JP3692330B2 - マイクロトラクションドライブ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小サイズの装置内にも収められ、破損の恐れが少なく大きな伝達トルクを得られるマイクロトラクションドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
土壌調査用の小型掘削装置や、タービンロータ中心孔レプリカ採取装置のように、小径の筒状の本体内にモータ等の回転駆動源を備え本体先端の作業部を回転駆動するマイクロロボット等小型装置においては、本体内の径は約１０〜数１０ｍｍと小さく、そのような限られた寸法内にマイクロトラクションドライブを備える場合、従来の減速ギヤや遊星ギヤで構成するとギヤのモジュールは、例えば０.０５ｍｍ以下というような少モジュールとなり、現状の加工方法では工作精度が悪く製作上の問題があるとともに、ギヤの強度上の問題を生じ作業部のトルクを著しく制約され、あるいは破損の恐れが高いものとなった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、上記のような従来のマイクロトラクションドライブの問題点を解消し、小型装置内の限られた寸法内に備えることができ、ギヤの歯切りの必要がなく、製作容易で、強度が高く、大きな伝達トルクを有するマイクロトラクションドライブを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロトラクションドライブでは、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。請求項１にかかる発明は、前記筐体と、該筐体に回転自在に支持された前記入力軸と、該筐体に該入力軸と同軸線上に回転自在に支持された前記出力軸とを備え、該入力軸に設けられた前記内輪と、該筐体に対して回転方向が固定された前記外輪との間に該入力軸の中心軸回りに公転する前記回転体を嵌装し、該出力軸に設けられた前記保持器と該回転体とを係合させ、該内輪と該外輪とを該回転体方向へ相対的に押圧する手段を備えてなる前記単位減速部を２以上、複数備えてなり、前記一の単位減速部の該出力軸を、前記二の単位減速部の該入力軸とすることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、遊星ギヤと同様に該一の単位減速部の該出力軸は、該内輪の外周面の径と、該外輪の内周面の径との関係に基づき、該一の単位減速部の該入力軸の回転によって中心軸回りを公転する該回転体により、該一の単位減速部の該入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに、該一の単位減速部の該出力軸を該二の単位減速部の該入力軸とすることで、上記と同様にして、該二の単位減速部の該出力軸は、該二の単位減速部の該入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができる。つまり、該二の単位減速部の該出力軸は、該一の単位減速部の該入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができる。
【０００５】
また、請求項１にかかる発明は、前記単位減速部は、前記内輪と前記外輪とを前記回転体方向へ相対的に押圧して生じる圧接力の方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行となることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該内輪と該回転体及び該外輪と該回転体との前記接触面には、該入力軸及び該出力軸の該軸線に平行な方向に押圧されているため、該方向に働く強い接触力が与えられる。
【０００６】
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部内面に前記硬質皮膜を有することを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該硬質皮膜が、該保持器の該配置部内面に形成され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該硬質皮膜とが摺動する。
【０００７】
請求項３にかかる発明は、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に軟質金属からなる前記保持部材を備え、該保持部材の内面が、該回転体の前記摺動面とされていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、軟質金属からなる該保持部材が、該保持器の該配置部に配置され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該保持部材とが摺動する。該保持部材は摺動により摩耗し、該摺動面の面積が広くなることで、該摺動面の面圧が低下する。
【０００８】
請求項４にかかる発明は、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に、前記湾曲面を設けられていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該湾曲面が、該保持器の該配置部に形成され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該湾曲面とが摺動面となる。
【０００９】
請求項５にかかる発明は、請求項２に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に、湾曲面を設けられていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該硬質皮膜が形成された該湾曲面が、該保持器の該配置部に配置され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該硬質皮膜が形成された該湾曲面とが摺動面となる。
【００１０】
請求項６にかかる発明は、請求項３に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に、前記湾曲面を設けられていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該湾曲面が設けられている該保持部材が、該保持器の該配置部に配置され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該湾曲面が設けられている該保持部材とが摺動面となる。
【００１１】
請求項７にかかる発明は、請求項１から６のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、筒状の前記外筐内に、２以上複数の前記単位減速部が、前記作業部と、該作業部を回転駆動する回転駆動源との間に備えられてなることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、
前記回転駆動源からの回転駆動力を減速して作業部に伝達することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１、図２（ａ）、図２（ｂ）はこの発明の第１参考例を示す図である。図１、図２（ａ）、図２（ｂ）においてマイクロトラクションドライブ１００は、筐体１０１と、筐体１０１に回転自在に支持された入力軸１０２と、筐体１０１に入力軸１０２と同軸線上に回転自在に支持された中間軸１０３と、筐体１０１に入力軸１０２と同軸線上に回転自在に支持された出力軸１０４とを備えている。入力軸１０２は、第１内輪（内輪）１０５を備え、第１内輪１０５の外周面には周方向に凹溝が設けられて第１内輪軌道面１０６が形成され、中間軸１０３は、第２内輪（内輪）１０７を備え、第２内輪１０７の外周部には周方向に凹溝が設けられて第２内輪軌道面１０８が形成され、筐体１０１には、回転方向への移動が固定された外輪１０９が備えられている。
【００１３】
鋼製の玉（回転体）１１１は、第１内輪軌道面１０６と外輪１０９の内周部の外輪軌道面１１０との間と、第２内輪軌道面１０８と外輪１０９との間とに、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線に対して等間隔環状に複数配置されている。第１保持器（保持器）１１２は、第１内輪１０５と外輪１０９との間に円筒状に配置され、第２保持器（保持器）１１３は、第２内輪１０７と外輪１０９との間に円筒状に配置されている。第１保持器１１２と第２保持器１１３とには、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線に対して等間隔環状に複数の穴である配置部１１４が形成され、第１保持器１１２と鋼製の玉１１１とが配置部１１４にて係合され、第２保持器１１３と鋼製の玉１１１とが配置部１１４にて係合されていて、第１保持器１１２は中間軸１０３に係合され、第２保持器１１３は出力軸１０４に係合されている。
【００１４】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１００においては、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器１１２に伝達され、第１保持器１１２に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器１１３に伝達され、第２保持器１１３に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力として取り出される。
【００１５】
外輪１０９は、第１内輪軌道面１０６上に配置された鋼製の玉１１１を外輪軌道面１１０で圧接するように焼嵌めされていて、外輪軌道面１１０と、鋼製の玉１１１と第１内輪軌道面１０６との圧接点に、接触面の法線方向（入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線に直交する方向）の圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面１０６と外輪軌道面１１０とを滑りを起こさず転動する。
【００１６】
同様にして、外輪１０９の焼嵌めにより、外輪軌道面１１０と、鋼製の玉１１１と第２内輪軌道面１０８との圧接点に、圧接力が強く加えられた状態になっており、鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面１０８と外輪軌道面１１０とを滑りを起こさず転動する。
【００１７】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面１０６の径と外輪軌道面１１０の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面１０８の径と外輪軌道面１１０の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００１８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高く、外輪１０９の焼嵌めで強い法線力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００１９】
図３はこの発明の第２参考例を示すである。図３においてマイクロトラクションドライブ２００は、その基本構成は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図３において、マイクロトラクションドライブ２００の第１内輪（内輪）２０１には、中間軸１０３側が開いたアングル溝である第１内輪軌道面２０２が形成され、第２内輪（内輪）２０３には、出力軸１０４側に開いたアングル溝である第２内輪軌道面２０４が形成されている。
【００２０】
筐体１０１は、入力軸１０２側に回転方向への移動が固定された第１外輪（外輪）２０５と、出力軸１０４側に回転方向への移動が固定された第２外輪（外輪）２０６とを備えており、第１外輪２０５と第２外輪２０６とには、それぞれ入力軸１０２側に開いたアングル溝である第１外輪軌道面２０７と第２外輪軌道面２０８とが形成されている。
【００２１】
中間軸支持内輪２０９は、第２内輪２０３と第１保持器１１２との間の中間軸１０３上に設けられ、中間軸支持外輪２１０は、筐体１０１の概中央部に筐体１０１と相対移動不可に設けられている。中間軸支持内輪２０９には入力軸１０２側に開いたアングル溝が設けられ、中間軸支持外輪２１０には出力軸１０４側に開いたアングル溝が設けられ、軸受玉２１１が、中間軸支持外輪２１０と中間軸支持内輪２０９との間に嵌装され、中間軸支持軸受２１２が構成される。
【００２２】
第１バネ２１３は、中間軸支持外輪２１０と第１外輪２０５との間に、第１外輪２０５を入力軸１０２側に付勢するように配置され、第２バネ２１４は、筐体１０１と第２外輪２０６との間に、第２外輪２０６を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００２３】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ２００においては、図３に示すように、入力軸１０２から第１内輪２０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面２０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器１１２に伝達され、第１保持器１１２に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪２０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面２０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器１１３に伝達され、第２保持器１１３に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００２４】
第１外輪２０５は、第１バネ２１３により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面２０７と、第１内輪軌道面２０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面２０２とが圧接され、第１外輪軌道面２０７と、鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面２０２との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面２０２と第１外輪軌道面２０７と滑りを起こさず転動する。
【００２５】
同様にして、第２外輪２０６は、第２バネ２１４により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面２０８と、第２内輪軌道面２０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面２０４とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面２０４と第２外輪軌道面２０８と滑りを起こさず転動する。
【００２６】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面２０２の径と第１外輪軌道面２０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面２０４の径と第２外輪軌道面２０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００２７】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ２００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高くなる。また第１バネ２１３と第２バネ２１４の付勢力により、強い圧接力を与えることができ、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００２８】
図４はこの発明の第３参考例を示すである。図４においてマイクロトラクションドライブ３００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図４において、マイクロトラクションドライブ３００の第１内輪（内輪）３０１には、中間軸１０３側が開いたアングル溝である第１内輪軌道面３０２が形成され、第２内輪（内輪）３０３には、出力軸１０４側に開いたアングル溝である第２内輪軌道面３０４が形成されている。
【００２９】
筐体１０１は、入力軸１０２側に回転方向への移動が固定された第１外輪（外輪）３０５と、出力軸１０４側に回転方向への移動が固定された第２外輪（外輪）３０６とを備えており、第１外輪３０５と第２外輪３０６とには、それぞれ入力軸１０２側に開いたアングル溝である第１外輪軌道面３０７と第２外輪軌道面３０８とが形成されている。
【００３０】
間座３０９は、第１外輪３０５と第２外輪３０６との間に、第１外輪３０５と第２外輪３０６とを係合するように配置され、バネ３１０は、筐体１０１と第２外輪３０６との間に、第２外輪３０６と間座３０９を介して第１外輪３０５を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００３１】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ３００においては、図４に示すように、入力軸１０２から第１内輪３０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面３０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器１１２に伝達され、第１保持器１１２に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪３０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面３０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器１１３に伝達され、第２保持器１１３に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００３２】
第２外輪３０６は、バネ３１０により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面３０８と、第２内輪軌道面３０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面３０４とが圧接され、第２外輪軌道面３０８と、鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面３０４との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面３０４と第２外輪軌道面３０８と滑りを起こさず転動する。
【００３３】
同様にして、第１外輪３０５は、第１外輪３０５と間座３０９を介してバネ３１０により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面３０７と、第１内輪軌道面３０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面３０２とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面３０２と第１外輪軌道面３０７と滑りを起こさず転動する。
【００３４】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面３０２の径と第１外輪軌道面３０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面３０４の径と第２外輪軌道面３０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００３５】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ３００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高くなる。またバネ３１０の付勢力により、強い圧接力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００３６】
図５はこの発明の第１の実施形態を示すである。図５においてマイクロトラクションドライブ４００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図５において、マイクロトラクションドライブ４００の第１内輪（内輪）４０１は、入力軸１０２の中間軸１０３側端部に、入力軸１０２の軸線と直交する円盤形状を形成しており、第１内輪４０１の中間軸１０３側端面には、入力軸１０２中心軸を中心とした環状凹溝である第１内輪軌道面４０２が形成されている。第２内輪（内輪）４０３は、中間軸１０３の出力軸１０４側端部に、中間軸１０３の軸線と直交する円盤形状を形成しており、第２内輪４０３の出力軸１０４側端面には、入力軸１０２の軸線を中心とした環状凹溝である第２内輪軌道面４０４が形成されている。筐体１０１には、入力軸１０２側に、回転方向への移動が固定された第１外輪（外輪）４０５と、出力軸１０４側に、回転方向への移動が固定された第２外輪（外輪）４０６とが備えられている。
【００３７】
鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面４０２と第１外輪４０５の入力軸１０２側側面の第１外輪軌道面４０７との間と、第２内輪軌道面４０４と第２外輪４０６の入力軸１０２側側面の第２外輪軌道面４０８との間とに配置されている。第１保持器（保持器）４０９は、第１内輪４０１と第１外輪４０５との間に円盤状に配置され、第２保持器（保持器）４１０は、第２内輪４０３と第２外輪４０６の間に円盤状に配置されている。第１保持器４０９と鋼製の玉１１１とが係合され、第２保持器４１０と鋼製の玉１１１とが係合され、第１保持器４０９と第２保持器４１０とは、それぞれ中間軸１０３と出力軸１０４とに係合されている。
【００３８】
中間軸支持内輪４１１は、第２内輪４０３と第１外輪４０５との間の中間軸１０３上に設けられ、中間軸支持外輪４１２は、筐体１０１の概中央部に筐体１０１と相対移動不可に設けられている。中間軸支持内輪４１１には、入力軸１０２側に開いたアングル溝が設けられ、中間軸支持外輪４１２には、出力軸１０４側に開いたアングル溝が設けられている。軸受玉４１３が、中間軸支持外輪４１２と中間軸支持内輪４１１との間に嵌装され、中間軸支持軸受４１４が構成されている。
【００３９】
第１バネ４１５は、中間軸支持外輪４１２と第１外輪４０５との間に、第１外輪４０５を入力軸１０２側に付勢するように配置され、第２バネ４１６は、筐体１０１と第２外輪４０６との間に、第２外輪４０６を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００４０】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ４００においては、図５に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面４０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器４０９に伝達され、第１保持器４０９に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面４０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器４１０に伝達され、第２保持器４１０に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００４１】
第１外輪４０５は、第１バネ４１５により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面４０７と、第１内輪軌道面４０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面４０２とが圧接され、第１外輪軌道面４０７と、鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面４０２との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面４０２と第１外輪軌道面４０７と滑りを起こさず転動する。
【００４２】
同様にして、第２外輪４０６は、第２バネ４１６により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面４０８と、第２内輪軌道面４０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面４０４とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面４０４と第２外輪軌道面４０８と滑りを起こさず転動する。
【００４３】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面４０２の径と第１外輪軌道面４０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面４０４の径と第２外輪軌道面４０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００４４】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ４００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高なる。また第１バネ４１５と第２バネ４１６の付勢力により、強い圧接力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００４５】
図６はこの発明の第２の実施形態を示すである。図６においてマイクロトラクションドライブ５００は、その基本構成は図６に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図６において、マイクロトラクションドライブ５００は、玉５０１は、第１外輪４０７と第２内輪４０３の間に、中間軸１０３の軸線回りに配置され、玉５０１を個々に緩く嵌める穴状の配置部（図示されていない）を備える中間保持器５０２により、等間隔に配置されている。バネ５０３は、筐体１０１と第２外輪４０８の間に、第２外輪４０８を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００４６】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ５００においては、図６に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面４０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器４０９に伝達され、第１保持器４０９に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面４０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器４１０に伝達され、第２保持器４１０に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００４７】
第２外輪４０８は、バネ５０３により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面４０８と、第２内輪軌道面４０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面４０４とが圧接され、第２外輪軌道面４０８と、鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面４０４との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面４０４と第２外輪軌道面４０８と滑りを起こさず転動する。
【００４８】
同様にして、第１外輪４０７は、第２外輪４０８、玉５０１、第２内輪４０３、鋼の玉１１１を介してバネ５０３により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面４０７と、第１内輪軌道面４０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面４０２とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面４０２と第１外輪軌道面４０７と滑りを起こさず転動する。
【００４９】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面４０２の径と第１外輪軌道面４０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面４０４の径と第２外輪軌道面４０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００５０】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ５００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高くなる。またバネ５０３の付勢力により、強い圧接力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００５１】
図７（ａ）、図７（ｂ）は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図７（ａ）、図７（ｂ）におけるマイクロトラクションドライブ６００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図７（ａ）、図７（ｂ）において、マイクロトラクションドライブ６００の第１保持器（保持器）６０１と第２保持器（保持器）６０２とは、鋼製の玉１１１の配置部６０４内面にダイヤモンドライクカーボンからなる硬質皮膜６０３が形成されている。
【００５２】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６００においては、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器６０１に伝達され、第１保持器６０１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器６０２に伝達され、第２保持器６０２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００５３】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器６０１の配置部６０３内面の硬質皮膜６０３と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、同様にして、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器６０２の配置部６０３内面の硬質皮膜６０３と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、出力軸１０４に伝達される。
【００５４】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６００においては、第１保持器６０１と第２保持器６０２との配置部６０３内面の硬質皮膜６０３により、第１保持器６０１、第２保持器６０２の配置部６０３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器６０１と第２保持器６０２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００５５】
図８（ａ）、図８（ｂ）は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図８（ａ）、図８（ｂ）におけるマイクロトラクションドライブ６５０は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図８（ａ）、図８（ｂ）において、マイクロトラクションドライブ６５０の第１保持器（保持器）６５１と第２保持器（保持器）６５２とには、鋼製の玉１１１の配置部６５３内面にリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材６５４が備えられている。
【００５６】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６５０においては、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器６５１に伝達され、第１保持器６５１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器６５２に伝達され、第２保持器６５２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００５７】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器６５１の配置部６５３内面の保持部材６５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、同様にして、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器６５２の配置部６５３内面の保持部材６５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。
【００５８】
軟質金属からなる保持部材６５４は、硬度の高い鋼製の玉１１１との摺動により、摺動面の形状が鋼製の玉１１１に沿うような湾曲形状となる。その結果、鋼製の玉１１１との接触面積が増加され、接触面圧力が低下される。
【００５９】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６５０においては、第１保持器６５１と第２保持器６５２との配置部６５３内面の保持部材６５４により、第１保持器６５１、第２保持器６５２の配置部６５３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器６５１と第２保持器６５２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００６０】
図９は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図９においてマイクロトラクションドライブ７００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図９において、マイクロトラクションドライブ７００の第１保持器（保持器）７０１と第２保持器（保持器）７０２とには、鋼製の玉１１１の配置部７０３内面に、湾曲面７０４が設けられている。
【００６１】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７００においては、図９に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器７０１に伝達され、第１保持器７０１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器７０２に伝達され、第２保持器７０２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００６２】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器７０１の配置部７０３内面の湾曲面７０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器７０２の配置部７０３内面の湾曲面７０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。湾曲面７０４は、鋼製の玉１１１に沿うような湾曲形状となっており、鋼製の玉１１１との接触面積は大きくなり、接触面圧力は低くなる。
【００６３】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７００においては、第１保持器７０１と第２保持器７０２との配置部７０３内面の湾曲面７０４により、第１保持器７０１、第２保持器７０２の配置部７０３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器７０１と第２保持器７０２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００６４】
図１０は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図１０におけるマイクロトラクションドライブ７５０は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図１０において、マイクロトラクションドライブ７５０の第１保持器（保持器）７５１と第２保持器（保持器）７５２とには、鋼製の玉１１１の配置部７５３内面にリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材７５４が備えられ、保持部材７５４と鋼製の玉１１１との摺動面には、鋼製の玉１１１形状に沿う湾曲面７５５が設けられている。
【００６５】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７５０においては、図１０に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器７５１に伝達され、第１保持器７５１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器７５２に伝達され、第２保持器７５２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００６６】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器７５１の配置部７５３内面のリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材７５４の湾曲部７５５と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器７５２の配置部７５３内面のリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材７５４の湾曲部７５５と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。
【００６７】
湾曲部７５５は、硬度の高い鋼製の玉１１１との摺動により、さらに鋼製の玉１１１に沿うような湾曲形状となり、鋼製の玉１１１との接触面積はさらに大きくなり、接触面圧力はさらに低くなる。
【００６８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７５０においては、第１保持器７５１と第２保持器７５２との配置部７５３内面の軟質金属からなる保持部材７５４の湾曲部７５５により、第１保持器７５１、第２保持器７５２の配置部７５３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器７５１と第２保持器７５２との焼き付き防止効果がより早く発揮され、マイクロトラクションドライブとして早期故障も含めた故障がより少なく、長い寿命を有することができる。
【００６９】
図１１は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図１１においてマイクロトラクションドライブ８００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図１１において、マイクロトラクションドライブ８００の第１保持器（保持器）８０１と第２保持器（保持器）８０２とには、鋼製の玉１１１の配置部８０３内面に、鋼製の玉１１１が嵌合されたとき、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線側の鋼製の玉１１１との隙間が広くなる湾曲面８０４が設けられている。
【００７０】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８００においては、図１１に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器８０１に伝達され、第１保持器８０１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器８０２に伝達され、第２保持器８０２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００７１】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器８０１の配置部８０３内面の湾曲部８０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器８０２の配置部８０３内面の湾曲部８０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。
【００７２】
鋼製の玉１１１と湾曲部８０４との間には、鋼製の玉１１１の自転により潤滑流体が巻き込まれ、奥に行くほど鋼製の玉１１１との隙間が狭くなる湾曲部８０４形状により、鋼製の玉１１１と湾曲部８０４との間の潤滑油膜形成が促進される。
【００７３】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８００においては、第１保持器８０１と第２保持器８０２との配置部８０３内面の湾曲部８０４により、第１保持器８０１、第２保持器８０２の配置部８０３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器８０１と第２保持器８０２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００７４】
図１２は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図１２においてマイクロトラクションドライブ８５０は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図１２において、マイクロトラクションドライブ８５０の第１保持器（保持器）８５１と第２保持器（保持器）８５２とには、鋼製の玉１１１の配置部８５３内面に、鋼製の玉１１１が嵌合されたとき、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線側の鋼製の玉１１１との隙間が広くなる湾曲面８５４が設けられ、湾曲面８５４にはダイヤモンドライクカーボンからなる硬質皮膜８５５が形成されている。
【００７５】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８５０においては、図１２に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器８５１に伝達され、第１保持器８５１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器８５２に伝達され、第２保持器８５２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００７６】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器８５１の配置部８５３内面の硬質皮膜８５５が形成された湾曲面８５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器８５２の配置部８５３内面の硬質皮膜８５５が形成された湾曲面８５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、出力軸１０４に伝達される。
【００７７】
鋼製の玉１１１と湾曲面８５４との間には、鋼製の玉１１１の自転により潤滑流体が巻き込まれ、奥に行くほど鋼製の玉１１１との隙間が狭くなる湾曲面８５４形状により、鋼製の玉１１１と湾曲面８５４との間の潤滑油膜形成が促進される。また、潤滑油膜が形成されない場合には、硬質皮膜８５５と鋼製の玉１１１とが摺動される。
【００７８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８５０においては、第１保持器８５１と第２保持器８５２との配置部８５３内面の硬質皮膜８５５が形成された湾曲面８５４により、第１保持器８５１、第２保持器８５２の配置部８５３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器８５１と第２保持器８５２との焼き付きがさらに防止され、マイクロトラクションドライブとしてさらに故障が少なく、さらに長い寿命を有することができる。
【００７９】
また、以上の実施の形態のいずれかのマイクロトラクションドライブを、土壌検査用の小型掘削装置や、タービンロータ中心孔レプリカ採取装置のように、小径の筒状の本体内にモータ等の回転駆動源と作業部との間に備え、回転を減速伝達させた場合、従来の減速ギヤや遊星ギヤの制作上の問題、強度上の問題が解消し、マイクロロボット等小型装置の作業部のトルクの制約が緩和し、あるいは破損の恐れが低いものとなる。
【００８０】
なお、上記の実施の形態においては、回転体が鋼製の玉であるものに適応して説明したが、この回転体が鋼製の玉であるものに限られることなく、例えば、回転体が円筒形のコロであるもの等、それ以外の回転体であるものに適応することができるものである。
【００８１】
また、上記の実施の形態においては、圧接力が軸線に直交するマイクロトラクションドライブの保持器に、硬質皮膜、保持部材等を付加するものに適応して説明したが、この圧接力が軸線に直交するマイクロトラクションドライブの保持器に限られることなく、それ以外の形式のマイクロトラクションドライブの保持器に適応することができるものである。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、マイクロトラクションドライブを、前記筐体と、該筐体に回転自在に支持された前記入力軸と、該筐体に該入力軸と同軸線上に回転自在に支持された前記出力軸とを備え、該入力軸に設けられた前記内輪と、該筐体に対して回転方向が固定された前記外輪との間に該入力軸の中心軸回りに公転する前記回転体を嵌装し、該出力軸に設けられた前記保持器と該回転体とを係合させ、該内輪と該外輪とを該回転体方向へ相対的に押圧する手段を備えてなる前記単位減速部を２以上、複数備えてなり、前記一の単位減速部の該出力軸を、前記二の単位減速部の該入力軸とするように構成したため、小サイズであっても広い範囲の減速比が設定でき、該回転体は滑らかな回転面を有するので、歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生せず、製造が極めて容易となるという効果を奏する。
【００８３】
さらに、請求項１に係る発明によれば、前記単位減速部は、前記内輪と前記外輪とを前記回転体方向へ相対的に押圧して生じる圧接力の方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行であるため、該内輪と該回転体及び該外輪と該回転体との前記接触面で強い接触力を与えられ、該接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有するという効果を奏する。
【００８４】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部内面に前記硬質皮膜を有するため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果が得られ、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８５】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に軟質金属からなる前記保持部材を備え、該保持部材の内面が、該回転体の前記摺動面とされているため、該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果が得られ、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８６】
請求項４に係る発明によれば、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に、前記湾曲面を設けられているため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果が得られ、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８７】
請求項５に係る発明によれば、請求項２に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部内面に前記硬質皮膜を有し、かつ湾曲面を設けられているため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果がより得られ、マイクロトラクションドライブとしてさらに故障が少なく、さらに長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８８】
請求項６に係る発明によれば、請求項３記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に軟質金属からなる前記保持部材を備え、かつ前記湾曲面を設けられているため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果がより得られ、マイクロトラクションドライブとしてさらに故障が少なく、さらに長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８９】
請求項７に係る発明によれば、請求項１から６のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、筒状の前記外筐内に前記回転駆動源を備え該外筐先端の前記作業部を回転駆動する前記小型装置の該回転駆動源と該作業部との間に備えられてなるように構成したので、請求項１から請求項６のいずれかの発明の効果により、従来のマイクロロボット等小型装置における減速ギヤや遊星ギヤの制作上の問題、強度上の問題が解消し、マイクロトラクションドライブによる小型装置の作業部の減速比の制約が緩和し、あるいは破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【００９０】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一参考例を示す縦断面図である。
【図２】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一参考例を示すＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。
【図３】 本発明によるマイクロトラクションドライブの別の参考例を示す縦断面図である。
【図４】 本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに別の参考例を示す縦断面図である。
【図５】 本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに第１実施形態を示す縦断面図である。
【図６】 本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに第２実施形態を示す縦断面図である。
【図７】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態の変形例を示す要部横断面図と要部縦断面図である。
【図８】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態の別の変形例を示す要部横断面図と要部縦断面図である。
【図９】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【図１０】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【図１１】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【図１２】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０
マイクロトラクションドライブ
１０１
筐体
１０２
入力軸
１０４
出力軸
１０５、２０１、３０１、４０１
第１内輪（内輪）
１０７、２０３、３０３、４０３
第２内輪（内輪）
１０９
外輪
１１１
鋼製の玉（回転体）
１１２、４０９、６０１、６５１、７０１、７５１、８０１、８５１
第１保持器（保持器）
１１３、４１０、６０２、６５２、７０２、７５２、８０２、８５２
第２保持器（保持器）
１１４、６０３、６５３、７０３、７５３、８０３、８５３
配置部
２０５、３０５、４０５
第１外輪（外輪）
２０６、３０６、４０６
第２外輪（外輪）
６０４、８５５
硬質皮膜
６５４、７５４
保持部材
７０４、７５５、８０４、８５４
湾曲面
【発明の属する技術分野】
本発明は、小サイズの装置内にも収められ、破損の恐れが少なく大きな伝達トルクを得られるマイクロトラクションドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
土壌調査用の小型掘削装置や、タービンロータ中心孔レプリカ採取装置のように、小径の筒状の本体内にモータ等の回転駆動源を備え本体先端の作業部を回転駆動するマイクロロボット等小型装置においては、本体内の径は約１０〜数１０ｍｍと小さく、そのような限られた寸法内にマイクロトラクションドライブを備える場合、従来の減速ギヤや遊星ギヤで構成するとギヤのモジュールは、例えば０.０５ｍｍ以下というような少モジュールとなり、現状の加工方法では工作精度が悪く製作上の問題があるとともに、ギヤの強度上の問題を生じ作業部のトルクを著しく制約され、あるいは破損の恐れが高いものとなった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、上記のような従来のマイクロトラクションドライブの問題点を解消し、小型装置内の限られた寸法内に備えることができ、ギヤの歯切りの必要がなく、製作容易で、強度が高く、大きな伝達トルクを有するマイクロトラクションドライブを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロトラクションドライブでは、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。請求項１にかかる発明は、前記筐体と、該筐体に回転自在に支持された前記入力軸と、該筐体に該入力軸と同軸線上に回転自在に支持された前記出力軸とを備え、該入力軸に設けられた前記内輪と、該筐体に対して回転方向が固定された前記外輪との間に該入力軸の中心軸回りに公転する前記回転体を嵌装し、該出力軸に設けられた前記保持器と該回転体とを係合させ、該内輪と該外輪とを該回転体方向へ相対的に押圧する手段を備えてなる前記単位減速部を２以上、複数備えてなり、前記一の単位減速部の該出力軸を、前記二の単位減速部の該入力軸とすることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、遊星ギヤと同様に該一の単位減速部の該出力軸は、該内輪の外周面の径と、該外輪の内周面の径との関係に基づき、該一の単位減速部の該入力軸の回転によって中心軸回りを公転する該回転体により、該一の単位減速部の該入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転し、さらに、該一の単位減速部の該出力軸を該二の単位減速部の該入力軸とすることで、上記と同様にして、該二の単位減速部の該出力軸は、該二の単位減速部の該入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができる。つまり、該二の単位減速部の該出力軸は、該一の単位減速部の該入力軸の回転に対し一定の減速比で減速されて回転することができる。
【０００５】
また、請求項１にかかる発明は、前記単位減速部は、前記内輪と前記外輪とを前記回転体方向へ相対的に押圧して生じる圧接力の方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行となることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該内輪と該回転体及び該外輪と該回転体との前記接触面には、該入力軸及び該出力軸の該軸線に平行な方向に押圧されているため、該方向に働く強い接触力が与えられる。
【０００６】
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部内面に前記硬質皮膜を有することを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該硬質皮膜が、該保持器の該配置部内面に形成され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該硬質皮膜とが摺動する。
【０００７】
請求項３にかかる発明は、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に軟質金属からなる前記保持部材を備え、該保持部材の内面が、該回転体の前記摺動面とされていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、軟質金属からなる該保持部材が、該保持器の該配置部に配置され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該保持部材とが摺動する。該保持部材は摺動により摩耗し、該摺動面の面積が広くなることで、該摺動面の面圧が低下する。
【０００８】
請求項４にかかる発明は、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に、前記湾曲面を設けられていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該湾曲面が、該保持器の該配置部に形成され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該湾曲面とが摺動面となる。
【０００９】
請求項５にかかる発明は、請求項２に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に、湾曲面を設けられていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該硬質皮膜が形成された該湾曲面が、該保持器の該配置部に配置され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該硬質皮膜が形成された該湾曲面とが摺動面となる。
【００１０】
請求項６にかかる発明は、請求項３に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に、前記湾曲面を設けられていることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、該湾曲面が設けられている該保持部材が、該保持器の該配置部に配置され、前記入力軸の回転によって中心軸回りを自転しながら公転する該回転体と該湾曲面が設けられている該保持部材とが摺動面となる。
【００１１】
請求項７にかかる発明は、請求項１から６のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、筒状の前記外筐内に、２以上複数の前記単位減速部が、前記作業部と、該作業部を回転駆動する回転駆動源との間に備えられてなることを特徴とする。この発明にかかるマイクロトラクションドライブによれば、
前記回転駆動源からの回転駆動力を減速して作業部に伝達することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１、図２（ａ）、図２（ｂ）はこの発明の第１参考例を示す図である。図１、図２（ａ）、図２（ｂ）においてマイクロトラクションドライブ１００は、筐体１０１と、筐体１０１に回転自在に支持された入力軸１０２と、筐体１０１に入力軸１０２と同軸線上に回転自在に支持された中間軸１０３と、筐体１０１に入力軸１０２と同軸線上に回転自在に支持された出力軸１０４とを備えている。入力軸１０２は、第１内輪（内輪）１０５を備え、第１内輪１０５の外周面には周方向に凹溝が設けられて第１内輪軌道面１０６が形成され、中間軸１０３は、第２内輪（内輪）１０７を備え、第２内輪１０７の外周部には周方向に凹溝が設けられて第２内輪軌道面１０８が形成され、筐体１０１には、回転方向への移動が固定された外輪１０９が備えられている。
【００１３】
鋼製の玉（回転体）１１１は、第１内輪軌道面１０６と外輪１０９の内周部の外輪軌道面１１０との間と、第２内輪軌道面１０８と外輪１０９との間とに、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線に対して等間隔環状に複数配置されている。第１保持器（保持器）１１２は、第１内輪１０５と外輪１０９との間に円筒状に配置され、第２保持器（保持器）１１３は、第２内輪１０７と外輪１０９との間に円筒状に配置されている。第１保持器１１２と第２保持器１１３とには、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線に対して等間隔環状に複数の穴である配置部１１４が形成され、第１保持器１１２と鋼製の玉１１１とが配置部１１４にて係合され、第２保持器１１３と鋼製の玉１１１とが配置部１１４にて係合されていて、第１保持器１１２は中間軸１０３に係合され、第２保持器１１３は出力軸１０４に係合されている。
【００１４】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１００においては、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器１１２に伝達され、第１保持器１１２に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器１１３に伝達され、第２保持器１１３に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力として取り出される。
【００１５】
外輪１０９は、第１内輪軌道面１０６上に配置された鋼製の玉１１１を外輪軌道面１１０で圧接するように焼嵌めされていて、外輪軌道面１１０と、鋼製の玉１１１と第１内輪軌道面１０６との圧接点に、接触面の法線方向（入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線に直交する方向）の圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面１０６と外輪軌道面１１０とを滑りを起こさず転動する。
【００１６】
同様にして、外輪１０９の焼嵌めにより、外輪軌道面１１０と、鋼製の玉１１１と第２内輪軌道面１０８との圧接点に、圧接力が強く加えられた状態になっており、鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面１０８と外輪軌道面１１０とを滑りを起こさず転動する。
【００１７】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面１０６の径と外輪軌道面１１０の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面１０８の径と外輪軌道面１１０の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００１８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高く、外輪１０９の焼嵌めで強い法線力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００１９】
図３はこの発明の第２参考例を示すである。図３においてマイクロトラクションドライブ２００は、その基本構成は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図３において、マイクロトラクションドライブ２００の第１内輪（内輪）２０１には、中間軸１０３側が開いたアングル溝である第１内輪軌道面２０２が形成され、第２内輪（内輪）２０３には、出力軸１０４側に開いたアングル溝である第２内輪軌道面２０４が形成されている。
【００２０】
筐体１０１は、入力軸１０２側に回転方向への移動が固定された第１外輪（外輪）２０５と、出力軸１０４側に回転方向への移動が固定された第２外輪（外輪）２０６とを備えており、第１外輪２０５と第２外輪２０６とには、それぞれ入力軸１０２側に開いたアングル溝である第１外輪軌道面２０７と第２外輪軌道面２０８とが形成されている。
【００２１】
中間軸支持内輪２０９は、第２内輪２０３と第１保持器１１２との間の中間軸１０３上に設けられ、中間軸支持外輪２１０は、筐体１０１の概中央部に筐体１０１と相対移動不可に設けられている。中間軸支持内輪２０９には入力軸１０２側に開いたアングル溝が設けられ、中間軸支持外輪２１０には出力軸１０４側に開いたアングル溝が設けられ、軸受玉２１１が、中間軸支持外輪２１０と中間軸支持内輪２０９との間に嵌装され、中間軸支持軸受２１２が構成される。
【００２２】
第１バネ２１３は、中間軸支持外輪２１０と第１外輪２０５との間に、第１外輪２０５を入力軸１０２側に付勢するように配置され、第２バネ２１４は、筐体１０１と第２外輪２０６との間に、第２外輪２０６を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００２３】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ２００においては、図３に示すように、入力軸１０２から第１内輪２０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面２０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器１１２に伝達され、第１保持器１１２に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪２０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面２０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器１１３に伝達され、第２保持器１１３に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００２４】
第１外輪２０５は、第１バネ２１３により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面２０７と、第１内輪軌道面２０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面２０２とが圧接され、第１外輪軌道面２０７と、鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面２０２との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面２０２と第１外輪軌道面２０７と滑りを起こさず転動する。
【００２５】
同様にして、第２外輪２０６は、第２バネ２１４により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面２０８と、第２内輪軌道面２０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面２０４とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面２０４と第２外輪軌道面２０８と滑りを起こさず転動する。
【００２６】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面２０２の径と第１外輪軌道面２０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面２０４の径と第２外輪軌道面２０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００２７】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ２００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高くなる。また第１バネ２１３と第２バネ２１４の付勢力により、強い圧接力を与えることができ、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００２８】
図４はこの発明の第３参考例を示すである。図４においてマイクロトラクションドライブ３００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図４において、マイクロトラクションドライブ３００の第１内輪（内輪）３０１には、中間軸１０３側が開いたアングル溝である第１内輪軌道面３０２が形成され、第２内輪（内輪）３０３には、出力軸１０４側に開いたアングル溝である第２内輪軌道面３０４が形成されている。
【００２９】
筐体１０１は、入力軸１０２側に回転方向への移動が固定された第１外輪（外輪）３０５と、出力軸１０４側に回転方向への移動が固定された第２外輪（外輪）３０６とを備えており、第１外輪３０５と第２外輪３０６とには、それぞれ入力軸１０２側に開いたアングル溝である第１外輪軌道面３０７と第２外輪軌道面３０８とが形成されている。
【００３０】
間座３０９は、第１外輪３０５と第２外輪３０６との間に、第１外輪３０５と第２外輪３０６とを係合するように配置され、バネ３１０は、筐体１０１と第２外輪３０６との間に、第２外輪３０６と間座３０９を介して第１外輪３０５を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００３１】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ３００においては、図４に示すように、入力軸１０２から第１内輪３０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面３０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器１１２に伝達され、第１保持器１１２に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪３０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面３０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器１１３に伝達され、第２保持器１１３に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００３２】
第２外輪３０６は、バネ３１０により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面３０８と、第２内輪軌道面３０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面３０４とが圧接され、第２外輪軌道面３０８と、鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面３０４との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線を中心軸線とした仮想円錐面上で、軸線に向かう方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面３０４と第２外輪軌道面３０８と滑りを起こさず転動する。
【００３３】
同様にして、第１外輪３０５は、第１外輪３０５と間座３０９を介してバネ３１０により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面３０７と、第１内輪軌道面３０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面３０２とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面３０２と第１外輪軌道面３０７と滑りを起こさず転動する。
【００３４】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面３０２の径と第１外輪軌道面３０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面３０４の径と第２外輪軌道面３０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００３５】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ３００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高くなる。またバネ３１０の付勢力により、強い圧接力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００３６】
図５はこの発明の第１の実施形態を示すである。図５においてマイクロトラクションドライブ４００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図５において、マイクロトラクションドライブ４００の第１内輪（内輪）４０１は、入力軸１０２の中間軸１０３側端部に、入力軸１０２の軸線と直交する円盤形状を形成しており、第１内輪４０１の中間軸１０３側端面には、入力軸１０２中心軸を中心とした環状凹溝である第１内輪軌道面４０２が形成されている。第２内輪（内輪）４０３は、中間軸１０３の出力軸１０４側端部に、中間軸１０３の軸線と直交する円盤形状を形成しており、第２内輪４０３の出力軸１０４側端面には、入力軸１０２の軸線を中心とした環状凹溝である第２内輪軌道面４０４が形成されている。筐体１０１には、入力軸１０２側に、回転方向への移動が固定された第１外輪（外輪）４０５と、出力軸１０４側に、回転方向への移動が固定された第２外輪（外輪）４０６とが備えられている。
【００３７】
鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面４０２と第１外輪４０５の入力軸１０２側側面の第１外輪軌道面４０７との間と、第２内輪軌道面４０４と第２外輪４０６の入力軸１０２側側面の第２外輪軌道面４０８との間とに配置されている。第１保持器（保持器）４０９は、第１内輪４０１と第１外輪４０５との間に円盤状に配置され、第２保持器（保持器）４１０は、第２内輪４０３と第２外輪４０６の間に円盤状に配置されている。第１保持器４０９と鋼製の玉１１１とが係合され、第２保持器４１０と鋼製の玉１１１とが係合され、第１保持器４０９と第２保持器４１０とは、それぞれ中間軸１０３と出力軸１０４とに係合されている。
【００３８】
中間軸支持内輪４１１は、第２内輪４０３と第１外輪４０５との間の中間軸１０３上に設けられ、中間軸支持外輪４１２は、筐体１０１の概中央部に筐体１０１と相対移動不可に設けられている。中間軸支持内輪４１１には、入力軸１０２側に開いたアングル溝が設けられ、中間軸支持外輪４１２には、出力軸１０４側に開いたアングル溝が設けられている。軸受玉４１３が、中間軸支持外輪４１２と中間軸支持内輪４１１との間に嵌装され、中間軸支持軸受４１４が構成されている。
【００３９】
第１バネ４１５は、中間軸支持外輪４１２と第１外輪４０５との間に、第１外輪４０５を入力軸１０２側に付勢するように配置され、第２バネ４１６は、筐体１０１と第２外輪４０６との間に、第２外輪４０６を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００４０】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ４００においては、図５に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面４０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器４０９に伝達され、第１保持器４０９に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面４０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器４１０に伝達され、第２保持器４１０に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００４１】
第１外輪４０５は、第１バネ４１５により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面４０７と、第１内輪軌道面４０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面４０２とが圧接され、第１外輪軌道面４０７と、鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面４０２との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面４０２と第１外輪軌道面４０７と滑りを起こさず転動する。
【００４２】
同様にして、第２外輪４０６は、第２バネ４１６により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面４０８と、第２内輪軌道面４０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面４０４とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面４０４と第２外輪軌道面４０８と滑りを起こさず転動する。
【００４３】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面４０２の径と第１外輪軌道面４０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面４０４の径と第２外輪軌道面４０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００４４】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ４００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高なる。また第１バネ４１５と第２バネ４１６の付勢力により、強い圧接力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００４５】
図６はこの発明の第２の実施形態を示すである。図６においてマイクロトラクションドライブ５００は、その基本構成は図６に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図６において、マイクロトラクションドライブ５００は、玉５０１は、第１外輪４０７と第２内輪４０３の間に、中間軸１０３の軸線回りに配置され、玉５０１を個々に緩く嵌める穴状の配置部（図示されていない）を備える中間保持器５０２により、等間隔に配置されている。バネ５０３は、筐体１０１と第２外輪４０８の間に、第２外輪４０８を入力軸１０２側に付勢するように配置されている。
【００４６】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ５００においては、図６に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面４０２を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、第１保持器４０９に伝達され、第１保持器４０９に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面４０４を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器４１０に伝達され、第２保持器４１０に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００４７】
第２外輪４０８は、バネ５０３により入力軸１０２側に付勢され、第２外輪軌道面４０８と、第２内輪軌道面４０４上に配置された鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面４０４とが圧接され、第２外輪軌道面４０８と、鋼製の玉１１１と、第２内輪軌道面４０４との圧接点に、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線方向に働く圧接力が強く加えられた状態になっている。そのため鋼製の玉１１１は、第２内輪軌道面４０４と第２外輪軌道面４０８と滑りを起こさず転動する。
【００４８】
同様にして、第１外輪４０７は、第２外輪４０８、玉５０１、第２内輪４０３、鋼の玉１１１を介してバネ５０３により入力軸１０２側に付勢され、第１外輪軌道面４０７と、第１内輪軌道面４０２上に配置された鋼製の玉１１１と、第１内輪軌道面４０２とが圧接され、鋼製の玉１１１は、第１内輪軌道面４０２と第１外輪軌道面４０７と滑りを起こさず転動する。
【００４９】
中間軸１０３は、遊星ギヤ装置と同様にして、第１内輪軌道面４０２の径と第１外輪軌道面４０７の径との関係に基づき、入力軸１０２の回転によって入力軸１０２及び中間軸１０３の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、入力軸１０２の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。さらに同様に、出力軸１０４は、第２内輪軌道面４０４の径と第２外輪軌道面４０８の径との関係に基づき、中間軸１０３の回転によって中間軸１０３及び出力軸１０４の中心軸線回りを公転する鋼製の玉１１１により、中間軸１０３の回転に対し一定の減速比で減速されて回転する。つまり、出力軸１０４は、入力軸１０２の回転に対して一定の減速比で減速されて回転される。
【００５０】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ５００においては、遊星ギヤ装置と同じく、小サイズであっても広い範囲から減速比が設定でき、鋼製の玉１１１は滑らかな回転面を有する回転体であるから、歯車の歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生しない。しかも歯車に替えて鋼製の玉１１１を用いるので、各部材の製造が極めて容易となり強度も高くなる。またバネ５０３の付勢力により、強い圧接力を与えることにより、接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有することができる。
【００５１】
図７（ａ）、図７（ｂ）は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図７（ａ）、図７（ｂ）におけるマイクロトラクションドライブ６００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図７（ａ）、図７（ｂ）において、マイクロトラクションドライブ６００の第１保持器（保持器）６０１と第２保持器（保持器）６０２とは、鋼製の玉１１１の配置部６０４内面にダイヤモンドライクカーボンからなる硬質皮膜６０３が形成されている。
【００５２】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６００においては、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器６０１に伝達され、第１保持器６０１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器６０２に伝達され、第２保持器６０２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００５３】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器６０１の配置部６０３内面の硬質皮膜６０３と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、同様にして、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器６０２の配置部６０３内面の硬質皮膜６０３と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、出力軸１０４に伝達される。
【００５４】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６００においては、第１保持器６０１と第２保持器６０２との配置部６０３内面の硬質皮膜６０３により、第１保持器６０１、第２保持器６０２の配置部６０３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器６０１と第２保持器６０２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００５５】
図８（ａ）、図８（ｂ）は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図８（ａ）、図８（ｂ）におけるマイクロトラクションドライブ６５０は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図８（ａ）、図８（ｂ）において、マイクロトラクションドライブ６５０の第１保持器（保持器）６５１と第２保持器（保持器）６５２とには、鋼製の玉１１１の配置部６５３内面にリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材６５４が備えられている。
【００５６】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６５０においては、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、入力軸１０２から第１内輪４０１に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器６５１に伝達され、第１保持器６５１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪４０３に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器６５２に伝達され、第２保持器６５２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００５７】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器６５１の配置部６５３内面の保持部材６５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、同様にして、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器６５２の配置部６５３内面の保持部材６５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。
【００５８】
軟質金属からなる保持部材６５４は、硬度の高い鋼製の玉１１１との摺動により、摺動面の形状が鋼製の玉１１１に沿うような湾曲形状となる。その結果、鋼製の玉１１１との接触面積が増加され、接触面圧力が低下される。
【００５９】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ６５０においては、第１保持器６５１と第２保持器６５２との配置部６５３内面の保持部材６５４により、第１保持器６５１、第２保持器６５２の配置部６５３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器６５１と第２保持器６５２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００６０】
図９は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図９においてマイクロトラクションドライブ７００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図９において、マイクロトラクションドライブ７００の第１保持器（保持器）７０１と第２保持器（保持器）７０２とには、鋼製の玉１１１の配置部７０３内面に、湾曲面７０４が設けられている。
【００６１】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７００においては、図９に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器７０１に伝達され、第１保持器７０１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器７０２に伝達され、第２保持器７０２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００６２】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器７０１の配置部７０３内面の湾曲面７０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器７０２の配置部７０３内面の湾曲面７０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。湾曲面７０４は、鋼製の玉１１１に沿うような湾曲形状となっており、鋼製の玉１１１との接触面積は大きくなり、接触面圧力は低くなる。
【００６３】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７００においては、第１保持器７０１と第２保持器７０２との配置部７０３内面の湾曲面７０４により、第１保持器７０１、第２保持器７０２の配置部７０３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器７０１と第２保持器７０２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００６４】
図１０は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図１０におけるマイクロトラクションドライブ７５０は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図１０において、マイクロトラクションドライブ７５０の第１保持器（保持器）７５１と第２保持器（保持器）７５２とには、鋼製の玉１１１の配置部７５３内面にリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材７５４が備えられ、保持部材７５４と鋼製の玉１１１との摺動面には、鋼製の玉１１１形状に沿う湾曲面７５５が設けられている。
【００６５】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７５０においては、図１０に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器７５１に伝達され、第１保持器７５１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器７５２に伝達され、第２保持器７５２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００６６】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器７５１の配置部７５３内面のリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材７５４の湾曲部７５５と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器７５２の配置部７５３内面のリン青銅またはアルミ青銅といった軟質金属からなる保持部材７５４の湾曲部７５５と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。
【００６７】
湾曲部７５５は、硬度の高い鋼製の玉１１１との摺動により、さらに鋼製の玉１１１に沿うような湾曲形状となり、鋼製の玉１１１との接触面積はさらに大きくなり、接触面圧力はさらに低くなる。
【００６８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ７５０においては、第１保持器７５１と第２保持器７５２との配置部７５３内面の軟質金属からなる保持部材７５４の湾曲部７５５により、第１保持器７５１、第２保持器７５２の配置部７５３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器７５１と第２保持器７５２との焼き付き防止効果がより早く発揮され、マイクロトラクションドライブとして早期故障も含めた故障がより少なく、長い寿命を有することができる。
【００６９】
図１１は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図１１においてマイクロトラクションドライブ８００は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図１１において、マイクロトラクションドライブ８００の第１保持器（保持器）８０１と第２保持器（保持器）８０２とには、鋼製の玉１１１の配置部８０３内面に、鋼製の玉１１１が嵌合されたとき、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線側の鋼製の玉１１１との隙間が広くなる湾曲面８０４が設けられている。
【００７０】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８００においては、図１１に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器８０１に伝達され、第１保持器８０１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器８０２に伝達され、第２保持器８０２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００７１】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器８０１の配置部８０３内面の湾曲部８０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器８０２の配置部８０３内面の湾曲部８０４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により出力軸１０４に伝達される。
【００７２】
鋼製の玉１１１と湾曲部８０４との間には、鋼製の玉１１１の自転により潤滑流体が巻き込まれ、奥に行くほど鋼製の玉１１１との隙間が狭くなる湾曲部８０４形状により、鋼製の玉１１１と湾曲部８０４との間の潤滑油膜形成が促進される。
【００７３】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８００においては、第１保持器８０１と第２保持器８０２との配置部８０３内面の湾曲部８０４により、第１保持器８０１、第２保持器８０２の配置部８０３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器８０１と第２保持器８０２との焼き付きが防止され、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有することができる。
【００７４】
図１２は、上記の実施形態における保持器の変形例を示す図である。図１２においてマイクロトラクションドライブ８５０は、その基本構成は図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図１２において、マイクロトラクションドライブ８５０の第１保持器（保持器）８５１と第２保持器（保持器）８５２とには、鋼製の玉１１１の配置部８５３内面に、鋼製の玉１１１が嵌合されたとき、入力軸１０２、中間軸１０３及び出力軸１０４の軸線側の鋼製の玉１１１との隙間が広くなる湾曲面８５４が設けられ、湾曲面８５４にはダイヤモンドライクカーボンからなる硬質皮膜８５５が形成されている。
【００７５】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８５０においては、図１２に示すように、入力軸１０２から第１内輪１０５に回転力が伝えられ、第１内輪軌道面１０６を鋼製の玉１１１が自転しながら入力軸１０２の軸線回りを公転する。この鋼製の玉１１１の公転により、回転力は、第１保持器８５１に伝達され、第１保持器８５１に係合されている中間軸１０３に伝えられる。以後同様に、中間軸１０３から第２内輪１０７に回転力が伝えられ、第２内輪軌道面１０８を鋼製の玉１１１が公転し、回転力は、鋼製の玉１１１の公転により第２保持器８５２に伝達され、第２保持器８５２に係合されている出力軸１０４に伝えられ、出力としてとりだされる。
【００７６】
入力軸１０２の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第１保持器８５１の配置部８５３内面の硬質皮膜８５５が形成された湾曲面８５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、中間軸１０３に伝達される。中間軸１０３の回転力は、鋼製の玉１１１の自転により、第２保持器８５２の配置部８５３内面の硬質皮膜８５５が形成された湾曲面８５４と、鋼製の玉１１１とが摺動されながら、鋼製の玉１１１の公転により、出力軸１０４に伝達される。
【００７７】
鋼製の玉１１１と湾曲面８５４との間には、鋼製の玉１１１の自転により潤滑流体が巻き込まれ、奥に行くほど鋼製の玉１１１との隙間が狭くなる湾曲面８５４形状により、鋼製の玉１１１と湾曲面８５４との間の潤滑油膜形成が促進される。また、潤滑油膜が形成されない場合には、硬質皮膜８５５と鋼製の玉１１１とが摺動される。
【００７８】
上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ８５０においては、第１保持器８５１と第２保持器８５２との配置部８５３内面の硬質皮膜８５５が形成された湾曲面８５４により、第１保持器８５１、第２保持器８５２の配置部８５３内面の摩耗や、鋼製の玉１１１と、第１保持器８５１と第２保持器８５２との焼き付きがさらに防止され、マイクロトラクションドライブとしてさらに故障が少なく、さらに長い寿命を有することができる。
【００７９】
また、以上の実施の形態のいずれかのマイクロトラクションドライブを、土壌検査用の小型掘削装置や、タービンロータ中心孔レプリカ採取装置のように、小径の筒状の本体内にモータ等の回転駆動源と作業部との間に備え、回転を減速伝達させた場合、従来の減速ギヤや遊星ギヤの制作上の問題、強度上の問題が解消し、マイクロロボット等小型装置の作業部のトルクの制約が緩和し、あるいは破損の恐れが低いものとなる。
【００８０】
なお、上記の実施の形態においては、回転体が鋼製の玉であるものに適応して説明したが、この回転体が鋼製の玉であるものに限られることなく、例えば、回転体が円筒形のコロであるもの等、それ以外の回転体であるものに適応することができるものである。
【００８１】
また、上記の実施の形態においては、圧接力が軸線に直交するマイクロトラクションドライブの保持器に、硬質皮膜、保持部材等を付加するものに適応して説明したが、この圧接力が軸線に直交するマイクロトラクションドライブの保持器に限られることなく、それ以外の形式のマイクロトラクションドライブの保持器に適応することができるものである。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、マイクロトラクションドライブを、前記筐体と、該筐体に回転自在に支持された前記入力軸と、該筐体に該入力軸と同軸線上に回転自在に支持された前記出力軸とを備え、該入力軸に設けられた前記内輪と、該筐体に対して回転方向が固定された前記外輪との間に該入力軸の中心軸回りに公転する前記回転体を嵌装し、該出力軸に設けられた前記保持器と該回転体とを係合させ、該内輪と該外輪とを該回転体方向へ相対的に押圧する手段を備えてなる前記単位減速部を２以上、複数備えてなり、前記一の単位減速部の該出力軸を、前記二の単位減速部の該入力軸とするように構成したため、小サイズであっても広い範囲の減速比が設定でき、該回転体は滑らかな回転面を有するので、歯を有する必要がないため、装置を小型化しても微細な歯車の製造上、強度上の問題を発生せず、製造が極めて容易となるという効果を奏する。
【００８３】
さらに、請求項１に係る発明によれば、前記単位減速部は、前記内輪と前記外輪とを前記回転体方向へ相対的に押圧して生じる圧接力の方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行であるため、該内輪と該回転体及び該外輪と該回転体との前記接触面で強い接触力を与えられ、該接触面での十分な伝達力が得られ、マイクロトラクションドライブとして大きな伝達トルクを有するという効果を奏する。
【００８４】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部内面に前記硬質皮膜を有するため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果が得られ、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８５】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に軟質金属からなる前記保持部材を備え、該保持部材の内面が、該回転体の前記摺動面とされているため、該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果が得られ、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８６】
請求項４に係る発明によれば、請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に、前記湾曲面を設けられているため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果が得られ、マイクロトラクションドライブとして故障が少なく、長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８７】
請求項５に係る発明によれば、請求項２に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部内面に前記硬質皮膜を有し、かつ湾曲面を設けられているため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果がより得られ、マイクロトラクションドライブとしてさらに故障が少なく、さらに長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８８】
請求項６に係る発明によれば、請求項３記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に軟質金属からなる前記保持部材を備え、かつ前記湾曲面を設けられているため、前記回転体との前記摺動面にあたる該保持器の該配置部内面の摩耗や、該回転体と該保持器との焼き付きを防止する効果がより得られ、マイクロトラクションドライブとしてさらに故障が少なく、さらに長い寿命を有するという効果を奏する。
【００８９】
請求項７に係る発明によれば、請求項１から６のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、筒状の前記外筐内に前記回転駆動源を備え該外筐先端の前記作業部を回転駆動する前記小型装置の該回転駆動源と該作業部との間に備えられてなるように構成したので、請求項１から請求項６のいずれかの発明の効果により、従来のマイクロロボット等小型装置における減速ギヤや遊星ギヤの制作上の問題、強度上の問題が解消し、マイクロトラクションドライブによる小型装置の作業部の減速比の制約が緩和し、あるいは破損の恐れが低いものとなるという効果を奏する。
【００９０】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一参考例を示す縦断面図である。
【図２】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一参考例を示すＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。
【図３】 本発明によるマイクロトラクションドライブの別の参考例を示す縦断面図である。
【図４】 本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに別の参考例を示す縦断面図である。
【図５】 本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに第１実施形態を示す縦断面図である。
【図６】 本発明によるマイクロトラクションドライブのさらに第２実施形態を示す縦断面図である。
【図７】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態の変形例を示す要部横断面図と要部縦断面図である。
【図８】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態の別の変形例を示す要部横断面図と要部縦断面図である。
【図９】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【図１０】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【図１１】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【図１２】 本発明によるマイクロトラクションドライブの一実施形態のさらに別の変形例を示す要部横断面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０
マイクロトラクションドライブ
１０１
筐体
１０２
入力軸
１０４
出力軸
１０５、２０１、３０１、４０１
第１内輪（内輪）
１０７、２０３、３０３、４０３
第２内輪（内輪）
１０９
外輪
１１１
鋼製の玉（回転体）
１１２、４０９、６０１、６５１、７０１、７５１、８０１、８５１
第１保持器（保持器）
１１３、４１０、６０２、６５２、７０２、７５２、８０２、８５２
第２保持器（保持器）
１１４、６０３、６５３、７０３、７５３、８０３、８５３
配置部
２０５、３０５、４０５
第１外輪（外輪）
２０６、３０６、４０６
第２外輪（外輪）
６０４、８５５
硬質皮膜
６５４、７５４
保持部材
７０４、７５５、８０４、８５４
湾曲面
Claims (7)
- 筐体と、該筐体に回転自在に支持された入力軸と、該筐体に該入力軸と同軸線上に回転自在に支持された出力軸とを備え、該入力軸に設けられた内輪と、該筐体に対して回転方向が固定された外輪との間に該入力軸の中心軸回りに公転する回転体を嵌装し、該出力軸に設けられた保持器と該回転体とを係合させ、該内輪と該外輪とを該回転体方向へ相対的に押圧する手段を備えてなる単位減速部を２以上、複数備えてなり、一の単位減速部の該出力軸を、二の単位減速部の該入力軸とするマイクロトラクションドライブにおいて、
前記単位減速部は、前記内輪と前記外輪とを前記回転体方向へ相対的に押圧して生じる圧接力の方向が、前記入力軸及び前記出力軸の前記軸線に平行となることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。 - 請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部内面に硬質皮膜を有することを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
- 請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に軟質金属からなる保持部材を備え、該保持部材の内面が、該回転体の摺動面とされていることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
- 請求項１に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の配置部に、湾曲面が備えられていることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
- 請求項２に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に、湾曲面が備えられていることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
- 請求項３に記載のマイクロトラクションドライブにおいて、前記保持器は、前記回転体の前記配置部に、前記湾曲面が備えられていることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
- 請求項１から６のいずれかに記載のマイクロトラクションドライブにおいて、筒状の外筐内に、２以上複数の前記単位減速部が、作業部と、該作業部を回転駆動する回転駆動源との間に備えられていることを特徴とするマイクロトラクションドライブ。
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