CN106133395A - 平行连杆机构和连杆操动装置 - Google Patents

Abstract

平行连杆机构(1)经由3组以上的连杆机构(4)，相对基端侧的连杆枢毂(2)以可变更姿势的方式连接前端侧的连杆枢毂(3)。各连杆机构(4)由基端侧和前端侧的端部连杆部件(5、6)、与中间连杆部件(7)构成。端部连杆部件(5、6)包括弯曲部件(30)和旋转轴支承部件(31)，该弯曲部件(30)以任意的角度而弯曲，该旋转轴支承部件(31)固定于该弯曲部件(30)的一端或两端上，旋转轴支承部件(31)支承旋转轴(12、15、22、25)，该旋转轴直接或经由轴承而可旋转地连接于中间连杆部件(7)或连杆枢毂(2、3)上。

Description

平行连杆机构和连杆操动装置

相关申请

本申请要求申请日为2014年3月31日、申请号为JP特愿2014—072281号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及医疗器械、产业器械这样的高速、高精度，且必须要求宽幅的操动范围的设备所采用的平行连杆机构和连杆操动装置。

背景技术

医疗器械、产业器械等的各种作业装置所采用的平行连杆机构在专利文献1、2中进行了提案。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2000—094245号公报

专利文献2：US5893296号说明书

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的平行连杆机构中，其结构较简单，但是各连杆的操动角小。由此，如果较大地设定传送板的操动范围，则连杆长度大，这样具有机构整体的尺寸变大，导致装置的大型化的问题。另外，还具有下述的问题，即机构整体的刚性低，装载于传送板上的工具的重量，即传送板的可搬运重量限制在较小的值。

专利文献2的平行连杆机构为下述的结构，其中，经由4节连锁的3组以上的连杆机构，可变更前端侧的连杆枢毂相对基端侧的连杆枢毂的姿势。由此，可在紧凑的同时，高速、高精度地进行宽幅的操动范围的动作。

但是，在专利文献2的平行连杆机构中，具有部件结构复杂、组装性差的问题。另外，还具有为了确保刚性、强度，各部件呈复杂的形状、量产性差、制作成本高的问题。此外，如果部件的通用化困难，产生尺寸等的样式的变更，则必须要求新制作几乎全部的部件。

本发明的目的在于提供一种平行连杆机构，其中，可高速、高精度地进行宽幅的操动范围的动作，组装、样式变更容易，价格低、刚性高。

本发明的另一目的在于提供一种连杆操动装置，其中，可控制2个自由度的角度，能以良好的精度进行宽幅的操动范围的动作，可低成本地制作。

发明的公开方案

本发明的平行连杆机构经由3组以上的连杆机构，相对基端侧的连杆枢毂以可变更姿势的方式连接前端侧的连杆枢毂，上述各连杆机构包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，其一端分别可旋转地连接于上述基端侧的连杆枢毂和前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，其两端分别可旋转地连接于上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上。上述基端侧和前端侧的端部连杆部件包括：弯曲部件，该弯曲部件以任意的角度而弯曲；旋转轴支承部件，该旋转轴支承部件固定于该弯曲部件的一端或两端上，该旋转轴支承部件支承旋转轴，该旋转轴直接或经由轴承能旋转地与上述中间连杆部件或上述基端侧和前端侧的连杆枢毂连接。

在本说明书中，“基端侧”和“前端侧”按照下述的含义而使用。即，将连杆枢毂和端部连杆部件的各旋转运动副与端部连杆部件和中间连杆部件的各旋转运动副的中心轴分别交叉的点称为连杆枢毂的“球面连杆中心”。另外，将通过该球面连杆中心，垂直地与上述连杆枢毂和端部连杆部件的旋转运动副的中心轴相交的直线称为“连杆枢毂的中心轴”。在该场合，从基端侧和前端侧的各连杆枢毂的中心轴交叉的交点而观看相应的连杆枢毂，基端侧的球面连杆中心方向为基端侧、前端侧的球面连杆中心方向为前端侧。

按照该方案，通过基端侧的连杆枢毂与前端侧的连杆枢毂和3组以上的连杆机构构成二自由度机构，在该二自由度机构中，相对基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂围绕相垂直的2个轴而自由旋转。该二自由度机构在紧凑的同时，使前端侧的连杆枢毂的可动范围扩大。比如，基端侧的连杆枢毂的中心轴与前端侧的连杆枢毂的中心轴的最大折角约为±90°，前端侧的连杆枢毂相对基端侧的连杆枢毂的的回转角可设定在0°～360°的范围内。

基端侧和前端侧的端部连杆部件分成弯曲部件和旋转轴支承部件的2种部件，由此，可使各部件为单纯的形状。借此，可抑制加工费用、使量产性提高。另外，在组装时，可将构成基端侧和前端侧的端部连杆部件和中间连杆部件的旋转运动副部或基端侧(前端侧)的端部连杆部件和基端侧(前端侧)的连杆枢毂的旋转运动副部的部件，比如轴承、间隔件等从1个方向插入旋转轴中，组装性提高。

可在本发明中，对于上述旋转轴支承部件，在厚度一定的板状的部件，比如金属板中开设通孔，上述旋转轴或该旋转轴和上述轴承穿过该通孔。通过采用单纯形状的厚度一定的板状的部件，形成低价格的量产性优良的旋转轴支承部件。特别是，如果旋转轴支承部件为金属板，则加工容易。

在本发明中，上述旋转轴支承部件可在相对上述弯曲部件，通过定位销而定位的状态固定。通过采用定位销，组装容易，作业者的组装精度的误差小。另外，由于弯曲部件和旋转轴支承部件的位置关系的精度提高，故可实现平行连杆机构的顺利的动作。

也可在本发明中，上述基端侧和前端侧的端部连杆部件具有2个以上的上述旋转轴支承部件，通过这些2个以上的旋转轴支承部件支承上述旋转轴的两端。在该场合，上述2个以上的旋转轴支承部件可相互为同一的形状。通过借助2个以上的旋转轴支承部件支承旋转轴的两端，旋转运动副部相对力矩荷载的刚性变高，平行连杆机构整体的刚性提高。如果2个以上的旋转轴支承部件为同一形状，则谋求部件的通用化，价格低、量产性良好。

还可在本发明中，上述基端侧和前端侧的端部连杆部件在两端分别具有2个以上的上述旋转轴支承部件，通过其中一端的2个以上的旋转轴支承部件支承上述旋转轴的两端，该旋转轴可旋转地与上述中间连杆部件连接，并且通过另一端的2个以上的旋转轴支承部件支承上述旋转轴的两端，该旋转轴可旋转地与上述基端侧和前端侧的连杆枢毂连接。

如果形成该方案，则即使在变更平行连杆机构的样式的情况下，仍可对部件进行通用化处理。比如，在变更平行连杆机构的尺寸的场合，可仅仅改变弯曲部件的形状，旋转轴支承部件、旋转轴采用通用的部件。另外，在变更基端侧和前端侧的端部连杆部件与中间连杆部件的旋转运动副部与基端侧(前端侧)的端部连杆部件与基端侧(前端侧)的连杆枢毂的旋转运动副部所采用的轴承的尺寸的场合，可变更旋转轴支承部件、旋转轴的形状，弯曲部件可采用通用的部件。

在本发明的连杆操动装置中，在上述平行连杆机构中的上述3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构中设置姿势变更用操动器，该姿势变更用操动器任意地变更上述前端侧的连杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势。如果在3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构中设置姿势变更用操动器，则可确定前端侧的连杆枢毂相对基端侧的连杆枢毂的姿势。由此，可低成本地实现可控制2个自由度的角度的连杆操动装置。

还可在连杆操动装置中，上述姿势变更用操动器为在输出轴上具有与该输出轴的中心线相垂直的凸缘面的旋转操动器，上述基端侧的端部连杆部件包括上述旋转轴支承部件，该旋转轴支承部件支承旋转轴，该旋转轴以自由旋转的方式与上述基端侧的连杆枢毂连接，在上述姿势变更用操动器的上述凸缘面上连接上述旋转轴支承部件。按照该方案，由于可将姿势变更用操动器直接地设置于平行连杆机构上，故驱动机构部为简单的结构，可实现低价格的连杆操动装置。

另外，也可在连杆操动装置中，上述姿势变更用操动器为具有减速机构的旋转操动器，上述减速机构的输出轴上具有与该输出轴的中心线相垂直的凸缘面，上述基端侧的端部连杆部件包括上述旋转轴支承部件，该旋转轴支承部件支承以自由旋转的方式与上述基端侧的连杆枢毂连接的旋转轴，在上述姿势变更用操动器的上述凸缘面上连接上述旋转轴支承部件。按照该方案，通过采用具有减速机构的旋转操动器，可提高允许负荷。另外，由于可降低惯性力矩比，故可实现高速动作。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为本发明的一个实施方式的平行连杆机构的一个状态的主视图；

图2为该平行连杆机构的不同状态的主视图；

图3为省略了平行连杆机构的一部分的主视图；

图4为该平行连杆机构的基端侧的连杆枢毂、基端侧的端部连杆部件等的剖视图；

图5为通过直线表现该平行连杆机构的1个连杆机构的图；

图6为该平行连杆机构的1个基端侧的端部连杆部件和其两端周边部的剖视图；

图7为该端部连杆部件的旋转轴支承部件的主视图；

图8为不同的端部连杆部件和其两端周边部的剖视图；

图9为又一不同的端部连杆部件和其两端周边部的剖视图；

图10为还一不同的端部连杆部件和其两端周边部的剖视图；

图11为表示本发明的一个实施方式的连杆操动装置的使用状态的主视图；

图12为省略了该连杆操动装置的一部分的主视图；

图13为该连杆操动装置的基端侧的连杆枢毂、基端侧的端部连杆部件等的剖视图；

图14为该连杆操动装置的端部连杆部件的旋转轴支承部件的主视图；

图15为不同的连杆操动装置的基端侧的连杆枢毂、基端侧的端部连杆部件等的剖视图。

具体实施方式

根据图1～图7对本发明的一个实施方式的平行连杆机构进行说明。

图1、图2为表示该平行连杆机构的相互不同的状态的主视图，图3为省略了该平行连杆机构的一部分的主视图。在该平行连杆机构1中，相对基端侧的连杆枢毂2，可经由3组的连杆机构4，以可姿势变更地连接前端侧连杆枢毂3。在图3中，仅仅示出1组连杆机构4。连杆机构4的数量也可在4组以上。

各连杆机构4由基端侧的端部连杆部件5、前端侧的端部连杆部件6与中间连杆部件7构成，各连杆机构4构成由4个旋转运动副构成的4节连锁的连杆机构。基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6呈L状，其一端分别自由旋转地与基端侧的连杆枢毂2和前端侧的连杆枢毂3连接。在中间连杆部件7的两端分别自由旋转地连接基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的另一端。

平行连杆机构1为将2个球面连杆机构组合的结构，基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3与基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的各旋转运动副以及基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6与中间连杆部件7的各旋转运动副的中心轴，于基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB(图3)处交叉。

另外，基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3和基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的3个旋转运动副、与基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB之间的距离相互相同。另外，基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6和中间连杆部件7的3个旋转运动副、与基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB之间的距离也相互相同。基端侧的端部连杆部件5和中间连杆部件7的旋转运动副的中心轴、与前端侧的端部连杆部件6和中间连杆部件7的旋转运动副的中心轴既可具有某交叉角γ(图3)，也可平行。

图4为基端侧的连杆枢毂2、基端侧的端部连杆部件5等的剖视图。在该图4中，表示基端侧的连杆枢毂2、基端侧的端部连杆部件5的各旋转运动副的中心轴O1、与基端侧的球面连杆中心PA的关系。前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6的形状以及位置关系也与图4相同(在图中未示出)。在该图的例子中，基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的各旋转运动副的中心轴O1、与基端侧的端部连杆部件5和中间连杆部件7的各旋转运动副的中心轴O2之间的角度α为90°，但是，上述角度α也可在90°以外。

3组连杆机构4从几何学方面说为同一形状。从几何学方面说同一形状指像图5那样，通过直线而表现各连杆部件5、6、7的几何学模型，即各旋转运动副与通过将这些旋转运动副之间连接的直线表现的模型为中间连杆部件7的基端侧部分和前端侧部分相对其中间部对称的形状。图5为通过直线而表现一组连杆机构4的图。本实施方式的平行连杆机构1为旋转对称型，基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5、与前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6的位置关系为相对中间连杆部件7的中心线C，保持旋转对称的位置结构。

通过基端侧的连杆枢毂2和前端侧的连杆枢毂3与3组连杆机构4构成二自由度机构，在该二自由度机构中，相对基端侧的连杆枢毂2，前端侧的连杆枢毂3围绕垂直相交的2个轴而自由旋转。换言之，形成相对基端侧的连杆枢毂2，使前端侧的连杆枢毂3的姿势以旋转为2个自由度的方式进行自由变更的机构。该二自由度机构在为紧凑的同时，使前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的可动范围扩大。

比如，在通过基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB，成直角而与基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3与基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的各旋转运动副的中心轴O1(图4)相交的直线，为基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3的中心轴QA、QB的场合(在下面，称为“基端侧和前端侧的连杆枢毂中心轴QA，QB”)，可使基端侧的连杆枢毂中心轴QA和前端侧的连杆枢毂中心轴QB的折角θ(图5)的最大值约为±90°。

另外，可将前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的回转角φ(图5)设定在0°～360°的范围内。折角θ为前端侧的连杆枢毂中心轴QB相对基端侧的连杆枢毂中心轴QA而倾斜的垂直角度，回转角φ为前端侧的连杆枢毂中心轴QB相对基端侧的连杆枢毂中心轴QA倾斜的水平角度。

前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的姿势变更以基端侧的连杆枢毂中心轴QA和前端侧的连杆枢毂中心轴QB的交点O为旋转中心而进行。图1表示基端侧的连杆枢毂中心轴QA和前端侧的连杆枢毂中心轴QB位于同一线上的状态，图2表示相对基端侧的连杆枢毂中心轴QA，前端侧的连杆枢毂中心轴QB取某操动角的状态。即使在姿势变化的情况下，基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB之间的距离D(图5)仍不变化。

在该平行连杆机构1中，在全部地满足下述的条件(1)～(4)时，如果相对中间连杆部件7的对称面，中间连杆部件7与基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的角度位置关系在基端侧和前端侧相同，则从几何学的对称性来说，基端侧的连杆枢毂2、基端侧的端部连杆部件5与前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6相同地动作。

条件(1)：各连杆机构4中的基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3和基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的旋转运动副的中心轴Q1之间的角度、以及从基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB到各旋转运动副的长度相互相等。

条件(2)：各连杆机构4的基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3和基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的旋转运动副的中心轴Q1、与基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6和中间连杆部件7的旋转运动副的中心轴Q2、与基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB相交叉。

条件(3)：基端侧的端部连杆部件5和前端侧的端部连杆部件6的几何学的形状相等。

条件(4)：同样对于中间连杆部件7，在基端侧和前端侧，其形状相同。

像图1～图4所示的那样，基端侧的连杆枢毂2由平板状的基座10和3个旋转轴连接部件11构成，在基座10的中间部具有圆形的通孔10a(图4)，该3个旋转轴连接部件11于圆周方向均等配置地设置于基座10的通孔10a的周围。通孔10a的中心位于基端侧的连杆枢毂中心轴QA上。在各旋转轴连接部件11上，自由旋转地连接第1旋转轴12，其轴心与基端侧的连杆枢毂中心轴QA交叉。在该第1旋转轴12上连接基端侧的端部连杆部件5的一端。

图6表示取出1个基端侧的端部连杆部件5和其两端周边部的状态。像图6所示的那样，第1旋转轴12在其外径端具有头部12a，该头部12a大于其它的部分的直径，在其内径端具有外螺纹部12b。在图示的例子中，经由2个轴承13，旋转轴12与旋转轴连接部件11连接，但是，也可使第1旋转轴12自由旋转地与旋转轴连接部件11接触而连接。轴承13为比如深槽滚珠轴承、角接触滚珠轴承等的滚珠轴承。另外，轴承13在埋入于设在旋转轴连接部件11中的内径槽14中的状态被设置，通过压配合、粘接、压接等的方法而固定。设置于其它的旋转运动副部上的轴承的种类和设置方法也相同。

在基端侧的端部连杆部件5的另一端连接自由旋转地与中间连杆部件7的一端连接的第2旋转轴15。该中间连杆部件7的第2旋转轴15也与连杆枢毂2的第1旋转轴12相同，在其外径端具有其直径大于其它的部分的头部15a，于其内径端具有外螺纹部15b。另外，在图示的例子中，经由2个轴承16，与中间连杆部件7连接，但是，也可使第2旋转轴15自由旋转地与中间连杆部件7接触而连接。

像图1～图3所示的那样，前端侧的连杆枢毂3由平板状的前端部件20和3个旋转轴连接部件21构成，在该前端部件20中，于其中间部具有圆形的通孔20a(图2)，该3个旋转轴连接部件21于圆周方向均等配置地设置于该前端部件20的通孔20a的周围。通孔20a的中心位于前端侧的连杆枢毂中心轴QB上。在各旋转轴连接部件21上，自由旋转地连接第3旋转轴22，该第3旋转轴22的轴心与前端侧的连杆枢毂中心轴QB交叉。

在该前端侧的连杆枢毂3的第3旋转轴22上连接前端侧的端部连杆部件6的一端。在前端侧的端部连杆部件6的另一端连接自由旋转地与中间连杆部件7的另一端连接的第4旋转轴25。连杆枢毂3的第3旋转轴22和中间连杆部件7的第4旋转轴25均为与上述第1和第2旋转轴12、15相同的形状，并且经由2个轴承(在图中未示出)，分别自由旋转地与旋转轴连接部件21和中间连杆部件7的另一端连接。

下面根据图6和图7，对基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的结构进行说明。由于基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6为相同的结构，故在这里，作为代表，对基端侧的端部连杆部件5进行说明。像图6所示的那样，基端侧的端部连杆部件5由1个弯曲部件30与共计4个的旋转轴支承部件31构成，该4个旋转轴支承部件31分别固定于该弯曲部件30的两端的外径侧的侧面和内径侧的侧面上。4个旋转轴支承部件31为同一形状。

弯曲部件30为比如金属材料的铸造件，呈以规定的角度α(在本例子中为90°)而弯曲的形状。在弯曲部件30的两端，分别开设1个螺栓用螺纹孔32与2个定位孔33，该1个螺栓用螺纹孔32贯通外径侧的侧面与内径侧的侧面之间，该2个定位孔33位于该螺栓用螺纹孔32的两侧。

旋转轴支承部件31通过对金属板等的厚度一定的板状的部件进行板金加工等的加工的方式呈规定的形状而制作。旋转轴支承部件31的形状比如像7所示的那样，呈细长的矩形形状，其纵向的一端呈方形状，其另一端呈半圆形。在作为方形状的一端，分别开设与弯曲部件30的螺栓用螺纹孔32相对应的1个螺栓插孔34与和弯曲部件30的定位孔33相对应的2个定位孔35。在作为半圆形的另一端，开设供第1～第4旋转轴12、15、22、25中的任何者插入的通孔36。

作为旋转轴支承部件31的原材料，采用为单纯的形状的厚度一定的板状的部件，由此，形成价格低、量产性优良的旋转轴支承部件31。特别是，如果原材料为金属板，则轮廓形状、各孔34、35、36的加工容易。

弯曲部件30和旋转轴支承部件31的固定按照下述的方法进行。首先，将定位销37穿过弯曲部件30的定位孔33与外径侧和内径侧的各旋转轴支承部件31的定位孔35，以进行定位。在该状态，分别从外径侧和内径侧使螺栓38穿过各旋转轴支承部件31的螺栓插孔34，使该螺栓38的螺纹部与弯曲部件30的螺栓用螺纹孔32螺合。像这样，外径侧和内径侧的各旋转轴支承部件31各自分别地通过螺栓38以相互对合的方式固定于弯曲部件30上。

通过像这样，采用定位销37，组装变容易，作业者的组装精度的误差小。另外，由于弯曲部件30和旋转轴支承部件31的位置关系的精度提高，故可实现平行连杆机构1的顺利的动作。

在外径侧和内径侧的2个旋转轴支承部件31的半圆形的另一端之间，设置基端侧的连杆枢毂2的旋转轴连接部件11(中间连杆部件7)的一端。旋转轴连接部件11(中间连杆部件7)的第1旋转轴12(第2旋转轴15)穿过旋转轴支承部件31的通孔36、轴承13(16)的内圈以及介设于该内圈和旋转轴支承部件31之间的间隔件40、41的孔。

将螺母42螺接于第1旋转轴12(第2旋转轴15)的外螺纹部12b(15b)上，通过第1旋转轴12(第2旋转轴15)的头部12a(15a)和螺母42夹持外径侧、内径侧的两个旋转轴支承部件31、轴承13(16)的内圈以及间隔件40、41。由此，在对轴承13(16)施加预压的状态，在第1旋转轴12(第2旋转轴15)上连接基端侧的端部连杆部件5。

像这样，通过借助外径侧和内径侧的2个旋转轴支承部件31，支承第1旋转轴12(第2旋转轴15)的两端，由此，旋转运动副部相对力矩荷载的刚性变高，平行连杆机构1的整体的刚性提高。

以基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转运动副部为例，对组装方法进行说明。首先，外径侧的旋转轴支承部件31通过定位销37，相对弯曲部件30而定位，通过螺栓38固定。接着，将第1旋转轴12从外径侧穿过该固定的外径侧的旋转轴支承部件31的通孔36，相对第1旋转轴12，从内径侧依次嵌合间隔件40、设置于旋转轴连接部件11上的轴承13的内圈、间隔件41。然后，将第1旋转轴12穿过内径侧的旋转轴支承部件31的通孔36。接着，内径侧的旋转轴支承部件31相对弯曲部件30，通过定位销37定位，通过螺栓38固定。最后，将螺母42螺接于第1旋转轴12的外螺纹部12b上，通过规定的转矩，将该螺母42紧固以固定。

由于像这样，可从1个方向将作为构成基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转运动副部的部件的轴承13和间隔件40、41插入第1旋转轴12中，故组装性良好。将轴承13和间隔件40、41插入第1旋转轴12中的方向从内径侧起开始的原因在于：如果从外径侧起开始，则具有下述的危险，即，相对第1旋转轴12，基端侧的端部连杆部件5(其中一个旋转轴支承部件31没有固定于弯曲部件30上的状态的部件)位于旋转运动副部的内径侧，不是不进行轴承13等的插入作业，而是基端侧的端部连杆部件5对其它的连杆机构4造成妨碍。

上述旋转运动副部的组装方法不限于基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转运动副部，对于基端侧的端部连杆部件5和中间连杆部件7的旋转运动副部，前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6、以及前端侧的端部连杆部件6和中间连杆部件7的旋转运动副部，也是同样的。可进行这样的组装方法的方式在于：将基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6分为弯曲部件30和旋转轴支承部件31的两类部件。

另外，如果将基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6分为弯曲部件30和旋转轴支承部件31的两类部件，则可使各部件30、31为单纯的形状，可抑制加工费用，量产性提高。另外，如果像本实施方式那样，对于1个基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6，使4个旋转轴支承部件31相互为相同的形状，则谋求部件的通用化处理，价格低且量产性良好。也可对应于采用旋转轴支承部件31的部位、所要求的强度，使各旋转轴支承部件31的厚度、形状不同。

如果像本实施方式的那样，基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6由1个弯曲部件30与共计4个的旋转轴支承部件31构成，该4个旋转轴支承部件31分别固定于该弯曲部件30的两端的外径侧的侧面和内径侧的侧面上，则即使在变更平行连杆机构1的式样的情况下，仍可对部件进行通用化处理。比如，在变更平行连杆机构1的尺寸的场合，仅仅变更弯曲部件30的形状，旋转轴支承部件31、第1～第4旋转轴12、15、22、25可采用通用的部件。

另外，在变更基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6和基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3的旋转运动副部、以及基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6和中间连杆部件7的旋转运动副部所采用的轴承13、16的尺寸的场合，可变更旋转轴支承部件31、第1～第4旋转轴12、15、22、25的形状，弯曲部件30可采用通用的部件。

在本实施方式中，弯曲部件30和旋转轴支承部件31的固定通过将螺栓38螺接于开设在弯曲部件30中的螺栓用螺纹孔32中的方式进行，但是，也可采用其它的方法而固定。也可比如，于弯曲部件30中开设切口孔，将螺栓穿过该切口孔，并且将螺母螺接于螺栓上，通过螺栓的头部和螺母夹持而固定弯曲部件30和旋转轴支承部件31。或者，也可为焊接等的固定。

对基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的其它的结构进行说明。在本实例中，给出基端侧的端部连杆部件5，但是，前端侧的端部连杆部件6也为相同的结构。在图8的基端侧端部连杆部件5中，外径侧的旋转轴支承部件31通过定位销37定位，但是内径侧的旋转轴支承部件31不进行定位销37的定位。如果将外径侧和内径侧的旋转轴支承部件31中的任何一者定位，则可获得通常要求的组装的精度。如果采用该结构，则与图6的结构相比较，组装性提高。

图9的基端侧的端部连杆部件5为下述的结构，其中，进一步变更图8的结构，将旋转轴支承部件31固定于弯曲部件30的两端的仅仅外径侧的侧面。代替图8的结构的内径侧的旋转轴支承部件31，而于弯曲部件30上设置旋转轴支承部30a。在旋转轴支承部30a上开设相当于旋转轴支承部件31的通孔36的通孔36A。

在该结构的场合，像下述那样，进行旋转运动副部的组装。首先，从外径侧而将第1旋转轴12穿过旋转轴支承部件31的通孔36，相对第1旋转轴12，从内径侧依次嵌合间隔件40、设置于旋转轴连接部件11上的轴承13的内圈、间隔件41。接着，在将第1旋转轴12穿过旋转轴支承部30a的通孔36A的同时，将旋转轴支承部件31相对弯曲部件30，通过定位销37而定位，通过螺栓38，将旋转轴支承部件31固定于弯曲部件30上。最后，将螺母42螺接于第1旋转轴12的外螺纹部12b上，通过规定的转矩，将该螺母42紧固而固定。也可与图9的例子相反形成下述的结构，其中，于弯曲部件30的两端的外径侧设置旋转轴支承部30a，于内径侧的侧面上固定旋转轴支承部件31。

图10的基端侧端部连杆部件5相对图8的例子变更基端侧端部连杆部件5和中间连杆部件7的旋转运动副部的结构。基端侧端部连杆部件5由弯曲部件30和固定于弯曲部件30的连杆枢毂侧的端部上的2个旋转轴支承部件31构成。相对图8的例子中的轴承16埋入中间连杆部件7中的情况，在本例子中，轴承16埋入开设在基端侧端部连杆部件5中的内径槽44中。

相对设置于中间连杆部件7中的旋转轴部15A，嵌有间隔件40、轴承16的内圈、间隔件41，于旋转轴部15A的外螺纹部15Aa上螺接而固定螺母42。旋转轴部15A也可为独立于中间连杆部件7的旋转轴。基端侧的连杆枢毂2和基端侧端部连杆部件5的旋转运动副部也可为与上述相同的结构。

图11～图14表示本发明的一个实施方式的连杆操动装置。该连杆操动装置50采用图1～图7的平行连杆机构1，像图11～图13所示的那样，在3组的连杆机构4中的各连杆机构4中，设置姿势变更用操动器51，该姿势变更用操动器51任意地变更前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的姿势。

各姿势变更用操动器51为具有减速机构52的旋转操动器，于基端侧的连杆枢毂2的基座10的顶面上设置与于第1旋转轴12相同的轴上。姿势变更用操动器51与减速机构52一体地设置，通过电动机固定机构53使减速机构52固定于基座10上。另外，如果于3组的连杆机构4中的至少2组设置姿势变更用操动器51，则可确定前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的姿势。

在图13中，减速机构52为凸缘输出，具有大直径的输出轴52a。输出轴52a的前端面为与输出轴52a的中心线相垂直的平面状的凸缘面54。输出轴52a经由间隔件55，通过螺栓56连接于基端侧端部连杆部件5的外径侧的旋转轴支承部件31上。基端侧的连杆枢毂2和基端侧端部连杆部件5的旋转运动副部的第1旋转轴12由大直径部12a和小直径部12b构成，小直径部12b穿过轴承13的内圈，大直径部12a嵌于开设在减速机构52的旋转轴52a中的内径槽57上。

基端侧端部连杆部件5与图6所示的场合相同，由1个弯曲部件30和共计4个的旋转轴支承部件31构成，该4个旋转轴支承部件31分别固定于该弯曲部件30的两端的外径侧的侧面和内径侧的侧面上。4个旋转轴支承部件31不为同一形状，设置于基端侧的连杆枢毂2的旋转运动副部上的外径侧的旋转轴支承部件31A具有凸缘安装面58，该凸缘安装面58经由间隔件55与减速机构52的凸缘面54连接。凸缘安装面58像图14所示的那样，为与输出轴52a的凸缘面54相对应的圆形，于其中间部开设供第1旋转轴12穿过的通孔36。在该通孔36的周围，于圆周方向而均等配置地设置供螺栓56穿过的多个螺栓插孔59。

该连杆操动装置50比如，像图11所示的那样，按照末端执行器61设置于前端侧的连杆枢毂3上的方式使用。可通过借助姿势变更用操动器51变更前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的姿势，控制末端执行器61的2个自由度的角度。作为姿势变更用操动器51，采用具有减速机构52的旋转操动器，由此，可提高允许负荷。另外，由于可减少惯性力矩比，故可实现高速动作。

在该结构的连杆操动装置50中，姿势变更用操动器51为旋转操动器，该姿势变更用操动器51的减速机构52的输出轴52a为凸缘输出型。由此，可将姿势变更用操动器51直接设置于平行连杆机构1上。因此，驱动机构部为简单的结构，可实现价格低的连杆操动装置50。也可像图15那样不设置减速机构，而使姿势变更用操动器51的输出轴51a为凸缘输出型。在该场合，姿势变更用操动器51的输出轴51a的前端面为与旋转轴支承部件31A的凸缘安装面58连接的凸缘面54。

本发明不限于以上的实施方式，在不脱离本发明的实质的范围内，可进行各种的追加、变更或删除。在比如，图11～图14的实施方式中，经由间隔件55，将减速机构52安装于旋转轴支承部件31A上，但是如果没有平行连杆机构1和姿势变更用操动器51的妨碍等的问题，则即使在于旋转轴支承部件31A上直接设置减速机构52的情况下，也没有关系。另外，也可采用键输出型的姿势变更用操动器51或减速机构52，通过联轴器(在图中未示出)，将姿势变更用操动器51或减速机构的输出轴与旋转轴12连接。于是，这样的方案也包含在本发明的范围内。

标号的说明：

标号1表示平行连杆机构；

标号2表示基端侧的连杆枢毂；

标号3表示前端侧的连杆枢毂；

标号4表示连杆机构；

标号5表示基端侧的端部连杆部件；

标号6表示前端侧的端部连杆部件；

标号7表示中间连杆部件；

标号12表示第1旋转轴；

标号13、16表示轴承；

标号15表示第2旋转轴；

标号22表示第3旋转轴；

标号25表示第4旋转轴；

标号30表示弯曲部件；

标号31表示旋转轴支承部件；

标号36表示通孔；

标号37表示定位销；

标号50表示连杆操动装置；

标号51表示姿势变更用操动器；

标号51a表示输出轴；

标号52表示减速机构；

标号52a表示输出轴；

标号54表示凸缘面。

Claims (10)

1.一种平行连杆机构，该平行连杆机构包括：基端侧的连杆枢毂；前端侧的连杆枢毂；3组以上的连杆机构，该3组以上的连杆机构以相对上述基端侧的连杆枢毂，能变更上述前端侧的连杆枢毂的姿势的方式将该基端侧的连杆枢毂和该前端侧的连杆枢毂连接；

各上述连杆机构包括：基端侧的端部连杆部件，该基端侧的端部连杆部件的一端以能旋转的方式与上述基端侧的连杆枢毂连接；前端侧的端部连杆部件，该前端侧的端部连杆部件的一端以能旋转的方式与上述前端侧的连杆枢毂连接；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端以能旋转的方式分别与该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端连接；

上述基端侧和前端侧的端部连杆部件分别包括：弯曲部件，该弯曲部件以任意的角度而弯曲；旋转轴支承部件，该旋转轴支承部件固定于该弯曲部件的一端或两端上，该旋转轴支承部件支承旋转轴，该旋转轴直接或经由轴承能旋转地与上述中间连杆部件或上述基端侧以及前端侧的连杆枢毂连接。

2.根据权利要求1所述的平行连杆机构，其中，在上述旋转轴支承部件中，在厚度一定的板状的部件中开设通孔，上述旋转轴或该旋转轴以及上述轴承穿过该通孔。

3.根据权利要求2所述的平行连杆机构，其中，上述厚度一定的板状的部件为金属板。

4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的平行连杆机构，其中，上述旋转轴支承部件以相对上述弯曲部件，通过定位销而定位的状态进行固定。

5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的平行连杆机构，其中，上述基端侧和前端侧的端部连杆部件包括2个以上的上述旋转轴支承部件，通过该2个以上的旋转轴支承部件支承上述旋转轴的两端。

6.根据权利要求5所述的平行连杆机构，其中，上述2个以上的旋转轴支承部件为相互相同的形状。

7.根据权利要求5或6所述的平行连杆机构，其中，上述基端侧和前端侧的端部连杆部件在两端分别具有2个以上的上述旋转轴支承部件，通过一端的2个以上的旋转轴支承部件，对以能旋转的方式与上述中间连杆部件连接的上述旋转轴的两端进行支承，并且通过另一端的2个以上的旋转轴支承部件，对以能旋转的方式与上述基端侧和前端侧的连杆枢毂连接的上述旋转轴的两端进行支承。

8.一种连杆操动装置，该连杆操动装置包括权利要求1～7中的任何一项所述的平行连杆机构，在上述3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构中设置姿势变更用促动器，该姿势变更用促动器任意地变更上述前端侧的连杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势。

9.根据权利要求8所述的连杆操动装置，其中，上述姿势变更用促动器为旋转式促动器，其在输出轴上具有与该输出轴的中心线相垂直的凸缘面；

上述基端侧的端部连杆部件包括上述旋转轴支承部件，该旋转轴支承部件支承旋转轴，该旋转轴以能旋转的方式与上述基端侧的连杆枢毂连接，在上述姿势变更用促动器的上述凸缘面上连接上述旋转轴支承部件。

10.根据权利要求8所述的连杆操动装置，其中，上述姿势变更用促动器为具有减速机构的旋转式促动器；

上述减速机构的输出轴具有与该输出轴的中心线相垂直的凸缘面，上述基端侧的端部连杆部件包括上述旋转轴支承部件，该旋转轴支承部件支承以能旋转的方式与上述基端侧的连杆枢毂连接的旋转轴，在上述姿势变更用促动器的上述凸缘面上连接上述旋转轴支承部件。