特許ウォッチ

公開番号2023141375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-10-05
出願番号2022047667
出願日2022-03-24
発明の名称ロータリージョイント
出願人株式会社近藤製作所
代理人
主分類B25J 19/00 20060101AFI20230928BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】小型で、ユニット間において、伝送効率の低下を防ぎつつ、高い信頼性を持って電力と電気信号の伝送を可能にすることができるロータリージョイントを提供する。
【解決手段】電気信号回路と電力回路と伝送ユニットAを有する固定側ユニットと、電気信号回路と電力回路と伝送ユニットBを有し、前記固定側ユニットに対して、1軸を中心に回転自在に保持された回転側ユニットとの間で、電力及び電気信号の非接触伝送を行うロータリージョイントにおいて、前記電力回路に整合回路を有していることにより、供給電力容量を増やして、大電力の送電を可能とし、伝送ユニット内の電気信号伝送コイル及び電力伝送コイルをフェライトシートで覆うことで、伝送コイル同士の電磁誘導による効率的な電気信号の双方向通信及び、電力の伝送ができ、且つ小型化が可能となる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電気信号回路と電力回路と伝送ユニットＡを有する固定側ユニットと、電気信号回路と電力回路と伝送ユニットＢを有し、前記固定側ユニットに対して、１軸を中心に回転自在に保持された回転側ユニットとの間で、電力及び電気信号の非接触伝送を行うロータリージョイントにおいて、前記電力回路に整合回路を有していることを特徴とするロータリージョイント。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記伝送ユニットＡ及び前記伝送ユニットＢは、同心円状の凹部が２箇所形成され、一方の凹部に前記電気信号回路に接続された電気信号伝送コイルと、他方の凹部に前記電力回路に接続された電力伝送コイルと、前記電気信号伝送コイル及び電力伝送コイルを覆う磁性体を有しており、該磁性体がフェライトシートで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリージョイント。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットのアーム先端部などに設けられるロータリージョイントに関する。さらに詳しくは、流体と電気を固定側ユニットから回転側ユニットに連通する相対的に回転を行う二部材間に配設され、配管と電気配線をコンパクトにまとめたロータリージョイントに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボットを用いた搬送工程や溶接工程などに用いられるロータリージョイントは、モーターを制御して作業を行う電動ハンドや、サーボガンなどのツールを使用している場合、該ツールを動かすためには、モーターや制御機器用の電力線と信号線などが必要となる。このため多関節ロボットのような自由度の高いロボットでは、ロボットの動きに追従して動力源や信号線が振り回されることになる。かかる自由度の高いロボットでは、他の機械と干渉しないようにロータリージョイントを経由して必要な配線が施されている。
【０００３】
例えば、特許文献１や特許文献２には、ロータリージョイントの構成として、回転側ユニットとロボットアームに対してフローティングして回り止めされた固定側ユニットと、回転側ユニット又は固定側ユニットに環状に設けられて回転側ユニットと固定側ユニットとを連通する流体通路と、電力用スリップリングと電気信号用スリップリングとが回転軸に対して同心円状に配置とからなるものが示されている。かかる構成のロータリージョイントには、流体通路と電力用スリップリングと電気信号用スリップリングとが、固定側ボディと回転側ボディとの間で連通及び接触することにより、流体や電力や電気信号がロボット側とツール側の間で供給及び伝送されるものとして提案がされている。
【０００４】
しかしながら、かかるスリップリングの接触による電力と電気信号の伝送による方法では、ロータリージョイントの回転により、スリップリングの接点が磨耗することにより、電力と電気信号に対するノイズの発生や、定期的な磨耗粉の除去作業、各パーツの交換などのメンテナンスに多大な費用とメンテナンスを要するという問題がある。
【０００５】
上記の問題を解決するために、特許文献３には、情報信号系回路と電力系回路とを有する固定ユニットと、情報信号系回路と電力系回路とを有し、固定ユニットに対して１軸を中心に回転自在に保持された回転ユニットとの間で、電力及び情報信号の非接触伝送を行うロータリージョイントが記載されている。かかる構成のロータリージョイントは、固定ユニットに固定された１軸を中心とする第１磁性体コアと、回転ユニットに第１磁性体コアに対応する位置に固定された第２磁性体コアとを備え、磁性体コアには同心円状の凹部が形成され、凹部に情報信号回路に接続されたコイルと、電力系回路に接続されたコイルが配置され、コイル同士の電磁誘導により、情報信号の双方向通信と、電力の伝送を行うことができるものが提案されている。
【０００６】
しかしながら、かかる電磁誘導による電力の伝送方法では、大電力を伝送するためには、コイルの巻き数を増やす必要があり、コイルが大型化してしまうことにより、ロータリージョイント自体が大型化するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００４－１６７６８１
特開２００８－２０７２９３
特開２００９－２００７５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、小型で、固定側ユニットと回転側ユニット間において、伝送効率の低下を防ぎつつ、高い信頼性を持って電力と電気信号の伝送を可能にすることができる高速回転可能なロータリー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】
【０００９】
本発明のロータリージョイントの第一の態様は、電気信号回路と電力回路と伝送ユニットＡを有する固定側ユニットと、電気信号回路と電力回路と伝送ユニットＢを有し、前記固定側ユニットに対して、１軸を中心に回転自在に保持された回転側ユニットとの間で、電力及び電気信号の非接触伝送を行うロータリージョイントにおいて、前記電力回路に整合回路を有していることを特徴とする。
【００１０】
本態様によれば、前記固定側ユニットと前記回転側ユニット間において、高い信頼性を持って電力と電気信号の伝送を可能とし、大電力の伝送を行う場合でも小型にすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許