JPS62241692A - 連節伸縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は伸縮装置に係り、特に直進繰出しと、後退巻
取り動作を行なう連節伸縮装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、直進または伸縮する装置としては空圧または電動
で前進、後退するシリンダ方式、中空の多層円筒を引出
しおよび収納するロンドアンテナ方式等がある。近年、
保守点検用ロボットのアーム先端に伸縮する装置を取付
け、さらにその先端に例えば振動検出器を取付けて測定
箇所まで振動検出器を導き、８１定する方法が考えられ
る。しかし従来の装置を取付ける場合には取付容積、重
量。

駆動の容易さ等に問題があり、小形、軽量でさらに駆動
が簡単な伸縮装置が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述した問題点を解消し、小形、軽量
の直進繰出しと後退巻取りの機能を有する連節伸縮装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するためになされた本発明は節を連結す
る連結軸の他に、さらに節と節を貫通する移動軸を設け
、連節繰出し時に互いの節の移動軸と軸受を噛合わせ棒
状にして直進させる。また連節の巻取り時には互いの節
の移動軸と軸受の噛合わせを解除し、後退させる連節伸
縮装置である。

〔発明の効果〕

本発明によれば小形、軽量で装置全体の巻取りは渦巻き
状のため、収納容積が小さく、ロボットアーム先端から
の直進の伸縮器として有効な連節伸縮装置を提供できる
。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明の実施例による要部を一部切欠いて拡大
した平面図を示す。第１図より最初に連節器上の構成を
説明する。連節器上は、内プレート１−１ａ、　　１−
１ｂ、１−１ｃ、１−１ｄ、外プレート１−２８．１−
２ｂ、１−２ｃ、１−２ｄ、連結軸１−３ａ。

１−３ｂ、１−３０、移動軸１−４ａ、１−４ｂ、１−
４ｃ。

１−４ｄ、　　１−４ｅ、１−４ｆ、案内軸１−５８．
１−５ｂ、１−５０、そしてバネ　１−６８．１−６ｂ
、１−６ｃから構成されている。平行に対向して設置し
た長方形の内プレート］、−］、ａ、１−１ｂには連結
軸１−３８．１−３ｂが取付けられている。この連結軸
１−３８．１−３ｂはそれぞれ内プレート１−１．ａ、
１−１ｂを貫通し、さらに外プレート１−２３．１−２
ｂと１−２０と、１−２ｄをも貫通している。連結軸１
−３ｃは内プレート１−１ｃと１−１ｄを貫通し、さら
に外プレート１−２０．１−２ｄをも貫通している。し
たがって連結軸１−３０は外プレート１−２ａ、　１−
２ｂと内プレート１−１８．１−１ｂを連結し、連結軸
１−３ｂは内プレート１．−１ａ、１−１ｂと外プレー
ト１−２０．１−２ｄを連結し、連結軸１−３０は外プ
レート１−２０．１−２ｄと内プレート１−ＩＣ１ｌ−
１ｄを連結している。この連結軸　１−３ａ、１−３ｂ
、１−３Ｃは回転が可能である。移動軸１−４ａ、１−
４ｂ、１−４Ｃ１１−４ｄ、１−４ｅ、１−４ｆはすべ
て同一形状であり、例えば移動軸１−４８はフック軸１
−４ａ−１とボタン＠１−４ａ−２とバネ座１−４ａ−
３から構成されている。移動軸１−４ａは内プレート１
−１８の外プレート１−２ａ側端部に位置している。そ
して移動軸１−４８のボタン軸１−４ａ−２は内プレー
ト１−１８を貫通しており、フック軸１−４ａ−１は内
プレート１−１８を貫通し、外プレート１−２ａの端部
に設けた切欠部に噛合うことができる。また移動軸１−
４８のバネ座１−４ａ−３はボタン軸１−４ａ−２と同
軸に位置している。移動軸１−４ｂは内プレート１−１
ｂの外プレート１−２ｂ側端部に位置している。この移
動軸は１−４ｂと同軸上に移動軸１−４ｒ３が位置し、
それぞれのバネ座１−４ａ−３，１−４ｂ−３の間には
圧縮力が働らくバネ１−６８が設置しである。

さらにバネ１−６８の内部には案内軸１−５８が移動軸
１−４８．１−４ｂを一部貫通してＨｆｉ￥しである。

同様に移動軸１−４０と移動軸１−４ｄにはバネ１−６
ｂと案内軸１−５ｂ、移動軸１−４８と移動軸１−４ｆ
にバネ１−６ｃと案内軸１−５０とがそれぞれ設置しで
ある。

次に−？−の連節固定・解除器について説明する。

連節固定・解除器主は連節器上全体を貫通する構造で、
横板２−１８．２−１ｂと天板２−２と底板２−３から
なる。横板２−１ａと２−１ｂの間隔は、移動軸１−４
８と移動軸１−４ｆがバネ１−６ｃの復元力が働らいて
それぞれ内プレート１−１０と内プレート１−１ｄの端
部に位置しても接触し得ない距離から徐々に接近して移
動軸１−４８と移動軸１−４ｂのそれぞれのボタン軸１
−４ａ−２，１−４ｂ−２の外側端面が接してバネ１−
６８が縮まり、外プレート１−２８と外プレート１−２
ｂにそれぞれのフック軸に接触し得ない距離となってい
る。天板２−２と底板２−３の間隔は連節器上の上下幅
が通過し得る距離となっている。以上が第１図の構成で
ある。

次に第２図について説明する。第２図は第１図に示した
連節器上の収納と繰出し駆動方法を示す全体の正面図で
あり、番号は第１図と共通である。

３は図示しない例えばモータの回転軸であり、この回転
軸３は例えばタイミングベルト３−１を介して歯車４−
１と同軸のスプロケット４−２を回転させる。ここで歯
車４−１の軸とスプロケット４−２の軸受とは噛合いク
ラッチ機構であり、歯車４−１の矢印入方向の回転は噛
合いクラッチは噛合って伝達するが、歯車４−１の矢印
Ａの逆方向の回転は噛合いクラッチが解除されるために
スプロケット４−２に伝達されない。回転軸３は例えば
歯車からなる反転軸３−２と例えばタイミングベルト３
−３を介して歯車５−１と巻取りロッド５−２を回転さ
せる。ここで歯車５−１の軸と巻取りロッド５−２の軸
受とは噛合いクラッチ機構であり、歯車５−１の矢印Ｂ
方向の回転は噛合いクラッチは噛合って伝達するが、歯
車５−１の矢印Ｂの逆方向の回転は噛合いクラッチが解
除されるため巻取ロッド５−２に伝達されない。円盤形
のスプロケット４−２には歯形が切欠いである。

この歯形は第１図に示す連結軸１−３８．１−３ｂ、１
−３０の外径に合致する。また歯形の間隔は連結軸１−
３８と連結軸１−３ｂおよび連結軸１−３０と等しい。

巻取りロッド５−２の先端部には連節器よの最終端部が
取付けられている。スプロケット４−２の回転によって
連節器上は連節固定・解除器主に送り込まれるが、この
連節固定・解除器主の開口部の幅、すなわち第１図に示
す横板２−１ａと横板２−１ｂの間隔は、例えば移動＠
１−４ａ、１−４ｂのそれぞれのフック軸１−４ａ−１
，１−４ｂ−１の端面がそれぞれ外プレート１−２８．
１−２ｂの内面に接したときのそれぞれのボタン軸１−
４ａ−２，１−４ｂ−２の端面までの距離よりも広く設
定されている。スプロケット４−２と同軸に図示しない
ロータリエンコーダが取付けられており、スブロケッｌ
−４−２の回転を測定している。

続いて、第１図と第２図を用いて本発明の詳細な説明す
る。巻取りロッド５−２によって矢印Ｂの逆方向に連節
器上を巻取る動作と、スプロケット４−２によって矢印
Ｃ方向に直進繰出しの動作を行なう。連節器上の巻取り
は巻取りロッド５−２を矢印Ｂの逆方向に回転させれば
よい。回転軸３を矢印りの逆方向に回転させると、反転
軸３−２、タイミングベルト３−３を介して歯車５−１
と巻取リロッド５−２は矢印Ｂの逆方向に回転するため
、連節器上は矢印Ｃのｉｐ力方向移動し、巻取りロッド
５−２に巻取られる。このとき第１図に示す移動軸１−
４０．１−４ｆはやがて連節固定・解除器−？ユの横板
２−１ａ、　２−１ｂに接触する。さらに移動すると、
徐々に移動軸１−４ｅ、１−４ｆは矢印Ｃの逆方向に押
込まれ、やがて移動軸１−４ｅ、１−４ｆのそれぞれの
フック軸１−４ｅ−１，１−４で−１は外プレート１−
２ｃ、１−２ｄから離れる。したがって内プレート１−
ＩＣ１ｌ−１ｄと外プレート１−２０．１−２ｄの連結
軸１−３ｃは自在に回転出来ることになり、第２図に示
す連節固定・解除器Ｉのスプロケット４−２側の円弧状
部で連節器よは曲がる。このときフック軸１−４ｅ−１
，１−４ｆ−１の先端部は外プレート１−２０．１−２
ｄの内側面にバネ１−６０の復元力によって接触し続け
、外プレート１−２ｃ、１−２ｄの切欠部にフック軸１
−４ｅ−１，１−４ｆ−１が噛合うことはなく、連節器
上を巻取ることができる。一方、タイミングベルト３−
１を介して歯車４−１は矢印Ａの逆方向に回転するが、
噛合いクラッチ機構により、スプロケット４−２に回転
は伝達されず１巻取りロッド５−２による連節器上の矢
印Ａの逆方向の巻取り量に応じて回転する。

連節器上の直進繰出しを行なうには回転軸３を矢印り方
向に回転させればよい。この回転はタイミングベルト３
−１を介して歯車４−１とスプロケット４−２に伝達さ
れる。そして矢印六方向に回転するスプロケット４−２
の歯形には連節器よの例えば連結＠！１ｌ−３ａがかか
り、連節器上を矢印Ｃ方向に送り出す。このとき外プレ
ート１−２ａ、１−２ｂと内プレート１−１ａ、１−１
ｂを固定する移動軸１−４８．１−４ｂのそれぞれのフ
ック軸１−４８−１．１−４ｂ−１は外プレート１−２
ａ、　　１−２ｂの切欠部に噛合う位置となり、やがて
横板２−１ａと横板２−１ｂの間隔が大きくなる位置に
致達すると。

バネ１−６８の復元力によって矢印Ｅ方向に移動軸１−
４８、矢印Ｅの逆方向に移動軸１−４ｂは移動し。

それぞれのフック軸１−４ａ　−１、１−４ｂ　−１が
外プレート“１−２ａ、　１−２ｂの切欠部と噛合う。

この噛合いによって連節器上は自在に曲がらなくなり、
すなわち棒状になり矢印Ｃ方向に直進する。一方歯車５
−１の回転方向は、矢印Ｂ方向を示すから噛合いクラッ
チは解除されるため、巻取りロッド５−２に回転軸３の
回転は伝達されず、スプロケット４−２によって連節器
上の矢印Ｃ方向の引出し量に応じて矢印Ｂ方向に回転す
る。

第１図と第２図で示した連節器上の伸縮装置の先端部に
種々の検出器等を取付けることができる。

たとえば振動検出器、小形カメラ、超音波距離計、温度
検出器等である。連節伸縮装置を例えばロボットアーム
先端部に取付け、さらにこの連節伸縮装置の連節ｉｆ−
の先端に振動検出器を取付けた構成にすると、この振動
検出器は任意の振動側定位ｒ設定することが出来る。ま
たスプロケット４−２のロータリエンコーダの信号によ
り連節器上の繰出し量を測定することができ、例えば距
離計としても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の要部拡大平面図、第２図は
同実施例の全体構成を示す正面図である。 １−・・連節器、　　　　　１−１・・・内プレート。 １−２・・・外プレート、　　■−３・・・連結軸、１
−４・・・移動軸、　　　１−５・・・案内軸、１−６
・・・バネ、　　　　−礼・・・連節固定・解除器、２
−１・・・横板、　　　　　２−２・・・天板、２−３
・・・底抜、　　　　　３・・・出力軸、４−２・・・
スプロケット、　５−２・・・巻取ロッド。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）連節を繰出す手段と、前記連節を巻取る手段と、
   前記連節の繰出しにおいて前記連節を固定する手段と、
   前記連節の巻取りにおいて固定を解除する手段を備えた
   ことを特徴とする連節伸縮装置。
2. （２）連節の繰出し量を測定する機能を備えてることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連節伸縮装置。