(57)【要約】【課題】簡単な構成で、フェイルセイフ作動力の調整が容易で、かつフェイルセイフ作動時の摩擦を小さくしつつ、装置全体の小型化を図る。【解決手段】強磁性体１５（Ｎ），１６（Ｓ）とを一面に設けた第１のクラッチ板１０と、強磁性体２６（Ｎ），２７（Ｓ）を設けた第２のクラッチ板２０とが一面側を対向して磁気クラッチ１となる。クラッチ板１０，２０とが磁力により引き合う固定状態と引き合わない自由状態とが存在する。固定状態時にクラッチ板１０に駆動力を入力するとクラッチ板２０に伝達するが、磁気クラッチ１への作用力が引力を超えて自由状態となる。強磁性体１５（Ｎ），１６（Ｓ）、強磁性体２６（Ｎ），２７（Ｓ）はそれぞれクラッチ基板上に短冊状に複数設ける。磁気クラッチ１の構成では、強磁性体１５の長手方向と強磁性体２７の長手方向とが平行時に固定状態、非平行時に自由状態となる。【選択図】図２
2009058041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁極と第２の磁極とが一面に設けられた第１の磁性部材と、第１の磁極と第２の磁極とが一面に設けられた第２の磁性部材とが、前記一面側を互いに対向させるようにして一対で設けられ、
前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材とが磁石吸引力により相互に引き合う固定状態と、前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材とが相互に引き合わない自由状態とが存在し、
前記固定状態の時に前記第１の磁性部材に駆動力が入力された場合に、前記駆動力が前記第２の磁性部材に伝達され、
前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材との間に作用する力が前記磁石吸引力を超えた場合に、前記自由状態に移行するように構成された駆動伝達制御装置であって、
前記第１の磁性部材において、前記第１の磁極および前記第２の磁極が短冊状に複数設けられているとともに、前記第２の磁性部材において前記第１の磁極および前記第２の磁極が短冊状に複数設けられ、
前記第１の磁性部材における第１の磁極の長手方向と前記第２の磁性部材における第２の磁極の長手方向とが平行になるときに前記固定状態となり、
前記第１の磁性部材における第１の磁極の長手方向と前記第２の磁性部材における第２の磁極の長手方向とが平行でないときに、前記自由状態となるように構成されている
ことを特徴とする駆動伝達制御装置。
【請求項２】
さらに、前記第１の磁性部材における第２の磁極の長手方向と前記第２の磁性部材における第１の磁極の長手方向とが平行になるときに、前記固定状態となり、前記第１の磁性部材における第２の磁極の長手方向と前記第２の磁性部材における第１の磁極の長手方向とが平行でないときに、前記自由状態となるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の駆動伝達制御装置。
【請求項３】
前記短冊状に設けられた複数の第１の磁極が、長手方向が互いに平行になるように設けられているとともに、前記短冊状に設けられた複数の第２の磁極が、長手方向が互いに平行になるように設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の駆動伝達制御装置。
【請求項４】
前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材との間に、前記磁石吸引力を調整可能な磁力制御部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の駆動伝達制御装置。
【請求項５】
前記第１の磁性部材が中空円盤形状であるとともに、前記第２の磁性部材が円筒形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の駆動伝達制御装置。
【請求項６】
前記磁力制御部材が前記第２の磁性部材の一面側と相似の中空円盤状に構成されていることを特徴とする請求項５記載の駆動伝達制御装置。
【請求項７】
前記相互に引き合う状態と、前記相互に引き合わない状態とにおいて、前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材との間隔が一定に維持されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の駆動伝達制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の駆動伝達制御装置からなるフェイルセイフ手段と、
下肢を整復すべき患者の下腿を固定する部材に駆動力を伝達する駆動手段と、を有し、
前記フェイルセイフ手段が前記駆動手段と前記下腿を固定する部材との間に介装されて
いる
ことを特徴とする整復装置。
【請求項９】
前記フェイルセイフ手段が前記下腿を固定する部材に直接接続されていることを特徴とする請求項８記載の整復装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動伝達制御装置および整復装置に関し、特に、整復装置に採用可能なフェイルセイフ機構に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、人が骨折や脱臼をした場合に、これを治療するために整復治療が行われる。そして、整復治療を行う場合には、医師や整復師等の整復治療を行う者が、自らの力で患者の脚などに伸縮、曲げ、あるいは捻りなど各種の動作を行わせていた。しかしながら、患者の脚などに各種の動作を行わせるためには、相当大きな力が必要であり、医師や整復師などに重労働を強いることになる。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、整復装置が用いられる。この整復装置においては、力が加えられた方向にその力をアシストする、パワーアシスト制御が行われる。すなわち、骨折整復装置におけるパワーアシスト制御は、人間が力を加えた場合に、その力（パワー）を支援（アシスト）する方向にモータが駆動される。
【０００４】
ところで、このような整復装置においては、整復すべき患足に過度の力がかからないように、あらかじめ設定された大きさの力が装置に加えられたときに、接続された機構をフリー状態にするフェイルセイフ機構が用いられる。
【０００５】
このフェイルセイフ機構としては、トルクガードクラッチなどが用いられる。この従来のトルクガードクラッチについて具体的に説明する。すなわち、トルクガードクラッチとしては、具体的には、バネ押し付け力を利用したボールブランジャ方式やローラプランジャ方式などが知られている。これらのうちのボールプランジャ方式においては、フェイルセイフが作動する力（フェイルセイフ作動力）を調整することが可能である。
【０００６】
また、図６に示すように、外径１２ｍｍ、厚さ１２ｍｍおよび孔径４ｍｍのローラ１０１と、外径１４４ｍｍおよび厚さ７ｍｍのフランジ１０２とを有して構成されるローラプランジャ方式においても、フェイルセイフ作動力を調整することが可能であり、さらに、フェイルセイフ作動力を仕様内（±１０％）に収めることが可能である。
【特許文献１】特開平９−３１７７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ボールブランジャ方式によるトルクガードクラッチにおいては、１点接触になるため、作用力の仕様通りの設定は困難であるとともに、ブランジャ（押し付けバネ）を大型化する必要があるため、装置の小型化が極めて困難であった。
【０００８】
また、ローラプランジャ方式によるトルクガードクラッチにおいても、ボールプランジャ方式と同様、プランジャを大型化する必要があるため、装置の小型化が極めて困難である。さらに、オフセット力が大きいため、フェイルセイフが作動している状態においても大きな抵抗力が発生してしまう。
【０００９】
以上のようなプランジャ方式のフェイルセイフ作動力をあげるには、図６に示すローラ１０１の外径を小さくすることが望ましい。しかしながら、ローラ１０１の支持孔にはバネの４００Ｎ程度の押し付け力が作用されるため、滑り摩擦による抵抗力が大きくなってしまう。これにより、フェイルセイフの作動時、すなわちフリー状態時における摩擦力が
大きくなってしまう。
【００１０】
したがって、この発明の目的は、簡単な構成で、フェイルセイフ作動力の調整が容易で、かつフェイルセイフ作動時の摩擦を小さくしつつ、装置全体の小型化を図ることができる駆動伝達制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、この発明の第１の発明は、
第１の磁極と第２の磁極とが一面に設けられた第１の磁性部材と、第１の磁極と第２の磁極とが一面に設けられた第２の磁性部材とが、一面側を互いに対向させるようにして一対で設けられ、
第１の磁性部材と第２の磁性部材とが磁石吸引力により相互に引き合う固定状態と、第１の磁性部材と第２の磁性部材とが相互に引き合わない自由状態とが存在し、
固定状態の時に第１の磁性部材に駆動力が入力された場合に、駆動力が第２の磁性部材に伝達され、
第１の磁性部材と第２の磁性部材との間に作用する力が磁石吸引力を超えた場合に、自由状態に移行するように構成された駆動伝達制御装置であって、
第１の磁性部材において、第１の磁極および第２の磁極が短冊状に複数設けられているとともに、第２の磁性部材において第１の磁極および第２の磁極が短冊状に複数設けられ、
第１の磁性部材における第１の磁極の長手方向と第２の磁性部材における第２の磁極の長手方向とが平行になるときに固定状態となり、
第１の磁性部材における第１の磁極の長手方向と第２の磁性部材における第２の磁極の長手方向とが平行でないときに、自由状態となるように構成されている
ことを特徴とする駆動伝達制御装置である。
【００１２】
この第１の発明において、好適には、磁性制御板をさらに有する。この磁性制御板を用いていることにより、フェイルセイフ作動力の調整を容易に行うことができる。
【００１３】
この発明において、典型的には、第１の磁極がＮ極であり、第２の磁極がＳ極であるが、第１の磁極をＳ極とし第２の磁極をＮ極とすることも可能である。
【００１４】
この発明の第２の発明は、
駆動伝達制御装置からなるフェイルセイフ手段と、
下肢を整復すべき患者の下腿を固定する部材に駆動力を伝達する駆動手段と、を有し、
フェイルセイフ手段が駆動手段と下腿を固定する部材との間に介装されている
ことを特徴とする整復装置である。
【００１５】
この発明によれば、所定の状態の時のみ磁石吸引力の相互作用を大きくし、その他の状態においては、磁石吸引力の相互作用を小さくすることができるので、所定の力を超えたときにフェイルセイフ機構を動作させて自由状態（フリー状態）とすることができ、さらに、磁石吸引力による固定であることから、自由状態時における摩擦を小さくすることができるとともに、駆動伝達制御装置の小型化を図ることができる。また、整復装置におけるフェイルセイフ機能を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、この発明の第１の発明によれば、簡単な構成でフェイルセイフの作動時における摩擦が小さく、装置の小型化を図ることができる。また、フェイルセイフ作動力の調整を容易にすることができる。
【００１７】
また、この発明の第２の発明によれば、より安全機構が向上された整復装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。図１乃至図４に、この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置を示す。
【００１９】
（磁気クラッチ１）
図１に示すように、この一実施形態による駆動伝達制御装置としての磁気クラッチ１においては、円盤状の第１のクラッチ板１０と円筒状の第２のクラッチ板２０とが互いに対向して設けられている。そして、通常時においては、図１Ａに示すように、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０とは相互に後述する磁石吸引力によって引力が作用して固定状態とされている。この固定状態時においては、第１のクラッチ板が入力側となって駆動系（図示せず）から駆動力が伝達されると、磁石吸引力によって第２のクラッチ板が駆動されて回転される。また、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間には磁石吸引力を調整する磁力制御部材としての機構が設けられており、その磁力制御部材による磁石吸引力を調整する設定つまみ３４が第１のクラッチ板１０の側部に設けられている。なお、磁力制御部材としての磁気遮断板３０の詳細については後述する。
【００２０】
他方、図１Ｂに示すように、第１のクラッチ板１０に入力される駆動力によって第２のクラッチ板２０が回転駆動された状態において、第２のクラッチ板２０に大きな外力が作用される場合がある。図１Ｂに、この外力が第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間の磁石吸引力の最大値より大きくなった状態を示す。この一実施形態においては、第２のクラッチ板２０に、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間における磁石吸引力の最大値（フェイルセイフ作動力）を超える外力が作用されると、磁石吸引力に抗して、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０とが互いに独立して回転可能な自由状態（フリー状態）となる。
【００２１】
このとき、第１のクラッチ板１０に入力される駆動力は第２のクラッチ板２０に伝達されないため、自由状態においては、磁気クラッチ１において伝達力が切断される。
【００２２】
（第１のクラッチ板１０）
次に、上述のように構成された磁気クラッチ１における第１のクラッチ板１０について説明する。図２Ａおよび図２Ｂに、この一実施形態による第１のクラッチ板１０を示す。なお、以下の図において、磁石（磁性体）を示す部材に関しては、黒色が第１の磁極としてのＮ極を示し、白抜きが第２の磁極としてのＳ極を示す。
【００２３】
図２Ａに示すように、第１のクラッチ板１０は、中心に開口１１ａが設けられた円盤状のクラッチ基板１１を基体として、その一面に表面の磁極がＮ極のＮ極磁石１２と、表面の磁極がＳ極のＳ極磁石１３とが設けられている。また、Ｎ極磁石１２は、中空円盤状のクラッチ基板１１の板状部分に、クラッチ基板１１の中心を通る１本の直線、いわゆる直径の一方向に対して左右対称になるように設けられる。同様に、Ｓ極磁石１３においてもＮ極磁石１２と同様の配置であって、Ｎ極磁石１２の配置に対して、クラッチ基板１１の中心による位相が９０°（π／２）ずれた位置に、左右対称（図２Ａ中、上下対称）に配置される。Ｎ極磁石１２およびＳ極磁石１３の配置された内周側で開口１１ａの外側に、クロスローラリング１１ｂが設けられている。
【００２４】
また、図２Ｂに示すように、Ｎ極磁石１２およびＳ極磁石１３の上部にスペーサ１４が設けられている。このスペーサ１４上には、例えば鉄（Ｆｅ）や、珪素鋼などの電磁鋼か
らなる強磁性体１５が図２Ａに示すような短冊状で歯構造の群をなして設けられている。
【００２５】
ここで、この短冊状で歯構造の強磁性体１５の群は、それぞれ互いに同形で矩形の強磁性体１５の長手方向が、第１のクラッチ板１０の中心を通る１本の直線、いわゆる第１のクラッチ板１０の直径に沿った一つの方向に対して、平行または垂直になるように並べて配置されている。図２Ａにおいては、１つの群において、互いに同形で矩形の磁性体１５が１３本平行に並べられている。
【００２６】
具体的に、図２Ａにおいて、Ｓ極磁石１３に励磁された互いに同形の強磁性体１６は、クラッチ基板１１の板状部分の円弧形状に沿いつつ、スペーサ１４上に互いに平行に並べて配置され、短冊状で歯構造の群をなしている。同様に、Ｎ極磁石１２に励磁された互いに同形の強磁性体１５は、その長手方向が、Ｓ極磁石１３に励磁された強磁性体１６の長手方向に対して垂直な方向になるように、スペーサ１４上に互いに平行に並べて配置されている。そして、Ｎ極磁石１２に励磁された磁性体１５は、クラッチ基板１１の中心を通る１本の直線、いわゆる直径の一方向に対して左右対称になるように配置されるとともに、Ｓ極磁石１３に励磁された磁性体１６は、クラッチ基板１１の中心に対して位相が９０°ずれた位置に左右対称（図２Ａ中、上下対称）に配置される。
【００２７】
（第２のクラッチ板２０）
次に、この一実施形態による磁気クラッチにおける第２のクラッチ板２０について説明する。図２Ｃおよび図２Ｄに、この一実施形態による第２のクラッチ板２０を示す。
【００２８】
図２Ｃに示すように、第２のクラッチ板２０は、中心に開口２１ａが設けられた円盤状のクラッチ基板２１と、その周囲に設けられた円筒状のカバー２２を基体としている。そして、クラッチ基板２１のカバー２２が設けられた側の一面には、表面の磁極がＮ極のＮ極磁石２３と、表面の磁極がＳ極のＳ極磁石２４とが設けられている。これらのＮ極磁石２３およびＳ極磁石２４は、クラッチ基板２１の板状部分の円弧形状に沿って、それぞれ内周側および外周側が交互になるように配置されている。
【００２９】
具体的には、図２Ｃに示すように、中空円盤状のクラッチ基板２１の一面における板状部分の内周部にＮ極磁石２３、外周部にＳ極磁石２４が配置され、この配置が、クラッチ基板２１の中心を通る１つの直線、すなわち直径の一方向に対して、左右対称になっている。同様に内周側にＮ極磁石２３、外周側にＳ極磁石２４が配置された状態に対して、中空円盤状のクラッチ基板２１の中心に対して、９０°の位相がずれた位置におけるクラッチ基板２１の板状部分の内周部にＮ極磁石２３、外周部にＳ極磁石２４が配置されている。そして、この配置が、クラッチ基板２１の中心を通る１つの直線、すなわち直径の一方向に対して、左右対称（図２Ｃ中、上下対称）になっている。
【００３０】
また、図２Ｄに示すように、それぞれのＮ極磁石２３およびＳ極磁石２４の上部には、それぞれスペーサ２５が設けられている。これらのスペーサ２５上には、例えば鉄や、珪素鋼などの電磁鋼からなる矩形で互いに同形の強磁性体２６，２７が、それぞれ上述したＮ極磁石２３およびＳ極磁石２４の形状に沿って、図２Ｃに示すような短冊状で歯構造の群をなして設けられている。
【００３１】
すなわち、図２Ｃに示すように、Ｎ極磁石２３の上部に、クラッチ基板２１の直径のうちの一つの方向に平行で、矩形状で互いに同形の強磁性体２６が並べられて群をなして配置されている。この一実施形態においては、外周側に配置されたＮ極に励磁された強磁性体２６の群は、上述した図２Ａに示すＳ極磁石１３に励磁された強磁性体１５と同じ数、ここでは、１３本の強磁性体２６から構成されている。そして、これらの強磁性体２６は、互いに同形で長手方向がクラッチ基板２１の直径方向の一つに平行になるように並べて
設けられている。
【００３２】
さらに、図４に示すように、この強磁性体２６の群は、クラッチ基板１１の中心とクラッチ基板２１の中心とを同軸上として、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０とを、それぞれの一面が向かい合うように磁気クラッチ１を構成する際に、第２のクラッチ板２０における外周側のそれぞれの強磁性体２６が、第１のクラッチ板１０におけるＳ極に励磁されたそれぞれの強磁性体１６とそれらの長手方向が平行で、かつ対向する位置に設けられている。これにより、磁気クラッチ１を構成したときに、Ｎ極に励磁された強磁性体２６と、Ｓ極に励磁された強磁性体１６との間に引力が作用して引き合うことになる。他方、この状態において固定状態となるため、第１のクラッチ板１０または第２のクラッチ板２０に、磁石吸引力より大きい力が作用して、上述した強磁性体２６の長手方向と強磁性体１６の長手方向との平行状態が崩れると、フェイルセイフが作動した自由状態に移行して、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間において、伝達が切断される。
【００３３】
また、以上の、図２Ｃに示す外周側に配置された強磁性体２６の群に対して、内周側に配置されたＳ極に励磁された強磁性体２７においても、互いに同形で矩形の強磁性体２７が個々の強磁性体２６の長手方向に平行な方向になるように、並べて配置されている。また、個々の強磁性体２７は、外周側の強磁性体２６の群における隣り合った一対の強磁性体２６の間、かつ内周側の位置に配置されている。すなわち、この一実施形態においては、内周側の強磁性体２７の群は、外周側の強磁性体２６の数より１つ少ない数、具体的には１２本の互いに同形で矩形の強磁性体２７から構成されている。
【００３４】
そして、図４に示すように、クラッチ基板１１の中心とクラッチ基板２１の中心とを同軸上として、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０とを、それぞれの一面が向かい合うように磁気クラッチ１を構成したときに、第２のクラッチ板２０における内周側にあるそれぞれの強磁性体２７が、第１のクラッチ板１０におけるＳ極に励磁されたそれぞれの強磁性体１６の間の領域にくるような位置に設けられている。これにより、磁気クラッチ１を構成したときに、Ｓ極に励磁された強磁性体２７と、Ｓ極に励磁された強磁性体１６との間に斥力が作用して反発し合うため、上述した強磁性体２６と強磁性体１６との間の引力とが相まって、磁気クラッチ１における固定状態をより強く維持することが可能となる。さらに、強磁性体２６の内周側に逆磁極の強磁性体２７を配置していることにより、固定状態を脱した自由状態の時には、短冊状のそれぞれの強磁性体１６が、それぞれ強磁性体２６，２７と同時に対向するようになる。これにより、強磁性体１６と強磁性体２６との引力と、強磁性体１６と強磁性体２７との斥力とが相殺されて力が中和されるため、自由状態における相対的な回転に要する力を小さくすることが可能となる。
【００３５】
また、クラッチ基板２１の中心に対して、上述した強磁性体２６の群に対して、９０°（π／２）だけ位相がずれた位置においても、上述した場合と同様に、Ｓ極磁石２４の上部に、クラッチ基板２１の直径方向の一つに平行で、矩形状で互いに同形の強磁性体２７が並べられて群をなして配置されている。この一実施形態においては、外周側に配置されたＳ極に励磁された強磁性体２７の群は、上述した図２Ａに示すＮ極磁石１２に励磁された強磁性体１５と同じ数、ここでは、１３本の強磁性体２７から構成されている。そして、これらの強磁性体２７は、互いに同形で長手方向がクラッチ基板２１の直径方向の一つに平行になるように並べて設けられている。なお、この配置としては、９０°以外にも、１２０°（２π／３）や１８０°（π）だけ位相をずらした位置にすることも可能である。これらの場合においては、磁極を同様に配置しても逆に配置してもよい。
【００３６】
さらに、図４に示すように、クラッチ基板１１の中心とクラッチ基板２１の中心とを同軸上として、第１のクラッチ１０と第２のクラッチ２０とを、それぞれの一面が向かい合
うように磁気クラッチ１を構成するときに、第２のクラッチ板２０におけるそれぞれの強磁性体２７が、第１のクラッチ板１０におけるＮ極に励磁されたそれぞれの強磁性体１５とそれらの長手方向が平行で、かつ対向する位置に設けられている。これにより、磁気クラッチ１を構成したときに、Ｓ極に励磁された強磁性体２７と、Ｎ極に励磁された強磁性体１５との間に磁石吸引力が作用して引き合うことになる。他方、この状態において固定状態となるため、第１のクラッチ板１０または第２のクラッチ板２０に、磁石吸引力より大きい力が作用して、上述した強磁性体２６の長手方向と強磁性体１６の長手方向との平行状態が崩れると、フェイルセイフが作動した自由状態に移行して、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間において、伝達が切断される。
【００３７】
以上の、外周側に配置された強磁性体２７の群に対して、内周側に配置されたＮ極に励磁された強磁性体２６においても、互いに同形で矩形の強磁性体２６が個々の強磁性体２７の長手方向に平行方向になるように、並べて配置されている。また、個々の強磁性体２６は、外周側の強磁性体２７の群における隣り合った一対の強磁性体２７の間、かつ内周側の位置に配置されている。すなわち、この一実施形態においては、内周側の強磁性体２６の群は、外周側の強磁性体２７の数より１つ少ない数、具体的には１２本の互いに同形で矩形の強磁性体２６から構成されている。そして、この強磁性体２６の群は、クラッチ基板１１の中心とクラッチ基板２１の中心とを同軸上として、第１のクラッチ１０と第２のクラッチ２０とを、それぞれの一面が向かい合うように磁気クラッチ１を構成したときに、第２のクラッチ板２０における、内周側にあるそれぞれの強磁性体２６が、第１のクラッチ板１０におけるＮ極に励磁されたそれぞれの強磁性体１５の間の領域にくるような位置に設けられている。これにより、磁気クラッチ１を構成したときに、Ｎ極に励磁された強磁性体２６と、Ｎ極に励磁された強磁性体１５との間に斥力が作用して反発し合うため、上述した強磁性体２７と強磁性体１５との間の引力とが相まって、磁気クラッチ１における固定状態をより強く維持することが可能となる。さらに、強磁性体２７の内周側に逆磁極の強磁性体２６を配置していることにより、固定状態を脱した自由状態の時には、短冊状のそれぞれの強磁性体１５が、それぞれ強磁性体２６，２７と同時に対向するようになる。これにより、強磁性体１５と強磁性体２７との引力と、強磁性体１５と強磁性体２６との斥力とが相殺されて力が中和されるため、自由状態における相対的な回転に要する力を小さくすることが可能となる。
【００３８】
（磁気遮断板）
次に、磁力制御部材としての磁気遮断板３０について説明する。図３に、この一実施形態による磁気遮断板３０を示す。
【００３９】
図３Ｂに示すように、この一実施形態による磁気遮断板３０は、クラッチ基板１１，２１とほぼ同形の中空円盤状の基板３１と、この基板３１を挟むように両面を被覆した潤滑板３２，３３とから構成される。基板３１は、例えば厚さが１ｍｍ程度であり、透磁率の低い物質、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる。また、潤滑板３２，３３は、例えばプラスチックからなり潤滑性（すべり性）を有する。
【００４０】
また、図３Ａに示すように、磁気遮断板３０は、中心にクラッチ基板１１，２１における開口の少なくとも一方とほぼ同径の開口３１ｄが形成されており、その外周側に、上述した第２のクラッチ板２０におけるＮ極磁石２３とＳ極磁石２４とが合体した形状とほぼ同形の領域に、磁気透過スロット３１ａが設けられている。この磁気透過スロット３１ａには、例えば透磁率が５００程度の強磁性体である珪素鋼が埋め込まれており、この領域においてのみ磁気が透過しやすく、その他の領域においては磁気が透過しにくくなるように構成されている。なお、この磁気透過スロット３１ａに埋め込む強磁性体としては、そのほかの材料、例えば鉄などの種々の材料を採用することができ、必ずしも珪素鋼に限定されるものではない。
【００４１】
以上のように構成された磁気遮断板３０を、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間に、その中心が同軸上となり、面が平行になるように配置して組み立てることにより、この一実施形態による磁気クラッチ１が構成される。また、この磁気遮断板３０を、その面が第２のクラッチ板２０の面に対してほぼ平行になるように設けるとともに、同軸を中心として相対的に回転可能にする。
【００４２】
また、この磁気遮断板３０には、磁気クラッチ１の外部からこの磁気遮断板３０を回転させるための設定つまみ３４が設けられており、この設定つまみ３４を調整することにより、第２のクラッチ板２０の面に対して平行で、かつ相対的に回転させることが可能となる。そして、磁気遮断板３０における磁気透過スロット３１ａと、第２のクラッチ板２０における強磁性体２６，２７が配置された領域との重なる領域が、磁気が透過する有効な磁気透過領域となる。そのため、設定つまみ３４を用いて、磁気遮断板３０を第２のクラッチ板２０に対して相対的に回転させることにより、磁気透過スロット３１ａと強磁性体２６，２７との重なる領域を変化させて、磁気透過領域の面積を大きくしたり小さくしたりすることが可能となる。この一実施形態において、磁気透過領域の面積の最大値は、第２のクラッチ板２０上の強磁性体２６，２７が設けられた領域の面積であり、最小値は０以上の任意の面積になるように設計可能である。すなわち、磁気遮断板３０における磁気透過スロット３１ａの領域自体やその面積を種々調整することによって、磁気透過領域の面積の最大値および最小値を所望の大きさに設定することが可能である。
【００４３】
第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間の磁気吸引力は、この磁気透過領域の面積と線形的な相関関係にある。そのため、磁気遮断板３０を回転させることにより、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間の磁気吸引力、すなわちフェイルセイフ作動力を調整することが可能になる。ここで、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間隔を調整することにより、フェイルセイフ作動力を調整する方法を採用することも可能である。
【００４４】
（整復装置）
次に、この一実施形態による磁気クラッチを用いた整復装置について説明する。なお、整復装置としては、従来公知の整復装置を採用可能であり、その詳細については省略する。図５に、この一実施形態に用いられる整復装置の模式的な構造を示す。
【００４５】
図５に示すように、この一実施形態による整復装置４０においては、患足（図示せず）の骨軸にほぼ平行な回転駆動力を出力する駆動部４１と、この駆動部４１に接続された３軸回転部４３および駆動伝達部４２を有して構成されている。そして、この駆動伝達部４２の出力側に磁気クラッチ１を設けて、磁気クラッチ１の出力側、例えば第１のクラッチ板１０側に、患足を固定するジグ４４を接続して、駆動部４１からの駆動力を患足まで伝達可能に構成されている。なお、好適には、磁気クラッチ１とジグ４４とは直接接続され、これにより患足に過度の力が加えられた状態を直接的に検知することが可能となる。
【００４６】
また、この磁気クラッチ１自体は、整復装置４０における安全装置（安全機構）であるフェイルセイフ手段として用いられる。すなわち、患足（図示せず）に可能な限り近い位置に磁気クラッチ１を設けることにより、患足にフェイルセイフ作動力を超えた過度の力が加えられた瞬間に、磁気クラッチ１により駆動部４１からの駆動力の伝達を切断するように構成する。これにより、患足に過度の力が加えられるのを可能な限り早期に防止することができるので、整復装置４０における安全装置として、より効果的な役割を果たすことができる。なお、過度の力の大きさは、それぞれの患者により異なる場合があるため、設定つまみ３４を用いて磁気クラッチ１のフェイルセイフ作動力を調整することによって、過度の力を患者に合った大きさにすることができる。
【００４７】
また、従来技術においては、市販品のクラッチやブレーキでは、耐曲げモーメント性が悪く、フェイルセイフ作動力の調整の性能が悪いため、整復装置などのシステムの要求に対応することが困難である。具体的には、例えば、図５に示す引っ張り力４００Ｎに耐え得る耐引っ張り力性、曲げモーメント力１００Ｎｍに耐え得る耐曲げモーメント性および、外径が１０５ｍｍ以下で厚さ５０ｍｍ以下を実現可能な小型化のそれぞれの要請を満足させることが困難である。
【００４８】
また、上述したように駆動伝達制御装置としての磁気クラッチ１を整復装置のフェイルセイフ機構に用いる場合、片側１３５度以上のフリー領域（フェイルセイフ作動範囲）を有し、フェイルセイフ作動力が１０Ｎｍ以上４０Ｎｍ以下かつ調整可能である必要がある。これに対し、この発明によれば、片側が１８０度のフリー領域を有し、磁気遮断板３０を回転させることにより、フェイルセイフ作動力として、１０Ｎｍ以上４０Ｎｍ以下に調整可能となった。
【００４９】
以上説明したように、この発明の一実施形態によれば、耐曲げモーメント性が高く、磁性遮断板を回転させることでフェイルセイフ作動力を容易に設定することができる。さらに、磁力を利用した、いわゆる磁気結合方式を採用しているため、フェイルセイフ作動時の摩擦力を最小限にすることができる。
【００５０】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００５１】
例えば、上述の一実施形態による駆動伝達制御装置においては、固定磁石を用いているが、電磁石を用いることも可能である。固定磁石の代わりに電磁石を用いる場合においては、第１の磁性部材および第２の磁性部材において、電磁石を適切な位置に配置することにより、この発明による技術的思想に従った駆動伝達制御装置を実現させるように構成する。
【００５２】
また、例えば上述した一実施形態においては、整復装置に適用した例について説明したが、安全装置やクラッチなどを用いるあらゆる用途に利用可能である。具体的には、この発明は、直動案内装置、スプライン、ねじ、アクチュエータ関連製品全般に適用することが可能である。
【００５３】
また、例えば上述の一実施形態においては、Ｎ極磁石１２，２３やＳ極磁石１３，２４を用い、スペーサ１４，２５を介して強磁性体１５，１６，２６，２７を磁化させるようにしているが、強磁性体１５，１６，２６，２７の代わりに、固定磁石や電磁石を配置させるようにすることも可能であり、この場合、上述したＮ極磁石１２，２３やＳ極磁石１３，２４やスペーサ１４，２５を設けることなく、クラッチ基板１１，２１上にＮ極やＳ極の磁石を直接固定させて設けることが可能である。この場合、磁気クラッチ１の厚さを薄くすることができる。
【００５４】
また、上述の一実施形態においては、第１のクラッチ板１０における強磁性体１５，１６がそれぞれ１３本設けられ、第２のクラッチ板２０においては、外周側の強磁性体２６，２７が１３本、内周側の強磁性体２６，２７が１２本設けられた例について説明したが、必ずしもこの数に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づいた種々の数（本数）の強磁性体や磁石などを設けることが可能である。
【００５５】
また、上述の一実施形態においては、第１の磁性部材および第２の磁性部材を、クラッチ基板上に磁極を配置した構成として説明したが、そのほかの構成を採用することも可能である。すなわち、第１の磁性部材および第２の磁性部材をそれぞれ円筒状や円柱状として、短冊状の第１の磁極および第２の磁極を、円筒の内周面と円柱の外周面に短冊状に配置するようにして、本発明による駆動伝達制御装置を構成することも可能である。
【００５６】
また、上述の一実施形態においては、第１のクラッチ板１０と第２のクラッチ板２０との間に磁気遮断板３０を介装しているが、磁気遮断板３０を設けない構成も可能である。そして、この場合においては、磁気クラッチ１の製造時において、実際の強磁性体１５，１６，２６，２７の配置数や形状、配置方向、配置などを種々変化させることにより、フェイルセイフ作動力を所望の値とする。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１Ａは、この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置に作用される外力がフェイルセイフ作動力以下の時を示す斜視図であり、図１Ｂは、この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置に作用される外力がフェイルセイフ作動力以上の時を示す斜視図である。
【図２】図２Ａ，Ｂは、この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置の第１の磁性部材を示す平面図および側面図であり、図２Ｃ，Ｄは、この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置の第２の磁性部材を示す平面図および側面図である。
【図３】この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置の磁気遮断板を示す平面図および側面図である。
【図４】図４Ａは、この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置の第１の磁性部材を示す側面図であり、図４Ｂは、この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置の第２磁性部材の構成を示す側面図である。
【図５】この発明の一実施形態による駆動伝達制御装置を採用した整復装置を示す略線図である。
【図６】従来技術によるローラプランジャ方式を説明するための平面図および側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  磁気クラッチ
１０  第１のクラッチ板
１１，２１  クラッチ基板
１１ａ  開口
１１ｂ  クロスローラリング
１２  Ｎ極磁石
１２，２３  Ｎ極磁石
１３  Ｓ極磁石
１３，２４  Ｓ極磁石
１４，２５  スペーサ
１５，１６，２６，２７  強磁性体
２０  第２のクラッチ板
２１ａ  開口
２２  カバー
３０  磁気遮断板
３１  基板
３１ａ  磁気透過スロット
３１ｄ  開口
３２，３３  潤滑板
４０  整復装置
４１  駆動部
４２  駆動伝達部
４３  軸回転部
４４  ジグ
【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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