(57)【要約】  互いに直列に配置された複数の回転可能部を有するロボットの手首であって、第一の軸の回りで第一手首部の回転運動が可能であるように、ロボットの腕または自動化機械に装着されるように構成され、且つ、この第一手首部に、第二手首部２がジャーナル接続されている。各手首部１，２は、回転運動を駆動して、いずれか一方の手首部をもう一方の手首部に対して回転させるための、一つまたはそれ以上のギア部材を有しており、一つの噛み合う対の少なくとも一方のギア部材は、凹面のベベルギアであって、その噛み合う面での回転平面に対して負のベベル角度（Ｃｎ）を有している。もう一つの実施形態では、ロボットの手首は、三つの手首部１，２，３を有している。上記のロボットの手首はまた、内部保護用ホースを有することができる。
2007521144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直列に配置された複数の回転可能部を有するロボットの手首であって、
第一の軸の回りでの第一手首部の回転運動が可能であるように、ロボットの腕または自動化機械に装着されるように構成された少なくとも一つの第一手首部（１）と、
この第一手首部にジャーナル接続された第二手首部（２）と、を備え、
各手首部は、前記手首部のいずれか一方の、前記手首部のもう一方に対する前記回転運動を駆動するための、一つまたはそれ以上のギア部材を有しており、
円錐面の構成要素で、前記ギア部材の少なくとも一方は、凹面のベベルギアとして構成され、前記ギア部材の回転軸（Ａ１，Ａ２）に対して垂直な平面（Ｐ）に対して負のべべル角度（Ｃｎ）を有している。
【請求項２】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
前記ギア部材の少なくとも一方は、前記回転軸（Ａ１，Ａ２）に対して垂直な平面に対して正のベベル角度を有する凸面のベベルギアを有し、
前記ギア部材のその他の少なくとも一方は、負のベベル角度を有する凹面のベベルギアとして構成されている。
【請求項３】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
前記負のベベル角度（Ｃｎ）は、０度から２０度の間の範囲内にある。
【請求項４】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
前記負のベベル角度（Ｃｎ）は、８度から１２度の間の範囲内にある。
【請求項５】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
前記ギア部材は、環状のベベルギアである。
【請求項６】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
前記第二手首部（２）は、負のベベル角度（Ｃｎ）を有する前記ギア部材（１２，１３）を有している。
【請求項７】
下記特徴を備えた請求項４に記載のロボットの手首：
前記第二手首部（２）のギア部材の負のベベル角度（Ｃｎ）は、前記第一手首部（１）のギア部材（１０）に噛み合うように構成されている。
【請求項８】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
前記ギア部材のそれぞれは、その中に内部保護用ホース（４）が配置される中空の開口を有している。
【請求項９】
下記特徴を備えた請求項８に記載のロボットの手首：
前記内部保護用ホースは、前記手首が曲がった状態にあるとき、単一の円弧の形状に構成された前記手首部の内側を通るように構成されている。
【請求項１０】
下記特徴を備えた請求項８に記載のロボットの手首：
前記手首部（１，２，３）の内側を通る前記内部保護用ホース（４）は、曲がった状態と真直ぐな状態において、全長が同じである。
【請求項１１】
下記特徴を備えた請求項８に記載のロボットの手首：
前記内部保護用ホースは、実質的に円筒状の壁面を有するホースである。
【請求項１２】
下記特徴を備えた請求項１１に記載のロボットの手首：
前記内部保護用ホースは、真直ぐで平行な壁断面を有する円筒状の壁面を有するホースである。
【請求項１３】
下記特徴を備えた請求項１２に記載のロボットの手首：
前記内部保護用ホースは、波状の断面を有する壁を有するホースである。
【請求項１４】
下記特徴を備えた請求項１２に記載のロボットの手首：
前記内部保護用ホースは、少なくとも二つの異なる直径の円形の断面を有する関節式に接続されたホースを有している。
【請求項１５】
下記特徴を備えた請求項１３に記載のロボットの手首：
前記内部保護用ホースは、少なくとも一つの金属強化部材と複合化された高分子材料で形成されている。
【請求項１６】
下記特徴を備えた請求項１５に記載のロボットの手首：
前記内部保護用ホースは、フッ素重合体を有している。
【請求項１７】
下記特徴を備えた請求項１５に記載のロボットの手首：
前記金属強化部材は、複数の金属リングを有している。
【請求項１８】
下記特徴を備えた請求項１３に記載のロボットの手首：
前記金属の強化部は、ラセン状のワイヤを有している。
【請求項１９】
下記特徴を備えた請求項１８に記載のロボットの手首：
前記ホースの金属リングまたは螺旋状ワイヤは、前記高分子材料の外側表面に取り付けられている。
【請求項２０】
下記特徴を備えた請求項１８に記載のロボットの手首：
前記ホースの金属リングまたは螺旋状ワイヤは、前記高分子材料の中に埋め込まれている。
【請求項２１】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
複数のホースおよび／またはケーブルは、前記手首部（１，２，３）の内側の前記内部保護用ホース（４）の中に収容されている。
【請求項２２】
下記特徴を備えた請求項２１に記載のロボットの手首：
前記複数のホースおよび／またはケーブルは、前記内部保護用ホースの内側で、所定の程度、捩じられていて、且つ、ホース、ワイヤ、フィードロッド、ケーブルの中のいずれかを有している。
【請求項２３】
下記特徴を備えた請求項２２に記載のロボットの手首：
前記複数のホースおよび／またはケーブルは、前記ロボットの手首の内側に収容され、１８０度までの所定の程度、捩じられている。
【請求項２４】
下記特徴を備えた請求項１に記載のロボットの手首：
前記第二手首部（２）のギア部材の前記負のベベル角度は、第三手首部（３）に向かい合って設けられている。
【請求項２５】
下記特徴を備えた請求項１から２４のいずれか１項に記載のロボットの手首：
第三手首部（３）が、前記第二手首部（２）にジャーナル接続され、
前記第三手首部の前記第二手首部に対する回転運動、及び、前記第二手首部の前記第一手首部に対する回転運動が可能であるように構成されている。
【請求項２６】
下記特徴を備えた請求項２５に記載のロボットの手首：
前記第一手首部（１）のギア部材（１０，１１）は、前記第二手首部（２）のギア部材（１２）と噛み合い、それによって、前記第二手首部が動きを伝達して、前記第二手首部の第二のギア部材（１３）に噛み合わされた前記第三手首部（３）のギア部材（１４）を回転させるように構成されている。
【請求項２７】
下記特徴を備えた請求項２６に記載のロボットの手首：
前記第三手首部のギア部材に動きを伝達する前記第二手首部の二つのギア部材（１２，１３）は、それらの回転軸Ａ１，Ａ２が、互いに傾いた角度をなすように、前記第二手首部の中に配置されている。
【請求項２８】
下記特徴を備えた請求項２６に記載のロボットの手首：
第一手首部のギア部材（１０）及び第三手首部のギア部材（１４）は、正のギア角度を有する凸面のベベルギアであって、
第二手首部のギア部材（１２，１３）は、負のベベル角度を有する凹面のベベルギアである。
【請求項２９】
産業用ロボットを用いた、外側または内側の、表面処理作業または塗装作業のための、請求項１から２８までのいずれか１項に記載されたロボットの手首の使用。
【請求項３０】
産業用ロボットを用いた、溶接作業のための、請求項１から２８までのいずれか１項に記載されたロボットの手首の使用。
【請求項３１】
産業用ロボットを用いた、拾い上げおよび／または梱包作業のための、請求項１から２８までのいずれか１項に記載されたロボットの手首の使用。
【請求項３２】
産業用ロボットを用いた、機械による作業のための、請求項１から２８までのいずれか１項に記載されたロボットの手首の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャーナル継手または手首を有するロボット部材に係る。本発明はまた、前記ロボットの手首を有する産業用ロボットまたはその他のマニピュレータまたは自動化機械に係る。
【背景技術】
【０００２】
米国特許公報ＵＳ４，６９０，０１２号及び独国特許公報ＤＥ３４３１０３３号は、ロボットの手首と言う表題を有し、その中に産業用ロボットで使用されるロボットの手首が記載されている。産業用ロボットは、非常に広い範囲の産業的および／または商業的作業を素早く且つ正確に行うために使用される。例えば車体の溶接または自動車の塗装などのような多くの用途において、ロボットは、例えばアーク溶接チップ、塗料スプレイノズルまたはグリッパーなどのようなツールを、閉ざされたスペースの中で操作しなければならない。
【０００３】
米国特許公報ＵＳ４，６９０，０１２号には、三つの独立して回転可能な手首部を有するロボットの手首が記載されている。第一手首部は、ロボットのアームに取り付けられ、第一の軸の回りで回転する。第二手首部は、この第一手首部に回転可能に取り付けられ、ギアピニオンを備え、第二の回転軸の回りで第二のギア部分を回転させる。同様に、第三手首部は、第二手首部に回転可能に取り付けられ、第三の回転軸の回りで駆動可能である。
【０００４】
手首セクションは全体として、手首セクションの内側の中空スペースを取り囲み、手首の内側に他の装置を配置するように構成されている。特に、手首の中空の内部には、保護用ホースまたはその他の導管が収容され、その中を、ケーブル、ワイヤ、チューブ、または比較的小径のホースが通り、そのロボットで操作される一つまたはそれ以上のツールに、電気、圧縮、または油圧を供給し、および／または、コントロール信号またはセンサのデータをそのツールに送り、あるいはそのツールから受け取る。
【０００５】
上述のロボットの手首は、高度の方向特性を有し、中空セクション、ボックスセクションの内側にアクセスすることが可能であり、優れた作業能力を有している。しかしながら、ケーブル及びその他のホースを収容しているロボットの手首の内側のホースは、使用中に、手首部の曲げの繰り返しのために、磨耗しやすい。そのためそのような内側のホースには、許容の限度を超えるより頻繁な周期的メインテナンスまたはリペアが必要になる。また、手首セクションの内側への、電源配線、コントロール・ケーブルなどを収容することは、ロボットの手首の内側の限られた中空スペースによって制限される。
【特許文献１】米国特許第ＵＳ４，６９０，０１２号公報
【特許文献２】独国特許第ＤＥ３４３１０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題の内の一つまたはそれ以上を解決する。本発明は、互いに直列に配置された複数の回転可能部を有する中空のロボットの手首を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このロボットの手首は、
第一の軸の回りでの第一手首部の回転運動が可能であるように、ロボットの腕または自動化機械に装着されるように構成された少なくとも一つの第一手首部と、
この第一手首部にジャーナル接続され（journalled in）された第二手首部と、を備え、
各手首部は、前記手首部のいずれか一方の、前記手首部のもう一方に対する前記回転運動を駆動するための、一つまたはそれ以上のギア部材を有しており、
前記ギア部材の少なくとも一つの対は、前記ギア部材の回転平面（Ｐ）に対して、負のキャンバー角度（camber angle）即ち負のべべル角度（Ｃｎ）を有している。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態において、ロボットの手首は、第一、第二及び第三の手首部を有している。
【０００９】
もう一つの本発明のアスペクトにおいて、ロボットの手首は、改良された構造の内部保護用ホースを有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第一の利点は、手首セクションの内側の中空の経路の直径が相対的に大きいロボットの手首にある。ロボットの手首の内側に、保護用ホース（または、その他の導管）が曲がるための開放空間が、従来技術よりも多くある。より自由で、より拘束されない曲げは、保護用ホース及びその中のケーブル、ラインまたはその他のホースの双方に対してもたらす磨耗がより少ない。この利点は、ケーブル及び電源ワイヤその他の磨耗及び損傷を減らすだけではなく、ロボットの多くの特徴及び機能の選択において、より多くの自由度をロボットのデザイナー及びオペレータに与える。これは、手首セクションの中の使用可能な中空スペースのサイズが大幅に増大し、それにより、その結果もたらされる潜在的な機能性が増大するからである。
【００１１】
このタイプのロボットの手首の第一の利点は、ロボットが、例えば車体の中空セクションまたはボックスセクションのような部分的に閉鎖されたスペースに到達して、塗装、または表面処理、または接続の溶接などを行うことが可能になることである。本発明の改善された機能性により、ロボットが、従来技術の手首を有するロボットでは到達することが困難なスペースの中に到達することが可能になる。
【００１２】
本発明により提供される真直ぐな、コンパクトな形状、及び改善された機能は、産業用ロボットまたはマニピュレータによりコスト効率良く実施することが可能な作業の数及び範囲を増大させる。それは、反復的な産業的タスクの大半、例えば、機械またはその他のロボットへの部品の供給および／または取外しなどのような、機械による作業、及び、物を拾い上げてそれらを容器の中に入れるような拾い上げおよび／または梱包作業が、本発明によるコンパクトな中空のロボットの手首を有するロボットで、取り扱うことが可能になることを意味している。
【００１３】
このギア・ホイールのユニークなデザイン及び構成はまた、全体として非常にコンパクトで、それによって、他の中空の手首のデザインと比べて外形が小さい手首のデザインをもたらす。このことは、ロボットの手首がより小さいアクセス・ウインドウを通って、空洞または中空部分に到達することができることを意味している。内部空洞のサイズの増大による更なる利点は、保護用ホースが自由に曲がることが可能になり、曲がった状態において真直ぐな状態と比べて長さが増大することがなく、その結果、その中に収容された保護用ホース及びホース、ケーブルの磨耗が減少することである。
【００１４】
内部保護用ホースを、極めて小さい摩擦係数を有する優位性のある材料で作ることが可能であり、それによって、保護用ホースの内側のケーブル、ホースの磨耗が、更に減少する。これと同時に、その外形が従来技術によるデザインと比べてよりコンパクトであるにも関わらず、大きなフレキシビリティを保ち、内側の孔または空洞の寸法の増大を可能にする。
【００１５】
内側の孔または空洞のサイズの増大は、非常に有利である。その理由は、例えば、塗装あるいはその他の表面処理で使用されるロボットは、保護用ホースまたは導管の内側に約２０の異なるラインが収容されることがあるからである。それらは、例えば、異なる塗料、異なる色、フラッッシング・ライン、防錆液、デグリーシング液、溶媒ライン、空気ライン、電源ライン、電気信号接続などのためのラインなどである。同様に、溶接に使用されるロボットは、保護ガス、フラッッシング材料、フラックス、フラックス雰囲気、溶接ワイヤ供給、その他ためのラインを有している。
【００１６】
アームの内側に得られる増大したスペース及びそのスペースの対称形状は、保護用ホースの内側に収容されるライン、ホース及びケーブルのためのより長い使用寿命を実現し、信頼性を増大させ、その結果として、実稼働時間を増大させる。
【００１７】
もう一つの利点は、このロボットの手首の優位性を有する実施形態により提供される少なくとも二つ、好ましくは三つの運動軸における高度の方向特性能力を、中空スペースの中に配置される保護用ホースまたはその他のラインの磨耗の増大を心配することなく、必要な場合に  十分に利用することが可能であることである。
【００１８】
手首の中の使用可能な中空スペースの増大によりもたらされるもう一つの利点は、メインテナンス作業や生産の切り替えの際の、保護用ホース及びその他のパーツへのアクセスが改善され、それにより、生産の切り替えの間の停止時間、作業時間およびセットアップ時間が減少することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の方法及びシステムのより完全な理解は、以下の詳細な説明を、添付図面とともに参照することにより得られるであろう。
【００２０】
図１（従来技術）は、ＵＳ４，６９０，０１２に記載されたロボットの手首を示し、この手首は、保護用ホースを有し、真直ぐな状態にある。この図は、第一、第二及び第三手首部１，２，３を示している。第一手首部と第二手首部の間のギア部材ための回転軸は、Ａ１として示されている。また第二手首部と第三手首部の間に配置されたギア部材ための回転軸は、Ａ２として示されている。中空構造の中に、ホース４が収容され、名目（nominal）中心線Ｄの回りに配置されている。
【００２１】
図２は、この同じ手首を示し、この手首は曲がった状態にある。手首の従来技術によるデザインにおける中空スペースの形状では、ホース４の自由な曲げが可能ではなく、そのため、その使用寿命が限定されたものになる。最大限に曲がった状態において、手首の内側を通る際に、ホースが二つの箇所で曲がることが分かる。このホースはまた、真直ぐな形態から曲がった形態に変わるとき、図面の中でＸとマークされた矢印で示されているように、長さがかなり伸びる。
【００２２】
図３は、本発明による実施形態の曲がった状態を概略的に示す。この図は、第一、第二及び第三手首部１，２，３及び保護用ホース４を示している。第一手首部と第二手首部の間のギア部材のための回転軸は、Ａ１として示されている。第二手首部と第三手首部の間のギア部材のための回転軸は、Ａ２として示されている。ロボットの手首のこの改良された内部形状によれば、保護用ホースの対称的な曲げを妨げるような障害がない。手首の内部が最大限に曲がった状態にあるとき、ホースは、一箇所のみで曲がり、単一な円弧を形成して最大の曲げを実現することが分かる。
【００２３】
図３の中に示された保護用ホース（及び、保護用ホースの内側に収容された別個のホース及びケーブル；但し図示されてはいない）は、デザインし直されたギアホイールのセットアップに主として起因して、従来技術によるデザインの場合と比較して、より自由に曲がることができる。
【００２４】
図２の従来技術によるデザインの中で、既存のデザインにおいては、ホースが２回以上曲がらなければならないこと、及び、曲げが真直ぐな状態から曲がった状態に変わるときに、ホースが直線距離“Ｘ”を超えて移動または伸びなければならないことが示されている。従来技術によるデザインの繰り返される移動および／または曲げは、ホースの磨耗を招く。保護用ホースの内側のケーブル類及び配線類の磨耗もまた、大きなものになり得る。このような移動および／または曲げは、本発明によって、取り除かれるか、あるいは少なくとも大幅に縮小される。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態が、図４に示されている。この図は、図３に示された本発明と同じ第一、第二及び第三手首部を示しているが、真直ぐな状態にある。これは、図１の従来技術における同等の状態と比較することができる。第二の（中間の）手首部２の両端でのギア部材の回転平面が、破線及び文字Ｐによって示されている。各回転平面は、各ギア部材の回転軸に対して垂直である（図３のＡ１及びＡ２参照方）。第二手首部２が、特に、従来技術における同等部分２と比べて、よりコンパクトであることが分かる。換言すれば、本発明の円筒形の第二手首部２の小さなまたは頂点状の（apex-like）側は、従来技術のそれと比べて、よりコンパクトである。
【００２６】
本発明は、第一手首部と第二手首部、及び第二手首部に直接的に取り付けられたある種のツールにより、構成することができる。好ましくは、本発明は、最大限の曲げを得るため、且つそれによって、困難な中空部分、ボックス部分への到達を可能にするために、三つの手首部により、構成される。この実施形態では、ベロウズまたは螺旋形状を有する保護用ホース４ｃが示されている。
【００２７】
図５には、名目中心線が、ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示されている。それらは、手首の曲げの間、あるいは手首の三角形の曲げの間、一定の長さを有している。しかしながら、実施の際に、内部保護用ホースはある半径を有し、曲げの間、ショートカットを作る。方向を変える時にも、複数の半径が必要になる。本発明の改良された内側のホースは、曲げのショートカットが、その局所的なカーブのための要求される曲げの長さに等しい局所的に余分な長さを作り出すことを、可能にする。
【００２８】
図６ｂ及び６ａ（従来技術）は、ＵＳ４，６９０，０１２の従来技術のロボットの手首のバージョンのギアホイールのデザインと、本発明のギアホイールのデザインとの間の構造的な相違を示している。本発明によれば、特別にデザインされた環状のベベルギア（これは、その代わりに、ギア部材、ギアホイール、リングギアまたはベベルギアと、呼ばれまたはデザインされ、その中で、互いに噛み合う対の少なくとも一つが、負のベベル角度でデザインされたギアホイールである）が、内側のホースのための最良の条件、及びコンパクトなデザインの内側のホースのフレキシブルな運動をもたらす。
【００２９】
ここに示された特にコンパクトなデザインは、特別な且つユニークな構成及び手首の内側のギアホイールの形状によって、得られる。図６ｂは、本発明による第一の手首部１と第二の手首部２の間の、接続及びギアリングの領域の詳細な形態を示している。そして、図６ａは、従来技術の同様な詳細部を示している。線Ｃと線Ｐを比較することにより、従来技術のギアがそれに沿って噛み合う線が、正のベベル角度で傾いていることが分かる。これに対して、図６ａに示された本発明の対をなすフェイスが、ラインＣｎ及びベベルギアの平面のラインＰを見ていて、負のベベルＣｎが、示されたギア・フェイスの上にあることが分かる。
【００３０】
第一手首部／第二手首部の対の中の、少なくとも一方のギアホイールの負のベベル角度は、手首セクションの内径の増大を可能にして、保護用ホースの自由な曲げを妨げる前述の障害を取り除きあるいは少なくする。図６ａに示された従来技術の詳細部には、そのようなところが見られず、即ち、負のベベル角度のベベルギアのようなものはない。
【００３１】
本発明者が見出したところによると、約１０度の負のキャンバー角度即ちベベル角度が、好ましいが、５度程度の角度あるいは１２度よりも遥かに大きい角度も、可能である。
【００３２】
図７は、ロボットの手首の外観及び斜視図を示し、その中に、第一、第二及び第三手首部１，２，３が示されている。名目中心線Ｄが示されている、手首の一方の端の内側には、第三手首部３と、コルゲートタイプのホースの形態の保護用ホース４が、示されている。手首の一方の端の内側には、保護用ホース４が、コルゲートタイプで、且つリング強化または螺旋タイプのホースの形態で、示されている。
【００３３】
以上で説明したように、上記の内部保護用ホースは、複数のワイヤ、ホース及びケーブルを、おそらく総計２０本以上、収容することができる。内側のホースの中に収容される単一のホース及びケーブルの伸び代は、通常のオペレーションに先立って、それらを所定のパターンで、ロボットの手首の内部保護用ホースの中に配置することによって、小さくすることができる。
【００３４】
手首部の計画された方向及び回転の程度に対して、例えば所定の捩じりを与えることによって、通常のオペレーションの際にロボットの手首が回転し曲げられた時の、それぞれのホース及びケーブルの長さの変動を補償することができる。例えば、１８０度までまたはそれ以上の角度で捩じられたワイヤの形態を、ホースおよび／またはケーブルの少なくとも一部に対して、それらがロボットの手首の内側に収容されるときに、適用することができる。
【００３５】
他の好ましい実施形態において、内側のホースは、図４に示されたタイプの、フレキシブルな関節式に接続された（articulated）ホースである。対象の曲げをサポートする、優れた曲がり特性が、このタイプの関節式の接続即ちベロウズ形状を有するホースにより、得られる。このタイプの関節式に接続された内側のホースは、力が加えられたときに、回転対称形状で曲がる傾向がある。
【００３６】
異なる曲がり挙動を要求する内部形状を有するロボットの手首のために、その他の、円形以外の形状もまた可能である。ホースの構造は、単一相のプラスチック材料、または多層のプラスチック材料で構成することができる。
【００３７】
エラストマー、その他の高分子または複合材料を使用することができる。プラスチック材料は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（通常、テフロン（登録商標）（デュポン社のトレードマーク）と呼ばれる）のような、フッ素重合体で部分的に構成することが可能であり、または、その他のブレンドされたフッ素重合体、コ・ポリマー、複合または多層構造で構成することも可能である。例えばフッ素重合体のような、摩擦係数低減材料を使用することにより、保護用ホースの内面と、その中に収容されたワイヤ、ケーブル、ホースなどとの間の摩擦が、大きく減少する。
【００３８】
好ましくは、この構造は、少なくとも二つの相を有し、例えば金属リングまたはプラスチック・リングのような、異なる径の強化要素を有している。この金属リングは、代替的な実施形態において、プラスチック・ホースの外面の近くまたは外面の外側に配置された連続する螺旋状のワイヤとして構成することができる。この螺旋状のワイヤは、離散的に配置されたリングと複合化されたプラスチック・ホースとは異なり、コルゲートされた形態で取り付けられる。ワイヤ・リングまたは螺旋状のワイヤはまた、プラスチックのレイヤによって覆うことが可能であり、その厚さは薄くても良い。
【００３９】
以上において、本発明の実施形態を例を用いて説明したが、開示されたソリューションに対して、幾つかの変形が、添付したクレーム中で規定された本発明の技術的範囲から外れることなく、可能である。
【００４０】
更なる実施形態において、対の内の一方のギアの正のベベル角度（凸面のベベルギア）は、その対の内のもう一方のギアと比べて、より小さい正の角度とすることができる。
【００４１】
更なる実施形態において、対の内の一方のギア部材の正の角度は、ゼロまで減らすことが可能であり、それにより、フラットまたはニュートラルなベベル角度を有することができる。その対の内の第二のギアは、凸面のベベルギアに対して典型的であるような、正のギア角度を持つことができる。
【００４２】
図３，４及び５は、好ましい実施形態を示し、この実施形態では、互いに噛み合う対の少なくとも一つのギアが負のベベル角度を、を有している。即ち、そのギアが凹面（またはニュートラル）ベベルギアを有している。この実施形態はまた、真直ぐな状態から曲がることが可能な中空の手首デバイスを有していて、ここで、その中空スペースは、図３，４，５，７に例示されているように、ＡからＤまでの真直ぐな円筒形のスペースを有している。
【００４３】
図４は、手首の三つの部分１，２，３及び保護用ホース４を示している。図４の中で分割線２０により示され、且つ、図３，５及び７の中で参照符号無しで示されているように、手首の第二手首部２が、二つの別個のパーツを一つに固定することにより構成されていることが分かる。第二手首部２を、後で一つに固定される二つのパーツで作ることにより、図５のＢ及びＣとして示したベベルギアを構成するパーツを、第二手首部２の非常にコンパクトな構造に、組み立て及び取り付けることが容易になる
図４はまた、第二手首部２の二つの部材の軸の中心線Ａ１，Ａ２が、ホース４の境界壁の内側で、且つ、図１，２の先行技術と比べて、アームの曲がりの半径の中心のより近くで交差していることを示している。なお、図１，２の先行技術では、図３，８，１０のＡ１，Ａ２に対応する軸Ｅ−Ｅ，Ｆ−Ｆの交点は、保護用ホース４の外側にあり、曲がりの半径の中心から遥かに離れている。
【００４４】
図５は、一つまたはそれ以上の噛み合うギアの対を示すために、参照符号が付けられている。ここで、少なくとも一つのギアは、負のギア角度を有しており、即ち、凹面のベベルギアである。図５は、正のギア角度を有するベベルギアを有する第一手首部１の内側部分１０を示していて、符号１１が付けられている。ギア１１は、第二手首部２の中に設けられたギア部材の負のギア角度１２と、中心線Ｂの回りで噛み合う。
【００４５】
第二手首部２のもう一方のサイド（Ｃ）は、第三手首部３の内部部材１４と噛み合って、それを駆動することができる。内部部材１４が、断面の中に示されている。この内部部材１４は、正のギア角度即ち凸面のベベルギアの歯１６を有し、負のギア角度即ち凹面のベベルギアを有するギア部材１３と噛み合っている。内部部材１４の上記凸面のベベルギアは、中心線Ｄのもう一つのサイドで、符号１６’により、断面の中に明確に示されている。
【００４６】
また、この第二手首部２のコンパクトな構成及びデザインの結果、軸６、ツールを保持する端部、即ち手首部３の中のギア部材１４の駆動が、ボットの腕の端部１から直接的に、第一手首部の部材１０から第二手首部の部材１２に、第二部材１３から第三手首部３の部材１４に直接的に、例えば、先行技術の図１，２の中の第二手首部の中心に見えるジャーナル接続による環状のギア部材またはサポート部材のような、更なる駆動伝達手段無しで、伝達されることになる。このようにして、駆動が、その他の実施形態と同様に、第二手首部２のハウジングの一部を介して、第二のギア部材１３に伝達され、この第二のギア部材１３は、それから、二つのパーツの実施形態ではツールを直接的に駆動し、または、図３〜５及び７に例えば第三手首部の部材１４として示されている第三手首部のギア部材に駆動する。
【００４７】
第二手首部のギア部材１３及び１４の間のパワーの伝達は、互いに傾いた状態で示されている。即ち、それらの回転軸Ａ１，Ａ２は、互いに傾いた角度をなし、互いに平行ではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、従来技術によるロボットの手首を示し、この手首は真直ぐな状態即ち伸ばされた状態にある。
【図２】図２は、従来技術によるロボットの手首を示し、この手首は曲がった状態にある。
【図３】図３は、本発明の実施形態によるロボットの手首を示し、この手首は、ホースを有し、曲がった状態にある。
【図４】図４は、ロボットの手首を示し、この手首は、ホースを有し、真直ぐな状態にある。
【図５】図５は、ロボットの手首が真直ぐな状態及び曲がった状態にあるときのホースの長さを概略的に示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の他のアスペクトによる  ギアホイールのデザインの詳細を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、従来技術のギアホイールのデザインの詳細を示し、
【図７】図７は、真直ぐな状態にあるロボットの手首の外観の斜視図を示す。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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