JP7147061B2 - フレクシャデバイス - Google Patents
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Description
従って、ここで開示する多軸フレクシャデバイスは、典型的な多軸フレクシャデバイスの角度運動の範囲を越えて移動範囲を増加させ(例えば、各フレクシャデバイスについて±8度(合計±16度)、典型的なフレクシャデバイスの負荷容量と同様の負荷容量(いくつかの例では、1,000lbfの負荷容量)を提供する。多軸フレクシャデバイスは、第1支持ベース、第2支持ベース及び中央カップラを含むことができる。多軸フレクシャデバイスはまた、第1軸線の周りの回転を容易にするために、第1支持ベースと中央カップラとを互いに回転可能に結合する第1フレクシャデバイスと、第2支持ベースと中央カップラとを互いに回転可能に結合して、第2軸線の周りの回転を容易にする第2フレクシャデバイスとを含むことができる。各フレクシャデバイスは、第1フレクシャ部と、第2フレクシャ部と、第1フレクシャ部及び第2フレクシャ部に結合されたフレクシャカップラとを含むことができる。第1フレクシャデバイスの第1フレクシャ部は、第1支持ベースに結合することができ、それにより第1支持ベースと第1フレクシャデバイスのフレクシャカップラとの間の第1軸線の周りの相対的な回転が容易になる。第1フレクシャデバイスの第2フレクシャ部は、中央カップラに連結することができ、それにより中央カップラと第1フレクシャデバイスのフレクシャカップラとの間の第1軸線の周りの相対的な回転が容易になる。第2フレクシャデバイスの第1フレクシャ部は、第2支持ベースに結合することができ、それにより第2支持ベースと第2フレクシャデバイスのフレクシャカップラとの間の第2軸線の周りの相対的な回転が容易になる。第2のフレクシャデバイスの第2フレクシャ部は、中央カップラに連結されることができ、それにより中央カップラと第2フレクシャデバイスの第2フレクシャ部との間の第2軸線の周りの相対的な回転が容易になる。
フレクシャユニット(101,Fig.9)であって:
カップラ本体(160);
前記カップラ本体を少なくとも部分的に取り囲むフレクシャ本体(161);及び
前記フレクシャ本体と前記カップラ本体とを互いに結合する単一の可撓性部材(162)であり、軸線の周りの前記フレクシャ本体と前記カップラ本体との間の相対的な回転運動を容易にするように動作可能である、可撓性部材;
を含むフレクシャユニット。
[実施態様項2]
前記フレクシャ本体は前記カップラ本体の周囲を取り囲む、実施態様項1に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項3]
前記可撓性部材は前記カップラ本体のスロット(167)を通って延在する、実施態様項1に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項4]
前記カップラ本体は隣接構成要素とインターフェースするためのインターフェース表面(164)を備える、実施態様項1に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項5]
前記可撓性部材は、当該可撓性部材が前記隣接構成要素と接触することを防止するために、前記インターフェース表面に対して凹んでいる、実施態様項4に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項6]
前記フレクシャ本体は円形の外形を有する、実施態様項1に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項7]
前記カップラ本体は円形の外形を有する、実施態様項1に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項8]
前記可撓性部材はブレード構成を有する、実施態様項1に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項9]
前記フレクシャ本体、前記カップラ本体及び前記可撓性部材は、モノリシック構造を形成する、実施態様項1に記載のフレクシャユニット。
[実施態様項10]
軸線(150)に沿って互いに直列に連結された第1の複数のフレクシャユニット(101c,101d)と第2の複数のフレクシャユニット(101a,101b)とを有するフレクシャデバイス(140,Figs.2,8,9)であって:
各前記フレクシャユニット(101c,101d,101a,101b)は、
カップラ本体(160);
フレクシャ本体(161);及び
前記フレクシャ本体と前記カップラ本体とを互いに結合する単一の可撓性部材(162)であり、前記フレクシャ本体と前記カップラ本体との間の軸線の周りの相対的な回転運動を容易にするように動作可能である、可撓性部材;
を含み、
前記第1の複数のフレクシャユニット(101c,101d)の前記カップラ本体(160)及び前記第2の複数のフレクシャユニット(101a,101b)の前記カップラ本体(160)は互いに固定的に結合され、前記第1の複数のフレクシャユニット(101c,101d)の複数の前記フレクシャ本体(161)は互いに固定的に結合され、前記第2の複数のフレクシャユニット(101a,101b)の複数の前記フレクシャ本体は互いに固定的に結合され、
それにより、前記第1の複数のフレクシャユニット(101c,101d)の前記フレクシャ本体(161)は、前記第1及び第2の複数のフレクシャユニットの前記カップラ本体(160)に対して前記軸線の周りで回転可能であり、前記第2の複数のフレクシャユニット(101a,101b)の前記フレクシャ本体(161)は、前記第1及び第2の複数のフレクシャユニットの前記カップラ本体(160)に対して前記軸線の周りで回転可能であり、前記第2の複数のフレクシャユニットの前記フレクシャ本体に対する、前記第1の複数のフレクシャユニットの前記フレクシャ本体の前記軸線の周りの回転を容易にする、
フレクシャデバイス。
[実施態様項11]
別の第1の複数のフレクシャユニット(101c’,101d’)をさらに備え、前記第1の複数のフレクシャユニット(101c,101d)を前記別の第1の複数のフレクシャユニット (101c’,101d’)から前記軸線に沿って分離するために、前記カップラ本体(160)のうちの2つの間に結合されたブリッジコネクタ(170)をさらに備える、実施態様項10に記載のフレクシャデバイス。
[実施態様項12]
前記第1の複数のフレクシャユニットのうちの少なくとも2つ(101c,101d)の前記可撓性部材(162)は実質的に互いに垂直に配置され、かつ前記第2の複数のフレクシャユニットのうちの少なくとも2つ(101a,101b)の前記可撓性部材(162)は実質的に互いに垂直に配置される、実施態様項10に記載のフレクシャデバイス。
[実施態様項13]
前記フレクシャ本体は前記カップラ本体を少なくとも部分的に取り囲む、実施態様項10に記載のフレクシャデバイス。
[実施態様項14]
多軸フレクシャデバイス(100, Figs.2,4)であって:
第1支持ベース(110);
第2支持ベース(120);
中央カップラ(130);
第1軸線(150a)の周りの回転を容易にするように、前記第1支持ベース及び前記中央カップラを互いに回転可能に結合する第1フレクシャデバイス(140a);
第2軸線(150b)の周りの回転を容易にするように、前記第2支持ベース及び前記中央カップラを互いに回転可能に結合する第2フレクシャデバイス(140b);
を含み、
前記各フレクシャデバイス(140a,140b)が、第1フレクシャ部(141a,141b)と、第2フレクシャ部(142a,142b)と、前記第1フレクシャ部及び前記第2フレクシャ部に結合されたフレクシャカップラ(143a,143b)とを備え、
前記第1フレクシャデバイス(140a)の前記第1フレクシャ部(141a)は、前記第1支持ベース(110)と前記第1フレクシャデバイス(140a)の前記フレクシャカップラ(143a)との間の前記第1軸線(150a)の周りの相対的回転を容易にするように、前記第1支持ベース(110)に結合され、前記第1フレクシャデバイス(140a)の前記第2フレクシャ部(142a)は、前記中央カップラ(130)と前記第1フレクシャデバイス(140a)の前記フレクシャカップラ(143a)との間の前記第1軸線(150a)の周りの相対的回転を容易にするように、前記中央カップラ(130)に結合され、かつ、
前記第2フレクシャデバイス(140b)の前記第1フレクシャ部(141b)は、前記第2支持ベース(120)と前記第1フレクシャデバイス(140b)の前記フレクシャカップラ(143b)との間の前記第2軸線(150b)の周りの相対的回転を容易にするように、前記第2支持ベース(120)に結合され、前記第2フレクシャデバイス(140b)の前記第2フレクシャ部(142b)は、前記中央カップラ(130)と前記第2フレクシャデバイス(140b)の前記フレクシャカップラ(143b)との間の前記第2軸線(150b)の周りの相対的回転を容易にするように、前記中央カップラ(130)に結合される、
多軸フレクシャデバイス。
[実施態様項15]
前記第1フレクシャ部(141a,b)及び前記第2フレクシャ部(142a,b)はそれぞれ、可撓性部材(162)を備える、実施態様項14に記載の多軸フレクシャデバイス。0
[実施態様項16]
前記各フレクシャデバイス(140a,b)は、複数のフレクシャ本体(161)を備え、
前記フレクシャカップラ(143a,b)は、複数のカップラ本体(160)を備え、
前記各可撓性部材(162)は、前記複数のカップラ本体のうちの1つに直接結合され、かつ前記複数のフレクシャ本体のうちの1つに直接結合されて、フレクシャユニット(101)を形成し、
前記第1フレクシャデバイス(140a)の前記フレクシャ本体(161)は、前記第1フレクシャデバイス(140a)を前記第1支持ベース(110)及び前記中央カップラ(130)に結合し、
前記第2フレクシャデバイス(140b)の前記フレクシャ本体(161)は、前記第2フレクシャデバイス(140b)を前記第2支持ベース(120)及び前記中央カップラ(130)に結合する、
実施態様項15に記載の多軸フレクシャデバイス。
[実施態様項17]
前記可撓性部材は、実質的に互いに垂直に配置される第1可撓性部材及び第2可撓性部材を備える、実施態様項15に記載の多軸フレクシャデバイス。
[実施態様項18]
前記第1軸線と前記第2軸線が交差する、実施態様項14に記載の多軸フレクシャデバイス。
[実施態様項19]
前記第1軸線及び前記第2軸線が垂直である、実施態様項14に記載の多軸フレクシャデバイス。
[実施態様項20]
前記第1フレクシャ部(141a,141b)は複数の第1フレクシャ部(101c,d,c’,d’)を含み、前記第2フレクシャ部(142a,142b)は複数の第1フレクシャ部(101c,d,c’,d’)を含み、前記フレクシャカップラは複数のフレクシャカップラを含む、実施態様項14に記載の多軸フレクシャデバイス。
[実施態様項21]
前記第1フレクシャデバイス(140a)の前記複数のフレクシャカップラ(143a)のうちの2つの間に結合され、前記第1フレクシャデバイス(140a)の前記複数の第1フレクシャ部(101c,d,c’,d’)のうちの少なくとも2つ(101d,101d’)を前記第1軸線(150a)に沿って互いに分離する第1ブリッジコネクタ(170a);及び
前記第2フレクシャデバイス(140b)の前記複数のフレクシャカップラ(143b)のうちの2つの間に結合され、前記第2フレクシャデバイス(140b)の前記複数の第1フレクシャ部(101c,d,c’,d’)のうちの少なくとも2つ(101d,101d’)を前記第2軸線(150b)に沿って互いに分離する第2ブリッジコネクタ(170b);
をさらに含む実施態様項20に記載の多軸フレクシャデバイス。
[実施態様項22]
前記前記第1ブリッジコネクタ及び前記第2ブリッジコネクタはそれぞれ、当該第1ブリッジコネクタ及び当該第2ブリッジコネクタがそれぞれ前記第1軸線及び前記第2軸線の周りで干渉なく回転することを容易にするように構成された相補的凹部を備える、実施態様項21に記載の多軸フレクシャデバイス。
Claims (19)
- フレクシャユニットであって:
カップラ本体;
前記カップラ本体を少なくとも部分的に取り囲むフレクシャ本体;及び
前記フレクシャ本体と前記カップラ本体とを互いに結合する単一の可撓性部材であり、軸線の周りの前記フレクシャ本体と前記カップラ本体との間の相対的な回転運動を容易にするように動作可能である、可撓性部材;
を含み、
前記カップラ本体は他のフレクシャユニットとの結合を容易にするように構成された1つ以上のインターフェース表面を備え、
前記カップラ本体の1つ以上のインターフェース表面が前記フレクシャ本体から突出し、前記フレクシャ本体は前記カップラ本体の周囲を取り囲む、
フレクシャユニット。 - 前記可撓性部材は前記カップラ本体のスロットを通って延在する、請求項1に記載のフレクシャユニット。
- 前記可撓性部材は、当該可撓性部材が前記他のフレクシャユニットと接触することを防止するために、前記インターフェース表面に対して凹んでいる、請求項1に記載のフレクシャユニット。
- 前記フレクシャ本体は円形の外形を有する、請求項1に記載のフレクシャユニット。
- 前記カップラ本体は円形の外形を有する、請求項1に記載のフレクシャユニット。
- 前記可撓性部材はブレード構成を有する、請求項1に記載のフレクシャユニット。
- 前記フレクシャ本体、前記カップラ本体及び前記可撓性部材は、モノリシック構造を形成する、請求項1に記載のフレクシャユニット。
- 軸線に沿って互いに直列に連結された第1の複数のフレクシャユニットと第2の複数のフレクシャユニットとを有するフレクシャデバイスであって:
各前記フレクシャユニットは、
カップラ本体;
フレクシャ本体;及び
前記フレクシャ本体と前記カップラ本体とを互いに結合する単一の可撓性部材であり、前記フレクシャ本体と前記カップラ本体との間の軸線の周りの相対的な回転運動を容易にするように動作可能である、可撓性部材;
を含み、
前記第1の複数のフレクシャユニットの前記カップラ本体及び前記第2の複数のフレクシャユニットの前記カップラ本体は互いに固定的に結合され、前記第1の複数のフレクシャユニットの複数の前記フレクシャ本体は互いに固定的に結合され、前記第2の複数のフレクシャユニットの複数の前記フレクシャ本体は互いに固定的に結合され、
それにより、前記第1の複数のフレクシャユニットの前記フレクシャ本体は、前記第1及び第2の複数のフレクシャユニットの前記カップラ本体に対して前記軸線の周りで回転可能であり、前記第2の複数のフレクシャユニットの前記フレクシャ本体は、前記第1及び第2の複数のフレクシャユニットの前記カップラ本体に対して前記軸線の周りで回転可能であり、前記第2の複数のフレクシャユニットの前記フレクシャ本体に対する、前記第1の複数のフレクシャユニットの前記フレクシャ本体の前記軸線の周りの回転を容易にし、
別の第1の複数のフレクシャユニットをさらに備え、前記第1の複数のフレクシャユニットを前記別の第1の複数のフレクシャユニット から前記軸線に沿って分離するために、前記カップラ本体のうちの2つの間に結合されたブリッジコネクタをさらに備える、
フレクシャデバイス。 - 前記第1の複数のフレクシャユニットのうちの少なくとも2つの前記可撓性部材は実質的に互いに垂直に配置され、かつ前記第2の複数のフレクシャユニットのうちの少なくとも2つの前記可撓性部材は実質的に互いに垂直に配置される、請求項8に記載のフレクシャデバイス。
- 前記フレクシャ本体は前記カップラ本体を少なくとも部分的に取り囲む、請求項8に記載のフレクシャデバイス。
- 多軸フレクシャデバイスであって:
第1支持ベース;
第2支持ベース;
中央カップラ;
第1軸線の周りの回転を容易にするように、前記第1支持ベース及び前記中央カップラを互いに回転可能に結合する第1フレクシャデバイス;
第2軸線の周りの回転を容易にするように、前記第2支持ベース及び前記中央カップラを互いに回転可能に結合する第2フレクシャデバイス;
を含み、
前記各フレクシャデバイスが、第1フレクシャ部と、第2フレクシャ部と、前記第1フレクシャ部及び前記第2フレクシャ部に結合されたフレクシャカップラとを備え、
前記第1フレクシャデバイスの前記第1フレクシャ部は、前記第1支持ベースと前記第1フレクシャデバイスの前記フレクシャカップラとの間の前記第1軸線の周りの相対的回転を容易にするように、前記第1支持ベースに結合され、前記第1フレクシャデバイスの前記第2フレクシャ部は、前記中央カップラと前記第1フレクシャデバイスの前記フレクシャカップラとの間の前記第1軸線の周りの相対的回転を容易にするように、前記中央カップラに結合され、かつ、
前記第2フレクシャデバイスの前記第1フレクシャ部は、前記第2支持ベースと前記第1フレクシャデバイスの前記フレクシャカップラとの間の前記第2軸線の周りの相対的回転を容易にするように、前記第2支持ベースに結合され、前記第2フレクシャデバイスの前記第2フレクシャ部は、前記中央カップラと前記第2フレクシャデバイスの前記フレクシャカップラとの間の前記第2軸線の周りの相対的回転を容易にするように、前記中央カップラに結合される、
多軸フレクシャデバイス。 - 前記第1フレクシャ部及び前記第2フレクシャ部はそれぞれ、可撓性部材を備える、請求項11に記載の多軸フレクシャデバイス。
- 前記各フレクシャデバイスは、複数のフレクシャ本体を備え、
前記フレクシャカップラは、複数のカップラ本体を備え、
前記各可撓性部材は、前記複数のカップラ本体のうちの1つに直接結合され、かつ前記複数のフレクシャ本体のうちの1つに直接結合されて、フレクシャユニットを形成し、
前記第1フレクシャデバイスの前記フレクシャ本体は、前記第1フレクシャデバイスを前記第1支持ベース及び前記中央カップラに結合し、
前記第2フレクシャデバイスの前記フレクシャ本体は、前記第2フレクシャデバイスを前記第2支持ベース及び前記中央カップラに結合する、
請求項12に記載の多軸フレクシャデバイス。 - 前記可撓性部材は、実質的に互いに垂直に配置される第1可撓性部材及び第2可撓性部材を備える、請求項12に記載の多軸フレクシャデバイス。
- 前記第1軸線と前記第2軸線が交差する、請求項11に記載の多軸フレクシャデバイス。
- 前記第1軸線及び前記第2軸線が垂直である、請求項11に記載の多軸フレクシャデバイス。
- 前記第1フレクシャ部は複数の第1フレクシャ部を含み、前記第2フレクシャ部は複数の第1フレクシャ部を含み、前記フレクシャカップラは複数のフレクシャカップラを含む、請求項11に記載の多軸フレクシャデバイス。
- 前記第1フレクシャデバイスの前記複数のフレクシャカップラのうちの2つの間に結合され、前記第1フレクシャデバイスの前記複数の第1フレクシャ部のうちの少なくとも2つを前記第1軸線に沿って互いに分離する第1ブリッジコネクタ;及び
前記第2フレクシャデバイスの前記複数のフレクシャカップラのうちの2つの間に結合され、前記第2フレクシャデバイスの前記複数の第1フレクシャ部のうちの少なくとも2つを前記第2軸線に沿って互いに分離する第2ブリッジコネクタ;
をさらに含む請求項17に記載の多軸フレクシャデバイス。 - 前記第1ブリッジコネクタ及び前記第2ブリッジコネクタはそれぞれ、当該第1ブリッジコネクタ及び当該第2ブリッジコネクタがそれぞれ前記第1軸線及び前記第2軸線の周りで干渉なく回転することを容易にするように構成された相補的凹部を備える、請求項18に記載の多軸フレクシャデバイス。
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