(57)【要約】【課題】高トルクを発生させること。【解決手段】回転子と、当該回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部と、回転子と接触部との間を回転力伝達状態として伝達部を一定距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を所定位置に復帰させる駆動部と、を備え、回転子の一部は、回転子の回転に関する情報を検出する検出部の一部を兼ねている。【選択図】図１
2012010516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
前記回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部と、
前記回転子と前記伝達部との間を回転力伝達状態として前記伝達部を一定距離移動させると共に前記回転力伝達状態を解消した状態で前記伝達部を所定位置に復帰させる駆動部と、
を備え、
前記回転子の一部は、前記回転子の回転に関する情報を検出する検出部の一部を兼ねている
モータ装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記回転子の回転に伴って移動するパターンを有し、
前記パターンは、前記回転子に設けられている
請求項１に記載のモータ装置。
【請求項３】
前記パターンは、前記回転子の回転方向に沿って形成されている
請求項２に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記パターンは、前記外周に設けられている
請求項２又は請求項３に記載のモータ装置。
【請求項５】
前記パターンは、前記回転子の端面に設けられている
請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項６】
前記回転子は、前記外周に周方向に沿って形成された鍔部を有し、
前記パターンは、前記鍔部に設けられている
請求項２から請求項５のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項７】
前記回転子は、前記伝達部を冷却する冷却機構を有し、
前記鍔部は、前記冷却機構を兼ねている
請求項６に記載のモータ装置。
【請求項８】
前記回転子は、前記外周に形成され前記伝達部を案内する突出部を有し、
前記パターンは、前記突出部に設けられている
請求項２から請求項７のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項９】
前記伝達部は、前記回転子の回転軸方向に間隔を空けて複数掛けられており、
前記パターンは、複数の前記伝達部の間に配置されている
請求項２から請求項８のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記回転子の回転に伴って移動するパターンが形成された円板部材を有し、
前記円板部材は、前記回転子に配置されている
請求項１に記載のモータ装置。
【請求項１１】
前記検出部は、前記パターンをカバーするカバー部を有する
請求項２から請求項１０のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１２】
前記カバー部は、前記回転子の一部として形成されている
請求項１１に記載のモータ装置。
【請求項１３】
前記検出部は、前記パターンを検出するパターン検出器を有し、
前記パターン検出器は、前記パターンとの間に隙間を空けて配置されている
請求項２から請求項１２のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１４】
回転子と該回転子に掛けられた伝達部との間を回転力伝達状態として前記伝達部を一定距離移動させることと、
前記回転力伝達状態を解消した状態で前記伝達部を所定位置に復帰させることと、
前記回転子の回転に関する情報を検出する検出部の一部を兼ねた前記回転子の一部を用いて、前記回転子の回転に関する情報を検出することと
を含むことを特徴とする回転子の駆動方法。
【請求項１５】
回転軸部材と、
前記回転軸部材を回転させるモータ装置と
を備え、
前記モータ装置として、請求項１から請求項１３のうちいずれか一項に記載のモータ装置が用いられている
ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置、回転子の駆動方法及びロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば旋回系機械を駆動させるアクチュエータとして、モータ装置が用いられている。このようなモータ装置として、例えば電動モータや超音波モータなど、高トルクを発生させることが可能なモータ装置が広く知られている。近年では、ヒューマノイドロボットの関節部分など、より精密な部分を駆動させるモータ装置が求められており、電動モータや超音波モータなどの既存のモータにおいても小型化、トルクの制御性等、細密で高精度な駆動を行うことができる構成が求められている。
【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、電動モータや超音波モータにおいては、高トルクを発生させるためには減速機を取り付ける必要があるため、小型化には限界がある。また、超音波モータにおいては、トルクの制御が困難である。
【０００５】
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モータ装置、回転子の駆動方法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】
【０００６】
本発明の第一の態様に従えば、回転子と、当該回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部と、回転子と接触部との間を回転力伝達状態として伝達部を一定距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を所定位置に復帰させる駆動部と、を備え、回転子の一部は、回転子の回転に関する情報を検出する検出部の一部を兼ねているモータ装置が提供される。
【０００７】
本発明の第二の態様に従えば、回転軸部材と、当該回転軸部材を回転させるモータ装置とを備え、モータ装置として、本発明の態様に従うモータ装置が用いられているロボット装置が提供される。
【０００８】
本発明の第三の態様に従えば、回転子と該回転子に掛けられた伝達部との間を回転力伝達状態として伝達部を一定距離移動させることと、回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を所定位置に復帰させることと、回転子の回転に関する情報を検出する検出部の一部を兼ねた回転子の一部を用いて、回転子の回転に関する情報を検出することとを含む回転子の駆動方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高トルクを発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るモータ装置の構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態に係るモータ装置の一部の構成を示す断面図。
【図３】本実施形態に係るモータ装置の一部の構成を示す断面図。
【図４】本実施形態に係るモータ装置の一部の構成を示す図。
【図５】本実施形態に係るモータ装置の特性を示すグラフ。
【図６】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図７】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図８】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図９】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１０】本発明の第二実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１１】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１２】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１３】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１４】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１５】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１６】本発明の第四実施形態に係るロボットハンドの構成を示す模式図。
【図１７】本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。
【図１８】本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。
【図１９】本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。
【図２０】本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。
【図２１】本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。
【図２２】本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第一実施形態］  
以下、図面に基づき、本発明の第一実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ´断面に沿った構成を示す図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ´断面に沿った構成を示す図である。図１〜図３に示すように、モータ装置ＭＴＲは、ベース部ＢＳと、回転子ＳＦと、駆動部ＡＣと、伝達部材ＢＴと、検出部ＤＴと、制御部ＣＯＮＴとを有している。
【００１２】
ベース部ＢＳは、例えば、ステンレス等の材料を用いて板状に形成された部分であり、回転子ＳＦ、伝達部材ＢＴ、駆動部ＡＣ及び制御部ＣＯＮＴを支持する。回転子ＳＦは、回転子ＳＦは、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属材料を用いて円柱状に形成されており、中心軸Ｃを回転軸として回転するようになっている。回転子ＳＦは、例えば不図示のベアリング装置などによって回転可能に支持されている。当該ベアリング装置は、例えばベース部ＢＳなどに支持されている。また、例えば、制御部ＣＯＮＴは、ベース部ＢＳではなく、別の部材に支持されてもよい。
【００１３】
回転子ＳＦは、ベルト掛部１１及び鍔部１２を有している。ベルト掛部１１は、回転子ＳＦの中心軸Ｃの延在方向（Ｚ方向）に等しい径となるように形成されている。鍔部１２は、ベルト掛部１１の例えば−Ｚ側の端部に設けられており、ベルト掛部１１よりも径が大きくなるように円盤状に形成されている。ベルト掛部１１と鍔部１２とは、例えば一部材として形成されている。このため、ベルト掛部１１と鍔部１２とは一体的に回転するようになっている。また、ベルト掛部１１及び鍔部１２は、金属材料を用いて形成されているため、高い耐振動性、耐衝撃性を有している。
【００１４】
以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。回転子ＳＦの円筒軸方向をＺ軸方向とし、当該Ｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向とする。なお、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向については、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の正方向（矢印の方向）に見たときの反時計回りの方向を正方向とし、時計回りの方向を負方向とする。
【００１５】
駆動部ＡＣは、例えば、第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２を有している。第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２は、例えば共にベース部ＢＳに設けられている。ベース部ＢＳには、接続部１４１及び１４２と、接続部２４１及び２４２とが設けられている。第一駆動部ＡＣ１は、駆動素子１３１及び１３２を有している。駆動素子１３１は接続部１４１に取り付けられており、駆動素子１３２は接続部１４２に取り付けられている。
【００１６】
駆動素子１３１及び１３２としては、例えばピエゾ素子などの電気機械変換素子が用いられている。駆動素子１３１及び１３２は、電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、Ｘ方向に伸縮する構成である。制御部ＣＯＮＴは第一駆動部ＡＣ１の各駆動素子１３１及び１３２に接続されており、当該駆動素子１３１及び１３２に対して制御信号を供給可能になっている。
【００１７】
第二駆動部ＡＣ２は、駆動素子２３１及び２３２を有している。駆動素子２３１は接続部２４１に取り付けられており、駆動素子１３２は接続部１４２に取り付けられている。駆動素子２３１及び２３２としては、例えば上記の駆動素子１３１及び１３２と同様、ピエゾ素子などの電気機械変換素子が用いられている。駆動素子２３１及び２３２は、電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、Ｘ方向に伸縮する構成である。制御部ＣＯＮＴは第二駆動部ＡＣ２の各駆動素子２３１及び２３２に接続されており、当該駆動素子２３１及び２３２に対して制御信号を供給可能になっている。
【００１８】
駆動素子１３１及び１３２は、接続部１４１及び１４２によって＋Ｘ側の位置が固定されている。このため、駆動素子１３１及び１３２は、Ｘ方向に伸縮した場合、当該伸縮に伴って−Ｘ側の端部のＸ方向における位置が変化することになる。同様に、駆動素子２３１及び２３２は、接続部２４１及び２４２によって＋Ｘ側の位置が固定されている。このため、駆動素子２３１及び２３２は、当該伸縮に伴って−Ｘ側の端部のＸ方向における位置が変化することになる。
【００１９】
伝達部材ＢＴは、例えば、第一駆動部ＡＣ１に接続される第一伝達部材ＢＴ１と、第二駆動部ＡＣ２に接続される第二伝達部材ＢＴ２とを有している。第一伝達部材ＢＴ１は、第一端部１２１、第二端部１２２及びベルト部１２３を有している。第一端部１２１は、駆動素子１３１の−Ｘ側の端部に接続されている。第二端部１２２は、駆動素子１３２の−Ｘ側の端部に接続されている。
【００２０】
第一端部１２１及び第二端部１２２は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｆ（図２参照）を挟んで配置されている。本実施形態では、回転子ＳＦの＋Ｘ側端部を基準位置Ｆとした場合を例に挙げて説明する。ベルト部１２３は、回転子ＳＦのベルト掛部１１に掛けられるようになっている。
【００２１】
第二伝達部材ＢＴ２は、第一端部２２１、第二端部２２２及びベルト部２２３を有している。第一端部２２１は、駆動素子２３１の−Ｘ側の端部に接続されている。第二端部２２２は、駆動素子２３２の−Ｘ側の端部に接続されている。第一端部２２１及び第二端部２２２は、第一伝達部材ＢＴ１と同様、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｆ（図２参照）を挟んで配置されている。本実施形態では、回転子ＳＦの＋Ｘ側端部を基準位置Ｆとした場合を例に挙げて説明する。ベルト部２２３は、回転子ＳＦのベルト掛部１１に掛けられるようになっている。ベルト部１２３とベルト部２２３とは、例えば平行に配置されている。
【００２２】
第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１及び１３２が縮むと、第一端部１２１及び第二端部１２２が＋Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部１２３が回転子ＳＦに巻きつき、当該ベルト部１２３に張力が加わる。駆動素子１３１及び１３２が伸びると、第一端部１２１及び第二端部１２２が−Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部１２３が回転子ＳＦから離れて弛緩する。
【００２３】
また、第二駆動部ＡＣ２についても同様に、駆動素子２３１及び２３２が縮むと、第一端部２２１及び第二端部２２２が＋Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部２２３が回転子ＳＦに巻きつき、当該ベルト部２２３に張力が加わる。駆動素子２３１及び２３２が伸びると、第一端部２２１及び第二端部２２２が−Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部２２３が回転子ＳＦから離れて弛緩する。
【００２４】
検出部ＤＴは、回転子ＳＦの回転数や回転角度、回転速度などの回転に関する情報（回転関連情報）を検出する。例えば図１などに示すように、検出部ＤＴは、光反射パターンＥＰ及び光センサＳＲを有している。光反射パターンＥＰは、鍔部１２の−Ｚ側の端面１２ａに形成されている。光センサＳＲは、回転子ＳＦの当該端面１２ａに対向して配置されている。光センサＳＲは、不図示の支持部によって支持されている。このように、本実施形態では、回転子ＳＦの一部である光反射パターンＥＰが検出部ＤＴの一部を兼ねている構成となっている。
【００２５】
図４は、鍔部１２を拡大して示す断面図である。  
図４に示すように、光反射パターンＥＰは、例えば端面１２ａの径方向に長手を有するスリット状の光反射部１０を複数有している。複数の光反射部１０は、端面１２ａの周縁部に沿って放射線状に配置されている（図１参照）。光反射部１０は、例えば光を反射する材料（例えば、アルミニウム等）によって薄膜状に形成されている。また、端面１２ａのうち光反射部１０から外れた領域は、例えば光を吸収する材料（例えば、ブラックニッケルなど）によって覆われている。
【００２６】
光センサＳＲは、固定スリット１３と、受光素子１４と、波形整形回路１５と、発光素子１６とを有している。発光素子１６は、光反射パターンＥＰに向けて検出光Ｌを射出する。発光素子１６としては、例えばＬＥＤやレーザーダイオードなどが用いられる。固定スリット１３は、格子状に形成された遮光パターンである。受光素子１４は、検出光Ｌを受光して電気信号を生成する。受光素子１４としては、例えばフォトダイオード等が用いられる。波形整形回路１５は、受光素子１４で生成された電気信号をパルス信号に変換し、当該パルス信号を制御部ＣＯＮＴに送信する。
【００２７】
検出部ＤＴは、発光素子１６から射出された検出光Ｌが光反射パターンＥＰに照射され、光反射部１０によって反射された後、固定スリット１３を通過し、受光素子１４において受光される構成となっている。回転子ＳＦの回転により、光反射部１０による反射光の光量が変化する。検出部ＤＴでは、当該反射光の光量の変化が、回転子ＳＦの回転に関する情報として、受光素子１４に検出される。
【００２８】
光センサＳＲでは、受光素子１４において受光量に応じた出力の電気信号が生成され、波形整形回路１５においてパルス信号に変換された後、制御部ＣＯＮＴに送信されるようになっている。制御部ＣＯＮＴは、当該パルス信号に基づいて回転子ＳＦの回転を制御する。
【００２９】
次に、モータ装置ＭＴＲの動作を説明する。  
本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲにおいて、回転子ＳＦにトルクを作用させる原理を説明する。回転子ＳＦを駆動させる際には、回転子ＳＦに巻き掛けられた伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の少なくとも一方）に有効張力を生じさせ、当該有効張力によって回転子ＳＦにトルクを伝達する。以下、駆動部ＡＣとして第一駆動部ＡＣ１を代表させ、伝達部材ＢＴとして第一伝達部材ＢＴ１を代表させて説明する。以下の説明は、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２についても適用可能である。
【００３０】
オイラーの摩擦ベルト理論により、回転子ＳＦに巻き掛けられた第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力（Ｔ１）及び第二端部１２２側の張力（Ｔ２）が下記［数１］を満たすとき、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間で摩擦力が生じ、第一伝達部材ＢＴ１が回転子ＳＦに対して滑りを生じることの無い状態（回転力伝達状態）で回転子ＳＦと共に移動する。この移動により、回転子ＳＦにトルクが伝達される。ただし、［数１］において、μは第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間の見かけ上の摩擦係数であり、θは第一伝達部材ＢＴ１の有効巻き付き角である。
【００３１】
【数１】
2012010516.tif 000003
【００３２】
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。
【００３３】
【数２】
2012010516.tif 000004
【００３４】
上記［数２］より、回転子ＳＦに伝達されるトルクは第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１の張力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、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間の摩擦係数μ及び第一伝達部材ＢＴ１の有効巻き付き角θにそれぞれ依存する。図５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。
【００３５】
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、駆動素子１３１による張力Ｔ１の８０％以上の力が回転子ＳＦ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、例えば第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦ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。
【００３６】
このように、トルクの大きさは駆動素子１３１の張力Ｔ１によって一意に決定されることになり、例えば第一伝達部材ＢＴ１の移動距離などには無関係であることがわかる。したがって、例えば駆動素子１３１及び駆動素子１３２に用いられるピエゾ素子などは、数ミリ程度の小型素子であっても、数百ニュートン以上の力を出すことができるので非常に大きな回転力を付与することができる。
【００３７】
このような原理に基づいて、制御部ＣＯＮＴは、図６に示すように、まず、第一端部１２１及び第二端部１２２がそれぞれ＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側には張力Ｔ１が発生し、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２側には張力Ｔ２が発生する。したがって、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力（Ｔ１−Ｔ２）が発生する。
【００３８】
制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を発生させた状態を保持しつつ、図７に示すように、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が−Ｘ方向に移動するように、かつ、第二端部１２２が＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる（駆動動作）。この動作において、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１の移動距離と第二端部１２２の移動距離とを等しくさせる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生した状態で第一伝達部材ＢＴ１が移動し、当該移動と共に回転子ＳＦが＋θＺ方向に回転する。
【００３９】
制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１及び第二端部１２２を上記第一距離だけ移動させた後、図８に示すように、第一端部１２１が移動しないように、かつ、第二端部１２２が駆動の開始位置へ戻るように、駆動素子１３２だけを変形させる。この動作により、第二端部１２２が−Ｘ方向へ移動し、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだ状態になる。つまり、第一伝達部材ＢＴ１に付加されていた有効張力が解除された状態になる。この状態においては、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力は発生せず、回転子ＳＦは慣性によって回転し続けることになる。
【００４０】
制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けを緩ませた後、図９に示すように、第一端部１２１が駆動の開始位置へ戻るように駆動素子１３１を変形させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだまま、すなわち、有効張力が発生しないまま、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が駆動の開始位置へ戻っていく（復帰動作）。
【００４１】
第一端部１２１が駆動開始位置に戻される直前になったら、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３１を変形させて第一端部１２１を＋Ｘ方向に移動させる。この動作により、第一端部１２１が駆動開始位置に戻されるのとほぼ同時に、第一端部１２１側に張力Ｔ１が発生し、第二端部１２２側に張力Ｔ２が発生する。これにより、駆動開始時に第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を付加させた状態（図６の状態）と同様の状態となる。
【００４２】
第一伝達部材ＢＴ１に有効張力が付加された後、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１を変形させ、第二端部１２２が＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３２を変形させる（駆動動作）。このとき、第一端部１２１の移動距離と第二端部１２２の移動距離とを等しくさせる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生した状態で第一伝達部材ＢＴ１が移動し、当該移動と共に回転子ＳＦがθ方向に回転する。
【００４３】
この後、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１に付加されていた有効張力を再度解除させる。制御部ＣＯＮＴは、有効張力を解除させた後、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１及び第二端部１２２が開始位置に戻るように移動させる（復帰動作）。このように制御部ＣＯＮＴが上記駆動動作と復帰動作とを第一駆動部ＡＣ１に繰り返し行わせることにより、回転子ＳＦが＋θＺ方向に回転し続けることになる。
【００４４】
なお、制御部ＣＯＮＴが駆動素子１３１の動作と駆動素子１３２の動作とを入れ替えて行わせると、回転子ＳＦは上記とは逆方向（−θＺ方向）に回転する。また、上記の説明は、第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１を用いたステップについてのものであるが、例えば制御部ＣＯＮＴは、第二駆動部ＡＣ２に対しても同様にして駆動動作及び復帰動作を行わせることにより、回転子ＳＦを＋θＺ方向及び−θＺ方向にそれぞれ回転させることができる。図６〜図９には、上記の第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１の各部に対応する第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２の各部の構成を、括弧内の符号によって示している。
【００４５】
第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２の両方を用いて駆動する態様の例として、例えば、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態が解除されている間（図８及び図９に示す状態）に、第二伝達部材ＢＴ２と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とし、第二駆動部ＡＣ２を用いて回転子ＳＦを回転させるように駆動する態様が挙げられる。このように第一駆動部ＡＣ１と第二駆動部ＡＣ２とで交互に駆動を行った場合、張力の振動幅が小さく抑えられることになり、安定した回転調整を行うことが可能である。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２）が回転子ＳＦの少なくとも一部に掛けられた状態で駆動部ＡＣ（第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２）に駆動動作及び復帰動作を行わせることとしたので、オイラーの摩擦ベルト理論により、伝達部材ＢＴに付加する一方の張力によってトルクが一意に決定されることになる。したがって、小型の駆動部ＡＣであっても高いトルクを回転子ＳＦに付加させることが可能となる。これにより、高トルクを発生させることができる小型のモータ装置ＭＴＲを得ることができる。また、小型の駆動部ＡＣであっても高効率で回転子ＳＦを回転させることが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、回転子ＳＦの一部である光反射パターンＥＰが検出部ＤＴの一部を兼ねているため、その分、部品点数を減少させることができる。このため、各部の配置スペースを節約することができる。また、検出部ＤＴの検出結果に応じて回転が制御されるため位置決めの精度を高めることができる。これにより、高精度かつ小型のモータ装置ＭＴＲを提供することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、光反射パターンＥＰが形成された鍔部１２がベルト掛部１１と一部材で形成され、しかも金属材料によって形成されているため、例えば当該鍔部１２をガラス基板などを用いて形成する場合に比べて、耐振動性、耐衝撃性が高められることになる。これにより、幅広い用途に適用可能なモータ装置ＭＴＲを提供することができる。
【００４９】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態を説明する。  
本実施形態では、モータ装置ＭＴＲの駆動動作の際、伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２）の弾性変形を利用する点で、第一実施形態とは異なっている。したがって、モータ装置ＭＴＲの構成については、モータ装置ＭＴＲの伝達部材ＢＴが弾性変形可能になっている点以外は、第一実施形態と同一の構成を用いることができる。以下、駆動部ＡＣとして第一駆動部ＡＣ１を代表させると共に、伝達部材ＢＴとして第一伝達部材ＢＴ１を代表させて説明する。以下の説明は、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２についても適用可能である。
【００５０】
本実施形態では、第一伝達部材ＢＴ１のばね定数をｋとする。ここで、オイラーの摩擦ベルト理論により、回転子ＳＦの保持力ＴＣを下記［数３］のように設定する。この保持力ＴＣとは、静止している回転子ＳＦを動き出させるために必要な力である。また、第一端部１２１側の目標張力をＴ１ｅ、第二端部１２２側の目標張力をＴ２ｅ、目標有効張力をＴｇｏａｌとすると、以下の［数４］及び［数５］を満たす。
【００５１】
【数３】
2012010516.tif 000005
【００５２】
【数４】
2012010516.tif 000006
【００５３】
【数５】
2012010516.tif 000007
【００５４】
以下、図１０〜図１５に基づいて、回転子ＳＦの駆動動作を中心に説明する。図１０〜図１５には、第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１の各部に対応する第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２の各部の構成を、括弧内の符号によって示している。本実施形態では、説明をわかりやすくするため、モータ装置の構成を模式的に示している。
【００５５】
以下の説明においては、第一伝達部材ＢＴ１に張力が付加されることなく当該第一伝達部材ＢＴ１が回転子ＳＦに１回転巻き掛けられた状態となるような第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１及び第二端部１２２のそれぞれの位置を原点位置０とする。したがって、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１及び第二端部１２２が共に原点位置０に配置されている状態においては、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力は発生しない。
【００５６】
＜駆動動作＞  
まず、制御部ＣＯＮＴは、図１０に示すように、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が原点位置０からＸ１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動するように駆動素子１３１を変形させる。また、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２が原点位置０からＸ２だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動するように駆動素子１３２を変形させる。この状態を駆動動作の初期状態とする。このとき、Ｘ１及びＸ２については、下記［数６］を満たす。
【００５７】
【数６】
2012010516.tif 000008
【００５８】
この状態から、図１１に示すように、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３１を変形させて、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力Ｔ１が目標張力Ｔ１ｅとなるように第一端部１２１をΔＸ１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動させる。また、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３２を変形させて、第二端部１２２側の張力Ｔ２が目標張力Ｔ２ｅとなるように第二端部１２２をΔＸ２だけ−Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳから遠ざかる方向）に移動させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１から回転子ＳＦにトルクが伝達される。このとき、ΔＸ１とΔＸ２との間には、［数７］の関係が成立する。
【００５９】
【数７】
2012010516.tif 000009
【００６０】
第一伝達部材ＢＴ１から回転子ＳＦにトルクが伝達されると、回転子ＳＦが回転し、第一伝達部材ＢＴ１の弾性変形が初期状態と同一の状態になる。図１２に示すように、このため第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力Ｔ１と第二端部１２２側の張力Ｔ２とが保持力ＴＣとなってつり合う。このとき有効張力については、Ｔｇｏａｌからゼロへと近似的に線形に変化するため、第一伝達部材ＢＴ１に付加されている実効的な有効張力は、Ｔｇｏａｌ／２となる。また、伝達部材ＢＴによって回転子ＳＦに伝達するトルクはゼロになる。
【００６１】
＜復帰動作＞  
次に、図１３に示すように、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１が原点位置０まで移動すると共に第二端部１２２が原点位置０よりも−Ｘ側（例えば、ベース部ＢＳから遠ざかる方向）へ移動するように、駆動素子１３１と駆動素子１３２とを同時に変形させる。駆動素子１３１と駆動素子１３２とを例えば同時に等しい変形量で変形させることにより、第一伝達部材ＢＴ１が２ΔＸ１だけ緩むこととなる。この結果、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に隙間が生じる。回転子ＳＦは、第一伝達部材ＢＴ１によって摩擦力を受けることなく、慣性回転している状態となる。
【００６２】
第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に隙間が生じている間に、図１４に示すように、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１を移動させること無く第二端部１２２のみが原点位置０に戻るように駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一端部１２１及び第二端部１２２が共に原点位置０に戻ることになる。この状態においても、回転子ＳＦは第一伝達部材ＢＴ１によって摩擦力を受けることなく、慣性回転している状態となる。このように、復帰動作では、回転子ＳＦに摩擦力による抵抗を与えることなく、当該回転子ＳＦを回転させた状態で第一端部１２１及び第二端部１２２を原点位置０まで移動させる。
【００６３】
＜駆動動作（慣性回転状態）＞
制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦに設けられた検出器により、回転子ＳＦの外周速度ｖを検出する。制御部ＣＯＮＴは、検出結果に基づき、第一端部１２１及び第二端部１２２の移動距離を決定する。回転子ＳＦが静止している状態の上記駆動動作では、第一端部１２１の初期位置をＸ１、第二端部１２２の初期位置をＸ２（＝Ｘ１）とした。回転子ＳＦが慣性回転している状態で、上記同様の目標有効張力を第一伝達部材ＢＴ１に付加するには、回転子ＳＦの静止状態と同一の環境が必要である。すなわち、回転子ＳＦの外周と第一伝達部材ＢＴ１との相対速度をゼロにする必要がある。このため、第一端部１２１の初期位置及び第二端部１２２の初期位置を決定するに当たり、回転子ＳＦの外周の所定時間当たりの移動距離を考慮する必要がある。一例として、第一端部１２１の初期位置をＸ１＋ｖΔｔ、第二端部１２２の初期位置をＸ２−ｖΔｔとして設定する。ここで、Δｔとしては、例えば制御部ＣＯＮＴのサンプリングタイムなどが挙げられる。
【００６４】
この状態から、図１５に示すように、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３１を変形させて、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力Ｔ１が目標張力Ｔ１ｅとなるように第一端部１２１をΔＸ１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動させる。また、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３２を変形させて、第二端部１２２側の張力Ｔ２が目標張力Ｔ２ｅとなるように第二端部１２２をΔＸ２だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１から回転子ＳＦにトルクが伝達される。このときの第一端部１２１は原点位置０に対してＸ１＋ｖΔｔ＋ΔＸ１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）へ移動した状態となる。また、このときの第二端部１２２は原点位置に対してＸ２−ｖΔｔ−ΔＸ１だけ−Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳから遠ざかる方向）へ移動した状態となる。
【００６５】
＜復帰動作＞
この後、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１が原点位置０まで移動すると共に第二端部１２２が原点位置０よりも＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）へ移動するように駆動素子１３１と駆動素子１３２とを同時に変形させ、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に隙間が生じている間に、第一端部１２１を移動させること無く第二端部１２２のみが原点位置０に戻るように駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一端部１２１及び第二端部１２２が共に原点位置０に戻ることになる。復帰動作は、回転子ＳＦの回転速度によらず同一の動作として行うことができる。
【００６６】
以下、駆動動作と復帰動作とを繰り返すことにより、回転子ＳＦをさせることができる。回転子ＳＦが慣性回転状態になっている場合において、上記Ｘ１＋ｖΔｔ＋ΔＸ１の値が駆動素子１３１の最大変形量を超えない限り、駆動動作及び復帰動作を繰り返すことで、回転子ＳＦにトルクを伝達させ続けることができる。
【００６７】
次に、本実施形態の回転子ＳＦの駆動動作におけるトルク制御について説明する。  
本実施形態における実効トルクＮｅは、駆動動作と復帰動作とを１サイクル行うのに要する時間ｔａｌｌ、有効張力の伝達開始から回転子ＳＦが慣性状態になるまでの時間ｔｅ、目標有効張力Ｔｇｏａｌ、回転子ＳＦの半径Ｒに依存する。一例として、下記［数８］によって示される。
【００６８】
【数８】
2012010516.tif 000010
【００６９】
［数８］に示すように、実効トルクＮｅを制御するパラメータとしては、ｔａｌｌ、ｔｅ、Ｔｇｏａｌの３つが挙げられる。駆動動作と復帰動作の１サイクルの時間ｔａｌｌについては回転子ＳＦの駆動制御を行う上で一定に設定される場合があるため、ｔｅ、Ｔｇｏａｌの２つの値を変化させることで実効トルクＮｅの制御を行っても良い。
【００７０】
制御部ＣＯＮＴが駆動素子１３１の動作と駆動素子１３２の動作とを入れ替えて行わせると、回転子ＳＦは上記とは逆方向（＋θＺ方向）に回転する。また、本実施形態の説明は、第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１を用いた駆動であるが、例えば制御部ＣＯＮＴは、第二駆動部ＡＣ２に対しても同様にして駆動動作及び復帰動作を行わせることにより、回転子ＳＦを＋θＺ方向及び−θＺ方向にそれぞれ回転させることができる。図１０〜図１５には、上記の第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１の各部に対応する第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２の各部の構成を、括弧内の符号によって示している。
【００７１】
このように、本実施形態によれば、伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１、第二伝達部材ＢＴ２）の弾性変形を利用し、回転子ＳＦの外周と伝達部材ＢＴとの相対速度をゼロにして伝達部材ＢＴの有効張力を回転子ＳＦに伝達する駆動動作と、第一端部１２１、２２１及び第二端部１２２、２２２を同時に内側へ移動させる復帰動作とを繰り返し行うことにより、回転子ＳＦを加速あるいは減速させながらダイナミックに回転させることができる。また、小型の駆動部ＡＣ（第一駆動部ＡＣ１、第二駆動部ＡＣ２）であっても高効率で回転子ＳＦを回転させることが可能となる。
【００７２】
［第三実施形態］  
次に、本発明の第三実施形態を説明する。  
図１６は、上記実施形態のいずれかに記載のモータ装置ＭＴＲ又はモータ装置ＭＴＲ３を備えるロボット装置ＲＢＴの一部（例、指部分の先端）の構成を示す図である。
【００７３】
図１６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。
【００７４】
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。
【００７５】
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モータ装置ＭＴＲ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。
【００７６】
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。
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。
【００７７】
このように、本実施形態によれば、低速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、例えば減速器を用いることなく直接末節部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が非共振に駆動される構成になっているため、樹脂など軽量な材料で大部分を構成することが可能になる。また、ロボット装置ＲＢＴとしては、産業用に用いられるアームロボットやハンドロボットであってもよく、サービスロボットに用いられるロボットでもよい。
【００７８】
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、上記実施形態では、第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の両方を回転子ＳＦを回転させる方向に駆動させる例を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２を用いて回転子ＳＦの回転を抑制するように駆動させても構わない。
【００７９】
以下、第一実施形態の態様を例に挙げて説明する。制御部ＣＯＮＴは、上記第一実施形態における駆動動作及び復帰動作によって回転子ＳＦがθＺ方向に回転している状態で、例えば第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２のうち少なくとも一方（例えば、以下第一伝達部材ＢＴ１を例に挙げて説明する）の第一端部１２１及び第二端部１２２がそれぞれ＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。
【００８０】
この動作により、第一伝達部材ＢＴ１のベルト部１２３が回転子ＳＦに接触すると共に、ベルト部１２３の第一端部１２１側には張力Ｔ１が発生し、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２側には張力Ｔ２が発生する。したがって、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力（Ｔ１−Ｔ２）が発生する。この状態において、ベルト部１２３と回転子ＳＦとの間には、回転子ＳＦの回転方向とは逆向きに摩擦力が生じている。当該摩擦力により、回転子ＳＦの回転が規制される。
【００８１】
この状態で、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を発生させた状態を保持しつつ、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が＋Ｘ方向に移動するように、かつ、第二端部１２２が−Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。
【００８２】
この動作において、制御部ＣＯＮＴは、例えば第一端部１２１の移動距離と第二端部１２２の移動距離とを等しくさせる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生した状態で第一伝達部材ＢＴ１が回転子ＳＦの回転方向とは逆の方向に移動する。このため、回転子ＳＦの回転は更に規制される。
【００８３】
その後、制御部ＣＯＮＴは、第二端部１２２が移動しないように、かつ、第一端部１２１が開始位置（所定位置）へ戻るように、駆動素子１３１だけを変形させる。この動作により、第一端部１２１が−Ｘ方向へ移動し、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだ状態になる。つまり、第一伝達部材ＢＴ１に付加されていた有効張力が解除された状態になる。この状態においては、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力は発生せず、回転子ＳＦの回転は規制されない。このため、回転子ＳＦは、慣性によって回転し続けることになる。
【００８４】
制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けを緩ませた後、第二端部１２２が駆動の開始位置（所定位置）へ戻るように駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだまま、すなわち、有効張力が発生しないまま、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２が駆動の開始位置（所定位置）へ戻っていく。
【００８５】
第二端部１２２が駆動開始位置に戻される直前になったら、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３２を変形させて第二端部１２２を＋Ｘ方向に移動させる。この動作により、第二端部１２２が駆動開始位置に戻されるのとほぼ同時に、第一端部１２１側に張力Ｔ１が発生し、第二端部１２２側に張力Ｔ２が発生する。これにより、駆動開始時に第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を付加させた状態（図３の状態）と同様の状態となる。この動作を繰り返すことにより、回転子ＳＦの回転を調整する。
【００８６】
また、回転子ＳＦの回転が停止している場合には、制御部ＣＯＮＴは、ベルト部１２３と回転子ＳＦとの間を接触状態にさせ、当該接触状態を維持するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。この場合、回転子ＳＦは、ベルト部１２３との間に働く静摩擦力によって回転が規制された状態となる。回転子ＳＦを回転させる場合、制御部ＣＯＮＴは、接触状態が解消されるように駆動素子１３１、１３２を変形させる。この動作により、回転子ＳＦの回転の規制が解消される。以上の動作について、第一伝達部材ＢＴ１を例に挙げて説明したが、第二伝達部材ＢＴ２を用いる場合であっても、同様の説明が可能である。また、本実施形態においては、上記の動作について、検出部ＤＴによって回転関連情報を検出すると共に、当該回転関連情報に基づいて駆動部ＡＣ（第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２）の動作を制御することができる。
【００８７】
また、上記実施形態では、回転子ＳＦの表面が凹凸の無い構成であったが、これに限られることは無く、例えば当該回転子ＳＦの表面に凹凸を形成した構成であっても構わない。例えば図１７に示すように、回転子ＳＦのベルト掛部１１においてもつば状の突出部６０が形成されている。当該突出部６０は、例えば第一伝達部材ＢＴ１のベルト部１２３及び第二伝達部材ＢＴ２のベルト部２２３が配置されるスペースを空けるように並んで設けられている。回転子ＳＦに掛けられるベルト部１２３、２２３は、突出部６０及び鍔部１２によって位置決めされることになる。
【００８８】
回転子ＳＦとベルト部１２３、２２３との間には摩擦力が発生し、摩擦熱が発生する。この摩擦熱は、モータ装置ＭＴＲのトルクに影響を及ぼしたりする虞がある。これに対して、図１７に示す構成においては、突出部６０がそれぞれつば状に形成されているため、回転子ＳＦの熱が放出しやすい構成となる。この構成では、回転子ＳＦを空冷によって冷却することができるため、冷却機構などを別途設けなくても回転子ＳＦの冷却が可能となる。これにより、モータ装置ＭＴＲの小型化に寄与することとなる。このように、突出部６０は、位置決めガイド機構としての機能を有すると共に、回転子ＳＦを冷却する冷却機構としての機能を併せて有することになる。
【００８９】
また、例えば、上記実施形態においては、回転子ＳＦが中実（中空軸でない構造）である構成としたが、これに限られることは無く、例えば円筒状に形成された回転子など、中空の回転子を用いる場合であっても本発明の適用は可能である。この場合、例えば回転子ＳＦの両端が貫通孔によって中心軸Ｃの方向に貫通されている構成であっても構わない。例えば第三実施形態のように、ロボットアームＡＲＭなどの旋回系機械にモータ装置ＭＴＲを搭載する場合などには、円筒状の回転子ＳＦの内部に配線などを配置させることができる。勿論、ロボットアームＡＲＭにモータ装置ＭＴＲを搭載する場合に限られず、他の場合において回転子ＳＦを中空としても構わない。例えば図１７に示すように、回転子ＳＦの内部に中空部７０が形成されている。このため、回転子ＳＦの冷却効率が向上することになる。
【００９０】
なお、回転子ＳＦを中空に形成する場合には、例えば回転子ＳＦを円筒状に形成するなど、回転子ＳＦの中心軸方向の両端が貫通されている構成にすることもできる。また、例えば回転子ＳＦの中心軸方向の両端が貫通されておらず、いずれか一方のみが開口されている構成にすることもできる。更には、回転子ＳＦの中心軸方向の両端のいずれも塞がれている構成としても構わない。また、回転子ＳＦの内部に適宜仕切りなどを配置しつつ内部を中空にする構成であっても構わない。
【００９１】
また、上記実施形態では、回転子ＳＦのベルト掛部１１と鍔部１２とが一部材で形成された構成としたが、これに限られることは無く、これらが別部材になっている構成であっても構わない。例えば図１８に示すように、回転子ＳＦは、中心軸Ｃの方向に径が均一となるように形成されている。回転子ＳＦの端部には、例えば金属材料によって円板状に形成された鍔部材４００が接着層４０１を用いて取り付けられている。
【００９２】
鍔部材４００は、例えば上記実施形態における鍔部１２とほぼ同一の形状及び径となるように形成されている。鍔部材４００を構成する材料としては、例えば回転子ＳＦを構成する材料と同一の材料であっても構わないし、回転子ＳＦを構成する材料とは異なる金属材料であっても構わない。また、鍔部材４００のうち回転子ＳＦの接着面とは反対側の端面４００ａには、上記実施形態と同様の光反射パターンＥＰが形成されている。このように、鍔部材４００と回転子ＳＦとを別部材として形成して取り付ける構成としたので、回転子ＳＦの製造が容易となる。なお、鍔部材４００の中央部に開口部が形成され、端面４００ａ上の空間と回転子ＳＦの中空部７０とが連通された構成であっても構わない。また、図１８においては、回転子ＳＦが中空（円筒状）に形成された構成としたが、これに限られることは無く、中実の構成であっても構わない。
【００９３】
また、回転子ＳＦの表面に溝部を形成する構成としても構わない。例えば図１９（ａ）に示す構成では、回転子ＳＦの表面に複数の溝部７１が形成されている。各溝部７１は、回転子ＳＦの円周方向に形成されており、回転子ＳＦの中心軸方向に並んで形成されている。溝部７１は、例えば回転子ＳＦのうち第一伝達部材ＢＴ１のベルト部１２３、第二伝達部材ＢＴ２のベルト部２２３が掛けられる部分に形成されている。
【００９４】
また、図１９（ｂ）は、例えば回転子ＳＦを中空に形成した場合において、回転子ＳＦの表面に形成される溝部７１の中に複数の孔部７２を設け、回転子ＳＦの内外が孔部７２によって連通された構成としても構わない。この構成により、摩擦粉を溝部７１から孔部７２に誘導して中空部７０に逃がすことができる。
【００９５】
また、上記実施形態では、光反射パターンＥＰを鍔部１２に設けた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば光反射パターンＥＰをベルト掛部１１に配置させても構わない。図２０示すように、第一伝達部材ＢＴ１と第二伝達部材ＢＴ２とが回転子ＳＦの中心軸Ｃの方向に間隔を空けて掛けられており、光反射パターンＥＰが第一伝達部材ＢＴ１と第二伝達部材ＢＴ２との間に設けられている。
【００９６】
図２０においては、ベルト掛部１１に突出部６０が形成されており、光反射パターンＥＰが当該突出部６０上に配置された構成が示されているが、勿論これに限られることは無い。例えば当該突出部６０から外れた位置に光反射パターンＥＰ設けられた構成であっても構わない。また、突出部６０が設けられない構成の場合であっても、第一伝達部材ＢＴ１と第二伝達部材ＢＴ２との間に光反射パターンＥＰを配置させることができる。なお、検出部ＤＴの光センサＳＲは、当該光反射パターンＥＰに対向するように、例えばベルト掛部１１に向けられて配置されている。
【００９７】
また、上記実施形態では、光反射パターンＥＰが外部に露出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無く、例えば光反射パターンＥＰが露出していない構成であっても構わない。例えば図２１に示すように、鍔部１２の端面１２ａ側には凹部２００が形成されており、端面１２ａが凹部２００の底部となっている。このため、光反射パターンＥＰが凹部２００内に収容された構成となっている。
【００９８】
この構成において、当該凹部２００を塞ぐカバー部材ＣＶが更に設けられている。カバー部材ＣＶは、例えば凹部２００に挿入される挿入部２０１が設けられている。挿入部２０１の端面２０１ａは、光反射パターンＥＰとの間に隙間が空くように形成されている。端面２０１ａには、光センサＳＲが埋め込まれている。光センサＳＲは、光反射パターンＥＰに向けられている。このような構成により、例えば外部から侵入するゴミやオイルミストなどを防ぐことができ、耐環境特性が向上することになる。
【００９９】
また、例えば図２２に示すように、回転子ＳＦに鍔部１２が設けられない構成であって回転子ＳＦのベルト掛部１１の外周面に光反射パターンＥＰを形成された場合であっても、カバー部ＣＶ２によって当該光反射パターンＥＰを覆うことができる。カバー部ＣＶ２は、ベルト掛部１１の外周面を覆う被覆部３００を有している。当該被覆部３００の内面側には、光反射パターンＥＰに向けて突出した突出部３０１が形成されている。当該突出部３０１は、例えば光反射パターンＥＰとの間に隙間が空くように形成されている。突出部３０１の内面側には、光センサＳＲが埋め込まれている。光センサＳＲは、光反射パターンＥＰに向けられている。このような構成であっても、例えば外部から侵入するゴミやオイルミストなどを防ぐことができ、耐環境特性が向上することになる。
【０１００】
また、上記説明においては、光センサＳＲとして検出光の反射光を検出する反射型の光学式検出器を用いたが、これに限られることは無く、他の種類の光学式検出器を用いても構わない。また、光センサＳＲを直接鍔部１２（あるいは円板部材１００）に配置する構成としても構わない。また、光センサＳＲを複数は位置させる構成であっても構わない。この場合、例えば回転子ＳＦの両端に配置させる構成としても構わない。
【０１０１】
また、上記実施形態の構成に加えて、例えば第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の各ベルト部１２３、２２３の張力を検出する張力検出部を設けた構成としても構わない。張力検出部は、例えばベルト部１２３、２２３のうち第一端部１２１及び２２１の近傍などに設けることができる。張力検出部としては、例えば歪みゲージなどを用いることができる。勿論、他の張力検出素子を用いることもできる。張力検出部は、検出信号が例えば制御部ＣＯＮＴにされるようになっている。制御部ＣＯＮＴは、当該検出信号により、例えば第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２を制御する構成である。第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の張力を検出することで、モータ装置ＭＴＲがトルクを発生しているか否かを検出することができる。
【０１０２】
また、例えば、上記各実施形態では、駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴの組を２相設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴの組を１相のみ設けた構成であっても構わない。また、駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴの組を複数相設けた場合であっても、このうち１相のみを駆動させるようにしても構わない。また、駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴの組を３相以上設けるようにしても構わない。駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴを複数相配置する場合、例えば互いに等ピッチにずれた位置に配置させることができる。この場合、駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴを１相毎に順に駆動させるようにすることができる。
【０１０３】
また、上記実施形態では、ベース部ＢＳが正面視で矩形に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の形状であっても構わない。例えば、円形、楕円形としても構わないし、台形、平行四辺形、ひし形、三角形、五角形、六角形など、他の多角形としても構わない。
【０１０４】
また、ベルト部１２３、２２３の形状として、上記実施形態では、帯状に形成されたベルト部１２３、２２３を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば線状や鎖状など、他の形状であっても構わない。
【符号の説明】
【０１０５】
ＭＴＲ、ＭＴＲ３…モータ装置  ＢＳ…ベース部  ＳＦ…回転子  ＡＣ…駆動部  ＢＴ…伝達部材  ＤＴ…検出部  ＥＰ…光反射パターン  ＳＲ…光センサ  ＲＢＴ…ロボット装置  ＡＣＴ…駆動装置  ＡＲＭ…ロボットアーム  ＡＣ１…第一駆動部  ＣＯＮＴ…制御部
【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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