの伸縮に伴い、前記シリンダ構造物のピストンが摺動する。この時、前記一対の液室間でオリフィス部を介して粘性液体を流通することで、ピストンの摺動の抵抗、ひいては、前記ローラ部材の公転の抵抗となる粘性力が発生する。
【００３３】
これにより、第３発明によれば、両プーリ部材間に粘性力（シリンダ構造物で発生する粘性に起因する粘性的な回転力。以降、粘性回転力ということがある）を発生させることができる。
【００３４】
かかる第３発明では、前記オリフィス部は、その開口面積を可変的に制御可能に構成されていることが好ましい（第４発明）。
【００３５】
この第４発明によれば、前記ローラ部材の公転の角速度の変化に対する前記粘性回転力の変化の比率、ひいては、前記両プーリ部材間の相対回転角速度の変化に対するに対する前記粘性回転力の変化の比率（これは所謂、粘性係数に相当する）を、可変的に制御することができる。従って、両プーリ部材間の粘性特性を可変的に制御することができる。
【００３６】
また、本発明の動力伝達装置は、次の構成を採用してもよい。すなわち、本発明の動力伝達装置は、第１プーリ部材と、該第１プーリ部材の回転軸心と平行な回転軸心を有して、該第１プーリ部材の側方に配置された第２プーリ部材との間で動力伝達を行う動力伝達装置であって、
前記第１プーリ部材及び第２プーリ部材の外周部のそれぞれに巻き掛けられて、両プーリ部材の間に張設されたワイヤ部材と、
前記両プーリ部材の間で前記ワイヤ部材を湾曲させるように該ワイヤ部材に外周部が圧接されており、該ワイヤ部材の走行に伴い前記両プーリ部材の回転軸心と平行な自転軸心周りに自転可能に設けられたローラ部材と、
該ローラ部材を回転自在に支持していると共に該ローラ部材の自転軸心から一定間隔を存して偏心された公転軸心周りに回転可能に設けられた支持部材と、
該支持部材と一体に前記公転軸心周りに回転可能に該支持部材に連結された回転ギヤと、
該回転ギヤに噛合されたスプリングウォームとを備えると共に、
筒部と、該筒部内に該筒部の軸心方向に摺動自在に設けられたピストンと、該筒部内で前記ピストンにより画成される共に開口面積を可変的に制御可能なオリフィス部を介して互いに連通された一対の液室と、該一対の液室に封入された粘性液体とを有するシリンダ構造物をさらに備えており、
前記スプリングウォームは、その軸心周りに回転しないように設けられていると共に、該スプリングウォームの一端部及び他端部は、それぞれ前記ピストン、前記筒部に連結されていることを特徴とする（第５発明）。
【００３７】
かかる第５発明によれば、前記スプリングウォームがその軸心周りに回転しないように設けられているので、このスプリングウォームの状態は、前記第１発明に関して説明した前記基準状態に相当する。
【００３８】
従って、前記第１プーリ部材（又は第２プーリ部材）に、両プーリ部材間で前記ワイヤ部材を引っ張る方向の回転駆動力を付与すると、第１実施形態と同様に、両プーリ部材間の弾性的な相対回転が発生しつつ、その相対回転量に応じた弾性回転力（スプリングウォームで発生する弾性力に起因する弾性的な回転力）が両プーリ部材間に発生し、この弾性回転力を介して両プーリ部材間の回転駆動力の伝達が行われることとなる。
【００３９】
また、第５発明では、前記第４発明と同様にシリンダ構造物を備えると共に、該シリンダ構造物のオリフィス部の開口面積を可変的に制御可能であるので、前記第４発明と同様に、前記ローラ部材の公転の角速度の変化に対する前記粘性回転力の変化の比率、ひいては、前記両プーリ部材間の相対回転角速度の変化に対するに対する前記粘性回転力の変化の比率（これは所謂、粘性係数に相当する）を、可変的に制御することができる。
【００４０】
従って、第５発明の動力伝達装置によれば、ワイヤ部材、ローラ部材、回転ギヤ、スプリングウォーム、及びシリンダ構造物により構成される簡易で駆動効率が低下し難い構造によって、第１プーリ部材及び第２プーリ部材の２つのプーリ部材間の弾性的な相対回転を可能としつつ、両プーリ部材間の粘性特性を適宜変化させることができる。
【００４１】
かかる第５発明では、前記第１プーリ部材に、正転方向の回転駆動力と逆転方向の回転駆動力とを選択的に付与するアクチュエータを備えており、前記ワイヤ部材は、前記両プーリ部材の間の間隔方向と直交する方向での該両プーリ部材の両側で張設されており、前記支持部材には、前記両プーリ部材の両側のうちの一方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第１ローラ部材と、前記両プーリ部材の両側のうちの他方側で前記ワイヤ部材に外周部が圧接された第２ローラ部材とが前記ローラ部材として支持されており、前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材が、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材の間に挟まれるか、又は、前記両プーリ部材の両側のワイヤ部材の間に該第１ローラ部材及び第２ローラ部材が挟まるように配置されており、前記公転軸心は、該公転軸心の方向で前記第１ローラ部材及び第２ローラ部材を見た場合に、該第１ローラ部材及び第２ローラ部材のそれぞれの自転の中心を結ぶ線分と交わるように配置されていることが好ましい（第６発明）。
【００４２】
この第６発明によれば、前記第２発明と同様に、前記アクチュエータ（これは前記第２発明における第２アクチュエータに相当する）から前記第１プーリ部材に正転方向及び逆転方向のいずれの方向の回転駆動力を付与した場合であっても、両プーリ部材間で、弾性回転力を介して回転駆動力の伝達を行うことができる。
【００４３】
また、この場合、前記第１プーリ部材に正転方向及び逆転方向のいずれの方向の回転駆動力を付与する場合でも、前記シリンダ構造物のオリフィス部の開口面積を可変的に制御することで、両プーリ部材間の粘性特性を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態の動力伝達装置の全体のシステム構成を示す図。
【図２】図１に示す動力伝達装置の弾性力発生機構の構成を示す図。
【図３】図２に示す弾性力発生機構の要部構成を示す図。
【図４】図３のIV−IV線断面図。
【図５】変形態様の一例の動力伝達装置の弾性力発生機構の構成を示す図。
【図６】変形態様の他の例の動力伝達装置の弾性力発生機構の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の一実施形態を以下に図１〜図４を参照して説明する。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置１は、第１プーリ部材としての第１プーリ２と、第２プーリ部材としての第２プーリ３と、これらのプーリ２，３の間に弾性力を発生させる弾性力発生機構４とを備える。なお、弾性力発生機構４は、両プーリ２，３間に弾性力だけでなく、粘性力も発生可能である。
【００４７】
本実施形態では、第１プーリ２及び第２プーリ３のうちの第１プーリ２を駆動側のプーリ、第２プーリを被動側のプーリとして使用する。このため、動力伝達装置１は、第１プーリ２（以降、駆動プーリ２という）に回転駆動力を付与するアクチュエータとしての電動モータ５と、第２プーリ３（以降、被動プーリ３という）と一体に回転するように該被動プーリ３に固定された負荷部材６とを備える。電動モータ５は、本発明における第２アクチュエータに相当するものである。
【００４８】
なお、負荷部材６は、図１では一体の構造物として記載されているが、一体の構造物でなくてもよい。例えば、負荷部材６は、１つ以上の関節を含むリンク機構であってもよい。
【００４９】
また、本実施形態の動力伝達装置１を、ロボットの関節の動力伝達装置として使用する場合には、例えば、該関節を介して連結される２つのリンク部（該関節で相対回転する２つのリンク部）のうちの一方のリンク部が上記負荷部材６となり、他方のリンク部に、両プーリ２，３が回転自在に支持されるように、該関節に動力伝達装置１が搭載される。
【００５０】
駆動プーリ２は、電動モータ５の回転駆動軸５ａに減速機７を介して接続されている。そして、駆動プーリ２は、電動モータ５の回転駆動軸５ａから減速機７を介して付与される回転駆動力（トルク）によって、電動モータ５の回転駆動軸５ａの回転に連動して回転するようになっている。
【００５１】
なお、減速機７は、任意の構造のものでよく、例えば、ハーモニックドライブ（登録商標）もしくは複数のギヤにより構成される減速機を採用することができる。あるいは、減速機７は、直動を回転運動に変換する機構を備えるものであってもよい。その場合には、アクチュエータとして、例えば、電動モータ及びボールネジにより構成される直動アクチュエータ、あるいは、電動式のリニアモータ等を採用してもよい。
【００５２】
また、図１では、電動モータ５と駆動プーリ２とが同軸心に配置されているが、それらの回転軸心は、同軸心でなくてもよい。
【００５３】
被動プーリ３は、その回転軸心が駆動プーリ２の回転軸心と平行になるようにして、該駆動プーリ２の側方に並設されている。
【００５４】
弾性力発生機構４は、駆動プーリ２及び被動プーリ３の間に架け渡されたワイヤ１１と、両プーリ２，３間の剛性及び粘性を変更するための剛性／粘性可変機構１２とを備える。
【００５５】
ワイヤ１１は、駆動プーリ２及び被動プーリ３の外周部のそれぞれに巻き掛けられて、両プーリ２，３間に張設されている。より詳しくは、ワイヤ１１は、図２に示すように、両プーリ２，３の間で延在する二条の張設部分１１ａ，１１ｂを有し、該張設部分１１ａ，１１ｂ以外の部分が両プーリ２，３の外周のうちの内端側の部分（駆動プーリ２の外周のうちの被動プーリ３に臨む部分、及び被動プーリ３の外周のうちの駆動プーリ２に臨む部分）を除く箇所に滑らないように巻き掛けられている。
【００５６】
そして、張設部分１１ａ，１１ｂは、両プーリ２，３の間隔方向と直交する方向（図２の上下方向）における両プーリ２，３の両側にて、各々張設されている。なお、ワイヤ１１は、多少の伸縮性を有する。
【００５７】
補足すると、ワイヤ１１は、無端条のものである必要はない。例えば、張設部分１１ａ，１１ｂのそれぞれの両端部が、各々、駆動プーリ２、被動プーリ３に固定されていてもよい。
【００５８】
剛性／粘性可変機構１２は、例えば図２〜図４に示すように構成されている。すなわち、剛性／粘性可変機構１２は、両端部に２つのローラ部材（第１及び第２ローラ部材）としてのローラ１３ａ，１３ｂが自転自在に枢着された回転バー１４を備えている。該回転バー１４は、本発明における支持部材に相当する。この回転バー１４は、その中央部に固定された回転軸１５の軸心まわりに該回転軸１５と一体に回転可能とされている。回転軸１５は、駆動プーリ２及び被動プーリ３の間で、両プーリ２，３の回転軸心と平行な姿勢で配置されている。
【００５９】
また、回転バー１４の両端部のローラ１３ａ，１３ｂは、それぞれの自転軸心が、駆動プーリ２及び被動プーリ３の回転軸心と平行な方向（回転軸１５の軸心と平行な方向に向けられている。
【００６０】
従って、ローラ１３ａ，１３ｂは、それぞれの自転軸心から偏心した回転軸１５の軸心周りに公転可能とされている。また、回転軸１５の軸心（以降、公転軸心ということがある）は、本実施形態では、該公転軸心の方向（図２の紙面に垂直な方向）でローラ１３ａ，１３ｂを見た場合に、ローラ１３ａ，１３ｂの自転の中心を結ぶ線分の中点で、該線分と交わるように配置されている。
【００６１】
そして、ローラ１３ａ，１３ｂのうちの一方のローラ１３ａの内端側（他方のローラ１３ｂに臨む側）の外周部が、ワイヤ１１の二条の張設部分１１ａ，１１ｂのうちの一方の張設部分１１ａに圧接され、他方のローラ１３ｂの内端側（一方のローラ１３ａに臨む側）の外周部が、ワイヤ１１の他方の張設部分１１ｂに圧接されている。
【００６２】
従って、ローラ１３ａ，１３ｂは、それらの間にワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂを挟み込むようにして、張設部分１１ａ，１１ｂの各々に圧接されている。この場合、ワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂは、それぞれ、ローラ１３ａ，１３ｂの圧接箇所で湾曲されている。そして、ワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂの走行に伴い、ローラ１３ａ，１３ｂがそれぞれ自転するようになっている。
【００６３】
剛性／粘性可変機構１２は、さらに、回転バー１４に回転軸１５を介して連結されて該回転バー１４と一体に回転可能に設けられた回転ギヤ（平歯車）１６と、この回転ギヤ１６に噛合されたスプリングウォーム１７と、このスプリングウォーム１７を回転駆動する電動モータ１８と、シリンダ構造物１９とを備えている。電動モータ１８は、本発明における第１アクチュエータに相当するものである。
【００６４】
スプリングウォーム１７は、ウォームギヤとして機能可能にコイルスプリング状に形成されたばね部材であり、電動モータ１８の回転駆動軸１８ａに外挿されている。そして、スプリングウォーム１７の電動モータ１８の本体寄りの一端は、回転駆動軸１８ａに固定されたバネ座部材２０ａに固定されている。従って、スプリングウォーム１７は、電動モータ１８の回転駆動軸１８ａと一体に回転し、このスプリングウォーム１７の回転に伴い、回転ギヤ１６が回転するようになっている。
【００６５】
シリンダ構造物１９は、スプリングウォーム１７の他端側で回転駆動軸１８ａと同軸心に配置された筒部２１を有する。この筒部２１の内部を電動モータ１８の回転駆動軸１８ａが貫通し、該筒部２１が、回転駆動軸１８ａに沿って、その軸心方向に摺動可能とされている。そして、筒部２１のスプリングウォーム１７側の端面に固定されたバネ座部材２０ｂにスプリングウォーム１７の他端が固定されている。従って、スプリングウォーム１７の伸縮に伴い、シリンダ構造物１９の筒部２１が電動モータ１８の回転駆動軸１８ａの軸心方向に摺動するようになっている。
【００６６】
また、筒部２１の内部には、回転駆動軸１８ａに固定されたピストン２２が設けられており、このピストン２２の外周面が筒部２１の内周面に摺接されている。従って、スプリングウォーム１７は、その電動モータ１８の本体寄りの一端が、ピストン軸としての回転駆動軸１８ａを介してピストン２２に連結され、他端が、筒部２１に連結されている。
【００６７】
そして、筒部２１の内部でピストン２２により画成された２つの液室としての油室２３ａ，２３ｂに粘性液体としての粘性オイルが封入されている。これらの油室２３ａ，２３ｂは、オリフィス部２４を有する連通管２５により連通されている。この場合、オリフィス部２４は、その開口面積を可変的に制御することが可能なっている。例えば、図３の吹き出し部分に示すように、電動式のピン状の弁体２４ａの連通管２５内への突出量を変化させることにより、オリフィス部２４の開口面積を変化させることが可能となっている。なお、連通管２５（又はこれに相当する流路）は、筒部２１の側壁部等に形成してもよい。
【００６８】
本実施形態の動力伝達装置１は、さらに、該動力伝達装置１の運転制御のために、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む電子回路ユニットにより構成された制御装置３０と、駆動プーリ２の回転角度及び被動プーリ３の回転角度をそれぞれ検出する角度検出器３１，３２と、剛性／粘性可変機構１２の電動モータ１８の回転駆動軸１８ａの回転角度（＝スプリングウォーム１７の回転角度）を検出する角度検出器３３（図２に示す）とを備える。
【００６９】
この場合、制御装置３０は、角度検出器３１〜３３の検出信号等を基に、プログラム処理を実行することで、駆動プーリ２に回転駆動力を付与する電動モータ５（以降、動力源モータ５という）と、スプリングウォーム１７を回転駆動する電動モータ１８（以降、剛性可変用モータ１８という）とを制御すると共に、オリフィス部２４の弁体２４ａの動作を制御することで、該オリフィス部２４の開口面積を制御する機能とを有する。
【００７０】
次に、以上の如く構成された動力伝達装置１の作動を説明する。
【００７１】
剛性可変用モータ１８により、スプリングウォーム１７を回転駆動することで、該スプリングウォーム１７に噛合された回転ギヤ１６を介して回転バー１４が回転する。ひいては、回転バー１４に支持されているローラ１３ａ，１３ｂが、それらの公転軸心としての回転軸１５の軸心周りに公転する。
【００７２】
従って、剛性可変用モータ１８の制御によって、ローラ１３ａ，１３ｂの公転軸心周りでの公転の位相角を制御することができる。以降の説明では、この位相角を、図２に示すように、回転バー１４の延在方向（ローラ１３ａ，１３ｂの間隔方向）が駆動プーリ２及び被動プーリ３の間隔方向と直交する状態からのローラ１３ａ，１３ｂの公転角度φ（公転軸心周りの回転角度）として定義する。そして、この位相角φを公転位相角φと呼ぶ。
【００７３】
両プーリ２，３間の動力伝達（回転駆動力の伝達）を行っていない状態で、公転位相角φをある既定の角度値（例えば図２のφ0）に制御し、その状態で剛性可変用モータ１８の回転駆動軸１８ａの回転（ひいては、スプリングウォーム１７の回転）を停止させた状態（以降、この状態を基準状態という）を想定する。
【００７４】
この基準状態において、前記動力源モータ５から駆動プーリ２に回転駆動力（トルク）を付与すると、ワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂの一方に、当該回転駆動力に比例した張力が発生し、その張力を介して、駆動プーリ２から被動プーリ３に回転駆動力が伝達される。
【００７５】
この場合、ワイヤ１１の各ローラ１３ａ，１３ｂが圧接されている部分が湾曲しているので、上記の如く、ワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂの一方に発生する上記張力に起因して、ローラ１３ａ，１３ｂのうちの該張設部分１１ａ又は１１ｂに接触するローラ１３ａ又は１３ｂに、両プーリ２，３の間隔方向とほぼ直交する方向の並進力が作用する。
【００７６】
例えば、図２に示すように、駆動プーリ２に反時計まわり方向（以降、便宜上、この方向を正転方向と定義する）のトルクτdを動力源モータ５から付与すると、ワイヤ１１の張設部分１１ａにトルクτdに比例する張力Ｔe（＝τd／駆動プーリ２の有効回転半径）が発生し、この張力Ｔeによってローラ１３ａに並進力Ｆが作用する。なお、この並進力Ｆの大きさは、トルクτdにほぼ比例する。また、図２中の張力Ｔeは、ローラ１３ａに対して作用する張力を示している。
【００７７】
また、図示は省略するが、駆動プーリ２に逆転方向（時計周り方向）のトルクを動力源モータ５から付与した場合には。ワイヤ１１の張設部分１１ｂに該トルクに比例する張力が発生し、この張力によってローラ１３ｂに、両プーリ２，３の間隔方向とほぼ直交する方向の並進力（図２に示した並進力Ｆとほぼ逆向きの並進力）が作用する。
【００７８】
基準姿勢状態でのローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φがゼロでない場合（例えば図２に示す状況）では、ローラ１３ａ又は１３ｂに作用する上記並進力（以降、これを改めてＦと表記する）に起因して、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の全体に回転駆動力（トルク）が作用することとなる。これにより、駆動プーリ２が被動プーリ３に対して相対回転しつつ、ローラ１３ａ，１３ｂが公転軸心周りに公転する。ひいては、前記スプリングウォーム１７に噛合している回転ギヤ１６が回転バー１４と一体に公転軸心周りに回転する。
【００７９】
この場合、ローラ１３ａ又は１３ｂに作用する上記並進力Ｆに起因してローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の全体に作用するトルク（以降、τaと表記する）は、上記並進力Ｆに対して、次式（１）の関係を有する。なお、図２に示す如く、φ0は、基準状態でのローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φの値、Ｒaは、公転軸心（回転軸１５の軸心）周りでのローラ１３ａ，１３ｂの軸心部の回転半径である。
【００８０】
τa＝Ｆ・sin（φ0）・Ｒa    ……（１）
このようにローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の全体にトルクτaが作用している状況で、スプリングウォーム１７は回転しないので、回転ギヤ１６の回転によってスプリングウォーム１７の一部（詳しくは、回転ギヤ１６の噛合部分と前記剛性可変用モータ１８側のバネ座部材２０ａとの間の部分）が伸長又は短縮され、その伸縮量に応じた弾性力をスプリングウォーム１７が発生する。
【００８１】
この場合、スプリングウォーム１７の基準状態からの伸縮量、ひいては、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の基準状態からの公転回転量（公転位相角φの変化量）は、該スプリングウォーム１７の弾性力（並進力）によって回転ギヤ１６に作用するトルクと、ワイヤ１１の張力によってローラ１３ａ又は１３ｂに作用する上記並進力Ｆに起因して回転バー１４に作用するトルク（＝回転ギヤ１６に作用するトルク）とが釣り合う状態で最終的に平衡する。この平衡状態で、駆動プーリ２に動力源モータ５から付与されるトルクτdが弾性力発生機構４を介して被動プーリ３に伝達されることとなる。
【００８２】
上記平衡状態でのローラ１３ａ，１３ｂの基準状態からの公転回転量をΔφ[rad]、回転ギヤ１６の回転半径をＲb、スプリングウォーム１７の剛性（スプリングウォーム１７の伸縮量の単位変化量あたりに発生する弾性力の変化量。所謂、ばね定数）をＫsp_wとおくと、上記平衡状態でのスプリングウォーム１７の弾性力によって回転ギヤ１６に作用するトルク（以降、これをτbと表記する）は、次式（２）により与えられる。
【００８３】
τb＝Ｋsp_w・sin(Δφ)・Ｒb≒Ｋsp_w・Δφ・Ｒb    ……（２）
この式（２）と前記式（１）とから、上記平衡状態における並進力Ｆと、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の基準状態からの公転回転量Δφとの間の関係は、次式（３）により与えられる。
【００８４】
Ｆ＝(Ｋsp_w・Ｒb／(sin(φ0)・Ｒa)・Δφ    ……（３）
従って、ワイヤ１１の張力によってローラ１３ａ又は１３ｂに作用する並進力Ｆは、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の基準状態からの公転回転量Δφに比例するものとなる。
【００８５】
ここで、ワイヤ１１の張力によってローラ１３ａ又は１３ｂに作用する並進力Ｆは、駆動プーリ２に付与されるトルク（ひいては被動プーリ３に伝達されるトルク）が大きいほど、大きくなる。また、被動プーリ３に対する駆動プーリ２の相対回転量（基準状態からの相対回転量）は、上記平衡状態でのローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の基準状態からの公転回転量Δφが大きいほど、大きくなる。
【００８６】
従って、両プーリ２，３間の相対回転量が一定に維持される定常状態で、駆動プーリ２から被動プーリ３に伝達されるトルク（被動プーリ３に付与されるトルク）をτspと表記し、両プーリ２，３間の相対回転量をΔθと表記すると、τspとΔθとの間には、近似的に次式（４）の比例関係が成立する。
【００８７】
τsp＝Ｋsp・Δθ    ……（４）
よって、弾性力発生機構４は、駆動プーリ２と被動プーリ３との間の動力伝達（回転駆動力の伝達）を行うバネ部材として機能する。そして、上記トルクτspは、弾性力発生機構４によって両プーリ２，３間に発生する弾性力によって伝達されるトルク（以降、弾性力トルクτspという）に相当する。この場合、式（４）におけるＫspは、両プーリ２，３間の相対回転量Δθ（以降、プーリ間回転角度差Δθという）の変化に対する弾性力トルクτspの変化の比率であり、以降、剛性特性係数Ｋspという。
【００８８】
この剛性特性係数Ｋspは、両プーリ２，３間の剛性を示しており、Ｋspの値が大きいほど、両プーリ２，３間の剛性が高い（両プーリ２，３間の回転量の差が発生しにくくなる）ことを意味する。そして、本実施形態における弾性力発生機構４の剛性特性係数Ｋspの値は、基本的には、基準状態でのローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φ0に応じたものとなり、φ0が大きいほど、Ｋspの値が小さくなる。
【００８９】
従って、基準状態でのローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φ0を剛性可変用モータ１８により制御することで、両プーリ２，３間の剛性特性（詳しくは、剛性特性係数Ｋsp）を可変的に制御することができることとなる。
【００９０】
補足すると、基準状態でのローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φ0がゼロである場合には、ワイヤ１１の張力によってローラ１３ａ又は１３ｂに作用する並進力Ｆは、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４を回転させる力とはならないので、ローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φ0はゼロに維持されることとなる。このため、この状態は、両プーリ２，３間の剛性が最も高いものとなる状態である。
【００９１】
また、本実施形態の弾性力発生機構４では、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４が基準状態から公転軸心周りに公転するとき、スプリングウォーム１７の伸縮に伴い、シリンダ構造物１９の筒部２１がピストン２２に対して相対的に摺動する。
【００９２】
このとき、油室２３ａ，２３ｂ間で、オリフィス部２４を有する連通管２５を介して粘性オイルが流通することで、筒部２１の摺動に対する抵抗力となる粘性力が発生する。これにより、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４が基準状態からの公転、ひいては、被動プーリ３に対する駆動プーリ２の相対回転に対する抵抗力となる粘性力が、両プーリ２，３間で発生することとなる。そして、この粘性力は、オリフィス部２４の開口面積を変化させることで、変化するここととなる。
【００９３】
この場合、オリフィス部２４の開口面積を一定に維持した場合にシリンダ構造物１９で発生する粘性力は、ピストン２２に対する筒部２１の移動速度、ひいては、スプリングウォーム１７の伸縮速度に比例する。そして、スプリングウォーム１７の伸縮速度は、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の公転の回転速度にほぼ比例する。
【００９４】
また、両プーリ２，３間の相対回転量の時間的変化率、すなわち、両プーリ２，３間の相対回転速度（両プーリ２，３のそれぞれの回転角度の差）は、ローラ１３ａ，１３ｂ及び回転バー１４の公転の回転速度に応じたものとなり、該公転の回転速度が大きいほど、両プーリ２，３間の相対回転速度が大きいものとなる。
【００９５】
従って、両プーリ２，３間の相対回転速度をΔω[rad／s]と表記し、両プーリ２，３間の粘性力によって駆動プーリ２及び被動プーリ３間に付与されるトルク（以降、粘性力トルクという）をτdpと表記すると、Δωとτdpとの間には、近似的に次式（５）の関係が成立する。
【００９６】
τdp＝Ｋdp・Δω    ……（５）
よって、弾性力発生機構４は、駆動プーリ２と被動プーリ３との間に粘性力を発生する機能も有する。この場合、式（５）におけるＫdpは、両プーリ２，３間の相対回転速度Δω（以降、プーリ間回転速度差Δωという）の変化に対する粘性力トルクτdpの変化の比率であり、以降、粘性特性係数Ｋdpという。
【００９７】
この粘性特性係数Ｋdpは、両プーリ２，３間の粘性の度合を示しており、Ｋdpの値が大きいほど、両プーリ２，３間の粘性が高い（両プーリ２，３間に発生する粘性力が大きくなりやすい）ことを意味する。そして、本実施形態における弾性力発生機構４の粘性特性係数Ｋdpの値は、基本的には、オリフィス部２４の開口面積に応じたものとなり、該開口面積が大きいほど、Ｋdpの値が小さくなる。
【００９８】
従って、オリフィス部２４の開口面積を前記弁体２４ａを介して制御することで、両プーリ２，３間の粘性特性（詳しくは、粘性特性係数Ｋdp）を可変的に制御することができることとなる。
【００９９】
以上が、本実施形態における動力伝達装置１の基本的作動である。
【０１００】
かかる動力伝達装置１の動作制御は、例えば次のように行われる。すなわち、制御装置３０は、前記剛性特性係数Ｋspが、適宜、可変的に決定される目標値になるように剛性可変用モータ１８を制御する。
【０１０１】
具体的には、制御装置３０は、前記基準状態でのローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φ0を、剛性特性係数Ｋspの目標値に対応する角度値にするための剛性可変用モータ１８の回転駆動軸１８ａの回転角度の目標値を、剛性特性係数Ｋspの目標値から既定のマップ又は演算式により決定する。そして、制御装置３０は、剛性可変用モータ１８の回転駆動軸１８ａの実際の回転角度（角度検出器３３の出力により示される観測値）を、サーボ制御によって、該回転角度の目標値に制御する。
【０１０２】
また、制御装置３０は、前記粘性特性係数Ｋdpが、適宜、可変的に決定される目標値になるようにオリフィス部２４の開口面積を制御する。
【０１０３】
具体的には、制御装置３０は、粘性特性係数Ｋdpの目標値に対応するオリフィス部２４の開口面積の目標値を、該粘性特性係数Ｋdpの目標値から既定のマップ又は演算式により決定する。そして、制御装置３０は、オリフィス部２４の実際の開口面積を、決定した目標値に、前記電動式の弁体２４ａを介して制御する。
【０１０４】
そして、制御装置３０は、所要の回転駆動力（トルク）を動力源モータ５から駆動プーリ２に付与するように該動力源モータ５を制御する。このとき、駆動プーリ２から弾性力発生機構４及び被動プーリ３を介して負荷部材６に回転駆動力が伝達されて、該負荷部材６が作動する。そして、この場合、両プーリ２，３間で剛性特性係数Ｋspの目標値により規定される剛性特性で弾性力が発生し、また、粘性特性係数Ｋdpの目標値により規定される粘性特性で粘性力が発生する。
【０１０５】
以上説明した本実施形態の動力伝達装置１によれば、駆動プーリ２を正転方向に回転駆動する場合と逆転方向に回転駆動する場合とのいずれの場合であっても、図２〜図４に示した如き簡易で駆動効率が低下し難い構成の弾性力発生機構４によって、両プーリ２，３間に弾性力と粘性力とを発生させることができる。
【０１０６】
そして、剛性可変用モータ１８によってスプリングウォーム１７の回転量を制御する（ひいては、基準状態でのローラ１３ａ，１３ｂの公転位相角φ0を制御する）だけで、両プーリ２，３間の剛性特性を規定する剛性特性係数Ｋspを可変的に制御することができる。
【０１０７】
さらに、シリンダ構造物１９のオリフィス部２４の開口面積を制御することで、両プーリ２，３間の粘性特性を規定する粘性特性係数Ｋdpを可変的に制御することができる。
【０１０８】
次に、以上説明した実施形態に関連する変形態様をいくつか説明する。
【０１０９】
前記実施形態の動力伝達装置１では、両プーリ２，３間の粘性（詳しくは、粘性特性係数Ｋdp）を可変的に制御し得るように構成したが、該粘性を可変的に制御するための構成を省略してもよい。
【０１１０】
例えば、シリンダ構造物１９を省略することで、両プーリ２，３間に粘性力が実質的に発生しない（該粘性力が十分に微小なものとなる場合を含む）ようにしてもよい。あるいは、シリンダ構造物１９のオリフィス部２４の開口面積を一定に保持するようにして、両プーリ２，３間の粘性特性係数Ｋdpを一定に維持するようにしてもよい。
【０１１１】
また、前記実施形態の動力伝達装置１では、両プーリ２，３間の剛性（詳しくは、剛性特性係数Ｋsp）を可変的に制御し得るように構成したが、該剛性を可変的に制御するための構成を省略してもよい。
【０１１２】
例えば、スプリングウォーム１７が回転しないように、該スプリングウォーム１７の一端又は両端を固定保持したり、あるいは、図２の電動モータ１８によって、スプリングウォーム１７を回転停止状態に保持するようにしてもよい。このようにすることで、前記第５発明あるいは第６発明の一実施形態を構築できる。
【０１１３】
また、前記実施形態の動力伝達装置１では、駆動プーリ２（第１プーリ部材）及び被動プーリ３（第２プーリ部材）を、図２に示したように互いに同じ回転半径を有するものとしたが、例えば図５に例示するように、駆動プーリ２と被動プーリ３とを互いに異なる回転関係を有するものとしてもよい。このようにした場合には、両プーリ２，３間の弾性力発生機構４に減速機（又は増速機）としての機能を持たせることができる。
【０１１４】
また、前記実施形態の動力伝達装置１では、ローラ１３ａ，１３ｂの間にワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂを挟み込むようにして、張設部分１１ａ，１１ｂの各々にローラ１３ａ，１３ｂを圧接させるようにしたが、例えば、図６に示すように、ワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂの間にローラ１３ａ，１３ｂを挟み込むようにして、張設部分１１ａ，１１ｂの各々にローラ１３ａ，１３ｂを圧接させるようにしてもよい。
【０１１５】
このようにしても、前記実施形態と同様の作動で、両プーリ２，３間の動力伝達を行うことができる。
【０１１６】
また、前記実施形態の動力伝達装置１では、ワイヤ１１の張設部分１１ａ，１１ｂのそれぞれに圧接させる２つのローラ１３ａ，１３ｂを備えるようにしたが、張設部分１１ａ，１１ｂの一方側、例えば、張設部分１１ａにだけローラ１３ａを圧接させるようにして、他方のローラ１３ｂを省略してよい。このようにしても、例えば、駆動プーリ２に正転方向の回転駆動力を付与したり、あるいは、被動プーリ３の逆転方向の回転駆動力を付与した場合に、前記実施形態と同様の作動によって、両プーリ２，３間に弾性力や粘性力を発生させることができる。
【０１１７】
また、前記実施形態では、ワイヤ部材として、ワイヤ１１を使用したが、ワイヤ部材は、ベルト状の部材であってよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１…動力伝達装置、２…駆動プーリ（第１プーリ部材）、３…被動プーリ（第２プーリ部材）、５…電動モータ（第２アクチュエータ）、１１…ワイヤ（ワイヤ部材）、１３ａ，１３ｂ…ローラ（ローラ部材）、１４…回転バー（支持部材）、１６…回転ギヤ、１７…スプリングウォーム、１８…電動モータ（第１アクチュエータ）、１９…シリンダ構造物、２１…筒部、２２…ピストン、２３ａ，２３ｂ…油室（液室）、２４…オリフィス部。
【図１】
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【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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