(57)【要約】【課題】高いトルクを発生可能なモータ装置、駆動制御装置、回転子の駆動方法及びロボット装置を提供すること。【解決手段】回転子と、当該回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、当該伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって伝達部と回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、伝達部と回転子との間を回転力伝達状態としたまま伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、回転力伝達状態を解消させて伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を駆動部に行わせる制御部とを備える。【選択図】図３
2013070447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部と
を備えるモータ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記復帰動作を行わせる場合に、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記回転力伝達状態を解消させる
請求項１に記載のモータ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記準備動作を行わせる場合に、前記第一部分が前記回転子の周面に掛けられていない状態で前記第二部分を移動させて少なくとも前記第二部分の一部を前記回転子の周面に掛けられた状態にすることと、少なくとも前記第二部分の一部の移動の後に前記第一部分を移動させて少なくとも前記第一部分の一部を前記回転子の周面に掛けられた状態にすることと、によって前記回転力伝達状態とする
請求項１又は請求項２に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記復帰動作を行わせる場合に、前記第一部分が前記回転子の周面に掛けられた状態で前記第二部分を移動させて少なくとも前記第二部分の一部を前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることと、少なくとも前記第二部分の一部の移動の後に前記第一部分を移動させて少なくとも前記第一部分の一部を前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることと、によって前記回転力伝達状態を解消させる
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項５】
前記伝達部と前記駆動部との組は、複数設けられている、
請求項１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】
前記制御部は、第一組に係る前記駆動部が前記回転動作又は前記復帰動作を行っている間に、第二組に係る前記駆動部に対して前記準備動作を行わせる
請求項５に記載のモータ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記回転子の回転状態に基づいて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項８】
前記第一部分は、前記回転子にトルクを伝達する駆動側であり、
前記第二部分は、前記駆動側に対応して設けられる反駆動側である
請求項１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】
前記制御部は、前記回転子を回転させる回転方向に基づいて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項１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】
前記回転子の前記回転方向を検出する回転方向検出部を備え、
前記制御部は、前記回転方向検出部の検出結果に応じて前記駆動部を制御する
請求項９に記載のモータ装置。
【請求項１１】
前記制御部は、回転時の前記回転子に発生する駆動トルクに応じて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項１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】
前記制御部は、前記回転動作を行わせる場合に、前記第一部分の移動と前記第二部分の移動とを同期させる
請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１３】
前記駆動部は、少なくとも２つの駆動素子を備え、
前記制御部は、少なくとも前記回転動作において、前記少なくとも２つの駆動素子を協働的に駆動させることによって、前記伝達部を介して前記回転子を回転させる
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１４】
前記制御部は、少なくとも前記回転動作において、前記回転子に対する前記伝達部の接触状態を調整することによって、前記回転子を回転させる
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１５】
回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、
前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部と
を備えるモータ装置。
【請求項１６】
回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と
を備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える
駆動制御装置。
【請求項１７】
回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と
を備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、
前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える
駆動制御装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記回転子の回転状態に基づいて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項１６又は請求項１７に記載の駆動制御装置。
【請求項１９】
前記第一部分は、前記回転子にトルクを伝達する駆動側であり、
前記第二部分は、前記駆動側に対応して設けられる反駆動側である
請求項１６から請求項１８のうちいずれか一項に記載の駆動制御装置。
【請求項２０】
前記制御部は、回転時の前記回転子に発生する駆動トルクに応じて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項１６から請求項１９のうちいずれか一項に記載の駆動制御装置。
【請求項２１】
回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、
前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、
前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと
を有する回転子の駆動方法。
【請求項２２】
回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、
前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、
前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと
を有する回転子の駆動方法。
【請求項２３】
前記第一部分は、前記回転子にトルクを伝達する駆動側であり、
前記第二部分は、前記駆動側に対応して設けられる反駆動側である
請求項２１又は請求項２２に記載の回転子の駆動方法。
【請求項２４】
前記回転ステップは、前記回転子に対する前記伝達部の接触状態を調整することによって前記回転子を回転させること、を含む
請求項２１から請求項２３のうちいずれか一項に記載の回転子の駆動方法。
【請求項２５】
請求項１６から請求項２０のうちいずれか一項に記載の駆動制御装置を備える
ロボット装置。
【請求項２６】
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１５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、駆動制御装置、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】
例えば旋回系機械など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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年では、ヒューマノイドロボットの精密な部分（例、関節部分）などを駆動させるモータ装置が求められている。また、電動モータや超音波モータなどの既存のモータ装置は、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】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、例えば、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、小型化や軽量化には限界がある。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。
【０００６】
本発明に係る態様は、高トルクを発生させることができるモータ装置、駆動制御装置、回転子の駆動方法及びロボット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様に従えば、回転子と、当該回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、当該伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部とを備えるモータ装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の第二の態様に従えば、回転子と、前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部とを備えるモータ装置が提供される。
【０００９】
本発明の第三の態様に従えば、回転子と、前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部とを備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える駆動制御装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の第四の態様に従えば、回転子と、前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部とを備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える駆動制御装置が提供される。
【００１１】
本発明の第五の態様に従えば、回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと、を有する回転子の駆動方法が提供される。
【００１２】
また、本発明の第六の態様に従えば、回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと、を有する回転子の駆動方法が提供される。
【００１３】
本発明の第七の態様に従えば、本発明の第三の態様又は第四の態様の駆動制御装置を備えるロボット装置が提供される。
【００１４】
また、本発明の第八の態様に従えば、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、本発明の第一の態様又は第二の態様の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。
【発明の効果】
【００１５】
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】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るモータ装置の構成を模式的に示す斜視図。
【図２】本実施形態に係るモータ装置の特性を示すグラフ。
【図３】本実施形態に係るモータ装置の駆動のタイミングを示すグラフ。
【図４】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図５】本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【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】本発明の第二実施形態に係るモータ装置の構成を模式的に示す斜視図。
【図１３】本実施形態に係るモータ装置の駆動のタイミングを示すグラフ。
【図１４】本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１５】本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１６】本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１７】本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１８】本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図１９】本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。
【図２０】本発明の第四実施形態に係るロボット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駆動のタイミングを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］  
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。  
図１（ａ）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１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ´断面に沿った構成を示す図である。
【００１８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）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ＢＴと、制御部ＣＯＮＴとを備えている。当該モータ装置ＭＴＲは、制御部ＣＯＮＴの制御によって駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴを用いて回転子ＳＦを回転させると共に、当該回転子ＳＦの回転状態（例、回転方向、回転速度、など）を調整できる構成である。
【００１９】
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、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００２０】
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、駆動部ＡＣと、伝達部ＢＴと、制御部（駆動制御装置）ＣＯＮＴを支持している。本実施形態におけるベース部ＢＳは、板状に形成されているが、例えば筐体など、他の形状（例、ベース部ＢＳと伝達部ＢＴとが一体的に構成された形状）であっても構わない。
【００２１】
回転子ＳＦは、例えば円柱状に形成されており、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。回転子ＳＦは、中心軸Ｃを回転軸としてθＺ方向に回転するようになっている。
【００２２】
駆動部ＡＣは、例えばベース部ＢＳに取り付けられている。駆動部ＡＣは、駆動素子３１及び３２を有している。駆動素子３１及び３２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３１及び駆動素子３２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は駆動部ＡＣに接続されており、当該駆動部ＡＣに対して制御信号を供給可能になっている。なお、例えば駆動素子３１及び３２は、ピエゾ素子などの電歪素子、磁歪素子、電磁石、及び／又はＶＣＭ（ボイスコイルモータ）などを用いる。
【００２３】
駆動素子３１及び３２は、ベース部ＢＳ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３１及び３２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。
【００２４】
伝達部ＢＴは、第一端部２１、第二端部２２及びベルト部２３を有している。第一端部２１は、駆動素子３１の−Ｘ側の端部に接続されている。第二端部２２は、駆動素子３２の−Ｘ側の端部に接続されている。第一端部２１及び第二端部２２は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｆ（図１（ｂ）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。第一端部２１及び第二端部２２は、基準位置Ｆについて対称な位置に配置されている。
【００２５】
ベルト部２３は、例えば帯状に形成され、回転子ＳＦの曲面状の周面（例、内周面や外周面、等）の少なくとも一部に掛けられる部分である。ベルト部２３は、例えば第一端部２１及び第二端部２２に接続されており、例えば回転子ＳＦの−Ｘ側に掛け回されている。
【００２６】
上記の駆動素子３１及び３２が縮むと、第一端部２１及び第二端部２２が＋Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部２３が回転子ＳＦに巻きつき、当該ベルト部２３に張力が加わる。駆動素子３１及び３２が伸びると、第一端部２１及び第二端部２２が−Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部２３が回転子ＳＦから離れて弛緩する。このように、ベルト部２３は、駆動素子３１及び３２の駆動（例、変位、変形や伸縮など）に連動して緊張したり弛緩したりする。
【００２７】
ここで、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ＢＴ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。
【００２８】
オイラーの摩擦ベルト理論により、回転子ＳＦに巻き掛けられた伝達部ＢＴの第一端部２１側の張力（Ｔ１）及び第二端部２２側の張力（Ｔ２）が下記［数１］を満たすとき、伝達部ＢＴと回転子ＳＦとの間で摩擦力が生じ、伝達部ＢＴ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は伝達部ＢＴと回転子ＳＦとの間の見かけ上の摩擦係数であり、θは伝達部ＢＴの有効巻き付き角である。
【００２９】
【数１】
2013070447.tif 000003
【００３０】
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。
【００３１】
【数２】
2013070447.tif 000004
【００３２】
上記［数２］より、回転子ＳＦに伝達されるトルクは駆動素子３１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、伝達部ＢＴと回転子ＳＦとの間の摩擦係数μ及び伝達部ＢＴの有効巻き付き角θにそれぞれ依存する。
図２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。
【００３３】
図２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３１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２のグラフから、例えば伝達部ＢＴ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。
【００３４】
このように、トルクの大きさは駆動素子３１の張力Ｔ１によって一意に決定されることになり、例えば伝達部ＢＴ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３１及び駆動素子３２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。このように、ベルト部２３と、駆動素子３１及び３２とは、協働して回転子ＳＦにトルクを伝達する。モータ装置ＭＴＲは、駆動素子３１と駆動素子３２とが協働的に（又は相互作用的に）駆動することによって、駆動素子３１によって伝達部ＢＴに加えられる力（例、張力や押圧力）と駆動素子３２によって伝達部ＢＴに加えられる力（例、張力や押圧力）とに基づいて回転子ＳＦに対するベルト部２３の接触状態を調整可能なため、ベルト部２３を介して回転子ＳＦにトルクを伝達する。また、モータ装置ＭＴＲは、駆動素子３１と駆動素子３２とが協働的に（又は相互作用的に）駆動することによって、ベルト部２３の回転子ＳＦに対する巻き付き角θに基づく回転子ＳＦに対するベルト部２３の接触状態を調整可能なため、ベルト部２３を介して回転子ＳＦにトルクを伝達する。このように、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、駆動部ＡＣによって回転子ＳＦの径方向に力が伝達部ＢＴの少なくとも一部に加えられた状態（回転力伝達状態）で、伝達部ＢＴを介して回転子ＳＦにトルクが伝達される。
【００３５】
以下、図３〜図１１を参照して、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲの動作を説明する。図３は、モータ装置ＭＴＲの動作時において駆動素子３１及び３２に印加される電圧の時間変化を示すグラフである。図３の縦軸は電圧の値（単位Ｖ：ボルト）を示している。図３の横軸は、時刻を示している。また、図４〜図１１は、動作時のモータ装置ＭＴＲの様子を示す図である。ここで、図４〜図１１において、回転子ＳＦの回転状態として回転子ＳＦを回転させる方向（回転子ＳＦの回転方向）をθＺ方向とした場合、ベルト部２３の第一端部２１側を駆動側（負荷端側）とし、ベルト部２３の第二端部２２側を反駆動側（制御端側）とする。上記の駆動側とは、回転子ＳＦにトルクを伝達する側のこと、又は、回転子ＳＦとベルト部２３との間の摩擦力が大きい側のこと、を含む。また、回転子ＳＦの回転方向は、モータ装置ＭＴＲに設けられるエンコーダのような回転方向検出器（回転方向検出部）を用いて検出される。例えば、回転方向検出器がエンコーダである場合、回転方向検出器は回転位置を検出することも可能である。
【００３６】
図３に示すように、モータ装置ＭＴＲの動作には、エンゲージ動作（準備動作）、ドライブ動作（回転動作）及びリリース動作（復帰動作）が含まれる。エンゲージ動作は、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする動作である。ドライブ動作は、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態を維持しつつベルト部２３を一定距離移動させる動作である。復帰動作は、回転力伝達状態を解消させてベルト部２３を所定の位置に戻す動作である。モータ装置ＭＴＲは、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作を繰り返し行うことにより、回転子ＳＦに対して継続的に回転力（トルク）を付与する。また、回転力伝達状態は、一例として、伝達部ＢＴが回転子ＳＦに対して滑りを生じることの無い状態、ドライブ動作における回転子ＳＦとベルト部２３との間の滑りを低減させた状態、を含む。
【００３７】
まず、エンゲージ動作について説明する。  
図３に示すように、エンゲージ動作は、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間に行われる。  
制御部ＣＯＮＴは、図３に示すように、基準時刻（時刻０）において、エンゲージ動作の前動作として駆動素子３１及び３２に供給される電圧をそれぞれ０Ｖ（電圧を印加しない状態）とする。この前動作により、図４に示すように、第一端部２１及び第二端部２２は、Ｘ方向について共に基準位置Ｘ０に配置された状態となる。伝達部ＢＴのベルト部２３は、回転子ＳＦの周りに弛んだ状態となると共に、ベルト部２３の全面が回転子ＳＦの外周面に掛けられていない状態となる。
【００３８】
この状態でエンゲージ動作を開始する場合（時刻ｔ１）、制御部ＣＯＮＴは、図３に示すように、回転子ＳＦを回転させる方向θＺに基づいて反駆動側の駆動素子３２に対して電圧の供給を開始する。駆動素子３２に電圧が供給されることにより、駆動素子３２はＸ方向に収縮する。駆動素子３２はベース部ＢＳに固定されているため、図５に示すように、駆動素子３２の収縮によりベルト部２３の第二端部２２が＋Ｘ側に移動を開始する。
【００３９】
制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、駆動素子３２の電圧が例えば１００Ｖに到達するまで徐々に高くしていく。この結果、図５に示すように、第二端部２２は時刻ｔ２の時点でＸ方向についての位置Ｘ２（基準位置Ｘ０からの距離が２ｄの位置）に到達する。第二端部２２が位置Ｘ２に到達することにより、ベルト部２３のうち第二端部２２側（反駆動側）の部分（第二部分）２３ｂが回転子ＳＦの周面に掛けられた状態となる。
【００４０】
第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面に掛けられた後、制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間、駆動素子３２の電圧を保持させたまま、駆動側の駆動素子３１の電圧を徐々に高くする。この場合、制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ３の時点で駆動素子３１の電圧が例えば駆動素子３２の電圧（１００Ｖ）の半分の５０Ｖとなるように調整する。この動作により、図６に示すように、駆動素子３１の収縮量が徐々に大きくなっていき、第一端部２１が＋Ｘ方向に移動する。
【００４１】
時刻ｔ３における駆動素子３１の電圧（５０Ｖ）は駆動素子３２の電圧（１００Ｖ）の半分であるため、駆動素子３１の収縮量は駆動素子３２の収縮量の半分となる。したがって、第一端部２１の＋Ｘ方向への移動量は、第二端部２２の＋Ｘ方向への移動量の半分となる。このため、第一端部２１は、基準位置Ｘ０と位置Ｘ２との中間の位置である位置Ｘ１に到達する。
【００４２】
第一端部２１が位置Ｘ１に到達することにより、ベルト部２３の第一端部２１側（駆動側）の部分（第一部分）２３ａが回転子ＳＦの周面に掛けられると共に、第一部分２３ａに張力Ｔ１が発生し、第二部分２３ｂに張力Ｔ２が発生する。したがって、モータ装置ＭＴＲは、ベルト部２３に有効張力（Ｔ１−Ｔ２）が発生し、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間が回転力伝達状態となる。
【００４３】
このように、本実施形態におけるエンゲージ動作では、最初に、制御部ＣＯＮＴは、第一部分２３ａが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分２３ｂを回転子ＳＦに掛けられた状態とする。次に、制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される駆動側に配置される第一部分２３ａを回転子ＳＦに掛けられた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。したがって、本実施形態におけるエンゲージ動作では、制御部ＣＯＮＴは、第一部分２３ａを第二部分２３ｂより後に回転子ＳＦに掛けられた状態にすること（第二部分２３ｂを第一部分２３ａより先に回転子ＳＦに掛けられた状態にすること）によって、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。
【００４４】
次に、ドライブ動作について説明する。  
図３に示すように、ドライブ動作は、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間に行われる。  
制御部ＣＯＮＴは、図３に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて、駆動素子３１に供給される電圧を５０Ｖから１００Ｖに上昇させる。また、同時に、制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて、駆動素子３２に供給される電圧を１００Ｖから５０Ｖに低下させる。
【００４５】
この動作により、図７に示すように、第一端部２１が位置Ｘ１から位置Ｘ２へと＋Ｘ方向に移動し、第二端部２２が位置Ｘ２から位置Ｘ１へと−Ｘ方向に移動する。また、駆動素子３１において上昇させる電圧と、駆動素子３２において低下させる電圧とが等しいため、第一端部２１の移動距離と第二端部２２の移動距離とが等しくなる。この結果、ベルト部２３に加えられる張力が変化せず、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間が回転力伝達状態を維持しつつベルト部２３がθＺ方向（図７の反時計回り方向）に移動するため、当該ベルト部２３の移動と共に回転子ＳＦがθＺ方向（回転方向）に回転する。
【００４６】
このように、ドライブ動作では、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態としたままベルト部２３を一定距離移動させることで、回転子ＳＦをθＺ方向に回転させる。この回転動作において、第一部分２３ａが回転子ＳＦの周面を引っ張ることにより、回転子ＳＦにトルクが伝達される。したがって、第一部分２３ａは、回転子ＳＦにトルクを伝達する駆動側である。また、第二部分２３ｂは、駆動側である第一部分２３ａに対応して設けられる反駆動側である。また、制御部ＣＯＮＴは、この回転動作において、第一部分２３ａの移動と第二部分２３ｂの移動とを同期させている。
【００４７】
次に、リリース動作について説明する。  
図３に示すように、リリース動作は、時刻ｔ４から時刻ｔ６の間に行われる。  
制御部ＣＯＮＴは、図３に示すように、時刻ｔ４となった時点で、反駆動側の駆動素子３２に供給する電圧を低下させ始める。この動作により、駆動素子３２の収縮が徐々に解消される。駆動素子３２はベース部ＢＳに固定されているため、図８に示すように、駆動素子３２の収縮の解消により第二端部２２が−Ｘ側に移動する。
【００４８】
制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間、駆動素子３２の電圧が０Ｖに到達するまで徐々に低下させていく。この結果、第二端部２２は、時刻ｔ５の時点で、図８に示すように基準位置Ｘ０に到達する。第二端部２２が基準位置Ｘ０に到達することにより、ベルト部２３の第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面から外れた状態となる。
【００４９】
第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面から外れた後（時刻ｔ５となった時点で）、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子３２の電圧を０Ｖに維持したまま駆動側の駆動素子３１に供給する電圧を低下させ始める。この動作により、駆動素子３１の収縮が徐々に解消され、図９に示すように、第一端部２１が−Ｘ側に移動する。
【００５０】
制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間、駆動素子３１の電圧が０Ｖに到達するまで徐々に低下させていく。この結果、第一端部２１は、時刻ｔ６の時点で、図９に示すように基準位置Ｘ０に到達する。第一端部２１が基準位置Ｘ０に到達することにより、ベルト部２３の第一部分２３ａが回転子ＳＦの周面から外れた状態となる。したがって、ベルト部２３に発生していた有効張力（Ｔ１−Ｔ２）が消滅し、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態が解消される。
【００５１】
このように、本実施形態におけるリリース動作では、制御部ＣＯＮＴは、ベルト部２３が回転子ＳＦに掛けられている状態で、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分２３ｂを回転子ＳＦから外れた状態（非接触状態）とする。次に、制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される駆動側に配置される第一部分２３ａを回転子ＳＦから外れた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態を解消する。したがって、本実施形態におけるリリース動作では、制御部ＣＯＮＴは、第一部分２３ａを第二部分２３ｂより後に回転子ＳＦに掛けられていない状態にすること（第二部分２３ｂを第一部分２３ａより先に回転子ＳＦに掛けられていない状態にすること）によって、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態を解消する。
【００５２】
リリース動作において、第一部分２３ａ及び第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面から外れる場合、図８及び図９に示すように第一部分２３ａ及び第二部分２３ｂは−Ｘ方向に移動する。このため、第一部分２３ａが回転子ＳＦの周面から外れる場合には、回転方向（θＺ方向）とは反対の方向（−θＺ方向）の摩擦力が回転子ＳＦに作用する。また、第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面から外れる場合には、回転方向と同一の方向の摩擦力が回転子ＳＦに作用する。
【００５３】
ここで、第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面に掛けられた状態で第一部分２３ａを回転子ＳＦの周面から外す場合、回転子ＳＦに対するベルト部２３の有効巻き付き角θは少なくとも第一部分２３ａ及び第二部分２３ｂに基づくため、第一部分２３ａの移動による−θＺ方向の摩擦力に加え、回転子ＳＦと第二部分２３ｂとの接触による−θＺ方向の摩擦力が回転子ＳＦに作用する。この上記２つの摩擦力により、回転子ＳＦの回転が弱められる。これによって、回転子ＳＦのトルク発生が少なくなってしまう場合がある。
【００５４】
これに対して、本実施形態のように、回転子ＳＦの回転方向に基づいて反駆動側の第二部分２３ｂを駆動側の第一部分２３ａより先に回転子ＳＦの周面から外す場合、第一部分２３ａを回転子ＳＦの周面から外すときには回転子ＳＦに対するベルト部２３の有効巻き付き角θは第一部分２３ａに基づくために回転子ＳＦとベルト部２３との間に発生する摩擦力が相対的に小さくなる。このため、第二部分２３ｂを先に回転子ＳＦの周面から外す場合には、第一部分２３ａを先に回転子ＳＦの周面から外す場合に比べ、回転子ＳＦに対して−θＺ方向の摩擦力が低減される。この結果、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの回転の抑制が緩和されて回転子ＳＦの回転効率が高められ、高トルクを発生させることができる。
【００５５】
また、リリース動作の後、制御部ＣＯＮＴは、θＺ方向に回転している状態の回転子ＳＦに対してエンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作を繰り返し行わせる。この場合、制御部ＣＯＮＴは、図３に示すグラフと同じ挙動となるように駆動素子３１及び３２に電圧を印加する。
【００５６】
例えば、θＺ方向に回転している状態の回転子ＳＦに対してエンゲージ動作を行う場合、制御部ＣＯＮＴは、上記同様、まず第一部分２３ａが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、反駆動側の駆動素子３２に電圧を印加して、第二端部２２を位置Ｘ２に到達させる。第二端部２２が位置Ｘ２に到達することにより、図１０に示すように、ベルト部２３の第二部分２３ｂが、回転している回転子ＳＦの周面に掛けられる。その後、制御部ＣＯＮＴは、駆動側の駆動素子３１に電圧を印加して、第一端部２１を位置Ｘ２に到達させる。第一端部２１が位置Ｘ２に到達することにより、図１１に示すように、第一部分２３ａが回転子ＳＦに掛けられる。
【００５７】
このように、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、θＺ方向に回転している状態の回転子ＳＦに対してエンゲージ動作を行う場合においても、回転子ＳＦの回転状態に基づき、第一部分２３ａが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分２３ｂを回転子ＳＦに掛けられた状態とする。その後、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される駆動側に配置される第一部分２３ａを回転子ＳＦに掛けられた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。
【００５８】
ここで、θＺ方向に回転させるエンゲージ動作の場合、例えば上記説明とは異なり駆動側の第一部分２３ａが回転子ＳＦの周面に掛けられた後、反駆動側の第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面に掛けられる場合、第一部分２３ａ及び第二部分２３ｂによる有効巻き付き角θに基づいて発生する摩擦力が回転子ＳＦに作用する。このため、回転子ＳＦの回転が抑制される。
【００５９】
一方、本実施形態では、反駆動側の第二部分２３ｂが回転子ＳＦの周面に掛けられる場合、第二部分２３ｂのみによる有効巻き付き角θに基づいて発生する摩擦力が回転子ＳＦに作用する。このため、本実施形態のように、第二部分２３ｂを先に回転子ＳＦの周面に掛けた後に第一部分２３ａを回転子ＳＦの周面に掛ける場合には、第一部分２３ａを先に回転子ＳＦの周面に掛ける場合に比べ、回転子ＳＦに対して−θＺ方向の摩擦力が低減される。この結果、回転子ＳＦの回転の抑制が緩和され、回転子ＳＦの回転効率が高められる。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、第一部分２３ａが回転子ＳＦの周面に掛けられていない状態で第二部分２３ｂを移動させて少なくとも第二部分２３ｂを回転子ＳＦの周面に掛けられた状態にすることと第二部分２３ｂの移動の後に第一部分２３ａを移動させて少なくとも第一部分２３ａを回転子ＳＦの周面に掛けられた状態にすることとによってベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とするエンゲージ動作、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態としたままベルト部２３を一定距離移動させるドライブ動作、及び、回転力伝達状態を解消させてベルト部２３を所定の位置に戻すリリース動作、を駆動素子３１及び３２に行わせることとしたので、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間に生じる摩擦力が相対的に小さい状態で反駆動側の第二部分２３ｂを移動させることができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦへの外乱を低減できることによって回転子ＳＦの回転効率を高められ、高トルクを発生させることができる。また、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、上述の動作によって駆動部ＡＣの変位を効率的に使用することができ、高トルクを発生させることができる。
【００６１】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態について説明する。  
本実施形態では、１つの回転子ＳＦに対して駆動部及び伝達部が複数組設けられた構成を例に挙げて説明する。  
図１２は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲ２の構成を示す斜視図である。  
図１２に示すように、モータ装置ＭＴＲ２は、回転子ＳＦ、ベース部ＢＳ、駆動部ＡＣ、第二駆動部ＡＣ２、伝達部ＢＴ、第二伝達部ＢＴ２及び制御部ＣＯＮＴを有している。第二駆動部ＡＣ２は、駆動素子１３１及び駆動素子１３２を有している。第二伝達部ＢＴ２は、第一端部１２１、第二端部１２２及びベルト部１２３を有している。ベルト部１２３は、第一端部１２１側の第一部分１２３ａと、第二端部１２２側の第二部分１２３ｂとを有している。第二駆動部ＡＣ２の構成は、駆動部ＡＣの構成と同一であり、第二伝達部ＢＴ２の構成は伝達部ＢＴの構成と同一である。また、他の構成については、第一実施形態と同一の構成となっている。
【００６２】
モータ装置ＭＴＲ２は、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴと、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２とを用いて回転子ＳＦを回転させる。図１３は、モータ装置ＭＴＲ２を作動させるときの駆動部ＡＣ（駆動素子３１及び３２）の電圧の変化と、第二駆動部ＡＣ２（駆動素子１３１及び１３２）の電圧の変化とを示すグラフである。図１３の縦軸は、それぞれ電圧の値（単位Ｖ：ボルト）を示している。図１３の横軸は、それぞれ時刻を示している。なお、図１３では、駆動部ＡＣと第二駆動部ＡＣ２とを対比しやすくするため、横軸（時刻）を合わせた状態で示している。
【００６３】
図１３に示すように、モータ装置ＭＴＲ２の動作において、制御部ＣＯＮＴは、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴと、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２とに、それぞれエンゲージ動作（準備動作）、ドライブ動作（回転動作）及びリリース動作（復帰動作）を行わせる。モータ装置ＭＴＲ２は、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴと、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２とが、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作を交互に繰り返し行うことにより、回転子ＳＦに対して継続的に回転力を付与する。なお、回転子ＳＦは、第一実施形態と同様、＋Ｚ側から見て反時計回りの方向に回転する。
【００６４】
駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴの動作について説明する。制御部ＣＯＮＴは、図１３に示すように、時刻ｔ１１からｔ１３の間、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴにエンゲージ動作を行わせる。その後、制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ１３から時刻ｔ１６までの間、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴにドライブ動作を行わせる。その後、制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ１６から時刻ｔ１８までの間、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴにリリース動作を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作として、上記第一実施形態と同一の制御を行う。
【００６５】
次に、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２の動作について説明する。制御部ＣＯＮＴは、図１３に示すように、時刻ｔ１４からｔ１６の間、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２にエンゲージ動作を行わせる。その後、制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ１６から時刻ｔ２１までの間、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２にドライブ動作を行わせる。その後、制御部ＣＯＮＴは、時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までの間、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２にリリース動作を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２によるエンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作として、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴによる各動作と同一の制御を行う。
【００６６】
このような動作により、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴによるドライブ動作の間に、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２によるエンゲージ動作が行われる。駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴによるドライブ動作の終了後、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２によるドライブ動作が行われる。このため、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴから第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２へと、回転子ＳＦに対するドライブ動作が連続的に行われる。
【００６７】
また、制御部ＣＯＮＴは、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２によるドライブ動作の間（ｔ１９〜ｔ２１）に、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴによるエンゲージ動作を行わせる。制御部ＣＯＮＴは、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２によるドライブ動作の終了後（ｔ２１〜）、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴによるドライブ動作を行わせる。このため、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２から駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴへと、回転子ＳＦに対するドライブ動作が連続して行われる。このように、モータ装置ＭＴＲ２は、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴと、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２との間で、連続的にドライブ動作が行われる。
【００６８】
なお、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴによるエンゲージ動作において、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、第一実施形態と同様に、最初に、駆動側の第一部分２３ａが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分２３ｂを回転子ＳＦに掛けられた状態とする。その後、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される駆動側に配置される第一部分２３ａを回転子ＳＦに掛けられた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。
【００６９】
第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２によるエンゲージ動作においても同様に、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、第一部分１２３ａが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分１２３ｂを回転子ＳＦに掛けられた状態とする。その後、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される駆動側に配置される第一部分１２３ａを回転子ＳＦに掛けられた状態とすることにより、ベルト部１２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。
【００７０】
また、駆動部ＡＣ及び伝達部ＢＴによるリリース動作において、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、第一実施形態と同様、最初に、ベルト部２３が回転子ＳＦに掛けられている状態で、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分２３ｂを回転子ＳＦから外れた状態とする。その後、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される駆動側に配置される第一部分２３ａを回転子ＳＦから外れた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態を解消する。
【００７１】
また、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部ＢＴ２によるリリース動作においても同様に、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、最初に、ベルト部１２３が回転子ＳＦに掛けられている状態で、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分１２３ｂを回転子ＳＦから外れた状態とする。その後、本実施形態の制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦの回転方向θＺに基づき設定される駆動側に配置される第一部分１２３ａを回転子ＳＦから外れた状態とすることにより、ベルト部１２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態を解消する。
【００７２】
以上のように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲ２は、伝達部ＢＴと駆動部ＡＣとの組（ユニット）が複数設けられており、制御部ＣＯＮＴが、駆動部ＡＣに回転動作を行わせた後、伝達部ＢＴが回転子ＳＦに対して回転力伝達状態となっている間に、第二駆動部ＡＣ２に対してエンゲージ動作を行わせるので、回転子ＳＦに対して連続的に回転力を伝達することができる。
【００７３】
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲ２は、第二駆動部ＡＣ２に対してエンゲージ動作を行わせた後、駆動部ＡＣに対してリリース動作を行わせ、駆動部ＡＣに対してリリース動作を行わせた後、第二駆動部ＡＣ２に対してドライブ動作を行わせることとしたので、回転子ＳＦに対して連続的に回転力を伝達することができる。
【００７４】
［第三実施形態］  
次に、本発明の第三実施形態について説明する。  
本実施形態においては、回転子ＳＦに作用する駆動トルクに基づいて、エンゲージ動作及びリリース動作を行う場合を例に挙げて説明する。
【００７５】
なお、駆動トルクは、回転子ＳＦが回転する場合に発生するトルクである。例えば、駆動トルクは、加速トルク（加減速トルク）と負荷トルクとの和で表される。すなわち、
（駆動トルク）＝（加速トルク）＋（負荷トルク）
である。
【００７６】
また、加速トルクは、回転子ＳＦの慣性モーメントと角加速度との積で表される。すなわち、
（加速トルク）＝（慣性モーメント）×（角加速度）
である。  
負荷トルクは、回転子ＳＦにかかる負荷である。
【００７７】
図１４〜図１８は、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲの動作を模式的に示す図である。なお、モータ装置ＭＴＲの構成については、上記実施形態と同一の構成である。また、各図において、負荷トルクについては、回転子ＳＦの一端から重量物をぶら下げた状態（回転子ＳＦの一端から負荷を付与した状態）で模式的に示している。したがって、負荷トルクの向きは、回転子ＳＦの一端において、重量物をぶら下げた方向とは反対方向（例、図１４のＸ方向）である。
【００７８】
まず、図１４及び図１５を参照して、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが等しい場合のモータ装置ＭＴＲの動作を説明する。  
加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが等しい場合、制御部ＣＯＮＴは、第一部分２３ａを駆動側とし、第二部分２３ｂを反駆動側とする。
【００７９】
エンゲージ動作を行わせる場合、制御部ＣＯＮＴは、図１４（ａ）に示すように、まず駆動側である第一部分２３ａが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、反駆動側である第二部分２３ｂを回転子ＳＦに掛けられた状態とする。その後、図１４（ｂ）に示すように、第一部分２３ａを回転子ＳＦに掛けられた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。
【００８０】
また、リリース動作を行わせる場合には、図１５（ａ）に示すように、まずベルト部２３が回転子ＳＦに掛けられている状態で、反駆動側である第二部分２３ｂを回転子ＳＦから外れた状態とする。その後、図１５（ｂ）に示すように、駆動側である第一部分２３ａを回転子ＳＦから外れた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態を解消する。
【００８１】
次に、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対である場合のモータ装置ＭＴＲの動作を説明する。  
加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対である場合、回転子ＳＦの角加速度（図中、θツードットで示す）と負荷による加速度（図中ｇで示す）との大小関係に応じてモータ装置ＭＴＲの動作が異なる。
【００８２】
まず、図１６及び図１７を参照して、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子ＳＦの角加速度（図中、θツードットで示す）が負荷による加速度（図中ｇで示す）以下の場合のモータ装置ＭＴＲの動作を説明する。
【００８３】
加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子ＳＦの角加速度が負荷による加速度以下の場合、制御部ＣＯＮＴは、第一部分２３ａを駆動側とし、第二部分２３ｂを反駆動側とする。
【００８４】
この状態で、エンゲージ動作を行わせる場合、制御部ＣＯＮＴは、図１６（ａ）に示すように、まず駆動側である第一部分２３ａが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、反駆動側である第二部分２３ｂを回転子ＳＦに掛けられた状態とする。その後、図１６（ｂ）に示すように、第一部分２３ａを回転子ＳＦに掛けられた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。
【００８５】
また、リリース動作を行わせる場合には、図１７（ａ）に示すように、まずベルト部２３が回転子ＳＦに掛けられている状態で、反駆動側である第二部分２３ｂを回転子ＳＦから外れた状態とする。その後、図１７（ｂ）に示すように、駆動側である第一部分２３ａを回転子ＳＦから外れた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態を解消する。
【００８６】
次に、図１８及び図１９を参照して、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子ＳＦの角加速度（図中、θツードットで示す）が負荷による加速度（図中ｇで示す）より大きいの場合のモータ装置ＭＴＲの動作を説明する。
【００８７】
加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子ＳＦの角加速度が負荷による加速度より大きい場合、制御部ＣＯＮＴは、第二部分２３ｂを駆動側とし、第一部分２３ａを反駆動側とする。
【００８８】
この状態で、エンゲージ動作を行わせる場合、制御部ＣＯＮＴは、図１８（ａ）に示すように、まず駆動側である第二部分２３ｂが回転子ＳＦに掛けられていない状態で、反駆動側である第一部分２３ａを回転子ＳＦに掛けられた状態とする。その後、図１８（ｂ）に示すように、第二部分２３ｂを回転子ＳＦに掛けられた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間を回転力伝達状態とする。
【００８９】
また、リリース動作を行わせる場合には、図１９（ａ）に示すように、まずベルト部２３が回転子ＳＦに掛けられている状態で、反駆動側である第一部分２３ａを回転子ＳＦから外れた状態とする。その後、図１９（ｂ）に示すように、駆動側である第二部分２３ｂを回転子ＳＦから外れた状態とすることにより、ベルト部２３と回転子ＳＦとの間の回転力伝達状態を解消する。
【００９０】
以上のように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、第一部分２３ａ及び第二部分２３ｂのうち駆動側と反駆動側とを駆動トルクを用いて決定し、エンゲージ動作及びリリース動作を行うこととしたので、回転子ＳＦへの外乱を低減できることによって回転子ＳＦの回転効率を高められ、高トルクを発生させることができる。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの回転動作をより滑らかにすることが可能となる。
【００９１】
［第四実施形態］  
次に、本発明の第四実施形態について説明する。  
図２０は、上記実施形態のいずれかに記載のモータ装置ＭＴＲ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。なお、上記実施形態に記載のモータ装置ＭＴＲは、ロボット装置ＲＢＴのアーム部を駆動する駆動部として用いてもよい。
【００９２】
同図に示すように、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。
【００９３】
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。
【００９４】
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及びモータ装置ＭＴＲ２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。
【００９５】
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。
【００９６】
このように、本実施形態によれば、回転効率を高めることができる駆動装置ＡＣＴを搭載することにより、低速高トルクの回転を出力することができる。これにより、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。また、本実施形態の駆動装置ＡＣＴを非共振に駆動される構成にした場合、駆動装置ＡＣＴは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。
【００９７】
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。  
上記実施形態では、モータ装置ＭＴＲのエンゲージ動作及びリリース動作において、第一端部２１及び第二端部２２のうち一方の移動が完了した後に他方の移動を開始する態様を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
【００９８】
図２１は、モータ装置ＭＴＲの動作時において駆動素子３１及び３２に印加される電圧の時間変化を示すグラフである。図２１の縦軸は電圧の値（単位Ｖ：ボルト）を示している。図２１の横軸は、時刻を示している。
【００９９】
図２１に示すように、エンゲージ動作を行う際、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけて駆動素子３２の電圧が増加する途中、例えば時刻ｔ２において、駆動素子３１の電圧の増加を開始させるようにしても構わない。また、リリース動作を行う際、時刻ｔ４において駆動素子３１の電圧及び駆動素子３２の電圧の両方の電圧を低下させ始めるようにしても構わない。この場合、駆動素子３１と駆動素子３２との間で、単位時間当たりに低下させる電圧を等しくすることにより、時刻ｔ４において５０Ｖであった駆動素子３２の電圧については時刻ｔ５に０となり、時刻ｔ４において１００Ｖであった駆動素子３１の電圧については時刻ｔ６に０となる。
【０１００】
このように、エンゲージ動作及びリリース動作において、「第二端部２２の移動の後」は、「第二端部２２の移動が開始された後」という意味を含んでいる。したがって、例えば、制御部ＣＯＮＴは、反駆動側の第二端部２２の移動が開始された後であれば、どのタイミングで駆動側の第一端部２１を移動させても構わない。
【０１０１】
また、上記実施形態においては、回転子ＳＦの外周面にベルト部２３を掛けた状態として回転子ＳＦを回転させ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い。例えば、円筒状の回転軸の内周面にベルトを接触させた状態として回転軸を回転させる構成であっても構わない。また、上記実施形態における制御部ＣＯＮＴは、駆動素子３１及び駆動素子３２の伸長によって各動作（例、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作）を行わせるようにしてもよい。従って、本実施形態における制御部ＣＯＮＴは、駆動素子３１及び駆動素子３２の伸縮によって各動作を行わせる。
【符号の説明】
【０１０２】
ＭＴＲ、ＭＴＲ２…モータ装置  ＢＳ…ベース部  ＳＦ…回転子  ＡＣ…駆動部  ＢＴ…伝達部  ＣＯＮＴ…制御部  Ｃ…中心軸  ＲＢＴ…ロボット装置  ＡＣＴ…駆動装置  ＡＣ２…第二駆動部  ＢＴ２…第二伝達部  ２１、１２１…第一端部  ２２、１２２…第二端部  ２３、１２３…ベルト部  ２３ａ、１２３ａ…第一部分  ２３ｂ、１２３ｂ…第二部分  ３１、３２、１３１、１３２…駆動素子
【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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