(57)【要約】【課題】回転軸の内部を通る空間領域を確保することができないので、ケーブルやフレキシブルパイプなどが、回転軸の内部を通ることができないという課題がある。【解決手段】コイル４７とコイル４７を覆う磁性体４６とコイル４７に接続する絶縁皮膜付導電線５３とからなる送信部と、コイル４５と、コイル４５を覆う磁性体４４と、コイル４５に接続する絶縁皮膜付導電線５２とからなる受信部と、を有する通信ユニットと、中空の固定部材４０と、中空の回転部材４２とを連結し、固定部材４０に対して回転可能な軸受け４１と、を備え、コイル４７とコイル４５は、軸受け４１の回転軸Ｓ１を中心に巻くようにして形成され、磁性体４６と磁性体４４は、回転軸Ｓ１方向における隙間Ｇを形成して対向し、通信ユニットは、固定部材４０と回転部材４２の内部に備えられる。【選択図】図２
2009231803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のリング状コイルと前記第１のリング状コイルを覆う第１のリング状磁性体と前記
第１のリング状コイルに接続する第１の端子とからなる送信部と、第２のリング状コイル
と、前記第２のリング状コイルを覆う第２のリング状磁性体と、前記第２のリング状コイ
ルに接続する第２の端子とからなる受信部と、を有する通信ユニットと、
中空の固定部と、中空の回転部とを連結し、前記固定部に対して回転可能な軸受けと、
を備え、
前記第１のリング状コイルと前記第２のリング状コイルは、前記軸受けの回転軸を中心
に巻くようにして形成され、前記第１のリング状磁性体と前記第２のリング状磁性体は、
前記回転軸方向における隙間を形成して対向し、前記通信ユニットは、前記固定部と前記
回転部の内部に備えられることを特徴とする回転装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転装置であって、
前記回転軸の方向における前記隙間の位置は、前記軸受けの近傍に設けられることを特
徴とする回転装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転装置であって、
前記回転軸の方向における前記隙間の位置は、前記軸受けと重なる位置に設けられるこ
とを特徴とする回転装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転装置であって、
前記第１のリング状磁性体は、前記第１のリング状コイルの前記第２のリング状コイル
の反対側を覆い、前記第２のリング状磁性体は、前記第２のリング状コイルの前記第１の
リング状コイルの反対側を覆うことを特徴とする回転装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転装置であって、
前記第１のリング状磁性体は、前記第１のリング状コイルの前記回転軸側を覆い、前記
第２のリング状磁性体は、前記第２のリング状コイルの前記回転軸側を覆うことを特徴と
する回転装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転装置であって、
前記第１のリング状磁性体は、前記第１のリング状コイルの前記回転軸と反対側を覆い
、前記第２のリング状磁性体は、前記第２のリング状コイルの前記回転軸と反対側を覆う
ことを特徴とする回転装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の回転装置を備えたロボットアーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転装置およびロボットアーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定部に対して回転する回転部を備えた回転装置において、固定側と回転側間を信号が
伝達される通信ケーブルや、電力が供給される電力ケーブル、空気や液体などの流体物が
流れるフレキシブルパイプなどが、固定部と回転部とが接続される回転軸付近を通る。こ
れらのケーブルやフレキシブルパイプが、回転動作に伴って、伸縮したり捩じれたりする
現象を抑制するため、ケーブルやフレキシブルパイプが、固定部と回転部の内部を通って
備えられる場合がある。あるいは、例えば、半導体製品や食品を扱うロボットアームでは
、ケーブルやフレキシブルパイプが要因となって塵や埃などを発生させないようにするた
め、固定部と回転部の内部を通す場合がある。そのため、回転軸の中心軸付近には、多く
のケーブルやフレキシブルパイプが備えられることになり、回転装置が大型化したり、回
転角度が制約されたりする場合がある。
そこで、例えば、特許文献１では、軸受けを挟んで、固定部と回転部のそれぞれに巻き
線を設けたトランスによって電力を供給し、軸受けの中心軸付近に設けた電波送受信器に
よって、非接触で信号の伝達通信を行う方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８０２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非接触で信号の伝達通信を行うとともに、固定側と回転側とで接続しよ
うとするケーブルやフレキシブルパイプが、固定部と回転部の内部を通って備えられる場
合がある。特許文献１の方法では、軸受けの中心軸付近に通信手段としての電波送受信器
が設けられているので、回転軸の内部を通る空間領域を確保することができない。そのた
め、ケーブルやフレキシブルパイプなどが、固定部と回転部の内部を通ることができない
という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適
用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］第１のリング状コイルと前記第１のリング状コイルを覆う第１のリング状
磁性体と前記第１のリング状コイルに接続する第１の端子とからなる送信部と、第２のリ
ング状コイルと、前記第２のリング状コイルを覆う第２のリング状磁性体と、前記第２の
リング状コイルに接続する第２の端子とからなる受信部と、を有する通信ユニットと、中
空の固定部と、中空の回転部とを連結し、前記固定部に対して回転可能な軸受けと、を備
え、前記第１のリング状コイルと前記第２のリング状コイルは、前記軸受けの回転軸を中
心に巻くようにして形成され、前記第１のリング状磁性体と前記第２のリング状磁性体は
、前記回転軸方向における隙間を形成して対向し、前記通信ユニットは、前記固定部と前
記回転部の内部に備えられることを特徴とする回転装置。
【０００７】
この構成によれば、第１のリング状コイルを覆う第１のリング状磁性体と第２のリング
状コイルを覆う第２のリング状磁性体は、回転軸方向における隙間を形成して対向する。
そのため、固定部に対して回転部が回転しても、通信が可能である。また、通信ユニット
は、固定部と回転部の内部に備えられる。これにより、通信ユニットを構成する送信部と
受信部それぞれに接続される通信ケーブルが中空である固定部と回転部の内部を通ること
ができる。
【０００８】
また、第１のリング状コイル、第１のリング状磁性体、第２のリング状コイル、第２の
リング状磁性体は、回転軸を中心とするリング形状である。そのため、ケーブルやフレキ
シブルパイプなどが、リング形状をしたそれぞれの回転軸側を通ることができるので、固
定部と回転部間の内部を通ることができる。
【０００９】
［適用例２］前記回転軸の方向における前記隙間の位置は、前記軸受けの近傍に設けら
れることを特徴とする上記回転装置。
【００１０】
この構成によれば、回転部が固定部に対して回転したとき、第１のリング状磁性体、第
２のリング状磁性体それぞれが回転する面と、回転軸と直交する面とのぶれを抑制できる
ので、隙間の距離が変化する長さを小さくすることができる。このため、第１のリング状
磁性体と第２のリング状磁性体が接触して損傷することを抑制したり、第１の端子と第２
の端子との通信が不安定になったりすることを抑制できる。
【００１１】
［適用例３］前記回転軸の方向における前記隙間の位置は、前記軸受けと重なる位置に
設けられることを特徴とする上記回転装置。
【００１２】
これにより、回転部が固定部に対して回転したとき、第１のリング状磁性体、第２のリ
ング状磁性体それぞれが回転する面と、回転軸と直交する面とのぶれを、さらに抑制でき
るので、隙間の距離が変化する長さを、さらに小さくすることができる。このため、第１
のリング状磁性体と第２のリング状磁性体が接触して損傷することを抑制したり、第１の
端子と第２の端子との通信が不安定になったりすることを抑制できる。
【００１３】
［適用例４］前記第１のリング状磁性体は、前記第１のリング状コイルの前記第２のリ
ング状コイルの反対側を覆い、前記第２のリング状磁性体は、前記第２のリング状コイル
の前記第１のリング状コイルの反対側を覆うことを特徴とする上記回転装置。
【００１４】
これにより、第１のリング状コイル、第２のリング状コイルによってそれぞれ発生する
磁束が第１のリング状磁性体、第２のリング状磁性体にそれぞれ流れるので、第１の端子
と第２の端子との通信が不安定になることを抑制できる。
【００１５】
［適用例５］前記第１のリング状磁性体は、前記第１のリング状コイルの前記回転軸側
を覆い、前記第２のリング状磁性体は、前記第２のリング状コイルの前記回転軸側を覆う
ことを特徴とする上記回転装置。
【００１６】
これにより、第１のリング状コイル、第２のリング状コイルによってそれぞれ発生する
磁束が第１のリング状磁性体、第２のリング状磁性体にそれぞれ流れるので、第１の端子
と第２の端子との通信が不安定になることを抑制できる。
【００１７】
［適用例６］前記第１のリング状磁性体は、前記第１のリング状コイルの前記回転軸と
反対側を覆い、前記第２のリング状磁性体は、前記第２のリング状コイルの前記回転軸と
反対側を覆うことを特徴とする上記回転装置。
【００１８】
これにより、第１のリング状コイル、第２のリング状コイルの外側に漏れる磁束を低減
できるので、第１のリング状コイル、第２のリング状コイルの外側に、さらに第１のリン
グ状コイル、第２のリング状コイルと第１のリング状磁性体、第２のリング状磁性体とか
らなる電磁誘導結合部を設けることができる。
【００１９】
［適用例７］上記回転装置を備えたロボットアーム装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を参照しながら実施例について説明する。
（第１実施例）
図１は、第１実施例における通信ユニットを備えたロボットアーム１００の外観斜視図
である。ロボットアーム１００は、回転軸１〜６を有する。ロボットアーム１００は、台
座１７を固定部として回転軸１で回転する回転部１６、回転部１６を固定部として回転軸
２で回転するアーム１５、アーム１５を固定部として回転軸３で回転するアーム１４、ア
ーム１４を固定部として回転軸４で回転する回転部１３、回転部１３を固定部として回転
軸５で回転する回転部１２、回転部１２を固定部として回転軸６で回転するマニュピュレ
ータ１１を備える。
【００２１】
マニュピュレータ１１は、複数のフィンガー１０の動作によって、物体を着脱すること
ができる。マニュピュレータ１１は、回転部１２で着脱が可能で、対象となる物体の加工
工程や組み立て工程などの作業内容に適した動作を行う他のマニュピュレータと交換し、
回転部１２に備えることができる。
【００２２】
制御装置２０は、通信ケーブル２１によってロボットアーム１００と接続され、モータ
２２，２３その他不図示のモータを駆動制御することによって、回転軸１〜６での回転動
作を制御する。
【００２３】
図２は、第１実施例における通信ユニット２００を備えた回転装置３００の断面図であ
る。図２の通信ユニット２００を備えた回転装置３００は、図１の回転軸１から回転軸６
に備えられる。例えば、回転軸１においては、固定部としての固定部材４０は、台座１７
の一部を構成する。回転部としての回転部材４２は、回転部１６の一部を構成する。
【００２４】
固定部材４０および回転部材４２は、中空であり、空洞を有する円筒形状である。固定
部材４０と、ころがり軸受けである軸受け４１とは嵌合し、回転部材４２と軸受け４１と
は嵌合する。回転部としての回転部材４２は、軸受け４１によって、固定部材４０を固定
部として回転軸Ｓ１を中心にして回転する。
【００２５】
回転部材４２と固定部材４０の内周には、円盤形状の支持部材４３、４８がそれぞれ備
えられる。支持部材４３、４８はリング形状をなしており、回転軸Ｓ１を通る空間領域が
確保される。
【００２６】
図３は、磁性体４４，４６と絶縁皮膜付導電線が巻かれて形成されたコイル４５，コイ
ル４７の断面斜視図である。磁性体４６，磁性体４４は、フェライトなどの磁性材料から
なる。銅などの導電線が一つの中心軸Ｓ２に対して巻かれて形成されたコイル４５，４７
は、磁性体４４，４６の溝部７０によってそれぞれ覆われる。コイル４７，４５の末端部
は磁性体貫通穴部５６を通して絶縁皮膜付導電線５３，絶縁皮膜付導電線５２と電気的に
接続されている。
【００２７】
図２に示すように、コイル４５を備えた磁性体４４は、溝部７０の開放側を図面下側に
向けて、支持部材４３に支持される。コイル４７を備えた磁性体４６は、溝部７０の開放
側を図面上側に向けて、支持部材４８に支持される。磁性体４４，４６の外径は同じであ
り、コイル４５，４７の外径は同じである。コイル４５，４７の図３の中心軸Ｓ２は、図
２の回転軸Ｓ１に一致するように備えられる。磁性体４４，４６は、隙間Ｇを設け、リン
グ形状の平面が対向するように備えられる。
【００２８】
図２の支持部材４８には、通信ケーブル５５と支持部材４８及び磁性体４６を貫通する
絶縁皮膜付導電線５３とに接続されたトランスミッター５４が備えられる。絶縁皮膜付導
電線５３はコイル４７と電気的に接続される。支持部材４３には、通信ケーブル５０と支
持部材４３及び磁性体４４を貫通する絶縁皮膜付導電線５２とに接続されたレシーバー５
１が備えられる。絶縁皮膜付導電線５２はコイル４５と電気的に接続される。
【００２９】
図４は、トランスミッター５４に備えられた回路とレシーバー５１に備えられた回路の
図である。図５は、図４の回路で出力する波形を示す図である。図４の破線ＴＸ１で囲ま
れた回路は、図２のトランスミッター５４に備えられた回路を示す。図４の破線ＲＸ１で
囲まれた回路は、図２のレシーバー５１に備えられた回路を示す。
【００３０】
図４の入力端子ＩＮ１には、通信ケーブル５５から、図５のＩＮ１デジタル波形で示す
デジタルデータ信号が入力される。デジタルデータ信号は、ドライバアンプＡＭＰ１によ
って増幅され、コンデンサーＣ１、図２のコイル４７で形成されたインダクタンスＬ１に
供給される。インダクタンスＬ１の波形は、図５のＬ１波形に示すように、ＩＮ１デジタ
ル波形の立ち上がりでは正のパルス信号が発生し、立下りでは負のパルス信号が発生する
。
【００３１】
図２のコイル４５で形成されたインダクタンスＬ２には、電磁誘導結合により、図５の
Ｌ２波形に示す信号波形が誘起される。Ｌ２波形に示す信号波形は、ドライバアンプＡＭ
Ｐ２で増幅され、図５のＡＭＰ２出力波形に示す信号波形となる。
【００３２】
増幅された信号波形は、コンパレータＣＭＰ１とコンパレータＣＭＰ２によって、信号
波形が整形され、パルス時間幅が確保され、図４のコンパレータＣＭＰ１出力波形とコン
パレータＣＭＰ２出力波形が生成される。
【００３３】
コンパレータ１出力波形とコンパレータ２出力波形で示すパルス信号は、ＮＡＮＤ回路
ＮＤ１とＮＡＮＤ回路ＮＤ２とで構成されるフリップフロップ回路でデジタル信号に復元
され、出力端子ＯＵＴ１から通信ケーブル５０にデジタルデータ信号が伝達される。
【００３４】
コイル４７にパルス信号が入力されたり、電磁誘導結合により、コイル４５にパルス信
号が誘起されると、例えば、図２の太い実線の矢印に示すように、磁性体４４，４６を磁
束が流れる。これにより、磁性体４４，４６の外部に漏れる磁束を抑制することが可能と
なる。従って、回転軸Ｓ１の付近を導電線からなる通信ケーブルが通る場合でも、磁束の
影響を小さくすることができる。
【００３５】
第１実施例で説明した通信ユニットを用いて、周波数が数ＧＨｚから数十ＫＨｚの信号
を伝達することができる。
【００３６】
本実施例では、コイル４７、磁性体４６、絶縁皮膜付導電線５３は、それぞれ第１のリ
ング状コイル、第１のリング状磁性体、第１の端子となり、コイル４７、磁性体４６、絶
縁皮膜付導電線５３によって送信部が構成される。コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付
導電線５２は、それぞれ第２のリング状コイル、第２のリング状磁性体、第２の端子とな
り、コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付導電線５２によって受信部が構成される。送信
部、受信部によって通信ユニットが構成される。
【００３７】
以上、第１実施例で説明した回転装置３００は、コイル４７とコイル４７を覆う磁性体
４６とコイル４７に接続する絶縁皮膜付導電線５３とからなる送信部と、コイル４５と、
コイル４５を覆う磁性体４４と、コイル４５に接続する絶縁皮膜付導電線５２とからなる
受信部と、を有する通信ユニットと、中空の固定部材４０と、中空の回転部材４２とを連
結し、固定部材４０に対して回転可能な軸受け４１と、を備え、コイル４７とコイル４５
は、軸受け４１の回転軸Ｓ１を中心に巻くようにして形成され、磁性体４６と磁性体４４
は、回転軸Ｓ１方向における隙間Ｇを形成して対向し、通信ユニットは、固定部材４０と
回転部材４２の内部に備えられる。
【００３８】
この構成によれば、コイル４７を覆う磁性体４６とコイル４５を覆う磁性体４４は、回
転軸Ｓ１方向における隙間Ｇを形成して対向する。そのため、固定部材４０に対して回転
部材４２が回転しても、通信が可能である。また、通信ユニットは、固定部材４０と回転
部材４２の内部に備えられる。これにより、通信ユニットを構成する送信部と受信部それ
ぞれに接続される通信ケーブルが中空である固定部材４０と回転部材４２の内部を通るこ
とができる。
【００３９】
また、コイル４７，４５、磁性体４６，４４は、回転軸Ｓ１を中心とするリング形状で
ある。そのため、上記の通信ケーブルと異なるケーブルやフレキシブルパイプなどが、リ
ング形状をしたそれぞれの回転軸Ｓ１側を通ることができるので、固定部材４０と回転部
材４２間の内部を通ることができる。
【００４０】
また、回転軸Ｓ１の方向における隙間Ｇの位置は、軸受け４１の近傍に設けられる。
【００４１】
このようにすれば、回転部材４２が固定部材４０に対して回転したとき、磁性体４６、
磁性体４４それぞれが回転する面と、回転軸Ｓ１と直交する面とのぶれを抑制できるので
、隙間Ｇの距離が変化する長さを小さくすることができる。このため、磁性体４６と磁性
体４４が接触して損傷することを抑制したり、絶縁皮膜付導電線５３と絶縁皮膜付導電線
５２との通信が不安定になったりすることを抑制できる。
【００４２】
また、磁性体４６は、コイル４７のコイル４５の反対側を覆い、磁性体４４は、コイル
４５のコイル４７の反対側を覆う。
【００４３】
これにより、コイル４７，４５によって発生する磁束が磁性体４６、４４に流れるので
、絶縁皮膜付導電線５３と絶縁皮膜付導電線５２との通信が不安定になったりすることを
抑制できる。
【００４４】
（第２実施例）
第２実施例では、２個の電磁誘導結合部を用いて、固定側から回転側に伝達される通信
と、反対に、回転側から固定側に伝達される通信について説明する。図６は、二対の電磁
誘導結合部を有する通信ユニット２００ａを備えた回転装置３００ａの断面図である。
【００４５】
図６の通信ユニット２００ａは、図２で説明した一対のコイル４７，４５と、一対の磁
性体４６，４４の内側に、一対のコイル４７ａ，４５ａと、磁性体４６ａ，４４ａを追加
して備えたものである。
【００４６】
コイル４５，４５ａを備えた磁性体４４，４４ａ、コイル４７，４７ａを備えた磁性体
４６，４６ａは、支持部材４３ａ、４８ａにそれぞれ支持される。
【００４７】
制御装置２０から出力された制御信号は、固定側から回転側に伝達される。一対のコイ
ル４５，４７および一対の磁性体４４，４６とから構成される電磁誘導結合部と、トラン
スミッター５４と、レシーバー５１とによって、通信ケーブル５５から信号が通信ケーブ
ル５０に伝達される。すなわち、図１の制御装置２０から出力された制御信号は、通信ケ
ーブル５５、トランスミッター５４、支持部材４８ａ及び磁性体４６を貫通する絶縁皮膜
付導電線５３、コイル４７、コイル４５、支持部材４３ａ及び磁性体４４を貫通する第２
の端子としての絶縁皮膜付導電線５２、レシーバー５１を経て通信ケーブル５０に伝達さ
れる。
【００４８】
一方、回転側に備えられた検出部（不図示）から固定側に検出信号が伝達される。一対
のコイル４５ａ，４７ａ、一対の磁性体４４ａ，４６ａとから構成される電磁誘導結合部
と、トランスミッター５１ａと、レシーバー５４ａとによって、通信ケーブル５０ａから
通信ケーブル５５ａに伝達される。すなわち、回転側から送信された検出信号が、通信ケ
ーブル５０ａ、トランスミッター５１ａ、支持部材４３ａ及び磁性体４４ａを貫通する絶
縁皮膜付導電線５２ａ、コイル４５ａ、コイル４７ａ、支持部材４８ａ及び磁性体４６ａ
を貫通する絶縁皮膜付導電線５３ａ、レシーバー５４ａを経て通信ケーブル５５ａに伝達
される。
【００４９】
本実施例では、コイル４７、磁性体４６、絶縁皮膜付導電線５３は、それぞれ第１のリ
ング状コイル、第１のリング状磁性体、第１の端子となり、コイル４７、磁性体４６、絶
縁皮膜付導電線５３によって送信部が構成される。コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付
導電線５２は、それぞれ第２のリング状コイル、第２のリング状磁性体、第２の端子とな
り、コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付導電線５２によって受信部が構成される。送信
部、受信部によって通信ユニットが構成される。
【００５０】
また、コイル４５ａ、磁性体４４ａ、絶縁皮膜付導電線５２ａは、それぞれ第１のリン
グ状コイル、第１のリング状磁性体、第１の端子となり、コイル４５ａ、磁性体４４ａ、
絶縁皮膜付導電線５２ａによって送信部が構成される。コイル４７ａ、磁性体４６ａ、絶
縁皮膜付導電線５３ａは、それぞれ第２のリング状コイル、第２のリング状磁性体、第２
の端子となり、コイル４７ａ、磁性体４６ａ、絶縁皮膜付導電線５３ａによって受信部が
構成される。送信部、受信部によって通信ユニットが構成される。
【００５１】
第２実施例で説明した通信ユニット２００ａを備えた回転装置３００ａは、複数の電磁
誘導結合部を備え、それぞれの電磁誘導結合部を構成する一対のコイル４５，４７及び一
対のコイル４５ａ，４７ａの中心軸は、回転軸Ｓ１の位置である。
【００５２】
この構成によれば、固定側から回転側に伝達する信号と、回転側から固定側に伝達する
信号を並列に処理するので、処理速度を向上させることができる。
【００５３】
また、磁性体４４，４６は、コイル４５，４７の内側すなわち回転軸Ｓ１側を覆う。こ
れにより、一対のコイル４５，４７の内側に漏れる磁束を低減できるので、一対のコイル
４５，４７の内側に一対のコイル４５ａ，４７ａと磁性体４４ａ，４６ａとからなる電磁
誘導結合部を設けることができる。
【００５４】
また、磁性体４４ａ，４６ａは、コイル４５ａ，４７ａの外側すなわち回転軸Ｓ１と反
対側を覆う。これにより、一対のコイル４５ａ，４７ａの外側に漏れる磁束を低減できる
ので、一対のコイル４５ａ，４７ａの外側に一対のコイル４５，４７と磁性体４４，４６
とからなる電磁誘導結合部を設けることができる。
【００５５】
（第３実施例）
第３実施例では、コイルの内側を覆う断面形状がＬ字型の磁性体を備えた通信ユニット
について説明する。
【００５６】
図７は、断面形状がＬ字型の磁性体を有する通信ユニット２００ｂを備えた回転装置３
００ｂの断面図である。図７は、第１実施例で説明した図２の一対の磁性体４４，４６と
それらを支持する支持部材４３，４８を、一対の磁性体４６ｂ，４４ｂとそれらを支持す
る支持部材４８ｂ，４３ｂに置き換えたものである。図７に示すように、一対の磁性体４
６ｂ，４４ｂの断面形状はＬ字型をなし、コイル４７，コイル４５の内側を覆う。
【００５７】
コイル４７と磁性体４６ｂは、支持部材４９によって、固定される。コイル４７にパル
ス信号が入力されたり、電磁誘導結合によってコイル４５に誘起されるパルス信号によっ
て、磁束は磁性体４４ｂ，４６ｂ及び回転部材４２、支持部材４９を、例えば、太い実線
の矢印で示す方向に流れる。
【００５８】
このように、コイル４５，４７の内側を覆う磁性体４４ｂ，４６ｂを備えることにより
、コイル４５、コイル４７によってそれぞれ発生する磁束が磁性体４４ｂ、磁性体４６ｂ
にそれぞれ流れるので、絶縁皮膜付導電線５３と絶縁皮膜付導電線５２との通信が不安定
になることを抑制できる。
【００５９】
また、コイル４５，４７の内側を覆う磁性体４４ｂ，４６ｂを備えることにより、支持
部材４３ｂの内径Ｄ１と支持部材４８ｂの内径Ｄ２の長さを長くすることができる。従っ
て、回転軸Ｓ１を通る空間領域を大きくとることができる。
【００６０】
本実施例では、コイル４７、磁性体４６ｂ、絶縁皮膜付導電線５３は、それぞれ第１の
リング状コイル、第１のリング状磁性体、第１の端子となり、コイル４７、磁性体４６ｂ
、絶縁皮膜付導電線５３によって送信部が構成される。コイル４５、磁性体４４ｂ、絶縁
皮膜付導電線５２は、それぞれ第２のリング状コイル、第２のリング状磁性体、第２の端
子となり、コイル４５、磁性体４４ｂ、絶縁皮膜付導電線５２によって受信部が構成され
る。送信部、受信部によって通信ユニットが構成される。
【００６１】
（第４実施例）
第４実施例では、通信ユニット２００ｃを構成する一対のコイル４５，４７の内側に、
軸受け４１を備えた回転装置３００ｃについて説明する。図８は、一対のコイル４５，４
７の内側に、軸受け４１を備えた断面図である。
【００６２】
コイル４５を備えた磁性体４４は、回転部材４２に固定された支持部材４３ｃに支持さ
れる。コイル４７を備えた磁性体４６は、固定部材４０に固定された支持部材４８ｃに支
持される。
【００６３】
コイル４７は、支持部材４８ｃ及び磁性体４６を貫通する絶縁皮膜付導電線５３を介し
てトランスミッター５４に電気的に接続される。コイル４５は、支持部材４３ｃ及び磁性
体４４を貫通する絶縁皮膜付導電線５２を介してレシーバー５１に電気的に接続される。
【００６４】
通信ケーブル５５から入力されたパルス信号は、トランスミッター５４とコイル４５，
４７とレシーバー５１とによって、通信ケーブル５０に伝達される。
【００６５】
このようにすることにより、回転部材４２の空洞部分をケーブルやフレキシブルパイプ
が通ることができる。
【００６６】
（第５実施例）
第５実施例では、第１のリング状磁性体と第２のリング状磁性体との隙間の位置を、回
転軸方向において軸受けと重なる位置になるようにする。
【００６７】
図１１は、本実施例における回転装置３００ｆの断面図である。図１１は、第１実施例
で説明した図２の回転装置３００における隙間Ｇが、回転軸Ｓ１の方向において、軸受け
４１と重なるように、磁性体４６，４４を備えたことを示す図である。
【００６８】
このようにすれば、回転部材４２が固定部材４０に対して回転したとき、磁性体４６、
磁性体４４それぞれが回転する面と、回転軸Ｓ１と直交する面とのぶれを、さらに抑制で
きるので、隙間Ｇの距離が変化する長さを、さらに小さくすることができる。このため、
磁性体４６と磁性体４４が接触して損傷することを抑制したり、絶縁皮膜付導電線５３と
絶縁皮膜付導電線５２との通信が不安定になることを抑制する。
【００６９】
本実施例では、コイル４７、磁性体４６、絶縁皮膜付導電線５３は、それぞれ第１のリ
ング状コイル、第１のリング状磁性体、第１の端子となり、コイル４７、磁性体４６、絶
縁皮膜付導電線５３によって送信部が構成される。コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付
導電線５２は、それぞれ第２のリング状コイル、第２のリング状磁性体、第２の端子とな
り、コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付導電線５２によって受信部が構成される。送信
部、受信部によって通信ユニットが構成される。
【００７０】
（第１変形例）
第１変形例における回転装置には、二対の電磁誘導結合部を備え、そのうちの一対の電
磁誘導結合部から構成される通信ユニットによって信号を伝達し、残りの一対の電磁誘導
結合部によって電力を供給する場合について説明する。
【００７１】
図９は、第１変形例における回転装置３００ｄの断面図である。図９のＡＣ電源ケーブ
ル５５ｄは、支持部材４８ｄ及び磁性体４６ｄを貫通する絶縁皮膜付導電線５３ｄを介し
てコイル４７ｄに電気的に接続される。ＡＣ電源ケーブル５０ｄは、支持部材４３ｄ及び
磁性体４４ｄを貫通する絶縁皮膜付導電線５２ｄを介してコイル４５ｄに電気的に接続さ
れる。コイル４５ｄ，４７ｄは、磁性体４４ｄ，４６ｄによってそれぞれ覆われる。ＡＣ
電源ケーブル５５ｄに供給された電力は、電磁誘導結合によって、ＡＣ電源ケーブル５０
ｄに供給される。
【００７２】
一対のコイル４５ｄ，４７ｄの内側には、一対のコイル４５，４７が備えられ、磁性体
４４，４６によってそれぞれ覆われる。一対のコイル４５，４７、支持部材４８ｄ及び磁
性体４６を貫通する絶縁皮膜付導電線５３を介して接続されるトランスミッター５４、支
持部材４３ｄ及び磁性体４４を貫通する絶縁皮膜付導電線５２を介して接続されるレシー
バー５１によって、通信ケーブル５５から入力されたデジタルデータ信号が、通信ケーブ
ル５０に伝達される。
【００７３】
電力を供給するコイル４５ｄ，４７ｄをコイル４５，４７より外側に備えることにより
、コイルの巻き数を少なくすることができる。
【００７４】
このようにすることにより、第１変形例における回転装置３００ｄは、非接触で電力や
信号を伝達することができる。また、回転軸Ｓ１付近を通る空間領域を確保し、回転軸Ｓ
１付近を通るケーブルやフレキシブルパイプを備えることができる。
【００７５】
本実施例では、コイル４７、磁性体４６、絶縁皮膜付導電線５３は、それぞれ第１のリ
ング状コイル、第１のリング状磁性体、第１の端子となり、コイル４７、磁性体４６、絶
縁皮膜付導電線５３によって送信部が構成される。コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付
導電線５２は、それぞれ第２のリング状コイル、第２のリング状磁性体、第２の端子とな
り、コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付導電線５２によって受信部が構成される。送信
部、受信部によって通信ユニットが構成される。
【００７６】
（第２変形例）
第２変形例では、コイルの側面どうしを対向させて電力を供給する電磁誘導結合部を備
えた回転装置について説明する。
【００７７】
図１０は、コイル６２，６３の側面どうしを対向させて電力を供給する電磁誘導結合部
を備えた回転装置３００ｅの断面図である。コイル６２，６３は、回転軸Ｓ１に対して導
電線を巻いて形成されたものである。コイル６３の直径は、コイル６２の直径より短い。
【００７８】
コイル６２を備えた磁性体６０は、固定部材４０の外周に支持され、コイル６３を備え
た磁性体６１は、回転部材４２の内周に支持される。図１０に示すように、軸受け４１を
挟むようにして、コイル６２の内周側面と，コイル６３の外周側面どうしが対向する。
【００７９】
コイル６２，６３による電磁誘導結合により、電源ケーブル６４から印加された電力は
、電源ケーブル６５に供給される。
【００８０】
導電線が一つの回転軸Ｓ１に対して巻かれて形成された一対のコイル４７，４５を備え
た磁性体４６，４４が、支持部材４３ｅ，４８ｅにそれぞれ支持される。
【００８１】
一対のコイル４５，４７、支持部材４８ｅ及び磁性体４６を貫通する絶縁皮膜付導電線
５３を介して接続されるトランスミッター５４、支持部材４３ｅ及び磁性体４４を貫通す
る絶縁皮膜付導電線５２を介して接続されるレシーバー５１によって、通信ケーブル５５
から入力されたパルス信号が、通信ケーブル５０に伝達される。
【００８２】
第２変形例の通信ユニット２００ｅは、一対のコイル４５，４７、一対の支持部材４３
ｅ，４８ｅ、トランスミッター５４、レシーバー５１、絶縁皮膜付導電線５２，５３によ
って構成される。
【００８３】
このようにすることにより、固定部に対して回転する回転部を備えた回転装置３００ｅ
において、非接触で電源を供給し、信号を伝達することができる。また、回転軸Ｓ１付近
を通る空間領域を確保できるので、回転軸Ｓ１付近を通るケーブルやフレキシブルパイプ
を備えることができる。
【００８４】
本実施例では、コイル４７、磁性体４６、絶縁皮膜付導電線５３は、それぞれ第１のリ
ング状コイル、第１のリング状磁性体、第１の端子となり、コイル４７、磁性体４６、絶
縁皮膜付導電線５３によって送信部が構成される。コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付
導電線５２は、それぞれ第２のリング状コイル、第２のリング状磁性体、第２の端子とな
り、コイル４５、磁性体４４、絶縁皮膜付導電線５２によって受信部が構成される。送信
部、受信部によって通信ユニットが構成される。
【００８５】
以上、第１実施例から第５実施例及び第１変形例と第２変形例では、ロボットアーム１
００に備えた、非接触で信号を伝達する通信ユニットを用いた回転装置について説明した
が、ロボットアームに限らず固定部に対して回転する回転部を有する回転装置に適用する
。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施例における通信ユニットを備えたロボットアームの外観斜視図。
【図２】通信ユニットを備えた回転装置の断面図。
【図３】磁性体と導電線が巻かれて形成されたコイルの断面斜視図。
【図４】トランスミッターとレシーバーの回路の図。
【図５】図４の回路で出力する波形を示す図。
【図６】第２実施例における二対の電磁誘導結合部を有する通信ユニットを備えた回転装置の断面図。
【図７】第３実施例における断面形状がＬ字型の磁性体を有する通信ユニットを備えた回転装置の断面図。
【図８】第４実施例における一対のコイルの内側に、軸受けを備えた断面図。
【図９】第１変形例における回転装置の断面図。
【図１０】第２変形例におけるコイルの側面どうしを対向させて電力を供給する電磁誘導結合部を備えた回転装置の断面図。
【図１１】第５実施例における回転装置の断面図。
【符号の説明】
【００８７】
４０…固定部材、４１…軸受け、４２…回転部材、４４，４４ａ，４４ｂ，４４ｄ，４
６，４６ａ，４６ｂ，４６ｄ，６０，６１…磁性体、４５，４５ａ，４５ｄ，４７，４７
ａ，４７ｄ，６２，６３…コイル、５２，５３，５２ａ，５３ａ…絶縁皮膜付導電線、Ｇ
…隙間、Ｓ１…回転軸、Ｓ２…中心軸。
【図１】
2009231803.tif 000003
【図２】
2009231803.tif 000004
【図３】
2009231803.tif 000005
【図４】
2009231803.tif 000006
【図５】
2009231803.tif 000007
【図６】
2009231803.tif 000008
【図７】
2009231803.tif 000009
【図８】
2009231803.tif 000010
【図９】
2009231803.tif 000011
【図１０】
2009231803.tif 000012
【図１１】
2009231803.tif 000013