JPWO2018180725A1 - 動力伝達装置及び口腔内加工装置 - Google Patents

Abstract

動力分配機構（１２０）は、第１フレキシブルシャフト（１１１）と第２フレキシブルシャフト（１１２）とが互いに逆向きに回転するように、入力軸（Ｓ−ＩＮ）のトルクを第１フレキシブルシャフト（１１１）及び第２フレキシブルシャフト（１１２）に伝達する。動力合成機構（１３０）は、第１フレキシブルシャフト（１１１）及び第２フレキシブルシャフト（１１２）の各々からトルクを受けると共に、その受けたトルクの向きを揃えて、出力軸（Ｓ−ＯＵＴ）に伝達する。動力分配機構（１２０）と動力合成機構（１３０）の少なくとも一方が、自己に対して第１フレキシブルシャフト（１１１）と第２フレキシブルシャフト（１１２）の回転角度に差が発生した場合に、その差を吸収する。

Description

本発明は、動力伝達装置と、これを備える口腔内加工装置とに関する。

特許文献１に開示されるように、モータと、そのモータの回転によって駆動される被回転駆動体とを、フレキシブルシャフトで連結した構成が知られている。フレキシブルシャフトは、モータと被回転駆動体との相対的な変位を許容しつつ、モータから被回転駆動体に回転を伝達する。被回転駆動体は、フレキシブルシャフトから回転を受け、受けた回転の動力によって作動する。

特開２０１０−６９５８０号公報

モータと被回転駆動体とが相対的に回転した場合、被回転駆動体に、意図しない回転、即ちモータの動力に基づかない回転が、伝達されてしまう場合がある。つまり、たとえモータがフレキシブルシャフトを回転させなくても、被回転駆動体に回転が伝達されてしまう場合がある。

被回転駆動体への意図しない回転の伝達は、被回転駆動体の意図しない動作をもたらす。例えば、被回転駆動体が、フレキシブルシャフトから受けた回転を、口腔内における切削工具の変位に変換する機構よりなる場合は、被回転駆動体への意図しない回転の伝達が、口腔内の加工誤差につながる。

以上、動力源としてのモータと、被回転駆動体とをフレキシブルシャフトで連結した構成について述べたが、両者を、撓みに対して剛性を有する軸で連結する場合でも、動力源と被回転駆動体との相対的な回転によって、被回転駆動体への意図しない回転の伝達が生じ得る。

本発明の目的は、動力源と被回転駆動体とが相対的に回転した場合でも、動力源の動力に基づかない回転が被回転駆動体に伝達されにくい動力伝達装置と、これを備える口腔内加工装置とを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る動力伝達装置は、
動力源につながれ、前記動力源によって回転される入力軸と、
被回転駆動体につながれ、前記被回転駆動体に回転を伝達する出力軸と、
前記入力軸の回転を前記出力軸に並列に伝達するための第１中間軸及び第２中間軸と、
前記第１中間軸と前記第２中間軸とが互いに逆向きに回転するように、前記入力軸のトルクを前記第１中間軸及び前記第２中間軸に伝達する動力分配機構と、
前記動力分配機構によって互いに逆向きに回転される前記第１中間軸及び前記第２中間軸の各々からトルクを受けると共に、その受けたトルクの向きを揃えて、前記出力軸に伝達する動力合成機構と、を備え、
前記動力分配機構と前記動力合成機構の少なくとも一方が、自己に対して前記第１中間軸と前記第２中間軸の回転角度に差が発生した場合に、その差を吸収する。

前記動力分配機構が、
前記第１中間軸と前記第２中間軸の一方の中間軸に連結される動力分配用反転軸と、
前記動力分配用反転軸を該一方の中間軸と連結させ、前記動力分配用反転軸の回転を反転させて該一方の中間軸に伝達する動力分配用反転機構と、
前記第１中間軸と前記第２中間軸の他方の中間軸の回転角度と、前記動力分配用反転軸の回転角度との差を吸収しつつ、前記入力軸のトルクを、該他方の中間軸と前記動力分配用反転軸とに分配する動力分配用差動歯車と、
を有してもよい。

前記入力軸を支持し、かつ前記動力分配機構を収める入力軸側ハウジングと、
前記第１中間軸及び前記第２中間軸によって前記入力軸側ハウジングと連結され、前記出力軸を支持し、かつ前記動力合成機構を収める出力軸側ハウジングと、をさらに備え、
前記動力分配機構と前記動力合成機構のうち前記動力分配機構のみが、前記第１中間軸と前記第２中間軸の回転角度の差を吸収してもよい。

前記動力合成機構が、
前記第１中間軸と前記第２中間軸の一方の中間軸に連結される動力合成用反転軸と、
前記動力合成用反転軸を該一方の中間軸と連結させ、該一方の中間軸の回転を反転させて前記動力合成用反転軸に伝達する動力合成用反転機構と、
前記第１中間軸と前記第２中間軸の他方の中間軸の回転角度と、前記動力合成用反転軸の回転角度との差を吸収しつつ、該他方の中間軸と前記動力合成用反転軸の各々のトルクを前記出力軸に伝達する動力合成用差動歯車と、
を有してもよい。

前記第１中間軸と前記第２中間軸の一方の中間軸が、中空管状をなしており、
前記第１中間軸と前記第２中間軸の他方の中間軸が、前記中空管状をなす該一方の中間軸に挿通されていてもよい。

前記第１中間軸及び前記第２中間軸が、撓んだ状態で回転を伝達可能なフレキシブルシャフトによって構成されていてもよい。

本発明に係る口腔内加工装置は、
上記動力伝達装置と、
口腔の外部に設置され、前記動力伝達装置の前記入力軸を回転させる前記動力源と、
歯牙及び骨を加工可能な加工ヘッドを保持した状態で顎に固定され、前記動力伝達装置の前記出力軸によって伝達される回転を、前記加工ヘッドの前記口腔内における変位を伴う運動に変換する前記被回転駆動体としての変位機構と、
を備える。

上記構成によれば、動力源と被回転駆動体とが相対的に回転した場合、動力分配機構と動力合成機構の少なくとも一方の機構と、第１中間軸及び第２中間軸との相対的な回転が生じ得る。第１中間軸と第２中間軸は動力分配機構によって互いに逆向きに回転されるので、上記相対的な回転が生じた場合、上記少なくとも一方の機構に対して、第１中間軸と第２中間軸とに回転角度の差が発生する。

この場合、上記少なくとも一方の機構が、上記回転角度の差を吸収する。これにより、動力源と被回転駆動体との相対的な回転に伴うねじり応力が逃がされる。このため、そのねじり応力に起因した被回転駆動体と出力軸との相対的な回転が抑制される。従って、動力源と被回転駆動体とが相対的に回転した場合でも、動力源の動力に基づかない回転が被回転駆動体に伝達されにくい。

比較例に係る動力伝達手段の概念図。 実施形態１に係る動力伝達装置の概念図。 実施形態１に係る動力伝達装置の構成を示す部分破断平面図。 実施形態２に係る動力伝達装置の構成を示す部分破断平面図。 実施形態３に係る動力伝達装置の構成を示す部分破断平面図。 実施形態４に係る動力伝達装置の構成を示す部分破断平面図。 実施形態４に係る入力軸側ハウジングの内部構成を示す部分破断平面図。 実施形態４に係る出力軸側ハウジングの内部構成を示す部分破断平面図。 実施形態５に係る口腔内加工装置の構成を示す概念図。 変形例に係るユニバーサル軸を示す概念図。 実施形態６に係る動力伝達装置の構成を示す概念図。 実施形態６に係る動力伝達装置のモータ周辺の断面図。 実施形態６に係る動力伝達装置の動作を示す概念図。 実施形態７に係る動力伝達装置の構成を示す概念図。 実施形態７に係る動力伝達装置の動作を示す概念図。 実施形態７に係る動力伝達装置の他の動作を示す概念図。 実施形態８に係る動力伝達装置の構成を示す概念図。 実施形態８に係る動力伝達装置の動作を示す概念図。 実施形態９に係る動力伝達装置の構成を示す概念図。 実施形態８に係る動力伝達装置の動作を示す概念図。 実施形態８に係る動力伝達装置の他の動作を示す概念図。 実施形態９に係る動力伝達装置の構成を示す概念図。 実施形態１０に係る動力伝達装置の構成を示す概念図。 実施形態１１に係る口腔内加工装置の構成を示す概念図。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態及び比較例について説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。本発明の実施形態の説明に先立ち、従来技術の問題点を述べるために、比較例についてまず説明する。

［比較例］
図１Ａに示すように、比較例に係る動力伝達手段は、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとをつなぐ１本のフレキシブルシャフトＦＳよりなる。被回転駆動体ＲＡは、フレキシブルシャフトＦＳから回転を受け、受けた回転の動力によって作動する。モータＭＴの回転軸の回転角度と、フレキシブルシャフトＦＳから被回転駆動体ＲＡに伝達される回転角度は、一致することが望まれる。

この構成において、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの相対的な回転であるねじり変位τが発生した場合、フレキシブルシャフトＦＳと被回転駆動体ＲＡとが相対的に回転する場合がある。つまり、被回転駆動体ＲＡがフレキシブルシャフトＦＳに対して回転したり、モータＭＴ及びフレキシブルシャフトＦＳが、被回転駆動体ＲＡに対して回転したりする。

この場合、モータＭＴの動力に基づかない回転が、被回転駆動体ＲＡに伝達されてしまう。つまり、モータＭＴの回転軸の回転角度と、フレキシブルシャフトＦＳから被回転駆動体ＲＡに伝達される回転角度とが一致しなくなり、たとえモータＭＴがフレキシブルシャフトＦＳを回転させなくても、被回転駆動体ＲＡに回転が伝達されてしまう。以下、この問題を解決する本発明の実施形態について説明する。

［実施形態１］
図１Ｂに示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１００は、動力源としてのモータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの間に介在して、モータＭＴから被回転駆動体ＲＡへの回転の伝達を担う。被回転駆動体ＲＡは、動力伝達装置１００から回転を受け、受けた回転の動力によって作動する。これらの点では、本実施形態は比較例と共通する。

一方、動力伝達装置１００は、モータＭＴの動力に基づく回転は被回転駆動体ＲＡへ伝達しつつ、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとのねじり変位τに起因した意図しない回転、即ちモータＭＴの動力に基づかない回転が、被回転駆動体ＲＡに伝達されることは抑制する。以下、動力伝達装置１００の構成を説明する。

図２に示すように、動力伝達装置１００は、モータＭＴにつながれた入力軸Ｓ−ＩＮと、被回転駆動体ＲＡにつながれた出力軸Ｓ−ＯＵＴとを備え、入力軸Ｓ−ＩＮの回転を出力軸Ｓ−ＯＵＴに伝達する。

入力軸Ｓ−ＩＮは、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮに進入しており、出力軸Ｓ−ＯＵＴは、出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴから進出している。入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴは、可撓性を有する中間軸構造体１１０で連結されている。

中間軸構造体１１０は、第１中間軸としての第１フレキシブルシャフト１１１と、第２中間軸としての第２フレキシブルシャフト１１２と、第１フレキシブルシャフト１１１を覆う被覆部材１１３ａと、第２フレキシブルシャフト１１２を覆う被覆部材１１３ｂとから構成される。

第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２は、入力軸Ｓ−ＩＮの回転を出力軸Ｓ−ＯＵＴに並列に伝達するためのものである。第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２の双方に撓みのない自然状態においては、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２は、互いに平行に並んでいる。

第１フレキシブルシャフト１１１は、被覆部材１１３ａに対して自在に回転し、第２フレキシブルシャフト１１２は、被覆部材１１３ｂに対して自在に回転する。被覆部材１１３ａ及び１１３ｂも、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２と同様に可撓性を有する。なお、被覆部材１１３ａ及び１１３ｂは、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２が、外部の部材に接触するのを防ぐためのものであり、必須ではない。

中間軸構造体１１０が可撓性を有するため、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴとは、相対的に変位が可能である。第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２は、撓んだ状態で回転を伝達可能である。即ち、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の各々は、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴの相対的な変位を許容しつつ、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮから出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに回転を伝達する。

入力軸側ハウジングＨ−ＩＮには、入力軸Ｓ−ＩＮのトルクを、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２とに伝達する動力分配機構１２０が収められている。動力分配機構１２０は、互いにかみ合った第１平歯車１２１及び第２平歯車１２２を有する。

第１平歯車１２１は、入力軸Ｓ−ＩＮによって回転され、かつ自己の回転を第１フレキシブルシャフト１１１に伝達する。具体的には、入力軸Ｓ−ＩＮ、第１平歯車１２１、及び第１フレキシブルシャフト１１１は、この順に直列に並んでおり、これら３者は同じ向きに回転する。第１平歯車１２１は、入力軸Ｓ−ＩＮと第１フレキシブルシャフト１１１とで支持されている。

なお、入力軸Ｓ−ＩＮと第１フレキシブルシャフト１１１とが、一体のフレキシブルシャフトで構成され、そのフレキシブルシャフトによって第１平歯車１２１が貫かれていてもよい。そのフレキシブルシャフトと第１平歯車１２１とを、両者の相対的な回転が阻止されるように、例えばスプライン嵌め合いさせることで、そのフレキシブルシャフトと第１平歯車１２１との相対的な回転を阻止できる。

第２平歯車１２２は、第２フレキシブルシャフト１１２につながれている。具体的には、第２平歯車１２２は、第２フレキシブルシャフト１１２に貫かれており、第２フレキシブルシャフト１１２と第２平歯車１２２は、両者の相対的な回転が阻止されるように、嵌り合っている。第２平歯車１２２は、第２フレキシブルシャフト１１２に支持されている。

第２平歯車１２２は、自己の回転を第２フレキシブルシャフト１１２に伝達する。第２平歯車１２２は、第１平歯車１２１と逆向きに回転するので、第２フレキシブルシャフト１１２は、第１フレキシブルシャフト１１１とは逆向きに回転する。なお、第１平歯車１２１と第２平歯車１２２の歯車比は１：１である。

また、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮは、入力軸Ｓ−ＩＮに貫かれる部分において入力軸Ｓ−ＩＮを支持する軸受けＢＥ１と、第１フレキシブルシャフト１１１に貫かれる部分において第１フレキシブルシャフト１１１を支持する軸受けＢＥ２と、第２フレキシブルシャフト１１２に貫かれる部分において第２フレキシブルシャフト１１２を支持する軸受けＢＥ３と、第２平歯車１２２を挟んで軸受けＢＥ３とは反対側において第２フレキシブルシャフト１１２を支持する軸受けＢＥ４とを有する。

出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴには、動力合成機構１３０が収められている。動力合成機構１３０は、動力分配機構１２０によって互いに逆向きに回転される第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の各々からトルクを受けると共に、その受けたトルクの向きを揃えて、出力軸Ｓ−ＯＵＴに伝達する。

動力合成機構１３０は、第１フレキシブルシャフト１１１に連結される動力合成用反転軸としての反転軸１３１と、反転軸１３１を第１フレキシブルシャフト１１１に連結させ、第１フレキシブルシャフト１１１の回転を反転させて反転軸１３１に伝達する動力合成用反転機構としての第３平歯車１３２及び第４平歯車１３３と、反転軸１３１及び第２フレキシブルシャフト１１２につながれる動力合成用差動歯車としての差動歯車１３４とを有する。

第３平歯車１３２は、第１フレキシブルシャフト１１１につながれている。具体的には、第３平歯車１３２は、第１フレキシブルシャフト１１１に貫かれており、第１フレキシブルシャフト１１１と第３平歯車１３２は、両者の相対的な回転が阻止されるように、嵌り合っている。第３平歯車１３２は、第１フレキシブルシャフト１１１に支持されており、かつ第１フレキシブルシャフト１１１によって回転される。

第４平歯車１３３は、反転軸１３１につながれている。具体的には、第４平歯車１３３は、反転軸１３１に貫かれており、反転軸１３１と第４平歯車１３３は、両者の相対的な回転が阻止されるように、嵌り合っている。第４平歯車１３３は、反転軸１３１に支持されている。

第４平歯車１３３は、第３平歯車１３２とかみ合っている。第４平歯車１３３は、第３平歯車１３２によって回転され、かつ自己の回転を反転軸１３１に伝達する。第４平歯車１３３は、第３平歯車１３２と逆向きに回転するので、反転軸１３１は、第１フレキシブルシャフト１１１とは逆向きに回転する。なお、第３平歯車１３２と第４平歯車１３３の歯車比は１：１である。

出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴは、第１フレキシブルシャフト１１１に貫かれる部分において第１フレキシブルシャフト１１１を支持する軸受けＢＥ５と、第３平歯車１３２の両側方において第１フレキシブルシャフト１１１を支持する軸受けＢＥ６及びＢＥ７と、第４平歯車１３３の両側方において反転軸１３１を支持する軸受けＢＥ８及びＢＥ９とを有する。

差動歯車１３４は、平歯車よりなる親歯車１３５と、親歯車１３５と一体に回転する枠体１３６と、枠体１３６に収められた第１サイド歯車１３７及び第２サイド歯車１３８と、同じく枠体１３６に収められ、各々第１サイド歯車１３７と第２サイド歯車１３８との回数数差に応じた回転数で回転する第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０とを有する。第１サイド歯車１３７、第２サイド歯車１３８、第１中間歯車１３９、及び第２中間歯車１４０は、かさ歯車よりなる。

第１サイド歯車１３７は、反転軸１３１によって回転される。反転軸１３１は、枠体１３６を貫いて、第１サイド歯車１３７につながれている。反転軸１３１は、枠体１３６に対しては、回転自在である。

第２サイド歯車１３８は、第２フレキシブルシャフト１１２によって回転される。第２フレキシブルシャフト１１２は、親歯車１３５を貫いて、第２サイド歯車１３８につながれている。第２フレキシブルシャフト１１２は、親歯車１３５に対しては、回転自在である。第２フレキシブルシャフト１１２は、反転軸１３１の延長線上に配置され、第２サイド歯車１３８は、第１サイド歯車１３７と対向する位置に配置されている。

第１中間歯車１３９と第２中間歯車１４０の各々は、第１サイド歯車１３７と第２サイド歯車１３８の双方にかみ合った状態で、枠体１３６に取り付けられている。第１中間歯車１３９と第２中間歯車１４０の各々は、枠体１３６に対して回転自在である。

差動歯車１３４は、第２フレキシブルシャフト１１２と反転軸１３１とで支持されている。出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴは、第２フレキシブルシャフト１１２に貫かれる部分において第２フレキシブルシャフト１１２を支持する軸受けＢＥ１０を有する。この軸受けＢＥ１０と上述した軸受けＢＥ９とが、第２フレキシブルシャフト１１２と反転軸１３１とを通じて、差動歯車１３４を支持している。

また、動力合成機構１３０は、親歯車１３５とかみ合う第５平歯車１４１を有する。第５平歯車１４１は、出力軸Ｓ−ＯＵＴにつながれている。具体的には、第５平歯車１４１は、出力軸Ｓ−ＯＵＴに貫かれており、出力軸Ｓ−ＯＵＴと第５平歯車１４１は、両者の相対的な回転が阻止されるように、嵌り合っている。第５平歯車１４１は、出力軸Ｓ−ＯＵＴに支持されている。

出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴは、第５平歯車１４１の両側方において出力軸Ｓ−ＯＵＴを支持する軸受けＢＥ１１及びＢＥ１２と、出力軸Ｓ−ＯＵＴに貫かれる部分において出力軸Ｓ−ＯＵＴを支持する軸受けＢＥ１３とを有する。

第５平歯車１４１は、親歯車１３５によって回転され、かつ自己の回転を出力軸Ｓ−ＯＵＴに伝達する。第５平歯車１４１は、親歯車１３５と逆向きに回転するので、出力軸Ｓ−ＯＵＴは、親歯車１３５と逆向きに回転する。

以下、上述した動力伝達装置１００の作用について説明する。

まず、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの相対的な回転であるねじり変位がない場合について説明する。

モータＭＴが入力軸Ｓ−ＩＮを回転させると、動力分配機構１２０が、入力軸Ｓ−ＩＮのトルクを、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２に分配する。第１フレキシブルシャフト１１１は入力軸Ｓ−ＩＮと同じ向きに回転し、第２フレキシブルシャフト１１２は入力軸Ｓ−ＩＮと逆向きに回転する。第１平歯車１２１と第２平歯車１２２の歯車比が１：１であるため、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度は等しい。

第１フレキシブルシャフト１１１の回転は、第３平歯車１３２及び第４平歯車１３３によって反転されて反転軸１３１に伝達され、さらに反転軸１３１から第１サイド歯車１３７に伝達される。一方、第２フレキシブルシャフト１１２の回転は、第２サイド歯車１３８に伝達される。

反転軸１３１が第２フレキシブルシャフト１１２と同じ向きに回転するので、第１サイド歯車１３７と第２サイド歯１車３８が、同じ向きに回転する。また、第３平歯車１３２と第４平歯車１３３の歯車比が１：１であるため、第１サイド歯車１３７と第２サイド歯車１３８の回転角度は等しい。このため、第１中間歯車１３９と第２中間歯車１４０は、回転しない。

第１サイド歯車１３７及び第２サイド歯車１３８は、回転しない第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０を通じて、各々の回転を枠体１３６に伝達する。この結果、枠体１３６と一体をなす親歯車１３５も回転する。親歯車１３５の回転は、第５平歯車１４１を通じて出力軸Ｓ−ＯＵＴに伝達される。

第５平歯車１４１は、親歯車１３５と逆向きに回転するので、出力軸Ｓ−ＯＵＴは、入力軸Ｓ−ＩＮと同じ向きに同じ回転角度だけ回転する。被回転駆動体ＲＡは、出力軸Ｓ−ＯＵＴから回転を受け、受けた回転の動力によって作動する。

次に、理解を容易にするために、モータＭＴが停止しており、かつ入力軸Ｓ−ＩＮが入力軸側ハウジングＨ−ＩＮに対して回転しない状態で、モータＭＴ、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮ、及び中間軸構造体１１０に対して、出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴ及び被回転駆動体ＲＡがねじり変位した場合について説明する。

この場合、動力合成機構１３０にとっては、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の各々が、同じ向きに回転したことになる。つまり、動力合成機構１３０は、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２とから同じ向きのトルクを受ける。従って、第３平歯車１３２と第２サイド歯車１３８とが同じ向きに回転する。

第３平歯車１３２の回転は、反転されて第１サイド歯車１３７に伝達されるので、第１サイド歯車１３７と第２サイド歯車１３８がちょうど逆向きに回転する。ここでは理解を容易にするために、第１サイド歯車１３７と第２サイド歯車１３８の回転角度の絶対値が同じとする。

すると、第１サイド歯車１３７及び第２サイド歯車１３８の回転は、第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０の回転によって吸収されるため、枠体１３６には伝達されない。つまり、親歯車１３５は回転しない。このため、出力軸Ｓ−ＯＵＴも回転しない。このため、被回転駆動体ＲＡには回転が伝達されない。

以上のようにして、モータＭと被回転駆動体ＲＡとの間に図１Ｂに示すねじり変位τが発生した場合でも、そのねじり変位τに伴うねじり応力が、第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０の回転によって逃がされる。このため、そのねじり応力に起因した被回転駆動体ＲＡと出力軸Ｓ−ＯＵＴとの相対的な回転が回避される。

以上、モータＭＴが停止した事例を挙げて、動力伝達装置１００の作用を説明した。次に、モータＭＴが入力軸Ｓ−ＩＮを回転させる場合も含む、動力伝達装置１００の一般的な作用について説明する。

モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの相対的な回転であるねじり変位τによって、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２と、動力合成機構１３０とが相対的に回転すると、動力合成機構１３０に対して、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度に差が発生する。つまり、動力合成機構１３０が第１フレキシブルシャフト１１１から受ける回転の回転角度と、第２フレキシブルシャフト１１２から受ける回転の回転角度とに差が発生する。

なお、ここでいう回転角度とは、回転の向きを表す正負の符号も含む概念である。本明細書において、第１フレキシブルシャフト１１１の回転角度は、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮから出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに向かう方向にみて時計回りを正とし、第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度は、同じく入力軸側ハウジングＨ−ＩＮから出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに向かう方向にみて反時計回りを正とする。但し、回転角度の差は、絶対値で表される概念とする。

例えば、第１フレキシブルシャフト１１１の回転角度がθ［ｒａｄ］で、第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度もθ［ｒａｄ］であるように、両者が動力分配機構１２０によってちょうど逆向きに回転されている状態で、両者と動力合成機構１３０とが相対的に回転したとする。すると、動力合成機構１３０が、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２のうち一方から受ける回転の回転角度はθ＋εａ［ｒａｄ］に変化し、他方から受ける回転の回転角度はθ−εｂ［ｒａｄ］に変化する（但し、εａ＞０、εｂ＞０とする）。この結果、動力合成機構１３０に対して、回転角度の差εａ＋εｂ［ｒａｄ］が発生する。

また、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度がいずれもゼロ、即ちθがゼロである状態で、両者と動力合成機構１３０とが相対的に回転した場合、動力合成機構１３０にとっては、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２とが同じ向きに回転したことになる。このため、動力合成機構１３０は、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２のうち一方から回転角度εｃ［ｒａｄ］の回転を受け、他方から回転角度−εｄ［ｒａｄ］の回転を受ける（但し、εｃ＞０、εｄ＞０とする）。この場合、動力合成機構１３０に対して、回転角度の差εｃ＋εｄ［ｒａｄ］が発生したことになる。

本実施形態では、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２とが並列に延在しているので、以上のように、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２と、動力合成機構１３０との相対的な回転が、動力合成機構１３０に対する第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２との回転角度の差として現れる。

そして、その回転角度の差は、差動歯車１３４において第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０の回転によって吸収される。これにより、図１Ｂに示したねじり変位τに伴うねじり応力が逃がされる。

なお、親歯車１３５は、第１サイド歯車１３７の回転角度と、第２サイド歯車１３８の回転角度の平均値に等しい回転角度だけ回転する。但し、親歯車１３５、第１サイド歯車１３７、及び第２サイド歯車１３８の回転角度の正の向きは、第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度の正の向きと同じであるとする。第１フレキシブルシャフト１１１と第１サイド歯車１３７の回転角度は正負の符号も含めて等しく、第２フレキシブルシャフト１１２と第２サイド歯車１３８の回転角度は正負の符号も含めて等しい。このため、親歯車１３５の回転角度は、動力合成機構１３０が第１フレキシブルシャフト１１１から受ける回転の回転角度と、第２フレキシブルシャフト１１２から受ける回転の回転角度との平均値に等しい。

例えば、動力合成機構１３０が、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２のうち一方から受ける回転の回転角度がθ＋εａ［ｒａｄ］、他方から受ける回転の回転角度がθ−εｂ［ｒａｄ］である場合、親歯車１３５の回転角度は、θ＋（εａ−εｂ）／２［ｒａｄ］であり、θからの誤差は（εａ−εｂ）／２［ｒａｄ］に抑えられる。

εａ≠εｂならば、ねじり変位τに伴うねじり応力は完全には逃がされず、出力軸Ｓ−ＯＵＴの回転角度には、上記ねじり変位τが発生する前の第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の各々の回転角度θ［ｒａｄ］から（εａ−εｂ）／２［ｒａｄ］だけ誤差が生じる。この誤差は、モータＭＴの動力に基づかない回転として、被回転駆動体ＲＡに伝達され得る。

しかし、εａ＝εｂならば、ねじり変位τに伴うねじり応力が完全に逃がされ、親歯車１３５の回転角度は、上記ねじり変位τが発生する前の第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の各々の回転角度θ［ｒａｄ］と同じ値に維持される。第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２とに、ほぼ等しいねじり剛性をもたせることで、εａ≒εｂとすることができる。

また、動力合成機構１３０が、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２のうち一方から受ける回転の回転角度がεｃ［ｒａｄ］、他方から受ける回転の回転角度が−εｃ［ｒａｄ］である場合、親歯車１３５の回転角度は（εｃ−εｃ）／２＝０［ｒａｄ］に抑えられる。即ち、上述したεａ＝εｂの場合と同様、ねじり応力が完全に逃がされ、モータＭＴの動力に基づかない回転が被回転駆動体ＲＡに伝達されることはない。

以上説明したように、本実施形態に係る動力伝達装置１００によれば、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの相対的な回転であるねじり変位τが発生した場合でも、そのねじり変位τに伴うねじり応力が差動歯車１３４で逃がされる。このため、そのねじり応力に起因した被回転駆動体ＲＡと出力軸Ｓ−ＯＵＴとの相対的な回転が抑制される。従って、モータＭＴの動力に基づかない回転が被回転駆動体ＲＡに伝達されにくい。

［実施形態２］
上記実施形態では、第１サイド歯車１３７及び第２サイド歯車１３８から親歯車１３５に回転を伝達する態様で差動歯車１３４を用いたが、親歯車１３５から第１サイド歯車１３７及び第２サイド歯車１３８に回転が伝達される態様で差動歯車１３４を用いてもよい。以下、その具体例について説明する。

図３に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置２００は、図２に示した構成において、入力軸Ｓ−ＩＮと出力軸Ｓ−ＯＵＴの役割を入れ替えたものである。図２に示した動力合成機構１３０の構成が、本実施形態では動力分配機構１２０’として機能し、図２に示した動力分配機構１２０の構成が、本実施形態では動力合成機構１３０’として機能する。

動力分配機構１２０’において、差動歯車１３４は、第２フレキシブルシャフト１１２と、動力分配用反転軸としての反転軸１３１との回転角度との差を吸収しつつ、入力軸Ｓ−ＩＮのトルクを、それら第２フレキシブルシャフト１１２と反転軸１３１とに分配する動力分配用差動歯車として機能する。第３平歯車１３２及び第４平歯車１３３は、反転軸１３１の回転を反転させて第１フレキシブルシャフト１１１に伝達する動力分配用反転機構として機能する。

動力合成機構１３０’を構成する第１平歯車１２１及び第２平歯車１２２は、動力分配機構１２０’によって互いに逆向きに回転される第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２の各々から回転を受けると共に、その受けた回転の向きを揃えて、出力軸Ｓ−ＯＵＴに伝達する。

本実施形態においても、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの相対的な回転であるねじり変位τに起因して、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２と、動力分配機構１２０’とが相対的に回転すると、動力分配機構１２０’にとって、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度に差が発生する。そして、その回転角度の差は、第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０の回転によって吸収される。これにより、ねじり変位τに伴うねじり応力が逃がされる。このため、そのねじり応力に起因した被回転駆動体ＲＡと出力軸Ｓ−ＯＵＴとの相対的な回転が抑制される。従って、モータＭＴの動力に基づかない回転が被回転駆動体ＲＡに伝達されにくい。

［実施形態３］
上記実施形態１では、動力分配機構１２０と動力合成機構１３０のうち、動力合成機構１３０のみが差動歯車１３４を有したが、動力分配機構１２０と動力合成機構１３０の双方が差動歯車１３４を有してもよい。同様に、上記実施形態２では、動力分配機構１２０’と動力合成機構１３０’のうち、動力分配機構１２０’のみが差動歯車１３４を有したが、動力分配機構１２０’と動力合成機構１３０’の双方が差動歯車１３４を備えてもよい。以下、その具体例について説明する。

図４に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置３００では、動力分配機構１２０’’と動力合成機構１３０’’の双方が、差動歯車１３４を備える。動力分配機構１２０’’の機能は、図３に示した動力分配装置１２０’の機能と同様であり、動力合成装置１３０’’の機能は、図２に示した動力合成装置１３０’の機能と同様である。

本実施形態によれば、ねじり変位τに起因して、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２と、動力分配機構１２０’’及び動力合成機構１３０’’の各々とが相対的に回転すると、動力分配機構１２０’’に対して、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度に差が発生し、かつ動力合成機構１３０’’に対しても、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の回転角度に差が発生する。

この場合、動力分配機構１２０’’及び動力合成機構１３０’’の各々が、自己に対する回転角度の差を吸収する。これにより、ねじり変位τに伴うねじり応力が逃がされる。このため、そのねじり応力に起因した被回転駆動体ＲＡと出力軸Ｓ−ＯＵＴとの相対的な回転が抑制される。従って、モータＭＴの動力に基づかない回転が被回転駆動体ＲＡに伝達されにくい。

［実施形態４］
上記実施形態では、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２とが、互いの外周面が対向するように並んで配置されていたが、第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の一方が中空管状をなし、他方が一方に挿通された同軸構造を有してもよい。以下、その具体例について説明する。

図５に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置４００は、同軸構造を有する中間軸構造体１５０を備える。中間軸構造体１５０が、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴとを連結している。中間軸構造体１５０は、インナーフレキシブルシャフト１５１と、中空管状をなすアウターフレキシブルシャフト１５２とから構成されている。インナーフレキシブルシャフト１５１及びアウターフレキシブルシャフト１５２は、いずれも撓んだ状態で回転を伝達可能である。

インナーフレキシブルシャフト１５１は、アウターフレキシブルシャフト１５２に同軸に挿通されている。インナーフレキシブルシャフト１５１は、アウターフレキシブルシャフト１５２に対して回転自在である。

図６に示すように、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮに収められた動力分配機構１６０は、入力軸Ｓ−ＩＮによって回転される第１かさ歯車１６１と、第１かさ歯車１６１に対面して配置された第２かさ歯車１６２と、各々第１かさ歯車１６１及び第２かさ歯車１６２とかみ合い、互いに対面して配置された第３かさ歯車１６３及び第４かさ歯車１６４とを有する。第３かさ歯車１６３及び第４かさ歯車１６４は、第１かさ歯車１６１の回転を、第２かさ歯車１６２に伝達する。第２かさ歯車１６２は、第１かさ歯車１６１とは逆向きに回転する。

入力軸Ｓ−ＩＮによって回転される第１かさ歯車１６１は、自己の回転をインナーフレキシブルシャフト１５１に伝達する。具体的には、入力軸Ｓ−ＩＮ、第１かさ歯車１６１、及びインナーフレキシブルシャフト１５１は、この順に直列に並んでおり、これら３者は同じ向きに回転する。第１かさ歯車１６１は、入力軸Ｓ−ＩＮとインナーフレキシブルシャフト１５１とで支持されている。

なお、入力軸Ｓ−ＩＮとインナーフレキシブルシャフト１５１とが一体のフレキシブルシャフトで構成され、そのフレキシブルシャフトと第１かさ歯車１６１とが、両者の相対的な回転が阻止されるように嵌り合っていてもよい。

インナーフレキシブルシャフト１５１は、第２かさ歯車１６２を貫いて、図５に示した出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに向かって延びている。インナーフレキシブルシャフト１５１は、第２かさ歯車１６２に対しては自在に回転する。

第２かさ歯車１６２は、自己の回転をアウターフレキシブルシャフト１５２に伝達する。第２かさ歯車１６２は、アウターフレキシブルシャフト１５２によって支持されている。アウターフレキシブルシャフト１５２は、第２かさ歯車１６２から、図５に示した出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに向かって延びている。

入力軸側ハウジングＨ−ＩＮは、入力軸Ｓ−ＩＮに貫かれる部分において入力軸Ｓ−ＩＮを支持する軸受けＢＥ１４と、アウターフレキシブルシャフト１５２に貫かれる部分においてアウターフレキシブルシャフト１５２を支持する軸受けＢＥ１５と、第３かさ歯車１６３の回転軸１６３ａを支持する軸受けＢＥ１６と、第４かさ歯車１６４の回転軸１６４ａを支持する軸受けＢＥ１７とを有する。

図７に示すように、出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに収められた動力合成機構１７０は、インナーフレキシブルシャフト１５１によって回転される第５かさ歯車１７１と、第５かさ歯車１７１に対面して配置された第６かさ歯車１７２と、各々第５かさ歯車１７１及び第６かさ歯車１７２とかみ合い、互いに対面して配置された第７かさ歯車１７３及び第８かさ歯車１７４とを有する。第７かさ歯車１７３及び第８かさ歯車１７４は、第５かさ歯車１７１の回転を、第６かさ歯車１７２に伝達する。第６かさ歯車１７２は、第５かさ歯車１７１とは逆向きに回転する。

第５かさ歯車１７１は、インナーフレキシブルシャフト１５１に貫かれており、インナーフレキシブルシャフト１５１と第５平歯車１７１は、両者の相対的な回転が阻止されるように、嵌り合っている。

出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴは、第５かさ歯車１７１を貫いたインナーフレキシブルシャフト１５１を支持する軸受けＢＥ１８と、第７かさ歯車１７３の回転軸１７３ａを支持する軸受けＢＥ１９と、第８かさ歯車１７４の回転軸１７４ａを支持する軸受けＢＥ２０とを有する。

また、動力合成機構１７０は、第６かさ歯車１７２によって回転される動力合成用反転軸としてのチューブシャフト１７５と、図２にも示した差動歯車１３４とを有する。

差動歯車１３４の第１サイド歯車１３７は、チューブシャフト１７５によって回転される。チューブシャフト１７５は、差動歯車１３４の枠体１３６を貫いて、第１サイド歯車１３７につながれている。チューブシャフト１７５は、枠体１３６に対しては、自在に回転する。

一方、差動歯車１３４の第２サイド歯車１３８は、アウターフレキシブルシャフト１５２によって回転される。アウターフレキシブルシャフト１５２は、差動歯車１３４の親歯車１３５を貫いて、第２サイド歯車１３８につながれている。アウターフレキシブルシャフト１５２は、親歯車１３５に対しては、自在に回転する。

出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴは、チューブシャフト１７５を支持する軸受けＢＥ２１と、アウターフレキシブルシャフト１５２によって貫かれる部分において、アウターフレキシブルシャフト１５２を支持する軸受けＢＥ２２とを有する。軸受けＢＥ２１及びＢＥ２２が、チューブシャフト１７５及びアウターフレキシブルシャフト１５２を通じて、差動歯車１３４を支持している。

なお、差動歯車１３４は、インナーフレキシブルシャフト１５１によって回転される第５かさ歯車１７１よりも、図５及び図６に示した入力軸側ハウジングＨ−ＩＮに近い位置に配置されている。インナーフレキシブルシャフト１５１は、第２サイド歯車１３８及び第１サイド歯車１３７を貫いて、チューブシャフト１７５内に挿通され、さらに第６かさ歯車１７２を貫いて、第５かさ歯車１７１につながれている。

インナーフレキシブルシャフト１５１は、第２サイド歯車１３８、第１サイド歯車１３７、チューブシャフト１７５、及び第６かさ歯車１７２に対しては、自在に回転する。

以下、本実施形態に係る動力伝達装置４００の作用について説明する。

まず、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの相対的な回転であるねじり変位がない場合について説明する。

図５に示すモータＭＴが入力軸Ｓ−ＩＮを回転させると、図６に示す動力分配機構１６０が、入力軸Ｓ−ＩＮのトルクを、インナーフレキシブルシャフト１５１とアウターフレキシブルシャフト１５２に分配する。動力分配機構１６０は、インナーフレキシブルシャフト１５１を入力軸Ｓ−ＩＮと同じ向きに回転させ、アウターフレキシブルシャフト１５２を入力軸Ｓ−ＩＮと逆向きに回転させる。

インナーフレキシブルシャフト１５１の回転は、インナーフレキシブルシャフト１５１をチューブシャフト１７５に連結させる反転機構としての、第５かさ歯車１７１、第６かさ歯車１７２、第７かさ歯車１７３、及び第８かさ歯車１７４の４つのかさ歯車によって、反転されてチューブシャフト１７５に伝達され、さらにチューブシャフト１７５から第１サイド歯車１３７に伝達される。一方、アウターフレキシブルシャフト１５２の回転は、第２サイド歯車１３８に伝達される。

チューブシャフト１７５がアウターフレキシブルシャフト１５２と同じ向きに回転するので、第１サイド歯車１３７と第２サイド歯車１３８が、同じ向きに回転する。この結果、第１サイド歯車１３７及び第２サイド歯車１３８は、回転しない第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０を通じて、各々の回転を枠体１３６に伝達する。このため、枠体１３６と一体をなす親歯車１３５も回転する。親歯車１３５の回転は、第５平歯車１４１を通じて出力軸Ｓ−ＯＵＴに伝達される。

第５平歯車１４１は、親歯車１３５と逆向きに回転するので、出力軸Ｓ−ＯＵＴは、入力軸Ｓ−ＩＮと同じ向きに回転する。図５に示した被回転駆動体ＲＡは、出力軸Ｓ−ＯＵＴから回転を受け、受けた回転の動力によって作動する。

次に、モータＭＴと被回転駆動体ＲＡとの相対的な回転であるねじり変位τによって、インナーフレキシブルシャフト１５１及びアウターフレキシブルシャフト１５２と、動力合成機構１７０とが相対的に回転すると、その回転が、動力合成機構１７０に対するインナーフレキシブルシャフト１５１とアウターフレキシブルシャフト１５２との回転角度の差として現れる。

なお、本明細書において、インナーフレキシブルシャフト１５１の回転角度は、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮから出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに向かう方向にみて時計回りを正とし、アウターフレキシブルシャフト１５２の回転角度は、同じく入力軸側ハウジングＨ−ＩＮから出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに向かう方向にみて反時計回りを正とする。

つまり、動力合成機構１７０がインナーフレキシブルシャフト１５１から受ける回転の回転角度と、アウターフレキシブルシャフト１５２から受ける回転の回転角度とに差が発生する。そして、その回転角度の差は、差動歯車１３４において第１中間歯車１３９及び第２中間歯車１４０の回転によって吸収される。

これにより、ねじり変位τに伴うねじり応力が逃がされるため、そのねじり応力に起因した被回転駆動体ＲＡと出力軸Ｓ−ＯＵＴとの相対的な回転が抑制される。従って、意図しない回転、即ちモータＭＴの動力に基づかない回転が被回転駆動体ＲＡに伝達されにくい。

［実施形態５］
上記各実施形態に係る動力伝達装置１００、２００、３００、及び４００は、被回転駆動体ＲＡへの意図しない回転の伝達を抑制する効果をもつため、被回転駆動体ＲＡの動作に精密さが要求される用途に特に適する。以下、その具体例として、被回転駆動体ＲＡが口腔内の精密加工を行う場合について説明する。

図８に示すように、本実施形態に係る口腔内加工装置９００は、歯牙及び骨を加工可能な加工ヘッドＷＨと、加工ヘッドＷＨを保持した状態で、患者の顎に固定される変位機構５００と、患者の口腔の外部に設置される動力源群６００と、変位機構５００と動力源群６００とをつなぐ動力伝達装置群７００と、患者の口腔の外部に配置され、動力源群６００を制御する制御装置８００とを備える。

動力源群６００は、各々回転運動を生成するｒ方向用モータ６００ｒ、ｚ方向用モータ６００ｚ、及びθ方向用モータ６００θによって構成される。

変位機構５００は、ｒ方向用モータ６００ｒを動力源とする被回転駆動体としてのｒ方向運動変換部５００ｒと、ｚ方向用モータ６００ｚを動力源とする被回転駆動体としてのｚ方向運動変換部５００ｚと、θ方向用モータ６００θを動力源とする被回転駆動体としてのθ方向運動変換部５００θとを有する。

また、変位機構５００は、加工ヘッドＷＨを保持するアーム５０１も有する。加工ヘッドＷＨは、歯牙より硬い素材で形成された工具ＣＴを備え、工具ＣＴを回転軸ＡＸ１の周りに回転させることにより、工具ＣＴの先端部分において歯牙を切削加工する。ここで切削とは、切れ刃で削ることのみならず、砥粒で削る研削の意味も含む概念とする。

動力伝達装置群７００は、ｒ方向用モータ６００ｒの回転をｒ方向運動変換部５００ｒに伝達するｒ方向用動力伝達装置７００ｒと、ｚ方向用モータ６００ｚの回転をｚ方向運動変換部５００ｚに伝達するｚ方向用動力伝達装置７００ｚと、θ方向用モータ６００θの回転をθ方向運動変換部５００θに伝達するθ方向用動力伝達装置７００θとによって構成される。これらｒ方向用動力伝達装置７００ｒ、θ方向用動力伝達装置７００θ、及びｚ方向用動力伝達装置７００ｚの各々は、既述の動力伝達装置１００、２００、３００、又は４００よりなる。

変位機構５００は、円柱座標系における半径方向（以下、ｒ方向とする）、周方向（以下、θ方向とする）、及び高さ方向（以下、ｚ方向とする）の各方向に、加工ヘッドＷＨを変位させることができる。ｚ方向は、工具ＣＴの回転軸ＡＸ１に平行な方向である。θ方向は、回転軸ＡＸ１から離間して回転軸ＡＸ１と平行に延びる旋回軸ＡＸ２のまわりに、回転軸ＡＸ１を旋回させる方向である。ｒ方向は、回転軸ＡＸ１と旋回軸ＡＸ２とが対向する方向である。

回転軸ＡＸ１は、加工ヘッドＷＨに対して固定されている。旋回軸ＡＸ２は、変位機構５００に対して固定されている。回転軸ＡＸ１が、旋回軸ＡＸ２に対して、θ方向及びｒ方向に変位可能である。

ｒ方向運動変換部５００ｒは、アーム５０１を介して加工ヘッドＷＨを保持している。ｒ方向運動変換部５００ｒは、ｒ方向用モータ６００ｒからｒ方向用動力伝達装置７００ｒを通じて伝達される回転運動を、自己に対するアーム５０１の進退運動、即ち加工ヘッドＷＨのｒ方向の直線運動に変換する。

ｚ方向運動変換部５００ｚは、ｚ方向用モータ６００ｚからｚ方向用動力伝達装置７００ｚを通じて伝達される回転運動を、ｒ方向運動変換部５００ｒの、旋回軸ＡＸ２に平行な方向の直線運動、即ち加工ヘッドＷＨのｚ方向の直線運動に変換する。

θ方向運動変換部５００θは、θ方向用モータ６００θからθ方向用動力伝達装置７００θを通じて伝達される回転運動を、ｒ方向運動変換部５００ｒ及びｚ方向運動変換部５００ｚの、旋回軸ＡＸ２周りの回転運動、即ち加工ヘッドＷＨのθ方向の旋回運動に変換する。

制御装置８００は、口腔内の予め指定された道筋に沿って工具ＣＴの先端が変位するように、ｒ方向用モータ６００ｒ、θ方向用モータ６００θ、及びｚ方向用モータ６００ｚの各々の回転数を制御する。

本実施形態に係る口腔内加工装置９００によれば、治療中に患者の顎が動力源群６００に対して動いたことに伴い、ｒ方向運動変換部５００ｒがｒ方向用モータ６００ｒに対して移動したとしても、その移動に起因するねじり応力をｒ方向用動力伝達装置７００ｒが吸収することで、そのねじり応力に起因してｒ方向用動力伝達装置７００ｒの出力軸と、ｒ方向運動変換部５００ｒとが相対的に回転することが抑制される。このため、治療中に患者の顎が動力源群６００に対して動いても、口腔内の治療箇所においてｒ方向の加工誤差が生じにくい。

また、ｚ方向運動変換部５００ｚがｚ方向用モータ６００ｚに対して移動したとしても、その移動に起因するねじり応力をｚ方向用動力伝達装置７００ｚが吸収することで、そのねじり応力に起因してｚ方向用動力伝達装置７００ｚの出力軸と、ｚ方向運動変換部５００ｚとが相対的に回転することが抑制される。このため、治療中に患者の顎が動力源群６００に対して動いても、口腔内の治療箇所においてｚ方向の加工誤差が生じにくい。

また、θ方向運動変換部５００θがθ方向用モータ６００θに対して移動したとしても、その移動に起因するねじり応力をθ方向用動力伝達装置７００θが吸収することで、そのねじり応力に起因してθ方向用動力伝達装置７００θの出力軸と、θ方向運動変換部５００θとが相対的に回転することが抑制される。このため、治療中に患者の顎が動力源群６００に対して動いても、口腔内の治療箇所においてθ方向の加工誤差が生じにくい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限られない。例えば、以下の変形も可能である。

図１Ｂ及び図２〜図５において、入力軸Ｓ−ＩＮは、モータＭＴに対して着脱可能であってもよい。また、出力軸Ｓ−ＯＵＴは、被回転駆動体ＲＡに対して着脱可能であってもよい。また、図２〜図４において、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２は、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴの少なくとも一方に対して着脱可能であってもよい。同様に、図５において、インナーフレキシブルシャフト１５１及びアウターフレキシブルシャフト１５２は、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴの少なくとも一方に対して着脱可能であってもよい。

図２〜図４に示す動力伝達装置１００〜３００は、動力分配機構１２０，１２０’と動力合成機構１３０，１３０’の少なくも一方と、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２との、第１フレキシブルシャフト１１１及び第２フレキシブルシャフト１１２の長さ方向の相対変位を吸収可能な変位吸収機構を備えてもよい。その変位吸収機構は、例えば、第１フレキシブルシャフト１１１又は第２フレキシブルシャフト１１２と、それがつながれる歯車とをスプライン嵌め合いさせた構成によって実現できる。同様に、図５に示す動力伝達装置４００も、動力分配機構１６０と動力合成機構１７０の少なくも一方と、インナーフレキシブルシャフト１５１及びアウターフレキシブルシャフト１５２との、インナーフレキシブルシャフト１５１及びアウターフレキシブルシャフト１５２の長さ方向の相対変位を吸収可能な変位吸収機構を備えてもよい。

図２には、モータＭＴが、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮに対して自在に回転しうる構成を示したが、モータＭＴは入力軸側ハウジングＨ−ＩＮに対して固定されていてもよい。また、被回転駆動体ＲＡが、出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに対して自在に回転しうる構成を示したが、被回転駆動体ＲＡは出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴに対して固定されていてもよい。図３〜図５に示した構成においても同様である。

図５〜図７には、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴとの間においてアウターフレキシブルシャフト１５２が露出した構成を示したが、アウターフレキシブルシャフト１５２を覆う被覆部材を備えてもよい。その被覆部材は、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴの少なくとも一方に固着されていてもよい。

図６及び図７において、第２かさ歯車１６２とインナーフレキシブルシャフト１５１の間、アウターフレキシブルシャフト１５２とインナーフレキシブルシャフト１５１の間、親歯車１３５とアウターフレキシブルシャフト１５２の間、枠体１３６とチューブシャフト１７５の間、枠体１３６とインナーフレキシブルシャフト１５１の間、第１サイド歯車１３７とインナーフレキシブルシャフト１５１の間、第２サイド歯車１３８とインナーフレキシブルシャフト１５１の間等の摺動部に軸受けを配置してもよい。

上記各実施形態１〜３では、入力軸Ｓ−ＩＮの回転を出力軸Ｓ−ＯＵＴに並列に伝達するための第１中間軸及び第２中間軸の各々にフレキシブルシャフトを用いたが、第１中間軸及び第２中間軸はフレキシブルシャフトに限定されない。以下、第１中間軸及び第２中間軸の変形例について述べる。

図９に示すように、変形例に係るユニバーサル軸１８０は、各々棒状の剛体である複数の軸体１８１と、軸体１８１同士をつなぐユニバーサルジョイント１８２とを含んで構成される。このユニバーサル軸１８０を、上記第１フレキシブルシャフト１１１と第２フレキシブルシャフト１１２の少なくとも一方の代替として用いることができる。ユニバーサル軸１８０も、フレキシブルシャフトと同様、入力軸Ｓ−ＩＮと出力軸Ｓ−ＯＵＴとの相対変位を許容しつつ、入力軸Ｓ−ＩＮから出力軸Ｓ−ＯＵＴに自己の回転運動を伝達することができる。

図２には、被覆部材１１３ａ及び１１３ｂが入力軸側ハウジングＨ−ＩＮ及び出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴから離間した構成を示したが、被覆部材１１３ａ及び１１３ｂは、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴの少なくとも一方に固着されていてもよい。

被覆部材１１３ａ及び１１３ｂが、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴの双方に固着されている場合は、被覆部材１１３ａ及び１１３ｂが、入力軸側ハウジングＨ−ＩＮと出力軸側ハウジングＨ−ＯＵＴとの間の相対的な回転のずれを防止する回転ずれ防止部としての役割を果たすことができる。図３及び図４に示した構成においても同様である。

以下、回転ずれ防止部を備えた実施形態６〜１２について説明する。

［実施形態６］
本実施形態に係る動力伝達装置１Ａは、図１０に示すように、駆動部としてのモータ２と、被駆動部３と、伝達部４と、回転ずれ防止部５と、を備える。動力伝達装置１Ａは、モータ２（モータ筐体２Ａ）と被駆動部３（被駆動部筐体３Ａ）との間の相対的な回転ずれに起因して被駆動部３の回転軸（被駆動回転軸３Ｂ）が回転するのを防止することを特徴としている。

モータ２は、第１の筐体としてのモータ筐体２Ａと、モータ筐体２Ａに対して回転する第１の回転軸としてのモータ回転軸２Ｂとを備える。モータ２は、モータ筐体２Ａ内に設けられた固定子に電流を流すなどして、その回転子を回転するトルクを発生させ、回転子とともに第１の回転軸２Ｂを回転させる動力源である。

被駆動部３は、第２の筐体としての被駆動部筐体３Ａと、被駆動部筐体３Ａに対して回転可能な第２の回転軸としての被駆動回転軸３Ｂとを備える。図１０では、図示されていないが、被駆動部筐体３Ａは、不図示の部材に固定されている。

伝達部４は、モータ回転軸２Ｂの回転力を被駆動回転軸３Ｂに伝達する。伝達部４は、一端がモータ回転軸２Ｂに接続され、他端が被駆動回転軸３Ｂに接続されたフレキシブルシャフトで構成される。即ち、伝達部４は、モータ回転軸２Ｂと被駆動回転軸３Ｂとの相対変位を許容しつつ、モータ回転軸２Ｂの回転力を被駆動回転軸３Ｂに伝達する伝達軸で構成される。伝達部４は、可撓軸又はたわみ軸と呼ばれる可撓自在な回転軸である。この可撓性により、モータ２と被駆動部３とは、相対変位を調整可能である。

しかしながら、モータ２と被駆動部３との間の伝達部４の伝達方向に沿った軸まわりの回転ずれが生じ、伝達部４にねじりが発生すると、そのねじりの反力で被駆動回転軸３Ｂが回転するおそれがある。このため、回転ずれ防止部５は、モータ筐体２Ａと被駆動部筐体３Ａとの間の相対的な回転ずれを防止する。

回転ずれ防止部５は、図１１に示すように、保持部としての台座５Ａと、軸受５Ｂと、同期部５Ｃと、を備える。台座５Ａの側壁には、円形の開口が設けられており、この開口に軸受５Ｂが挿入されている。モータ筐体２Ａには円筒部材２Ｃが固定されており、円筒部材２Ｃが、軸受５Ｂに挿入されている。これにより、モータ筐体２Ａは、軸受５Ｂを介して台座５Ａによりモータ回転軸２Ｂまわりに回転可能に保持される。

同期部５Ｃは、モータ筐体２Ａのモータ回転軸２Ｂまわりの回転と、被駆動部筐体３Ａの被駆動回転軸３Ｂまわりの回転とを同期させる。本実施形態では、同期部５Ｃとして、一端がモータ筐体２Ａに接続され、他端が被駆動部筐体３Ａに接続されたフレキシブルスリーブ５Ｃで構成される。同期部５Ｃは、フレキシブルシャフト４のカバーであり、可撓性を有し、フレキシブルシャフト４と同心の筒状体で構成される。同期部５Ｃは、モータ筐体２Ａと被駆動部筐体３Ａとの相対変位を許容しつつ、モータ筐体２Ａのモータ回転軸２Ｂまわりの回転と、被駆動部筐体３Ａの被駆動回転軸３Ｂまわりの回転とを同期させる。即ち、同期部５Ｃは、被駆動部筐体３Ａが被駆動回転軸３Ｂまわりに回転しようとすると、その回転力をモータ筐体２Ａに伝達し、モータ筐体２Ａを同じ方向、同じ角度回転させる。図１０では、フレキシブルシャフト４が見えるように、フレキシブルスリーブ５Ｃを一部破砕して示している。

次に、本実施形態に係る動力伝達装置１Ａの動作について説明する。

モータ２がモータ回転軸２Ｂを回転すると、その回転力が伝達部４を介して被駆動部３の被駆動回転軸３Ｂへ伝達される。例えば、図１２に示すように、モータ回転軸２Ｂがα１度回転すると、被駆動回転軸３Ｂもα１度回転する。これに対して、被駆動部筐体３Ａが被駆動回転軸３Ｂ又は被駆動回転軸３Ｂに平行な軸まわりにβ１度回転したとしても、その回転力がフレキシブルシャフト５Ｃを介してモータ筐体２Ａに伝達され、モータ筐体２Ａもβ１度だけ回転する。これにより、モータ筐体２Ａと被駆動部筐体３Ａとの回転ずれの発生が防止され、フレキシブルシャフト４のねじれを生じさせないようにすることができる。

以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、モータ２のモータ回転軸２Ｂの回転力を、伝達部４を介して被駆動部３の被駆動回転軸３Ｂに伝達する機構を備える動力伝達装置１Ａが、モータ２のモータ筐体２Ａと被駆動部３の被駆動部筐体３Ａとの相対的な回転ずれを防止する回転ずれ防止部５を備えている。この回転ずれ防止部５により、モータ筐体２Ａと被駆動部筐体３Ａとの相対的な回転ずれが発生しなくなるので、その相対的な回転ずれによる伝達部４のねじりの発生が防止される。この結果、意図しない被駆動回転軸３Ｂの回転を防止することができる。

本実施形態では、フレキシブルシャフト４の本数を増やすことなく、意図しない被駆動回転軸３Ｂの回転を防止することができる。

本実施形態に係る動力伝達装置１Ａは、１系統であったが、複数系統備えることも可能である。

［実施形態７］
実施形態２について図１３、図１４、図１５を参照して説明する。上記実施形態に係る動力伝達装置１Ａは１系統であったが、本実施形態に係る動力伝達装置１Ｂは、２系統である。

本実施形態では、モータ２が２つ設けられている。モータ２は、そのモータ回転軸２Ｂが互いに平行となるように上下に配列されている。なお、モータ２の配列方向は上下に限定されない。例えば、モータ２の配列方向は左右であっても構わない。また、モータ２それぞれの取り付け面は同一でなくても良い。例えば、取り付け面が上下又は左右に段違いになっていてもよい。

また、被駆動部３では、被駆動回転軸３Ｂが、モータ２の数だけ、即ち２本設けられている。被駆動部３において、被駆動回転軸３Ｂは、互いに平行となるように上下に配列されている。なお、被駆動回転軸３Ｂの配列方向は上下に限定されない。例えば、被駆動回転軸３Ｂの配列方向は左右であっても構わない。また、被駆動回転軸３Ｂそれぞれの取り付け面は同一でなくてもよい。例えば、その取り付け面が上下又は左右に段違いになっていてもよい。

さらに、伝達部４、１４は、モータ２の数、即ち１本ずつ、計２本設けられている。伝達部４は、下側のモータ２のモータ回転軸２Ｂの回転力を、下側の被駆動回転軸３Ｂに伝達する。伝達部１４は、上側のモータ２のモータ回転軸２Ｂの回転力を、上側の被駆動回転軸３Ｂに伝達する。

伝達部４は、フレキシブルシャフトで構成される。下側のモータ２、下側の被駆動回転軸３Ｂ及び伝達部４で、動力伝達の第１系統が構成される。回転ずれ防止部１５は、第１系統に対応して、保持部としての台座１５Ａと、軸受１５Ｂと、同期部１５Ｃ，１５Ｄと、を備える。台座１５Ａの側壁には、円形の開口が設けられており、この開口に軸受１５Ｂが挿入されている。下側のモータ２のモータ筐体２Ａには円筒部材２Ｃが固定されており、円筒部材２Ｃが、軸受１５Ｂに挿入されている。これにより、下側のモータ２のモータ筐体２Ａは、軸受１５Ｂを介して台座１５Ａによりモータ回転軸２Ｂまわりに回転可能に保持される。

同期部１５Ｃは、下側のモータ２のモータ筐体２Ａのモータ回転軸２Ｂまわりの回転と、被駆動部筐体３Ａの下側の被駆動回転軸３Ｂまわりの回転とを同期させる。本実施形態では、同期部１５Ｃは、一端が被駆動部筐体３Ａに接続された、他端が２つのモータ筐体２Ａのうち、下側のモータ筐体２Ａに接続され、フレキシブルスリーブで構成される。同期部１５Ｃは、フレキシブルシャフト４のカバーであり、可撓性を有し、フレキシブルシャフト４と同心の筒状体である。同期部１５Ｃは、被駆動部筐体３Ａとモータ筐体２Ａとの相対変位を許容しつつ、接続した下側のモータ筐体２Ａのモータ回転軸２Ｂまわりの回転と、被駆動部筐体３Ａの被駆動回転軸３Ｂまわりの回転とを同期させる伝達軸である。即ち、同期部１５Ｃは、被駆動部筐体３Ａが被駆動回転軸３Ｂまわりに回転しようとすると、その回転力を下側のモータ２のモータ筐体２Ａに伝達し、下側のモータ２のモータ筐体２Ａを同じ方向、同じ角度回転させる。図１３では、フレキシブルシャフト４が見えるように、フレキシブルスリーブ１５Ｃを一部破砕して示している。

このように、本実施形態に係る動力伝達装置１Ｂの第１系統の構成は、上記第１の実施形態に係る動力伝達装置１Ａの構成とほぼ同等である。

上側のモータ２、上側の被駆動回転軸３Ｂ及び伝達部１４で、第２系統が構成される。伝達部１４は、第１の伝達機構としての伝達機構１４Ａと、第２の伝達機構としての伝達機構１４Ｂと、を備える。伝達機構１４Ａは、他の伝達部、即ち伝達部４に近づく方向に、モータ回転軸２Ｂの回転力の回転に伴って回転する歯車機構である。図１４に示すように、伝達機構１４Ａは、平歯車１４Ａ１，１４Ａ２，１４Ａ３が噛み合って構成される。平歯車１４Ａ１は、モータ回転軸２Ｂの回転に伴って回転し、平歯車１４Ａ２，１４Ａ３は、軸受１４Ｃを介して台座１５Ａに回転可能に保持されている。平歯車１４Ａ１，１４Ａ３の回転比は１：１である。なお、伝達機構１４Ａを、回転比が１：１である歯車２枚を噛み合わせる構成とすることにより、伝達機構１４Ｂを伝達部４に近づけるようにしてもよい。ただし、この場合には、上側のモータ２のモータ回転軸２Ｂを、逆方向に回転させる必要があるうえ、本実施形態のように、歯車を３枚使用する場合よりも、伝達機構１４Ｂと伝達部４の距離は遠くなる。

伝達機構１４Ｂは、一端が平歯車１４Ａ３に接続され、他端が上側の被駆動回転軸３Ｂに接続されたフレキシブルシャフトである。伝達機構１４Ｂは、伝達機構１４Ａと上側の被駆動回転軸３Ｂとの相対変位を許容しつつ、伝達機構１４Ａにより伝達された回転力を、上側の被駆動回転軸３Ｂに伝達する。この伝達部１４を伝達機構１４Ａ，１４Ｂで構成すれば、伝達部１４を伝達部（フレキシブルシャフト）４に近づけることができるので、伝達部４，１４の長手方向に関して伝達部４，１４が占める断面積を小さくすることができる。

回転ずれ防止部１５は、第２系統に対応して、図１３に示すように、台座１５Ａと、軸受１５Ｂと、上述の同期部１５Ｃと、同期部１５Ｄと、を備える。台座１５Ａの側壁には、円形の開口が設けられており、この開口に軸受１５Ｂが挿入されている。上側のモータ２のモータ筐体２Ａには円筒部材２Ｃが固定されており、円筒部材２Ｃが、軸受１５Ｂに挿入されている。これにより、上側のモータ２のモータ筐体２Ａは、軸受１５Ｂを介して台座１５Ａによりモータ回転軸２Ｂまわりに回転可能に保持される。このように、台座１５Ａは、上下の２つのモータ２を回転可能に保持している。

同期部１５Ｃ，１５Ｄは、被駆動部筐体３Ａの被駆動回転軸３Ｂまわりの回転と、全てのモータ２におけるモータ筐体２Ａのモータ回転軸２Ｂまわりの回転とを同期させる。より具体的には、同期部１５Ｃは、前述のようにフレキシブルスリーブであり、同期部１５Ｄは、歯車機構である。同期部１５Ｄは、平歯車１５Ｄ１，１５Ｄ２，１５Ｄ３及び軸受１５Ｅを備える。平歯車１５Ｄ１，１５Ｄ３は、モータ回転軸２Ｂを中心に回転するようにそれぞれモータ筐体２Ａに固定される。平歯車１５Ｄ１，１５Ｄ３の回転比は１：１である。平歯車１５Ｄ２は、２つの平歯車１５Ｄ１，１５Ｄ３の間に挿入され、軸受１５Ｅを介して台座１５Ａに回転可能に支持されている。下側のモータ筐体２Ａに固定された平歯車１５Ｄ１が回転すると、上側のモータ筐体２Ａに固定された平歯車１５Ｄ３も同じ角度で回転する。このように、同期部１５Ｄは、同期部１５Ｃに接続された下側のモータ筐体２Ａと、残りの上側のモータ筐体２Ａとの間で回転力を等回転比で伝達する。

下側のモータ筐体２Ａに固定された平歯車１５Ｄ１は、同期部１５Ｃの回転に従って回転する。この回転に合わせて上側のモータ筐体２Ａに固定された平歯車１５Ｄ３も回転する。このような構成により、同期部１５Ｄは、フレキシブルシャフト４に接続された下側のモータ筐体２Ａと、上側のモータ筐体２Ａとの間で回転力を伝達する。

次に、本実施形態に係る動力伝達装置１Ｂの動作について説明する。

下側のモータ２がモータ回転軸２Ｂを回転すると、その回転力が伝達部４を介して被駆動部３の下側の被駆動回転軸３Ｂへ伝達される。また、上側のモータ２について、モータ回転軸２Ｂが回転すると、その回転力が伝達部１４を介して被駆動部３の上側の被駆動回転軸３Ｂへ伝達される。具体的には、図１４に示すように、上側のモータ２のモータ回転軸２Ｂがα２度回転すると、その回転力は平歯車１４Ａ１→平歯車１４Ａ２→平歯車１４Ａ３というように伝達され平歯車１４Ａ３もα２度回転する。そして平歯車１４Ａ３の回転運動が、伝達機構１４Ｂに伝達され、最終的に上側の被駆動回転軸３Ｂがα２度回転する。

さらに、図１５に示すように、被駆動部筐体３Ａが被駆動回転軸３Ｂ又は被駆動回転軸３Ｂに平行な軸まわりにβ２度回転したとしても、その回転力が同期部１５Ｃを介して下側のモータ２のモータ筐体２Ａに伝達され、モータ筐体２Ａがβ２度だけ回転する。そして、下側のモータ２のモータ筐体２Ａの回転により、そのモータ筐体２Ａに取り付けられた平歯車１５Ｄ１が回転し、その回転が平歯車１５Ｄ２、上側のモータ筐体２Ａに取り付けられた平歯車１５Ｄ３に伝達され、上側のモータ筐体２Ａもβ２度回転する。これにより、モータ筐体２Ａと被駆動部筐体３Ａとの回転ずれの発生が防止される。

なお、本実施形態では、歯車機構により、伝達部１４や同期部１５Ｃ，１５Ｄを構成したが、歯付プーリ及び歯付ベルトで構成されるプーリ機構のようにスリップしない回転運動の伝達機構を用いて伝達部１４や同期部１５Ｃ，１５Ｄを構成するようにしてもよい。また、モータ２の数は２つには限られず、３つ以上であってもよい。なお、全ての実施形態において、伝達部、同期部としては、歯車機構又は歯付プーリ及び歯付ベルトで構成されるプーリ機構のようにスリップしない回転運動の伝達機構が用いられる。

［実施形態８］
実施形態８について図１６、図１７を参照して説明する。本実施形態に係る動力伝達装置１Ｃは、１系統である。

本実施形態に係る動力伝達装置１Ｃでは、モータ２のモータ回転軸２Ｂと被駆動部３の被駆動回転軸３Ｂとの間は、フレキシブルシャフト４Ａと、フレキシブルスリーブ４Ｂで構成される伝達部４が接続している。伝達部４の駆動により、被駆動部３の被駆動回転軸３Ｂが回転駆動される。

動力伝達装置１Ｃは、回転ずれ防止部１８を備える。回転ずれ防止部１８は、回転板１８Ａと、回転軸１８Ｂと、保持部１８Ｃと、同期部１８Ｄと、を備える。回転板１８Ａには、モータ２のモータ筐体２Ａが固定されている。第３の回転軸としての回転軸１８Ｂは、モータ回転軸２Ｂに平行に延びており、回転板１８Ａを回転させる。保持部１８Ｃは、回転軸１８Ｂを回転可能に保持する。同期部１８Ｄは、モータ筐体２Ａの回転軸２Ｂまわりの回転と、回転板１８Ａの回転軸１８Ｂまわりの回転とを同期させる。

回転板１８Ａには、回転軸１８Ｂの回転方向に沿って回転する部分の重量分布が均一となるようにカウンターウエイト１８Ｅが設けられている。また、回転板１８Ａの一部にバネを設け、回転板１８Ａの回転位置の原点（基準点）を定めるようにしてもよい。また、回転板１８Ａの重量分布をあえて不均一とすることで、例えば無負荷状態では回転板１８Ａにおいて一番重い部分が下にくるようにして、回転板１８Ａの回転位置の原点（基準点）を定めるようにしてもよい。

モータ２がモータ回転軸２Ｂを回転すると、その回転力が伝達部４を介して被駆動部３の被駆動回転軸３Ｂへ伝達される。さらに、被駆動部３が被駆動回転軸３Ｂ又は被駆動回転軸３Ｂに平行な軸まわりにθ度回転したとしても、その回転力が同期部１８Ｄを介して回転軸１８Ｂに伝達され、回転軸１８Ｂがθ度だけ回転する。これにより、回転板１８Ａもθ度回転する。図１７に示すように、回転板１８Ａがθ度回転すると、実質的にモータ筐体２Ａもθ度回転する。これにより、被駆動部筐体３Ａとモータ筐体２Ａとの回転ずれは生じず、伝達部（フレキシブルシャフト）４のねじれが防止される。

回転板１８Ａには、複数のモータ２が取り付けられていてもよい。この場合、被駆動部３では、被駆動回転軸３Ｂが、モータ２の数だけ設けられ、伝達部４（４Ａ，４Ｂ）が、モータ２の数だけ設けられる。この場合、モータ２は、回転軸１８Ｂの回転方向に沿って回転する部分の重量分布が均一となるように回転板１８Ａに取り付けられるようにするのが望ましい。ただし、回転板１８Ａ上でモータ２を不均一に配置することで、回転板１８Ａの回転位置の原点（基準点）を定めるようにしてもよい。また、回転板１８Ａの一部に複数のモータ２を集中して配置し、カウンターウエイトで回転板１８Ａの回転方向の重量分布を調整するようにしてもよい。

なお、同期部１８Ｄがあればフレキシブルスリーブ４Ｂはなくてもよい。被駆動部３の被駆動部筐体３Ｂ又は被駆動部筐体３Ｂに平行な軸まわりの回転を同期部１８Ｄに伝えることができるためである。逆に、フレキシブルスリーブ４Ｂがねじりに対して強いものであれば、同期部１８Ｄがなくてもよい。被駆動部３の被駆動部筐体３Ｂ又は被駆動部筐体３Ｂに平行な軸まわりの回転を回転板１８Ａに伝えることができるためである。本実施形態のように、フレキシブルスリーブ４Ｂと同期部１８Ｄの両方を備えている場合であっても、被駆動部３の被駆動部筐体３Ｂ又は被駆動部筐体３Ｂに平行な軸まわりの回転を回転板１８Ａに伝えることができる。

また、本実施形態においても、上記実施形態７と同様に、歯車機構やプーリ機構を用いてモータ筐体２Ａ側の伝達部４を同期部１８Ｄに近づけるような構成を採用するようにしてもよい。

［実施形態９］
実施形態９について図１８、図１９Ａ、図１９Ｂを参照して説明する。本実施形態に係る動力伝達装置１Ｄは、２系統である。

本実施形態では、動力伝達装置１Ｄは、モータ２と、被駆動部３と、伝達部１６とを備える。モータ２は、そのモータ回転軸２Ｂが互いに平行となるように上下に配列されている。また、被駆動部３では、被駆動回転軸３Ｂが、モータ２の数だけ、即ち２本設けられている。被駆動部３において、被駆動回転軸３Ｂは、互いに平行となるように上下に配列されている。さらに、伝達部１６は、モータ２の数、即ち２組設けられている。伝達部１６は、各モータ２のモータ回転軸２Ｂの回転力を、対応する被駆動回転軸３Ｂに伝達する。

より詳細には、伝達部１６は、第１の伝達機構としての伝達機構１６Ａと、第２の伝達機構としての伝達機構１６Ｂと、を備える。伝達機構１６Ａは、図１８に示すように、他の伝達部１６に近づく方向に、モータ回転軸２Ｂの回転力を伝達する。伝達機構１６Ａは、プーリ１６Ｃ，１６Ｄとベルト１６Ｅと軸受１６Ｆとで構成される。プーリ１６Ｃは、モータ回転軸２Ｂに取り付けられ、プーリ１６Ｄは、軸受１６Ｆを介して台座１７Ａに対して回転可能に保持されている。ベルト１６Ｅは、プーリ１６Ｃ，１６Ｄに巻回されている。プーリ１６Ｃ，１６Ｄの回転比は１：１である。このため、モータ回転軸２Ｂの回転角度と、被駆動回転軸３Ｂとの回転角度は同じになる（例えば図１９Ａの回転角度α３）。

伝達機構１６Ｂは、伝達機構１６Ａにより伝達された回転力を、被駆動回転軸３Ｂの方向に伝達するフレキシブルシャフトである。伝達部１６を伝達機構１６Ａ，１６Ｂで構成すれば、伝達部１６を他の伝達部１６に近づけることができるので、伝達部１６の長手方向に関して２本の伝達部１６が占める断面積を小さくすることができる。

回転ずれ防止部１７は、図１８に示すように、台座１７Ａと、軸受１７Ｂと、同期部１７Ｃ，１７Ｄと、を備える。台座１７Ａの側壁には、円形の開口が設けられており、この開口に軸受１７Ｂが挿入されている。モータ筐体２Ａには円筒部材２Ｃが固定されており、円筒部材２Ｃが、軸受１７Ｂに挿入されている。これにより、モータ筐体２Ａは、軸受１７Ｂを介して台座１７Ａによりモータ回転軸２Ｂまわりに回転可能に保持される。

同期部１７Ｃ（伝達軸），１７Ｄ（プーリ機構）は、被駆動部筐体３Ａの被駆動回転軸３Ｂまわりの回転と、全てのモータ２におけるモータ筐体２Ａのモータ回転軸２Ｂまわりの回転とを同期させる。同期部１７Ｃは、一端が第１のプーリとしてのプーリ１７Ｄ１に接続され他端が被駆動部３の被駆動部筐体３Ａに接続され、プーリ１７Ｄ１と被駆動部筐体３Ａとの相対変位を許容しつつ、プーリ１７Ｄ１の回転と、被駆動部筐体３Ａの被駆動回転軸３Ｂまわりの回転又は被駆動回転軸３Ｂに平行な軸まわりの回転とを同期させるフレキシブルシャフトである。同期部１７Ｄは、プーリ機構である。プーリ機構は、プーリ１７Ｄ１（第１のプーリ），１７Ｄ２（第２のプーリ），１７Ｄ３（第２のプーリ）と、ベルト１７Ｄ４と、アイドラー１７Ｄ５，アイドラー１７Ｄ６とを備える。プーリ１７Ｄ１，アイドラー１７Ｄ５，１７Ｄ６は、軸受１７Ｂを介して台座１７Ａに回転可能に取り付けられている。プーリ１７Ｄ２，１７Ｄ３は、モータ回転軸２Ｂを中心に回転するようにそれぞれモータ筐体２Ａに固定される。プーリ１７Ｄ１は、２つのプーリ１７Ｄ２，１７Ｄ３の間に挿入され、ベルト１７Ｄ４は、プーリ１７Ｄ１，１７Ｄ２，１７Ｄ３に巻回されている。アイドラー１７Ｄ５，１７Ｄ６は、ベルト１７Ｄ４に当接してテンションを与え、プーリ１７Ｄ１，１７Ｄ２，１７Ｄ３がベルト１７Ｄ４に対して滑らないようにする。プーリ１７Ｄ１が回転すると、ベルト１７Ｄ４の駆動により、モータ２に固定されたプーリ１７Ｄ２，１７Ｄ３も同じ角度で回転する。プーリ１７Ｄ１，１７Ｄ２，１７Ｄ３の回転比は図１９Ｂに示すように、１：１：１である。このため、被駆動部筐体３Ａの回転角度と、モータ筐体２Ａの回転角度を同じにすることができる（例えば図１９Ｂの回転角度β３）。このように、同期部１７Ｄは、プーリ１７Ｄ１と、全てのモータ筐体２Ａに取り付けられたプーリ１７Ｄ２，１７Ｄ３との間で、等回転比で回転力を伝達する。

以上述べたように、プーリ１７Ｄ１は、同期部１７Ｃの回転に伴って回転する。この回転に合わせて上下のモータ筐体２Ａに固定されたプーリ１７Ｄ２、１７Ｄ３も回転する。このような構成により、被駆動部筐体３Ａの回転にモータ筐体２Ａの回転を同期させることができる。

なお、本実施形態では、プーリ機構（第１のプーリ機構、第２のプーリ機構）により、伝達部１６や同期部１７Ｃ，１７Ｄを構成したが、歯車機構（第１の歯車機構、第２の歯車機構）を用いて伝達部１６や同期部１７Ｃ，１７Ｄを構成するようにしてもよい。この場合、プーリ１７Ｄ１に代わる歯車が第１の歯車となり、モータ筐体２Ａとともに回転するプーリ１７Ｄ２，１７Ｄ３に代わり第１の歯車から回転運動を伝達される歯車が第２の歯車となる。また、モータ２の数は２つには限られず、３つ以上であってもよい。また、アイドラーの数も２つには限られず、１つや３つ以上であってもよい。また、アイドラーはなくてもよい。

［実施形態１０］
実施形態１０について図２０を参照して説明する。本実施形態に係る動力伝達装置１Ｅは、１系統である。

図２０に示すように、動力伝達装置１Ｅは、駆動部２’と被駆動部３’とを備える。駆動部２’は、第１の筐体としての筐体２Ａ’と、第１の回転軸としての入力軸２Ｂ’と、を備える。被駆動部３’は、筐体３Ａ’と、第２の回転軸としての出力軸３Ｂ’と、を備える。入力軸２Ｂ’は、不図示のモータに接続された駆動軸である。動力伝達装置１Ｅは、入力軸２Ｂ’の回転運動を出力軸３Ｂ’に伝達する。

入力軸２Ｂ’と出力軸３Ｂ’とは、伝達部４’で連結されている。伝達部４’は、第１の中間軸としての第１のフレキシブルシャフト４Ａ’と、第２の中間軸としての第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’とを備える。第１のフレキシブルシャフト４Ａ’及び第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’は、駆動部２’と被駆動部３’との間をつなぐ部分のみ可撓性を有し、他の部分では剛体軸となっている。第１のフレキシブルシャフト４Ａ’及び第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’は、自在に回転し、入力軸２Ｂ’の回転運動を出力軸３Ｂ’に並列に伝達する。このため、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’と第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’の各々は、筐体２Ａ’と筐体３Ａ’の相対的な変位を許容しつつ、筐体２Ａ’から筐体３Ａ’に回転力を伝達可能である。

駆動部２’は、入力軸２Ｂ’の回転力を、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’と第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’とに伝達する。駆動部２’は、互いにかみ合った平歯車２１及び平歯車２２を有する。平歯車２１は入力軸２Ｂ’によって回転され、その回転運動を第１のフレキシブルシャフト４Ａ’に伝達する。入力軸２Ｂ’、平歯車２１及び第１のフレキシブルシャフト４Ａ’は、同じ向きに回転する。

平歯車２２は、第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’に接続されている。平歯車２２は、回転運動を第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’に伝達する。平歯車２２は、平歯車２１と逆向きに回転するので、第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’は、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’とは逆向きに回転する。平歯車２１と平歯車２２の回転比は１：１である。

被駆動部３’は、駆動部２’によって互いに逆向きに回転される第１のフレキシブルシャフト４Ａ’及び第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’の各々から受けた回転力を、向きを揃えて合成して出力軸３Ｂ’に伝達する。被駆動部３’は、反転軸３１と、反転軸３１を第１のフレキシブルシャフト４Ａ’に連結させ、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’の回転を反転させて反転軸３１に伝達する平歯車３２及び平歯車３３と、反転軸３１及び第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’につながれる差動歯車３４とを有する。

平歯車３２は、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’に連結されている。即ち、平歯車３２は、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’の回転に伴って回転する。平歯車３３は、反転軸３１に連結されている。平歯車３３は、平歯車３２とかみ合っている。平歯車３３は、平歯車３２によって回転され、回転運動を反転軸３１に伝達する。平歯車３３は、平歯車３２と逆向きに回転するので、反転軸３１は第１のフレキシブルシャフト４Ａ’とは逆向きに回転する。平歯車３２と平歯車３３の回転比は１：１である。

差動歯車３４は、平歯車である親歯車３５と、サイド歯車３７及びサイド歯車３８と、各々サイド歯車３７とサイド歯車３８との回転数差に応じた回転数で回転する中間歯車３９及び中間歯車４０とを有する。サイド歯車３７、サイド歯車３８、中間歯車３９及び中間歯車４０は、かさ歯車である。

サイド歯車３７は、反転軸３１の回転に伴って回転する。サイド歯車３８は、第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’によって回転される。第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’は、親歯車３５を貫いて、サイド歯車３８に連結されている。第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’は、親歯車３５に対して回転自在である。第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’は、反転軸３１の延長線上に配置され、サイド歯車３８は、サイド歯車３７と対向する位置に配置されている。中間歯車３９と中間歯車４０の各々は、サイド歯車３７とサイド歯車３８の双方にかみ合っている。

また、被駆動部３’は、親歯車３５とかみ合う平歯車４１を有する。平歯車４１は、出力軸３Ｂ’に連結されている。平歯車４１は、親歯車３５によって回転され、その回転運動を出力軸３Ｂ’に伝達する。平歯車４１は、親歯車３５と逆向きに回転するので、出力軸３Ｂ’は、親歯車３５と逆向きに回転する。

また、動力伝達装置１Ｅにも筐体２Ａ’と筐体３Ａ’との回転ずれを防止する回転ずれ防止部５’を備えている。回転ずれ防止部５’は、軸受５Ｂ’を介して筐体２Ａ’を回転可能に保持する保持部５Ａ’と、筐体２Ａ’と筐体３Ａ’とを接続する同期部５Ｃ’とで構成される。

モータが入力軸２Ｂ’を回転させると、駆動部２’が、入力軸２Ｂ’の回転力を、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’と第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’に分配する。第１のフレキシブルシャフト４Ａ’は入力軸２Ｂ’と同じ向きに回転し、第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’は入力軸２Ｂ’と逆向きに回転する。平歯車２１と平歯車２２の回転比が１：１であるため、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’と第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’の回転角度は等しくなっている。

第１のフレキシブルシャフト４Ａ’の回転は、平歯車３２及び平歯車３３によって反転されて反転軸３１に伝達され、さらに反転軸３１からサイド歯車３７に伝達される。一方、第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’の回転は、サイド歯車３８に伝達される。反転軸３１が第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’と同じ向きに回転するので、サイド歯車３７とサイド歯車３８が、同じ向きに回転する。また、平歯車３２と平歯車３３の回転比が１：１であるため、サイド歯車３７とサイド歯車３８の回転角度は等しくなる。このため、中間歯車３９と中間歯車４０は、回転しない。

サイド歯車３７及びサイド歯車３８は、回転しない中間歯車３９及び中間歯車４０を介して、各々の回転に伴って親歯車３５も回転する。親歯車３５の回転は、平歯車４１を通じて出力軸３Ｂ’に伝達される。平歯車４１は、親歯車３５と逆向きに回転するので、出力軸３Ｂ’は、入力軸２Ｂ’と同じ向きに同じ回転角度だけ回転する。

駆動部２’と被駆動部３’との相対的な回転ずれは、回転ずれ防止部５’によって防止されている。即ち、同期部５Ｃ’によって被駆動部３’の筐体３Ａ’の回転に伴って、駆動部２’の筐体２Ａ’も回転する。これにより、駆動部２’と被駆動部３’との相対的な回転ずれが防止される。

さらに、万が一、回転ずれ防止部５’の許容範囲を超え、駆動部２’と被駆動部３’との相対的な回転ずれが発生した場合、被駆動部３’にとっては、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’と第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’の各々が、同じ向きに回転したことになる。この場合、被駆動部３は、第１のフレキシブルシャフト４Ａ’と第２のフレキシブルシャフト４Ｂ’とから同じ向きの回転力を受ける。従って、平歯車３２とサイド歯車３８とが同じ向きに回転する。平歯車３２の回転は、反転されてサイド歯車３７に伝達されるので、サイド歯車３７とサイド歯車３８がちょうど逆向きに回転する。サイド歯車３７とサイド歯車３８の回転角度の絶対値は同じである。すると、サイド歯車３７及びサイド歯車３８の回転は、中間歯車３９及び中間歯車４０の回転によって吸収されるため、親歯車３５は回転しない。このため、出力軸３Ｂ’も回転しなくなる。

以上のようにして、駆動部２’と被駆動部３’との間に相対的な回転ずれが発生した場合でも、出力軸３Ｂ’の回転が防止され、最悪でも抑制される。

［実施形態１１］
実施形態１１について、図２１を参照して説明する。本実施形態に係る動力伝達装置１Ｆは、１系統である。

図２１に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１Ｆは、駆動部２”と、被駆動部３”と、伝達部４”と、を備える。伝達部４”は、インナーフレキシブルシャフト４Ａ”と、中空管状をなすアウターフレキシブルシャフト４Ｂ”とを備える。インナーフレキシブルシャフト４Ａ”及びアウターフレキシブルシャフト４Ｂ”は、可撓性を有し、撓んだ状態で回転を伝達可能である。インナーフレキシブルシャフト４Ａ”は、アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”に同軸に挿通されている。インナーフレキシブルシャフト４Ａ”は、アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”に対して回転自在である。

駆動部２”は、筐体２Ａ”と入力軸２Ｂ”とを備える。筐体２Ａ”内には、入力軸２Ｂ”の回転に従って回転するかさ歯車６１と、かさ歯車６１に対面して配置されたかさ歯車６２と、各々かさ歯車６１及びかさ歯車６２とかみ合い、互いに対面して配置されたかさ歯車６３及びかさ歯車６４とを有する。かさ歯車６３及びかさ歯車６４は、かさ歯車６１の回転を、かさ歯車６２に伝達する。かさ歯車６２は、かさ歯車６１とは逆向きに回転する。

かさ歯車６１は、回転運動をインナーフレキシブルシャフト４Ａ”に伝達する。入力軸２Ｂ”、かさ歯車６１及びインナーフレキシブルシャフト４Ａ”は、同じ向きに回転する。インナーフレキシブルシャフト４Ａ”は、かさ歯車６２を貫通しており、かさ歯車６２に対して自在に回転する。

かさ歯車６２は、回転運動をアウターフレキシブルシャフト４Ｂ”に伝達する。かさ歯車６２は、アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”の一端に接続されている。アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”の他端は、被駆動部３”の筐体３Ａ”に向かって延びている。

被駆動部３”は、インナーフレキシブルシャフト４Ａ”の他端に接続されて回転されるかさ歯車７１と、かさ歯車７１に対面して配置されたかさ歯車７２と、各々かさ歯車７１及びかさ歯車７２とかみ合い、互いに対面して配置されたかさ歯車７３及びかさ歯車７４とを備える。かさ歯車７３及びかさ歯車７４は、かさ歯車７１の回転を、かさ歯車７２に伝達する。かさ歯車７２は、かさ歯車７１とは逆向きに回転する。

また、被駆動部３”は、かさ歯車７２によって回転されるチューブシャフト７５と、差動歯車３４とを有する。差動歯車３４のサイド歯車３７は、チューブシャフト７５によって回転される。チューブシャフト７５は、差動歯車３４を貫いて、サイド歯車３７につながれている。チューブシャフト７５は、親歯車３５に対して自在に回転する。

差動歯車３４のサイド歯車３８は、アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”によって回転される。アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”はサイド歯車３８につながれている。アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”は、親歯車３５に対して自在に回転する。

なお、差動歯車３４は、インナーフレキシブルシャフト４Ａ”によって回転されるかさ歯車７１よりも、筐体２Ａ”に近い位置に配置されている。インナーフレキシブルシャフト４Ａ”は、サイド歯車３８及びサイド歯車３７を貫いて、チューブシャフト７５内に挿通され、さらにかさ歯車７２を貫いて、かさ歯車７１につながれている。インナーフレキシブルシャフト４Ａ”は、サイド歯車３８、サイド歯車３７、チューブシャフト７５及びかさ歯車７２に対しては、自在に回転する。

また、動力伝達装置１Ｆにも筐体２Ａ”と筐体３Ａ”との回転ずれを防止する回転ずれ防止部５”を備えている。回転ずれ防止部５”は、軸受５Ｂ”を介して筐体２Ａ”を回転可能の保持する保持部５Ａ”と、筐体２Ａ”と筐体３Ａ”とを接続する同期部５Ｃ”とで構成される。

モータが入力軸２Ｂ”を回転させると、入力軸２Ｂ”の回転力は、インナーフレキシブルシャフト４Ａ”とアウターフレキシブルシャフト４Ｂ”とに分配される。インナーフレキシブルシャフト４Ａ”は、入力軸２Ａ”と同じ向きに回転し、アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”は、入力軸２Ａ”と逆向きに回転する。

インナーフレキシブルシャフト４Ａ”の回転は、インナーフレキシブルシャフト４Ａ”をチューブシャフト７５に連結させる反転機構としての、かさ歯車７１、かさ歯車７２、かさ歯車７３及びかさ歯車７４の４つのかさ歯車によって、反転されてチューブシャフト７５に伝達され、さらにチューブシャフト７５からサイド歯車３７に伝達される。一方、アウターフレキシブルシャフト４Ｂ”の回転は、サイド歯車３８に伝達される。

この場合、チューブシャフト７５がアウターフレキシブルシャフト４Ｂ”と同じ向きに回転するので、サイド歯車３７とサイド歯車３８が、同じ向きに回転する。これにより、サイド歯車３７及びサイド歯車３８のそれぞれの回転運動は、回転しない中間歯車３９及び中間歯車４０を介して親歯車３５に伝達される。親歯車３５の回転は、平歯車４１を介して出力軸３Ｂ”に伝達される。平歯車４１は、親歯車３５と逆向きに回転するので、出力軸３Ｂ”は入力軸２Ｂ”と同じ向きに回転する。

駆動部２”と被駆動部３”との相対的な回転ずれは、回転ずれ防止部５”によって防止されている。即ち、同期部５Ｃ”によって被駆動部３”の筐体３Ａ”の回転に伴って、駆動部２”の筐体２Ａ”も回転する。これにより、駆動部２”と被駆動部３”との相対的な回転ずれが防止される。

さらに、万が一、回転ずれ防止部５”の許容範囲を超え、駆動部２”と被駆動部３”との相対的な回転ずれが発生した場合、被駆動部３”にとっては、インナーフレキシブルシャフト４Ａ”とアウターフレキシブルシャフト４Ｂ”の各々が、同じ向きに回転したことになる。この回転は、差動歯車３４における中間歯車３９及び中間歯車４０の回転によって吸収される。これにより、ねじり変位に伴うねじり応力が逃がされるため、そのねじり応力に起因した筐体３Ａ”と出力軸３Ｂ”との相対的な回転が抑制される。

なお、実施形態１０，１１では、図１０に示す回転ずれ防止部５の構成を採用したが、上記実施形態２〜４で開示した回転ずれ防止部の構成を採用してもよい。

［実施形態１２］
実施形態１２について、図２２を参照して説明する。本実施形態では、口腔内加工装置１Ｇについて説明する。

本実施形態に係る口腔内加工装置１Ｇは、３つのモータ２と、被駆動部３とを備える。３つのモータ２は、保持部５Ａに取り付けられており、口腔の外部に設置されている。また、被駆動部３は、歯牙及び骨を加工可能な加工ヘッド９０を保持した状態で顎に固定される。口腔内加工装置１Ｇは、モータ２から被駆動部３に伝達された回転力に基づいて、加工ヘッド９０の位置制御を行う。

本実施形態では、ｒ軸（半径方向）、ｚ軸（高さ方向）、θ軸（周方向）から成る円柱座標系で加工ヘッド９０の位置制御が行われる。３つのモータ２は、それぞれｒ方向、ｚ方向、θ方向に加工ヘッド９０を駆動する。被駆動部３は、ｒ方向運動変換部８１と、ｚ方向運動変換部８２と、θ方向運動変換部８３と、を備える。ｒ方向運動変換部８１と、ｚ方向運動変換部８２と、θ方向運動変換部８３とは、それぞれ被駆動回転軸３Ｂを有しており、モータ２のモータ回転軸２Ｂと被駆動回転軸３Ｂとの間で伝達部４が接続されている。この伝達部４を介してモータ２の回転運動が被駆動回転軸３Ｂを有するｒ方向運動変換部８１、ｚ方向運動変換部８２及びθ方向運動変換部８３に伝達される。ｒ方向運動変換部８１、ｚ方向運動変換部８２及びθ方向運動変換部８３は、伝達された回転運動にしたがって、アーム９１を駆動して、加工ヘッド９０の位置決めを行う。

また、本実施形態では、モータ２それぞれについて回転ずれ防止部５が設けられている。回転ずれ防止部５は、各モータ２を軸受５Ｂを介して回転可能に保持する台座５Ａと、各モータ２と、被駆動部筐体３Ａとを接続する同期部５Ｃとを備える。

本実施形態に係る口腔内加工装置１Ｇによれば、治療中に患者の顎がモータ２に対して動いたことに伴い、被駆動部３と各モータ２との回転ずれは生じない。このため、治療中に患者の顎が動いても、口腔内の治療箇所においてｒ、ｚ、θ方向の加工誤差を低減することができる。

従来の歯科治療では、歯医者がハンドピースを用いて治療を行っていた。しかしながら、それでは歯医者の技量に大きく左右されるため、歯の切削加工の自動化が求められていた。本実施形態に係る口腔内加工装置１Ｇによれば、切削モデルをＣＡＤ／ＣＡＭデータとして作成し、そのデータに沿って歯を精度良く加工することができる。また、口腔内の歯を切削する工具の位置決め精度を向上することができる。この結果、歯の正確な加工を実現することができる。

また、上記各実施形態では、フレキシブルシャフトのような素材自体が撓むものに代えて、例えば、複数の剛体軸がユニバーサルジョイントを介して連結されて構成された伝達軸を用いてもよい。このような伝達軸を用いても、一端が接続された回転軸と他端が接続された回転軸との相対変位を許容しつつ、一端に接続された回転軸から伝達された回転力（回転運動）を他端に接続された回転軸に伝達することができるためである。また、上記各実施形態では、フレキシブルスリーブのような素材自体が撓むものに代えて、例えば、複数の剛体筒がユニバーサルジョイントを介して連結されて構成された筒状体を用いてもよい。このような筒状体を用いても、一端が接続された筐体と他端が接続された筐体との相対変位を許容しつつ、一端に接続された筐体から伝達された回転運動を他端に接続された筐体に伝達することができるためである。

もっとも、本発明は、口腔内の加工だけでなく、あらゆる目的の動力伝達装置に適用可能である。フレキシブルシャフトだけでなく、可撓性のない回転軸で動力を伝達する装置にも適用可能である。

また、上記実施形態８では、回転板１８Ａに重量分布の不均一さを与えたり、バネを取り付けるなどして、回転位置の原点（基準点）を定めることができるものとしたが、他の実施形態でも、例えば、モータ筐体２Ａ又は筐体２Ａ’，２Ａ”等にカウンターウエイトを取り付け、モータ回転軸２Ｂまわりの回転方向に重要分布の不均一さを与えたり、バネを取り付けるなどして回転位置の原点（基準点）を定めるようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、モータ２等と被駆動部３等をつなぐ部材（フレキシブルシャフトやフレキシブルスリーブ等）は、両端又は片端を着脱可能なものをそれぞれ採用することができる。

本発明は、その広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされる。上記実施形態は、本発明を説明するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、実施形態でなく、請求の範囲によって示される。請求の範囲内及びそれと同等の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１７年３月２７日に出願された日本国特許出願２０１７−０６０７００号と、２０１７年７月７日に出願された日本国特許出願２０１７−１３４００１号とに基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１７−０６０７００号と日本国特許出願２０１７−１３４００１号との明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…動力伝達装置、１Ｇ…口腔内加工装置、２…モータ、２’，２”…駆動部、２Ａ…モータ筐体（第１の筐体）、２Ａ’，２Ａ”…筐体、２Ｂ…モータ回転軸（第１の回転軸）、２Ｂ’，２Ｂ”…入力軸、２Ｃ…円筒部材、３，３’，３”…被駆動部、３Ａ…被駆動部筐体（第２の筐体）、３Ａ’，３Ａ”…筐体、３Ｂ…被駆動回転軸（第２の回転軸）、３Ｂ’，３Ｂ”…出力軸、４，４’，４”…伝達部（フレキシブルシャフト）、４Ａ…フレキシブルシャフト、４Ａ’…第１のフレキシブルシャフト、４Ａ”…インナーフレキシブルシャフト、４Ｂ…フレキシブルスリーブ、４Ｂ’…第２のフレキシブルシャフト、４Ｂ”…アウターフレキシブルシャフト、５，５’，５”…回転ずれ防止部、５Ａ，５Ａ’，５Ａ”…台座（保持部）、５Ｂ，５Ｂ’，５Ｂ”…軸受、５Ｃ，５Ｃ’，５Ｃ”…同期部（フレキシブルスリーブ）、１４…伝達部、１４Ａ，１４Ｂ…伝達機構、１４Ａ１，１４Ａ２，１４Ａ３…平歯車、１４Ｃ…軸受、１５…回転ずれ防止部、１５Ａ…台座、１５Ｂ…軸受、１５Ｃ，１５Ｄ…同期部（フレキシブルスリーブ、歯車機構）、１５Ｄ１，１５Ｄ２，１５Ｄ３…平歯車、１５Ｅ…軸受、１６…伝達部、１６Ａ…伝達機構（第１の伝達機構）、１６Ｂ…伝達機構、１６Ｃ，１６Ｄ…プーリ、１６Ｅ…ベルト、１６Ｆ…軸受、
１７…同期ずれ防止部、１７Ａ…台座、１７Ｂ…軸受、１７Ｃ，１７Ｄ…同期部、１７Ｄ１，１７Ｄ２，１７Ｄ３…プーリ、１７Ｄ４…ベルト、１７Ｄ５，１７Ｄ６…アイドラー、１８…回転ずれ防止部、１８Ａ…回転板、１８Ｂ…回転軸、１８Ｃ…保持部、１８Ｄ…同期部、１８Ｅ…カウンターウエイト、２１，２２…平歯車、３１…反転軸、３２…平歯車、３３…平歯車、３４…差動歯車、３５…親歯車、３７，３８…サイド歯車、３９，４０…中間歯車、４１…平歯車、６１，６２，６３，６４，７１，７２，７３，７４…かさ歯車、７５…チューブシャフト、８１…ｒ方向運動変換部、８２…ｚ方向運動変換部、８３…θ方向運動変換部、９０…加工ヘッド、９１…アーム、１００，２００，３００，４００…動力伝達装置、１１０…中間軸構造体、１１１…第１フレキシブルシャフト（第１中間軸）、１１２…第２フレキシブルシャフト（第２中間軸）、１１３ａ，１１３ｂ…被覆部材、１２０，１２０’，１２０’’…動力分配機構、１２１…第１平歯車、１２２…第２平歯車、１３０，１３０’，１３０’’…動力合成機構、１３１…反転軸（動力合成用反転軸、動力分配用反転軸）、１３２…第３平歯車（動力合成用反転機構、動力分配用反転機構）、１３３…第４平歯車（動力合成用反転機構、動力分配用反転機構）、１３４…差動歯車（動力合成用差動歯車、動力分配用差動歯車）、１３５…親歯車、１３６…枠体、１３７…第１サイド歯車、１３８…第２サイド歯車、１３９…第１中間歯車、１４０…第２中間歯車、１４１…第５平歯車、１５０…中間軸構造体、１５１…インナーフレキシブルシャフト（第１中間軸）、１５２…アウターフレキシブルシャフト（第２中間軸）、１６０…動力分配機構、１６１…第１かさ歯車、１６２…第２かさ歯車、１６３…第３かさ歯車、１６３ａ…回転軸、１６４…第４かさ歯車、１６４ａ…回転軸、１７０…動力合成機構、１７１…第５かさ歯車、１７２…第６かさ歯車、１７３…第７かさ歯車、１７３ａ…回転軸、１７４…第８かさ歯車、１７４ａ…回転軸、１７５…チューブシャフト（動力合成用反転軸）、１８０…ユニバーサル軸（第１中間軸、第２中間軸）、１８１…軸体、１８２…ユニバーサルジョイント、５００…変位機構、５０１…アーム、５００ｒ…ｒ方向運動変換部（被回転駆動体、変位機構）、５００ｚ…ｚ方向運動変換部（被回転駆動体、変位機構）、５００θ…θ方向運動変換部（被回転駆動体、変位機構）、６００…動力源群、６００ｒ…ｒ方向用モータ（動力源）、６００ｚ…ｚ方向用モータ（動力源）、６００θ…θ方向用モータ（動力源）、７００…動力伝達装置群、７００ｒ…ｒ方向用動力伝達装置（動力伝達装置）、７００ｚ…ｚ方向用動力伝達装置（動力伝達装置）、７００θ…θ方向用動力伝達装置（動力伝達装置）、８００…制御装置、９００…口腔内加工装置、ＭＴ…モータ（動力源）、ＲＡ…被回転駆動体、ＦＳ…フレキシブルシャフト、τ…ねじり変位、Ｓ−ＩＮ…入力軸、Ｓ−ＯＵＴ…出力軸、Ｈ−ＩＮ…入力軸側ハウジング、Ｈ−ＯＵＴ…出力軸側ハウジング、ＢＥ１〜ＢＥ２２…軸受け、ＷＨ…加工ヘッド、ＣＴ…工具、ＡＸ１…回転軸、ＡＸ２…旋回軸。

Claims (7)

1. 動力源につながれ、前記動力源によって回転される入力軸と、
   被回転駆動体につながれ、前記被回転駆動体に回転を伝達する出力軸と、
   前記入力軸の回転を前記出力軸に並列に伝達するための第１中間軸及び第２中間軸と、
   前記第１中間軸と前記第２中間軸とが互いに逆向きに回転するように、前記入力軸のトルクを前記第１中間軸及び前記第２中間軸に伝達する動力分配機構と、
   前記動力分配機構によって互いに逆向きに回転される前記第１中間軸及び前記第２中間軸の各々からトルクを受けると共に、その受けたトルクの向きを揃えて、前記出力軸に伝達する動力合成機構と、を備え、
   前記動力分配機構と前記動力合成機構の少なくとも一方が、自己に対して前記第１中間軸と前記第２中間軸の回転角度に差が発生した場合に、その差を吸収する、
   動力伝達装置。
2. 前記動力分配機構が、
   前記第１中間軸と前記第２中間軸の一方の中間軸に連結される動力分配用反転軸と、
   前記動力分配用反転軸を該一方の中間軸と連結させ、前記動力分配用反転軸の回転を反転させて該一方の中間軸に伝達する動力分配用反転機構と、
   前記第１中間軸と前記第２中間軸の他方の中間軸の回転角度と、前記動力分配用反転軸の回転角度との差を吸収しつつ、前記入力軸のトルクを、該他方の中間軸と前記動力分配用反転軸とに分配する動力分配用差動歯車と、
   を有する、請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記入力軸を支持し、かつ前記動力分配機構を収める入力軸側ハウジングと、
   前記第１中間軸及び前記第２中間軸によって前記入力軸側ハウジングと連結され、前記出力軸を支持し、かつ前記動力合成機構を収める出力軸側ハウジングと、をさらに備え、
   前記動力分配機構と前記動力合成機構のうち前記動力分配機構のみが、前記第１中間軸と前記第２中間軸の回転角度の差を吸収する、
   請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
4. 前記動力合成機構が、
   前記第１中間軸と前記第２中間軸の一方の中間軸に連結される動力合成用反転軸と、
   前記動力合成用反転軸を該一方の中間軸と連結させ、該一方の中間軸の回転を反転させて前記動力合成用反転軸に伝達する動力合成用反転機構と、
   前記第１中間軸と前記第２中間軸の他方の中間軸の回転角度と、前記動力合成用反転軸の回転角度との差を吸収しつつ、該他方の中間軸と前記動力合成用反転軸の各々のトルクを前記出力軸に伝達する動力合成用差動歯車と、
   を有する、請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
5. 前記第１中間軸と前記第２中間軸の一方の中間軸が、中空管状をなしており、
   前記第１中間軸と前記第２中間軸の他方の中間軸が、前記中空管状をなす該一方の中間軸に挿通されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
6. 前記第１中間軸及び前記第２中間軸が、撓んだ状態で回転を伝達可能なフレキシブルシャフトによって構成されている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の動力伝達装置と、
   口腔の外部に設置され、前記動力伝達装置の前記入力軸を回転させる前記動力源と、
   歯牙及び骨を加工可能な加工ヘッドを保持した状態で顎に固定され、前記動力伝達装置の前記出力軸によって伝達される回転を、前記加工ヘッドの前記口腔内における変位を伴う運動に変換する前記被回転駆動体としての変位機構と、
   を備える、口腔内加工装置。