(57)【要約】【課題】高トルクを発生させることができる減速機構、駆動装置及びロボット装置を提供すること。【解決手段】入力軸から出力軸へ回転力を伝達する減速機構であって、入力軸の一部に設けられ、入力軸と一体的に回転可能な偏心部と、一部が出力軸に対して回転力を伝達可能な回転力伝達部分となるように、かつ、偏心部の回転に伴って回転力伝達部分が順次変わるように設けられ、回転力伝達部分が順次変わることで出力軸を回転させる伝達部とを備える。【選択図】図１
2014211187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸から出力軸へ回転力を伝達する減速機構であって、
前記入力軸の一部に設けられ、前記入力軸と一体的に回転可能な偏心部と、
一部が前記出力軸に対して回転力を伝達可能な回転力伝達部分となるように、かつ、前記偏心部の回転に伴って前記回転力伝達部分が順次変わるように設けられ、前記回転力伝達部分が順次変わることで前記出力軸を回転させる伝達部と
を備える減速機構。
【請求項２】
前記入力軸及び前記出力軸は、回転軸の軸線方向視において同心に配置されている
請求項１に記載の減速機構。
【請求項３】
前記伝達部は、環状に形成されている
請求項１又は請求項２に記載の減速機構。
【請求項４】
前記伝達部は、前記出力軸の一部を内包するように配置されており、
前記回転力伝達部分は、前記伝達部の内周面に設けられる
請求項３に記載の減速機構。
【請求項５】
前記伝達部は、前記偏心部の回転に伴って前記回転力伝達部分が前記内周面の周方向に移動するように配置されている
請求項４に記載の減速機構。
【請求項６】
前記伝達部は、前記偏心部の回転に伴い前記入力軸の回転方向に沿って非回転状態で移動するように配置されている
請求項３から請求項５のうちいずれか一項に記載の減速機構。
【請求項７】
前記伝達部は、前記回転力伝達部分が前記出力軸の径方向に当該出力軸を押圧するように配置されている
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の減速機構。
【請求項８】
前記伝達部は、前記回転力伝達部分と前記出力軸との間の動摩擦力を超える回転力が外部から前記出力軸に入力された場合に前記回転力伝達部分と前記出力軸との間に滑りが生じるように配置されている
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の減速機構。
【請求項９】
前記出力軸には、前記滑りを検出する検出部が設けられている
請求項９に記載の減速機構。
【請求項１０】
前記伝達部は、少なくとも一部に平坦部を有すると共に、当該平坦部が前記回転力伝達部分となるように配置可能である
請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の減速機構。
【請求項１１】
前記伝達部は、前記回転力伝達部分が弾性を有するように形成されている
請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の減速機構。
【請求項１２】
前記伝達部は、網目状に形成されている
請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の減速機構。
【請求項１３】
前記偏心部は、ベアリング部を介して前記伝達部に連結されている
請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載の減速機構。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の減速機構と
前記入力軸を回転させる駆動部と、
を備える駆動装置。
【請求項１５】
移動体と、
前記移動体を駆動する駆動装置と
を備え、
前記駆動装置として、請求項１４に記載の駆動装置が搭載されている
ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機構、駆動装置及びロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、構成部品が少なく大減速比が得られる減速機構としてハーモニックドライブ（登録商標）が知られている。この減速機構は構造が簡単で大減速比が得られ、比較的小型に出来るため、モータなどの駆動装置やロボットハンドを有するロボット装置などに用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３１１２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ハーモニックドライブ（登録商標）は、剛性が弱く高トルクの伝達に不向きであるといった不具合点がある。  
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高トルクを発生させることができる減速機構、駆動装置及びロボット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一の態様に従えば、入力軸から出力軸へ回転力を伝達する減速機構であって、入力軸の一部に設けられ、入力軸と一体的に回転可能な偏心部と、一部が出力軸に対して回転力を伝達可能な回転力伝達部分となるように、かつ、偏心部の回転に伴って回転力伝達部分が順次変わるように設けられ、回転力伝達部分が順次変わることで出力軸を回転させる伝達部とを備える減速機構が提供される。
【０００６】
本発明の第二の態様に従えば、本発明の第一の態様に従う減速機構と、当該減速機構に設けられる入力軸を回転させる駆動部と、を備える駆動装置が提供される。
【０００７】
本発明の第三の態様に従えば、移動体と、当該移動体を駆動する駆動装置とを備え、駆動装置として、本発明の第二の態様に従う駆動装置が搭載されているロボット装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高トルクを発生させることができる減速機構、駆動装置及びロボット装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態に係る減速機構の構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態に係る減速機構の構成を示す断面図。
【図３】本実施形態に係る減速機構の構成を示す断面図。
【図４】本実施形態に係る減速機構の構成を示す断面図。
【図５】本実施形態に係る減速機構の特性を示すグラフ。
【図６】本実施形態に係る減速機構の動作態様を示す図。
【図７】本実施形態に係る減速機構の動作態様を示す図。
【図８】本実施形態に係る減速機構の動作態様を示す図。
【図９】本実施形態に係る減速機構の動作態様を示す図。
【図１０】第二実施形態に係る減速機構の構成を示す断面図。
【図１１】第三実施形態に係るモータ装置の構成を示す斜視図。
【図１２】ロボットハンドの構成を示す模式図。
【図１３】変形例に係る減速機構の一部（偏心部）の構成を示す図。
【図１４】変形例に係る減速機構の一部（伝達部）の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。  
［第一実施形態］  
図１〜図３は、本発明の第一実施形態に係る減速機構１００の全体構成を示す模式図である。図１は、減速機構１００の構成を示す斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線を含む断面に沿った構成を示す図である。
【００１１】
図１及び図２に示すように、減速機構１００は、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２へ回転力を伝達する。減速機構１００は、ハウジング１０と、入力側軸受２０と、偏心部３０と、伝達部４０と、出力側軸受５０とを備えている。入力軸Ｓ１は、例えば不図示のモータ装置などに接続されている。出力軸Ｓ２は、不図示の回転対象物に接続されている。
【００１２】
図３は、図２におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。  
図２及び図３に示すように、入力軸Ｓ１及び出力軸Ｓ２は、回転軸ＡＸの軸線周りに回転する。なお、以下の説明において、回転軸ＡＸの軸線方向をＺ軸方向と表記する場合がある。このように入力軸Ｓ１及び出力軸Ｓ２は、同心に配置されている。入力軸Ｓ１及び出力軸Ｓ２は、円柱状に形成されており、回転軸ＡＸの軸線方向に長手に形成されている。入力軸Ｓ１及び出力軸Ｓ２の形状については、円筒状、柱状、錐状など、他の形状であってもよい。
【００１３】
出力軸Ｓ２のうち入力軸Ｓ１側の端部には、拡径部６０が形成されている。拡径部６０は、出力軸Ｓ２の径が他の部分よりも大きくなっている部分である。したがって、拡径部６０は円柱状であり、拡径部６０の中心軸は上記回転軸ＡＸに一致している。拡径部６０は、出力軸Ｓ２の他の部分と一体に回転可能である。拡径部６０の外周には、外周面６０ｃが形成されている。拡径部６０のうち回転軸ＡＸの軸線方向の両端側は、丸みを帯びた形状に形成されている。
【００１４】
ハウジング１０は、入力軸Ｓ１の端部、出力軸Ｓ２の端部、偏心部３０及び伝達部４０を囲うように形成されている。ハウジング１０は、外形が例えば回転軸ＡＸを中心とした円筒状に形成されている。
【００１５】
入力側軸受２０は、入力軸Ｓ１とハウジング１０との間に介挿されている。入力側軸受２０は、入力軸Ｓ１がハウジング１０との間で回転可能となるように当該入力軸Ｓ１を支持している。入力側軸受２０としては、例えばボールベアリングなどの軸受が用いられている。
【００１６】
偏心部３０は、入力軸Ｓ１のうちハウジング１０内の端部に設けられている。偏心部３０は、円板状に形成されており、入力軸Ｓ１と一体に設けられている。偏心部３０としては、例えばカムなどが用いられる。偏心部３０は、軸線方向視における中心の位置が回転軸ＡＸからずれた位置に設けられている。したがって、入力軸Ｓ１が回転することにより、偏心部３０は回転軸ＡＸの軸線周りに偏心回転するようになっている。
【００１７】
伝達部４０は、入力軸Ｓ１の回転を出力軸Ｓ２に伝達する。伝達部４０は、ベアリング部４１と、筒状部４２と、接続部４３とを有している。  
ベアリング部４１は、偏心部３０に設けられている。ベアリング部４１は、偏心部３０の外周面に取り付けられた内周側部材４１ａと、内周側部材４１ａに対向して配置される外周側部材４１ｂと、当該内周側部材４１ａと外周側部材４１ｂとの間に挟まれるボール部材４１ｃとを有している。ベアリング部４１の外周側部材４１ｂは、筒状部４２の第一端部４２ａの内周面に固定されている。このため、ベアリング部４１は、筒状部４２に対して偏心部３０を回転可能に支持する。
【００１８】
図４は、図２におけるＣ−Ｃ断面に沿った構成を示す図である。  
図２〜図４に示すように、筒状部４２は、出力軸Ｓ２のうち拡径部６０の外周面６０ｃを囲うように環状に形成されている。本実施形態では、筒状部４２は、例えば円筒状に形成されている。
【００１９】
回転軸ＡＸの軸線方向について、筒状部４２は、拡径部６０よりも大きい寸法に形成されている。また、回転軸ＡＸの軸線方向について、筒状部４２の両端は、拡径部６０の両端からはみ出すように形成されている。このように、筒状部４２は、拡径部６０を出力軸Ｓ２の一部として内包するように配置されている。
【００２０】
筒状部４２は、内周面４２ｃを有している。内周面４２ｃは、一部が出力軸Ｓ２のうち拡径部６０の外周面６０ｃの一部に接触するように配置されている。内周面４２ｃの周方向の寸法は、外周面６０ｃの周方向の寸法よりも大きくなっている。内周面４２ｃと外周面６０ｃとの接触部分７０（図２又は図４参照）は、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２に回転を伝達するための回転力伝達部分となる。接触部分７０は、外周面６０ｃに設けられる部分（第一接触部分７１）と、内周面４２ｃに設けられる部分（第二接触部分７２）とが形成される（図２又は図４参照）。
【００２１】
内周面４２ｃ及び外周面６０ｃは、互いの間に所定の摩擦力が生じるように形成されている。内周面４２ｃは、及び外周面６０ｃは、周方向において摩擦係数がほぼ均一となるように形成されている。
【００２２】
筒状部４２は、例えば網目状に形成されている。このため、筒状部４２は、径方向における剛性よりも、面内方向（周方向又は軸線方向）における剛性の方が高くなっている。また、筒状部４２は、径方向（内周面４２ｃの面内方向に垂直な方向）の力に対して弾性変形可能に設けられている。筒状部４２のうち周方向又は軸線方向（内周面４２ｃに平行な方向）の力に対しては上記径方向に力を加えた場合よりも変形しにくくなっている。
【００２３】
このように、筒状部４２の径方向における剛性が筒状部４２の周方向における剛性よりも低い。このため、筒状部４２に対して拡径部６０の外周面６０ｃ側に力を加えることによって筒状部４２の径を一時的に大きくすることが可能である。
【００２４】
また、出力軸Ｓ２に筒状部４２を容易に高精度（例、ガタのない状態）で巻きつけることができるようになっている。なお、拡径部６０のうち回転軸ＡＸの軸線方向の両端側が丸みを帯びた形状に形成されているため、筒状部４２が拡径部６０の形状に沿うように湾曲された状態で押圧されることになる。
【００２５】
図２に示すように、接続部４３は、筒状部４２の第二端部４２ｂに設けられている。接続部４３は、ハウジング１０の内部に固定されている。接続部４３は、筒状部４２よりも剛性の高い材料を用いて形成されている。このため、接続部４３は、筒状部４２に比べて外力に対して変形しにくくなっている。接続部４３は、例えば環状に形成されている。本実施形態では、接続部４３はリング状に形成されている。接続部４３の中心は、回転軸ＡＸに一致している。
【００２６】
このように、円筒状に形成された筒状部４２は、ベアリング部４１と接続部４３とに接続されている。このとき、接続部４３の中心が回転軸ＡＸに一致し、ベアリング部４１の中心が回転軸ＡＸに対してずれた位置に配置されているため、筒状部４２は、ベアリング部４１から接続部４３にかけて、回転軸ＡＸに対して傾いた状態で保持されている。
【００２７】
また、回転軸ＡＸの軸線方向視において、拡径部６０の外周面６０ｃの一部は、ベアリング部４１の外周側部材４１ｂから外周側にはみ出すように形成されている。すなわち、拡径部６０の外周面６０ｃの一部は、ベアリング部４１の外周側部材４１ｂのうち回転軸ＡＸから最も近い部分から外周側にはみ出すように形成されている。このため、ベアリング部４１から接続部４３にかけて保持された筒状部４２の一部が、拡径部６０の外周面６０ｃによって押圧された状態となる。
【００２８】
このため、筒状部４２は、弾性変形した状態で、かつ、内周面４２ｃの一部が拡径部６０の外周面６０ｃの一部に接触した状態で、配置されている。つまり、筒状部４２の第一接触部分７１は、拡径部６０（出力軸Ｓ２）の第二接触部分７２との間で、弾性変形による張力を発生させた状態で、接触部分７０を構成している。このように、筒状部４２は、拡径部６０との間で回転力を伝達可能な状態で配置されている。
【００２９】
次に、上記のように構成された減速機構１００のトルク伝達の原理を説明する。  
図４に示すように、筒状部４２の第一接触部分７１のうち周方向の一方の端部には、拡径部６０の外周面６０ｃの接線方向に張力Ｔ１が働く。また、第一接触部分７１のうち周方向の他方の端部には、外周面６０ｃの接線方向であって張力Ｔ１の方向と反対の方向に張力Ｔ２が働く。オイラーの摩擦ベルト理論により、張力Ｔ１及び張力Ｔ２が下記［数１］を満たすとき、筒状部４２と外周面６０ｃとの間で摩擦力が生じ、筒状部４２が外周面６０ｃに対して滑りを生じることの無い状態（回転力伝達状態）で外周面６０ｃと共に周方向に移動可能となる。この場合、筒状部４２が外周面６０ｃと共に周方向に移動することにより、筒状部４２から拡径部６０にトルクが伝達される。ただし、［数１］において、μは筒状部４２と拡径部６０との間の見かけ上の摩擦係数であり、θは筒状部４２の有効巻き付き角である。
【数１】
2014211187.tif 000003
【００３０】
このとき、トルクの伝達に寄与する有効張力は、（Ｔ１−Ｔ２）によって表される。上記［数１］に基づいて有効張力（Ｔ１−Ｔ２）を求めると、［数２］のようになる。［数２］は、Ｔ１を用いて有効張力を表す式である。
【数２】
2014211187.tif 000004
【００３１】
上記［数２］より、拡径部６０に伝達されるトルクは張力Ｔ１によって一意に決定されることがわかる。［数２］の右辺のＴ１の係数部分は、筒状部４２と外周面６０ｃとの間の摩擦係数μ及び筒状部４２の有効巻き付き角θにそれぞれ依存する。図６は、摩擦係数μを変化させたときの有効巻き付き角θと係数部分の値との関係を示すグラフである。
グラフの横軸は有効巻き付き角θを示しており、グラフの縦軸は係数部分の値を示している。
【００３２】
図５に示すように、例えば摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θが３００°以上のときに係数部分の値が０．８以上となっている。このことから、摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θを３００°以上とすることにより、第一接触部分７１に作用する張力Ｔ１の８０％以上の力が拡径部６０（出力軸Ｓ２）のトルクに寄与することがわかる。この巻き付き角の他、図５のグラフから、例えば筒状部４２と外周面６０ｃとの間の摩擦係数を大きくするほど、係数部分の値が大きくなることが推定される。このように、トルクの大きさは第一接触部分７１に作用する張力Ｔ１によって一意に決定されることになり、例えば筒状部４２の移動距離などには無関係であることがわかる。
【００３３】
また、筒状部４２の変形により、筒状部４２の内周面４２ｃの一部（面の接触部分）と拡径部６０の外周面６０ｃの一部（面の接触部分）とが面同士で接触する。上記の面の接触部分は、例えば、面の円周方向に線接触による幅よりも大きい所定の幅を有する。本実施形態における減速機構１００は、内周面４２ｃを外周面６０ｃの大部分の面に容易に接触させることが可能になるため、大きな摩擦力を生じさせて高いトルクを出力することができる。
【００３４】
したがって、第一接触部分７１と、第二接触部分７２との間には、拡径部６０（出力軸Ｓ２）に対する筒状部４２の巻き付き角（例、１８０°、１８０°より大きい角度、２００°、３００°、３６０°以上、など）に応じて摩擦力が働く。また、筒状部４２に張力が発生しているため、内周面４２ｃが外周面６０ｃに押し付けられた状態となる。このため、摩擦力が一層高められることになる。
【００３５】
なお、筒状部４２は、第一接触部分７１と第二接触部分７２との間の動摩擦力を超える回転力が外部から出力軸に入力された場合に、第一接触部分７１と第二接触部分７２との間にすべりが生じるように配置されていてもよい。これにより、一定以上のトルクの伝達を抑制することができる。この場合、入力軸Ｓ１に検出部８１（図２破線部）を配置し、出力軸Ｓ２に検出部８２（図２破線部）を配置することにより、上記滑りを検出することが可能となる。
【００３６】
次に、上記のように構成された減速機構１００の動作を説明する。  
まず、図６に示すように、筒状部４２に対して張力が発生した状態で、不図示のモータ装置などによって入力軸Ｓ１を回転させる。この入力軸Ｓ１の回転により、入力軸Ｓ１と一体に設けられた偏心部３０が回転軸ＡＸを中心として偏心回転する。偏心部３０の偏心回転により、偏心部３０に接続されたベアリング部４１の内周側部材４１ａは、偏心部３０に従って偏心回転する。
【００３７】
これに対して、ボール部材４１ｃを挟んで接続された外周側部材４１ｂは、外周側が筒状部４２に固定されているため、回転することはない（非回転状態）。一方、内周側部材４１ａが偏心回転しているため、外周側部材４１ｂは、内周側部材４１ａの軌道に沿うように、回転軸ＡＸの中心として周回移動する。このように、入力軸Ｓ１の回転により、外周側部材４１ｂは、非回転状態で、回転軸ＡＸを中心として周回移動する。
【００３８】
この外周側部材４１ｂの移動により、筒状部４２の内周面４２ｃと拡径部６０の外周面６０ｃとの接触部分７０が移動する。接触部分７０の移動により、図７に示すように、筒状部４２は、外周面６０ｃと内周面４２ｃとが第一接触部分７１及び第二接触部分７２において面同士で接触したまま、＋Ｚ方向視において反時計回りの方向に周回移動する。なお、このとき筒状部４２は、Ｚ軸周りには回転しない。
【００３９】
この筒状部４２の周回移動により、筒状部４２の変形が内周面４２ｃの周方向に沿って順に行われることになる。また、この筒状部４２の周回移動により、第一接触部分７１と第二接触部分７２との間に摩擦力が生じた状態で、当該第一接触部分７１及び第二接触部分７２が＋Ｚ方向視で時計回りの方向に９０°ずれた位置まで徐々に変化する。
【００４０】
外周面６０ｃの周方向の長さは内周面４２ｃの周方向の長さよりも短いため、第一接触部分７１及び第二接触部分７２の位置が＋Ｚ方向視で時計回りに９０°ずれた位置まで変化した場合、第一接触部分７１の変化量ｔ１は、内周面４２ｃにおける接触部分の変化量ｔ２よりも小さくなる。
【００４１】
このため、外周面６０ｃと内周面４２ｃとの間には、変化量の差分（ｔ１−ｔ２）だけ相対的な変位が生じる。この結果、拡径部６０は、当該変化量の差分（ｔ１−ｔ２）に相当する回転量だけ、筒状部４２の周回方向とは反対方向（図７の時計回りの方向）に回転する。
【００４２】
入力軸Ｓ１が更に回転すると、図８に示すように、筒状部４２は、外周面６０ｃと内周面４２ｃとが第一接触部分７１及び第二接触部分７２において面同士で接触したまま、＋Ｚ方向視において反時計回りの方向に周回移動する。この結果、拡径部６０は、当該第一接触部分７１の変化量と第二接触部分７２の変化量との差分（ｔ１−ｔ２）に相当する回転量だけ、筒状部４２の周回方向とは反対方向（図８の時計回りの方向）に回転する。
【００４３】
入力軸Ｓ１が更に回転すると、図９に示すように、筒状部４２は、外周面６０ｃと内周面４２ｃとが第一接触部分７１及び第二接触部分７２において面同士で接触したまま、＋Ｚ方向視において反時計回りの方向に周回移動する。この結果、拡径部６０は、当該第一接触部分７１の変化量と第二接触部分７２の変化量との差分（ｔ１−ｔ２）に相当する回転量だけ、筒状部４２の周回方向とは反対方向（図９の時計回りの方向）に回転する。
【００４４】
入力軸Ｓ１が更に回転すると、筒状部４２は外周面６０ｃと内周面４２ｃとが第一接触部分７１及び第二接触部分７２において面同士で接触したまま＋Ｚ方向視において反時計回りの方向に周回移動し、拡径部６０は当該第一接触部分７１の変化量と第二接触部分７２の変化量との差分に相当する回転量だけ筒状部４２の周回方向とは反対方向に回転する（図６参照）。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る減速機構１００は、上述したような構成を備えるため、拡径部６０に筒状部４２が巻き付きやすく巻き付き角が大きいため、外周面６０ｃと内周面４２ｃとの間に大きな摩擦力を発生させることができる。これにより、高いトルクを発生させることが可能となる。
【００４６】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態を説明する。  
図１０は、本実施形態に係る減速機構２００の構成を示す断面図である。  
図１０に示すように、減速機構２００は、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２へ回転力を伝達する。減速機構２００は、ハウジング２１０と、入力側軸受２２０と、偏心部２３０と、伝達部２４０と、出力側軸受２５０とを備えている。ハウジング２１０は、円筒状に形成されている。ハウジング２１０の内部には、上記偏心部２３０、伝達部２４０が配置されている。
【００４７】
伝達部２４０は、フリクションローラー２４１と、メッシュベルト２４２と、フレキシブルカップリング２４３と、固定部２４４とを有している。フリクションローラー２４１は、軸受２４１ａを介して偏心部２３０の外周面に固定されている。フリクションローラー２４１は、偏心部２３０に対して独立して回転可能となるように支持されている。
【００４８】
メッシュベルト２４２は、ハウジング２１０の内周面に沿って配置されており、例えば円筒状に形成されている。メッシュベルト２４２は、径方向に弾性変形可能に形成されている。メッシュベルト２４２のうち周方向の一部には、フリクションローラー２４１の一部が押圧されている。メッシュベルト２４２は、当該フリクションローラー２４１の一部が押圧されることにより、弾性変形した状態となっている。また、メッシュベルト２４２のうちフリクションローラー２４１の一部に接触する部分には張力が作用しているため、メッシュベルト２４２は、フリクションローラー２４１に対して回転力伝達状態となっている。
【００４９】
フレキシブルカップリング２４３は、フリクションローラー２４１と出力軸Ｓ２とを連結している。フレキシブルカップリング２４３は、例えば蛇腹状に形成されている。フレキシブルカップリング２４３の周方向における剛性は、フリクションローラー２４１の回転によって変形しない程度に設定されている。これにより、フリクションローラー２４１の回転を出力軸Ｓ２に伝達することができるようになっている。また、回転軸ＡＸの軸線方向においては、フレキシブルカップリング２４３は、変形可能に形成されている。
【００５０】
次に、上記のように構成された減速機構２００の動作を説明する。  
入力軸Ｓ１を回転させると、入力軸Ｓ１と一体に設けられた偏心部２３０が回転する。偏心部２３０に取り付けられたフリクションローラー２４１は、回転することなく、偏心部２３０の偏心回転により、回転軸ＡＸの軸線周りを周回運動する。このとき、フリクションローラー２４１は、メッシュベルト２４２との間で回転力伝達状態となったまま回転軸ＡＸの軸線周りを周回運動する。メッシュベルト２４２の変形による内面の周方向の寸法は、フリクションローラー２４１の外周の周方向の寸法より大きい。したがって、フリクションローラー２４１が回転軸ＡＸの軸線周りを周回運動すると、周方向の寸法差だけフリクションローラー２４１が周回運動の方向と逆方向に回転する。
【００５１】
この回転は、フレキシブルカップリング２４３を介して出力軸Ｓ２に伝達される。フレキシブルカップリング２４３が回転軸ＡＸの軸線方向に変形可能であるため、フリクションローラー２４１の周回運動に応じて変形する。このため、フリクションローラー２４１の周回運動の応力が吸収される。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、上述したような構成を備えるため、フリクションローラー２４１にメッシュベルト２４２が巻き付きやすく、巻き付き角が大きいため、フリクションローラー２４１の外周面２４１ｃと、メッシュベルト２４２の内周面２４２ｃとの間に大きな摩擦力を発生させることができる。これにより、高いトルクを発生させることが可能となる。
【００５３】
［第三実施形態］  
次に、本発明の第三実施形態を説明する。  
図１１は、本実施形態に係る駆動装置ＡＣＴの構成を示す断面図である。  
図１１に示すように、駆動装置ＡＣＴは、減速機構３００と、モータ装置ＭＴＲとを備えている。駆動装置ＡＣＴは、入力軸Ｓ１を回転させ、出力軸Ｓ２へ回転力を伝達する。減速機構３００は、ハウジング３１０と、偏心部３３０と、伝達部３４０と、出力側軸受３５０とを備えている。ハウジング３１０は、円筒状に形成されている。ハウジング３１０には、モータ装置ＭＴＲが取り付けられている。また、ハウジング３１０の内部には、上記偏心部３３０、伝達部３４０が配置されている。
【００５４】
伝達部３４０は、フリクションローラー３４１と、メッシュベルト３４２と、フレキシブルカップリング３４３と、固定部３４４とを有している。伝達部３４０の構成については、第二実施形態と同一構成となっている。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、フリクションローラー３４１にメッシュベルト３４２が巻き付きやすく、巻き付き角が大きいため、フリクションローラー３４１の外周面３４１ｃと、メッシュベルト３４２の内周面３４２ｃとの間に大きな摩擦力を発生させることができる。これにより、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２に対して高いトルクを発生させることが可能となるため、小型で高トルクの出力が可能なモータ装置ＭＴＲが得られる。
【００５６】
［第四実施形態］  
次に、本発明の第四実施形態を説明する。  
図１２は、第三実施形態に記載の駆動装置ＡＣＴを備えるロボット装置ＲＢＴの一部（指部分の先端）の構成を示す図である。
【００５７】
図１２に示すように、ロボット装置ＲＢＴは、末節部１０１、中節部１０２及び関節部１０３を有しており、末節部１０１と中節部１０２とが関節部１０３を介して接続された構成になっている。関節部１０３には軸支持部１０３ａ及び軸部１０３ｂが設けられている。軸支持部１０３ａは中節部１０２に固定されている。軸部１０３ｂは、軸支持部１０３ａによって固定された状態で支持されている。
【００５８】
末節部１０１は、接続部１０１ａ及び歯車１０１ｂを有している。接続部１０１ａには、関節部１０３の軸部１０３ｂが貫通した状態になっており、当該軸部１０３ｂを回転軸として末節部１０１が回転可能になっている。この歯車１０１ｂは、接続部１０１ａに固定されたベベルギアである。接続部１０１ａは、歯車１０１ｂと一体的に回転するようになっている。
【００５９】
中節部１０２は、筐体１０２ａ及び駆動装置ＡＣＴを有している。駆動装置ＡＣＴは、上記実施形態に記載の駆動装置ＡＣＴを用いることができる。駆動装置ＡＣＴは、筐体１０２ａ内に設けられている。駆動装置ＡＣＴには、回転軸部材１０４ａが取り付けられている。回転軸部材１０４ａの先端には、歯車１０４ｂが設けられている。この歯車１０４ｂは、回転軸部材１０４ａに固定されたベベルギアである。歯車１０４ｂは、上記の歯車１０１ｂとの間で噛み合った状態になっている。
【００６０】
上記のように構成されたロボット装置ＲＢＴは、駆動装置ＡＣＴの駆動によって回転軸部材１０４ａが回転し、当該回転軸部材１０４ａと一体的に歯車１０４ｂが回転する。
【００６１】
歯車１０４ｂの回転は、当該歯車１０４ｂと噛み合った歯車１０１ｂに伝達され、歯車１０１ｂが回転する。当該歯車１０１ｂが回転することで接続部１０１ａも回転し、これにより末節部１０１が軸部１０３ｂを中心に回転する。
【００６２】
このように、本実施形態によれば、低電圧で高トルクの回転を出力することができる駆動装置ＡＣＴを搭載することにより、効率的に駆動力を伝達することができ、末節部１０１を回転させることができる。さらに本実施形態では、駆動装置ＡＣＴが効率的に駆動力を伝達することが可能な構成になっているため、安定した動作を行うことが可能となる。
【００６３】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態においては、入力軸Ｓ１出力軸Ｓ２が回転軸ＡＸの軸線方向視において同心に配置されている構成を例に挙げて説明したが、これに限られることはなく、同心とは異なる配置であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においては、伝達部４０の筒状部４２が環状に形成されている構成を例に挙げて説明したが、これに限られることはない。例えば、オイラーの摩擦ベルトの理論を適用可能な形状であれば、他の形状、例えば帯状に形成されていてもよいし、線状に形成されていてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態においては、伝達部４０の筒状部４２が出力軸Ｓ２の一部を内包するように配置されており、回転力伝達部分は、伝達部４０の内周面に設けられる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることはない。例えば、出力軸Ｓ２が筒状に形成された構成であり、伝達部４０が出力軸Ｓ２の内部に配置された構成であってもよい。
【００６６】
また、上記実施形態においては、入力軸Ｓ１に形成される偏心部３０の偏心量が一定である構成を例に挙げて説明したが、これに限られることはない。例えば、図１３に示すように、偏心部４３０の偏心量が可変可能とする構成であってもよい。図１３は、偏心部４３０の構成を示す断面図である。図１３に示すように、偏心部４３０は、入力軸Ｓ１に固定される円板状の第一部材４３０ａと、当該第一部材４３０ａの周囲に配置される円板状の第二部材４３０ｂとを有している。第一部材４３０ａには、中心からずれた位置に円形の開口部が形成されており、当該開口部に入力軸Ｓ１が固定される。また、第一部材４３０ａは、第二部材４３０ｂの中心からずれた位置に形成された円形の開口部に隙間無く、かつ、回転可能に配置される。この構成により、第一部材４３０ａを第二部材４３０ｂに対して回転させることにより、第二部材４３０ｂの中心から入力軸Ｓ１の中心までの距離が変化することになる。
【００６７】
また、上記実施形態においては、ベルト状に形成された伝達部を用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることはない。図１４は、変形例に係る減速機構の一部（伝達部）の構成を示す図である。図１４に示すように、伝達部４４０が、内歯歯車４４１の内歯（平坦部）４４１ａと外歯歯車４４２の外歯（平坦部）４４２ａとを係合させる構成を有していてもよい。この場合、内歯４４１ａと外歯４４２ａとが係合する係合面が回転力伝達部分となる。
【符号の説明】
【００６８】
３０、２３０、３３０、４３０…偏心部  ４０、２４０、３４０、４４０…伝達部  ４１…ベアリング部  ４２…筒状部  ４３…接続部  ６０…拡径部  ６０ｃ…外周面  ７０…接触部分  ７１…第一接触部分  ７２…第二接触部分  ８１…検出部  ８２…検出部  １００、２００、３００…減速機構  ２４１、３４１…フリクションローラー  ２４２、３４２…メッシュベルト  ２４３、３４３…フレキシブルカップリング  ２４４、３４４…固定部  Ｓ１…入力軸  Ｓ２…出力軸  ＡＸ…回転軸  ＡＣＴ…駆動装置  ＭＴＲ…モータ装置  ＲＢＴ…ロボット装置
【図１】
2014211187.tif 000005
【図２】
2014211187.tif 000006
【図３】
2014211187.tif 000007
【図４】
2014211187.tif 000008
【図５】
2014211187.tif 000009
【図６】
2014211187.tif 000010
【図７】
2014211187.tif 000011
【図８】
2014211187.tif 000012
【図９】
2014211187.tif 000013
【図１０】
2014211187.tif 000014
【図１１】
2014211187.tif 000015
【図１２】
2014211187.tif 000016
【図１３】
2014211187.tif 000017
【図１４】
2014211187.tif 000018