(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を伝達する駆動力伝達装置において、
駆動力の入出力の一方を担うとともに凹面を有する第１回転部と、
駆動力の入出力の他方を担うとともに前記凹面に嵌まる凸面を有する第２回転部と、
前記凹面と前記凸面との間に保持される複数の球体とを備え、
前記凹面には、前記複数の球体それぞれが個別に収容される複数の穴が設けられ、前記凸面には、前記複数の球体それぞれの前記穴から突き出た部分が収容される溝が設けられ、
前記溝は、１つの頂部、および、前記第２回転部の回転軸の方向に関して一方側に伸びる２つの辺部からなる屈折部を有し、
前記第１回転部または前記第２回転部の一方に外部から駆動力が入力されて回転駆動されると、前記凹面と前記凸面とが接触せずに、前記複数の球体が、それぞれ、前記穴に収容されつつ、前記第１回転部の回転軸の周囲を公転して前記溝内を移動し、
前記屈折部の開口縁の内、外側の開口縁と前記球体との間で駆動力の伝達が行われているときに、前記外側の開口縁の法線の方向と前記球体の進行方向とのなす角度を圧力角と定義し、
さらに、前記複数の球体の中に前記圧力角が６０°以下となる球体が存在する状態を加圧状態と定義すると、
前記複数の穴および前記溝は、前記第１回転部および前記第２回転部の全回転範囲において、前記加圧状態となるように設けられていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力伝達装置において、
前記複数の球体の中に前記圧力角が４５°以下となる球体が存在する状態を強加圧状態と定義すると、
前記複数の穴および前記溝は、前記第１回転部および前記第２回転部の全回転範囲において、前記強加圧状態となるように設けられていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動力伝達装置において、
前記屈折部が前記第２回転部の周方向に、複数、連続して前記第２回転部の回転軸を包囲する周を形成することを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動力伝達装置において、
前記凸面の内、前記第２回転部の軸方向に関して所定の位置よりも一方側の領域は、前記溝の深さだけ縮小する縮小面を形成しており、
前記屈折部は、前記第２回転部の軸方向に関して所定の位置よりも他方側に設けられ、
前記辺部は、前記第２回転部の軸方向の一方端が前記縮小面に接続していることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の駆動力伝達装置において、
前記凹面と前記凸面との間には、前記球体が、３個以上、保持されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載の駆動力伝達装置において、
前記凹面および前記凸面は球面であることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の内のいずれか１つに記載の駆動力伝達装置と、
前記第１回転部または前記第２回転部のいずれか一方に一体化されて前記駆動力伝達装置から伝達された駆動力により回転駆動されるアームとを備えるロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、主に駆動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力側の回転軸と出力側の回転軸とが非平行である駆動力伝達装置が、様々な分野で利用されている。例えば、ロボットハンドでは、モータ等の駆動力発生部で発生する駆動力を、アーム等の被駆動部に伝達するため、上記のような駆動力伝達装置が組み付けられている。
【０００３】
ところで、入力側の回転軸と出力側の回転軸とが非平行である駆動力伝達装置では、傘歯歯車同士の噛み合いを利用したものが汎用されているが、バックラッシが大きい（例えば、特許文献１参照。）。
このような現状に対し、近年、ロボットハンド等を用いる各種の工程では、動作の高精度化が要求されており、駆動力伝達装置に関してもバックラッシの改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１８２０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、入力側の回転軸と出力側の回転軸とが非平行である駆動力伝達装置のバックラッシを改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の駆動力伝達装置は、次の第１、第２回転部および複数の球体を備える。まず、第１回転部は、駆動力の入出力の一方を担うとともに凹面を有し、第２回転部は、駆動力の入出力の他方を担うとともに凹面に嵌まる凸面を有する。また、複数の球体は、凹面と凸面との間に保持される。さらに、凹面には、複数の球体それぞれが個別に収容される複数の穴が設けられ、凸面には、複数の球体それぞれの穴から突き出た部分が収容される溝が設けられている。
【０００７】
また、溝は、１つの頂部、および、第２回転部の回転軸の方向に関して一方側に伸びる２つの辺部からなる屈折部を有する。
そして、第１回転部または第２回転部の一方に外部から駆動力が入力されて回転駆動されると、凹面と凸面とが接触せずに、複数の球体が、それぞれ、穴に収容されつつ、第１回転部の回転軸の周囲を公転して溝内を移動する。
【０００８】
ここで、屈折部の各位置において、屈折部の外側の開口縁の法線の方向と球体の進行方向とのなす角度を圧力角と定義し、さらに、複数の球体の中に圧力角が６０°以下となる球体が存在する状態を加圧状態と定義すると、複数の穴および溝は、第１回転部および第２回転部の全回転範囲において、加圧状態となるように設けられている。
これにより、本開示の駆動力伝達装置は、潜在的に、バックラッシを改善する、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】駆動力伝達装置の一部断面を含む正面図である（実施例１）。
【図２】駆動力伝達装置を第２軸方向の他方側から視た側面図である（実施例１）。
【図３】駆動力伝達装置の分解図である（実施例１）。
【図４】基準状態における第１、第２回転部を第２軸方向の他方側から視た図である（実施例１）。
【図５】基準状態における第２伝達部を第１軸方向の他方側から視た図である（実施例１）。
【図６】基準状態における第１伝達部を第１軸方向の一方側から視た図である（実施例１）。
【図７】第２回転部を−４５°だけ回転駆動したときの第１、第２回転部を第２軸方向の他方側から視た図である（実施例１）。
【図８】第２回転部を−４５°だけ回転駆動したときの第２伝達部を、図７のＶＩＩＩの方向から視た図である（実施例１）。
【図９】第２回転部を−４５°だけ回転駆動したときの第１伝達部を、第１軸方向の一方側から視た図である（実施例１）。
【図１０】第２回転部を＋４５°だけ回転駆動したときの第１、第２回転部を第２軸方向の他方側から視た図である（実施例１）。
【図１１】第２回転部を＋４５°だけ回転駆動したときの第２伝達部を、図１０のＸＩの方向から視た図である（実施例１）。
【図１２】第２回転部をプラス側に回転駆動したときの凹面を、第１軸方向の一方側から視た図である（実施例１）。
【図１３】溝を構成する屈折部の開口縁の内、外側の開口縁を示す説明図である（実施例１）。
【図１４】第２回転部をプラス側に回転駆動したときの動作特性を示す特性図である（実施例１）。
【図１５】第２回転部をマイナス側に回転駆動したときの動作特性を示す特性図である（実施例１）。
【図１６】駆動力伝達装置の斜視図である（実施例２）。
【図１７】駆動力伝達装置の平面図である（実施例２）。
【図１８】駆動力伝達装置を第３軸方向の一方側から視た側面図である（実施例２）。
【図１９】基準状態における第２伝達部および球体を第１軸方向の他方側から視た図である（実施例２）。
【図２０】基準状態における第１伝達部を第１軸方向の一方側から視た図である（実施例２）。
【図２１】基準状態における第２伝達部および球体を第３軸方向の一方側から視た図である（実施例２）。
【図２２】基準状態における第２回転部および球体を第２軸方向の他方側から視た図である（実施例２）。
【図２３】第２回転部を＋１０°だけ回転駆動したときの第２伝達部および球体を第１軸方向の他方側から視た図である（実施例２）。
【図２４】第２回転部を＋１０°だけ回転駆動したときの第１伝達部を第１軸方向の一方側から視た図である（実施例２）。
【図２５】第２回転部を＋１０°だけ回転駆動したときの第２伝達部および球体を第３軸方向の一方側から視た図である（実施例２）。
【図２６】第２回転部を＋１０°だけ回転駆動したときの第２回転部および球体を第２軸方向の他方側から視た図である（実施例２）。
【図２７】第２回転部をプラス側に回転駆動したときの動作特性を示す特性図である（実施例２）。
【図２８】駆動力伝達装置の斜視図である（変形例）。
【図２９】駆動力伝達装置の平面図である（変形例）。
【図３０】駆動力伝達装置を第３軸方向の一方側から視た側面図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
〔実施例１の構成〕
実施例１の駆動力伝達装置１を図１〜図１２等を用いて説明する。
駆動力伝達装置１は、例えば、ロボットハンドに用いられ、モータ等の駆動力発生部で発生する駆動力を、アーム等の被駆動部に伝達するものである。
駆動力伝達装置１は、以下に説明する第１回転部２、第２回転部３、支持部４および３つの球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃを備える。
【００１２】
まず、第１回転部２は、駆動力の入出力の一方を担うとともに、駆動力により回転駆動される部品であり、次の第１伝達部２ａ、および、回転軸部２ｂを有する。
第１伝達部２ａは、第２回転部３との間で駆動力の入出力を行う部分であり、駆動力の伝達に関わる部位として、球面形の凹面７を有する。凹面７により形成される空間は、第１回転部２の回転軸αの方向に関して一方側に開口している（以下の説明では、回転軸αの方向を第１軸方向と呼ぶことがある。）
【００１３】
なお、凹面７により形成される空間の開口は、第１軸方向に関して一方側から視たときに円形に視える。また、凹面７の外周側は、第１軸方向の一方側、他方側がそれぞれ大径、小径の円筒面７ａ、７ｂをなし、大径の円筒面７ａと小径の円筒面７ｂとの間は、第１軸方向の他方側ほど縮径する円錐面７ｃをなす（図３参照。）。
【００１４】
回転軸部２ｂは、第１伝達部２ａから第１軸方向の他方側に伸びる部分であり、駆動力発生部または被駆動部の一方をなす部品と締結され、駆動力の入出力部を構成する。また、回転軸部２ｂの内、第１軸方向の一方側の部分は、軸受８が装着される被軸受部９をなす。さらに、回転軸部２ｂにおいて、被軸受部９の第１軸方向の他方側の部分は、被軸受部９よりも径小であり、被軸受部９との間に段１０が設けられている。なお、第１伝達部２ａの第１軸方向の他端をなす部分、つまり、円筒面７ｂを有する部分と被軸受部９との間にも段１１が設けられている。
【００１５】
次に、第２回転部３は、駆動力の入出力の他方を担うとともに、駆動力により回転駆動される部品であり、次の第２伝達部３ａ、および、２つの回転軸部３ｂ１、３ｂ２を有する。
第２伝達部３ａは、第１回転部２との間で駆動力の入出力を行う部分であり、駆動力の伝達に関わる部位として、球面形の凸面１３を有する。さらに、第２回転部３は、自身の回転軸βが回転軸αと直交するように、かつ、凹面７に凸面１３が嵌るように組み付けられている（以下の説明では、回転軸βの方向を第２軸方向と呼ぶことがある。）。
【００１６】
回転軸部３ｂ１、３ｂ２は、それぞれ、第２伝達部３ａから第２軸方向の一方側、他方側に伸びる部分であり、それぞれ、軸受１４ｂ１、１４ｂ２が装着される被軸受部１５ｂ１、１５ｂ２を有する。つまり、第２回転部３は、第２伝達部３ａの第２軸方向の両側で軸受されて支持される。また、回転軸部３ｂ２は、回転軸部３ｂ１よりも長い。
【００１７】
このため、例えば、被軸受部１５ｂ１は、回転軸部３ｂ１の第２軸方向の一方端に設けられ、被軸受部１５ｂ２は、回転軸部３ｂ２において、第２軸方向の他方端と第２伝達部３ａの間に設けられている。また、第２軸方向に関して、第２伝達部３ａと被軸受部１５ｂ１との距離、および、第２伝達部３ａと被軸受部１５ｂ２との距離は互いに等しい。
【００１８】
また、回転軸部３ｂ２の内、被軸受部１５ｂ２よりも第２軸方向の他方側の部分は、駆動力発生部または被駆動部の一方をなす部品と締結され、駆動力の入出力部を構成する。
なお、回転軸部３ｂ１、３ｂ２は、互いに径が等しく、回転軸部３ｂ１、３ｂ２それぞれにおいて、被軸受部１５ｂ１、１５ｂ２をなす部分、および、回転軸部３ｂ２の内、被軸受部１５ｂ２よりも第２軸方向の他方側の部分がごくわずかに他の部分よりも径小である。
【００１９】
次に、支持部４は、ベース部１７とサイド部１８Ａ、１８Ｂとをネジ締結することで設けられ、第１、第２回転部２、３を回転自在に支持する構造体である。
ベース部１７は、第１回転部２を回転自在に支持する部分である。また、ベース部１７は、例えば、厚めの１枚の矩形状の板からなり、矩形の中央を厚さ方向に貫通するように孔１９が設けられている。また、矩形の４角にサイド部１８Ａ、１８Ｂとのネジ締結に用いられるネジ穴２０が設けられている。
【００２０】
そして、孔１９の内周に第１回転部２および軸受８が装着されている。ここで、軸受８は、例えば、内輪と外輪との間にボールを挟んで保持するボールベアリングであり、外輪が、孔１９の内周に装着されてベース部１７と一体化され、内輪は、被軸受部９に装着されて第１回転部２と一体化されている。
なお、第１伝達部２ａは、ベース部１７の第１軸方向の一方側に配置され、回転軸部２ｂは、小径の部分が孔１９からベース部１７の第１軸方向の他方側に突き出ている。
【００２１】
サイド部１８Ａ、１８Ｂは、第２回転部３を回転自在に支持する部分である。また、サイド部１８Ａ、１８Ｂは、ベース部１７との締結に用いられる締結部２２、および、第２回転部３の支持に用いられる本体部２３とを有する。
締結部２２は、サイド部１８Ａ、１８Ｂそれぞれにおいて、ネジ穴２４が２か所離れて設けられ、これらのネジ穴２４が第１、第２軸方向の２方向に垂直な第３軸方向に平行に並ぶように組み付けられる（図２参照。）。
【００２２】
本体部２３は、締結部２２から隆起しており、ネジ穴２４が並ぶ方向と平行な板状に設けられている。さらに、本体部２３を厚さ方向に貫通するように孔２５が設けられ、サイド部１８Ａの孔２５の内周に回転軸部３ａ１および軸受１４ｂ１が装着され、サイド部１８Ｂの孔２５の内周に回転軸部３ａ２および軸受１４ｂ２が装着される。なお、軸受１４ｂ１、１４ｂ２は、軸受８と同様のボールベアリングであり、それぞれの外輪が、孔２５の内周に装着されてサイド部１８Ａ、１８Ｂと一体化され、それぞれの内輪は、被軸受部１５ｂ１、１５ｂ２に装着されて第２回転部３と一体化されている。
【００２３】
そして、サイド部１８Ａは、ベース部１７の第１軸方向の一方側、かつ、第２軸方向の一方端に配置され、ベース部１７に２角でネジ締結される。また、サイド部１８Ｂは、ベース部１７の第１軸方向の一方側、かつ、第２軸方向の他方端に配置され、ベース部１７に２角でネジ締結される。
【００２４】
次に、３つの球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、凹面７と凸面１３との間に保持され、第１、第２回転部２ａ、３ａ間で駆動力の受け渡しを行う。
ここで、凸面１３には、２本の溝２９、３０が設けられ、凹面７には、３つの穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが設けられている。そして、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、それぞれ穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに部分的に収容されている。また、球体５Ａ、５Ｂは、それぞれ穴３２Ａ、３２Ｂから突き出た部分が溝２９に収容され、球体５Ｃは、穴３２Ｃから突き出た部分が溝３０に収容されている。
【００２５】
また、穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、凹面７を第１軸方向の一方側から視たときに正三角形の３角に位置するように設けられている。つまり、穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、回転軸αの周囲に１２０°間隔で設けられている。
また、溝２９、３０は、例えば、第２軸方向の一方側と他方側とに離れており、回転軸β、および、凸面１３において最も突き出ている位置を含む面を対称面として鏡像対称性を有する。
【００２６】
より具体的には、溝２９は、略Ｖ字形状の１つの屈折部からなる。ここで、屈折部とは、１つの頂部、および、第２軸方向に関して一方側に伸びる２つの辺部とからなるものである（以下、溝２９では、屈折部の頂部を頂部２９Ｔ、２つの辺部を辺部２９Ａ、２９Ｂと呼ぶことがある。）。そして、溝２９では、頂部２９Ｔが対称面に位置し、頂部２９Ｔから第２軸方向の一方側に２つの辺部２９Ａ、２９Ｂが伸びている。
【００２７】
また、溝３０は、溝２９よりも扁平な略Ｖ字形状であり、溝２９と同様に１つの屈折部からなる（以下、溝３０では、屈折部の頂部を頂部３０Ｔ、２つの辺部を辺部３０Ａ、３０Ｂと呼ぶことがある。）。そして、溝３０では、頂部３０Ｔが対称面に位置し、頂部３０Ｔから第２軸方向の一方側に２つの辺部３０Ａ、３０Ｂが伸びている。
【００２８】
ここで、第１回転部２の回転の方向（つまり、第１回転部２の周方向：以下、第１周方向と呼ぶことがある。）に関して、次のように定義する。
すなわち、第１回転部２を第１軸方向に関して一方側から視たときに、第１回転部２が時計回りに見える方向に回転する側をプラス側、反時計回りに見える方向に回転する側をマイナス側と定義する（図６等参照。）。
【００２９】
また、第２回転部３の回転の方向（つまり、第２回転部３の周方向：以下、第２周方向と呼ぶことがある。）に関して、次のように定義する。
すなわち、第２回転部３を第２軸方向に関して他方側から視たときに、第２回転部３が時計回りに見える方向に回転する側をプラス側、反時計回りに視える方向に回転する側をマイナス側と定義する（図４等参照。）。
【００３０】
そして、溝２９の２つの辺部２９Ａ、２９Ｂに関し、第２周方向のプラス側、マイナス側に存在するものを、それぞれ一方部２９Ａ、他方部２９Ｂと呼ぶことがある。同様に、溝３０の２つの辺部３０Ａ、３０Ｂに関し、第２周方向のプラス側、マイナス側に存在するものを、それぞれ一方部３０Ａ、他方部３０Ｂと呼ぶことがある（図５等参照。）。さらに、一方部２９Ａ、他方部２９Ｂそれぞれの頂部２９Ｔとは反対側の端部を、一方端２９ＡＥ、他方端２９ＢＥと呼ぶことがある。また、一方部３０Ａ、他方部３０Ｂそれぞれの頂部３０Ｔとは反対側の端部を、それぞれ一方端３０ＡＥ、他方端３０ＢＥと呼ぶことがある（図５等参照。）。
【００３１】
ここで、駆動力伝達装置１の回転角０°の基準状態、つまり、第１、第２回転部２、３の回転角が両方とも０°の位置を次のように定義する。
すなわち、基準状態では、図４〜図６に示すように、穴３２Ａ、３２Ｂ、および、球体５Ａ、５Ｂが第２軸方向に関して同じ位置、かつ、回転軸βを含んで第３軸方向に垂直な面を対称面として鏡像対称性を有する位置に存在している。また、穴３２Ｃおよび球体５Ｃは、第２軸方向に関して穴３２Ａ、３２Ｂ、および、球体５Ａ、５Ｂよりも第２軸方向の他方側、かつ、第３軸方向に関して回転軸βと同じ位置に存在している。
【００３２】
また、基準状態では、溝２９、３０それぞれの頂部２９Ｔ、３０Ｔが第３軸方向に関して回転軸βと同じ位置に存在している。また、一方部２９Ａ、他方部２９Ｂは、頂部２９Ｔから第２軸方向の一方側に伸びており、回転軸βを含んで第３軸方向に垂直な面を対称面として鏡像対称性を有する。また、一方部３０Ａ、他方部３０Ｂも、溝２９と同様の鏡像対称性を有する。
【００３３】
さらに、基準状態において、球体５Ａ、５Ｂは、それぞれ一方部２９Ａ、他方部２９Ｂの内、頂部２９Ｔと一方端２９ＡＥとの間、頂部２９Ｔと他方端２９ＢＥとの間に存在している。また、球体５Ｃは、頂部３０Ｔに存在している。さらに、凹面７と凸面１３とは接触していない。
【００３４】
そして、溝２９、３０は、例えば、次のような第１、第２回転部２、３の回転範囲を実現するように設けられている。
すなわち、第１回転部２の回転範囲は、回転軸αの周囲に、−４５°から＋４５°に設定されている。また、第２回転部３の回転範囲は、回転軸βの周囲に、＋４５°から−４５°に設定されている。
【００３５】
つまり、第１回転部２が回転軸αの周囲を回転角０°から＋４５°まで回転する間、第２回転部３は、回転軸βの周囲を回転角０°から−４５°まで回転する。このとき、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、それぞれ穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに収容されつつ回転軸αの周囲を＋４５°だけ公転する。また、球体５Ａは、溝２９において一方部２９Ａ内を、基準状態の位置から一方端２９ＡＥまで移動し、球体５Ｂは、溝２９において他方部２９Ｂ内を、基準状態の位置から頂部２９Ｔまで移動する。さらに、球体５Ｃは、溝３０において頂部３０Ｔから、一方部３０Ａ内を一方端３０ＡＥまで移動する（図４〜図６、および、図７〜図９参照。）。
【００３６】
また、第１回転部２が回転軸αの周囲を回転角０°から−４５°まで回転する間、第２回転部３は、回転軸βの周囲を回転角０°から＋４５°まで回転する。このとき、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、それぞれ穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに収容されつつ回転軸αの周囲を−４５°だけ公転する。また、球体５Ａは、溝２９において一方部２９Ａ内を、基準状態の位置から頂部２９Ｔまで移動し、球体５Ｂは、溝２９において他方部２９Ｂ内を、基準状態の位置から他方端２９ＢＥまで移動する。さらに、球体５Ｃは、溝３０において頂部３０Ｔから、他方部３０Ｂ内を他方端３０ＢＥまで移動する（図４〜図６、および、図１０〜図１２参照。）。
【００３７】
〔実施例１の動作特性〕
実施例１の駆動力伝達装置１の動作特性を図１３〜図１５等を用いて説明する。ここで、取り上げる動作特性は、以下に説明する圧力角である。
圧力角は、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃごとに定義されるものであり、具体的には、次のように定義される。
【００３８】
すなわち、球体５Ａの圧力角θＡは、溝２９の開口縁全体の内、屈折部の外側の開口縁２９ｅｏと球体５Ａとの間で駆動力の伝達が行われているときに、外側の開口縁２９ｅｏの法線の方向と球体５Ａの進行方向（つまり、球体５Ａの回転軸αを中心軸とする公転の方向）とのなす角度として定義される。同様に、球体５Ｂの圧力角θＢは、外側の開口縁２９ｅｏと球体５Ｂとの間で駆動力の伝達が行われているときに、外側の開口縁２９ｅｏの法線の方向と球体５Ｂの進行方向（つまり、球体５Ｂの回転軸αを中心軸とする公転の方向）とのなす角度として定義される。
【００３９】
さらに、球体５Ｃの圧力角θＣは、溝３０の開口縁全体の内、屈折部の外側の開口縁３０ｅｏと球体５Ｃとの間で駆動力の伝達が行われているときに、外側の開口縁３０ｅｏの法線の方向と球体５Ｃの進行方向（つまり、球体５Ｃの回転軸αを中心軸とする公転の方向）とのなす角度として定義される。
【００４０】
ここで、外側の開口縁２９ｅｏとは、溝２９の開口縁全体の内、屈折部の外側の部分であり、具体的には、一方部２９Ａ、他方部２９Ｂおよび頂部２９Ｔの開口縁の内、第２軸方向の他方側の部分である。具体的に図示すれば、図１３に示すように、溝２９の開口縁全体の内、実太線で示す部分である。なお、図１３では、溝２９の開口縁全体の内、外側の開口縁２９ｅｏ以外の部分は点線で示してある。
なお、溝３０における外側の開口縁３０ｅｏに関しても同様である。
【００４１】
以下、駆動力伝達装置１の動作の内、第２回転部３に外部から駆動力が入力され、第２回転部３が、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃを介して第１回転部２を回転させる場合、つまり、第２回転部３が入力を担うとともに第１回転部２が出力を担う場合を取り上げて、圧力角θＡ、θＢ、θＣの変化を説明する。
【００４２】
まず、第２回転体３が外部からの駆動力の入力により回転角−４５°から＋４５°まで回転する場合を考える。この場合、第１回転部２は、＋４５°から−４５°まで回転駆動される。このとき、外側の開口縁２９ｅｏと球体５Ｂとの間、および、外側の開口縁３０ｅｏと球体５Ｃとの間で、駆動力の伝達が行われ、圧力角θＢ、θＣが発生し、外側の開口縁２９ｅｏと球体５Ａとの間では、駆動力の伝達が行われないので、圧力角θＡは発生しない。
【００４３】
より具体的には、圧力角θＢ、θＣは、例えば、次のように推移するように設定されている。すなわち、図１４に示すように、圧力角θＢは、第２回転体３の回転角−４５°から＋４５°までの回転に対応して、例えば、５４°から１５°まで一様に低減する。また、圧力角θＣは、第２回転体３の回転角−４５°から０°までの間、外側の開口縁３０ｅｏと球体５Ｃとの間で、駆動力の伝達が行われないので、発生せず、第２回転体３の回転角０°から＋４５°までの回転に対応して、例えば、９０°から６８°まで一様に低減する。
【００４４】
次に、第２回転体３が外部からの駆動力の入力により回転角＋４５°から−４５°まで回転する場合を考える。この場合、第１回転部２は、−４５°から＋４５°まで回転駆動される。このとき、外側の開口縁２９ｅｏと球体５Ａとの間、および、外側の開口縁３０ｅｏと球体５Ｃとの間で、駆動力の伝達が行われ、圧力角θＡ、θＣが発生し、外側の開口縁２９ｅｏと球体５Ｂとの間では、駆動力の伝達が行われないので、圧力角θＡは発生しない。
【００４５】
より具体的には、圧力角θＡ、θＣは、例えば、次のように推移するように設定されている。すなわち、図１５に示すように、圧力角θＡは、第２回転体３の回転角＋４５°から−４５°までの回転に対応して、例えば、５４°から１５°まで一様に低減する。また、圧力角θＣは、第２回転体３の回転角＋４５°から０°までの間、外側の開口縁３０ｅｏと球体５Ｃとの間で、駆動力の伝達が行われないので、発生せず、第２回転体３の回転角０°から−４５°までの回転に対応して、例えば、９０°から６８°まで一様に低減する。
【００４６】
以上により、駆動力伝達装置１において第２回転部３が入力側であり、第１回転部２が出力側である場合、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、以下に定義する加圧状態となる。すなわち、加圧状態とは、凹面７と凸面１３との間に保持されるすべての球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃそれぞれの圧力角θＡ、θＢ、θＣの中に６０°以下となるものが存在する状態、と定義されるものである。
つまり、駆動力伝達装置１に関し、第２回転部３が入力側、第１回転部２が出力側である場合、第１、第２回転部２、３がどの回転角に存在しても、圧力角θＡ、θＢ、θＣの中に６０°以下となるものが存在している。
【００４７】
より具体的には、第２回転部３が入力側として第２周方向のプラス側に回転駆動されるときには、第１、第２回転部２、３がどの回転角に存在しても、圧力角θＢが常に６０°以下になる（図１４参照。）。さらに具体的には、第２回転部３が入力側として第２周方向のプラス側に回転駆動されるときには、球体５Ｂが、外側の開口縁２９ｅｏの内、頂部２９Ｔおよび他方部２９Ｂを形成する部分に対して圧力角６０°以下となるように当接している。
【００４８】
同様に、第２回転部３が第２周方向のマイナス側に回転駆動されるときには、第１、第２回転部２、３がどの回転角に存在しても、圧力角θＡが常に６０°以下になる（図１５参照。）。つまり、第２回転部３が入力側として第２周方向のマイナス側に回転駆動されるときには、球体５Ａが、外側の開口縁２９ｅｏの内、頂部２９Ｔおよび一方部２９Ａを形成する部分に対して圧力角６０°以下となるように当接している。
【００４９】
なお、第１回転部２が入力側、かつ、第２回転部３が出力側である場合でも、第１回転部２が第１周方向のプラス側、マイナス側いずれの側に回転駆動されても、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、加圧状態となるが、第１回転部２が入力側、かつ、第２回転部３が出力側である場合については、説明を省略する。
【００５０】
〔実施例１の作用効果〕
実施例１の駆動力伝達装置１は、次の第１、第２回転部２、３および、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃを備える。まず、第１回転部２は、駆動力の入出力の一方を担うとともに凹面７を有し、第２回転部３は、駆動力の入出力の他方を担うとともに凹面７に嵌まる凸面１３を有する。また、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、凹面７と凸面１３との間に保持される。
【００５１】
また、凹面７には、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃそれぞれが個別に収容される穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが設けられ、凸面１３には、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃそれぞれの穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃから突き出た部分が収容される溝２９、３０が設けられている。また、溝２９は、１つの頂部２９Ｔ、および、第２軸方向に関して一方側に伸びる２つの辺部としての一方部、他方部２９Ａ、２９Ｂからなる屈折部を有し、同様に、溝３０も、１つの頂部３０Ｔ、および、第２軸方向に関して一方側に伸びる２つの辺部としての一方部、他方部３０Ａ、３０Ｂからなる屈折部を有する。
【００５２】
そして、第１回転部２または第２回転部３の一方に外部から駆動力が入力されて回転駆動されると、凹面７と凸面１３とが接触せずに、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃが、それぞれ、穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに収容されつつ、回転軸αの周囲を公転して溝２９、３０内を移動する。
さらに、穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃおよび溝２９、３０は、第１回転部２および第２回転部３の全回転範囲において加圧状態となるように設けられている。
【００５３】
これにより、傘歯歯車を利用した従来の駆動力伝達方式に比べ、バックラッシを大幅に改善することができる。
また、穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃおよび溝２９、３０は、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において加圧状態となるように設けられている。すなわち、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃそれぞれの圧力角θＡ、θＢ、θＣの中に６０°以下となるものが存在する。これにより、第１、第２回転部２、３はそれぞれ第１、第２周方向に確実に駆動力が作用して回転することができる。
【００５４】
より具体的には、例えば、第２回転部３が入力側であって第２周方向のプラス側に回転駆動される場合、圧力角θＢが常に６０°以下になる（図１４参照。）。つまり、球体５Ｂが、外側の開口縁２９ｅｏの内、頂部２９Ｔおよび他方部２９Ｂを形成する部分に対して圧力角θＢが６０°以下となるように当接している。これにより、外側の開口縁２９ｅｏから球体５Ｂに対して、第１周方向に作用する分力を確実に発生させることができる。このため、第１回転部２を、出力側として第１周方向に確実に回転させることができる。
【００５５】
また、第２回転部３が入力側であって第２周方向のマイナス側に回転駆動される場合、圧力角θＡが常に６０°以下になる（図１５参照。）。つまり、球体５Ａが、外側の開口縁２９ｅｏの内、頂部２９Ｔおよび一方部２９Ａを形成する部分に対して圧力角θＡが６０°以下となるように当接している。これにより、外側の開口縁２９ｅｏから球体５Ａに対して、第１周方向に作用する分力を確実に発生させることができる。このため、第１回転部を、出力側として第１周方向に確実に回転させることができる。
【００５６】
なお、第１回転部２が入力側であって第１周方向のプラス側、マイナス側いずれかの側に回転駆動される場合にも、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、同様に、加圧状態となるので、第２回転部３を出力側として第２周方向に確実に回転させることができる。
【００５７】
また、実施例１の駆動力伝達装置１によれば、凹面７と凸面１３との間には、３個の球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃが保持されている。
これにより、第１、第２回転部２、３は、互いに３点で支持し合うことができる。このため、第１、第２回転部２、３の回転を安定させることができる。
【００５８】
〔実施例２の構成〕
実施例２の駆動力伝達装置１を図１６〜図２６等を用いて説明する。
実施例２の駆動力伝達装置１は、第１、第２回転部２、３間で、６つの球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊを介して、駆動力を伝達する（図１９参照。）。
【００５９】
まず、実施例２の第１回転部２は、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊをそれぞれ収容する穴３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ、３２Ｈ、３２Ｉ、３２Ｊを有する（図２０参照。）。なお、穴３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ、３２Ｈ、３２Ｉ、３２Ｊは、凹面７を第１軸方向の一方側から視たときに正六角形の６角に位置するように設けられている。また、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊおよび穴３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ、３２Ｈ、３２Ｉ、３２Ｊは、凹面７を第１軸方向の一方側から視たときに、第１周方向のマイナス側の方向に向かって順次並ぶ。
【００６０】
次に、実施例２の第２回転部３は、第２伝達部３ａが略球体状であり、表面の全体が凸面１３をなす。そして、第２伝達部３ａは、次のような溝３５を有する。
すなわち、実施例２の溝３５は、実施例１と同様の略Ｖ字形状の屈折部が第２周方向に、６個、連続する形状であり、６個の屈折部は、回転軸βを包囲する周を形成する（図２２等参照。）。
また、凸面１３の内、第２軸方向に関して所定の位置よりも一方側の領域は、溝３５の深さだけ縮小する縮小面３６を形成しており、溝３５は、第２軸方向に関して所定の位置よりも他方側に設けられている。なお、縮小面３６は球面である（図１７および図１８等参照。）
【００６１】
以下、溝３５において、個々の屈折部を、それぞれ、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊと呼ぶことがある。なお、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊは、第２軸方向の他方側から視たときに、第２周方向のマイナス側の方向に順次並ぶ（図２２等参照）。
【００６２】
屈折部３５Ｅは、回転軸βを含む面を対称面として鏡像対称性を有し、頂部３５Ｔが対称面に位置し、頂部３５Ｔから第２軸方向の一方側に２つの辺部としての一方部、他方部３５Ａ、３５Ｂが伸びている（図１９等参照。）。２つの辺部の内、一方部３５Ａは、実施例１の一方部２９Ａ、３０Ａと同様に、第２周方向のプラス側に存在するものであり、他方部３５Ｂは、実施例１の他方部２９Ｂ、３０Ｂと同様に、第２周方向のマイナス側に存在するものである。
【００６３】
なお、実施例１と同様に、一方部３５Ａ、他方部３５Ｂそれぞれの頂部３５Ｔとは反対側の端部を、一方端３５ＡＥ、他方端３５ＢＥと呼ぶことがある。
また、屈折部３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊも、屈折部３５Ｅと同じ形状であり、それぞれ、頂部３５Ｔ、一方部３５Ａ、他方部３５Ｂ、および、一方端３５ＡＥ、他方端３５ＢＥを有する。さらに、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊは、それぞれ、実施例１の溝２９、３０と同様の外側の開口縁３５ｅｏを有する（図１９および図２２等参照）。
【００６４】
そして、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊ全ての一方端３５ＡＥ、他方端３５ＢＥが縮小面３６に接続している。また、第２周方向に隣り合う屈折部３５Ｅ、３５Ｆ同士は、屈折部３５Ｅの他方端３５ＢＥと、屈折部Ｆの一方端３５ＡＥとが縮小面３６との境界において接続しており、屈折部３５Ｆ、３５Ｇ同士、屈折部３５Ｇ、３５Ｈ同士、屈折部３５Ｈ、３５Ｉ同士、屈折部３５Ｉ、３５Ｊ同士、屈折部３５Ｊ、３５Ｅ同士も同様である。
【００６５】
以上により、実施例２の駆動力伝達装置１では、溝３５は、第２軸方向に関して、縮小面３６の他方側に存在し、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊが第２周方向に連続して周を形成している。
ここで、実施例２の駆動力伝達装置１の回転角０°の基準状態、つまり、第１、第２回転部２、３の回転角が両方とも０°の位置を次のように定義する。
【００６６】
すなわち、基準状態では、図１９および図２０等に示すように、穴３２Ｆ、３２Ｊ、および、球体５Ｆ、５Ｊが第２軸方向に関して同じ位置、かつ、回転軸βを含んで第３軸方向に垂直な面を対称面として鏡像対称性を有する位置に存在している。同様に、穴３２Ｇ、３２Ｉ、および、球体５Ｇ、５Ｉが第２軸方向に関して同じ位置、かつ、回転軸βを含んで第３軸方向に垂直な面を対称面として鏡像対称性を有する位置に存在している。そして、穴３２Ｆ、３２Ｊ、および、球体５Ｆ、５Ｊは、第２軸方向に関して穴３２Ｇ、３２Ｉ、および、球体５Ｇ、５Ｉよりも他方側に位置している。
【００６７】
さらに、穴３２Ｅおよび球体５Ｅは、第２軸方向に関して穴３２Ｆ、３２Ｊ、および、球体５Ｆ、５Ｊよりも他方側に位置し、穴３２Ｈおよび球体５Ｈは、第２軸方向に関して穴３２Ｇ、３２Ｉ、および、球体５Ｇ、５Ｉよりも一方側に位置している。また、穴３２Ｅおよび球体５Ｅ、ならびに、穴３２Ｈおよび球体５Ｈは、回転軸βを含んで第３軸方向に垂直な面に存在している。
【００６８】
また、溝３５の内、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｊそれぞれに球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｊが存在している（図１９および図２２等参照）。より具体的には、屈折部３５Ｅの頂部３５Ｔに球体５Ｅが存在している。また、屈折部３５Ｆの一方端３５ＡＥに球体５Ｆが存在している。また、屈折部３５Ｊの他方端３５ＢＥに球体５Ｊが存在している。そして、他の球体５Ｇ、５Ｈ、５Ｉは、それぞれ、穴３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉに収容されつつ、縮小面３６により抑えられて保持されている。なお、実施例２の駆動力伝達装置１でも、凹面７と凸面１３とは接触していない。
【００６９】
以上のような構成により、第１、第２回転部２、３は、次のように回転する。
すなわち、第１回転部２がプラス側またはマイナス側に所定の回転角の範囲だけ回転すると、第２回転部も、第１回転部２と同じ側に同じ回転角の範囲だけ回転する。また、第１、第２回転部２、３は、プラス側、マイナス側いずれの側にも３６０°以上回転可能である。さらに、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊと屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊとは、６０°回転するごとに、同様の動作を繰り返す。
【００７０】
そして、溝３５は、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊに関し、例えば、以下に説明する動作を実現するように設けられている。
なお、この動作は、第１、第２回転部２、３の６０°の回転ごとに同様に繰り返されるので、第１、第２回転部２、３が回転角０°から＋６０°まで回転する場合を取り上げて説明する。
【００７１】
回転角０°、つまり、基準状態では、上記のように、屈折部３５Ｅの頂部３５Ｔに球体５Ｅが存在している。また、屈折部３５Ｆの一方端３５ＡＥに球体５Ｆが存在している。また、屈折部３５Ｊの他方端３５ＢＥに球体５Ｊが存在している。そして、他の球体５Ｇ、５Ｈ、５Ｉは、それぞれ、穴３２Ｇ、３２Ｈ、３２Ｉに収容されつつ、縮小面３６により抑えられて保持されている。
【００７２】
このような基準状態から回転角＋６０°まで第１、第２回転部２、３が回転すると、球体５Ｅは、回転軸αの周囲を公転しながら、屈折部３５Ｅにおいて、他方部３５Ｂ内を頂部３５Ｔから他方端３５ＢＥまで移動する。また、球体５Ｆは、回転軸αの周囲を公転しながら、屈折部３５Ｆにおいて、一方部３５Ａ内を一方端３５ＡＥから頂部３５Ｔまで移動する。
【００７３】
さらに、球体５Ｊは、例えば、回転角＋１０°の位置で、屈折部３５Ｊの他方端３５ＢＥから離脱して縮小面３６により保持される状態になる（図２３〜図２６等参照。）。そして、新規に球体５Ｇが、回転角＋６０°の位置で、縮小面３６により保持される状態から、屈折部３５Ｇの一方端３５ＡＥに収容される。
【００７４】
〔実施例２の動作特性〕
実施例２の駆動力伝達装置１の動作特性を、図２７等を用いて説明する。ここで、取り上げる動作特性は、実施例１と同様の圧力角であり、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊごとに、次のように圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪを定義する。
【００７５】
すなわち、球体５Ｅの圧力角θＥは、屈折部３５Ｅの開口縁全体の内、外側の開口縁３５ｅｏと球体５Ｅとの間で駆動力の伝達が行われているときに、外側の開口縁３５ｅｏの法線の方向と球体５Ｅの進行方向（つまり、球体５Ｅの回転軸αを中心軸とする公転の方向）とのなす角度として定義される。また、球体５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊの圧力角θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪに関しても同様に定義される。
【００７６】
以下、実施例２の駆動力伝達装置１の動作の内、第２回転部３に外部から駆動力が入力され、第２回転部３が、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊを介して第１回転部２を回転させる場合、つまり、第２回転部３が入力を担うとともに第１回転部２が出力を担う場合を取り上げて、圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪの変化を説明する。
【００７７】
まず、第２回転体３が外部からの駆動力の入力により回転角０°から＋６０°まで回転する場合を考える。この場合、第１回転部２は、０°から＋６０°まで回転駆動される。このとき、屈折部３５Ｅでは、他方部３５Ｂの外側の開口縁３５ｅｏと球体５Ｅとの間で、駆動力の伝達が行われ、圧力角θＥが発生する。また、屈折部３５Ｊでは、球体５Ｊが他方端３５ＢＥから離脱するまで、他方部３５Ｂの外側の開口縁３５ｅｏと球体５Ｊとの間で、駆動力の伝達が行われ、圧力角θＪが発生する。
【００７８】
なお、第２回転部３が回転角０°から＋６０°まで回転する間、屈折部３５Ｆでは、球体５Ｆが存在するが、外側の開口縁３５ｅｏと球体５Ｆとの間で駆動力の伝達が行われないので、圧力角θＦは発生しない。また、他の球体３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉは、そもそも、溝３５に嵌まっておらず、駆動力の伝達に寄与しないので、圧力角θＧ、θＨ、θＩは発生しない。
【００７９】
より具体的には、圧力角θＥ、θＪは、例えば、次のように推移するように設定されている。すなわち、圧力角θＥは、第２回転体３の回転角０°から＋６０°までの回転に対応して、例えば、９０°から急減し、回転角＋２１°で下側のピークである２２°を示し、その後、緩やかに３４°まで上昇する。また、圧力角θＥは、急減している間、例えば、回転角＋４°において４５°を下回る。
また、圧力角θＪは、回転角が０°から、屈折部３５Ｊにおいて球体５Ｊが他方端３５ＢＥから離脱する＋１０°に到達するまでの間に、例えば、３４°から３８°まで上昇する。
【００８０】
なお、圧力角θＥは、回転角＋６０°に到達後、回転角＋７０°まで上昇を続け、３４°から３８°に到達するが、回転角＋６０°から＋７０°の間は、球体５Ｅが屈折部３５Ｅの他方端３５ＢＥから離脱して縮小面３６により保持される状態に移行する期間である。この期間では、屈折部３５Ｅにおいて、他方部３５Ｂの外側の開口縁３５ｅｏと球体５Ｅとの間で駆動力の伝達が行われるので、圧力角θＥが発生し続ける。
【００８１】
また、上記のように第２回転体３が回転角０°から＋６０°まで回転する間、球体５Ｆは、屈折部３５Ｆにおいて外側の開口縁３５ｅｏとの間で駆動力の伝達を行わないので、圧力角θＦは発生しないが、回転角＋６０°に到達した時点で（つまり、球体５Ｆが屈折部３５Ｆの頂部３５Ｔに到達した時点で）、球体５Ｆに、外側の開口縁３５ｅｏから駆動力が作用し始める。このため、圧力角θＦは、回転角が＋６０°に到達した時点で、９０°になる。
【００８２】
以上のような回転角０°から＋６０°における圧力角θＪ、θＥ、θＦの推移は、回転角＋６０°から＋１２０°における圧力角θＥ、θＦ、θＧの推移、回転角＋１２０°から＋１８０°における圧力角θＦ、θＧ、θＨの推移、回転角＋１８０°から＋２４０°における圧力角θＧ、θＨ、θＩの推移、回転角＋２４０°から＋３００°における圧力角θＨ、θＩ、θＪの推移、および、回転角＋３００°から＋３６０°における圧力角θＩ、θＪ、θＥの推移でも同様であり、また、回転角３６０°以上でも同様に繰り返される。
【００８３】
以上により、実施例２の駆動力伝達装置１において第２回転部３が入力側であり、第１回転部２が出力側である場合、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、以下に定義する強加圧状態となる。すなわち、強加圧状態とは、凹面７と凸面１３との間に保持されるすべての球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊそれぞれの圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪの中に４５°以下となるものが存在する状態、と定義されるものである。
つまり、実施例２の駆動力伝達装置１では、第２回転部３が入力側、第１回転部２が出力側である場合、第１、第２回転部２、３がどの回転角に存在しても、圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪの中に４５°以下となるものが存在している。
【００８４】
より具体的には、第２回転部３が入力側として第２周方向のプラス側に回転駆動されるときには、第１、第２回転部２、３がどの回転角に存在しても、圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪのいずれかが４５°以下になる（図２７参照。）。つまり、第２回転部３が入力側として第２周方向のプラス側に回転駆動されるときには、次の状態のいずれかが成立している。
【００８５】
すなわち、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊが、それぞれ、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊの外側の開口縁３５ｅｏの内、頂部３５Ｔおよび他方部３５Ｂを形成する部分に対して圧力角４５°以下となるように当接している状態の少なくとも１つが成立している。
【００８６】
さらに具体的には、回転角０°から＋６０°の範囲で考えると、回転角０°から４°までは、圧力角Ｊが４５°以下であり、回転角４°から１０°までは、圧力角Ｊ、Ｅが両方とも４５°以下であり、回転角１０°から６０°までは、圧力角Ｅが４５°以下である。そして、回転角＋６０°から＋１２０°の範囲では圧力角Ｅ、Ｆが同様の態様であり、回転角＋１２０°から＋１８０°の範囲では圧力角Ｆ、Ｇが同様の態様であり、回転角＋１８０°から＋２４０°の範囲では圧力角Ｇ、Ｈが同様の態様であり、回転角＋２４０°から＋３００°の範囲では圧力角Ｈ、Ｉが同様の態様であり、回転角＋３００°から＋３６０°の範囲では圧力角Ｉ、Ｊが同様の態様である（図２７参照。）。
【００８７】
また、第２回転部３が第２周方向のマイナス側に回転駆動されるときも、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、強加圧状態となるが、第２回転部３が第２周方向のマイナス側に回転駆動される場合については、説明を省略する。さらに、第１回転部２が入力側、かつ、第２回転部３が出力側である場合でも、第１回転部２が第１周方向のプラス側、マイナス側いずれの側に回転駆動されても、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、強加圧状態となるが、第１回転部２が入力側、かつ、第２回転部３が出力側である場合である場合については、説明を省略する。
【００８８】
〔実施例２の作用効果〕
実施例２の駆動力伝達装置１によれば、第１回転部２の穴３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ、３２Ｈ、３２Ｉ、３２Ｊ、および、第２回転部３の溝３５は、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、強加圧状態となるように設けられている。すなわち、第１、第２回転部２、３の全回転範囲において、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊそれぞれの圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪの中に４５°以下となるものが存在する。これにより、第１、第２回転部２、３はそれぞれ第１、第２周方向に確実に駆動力が作用して回転することができる。
【００８９】
例えば、第２回転部３が入力側であって第２周方向のプラス側に回転駆動される場合、上記のように、回転角１０°から６０°までは、圧力角Ｅが４５°以下である。つまり、球体５Ｅが、屈折部３５Ｅの外側の開口縁３５ｅｏの内、頂部３５Ｔおよび他方部３５Ｂを形成する部分に対して圧力角θＥが４５°以下となるように当接している。これにより、回転角１０°から６０°の間、屈折部３５Ｅの外側の開口縁３５ｅｏから球体３５Ｅに対して、第１周方向に作用する分力を確実に発生させることができる。
【００９０】
同様に、他の回転角の範囲でも、圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪの中の少なくとも１つが４５°以下となっており、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊの少なくとも１つに対して第１周方向に作用する分力を確実に発生させることができる。
このため、第１回転部２を、出力側として第１周方向に確実に回転させることができる。
【００９１】
さらに、回転角１０°から６０°の範囲で考えた場合、圧力角θＥが４５°以下であることから、球体３５Ｅに対して第１周方向に作用する分力を、第１軸方向に作用する分力や、第１軸方向および第１周方向に垂直な径方向に作用する分力よりも強くすることができる。
【００９２】
同様に、他の回転角の範囲でも、圧力角θＥ、θＦ、θＧ、θＨ、θＩ、θＪの中の少なくとも１つが４５°以下であることから、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊの少なくとも１つに対して第１周方向に作用する分力を、第１軸方向および径方向に作用する分力よりも強くすることができる。
このため、より効率的に、駆動力を第１、第２回転部２、３の回転に利用することができる。
【００９３】
また、実施例２の駆動力伝達装置１によれば、第２回転部３において溝３５を構成する屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊが第２周方向に連続して回転軸βを包囲する周を形成する。
これにより、第１、第２回転部２、３を、回転角３６０°を超えて同じ方向に回転させ続けることができる。
【００９４】
さらに、実施例２の駆動力伝達装置１によれば、凸面１３の内、第２軸方向に関して所定の位置よりも一方側の領域は、溝３５の深さだけ縮小する縮小面３６を形成している。また、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊは、第２軸方向に関して所定の位置よりも他方側に設けられている。そして、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊそれぞれの一方端３５ＡＥ、他方端３５ＢＥは縮小面３６に接続している。
これにより、溝３５に関し、球体５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊと第２回転部３との間の駆動力の伝達に関わらない部分を設ける必要がなくなるので、製造コストを下げることができる。
【００９５】
〔変形例〕
本願発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例１の駆動力伝達装置１によれば、３つの穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃおよび２本の溝２９、３０が設けられており、実施例２の駆動力伝達装置１によれば、６つの穴３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ、３２Ｈ、３２Ｉ、３２Ｊおよび１本の溝３５が設けられていたが、穴や溝の数は、このような態様に限定されない。すなわち、穴を４つまたは５つ設けてもよく、６つよりも多く設けてもよい。また、溝を３本以上設けてもよい。
【００９６】
また、実施例１の駆動力伝達装置１によれば、溝２９、３０それぞれが１つの屈折部を有し、実施例２の駆動力伝達装置１によれば、溝３５が６つの屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊを有していたが、１つの溝が有する屈折部の数は、このような態様に限定されない。すなわち、１つの溝が屈折部を、２〜５つ有してもよく、６つよりも多く有してもよい。
【００９７】
また、実施例２の駆動力伝達装置１によれば、凸面１３の内、第２軸方向に関して所定の位置よりも一方側の領域は縮小面３６を形成していたが、縮小面３６を形成しない態様にしてもよい。例えば、図２８〜図３０に示すように、縮小面３６を形成せず、屈折部３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊそれぞれの一方部３５Ａ、他方部３５Ｂを延長し、異なる屈折部同士で一方部３５Ａと他方部３５Ｂとを交差させてもよい。
【００９８】
さらに、実施例１、２の駆動力伝達装置１によれば、凹面７および凸面１３は、両方とも球面状に設けられていたが、凹面７および凸面１３の形状はこのような態様に限定されない。すなわち、凹面７と凸面１３とが接触することなく、球体の溝および穴における接触により第１、第２回転部２、３が回転することができれば、上記の効果を得ることができる。このため、例えば、凹面７および凸面１３を、円錐面、多面体の外側面など、球面以外の形状として設けてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１  駆動力伝達装置  ２  第１回転部  ３  第２回転部  ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊ  球体  ７  凹面  １３  凸面  ２９、３０、３５  溝  ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ、３２Ｈ、３２Ｉ、３２Ｊ  穴  ３５Ｅ、３５Ｆ、３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｉ、３５Ｊ  屈折部  ２９Ｔ、３０Ｔ、３５Ｔ  頂部  ２９Ａ、３０Ａ、３５Ａ  一方部（辺部）  ２９Ｂ、３０Ｂ、３５Ｂ  他方部（辺部）  ２９ｅｏ、３０ｅｏ、３５ｅｏ  外側の開口縁
【要約】
【課題】入力側の回転軸と出力側の回転軸とが非平行である駆動力伝達装置のバックラッシを改善する。
【解決手段】駆動力伝達装置１は、次の第１、第２回転部２、３および、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃを備える。まず、第１回転部２は、駆動力の入出力の一方を担うとともに凹面７を有し、第２回転部３は、駆動力の入出力の他方を担うとともに凹面７に嵌まる凸面１３を有する。また、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、凹面７と凸面１３との間に保持される。また、凹面７には、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃそれぞれが個別に収容される穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが設けられ、凸面１３には、球体５Ａ、５Ｂ、５Ｃそれぞれの穴３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃから突き出た部分が収容される溝２９、３０が設けられている。
【選択図】図３【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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