(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングと係合して前記ハウジングと共に回転し、一定の大きさ以上の衝撃が与えられた場合に前記ハウジングとの係合が解除されて前記ハウジングに対し相対回転可能であり、該相対回転の大きさが所定の角度範囲に制限されるカム部材と、
前記カム部材に装着され、前記カム部材の回転運動の半径方向に収縮または伸張可能なローラスプリング装置と、
前記ハウジングに設けられ、前記カム部材の回転によって前記ローラスプリング装置が収縮または伸張するように案内するガイド部材と、
前記ガイド部材の内周面に設けられる収容溝であり、前記ローラスプリング装置が収容される場合に前記ハウジングと前記カム部材とを係合させ、前記ローラスプリング装置が離脱する場合に前記ハウジングと前記カム部材との係合を解除する収容溝とを備え、
前記ガイド部材の内周面は、前記ローラスプリング装置が前記収容溝から離脱した場合、前記カム部材が回転するにつれて前記ローラスプリング装置を次第に収縮させ弾性復原力を大きくし前記ローラスプリング装置が前記収容溝に自動的に復帰するように、前記カム部材の回転軸方向から見たときに楕円形状の一部を形成し、且つ、前記ハウジングに対する前記カム部材の相対回転の大きさを所定の角度範囲に制限するように、前記収容溝から一定の距離隔たって突出するストッパーを形成し、
前記収容溝は、前記カム部材にトルクが伝達されるとき、前記収容溝に収容された前記ローラスプリング装置を収縮させる方向に力が作用するように傾斜面を形成し、
前記収容溝の傾斜面は、前記ガイド部材の内周面の一部である、
コンプライアントジョイント。
【請求項２】
前記ローラスプリング装置は、
前記ガイド部材と対面するローラ部材と、
前記ローラ部材と連結され、前記ローラ部材が収縮または伸張できるようにするスプリング部材とを備える請求項１に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項３】
前記ローラ部材は、
前記ガイド部材と接触するローラと、
前記ローラを支持するローラボディーと、
前記ローラボディーと連結され、前記スプリング部材の一端を支持するピストン部とを含む請求項２に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項４】
前記カム部材には、前記ピストン部が往復運動するようにガイドする装着穴が設けられる請求項３に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項５】
前記カム部材には、前記ローラスプリング装置を収縮または伸張させる予圧装置が設けられる請求項１に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項６】
前記予圧装置は、
前記ローラスプリング装置の端部を支持する突出段部と、
前記カム部材にねじ結合され、前記突出段部を往復させるように回転できる調節部と、
を備える請求項５に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項７】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングと係合して前記ハウジングと共に回転し、一定の大きさ以上の衝撃が与えられた場合に前記ハウジングとの係合が解除されて前記ハウジングに対し相対回転可能であり、該相対回転の大きさが所定の角度範囲に制限されるカム部材と、
前記カム部材の外側を取り囲むように前記ハウジングに設けられるガイド部材と、
前記ガイド部材の内周面に凹入形成された収容溝と、
前記カム部材に装着され、前記収容溝に収容されて前記ハウジングと前記カム部材とを係合させたり、前記収容溝から離脱して前記ハウジングと前記カム部材との係合を解除させたりすべく、前記カム部材の回転運動の半径方向に収縮または伸張可能なローラスプリング装置とを備え、
前記ガイド部材の内周面は、前記ローラスプリング装置が前記収容溝から離脱した場合、前記カム部材が回転するにつれて前記ローラスプリング装置を次第に収縮させ弾性復原力を大きくし前記ローラスプリング装置が前記収容溝に自動的に復帰するように、前記カム部材の回転軸方向から見たときに楕円形状の一部を形成し、且つ、前記ハウジングに対する前記カム部材の相対回転の大きさを所定の角度範囲に制限するように、前記収容溝から一定の距離隔たって突出するストッパーを形成し、
前記収容溝は、前記カム部材にトルクが伝達されるとき、前記収容溝に収容された前記ローラスプリング装置を収縮させる方向に力が作用するように傾斜面を形成し、
前記収容溝の傾斜面は、前記ガイド部材の内周面の一部である、
コンプライアントジョイント。
【請求項８】
前記ローラスプリング装置が前記収容溝から離脱した場合に前記ローラスプリング装置の回転を制限するように、前記ガイド部材には前記ストッパーが前記収容溝から一定の距離隔たって突出して形成される請求項７に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項９】
前記ローラスプリング装置が前記収容溝から前記ストッパーまで回転するとき、前記カム部材の回転中心から前記ガイド部材までの半径長さは次第に小さくなるように、前記ガイド部材の内周面は、前記カム部材の回転軸方向から見たときに楕円形の一部を形成する請求項８に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項１０】
前記カム部材の中央に形成され、前記ローラスプリング装置が装着される装着部材をさらに備える請求項７に記載のコンプライアントジョイント。
【請求項１１】
前記装着部材は、
前記ローラスプリング装置を収容する装着穴と、
前記装着穴に挿入されるブッシングと、
前記ブッシングに含まれる黒鉛とを備える請求項１０に記載のコンプライアントジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプライアントジョイントに係り、より詳細には、ロボットとの衝突による損傷を防止できるようにロボットに使われるコンプライアントジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、産業用ロボットは、人間の依存する動作や監督なしにも正確な作業を遂げるために、生産ラインなどで広範囲に使われている。例えば、自動車産業で使われているロボットは、自動車のボディーを運搬したり溶接したりする等の様々な作業を行っている。
【０００３】
これに対し、知能型サービスロボットは、人間と相互作用をしながら人間の活動している空間内で作業を行う。例えば、掃除ロボットは、室内空間でホコリなどの汚染度を把握し掃除することによって、人間に必要なサービスを提供している。ところで、知能型サービスロボットは、作業中に予期せぬ障害物にぶつかる危険がある。すなわち、知能型サービスロボットは、人間とぶつかって衝撃を与え、人間に予期せぬ事故を被らせる危険がある。このため、知能型サービスロボットと人間との相互作用において人間に安全な設計とするのが、重要な仕様となる。
【０００４】
知能型サービスロボット（以下、‘ロボット'と略す。）が人間に衝撃を加えても人間が衝撃を受けないようにロボットに柔軟性を与える。このような技術的解決方案を‘ロボットコンプライアンス（ｒｏｂｏｔ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）’という。ロボットにコンプライアンスを与えるには、能動的な方法と受動的な方法がある。能動的な方法では、ロボットに装着された力／トルクセンサーのフィードバック信号を制御器で感知し、外部からの力や衝撃に適宜に対処する。受動的な方法では、スプリング、ダンパーなどの機械的な要素を用いて必要な安全性を具現する。
【０００５】
能動的な方法は、センサーのフィードバック信号による制御を行うから、安全性の具現において限界があった。例えば、ビジョンセンサー（ｖｉｓｉｏｎ  ｓｅｎｓｏｒ）を使用する場合、分解能が低いため、速い速度で外部衝撃が加えられるとそれに即刻対処し難い。また、センサーの信号にノイズが混入する場合と、制御可能な帯域幅（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）以上の外部衝撃がある場合には、対応できなくなるという限界点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、受動的な方法は、特別なセンサーを使用せず、機械メカニズムで衝撃を吸収するため、反応速度が速く、誤作動の危険も少ない。したがって、受動的な方法のみを使って人間とロボット相互間の安全を維持可能にするメカニズムを開発するのが要求されている。言い換えると、受動コンプライアンスを具現し、ロボットシステムを根本的に安全（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃａｌｌｙ  Ｓａｆｅ）に設計・製作する方案が要求されている。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、人間とロボットとの衝突による被害を防ぐために、ロボットに受動コンプライアンスを具現させることができるコンプライアントジョイントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための、本発明に係るコンプライアントジョイントは、ハウジングと、前記ハウジングの内部に回転可能に設けられるカム部材と、前記カム部材に装着され、収縮または伸張可能なローラスプリング装置と、前記ハウジングに設けられ、前記カム部材の回転によって前記ローラスプリング装置が収縮または伸張するように案内するガイド部材と、前記ガイド部材に設けられ、前記ローラスプリング装置が収容される場合に前記ハウジングと前記カム部材とを係合させ、前記ローラスプリング装置が離脱する場合に前記ハウジングと前記カム部材との係合を解除する収容溝と、を備える構成とした。
【０００９】
なお、前記ガイド部材は、前記ローラスプリング装置が前記収容溝から離脱した場合、前記カム部材が回転するにつれて前記ローラスプリング装置を次第に収縮させ弾性復原力を大きくするように楕円形状に形成されることができる。
【００１０】
なお、前記カム部材にトルクが伝達される時、前記収容溝に収容された前記ローラスプリング装置を収縮させる方向に力が作用するように、前記収容溝に傾斜面が形成されることができる。
【００１１】
なお、前記ローラスプリング装置は、前記ガイド部材と対面するローラ部材と、前記ローラ部材と連結され、前記ローラ部材が収縮または伸張できるようにするスプリング部材と、を備えることができる。
【００１２】
なお、前記ローラ部材は、前記ガイド部材と接触するローラと、前記ローラを支持するローラボディーと、前記ローラボディーと連結され、前記スプリング部材の一端を支持するピストン部と、を含むことができる。
【００１３】
なお、前記カム部材には、前記ピストン部が往復運動するようにガイドする装着穴が設けられることができる。
【００１４】
また、前記カム部材には、前記ローラスプリング装置を収縮または伸張させる予圧装置が設けられることができる。
【００１５】
前記予圧装置は、前記ローラスプリング装置の端部を支持する突出段部と、前記カム部材にねじ結合され、前記突出段部を往復させるように回転できる調節部と、を備えることができる。
【００１６】
また、本発明に係るコンプライアントジョイントは、ハウジングと、前記ハウジングの内部に回転可能に設けられるカム部材と、前記カム部材の外側を取り囲むように前記ハウジングに設けられるガイド部材と、前記ガイド部材に凹入形成された収容溝と、前記カム部材に装着され、前記収容溝に収容されて前記ハウジングと前記カム部材とを係合させたり、前記収容溝から離脱して前記ハウジングと前記カム部材との係合を解除させるローラスプリング装置とを備える構成とすることができる。
【００１７】
なお、前記ローラスプリング装置が前記収容溝から離脱した場合に前記ローラスプリング装置の回転を制限するように、前記ガイド部材にはストッパーが前記収容溝から一定の距離隔たって突出して形成されることができる。
【００１８】
また、前記ローラスプリング装置が前記収容溝から前記ストッパーまで回転する時、前記カム部材の回転中心から前記ガイド部材までの半径長さは次第に小さくなるように、前記ガイド部材は楕円形に形成されることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るコンプライアントジョイントによれば、一定の大きさ未満の衝突に対してはロボットのロバスト性をそのまま維持できるので、位置を正確に制御し、作業性能を高めることが可能になる。
【００２０】
また、一定の大きさ以上の衝突に対してはロボットのロバスト性が急に低下し、安全性を確保することができるので、ロボットが人間に予期せぬ傷害を被らせるのを防止するという効果を奏する。
【００２１】
本発明に係るコンプライアントジョイントは、受動的に動作するので反応速度が速く且つ誤作動の危険がほとんどない。すなわち、ロボットの安全に関する信頼度が非常に高い。
【００２２】
本発明に係るコンプライアントジョイントは、ヒューマノイドロボットの他にも、公共の場所用サービスロボット、身体の不自由な人及び高齢者支援用ロボット、家庭用コンパニオンロボット、セル方式の生産現場での作業者支援用ロボット、生産現場での人間と相互作用するロボットなどに多様に適用され、人間への安全性を確保することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明によるコンプライアントジョイントの好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
一般に、ロボットの制御において位置を正確に制御するには、ロボットが大きいロバスト性を持っているのが好ましい。しかし、ロボットが人間と衝突するときには安全性確保のために小さいロバスト性を持つことが有利である。したがって、ロボットアームなどの関節部分にコンプライアントジョイントを設置し、人間に傷害を被らせるような外力以上の衝突ではロバスト性が減少し、安全性を確保し、一方、それ以下の衝突では十分なロバスト性を有し、正確に位置制御できるようにする。以下では、ローラスプリング装置とガイド部材を含むメカニズムを適用したコンプライアントジョイントについて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの要部を示す斜視図である。
【００２６】
図２は、図１に示すコンプライアントジョイントの要部を示す断面図である。
【００２７】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントは、受動コンプライアンスを具現するために、ハウジング１０と、ハウジング１０において回転可能に設けられたカム部材３０と、を備える。ハウジング１０にはガイド部材１１が備えられ、カム部材３０にはローラスプリング装置２０が装着される。ガイド部材１１及びローラスプリング装置２０は、ハウジング１０とカム部材３０とを係合または係合解除させる役割を果たす。すなわち、小さい外部衝撃が与えられた場合にはハウジング１０とカム部材３０との係合を保持し、ハウジング１０とカム部材３０とが共に動作するようにし、大きい外部衝撃が与えられた場合にはハウジング１０とカム部材３０との係合を解除し、ハウジング１０とカム部材３０とが別々に動作するようにする。
【００２８】
ガイド部材１１は、略円形になっており、かつ、一定深さ凹入した収容溝１２が形成される。収容溝１２の両側面は、９０゜より小さい傾斜度で傾斜面１３が形成される。傾斜面１３は、ローラスプリング装置２０と対面するが、９０゜より小さい傾斜度を持つ場合にのみ、ローラスプリング装置２０を収縮させる力を発生させることができる。これは、本実施例ではローラ２３の回転中心が収容溝１２の内部に位置しているためである。しかし、ローラ２３の回転中心が収容溝１２の外部に位置していると、傾斜面１３が９０゜より大きい傾斜度を持つように形成されても、ローラスプリング装置２０を収縮させる力を発生させることができる。本実施例では傾斜面１３の傾斜が９０゜より小さく形成される場合に挙げて説明するが、これに本発明の権利範囲が限定されるわけではない。
【００２９】
ローラスプリング装置２０は、ローラ部材２１とスプリング部材２２とからなる。ローラ部材２１は、ガイド部材１１と対面しており、スプリング部材２２はカム部材３０に支持して装着される。スプリング部材２２は、圧縮された状態で装着されるので、一定の弾性復原力を保有している。スプリング部材２２の弾性復原力によって、ローラ部材２１がガイド部材１１に密着される。特に、ローラ部材２１がガイド部材１１の収容溝１２に装着されると、ハウジング１０とカム部材３０との係合が維持され、ローラ部材２１がガイド部材１１の収容溝１２から離脱すると、ハウジング１０とカム部材３０との係合が解除される。
【００３０】
ハウジング１０とカム部材３０とが係合している初期状態で、一定の大きさ以上の衝突が生じた場合、ハウジング１０とカム部材３０との係合が解除されるか否かは、ローラ部材２１が収容溝１２から離脱するか否かによる。ローラ部材２１が収容溝１２から離脱するには、スプリング部材２２が一定の長さＬだけ収縮しなければならない。すなわち、スプリング部材２２が一定の長さＬよりも少なく収縮すると、ハウジング１０とカム部材３０との係合は維持され、スプリング部材２２が一定の長さＬよりも多く収縮すると、ハウジング１０とカム部材３０との係合は解除される。
【００３１】
一定の大きさを持つ衝突が生じる時、スプリング部材２２の収縮と関連した因子について述べる。図２を参照すると、ハウジング１０とカム部材３０は互いに回転可能なように設けられているため、衝突が生じた場合、ハウジング１０またはカム部材３０にトルクＴが作用する。トルクＴは、収容溝１２に形成された傾斜面１３を介してローラ部材２１に力Ｆを伝達する。ローラ部材２１に伝達される力の方向は、スプリング部材２２の軸方向と傾斜をなしている。したがって、ローラ部材２１に伝達される力Ｆのうち、スプリング部材２２の軸方向と一致する成分のみがスプリング部材２２を収縮させる力として作用することになる。すなわち、スプリング部材２２の収縮は、収容溝１２に形成された傾斜面１３の傾斜度と関連する。
【００３２】
なお、初期状態でスプリング部材２２は圧縮された状態で装着されるので、ローラ部材２１をガイド部材１１に密着させる弾性復原力を保有している。同じスプリング定数を持つスプリング部材２２は、多く圧縮されるほど、ローラ部材２１をガイド部材１１に密着させる弾性力は大きくなる。したがって、衝突によるトルクによってローラ部材２１に伝達される力は、スプリング部材２２がローラ部材２１をガイド部材１１に密着させる力より大きくならなければならない。すなわち、ハウジング１０とカム部材３０との係合解除に必要なスプリング部材２２の収縮程度は、初期状態においてスプリング部材２２が圧縮された程度と関連する。したがって、本発明の実施例では、初期状態でスプリング部材２２の圧縮程度を調節できる予圧装置５０が設けられる。予圧装置５０については後述する。
【００３３】
上述のように、ガイド部材１１の収容溝１２に形成された傾斜面１３と初期状態でスプリング部材２２が圧縮された程度を調節することによって、ハウジング１０とカム部材３０との係合を解除させる衝突の大きさを調節することができる。これにより、多様な分野で適用可能な受動コンプライアンスを具現可能になる。ちなみに、製品設計に当って傾斜面１３の傾斜度を調節することが好ましく、製品の使用中には予圧装置５０を用いてスプリング部材２２の圧縮程度を調節することが好ましい。
【００３４】
図３は、本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの概略的な構成を示す分解斜視図である。同図において、コンプライアントジョイントは、外観を形成するハウジング１０を備える。ハウジング１０は、円筒形に形成される。ハウジング１０の左側壁面は、完全開放し、カム部材３０及び第１及び第２ベアリング３１，３３などの内部構成部品が組み立てられるようにする。ハウジング１０の内部には、カム部材３０が回転可能に取り付けられる。カム部材３０の中央には、ローラスプリング装置２０を装着できる装着部４０が設けられ、装着部４０の右側壁面には第１ベアリング３１が結合される第１ベアリング支持部３２が突設され、装着部４０の左側壁面には、第２ベアリング３３が結合される第２ベアリング支持部３４が突設される。第１ベアリング３１は、カム部材３０とハウジング１０の右側壁面によって支持され、第２ベアリング３３は、カム部材３０とベアリング支持部材３５によって支持される。ベアリング支持部材３５は輪状に形成され、ハウジング１０の左側端面１５と結合する。
【００３５】
図５は、本発明の一実施例によるカム部材の装着部を示す断面図である。図５に示すように、カム部材３０の装着部４０には、上下方向に貫通して装着穴４１が形成される。装着穴４１には、予圧装置５０を支持する支持部４２が設けられる。支持部４２は、装着穴４１の内周面から突出して形成される。支持部４２の中央には貫通穴４３が形成されており、その内周面に沿ってねじ山が形成されている。装着穴４１には、ローラスプリング装置２０が円滑に移動できるようにするブシング４４が挿入される。ブシング４４は黒鉛４５を含んでおり、これにより、ローラスプリング装置２０の移動が円滑になる。
【００３６】
予圧装置５０は、初期状態でスプリング部材２２の圧縮程度を調節できるように設けられる。予圧装置５０は、スプリング部材２２の一端を支持する突出段部５１と、ねじ山が形成されている調節部５２とからなる。調節部５２はカム部材３０の貫通穴４３に挿入される。調節部５２と貫通穴４３は互いにねじ山が形成されているので、調節部５２を時計または反時計回り方向に回転させると、突出段部５１は装着穴４１内部で往復運動し、これによって、突出段部５１に支持されるスプリング部材２２を圧縮または伸張させることが可能になる。このように調節部５２を時計回り方向または反時計回り方向に回転できるのは、装着穴４１の下側においては調節部５２の周囲に一定の空間が形成されているためである。
【００３７】
図３を参照すると、ローラスプリング装置２０は、ローラ部材２１とスプリング部材２２とからなる。ローラ部材２１は、ガイド部材１１の内周面に沿って動くローラ２３と、ローラ２３をピン２６で支持するローラボディー２４と、ローラボディー２４と一体に形成されてスプリング部材２２を支持するピストン部２５と、を備える。ピストン部２５は、装着穴４１に挿入されたブシング４４に挿入されて往復運動をする（図５参照）。
【００３８】
図４は、本発明の一実施例によるハウジングの内部を示す斜視図である。図４に示すように、ハウジング１０の内部にはガイド部材１１が突出して形成される。ガイド部材１１は略円形に形成される。前述したように、ガイド部材１１にはローラ２３が収容される収容溝１２が凹設されている。収容溝１２からガイド部材１１の内周面に沿って所定距離隔たってストッパー１４が互いに対称に形成される。ストッパー１４はガイド部材１１の内周面から中心方向に突出して形成される。ストッパー１４は、一定の大きさ以上の衝撃が伝達された時にローラ２３がガイド部材１１の内周面に沿って回転するのを制限することによって、カム部材３０の回転を制限する役割を果たす。
【００３９】
与えられた衝撃が除去された場合、ハウジング１０とカム部材３０が元の位置に復帰するための工夫が要求される。すなわち、受動コンプライアンスの具現されたロボットアームが外部衝撃によって折れた場合、元の形状に復帰する必要があるわけである。このため、ガイド部材１１の形状に変化を与え、外部衝撃が消えた後には自動で復帰されるようにする。
【００４０】
具体的には、カム部材３０にはローラスプリング装置２０が共に回転するように装着されており、ローラスプリング装置２０はガイド部材１１と対面しており、よって、カム部材３０は、ガイド部材１１の内周面に沿って回転する。すなわち、一定の大きさ以上の衝撃が与えられると、カム部材３０は、収容溝１２からストッパー１４に至るガイド部材１１の内周面に沿って回転する。カム部材３０の回転中心Ｃから収容溝１２までの半径長さをＡといい、回転中心Ｃからストッパー１４までの半径長さをＢという。半径長さＢを半径長さＡよりも小さく設定し、回転中心Ｃから、収容溝１２とストッパー１４との間にあるガイド部材１１までの半径長さが次第に小さくなるように設計する。これにより、カム部材３０が収容溝１２からストッパー１４側へ回転するにつれて、ローラスプリング装置２０は次第に圧縮される。したがって、ローラスプリング装置２０は大きい弾性復原力を持つようになり、カム部材３０が再び最初の状態に復帰する。
【００４１】
以下、本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの動作について詳細に説明する。
【００４２】
図６は、本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの初期状態を示す断面図である。図６に示すように、ローラスプリング装置２０のローラ２３は、ガイド部材１１の収容溝１２に収容されている。したがって、ハウジング１０とカム部材３０は互いに係合されているから、ハウジング１０とカム部材３０は共に動作する。ロボットに一定の大きさ未満の衝撃が与えられる場合には、ロボットはロバスト性が確保できるので、位置を正確に制御可能になる。
【００４３】
図７は、上記のコンプライアントジョイントが動作する状態を示す断面図である。図７に示すように、一定の大きさ以上の衝撃が与えられると、ハウジング１０またはカム部材３０にはトルクＴが伝達される。この力によってローラスプリング装置２０のスプリング部材２２は収縮し、ローラ２３が収容溝１２から離脱することになる。これにより、ハウジング１０とカム部材３０との係合が解除され、ハウジング１０とカム部材３０は別々に動作することになる。すなわち、ロボットが人間に障害を被るような一定の大きさ以上の衝撃がを与えられる場合、ロボットの関節部位に装着されたコンプライアントジョイントによって人間に一定の大きさ以上の衝撃が伝達されるの防ぐ。これで、ロボットと人間とが相互作用できる根本的に安全なロボットの設計が可能となる。
【００４４】
図８は、ハウジング１０とカム部材３０の回転が制限される状態を示す断面図である。図８に示すように、収容溝１２から離脱してガイド部材１１の内周面に沿って回転するローラ２３は、ストッパー１４によって停止し、よって、カム部材３０はハウジング１０に対して回転が制限される。その結果、カム部材３０に連結されているロボットアームなどの動きが制限される。
【００４５】
図９は、ハウジング１０とカム部材３０が元の状態に復帰する状態を示す断面図である。図９に示すように、カム部材３０の回転中心からガイド部材１１に至る半径長さは、収容溝１２からストッパー１４から行くにつれて次第に小さくなるように設計されている。したがって、図８に示すように、ローラ２３がストッパー１４によって停止している時、スプリング部材２２は最大限に圧縮された状態であるため、弾性力が最も大きい。これに対し、ローラ２３が収容溝１２に収容されている時に、弾性力は最も小さい。要するに、ローラスプリング装置２０は、ガイド部材１１の楕円形状によってカム部材３０の回転角度別に異なる弾性力を持ち、これにより、カム部材３０は自動で元の状態に復帰可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの要部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの概略的な構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントのハウジングの内部を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントのカム部材の装着部を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの初期状態を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントの動作状態を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントのハウジングとカム部材との回転が制限される状態を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施例によるコンプライアントジョイントのハウジングとカム部材が元の状態に復帰する様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    ハウジング
１１    ガイド部材
１２    収容溝
１３    傾斜面
２０    ローラスプリング装置
２１    ローラ部材
２２    スプリング部材
２３    ローラ
２４    ローラボディー
２５    ピストン部
３０    カム部材
４０    装着部
４１    装着穴
４２    支持部
４３    貫通穴
４４    ブシング
５０    予圧装置
５１    突出段部
５２    調節部
【図１】
0004927786.tif 000002
【図２】
0004927786.tif 000003
【図３】
0004927786.tif 000004
【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】
0004927786.tif 000009
【図９】
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