FI85676B

FI85676B - Leg for a stand construction

Info

Publication number: FI85676B
Application number: FI902430A
Authority: FI
Inventors: Sakari Pisilae
Original assignee: Rauma Oy
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1992-02-14
Also published as: FI85676C; FI902430A0; FI902430A

Description

Jalustarakenteen jalka 85676Foot of the structure 85676

Keksinnön kohteena on asennoltaan säädettävissä oleva kahden rakenteen välinen jalustarakenteen jalka, joka 5 käsittää ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan sekä toisessa päässä kiinnityksen toiseen rakenteeseen, jolloin jalka on muodostettu kolmesta varresta, jotka on 10 järjestetty kannattamaan kukin osaltaan toista rakenteista toista vasten, - varret on nivelöity toisen rakenteen puoleisessa päässä kääntyviksi rakenteen suhteen vähintään 15 kahden, varren pituussuuntaan nähden poikittaisen, oleellisesti yhdensuuntaisen kiertoakselin ympäri siten, että kullakin varrella on kaksi kiertymis-vapausastetta, 20 - varsien nivelöintipisteiden yhdysjanat muodostavat toisen rakenteen puoleisessa päässä kolmion, varret suuntautuvat nivelöintipisteistään ensimmäistä rakennetta vasten olevaan osaan päin läheten 25 toisiaan, varret on nivelöity ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan puoleisessa päässä mainitun osan suhteen kääntyviksi siten, että kullakin varrella on kaksi 30 kiertymisvapausastetta ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan suhteen, kaikki varret on järjestetty pituudeltaan rouutet-.. tavaksi niissä olevien toimilaitteiden avulla, ja 35 - ensimmäistä rakennetta vasten oleva osa on muodostettu varsien liikkeen avulla siitä irrotettavaksi ja sitä vasten uudelleen asetettavaksi astuinelimek-si.The invention relates to a position-adjustable foot between two structures, comprising a part against the first structure and a fastening at the other end to the second structure, the foot being formed by three arms arranged to support each of the structures against the other, the arms being articulated at the end of the second structure pivoting about at least 15 axes of rotation substantially parallel to the longitudinal direction of the arm, each arm having two degrees of freedom of rotation, 20 - the connecting lines of the joints to each other, the arms are articulated at the end of the part facing the first structure so as to be pivotable relative to said part, so that each arm has two degrees of freedom of rotation with respect to the part against the first structure, all arms being arranged to be roughened in length by actuators therein, and 35 - the part against the first structure is formed by the movement of the arms to be detached and repositioned against it. -si.

2 85676 Tämäntyyppisiä jalkoja käytetään kannattamaan erilaisia rakenteita, jolloin jalkaan on järjestetty mahdollisuus muuttaa sen asentoa esim. toimilaitteiden avulla.2 85676 These types of feet are used to support various structures, in which case it is possible to change the position of the foot, for example by means of actuators.

5 Yksi tämäntyyppisen rakenteen erityissovellutus ovat sopivalla kulkualustalla jalkojen liikkeen ansiosta etenevät laitteet, jolloin eteneminen on saatu aikaan jalkojen asennon muutoksilla niiden toisen pään ollessa kontaktissa kulkualustaan, jolloin jalkojen alustaa 10 vasten oleva pää on lisäksi järjestetty irtoamaan alustasta ja asettumaan halutussa etenemissuunnassa uuteen kohtaan kulkualustalle. Tällaisia jalkaraken-teita on esitetty mm. US-patenteissa 4,502,556, 4,527,650, 4,503,924 ja 4,511,011.One particular application of this type of construction is devices which travel on a suitable platform due to the movement of the legs, the propagation being effected by changes in the position of the legs in contact with the platform, the end against the platform 10 further arranged to detach from the platform and settle in the desired direction of travel. Such leg structures have been shown e.g. U.S. Patents 4,502,556, 4,527,650, 4,503,924 and 4,511,011.

1515

Nykyisten jalkaratkaisujen epäkohtina ovat niiden joustavuus ja paino.The disadvantages of current foot solutions are their flexibility and weight.

Sveitsiläisessä patentissa 601,049 on esitetty liik-20 kumiseen tarkoitettu ajoneuvon jalka, jossa kullakin varrella on kaksi kiertymisvapausastetta maata vasten olevan osan suhteen kunkin varren päässä olevan pallonivelen ansiosta. Varsien muodostama kokonaisuus ja sen mukana niiden kannattama kulkuväline ei voi 25 kiertyä maata vastaan kohtisuoran akselin ympäri.Swiss Patent 601,049 discloses a leg of a vehicle for movement, in which each arm has two degrees of freedom of rotation with respect to the part against the ground due to the ball joint at the end of each arm. The assembly formed by the arms and the means of transport supported by them cannot rotate about an axis perpendicular to the ground.

Mikäli esim. patentin kuvan 14 esittämää kokonaisuutta haluttaisiin kiertää sellaisenaan maata vasten kohtisuoran akselin ympäri yläosan etäisyyden maasta pysyessä samana ja maata vasten olevan lautasen 30 pysyessä paikoillaan täytyisi varsien pituuksia muuttaa. Lopuksi tulisivat pallonivelten liikeradat tätä kiertoliikettä rajoittavaksi tekijäksi. Tämän jälkeen voisi kiertyminen olla mahdollista vain lautasen kiertymisen kautta, mikä voisi vaurioittaa 35 sekä kulkualustaa että lautasta. Toinen merkittävä epäkohta on se, että maata vasten tulevan lautasen 3 85676 oikean asennon varmistamiseksi se täytyy aina tukea suurempaan kokonaisuuteen, kuten patentissa esitettyyn tukialustaan.If, for example, the assembly shown in Fig. 14 of the patent were to be rotated as such about an axis perpendicular to the ground, the distance of the upper part from the ground remaining the same and the plate 30 against the ground remaining in place, the lengths of the arms would have to be changed. Finally, the trajectories of the ball joints would become a limiting factor for this rotation. Thereafter, rotation could only be possible through rotation of the plate, which could damage both the base and the plate. Another significant drawback is that in order to ensure the correct position of the plate 3 85676 facing the ground, it must always be supported on a larger entity, such as the support base disclosed in the patent.

5 Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää jalustarakenteen jalka, jolle on ominaista toisaalta monipuoliset liikemahdollisuudet ja toisaalta keveys, hyvä vakavuus ja lujuus kaikissa asennoissa, sekä astuinelimen oikea asento riippumatta varsien 10 asennosta jalan koko liikealueella. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle jalustarakenteen jalalle on pääasiassa tunnusomaista se, että ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan asennon saamiseksi jalan liikealueella riippumattomaksi varsien asennosta 15 ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan yhteydessä on osa, johon varret on nivelöity kiertyviksi sen suhteen varren yhden kiertymisvapausasteen mahdollistavan akselin ympäri, jolloin osa on järjestetty kiertyväksi ensimmäistä rakennetta vasten olevaan 20 osaan nähden varsien kiertoakseleihin nähden poikittaisen, ensimmäistä rakennetta vasten oleellisesti kohtisuoran akselin ympäri siten, että osa ja ensimmäistä rakennetta vasten oleva osa on liitetty toisiinsa pallonivelen välityksellä, joka muodostaa nivelen, 25 joka mahdollistaa ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan kiertymisen varsien kiertoakseleihin nähden poikittaisen akselin ympäri. Astuinelin tulee tällöin aina oikeaan asentoon ja jalka pääsee liikkumaan paikoillaan olevan astuinelimen suhteen hyvin vapaasti. 30The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to show a foot structure, which is characterized on the one hand by versatile movement possibilities and on the other hand by lightness, good stability and strength in all positions, and the correct position of the step member regardless of the position of the arms. To achieve this, the foot of the pedestal structure according to the invention is mainly characterized in that in order to make the position of the part against the first structure independent of the position of the arms, the part against the first structure is rotatably rotatable relative to one axis of freedom of rotation of the arm, the part is arranged to rotate about an axis transverse to the first structure 20 relative to the axes of rotation of the arms, substantially perpendicular to the first structure, such that the part and the first structure part are connected to each other by a ball joint forming a joint 25 enabling the first structure part rotation about an axis transverse to the axes of rotation of the arms. The step member is then always in the correct position and the foot can move very freely with respect to the stationary step member. 30

Erään edullisen rakenteellisen vaihtoehdon mukaan kaksi vartta on nivelöity pallonivelen toiseen osaan, edullisesti sen ulkokehän muodostavaan osaan samaan kiertoakseliin ja kolmas varsi on nivelöity mainittuun 35 osaan tätä akselia vastaan kohtisuoraan kiertoakseliin. Pallonivelen toisen osan muodostavassa osassa samaan akseliin nivelöidyt varret on toisen rakenteen puoleisessa päässä laakeroitu kääntyviksi rakenteen suhteen 4 85676 oleellisesti edellä mainitun, osassa olevan akselin suuntaisten kiertoakselien ympäri ja mainittuja akseleita vastaan oleellisesti kohtisuoran, saman kiertoakselin ympäri.According to a preferred structural alternative, the two arms are articulated to a second part of the ball joint, preferably to a part forming its outer circumference, on the same axis of rotation and a third arm is articulated to said part 35 on an axis of rotation perpendicular to this axis. In the part forming the second part of the ball joint, the arms articulated to the same axis at the end of the second structure are rotatably rotatable relative to the structure 4 85676 about axes of rotation substantially parallel to the above-mentioned axis in the part and substantially perpendicular to said axes.

55

Vielä erään edullisen suoritusmuodon mukaan kaikkien kolmen varren pituusakselit leikkaavat toisensa samassa pisteessä ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan puoleisessa päässä, jolloin erilaisten momenttivarsien 10 syntyminen voidaan välttää, ja varret ovat lujuusopillisessa mielessä ainoastaan veto- ja puristussauvoja varsien toimilaitteiden pituusakselien jatkeiden kulkiessa mainitun pisteen kautta.According to another preferred embodiment, the longitudinal axes of all three arms intersect at the same point on the side end of the part against the first structure, whereby the formation of different torque arms 10 can be avoided, and the arms are only strength and compression rods as the arm actuator longitudinal axis extensions pass through said point.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön mukaista jalustarakenteen jalkaa perspektiivikuvantona, 20 kuva 2 esittää jalkaa ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan puoleisessa päässä yhden akselin suunnasta nähtynä, 25 kuva 3 esittää samaa osaa edellistä akselia vastaan kohtisuoran akselin suunnasta nähtynä, ja kuva 4 esittää osaa kuvan 3 tasossa IV-IV nähtynä.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a foot of a pedestal structure according to the invention in perspective, Figure 2 shows a foot at the end of the part facing the first structure from one axis, Figure 3 shows the same part from the axis perpendicular to the previous axis, and Figure 4 shows a part as seen in the plane IV-IV of Figure 3.

3030

Kuvassa 1 esitetty jalka on järjestetty kahden rakenteen 5 ja 4 välille siten, että se kannattaa rakenteis--···· ta toista toista rakennetta vasten. Jalka käsittää tällöin ensimmäistä rakennetta 5 vasten olevan osan 35 sekä vastakkaisessa päässä kiinnityskohdat toiseen rakenteeseen 4. Jalka muodostuu kolmesta varresta 1, 2, 3, jotka on ensimmäisen rakenteen 5 puoleisessa 5 85676 päässä kiinnitetty ensimmäistä rakennetta vasten olevaan osaan ja toisessa päässä ne on kiinnitetty edellä mainituista kiinnityskohdista toiseen rakenteeseen 4.The leg shown in Fig. 1 is arranged between the two structures 5 and 4 so as to support the structure against another structure. The leg then comprises a part 35 against the first structure 5 and at the opposite end the attachment points to the second structure 4. The leg consists of three arms 1, 2, 3 fixed at the end 5 on the side 5 of the first structure 85676 and fixed at the other end above from said attachment points to another structure 4.

55

Varret 1, 2, 3 kannattavat kukin osaltaan rakenteesta toista toista vasten, jolloin ne lähenevät toisiaan ensimmäistä rakennetta 5 vasten olevaan osaan päin mentäessä. Vastaavasti vastakkaisessa, toisen rakenteen 10 4 puoleisessa päässä niiden kiinnityskohtien yhdysjanat muodostavat kolmion. Näistä kiinnityskohdista varret on nivelöity kääntyviksi toisen rakenteen 4 suhteen vähintään kahden, varren pituussuuntaan nähden poikittaisen, oleellisesti yhdensuuntaisen kiertoakselin B, 15 B' ympäri, jolloin jalka pääsee kääntymään näitä akseleita vastaan kohtisuorassa tasossa. Lisäksi varret 1, 2, 3 on nivelöity ensimmäistä rakennetta 5 vasten olevan osan 6 puoleisessa päässä mainitun osan suhteen kääntyviksi varren pituussuuntaan nähden 20 poikittaisen kiertoakselin D ympäri. Tämä kiertoakseli on yhdensuuntainen em. akselin B ja B' kanssa. Lisäksi vähintään yksi varsista on järjestetty pituudeltaan muutettavaksi, jolloin jalalla on yksi kääntymis-vapausaste, eli kääntöliike tapahtuu suurinpiirtein 25 em. akselien B, B' ja D suuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa.The arms 1, 2, 3 each support one part of the structure against the other, whereby they approach each other towards the part against the first structure 5. Correspondingly, at the opposite end of the second structure 10 4, the connecting lines of their attachment points form a triangle. From these attachment points, the arms are articulated to pivot about at least two axes of rotation B, 15 B 'transverse to the second structure 4, which are transverse to the longitudinal direction of the arm, so that the foot can pivot in a plane perpendicular to these axes. In addition, the arms 1, 2, 3 are articulated at the end of the part 6 facing the first structure 5 with respect to said part about a pivot axis D of rotation 20 transverse to the longitudinal direction of the arm. This axis of rotation is parallel to the above-mentioned axis B and B '. In addition, at least one of the arms is arranged to be variable in length, whereby the foot has one degree of turning freedom, i.e. the turning movement takes place approximately 25 perpendicular to the direction of the above-mentioned axes B, B 'and D.

Kuvassa 1 varret 1 ja 2 on kiinnitetty toisen rakenteen 4 puoleisessa päässä kääntyviksi saman kiertoakselin 30 B ympäri ja kolmas varsi 3 on järjestetty kääntyväksi kiertoakselin B' ympäri. Minimivaatimus tämän käänty-misvapausasteen saavuttamiseksi on se, että tämä eri kiertoakselilla B' oleva varsi 3 on järjestetty pituudeltaan muutettavaksi, jolloin kahden muun varren 35 1, 2 pituus voi olla muuttumaton. Luonnollisesti varret 1, 2, 3 voivat olla toisen rakenteen 4 puoleisessa päässä kaikki nivelöityjä myös eri kierto-akseleihin, ja varsien 1, 2, 3 pituuden muutokset 6 85676 voidaan tällöin järjestää siten, että jalan kääntyminen näitä kiertoakseleita vasten suurinpiirtein kohtisuorassa tasossa on mahdollista.In Fig. 1, the arms 1 and 2 are fixed at the end of the second structure 4 to be pivotable about the same axis of rotation 30B, and the third arm 3 is arranged to be pivotable about the axis of rotation B '. The minimum requirement for achieving this degree of freedom of rotation is that this arm 3 on a different axis of rotation B 'is arranged to be variable in length, whereby the length of the other two arms 35 1, 2 may be constant. Of course, at the end of the second structure 4 the arms 1, 2, 3 can all also be articulated to different axes of rotation, and changes in the length of the arms 1, 2, 3 can then be arranged so that the leg can rotate against these axes of rotation in a substantially perpendicular plane.

5 Toista rakennetta 4 voidaan kiertää ensimmäisen rakenteen 5 suhteen suurinpiirtein jalan suuntaisen kiertoakselin ympäri sen ansiosta, että ensimmäistä rakennetta vasten olevan osan yhteydessä on osa, joka käsittää varsien kiinnityskohdat. Tämä osa on järjes-10 tetty kiertyväksi osaan 6 nähden varsien kiertoakseliin D nähden poikittaisen, toista rakennetta 5 vasten oleellisesti kohtisuoran akselin E ympäri.The second structure 4 can be rotated about an axis about the axis of rotation with respect to the first structure 5 due to the fact that in connection with the part against the first structure there is a part comprising the attachment points of the arms. This part is arranged to rotate about an axis E substantially perpendicular to the second structure 5, which is transverse to the rotation axis D of the arms 6.

Jalustarakenteen jalan liikemahdollisuuksia voidaan 15 lisätä siten kuin kuvassa 1 on esitetty, eli varret on nivelöity ensimmäistä rakennetta 5 vasten olevaan osaan 6 kääntyviksi siten, että kullakin varrella on kaksi kiertymisvapausastetta, joita vastaavia kiertoakseleita on kuvassa 1 kuvattu pistekatkoviivoilla C ja 20 D, ensimmäistä rakennetta 5 vasten olevan osan 6 suhteen. Tätä ensimmäistä rakennetta vasten olevaa osaa selostetaan tarkemmin jäljempänä. Järjestämällä varsiin kaksi kiertymisvapausastetta niiden pituussuuntaa vastaan oleellisesti kohtisuorien akselien C ja D 25 ympäri osan 6 suhteen on mahdollista järjestää kaikki varret 1, 2, 3 pituudeltaan muutettaviksi, jolloin jalkaa voidaan sekä kääntää yhdensuuntaisten akselien B ja B' ympäri että osan 6 etäisyyttä toisesta rakenteesta 4 voidaan säätää.The movement possibilities of the foot of the pedestal structure can be increased as shown in Fig. 1, i.e. the arms are articulated to the part 6 pivoting against the first structure 5 so that each arm has two degrees of freedom of rotation, the respective axes of rotation shown in Fig. 1 by dotted lines C and 20D. with respect to Part 6. This part against the first structure is described in more detail below. By arranging two degrees of freedom of rotation on the arms about their longitudinal axes C and D 25 about the part 6, it is possible to arrange all the arms 1, 2, 3 to be variable in length, so that the foot can be turned around the parallel axes B and B 'and the distance of the part 6 from the second structure 4 can be adjusted.

3030

Edellä mainitut kaksi kiertymisvapausastetta (akselit C, D) mahdollistavat myös sen, että jalka kokonaisuudessaan voidaan järjestää kääntyväksi toisen rakenteen 4 suhteen kääntyviksi myös edellä mainittuja yhdensuun-35 täisiä akseleita B ja B' vastaan kohtisuoran akselin ympäri, jolloin varret on nivelöity toisen rakenteen 4 puoleisessa päässä akselien A' (varsi 1), A” (varsi 2) ja A (varsi 3) ympäri kiertyviksi.The above-mentioned two degrees of freedom of rotation (axes C, D) also allow the foot as a whole to be arranged to pivot relative to the second structure 4 also to pivot against the above-mentioned parallel axes B and B 'about a perpendicular axis, the arms being articulated in the second structure 4 end rotating about axes A '(arm 1), A ”(arm 2) and A (arm 3).

7 856767 85676

Seuraavassa selostetaan tarkemmin jalan rakennemahdol-lisuuksia molempien rakenteiden 4 ja 5 kohdalla. Kyseiset järjestelyt ovat vain esimerkinomaisia eivätkä 5 ne rajoita keksintöä vain niissä esitettyihin mahdollisuuksiin.The structural possibilities of the foot for both structures 4 and 5 are described in more detail below. Such arrangements are exemplary only and do not limit the invention to the possibilities set forth therein.

Kunkin varren kohdalla nivelöinti on suoritettu toisen rakenteen 4 puoleiseen päähän siten, että siinä on 10 toiseen rakenteeseen 4 laakeroitu osa 10, joka on laakeroitu kiertyväksi ensimmäisen kiertymisvapausas-teen mahdollistamiseksi, ja varren pää on laakeroitu kiertyväksi tämän osan 10 suhteen toisen kiertymis-vapausasteen mahdollistamiseksi.For each arm, articulation is performed at the end of the second structure 4 having a portion 10 mounted on the second structure 4 rotatably mounted to allow a first degree of freedom of rotation, and the end of the arm rotatably mounted relative to this portion 10 to allow a second degree of freedom of rotation.

1515

Seuraavassa selostetaan kuviin 2-4 viitaten tarkemmin varsien 1, 2, 3 nivelöintiä ensimmäistä rakennetta 5 vasten olevassa osassa 6, joka kuvassa 1 on taipuisan suojapalkeen 11 peitossa. Varret on nivelöity käänty-20 viksi siten, että kullakin varrella 1, 2, 3 on kaksi kiertymisvapausastetta osan 6 suhteen, ja vastaavia kiertoakseleita on merkitty pistekatkoviivoilla C ja D sekä näihin nähden poikittaista kiertoakselia on merkitty pistekatkoviivalla E. Ensimmäistä rakennetta 25 5 vasten olevan osan 6 yhteydessä on osa 7, joka käsittää varsien em. kiertoakselit C, D mahdollistavat nivelöinnit. Osa 7 on järjestetty kiertyväksi ensimmäistä rakennetta vasten olevaan osaan 6 nähden varsien em. kiertoakseleihin nähden poikittaisen, toista 30 rakennetta 5 vasten oleellisesti kohtisuoran akselin E ympäri. Tällä tavoin toinen rakenne 4 pääsee kiertymään mainitun akselin E ympäri ensimmäisen rakenteen 5 suhteen, jolloin jalustarakenteen liikemahdollisuudet lisääntyvät.In the following, the articulation of the arms 1, 2, 3 in the part 6 against the first structure 5, which in Fig. 1 is covered by the flexible protective beam 11, will be described in more detail with reference to Figs. The arms are articulated so that each arm 1, 2, 3 has two degrees of freedom of rotation with respect to the part 6, and the respective axes of rotation are marked with dotted lines C and D and the transverse axis of rotation with respect to them is marked with a dotted line E. In connection with 6, there is a part 7, which comprises articulations enabling the above-mentioned rotation axes C, D of the arms. The part 7 is arranged to rotate about an axis 6 which is transverse to the first axis 5 and substantially perpendicular to the second structure 5, which is transverse to the above-mentioned axes of rotation of the arms. In this way, the second structure 4 can rotate about said axis E with respect to the first structure 5, whereby the possibilities of movement of the pedestal structure are increased.

Käytännössä varret on järjestetty kääntyviksi siten, että ensimmäistä rakennetta 5 vasten oleva osa 6 35 β 85676 käsittää pallonivelen 8, jonka pallo-osa 9 on kiinteä-asemainen ensimmäisen rakenteen 5 suhteen ja sen suhteen kaikissa kolmessa vapausasteessa kiertyvään ulkokehään 7 on kiinnitetty varret l, 2, 3 siten, 5 että kaksi vartta 1 ja 2 on laakeroitu samaan kierto-akseliin C ja kolmas varsi 3 on laakeroitu akselia C vastaan kohtisuoraan kiertoakseliin D. Kiertoakselit C ja D kulkevat pallonivelen 8 keskustan kautta, jonka kautta kulkee myös akseleita C ja D vastaan 10 kohtisuorassa oleva akseli E.In practice, the arms are arranged to pivot so that the part 6 35 β 85676 against the first structure 5 comprises a ball joint 8, the ball part 9 of which is fixed relative to the first structure 5 and the arms 1, 2 are fixed to the outer circumference 7 rotating in all three degrees of freedom. , 3 such that 5 the two arms 1 and 2 are mounted on the same axis of rotation C and the third arm 3 is mounted against the axis C perpendicular to the axis of rotation D. The axes of rotation C and D pass through the center of the ball joint 8, through which also passes against the axes C and D 10 perpendicular axis E.

Pallonivel 8 mahdollistaa siis sekä varsien 1, 2, 3 ja niiden kautta toisen rakenteen 4 kiertymisen akselin E ympäri ensimmäisen rakenteen 5 suhteen ja toisaalta 15 kaikkien kolmen varren kiertymisen toista rakennetta 5 vasten olevan osan 6 suhteen saman kiertoakselin C ympäri sen ansiosta, että kaksi vartta 1 ja 2 on nivelöity tämän kiertoakselin C suhteen kääntyviksi osaan 7 ja kolmas varsi 3 pääsee kiertymään saman 20 akselin C suhteen pallonivelen ansiosta. Vastaavasti varret 1, 2, 3 pääsevät kiertymään saman kiertoakselin D ympäri sen ansiosta, että yksi varsi 3 on järjestetty kiertyväksi osan 7 suhteen kiertoakselin D ympäri ja kaksi muuta varta 1 ja 2 pääsevät kiertymään saman 25 kiertoakselin D ympäri pallonivelen 8 ansiosta.The ball joint 8 thus allows both the arms 1, 2, 3 and through them the second structure 4 to rotate about the axis E with respect to the first structure 5 and on the other hand 15 all three arms to rotate with respect to the part 6 against the second structure 5 about the same axis C due to the two arms 1 and 2 are articulated for rotation relative to this axis of rotation C in the part 7 and the third arm 3 can rotate with respect to the same axis C due to the ball joint. Correspondingly, the arms 1, 2, 3 can rotate about the same axis of rotation D due to one arm 3 being arranged to rotate relative to the part 7 about the axis of rotation D and the other two arms 1 and 2 can rotate about the same axis of rotation D due to the ball joint 8.

Kuvista 2-4 näkyy vielä se, että kiertoakselin C ympäri osan 7 suhteen kiertyviksi järjestetyt kaksi vartta 1 ja 2 on laakeroitu pallonivelen 8 molemmille 30 puolille niiden tällä kohtaa olevan haarukkamaisen rakenteen ansiosta ja kiertoakseliin D laakeroitu kolmas varsi 3 on myös laakeroitu pallonivelen 8 molemmille puolille haarukkamaisen rakenteen ansiosta. Lisäksi kuvissa 2 ja 3 on esitetty, kuinka kaikkien 35 kolmen varren 1, 2, 3 pituusakselit yhtyvät kiertoak-seleiden C, D ja E yhtymäkohdassa, eli pallonivelen 8 9 85676 keskustassa. Jotta kahden varren 1 ja 2 haarukkamaisil-la osilla olisi lisäksi riittävästi liikemahdollisuuksia, on kolmas varsi 3 taivutettu tällä kohtaa mutkalle kiertoakselin D suunnassa nähtynä, mikä rakenne käy 5 parhaiten ilmi kuvista 3 ja 4.Figures 2-4 also show that the two arms 1 and 2 arranged to rotate about the part 7 about the axis of rotation C are mounted on both sides of the ball joint 8 due to their fork-like structure at this point and the third arm 3 mounted on the axis of rotation D is also mounted on both sides of the ball joint 8 thanks to the fork-like structure. In addition, Figures 2 and 3 show how the longitudinal axes of all three arms 1, 2, 3 converge at the junction of the axes of rotation C, D and E, i.e. in the center of the ball joint 8 9 85676. In addition, in order for the fork-shaped parts of the two arms 1 and 2 to have sufficient movement possibilities, the third arm 3 is bent at this point in a bend in the direction of the axis of rotation D, which structure is best seen in Figures 3 and 4.

Keksinnön eräs sovellutusmuoto on oman voimanlähteen avulla maastossa tai muulla kulkualustalla liikkuvan koneen jalka. Tällöin ensimmäistä rakennetta 5 vasten 10 oleva osa 6 on muodostettu varsien 1, 2, 3 liikkeen avulla siitä irrotettavaksi ja sitä vasten uudelleen asetettavaksi astuinelimeksi, jossa pallonivelen 8 pallo-osa sijaitsee astuinelimen lautasmaisesta alaosasta ylöspäin kohoavan varren päässä. Edellä 15 kaikissa yhteyksissä mainittu ensimmäinen rakenne 5 on tällöin kulkualusta, jonka suhteen toisen rakenteen 4 muodostama koneen runko liikkuu. Tällainen kone käsittää vähintään yksi (dynaamisesti tasapainotettu ns. hyppivä kone, jollaisia on konstruoitu käytännös-20 sä) , edullisesti neljä tai kuusi tällaista kolmen varren 1, 2, 3 muodostamaa liikuteltavaa jalkaa.One embodiment of the invention is the foot of a machine moving on the terrain or on another platform by means of its own power source. In this case, the part 6 against the first structure 5 is formed by means of the movement of the arms 1, 2, 3 as a step member detachable and repositionable thereon, where the ball part of the ball joint 8 is located at the end of the arm rising upwards from the plate-like lower part. The first structure 5 mentioned in all the above contexts is then a conveyor with respect to which the machine frame formed by the second structure 4 moves. Such a machine comprises at least one (dynamically balanced so-called jumping machine, such as those constructed in practice), preferably four or six such movable legs formed by three arms 1, 2, 3.

Mikäli yksittäisellä jalalla on vain yksi kääntymis-vapausaste rungon 4 suhteen, eli kahden tai useamman yhdensuuntaisen akselin (akselit B ja B' kuvassa 1), 25 saa jalka aikaan rungon 4 liikkeen kulkualustaan 5 nähden näitä akseleita pääasiassa kohtisuorassa suunnassa, jota kuvassa 1 on merkitty nuolella F. Vaihtoehtoisesti nämä yhden kääntymisvapausasteen mahdollistamat akselit voivat olla myös akselit A, A' 30 ja A", jolloin näitä akseleita vastaan kohtisuoraa pääasiallista liikesuuntaa on kuvattu nuolella G kuvassa 1. Paras vaihtoehto on luonnollisesti se, jossa sekä liikesuunnat F että G ovat mahdollisia, eli kunkin jalan kohdalla varsilla 1, 2 ja 3 on 35 kullakin kaksi kiertymisvapausastetta rungon 4 suhteen, ja kaikki kolme vartta ovat pituudeltaan muutettavia.If a single foot has only one degree of freedom of rotation with respect to the body 4, i.e. two or more parallel axes (axes B and B 'in Figure 1), the foot causes the body 4 to move relative to the carriage 5 in these axes substantially perpendicular to that indicated in Figure 1. arrow F. Alternatively, these axes allowed by one degree of freedom of rotation can also be axes A, A '30 and A ", the main direction of movement perpendicular to these axes being illustrated by arrow G in Figure 1. The best option is, of course, where both directions F and G are possible , i.e. for each leg the arms 1, 2 and 3 each have two degrees of freedom of rotation with respect to the body 4, and all three arms are variable in length.

85676 10 w85676 10 w

Liikkuvan koneen tapauksessa varsien 1, 2 ja 3 kiinnityskohdat runkoon 4 ja niiden liikeavaruus voidaan järjestää siten, että jalan kaikissa asennoissa varsien 1, 2, 3 varsista kulkualustaan 5 kohdistuva 5 voimaresultantti kulkee aina astuinelimen sisäpuolelta, jolloin astuinelin pysyy varmuudella kulkualustaa 5 vasten.In the case of a mobile machine, the points of attachment of the arms 1, 2 and 3 to the frame 4 and their movement space can be arranged so that in all foot positions the force resultant 5 from the arms 1, 2, 3 to the base 5 always passes from inside the step member.

Käytettäessä kuvien 1-4 mukaista jalkaa toista kahdesta 10 rakenteesta toista rakennetta vasten kannattavana jalustana, joka ei ole irrotettavissa rakenteesta astuinelimen tavoin, voi sillä olla kaikki edellä mainitut liikemahdollisuudet. Tässä tapauksessa esim. kuvissa 2-4 esitetty, ensimmäistä rakennetta 5 vasten 15 oleva osa 6 on kiinnitetty kiinteästi ensimmäiseen rakenteeseen 5. Erityissovellutuksena voidaan mainita esimerkiksi lentokonesimulaattori, jossa kaikki simulaattorin vaatimat kuusi liikevapausastetta ovat toteutettavissa kolmella keksinnön mukaisella jalalla, 20 joissa kullakin varrella on kolme kiertymisvapausastet-ta (akselit C, D, ja E) yhdessä päässä ja toisessa päässä kaksi (akselit A' ja B', A" ja B" ja A ja B') ja jotka kannattavat ja liikuttavat simulaattoria. Vaikka kaikissa kuvissa ensimmäinen rakenne 5 onkin 25 kuvattu alustaksi, jota vasten jaIkärakenne kannattaa toista rakennetta 4, voidaan kuvien esittämä tilanne kuvitella myös ylösalaisin olevaksi, jolloin toinen rakenne 4 muodostaa alustan, jota vasten varret kannattavat ensimmäistä rakennetta 5 sitä vasten 30 olevan osan 6 välityksellä.When the foot according to Figures 1 to 4 is used as one of the two structures 10 as a supporting base against the other structure, which is not detachable from the structure like a step member, it can have all the above-mentioned possibilities of movement. In this case, e.g. the part 6 shown in Figures 2-4, against the first structure 5, is fixedly attached to the first structure 5. A special application is, for example, an aircraft simulator in which all six degrees of freedom required by the simulator can be realized with three legs 20 according to the invention. degrees of freedom of rotation (axes C, D, and E) at one end and two at the other end (axes A 'and B', A "and B" and A and B ') and which support and move the simulator. Although in all figures the first structure 5 is depicted as a base against which the age structure supports the second structure 4, the situation shown in the figures can also be imagined to be upside down, the second structure 4 forming a base against which the arms support the first structure 5 against the part 6.

Edellä mainitut varsien 1, 2, 3 pituuden muutokset on mahdollista saada aikaan siten, että kyseinen varsi muodostuu kahdesta toistensa suhteen varren pituussuun-35 nassa liikkuvasta elimestä, kuten hydraulisylinteristä ja -männästä. Hydraulisten toimilaitteiden sijasta voidaan käyttää kuitenkin myös muita vastaavalla tavalla pituudeltaan muutettavia toimilaitteita, 11 85676 kuten pneumaattisia toimilaitteita tai mekaanisia ruuveja. Lisäksi jalan suorittamat liikkeet voidaan saada aikaan normaalien, sinänsä tunnettujen toimilaitteisiin vaikuttavien ohjauselinten avulla, ja ohjauksen 5 apuna on mahdollista käyttää myös jalan haluttuja asentoja simuloivaa tietokoneohjelmaa.The above-mentioned changes in the length of the arms 1, 2, 3 can be effected in such a way that said arm consists of two members which move relative to one another in the longitudinal direction of the arm, such as a hydraulic cylinder and a piston. However, instead of hydraulic actuators, other actuators of similar length, 11 85676, such as pneumatic actuators or mechanical screws, can also be used. In addition, the movements performed by the foot can be effected by means of normal control means acting on the actuators known per se, and it is also possible to use a computer program simulating the desired positions of the foot with the aid of the control 5.

Keksinnön mukaisen rakenteen etuina on keveys yhdistettynä mahdollisuuteen saada aikaan mahdollisimman 10 laaja ja monipuolinen liikeavaruus. Kolmen varren ansiosta kannattava jalkarakenne on myös luja. Lujuusopillisessa mielessä on edullista, että kukin varsi on nivelöity molemmista päistään siten, että varren pituusakselin jatke kulkee kummassakin päässä kahden 15 oleellisesti suorassa kulmassa toisiinsa ja pituusakseliin nähden olevan kiertymisvapausasteen akselin kautta. Varsi on tällöin suora em. akselien välillä, jolloin sen toimilaitteen pituusakseli muodostaa mainitun pituusakselin. Kuvien 1-4 esittämässä raken-20 teessä kussakin varressa kaikkien kiertymisvapausas-teiden akselit lisäksi leikkaavat toisensa varren molemmissa päissä samassa pisteessä, kuten varsien 1, 2 ja 3 yhteiset akselit C, D ja E pallonivelen 8 keskellä ja akselit A' ja B (varsi 1) , akselit A ja 25 B' (varsi 3) ja akselit A" ja B (varsi 2) rakenteen 4 puoleisessa päässä. Myös tällä rakenteella voidaan erilaisten momenttivarsien syntyminen välttää käytännöllisellä rakenteella, koska edellä esitetyt ehdot ovat voimassa, ja varret ovat lujuusopillisessa 30 mielessä ainoastaan veto- ja puristussauvoja.The advantages of the structure according to the invention are lightness combined with the possibility of creating as wide and versatile a range of motion as possible. Thanks to the three arms, the profitable leg structure is also strong. From a strength point of view, it is preferred that each arm be articulated at both ends so that the extension of the longitudinal axis of the arm passes at each end through two axes of degree of freedom of rotation at substantially right angles to each other and to the longitudinal axis. The arm is then straight between the above-mentioned axes, whereby the longitudinal axis of its actuator forms said longitudinal axis. In the structure 20 shown in Figures 1-4, in each arm, the axes of all degrees of freedom of rotation also intersect at both ends of the arm at the same point, such as the common axes C, D and E of arms 1, 2 and 3 in the middle of the ball joint 8 and the axes A 'and B (arm 1), axes A and 25 B '(arm 3) and axes A "and B (arm 2) at the end of the structure 4. Also with this structure the formation of different torque arms can be avoided with a practical structure, because the above conditions are valid and the arms are 30 sense only pull and press rods.

Keksintöä ei ole rajoitettu edellä ainoastaan oheisissa kuvissa ja edellä olevassa selityksessä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella patent-35 t ivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Kaikki toivotut liikemahdollisuudet ja-avaruudet aikaansaavat nivelratkaisut, jotka ovat erilaisia kuin edellä, ovat myös mahdollisia.The invention is not limited above only to the embodiments shown in the accompanying figures and in the above description, but can be modified within the scope of the inventive idea set forth in the claims. All the desired motion opportunities and spaces provide articulation solutions that are different from the above, are also possible.

Claims

A leg adjustable leg for a frame structure between two structures, comprising a portion lying against a first structure (5) and at the other end a fixation on the second structure (4), the leg being: of three arms (1, 2, 3), each of which is arranged to support one of the structures against the other, the arms being so pivotally fixed at the end of the other structure (4) that they are pivotable in relation to one another. 15 to the structure (4) around at least two, longitudinal cross-direction of the arm, substantially parallel rotary axes (B, B ') in such a way that each arm (1, 2, 3) has two degrees of freedom of rotation (axes B, A' ; B, A "; B ', A), connecting distances between the articulation points of the arms form a triangle at the end of the second structure (4), 25. The arms are directed from their articulation points towards it towards the first structure (5). the lying portion (6) adjacent to each other, - the arms (1, 2, 3) are thus joint clearly attached to the end 30 of the portion (6) lying against the first structure (5) so that they are pivotable relative to said portion (6) in such a way that each arm (1, 2, 3) has two degrees of freedom of rotation. (axes C, D) relative to the portion (6) lying against the first structure (5), all arms (1, 2, 3) are arranged variable to their length by means of these existing actuators. and (5) the portion (6) lying against the first structure (5) is formed in an upward direction from it by means of the movement of the arms (1, 2, 3) liftable and against which it attaches a foot member, characterized in that making the position of the part (6) lying against the first structure (5) independent of the position of the arms (1, 2 3) within the range of motion of the leg at the part (6) lying against the first structure (5) , on which the arms (1, 2, 3) are so pivotally attached that they are rotated relative to this about the shaft (C, D), which enables a degree of freedom of rotation of the arm, the part (7) being arranged pivotally relative to the part (6) lying against the first structure (5) around a relative of the arms (1, 2, 3). ) rotary shafts transverse to the first structure (5) substantially perpendicular to the axis (E) in such a way that the part (7) and the part (6) lying against the first structure (5) are connected to each other by means of a ball joint ( 8), which constitutes a joint which enables rotation of the portion (6) lying against the rotational axes (E) of the relative arms (6) of the relative arms.

2. A leg according to claim 1, characterized in that two arms (1, 2) are hingedly attached to one of the parts of the ball joint, preferably to the outer peripheral forming part (7) of the same pivot axis (C) and the third arm. (3) is pivotally attached to said part on a pivot axis (D) perpendicular to this axis (C), and to the arms (7) which are pivotally attached to the same axis (C) forming the other of the ball joint portions ( 1, 2) are mounted at the end of the second structure (4) pivotable relative to the structure (4) around i7 8 5 6 7 6 rotary shafts (A1, A ") substantially parallel to the aforementioned, of the portion (7) existing shaft (C), and about the same pivot shaft (B) which is substantially perpendicular to said shafts (A ', A ").

Legs according to claim 1 or 2, characterized in that longitudinal axes of all three arms (1, 2, 3) intersect at the same point at the end of the part (6) lying against the first structure. 10

4. A leg according to claim 3, characterized in that the longitudinal axes intersect at the ball joint (8).