以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1〜4には、本発明の第一の実施形態としての後付コネクタ10が示されている。後付コネクタ10は、ケース部材12に対して接続配線としての被覆電線14が配設された構造を有しており、ケース部材12は、第一の外装部材16と第二の外装部材18が軸方向で組み合わされた構造を有している。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図3中の上下方向を言う。
より詳細には、第一の外装部材16は、全体として略円環形状を有しており、軸方向端面に開口して周方向の全周に亘って延びる凹溝20を備えている。また、本実施形態の第一の外装部材16は、周方向の2箇所で分割されており、それら2箇所の分割部分22a,22bで分割された2つの半割体24a,24bを組み合わせた構造とされている。
さらに、第一の外装部材16の一方の分割部分22aがヒンジ部26によって連結されて、2つの半割体24a,24bがヒンジ部26のピン28を中心として相対的に傾動可能とされており、第一の外装部材16の他方の分割部分22bの周方向の開口幅寸法が、ヒンジ部26によって連結された2つの半割体24a,24bの傾動によって可変とされている。
更にまた、第一の外装部材16の他方の分割部分22bには、2つの半割体24a,24bの周方向端部を相互に連結する周方向連結部30が設けられている。周方向連結部30は、半割体24aの周方向端部に設けられた掛止部32と、半割体24bの周方向端部に設けられた突起34とによって構成されている。掛止部32は、半割体24aの周方向端部から周方向外側へ向けて突出する略矩形板状とされており、径方向に貫通する略矩形の孔36を備えている。突起34は、略三角形断面で半割体24bの外周面に突出しており、突起34の突出高さが分割部分22bに向けて次第に小さくなっていると共に、突起34における分割部分22bと反対側の面が周方向に対して略直交する係止面37とされている。
そして、半割体24a,24bの分割部分22b側の端部が相互に接近せしめられると、突起34が掛止部32の孔36へ差し入れられて、掛止部32が突起34に周方向で係止される。これにより、半割体24a,24bの分割部分22b側の端部が、掛止部32と突起34で構成された周方向連結部30によって周方向で相互に連結されて、環状の第一の外装部材16が半割体24a,24bによって構成される。なお、突起34は、掛止部32の弾性によって、孔36に差し入れられた状態に保持されるようになっており、掛止部32と突起34による半割体24a,24bの分割部分22bでの連結状態が維持されるようになっている。
さらに、第一の外装部材16における凹溝20の外周壁部には、連結爪部38が一体形成されている。連結爪部38は、図5に示すように、第一の外装部材16における凹溝20の外周壁部から軸方向外側へ向けて突出しており、突出先端部分には内周側へ突出する係止部40が一体形成されている。
更にまた、本実施形態の第一の外装部材16には、回転制限部42が設けられている。回転制限部42は、周方向の一部において連結爪部38から更に軸方向外側(図5中の下側)へ突出しており、後述する第一の外装部材16と第二の外装部材18の連結状態において、第二の外装部材18の外周面上まで延び出している。
一方、第二の外装部材18は、全体として略円環形状を有しており、軸方向端面に開口して周方向の全周に亘って延びる凹溝44を備えている。また、本実施形態の第二の外装部材18は、周方向の2箇所で分割されており、それら2箇所の分割部分46a,46bで分割された2つの半割体48a,48bを組み合わせた構造とされている。
さらに、第二の外装部材18の一方の分割部分46aがヒンジ部49によって連結されて、2つの半割体48a,48bがヒンジ部49のピン28を中心として相対的に傾動可能とされていると共に、第二の外装部材18の他方の分割部分46bの周方向の開口幅寸法が、ヒンジ部49によって連結された2つの半割体48a,48bの傾動によって可変とされている。
更にまた、第二の外装部材18の他方の分割部分46bには、2つの半割体48a,48bの周方向端部を相互に連結する周方向連結部50が設けられている。周方向連結部50は、半割体48aの周方向端部に設けられた掛止部52と、半割体48bの周方向端部に設けられた突起54とによって構成されている。掛止部52は、半割体48aの周方向端部から周方向外側へ向けて突出する略矩形板状とされており、径方向に貫通する略矩形の孔56を備えている。突起54は、略三角形断面で半割体48bの外周面に突出しており、突起54の突出高さが分割部分46bに向けて次第に小さくなっていると共に、突起54における分割部分46と反対側の面が周方向に対して略直交する係止面57とされている。要するに、本実施形態において、第一の外装部材16の周方向連結部30と第二の外装部材18の周方向連結部50は、略同一の構造とされている。
そして、半割体48a,48bの分割部分46b側の端部が接近せしめられると、突起54が掛止部52の孔56へ差し入れられて、掛止部52が突起54に周方向で係止されることにより、周方向連結部50が構成される。これにより、半割体48a,48bの分割部分46b側の端部が周方向で相互に連結されて、環状の第二の外装部材18が半割体48a,48bによって構成される。なお、突起54は、掛止部52の弾性によって、孔56に差し入れられた状態に保持されるようになっており、掛止部52と突起54による半割体48a,48bの分割部分46bでの連結状態が維持されるようになっている。
さらに、第二の外装部材18における凹溝44の外周壁部には、連結溝部58が一体形成されている。連結溝部58は、図5に示すように、第二の外装部材18における凹溝44の外周壁部の外周面に開口して周方向に延びている。
そして、第一の外装部材16と第二の外装部材18が、凹溝20,44の軸方向開口が向かい合うように軸方向で相互に組み合わされることにより、ケース部材12が構成されている。本実施形態では、第一の外装部材16の連結爪部38と第二の外装部材18の連結溝部58によって、それら第一の外装部材16と第二の外装部材18が軸方向で相互に連結されている。即ち、第一の外装部材16の連結爪部38の係止部40が第二の外装部材18の連結溝部58に差し入れられて、係止部40が連結溝部58の溝幅内面に係止されることにより、第一の外装部材16と第二の外装部材18が軸方向で分離することなく連結されている。このように、本実施形態では、第一の外装部材16と第二の外装部材18を軸方向で連結する軸方向連結部が、連結爪部38と連結溝部58によって構成されている。
なお、連結爪部38の係止部40を連結溝部58に対して軸方向で差し入れることもできるが、連結爪部38の係止部40を連結溝部58に対して軸直角方向で差し入れることもできる。即ち、第一,第二の外装部材16,18の分割部分22b,46bが周方向に離れた状態で、それら第一の外装部材16と第二の外装部材18を軸直角方向で相互に接近させて、連結爪部38の係止部40を連結溝部58に対して軸直角方向で差し入れた後、それら第一,第二の外装部材16,18の分割部分22b,46bを周方向連結部30,50によって閉じることもできる。
さらに、連結爪部38と連結溝部58によって連結された第一の外装部材16と第二の外装部材18は、周方向の相対的なねじり変位(相対回転)を許容されている。即ち、連結爪部38の係止部40が連結溝部58に差し入れられた状態で周方向に摺動することで、第一の外装部材16と第二の外装部材18が軸方向で連結されつつ周方向に相対回転可能とされている。なお、分割部分22b,46bが周方向に連結されて、第一,第二の外装部材16,18が環状とされた状態において、連結爪部38の係止部40は、連結溝部58へ差し入れられた状態に保持されて、第一の外装部材16と第二の外装部材18との連結状態が維持されるようになっている。
本実施形態では、第一の外装部材16と第二の外装部材18の周方向一方のねじり変位量(回転量)が、第一の外装部材16の回転制限部42と第二の外装部材18の掛止部52の先端部分との当接によって制限されている。更に、第一の外装部材16と第二の外装部材18の周方向他方のねじり変位量が、第一の外装部材16の回転制限部42と第二の外装部材18の掛止部52の基端部分との当接によって制限されている。これらによって、第一の外装部材16と第二の外装部材18の周方向の相対的なねじり変位量が、本実施形態では、周方向の両側において1周に満たない大きさに制限されている。なお、本実施形態では、回転制限部42と当接する受け部60が、第二の外装部材18の掛止部52の基端部分に突出して設けられており、回転制限部42が掛止部52を乗り越え難くなっている。
また、ケース部材12の内部には、第一の外装部材16の凹溝20と第二の外装部材18の凹溝44によって、周方向に延びる環状の収容空所62が形成されている。本実施形態の収容空所62は、周方向の全周に亘って略一定の断面形状で延びており、もってケース部材12が中空構造とされている。
また、収容空所62には、線状の被覆電線14が収容されている。被覆電線14は、銅やアルミニウム合金などの金属で形成された線状の導電体の外周が、樹脂などの絶縁体で被覆された絶縁電線やケーブル等であって、図6に示すように、長さ方向の中間部分が周方向に延びていると共に、周方向の中間部分で折り返されることによって、収容空所62の1周を超える長さで延びている。
そして、被覆電線14は、第一の外装部材16と第二の外装部材18の軸方向間に形成された収容空所62に配設されている。即ち、被覆電線14は、収容空所62内を周方向に延びて配設されて、長さ方向の中間部分で周方向に折り返されており、一方の端部が、第一の外装部材16に設けられた第一の接続部としての第一の取出孔64を通じて、収容空所62から外部へ延び出していると共に、他方の端部が、第二の外装部材18に設けられた第二の接続部としての第二の取出孔66を通じて、収容空所62から外部へ延び出している。これにより、被覆電線14は、第一の外装部材16の第一の取出孔64と第二の外装部材18の第二の取出孔66との間に跨って延びている。なお、本実施形態の第一,第二の取出孔64,66は、収容空所62の軸方向各一方の壁部を貫通するように形成されているが、例えば、収容空所62の外周壁部を貫通するように形成することもできる。
本実施形態では、図5に示すように、収容空所62の径方向幅寸法wが、被覆電線14の外寸である直径Rよりも大きくされていると共に、被覆電線14の直径Rの2倍よりも小さくされている。収容空所62の径方向幅寸法wが、被覆電線14の直径Rよりも大きくされていることにより、被覆電線14がケース部材12によって拘束されるのを防ぐことができる。また、収容空所62の径方向幅寸法wが、被覆電線14の直径Rの2倍よりも小さくされていることにより、収容空所62内で折り返されて軸方向両側に配された被覆電線14が、収容空所62内において軸方向にすれ違うのを防いで、被覆電線14が収容空所62内で絡まるなどの不具合を防止することができる。
かくの如き構造とされた後付コネクタ10は、例えば、図2に示すように、装着対象としてのロボットアーム68の第一,第二のリンク70,72に取り付けられる。ロボットアーム68の第一のリンク70と第二のリンク72は、相対的なねじり変位が許容された状態で相互に接続されている。そして、第一の装着対象である第一のリンク70が第一の外装部材16に対して分割部分22bを通じて差し入れられると共に、第二の装着対象である第二のリンク72が第二の外装部材18に対して分割部分46bを通じて差し入れられることにより、第一の外装部材16と第二の外装部材18が第一,第二のリンク70,72の各一方に対して外挿状態で装着される。本実施形態では、分割部分22bと分割部分46bによって装着対象差入部が構成されており、装着対象である第一,第二のリンク70,72が分割部分22b,46bを通じて第一,第二の外装部材16,18の内周へ差し入れられる。
なお、第一のリンク70と第二のリンク72は、装着対象差入部を構成する分割部分22bと分割部分46bの各一方を通じて、第一,第二の外装部材16,18の内周へ差し入れられるようにしても良い。一方、第一のリンク70と第二のリンク72の何れか一方が、分割部分22bおよび分割部分46bを通じて、第一,第二の外装部材16,18の内周へ差し入れられた後、第一,第二の外装部材16,18を軸方向へ移動させることで、第一,第二の外装部材16,18が第一,第二のリンク70,72の各一方に外挿されるようにしても良い。
ロボットアーム68の第一,第二のリンク70,72に装着された後付コネクタ10の被覆電線14は、第一の取出孔64から取り出された端部が第一のリンク70側に接続されると共に、第二の取出孔66から取り出された端部が第二のリンク72側に接続されることにより、第一,第二のリンク70,72間に跨る配線が、第一,第二のリンク70,72の相対的なねじり変位を許容した状態で実現される。なお、被覆電線14は、第一,第二のリンク70,72に跨って延びていれば、接続する対象は特に限定されないが、例えば、第一のリンク70側に設けられたセンサと、第二のリンク72側に設けられた制御装置や給電装置とを接続することができる。
このように、本実施形態の後付コネクタ10によれば、相対回転可能に繋がれた第一,第二のリンク70,72間に跨る配線を、第一,第二のリンク70,72に対する後付け構造によって簡単に実現することができる。しかも、第一,第二のリンク70,72間に跨る配線である被覆電線14が、ケース部材12の収容空所62に収容された状態で配設されることから、第一,第二のリンク70,72の相対回転によって被覆電線14の変形や変位が生じたとしても、被覆電線14が外部の他部材に干渉することがない。
さらに、本実施形態のケース部材12は、ヒンジ部26のピン28とヒンジ部49のピン28が略同一直線上に配されていることから、第一の外装部材16と第二の外装部材18を軸方向で相互に連結した状態でも、図7に示すように、第一の外装部材16の分割部分22bと第二の外装部材18の分割部分46bをヒンジ部26,49によって一体的に開くことができる。しかも、被覆電線14が周方向の一部で折り返されており、被覆電線14の両端部が半割体24b,48bに形成された第一,第二の取出孔64,66を通じて外部に延び出していると共に、被覆電線14の折返し部分が収容空所62における半割体24a,48a側に位置していることから、被覆電線14が収容空所62に配された状態でも、ケース部材12を分割部分22b,46bにおいて周方向に開くことができる。
これらにより、ロボットアーム68がケース部材12に対して分割部分22b,46bを通じて差し入れられることによって、軸方向で組み合わされた第一の外装部材16と第二の外装部材18の間に被覆電線14を配した組立状態の後付コネクタ10を、ロボットアーム68に外挿状態で装着することができる。このように、予め組み立てられた状態でロボットアーム68に装着可能な後付コネクタ10であれば、ロボットアーム68に対する着脱が容易であり、第一,第二のリンク70,72間に跨る配線を簡単に設けることができる。
なお、第一の外装部材16と第二の外装部材18は、ロボットアーム68の第一,第二のリンク70,72に対して嵌め合わされて非接着で固定されても良いが、好適には、第一,第二の外装部材16,18と第一,第二のリンク70,72との重ね合わせ面間が接着される。これにより、第一,第二の外装部材16,18と第一,第二のリンク70,72をより確実に位置決めすることができる。また、第一の外装部材16と第二の外装部材18の内周面にゴム層を設けることにより、第一,第二のリンク70,72に対する密着性などを高めることもできる。
本実施形態では、第一の外装部材16が凹溝20を備えていると共に、第二の外装部材18が凹溝44を備えていることから、第一の外装部材16と第二の外装部材18の軸方向寸法が大きくされている。それ故、第一,第二のリンク70,72に重ね合わされて固定される第一の外装部材16と第二の外装部材18の内周面の面積が大きく確保されており、後付コネクタ10を第一,第二のリンク70,72に対して強固に固定することができる。
また、被覆電線14を収容する収容空所62が、第一の外装部材16の凹溝20と第二の外装部材18の凹溝44が突き合わされた構造であることから、収容空所62の容積を効率的に大きく得ることができる。それ故、収容空所62に配された被覆電線14の自由な変位や変形が許容されて、被覆電線14が収容空所62内で拘束されることによる断線などを回避することができる。
また、本実施形態では、被覆電線14が周方向で折り返された態様で収容空所62に配設されていることから、被覆電線14を引っ張ることなく、第一の外装部材16と第二の外装部材18の相対的なねじり変位を周方向の両側で許容することができる。なお、被覆電線14が収容空所62に収容されることから、被覆電線14が折り返されることによって弛みが生じても、他部材に引っ掛かるなど干渉することがない。
しかも、本実施形態では、第一の外装部材16と第二の外装部材18の相対的なねじり変位量が、第一の外装部材16の回転制限部42と第二の外装部材18の掛止部52との当接によって制限されるようになっている。それ故、第一の外装部材16と第二の外装部材18の過剰なねじり変位が防止されて、過剰なねじり変位による引張りで被覆電線14が損傷するなどの不具合を回避することができる。
なお、第一,第二のリンク70,72において許容されるべきねじり変位量(ねじり変位による回転角)が大きい場合などには、例えば、回転制限部42を設けないことによって、第一の外装部材16と第二の外装部材18の相対的なねじり変位を1周を超えて許容することもできる。特に本実施形態では、被覆電線14が2周弱の長さで周方向に延びるように折り返されて配設されていることから、回転制限部42をなくすことで第一の外装部材16と第二の外装部材18の相対的なねじり変位を大きく許容することができる。
次に、図8〜10には、本発明の第二の実施形態としての後付コネクタ80を示す。後付コネクタ80は、ケース部材82に接続配線としてのフレキシブルフラットケーブル(以下、FFC)84が収容された構造を有しており、ケース部材82が第一の外装部材86と第二の外装部材88によって構成されている。以下の説明において、第一の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
より詳細には、第一の外装部材86は、全体として略円環形状を有していると共に、下方へ向けて開口しながら周方向に延びる凹溝20を備えている。また、第一の外装部材86は、図11に示すように、周方向の2箇所に分割部分22a,22bが設けられており、2つの半割体90a,90bを組み合わせた構造とされている。本実施形態では、半割体90aの分割部分22a側の周方向端部に掛止部32が形成されていると共に、半割体90aの分割部分22b側の周方向端部に突起34が形成されている一方、半割体90bの分割部分22a側の周方向端部に突起34が形成されていると共に、半割体90bの分割部分22b側の周方向端部に掛止部32が形成されている。要するに、本実施形態の2つの半割体90a,90bは、ヒンジ部によって連結されることなく互いに独立していると共に、周方向の両端部に周方向連結部30がそれぞれ設けられている。
さらに、第一の外装部材86における凹溝20の外周壁部には、下端部から外周側に向けて突出する係止爪部92が全周に亘って形成されている。この係止爪部92は、下側の端面が外周側へ向けて次第に上傾する傾斜面とされている。なお、第一の外装部材86における凹溝20の内周壁部は、図12に示すように、第一の外装部材86における凹溝20の外周壁部に比して、突出高さが小さくされている。尤も、第一の外装部材86の内周端部には、凹溝20の内周壁部とは反対側に向けて突出する略円筒形状の装着筒部94が一体形成されていることから、第一の外装部材86の内周面の軸方向寸法は十分に大きく確保されている。
なお、第一の外装部材86には、図8に示すように、周方向の一部において上下に貫通する窓部96が設けられており、窓部96を通じて後述する収容空所62内のFFC84を視認することが可能とされている。この窓部96は、開放された貫通孔であっても良いが、例えば透明な樹脂などで覆われた態様とすれば、収容空所62への異物の侵入などを防ぎながら、収容空所62内の目視を可能とすることができる。
一方、第二の外装部材88は、全体として略円環形状を有していると共に、上方へ向けて開口しながら周方向に延びる凹溝44を備えている。また、第二の外装部材88は、図11に示すように、周方向の2箇所に分割部分46a,46bが設けられており、2つの半割体98a,98bを組み合わせた構造とされている。第二の外装部材88は、半割体98a,98bの分割部分46a側の周方向端部がヒンジ部49によって相互に連結されていると共に、半割体98a,98bの分割部分46b側の周方向端部間の距離が、ヒンジ部49によって可変とされている。なお、半割体98a,98bの分割部分46b側の周方向端部には、掛止部52と突起54で構成された周方向連結部50が設けられており、半割体98a,98bの分割部分46b側の周方向端部を周方向で相互に連結することが可能とされている。
さらに、第二の外装部材88における凹溝44の外周壁部には、上端部から内周側に向けて突出する係止部100が全周に亘って形成されている。なお、第二の外装部材88は、内径が第一の外装部材86の内径と略同じとされていると共に、外径が第一の外装部材86の外径よりも大きくされている。
そして、第一の外装部材86と第二の外装部材88が、凹溝20,44の軸方向開口が突き合わされるように軸方向で組み合わされることにより、ケース部材82が構成されている。本実施形態では、第一の外装部材86の外径が第二の外装部材88の外径よりも小さくされていることから、第一の外装部材86における凹溝20の外周壁部が、第二の外装部材88における凹溝44の外周壁部に嵌め入れられている。なお、第一の外装部材86における凹溝20の内周壁部は、第二の外装部材88における凹溝44の内周壁部に対して、軸方向で突き合わされている。
さらに、図12に示すように、第一の外装部材86の係止爪部92が第二の外装部材88の係止部100と軸方向に係止されることにより、第一の外装部材86と第二の外装部材88が、周方向のねじり変位を許容された状態で、軸方向に連結されている。なお、係止爪部92の下面(図12中、左側の面)が傾斜面とされていることから、第一の外装部材86と第二の外装部材88を軸方向で接近させることによって、係止部100が外周へ押し広げられながら係止爪部92を乗り越えて、係止部100と係止爪部92が軸方向に係止される。
また、第一の外装部材86と第二の外装部材88の間には、周方向に延びる収容空所62が凹溝20,44によって形成されており、この収容空所62には、FFC84が収容されている。FFC84は、厚さ方向に湾曲するようにして周方向の一方向に延びており、本実施形態では、径方向に重なるように多重に巻かれた状態で収容空所62に収容されている。なお、FFC84の周方向一方の端部には、上方へ延び出す第一の端子部102が設けられていると共に、FFC84の周方向他方の端部には、下方へ延び出す第二の端子部104が設けられている。そして、FFC84の第一の端子部102が第一の外装部材86に設けられた接続部としての第一の取出孔64を通じて収容空所62の外部へ延び出していると共に、FFC84の第二の端子部104が第二の外装部材88に設けられた接続部としての第二の取出孔66を通じて収容空所62の外部へ延び出している。
このような構造とされた後付コネクタ80は、図10に示すように、第一,第二の外装部材86,88がロボットアーム68の第一,第二のリンク70,72の各一方に外挿状態で取り付けられている。本実施形態では、第一の外装部材86と第二の外装部材88が各別に第一のリンク70と第二のリンク72に外挿状態で装着されるようになっている。そして、第二の外装部材88の凹溝44にFFC84が巻かれた状態で差し入れられた後、第一の外装部材86と第二の外装部材88が第一,第二のリンク70,72に外挿された状態で相互に組み合わされることにより、後付コネクタ80が第一,第二のリンク70,72への装着状態で構成されるようになっている。なお、FFC84の第一,第二の端子部102,104は、第一の実施形態の被覆電線14の両端部と同様に、第一,第二のリンク70,72の各一方側でセンサや制御装置などに接続される。
なお、第一の外装部材86は、互いに独立した半割体90a,90bが、第一のリンク70に対して軸直角方向の両側から嵌め付けられて、半割体90a,90bの周方向両端部が周方向連結部30,30によって連結されることにより、第一のリンク70に装着される。一方、第二の外装部材88は、第二のリンク72が分割部分46bを通じて差し入れられた状態で、分割部分46bがヒンジ部49によって閉じられて、半割体98a,98bの分割部分46b側の周方向端部が周方向連結部50によって連結されることにより、第二のリンク72に装着される。
さらに、本実施形態では、第一の外装部材86の半割体90a,90bにおける周方向両端部の内周部分には、周方向に突出する位置決め突起106と周方向端面に開口する位置決め穴108の各一方がそれぞれ形成されており、半割体90a,90bの周方向端部の内周部分が、位置決め突起106と位置決め穴108の嵌め合わせによって位置決めされている。同様に、第二の外装部材88の半割体98a,98bにおける分割部分46b側の周方向端部の内周部分にも、位置決め突起106と位置決め穴108の各一方が形成されており、半割体98a,98bの分割部分46b側の周方向端部が、内周部分において位置決め突起106と位置決め穴108の嵌め合わせによって位置決めされている。
このような本実施形態の後付コネクタ80によれば、第一の実施形態と同様に、相対的なねじり変位を許容される第一,第二のリンク70,72間に跨る配線を、後付けによって簡単に実現することができる。しかも、第一,第二のリンク70,72のねじり変位に際して、FFC84が収容空所62内で巻き締められて或いは巻き弛められて追従することから、第一,第二のリンク70,72のねじり変位がスムーズに許容される。加えて、接続配線であるFFC84がケース部材82の収容空所62に収容されていることから、第一,第二のリンク70,72の相対的なねじり変位によってFFC84が弛められても、FFC84が他部材に対して引っ掛かるなど干渉するのを防ぐことができる。
また、本実施形態では、FFC84が周方向の一方向に向けて延びるように多重に巻かれた状態で収容空所62に配設されていることから、一重に巻かれた場合よりも、第一の外装部材86と第二の外装部材88の相対的なねじり変位が周方向において大きく許容されている。なお、第一の外装部材86と第二の外装部材88の相対的な周方向のねじり変位は、多重に巻かれたFFC84が収容空所62の内周面に巻き締められる一方のねじり端位置と、反対にFFC84が緩められて収容空所62の外周面に押し付けられる他方のねじり端位置との間で自由に許容され得る。それ故、例えば後付コネクタ80がロボットアーム68へ装着された初期位置において、FFC84が両ねじり端位置の中央の巻き締め状態となるように第一の外装部材86と第二の外装部材88の相対的な周方向のねじり位置を設定すれば、かかる初期位置から周方向の両側に向けて略同じ相対回転量(ねじり変位量)が許容され得る。また、かかる初期位置において、FFC84が何れかのねじり端位置に近い巻き締め状態となるように第一の外装部材86と第二の外装部材88の相対的な周方向のねじり位置を設定すれば、かかる初期位置から周方向の一方の側において他方の側よりも大きな(又は小さな)相対回転量(ねじり変位量)を許容することも可能である。
なお、第一の外装部材86に形成された窓部96を通じてFFC84を目視で確認することにより、第一の外装部材86と第二の外装部材88の相対的なねじり変位の量を把握することが可能とされている。即ち、第一の外装部材86と第二の外装部材88の相対的なねじり変位量が増すに従ってFFC84が弛むことから、FFC84が収容空所62内で外周側へ移動する。それ故、窓部96を通じてFFC84の収容空所62内での径方向位置を確認することにより、第一の外装部材86と第二の外装部材88の相対的なねじり変位量を確認することができる。従って、例えば、第一の外装部材86と第二の外装部材88を組み付ける作業時などに、第一の外装部材86と第二の外装部材88の過剰なねじり変位によるFFC84の損傷などを防ぐことができる。
また、本実施形態では、第一の外装部材86における凹溝20の内周壁部の突出高さが小さくされており、収容空所62が第二の外装部材88側に偏倚して形成されていると共に、第一の外装部材86の内周端部に凹溝20の内周壁部と反対側へ突出する装着筒部94が形成されていることにより、第一の外装部材86の内周面の軸方向寸法が確保されている。これによれば、第一の外装部材86と第二の外装部材88の第一,第二のリンク70,72への装着面の面積を確保しながら、収容空所62の軸方向位置を調節することができる。
また、本実施形態の第一の外装部材86は、互いに独立した半割体90a,90bの周方向両端部を周方向連結部30,30によって連結することで形成されるようになっている。これにより、第一の外装部材86が第二の外装部材88よりも外径寸法を小さくされて、第一の外装部材86が第二の外装部材88の内周へ嵌め入れられる構造であっても、第一の外装部材86の外周面にヒンジ部が突出しないことで、後付コネクタ80の大径化が防止される。
特に本実施形態では、第一の外装部材86の半割体90a,90bを周方向に連結する周方向連結部30,30が、第一の外装部材86における凹溝20の外周壁部よりも小径とされた装着筒部94の外周面に設けられており、凹溝20の外周壁部よりも内周側に配されている。これにより、周方向連結部30,30を設けることによる第一の外装部材86の大径化が回避されて、後付コネクタ80の小型化が図られる。
図13〜15には、本発明の第三の実施形態としての後付コネクタ110を示す。後付コネクタ110は、ケース部材112の収容空所62にFFC84が配設された構造を有している。また、ケース部材112は、図16に示すように、第一の外装部材114と第二の外装部材116が軸方向で組み合わされた構造を有している。
第一の外装部材114は、全体として略円環形状を有していると共に、周方向の2箇所で分割されており、一方の分割部分22aにヒンジ部26が設けられていると共に、他方の分割部分22bには周方向連結部30が設けられている。また、第一の外装部材114における凹溝20の外周壁部の下端部には、内周側へ向けて突出する係止部100が一体形成されている。
第二の外装部材116は、全体として略円環形状を有していると共に、周方向の2箇所で分割されており、一方の分割部分46aにヒンジ部49が設けられていると共に、他方の分割部分46bには周方向連結部50が設けられている。また、第二の外装部材116の外周面には、周方向に延びる連結溝部58が形成されている。
そして、第一の外装部材114と第二の外装部材116は、図17に示すように、凹溝20,44の軸方向開口が相互に向き合うように軸方向で重ね合わされており、内部に収容空所62を備えるケース部材112が、第一の外装部材114と第二の外装部材116によって構成されている。なお、本実施形態では、第一の外装部材114の係止部100が第二の外装部材116の連結溝部58に差し入れられており、係止部100が連結溝部58の溝内面に軸方向で係止されることによって、第一の外装部材114と第二の外装部材116が軸方向で位置決めされるようになっている。本実施形態では、第一の外装部材114における凹溝20の外周壁部が、第二の外装部材116における凹溝44の外周壁部に対して外挿状態で重なり合っている一方、第一の外装部材114における凹溝20の内周壁部が、第二の外装部材116における凹溝44の内周壁部に対して軸方向で突き合わされている。
このように、外径寸法が互いに異なる第一の外装部材114と第二の外装部材116を採用する場合にも、それら第一の外装部材114と第二の外装部材116の両方がヒンジ部26,49を備える構造とされ得る。なお、本実施形態の構造では、第一の外装部材114と第二の外装部材116を各別に第一,第二のリンク70,72の各一方へ外挿状態で装着した後で、第一の外装部材114と第二の外装部材116を軸方向で相互に組み合わせることにより、後付コネクタ110が第一,第二のリンク70,72に装着された状態で形成される。
もっとも、第一の外装部材114と第二の外装部材116は、必ずしも係止部100が連結溝部58の側壁を全周で略同時に乗り越えるように軸方向で組み合わされる必要はない。具体的には、例えば、第一の外装部材114と第二の外装部材116の分割部分22b,46bが周方向連結部30,50で連結されていない状態で、分割部分22b,46b側の周方向端部を相互に接近させながら、係止部100を備えた凹溝20の外周壁部の下端部を、凹溝44の外周壁部の上端部に対して、ヒンジ部26,49から周方向で離れる方向へ徐々に被せ付けて、係止部100を連結溝部58に周方向で徐々に差し入れると共に、第一,第二の外装部材114,116の分割部分22b,46bを周方向連結部30,50によって周方向で連結することにより、後付コネクタ110を第一,第二のリンク70,72に装着された状態で形成することもできる。
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、ケース部材12の収容空所62に対して、複数本の接続配線(被覆電線14やFFC84)を配設しても良い。具体的には、例えば、図18に外観を示すように、2本の被覆電線14,14を図示しない1つの収容空所に配設することも可能である。なお、この場合には、収容空所内で2本の被覆電線14,14が絡まるのを防ぐために、収容空所の径方向幅寸法が、それら2本の被覆電線14,14の直径の合計よりも小さいことが望ましい。また、複数本の被覆電線14を収容空所に配する場合には、それら複数本の被覆電線14の直径は、必ずしも同じである必要がなく、互いに異なっていても良い。このように直径の異なる複数本の被覆電線14を採用する場合には、収容空所の径方向幅寸法は、最も太い被覆電線14の直径よりも大きく且つ最も細い被覆電線14の直径の2倍よりも小さくされていることが望ましい。なお、接続配線がFFC84のように厚さ寸法に比して幅寸法が大きくされた偏平な断面形状の場合には、曲げ方向によって剛性が異なることから、折返し部分において良好な曲げ変形特性を得るために、寸法が大きい幅方向を収容空所の軸直角方向に向けて配設することが好適である。その場合にも、収容空所の軸直角方向幅寸法は、接続配線の外寸であるFFC84の幅寸法よりも大きく、且つ該幅寸法の2倍よりも小さくすることが望ましい。
また、図19に示すように、第一の外装部材16の凹溝20と第二の外装部材18の凹溝44を径方向で2つに分ける隔壁部120を設けると共に、隔壁部120の両側にそれぞれ収容空所62を形成することで、径方向に2つの収容空所62,62を設けることもできる。図19に示す隔壁部120は、材質を限定されるものではないが、例えばポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂で形成される。そして、各収容空所62に被覆電線14をそれぞれ配設することにより、複数本の被覆電線14を隔壁部120で隔てられて相互に接しない状態で配することができる。なお、隔壁部120を複数設けて3つ以上の収容空所62を形成することも可能である。また、図19では、各収容空所62に2本の被覆電線14をそれぞれ配した構造が例示されているが、例えば、各収容空所62に被覆電線14が1本ずつ配されていても良いし、3本以上の複数本ずつ配されていても良い。
接続配線は、被覆電線14やFFC84の他、FPC(Flexible Printed Circuit)や光ファイバーなどであっても良い。また、複数種類の接続配線を収容空所に配することもできる。更に、接続配線は、導電体の周囲を絶縁性の合成樹脂層などで被覆したものの他、導電体の表面に電機絶縁性の塗料を塗布したものなども採用され得る。
さらに、接続配線をケース部材12の収容空所62へ配するに際して、接続配線としての被覆電線14を周方向の一方向に巻くように配しても良いし、接続配線としてのFFC84を周方向の中間において厚さ方向に折り返して配することもできる。なお、接続配線が折り返される場合に、折返しの位置は、第一の外装部材16と第二の外装部材18の相対回転によって移動することから、特に限定されるものではなく、例えば、接続配線の長さ方向の端部付近にも設定され得る。また、接続配線は、第一の実施形態に示すようにケース部材12の軸方向に折り返されていても良いし、ケース部材12の径方向に折り返されていても良い。
前記実施形態では、第一,第二の接続部として第一,第二の取出孔64,66を例示したが、第一,第二の接続部は、接続配線の端部を外部へ取り出す孔に限定されるものではない。具体的には、例えば、第一,第二の接続部としての端子が、第一,第二の外装部材16,18において収容空所62の壁部を貫通するようにそれぞれ設けられており、それら端子が接続配線の各一方の端部に対して電気的に接続されていても良い。この場合には、第一のリンク70側の配線が第一の外装部材16の端子に接続されると共に、第二のリンク72側の配線が第二の外装部材18の端子に接続されることにより、第一,第二のリンク70,72に跨る配線が実現される。
第一の外装部材16と第二の外装部材18に形成される凹溝20,44の断面形状は特に限定されず、例えば半円形断面や半長円形断面、異形断面などであっても良い。また、第一の外装部材16と第二の外装部材18は、必ずしも略円環形状には限定されず、第一,第二のリンク70,72の外周面形状に応じて矩形環状や異形環状なども採用され得る。更に、第一の外装部材16と第二の外装部材18は、環状であれば内周形状と外周形状が互いに異なっていても良い。第一の外装部材16と第二の外装部材18は、例えば、内周と外周の一方が略円形であると共に、内周と外周の他方が略多角形である環状とされ得る。
また、第一の外装部材16と第二の外装部材18は、必ずしも周方向の2箇所に分割部分を備えていなくても良く、例えば、3箇所以上の分割部分を備えていても良いし、1箇所だけに分割部分を備えると共に、周方向で分割部分を外れた部位が弾性変形可能とされているなどしても良い。
また、2つの半割体を分割部分において周方向に連結する周方向連結部の具体的な構造は、あくまでも例示であって、必ずしも掛止部32,52と突起34,54の係合によるものに限定されない。具体的には、例えば、一方の半割体の周方向端部から周方向外側へ延び出す板状部の内周面に係止突起を設けると共に、他方の半割体の外周面に係止凹部を形成して、係止突起が係止凹部に差し入れられることで周方向連結部が構成されて、2つの半割体の周方向端部が相互に連結されるようにしても良い。
さらに、2つの半割体を一方の分割部分において連結するヒンジ部は、前記実施形態に示した1軸回りの回動部に限定されるものではなく、第一の外装部材と第二の外装部材とが他方の分割部分において開くように相対的な開閉動を許容する機械的な連結構造であれば良い。例えば、湾曲や屈曲などの変形を許容される蛇腹構造などの可撓連結体や、ゴムなどで形成された弾性連結体によってヒンジ部を構成したり、複数の回動軸によって連結された多軸回りの回動部によってヒンジ部を構成することもできる。
また、後付コネクタが装着される装着対象は、第一,第二のリンク70,72を含むロボットアーム68に限定されるものではない。例えば、人型ロボットの腰部にねじりを許容する関節(腰関節)を設けて、その腰関節を跨ぐようにケーブルなどを配線する場合には、第一の外装部材16と第二の外装部材18が人型ロボットの胴部における腰関節を挟んだ上側と下側の各一方に取り付けられることから、装着対象は人型ロボットの胴部の上側を構成する第一のリンクおよび胴部の下側を構成する第二のリンクを含んで構成される。
さらに、後付コネクタが装着される装着対象は、例えば、ターンテーブルやハンドルのような工場におけるロボット以外の回転駆動設備などであっても良い。更にまた、例えば、自動車のステアリング装置を構成するステアリングコラムに対して、本発明に係る後付コネクタを装着して用いることなどもできる。