WO2015182557A1 - パラレルリンク機構およびリンク作動装置 - Google Patents

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WO2015182557A1
WO2015182557A1 PCT/JP2015/064935 JP2015064935W WO2015182557A1 WO 2015182557 A1 WO2015182557 A1 WO 2015182557A1 JP 2015064935 W JP2015064935 W JP 2015064935W WO 2015182557 A1 WO2015182557 A1 WO 2015182557A1
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WO
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link
end side
hub
central
plate
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Application number
PCT/JP2015/064935
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩 磯部
Original Assignee
Ntn株式会社
浩 磯部
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/46—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides with movements in three dimensions
    • F16H21/48—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides with movements in three dimensions for conveying rotary motions

Definitions

  • This invention relates to a parallel link mechanism and a link actuating device used for a device requiring a wide operating range with high speed and high accuracy such as medical equipment and industrial equipment.
  • Patent Documents 1 and 2 propose parallel link mechanisms used for various working devices such as medical equipment and industrial equipment.
  • the parallel link mechanism of Patent Document 1 has a relatively simple configuration, but the operating angle of each link is small. Therefore, if the operating range of the traveling plate is set large, there is a problem that the link length becomes long, thereby increasing the overall size of the mechanism and increasing the size of the apparatus. There is also a problem that the rigidity of the whole mechanism is low and the weight of the tool mounted on the traveling plate, that is, the weight of the traveling plate is limited to a small weight.
  • the parallel link mechanism of Patent Document 2 has a configuration in which the distal end side link hub is connected to the proximal end side link hub through three or more sets of four-bar linkages so that the posture can be changed. Although it is compact, it can operate in a wide range of operation with high speed and high accuracy.
  • Patent Document 2 has a problem that the component configuration is complicated and the assemblability is poor. In addition, in order to ensure rigidity and strength, each part has a complicated shape, and there is a problem that mass productivity is poor and manufacturing cost is high.
  • An object of the present invention is to provide a parallel link mechanism that can operate in a wide range of operation with high speed and high accuracy, is easy to assemble, is excellent in mass productivity, and can be manufactured at low cost.
  • the link hub on the distal end side is connected to the link hub on the proximal end side so that the posture can be changed via three or more sets of link mechanisms.
  • the end link member on the proximal end side and the distal end side that is rotatably connected to the link hub on the side and the distal end side link hub, and both ends on the other end of the end link member on the proximal end side and the distal end side
  • a central link member rotatably connected to each other, and the central link member includes a plate member having two or more bent portions in the thickness direction.
  • base end side and “tip end side” are used in the following meanings. That is, the point at which the rotation hub of the link hub and the end link member and the center axis of each rotation pair of the end link member and the central link member intersect with each other is referred to as the “spherical link center” of the link hub.
  • a straight line that passes through the center of the spherical link and intersects with the central axis of the rotational pair of the link hub and the end link member at a right angle is referred to as a “central axis of the link hub”.
  • the spherical link center direction on the base end side is the base end side and the spherical link center direction on the front end side is the front end when viewed from the intersection where the center axes of the link hubs on the base end side and the tip end side intersect with each link hub. On the side.
  • the proximal-side link hub, the distal-side link hub, and the three or more sets of link mechanisms rotate the distal-side link hub around two orthogonal axes with respect to the proximal-side link hub.
  • a free two-degree-of-freedom mechanism is configured. Although this two-degree-of-freedom mechanism is compact, the movable range of the link hub on the distal end side can be widened.
  • the maximum bend angle between the central axis of the link hub on the proximal end side and the central axis of the link hub on the distal end side is about ⁇ 90 °
  • the turning angle of the link hub on the distal end side with respect to the link hub on the proximal end side is 0 ° It can be set in the range of up to 360 °.
  • the central link member is a plate material
  • the central link member can be manufactured at low cost and is excellent in mass productivity. Further, when the central link member is a plate material, the configuration of the rotating pair of the end link member and the central link member can be simplified, and the assemblability is improved.
  • the central link member has a curved shape with an intermediate portion protruding inward for mechanical reasons. If the central link member has two or more bent portions, the amount of protrusion of the central link member to the inside of the intermediate portion can be reduced.
  • the plate material constituting the central link member is a metal plate, and the bent portion is formed by sheet metal bending. According to this configuration, the bending portion can be easily processed.
  • the central link member includes a first plate member having two or more bent portions in the plate thickness direction, and a second plate member having a smaller number of bent portions in the plate thickness direction than the first plate member. It is preferable to provide.
  • the first plate member having a large number of bent portions is arranged on the inner peripheral side of the curved portion
  • the second plate member having a small number of bent portions is arranged on the outer peripheral side of the curved portion. Deploy. If the central link member is composed of two plate members, the plate thickness of the plate member can be reduced while ensuring the strength of the central link member. Thereby, while being able to manufacture a center link member cheaply, weight reduction can be achieved.
  • the end link member including the bearing is disposed between the first plate member and the second plate member in the rotating pair of the end link member and the central link member,
  • the rotary shaft body is inserted into a through hole provided in each of the plate material and the second plate material and the inner ring of the bearing, and the first plate material and the second plate material, the inner ring of the bearing, and the rotary shaft body are mutually connected. It is preferable to fix.
  • the first plate member and the second plate member support both ends of the rotating shaft body, and the bearing is positioned between the two plate members. For this reason, the rigidity with respect to the moment load of the rotation couple of the end link member and the center link member is increased, and the rigidity of the entire parallel link mechanism is improved.
  • the said structure WHEREIN The said through-hole provided in one board
  • tight hole means that the rotating shaft inserted through the through-hole cannot move relative to the plate material in a direction perpendicular to the axis.
  • the two rotating shafts connected to both ends of the central link member have an angle with each other. For this reason, when the through-hole of a board
  • plate material is a tight hole, after aligning two rotating shaft bodies and two through-holes mutually, a rotating shaft body is advanced and a rotating shaft body is inserted in a through-hole. Even if it is possible, the plate member cannot be moved and the rotary shaft body cannot be inserted into the through hole with respect to the two rotary shaft bodies whose positions are fixed.
  • the through holes of the two plate members are respectively a tight hole and a loose hole
  • assembly can be performed by the following procedure. That is, first, the two rotating shaft bodies are aligned with a plate material having a through-hole that is a tight hole, and the two rotating shaft bodies are advanced while the plate material is fixed in position, thereby rotating the rotating shaft body into the through-hole. Is inserted. Subsequently, the plate member having a through hole which is a loose hole is moved with respect to the two rotary shaft bodies fixed in position, and the rotary shaft body is placed in the through hole while aligning the rotary shaft body and the through hole. Insert.
  • the through hole is a loose hole, there is no need to accurately align the rotary shaft body and the through hole, and the rotary shaft body can be inserted into the through hole while shifting or tilting the plate material. Good assembly workability. Since the rotating shaft body is inserted through the through hole which is a tight hole of one plate member, the assembly accuracy of the connecting portion between the central link member and the rotating shaft body can be ensured.
  • the central link member when the central link member is rotatably connected to the rotary shaft body fixed to the end link member via a bearing, the central link member has two or more bent portions in the plate thickness direction. It is preferable to fix and provide a bearing housing containing the bearing on the plate member. Thereby, the rotation pair part of an edge part link member and a center link member can be made into a simple structure.
  • the posture of the distal end side link hub with respect to the proximal end side link hub can be arbitrarily set to two or more sets of the three or more sets of link mechanisms in the parallel link mechanism.
  • An attitude changing actuator to be changed is provided. If two or more sets of three or more sets of link mechanisms are provided with attitude change actuators, the attitude of the distal link hub relative to the proximal link hub can be determined. Thereby, the link actuator which can control the angle of 2 degrees of freedom is realizable at low cost.
  • FIG. 1 is a perspective view showing one state of the parallel link mechanism
  • FIG. 2 is a front view in which a part of the parallel link mechanism is omitted.
  • the parallel link mechanism 1 is configured such that a distal end side link hub 3 is connected to a proximal end side link hub 2 via three sets of link mechanisms 4 so that the posture can be changed. In FIG. 2, only one set of link mechanisms 4 is shown. The number of link mechanisms 4 may be four or more.
  • Each link mechanism 4 is composed of an end link member 5 on the proximal end side, an end link member 6 on the distal end side, and a central link member 7, and forms a four-joint link mechanism consisting of four rotating pairs.
  • the end link members 5 and 6 on the proximal end side and the distal end side are curved at a predetermined angle, and one ends thereof are rotatably connected to the link hub 2 on the proximal end side and the link hub 3 on the distal end side, respectively.
  • the center link member 7 is rotatably connected to both ends of the end link members 5 and 6 on the proximal end side and the distal end side, respectively.
  • the three sets of link mechanisms 4 have the same geometric shape.
  • the model in which the link mechanism 4 is expressed by a straight line has a shape in which the proximal end portion and the distal end portion are symmetrical with respect to the central portion of the central link member 7. More specifically, a geometric model in which each link member 5, 6, 7 is expressed by a straight line, that is, a model expressed by each rotation pair and a straight line connecting these rotation pairs, is based on the center of the central link member 7. The end portion and the tip end portion are symmetrical.
  • FIG. 4 represents only one set of link mechanisms 4 by straight lines.
  • the parallel link mechanism 1 of this embodiment is a rotationally symmetric type, and includes a base end side link hub 2 and a base end side end link member 5, a front end side link hub 3 and a front end side end link member 6.
  • the positional relationship is such that it is rotationally symmetric with respect to the center line C of the central link member 7.
  • This parallel link mechanism 1 has a structure in which two spherical link mechanisms are combined.
  • the rotation hubs of the link hubs 2 and 3 and the end link members 5 and 6 and the central axes of the rotation pairs of the end link members 5 and 6 and the central link member 7 are spherical surfaces on the proximal end side and the distal end side, respectively.
  • Crossing at link centers PA and PB FIG. 2). Further, the distance from the spherical link centers PA and PB to the respective rotation pairs of the link hubs 2 and 3 and the end link members 5 and 6 is the same on the base end side and the front end side.
  • each spherical link center PA, PB to each rotation pair of the end link members 5, 6 and the central link member 7 is also the same.
  • the central axis of each rotational pair of the end link members 5 and 6 and the central link member 7 may have a certain crossing angle ⁇ or may be parallel.
  • FIG. 3 is a sectional view of the link hub 2 on the base end side, the end link member 5 on the base end side, and the central link member 7.
  • This figure shows the relationship between the center axis O1 of the rotation pair of the link hub 2 and the end link member 5, the center axis O2 of the rotation pair of the end link member 5 and the center link member 7, and the spherical link center PA.
  • the shape and positional relationship of the distal end side link hub 3 and the distal end side end link member 6 are also the same as those in FIG. 3 (not shown).
  • FIG. 3 is a sectional view of the link hub 2 on the base end side, the end link member 5 on the base end side, and the central link member 7.
  • This figure shows the relationship between the center axis O1 of the rotation pair of the link hub 2 and the end link member 5, the center axis O2 of the rotation pair of the end link member 5 and the center link member 7, and the spherical link center PA.
  • the angle ⁇ formed by the central axis O1 of each rotational pair of the link hub 2 and the end link member 5 and the central axis O2 of each rotational pair of the end link member 5 and the central link member 7 is 90.
  • the angle ⁇ may be other than 90 °.
  • the link hub 3 on the distal end side is rotatable about two orthogonal axes with respect to the link hub 2 on the proximal end side.
  • a degree mechanism is configured. In other words, it is a mechanism that can freely change the posture of the link hub 3 on the distal end side with respect to the link hub 2 on the proximal end side with two degrees of freedom of rotation. Although this two-degree-of-freedom mechanism is compact, the movable range of the link hub 3 on the distal end side with respect to the link hub 2 on the proximal end side can be widened.
  • a straight line that passes through the spherical link centers PA and PB and intersects with the central axis O1 (FIG. 3) of each rotation pair of the link hubs 2 and 3 and the end link members 5 and 6 at right angles is the central axis of the link hubs 2 and 3.
  • the maximum value of the bending angle ⁇ (FIG. 1) between the link hub center axis QA on the base end side and the link hub center axis QB on the tip end side It can be ⁇ 90 °.
  • the turning angle ⁇ (FIG.
  • the bending angle ⁇ is a vertical angle at which the distal end side link hub central axis QB is inclined with respect to the proximal end side link hub central axis QA, and the turning angle ⁇ is relative to the proximal end side link hub central axis QA.
  • it is a horizontal angle at which the link hub central axis QB on the front end side is inclined.
  • the posture change of the distal end side link hub 3 with respect to the proximal end side link hub 2 is performed with the posture change center O that is the intersection of the proximal end side link hub central axis QA and the distal end side link hub central axis QB as the rotation center. Is called.
  • the perspective view of FIG. 1 shows a state where the link hub central axis QB on the distal end side takes a certain operating angle with respect to the link hub central axis QA on the proximal end side, and the front view of FIG.
  • the link hub central axis QA and the distal end side link hub central axis QB are on the same line. Even if the posture changes, the distance D (FIG. 2) between the spherical link centers PA and PB on the base end side and the tip end side does not change.
  • the angular positional relationship between the central link member 7 and the end link members 5 and 6 is set with respect to the symmetry plane of the central link member 7. If the base end side and the front end side are made the same, the link hub 2 on the base end side and the end link member 5 on the base end side, the link hub 3 on the front end side, and the end on the front end side are considered from geometric symmetry. It moves in the same way as the link member 6.
  • the angle of the central axis O1 of the rotation pair of the link hubs 2 and 3 and the end link members 5 and 6 in each link mechanism 4 and the length from the spherical link centers PA and PB are equal to each other.
  • the central axis O1 of the rotational pair of the link hubs 2 and 3 and the end link members 5 and 6 of each link mechanism 4 and the central axis O2 of the rotational pair of the end link members 5 and 6 and the central link 7 Crosses the spherical link centers PA and PB on the base end side and the front end side.
  • the geometric shapes of the end link member 5 on the proximal end side and the end link member 6 on the distal end side are equal.
  • the shape of the central link member 7 is also the same on the proximal end side.
  • each link mechanism 4 that is, a rotation pair of the link hub 2 on the proximal end side and the end link member 5 on the proximal end side, a link hub 3 on the distal end side, and an end portion on the distal end side
  • the structure of the rotation pair of the link member 6, the rotation pair of the end link member 5 and the central link member 7 on the proximal end side, and the rotation pair of the end link member 6 and the central link member 7 on the distal end side will be described. . Since the rotation pair corresponding to the proximal end side and the distal end side have the same structure, here, together with FIG. 3, the rotation pair portion of the link hub 2 on the proximal end side and the end link member 5 on the proximal end side, and The rotation pair of the end link member 5 and the center link member 7 on the base end side will be described.
  • a shaft portion 11 is formed at three locations in the circumferential direction of the link hub 2, and inner rings (not shown) of two bearings 12 are fitted to the outer periphery of the shaft portion 11, and the base end of the end link member 5 is fitted.
  • An outer ring (not shown) of the bearing 12 is fitted to the inner periphery of the formed bearing installation hole 13. That is, as for the bearing 12, the inner ring is fixed and the outer ring rotates.
  • the bearing 12 is a ball bearing such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing.
  • the bearing 12 is fixed to the shaft portion 11 with a predetermined amount of preload applied thereto by tightening with a nut 15 screwed onto the screw portion 11 a of the shaft portion 11.
  • a spacer 16 is interposed between the bearing 12 and the nut 15.
  • a shaft member 21 is fixedly provided at an end portion of the central link member 7, and inner rings (not shown) of two bearings 22 are fitted to the outer periphery of the shaft member 21, and the end of the end link member 5 is fitted.
  • An outer ring (not shown) of the bearing 22 is fitted to the inner periphery of the bearing installation hole 23 provided in The shaft member 21 is inserted into the shaft insertion hole 24 of the central link member 7 by press fitting or the like.
  • the bearing 22 is a ball bearing such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing.
  • the bearing 22 is fixed to the shaft member 21 in a state where a predetermined amount of preload is applied by tightening with a nut 25 screwed onto the threaded portion 21 a of the shaft member 21.
  • Spacers 26 and 27 are interposed between the bearing 22 and the central link member 7 and between the bearing 22 and the nut 25, respectively.
  • the frictional resistance at each rotation pair can be suppressed and the rotation resistance can be reduced. Thereby, smooth power transmission can be ensured and durability can be improved.
  • the bearings 12 and 22 are provided, by applying a preload to the bearings 12 and 22, the radial gap and the thrust gap can be eliminated, and rattling of the rotating pair can be suppressed.
  • the rotational phase difference between the link hub 2 side on the proximal end side and the link hub 3 side on the distal end side is eliminated, and the constant velocity can be maintained, and the occurrence of vibration and abnormal noise can be suppressed.
  • the bearing clearance between the bearings 12 and 22 to be a negative clearance, backlash that occurs between input and output can be reduced.
  • the central link member 7 is composed of a single elongated metal plate having a constant thickness and a constant width and both ends formed in a semicircular shape.
  • the metal plate is bent in the plate thickness direction at two bent portions 7a, and between the both ends. Is a curved shape having a predetermined angle ⁇ .
  • This curved shape is a shape in which the central portion protrudes to the inside of the parallel link mechanism 1, that is, the side close to the posture change center O (FIGS. 1 and 2).
  • the bent portion 7a is bent by sheet metal bending.
  • a shaft insertion hole 24 is provided at both ends of the central link member 7 made of a metal plate.
  • the central link member 7 when the central link member 7 is a plate material, the central link member 7 can be manufactured at low cost and mass productivity is good. Moreover, when the center link member 7 is a plate material, the configuration of the rotating pair of the end link members 5 and 6 and the center link member 7 can be simplified, and the assemblability is improved. In particular, when the plate material constituting the central link member 7 is a metal plate, the contour shape can be cut out, the bent portion 7a can be bent, and the shaft insertion hole 24 can be formed by sheet metal processing, which is easy to process.
  • the central link member 7 has a curved shape in which the intermediate portion protrudes inward.
  • the central link member 7 has two bent portions 7a, the amount of protrusion of the central link member 7 to the inside of the intermediate portion can be reduced as compared with the case where the bent portion 7a is one.
  • interference with each link mechanism 4 and interference with the instrument with which the link hubs 2 and 3 are mounted can be avoided.
  • a substantially effective movable range in the movable range on the mechanism for example, the folding angle ⁇ is 90 ° and the turning angle ⁇ is 360 °
  • FIG. 5A and 5B show the link hub 3 on the distal end side for the parallel link mechanism 1 (FIG. 5A) having two bent portions 7a of the central link member 7 and the parallel link mechanism 1A (FIG. 5B) having one place. It is the figure which compared the case where it mounts
  • the parallel link mechanism 1 also connects the link hub 3 on the distal end side to the link hub 2 on the proximal end side through three sets of link mechanisms 4 so that the posture can be changed.
  • the positional relationship and operational characteristics of each part are the same as in the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
  • the link hubs 2 and 3 have a donut shape in which through holes 30A and 30B are formed in the center portions along the directions of the link hub central axes QA and QB, respectively, and the outer shape is spherical.
  • the centers of the through holes 30A and 30B coincide with the link hub central axes QA and QB.
  • the end link members 5 and 6 are rotatably coupled to the outer peripheral surfaces of the link hubs 2 and 3 at positions at equal intervals in the circumferential direction.
  • bearing installation holes 31 penetrating between the outer periphery and the through hole 30 ⁇ / b> A are formed at three locations equally in the circumferential direction, and the shaft member 33 is formed by two bearings 32 provided in each bearing installation hole 31. Are supported rotatably.
  • the outer end portion of the shaft member 33 protrudes from the link hub 2, and a screw portion 33 a is formed at the tip thereof.
  • the portion of the shaft member 33 protruding from the link hub 2 is inserted into a shaft insertion hole 5a provided at one end of the end link member 5, and the nut 34 screwed into the threaded portion 33a of the shaft member 33 is tightened.
  • the end link member 5 is coupled to the member 33.
  • the bearing 32 is a rolling bearing such as a deep groove ball bearing, for example, and its outer ring (not shown) is fitted to the inner circumference of the bearing installation hole 31 and its inner ring (not shown) is fitted to the outer circumference of the shaft member 33. Match.
  • the outer ring is retained by a retaining ring 35.
  • a spacer 36 is interposed between the inner ring and the end link member 5, and the tightening force of the nut 34 is transmitted to the inner ring via the end link member 5 and the spacer 36, and a predetermined preload is applied to the bearing 32. Has been granted.
  • the bearing 32 provided at the rotating pair of the link hubs 2 and 3 and the end link members 5 and 6 has the outer ring fixed and the inner ring rotated.
  • the outer shape of the link hubs 2 and 3 can be enlarged without increasing the outer shape of the parallel link mechanism 1 as a whole. Therefore, it is easy to secure a mounting space for mounting the link hubs 2 and 3 to other members.
  • the rotating pair of the end link member 5 and the center link member 7 rotatably supports the center link member 7 via a bearing 42 on a shaft member 41 fixed to the end link member 5.
  • the bearing 42 is a rolling bearing such as a deep groove ball bearing, for example, and an inner ring (not shown) of the bearing 42 is fitted to the outer periphery of the shaft member 41, and an outer ring (not shown) of the bearing 42 is the central link member 7. It is fitted to the inner periphery of a bearing housing 43 that is fixed to the inner surface of the bearing housing 43.
  • the shaft member 41 is inserted into a shaft insertion hole 5 b provided in the end link member 5, a spacer 44 interposed between the end link member 5 and the bearing 42, and an inner ring of the bearing 42.
  • the end link member 5 is coupled to the shaft member 41 by tightening the nut 45 screwed onto the screw portion 41 a of the shaft member 41.
  • the tightening force of the nut 45 is transmitted to the inner ring, and a predetermined preload is applied to the bearing 42.
  • the central link member 7 is formed by bending a single thin and long metal plate having a constant thickness, a constant width, and semicircular ends at two bent portions 7a in the plate thickness direction.
  • the curved shape has a predetermined angle ⁇ between both ends.
  • the bent portion 7a is bent by sheet metal bending.
  • a through hole 46 in which the spacer 44 is disposed is provided. The effect of having the central link member 7 in this configuration is the same as in the case of the first embodiment.
  • the central link member 7 is made of one plate material, but the central link member 7 may be made of two or more plate materials.
  • the central link member 7 is changed to a configuration composed of two plate members as compared with the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4.
  • the central link member 7 is changed to a configuration composed of two plate members as compared with the second embodiment shown in FIGS. 6 to 8. .
  • the central link member 7 of the parallel link mechanism 1 according to the third embodiment shown in FIGS. 9 to 11 includes a first plate member 51 and a second plate member 52 that are arranged with a certain distance from each other with their plate surfaces facing each other. .
  • An end link member 5 incorporating a bearing 53 is disposed between both ends of the first and second plate members 51 and 52.
  • the first plate member 51 located on the inner side, that is, on the side closer to the posture change center O has two bent portions 51a in the plate thickness direction, and is located on the outer side, that is, on the side far from the posture change center O.
  • the second plate member 52 has one bent portion 52a in the plate thickness direction. That is, the number of second bent portions 52a is smaller than the number of bent portions 51a of the first plate member 51.
  • the bending direction of the bent portions 51a and 52a is a direction in which an intermediate portion of each plate material 51 and 52 protrudes inward.
  • the plate members 51 and 52 are made of, for example, a metal plate, and the bent portions 51a and 52a are bent by sheet metal bending.
  • the bearing 53 is a rolling bearing such as a deep groove ball bearing, for example, and its outer ring (not shown) is fitted to the inner periphery of the bearing installation hole 54 of the end link member 5 and its inner ring (not shown) is the center.
  • the rotary shaft body 55 fixed to the link member 7 is fitted to the outer periphery.
  • the rotary shaft body 55 is inserted through a through hole 56 provided in the second plate member 52, an annular spacer 57, an inner ring of the bearing 53, an annular spacer 58, and a through hole 59 provided in the first plate member 51.
  • the nut 60 is screwed onto the threaded portion 55a of the rotating shaft body 55, and the plate members 51 and 52, the bearing 53, and the spacers 57 and 58 are sandwiched between the large diameter portion 55b of the rotating shaft body 55 and the nut 60. wear.
  • the end link members 5 and 6 are connected to the rotary shaft body 55 in a state where a preload is applied to the bearing 53.
  • the central link member 7 when the central link member 7 is configured in such a manner that the two plate members 51 and 52 are arranged in parallel with the plate surfaces facing each other, the strength of the central link member 7 is ensured, and each of the plate members 51 and 52 is secured.
  • the plate thickness can be reduced.
  • the central link member 7 can be manufactured at low cost and the weight can be reduced. Further, since both ends of the rotating shaft body 55 are supported by the two plate members 51 and 52, the rigidity against the moment load of the rotating pair is increased, and the rigidity of the parallel link mechanism 1 as a whole is improved.
  • the through hole 56 of the second plate member 52 has a circular shape having the same diameter as that of the rotary shaft 55 (FIG. 10) as shown in FIG. 11B.
  • the through hole 59 of the first plate member 51 is a long hole extending in the longitudinal direction of the plate member 51 as shown in FIG. 11A. That is, the through hole 56 of the second plate member 52 is a tight hole in which no gap is generated between the through hole 56 and the rotating shaft body 55.
  • the through hole 59 of the first plate member 51 is a loose hole in which a gap is formed between the through hole 59 and the rotating shaft body 55.
  • Such through-holes 56 and 59 are devised for improving the assemblability.
  • the method for assembling the central link member 7 will be described. First, after the rotating shaft body 55 is inserted into the through hole 56 of the second plate member 52 from the outside, the spacer 57, the inner ring of the bearing 53, and the spacer 58 are sequentially fitted into the rotating shaft body 55 from the inside. In this state, the distal end of the rotating shaft body 55 is inserted into the through hole 59 of the first plate member 51. Since the two rotary shaft bodies 55 provided at both ends of the central link member 7 have an angle with each other, if the tip of the rotary shaft body 55 protrudes larger than the spacer 58, the two rotary shaft bodies 55 pass through the through holes. 59 cannot be inserted.
  • the rotary shaft body 55 is advanced to the through hole 59. Insert. Since the through hole 59 of the first plate member 51 is a long hole and is flexible in alignment, it is not necessary to accurately align the rotary shaft body 55 and the through hole 59, and the tip of the rotary shaft body 55 Is slightly protruded from the spacer 58, the rotary shaft body 55 can be inserted into the through hole 59 by appropriately shifting or tilting the first plate member 51. Finally, the nut 60 is screwed onto the male screw portion 55a of the rotating shaft body 55, and the nut 60 is tightened to complete the assembly of the central link member 7.
  • the central link member 7 of the parallel link mechanism 1 includes a first plate member 51 and a second plate member 52 that are arranged with a certain distance from each other with their plate surfaces facing each other.
  • the plate members 51 and 52 are composed of two bearing housings 62 fixed between both ends.
  • the first plate member 51 located on the inner side has two bent portions 51a in the plate thickness direction
  • the second plate member 52 located on the outer side is a bent portion 52a in the plate thickness direction. It has one place.
  • the bearing housing 62 is provided with a bearing 64 that rotatably supports a rotating shaft 63 provided at a rotating pair of the end link member 5 and the central link member 7.
  • the edge part link member 5 also consists of board
  • the center link member 7 is arrange
  • the bearing 64 is a rolling bearing such as a deep groove ball bearing, for example.
  • An inner ring (not shown) of the bearing 64 is fitted to the outer periphery of the rotating shaft 63, and an outer ring (not shown) of the bearing 64 is the bearing housing 62. It is fitted on the inner periphery.
  • the rotating shaft 63 is inserted from the inner diameter side into the shaft insertion hole 5 b provided in the end link member 5, the annular spacer 65, the inner ring of the bearing 64, and the annular spacer 66. In this state, the components are sandwiched between the head 63a of the rotating shaft 63 and the nut 67 screwed to the threaded portion 63b. Thereby, the central link member 7 is connected to the end link member 5 in a state where a preload is applied to the bearing 64.
  • FIGS. 14 and 15 show a link operating device using the parallel link mechanism 1 of the third embodiment of FIGS.
  • the link actuating device 70 includes a parallel link mechanism 1, a base 71 that supports the parallel link mechanism 1, and a plurality of posture changing actuators 72 that actuate the parallel link mechanism 1.
  • the posture changing actuator 72 By operating the posture changing actuator 72, the posture of the link hub 3 on the distal end side with respect to the link hub 2 on the proximal end side is changed.
  • a spacer 73 is interposed between the base 71 and the link hub 2 on the base end side of the parallel link mechanism 1.
  • An end effector 74 is installed on the link hub 3 on the distal end side.
  • the posture change actuator 72 for rotating the end link member 5 on the base end side in all of the three sets of link mechanisms 4 of the parallel link mechanism 1 and the operation of the posture change actuator 72.
  • a speed reducing mechanism 81 is provided that decelerates and transmits the amount to the end link member 5 on the base end side.
  • the posture changing actuator 72 is a rotary actuator, more specifically, a servo motor with a speed reducer 72a.
  • the posture changing actuator 72 is fixed to the base 71 by a motor fixing member 82.
  • the speed reducing mechanism 81 includes a speed reducer 72 a of the posture changing actuator 72 and a gear type speed reducing portion 83.
  • the gear-type speed reducing portion 83 is connected to the output shaft 72b of the posture changing actuator 72 via a coupling 85 so as to be able to transmit rotation, and is fixed to the end link member 5 on the base end side and is connected to the small gear.
  • the small gear 86 and the large gear 87 are, for example, spur gears, and the large gear 87 is a sector gear having teeth formed only on a sector-shaped peripheral surface.
  • the large gear 87 has a larger pitch circle radius than the small gear 86, and the rotation of the output shaft 72 b of the attitude changing actuator 72 is transferred to the end link member 5 on the base end side and the link hub 2 on the base end side and the base end side. It is decelerated and transmitted to the rotation around the rotation axis of the rotation pair with the end link member 5.
  • the small gear 86 has shaft portions protruding on both sides of the tooth portion, and each of the shaft portions is rotatably supported by two bearings 88.
  • the two bearings 88 are provided on a rotation support member 89 installed on the base 71.
  • the bearing 88 is a ball bearing such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing. In addition to arranging ball bearings in double rows as shown in FIG. 15, roller bearings or sliding bearings may be used.
  • spur gears are used for the gear-type reduction gear 83, but other mechanisms (for example, bevel gears and worm mechanisms) may be used.
  • the large gear 87 is a separate member from the base end side end link member 5 and is detachably attached to the base end side end link member 5 by a bolt or the like.
  • the gear 87 may be integrated with the end link member 5 on the base end side.
  • the link actuating device 70 can be controlled so as to close the backlash of the parallel link mechanism 1 and the speed reduction mechanism 81 by providing the posture changing actuator 72 and the speed reduction mechanism 81 in all of the three sets of link mechanisms 4. It becomes. As a result, the positioning accuracy of the link hub 3 on the distal end side is improved, and the rigidity of the link operating device 70 itself can be increased.
  • the gear-type reduction unit 83 of the reduction mechanism 81 is a combination of a small gear 86 and a large gear 87, and can obtain a high reduction ratio of 10 or more, for example. If the reduction ratio is high, the positioning resolution of the encoder or the like is increased, so that the positioning resolution of the link hub 3 on the distal end side is improved. Further, a low output posture changing actuator 72 can be used. In this embodiment, the posture changing actuator 72 with the speed reducer 72a is used. However, if the reduction ratio of the gear-type speed reducing portion 83 is high, the posture changing actuator 72 without the speed reducer can be used. is there. In this case, the posture changing actuator 72 can be miniaturized.
  • FIG. 16 shows a link operating device using the parallel link mechanism 1 of the fourth embodiment of FIGS. 12 and 13.
  • the link actuating device 90 includes a parallel link mechanism 1, a base 92 that supports the parallel link mechanism 1, a plurality of posture changing actuators 93 that actuate the parallel link mechanism 1, and operations of these posture changing actuators 93. And a controller 94 that operates the parallel link mechanism 1.
  • a control device (not shown) for controlling the posture changing actuator 93 may be provided in the controller 94 or may be provided separately from the controller 94.
  • the base 92 is a vertically long member, and the link hub 2 on the base end side of the parallel link mechanism 1 is fixed to the upper surface thereof.
  • a collar-shaped actuator mounting base 95 is provided on the outer periphery of the upper portion of the base 92, and an attitude changing actuator 93 is mounted on the actuator mounting base 95 in a suspended state.
  • the number of posture changing actuators 93 is three, which is the same as the number of link mechanisms 4.
  • the posture changing actuator 93 is a rotary actuator, and a bevel gear 96 attached to the output shaft of the posture change actuator 93 and a fan-shaped bevel gear 97 attached to the shaft member 33 of the link hub 2 on the base end side mesh with each other.
  • the same number of posture changing actuators 93 as the link mechanisms 4 are provided. However, if the posture changing actuators 93 are provided in at least two of the three sets of link mechanisms 4, The posture of the distal end side link hub 3 with respect to the proximal end side link hub 2 can be determined.
  • the link actuating device 90 operates the parallel link mechanism 1 by operating the controller 94 to rotationally drive each posture changing actuator 93. Specifically, when the posture changing actuator 93 is rotationally driven, the rotation is transmitted to the shaft member 33 via a pair of bevel gears 96 and 97, and the proximal end side link member with respect to the proximal end side link hub 2. The angle of 5 changes. As a result, the position and posture of the distal end side link hub 3 with respect to the proximal end side link hub 2 are determined.
  • the angle of the end link member 5 on the base end side is changed using the bevel gears 96 and 97, but other mechanisms (for example, a spur gear and a worm mechanism) may be used.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various additions, changes, or deletions are possible without departing from the gist of the present invention. Therefore, such a thing is also included in the scope of the present invention.

Abstract

　パラレルリンク機構（１）は、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組以上のリンク機構（４）を介して姿勢を変更可能に連結してなる。各リンク機構（４）は、基端側のリンクハブ（２）に一端が回転可能に連結された基端側の端部リンク部材（５）と、先端側のリンクハブ（３）に一端が回転可能に連結された先端側の端部リンク部材（６）と、これら基端側および先端側の端部リンク部材（５，６）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（７）とでなる。中央リンク部材（７）は、板厚方向の曲がり部７ａを２箇所以上有する板材を備える。

Description

パラレルリンク機構およびリンク作動装置 関連出願
　この出願は、２０１４年５月３０日出願の特願２０１４－１１２２２１の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、医療機器や産業機器等の高速、高精度で、広範な作動範囲を必要とする機器に用いられるパラレルリンク機構およびリンク作動装置に関する。
　医療機器や産業機器等の各種作業装置に用いら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。
特開２０００－０９４２４５号公報 米国特許第５，８９３，２９６号明細書
　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。そのため、トラベリングプレートの作動範囲を大きく設定すると、リンク長が長くなることにより、機構全体の寸法が大きくなって装置の大型化を招くという問題がある。また、機構全体の剛性が低く、トラベリングプレートに搭載されるツールの重量、つまりトラベリングプレートにおける可搬重量が小さいものに制限されるという問題もある。
　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、４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、高速、高精度で、広範な作動範囲の動作が可能である。
　しかしながら、特許文献２のパラレルリンク機構は、部品構成が複雑であり、組立性が悪いという問題がある。また、剛性や強度を確保するために、各部品が複雑な形状をしており、量産性が悪く、製作コストが高いという問題もある。
　この発明の目的は、高速、高精度で、広範な作動範囲の動作を行うことができ、組立てが容易で、量産性に優れ、安価に製作できるパラレルリンク機構を提供することである。
　この発明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組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、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を備え、前記中央リンク部材は、板厚方向の曲がり部を２箇所以上有する板材を備える。
　この明細書において、「基端側」および「先端側」とは、以下の意味で用いられる。すなわち、リンクハブと端部リンク部材の各回転対偶、および、端部リンク部材と中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点をリンクハブの「球面リンク中心」と称する。また、この球面リンク中心を通り前記リンクハブと端部リンク部材の回転対偶の中心軸と直角に交わる直線を「リンクハブの中心軸」と称する。この場合、それぞれのリンクハブから基端側および先端側の各リンクハブの中心軸が交差する交点から見て基端側の球面リンク中心方向を基端側、先端側の球面リンク中心方向を先端側としている。
　この構成によれば、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軸周りに回転自在な２自由度機構が構成される。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、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最大折れ角は約±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。
　中央リンク部材を板材としたので、中央リンク部材を低コストで製造することができ、かつ量産性に優れる。また、中央リンク部材が板材であると、端部リンク部材と中央リンク部材の回転対偶部の構成を簡略にでき、組立て性が向上する。このパラレルリンク機構では、機構上の理由から、中央リンク部材は、中間部が内側に突出する湾曲形状をしている。中央リンク部材が曲がり部を２箇所以上有すると、中央リンク部材の中間部の内側への突出量を少なくすることができる。これにより、各リンク機構同士の干渉や、基端側もしくは先端側のリンクハブに装着される器具との干渉を回避することができ、機構上の可動範囲における実質的に有効な可動範囲を広くとれる。
　この発明において、前記中央リンク部材を構成する前記板材は金属板であり、前記曲がり部を板金曲げ加工により形成することが好ましい。この構成によれば、曲がり部の加工が容易である。
　この発明において、前記中央リンク部材は、板厚方向の曲がり部を２箇所以上有する第１の板材と、この第１の板材よりも板厚方向の曲がり部の数が少ない第２の板材とを備えていることが好ましい。この場合、中央リンク部材の湾曲形状に合わせて、曲がり部の数が多い第１の板材を湾曲の内周側に配置し、かつ曲がり部の数が少ない第２の板材を湾曲の外周側に配置する。中央リンク部材を２つの板材で構成すると、中央リンク部材の強度を確保しつつ、板材の板厚を薄くすることができる。これにより、中央リンク部材を安価に製造できると共に、軽量化を図ることができる。
　上記構成において、前記端部リンク部材と前記中央リンク部材の回転対偶部は、前記第１の板材および第２の板材の間に、軸受を内蔵した前記端部リンク部材を配置し、前記第１の板材および第２の板材にそれぞれ設けられた貫通孔および前記軸受の内輪に回転軸体を挿通し、前記第１の板材および第２の板材、前記軸受の内輪、および前記回転軸体を互いに固定することが好ましい。この構成によると、第１の板材と第２の板材とで回転軸体の両端を支持し、前記２つの板材の間に軸受が位置する。このため、端部リンク部材と中央リンク部材の回転対偶部のモーメント荷重に対する剛性が高くなり、パラレルリンク機構全体の剛性が向上する。
　上記構成において、前記第１の板材および第２の板材のうちの一方の板材に設けられた前記貫通孔は、この貫通孔に挿通される前記回転軸体との間にすきまが生じないタイトな孔とし、もう一方の板材に設けられた前記貫通孔は、この貫通孔に挿通される前記回転軸体との間にすきまが生じるルーズな孔とすることが好ましい。ここで、「タイトな孔」とは、貫通孔に挿通された回転軸体が、板材に対して軸心と直交する方向に相対移動不能であることをいう。
　中央リンク部材の両端にそれぞれ連結される２つの回転軸体は互いに角度を持っている。このため、板材の貫通孔がタイトな孔であると、２つの回転軸体と２つの貫通孔を互いに位置合わせしてから、回転軸体を進出させて貫通孔に回転軸体を挿通することはできても、位置固定されている２つの回転軸体に対して、板材を移動させて貫通孔に回転軸体を挿通することはできない。
　上記構成のように、２つの板材の貫通孔をそれぞれタイトな孔およびルーズな孔とすると、つぎの手順で組立を行うことができる。すなわち、最初に、タイトな孔である貫通孔を有する板材に対して２つの回転軸体を位置合わせし、板材は位置固定したまま２つの回転軸体を進出させることで貫通孔に回転軸体を挿通する。つづいて、位置固定された２つの回転軸体に対して、ルーズな孔である貫通孔を有する板材を移動させて、回転軸体と貫通孔の位置合わせをしながら貫通孔に回転軸体を挿通する。貫通孔がルーズな孔であれば、回転軸体と貫通孔の正確な位置合わせをする必要がなく、しかも板材をずらしたり傾けたりしながら回転軸体を貫通孔に挿通することができるため、組立て作業性が良い。一方の板材のタイトな孔である貫通孔に回転軸体が挿通されているため、中央リンク部材と回転軸体の連結部の組立て精度を確保できる。
　この発明において、前記端部リンク部材に固定された回転軸体に、軸受を介して前記中央リンク部材を回転自在に連結する場合、前記中央リンク部材は、板厚方向の曲がり部を２箇所以上有する前記板材に、前記軸受を内蔵する軸受ハウジングを固定して設けることが好ましい。これにより、端部リンク部材と中央リンク部材の回転対偶部を簡素な構成とすることができる。
　この発明のリンク作動装置は、前記パラレルリンク機構における前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に、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する姿勢変更用アクチュエータが設けられている。３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に姿勢変更用アクチュエータを設ければ、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確定することができる。これにより、２自由度の角度を制御することが可能なリンク作動装置を低コストで実現できる。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
この発明の第１実施形態にかかるパラレルリンク機構の一状態の斜視図である。 同パラレルリンク機構の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、基端側の端部リンク部材、および中央リンク部材の断面図である。 同パラレルリンク機構の１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一使用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に対する比較例の一使用状態を示す一部を省略した正面図である。 この発明の第２実施形態にかかるパラレルリンク機構の一状態の斜視図である。 同パラレルリンク機構の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、基端側の端部リンク部材、および中央リンク部材の断面図である。 この発明の第３実施形態にかかるパラレルリンク機構の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、基端側の端部リンク部材、および中央リンク部材の断面図である。 同パラレルリンク機構の中央リンク部材を構成する第１の板材の部分図である。 同パラレルリンク機構の中央リンク部材を構成する第２の板材の部分図である。 この発明の第４実施形態にかかるパラレルリンク機構の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、基端側の端部リンク部材、および中央リンク部材の断面図である。 第３実施形態のパラレルリンク機構を用いた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基端側のリンクハブ、基端側の端部リンク部材、駆動機構部等を示す一部破断平面図である。 第４実施形態のパラレルリンク機構を用いたリンク作動装置の一部を省略した正面図である。
　この発明の第１実施形態に係るパラレルリンク機構を図１～図５と共に説明する。
　図１はこのパラレルリンク機構の一状態を示す斜視図、図２は同パラレルリンク機構の一部を省略した正面図である。このパラレルリンク機構１は、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。図２では、１組のリンク機構４のみが示されている。リンク機構４の数は、４組以上であっても良い。
　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４節連鎖のリンク機構をなす。基端側および先端側の端部リンク部材５，６は所定の角度に湾曲した形状をしており、一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の他端がそれぞれ回転自在に連結されている。３組のリンク機構４は、幾何学的に同一形状をなす。
　また、図４のように、リンク機構４を直線で表現したモデルは、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とが対称を成す形状である。より詳しくは、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。図４は、１組のリンク機構４のみを直線で表現している。この実施形態のパラレルリンク機構１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。
　このパラレルリンク機構１は、２つの球面リンク機構を組み合わせた構造である。リンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の各回転対偶、および端部リンク部材５，６と中央リンク部材７の各回転対偶の中心軸が、基端側と先端側においてそれぞれの球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ（図２）で交差している。また、基端側と先端側において、各球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからリンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の各回転対偶までの距離も同じである。さらに、各球面リンク中心ＰＡ，ＰＢから端部リンク部材５，６と中央リンク部材７の各回転対偶まで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を持っていても良いし、平行であっても良い。
　図３は基端側のリンクハブ２、基端側の端部リンク部材５、および中央リンク部材７の断面図である。同図に、リンクハブ２と端部リンク部材５の回転対偶の中心軸Ｏ１と、端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶の中心軸Ｏ２と、球面リンク中心ＰＡとの関係が示されている。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の形状、ならびに位置関係も図３と同様である（図示せず）。図３では、リンクハブ２と端部リンク部材５との各回転対偶の中心軸Ｏ１と、端部リンク部材５と中央リンク部材７との各回転対偶の中心軸Ｏ２とが成す角度αが９０°であるが、前記角度αは９０°以外であっても良い。
　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軸周りに回転自在な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、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、球面リンク中心ＰＡ，ＰＢを通り、リンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の各回転対偶の中心軸Ｏ１（図３）と直角に交わる直線をリンクハブ２，３の中心軸（以下、「リンクハブ中心軸」とする）ＱＡ，ＱＢとした場合、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ中心軸ＱＢの折れ角θ（図１）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１）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中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ中心軸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中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ中心軸ＱＢが傾斜した水平角度のことである。
　基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢変更は、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ中心軸ＱＢの交点である姿勢変更中心Ｏを回転中心として行われる。図１の斜視図は、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ中心軸ＱＢが或る作動角をとった状態を示し、図２の正面図は、基端側のリンクハブ中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ中心軸ＱＢが同一線上にある状態を示す。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（図２）は変化しない。
　このパラレルリンク機構１において、以下の（１）～（４）をすべて満たすとき、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。
（１）各リンク機構４におけるリンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の回転対偶の中心軸Ｏ１の角度および球面リンク中心ＰＡ，ＰＢからの長さが互いに等しい。
（２）各リンク機構４のリンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の回転対偶の中心軸Ｏ１、および、端部リンク部材５，６と中央リンク７の回転対偶の中心軸Ｏ２が、基端側および先端側において球面リンク中心ＰＡ，ＰＢと交差する。
（３）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い。
（４）中央リンク部材７についても基端側の先端側とで形状が等しい。
　つぎに、各リンク機構４における４つの回転対偶部、つまり、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、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、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、および先端側の端部リンク部材６と中央リンク部材７の回転対偶部の構造について説明する。基端側と先端側の互いに対応する回転対偶部は同じ構造であるので、ここでは、図３と共に、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、および基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部を説明する。
　リンクハブ２の円周方向の３箇所に軸部１１が形成され、この軸部１１の外周に２つの軸受１２の内輪（図示せず）が嵌合し、端部リンク部材５の基端に形成された軸受設置孔１３の内周に軸受１２の外輪（図示せず）が嵌合している。つまり、軸受１２は、内輪が固定で外輪が回転する。軸受１２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。軸受１２は、軸部１１のねじ部１１ａに螺着したナット１５による締付けでもって所定の予圧量が付与された状態で軸部１１に固定されている。軸受１２とナット１５との間には、それぞれスペーサ１６が介在している。
　また、中央リンク部材７の端部に軸部材２１が固定して設けられ、この軸部材２１の外周に２つの軸受２２の内輪（図示せず）が嵌合し、端部リンク部材５の先端に設けられた軸受設置孔２３の内周に軸受２２の外輪（図示せず）が嵌合している。軸部材２１は、中央リンク部材７の軸挿通孔２４に圧入等により挿通されている。軸受２２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。軸受２２は、軸部材２１のねじ部２１ａに螺着したナット２５による締付けでもって所定の予圧量が付与された状態で軸部材２１に固定されている。軸受２２と中央リンク部材７との間、および軸受２２とナット２５との間には、それぞれスペーサ２６，２７が介在している。
　このように、各回転対偶部に軸受１２，２２を設けた構造とすることにより、各回転対偶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る。これにより、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１２，２２を設けた構造では、軸受１２，２２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なくし、回転対偶のがたつきを抑えることができる。その結果、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な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、軸受１２，２２の軸受隙間を負すきまとすることにより、入出力間に生じるバックラッシュを少なくすることができる。
　中央リンク部材７は、一定厚さ、一定幅で両端が半円形に形成された細長い１枚の金属板からなり、この金属板を２箇所の曲がり部７ａで板厚方向に折り曲げて、両端間が所定の角度γを持つ湾曲形状としてある。この湾曲形状は、中央部がパラレルリンク機構１の内側、すなわち姿勢変更中心Ｏ（図１、図２）に近い側に突出する形状である。曲がり部７ａの折り曲げは、板金曲げ加工により行われる。金属板からなる中央リンク部材７の両端部には、軸挿通孔２４が設けられている。
　このように、中央リンク部材７を板材とすると、中央リンク部材７を安価に製造することができ、かつ量産性が良い。また、中央リンク部材７が板材であると、端部リンク部材５，６と中央リンク部材７の回転対偶部の構成を簡略にでき、組立て性が向上する。特に、中央リンク部材７を構成する板材を金属板とすると、輪郭形状の切り出し、曲がり部７ａの折り曲げ、および軸挿通孔２４の形成を板金加工で行うことができ、加工が容易である。
　パラレルリンク機構１の機構上の理由から、中央リンク部材７は、中間部が内側に突出する湾曲形状をしている。中央リンク部材７が曲がり部７ａを２箇所有すると、曲がり部７ａが１箇所である場合と比べて、中央リンク部材７の中間部の内側への突出量を少なくすることができる。これにより、各リンク機構４同士の干渉や、リンクハブ２，３に装着される器具との干渉を回避することができる。その結果、機構上の可動範囲（例えば、折れ角θが９０°、旋回角φが３６０°）における実質的に有効な可動範囲を広くとれる。
　図５Ａ，図５Ｂは、中央リンク部材７の曲がり部７ａが２箇所であるパラレルリンク機構１（図５Ａ）と１箇所であるパラレルリンク機構１Ａ（図５Ｂ）とについて、先端側のリンクハブ３にエンドエフェクタ１００を基端側へ突出させた状態で装着した場合を比較した図である。基端側のリンクハブ２に対して先端側のリンクハブ３を同じ角度だけ姿勢変更しても、曲がり部７ａが２箇所であると、図５Ａのように、エンドエフェクタ１００が中央リンク部材７に干渉することを回避できる（丸で囲った部分）。これに対し、曲がり部７ａが１箇所であると、図５Ｂのように、エンドエフェクタ１００が中央リンク部材７に干渉してしまう（丸で囲った部分）ことが分かる。なお、曲がり部７ａの数は、３箇所以上であっても良い。
　図６～図８は、この発明の第２実施形態を示す。このパラレルリンク機構１も、第１実施形態と同様に、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ている。各部の位置関係や動作特性も、第１実施形態と同じである。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
　図６において、リンクハブ２，３は、その中心部にそれぞれ貫通孔３０Ａ，３０Ｂがリンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢ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３０Ａ，３０Ｂの中心は、リンクハブ中心軸ＱＡ，ＱＢと一致している。これらリンクハブ２，３の外周面の円周方向に等間隔の位置に、端部リンク部材５，６がそれぞれ回転自在に連結されている。
　図８と共に、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、および基端側の端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部を例にとって、各回転対偶部の構造を説明する。
　リンクハブ２には、外周と貫通孔３０Ａ間を貫通する軸受設置孔３１が円周方向に等配で３箇所に形成され、各軸受設置孔３１内に設けた２つの軸受３２により軸部材３３がそれぞれ回転自在に支持されている。軸部材３３の外側端部はリンクハブ２から突出しており、その先端にねじ部３３ａが形成されている。軸部材３３のリンクハブ２から突出した部分を、端部リンク部材５の一端に設けられた軸挿通孔５ａに挿通し、軸部材３３のねじ部３３ａに螺着したナット３４を締め付けて、軸部材３３に端部リンク部材５を結合する。
　軸受３２は、例えば深溝玉軸受等の転がり軸受であり、その外輪（図示せず）が軸受設置孔３１の内周に嵌合し、その内輪（図示せず）が軸部材３３の外周に嵌合している。外輪は止め輪３５によって抜け止めされている。また、内輪と端部リンク部材５の間にはスペーサ３６が介在し、ナット３４の締付力が端部リンク部材５およびスペーサ３６を介して内輪に伝達されて、軸受３２に所定の予圧を付与している。
　この実施形態では、リンクハブ２，３と端部リンク部材５，６の回転対偶部に設けられる軸受３２は、外輪が固定で内輪が回転する。この軸受３２をリンクハブ２，３に埋め込んだ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、リンクハブ２，３の外形を拡大することができる。そのため、リンクハブ２，３を他の部材に取り付けるための取付スペースの確保が容易である。
　端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部は、端部リンク部材５に固定された軸部材４１に、軸受４２を介して中央リンク部材７を回転自在に支持している。軸受４２は、例えば深溝玉軸受等の転がり軸受であり、軸受４２の内輪（図示せず）が軸部材４１の外周に嵌合し、軸受４２の外輪（図示せず）が、中央リンク部材７に固定して設けられた軸受ハウジング４３の内周に嵌合している。軸部材４１は、端部リンク部材５に設けられた軸挿通孔５ｂと、端部リンク部材５と軸受４２間に介在するスペーサ４４と、軸受４２の内輪とに挿通される。この状態で、軸部材４１のねじ部４１ａに螺着したナット４５を締め付けることで、軸部材４１に端部リンク部材５が結合される。ナット４５の締付力が内輪に伝達されて、軸受４２に所定の予圧を付与する。
　中央リンク部材７は、第１実施形態と同様に、一定厚さ、一定幅で両端が半円形に形成された細長い１枚の金属板を、２箇所の曲がり部７ａで板厚方向に折り曲げて両端間が所定の角度γを持つ湾曲形状としてある。曲がり部７ａの折り曲げは、板金曲げ加工により行われる。両端部には、内部に前記スペーサ４４が配置される貫通孔４６が設けられている。中央リンク部材７をこの構成としたことによる効果は、第１実施形態の場合と同様である。
　第１および第２実施形態は、中央リンク部材７が１つの板材からなるが、中央リンク部材７が２つ以上の板材からなっていても良い。図９～図１１に示す第３実施形態のパラレルリンク機構は、図１～図４に示す第１実施形態に対して、中央リンク部材７を２つの板材からなる構成に変更している。また、図１２、図１３に示す第４実施形態のパラレルリンク機構は、図６～図８に示す第２実施形態に対して、中央リンク部材７を２つの板材からなる構成に変更している。
　図９～図１１に示す第３実施形態のパラレルリンク機構１の中央リンク部材７は、板面同士を向き合わせて互いに一定間隔を開けて並ぶ第１の板材５１および第２の板材５２からなる。これら第１および第２の板材５１，５２の両端間に、軸受５３を内蔵した端部リンク部材５が配置される。
　内側、すなわち姿勢変更中心Ｏに対して近い側に位置する第１の板材５１は、板厚方向の曲がり部５１ａを２箇所有し、外側すなわち姿勢変更中心Ｏに対して遠い側に位置する第２の板材５２は、板厚方向の曲がり部５２ａを１箇所有する。つまり、第１の板材５１の曲がり部５１ａの数よりも第２の曲がり部５２ａの数が少ない。曲がり部５１ａ，５２ａの曲がり方向は、各板材５１，５２の中間部が内側に突出する方向である。各板材５１，５２は、例えば金属板からなり、曲がり部５１ａ，５２ａを板金曲げ加工により折り曲げている。
　軸受５３は、例えば深溝玉軸受等の転がり軸受であり、その外輪（図示せず）が端部リンク部材５の軸受設置孔５４の内周に嵌合し、その内輪（図示せず）が中央リンク部材７に固定された回転軸体５５の外周に嵌合している。回転軸体５５は、第２の板材５２に設けられた貫通孔５６、環状のスペーサ５７、軸受５３の内輪、環状のスペーサ５８、および第１の板材５１に設けられた貫通孔５９に挿通される。この状態で、回転軸体５５のねじ部５５ａにナット６０を螺着し、回転軸体５５の大径部５５ｂとナット６０とで、板材５１，５２、軸受５３、およびスペーサ５７，５８を挟み付ける。これにより、軸受５３に予圧を付与した状態で、回転軸体５５に端部リンク部材５，６が連結される。
　このように、中央リンク部材７を、２つの板材５１，５２が板面同士を互いに向き合わせて並列に配置した構成とすると、中央リンク部材７の強度を確保しつつ、各板材５１，５２の板厚を薄くすることができる。これにより、中央リンク部材７を安価に製造できると共に、軽量化を図ることができる。また、２つの板材５１，５２で回転軸体５５の両端を支持するので、回転対偶部のモーメント荷重に対する剛性が高くなり、パラレルリンク機構１全体の剛性が向上する。
　第２の板材５２の貫通孔５６は、図１１Ｂのように、回転軸体５５（図１０）の直径とほぼ同径の円形である。これに対し、第１の板材５１の貫通孔５９は、図１１Ａのように、この板材５１の長手方向に長い長孔とされている。つまり、第２の板材５２の貫通孔５６は、この貫通孔５６に挿通される回転軸体５５との間にすきまが生じないタイトな孔である。一方、第１の板材５１の貫通孔５９は、この貫通孔５９に挿通される回転軸体５５との間にすきまが生じるルーズな孔である。このような貫通孔５６，５９としたのは、組立て性を高めるための工夫である。
　中央リンク部材７の組立て方法を説明する。まず、回転軸体５５を第２の板材５２の貫通孔５６に外側から挿通した後、回転軸体５５に対して内側からスペーサ５７、軸受５３の内輪、スペーサ５８を順に嵌め込む。この状態で、回転軸体５５の先端を第１の板材５１の貫通孔５９に挿通する。中央リンク部材７の両端に設けられる２つの回転軸体５５は互いに角度を持っているため、回転軸体５５の先端がスペーサ５８よりも大きく突出していると、２つの回転軸体５５を貫通孔５９に挿通することができない。
　そこで、回転軸体５５の突出量を少なくした状態で、回転軸体５５に対して第１の板材５１の貫通孔５９を位置合わせしてから、回転軸体５５を進出させて貫通孔５９に挿通する。第１の板材５１の貫通孔５９は長孔であり、位置合わせに融通性があるので、回転軸体５５と貫通孔５９の正確な位置合わせをする必要がなく、しかも回転軸体５５の先端がスペーサ５８から少し程度突出しているだけなら、第１の板材５１を適宜ずらしたり傾けたりすることで回転軸体５５を貫通孔５９に挿入することができる。最後に、回転軸体５５の雄ねじ部５５ａにナット６０を螺着して、このナット６０を締め付けることで、中央リンク部材７の組立てが完了する。
　この方法であると、先端が突出した回転軸体５５に対して貫通孔５９を嵌める際に、目視での位置合わせが可能であり、組立て作業性が良い。タイトな孔である第２の部材５２の貫通孔５６に回転軸体５５が挿通されているので、中央リンク部材７と回転軸体５５の連結部の組立て精度は確保できる。
　図１２、図１３に示す第４実施形態のパラレルリンク機構１の中央リンク部材７は、板面同士を向き合わせて互いに一定間隔を開けて並ぶ第１の板材５１および第２の板材５２と、これら板材５１，５２の両端間に固定された２つの軸受ハウジング６２とからなる。第３実施形態と同様に、内側に位置する第１の板材５１は、板厚方向の曲がり部５１ａを２箇所有し、外側に位置する第２の板材５２は、板厚方向の曲がり部５２ａを１箇所有する。軸受ハウジング６２には、端部リンク部材５と中央リンク部材７の回転対偶部に設けられる回転軸体６３を回転自在に支持する軸受６４が設置されている。この第４実施形態では、端部リンク部材５も板材からなり、この板材である端部リンク部材５の外径側に中央リンク部材７が配置される。
　軸受６４は、例えば深溝玉軸受等の転がり軸受であり、軸受６４の内輪（図示せず）が回転軸体６３の外周に嵌合し、軸受６４の外輪（図示せず）が軸受ハウジング６２の内周に嵌合されている。回転軸体６３は、端部リンク部材５に設けられた軸挿通孔５ｂ、環状のスペーサ６５、軸受６４の内輪、および環状のスペーサ６６に内径側から挿通される。この状態で、回転軸体６３の頭部６３ａとねじ部６３ｂに螺着されたナット６７とで前記各部品を挟み付ける。これにより、軸受６４に予圧を付与した状態で、中央リンク部材７が端部リンク部材５に連結される。
　図１４、図１５は、図９～図１１の第３実施形態のパラレルリンク機構１を用いたリンク作動装置を示す。図１４において、このリンク作動装置７０は、パラレルリンク機構１と、このパラレルリンク機構１を支持する土台７１と、パラレルリンク機構１を作動させる複数の姿勢変更用アクチュエータ７２とで構成される。姿勢変更用アクチュエータ７２を動作させることで、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を変更する。土台７１と、パラレルリンク機構１の基端側のリンクハブ２との間にはスペーサ７３が介在されている。先端側のリンクハブ３には、エンドエフェクタ７４が設置されている。
　図１５に示すように、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、基端側の端部リンク部材５を回動させる姿勢変更用アクチュエータ７２と、この姿勢変更用アクチュエータ７２の動作量を基端側の端部リンク部材５に減速して伝達する減速機構８１とが設けられている。姿勢変更用アクチュエータ７２はロータリアクチュエータ、より詳しくは減速機７２ａ付きのサーボモータである。姿勢変更用アクチュエータ７２は、モータ固定部材８２により土台７１に固定されている。減速機構８１は、姿勢変更用アクチュエータ７２の減速機７２ａと、歯車式の減速部８３とでなる。
　歯車式の減速部８３は、姿勢変更用アクチュエータ７２の出力軸７２ｂにカップリング８５を介して回転伝達可能に連結された小歯車８６と、基端側の端部リンク部材５に固定され小歯車８６と噛み合う大歯車８７とで構成されている。小歯車８６および大歯車８７は、例えば、平歯車であり、大歯車８７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８７は小歯車８６よりもピッチ円半径が大きく、姿勢変更用アクチュエータ７２の出力軸７２ｂ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回りの回転に減速して伝達される。
　小歯車８６は、歯部の両側に突出する軸部を有し、両軸部のそれぞれが２つの軸受８８により回転自在に支持されている。２つの軸受８８は、土台７１に設置された回転支持部材８９に設けられている。軸受８８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１５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良い。
　図１５では、歯車式の減速部８３に平歯車を使用しているが、その他の機構（例えば、かさ歯車やウォーム機構）でも良い。また、図１５では、大歯車８７が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に対してボルト等により着脱可能に取付けられているが、大歯車８７は基端側の端部リンク部材５と一体であっても良い。
　このリンク作動装置７０は、３組のリンク機構４のすべてに姿勢変更用アクチュエータ７２および減速機構８１を設けたことで、パラレルリンク機構１や減速機構８１のガタを詰めるように制御することが可能となる。その結果、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７０自体の高剛性化を実現できる。
　また、減速機構８１の歯車式の減速部８３は、小歯車８６と大歯車８７の組合せからなり、例えば１０以上の高い減速比を得ることができる。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ので、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、低出力の姿勢変更用アクチュエータ７２を使用することができる。この実施形態では減速機７２ａ付きの姿勢変更用アクチュエータ７２を使用しているが、歯車式の減速部８３の減速比が高ければ、減速機無しの姿勢変更用アクチュエータ７２を使用することも可能である。この場合、姿勢変更用アクチュエータ７２を小形化できる。
　図１６は、図１２、図１３の第４実施形態のパラレルリンク機構１を用いたリンク作動装置を示す。このリンク作動装置９０は、パラレルリンク機構１と、このパラレルリンク機構１を支持する土台９２と、パラレルリンク機構１を作動させる複数の姿勢変更用アクチュエータ９３と、これら姿勢変更用アクチュエータ９３の動作によりパラレルリンク機構１を作動させるコントローラ９４とを備える。姿勢変更用アクチュエータ９３を制御する制御装置（図示せず）は、コントローラ９４内に設けられていても良く、コントローラ９４と別に設けられていても良い。
　土台９２は縦長の部材であって、その上面にパラレルリンク機構１の基端側のリンクハブ２が固定されている。土台９２の上部の外周にはつば状のアクチュエータ取付台９５が設けられ、このアクチュエータ取付台９５に姿勢変更用アクチュエータ９３が垂下状態で取り付けられている。姿勢変更用アクチュエータ９３の数は、リンク機構４と同数の３個である。姿勢変更用アクチュエータ９３はロータリアクチュエータからなり、その出力軸に取り付けたかさ歯車９６と基端側のリンクハブ２の軸部材３３に取り付けた扇形のかさ歯車９７とが噛み合っている。
　なお、図１６の例では、リンク機構４と同数の姿勢変更用アクチュエータ９３が設けられているが、３組のリンク機構４のうち少なくとも２組に姿勢変更用アクチュエータ９３が設けられていれば、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の姿勢を確定することができる。
　このリンク作動装置９０は、コントローラ９４を操作して各姿勢変更用アクチュエータ９３を回転駆動することで、パラレルリンク機構１を作動させる。詳しくは、姿勢変更用アクチュエータ９３を回転駆動すると、その回転が一対のかさ歯車９６，９７を介して軸部材３３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の角度が変更する。これにより、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。ここでは、かさ歯車９６，９７を用いて基端側の端部リンク部材５の角度を変更しているが、その他の機構（例えば、平歯車やウォーム機構）でも良い。
　本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
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
７ａ　曲がり部
５１　第１の板材
５１ａ　曲がり部
５２　第２の板材
５２ａ　曲がり部
５３　軸受
５５　回転軸体
５６　貫通孔（タイトな孔）
５９　貫通孔（ルーズな孔）
６２　軸受ハウジング
６３　回転軸体
６４　軸受
７０　リンク作動装置
７２　姿勢変更用アクチュエータ
９０　リンク作動装置
９３　姿勢変更用アクチュエータ

Claims (7)

  1. 　基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブを、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パラレルリンク機構であって、
    　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を備え、
    　前記中央リンク部材は、板厚方向の曲がり部を２箇所以上有する板材を備えているパラレルリンク機構。
  2. 　請求項１に記載のパラレルリンク機構において、前記中央リンク部材を構成する前記板材は金属板であり、前記曲がり部を板金曲げ加工により形成したパラレルリンク機構。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のパラレルリンク機構において、前記中央リンク部材は、板厚方向の曲がり部を２箇所以上有する第１の板材と、この第１の板材よりも板厚方向の曲がり部の数が少ない第２の板材とを備えるパラレルリンク機構。
  4. 　請求項３に記載のパラレルリンク機構において、前記端部リンク部材と前記中央リンク部材の回転対偶部は、前記第１の板材および第２の板材の間に、軸受を内蔵した前記端部リンク部材を配置し、前記第１の板材および第２の板材にそれぞれ設けられた貫通孔および前記軸受の内輪に回転軸体を挿通し、前記第１の板材および第２の板材、前記軸受の内輪、および前記回転軸体を互いに固定したパラレルリンク機構。
  5. 　請求項４に記載のパラレルリンク機構において、前記第１の板材および第２の板材のうちの一方の板材に設けられた前記貫通孔は、この貫通孔に挿通される前記回転軸体との間にすきまが生じないタイトな孔であり、もう一方の板材に設けられた前記貫通孔は、この貫通孔に挿通される前記回転軸体との間にすきまが生じるルーズな孔であるパラレルリンク機構。
  6. 　請求項１または請求項２に記載のパラレルリンク機構において、前記端部リンク部材に固定された回転軸体に、軸受を介して前記中央リンク部材を回転自在に連結し、前記中央リンク部材は、板厚方向の曲がり部を２箇所以上有する前記板材に、前記軸受を内蔵する軸受ハウジングを固定して設けたパラレルリンク機構。
  7. 　請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のパラレルリンク機構を用いたリンク作動装置であって、
    　前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に、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する姿勢変更用アクチュエータが設けられているリンク作動装置。
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