(57)【要約】  駆動部の回転状態に影響を受けずに確実なトルクの遮断および伝達を行うことができ、簡単な構成であっても衝突物に対する損傷を低減できるトルク制限機構を提供する。本発明に係るトルク制限機構は、第一クラッチ部（２）及び第二クラッチ部（３）を備える。第一クラッチ部（２）は、電動機（１）の静止部における反トルクが第一の値以上である場合に、被駆動部にトルクを遮断する。第二クラッチ部（３）は、電動機（１）の回転部の回転状態に基づきトルクを伝達し、反トルクが第一の値より大きい第二の値以上となる場合には被駆動部に対してトルクを遮断する。
2018025563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を収納する駆動装置の筺体に対して被駆動部を回動する前記電動機の固定子を含む静止部と前記筐体とに接続されると共に、前記筐体から前記静止部へトルクを伝達または遮断するトルク制限機構であって、
前記被駆動部の回転によって前記静止部に生じる反トルクが予め設定された第一の値以上である場合に、前記被駆動部に前記トルクを遮断する第一クラッチ部と、
前記被駆動部に接続する前記電動機の回転部の回転状態に基づき前記トルクを伝達する第二クラッチ部と
を備え、
前記第二クラッチ部は、前記反トルクが前記第一の値より大きい第二の値以上となる場合には前記被駆動部に対して前記トルクを遮断する
トルク制限機構。
【請求項２】
前記第二クラッチ部は、前記回転部の角加速度が予め設定された値以上の場合に駆動し、前記回転部の前記角加速度が前記予め設定された値より小さい場合に停止する
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク制限機構。
【請求項３】
前記第二クラッチ部は、
一端が前記筐体に固定されたクラッチ被駆動部と、
前記電動機の径方向の内側に、前記クラッチ被駆動部の他端を移動させるクラッチ駆動部と、
前記静止部に固定されたクラッチ係止部と
を有し、
前記クラッチ駆動部は、前記角加速度が予め設定された値以上である場合に、前記クラッチ被駆動部の前記他端を前記クラッチ係止部に係止させる
ことを特徴とする請求項２に記載のトルク制限機構。
【請求項４】
前記クラッチ被駆動部は、所定の値以上の応力がかかった場合に破壊される部材により構成されることを特徴とする請求項３に記載のトルク制限機構。
【請求項５】
前記回転部の前記角加速度に対応した電流値を出力する整流回路をさらに備え、
前記クラッチ駆動部は、前記整流回路から出力された前記電流値が予め決定された値以上になる場合に、前記クラッチ被駆動部の前記他端と前記クラッチ係止部とを係止させる
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のトルク制限機構。
【請求項６】
前記筐体は、前記静止部を周方向で回転自在に支持し、
前記第二クラッチ部は、
前記回転部の駆動回転軸に接続され、かつ、前記駆動回転軸の回転により前記電動機の径方向の外側に移動する内周側リングと、
前記内周側リングに対して前記径方向の外側で前記静止部に設けられ、かつ、前記内周側リングと対向する部分とは反対側に溝部が設けられたリング受容部と、
前記リング受容部の前記径方向の外側かつ前記溝部に対向する位置に設けられるとともに、前記筐体により固定された外周側リングと
を有し、
前記内周側リングは、
前記駆動回転軸における角速度が予め設定された値を超えた場合に、前記リング受容部を前記径方向の外側に移動させて、前記リング受容部の前記溝部と前記外周側リングとを係止させること
を特徴とする請求項１に記載のトルク制限機構。
【請求項７】
前記第一クラッチ部は、
前記被駆動部に対する前記トルクが遮断された場合に、前記トルクが遮断される前の位置に戻すための復元部材を有する
こと特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトルク制限機構。
【請求項８】
前記第一クラッチ部は、前記電動機の周方向の移動を制限する、初期応力つき弾性部材を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のトルク制限機構。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のトルク制限機構と、
電動機と
を備えた駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の駆動装置と、
前記電動機により回動される被駆動部と
を備えたロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク制限機構、駆動装置、およびロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用のロボット装置は、通常動作時に、高速度かつ高精度な動作が要求されるため、通常は、衝突時にかかる外力を受け流すことが可能であるようには構成されていない。ロボット装置が人または機械などに不意に衝突した場合、人または物などの衝突物またはロボット装置の被駆動部などを損傷させる可能性がある。このような損傷を低減するため、ロボット装置本体において衝突時にかかる外力を受け流す機構（トルク制限機構）が求められている。【０００３】
従来のトルク制限機構としては、例えば、固定値としてのトルク制限値を用いる構成が開示されている（例えば特許文献１、参照）。ここでは、磁石手段の吸着力により駆動軸と被駆動軸とを連結して、駆動軸のトルクを被駆動軸に伝達する。一方、トルク制限値以上の負荷が作用した場合には駆動軸と被駆動軸との連結を解消し自由に回動させる。【０００４】
コントローラにより制御的にトルク制限値を可変とする構成としては、衝突を検知した場合に、コントローラの指令に基づき駆動軸と被駆動軸との摩擦力を変更して伝達されるトルク制限値を低下させることで、衝突時における人や物への損傷を低減する技術が開示されている（例えば特許文献２、参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−１４４９９１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６３２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のトルク制限機構は、磁石手段の吸着力により決定されたトルク制限値を用いてトルクの遮断および伝達を行っている。ここで、トルク制限値は磁石手段の吸着力に応じて決定される所定の値であり、この値を回転動作中に変更することができない。これにより、駆動部の回転状態によっては、適切にトルクの伝達および遮断が行えないという問題があった。具体的には、衝突時においてトルクを遮断するためには、電動機の静止部において、駆動部の角加速度に応じて変化する駆動反トルクと衝突物との衝突により発生する外力反トルクとの合計の反トルクが、トルク制限値を越える必要がある。駆動部の角加速度の値が小さい場合には、外力反トルクが大きいすなわち衝突物との間に大きな力が加わらない限り、合計の反トルクがトルク制限値を超えない場合があった。これにより、通常の衝突でもトルクの遮断が適切に行われないという問題があった。一方で、駆動部の角加速度の値が大きくなると、駆動部により発生する駆動反トルクのみでトルク制限値を超過し、これにより衝突時以外でもトルクが遮断されてしまうという問題があった。【０００７】
特許文献２に記載のトルク制限機構は、コントローラによりトルク制限値を可変に設定することで、衝突時における衝突物に対する損傷の低減が可能であるが、このような構成を実現するために、複雑な構成が必要となるという問題があった。【０００８】
本発明は、上述のような事情を鑑みてなされたもので、駆動部の回転状態に影響を受けずに確実なトルクの遮断および伝達を行うことができ、簡単な構成であっても衝突物に対する損傷を低減できるトルク制限機構を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るトルク制限機構は、電動機を収納する駆動装置の筺体に対して被駆動部を回動する電動機の固定子を含む静止部と筐体とに接続されると共に、筐体から静止部へトルクを伝達または遮断するトルク制限機構であって、被駆動部の回転によって静止部に生じる反トルクが予め設定された第一の値以上である場合に、被駆動部にトルクを遮断する第一クラッチ部と、被駆動部に接続する電動機の回転部の回転状態に基づきトルクを伝達する第二クラッチ部とを備え、第二クラッチ部は、反トルクが第一の値より大きい第二の値以上となる場合には被駆動部に対してトルクを遮断することを特徴とする。【００１０】
本発明に係るトルク制限機構にあっては、駆動部の回転状態に影響を受けずに確実なトルクの遮断および伝達を行うことができ、簡単な構成であっても衝突物に対する損傷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係るトルク制限機構が用いられたロボット装置の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構を説明するための斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構を説明するための上面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構を説明するための図３に示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構の第一クラッチ部の構造をより詳細に示すための説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構がトルクを遮断することで電動機固定板および電動機が周方向に回転した場合の状態を示す上面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構のハードウェア構成図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構のトルク制限値の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るトルク制限機構のトルク制限値の説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るトルク制限機構の第一クラッチ部の要部拡大図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係るトルク制限機構の第一クラッチ部の要部拡大図である
【図１４】本発明の実施の形態５に係るトルク制限機構の第二クラッチ部の上面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係るトルク制限機構において周方向の移動制限が解除された場合の第二クラッチ部を示す上面図である。
【図１６】本発明の実施の形態５に係るトルク制限機構の第二クラッチ部の断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係るトルク制限機構を示す説明図の斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態９に係るトルク制限機構の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施の形態９に係るトルク制限機構のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るトルク制限機構が用いられたロボット装置の概略図である。本実施の形態に係るロボット装置は、駆動装置１００ａ，１００ｂと、リンク機構３００ａ，３００ｂとを有する。駆動装置１００ａは電動機およびトルク制限機構２００ａを有する。同様に、駆動装置１００ｂは電動機およびトルク制限機構２００ｂを有する。また、被駆動部としてのリンク機構３００ａは、駆動装置１００ａの電動機における回転部の駆動回転軸と接続され、この回転部の回転により土台に固定された駆動装置１００ａの筐体に対して回転する。同様に、被駆動部としてのリンク機構３００ｂは、駆動装置１００ｂの電動機における回転部の駆動回転軸と接続される。リンク機構３００ｂは、この回転部の回転により、リンク機構３００ａに固定された駆動装置１００ｂの筐体に対して回転する。トルク制限機構２００ａ，２００ｂは、それぞれリンク機構３００ａ，３００ｂに対して回転部の回転を伝達または遮断する装置である。
【００１３】
駆動装置１００ａおよび１００ｂには、電動機がそれぞれ内部に収納されている。駆動装置１００ａに設けられたトルク制限機構２００ａは、駆動装置１００ａに収納された電動機からリンク機構３００ａに対してトルクを伝達または遮断する。同様に、駆動装置１００ｂに設けられたトルク制限機構２００ｂが、駆動装置１００ｂに収納された電動機からリンク機構３００ｂに対してトルクを伝達またはトルクの伝達を遮断する。
【００１４】
リンク機構３００ａの一端は、駆動装置１００ａに収納された電動機の回転部と固定される。一方、リンク機構３００ａの他端は、駆動装置１００ｂの筐体と固定される。リンク機構３００ｂの一端は、駆動装置１００ｂに収納された電動機の回転部と固定される。駆動装置１００ａに収納された電動機の回転部が回転した場合、リンク機構３００ａが回転する。ここで、リンク機構３００ａの他端に固定された駆動装置１００ｂがともに回転する。なお以下では、駆動装置１００ａ，１００ｂ、トルク制限機構２００ａ，２００ｂおよびリンク機構３００ａ，３００ｂを総称する場合は、それぞれ駆動装置１００、トルク制限機構２００、およびリンク機構３００と呼ぶ。
【００１５】
以下では、説明の都合上、駆動装置１００およびリンク機構３００がそれぞれ１個設けられた構成について説明する。なお、駆動装置１００およびリンク機構３００を複数個設けた場合と１個を設けた場合との違いは後述するものとする。
【００１６】
駆動装置１００に収納された電動機の回転軸はリンク機構３００に固定される。これにより、駆動装置１００の電動機の回転部が回転することで、リンク機構３００も回転する。このとき、回転するリンク機構３００のトルクにより、電動機の静止部およびこの静止部を固定する駆動装置１００の筐体に駆動反トルクがかかる。ここで、駆動反トルクは電動機１の回転部と回転部に繋がったリンク機構３００のトルクにより発生するものであり、このトルクは主に電動機１における回転部の駆動回転軸での角加速度に比例する。なお、駆動反トルクおよび外力反トルク以下のように定義して説明を行う。駆動反トルクは、電動機１の回転部がリンク機構３００を回転させることで電動機１の静止部に生じる反トルクである。また、外力反トルクは、リンク機構３００に対して衝突等による力が外部から加わることで電動機１の静止部に生じる反トルクである。なお、単に反トルクと呼ぶ場合は、駆動反トルクおよび外力反トルクを合計したものであるものとする。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構を説明するための斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構を説明するための上面図である。以下、「径方向」および「周方向」は、それぞれ電動機１の径方向および電動機１の周方向を意味するものとする。
【００１８】
駆動装置１００は、トルク制限機構２００の他に、電動機１と、その内部に電動機１を収納する筐体５と、筐体５の内部にて電動機１が固定される部材である電動機固定板６とを有する。また、電動機固定板６は、例えば円形の板であり、詳細は図４にて後述する滑り部材７により、筐体５において周方向に回転自在に支持される。さらに、筐体５の上端には、径方向内側に突出するように形成された筐体カバー１３ａおよび１３ｂが設けられる。
【００１９】
電動機１は、リンク機構３００を回転させる回転部と回転部を回転可能に収納する静止部とを有する。電動機１には図示を省略したブレーキが設けられている。電動機１への電流供給が停止された場合には、このブレーキにより電動機１の回転部が動作を停止する。本実施の形態では、電動機１の静止部が筐体５の内部に固定される構成としたが、電動機１が筐体５の内部以外の場所に固定されていてもよい。
【００２０】
駆動装置１００のトルク制限機構２００は、常時クラッチとして駆動する第一クラッチ部２と、予め設定された条件の下で駆動する第二クラッチ部３とを有する。換言すると、第一クラッチ部２は、トルク制限値が第一の値になるように電動機１を筐体５に固定するクラッチである。第二クラッチ部３は、電動機１の回転部の回転角情報に基づき、駆動および停止される。第二クラッチ部３が駆動している場合には、第一の値より大きい第二の値にトルク制限値を引き上げる。
【００２１】
トルクを「伝達する」および「遮断する」と記載する場合は、それぞれトルク制限機構２００が、駆動装置１００の筺体から電動機１の静止部へトルクを伝達又は遮断することを言い、電動機１の回転部からリンク機構３００に対して「回転力を伝達する」および「回転力を伝達しない」ことを意味する。トルク制限機構２００は、角加速度に応じて駆動させるクラッチ部の個数を変化させる。
【００２２】
さらに、第二クラッチ部３が「駆動する」と記載する場合は、第二クラッチ部３が「トルクの伝達および遮断に関与している状態である」ことを意味する。一方で、第二クラッチ部３が「停止する」と記載する場合は、第二クラッチ部３が「トルクの伝達および遮断に関与していない状態である」ことを意味する。ここで、第二クラッチ部３が停止しているときは、第一クラッチ部２のみがトルクの伝達または遮断に関与しておりトルク制限値は第一の値となるが、第二クラッチ部３が駆動しているときは、第一クラッチ部２および第二クラッチ部３がトルクの伝達または遮断に関与しておりトルク制限値は第一の値より大きな第二の値になる。
【００２３】
第一クラッチ部２は、永久磁石２１ａ，２１ｂ，２１ｃからなる磁石体、電動機固定板６に固定された磁石支え２２、筐体５に固定された磁石保持部２３、ストッパ２４ａおよび２４ｂ、およびストッパ支え２５ａおよび２５ｂを有する。第一クラッチ部２は、図７にて後述するトルク遮断検知センサをさらに有する。
【００２４】
なお、ストッパ２４ａおよび２４ｂは、それぞれ第一クラッチ部２を挟んで周方向両側に配置される。このストッパ２４ａは、ストッパ支え２５ａにより筐体カバー１３ａに固定される。同様にストッパ２４ｂは、ストッパ支え２５ｂにより筐体カバー１３ｂに固定される。なお、以下では、ストッパ２４ａおよび２４ｂを総称する場合は単にストッパ２４と呼ぶ。同様にストッパ支え２５ａおよび２５ｂを総称する場合は単にストッパ支え２５と呼ぶ。
【００２５】
ストッパ２４は、例えば樹脂製の部材からなる衝撃吸収部材であり、ストッパ２４は衝突時の衝撃力を緩和するためのものである。さらに、ストッパ２４はストッパ支え２５を介して筐体カバー１３に固定されている。トルク制限機構２００により電動機１からリンク機構３００へのトルク伝達が遮断された際、すなわち電動機１の周方向の移動制限が解除された際、ストッパ２４は、回転する磁石支え２２と衝突するが、その衝突の際に発生する衝撃がストッパ２４により吸収される。
【００２６】
第二クラッチ部３は、ソレノイド（クラッチ駆動部）３１と、電動機固定板６に固定された凹ブロック（クラッチ係止部）３２と、ネジにより筐体５に固定された板バネ保持部３３ａおよび３３ｂと、板バネ（クラッチ被駆動部）３４と、を有する。なお、本実施の形態の第二クラッチ部３は、板バネ３４を移動させて凹ブロック３２に係止させるソレノイド３１を有する。詳細は後述するが、予め設定された条件を満たした場合にこのソレノイド３１が動作する。これにより、第二クラッチ部３が駆動される。
【００２７】
なお、以下では板バネ保持部３３ａおよび３３ｂを総称する場合は、単に板バネ保持部３３と記載する。
【００２８】
板バネ３４は、駆動装置１００の筐体５に一端が固定される。ソレノイド３１は、角加速度が予め設定された値以上である場合に、電動機１の径方向の内側に板バネ３４の他端を移動させて凹ブロック３２に係止させる。これにより、板バネ３４と凹ブロック３２とが係止されることで、電動機固定板６を介して電動機１の静止部が筐体５により固定される。
【００２９】
電動機１の回転部が回転することで、電動機１の静止部とこの静止部が固定された電動機固定板６とに駆動反トルクがかかる。第一クラッチ部２と第二クラッチ部３が、電動機１の静止部と電動機固定板６の周方向における動作を制限する。詳細は後述するが、電動機１の静止部に対して後述するトルク制限値以上の反トルクがかかった場合は、電動機固定板６とともに電動機１が周方向に移動可能になる。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構を説明するための図３に示すＡ−Ａ断面図である。
【００３１】
図４を用いて、駆動装置１００の内部構造を詳細に説明する。筐体５の内周にはフランジ５ａが形成される。このフランジ５ａの上面に、電動機固定板６が載置されるとともに、電動機１の静止部１ｂが電動機固定板６の下面に固定される。静止部１ｂは電動機１の固定子を含む。先述した通り、電動機１の回転部１ａは、静止部１ｂの固定子の内側に配置されており、この静止部１ｂの固定子により回転可能に収納される。
【００３２】
電動機固定板６は、筐体５に形成された図４に示すフランジ５ａ上に配置される。電動機固定板６は、筐体５のフランジ５ａに支持される部分については、周囲が滑り部材７により覆われている。これにより、トルク制限機構２００がトルク伝達を遮断している場合すなわち、第一クラッチ部２および第二クラッチ部３がどちらも電動機固定板６を固定していない場合には、電動機１および電動機固定板６は、滑り部材７を介して、その周方向で回転可能に筐体５に配置される。この場合は、例えリンク機構３００を電動機１の回転部により回転させたとしても、その駆動反トルクにより電動機１の静止部も回転してしまい、電動機１の回転部からリンク機構３００にトルクを伝達することができない。一方で、トルク制限機構２００がトルクの伝達を行っている場合、すなわち第一クラッチ部２のみ、または、第一クラッチ部２と第二クラッチ部３との両方のクラッチ部が、電動機固定板６を介して電動機１の静止部を筐体５に固定している場合には、電動機１の静止部にかかる駆動反トルクが電動機固定板６を介して筐体５に伝達される。筐体５が電動機１の静止部を固定しており、駆動反トルクにより筐体５が移動することはない。これにより、電動機１の回転部はリンク機構３００に対してトルクを伝達することができる。筐体５に固定された筐体カバー１３およびトルク制限機構２００が電動機固定板６を筐体５に固定する。従って、電動機固定板６に固定された電動機１の静止部は、周方向に移動することがない。
【００３３】
滑り部材７は、断面Ｕの字状に形成されており、電動機固定板６の上面に対向して配置された上面部７ａと、電動機固定板６の下面に対向して配置された下面部７ｂとを有する。また、筐体５と電動機固定板６とにより径方向で挟み込まれる部分にも滑り部材７が配置される。
【００３４】
次に図４および図５を用いて第一クラッチ部２の構造を説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係るトルク制限機構の第一クラッチ部２をより詳細に示すための説明図である。図５（ａ）は、第一クラッチ部２の内部構造を示すために、磁石保持部２３の永久磁石２１ａを覆う部分を取り除いた場合の斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における第一クラッチ部２に関する構成の上面図である。磁石体についてより詳細に説明する。磁石支え２２は、電動機１の静止部に固定された基部と、基部から電動機１の径方向の外側に突出して形成された突出部と、を有する。この磁石支え２２の突出部には永久磁石２１ａが固定される。これにより、磁石支え２２が移動すると永久磁石２１ａも周方向に回転する。また、磁石保持部２３は電動機１の筐体５に固定されている。
【００３５】
一方で、永久磁石２１ａの周方向の両側には、永久磁石２１ｂおよび２１ｃが配置される。
【００３６】
第一クラッチ部２がトルクの伝達を行っている場合には、図５（ｂ）に示す通り、永久磁石２１ａの径方向外側の側面には、磁石保持部２３が配置される。永久磁石２１ａの周方向に対して両側の側面には、永久磁石２１ｂおよび２１ｃが配置される。ここで、永久磁石２１ａおよび永久磁石２１ｂが互いに吸着するとともに、永久磁石２１ａおよび２１ｃが互いの磁力により吸着する。
【００３７】
磁石保持部２３には、径方向内側に突出する凸部２３ａおよび２３ｂが形成されている。磁石保持部２３は、永久磁石２１ｂが、周方向で磁石保持部２３に近づく向きすなわち時計周りの方向に、凸部２３ａの位置から移動することを制限する。同様に、磁石保持部２３は、永久磁石２１ｃが、周方向で磁石保持部２３に近づく向きすなわち反時計回りの方向に、凸部２３ｂの位置から移動することを制限する。これにより、永久磁石２１ａと２１ｃとの間の吸着力より小さい力が、反トルクにより永久磁石２１ａに対して周方向反時計周りにかかる場合には、磁石支え２２および永久磁石２１ａが周方向に移動することがない。反トルクが時計周りにかかる場合も同様であるので説明は繰り返し行わない。
【００３８】
一方、第一クラッチ部２に対して永久磁石２１ａと永久磁石２１ｃとの間の吸着力を越える力が反トルクよりかかる場合、永久磁石２１ｃと永久磁石２１ａとが周方向に引き離される。これにより、永久磁石２１ａが磁石抑え２２とともに反時計周りに回転することになる。
【００３９】
さらに、以下に第二クラッチ部３に関するより詳細な構造を説明する。凹ブロック３２は電動機固定板６に固定されている。一方、板バネ保持部３３ｂは筐体カバー１３に固定されている。また、板バネ保持部３３ｂは、板バネピン３７を回転軸として、板バネ３４を回転自在に支持する。
【００４０】
板バネ３４は、ソレノイド３１とコイルバネ３６とにより上下方向に挟まれている。ソレノイド３１とコイルバネ３６とは同じ軸上に設置されている。ソレノイド３１は、板バネ保持部３３に固定され、コイルバネ３６は筐体５に固定されている。ソレノイド３１はコントローラ４により制御され、通電状態のソレノイド３１は、コイルバネ３６に下向きの力を与える。板バネ３４は、コイルバネ３６とともにソレノイド３１により下向きの力で押されることで、その一端が凹ブロック３２の溝に係止される。このように凹ブロック３２と板バネ３４が係止されることで、第二クラッチ部３が電動機１の静止部の周方向における移動を制限する。また、コイルバネ３６は、ソレノイド３１に電流が供給されていないときには、その弾性力により、板バネ３４の他端を、元の位置すなわち板バネ３４が凹ブロック３２に係止されていない状態にする。
【００４１】
図６は、トルク制限機構２００が電動機固定板６および電動機１の静止部を周方向に回転させることで電動機１からリンク機構３００へのトルクを遮断した状態を示す上面図である。第一クラッチ部２がトルクを遮断した場合には、図に示すように磁石支え２２が周方向に移動する。
【００４２】
図７は、本実施の形態のコントローラ４の動作を説明するためのブロック図である。コントローラ４は、電動機１を制御する動作指令生成部４１と、トルク指令生成部４２と、第一クラッチ部２からトルク遮断信号を受信するトルク遮断信号受信部４３と、動作指令生成部４１からの角加速度情報を第二クラッチ部３に送信する角度情報送信部４４と、を有する。
【００４３】
なお、図７では、図の記載を簡潔にするため、第一クラッチ部２が、トルク遮断検知センサ２６および第一クラッチ機構部２７で構成され、第二クラッチ部３が、ソレノイド３１と第二クラッチ機構部３８で構成されたものとして表示している。
【００４４】
第一クラッチ機構部２７は、上述した通り、磁石体、磁石支え２２、磁石保持部２３、ストッパ２４、およびストッパ支え２５を有する。一方、第二クラッチ機構部３８は、第二クラッチ部３の構成のうち、ソレノイド（クラッチ駆動部）３１以外の構成である。図７に示したコントローラ４において、第一クラッチ機構部２７からトルク遮断検知センサ２６への矢印およびソレノイド３１から第二クラッチ機構部３８への矢印は、物理的な接続関係を示す。一方で、上述した矢印以外については電気的な接続関係を示す。
【００４５】
動作指令生成部４１は、電動機１を制御するための制御信号を作成する。この制御信号に対応した電流波形をトルク指令生成部４２が生成して、この電流波形により電流が電動機１に供給される。この供給された電流により電動機１が駆動されることで、動作指令生成部４１は指定した動作を電動機１に対して行わせることができる。
【００４６】
第一クラッチ機構部２７は、上述した通り、永久磁石による吸着力を用いた機構である。トルク制限機構２００がトルクの伝達を遮断すなわち、電動機１の静止部が周方向で回転自在になった場合に、第一クラッチ部２のトルク遮断検知センサ２６が、コントローラ４のトルク遮断信号受信部４３にトルク遮断検知信号を出力する。このトルク遮断検知信号をトルク遮断信号受信部４３がトルク指令生成部４２に出力する。トルク遮断検知信号が入力された場合、トルク指令生成部４２は、電動機１に対する電流供給を停止する。これにより、電動機１が非常停止する。
【００４７】
動作指令生成部４１が出力する制御信号は、角度情報送信部４４にも入力される。角度情報送信部４４は、この制御信号に基づき、動作指令生成部４１が電動機１に対して指令した動作に対応する角加速度を算出する。この算出された角加速度は、角度情報送信部４４から第二クラッチ部３に入力される。
【００４８】
第二クラッチ部３は、入力された角加速度が一定以上であった場合に、図示を省略した電力供給部からソレノイド３１に対して電流を供給する。これによりソレノイド３１が通電状態になり、板バネ３４の先端が凹ブロック３２と係止されることで、第二クラッチ部３がクラッチとして駆動する。
【００４９】
以下では、ソレノイド３１が「動作状態」は、ソレノイド３１が板バネ３４を移動させて板バネ３４と凹ブロック３２とを係止した状態である、として説明を行う。また、それ以外の板バネ３４と凹ブロック３２が係止されていない状態を「非動作状態」と呼ぶ。
【００５０】
図８は本実施の形態に係るトルク制限機構２００におけるコントローラ４のハードウェア構成図である。コントローラ４は演算装置３５Ａ、記録装置３５Ｂ、入力装置４５、指令入力装置４７、および出力装置４６ａ、４６ｂから構成される。上述の構成はバス４８により互いに接続される。コントローラ４は、電動機１、トルク遮断検知センサ２６、およびソレノイド３１に対して、それぞれケーブル４９ａ、ケーブル４９ｂ、およびケーブル４９ｃを介して接続される。
【００５１】
なお、図中、入力装置４５、指令入力装置４７および出力装置４６ａ、４６ｂを設けた構成であるが、入力装置および出力装置の個数は上述の例に限らない。また、入力装置および出力装置を別の構成により図示しているが、両構成を同一の構成により実現してもよい。
【００５２】
最初に、指令入力装置４７に使用者からの指令が入力されることにより、コントローラ４へロボット装置の動作に関する指令が入力される。ここで、ロボット装置の動作に関する指令とは、手先位置と速度、動作の順番等を示す。使用者からの指令は教示装置により直接的に入力することを想定しているが、予め準備されたブログラムを実行することにより生成された指令であってもよい。記録装置３５Ｂはロボット装置のハードウェア情報、動作指令からトルク指令への計算方法などを保持する。演算装置３５Ａは記録装置３５Ｂの情報をもとに使用者からの指令を変換することにより電動機１への動作指令に関する制御信号を生成する。演算装置３５Ａはこの制御信号のトルク指令に対応する電流波形を生成する。ここで、図７の動作指令生成部４１とトルク指令生成部４２の処理は演算装置３５Ａにより実現される。より詳細には、演算装置３５ＡはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などにより実現され、記録装置３５ＢはＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶部により実現される。
【００５３】
演算装置３５Ａの演算結果は、２つの出力装置４６ａおよび４６ｂから出力される。出力装置４６ａは電動機１への指令をケーブル４９ａを介して出力する。また、出力装置４６ｂは、電動機１の角速度が予め設定された値を超えると、角度情報送信部４４からの電圧信号をケーブル４９ｃを介して出力する。これによりソレノイド３１が駆動され、第二クラッチ部３が動作状態となる。
【００５４】
衝突などによりトルク遮断検知センサ２６が第一クラッチ部２のトルク遮断信号を受信した場合、トルク遮断信号受信部４３を構成する入力装置４５にはトルク遮断信号が入力される。このトルク遮断信号が入力されることで入力装置４５がトルク指令生成部４２へ信号を送信して電流信号の供給を停止させる。トルク指令生成部４２が電流信号の供給を停止すると、電動機１が非常停止する。
【００５５】
なお、本実施の形態では、電動機１は、第一クラッチ部２と第二クラッチ部３とは別構成として説明したが、電動機１を第一クラッチ部２および第二クラッチ部３の両方と一体に構成してもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、電動機１の静止部の周方向の移動制限を解除することでトルクを遮断したが、電動機１の回転部と回転部に固定されたリンク機構３００との間にトルク制限機能を有するトルク制限機構を設けてもよい。
【００５７】
図９を用いて電動機１の回転状態に応じたトルク制限値を説明する。図９は、電動機１の回転部の角加速度とトルク制限値の関係を示すグラフである。図中、縦軸がトルクを示し、横軸が電動機１の角加速度を示す。また、実線Ａは、トルク制限値がＴ１（第１の値）［Ｎｍ：ニュートン・メートル］であることを示し、実線Ｂは、トルク制限値がＴ１＋Ｔ２（第２の値）［Ｎｍ］であることを示している。一点鎖線Ｃは、理想的なトルク制限値であり、点線Ｄは、電動機１の回転により生じる駆動反トルクである。図中、各関節の摩擦などの影響が少ないと仮定すると、電動機１の回転部の回転により発生する駆動反トルクは、点線Ｄで示す通り、電動機１の回転部の角加速度に比例する。
【００５８】
また、電流が供給されず電動機１が停止している場合、つまり電動機１の回転部の角加速度が０である場合には駆動反トルクが０である。よって、電動機１に外力反トルクがトルク制限値Ｔ１［Ｎｍ］以上になると、電動機１の静止部が周方向に回転自在になる。電動機１の回転部が回転を始めると、角度情報送信部４４が第二クラッチ部３に対して電動機１の回転部の角加速度を出力する。角度情報送信部４４により第二クラッチ部３に出力される角加速度の値がα１以下である場合、第二クラッチ部３が駆動されない。これにより、外力などが加わることで発生する外力反トルクと駆動反トルクとの合計である反トルクがトルク制限値Ｔ１［Ｎｍ］を越えると、電動機１の静止部が周方向に回転自在になる。一方で、電動機１の回転部の角加速度が上がり、角度情報送信部４４により第二クラッチ部３に出力される角加速度の値がα１以上になったとき、第二クラッチ部３が駆動されるため、トルク制限値がＴ１＋Ｔ２［Ｎｍ］となる。この場合、外力などが加わることで、このトルク制限値以上の反トルクが発生すると電動機１の静止部が周方向に回転自在になる。
【００５９】
図９おいて、Ｔ０［Ｎｍ］は、ロボット装置が衝突物と衝突した場合に衝突物に対して損傷させないよう安全を確保するためのトルク制限値である。第二クラッチ部３が駆動していない場合には、Ｔ１［Ｎｍ］がトルク制限値になる。さらに、Ｔ２［Ｎｍ］は、第二クラッチ部３に対してかかるトルク値がこの値を超えた場合に、第二クラッチ部３が周方向の移動制限を解除するトルク値である。第一クラッチ部２とともに第二クラッチ部３が駆動している場合には、Ｔ１＋Ｔ２［Ｎｍ］の反トルクがかかることで、トルク制限機構は、電動機１の静止部を周方向に回転自在にする。つまり、本実施の形態において、実施の形態１によるトルク制限機構のトルク制限値は、Ｔ１（第一の値）［Ｎｍ］とＴ１＋Ｔ２（第二の値）［Ｎｍ］との二段階に設定される。
【００６０】
本実施の形態に係るトルク制限機構は、第一クラッチ部が機構的に構成されコントローラの制御なしで常に駆動しており、コントローラからの影響を抑制できる。第二クラッチ部３は、コントローラの暴走の影響を受けるものの、両クラッチ部（第一クラッチ部２および第二クラッチ部３）が、板バネと凹ブロックとの係止力および永久磁石の吸着力を用いて電動機１の静止部の周方向における回動を制限する構成である。すなわち、両クラッチ部は機構的に構成されている。これにより、トルク制限機構のトルク制限値が設計値以上すなわちＴ１＋Ｔ２より大きくなることはない。よって、安全性を確保するトルク制限機構を簡単な構成で実現できる。さらに、第二クラッチ部３があることで、角加速度が上昇した場合でも駆動反トルクのために、外力を受けないときにトルク制限機構がトルクを遮断することはない。
【００６１】
電動機１の回転部の角加速度に応じて静止部にかかる駆動反トルクとトルク制限値との差に対応する外力が外部から与えられる場合に、電動機１の回転部が非常停止する。換言すると、図９では、一点鎖線Ｃに示すトルク制限値を与えた場合には、電動機１の回転部の角加速度の値において、一点鎖線Ｃと点線Ｄの差以上すなわちＴ０以上の外力トルクが外部からかかった場合に電動機１が非常停止することになる。リンク機構３００に対して衝突時において外力からのトルクが加わる。トルク制限値以上になるとき、図６に示すとおり磁石支え２２、永久磁石２１ａおよび永久磁石２１ｂが、例えば反時計周りの方向に回動する。
【００６２】
図２から図７を用いて、第一クラッチ部２の動作について説明する。以下では、第一クラッチ部２が図３において反時計回りに反トルクを受けた場合を例に挙げて説明する。電動機１の回転部が回転すると、電動機１に取り付けられたリンク機構３００の回転運動により、電動機１の静止部が駆動反トルクを受ける。
【００６３】
電動機１の回転部が例えば時計回りの方向での回転を開始すると、永久磁石２１ａが永久磁石２１ｃにより引きつけられる力の方向とは反対側に力が働く。この力が一定以上の値すなわちトルク制限値Ｔ１［Ｎｍ］に対応する力以上になると、永久磁石２１ａと永久磁石２１ｃとが引き剥がされる。これにより、図６に示す通り、磁石支え２２と永久磁石２１ａと永久磁石２１ｂとが反時計周りの方向に回転する。ここで、永久磁石２１ａの回転は、ストッパ２４ａに衝突するまでの範囲に限られる。
【００６４】
図２から図７を用いて、第二クラッチ部３の動作について説明する。図４に示した第二クラッチ部３は、通電状態になると板バネ３４の上部を下向きに押圧するソレノイド３１を有する。この押圧力によりコイルバネ３６が縮み、板バネ３４の先端部が凹ブロック３２に係止され、電動機固定板６が周方向に回転することを防ぐ。一方で、電動機１の静止部に第二トルク制限値Ｔ１＋Ｔ２［Ｎｍ］以上の反トルクがかかることで、板バネ３４に対してかかる力がトルク制限値Ｔ２に対応する力以上になる。これにより、凹ブロック３２からの応力を受けて板バネ３４の他端が変形し、凹ブロック３２の溝から周方向に外れる。図６に示す通り、電動機固定板６が滑り部材７上で周方向に回転する。
【００６５】
本実施の形態においては、第一クラッチ部２とともに第二クラッチ部３が駆動している場合には、第一クラッチ部２および第二クラッチ部３が周方向の移動制限を行っている。これにより、両クラッチ部は、電動機１の静止部および電動機固定板６にＴ１＋Ｔ２［Ｎｍ］以上の反トルクがかかった場合に、電動機固定板６を周方向に回転自在にする。これにより、電動機固定板６に固定された電動機１の静止部も周方向に回転自在になる。
【００６６】
なお、電動機１の静止部と筐体５との固定が確実になされていない場合には、ガタまたはバックラッシなどが発生する。これにより、電動機１の回転部における回転動作の精度が低下する場合がある。本実施の形態に係るトルク制限機構２００のように、常時駆動する第一クラッチ部２を用いることで、電動機１におけるガタを低減することができる。さらに、第二クラッチ部３は、第一クラッチ部２とともに電動機１の静止部を筐体５に固定する。なお、第二クラッチ部３は、曲げ部材などを用いて周方向両側で支えるように構成されているため、ガタを抑制することができる。なお、曲げ部材の代わりに、ゴムシートなどの弾性体を用いてもよい。
【００６７】
本実施の形態ではトルク制限値を段階的に変更したが、このようにトルク制限値を段階的に変更する代わりに、図９の一点鎖線Ｃで示した角加速度に応じた理想的なトルク制限値をコントローラ４により設定してもよい。さらに、コントローラ４の暴走などの緊急時に備えて、段階的にトルク制限値を設定する構成と、コントローラ４による理想的なトルク制限値を設定する構成と、を併用する構成であってもよい。なお、本実施の形態１における第一クラッチ部２は、コントローラ４により制御されない。従って、コントローラ４が暴走した場合でも、第一クラッチ部２は影響を受けない。
【００６８】
図中一点鎖線Ｃで示すトルク制限値を実現するためには、トルクセンサで電動機１の回転部のトルクを計測して、コントローラ４でトルクの計測値を監視して、このトルクの計測値に基づいたコントローラの演算によりトルク制限値を制御的に実現することが必要である。しかし、このような構成では、コントローラが暴走するとトルクが遮断されない。
【００６９】
また、理想的なトルク制限値を制御的に実現する代わりに機構的に実現するためには、その構造が複雑になる。一方で、本発明の実施の形態では、トルク制限値を機構的に２段階設定できる構成を示した。これにより、簡単な構造でトルク制限機構を構成することができるとともに、コントローラが暴走した場合などでも安全にトルクを遮断することができる。なお、本実施の形態ではトルク制限値を２段階に設定したが、トルク制限機構は、第二クラッチ部を複数設ける構成とすることで、３以上のトルク制限値を有するように構成してもよい。
【００７０】
上述の通り２つのクラッチ部を有するトルク制限機構を電動機１に設ける構成とすることで、ロボット装置に衝突による外力が加わった場合、外力を受け流す関節構造を有するロボット装置が実現できる。衝突物との衝突発生時、ロボット装置と衝突物に加わる衝突力は、力積により計算することができる。衝突の時間が短いほど衝突力は大きくなる。本発明の実施の形態のトルク制限機構は、電動機１の静止部の周方向における移動制限を解除する。これにより、電動機１の静止部が周方向に回転自在になって衝突時間を長くでき、衝突力が小さくなる。従って、衝突物への被害を小さくしてロボット装置および電動機１が故障する可能性を低くすることできる。同時に、衝突時においても衝突物の安全性を確保することができる。
【００７１】
また、第二クラッチ部３のみを使用すると、固定するために板バネ３４の曲げを利用しているため、駆動反トルクにより微小な周方向の移動が生じる。第一クラッチ部２と併用することで、トルク制限値になるまでは電動機１の周方向の位置を動かさないようにできる。これにより、電動機１の回転部に固定されたリンク機構３００の動作精度が低下することなく、トルク制限値を設定することができる。
【００７２】
なお、駆動装置１００およびリンク機構３００を複数個組み合わせる場合も１個の場合と同様であるが、複数のリンク機構３００を有するロボット装置の場合は、他の電動機の角度と角速度と角加速度が電動機１の静止部にかかる反トルクに影響するため、コントローラ４で反トルクを算出する必要がある。なお、この算出された反トルクに基づき、リンク機構３００などが複数個の場合でも、１個の場合と同様にトルク制限機構２００を用いることができる。
【００７３】
図１０は本発明の実施の形態に係るトルク制限機構２００のフローチャート図であり、図１０を用いて以上のクラッチ部（第一クラッチ部２および第二クラッチ部３）の動作を改めて説明する。
【００７４】
まず、初期状態では、電動機１が停止しており、第一クラッチ部２がトルク伝達をしており、第二クラッチ部３は非動作状態である。ここで、非動作状態は前述の通り板バネ３４と凹ブロック３２が係止されていない状態、すなわちクラッチ部がトルク伝達および過負荷時にトルク遮断を行わない状態を意味する。
【００７５】
ステップＳ０１にて、まず電動機１が回転を開始する。ステップＳ０２にて、電動機１の角速度がα１以上であるか否かを判断する。なお、ステップＳ０２の判断結果によりステップＳ０３又はステップＳ０６に分岐する。すなわち、ステップＳ０２において電動機１の角速度がα１以下である場合には（ＹＥＳ）ステップＳ０６に進むが、ステップＳ０２において角速度がα１より大きい場合には（ＮＯ）ステップＳ０３に進む。
【００７６】
ステップＳ０２の後にステップＳ０３に分岐した場合の動作フローを説明する。まずステップＳ０３にて、第二クラッチ部３は非動作状態を維持する。次に、ステップＳ０４にて、衝突などにより電動機１の静止部にかかる反トルクがトルク制限値Ｔ１［Ｎｍ］以上であるか判断する。ステップＳ０４にて、反トルクがトルク制限値Ｔ１以上（ＹＥＳ）の場合は、ステップＳ０５に進む、そうでない場合はステップＳ０２に戻り、電動機１は回転を継続する。そして、ステップＳ０５にて、第一クラッチ部２はトルクを遮断し、これにより電動機１の静止部とこの静止部を固定する基部の間のトルクが遮断されることにより、被駆動部は手動で回転させることができる。
【００７７】
次に、ステップＳ０２の後にステップＳ０６に分岐した場合の動作フローを説明する。まず、ステップＳ０６にて、第二クラッチ部３はトルクの伝達が可能な状態となる。次に、ステップＳ０７にて、衝突などにより電動機１の静止部にかかる反トルクがトルク制限値Ｔ１＋Ｔ２［Ｎｍ］以上であるか判断する。反トルクがトルク制限値Ｔ１＋Ｔ２［Ｎｍ］以上であれば（ＹＥＳ）ステップＳ０８に進むが、そうでない場合（ＮＯ）はステップＳ０２に戻る。ステップＳ０８にて、第一クラッチ部２および第二クラッチ部３は共にトルクを遮断する。
【００７８】
ステップＳ０９にて、クラッチ部（第一クラッチ部２又は第二クラッチ部３）がトルクを遮断したことをコントローラ４が受信すると、コントローラ４が電動機１を停止させるように電力供給を停止する。次に、ステップＳ１０にて、コントローラ４からの電力供給が停止されることで、電動機１が非常停止する。ステップＳ１１において、非動作状態を維持又は非動作状態へ移行する。具体的にはステップＳ０３〜ステップＳ０５を経てステップＳ１１を実行する場合、第二クラッチ部３が非動作状態を維持する。また、ステップＳ０６〜ステップＳ０８を経てステップＳ１１を実行する場合、第二クラッチ部３はトルクを遮断しており（ステップＳ０８）駆動状態であるため、第二クラッチ部３は非動作状態へ移行する。このとき、上述の通り静止部と被駆動部はトルクが遮断されているため手動でも回転できる状態である。ステップＳ１２において、静止部と被駆動部は、互いの相対回転位置がトルク遮断前の状態に戻るようにその位置が調整される。ステップＳ１２を行うことで、ステップＳ１３に移り、機構的に第一クラッチ部２が機能するようになり、トルクを伝達することができる。
【００７９】
上述のような動作フローを実行することにより、ステップＳ０１を実行する前の初期状態に戻る。ここでは電動機１は停止状態であり、第一クラッチ部２はトルクの伝達が可能な状態であり、さらに第二クラッチ部３は非動作状態である。なお、上述のフローではステップＳ１３の後に処理を終了させているが、再度ステップＳ０１に戻り、上述の処理を実行してもよい。
【００８０】
この構成のロボット装置を用いることで、ロボット装置に人または物が衝突しても、第一クラッチ部２および第二クラッチ部３における電動機１の静止部の周方向における移動制限が解除されて、衝突による力を受け流すことができる。このようにトルク制限機構を有することで、衝突した相手への被害とロボット装置自身の故障を避けることができる。
【００８１】
なお、例えば、人がロボット装置に手を付くなどして電動機１の静止部が周方向の移動制限が解除されてロボット装置が静止している場合、リンク機構３００および電動機１が周方向に大幅に（例えば９０度以上）回転してしまうと、人が体勢を崩して怪我をする可能性がある。これを防止するために、リンク機構３００および電動機１の静止部が周方向に回転自在になる回転角の上限を小さく（例えば±３０度）設定する。これにより、リンク機構３００および電動機１が回転することでロボット装置から退避する場合に、人が転倒してしまうという危険性を低下させることができる。
【００８２】
以上の構成より、電動機１の回転部の回転状態に基づき、使用するクラッチの個数を変更することで、電動機１の回転部の回転状態に影響を受けずに確実なトルク遮断を衝突時に実施でき、簡単な機構および制御であっても衝突物に対する損傷を低減できるトルク制限機構が提供できる。
【００８３】
実施の形態２．
実施の形態１では、第一クラッチ部のトルク制限値が、外力により生じる外力反トルクと電動機１の回転部により生じる駆動反トルクとの合計である反トルクに基づいて設定されていた。一方で、本実施の形態では、第一クラッチ部のトルク制限値が、電動機１の回転部により生じる反トルクのみに基づいて設定される点が異なる。なお、上述した実施の形態で説明した構成と同一または対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明は繰り返し行わない。
【００８４】
図１１は、本発明の実施の形態２に係るトルク制限機構のトルク制限値を示すグラフである。
【００８５】
トルク制限値を、電動機１の静止部にかかる駆動反トルクである点線Ｄを下回る値に設定した場合、電動機１の回転動作のみで、トルク制限機構が電動機１のトルクを遮断して電動機１の回転部が非常停止することになる。これにより、電動機１が正常な運転を行えなくなる。このような問題を避けるために、図１１において、第一段階のトルク制限値Ｔ１［Ｎｍ］は、角加速度α２より小さい角加速度α１において、第二段階のトルク制限値Ｔ１＋Ｔ２［Ｎｍ］に変更される必要がある。ここで、角加速度α２は、電動機１の回転部が回転した場合に発生する駆動反トルクが安全の基準値であるＴ０［Ｎｍ］となるように、設定された値である。
【００８６】
本実施の形態では、第一クラッチ部がトルクを遮断する際のトルク制限値を実施の形態１に比べて小さい値に設定できる。従って、実施の形態１の効果に加えて、第一クラッチ部をより簡易な構造で実現できるという効果を奏する。
【００８７】
実施の形態３．
本実施の形態に係るトルク制限機構は、実施の形態１の構成に加えて、周方向の移動を制限するバネ部材を用いる構成である点が異なる。なお、上述した実施の形態で説明した構成と同一または対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明は繰り返し行わない。
【００８８】
図１２は、本発明の実施の形態３によるトルク制限機構を示す説明図の斜視図で、第一クラッチ部２Ａの拡大図である。電動機１と第二クラッチ部３とコントローラ４など、第一クラッチ部２Ａ以外の構成は実施の形態１と同じである。本実施の形態に係るトルク制限機構は、実施の形態１におけるストッパ２４とストッパ支え２５の代わりに、磁石抑えバネ（復元部材）５０ａ，５０ｂと、抑えバネ筐体５１ａ，５１ｂと、抑えバネ固定部５２ａ，５２ｂと、が設けられる点が異なる。
【００８９】
なお以下では、磁石抑えバネ５０ａ，５０ｂ、抑えバネ筐体５１ａ，５１ｂ、および抑えバネ固定部５２ａ，５２ｂを総称する場合は、それぞれ磁石抑えバネ５０、抑えバネ筐体５１、および抑えバネ固定部５２と記載する。
【００９０】
本発明の実施の形態における第一クラッチ部２Ａの構成を以下に示す。先述した通り、永久磁石２１ａは磁石支え２２に固定されており、磁石支え２２は電動機固定板６に固定されている。電動機固定板６が周方向に回転すると、永久磁石２１ａも回転部の回転軸周りを回転する。しかし、永久磁石２１ａの回転方向には磁石抑えバネ５０が設置され、永久磁石２１ａが回転するほど磁石抑えバネ５０から復元力を受けて、衝撃力が緩和される。
【００９１】
磁石抑えバネ５０は、全体を抑えバネ筐体５１で覆われている。永久磁石２１ａが磁石保持部２３内にあるとき、磁石抑えバネ５０ａは自然長より短い状態すなわち縮んだ状態になっている。磁石抑えバネ５０ａは、弾性力により永久磁石２１ｂを磁石保持部２３に押圧する。磁石抑えバネ５０ｂも同様に永久磁石２１ｃを磁石保持部２３に押圧する。抑えバネ筐体５１は筐体５に固定されている。抑えバネ筐体５１には内側に溝が入っており、永久磁石２１ａの回転を妨げない。永久磁石２１ｂは、磁石抑えバネ５０ａにより磁石保持部２３に押し付けられている。
【００９２】
なお、Ｔ１［Ｎｍ］の値は、実施の形態１においては永久磁石の吸着力により決定されるが、本実施の形態では、Ｔ１［Ｎｍ］の値が、永久磁石の吸着力に加えて磁石抑えバネ５０ａの弾性力に応じて決定される。永久磁石２１ａと永久磁石２１ｃとの間の吸着力と縮んだ状態の磁石抑えバネ５０ｂからの弾性力とを合計した力以上の力を永久磁石２１ａに対して加えることで、第一クラッチ部２Ａが電動機１の静止部の周方向における回動を制限しなくなる。従って、弾性力と吸着力との合計の力に対応したトルク制限値としてＴ１が設定される。
【００９３】
この構成によると、実施の形態１の動作に加え、電動機１の静止部が周方向に回転自在になった場合、周方向への変位が大きくなるにつれて、磁石抑えバネ５０は、磁石保持部２３の位置に永久磁石２１ａを戻すために、永久磁石２１ａに対してより大きな復元力を与える。 
【００９４】
以上の通り、本実施の形態のトルク制限機構は、このように第一クラッチ部２Ａに磁石抑えバネ５０を用いる構成である。これにより、バネによる復元力で磁石保持部２３の位置に自動復帰させることができ、電動機の非常停止後に電動機１の静止部を元の位置に復帰させるに際して、人による作業、復帰用装置の取付けなどの必要がなくなるという効果を奏する。 
【００９５】
実施の形態４．
実施の形態１では、第一クラッチ部２は、永久磁石２１ａ，２１ｂ，および２１ｃを有し、永久磁石同士の吸着力を用いて周方向の移動制限を行う。一方で、本実施の形態の第一クラッチ部２Ｂは、角ブロック抑えバネの弾性力を用いて周方向の移動制限を行う点が異なる。なお、上述した実施の形態で説明した構成と同一または対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明は繰り返し行わない。
【００９６】
図１３は、本発明の実施の形態４によるトルク制限機構を示す説明図の斜視図で、第一クラッチ部２Ｂの拡大図である。電動機１と第二クラッチ部３とコントローラ４など、第一クラッチ部２Ｂ以外の構成は実施の形態１と同じである。本実施の形態では、永久磁石２１ａ，２１ｂ，および２１ｃの代わりに角ブロック５７および角ブロック抑えバネ５９ａ，５９ｂ（初期応力つき弾性部材）を有する。また、磁石支え２２の代わりに角ブロック支え５８を有する。さらに、磁石保持部２３の代わりに、角ブロック保持部６０が設けられる。角ブロック抑えバネ５９は、筒状部材の中で自然長より短い状態で収納されることで、Ｆ［Ｎ（ニュートン）］の初期応力を有するように構成される。換言すると、第一クラッチ部２Ｂに対してＦ［Ｎ］以上の力を負荷した場合に、角ブロック５７は周方向に移動することができる。
【００９７】
本発明の実施の形態における第一クラッチ部２Ｂの構成を以下に示す。角ブロック５７は角ブロック支え５８に固定されており、角ブロック支え５８は電動機固定板６に固定されている。従って、電動機固定板６が周方向に回転すると、角ブロック５７も同軸で回転する。しかし、角ブロック５７には、角ブロック抑えバネ５９ａと角ブロック抑えバネ５９ｂが周方向において両側に設置され、この構成が電動機１の静止部の周方向における移動を制限する。
【００９８】
また、筐体５に固定された角ブロック保持部６０により、角ブロック抑えバネ５９ａ,５９ｂは、角ブロック保持部６０に対して周方向で近づく方向には移動できない。筐体５に固定された角ブロック保持部６０により、角ブロック抑えバネ５９ａは角ブロック保持部６０より時計周り方向に動くことができず、角ブロック抑えバネ５９ｂは反時計方向に動くことができない。角ブロック抑えバネ５９は全体を抑えバネ筐体５１で覆われている。抑えバネ筐体５１は筐体５に固定されている。抑えバネ筐体５１の内側には、角ブロック５７の回転を妨げないように、溝が形成されている。
【００９９】
初期応力Ｆ［Ｎ］と第一クラッチ部２Ｂのトルク制限値Ｔ１［Ｎｍ］との関係については、電動機１の駆動回転軸から角ブロック５７までの距離Ｌが、Ｔ１／Ｆ［ｍ］となるように設定する。これにより、第一クラッチ部２Ｂのトルク制限値をＴ１に設定することができる。
【０１００】
角ブロック５７にかかる力がトルク制限値Ｔ１［Ｎｍ］に対応する力以上になる場合、角ブロック５７が反時計方向に動こうとする力が角ブロック抑えバネ５９の初期応力を超える。これにより、角ブロック５７が例えば反時計方向に回転する。このとき、電動機１と電動機固定板６は周方向に自由になり、トルク遮断検知センサ２６が機能してコントローラ４に電動機１の停止指示を出させる。
【０１０１】
この構成によると、実施の形態１の構成に加え、電動機１の静止部が周方向に回転自在になったとき、電動機１の静止部に対して周方向の変位が大きくなればなる程大きな復元力を与える抑えバネ５０を有する構成である。これにより、磁石支え２２は、元の位置すなわち磁石保持部２３の内部に収納される位置に戻る。なお、図１０のステップＳ１２では、トルク遮断を行った後、クラッチ部（第一クラッチ部２および第二クラッチ部３）を手動にてトルク遮断前の状態（初期位置）に戻していたが、本実施の形態では抑えバネ５０によって初期位置に戻るため、ステップＳ１２を省くことができる。
【０１０２】
このように第一クラッチ部２Ｂに磁石抑えバネを用いることで、実施の形態１と同じ効果に加え、電動機１の静止部の周方向が自由になった後、バネによる復元力で元の位置に復帰させることができるため、移動した構成を元の位置に戻す必要がない。これにより、実施の形態１の効果に加え、トルクが遮断された後に、再度ロボット装置の使用を迅速に再開することができるという効果を奏する。
【０１０３】
実施の形態５．
実施の形態１では、第二クラッチ部３がクラッチ被駆動部としての板バネ３４およびクラッチ係止部としての凹ブロック３２を有していた。一方、本実施の形態では、第二クラッチ部がクラッチ被駆動部としての外周側リングおよびクラッチ係止部としてのリング受容部を有する点が異なる。
【０１０４】
図１４は、本発明の実施の形態５に係るトルク制限機構の第二クラッチ部３Ａの上面図である。また、図１５は、本発明の実施の形態５によるトルク制限機構を示す説明図の上面図であり、第二クラッチ部３Ａの拡大図である。図１５は、本発明の実施の形態５に係るトルク制限機構において周方向の移動制限が解除された場合の第二クラッチ部３Ａを示す上面図である。また、図１６は、本発明の実施の形態５に係るトルク制限機構を示す説明図であり、第二クラッチ部３Ａの断面図である。なお、上述した実施の形態で説明した構成と同一または対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明は繰り返し行わない。
【０１０５】
本実施の形態に係る第二クラッチ部３Ａは、外周側リング７０ａと、リング支え７１ａと、リング用バネ７２と、リング固定部７３と、リング受容部７４とを有する。リング固定部７３は筐体５に固定されている。また、リング固定部７３は内部に円筒状で回転自在な外周側リング７０ａを有する。リング受容部７４は電動機固定板６に固定されている。
【０１０６】
ここで、図１６の断面図のように、リング支え７１ａは、その軸の軸線が電動機１の駆動回転軸の軸線と平行となるように配置される。外周側リング７０ａは、外周側リング７０ａがリング支え７１ａの軸の周りを回転自在となるように、リング支え７１ａにより支持される。リング支え７１ａは、リング用バネ７２を介して径方向外側から駆動回転軸に向かう方向に、外周側リング７０ａをリング受容部７４に弾性力で押しつけている。リング支え７１ａは、リング固定部７３の内部において、径方向内側および外側に移動可能に設けられる。
【０１０７】
ソレノイド３１が通電状態になりリング用バネ７２を縮める方向に駆動した場合に、リング用バネ７２の弾性力が大きくなる。外周側リング７０ａは、弾性力でリング受容部７４に押し付けられる。このとき、第二クラッチ部３Ａに対して、トルクＴ２［Ｎｍ］に対応した力がかかると、リング受容部７４の溝に配置された外周側リング７０ａが、図１５に示すようにリング受容部７４の溝部から径方向外側に逃げる。これにより電動機固定板６が周方向に回転自在となる。本実施の形態においては、第二クラッチ部３Ａが駆動している場合は第一クラッチ部２も駆動しているため、電動機１の静止部とこれを固定する電動機固定板６にＴ１＋Ｔ２［Ｎｍ］の反トルクがかかったときに、両クラッチ部（第一クラッチ部２および第二クラッチ部３Ａ）は、トルクを遮断し、電動機１の静止部は回転方向に回転自在になる。
【０１０８】
以上の構成により、本実施の形態では、実施の形態１の板バネの代わりにリングを用いているため板バネと比較して経年劣化が小さいため、より長寿命な第二クラッチ部を構成できるという効果を実施の形態１の効果に加えてさらに奏する。
【０１０９】
実施の形態６．
実施の形態５では、第二クラッチ部３Ａが外周側リング７０ａ（クラッチ被駆動部）とリング用バネ７２を有し、ソレノイド３１（クラッチ駆動部）に電流が供給された際に、第二クラッチ部３Ａがクラッチとして駆動される構成であった。一方で、本実施の形態に係るトルク制限機構の第二クラッチ部は、ソレノイド３１の代わりに図示を省略したリニアアクチュエータ（クラッチ駆動部）を用いる点が異なる。リニアアクチュエータの変位量はコントローラ４により制御され、電動機１の回転部の回転状態、ロボット装置全体の姿勢、およびそのロボット装置の運動状態などに応じて変位量が変更される。なお、上述した実施の形態で説明した構成と同一または対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明は繰り返し行わない。
【０１１０】
上述の構成によると、リニアアクチュエータがリング用バネ７２の長さを連続的に変更することで、リング用バネ７２が外周側リング７０ａに対して加える弾性力が変化するため、第二クラッチ部３のトルク制限値Ｔ２［Ｎｍ］を変化させることができる。
【０１１１】
このようにリニアアクチュエータを用いることで、コントローラ４の演算量はソレノイドを用いる場合に比べて増大するが、図９に示す一点鎖線Ｃのような理想的なトルク制限値にすることができる。
【０１１２】
実施の形態７．
図１７は、本発明の実施の形態７によるトルク制限機構を示す説明図の斜視図である。第一クラッチ部２とコントローラ４とは実施の形態１の構成と同じである。実施の形態５のリング受容部７４は、電動機固定板６上で固定されていた。一方で、本実施の形態のトルク制限機構では、リング受容部７４が電動機固定板６上で径方向に移動可能に支持されている点が異なる。さらに、本実施の形態に係るトルク制限機構の第二クラッチ部３Ｂは、実施の形態５の第二クラッチ部３Ａの構成に加えて、電動機１の回転部とともに回転する高速回転部を有する。高速回転部は、内周側リング７０ｂ、リング支え７１ｂ、カップリング８１、およびバネ保持部８２を有する。なお、上述した実施の形態で説明した構成と同一または対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明は繰り返し行わない。
【０１１３】
本発明の実施の形態における第二クラッチ部３Ｂの構成を以下に示す。筐体５に固定された部分は実施の形態５と同じ構成である。つまり、外周側リング７０ａは図１６に示したリング用バネ７２によりリング受容部７４に押し付けられている。一方、電動機１の回転部にカップリング８１が固定されている。カップリング８１には、６本のバネ保持部８２が固定されており、電動機１の回転部と同じ回転速度で回転する。バネ保持部８２の中には図示を省略した高速回転部用バネが設けられており、高速回転部用バネの一端はカップリング８１に接続され、もう一端はリング支え７１ｂに接続されている。
【０１１４】
図１６に示すリング支え７１ａと同様に、リング支え７１ｂは、その軸の軸線が電動機１の駆動回転軸の軸線と平行となるように配置される。内周側リング７０ｂは、内周側リング７０ｂがリング支え７１ｂの軸の周りを回転自在となるように、リング支え７１ｂにより支持される。なお、リング支え７１ｂはバネ保持部８２により支持されている。加えてバネ保持部８２において、リング支え７１ｂが径方向に移動可能に配置される。電動機１の回転部の角速度が上がると、遠心力により高速回転部用バネが伸びて、リング支え７１ｂが径方向外側に移動する。リング支え７１ｂの移動に伴い内周側リング７０ｂも径方向外側に移動してリング受容部７４の内径側に接触する。ここで、リング受容部７４は、レール８３を介して電動機１の径方向に移動可能に設けられる。
【０１１５】
電動機１の回転部の角速度が更に上がると、リング受容部７４は回転する内周側リング７０ｂにより径方向外側に押圧され、レール８３を介して径方向外側に移動する。このリング受容部７４の移動に伴い図１６に示したリング用バネ７２の弾性力が変化することにより、第二クラッチ部３Ｂのトルク制限値が変化する。リング受容部７４の内側すなわち内周側リング７０ｂに対向する部分は、電動機１の回転部の駆動回転軸を中心として中心角が例えば１２０度の円弧状となるように形成されている。高速回転部８０の内周側リング７０ｂは、本実施の形態では、駆動回転軸を中心として等角度で６個のバネ保持部８２が設けられるため、バネ保持部８２が６０度に１個の割合で設けられる。これにより、リング受容部７４の内側には、平均的に２個の内周側リング７０ｂが同時にリング受容部７４の内側と当接する。よって、リング受容部７４と内周側リング７０ｂが当接する時間を長くすることができる。なお、バネ保持部８２の個数およびリング受容部７４の形状は上述の例に限らないことは言うまでもない。
【０１１６】
内周側リング７０ｂは、電動機１の駆動回転軸に高速回転用バネを介して径方向に移動可能に接続され、この駆動回転軸の回転により電動機１の径方向の外側に移動する。リング受容部７４は、内周側リング７０ｂに対して径方向の外側に配置され、内周側リング７０ｂに対向する部分とは反対側に溝部が設けられる。外周側リング７０ａは、リング受容部７４の径方向の外側において筐体５に固定される。内周側リング７０ｂは、駆動回転軸における角速度が予め設定された値を超えた場合に、リング受容部７４を径方向の外側に移動させることで、リング受容部７４の溝部と外周側リング７０ａとを係止させるように構成される。
【０１１７】
第二クラッチ部３Ｂに対してかかる力がトルク制限値Ｔ２に対応する力以上になる場合に、外周側リング７０ａがリング受容部７４の溝部から抜ける。これにより、第二クラッチ部３Ｂは周方向に回転自在になる。リング用バネ７２の弾性力に応じて変化するため、角速度が大きいほどトルク制限値Ｔ２も大きくなる。
【０１１８】
以上の構成より、遠心力で第二クラッチ部３Ｂの弾性力を変更することで、コントローラ４の状態に関わらず、電動機１の回転部の運動状態に応じてトルク制限値を可変とするトルク制限機構が可能となる。コントローラ４が暴走したとしても、本実施の形態のトルク制限機構を駆動させることができる。
【０１１９】
一方、本実施の形態のトルク制限機構は、角加速度の代わりに角速度を用いてトルク制限値を変更する点が実施の形態１と異なる。例えば、加減速をせず一定の角速度で回転する場合、角加速度は０である。しかし、ロボット装置を応用例とすると、加減速なしに電動機１が回転し続けることはなく、リンク機構３００の可動範囲内で加減速を繰り返すため、この加減速に応じて角速度も変化する。従って、本実施の形態のトルク制限機構のように角速度に基づいて、第二クラッチ部３Ｂを駆動させることができる。
【０１２０】
また、実施の形態１のトルク制限機構は、衝突しても衝突物に対する損傷を低減して安全に停止する最大のトルクを閾値として設定した。本実施の形態では、第二クラッチ部３Ｂをコントローラを介さずに駆動および停止させることができるので、コントローラが暴走した場合でも、衝突物への損傷が低減できるトルク制限機構が実現できる。 
【０１２１】
実施の形態８．
実施の形態１では、第二クラッチ部３に板バネが用いられていた。一方で本発明の実施の形態に係る第二クラッチ部では、板バネの代わりにガラス板のような力により破壊される素材が用いられる。第二クラッチ部が駆動している場合、衝突による外力により反トルクがＴ１＋Ｔ２［Ｎｍ］を超えると、ガラス板は破壊される。なお、電動機１を再び駆動させるためには、ガラス板の交換が必要となる。
【０１２２】
ガラス板は、応力により曲げられる部材でなく、応力により破壊される部材である。よって、反トルクがトルク制限値を超えてから周方向の移動制限が解除されるまでに要する時間は、板バネで構成した場合に比べて短い。さらに、ガラス板は剛性が高く、周方向の変位が板バネに比べて小さい。これにより、通常動作時において電動機１の回転部の周方向における精度をより向上することができる。
【０１２３】
一方で、ガラス板を交換するための作業が発生するが、図９で示したように、コントローラ４で理想的なトルク制限値を監視している場合には第一クラッチ部２と第二クラッチ部が周方向の移動制限を解除する頻度はとても低いため、作業量の増加は問題にならない。一方で、本実施の形態で示すトルク制限機構は、トルク制限値を超えた場合にガラス板が破壊されるよう構成されているため、トルクの遮断を確実に実施することができるという効果がある。
【０１２４】
実施の形態９．
図１８は、本発明の実施の形態９によるトルク制限機構の構成を示すブロック図である。実施の形態１では、図７に示す通り、動作指令生成部４１が出力する角速度情報に基づき、ソレノイド３１が動作を開始または停止していた。一方、図１８に示す通り、本実施の形態のトルク制限機構は、トルク指令生成部４２が出力する電流の一部が入力される整流回路３９をさらに有する。なお、上述した実施の形態で説明した構成と同一または対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明は繰り返し行わない。
【０１２５】
電動機１の角速度の変化に応じて、整流回路３９に入力される電流値が変化し、電動機１の加減速の大きさに比例して、整流回路３９がソレノイド３１に供給する電流が増減する。ここで、整流回路３９に入力される電流値と、整流回路３９がソレノイド３１に供給する電流値との関係は、ソレノイド３１の動作に対応して設定されている。これにより、予め設定された角加速度以上になった場合に、ソレノイド３１が動作状態になり、第二クラッチ部３が駆動するように構成することができる。ここで、ソレノイド３１は、整流回路３９から出力された電流値が予め設定された値以上になる場合に、板バネ３４の他端を凹ブロック３２に係止させるように構成される。
【０１２６】
図１８を用いて、本発明の実施の形態におけるコントローラ４Ａを説明する。まず、コントローラ４Ａは電動機１を制御するための指令を動作指令生成部４１で作成する。その指令に対応する電流波形などの電流信号をトルク指令生成部４２で作成し、電動機１に指定した動作をするような電流が供給される。整流回路３９がこの電流をソレノイド３１が受け取れる波形に変換する。また、電動機１の静止部が周方向において回転自在になった場合、第一クラッチ部２はトルク遮断検知センサ２６からコントローラ４Ａのトルク遮断信号受信部４３にトルク遮断信号を送信する。図１８のコントローラ４Ａにおいて、第一クラッチ機構部２７からトルク遮断検知センサ２６への矢印およびソレノイド３１から第二クラッチ機構部３８への矢印は物理的な接続関係を示す。一方で、上述した矢印以外については電気的な接続関係を示す。トルク遮断信号受信部４３はトルク指令生成部４２に電流信号を送信して、電動機１にトルク指令を停止させることで電動機１を非常停止させる。
【０１２７】
図１９は図１８のコントローラ４Ａのハードウェア構成図である。実施の形態１におけるハードウェア構成図（図８に図示）と比較すると、本発明の実施の形態では、第二クラッチ部３への出力装置４６ｂを有しない構成である点が異なる。図中、図８に示したハードウェア構成と同じ又は対応する構成には同符号を付し、それらの構成の説明は繰り返して行わない。
【０１２８】
図１８および図１９を用いてコントローラ４Ａの動作および構成を説明する。動作指令生成部４１とトルク指令生成部４２（図１８にて図示）が行う処理は演算装置３５Ａで実現される。トルク指令生成部４２から出力された電流信号が整流回路３９にも入力される。この入力された電流信号を用いて整流回路３９は第二クラッチ部３へ電流を供給する。整流回路３９から出力される電流に応じて、第二クラッチ部３の動作状態（動作状態又は非動作状態）が切替わる。演算装置３５Ａにより生成された電動機１への指令は出力装置４６ａを介して出力される。衝突などによりトルク遮断検知センサ２６が第一クラッチ部２のトルク遮断を検知したとき、トルク遮断受信部４３を構成する入力装置４５は、演算装置３５Ａを構成するトルク指令生成部４２へ信号を送信する。この信号を受信することで入力装置４５は電流信号の供給を停止する。トルク指令生成部４２が電流信号の供給を停止すると、電動機１が非常停止する。そして電動機１が非常停止するとともに、整流回路３９への電流信号の入力が停止することで第二クラッチ部３も非動作状態となる。
【０１２９】
以上のように本実施の形態のトルク制限機構は、電動機に供給される制御信号に対応する電流が入力される整流回路３９を有する。これにより、電動機１における回転部の回転状態に対応した電流値が整流回路３９から第二クラッチ部３に供給される。よって、第二クラッチ部３は、電動機１の回転状態に対応して適切に駆動または停止する。従って、実施の形態１の効果に加え、コントローラが暴走した場合でも、第二クラッチ部３を正常に駆動または停止させることができ、トルク制限機構がコントローラの暴走による影響を受けないという効果を奏する。
【０１３０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、実施の形態１〜９を適宜組み合わせることで、トルク制限機構を構成してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１３１】
１００ａ，１００ｂ  駆動装置
２００ａ、２００ｂ  トルク制限機構
３００ａ、３００ｂ  リンク機構（被駆動部）
１  電動機
２，２Ａ，２Ｂ  第一クラッチ部
３，３Ａ，３Ｂ  第二クラッチ部
５  筐体
３１  ソレノイド（クラッチ駆動部）
３２  凹ブロック（クラッチ係止部）
３４  板バネ（クラッチ被駆動部）
３９  整流回路
５０ａ，５０ｂ  磁石抑えバネ（復元部材）
５９ａ，５９ｂ  角ブロック抑えバネ（弾性部材）
７０ｂ  内周側リング
７０ａ  外周側リング
７４  リング受容部
【図１】
2018025563.tif 000003
【図２】
2018025563.tif 000004
【図３】
2018025563.tif 000005
【図４】
2018025563.tif 000006
【図５】
2018025563.tif 000007
【図６】
2018025563.tif 000008
【図７】
2018025563.tif 000009
【図８】
2018025563.tif 000010
【図９】
2018025563.tif 000011
【図１０】
2018025563.tif 000012
【図１１】
2018025563.tif 000013
【図１２】
2018025563.tif 000014
【図１３】
2018025563.tif 000015
【図１４】
2018025563.tif 000016
【図１５】
2018025563.tif 000017
【図１６】
2018025563.tif 000018
【図１７】
2018025563.tif 000019
【図１８】
2018025563.tif 000020
【図１９】
2018025563.tif 000021
【国際調査報告】
2018025563.tif 000022
2018025563.tif 000023