特表 2022-518165 コンパクトなアクチュエータ配置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-14

(54)【発明の名称】コンパクトなアクチュエータ配置

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/02 20060101AFI20220307BHJP

   B25J 17/00 20060101ALI20220307BHJP

   H02K 7/10 20060101ALI20220307BHJP

   F16H 19/08 20060101ALN20220307BHJP

【ＦＩ】

F16H7/02 Z

B25J17/00 A

H02K7/10 D

F16H19/08

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021539632

(86)(22)【出願日】2020-01-16

(85)【翻訳文提出日】2021-07-07

(86)【国際出願番号】 IB2020050354

(87)【国際公開番号】W WO2020148706

(87)【国際公開日】2020-07-23

(31)【優先権主張番号】62/793,026

(32)【優先日】2019-01-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518317074

【氏名又は名称】ジェネシス ロボティクス アンド モーション テクノロジーズ リミテッド パートナーシップ

(71)【出願人】

【識別番号】520144266

【氏名又は名称】ジェネシス アドバンスド テクノロジー インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100170634

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 航介

(72)【発明者】

【氏名】クラッセン ジェイムズ ビー

(72)【発明者】

【氏名】アームストロング ネイサン

【テーマコード（参考）】

3C707

3J049

3J062

5H607

【Ｆターム（参考）】

3C707CX01

3C707CY36

3C707HS27

3C707HT04

3J049AA06

3J049AB01

3J049BH01

3J049BH02

3J062AA38

3J062AB12

3J062AC01

3J062AC09

3J062BA13

3J062BA14

3J062CA08

3J062CA34

5H607BB01

5H607BB14

5H607CC03

5H607DD03

5H607DD08

5H607DD19

5H607EE28

5H607FF01

5H607GG01

5H607HH01

5H607JJ05

5H607JJ08

(57)【要約】

ハウジングと駆動シャフトとを備えるモータであって、駆動シャフト軸を中心としてハウジングに対して駆動シャフトを回転させるように配置されたモータと、駆動シャフト上の第１の駆動部材と、第２のシャフト上の第１の被駆動部材とを備える第１のトルク伝達装置であって、第１の駆動部材は、第１の被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、第１のトルク伝達装置は、駆動シャフトから第２のシャフトにトルクを伝達するように配置され、第２のシャフトは、駆動シャフト軸から離間した第２のシャフト軸を中心に回転可能である、第１のトルク伝達装置と、第２のシャフト上の出力駆動部材と出力被駆動部材とを備える出力トルク伝達装置であって、出力駆動部材は、出力被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、出力被駆動部材は、出力軸を中心に回転する、出力トルク伝達装置と、を備え、出力トルク伝達装置のトルク比は、第１のトルク伝達装置のトルク比以下である、アクチュエータ。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと駆動シャフトとを備えるモータであって、該モータは、駆動シャフト軸を中心として前記ハウジングに対して前記駆動シャフトを回転させるように配置されている、モータと、
前記駆動シャフト上の第１の駆動部材と、第２のシャフト上の第１の被駆動部材とを備える第１のトルク伝達装置であって、該第１の駆動部材は、該第１の被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、前記第１のトルク伝達装置は、前記駆動シャフトから前記第２のシャフトにトルクを伝達するように配置され、前記第２のシャフトは、前記駆動シャフト軸から離間した第２のシャフト軸を中心に回転可能である、第１のトルク伝達装置と、
前記第２のシャフト上の出力駆動部材と出力被駆動部材とを備える出力トルク伝達装置であって、該出力駆動部材は、該出力被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、前記出力被駆動部材が出力軸を中心に回転する、出力トルク伝達装置と、を備え、
前記出力トルク伝達装置のトルク比は、前記第１のトルク伝達装置のトルク比以下である、アクチュエータ。

【請求項2】

前記モータの出力と前記出力部材の出力との間の前記トルク比は、少なくとも１２：１である、請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記モータハウジングの直径は、少なくとも４０ｍｍである、請求項１又は２に記載のアクチュエータ。

【請求項4】

前記第１及び第２のトルク伝達装置及び前記モータは、円筒形容積内に配置され、該円筒形容積の直径は、前記モータハウジングの直径の３倍より小さく、任意選択的に、前記円筒形容積の直径は、１００ｍｍ以下である、請求項１から３のいずれかに記載のアクチュエータ。

【請求項5】

前記円筒形容積の軸方向範囲は、前記モータハウジングの前記軸方向範囲の３倍より小さい、請求項４に記載のアクチュエータ。

【請求項6】

前記アクチュエータはハウジングを備え、該ハウジングは前記円筒形容積を画定し、前記モータ、前記第１のトルク伝達装置及び前記第２のトルク伝達装置は前記ハウジング内にある、請求項４又は５に記載のアクチュエータ。

【請求項7】

前記第１の被駆動部材は、前記駆動シャフト軸及び／又は前記第２のシャフト軸に沿って見た方向に前記出力被駆動部材と重なる、請求項１～６のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項8】

前記第２のシャフトは、第１の方向に前記第１の被駆動部材から前記出力駆動部材まで延在し、前記駆動シャフトは、前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記モータハウジングから前記第１の駆動部材まで延在する、請求項１～７のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項9】

前記モータハウジングは、少なくとも部分的に前記出力被駆動部材の内側に配置される、請求項１～８のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項10】

前記出力駆動部材は、円筒セクタボリューム内に配置され、該円筒セクタボリュームは、前記駆動シャフト軸で定められ、前記駆動シャフト軸における内角が１００°未満、任意選択的に６０°未満である円筒セクタによって画定される、請求項１～９のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項11】

前記第１のトルク変換装置及び出力トルク変換装置の少なくとも一方が、プーリ式システムである、請求項１～１０のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項12】

前記出力被駆動部材は、前記モータハウジングに固定される、請求項１～１１のいずれか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項13】

ハウジングと駆動シャフトとを備えるモータであって、前記モータは、前記駆動シャフトを駆動シャフト軸を中心に前記ハウジングに対して回転させるように配置された、モータと、
前記駆動シャフト上の第１の駆動部材と、第２のシャフト上の第１の被駆動部材とを備える第１のトルク伝達装置であって、該第１の駆動部材が該第１の被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、前記第１のトルク伝達装置が前記駆動シャフトから前記第２のシャフトへトルクを伝達するように配置され、前記第２のシャフトは、前記駆動シャフト軸から離間した第２のシャフト軸を中心に回転可能である、第１のトルク伝達装置と、
前記第２のシャフト上の出力駆動部材と出力被駆動部材とを備える出力トルク伝達装置であって、該出力駆動部材は、該出力被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、前記出力被駆動部材が出力軸を中心に回転する、出力トルク伝達装置と、
前記駆動シャフトが延在する前記モータハウジングの端部とは反対側の前記モータハウジングの軸方向端部で前記モータハウジングに固定される第１の接続フランジと、
前記駆動シャフトが第２の接続フランジと前記モータハウジングとの間にあるように配置された該第２の接続フランジであって、前記第２の接続フランジはクロス部材を介して前記モータハウジングに固定される、第２の接続フランジと、を備えるアクチュエータ。

【請求項14】

前記クロス部材が、押出円弧として形成される、請求項１３に記載のアクチュエータ。

【請求項15】

前記円弧は、１８０°未満の円弧状範囲を有する、請求項１４に記載のアクチュエータ。

【請求項16】

第１の部材と、
該第１の部材に枢動可能に結合された第２の部材と、
請求項１～１５のいずれか一項に記載の前記アクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記第１の部材に対して前記第２の部材を回転させるように配置される、ロボットジョイント。

【請求項17】

第１の部材と、
該第１の部材に枢動可能に結合された第２の部材と、
アクチュエータであって、
ハウジング及び駆動シャフトを備えるモータであって、該モータは、駆動シャフト軸を中心に前記ハウジングに対して該駆動シャフトを回転させるように配置された、モータと、
前記駆動シャフト上の第１の駆動部材と、第２のシャフト上の第１の被駆動部材とを備える第１のトルク伝達装置であって、該第１の駆動部材が、該第１の被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、前記第１のトルク伝達装置が前記駆動シャフトから前記第２のシャフトへトルクを伝達するように配置され、前記第２のシャフトは、前記駆動シャフト軸から離間した第２のシャフト軸を中心に回転可能である、第１のトルク伝達装置と、
前記第２のシャフト上の出力駆動部材と出力被駆動部材とを備える出力トルク伝達装置であって、該出力駆動部材は、該出力被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、それにより、前記出力被駆動部材が出力軸を中心に回転する、出力トルク伝達装置と、を備えるアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、前記第１の部材を前記第２の部材に対して回転させるように配置され、第２のシャフトは、前記第１の部材によって支持される、ロボットジョイント。

【請求項18】

前記第２の部材に対して前記第１の部材と共に回転するように配置された第３の部材をさらに備え、該第１及び第３の部材は前記第２のシャフトを支持するように配置されている、請求項１７に記載のロボットジョイント。

【請求項19】

前記第１の部材と第３の部材とを互いに結合して前記第２のシャフトをさらに支持するように配置された第２のクロス部材をさらに備える、請求項１７又は１８に記載のロボットジョイント。

【請求項20】

前記アクチュエータが、請求項１から１５のいずれか一項に記載のアクチュエータである、請求項１７、１８又は１９に記載のロボットジョイント。

【請求項21】

前記第１の部材は、前記駆動シャフト軸を中心に前記第２の部材に対して枢動するように配置されている、請求項１６から２０のいずれか一項に記載のロボットジョイント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アクチュエータ及びそのようなアクチュエータを組み込むロボットアームに関する。

【背景技術】

【0002】

多くの機械、特にロボットは、アーム及び他の部材を移動させるためにコンパクトで軽量のアクチュエータに依存している。運動は、高レベルの精度及び高トルクを必要とすることが多く、アクチュエータのサイズ又は重量を大幅に増加させずに達成することは困難であり得る。

【0003】

既知のアクチュエータは、多くの場合、使用可能にするために電気モータから送達されるトルクの量を増加させ、モータの駆動シャフトにおける回転速度に対して出力における回転速度を減少させるためのモータ及びギアボックス配置を備える。ギアボックスは、モータとは別個に設計及び構築されることが一般的であり、これは、アクチュエータ配置全体の軸方向範囲が不利に大きいという欠点を有する可能性がある。

【0004】

既知のアクチュエータはまた、運動の精度を低下させる恐れがある低効率又は高レベルの慣性を被る可能性がある。

【0005】

本開示は、上記の問題の少なくともいくつかに対処しようとするものである。

【発明の概要】

【0006】

本発明の第１の態様によれば、ハウジングと駆動シャフトとを備えるモータを備えるアクチュエータが提供され、モータは、駆動シャフト軸を中心にハウジングに対して駆動シャフトを回転させるように配置され、第１のトルク伝達装置は、駆動シャフト上に第１の駆動部材と、第２のシャフト上に第１の被駆動部材とを備え、第１の駆動部材が第１の被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、その結果、第１のトルク伝達装置は、駆動シャフトから第２のシャフトへトルクを伝達するように構成され、第２のシャフトは、駆動シャフト軸から離間した第２のシャフト軸を中心に回転可能であり、出力トルク伝達装置は、第２のシャフト上の出力駆動部材と、出力被駆動部材とを備え、出力駆動部材は、出力被駆動部材が出力軸を中心に回転するように、出力被駆動部材にトルクを伝達するように構成され、出力トルク伝達装置のトルク比は、第１のトルク伝達装置のトルク比以下である。

【0007】

このような配置では、最小シャフト直径などの設計上の制約が与えられると、コンパクトなアクチュエータ配置が提供される。

【0008】

アクチュエータのどの構成要素が固定されていると考えられるかに応じて、アクチュエータは、モータのハウジングが駆動シャフト軸を中心に回転するように配置されることによって、又は第２のシャフトが駆動シャフト軸を旋回するように配置されることによって動作すると考えられてもよい。これら２つの概念は、実質的に同様であってもよいが、外部構成要素に対して固定された代替部分及び出力部材として使用される代替部分を有してもよい。したがって、第２のシャフト軸、したがって第２のシャフトがモータを旋回するかどうか、又はモータハウジングが回転できるかどうかは、参照フレームの問題であり得る。いずれの場合も、第２のシャフト軸の位置に対するモータハウジングの回転を生じさせることができる。

【0009】

本明細書に記載のトルク伝達装置は、プーリ及びギアであってもよいが、これらに限定されず、トルク伝達装置は、互いに又は中間ギアと相互係止する歯を有する異なる軸上の２つのギア、又は少なくとも１つのケーブル又はバンドによって連結された異なるシャフト上の２つのプーリを備えてもよい。トルクは、回転速度及びトルクのレベルを一定に保ちながら伝達されてもよく、あるいは異なる数の歯又は異なる半径を有するプーリを有するギアを使用することによって、機械的利点のレベルを伴ってもよい。特定の実施形態では、無歯ローラを歯付きギアと同様の方法で使用することができ、異なる半径又は異なる直径のローラを使用して、入力トルクと速度の出力トルクと速度に対する所望の比を作成する。

【0010】

代替で、トルク伝達装置又はトルク伝達装置の組み合わせのトルク比は、速度比、減速比、又は機械的利点と呼ばれてもよい。トルク変換装置のトルク比は、装置によって出力されるトルクが装置に入力されるトルクよりも大きい比である。

【0011】

モータの出力と出力部材における出力との間のトルク比は、少なくとも１２：１であってもよい。言い換えると、出力部材は、より少ない場合モータの駆動シャフトの速度の１／１２で回転するように配置されてもよい。

【0012】

より大きな容積を有するモータは、より高い出力を有することが期待され得ることが理解されよう。しかしながら、これは、アクチュエータ内部及びトルク変換装置用のモータの外側で利用可能な空間によって平衡されなければならない。本発明者らは、十分な出力トルク及び精度を有するコンパクトなアクチュエータを提供するための以下の設計制約を実現した。

【0013】

第１及び第２のトルク伝達装置及びモータは、円筒形容積内に配置されてもよく、円筒形容積は、モータハウジングの直径の３倍より小さい直径を有する。モータハウジングの直径は、少なくとも４０ｍｍとすることができる。円筒形容積の直径は、１００ｍｍ以下とすることができる。円筒形容積の軸方向範囲は、モータハウジングの軸方向範囲の３倍より小さくてもよい。

【0014】

アクチュエータは、円筒形容積を画定するハウジング、及びモータを備えてもよく、第１のトルク伝達装置及び出力トルク伝達装置は、ハウジング内にあってもよい。このような配置により、配置の繊細な部分をハウジングによって保護することができる。ハウジングは、実質的に円筒形であってもよい。

【0015】

第１の被駆動部材は、駆動シャフト軸及び／又は第２のシャフト軸に沿って見た方向の出力被駆動部材と重なってもよい。出力被駆動部材と第１の被駆動部材の半径の和は、駆動シャフト軸と第２のシャフト軸との間の距離を超えてもよい。これにより、高いトルク変換比及びよりコンパクトなアクチュエータを提供することができる。

【0016】

第２のシャフトは、第１の被駆動部材から出力駆動部材まで第１の方向に延びてもよく、駆動シャフトは、モータハウジングから第１の駆動部材まで第１の方向とは反対の第２の方向に延びていてもよい。これは、トルク変換装置のそれ自体の上での「折り返し」と見ることができ、それによってアクチュエータの軸方向範囲を減少させることができる。

【0017】

第１のトルク変換装置及び出力トルク変換装置の少なくとも一方は、プーリ式システムであってもよい。任意選択的に、両方ともプーリ式であってもよい。プーリ及びケーブルならびにプーリ及びバンドトルク変換システムは、本発明者らが実現した本件における歯車装置よりも有利である。具体的には、プーリ式システムの２つのプーリは、歯車装置とは異なり、接触している必要はない。これにより、そのようなシステムにおける２つのプーリのうちの小さい方を、回転軸の位置に特定の制約がある特定の状況において歯車装置が可能にするよりも小さくすることができる。したがって、トルク変換が改善されたよりコンパクトな配置を提供することができる。

【0018】

モータハウジングは、出力被駆動部材の内部に少なくとも部分的に配置されてもよい。これにより、よりコンパクトな配置が可能になる。

【0019】

出力駆動部材は、円筒セクタボリューム内に配置されてもよく、円筒セクタボリュームは、駆動シャフト軸で定められ、駆動シャフト軸における内角が１００°未満、任意選択的に６０°未満である円筒セクタによって画定される。これにより、第２のシャフト及び第２のシャフトに固定された部材は、アクチュエータが移動するように配置された部材内に位置することができる。したがって、アクチュエータは、ロボットアーム内にコンパクトに組み込まれ得る。

【0020】

円筒セクタは、駆動シャフト軸に沿って押し出されるセクタとして見ることができる。駆動シャフト軸で定められる内角が、第２のシャフト及び出力駆動部材がジョイントに近接するロボットアーム部材内にどのように嵌合することができるかを決定するので、セクタの半径は無視することができる。

【0021】

本発明の第２の態様によれば、ハウジング及び駆動シャフトを備え、駆動シャフト軸を中心にハウジングに対して駆動シャフトを回転させるように配置された、モータと、駆動シャフト上の第１の駆動部材と、第２のシャフト上の第１の被駆動部材とを備え、第１の駆動部材が第１の被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、その結果、第１のトルク伝達装置が駆動シャフトから第２のシャフトへトルクを伝達するように配置され、第２シャフトは、駆動シャフト軸から離間した第２のシャフト軸を中心に回転可能である、第１のトルク伝達装置と、第２のシャフト上の出力駆動部材と出力被駆動部材とを備え、出力駆動部材は、出力被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、その結果、出力被駆動部材が出力軸を中心に回転する、出力トルク伝達装置と、駆動シャフトが延在するモータハウジングの端部とは反対側のモータハウジングの軸方向端部でモータハウジングに固定される第１の接続フランジと、駆動シャフトが第２の接続フランジとモータハウジングとの間にあるように配置され、クロス部材を介してモータハウジングに固定されている第２の接続フランジと、を備えるアクチュエータが提供される。

【0022】

クロス部材は、押出円弧として形成されてもよい。これは、湾曲したシートと考えることもできる。これは、クロス部材と他の構成要素との間の接触を回避しながら、アクチュエータに良好な剛性を提供することができる。

【0023】

クロス部材は、１８０°未満の円弧状範囲を有してもよい。これにより、クロス部材が第１のトルク伝達装置を妨げることなく、第２のシャフトの軌道運動を可能にすることができる。

【0024】

本発明の第３の態様によれば、第１の部材と、第１の部材に枢動可能に結合された第２の部材と、第１又は第２の態様によるアクチュエータと、を備え、アクチュエータは、第１の部材に対して第２の部材を回転させるように配置される、ロボットジョイントが提供される。

【0025】

本発明の第４の態様によれば、第１の部材と、第１の部材に枢動可能に結合された第２の部材と、ハウジングと駆動シャフトとを備え、駆動シャフトを駆動シャフト軸を中心にハウジングに対して回転させるように配置されたモータと、駆動シャフト上の第１の駆動部材と、第２軸上の第１の被駆動部材とを備え、第１の駆動部材が第１の被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、その結果、第１のトルク伝達装置は駆動シャフトから第２のシャフトへトルクを伝達するように配置され、第２シャフトは、駆動シャフト軸から離間した第２のシャフト軸を中心に回転可能である、第１のトルク伝達装置と、第２のシャフト上の出力駆動部材と、出力被駆動部材とを備え、出力駆動部材は出力被駆動部材にトルクを伝達するように配置され、その結果、出力被駆動部材が出力軸を中心に回転する、出力トルク伝達装置とを備えるアクチュエータであって、アクチュエータは、第１の部材を第２の部材に対して回転させるように配置され、第２のシャフトは、第１の部材によって支持される、アクチュエータと、を備えるロボットジョイントが提供される。

【0026】

第２のシャフトを支持するために第１の部材を使用することにより、第２のシャフトと駆動シャフトとの間の距離を大きくすることができ、より大きなモータ及びより大きなトルク比を提供することができる。

【0027】

ロボットジョイントは、第２の部材に対して第１の部材と共に回転するように配置された第３の部材をさらに備えることができ、第１及び第３の部材は、第２のシャフトを支持するように配置される。

【0028】

ロボットジョイントは、第２のシャフトをさらに支持するために、第１及び第３の部材を互いに結合するように配置された第２のクロス部材をさらに備えることができる。第２のクロス部材は、駆動軸と平行な方向における第１の部材と第２の部材との分離が防止されるように配置されてもよい。

【0029】

第４の態様のロボットジョイント内のアクチュエータは、第１又は第２の態様によるアクチュエータであってもよい。

【0030】

第３又は第４の態様では、第１の部材は、駆動シャフト軸を中心に第２の部材に対して枢動するように配置されてもよい。

【0031】

ここで、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を単なる例として説明する。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本開示によるアクチュエータの概略図を示す。

【図2】本開示によるアクチュエータで使用する２つのトルク伝達装置の斜視図を示す。

【図3】本開示によるアクチュエータの断面図を示す。

【図4】本開示によるアクチュエータの断面図を示す。

【図5】本開示によるアクチュエータの斜視図を示す。

【図6】本開示によるアクチュエータで使用する電気ケーブルを示す。

【図7】本開示による代替のアクチュエータで使用するトルク伝達装置の概略図を示す。

【図8】本開示によるロボットアームを示す。

【図9】代替のアクチュエータアセンブリの選択された部品の全体図を示している。

【図10】代替のアクチュエータアセンブリを組み込んだロボットジョイントの全体図を示している。

【図11】代替のアクチュエータアセンブリを組み込んだロボットアームを示す。

【図12】ケーブル配置に接続されたプーリを示す。

【図13】一方のケーブル及びコネクタが取り外されたプーリ及びケーブル配置を示す。

【図14】コネクタの断面図を示す。

【図15】コネクタの平面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0033】

図１は、本開示によるアクチュエータ１０の概略図を示す。アクチュエータは、ステータ１０４及びロータ１０６を有するモータ１００を有し、ステータ１０４及びロータ１０６は、それらの間にトルクを生成するように配置される。ステータ１０４は、モータ１００を囲むモータハウジング１０２に固定される。ロータ１０６は、ハウジング１０２から延在する駆動シャフト１０８に固定され、ロータ１０６及び駆動シャフト１０８は、モータ１００内で生成されたトルクに起因して、ステータ１０４及びモータハウジング１０２に対して駆動シャフト軸Ａ１を中心に回転するように配置される。

【0034】

駆動シャフト１０８は、第１のトルク伝達装置２００、具体的には第１の駆動部材とも呼ばれてもよいトルク伝達装置２００の第１のプーリ２０２に結合されている。第１のプーリ２０２は、少なくとも１本のケーブル２０６を介して第１の被駆動部材と呼ばれてもよい第２のプーリ２０４に結合され、ケーブル２０６は、第１及び／又は第２のプーリ２０４に固定されてもよく、かつ／又はプーリ２０２、２０４の少なくとも１つを径方向に貫通してもよい。第２のプーリ２０４は、第２のシャフト軸Ａ２を中心に回転可能な第２のシャフト２０８に固定されており、第２のシャフトマウント２１０によって支持されている。第２のシャフトマウント２１０は、モータハウジング１０２に対して駆動シャフト軸線Ａ１の周りになるようにモータハウジング１０２及び／又は駆動シャフト１０８に回転可能に取り付けられ、したがって第２のシャフト２０８を支持し、それにより、第２のシャフト２０８がモータ１００を旋回することができ、第２のシャフト軸Ａ２は、第２のシャフト２０８と共にモータ１００を旋回する。

【0035】

アクチュエータ１０はまた、第２の出力トルク伝達装置３００を備え、第２のトルク伝達装置３００は、出力駆動部材と呼ばれてもよい第３のプーリ３０２を有し、第２のシャフト２０８に固定され、出力被駆動部材と呼ばれてもよい第４のプーリ３０４を有し、出力被駆動部材は、モータハウジング１０２に固定され、モータハウジング１０２の一体部分であってもよい。これにより、第４のプーリ３０４は、モータハウジング１０２及びステータ１０４を囲むことができる。第３及び第４のプーリ３０２、３０４は、ケーブル３０６を介して結合されており、ケーブルは、２本又は４本であってもよい。

【0036】

この配置により、モータ１００によって生成されたトルクは、第２のシャフト軸Ａ２及び第２のシャフト２０８がモータ１００を旋回するように、モータハウジング１０２が静止状態に保持されているときに、第２のシャフトマウント２１０を回転させるように配置される。代替で、第２のシャフトマウント２１０が静止状態に保持される場合、モータハウジング１０２及び第４のプーリ３０４は回転してもよい。

【0037】

アクチュエータ１０の一部を固定して静止させるため、及び／又はアクチュエータ１０から出力トルクを得るために、第２のシャフトマウント２１０に固定された固定プレート２１８が設けられ、モータハウジング１０２に固定されたモータ出力部材１１０が設けられる。固定プレート２１８及びモータ出力部材１１０の両方が外部構成要素に固定されてもよく、モータハウジング１０２又は第２のシャフトマウント２１０の相対回転は、単に基準フレームの問題であってもよく、どの外部構成要素が固定されていると考えられ、どの外部構成要素が移動可能であると考えられるかによって決定されてよい。アクチュエータ１０は、全体として、可動部材又は車両に固定されてもよく、あるいは可動部材又は車両の一部を形成してもよく、したがって絶対的な意味で固定されなくてもよいことが理解されよう。

【0038】

さらに、任意選択の構成要素も図１に示されている。これらはベアリングを含む。図示のベアリングは例示的なものであり、特定のベアリングは省略又は移動されてもよい。モータハウジング１０２の周りに、かつモータハウジング１０２と第２のシャフトマウント２１０との間に配置されたモータハウジングベアリング１１２が存在してもよい。駆動シャフトと第２のシャフトマウント２１０との間に第１の駆動シャフトベアリング１１４及び第２の駆動シャフトベアリング１１８が存在してもよい。第２のシャフト２０８は、第１のベアリング２１２、第２のベアリング２１４及び第３のベアリング２１６によって第２のシャフトマウント２１０上に支持されてもよい。ベアリングは、第２及び第３のベアリング２１４、２１６が第３のプーリ３０２の両側に配置され、それにより第２のシャフト２０８が第３のプーリ３０２の両側で支持されるように配置されてもよい。

【0039】

アクチュエータ１０はまた、構成要素の相対回転位置を決定するように配置された複数のエンコーダを備えることができる。第１のエンコーダ４０２は、第２のシャフトマウント２１０に対する駆動シャフト１０８の相対角度位置を測定してもよく、第２のエンコーダ４０４は、第２のプーリ２０４の相対位置、従って第２のシャフトマウント２１０に対する第２のシャフト２０８の相対位置を測定してもよく（又は、第２のシャフトマウント２１０に対する第２のシャフト２０８の位置を直接測定してもよく）、第３のエンコーダ４０６は、第２のシャフトマウント２１０に対するモータハウジング１０２の位置を測定してもよい。

【0040】

駆動シャフト、モータハウジング、及び第２のシャフト１０８、２０８、１０２の相対回転位置を測定することにより、トルク伝達装置の歪みを決定することができる。具体的には、トルク伝達装置２００、３００のプーリ間のケーブル２０６、３０６の歪みを決定することができ（トルク伝達装置の中実の固定された構成要素、すなわちプーリ及びシャフト内の歪みは無視できると仮定することができる）、それによってアクチュエータ１０のトルクを決定することができる。経時的なエンコーダ読み取り値の観察はまた、ケーブルにクリープの兆候を示す場合があり、摩耗を示すことができる。

【0041】

いくつかの配置では、第１のケーブル２０６の歪みのみでアクチュエータ１０によって供給されるトルクを決定するのに十分であり得るため、例えば、第１及び第２のエンコーダ４０２、４０４など、２つのエンコーダのみが使用されてもよい。

【0042】

ケブラーは所与の歪みに対して特に容易に決定された引張応力を有することができ、アクチュエータから必要なトルクを提供するのに十分な強度を有することができるので、使用されるケーブルは、ケブラーで形成されてもよい。第１のトルク伝達装置２００内のケーブル２０６ａ、ｂは、第２のトルク伝達装置３００のケーブル３０６ａ、３０６ｂよりも小さい張力を担持することができる。従って、第１のトルク伝達装置２００のケーブル２０６ａ、ｂは、第２のトルク伝達装置３００のケーブル３０６ａ、３０６ｂよりも薄くてもよく、あるいは、直径又は断面が小さくてもよい。

【0043】

図２は、アクチュエータ１０の第１及び第２のトルク伝達装置２００、３００を示しており、明確にするために他の部分は取り除かれている。モータ１００は第４のプーリ３０４の内側にあってもよく、駆動シャフト１０８はモータ１００から延在していることが理解されよう。また、第１のプーリ２０８は、駆動シャフト１０８と本質的に形成されてもよく、駆動シャフト１０８の外面に形成された螺旋溝を備えてもよいことが分かる。２本のケーブル２０６ａ、２０６ｂは、螺旋溝内に位置する第１のプーリ２０２に巻き付けられ、第１のプーリ２０２が駆動シャフト軸Ａ１を中心に回転すると、第１のケーブル２０６ａが第１のプーリ２０２に更に巻き付けられ、第２のケーブル２０６ｂは第１のプーリ２０２から巻かれるように、巻かれてもよい。２本のケーブル２０６ａ、２０６ｂは、第１のプーリ２０２の両端で終わるように巻かれていてもよく、又は、第１のプーリ２０２を径方向に貫通して第１のプーリ２０２の内側で合流していてもよい。ケーブル２０６ａ、２０６ｂはまた、第２のプーリ２０４に巻き付けられ、第２のプーリ２０４の螺旋溝内に位置してもよい。２本のケーブル２０６ａ、２０６ｂは、第１又は第２のプーリ２０２、２０４で又はその内側で接合された単一のケーブルの別々の部分であってもよい。

【0044】

２本のケーブル２０６ａ、２０６ｂは、第１のプーリ２０２と第２のプーリ２０４との間に延在する領域内で平行であってもよい。これにより、アクチュエータ１０の動作中に２本のケーブル２０６ａ、２０６ｂが互いに接触又は干渉する可能性を低減することができる。このような配置により、第１及び第２のプーリ２０２、２０４は、同じ方向に回転するように配置される。

【0045】

第２のプーリ２０４は第２のシャフト２０８に接続されており、第２のシャフトは第３のプーリ３０２にも接続されており、第３のプーリ３０２は第２のトルク伝達装置３００の一部を形成している。第２のプーリ２０４及び第３のプーリ３０２は、実質的に異なる直径を有してもよく、それらの直径は、各個々のトルク伝達装置２００、３００の機械的利点に沿った比を有してもよい。具体的には、第２のプーリ２０４は、第１のプーリ２０２の約５倍の半径を有してもよく、第４のプーリ３０４は、第３のプーリ３０２の約５倍の半径を有してもよい。したがって、コンパクトな配置を可能にするために、第２のプーリ２０４は、第３のプーリ３０２の約５倍の半径を有してもよい。第１から第２のプーリ２０２、２０４と第３から第４のプーリ３０２、３０４との間の半径の比の原理が実質的に同じままである場合、５以外の数が使用されてもよい。

【0046】

第３のプーリ３０２は、４本のケーブルを介して第４のプーリ３０４に結合されてもよく、そのうちの２本３０６ａ、３０６ｂのみが示されている。単一のケーブルが著しく大きい直径を有するので、２本の平行なケーブルが交互に配置された螺旋状に第３のプーリ３０２に巻き付けられてもよく、それにより、ケーブルに付与される曲げ応力がより大きくなることを必要とする。

【0047】

第３と第４のプーリ３０２、３０４との間の４本のケーブルは、第３のプーリ３０２と第４のプーリ３０４との間に延在する領域内において平行であってもよい。これにより、アクチュエータ１０の動作中にケーブルが互いに接触又は干渉する可能性を低減することができる。このような配置により、第３及び第４のプーリ３０２、３０４は、同じ方向に回転するように配置される。

【0048】

図３は、第２のシャフトマウント２１０の形状を示すアクチュエータ１０の詳細な断面図を示す。第２のシャフトマウント２１０は、実質的に環状又は半環状であってもよく、駆動シャフト軸線Ａ１及び第２のシャフト軸Ａ２にほぼ平行に、かつ第２のシャフト軸Ａ２にほぼ正反対に配置されたクロス部材を備えてもよく、それにより駆動シャフト軸Ａ１がクロス部材と第２のシャフト軸Ａ２との間にある。

【0049】

アクチュエータ１０を貫通することができる電気ケーブル５００も図３に見ることができる。電気ケーブル５００の第１の端部５０２は、モータ１００に隣接するアクチュエータ１０の軸方向端部にあり、電気ケーブル５００の第２の端部５０６は、固定プレート２１８に隣接する。電気ケーブル５００の中間端部５０４は、アクチュエータ１０内の電気ケーブル５００の端部であってもよく、モータ１００に電力を運ぶことができ、及び／又はエンコーダからの情報をアクチュエータ１０から運ぶことができる。

【0050】

電気ケーブル５００はまた、モータハウジング１０２の周りに延在することができるループ部５０８を有することができ、ループ部（図６に全体が示されている）は、アクチュエータが回転すると移動し、第１の端５０２を第２の端５０６に対して移動させることができる。ケーブル５００の薄い断面も図３に見ることができ、この断面は駆動シャフト軸Ａ１に沿った方向に細長くなっている。これは、ループ部５０８を形成するのに役立ち得る。したがって、ケーブル５００の断面は、アクチュエータ軸Ａ１に沿った方向に細長く、アクチュエータ軸Ａ１に垂直な方向（すなわち、半径方向）により薄い断面を有する。

【0051】

図４は、外側ハウジング６００を含むアクチュエータ１０を示す。外側ハウジング６００は、モータハウジング出力部材１１０を介してモータハウジング１０２に結合されていることが分かる。外側ハウジング６００はまた、モータ１００の反対側の端部に中央孔を有し、この中央孔を介して、第２のシャフトマウントに結合された固定プレート２１８にアクセスすることができる。電気ケーブル５００が外側ハウジング６００から両方の軸方向に延在することも分かる。

【0052】

外側ハウジング６００は、湾曲した側面及び２つの軸方向端面を有する実質的に円筒形であり、それによって、駆動シャフト１０８、モータ１００、第１のトルク伝達装置２００及び第２のトルク伝達装置３００ならびにそれらのすべての構成要素を含む、アクチュエータ１０の実質的にすべての他の構成要素を囲む。

【0053】

図５から、外側ハウジング６００は、第１の部分６００ａ及び第２の部分６００ｂから形成され、第１及び第２の部分６００ａ、６００ｂはそれぞれ略円筒形であり、軸方向に分離可能であることが分かる。外側ハウジング６００を２つのこのような部品から形成することにより、ハウジングをアクチュエータ１０の周りにより容易に構成することができる。

【0054】

ハウジング６００は、長さ１００ｍｍ及び直径１００ｍｍであってもよい。好ましくは、ハウジング６００の最長寸法は１５０ｍｍ未満である。ハウジング６００は、モータ及びトルク伝達装置を囲む。コンパクトで円筒形のハウジング６００を提供することにより、アクチュエータは、人型ロボット内での使用に適したパッケージを全体的に提供することができる。

【0055】

ブレーキ（図示せず）を設けるために、モータ１００に隣接するハウジング６００の内部に十分な空間があってもよい。ブレーキは、駆動シャフト１０８に制動力を提供するように配置されてもよく、したがって、モータ１００の第１のプーリ２０２とは反対側の駆動シャフト１０８の周りに配置されてもよい。このため、駆動シャフト１０８は、モータ１００を貫通してもよく、モータ１００から対向する２方向に突出してもよい。

【0056】

以下に、各々が１００ｍｍの直径を有するハウジングを有するアクチュエータ装置の３つの具体例の寸法を開示する。各トルク伝達装置内のプーリの小さい方は、１０ｍｍの直径を有する。

【0057】

第１の例では、モータの直径は４０ｍｍであり、両方のトルク伝達装置のトルク比は４：１である。

【0058】

第２の例では、モータの直径は５０ｍｍであり、第１のトルク伝達装置のトルク比は３：１であり、出力トルク伝達装置のトルク比は５：１である。

【0059】

第３の例では、モータの直径は６０ｍｍであり、第１のトルク伝達装置のトルク比は２：１であり、出力トルク伝達装置のトルク比は６：１である。

【0060】

図６は、ケーブルの延伸及び潜在的な損傷を回避するために、アクチュエータ１０が回転すると移動可能であり得る１８０°のループ部５０８を含み、アクチュエータ１０を貫通するように配置された電気ケーブル５００の全範囲を示す。

【0061】

図７は、代替的なプーリの配置７００を示す。この配置は、モータ７０２によって駆動され、その端面図のみが見え、駆動シャフト及びプーリ７０４を回転させるように構成されている。駆動シャフト及び第１のプーリ７０４は、第１のケーブル又はバンド７０６を介して、第３のプーリ７１０を有するシャフト上にある第２のプーリ７０８に結合されており、第３のプーリ７１０は、第２のケーブル又はバンド７１２を介して第４のプーリ７１４に結合されている。第４のプーリ７１４は、シャフトを介して第５のプーリ７１６に結合され、第５のプーリは、ケーブル又はバンド７１８を介して第６のプーリ７２０に結合され、第６のプーリは、シャフトを介して第７のプーリ７２２に結合され、第７のプーリは、さらなるケーブル又はバンド７２４によってモータハウジングに結合され、最終プーリ７２６を組み込む。

【0062】

図７に示す配置は、上述したものと実質的に同様のアクチュエータ内に組み込まれてもよいが、得られる機械的利点を高めるようにさらなるプーリ及びシャフトが組み込まれている。

【0063】

図示のように配置は、１つの第２のシャフト及び３つの第２のシャフトを有するが、モータから離れて配置された２つのシャフト又はモータから離れて配置された４つのシャフトを有する配置も使用できることが理解されよう。

【0064】

図８は、ロボットアーム８００を示す。ロボットアーム８００は、水平ベースＢに固定された垂直軸アクチュエータ８０２と、垂直軸アクチュエータ８０２に結合され、上部アーム８０６とも呼ばれ得る第１の部材８０６を移動させるように配置されたショルダジョイント８０４とを有する。上部アーム８０６は、下部アーム８１０又は前腕８１０とも呼ばれ得る第２の部材８１０に結合されている。上部アーム８０６は、エルボジョイント８０８で前腕８１０に結合され、エルボジョイント８０８とは反対側の前腕８１０の端部にエンドエフェクタ８１２がある。

【0065】

上述したようなアクチュエータは、エルボジョイント８０８又はショルダジョイント８０４に配置されてもよく、第２のシャフトマウント２１０及び固定プレート２１８は、垂直アクチュエータ８０２、上部アーム８０６又は下部アーム８１０のいずれかに適宜固定されてもよい。

【0066】

図９は、代替のアクチュエータ８５０を示す。アクチュエータ８５０は、ハウジング８５３と、ハウジング８５３から延びる駆動シャフト８５４とを有するモータ８５２を備える。モータ８５２は、駆動シャフト軸Ａ３を中心にハウジング８５３に対して駆動シャフト８５４を回転させるように配置される。駆動シャフト８５４はまた、プーリとして作用してもよく、又はプーリに固定されてもよく、したがって、第２のプーリ８５６を回転させるためにケーブル又はバンドを駆動してもよい。

【0067】

第２のプーリ８５６は、駆動シャフト軸Ａ３から離間した第２のシャフト軸Ａ４を中心に回転するように配置された第２のシャフト８５３に支持されている。第２のシャフト８５３は第３のプーリ８５７も有し、第３のプーリは、第４のプーリ８６０に固定された、又はそうでなければ結合されたバンド又はケーブルを駆動するように配置されている。モータハウジング８５３は、第４のプーリ８６０内にあるか、あるいは、第４のプーリに固定されてもよく、又は一体であってもよい。

【0068】

代替的なアクチュエータ８５０の上述の態様は、前述のアクチュエータ１０の対応する態様と実質的に同様であることが理解されよう。したがって、代替のアクチュエータ８５０はまた、代替のアクチュエータ８５０に関連して明示的に記載されていないアクチュエータ１０の他の特徴を共有することができる。

【0069】

図１０は、代替のアクチュエータ８５０がロボットジョイント８８０内にどのように組み込まれ得るかを示す。ロボットジョイント８８０は、駆動シャフト軸Ａ３を中心として２つの部材を互いに対して枢動するように配置される。

【0070】

図１０に示すように、第２のシャフト８５３は、外部部材８８４ａ、ｂによって支持されるように配置されている。このため、第２のシャフト８５３は、外部部材８８４ａ、ｂの対応する穴に受け入れられるように配置されたベアリングを更に備えてもよい円形端部８７２ａ、８７２ｂを有する。

【0071】

外部部材８８４ａ、ｂは、接続フランジとも呼ばれてよい、各々が駆動シャフト軸Ａ３を中心とするベアリング面８６７ａ、ｂを有する面フランジ８６８ａ、８６８ｂに結合され、したがって、外部部材８８４ａ、ｂは、駆動シャフト軸Ａ３を中心に回転するように配置される。

【0072】

面フランジ８６８ａ、８６８ｂは、それらがさらなる外部部品に結合されることを可能にするボルト穴を有する。面フランジ８６８ａ、８６８ｂはまた、それぞれのベアリング面８６７ａ、ｂに弾性支持を提供するように作用する。

【0073】

第１の面フランジ部８６８ａは、クロス部材８７０を介してモータハウジング８５３に結合されている。クロス部材８７０は、環形又は押出円弧の扇形の形状を有し、駆動シャフト８５４の周りに部分的に延在する。この形状を有することにより、クロス部材８７０は、アクチュエータ８５０に良好な強度を提供することができる。モータハウジング８５３とは反対側の端部でクロス部材８７０に結合されたアクチュエータの部分はまた、駆動シャフト８５４を支持することができ、それによって駆動シャフト８５４の剛性を改善させることができる。

【0074】

ベアリング面のうちの第２のベアリング面８６７ｂは、駆動シャフト８５４とは反対側の端部でモータハウジング８５３に結合されている。第２のベアリング面８６７ｂは、モータハウジング８５３に直接固定されてもよい。

【0075】

外部部材８８４ａ、ｂは、第２のクロス部材８８６を介して接続されており、これにより、ジョイント装置８８０の構造剛性を改善させることができる。クロス部材８８６もまた、外部部材８８４ａ、ｂの分離を防止することができる。外部部材は、図８に示すロボットアーム８００などのロボットアームの部材の一部であってもよく、あるいはそれに固定されてもよく、又はそれと一体であってもよい。

【0076】

ロボットアームの隣接部材は、２つのさらなる外部部材８８２ａ、８８２ｂに固定されてもよく、又は一体化されてもよい。さらなる外部部材８８２ａのうちの第１の外部部材８８２ａは、クロス部材８７０に固定されるか、又はクロス部材８７０と第１の面フランジ８６８ａとの間に固定される。さらなる外部部材のうちの第２の外部部材８８２ｂは、モータハウジング８５３に固定される。

【0077】

図１０に示すように、第２のシャフト８５３は、アクチュエータ８５０が配置されるロボットアームの部材内に支持されてもよい。駆動シャフト軸Ａ３と第２のシャフト軸Ａ４との間の分離距離を増加させることにより、より大きなプーリ及び／又はより大きなモータが使用され、したがって、ジョイントのサイズを増加させることなく、アクチュエータ８５０によって供給されるトルクの改善を達成することができる。

【0078】

代替のアクチュエータの第１の例では、モータの直径は６０ｍｍであり、第１のトルク伝達装置のトルク比は４：１であり、出力トルク伝達装置のトルク比は６：１である。各トルク伝達装置内のプーリの小さい方は、１０ｍｍの直径を有する。

【0079】

代替のアクチュエータの第２の例では、モータの直径は９０ｍｍであり、第１のトルク伝達装置のトルク比は４：１であり、出力トルク伝達装置のトルク比は９：１である。各トルク伝達装置内のプーリの小さい方は、１０ｍｍの直径を有する。

【0080】

第２のシャフト軸によって許容される駆動シャフト軸と第２のシャフト軸との間の間隔が外部部材によって支持されることによって、改善されたトルク変換及びモータサイズを可能にすることができる。

【0081】

図１１は、代替のアクチュエータ８５０及びロボットジョイント８８０を組み込んだロボットアーム８９０を示す。ロボットアームは、下部アームである第１の部材８９２と、上部アームである第２の部材８９４とを有する。図１１から、アクチュエータ８５０がその中に位置するエンベロープがエルボジョイント内に快適に位置し、外部部材８８２、８８４が第１及び第２の部材８９２、８９４に沿って位置し得ることが分かる。

【0082】

図１２は、ケーブル部分がコネクタ９００を介して第２のプーリ３０４にどのように接続され得るかを示す、第４のプーリ３０４の逆図を示す。

【0083】

図１２から、コネクタ９００は、実質的に湾曲しており、第４のプーリ３０４の外面の湾曲と同様の湾曲を有し、コネクタから離れて延在するケーブル部分９１２、９１４を有し、ケーブル部分９１２、９１４は、コネクタ９００の本体と第２のプーリ３０４との間にあり、ケーブル部分９１２、９１４は、ケーブル部分９１２、９１４がコネクタ９００から離れて延在する端部とは反対側の端部でコネクタ９００上に配置される固定点９０２、９０６でコネクタ500に接続されることが分かる。

【0084】

ケーブル部分９１２は、図２に示す第１及び第２のケーブル部分３０６Ａ、３０６Ｂと同じケーブル部分であってもよいことが理解されよう。

【0085】

図１３は、コネクタ９００の一方が取り外され、コネクタ９００を受けるための受け部１０００を露出させた第４のプーリ３０４を示す。受け部１０００は、第１及び第２のケーブル部分９１２、９１４を受ける２つの螺旋溝１００４、１００６と、コネクタ９００の各歯と係合する受け歯１００２とを有する。

【0086】

図１４は、一部が取り外されたコネクタ９００の断面図を示す。したがって、ケーブル部分９１２は、第１の固定点９０２からコネクタの長さに沿って延在することが分かる。コネクタ９００はまた、ケーブル部分９１２の半径方向外側の実質的に平坦な湾曲部分であり、ケーブル部分９１２に隣接する半径方向内側に歯付き部分９２２を有する本体９２０を備える。

【0087】

歯付き部分９２２は歯９２４を備え、各歯は係合面９２６を有し、第１の固定点９０２から離れる第１の方向に面し、本体部分９２０に対して実質的に垂直であり、第２の固定点９０４に面している。各歯はまた、その構造が係合面９２６を支持し、本体部分９２０と２０度～６０度の角度を定める傾斜面９２８と、係合面９２６と傾斜面９２８とを接合する湾曲面９３０とを有する。各歯９２４は中実であってもよく、係合面９２６、傾斜面９２８及び湾曲面９３０によって画定されてもよく、本体部分９２０から離れて延在してもよい。

【0088】

図１５は、コネクタ９００の平面図を示しており、２つの平行なケーブル部分９１２、９１４と、ケーブル間に位置する歯付き部分９２２とを示している。第２のケーブル部分９１４も二つの固定点９０６、９０８でコネクタ９００に固定されており、固定点９０２、９０４、９０６、９０８の間に歯付き部分９２２が位置している。このような対称的な配置を提供することにより、コネクタにかかる応力をより均等にバランスさせることができ、歯にかかる曲げ力を低減することができる。

【0089】

コネクタ９００は、成形プロセス、任意選択的に射出成形プロセスによって形成されてもよく、ケーブル部分９１２、９１４の周りに成形されてもよい。ケーブル部分９１２、９１４は、金型内に配置され、プラスチックが金型内に導入され、プラスチックがケーブルの繊維を通って拡散し得るときに張力を維持することができる。このようにコネクタを成形することにより、ケーブルに沿ってより均質な張力を形成することができる。これにより、コネクタ９００は、ケーブル部分９１２、９１４の各々における引張応力及び本体部分９２０における圧縮応力として現れるあるレベルの残留応力で形成され得る。

【0090】

余分なケーブルの部分は、金型から両方向（すなわち、固定点９０２、９０６から両方向に）に延在してもよく、これらのケーブル部分は、コネクタ９００を第２のプーリ３０４に固定し、その後除去するために使用されてもよい。余分なケーブル部分（図示せず）は、固定点９０２、９０６から離れて延在してもよく、コネクタ９００をプーリ３０４に弾性的に結合するために張力で保持されてもよい。

【0091】

さらなる開示は、以下の項に記載されている。

【0092】

Ａ．ケーブルをプーリに結合するためのコネクタであって、
本体と、該本体から離れて延びる複数の歯とを有する歯付き部分であって、歯は、第１方向を向く係合面を有する、歯付き部分と、
歯付き部分に沿って延在し、第１の固定点で歯付き部分に固定されたケーブル部分であって、ケーブル部分は、第１の固定点から離れて歯付き部分に沿って第１の方向に延在する、ケーブル部分と、を備える、コネクタ。

【0093】

Ｂ．ケーブル部分が、第２の固定点で歯付き部分に固定され、複数の歯が、第１の固定点と第２の固定点との間に配置される、Ａ項に記載のコネクタ。

【0094】

Ｃ．ケーブル部分が第１のケーブル部分であり、
コネクタは、第３の固定点で歯付き部分に固定された第２のケーブル部分をさらに備え、ケーブル部分は、第３の固定点から離れて歯付き部分に沿って、第１のケーブル部分に実質的に平行な第１の方向に延在する、Ａ項またはＢ項に記載のコネクタ。

【0095】

Ｄ．第２のケーブル部分が、第４の固定点で歯付き部分に固定され、複数の歯が、第３の固定点と第４の固定点との間に配置される、第Ｃ項に記載のコネクタ。

【0096】

Ｅ．複数の歯が、第１のケーブル部分と第２のケーブル部分との間に配置される、第Ｃ項又は第Ｄ項に記載のコネクタ。

【0097】

Ｆ．第１及び／又は第２のケーブル部分が、それぞれ第１及び／又は第３の固定点で終端する、第Ａ項～第Ｅ項のいずれかに記載のコネクタ。

【0098】

Ｇ．歯付き部分が湾曲している、第Ａ項～第Ｆ項のいずれかに記載のコネクタ。

【0099】

Ｈ．歯付き部分がケーブル部分よりも柔軟性に劣る、第Ａ項～第Ｇ項のいずれかに記載のコネクタ。

【0100】

Ｉ．各係合面が、本体に対して実質的に垂直である、第Ａ項～第Ｈ項のいずれかに記載のコネクタ。

【0101】

Ｊ．歯の係合面がそれぞれ円弧に垂直であり、円弧に沿って位置する、第Ａ項～第Ｉ項のいずれかに記載のコネクタ。

【0102】

Ｋ．歯が実質的に三角形であり、各歯が係合面と本体との間に延在する傾斜面を有する、第Ａ項～第Ｊ項のいずれかに記載のコネクタ。

【0103】

Ｌ．傾斜面が、１０°～６０°の角度で本体と交わる、第Ｋ項に記載のコネクタ。

【0104】

Ｍ．歯がそれぞれ、傾斜面が係合面と交わる湾曲面を有する、第Ｋ項又は第Ｌ項に記載のコネクタ。

【0105】

Ｎ．円筒面を有するプーリであって、円筒面が受け部を有し、該受け部が、第Ａ項～第Ｍ項のいずれかに記載のコネクタを受けるように配置された歯付き凹部を有する、プーリ。

【0106】

Ｏ．ケーブル部分を受けるように配置された螺旋溝をさらに備える、第Ｎ項に記載のプーリ。

【0107】

Ｐ．第Ｎ項又は第Ｏ項に記載のプーリと、第Ａ項から第Ｍ項のいずれか一項に記載のコネクタとを備える、プーリ及びケーブルシステム。

【0108】

Ｑ．コネクタの製造方法であって、
コネクタ部を形成するための金型を提供することと、
該金型の少なくとも１つの壁を通してケーブル部分を挿入することと、
コネクタ部が、ケーブル内に引張残留応力を伴ってケーブルの周りに形成されるように、ケーブル部分が金型内で張力で保持されている間にケーブル部分の周りにコネクタ部を成形することと、を含む方法。

【0109】

Ｒ．ケーブル部分がコネクタ部分から２つの方向に離れて延在するように、ケーブル部分がコネクタ部分を貫通する、第Ｑ項に記載の方法。

【0110】

Ｓ．コネクタ部を形成するために使用される材料が、ケーブル部分の繊維を通って拡散する、第Ｑ項又は第Ｒ項に記載の方法。

【0111】

Ｔ．方法は、第Ａ項～第Ｍ項のいずれか一項に記載のコネクタを形成する、第Ｑ項、第Ｒ項又は第Ｓ項に記載の方法。

【0112】

Ｕ．第Ｐ項に記載のプーリ及びケーブルシステムを構築する方法であって、
コネクタ部から離れて第１又は第３の固定点から延在する余分なケーブル部分を保持することと、
余分なケーブル部分に張力を加えながらコネクタを受け部と係合するように移動させることと、
コネクタが受け部と係合した後に、余分なケーブル部分を除去することと、を含む、方法。

【0113】

本発明を１つ以上の好ましい実施形態を参照して上述したが、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更又は修正を行うことができることが理解されよう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【国際調査報告】