JP2852195B2 - 結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２つの結合対象物を結
合する結合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の結合装置としては、例えば、特開
平１−１６９１２１号公報に記載されているものがあ
る。

【０００３】この結合装置は、一方の結合機構がリンク
機構を備えており、このリンク機構の一部を構成する爪
が開いて、他方の結合機構と結合するというものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の結合装置では、一方の結合機構の爪が開いた状態で
他方の結合機構と結合するため、各爪と係合する部分を
外側に設ける必要があり、他方の結合機構の大型化が免
れない。他方の結合機構が大型化すると、他方の結合機
構が取り付けられる結合対象物も当然大型のものとな
り、小型の結合対象物を取り扱うことができないという
問題が生じる。また、この結合装置では、各爪に対応し
た、案内斜面、案内溝、固定孔が必要であるが、その形
状が複雑になりがちであり、また、それぞれ爪の数だけ
設ける必要がある。

【０００５】このような問題点を考慮し、本発明の目的
は、小型の結合対象物を扱えるよう、構造が小型化、簡
素化された結合装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の第１の態様によれば、２つの結合対象物を結
合する結合装置であって、当該結合装置は、２つの結合
対象物のうちの一方に設けられる結合機構Ａと、２つの
結合対象物のうちの他方に設けられる結合機構Ｂとから
構成され、前記結合機構Ａは、結合時において前記結合
機構Ｂに対面する結合面から突出した１つの凸部と、当
該凸部を囲むように配置された３つ以上の突起部と、当
該凸部を中心に放射状に配置されるとともに、それぞれ
前記中心側の端部を起点として揺動可能に設けられた３
つ以上の指部と、当該３つ以上の指部を揺動させて開閉
させる指開閉機構とを備え、前記結合機構Ｂは、前記凸
部を収める１つの凹部と、前記３つ以上の突起部のそれ
ぞれを案内して係合する３つ以上の案内部と、少なくと
も前記凸部を前記凹部に収めた状態で前記３つ以上の指
部が閉じた際に、当該３つ以上の指部に係合する１つの
係合部とを備え、前記１つの凹部と前記１つの係合部
は、同一の部材に形成され、当該同一の部材は、結合時
において前記結合機構Ａに対面する結合面から突出した
部材であり、 前記凹部は、前記同一の部材の中央部に形
成され、かつ、前記結合機構Ａに向かって開口してお
り、前記各案内部は、前記凹部の内側側面と外側側面と
の間の周縁部に形成された溝であり、 当該溝の幅は、溝
口において前記突起部の幅よりも広く、当該溝が深くな
るにつれて狭くなることを特徴とする結合装置が提供さ
れる。

【０００７】前記目的を達成するための本発明の第２の
態様によれば、２つの結合対象物を結合する結合装置で
あって、 当該結合装置は、２つの結合対象物のうちの一
方に設けられる結合機構Ａと、２つの結合対象物のうち
の他方に設けられる結合機構Ｂとから構成され、 前記結
合機構Ａは、 結合時において前記結合機構Ｂに対面する
結合面から突出した１つの凸部と、当該凸部を囲むよう
に配置された３つ以上の突起部と、当該凸部を中心に放
射状に配置されるとともに、それぞれ前記中心側の端部
を起点として揺動可能に設けられた３つ以上の指部と、
当該３つ以上の指部を揺動させて開閉させる指開閉機構
とを備え、 前記結合機構Ｂは、 前記凸部を収める１つの
凹部と、前記３つ以上の突起部のそれぞれを案内して係
合する３つ以上の案内部と、少なくとも前記凸部を前記
凹部に収めた状態で前記３つ以上の指部が閉じた際に、
当該３つ以上の指部に係合する１つの係合部とを備え、
前記１つの凹部と前記１つの係合部は、同一の部材に形
成され、当該同一の部材は、結合時において前記結合機
構Ａに対面する結合面から突出した部材であり、 前記凹
部は、前記同一の部材の中央部に形成され、かつ、前記
結合機構Ａに向かって開口しており、前記各案内部は、
前記凹部の内側側面と外側側面との間の周縁部に形成さ
れた溝であり、 当該溝の幅は、溝口において前記突起部
の幅よりも広く、前記溝口から予め定めた深さまで、当
該溝が深くなるにつれて予め定めた傾斜角で狭くなり、
当該溝が前記予め定めた深さよりもさらに深くなるにつ
れて、前記予め定めた傾斜角よりも大きい傾斜角で狭く
なることを特徴とする結合装置が提供される。

【０００８】前記目的を達成するための本発明の第３の
態様によれば、第１または第２の態様において、 前記結
合機構Ａは、 前記凸部の中心を貫通した状態で設けら
れ、かつ、前記他方の結合対象物と電気的接続または機
械的接続を行うための接続部Ａをさらに備え、 前記結合
機構Ｂは、 前記凹部の中心を貫通した状態で設けられ、
かつ、前記接続部Ａと連結して前記一方の結合対象物と
電気的接続または機械的接続を行うための接続部Ｂをさ
らに備えることを特徴とする結合装置が提供される。

【０００９】前記目的を達成するための本発明の第４の
態様によれば、第１または第２の態様において、 前記結
合機構Ａは、 当該結合機構Ａと前記一方の結合対象物と
の間に設けられ、かつ、当該一方の結合対象物にかかる
力を検出する検出手段をさらに備え、前記指開閉機構
は、前記検出手段の検出結果を用いて各指の開閉動作を
行うことを特徴とする結合装置が提供される。

【００１０】前記目的を達成するための本発明の第５の
態様によれば、第１または第２の態様において、 前記一
方の結合対象物は、前記結合機構Ａを移動させるマニピ
ュレ−タの一部であり、 前記他方の結合対象物は、前記
マニピュレ−タが取り扱う操作対象物であることを特徴
とする結合装置が提供される。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】第１の態様では、前記指開閉機構は、前記凸部
を前記凹部に収めた状態において、前記３つ以上指部を
閉じて、これらを前記１つの係合部に係合させることが
できる。このように係合部を１つにすることで、結合機
構Ｂの小型化、簡素化を図ることができる。また、前記
１つの凹部と前記１つの係合部は、同一の部材によって
形成されているので、部品点数が少なくなる。さらに、
前記凹部の内側側面と外側側面との間の周縁部に形成さ
れた溝によって前記各案内部を構成しているため、案内
部を有する部材を備える必要がない。

【００１５】

【００１６】

【００１７】第２の態様では、前記指開閉機構は、前記
凸部を前記凹部に収めた状態において、前記３つ以上指
部が閉じて、これらを前記１つの係合部に係合させるこ
とができる。このように係合部を一つにすることで、結
合機構Ｂの小型化、簡素化を図ることができる。また、
前記凹部の内側側面と外側側面との間の周縁部に形成さ
れた溝によって前記各案内部を構成しているため、案内
部を有する部材を備える必要がない。そして、前記溝
は、前記溝口から予め定めた深さまで、当該溝が深くな
るにつれて予め定めた傾斜角でその幅が狭くなり、当該
溝が前記予め定めた深さよりもさらに深くなるにつれ
て、前記予め定めた傾斜角よりも大きい傾斜角でその幅
が狭くなっているので、前記溝口から予め定めた深さに
なるまで、広範囲にわたって前記突起部を捕らえること
ができ、また、前記予め定めた傾斜角よりも大きい傾斜
角でその幅が狭くなっている部分で、前記突起部と係合
することができる。

【００１８】第３の態様では、前記接続部Ａと前記接続
部Ｂとの連結により、前記一方の結合対象物と前記他方
の結合対象物との電気的接続または機械的接続を行うこ
とができる。

【００１９】第４の態様では、前記指開閉機構は、前記
検出手段の検出結果を用いて各指の開閉動作を行う。

【００２０】

【００２１】第５の態様では、前記結合機構Ａは、前記
マニピュレ−タによる移動により、前記マニピュレ−タ
の操作対象物に設けられた前記結合機構Ｂに結合する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００２３】図１〜図７には、第１実施例が示されてい
る。

【００２４】図１、図２に示すように、本実施例の結合
装置は、２つの結合対象物３００、４００を結合する装
置であり、結合対象物３００に設けられた結合機構１０
０と、結合対象物４００に設けられた結合機構２００と
から構成されている。

【００２５】結合機構１００には、結合機構２００との
結合時において当該結合機構２００に対面する結合面１
０９から突出した凸部１４０と、当該凸部１４０を中心
に放射状に配置されるとともに、それぞれ前記中心側の
端部（以下、基端部と呼ぶ）を起点として揺動可能に取
り付けられた３つの指１０２、１０２、１０２（図１で
は、このうちの一つが図示されている）とが設けられて
いる。これらの指は、基端部相互間が所定距離を有する
ように配置されている。指１０２、１０２、１０２の先
端側には凸部１０８が形成されている。指１０２、１０
２、１０２は、その基端部がピン１０１により端板１０
７に取り付けられ、当該ピン軸回りに回転する。リンク
１０４は、ピン１０３を介して指１０２に取り付けら
れ、当該ピン軸回りに回転する。リンク１０４の他端
は、ピン１０５を介して押板１０６に取り付けられてい
る。押板１０６にはボールナット１１５が設けられてお
り、当該ボールナット１１５は、ねじ１１４とかみ合
い、当該ねじの回転により前後運動をする。ねじ１１４
は、減速機１１３と連結されており、また、リンク駆動
モータ１１０がギア１１１、１１２を介して当該減速機
１１３に接続されている。

【００２６】端板１０７及び押板１０６の中心部には、
結合機構２００方向へ貫通する貫通孔が形成されてお
り、ここに、先端部にソケットレンチ１２５が設けられ
ているトルク伝達軸１２４が回転可能に配されている。
当該結合機構１００内には、このトルク伝達軸１２４を
回転駆動させる伝達駆動用モータ１２０が設けられてお
り、これがギア１２１、１２２及び減速機１２３を介し
てトルク伝達軸１２４に接続されている。

【００２７】端板１０７には、前述の凸部１４０のほ
か、３つの突起部１４１、１４１、１４１が設けられて
いる。３つの突起部は、凸部１４０を囲むように配さ
れ、かつ、それぞれ径方向に所定の長さを有するように
形成されている。凸部１４０は、ソケットレンチ１２５
を隙間を空けて覆うように設けられている。

【００２８】一方、結合機構２００は、結合機構１００
の凸部１４０を収める凹部２０１が設けられている。凹
部２０１の外側側面には、結合機構１００の３つの指１
０２、１０２、１０２が閉じた際に、これらに係合する
係合部２０４が形成されている。係合部２０４は、３つ
の指が閉じたのち、これらが抜けないようにくびれてい
る。凹部２０１の中央には、ソケットレンチ１２５に嵌
まり込むボルトヘッド２０５を先端に有するトルク伝達
軸２０３が配置されている。

【００２９】また、凹部２０１には、結合機構１００の
有する突起部１４１、１４１、１４１を案内し、その後
係合するＶ溝２０２、２０２、２０２が形成されてい
る。Ｖ溝２０２の溝幅は、その溝口において突起部１４
１の幅より広く、溝が深まるにつれて狭まるように形成
されている。

【００３０】結合対象物３００、４００としては様々な
ものが考えられるが、本実施例の結合対象物３００は、
結合機構１００を三次元空間内において移動させるマニ
ピュレータであり、また、結合対象物４００は、ペイロ
−ドである。ペイロ−ドとしては、マニピュレータに取
り付けられて、物体を把持するツ−ル等がある。

【００３１】結合機構１００とマニピュレータ３００と
の間には、力トルクセンサ３１０が設けられている。こ
の力トルクセンサ３１０は、前述した各種モータ１１
０、１２０やマニピュレ−タ３００の関節動作を制御す
る制御装置５００と信号線５１０で接続されている。ま
た、結合機構２００は、弾性材４０１を介して、ペイロ
−ド４００に取り付けられている。

【００３２】次に本実施例の結合装置の動作について説
明する。

【００３３】図３に示すように、結合機構１００、２０
０相互の結合前においては、指１０２、１０２、１０２
は最も開いた状態になっている。

【００３４】そして、結合機構１００、２００相互を結
合させるべく、まず、マニピュレータ３００を駆動し、
結合機構２００に対する当該結合機構１００のＸ軸に垂
直な方向における概略位置決めを行う。その後、マニピ
ュレ−タ３００を更に駆動して、結合機構１００をＸ軸
方向へ移動し、結合機構２００に近づけていく。結合機
構１００が結合機構２００に近づいていくと、図４に示
すように、結合機構１００の凸部１４０の先端が結合機
構２００の凹部２０１の内側に接触し、その後、凸部１
４０は、これに沿って移動する。この際、制御装置５０
０は、力トルクセンサ３１０からの信号に基づいて、当
該力トルクセンサ３１０で検出される力とモーメントが
小さくなるように、マニピュレ−タ３００の動作を制御
する。一方、ソケットレンチ１２５は、凸部１４０に覆
われているため、接触の際に、当該ソケットレンチ１２
５が損傷することはない。

【００３５】結合機構１００を更にＸ軸方向に近づけて
いくと、図５に示すように、突起部１４１がＶ溝２０２
に沿って案内され、これにより、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３
軸回り、及び、Ｙ軸、Ｚ軸方向の正確な位置決めが行わ
れる。この動作は、図６に示すように、結合機構１００
の端板１０７が、結合機構２００の凹部２０１の先端部
に当接した時点で完了し、このとき、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の３軸方向及び３軸回りの位置決めが終了する。

【００３６】以上のような動作で三次元的な位置決めが
完了すると、リンク駆動モータ１１０が駆動してねじ１
１４が回転し、押板１０６がボールナット１１５と共に
結合機構２００に近づく方向に移動する。押板１０６の
移動により、リンク１０４が前方に押し出されて、指１
０２はピン１０１を基点として揺動し、３つの指は係合
部２０４に係合する状態まで閉じていく。この様子は、
図７に示されている。そして、指１０２、１０２、１０
２が全閉状態になると、結合機構１００、２００相互の
位置決め状態の維持ができるようになる。

【００３７】なお、本実施例では、結合機構１００、２
００が互いに当接してから指を閉じる結合動作を行って
いるが、結合機構１００の各指が結合機構２００の係合
部２０４を引き込むようにして互いを結合させる結合動
作を行ってもよい。具体的には、図５の状態において、
リンク駆動モータ１１０を駆動させ、上記の原理で指１
０２、１０２、１０２を閉じ、指１０２、１０２、１０
２に係合部２０４を引き込ませる。この引き込み過程で
は、上記と同様、突起部１４１とＶ溝２０２により３次
元的な位置決めが実現され、その後、指１０２、１０
２、１０２の全閉状態でこの位置決めが終了する。

【００３８】そして、結合動作が完了すると、これと同
時にソケットレンチ１２５とボルトヘッド２０５との結
合が完了し、トルク伝達が可能となる。

【００３９】なお、結合完了後の所定の作業が終了した
後は、リンク駆動モ−タ１１０を逆回転させ、前述した
結合動作と逆の順序で結合を解除すればよい。これによ
り、結合機構１００と結合機構２００とが分離される。

【００４０】また、ソケットレンチの代わりに、電気コ
ネクタＡ（図示せず）を結合機構１００に設け、さら
に、結合機構２００にボルトヘッドの代わりに電気コネ
クタＡと接合する電気コネクタＢを設けて、信号及び電
力の授受を行っても良い。

【００４１】つぎに、第２実施例について図８を用いて
説明する。

【００４２】図８には、結合機構６００、２１０、２２
０が示されている。結合機構６００は、第１実施例で記
述した結合機構１００と同様なものである。結合機構２
１０、２２０は、第１実施例の結合機構２００と同様な
ものであるが、本実施例では、結合機構２１０、２２０
のＶ溝の溝幅が互いに異なっている。結合機構２１０
は、弾性材４１１を介して、機械的強度の強いペイロー
ド４１０に取り付けられている。一方、結合機構２２０
は、弾性材４２１を介して、機械的強度の弱いペイロー
ド４２０に取り付けられている。具体的には、ペイロー
ド４２０の機械的強度は、ペイロード４１０のそれより
も弱くなっている。

【００４３】結合機構２１０、２２０は、それぞれ、結
合機構６００の凸部１４０を収める凹部２１１、２２１
が設けられている。凹部２１１、２２１のそれぞれは、
前述と同様、その外側側面に、結合機構６００の３つの
指１０２、１０２、１０２が閉じた際に、これらに係合
する係合部２１４、２２４が形成されている。また、凹
部２１１には、結合機構６００の３つの突起部１４１、
１４１、１４１を案内して係合する３つのＶ溝２１２、
２１２、２１２が形成されている。凹部２２１には、同
じく、３つのＶ溝２２２、２２２、２２２が形成されて
いる。Ｖ溝２１２は、その溝口において突起部１４１の
幅より広く、溝が深まるにつれて狭まるように形成され
ている。一方、Ｖ溝２２２は、その溝幅がＶ溝２１２と
比較して広くなっている。

【００４４】そして、結合機構６００は、第１実施例と
同じ順序で、結合機構２１０、２２０のそれぞれに結合
することができる。

【００４５】ところで、結合機構６００と結合機構２１
０との結合時において、これらを結合する結合力は、リ
ンク駆動モータ１１０のモ−タ電流に比例する保持トル
クと、Ｖ溝２１２と突起部１４１との係合の度合いによ
って決定される。この結合力は、ペイロード４１０へ荷
重として伝達されるが、これらを引き離すような、前記
結合力以上の荷重が、結合機構６００、２１０間にかか
った場合、この荷重は指１０２、１０２、１０２から前
記リンク機構に伝達され、リンク駆動モータ１１０に到
達する。そして、リンク駆動モータ１１０に伝達された
荷重が当該モータの保持トルクよりも大きい場合、指１
０２、１０２、１０２は開方向に動くことになる。

【００４６】したがって、ペイロード４１０に予め定め
た大きさ以上の荷重がかからないように、リンク駆動モ
ータ１１０の保持トルクとＶ溝２１２の形状（具体的に
は、溝幅）を設定すれば、ペイロード４１０の破損を防
ぐことができる。

【００４７】また、結合機構２２０の凹部２２１に形成
されたＶ溝２２２の幅は、前述したように、結合機構２
１０の凹部２１１に形成されたＶ溝２１２よりも広くな
っている。つまり、結合機構６００と結合機構２２０と
の結合時において、その結合力は、結合機構６００、２
１０間のそれよりも弱くなることになる。具体的には、
図９に示すような角度αを有するＶ溝２４２を考えた場
合、当該Ｖ溝による結合力の一つであるＸ軸回りのトル
クＭｘについては、次式のような関係にある。

【００４８】

【数１】

【００４９】（１）式に示すように、角度αが大きい
（Ｖ溝が狭い）ほうが高い保持力が得られることにな
る。なお、Ｖ溝による結合力は、Ｘ軸回りのトルク以外
に、Ｙ軸、Ｚ軸方向の力や、Ｙ軸、Ｚ軸回りのトルクが
ある。

【００５０】このようにＶ溝の溝幅を変えれば、リンク
駆動モータ１１０の保持トルク（具体的には、モ−タ電
流）が一定であっても、任意の結合力を設定することが
できる。本実施例では、ペイロード４２０の機械的強度
は、ペイロード４１０のそれよりも弱くなっており、こ
の度合いに応じて、Ｖ溝２２２の幅がＶ溝２１２よりも
広くなっている。

【００５１】また、図１０に示すようなＶ溝２５２を用
いれば、位置決めする際の許容ずれが大きくなり、か
つ、保持力を大きくすることができる。当該Ｖ溝は、２
段のテ−パ部２５２ａ、２５２ｂが設けられており、溝
口に近い方のテ−パ部２５２ａよりも、溝が深い部分の
テ−パ部２５２ｂのほうが、その傾斜角がきつくなって
いる。そして、テ−パ部２５２ａで、結合機構６００の
突起部１４１を案内し、テ−パ部２５２ｂで、当該突起
部１４１との係合を行う。

【００５２】次に、第３実施例について図１１を用いて
説明する。

【００５３】結合機構７００は、第１実施例で示した結
合機構１００と同様な構成であるため、説明は省略す
る。結合機構２３０は、第１実施例で示した結合機構２
００とほぼ同様な構成になっているが、トルク伝達軸２
０３およびボルトヘッド２０５を除いた点で異なってい
る。結合機構２３０は、弾性材４３１を介して、ペイロ
ード４３０に取り付けられている。ペイロード４３０
は、レール４３２上を移動できるように構成されてい
る。

【００５４】そして、図１１には、第１実施例と同じ順
序を経て、結合機構７００と結合機構２３０との結合が
完了した状態が示されている。図１１において、結合機
構７００は、マニピュレ−タ３００により結合機構２３
０へ押し付けられており、突起部１４１がＶ溝２３２に
係合している。この状態において、マニピュレ−タ３０
０をレ−ル４３２の長手方向に移動させた場合、ペイロ
ード４３０は、レール４３２に沿って移動する。

【００５５】ところで、この移動動作中において、例え
ば、マニピュレ−タ３００の振動などにより、結合機構
７００、２３０間の結合力以上の荷重がかかることがあ
る。しかしながら、このような荷重は、瞬間的にかかる
場合が多く、この場合は、各指が完全に外れることはな
い。また、前記荷重が少し長めに（例えば、数秒間継続
的に）かかることがあっても、マニピュレ−タ３００が
押しつけ力を発生しているので、Ｖ溝２３２と突起部１
４１との係合は保たれることになる。また、Ｖ溝２３２
と突起部１４１との係合が解除されたとしても、リンク
駆動モータ１１０が保持トルクを発生し続けているた
め、結合機構７００の各指は、結合機構２３０の係合部
２３４を引き込むように動作する。つまり、指１０２、
１０２、１０２が係合部２３４から若干外れても、次の
瞬間には、指１０２、１０２、１０２が再び閉じて係合
部２３４を保持し、完全な結合状態で移動動作を続ける
ことができる。

【００５６】以上、第１〜第３実施例について説明した
が、必ずしも３本の指で結合を行う必要はなく、４本以
上の指を用いて行っても良い。また、各指を開閉動作さ
せる機構は、第１〜第３実施例に記述したもの以外の機
構を用いてもよい。

【００５７】また、指１０２、１０２、１０２を適切な
形状にすれば、特開平１−１６９１２１号公報に記載さ
れているような、各指を開きながら結合する結合機構を
さらに備えることも可能である。

【００５８】

【発明の効果】本発明の結合装置によれば、把持機構を
備えた一方の結合機構に結合する他方の結合機構が小型
化、簡素化されているので、他方の結合機構に取り付け
られる対象物として、小型のものを取り扱うことができ
る。また、三次元空間内において結合対象物相互の正確
な位置決めを確実に行うことができる。さらに、一方の
結合機構の各指の把持力を変化させることなく、結合力
を調節することができ、様々な機械的強度を持つ対象物
を扱うことができるようになる。

【００５９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１実施例の結合装置の部分断
面図である。

【図２】本発明にかかる第１実施例の結合装置の外観図
である。

【図３】本発明にかかる第１実施例の結合装置の結合前
における部分断面図である。

【図４】本発明にかかる第１実施例の結合装置の結合開
始時における部分断面図である。

【図５】本発明にかかる第１実施例の結合装置の位置ず
れ修正時における部分断面図である。

【図６】本発明にかかる第１実施例の結合装置の位置ず
れ修正完了時における部分断面図である。

【図７】本発明にかかる第１実施例の結合装置の結合完
了時における部分断面図である。

【図８】本発明にかかる第２実施例の結合装置の外観図
である。

【図９】本発明にかかる結合装置のＶ溝に関する説明図
である。

【図１０】本発明にかかる結合装置のＶ溝に関する説明
図である。

【図１１】本発明にかかる第３実施例の部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１００、２００、２１０、２２０、２３０、６００、７
００・・・結合機構、１０１、１０３、１０５・・・ピン、
１０２・・・指、 １０４・・・リンク、 １０６・・・押板、
１０７・・・端板、 １０８、１４０・・・凸部、 １０９・
・・結合面、１１０・・・リンク駆動モータ、 １１１、１
１２、１２１、１２２・・・ギア、１１３、１２３・・・減速
機、 １１４・・・ねじ、 １１５・・・ボールナット、 １
２０・・・伝達駆動用モータ、 １２４・・・トルク伝達軸、
１２５・・・ソケットレンチ、 １４１・・・突起部、 ２
０１、２１１、２２１、２３１・・・凹部、 ２０２、２
１２、２２２、２３２、２４２、２５２・・・Ｖ溝、 ２
０３・・・トルク伝達軸、 ２０４、２１４、２２４、２
３４・・・係合部、 ２０５・・・ボルトヘッド、３００・・・
マニピュレータ、 ３１０・・・力トルクセンサ、 ４０
１、４１１、４２１、４３１・・・弾性材、 ４００、４
１０、４２０、４３０・・・ペイロード、４３２・・・レー
ル、 ５００・・・制御装置、５１０・・・信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 光茂 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界 貿易センタービル21階 宇宙開発事業団 内 (56)参考文献 特開 平７−24755（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−23989（ＪＰ，Ａ) 実公 平３−43469（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16D 1/02 B25J 15/04 B25J 15/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの結合対象物を結合する結合装置であ
   って、 当該結合装置は、２つの結合対象物のうちの一方に設け
   られる結合機構Ａと、 ２つの結合対象物のうちの他方に設けられる結合機構Ｂ
   とから構成され、 前記結合機構Ａは、 結合時において前記結合機構Ｂに対面する結合面から突
   出した１つの凸部と、当該凸部を囲むように配置された
   ３つ以上の突起部と、当該凸部を中心に放射状に配置さ
   れるとともに、それぞれ前記中心側の端部を起点として
   揺動可能に設けられた３つ以上の指部と、当該３つ以上
   の指部を揺動させて開閉させる指開閉機構とを備え、 前記結合機構Ｂは、 前記凸部を収める１つの凹部と、前記３つ以上の突起部
   のそれぞれを案内して係合する３つ以上の案内部と、少
   なくとも前記凸部を前記凹部に収めた状態で前記３つ以
   上の指部が閉じた際に、当該３つ以上の指部に係合する
   １つの係合部とを備え、 前記１つの凹部と前記１つの係合部は、同一の部材に形
   成され、当該同一の部材は、結合時において前記結合機
   構Ａに対面する結合面から突出した部材であり、 前記凹部は、前記同一の部材の中央部に形成され、か
   つ、前記結合機構Ａに向かって開口しており、 前記各案内部は、前記凹部の内側側面と外側側面との間
   の周縁部に形成された溝であり、 当該溝の幅は、溝口において前記突起部の幅よりも広
   く、当該溝が深くなるにつれて狭くなることを特徴とす
   る結合装置。
2. 【請求項２】２つの結合対象物を結合する結合装置であ
   って、 当該結合装置は、２つの結合対象物のうちの一方に設け
   られる結合機構Ａと、２つの結合対象物のうちの他方に
   設けられる結合機構Ｂとから構成され、 前記結合機構Ａは、 結合時において前記結合機構Ｂに対面する結合面から突
   出した１つの凸部と、当該凸部を囲むように配置された
   ３つ以上の突起部と、当該凸部を中心に放射状に配置さ
   れるとともに、それぞれ前記中心側の端部を起点として
   揺動可能に設けられた３つ以上の指部と、当該３つ以上
   の指部を揺動させて開閉させる指開閉機構とを備え、 前記結合機構Ｂは、 前記凸部を収める１つの凹部と、前記３つ以上の突起部
   のそれぞれを案内して係合する３つ以上の案内部と、少
   なくとも前記凸部を前記凹部に収めた状態で前記３つ以
   上の指部が閉じた際に、当該３つ以上の指部に係合する
   １つの係合部とを備え、 前記１つの凹部と前記１つの係合部は、同一の部材に形
   成され、当該同一の部材は、結合時において前記結合機
   構Ａに対面する結合面から突出した部材であり、 前記凹部は、前記同一の部材の中央部に形成され、か
   つ、前記結合機構Ａに向かって開口しており、 前記各案内部は、前記凹部の内側側面と外側側面との間
   の周縁部に形成された溝であり、 当該溝の幅は、溝口において前記突起部の幅よりも広
   く、前記溝口から予め定めた深さまで、当該溝が深くな
   るにつれて予め定めた傾斜角で狭くなり、当該溝が前記
   予め定めた深さよりもさらに深くなるにつれて、前記予
   め定めた傾斜角よりも大きい傾斜角で狭くなることを特
   徴とする結合装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記結合機構Ａは、 前記凸部の中心を貫通した状態で設けられ、かつ、前記
   他方の結合対象物と電気的接続または機械的接続を行う
   ための接続部Ａをさらに備え、 前記結合機構Ｂは、 前記凹部の中心を貫通した状態で設けられ、かつ、前記
   接続部Ａと連結して前記一方の結合対象物と電気的接続
   または機械的接続を行うための接続部Ｂをさらに備える
   ことを特徴とする結合装置。
4. 【請求項４】請求項１または２において、 前記結合機構Ａは、 当該結合機構Ａと前記一方の結合対象物との間に設けら
   れ、かつ、当該一方の結合対象物にかかる力を検出する
   検出手段を更に備え、前記指開閉機構は、前記検出手段
   の検出結果を用いて各指の開閉動作を行うことを特徴と
   する結合装置。
5. 【請求項５】請求項１または２において、 前記一方の結合対象物は、前記結合機構Ａを移動させる
   マニピュレ−タの一部であり、 前記他方の結合対象物は、前記マニピュレ−タが取り扱
   う操作対象物であることを特徴とする結合装置。