JP7290312B2 - アクチュエータ及びスカラロボット - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータ及びスカラロボットに関する。

自動車や電子部品等を生産する工場では、工場の自動化のために、アクチュエータ又はスカラロボットが用いられる。アクチュエータ又はスカラロボットにおいて、固定部分と、モータの回転軸と共に回転する回転部分とを電気的に接続する場合、フレキシブルフラットケーブル等の可撓性を有するフラット状のフレキシブルケーブルが用いられることがある。フレキシブルケーブルの取り付け状態の一例として、特許文献１には、ゼンマイ状に巻回されたフレキシブルケーブルが開示されている。

実開昭６３－７０６８４号公報

特許文献１に記載のものでは、フレキシブルケーブルがゼンマイ状に巻回されている。このため、ゼンマイ状に巻回されたフレキシブルケーブルの外径が大きくなる。結果として、アクチュエータ又はスカラロボット全体が大型化するおそれがある。また、ゼンマイ状に巻回されたフレキシブルケーブルの場合、ピッチの狭い部分から順次に接触していくために、全体として均等に屈曲することができない。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、フレキシブルケーブルが複数枚重ねられて構成されるケーブル体をコンパクトに配置することができ、ケーブル体を均等に屈曲することが可能なアクチュエータ及びスカラロボットを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るアクチュエータは、
第１モータが有する回転軸の回転に伴って、電子部品を有する、又は電子機器が取り付けられている回転部を回転させるアクチュエータであって、
曲げ剛性の異なるフレキシブルケーブルが複数枚重ねられて構成されると共に、少なくとも一部がスパイラル状に巻回され、前記電子部品又は前記電子機器に電力を供給又は制御信号を伝送するためのケーブル体と、
前記ケーブル体の少なくとも一部を覆う筐体と、
を備え、
前記ケーブル体の一方の端部は、前記筐体に対して回転しない状態で前記筐体に配置されると共に、他方の端部は、前記回転部の回転と共に回転するように前記回転部に接続されており、
前記ケーブル体は、
フラット状の第１フレキシブルケーブルと、
前記第１フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第２フレキシブルケーブルと、を有し、
前記第１フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の外側に配置されている。

前記第１フレキシブルケーブルと前記第２フレキシブルケーブルとは、スパイラル状に巻回されている部分において、互いに離間して配置されていてもよい。

前記ケーブル体は、前記第２フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第３フレキシブルケーブルを有し、
前記第３フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の内側に配置されていてもよい。

前記回転軸を有する前記第１モータと、
前記電子部品を有する、又は前記電子機器が取り付けられている前記回転部と、
を備えていてもよい。

前記回転部が固定され、前記第１モータの前記回転軸の回転に伴って前記回転部と共に回転する回転体を備えていてもよい。

前記回転体は、円筒形状の部材であり、
前記ケーブル体のスパイラル状に巻回された部分は、前記回転体の内部に配置されていてもよい。

前記回転部は、作業対象のワークを掴むチャック装置であってもよい。

前記アクチュエータは、スカラロボットであり、
前記回転軸を有する前記第１モータと、
前記筐体に回動可能に支持されている第１アームと、
前記第１アームに回動可能に支持されている第２アームと、
前記第１アーム又は前記第２アームに設けられ、前記第１アームに対して前記第２アームを回動させるための第２モータと、
を備え、
前記回転部は、前記第１アームであり、
前記ケーブル体によって電力が供給又は制御信号が伝送される前記電子部品又は前記電子機器は、第２モータであってもよい。

前記ケーブル体は、
前記筐体と前記第１アームとの連結部分に配置され、スパイラル状に巻回されている第１スパイラル状ケーブル部分を有していてもよい。

前記ケーブル体は、
前記第１アームと前記第２アームとの連結部分に配置され、スパイラル状に巻回されている第２スパイラル状ケーブル部分を有していてもよい。

前記ケーブル体は、
前記第１スパイラル状ケーブル部分と前記第２スパイラル状ケーブル部分とを接続する中継ケーブル部分を有していてもよい。

前記ケーブル体には、中継基板が設けられていてもよい。

本発明の第２の観点に係るスカラロボットは、
筐体と、
前記筐体に対して第１運動軸回りに回動可能に支持されている第１アームと、
前記第１アームに対して第２運動軸回りに回動可能に支持されている第２アームと、
前記第１アーム又は前記第２アームに設けられ、前記第１アームに対して前記第２アームを回動させるための第２モータと、
曲げ剛性の異なるフレキシブルケーブルが複数枚重ねられて構成されると共に、少なくとも一部が前記第１アームの内部に配線され、前記第２モータに電力を供給又は制御信号を伝送するためのケーブル体と、
を備え、
前記ケーブル体は、前記筐体と前記第１アームとの連結部分に配置され、前記第１運動軸を中心軸としてスパイラル状に巻回されている第１スパイラル状ケーブル部分と、前記第１アームと前記第２アームとの連結部分に配置され、前記第２運動軸を中心軸としてスパイラル状に巻回されている第２スパイラル状ケーブル部分と、を有すると共に、
フラット状の第１フレキシブルケーブルと、
前記第１フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第２フレキシブルケーブルと、を有し、
前記第１フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の外側に配置されている。

前記第１フレキシブルケーブルと前記第２フレキシブルケーブルとは、スパイラル状に巻回されている部分において、互いに離間して配置されていてもよい。

前記ケーブル体は、前記第２フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第３フレキシブルケーブルを有し、
前記第３フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の内側に配置されていてもよい。

前記ケーブル体は、前記第１スパイラル状ケーブル部分と前記第２スパイラル状ケーブル部分とを接続する中継ケーブル部分を有していてもよい。

前記ケーブル体には、中継基板が設けられていてもよい。

本発明のアクチュエータ又はスカラロボットでは、ケーブル体の少なくとも一部は、スパイラル状に巻回されている。このため、フレキシブルケーブルが複数枚重ねられて構成されるケーブル体をコンパクトに配置することができる。また、ケーブル体を全体として均等に屈曲させることができる。

本発明の実施の形態１に係るアクチュエータの斜視図である。 実施の形態１に係るアクチュエータの断面斜視図である。 実施の形態１に係るケーブル体及びチャック装置等の斜視図である。 実施の形態１に係るケーブル体の斜視図である。 実施の形態１に係るアクチュエータの断面図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、実施の形態１に係るケーブル体の動作を説明するための斜視図である。 （Ａ）が、比較例に係るケーブル体の斜視図である。（Ｂ）は、比較例に係るケーブル体の平面図である。 実施の形態２に係るスカラロボットの斜視図である。 実施の形態２に係るスカラロボットの分解斜視図である。 実施の形態２に係るスカラロボットの側面図である。 実施の形態２に係るケーブル体及び第１アーム等の斜視図である。 実施の形態２に係るケーブル体の斜視図である。 実施の形態２に係るスカラロボットの動作を説明するための斜視図（回動後その１）である。 実施の形態２に係るスカラロボットの動作を説明するための斜視図（回動後その２）である。 実施の形態２に係るケーブル体及び第１アーム等の動作を説明するための斜視図（回動前）である。 実施の形態２に係るケーブル体及び第１アーム等の動作を説明するための斜視図（回動後その１）である。 実施の形態２に係るケーブル体及び第１アーム等の動作を説明するための斜視図（回動後その２）である。 実施の形態２に係るスカラロボットの動作を説明するための斜視図（回動前）である。 実施の形態３に係るスカラロボットの分解斜視図である。 実施の形態３に係るスカラロボットの側面図である。 実施の形態３に係るケーブル体の斜視図である。 実施の形態３の変形例に係るケーブル体の斜視図である。 実施の形態４に係るスカラロボットの分解斜視図である。 実施の形態４に係るスカラロボットの側面図である。 実施の形態４に係るケーブル体の斜視図である。 変形例に係るケーブル体の斜視図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係るアクチュエータ１について図１～図７を参照して説明する。なお、図中のＸＹ平面は水平な面であり、図中のＺ軸の方向は鉛直方向である。

本実施の形態１のアクチュエータ１は、図１及び図２に示すように、第１モータユニット１０が有する出力軸１０ａの回転に伴って、チャック装置１００（回転部）を回転させるロータリーチャックである。アクチュエータ１は、チャック装置１００に加えて、第１モータユニット１０と、ケーブル体２０と、延長ケーブル体３０と、回転体４０と、ベルト５０と、筐体６０とを備える。

チャック装置１００は、図１に示すように、作業対象のワークを把持するために用いられる。チャック装置１００は、ケーブル体２０によって電力や信号が供給される電子部品と、チャック装置本体１０１と、チャック装置本体１０１の下方に突出する一対のチャック爪１０２Ｒ、１０２Ｌと、チャック装置本体１０１の側面に取り付けられているカバー１０４とを有する。このチャック装置１００は、図２に示すように、第１モータユニット１０のモータ本体１１が有する出力軸１０ａの回転に伴って、Ｚ軸方向に平行な中心軸Ａ１回りに回転する。本実施の形態１では、回動できる範囲は、±１８０度、合計３６０度である。

第１モータユニット１０は、モータ本体１１と、減速機と、エンコーダと、モータ本体１１及びエンコーダを収納、保護するモータハウジング１２と、プーリ１３と、アクチュエータケーブル１４と、出力軸１０ａ（回転軸）とを有する。

モータ本体１１は、例えば、サーボモータであり、ロータ、ステータ等を有している。モータ本体１１には、電源からアクチュエータケーブル１４を経由して電力が供給される。モータ本体１１に電力が供給されることによって、モータ本体１１のロータが回転する。このロータの回転運動は、例えば、減速機によって所定の減速比で減速され、出力軸１０ａに出力される。出力軸１０ａは、ボールベアリングによって、モータハウジング１２に回転可能に支持されているため、出力軸１０ａは、モータ本体１１のロータとともに回転する。

プーリ１３は、出力軸１０ａに固定されている。これにより、プーリ１３は、出力軸１０ａと共に回転する。プーリ１３は、例えば、タイミングプーリである。

アクチュエータケーブル１４は、筐体６０の上面（＋Ｚ側の面）から引き出されている。引き出されたアクチュエータケーブル１４は、図示しないコントローラに接続される。コントローラは、ティーチングペンダントからの入力に基づいて、アクチュエータ１を制御する。コントローラは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶部、補助記憶部等を含んで構成されている。

アクチュエータケーブル１４は、例えば、モータケーブルやエンコーダケーブルであり、コントローラから、モータ本体１１を制御するための信号を伝送したり、モータ本体１１に電力を供給したりするために用いられる。また、アクチュエータケーブル１４は、延長ケーブル体３０を介して、ケーブル体２０にも電気的に接続されている。

ケーブル体２０は、図３に示すように、スパイラル状に巻回され、チャック装置１００の電子部品やチャック装置本体１０１に電力を供給又は制御信号を伝送するために用いられる。このケーブル体２０は、第１フレキシブルケーブル２１、第２フレキシブルケーブル２２、及び第３フレキシブルケーブル２３の３枚が重ねられて構成されている。本実施の形態１では、ケーブル体２０は、３枚の第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３が重ねられて構成されているが、重ねられる枚数は、これに限られず、任意である。ケーブル体２０は、２枚のフレキシブルケーブルが重ねられて構成されていてもよいし、４枚以上のフレキシブルケーブルが重ねられて構成されていてもよい。ここで、ケーブル体２０の「スパイラル状」とは、一定の半径Ｒ_０を有するようにケーブルがコイル状に巻回された形状のことをいう。

第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３は、第１～第３導体２１ａ～２３ａの単位面積当りの許容電流が互いに異なるものである。本実施の形態１においては、第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３は、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）である。しかしながら、これに限られない。第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３は、フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）であってもよい。なお、特許請求の範囲の「フレキシブルケーブル」は、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）及びフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）を含むものである。

第１フレキシブルケーブル２１は、フラット状のケーブルであり、チャック装置１００に電力を供給するために用いられる。第１フレキシブルケーブル２１は、フラット状の第１導体２１ａを有する。

第２フレキシブルケーブル２２は、フラット状のケーブルであり、チャック装置１００に信号を送信、または、チャック装置１００からの信号を受信するために用いられる。第２フレキシブルケーブル２２は、フラット状の第２導体２２ａを有する。

第３フレキシブルケーブル２３は、フラット状のケーブルであり、第２フレキシブルケーブル２２と同様に、チャック装置１００に信号を送信、または、チャック装置１００からの信号を受信するために用いられる。第３フレキシブルケーブル２３は、フラット状の第３導体２３ａを有する。

第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３の第１～第３導体２１ａ～２３ａは、単位面積当りの許容電流が互いに異なっている。一般的に、フレキシブルケーブルの信号供給用の導体の厚みは、電力供給用の導体の厚みよりも薄い。本実施の形態１においても、第１導体２１ａ、第２導体２２ａ、及び第３導体２３ａの厚みは、その順に薄くなる。具体的には、第１～第３導体２１ａ～２３ａのうち、電力供給用の第１導体２１ａの厚みが最も厚い。また、第２導体２２ａの厚みは、第１導体２１ａの厚みよりも薄く、さらに、第３導体２３ａは、第２導体２２ａの厚みよりも薄い。また、第１～第３導体２１ａ～２３ａの厚みに比例して、第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３全体の曲げ剛性（曲げの力に対する変形のしづらさの度合い）の高低も比例する。すなわち、最も厚い第１導体２１ａを有する第１フレキシブルケーブル２１は、その曲げ剛性が最も高く、曲げにくいものである。そして、最も薄い第３導体２３ａを有する第３フレキシブルケーブル２３は、その曲げ剛性が最も低く、曲げやすいものである。ここで、曲げの力に対する変形が小さい時は、剛性が高い、変形が大きい時は、剛性が低い、という。

上述のように構成された第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３において、電力供給用の第１フレキシブルケーブル２１は、信号供給用の第２フレキシブルケーブル２２よりも、スパイラル状の外側Ｓ１に配置されている。また、第３フレキシブルケーブル２３は、第２フレキシブルケーブル２２よりも、スパイラル状の内側Ｓ２に配置されている。なお、本実施の形態１においては、第１～第３導体２１ａ～２３ａの厚みに比例して、第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３の曲げ剛性が高くなる例を用いて説明しているが、これに限られない。例えば、導体の厚み又は断面積が厚くても、フレキシブルケーブルとしては曲げ剛性が低くなる場合もある。このため、導体の厚み又は断面積に応じてフレキシブルケーブルを、スパイラル状の外側Ｓ１又は内側Ｓ２に配置するのではなく、曲げ剛性の高さに基づいて、フレキシブルケーブルをスパイラル状の外側Ｓ１又は内側Ｓ２に配置することが望ましい。具体的には、導体の厚み又は断面積に関わらず、曲げ剛性の高いフレキシブルケーブルを、スパイラル状の外側Ｓ１に配置すると共に、曲げ剛性の低いフレキシブルケーブルを、スパイラル状の内側Ｓ２に配置することが望ましい。また、第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３は、互いに離間して配置されていると共に、互いに固定されることなく巻回されている。

ケーブル体２０の＋Ｚ側の端部２４（一方の端部）には、延長ケーブル体３０が接続されている。端部２４は、スパイラル状の中心軸Ａ２に直交するＸ軸方向に平行な折り目Ｆ１、Ｆ２が形成され、＋Ｚ軸方向に平行に延設されてから、延長ケーブル体３０の一端３１に接続されている。端部２４は、筐体６０に対して非回転状態に筐体６０内に配置されている。

ケーブル体２０の－Ｚ側の端部２５（他方の端部）は、チャック装置１００の上面（＋Ｚ側の面）に設けられているグロメット１０３を介して接続されている。これにより、図２に示すように、回転体４０が回転すると、端部２５も、回転体４０と共に回転する。

延長ケーブル体３０は、ケーブル体２０とモータ本体１１とを接続することで、ケーブル体２０と共に、チャック装置１００に電力を供給又は制御信号を伝送するために用いられる。延長ケーブル体３０は、図３に示すように、ケーブル体２０と同様に、３枚のフレキシブルケーブルが重ねられて構成されている。この延長ケーブル体３０においては、図２及び図３に示すように、その一端３１は、ケーブル体２０の端部２４に接続されると共に、他端は、筐体６０と回転体４０との隙間から引き出されて、第１モータユニット１０近傍まで延びている。延長ケーブル体３０は、筐体６０に対して直接固定されていない状態で、筐体６０内に配線されている。なお、本実施の形態１においては、ケーブル体２０の＋Ｚ側の端部２４及び延長ケーブル体３０は、筐体６０に対して直接固定されていない状態で、筐体６０内に配線されているが、これに限られない。ケーブル体２０の＋Ｚ側の端部２４及び延長ケーブル体３０は、グロメットによって、筐体６０に支持されていてもよいし、その他の固定手段によって、筐体６０に固定されていてもよい。

回転体４０は、図２及び図４に示すように、円筒形状の部材である。回転体４０の円筒形状の内部４０ａには、ケーブル体２０が収容されている。この回転体４０には、チャック装置１００が固定されている。回転体４０は、モータ本体１１が有する出力軸１０ａの回転に伴って、ケーブル体２０の端部２５及びチャック装置１００と共に回転する。回転体４０は、回転体本体４１と、アダプター４２と、プーリ４３と、ベアリング４４ａ、４４ｂとを有する。

回転体本体４１は、筐体６０にベアリング４４ａ、４４ｂを介して回転可能に取り付けられている。

アダプター４２は、チャック装置１００を回転体本体４１に接続するためのものである。アダプター４２は、下方からボルト等の留め具によって、回転体本体４１に取り付けられると共に、下方からチャック装置１００が、ボルト等の留め具によって取り付けられる。なお、本実施の形態１においては、回転体４０は、アダプター４２を有しているが、チャック装置１００を回転体本体４１に直接取り付けてもよい。この場合、回転体４０は、アダプター４２を有さず、アダプター４２を割愛することができる。

プーリ４３は、回転体本体４１に固定されている。プーリ４３は、例えば、タイミングプーリである。

ベルト５０は、図２及び図５に示すように、モータ本体１１の出力軸１０ａに固定されているプーリ１３と、回転体本体４１に固定されているプーリ４３とに、張力がかかった状態に取り付けられている。ベルト５０は、出力軸１０ａの回転運動を、回転体４０に伝達する。ベルト５０は、例えば、プーリ１３、４３に形成された歯に係合する複数の歯が形成されたタイミングベルトである。

筐体６０は、回転体４０や延長ケーブル体３０、ケーブル体２０の一部を覆うことで、各部材を保護するものである。

上述のように構成されたアクチュエータ１の動作について、図６を参照して説明する。

先ず、第１モータユニット１０のモータ本体１１に電力が供給されることによって、図６に示すように、第１モータユニット１０の出力軸１０ａが回転する。出力軸１０ａが回転すると、出力軸１０ａの回転とともに、プーリ１３も回転する。プーリ１３が回転すると、ベルト５０を介して、回転体４０に固定されているプーリ４３も、中心軸Ａ１回りに回転し、これにより、回転体４０及びチャック装置１００も中心軸Ａ１回りに回転する。例えば、出力軸１０ａが－１８０度まで逆転すると、回転体４０及びチャック装置１００は、図６（Ｂ）に示すように、－１８０度回転する。出力軸１０ａが＋１８０度まで正転すると、回転体４０及びチャック装置１００は、図６（Ｃ）に示すように、＋１８０度回転する。

チャック装置１００が回転すると、図６（Ａ）～（Ｃ）に示すように、チャック装置１００に接続されているケーブル体２０の－Ｚ側の端部２５も中心軸Ａ１回りに回転する。すると、ケーブル体２０の＋Ｚ側の端部２４は、筐体６０に対して非回転状態に筐体６０内に配置されているため、－Ｚ側の端部２５は、非回転状態の＋Ｚ側の端部２４に対して捻じれるように回転していく。これにより、スパイラル状のケーブル体２０の半径Ｒ_０が小さくなるように、且つ、巻数が多くなるようにケーブル体２０が変形する。

以上、説明したように、本実施の形態１に係るアクチュエータ１では、ケーブル体２０は、スパイラル状に巻回されている。このため、ケーブル体２０の第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３をコンパクトに配置することができる。

例えば、図７に示すように、ケーブル体２２０がゼンマイ状に巻回されている場合、巻回されたケーブル体２２０の半径Ｒ_２２０が大きくなる。特に、チャック装置１００の回転可能角度を大きくしようとすると、フレキシブルケーブル同士が接触しないように、フレキシブルケーブル同士の隙間２２１を確保するため、ケーブル体２２０の半径Ｒ_２２０を大きくする必要が生じる。結果として、アクチュエータ１全体が大型化するおそれがある。

これに対して、本実施の形態１では、図３に示すように、ケーブル体２０は、スパイラル状に巻回されていることから、フレキシブルケーブル同士の隙間を確保する必要がなく、ケーブル体２０の第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３をコンパクトに配置することができる。また、回転体４０の円筒径を小さくすることができる。結果として、アクチュエータ１全体を小型化又はコンパクトにすることができる。

また、本実施の形態１では、ケーブル体２０の一方の端部２４は、筐体６０に対して回転しない状態で筐体６０に配置されると共に、他方の端部２５は、チャック装置１００の回転と共に回転するようにチャック装置１００に接続されている。このため、図６に示すように、チャック装置１００の回転に伴って、ケーブル体２０の－Ｚ側の端部２５は、＋Ｚ側の端部２４に対して捻じれるように回転することが可能になる。これにより、回転体４０の円筒径を小さくすることができる。結果として、アクチュエータ１全体を小型化又はコンパクトにすることができる。

また、図７に示すケーブル体２２０では、ケーブル体２２０の中心軸Ａ２に近い程、巻回されているフレキシブルケーブルの半径が小さくなるため、フレキシブルケーブルが局部的に屈曲し、フレキシブルケーブルに大きな応力が加わる。これに対して、本実施の形態１では、図３に示すように、ケーブル体２０はスパイラル状に巻回されているため、ケーブル体２０を構成する第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３が局部的に屈曲することなく、均等に屈曲させることができ、第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３に加わる応力を均等にすることができる。結果として、バランスのとれた捻回動作を可能にすると共に、捻回可能回数を多くすることができ、捻回寿命の長時間化を実現することができるアクチュエータ１を得ることができる。

また、本実施の形態１では、ケーブル体２０においては、曲げ剛性が大きい第１フレキシブルケーブル２１を、スパイラル状の外側Ｓ１となるように配置し、曲げ剛性が小さい第３フレキシブルケーブル２３を、スパイラル状の内側Ｓ２となるように配置している。即ち、比較的曲げにくい第１フレキシブルケーブル２１の半径を大きくすると共に、比較的曲げやすい第３フレキシブルケーブル２３の半径を小さくしている。これにより、ケーブル体２０を構成する第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３に加わる応力を均等にすることができる。結果として、バランスのとれた捻回動作を可能にすると共に、捻回可能回数を多くすることができ、捻回寿命の長時間化を実現することができるアクチュエータ１を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態１に係るアクチュエータ１について説明したが、本発明は実施の形態１によって限定されるものではない。

例えば、実施の形態１に係るアクチュエータ１は、図２及び図５に示すように、ベルト５０を有する折返しタイプのものであり、このベルト５０が、モータ本体１１の出力軸１０ａの回転運動を、回転体４０に伝達している。しかしながら、これに限られない。アクチュエータ１は、ベルト５０を有さず、モータ本体１１の出力軸１０ａと回転体４０とが直結されているものであってもよい。また、アクチュエータ１は、出力軸１０ａと回転体４０とが一体となっているものであってもよい。また、モータ本体１１の出力軸１０ａと回転体４０とが直結されているものの場合、回転体４０を有さず、モータ本体１１の出力軸１０ａとチャック装置１００とが直接直結されていてもよい。

また、本実施の形態１では、回転体４０は、円筒形状の部材であり、ケーブル体２０は、スパイラル状に巻回されて、回転体４０の内部に配置されている。しかしながら、これに限られない。回転体４０は、円筒形状以外の形状のものであってもよい。

また、本実施の形態１では、ケーブル体２０は、第１～第３導体２１ａ～２３ａの単位面積当りの許容電流が異なる複数の第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３を有する。しかしながら、これに限られない。ケーブル体２０は、導体部分の単位面積当りの許容電流が等しい複数のフレキシブルケーブルを有していてもよい。

また、本実施の形態１では、電力供給用の第１フレキシブルケーブル２１の曲げ剛性は、信号供給用の第２フレキシブルケーブル２２及び第３フレキシブルケーブル２３の曲げ剛性よりも大きい。これは、一般的に、電力供給用の第１導体２１ａの断面積は、信号供給用の第２導体２２ａ及び第３導体２３ａの断面積よりも大きいからである。しかしながら、これに限られない。例えば、信号供給用のフレキシブルケーブルには、比較的ノイズが許容されやすい電力供給用のフレキシブルケーブルと異なり、ノイズを抑制するためのシールドが施されることがある。シールドが施された信号供給用のフレキシブルケーブルの曲げ剛性は、シールドが施されていない電力供給用のフレキシブルケーブルの曲げ剛性よりも大きくなることが多い。したがって、電力供給用のものが、必ずしもスパイラル状の外側Ｓ１に配置される訳ではないため、電力供給又は信号供給の用途に関わらず、曲げ剛性の大きいフレキシブルケーブルを、スパイラル状の外側Ｓ１に配置することが望ましい。これにより、フレキシブルケーブルの種類（導線部分の断面積が大きいもの／小さいもの、シールド加工が施されたもの／施されていないもの、また、導線部分の断面積が同じであっても、フレキシブルケーブル内の導線部分の極数（本数）が異なるもの）によって異なる曲げ剛性の大きさに関わらず、曲げ剛性が大きいフレキシブルケーブルをスパイラル状の外側Ｓ１となるように配置し、曲げ剛性が小さいフレキシブルケーブルをスパイラル状の内側Ｓ２となるように配置することによって、バランスのとれた捻回動作を可能にすると共に、捻回可能回数を多くすることができ、捻回寿命の長時間化を実現することができるアクチュエータ１を得ることができる。

また、本実施の形態１では、電力を供給するためのケーブルと制御信号を伝送するためのケーブルを別々の第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３として複数枚重ねて構成している。これにより、制御信号を伝送するための第２、第３フレキシブルケーブル２２、２３のみにノイズ対策のためのシールドを施したフレキシブルケーブルを採用することが可能になる。

また、ケーブル体２０の巻回数は、アクチュエータ１の構造や形状によって適宜変更されるものである。ケーブル体２０の巻回数は、図面によって示されているものに限定されない。

実施の形態２．
上記実施の形態１に係るアクチュエータ１は、チャック装置１００を有するロータリーチャックである。しかしながら、ロータリーチャックに限られず、別の種類のアクチュエータ、例えば、スカラロボットであってもよい。以下、実施の形態２に係るスカラロボット２について図８～図１８を参照して説明する。なお、以下の実施の形態２では、実施の形態１と同様の構成については説明を省略すると共に、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

本実施の形態２に係るスカラロボット２は、図８に示すように、例えば、産業用ロボットとして用いられる水平多関節型のスカラロボットである。スカラロボット２は、第１モータユニット１０と、ケーブル体２０と、筐体６０と、第１アーム１１０（回転部）と、第２アーム１２０と、第２アーム用筐体１４０とを備える。また、スカラロボット２は、図９に示すように、延長ケーブル体３０、３０Ａと、第２モータユニット１３０と、Ｚモータユニット１５０と、Ｒモータユニット１６０と、ボールネジスプライン１７０とを備える。

このスカラロボット２は、図１０に示すように、３つの運動軸Ｌ１～Ｌ３について運動する。詳しくは、運動軸Ｌ１を中心軸として第１アーム１１０が筐体６０に対して回動すると共に、運動軸Ｌ２を中心軸として第２アーム１２０が第１アーム１１０に対して回動する。また、ボールネジスプライン１７０は、運動軸Ｌ３に沿って往復運動（直線運動）をすると共に、運動軸Ｌ３を回転軸として順逆双方向の回転運動をする。

第１モータユニット１０は、図９に示すように、モータ本体１１と、減速機１５と、エンコーダ１６と、減速機１５等を収納、保護するモータハウジング１２と、アクチュエータケーブル１４と、出力軸１０ａ（回転軸）と、タイミングベルト１７とを有する。

モータ本体１１は、例えば、サーボモータであり、ロータ、ステータ等を有している。モータ本体１１には、電源からアクチュエータケーブル１４を経由して電力が供給される。モータ本体１１に電力が供給されることによって、モータ本体１１のロータが回転する。このロータの回転運動は、タイミングベルト１７によって減速機１５に伝達される。そして、ロータの回転運動は、例えば、減速機１５によって所定の減速比で減速されてから、出力軸１０ａに出力される。出力軸１０ａは、第１アーム１１０に接続されており、出力軸１０ａの回転とともに、第１アーム１１０は、運動軸Ｌ１を中心軸として回動する。エンコーダ１６は、出力軸１０ａの回転位置、回転量、又は回転速度等を検出する。

アクチュエータケーブル１４は、筐体６０の後端面（＋Ｙ側の面）から引き出されている。引き出されたアクチュエータケーブル１４は、図示しないコントローラに接続される。コントローラは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶部、補助記憶部等を含んで構成されている。コントローラは、第１モータユニット１０、第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０のそれぞれのエンコーダ１６、１３６、１５６、１６６からの信号等に基づいて、第１モータユニット１０、第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０を制御する。スカラロボット２の動作の内容は、コントローラに接続されたティーチングペンダント等によって設定され、コントローラの記憶部に記憶される。コントローラのＣＰＵは、記憶部からプログラムやデータを読み出して、プログラムの実行等を行う。

アクチュエータケーブル１４は、例えば、モータケーブルやエンコーダケーブルであり、コントローラから、モータ本体１１を制御するための信号を伝送したり、モータ本体１１に電力を供給したりするために用いられる。また、アクチュエータケーブル１４は、延長ケーブル体３０を介して、ケーブル体２０にも電気的に接続されている。

ケーブル体２０は、図１１及び図１２に示すように、一部がスパイラル状に巻回され、第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０に電力を供給又は制御信号を伝送するために用いられる。このケーブル体２０は、実施の形態１のものと同様に、第１フレキシブルケーブル２１、第２フレキシブルケーブル２２、及び第３フレキシブルケーブル２３の３枚が重ねられて構成されている。本実施の形態２では、ケーブル体２０は、３枚の第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３が重ねられて構成されているが、重ねられる枚数は、これに限られず、任意である。ケーブル体２０は、２枚のフレキシブルケーブルが重ねられて構成されていてもよいし、４枚以上のフレキシブルケーブルが重ねられて構成されていてもよい。

第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３は、第１～第３導体２１ａ～２３ａの単位面積当りの許容電流が互いに異なるものであり、実施の形態１と同じものが用いられている。

ケーブル体２０は、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２と、中継ケーブル部分２０－３とを有する。

第１スパイラル状ケーブル部分２０－１は、運動軸Ｌ１を中心軸としてスパイラル状に巻回されている部分である。第１スパイラル状ケーブル部分２０－１は、筐体６０と第１アーム１１０との連結部分に配置されている（図９参照）。

第２スパイラル状ケーブル部分２０－２は、運動軸Ｌ２を中心軸としてスパイラル状に巻回されている部分である。第２スパイラル状ケーブル部分２０－２は、第１アーム１１０と第２アーム１２０との連結部分に配置されている（図９参照）。

中継ケーブル部分２０－３は、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と第２スパイラル状ケーブル部分２０－２とを接続する部分である。中継ケーブル部分２０－３は、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１及び第２スパイラル状ケーブル部分２０－２とは異なり、スパイラル状に巻回されてはいない。この中継ケーブル部分２０－３は、第１アーム１１０の内部に配線されている。

上述のように構成されているケーブル体２０の一方の端部２４には、延長ケーブル体３０の－Ｙ側の一端３１が接続されている。端部２４は、スパイラル状の運動軸Ｌ１に平行な折り目Ｆ１と、運動軸Ｌ１に直交する折り目Ｆ２とが形成されてから、延長ケーブル体３０に接続されている。端部２４は、筐体６０に対して非回転状態に筐体６０内に配置されている。ケーブル体２０の他方の端部２５には、延長ケーブル体３０Ａが接続されている。

延長ケーブル体３０は、ケーブル体２０と共に、第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０に電力を供給又は制御信号を伝送するために用いられる。延長ケーブル体３０は、ケーブル体２０と同様に、３枚のフレキシブルケーブルが重ねられて構成されている。この延長ケーブル体３０は、筐体６０に対して直接固定されていない状態で、筐体６０内に配線されている。なお、本実施の形態２においては、延長ケーブル体３０は、筐体６０に対して直接固定されていない状態で、筐体６０内に配線されているが、これに限られない。延長ケーブル体３０は、筐体６０に直接固定されていてもよい。

延長ケーブル体３０Ａは、ケーブル体２０及び延長ケーブル体３０と共に、第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０に電力を供給又は制御信号を伝送するために用いられる。延長ケーブル体３０Ａは、ケーブル体２０及び延長ケーブル体３０と同様に、３枚のフレキシブルケーブルが重ねられて構成されている。延長ケーブル体３０Ａは、第２アーム用筐体１４０に対して直接固定されていない状態で、第２アーム１２０に固定されている第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０に接続されている。

筐体６０は、延長ケーブル体３０やケーブル体２０の一部を覆うことで、各部材を保護するものである。

第２モータユニット１３０は、第２アーム１２０を回動させるために用いられる。この第２モータユニット１３０は、モータ本体１３１と、減速機１３５と、エンコーダ１３６と、出力軸１３０ａ（回転軸）とを有する。モータ本体１３１、減速機１３５、及びエンコーダ１３６は、第２アーム１２０に固定され、出力軸１３０ａは第１アーム１１０に接続されている。

モータ本体１３１は、例えば、サーボモータであり、ロータ、ステータ等を有している。モータ本体１３１には、電源からケーブル体２０等を経由して電力が供給される。モータ本体１３１に電力が供給されることによって、モータ本体１３１のロータが回転する。このロータの回転運動は、例えば、減速機１３５によって所定の減速比で減速されてから、出力軸１３０ａに出力される。出力軸１３０ａは、第１アーム１１０に接続されているため、出力軸１３０ａの回転とともに、第２アーム１２０は、第１アーム１１０に対して、運動軸Ｌ２を中心軸として回動する。エンコーダ１３６は、出力軸１３０ａの回転位置、回転量、又は回転速度等を検出する。

第２アーム用筐体１４０は、第２モータユニット１３０やＺモータユニット１５０、Ｒモータユニット１６０、ボールネジスプライン１７０の一部を覆うことで、各部材を保護するものである。

Ｚモータユニット１５０は、ボールネジスプライン１７０のスプライン軸をＺ軸方向への直線運動をさせるために用いられる。Ｚモータユニット１５０は、ブラケット等を介して第２アーム１２０に固定されている。このＺモータユニット１５０は、モータ本体１５１と、エンコーダ１５６と、出力軸１５０ａ（回転軸）と、タイミングベルト１５７とを有する。

モータ本体１５１は、例えば、サーボモータであり、ロータ、ステータ等を有している。モータ本体１５１には、外部電源からケーブル体２０等を経由して電力が供給される。モータ本体１５１に電力が供給されることによって、モータ本体１５１のロータが回転する。このロータの回転運動は、タイミングベルト１５７を介して、所定の減速比で減速、または等速で出力され、ボールネジスプライン１７０のボールネジナット１７１に伝達される。スプライン軸の外周には、このボールネジナット１７１が螺合されているため、ボールネジナット１７１の回転運動が、スプライン軸の直線運動に変換される。この結果、スプライン軸は、回転運動をしない状態で直線運動を行う。エンコーダ１５６は、出力軸１５０ａの回転位置、回転量、又は回転速度等を検出する。

Ｒモータユニット１６０は、ボールネジスプライン１７０のスプライン軸を回転運動させるために用いられる。Ｒモータユニット１６０は、第２アーム１２０に固定されている。このＲモータユニット１６０は、モータ本体１６１と、エンコーダ１６６と、出力軸１６０ａ（回転軸）と、タイミングベルト１６７とを有する。

モータ本体１６１は、例えば、サーボモータであり、ロータ、ステータ等を有している。モータ本体１６１には、外部電源からケーブル体２０等を経由して電力が供給される。モータ本体１６１に電力が供給されることによって、モータ本体１６１のロータが回転する。このロータの回転運動は、タイミングベルト１６７を介して、所定の減速比で減速、または等速で出力され、ボールネジスプライン１７０のスプライン軸に伝達される。これにより、スプライン軸は、直線運動をしない状態で回転運動を行う。エンコーダ１６６は、出力軸１６０ａの回転位置、回転量、又は回転速度等を検出する。

なお、特許請求の範囲における、「回転部」に取り付けられている「電子機器」は、本実施の形態２においては、回転部としての第１アーム１１０に、第２アームを介して取り付けられている第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０が相当する。

ボールネジスプライン１７０は、ボールネジナット１７１及びスプライン軸等を有する。このボールネジスプライン１７０の下端（－Ｚ側の端部）には、作業内容に合わせた任意の工具や機器が取り付けられる。

上述のように構成されたスカラロボット２の動作について図９、図１３～図１８を用いて説明する。スカラロボット２の動作は、例えば図示しないコントローラの記憶部に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで、開始され又は進行する。

先ず、図９及び図１３に示すように、第１モータユニット１０のモータ本体１１に電力が供給されることによって、第１モータユニット１０の出力軸１０ａが、例えば、特定の回転方向ＲＤ１に回転する。出力軸１０ａが回転すると、出力軸１０ａの回転とともに、第１アーム１１０も回転方向ＲＤ１に回転する。

第１アーム１１０が回転すると、図１５及び図１６に示すように、第１アーム１１０の内部に配線されているケーブル体２０の中継ケーブル部分２０－３も、運動軸Ｌ１回りに回転する。すると、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１の－Ｚ側の端部２６は、ケーブル体２０の＋Ｚ側の端部２４に対して平面視で時計回りに捻じれるように回転していく。これにより、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１の半径Ｒ_０が大きくなるように、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１が変形する。

また、図９及び図１３に示すように、第２モータユニット１３０のモータ本体１３１に電力が供給されることによって、第２モータユニット１３０の出力軸１３０ａが、例えば、特定の回転方向ＲＤ２に回転する。出力軸１３０ａが回転すると、出力軸１３０ａの回転とともに、第２アーム１２０も回転方向ＲＤ２に回転する。

第２アーム１２０が回転すると、図１５及び図１６に示すように、ケーブル体２０の端部２５も、運動軸Ｌ２回りに回転する。すると、この端部２５は、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の－Ｚ側の端部２７に対して平面視で反時計回りに捻じれるように回転していく。これにより、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の半径Ｒ_０が大きくなるように、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２が変形する。

次に、図９及び図１４に示すように、第１モータユニット１０の出力軸１０ａが、回転方向ＲＤ１とは反対方向で回転方向ＲＤ３に回転すると、出力軸１０ａの回転とともに、第１アーム１１０も回転方向ＲＤ３に回転する。

第１アーム１１０が回転すると、図１５及び図１７に示すように、第１アーム１１０の内部に配線されているケーブル体２０の中継ケーブル部分２０－３も、運動軸Ｌ１回りに回転する。すると、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１の－Ｚ側の端部２６は、ケーブル体２０の＋Ｚ側の端部２４に対して平面視で反時計回りに捻じれるように回転していく。これにより、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１の半径Ｒ_０が小さくなるように、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１が変形する。

また、図９及び図１４に示すように、第２モータユニット１３０のモータ本体１３１に電力が供給されることによって、第２モータユニット１３０の出力軸１３０ａが、例えば、回転方向ＲＤ２とは反対方向の回転方向ＲＤ４に回転すると、出力軸１３０ａの回転とともに、第２アーム１２０も回転方向ＲＤ４に回転する。

第２アーム１２０が回転すると、図１５及び図１７に示すように、ケーブル体２０の端部２５も、運動軸Ｌ２回りに回転する。すると、この端部２５は、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の－Ｚ側の端部２７に対して平面視で時計回りに捻じれるように回転していく。これにより、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の半径Ｒ_０が小さくなるように、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２が変形する。

図１８に示すように、コントローラが、第１モータユニット１０の出力軸１０ａを回転させたり、第２モータユニット１３０の出力軸１３０ａを回転させたり、もしくは、両方を同時に回転させたりすることで、第１アーム１１０及び第２アーム１２０を回動させる。この結果、ボールネジスプライン１７０のスプライン軸の下端、又は当該下端に取り付けられた工具を、プログラムによって設定された任意の位置まで、ＸＹ平面に水平に移動させる。

Ｚモータユニット１５０のモータ本体１５１に電力が供給されることによって、Ｚモータユニット１５０の出力軸１５０ａが回転し、この結果、ボールネジスプライン１７０のスプライン軸は、運動軸Ｌ３に沿って＋Ｚ軸方向又は－Ｚ軸方向に直線運動をする。また、Ｒモータユニット１６０のモータ本体１６１に電力が供給されることによって、Ｒモータユニット１６０の出力軸１６０ａが回転し、この結果、ボールネジスプライン１７０のスプライン軸は、運動軸Ｌ３回りに回転する。すなわち、Ｚモータユニット１５０の出力軸１５０ａのみが回転した場合には、スプライン軸は、直線運動をする。Ｒモータユニット１６０の出力軸１６０ａのみが回転した場合は、スプライン軸は、運動軸Ｌ３回りに回転する。Ｚモータユニット１５０の出力軸１５０ａとＲモータユニット１６０の出力軸１６０ａとのいずれも回転させた場合は、スプライン軸はスパイラル運動をする。

スカラロボット２のコントローラは、記憶部に記憶されたプログラムにしたがって、以上のような運動を反復させる。

以上、説明したように、本実施の形態２に係るスカラロボット２では、図９に示すように、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１は、筐体６０と第１アーム１１０との連結部分に配置され、運動軸Ｌ１を中心軸としてスパイラル状に巻回されている。また、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２は、第１アーム１１０と第２アーム１２０との連結部分に配置され、運動軸Ｌ２を中心軸としてスパイラル状に巻回されている。このため、実施の形態１と同様に、ケーブル体２０の３枚のフレキシブルケーブルをコンパクトに配置することができる。結果として、スカラロボット２全体をコンパクトにすることができる。また、本実施の形態２に係るスカラロボット２においても、実施の形態１に係るアクチュエータ１と同様の効果を奏することができる。

実施の形態３．
上記実施の形態２に係るスカラロボット２では、図９及び図１２に示すように、ケーブル体２０は、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２と、中継ケーブル部分２０－３とを有する。これにより、３枚のフレキシブルケーブルが重ねられることで、全体として１本のフラットケーブルとして構成されている。しかしながら、これに限られない。図１９～図２１に示すスカラロボット３のように、ケーブル体２０には、そのケーブル体２０の中途の箇所に設けられた中継基板２９を更に有していてもよい。

本実施の形態３においては、中継基板２９には、中継ケーブル部分２０－３の－Ｙ側の端部２８と、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の－Ｚ側の端部２７とが接続されている。これにより、中継基板２９は、中継ケーブル部分２０－３と第２スパイラル状ケーブル部分２０－２との間に設けられている。また、本実施の形態３においては、中継基板２９は、第１アーム１１０の内部に固定されている。このため、中継ケーブル部分２０－３の－Ｙ側の端部２８と、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の－Ｚ側の端部２７とは、中継基板２９を介して、第１アーム１１０に固定される。なお、本実施の形態３に係る第２スパイラル状ケーブル部分２０－２においては、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と同様に、電力供給用の第１フレキシブルケーブルは、信号供給用の第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の外側に配置され、第３フレキシブルケーブルは、第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の内側に配置されている。このため、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２は、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と同様に、曲げ剛性が大きい第１フレキシブルケーブルを、スパイラル状の外側となるように配置し、曲げ剛性が小さい第３フレキシブルケーブルを、スパイラル状の内側となるように配置することができる。

以上、説明したように、本実施の形態３に係るスカラロボット３では、ケーブル体２０の一部（第１スパイラル状ケーブル部分２０－１、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２）は、スパイラル状に巻回されている。このため、実施の形態１、２と同様に、ケーブル体２０の３枚のフレキシブルケーブルをコンパクトに配置することができる。結果として、スカラロボット３全体をコンパクトにすることができる。また、本実施の形態３に係るスカラロボット３においても、実施の形態１、２のものと同様の効果を奏することができる。

上記実施の形態３に係るスカラロボット３では、図２１に示すように、中継基板２９は、中継ケーブル部分２０－３と第２スパイラル状ケーブル部分２０－２との間に設けられている。しかしながら、これに限られない。例えば、図２２に示すように、中継基板２９は、中継ケーブル部分２０－３の途中の箇所に設けられていてもよい。

実施の形態４．
上記実施の形態２、３に係るスカラロボット２、３では、図１２、図２１に示すように、ケーブル体２０は、２つのスパイラル状に巻回されたスパイラル状ケーブル部分（第１スパイラル状ケーブル部分２０－１、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２）を有する。しかしながら、これに限られない。ケーブル体２０は、スカラロボット又はアクチュエータの構造や形状に応じて、３つ以上のスパイラル状ケーブル部分を有していてもよいし、図２３～図２５に示すスカラロボット４のように、スパイラル状に巻回されたスパイラル状ケーブル部分（第１スパイラル状ケーブル部分２０－１）を１つのみ有していてもよい。

このスカラロボット４においては、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２に代わり、断面が円形の汎用のケーブル１８０が中継基板２９から引き出されている。ケーブル１８０は、第２アーム１２０に固定されている第２モータユニット１３０、Ｚモータユニット１５０、及びＲモータユニット１６０に接続されている。スカラロボット４のケーブル体２０は、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２を有さないため、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と、中継ケーブル部分２０－３と、中継基板２９とから構成される。

以上、説明したように、本実施の形態４に係るスカラロボット４では、ケーブル体２０の第１スパイラル状ケーブル部分２０－１は、スパイラル状に巻回されている。このため、ケーブル体２０の第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３をコンパクトに配置することができる。結果として、スカラロボット４全体を小型化又はコンパクトにすることができる。また、本実施の形態４に係るスカラロボット４においても、実施の形態１～３のものと同様の効果を奏することができる。

以上、本発明の実施の形態２～４に係るスカラロボット２～４について説明したが、本発明は実施の形態２～４によって限定されるものではない。

例えば、実施の形態２～４に係るスカラロボット２～４は、２本の第１アーム１１０及び第２アーム１２０を有するスカラロボットである。しかしながら、これに限られず、３本以上のアームを有するスカラロボットであってもよい。この場合、ケーブル体２０は、アームの本数に対応した本数のスパイラル状ケーブル部分を有する。

また、ケーブル体２０の第１スパイラル状ケーブル部分２０－１及び第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の巻回数は、スカラロボット２～４の構造や形状によって適宜変更されるものである。第１スパイラル状ケーブル部分２０－１及び第２スパイラル状ケーブル部分２０－２の巻回数は、図面によって示されているものに限定されない。

また、実施の形態２に係るスカラロボット２のケーブル体２０の第２スパイラル状ケーブル部分２０－２では、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１とは逆に、図１１に示すように、電力供給用の第１フレキシブルケーブル２１は、信号供給用の第２フレキシブルケーブル２２よりも、スパイラル状の内側Ｓ２に配置されている。また、第３フレキシブルケーブル２３は、第２フレキシブルケーブル２２よりも、スパイラル状の外側Ｓ１に配置されている。しかしながら、これはあくまで例示であり、これに限られない。図２６に示すように、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２においても、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と同様に、電力供給用の第１フレキシブルケーブル２１は、信号供給用の第２フレキシブルケーブル２２よりも、スパイラル状の外側Ｓ１に配置され、第３フレキシブルケーブル２３は、第２フレキシブルケーブル２２よりも、スパイラル状の内側Ｓ２に配置されていてもよい。この場合、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２においても、第１スパイラル状ケーブル部分２０－１と同様に、曲げ剛性が大きい第１フレキシブルケーブル２１を、スパイラル状の外側Ｓ１となるように配置し、曲げ剛性が小さい第３フレキシブルケーブル２３を、スパイラル状の内側Ｓ２となるように配置することができる。これにより、第２スパイラル状ケーブル部分２０－２を構成する第１～第３フレキシブルケーブル２１～２３に加わる応力を均等にすることができる。結果として、バランスのとれた捻回動作を可能にすると共に、捻回可能回数を多くすることができ、捻回寿命の長時間化を実現することができるスカラロボット２を得ることができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

１：アクチュエータ
２，３，４：スカラロボット（アクチュエータ）
１０：第１モータユニット（第１モータ）
１０ａ：出力軸（回転軸）
１１：モータ本体
１２：モータハウジング
１３：プーリ
１４：アクチュエータケーブル
１５：減速機
１６：エンコーダ
１７：タイミングベルト
２０：ケーブル体
２０－１：第１スパイラル状ケーブル部分
２０－２：第２スパイラル状ケーブル部分
２０－３：中継ケーブル部分
２１：第１フレキシブルケーブル
２１ａ：第１導体
２２：第２フレキシブルケーブル
２２ａ：第２導体
２３：第３フレキシブルケーブル
２３ａ：第３導体
２４：端部（ケーブル体の一方の端部）
２５：端部（ケーブル体の他方の端部）
２６：（第１スパイラル状ケーブル部分の－Ｚ側の）端部
２７：（第２スパイラル状ケーブル部分の－Ｚ側の）端部
２８：（中継ケーブル部分の－Ｙ側の）端部
２９：中継基板
３０，３０Ａ：延長ケーブル体
３１：（延長ケーブル体の）一端
４０：回転体
４０ａ：内部
４１：回転体本体
４２：アダプター
４３：プーリ
４４ａ，４４ｂ：ベアリング
５０：ベルト
６０：筐体
１００：チャック装置（回転部）
１０１：チャック装置本体
１０２Ｒ，１０２Ｌ：チャック爪
１０３：グロメット
１０４：カバー
１１０：第１アーム（回転部）
１２０：第２アーム
１３０：第２モータユニット（第２モータ）
１３０ａ：出力軸
１３１：モータ本体
１３５：減速機
１３６：エンコーダ
１４０：第２アーム用筐体
１５０：Ｚモータユニット
１５０ａ：出力軸
１５１：モータ本体
１５６：エンコーダ
１５７：タイミングベルト
１６０：Ｒモータユニット
１６０ａ：出力軸
１６１：モータ本体
１６６：エンコーダ
１６７：タイミングベルト
１７０：ボールネジスプライン
１７１：ボールネジナット
１８０：ケーブル
２２０：ケーブル体
２２１：隙間
Ａ１，Ａ２：中心軸
Ｆ１，Ｆ２：折り目
Ｒ_０，Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_２２０：半径
Ｓ１：（スパイラル状の）外側
Ｓ２：（スパイラル状の）内側
Ｌ１：運動軸（第１運動軸）
Ｌ２：運動軸（第２運動軸）
Ｌ３：運動軸
ＲＤ１，ＲＤ２，ＲＤ３，ＲＤ４：回転方向

Claims (17)

1. 第１モータが有する回転軸の回転に伴って、電子部品を有する、又は電子機器が取り付けられている回転部を回転させるアクチュエータであって、
   曲げ剛性の異なるフレキシブルケーブルが複数枚重ねられて構成されると共に、少なくとも一部がスパイラル状に巻回され、前記電子部品又は前記電子機器に電力を供給又は制御信号を伝送するためのケーブル体と、
   前記ケーブル体の少なくとも一部を覆う筐体と、
   を備え、
   前記ケーブル体の一方の端部は、前記筐体に対して回転しない状態で前記筐体に配置されると共に、他方の端部は、前記回転部の回転と共に回転するように前記回転部に接続されており、
   前記ケーブル体は、
   フラット状の第１フレキシブルケーブルと、
   前記第１フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第２フレキシブルケーブルと、を有し、
   前記第１フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の外側に配置されている、アクチュエータ。
2. 前記第１フレキシブルケーブルと前記第２フレキシブルケーブルとは、スパイラル状に巻回されている部分において、互いに離間して配置されている、請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記ケーブル体は、前記第２フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第３フレキシブルケーブルを有し、
   前記第３フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の内側に配置されている、請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
4. 前記回転軸を有する前記第１モータと、
   前記電子部品を有する、又は前記電子機器が取り付けられている前記回転部と、
   を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
5. 前記回転部が固定され、前記第１モータの前記回転軸の回転に伴って前記回転部と共に回転する回転体を備える、請求項４に記載のアクチュエータ。
6. 前記回転体は、円筒形状の部材であり、
   前記ケーブル体のスパイラル状に巻回された部分は、前記回転体の内部に配置されている、請求項５に記載のアクチュエータ。
7. 前記回転部は、作業対象のワークを掴むチャック装置である、請求項１から６のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
8. 前記アクチュエータは、スカラロボットであり、
   前記回転軸を有する前記第１モータと、
   前記筐体に回動可能に支持されている第１アームと、
   前記第１アームに回動可能に支持されている第２アームと、
   前記第１アーム又は前記第２アームに設けられ、前記第１アームに対して前記第２アームを回動させるための第２モータと、
   を備え、
   前記回転部は、前記第１アームであり、
   前記ケーブル体によって電力が供給又は制御信号が伝送される前記電子部品又は前記電子機器は、前記第２モータである、請求項１から３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
9. 前記ケーブル体は、
   前記筐体と前記第１アームとの連結部分に配置され、スパイラル状に巻回されている第１スパイラル状ケーブル部分を有する、請求項８に記載のアクチュエータ。
10. 前記ケーブル体は、
    前記第１アームと前記第２アームとの連結部分に配置され、スパイラル状に巻回されている第２スパイラル状ケーブル部分を有する、請求項９に記載のアクチュエータ。
11. 前記ケーブル体は、
    前記第１スパイラル状ケーブル部分と前記第２スパイラル状ケーブル部分とを接続する中継ケーブル部分を有する、請求項１０に記載のアクチュエータ。
12. 前記ケーブル体には、中継基板が設けられている、請求項８から１１のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
13. 筐体と、
    前記筐体に対して第１運動軸回りに回動可能に支持されている第１アームと、
    前記第１アームに対して第２運動軸回りに回動可能に支持されている第２アームと、
    前記第１アーム又は前記第２アームに設けられ、前記第１アームに対して前記第２アームを回動させるための第２モータと、
    曲げ剛性の異なるフレキシブルケーブルが複数枚重ねられて構成されると共に、少なくとも一部が前記第１アームの内部に配線され、前記第２モータに電力を供給又は制御信号を伝送するためのケーブル体と、
    を備え、
    前記ケーブル体は、前記筐体と前記第１アームとの連結部分に配置され、前記第１運動軸を中心軸としてスパイラル状に巻回されている第１スパイラル状ケーブル部分と、前記第１アームと前記第２アームとの連結部分に配置され、前記第２運動軸を中心軸としてスパイラル状に巻回されている第２スパイラル状ケーブル部分と、を有すると共に、
    フラット状の第１フレキシブルケーブルと、
    前記第１フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第２フレキシブルケーブルと、を有し、
    前記第１フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の外側に配置されている、スカラロボット。
14. 前記第１フレキシブルケーブルと前記第２フレキシブルケーブルとは、スパイラル状に巻回されている部分において、互いに離間して配置されている、請求項１３に記載のスカラロボット。
15. 前記ケーブル体は、前記第２フレキシブルケーブルよりも曲げ剛性の低いフラット状の第３フレキシブルケーブルを有し、
    前記第３フレキシブルケーブルは、前記第２フレキシブルケーブルよりも、スパイラル状の内側に配置されている、請求項１３又は１４に記載のスカラロボット。
16. 前記ケーブル体は、前記第１スパイラル状ケーブル部分と前記第２スパイラル状ケーブル部分とを接続する中継ケーブル部分を有する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載のスカラロボット。
17. 前記ケーブル体には、中継基板が設けられている、請求項１３から１６のいずれか一項に記載のスカラロボット。

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