(57)【要約】【課題】小型でありながらも振動効率が良く耐久性の高く、かつ振幅を変えることができる振動生成装置を提供する。【解決手段】複数の電磁コイルを備えた第１の構造部と、第１の構造部に囲まれて配置されており、軸、および極性の異なる磁石が軸の外周方向に、交互に軸の外周に配置された磁石群を備えた第２の構造部と、第１の構造部が接続された筐体と、筐体に着脱可能に取り付けられ、軸を支持する軸支持部と、を有し、軸支持部は、軸を嵌合させる嵌合孔を備えた弾性部材を有し、嵌合孔と軸との嵌合状態を切り替えることにより弾性部材の剛性を段階的に変更可能であることを特徴とする振動生成装置。【選択図】図２
2015181966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁コイルを備えた第１の構造部と、
前記第１の構造部に囲まれて配置されており、軸、および極性の異なる磁石が前記軸の外周方向に、交互に前記軸の外周に配置された磁石群を備えた第２の構造部と、
前記第１の構造部が接続された筐体と、
前記筐体に着脱可能に取り付けられ、前記軸を支持する軸支持部と、を有し、
前記軸支持部は、前記軸を嵌合させる嵌合孔を備えた弾性部材を有し、
前記嵌合孔と前記軸との嵌合状態を切り替えることにより前記弾性部材の剛性を段階的に変更可能であることを特徴とする振動生成装置。
【請求項２】
請求項１記載の振動生成装置において、
前記軸は、その横断面形状の一部に、前記嵌合孔との滑りを抑制する第１滑り防止部を有することを特徴とする振動生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の振動生成装置において、
前記弾性部材は、前記嵌合孔の断面の内周の一部に滑りを抑制する第２滑り防止部を有し、
前記嵌合孔の前記第２滑り防止部と、前記軸の前記第１滑り防止部とが、対向して設けられていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３いずれか一項に記載の振動生成装置において、
前記軸支持部は、非磁性体金属材料からなり、前記弾性部材を固定する枠部材を有し、
前記枠部材は、前記弾性部材を加圧することを特徴とする振動生成装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３いずれか一項に記載の振動生成装置において、
前記軸は、前記嵌合孔に対して相互に切り替えて嵌合可能な太径部と細径部とを有することを特徴とする振動生成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５いずれか一項に記載の振動生成装置において、
前記第１の構造部は、前記複数の電磁コイルが配列された複数相の電磁コイル群を備えていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６いずれか一項に記載の振動生成装置において、
前記電磁コイル群は、
電磁コイルから構成されたＡ相の電磁コイルの組、およびＢ相の電磁コイルの組を有し、
前記Ａ相の電磁コイルの組は、前記第２の構造部の外周側にあって、前記第２の構造部に離間して設けられており、
前記Ｂ相の電磁コイルの組は、前記Ａ相の電磁コイルの組の外周側に設けられていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項８】
請求項７記載の振動生成装置において、
前記電磁コイル群は、
前記Ａ相の電磁コイルの組と、前記Ｂ相の電磁コイルの組とが、前記軸の軸心を中心とした同心円筒形状に設けられていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項９】
請求項８記載の振動生成装置において、
前記Ａ相の電磁コイルの組、および前記Ｂ相の電磁コイルの組は、複数の空芯の電磁コイルから成り、
同一の前記電磁コイルの組に属する前記電磁コイルが、所定の方向に、所定のピッチで配列され、隣り合う前記電磁コイル同士が逆極性に励磁されるように互いに接続されていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の振動生成装置において、
前記Ａ相の電磁コイルの組、および前記Ｂ相の電磁コイルの組は、互いに電気角でπ／２ずれた相対位置関係で配置されていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の振動生成装置において、
前記磁石群は、前記Ａ相の電磁コイルの組の内側に、前記Ａ相の電磁コイルの組と対向し、離間して配置されていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の振動生成装置において、
前記磁石群は、前記軸の軸心を中心とする同心円筒形状に設けられていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の振動生成装置において、
前記磁石により生じる磁性の強さを検知する磁気センサーを有し、
前記磁気センサーは、それぞれの前記電磁コイルの相に対応して設けられており、
それぞれの前記磁気センサーから得られる検出値が、対応する前記電磁コイルの組に帰還されていることを特徴とする振動生成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の振動生成装置において、
前記Ａ相の電磁コイルの組、およびＢ相の電磁コイルの組に励磁電流を供給する制御回路を備え、
前記磁気センサーから得られた任意の位置信号レベルを、前記制御回路のＰＷＭ生成部および出力部を通じて前記電磁コイルに帰還し、前記磁石との間に吸引または反発する力を発生させることを特徴とする振動生成装置。
【請求項１５】
アームを有し、前記アームを回動自在に連結してなる少なくとも１つのアーム連結体と、
前記アームの先端側に設けられた請求項１ないし請求項１４のいずれか一項に記載の振動生成装置と、を備えていることを特徴とするロボット。
【請求項１６】
複数の電磁コイルを備えた第１の構造部と、前記第１の構造部に囲まれて配置されており、軸、および極性の異なる磁石が前記軸の外周方向に、交互に前記軸の外周に配置された磁石群を備えた第２の構造部と、前記第１の構造部が接続された筐体と、前記筐体に配置され、前記軸を支持する軸支持部と、を有し、前記軸支持部は、前記軸を嵌合させる嵌合孔を備えた弾性部材を有し、前記嵌合孔と前記軸との嵌合状態を切り替えることにより前記弾性部材の剛性を段階的に変更可能であることを特徴とする振動生成装置と、アームを有し、前記アームを回動自在に連結してなる少なくとも１つのアーム連結体と、を備え、
前記振動生成装置が、前記アームの先端側に設けられていることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動生成装置、及びロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば各種材料、部品の充填装置や、粉粒体の閉塞防止装置、搬送フィーダ、サイズ選別スクリーンなどの産業用の振動応用機器、あるいは携帯電話機などの小型携帯端末のサイレント報知源などに振動モーターが用いられている。振動モーターとしては、回転軸に装着された偏心分銅により生じる回転遠心力で振動を発生させる振動モーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８６９２４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、特許文献１に記載されているような従来の振動モーターでは、回転遠心力を発生させるための偏心分銅を必要とする。このため、従来の振動モーターでは、偏心分銅の回転空間を確保するために構造が大きくなってしまったり、偏心分銅を断続的に起動させるため、ベアリングに加わる断続的な負荷によるベアリング破損など耐久性の低下を起こしてしまったりするという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動生成装置は、複数の電磁コイルを備えた第１の構造部と、前記第１の構造部に囲まれて配置されており、軸、および極性の異なる磁石が前記軸の外周方向に、交互に前記軸の外周に配置された磁石群を備えた第２の構造部と、前記第１の構造部が接続された筐体と、前記筐体に配置され、前記軸を支持する軸支持部と、を有し、前記軸支持部は、前記軸を嵌合させる嵌合孔を備えた弾性部材を有し、前記嵌合孔と前記軸との嵌合状態を切り替えることにより前記弾性部材の剛性を段階的に変更可能であることを特徴とする。
【０００７】
本適用例に記載の振動生成装置によれば、筐体に設けられた弾性部材による軸の嵌合孔に軸が嵌合されて支持されているため、磁石と電磁コイルとの間に発生する吸引と反発の力により回転しようとする第２の構造部を、弾性部材が抑止するはたらきとなる。これによって、第２の構造部が回転方向と逆方向とに動こうとする力を交互に繰り返して生じることになり、第１の構造部と第２の構造部とを相対的に振動（揺動）させることができる。したがって、従来用いられていたベアリングなどが不要となるため、耐久性が向上するとともに、小型の振動生成装置を提供することが可能となる。
加えて、前記嵌合孔と前記軸との嵌合状態を切り替えることにより、軸を支持する弾性部材の剛性を変え、生成する振動の振幅を容易に変更できる。また、弾性部材の剛性を変えることで、振動数を変えることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記軸は、その横断面形状の一部に、前記嵌合孔との滑りを抑制する第１滑り防止部を有することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、この振動生成装置は軸とこれを支持する弾性部材との嵌合力を高めるため、磁石と電磁コイルとの間に発生する吸引と反発の力により回転しようとする第２の構造部を抑止する力が強まり、第１の構造部と第２の構造部との間で発生する相対的な揺動を大きくすることが出来る。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記弾性部材は、前記嵌合孔の断面の内周の一部に滑りを抑制する第２滑り防止部を有し、前記嵌合孔の前記第２滑り防止部と、前記軸の前記第１滑り防止部とが、対向して設けられていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、この振動生成装置は軸とこれを支持する弾性部材との嵌合力を高めるため、磁石と電磁コイルとの間に発生する吸引と反発の力により回転しようとする第２の構造部を抑止する力が強まり、第１の構造部と第２構造部との間で発生する相対的な揺動を大きくすることが出来る。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記軸支持部は、非磁性体金属材料からなり、前記弾性部材を固定する枠部材を有し、前記枠部材は、前記弾性部材を加圧することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、軸支持部を交換して枠部材の弾性部材に対する加圧力を変更し弾性部材の剛性を変えることで、生成する振動の振幅を容易に変更できる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記軸は、前記嵌合孔に対して相互に切り替えて嵌合可能な太径部と細径部とを有することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、太径部と嵌合孔とを嵌合させた場合、細径部と嵌合孔を嵌合させた場合、とで、弾性部材に対するか圧力を変更し弾性部材の剛性を変えることで、生成する振動の振幅を容易に変更できる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記第１の構造部は、前記複数の電磁コイルが配列された複数相の電磁コイル群を備えていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、複数の電磁コイルが配列された複数相の電磁コイル群をそなえていることから、第２の構造部が回転方向と逆方向とに動こうとする力を交互に繰り返して生じさせることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記電磁コイル群は、電磁コイルから構成されたＡ相の電磁コイルの組、およびＢ相の電磁コイルの組を有し、前記Ａ相の電磁コイルの組は、前記第２の構造部の外周側にあって、前記第２の構造部に離間して設けられており、前記Ｂ相の電磁コイルの組は、前記Ａ相の電磁コイルの組の外周側に設けられていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、この振動生成装置は電磁コイルの組間においてコイル配置を互いにシフトした配置であるため、第１の構造部と第２の構造部との間に最も強い吸引と反発の力を生む複数の異極の磁石との相対位置関係が確保でき、これによって強い振動（搖動）を生成することが出来る。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記電磁コイル群は、前記Ａ相の電磁コイルの組と、前記Ｂ相の電磁コイルの組とが、前記軸の軸心を中心とした同心円筒形状に設けられていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、この振動生成装置は、電磁コイル群が第２の構造部に属する軸を中心とした同心円筒形状であるため、磁石と電磁コイル群との距離と磁石と電磁コイル群との間に生じる磁束密度を均一化でき、一定の振動量を生成することができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記Ａ相の電磁コイルの組、および前記Ｂ相の電磁コイルの組は、複数の空芯の電磁コイルから成り、同一の前記電磁コイルの組に属する前記電磁コイルが、所定の方向に、所定のピッチで配列され、隣り合う前記電磁コイル同士が逆極性に励磁されるように互いに接続されていることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、この振動生成装置は空芯の電磁コイルであるため、鉄損失による発熱を低減化でき、これによって耐久性を高くすることが出来る。さらに隣り合う電磁コイル同士が所定の方向に沿って、所定のピッチで常に逆極性に励磁される接続配列であるため、第１の構造部と第２の構造部間に最も強い吸引と反発の力を生む複数の異極の磁石との位置関係が確保でき、これによって強い振動を生成することが出来る。
【００２４】
［適用例１０］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記Ａ相の電磁コイルの組、および前記Ｂ相の電磁コイルの組は、互いに電気角でπ／２ずれた相対位置関係で配置されていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、この振動生成装置は複数のコイルの組が電気角でπ／２分ずれた相対位置関係で配置されているため、第１の構造部と第２の構造部間に最も強い吸引または反発の力を生む複数の異極の磁石との位置関係が確保でき、これによって強い振動を生成することが出来る。
【００２６】
［適用例１１］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記磁石群は、前記Ａ相の電磁コイルの組の内側に、前記Ａ相の電磁コイルの組と対向し、離間して配置されていることが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、この振動生成装置は、磁石の複数の磁極要素が交互に異極になるようにＡ相の電磁コイルの組とＢ相の電磁コイルの組に対向して配置されているため、第１の構造部と第２の構造部との間に最も強い吸引と反発の力を生む複数の異極の磁石との位置関係が確保でき、これによって強い振動を生成ことが出来る。
【００２８】
［適用例１２］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記磁石群は、前記軸の軸心を中心とする同心円筒形状に設けられていることが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、この振動生成装置は同心円筒形状の磁石群であるため、磁石群と電磁コイルとの距離と磁石群と電磁コイルとの間に生じる磁束密度を均一化でき、一定の振動生成と低消費電力を実現することが出来る。
【００３０】
［適用例１３］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記磁石により生じる磁性の強さを検知する磁気センサーを有し、前記磁気センサーは、それぞれの前記電磁コイルの相に対応して設けられており、それぞれの前記磁気センサーから得られる検出値が、対応する前記電磁コイルの組に帰還されていることが好ましい。
【００３１】
この構成によれば、磁石との間に生じる磁性の強さを検出できるため、これを基にした信号波形を生成することができ、これによりＰＷＭを生成することができる。
【００３２】
［適用例１４］上記適用例に記載の振動生成装置において、前記Ａ相の電磁コイルの組、およびＢ相の電磁コイルの組に励磁電流を供給する制御回路を備え、前記磁気センサーから得られた任意の位置信号レベルを、前記制御回路のＰＷＭ生成部および出力部を通じて前記電磁コイルに帰還し、前記磁石との間に吸引または反発する力を発生させることが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、磁石との間に生じた磁性の強さから生成された信号波形を基にしてＰＷＭを生成することができるため、電磁コイル群と磁石との間に電磁力を発生させるための励磁信号を供給することができる。
【００３４】
［適用例１５］本適用例に記載のロボットは、アームを有し、前記アームを回動自在に連結してなる少なくとも１つのアーム連結体と、前記アームの先端側に設けられた請求項１ないし請求項１４のいずれか一項に記載の振動生成装置と、を備えていることを特徴とする。
【００３５】
本適用例に記載のロボットによれば、小型で耐久性に優れた振動生成装置をそなえているため、小型の耐久性に優れた振動機能を有するロボットを提供することができる。
【００３６】
［適用例１６］本適用例に記載のロボットは、複数の電磁コイルを備えた第１の構造部と、前記第１の構造部に囲まれて配置されており、軸、および極性の異なる磁石が前記軸の外周方向に、交互に前記軸の外周に配置された磁石群を備えた第２の構造部と、前記第１の構造部が接続された筐体と、前記筐体に配置され、前記軸を支持する軸支持部と、を有し、前記軸支持部は、前記軸を嵌合させる嵌合孔を備えた弾性部材を有し、前記弾性部材を交換可能に構成されていることを特徴とする振動生成装置と、アームを有し、前記アームを回動自在に連結してなる少なくとも１つのアーム連結体と、を備え、前記振動生成装置が、前記アームの先端側に設けられていることを特徴とする。
【００３７】
本適用例に記載のロボットによれば、小型で耐久性に優れた振動生成装置をそなえているため、小型の耐久性に優れた振動機能を有するロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１に係る振動生成装置のシステム概念を示す構成図。
【図２】実施形態１に係る振動生成装置の外観の概略を示す斜視図。
【図３】実施形態１に係る振動生成装置の要部断面図であり、図３（Ａ）は振動生成装置を、軸心の延伸する方向と垂直な方向から見た正面断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の側面断面図。
【図４】実施形態１に採用可能な軸支持部と軸との組み合わせを示す正面図であり、図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、それぞれ異なる組み合わせである。
【図５】実施形態１において、交換される軸支持部を示す正面図であり、図５（Ａ）は最も大きな振幅の振動を生成する軸支持部であり、図５（Ｂ）は次に大きな振幅を生成する軸支持部であり、図５（Ｃ）は最も小さな振幅を生成する軸支持部である。
【図６】実施形態１に係る振動生成装置のコイル配列を示す概略図であり、図６（ａ）はＡ相の電磁コイルの組のコイル配列、図６（ｂ）はＢ相の電磁コイルのコイル配列を示す図。
【図７】実施形態１に係る振動生成装置における構造上の電磁力の相互関係を示す図であり、図７（Ａ）は電磁力の原理を示し、図７（Ｂ）は電磁力の相互関係と振動生成原理を示す図。
【図８】実施形態１に係る振動生成装置の制御の概念を示す図。
【図９】実施形態２に係る振動生成装置の軸を示し、図９（Ａ）は側面図であり、図９（Ｂ）〜（Ｆ）は、図９（Ａ）に示す、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線、Ｆ−Ｆ線に沿って断面をとった横断面図である。
【図１０】実施形態２に係る振動生成装置の軸心の延伸する方向と垂直な方向から見た正面断面図であり、図１０（Ａ）は、この振動生成装置９０を低振幅モードで使用する場合を示し、図１０（Ｂ）は、この振動生成装置９０を高振幅モードで使用する場合を示す。
【図１１】実施形態３に係るロボットを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００４０】
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る振動生成装置のシステム概念を示す図である。図１に示すように、振動生成システム１００は、振動を生成する構造体である振動生成装置１と、ＰＷＭ生成部７０、および励磁信号を供給する出力部６０を備える制御部５０と、を含んでいる。ＰＷＭ生成部７０は、振動生成装置１の図示しない電磁コイルの相ごとに備えられた磁気センサー８０からの検出信号を受けて、交流信号を生成する。出力部６０は、ＰＷＭ生成部７０で生成される交流信号を受けて、振動生成装置１を構成する電磁コイル（図示せず）へ励磁信号を供給する。そして、この励磁信号を受けた電磁コイルが励磁され、振動生成装置１が、振動生成を行う。
【００４１】
図２〜図５を用いて、実施形態１に係る振動生成装置の構成について説明する。図２は実施形態１に係る振動生成装置の外観の概略を示す斜視図である。図３は、実施形態１に係る振動生成装置の要部断面図であり、図３（Ａ）は振動生成装置を、軸心の延伸する方向と垂直な方向から見た正面断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の側面断面図である。図４は実施形態１に採用可能な軸支持部１０２Ａ、１０２Ｂと軸１１２Ａ、１１２Ｂとの組み合わせを示す正面図である。図５は実施形態１において、交換される軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃを示す正面図である。
【００４２】
図２、および図３に示すように、実施形態１に係る振動生成装置１は、非磁性体金属で形成されている筐体（ハウジング）１１と、筐体１１の内側に配置された複数相の電磁コイル群２０を備えた第１の構造部と、電磁コイル群２０の内側に設けられた第２の構造部と、を備えている。
【００４３】
第１の構造部は、筐体１１側に配置されたＢ相の電磁コイルの組２２と、Ｂ相の電磁コイルの組２２の内側に配置されたＡ相の電磁コイルの組２１とを含み構成されている。換言すれば、第１の構造部は、筐体１１の内周に沿って路円筒形状に配列されたＢ層、Ａ相の２列の電磁コイルの組２２、２１を有している。Ｂ相の電磁コイルの組２２およびＡ相の電磁コイルの組２１の具体的構成については、後述にて説明する。
【００４４】
また、電磁コイル群２０には、後述する極性の異なる磁石の一例としての永久磁石１７、１８の位置を検出する磁気センサー８０（不図示）が、Ａ相の電磁コイルの組２１を構成する電磁コイル２１ａ、２１ｂ（図６参照）の各相に一つずつ配置されている。磁気センサー８０は、図示しない回路基板に固定されており、回路基板は筐体１１に固定されている。
【００４５】
第２の構造部は、略円筒形状に配列されたＡ相の電磁コイルの組２１の円筒の中心を軸心とした軸１２と、極性の異なる磁石としての永久磁石１７、１８が、軸１２の回転方向に交互に軸１２の外周に配置された磁石群１６とを含み構成されている。磁石群１６は、Ａ相の電磁コイルの組２１の内側に配置されている。
【００４６】
このように、振動生成装置１は、軸１２と、軸１２の外周に設けられた磁石群１６と、磁石群１６と間隙を有してその外周側に設けられたＡ相の電磁コイルの組２１と、Ａ相の電磁コイルの組２１の外周側に設けられたＢ相の電磁コイルの組２２とが、軸１２の軸心を中心とした同心円筒形状に設けられている。そして、第２構造部、および第１構造部は、筐体１１に収納されている。
【００４７】
筐体１１には、軸支持部２が配置されており、この軸支持部２において軸１２を支持している。この軸支持部２は、枠部材１９と、弾性部材１３とから構成されている。
【００４８】
筐体１１の対向する２つの側面１４には、取付孔１１ａが設けられている。この取付孔１１ａは、正方形に形成され、同じく正方形に形成された枠部材１９の外周部１９ｂが取り外し可能に嵌め合わされている。取付孔１１ａ及び枠部材１９の外周部１９ｂの形状は、取付孔１１ａと外周部１９ｂとが回動不能であれば、限定されるものではない。
【００４９】
軸支持部２は、軸１２に対して中央側から弾性部材１３と枠部材１９とを有する二層構造となっている。
枠部材１９は、非磁性体金属材料からなり十分な剛性を有している。枠部材１９は、弾性部材１３を保持するための保持孔１９ａを有している。保持孔１９ａは正方形形状を有している。
【００５０】
弾性部材１３は、弾性材料からなる。弾性材料としては、合成ゴム等の高分子弾性材料が例示できる。弾性部材１３は、その外形に枠部材１９の保持孔１９ａに対応した正方形形状を有している。弾性部材１３と枠部材１９とは、相対的に移動、回転しないように強固に固着されている。
【００５１】
弾性部材１３の中央には、軸１２の端部１２ｂと嵌合させるための貫通孔である嵌合孔３が設けられている。軸１２の端部１２ｂは、嵌合孔３の内側において略回動不能に支持されている。
【００５２】
軸１２は、例えば表面処理の行われていない磁性体金属で形成されているモーター用シャフトである。
軸１２の端部１２ｂは、前記弾性部材１３の嵌合孔３と嵌合される。この端部１２ｂは、その横断面形状の一部に滑りを抑制する第１滑り防止部１２ａを有する。本実施形態の第１滑り防止部１２ａは、円形の軸１２の横断面に設けられた直線状の切欠である。
【００５３】
弾性部材１３の嵌合孔３は、軸１２の端部１２ｂの横断面形状と同形状の貫通孔である。即ち、嵌合孔３は、円の一部が直線状に切欠かれた形状の孔を有している。嵌合孔３は、その直線状の部分が軸１２の第１滑り防止部１２ａに対向するように、軸１２と嵌合される。これにより、嵌合孔３の直線状の部分が、第２滑り防止部１３ａとして機能し、軸１２の回動を抑制する。
【００５４】
軸１２は、筐体１１の対向する２つの側面１４に亘って両端支持されている。なお、本実施形態では、嵌合孔３が筐体１１の対向する２つの側面１４に設けられている例で説明したが、嵌合孔３は、筐体１１に接続された他の対向する構造物に設けられる構成でもよい。
【００５５】
また、嵌合孔３に対する軸１２の回動を抑制するために、他の構成の軸支持部と軸との組み合わせを採用することができる。他の構成の軸支持部と軸との組み合わせについて、図４（Ａ）、（Ｂ）を基に説明する。
図４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態の振動生成装置１に適用可能な軸支持部１０２Ａ、１０２Ｂとこれに嵌合される軸１１２Ａ、１１２Ｂを、振動生成装置１の側面１４側から見た図である。
【００５６】
図４（Ａ）の軸支持部１０２Ａは、枠部材１１９Ａと弾性部材１１３Ａとを有している。弾性部材１１３Ａには、その中央に正方形の嵌合孔１０３Ａが設けられている。また、軸１１２Ａは、その端部１１２Ａｂが横断面正方形に形成されている。軸１１２Ａの端部１１２Ａｂと嵌合孔１０３Ａとの嵌合は、互いの外周、内周に形成された正方形形状でなされる。したがって、嵌合孔１０３Ａと軸１１２Ａとは滑りが起こらず略回動不能である。
即ち、この軸支持部１０２Ａと軸１１２Ａにおいては、軸１１２Ａの端部１１２Ａｂの外周全体が第１滑り防止部として機能し、嵌合孔１０３Ａの内周全体が第２滑り防止部として機能する。
【００５７】
このように、嵌合孔１０３Ａと軸１１２Ａの端部１１２Ａｂとが、軸１１２Ａの回動を抑制する形状であれば、実施形態１の効果を奏することができる。嵌合孔１０３Ａ及び軸１１２Ａの端部１１２Ａｂの形状は、真円でなければ、正方形以外であってもよく、例えば、楕円であっても良い。
【００５８】
図４（Ｂ）の軸支持部１０２Ｂは、枠部材１１９Ｂと弾性部材１１３Ｂとを有している。弾性部材１１３Ｂには、その中央付近に円形の二つの嵌合孔１０３Ｂ、１０３Ｂが設けられている。また、軸１１２Ｂには、その端部において円柱状の２本の棒部１１２Ｂａ、１１２Ｂａが突出して形成されている。軸１１２Ａと嵌合孔１０３Ａとの嵌合は、軸１１２Ｂの端部で突出する棒部１１２Ｂａ、１１２Ｂａが嵌合孔１０３Ｂ、１０３Ｂに挿入されることでなされる。このように、軸１１２Ｂの端部から複数本の棒部１１２Ｂａが突出し、これらに対応する嵌合孔１０３Ｂを弾性部材１１３Ｂに設けることで、軸１１２Ｂと弾性部材１１３Ｂとを略回動不能に構成できる。
【００５９】
以上に説明した方法以外の方法として、例えば、軸１２から嵌合孔３に挿入されたロッド（ピン）を用いる方法、軸１２および嵌合孔３にキー溝を設け、そのキー溝にキーを挿入する方法、軸１２および嵌合孔３の一方に突起を設け他方に凹部を設けてかみ合わせる方法、などを用いることができる。
【００６０】
取付孔１１ａに対して軸支持部２は、取り外し可能に構成されている。これによって、軸支持部２を交換して、異なる特性の振動を得ることができる。
図５（Ａ）〜（Ｃ）に、軸支持部２として使用可能な３種類の軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃを示す。これらの軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、筐体１１の側面１４に設けられた取付孔１１ａに嵌め合わせることで固定できる。
【００６１】
図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃの枠部材１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃには、それぞれ弾性部材１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを固着保持するための保持孔１９Ａａ、１９Ｂａ、１９Ｃａが形成されている。
保持孔１９Ａａは一辺が長さａの正方形であり、保持孔１９Ｂａは一辺が長さｂの正方形であり、保持孔１９Ｃａは一辺が長さｃの正方形である。
なお、枠部材１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃはすべて同じ材料で構成されている。
【００６２】
それぞれの軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃの弾性部材１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、それぞれの保持孔１９Ａａ、１９Ｂａ、１９Ｃａに対応する外形を有している。即ち、弾性部材１３Ａは一辺が長さａの正方形であり、弾性部材１３Ｂは一辺が長さｂの正方形であり、弾性部材１３Ｃは一辺が長さｃの正方形である。
また、各弾性部材１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、同じ材料で構成され、中央に同じ大きさ、同じ形状の嵌合孔３を有している。
【００６３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、それぞれの軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいて、それぞれの弾性部材１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの一辺の長さａ、ｂ、ｃの関係は、長さａ＞長さｂ＞長さｃとなっている。
したがって、正面視において各弾性部材１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの面積は、弾性部材１３Ａが最も大きく、弾性部材１３Ｃが最も小さい。
【００６４】
これらの軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ、筐体１１の取付孔１１ａに対し対する弾性部材１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの面積が異なる。弾性体の弾性力は、その長さ（大きさ）に比例するため、回転しようとする軸１２を拘束する力が異なる。即ち、軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ回転しようとする軸１２に対する剛性が異なり、軸支持部２Ａが最も剛性が低く、軸支持部２Ｂが次に剛性が低く、軸支持部２Ｃが最も剛性が高い。
【００６５】
これらの軸支持部２Ａ、２Ｂ、２Ｃを交換することによって、振動生成装置１によって生成される振動の振幅を調整することができる。
軸支持部２Ａを用いる場合には、最も大きな振幅の振動を生成でき、軸支持部２Ｂを用いる場合には、次に大きな振幅の振動を生成でき、軸支持部２Ｃを用いる場合には、最も小さな振幅の振動を生成できる。
【００６６】
なお、ここでは、同じ材料であって、外形が異なる弾性部材１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを用いた例について説明した。しかしながら、たとえば、異なる大きさの保持孔１９ａを有する枠部材１９に、同じ外形を有する弾性部材１３を、圧縮して固着させたものを用意しても良い。この場合には、弾性部材１３の圧縮率を高めることで弾性部材１３が硬化し、弾性部材１３の剛性が高まる。これにより、振動生成装置１により生成される振動の振幅を変化させることができる。即ち、圧縮率を高めて弾性部材１３を枠部材１９に固着させた場合に、圧縮率を低めた場合と比較して生成する振動の振幅を小さくできる。
【００６７】
また、そのほかにも、同じ外形、同じ圧縮率の弾性部材１３であって、その中央に設けられた嵌合孔３の大きさが異なるものを用いても良い。
弾性部材１３として、軸１２の端部１２ｂの断面形状と相似形状であり小さい嵌合孔３を有するものを用いる場合を想定する。この場合は、弾性部材１３の嵌合孔３に軸１２の端部１２ｂが嵌合されると、嵌合孔３が軸１２の端部１２ｂによって、押し広げられる。弾性部材１３は、枠部材１９の保持孔１９ａと軸１２の端部１２ｂとの間で圧縮されて（圧縮率が高められ）硬化する。これによって、弾性部材１３の剛性が高められ生成する振動の振幅を小さくできる。
軸支持部２として、弾性部材１３の嵌合孔３の大きさと軸１２の端部１２ｂの大きさとが、ほぼ同じものから小さいものへと変えることで、振幅を小さくできる。
このように、振動の振幅を小さく、又は大きくしても良い。
【００６８】
さらに、同じ外形、同じ大きさの嵌合孔３、同じ圧縮率の弾性部材１３であって、材質の異なるものを用いても良い。材質そのものの特性を変えることで、生成する振動の振幅を変えることができる。弾性率の高い材料を弾性部材１３として用いる場合には、振幅は小さくなり、弾性率の低い材料を弾性部材１３として用いる場合には、振幅は大きくなる。
【００６９】
このように、振動生成装置１において、軸支持部２を交換して、その剛性を調整することで、生成する振動の振幅を変えることができる。また、軸支持部２の剛性が変わることで、この振動生成装置１によって生じる振動の周波数も変えることができる。
【００７０】
磁石群１６は、軸１２の外周に、本実施形態では６つの磁石としての永久磁石（例えば、永久磁石１７、１８）を有している。なお、永久磁石の数量は、６つに限られるものではない。６つの永久磁石（例えば、永久磁石１７、１８）は、軸１２の回転しようとする方向（回転方向とも言う）に、Ｓ極の永久磁石１７、次にＮ極の永久磁石１８、次にＳ極の永久磁石１７のよう＆こ、極性の異なる永久磁石１７、１８を交互に配置し、円筒状の磁石群１６が形成される。永久磁石１７、１８は、例えば希土類ネオジウムで形成されている。磁石群１６を構成する永久磁石１７、１８は、軸１２の中心（軸心）から外周に向かう径方向（放射方向）に沿って磁化されている。
【００７１】
なお、第１の構造部の筐体１１と電磁コイル群２０との間に、軟磁性材によるバックヨーク（磁気ヨーク部材）を設けてもよい。このように、バックヨークを設けることにより、磁性体である軸１２との間の磁束を有効利用することで磁束密度が高くなり、第１の構造部と第２の構造部との間の吸引および反発の力が高くなる。これにより、相対的な揺動を大きくすることが可能となる。
【００７２】
次に、図６を用いて、実施形態１に係る振動生成装置のコイル配列について説明する。図６は実施形態１に係る振動生成装置のコイル配列を示す概略図であり、図６（Ａ）は、Ａ相の電磁コイルの組のコイル配列を示し、図６（Ｂ）はＢ相の電磁コイルのコイル配列を示している。
【００７３】
図６に示すように、Ａ相の電磁コイルの組２１の電磁コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆは、それぞれ時計回りの方向に巻かれた電磁コイル（例えば、電磁コイル２０ｂ）と反時計回りの方向に巻かれた電磁コイル（例えば、電磁コイル２０ａ）とが交互に配列され、接続された状態で構成されている。同様に、Ｂ相の電磁コイルの組２２の電磁コイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆは、それぞれ時計回りの方向に巻かれた電磁コイル（例えば、電磁コイル２１ｂ）と反時計回りの方向に巻かれた電磁コイル（例えば、電磁コイル２１ｃ）と、が交互に配列され、接続された状態で構成されている。電磁コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆは、例えば融着性ポリウレタン鋼線で構成されている。また、Ａ相の電磁コイルの組２１と、Ｂ相の電磁コイルの組２２とは、電気角で、π／２ずれるように配置されている。
【００７４】
次に、図７を用い、実施形態１に係る振動生成装置における構造上の電磁力の相互関係と振動生成原理について説明する。図７は実施形に係る振動生成装置の制御概念を示す図であり、図７（Ａ）は電磁力の原理を示す図７（Ｂ）は電磁力の相互関係と振動生成原理を示す側断面図である。
【００７５】
図７（Ａ）に示すように、電磁コイルの電流方向６３ねこ対して、互いに直交する２つの方向の一つである水平９０°方向６２に磁界が発生し、同じく垂直９０°方向６１に導体にかかる力が発生する。本発明の振動生成装置はこの電磁力の原理を用いている。
【００７６】
図７（Ｂ）に示すように、Ｂ相の電磁コイルの組２２は、Ａ相の電磁コイルの組２１に対し、電気角でπ／２ずれた位置に配置されている。このＢ相、Ａ相の各電磁コイルの組２２、２１にＰＷＭ生成部７０、出力部６０（図１参照）で生成された励磁信号を供給することで、Ｂ相の電磁コイルの組２２を構成する電磁コイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、およびＡ相の電磁コイルの組２１を構成する電磁コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆと磁石群１６を構成する永久磁石１７、１８との間に磁界が発生する。
【００７７】
詳述すると、例えば、Ａ相の電磁コイル２０ｆに一時的に流れる電流方向は、電磁コイル２０ｆの一方側では、図示の奥行き方向２５ａであり、このときに永久磁石Ｎ極から電磁コイル２０ｆ方向に磁界２５ｂが発生する。同じタイミングで、電磁コイル２０ｆの他方側に流れる電流方向は、前述の奥行き方向２５ａと逆方向となる図示手前方向２６ａであり、このときに電磁コイル側から永久磁石Ｓ極方向に向けて磁界２６ｂが発生する。この磁界２５ｂ、２６ｂによって、電磁コイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２０ａ、２０ｂ２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆにローレンツ力２７が発生する。
【００７８】
ローレンツ力２７は、電磁コイル２０ｆの一方側、電磁コイル２０ｆの他方側ともに、いずれのタイミングにおいても一定方向に発生する。このローレンツ力２７によって、電磁コイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆに対し、磁石群１６が反発する力が生じ、反発する力によって矢印２８の方向（正方向）に回転しようとする力が働く。
【００７９】
次に、図８を用いて、振動生成装置の制御の概念を説明する。図８は、実施形態１に係る振動生成装置の制御の概念を示す図であり、図８（Ａ）は励磁信号波形を示す図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の電気角に対応する相電流量を示す図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）の電気角に対応する軸の回転角を示す図である。
【００８０】
図８（Ａ）、（Ｂ）においては、Ａ相の電磁コイルの組２１に供給される励磁信号、Ｂ相の電磁コイルの組２２に供給される励磁信号とのタイミングおよび電流量の相互関係を示している。Ａ相の電磁コイルの組２１にＣｏｓの励磁信号３０が供給される。この場合、信号供給開始時の電流量を１とすると、電気角で４５°シフトした時は、１／√２の電流量であり、以降４５°ずつのシフトで電流量はそれぞれ０、−１／√２、−１、−１／√２、０、１／√２、１となる。Ａ相の電磁コイルの組２１に供給される励磁信号３０に対し、Ｂ相の電磁コイルの組２２に供給されるＳｉｎの励磁信号３１のタイミングは電気角で９０°ずれており、同じタイミング（電気角）におけるＡ相の電磁コイルの組２１の電流量３２とＢ相の電磁コイルの組２２の電流量３３の相互関係は図８（Ｂ）に示すとおりである。さらに同じタイミングにおける軸の回転角度である機械角３４との相互関係は、図８（ｃ）に示すとおりであり、電気角で３６０°シフトしたときの機械角３４は、１２０°となる。即ち、機械角３４が３６０°となる、軸１２が１回転するためには励磁信号３０は電気角を３回転させることが必要となる。
【００８１】
図７、および図８に示す構成と制御によると、電磁コイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆに生じたローレンツ力２７に対して、磁石群１６が反発する力、および吸引する力が生じ、この力によって軸１２が正方向に回転しようとする力が働く。この回転しようとする力を、軸１２を支持する弾性部材である弾性部材１３が機械的に抑止することによって反発力が生じ逆方向に回転しようとする力が働く。このようねこ、磁石群１６および軸１２を含む第２の構造部が、正方向（正回転方向）と逆方向（逆回転方向）とに動こうとする力を交互に繰り返して生じることになり、第１の構造部と第２の構造部とを相対的に振動（揺動）させることができる。
【００８２】
以上述べた実施形態１に係る振動生成装置１によれば、以下の効果を得ることが出来る。
（１）Ａ相の電磁コイルの組２１およびＢ相の電磁コイルの組２２を含む第１構造部における電磁力と、磁石群１６を含む第２の構造部が、回転方向と逆方向とに動こうとする力を交互に繰り返して生じることになり、第１の構造部と第２の構造部とを相対的に振動（揺動）させることができる。これにより従来、回転型振動モーターの回転遠心力を必要とせずに振動生成を行うことができる。
（２）また、従来の回転式振動モーターで必要としていた偏心分銅と軸受けを除外することができるため、偏心分銅の回転空間が必要なくなり、小型化を実現することできる。
（３）また、従来の回転式振動モーターで必要としていた軸受け（ベアリング）を除外することができるため、軸受け劣化を考慮することが不要となり、耐久性を向上させることが可能となる。
（４）また、回転機構を有していないため、従来の回転式振動モーターで発生していた起動時の高トルクが発生しない。したがって、低電圧で起動できるエネルギー効率の良い振動生成装置を提供できる。
（５）また、軸支持部の交換を行うことで、軸を支持する弾性部材の剛性を変え、生成する振動の振幅を容易に変更できる。また、弾性部材の剛性を変えることで、振動数を変えることができる。
（６）従来、回転式振動モーターで必要としていたタングステン合金、軸受け等、高価な各部材を必要としないため、部品コストを低減化することができる。
（７）従来、回転式振動モーターの回転接触騒音を無くすことができ、静音化が実現できる。特に断続的始動時の軸受けに対する高負荷が無くなり、高い耐久性が実現できる。
【００８３】
（実施形態２）
図９、図１０を用いて、実施形態２の振動生成装置９０について説明する。実施形態２の振動生成装置９０は、実施形態１の振動生成装置１と比較して、主に軸９２の構成が異なる。なお、上述の実施形態１と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
図９（Ａ）は、実施形態２の振動生成装置９０に備えられる軸９２を示す側面図である。また、図９（Ｂ）〜（Ｆ）は、図９（Ａ）に示す、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線、Ｆ−Ｆ線に沿った、軸９２の横断面図である。
【００８５】
図９（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、軸９２は、第１端部９２ｂと第２端部９２ｃとにそれぞれ径が異なる細径部９３と太径部９４とを有している。
軸９２の第１端部９２ｂには、その末端側から順に細径部９３、太径部９４が形成されている。また、第２端部９２ｃは、その末端側から順に太径部９４、細径部９３が形成されている。これらの細径部９３及び太径部９４には、直線状の切欠である第１滑り防止部９２ａが形成されている。細径部９３と太径部９４との断面は、互いに相似形状であり、太径部９４に対して細径部９３は小さく形成されている。
また、軸９２の第１端部９２ｂ及び第２端部９２ｃを除く中央部には、第１滑り防止部９２ａが形成されていない主径部９５が形成されている。この主径部９５は、太径部９４と同じ径を有している。
【００８６】
図１０（Ａ）、（Ｂ）は、実施形態２に係る振動生成装置９０の断面図であり、振動生成装置９０を、軸心の延伸する方向と垂直な方向から見た正面断面図である。また、図１０（Ａ）は、この振動生成装置９０を低振幅モードで使用する場合を示し、図１０（Ｂ）は、この振動生成装置９０を高振幅モードで使用する場合を示す。
【００８７】
この振動生成装置９０の軸支持部９８は、軸９２に対して中央側から弾性部材９９と枠部材１９とを有する二層構造となっている。弾性部材９９の中央には、嵌合孔９７が設けられている。嵌合孔９７は、軸９２の細径部９３と相似形状であり同じ大きさに形成されている。
【００８８】
また、この振動生成装置９０は、軸９２をその長手方向に移動させることができるように構成されているため、嵌合孔９７から筐体１１の外側に飛び出した部分を把持する把持治具９６が取り付けられている。
把持治具９６には、軸９２の第１端部９２ｂ又は第２端部９２ｃを挿通させる挿通孔とこの挿通孔の周方向に貫通する固定ボルト９６ａとが設けられている。把持治具９６は、軸９２の第１端部９２ｂ及び第２端部９２ｃをその周方向から把持することができる。把持治具９６を設けることによって、振動生成装置９０自身が生成した振動により、軸９２が長手方向に移動して、抜け落ちてしまうことを防止できる。
【００８９】
図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、振動生成装置９０は、磁石群１６と一体となった軸９２をその長手方向に移動させて、嵌合孔９７と嵌合する軸９２を、太径部９４又は細径部９３に切り替えることができる。
【００９０】
図１０（Ａ）示す低振幅振動モードでは、軸９２は、第１端部９２ｂ、第２端部９２ｃともに嵌合孔９７に太径部９４で嵌合している。嵌合孔９７は、細径部９３の断面と同じ大きさに形成されている。したがって、太径部９４を嵌合孔９７に嵌合させると、嵌合孔９７が太径部９４によって押し広げられる。これによって弾性部材９９は、圧縮されて（圧縮率が高められ）硬化する。硬化することで弾性部材９９の剛性は高められ生成する振動の振幅を小さくなる。
【００９１】
これに対し図１０（Ｂ）に示す高振幅振動モードでは、軸９２は、第１端部９２ｂ、第２端部９２ｃともに嵌合孔９７に細径部９３で嵌合している。このとき弾性部材９９は、圧縮されることがないため、低振幅振動モードと比較してその剛性は低くなる。即ち、振幅を大きくできる。
【００９２】
上述した実施形態２に係る振動生成装置９０によれば、上述の実施形態１に係る振動生成装置１の効果と同様の効果を得ることができる。加えて、軸９２を長手方向に移動させるのみで、複数の軸支持部９８を用意する必要がない。
【００９３】
（実施形態３）
本実施形態に係る単腕ロボットについて、図１１を参照して説明する。図１１は、前述の振動生成装置１（振動生成システム１００）、あるいは振動生成装置９０を用いている実施形態３に係るロボットを示す斜視図である。
【００９４】
実施形態３に係る、前述の振動生成装置１、９０を用いた単腕ロボット５００の概要構成について説明する。なお、本実施形態では、振動生成装置１を用いた例で説明する。
【００９５】
図１１に示すように、ロボットとしての単腕ロボット５００は、基台５１０と、アーム連結体５２０と、アーム連結体５２０の先端側に設けられたエンドエフェクタ５３０と、アーム連結体５２０とエンドエフェクタ５３０との間で、エンドエフェクタ５３０に連結して設けられた振動生成装置１と、を有する。
【００９６】
基台５１０は、アーム連結体５２０を回動させるための動力を発生させるアクチュエーター（図示せず）、およびアクチュエーターを制御する制御部（図示せず）等を収納する機能を有する。また、基台５１０は、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上などに固定される。
アーム連結体５２０は、第１のアーム５２１、第２のアーム５２２、第３のアーム５２３、第４のアーム５２４、および第５のアーム５２５を有しており、隣り合うアーム同士を回動自在に連結することにより構成されている。アーム連結体５２０は、制御部の制御によって、各アームの連結部を中心に複合的に回転または屈曲することにより駆動する。
エンドエフェクタ５３０は、対象物を把持する機能を有する。エンドエフェクタ５３０は、第１の指５３１および第２の指５３２を有している。アーム連結体５２０の駆動によりエンドエフェクタ５３０が所定の動作位置まで到達した後、第１の指５３１および第２の指５３２の離間距離を調整することにより、対象物を把持することができる。
【００９７】
振動生成装置１は、小型であるためエンドエフェクタ５３０に連結することができる。また、振動生成装置１が、エンドエフェクタ５３０直近に配設されているため、効率よく振動をエンドエフェクタ５３０に伝えることができる。即ち、エンドエフェクタ５３０から振動を被加工物に効率よく伝えることができる単腕ロボット５００を提供できる。
【００９８】
なお、図示の構成では、アーム連結体５２０は、合計５本のアームによって構成されているが、本発明はこれに限られない。アーム連結体５２０が、１本のアームに構成されている場合、２〜４本のアームによって構成されている場合、６本以上のアームによって構成されている場合も本発明の範囲内である。
【００９９】
なお、上述した振動生成装置１、９０は、実施形態３に示す単腕ロボット５００に限らず、振動機能を用いる他の装置にも適用することが可能である。例えば、各種材料、部品の充填装置、粉粒体の閉塞防止装置、各種材料、部品の搬送フィーダ、サイズ選別スクリーンなどの産業用の振動応用機器、あるいは携帯電話機などの小型携帯端末のサイレント報知源などの装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１、９０…振動生成装置、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、９８、１０２Ａ、１０２Ｂ…軸支持部、３、９７、１０３Ａ、１０３Ｂ…嵌合孔、１１…筐体（ハウジング）、１１ａ…取付孔、１２、９２…軸、１２ａ、９２ａ…第１滑り防止部、１２ｂ…端部、１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、９９、１１３Ａ、１１３Ｂ…弾性部材、１３ａ…第２滑り防止部、１４…筐体の側面、１６…磁石群、１７、１８…磁石としての永久磁石、１９、１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１１９Ａ、１１９Ｂ…枠部材、１９ａ、１９Ａａ、１９Ｂａ、１９Ｃａ…保持孔、１９ｂ…外周部、２０…電磁コイル群、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ…Ａ相の電磁コイルの組の電磁コイル、２１…Ａ相の電磁コイルの組、２１ａ、２１ｂ２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ…Ｂ相の電磁コイルの組の電磁コイル、２２…Ｂ相の電磁コイルの組、５０…制御部、６０…出力部、７０…ＰＷＭ生成部、８０…磁性検出器（磁気センサー）、９２ｂ…第１端部、９２ｃ…第２端部、９３…細径部、９４…太径部、９５…主径部、９６…把持治具、１００…振動生成システム、６００…単腕ロボット。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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