(57)【要約】【課題】厚みや重量を抑えつつ、回転量を３６０度以上で制限可能な回転リミット装置を得ること。【解決手段】本発明の回転リミット装置１は、回転軸２を中心に互いに回転可能に重ねられた第１回転体３および第２回転体５を有し、第１回転体および第２回転体の少なくとも一方に形成された内壁面１０，１４と、第１回転体および第２回転体の少なくとも一方に形成された外壁面１１，１５とにより回転軸を中心とする円形状のガイド通路１８が形成され、第１回転体にはガイド通路に突出する第１突出部が形成され、第２回転体にはガイド通路に突出する第２突出部が形成され、第１突出部と第２突出部とは、互いの突出高さの和が、回転軸と平行な方向のガイド通路の寸法よりも小さくなるような高さで形成されており、ガイド通路に移動可能に収容されて、第１突出部と第２突出部とに当接することで、回転体同士の回転量を制限する回転規制体７をさらに有する。【選択図】図４
2011067920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に互いに回転可能に重ねられた第１回転体および第２回転体を有し、
第１回転体および第２回転体の少なくとも一方に形成された内壁面と、第１回転体および第２回転体の少なくとも一方に形成された外壁面とにより前記回転軸を中心とする円形状のガイド通路が形成され、
前記第１回転体には前記ガイド通路に突出する第１突出部が形成され、前記第２回転体には前記ガイド通路に突出する第２突出部が形成され、
前記第１突出部と前記第２突出部とは、互いの突出高さの和が、前記回転軸と平行な方向の前記ガイド通路の寸法よりも小さくなるような高さで形成されており、
前記ガイド通路に移動可能に収容されて、前記第１突出部と前記第２突出部とに当接することで、前記回転体同士の回転量を制限する回転規制体をさらに有することを特徴とする回転リミット装置。
【請求項２】
前記回転規制体は、金属材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転リミット装置。
【請求項３】
前記回転規制体は、その表面が合成樹脂で覆われていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転リミット装置。
【請求項４】
前記回転規制体は、前記ガイド通路での移動方向に沿った寸法が、前記回転軸に平行な方向の前記ガイド通路の寸法よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転リミット装置。
【請求項５】
前記内壁面および前記外壁面は、前記第１回転体および前記第２回転体の両方に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転リミット装置。
【請求項６】
前記内壁面および前記外壁面は、前記第１回転体および前記第２回転体のいずれか一方にのみ形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転リミット装置。
【請求項７】
前記内壁面は、前記第１回転体および前記第２回転体のうち一方の回転体に形成され、
前記外壁面は、前記第１回転体および前記第２回転体のうち他方の回転体に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転リミット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転関節の回転量を３６０度以上に設定可能な回転リミット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボット等のロボットは、回転関節等の回転可能な部分を備えることで、そのロボットの使用目的や使用環境に応じた多様な動作を行うことができるようになっている。このような回転関節では、回転関節が回転しすぎないように、回転量を所定角度に制限する回転リミット装置を備える場合がある。近年では、回転関節の回転量を３６０度以上で制限可能な回転リミット装置が提案されている。例えば、特許文献１には、２枚の回転板（固定部と回転部）の間に、突起を備える自由回転部を挟み込むことで、回転部の回転量を３６０度以上で制限可能とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８１６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、２枚の回転板の間に自由回転部を挟みこむので、回転リミット装置の厚みや重量の増加を招きやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、厚みや重量を抑えつつ、回転量を３６０度以上で制限可能な回転リミット装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転軸を中心に互いに回転可能に重ねられた第１回転体および第２回転体を有し、第１回転体および第２回転体の少なくとも一方に形成された内壁面と、第１回転体および第２回転体の少なくとも一方に形成された外壁面とにより回転軸を中心とする円形状のガイド通路が形成され、第１回転体にはガイド通路に突出する第１突出部が形成され、第２回転体にはガイド通路に突出する第２突出部が形成され、第１突出部と第２突出部とは、互いの突出高さの和が回転軸と平行な方向のガイド通路の寸法よりも小さくなるような高さで形成されており、ガイド通路に移動可能に収容されて、第１突出部と第２突出部とに当接することで、回転体同士の回転量を制限する回転規制体をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ガイド通路に収容される回転規制体により回転量を制限できるので、厚みや重量を抑えつつ、回転量を３６０度以上で制限可能な回転リミット装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る回転リミット装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す回転リミット装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、第２回転体を第１回転体側から見た状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１に示す回転リミット装置を、回転軸を含む平面で切断した断面図である。
【図５】図５は、第１回転体の平面図であって、回転体の回転量が３６０度以上で制限される様子を説明するための図である。
【図６】図６は、図５に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図７】図７は、図５に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【図８】図８は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２に係る回転リミット装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示す回転リミット装置の分解斜視図である。
【図１１】図１１は、第２回転体を第１回転体側から見た状態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図９に示す回転リミット装置を、回転軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態３に係る回転リミット装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す回転リミット装置の分解斜視図である。
【図１５】図１５は、第２回転体を第１回転体側から見た状態を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１３に示す回転リミット装置を、回転軸を含む平面で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る回転リミット装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転リミット装置の概略構成を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す回転リミット装置の分解斜視図である。回転リミット装置１は、第１回転体３、第２回転体５、規制ブロック（回転規制体）７を有して構成されている。第１回転体３と第２回転体５とは、回転軸２を中心に互いに回転可能に重ねられて連結されている。第１回転体３と第２回転体５とは、図示しないベアリングを用いて連結されることで、円滑に回転可能とされている。第１回転体３と第２回転体５は、薄板の円板形状を呈しており、互いに円形面同士を対向させるように連結されている。なお、第１回転体３と第２回転体５の形状はこれに限られず、例えば、産業用ロボットの関節部分を構成する筐体そのものの形状であってもよい。
【００１１】
第１回転体３のうち第２回転体５と対向する面には、第２回転体５側に向かって立設する第１内壁面１０が形成されている。また、第１回転体３のうち第２回転体５と対向する面には、第２回転体５側に向かって立設する第１外壁面１１が形成されている。第１内壁面１０と第１外壁面１１は、互いに対向して溝を形成する。
【００１２】
図３は、第２回転体５を第１回転体３側から見た状態を示す斜視図である。第２回転体５のうち第１回転体３と対向する面にも、第１回転体３側に向かって立設する第２内壁面１４が形成されている。また、第２回転体５のうち第１回転体３と対向する面には、第１回転体３側に向かって立設する第２外壁面１５も形成されている。
【００１３】
図４は、図１に示す回転リミット装置１を、回転軸２を含む平面で切断した状態を示す断面図である。図４に示すように、第１回転体３、第１内壁面１０、第１外壁面１１、第２回転体５、第２内壁面１４、第２外壁面１５によって、規制ブロック７を収容するガイド通路１８が形成される。なお、ガイド通路１８は平面視において、回転軸２を中心とする円形状を呈する。
【００１４】
図２に戻って、第１回転体３のうち第２回転体５と対向する面には、ガイド通路１８に突出する第１突出部１２が形成される。なお、本実施の形態１では、第１突出部１２は、第１内壁面１０と第１外壁面１１を形成するために第１回転体３から突出している部分と一体に形成されている。
【００１５】
図３に戻って、第２回転体５のうち第１回転体３と対向する面には、ガイド通路１８に突出する第２突出部１６が形成される。なお、本実施の形態１では、第２突出部１６は、第２内壁面１４と第２外壁面１５を形成するために第２回転体５から突出している部分と一体に形成されている。また、第１突出部１２と第２突出部１６とは、第１回転体３と第２回転体５を回転させても互いに衝突しない高さで形成されている。より具体的には、第１突出部１２と第２突出部１６とは、互いの突出高さの和が、回転軸２と平行な方向のガイド通路１８の寸法よりも小さくなるような高さで形成されている。したがって、突出部１２，１６同士の衝突によって、回転板３，５の回転量が制限されることはない。
【００１６】
規制ブロック７は、ガイド通路１８に移動可能に収容される。規制ブロック７は、回転軸２と平行な方向のガイド通路１８の寸法と略同じ高さ寸法で形成されており、第１突出部１２にも第２突出部１６にも当接可能とされている。規制ブロック７が、第１突出部１２と第２突出部１６とに当接することで、第１回転体３と第２回転体５の回転量が制限されるが、その詳細は後述する。規制ブロック７は、鉄等の金属材料の周囲を合成樹脂で覆って構成されている。
【００１７】
図５は、第１回転体３の平面図であって、回転体３，５の回転量が３６０度以上で制限される原理を説明するための図である。図６は、図５に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。図７は、図５に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。図８は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。なお、図５では、第２回転体５の第２突出部１６を二点鎖線で示している。また、図５から図８を用いた説明で示す「回転量」は、第１回転体３を基準とした第２回転体５の回転量を意味する。
【００１８】
図５（ａ）で示す状態での回転量を０度とする。この状態における規制ブロック７と第１突出部１２と第２突出部１６との位置関係は、図６に示すようになっている。この状態で第２回転体５を矢印Ｙに示す方向に回転させようとしても、規制ブロック７が第２突出部１６の反対側で第１突出部１２に当接しており、第２回転体５をこれ以上回転させることはできない。一方、矢印Ｘに示す方向に回転させる場合には、規制ブロック７による制限もなく、第２回転体５を自由に回転させることができる。
【００１９】
図５（ａ）および図６に示す状態から、第２回転体５を矢印Ｘに示す方向に３６０度近く回転させると、図５（ｂ）および図７に示す状態となる。ここで、第１突出部１２と第２突出部１６とは、互いの突出高さの和が、回転軸２と平行な方向のガイド通路１８の寸法よりも小さくなるような高さで形成されているので、第２突出部１６は第１突出部１２に衝突せずに第１突出部１２上を通過する。第２突出部１６は、第１突出部１２上を通過すると規制ブロック７に当接するが、規制ブロック７の移動を規制するものが第２突出部１６の反対側にはない。第２突出部１６は、規制ブロック７をガイド通路１８に沿って移動させながら、さらに移動することができる。したがって、図５（ｂ）に示す状態よりも、第２回転体５を矢印Ｘに示す方向にさらに回転させることができる。すなわち、第２回転体５を図５（ａ）に示す状態から３６０度以上回転させることができる。
【００２０】
図５（ｂ）および図７に示す状態から、第２回転体５をさらに３６０度近く回転させると、図５（ｃ）および図８に示す状態となる。ここで、第２突出部１６に押し込まれてガイド通路１８を移動してきた規制ブロック７は、第１突出部１２に衝突して、それ以上の移動が規制される。規制ブロック７の移動が規制されることで、第２回転体５もそれ以上回転させることができなくなる。したがって、第２回転体５の回転量を制限することができる。
【００２１】
なお、図５（ｃ）および図８に示す状態から第２回転体５を矢印Ｙに示す方向に回転させれば、図５（ａ）および図６に示す状態となったところで、それ以上の回転が制限される。
【００２２】
以上説明したように、ガイド通路１８に規制ブロック７を収容することで、回転体３，５に３６０度以上の回転を許容しつつ、その回転量を一定に制限することができる。また、回転体３，５の間に他の回転体を挟みこませずに、回転体３，５の回転量を制限できるので、回転リミット装置１の厚みや重量を抑えることができる。また、第１内壁面１０、第２内壁面１４、第１外壁面１１、第２外壁面１５でガイド通路１８を形成するので、規制ブロック７の脱落を防いで、回転体３，５の回転量を確実に制限することができる。
【００２３】
また、規制ブロック７は、図６や図８に示すように、第１回転体３と第２回転体５の回転量を制限する際に、第１突出部１２や第２突出部１６に衝突する。規制ブロック７には金属材料が用いられているので、第１突出部１２や第２突出部１６に衝突した際の規制ブロック７の変形や破損を抑えて、安定した回転動作の維持に寄与することができる。また、規制ブロック７は、第１回転体３と第２回転体５の回転に伴い、ガイド通路１８内を移動し、第１回転体３や第２回転体５と擦れ合うこととなる。規制ブロック７は周囲面が合成樹脂で覆われているので、回転体３，５と規制ブロック７との摩擦抵抗を抑えることができ、磨耗の抑制や回転体３，５の円滑な回転動作の実現が可能となる。
【００２４】
また、図５から図８に示すように規制ブロック７は、ガイド通路１８での移動方向に沿った寸法（幅寸法）が、回転軸２に平行な方向のガイド通路１８の寸法よりも大きく形成されている。これにより、規制ブロック７がガイド通路１８を移動する際に転がってしまうのを防ぐことができ、安定した回転量の制限を実現することができる。
【００２５】
また、幅寸法が異なる規制ブロック７を用いることで、回転リミット装置１が制限する回転体３，５の回転量を容易に変更することができる。例えば、規制ブロック７の幅寸法を大きくすれば、制限される回転量を小さくできるし、規制ブロック７の幅寸法を小さくすれば、制限される回転量を大きくできる。規制ブロック７は、回転体３，５に比較して小型であるので、幅寸法の異なる規制ブロック７を製造する際のコストも抑えることができる。また、幅寸法の異なる複数の規制ブロックを用意した場合であっても、保管スペースの問題を生じにくくすることができる。
【００２６】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係る回転リミット装置の概略構成示す外観斜視図である。図１０は、図９に示す回転リミット装置１の分解斜視図である。図１１は、第２回転体５を第１回転体３側から見た状態を示す斜視図である。図１２は、図９に示す回転リミット装置１を、回転軸２を含む平面で切断した状態を示す断面図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態２では、第２回転体５に第２内壁面と第２外壁面が形成されていない。図９に示すように、第１回転体３、第１内壁面１０、第１外壁面１１、第２回転体５で、平面視において円形状を呈するガイド通路１８が構成される。
【００２８】
このように構成した場合であっても、実施の形態１と同様に、ガイド通路１８に規制ブロック７を収容することで、回転体３，５に３６０度以上の回転を許容しつつ、その回転量を一定に制限することができる。また、回転体３，５の間に他の回転体を挟みこませずに回転体３，５の回転量を制限できるので、回転リミット装置１の厚みや重量を抑えることができる。また、第１内壁面１０、第１外壁面１１でガイド通路１８を形成するので、規制ブロック７の脱落を防いで、回転体３，５の回転量を確実に制限することができる。
【００２９】
実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３に係る回転リミット装置の概略構成示す外観斜視図である。図１４は、図１３に示す回転リミット装置１の分解斜視図である。図１５は、第２回転体５を第１回転体３側から見た状態を示す斜視図である。図１６は、図１３に示す回転リミット装置１を、回転軸２を含む平面で切断した状態を示す断面図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３０】
本実施の形態３では、第１回転体３に、第１内壁面が形成されておらず、第１外壁面１１と第１突出部１２が形成されている。第２回転体５に、第２外壁面が形成されておらず、第２内壁面１４と第２突出部１６が形成されている。図１６に示すように、第１回転体３、第１外壁面１１、第２内壁面１４、第２回転体５で、平面視において円形状を呈するガイド通路１８が構成される。
【００３１】
このように構成した場合であっても、実施の形態１と同様に、ガイド通路１８に規制ブロック７を収容することで、回転体３，５に３６０度以上の回転を許容しつつ、その回転量を一定に制限することができる。また、回転体３，５の間に他の回転体を挟みこませずに回転体３，５の回転量を制限できるので、回転リミット装置１の厚みや重量を抑えることができる。また、第１外壁面１１、第２内壁面１４でガイド通路１８を形成するので、規制ブロック７の脱落を防いで、回転体３，５の回転量を確実に制限することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる回転リミット装置は、３６０度以上で回転量を制限する回転関節等に有用であり、特に、産業用ロボット等の回転関節に適している。
【符号の説明】
【００３３】
１  回転リミット装置
２  回転軸
３  第１回転体
５  第２回転体
７  規制ブロック（回転規制体）
１０  第１内壁面
１１  第１外壁面
１２  第１突出部
１４  第２内壁面
１５  第２外壁面
１６  第２突出部
１８  ガイド通路
Ｘ，Ｙ  矢印
【図１】
2011067920.tif 000003
【図２】
2011067920.tif 000004
【図３】
2011067920.tif 000005
【図４】
2011067920.tif 000006
【図５】
2011067920.tif 000007
【図６】
2011067920.tif 000008
【図７】
2011067920.tif 000009
【図８】
2011067920.tif 000010
【図９】
2011067920.tif 000011
【図１０】
2011067920.tif 000012
【図１１】
2011067920.tif 000013
【図１２】
2011067920.tif 000014
【図１３】
2011067920.tif 000015
【図１４】
2011067920.tif 000016
【図１５】
2011067920.tif 000017
【図１６】
2011067920.tif 000018