JP5992228B2 - リンク作動装置 - Google Patents

Description

この発明は、３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パラレルリンク機構やロボット関節機構等に利用されるリンク作動装置に関する。

作業装置に適用されるパラレルリンク機構が、特許文献１、２に提案されている。特許文献１のパラレルリンク機構は、構成が比較的簡単であるが、各リンクの作動角が小さいため、トラベリングプレートの作動範囲を大きく設定すると、リンク長が長くなり、機構全体の寸法が大きくなるという問題がある。特許文献２のパラレルリンク機構は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブを、３節連鎖の３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結した構成としたことにより、コンパクトでありながら、精密で広範な作動範囲の動作が可能である。

特開２０００−９４２４５号公報 米国特許第５，８９３，２９６号明細書

上記特許文献１，２のパラレルリンク機構を、作業装置の取付けられる側が下向きとなるように設置する場合、このパラレルリンク機構に設けられている軸受や、パラレルリンク機構に駆動力を伝達する駆動伝達機構の歯車からグリース等の潤滑剤が落下して、その潤滑剤が下方の被作業物に掛かることを避けなければならない。理想的には、軸受取付部や歯車取付部のシール性を向上させて、軸受や歯車から潤滑剤が漏れないようにすればよいが、それは、軸受取付部や歯車取付部が大掛かりなものとなり、機構全体の大型化やコストアップに繋がる。また、パラレルリンク機構全体を覆うカバーを設置することも考えられるが、そのようなカバーを、パラレルリンク機構の動作を阻害することなく設置するのは難しい。

この発明の目的は、広い作動範囲を有し、高速で高精度の位置決め動作を実現し、パラレルリンク機構を下向きに設置する場合でも、パラレルリンク機構等から落下した潤滑剤が下方の被作業物に掛かることを防止でき、コンパクトで安価なリンク作動装置を提供することである。

この発明のリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが、３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結され、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とでなり、前記各リンク機構は、このリンク機構を直線で表現した幾何学モデルが、前記中央リンク部材の中央部に対する基端側部分と先端側部分とが対称を成す形状であるパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構の前記３組以上のリンク機構のうち２組以上のリンク機構を駆動して、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させるアクチュエータと、このアクチュエータの駆動力を対応するリンク機構へ伝達する駆動伝達機構とを備える。このリンク作動装置において、前記基端側のリンクハブよりも前記先端側のリンクハブが下方に位置し、前記パラレルリンク機構または前記駆動伝達機構に、これらパラレルリンク機構および駆動伝達機構の少なくともどちらかから落下する潤滑剤を受ける潤滑剤受け部材が設けられている。

リンク作動装置の可動部分であるパラレルリンク機構は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、３組以上のリンク機構とで、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが直交２軸方向に移動自在な２自由度機構として構成される。言い換えると、基端側のリンクハブに対して先端側のリンクハブを、回転が２自由度で姿勢変更自在な機構である。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブの中心軸と先端側のリンクハブの中心軸の折れ角は最大で約±９０°であり、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの旋回角を０°〜３６０°の範囲に設定できる。

パラレルリンク機構または駆動伝達機構に潤滑剤受け部材を設けたことにより、基端側のリンクハブに対して先端側のリンクハブが下方に位置するようにパラレルリンク機構を下向きに設置した場合でも、パラレルリンク機構や駆動伝達機構から落下する潤滑剤が、潤滑剤受け部材に受けられる。具体的には、パラレルリンク機構に設けられた軸受や駆動伝達機構に設けられた歯車から漏れ出て、パラレルリンク機構を伝って落下、または軸受や歯車から直接落下する潤滑剤が、潤滑剤受け部材に受けられる。そのため、下方の被作業物に潤滑剤が掛かることが防止される。潤滑剤受け部材は、単にパラレルリンク機構または駆動伝達機構から落下する潤滑剤を受けるだけの簡単な構成であるため、安価に製作することができる。また、潤滑剤受け部材は、パラレルリンク機構または駆動伝達機構の下方位置にだけ設ければよく、パラレルリンク機構の全体を覆うものではないため、コンパクトである。

言い換えると、潤滑剤受け部材を設けると、パラレルリンク機構の軸受や駆動伝達機構の歯車から少しだけなら潤滑剤が漏れ出ることを許容できるため、軸受取付部や歯車取付部のシール構造を簡素化できる。それにより、軸受等の寸法を小さくして、機構のコンパクト化を図ることができ、パラレルリンク機構の高速位置決めが可能となる。また、軸受取付部や歯車取付部の潤滑剤の交換を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れる。さらに、コスト低減に繋がる。

前記潤滑剤受け部材を、板状部と、この板状部の外周縁から板状部の表面に対して交差する一方向に突出した突出部とを有する皿状の部材とし、この潤滑剤受け部材を、前記突出部が前記基端側のリンクハブの側を向くように、前記先端側のリンクハブに設置すると良い。
パラレルリンク機構の先端部となる先端側のリンクハブに皿状の潤滑剤受け部材を設けることで、パラレルリンク機構や駆動伝達機構から落下するすべての潤滑剤を潤滑剤受け部材で受けることができる。そのため、下方の被作業物に潤滑剤が掛かることを効果的に防止できる。潤滑剤受け部材は、板状部の外周縁に突出部を有しているため、板状部で受けた潤滑剤が板状部の外周縁から垂れることがない。

前記潤滑剤受け部材の突出部は、その突出端側が前記先端側のリンクハブの中心軸に向かって傾いていても良い。その場合、前記潤滑剤受け部材の突出部の傾き角度を、前記パラレルリンク機構の動作範囲における折れ角の最大値以上とするのが望ましい。前記折れ角は、前記基端側のリンクハブの中心軸に対して前記先端側のリンクハブの中心軸が傾斜した垂直角度のことである。
この場合、潤滑剤受け部材が設置されている先端側のリンクハブが傾いた状態でも、潤滑剤受け部材により受けられた潤滑剤が、突出部を乗り越えて垂れることを防止できる。特に、突出部の傾き角度を前記折れ角の最大値以上とすると、常に突出部の突出端側が中心方向に傾いた状態に保たれるため、潤滑剤受け部材で受けた潤滑剤が突出部を乗り越えて垂れることを確実に防止できる。

前記潤滑剤受け部材は、前記突出部の突出端に結合され前記板状部と平行で内周部に貫通孔が形成された上板を有していても良い。
潤滑剤受け部材が上板を有すると、先端側のリンクハブが９０°（パラレルリンク機構の最大折れ角）傾いた状態でも、上板が地面に対して垂直方向に向いているため、潤滑剤受け部材に多量の潤滑剤が溜まっている場合でも、潤滑剤受け部材から潤滑剤が垂れることを確実に防止できる。

前記基端側のリンクハブおよび前記アクチュエータが設置されたベース部材と、このベース部材に支持されベース部材と平行で内周部に貫通孔が形成された固定部材とを有し、前記潤滑剤受け部材は、前記先端側のリンクハブに固定された板状部と、この板状部と前記固定部材間の全周を覆い、これら両者を互いに連結する伸縮自在な連結部とを有する。
この構成であると、連結部により、固定部材と潤滑剤受け部材の板状部間の全周を覆うことができる。それにより、パラレルリンク機構における固定部材よりも先端側の部分が潤滑剤受け部材で広範に覆われるため、動作時にパラレルリンク機構や駆動伝達機構から飛び散る潤滑剤も潤滑剤受け部材で受けることができる。連結部は伸縮自在であるため、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの姿勢が変わっても、それに応じて潤滑剤受け部材の連結部が変形することができる。

前記潤滑剤受け部材の連結部は、蛇腹状の形状であり、外力が作用しない自然状態よりも小さく圧縮された状態で前記板状部および前記固定部材に組み付けられたものであっても良く、あるいはシート状の弾性材料からなるものであっても良い。
いずれの場合も、潤滑剤受け部材の連結部が伸縮自在な機能を有しながら、この連結部により、固定部材と潤滑剤受け部材の板状部間の全周を覆うことができる。

前記固定部材は、その外周部に前記ベース部材側へ突出する突出部を有するのが良い。
この場合、固定部材の上に潤滑剤が落下しても、その潤滑剤が固定部材の外側へ落ちることがないので、被作業物に潤滑剤がかかることを防止できる。

前記基端側のリンクハブおよび前記アクチュエータが設置されたベース部材を有し、前記潤滑剤受け部材は、板状部と、この板状部の外周縁から板状部の表面に対して交差する一方向に突出した突出部とを有する皿状の部材であり、前記板状部が前記駆動伝達機構の下方を覆い、前記突出部が前記ベース部材の側を向くように、前記ベース部材または前記駆動伝達機構の固定部に設置しても良い。
このような潤滑剤受け部材を設けることで、駆動伝達機構からの潤滑剤の落下を防止することができる。そのため、駆動伝達機構に設けられている歯車のシール構造を簡素化できる。

この発明のリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが、３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結され、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とでなり、前記各リンク機構は、このリンク機構を直線で表現した幾何学モデルが、前記中央リンク部材の中央部に対する基端側部分と先端側部分とが対称を成す形状であるパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構の前記３組以上のリンク機構のうち２組以上のリンク機構を駆動して、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させるアクチュエータと、このアクチュエータの駆動力を対応するリンク機構へ伝達する駆動伝達機構とを備え、前記基端側のリンクハブよりも前記先端側のリンクハブが下方に位置し、前記パラレルリンク機構または前記駆動伝達機構に、これらパラレルリンク機構および駆動伝達機構の少なくともどちらかから落下する潤滑剤を受ける潤滑剤受け部材が設けられ、前記基端側のリンクハブおよび前記アクチュエータが設置されたベース部材と、このベース部材に支持されベース部材と平行で内周部に貫通孔が形成された固定部材とを有し、前記潤滑剤受け部材は、前記先端側のリンクハブに固定された板状部と、この板状部と前記固定部材間の全周を覆い、これら両者を互いに連結する伸縮自在な連結部とを有するため、広い作動範囲を有し、高速で高精度の位置決め動作を実現し、パラレルリンク機構を下向きに設置する場合でも、パラレルリンク機構等から落下した潤滑剤が下方の被作業物に掛かることを防止でき、コンパクトで安価に提供できる。

参考提案例にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。 同リンク作動装置のパラレルリンク機構の一状態を示す一部を省略した正面図である。 同パラレルリンク機構の異なる状態を示す一部を省略した正面図である。 同パラレルリンク機構を３次元的に表わした斜視図である。 同パラレルリンク機構の一つのリンク機構を直線で表現した図である。 同パラレルリンク機構の基端側のリンクハブ等の水平断面図である。 異なる参考提案例にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。 さらに異なる参考提案例にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。 この発明の実施形態にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。 この発明の異なる実施形態にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。 この発明のさらに異なる実施形態にかかるリンク作動装置の一部を省略した側面図である。 基端側のリンクハブと基端側の端部リンク部材の回転対偶部の断面図である。 基端側の端部リンク部材と中央リンク部材の回転対偶部の断面図である。 この発明のさらに異なる実施形態にかかるリンク作動装置の一部を省略した正面図である。 同リンク作動装置のパラレルリンク機構の一状態を示す一部を省略した正面図である。 同パラレルリンク機構の基端側のリンクハブ等の水平断面図である。 同リンク作動装置の水平断面図である。 図１７の部分拡大図である。 基端側のリンクハブと基端側の端部リンク部材の回転対偶部の断面図である。 基端側の端部リンク部材と中央リンク部材の回転対偶部の断面図である。

参考提案例にかかるリンク作動装置の一例を図１〜図６と共に説明する。
図１に示すように、このリンク作動装置５１は、水平状のベース部材５２と、このベース部材５２にスペーサ５２ａを介して下向きに設置されたパラレルリンク機構１と、このパラレルリンク機構１を作動させる複数のアクチュエータ５３と、各アクチュエータ５３の駆動力をパラレルリンク機構１へ伝達する駆動伝達機構５４と、各アクチュエータ５３を制御する制御装置５５とを備える。この例では、制御装置５５が共にコントローラ５６に設けられているが、制御装置５５はコントローラ５６と別に設けてもよい。また、リンク作動装置５１は、パラレルリンク機構１および駆動伝達機構５４から落下する潤滑剤を受ける潤滑剤受け部材１００を有している。

パラレルリンク機構１は、前記ベース部材５２に固定された基端側のリンクハブ２に対し先端側のリンクハブ３を３組のリンク機構４を介して姿勢変更可能に連結したものである。先端側のリンクハブ３は、基端側のリンクハブ２よりも常時下方に位置している。図２および図３はパラレルリンク機構１のそれぞれ異なる状態を示す正面図である。図１〜図３では、１組のリンク機構４のみが示されている。

図４は、パラレルリンク機構１を三次元的に表わした斜視図である。各リンク機構４は、基端側の端部リンク部材５、先端側の端部リンク部材６、および中央リンク部材７で構成され、４つの回転対偶からなる３節連鎖のリンク機構をなす。回転対偶とその周辺部を回転対偶部Ｔ１〜Ｔ４として示す。基端側および先端側の端部リンク部材５，６はＬ字状をなし、基端がそれぞれ基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３にそれぞれ回転自在に連結されている。中央リンク部材７は、両端に基端側および先端側の端部リンク部材５，６の先端がそれぞれ回転自在に連結されている。

基端側および先端側の端部リンク部材５，６は球面リンク構造で、３組のリンク機構４における球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ（図２、図３）は一致しており、また、その球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからの距離も同じである。端部リンク部材５，６と中央リンク部材７との各回転対偶の中心軸は、ある交差角γをもっていてもよいし、平行であってもよい。

つまり、３組のリンク機構４は、幾何学的に同一形状をなす。幾何学的に同一形状とは、各リンク部材５，６，７を直線で表現した幾何学モデル、すなわち各回転対偶（回転対偶部Ｔ１〜Ｔ４）と、これら回転対偶間を結ぶ直線とで表現したモデルが、中央リンク部材７の中央部に対する基端側部分と先端側部分が対称を成す形状であることを言う。図５は、一組のリンク機構４を直線で表現した図である。

このリンク機構４は回転対称タイプで、基端側のリンクハブ２および基端側の端部リンク部材５と、先端側のリンクハブ３および先端側の端部リンク部材６との位置関係が、中央リンク部材７の中心線Ｃに対して回転対称となる位置構成になっている。図２は、基端側のリンクハブ２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢとが同一線上にある状態を示し、図３は、基端側のリンクハブ２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢが所定の作動角をとった状態を示す。各リンク機構４の姿勢が変化しても、基端側と先端側の球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ間の距離ｄは変化しない。

基端側のリンクハブ２と先端側のリンクハブ３と３組のリンク機構４とで、基端側のリンクハブ２に対し先端側のリンクハブ３が直交２軸方向に移動自在な２自由度機構が構成される。言い換えると、基端側のリンクハブ２に対して先端側のリンクハブ３を、回転が２自由度で姿勢変更自在な機構である。この２自由度機構は、基端側のリンクハブ２の中心軸ＱＡ、先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢ、および中央リンク部材７の中心線Ｃの交点Ｐを中心として、基端側のリンクハブ２に対して先端側のリンクハブ３が姿勢を変更する。

この２自由度機構は、コンパクトでありながら、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブ２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢの折れ角θ（図４）の最大値を約±９０°とすることができる。また、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の旋回角φ（図４）を０°〜３６０°の範囲に設定できる。折れ角θは、基端側のリンクハブ２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢが傾斜した垂直角度のことであり、旋回角φは、基端側のリンクハブ２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢが傾斜した水平角度のことである。

このパラレルリンク機構１において、各リンク機構４の端部リンク部材５，６の軸部材１３（図６）の角度、および長さが等しく、かつ基端側の端部リンク部材５と先端側の端部リンク部材６の幾何学的形状が等しく、かつ中央リンク部材７についても基端側のと先端側とで形状が等しいとき、中央リンク部材７の対称面に対して、中央リンク部材７と端部リンク部材５，６との角度位置関係を基端側と先端側とで同じにすれば、幾何学的対称性から基端側のリンクハブ２および基端側の端部リンク部材５と、先端側のリンクハブ３および先端側の端部リンク部材６とは同じに動く。例えば、基端側と先端側のリンクハブ２，３にそれぞれの中心軸ＱＡ，ＱＢと同軸に回転軸を設け、基端側から先端側へ回転伝達を行う場合、基端側と先端側は同じ回転角になって等速で回転する等速自在継手となる。この等速回転するときの中央リンク部材７の対称面を等速二等分面という。

このため、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３を共有する同じ幾何学形状のリンク機構４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４が矛盾なく動ける位置として中央リンク部材７が等速二等分面上のみの動きに限定される。これにより、基端側と先端側とが任意の作動角をとっても、基端側と先端側とが等速回転する。

基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３は、その中心部に貫通孔１０が軸方向に沿って形成され、外形が球面状をしたドーナツ形状をしている。貫通孔１０の中心はリンクハブ２，３の中心軸ＱＡ，ＱＢと一致している。これら基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３の外周面の円周方向に等間隔の位置に、基端側の端部リンク部材５および先端側の端部リンク部材６がそれぞれ回転自在に連結されている。

図６は、基端側のリンクハブ２等の水平断面図であって、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部Ｔ１、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２，および先端側の端部リンク部材６と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ３が図示されている。なお、回転対偶部Ｔ２，Ｔ３については、一つのリンク機構４のものだけが図示されている。

基端側のリンクハブ２は、前記軸方向の貫通孔１０と外周側とを連通する半径方向の連通孔１１が円周方向３箇所に形成され、各連通孔１１内に設けた二つの軸受１２により軸部材１３がそれぞれ回転自在に支持されている。軸部材１３の外側端部は基端側のリンクハブ２から突出し、その突出ねじ部１３ａに基端側の端部リンク部材５が結合され、ナット１４によって締付け固定されている。軸受１２と基端側の端部リンク部材５との間には、間座部材１６が介在している。つまり、回転対偶部Ｔ１は、一方の対偶構成部材である基端側のリンクハブ２と他方の対偶構成部材である基端側の端部リンク部材５とが、軸受１２を介して互いに回転自在に連結されている。

また、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２は、中央リンク部材７の連通孔２３内に二つの軸受２４を設け、これら軸受２４により、基端側の端部リンク部材５の先端の軸部２５を回転自在に支持する構造である。つまり、回転対偶部Ｔ２は、一方の対偶構成部材である基端側の端部リンク部材５と他方の対偶構成部材である中央リンク部材７とが、軸受２４を介して互いに回転自在に連結されている。軸受２４は、間座部材２６を介して、軸部２５の先端ねじ部２５ａに螺着したナット２７によって締付け固定されている。

以上、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部Ｔ１、および基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２について説明した。詳細な説明は省略するが、先端側のリンクハブ３と先端側の端部リンク部材６の回転対偶部Ｔ４は回転対偶部Ｔ１と同じ構造であり、先端側の端部リンク部材６と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ３は回転対偶部Ｔ２と同じ構成である。

このように、各リンク機構４における４つの回転対偶部Ｔ１〜Ｔ４に軸受１２，２４を設けた構造とすることにより、各回転対偶部Ｔ１〜Ｔ４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。

この軸受１２，２４を設けた構造では、軸受１２，２４に予圧を付与することにより、ラジアル隙間とスラスト隙間を無くし、回転対偶部Ｔ１〜Ｔ４のがたつきを抑えることができ、基端側のリンクハブ２側と先端側のリンクハブ３側間の回転位相差が無くなり等速性を維持できると共に振動や異音の発生を抑制できる。特に、前記軸受１２，２４の軸受隙間を負すきまとすることにより、基端側と先端側との間に生じるバックラッシュを少なくすることができる。

基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３に軸受１２を埋設状態で設けたことにより、パラレルリンク機構１全体の外形を大きくすることなく、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３の外形を拡大することができる。そのため、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３を他の部材に取付けるための取付スペースの確保が容易である。

図１において、前記アクチュエータ５３は、ロータリアクチュエータからなり、前記ベース部材５２の上面に垂直に起立させた状態で設置され、その出力軸５３ａがベース部材５２を貫通して下方に突出している。駆動伝達機構５４は、アクチュエータ５３の出力軸５３ａに取付けられたかさ歯車５７と、基端側のリンクハブ２の軸部材１３（図６）に取付けられ前記かさ歯車５７と噛み合う扇形のかさ歯車５８とでなる。これらアクチュエータ５３および駆動伝達機構５４の数は、リンク機構４と同数すなわち３個である。

アクチュエータ５３を回転させると、その回転が駆動伝達機構５４を介して軸部材１３に伝達されて、基端側のリンクハブ２に対する基端側の端部リンク部材５の角度が変わる。制御装置５５により各アクチュエータ５３の動作量を制御して、リンク機構４ごとに基端側の端部リンク部材５の角度を調整することで、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の位置および姿勢が決まる。この例では、３個のアクチュエータ５３により３組のリンク機構４のすべてを駆動するが、２個のアクチュエータ５３により２組のリンク機構４にだけを駆動するようにしても、パラレルリンク機構１の動作を規定することができる。

前記潤滑剤受け部材１００は、板状部１０１と、この板状部１０１の外周縁から板状部１０１の表面に対して交差する一方向に突出した突出部１０２とを有する皿状の部材であり、突出部１０２が基端側のリンクハブ２の側を向くように、板状部１０１の中央部を先端側のリンクハブ３の先端面に固定して設置されている。板状部１０１の先端側のリンクハブ３への固定は、例えばボルト（図示せず）によって行われる。この潤滑剤受け部材１００は、簡単な構成であるため、安価に製作することができる。また、潤滑剤受け部材１００は、パラレルリンク機構１および駆動伝達機構５４の下方位置にだけ設ければよく、パラレルリンク機構１の全体を覆うものではないため、コンパクトである。

潤滑剤受け部材１００を設けたことにより、図１のように基端側のリンクハブ２に対して先端側のリンクハブ３が下方に位置するようにパラレルリンク機構１を下向きに設置した場合でも、パラレルリンク機構１の軸受１２，２４や駆動伝達機構５４のかさ歯車５７，５８から漏れ出て、パラレルリンク機構１を伝って落下または歯車部や軸受部から直接落下する潤滑剤が、潤滑剤受け部材１００に受けられる。潤滑剤受け部材１００は、板状部１０１の外周縁に突出部１０２を有する皿状であるため、先端側のリンクハブ３の姿勢変化に伴い潤滑剤受け部材１００が傾いても、受けた潤滑剤が板状部１０１の外周縁から垂れることがない。そのため、下方の被作業物（図示せず）に潤滑剤が掛かることが防止される。

言い換えると、潤滑剤受け部材１００を設けると、軸受１２，２４やかさ歯車５７，５８から少しだけなら潤滑剤が漏れ出ることを許容できるため、軸受１２，２４やかさ歯車５７，５８のシール構造を簡素化できる。それにより、軸受１２，２４の寸法を小さくして、機構のコンパクト化を図ることができ、パラレルリンク機構１の高速位置決めが可能となる。また、軸受１２，２４やかさ歯車５７，５８の潤滑剤の交換を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れる。さらに、コスト低減に繋がる。

上記参考提案例の場合、先端側のリンクハブ３に潤滑剤受け部材１００が設けられており、同リンクハブ３の姿勢の変化に応じて潤滑剤受け部材１００が動くため、パラレルリンク機構１の折れ角θ（図４）が大きい場合、潤滑剤受け部材１００がかさ歯車５７，５８や一部の軸受１２，２４の真下に位置せずに、かさ歯車５７，５８や軸受１２，２４から落下する潤滑剤を潤滑剤受け部材１００で受けられないことがある。よって、この実施形態の構成は、パラレルリンク機構１の折れ角が±４５°以下で使用する場合に適用するのが有効である。

図７に示すリンク作動装置５１のように、潤滑剤受け部材１００の突出部１０２を、その突出端側が、先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢに向かって傾く形状とすると、先端側のリンクハブ３が大きく傾いた場合でも、潤滑剤受け部材１００から潤滑剤が垂れることを防止できる。その場合、潤滑剤受け部材１００の突出部１０２の傾き角度は、パラレルリンク機構１の動作範囲における折れ角θの最大値（最大折れ角）θｍａｘ以上とするのが望ましい。突出部１０２の傾き角度を上記のように定めると、常に突出部１０２の突出端側が中心方向に傾く状態となるため、潤滑剤が突出部１０２を乗り越えて垂れることを確実に防止できる。

また、図８に示すリンク作動装置５１のように、潤滑剤受け部材１００を、突出部１０２の突出端に結合され、板状部１０１と平行で内周部に貫通孔１０３ａが形成された上板１０３を有する構成としてもよい。潤滑剤受け部材１００が上板１０３を有すると、パラレルリンク機構１の先端側のリンクハブ３が９０°（最大折れ角）傾いた状態でも、上板１０３が地面に対して垂直方向に向いているため、潤滑剤受け部材１００に多量の潤滑剤が溜まっていても、潤滑剤受け部材１００から潤滑剤が垂れることを確実に防止できる。

図９は、実施形態を示す。このリンク作動装置５１は、ベース部材５２に支柱１０４を介して支持され、ベース部材５２と平行で内周部に貫通孔１０５ａが形成されたリング状の固定部材１０５を有する。固定部材１０５の外周端には、ベース部材５２側へ突出する突出部１０６が形成され、内周端にはベース部材５２と反対側へ突出する内周立縁部１０７が形成されている。潤滑剤受け部材１００は、先端側のリンクハブ３に固定された板状部１０１と、この板状部１０１と固定部材１０５間の全周を覆い、これら両者を互いに連結する伸縮自在な連結部１０８とでなる。具体的には、連結部１０８は、シート状の弾性材料からなり、両端を板状部１０１の外周面および固定部材１０５の内周立縁部１０７の外周面にそれぞれ嵌合させて設置されている。連結部１０８を板状部１０１の外周面および固定部材１０５の内周立縁部１０７の外周面に対して固定バンドなどで固定すると良い。

この構成であると、パラレルリンク機構１における固定部材１０５よりも先端側の部分が潤滑剤受け部材１００で広範に覆われるため、動作時にパラレルリンク機構１や駆動伝達機構５４から飛び散る潤滑剤も潤滑剤受け部材１００で受けることができる。固定部材１０５の外周端に突出部１０６が設けられているため、固定部材１０５の上に潤滑剤が落下しても、その潤滑剤が固定部材１０５の外側へ落ちることがなく、被作業物に潤滑剤が掛かることを防止できる。連結部１０８は伸縮自在であるため、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢が変わっても、それに応じて潤滑剤受け部材１００の連結部１０８が変形することができる。

図１０に示すように、潤滑剤受け部材１００の連結部１０８Ａは、板状部１０１と固定部材１０５間の全周を覆う蛇腹状の形状としても良い。その場合、連結部１０８Ａは、外力が作用しない自然状態よりも小さく圧縮された状態で、板状部１０１および固定部材１０５に組み付けておく。この場合も、前記同様に、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢が変わっても、それに応じて潤滑剤受け部材１００の連結部１０８Ａが変形することができる。

図１１は、さらに異なる実施形態を示す。このリンク作動装置５１は、駆動伝達機構５４のかさ歯車５７，５８から落下する潤滑剤を受ける潤滑剤受け部材１１０を設けたものである。潤滑剤受け部材１１０は、駆動伝達機構５４の真下に位置する板状部１１１と、この板状部１１１の外周縁からベース部材５２側へ突出した突出部１１２とを有する皿状の部材であり、突出部１１２の一部分と繋がる取付部１１３を介して、ボルト（図示せず）等によりベース部材５２に取付けられている。潤滑剤受け部材１１０は、例えば板金等により製作される。

このような潤滑剤受け部材１１０を設けることで、駆動伝達機構５４から落下した潤滑剤が被作業物に掛かることを防止できる。ただし、パラレルリンク機構１から落下した潤滑剤が被作業物にかかることは防止できない。そのため、二点鎖線で示すように、図１、図７、図８の潤滑剤受け部材１００を併用するのが望ましい。あるいは、軸受１２，２４（図６）をシール付き軸受とするか、軸受取付部にシール機能を持たせても良い。

シール機能を持たせた軸受取付部の構造の一例を以下に示す。
図１２は、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部Ｔ１を示す。前記二つの軸受１２はアンギュラ玉軸受であり、例えば背面組合せで配置されている。軸部材１３の内端部分は、軸受１２の内輪１２ａの内周に嵌合した部分１３ｂよりも外径が大きい段差部１３ｃとされ、この段差部１３ｃの段差面１３ｄが内側の軸受１２の内輪１２ａの端面に当接することで、内輪１２ａを軸方向に位置決めしている。また、外側の軸受１２の内輪１２ａと基端側の端部リンク部材５との間には、両端をこれらに接して間座部材１６が設けられている。よって、前記ナット１４を締付けることにより、基端側の端部リンク部材５および間座部材１６を介して内輪１２ａが前記段差面１３ｄに押付けられて、内輪１２ａを締付け固定すると共に、軸受１２に対して予圧を付与する。

基端側のリンクハブ２における前記連通孔１１の周辺部分は、環状内面形成部１５とされる。図示例では、環状内面形成部１５は基端側のリンクハブ２の一部とされているが、環状内面形成部１５は基端側のリンクハブ２と別体であっても良い。また、図示例では、軸部である軸部材１３は基端側の端部リンク部材５とは別部材とされているが、軸部は基端側の端部リンク部材５と一体に設けられていても良い。

環状内面形成部１５の一部は、軸受１２の外輪１２ｂの外周に嵌合した部分すなわち外輪嵌合部１５ａよりも内径が小さい段差部１５ｂとされ、この段差部１５ｂの段差面１５ｃが内側の軸受１２の外輪１２ｂの端面に当接することで、外輪１２ｂを軸方向に位置決めしている。また、外側の軸受１２の外輪１２ｂは、環状内面形成部１５に取付けた止め輪１７によって抜け止めされている。

前記軸部材１３の段差部１３ｃの外周面と前記環状内面形成部１５の段差部１５ｂの内周面とは、僅かな隙間１８を介して非接触で対向している。これにより、軸部材１３の段差部１３ｃと環状内面形成部１５の段差部１５ｂとは互いに回転が可能でありながら、軸受１２の内部と外部間の潤滑剤等の出入りを規制するシール構造１９が構築されている。つまり、隙間１８を狭くすることで、軸受１２の内部の潤滑剤が外部に漏れることや、外部から軸受１２の内部へ異物が侵入することを防いでいる。上記隙間１８が狭いほどシール効果が高い。

前記間座部材１６の軸方向外側部分は、前記止め輪１７を避けて外径側へ延びたつば状部１６ａとして形成されており、このつば状部１６ａの外周面と環状内面形成部１５の一部である外端部１５ｄとが、僅かな隙間２０を介して非接触で対向している。これにより、間座部材１６のつば状部１６ａと環状内面形成部１５の外端部１５ｄとは互いに回転が可能であり、かつ前記同様のシール機能を有するシール構造２１が構築されている。上記隙間２０が狭いほどシール効果が高い。

このように、リンクハブ２（３）と端部リンク部材５（６）の回転対偶部Ｔ１（Ｔ４）では、軸受１２の軸方向一方側に、回転対偶の一方の対偶構成部材である端部リンク部材５（６）に設けられた軸部材１３と他方の対偶構成部材であるリンクハブ２（３）に設けられた環状内面形成部１５とでシール構造１９が構築され、かつ軸方向他方側に、前記軸部材１３の外周に嵌合する間座部材１６と前記環状内面形成部１５とでシール構造２１が構築されている。

リンクハブ２（３）および端部リンク部材５（６）は、パラレルリンク機構１を構成する部品である。また、間座部材１６は、軸受１２の内輪１２ａをナット１４で締付け固定する場合に、内輪１２ａに対して均一に荷重がかかるように、一般的に内輪１２ａとナット１４の間に設けられる部品である。このように、必要不可欠な部品だけでシール構造１９，２１を構築することで、別部材からなるシールを設ける必要がなくなり、軸受１２の幅寸法を抑えることができる。そのため、リンク機構４の部品間の干渉が起り難く、作業範囲が広くなる。また、軸受１２周辺の寸法が小さくなるため、パラレルリンク機構１全体の軽量・コンパクト化を実現できる。

組立性等の問題により、軸部材１３と環状内面形成部１５だけでは軸受１２の両端にシール構造を構築することは難しいが、間座部材１６と環状内面形成部１５とによるシール構造を併用することで、軸受２４の両端にシール構造１９，２１を容易に構築することができる。

より詳しくは、前記シール構造１９は、軸部材１３の一部である段差部１３ｃの外周面と、環状内面形成部１５の一部である段差部１５ｂの内周面との間の隙間１８により構築されている。軸部材１３の段差部１３ｃは内輪１２ａの位置決めに利用され、環状内面形成部１５の段差部１５ｂは外輪１２ｂの位置決めに利用される。両段差部１３ｃ，１５ｂは互いに近い距離にあるため、別部材を設置することなく、容易に隙間１８によるシール構造１９を構築できる。

また、前記シール構造２１は、間座部材１６の一部であるつば状部１６ａの外周面と環状内面形成部１５の一部である外端部１５ｄの内周面との間の隙間２０により構築されている。間座部材１６は内輪１２ａの締付け固定に利用され、環状内面形成部１５の外端部１５ｄは止め輪１７の保持に利用される。間座部材１６につば状部１６ａを設けて、つば状部１６ａの外周面と環状内面形成部１５の外端部１５ｄの内周面との距離を近くすることにより、別部材を設置することなく、容易に隙間２０によるシール構造２１を構築できる。

図１３は、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２を示す。前記二つの軸受２４はアンギュラ玉軸受であり、例えば背面組合せで配置されている。軸部２５の基端部分は、軸受２４の内輪２４ａの内周に嵌合した部分２５ｂよりも外径が大きい段差部２５ｃとされ、この段差部２５ｃの段差面２５ｄが基端側の軸受２４の内輪２４ａの端面に当接することで、内輪２４ａを軸方向に位置決めしている。また、先端側の軸受２４の内輪２４ａは、前記間座部材２６に接している。よって、前記ナット２７を締付けることにより、間座部材２６を介して内輪２４ａが前記段差面２５ｄに押付けられて、内輪２４ａを締付け固定すると共に、軸受２４に対して予圧を付与する。

中央リンク部材７における前記連通孔２３の周辺部分は、環状内面形成部２８とされる。図示例では、環状内面形成部２８は中央リンク部材７の一部とされているが、環状内面形成部２８は中央リンク部材７と別体であっても良い。また、図示例では、軸部２５は基端側の端部リンク部材５と一体に設けられているが、軸部２５は基端側の端部リンク部材５と別部材であっても良い。

環状内面形成部２８の一部は、軸受２４の外輪２４ｂの外周に嵌合した部分すなわち外輪嵌合部２８ａよりも内径が小さい段差部２８ｂとされ、この段差部２８ｂの段差面２８ｃが基端側内側の軸受２４の外輪２４ｂの端面に当接することで、外輪２４ｂを軸方向に位置決めしている。また、先端側の軸受２４の外輪２４ｂは、環状内面形成部２８に取付けた止め輪２９によって抜け止めされている。

前記軸部２５の段差部２５ｃの外周面と前記環状内面形成部２８の段差部２８ｂの内周面とは、僅かな隙間３０を介して非接触で対向している。これにより、軸部２５の段差部２５ｃと環状内面形成部２８の段差部２８ｂとは互いに回転が可能でありながら、軸受２４の内部と外部間の潤滑剤等の出入りを規制するシール構造３１が構築されている。つまり、隙間３０を狭くすることで、軸受２４の内部の潤滑剤が外部に漏れることや、外部から軸受２４の内部へ異物が侵入することを防いでいる。上記隙間３０が狭いほどシール効果が高い。

前記間座部材２６の軸方向先端側部分は、前記止め輪２９を避けて外径側へ延びたつば状部２６ａとして形成されており、このつば状部２６ａの外周面と環状内面形成部２８の一部である先端部２８ｄとが、僅かな隙間３２を介して非接触で対向している。これにより、間座部材２６のつば状部２６ａと環状内面形成部２８の先端部２８ｄとは互いに回転が可能であり、かつ前記同様のシール機能を有するシール構造３３が構築されている。上記隙間３２が狭いほどシール効果が高い。

このように、端部リンク部材５（６）と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２（Ｔ３）では、軸受２４の軸方向一方側に、回転対偶の一方の対偶構成部材である端部リンク部材５（６）に設けられた軸部２５と他方の対偶構成部材である中央リンク部材７に設けられた環状内面形成部２８とでシール構造３１が構築され、かつ軸方向他方側に、前記軸部２５の外周に嵌合する間座部材２６と前記環状内面形成部２８とでシール構造３３が構築されている。

前記同様に、必要不可欠な部品だけでシール構造３１，３３を構築することで、別部材からなるシールを設ける必要がなくなり、軸受２４の幅寸法を抑えることができる。そのため、リンク機構４の部品間の干渉が起り難く、作業範囲が広くなる。また、軸受２４周辺の寸法が小さくなるため、パラレルリンク機構１全体の軽量・コンパクト化を実現できる。

組立性等の問題により、軸部２５と環状内面形成部２８だけでは軸受２４の両端にシール構造を構築することは難しいが、間座部材２６と環状内面形成部２８とによるシール構造を併用することで、軸受２４の両端にシール構造３１，３３を容易に構築することができる。

より詳しくは、前記シール構造３１は、軸部２５の一部である段差部２５ｃの外周面と、環状内面形成部２８の一部である段差部２８ｂの内周面との間の隙間３０により構築されている。軸部２５の段差部２５ｃは内輪２４ａの位置決めに利用され、環状内面形成部２８の段差部２８ｂは外輪２４ｂの位置決めに利用される。両段差部２５ｃ，２８ｂは互いに近い距離にあるため、別部材を設置することなく、容易に隙間３０によるシール構造３１を構築できる。

また、前記シール構造３３は、間座部材２６の一部であるつば状部２６ａの外周面と環状内面形成部２８の一部である外端部２８ｄの内周面との間の隙間３２により構築されている。間座部材２６は内輪２４ａの締付け固定に利用され、環状内面形成部２８の外端部２８ｄは止め輪２９の保持に利用される。間座部材２６につば状部２６ａを設けて、つば状部２６ａの外周面と環状内面形成部２８の外端部２８ｄの内周面との距離を近くすることにより、別部材を設置することなく、容易に隙間３２によるシール構造３３を構築できる。

図１４ないし図１８は、上記実施形態と比べてパラレルリンク機構の構成が異なるリンク作動装置を示す。図１４に示すように、このリンク作動装置６１も、前記リンク作動装置５１と同様に、水平状のベース部材６２と、このベース部材６２にスペーサ６２ａを介して下向きに設置されたパラレルリンク機構１と、このパラレルリンク機構１を作動させる複数のアクチュエータ６３と、各アクチュエータ６３の駆動力をパラレルリンク機構１へ伝達する駆動伝達機構６４と、各アクチュエータ６３を制御する制御装置６５とを備える。なお、ベース部材６２には、駆動伝達機構６４の後記大歯車７７が嵌り込む開口６２ｂが形成されている。
また、リンク作動装置６１は、パラレルリンク機構１および駆動伝達機構６４から落下する潤滑剤を受ける潤滑剤受け部材１００を有している。図示例の潤滑剤受け部材１００は、図１に示すものと同じであるが、図７または図８に示すものとしても良い。

このリンク作動装置６１のパラレルリンク機構１は、基端側のリンクハブ２および先端側のリンクハブ３に対して端部リンク部材５，６をそれぞれ回転自在に支持する軸受１２（図１６）を外輪回転タイプとしたものである。それに伴い、図２、図３のパラレルリンク機構１と比べて、各部の形状が少し異なるが、基本的な構成は同じである。よって、基本的に同じ構成である箇所については、説明を省略し、図面に同一符号を付してある。なお、図１５は、基端側のリンクハブ２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ３の中心軸ＱＢとが同一線上にある状態を示している。

図２、図３のパラレルリンク機構１と比べて異なる点を、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部Ｔ１、および基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２を例にとって説明する。
図１６に示すように、回転対偶部Ｔ１は、基端側のリンクハブ２の円周方向の３箇所に軸部３５が形成され、これら軸部３５の外周に、並列に設けた二つの軸受１２を介して基端側の端部リンク部材５が回転自在に支持されている。二つの軸受１２は、基端側の端部リンク部材５に形成された連通孔３４内に設けられ、間座部材３６を介して、軸部３５の先端ねじ部３５ａに螺着したナット３７によって締付け固定されている。

また、回転対偶部Ｔ２は、基端側の端部リンク部材５の連通孔４４内に二つの軸受２４を設け、これら軸受２４により中央リンク部材７の軸部４５を回転自在に支持する構造である。軸受２４は、間座部材４６を介して、軸部４５の先端ねじ部４５ａに螺着したナット４７によって締付け固定されている。

図１７およびその部分拡大図である図１８に示すように、このリンク作動装置６１のアクチュエータ６３はロータリアクチュエータ、より詳しくは減速機７１付きのサーボモータであって、モータ固定部材７２によりベース部材６２に固定されている。駆動伝達機構６４は、歯車式の減速機構として構成されている。この実施形態では、アクチュエータ６３および駆動伝達機構６４が、パラレルリンク機構１の３組のリンク機構４のすべてに設けられているが、３組のリンク機構４のうちの少なくとも２組に設ければ、パラレルリンク機構１の動作を規定することができる。

駆動伝達機構６４は、アクチュエータ６３の出力軸６３ａにカップリング７５を介して回転伝達可能に連結された小歯車７６と、基端側の端部リンク部材５に固定され前記小歯車７６と噛み合う大歯車７７とで構成されている。図示例では、小歯車７６および大歯車７７は平歯車であり、大歯車７７は、扇形の周面にのみ歯が形成された扇形歯車である。大歯車７７は小歯車７６よりもピッチ円半径が大きく、アクチュエータ６３の出力軸６３ａの回転が基端側の端部リンク部材５へ、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５との回転対偶の回転軸Ｏ１回りの回転に減速して伝達される。その減速比は１０以上とされている。

大歯車７７のピッチ円半径は、基端側の端部リンク部材５のアーム長Ｌの１／２以上としてある。前記アーム長Ｌは、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５との回転対偶の中心軸Ｏ１の軸方向中心点Ｐ１から、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７との回転対偶の中心軸Ｏ２の軸方向中心点Ｐ２を基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶軸Ｏ１に直交してその軸方向中心点Ｐ１を通る平面に投影した点Ｐ３までの距離である。この実施形態の場合、大歯車７７のピッチ円半径が前記アーム長Ｌ以上である。そのため、高い減速比を得るのに有利である。

小歯車７６は、大歯車７７と噛み合う歯部７６ａの両側に突出する軸部７６ｂを有し、これら両軸部７６ｂが、ベース部材６２に設置された回転支持部材７９に設けられた二つの軸受８０によりそれぞれ回転自在に支持されている。軸受８０は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。図示例のように玉軸受を複列で配列する以外に、ローラ軸受や滑り軸受を用いてもよい。二つの軸受８０の各外輪（図示せず）間にはシム（図示せず）を設け、軸部７６ｂに螺合したナット８１を締め付けることにより、軸受８０に予圧を付与する構成としてある。軸受８０の外輪は、回転支持部材７９に圧入されている。

この実施形態の場合、大歯車７７は、基端側の端部リンク部材５と別部材であり、基端側の端部リンク部材５に対してボルト等の結合具８２により着脱可能に取付けられている。大歯車７７は基端側の端部リンク部材５と一体であってもよい。

アクチュエータ７０６３の回転軸心Ｏ３および小歯車７６の回転軸心Ｏ４は同軸上に位置する。これら回転軸心Ｏ３，Ｏ４は、基端側のリンクハブ２４と基端側の端部リンク部材５の回転対偶軸Ｏ１と平行で、かつベース部材６２からの高さが同じとされている。

このリンク作動装置６１は、３組のリンク機構４のすべてにアクチュエータ６３および減速機構として構成された駆動伝達機構６４を設けたことで、パラレルリンク機構１や駆動伝達機構６４のガタを詰めるように制御することが可能となり、先端側のリンクハブ３の位置決め精度が向上すると共に、リンク作動装置６１自体の高剛性化を実現できる。

また、駆動伝達機構６４は、小歯車７６と大歯車７７の組合せからなり、１０以上の高い減速比が得られる。減速比が高いと、エンコーダ等による位置決め分解能が高くなるため、先端側のリンクハブ３の位置決め分解能が向上する。また、低出力のアクチュエータ６３を使用することができる。この実施形態では減速機７１付きのアクチュエータ６３を使用しているが、駆動伝達機構６４の減速比が高ければ、減速機無しのアクチュエータ６３を使用することも可能となり、アクチュエータ６３を小型化できる。

大歯車７７のピッチ円半径を、基端側の端部リンク部材５のアーム長Ｌの１／２以上としたことで、先端負荷による基端側の端部リンク部材５の曲げモーメントが小さくなる。そのため、リンク作動装置６１全体の剛性を必要以上に高くしなくて済むと共に、基端側の端部リンク部材５の軽量化を図れる。例えば、基端側の端部リンク部材５をステンレス鋼（ＳＵＳ）からアルミに変更できる。また、大歯車７７のピッチ円半径が比較的大きいため、大歯車７７の歯部の面圧が減少し、リンク作動装置６１全体の剛性が高くなる。
また、大歯車７７のピッチ円半径が前記アーム長の１／２以上であると、大歯車７７が、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶に設置する軸受１２の外径よりも十分大きな径となるため、大歯車７７の歯部と軸受１２との間にスペースができ、大歯車７７の設置が容易である。

特にこの実施形態の場合、大歯車７７のピッチ円半径が前記アーム長Ｌ以上であるため、大歯車７７のピッチ円半径がさらに大きくなり、前記作用・効果がより一層顕著に現れる。加えて、小歯車７６をリンク機構４よりも外径側に設置することが可能となる。その結果、小歯車７６の設置スペースを容易に確保することができ、設計の自由度が増す。また、小歯車７６と他の部材との干渉が起こり難くなり、リンク作動装置６１の可動範囲が広くなる。

小歯車７６および大歯車７７は、それぞれ平歯車であるため、製作が容易であり、しかも回転の伝達効率が高い。小歯車７６は軸方向両側で軸受８０により支持されているため、小歯車７６の支持剛性が高い。それにより、先端負荷による基端側の端部リンク部材５の角度保持剛性が高くなり、リンク作動装置６１の剛性や位置決め精度の向上に繋がる。また、アクチュエータ６３の回転軸心Ｏ３、小歯車７６の回転軸心Ｏ４、および基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５との回転対偶の中心軸Ｏ１が同一平面上にあるため、全体的なバランスが良く、組立性が良い。

大歯車７７は、基端側の端部リンク部材５に対して着脱自在であるため、歯車式の減速部７３駆動伝達機構６４の減速比や、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の作動範囲等の仕様の変更が容易となり、リンク作動装置６１の量産性が向上する。つまり、同じリンク作動装置６１を、大歯車７７を変えるだけで、様々な用途に適用することが可能である。また、メンテナンス性が良い。例えば、歯車式の減速部７３駆動伝達機構６４に障害が生じた場合に、同減速部７３駆動伝達機構６４のみを交換するだけで対処可能である。

この実施形態では、潤滑剤受け部材１００として、図１に示すものと同じものが用いられている。それにより、パラレルリンク機構１の軸受１２，２４、並びに駆動伝達機構６４の大小歯車７７，７６および軸受８０から落下する潤滑剤を潤滑剤受け部材１００が受けて、下方の被作業物（図示せず）に掛かるのを防止することができる。潤滑剤受け部材１００としては、図７または図８に示すものを用いてもよい。また、駆動伝達機構６４から落下する潤滑剤のみを受ける潤滑剤受け部材（図示せず）を設け、パラレルリンク機構１の軸受１２，２４は、シール付き軸受とするか、軸受取付部にシール機能を持たせた構成としてもよい。

シール機能を持たせた軸受取付部の構造の一例を以下に示す。
図１９は、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク５の回転対偶部Ｔ１を示す。前記二つの軸受１２はアンギュラ玉軸受であり、例えば背面組合せで配置されている。軸部３５の基端部分は、軸受１２の内輪１２ａの内周に嵌合した部分３５ｂよりも外径が大きい段差部３５ｃとされ、この段差部３５ｃの段差面３５ｄが基端側の軸受１２の内輪１２ａの端面に当接することで、内輪１２ａを軸方向に位置決めしている。また、先端側の軸受１２の内輪１２ａは、前記間座部材３６に接している。よって、前記ナット３７を締付けることにより、間座部材３６を介して内輪１２ａが前記段差面３５ｄに押付けられて、内輪１２ａを締付け固定すると共に、軸受１２に対して予圧を付与する。

基端側の端部リンク部材５における前記連通孔３４の周辺部分は、環状内面形成部３８とされる。図示例では、環状内面形成部３８は基端側の端部リンク部材５の一部とされているが、環状内面形成部３８は基端側の端部リンク部材５と別体であっても良い。また、図示例では、軸部３５は基端側のリンクハブ２と一体に設けられているが、軸部３５は基端側のリンクハブ２と別部材であっても良い。

環状内面形成部３８の一部は、軸受１２の外輪１２ｂの外周に嵌合した部分すなわち外輪嵌合部３８ａよりも内径が小さい段差部３８ｂとされ、この段差部３８ｂの段差面３８ｃが基端側の軸受１２の外輪１２ｂの端面に当接することで、外輪１２ｂを軸方向に位置決めしている。また、基端側の端部リンク部材５には、その側面から突出して基端が外輪嵌合部３８ａの一部となる環状のつば状部３８ｄを有しており、外輪嵌合部３８ａに外輪１２ｂが嵌合した状態で前記つば状部３８ｄを内径側へかしめることで、外輪１２ｂを締まり嵌めとし、またはつば状部３８ｄの外輪１２ｂよりも突出した部分である先端部３８ｄａの基端を外輪１２ｂの端面に係合させることで、前記段差部３８ｂとかしめ部分の間で外輪１２ｂを軸方向に抜け止めした状態に位置決めしている。

前記軸部３５の段差部３５ｃの外周面と前記環状内面形成部３８の段差部３８ｂの内周面とは、僅かな隙間４０を介して非接触で対向している。これにより、軸部３５の段差部３５ｃと環状内面形成部３８の段差部３８ｂとは互いに回転が可能でありながら、軸受１２の内部と外部間の潤滑剤等の出入りを規制するシール構造４１が構築されている。つまり、隙間４０を狭くすることで、軸受１２の内部の潤滑剤が外部に漏れることや、外部から軸受１２の内部へ異物が侵入することを防いでいる。上記隙間４０が狭いほどシール効果が高い。

前記間座部材３６の軸方向先端側部分は、外輪１２ａとの接触を避けて外径側へ延びたつば状部３６ａとして形成されており、このつば状部３６ａの外周面と環状内面形成部３８の一部である前記先端部３８ｄａの内周面とが、僅かな隙間４２を介して非接触で対向している。これにより、間座部材３６のつば状部３６ａと環状内面形成部３８の先端部３８ｄａとは互いに回転が可能であり、かつ前記同様のシール機能を有するシール構造４３が構築されている。上記隙間４２が狭いほどシール効果が高い。

図２０は、基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２を示す。前記二つの軸受２４はアンギュラ玉軸受であり、例えば背面組合せで配置されている。軸部４５の基端部分は、軸受２４の内輪２４ａの内周に嵌合した部分４５ｂよりも外径が大きい段差部４５ｃとされている。この段差部４５ｃは２段の段差４５ｃａ，４５ｃｂを有し、１段目の段差４５ｃａの段差面４５ｄが基端側の軸受２４の内輪２４ａの端面に当接することで、内輪２４ａを軸方向に位置決めしている。２段目の段差４５ｃｂは別部材としても良い。例えば、２段目の段差４５ｃｂをリング部材とし、その内周面を１段目の段差４５ｃａの外周面に嵌合させて固定しても良い。また、先端側の軸受２４の内輪２４ａは、前記間座部材４６に接している。よって、前記ナット４７を締付けることにより、間座部材４６を介して内輪２４ａが前記段差面４５ｄに押付けられて、内輪２４ａを締付け固定すると共に、軸受２４に対して予圧を付与する。

基端側の端部リンク部材５における前記連通孔４４の周辺部分は、環状内面形成部４８とされる。図示例では、環状内面形成部４８は基端側の端部リンク部材５の一部とされているが、環状内面形成部４８は基端側の端部リンク部材５と別体であっても良い。また、図示例では、軸部４５は中央リンク部材７と一体に設けられているが、軸部４５は中央リンク部材７と別部材であっても良い。

環状内面形成部４８の一部は、軸受２４の外輪２４ｂの外周に嵌合した部分すなわち外輪嵌合部４８ａよりも内径が小さい段差部４８ｂとされ、この段差部４８ｂの段差面４８ｃが先端側の軸受２４の外輪２４ｂの端面に当接することで、外輪２４ｂを軸方向に位置決めしている。また、基端側の端部リンク部材５には、その側面から突出して基端が外輪嵌合部４８ａの一部となる環状のつば状部４８ｄを有しており、外輪嵌合部４８ａに外輪２４ｂが嵌合した状態で前記つば状部４８ｄを内径側へかしめることで、外輪２４ｂを締まり嵌めとし、またはつば状部４８ｄの外輪２４ｂよりも突出した部分である先端部４８ｄａの基端を外輪１２ｂの端面に係合させることで、前記段差部４８ｂとかしめ部分の間で外輪２４ｂを軸方向に抜け止めした状態に位置決めしている。

前記軸部４５の段差部４５ｃの外周面と前記環状内面形成部４８の先端部４８ｄａの内周面とは、僅かな隙間５０を介して非接触で対向している。これにより、軸部４５の段差部４５ｃと環状内面形成部４８の先端部４８ｄａとは互いに回転が可能でありながら、軸受２４の内部と外部間の潤滑剤等の出入りを規制するシール構造５１が構築されている。つまり、隙間５０を狭くすることで、軸受２４の内部の潤滑剤が外部に漏れることや、外部から軸受２４の内部へ異物が侵入することを防いでいる。上記隙間５０が狭いほどシール効果が高い。

前記間座部材４６の外周面と環状内面形成部４８の段差部４８ｂの内周面とが、僅かな隙間５２を介して非接触で対向している。これにより、間座部材４６と環状内面形成部４８の段差部４８ｂとは互いに回転が可能であり、かつ前記同様のシール機能を有するシール構造５３が構築されている。上記隙間５２が狭いほどシール効果が高い。

以上、基端側のリンクハブ２と基端側の端部リンク部材５の回転対偶部Ｔ１、および基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ２について説明した。詳細な説明は省略するが、先端側のリンクハブ３と先端側の端部リンク部材６の回転対偶部Ｔ４は回転対偶部Ｔ１と同じ構造であり、先端側の端部リンク部材６と中央リンク部材７の回転対偶部Ｔ３は回転対偶部Ｔ２と同じ構成である。このように、各リンク機構４における４つの回転対偶部Ｔ１〜Ｔ４に軸受１２，２４を設けた構造とすることにより、前記実施形態の場合と同様の作用・効果が得られる。

１…パラレルリンク機構
２…基端側のリンクハブ
３…先端側のリンクハブ
４…リンク機構
５…基端側の端部リンク部材
６…先端側の端部リンク部材
７…中央リンク部材
５１，６１…リンク作動装置
５２，６２…ベース部材
５３，６３…アクチュエータ
５４，６４…駆動伝達機構
５５，６５…制御装置
１００，１１０…潤滑剤受け部材
１０１，１１１…板状部
１０２，１１２…突出部
１０３…上板
１０３ａ…貫通孔
１０５…固定部材
１０５ａ…貫通孔
１０６…突出部
１０８，１０８Ａ…連結部
θｍａｘ…折れ角の最大値

Claims (4)

1. 基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが、３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結され、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とでなり、前記各リンク機構は、このリンク機構を直線で表現した幾何学モデルが、前記中央リンク部材の中央部に対する基端側部分と先端側部分とが対称を成す形状であるパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構の前記３組以上のリンク機構のうち２組以上のリンク機構を駆動して、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させるアクチュエータと、このアクチュエータの駆動力を対応するリンク機構へ伝達する駆動伝達機構とを備えたリンク作動装置において、
   前記基端側のリンクハブよりも前記先端側のリンクハブが下方に位置し、前記パラレルリンク機構または前記駆動伝達機構に、これらパラレルリンク機構および駆動伝達機構の少なくともどちらかから落下する潤滑剤を受ける潤滑剤受け部材が設けられ、
   前記基端側のリンクハブおよび前記アクチュエータが設置されたベース部材と、このベース部材に支持されベース部材と平行で内周部に貫通孔が形成された固定部材とを有し、前記潤滑剤受け部材は、前記先端側のリンクハブに固定された板状部と、この板状部と前記固定部材間の全周を覆い、これら両者を互いに連結する伸縮自在な連結部とを有することを特徴とするリンク作動装置。
2. 請求項１において、前記潤滑剤受け部材の連結部は、蛇腹状の形状であり、外力が作用しない自然状態よりも小さく圧縮された状態で前記板状部および前記固定部材に組み付けられているリンク作動装置。
3. 請求項１に記載のリンク作動装置において、前記潤滑剤受け部材の連結部は、シート状の弾性材料からなるリンク作動装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリンク作動装置において、前記固定部材は、その外周部に前記ベース部材側へ突出する突出部を有するリンク作動装置。

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