JP2887303B2 - Link mechanism for moving adjacent links separated by one and instrument apparatus having this link mechanism - Google Patents

Link mechanism for moving adjacent links separated by one and instrument apparatus having this link mechanism

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JP2887303B2
JP2887303B2 JP4210794A JP21079492A JP2887303B2 JP 2887303 B2 JP2887303 B2 JP 2887303B2 JP 4210794 A JP4210794 A JP 4210794A JP 21079492 A JP21079492 A JP 21079492A JP 2887303 B2 JP2887303 B2 JP 2887303B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、一個隔てた隣接リン
クを可動させる新規なリンク機構およびこのリンク機構
を有する器具装置類に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel link mechanism for moving adjacent links separated by one, and to a device having such a link mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より種々のリンク機構は存在し、こ
のリンク機構に基づいていろいろな機械運動が構成され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various link mechanisms exist, and various mechanical movements are configured based on the link mechanisms.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】発明者は、従来のリン
ク機構に基づいて新規な運動を可能としたリンク機構を
鋭意研究し、この発明を完成したものである。この発明
の課題は、この新規なリンク機構を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventor of the present invention has intensively studied a link mechanism which enables a novel movement based on a conventional link mechanism, and has completed the present invention. It is an object of the present invention to provide this new link mechanism.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、この発明に係るリンク機構においては、5個以上の
リンクを一連に回転可能に連結し、各々のリンクは一個
隔てたリンクと揺動運動の連動を可能としたことを特徴
とする、一個隔てた隣接リンクを可動させるようにした
ため、前記一個隔てたリンクと用途運動の連動において
同方向への揺動と逆方向への揺動を適宜選択することに
よって一連のリンク群に全体として独特な動きをさせる
ことができ且つ多様な動きを設計しうるようにしたもの
である。
In order to achieve the above object, in a link mechanism according to the present invention, five or more links are rotatably connected in series, and each link swings with a link separated by one. It is possible to move the adjacent link which is separated by one, so that the link can be moved in the same direction and the swing in the opposite direction in the interlocking of the one link and the application movement. By appropriately selecting, it is possible to cause a series of link groups to make unique movements as a whole and to design various movements.

【0005】また、この発明に係るリンク機構を利用し
て器具装置類を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide an appliance using the link mechanism according to the present invention.

【0006】この発明において、各々のリンクを一個隔
てたリンクと揺動運動の連動をさせるには、ワイヤー・
ベルト,歯車,リンクの端部に形成した円弧状の歯車部
等を使用することができる。
In the present invention, in order to link each link with a link separated by one and swinging motion, a wire and a link are used.
A belt, a gear, an arcuate gear formed at an end of a link, or the like can be used.

【0007】又、「一個隔てたリンク」とあるのは、図
21に示すように、リンクIはリンクII一個を隔てて
リンクIIIと、リンクIIはリンクIIIを一個隔て
てIVリンクと互いに一対をなして、その相互間をワイ
ヤー・ベルト又はその円又は円弧をピッチ円とする歯車
又はその他の方法で相互に回転するも滑らぬよう連結す
ることを意味している。なお、図21において、イと
イ′,ロとロ′,ハとハ′は図が錯綜しないように別々
に記してあるが、回転中心(イ),(ロ),(ハ)によ
りそれぞれ同一回転中心に嵌まり込んでリンクI,I
I,III,IVは一連となって繋がれている。図中の
・印は円又は円弧と称する部分とリンクの端部が固定さ
れていること又は同一体であることを示す。
As shown in FIG. 21, "a link separated by one" means that a link I is a pair with a link III with one link II separated, and a link II is a pair with an IV link with one link III separated. Means that a wire belt or a gear or the like having a circle or an arc as a pitch circle therebetween is connected to each other so as to rotate but not slip with each other. In FIG. 21, A and I ', B and B', and C and C 'are separately shown so as not to complicate the drawing, but are the same depending on the rotation centers (A), (B), and (C). Links I, I fit into the center of rotation
I, III, and IV are connected in a series. The mark in the figure indicates that a portion called a circle or an arc and the end of the link are fixed or the same.

【0008】なお、図22は、リンク間の動的結合を歯
車としたときの各リンクの関係を示したもので、リンク
I,II,III,IV,V,VIは回転中心を中心と
して次々に隣接して一連のリンク糸となっており、且
つ、動的結合は隣接リンク一個を隔てたその次のリンク
と一対をなして歯車で接合しているものである。
FIG. 22 shows the relationship of each link when the dynamic coupling between the links is a gear. The links I, II, III, IV, V, and VI are successively arranged about the center of rotation. And a series of link yarns adjacent to the link, and the dynamic connection forms a pair with the next link separated by one adjacent link and is joined by a gear.

【0009】更に、本願発明において「多様性ある動
き」とは、多数個のリンクで連結された一連のリンク群
につき、設計する際、それぞれ個々のリンクの両端の円
又は円弧の部分の回転半径を変化させれば、それに動的
に接合する一個隔てたリンクの動きを変える事が出来る
ため、この変化を多数個とり入れ、組み合わせも変える
等する事により、多様な動きを行わせることができる色
々なリンク群を設計し得るという意味である。
Further, in the present invention, "diversified movement" means, when designing a series of links connected by a number of links, when designing a series of links, the radius of gyration of the circle or arc at both ends of each link. Can change the movement of one link that is dynamically joined to it, so by incorporating many of these changes and changing the combination, various movements can be performed. This means that a simple link group can be designed.

【0010】[0010]

【作用】この発明に係るリンク機構は上記のように構成
されているため、従来存在しない独特な機械運動を行う
ことができる。ここに、「独特な機械運動」とは、一連
のリンク群のある隣接する2個のリンク(一個隔てたリ
ンクを一対とする二個のリンクではない)をその連結す
る回転中心を中心としてある角度θだけ運動させたと
き、機械的なクリアランス,スベリ,伸び等がないと仮
定すれば、個々のリンクの端部の円又は円弧の半径をあ
る数値に設定した時、ある角度θだけ運動させたリンク
より数えてn個目のリンクの動きは理論的にすべて厳密
に規定され、リンク群全体として構成される独特な運動
のことである。このため、或る思想で設計されたリンク
群は全体として独自の運動を呈することができるもので
ある。文中において、以後出現する「独特な機械運動」
の意味はかかる場合と同じ意味である。
Since the link mechanism according to the present invention is constructed as described above, it can perform a unique mechanical motion which has not existed conventionally. Here, the “unique mechanical motion” is centered on a rotation center that connects two adjacent links (not two links with one link apart) having a series of link groups. If it is assumed that there is no mechanical clearance, slippage, elongation, etc. when moved by the angle θ, when the radius of the circle or arc at the end of each link is set to a certain value, it is moved by a certain angle θ. The movements of the n-th link counted from the linked links are strictly defined theoretically, and are unique movements constituted as a whole link group. For this reason, a link group designed based on a certain idea can exhibit a unique motion as a whole. In the text, the “unique mechanical movement” that appears afterwards
Has the same meaning as in such a case.

【0011】また発明に係るリンク機構を有する器具装
置は上記のリンク機構を利用しているため、従来存在し
ない独特な機械運動を行うことができる。
Further, since the apparatus having the link mechanism according to the present invention utilizes the above-mentioned link mechanism, it is possible to perform a unique mechanical movement which has not been conventionally provided.

【0012】[0012]

【実施例】図1において、A,B,2個の滑車を台に固
定されたアームCの両端の回転軸1,2に自由に回転で
きるようとりつける。滑車の一部に夫々アーム3、4を
固定し、この2つの滑車にはワイヤー5を平行掛けし、
このワイヤーの一部は6,7の部分で夫々のアーム3,
4に固定され滑らぬ様になっている。滑車に固定した右
側のアーム3を角度θだけ反時計方向に回転すれば、左
側のアーム4はワイヤー5により滑車Bが回り、反時計
方向にθだけ回転する。滑車Aの直径が滑車Bの直径の
倍であれば1/2θだけ回り、逆に1/2であれば2θ
だけ回る。滑車の直径比により回転は同方向に直径の比
に反比例した角度だけ回転する。
In FIG. 1, two pulleys A, B and 2 are attached to rotating shafts 1 and 2 at both ends of an arm C fixed to a base so as to be freely rotatable. The arms 3 and 4 are fixed to a part of the pulley, and the wire 5 is hung in parallel with the two pulleys.
A part of this wire is a part of 6,7, and each arm 3,
It is fixed to 4 and does not slip. When the right arm 3 fixed to the pulley is rotated counterclockwise by an angle θ, the pulley B is turned by the wire 5 on the left arm 4 and is rotated counterclockwise by θ. If the diameter of the pulley A is twice the diameter of the pulley B, it turns by 1 / 2θ, and if it is 1/2, 2θ
Just turn. Due to the diameter ratio of the pulley, the rotation rotates in the same direction by an angle inversely proportional to the diameter ratio.

【0013】図2に示すようにワイヤーをたすき掛けに
した場合は回転方向は反対方向となる。
When the wires are crossed as shown in FIG. 2, the rotation direction is opposite.

【0014】図3はこの滑車を歯車におきかえた場合で
ある。左右の歯車はアームCの回転軸8に取りつけた中
央の歯車Dを介して噛合っており左右のアームの回転は
同方向で夫々の歯車のピッチ円の直径比に反比例した角
度だけ回ることとなる。歯車Dの直径は無関係である。
FIG. 3 shows a case where the pulley is replaced with a gear. The left and right gears mesh with each other via a central gear D attached to the rotating shaft 8 of the arm C. The rotation of the left and right arms rotates in the same direction by an angle inversely proportional to the diameter ratio of the pitch circle of each gear. Become. The diameter of the gear D is irrelevant.

【0015】図4の如く、左右の歯車を直接噛合せた場
合は図2のワイヤーをたすき掛けした場合と同じ動きと
なる。
As shown in FIG. 4, when the left and right gears are directly meshed, the operation is the same as that when the wires shown in FIG. 2 are crossed.

【0016】歯車での噛合せは直接噛合せるか若しくは
中央に、従動側の回転方向が偶数個の歯車を直列に介在
させた時はワイヤーをたすき掛けしたものと同方向であ
り、奇数個介在させたときは平行掛けしたものと同方向
の動きとなる。
The gears are meshed directly or in the center, and the rotation direction of the driven side is the same as that of crossing wires when an even number of gears are interposed in series. When it is made to move, it moves in the same direction as the one that is hung in parallel.

【0017】アームCの両端の回転軸間の距離はワイヤ
ーの長さ及び介在する歯車の数およびピッチ円直径で短
くしたり長くしたり出来る。
The distance between the rotating shafts at both ends of the arm C can be shortened or lengthened by the length of the wire, the number of intervening gears, and the pitch circle diameter.

【0018】さてこれらは普通のリンク機構であるが、
図5に於て(円表示の部分は歯車のピッチ円とし夫々歯
車で噛合っているものとする、以降も同じ)、右側のア
ーム1は大歯車2に固定され、歯車の中心は自由回転軸
3により台を有するリンク4に接合している。このリン
ク4の左側は、大歯車5が固定され一体化している。そ
の左隣のリンク6の右端には小歯車7が固定され左端に
は大歯車8が固定され一体となっている。このリンク6
の小歯車7の回転中心と台付リンク4の左側の大歯車5
中心は回転軸9で喀合し相互に自由回転するも小歯車7
は同時に右側アーム1の大歯車2と噛合っている。さら
にリンク6と同様のリンク10が右端小歯車11は台付
リンク4の大歯車5と噛合いその回転軸12はリンク6
の左側大歯車8の中心と喀合して自由回転をする。リン
ク10の左端大歯車中心は回転軸13に小歯車14を有
するリンク15がはめられ、この小歯車14は同時に一
つ右側のリンクを隔てたリンク6の左端歯車8と噛合っ
ている。さらにリンク15の左端は回転軸16がありこ
れにもリンク17が喀められそのリンク17の右端の小
歯車18は一個リンクを隔てたリンク10の大歯車19
と噛合っている。
Now, these are ordinary link mechanisms,
In FIG. 5 (the circle portion is the pitch circle of the gears and is assumed to be meshed with each gear, the same applies hereinafter), the right arm 1 is fixed to the large gear 2 and the center of the gear is free rotation. It is joined by a shaft 3 to a link 4 having a platform. On the left side of the link 4, a large gear 5 is fixed and integrated. A small gear 7 is fixed to the right end of the link 6 adjacent to the left, and a large gear 8 is fixed to the left end, so as to be integrated. This link 6
Center of rotation of the small gear 7 and the large gear 5 on the left side of the mounted link 4
The center is the rotary shaft 9 and the small gear 7
Simultaneously meshes with the large gear 2 of the right arm 1. Further, a link 10 similar to the link 6 is engaged with the right end small gear 11 with the large gear 5 of the base link 4 and the rotation shaft 12 is connected to the link 6.
To the center of the left large gear 8 and rotate freely. At the center of the left end large gear of the link 10, a link 15 having a small gear 14 on the rotating shaft 13 is fitted, and this small gear 14 is simultaneously meshed with the left end gear 8 of the link 6 separated by one right link. Further, the left end of the link 15 has a rotating shaft 16, and a link 17 is spit on this, and the small gear 18 at the right end of the link 17 is a large gear 19 of
Is engaged with.

【0019】図6において、リンク1がリンク4に対し
或る角度θだけ変移するとリンク1の大歯車2は回転軸
3を中心にθ度・回りこれに噛合ったリンク6の小歯車
7はリンク4の回転軸9を中心としてその直径比の反比
例の角度2θ度回転しリンク6を2θ度回転させる。リ
ンク6の回転軸12にはリンク10の小歯車11が喀合
しており且つリンク4の大歯車5と噛合っているのでリ
ンク6がリンク4に対し回転軸9の回りを2θ度回転す
るとリンク10は回転軸12の回りを4θ度回転する。
このことはリンク10の回転軸13に喀合するリンク1
5の小歯車14が回転軸12の回りを4θ度回ることと
なり大歯車8に噛合った小歯車14は回転軸13の中心
に8θ度回転する。同様にしてリンク17は回転軸16
を中心に16θ度回転する。以上の動きはリンク1がθ
度回転すると同時に一連のリンクが動き図6の状態とな
る。
In FIG. 6, when the link 1 is displaced from the link 4 by a certain angle θ, the large gear 2 of the link 1 rotates around the rotation shaft 3 by θ degrees and the small gear 7 of the link 6 The link 6 is rotated by 2θ degrees around the rotation axis 9 of the link 4 by an angle 2θ degrees that is inversely proportional to the diameter ratio. Since the small gear 11 of the link 10 is engaged with the rotating shaft 12 of the link 6 and meshes with the large gear 5 of the link 4, when the link 6 rotates about the rotating shaft 9 with respect to the link 4 by 2θ degrees. The link 10 rotates around the rotation axis 12 by 4θ degrees.
This means that the link 1 that fits into the rotating shaft 13 of the link 10
The fifth small gear 14 rotates around the rotation shaft 12 by 4θ degrees, and the small gear 14 meshed with the large gear 8 rotates 8θ degrees around the center of the rotation shaft 13. Similarly, the link 17 is
Is rotated 16 ° around. Link 1 is θ
A series of links move at the same time as the rotation of FIG.

【0020】図5のリンク結合ですべての歯車直径を同
じピッチ円直径としリンク1をθ度回転した場合が図7
である。各リンクの回転角度は同じθ度となる。図7で
はθは15゜でありさらにリンク1の回転角度を大きく
しθを45゜としたとき各リンクのポイント(回転軸を
含む)のみで示したのが図8である。リンクの数を更に
増せば、僅かなθの角度でも各リンクのポイントは大き
な等辺多角形を形成する。
FIG. 7 shows a case where all the gear diameters are the same pitch circle diameter and the link 1 is rotated by θ degrees by the link connection of FIG.
It is. The rotation angle of each link is the same θ degree. In FIG. 7, θ is 15 °, and FIG. 8 shows only the points (including the rotation axis) of each link when the rotation angle of the link 1 is further increased and θ is 45 °. If the number of links is further increased, the point of each link forms a large equilateral polygon even at a small angle of θ.

【0021】図9は図7に対し各リンク両端の歯車と一
個隔てたリンクの歯車の間に一個の小歯車を噛合せて構
成したものである(この場合も歯車はピッチ円のみを記
して歯型は省略してあるので円形の部分は歯車として理
解されたい、以下同様に図を描いてある)。各リンク両
端の歯車のピッチ円の直径は同じでリンクポイント間の
距離も同一の場合である。小歯車は一個隔てたリンクの
回転が逆向きとなるよう入れたもので回転角度には無関
係となる。この小歯車は相対する隣接リンクの中央部の
軸で保持し自由回転する。
FIG. 9 is different from FIG. 7 in that one small gear is meshed between the gears at both ends of each link and the gear of one link apart from each other. Since the tooth form is omitted, the circular part should be understood as a gear, and the figure is similarly drawn below.) The pitch circle diameter of the gears at both ends of each link is the same, and the distance between link points is also the same. The small gear is provided so that the rotation of the link apart by one is reversed, and is independent of the rotation angle. This pinion is held by a shaft at the center of the opposing adjacent link and freely rotates.

【0022】図10はリンクの相互の角度θが30°、
図11はθが90°の場合の各リンクポイントの位置を
示す。
FIG. 10 shows that the angle θ between the links is 30 °,
FIG. 11 shows the position of each link point when θ is 90 °.

【0023】図7から図11に示すようにリンク両端に
固定された歯車間の噛合せが直接および偶数個の歯車を
介在させたときは同じ回転方向、奇数個の歯車を介在し
て噛合せたときは回転方向が逆方向となる。
As shown in FIGS. 7 to 11, when the gears fixed to both ends of the link are engaged directly and when an even number of gears are interposed, the gears are engaged in the same rotational direction and an odd number of gears are interposed. , The rotation direction is reversed.

【0024】図12および図13は噛合せたリンクが同
方向に回転するものと逆方向に回転するものを交互に連
接した場合である。実線で示したリンクは三個の小歯車
を介在させて噛合せ、鎖線で示したリンクは直接噛合せ
てある。小歯車はリンク4,5,6,7によって保持さ
れ自由回転しリンク1,2,3,8,9の間に来るよう
軸間距離及びピッチ円直径を定める。各リンクの相対す
る歯車のピッチ円直径は同一とし回転角度は同一となる
ようにする。隣接するリンク、例えば、片持ちリンク8
を固定しリンク7をθ度回転させると各リンクは反対方
向、同方向と交互にθ度回転し図13の矢印方向に夫々
回る。かくて末端の片持ちリンク9は固定リンク8に対
し矢印上方向に平行移動しリンク9の歯車中心の軸はZ
−Z′線上を直線に移動し外れることはない。
FIGS. 12 and 13 show a case where the meshed links alternately rotate in the same direction and rotate in the opposite direction. The link shown by the solid line is meshed with three small gears interposed, and the link shown by the chain line is meshed directly. The pinion is held by links 4,5,6,7 and rotates freely to determine the distance between the axes and the pitch circle diameter so as to be located between links 1,2,3,8,9. The pitch circle diameters of the gears facing each link are the same and the rotation angles are the same. Adjacent link, for example, cantilever link 8
Is fixed and the link 7 is rotated by θ degrees, each link is rotated by θ degrees alternately in the opposite direction and in the same direction, and turns in the direction of the arrow in FIG. Thus, the end cantilever link 9 moves parallel to the fixed link 8 in the upward direction of the arrow, and the axis of the gear center of the link 9 is Z
It does not move off the -Z 'line in a straight line.

【0025】次に図14から図17について説明する。
図14は図15の側面図である。リンク片1は台に固定
されピッチ円直径φの歯車10もこれに固定されてい
る。リンク2の一方の回転軸は歯車10の中心に自由回
転するよう取付けられ、リンク2のもう一方にはφ
歯車12が固定されその軸にはリンク3のφの歯車1
1が自由回転するよう取付けこの歯車11は小歯車三個
を介してφの歯車10と噛合っている。φはφ
1/2であり、その他のφ,φ,…はφと同じ直
径にして有る。図14において示すように、小歯車はリ
ンク2及びリンク9の間に回転できるように取付けられ
ている。なお、リンク9,リンク8,リンク7,リンク
6は小歯車を保持するもので、図15,図16,図17
には記載を省略している。この様にして軸心距離L=4
5mmで各リンク2,3,4,5は三個の小歯車を介し
て噛合い連結されている。リンク2を歯車10の中心を
中心として角度θ=45゜となるように反時計方向に回
転すればリンク3の歯車11のピッチ円直径φをφ
の1/2としてあるためリンク3は倍の角度回転しリン
ク2に対し2θ=90゜の位置となる。同時に他のリン
クはφ以降が同一直径のため2θ=90°交互に反対
方向に回り、図16に示した位置となる。図17はθ=
15゜とした時の各リンクの位置を示す。なお、リンク
2はθが相対的に小さくなっても当たらぬよう図14に
示すようリンク3に対し左方にずらして取付けられてい
る。他のリンクも同様である。かくて各リンクの他端の
回転ポイントは角度θを変化させることによりZ−Z′
直線上を移動し外れることはない。
Next, FIGS. 14 to 17 will be described.
FIG. 14 is a side view of FIG. Link piece 1 is fixed to be the gear 10 pitch diameter phi 1 is fixed to the base. One axis of rotation of the link 2 is mounted so as to freely rotate around the gear 10, phi 2 of the gear link the gears 12 of the other of the link 2 phi 3 is fixed 3 1
1 is present me as mounting the gear 11 of the phi 1 through the three small gear wheel 10 meshes with a rotating freely. φ 2 is / of φ 1 , and the other φ 3 , φ 4 ,... have the same diameter as φ 1 . As shown in FIG. 14, the small gear is rotatably mounted between the link 2 and the link 9. The link 9, the link 8, the link 7, and the link 6 hold a small gear, and are shown in FIGS.
Are omitted from the description. In this way, the axial center distance L = 4
Each link 2, 3, 4, 5 is meshed and connected by three small gears at 5 mm. If the link 2 is rotated counterclockwise around the center of the gear 10 so that the angle θ becomes 45 °, the pitch circle diameter φ 2 of the gear 11 of the link 3 becomes φ 1
, The link 3 rotates twice the angle and is positioned at 2θ = 90 ° with respect to the link 2. At the same time the other link phi 3 and subsequent rotation in the opposite direction to the 2 [Theta] = 90 ° alternately for the same diameter, the position shown in FIG. 16. FIG. 17 shows θ =
This shows the position of each link when 15 ° is set. The link 2 is attached to the link 3 so as to be shifted to the left as shown in FIG. The same applies to other links. Thus, the rotation point at the other end of each link is changed to Z-Z 'by changing the angle θ.
It does not move off a straight line.

【0026】さらに説明を図18について進めると、Further description will be made with reference to FIG.

【0027】図18は図14から図17に説明したと同
様のリンク接合であるが図16および図17では直線Z
−Z′上に各リンクの一方の軸心が移動するのに対し図
18ではリンクの軸心距離L=33mmを半径とする円
周上を移動する場合を示した。
FIG. 18 shows a link joint similar to that described with reference to FIGS. 14 to 17, but FIG. 16 and FIG.
While one axis of each link moves on −Z ′, FIG. 18 shows a case in which the link moves on a circumference having a radius of L = 33 mm.

【0028】図14および図15で説明したようにφ
以下の歯車ピッチ円の直径を変えることにより各リンク
の回転角度を決まるのであるが、図18では固定リンク
の直角線とリンク1のなす角度がθであるときリンク2
とリンク1の角度2β、リンク3とリンク2の角度を2
θとなるよう設定する。図18の場合は2β=θであ
る。
As described with reference to FIGS. 14 and 15, φ 1
The rotation angle of each link is determined by changing the diameter of the following gear pitch circle. In FIG. 18, when the angle between the right-angle line of the fixed link and link 1 is θ, link 2
And the angle 2β of the link 1 and the angle of the link 3 and the link 2 are 2
Set to be θ. In the case of FIG. 18, 2β = θ.

【0029】このようにLが等しい10個のリンクによ
り以下同様の角度設定すると図18の鎖線で示したよう
に5個の山形にリンクが並び且つ回転軸ポイントP
,P,………に示した奇数番号のポイントはL=
Rとする半径Rの円周上に等間隔で並ぶ。ここでθを
θ′=45゜に変化させれば各リンクは点線で示した位
置となりリンク結合の最終ポイントP11は半径Rの円
周上を移動しP′11に移動する。またθ″=71゜に
変化させれば同様にP11はP″11まで円周上を移動
する。この時の各リンクは二重鎖線で示した位置とな
る。またこの時、各リンクのポイントと円の中心を結ん
だ直線が相互に形成する中心角αはθ−βとなる。図1
8の場合は2β=θと設定しているのでα= βとなっ
ている。
When the same angle is set by the ten links having the same L as described above, the links are arranged in five chevron shapes as shown by the chain line in FIG. 18 and the rotation axis points P 1 ,
The odd-numbered points shown in P 3 , P 5 ,...
R are arranged at equal intervals on the circumference of the radius R. Here the θ θ '= 45 ° altered ask if each link end point P 11 of the result links binding the position shown by dotted line P moves on the circumference of a radius R' to move to 11. If the angle is changed to θ ″ = 71 °, similarly, P 11 moves on the circumference to P ″ 11 . Each link at this time is at the position indicated by the double-dashed line. At this time, a central angle α formed by a straight line connecting the point of each link and the center of the circle is θ−β. FIG.
In the case of 8, α = β because 2β = θ is set.

【0030】次に、図19の説明に移る。Next, the description moves to FIG.

【0031】図19では図18と同様であるが、βとθ
の関係を2β=1.5θと設定したものであり、L=3
3はそのままであってもより大きな半径Rの円周上に並
ぶこととなる。図19では8個の山形を形成したもので
あり、θ=10°のとき鎖線で示し、θ=50゜のとき
を点線で示した。各ポイントと円中心を結ぶ直線のなす
中心角αはθ−βであるが、図18と異なりθが変化し
た時円中心は固定リンクと直角のA−A′線上を移動
し、図19の場合、詳細は省略するが計算上θ=10°
のときR≒98.72mm,θ′=50゜のときR≒9
2.81mmの半径の円周上にリンクの一方のポイント
が移動する。但し半径の変動は大きなものでなく近似的
に各ポイントは円運動をなすと考えてよい。
FIG. 19 is similar to FIG. 18 except that β and θ
Is set as 2β = 1.5θ, and L = 3
3 will be arranged on the circumference of the larger radius R even if it is as it is. In FIG. 19, eight chevrons are formed. When θ = 10 °, it is indicated by a chain line, and when θ = 50 °, it is indicated by a dotted line. The center angle α formed by a straight line connecting each point and the center of the circle is θ−β, but unlike FIG. 18, when θ changes, the center of the circle moves on the line AA ′ perpendicular to the fixed link, and FIG. In this case, details are omitted, but θ = 10 ° in calculation.
When R ≒ 98.72 mm, θ ′ = 50 ゜ When R′9
One point of the link moves on a circle with a radius of 2.81 mm. However, the variation in radius is not large, and each point may be considered to make a circular motion approximately.

【0032】図18の場合はθの変化にかかわらずR=
L円周上を移動するが、図19では円中心が変動するも
のの概ね円形に動くリンク結合が形成されこのリンク機
構を用いればリンクの軸中心の変化、各リンク端に固定
されたピッチ円の直径をさまざまに変化させて多様な円
運動をさせることが出来る。
In the case of FIG. 18, R =
Although moving on the L circumference, in FIG. 19, a link connection which moves in a substantially circular shape is formed although the center of the circle fluctuates. If this link mechanism is used, the axial center of the link changes, and the pitch circle fixed to each link end is changed. Various circular motions can be made by changing the diameter in various ways.

【0033】最後に図20に示すリンク結合の場合を付
加する。
Finally, the case of link connection shown in FIG. 20 is added.

【0034】先に図7で説明したようにリンクの軸心距
離Lを一定とし各回転角度θが等しくなるようにピッチ
円の直径を等しくすればリンク数を増加してゆくことに
より円に近い多角形を形成することとなるが、各リンク
のLを漸減し、また歯車の歯数を一枚ずつ漸減した場
合、各リンクのポイントがθの変化に伴い変化してゆく
例を図20に示した。各リンクはすべて同方向に回転し
てゆく場合である。
As described above with reference to FIG. 7, if the axial center distance L of the link is constant and the diameter of the pitch circle is equal so that each rotation angle θ is equal, the number of links is increased so that the link is close to a circle. FIG. 20 shows an example in which when the L of each link is gradually reduced and the number of teeth of the gear is gradually reduced one by one, the point of each link changes with the change of θ. Indicated. Each link is rotating in the same direction.

【0035】以上図1より図20にわたって説明したよ
うに本発明のリンク機構で歯車の大きさ、噛合せを時計
回り、反時計回り、またLを種々変化させ、それらの組
合せの変化と共に多様性ある運動を行わせる一連のリン
ク接合ができる。
As described above with reference to FIGS. 1 to 20, the size and meshing of the gears are changed clockwise and counterclockwise, and L is variously changed by the link mechanism of the present invention. A series of link joints can be made to perform a certain movement.

【0036】また、主として歯車の噛合せによる例を示
して来たが、最初に述べた如くこの結合はワイヤー,ベ
ルト等の平行掛け、たすき掛けに置き換えることができ
る。
Also, an example has been shown mainly by gear engagement, but this connection can be replaced by a parallel hook or a cross hook of a wire, a belt or the like as described above.

【0037】さらに言えば、ピッチ円並びにプーリーの
形成を円から偏心円形、楕円形或は他の曲線におき変え
るなどの因子を加味すれば多様性はさらに広がるもので
ある。リンク数を増加させても、無重力空間では、精度
および保持重量等の問題はないものである。
Furthermore, the diversity is further expanded by taking into account factors such as changing the formation of the pitch circle and the pulley from a circle to an eccentric circle, an ellipse or another curve. Even if the number of links is increased, there is no problem in accuracy, holding weight, and the like in the weightless space.

【0038】[0038]

【発明の効果】5個以上のリンクを一連に回転可能に連
結し、各々のリンクは一個隔てたリンクと揺動運動の連
動を可能としたことを特徴とする、一個隔てた隣接リン
クを可動させるようにしたため、前記一個隔てたリンク
と揺動運動の連動において、同方向への揺動と逆方向へ
の揺動を適宜選択することによって一連のリンク群に全
体として独特な動きをさせることができ且つ多様な動き
を設計しうるようにしたものである。
According to the present invention, five or more links are rotatably connected in series, and each link is capable of interlocking the one link and the swinging motion. In this case, in the interlocking of the link and the rocking motion, the link in the one direction and the rocking in the opposite direction are appropriately selected to make the series of links have a unique motion as a whole. And various movements can be designed.

【0039】よって、このリンク機構の応用価値は極め
て高いものである。
Therefore, the application value of this link mechanism is extremely high.

【0040】また発明に係るリンク機構を有する器具装
置は上記のリンク機構を利用しているため、従来存在し
ない独特な機械運動を行うことができる。
Further, since the apparatus having the link mechanism according to the present invention utilizes the above-described link mechanism, it is possible to perform a unique mechanical movement which has not existed conventionally.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のリンク機構の正面図である。FIG. 1 is a front view of a conventional link mechanism.

【図2】従来のリンク機構の正面図である。FIG. 2 is a front view of a conventional link mechanism.

【図3】従来のリンク機構の正面図である。FIG. 3 is a front view of a conventional link mechanism.

【図4】(a)は従来のリンク機構の正面図、(b)は
同平面図である。
4A is a front view of a conventional link mechanism, and FIG. 4B is a plan view of the same.

【図5】(a)は本願発明の第一実施例の正面図、
(b)は同平面図である。
FIG. 5A is a front view of the first embodiment of the present invention,
(B) is the same top view.

【図6】同作動状態を示した正面図である。FIG. 6 is a front view showing the same operation state.

【図7】同変形例を示した正面図である。FIG. 7 is a front view showing the modification.

【図8】同運動状態説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the exercise state.

【図9】(b)は本願発明の第二実施例の正面図、
(a)は同平面図である。
FIG. 9 (b) is a front view of a second embodiment of the present invention,
(A) is the same top view.

【図10】同運動状態説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the exercise state.

【図11】1運動状態説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of one exercise state.

【図12】(a)は本願発明の第三実施例の正面図、
(b)は(a)の部分拡大図である。
FIG. 12 (a) is a front view of a third embodiment of the present invention,
(B) is a partial enlarged view of (a).

【図13】同運動状態の正面図である。FIG. 13 is a front view of the exercise state.

【図14】本願発明の第四実施例の正面図である。FIG. 14 is a front view of a fourth embodiment of the present invention.

【図15】同作動状態図である。FIG. 15 is a diagram showing the same operation state.

【図16】同作動状態図である。FIG. 16 is an operation state diagram of the same.

【図17】同作動状態図である。FIG. 17 is an operation state diagram of the same.

【図18】同他の作動状態図である。FIG. 18 is another operation state diagram.

【図19】同他の作動状態図である。FIG. 19 is another operation state diagram.

【図20】同他の作動状態図である。FIG. 20 is another operation state diagram.

【図21】リンク機構の回転説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of rotation of a link mechanism.

【図22】同他の説明図である。FIG. 22 is another explanatory view of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 … リンク 2 … リンク(大歯車) 3 … リンク 4 … リンク 5 … リンク(大歯車) 6 … リンク 7 … リンク(小歯車) 8 … リンク(大歯車) 9 … リンク 10 … リンク 11 … 小歯車 14 … 小歯車 15 … リンク 17 … リンク 19 … 大歯車 D … 歯車 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Link 2 ... Link (large gear) 3 ... Link 4 ... Link 5 ... Link (large gear) 6 ... Link 7 ... Link (small gear) 8 ... Link (large gear) 9 ... Link 10 ... Link 11 ... Small gear 14 ... small gear 15 ... link 17 ... link 19 ... large gear D ... gear

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 5個以上のリンクを一連に回転可能に連
結し、各々のリンクは一個隔てたリンクと揺動運動の連
動を可能としたことを特徴とする、一個隔てた隣接リン
クを可動させるリンク機構。
1. Five or more links are connected so as to be rotatable in series, and each link is capable of interlocking a rocking motion with a link separated by one, and is capable of moving an adjacent link separated by one. Link mechanism to let.
【請求項2】 5個以上のリンクを一連に回転可能に連
結し、各々のリンクは一個隔てたリンクと揺動運動の連
動を可能としたことを特徴とする、一個隔てた隣接リン
クを可動させるリンク機構を有することを特徴とする器
具装置類
2. Linking five or more links so as to be rotatable in series, each link being capable of interlocking one link with a rocking motion, wherein one link is adjacent to the movable link. Device having a link mechanism for causing
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