(57)【要約】【課題】第一の連結部材と第二の連結部材間において伝送効率の低下を防ぎつつ、より高い信頼性をもって電気信号の伝送を行なうことの出来る、新規な構造の自動工具交換装置用モジュールを提供すること。【解決手段】伝送面６０を除くコア部材５４の外周に電磁遮蔽部材５０を配設すると共に、該コア部材５４と該電磁遮蔽部材５０との間に該電磁遮蔽部材５０よりも低い電磁遮蔽効果を有するギャップ部材５６を介在せしめ、コイル部材５２、コア部材５４、ギャップ部材５６を含んで構成されたコイルヘッド４６，８２を備えたコイルユニット４４，８０を第一のモジュール３０ａおよび第二のモジュール３０ｂにそれぞれ設けた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの本体側と工具側の何れか一方に取り付けられる第一の連結部材と他方に取り付けられる第二の連結部材とを互いに分離可能に連結する自動工具交換装置に用いられて、該第一の連結部材に着脱可能に設けられる第一のモジュールと、該第二の連結部材に着脱可能に設けられる第二のモジュールから構成されており、これら第一のモジュールと第二のモジュールの間で電気信号の伝送を可能とすることによって該第一の連結部材と該第二の連結部材の間で電気信号の伝送を可能とする自動工具交換装置用モジュールにおいて、
コイル部材にコア部材を組み合わせて該コア部材によって形成された磁路の開放面からなる伝送面を設け、該伝送面を除く該コア部材の外周に電磁遮蔽部材を配設すると共に、該コア部材と該電磁遮蔽部材との間に該電磁遮蔽部材よりも低い電磁遮蔽効果を有するギャップ部材を介在せしめ、これらコイル部材とコア部材とギャップ部材を含んでコイルヘッドを構成する一方、該コイルヘッドと該電磁遮蔽部材を含んで構成されたコイルユニットの一対を用い、該コア部材の伝送面を相互に対向位置せしめることにより電磁誘導作用を利用して電気信号の伝送を行う対向型インターフェースを構成し、該対向型インターフェースにおける一方の該コイルユニットを前記第一のモジュールに取り付けると共に他方を該第二のモジュールに取り付けることによって該第一のモジュールと該第二のモジュールの間で電気信号の伝送を可能としたことを特徴とする自動工具交換装置用モジュール。
【請求項２】
前記コア部材が軸方向一方に開口する周溝を備えた円筒形状とされていると共に、該周溝内に前記コイル部材が配設されることによって該周溝の開口側端面によって前記伝送面が構成されている請求項１に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項３】
前記一対のコイルユニットにおける前記伝送面が、前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の連結状態で互いに接触可能とされている請求項１又は２に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項４】
前記一対のコイルユニットの一方が、前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールの何れか一方に固定的に設けられると共に、該一対のコイルユニットの他方が、該第一のモジュール及び該第二のモジュールの他方に対して、該一対のコイルユニットの対向方向で所定範囲に亘って変位可能とする弾性支持手段を介して設けられている請求項１乃至３の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項５】
前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールの何れか一方に設けられた前記コイルユニットを、該第一のモジュール及び該第二のモジュールの他方に向けて突出状態に付勢する付勢手段によって前記弾性支持手段が構成されている請求項４に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項６】
前記付勢手段によって突出せしめられる前記コイルユニットの最大突出量が、前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールの該コイルユニットの対向方向での最大離隔量よりも大きくされている請求項５に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項７】
前記コイルユニットに付勢力を及ぼすコイルスプリングと、該コイルユニットを係止して前記第一のモジュール又は前記第二のモジュールからの離脱を阻止する係止部を含んで前記付勢手段が構成されている請求項５又は６に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項８】
前記コイルユニットを収容するホルダを含んで構成されており、該ホルダにおいて該コイルユニットの前記伝送面と反対側に開口せしめられた開口部から該ホルダ内に前記コイルスプリングが挿通されており、該開口部を塞ぐ蓋板と該コイルユニットの間で該コイルスプリングを圧縮変形せしめることによって、該コイルスプリングの復元力を用いて該コイルユニットに付勢力を及ぼす前記付勢手段が構成されている請求項７に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項９】
前記一対のコイルユニットにおける一方の前記伝送面が、他方の前記伝送面との対向方向に直交する方向で、該他方の伝送面よりも大きくされている請求項１乃至８の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１０】
前記一対のコイルユニットにおける一方の前記伝送面が、他方の前記伝送面に比して、該コイルユニットの対向方向に直交する方向における該第一のモジュール及び該第二のモジュール間の最大変位量よりも大きくされている請求項９に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１１】
前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールのそれぞれにおいて、前記コイルユニットに前記コイルヘッドが複数設けられている請求項１乃至１０の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１２】
前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールのそれぞれにおいて、前記コイルユニットが複数設けられることによって、前記コイルヘッドが複数設けられている請求項１乃至１１の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１３】
前記電気信号に加えて電力の伝送が可能とされていると共に、前記複数のコイルヘッドが、電力を伝送するための電力用コイルヘッドと、信号を伝送するための信号用コイルヘッドを含んで構成されている請求項１１又は１２に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１４】
前記電力用コイルヘッドの前記伝送面が、前記信号用コイルヘッドの前記伝送面よりも大きくされている請求項１３に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１５】
前記電気信号に加えて電力の伝送を可能とした請求項１乃至１４の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１６】
前記電気信号としてセンサ信号、エンコーダ信号、シリアル信号の少なくとも１つを含む請求項１乃至１５の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１７】
前記電磁遮蔽部材が、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、磁鉄鉱、ガドリニウム、コバルト、フェリ磁性体、導電性粉末材、導電性塗料材の少なくとも１つから形成されている請求項１乃至１６の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１８】
前記ギャップ部材がポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、プラスチック、木、紙、布、非導電性塗料、強化プラスチック、ガラス、天然樹脂、合成樹脂の少なくとも１つから形成されている請求項１乃至１７の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュール。
【請求項１９】
ロボットの本体側と工具側の何れか一方に取り付けられる第一の連結部材と他方に取り付けられる第二の連結部材とを互いに分離可能に連結する自動工具交換装置において、
前記請求項１乃至１８の何れか一項に記載の自動工具交換装置用モジュールを備えたことを特徴とする自動工具交換装置。
【請求項２０】
前記請求項１９に記載の自動工具交換装置を備えたことを特徴とするロボット。
【請求項２１】
回動軸で連結されて該回動軸回りで互いに相対回動可能とされた第一の部材と第二の部材の連結部分において、該第一の部材に取り付けられる第一のコイルユニットと該第二の部材に取り付けられる第二のコイルユニットとを含んで構成されており、
部分コア部材を円周上で相互に離隔して複数配設することによって第一のコア部材を構成すると共に、それら複数の部分コア部材が配設された円周上に延びる第一のコイル部材を該第一のコア部材に組み付けて該第一のコイルヘッドを構成して、該第一のコイルヘッドにおいて該部分コア部材によって磁路の開放面からなる第一の伝送面を形成すると共に、第一の支持部材で該第一のコイルヘッドを支持せしめることにより複数の該部分コア部材が該第一の支持部材上で円周状に配設された前記第一のコイルユニットを構成する一方、
該第一のコア部材において周方向で隣接する該部分コア部材の周方向離隔距離の最大値よりも大きい周方向長さをもって第二のコア部材を構成すると共に、該第二のコア部材に第二のコイル部材を組み付けて第二のコイルヘッドを構成して、該第二のコイルヘッドにおいて該第二のコア部材によって磁路の開放面からなる第二の伝送面を形成すると共に、第二の支持部材で該第二のコイルヘッドを支持せしめることにより前記第二のコイルユニットを構成して、
前記第一のコア部材を該回動軸の回動中心軸と同軸上に位置せしめた状態で該第一のコイルユニットを該第一の部材に取り付けると共に該第二のコイルユニットを該第二の部材に取り付けることによって、
該第二のコア部材における該第二の伝送面を該第一のコア部材における該第一の伝送面に対して所定距離を隔てて該回動中心軸回りで相対回動可能に対向位置せしめると共に、該第二のコア部材が何れの周上位置においても、複数の該部分コア部材の少なくとも１つに対して対向状態とされるように配設してこれら第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの間で電磁誘導を利用して電気信号の伝送を可能とする可動部のハーネスレス装置を備えた請求項２０に記載のロボット。
【請求項２２】
前記第二のコア部材が、前記第一のコア部材の周方向に部分的に延びる形状とされている請求項２１に記載のロボット。
【請求項２３】
前記複数の部分コア部材の周方向長さが互いに等しくされていると共に、これら複数の部分コア部材が同心円上に周方向で等間隔を隔てて配設されることによって前記第一のコア部材が構成されている請求項２１又は２２に記載のロボット。
【請求項２４】
前記複数の部分コア部材が互いに等しい曲率を有する円弧形状とされていると共に、前記第二のコア部材が該部分コア部材と等しい曲率をもって周方向に延びる形状とされている請求項２１乃至２３の何れか一項に記載のロボット。
【請求項２５】
前記第二のコア部材との対向方向における前記第一のコイルヘッドの寸法が該第二のコア部材との対向方向における前記第一の支持部材の厚さ寸法と等しくされており、該第一の支持部材において該第二のコア部材との対向方向に貫設された貫通孔内に該第一のコイルヘッドが挿入状態で組み付けられている請求項２１乃至２４の何れか一項に記載のロボット。
【請求項２６】
前記第一のコア部材との対向方向における前記第二のコイルヘッドの寸法が該第一のコア部材との対向方向における前記第二の支持部材の厚さ寸法と等しくされており、該第二の支持部材において該第一のコア部材との対向方向に貫設された貫通孔内に該第二のコイルヘッドが挿入状態で組み付けられている請求項２１乃至２５の何れか一項に記載のロボット。
【請求項２７】
前記第一の支持部材が周方向で部分的に延びる複数の部分支持部材によって構成されており、これら各部分支持部材に設けられたリード線が互いに接続されることによって前記第一のコイル部材が構成されている請求項２１乃至２６の何れか一項に記載のロボット。
【請求項２８】
前記第一の支持部材が半円形状を有する一対の前記部分支持部材によって構成されており、該部分支持部材のそれぞれにおいて、前記リード線において該部分支持部材の周方向に延びるコイル形成部を形成して、該コイル形成部に前記部分コア部材を組み合わせる一方、該リード線を該部分支持部材の周方向の一方の端部で折り返して、他方の端部で他方の該部分支持部材に設けられた該リード線と接続可能とすることによって、これら部分支持部材の組み合わせ状態において各該コイル形成部によって前記第一のコイル部材を構成するようにした請求項２７に記載のロボット。
【請求項２９】
前記第一のコア部材における前記第一の伝送面と前記第二のコア部材における前記第二の伝送面が前記回動中心軸の軸方向で対向位置せしめられている請求項２１乃至２８の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３０】
前記第一のコア部材における前記第一の伝送面と前記第二のコア部材における前記第二の伝送面が前記回動中心軸の軸方向に対して直交する方向で対向位置せしめられている請求項２１乃至２８の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３１】
前記第一のコア部材及び前記第二のコア部材の少なくとも一方において、前記第一の伝送面又は前記第二の伝送面を除く外周に高い電磁遮蔽効果を有する高遮蔽効果部材が配設されている請求項２１乃至３０の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３２】
前記第一の支持部材及び前記第二の支持部材の少なくとも一方が前記高遮蔽効果部材とされている請求項３１に記載のロボット。
【請求項３３】
前記第一のコイルユニット及び前記第二のコイルユニットが高い電磁遮蔽効果を有する高遮蔽効果部材で覆われている請求項２１乃至３２の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３４】
前記高遮蔽効果部材が、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、磁鉄鉱、ガドリニウム、コバルト、フェリ磁性体、導電性粉末材、導電性塗料材の少なくとも１つから形成されている請求項３１乃至３３の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３５】
前記第一のコア部材及び前記第二のコア部材の少なくとも一方において、前記第一の伝送面又は前記第二の伝送面を除く外周に低い電磁遮蔽効果を有する低遮蔽効果部材が配設されている請求項２１乃至３４の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３６】
前記第一のコア部材及び前記第二のコア部材の少なくとも一方において、前記第一の伝送面又は前記第二の伝送面を除く外周に、高い電磁遮蔽効果を有する高遮蔽効果部材が配設されていると共に、該コア部材の外周と該高遮蔽効果部材の間に、前記低遮蔽効果部材が配設されている請求項３５に記載のロボット。
【請求項３７】
前記低遮蔽効果部材がポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、プラスチック、木、紙、布、非導電性塗料、強化プラスチック、ガラス、天然樹脂、合成樹脂の少なくとも１つから形成されている請求項３５又は３６に記載のロボット。
【請求項３８】
前記第一のコイルユニットと前記第二のコイルユニットの組を複数組備えている請求項２１乃至３７の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３９】
前記第一の支持部材に複数の前記第一のコイルヘッドを同心状に設けることによって、複数の前記第一のコイルユニットを一体的に構成した請求項３８に記載のロボット。
【請求項４０】
互いに等しい径寸法を有する一対の前記第一のコイルヘッドが、前記第一の部材に取り付けられた前記第一の支持部材における前記回動中心軸の軸方向の両端部にそれぞれ配設されていると共に、これら第一のコイルヘッドに対応する一対の前記第二のコイルヘッドが、該回動中心軸の軸方向で該第一の支持部材を挟んで互いに反対側に配設されており、該第一のコイルヘッドにおける前記第一の伝送面と該第二のコイルヘッドにおける前記第二の伝送面が該回動中心軸の軸方向で互いに所定距離を隔てて対向位置せしめられている請求項３９に記載のロボット。
【請求項４１】
前記可動部のハーネスレス装置によって前記電気信号に加えて電力の伝送を可能とした請求項２１乃至４０の何れか一項に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの本体側及び工具側の何れか一方に取り付けられる第一の連結部材と他方に取り付けられる第二の連結部材が互いに分離及び連結可能とされた自動工具交換装置に用いられる自動工具交換装置用モジュールと、それを用いた自動工具交換装置、およびかかる自動工具交換装置を用いたロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業や航空機産業等におけるオートメーションは進化の一途を辿っており、そこで使用されるロボットは、センシング技術や制御技術等の向上により、より高度で複雑な作業が実現可能とされつつある。近年では、例えば自動車の製造工程におけるスポット溶接やバリ取り、シャーシの持ち上げ等は殆どロボットによって行われており、製造工程においてロボットが行なう作業が占める割合は非常に大きい。
【０００３】
ところで、溶接に用いられるスポット溶接ガンやバリ取りに用いられる切削工具、シャーシを取り扱うためのマニピュレータ等の工具を備えたロボットを各別に用意することは、生産ラインを構築するための費用、工場のスペース効率等の観点から好ましいものではない。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている自動工具交換装置が用いられている。かかる自動工具交換装置は、一般的に、ロボットの本体側および工具側の何れか一方に取り付けられる第一の連結部材と他方に取り付けられる第二の連結部材が互いに分離および連結可能とされた構造とされている。これにより、工具の交換が可能とされており、一台のロボットで複数の工具を取り扱うことが可能とされている。
【０００５】
そして、自動工具交換装置には、使用する工具に応じて、第一の連結部材と第二の連結部材の間で電気信号や電力の伝送を可能としたり、液体や気体の供給を可能とする各種のモジュールが提供されている。かかるモジュールは、第一の連結部材に着脱可能に取り付けられる第一のモジュールと、第二の連結部材に着脱可能に取り付けられる第二のモジュールの対で構成されており、第一の連結部材と第二の連結部材を連結せしめることによって、これら第一のモジュールと第二のモジュールが互いに連結されるようになっている。そして、かかる連結状態において、第一のモジュールと第二のモジュールの間で、電気信号や電力の伝送、液体や気体の供給が可能とされる。ここにおいて、電気信号の伝送を可能とするモジュールは、特許文献１にも記載されているように、第一及び第二のモジュールの一方から突出せしめられたピンが他方に設けられた端子に接触せしめられるピン接点によって行われているものが殆どである。
【０００６】
しかし、生産工場で使用されるロボットは、タクトタイムを軽減するために、工具を速やかに移動せしめることから、自動工具交換装置の接続部分に及ぼされる加速度は大きなものとなる。そこで、自動工具交換装置の多くは、大きな加速度で移動せしめられる際の負荷を軽減するために、第一の連結部材と第二の連結部材の間に、連結状態を維持しながらも、所定の遊びが許容されるようになっている。それ故、自動工具交換装置に大きな加速度が及ぼされると、第一のモジュールと第二のモジュールが互いに離れることによってピンと端子が離隔して接触不良を起こすおそれがあった。ピン接点の接触不良は電気信号の伝達不良を招き、例えばロボットに取り付けられた位置センサ等の各種センシング情報が正しく得られないことに起因する加工精度の低下や、場合によってはロボットの緊急停止を招き、生産効率を低下せしめる原因となっていた。
【０００７】
また、生産工場内は多数のロボット等の作業機械が稼動すると共に溶接、塗装や洗浄等の作業が行なわれることから高温高湿環境となり易いが、ピン接点は、高温高湿環境下でも接触不良を起こし易かった。更に、ピンと端子の間に粉塵やスラグなどが入り込んだり、繰り返しの接続に起因する磨耗、変態や皮膜の発生等で接触不良を起こすおそれがあることから、ピン接点の定期的な検査や洗浄など、メンテナンスに手間を要した。加えて、ピンが突出していることから損傷し易く、第一の連結部材と第二の連結部材を連結する際にもピンを折損しないように両部材を精度良く位置合わせしなければならず、工具の交換作業にも時間を要した。
【０００８】
これらの問題を回避するために、例えば特許文献３に記載のように、無線ＬＡＮ等の無線によるデータ通信技術を用いて、ロボットの本体側と工具側で電気信号の送受信を行うようにすることが考えられる。しかしながら、生産工場で使用されるロボットは、例えば工具を正確に位置決めする等のために、位置センサからの信号に応じて速やかに動作する高度なリアルタイム性が要求される。しかし、無線によるデータ通信では、送信側における送信用データパケットの生成および受信側によるデータの復元のために多数の処理が必要となって、応答性を損なうおそれがある。また、多数のロボットが同時に稼動する環境において、各ロボットを無線で制御しようとすると混信やノイズ混入の問題が避けられず、信頼性の面でも問題があって、現実的ではなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１１７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４２９号公報
【特許文献３】特表２００７−５１４５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、第一の連結部材と第二の連結部材間において伝送効率の低下を防ぎつつ、より高い信頼性をもって電気信号の伝送を行なうことの出来る、新規な構造の自動工具交換装置用モジュールを提供することにある。
【００１１】
さらに、本発明は、そのような自動工具交換装置用モジュールを備えた、新規な構造の自動工具交換装置を提供することも、目的とする。加えて、本発明は、そのような自動工具交換装置を備えた、新規な構造のロボットを提供することも、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【００１３】
すなわち、自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第一の態様は、ロボットの本体側と工具側の何れか一方に取り付けられる第一の連結部材と他方に取り付けられる第二の連結部材とを互いに分離可能に連結する自動工具交換装置に用いられて、該第一の連結部材に着脱可能に設けられる第一のモジュールと、該第二の連結部材に着脱可能に設けられる第二のモジュールから構成されており、これら第一のモジュールと第二のモジュールの間で電気信号の伝送を可能とすることによって該第一の連結部材と該第二の連結部材の間で電気信号の伝送を可能とする自動工具交換装置用モジュールにおいて、コイル部材にコア部材を組み合わせて該コア部材によって形成された磁路の開放面からなる伝送面を設け、該伝送面を除く該コア部材の外周に電磁遮蔽部材を配設すると共に、該コア部材と該電磁遮蔽部材との間に該電磁遮蔽部材よりも低い電磁遮蔽効果を有するギャップ部材を介在せしめ、これらコイル部材とコア部材とギャップ部材を含んでコイルヘッドを構成する一方、該コイルヘッドと該電磁遮蔽部材を含んで構成されたコイルユニットの一対を用い、該コア部材の伝送面を相互に対向位置せしめることにより電磁誘導作用を利用して電気信号の伝送を行う対向型インターフェースを構成し、該対向型インターフェースにおける一方の該コイルユニットを前記第一のモジュールに取り付けると共に他方を該第二のモジュールに取り付けることによって該第一のモジュールと該第二のモジュールの間で電気信号の伝送を可能としたことを、特徴とする。
【００１４】
本態様に従う構造とされた自動工具交換装置用モジュールを用いれば、一対のコイルユニットに設けられた伝送面を互いに対向位置せしめることによって、両モジュールを互いに非接触とした状態で電気的に接続することが出来る。これにより、ロボット装置が速やかに駆動せしめられる等して自動工具交換装置に過大な加速度が生ぜしめられ、両モジュールが互いに離隔せしめられるような場合でも、ピン接点のような接触不良を起こすおそれを軽減することが出来て、安定した電気信号等の伝送を行なうことが出来る。
【００１５】
さらに、自動工具交換装置は、工具の交換を容易とするために用いられるものであることから、自動工具交換装置を構成する第一の連結部材と第二の連結部材は、連結と連結解除が多数回に亘って繰り返し且つ頻繁に実施されるものである。そこにおいて、本態様によれば、ピン接点のような物理的な接続部分を有さないことから、繰り返しの連結と連結解除に対して優れた耐久性を得ることが出来る。加えて、かかる連結に際して、ピン接点のように互いの位置を高精度に位置決めすることも不要とされることから、工具の交換作業をより速やかに行なうことも出来る。更にまた、高温高湿環境や粉塵などに起因する接触不良の問題も回避され得て、信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。
【００１６】
また、本態様によれば、電磁誘導作用を利用して電気信号の伝送を行なうことから、両伝送面の離隔距離は比較的小さい。従って、例えば前述の特許文献３に記載の如き無線ＬＡＮ等のデータ通信技術を用いた伝送のような混信のおそれやノイズ混入のおそれも小さく、高い信頼性を得ることが出来る。更に、伝送に際して複雑なデータ処理を行なうことも不要とされることから、速やかな伝送を行なうことが可能であり、リアルタイム性が高度に要求されるロボット装置に好適に適用される。
【００１７】
そして、特に本態様においては、コア部材の外周に電磁遮蔽部材が配設されていることから、外部の電磁波に起因するノイズ混入のおそれも軽減されると共に、両コイルヘッド間に生ぜしめられる電磁波が外部の機器に悪影響を与えるおそれも軽減されている。更に、特に本態様においては、それらコア部材と電磁遮蔽部材の間に、電磁遮蔽部材よりも低い電磁遮蔽効果を有するギャップ部材が介在せしめられている。ここにおいて、電磁遮蔽効果とは、電界および磁界を含めた電磁に対するシールド効果（Ｓｈｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ）を言うものであり、下記の（式１）で表される変化率の大きさ（絶対値）で表される。なお、下記の（式１）中、Ｅout は出射電界の強度（Ｖ／ｍ）、Ｅinは入射電界の強度（Ｖ／ｍ）を示す。
【００１８】
変化率＝２０ｌｏｇ（Ｅout ／Ｅin）        ・・・（式１）
【００１９】
そして、かかるギャップ部材が介在せしめられることによって、電磁遮蔽部材がコア部材の外周面に直接に接触することなく、所定の距離を隔てて配設されている。これにより、コア部材から出る電磁波が電磁遮蔽部材で吸収されるおそれ等が軽減されており、伝送面により多くの磁束を集めることが可能になると共に、電磁遮蔽部材に入った磁力線が渦電流を生ずることに起因してコイルヘッドの電磁エネルギーを低下せしめるおそれ等も軽減することが出来る。その結果、より信頼性の高い伝送を行なうことが出来て、両伝送面の離隔距離がより大きくなった場合でも、電気信号等の伝送をより安定して行なうことが出来る。なお、特に本態様においては、ギャップ部材として、透磁率の小さい部材が好適に採用される。このようにすれば、コア部材の外側の透磁率を十分に低くすることによって、コア部材における伝送面以外の外周面からの磁力線の漏れ出しを抑えることが出来て、伝送の信頼性をより高めることが出来る。
【００２０】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記コア部材が軸方向一方に開口する周溝を備えた円筒形状とされていると共に、該周溝内に前記コイル部材が配設されることによって該周溝の開口側端面によって前記伝送面が構成されていることを、特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、コア部材に組み付けられるコイル部材の軸方向がコア部材の軸方向と略等しくされることから、コイル部材から生ぜしめられる磁力線の向きとコア部材の軸方向を略同じにすることが出来て、コア部材の軸方向端部に形成された伝送面に磁力線を有効に集めることが出来る。
【００２２】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記一対のコイルユニットにおける前記伝送面が、前記第一の連結部材と前記第二の連結部材の連結状態で互いに接触可能とされていることを、特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、より信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。そして、自動工具交換装置は、ロボットの可動部分等とは異なり、両連結部材の相対変位が生じるのは例外的な場合のみであることから、両伝送面が接触状態とされていても、互いの擦れによる磨耗などの心配も少ない。なお、本態様における両伝送面は、例えば自動工具交換装置に大きな加速度が及ぼされて、両モジュール間が離隔した場合でも常に接触状態が維持されても良いし、そのような場合には両伝送面が一時的に離隔せしめられても良い。
【００２４】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記一対のコイルユニットの一方が、前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールの何れか一方に固定的に設けられると共に、該一対のコイルユニットの他方が、該第一のモジュール及び該第二のモジュールの他方に対して、該一対のコイルユニットの対向方向で所定範囲に亘って変位可能とする弾性支持手段を介して設けられていることを、特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、一方のコイルユニットが対向方向で変位可能とされることから、第一のモジュールと第二のモジュールの連結状態において、両コイルユニットの過渡な接近や離隔を吸収することが出来る。そして、弾性支持手段を両方のモジュールに設けるのではなく、何れか一方のモジュールにのみ設けることによって、製造コストの軽減も図ることが出来る。
【００２６】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第五の態様は、前記第四の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールの何れか一方に設けられた前記コイルユニットを、該第一のモジュール及び該第二のモジュールの他方に向けて突出状態に付勢する付勢手段によって前記弾性支持手段が構成されていることを、特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、第一の連結部材と第二の連結部材の連結状態において、第一のモジュールと第二のモジュールの間に隙間が生じる場合や、過渡の加速度が及ぼされて両モジュールが互いに離隔せしめられるような場合でも、両伝送面の接触状態乃至は適当な離隔距離を維持することが出来る。なお、本態様における付勢手段としては、例えば、コイルスプリングや板ばね、ゴム弾性体等が好適に用いられる。
【００２８】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第六の態様は、前記第五の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記付勢手段によって突出せしめられる前記コイルユニットの最大突出量が、前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールの該コイルユニットの対向方向での最大離隔量よりも大きくされていることを、特徴とする。
【００２９】
本態様によれば、両コイルユニットの伝送面を接触状態にすることが出来ると共に、例えば自動工具交換装置に大きな加速度が及ぼされる等して、第一のモジュールと第二のモジュールが対向方向で互いに大きく離隔せしめられた場合でも、両伝送面の接触状態を維持することが出来て、より信頼性の高い伝送を維持することが出来る。
【００３０】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第七の態様は、前記第五又は第六の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記コイルユニットに付勢力を及ぼすコイルスプリングと、該コイルユニットを係止して前記第一のモジュール又は前記第二のモジュールからの離脱を阻止する係止部を含んで前記付勢手段が構成されていることを、特徴とする。
【００３１】
本態様によれば、コイルスプリングによってコイルユニットに対して有効な付勢力を及ぼすことが出来ると共に、係止部を設けたことによって、コイルユニットの突出量を精度良く設定することが出来る。
【００３２】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第八の態様は、前記第七の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記コイルユニットを収容するホルダを含んで構成されており、該ホルダにおいて該コイルユニットの前記伝送面と反対側に開口せしめられた開口部から該ホルダ内に前記コイルスプリングが挿通されており、該開口部を塞ぐ蓋板と該コイルユニットの間で該コイルスプリングを圧縮変形せしめることによって、該コイルスプリングの復元力を用いて該コイルユニットに付勢力を及ぼす前記付勢手段が構成されていることを、特徴とする。
【００３３】
このようにすれば、コイルユニットに付勢力を及ぼすコイルスプリングを、モジュール内に容易に組み付けることが出来て、付勢手段を容易に構成することが出来る。
【００３４】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第九の態様は、前記第一乃至第八の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記一対のコイルユニットにおける一方の前記伝送面が、他方の前記伝送面との対向方向に直交する方向で、該他方の伝送面よりも大きくされていることを、特徴とする。
【００３５】
本態様によれば、例えば自動工具交換装置に大きな加速度が及ぼされる等して、一対のコイルユニットが対向方向に直交する方向に変位せしめられた場合でも、両コイルユニットの伝送面の対向状態を維持することが出来て、より安定した伝送を行なうことが出来る。
【００３６】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十の態様は、前記第九の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記一対のコイルユニットにおける一方の前記伝送面が、他方の前記伝送面に比して、該コイルユニットの対向方向に直交する方向における該第一のモジュール及び該第二のモジュール間の最大変位量よりも大きくされていることを、特徴とする。
【００３７】
このようにすれば、両コイルユニットの伝送面の対向状態を常に維持することが出来て、更に信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。
【００３８】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十一の態様は、前記第一乃至第十の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールのそれぞれにおいて、前記コイルユニットに前記コイルヘッドが複数設けられていることを、特徴とする。
【００３９】
本態様によれば、各コイルヘッドによって各別の電気信号を伝送するようにして、複数の電気信号を伝送することが出来る。これにより、例えばコイルユニットに３つのコイルヘッドを設けて、各コイルヘッドにサーボモータのエンコーダ信号のＡ相出力信号、Ｂ相出力信号、Ｚ相出力信号をそれぞれ割り当てて、これら３つの電気信号を両モジュール間で伝送すること等が出来る。
【００４０】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十二の態様は、前記第一乃至第十一の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記第一のモジュール及び前記第二のモジュールのそれぞれにおいて、前記コイルユニットが複数設けられることによって、前記コイルヘッドが複数設けられていることを、特徴とする。
【００４１】
本態様によっても、コイルヘッドを複数設けることが出来て、複数の電気信号の伝送を行なうことが出来る。勿論、本態様と前記第十一の態様を組み合わせて、複数のコイルヘッドを備えたコイルユニットを複数設けることも可能である。
【００４２】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十三の態様は、前記第十一又は第十二の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記電気信号に加えて電力の伝送が可能とされていると共に、前記複数のコイルヘッドが、電力を伝送するための電力用コイルヘッドと、信号を伝送するための信号用コイルヘッドを含んで構成されていることを、特徴とする。
【００４３】
本態様によれば、第一のモジュールと第二のモジュールの間で、電気信号に加えて電力の伝送を行なうことが出来る。これにより、例えばセンサ等の比較的小電力で駆動する機器の駆動電力を供給することも出来て、ケーブルの本数を更に削減することが出来る。
【００４４】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十四の態様は、前記第十三の態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記電力用コイルヘッドの前記伝送面が、前記信号用コイルヘッドの前記伝送面よりも大きくされていることを、特徴とする。
【００４５】
センサ等の機器を駆動し得る電力を伝送するためには、電気信号の伝送に比してより大きな誘導起電力が必要であることから、より大きな磁束の変化量が要求される。従って、本態様の如き構造を採用することによって、電力の伝送に必要な磁束変化量を有利に得ることが出来る。
【００４６】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十五の態様は、前記第一乃至第十四の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記電気信号に加えて電力の伝送を可能としたことを、特徴とする。
【００４７】
すなわち、前記第十三及び第十四の態様のように、複数のコイルヘッドを設け、それらを電力用コイルヘッドと信号用コイルヘッドに分けて用いても良いが、本態様のように、一対のコイルヘッドのみを備える場合でも、かかる一対のコイルヘッドで電力を伝送するようにしても良い。
【００４８】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十六の態様は、前記第一乃至第十五の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記電気信号としてセンサ信号、エンコーダ信号、シリアル信号の少なくとも１つを含むことを、特徴とする。
【００４９】
このようにすれば、光電センサや超音波センサ等の各種センサやサーボモータ等の信号伝達経路を、本発明に従う自動工具交換装置用モジュールによって有利に構成することが出来る。
【００５０】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十七の態様は、前記第一乃至第十六の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記電磁遮蔽部材が、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、磁鉄鉱、ガドリニウム、コバルト、フェリ磁性体、導電性粉末材、導電性塗料材の少なくとも１つから形成されていることを、特徴とする。本態様によれば、良好な電磁遮蔽効果を得ることが出来る。
【００５１】
自動工具交換装置用モジュールに関する本発明の第十八の態様は、前記第一乃至第十七の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールにおいて、前記ギャップ部材がポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、プラスチック、木、紙、布、非導電性塗料、強化プラスチック、ガラス、天然樹脂、合成樹脂の少なくとも１つから形成されていることを、特徴とする。本態様によれば、コイルヘッドからの漏れ磁束を有利に抑えることが出来る。
【００５２】
自動工具交換装置に関する本発明の特徴とするところは、ロボットの本体側と工具側の何れか一方に取り付けられる第一の連結部材と他方に取り付けられる第二の連結部材とを互いに分離可能に連結する自動工具交換装置において、前記第一乃至第十八の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールを備えたことにある。
【００５３】
本態様によれば、前記第一乃至第十八の何れか一つの態様に係る自動工具交換装置用モジュールを用いて、第一の連結部材と第二の連結部材の間で電気信号の伝送を行なうことが出来る。これにより、ピン接続などのように両連結部材の相対変位に起因してピンが折損したり、粉塵などに起因する伝送品質の低下を招くおそれを軽減することが出来る。更に、特にコア部材の外周に電磁遮蔽部材を設けたことによって、外部からのノイズの影響や、自動工具交換装置が外部に影響を与えるおそれが軽減されていると共に、コア部材の外周と電磁遮蔽部材の間にギャップ部材を設けたことによって、コア部材における伝送面以外の外周からの漏れ磁束を抑えて、伝送可能な両伝送面の離隔距離をより大きくすることが出来ることから、第一の連結部材と第二の連結部材に大きな加速度が及ぼされて互いに離隔せしめられた場合でも、より安定した伝送を行うことが出来る。
【００５４】
ロボットに関する本発明の第一の態様の特徴とするところは、前記自動工具交換装置を備えたことにある。
【００５５】
このようなロボットにおいては、電気信号を伝送するために取り回すケーブルの数を少なくすることが出来て、ロボットの全体サイズのコンパクト化を図ることが出来る。更に、ケーブルなどのような屈曲に伴う磨耗等のおそれが少ないことから、メンテナンス性の向上も図られ得る。そして、高度な無線通信技術等も不要であることから、製造コストを低減することが出来ると共に、多数のロボットが稼動する環境においても、混信などのおそれも回避され得て、信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。
【００５６】
ロボットに関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係るロボットにおいて、回動軸で連結されて該回動軸回りで互いに相対回動可能とされた第一の部材と第二の部材の連結部分において、該第一の部材に取り付けられる第一のコイルユニットと該第二の部材に取り付けられる第二のコイルユニットとを含んで構成されており、部分コア部材を円周上で相互に離隔して複数配設することによって第一のコア部材を構成すると共に、それら複数の部分コア部材が配設された円周上に延びる第一のコイル部材を該第一のコア部材に組み付けて該第一のコイルヘッドを構成して、該第一のコイルヘッドにおいて該部分コア部材によって磁路の開放面からなる第一の伝送面を形成すると共に、第一の支持部材で該第一のコイルヘッドを支持せしめることにより複数の該部分コア部材が該第一の支持部材上で円周状に配設された前記第一のコイルユニットを構成する一方、該第一のコア部材において周方向で隣接する該部分コア部材の周方向離隔距離の最大値よりも大きい周方向長さをもって第二のコア部材を構成すると共に、該第二のコア部材に第二のコイル部材を組み付けて第二のコイルヘッドを構成して、該第二のコイルヘッドにおいて該第二のコア部材によって磁路の開放面からなる第二の伝送面を形成すると共に、第二の支持部材で該第二のコイルヘッドを支持せしめることにより前記第二のコイルユニットを構成して、前記第一のコア部材を該回動軸の回動中心軸と同軸上に位置せしめた状態で該第一のコイルユニットを該第一の部材に取り付けると共に該第二のコイルユニットを該第二の部材に取り付けることによって、該第二のコア部材における該第二の伝送面を該第一のコア部材における該第一の伝送面に対して所定距離を隔てて該回動中心軸回りで相対回動可能に対向位置せしめると共に、該第二のコア部材が何れの周上位置においても、複数の該部分コア部材の少なくとも１つに対して対向状態とされるように配設してこれら第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの間で電磁誘導を利用して電気信号の伝送を可能とする可動部のハーネスレス装置を備えたことを、特徴とする。
【００５７】
本態様によれば、電気信号を伝送するために第一の部材と第二の部材に跨るケーブルを設けることが不要とされる。これにより、第一の部材と第二の部材を、電気的な接続を維持しつつ、回動軸回りで無限に回転せしめることが可能となる。そして、ケーブルが不要とされることから、ケーブルを撓ませて配設するようなことも不要とされて、第一の部材と第二の部材を含んで構成されるロボットの小型化も図ることが出来る。
【００５８】
さらに、第一のコア部材の第一の伝送面と第二のコア部材の第二の伝送面が互いに非接触状態とされることから、相対変位に伴う繰り返しの擦れによる磨耗等も回避することが出来て、優れた耐久性を得ることが出来る。
【００５９】
加えて、対向位置せしめられた第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの間で電磁結合を利用して電気信号の伝送を行なうことから、両コイルヘッドの伝送面の離隔距離が比較的小さい。従って、例えば前述の特許文献３に記載の無線ＬＡＮ等のデータ通信技術を用いた伝送のような混信のおそれやノイズ混入のおそれも小さく、高い信頼性を得ることが出来る。更に、伝送に際して複雑なデータ処理を行なうことも不要とされることから、速やかな伝送を行なうことが可能であり、リアルタイム性が高度に要求されるロボットの関節部分に好適に適用される。
【００６０】
更にまた、特に本態様においては、第一のコア部材が複数の部分コア部材から形成されており、周方向で分断されている。これにより、第一のコア部材の軽量化を図ることが出来ると共に、製造コストの低減を図ることが出来る。更に、周方向で連続するコア部材を用いる場合に比して、磁束の分散を抑えて各部分コア部材の伝送面に磁束を集中せしめることが出来て、より安定した電気信号の伝送を行なうことが出来る。また、コア内を流れる電磁波は、周波数が高くなるに連れてコア内で熱などに変換されて減衰せしめられ易くなる。そこで、コアを周方向で分断して周方向長さを小さくすることによって、コア内で減衰せしめられる電磁波の量を軽減することが出来て、より信頼性の高い伝送を行なうことが可能とされている。
【００６１】
なお、本態様における部分コア部材は、所定の曲率をもって円弧状に延びるものでも良いが、直線状に延びる部分コア部材を円周上に配設する等しても良い。また、第二のコア部材についても、所定の曲率をもって円弧状に延びるものでも良いし、直線状に延びるものでも良い。
【００６２】
ロボットに関する本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係るロボットにおいて、前記第二のコア部材が、前記第一のコア部材の周方向に部分的に延びる形状とされていることを、特徴とする。このようにすれば、第二のコア部材の寸法を小さく出来ることから、第二のコイルユニットについても軽量化を図ることが出来る。また、全周に連続するコア部材に比して、磁束の分散や減衰を抑えることが出来て、より信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。
【００６３】
ロボットに関する本発明の第四の態様は、前記第二又は第三の態様に係るロボットにおいて、前記複数の部分コア部材の周方向長さが互いに等しくされていると共に、これら複数の部分コア部材が同心円上に周方向で等間隔を隔てて配設されることによって前記第一のコア部材が構成されていることを、特徴とする。
【００６４】
このようにすれば、第一のコア部材の周上で部分コア部材が均等に配設されることから、第一のコア部材の周方向において磁束の分布の大きな偏りを抑えることが出来て、より安定した伝送を行なうことが出来る。
【００６５】
ロボットに関する本発明の第五の態様は、前記第二乃至第四の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記複数の部分コア部材が互いに等しい曲率を有する円弧形状とされていると共に、前記第二のコア部材が該部分コア部材と等しい曲率をもって周方向に延びる形状とされていることを、特徴とする。
【００６６】
本態様によれば、部分コア部材に対して第二のコア部材を相対回動せしめるに際して、部分コア部材の第一の伝送面と第二のコア部材における第二の伝送面との対向状態を高度に維持することが出来る。これにより、より信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。
【００６７】
ロボットに関する本発明の第六の態様は、前記第二乃至第五の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第二のコア部材との対向方向における前記第一のコイルヘッドの寸法が該第二のコア部材との対向方向における前記第一の支持部材の厚さ寸法と等しくされており、該第一の支持部材において該第二のコア部材との対向方向に貫設された貫通孔内に該第一のコイルヘッドが挿入状態で組み付けられていることを、特徴とする。
【００６８】
本態様によれば、第一のコア部材と第二のコア部材との対向方向において、第一の支持部材に貫設される貫通孔の寸法と第一のコイルヘッドの寸法が等しくされることから、貫通孔に第一のコイルヘッドを嵌め込むことによって、第一のコイルヘッドを構成する部分コア部材の端面、換言すれば、第一の伝送面を第一の支持部材の端面に対して容易に位置合わせすることが出来る。そして、複数の部分コア部材それぞれの端面を同一の第一の支持部材の端面に容易に揃えられることから、第二のコア部材と部分コア部材との対向方向の離隔距離を、第一のコア部材の全周に亘って略一定にすることが出来る。これにより、第一のコア部材の周方向での磁束の偏りを抑えることが出来て、より安定した伝送を行なうことが出来る。
【００６９】
ロボットに関する本発明の第七の態様は、前記第二乃至第六の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一のコア部材との対向方向における前記第二のコイルヘッドの寸法が該第一のコア部材との対向方向における前記第二の支持部材の厚さ寸法と等しくされており、該第二の支持部材において該第一のコア部材との対向方向に貫設された貫通孔内に該第二のコイルヘッドが挿入状態で組み付けられていることを、特徴とする。
【００７０】
本態様によれば、第一のコア部材と第二のコア部材との対向方向において、第二の支持部材に貫設される貫通孔の寸法と第二のコイルヘッドの寸法が等しくされることから、貫通孔に第二のコイルヘッドを嵌め込むことによって、第二のコイルヘッドを構成する第二のコア部材の端面、換言すれば、第二の伝送面を第二の支持部材の端面に容易に揃えることが出来る。
【００７１】
ロボットに関する本発明の第八の態様は、前記第二乃至第七の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一の支持部材が周方向で部分的に延びる複数の部分支持部材によって構成されており、これら各部分支持部材に設けられたリード線が互いに接続されることによって前記第一のコイル部材が構成されていることを、特徴とする。
【００７２】
本態様によれば、複数の部分支持部材を回動軸の回動中心軸を挟んで互いに組み付けることによって、回動軸の回動中心軸を同軸上に位置せしめた第一のコイル部材を構成することが出来る。これにより、例えば既存のロボット等にも、可動部のハーネスレス装置を容易に取り付けることが出来る。
【００７３】
ロボットに関する本発明の第九の態様は、前記第八の態様に係るロボットにおいて、前記第一の支持部材が半円形状を有する一対の前記部分支持部材によって構成されており、該部分支持部材のそれぞれにおいて、前記リード線において該部分支持部材の周方向に延びるコイル形成部を形成して、該コイル形成部に前記部分コア部材を組み合わせる一方、該リード線を該部分支持部材の周方向の一方の端部で折り返して、他方の端部で他方の該部分支持部材に設けられた該リード線と接続可能とすることによって、これら部分支持部材の組み合わせ状態において各該コイル形成部によって前記第一のコイル部材を構成するようにしたことを、特徴とする。
【００７４】
本態様によれば、一対の部分支持部材を組み合わせるのみで第一の支持部材を形成できることから、第一の支持部材を第一の部材に容易に組み付けることが出来ると共に、第一のコイル部材を容易に形成することが出来る。
【００７５】
なお、第一の伝送面と第二の伝送面の対向方向としては、ロボットに関する本発明の第十の態様として、前記第二乃至第九の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一のコア部材における前記第一の伝送面と前記第二のコア部材における前記第二の伝送面が前記回動中心軸の軸方向で対向位置せしめられている態様も採用可能であるし、或いは、ロボットに関する本発明の第十一の態様として、前記第一乃至第九の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一のコア部材における前記第一の伝送面と前記第二のコア部材における前記第二の伝送面が前記回動中心軸の軸方向に対して直交する方向で対向位置せしめられている態様の何れも採用可能である。
【００７６】
ロボットに関する本発明の第十二の態様は、前記第二乃至第十一の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一のコア部材及び前記第二のコア部材の少なくとも一方において、前記第一の伝送面又は前記第二の伝送面を除く外周に高い電磁遮蔽効果を有する高遮蔽効果部材が配設されていることを、特徴とする。
【００７７】
ここにおいて、電磁遮蔽効果とは、前記［式１］で表される電界および磁界を含めた電磁に対するシールド効果を言う。そして、高い電磁遮蔽効果とは、一般に電磁遮蔽部材として使用し得る程度のシールド効果を言うものであり、具体的には、シールド効果が３０ｄＢ以上、より好適には、６０ｄＢ以上であることをいうものとする。本態様によれば、第一のコア部材や第二のコア部材が外部から電磁波の影響を受けることを抑えることが出来て、電気信号の伝送をより安定して行うことが出来る。また、第一のコイルヘッドや第二のコイルヘッドから生ぜしめられる電磁波が他の電子部品に与える影響を抑えることも出来る。
【００７８】
ロボットに関する本発明の第十三の態様は、前記第十二の態様に係るロボットにおいて、前記第一の支持部材及び前記第二の支持部材の少なくとも一方が前記高遮蔽効果部材とされていることを、特徴とする。本態様によれば、電磁遮蔽部材を特別に設けることが不要とされて、部品点数を軽減することが出来る。
【００７９】
ロボットに関する本発明の第十四の態様は、前記第二乃至第十三の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一のコイルユニット及び前記第二のコイルユニットが高い電磁遮蔽効果を有する高遮蔽効果部材で覆われていることを、特徴とする。
【００８０】
本態様によれば、可動部のハーネスレス装置の略全体を電磁波のノイズから保護し得ると共に、可動部のハーネスレス装置から生ぜしめられる電磁波の他の電子部品への影響をより有効に抑えることが出来る。
【００８１】
ロボットに関する本発明の第十五の態様は、前記第十二乃至第十四の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記高遮蔽効果部材が、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、磁鉄鉱、ガドリニウム、コバルト、フェリ磁性体、導電性粉末材、導電性塗料材の少なくとも１つから形成されていることを、特徴とする。本態様によれば、電磁遮蔽効果を有効に得ることが出来る。
【００８２】
ロボットに関する本発明の第十六の態様は、前記第二乃至第十五の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一のコア部材及び前記第二のコア部材の少なくとも一方において、前記第一の伝送面又は前記第二の伝送面を除く外周に低い電磁遮蔽効果を有する低遮蔽効果部材が配設されていることを、特徴とする。
【００８３】
ここにおいて、低い電磁遮蔽効果とは、一般に電磁遮蔽部材として用いることが困難なシールド効果を言うものであり、具体的には、シールド効果が３０ｄＢ以下、より好適には、２０ｄＢ以下であることを言うものとする。そして、本態様によれば、低遮蔽効果部材乃至はコア部材における伝送面を除く外周から漏れ出す磁束を軽減して、コア部材の伝送面に磁束を集中せしめられることから、より信頼性の高い伝送を行なうことが可能となる。なお、特に本態様においては、低遮蔽効果部材として、透磁率の小さい部材が好適に採用される。このようにすれば、コア部材の外側の透磁率を十分に低くすることによって、コア部材における伝送面以外の外周面からの磁力線の漏れ出しを抑えることが出来て、伝送の信頼性をより高めることが出来る。
【００８４】
ロボットに関する本発明の第十七の態様は、前記第十六の態様に係るロボットにおいて、前記第一のコア部材及び前記第二のコア部材の少なくとも一方において、前記第一の伝送面又は前記第二の伝送面を除く外周に、高い電磁遮蔽効果を有する高遮蔽効果部材が配設されていると共に、該コア部材の外周と該高遮蔽効果部材の間に、前記低遮蔽効果部材が配設されていることを、特徴とする。
【００８５】
本態様によれば、コア部材の外周と高遮蔽効果部材の間に低遮蔽効果部材が介在せしめられることによって、高遮蔽効果部材がコア部材の外周面に直接に接触することなく、所定の距離を隔てて配設されている。これにより、コア部材から出る電磁波が高遮蔽効果部材で吸収されるおそれが等が軽減されており、伝送面により多くの磁束を集めることが可能になると共に、高遮蔽効果部材に入った磁力線が渦電流を生ずることに起因してコイルヘッドの電磁エネルギーを低下せしめるおそれ等も軽減することが出来る。その結果、より信頼性の高い伝送を行なうことが出来て、両伝送面の離隔距離がより大きくなった場合でも、電気信号等の伝送をより安定して行なうことが出来る。
【００８６】
ロボットに関する本発明の第十八の態様は、前記第十六又は第十七の態様に係るロボットにおいて、前記低遮蔽効果部材がポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、プラスチック、木、紙、布、非導電性塗料、強化プラスチック、ガラス、天然樹脂、合成樹脂の少なくとも１つから形成されていることを、特徴とする。本態様によれば、コア部材からの漏れ磁束を有効に抑えることが出来る。
【００８７】
ロボットに関する本発明の第十九の態様は、前記第二乃至第十八の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記第一のコイルユニットと前記第二のコイルユニットの組を複数組備えていることを、特徴とする。
【００８８】
本態様によれば、各第一のコイルユニットと第二のコイルユニットの組毎に異なる電気信号を伝送することが可能となり、複数の電気信号を同時に且つ高い信頼性をもって伝送することが出来る。
【００８９】
ロボットに関する本発明の第二十の態様は、前記第十九の態様に係るロボットにおいて、前記第一の支持部材に複数の前記第一のコイルヘッドを同心状に設けることによって、複数の前記第一のコイルユニットを一体的に構成したことを、特徴とする。
【００９０】
本態様によれば、第一のコイルユニットの複数で第一の支持部材を共通して用いることから、部品点数の減少および軽量化を図ることが出来ると共に、複数の第一のコイルユニットを一体的に取り扱うことが出来て、第一の部材への組み付け等の製造も容易となる。
【００９１】
ロボットに関する本発明の第二十一の態様は、前記第二十の態様に係るロボットにおいて、互いに等しい径寸法を有する一対の前記第一のコイルヘッドが、前記第一の部材に取り付けられた前記第一の支持部材における前記回動中心軸の軸方向の両端部にそれぞれ配設されていると共に、これら第一のコイルヘッドに対応する一対の前記第二のコイルヘッドが、該回動中心軸の軸方向で該第一の支持部材を挟んで互いに反対側に配設されており、該第一のコイルヘッドにおける前記第一の伝送面と該第二のコイルヘッドにおける前記第二の伝送面が該回動中心軸の軸方向で互いに所定距離を隔てて対向位置せしめられていることを、特徴とする。
【００９２】
本態様によれば、第一の支持部材の両面に第一のコイルヘッドを設けることによって、互いに同じ径寸法を有する一対の第一のコイルヘッドをスペース効率良く配設することが出来る。
【００９３】
ロボットに関する本発明の第二十二の態様は、前記第二乃至二十一の何れか一つの態様に係るロボットにおいて、前記可動部のハーネスレス装置によって前記電気信号に加えて電力の伝送を可能としたことを、特徴とする。本態様によれば、例えば各種センサ等のような比較的小電力で駆動し得る電子部品に対して駆動電力を供給することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９４】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００９５】
先ず、図１に、本発明の一実施形態としての自動工具交換装置に係るツールチェンジャ１０を備えたロボット装置１２をモデル的に示す。ロボット装置１２は、複数の関節１４ａ乃至１４ｄを備えたアーム部材１６の先端に、工具１８が設けられた構造とされている。工具１８としては、例えばバリ取りに用いられる切削工具やマニピュレータ等、従来公知の各種の工具が採用可能であり、本実施形態においては、スポット溶接に用いられるスポット溶接ガンが用いられている。そして、かかる工具１８が、ロボット装置１２の本体側に設けられたコントローラ２０と電気的に接続されており、工具１８とコントローラ２０との間で、制御信号等の電気信号の伝送が可能とされている。
【００９６】
より詳細には、工具１８は、自動工具交換装置としてのツールチェンジャ１０を介してアーム部材１６に取外し可能に設けられている。ツールチェンジャ１０は、第一の連結部材としてのロボット側アダプタ２２と、第二の連結部材としてのツール側アダプタ２４を含んで構成されており、ロボット側アダプタ２２がロボット装置１２の本体側に取り付けられている一方、ツール側アダプタ２４が工具１８側に設けられている。そして、これらロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４が互いに取外し可能に連結されることによって、工具１８がロボット装置１２に取外し可能に取り付けられるようになっている。
【００９７】
図２に、ロボット側アダプタ２２をモデル的に示すと共に、図３に、ツール側アダプタ２４をモデル的に示す。なお、図２、図３、および後述する図４においては、理解を容易とするために、後述する保護部材６３を省略して示す。ロボット側アダプタ２２の中央部分には、円柱状に突出するチャック２５が設けられており、かかるチャック２５が、ツール側アダプタ２４の中央部分に設けられた連結孔２６に差し込まれて、チャック２５から径方向外方に図示しないカムが突出せしめられて連結孔２６内で係止されることによって、ロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４が互いに連結されるようになっている。また、ロボット側アダプタ２２には、一体的に突出形成された位置決めピン２７が周方向に複数（本実施形態においては、３つ）形成されており、かかる位置決めピン２７が、ツール側アダプタ２４に形成された位置決め孔２８に差し込まれることによって、ロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４との周方向の位置決めが行なわれるようになっている。
【００９８】
かかるロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４には、それぞれ、使用する工具１８の種類等に応じて、様々な自動工具交換装置用モジュールの対が取外し可能に取り付けられるようになっている。本実施形態においては、自動工具交換装置用モジュールとして、給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂ，給電用モジュール３２ａ，３２ｂ，給気用モジュール３４ａ，３４ｂの三つのモジュールの対の一方がロボット側アダプタ２２に、他方がツール側アダプタ２４にそれぞれビス止め等によって着脱可能に取り付けられている。
【００９９】
給電用モジュール３２ａ，３２ｂは例えば従来公知の給電用モジュールの対であり、一方のモジュール３２ａには溶接等に必要な大電力を供給するための給電用ピン３６が突出状態で設けられており、他方のモジュール３２ｂには給電用ピン３６が当接せしめられて電気的に接続される平坦な端子３８が設けられている。そして、一方のモジュール３２ａがロボット側アダプタ２２に取り付けられると共に、他方のモジュール３２ｂがツール側アダプタ２４に取り付けられるようになっている。
【０１００】
また、給気用モジュール３４ａ，３４ｂは例えば従来公知の給気用モジュールの対であり、一方のモジュール３４ａには例えば圧縮空気等の気体を供給する給気用ピン４０が突出状態で設けられており、他方のモジュール３４ｂには給気用ピン４０が差し込まれて給気用ピン４０と接続されるソケット４２が設けられている。そして、一方のモジュール３４ａがロボット側アダプタ２２に取り付けられると共に、他方のモジュール３４ｂがツール側アダプタ２４に取り付けられるようになっている。
【０１０１】
そこにおいて、給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂは、本発明の一実施形態としての自動工具交換装置用モジュールであり、第一のモジュールとしての給電信号用モジュール３０ａがロボット側アダプタ２２に取り付けられる一方、第二のモジュールとしての給電信号用モジュール３０ｂがツール側アダプタ２４に取り付けられるようになっている。
【０１０２】
給電信号用モジュール３０ａは、図４および図５にモデル的に示す一次側コイルユニット４４を備えている。一次側コイルユニット４４は、電力用コイルヘッドとしての１つの電力用一次側コイルヘッド４６および信号用コイルヘッドとしての複数（本実施形態においては、５つ）の信号用一次側コイルヘッド４８ａ乃至４８ｅが、電磁遮蔽部材としてのケース５０に設けられた構造とされている。
【０１０３】
電力用一次側コイルヘッド４６は、コイル部材５２が組み付けられたコア部材５４の外周にギャップ部材５６が組み付けられて構成されている。コア部材５４は、例えばフェライト等の強磁性材から形成された所謂ポット型コアとされており、中心軸上を貫通する貫通孔５８を備えた全体として略円筒形状とされている。更に、コア部材５４には、軸方向（図５中、左右方向）の一方の端面６０に開口して全周に亘って延びる周溝としてのリード溝６２が形成されている。
【０１０４】
そして、リード溝６２内に例えば銅などによって形成されたリード線が所定回数巻回せしめられることによってコイル部材５２が形成されており、かかるコイル部材５２が、リード溝６２に沿ってコア部材５４の周方向に延びるようにしてコア部材５４に組み付けられている。これにより、コア部材５４によってコイル部材５２の磁路が形成されると共に、コア部材５４におけるリード溝６２の開口端面となる端面６０が伝送面とされている。
【０１０５】
なお、リード溝６２の開口部には、コイル部材５２を収容した状態で、例えばエポキシ樹脂等のような透磁率の小さな材料で形成された保護部材６３が設けられており、保護部材６３によって、コイル部材５２が他部材との接触等から保護されている。
【０１０６】
さらに、コア部材５４の端面６０を除く外周面は、ギャップ部材５６で覆われている。ギャップ部材５６は、コア部材５４の外径寸法と略等しい内径寸法を有する有底円筒形状とされて、その開口端面をコア部材５４の端面６０と同一平面上に位置せしめてコア部材５４の外側に嵌め合わされるようになっている。そして、これらコイル部材５２、コア部材５４、ギャップ部材５６を含んで電力用一次側コイルヘッド４６が構成されている。
【０１０７】
ここにおいて、ギャップ部材５６としてはケース５０に比して電界および磁界を含めた電磁に対する電磁遮蔽効果（シールド効果（ＳＥ））の小さな従来公知の部材が適宜に採用可能であり、好適には、シールド効果が３０ｄＢより小さく、より好適には、２０ｄＢ以下の部材が用いられる。例えば、ギャップ部材５６としては、非導電性を有し透磁率の低い部材、特に好適には空気以下の透磁率を有する部材が好適に採用される。具体的には、ギャップ部材５６としては、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、プラスチック、木、紙、布、非導電性塗料、強化プラスチック、ガラス、ロジンなどの天然樹脂、フェノールやポリウレタン等の合成樹脂などが例示される。本実施形態においては、ギャップ部材５６としてポリテトラフルオロエチレンが用いられている。これにより、コア部材５４の端面６０以外の外周面とケース５０の間にはギャップ部材５６が介在せしめられて、コア部材５４の端面６０以外の外周面とケース５０との直接の接触が回避されている。その結果、コア部材５４における端面６０以外の外周からの漏れ磁束が抑えられると共に、磁力線の影響によってケース５０に渦電流が生ぜしめられるようなことも抑えられており、ケース５０でコア部材５４の電磁エネルギーが吸収低減されるおそれ等が軽減されている。
【０１０８】
一方、信号用一次側コイルヘッド４８ａ〜４８ｅは、電力用一次側コイルヘッド４６に比して外径寸法と軸方向寸法が小さい点が異なるのみで略同様の構造とされていることから、電力用一次側コイルヘッド４６と略同様の構造とされた部材および部位について図中に同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。
【０１０９】
そして、これら電力用一次側コイルヘッド４６と信号用一次側コイルヘッド４８ａ〜４８ｅが、ケース５０に略埋設状態で設けられている。ケース５０は略矩形ブロック形状とされており、厚さ方向（図５中、左右方向）の一方の端部には、全周に亘って外方に突出するフランジ状部６４が一体形成されている一方、他方の端部には、電力用一次側コイルヘッド４６の外形に対応する円形の第一開口部６６と、信号用一次側コイルヘッド４８ａ〜４８ｅの外形に対応する円形の第二開口部６８ａ〜６８ｅが開口せしめられて形成されている。特に本実施形態においては、第一開口部６６がケース５０の中央部に形成されると共に、第二開口部６８ａ〜６８ｅが、第一開口部６６の外側の円周上で略等間隔を隔てて形成されている。
【０１１０】
なお、ケース５０としては、ギャップ部材４６に比して電界および磁界を含めた電磁に対する電磁遮蔽効果（シールド効果（ＳＥ））が大きく、電磁遮蔽部材として使用し得るシールド効果を有する従来公知の部材が適宜に採用可能であり、好適には、シールド効果が３０ｄＢ以上、より好適には、６０ｄＢ以上の部材が用いられる。具体的には、ケース５０としては、アルミニウム、銅、鉄（酸化鉄も含む）、ニッケル、磁鉄鉱、ガドリニウム、コバルト、フェリ磁性体、導電性粉末材、導電性塗料材などが例示され、これらの部材に対して酸化や合金化、粉末の練り込みや蒸着などの適宜の加工が施されることによって形成される。
【０１１１】
そして、第一開口部６６に電力用一次側コイルヘッド４６が収容される一方、第二開口部６８ａ〜６８ｅのそれぞれに、信号用一次側コイルヘッド４８ａ〜４８ｅが収容される。かかる収容状態において、電力用一次側コイルヘッド４６および信号用一次側コイルヘッド４８ａ〜４８ｅは、それぞれ、コア部材５４の端面６０をケース５０の端面６９と同一平面上に位置せしめた略埋設状態とされて、コア部材５４の端面６０を除く外周がケース５０で覆われるようになっており、各コア部材５４とケース５０の間には、ギャップ部材４６が介在せしめられている。
【０１１２】
このような構造とされた一次側コイルユニット４４は、特に本実施形態においては、ホルダ７０を介して給電信号用モジュール３０ａのモジュール本体７１に設けられている。ホルダ７０は、一方に開口部７２を有する略矩形の箱体形状とされており、開口部７２と反対側の底部７３の中央部分には、ユニット挿通孔７４が貫設されている。
【０１１３】
そして、かかるホルダ７０の開口部７２に対して、一次側コイルユニット４４が端面６９側から挿し入れられて、コア部材５４の端面６０がユニット挿通孔７４を通じて開口部７２と反対側のホルダ７０の外方に突出せしめられる。次に、開口部７２を通じてホルダ７０内にコイルスプリング７６が差し込まれて、コイルスプリング７６の軸方向一方の端部が一次側コイルユニット４４に当接せしめられる。そして、ホルダ７０の開口部７２を板状の蓋部材７８を接着やビス止め等することによって覆蓋して、蓋部材７８と一次側コイルユニット４４の間でコイルスプリング７６を圧縮変形せしめる。これにより、コイルスプリング７６の復元力によって、一次側コイルユニット４４に対してホルダ７０の外方へ向かう付勢力が及ぼされる。そして、一次側コイルユニット４４のフランジ状部６４がホルダ７０の底部７３に係止されることによって、一次側コイルユニット４４のホルダ７０からの飛び出しが防止されて、一次側コイルユニット４４が、コア部材５４の端面６０をホルダ７０から突出せしめた状態でホルダ７０に保持されると共に、一次側コイルユニット４４のホルダ７０からの最大突出量：Ｄが規定される。このように、本実施形態においては、一次側コイルユニット４４のフランジ状部６４とホルダ７０の底部７３によって係止部が構成されている。
【０１１４】
ここにおいて、かかる最大突出量：Ｄは、ロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４が連結された状態において、例えばアーム部材１６が高速で移動せしめられる等してツールチェンジャ１０に大きな加速度が及ぼされた場合などに、給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂ間に生じ得る対向方向での最大離隔量よりも大きく設定されることが好ましい。
【０１１５】
そして、一次側コイルユニット４４は、最大突出量：Ｄと等しい距離だけコア部材５４の軸方向でホルダ７０の内方に変位可能にホルダ７０に支持されており、特に本実施形態においては、ケース５０の外周面がユニット挿通孔７４の内周面で案内されることによって、一次側コイルユニット４４のガタツキが軽減されている。このように、本実施形態においては、コイルスプリング７６、フランジ状部６４、底部７３を含んで付勢手段が構成されており、かかる付勢手段によって、一次側コイルユニット４４を変位可能に支持する弾性支持手段が構成されている。
【０１１６】
なお、ホルダ７０および蓋部材７８は、好適には、ケース５０と同じ電磁遮蔽部材から形成される。このようにすれば、ホルダ７０および蓋部材７８による電磁遮蔽効果を得ることが出来て、ノイズの影響をより軽減することが出来る。
【０１１７】
かかるホルダ７０が、給電信号用モジュール３０ａのモジュール本体７１に取り付けられることによって、給電信号用モジュール３０ａには、一次側コイルユニット４４がモジュール本体７１の端面７９（図６参照）から突出した状態で設けられる。そして、かかる給電信号用モジュール３０ａが、ロボット側アダプタ２２にビス止め等によって着脱可能に取り付けられている。
【０１１８】
一方、ツール側アダプタ２４に取り付けられて、給電信号用モジュール３０ａと対をなす給電信号用モジュール３０ｂには、二次側コイルユニット８０が設けられている。二次側コイルユニット８０は、給電信号用モジュール３０ａに設けられた上述の一次側コイルユニット４４と略同様の構造とされていることから、一次側コイルユニット４４と略同様の構造とされた部材および部位について図中に同一の符号を付することにより、その詳細な説明は省略するが、二次側コイルユニット８０には、電力用コイルヘッドとしての１つの電力用二次側コイルヘッド８２および信号用コイルヘッドとしての複数（本実施形態においては、５つ）の信号用二次側コイルヘッド８４ａ乃至８４ｅがケース５０に設けられて構成されている。これら電力用二次側コイルヘッド８２および信号用二次側コイルヘッド８４ａ乃至８４ｅは、それぞれ、ロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４の連結状態で、給電信号用モジュール３０ａに設けられた電力用一次側コイルヘッド４６および信号用一次側コイルヘッド４８ａ乃至４８ｅと対向せしめられる位置に配設されている。なお、二次側コイルユニット８０は、上述の給電信号用モジュール３０ａとは異なり、ホルダ７０を介することなく、ケース５０が給電信号用モジュール３０ｂのモジュール本体８６に直接に固定されており、電力用二次側コイルヘッド８２および信号用二次側コイルヘッド８４ａ乃至８４ｅのコア部材５４の端面６０は、モジュール本体８６の端面８８と同一平面上に位置せしめられている（図６参照）。そして、かかる給電信号用モジュール３０ｂが、ツール側アダプタ２４にビス止め等によって着脱可能に取り付けられている。
【０１１９】
このような構造とされたロボット側アダプタ２２がアーム部材１６に取り付けられる一方、ツール側アダプタ２４が工具１８に取り付けられる。そして、これらロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４が互いに連結されることによって、工具１８がアーム部材１６に取り付けられると共に、図６にモデル的に示すように、給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂが互いに対向位置せしめられる。
【０１２０】
かかる対向状態において、給電信号用モジュール３０ａの電力用一次側コイルヘッド４６および信号用一次側コイルヘッド４８ａ乃至４８ｅそれぞれのコア部材５４の端面６０と、給電信号用モジュール３０ｂの電力用二次側コイルヘッド８２および信号用二次側コイルヘッド８４ａ乃至８４ｅそれぞれのコア部材５４の端面６０が、給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂの対向方向、換言すれば、コア部材５４の軸方向で互いに対向位置せしめられる。そこにおいて、給電信号用モジュール３０ａ、３０ｂの端面７９、８８はそれぞれ、ロボット側アダプタ２２の端面９０とツール側アダプタ２４の端面９２と異なる平面上に位置せしめられており、両アダプタ２２、２４の端面９０，９２が互いに接触状態とされる場合でも、両モジュール３０ａ，３０ｂの端面７９，８８の間には所定の隙間が形成されるようになっている。しかし、本実施形態によれば、給電信号用モジュール３０ａの一次側コイルユニット４４が給電信号用モジュール３０ｂに向けて突出せしめられていることから、両コイルユニット４４、８０のコア部材５４の端面６０を互いに接触せしめることが可能とされている。
【０１２１】
そして、例えば、電力用一次側コイルヘッド４６のコイル部材５２を構成するリード線が、電力変換器９４を介して電源回路９６と電気的に接続されると共に、信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコイル部材５２を構成するリード線が、信号処理器９５を介してロボット装置１２の本体側に設けられたコントローラ２０と電気的に接続される。一方、電力用二次側コイルヘッド８２のコイル部材５２を構成するリード線が、電力変換器９８を介して工具１８に設けられて工具１８の作動を制御する駆動制御回路１０２と電気的に接続されると共に、信号用二次側コイルヘッド４８ｃのコイル部材５２を構成するリード線が、信号処理器９９を介して工具１８の位置情報などを信号として生成するエンコーダ１００と電気的に接続されている。ここにおいて、電力変換器９４および信号処理器９９は、それぞれ、ＣＶＣＦ型やＶＶＶＦ型の従来公知のインバータおよび整流安定化回路等を備えている。
【０１２２】
このような構造とされた給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂにおいては、一次側コイルユニット４４に設けられた信号用一次側コイルヘッド４８ａ乃至４８ｅと、二次側コイルユニット８０に設けられた信号用二次側コイルヘッド８４ａ乃至８４ｅとの間で電気信号の伝送が行なえるようになっている。例えば、電気信号としてエンコーダ１００からのエンコード信号がロボット装置１２の本体側に設けられたコントローラ２０に伝送される場合には、先ず、エンコーダ１００によって生成されたエンコード信号が信号処理器９９によって高周波電圧に重畳された後に、信号用二次側コイルヘッド８４ｃのコイル部材５２に供給される。なお、電気信号が重畳される高周波電圧は、信号処理器９９によって生成されるようになっており、その周波数は、電気信号のデータサイズや使用環境等によって異なるものであるが、本実施形態においては、１００Ｈｚ〜１ＧＨｚ程度の範囲内で適当に設定されている。
【０１２３】
そして、信号用二次側コイルヘッド８４ｃのコイル部材５２に高周波電圧が給電されることによって、コイル部材５２を貫き、出力周波数に応じて変化する磁束が発生する。コイル部材５２を貫く磁束は、信号用二次側コイルヘッド８４ｃのコア部材５４の中を通って、コア部材５４の端面６０から対向位置せしめられた信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコア部材５４の端面６０に入り、信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコア部材５４の中を通る。そして、信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコア部材５４の中を通る磁束が、信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコイル部材５２と鎖交せしめられる。
【０１２４】
その結果、信号用二次側コイルヘッド８４ｃのコイル部材５２と信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコイル部材５２が電磁結合せしめられて、信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコイル部材５２には、相互誘導作用による誘導起電力が生じることとなり、信号用二次側コイルヘッド８４ｃのコイル部材５２に供給された高周波電圧が、信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコイル部材５２から取り出される。そして、信号用一次側コイルヘッド４８ｃのコイル部材５２から取り出された高周波電圧に重畳されたエンコード信号が、信号処理器９５によって取り出された後に、コントローラ２０に送信される。これにより、給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂの間で、電気信号の伝送を行なうことが可能とされており、以て、ロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４の間で電気信号の伝送を行なうことが可能とされている。
【０１２５】
さらに、本実施形態においては、一次側コイルユニット４４に設けられた電力用一次側コイルヘッド４６と二次側コイルユニット８０に設けられた電力用二次側コイルヘッド８２との間で電力の伝送が行なえるようになっている。かかる電力の伝送は、上述の電気信号の伝送と略同様に行なえることから、概略を説明すれば、例えばロボット装置１２の本体側に設けられた電源回路９６の直流電圧が、電力変換器９４によって高周波電圧に変換される。なお、電力変換器９４によって変換された高周波電圧の周波数（出力周波数）は、供給する電力や使用環境等によって異なるものであるが、本実施形態においては、１００Ｈｚ〜１ＭＨｚ程度の範囲内で適当に設定されている。
【０１２６】
そして、電力変換器９４によって変換された高周波電圧が、電力用一次側コイルヘッド４６のコイル部材５２に供給されて、電力用一次側コイルヘッド４６と対向位置せしめられた電力用二次側コイルヘッド８２のコイル部材５２に誘導起電力が生じることとなる。これにより、電力用一次側コイルヘッド４６のコイル部材５２に供給された高周波電圧が、電力用二次側コイルヘッド８２のコイル部材５２から取り出されて、かかる高周波電圧が、電力変換器９８によって直流電圧に変換された後に、駆動制御回路１０２の駆動用電圧として供給される。このように、給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂの間で、電力の伝送を行なうことが可能とされており、以て、ロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４の間で電力の伝送を行なうことが可能とされている。
【０１２７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、一次側コイルユニット４４と二次側コイルユニット８０によって対向型インターフェースが構成されている。そこにおいて、本実施形態においては、一次側コイルユニット４４がモジュール本体７１から二次側コイルユニット８０に向けて突出せしめられることによって、両コイルユニット４４，８０のコア部材５４の端面６０を互いに接触状態で対向せしめることが出来る。これにより、より信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。そして、例えば、アーム部材１６が高速で動かされて両モジュール３０ａ，３０ｂが互いに離隔方向に変位せしめられた場合には、コイルスプリング７６の付勢力によって一次側コイルユニット４４が更に突出せしめられることによって、両コア部材５４の端面６０の接触状態を維持することが出来る。また、両コイルユニット４４，８０間の伝送が電磁誘導を用いて行なわれていることから、何等かの原因で両モジュール３０ａ，３０ｂが更に大きく離隔して、両コア部材５４の端面６０が互いに非接触状態とされた場合でも、電気信号および電力の伝送を行なうことが可能とされており、ピン接点のような接触不良のおそれが軽減されている。
【０１２８】
加えて、本実施形態においては、コア部材５４の外側に電磁遮蔽効果の高いケース５０が配設されていることによって、コア部材５４から漏れ出す磁力線が他の電子機器に影響を与えたり、他の電子機器からの磁力線が両コイルユニット４４、８０間の電磁誘導作用に影響を与えたりするおそれが軽減されている。更に、特に本実施形態においては、各コア部材５４の外周とケース５０の間にギャップ部材５６が介在せしめられていることによって、コア部材５４内を通る磁束のコア部材５４の外周からの漏れを抑えることが出来て、磁束を端面６０に集中させることが出来ると共に、各コア部材５４の電磁エネルギーがケース５０で吸収低減されるおそれ等も軽減することが出来て、より安定した伝送を行なうことが出来る。
【０１２９】
また、本実施形態における給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂによれば、両コイルユニット４４，８０に設けられたコア部材５４の端面６０を互いに対向位置せしめるのみで電気信号と電力の伝送が可能となることから、ピン接点のような高度な位置決めも不要とされる。これにより、ロボット側アダプタ２２とツール側アダプタ２４との連結もより容易に行なうことが可能となり、工具の交換作業の更なる効率化も図られ得る。加えて、ピン接点のような物理的な接続が不要とされることから、連結とその解除が多数回且つ頻繁に行なわれるツールチェンジャ１０の耐久性も向上せしめられ得るのである。
【０１３０】
なお、上述の如きツールチェンジャ１０に加えて、本実施形態におけるロボット装置１２には、関節１４ｃに、可動部のハーネスレス装置としての可動型トランス１１０が設けられている。図７に、アーム部材１６の関節１４ｃをモデル的に示す。関節１４ｃは、アーム部材１６を構成する第一の部材としての工具側アーム部材１１２と第二の部材としての本体側アーム部材１１４が回動軸１１６によって連結された構造とされている。そこにおいて、工具側アーム部材１１２はロボット装置１２の工具１８側に位置せしめられる一方、本体側アーム部材１１４はロボット装置１２の本体側に位置せしめられている。そして、回動軸１１６は、一方の端部が工具側アーム部材１１２に固定的に連結される一方、他方の端部が、本体側アーム部材１１４に向けて工具側アーム部材１１２から突出せしめられて、本体側アーム部材１１４側に設けられた図示しない電動モータ等の駆動源の出力軸と連結されて中心軸１１７回りに回動可能とされている。これにより、工具側アーム部材１１２が、回動軸１１６の中心軸１１７回りで本体側アーム部材１１４に対して相対回動可能とされている。
【０１３１】
そして、かかる関節１４ｃには、可動型トランス１１０が設けられている。可動型トランス１１０は、回動軸１１６を介して工具側アーム部材１１２に取り付けられた第一のコイルユニットとしての工具側コイルユニット１１８と、本体側アーム部材１１４に取り付けられた第二のコイルユニットとしての本体側コイルユニット１２０を含んで構成されており、特に本実施形態においては、一対の工具側コイルユニット１１８と、一対の本体側コイルユニット１２０を含んで構成されている。
【０１３２】
図８に工具側コイルユニット１１８を、図９に本体側コイルユニット１２０を、および図１０に工具側コイルユニット１１８と本体側コイルユニット１２０の対向部分を拡大してそれぞれモデル的に示す。なお、図８においては、理解を容易とするために、本体側コイルユニット１２０を点線で併せて示すと共に、図８および図９においては、保護部材６３を省略して図示する。
【０１３３】
工具側コイルユニット１１８は、第一の支持部材としてのディスク１２２に、第一のコイルヘッドとしての工具側コイルヘッド１２４が組み付けられた構造とされている。更に、工具側コイルヘッド１２４は、第一のコア部材としての工具側コア１２６に第一のコイル部材としての工具側コイル１２８が組み付けられた構造とされている。
【０１３４】
工具側コア１２６は、複数の部分コア部材としての部分コア１３０によって構成されている。部分コア１３０は、例えばフェライト等の強磁性材から形成されており、長手方向に直交する一方に開口するリード溝１３２を有する一定のＵ字状断面をもって所定寸法に亘って円弧状に延びる形状を有している。特に本実施形態においては、各部分コア１３０は互いに同じ形状を有しており、互いに等しい曲率と周方向長さ寸法を有する円弧形状とされている。
【０１３５】
さらに、特に本実施形態においては、各部分コア１３０の開口端面１３４と長手方向両端面を除く外周面が、低遮蔽効果部材としてのカバー部材１３６で覆われている。カバー部材１３６は部分コア１３０と略同様に、長手方向に直交する方向（図１０中、左右方向）の一方に開口する一定のＵ字状断面を有すると共に、所定寸法に亘って円弧状に延びる形状を有している。そして、かかるカバー部材１３６がその開口端面を部分コア１３０の開口端面１３４と同一平面上に位置せしめて、部分コア１３０の外側に嵌め合わされるようになっている。これにより、部分コア１３０の開口端面１３４を除く外周にカバー部材１３６が配設されている。
【０１３６】
なお、カバー部材１３６としては電界および磁界を含めた電磁に対する電磁遮蔽効果（シールド効果（ＳＥ））の小さな従来公知の部材が適宜に採用可能であり、前記ツールチェンジャ１０におけるギャップ部材５６と同じ部材が好適に採用可能である。
【０１３７】
そして、これら部分コア１３０とカバー部材１３６がディスク１２２に埋設状態で配設されている。ディスク１２２は、厚さ方向に貫通する軸挿通孔１３８を有する円環板形状とされている。そこにおいて、本実施形態においては、ディスク１２２が高遮蔽効果部材とされている。かかるディスク１２２としては、電界および磁界を含めた電磁に対する電磁遮蔽効果（シールド効果（ＳＥ））が大きく、電磁遮蔽部材として使用し得るシールド効果を有する従来公知の部材が適宜に採用可能であり、前記ツールチェンジャ１０におけるケース５０と同じ部材が好適に採用可能である。
【０１３８】
さらに、ディスク１２２には、部分コア１３０の配設部位に、軸方向（図１０中、左右方向）の端面１４０に開口する凹溝１４２が形成されている。特に本実施形態においては、凹溝１４２は、カバー部材１３６の外形に対応する形状とされており、カバー部材１３６の高さ寸法（図１０中、左右方向寸法）と等しい深さ寸法を有すると共に、カバー部材１３６および部分コア１３０の曲率と等しい曲率をもって円弧状に延びる形状とされている。かかる凹溝１４２が、ディスク１２２の周方向で所定間隔毎に複数形成されており、これら各凹溝１４２に、部分コア１３０がカバー部材１３６を介して嵌め込まれて接着等で固定されている。
【０１３９】
このようにして、ディスク１２２において、ディスク１２２と中心軸を等しくする同一円周上に複数の部分コア１３０が所定間隔を隔てて設けられており、これら複数の部分コア１３０によって、工具側コア１２６が形成されている。これにより、工具側コア１２６は、周方向において複数箇所で分断されたポットコア形状とされている。特に本実施形態においては、工具側コア１２６は、周方向で隣接する部分コア１３０の間隔が何れも等しくされており、周方向で等間隔に分断されている。なお、周方向で隣接する部分コア１３０の間隔は、特に本実施形態においては、部分コア１３０の周方向長さよりも小さくされており、具体的には、部分コア１３０の曲率中心軸回りの中心角：α＜４５°に設定されている。また、部分コア１３０およびカバー部材１３６が凹溝１４２に嵌め込まれることによって、部分コア１３０の開口端面１３４およびカバー部材１３６の端面が、ディスク１２２の端面１４０と同一平面上に位置せしめられるようになっている。更に、部分コア１３０の開口端面１３４を除く外周に、カバー部材１３６を介してディスク１２２が配設されることとなる。
【０１４０】
そして、例えば銅などによって形成されたリード線が、ディスク１２２に設けられた部分コア１３０のリード溝１３２に跨って、ディスク１２２の周方向に延びるように所定回数巻回されることによって工具側コイル１２８が形成されており、かかる工具側コイル１２８が工具側コア１２６に組み付けられている。なお、ディスク１２２の周方向における各部分コア１３０の間には、リード溝１３２と同じ断面形状をもって端面１４０に開口せしめられたリード溝１４４が形成されており、かかるリード溝１４４と部分コア１３０のリード溝１３２が接続されることによって、ディスク１２２の端面１４０に開口して周方向の全周に連続して延びる周溝が形成されている。そして、リード線がこれらリード溝１３２，１４４で形成された周溝内に配設されることによって、工具側コイル１２８は、ディスク１２２の端面１４０から突出すること無く配設されるようになっている。また、図８においては、理解を容易とするために、工具側コイル１２８を一本のリード線で図示しているが、リード線の巻数は要求される伝送特性等を考慮して適宜に設定され得るものである。
【０１４１】
さらに、各部分コア１３０のリード溝１３２とディスク１２２のリード溝１４４の開口部には、前記ツールチェンジャ１０におけるコア部材５４と同様に、保護部材６３が設けられることによって、工具側コイル１２８の他部材との接触等が防止されている。
【０１４２】
このようにして、工具側コア１２６と工具側コイル１２８、およびカバー部材１３６を含んで工具側コイルヘッド１２４が形成されており、かかる工具側コイルヘッド１２４が、ディスク１２２で支持されることによって、工具側コイルユニット１１８が構成されている。そして、工具側コア１２６、換言すれば部分コア１３０によって工具側コイル１２８の磁路が形成されると共に、部分コア１３０の開口端面１３４が第一の伝送面とされている。
【０１４３】
なお、特に本実施形態においては、ディスク１２２の両端面１４０のそれぞれに凹溝１４２が形成されており、それら各凹溝１４２にカバー部材１３６および部分コア１３０が嵌め込まれて、工具側コイルヘッド１２４が形成されている。このことから明らかなように、本実施形態においては、互いに等しい径寸法を有する一対の工具側コイルヘッド１２４が共通のディスク１２２によって同心軸上で支持されており、一対の工具側コイルユニット１１８がディスク１２２を共通にして一体的に設けられている。
【０１４４】
このような構造とされた工具側コイルユニット１１８の厚さ方向の両側に、一対の本体側コイルユニット１２０がそれぞれ配設されている。本体側コイルユニット１２０は、図９にも示すように、第二の支持部材としてパッド１４８に第二のコイルヘッドとしての本体側コイルヘッド１５０が組み付けられた構造とされている。また、本体側コイルヘッド１５０は、第二のコア部材としての本体側コア１５２に第二のコイル部材としての本体側コイル１５４が組み付けられると共に、本体側コア１５２の外側にカバー部材１３６が嵌め合わされた構造とされている。
【０１４５】
本体側コア１５２は、工具側コイルヘッド１２４を構成する部分コア１３０の周方向長さが異ならされた、部分コア１３０と略同様の構造とされており、例えばフェライト等の強磁性材から形成されて、リード溝１５６を有する一定のＵ字状断面をもって部分コア１３０と等しい曲率の円弧状に延びる形状とされている。そこにおいて、本体側コア１５２の周方向長さ寸法は、図８に示すように、工具側コイルヘッド１２４において周方向で隣接する部分コア１３０の周方向の離隔距離よりも大きくされており、特に本実施形態においては、具体的には、本体側コア１５２の曲率中心軸回りの中心角：β＞４５°に設定されている。
【０１４６】
さらに、特に本実施形態における本体側コア１５２の外側には、部分コア１３０と同様に、カバー部材１３６が嵌め合わされており、本体側コア１５２の開口端面１５８と長手方向両端面を除く外周面がカバー部材１３６で覆われている。
【０１４７】
一方、パッド１４８は、板形状を有しており、特に本実施形態においては、パッド１４８の厚さ寸法（図１０中、左右方向寸法）はカバー部材１３６の高さ寸法と等しくされている。また、パッド１４８には、厚さ方向に貫通する貫通孔１６０が形成されている。なお、パッド１４８は、工具側コイルヘッド１２４を支持するディスク１２２と同様に、電磁遮蔽効果が高い前記例示の如き部材などから形成された高遮蔽効果部材とされている。
【０１４８】
そして、かかる貫通孔１６０に、カバー部材１３６と本体側コア１５２が嵌め入れられて接着などにより固定される。そこにおいて、パッド１４８の厚さ寸法とカバー部材１３６の高さ寸法が等しくされていることから、本体側コイルヘッド１５０を構成する本体側コア１５２の開口端面１５８をパッド１４８の端面と容易に揃えることが出来る。そして、本体側コア１５２の開口端面１５８を除く外周部分に、カバー部材１３６を介してパッド１４８が配設されることとなる。
【０１４９】
また、パッド１４８には、貫通孔１６０内に配設された本体側コア１５２のリード溝１５６と接続されて、リード溝１５６と協働して全周に連続する周溝を形成するリード溝１６２が形成されている。そして、例えば銅などによって形成されたリード線がこれらリード溝１５６、１６２で形成された周溝内に配設されて、本体側コア１５２に所定回数巻回されることによって本体側コイル１５４が形成されており、かかる本体側コイル１５４が本体側コア１５２に組み付けられている。なお、図９においては、理解を容易とするために、本体側コイル１５４を一本のリード線で示しているが、リード線の巻数は要求される伝送特性等を考慮して適宜に設定され得るものである。また、図９においては図示を省略するが、本体側コア１５２のリード溝１５６とパッド１４８のリード溝１６２の開口部には、工具側コイルユニット１１８と同様に保護部材６３が設けられて、本体側コイル１５４の他部材との接触等が防止されている。
【０１５０】
このようにして、本体側コア１５２と本体側コイル１５４、およびカバー部材１３６を含んで本体側コイルヘッド１５０が形成されており、かかる本体側コイルヘッド１５０がパッド１４８で支持されている。そして、本体側コア１５２によって本体側コイル１５４の磁路が形成されると共に、本体側コア１５２の開口端面１５８が第二の伝送面とされている。
【０１５１】
そして、これら一対の工具側コイルユニット１１８と一対の本体側コイルユニット１２０のそれぞれが、工具側アーム部材１１２および本体側アーム部材１１４に取り付けられて、ディスク１２２の厚さ方向の両側に、一対の本体側コイルユニット１２０が所定距離を隔ててそれぞれ位置せしめられるようになっている。
【０１５２】
より詳細には、工具側コイルユニット１１８は、ディスク１２２の軸挿通孔１３８の中心軸上に回動軸１１６を挿通せしめた状態で、回動軸１１６の外周面からディスク１２２に向けて延びる複数（本実施形態においては、４つ）の連結部材１６４で回動軸１１６に対して固定されている。これにより、工具側コイルユニット１１８は、回動軸１１６を介して工具側アーム部材１１２に取り付けられて工具側コア１２６が回動軸１１６の中心軸１１７と同軸上に位置せしめられると共に、回動軸１１６および工具側アーム部材１１２と一体的に、回動軸１１６の中心軸１１７回りで回転せしめられるようになっている。
【０１５３】
そして、工具側コイルユニット１１８に設けられた一対の工具側コイル１２８を構成するリード線の一方が、前述の信号処理器９９を介して、例えば、工具１８の作動を制御する駆動制御回路１０２と電気的に接続されている一方、一対の工具側コイル１２８を構成するリード線の他方が、信号処理器９９を介して、例えば、エンコーダ１００と電気的に接続されている。
【０１５４】
一方、一対の本体側コイルユニット１２０は、本体側アーム部材１１４に一体的に設けられたシールド部材１７０を介して本体側アーム部材１１４に取り付けられている。シールド部材１７０は、中空の略円柱形状とされており、軸方向（図７中、左右方向）両端面の中央部には、厚さ方向に貫通する挿通孔１７２ａ，１７２ｂがそれぞれ形成されている。かかるシールド部材１７０は、一方の挿通孔１７２ａに本体側アーム部材１１４が挿通された状態で本体側アーム部材１１４に固定されている。なお、シールド部材１７０は、ディスク１２２やパッド１４８と同様に、電磁遮蔽効果が高い前記例示の如き部材などから形成された高遮蔽効果部材とされている。
【０１５５】
かかるシールド部材１７０の内周面に、一対の本体側コイルユニット１２０がシールド部材１７０の径方向内方に突出するように取り付けられていると共に、それぞれの本体側コイルユニット１２０に設けられた本体側コイル１５４を構成するリード線が信号処理器９５を介してロボット装置１２の本体側に設けられたコントローラ２０と電気的に接続されている。
【０１５６】
そして、シールド部材１７０の他方の挿通孔１７２ｂに工具側アーム部材１１２が挿通されることによって、工具側コイルユニット１１８と一対の本体側コイルユニット１２０がシールド部材１７０内で互いに対向位置せしめられるようになっている。なお、特に本実施形態においては、工具側コイルユニット１１８の径寸法がシールド部材１７０の挿通孔１７２ｂの径寸法よりも大きいことから、シールド部材１７０内への工具側コイルユニット１１８の配設は、例えば、シールド部材１７０を周方向で分割構造として、工具側コイルユニット１１８が取り付けれられた工具側アーム部材１１２を本体側アーム部材１１４に組み付けた後に、これら両アーム部材１１２，１１４の外側からシールド部材１７０を構成する分割構造体を組み付ける等することによって実現することが出来る。
【０１５７】
これにより、一対の工具側コイルユニット１１８と一対の本体側コイルユニット１２０がシールド部材１７０内に配設されて、一対の工具側コイルユニット１１８を支持するディスク１２２を回動軸１１６の軸方向の両側で挟んで一対の本体側コイルユニット１２０が互いに反対側に配設される。そして、工具側コイルユニット１１８の伝送面となる部分コア１３０の開口端面１３４と本体側コイルユニット１２０の伝送面となる本体側コア１５２の開口端面１５８が、回動軸１１６の軸方向で所定距離を隔てた非接触状態で互いに対向位置せしめられる。このようにして、これら一対の工具側コイルユニット１１８と一対の本体側コイルユニット１２０を含んで可動型トランス１１０が構成されている。
【０１５８】
このような構造とされた可動型トランス１１０においては、工具側コイルユニット１１８と本体側コイルユニット１２０の間で、互いに非接触の状態で電気信号の伝送が行なえるようになっている。例えば、電気信号として工具１８に設けられたエンコーダ１００からのエンコード信号がロボット装置１２の本体側に設けられたコントローラ２０に伝送される場合には、先ず、エンコーダ１００によって生成されたエンコード信号が信号処理器９９によって高周波電圧に重畳された後に、工具側コイルユニット１１８の工具側コイル１２８に供給される。なお、電気信号が重畳される高周波電圧は、信号処理器９９によって生成されるようになっており、その周波数は、電気信号のデータサイズや使用環境等によって異なるものであるが、本実施形態においては、１００Ｈｚ〜１ＧＨｚ程度の範囲内で適当に設定されている。
【０１５９】
そして、工具側コイル１２８に高周波電圧が給電されることによって、工具側コイル１２８を貫き、出力周波数に応じて変化する磁束が発生する。工具側コイル１２８を貫く磁束は、工具側コア１２６、より詳細には、工具側コア１２６を構成する部分コア１３０の中を通って、部分コア１３０の開口端面１３４から対向位置せしめられた本体側コア１５２の開口端面１５８に入り、本体側コア１５２の中を通る。そして、本体側コア１５２の中を通る磁束が、本体側コイル１５４と鎖交せしめられる。
【０１６０】
その結果、工具側コイル１２８と本体側コイル１５４が電磁結合せしめられて、本体側コイル１５４には、相互誘導作用による誘導起電力が生じることとなり、工具側コイル１２８に供給された高周波電圧が、本体側コイル１５４から非接触の状態で取り出される。そして、本体側コイル１５４から取り出された高周波電圧に重畳されたエンコード信号が、信号処理器９５によって取り出された後に、コントローラ２０に送信される。これにより、工具側アーム部材１１２と本体側アーム部材１１４の間で、互いに非接触の状態で電気信号の伝送を行なうことが可能とされている。
【０１６１】
また、本実施形態における可動型トランス１１０は、ロボット装置１２の本体側から工具１８側への電気信号の伝送も可能とされている。例えば、電気信号としてコントローラ２０の駆動制御信号が工具１８に設けられた駆動制御回路１０２に伝送される場合には、上述のエンコーダ１００からコントローラ２０にエンコード信号を送信した場合と信号の伝達経路を逆にして略同様に、コントローラ２０で生成された駆動制御信号が、コントローラ２０に接続された信号処理器９５で高周波電圧に重畳されて本体側コイル１５４から工具側コイル１２８に本体側コア１５２および工具側コア１２６を介して非接触の状態で伝送された後に、工具１８側に設けられた信号処理器９９によって高周波電圧から取り出されて、駆動制御回路１０２に送信されることとなる。
【０１６２】
そして、本実施形態における可動型トランス１１０においては、回動軸１１６が回転せしめられると、回動軸１１６に固定的に設けられた工具側コイルユニット１１８が、本体側コイルユニット１２０に対して回動軸１１６の中心軸１１７回りで回転せしめられて、本体側コア１５２の開口端面１５８が、工具側コア１２６を構成する各部分コア１３０の開口端面１３４に対して回動軸１１６の中心軸１１７回りで相対的に回転せしめられる。そこにおいて、本実施形態における可動型トランス１１０においては、工具側コア１２６を構成する部分コア１３０が中心軸１１７と同心の円周上に配設されると共に、本体側コア１５２の周方向寸法が、部分コア１３０の配設円周方向において隣接する部分コア１３０の離隔距離よりも大きくされていることから、本体側コア１５２が工具側コイルユニット１１８に対して何れの周方向位置にある場合でも、本体側コア１５２の開口端面１５８が少なくとも一つの部分コア１３０の開口端面１３４と対向位置せしめられるようになっている。これにより、回動軸１１６が回転せしめられた場合、即ち、本体側アーム部材１１４に対して工具側アーム部材１１２が回転せしめられた場合でも、工具側コア１２６と本体側コア１５２との電磁結合状態が維持されて、これら本体側アーム部材１１４と工具側アーム部材１１２間での電気信号の伝送が可能とされており、本体側アーム部材１１４に対して電気的な接続を維持しつつ、工具側アーム部材１１２を無限回数回転せしめることが可能とされている。
【０１６３】
そこにおいて、工具側コア１２６と本体側コア１５２が、回動軸１１６の軸方向で所定距離を隔てた非接触状態とされていることから、両コア１２６，１５２の擦れ等による磨耗のおそれも回避され得ると共に、ケーブル接続などのような繰り返しの屈曲等に起因する断線などのおそれも回避され得て、優れたメンテナンス性を得ることが出来る。
【０１６４】
また、ケーブル接続のように各部材の相対変位を許容する撓みを設ける必要もないことから、可動型トランス１１０をコンパクトに構成することが出来て、延いてはロボット装置１２のコンパクト化を図ることが出来る。更に、特に本実施形態においては、互いに同一径寸法とされた工具側コア１２６の一対をディスク１２２の両面にそれぞれ同軸上に設けたことによって、２組の工具側コイルユニット１１８と本体側コイルユニット１２０の組を良好なスペース効率をもって配設することが可能とされている。即ち、ディスク１２２の一面に２つの工具側コア１２６を設けようとすると、それら工具側コア１２６の径寸法を互いに異ならせて、小径とされた工具側コア１２６の外側に大径とされた工具側コア１２６を配設する必要があることから、何れかの工具側コア１２６の径寸法を大きくしなければならず、サイズの大型化、特に、回動軸１１６の軸方向に直交する方向の大型化を招く。一方、一対の工具側コア１２６を一つのディスク１２２に設けることなく、一つのディスク１２２に一つの工具側コア１２６のみを設けて、２組の工具側コイルユニット１１８と本体側コイルユニット１２０の組を回動軸１１６の軸方向で単純に並べて配設したような場合には、回動軸１１６の軸方向の大型化を招く。そこにおいて、本実施形態によれば、ディスク１２２の両面に工具側コア１２６をそれぞれ設けることによって、一対の工具側コア１２６の径寸法を互いに等しくして、回動軸１１６の軸方向および軸直角方向の何れにおいてもサイズのコンパクト化を図ることが可能とされている。
【０１６５】
更にまた、一対の工具側コア１２６が互いに同一径寸法とされていることから、工具側コア１２６を構成する部分コア１３０として曲率の等しい同一規格のコア部材を用いることが出来ると共に、これと対向せしめられる一対の本体側コア１５２についても、同一規格のコア部材を用いることが出来ることから、用意すべきコア部材の種類を軽減することが出来て、製造コストの軽減も図られ得る。加えて、ディスク１２２を回動軸１１６に取り付けることによって一対の工具側コイルユニット１１８の回動軸１１６への取り付けが行なえることから、製造の手間を軽減することも出来る。また、例えば本体側コア１５２が全周に連続した環形状であるとすると、工具側コア１２６と同様に、回動軸１１６を挿通せしめて配設する必要が生じ、回動軸１１６との組み付け位置を考慮する必要があるが、本実施形態においては、本体側コア１５２が全周に亘って連続していないことから、単に工具側コア１２６と対向し得る位置に配設すれば良く、設計もより容易となる。
【０１６６】
そして、工具側コア１２６が各部分コア１３０で周方向に分断された構造とされていることから、各部分コア１３０の開口端面１３４に磁束を集中させることが出来て、工具側コア１２６の全周に連続してコア部材を設ける場合に比して、磁束の分散を抑えることが出来る。これにより、より信頼性の高い伝送を行なうことが可能とされている。更に、本実施形態においては、各部分コア１３０がカバー部材１３６で覆われていることによって、各部分コア１３０からの漏れ磁束を抑えることが出来て、開口端面１３４に磁束をより効果的に集中させることが可能とされている。また、工具側コイル１２８に流される電圧は、周波数が高くなるに連れてコア部材内で熱などに変換されて減衰せしめられ易くなるが、本実施形態においては、工具側コア１２６を周方向で分断して、コアの存する周方向長さを小さくしたことによって、かかる減衰も低減することが可能とされている。
【０１６７】
加えて、本実施形態では、ディスク１２２、パッド１４８、およびシールド部材１７０によって電磁遮蔽構造が構成されており、工具側コア１２６や本体側コア１５２から漏れ出す磁力線が他の電子部品に影響を与えたり、他の電子部品からの磁力線が工具側コア１２６や本体側コア１５２の電磁誘導作用に影響を与えるおそれが軽減されている。特に工具側コイルユニット１１８および本体側コイルユニット１２０においては、ディスク１２２やパッド１４８自体が電磁遮蔽部材で形成されており、電磁遮蔽部材を特別に設けることも不要とされて、部品点数を削減することが可能とされている。更に、特に本実施形態においては、工具側コア１２６や本体側コア１５２のそれぞれにおいて、ディスク１２２やパッド１４８との間にカバー部材１３６が介在せしめられていることによって、工具側コア１２６や本体側コア１５２の電磁エネルギーがこれらディスク１２２やパッド１４８で吸収低減されるおそれ等が軽減されており、より安定した伝送を行なうことが可能とされている。
【０１６８】
因みに、上述の実施形態に従う構造とされた自動工具交換装置を備えたロボット装置を、図１１〜１２に示されているとおり実際に製作し、その作動を確認した。その結果、実際の作動環境を略再現した設置状況下でも、かかるロボット装置は高精度に安定して作動し、上述の如き各種の効果が、何れも、有効に発揮され得ることを確認することが出来た。
【０１６９】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。なお、以下の説明において、前記実施形態と同様の構造とされた部材および部位については、それぞれ、図中に、前記実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【０１７０】
例えば、前記ツールチェンジャ１０においては、一次側コイルユニット４４がモジュール本体７１から突出状態に付勢されることによって、両コイルユニット４４，８０に設けられた両コア部材５４の端面６０が常に接触状態となるようにされていたが、両コア部材５４の端面６０は、必ずしも常に接触状態が維持されている必要は無く、常に所定距離を隔てた非接触状態とされていても良いし、例えばアーム部材１６が高速で移動せしめられて両モジュール３０ａ，３０ｂの離隔距離が一時的に大きくなった場合に一時的に離隔せしめられるようにする等しても良い。そして、両コア部材５４の端面６０が互いに離隔せしめられる場合でも、本発明に従う構造とされた両コイルユニット４４，８０によれば、コア部材５４の端面６０を除く外周にギャップ部材５６を設けたことから、コア部材５４の端面６０に磁束を集中させることが出来て、より安定した伝送を行なうことが可能とされているのである。従って、例えば前記実施形態において一次側コイルユニット４４を突出せしめるコイルスプリング７６やホルダ７０等は必ずしも必要ではなく、給電信号用モジュール３０ａにおいても、一次側コイルユニット４４をモジュール本体７１に固定的に設ける等しても良い。
【０１７１】
また、図１３に前記ツールチェンジャ１０における信号用一次側コイルヘッド４８と信号用二次側コイルヘッド８４を例にモデル的に示すように、一方（図１３においては、信号用一次側コイルヘッド４８）のコア部材５４の径寸法を、他方（図１３においては、信号用二次側コイルヘッド８４）のコア部材５４の径寸法よりも大きくする等しても良い。このようにすれば、両コア部材５４間に軸直方向（図１３中、上下方向）のズレが生じた場合でも、互いの端面６０の対向状態をより高度に維持することが出来て、より信頼性の高い伝送を行なうことが出来る。そこにおいて、より好適には、一方（図１３においては、信号用一次側コイルヘッド４８）のコア部材５４の径寸法が、他方（図１３においては、信号用二次側コイルヘッド８４）のコア部材５４の径寸法に比して、両給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂ間の対向方向に直交する方向（図１３中、上下方向）の最大変位量よりも大きくされていることが好ましい。このようにすれば、両端面６０の対向状態を常に維持し得る。
【０１７２】
また、前記ツールチェンジャ１０における両給電信号用モジュール３０ａ，３０ｂには、それぞれ、１つのコイルユニット４４、８０が設けられていたが、例えば図１４にモデル的に示すように、１つのモジュールに複数のコイルユニットを設けても良い。図１４におけるホルダ７０には２つのユニット挿通孔７４が形成されており、これらユニット挿通孔７４のそれぞれに、コイルユニット４４ａ，４４ｂが突出状態で配設されている。そして、コイルユニット４４ａには電力用一次側コイルヘッド４６が設けられている一方、コイルユニット４４ｂには信号用一次側コイルヘッド４８ａ乃至４８ｅが設けられている。勿論、ホルダ７０を介することなく、複数のコイルユニットを１つのモジュールに設ける等しても良い。また、図１４から明らかなように、コイルヘッドの配設態様が何等限定されないことは、言うまでもない。
【０１７３】
更にまた、前記ツールチェンジャ１０において、例えば電力用一次側コイルヘッド４６および電力用二次側コイルヘッド８２を取り除いて、信号用一次側コイルヘッド４８ａ乃至４８ｅと信号用二次側コイルヘッド８４ａ乃至８４ｅによって、電気信号の伝送のみを行なう等することも、勿論可能である。
【０１７４】
また、図１５に、前述の可動部のハーネスレス装置における第一のコイルユニットの異なる態様としての工具側コイルユニット１８０をモデル的に示す。工具側コイルユニット１８０は、第一の支持部材としてのディスク１８２にコイルヘッドとしての工具側コイルヘッド１８３が設けられた構造とされている。そこにおいて、本実施形態におけるディスク１８２は分割構造とされており、部分支持部材としての部分ディスク１８４の一対が互いに嵌合等によって連結されて構成されている。
【０１７５】
部分ディスク１８４は、ストレートに延びる柱状部１８６を有すると共に、柱状部１８６の一方の端部には、半円環形状の環状部１８８を有している。なお、部分ディスク１８４は、前記ディスク１２２と同様に、電磁遮蔽効果が高い前記例示の如き部材などから形成された高遮蔽効果部材とされている。そして、かかる部分ディスク１８４内のそれぞれにおいて、例えば銅などによって形成されたリード線１９０が配設されている。本態様におけるリード線１９０は、基端部１９１から柱状部１８６内で柱状部１８６に沿ってストレートに延び出した後に、環状部１８８内の外側部分で環状部１８８に沿って延び出されている。更に、リード線１９０は、環状部１８８の延出先端部において、環状部１８８の内側に向けて曲げられた後に、環状部１８８内の内側部分で環状部１８８に沿って柱状部１８６に向けて延び出されて、延出端部１９２が、部分ディスク１８４の柱状部１８６において他方の部分ディスク１８４と対向位置せしめられる部位に設けられたコネクタ１９３と電気的に接続されている。要するに、リード線１９０は、環状部１８８の延出先端部で折り返されて、環状部１８８の内側と外側において環状部１８８に沿って配設されている。そして、環状部１８８の内側に配設されたリード線１９０によって略半円形状のコイル形成部１９４が形成されており、かかるコイル形成部１９４に、複数の部分コア１３０が組み合わされている。
【０１７６】
このような構造とされた部分ディスク１８４の一対が、回動軸１１６を環状部１８８で囲むようにして互いに嵌合等によって連結されるようになっている。かかる連結状態において、一対の部分ディスク１８４のコネクタ１９３が互いに接続されて、一対のリード線１９０の延出端部１９２が互いに電気的に直列に接続されると共に、一対のコイル形成部１９４によって、全体として略円形状を有する第一のコイル部材としての工具側コイル１９６が形成されるようになっている。これにより、部分コア１３０に工具側コイル１９６が組み合わされた工具側コイルヘッド１８３が構成されている。更に、一対の部分ディスク１８４によって工具側コイルヘッド１８３を支持する第一の支持部材としてのディスク１８２が構成されており、一対の環状部１８８の内周面によって、回動軸１１６を挿通せしめる軸挿通孔１３８が形成される。
【０１７７】
このようにすれば、回動軸１１６を挟んで一対の部分ディスク１８４を互いに連結することによって、回動軸１１６に外挿されたディスク１８２および工具側コイルヘッド１８３を形成することが出来る。これにより、例えば既存のロボット装置などにも工具側コイルヘッド１８３を容易に組み付けることが出来て、可動部のハーネスレス装置を、既存のロボット装置等にも容易に適用することが出来る。
【０１７８】
なお、特に図１５に示した部分ディスク１８４においては、互いの連結の容易性等を考慮してコネクタ１９３が柱状部１８６の延出端部に位置せしめられることによって、一対のコイル形成部１９４の間に所定の間隔：Ｗが形成されているが、かかる間隔：Ｗは可及的に小さくされることが好ましい。そこで、例えば、コネクタ１９３を環状部１８８の内周面により近づけて位置せしめて、間隔：Ｗをより小さくする等しても良い。
【０１７９】
また、図１５においては、理解を容易とするために、工具側コイル１９６として巻き数が１のコイルを例示したが、例えば図１６にモデル的に示すコイル部材の更に異なる態様としての工具側コイル２００のように、複数の巻き数を有するコイルを周方向で分割可能に構成することも可能である。このような工具側コイル２００を構成するには、例えば、先ず、図１６（ａ）に示すように、図１５に示したリード線１９０を４つ用意して一対ずつ組み合わせることによって、図１５に示した一対のコイル形成部１９４による円形状を２つ形成する。そして、各リード線１９０を直列に接続する。具体的には、図１５に示した工具側コイル１９６と同様に、協働してコイル形成部１９４による円形状を形成する一対のリード線１９０の延出端部１９２をコネクタ１９３で互いに接続する。そして、コイル形成部１９４による円形状を形成する一対のリード線１９０の一方の基端部１９１を、他方の円形状を形成する一対のリード線１９０の一方の基端部１９１と互いにコネクタ２０２で接続する。
【０１８０】
これにより、４つのリード線１９０が直列に接続されて、電流の伝送経路上に、コイル形成部１９４による２つの円形状が形成される。そして、コイル形成部１９４による２つの円形状を、軸方向視（図１６中、紙面に垂直な向き）で、電流の方向が等しくなるようにして互いに重ね合わせる。具体的には、図１６（ａ）に示した「Ａ」〜「Ｈ」に位置せしめられた部位が、図１６（ｂ）の「Ａ」〜「Ｈ」にそれぞれ位置せしめられる。このようにすれば、コネクタ１９３およびコネクタ２０２で周方向に分割可能な、複数回に亘って部分コア１３０に巻回せしめられる工具側コイル２００を得ることが出来る。なお、図１６に示す工具側コイル２００は巻数が２のコイルとなるが、更に多くの巻き数を有する周方向に分割可能なコイルを構成する場合には、同様に、更に多数のリード線１９０を直列に接続することによって一対のコイル形成部１９４による円形状を更に多数形成して、かかる円形状を軸方向視で電流の方向が等しくなるように重ね合わせれば良い。また、図１６（ｂ）においては、理解を容易とするために、互いに接続される延出端部１９２および基端部１９１毎にコネクタ１９３、２０２を設けているが、これらコネクタ１９３，２０２を単一のコネクタで構成することも勿論可能である。
【０１８１】
さらに、第一のコア部材を構成する部分コア部材および第二のコア部材の具体的な形状は特に限定されるものではない。例えば、図１７にモデル的に示すように、部分コア１３０として直線状に延びるものを用いても良いし。更に、部分コア部材および第二のコア部材は、断面がＵ字形状のものに限定されることも無く、例えばＥ字形状やＩ字形状のもの等も好適に採用され得る。加えて、部分コア部材は、第一のコア部材の周方向で必ずしも等間隔を隔てて配設される必要は無く、各部分コア部材の間で、離隔距離が異ならされていても良い。その場合には、部分コア部材に対向せしめられる第二のコア部材は、何れの周方向位置においても少なくとも一つの部分コア部材と対向せしめられるように、複数の部分コア部材の周方向離隔距離の中で最大のものよりも大きな周方向長さに設定される。
【０１８２】
また、第一のコア部材と第二のコア部材の配設位置や対向方向は、適宜に変更可能である。図１８〜図２２に好適な例をモデル的に幾つか示すが、第一のコア部材と第二のコア部材の配設態様が、これらに限定されることを示すものではないことが理解されるべきである。
【０１８３】
先ず、図１８においては、ディスク１２２の片面に、互いに径寸法を異ならせた４つの工具側コイルヘッド１２４が同心軸上に設けられている一方、パッド１４８に、これら４つの工具側コイルヘッド１２４と対応する４つの本体側コイルヘッド１５０が設けられている。このようにすれば、１つのディスク１２２と１つのパッド１４８で、４つの伝送路を構成することが出来る。なお、ディスク１２２の片面にのみ工具側コイルヘッド１２４を設ける場合には、前記図１０に示したパッド１４８と本体側コイルヘッド１５０のように、ディスク１２２の厚さ寸法を工具側コイルヘッド１２４の高さ寸法（図１０中、左右方向寸法）と等しくして、ディスク１２２の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成すると共に、かかる貫通孔に工具側コイルヘッド１２４を挿入して固定することが好ましい。このようにすれば、部分コア１３０の開口端面１３４をディスク１２２の端面１４０に容易に揃えることが出来る。
【０１８４】
また、図１９においては、ディスク１２２の両面に、それぞれ、互いに径寸法を異ならせた２つの工具側コイルヘッド１２４が同心軸上に配設されて、合計４つの工具側コイルヘッド１２４が設けられている一方、一対のパッド１４８のそれぞれに、ディスク１２２の片面に設けられた２つの工具側コイルヘッド１２４と対応する２つの本体側コイルヘッド１５０が設けられている。そして、これら一対のパッド１４８とディスク１２２が、回動軸１１６の軸方向で所定距離を隔てて対向位置せしめられている。このようにすれば、ディスク１２２の径寸法をより小さくすることも出来る。
【０１８５】
さらに、図２０においては、片面に、互いに径寸法を異ならせた２つの工具側コイルヘッド１２４が同心軸上に設けられたディスク１２２と、これら２つの工具側コイルヘッド１２４と対応する２つの本体側コイルヘッド１５０が設けられたパッド１４８との組が２組、回動軸１１６の軸方向に並んで設けられている。更にまた、図２１においては、１つの工具側コイルヘッド１２４を備えたディスク１２２と、かかる工具側コイルヘッド１２４に対応するパッド１４８との組が４組、回動軸１１６の軸方向に並んで配設されている。これらの構造においても、合計で４つの伝送路を構成することが出来る。
【０１８６】
なお、第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの対向方向は、回動軸の回転中心軸方向のみならず、回動軸の回転中心軸方向に直交する方向等でも良い。例えば、図２２におけるディスク１２２には、回動軸１１６の軸方向の両面のそれぞれに、工具側コイルヘッド１２４が１つずつ設けられていると共に、回動軸１１６の軸方向に直交する方向の端面、要するに、ディスク１２２の外周面（図２２中、上下方向端面）に、更にもう１つの工具側コイルヘッド１２４が設けられている。かかるディスク１２２の外周面に設けられる工具側コイルヘッド１２４の部分コア１３０は、その開口端面１３４を回動軸１１６の軸方向に直交する方向でディスク１２２の外側に向けて配設されることとなる。
【０１８７】
そして、各パッド１４８のそれぞれに、ディスク１２２の両面に設けられた工具側コイルヘッド１２４のそれぞれに対応する本体側コイルヘッド１５０が設けられており、一対のパッド１４８が、回動軸１１６の軸方向で所定距離を隔ててディスク１２２を挟んで互いに対向位置せしめられている。更に、ディスク１２２の外周面に設けられる工具側コイルヘッド１１８に対応する本体側コイルヘッド１２０を備えたパッド１４８が、回動軸１１６の軸方向に直交する方向で所定距離を隔ててディスク１２２と対向位置せしめられている。なお、回動軸１１６の軸方向に直交する方向でディスク１２２と対向位置せしめられるパッド１４８の本体側コア１５２は、その開口端面１５８を回動軸１１６の軸方向に直交する方向でディスク１２２に向けた状態で配設されて、開口端面１５８がディスク１２２の外周面に設けられた部分コア１３０の開口端面１３４に対して回動軸１１６の軸方向に直交する方向で所定距離を隔てて対向位置せしめられることとなる。これにより、回動軸１１６の軸方向で対向位置せしめられた一対の工具側コイルヘッド１２４と本体側コイルヘッド１５０の組と、回動軸１１６の軸方向に直交する方向で対向位置せしめられた１つの工具側コイルヘッド１２４と本体側コイルヘッド１５０の組によって、合計３つの伝送路が構成されている。なお、ディスク１２２の外周面に、回動軸１１６の軸方向で並んで工具側コイルヘッド１２４を複数設けることも勿論可能である。
【０１８８】
また、前記実施形態に示した第二のコア部材としての本体側コア１５２は、全周に連続することの無い形状とされていたが、第二のコア部材を、全周に亘って連続する環形状とする等しても良い。
【０１８９】
更にまた、第一の支持部材は、必ずしも回動軸に連結されている必要は無く、第一の部材に直接固定されていても良い。例えば、前述の実施形態において、ディスク１２２を、工具側アーム部材１１２に直接に固定する等しても良い。更には、例えば、第一の部材に回動中心軸と直交する方向に延び出すフランジ状部を一体成形して、かかるフランジ状部を第一の支持部材として用いる等、第一の支持部材を第一の部材に一体形成する等しても良いし、第二の支持部材についても、第二の部材と一体形成することも可能である。
【０１９０】
また、可動部のハーネスレス装置を用いて、前記電気信号に代えて、或いは加えて、電力を伝送する等しても良い。例えば、前記実施形態における可動型トランス１１０においては、工具側コイルユニット１１８と本体側コイルユニット１２０の組を２組備えているが、それらの一組を用いて電力の伝送を行なうようにしても良い。このようにすれば、工具側アーム部材１１２と本体側アーム部材１１４の間でケーブルを用いること無しに電気信号と電力を伝送することが可能となって、例えば位置センサなどの比較的小さな電力で駆動する機器に対して、信号伝達経路に加えて、電力供給経路を可動型トランス１１０で構成することが可能となる。
【０１９１】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明の一実施形態としての自動工具交換装置を備えるロボット装置を示す説明図。
【図２】第一の連結部材を示す正面説明図。
【図３】第二の連結部材を示す正面説明図。
【図４】コイルユニットおよびホルダを示す正面説明図。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面説明図。
【図６】自動工具交換装置の要部拡大断面説明図。
【図７】可動部のハーネスレス装置を示す断面説明図。
【図８】同可動部のハーネスレス装置を構成する第一のコイルユニットを示す説明図。
【図９】同可動部のハーネスレス装置を構成する第二のコイルユニットを示す説明図。
【図１０】同可動部のハーネスレス装置の要部拡大断面説明図。
【図１１】図１に示された実施形態に従う構造をもって製作したロボット装置の要部の左側面。
【図１２】図１２に示されたロボット装置の要部の右側面。
【図１３】自動工具交換装置用モジュールに設けられるコア部材の異なる態様を示す断面説明図。
【図１４】自動工具交換装置用モジュールに設けられるコイルユニットの異なる態様を示す説明図。
【図１５】可動部のハーネスレス装置に用いられる第一のコイルユニットの異なる態様を示す説明図。
【図１６】同第一のコイルユニットの更に異なる態様を示す説明図。
【図１７】可動部のハーネスレス装置に用いられる部分コア部材の異なる態様を示す正面説明図。
【図１８】可動部のハーネスレス装置に用いられる第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの異なる配設態様を示す説明図。
【図１９】可動部のハーネスレス装置に用いられる第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの更に異なる配設態様を示す説明図。
【図２０】可動部のハーネスレス装置に用いられる第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの更に異なる配設態様を示す説明図。
【図２１】可動部のハーネスレス装置に用いられる第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの更に異なる配設態様を示す説明図。
【図２２】可動部のハーネスレス装置に用いられる第一のコイルヘッドと第二のコイルヘッドの更に異なる配設態様を示す説明図。
【符号の説明】
【０１９３】
２２：ロボット側アダプタ、２４：ツール側アダプタ、３０：給電信号用モジュール、４４：一次側コイルユニット、４６：電力用一次側コイルヘッド、４８ａ〜ｅ：信号用一次側コイルヘッド、５０：ケース、５２：コイル部材、５４：コア部材、５６：ギャップ部材、６０：端面、８０：二次側コイルユニット、８２：電力用二次側コイルヘッド、８４ａ〜ｅ：信号用二次側コイルヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１１】
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【図１２】
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