WO2010140656A1 - 駆動装置 - Google Patents

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WO2010140656A1
WO2010140656A1 PCT/JP2010/059441 JP2010059441W WO2010140656A1 WO 2010140656 A1 WO2010140656 A1 WO 2010140656A1 JP 2010059441 W JP2010059441 W JP 2010059441W WO 2010140656 A1 WO2010140656 A1 WO 2010140656A1
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WO
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flexible annular
annular body
driven
drive device
follower
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/059441
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝彰 大岩
進 寺川
Original Assignee
国立大学法人静岡大学
国立大学法人浜松医科大学
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H02K99/20—Motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/06—Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator ; Nutating motors, i.e. having the rotor axis parallel to the stator axis inclined with respect to the stator axis and performing a nutational movement as the rotor rolls on the stator

Definitions

  • a follower that contacts at a deformation position is rotationally driven or linearly driven by continuously generating a radial deformation in a circumferential direction in a flexible annular body formed in an annular shape.
  • the present invention relates to a driving device.
  • the flexural deformation in the radial direction occurs in the flexspline while moving along the circumferential direction by the rotational drive of the rotor.
  • engages in the position corresponding to the bending deformation position of a flexspline inside a flexspline is rotationally driven by the reduction ratio according to the number of teeth difference.
  • a 4-pole permanent magnet is provided outside a flexible gear (corresponding to a flexible annular body) in which an 8-pole permanent magnet is provided on the outer peripheral surface of the internal gear.
  • a drive device that includes an annular rotor and a circular gear in which outer teeth that mesh with the inner teeth of the flexible gear are formed inside the flexible gear.
  • the flexible gear is deformed in the radial direction while being moved along the circumferential direction by the rotational drive of the rotor.
  • the circular gear that meshes at a position corresponding to the bending deformation position of the flexible gear inside the flexible gear is driven to rotate at a reduction ratio corresponding to the difference in the number of teeth.
  • a cylindrical body (corresponding to a flexible annular body) is arranged in a state of being fixed to a plurality of piezoelectric elements arranged inside a cylindrical casing, and the same inside the cylindrical body.
  • a drive device configured by arranging an output shaft on which outer teeth that mesh with inner teeth of a cylindrical body are formed.
  • this drive device by sequentially driving a plurality of piezoelectric elements arranged inside the casing, radial deformation in the cylindrical body occurs while moving in the circumferential direction.
  • engages in the position corresponding to the bending deformation position of a cylindrical body inside a cylindrical body is rotationally driven by the reduction ratio according to the number of teeth difference.
  • the present invention has been made to cope with the above-described problems, and its object is to minimize the mechanical rotation drive part and the contact part, thereby simplifying and downsizing the apparatus configuration, and reducing the maintenance man-hours and the machine during operation. It is an object of the present invention to provide a drive device that can reduce mechanical vibration and improve durability.
  • a feature of the present invention described in claim 1 is that a flexible annular body formed so as to be able to bend and deform in a radial direction and fixed to the outside of the flexible annular body in a non-rotatable state. And a deformation generating means for bending and deforming the flexible annular body along the circumferential direction, and disposed outside the flexible annular body. To be provided inside a flexible annular body on the opposite side of the deformation generating means, and to be provided with a driven body that rotates or linearly drives by contacting the inner peripheral surface of the flexible annular body that is bent and deformed. is there.
  • the flexible annular body in the driving device, for example, may be arranged in a state in which relative rotational displacement with respect to the deformation generating means is impossible.
  • the flexible annular body that rotationally drives or linearly drives the follower is fixed to the outside of the flexible annular body in a non-rotatable state.
  • the bending deformation in the radial direction is continuously generated along the circumferential direction by the deformation generating means arranged through the gap with respect to the objective and flexible annular body.
  • the flexible annular body is directly bent and deformed only by the deformation generating means disposed outside the flexible annular body. That is, in the present invention, the wave generator according to the prior art for bending and deforming the flexible annular body and the configuration for rotationally driving the wave generator are combined into one.
  • the deformation generating means is fixedly disposed in a non-rotatable state with respect to the flexible annular body, so that it does not cause mechanical vibration and is disposed with respect to the flexible annular body through a gap. Therefore, there is no portion that always contacts the flexible annular body. As a result, the configuration of the drive device can be simplified and miniaturized to reduce maintenance man-hours and mechanical vibration during operation, and improve durability.
  • the flexible annular body is formed of a magnetic body or a permanent magnet at least on the side facing the deformation generating means. Is that it includes an electromagnet arranged along the circumferential direction of the flexible annular body.
  • the flexible annular body formed on the side facing the deformation generating means with a magnetic material or a magnet is attracted by an electromagnet provided in the deformation generating means.
  • a bending deformation is given in the radial direction by the action of a magnetic force composed of a force or a repulsive force.
  • the flexible annular body can be continuously deformed in the radial direction along the circumferential direction without mechanical vibration and in a non-contact state with the deformation generating means.
  • the flexible annular body is formed of a permanent magnet at least on the side facing the deformation generating means, and the driven body is a magnetic body. It consists of According to this, when the electromagnet constituting the deformation generating means is not energized, the drive device can hold the driven body in the rotational direction by the permanent magnet included in the flexible annular body.
  • the driving device can hold the position of the driven body in the rotational direction by the magnetic force of the driven body itself when the electromagnet constituting the deformation generating means is not energized.
  • the follower in the driving apparatus, is configured to be hollow along the axial direction of the follower. According to this, the follower can be reduced in weight, and the space inside the follower can be used as a housing space for other components, so that the drive device can be made compact and dense.
  • the flexible annular body has a plurality of teeth for power transmission formed on a contact surface with the driven body. Is that the teeth for power transmission that mesh with the teeth formed on the flexible annular body are formed with a number of teeth different from the number of teeth formed on the flexible annular body.
  • the flexible annular body and the driven body are configured by gears that mesh with each other at a bending deformation position in the flexible annular body. .
  • the driven body can be rotationally driven with a large reduction ratio due to the difference.
  • the follower has a plurality of spiral grooves for power transmission on the opposite side of the contact surface with the flexible annular body.
  • a plurality of power transmission units arranged on the inner side of the driven body opposite to the flexible annular body arranged on the outer side of the driven body and meshing with a spiral groove formed on the driven body.
  • a linearly driven body that is linearly driven in the axial direction of the driven body.
  • the linearly movable body is disposed in a relatively displaceable state on the driven body via a spiral groove that meshes with each other.
  • the driven body is rotationally driven, so that the linearly driven body is linearly driven along the axial direction.
  • the drive device according to the present invention can be applied to a field where the drive direction of the driven body is a linear direction, and the application field of the drive device can be expanded.
  • the flexible annular body is formed with a plurality of spiral grooves for transmitting power to a contact surface with the driven body.
  • the follower is formed with a plurality of spiral grooves that mesh with the spiral grooves formed in the flexible annular body.
  • the flexible annular body and the follower are arranged via a spiral groove that meshes with each other at the position of the bending deformation in the flexible annular body. Are arranged in contact with each other.
  • the driven body is linearly driven along the axial direction by the bending deformation of the flexible annular body.
  • the drive device according to the present invention can be applied to the field where the drive direction of the driven body is the linear direction, and the application field of the drive device can be expanded.
  • the driven body is rotationally driven or linearly driven by frictional contact with the flexible annular body. According to this, the driving device can transmit the driving force with low noise and low vibration compared to the gear transmission.
  • the present invention can be implemented not only as an invention of a driving device but also as a driving method of the driving device.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a cross-section and a circuit configuration of a main part of a drive device according to an embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing which shows typically the cross section of the principal part of the drive device which concerns on the modification of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows typically the cross section of the principal part of the drive device which concerns on the other modification of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows typically the cross section of the principal part of the drive device which concerns on the other modification of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows typically the cross section of the principal part of the drive device which concerns on the other modification of this invention.
  • SYMBOLS 100 ... Drive apparatus, 101 ... Housing, 102a-102f ... Stator, 103 ... Flexible annular body, 104, 104a ... Internal tooth, 105 ... Driven body, 106, 106a ... External tooth, 107 ... Drive circuit, 108 ... DC Power source 109 ... Control device 110 Shaft body 111 Air suction nozzle (air injection nozzle) 112 Female screw 113 Male screw 114 Key groove 115 Inner helicoid 116 Outer helicoid 117 ... linear motion bodies, 121a to 121f ... permanent magnet plates.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a cross section and a circuit configuration of a main part of a driving apparatus 100 according to the present invention. Note that the drawings referred to in this specification are schematically shown by exaggerating some of the components in order to facilitate understanding of the present invention. For this reason, the dimension, ratio, etc. between each component may differ.
  • the driving device 100 includes a housing 101.
  • the housing 101 is a component that constitutes a housing outside the drive device 100, and is formed by forming an aluminum material into a bottomed cylindrical shape.
  • six stators 102a to 102f are provided at substantially equal intervals.
  • the stators 102a to 102f are composed of electromagnets in which coils are wound around the outer peripheral surface of the iron core.
  • the stators 102a to 102f are a pair of stators 102a to 102f facing each other. Specifically, the stator 102a and the stator 102d, the stator 102b and the starter 102e, and the stator 102c and the starter 102f constitute one phase.
  • a rotating magnetic field is formed in the housing 101 by sequentially energizing the drive circuit 107.
  • a flexible annular body 103 is provided inside the stators 102102a to 102f provided on the inner peripheral surface of the housing 101.
  • the flexible annular body 103 is a component for rotationally driving a driven body 105 described later, and is configured by forming a magnetic material (for example, steel material) into a cylindrical shape that can be bent and deformed in the radial direction.
  • Internal teeth 104 are formed on the inner peripheral surface of the flexible annular body 103 along the axial direction of the flexible annular body 103.
  • the flexible annular body 103 is fixed in a state where it cannot rotate on the same axis as the housing 101 and is provided with a gap with respect to the stators 102a to 102f.
  • a follower 105 is provided inside the flexible annular body 103.
  • the driven body 105 is a component for taking out the rotational output of the drive device 100, and is constituted by a steel shaft.
  • On the outer peripheral surface of the follower 105 external teeth 106 that mesh with the internal teeth 104 formed on the inner peripheral surface of the flexible annular body 103 when the flexible annular body 103 is deformed in the radial direction are deformed. It is formed along the axial direction with a smaller number of teeth than 104.
  • the follower 105 is supported in a rotatable state with respect to the housing 101 and the flexible follower 103 via a bearing (not shown).
  • the drive circuit 107 mainly includes an excitation circuit (not shown) that determines the excitation order of the stators 102a to 102f and a drive circuit (not shown) that supplies power supplied from the DC power supply 108 to the stators 102a to 102f.
  • the operation of the drive circuit 107 is controlled by the control device 109.
  • the control device 109 is constituted by a microcomputer, and controls the rotational drive of the driven body 105 via the drive circuit 107 in accordance with an input signal from a user of the drive device 100 that is input via an input device (not shown).
  • the user of the driving device 100 connects the output side end of the driven body 105 (not shown), which is the output destination of the rotational driving force of the driving device 100. Then, the user instructs the drive device 100 (control device 109) to drive the driven body 105 by operating an input device (not shown). In response to this instruction, the control device 109 supplies a pulsed current to the stators 102a to 102f via the drive circuit 107. As a result, the stators 102a to 102f of the driving apparatus 100 are sequentially and continuously excited for each phase.
  • the portions of the flexible annular body 103 facing the stator 102a and the stator 102d are attracted toward the stator 102a and the stator 102d, respectively.
  • the flexible annular body 103 is deformed into an elliptical shape having the major axis in the horizontal direction in the figure and the minor axis in the vertical direction in the figure, and the internal teeth 104 formed inside the flexible annular body 103.
  • the external teeth 106 of the driven body 105 mesh with each other.
  • the internal teeth 104 on the short axis side of the flexible annular body 103 that is bent and deformed in an elliptical shape are respectively illustrated on the upper side and the lower side of the external teeth 106 of the driven body 105.
  • Mesh the portions of the flexible annular body 103 facing the stators 102a and 102d are not in contact with the stators 102a and 102d (see FIG. 1). It can also be configured to contact.
  • the excitation of the stator 102a and the stator 102d is canceled, and for example, the adjacent stator 102b and the stator 102e are excited.
  • the position where the flexible annular body 103 is attracted moves from the stator 102a and the stator 102d side to the stator 102b and the stator 102e side in the excited state.
  • the position where the inner teeth 104 and the outer teeth 106 mesh with each other also moves from the stator 102a and the stator 102d side to the stator 102b and the stator 102e side in the excited state.
  • the stators 102a to 102f excited in this way sequentially and continuously change in the clockwise direction in the drawing, the bending deformation position of the flexible annular body 103 also changes in the clockwise direction in the drawing.
  • the driven body 105 is driven to rotate clockwise and the driving force is transmitted to the driven device.
  • the stators 102a to 102f correspond to the deformation generating means according to the present invention. Even when the stators 102a to 102f are excited counterclockwise in the figure, the driven body 105 is driven to rotate counterclockwise as described above. Further, the pair of stators 102a to 102f adjacent to each other may be continuously changed (so-called microstepping) to different magnetic pole sides.
  • the control device 109 controls the drive circuit 107 to stop the supply of current to the stators 102a to 102f. .
  • the change in the continuous excitation state in the stators 102a to 102f stops, so that the bending deformation of the flexible annular body 103 is eliminated and the original circular shape is restored.
  • the meshing state between the inner teeth 104 of the flexible annular body 103 and the outer teeth 106 of the driven body 105 is canceled, and the rotational driving of the driven body 105 is stopped.
  • the driven body 105 is in a free state in which no rotational displacement is restricted.
  • the flexible annular body 103 does not receive a pressing force or a pulling force from the stators 102a to 102f, so that damage and fatigue can be prevented.
  • the flexible annular body 103 is not mechanically connected to the stators 102a to 102f, the flexible annular body 103 can be easily replaced. Thereby, the maintenance of the flexible annular body 103 and the operation of changing the reduction ratio are facilitated.
  • the flexible annular body 103 that rotationally drives the driven body 105 is fixed to the outside of the flexible annular body 103 in a non-rotatable state. Due to the stators 102a to 102f arranged with respect to the flexible annular body 103 through a gap, a bending deformation in the radial direction is continuously generated along the circumferential direction. Thereby, the flexible annular body 103 is directly bent and deformed only by the stators 102 a to 102 f fixedly disposed outside the flexible annular body 103.
  • the wave generator according to the prior art for bending and deforming the flexible annular body 103 and the configuration for rotationally driving the wave generator are combined into one. Since these stators 102a to 102f are fixedly arranged in a non-rotatable state with respect to the flexible annular body 103, they do not cause mechanical vibrations and are not spaced apart from the flexible annular body 103. Therefore, there is no portion that always comes into contact with the flexible annular body 103. As a result, the configuration of the drive device 100 can be simplified and reduced in size, and the number of maintenance steps and mechanical vibration during operation can be reduced and the durability can be improved.
  • the flexible annular body 103 is made of a steel material that is a magnetic body in order to bend and deform by the magnetic force generated from the stators 102a to 102f.
  • the flexible annular body 103 only needs to be formed of a magnetic body or a permanent magnet at least on the side facing the stators 102a to 102f, and the entire flexible annular body 103 is not necessarily formed of a magnetic body.
  • the inner teeth 104 on the inner side of the flexible annular body 103 can be configured with a flexible rubber material or resin material, and the outer side can be configured to be covered with a magnetic material or a permanent magnet.
  • the magnetic body covering the outside of the internal teeth 104 made of a flexible rubber material or resin material may be made of a flexible magnetic body or a permanent magnet (for example, a magnet sheet).
  • a plurality of non-flexible magnetic bodies and permanent magnets may be attached. Also by these, the same effect as the above-mentioned embodiment can be expected.
  • Magnetic materials include ferromagnetic materials, paramagnetic materials, and diamagnetic materials.
  • the flexible annular body 103 is made of a non-magnetic material (a rubber material in FIG. 2) such as a rubber material or a resin material.
  • the driving device 100 can be configured by arranging the permanent magnet plates 121a to 121f at positions on the outer peripheral surface facing the stators 102a to 102f. According to this, the driven body is driven by causing the flexible annular body 103 to bend and deform by driving and controlling the stators 102a to 102f and applying an attractive force and a repulsive force to the permanent magnet plates 121a to 121f. 105 can be driven to rotate. Then, when the energized state of the stators 102a to 102f is released, the stationary state can be maintained by restricting the rotational displacement of the driven body 105.
  • a non-magnetic material a rubber material in FIG. 2
  • the driving device 100 can be configured by arranging the permanent magnet plates 121a to 121f at positions on the outer peripheral surface facing the stators 102a to 102f
  • the flexible annular body 103 is driven by the magnetic force of one of the permanent magnet plates 121a to 121f (121b, 121c, 121e, 121f in FIG. 2). Deforms toward 105 and deforms. For this reason, the meshing state of the internal teeth 104 of the flexible annular body 103 and the external teeth 106 of the driven body 105 is maintained, and the rotational displacement of the driven body 105 is regulated. Therefore, it is effective when it is desired to maintain the position of the driven body 105 in the rotational direction when the stators 102a to 102f are not energized.
  • the position of the driven body 10 in the rotational direction can be maintained when the stators 102a to 102f are not energized, as described above, by configuring at least a part of the driven body 105 with magnetized or permanent magnets. Can be made.
  • the driven body 105 can also be configured with at least a part of the driven body 105 made of magnetized or permanent magnets when the stators 102a to 102f are not energized.
  • the position in the rotation direction can be held. That is, when the energized state of the stators 102 a to 102 f is released, the flexible annular body 103 is bent and deformed toward the driven body 105 by the magnetic force of the driven body 105. For this reason, the meshing state of the internal teeth 104 of the flexible annular body 103 and the external teeth 106 of the driven body 105 is maintained, and the rotational displacement of the driven body 105 is regulated.
  • the flexible annular body 103 is made of a magnetic material, and the stators 102a to 102f are arranged outside the flexible 103, so that the flexible annular body 103 has a diameter using magnetic force.
  • the bending deformation in the direction is continuously generated along the circumferential direction.
  • the deformation generating means for causing the flexible annular body 103 to bend and deform is fixedly arranged outside the flexible annular body 103 in a non-rotatable state with respect to the deformation generating means. If it is the structure which bends and deforms the flexible annular body 103 along the circumferential direction, it will not be limited to the said embodiment.
  • the flexible annular body 103 may be bent and deformed using electrostatic force or magnetostriction, or the flexible annular body 103 may be pressed or pulled by temporary mechanical contact using a piezoelectric element or a solenoid. You may comprise so that bending deformation may be given to.
  • the temporary mechanical contact is a direct contact only when the piezoelectric element or solenoid bends and deforms the flexible annular body.
  • a plurality of air suction nozzles 111 are arranged on the inner peripheral surface of the housing 101 instead of the stators 102a to 102f.
  • the flexible annular body 103 can be bent and deformed by sucking (or injecting air toward the flexible annular body 103). Also by these, the same effect as the above-mentioned embodiment can be expected.
  • the driven body 105 rotates with the external teeth 106 formed on the outer peripheral surface of the driven body 105 meshing with the internal teeth 104 formed on the inner peripheral surface of the flexible annular body 103. It is configured to drive.
  • the follower 105 is not limited to the above-described embodiment as long as the follower 105 is configured to contact and rotate and bend the deformed portion of the flexible annular body 103.
  • power can be transmitted by frictional contact in which the outer peripheral surface of the follower 105 and the inner peripheral surface of the flexible annular body 103 are in direct contact with each other.
  • the outer peripheral surface of the driven body 105 and the inner peripheral surface of the flexible annular body 103 are preferably made of a material (for example, a rubber material or a resin material) that has excellent wear resistance and a high frictional resistance. According to this, in addition to the effect similar to the said embodiment, a driving force can be transmitted with low noise and low vibration compared with the gear transmission in the said embodiment.
  • the follower 105 is a solid shaft made of steel.
  • the follower 105 is not limited to the above-described embodiment as long as the follower 105 is configured to rotate in contact with the flexible annular body 103.
  • the driven body 105 can be made of a material other than steel, for example, a resin material, a rubber material, and a ceramic material.
  • the driven body 105 can be formed of a hollow shaft body. According to this, the driven body 105 can be reduced in weight and the rotation efficiency can be improved, and the space inside the driven body 105 can be used as a housing space for other components, and the drive device 100 can be made compact and dense. Can be achieved.
  • the driven body 105 is configured to be rotationally driven with respect to the flexible annular body 103.
  • the driven body 105 can be configured to be linearly driven along the axial direction of the flexible annular body 103.
  • the internal thread 112 formed of a plurality of spiral grooves is formed on the inner peripheral surface of the flexible annular body 103, and the outer peripheral surface of the follower 105 formed in a cylindrical shape is formed on the outer peripheral surface.
  • a male screw 113 composed of a plurality of spiral grooves that mesh with the female screw 112 is formed.
  • a key groove 114 into which a key for preventing rotation of the driven body 105 is fitted is formed on the inner peripheral surface of the driven body 105.
  • the driven body 105 is linearly driven (see the arrow in the drawing) along the axial direction of the flexible annular body 103 (driven body 105).
  • the follower 105 is linearly displaced by the lead difference between the female screw 112 and the male screw 113 as the flexibility 103 is bent and deformed by one rotation in the circumferential direction.
  • the driven body 105 is formed in a cylindrical shape, and an inner helicoid 115 including a plurality of spiral grooves is formed on the inner peripheral surface of the driven body 105.
  • a cylindrical linear motion body 117 is arranged inside the driven body 105.
  • An outer helicoid 116 composed of a plurality of spiral grooves meshing with the inner helicoid 115 formed on the inner peripheral surface of the follower 105 is formed.
  • a key groove 114 similar to the above is formed on the inner peripheral surface of the linear motion body 117. According to this, the driven body 105 is rotationally driven by the flexible annular body 103 being bent and deformed, as in the above embodiment.
  • the linear motion body 117 arranged inside the driven body 105 is linearly driven along the axial direction of the flexible annular body 103 (the driven body 105, the linear motion body 117) (see the arrow in the figure). )
  • the linear motion body 117 rotates the driven body 103 that rotates at a reduction gear ratio corresponding to the difference in the number of teeth between the number of inner teeth 104 of the flexible annular body 103 and the number of outer teeth 105 of the driven body 105.
  • the linear displacement is caused by the lead difference between the inner helicoid 115 and the outer helicoid 116 according to the number.
  • the linear motion body 117 can be linearly displaced with a very small feed amount.

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Abstract

機械的な回転駆動を伴わずに可撓性環状体に撓み変形を生起させることにより、装置構成を簡単かつ小型化してメンテナンス工数を減らすことができるとともに作動時における機械的振動を抑えることができる駆動装置を提供する。 駆動装置１００は、円筒状のハウジング１０１の内側に磁性体で構成された可撓性環状体１０３を回転不能な状態で固定的に備えている。可撓性環状体１０３の外側には、ハウジング１０１の内周面上にステータ１０２ａ～１０２ｆが設けられている。ステータ１０２ａ～１０２ｆは、電磁石で構成されており可撓性環状体１０３に径方向への撓み変形を周方向に沿って連続的に生じさせる。可撓性環状体１０３の内側には、軸状に形成された従動体１０５が配置されている。可撓性環状体１０３の内周面および従動体１０５の外周面には、可撓性環状体１０３が撓み変形した際に互いに噛合う内歯１０４および外歯１０６が形成されている。

Description

駆動装置
　本発明は、環状に形成された可撓性環状体に径方向への撓み変形を周方向に沿って連続的に生じさせることによって撓み変形位置にて接触する従動体を回転駆動または直線駆動させる駆動装置に関する。
　従来から、環状に形成した可撓性環状体に径方向への撓み変形を周方向に沿って連続的に生じさせることにより、この撓み変形位置において接触する従動体を回転駆動させる駆動装置がある。例えば、下記特許文献１には、内歯が形成されたフレクスプライン（可撓性環状体に相当）の外側に電磁力によって回転する楕円形状のロータを配置するとともに、同フレクスプラインの内側に同フレクスプラインの内歯に噛合う外歯が形成されたサーキュラスプラインを配置して構成された駆動装置が開示されている。この駆動装置においては、ロータの回転駆動によってフレクスプラインに径方向への撓み変形が周方向に沿って移動しながら生じる。これにより、フレクスプラインの内側においてフレクスプラインの撓み変形位置に対応する位置で噛合うサーキュラスプラインが歯数差に応じた減速比で回転駆動する。
　また、下記特許文献２には、内歯歯車の外周面に８極の永久磁石が設けられた可撓性歯車（可撓性環状体に相当）の外側に４極の永久磁石が設けられた環状の回転子を配置するとともに、可撓性歯車の内側に同可撓性歯車の内歯に噛合う外歯が形成された円形歯車を配置して構成された駆動装置が開示されている。この駆動装置においては、回転子の回転駆動によって可撓性歯車に径方向への撓み変形が周方向に沿って移動しながら生じる。これにより、可撓性歯車の内側において可撓性歯車の撓み変形位置に対応する位置で噛合う円形歯車が歯数差に応じた減速比で回転駆動する。
　また、下記特許文献３には、円筒状のケーシングの内側に配置した複数の圧電素子に固着した状態で円筒体（可撓性環状体に相当）を配置するとともに、この円筒体の内側に同円筒体の内歯に噛合う外歯が形成された出力軸を配置して構成された駆動装置が開示されている。この駆動装置においては、ケーシングの内側に配置した複数の圧電素子を順次駆動することにより、円筒体に径方向への撓み変形が周方向に沿って移動しながら生じる。これにより、円筒体の内側において円筒体の撓み変形位置に対応する位置で噛合う出力軸が歯数差に応じた減速比で回転駆動する。
国際公開第ＷＯ２００６／００３８４７号公報 特開平０２－１７２４６号公報 特開昭６３－２３５７０号公報
　しかしながら、上記特許文献１，２に記載された各駆動装置においては、可撓性環状体の撓み変形は、可撓性環状体の外側に配置されたロータや回転子などの所謂ウェーブジェネレータの回転駆動によって生起される。このため、ウェーブジェネレータの他にウェーブジェネレータを回転駆動するための構成が別途必要となり、駆動装置の構成が複雑かつ大型化するととともにメンテナンス工数が増加するという問題がある。また、ウェーブジェネレータの回転駆動に起因して振動が生じるため、この駆動装置によって駆動される被駆動体を振動させることがあるという問題もあった。
　また、上記特許文献３に記載された駆動装置においては、駆動源としての圧電素子と円筒体とが直接接続されている。このため、圧電素子の非通電時においては、非通電状態の圧電素子により円筒体全体に圧縮または引っ張りの応力が常に作用することになり、円筒体を疲労または損傷させて耐久性および回転精度を低下させることがある。また、圧電素子と円筒体とが直接接続されていることによる製造工程を煩雑化させるとともに、出力軸の減速比の変更などのための円筒体の交換作業が困難であるという問題があった。
　本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、機械的な回転駆動部分および接触部分を最小限にすることにより、装置構成を簡単かつ小型化してメンテナンス工数および作動時における機械的振動を減少させるとともに耐久性を向上させることができる駆動装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の特徴は、径方向に撓み変形可能に形成された可撓性環状体と、可撓性環状体の外側に回転不能な状態で固定的かつ同可撓性環状体に対して隙間を介して配置され、可撓性環状体を周方向に沿って撓み変形させるための変形生起手段と、可撓性環状体の外側に配置された変形生起手段とは反対側となる可撓性環状体の内側に配置され、撓み変形した可撓性環状体の内周面に接触することにより回転駆動または直線駆動する従動体とを備えることにある。
　この場合、請求項６に示すように、前記駆動装置において、可撓性環状体は、例えば、変形生起手段に対して相対的な回転変位が不能な状態で配置されているとよい。
　このように構成した請求項１に記載した本発明の特徴によれば、従動体を回転駆動または直線駆動する可撓性環状体は、同可撓性環状体の外側に回転不能な状態で固定的かつ可撓性環状体に対して隙間を介して配置された変形生起手段によって径方向への撓み変形が周方向に沿って連続的に生起される。これにより、可撓性環状体は、可撓性環状体の外側に配置された変形生起手段のみによって直接撓み変形が与えられる。すなわち、本発明においては、可撓性環状体を撓み変形させるための従来技術に係るウェーブジェネレータとこのウェーブジェネレータを回転駆動するための構成とが１つにまとめられている。そして、この変形生起手段は、可撓性環状体に対して回転不能な状態で固定的に配置されているため機械的振動を生じさせないとともに、可撓性環状体に対して隙間を介して配置されているため可撓性環状体に対して常に接触する部分がない。これらの結果、駆動装置の構成を簡単かつ小型化してメンテナンス工数および作動時における機械的振動を減少させるとともに耐久性を向上させることができる。
　また、請求項２に記載した本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、可撓性環状体は、少なくとも変形生起手段に対向する側が磁性体または永久磁石で構成されており、変形生起手段は、可撓性環状体の周方向に沿って配置された電磁石を備えて構成されていることにある。
　このように構成した請求項２に係る本発明の他の特徴によれば、変形生起手段に対向する側が磁性体または磁石で形成された可撓性環状体は、変形生起手段が備える電磁石による吸引力または反発力からなる磁力の作用によって径方向へ撓み変形が与えられる。これにより、機械的振動がなくかつ変形生起手段に対して非接触な状態で可撓性環状体に径方向への撓み変形を周方向に沿って連続的に生じさせることができる。
　また、請求項３に記載した本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、可撓性環状体は、少なくとも変形生起手段に対向する側が永久磁石で構成されており、従動体は、磁性体で構成されていることにある。これによれば、駆動装置は、変形生起手段を構成する電磁石が非通電時において、従動体を、可撓性環状体が備える永久磁石によって回転方向の位置を保持させることができる。
　また、請求項４に記載した本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、従動体は、少なくとも一部が磁化または永久磁石を有していることにある。これによれば、駆動装置は、変形生起手段を構成する電磁石が非通電時において、従動体を、従動体自身の磁力によって回転方向の位置を保持させることができる。
　また、請求項５に記載した本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、従動体は、同従動体の軸線方向に沿って中空状に構成されていることにある。これによれば、従動体を軽量化することができるとともに、従動体の内側のスペースを他の構成部材の収容空間として利用でき、駆動装置のコンパクト化および高密度化を図ることができる。
　また、請求項７に記載した本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、可撓性環状体は、従動体との接触面に動力伝達用の複数の歯が形成されており、従動体は、可撓性環状体に形成された歯と互いに噛合う動力伝達用の歯が可撓性環状体に形成された歯数とは異なる歯数で形成されていることにある。
　このように構成した請求項７に係る本発明の他の特徴によれば、可撓性環状体と従動体とは、可撓性環状体における撓み変形位置で互いに噛合う歯車によって構成されている。これにより、可撓性環状体と従動体とを摩擦接触させる場合に比べて大きな駆動力を伝達できるとともに、可撓性環状体に形成した歯数と従動体に形成した歯数との歯数差によって大きな減速比で従動体を回転駆動することができる。
　また、請求項８に記載した本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、従動体は、可撓性環状体との接触面の反対側に動力伝達用の複数の螺旋状の溝が形成されており、従動体の外側に配置された可撓性環状体とは反対側となる従動体の内側に配置され、従動体に形成された螺旋状の溝と互いに噛合う動力伝達用の複数の螺旋状の溝が形成されて従動体の軸線方向に直線駆動する直動体を備えていることにある。
　このように構成した請求項８に係る本発明の他の特徴によれば、互いに噛合う螺旋状の溝を介して従動体に直動体が相対変位可能な状態で配置されている。これにより、従動体が回転駆動することによって直動体が軸線方向に沿って直進駆動される。この結果、被駆動体の駆動方向が直線方向である分野にも本発明に係る駆動装置を適用することができ、本駆動装置の適用分野を広げることができる。
　また、請求項９に係る本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、可撓性環状体は、従動体との接触面に動力を伝達するための複数の螺旋状の溝が形成されており、従動体は、可撓性環状体に形成された螺旋状の溝と互いに噛合う複数の螺旋状の溝が形成されていることにある。
　このように構成した請求項９に係る本発明の他の特徴によれば、可撓性環状体における撓み変形の位置において互い噛合う螺旋状の溝を介して可撓性環状体と従動体とが接触した状態で配置されている。これにより、可撓性環状体における撓み変形によって従動体が軸線方向に沿って直進駆動される。この結果、前記と同様に、被駆動体の駆動方向が直線方向である分野にも本発明に係る駆動装置を適用することができ、本駆動装置の適用分野を広げることができる。
　また、請求項１０に係る本発明の他の特徴は、前記駆動装置において、従動体は、可撓性環状体と摩擦接触することにより回転駆動または直線駆動することにある。これによれば、駆動装置は、歯車伝動に比べて低騒音かつ低振動で駆動力を伝達することができる。
　また、本発明は駆動装置の発明として実施できるばかりでなく、同駆動装置の駆動方法としても実施できるものである。
本発明の一実施形態に係る駆動装置の主要部の断面および回路構成を模式的に示す構成概略図である。 本発明の変形例に係る駆動装置の主要部の断面を模式的に示す概略断面図である。 本発明の他の変形例に係る駆動装置の主要部の断面を模式的に示す概略断面図である。 本発明の他の変形例に係る駆動装置の主要部の断面を模式的に示す概略断面図である。 本発明の他の変形例に係る駆動装置の主要部の断面を模式的に示す概略断面図である。 本発明の他の変形例に係る駆動装置における可撓性環状体および従動体をそれぞれ示す概略斜視図である。 本発明の他の変形例に係る駆動装置における可撓性環状体、従動体および直動体をそれぞれ示す概略斜視図である。
１００…駆動装置、１０１…ハウジング、１０２ａ～１０２ｆ…ステータ、１０３…可撓性環状体、１０４，１０４ａ…内歯、１０５…従動体、１０６，１０６ａ…外歯、１０７…ドライブ回路、１０８…直流電源、１０９…制御装置、１１０…軸体、１１１…エア吸引用ノズル（エア噴射ノズル）、１１２…雌ネジ、１１３…雄ネジ、１１４…キー溝、１１５…内ヘリコイド、１１６…外ヘリコイド、１１７…直動体、１２１ａ～１２１ｆ…永久磁石プレート。
　以下、本発明に係る駆動装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る駆動装置１００の主要部の断面および回路構成を模式的に示した構成概略図である。なお、本明細書において参照する図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。
（駆動装置１００の構成）
　駆動装置１００は、ハウジング１０１を備えている。ハウジング１０１は、駆動装置１００の外側の筐体を構成する部品であり、アルミニウム材を有底円筒状に形成して構成されている。このハウジング１０１の内周面には、６つのステータ１０２ａ～１０２ｆが略等間隔に設けられている。ステータ１０２ａ～１０２ｆは、鉄心の外周面にコイルを巻きました電磁石で構成されている。これらのステータ１０２ａ～１０２ｆは、互いに対向する一対のステータ１０２ａ～１０２ｆ同士、具体的には、ステータ１０２ａとステータ１０２ｄ、ステータ１０２ｂとスタータ１０２ｅおよびステータ１０２ｃとスタータ１０２ｆが１つの相を構成し、後述するドライブ回路１０７から順次通電されることによりハウジング１０１内に回転磁場を形成する。
　ハウジング１０１の内周面に設けられたステータ１０２１０２ａ～１０２ｆの内側には、可撓性環状体１０３が設けられている。可撓性環状体１０３は、後述する従動体１０５を回転駆動するための部品であり、磁性を有する素材（例えば、鋼材）を径方向に撓み変形可能な円筒状に形成して構成されている。可撓性環状体１０３の内周面には、可撓性環状体１０３の軸線方向に沿って内歯１０４が形成されている。この可撓性環状体１０３は、ハウジング１０１と同軸上に回転不能な状態で固定的かつステータ１０２ａ～１０２ｆに対して隙間を介して設けられている。
　可撓性環状体１０３の内側には、従動体１０５が設けられている。従動体１０５は、駆動装置１００の回転出力を取り出すための部品であり、鋼製の軸体で構成されている。従動体１０５の外周面には、可撓性環状体１０３が径方向に撓み変形した際に可撓性環状体１０３の内周面に形成された内歯１０４と噛合う外歯１０６が内歯１０４の歯数より少ない歯数で軸線方向に沿って形成されている。この従動体１０５は、図示しない軸受けを介してハウジング１０１および可撓性従動体１０３に対して回転可能な状態で支持されている。
　ドライブ回路１０７は、主として、ステータ１０２ａ～１０２ｆの励磁順序を決定する図示しない励磁回路と、直流電源１０８から供給される電力をステータ１０２ａ～１０２ｆに供給する図示しない駆動回路とから構成されている。このドライブ回路１０７は、制御装置１０９によって作動が制御される。制御装置１０９は、マイクロコンピュータによって構成されており、図示しない入力装置を介して入力される駆動装置１００の使用者からの入力信号に従ってドライブ回路１０７を介して従動体１０５の回転駆動を制御する。
　（駆動装置１００の作動）
　次に、上記のように構成した駆動装置１００の作動について説明する。駆動装置１００の使用者は、駆動装置１００の回転駆動力の出力先となる図示しない被駆動装置に従動体１０５の出力側端部を接続する。そして、使用者は、図示しない入力装置を操作することによって駆動装置１００（制御装置１０９）に従動体１０５の回転駆動を指示する。この指示に応答して、制御装置１０９は、ドライブ回路１０７を介してステータ１０２ａ～１０２ｆにパルス状の電流を供給する。これにより、駆動装置１００のステータ１０２ａ～１０２ｆは、各相ごとに順次かつ連続的に励磁される。
　ステータ１０２ａ～１０２ｆが各相ごとに励磁されると、励磁されたステータ１０２ａ～１０２ｆの周囲には磁界が生じる。これにより、励磁されたステータ１０２ａ～１０２ｆに対向する可撓性環状体１０３が引き寄せられて楕円状に撓み変形するとともに、可撓性環状体１０３の内側に形成された内歯１０４の一部が従動体１０５の外歯１０６の一部に噛合う。
　例えば、１つの相を構成するステータ１０２ａとステータ１０２ｄとが励磁された場合、可撓性環状体１０３におけるステータ１０２ａおよびステータ１０２ｄにそれぞれ対向する部分がステータ１０２ａおよびステータ１０２ｄ側にそれぞれ引き寄せられる。これにより、可撓性環状体１０３は、図示左右方向が長軸となるとともに図示上下方向が短軸となる楕円状に撓み変形し可撓性環状体１０３の内側に形成された内歯１０４と従動体１０５の外歯１０６とが互いに噛合う。具体的には、楕円状に撓み変形した可撓性環状体１０３の短軸側における図示上側および図示下側の各内歯１０４が従動体１０５の外歯１０６の図示上側および図示下側にそれぞれ噛合う。なお、この場合、本実施形態においては、可撓性環状体１０３におけるステータ１０２ａ，１０２ｄにそれぞれ対向する部分は、ステータ１０２ａ，ステータ１０２ｄに対して非接触であるが（図１参照）、両者を接触させるように構成することもできる。
　そして、次の瞬間にはステータ１０２ａおよびステータ１０２ｄの励磁が解消されて、例えば、隣接するステータ１０２ｂおよびステータ１０２ｅが励磁される。これにより、可撓性環状体１０３が引き寄せられる位置がステータ１０２ａおよびステータ１０２ｄ側から励磁状態にあるステータ１０２ｂおよびステータ１０２ｅ側に移る。このため、内歯１０４と外歯１０６とが噛合う位置もステータ１０２ａおよびステータ１０２ｄ側から励磁状態にあるステータ１０２ｂおよびステータ１０２ｅ側に移る。このように励磁されるステータ１０２ａ～１０２ｆが図示時計回りに各相ごとに順次かつ連続的に変化することにより、可撓性環状体１０３の撓み変形位置も図示時計回りに波動的に変化する。
　これにより、可撓性環状体１０３の内歯１０４と従動体１０５の外歯１０６とが噛合う位置も図示時計回りに連続的に変化する。この結果、従動体１０５が時計回りに回転駆動されて被駆動装置に駆動力が伝達される。すなわち、ステータ１０２ａ～１０２ｆが、本発明に係る変形生起手段に相当する。なお、ステータ１０２ａ～１０２ｆが図示反時計回りに励磁させた場合においても、前記と同様に、従動体１０５が反時計回りに回転駆動される。また、互いに隣接する一対のステータ１０２ａ～１０２ｆ間で互いに異なる磁極側に連続的に変化（所謂マイクロステッピング）させるようにしてもよい。
　そして、使用者による入力装置の操作によって駆動装置１００の回転駆動の停止が指示された場合には、制御装置１０９は、ドライブ回路１０７を制御してステータ１０２ａ～１０２ｆへの電流の供給を停止する。これにより、ステータ１０２ａ～１０２ｆにおける連続的な励磁状態の変化が停止するため、可撓性環状体１０３の撓み変形が解消されて元の円形形状に戻る。この結果、可撓性環状体１０３の内歯１０４と従動体１０５の外歯１０６との噛合い状態が解消されて従動体１０５の回転駆動が停止する。
　なお、この場合、従動体１０５は、可撓性環状体１０３との噛合い状態が解消されるため、回転変位が何ら規制されないフリーの状態となる。これにより、ステータ１０２ａ～１０２ｆの非通電時においては、可撓性環状体１０３はステータ１０２ａ～１０２ｆから押圧力や引っ張り力を受けることがないため、損傷や疲労を防止することができる。また、可撓性環状体１０３がステータ１０２ａ～１０２ｆに対して機械的に接続されていないため、可撓性環状体１０３を容易に交換することができる。これにより、可撓性環状体１０３のメンテナンスや減速比の変更作業が容易となる。
　上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、従動体１０５を回転駆動する可撓性環状体１０３は、同可撓性環状体１０３の外側に回転不能な状態で固定的かつ可撓性環状体１０３に対して隙間を介して配置されたステータ１０２ａ～１０２ｆによって径方向への撓み変形が周方向に沿って連続的に生起される。これにより、可撓性環状体１０３は、可撓性環状体１０３の外側に固定的に配置されたステータ１０２ａ～１０２ｆのみによって直接撓み変形が与えられる。すなわち、本発明においては、可撓性環状体１０３を撓み変形させるための従来技術に係るウェーブジェネレータとこのウェーブジェネレータを回転駆動するための構成とが１つにまとめられている。そして、これらのステータ１０２ａ～１０２ｆは、可撓性環状体１０３に対して回転不能な状態で固定的に配置されているため機械的振動を生じさせないとともに、可撓性環状体１０３に対して隙間を介して配置されているため可撓性環状体１０３に対して常に接触する部分がない。これらの結果、駆動装置１００の構成を簡単かつ小型化してメンテナンス工数および作動時における機械的振動を減少させるとともに耐久性を向上させることができる。
　さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記変形例の説明においては、参照する各図における上記実施形態と同様の構成部分に同じ符号を付して、その説明は省略する。
　例えば、上記実施形態においては、ステータ１０２ａ～１０２ｆから生じる磁力によって撓み変形させるために可撓性環状体１０３を磁性体である鋼材で構成した。しかし、可撓性環状体１０３は、少なくともステータ１０２ａ～１０２ｆに対向する側が磁性体や永久磁石で構成されていればよく、必ずしも可撓性環状体１０３全体を磁性体で構成する必要はない。例えば、可撓性環状体１０３の内側の内歯１０４を可撓性を有するゴム材や樹脂材などで構成するとともに、その外側を磁性体や永久磁石で覆うように構成することもできる。この場合、可撓性を有するゴム材や樹脂材などで構成された内歯１０４の外側を覆う磁性体は、可撓性を有する磁性体や永久磁石（例えば、マグネットシート）で構成してもよいし、可撓性を有しない磁性体や永久磁石（例えば、板状の磁性体プレートやマグネットプレート）を複数貼り付けて構成するようにしてもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。なお、磁性体には、強磁性体、常磁性体および反磁性体を含む。
　また、例えば、図２に示すように、可撓性環状体１０３をゴム材や樹脂材などの非磁性体（図２においては、ゴム材）で構成するとともに、同可撓性環状体１０３の外周面上におけるステータ１０２ａ～１０２ｆに対向する位置に永久磁石プレート１２１ａ～１２１ｆを配置して駆動装置１００を構成することができる。これによれば、ステータ１０２ａ～１０２ｆを駆動制御して永久磁石プレート１２１ａ～１２１ｆとの間で吸引力および反発力を作用させることにより可撓性環状体１０３に撓み変形を生じさせることによって従動体１０５を回転駆動させることができる。そして、ステータ１０２ａ～１０２ｆの通電状態を解除した場合には、従動体１０５の回転変位を規制して静止した状態を保持させることができる。
　すなわち、ステータ１０２ａ～１０２ｆの通電状態を解除されると、いずれかの永久磁石プレート１２１ａ～１２１ｆ（図２においては、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｅ、１２１ｆ）の磁力によって可撓性環状体１０３が従動体１０５に向って撓み変形する。このため、可撓性環状体１０３の内歯１０４と従動体１０５の外歯１０６との噛合い状態が維持されて従動体１０５の回転変位が規制された状態となる。したがって、ステータ１０２ａ～１０２ｆの非通電時に従動体１０５の回転方向の位置を保持させたい場合には有効である。また、これに代えて、従動体１０５の少なくとも一部を磁化または永久磁石で構成することによっても、前記と同様に、ステータ１０２ａ～１０２ｆの非通電時において従動体１０の回転方向の位置を保持させることができる。
　また、さらに、上記実施形態における駆動装置１００において、従動体１０５の少なくとも一部を磁化または永久磁石で構成することによっても、前記と同様に、ステータ１０２ａ～１０２ｆの非通電時において従動体１０の回転方向の位置を保持させることができる。すなわち、ステータ１０２ａ～１０２ｆの通電状態を解除されると、従動体１０５の磁力によって可撓性環状体１０３が従動体１０５に向って撓み変形する。このため、可撓性環状体１０３の内歯１０４と従動体１０５の外歯１０６との噛合い状態が維持されて従動体１０５の回転変位が規制された状態となる。
　また、上記実施形態においては、可撓性環状体１０３を磁性体で構成するとともに可撓性１０３の外側にステータ１０２ａ～１０２ｆを配置することにより、磁力を用いて可撓性環状体１０３に径方向への撓み変形を周方向に沿って連続的に生じさせるように構成した。しかし、可撓性環状体１０３に撓み変形を生起させる変形生起手段は、可撓性環状体１０３の外側に回転不能な状態で固定的かつ変形生起手段に対して隙間を介して配置されて可撓性環状体１０３を周方向に沿って撓み変形させる構成であれば、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、静電力や磁歪を利用して可撓性環状体１０３を撓み変形させてもよいし、圧電素子やソレノイドなどを用いて一時的な機械的接触による押圧または引っ張りにより可撓性環状体１０３に撓み変形を与えるように構成してもよい。この場合、一時的な機械的な接触とは、圧電素子やソレノイドが可撓性環状体を撓み変形させるときのみ直接的に接触することである。また、例えば、図３に示すように、ステータ１０２ａ～１０２ｆに代えて、ハウジング１０１の内周面にエア吸引用ノズル１１１（またはエア噴射用ノズル）を複数配置することにより、ハウジング１０１内のエアを吸引（または可撓性環状体１０３に向けてエアを噴射）して可撓性環状体１０３を撓み変形させることもできる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
　また、上記実施形態においては、従動体１０５は、従動体１０５の外周面に形成された外歯１０６と可撓性環状体１０３の内周面に形成された内歯１０４とが噛合って回転駆動するように構成されている。しかし、従動体１０５は、可撓性環状体１０３における撓み変形した部分に接触して回転駆動するように構成されていれば、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、従動体１０５の外周面と可撓性環状体１０３の内周面とを互いに直接接触させた摩擦接触により動力を伝達するように構成することもできる。この場合、従動体１０５の外周面および可撓性環状体１０３の内周面は、耐磨耗性に優れるとともに摩擦抵抗が大きな材料（例えば、ゴム材や樹脂材）で構成するとよい。これによれば、上記実施形態と同様の効果に加えて、上記実施形態における歯車伝動に比べて低騒音かつ低振動で駆動力を伝達することができる。
　また、上記実施形態においては、従動体１０５は、鋼製の中実の軸体で構成した。しかし、従動体１０５は、可撓性環状体１０３と接触して回転駆動するように構成されていれば、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、従動体１０５は、鋼材以外の素材、例えば、樹脂材、ゴム材およびセラミック材で構成することもできる。また、図５に示すように、従動体１０５を中空状の軸体で構成することもできる。これによれば、従動体１０５を軽量化して回転効率を向上させることができるとともに、従動体１０５の内側のスペースを他の構成部材の収容空間として利用でき、駆動装置１００のコンパクト化および高密度化を図ることができる。
　また、上記実施形態においては、従動体１０５は、可撓性環状体１０３に対して回転駆動するように構成されている。しかし、従動体１０５を可撓性環状体１０３の軸線方向に沿って直線駆動させるように構成することもできる。例えば、図６に示すように、可撓性環状体１０３の内周面に螺旋状の複数の溝からなる雌ネジ１１２を形成するとともに、円筒状に形成された従動体１０５の外周面に前記雌ネジ１１２に噛合う螺旋状の複数の溝からなる雄ネジ１１３を形成する。そして、従動体１０５の内周面には、従動体１０５の回転を防止するためのキーが嵌め込まれるキー溝１１４を形成する。これによれば、可撓性環状体１０３が撓み変形することにより従動体１０５が可撓性環状体１０３（従動体１０５）の軸線方向に沿って直線駆動（図示矢印参照）する。この場合、従動体１０５は、可撓性１０３が周方向に１回転分だけ撓み変形することにより、雌ネジ１１２と雄ネジ１１３とのリード差分だけ直線変位する。
　また、例えば、図７に示すように、従動体１０５を円筒状に形成するとともに、従動体１０５の内周面に螺旋状の複数の溝からなる内ヘリコイド１１５を形成する。そして、従動体１０５の内側に、円筒状の直動体１１７を配置する。この直動体１１７の外周面には、
従動体１０５の内周面に形成された内ヘリコイド１１５に噛合う螺旋状の複数の溝からなる外ヘリコイド１１６が形成されている。また、直動体１１７の内周面には、前記と同様のキー溝１１４が形成されている。これによれば、従動体１０５は、上記実施形態と同様に、可撓性環状体１０３が撓み変形することにより回転駆動する。そして、従動体１０５の回転駆動により、従動体１０５の内側に配置された直動体１１７が可撓性環状体１０３（従動体１０５、直動体１１７）の軸線方向に沿って直線駆動（図示矢印参照）する。この場合、直動体１１７は、可撓性環状体１０３の内歯１０４の歯数と従動体１０５の外歯１０５の歯数との歯数差に対応する減速比で回転する従動体１０３の回転数に応じて内ヘリコイド１１５と外ヘリコイド１１６とのリード差分だけ直線変位する。これにより、直動体１１７を極めて小さい送り量で直線変位させることができる。

Claims (10)

  1. 　径方向に撓み変形可能に形成された可撓性環状体と、
    　前記可撓性環状体の外側に回転不能な状態で固定的かつ同可撓性環状体に対して隙間を介して配置され、前記可撓性環状体を周方向に沿って前記撓み変形させるための変形生起手段と、
    　前記可撓性環状体の外側に配置された前記変形生起手段とは反対側となる前記可撓性環状体の内側に配置され、前記撓み変形した前記可撓性環状体の内周面に接触することにより回転駆動または直線駆動する従動体とを備えることを特徴とする駆動装置。
  2. 　請求項１に記載した駆動装置において、
    　前記可撓性環状体は、少なくとも前記変形生起手段に対向する側が磁性体または永久磁石で構成されており、
    　前記変形生起手段は、前記可撓性環状体の周方向に沿って配置された電磁石を備えて構成されていることを特徴とする駆動装置。
  3. 　請求項２に記載した駆動装置において、
    　前記可撓性環状体は、少なくとも前記変形生起手段に対向する側が永久磁石で構成されており、
    　前記従動体は、磁性体で構成されていることを特徴とする駆動装置。
  4. 　請求項２に記載した駆動装置において、
    　前記従動体は、少なくとも一部が磁化または永久磁石を有していることを特徴とする駆動装置。
  5. 　請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載した駆動装置において、
    　前記従動体は、同従動体の軸線方向に沿って中空状に構成されていることを特徴とする駆動装置。
  6. 　請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した駆動装置において、
    　前記可撓性環状体は、前記変形生起手段に対して相対的な回転変位が不能な状態で配置されていることを特徴とする駆動装置。
  7. 　請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載した駆動装置において、
    　前記可撓性環状体は、前記従動体との接触面に動力伝達用の複数の歯が形成されており、
    　前記従動体は、前記可撓性環状体に形成された歯と互いに噛合う動力伝達用の歯が前記可撓性環状体に形成された歯数とは異なる歯数で形成されていることを特徴とする駆動装置。
  8. 　請求項７に記載した駆動装置において、
    　前記従動体は、前記可撓性環状体との接触面の反対側に動力伝達用の複数の螺旋状の溝が形成されており、
    　前記従動体の外側に配置された前記可撓性環状体とは反対側となる前記従動体の内側に配置され、前記従動体に形成された螺旋状の溝と互いに噛合う動力伝達用の複数の螺旋状の溝が形成されて前記従動体の軸線方向に直線駆動する直動体を備えていることを特徴とする駆動装置。
  9. 　請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載した駆動装置において、
    　前記可撓性環状体は、前記従動体との接触面に動力を伝達するための複数の螺旋状の溝が形成されており、
    　前記従動体は、前記可撓性環状体に形成された螺旋状の溝と互いに噛合う複数の螺旋状の溝が形成されていることを特徴とする駆動装置。
  10. 　請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載した駆動装置において、
    　前記従動体は、前記可撓性環状体と摩擦接触することにより回転駆動または直線駆動することを特徴とする駆動装置。
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