可挠构件制造技术

本发明专利技术提供一种可挠构件，可实现小型化且具有优异的耐负荷及屈曲性。可挠构件包括：本体部19，将闭环状的多个波形垫圈23沿轴向层叠且通过多个接合部21将相互间接合而成，能够通过波形垫圈23的弹性变形而相对于轴向屈曲；多个接合部21分别包含：从波形垫圈23的内周23e向外周23f，在圆周方向逐渐远离的一对线状的焊接部25a、25b。25b。25b。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可挠构件


[0001]本专利技术涉及一种可挠构件，用于机器人(robot)等的关节功能部。

技术介绍

[0002]在各种领域的机器人、机械手(manipulator)或致动器(actuator)等中，具有通过使用可挠构件从而可进行屈曲动作的关节功能部。作为用于此种关节功能部的可挠构件，在日本专利特开2014
‑
38075号公报中公开了线圈弹簧(coil spring)。
[0003]线圈弹簧可对关节功能部的屈曲动作确保高自由度。但是，线圈弹簧由于需要确保耐负荷及屈曲性，因而在小型化方面存在极限。

技术实现思路

[0004][专利技术所要解决的问题][0005]本专利技术所要解决的问题点在于，在实现小型化且确保耐负荷及屈曲性的方面存在极限。
[0006][解决问题的技术手段][0007]本专利技术提供一种可挠构件，可实现小型化且具有优异的耐负荷及屈曲性。所述可挠构件包括：本体部，将闭环状的多个波形垫圈沿轴向层叠且通过多个接合部将相互间接合而成，能够通过所述波形垫圈的弹性变形而相对于所述轴向屈曲；所述多个接合部分别包含：从所述波形垫圈的内周侧向外周侧，在圆周方向逐渐远离的一对线状的焊接部。
[0008][专利技术的效果][0009]本专利技术可通过多个波形垫圈的变形而使可挠构件的本体部屈曲，因而，可获得一种实现小型化且耐负荷及屈曲性优异的可挠构件。
[0010]而且，本专利技术中，通过一对焊接部来抑制波形垫圈变形时的内外周的变形量产生差，可抑制作用于接合部周边的应力的偏差。其结果为，本专利技术可提高可挠构件的耐久性。
附图说明
[0011]图1为表示使用本专利技术的实施例1的可挠构件的机械手的立体图。
[0012]图2为表示图1的机械手的正面图。
[0013]图3为图1的机械手的截面图。
[0014]图4为省略图1的机械手的一部分而主要表示关节功能部的立体图。
[0015]图5为主要表示图4的关节功能部的侧面图。
[0016]图6为图5的VI部的放大图。
[0017]图7的(A)及(B)为表示图4的VII
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VII线的、关节功能部的可挠构件的截面图，图7的(A)表示平常时，图7的(B)表示屈曲时。
[0018]图8为表示具有接合部的波形垫圈的立体图。
[0019]图9为将图8的接合部放大表示的平面图。
[0020]图10为概念性地表示接合部的焊接部的焊接点的平面图。
[0021]图11为表示比较例的具有接合部的波形垫圈的立体图。
[0022]图12的(A)及(B)表示图11的比较例的波形垫圈的应力分布，图12的(A)为波形垫圈总体的立体图，图12的(B)为图12的(A)的XII部的放大图。
[0023]图13的(A)及(B)表示图8的波形垫圈的应力分布，图13的(A)为波形垫圈总体的立体图，图13的(B)为图13的(A)的XIII部的放大图。
[0024]图14为表示变形例的接合部的平面图。
[0025]图15为表示另一变形例的接合部的平面图。
[0026]图16为表示另一变形例的接合部的平面图。
具体实施方式
[0027]本专利技术提高了耐久性并且实现了下述目的，即：获得一种可实现小型化且具有优异的耐负荷及屈曲性的可挠构件。
[0028]即，可挠构件包括：本体部，将闭环状的多个波形垫圈沿轴向层叠且通过多个接合部将相互间接合而成，能够通过波形垫圈的弹性变形而相对于轴向屈曲；多个接合部分别包含：从波形垫圈的内周侧向外周侧，在圆周方向逐渐远离的一对线状的焊接部。
[0029]一对焊接部也可设为下述结构，即：其中一个焊接部形成于第二线上，所述第二线沿相对于从波形垫圈的中心沿放射方向延伸的第一线交叉的方向延伸，另一个焊接部形成于第三线上，所述第三线沿相对于第二线交叉的方向延伸。
[0030]一对焊接部也可设为：分别形成为连续的线状的结构。
[0031]一对焊接部也可设为：在波形垫圈的内周侧相互重叠的V字状。
[0032]多个波形垫圈也可设为下述结构，即：分别在圆周方向包括多个山部及这些山部间的谷部，邻接的波形垫圈的山部与谷部抵接，山部与谷部的抵接部分分别由接合部接合。
[0033]实施例1
[0034][机械手的结构][0035]图1为表示使用本专利技术的实施例1的可挠构件的机械手的立体图，图2为其正面图，图3为其截面图。
[0036]本实施例中，作为具有使用可挠构件1的关节功能部3的机器人、机械手或致动器的一例，对医疗用的机械手5进行说明。
[0037]机械手5构成手术机器人的机械臂(robot arm)前端，由医生等操作。此外，机械手5也可为不安装于手术机器人而由医生等直接操作的手动机械手。而且，可应用可挠构件1的机器人、机械手或致动器，不限于机械手5，也可为工业机器人等其他领域。
[0038]机械手5包括主轴部7、关节功能部3、及末端执行器(end effector)9。
[0039]主轴部7形成为中空筒状，例如，形成为圆筒状。在主轴部7内，穿插用于驱动关节功能部3的驱动线11或用于驱动末端执行器9的推拉线缆(push
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pull cable)13。在主轴部7的前端，经由关节功能部3设有末端执行器9。
[0040]关节功能部3根据驱动线11的操作，相对于轴向进行屈曲动作。所谓轴向，是指沿着后述的可挠构件1的轴心的方向。但是，轴向无需为相对于轴心而严格地平行的方向。因此，轴向也包含相对于轴心而稍倾斜的方向。关节功能部3的详情，将在下文描述。
[0041]末端执行器9为安装于关节功能部3的可动部17，进行与目标相应的动作的机器。本实施例的末端执行器9为钳子，包括一对握持部9a、9b。所述末端执行器9可根据关节功能部3的屈曲动作而指向所需的方向。而且，一对握持部9a、9b可根据推拉线缆13的操作而开闭。
[0042]此外，末端执行器9不限于钳子，例如也可设为剪刀、握持牵引器(retractor)、持针器(needle driver)、摄像机(camera)。
[0043][关节功能部的结构][0044]图4为省略图1的机械手5的一部分而主要表示关节功能部3的立体图，图5为其侧面图，图6为图5的VI部的放大图，图7的(A)及(B)为表示图4的VII
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VII线的、关节功能部3的可挠构件1的截面图，图7的(A)表示平常时，图7的(B)表示屈曲时。
[0045]如图1～图7的(B)那样，关节功能部3包括：基部15、可动部17及可挠构件1。
[0046]基部15由金属等形成为圆柱状，安装于主轴部7的前端。在基部15的轴心部，推拉线缆13沿轴向穿插。在推拉线缆13的周围，在基部15中驱动线11沿轴向穿插。
[0047]可动部17由金属等形成为圆柱状，安装于末端执行器9。在可动部17的轴心部，穿插推拉线缆1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可挠构件，其特征在于，包括：本体部，将闭环状的多个波形垫圈沿轴向层叠且通过多个接合部将相互间接合而成，能够通过所述波形垫圈的弹性变形而相对于所述轴向屈曲；所述多个接合部分别包含：从所述波形垫圈的内周侧向外周侧，在圆周方向逐渐远离的一对线状的焊接部。2.根据权利要求1所述的可挠构件，其特征在于，所述一对焊接部中，其中一个焊接部形成于第二线上，所述第二线沿相对于从所述波形垫圈的中心沿放射方向延伸的第一线交叉的方向延伸，另一个焊接部形成于第三线...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑川真平，川井洋介，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：