JPS593834Y2 - 屈曲体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、遠隔なあるいは狭隘で接近し難い場所での作
業や監視等において工具やセンサの案内として用いられ
る屈曲体に関する。

遠く離れた場所あるいは狭隘で接近し難い場所の目視観
察を行なったり又は比較的簡単な作業をしたい場合には
、従来は、例えば第１図に示すような案内機構（マニピ
ュレータ）の先端に各種センサ１０６や工具を取付けて
行なっていた。

この案内機構は、基台１０１垂直軸まわりに揺動可能に
連結された旋回アーム１０３と、該旋回アーム１０３に
水平軸まわりに揺動可能に連結された上下アーム１０５
とで構成され、各駆動源１０２，１０４の作動によって
先端のセンサ１０６に上下左右並びにこれらの合成方向
への動きを与える。

一見可撓性ある腕の如く思えるが、この種の機構は複数
のアーム１０３，１０５をピンで連結する関節部分１０
７，１０８においてのみ一軸まわりの動きが可能であり
、各関節によって連結される剛体のアーム１０３，１０
５部分には動きの自由が得られない難点がある。

つまり、折り尺の如く曲がるので動きに融通性が無いの
が難点である。

したがって、狭隘な場所において回り込んでセンサや工
具を案内するためには、相当数の関節が必要となる。

しかし、実用的に与えうる関節数（自由度）は５，６自
由度が限度であるし、関節が多くなれば機構が大型かつ
複雑となる上に各関節に同調した動きを与えるための制
御機構も大がかりであるなどの制約があり、実現は難し
い。

本考案は、簡単かつ小形な構造で、しかも動きに融通性
のある高自由度の屈曲体を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成する本考案の構成は、操作用ワイヤを
貫通させるワイヤ穴を等間隔おきに少なくとも４穴穿孔
しかつ一面にナイフェツジを形成すると共に他面に前記
ナイフェツジと直交する刃溝を形成した駒を前記ナイフ
ェツジと刃溝を嵌め合せて順次重ねる一方、後端の駒を
基台に固定すると共に先端の駒に前記ワイヤ穴を貫通す
る操作用ワイヤを連結し、該ワイヤの牽引力の調整によ
って前記駒の集合物である棒状体を撓ませることを特徴
とする。

以下本考案の構成を図面に示す一実施例に基づいて詳細
に説明する。

屈曲体１の構成要素たる駒２は、一面にナイフェツジ３
が形成され、他面に前記ナイフェツジ３と直交する刃溝
４が形成されている円盤である。

この円盤状の駒２を前記ナイフェツジ３と刃溝４を嵌め
合せながら基台１０上に重ねて棒状の屈曲体１は構成さ
れる。

このとき、ナイフェツジ３と刃溝４とは直交関係にある
ので、駒２は一つ置きに１８０°回転させて重ねられて
いる。

すなわち、ナイフェツジ３を支点として揺動する駒２の
動きの方向が交互に１８０°ずれて存在することになる
。

この駒２の集合である屈曲体１には、当該屈曲体１の曲
りを安定に規制するため、弾性部材から成る保護チュー
ブ５が被覆されている。

また、前記的２には操作用ワイヤ６ａ、６ｂ、６Ｃ，６
ｄを貫通させるワイヤ穴７が等間隔おきに少なくとも４
穴穿孔されている。

本実施例の場合にはナイフェツジ３の延長線上および刃
溝４上に配置されている。

そして、このワイヤ穴７に各ワイヤ６ ａ 、６ ｂ
、６ Ｃ，６ｄが通されてその先端が先端の駒２に圧着
端子８や結目などを利用して固定される。

この操作用ワイヤ６ａ 、６ｂ、６Ｃ，６ｄの基端部分
は、十字形の操作杆９に固着されている。

あるいは、各操作用ワイヤ６ａ、６ｂ、６Ｃ，６ｄを図
示しない巻取ドラムのようなものに直接巻き付け、各ド
ラムの巻取り量を相互に調整することによって操作杆９
と同じ働きを与えることもある。

また、前記的２の中央には誘導物体１１を貫通させる導
入穴１２が穿孔されている。

同様に後端の駒２を固定する基台１０にも導入穴が穿孔
されている。

本屈曲体１によって所望の場所に誘導される誘導物体１
１は、導入孔１２を通って屈曲体先端に導かれ屈曲体１
と共に曲る。

誘導物体１１は、例えば目視観察するためのファイバス
コープや測定機器のセンサ等である。

また、屈曲体１の先端即ち先端の駒２に直接工具等を取
付けて加工を行う場合には電源ケーブル等が前記導入穴
１２に通される。

もつとも、屈曲体１の先端に測定センサ・工具等を取付
け、この工具等と手元の電源あるいは機器等をケーブル
で接続する場合には、導入穴１２を必ずしも穿孔するこ
とはない。

要は工具等が屈曲体１によって案内されればよいのであ
り、ケーブル等は屈曲体１と別々にしてもよい。

以上のように構成しているので次の如く操作が行なわれ
る。

第２図に示すように、操作用ワイヤ６ａ、６ｂ、６Ｃ，
６ｄのいずれも引っ張らない状態では、保護チューブ５
の弾力により屈曲体１はほぼ真直な形状を維持している
。

しかし、操作杆９を手前に倒すようにすると、Ｕ部のワ
イヤ６ａが引っ張られると共にＤ部のワイヤ６Ｃが弛む
ので屈曲体１は第８図に実線で示すような形に曲がる。

すなわち、屈曲体１を構成する多数の駒２のうち、ワイ
ヤ６ａと６Ｃを結ぶ直線と直交するナイフェツジ３を支
点としてこの前の駒２が第８図上時計回転方向に回転し
ようとする。

反面、ワイヤ６ａと６０を結ぶ直線と平行なナイフェツ
ジ３の前の駒２はそのままの状態で動かない。

換言すれば、ワイヤ６ａを引っ張ると、駒２が一つ置き
に後方の駒２のナイフェツジ３を支点として時計回転方
向に傾き、屈曲体１は第８図のＵ′方向に曲り、実線で
示す形状となる。

反対に、操作杆９を前傾させてワイヤ２Ｃを引っ張ると
、屈曲体１は第８図のＤ′方向に曲り二点鎖線で示すよ
うな形状となる。

第２図に示すＲ′方向およびｔ′前前方励動についても
同様のことが言える。

但し、この場合にはワイヤ６ｂと６ｄを結ぶ直線と直交
するナイフェツジ３を支点としてその前の駒２が傾くこ
とにより屈曲体１の撓みは得られるのである。

また、操作杆９の隣なる二辺を同時に引っ張れば、これ
らの合成方向に屈曲体１は撓む。

以上のように本考案は構成したので、手元部分において
操作杆あるいはこれに代るものを操作して操作用ワイヤ
の牽引力を変えることによって、多数の駒を集合させて
成る屈曲体を上下方向（Ｕ部−Ｄつ並びに左右方向（Ｒ
’−Ｌ’）に自由に曲げることができる。

屈曲体の曲がりは、厳密には駒二個分を一辺とする多角
形であるが、駒を小さくして多く集合させれば実用上な
めらかな曲線として把えることができ、動きに融通性が
でる。

しかも、構造が簡素であるし、小形化できる。

また、屈曲体に外力が加わらない自由な環境では、一対
の駒当りの傾き角が一定であるので屈曲体は円弧状に曲
がるが、屈曲体の一部が障害物に融れてそれ以上曲がる
のを規制された場合には接触点より先端の部分がより多
く曲がり、ちょうど障害物に沿って裏に回り込むような
挙動を示す。

このことは、障害物があって狭隘な場所での案内装置と
して有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の案内機構（マニピュレータ）を示す斜視
図、第２図は本考案の屈曲体の一過用例を示す斜視図、
第３図は屈曲体の断面図、第４図は主要構成部品である
駒の断面図、第５図は第４図の左側面図、第６図は第４
図の右側面図、第７図は第４図の底面図、第８図は屈曲
体の屈曲動作を示す説明図である。 図面中、１は屈曲体、２は駒、３はナイフェツジ、４は
刃溝、５は保護チューブ、６ａ、６ｂ、６Ｃおよび６ｄ
は操作用ワイヤ、７はワイヤ穴、８は圧着端子、９は操
作杆、１０は基台、１１は誘導物体、１２は導入穴であ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操作用ワイヤを貫通させるワイヤ穴を等間隔おきに少な
   くとも４穴穿孔しかつ一面にナイフェツジを形成すると
   共に他面に前記ナイフェツジと直交する刃溝を形成した
   駒を前記ナイフェツジと刃溝を嵌め合せて順次重ねる一
   方、後端の駒を基台に固定すると共に先端の駒に前記ワ
   イヤ穴を貫通する操作用ワイヤを連結し、該ワイヤの牽
   引力の調整によって前記駒の集合物である棒状体を撓ま
   せることを特徴とする屈曲体。