CN108463651B - 连杆促动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种连杆促动装置，其中，于径向紧凑，可在不限制动作范围的情况下设置姿势控制用促动器。相对基端侧的连杆枢毂(2)，前端侧的连杆枢毂(3)经由3组以上的连杆机构(4)而以姿势可变更的方式连接。各连杆机构(4)包括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)。基端侧的端部连杆部件(5)包括弯曲部(30)和旋转轴安装部(31A、31B)。在旋转轴安装部(31A)上安装旋转轴(12)。作为将姿势控制用促动器(50)的旋转运动传递给基端侧的端部连杆部件(5)的齿轮机构(52)的至少一部分的伞齿轮(54)设置于空间(S)的内部，并且安装于旋转轴安装部(31A)上，该空间(S)由弯曲部(30)的一端的径向内侧缘和径向外侧缘在旋转轴安装部(31A)的长度方向延长而获得的假想的2个平面夹持。

Description

连杆促动装置

相关申请

本发明要求申请日为2015年12月24日、申请号为JP特愿2015—250939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

本发明涉及用于必须要求医疗器械或产业装置等的高速、高精度的大的动作范围的装置的连杆促动装置。

背景技术

另外，在专利文献1、2中提出有用于医疗器械或产业装置等的各种作业装置的平行连杆机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2000—94245号公报

专利文献2：US5893296号专利公报

发明内容

发明要解决的课题

对于专利文献1的平行连杆机构，虽然其结构较简单，但是由于各连杆的动作角小，故具有如果较大地设定运载(travelling)板的动作范围，因连杆长度长，机构整体的尺寸大，导致装置的大型化的问题。另外，还具有限于机构整体的刚性低，装载于运载板上的工具的重量，即运载板的可搬运重量较小的类型的问题。

专利文献2的平行连杆机构为下述的结构，其中，相对基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由4节连锁的3组以上的连杆机构而以姿势可变更的方式连接，由此，在紧凑的同时，可进行高速、高精度、大的范围的动作。

但是，在专利文献2的平行连杆机构中，在设置姿势控制用的电动机、减速机构等，形成连杆促动装置的场合，由于在平行连杆机构的径向外侧设置电动机和减速机构，故具有在径向较大的问题。另外，还具有减速机构或电动机对连杆机构造成妨碍，限制动作范围的问题。

本发明的目的在于提供一种连杆促动装置，其中，可进行高速的、高精度的、大的动作范围的动作，于径向紧凑，可在不限制动作范围的范围内的情况下，设置姿势控制用促动器。

用于解决课题的技术方案

本发明的连杆促动装置是这样的，其中，相对基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由3组以上的连杆机构而以姿势可变更的方式连接，上述各连杆机构包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端分别以可旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以可旋转的方式连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端，在该3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构上，设置姿势控制用促动器，该姿势控制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。

在该连杆促动装置中，上述基端侧的端部连杆部件包括：弯曲部，该弯曲部以任意的角度而弯曲；旋转轴安装部，该旋转轴安装部固定于该弯曲部的一端上，在该旋转轴安装部上安装有旋转轴，该旋转轴位于上述基端侧的连杆枢毂和上述基端侧的端部连杆部件的旋转对偶的轴心，将上述姿势控制用促动器的旋转运动传递给上述基端侧的端部连杆部件的齿轮机构中的至少一部分设置于下述空间内，并且安装于上述旋转轴安装部上，该空间由上述弯曲部的上述一端的径向内侧缘和径向外侧缘在上述旋转轴安装部的长度方向延长而获得的假想的2个平面而夹持。

按照该方案，通过旋转驱动各姿势用促动器，该旋转经由齿轮机构传递给基端侧的端部连杆部件，基端侧的端部连杆部件的角度变化，前端侧的连杆枢毂相对基端侧的连杆枢毂的姿势变更。由于相对基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由4节连锁的3组以上的连杆机构而以姿势可变更的方式连接，故在紧凑的同时，可进行高速、高精度、大的动作范围的动作。

由于基端侧的端部连杆部件在弯曲部处弯曲，故可缩短连杆促动装置整体的径向的长度，形成紧凑的结构。另外，由于在由使弯曲部的一端的径向内侧缘和径向外侧缘在旋转轴安装部的长度方向延长而获得的假想的2个平面而夹持的空间的内部，设置齿轮机构的至少1个部分，故可使支承旋转轴的轴承和支承齿轮机构的至少一部分的轴承是共同的，由此，形成更进一步紧凑的结构。另外，通过在由上述假想的2个平面而夹持的空间内设置齿轮机构的至少一部分，可形成没有在基端侧的连杆枢毂和基端侧的端部连杆部件的旋转对偶部的周围，设置其它的部件的结构。由此，即使在基端侧的连杆枢毂的中心轴和前端侧的连杆枢毂的中心轴的折角大的情况下，中间连杆部件等的部件仍难以对齿轮机构造成妨碍，可形成大的动作范围。

在本发明中，还可这样形成，即，上述旋转轴安装部为在相互面对而设置的2个旋转轴安装体上安装上述旋转轴的结构，在该2个旋转轴安装体之间设置上述齿轮机构的上述至少一部分。如果旋转轴安装部由相互面对的2个旋转轴安装体构成，则与旋转轴安装部由1个旋转安装体构成的场合相比较，旋转轴安装部的刚性较高。

在本发明中，上述旋转轴安装体可由板状的部件，比如金属板构成，该板状的部件相对上述弯曲部，以自由装卸地安装。如果旋转轴安装体为板状的部件，则可通过金属板加工等，低价格并且以良好的量产性而制作旋转轴安装体。另外，可仅仅通过变更构成原材料的板材的大小，应对连杆促动装置的尺寸的不同。由此，连杆促动装置的尺寸的变更容易。

还可按照与上述2个旋转轴安装体的上述弯曲部上所固定的部位的相互间隔相比较，安装上述旋转轴的部位的相互间隔较大的方式，上述2个旋转轴安装体的两者或一者为弯曲的形状。在该场合，设置齿轮机构的至少一部分的空间扩大，组装性提高。

在本发明中，可在上述2个旋转轴安装体的并列方向的外侧，设置自由旋转地支承上述旋转轴的两端的轴承。如果形成该结构，由于可减少轴承上的力矩荷载，故可提高连杆促动装置的刚性。另外，可使支承旋转轴的轴承与支承齿轮机构的至少一部分的轴承是共同的，可形成紧凑的结构。

也可在本发明中，上述齿轮机构为减速机构，该减速机构减小上述姿势控制用促动器的旋转运动速度，然后将该旋转运动传递给上述基端侧的端部连杆部件。如果齿轮机构为减速机构，由于可为取消附属于姿势控制用促动器而设置的减速机构、或小型的类型，故可使连杆促动装置为紧凑的结构。

还可在本发明中，其包括接纳上述齿轮机构的齿轮箱，该齿轮箱固定于上述基端侧的连杆枢毂上，在该齿轮箱上，经由轴承而自由旋转地支承有上述旋转轴，该齿轮机构的驱动侧齿轮安装于与上述姿势控制用促动器连接的齿轮箱输入轴上，并且上述齿轮机构的从动侧齿轮安装于上述旋转轴上。由此，可形成齿轮机构、旋转轴与轴承集中而设置于齿轮箱内的结构，齿轮机构等的组装容易。另外，如果齿轮机构设置于齿轮箱的内部，则谋求安全性的提高，油脂的飞散的防止，齿轮机构的异物混入的防止等。

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，不应用于限制本发明的范围。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连杆动作机构省略了一部分的主视图；

图2为表示该连杆促动装置的平行连杆机构的一个状态的图；

图3为表示该平行连杆机构的不同的状态的图；

图4为沿图1中的IV—IV线的剖视图；

图5为图4的部分放大图；

图6为沿图1中的VI—VI线的剖视图；

图7为图6的部分放大图；

图8为通过直线而表示该平行连杆机构的1个连杆机构的图；

图9为其结构不同于图5所示的场合的基端侧的端部连杆部件的剖视图；

图10为结构进一步不同的基端侧的端部连杆部件的剖视图；

图11为其结构不同于图5所示的场合的基端侧的连杆枢毂和基端侧的端部连杆部件的旋转对偶部的剖视图；

图12为结构进一步不同的基端侧的连杆枢毂与基端侧的端部连杆部件的旋转对偶部的剖视图；

图13为结构进一步不同的基端侧的连杆枢毂与基端侧的端部连杆部件的旋转对偶部的剖视图；

图14A为齿轮箱的俯视图；

图14B为该齿轮箱的侧视图；

图15A为沿图14B中的XVA—XVA线的剖视图；

图15B为沿图14A中的XVB—XVB线的剖视图；

图16为本发明的不同的实施方式的连杆促动装置的省略了一部分的主视图；

图17为沿图16中的XVII—XVII线的剖视图。

具体实施方式

根据图1～图8，对本发明的一个实施方式的连杆促动装置进行说明。图1为连杆促动装置的省略一部分的主视图。该连杆促动装置包括：平行连杆机构1；使该连杆促动装置1动作的姿势控制用促动器50；支承该平行连杆机构1和姿势控制用促动器50的基座60。

图2、图3为表示平行连杆机构的一个状态的图，与表示不同的状态的图。在平行连杆机构1中，相对基端侧的连杆枢毂2，经由3组连杆机构4而以可姿势变更的方式连接前端侧的连杆枢毂3。另外，在图1中，仅仅示出有1组连杆机构4，连杆机构4的数量也可为4组以上。

在图1～图3中，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，构成由4个旋转对偶构成的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，其一端分别以自由旋转的方式连接于基端侧的连杆枢毂2和前端侧的连杆枢毂3。在中间连杆部件7的两端，分别以自由旋转的方式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2个球面连杆机构组合的结构，连杆枢毂2、3与端部连杆部件5、6的各旋转对偶以及端部连杆部件5、6与中间连杆部件7的各旋转对偶的中心轴在基端侧和前端侧，于相应的球面连杆中心PA、PB(图1)处交叉。另外，在基端侧和前端侧，连杆枢毂2、3和端部连杆部件5、6的各旋转对偶与相应的球面连杆中心PA、PB的距离均相同，端部连杆部件5、6与中间连杆部件7的各旋转对偶和相应的球面连杆中心PA、PB的距离均相同。端部连杆部件5、6与中间连杆部件7的各旋转对偶的中心轴既可具有某交叉角(图)，也可是平行的。

在作为沿图1中的VI—VI线的剖视图的图4中，示出基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的各旋转对偶的中心轴O1、与球面连杆中心PA的关系。另外，在作为沿图1中的VI—VI线的剖视图的图6中，示出前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6的各旋转对偶的中心轴O1、与球面连杆中心PB的关系。在图的例子中，连杆枢毂2、3与端部连杆部件5、6的各旋转对偶的中心轴O1、与端部连杆部件5、6与中间连杆部件7的各旋转对偶的中心轴O2之间的夹角α为90°，但是上述夹角α也可在90°以外。最好，在70°～110°的范围内，特别是最好在80°～100°的范围内。

3组连杆机构4从几何学方面来说为同一形状。从几何学方面来说为同一形状指像图8所示的那样，通过直线而表示各连杆部件5、6、7的几何学模型，即，通过旋转对偶、与将旋转对偶之间连接的直线而表示的模型为中间连杆部件7中的基端侧部分和前端侧部分相对其中间部成对称的形状。图8为通过直线而表示1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，为基端侧的连杆枢毂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的位置关系相对中间连杆部件7的中心线C而旋转对称的位置结构。各中间连杆部件7的中间部位于共同的轨道圆D上。

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2自由度机构，该2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围绕正交的2个轴而自由旋转。换言之，构成相对基端侧的连杆枢毂2，前端侧的连杆枢毂3的旋转为2自由度，姿势自由变更的机构。在该2自由度机构紧凑的同时，扩大前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的可活动范围。

比如，在通过球面连杆中心PA、PB，与连杆枢毂2、3和端部连杆部件5、6的各旋转对偶的中心轴O1(图4、图6)正交的直线为连杆枢毂2、3的中心轴QA、QB的场合，可使基端侧的连杆枢毂2的中心轴QA和前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB的折角θ(图8)的最大值约±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8)设定在0°～360°的范围内。折角θ指相对基端侧的连杆枢毂2的中心轴QA，前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB倾斜的垂直角度，回转角φ指相对基端侧的连杆枢毂2的中心轴QA，前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB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2的中心轴QA与前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB的交点O为旋转中心而进行。图2表示连杆枢毂2的中心轴QA与前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB位于同一线上的状态，图3表示相对基端侧的连杆枢毂2的中心轴QA，前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB取某动作角的状态。即使在状态变化的情况下，基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB之间的距离L(图8)仍没有变化。

在该平行连杆机构1中，各连杆机构4的连杆枢毂2、3和端部连杆部件5、6的旋转对偶的中心轴O1的角度与相对球面连杆中心PA、PB的长度相互相等，并且各连杆机构4的连杆枢毂2、3和端部连杆部件5、6的旋转对偶的中心轴O1，与端部连杆部件5、6与中间连杆部件7的旋转对偶的中心轴O2在基端侧和前端侧，与球面连杆中心PA、PB交叉，并且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，而且同样对于中间连杆部件7，基端侧和前端侧的形状相等，此时，如果相对中间连杆部件7的对称面，中间连杆部件7和端部连杆部件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按照相同的方式进行动作。

像图4所示的那样，基端侧的连杆枢毂2由平板状的基端部件10和3个旋转支承部件11构成，在该基端部件10的中间部，具有圆形的通孔10a，该3个旋转支承部件11以圆周方向均等配置的方式设置于该基端部件10的通孔10a的周围。通孔10a的中心位于基端侧的连杆枢毂2的中心轴QA上。各旋转支承部件11包括相互在通孔10a的径向离开的一对旋转支承体11a，在该对旋转支承体11a上，与基端侧的连杆枢毂2的中心轴QA(图1)交叉的旋转轴12的两端经由轴承13，分别自由旋转地支承。旋转轴12安装于基端侧的端部连杆部件5的一端。基端侧的端部连杆部件5的一端位于一对旋转支承体11a之间。

上述轴承13为比如深槽滚珠轴承、角接触滚珠轴承等的滚珠轴承。该轴承13通过压配合、粘接、紧压等的方法而固定于旋转支承体11a上。设置于其它的旋转对偶部上的轴承的种类和设置方法也相同。还可代替像本例子那样而采用轴承13的方式，而通过使旋转轴12自由旋转地接触于旋转支承体11a上，由此自由旋转地支承旋转轴12。

在基端侧的端部连杆部件5的另一端安装旋转轴15。该旋转轴15经由2个轴承16，自由旋转地支承于中间连杆部件7的一端。还可代替采用轴承16的方式，而通过使旋转轴15自由旋转地接触于中间连杆部件7的一端，自由旋转地支承旋转轴15。

像图6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个旋转支承部件21构成，在该前端部件20的中间部具有圆形的通孔20a，该3个旋转支承部件21以圆周方向均等配置的方式设置于该前端部件20的通孔20a的周围。通孔20a的中心位于前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB上。在各旋转支承部件21上，与前端侧的连杆枢毂3的中心轴QB(图1)交叉的旋转轴22经由轴承23，分别自由旋转地支承。在旋转轴22上安装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的另一端安装旋转轴25。该旋转轴25经由2个轴承26，自由旋转地支承于中间连杆部件7的另一端。还可代替采用轴承26的方式，而通过使旋转轴25自由旋转地接触于中间连杆部件7的另一端，自由旋转地支承旋转轴25。

结合作为图4的部分放大图的图5，与作为图6的部分放大图的图7，对端部连杆部件5、6的结构进行说明。由于对于基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的结构，除了一部分以外，其余的部分为相同的结构，故在这里作为代表，对基端侧的端部连杆部件5进行说明，关于前端侧的端部连杆部件6，在括号内记载相应的部位的标号。随时地对基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6中的结构不同的部位进行说明。

像图5(图7)所示的那样，端部连杆部件5(6)由1个弯曲部30，与分别固定于该弯曲部30的两端的连杆枢毂侧和中间侧的旋转轴安装部31A、31B构成。在本实施方式中，各旋转轴安装部31A、31B由分别固定于弯曲部30的端部的外径侧的面和内径侧的面上的2个旋转轴安装体31a构成。

弯曲部30为比如金属材料的铸造件，其呈以规定的角度α(在本例子中，为90°)而弯曲的形状。弯曲角度α可任意地确定。在弯曲部30的两端，分别设置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贯穿外径侧的面和内径侧的面之间，该2个定位孔33位于该螺栓用螺纹孔32的两侧。

旋转轴安装部31A、31B的旋转轴安装体31a通过对金属板等的厚度一定的板状的部件进行金属板加工等的加工，呈规定的形状而制作。旋转轴安装体31a的形状为比如细长的直线状，设置：1个螺栓插孔34，该1个螺栓插孔34与弯曲部30的螺栓用螺纹孔32相对应；2个定位孔35，该2个定位孔35与弯曲部30的上述定位孔33相对应；通孔36，在该通孔36中，分别穿插有上述旋转轴12、15、22、25中的任意者。如果旋转轴安装体31a的原材料采用单纯的形状且厚度一定的板状的部件，则可低价格地制作，并且量产性优良。特别是，如果原材料为金属板，则轮廓形状，上述各孔34、35、36的加工容易。

在弯曲部30和旋转轴安装体31a的固定时，将定位销37穿过弯曲部30的定位孔33，外径侧和内径侧的各旋转轴安装体31a的定位孔35而进行定位。在该状态，从外径侧和内径侧，分别使螺栓38穿过各旋转轴安装体31a的螺栓插孔34，使该螺栓38的螺纹部与弯曲部30的螺栓用螺纹孔32螺合。即，外径侧和内径侧的旋转轴安装体31a在通过共同的定位销37而定位的状态，通过相互不同的螺栓38，分别各自地固定于弯曲部30上。通过像这样，采用定位销37，组装容易，作业者造成的组装精度的参差不齐小。另外，由于弯曲部30与旋转轴安装体31a的位置关系的精度提高，故可顺利地使平行连杆机构1动作。

在基端侧的端部连杆部件5中的连杆枢毂侧的旋转轴安装部31A的场合，像图5所示的那样，在外径侧和内径侧的2个旋转轴安装体31a之间的空间内，设置作为后述的齿轮机构52(图1)的一部分的伞齿轮54，并且在旋转轴安装体31a的径向外侧设置上述旋转支承部件11的一对旋转支承体11a。在该实施方式的场合，换言之，上述外径侧和内径侧的2个旋转轴安装体31a之间的空间为由可使弯曲部30的一端的径向内侧缘和径向外侧缘在旋转轴安装部31A的纵向而延伸的假想的2个平面而夹持的空间S。另外，经由上述旋转轴12使端部连杆部件5和旋转支承部件11相互自由旋转地连接，并且端部连杆部件5和伞齿轮54按照相互一体地旋转的方式连接。具体来说，像下述那样而连接。

在旋转轴12外径端，具有其直径大于其它的部分的头部12a，在其内径端具有外螺纹部12b。将该旋转轴12从外螺纹部12b侧，依次穿过外径侧的轴承13的内圈、间隔件40、外径侧的旋转轴安装体31a、伞齿轮54、间隔件41、内径侧的旋转轴安装体31a、间隔件42、内径侧的轴承13的内圈以及间隔件43的各通孔，将螺母44螺接于外螺纹部12b上。由此，通过借助旋转轴12的头部12a和螺母44，夹持2个轴承13的内圈、2个旋转轴安装体31a、1个伞齿轮54与4个间隔件40、41、42、43，在对轴承13施加预压的状态，像上述那样而连接端部连杆部件5、旋转支承部件11与伞齿轮54。

在前端侧的端部连杆部件6中的连杆枢毂侧的旋转轴安装部31A的场合，像图7所示的那样，在外径侧和内径侧的2个旋转轴安装体31a之间，设置上述旋转支承体21。另外，经由上述旋转轴22，端部连杆部件6和旋转支承部件21相互自由旋转地连接。具体来说，像下述那样连接。

在旋转轴22外径端，具有其直径大于其它的部分的头部22a，在内径端，具有外螺纹部22b。将该旋转轴22从外螺纹部22b侧，依次穿过外径侧的旋转轴安装体31a、间隔件45、2个轴承23的内圈、间隔件46与内径侧的旋转轴安装体31a的各通孔，将螺母47螺接于外螺纹部22b上。由此，通过借助旋转轴22的头部22a和螺母47，夹持2个旋转轴安装体31a、2个轴承23的内圈与2个间隔件45、46，在对轴承23施加预压的状态，相互自由旋转地连接端部连杆部件6和旋转支承部件21。

在端部连杆部件5(6)中的中间连杆侧的旋转轴安装部31B的场合，像图5(图7)所示的那样，在外径侧和内径侧的2个旋转轴安装体31a之间，设置中间连杆部件7的一端(另一端)。接着，经由上述旋转轴15(25)，端部连杆部件5(6)和中间连杆部件7相互自由旋转地连接。具体来说，像下述那样而连接。

旋转轴15(25)在其外径端，具有其直径大于其它的部分的头部15a(25a)，在其内径端，具有外螺纹部15b(25b)。将该旋转轴15(25)从外螺纹部15b(25b)侧，依次穿过外径侧的旋转轴安装体31a、间隔件45、2个轴承16(26)的内圈、间隔件46、与内径侧的旋转轴安装体31a的各通孔，将螺母47螺接于外螺纹部15b(25b)上。由此，通过借助旋转轴15(25)的头部15a(25a)和螺母47，夹持2个旋转轴安装体31a、2个轴承16(26)的内圈与2个间隔件45、46，在对轴承16(26)施加预压的状态，相互自由旋转地连接端部连杆部件5(6)和旋转支承部件11(21)。

在图1中，在上述基座60中，从设置于底面上的基板61，向上而设置多个支柱62，在该多个支柱62的上端，支承平行连杆机构1的基端部件10。另外，在多个支柱62的上部，水平地设置板状的电动机安装部件63。在该电动机安装部件63上，以悬吊状态而安装上述姿势控制用促动器50。在图的例子中，姿势控制用促动器50的个数与平行连杆机构1的连杆机构4的数量相同，为3个，但是，如果在3组连杆机构4中的至少2组中设置姿势控制用促动器50，则可使平行连杆机构1动作。

姿势控制用促动器50为旋转电动机，其包括附属的减速机构51。输出轴51a从该减速机构51而向上突出。另外，独立于上述附属的减速机构51，而设置用作减速机构的齿轮机构52。该齿轮机构52包括：驱动侧的伞齿轮53，该伞齿轮53安装于减速机构51的输出轴51a上；从动侧的伞齿轮54，该伞齿轮54安装于基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶部的旋转轴12上。

该连杆促动装置通过旋转驱动各姿势控制用促动器50，使平行连杆机构1动作。具体来说，如果旋转驱动姿势控制用促动器50，则其旋转速度经由减速机构51和齿轮机构52而减小，然后该旋转传递给旋转轴12，基端侧的端部连杆部件5改变角度，由此，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。由于平行连杆机构1为相对基端侧的连杆枢毂2，前端侧的连杆枢毂3经由4节连锁的3组连杆机构4，以可变更姿势的方式连接的结构，故可在紧凑的同时，高速并以高精度而进行宽大的动作范围的动作。由于齿轮机构52用作减速机构，故也可在姿势控制用促动器50上没有附属的减速机构51，或形成小型的类型。

由于端部连杆部件5、6在弯曲部30处弯曲，故可缩短连杆促动装置整体的径向的长度，形成紧凑的结构。端部连杆部件5、6的旋转轴安装部31A、31B均由2个旋转轴安装体31a构成。由于旋转轴装置体31a由金属板构成，该金属板以自由装卸的方式安装于弯曲部30上，故可通过金属板加工，低价格并且以良好的量产性而制造旋转轴安装体31a。可仅仅通过变更构成原材料的金属板的大小，使旋转轴安装体31a应对连杆促动装置的尺寸的不同。由此，连杆促动装置的尺寸的变更容易。

此外，如果将端部连杆部件5、6分割为弯曲部30和旋转轴安装部31A、31B的2种的部位，则可使各部位为单纯的形状，可抑制加工费用、量产性提高。如果旋转轴安装部31A、31B的各旋转轴安装体31a相互为相同的形状，则谋求部件的共同化，价格低，量产性良好。

其中，也可对应于采用旋转轴安装体31a的部位或所要求的强度，使各旋转轴安装体31a的厚度或形状不同。在本实施方式的场合，由于在用于基端侧的连杆枢毂2与基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶部的旋转安装体31a中，在2个旋转轴安装体31a之间设置上述伞齿轮54，故与用于其它的部位的旋转轴安装体31a相比较，为相对通孔36的前方的部分在纵向较长低延伸的形状。

关于基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶部，具有下述的作用、效果。在2个旋转轴安装体31a之间，设置作为齿轮机构52的一部分的伞齿轮54，由此，可使支承旋转轴12的轴承13和支承伞齿轮54的轴承13是共同的，借此，形成更进一步紧凑的结构。

另外，如果在2个旋转轴安装体31a之间设置齿轮机构52的至少一部分，则可形成不围绕基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶部而设置部件的结构。由此，即使在上述折角θ大的情况下，中间连杆部件7等的部件难以对齿轮机构52造成妨碍，可取大的动作范围。

此外，在2个旋转轴安装体31a的排列方向的外侧设置自由旋转地支承旋转轴12的两端的的轴承13，由此，可减少轴承13上的弯矩荷载，可提高连杆促动装置的刚性。另外，如果形成该配置，则使支承旋转轴12的轴承13和支承伞齿轮54的轴承13是共同的这一点更进一步容易。

图9表示其结构不同于图5所示的场合的基端侧的端部连杆部件。在该基端侧的端部连杆部件5中，与弯曲部30一体地形成旋转轴安装部31的2个旋转轴安装体31a、31a’中的其中一个(在本例子中，为内径侧)的旋转轴安装体31a’。在旋转轴安装体31a’上设置使旋转轴12穿过的通孔36。另外，在弯曲部30上，仅仅在安装另一旋转轴安装体31a的面(在本例子中，为外径侧)，开设一方堵塞的定位孔33’，在该定位孔33’中插入有供定位销37’，使旋转轴安装体31a定位。按照该结构，由于可相对弯曲部30，仅仅安装一个旋转轴安装体31a，故组装性提高。

还有，像图10所示的那样，旋转轴安装部31的2个旋转轴安装体31a’、31a’的两者也可与弯曲部30一体地形成。在该场合，由于于弯曲部30上安装旋转轴安装体31a’的作业是不需要的，故组装性更进一步地提高。上述的图9、图10的结构也可适用于前端侧的端部连杆部件6。

图11表示其结构不同于图5所示的场合的基端侧的端部连杆部件的连杆枢毂侧的旋转轴安装部。该旋转轴安装部31A采用通过弯曲加工而呈弯曲形状的旋转轴安装体31a，由此，使安装旋转轴12的部位的相互间隔大于2个旋转轴安装体31a中的固定于弯曲部30上的部位的相互间隔。由此，设置上述伞齿轮54的空间扩大，组装性提高。即使在采用像这样呈弯曲形状的旋转轴安装体31a的情况下，伞齿轮54的至少一部分位于使弯曲部30的一端的径向内侧缘和径向外侧缘在旋转轴安装部31A的纵向延长而获得的假想的2个平面而夹持的空间S内。在图11的例子中，2个旋转轴安装体31a均呈弯曲形状，但是，也可仅仅使其中一个旋转轴安装体31a呈弯曲形状。

图12表示齿轮机构由蜗轮蜗杆副构成的场合的旋转轴安装部。由蜗轮蜗杆副构成的齿轮机构52由蜗杆55和蜗轮56构成，该蜗杆55安装于减速机构51的输出轴51a(参照图1)上，该蜗轮56安装于基端侧的连杆枢毂2(参照图1)和基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶部的旋转轴12上。姿势控制用促动器50(参照图1)的旋转经由蜗杆55和蜗轮56，传递给旋转轴12，使基端侧的端部连杆部件5动作。同样在此场合，获得与图5所示的结构相同的作用、效果。

作为用于齿轮机构52的轴正交型齿轮，不但有图5所示的伞齿轮、图12所示的蜗轮蜗杆副，还列举有双曲线齿轮、交叉轴螺旋齿轮等。

图13表示相对图5的实施方式，变更基端侧的连杆枢毂和基端侧的端部连杆部件的旋转对偶部的结构的实施方式。在本实施方式中，具有接纳齿轮机构52的齿箱70。齿箱70固定于基端侧的连杆枢毂(在图中没有示出)上。齿箱70相当于图5的实施方式的旋转支承部件11。于是，正确地说，通过基端部件(在图中没有示出)和齿箱70，构成基端侧的连杆枢毂。

像图14A、图14B所示的那样，齿箱输入轴71从齿箱70的底面而突出，齿箱输出轴72的两端从面对的2个侧面而突出。齿箱输入轴71为减速机构51的输出轴51a(参照图1)，或为与该输出轴51a连接的轴。齿箱输出轴72为基端侧的连杆枢毂2(参照图1)和基端侧的端部连杆部件5(参照图1)的旋转对偶部的旋转轴，其相当于图5的实施方式的旋转轴12。

像图15A、图15B的剖视图所示的那样，齿轮机构52由蜗杆55和蜗轮56构成。作为齿轮机构的蜗杆55安装于上述齿箱输入轴71上，作为从动侧齿轮的蜗轮56安装于齿箱输出轴72上。齿箱输出轴72经由2个轴承73，自由旋转地支承于齿箱70上。蜗轮56位于由将弯曲部30的一端径向内侧缘和径向外侧缘在旋转轴安装部31A的长度方向延长而获得的假想的2个平面而夹持的空间S(图13)内。

按照该方案，形成齿轮机构52，作为齿箱输出轴72的旋转轴，与轴承73集中于齿箱70的内部而设置的结构，齿轮机构52等的组装容易。另外，如果齿轮机构52设置于齿箱70的内部，则可谋求安全性的提高，油脂的飞散的防止，齿轮机构52的异物混入的防止等的效果。

图5、图9、图10、图11、图12与图13的各实施方式为下述的结构，其中，对于基端侧的端部连杆部件5的旋转安装部31A，在相互面对而设置的2个旋转轴安装体31a(或31a’)上安装旋转轴12、72，在该2个旋转轴安装体31a之间，设置作为齿轮机构52(图1、图12、图13)的一部分的伞齿轮54或蜗轮56。如果通过像这样，旋转安装部31A由相互面对地设置的2个旋转轴安装体31a(或31a’)构成，则与旋转轴安装部31A由1个旋转轴安装体构成的场合(在图中未示出)相比较，旋转安装部31A的刚性高。

但是，如果可由在将弯曲部30的一端的径向内侧缘和径向外侧缘在旋转轴安装部31A的长度方向延长而获得的假想的2个平面内而夹持的空间S的内部，设置齿轮机构52的至少一部分，并且可确保旋转安装部31A的刚性在所要求的值以上，则旋转轴安装部31A还可由1个旋转轴安装体31a构成。

图16为本发明的不同的实施方式的省略了连杆促动装置的一部分的主视图，图17为沿图16中的XVII—XVII线的剖视图。另外，在这些附图中，用于与对应的图1和图4所示的部分相同的部分或相当的部分采用同一标号，或简化，省略该标号的一部分。在该连杆传动装置中，姿势控制用促动器50按照姿势控制用促动器50的输出轴50a处于横向的方式安装于电动机安装部件63上。另外，旋转从横向的输出轴50a，经由3个平齿轮75、76、77而传递给旋转轴12。通过该3个平齿轮75、76、77，构成齿轮机构52，该齿轮机构52用作减速机构。

通过不将姿势控制用促动器50设置在与旋转轴12相同的轴上，而将其设置于旋转轴12的下方，可形成在基端侧的端部连杆部件5和中间连杆部件7的旋转对偶部的周围，不存在其它的部件的结构。由此，可增加基端侧的端部连杆部件5的动作角度，前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的姿势可变更范围增加。

如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在观看本说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书确定的本发明的范围内。

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、15、22、25表示旋转轴；

标号13、16表示轴承；

标号30表示弯曲部；

标号31A、31B表示旋转轴安装部；

标号31a表示旋转轴安装体；

标号50表示姿势控制用促动器；

标号52表示齿轮机构；

标号53表示伞齿轮；

标号54表示伞齿轮(齿轮机构的一部分)；

标号55表示蜗杆(驱动侧齿轮)；

标号56表示蜗轮(从动侧齿轮)；

标号70表示齿轮箱；

标号71表示齿轮箱输入轴；

标号73表示轴承；

符号S表示空间。

Claims (7)

1.一种连杆促动装置，其中，相对基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由3组以上的连杆机构而以姿势能变更的方式连接，上述各连杆机构包括：基端侧和前端侧的端部连杆部件，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和上述前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以能旋转的方式连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端，在该3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构上设置姿势控制用促动器，该姿势控制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；

上述基端侧的端部连杆部件包括：弯曲部，该弯曲部以任意的角度而弯曲；旋转轴安装部，该旋转轴安装部固定于该弯曲部的一端上，在该旋转轴安装部上安装有旋转轴，该旋转轴位于上述基端侧的连杆枢毂和上述基端侧的端部连杆部件的旋转对偶的轴心，

将上述姿势控制用促动器的旋转运动传递给上述基端侧的端部连杆部件的齿轮机构中的位于上述基端侧的端部连杆部件的部分设置于下述空间内，并且安装于上述旋转轴安装部上，该空间由上述弯曲部的上述一端的径向内侧缘和径向外侧缘在上述旋转轴安装部的长度方向延长而获得的假想的2个平面而夹持。

2.根据权利要求1所述的连杆促动装置，其中，上述旋转轴安装部为在相互面对而设置的2个旋转轴安装体上安装上述旋转轴的结构，在该2个旋转轴安装体之间设置上述齿轮机构的上述位于上述基端侧的端部连杆部件的部分。

3.根据权利要求2所述的连杆促动装置，其中，上述旋转轴安装体由板状的部件构成，该板状的部件相对上述弯曲部，以自由装卸地安装。

4.根据权利要求3所述的连杆促动装置，其中，按照与上述2个旋转轴安装体的上述弯曲部上所固定的部位的相互间隔相比较，安装上述旋转轴的部位的相互间隔较大的方式，上述2个旋转轴安装体的两者或一者为弯曲的形状。

5.根据权利要求2～4中的任何一项所述的连杆促动装置，其中，在上述2个旋转轴安装体的并列方向的外侧，设置自由旋转地支承上述旋转轴的两端的轴承。

6.根据权利要求1～4中的任何一项所述的连杆促动装置，其中，上述齿轮机构为减速机构，该减速机构减小上述姿势控制用促动器的旋转运动速度，然后将该旋转运动传递给上述基端侧的端部连杆部件。

7.根据权利要求1～4中的任何一项所述的连杆促动装置，其中，其包括接纳上述齿轮机构的齿轮箱，该齿轮箱固定于上述基端侧的连杆枢毂上，在该齿轮箱上，经由轴承而自由旋转地支承有上述旋转轴，该齿轮机构的驱动侧齿轮安装于与上述姿势控制用促动器连接的齿轮箱输入轴上，并且上述齿轮机构的从动侧齿轮安装于上述旋转轴上。

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