JP2005351379A - Link operating device - Google Patents

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JP2005351379A JP2004172823A JP2004172823A JP2005351379A JP 2005351379 A JP2005351379 A JP 2005351379A JP 2004172823 A JP2004172823 A JP 2004172823A JP 2004172823 A JP2004172823 A JP 2004172823A JP 2005351379 A JP2005351379 A JP 2005351379A
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Keisuke Sone
啓助 曽根
Hiroshi Isobe
浩 磯部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase operability and positioning accuracy by suppressing rattling at the revolute pair parts of link mechanisms and also facilitate a return to an origin position. <P>SOLUTION: This link operating device comprises three or more sets of link mechanisms 1 to 3 having four revolute pair parts 6a to 8a, 6b<SB>1</SB>, 6b<SB>2</SB>to 8b<SB>1</SB>, 8b<SB>2</SB>, and 6c to 8c formed by rotatably connecting end link members 1a to 3a and 1c to 3c to input/output members 4 and 5 disposed on input and output sides and rotatably connecting end link members 1a to 3a and 1c to 3c on the input side and output side to center link members 1b to 3b. The input side and the output side are geometrically identical to each other with respect to a cross section at the center part of the link mechanisms 1 to 3. A spherical structure 11 connecting an input member 4 to an output member 5 through one or more contact parts 14 is installed in the link mechanisms. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リンク作動装置に関し、例えば、三次元空間における複雑な加工や物品の取り回し等の作業を高速かつ精密に実行するロボット関節や、二次元的な操作が可能なゲーム用ジョイスティック等に利用されるリンク作動装置に関する。   The present invention relates to a link actuating device, and is used for, for example, a robot joint that performs high-speed and precise operations such as complicated processing and article handling in a three-dimensional space, a game joystick capable of two-dimensional operation, and the like. To a link actuating device.

例えば、三次元空間における複雑な加工や物品の取り回し等の作業を高速かつ精密に実行するリンク作動装置として、本出願人は、三組のリンク機構を具備したものを先に提案している(例えば、特許文献1参照)。   For example, the present applicant has previously proposed an apparatus having three sets of link mechanisms as a link actuating apparatus that performs complicated processing in a three-dimensional space and operations such as article handling at high speed and precision ( For example, see Patent Document 1).

このリンク作動装置は、入力部材と出力部材のそれぞれに設けたリンクハブに対して回転可能に端部リンク部材を連結し、入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材を中央リンク部材に対して回転可能に連結したリンク機構を三組以上有し、各リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一とし、前記入力部材と連結された各リンク機構の回転対偶部のうち、二組以上のリンク機構について各組一箇所以上の回転対偶部に、出力部材を任意の位置で静止させるための静止機構を設けたものである。各リンク機構は、四つの回転対偶部からなる三節連鎖を構成している。
特開2004−9276号公報
In this link actuating device, the end link members are rotatably connected to the link hubs provided on the input member and the output member, and the end link members on the input side and the output side are connected to the central link member. 3 or more link mechanisms connected in a rotatable manner, the input side and the output side are geometrically identical with respect to the cross section at the center of each link mechanism, and the rotation of each link mechanism connected to the input member Among the paired portions, two or more sets of link mechanisms are provided with a stationary mechanism for stopping the output member at an arbitrary position at one or more rotating pairs of each pair. Each link mechanism constitutes a three-bar chain composed of four rotating pairs.
JP 2004-9276 A

しかしながら、このリンク作動装置では、入力部材と出力部材のそれぞれに設けられたリンクハブの中央部の断面積が小さいため、入出力部材の取り付けスペースが狭く、また、リンク機構の内側空間を利用して、入力部材と出力部材間の制御媒体を流通させる通路の設置スペースを確保することが困難であった。   However, in this link actuating device, since the cross-sectional area of the central part of the link hub provided in each of the input member and the output member is small, the mounting space for the input / output member is small, and the inner space of the link mechanism is used. Thus, it is difficult to secure a space for installing a passage through which the control medium between the input member and the output member flows.

また、出力部材の角度制御のために設けられたアクチュエータおよび回転角度駆動ギアユニットがリンク機構の回転対偶部のリンクハブ外側に張り出すように設置されるため、入力部材上に広い設置スペースを確保する必要がある。   In addition, since the actuator and rotation angle drive gear unit provided for angle control of the output member are installed so as to protrude outside the link hub of the rotation pair of the link mechanism, a wide installation space is secured on the input member. There is a need to.

さらに、前述したアクチュエータおよび回転角度駆動ギアユニットが外部環境に晒されているためにそれらを外部から保護する手段を講じなければならず、そのためには装置外形が大きくなってしまう。   Further, since the actuator and the rotational angle drive gear unit described above are exposed to the external environment, a means for protecting them from the outside must be taken, and for this purpose, the outer shape of the apparatus becomes large.

そこで、この問題点を解消するため、本出願人は、装置全体の外形を大きくすることなく、リンクハブ中央部の外径を拡大し、アクチュエータ等の駆動機構をコンパクトに配置し得るリンク作動装置を先に提案している(特願2003−40086)。   Therefore, in order to solve this problem, the applicant of the present invention can increase the outer diameter of the central portion of the link hub without enlarging the outer shape of the entire device, and can arrange a drive mechanism such as an actuator in a compact manner. Has previously been proposed (Japanese Patent Application No. 2003-40086).

このリンク作動装置は、端部リンク部材の回転位置を制御するものであるが、その制御方法については開示されておらず、また、入力側リンクハブへの回転角入力に対して出力側リンクハブの姿勢を求めたり、出力側リンクハブへの姿勢入力に対して入力側リンクハブの回転角を求めたりするための制御手段については開示されていなかった。   This link actuating device controls the rotational position of the end link member, but its control method is not disclosed, and the output side link hub with respect to the rotation angle input to the input side link hub No control means has been disclosed for determining the attitude of the input side link or for determining the rotation angle of the input side link hub in response to the attitude input to the output side link hub.

そこで、本出願人は、前述の提案(特願2003−40086)を前提として、入力側リンクハブへの回転角入力に対して出力側リンクハブの姿勢を求めたり、出力側リンクハブへの姿勢入力に対して入力側リンクハブの回転角を求めたりするための制御手段を具備したリンク作動装置を先に提案している(特願2003−287945)。   Therefore, the present applicant, based on the above-mentioned proposal (Japanese Patent Application No. 2003-40086), obtains the attitude of the output-side link hub with respect to the rotation angle input to the input-side link hub, or the attitude to the output-side link hub. A link actuating device provided with a control means for obtaining the rotation angle of the input side link hub with respect to the input has been previously proposed (Japanese Patent Application No. 2003-287945).

このリンク作動装置は、端部リンク部材の回転角を測定する回転角検出手段を付設することにより、所定の関係式による逆変換でもって出力側リンクハブの姿勢を制御可能とし、また、前記関係式による順変換でもって出力側リンクハブの姿勢を検出可能としたものであり、二次元的な操作が可能なゲーム用ジョイスティックとしての用途例を開示するものである。   This link actuating device is provided with a rotation angle detecting means for measuring the rotation angle of the end link member, so that the attitude of the output side link hub can be controlled by reverse conversion according to a predetermined relational expression. An example of use as a joystick for a game capable of two-dimensional operation is disclosed, in which the attitude of the output side link hub can be detected by forward conversion using an expression.

ところで、前述のリンク作動装置において、リンク機構の各回転対偶部に摩擦部材を付設することにより、入力側端部リンク部材、中央リンク部材あるいは出力側端部リンク部材を任意の角度位置で固定可能な構造とする場合、各回転対偶部の摩擦抵抗に差が生じるため、リンク機構を手動で操作した時に、その角度方向によっては作動抵抗に差が生じることになり、手動操作性が悪くなる可能性がある。また、すべての回転対偶部に摩擦部材を設けると、手動操作が重くなり、この点でも操作性の悪化を招来する。   By the way, in the above-mentioned link actuator, by attaching a friction member to each rotation pair of the link mechanism, the input side end link member, the center link member or the output side end link member can be fixed at an arbitrary angular position. When a simple structure is used, there is a difference in the frictional resistance of each rotating pair. Therefore, when the link mechanism is operated manually, there will be a difference in operating resistance depending on the angular direction, which may deteriorate the manual operability. There is sex. Further, if friction members are provided at all the rotating pairs, the manual operation becomes heavy, and the operability is deteriorated also in this respect.

一方、前述のような摩擦部材が設けられていない回転対偶部を有するリンク機構の場合、その回転対偶部にすきまがあると、リンク機構の静止時における固定状態でガタツキが発生し、出力側リンクハブを高精度に位置決め停止させることが困難となる。   On the other hand, in the case of a link mechanism having a rotating pair portion that is not provided with a friction member as described above, if there is a gap in the rotating pair portion, rattling occurs when the link mechanism is stationary, and the output side link It becomes difficult to position and stop the hub with high accuracy.

また、特願2003−287945で開示されたリンク作動装置では、ジョイスティックのレバーが取り付けられた出力側リンクハブを任意の角度位置で固定させる手段としてサーボモータによる制御を用いているが、その場合、機構が大掛かりになってしまう。また、ジョイスティックにリンク作動装置を適用する場合、作動後のリンク機構を原点位置に復帰させる構造を必要とすることが多いというのが現状である。   In the link actuator disclosed in Japanese Patent Application No. 2003-287945, control by a servo motor is used as means for fixing the output side link hub to which the lever of the joystick is attached at an arbitrary angular position. The mechanism becomes large scale. In addition, when a link actuating device is applied to a joystick, the current situation is that it often requires a structure for returning the actuated link mechanism to the origin position.

そこで、本発明は前述の改善点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、リンク機構の回転対偶部でのガタツキを抑制し、操作性や位置決め精度の向上、さらに原点位置への復帰を容易に図り得るリンク作動装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-described improvements, and its object is to suppress backlash at the rotating pair of the link mechanism, to improve operability and positioning accuracy, and to the origin position. It is an object of the present invention to provide a link actuating device that can easily achieve the recovery of the above.

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、入出力側にそれぞれ配された入出力部材に対して回転可能に端部リンク部材を連結し、入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材を中央リンク部材に対して回転可能に連結した四つの回転対偶部からなるリンク機構を三組以上有し、各リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一としたリンク作動装置において、前記入力部材と出力部材の間を一つ以上の接触部を介して連結した構造体を前記リンク機構に付設したことを特徴とする。   As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention connects the end link members so as to be rotatable with respect to the input / output members respectively arranged on the input / output side. There are three or more sets of link mechanisms consisting of four rotating pairs that rotatably connect the end link members to the center link member, and the input and output sides of the cross section at the center of each link mechanism are geometrical. In the same link operating device, a structure in which the input member and the output member are connected via one or more contact portions is attached to the link mechanism.

ここで、入出力間に設けられた三組以上のリンク機構のそれぞれは、幾何学的に同一形状を有し、そのリンク機構を三組以上としたのは、二自由度機構とするためである。ここで、「リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一にする」とは、中央リンク部材の対称面において入力側と出力側に分断した場合に入力側と出力側の幾何学的形状が同一であることを意味する。   Here, each of the three or more sets of link mechanisms provided between the input and output has the same geometric shape, and the reason why the link mechanisms are set to three or more sets is to provide a two-degree-of-freedom mechanism. is there. Here, “the input side and the output side are geometrically identical with respect to the cross section at the center of the link mechanism” means that the input side and the output side are separated on the symmetry plane of the central link member. It means that the geometric shape on the output side is the same.

また、各リンク機構は、四つの回転対偶部からなる三節連鎖を構成している。入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材は球面リンク構造で、三組以上のリンク機構における球面リンク中心は一致しており、また、その中心からの距離も同じである。端部リンク部材と中央リンク部材との連結部となる回転対偶部の軸は、ある交差角をもってもよいし、平行であってもよい。但し、三組以上のリンク機構における中央リンク部材の形状は幾何学的に同一である。   Each link mechanism forms a three-bar chain composed of four rotating pairs. The end link members on the input side and the output side have a spherical link structure, and the spherical link centers in the three or more sets of link mechanisms coincide with each other, and the distances from the centers are also the same. The axis of the rotating pair that becomes the connecting portion between the end link member and the central link member may have a certain crossing angle or may be parallel. However, the shape of the central link member in the three or more sets of link mechanisms is geometrically the same.

本発明に係るリンク作動装置では、入力部材と出力部材の間を一つ以上の接触部を介して連結した構造体を前記リンク機構に付設したことにより、リンク機構の回転対偶部でのガタツキを抑制し、手動操作性や位置決め精度の向上が図れる。   In the link actuating device according to the present invention, the structure in which the input member and the output member are connected to each other via one or more contact portions is attached to the link mechanism, thereby preventing rattling at the rotating pair portion of the link mechanism. Suppressing and improving the manual operability and positioning accuracy can be achieved.

前述の構成における構造体は、入力部材と出力部材のそれぞれに設けられた一対の球面部材からなり、前記入力部材と出力部材を一つの接触部により連結する球面構造体が望ましい。球面部材は、その球面中心が入力部材と出力部材の中心軸方向に移動可能とし、その球面中心は、入力部材と出力部材の中心軸の交点と常に一致する構造とすればよい。   The structure in the above-described configuration is preferably a spherical structure that includes a pair of spherical members provided on each of the input member and the output member, and connects the input member and the output member with one contact portion. The spherical member may have a structure in which the spherical center is movable in the central axis direction of the input member and the output member, and the spherical center always coincides with the intersection of the central axis of the input member and the output member.

また、構造体は、入力部材と出力部材のそれぞれに設けられた一対の球面部材と、それら一対の球面部材間に介設された中間部材とからなり、前記入力部材と出力部材を二つの接触部により連結する球面構造体も可能である。一対の球面部材は、それぞれの球面中心が入力部材と出力部材の中心軸上に存在する構造とすればよい。球面部材は、それぞれの球面中心が入力部材と出力部材の中心軸方向に移動可能とした構造が望ましい。また、一対の球面部材は、それぞれの球面中心が入力側と出力側のリンク中心と一致する構造とすればよい。このように入力側と出力側のリンク中心と各々の球面部材の球面中心を一致させることで球面中心間距離が作動角度によらず一定となるため、軸方向の可変構造の必要がなくなり、剛性の向上が図れる。なお、中間部材は、その軸方向長さを調整可能な構造、あるいは、球面部材と点接触する複数の転動体を円周方向に配設した構造が可能である。   The structure includes a pair of spherical members provided on each of the input member and the output member, and an intermediate member interposed between the pair of spherical members, and the input member and the output member are in contact with each other. A spherical structure connected by parts is also possible. The pair of spherical members may have a structure in which the respective spherical centers exist on the central axes of the input member and the output member. The spherical member preferably has a structure in which the center of each spherical surface is movable in the central axis direction of the input member and the output member. Further, the pair of spherical members may have a structure in which the respective spherical centers coincide with the link centers on the input side and the output side. By aligning the input and output link centers with the spherical center of each spherical member in this way, the distance between the spherical centers is constant regardless of the operating angle, eliminating the need for an axially variable structure and rigidity. Can be improved. The intermediate member can have a structure in which the axial length can be adjusted, or a structure in which a plurality of rolling elements that are in point contact with the spherical member are arranged in the circumferential direction.

前述の構成において、入力部材と出力部材のいずれか一方に球面部材を軸受を介して回転自在に装着し、前記球面部材に回転部材を固定することにより、その回転部材を入力側部材あるいは出力部材に対して回転可能とすれば、三自由度機構を実現できる。   In the above-described configuration, a spherical member is rotatably mounted on one of the input member and the output member via a bearing, and the rotating member is fixed to the spherical member, whereby the rotating member is connected to the input side member or the output member. If the rotation is possible, a three-degree-of-freedom mechanism can be realized.

さらに、前述の構成において、接触部に予圧を付与した予圧付与手段を具備した構造が望ましい。この予圧付与により、回転対偶部でのすきまを詰めることができて剛性の向上が図れ、リンク機構の剛性を補助することができ、リンク作動装置全体の剛性アップが図れる。その予圧付与手段としては、予圧を、入力部材あるいは出力部材の中心軸方向に付与する構造、あるいは入出力側のリンク中心を結ぶ直線方向に付与する構造が可能である。このように球面構造体の接触部に予圧を付与し、この接触部の摩擦力により、入力部材と出力部材の角度を固定可能とすれば、静止機構となりうる。   Furthermore, in the above-described configuration, a structure including a preload applying unit that applies a preload to the contact portion is desirable. By applying this preload, it is possible to close the clearance at the rotating pair and improve the rigidity, assist the rigidity of the link mechanism, and increase the rigidity of the entire link operating device. As the preload applying means, a structure in which the preload is applied in the central axis direction of the input member or the output member, or a structure in which the preload is applied in the linear direction connecting the link centers on the input and output sides is possible. Thus, if a preload is applied to the contact portion of the spherical structure and the angle between the input member and the output member can be fixed by the frictional force of the contact portion, a static mechanism can be obtained.

さらに、予圧付与手段としては、入力部材あるいは出力部材の中心軸の交点と入力側および出力側のリンク中心を含む平面内で、入出力側のリンク中心を結ぶ直線と平行な方向に付与する構造が可能である。   Further, as the preload applying means, a structure in which the input member or the output member is applied in a direction parallel to a straight line connecting the input and output side link centers within a plane including the intersection of the central axis of the input member or the output member and the input and output side link centers. Is possible.

また、予圧付与手段として、リンク機構の作動角が大きくなるにつれて予圧を増加させる構造とし、リンク機構が原点位置に復帰可能とすれば、リンク機構に原点復帰機能を付加することができる。   In addition, if the preload is applied as a structure that increases the preload as the operating angle of the link mechanism increases, and the link mechanism can return to the origin position, the origin return function can be added to the link mechanism.

その他、予圧付与手段により球面部材に付与される予圧でもって球面構造体の接触部に接触力を付与する構造が可能である。また、球面構造体の接触部にコーティングを施した構造とすれば、保守性と耐久性の向上が図れる。さらに、球面構造体に電磁ロック機構を付設した構造とすれば、静止時の剛性を向上させることができ、強固な角度固定が可能となる。   In addition, a structure in which a contact force is applied to the contact portion of the spherical structure with a preload applied to the spherical member by the preload applying means is possible. In addition, if the contact portion of the spherical structure is coated, the maintainability and durability can be improved. Furthermore, if the spherical structure is provided with an electromagnetic lock mechanism, the rigidity at rest can be improved and the angle can be firmly fixed.

また、球面構造体の一部が他部品と干渉する構造を設け、前記他部品との干渉構造でもって作動角を制限することが望ましく、その球面構造体の一部が他部品と干渉する構造として、リンク機構の最大作動角の1/2の角度で面取りを球面構造体の一部に形成した構造とすればよい。   Further, it is desirable to provide a structure in which a part of the spherical structure interferes with other parts, and it is desirable to limit the operating angle with the interference structure with the other parts, and a structure in which a part of the spherical structure interferes with the other parts. The chamfering may be formed in a part of the spherical structure at a half of the maximum operating angle of the link mechanism.

さらに、リンク機構の二つ以上の入力側端部リンク部材に回転伝達部を設け、その回転伝達部を介してアクチュエータによりリンク機構を駆動する構造や、リンク機構の二つ以上の入力側端部リンク部材の回転角度を検知する回転角度検出機構を設けた構造が可能である。   Furthermore, a structure in which a rotation transmission unit is provided on two or more input side end link members of the link mechanism, and the link mechanism is driven by an actuator via the rotation transmission unit, or two or more input side end units of the link mechanism A structure provided with a rotation angle detection mechanism for detecting the rotation angle of the link member is possible.

本発明によれば、入力部材と出力部材の間を一つ以上の接触部を介して連結した構造体を前記リンク機構に付設したことにより、リンク機構の回転対偶部でのガタツキを抑制し、手動操作性や位置決め精度の向上が図れる。つまり、リンク機構の全角度方向で作動性が安定し、角度方向による作動抵抗のバラツキがなく操作性が向上する。   According to the present invention, by attaching to the link mechanism a structure in which the input member and the output member are connected via one or more contact portions, it is possible to suppress backlash at the rotating pair portion of the link mechanism, Manual operability and positioning accuracy can be improved. That is, the operability is stable in all the angular directions of the link mechanism, and the operability is improved without variation in the operational resistance depending on the angular direction.

図1および図2に示すリンク作動装置の基本構成を示す。このリンク作動装置は、例えば、三次元空間における複雑な加工や物品の取り回し等の作業を高速かつ精密に実行するロボット関節や、二次元的な操作が可能なゲーム用ジョイスティック等に利用される三組のリンク機構1〜3を具備する。これら三組のリンク機構1〜3のそれぞれは幾何学的に同一形状をなす。   The basic composition of the link actuator shown in FIG. 1 and FIG. 2 is shown. This link actuating device is used, for example, in a robot joint that performs high-speed and precise operations such as complex processing and article handling in a three-dimensional space, a three-dimensional game joystick that can be used for two-dimensional operations, and the like. A set of link mechanisms 1 to 3 is provided. Each of these three sets of link mechanisms 1 to 3 has the same geometric shape.

図1に示すリンク作動装置の基本的構成は、本出願人が先に提案した特願2003−40086に開示したものと同一であり、入出力部材4,5は、中心軸に貫通孔9,10が形成され、外形を球面状としたドーナツ形状をなすリンクハブである。このリンク機構1〜3の各回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cは、端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cを片持ちで支持した構造を具備する。 The basic configuration of the link actuating device shown in FIG. 1 is the same as that disclosed in Japanese Patent Application No. 2003-40086 previously proposed by the present applicant, and the input / output members 4 and 5 have through-holes 9, 10 is a link hub having a donut shape with a spherical outer shape. Each rotation pair section 6a~8a of the link mechanism 1~3, 6b 1, 6b 2 ~8b 1, 8b 2, 6c~8c is supported end links 1a to 3a, the 1c~3c in a cantilever structure It comprises.

一方、図2に示すリンク作動装置の基本構成は、本出願人が先に提案した特願2003−388307に開示したものと同一であり、入出力部材4,5は、円盤状をなす。このリンク機構1〜3の各回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cは、端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cを両端支持する構造を具備する。 On the other hand, the basic configuration of the link actuating device shown in FIG. 2 is the same as that disclosed in Japanese Patent Application No. 2003-388307 previously proposed by the present applicant, and the input / output members 4 and 5 have a disk shape. Each rotation pair section 6a~8a of the link mechanism 1~3, 6b 1, 6b 2 ~8b 1, 8b 2, 6c~8c may comprise a structure that both end supporting end links 1a to 3a, the 1c~3c To do.

図1および図2に示すように、各リンク機構1〜3は、入力部材4に回動自在に連結された入力側の端部リンク部材1a〜3aと、出力部材5に回動自在に連結された出力側の端部リンク部材1c〜3cと、両端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cのそれぞれに回動自在に連結されて両端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cを互いに連結する中央リンク部材1b〜3bとで構成され、四つの回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cからなる三節連鎖構造をなす。 As shown in FIGS. 1 and 2, each of the link mechanisms 1 to 3 is rotatably connected to the input side end link members 1 a to 3 a that are rotatably connected to the input member 4 and the output member 5. The output side end link members 1c to 3c and the both end link members 1a to 3a and 1c to 3c are rotatably connected to each other so as to connect the both end link members 1a to 3a and 1c to 3c to each other. is composed of a central link member 1b to 3b, form four rotating pair section 6a~8a, 6b 1, 6b 2 ~8b 1, 8b 2, a three-section chain structure consisting 6C~8c.

なお、図1および図2のリンク機構1〜3における各回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cは軸受構造を内蔵している。これにより、その連結部分での摩擦抵抗を抑えて回転抵抗の軽減を図ることができ、滑らかな動力伝達を確保できると共に耐久性を向上できる。その軸受構造としては、二個のラジアル玉軸受、アンギュラ玉軸受、ローラ軸受、すべり軸受、もしくは一個の複列アンギュラ玉軸受などを使用することが可能である。 Each rotation pair section 6a~8a in the link mechanism 1-3 of FIG. 1 and FIG. 2, 6b 1, 6b 2 ~8b 1, 8b 2, 6c~8c incorporates a bearing structure. As a result, it is possible to reduce the rotational resistance by suppressing the frictional resistance at the connecting portion, and to ensure smooth power transmission and improve the durability. As the bearing structure, it is possible to use two radial ball bearings, angular ball bearings, roller bearings, slide bearings, or one double row angular ball bearing.

端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cは球面リンク構造で、三組のリンク機構1〜3における球面リンク中心は一致しており、また、その中心からの距離も同じである。端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cと中央リンク部材1b〜3bとの二つの回転対偶部6b1,6b2〜8b1,8b2の各軸は、ある交差角をもってもよいし、平行であってもよい。ただし、三組のリンク機構1〜3における中央リンク部材1b〜3bの形状は幾何学的に同一である。 The end link members 1a to 3a and 1c to 3c have a spherical link structure, and the spherical link centers in the three sets of link mechanisms 1 to 3 coincide with each other, and the distances from the centers are also the same. End links 1a to 3a, each axis of 1c~3c and two rotating pair section 6b 1 of the intermediate link member 1b~3b, 6b 2 ~8b 1, 8b 2 may be with a certain crossing angle, parallel It may be. However, the shapes of the central link members 1b to 3b in the three sets of link mechanisms 1 to 3 are geometrically the same.

リンク機構1〜3において、端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cの幾何学的形状が入力側と出力側で等しく、また、中央リンク部材1b〜3bについても入力側と出力側で形状が等しいとき、中央リンク部材1b〜3bの対称面に対して中央リンク部材1b〜3bと入出力部材4,5と連結される端部リンク部材1a〜3a,1c〜3cとの角度位置関係を入力側と出力側で同じにすれば、幾何学的対称性から入力部材4および入力側の端部リンク部材1a〜3aと出力部材5および出力側の端部リンク部材1c〜3cは同じに動き、入力側と出力側は同じ回転角になって等速回転することになる。この等速回転するときの中央リンク部材1b〜3bの対称面を等速二等分面という。   In the link mechanisms 1 to 3, the geometric shapes of the end link members 1a to 3a and 1c to 3c are equal on the input side and the output side, and the shapes of the central link members 1b to 3b are also on the input side and the output side. When equal, the angular positional relationship between the central link members 1b to 3b and the end link members 1a to 3a and 1c to 3c connected to the input / output members 4 and 5 is input to the symmetry plane of the central link members 1b to 3b. If the side and the output side are the same, the input member 4 and the input side end link members 1a to 3a and the output member 5 and the output side end link members 1c to 3c move in the same manner due to geometric symmetry, The input side and the output side have the same rotation angle and rotate at a constant speed. The plane of symmetry of the central link members 1b to 3b when rotating at a constant speed is referred to as a uniform speed bisector.

このため、入出力部材4,5を共有する同じ幾何学形状のリンク機構1〜3を円周上に複数配置させることにより、複数のリンク機構1〜3が矛盾無く動ける位置として中央リンク部材1b〜3bが等速二等分面上のみの動きに限定され、これにより入力側と出力側は任意の作動角をとっても等速回転が得られる。   For this reason, by arranging a plurality of link mechanisms 1 to 3 having the same geometric shape sharing the input / output members 4 and 5 on the circumference, the central link member 1b is a position where the plurality of link mechanisms 1 to 3 can move without contradiction. -3b is limited to the movement only on the uniform speed bisector, so that constant speed rotation can be obtained even if the input side and the output side take any operating angle.

以下で説明する図3〜図13の実施形態では、図1に示す基本構成のリンク作動装置に適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されることなく、図2に示す基本構成のリンク作動装置にも適用可能であるのは勿論である。   In the embodiment shown in FIGS. 3 to 13 described below, the case where the present invention is applied to the link actuating device having the basic configuration shown in FIG. 1 will be described. However, the present invention is not limited to this, and the basic configuration shown in FIG. Of course, the present invention can also be applied to other link actuating devices.

[第一の実施形態]   [First embodiment]

図3は、リンク機構1〜3で構成されるリンク作動装置に一つの球面構造体11を付設し、入出力部材4,5の中心軸F,Gの方向に力を付与するリンク作動装置を示す。入力部材4と出力部材5に連結された球面部材12,13は、入力部材4と出力部材5の間で球面接触している球面接触部14を先端に有するロッド状をなす形状で、その球面中心は入出力部材4,5の中心軸F,Gの交点Aと一致している。なお、図面の簡略化のため、リンク機構1〜3の一部は省略している。   FIG. 3 shows a link actuating device in which one spherical structure 11 is attached to a link actuating device composed of link mechanisms 1 to 3 to apply force in the directions of the central axes F and G of the input / output members 4 and 5. Show. The spherical members 12 and 13 connected to the input member 4 and the output member 5 have a rod-like shape having a spherical contact portion 14 at the tip which is in spherical contact between the input member 4 and the output member 5. The center coincides with the intersection A of the central axes F and G of the input / output members 4 and 5. For simplification of the drawing, some of the link mechanisms 1 to 3 are omitted.

また、球面部材12,13は、入出力部材4,5に設置された滑り軸受15を介して入出力部材4,5の貫通孔9,10に挿通され、入出力部材4,5に対して中心軸方向F,Gに沿って移動可能な構造を具備する。さらに、入出力部材4,5の貫通孔9,10の開口端部にねじ部材16を螺着し、このねじ部材16により入出力部材4,5の外部から球面部材12,13の端面を押すことにより、手動で球面部材12,13の球面接触部14に球面力を付与する構造となっている。   The spherical members 12 and 13 are inserted through the through-holes 9 and 10 of the input / output members 4 and 5 through the sliding bearings 15 installed in the input / output members 4 and 5, and are connected to the input / output members 4 and 5. A structure movable along the central axis directions F and G is provided. Further, a screw member 16 is screwed into the opening end portions of the through holes 9 and 10 of the input / output members 4 and 5, and the end surfaces of the spherical members 12 and 13 are pushed from the outside of the input / output members 4 and 5 by the screw member 16. Thus, the spherical force is manually applied to the spherical contact portions 14 of the spherical members 12 and 13.

球面部材12,13の球面接触部14に球面力を付与することにより、その球面接触部14での摩擦でもって、リンク機構1〜3を任意の姿勢で固定することができ、また、この力によりリンク機構1〜3の各回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cのすきまを詰めることができるため、静止時のガタツキを低減することができる。また、球面接触部14の剛性が高いため、リンク機構1〜3自体の剛性を補助することになり、リンク作動装置全体の剛性が向上する。さらに、球面部材12,13の中心軸方向F,Gのスライド位置を固定することで、入出力部材4,5の作動角を一定に固定できる。球面接触部14にグリースの付与やコーティングを施すことにより、リンク機構1〜3を動かすときの摩擦抵抗を軽減することができる。 By applying a spherical force to the spherical contact portion 14 of the spherical members 12 and 13, the link mechanisms 1 to 3 can be fixed in an arbitrary posture by friction at the spherical contact portion 14. Thus, the clearances of the rotary pairs 6a to 8a, 6b 1 , 6b 2 to 8b 1 , 8b 2 , and 6c to 8c of the link mechanisms 1 to 3 can be reduced, so that the backlash at rest can be reduced. Further, since the rigidity of the spherical contact portion 14 is high, the rigidity of the link mechanisms 1 to 3 itself is assisted, and the rigidity of the entire link operating device is improved. Further, by fixing the sliding positions of the spherical members 12 and 13 in the central axis directions F and G, the operating angle of the input / output members 4 and 5 can be fixed. By applying grease or coating to the spherical contact portion 14, it is possible to reduce frictional resistance when the link mechanisms 1 to 3 are moved.

なお、この実施形態では、手動によるねじ部材16の押込みでもって球面接触部14に球面力を付与しているが、入出力部材4,5の貫通孔9,10にばねやゴムなどの弾性部材を設置し、その弾性力でもって球面接触部14に球面力を付与するようにしてもよい。また、入出力部材4,5のいずれか一方に弾性部材を設置し、他方からねじ等で球面接触部14に球面力を付与しても構わない。   In this embodiment, spherical force is applied to the spherical contact portion 14 by manually pushing the screw member 16, but elastic members such as springs and rubber are provided in the through holes 9, 10 of the input / output members 4, 5. And a spherical force may be applied to the spherical contact portion 14 by its elastic force. Alternatively, an elastic member may be provided on one of the input / output members 4 and 5 and a spherical force may be applied to the spherical contact portion 14 from the other with a screw or the like.

[第二の実施形態]   [Second Embodiment]

前述した第一の実施形態のように球面接触部14の球面中心と入出力部材4,5の中心軸F,Gの交点Aとを一致させた球面構造体11を用いた場合、リンク作動装置が高角になる(出力部材5の作動角が大きくなる)につれて、球面構造体11と中央リンク部材1b〜3bが干渉するため、リンク作動装置の作動範囲が狭くなることが考えられる。   In the case of using the spherical structure 11 in which the spherical center of the spherical contact portion 14 and the intersection A of the central axes F and G of the input / output members 4 and 5 coincide with each other as in the first embodiment described above, the link actuator Since the spherical structure 11 and the central link members 1b to 3b interfere with each other as the angle becomes higher (the operating angle of the output member 5 increases), it is conceivable that the operating range of the link operating device becomes narrower.

この点を改善したリンク作動装置を図4および図5に示す。なお、図4はリンク作動装置が直立状態、図5はリンク作動装置が90°傾いた状態を示す。リンク機構1〜3で構成されるリンク作動装置に球面構造体21を付設し、入出力部材4,5の中心軸F,Gの方向に力を付与する構造を具備する。球面構造体21は、入力部材4および出力部材5のそれぞれに設けられた二つの球面部材22とその間に位置する中間部材23を有する。なお、図面の簡略化のため、リンク機構1〜3の一部は省略している。   FIG. 4 and FIG. 5 show a link actuator that improves this point. 4 shows the link operating device in an upright state, and FIG. 5 shows the link operating device tilted by 90 °. A spherical structure 21 is attached to a link actuating device composed of the link mechanisms 1 to 3 to provide a structure for applying force in the directions of the central axes F and G of the input / output members 4 and 5. The spherical structure 21 has two spherical members 22 provided on each of the input member 4 and the output member 5 and an intermediate member 23 positioned therebetween. For simplification of the drawing, some of the link mechanisms 1 to 3 are omitted.

入出力部材4,5には、その貫通孔9,10の対向する開口端部に取り付け部材26がボルト等で固定され、その取り付け部材26に球面部材22が入出力部材4,5の中心軸F,Gに沿ってスライド可能に装着されている。なお、取り付け部材26は、入出力部材4,5の貫通孔9,10を加工して入出力部材4,5と一体的に設けることも可能である。球面部材22は、先端に球面接触部24を有する軸状をなす形状で、この軸状部分の外径面と球面部材22に押し当てたシム27の外径面が取り付け部材26と接触し、入出力部材4,5の中心軸F,Gの方向にスライド可能となっている。なお、シム27と球面部材22は別部材となっているが、これらを一体に成形してもよい。   A mounting member 26 is fixed to the input / output members 4 and 5 at the opening ends of the through holes 9 and 10 facing each other with bolts or the like, and the spherical member 22 is connected to the mounting member 26 with the central axis of the input / output members 4 and 5. It is slidably mounted along F and G. The attachment member 26 can be provided integrally with the input / output members 4 and 5 by processing the through holes 9 and 10 of the input / output members 4 and 5. The spherical member 22 has an axial shape having a spherical contact portion 24 at the tip, and the outer diameter surface of the shaft-shaped portion and the outer diameter surface of the shim 27 pressed against the spherical member 22 are in contact with the mounting member 26. The input / output members 4 and 5 are slidable in the direction of the central axes F and G. Although the shim 27 and the spherical member 22 are separate members, they may be integrally formed.

このシム27と取り付け部材26の間には圧縮ばね28が介設され、球面部材22には、常に、入出力部材4,5の中心軸F,Gに沿って近接する方向に力が付勢されている。この時、入力側と出力側の球面部材22の球面中心D,Eは、それぞれ入出力部材4,5の中心軸F,G上に存在し、入力側のリンク中心Bと球面部材22の球面中心Dの距離B−Dと、出力側のリンク中心Cと球面部材22の球面中心Eの距離C−Eは等しくなっている。つまり、球面部材22の球面中心D,Eを通る直線Iは、入出力部材4,5の中心軸F,Gの交点Aと入出力側のリンク中心B,Cからなる平面上に存在し、入出力側のリンク中心B,Cを結ぶ直線Hと平行になっている(図5参照)。   A compression spring 28 is interposed between the shim 27 and the mounting member 26, and a force is always applied to the spherical member 22 in a direction approaching along the central axes F and G of the input / output members 4 and 5. Has been. At this time, the spherical centers D and E of the spherical member 22 on the input side and the output side exist on the central axes F and G of the input / output members 4 and 5, respectively. The distance BD of the center D is equal to the distance CE of the link center C on the output side and the spherical center E of the spherical member 22. That is, the straight line I passing through the spherical centers D and E of the spherical member 22 exists on a plane composed of the intersection A of the central axes F and G of the input / output members 4 and 5 and the link centers B and C on the input / output side. It is parallel to a straight line H connecting the link centers B and C on the input / output side (see FIG. 5).

ここで、入力側のリンク中心Bとは、入力側端部リンク部材1a〜3aと入力部材4の回転対偶部6a〜8aの回転軸と、入力側端部リンク部材1a〜3aと中央リンク部材1b〜3bとの回転対偶部6b1〜8b1の回転軸との交点を意味する。また、出力側のリンク中心Cとは、出力側端部リンク部材1c〜3cと出力部材5の回転対偶部6c〜8cの回転軸と、出力側端部リンク部材1c〜3cと中央リンク部材1b〜3bの回転対偶部6b2〜8b2の回転軸との交点を意味する。 Here, the input side link center B refers to the input side end link members 1a to 3a and the rotation shafts of the rotation pair portions 6a to 8a of the input member 4, the input side end link members 1a to 3a and the center link member. It means the intersection with the rotation axis of the rotation pairs 6b 1 to 8b 1 with 1b to 3b. Further, the output-side link center C refers to the output-side end link members 1c to 3c and the rotation shafts of the rotation pairs 6c to 8c of the output member 5, the output-side end link members 1c to 3c, and the center link member 1b. means the intersection of the rotation axis of the rotating pair section 6b 2 ~8b 2 of ~3B.

この球面部材22の球面部分は、両端が球面形状をなす中間部材23と球面接触することにより球面接触部24を構成し、圧縮ばね28により球面接触部24に球面力を付与する構造となっている。そのため、この球面接触部24の摩擦により、リンク機構1〜3を任意の姿勢で固定することができ、また、この力によりリンク機構1〜3の各回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cのすきまを詰めることができるため、作動および静止時のガタツキを減らすことができる。また、球面接触部24の剛性が高いため、リンク機構1〜3自体の剛性を補助することになり、リンク作動装置全体の剛性が向上する。球面接触部24にグリースの付与やコーティングを施すことにより、リンク機構1〜3を動かすときの摩擦抵抗を軽減することができる。 The spherical surface portion of the spherical member 22 forms a spherical contact portion 24 by making spherical contact with the intermediate member 23 having both spherical ends, and a spherical force is applied to the spherical contact portion 24 by the compression spring 28. Yes. For this reason, the link mechanisms 1 to 3 can be fixed in an arbitrary posture by the friction of the spherical contact portion 24, and the rotating pair portions 6 a to 8 a, 6 b 1 , 6 b of the link mechanisms 1 to 3 can be fixed by this force. Since the clearances of 2 to 8b 1 , 8b 2 , and 6c to 8c can be reduced, backlash at the time of operation and stationary can be reduced. Further, since the rigidity of the spherical contact portion 24 is high, the rigidity of the link mechanisms 1 to 3 itself is assisted, and the rigidity of the entire link operating device is improved. By applying grease or coating the spherical contact portion 24, it is possible to reduce frictional resistance when the link mechanisms 1 to 3 are moved.

なお、この実施形態では、圧縮ばね28により球面接触部24に球面力を付与しているが、前述の第一の実施形態のようにねじ等により手動で球面接触部24に球面力を付与するようにしてもよい。また、圧縮ばね28以外の弾性部材を使用することも可能である。また、球面部材22のスライド部分の案内面には、スライド動作を滑らかに行えるように滑り軸受を設置してもよく、グリースの付与やコーティングを施してもよい。   In this embodiment, the spherical force is applied to the spherical contact portion 24 by the compression spring 28. However, as in the first embodiment described above, the spherical force is manually applied to the spherical contact portion 24 by a screw or the like. You may do it. It is also possible to use an elastic member other than the compression spring 28. Further, a sliding bearing may be installed on the guide surface of the sliding portion of the spherical member 22 so that the sliding operation can be performed smoothly, or grease may be applied or coated.

この実施形態における球面構造体21では、圧縮ばね28による弾性力が入出力部材4,5の作動角が大きくなる方向に作用するため、リンク機構1〜3を静止させるためには、前述の弾性力に打ち勝つ摩擦力が必要となる。ここで、入力側のリンク中心Bと球面部材22の球面中心Dの距離B−Dと、出力側のリンク中心Cと球面部材22の球面中心Eの距離C−E(オフセット量)は小さいほうが、入出力部材4,5の作動角に作用する力が小さくなるため、入力側のリンク中心Bと球面部材19の球面中心Dの距離B−Dと、出力側のリンク中心Cと球面部材22の球面中心Eの距離C−Eは小さいほうが望ましい。   In the spherical structure 21 in this embodiment, the elastic force by the compression spring 28 acts in a direction in which the operating angle of the input / output members 4 and 5 increases, so that the link mechanisms 1 to 3 are stopped in order to make the link mechanisms 1 to 3 stationary. A frictional force that overcomes the force is required. Here, the distance BD between the link center B on the input side and the spherical center D of the spherical member 22 and the distance CE (offset amount) between the link center C on the output side and the spherical center E of the spherical member 22 are smaller. Since the force acting on the operating angle of the input / output members 4 and 5 is reduced, the distance BD between the link center B on the input side and the spherical center D of the spherical member 19, and the link center C on the output side and the spherical member 22. It is desirable that the distance CE of the spherical center E is smaller.

[第三の実施形態]   [Third embodiment]

前述の第二の実施形態では、入力側のリンク中心Bと入力側の球面部材22の球面中心Dが一致せず、また、出力側のリンク中心Cと出力側の球面部材22の球面中心Eが一致していないため、球面部材22を入出力部材4,5に対してスライド自在に設ける必要があった。また、リンク機構1〜3の姿勢により圧縮ばね28の圧縮量が異なるため、球面接触部24の球面力も姿勢により異なってくる。   In the second embodiment described above, the input side link center B and the spherical center D of the spherical member 22 on the input side do not coincide, and the link center C on the output side and the spherical center E of the spherical member 22 on the output side. Therefore, the spherical member 22 needs to be slidable with respect to the input / output members 4 and 5. Further, since the compression amount of the compression spring 28 varies depending on the postures of the link mechanisms 1 to 3, the spherical force of the spherical contact portion 24 also varies depending on the posture.

この点を改善したリンク作動装置を図6〜図8に示す。これらリンク作動装置は、入力側のリンク中心Bと入力側の球面部材32の球面中心Dを一致させ、かつ、出力側のリンク中心Cと出力側の球面部材32の球面中心Eを一致させ、入出力側の球面中心B,Cを結ぶ軸方向に力を付与する球面構造体31を具備する。なお、図面の簡略化のため、リンク機構1〜3の一部は省略している。   FIGS. 6 to 8 show link actuating devices that improve this point. In these link actuating devices, the link center B on the input side and the spherical center D of the spherical member 32 on the input side are matched, and the link center C on the output side and the spherical center E of the spherical member 32 on the output side are matched. A spherical structure 31 for applying a force in the axial direction connecting the spherical centers B and C on the input / output side is provided. For simplification of the drawing, some of the link mechanisms 1 to 3 are omitted.

図6の実施形態では、入出力部材4,5の貫通孔9,10の対向する開口端部に球面部材32を設置し、その間に中間部材33を介設した球面構造体31としている。中間部材33は、入力側中間部材33aと出力側中間部材33bに分割されており、それらが入力側中間部材33aのボルト部33cで連結され、そのボルト部33cのねじ込み量により中間部材33の長さは調整可能としている。中間部材33の両端面は球面形状をなし、それぞれ入出力側の球面部材32と球面接触することにより球面接触部34を構成している。   In the embodiment of FIG. 6, a spherical structure 31 is provided in which a spherical member 32 is installed at the opening ends of the input / output members 4 and 5 facing each other through the through holes 9 and 10 and an intermediate member 33 is interposed therebetween. The intermediate member 33 is divided into an input-side intermediate member 33a and an output-side intermediate member 33b, which are connected by a bolt portion 33c of the input-side intermediate member 33a. This is adjustable. Both end surfaces of the intermediate member 33 have a spherical shape, and a spherical contact portion 34 is formed by spherical contact with the spherical member 32 on the input / output side.

そのため、中間部材33を短くした状態でリンク作動装置への組み込みを行い、その中間部材33を長くすることで球面接触部34に球面力を付与することができる。その結果、球面接触部34の摩擦により、リンク機構1〜3を任意の姿勢で固定することができ、また、この力によりリンク機構1〜3の各回転対偶部部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cのすきまを詰めることができるため、作動および静止時のガタツキを減らすことができる。また、球面接触部34の剛性が高いため、リンク機構1〜3自体の剛性を補助することになり、リンク作動装置全体の剛性が向上する。この球面構造体31では、球面力の方向は、常に入出力側の球面中心B,Cを結ぶ軸方向となる。 For this reason, it is possible to apply a spherical force to the spherical contact portion 34 by incorporating into the link actuating device in a state where the intermediate member 33 is shortened and lengthening the intermediate member 33. As a result, the link mechanisms 1 to 3 can be fixed in an arbitrary posture by the friction of the spherical contact portion 34, and the rotating pair portions 6 a to 8 a, 6 b 1 of the link mechanisms 1 to 3 can be fixed by this force. Since the clearances 6b 2 to 8b 1 , 8b 2 , and 6c to 8c can be reduced, backlash at the time of operation and stationary can be reduced. Moreover, since the rigidity of the spherical contact portion 34 is high, the rigidity of the link mechanisms 1 to 3 itself is assisted, and the rigidity of the entire link operating device is improved. In this spherical structure 31, the direction of the spherical force is always the axial direction connecting the spherical centers B and C on the input / output side.

なお、ボルト部33cによる入力側中間部材33aと出力側中間部材33bの締結部分には、緩み止め対策としてナット33dを装着すればよい。また、入出力側の球面部材32を別体で設ける以外に、入出力部材4,5の相互に対向する内側端面をそれぞれのリンク中心B,Cを球面中心とした球面形状としてもよい。   In addition, what is necessary is just to mount | wear with the nut 33d as a locking measure in the fastening part of the input side intermediate member 33a and the output side intermediate member 33b by the bolt part 33c. In addition to providing the spherical member 32 on the input / output side separately, the inner end surfaces of the input / output members 4 and 5 that are opposite to each other may have a spherical shape with the link centers B and C as the spherical centers.

図7の実施形態では、球面部材42を球面半径を大きくすることにより、リンク作動装置の作動範囲を広くした球面構造体41としている。なお、この球面構造体41を構成する中間部材43は、前述の図6の実施形態と同様、その中間部材43の長さを可変できる構造としてもよい。その他の構成および動作については、図6の実施形態と同様であるため、重複説明は省略する。   In the embodiment of FIG. 7, the spherical member 42 has a spherical structure 41 in which the operating range of the link operating device is widened by increasing the spherical radius. Note that the intermediate member 43 constituting the spherical structure 41 may have a structure in which the length of the intermediate member 43 can be varied, as in the embodiment of FIG. Other configurations and operations are the same as those in the embodiment of FIG.

図8(a)(b)の実施形態では、入出力部材4,5の貫通孔9,10の対向する開口端部に球面部材52を設置し、その間に中間部材53を介設し、出力側から球面接触部54に球面力を付与する球面構造体51としている。中間部材53と入出力側の球面部材52の間には転動体55(図では鋼球)を介在させ、転動体55と球面部材52の球面を点接触させている。   In the embodiment of FIGS. 8A and 8B, a spherical member 52 is installed at the opening end of the input / output members 4 and 5 facing the through holes 9 and 10, and an intermediate member 53 is interposed between the spherical members 52 and output. The spherical structure 51 is configured to apply a spherical force to the spherical contact portion 54 from the side. A rolling element 55 (steel ball in the drawing) is interposed between the intermediate member 53 and the spherical member 52 on the input / output side, and the rolling element 55 and the spherical surface of the spherical member 52 are in point contact.

出力部材5の貫通孔9,10には、滑り軸受56を介して押付部材57の軸状部分が、出力部材5の中心軸Gの方向にスライド可能に挿入されている。出力側の球面部材52と出力部材5の間にはすきまが設けられており、このすきまを利用して球面部材52間に中間部材53を介在させ、押付部材57を出力部材5の外側平面にボルト等で固定することにより、転動体55と球面部材52の接触部54に力を付与することができる。そのため、この接触部54の摩擦により、リンク機構1〜3を任意の姿勢で固定することができ、また、この力によりリンク機構1〜3の各回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cのすきまを詰めることができるため、作動および静止時のガタツキを減らすことができる。また、接触部54の剛性が高いため、リンク機構1〜3自体の剛性を補助することになり、リンク作動装置全体の剛性が向上する。接触部54にグリースの付与やコーティングを施すことにより、リンク機構1〜3を動かすときの摩擦抵抗を軽減することができる。 A shaft-like portion of the pressing member 57 is inserted into the through holes 9 and 10 of the output member 5 via a sliding bearing 56 so as to be slidable in the direction of the central axis G of the output member 5. A gap is provided between the output spherical member 52 and the output member 5, and an intermediate member 53 is interposed between the spherical members 52 using this gap, so that the pressing member 57 is placed on the outer plane of the output member 5. By fixing with a bolt or the like, a force can be applied to the contact portion 54 between the rolling element 55 and the spherical member 52. Therefore, the link mechanisms 1 to 3 can be fixed in an arbitrary posture by the friction of the contact portion 54, and the rotation pairs 6 a to 8 a, 6 b 1 , 6 b 2 of the link mechanisms 1 to 3 can be fixed by this force. Since the clearances of ˜8b 1 , 8b 2 , 6c to 8c can be reduced, backlash during operation and stationary can be reduced. Moreover, since the rigidity of the contact part 54 is high, the rigidity of link mechanism 1-3 itself will be assisted, and the rigidity of the whole link actuating device will improve. By applying grease or coating the contact portion 54, the frictional resistance when moving the link mechanisms 1 to 3 can be reduced.

[第四の実施形態]   [Fourth embodiment]

図9に示す第四の実施形態では、図7の実施形態における出力側に回転プレート69を設置し、三自由度の回転機構を設けた構造を具備する。出力部材5の貫通孔10の両開口端部には、二つのアンギュラ玉軸受66,68が背面合わせで設置されており、出力側の球面部材62の軸状部分をアンギュラ玉軸受66,68の内径部に挿入している。なお、中間部材63については、図6の実施形態と同様、その長さを可変できる構造としてもよい。なお、図面の簡略化のため、リンク機構1〜3は省略している。   The fourth embodiment shown in FIG. 9 has a structure in which a rotating plate 69 is installed on the output side in the embodiment of FIG. 7 and a rotating mechanism with three degrees of freedom is provided. Two angular ball bearings 66, 68 are installed on both ends of the through hole 10 of the output member 5 so as to face each other, and the axial portion of the spherical member 62 on the output side is connected to the angular ball bearings 66, 68. Inserted into the inner diameter. In addition, about the intermediate member 63, it is good also as a structure which can change the length similarly to embodiment of FIG. For simplification of the drawings, the link mechanisms 1 to 3 are omitted.

この球面構造体61の組立手順としては、まず、中間部材63を縮めた状態で入出力側の球面部材62間に配置し、その中間部材63を延ばすことにより球面接触部64に球面力を付与する。出力側の球面部材62は、出力部材5の内側に位置する一方のアンギュラ玉軸受66の内輪端面に接触し、その他の部分には接触しないようにする。   As a procedure for assembling the spherical structure 61, first, the intermediate member 63 is disposed between the spherical members 62 on the input / output side in a contracted state, and the intermediate member 63 is extended to apply a spherical force to the spherical contact portion 64. To do. The spherical member 62 on the output side is in contact with the inner ring end surface of one angular ball bearing 66 located inside the output member 5 and is not in contact with the other portions.

出力部材5の上面部では、回転部材69を出力側の球面部材62の軸状部分に挿入してナット67で固定する。回転部材69は、出力部材5の外側に位置する他方のアンギュラ玉軸受68の内輪端面のみに接触しているため、ナット67の締め付けによりそのアンギュラ玉軸受66,68に予圧が付与される。   On the upper surface of the output member 5, the rotating member 69 is inserted into the shaft-like portion of the spherical member 62 on the output side and fixed with a nut 67. Since the rotating member 69 is in contact only with the inner ring end surface of the other angular ball bearing 68 located outside the output member 5, preload is applied to the angular ball bearings 66, 68 by tightening the nut 67.

この結果、回転部材69は出力側の球面部材62と一体的に回転する。そのため、球面接触部64の摩擦により、リンク機構1〜3を任意の姿勢で固定することができるだけでなく、この回転部材69の回転方向の自由度も任意の位置で固定することができる。また、この力によりリンク機構1〜3の各回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cのすきまを詰めることができるため、作動および静止時のガタツキを減らすことができる。また、球面接触部64の剛性が高いため、リンク機構1〜3自体の剛性を補助することになり、リンク作動装置全体の剛性が向上する。球面接触部64にグリースの付与やコーティングを施すことにより、リンク機構1〜3を動かすときの摩擦抵抗を軽減することができる。 As a result, the rotating member 69 rotates integrally with the output-side spherical member 62. Therefore, not only can the link mechanisms 1 to 3 be fixed in an arbitrary posture by the friction of the spherical contact portion 64, but also the degree of freedom in the rotational direction of the rotating member 69 can be fixed at an arbitrary position. Furthermore, each rotary pair section 6a~8a of the link mechanism 1-3 by this force, 6b 1, 6b 2 ~8b 1 , 8b 2, it is possible to pack a gap 6C~8c, rattling during operation and stationary Can be reduced. Further, since the rigidity of the spherical contact portion 64 is high, the rigidity of the link mechanisms 1 to 3 itself is assisted, and the rigidity of the entire link operating device is improved. By applying grease or coating to the spherical contact portion 64, it is possible to reduce frictional resistance when the link mechanisms 1 to 3 are moved.

なお、この実施形態では、回転自由度を与えるためにアンギュラ玉軸受66,68を背面合わせで設置しているが、回転自由度を与える手段として他の構造であってもよい。また、この実施形態のように、出力側の球面部材62に軸状部分を設けて出力部材5に軸受66,68を設置して回転可能にすれば、他の構造の三自由度機構を付設することができる。   In this embodiment, the angular ball bearings 66 and 68 are installed back to back in order to give a degree of freedom of rotation, but other structures may be used as means for giving the degree of freedom of rotation. Further, as in this embodiment, if a shaft-like portion is provided on the output spherical member 62 and the bearings 66 and 68 are installed on the output member 5 so as to be rotatable, a three-degree-of-freedom mechanism having another structure is attached. can do.

[第五の実施形態]   [Fifth embodiment]

図10および図11は、リンク作動装置を傾けても手を離すと原点(直立姿勢)に復帰するリンク作動装置を示す。なお、図10はリンク作動装置が直立した状態を示し、図11はリンク作動装置が90°傾いた状態を示す。なお、図面の簡略化のため、リンク機構1〜3は省略している。   10 and 11 show the link actuator that returns to the origin (upright posture) when the hand is released even if the link actuator is tilted. FIG. 10 shows a state in which the link actuator is upright, and FIG. 11 shows a state in which the link actuator is tilted by 90 °. For simplification of the drawings, the link mechanisms 1 to 3 are omitted.

入出力部材4,5の貫通孔9,10の対向する開口端部には、内径面の一部に球面を持つ受け部材76がボルト等で取り付けられており、それぞれの内径部に球面部材72が挿入され、その球面部材72の球面の一部が受け部材76と球面接触することにより、球面接触部74を構成している。なお、球面部材72の球面中心D,Eは、入出力側のリンク中心B,Cと一致していない。入力側と出力側の球面部材72の球面中心D,Eは、それぞれ入出力部材4,5の中心軸F,G上に存在し、入力側のリンク中心Bと球面部材72の球面中心Dの距離B−Dと、出力側のリンク中心Cと球面部材72の球面中心Eの距離C−Eは等しくなっている。   A receiving member 76 having a spherical surface on a part of the inner diameter surface is attached with bolts or the like to the opening ends of the through holes 9 and 10 of the input / output members 4 and 5 facing each other, and the spherical member 72 is attached to each inner diameter portion. Is inserted, and a part of the spherical surface of the spherical member 72 comes into spherical contact with the receiving member 76, thereby forming a spherical contact portion 74. The spherical centers D and E of the spherical member 72 do not coincide with the link centers B and C on the input / output side. The spherical centers D and E of the spherical member 72 on the input side and the output side exist on the central axes F and G of the input / output members 4 and 5, respectively, and the link center B on the input side and the spherical center D of the spherical member 72. The distance BD is equal to the distance CE between the output-side link center C and the spherical center E of the spherical member 72.

つまり、球面部材72の球面中心D,Eを通る直線Iは、入出力部材4,5の中心軸F,Gの交点Aと入出力側のリンク中心B,Cからなる平面上に存在し、入出力側のリンク中心B,Cを結ぶ直線Hと平行になっている(図11参照)。球面部材72の間には中間部材73が介設され、この中間部材73には入力側の球面部材72の軸状部分がスライド自在に挿入されている。この中間部材73の内部には圧縮ばね77を軸方向に沿って配設し、入力側の球面部材72の先端に押え部材75をボルト等で固定することにより、中間部材73と入力側の球面部材72の間に圧縮力が付与される。   That is, the straight line I passing through the spherical centers D and E of the spherical member 72 exists on a plane formed by the intersection A of the central axes F and G of the input / output members 4 and 5 and the link centers B and C on the input / output side. It is parallel to a straight line H connecting the link centers B and C on the input / output side (see FIG. 11). An intermediate member 73 is interposed between the spherical members 72, and an axial portion of the spherical member 72 on the input side is slidably inserted into the intermediate member 73. A compression spring 77 is disposed in the intermediate member 73 along the axial direction, and a pressing member 75 is fixed to the tip of the spherical member 72 on the input side with a bolt or the like, whereby the intermediate member 73 and the spherical surface on the input side are fixed. A compressive force is applied between the members 72.

また、中間部材73は出力側の球面部材72にピンやねじ(図示せず)により固定されているため、圧縮ばね77が圧縮すると球面部材72間で引き寄せあう方向に力が働く。つまり、リンク作動装置が傾くと、圧縮ばね77が圧縮するために入出力側で引き寄せあう方向に力が働き、リンク作動装置が原点位置(直立姿勢)に復帰しようとする。なお、その原点位置(直立姿勢)でも、圧縮ばね77は圧縮した状態になるようにばねを選定すればよい。   Further, since the intermediate member 73 is fixed to the output-side spherical member 72 with a pin or a screw (not shown), when the compression spring 77 is compressed, a force acts in the direction of drawing between the spherical members 72. In other words, when the link actuating device is tilted, the compression spring 77 is compressed, so that a force acts in the direction of drawing on the input / output side, and the link actuating device attempts to return to the origin position (upright posture). In addition, what is necessary is just to select a spring so that the compression spring 77 may be in the compressed state also in the origin position (upright posture).

図12は図11のJ部詳細図を示す。入力側もしくは出力側の受け部材76の内径部内側端面に、リンク作動装置に要求される最大作動角θmaxの1/2の角度で面取りを行い、リンク作動装置が最大作動角θmaxに達したときに、球面部材72の軸状部分がこの面取り部Lと接触するようにすれば、リンク作動装置の角度制限機構ともなりうる。 FIG. 12 is a detailed view of a portion J in FIG. The inner end surface of the inner diameter portion of the receiving member 76 on the input side or the output side is chamfered at an angle that is 1/2 of the maximum operating angle θ max required for the link operating device, and the link operating device reaches the maximum operating angle θ max . In this case, if the axial portion of the spherical member 72 is in contact with the chamfered portion L, it can be an angle limiting mechanism of the link actuating device.

また、図13は図11のK部詳細図を示す。出力側の球面部材72に、リンク作動装置に要求される最大作動角θmaxの1/2の角度で面取りを行い、リンク作動装置が最大作動角θmaxに達した時に、受け部材76がこの面取り部Mと接触するようにすれば、リンク作動装置の角度制限機構ともなりうる。 FIG. 13 is a detailed view of a portion K in FIG. The spherical member 72 on the output side is chamfered at a half of the maximum operating angle θ max required for the link actuator, and when the link actuator reaches the maximum operating angle θ max , the receiving member 76 By making contact with the chamfered portion M, it can be an angle limiting mechanism of the link actuating device.

なお、この実施形態においても、球面接触部74にグリースの付与やコーティングを施すことにより、リンク作動装置を動かすときの摩擦抵抗を軽減することができる。また、入力側の球面部材72と中間部材73のスライド部分の案内面には、スライド動作を滑らかに行えるように滑り軸受を設置してもよく、グリースの付与やコーティングを施してもよい。   Also in this embodiment, the frictional resistance when the link actuating device is moved can be reduced by applying grease or coating to the spherical contact portion 74. In addition, a sliding bearing may be installed on the guide surfaces of the sliding portions of the spherical member 72 and the intermediate member 73 on the input side so that the sliding operation can be performed smoothly, and grease or coating may be applied.

以上で説明した第一〜第五の実施形態においては、二つ以上の入力側端部リンク部材1a〜3aの回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cに回転伝達部を設け、その回転伝達部を介して回転モータあるいは直動モータ等のアクチュエータによりリンク作動装置を駆動するようにしてもよい。また、入力側端部リンク部材1a〜3aと入力部材4の回転対偶部6a〜8a,6b1,6b2〜8b1,8b2,6c〜8cの回転軸上に、その端部リンク部材1a〜3aの回転角度を検知できる二つ以上の回転角度検出機構を設け、ジョイスティックとして利用することも可能である。さらに、第一〜第五の実施形態における球面構造体に電磁ロック機構を付設した構造とすれば、静止時の剛性を向上させることができ、強固な角度固定が可能となる。 In the first to fifth embodiments described above, two or more input-side end link member 1a~3a of rotation pair portion 6a~8a, 6b 1, 6b 2 ~8b 1, 8b 2, 6c~ A rotation transmission unit may be provided in 8c, and the link actuating device may be driven by an actuator such as a rotation motor or a linear motion motor via the rotation transmission unit. Further, the input-side end link member 1a~3a the input member 4 of the rotation pair portion 6a~8a, 6b 1, 6b 2 ~8b 1, 8b 2, on the rotation axis of 6C~8c, the end link members 1a It is also possible to provide two or more rotation angle detection mechanisms capable of detecting the rotation angle of ˜3a and use it as a joystick. Further, if the spherical structure in the first to fifth embodiments is provided with an electromagnetic lock mechanism, the rigidity at rest can be improved, and a strong angle can be fixed.

本発明に係るリンク作動装置で、三組のリンク機構を具備した片持ち支持タイプの基本構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the basic composition of the cantilever support type which comprised three sets of link mechanisms with the link action | operation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るリンク作動装置で、三組のリンク機構を具備した両端支持タイプの基本構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the basic composition of the both-ends support type which comprised three sets of link mechanisms with the link actuator which concerns on this invention. 本発明の第一の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態で、リンク機構が直立した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the link mechanism stood upright in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態で、リンク機構が90°傾いた状態を示す断面図である。In 2nd embodiment of this invention, it is sectional drawing which shows the state in which the link mechanism inclined 90 degrees. 本発明の第三の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態の変形例で、リンク機構が90°傾いた状態を示すを示す正面図である。In the modification of 3rd embodiment of this invention, it is a front view which shows the state in which a link mechanism inclines 90 degrees. 本発明の第三の実施形態の変形例で、(a)はリンク機構が直立した状態を示す断面図、(b)は中間部材を示す平面図である。In the modification of 3rd embodiment of this invention, (a) is sectional drawing which shows the state in which the link mechanism stood upright, (b) is a top view which shows an intermediate member. 本発明の第四の実施形態で、リンク機構が直立した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the link mechanism stood upright in 4th embodiment of this invention. 本発明の第五の実施形態で、リンク機構が直立した状態を示す断面図である。In 5th embodiment of this invention, it is sectional drawing which shows the state in which the link mechanism stood upright. 本発明の第五の実施形態で、リンク機構が90°傾いた状態を示す断面図である。In 5th embodiment of this invention, it is sectional drawing which shows the state in which the link mechanism inclined 90 degrees. 図11のJ部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the J section of FIG. 図11のK部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the K section of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1〜3 リンク機構
1a〜3a,1c〜3c 端部リンク部材
1b〜3b 中央リンク部材
4 入力部材
5 出力部材
6a〜8a 回転対偶部
6b1,6b2〜8b1,8b2 回転対偶部
6c〜8c 回転対偶部
11 構造体(球面構造体)
12,13 球面部材
14 接触部
1-3 linkage 1a~3a, 1c~3c end link member 1b~3b intermediate link member 4 input member 5 output member 6a~8a rotation pair portion 6b 1, 6b 2 ~8b 1, 8b 2 rotating pair section 6c~ 8c Rotating Pair 11 Structure (Spherical Structure)
12, 13 Spherical member 14 Contact part

Claims (24)

入出力側にそれぞれ配された入出力部材に対して回転可能に端部リンク部材を連結し、入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材を中央リンク部材に対して回転可能に連結した四つの回転対偶部からなるリンク機構を三組以上有し、各リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一としたリンク作動装置において、前記入力部材と出力部材の間を一つ以上の接触部を介して連結した構造体を前記リンク機構に付設したことを特徴とするリンク作動装置。   Four end link members are rotatably connected to the input / output members respectively arranged on the input / output side, and each end link member on the input side and the output side is rotatably connected to the central link member. In a link actuating device having three or more sets of link mechanisms composed of two rotating pairs and having the input side and the output side geometrically identical with respect to the cross section at the center of each link mechanism, the input member and the output member A link actuating device characterized in that a structure body connected through one or more contact portions is attached to the link mechanism. 前記構造体は、入力部材と出力部材のそれぞれに設けられた一対の球面部材からなり、前記入力部材と出力部材を一つの接触部により連結する球面構造体とした請求項1に記載のリンク作動装置。   2. The link operation according to claim 1, wherein the structure includes a pair of spherical members provided on the input member and the output member, respectively, and is a spherical structure that connects the input member and the output member with one contact portion. apparatus. 前記球面部材は、その球面中心が入力部材と出力部材の中心軸方向に移動可能とした構造である請求項2に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 2, wherein the spherical member has a structure in which a spherical center thereof is movable in a central axis direction of the input member and the output member. 前記球面中心は、入力部材と出力部材の中心軸の交点と常に一致する構造である請求項3に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 3, wherein the spherical center has a structure that always coincides with the intersection of the central axes of the input member and the output member. 前記構造体は、入力部材と出力部材のそれぞれに設けられた一対の球面部材と、それら一対の球面部材間に介設された中間部材とからなり、前記入力部材と出力部材を二つの接触部により連結する球面構造体とした請求項1に記載のリンク作動装置。   The structure includes a pair of spherical members provided on each of the input member and the output member, and an intermediate member interposed between the pair of spherical members, and the input member and the output member are connected to two contact portions. 2. The link actuating device according to claim 1, wherein the link actuating device is a spherical structure that is connected by the above. 前記一対の球面部材は、それぞれの球面中心が入力部材と出力部材の中心軸上に存在する構造とした請求項5に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 5, wherein each of the pair of spherical members has a structure in which the center of each spherical surface exists on a central axis of the input member and the output member. 前記球面部材は、それぞれの球面中心が入力部材と出力部材の中心軸方向に移動可能とした構造である請求項5又は6に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 5 or 6, wherein the spherical member has a structure in which the center of each spherical surface is movable in the central axis direction of the input member and the output member. 前記一対の球面部材は、それぞれの球面中心が入力側と出力側のリンク中心と一致する構造とした請求項5又は6に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 5 or 6, wherein each of the pair of spherical members has a structure in which each spherical center coincides with a link center on an input side and an output side. 前記中間部材は、その軸方向長さを調整可能な構造とした請求項8に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 8, wherein the intermediate member has a structure capable of adjusting an axial length thereof. 前記中間部材は、球面部材と点接触する複数の転動体を円周方向に配設した構造とした請求項8に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 8, wherein the intermediate member has a structure in which a plurality of rolling elements in point contact with the spherical member are arranged in a circumferential direction. 前記入力部材と出力部材のいずれか一方に球面部材を軸受を介して回転自在に装着し、前記球面部材に回転部材を固定することにより、その回転部材を入力側部材あるいは出力部材に対して回転可能とした請求項1〜10のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   A spherical member is rotatably mounted on one of the input member and the output member via a bearing, and the rotating member is fixed to the spherical member, whereby the rotating member is rotated with respect to the input side member or the output member. The link actuating device according to any one of claims 1 to 10, which is made possible. 前記接触部に予圧を付与した予圧付与手段を具備した請求項1〜11のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to any one of claims 1 to 11, further comprising a preload applying unit configured to apply a preload to the contact portion. 前記予圧付与手段は、予圧を、入力部材あるいは出力部材の中心軸方向に付与する構造とした請求項12に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 12, wherein the preload applying means is configured to apply preload in the central axis direction of the input member or the output member. 前記予圧付与手段は、予圧を、入出力側のリンク中心を結ぶ直線方向に付与する構造とした請求項12に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 12, wherein the preload applying means is configured to apply preload in a linear direction connecting the link centers on the input and output sides. 前記球面構造体の接触部に予圧を付与し、この接触部の摩擦力により、入力部材と出力部材の角度を固定可能とした請求項12〜14のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to any one of claims 12 to 14, wherein a preload is applied to the contact portion of the spherical structure, and an angle between the input member and the output member can be fixed by a frictional force of the contact portion. 前記予圧付与手段は、入力部材あるいは出力部材の中心軸の交点と入力側および出力側のリンク中心を含む平面内で、入出力側のリンク中心を結ぶ直線と平行な方向に付与する構造とした請求項12に記載のリンク作動装置。   The preload applying means is configured to apply in a direction parallel to a straight line connecting the input and output side link centers within a plane including the intersection of the central axis of the input member or the output member and the input and output side link centers. The link actuating device according to claim 12. 前記予圧付与手段は、リンク機構の作動角が大きくなるにつれて予圧を増加させる構造とし、リンク機構が原点位置に復帰可能とした請求項16に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 16, wherein the preload applying means is configured to increase the preload as the operating angle of the link mechanism increases, and the link mechanism can be returned to the origin position. 前記予圧付与手段により球面部材に付与される予圧でもって球面構造体の接触部に接触力を付与する構造とした請求項12〜17のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to any one of claims 12 to 17, wherein a contact force is applied to the contact portion of the spherical structure with a preload applied to the spherical member by the preload applying means. 前記球面構造体の接触部にコーティングを施した請求項1〜18のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to any one of claims 1 to 18, wherein the contact portion of the spherical structure is coated. 前記球面構造体に電磁ロック機構を付設した請求項1〜19のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to any one of claims 1 to 19, wherein an electromagnetic lock mechanism is attached to the spherical structure. 前記球面構造体の一部が他部品と干渉する構造を具備し、前記他部品との干渉構造でもって作動角を制限した請求項1〜20のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   21. The link actuating device according to any one of claims 1 to 20, wherein a part of the spherical structure has a structure that interferes with other parts, and an operating angle is limited by an interference structure with the other parts. 前記球面構造体の一部が他部品と干渉する構造として、リンク機構の最大作動角の1/2の角度で面取りを球面構造体の一部に形成した請求項21に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to claim 21, wherein a chamfer is formed in a part of the spherical structure at a half of the maximum operating angle of the link mechanism as a structure in which a part of the spherical structure interferes with other parts. 前記リンク機構の二つ以上の入力側端部リンク部材に回転伝達部を設け、その回転伝達部を介してアクチュエータによりリンク機構を駆動する請求項1〜22のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   The link operation according to any one of claims 1 to 22, wherein a rotation transmission unit is provided in two or more input side end link members of the link mechanism, and the link mechanism is driven by an actuator via the rotation transmission unit. apparatus. 前記リンク機構の二つ以上の入力側端部リンク部材の回転角度を検知する回転角度検出機構を設けた請求項1〜22のいずれか一項に記載のリンク作動装置。   The link actuating device according to any one of claims 1 to 22, further comprising a rotation angle detection mechanism that detects a rotation angle of two or more input side end link members of the link mechanism.
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