(57)【要約】【課題】関節部を小型化できるロボット関節構造及びロボット装置を得ること。【解決手段】第１のリスト支持部５３１は、第５軸Ｊ５に対して第１の傾きを有するテーパ面状の第１のリスト支持部給電面５３１ａを有し、リストハウジング５４４は、第５軸Ｊ５に対して第１の傾きを有する円錐台形状のリストハウジング受電面５４１ａと、第６軸Ｊ６に対して第２の傾きを有するテーパ面状のリストハウジング給電面５４３ａとを有し、ハンドインタフェース５４０は、第６軸Ｊ６に対して第２の傾きを有する円錐台形状のハンドインタフェース受電面５５１ａを有し、第１のリスト支持部給電面５３１ａとリストハウジング受電面５４３ａとの間に第１のスリップリングを設け、リストハウジング給電面５４３ａとハンドインタフェース受電面５５１ａとの間に第２のスリップリングを設けた。【選択図】図６
2016002633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の構造体、第２の構造体及び第３の構造体を順に連結し、前記第１の構造体と前記第２の構造体との間の第１の回転軸と、前記第２の構造体と前記第３の構造体との間の第２の回転軸とが非平行に配置されたロボット関節構造であって、
前記第１の構造体は、前記第１の回転軸に対して第１の傾きを有するテーパ面状の第１構造体給電面を有し、
前記第２の構造体は、前記第１の回転軸に対して前記第１の傾きを有する円錐台形状の第２の構造体受電面と、前記第２の回転軸に対して第２の傾きを有するテーパ面状の第２の構造体給電面とを有し、
前記第３の構造体は、前記第２の回転軸に対して前記第２の傾きを有する円錐台形状の第３の構造体受電面を有し、
前記第１の構造体給電面と前記第２の構造体受電面との間に第１のスリップリングを設け、前記第２の構造体給電面と前記第３の構造体受電面との間に第２のスリップリングを設け、
前記第１の構造体に、前記第１のスリップリングと接続された第１のコネクタを設け、
前記第２の構造体に、前記第１のスリップリングと前記第２のスリップリングとを接続する配線を設け、
前記第３の構造体に、前記第２のスリップリングと接続された第２のコネクタとを設け、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを、前記第１のスリップリング、前記配線及び前記第２のスリップリングを介して電気的に接続したことを特徴とするロボット関節構造。
【請求項２】
前記第１のスリップリングは、前記第１の構造体給電面に設置された複数の第１の導電性リングと、前記第２の構造体受電面に設置された複数の第１の導電性ブラシとを有し、
前記第２のスリップリングは、前記第２の構造体給電面に設置された複数の第２の導電性ブラシと、前記第３の構造体受電面に設置された複数の第２の導電性リングとを有することを特徴とする請求項１に記載のロボット関節構造。
【請求項３】
前記複数の第１の導電性ブラシは前記第２の構造体受電面に対して垂直に配置され、前記複数の第２の導電性ブラシは、前記第２の構造体給電面に対して垂直に配置されたことを特徴とする請求項２に記載のロボット関節構造。
【請求項４】
前記複数の第１の導電性ブラシ及び前記複数の第２の導電性ブラシは、前記第１の回転軸と平行に配置されたことを特徴とする請求項２に記載のロボット関節構造。
【請求項５】
第１の構造体、第２の構造体及び第３の構造体を備え、前記第１の構造体と前記第２の構造体との間の第１の回転軸と、前記第２の構造体と前記第３の構造体との間の第２の回転軸とが非平行に配置されたロボット関節構造であって、
前記第１の回転軸に対して傾きを有して前記第１の構造体と前記第２の構造体との間に設けられた第１のスリップリングと、
前記第２の回転軸に対して傾きを有して前記第２の構造体と前記第３の構造体との間に設けられた第２のスリップリングと、
前記第２の構造体の内部に設けられて、前記第１のスリップリングと前記第２のスリップリングとを接続する配線と、
前記第１の構造体に設置され、前記第１のスリップリングに接続された第１のコネクタと、
前記第３の構造体に設置され、前記第２のスリップリングに接続された第２のコネクタと、
を備え、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを、前記第１のスリップリング、前記配線及び前記第２のスリップリングを介して電気的に接続したことを特徴とするロボット関節構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のロボット関節構造を有するロボット装置。
【請求項７】
前記第１の構造体を構成するアームの先端に、前記第２の構造体を構成するリストハウジングを設置し、該リストハウジングに前記第３の構造体を構成するハンドインタフェースを装着したことを特徴とする請求項６に記載のロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット関節構造及びロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの関節部では、入力側の構造体と出力側の構造体とを電気的に接続するためのケーブルを両方の構造体に固定すると、入力側の構造体と出力側の構造体とが相対的に回転することにより、ケーブルに捻れが生じる。このため、ケーブルが捻りの負荷で破損することを防ぐために、関節の動作角度は一定の範囲内に制限されている。
【０００３】
また、入力側の構造体と出力側の構造体とをケーブルで電気的に接続する場合、関節部にケーブル固定用の部材を設置するスペース及びケーブルの可動空間を確保する必要があり、関節部が大きくなってしまう。
【０００４】
回転軸の動作角度を拡張する方法として、ロータリジョイントを用いる方法が知られている。ロータリジョイントは、一方の構造体に軸受状の部分を設け、他方の構造体に軸状の部分を設け、一方の構造体の軸受状の部分に他方の構造体の軸状の部分を挿入することにより、一方の構造体と他方の構造体とを回動自在に支持する構造である。ロータリジョイントは、軸受側となる構造体及び軸側となる構造体の一方に導電性ブラシを設け、他方に導電性リングを設け、導電性ブラシと導電性リングとを常時接触させることにより構造体間の導通を確保しつつ、二つの構造体が相対的に回転するようにしたものである（特許文献１参照）。なお、導電性ブラシと導電性リングとの組合せは、スリップリングと称されている。関節部にロータリジョイントを適用したロボットとしては、スリップリングを介して手先側に電力を供給するロボットがある（特許文献２参照）。
【０００５】
ロータリジョイントを用いることにより、関節部にケーブル固定用の部材の設置スペース及びケーブルの可動空間を確保する必要がなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６９１２５号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２に開示される発明は、回転軸が一つの関節にロータリジョイントを適用したものであるが、回転軸が二つの関節部にロータリジョイントを適用する場合には、スリップリングは二つ必要となる。二つの回転軸に単にロータリジョイントを適用すると、関節部が大きくなってしまい、ケーブル固定用の部材の設置スペースやケーブルの可動空間の確保が不要になるというメリットが小さくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、関節部を小型化できるロボット関節構造及びロボ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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の構造体、第２の構造体及び第３の構造体を順に連結し、第１の構造体と第２の構造体との間の第１の回転軸と、第２の構造体と第３の構造体との間の第２の回転軸とが非平行に配置されたロボット関節構造であって、第１の構造体は、第１の回転軸に対して第１の傾きを有するテーパ面状の第１の構造体給電面を有し、第２の構造体は、第１の回転軸に対して第１の傾きを有する円錐台形状の第２の構造体受電面と、第２の回転軸に対して第２の傾きを有するテーパ面状の第２の構造体給電面とを有し、第３の構造体は、第２の回転軸に対して第２の傾きを有する円錐台形状の第３の構造体受電面を有し、第１の構造体給電面と第２の構造体受電面との間に第１のスリップリングを設け、第２の構造体給電面と第３の構造体受電面との間に第２のスリップリングを設け、第１の構造体に、第１のスリップリングと接続された第１のコネクタを設け、第２の構造体に、第１のスリップリングと第２のスリップリングとを接続する配線を設け、第３の構造体に、第２のスリップリングと接続された第２のコネクタとを設け、第１のコネクタと第２のコネクタとを、第１のスリップリング、配線及び第２のスリップリングを介して電気的に接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、関節部を小型化できるロボット関節構造及びロボット装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係るロボット関節構造の実施の形態を適用した垂直多関節ロボットの構成を示す図である。
【図２】図２は、第２のアーム及びリストの部分の斜視図である。
【図３】図３は、リストハウジングの斜視図である。
【図４】図４は、リストハウジングの断面図である。
【図５】図５は、第２のアーム及びリストの断面図である。
【図６】図６は、ロボットの手首関節部の断面図である。
【図７】図７は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。
【図８】図８は、第５軸及び第６軸に対して傾きを持たない面にスリップリングが形成されたロボットの手首関節部の断面図である。
【図９】図９は、ロボットの手首関節部の拡大図である。
【図１０】図１０は、ロボットの手首関節部の拡大図である。
【図１１】図１１は、ロボットの手首関節部の拡大図である。
【図１２】図１２は、ロボットの手首関節部の拡大図である。
【図１３】図１３は、ロボットの手首関節部の拡大図である。
【図１４】図１４は、ロボットの手首関節部の拡大図である。
【図１５】図１５は、ロボットの手首関節部の拡大図である。
【図１６】図１６は、二つの軸が直角ではない角度で交差する関節の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、二つの軸が食い違い軸となっている関節の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、Ｕ字状断面の絶縁体リングの底にあたる部分に導電体を配置した部材と、絶縁体のスリーブで覆われた導電性ブラシとを用いたスリップリングの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係るロボット関節構造の実施の形態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。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明に係るロボット関節構造の実施の形態を適用した垂直多関節ロボットの構成を示す図である。実施の形態に係る垂直多関節ロボット５０は、６軸垂直多関節型のロボットであり、ベース５１、第１のアーム５２、第２のアーム５３及びリスト５４を有する。ベース５１は、ベース基部５１ａ及びベース先端部５１ｂを有し、ベース基部５１ａとベース先端部５１ｂとの間に第１軸Ｊ１が設けられている。ベース基部５１ａは、例えば床面、天井面又は壁面に据え付け固定される。ベース先端部５１ｂは、第１軸Ｊ１を中心としてベース基部５１ａに対して回動可能である。ベース５１と第１のアーム５２との間には第２軸Ｊ２が設けられている。第２軸Ｊ２は第１軸Ｊ１と直交する方向に延びており、第１のアーム５２は第２軸Ｊ２を中心として回動可能である。また、第１のアーム５２と第２のアーム５３との間には第２のアーム５３を第２軸Ｊ２と平行な第３軸Ｊ３が設けられている。第２のアーム５３は第３軸Ｊ３を中心として回動可能である。
【００１４】
第２のアーム５３は、第２のアーム基部５３ａ及び第２のアーム先端部５３ｂを有し、第２のアーム基部５３ａと第２のアーム先端部５３ｂとの間に第４軸Ｊ４が設けられている。第４軸Ｊ４は、第３軸Ｊ３と直交している。第２のアーム先端部５３ｂは、第４軸Ｊ４を中心として第２のアーム基部５３ａに対して回動可能である。第２のアーム先端部５３ａの先端側は二つに分岐している。第２のアーム先端部５３ｂは、リスト５４が第５軸Ｊ５を中心として回動可能となるように両側から支持している。第５軸Ｊ５は、第４軸Ｊ４と直交している。リスト５４は、例えばハンドのようなエンドエフェクタが装着されるハンドインタフェース５４０を備えている。ハンドインタフェース５４０及びハンドインタフェース５４０に装着されたエンドエフェクタは、第５軸Ｊ５と直交する第６軸Ｊ６を回転軸として捻るように回転可能である。
【００１５】
図２は、第２のアーム及びリストの部分の斜視図である。第２のアーム５３の先端側は、二つに分岐して第１のリスト支持部５３１及び第２のリスト支持部５３２となっており、これらの間にリスト５４を挟んで支持している。リスト５４は、第５軸Ｊ５が通る部分に配置されたリストハウジング５４４と、リストハウジング５４４の先端側に設置されたハンドインタフェース５４０とを有している。
【００１６】
手首関節部において、第２のアーム５３を第１の構造体とみなし、リストハウジング５４４を第２の構造体とみなし、ハンドインタフェース５４０を第３の構造体とみなした場合、手首関節部において、第２のアーム５３、リストハウジング５４４及びハンドインタフェース５４０は、この順に連結される。手首関節部において、第２のアーム５３とリストハウジング５４４との間の第５軸Ｊ５は、第１の回転軸となり、リストハウジング５４４とハンドインタフェース５４０との間の第６軸Ｊ６は、第２の回転軸となる。
【００１７】
図３は、リストハウジングの斜視図である。図４は、リストハウジングの断面図であり、第５軸Ｊ５及び第６軸Ｊ６を含む断面を示している。リストハウジング５４４は、第１のリスト支持部５３１に対向する第１の接続部５４１と、第２のリスト支持部５３２に対向する第２の接続部５４２と、ハンドインタフェース５４０が接続されるハンドインタフェース接続部５４３と、円筒部５４５と、ハンド駆動軸貫通部５４６とを備えている。なお、円筒部５４５及びハンド駆動軸貫通部５４６は、第１の接続部５４１と第２の接続部５４２との間に跨るように設けられて外郭をなすカバー５４７によって覆われている。
【００１８】
リストハウジング５４４は、第１の接続部５４１及びハンドインタフェース接続部５４３の部分は絶縁材料で形成されている。図４に示すように、第１の接続部５４１には、複数の導電性ブラシ５４１ｂが設けられており、ハンドインタフェース接続部５４３には、複数の導電性ブラシ５４３ｂが設けられている。複数の導電性ブラシ５４１ｂ，５４３ｂは内部配線５４８で電気的に接続されているが、これらについては後段で詳細に説明する。
【００１９】
図５は、第２のアーム及びリストの断面図である。なお、図５では、動力の伝達に直接関与しない部品については図示を省略して関節部の構造を模式的に示している。第２のアーム５３の第１のリスト支持部５３１及び第２のリスト支持部５３２よりも第１のアーム５２側の部分にはリスト駆動用モータ３３及びハンド駆動用モータ３４が設置されている。また、第１のリスト支持部５３１の内部には、ハンド駆動用プーリ３５が配置され、ハンド駆動用モータ３４に装着されたプーリ３４１とハンド駆動用プーリ３５との間にハンド駆動用ベルト３６が架け渡されている。また、第２のリスト支持部５３２の内部には、リスト駆動用プーリ３７が配置され、リスト駆動用モータ３３に装着されたプーリ３３１とリスト駆動用プーリ３７との間にリスト駆動用ベルト３８が架け渡されている。
【００２０】
図５に示すように、第２の接続部５４２は、減速機４３を介してリスト駆動プーリ３７と連結されている。リスト駆動用モータ３３の回転は、リスト駆動用ベルト３８、リスト駆動用プーリ３７及び減速機４３を介して第２の接続部５４２に伝達され、リストハウジング５４４が第５軸Ｊ５を回転軸として回動する。すなわち、リスト駆動用モータ３３が回転すると、図１に示すリスト５４が第５軸Ｊ５を回転軸として回動する。
【００２１】
円筒部５４５には、ハンド駆動用プーリ３５に繋がった第１のハンド駆動軸４４が通されている。ハンド駆動用プーリ３５から伸びる第１のハンド駆動軸４４にはベベルギヤ４５が取り付けられている。ベベルギヤ４５は、ベベルギヤ４６と噛み合っている。ベベルギヤ４６は、第２のハンド駆動軸４７に取り付けられている。第２のハンド駆動軸４７は、ハンド駆動軸貫通部５４６を貫通してリストハウジング５４４の先端に達する。ベベルギヤ４５、４６の噛み合いによって、リストハウジング５４４の内部で第１のハンド駆動軸４４の回転方向が９０度変換されている。第２のハンド駆動軸４７の先端には減速機４８を介してハンドインタフェース５４０が接続されている。このため、ハンド駆動用モータ３４の回転は、ハンド駆動用ベルト３６、ハンド駆動用プーリ３５、第１のハンド駆動軸４４、ベベルギヤ４５、ベベルギヤ４６、第２のハンド駆動軸４７、及び減速機４８を介してハンドインタフェース５４０に伝達され、ハンドインタフェース５４０が第６軸Ｊ６を回転軸として回動する。
【００２２】
なお、図１に示すリスト５４が回動する際には、ハンド駆動用モータ３４は、減速機４３の回転に合わせて第１のハンド駆動軸４４が回転するようにハンド駆動用プーリ３５を回転させる制御が行われる。これにより、ハンドインタフェース５４０を回転させることなくリスト５４を回動させることができる。
【００２３】
図６は、ロボットの手首関節部の断面図である。なお、図６では、動力の伝達に関与する部品などについては図示を省略して関節部の構造を模式的に示している。図７は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。第１のリスト支持部５３１は、第２リスト支持部５３２と対向する面がすり鉢状に凹んでおり、凹部の側面に第１のリスト支持部給電面５３１ａが設けられている。第１のリスト支持部給電面５３１ａは、第２のリスト支持部５３２側が開いたテーパ面である。換言すると、第１のリスト支持部給電面５３１ａは、頂点が第５軸Ｊ５上に存在する円錐面の一部である。第１のリスト支持部給電面５３１ａは、第５軸Ｊ５に対して第１の傾きを有している。第１のリスト支持部５３１は、第１のリスト支持部給電面５３１ａの部分が絶縁材料で形成されている。第１のリスト支持部給電面５３１ａには、環状の複数の溝５３１ｂが設けられている。複数の溝５３１ｂは、第５軸Ｊ５を中心として共有する同心円上に設けられる。本実施の形態において、複数の溝５３１ｂは４個であるが、複数の溝５３１ｂの数は４個に限定されない。複数の溝５３１ｂには、図７に示すように、複数の導電性リング５３１ｈが設置されている。
【００２４】
第１のリスト支持部５３１には、コネクタ５３１ｃが設けられている。コネクタ５３１ｃは内部配線５３１ｄを通じて、図７に示す複数の溝５３１ｂ内の複数の導電性リング５３１ｈに電気的に接続されている。また、第１のリスト支持部５３１の内部には、図１に示したベース５１へ通じるケーブル５３１ｅが設置されている。ケーブル５３１ｅは、図１に示したベース５１からハンドインタフェース５４０へ通じる複数の配線を含んでいる。ケーブル５３１ｅに含まれる配線は、電力供給用の配線及び信号伝達用の配線などである。ケーブル５３１ｅのハンドインタフェース５４０端部にはコネクタ５３１ｆが設けられており、コネクタ５３１ｃとコネクタ５３１ｆとを嵌め合わせることにより、複数の溝５３１ｂに配置された複数の導電性リング５３１ｈは、ケーブル５３１ｅと電気的に接続される。
【００２５】
第１の接続部５４１は、第５軸Ｊ５上に頂点を持つ円錐を第５軸Ｊ５と垂直な平面で切断した円錐台形状である。第１の接続部５４１の側面は、第１のリスト支持部給電面５３１ａと対向するリストハウジング受電面５４１ａとなっている。リストハウジング受電面５４１ａは、第５軸Ｊ５に対して第１の傾きを有している。リストハウジング５４４は、リストハウジング受電面５４１ａの部分が絶縁材料で形成されている。リストハウジング受電面５４１ａには、複数の導電性ブラシ５４１ｂが設置されている。複数の導電性ブラシ５４１ｂは、リストハウジング受電面５４１ａに対して垂直に設けられた穴５４１ｅに配置されている。従って、複数の導電性ブラシ５４１ｂは、リストハウジング受電面５４１ａに設けられた穴５４１ｅから垂直に突出している。複数の導電性ブラシ５４１ｂは、第５軸Ｊ５を中心として共有する同心円上に設けられる。複数の導電性ブラシ５４１ｂは、複数の導電性リング５３１ｈと同数設けられている。複数の導電性ブラシ５４１ｂのブラシの間隔は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに設けられている複数の溝５３１ｂの間隔と同じとなっている。
【００２６】
第２の接続部５４２は、リスト駆動用プーリ３７に接続される減速機４３が設置されるが、ここでは減速機４３の図示を省略している。
【００２７】
ハンドインタフェース接続部５４３は、図６に示すように、ハンドインタフェース５４０と対向する面がすり鉢状に凹んでおり、凹部の側面にリストハウジング給電面５４３ａが設けられている。リストハウジング給電面５４３ａは、ハンドインタフェース５４０側が開いたテーパ面である。換言すると、リストハウジング給電面５４３ａは、頂点が第６軸Ｊ６上に存在する円錐面の一部である。リストハウジング給電面５４３ａは、第６軸Ｊ６に対して第２の傾きを有している。リストハウジング５４４は、リストハウジング給電面５４３ａの部分が絶縁材料で形成されている。リストハウジング給電面５４３ａには、複数の導電性ブラシ５４３ｂが設置されている。複数の導電性ブラシ５４３ｂは、リストハウジング給電面５４３ａに対して垂直に設けられた穴５４３ｅに配置されている。従って、複数の導電性ブラシ５４３ｂは、リストハウジング給電面５４３ａに設けられた穴５４３ｅから垂直に突出している。複数の導電性ブラシ５４３ｂは、第６軸Ｊ６を中心として共有する同心円上に設けられる。複数の導電性ブラシ５４３ｂは、複数の導電性リング５３１ｈ及び複数の導電性ブラシ５４１ｂと同数設けられている。
【００２８】
複数の導電性ブラシ５４１ｂと複数の導電性ブラシ５４３ｂとは、内部配線５４８を介して電気的に接続されている。内部配線５４８は、複数の導電性ブラシ５４１ｂ，５４３ｂを埋め込むための穴５４１ｅ，５４３ｅの底に細穴を設け、細穴内に導電性材料を配置して形成される。このため、複数の導電性ブラシ５４１ｂと複数の導電性ブラシ５４３ｂとを接続する内部配線５４８は、リストハウジング５４４の内部で曲がって配線されている。
【００２９】
ハンドインタフェース５４０は、リストハウジング５４４に接続されるリストハウジング接続部５５１を有している。リストハウジング接続部５５１は、第６軸Ｊ６上に頂点を持つ円錐を第６軸Ｊ６と垂直な平面で切断した円錐台形状である。リストハウジング接続部５５１の側面は、リストハウジング給電面５４３ａと対向するハンドインタフェース受電面５５１ａとなっている。ハンドインタフェース受電面５５１ａは、第６軸Ｊ６に対して第２の傾きを有している。ハンドインタフェース５４０は、ハンドインタフェース受電面５５１ａの部分が絶縁材料で形成されている。ハンドインタフェース受電面５５１ａには、複数の溝５５１ｂが環状に設けられている。複数の溝５５１ｂは、第６軸Ｊ６を中心として共有する同心円上に設けられる。複数の溝５５１ｂは、複数の溝５３１ｂ及び複数の導電性ブラシ５４１ｂ，５４３ｂと同数設けられている。複数の溝５５１ｂには、図７に示すように、複数の導電性リング５５１ｄが設置されている。複数の溝５５１ｂの溝の間隔は、リストハウジング給電面５４３ａに設けられている複数の導電性ブラシ５４３ｂの間隔と同じとなっている。
【００３０】
ハンドインタフェース５４０には、コネクタ５５２が設置されている。コネクタ５５２は内部配線５５３を通じて複数の溝５５１ｂの各々に設置された複数の導電性リング５５１ｄに接続されている。コネクタ５５２には、ハンドインタフェース５４０に保持されるエンドエフェクタが電気的に接続される。
【００３１】
第１のリスト支持部給電面５３１ａとリストハウジング受電面５４１ａとは、第５軸Ｊ５に対して同じ傾きを有している。すなわち、リストハウジング受電面５４１ａと第５軸Ｊ５とがなす角度は、第１のリスト支持部給電面５３１ａと第５軸Ｊ５とがなす角度に等しい。また、リストハウジング給電面５４３ａとハンドインタフェース受電面５５１ａとは、第６軸Ｊ６に対して同じ傾きを有している。例えば、第１のリスト支持部給電面５３１ａ及びリストハウジング受電面５４１ａは、第５軸Ｊ５に対して４５度の傾きを有し、リストハウジング給電面５４３ａ及びハンドインタフェース受電面５５１ａは、第６軸Ｊ６に対して４５度の傾きを有している。
【００３２】
第１のリスト支持部５３１に第１の接続部５４１が組み合わされることにより、第１のロータリジョイントが形成される。また、ハンドインタフェース接続部５４３にリストハウジング接続部５５１が挿入されることにより第２のロータリジョイントが形成される。複数の溝５３１ｂに配置された複数の導電性リング５３１ｈは複数の第１の導電性リングであり、複数の導電性ブラシ５４１ｂは、複数の第１の導電性ブラシである。複数の導電性リング５３１ｈ及び複数の導電性ブラシ５４１ｂは、第１のスリップリングを形成する。従って、第１のリスト支持部５３１に設けられたコネクタ５３１ｃは、第１のスリップリングに接続された第１のコネクタである。第１のリスト支持部給電面５３１ａ及びリストハウジング受電面５４１ａは、第５軸Ｊ５に対して第１の傾きを有するため、第１のスリップリングも第５軸Ｊ５に対して第１の傾きを有する。
【００３３】
複数の溝５５１ｂに配置された複数の導電性リング５５１ｄは、複数の第２の導電性リングであり、複数の導電性ブラシ５４３ｂは、複数の第２の導電性ブラシである。複数の導電性リング５５１ｄ及び複数の導電性ブラシ５４３ｂは、第２のスリップリングを形成する。ハンドインタフェース５４０に設けられたコネクタ５５２は、第２のスリップリングに接続された第２のコネクタである。リストハウジング給電面５４３ａ及びハンドインタフェース受電面５５１ａは、第６軸Ｊ６に対して第２の傾きを有するため、第２のスリップリングも第６軸Ｊ６に対して第２の傾きを有する。内部配線５４８は、リストハウジング５４４の内部で第１のスリップリングと第２のスリップリングとを接続する。
【００３４】
上記のように、第１のリスト支持部５３１とリストハウジング５４４との間の電気的な接続は、複数の導電性リング５３１ｂ及び複数の導電性ブラシ５４１ｂによってなされており、第１のリスト支持部給電面５３１ａとリストハウジング受電面５４１ａとの面接触でなされるわけではない。リストハウジング５４４とハンドインタフェース５４０との間の電気的な接続は、複数の導電性ブラシ５４３ｂ及び複数の導電性リング５５１ｄによってなされており、リストハウジング給電面５４３ａとハンドインタフェース受電面５５１ａとの面接触でなされるわけではない。
【００３５】
リスト５４が第５軸Ｊ５を回転軸として回転する際、第１のリスト支持部給電面５３１ａに形成された複数の溝５３１ｂに設置された複数の導電性リング５３１ｈは、リストハウジング受電面５４１ａに設置された複数の導電性ブラシ５４１ｂと常に接触状態にある。このため、リスト５４が第５軸Ｊ５を回転軸として回転する際に、第２のアーム５３とリストハウジング５４４との間の導通は確保される。また、ハンドインタフェース５４０が第６軸Ｊ６を回転軸として回転する際、リストハウジング給電面５４３ａに形成された複数の導電性ブラシ５４３ｂは、ハンドインタフェース受電面５５１ａに設置された複数の溝５５１ｂに配置された複数の導電性リング５５１ｄと常に接触状態にある。このため、ハンドインタフェース５４０が第６軸Ｊ６を回転軸として回転する際に、リストハウジング５４４とハンドインタフェース５４０の間の導通は確保される。
【００３６】
また、ハンドインタフェース５４０は、第６軸Ｊ６を回転軸として無制限に回転可能である。従って、第２のアーム５３とハンドインタフェース５４０とをケーブルで接続して関節内部にケーブルを敷設する構造と比較して、第２のアーム５３のハンドインタフェース５４０に対する動作角度を大きくすることができる。また、ケーブルが不要であるため、ケーブルの劣化は発生しないことから、垂直多関節ロボット５０の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
ここで、第１のスリップリングと第２のスリップリングとが、各々第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対して傾きを持たない面に設けられた場合について考える。図８は、第５軸と第６軸とに対して傾きを持たない面にスリップリングが形成されたロボットの手首関節部の断面図である。第１のリスト支持部給電面５３１ａ’とリストハウジング受電面５４１ａ'との間に第１のスリップリングが設けられ、リストハウジング給電面５４３ａ'とハンドインタフェース受電面５５１ａ'との間に第２のスリップリングが設けられる。第１のリスト支持部給電面５３１ａ’、リストハウジング受電面５４１ａ'、リストハウジング給電面５４３ａ’及びハンドインタフェース受電面５５１ａ'は、第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対して傾きを持つ場合と比較して幅が細くなる。例えば、図７に示す構造と、図８に示す構造とで、第１のスリップリングの第５軸Ｊ５に沿った長さが同じ寸法Ｌであるとすると、第１のリスト支持部給電面５３１ａ及びリストハウジング受電面５４１ａの幅は、第１のリスト支持部給電面５３１ａ'及びリストハウジング受電面５４１ａ'よりも大きくなる。
【００３８】
スリップリングを構成する導電性ブラシ及び導電性リングは、絶縁距離を確保するために一定間隔を空けて設置する必要がある。このため、第１のリスト支持部給電面５３１ａ’、リストハウジング受電面５４１ａ'、リストハウジング給電面５４３ａ’及びハンドインタフェース受電面５５１ａ'が第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対する傾きを持たない構造のロボットは、これらの面が第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対する傾きを有する構造のロボットと比較して手首関節部が大きくなってしまう。
【００３９】
本実施の形態のように、第１のリスト支持部給電面５３１ａとリストハウジング受電面５４１ａが、第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対して傾きを持ち、リストハウジング給電面５４３ａ及びハンドインタフェース受電面５５１ａが、第６軸Ｊ６に対して傾きを持つことにより、これらの面の幅を第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対して傾きを持たない場合と比較して大きくすることができる。例えば第１のリスト支持部給電面５３１ａ及びリストハウジング受電面５４１ａを第５軸Ｊ５に対して４５度傾け、リストハウジング給電面５４３ａ及びハンドインタフェース受電面５５１ａを第６軸Ｊ６に対して４５度傾けた場合を考える。この場合、これらの面が第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対して傾きを持たない場合と比較して、これらの面の幅約１．４１倍の大きさとすることができる。
【００４０】
このため、例えば第１のリスト支持部給電面５３１ａ及びリストハウジング受電面５４１ａを第５軸Ｊ５に対して傾け、リストハウジング給電面５４３ａ及びハンドインタフェース受電面５５１ａを第６軸Ｊ６に対して傾けることにより、ロボットの手首関節部のサイズを小さくしても、これらの面が第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とに対して傾きを持たない場合と同数の導電性ブラシ及び導電性リングを設置できる。
【００４１】
手首関節部のサイズが、第１のリスト支持部給電面５３１ａ’、リストハウジング受電面５４１ａ'、リストハウジング給電面５４３ａ’及びハンドインタフェース受電面５５１ａ'が、第５軸Ｊ５及び第６軸Ｊ６に対して傾きを持たない構造と同じであれば、複数の導電性ブラシ５４１ｂ，５４３ｂ及び複数の溝５３１ｂ，５５１ｂ内に配置する導電性リング５３１ｈ，５５１ｄの幅を大きくし、大電流を通電可能となる。
【００４２】
上記の実施の形態では、リストハウジング受電面５４１ａ及びリストハウジング給電面５４３ａに複数の導電性ブラシを設けた構造を例としたが、複数の導電性ブラシと複数の溝との位置関係を入れ替えることも可能である。図９は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。図９は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに複数の導電性ブラシ５３１ｇを設け、リストハウジング受電面５４１ａに複数の溝５４１ｃを設け、リストハウジング給電面５４３ａに複数の導電性ブラシ５４３ｂを設け、ハンドインタフェース受電面５５１ａに複数の溝５５１ｂを設けた状態を示している。複数の溝５４１ｃには複数の導電性リング５４１ｄが設置されており、複数の溝５５１ｂには複数の導電性リング５５１ｄが設置されている。複数の導電性ブラシ５３１ｇは、第１のリスト支持部給電面５３１ａに対して垂直に形成された穴５３１ｋに埋め込まれて設置されている。複数の導電性ブラシ５４３ｂは、リストハウジング給電面５４３ａに対して垂直に形成された穴５４３ｅに埋め込まれて設置されている。
【００４３】
図１０は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。図１０は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに複数の溝５３１ｂを設け、リストハウジング受電面５４１ａに複数の導電性ブラシ５４１ｂを設け、リストハウジング給電面５４３ａに複数の溝５４３ｃを設け、ハンドインタフェース受電面５５１ａに複数の導電性ブラシ５５１ｃを設けた状態を示している。複数の溝５３１ｂには複数の導電性リング５３１ｈが設置されており、複数の溝５４３ｃには複数の導電性リング５４３ｄが設置されている。複数の導電性ブラシ５４１ｂは、リストハウジング受電面５４１ａに対して垂直に形成された穴５４１ｅに埋め込まれて設置されている。複数の導電性ブラシ５５１ｃは、ハンドインタフェース受電面５５１ａに対して垂直に形成された穴５５１ｅに埋め込まれて設置されている。
【００４４】
図１１は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。図１１は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに複数の導電性ブラシ５３１ｇを設け、リストハウジング受電面５４１ａに複数の溝５４１ｃを設け、リストハウジング給電面５４３ａに複数の溝５４３ｃを設け、ハンドインタフェース受電面５５１ａに複数の導電性ブラシ５５１ｃを設けた状態を示している。複数の溝５４１ｃには複数の導電性リング５４１ｄが設置されており、複数の溝５４３ｃには複数の導電性リング５４３ｄが設置されている。複数の導電性ブラシ５３１ｇは、第１のリスト支持部給電面５３１ａに対して垂直に形成された穴５３１ｋに埋め込まれて設置されている。複数の導電性ブラシ５５１ｃは、ハンドインタフェース受電面５５１ａに対して垂直に形成された穴５５１ｅに埋め込まれて設置されている。
【００４５】
図９から図１１に示す構造においても、図７に示す構造と同様に、手首関節部の小型化が可能である。図７に示すように、リストハウジング５４４側に複数の導電性ブラシ５４１ｂ，５４３ｂを集めることで、組立作業効率を向上させることができるので好ましい。複数の導電性ブラシ５３１ｇ，５４１ｂ，５４３ｂ，５５１ｃを第１のリスト支持部給電面５３１ａ、リストハウジング受電面５４１ａ、リストハウジング給電面５４３ａ及びハンドインタフェース受電面５５１ａに対して垂直に設置することで、絶縁距離の確保が容易となる。
【００４６】
上記の実施の形態では、複数の導電性ブラシ５４１ｂ，５４３ｂ及び複数の溝５３１ｂ，５５１ｂは、第１のリスト支持部給電面５３１ａ、リストハウジング受電面５４１ａ、リストハウジング給電面５４３ａ又はハンドインタフェース受電面５５１ａに対して垂直に設置した構造を例としたが、第５軸Ｊ５と平行に設置することも可能である。
【００４７】
図１２は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。図１２は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに複数の溝５３１ｂを設け、リストハウジング受電面５４１ａに複数の導電性ブラシ５４１ｂを設け、リストハウジング給電面５４３ａに複数の導電性ブラシ５４３ｂを設け、ハンドインタフェース受電面５５１ａに複数の溝５５１ｂを設けた状態を示している。複数の溝５３１ｂには複数の導電性リング５３１ｈが設置されており、複数の溝５５１ｂには複数の導電性リング５５１ｄが設置されている。複数の導電性ブラシ５４１ｂは、リストハウジング受電面５４１ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５４１ｅに埋め込まれて設置されている。複数の導電性ブラシ５４３ｂは、リストハウジング給電面５４３ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５４３ｅに埋め込まれて設置されている。
【００４８】
図１３は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。図１３は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに複数の導電性ブラシ５３１ｇを設け、リストハウジング受電面５４１ａに複数の溝５４１ｃを設け、リストハウジング給電面５４３ａに複数の導電性ブラシ５４３ｂを設け、ハンドインタフェース受電面５５１ａに複数の溝５５１ｂを設けた状態を示している。複数の溝５４１ｃには複数の導電性リング５４１ｄが設置されており、複数の溝５５１ｂには複数の導電性リング５５１ｄが設置されている。複数の導電性ブラシ５３１ｇは、第１のリスト支持部給電面５３１ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５３１ｋに埋め込まれて設置されている。複数の導電性ブラシ５４３ｂは、リストハウジング給電面５４３ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５４３ｅに埋め込まれて設置されている。
【００４９】
図１４は、ロボットの手首関節部の部分拡大図である。図１４は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに複数の導電性ブラシ５３１ｇを設け、リストハウジング受電面５４１ａに複数の溝５４１ｃを設け、リストハウジング給電面５４３ａに複数の溝５４３ｃを設け、ハンドインタフェース受電面５５１ａに複数の導電性ブラシ５５１ｃを設けた状態を示している。複数の溝５４１ｃには複数の導電性リング５４１ｄが設置されており、複数の溝５４３ｃには複数の導電性リング５４３ｄが設置されている。複数の導電性ブラシ５３１ｇは、第１のリスト支持部給電面５３１ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５３１ｋに埋め込まれて設置されている。複数の導電性ブラシ５５１ｃは、ハンドインタフェース受電面５５１ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５５１ｅに埋め込まれて設置されている。
【００５０】
図１５は、ロボットの手首関節部の拡大図である。図１５は、第１のリスト支持部給電面５３１ａに複数の溝５３１ｂを設け、リストハウジング受電面５４１ａに複数の導電性ブラシ５４１ｂを設け、リストハウジング給電面５４３ａに複数の溝５４３ｃを設け、ハンドインタフェース受電面５５１ａに複数の導電性ブラシ５５１ｃを設けた状態を示している。複数の溝５３１ｂには複数の導電性リング５３１ｈが設置されており、複数の溝５４３ｃには複数の導電性リング５４３ｄが設置されている。複数の導電性ブラシ５４１ｂは、リストハウジング受電面５４１ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５４１ｅに埋め込まれて設置されている。複数の導電性ブラシ５５１ｃは、ハンドインタフェース受電面５５１ａに第５軸Ｊ５と平行に形成された穴５５１ｅに埋め込まれて設置されている。
【００５１】
図１２から図１５に示す構造においては、複数の導電性ブラシ５３１ｇ，５４１ｂ，５４３ｂ，５５１ｃ及び複数の溝５３１ｂ，５４１ｃ，５４３ｃ，５５１ｂを第５軸Ｊ５と平行に設ける。このため、関節部の小型化の効果は図７及び図９から図１１に示す構造よりも小さくなるが、内部配線５４８をリストハウジング５４４内で曲げる必要がないため、内部配線５４８を設置するための細穴の加工が容易である。このため、加工コストを低減することができる。図１２に示すように、リストハウジング５４４側に導電性ブラシ５４１ｂ，５４３ｂを集めることで、組立作業性を向上させることができるので好ましい。
【００５２】
このように、第１のハンド支持部５３１と、リストハウジング５４４との間及びリストハウジング５４４とハンドインタフェース５４０と間に、回転軸に対して傾きを有するスリップリングを設けることで、ロボットの関節部を小型化できる。これにより、垂直多関節ロボット５０の包装する際に必要となる資材を減量できる。
【００５３】
上記の説明においては、第１のリスト支持部５３１内にハンド駆動用モータ３４を設置し、ハンド駆動用モータ３４の回転を、ハンド駆動用ベルト３６、ハンド駆動用プーリ３５、第１のハンド駆動軸４４、ベベルギヤ４５、ベベルギヤ４６、第２のハンド駆動軸４７及び減速機４８を介してハンドインタフェース５４０に伝達する構造を例とした。このような構造に限定されず、リストハウジング５４４の内部にモータを配置して、モータの駆動力をハンドインタフェース５４０に直接伝えて回転させるようにしても良い。
【００５４】
上記の説明においては、導電性ブラシを用いた構造を例としたが、板バネ状の部材を溝内の導電性リングに接触させ、板バネ状の部材の弾性により溝内の導電性リングに板バネ状の部材が常時接触するようにしてもよい。また、弾性性を持たない導電性部材であっても、スプリングなどの弾性部材で導電性部材を溝内の導電性リングに押しつけて常時接触させるようにすることで、導電性ブラシの代わりに用いることが可能である。
【００５５】
上記の説明においては、直交する第５軸Ｊ５及び第６軸Ｊ６を含む関節部を例としたが、本発明は、必ずしも直交する二つの軸を有する関節に限定されることはない。例えば、二つの軸が直角ではない角度で交差する場合又は二つの軸がねじれの位置の関係にある食い違い軸となっている場合にも本発明は適用可能である。
【００５６】
図１６は、二つの軸が直角ではない角度で交差する関節の一例を示す図である。第１のハンド駆動軸４４及び第２のハンド駆動軸４７が非直角で交差しており、第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とは直交していない。このような構造であっても、ベベルギヤ４５，４６の歯を第１のハンド駆動軸４４及び第２のハンド駆動軸４７の交差角に合わせた形状とすることで、回転軸の方向を変換することが可能である。
【００５７】
図１７は、二つの軸が食い違い軸となっている関節の一例を示す図である。リスト駆動用プーリ３７の回転軸３７ａと、第２のハンド駆動軸４７とが異なる高さに配置されているため、第５軸Ｊ５と第６軸Ｊ６とは食い違い軸となっている。このような場合には、ハイポイドギヤ４５’，４６’を用いることで、回転軸の方向を変換することが可能である。また、ウォームギヤを用いても、回転軸の方向を変換することが可能である。
【００５８】
上記の実施の形態では、第５軸Ｊ５及び第６軸Ｊ６を有する手首関節部を例としたが、本発明は、手首以外の関節、例えば第３軸Ｊ３及び第４軸Ｊ４を含む関節部にも適用可能である。さらには、本発明は、非平行の二つの回転軸を有する関節に適用可能である。
【００５９】
また、上記の実施の形態では、第１のリスト支持部５３１の第１のリスト支持部給電面５３１ａの部分、リストハウジング５４４のリストハウジング受電面５４１ａの部分及びリストハウジング給電面５４３ａの部分、並びにハンドインタフェース５４０のハンドインタフェース受電面５５１ａの部分は絶縁材料で形成されるとした。しかし、Ｕ字状断面の絶縁体リングの底にあたる部分に導電体を配置した部材と、絶縁体のスリーブで覆われた導電性ブラシとを用いることで、これらの部分を導電性材料で形成することもできる。
【００６０】
図１８は、Ｕ字状断面の絶縁体リングの底にあたる部分に導電体を配置した部材と、絶縁体のスリーブで覆われた導電性ブラシとを用いたスリップリングの一例を示す図である。Ｕ字状断面の絶縁体リング６００及びスリーブ６０４を用いることで、絶縁体リング６００の底に相当する部分に配置された導電体６０１は、設置対象部材６０２と直接接触しなくなり、スリーブ６０４で覆われた導電性ブラシ６０５は、設置対象部材６０３とは直接接触しなくなる。このため、スリップリングが設置される設置対象部材６０２，６０３を導電性材料で形成することが可能となる。この場合には、内部配線６０６，６０７には、例えば被覆されたケーブルを用いる。そして、絶縁体リング６００に穴を開けて内部配線６０６と導通させるとともに、スリーブ６０４に穴を開けて内部配線６０７と導通させれば良い。
【００６１】
図１８に示した構造のスリップリングを、図７、図９から図１５に示した手首関節部に適用することにより、リストハウジング５４４のリストハウジング受電面５４１ａの部分及びリストハウジング給電面５４３ａの部分、並びにハンドインタフェース５４０のハンドインタフェース受電面５５１ａの部分を導電性材料で構成することが可能となる。
【００６２】
以上説明したように、実施の形態では、第１のリスト支持部５３１は、第５軸Ｊ５に対して傾きを有するテーパ面状の第１のリスト支持部給電面５３１ａを有し、リストハウジング５４４は、第５軸Ｊ５に対して第１のリスト支持部給電面５３１ａと同じ傾きを有する円錐台形状の第１の接続部５４１と、第６軸Ｊ６に対して傾きを有するテーパ面状のリストハウジング給電面５４３ａとを有し、ハンドインタフェース５４０は、第６軸Ｊ６に対してリストハウジング給電面５４３ａと同じ傾きを有する円錐台形状のハンドインタフェース受電面５５１ａを有している。そして、第１のリスト支持部給電面５３１ａとリストハウジング受電面５４１ａとの間に複数の導電性リング５３１ｈ及び複数の導電性ブラシ５４１ｂによる第１のスリップリングを設け、リストハウジング給電面５４３ａとハンドインタフェース受電面５５１ａとの間に複数の導電性リング５５１ｄ及び複数の導電性ブラシ５４３ｂによる第２のスリップリングを設け、リストハウジング受電面５４１ａとリストハウジング給電面５４３ａとを内部配線５４８で接続している。このため、実施の形態によれば、手首部の関節を小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係るロボット関節構造は、関節部を小型化できる点で有用であり、特に、多関節ロボットへの適用に適している。
【符号の説明】
【００６４】
３３  リスト駆動用モータ、３４  ハンド駆動用モータ、３５  ハンド駆動用プーリ、３６  ハンド駆動用ベルト、３７  リスト駆動用プーリ、３８  リスト駆動用ベルト、４３，４８  減速機、４４  第１のハンド駆動軸、４５，４６  ベベルギヤ、４５’，４６’  ハイポイドギヤ、４７  第２のハンド駆動軸、５０  垂直多関節ロボット、５１  ベース、５１ａ  ベース基部、５１ｂ  ベース先端部、５２  第１のアーム、５３  第２のアーム、５３ａ  第２のアーム基部、５３ｂ  第２のアーム先端部、５４  リスト、３３１，３４１  プーリ、５３１  第１のリスト支持部、５３１ａ，５３１ａ’  第１のリスト支持部給電面、５３１ｂ，５４１ｃ，５４３ｃ，５５１ｂ  複数の溝、５３１ｃ，５３１ｆ，５５２  コネクタ、５３１ｄ，５４８，５５３，６０６，６０７  内部配線、５３１ｅ  ケーブル、５３１ｇ，５４１ｂ，５４３ｂ，５５１ｃ  複数の導電性ブラシ、５３１ｈ，５４１ｄ，５４３ｄ，５５１ｄ  複数の導電性リング、５３１ｋ，５４１ｅ，５４３ｅ，５５１ｅ  穴、５３２  第２のリスト支持部、５４０  ハンドインタフェース、５４１  第１の接続部、５４１ａ，５４１ａ’  リストハウジング受電面、５４２  第２の接続部、５４３  ハンドインタフェース接続部、５４３ａ，５４３ａ’  リストハウジング給電面、５４４  リストハウジング、５４５  円筒部、５４６  ハンド駆動軸貫通部、５４７  カバー、５５１  リストハウジング接続部、５５１ａ，５５１ａ’  ハンドインタフェース受電面、６００  絶縁体リング、６０１  導電体、６０２，６０３  設置対象部材、６０４  スリーブ、６０５  導電性ブラシ、Ｊ１  第１軸、Ｊ２  第２軸、Ｊ３  第３軸、Ｊ４  第４軸、Ｊ５  第５軸、Ｊ６  第６軸。
【図１】
2016002633.tif 000003
【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１１】
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【図１２】
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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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