(57)【要約】      （修正有）【課題】動力伝達装置において、優れた静粛性を得るためには、特別な設備を必要としたり、装置が大型化、高コスト化したりするという課題があった。【解決手段】複数の物理的構成相互の接触により動力を伝達する動力伝達部と該動力伝達部を包含スルハウジングを有し、該ハウジング内の騒音発生源の周囲雰囲気を真空または実質的に真空にすることで騒音に対する遮音を行う。また、ハウジング内に弾性体を装着し騒音に対する遮音を行う。【選択図】図１
2006161825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物理的構成相互の接触により動力を伝達する動力伝達部と該動力伝達部を包含するハウジングとを有し、
上記ハウジング内がほぼ真空になっていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記ハウジングには弾性体が装着されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
上記弾性体は、上記ハウジングの内部に設けられていることを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の動力伝達装置を備えた動作表出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
騒音は、主に空気を伝播する空気伝播音と固体中を伝播する固体伝播音に分けることができ、従来から、放射音（空気伝播音）を低減させるための技術として、中空部材と、当該中空部材の内部を真空にした防音カバーを備えた遮音装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。更に中空部材と、当該中空部材の内部の真空度を調節する真空ポンプとを備えた遮音装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。一方、固体伝播音を低減させるための技術として、前記防音カバーの中空構造の内部に弾性体等からなる吸音材を備えた遮音装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２９８９２号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２００４−２３２４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、優れた静粛性を得るためには、装置内部に真空ポンプのような特別な設備を必要としたり、カバーを設けることを必要としたりして、装置が大型化、高コスト化するという課題が残った。本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、静粛性に優れた動力伝達装置及びびそれを備えた動作表出装置を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による動力伝達装置及び本発明の動作表出装置に備えられる動力伝達装置は、騒音発生源の周囲環境を真空または実質的に真空にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、騒音発生源の周囲雰囲気の空間圧力を限りなく真空に近づけ、実質的に真空にすることにより、騒音発生源からの直接放射音を限りなくゼロに近づけることができ、従来技術より、小型でかつ高い防音性能が得られる。また、本発明によれば、防音性能に関わる設計パラメータは真空度（空間の圧力、すなわち気圧）であり、従来のように遮音率や吸音率といったパラメータを用いた複雑な計算等は必要なくなるため、製品開発期間を短縮することが可能になる。
さらに、本発明によれば、装置内部に真空ポンプ等の特別な設備を必要としないため、小型・軽量化した動作表出装置を安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。なお、それぞれの図中において、同一の機能の部分には同一の番号を付した。
【実施例１】
【０００９】
動力伝達装置における歯車の噛み合いにより生じる騒音を遮音する場合を具体例にとり、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１は本発明に係る実施形態の一例に使用する動力伝達装置を模式的に示す断面図である。図１に示したように、モータ１の出力を初段、中段、最終段の各歯車で減速、伝達することにより、減速機出力軸７から出力する。モータピニオン２によりトルクが初段大歯車３Ａに伝達する。この際、初段大歯車３Ａと同一中心軸上に結合された初段小歯車３Ｂが回転し、中段大歯車４Ａにトルクを伝達する。この際、中段大歯車４Ａと同一中心軸上に結合された中段小歯車４Ｂが回転し、最終段大歯車５Ａにトルクを伝達する。この際、最終段大歯車５Ａと同一中心軸上に結合された最終段小歯車５Ｂが回転し、出力軸歯車６にトルクを伝達する。この、出力軸歯車６の回転により、減速機出力軸７からトルクを得ることができる。減速機ハウジング８は中実のシェル構造である。減速機を構成する各歯車の周囲雰囲気、つまり、減速機ハウジング内部空間８Ａが真空になっているために、歯車が噛み合う際に生じる騒音、すなわち空気伝播音を伝達する媒質が存在しない。
【００１０】
従って、減速機ハウジング８の外部へ空気伝播音が伝達することなく、極めて高い遮音性を発揮することができる。減速機を構成する各歯車の周囲雰囲気、つまり、減速機ハウジング内部空間８Ａの空気を抜き、大気圧に比して内部圧力を極めて低下させる。実質的に真空にすることで、減速機ハウジング８の外部へ空気伝播音が伝達しないようにすることができる。
【００１１】
更に、機械的な振動や固体伝播音は、減速機ハウジング８の内壁に設置した弾性体、すなわち減速機ハウジング内弾性体９により減衰、低減され、減速機ハウジング８の外部へ伝達しないようにすることができる。減速機ハウジング内弾性体９の材料として、一般的にはゴムを用いることができるが、もちろん振動を減衰させるものであれば、その他の材料を用いることができる。このため、極めて静粛な駆動が可能となる。また、余計なカバーが不要となるため、小型・軽量化が可能である。
【００１２】
尚、上記実施例においては歯車を用いた動力伝達機構を開示したが、本願構成は物理的な構成の相互の接触によって動力を発生させるもの、更に、環境として動力発生源自体を高圧・高温等の環境におくことが要求されていなければ適応できる。他の動力伝達機構としては、例えば、チェーン機構やベルト伝達等が挙げられる。
【実施例２】
【００１３】
図２は本発明による実施の形態の一例である。
減速機ハウジング内部空間８Ａに減速機ハウジング内弾性体９を設けるのに十分な余裕がない場合には、減速機ハウジング８の外壁周囲に減速機ハウジング外弾性体１０を設置することにより、機械的な振動及び固体伝播音を減衰、低減することができる。さらに、本実施例の場合、減速機ハウジング８の外部に弾性体を設置するので、減速機ハウジング外弾性体１０を変更することが容易となり、保守性が極めて向上するという利点がある。
【実施例３】
【００１４】
図３は本発明による遮音方法を適応した動力伝達装置を備えたロボット装置１１の外観を示す斜視図である。本ロボット装置１１は、住環境及び日常生活上の様々な場面において、人間と音声を介して対話することにより、ＡＶ機器類をはじめとする家電品の操作を代行したり、人的活動を支援したりする実用ロボットであり、人が行う基本的な動作を表出できるロボットである。人間の音声命令を正確に認識するには、つまり、音声認識率を向上するには、周囲の環境が静粛であることはもちろんのこと、稼動中のロボット自身から発生する騒音が小さいことが要求される。
【００１５】
図３に示すように、ロボット装置１１は、体幹部ユニット１２の所定の位置に頭部ユニット１３が連結されるとともに、左右ふたつの腕部ユニット１４Ｒ及び１４Ｌが連結されている構成となっている（但し、Ｒ及びＬの各々は、右及び左を各々示す接尾辞である。以下において同じ。）。本ロボット装置１１の各関節は図１に示した減速機付きモータで駆動される。また、本ロボット装置１１の自由度は、体幹部ユニット１２が３自由度。頭部ユニット１３が３自由度、腕部ユニット１４が左右それぞれ４自由度、よって合計で３＋４Ｘ２＋３＝１４自由度である。つまり、合計で１４個の動力伝達装置を搭載している。ただし、コンシューマ向けのロボット装置１１が必ずしも１４自由度に限定されるわけではない。設計・製作上の制約条件や要求仕様等に応じて、自由度、すなわち関節数を適宜増減することができることはいうまでもない。
【００１６】
この１４個の動力伝達装置すべてを毎分３０回転で稼動させた状態で、音声認識率を調べてみた。図４は、このロボット装置１１による音声認識結果を本発明による遮音方法を適用した場合と適用しなかった場合とを比較した実験結果である。図４の縦軸は、本発明による遮音方法を適用後の音声認識率を１とした場合の相対認識率（相対値、無次元）である。本発明の一実施の形態によれば、音声認識率が約４０％向上することを確認した。なお、実験に用い減速機の歯車の材質は、いずれも金属製であり、金属製歯車は、樹脂製歯車に比して、歯車が噛み合う際に生じる騒音は大きくなることが知られているが、本発明による遮音方法では、十分な遮音性を確保できることがわかる。以上のことから、本発明により、動作表出を伴うロボット自体から発生する騒音を低減することができ、音声認識率の向上にも極めて有効であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明に係る実施形態の一例に使用する動力伝達装置を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は本発明に係る実施形態の一例に使用する動力伝達装置を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、本実施の形態におけるロボット装置の外観構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、本実施の形態における音声認識率の比較を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１．モータ
２．モータ出力ピニオン
３Ａ．初段大歯車
３Ｂ．初段小歯車
４Ａ．中段大歯車
４Ｂ．中段小歯車
５Ａ．最終段大歯車
５Ｂ．最終段小歯車
６．出力軸歯車
７．減速機出力軸
８．減速機ハウジング
８Ａ．減速機ハウジング内部空間
９．減速機ハウジング内弾性体
１０．減速機ハウジング外弾性体
１１．ロボット装置
１２．体幹部ユニット
１３．頭部ユニット
１４Ｒ．右腕部ユニット
１４Ｌ．左腕部ユニット。
【図１】
2006161825.tif 000003
【図２】
2006161825.tif 000004
【図３】
2006161825.tif 000005
【図４】
2006161825.tif 000006