JP6872000B1 - 無線コネクタ着脱方法、ロボット装置及び無線コネクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線コネクタは、第1対象物の外部から取り外し可能に取り付けられる第1ユニット106と、第2対象物の外部から取り外し可能に取り付けられる第2ユニット107とを備える。第1ユニットは、伝送対象を無線で伝送するための第1送受信部110、第1対象物に取り付けられることによって第1対象物との間で伝送対象を伝送するための第1コネクタ部109が固定された第1ハウジング108を含む。第2ユニットは、第1送受信部との間で伝送対象を無線で伝送するための第2送受信部114、及び、第2対象物に取り付けられることによって第2対象物との間で伝送対象を伝送するための第2コネクタ部113が固定された第2ハウジングとを含む。第1送受信部と第2送受信部とは、伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で配置される。
【選択図】図2
Description
回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、電力及び情報の少なくとも一方である伝送対象を無線で伝送するための無線コネクタを前記第1対象物及び前記第2対象物に着脱するための無線コネクタ着脱方法であって、
前記無線コネクタは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1送受信部、及び、前記第1対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第1コネクタ部が固定された第1ハウジングと、
前記第1送受信部との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2送受信部、及び、前記第2対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第2コネクタ部が固定された第2ハウジングとを備え、
前記第1対象物の外部から前記第1コネクタ部を前記第1対象物に取り付け、前記第2対象物の外部から前記第2コネクタ部を前記第2対象物に取り付けることによって、前記第1送受信部と前記第2送受信部とが前記伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で前記第1対象物及び前記第2対象物に前記無線コネクタを取り付けることと、
前記第1対象物の外部での作業によって前記第1コネクタ部を前記第1対象物から取り外し、前記第2対象物の外部での作業によって前記第2コネクタ部を前記第2対象物から取り外すことによって、前記第1対象物及び前記第2対象物から前記無線コネクタを取り外すことを含む。
回転軸を支点にして回転可能に連結する関節機構を介して連結された第1アーム部及び第2アーム部と、
前記第1アーム部と前記第2アーム部との間で、電力及び情報の少なくとも一方である伝送対象を無線で伝送するための無線コネクタとを備え、
前記第1アーム部は、前記第1アーム部の外部に露出した第1相手コネクタ部を含み、
前記第2アーム部は、前記第2アーム部の外部に露出した第2相手コネクタ部を含み、
前記無線コネクタは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1送受信部、及び、前記第1相手コネクタ部に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1アーム部との間で前記伝送対象を伝送するための第1コネクタ部が固定された第1ハウジングと、
前記第1送受信部との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2送受信部、及び、前記第2相手コネクタ部に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2アーム部との間で前記伝送対象を伝送するための第2コネクタ部が固定された第2ハウジングとを含み、
前記第1送受信部と前記第2送受信部とは、前記第1コネクタ部と前記第2コネクタ部とがそれぞれ前記第1相手コネクタ部と前記第2相手コネクタ部とに取り付けられた場合に、前記関節機構の外部で前記伝送対象を無線で伝送するように前記回転軸に沿って互いに離間して対向した状態で配置される。
回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、電力である第1伝送対象を無線で伝送するための無線コネクタであって、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1ユニットと、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2ユニットとを備え、
前記第1ユニットは、
前記第1伝送対象を無線で伝送するための第1送受信部と、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1対象物との間で前記第1伝送対象を伝送するための第1コネクタ部と、
前記第1送受信部と前記第1コネクタ部とが固定された第1ハウジングとを含み、
前記第2ユニットは、
前記第1送受信部との間で前記第1伝送対象を無線で伝送するための第2送受信部と、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2対象物との間で前記第1伝送対象を伝送するための第2コネクタ部と、
前記第2送受信部と前記第2コネクタ部とが固定された第2ハウジングとを含み、
前記第1送受信部と前記第2送受信部とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第1伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で配置される。
前記第2送受信部は、前記第1コイル部材と磁界結合することによって前記第1伝送対象を伝送するための平板状の第2コイル部材を含み、
前記第1コイル部材と前記第2コイル部材とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第1伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で平行に配置されてもよい。
前記第1ハウジングに固定されており、情報である第2伝送対象を無線で伝送するための第3送受信部をさらに含み、
前記第2ユニットは、
前記第2ハウジングに固定されており、前記第3送受信部との間で前記第2伝送対象を無線で伝送するための第4送受信部をさらに含み、
前記第1コネクタ部は、前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1対象物との間で前記第1伝送対象及び前記第2伝送対象を伝送し、
前記第2コネクタ部は、前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2対象物との間で前記第1伝送対象及び前記第2伝送対象を伝送し、
前記第3送受信部と前記第4送受信部とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第2伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で配置されてもよい。
前記第4送受信部は、前記第2伝送対象を伝送するための第2アンテナ部材を含み、
前記第1送受信部は、前記第3送受信部の周囲に設けられ
前記第2送受信部は、前記第4送受信部の周囲に設けられ、
前記第1アンテナ部材と前記第2アンテナ部材とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第2伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で平行に配置されてもよい。
回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、伝送対象である電力及び情報の少なくとも一方を無線で伝送するための無線コネクタであって、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1ユニットと、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2ユニットとを備え、
前記第1ユニットは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1コイル部材を含む第1送受信部と、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に嵌め合わされることによって、前記第1対象物との間で前記伝送対象を伝送するように前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1コネクタ部と、
前記第1コイル部材と前記第1コネクタ部とが固定される第1ハウジングとを含み、
前記第2ユニットは、
前記第1コイル部材との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2コイル部材を含む第2送受信部と、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に嵌め合わされることによって、前記第2対象物との間で前記伝送対象を伝送するように前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2コネクタ部と、
前記第2コイル部材と前記第2コネクタ部とが固定される第2ハウジングとを含み、
前記第1コネクタ部と前記第2コネクタ部とは、嵌合方向が同じ方向であり、
前記第1コイル部材と前記第2コイル部材とは、前記嵌合方向に沿って互いに離間して対向した状態で配置されることによって磁界結合する。
前記第2コイル部材は、第2の中心軸の周りに配置されており、
前記第1の中心軸と前記第2の中心軸とは、前記嵌合方向と平行であってもよい。
回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、伝送対象である電力及び情報の少なくとも一方を無線で伝送するための無線コネクタであって、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1ユニットと、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2ユニットとを備え、
前記第1ユニットは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1コイル部材を含む第1送受信部と、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第1コネクタ部と、
前記第1送受信部と前記第1コネクタ部とが固定される第1ハウジングとを含み、
前記第2ユニットは、
前記第1送受信部との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2コイル部材を含む第2送受信部と、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第2コネクタ部と、
前記第2送受信部と前記第2コネクタ部とが固定される第2ハウジングとを含み、
前記第1コイル部材と前記第2コイル部材とは、互いに離間して対向した状態で配置されることによって互いに磁界結合する。
(実施の形態1に係る無線コネクタ100の構成)
本発明の実施の形態1に係る無線コネクタ100は、図1の斜視図、図2の平面図、図3の分解斜視図に示すように、第1アーム部101と第2アーム部102との間で電力を無線で伝送するためのコネクタである。無線コネクタ100は、第1アーム部101と第2アーム部102との外部に着脱可能に取り付けられる。本実施の形態では、磁界結合(詳細には、電磁誘導)により無線で電力を伝送する例を説明する。
ここから、本実施の形態に係る無線コネクタ100の動作について、図6の回路構成図を参照して説明する。
これまで、本発明の実施の形態1に係る無線コネクタ100の動作について説明した。ここから、本実施の形態に係る無線コネクタ着脱方法について、図7〜8を参照して説明する。
図7は、無線コネクタ100の取り付け方法の流れを示すフローチャートである。無線コネクタ100の取り付け方法は、関節機構103を介して連結されたアーム部101,102を含むロボット装置と、無線コネクタ100とを準備して開始される。
図8は、無線コネクタ100の取り外し方法の流れを示すフローチャートである。無線コネクタ100の取り外し方法は、典型的には、上述した無線コネクタ100の取り付け方法によって無線コネクタ100をロボット装置に取り付けた後に、必要に応じて行われる。無線コネクタ100の取り外しが必要な場合の例としては、不具合が生じた無線コネクタ100を修理するために、正常な無線コネクタ100に交換する場合などを挙げることができる。
実施の形態1では、第1コネクタ部109と第2コネクタ部113とがそれぞれ第1ハウジング108と第2ハウジング112とに固定されている例を説明した。しかし、第1コネクタ部109と第2コネクタ部113とは、それぞれ、第1ハウジング108と第2ハウジング112とに固定されずに取り付けられていてもよい。
実施の形態では、第1ユニット106と第2ユニット107とが、互いに接触することなく離間している例を説明した。しかし、第1ユニット106と第2ユニット107とは、適宜接触するように構成されてもよい。
例えば、実施の形態1では、電力を伝送対象として伝送する例を説明したが、伝送対象は情報であってもよく、電力と情報との両方であってもよい。このような場合、例えば、本実施の形態に係る無線コネクタ100の第1回路部111及び第2回路部115の構成は、伝送対象に応じて変更されるとよい。
実施の形態1では、無線コネクタ100が送受信部110,114を含むことによって無線で電力を伝送する例を説明した。本実施の形態では、電力を伝送するための第1送受信部及び第2送受信部に加えて、情報を伝送するための第3送受信部及び第4送受信部を含む無線コネクタの例を説明する。
本発明の実施の形態2に係る無線コネクタ300は、図13の分解斜視図に示すように、実施の形態1と同様の第1アーム部101と第2アーム部102との間で、電力及び情報を無線で伝送するためのコネクタである。無線コネクタ300は、アーム部101,102の外部に着脱可能に取り付けられる。本実施の形態では、磁界結合(電磁誘導)及び電磁波により無線で電力及び情報のそれぞれを伝送する例を説明する。
これまで、本発明の実施の形態2に係る無線コネクタ300の構成について説明した。ここから、本実施の形態に係る無線コネクタ300の動作について、図16の回路構成図を参照して説明する。
これまで、本発明の実施の形態2に係る無線コネクタ300の動作について説明した。ここから、本実施の形態に係る無線コネクタ着脱方法について説明する。
101 第1アーム部
102 第2アーム部
103 関節機構
103A 軸部
103B 孔部
104 第1相手コネクタ部
105 第2相手コネクタ部
106,206,306 第1ユニット
107,207,307 第2ユニット
108,208 第1ハウジング
109,209,309 第1コネクタ部
110,310 第1送受信部
111,311 第1回路部
112,212 第2ハウジング
113,213,313 第2コネクタ部
114,314 第2送受信部
115,315 第2回路部
120,220 第1アーム取付部
121 第1対置部
122,222 第2アーム取付部
123 第2対置部
124 第1開口
125 第1ボルト孔
126 第2開口
127 第2ボルト孔
128 第1ボルト
129 第2ボルト
130,230 第1導線
131,231 第2導線
132 第2ボルト穴部
133 第1ボルト穴部
340 第3送受信部
341 第4送受信部
OS1,OS2 外殻
AR 回転軸
C1 第1の中心軸
C2 第2の中心軸
S1,S2 シールド部材
G1〜G3 ガイド機構
G1_A 突起
G1_B 溝
G2_A 第1突出部
G2_B 第2突出部
G3_A 軸部
G3_B 穴部
Claims (12)
- 回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、電力及び情報の少なくとも一方である伝送対象を無線で伝送するための無線コネクタを前記第1対象物及び前記第2対象物に着脱するための無線コネクタ着脱方法であって、
前記無線コネクタは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1送受信部、及び、前記第1対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第1コネクタ部が固定された第1ハウジングと、
前記第1送受信部との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2送受信部、及び、前記第2対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第2コネクタ部が固定された第2ハウジングとを備え、
前記第1対象物の外部から前記第1コネクタ部を前記第1対象物に取り付け、前記第2対象物の外部から前記第2コネクタ部を前記第2対象物に取り付けることによって、前記第1送受信部と前記第2送受信部とが前記伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で前記第1対象物及び前記第2対象物に前記無線コネクタを取り付けることと、
前記第1対象物の外部での作業によって前記第1コネクタ部を前記第1対象物から取り外し、前記第2対象物の外部での作業によって前記第2コネクタ部を前記第2対象物から取り外すことによって、前記第1対象物及び前記第2対象物から前記無線コネクタを取り外すことを含む
ことを特徴とする無線コネクタ着脱方法。 - 回転軸を支点にして回転可能に連結する関節機構を介して連結された第1アーム部及び第2アーム部と、
前記第1アーム部と前記第2アーム部との間で、電力及び情報の少なくとも一方である伝送対象を無線で伝送するための無線コネクタとを備え、
前記第1アーム部は、前記第1アーム部の外部に露出した第1相手コネクタ部を含み、
前記第2アーム部は、前記第2アーム部の外部に露出した第2相手コネクタ部を含み、
前記無線コネクタは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1送受信部、及び、前記第1相手コネクタ部に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1アーム部との間で前記伝送対象を伝送するための第1コネクタ部が固定された第1ハウジングと、
前記第1送受信部との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2送受信部、及び、前記第2相手コネクタ部に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2アーム部との間で前記伝送対象を伝送するための第2コネクタ部が固定された第2ハウジングとを含み、
前記第1送受信部と前記第2送受信部とは、前記第1コネクタ部と前記第2コネクタ部とがそれぞれ前記第1相手コネクタ部と前記第2相手コネクタ部とに取り付けられた場合に、前記関節機構の外部で前記伝送対象を無線で伝送するように前記回転軸に沿って互いに離間して対向した状態で配置される
ことを特徴とするロボット装置。 - 回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、電力である第1伝送対象を無線で伝送するための無線コネクタであって、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1ユニットと、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2ユニットとを備え、
前記第1ユニットは、
前記第1伝送対象を無線で伝送するための第1送受信部と、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1対象物との間で前記第1伝送対象を伝送するための第1コネクタ部と、
前記第1送受信部と前記第1コネクタ部とが固定された第1ハウジングとを含み、
前記第2ユニットは、
前記第1送受信部との間で前記第1伝送対象を無線で伝送するための第2送受信部と、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2対象物との間で前記第1伝送対象を伝送するための第2コネクタ部と、
前記第2送受信部と前記第2コネクタ部とが固定された第2ハウジングとを含み、
前記第1送受信部と前記第2送受信部とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第1伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で配置される
ことを特徴とする無線コネクタ。 - 前記第1送受信部は、前記第1伝送対象を伝送するための平板状の第1コイル部材を含み、
前記第2送受信部は、前記第1コイル部材と磁界結合することによって前記第1伝送対象を伝送するための平板状の第2コイル部材を含み、
前記第1コイル部材と前記第2コイル部材とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第1伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で平行に配置される
ことを特徴とする請求項3に記載の無線コネクタ。 - 前記第1ユニットは、
前記第1ハウジングに固定されており、情報である第2伝送対象を無線で伝送するための第3送受信部をさらに含み、
前記第2ユニットは、
前記第2ハウジングに固定されており、前記第3送受信部との間で前記第2伝送対象を無線で伝送するための第4送受信部をさらに含み、
前記第1コネクタ部は、前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1対象物との間で前記第1伝送対象及び前記第2伝送対象を伝送し、
前記第2コネクタ部は、前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2対象物との間で前記第1伝送対象及び前記第2伝送対象を伝送し、
前記第3送受信部と前記第4送受信部とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第2伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で配置される
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の無線コネクタ。 - 前記第3送受信部は、情報である前記第2伝送対象を伝送するための第1アンテナ部材を含み、
前記第4送受信部は、前記第2伝送対象を伝送するための第2アンテナ部材を含み、
前記第1送受信部は、前記第3送受信部の周囲に設けられ
前記第2送受信部は、前記第4送受信部の周囲に設けられ、
前記第1アンテナ部材と前記第2アンテナ部材とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記第2伝送対象を無線で伝送するように互いに離間して対向した状態で平行に配置される
ことを特徴とする請求項5に記載の無線コネクタ。 - 回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、伝送対象である電力及び情報の少なくとも一方を無線で伝送するための無線コネクタであって、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1ユニットと、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2ユニットとを備え、
前記第1ユニットは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1コイル部材を含む第1送受信部と、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に嵌め合わされることによって、前記第1対象物との間で前記伝送対象を伝送するように前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1コネクタ部と、
前記第1コイル部材と前記第1コネクタ部とが固定される第1ハウジングとを含み、
前記第2ユニットは、
前記第1コイル部材との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2コイル部材を含む第2送受信部と、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に嵌め合わされることによって、前記第2対象物との間で前記伝送対象を伝送するように前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2コネクタ部と、
前記第2コイル部材と前記第2コネクタ部とが固定される第2ハウジングとを含み、
前記第1コネクタ部と前記第2コネクタ部とは、嵌合方向が同じ方向であり、
前記第1コイル部材と前記第2コイル部材とは、前記嵌合方向に沿って互いに離間して対向した状態で配置されることによって磁界結合する
ことを特徴とする無線コネクタ。 - 前記第1コイル部材は、第1の中心軸の周りに配置されており、
前記第2コイル部材は、第2の中心軸の周りに配置されており、
前記第1の中心軸と前記第2の中心軸とは、前記嵌合方向と平行である
ことを特徴とする請求項7に記載の無線コネクタ。 - 回転軸を支点にして回転可能に連結された第1対象物と第2対象物との間で、伝送対象である電力及び情報の少なくとも一方を無線で伝送するための無線コネクタであって、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられる第1ユニットと、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられる第2ユニットとを備え、
前記第1ユニットは、
前記伝送対象を無線で伝送するための第1コイル部材を含む第1送受信部と、
前記第1対象物の外部から前記第1対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第1対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第1コネクタ部と、
前記第1送受信部と前記第1コネクタ部とが固定される第1ハウジングとを含み、
前記第2ユニットは、
前記第1送受信部との間で前記伝送対象を無線で伝送するための第2コイル部材を含む第2送受信部と、
前記第2対象物の外部から前記第2対象物に取り外し可能に取り付けられることによって前記第2対象物との間で前記伝送対象を伝送するための第2コネクタ部と、
前記第2送受信部と前記第2コネクタ部とが固定される第2ハウジングとを含み、
前記第1コイル部材と前記第2コイル部材とは、互いに離間して対向した状態で配置されることによって互いに磁界結合する
ことを特徴とする無線コネクタ。 - 前記第1送受信部と前記第2送受信部とは、前記第1ユニット及び前記第2ユニットのそれぞれが前記第1対象物及び前記第2対象物に取り付けられた場合に、前記回転軸に沿って互いに離間した状態で対向して配置される
ことを特徴とする請求項3から9のいずれか1項に記載の無線コネクタ。 - 前記第1ユニットと前記第2ユニットとは、前記第1対象物及び前記第2対象物のそれぞれに取り付けられた場合に、互いに離間している
ことを特徴とする請求項3から10のいずれか1項に記載の無線コネクタ。 - 前記第1ユニットと前記第2ユニットとは、前記第1対象物及び前記第2対象物のそれぞれに取り付けられた場合に、前記第1送受信部と前記第2送受信部との相対的な位置関係を予め定められた範囲に制限するガイド機構をさらに含む
ことを特徴とする請求項3から11のいずれか1項に記載の無線コネクタ。
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