特許 7590442 線条体支持構造及びロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】線条体支持構造及びロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20241119BHJP

【ＦＩ】

B25J19/00 F

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022547632

(86)(22)【出願日】2021-09-08

(86)【国際出願番号】 JP2021033043

(87)【国際公開番号】W WO2022054844

(87)【国際公開日】2022-03-17

【審査請求日】2023-04-05

(31)【優先権主張番号】P 2020153918

(32)【優先日】2020-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼野 一生

【審査官】杉山 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０２１６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００７４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－３０６１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３０８９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の軸線回りに回動可能に連結された２つのリンクと、
前記２つのリンクに掛け渡して敷設された線条体と、
前記軸線から離れた位置で前記２つのリンクの少なくとも一方に直接的又は間接的に固定されていて前記線条体を直接的又は間接的に支持する弾性体と、
を備え、
前記弾性体は、前記リンクに直接的又は間接的に固定される固定端と、前記固定端よりも前記軸線に近い位置で前記線条体を直接的又は間接的に支持する自由端と、を有する、線条体支持構造。

【請求項2】

前記弾性体は前記固定端と前記自由端との間にくびれ部分を備える、請求項１に記載の線条体支持構造。

【請求項3】

前記自由端は、前記自由端に取付けられた支持部材を介して前記線条体を間接的に支持する、請求項１又は２に記載の線条体支持構造。

【請求項4】

前記支持部材及び前記弾性体の少なくとも一方は、前記線条体を拘束する、又は前記線条体の動作範囲を制限しつつ摺動可能に支持する、請求項３に記載の線条体支持構造。

【請求項5】

前記弾性体は、エラストマー、コイルばね、又は板ばねである、請求項１から４のいずれか一項に記載の線条体支持構造。

【請求項6】

前記弾性体はコイルばねであり、前記線条体が前記コイルばねの中に挿通されている、請求項１に記載の線条体支持構造。

【請求項7】

前記線条体は前記２つのリンクの各々に所定の位置で固定され、２つの固定位置の間に前記弾性体を配置した、請求項１から６のいずれか一項に記載の線条体支持構造。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の線条体支持構造を備えたロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線条体支持構造及びロボットに関し、特に線条体の捻じれを緩和する線条体支持構造及びロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボット等では、信号線や動力線を収納したケーブルやエアチューブ等の長尺の線条体が敷設されている。従来のロボット関節部における線条体フォーミングでは、回転に伴う線条体の捻じれや、線条体と周辺部材との間の擦れによる摩耗等により長期寿命を確保することが困難になることがあった。また、昨今求められているロボット動作の高速化に伴い、線条体内の線材の配置方法、材質、及び線条体のクランプ間距離等の検討に工数やコストが掛かっている。本願に関連する技術としては、後述の文献が公知である。

【0003】

特許文献１には、産業用ロボットにおける２つの相対旋回部材内に配線されるケーブルを保護、保持するケーブル処理装置が開示されている。ケーブル処理装置は、２つの相対旋回部材の少なくとも一方の内部に相対旋回部材の長さ方向に対して交差する横向きに取付けられた摺動軸と、ケーブルを把持すると共に摺動軸上を摺動するクランプ部材と、を備えており、摺動軸は相対旋回部材の旋回中心を中心とした略円周上でクランプ部材を摺動自在に保持するため、相対旋回部材の旋回作用に伴うケーブルの捻じれが解消される。

【0004】

特許文献２には、関節軸回りに旋回可能に連結された第１フレーム及び第２フレームを有するロボットアームと、第１フレーム及び第２フレームの側面に沿って配置されたケーブルと、ケーブルを第１フレームの側面に固定する第１固定部材と、ケーブルを第２フレームの側面に固定する第２固定部材と、ケーブルの第１固定部材と第２固定部材との間の部分を保持する保持部材と、保持部材が関節軸の軸方向へ移動するのを規制し、且つ保持部材がケーブルの屈曲動作に追従して関節軸の軸方向と直交する方向へ移動可能に保持部材を支持する支持機構と、を備えるロボットが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平０１－３０６１９３号公報

【文献】特開２０１４－０３０８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、従来の問題点に鑑み、回転軸部における線条体の捻じれを緩和することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、所定の軸線回りに回動可能に連結された２つのリンクと、２つのリンクに掛け渡して敷設された線条体と、軸線から離れた位置で２つのリンクの少なくとも一方に直接的又は間接的に取付けられていて線条体を直接的又は間接的に支持する弾性体と、を備え、弾性体は、リンクに直接的又は間接的に固定される固定端と、固定端よりも軸線に近い位置で線条体を直接的又は間接的に支持する自由端と、を有する、線条体支持構造を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の一態様によれば、弾性体が、リンクの回動に応じて線条体の逃げたい方向に受動的に変形し、線条体の捻じれる距離を確保して線条体が急激に捻じれるのを抑制する又は線条体の捻じれ量を低減する。これにより、線条体の捻じれを緩和できる。一方、弾性体は、線条体の動作範囲をある程度制限するため、線条体と周辺物体との接触による線条体の摩耗も防止できる。ひいては線条体の寿命が向上する。線条体の寿命の向上によって今まで採用できなかった廉価な線条体の採用も可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態の線条体支持構造を備えたロボットの斜視図である。

【図2】第二リンクのＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】弾性体の一例を示す斜視図である。

【図4】支持部材の一例を示す斜視図である。

【図5A】弾性体の動作例を示す第二リンクのＶ－Ｖ断面図である。

【図5B】弾性体の動作例を示す第二リンクのＶ－Ｖ断面図である。

【図6】他の形態のロボットに適用した線条体支持構造の斜視図である。

【図7】弾性体の一例を示す斜視図である。

【図8】弾性体の変形例を示す斜視図である。

【図9】弾性体の他の変形例を示す斜視図である。

【図10】弾性体の別の変形例を示す斜視図である。

【図11】弾性体のさらに別の変形例を示す斜視図である。

【図12】弾性体のさらに別の変形例を示す斜視図である。

【図13】弾性体のさらに別の変形例を示す斜視図である。

【図14】線条体支持構造の別の変形例を示す部分縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を詳細に説明する。各図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号が付与されている。また、以下に記載する実施形態は特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲及び用語の意義を限定するものではない。なお、本書において用語「直接的」とは直接接触した状態を意味し、用語「間接的」とは他の構成要素を介して間接接触した状態を意味することに留意されたい。

【0011】

図１は本実施形態の線条体支持構造を備えたロボット１の斜視図である。ロボット１は、例えば水平多関節ロボット（スカラロボット）であり、第一リンク１１と、第二リンク１２と、第三リンク１３と、先端軸１４と、を備えている。第一リンク１１は例えば中空のベースであり、第二リンク１２及び第三リンク１３は例えば中空のアーム部材であり、先端軸１４は例えば中空のボールねじスプラインである。第一リンク１１と第二リンク１２はＪ１軸線回りに回動可能に連結され、第二リンク１２と第三リンク１３はＪ２軸線回りに回動可能に連結される。第三リンク１３と先端軸１４はＪ３軸線に沿って上下運動可能に連結されると共にＪ４軸線回りに回動可能に連結される。Ｊ１～Ｊ４軸線は互いに平行である。Ｊ１～Ｊ４軸線には例えば電動機や減速機等のアクチュエータ（図示せず）が夫々配設され、アクチュエータには信号線や動力線等のケーブルが接続される。先端軸１４には例えば吸着ハンド、ドライバ等のツール（図示せず）が着脱可能に取付けられ、ツールにはケーブルやエアチューブ等が接続される。これらケーブルやエアチューブ等の線条体（図２参照）は、周囲物体や人との接触を回避するため、例えば第一リンク１１、第二リンク１２、第三リンク１３、先端軸１４、ツール等の内部に掛け渡して敷設されるとよい。また、線条体はロボット１やツールを制御する制御装置（図示せず）に接続される。本書では、第一リンク１１、第二リンク１２、第三リンク１３、先端軸１４、ツール等の回転軸部を構成する部材を「リンク」と称する。

【0012】

図２は第二リンク１２のＩＩ－ＩＩ断面図である。線条体支持構造２は２つのリンク間の回転軸部に適用される。例えば線条体支持構造２は、Ｊ１軸線回りに回動可能に連結された第一リンク１１（図１参照）及び第二リンク１２と、第一リンク１１と第二リンク１２に掛け渡して敷設された線条体２０と、Ｊ１軸線から離れた位置で第二リンク１２に間接的に固定されていて線条体２０を間接的に支持する弾性体２１と、を備えている。

【0013】

線条体２０は、例えばケーブル２０ａ、エアチューブ２０ｂ等を備えている。線条体２０は、周辺部材との接触による摩耗を防止するため、例えば結束バンド等の留め具２３によって第一リンク１１及び第二リンク１２の各々に所定の位置で固定されるとよい。これら２つの固定位置の間に、線条体２０を直接的又は間接的に支持する弾性体２１を配置することにより、線条体２０の捻じれる箇所を分散できる。

【0014】

弾性体２１は、例えばゴム等のエラストマーで形成される。弾性体２１は、第二リンク１２に間接的に固定される固定端２１ａと、固定端２１ａよりもＪ１軸線に近い位置で線条体２０を間接的に支持する自由端２１ｂと、を備えているとよい。弾性体２１の固定端２１ａは、例えば板金等の固定部材２２にねじ等で固定されて固定部材２２を介して第二リンク１２に固定されているが、第二リンク１２に直接的に固定されてもよい。弾性体２１の自由端２１ｂは、例えば線条体２０を支持する支持部材２４がねじ等で取付けられているが、弾性体２１が線条体２０を直接的に支持してもよい。支持部材２４は、線条体２０の動作範囲をある程度制限しつつ線条体２０を摺動可能に支持することが好ましいが、線条体２０が動作しないように線条体２０を拘束してもよい。

【0015】

図３は弾性体２１の一例を示す斜視図である。例えば弾性体２１は板状に形成される。弾性体２１の固定端２１ａは弾性体２１を第二リンク１２又は固定部材２２にねじ等で固定する固定孔２１ｃを備えている。弾性体２１の自由端２１ｂは支持部材２４を弾性体２１にねじ等で固定する固定孔２１ｄを備えている。また、弾性体２１は固定端２１ａと自由端２１ｂとの間にくびれ部分２１ｅを備えているとよい。くびれ部分２１ｅは弾性体２１の変形方向に形成されているとよい。くびれ部分２１ｅはＸＹＺ軸回りの弾性体２１の変形を容易にする。弾性体２１は、線条体２０の逃げたい方向に受動的に変形し、線条体２０の捻じれる距離をある程度確保して線条体２０が急激に捻じれるのを抑制する又は線条体２０の捻じれ量を低減する。

【0016】

図４は支持部材２４の一例を示す斜視図である。例えば支持部材２４は平板として形成される。支持部材２４は支持部材２４を弾性体２１にねじ等で固定する固定孔２４ａを備えている。また、支持部材２４は線条体２０を支持する１つ又は複数の支持孔２４ｂを備えている。線条体２０を支持孔２４ｂに挿通し易くため、支持部材２４は支持孔２４ｂの位置で分離可能な２つ以上の支持片２４ｃを備えていてもよい。支持部材２４が複数の支持孔２４ｂを備える場合、複数の支持孔２４ｂを一つの分離線に沿って配列するとよい。

【0017】

支持孔２４ｂは線条体２０の外径よりも若干大きい内径を有しているとよい。これにより、支持部材２４は線条体２０の動作範囲をある程度制限しつつ線条体２０を摺動可能に支持できる。また、支持孔２４ｂの内径は、支持孔２４ｂの軸方向の途中位置で最も小さく、軸方向両端に向かって次第に増大する内周面を有していてもよい。これにより、線条体２０と支持孔２４ｂの内周面との接触面積を低減できる。さらに、支持孔２４ｂの摩擦係数を低減するため、支持部材２４自体を、低摩擦係数の素材、例えば４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂等で形成してもよいし、又は支持孔２４ｂの内周面を低摩擦係数の素材でコーティングしてもよい。

【0018】

支持部材２４が線条体２０の動作範囲をある程度制限することにより、リンクの回動に応じた線条体２０の暴れを抑制して線条体２０が周辺物体に接触して摩耗するのを防止できる。また、支持部材２４が線条体２０を摺動可能に支持することにより、リンクの回動に応じて線条体２０に作用する負荷を低減できる。さらに、支持孔２４ｂの摩擦係数を低減することにより、線条体２０と支持部材２４との間の擦れによる線条体２０の摩耗も抑制できる。

【0019】

線条体支持構造２の上記構成は、一例であり、他の形態も採用できることに留意されたい。例えば線条体支持構造２は、第一リンク１１と第二リンク１２との間の回転軸部ではなく、第二リンク１２と第三リンク１３との間の回転軸部に適用してもよい。また、線条体支持構造２は、ロボット１の内部に敷設するのではなく、ロボット１の外部に敷設してもよい。さらに、線条体支持構造２は、他の形態のロボット、例えば後述の垂直多関節ロボットやヒューマノイド等の回転軸部に適用してもよい。或いは、線条体支持構造２は、他の機械、例えば車両、航空機等の回転軸部に適用してもよい。また、弾性体２１は２つのリンクの双方に一つずつ固定してもよいし又は一つのリンクにのみ固定してもよい。さらに、弾性体２１は支持部材２４を介して線条体２０を間接的に支持するのではなく、弾性体２１が線条体２０を支持する支持孔を備え、弾性体２１自体が線条体２０を直接的に支持してもよい。

【0020】

図５Ａ及び図５Ｂは弾性体２１の動作例を示す第二リンク１２のＶ－Ｖ断面図である。弾性体２１の動作を容易に把握できるように、これら図では線条体２０を描画していないことに留意されたい。図５Ａは弾性体２１が変形していない様子を示しており、図５Ｂは第二リンク１２の回動に応じて弾性体２１が変形した様子を示している。例えば第二リンク１２が正転方向Ｐに回転した場合は、弾性体２１が線条体２０の逃げたい方向Ｐ’（例えばＪ１軸線回り）に受動的に変形し、第二リンク１２が逆転方向Ｎに回転した場合は、弾性体２１が線条体２０の逃げたい方向Ｎ’（例えばＪ１軸線回り）に受動的に変形する。

【0021】

このように弾性体２１は、第二リンク１２の回動に応じて線条体２０の逃げたい方向に受動的に変形し、線条体２０の捻じれる距離を確保して線条体２０が急激に捻じれるのを抑制する又は線条体２０の捻じれ量を低減する。また、留め具２３（図２参照）による２つの固定位置の間に弾性体２１を配置することにより、線条体２０の捻じれる箇所を分散できる。これにより、線条体２０の捻じれを緩和できる。一方、弾性体２１は、線条体２０の動作範囲をある程度制限するため、線条体２０と周辺物体との接触による線条体２０の摩耗も防止できる。ひいては線条体２０の寿命が向上する。線条体２０の寿命の向上によって今まで採用できなかった廉価な線条体の採用も可能になる。対照的に、弾性体２１を設けない場合は、線条体２０が留め具２３による２つの固定位置の近傍で集中的に過大に捻じれてしまう。また、線条体２０の暴れによって線条体２０が周辺物体と接触して線条体２０が摩耗してしまう。

【0022】

図６は他の形態のロボット１に適用した線条体支持構造２の斜視図である。ロボット１は、例えば垂直多関節ロボットであり、第一リンク１１と、第二リンク１２と、第三リンク１３と、を少なくとも備えている。第一リンク１１は例えば中空のベースであり、第二リンク１２及び第三リンク１３は例えば中空のアーム部材である。第一リンク１１と第二リンク１２はＪ１軸線回りに回動可能に連結され、第二リンク１２と第三リンク１３はＪ２軸線回りに回動可能に連結される。Ｊ１軸線とＪ２軸線は互いに垂直である。Ｊ１軸線とＪ２軸線には例えば電動機や減速機等のアクチュエータが夫々設けられ、アクチュエータには信号線や動力線等のケーブルが接続される。また、ロボット先端には例えば吸着ハンド、ドライバ等のツール（図示せず）が着脱可能に取付けられ、ツールにはケーブルやエアチューブ等が接続される。これらケーブルやエアチューブ等の線条体２０は、例えば第一リンク１１の内部から第二リンク１２と第三リンク１３の外部を通って第三リンク１３の内部に掛け渡して敷設される。また、線条体２０はロボット１やツールを制御する制御装置（図示せず）に接続される。

【0023】

本例の線条体支持構造２は第二リンク１２と第三リンク１３との間の回転軸部に適用される。例えば線条体支持構造２は、Ｊ２軸線回りに回動可能に連結された第二リンク１２及び第三リンク１３と、第二リンク１２と第三リンク１３に掛け渡して敷設された線条体２０と、Ｊ２軸線から離れた位置で第三リンク１３に直接的に固定されていて線条体２０を直接的に支持する弾性体２１と、を備えている。

【0024】

線条体２０は、例えばケーブル、エアチューブ等を備えている。線条体２０は、周辺物体との接触による摩耗を防止するため、例えば結束バンド等の留め具２３（図示せず）によって第二リンク１２及び第三リンク１３の各々に所定の位置で固定されるとよい。これら２つの固定位置の間に、線条体２０を直接的又は間接的に支持する弾性体２１を配置することにより、線条体２０の捻じれる箇所を分散できる。

【0025】

弾性体２１は、例えばゴム等のエラストマーで形成される。弾性体２１は、第三リンク１３に直接的に固定される固定端２１ａと、固定端２１ａよりもＪ２軸線に近い位置で線条体２０を直接的に支持する自由端２１ｂと、を備えているとよい。弾性体２１の固定端２１ａは、例えば第三リンク１３にねじ等で直接的に固定されている。弾性体２１の自由端２１ｂは、例えば線条体２０を支持する支持部材２４がねじ等で取付けられている。

【0026】

支持部材２４は、例えばコの字形状又はＵ字形状の留め具である。支持部材２４は支持部材２４を弾性体２１にねじ等で固定する固定孔２４ａを備えている。支持部材２４は、線条体２０が動作しないように線条体２０を拘束するが、線条体２０を摺動可能に支持してもよい。

【0027】

図７は弾性体２１の一例を示す斜視図である。例えば弾性体２１は板状に形成される。弾性体２１の固定端２１ａは弾性体２１を第三リンク１３にねじ等で固定する固定孔２１ｃを備えている。弾性体２１の自由端２１ｂは支持部材２４を弾性体２１にねじ等で固定する固定孔２１ｄを備えている。また、弾性体２１は固定端２１ａと自由端２１ｂとの間にくびれ部分２１ｅを備えているとよい。くびれ部分２１ｅは弾性体２１の変形方向に形成されているとよい。くびれ部分２１ｅはＸＹＺ軸回りの弾性体２１の変形を容易にする。弾性体２１は、線条体２０の逃げたい方向に受動的に変形し、線条体２０の捻じれる距離をある程度確保して線条体２０が急激に捻じれるのを抑制する又は線条体２０の捻じれ量を低減する。

【0028】

図６を再び参照すると、例えば第三リンク１３が正転方向Ｐに回転した場合や逆転方向Ｎに回転した場合は、弾性体２１が線条体２０の逃げたい方向（例えばＪ２軸線回りや図６の手前側又は奥行側）に受動的に変形する。このように弾性体２１は、第三リンク１３の回動に応じて線条体２０の逃げたい方向に受動的に変形し、線条体２０の捻じれる距離を確保して線条体２０が急激に捻じれるのを抑制する又は線条体２０の捻じれ量を低減する。また、留め具２３による２つの固定位置の間に弾性体２１を配置することにより、線条体２０の捻じれる箇所を分散できる。これにより、線条体２０の捻じれを緩和できる。一方、弾性体２１は、線条体２０の動作範囲をある程度制限するため、線条体２０と周辺物体との接触による線条体２０の摩耗も防止できる。ひいては線条体２０の寿命が向上する。線条体２０の寿命の向上によって今まで採用できなかった廉価な線条体の採用も可能になる。

【0029】

図８は弾性体２１の変形例を示す斜視図である。本例の弾性体２１は角棒体である点で、前述のものとは異なる。弾性体２１の横断面は、正方形であるとよく、この場合、ＸＹＺ軸回りの弾性体２１の変形を容易にする。さらに弾性体２１の変形を容易にするため、角棒体の一つの面２１ｆが２つのリンク間の回転軸線と平行になるように弾性体２１を配置するとよい。弾性体２１の自由端は線条体２０を支持する支持部材２４が取付けられる。支持部材２４は例えば結束バンド等の留め具である。支持部材２４は、線条体２０を拘束してもよいが、線条体２０を摺動可能に支持するとよい。線条体２０の摩擦係数を低減するため、線条体２０に低摩擦係数の素材、例えば４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂等の低摩擦テープを貼付するとよい。

【0030】

図９は弾性体２１の他の変形例を示す斜視図である。本例の弾性体２１は丸棒体である。弾性体２１の横断面は、正円形であるとよく、弾性体２１のＸＹＺ軸回りの変形を可能にする。弾性体２１の自由端は線条体２０を支持する支持部材２４が取付けられる。支持部材２４は例えば結束バンド等の留め具である。支持部材２４は、線条体２０を拘束してもよいが、線条体２０を摺動可能に支持するとよい。線条体２０の摩擦係数を低減するため、線条体２０に低摩擦係数の素材、例えば４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂等の低摩擦テープを貼付するとよい。

【0031】

図１０は弾性体２１の別の変形例を示す斜視図である。本例の弾性体２１は、角棒体であり、且つ固定端２１ａと自由端２１ｂとの間にくびれ部分２１ｅを備えている。くびれ部分２１ｅは弾性体２１の変形方向に形成されているとよい。この例では、くびれ部分２１ｅが角棒体の四面の各々に形成されている。くびれ部分２１ｅはＸＹＺ軸回りの弾性体２１の変形を容易にする。弾性体２１の自由端２１ｂは線条体２０を支持する支持部材２４が取付けられる。支持部材２４は例えば結束バンド等の留め具である。支持部材２４は、線条体２０を拘束してもよいが、線条体２０を摺動可能に支持するとよい。線条体２０の摩擦係数を低減するため、線条体２０に低摩擦係数の素材、例えば４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂等の低摩擦テープを貼付するとよい。

【0032】

図１１は弾性体２１のさらに別の変形例を示す斜視図である。本例の弾性体２１はコイルばねである点で、前述のものとは異なる。コイルばねは例えば金属等で形成される。弾性体２１を金属で形成することで弾性体２１の劣化を抑制できる。コイルばねはＸＹＺ軸回りの弾性体２１の変形を可能にする。弾性体２１の自由端は線条体２０を支持する支持部材２４が取付けられる。支持部材２４は例えば結束バンド等の留め具である。支持部材２４は、線条体２０を拘束してもよいが、線条体２０を摺動可能に支持するとよい。線条体２０の摩擦係数を低減するため、線条体２０に低摩擦係数の素材、例えば４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂等の低摩擦テープを貼付するとよい。

【0033】

図１２は弾性体２１のさらに別の変形例を示す斜視図である。本例の弾性体２１はコイルばねであり、線条体２０がコイルばねの中に挿通される点で、前述のものとは異なる。弾性体２１は、線条体２０を拘束してもよいが、線条体２０を摺動可能に支持するとよい。例えばコイルばねは線条体２０の外径よりも若干大きい内径を有しているとよい。また、線条体２０の摩擦係数を低減するため、線条体２０に低摩擦係数の素材、例えば４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂等の低摩擦テープを貼付するとよい。

【0034】

図１３は弾性体２１のさらに別の変形例を示す斜視図である。本例の弾性体２１は板ばねである点で、前述のものとは異なる。板ばねはＸＹＺ軸のうちの一軸回り（例えばＺ軸回り）の弾性体２１の変形を容易にする。弾性体２１の変形を容易にするため、板ばねの面が２つのリンク間の回転軸線と平行になるように弾性体２１を配置するとよい。弾性体２１の自由端は線条体２０を支持する支持部材２４が取付けられる。支持部材２４は例えば結束バンド等の留め具である。支持部材２４は、線条体２０を拘束してもよいが、線条体２０を摺動可能に支持するとよい。線条体２０の摩擦係数を低減するため、線条体２０又は弾性体２１に低摩擦係数の素材、例えば４フッ化エチレン（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂等の低摩擦テープを貼付するとよい。或いは、図４を参照して説明した平板の支持部材２４を板ばねの両側に取付けて線条体２０を支持してもよい。

【0035】

図１４は線条体支持構造２の別の変形例を示す部分縦断面図である。本例の線条体支持構造２では、弾性体２１が例えばゴム等のエラストマーであり、弾性体２１の固定端２１ａは関節窩を備えた固定部材２２に固定され、弾性体２１の自由端２１ｂは関節頭を備えた支持部材２４が取付けられる点で、前述のものとは異なる。固定部材２２及び支持部材２４は例えば金属、樹脂等で形成される。支持部材２４の関節頭が固定部材２２の関節窩の中で回動すると、弾性体２１の復元力によって支持部材２４が基準位置（図１４の位置）に復帰する。支持部材２４は、例えば関節頭を備えた支持片２４ｄと、支持片２４ｄに取付けられていて線条体２０を支持する支持片２４ｅと、を備えているとよい。支持片２４ｅは、例えば結束バンド等の留め具でよいが、図４を参照して説明した支持孔２４ｂを備えた支持部材でもよい。支持部材２４は、線条体２０を拘束してもよいが、線条体２０を摺動可能に支持するとよい。なお、固定部材２２が関節窩ではなく関節頭を備え、支持部材２４が関節頭ではなく関節窩を備えていてもよい。或いは、支持片２４ｄがエラストマー等の弾性体２１であり、固定部材２２と支持部材２４がジョイスティック状の連結構造を備えていてもよい。

【0036】

以上の実施形態によれば、弾性体２１は、リンクの回動に応じて線条体２０の逃げたい方向に受動的に変形し、線条体２０の捻じれる距離を確保して線条体２０が急激に捻じれるのを抑制する又は線条体２０の捻じれ量を低減する。これにより、線条体２０の捻じれを緩和できる。一方、弾性体２１は、線条体２０の動作範囲をある程度制限するため、線条体２０と周辺物体との接触による線条体２０の摩耗も防止できる。ひいては線条体２０の寿命が向上する。線条体２０の寿命の向上によって今まで採用できなかった廉価な線条体の採用も可能になる。

【0037】

本明細書において種々の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において種々の変更を行えることを認識されたい。

【符号の説明】

【0038】

１ ロボット
２ 線条体支持構造
１１ 第一リンク
１２ 第二リンク
１３ 第三リンク
１４ 先端軸
２０ 線条体
２０ａ ケーブル
２０ｂ エアチューブ
２１ 弾性体
２１ａ 固定端
２１ｂ 自由端
２１ｃ～２１ｄ 固定孔
２１ｅ くびれ部分
２１ｆ 面
２２ 固定部材
２３ 留め具
２４ 支持部材
２４ａ 固定孔
２４ｂ 支持孔
２４ｃ～２４ｅ 支持片
Ｊ１～Ｊ４ 軸線
Ｐ 正転方向
Ｎ 逆転方向
Ｐ’、Ｎ’ 線条体の逃げたい方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】