WO2018211731A1 - 後付コネクタ - Google Patents

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WO2018211731A1
WO2018211731A1 PCT/JP2017/045361 JP2017045361W WO2018211731A1 WO 2018211731 A1 WO2018211731 A1 WO 2018211731A1 JP 2017045361 W JP2017045361 W JP 2017045361W WO 2018211731 A1 WO2018211731 A1 WO 2018211731A1
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WO
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exterior member
ring
link
shaped member
terminal
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PCT/JP2017/045361
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English (en)
French (fr)
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WO2018211731A9 (ja
Inventor
侑 佐藤
智宏 藤川
Original Assignee
住友理工株式会社
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Publication date
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Publication of WO2018211731A1 publication Critical patent/WO2018211731A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/04Turnable line connectors with limited rotation angle with frictional contact members
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts

Definitions

  • the present invention relates to a retrofit connector that enables wiring across a joint portion that connects a link of a robot arm so as to be relatively displaceable.
  • a robot arm has a structure in which a plurality of links are connected by joints, and relative displacement of the plurality of links is allowed. Note that the joint portion of the robot arm allows a relative torsional displacement of the link in addition to a link that allows a relative tilt of the link.
  • the end effector control wiring provided at the distal end of the robot arm may extend from the proximal end side of the robot arm and straddle the joint. In this case, it is necessary that the wiring is not excessively pulled when the joint portion is driven and disconnected, and the movement of the robot arm in the joint portion, such as bending and stretching or torsion, is not hindered by the wiring.
  • Patent Document 1 proposes a joint driving device in which a linear member such as a wiring is folded and arranged in a U-shape at a joint portion that connects a link so as to be relatively displaceable. Has been.
  • Patent Document 1 since the structure of Patent Document 1 is built in the joint portion of the robot in advance, it has been difficult to apply to the existing robot later. Therefore, when a new wiring is provided for the purpose of adding a function to an existing robot, the structure of Patent Document 1 is adopted because the design of the robot itself needs to be significantly changed. However, a new structure was demanded.
  • the present invention has been made in the background of the above-mentioned circumstances, and the problem to be solved is that the joint portion and the like can be provided without obstructing the twisting operation in the joint portion or the like of the robot by a structure that can be retrofitted to an existing robot or the like. It is an object of the present invention to provide a retrofit connector having a novel structure that enables the wiring to straddle.
  • the first aspect of the present invention is a combination of the first exterior member and the second exterior member that are mounted on the mounting target in an extrapolated state in a manner that allows relative torsional rotation.
  • a housing space extending in the circumferential direction is formed between the first exterior member and the second exterior member, and the inter-terminal wiring is disposed in the housing space so as to extend in the circumferential direction.
  • the first terminal portion provided on the first exterior member and the second terminal portion provided on the second exterior member have a structure in which they are electrically connected to each other by the inter-terminal wiring.
  • a retrofit connector having a structure according to the first aspect, for example, the first exterior member and the second exterior member with respect to a link or the like sandwiching the joint portion of the robot arm as a mounting target.
  • inter-terminal wiring is arranged so as to extend in the circumferential direction, relative rotation between the first exterior member and the second exterior member is allowed, and thus the first exterior member is attached. Relative rotation with the object to which the second exterior member is attached is allowed. Therefore, for example, by applying the retrofit connector of this aspect to the joint portion of the robot arm as a mounting target, it is possible to realize wiring that spans the joint portion while allowing relative rotation of the link as the mounting target in the joint portion. it can.
  • the 1st exterior member and the 2nd exterior member By retrofitting to a mounting target such as a link of a robot arm, it is possible to perform wiring extending over the links while allowing relative rotation of the links.
  • the inter-terminal wiring arranged in the accommodation space is protected by the first exterior member and the second exterior member, the durability of the inter-terminal wiring can be improved.
  • each of the first exterior member and the second exterior member can be divided at at least one place in the circumferential direction. It is what.
  • the mounting object such as the link of the robot arm is inserted into the inner periphery of the first exterior member and the second exterior member, and the first exterior member and the second exterior member are attached to the attachment object. Is attached to the first exterior member and the second exterior member with respect to the mounting target.
  • a third aspect of the present invention is the retrofit connector described in the first or second aspect, wherein the inter-terminal wiring is folded in the circumferential direction at a curved folded portion.
  • the inter-terminal wiring is folded back in the circumferential direction at the folded portion, relative rotation between the first exterior member and the second exterior member is allowed on both sides in the circumferential direction. Moreover, since the folded portion has a curved shape, disconnection of the inter-terminal wiring at the folded portion is difficult to occur, and excellent reliability is exhibited.
  • the inter-terminal wiring folded back in the circumferential direction at the turned-up portion overlaps at least one of the axial direction and the direction perpendicular to the axial direction.
  • the axial perpendicular direction dimension of the housing space can be reduced, and the retrofit connector can be The size can be reduced in the direction perpendicular to the axis.
  • the axial dimension of the housing space can be reduced, and the retrofit connector can be reduced in the axial direction.
  • the inter-terminal wires are arranged so as to overlap in both the axial direction and the direction perpendicular to the axis, long inter-terminal wires can be arranged in a space efficient manner.
  • the first exterior member has a groove-shaped cross section that opens in the axial direction.
  • the second exterior member is combined with the first exterior member so as to cover the axial opening of the first exterior member.
  • the fifth aspect it is easy to provide the first terminal portion on one side in the axial direction in the first exterior member, and it is easy to provide the second terminal portion on the other side in the axial direction in the second exterior member. . Therefore, wiring that straddles the joint portion of the robot arm in the axial direction of the first and second exterior members can be easily realized.
  • the first exterior member can be more firmly attached to the mounting target.
  • the first exterior member has a groove-shaped cross section that opens in a direction perpendicular to the axis.
  • the second exterior member is combined with the first exterior member so as to cover the opening in the direction perpendicular to the axis of the first exterior member.
  • the first exterior member or the second exterior member is mounted on the inner peripheral surface.
  • a seventh aspect of the present invention is the retrofit connector described in any one of the first to sixth aspects, wherein the inter-terminal wiring has a flat cross-sectional shape.
  • the dimension of the accommodating space can be reduced in the thickness direction of the inter-terminal wiring having a flat cross section.
  • the thickness direction of the inter-terminal wiring having a flat cross section.
  • a plurality of sets of the first exterior member and the second exterior member combined with each other Are arranged in series in the axial direction, and the first exterior member and the second exterior member adjacent in the axial direction are connected to each other, and the connected first exterior member and the second exterior member are connected to each other.
  • the first terminal portion and the second terminal portion are electrically connected to each other.
  • the robot arm as the mounting target A larger relative rotation with respect to the link or the like can be allowed.
  • the diameter of the retrofit connector can be prevented.
  • a plurality of sets of the first exterior member and the second exterior member combined with each other are provided. Are arranged coaxially, and the first exterior member and the second exterior member adjacent in the direction perpendicular to the axis are connected to each other, and the connected first exterior member and the second exterior member are connected to each other. In the exterior member, the first terminal portion and the second terminal portion are electrically connected to each other.
  • the ninth aspect without extending the length of each inter-terminal wiring arranged between the first exterior member and the second exterior member combined with each other, Large relative rotation can be allowed by a link or the like.
  • the plurality of sets of the first exterior member and the second exterior member combined with each other are coaxially arranged, it is possible to prevent the axial length of the retrofit connector from being increased.
  • the mounting target includes a first link and a second link, A first link and a second link are rotatably connected via a joint portion, and at least one inner peripheral surface of the first exterior member and the second exterior member is the first link. Or it is set as the surface shape corresponding to the outer peripheral surface of this 2nd link, and at least one of this 1st exterior member and this 2nd exterior member is directly with respect to this 1st link or this 2nd link It is mounted in an extrapolated state in contact.
  • the exterior member mounted in an extrapolated state with respect to the link has a surface shape corresponding to the outer peripheral surface of the link, the exterior member is attached to the link. Stable wearing in extrapolated state.
  • both the first exterior member and the second exterior member may be mounted in an extrapolated state in which the inner peripheral surface is superimposed on the outer peripheral surface of each of the first link and the second link.
  • either the first exterior member or the second exterior member may be attached to the link via another member in a state where the inner peripheral surface is separated from the outer peripheral surface of the link. .
  • both sides of the joint portion are attached.
  • the cables on both sides of the first terminal portion and the second terminal portion are connected to each other, and wiring across the joint portion becomes possible.
  • the attachment target of the first exterior member such as the link of the robot arm and the second Relative rotation with the mounting target of the exterior member is allowed.
  • first exterior member and the second exterior member by retrofitting the first exterior member and the second exterior member to a link of the robot arm or the like, it is possible to perform wiring extending over the links while allowing relative rotation of the links.
  • the periphery of the inter-terminal wiring arranged in the accommodation space is protected by the first exterior member and the second exterior member, the durability of the inter-terminal wiring can be improved.
  • FIG. 5 The perspective view which shows the retrofit connector as 1st embodiment of this invention.
  • the disassembled perspective view of the retrofit connector shown in FIG. The perspective view which shows the back connector of FIG. 1 in the state which removed the 2nd member.
  • the front view of the retrofit connector of the state which removed the 2nd member shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the retrofit connector shown in FIG. 1, corresponding to the VV cross section of FIG. 4.
  • the front view of the retrofit connector of the state which removed the 2nd member shown in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view of the retrofit connector shown in FIG. 15, corresponding to the XVII-XVII cross section of FIG. 16.
  • the side view of the retrofit connector shown in FIG. The perspective view which shows the retrofit connector as another one Embodiment of this invention.
  • the front view of the retrofit connector shown in FIG. The perspective view which shows the retrofit connector as another one Embodiment of this invention in the mounting state to a link.
  • the retrofit connector 10 includes a first ring-shaped member 12 as a first exterior member and a second ring-shaped member 14 as a second exterior member, which are relatively twisted. It has a structure in which displacements are combined in an allowed manner.
  • the vertical direction refers to the vertical direction in FIG. 4, and the axial direction refers to the horizontal direction in FIG.
  • the first ring-shaped member 12 is a hard member formed of, for example, metal or synthetic resin, and has an annular shape that is continuous in the circumferential direction with a substantially constant groove-shaped cross section as a whole.
  • the first member 16 and the second member 18 are fixed so as to overlap each other in the axial direction.
  • the first member 16 has a structure in which an inner flange portion 22 that protrudes toward the inner peripheral side at one end in the axial direction is integrally formed with the peripheral wall portion 20 having a substantially semi-cylindrical shape.
  • the second member 18 has a substantially semi-annular plate shape, and has an outer diameter that is substantially the same as that of the peripheral wall portion 20 of the first member 16.
  • the outer peripheral edge part of the 2nd member 18 is piled up on the surrounding wall part 20 of the 1st member 16 from the other side of an axial direction, and these 1st member 16 and the 2nd member 18 adhere, weld, and weld It is fixed by various known fixing means such as a threaded joint and a rivet joint.
  • the 1st half body 24 which comprises the 1st ring-shaped member 12 is formed, and the 1st ring of this embodiment is formed by combining a pair of upper and lower first half bodies 24a and 24b.
  • a shaped member 12 is formed.
  • the pair of upper and lower first halves 24a and 24b are connected to each other in a tiltable manner by a hinge portion 26 provided on the first member 16 at either one end in the circumferential direction.
  • the pair of first halves 24a and 24b are relatively displaced about the hinge portion 26, so that the pair of first halves 24a and 24b are separated from each other at the other end in the circumferential direction.
  • the other edge part of the circumferential direction of a pair of 1st half body 24a, 24b may be provided with the locking means which prevents separation
  • the first member 16 constituting one of the first halves 24a is provided with a first terminal portion 28 that protrudes from the inner flange portion 22 toward the axially outer side (left side in FIG. 5). It has been.
  • the first terminal portion 28 has a generally known male or female terminal connection structure, for example, a material having excellent conductivity such as copper, aluminum, or an alloy containing at least one of them.
  • the terminal (not shown) formed in (1) passes through the inner flange portion 22 and is exposed at the first terminal portion 28 provided on the inner flange portion 22.
  • a general multipolar connector or the like can be adopted.
  • the second ring-shaped member 14 is a hard member formed of metal, synthetic resin, or the like, has a substantially cylindrical shape as a whole, and is divided vertically in the circumferential direction.
  • the second halves 30a and 30b are combined.
  • the second ring-shaped member 14 has a stepped outer peripheral surface, and the outer peripheral surface of one end in the axial direction has a smaller diameter than the outer peripheral surface of the other end.
  • a positioning protrusion 32 that protrudes toward the outer periphery is integrally formed at the other end in the axial direction of the member 14.
  • one second half 30a is provided with a second terminal portion 34 protruding toward the outside in the axial direction (the front side in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 4).
  • the second terminal portion 34 has a generally known male / female terminal connection structure, for example, copper, aluminum, or a material having excellent conductivity such as an alloy containing at least one of them.
  • the terminal (not shown) formed in (2) is disposed through the second half 30a and exposed at the second terminal portion 34 provided in the second half 30a.
  • a general multipolar connector or the like can be adopted as with the first terminal portion 28.
  • the 2nd ring-shaped member 14 is combined with the inner peripheral side of the 1st ring-shaped member 12, and the opening part of the inner peripheral side of the 1st ring-shaped member 12 which has a groove-shaped cross section is 2nd. Covered by a ring-shaped member 14.
  • the positioning protrusion 32 of the second ring-shaped member 14 is inserted between the inner flange portion 22 and the second member 18 of the first ring-shaped member 12, thereby the first ring-shaped member. 12 and the second ring-shaped member 14 are positioned relative to each other.
  • the second half 30a of the second ring member 14 is combined with the first half 24a of the first ring member 12, and the second ring member 14 is used.
  • the second half 30 b is combined with the first half 24 b of the first ring-shaped member 12.
  • the second half 30a and the second half 30b of the second ring-shaped member 14 are relatively displaceable with the hinge 26 as the center of rotation.
  • the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 have the first and second halves 24a and 30a and the first and second halves 24a and 30a as the rotation center. Since the second halves 24b and 30b are relatively displaced, they can be divided in a part of the circumferential direction.
  • first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 are combined in a state where relative torsional rotation (relative rotation in the circumferential direction) is allowed.
  • Such relative rotation of the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 is, for example, a composition in which at least one of the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 is self-lubricating. It can be realized by forming with resin.
  • the second ring-shaped member 14 is combined with the first ring-shaped member 12 with a slight gap so that the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 are relatively rotated. The sliding resistance at the time is reduced.
  • an accommodation space 36 is formed between the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14.
  • the accommodation space 36 is formed by covering the inner circumferential side opening of the first ring-shaped member 12 having a groove-shaped cross section with the second ring-shaped member 14, and an annular space extending in the circumferential direction.
  • the storage space 36 of the present embodiment has a rectangular cross section, but the cross-sectional shape of the storage space 36 is not particularly limited.
  • the accommodation space 36 of the present embodiment extends in the circumferential direction with a substantially constant cross-sectional shape, the cross-sectional shape of the accommodation space 36 may change in the circumferential direction.
  • the inter-terminal wiring 38 is disposed in the accommodation space 36.
  • the inter-terminal wiring 38 is, for example, a cable or an electric wire whose outer peripheral surface is covered with an insulator, and extends in the circumferential direction that is the length direction of the accommodation space 36. Further, as the inter-terminal wiring 38, it is preferable that the flexible cable be used. Those having a flat cross-sectional shape such as a printed circuit (FPC) and a flexible flat cable (FFC) are employed. 3 and 4 are shown with the second member 18 removed in order to make the inter-terminal wiring 38 accommodated therein easier to see.
  • FPC printed circuit
  • FFC flexible flat cable
  • the inter-terminal wiring 38 of the present embodiment has a length that is substantially twice the circumferential length of the accommodation space 36, and includes a curved folded portion 40 at an intermediate portion in the length direction. .
  • the folded portion 40 is formed by bending a part in the length direction of the inter-terminal wiring 38 in the thickness direction and folding it back in the circumferential direction.
  • the inter-terminal wiring Since 38 is a flat plate or a flat membrane, the folded portion 40 has a substantially semi-cylindrical shape.
  • the folded inter-terminal wiring 38 is disposed on both sides of the folded portion 40 so as to oppose each other in the direction perpendicular to the axis (radial direction).
  • the inter-terminal wiring 38 is arranged in the accommodation space 36 and extends in the circumferential direction as a whole, and is covered and protected by the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14. As described above, the inter-terminal wiring 38 is accommodated in the accommodating space 36, so that contact of other members or foreign matters to the inter-terminal wiring 38 is prevented by the first and second ring-shaped members 12, 14, and is durable. The improvement of the property is achieved.
  • the inter-terminal wiring 38 is connected at both ends to one of a terminal (not shown) of the first terminal portion 28 and a terminal (not shown) of the second terminal portion 34, and both ends are connected to the first ring shape. It is connected to one of the member 12 and the second ring-shaped member 14. Thereby, the terminal of the first terminal portion 28 and the terminal of the second terminal portion 34 are electrically connected to each other via the inter-terminal wiring 38.
  • the folded portion 40 of the inter-terminal wiring 38 is circumferential with respect to both ends of the inter-terminal wiring 38 in an initial state where the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 are not relatively rotated. It is located at a distance.
  • the retrofit connector 10 having such a structure is attached to a robot arm 42 as an attachment target, for example, as shown in FIG.
  • the robot arm 42 has a structure in which a first link 44 and a second link 46 are connected to each other by a joint portion 48 so as to be relatively rotatable, and the first ring-shaped member 12 of the retrofit connector 10 is a first one. And the second ring-shaped member 14 is attached to the second link 46.
  • the attachment structure of the first and second ring-shaped members 12 and 14 to the first and second links 44 and 46 is not particularly limited.
  • the first ring-shaped member 12 constituting the outer peripheral portion 10 is indirectly attached to the first link 44 via a bracket 50 that is fixed to the first link 44 in an extrapolated state.
  • the second ring-shaped member 14 that constitutes the inner peripheral portion of 10 is directly attached to the second link 46 in an extrapolated state.
  • the first ring-shaped member 12 is attached to the first link 44 by a bracket 50 as a first attachment portion
  • the second ring-shaped member 14 is configured by an inner peripheral surface.
  • the second attachment portion is attached to the second link 46.
  • the inner peripheral surface of the second ring-shaped member 14 constituting the second attachment portion has a surface shape corresponding to the outer peripheral surface of the second link 46, and in the present embodiment, the second ring-shaped member is formed.
  • the inner peripheral surface of the member 14 is a cylindrical surface.
  • the first ring-shaped member 12 has a groove-shaped cross section that opens radially inward, and the second ring-shaped member 14 opens the opening of the first ring-shaped member 12. Since it is set as the cylinder shape to cover, the area of the internal peripheral surface of the 2nd ring-shaped member 14 can be acquired largely. Therefore, the area in contact with the second link 46 in the second ring-shaped member 14 is increased, and the fixing strength of the second ring-shaped member 14 with respect to the second link 46 can be further increased.
  • the inner peripheral surface of the second ring-shaped member 14 is a cylindrical surface corresponding to the outer peripheral surface of the second link 46, the inner peripheral surface of the second ring-shaped member 14 and the second link The outer peripheral surface of 46 is overlapped in a wider range in a contact state, so that a large contact area is ensured to improve the fixing strength.
  • FIG. 7A shows an initial state in which the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 are not relatively rotated
  • FIG. This shows a state in which the second ring-shaped member 14 is rotated counterclockwise relative to the first ring-shaped member 12.
  • the folded portion 40 is curved, when the end portion of the inter-terminal wiring 38 is moved by the rotation of the second ring-shaped member 14, the folded portion 40 is smoothly moved without being caught. As a result, the second ring-shaped member 14 is rotated with respect to the first ring-shaped member 12 without being blocked by the inter-terminal wiring 38. Further, since the inter-terminal wiring 38 has a curved shape in the folded portion 40 without being broken, excellent durability of the inter-terminal wiring 38 due to stress distribution is also realized.
  • the folded portion 40 is provided in the intermediate portion of the inter-terminal wiring 38, the second ring-shaped member 14 rotates relative to the first ring-shaped member 12 clockwise.
  • the relative rotation of the first and second ring-shaped members 12 and 14 is allowed without being hindered by the inter-terminal wiring 38, as in the case of the counterclockwise rotation.
  • the inter-terminal wiring 38 extends with a length of less than two rounds, and the second ring-shaped member 14 rotates about two rounds to the left and right sides with respect to the first ring-shaped member 12. Is acceptable.
  • the length of the inter-terminal wiring 38 is not particularly limited, and by adopting a longer inter-terminal wiring 38, a larger amount of rotation may be allowed, or a shorter inter-terminal wiring. By adopting 38, a smaller rotation amount may be allowed.
  • the inter-terminal wirings 38 folded back by the folding portion 40 are disposed so as to overlap in the radial direction, and the axial dimension of the accommodation space 36 can be made relatively small. Moreover, since the inter-terminal wiring 38 has a thin and flat cross-sectional shape in the radial direction, even if the folded inter-terminal wiring 38 is doubled so as to overlap in the radial direction, the accommodation space 36 is provided. The radial dimension can be made relatively small. In addition, since the inter-terminal wiring 38 is folded back in the direction flattened in the cross section, the folded portion 40 can easily be folded back into a curved shape.
  • a terminal portion of a cable (not shown) on the first link 44 side is connected to the first terminal portion 28 of the first ring-shaped member 12, and the second terminal portion 34 of the second ring-shaped member 14.
  • a terminal portion of a cable (not shown) on the second link 46 side is connected to the second link 46 side.
  • the retrofit connector 10 attaches the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 to one of the first link 44 and the second link 46, and also connects the first terminal portion 28 and the second ring-shaped member 14.
  • the terminal portions of the cables on the first link 44 side and the second link 46 side to the second terminal portion 34, it is possible to realize wiring allowing rotation by retrofitting the robot arm 42. . Therefore, for example, even when wiring needs to be added to the existing robot arm 42, wiring can be easily added without requiring a design change of the robot arm 42 itself.
  • the first ring-shaped member 12 is composed of the first halves 24a and 24b
  • the second ring-shaped member 14 is composed of the second halves 30a and 30b.
  • the first and second halves 24a and 30a are allowed to be displaced relative to the first and second halves 24b and 30b with the hinge portion 26 as the center.
  • the retrofit connector 60 has a structure in which a first ring-shaped member 62 as a first exterior member and a second ring-shaped member 64 as a second exterior member are combined with each other.
  • a first ring-shaped member 62 as a first exterior member
  • a second ring-shaped member 64 as a second exterior member
  • the first ring-shaped member 62 is a hard member formed of, for example, metal or synthetic resin, and has a groove-shaped cross section that opens in the axial direction as a whole as shown in FIG. It is an annular member that is continuous in the direction. Further, the first ring-shaped member 62 of the present embodiment is formed by combining the first member 66 and the second member 68.
  • the first member 66 has a structure in which a substantially semi-annular plate-shaped inner flange portion 72 projecting toward the inner peripheral side is integrally formed at one axial end of the outer peripheral wall portion 70 having a substantially semi-cylindrical shape. Have. Further, a concave groove 74 that is open to the inner peripheral surface and is continuous over the entire circumference is formed at the other axial end of the outer peripheral wall portion 70 of the first member 66.
  • the second member 68 has a structure in which a substantially semi-annular plate-shaped flange portion 78 projecting toward the outer peripheral side is integrally formed at one axial end portion of the inner peripheral wall portion 76 having a substantially semi-cylindrical shape. ing.
  • the first member 66 and the second member 68 are combined with each other in a state where the flange portion 78 of the second member 68 is overlapped with the inner flange portion 72 of the first member 66 in the axial direction.
  • the first half 79 is formed.
  • the 1st ring-shaped member 62 is comprised by the two 1st halves 79a and 79b.
  • the second ring-shaped member 64 is a hard member formed of, for example, a metal or a synthetic resin similarly to the first ring-shaped member 62 and has a substantially annular plate shape, and has an inner peripheral end. In the portion, annular ridges 80 and 82 projecting in the axial direction are formed with a predetermined gap in the radial direction.
  • the second ring-shaped member 64 is configured by combining two second halves 83a and 83b having a semi-annular plate shape.
  • the 1st ring-shaped member 62 and the 2nd ring-shaped member 64 insert the outer peripheral edge part of the 2nd ring-shaped member 64 in the concave groove 74 of each outer peripheral wall part 70 of the 1st members 66 and 66.
  • the end portions of the inner peripheral wall portions 76 of the second members 68 and 68 are inserted between the radial directions of the annular ridges 80 and 82 of the second ring-shaped member 64, so that they are not fixed to each other.
  • the first ring-shaped member 62 and the second ring-shaped member 64 are relatively rotatable in the circumferential direction.
  • the second ring-shaped member 64 is combined so as to cover the opening in the axial direction of the first ring-shaped member 62, so that the first ring-shaped member 62 and the second ring-shaped member 64 are interposed.
  • An annular housing space 36 is formed, and an inter-terminal wiring 38 is disposed in the housing space 36.
  • the retrofit connector 60 of the present embodiment has a first ring-shaped member 62 attached directly to the first link 44 of the robot arm 42 in an extrapolated state, and a second The ring-shaped member 64 is directly attached to the second link 46 in an extrapolated state, and the bracket 50 as in the first embodiment is omitted.
  • the first mounting portion is configured by the inner peripheral surface of the first ring-shaped member 62
  • the second mounting portion is configured by the inner peripheral surface of the second ring-shaped member 64.
  • the manner of attaching the first and second ring-shaped members 62 and 64 to the robot arm 42 is merely an example, and the first and second links 44 are provided by the bracket 50 as in the first embodiment, for example. , 46 may be attached indirectly.
  • the first ring-shaped member 62 has a groove-shaped cross section that opens in the axial direction
  • the second ring-shaped member 64 has the first ring-shaped member 64.
  • the ring-shaped member 62 is combined so as to cover the axial opening. Therefore, the first terminal portion 28 is easily provided so as to protrude in the axial direction at the inner flange portion 72, and the second terminal portion 34 is protruded in the axial direction at the second ring-shaped member 64. It is easy to install in. Thereby, while connecting the terminal part of the cable on the first link 44 side to the first terminal part 28, and connecting the terminal part of the cable on the second link 46 side to the second terminal part 34, Wiring across the joint portion 48 of the robot arm 42 is more easily realized.
  • the inner peripheral surface of the first ring-shaped member 62 has a large area secured by the inner flange portion 72 of the first member 66 and the inner peripheral wall portion 76 of the second member 68, The attachment strength of the ring-shaped member 62 to the first link 44 can be easily obtained.
  • the inner peripheral surface of the first ring-shaped member 62 and the outer peripheral surface of the first link 44 are cylindrical surfaces corresponding to each other.
  • the outer peripheral surface of the link 46 is a cylindrical surface corresponding to each other. Therefore, the inner peripheral surfaces of the first and second ring-shaped members 62 and 64 are overlapped with the outer peripheral surfaces of the first and second links 44 and 46 in a large area, so that the first and second The fixing strength of the ring-shaped members 62 and 64 with respect to the first and second links 44 and 46 can be increased.
  • the inter-terminal wiring 92 may be folded back so as to overlap in the axial direction.
  • the inter-terminal wiring 92 is an FPC or FFC having an insulation coating that is flat in the axial direction, and includes a folded portion 94 at an intermediate portion in the length direction.
  • the folded portion 94 is curved in a semicircular arc shape in the axial direction, which is the thickness direction of the inter-terminal wiring 92, so that both sides of the folded portion 94 in the inter-terminal wiring 92 are spaced apart from each other in the axial direction. They are arranged to overlap.
  • the inter-terminal wiring 92 can be flexibly deformed, there may be a portion overlapping in the axial direction while being in contact with each other due to deformation.
  • the long inter-terminal wiring 92 can be employed without requiring an increase in diameter.
  • the inter-terminal wiring 92 has a flat shape that is thin in the axial direction, even if the inter-terminal wiring 92 is folded back in the axial direction, the axial dimension of the retrofit connector 90 is small. It can suppress the increase.
  • the interterminal wiring 98 may be a covered electric wire having a circular cross section, and is not necessarily limited to a cable or electric wire having a flat cross sectional shape such as an FPC or FFC.
  • the retrofit connector 100 has a structure in which the inter-terminal wiring 102 is disposed in the accommodation space 36 provided between the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14.
  • the inter-terminal wiring 102 has a length that is less than one circumference of the center in the radial direction of the accommodating space 36, does not overlap in the radial direction and the axial direction, and does not include the folded portion 40 in the middle portion in the length direction. It is arranged in the accommodation space 36 so as to extend in the direction.
  • the inter-terminal wiring 102 has one end portion extending to the outer peripheral side connected to a terminal (not shown) of the first terminal portion 28 and the other end portion extending to the inner peripheral side being a second terminal.
  • the terminal 34 is connected to a terminal (not shown).
  • both end portions of the inter-terminal wiring 102 are bent toward the outer peripheral side or the inner peripheral side with respect to the intermediate portion, but may be curved so as not to form a corner.
  • the retrofit connector 100 having the structure according to the present embodiment is allowed to rotate counterclockwise relative to the first ring-shaped member 12 of the second ring-shaped member 14 in a mounted state on a robot arm (not shown). Is done. Therefore, according to the retrofitted connector 100, when the relative rotation direction of the first link and the second link of the robot arm is limited to any one of the circumferential directions, the first and the first can be achieved with a simpler structure. Wiring over two links can be realized.
  • inter-terminal wiring is folded and arranged at the intermediate portion in the circumferential direction with respect to the accommodation space, or an aspect in which the inter-terminal wiring is arranged to extend with a length less than one round in the circumferential direction is shown.
  • the inter-terminal wiring longer than one turn may be arranged spirally with respect to the accommodation space.
  • a guide member that holds the inter-terminal wiring in a predetermined position in the housing space in the axial direction or the radial direction.
  • the inter-terminal wiring is relatively displaced in the circumferential direction with respect to the guide member.
  • the guide member to be displaced relative to the first and second ring-shaped members in the circumferential direction. Relative displacement is allowed.
  • the 1st terminal part 28 and the 2nd terminal part 34 are each provided, one terminal which conducts these 1st terminal parts 28 and the 2nd terminal part 34 electrically
  • a plurality of the first terminal portions 28, the second terminal portions 34, and the inter-terminal wirings 38 may be provided.
  • the first ring-shaped member 12 is provided with a plurality of first terminal portions 28 and the second ring-shaped member 14 is provided with a plurality of second terminal portions 34.
  • a plurality of sets of the first terminal portion 28 and the second terminal portion 34 may be respectively conducted by a plurality of inter-terminal wirings 38. According to this, a plurality of wires straddling the joint portion 48 such as the robot arm 42 can be realized by the retrofit connector.
  • the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 may be formed of, for example, an elastic body such as rubber, and are fitted so as to be tightened in an extrapolated state with respect to a link or the like constituting the mounting target. By being worn, it can be more easily retrofitted to links and the like.
  • the hinge part 26 for enabling the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 to be divided in a part in the circumferential direction is not essential.
  • an upper half portion obtained by combining the first and second halves 24a and 30a and a lower half portion obtained by combining the first and second halves 24b and 30b are provided.
  • the upper and lower halves can be attached to the link etc. from both the upper and lower sides separately, and the circumferential ends of the upper and lower halves are provided. It is also possible to adopt a structure provided with connecting means for connecting with each other.
  • first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 are attached to the link or the like by connecting the upper half and the lower half independent from each other by the connecting means in the state of being attached to the link or the like. It can be formed in a state.
  • the connecting means is not particularly limited as long as it connects the upper half and the lower half.
  • a mechanical locking structure, a screw joint, a rivet joint, adhesion, welding, welding, or the like can be adopted. .
  • a plurality of the retrofit connectors 10 having a structure in which the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 are combined are arranged in the axial direction on substantially the same central axis. It is also possible to increase the amount of relative rotation allowed between the first link and the second link.
  • first ring-shaped member 12 of one adjacent retrofit connector 10 and the second ring-shaped member 14 of the other retrofit connector 10 are connected to each other. Furthermore, the 1st terminal part 28 of the 1st ring-shaped member 12 and the 2nd terminal part 34 of the 2nd ring-shaped member 14 are connected, and it mutually conduct
  • each retrofit connector 10 since the relative rotation of the 1st ring-shaped member 12 and the 2nd ring-shaped member 14 is each permitted, the relative rotation amount of a 1st link and a 2nd link is sufficient. This is ensured to be larger than when one retrofit connector 10 is used.
  • the plurality of retrofit connectors 10 are also allowed to be arranged between the first link and the second link by coaxially overlapping them in the radial direction.
  • the relative rotation amount can be increased.
  • a plurality of rear connectors 10a and 10b having different diameters are concentrically arranged, and the second ring-shaped member 14 of one adjacent rear connector 10a and the first of the other rear connector 10b are arranged.
  • the second terminal portion of the rear connector 10a and the first terminal portion of the rear connector 10b, which are adjacent in the radial direction, are connected to each other to be electrically connected.
  • the rear connector 10 is connected in series.
  • the 1st ring-shaped member 12 of the rear connector 10a located in the outermost periphery is attached to the 1st link which is not illustrated, and the terminal part of the cable of the 1st link side is the 1st terminal of the rear connector 10a.
  • the second ring-shaped member 14 of the retrofit connector 10b located on the innermost periphery is attached to a second link (not shown), and the terminal portion of the cable on the second link side is retrofitted.
  • the second terminal portion 34 of the connector 10b is connected.
  • the first link and the second link A large amount of relative rotation of the link is secured.
  • the two rear connectors 10a and 10b are concentrically arranged, and the first terminal portion 28 of the outer peripheral rear connector 10a and the inner peripheral rear connector are provided.
  • the second terminal portion 34 of 10b protrudes to one side in the axial direction, and the second terminal portion and the inner peripheral side of the rear connector 10a on the outer peripheral side (not shown).
  • the first terminal portion of the retrofit connector 10b is configured to be electrically connected to each other in the radial direction in a built-in state.
  • a plurality of wirings straddling the first link 44 and the second link 46 can be realized by providing a plurality of retrofit connectors 10 in parallel.
  • the plurality of retrofit connectors 10 may be arranged coaxially with different diameters, for example, in addition to being arranged side by side in the axial direction.
  • the 1st ring-shaped member and the 2nd ring-shaped member each showed the substantially annular shape
  • the 1st ring-shaped member and the 2nd ring-shaped member are The ring-shaped member is not necessarily limited to an annular shape, and if the first ring-shaped member and the second ring-shaped member are allowed to rotate relative to each other, the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the ring-shaped member may be a polygonal cylinder or a deformed cylinder. Can be made.
  • the inner peripheral surface of the second ring-shaped member 112 as the second exterior member is formed into a rounded square cylindrical shape.
  • the second ring-shaped member 112 can be attached in an extrapolated state to the second link 46 having an outer peripheral surface of a rounded square cylindrical shape.
  • the first exterior member and the second exterior member are not necessarily limited to an annular shape as long as they can be attached to a mounting target configured by a link or the like and can be relatively rotated.
  • the second ring-shaped member 112 has substantially the same structure as that of the second ring-shaped member 14 of the first embodiment, except that the inner peripheral surface is a rounded square cylinder. 22 and 23, the outer peripheral surface of the first ring-shaped member 12 may be a surface shape other than a cylindrical shape, and may be, for example, a polygonal cylindrical shape or a deformed cylindrical shape.
  • the mounting target to which the retrofit connector is mounted is not limited to the robot arm 42 including the first and second links 44 and 46.
  • a joint that allows torsion to the waist of a humanoid robot In the case where a cable or the like is provided so as to straddle the hip joint, the first ring-shaped member 12 and the second ring-shaped member 14 sandwich the hip joint in the torso of the humanoid robot. Since it is attached to one of the upper side and the lower side, the mounting target is configured to include a first link that constitutes the upper side of the trunk of the humanoid robot and a second link that constitutes the lower side of the trunk.
  • the attachment target to which the retrofit connector is attached may be, for example, a rotational drive facility other than the robot in the factory such as a turntable or a handle.
  • a retrofit connector according to the present invention can be attached to a steering column that constitutes a steering apparatus for an automobile.
  • Retrofit connector 12, 62: First ring-shaped member (first exterior member), 14, 64, 112: Second ring-shaped member (second (Exterior member), 28: first terminal portion, 34: second terminal portion, 36: accommodating space, 38, 92, 98, 102: wiring between terminals, 40, 94: folded portion, 42: robot arm (mounted) Target), 44: first link, 46: second link, 48: joint

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Abstract

既存のロボットなどに後付け可能な構造によって、関節部の動きを妨げることなく関節部を跨ぐ配線を可能とする、新規な構造の後付コネクタを提供すること。 装着対象42に外挿状態で装着される第一の外装部材12と第二の外装部材14が相対的なねじり回転を可能とされた態様で相互に組み合わされていると共に、それら第一の外装部材12と第二の外装部材14の間には周方向に延びる収容空間36が形成されており、収容空間36には端子間配線38が周方向に延びるように配設されて、第一の外装部材12に設けられた第一の端子部28と第二の外装部材14に設けられた第二の端子部34が端子間配線38によって相互に導通された構造を有する。

Description

後付コネクタ
 本発明は、ロボットアームのリンクを相対変位可能に接続する関節部を跨ぐ配線を可能とする後付コネクタに関するものである。
 従来から、ロボットアームは、複数のリンクを関節部で接続した構造を有しており、それら複数のリンクの相対変位が許容されている。なお、ロボットアームの関節部は、リンクの相対的な傾動を許容するものの他、リンクの相対的なねじり変位を許容するものもある。
 ところで、例えば、ロボットアームの先端に設けられるエンドエフェクタ制御用の配線などは、ロボットアームの基端側から延びて、関節部を跨いで配される場合もある。この場合、関節部の駆動時に配線が過度に引っ張られて断線したり、関節部におけるロボットアームの屈伸やねじりなどの動きが配線によって阻害されたりしないことが必要となる。
 そこで、特開2015-54357号公報(特許文献1)には、リンクを相対変位可能に接続する関節部において、配線などの線条体をU字形状に折り返して配設した関節駆動装置が提案されている。
 ところが、特許文献1の構造は、ロボットの関節部に予め内蔵されるものであることから、既存のロボットに対して後から適用することは難しかった。それ故、既存のロボットに機能を追加するなどの目的で新たな配線を設けるような場合には、ロボット自体の大幅な設計変更が必要になるなどして、特許文献1の構造を採用することができず、新たな構造が求められていた。
特開2015-54357号公報
 本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、既存のロボットなどに後付け可能な構造によって、ロボットの関節部などにおけるねじり動作を妨げることなく関節部などを跨ぐ配線を可能とする、新規な構造の後付コネクタを提供することにある。
 以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
 すなわち、本発明の第一の態様は、装着対象に外挿状態で装着される第一の外装部材と第二の外装部材が相対的なねじり回転を可能とされた態様で相互に組み合わされていると共に、それら第一の外装部材と第二の外装部材の間には周方向に延びる収容空間が形成されており、該収容空間には端子間配線が周方向に延びるように配設されて、該第一の外装部材に設けられた第一の端子部と該第二の外装部材に設けられた第二の端子部が該端子間配線によって相互に導通された構造を有することを、特徴とする。
 このような第一の態様に従う構造とされた後付コネクタによれば、例えば、装着対象としてのロボットアームにおける関節部を挟んだリンクなどに対して、第一の外装部材と第二の外装部材の各一方をそれぞれ外挿状態で取り付けることにより、関節部の両側のケーブルなどを第一の端子部と第二の端子部の各一方に接続することで、関節部を跨ぐ配線が可能となる。
 しかも、端子間配線が周方向に延びるように配設されていることによって、第一の外装部材と第二の外装部材の相対回転が許容されることから、第一の外装部材が取り付けられる対象と第二の外装部材が取り付けられる対象との相対回転が許容される。従って、例えば装着対象としてのロボットアームの関節部に本態様の後付コネクタを適用することで、関節部における取付対象としてのリンクの相対回転を許容しながら関節部を跨ぐ配線を実現することができる。
 さらに、端子間配線が相互に組み合わされた第一の外装部材と第二の外装部材の間の収容空間に配された構造とされていることから、第一の外装部材と第二の外装部材をロボットアームのリンクのような装着対象に後付けすることで、それらリンクなどの相対回転を許容しつつそれらリンクなどに跨って延びる配線が可能となる。
 加えて、収容空間に配された端子間配線は、周囲を第一の外装部材と第二の外装部材で保護されることから、端子間配線の耐久性の向上なども図られ得る。
 本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された後付コネクタにおいて、前記第一の外装部材と前記第二の外装部材は、何れも周方向の少なくとも一箇所において分割可能とされているものである。
 第二の態様によれば、第一の外装部材と第二の外装部材の内周へロボットアームのリンクのような装着対象を差し入れて、装着対象に第一の外装部材と第二の外装部材を外挿状態で後付けする際に、装着対象に対する第一の外装部材と第二の外装部材への取付けが容易になる。
 本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された後付コネクタにおいて、前記端子間配線が湾曲形状の折返し部において周方向に折り返されているものである。
 第三の態様によれば、端子間配線が折返し部において周方向に折り返されていることで、第一の外装部材と第二の外装部材の相対回転が、周方向の両側において許容される。しかも、折返し部が湾曲形状とされていることで、折返し部における端子間配線の断線などが生じ難く、優れた信頼性が発揮される。
 本発明の第四の態様は、第三の態様に記載された後付コネクタにおいて、前記折返し部において周方向に折り返された前記端子間配線が、軸方向と軸直角方向の少なくとも一方で重なるように配設されているものである。
 第四の態様によれば、また、折返し部で折り返された端子間配線を軸方向で重なるように配設すれば、収容空間の軸直角方向寸法を小さくすることができて、後付コネクタを軸直角方向で小型化することができる。折返し部で折り返された端子間配線を軸直角方向で重なるように配設することによって、収容空間の軸方向寸法を小さくすることができて、後付コネクタを軸方向で小型化することができる。加えて、端子間配線を軸方向と軸直角方向の両方で重なるように配設すれば、長い端子間配線をスペース効率よく配設することが可能となる。
 本発明の第五の態様は、第一~第四の何れか1つの態様に記載された後付コネクタにおいて、前記第一の外装部材が軸方向に開口する溝形断面を有していると共に、前記第二の外装部材が該第一の外装部材の軸方向の開口部を覆蓋するように該第一の外装部材と組み合わされているものである。
 第五の態様によれば、第一の外装部材において第一の端子部を軸方向一方側に設け易くなると共に、第二の外装部材において第二の端子部を軸方向他方側に設け易くなる。従って、ロボットアームの関節部などを第一,第二の外装部材の軸方向に跨ぐ配線が容易に実現される。
 また、第一の外装部材の内周面の面積を大きく得ることができて、第一の外装部材を内周面において装着対象としてのロボットアームのリンクなどに取り付ける場合に、第一の外装部材を装着対象に対してより強固に取り付けることが可能となる。
 本発明の第六の態様は、第一~第四の何れか1つの態様に記載された後付コネクタにおいて、前記第一の外装部材が軸直角方向へ向けて開口する溝形断面を有していると共に、前記第二の外装部材が該第一の外装部材の軸直角方向の開口部を覆蓋するように該第一の外装部材と組み合わされているものである。
 第六の態様によれば、第一の外装部材又は第二の外装部材の内周面の面積を大きく得ることができることから、第一の外装部材又は第二の外装部材を内周面において装着対象としてのロボットアームのリンクなどに取り付ける場合に、第一の外装部材又は第二の外装部材の取付け強度をより大きく得ることが可能となる。
 本発明の第七の態様は、第一~第六の何れか1つの態様に記載された後付コネクタにおいて、前記端子間配線が扁平な断面形状を有しているものである。
 第七の態様によれば、扁平断面を有する端子間配線の厚さ方向において、収容空間の寸法を小さくすることができる。しかも、端子間配線の厚さ方向の湾曲や屈折などが容易になることから、例えば端子間配線を周方向で折り返す場合などに、端子間配線の折返し部における応力の集中が緩和される。
 本発明の第八の態様は、第一~第七の何れか1つの態様に記載された後付コネクタにおいて、相互に組み合わされた前記第一の外装部材と前記第二の外装部材の複数組が軸方向で直列的に配設されて、軸方向で隣り合う該第一の外装部材と該第二の外装部材が相互に連結されていると共に、それら連結された第一の外装部材と第二の外装部材において前記第一の端子部と前記第二の端子部が互いに導通されているものである。
 第八の態様によれば、相互に組み合わされた第一の外装部材と第二の外装部材の間に配される各端子間配線の長さを延長することなく、装着対象としてのロボットアームのリンクなどに対してより大きな相対回転を許容することができる。しかも、相互に組み合わされた第一の外装部材と第二の外装部材の複数組が軸方向で直列的に配されることから、後付コネクタの大径化を防ぐこともできる。
 本発明の第九の態様は、第一~第七の何れか1つの態様に記載された後付コネクタにおいて、相互に組み合わされた前記第一の外装部材と前記第二の外装部材の複数組が同軸的に配設されて、軸直角方向で隣り合う該第一の外装部材と該第二の外装部材が相互に連結されていると共に、それら連結された第一の外装部材と第二の外装部材において前記第一の端子部と前記第二の端子部が互いに導通されているものである。
 第九の態様によれば、相互に組み合わされた第一の外装部材と第二の外装部材の間に配される各端子間配線の長さを延長することなく、装着対象であるロボットアームのリンクなどにより大きな相対回転を許容することができる。しかも、相互に組み合わされた第一の外装部材と第二の外装部材の複数組が同軸的に配されることから、後付コネクタの軸方向長さが長くなるのを防ぐこともできる。
 本発明の第十の態様は、第一~第九の何れか1つの態様に記載された後付コネクタにおいて、前記装着対象が第一のリンクと第二のリンクを含んで構成されて、それら第一のリンクと第二のリンクが関節部を介して回動可能に連結されており、前記第一の外装部材と前記第二の外装部材の少なくとも一方の内周面が該第一のリンク又は該第二のリンクの外周面に対応する面形状とされて、該第一の外装部材と該第二の外装部材の少なくとも一方が該第一のリンク又は該第二のリンクに対して直接接触した外挿状態で装着されているものである。
 第十の態様によれば、リンクに対して外挿状態で装着される外装部材の内周面が、リンクの外周面に対応する面形状とされていることによって、外装部材がリンクに対して外挿状態で安定して装着される。
 なお、例えば、第一の外装部材と第二の外装部材の両方が、内周面を第一のリンクと第二のリンクの各一方の外周面に重ね合わせた外挿状態で装着されても良いが、第一の外装部材と第二の外装部材の何れか一方が、内周面がリンクの外周面に対して離隔した状態で他部材を介してリンクに装着されるようにしても良い。
 本発明によれば、例えば、ロボットアームのような装着対象において関節部を挟んだ各リンクに対して、第一の外装部材と第二の外装部材の各一方を取り付けることにより、関節部の両側のケーブルなどを第一の端子部と第二の端子部の各一方に接続することでそれら両側のケーブルなどを相互につないで、関節部を跨ぐ配線が可能となる。しかも、周方向に延びる端子間配線によって、第一の外装部材と第二の外装部材の相対回転が許容されることから、ロボットアームのリンクのような第一の外装部材の取付対象と第二の外装部材の取付対象との相対回転が許容される。更に、第一の外装部材と第二の外装部材をロボットアームのリンクなどに後付けすることで、それらリンクなどの相対回転を許容しつつそれらリンクなどに跨って延びる配線が可能となる。加えて、収容空間に配された端子間配線は、周囲を第一の外装部材と第二の外装部材で保護されることから、端子間配線の耐久性の向上なども図られ得る。
本発明の第一の実施形態としての後付コネクタを示す斜視図。 図1に示す後付コネクタの分解斜視図。 図1の後付コネクタを第二の部材を取り除いた状態で示す斜視図。 図3に示す第二の部材を取り除いた状態の後付コネクタの正面図。 図1に示す後付コネクタの断面図であって、図4のV-V断面に相当する図。 図1の後付コネクタをロボットアームに取り付けるための分割状態で示す斜視図。 図1に示す後付コネクタの作動を説明するための図であって、(a)が第一のリング状部材と第二のリング状部材が回転する前の初期状態を、(b)が第一のリング状部材と第二のリング状部材が相対回転した状態を、それぞれ示す。 本発明の第二の実施形態としての後付コネクタを示す斜視図。 図8に示す後付コネクタの正面図。 図9のX-X断面図。 本発明の別の一実施形態としての後付コネクタを示す分解斜視図。 図11に示す後付コネクタの断面図。 図12の後付コネクタの要部を示す斜視断面図。 本発明のまた別の一実施形態としての後付コネクタを示す断面図。 本発明の第三の実施形態としての後付コネクタを第二の部材を取り除いた状態で示す斜視図。 図15に示す第二の部材を取り除いた状態の後付コネクタの正面図。 図15に示す後付コネクタの断面図であって、図16のXVII-XVII断面に相当する図。 本発明の別の一実施形態としての後付コネクタを示す斜視図。 図18に示す後付コネクタの側面図。 本発明のまた別の一実施形態としての後付コネクタを示す斜視図。 図20に示す後付コネクタの正面図。 本発明の更に別の一実施形態としての後付コネクタをリンクへの装着状態で示す斜視図。 図22に示す後付コネクタの正面図。
 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1~5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、図2~5に示すように、第一の外装部材としての第一のリング状部材12と第二の外装部材としての第二のリング状部材14が、相対的なねじり変位を許容された態様で相互に組み合わされた構造を有している。以下の説明では、原則として、上下方向とは図4中の上下方向を、軸方向とは図5中の左右方向を、それぞれ言う。
 より詳細には、第一のリング状部材12は、例えば金属や合成樹脂などで形成された硬質の部材であって、全体として略一定の溝形断面で周方向に連続する環状とされており、本実施形態では、図5に示すように、第一の部材16と第二の部材18を軸方向で相互に重ね合わせて固定した構造を有している。
 第一の部材16は、略半円筒形状とされた周壁部20に対して、軸方向一方の端部で内周側へ突出する内フランジ部22が一体形成された構造を有している。第二の部材18は、略半円環板形状とされており、外径寸法が第一の部材16の周壁部20と略同じとされている。
 そして、第二の部材18の外周端部が第一の部材16の周壁部20に軸方向他方側から重ね合わされて、それら第一の部材16と第二の部材18が、接着や溶着、溶接、ねじ継手、リベット継手などの各種公知の固定手段によって固定される。これにより、第一のリング状部材12を構成する第一の半割体24が形成されて、上下一対の第一の半割体24a,24bを組み合わせることで、本実施形態の第一のリング状部材12が形成されている。
 本実施形態では、上下一対の第一の半割体24a,24bが、周方向の何れか一方の端部において第一の部材16に設けられたヒンジ部26で傾動可能に連結されており、一対の第一の半割体24a,24bがヒンジ部26を中心として相対変位することで、それら一対の第一の半割体24a,24bが周方向の何れか他方の端部において相互に離隔可能とされている。なお、一対の第一の半割体24a,24bの周方向の他方の端部には、それら一対の第一の半割体24a,24bの離隔を阻止するロック手段が設けられていても良い。
 また、一方の第一の半割体24aを構成する第一の部材16には、内フランジ部22から軸方向外側(図5中、左側)へ向けて突出する第一の端子部28が設けられている。この第一の端子部28は、一般的に知られている雌雄何れかの端子接続構造とされており、例えば、銅やアルミニウム、或いはそれらの少なくとも一方を含む合金などの導電性に優れた材料で形成された図示しない端子が、内フランジ部22を貫通して配されて、内フランジ部22に設けられた第一の端子部28において露出している。なお、第一の端子部28としては、一般的な多極コネクタなどが採用され得る。
 一方、第二のリング状部材14は、金属や合成樹脂などで形成された硬質の部材であって、全体として略円筒形状を有していると共に、周方向で上下に分割されており、一対の第二の半割体30a,30bを組み合わせた構造とされている。更に、第二のリング状部材14は、外周面が段付き形状とされて、軸方向一方の端部の外周面が他方の端部の外周面よりも小径とされており、第二のリング状部材14の軸方向他方の端部には、外周へ突出する位置決め突部32が一体形成されている。
 また、一方の第二の半割体30aには、軸方向外側(図4中の紙面直交方向の手前側)へ向けて突出する第二の端子部34が設けられている。この第二の端子部34は、一般的に知られている雌雄何れかの端子接続構造とされており、例えば、銅やアルミニウム、或いはそれらの少なくとも一方を含む合金などの導電性に優れた材料で形成された図示しない端子が、第二の半割体30aを貫通して配されて、第二の半割体30aに設けられた第二の端子部34において露出している。なお、第二の端子部34としては、第一の端子部28と同様に、一般的な多極コネクタなどが採用され得る。
 そして、第一のリング状部材12の内周側に第二のリング状部材14が組み合わされており、溝形断面を有する第一のリング状部材12の内周側の開口部が第二のリング状部材14によって覆蓋されている。本実施形態では、第二のリング状部材14の位置決め突部32が第一のリング状部材12における内フランジ部22と第二の部材18の間に差し入れられることにより、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14が相互に位置決めされるようになっている。
 本実施形態では、第二のリング状部材14の第二の半割体30aが第一のリング状部材12の第一の半割体24aに組み合わされていると共に、第二のリング状部材14の第二の半割体30bが第一のリング状部材12の第一の半割体24bに組み合わされている。これにより、第二のリング状部材14の第二の半割体30aと第二の半割体30bは、ヒンジ部26を回転中心として相対的に変位可能とされている。要するに、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14は、図6に示すように、ヒンジ部26を回転中心として第一,第二の半割体24a,30aと第一,第二の半割体24b,30bが相対変位することで、周方向の一部において分割可能とされている。
 また、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14は、相対的なねじり回転(周方向の相対回転)を許容された状態で組み合わされている。このような第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の相対回転は、例えば、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の少なくとも一方を自己潤滑性を有する合成樹脂で形成することによって実現可能である。また、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の重ね合わせ面間に対して、摩擦係数の小さな材料で形成されたスリーブやボールベアリングなどの別部材を配することによっても、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の相対回転を許容することができる。本実施形態では、第二のリング状部材14が第一のリング状部材12に対して僅かな隙間をもって組み合わされることにより、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の相対回転時の摺動抵抗が低減されている。
 かくの如き第一のリング状部材12と第二のリング状部材14を組み合わせた状態において、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の間には、収容空間36が形成されている。収容空間36は、溝形断面を有する第一のリング状部材12の内周側の開口部が第二のリング状部材14で覆われることによって形成されており、周方向に延びる環状の空間とされている。本実施形態の収容空間36は、矩形断面を有しているが、収容空間36の断面形状は特に限定されない。また、本実施形態の収容空間36は、周方向に略一定の断面形状で延びているが、収容空間36の断面形状は周方向で変化していても良い。
 この収容空間36には、端子間配線38が配設されている。端子間配線38は、例えば外周面を絶縁体で被覆されたケーブルや電線などであって、収容空間36の長さ方向である周方向に延びている。また、端子間配線38としては、好適には、Flexible
Printed Circuit(FPC)やFlexible Flat Cable(FFC)などの扁平な断面形状を有するものが採用される。なお、図3,4に示す後付コネクタ10は、内部に収容された端子間配線38を見易くするために、第二の部材18が取り除かれた状態で図示されている。
 さらに、本実施形態の端子間配線38は、収容空間36の周方向長さの略二倍の長さを有しており、長さ方向の中間部分に湾曲形状の折返し部40を備えている。折返し部40は、図4に示すように、端子間配線38の長さ方向の一部を厚さ方向に湾曲させて周方向に折り返すことで形成されており、本実施形態では、端子間配線38が平板乃至は平膜状であることから折返し部40が略半円筒形状とされている。このような折返し部40を備えていることによって、折り返された端子間配線38は、折返し部40の両側において軸直角方向(径方向)で対向して重なるように配設されている。
 そして、端子間配線38は、収容空間36に配されて全体として周方向に延びており、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14によって周囲を覆われて保護されている。このように、端子間配線38が収容空間36に収容されることで、端子間配線38に対する他部材や異物の接触などが第一,第二のリング状部材12,14で防止されて、耐久性の向上が図られる。
 さらに、端子間配線38は、両端部が第一の端子部28の図示しない端子と第二の端子部34の図示しない端子との各一方に接続されており、両端部が第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の各一方に連結されている。これにより、第一の端子部28の端子と第二の端子部34の端子が、端子間配線38を介して相互に導通されている。なお、端子間配線38の折返し部40は、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14が相対回転していない初期状態において、端子間配線38の両端部に対して周方向で離れた位置に配置されている。
 かくの如き構造とされた後付コネクタ10は、例えば、図5に示すように、装着対象としてのロボットアーム42に装着される。ロボットアーム42は、第一のリンク44と第二のリンク46が関節部48によって相対回転可能に接続された構造を有しており、後付コネクタ10の第一のリング状部材12が第一のリンク44に取り付けられると共に、第二のリング状部材14が第二のリンク46に取り付けられるようになっている。
 第一,第二のリング状部材12,14の第一,第二のリンク44,46への取付構造は、特に限定されるものではないが、例えば、図5に示すように、後付コネクタ10の外周部分を構成する第一のリング状部材12が、第一のリンク44に外挿状態で固定されるブラケット50を介して第一のリンク44に間接的に取り付けられる一方、後付コネクタ10の内周部分を構成する第二のリング状部材14が、第二のリンク46に対して外挿状態で直接的に取り付けられる。本実施形態では、第一のリング状部材12が、第一の取付部としてのブラケット50によって、第一のリンク44に取り付けられると共に、第二のリング状部材14が、内周面で構成された第二の取付部において、第二のリンク46に取り付けられる。なお、第二の取付部を構成する第二のリング状部材14の内周面は、第二のリンク46の外周面と対応する面形状とされており、本実施形態では第二のリング状部材14の内周面が円筒面とされている。
 本実施形態では、第一のリング状部材12が径方向内側へ向けて開口する溝形断面を有していると共に、第二のリング状部材14が第一のリング状部材12の開口部を覆う筒状とされていることから、第二のリング状部材14の内周面の面積を大きく得ることができる。それ故、第二のリング状部材14において第二のリンク46に接触する面積が大きくなって、第二のリンク46に対する第二のリング状部材14の固定強度をより大きく得ることができる。
 しかも、第二のリング状部材14の内周面が第二のリンク46の外周面に対応する円筒面とされていることから、第二のリング状部材14の内周面と第二のリンク46の外周面がより広い範囲において接触状態で重ね合わされて、接触面積が大きく確保されることによる固定強度の向上が図られる。
 このような後付コネクタ10のロボットアーム42への装着状態において、第一のリンク44と第二のリンク46が相対的に回転駆動せしめられると、第一のリンク44に取り付けられた第一のリング状部材12と、第二のリンク46に取り付けられた第二のリング状部材14が、相対的に回転することで、それら第一のリンク44と第二のリンク46の相対回転が許容される。
 かかる第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の相対回転は、図7に示すようにして許容される。なお、図7の(a)には、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14が相対的に回転していない初期状態が示されていると共に、図7の(b)には、第二のリング状部材14が第一のリング状部材12に対して左回りに相対回転した状態が示されている。
 図7に示すように、第二のリング状部材14が第一のリング状部材12に対して左回りに相対回転すると、第二の端子部34の端子に接続された端子間配線38の端部が移動することで端子間配線38が引かれて、折返し部40の位置が変化する。これにより、端子間配線38が突っ張ることなく、第一のリング状部材12に対する第二のリング状部材14の相対回転が許容されて、第一のリング状部材12に取り付けられる第一のリンク44と第二のリング状部材14に取り付けられる第二のリンク46の相対回転が、端子間配線38で妨げられることなく許容される。
 本実施形態では、折返し部40が湾曲形状とされていることから、端子間配線38の端部が第二のリング状部材14の回転によって移動する際に、折返し部40の移動が引っ掛かりなくスムーズに生じて、第二のリング状部材14が第一のリング状部材12に対して端子間配線38で妨げられることなく回転せしめられる。また、折返し部40において端子間配線38が折れることなく湾曲形状とされていることにより、応力の分散化による端子間配線38の優れた耐久性も実現される。
 なお、本実施形態では、端子間配線38の中間部分に折返し部40が設けられていることから、第二のリング状部材14が第一のリング状部材12に対して右回りに相対回転する場合にも、左回りの場合と同様にして、それら第一,第二のリング状部材12,14の相対回転が端子間配線38によって妨げられることなく許容される。
 また、本実施形態では、端子間配線38が2周弱の長さで延びており、第二のリング状部材14が第一のリング状部材12に対して左右両側へ各2周程度の回転を許容されている。尤も、端子間配線38の長さは特に限定されるものではなく、より長い端子間配線38を採用することで、より大きな回転量が許容されるようにしても良いし、より短い端子間配線38を採用することで、より小さな回転量が許容されるようにしても良い。
 また、折返し部40で折り返された端子間配線38が径方向で重なるように配設されており、収容空間36の軸方向寸法を比較的に小さくすることが可能とされている。しかも、端子間配線38は、径方向で薄肉の扁平な断面形状を有していることから、折り返された端子間配線38を径方向で重なるように二重に配しても、収容空間36の径方向寸法を比較的に小さくできる。加えて、端子間配線38が断面において扁平とされた方向に折り返されていることで、折返し部40において湾曲形状に折り返し易くなっている。
 そして、第一のリング状部材12の第一の端子部28に第一のリンク44側の図示しないケーブルの端子部が接続されると共に、第二のリング状部材14の第二の端子部34に第二のリンク46側の図示しないケーブルの端子部が接続される。これにより、第一のリンク44側のケーブルと第二のリンク46側のケーブルが、後付コネクタ10の端子間配線38を介して相互に接続されることから、相対回転する第一のリンク44と第二のリンク46に跨る配線が、後付コネクタ10によって、第一のリンク44と第二のリンク46の相対回転を妨げない態様で実現される。
 さらに、後付コネクタ10は、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14を第一のリンク44と第二のリンク46の各一方に取り付けると共に、第一の端子部28と第二の端子部34に第一のリンク44側と第二のリンク46側の各ケーブルの端子部を接続することにより、回転を許容した配線をロボットアーム42に対して後付けで実現することができる。それ故、例えば、既存のロボットアーム42に配線を追加する必要が生じた場合にも、ロボットアーム42自体の設計変更を要することなく、配線を簡単に追加することができる。
 しかも、本実施形態では、第一のリング状部材12が第一の半割体24a,24bで構成されていると共に、第二のリング状部材14が第二の半割体30a,30bで構成されており、第一,第二の半割体24a,30aが第一,第二の半割体24b,30bに対してヒンジ部26を中心とする相対変位を許容されている。これにより、第二のリンク46を第二の半割体30aと第二の半割体30bの内周側へヒンジ部26と反対側の周方向端部間を通じて差し入れた後、それら第二の半割体30aと第二の半割体30bのヒンジ部26と反対側の周方向端部を閉じることで、第二のリング状部材14を第二のリンク46に対して簡単に外挿状態で取り付けることができる。
 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60が示されている。この後付コネクタ60は、第一の外装部材としての第一のリング状部材62と第二の外装部材としての第二のリング状部材64が相互に組み合わされた構造を有している。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、第一のリング状部材62は、例えば金属や合成樹脂などで形成された硬質の部材であって、図10に示すように、全体として軸方向に開口する溝形断面で周方向に連続する環状の部材とされている。また、本実施形態の第一のリング状部材62は、第一の部材66と第二の部材68を組み合わせて形成されている。
 第一の部材66は、略半円筒形状を呈する外周壁部70の軸方向一方の端部に、内周側へ突出する略半円環板形状の内フランジ部72が一体形成された構造を有している。また、第一の部材66の外周壁部70の軸方向他方の端部には、内周面に開口して全周に亘って連続する凹溝74が形成されている。第二の部材68は、略半円筒形状を有する内周壁部76の軸方向一方の端部に、外周側へ突出する略半円環板形状のフランジ部78が一体形成された構造を有している。
 第一の部材66と第二の部材68は、第一の部材66の内フランジ部72に対して第二の部材68のフランジ部78が軸方向に重ね合わされた状態で相互に組み合わされており、これによって第一の半割体79が構成されている。そして、二つの第一の半割体79a,79bによって、第一のリング状部材62が構成されている。
 第二のリング状部材64は、例えば第一のリング状部材62と同様に金属や合成樹脂などで形成された硬質の部材であって、略円環板形状とされていると共に、内周端部には軸方向へ突出する環状突条80,82が径方向で相互に所定の隙間をもって形成されている。なお、第二のリング状部材64は、半円環板形状とされた二つの第二の半割体83a,83bを組み合わせて構成されている。
 そして、第一のリング状部材62と第二のリング状部材64は、第二のリング状部材64の外周端部が第一の部材66,66の各外周壁部70の凹溝74に差し入れられると共に、第二の部材68,68の各内周壁部76の端部が第二のリング状部材64の環状突条80,82の径方向間に差し入れられることにより、相互に非固着で組み合わされている。また、第一のリング状部材62と第二のリング状部材64は、周方向で相対的に回転可能とされている。更に、第一のリング状部材62の軸方向の開口部を覆うように第二のリング状部材64が組み合わされることにより、第一のリング状部材62と第二のリング状部材64の間には環状の収容空間36が形成されており、収容空間36には端子間配線38が配設されている。
 本実施形態の後付コネクタ60は、図10に示すように、第一のリング状部材62がロボットアーム42の第一のリンク44に対して外挿状態で直接的に取り付けられると共に、第二のリング状部材64が第二のリンク46に対して外挿状態で直接的に取り付けられており、第一の実施形態のようなブラケット50は省略されている。要するに、本実施形態では、第一の取付部が第一のリング状部材62の内周面で構成されていると共に、第二の取付部が第二のリング状部材64の内周面で構成されている。尤も、第一,第二のリング状部材62,64のロボットアーム42への取付態様は、あくまでも例示であって、例えば第一の実施形態のようなブラケット50によって第一,第二のリンク44,46に間接的に取り付けられるようにしても良い。
 このような本実施形態に従う構造の後付コネクタ60によれば、第一のリング状部材62が軸方向に開口する溝形断面とされていると共に、第二のリング状部材64が第一のリング状部材62に対して軸方向開口部を覆うように組み合わされている。それ故、第一の端子部28が内フランジ部72において軸方向へ突出するように設け易くされていると共に、第二の端子部34が第二のリング状部材64において軸方向へ突出するように設け易くされている。これにより、第一のリンク44側のケーブルの端子部を第一の端子部28に接続すると共に、第二のリンク46側のケーブルの端子部を第二の端子部34に接続することで、ロボットアーム42の関節部48を跨ぐ配線がより容易に実現される。
 また、第一のリング状部材62の内周面が、第一の部材66の内フランジ部72と第二の部材68の内周壁部76とによって大きな面積を確保されていることから、第一のリング状部材62の第一のリンク44に対する取付強度を大きく得易くなる。
 さらに、第一のリング状部材62の内周面と第一のリンク44の外周面が相互に対応する円筒面とされていると共に、第二のリング状部材64の内周面と第二のリンク46の外周面が相互に対応する円筒面とされている。それ故、第一,第二のリング状部材62,64の内周面が、第一,第二のリンク44,46の外周面に対して大きな面積で重ね合わされて、第一,第二のリング状部材62,64の第一,第二のリンク44,46に対する固定強度を大きく得ることができる。
 ところで、図11~13に示す後付コネクタ90のように、端子間配線92は軸方向で重なるように折り返されていても良い。図11~13の構造において、端子間配線92は、軸方向で扁平とされた絶縁被覆を有するFPCやFFCなどであって、長さ方向の中間部分に折返し部94を備えている。
 折返し部94は、端子間配線92の厚さ方向である軸方向で半円弧状に湾曲しており、これによって端子間配線92における折返し部94の両側が軸方向で相互に離隔対向した状態で重なるように配されている。尤も、端子間配線92は、柔軟に変形可能なものであることから、変形によって相互に当接状態で軸方向に重なる部分があっても良い。
 このような軸方向に折り返された端子間配線92を有する後付コネクタ90によれば、大径化を要することなく、長い端子間配線92を採用することができる。
 また、端子間配線92が軸方向で薄肉とされた扁平な形状とされていることから、端子間配線92が軸方向に折り返された構造であっても、後付コネクタ90の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができる。
 なお、図14に示す後付コネクタ96のように、端子間配線98は円形断面の被覆電線であっても良く、必ずしもFPCやFFCのような扁平な断面形状のケーブルや電線に限定されない。
 図15~17には、本発明の第三の実施形態としての後付コネクタ100が示されている。後付コネクタ100は、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の間に設けられた収容空間36に対して、端子間配線102が配設された構造を有している。
 端子間配線102は、収容空間36の径方向中央の一周に満たない長さとされて、径方向および軸方向に重なることなく、且つ長さ方向の中間部分に折返し部40を備えることなく、周方向で延びるように収容空間36に配されている。そして、端子間配線102は、外周側へ延び出す一方の端部が第一の端子部28の図示しない端子に接続されていると共に、内周側へ延び出す他方の端部が第二の端子部34の図示しない端子に接続されている。なお、本実施形態では、端子間配線102の両端部は、中間部分に対して外周側又は内周側へ角をなして折れているが、角をなさないように湾曲していても良い。
 このような本実施形態に従う構造とされた後付コネクタ100は、図示しないロボットアームへの装着状態において、第二のリング状部材14の第一のリング状部材12に対する左回りの相対回転が許容される。従って、後付コネクタ100によれば、ロボットアームの第一のリンクと第二のリンクの相対回転方向が周方向の何れか一方に限定される場合などに、より簡単な構造によって第一,第二のリンクに跨る配線を実現することができる。
 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、前記実施形態では、端子間配線が収容空間に対して周方向の中間部分で折り返されて配された態様や、周方向に一周に満たない長さで延びるように配された態様を示したが、一周よりも長い端子間配線が収容空間に対して螺旋状に配されていても良い。
 また、端子間配線を収容空間内において軸方向や径方向で所定の位置に保持するガイド部材を配設することも可能であり、例えば、端子間配線がガイド部材に対して周方向へ相対変位可能とされたり、ガイド部材が第一,第二のリング状部材に対して周方向へ相対変位可能とされたりすることによって、端子間配線の第一,第二のリング状部材に対する周方向の相対変位が許容される。
 また、前記実施形態では、第一の端子部28と第二の端子部34が各一つ設けられていると共に、それら第一の端子部28と第二の端子部34を導通する一つの端子間配線38が配された構造を例示したが、第一の端子部28と第二の端子部34と端子間配線38をそれぞれ複数設けることもできる。具体的には、例えば、第一のリング状部材12に複数の第一の端子部28が設けられていると共に、第二のリング状部材14に複数の第二の端子部34が設けられており、第一の端子部28と第二の端子部34の複数組が複数の端子間配線38によってそれぞれ導通されていても良い。これによれば、ロボットアーム42などの関節部48を跨ぐ複数の配線を後付コネクタによって実現することができる。
 第一のリング状部材12と第二のリング状部材14は、例えば、ゴムなどの弾性体で形成されていても良く、装着対象を構成するリンクなどに対して外挿状態で締め付けるように嵌着されることによって、リンクなどに対してより簡単に後付けされ得る。
 また、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14を周方向の一部で分割可能とするためのヒンジ部26は、必須ではない。具体的には、例えば、第一,第二の半割体24a,30aを相互に組み合わせた上半部と、第一,第二の半割体24b,30bを相互に組み合わせた下半部が相互に独立して設けられて、それら上半部と下半部がリンクなどに対して各別に上下両側から取付け可能とされていると共に、それら上半部と下半部の周方向端部を相互に連結する連結手段が設けられた構造も採用可能である。これにより、互いに独立した上半部と下半部をリンクなどへの装着状態で連結手段によって連結することで、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14をリンクなどへの装着状態で形成することができる。なお、連結手段は、上半部と下半部を連結するものであれば特に限定されないが、例えば、機械的な係止構造やねじ継手、リベット継手、接着、溶着、溶接などが採用され得る。
 また、図18,19に示すように、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14を組み合わせた構造を有する後付コネクタ10の複数を略同一中心軸上で軸方向に並ぶように配設することで、第一のリンクと第二のリンクの間で許容される相対回転量を増大させることもできる。
 より具体的には、隣り合う一方の後付コネクタ10の第一のリング状部材12と他方の後付コネクタ10の第二のリング状部材14とを相互に連結する。更に、第一のリング状部材12の第一の端子部28と第二のリング状部材14の第二の端子部34を接続して相互に導通させることで、複数の後付コネクタ10を直列的に接続すると共に、軸方向両端に位置する第一のリング状部材12の第一の端子部28と第二のリング状部材14の第二の端子部34に対して第一のリンク側と第二のリンク側の各ケーブルの端子部を接続する。
 これにより、各後付コネクタ10において、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の相対回転がそれぞれ許容されることから、第一のリンクと第二のリンクの相対回転量が、一つの後付コネクタ10を用いる場合よりも大きく確保される。
 同様に、図20,21に示すように、複数の後付コネクタ10を同軸的に径方向で重ね合わせるように配することによっても、第一のリンクと第二のリンクの間で許容される相対回転量を増大させることができる。
 すなわち、相互に径寸法の異なる複数の後付コネクタ10a,10bを同心的に配して、隣り合う一方の後付コネクタ10aの第二のリング状部材14と他方の後付コネクタ10bの第一のリング状部材12とを相互に連結すると共に、径方向で隣り合う後付コネクタ10aの第二の端子部と後付コネクタ10bの第一の端子部を接続して導通させることにより、それら複数の後付コネクタ10を直列的に接続する。
 そして、最外周に位置する後付コネクタ10aの第一のリング状部材12を図示しない第一のリンクに取り付けて、第一のリンク側のケーブルの端子部を後付コネクタ10aの第一の端子部28に接続すると共に、最内周に位置する後付コネクタ10bの第二のリング状部材14を同じく図示しない第二のリンクに取り付けて、第二のリンク側のケーブルの端子部を後付コネクタ10bの第二の端子部34に接続する。
 このような構造によっても、各後付コネクタ10a,10bにおいて、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14の相対回転がそれぞれ許容されることから、第一のリンクと第二のリンクの相対回転量が大きく確保される。なお、図20,21に示す構造では、二つの後付コネクタ10a,10bが同心的に配されており、外周側の後付コネクタ10aの第一の端子部28と内周側の後付コネクタ10bの第二の端子部34が、第一の実施形態と同様に軸方向の各一方側へ突出していると共に、図示しない外周側の後付コネクタ10aの第二の端子部と内周側の後付コネクタ10bの第一の端子部は、例えば内蔵状態において径方向で相互に接続して導通可能な構造とされている。
 また、複数の後付コネクタ10を並列的に設けることにより、第一のリンク44と第二のリンク46に跨る複数の配線を実現することもできる。なお、複数の後付コネクタ10は、例えば軸方向に並んで配される他、相互に異なる直径とされて同軸的にも配され得る。
 また、前記実施形態では、第一のリング状部材と第二のリング状部材がそれぞれ略円環形状とされた例を示したが、第一のリング状部材と第二のリング状部材は、必ずしも円環形状に限定されず、第一のリング状部材と第二のリング状部材の相対回転が許容されていれば、それらリング状部材の内周面や外周面は多角筒状や異形筒状とされ得る。具体的には、例えば、図22,23に示す後付コネクタ110のように、第二の外装部材としての第二のリング状部材112の内周面が角丸四角筒形とされて、第二のリング状部材112が角丸四角筒形の外周面を有する第二のリンク46に対して外挿状態で取り付けられるようにもできる。このように、第一の外装部材と第二の外装部材は、リンクなどで構成された装着対象に対して外挿状態で取付け可能且つ相対回転可能であれば、必ずしも円環形状に限定されない。なお、第二のリング状部材112は、内周面が角丸四角筒形とされている以外の構造は、第一の実施形態の第二のリング状部材14と略同じとされている。また、図22,23の構造において、第一のリング状部材12の外周面を円筒状以外の面形状とすることも可能であり、例えば多角筒状や異形筒状とされ得る。
 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44,46を含むロボットアーム42に限定されるものではなく、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、第一のリング状部材12と第二のリング状部材14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、後付け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、本発明に係る後付けコネクタを装着して用いることなどもできる。
10,60,90,96,100,110:後付コネクタ、12,62:第一のリング状部材(第一の外装部材)、14,64,112:第二のリング状部材(第二の外装部材)、28:第一の端子部、34:第二の端子部、36:収容空間、38,92,98,102:端子間配線、40,94:折返し部、42:ロボットアーム(装着対象)、44:第一のリンク、46:第二のリンク、48:関節部

Claims (10)

  1.  装着対象に外挿状態で装着される第一の外装部材と第二の外装部材が相対的なねじり回転を可能とされた態様で相互に組み合わされていると共に、それら第一の外装部材と第二の外装部材の間には周方向に延びる収容空間が形成されており、該収容空間には端子間配線が周方向に延びるように配設されて、該第一の外装部材に設けられた第一の端子部と該第二の外装部材に設けられた第二の端子部が該端子間配線によって相互に導通された構造を有することを特徴とする後付コネクタ。
  2.  前記第一の外装部材と前記第二の外装部材は、何れも周方向の少なくとも一箇所において分割可能とされている請求項1に記載の後付コネクタ。
  3.  前記端子間配線が湾曲形状の折返し部において周方向に折り返されている請求項1又は2に記載の後付コネクタ。
  4.  前記折返し部において周方向に折り返された前記端子間配線が、軸方向と軸直角方向の少なくとも一方で重なるように配設されている請求項3に記載の後付コネクタ。
  5.  前記第一の外装部材が軸方向に開口する溝形断面を有していると共に、前記第二の外装部材が該第一の外装部材の軸方向の開口部を覆蓋するように該第一の外装部材と組み合わされている請求項1~4の何れか一項に記載の後付コネクタ。
  6.  前記第一の外装部材が軸直角方向へ向けて開口する溝形断面を有していると共に、前記第二の外装部材が該第一の外装部材の軸直角方向の開口部を覆蓋するように該第一の外装部材と組み合わされている請求項1~4の何れか一項に記載の後付コネクタ。
  7.  前記端子間配線が扁平な断面形状を有している請求項1~6の何れか一項に記載の後付コネクタ。
  8.  相互に組み合わされた前記第一の外装部材と前記第二の外装部材の複数組が軸方向で直列的に配設されて、軸方向で隣り合う該第一の外装部材と該第二の外装部材が相互に連結されていると共に、それら連結された第一の外装部材と第二の外装部材において前記第一の端子部と前記第二の端子部が互いに導通されている請求項1~7の何れか一項に記載の後付コネクタ。
  9.  相互に組み合わされた前記第一の外装部材と前記第二の外装部材の複数組が同軸的に配設されて、軸直角方向で隣り合う該第一の外装部材と該第二の外装部材が相互に連結されていると共に、それら連結された第一の外装部材と第二の外装部材において前記第一の端子部と前記第二の端子部が互いに導通されている請求項1~7の何れか一項に記載の後付コネクタ。
  10.  前記装着対象が第一のリンクと第二のリンクを含んで構成されて、それら第一のリンクと第二のリンクが関節部を介して回動可能に連結されており、前記第一の外装部材と前記第二の外装部材の少なくとも一方の内周面が該第一のリンク又は該第二のリンクの外周面に対応する面形状とされて、該第一の外装部材と該第二の外装部材の少なくとも一方が該第一のリンク又は該第二のリンクに対して直接接触した外挿状態で装着されている請求項1~9の何れか一項に記載の後付コネクタ。
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