JPH08294893A - アーム連結部の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転・屈伸が自在に連結されたアーム部材の
回転・屈伸作動を阻害することなく、且つ、保護部材を
損傷させることもないアーム連結部の保護装置を得る。 【構成】 屈伸・回転が自在に各アーム部材６ａ，６ｂ
を連結する連結部材１６ｄ等が配設されたアーム連結部
の外周をブーツ（保護部材）１７によって覆うこととし
ている。このブーツ１７は、アーム連結部材の外周を覆
う保護部１７ａを有し、この保護部１７ａの両端部には
各アーム部材６ａ，６ｂに取り付けられる左右アーム取
付部１７ｂ，１７ｃが形成されている。そして、少なく
とも保護部１７ａの一部が蛇腹等で可撓性を有して形成
され、各アーム部材６ａ，６ｂと左右アーム取付部１７
ｂ，１７ｃとの間の少なくとも一方にはベアリング（回
転許容部材）が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のアーム部材を連
結するときのアーム連結部の保護装置に関し、さらに
は、一方のアーム部材が他方のアーム部材に対して屈伸
・回転自在に連結されたアームの連結部の保護装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図２に示すように、複数のアーム部材６
ａ，６ｂ等を連結部材によって屈伸・回転自在に連結し
てなるマニピュレータ装置のスレーブアーム６において
は、屋外での使用を考慮して連結部に防水・防塵のため
のブーツ（保護部材）を設けることが多い。このブーツ
は、図３に示すように、ゴム等の弾性可撓性を有する材
料によって中間部１３７ａが蛇腹状に形成されており、
ボール部材１６ｄをはじめとして構成される連結部の外
側を覆って形成される。そして、ブーツ１３７の両端部
１３７ｂ，１３７ｃが各アーム部材６ｂ，６ａに固着さ
れることによってスレーブアーム６に取り付けられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のように
スレーブアーム６が構成されたマニピュレータ装置にお
いては、作業内容によっては第一アーム部材６ａに対し
て第二アーム部材６ｂが回転した上で屈曲作動を行う場
合がある。このような場合、ブーツ１３７の両端部は各
アーム部材６ａ，６ｂに固着されているため第二アーム
部材６ｂの回転時にはブーツ１３７に捻れを生じ、さら
にこの状態で第二アーム部材６ｂを屈曲させるとブーツ
１３７がいわゆる咬み込むこととなり、ブーツ１３７が
障害となって第二アーム部材６ｂの十分な屈曲角度が得
られなかったり、ブーツ１３７が破損したりすることが
あるという問題があった。

【０００４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、回転・屈伸が自在に連結されたアーム部
材の回転・屈伸作動を阻害することなく、且つ、保護部
材を損傷させることもないアーム連結部の保護装置を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のアーム連結部の保護装置では、アーム連
結部材によって基端アーム部材と先端アーム部材とが屈
伸・回転作動が自在に連結され、この各アーム部材の連
結部を保護部材で覆っている。保護部材は、アーム連結
部材の外周を覆う保護部と、この保護部の両端部に形成
されて各アーム部材に取り付けられる左右アーム取付部
とから構成され、少なくとも保護部の一部が可撓性を有
して形成されている。そして、各アーム部材と左右アー
ム取付部との間の少なくとも一方には回転許容部材が配
設され、各アーム部材と保護部材との相対回転を許容す
るようになっている。

【０００６】

【作用】このように構成されたアーム連結部の保護装置
によれば、基端アーム部材と先端アーム部材とが相対回
転した場合、保護部材は少なくとも一方のアーム部材に
対して回転するため保護部材が捻れることはない。ま
た、アーム連結部材の外周を覆う保護部材の中間部にあ
る保護部は可撓性を有して形成されているため、各アー
ム部材の屈伸作動を行った場合でも、保護部材が屈伸作
動の妨げとなることがなく、円滑な屈伸作動を行うこと
ができる。これにより、各アーム部材が屈伸・回転運動
が複合された運動を行った場合でも、保護部材は可撓性
を有する保護部においてのみ屈伸作動が行われる。な
お、上記の屈伸作動を円滑を行うために、保護部材はゴ
ム、ビニール等の弾性可撓性を有する材質によって形成
するとともに、保護部の少なくとも一部を蛇腹状に形成
することが望ましい。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。まず、図２を参照しながら本
発明に係るアーム連結部の保護装置を備えたマニピュレ
ータ車（高所作業車）について説明する。このマニピュ
レータ車１の車体２の後部には、車体２に対して旋回が
自在な旋回台３が取り付けられ、この旋回台３の上部に
は、多段伸縮ブーム４が起伏自在に枢着されている。ま
た、多段伸縮ブーム４の先端には作業キャビン５が取り
付けられており、この作業キャビン５の前方両側部には
スレーブアーム（ロボットアーム）６，６が取り付けら
れている。また、作業用キャビン５の内部には、各スレ
ーブアーム６，６の作動を支持すべく操作されるマスタ
ーコントロールアーム９，９が取り付けられている。

【０００８】スレーブアーム６は、作業キャビン５に配
設された基端部材６ｃと、この基端部材６ｃに対して屈
伸・回転が自在に配設された第一アーム部材６ａと、こ
の第一アーム部材６ａに対して屈伸・回転が自在に配設
された第二アーム部材６ｂと、この第二アーム部材６ｂ
に対して屈伸・回転が自在に配設されて開閉自在なハン
ド部８とから構成されている。そして、各アーム部材６
ａ，６ｂ間およびアーム部材６ａ，６ｂと基端部材６ｃ
およびハンド部８との間には、連結部を粉塵や風雨から
保護するためのブーツ（保護部材）１７，１７′，１
７″を有する本発明に係るアーム連結部の保護装置が配
設されている。

【０００９】ここで、図１を加えて、このアーム連結部
の保護装置について説明する。なお、各スレーブアーム
６、６は各々同一の構成であるため１組のスレーブアー
ム６について説明するとともに、このスレーブアーム６
における第一アーム部材（基端アーム部材）６ａと第二
アーム部材（先端アーム部材）６ｂとの連結部の保護装
置について説明する。アーム連結部の保護装置は、第一
アーム部材６ａと第二アーム部材６ｂとを繋ぐボールジ
ョイント（連結部材）の外周を覆うとともに、第一アー
ム部材６ａおよび第二アーム部材６ｂに取り付けられる
ブーツ１７と、ベアリング１１とから構成されている。

【００１０】第一アーム部材６ａは、円筒状に形成され
た外周部材１６ａと、この外周部材１６ａの端部に配設
された軸支持部材１６ｂと、外周部材１６ａから突出し
て軸支持部材１６ｂに配設された“く”の字状のボール
支持軸１６ｃと、ボール支持軸１６ｃの先端部に取り付
けられたボール部材１６ｄとから構成されている。ま
た、第二アーム部材６ｂは、内周部材２６ａと、内周部
材２６ａの先端部に配設されたストッパリング保持部材
２６ｂと、ストッパリング保持部材２６ｂの先端部に配
設されたストッパリング２６ｃと、このストッパリング
２６ｃと併せて前記ボール部材１６ｄと係合支持するボ
ール受容部２６ｄと、内周部材２６ａの外周を覆う外周
部材２６ｅとから構成されている。なお、ボール受容部
２６ｄの外周および外周部材２６ｅの内周は円形に形成
されているとともに、外周部材１６ａの外周も円形に形
成されている。

【００１１】ブーツ１７は、ゴム、ビニール等の弾性可
撓性を有した材質によって形成されており、ボールジョ
イント部を覆って蛇腹状に形成された部分を有する保護
部１７ａと、第二アーム部材６ｂにおける外周部材２６
ｅの内側とボール受容部２６ｄとの外周で挟持される第
二アーム取付部（左アーム取付部）１７ｂと、第一アー
ム部材６ａに取り付けられる第一アーム取付部（右アー
ム取付部）１７ｃとから構成されている。なお、各アー
ム取付部１７ｂ，１７ｃは円筒形に形成されている。そ
して、第一アーム取付部１７ｃと第一アーム部材６ａに
おける外周部材１６ａとの間には、いわゆるボールベア
リングやローラベアリング等のころがりベアリング（回
転許容部材）１１が配設されている。

【００１２】ベアリング１１における内輪１１ａは圧入
等によって外周部材１６ａに固着され、外輪１１ｂの外
周には第一アーム取付部１７ｃが接着等によって固着さ
れている。これにより、外周部材１６ａとブーツ７ｂと
が相対回転が自在に許容されることとなる。なお、この
ころがりベアリング１１は、屋外での使用を考慮して防
塵性および防水性を有して形成されることが好ましい。

【００１３】このように構成されたスレーブアーム６に
おいては、作業キャビン５内に搭乗した作業者がマスタ
ーコントロールアーム９の作動制御を行うことにより、
図示しない駆動手段によって、矢印ＡおよびＢに示すよ
うに、第一アーム部材６ａに対して第二アーム部材６ｂ
が回転作動を行ったり、屈伸作動を行ったりする。な
お、この屈伸作動は、全周方向（３６０°）に可能であ
る。

【００１４】そして、第二アーム部材６ｂが第一アーム
部材６ａに対して回転作動を行った場合には、ころがり
ベアリング１１における外輪１１ａが内輪１１ｂに対し
て回転することにより、第一アーム部材６ａに対してブ
ーツ１７が回転するため、ブーツ１７に捻れを生じるこ
とがなく、第二アーム部材６ｂの円滑な回転作動を行う
ことができる。また、屈伸作動を行った場合には、屈曲
時に内側となる蛇腹部分が縮むとともに、外側となる部
分が伸びることにより、ブーツ１７が円滑な屈伸作動を
行うため、第一アーム部材６ａに対する第二アーム部材
６ｂの円滑な屈伸作動を行うことができる。したがっ
て、第二アーム部材６ｂの回転作動と屈伸作動が複合し
て行われた場合であっても、ブーツ１７に作用する力は
屈伸作動を行ったときと同一であるため、作動時にブー
ツ１７にいわゆる咬み込みを生ずることがない。

【００１５】なお、上記の実施例においては、図２にお
いてブーツ１７を有するアーム連結部について説明した
が、ブーツ１７′あるいは１７″を有する他の連結部に
も用いることができるのはむろんである。また、上記の
実施例においては、第一アーム取付部１７ｃと第一アー
ム部材６ａとの間にのみころがりベアリング１１を設け
た場合について説明したが、第二アーム取付部１７ｂと
第二アーム部材６ｂとの間にベアリング等の回転許容部
材を設けてもよく、両方に回転許容部材を用いてもよ
い。

【００１６】回転許容部材としては、上記のようなボー
ル等のころがり部材を有したころがりベアリングに限ら
れるものではなく、摩擦係数の低い樹脂材料を摺動部
（第一アーム部材６ａとの当接部）に有したいわゆるド
ライベアリング等と称されるベアリング等を用いてもよ
く、摩擦係数の低い樹脂材料によって第一アーム部材６
ａの外周を摺動するように形成されたリングを第一アー
ム取付部１７ｃの内側に配設するように構成してもよ
い。

【００１７】さらに、上記の実施例においては、本発明
のアーム連結部の保護装置をマニピュレータアーム（ロ
ボットアーム）におけるアーム部材の連結部に用いた場
合について説明したが、本発明はこのような実施例に限
られるものではない。例えば、複数のアーム部材から構
成される電気スタンドのアーム部等、屈伸・回転を行う
アーム連結部を防塵、防水あるいは美的処理等の観点か
らブーツ等の保護部材で覆うものであれば多岐にわたっ
て用いることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明のアーム連結部の
保護装置では、屈伸・回転が自在に各アーム部材を連結
する連結部材が配設されたアーム連結部の外周を保護部
材によって覆うこととしている。この保護部材は、アー
ム連結部材の外周を覆う保護部を有し、この保護部の両
端部には各アーム部材に取り付けられる左右アーム取付
部が形成されている。そして、少なくとも保護部の一部
が蛇腹等の形状で形成されることにより可撓性を有して
形成され、各アーム部材と左右アーム取付部との間の少
なくとも一方には回転許容部材が配設されている。これ
により、各アーム部材と保護部材との相対回転が許容さ
れるため、各アーム部材が相対回転を行っても保護部材
が捻れることがなく、各アーム部材の屈伸・回転運動が
合成して行われても保護部材の咬み込み等を生じること
がないため、アーム連結部の防塵・防水等アーム連結部
の保護を図り、円滑な屈伸・回転作動を行うことができ
るとともに、保護部材の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアーム連結部の保護装置の断面図
である。

【図２】上記アーム連結部の保護装置を備えた高所作業
車の斜視図である。

【図３】従来のブーツを設けた連結部の断面図である。

【符号の説明】

１ マニピュレータ車 ６ スレーブアーム ９ マスターコントロールアーム １１ ベアリング １７，１７′，１７″ ブーツ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端アーム部材と先端アーム部材とを屈
   伸・回転作動が自在に連結するアーム連結部材、 このアーム連結部材の外周を覆う保護部と、この保護部
   の両端部に形成されて前記各アーム部材に取り付けられ
   る左右アーム取付部とからなり、前記保護部の少なくと
   も一部が可撓性を有する保護部材、および前記各アーム
   部材と前記左右アーム取付部との間の少なくとも一方に
   配設され、前記各アーム部材と前記保護部材との相対回
   転を許容する回転許容部材からなることを特徴とするア
   ーム連結部の保護装置。