離D是為了獲得連桿動(dòng)作裝置I所希望的最大彎曲角(2X 0max)而必須要求的最小值。換言之，在所限定的裝置的大小的范圍內(nèi)，獲得了最大彎曲角(2X Θ )。于是，可使連桿動(dòng)作裝置I緊湊化。
[0086]在如本實(shí)施方式那樣，線材33為光纖的場(chǎng)合，特別要求確保線材33的允許曲率半徑，避免扭轉(zhuǎn)、扭結(jié)。如果如上述那樣設(shè)定各部分的尺寸，由于伴隨連桿動(dòng)作裝置I的動(dòng)作而造成的光纖的長(zhǎng)度變化小，故可避免扭轉(zhuǎn)、扭結(jié)，處理性得以提高。另外，光纖不曝露于連桿動(dòng)作裝置I的外部，故可使連桿動(dòng)作裝置I的設(shè)置空間緊湊化。
[0087]圖10表示線材33為可傳遞轉(zhuǎn)矩的柔性桿的第2實(shí)施方式。第2實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置I以可變更姿勢(shì)的方式支承旋轉(zhuǎn)工具這樣的旋轉(zhuǎn)體(在圖中未示出)，基端側(cè)的連桿樞轂2通過螺栓41而固定于安裝基座31上，在以可自由旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于前端側(cè)的連桿樞轂3的旋轉(zhuǎn)架臺(tái)61上設(shè)置上述旋轉(zhuǎn)體。
[0088]旋轉(zhuǎn)架臺(tái)61如下述那樣，支承于前端側(cè)的連桿樞轂3上。在第2實(shí)施方式中，前端板42通過螺栓43而安裝于前端側(cè)的連桿樞轂3的前端面上，旋轉(zhuǎn)架臺(tái)保持法蘭62通過螺栓63而安裝于上述前端板42上，旋轉(zhuǎn)架臺(tái)61的旋轉(zhuǎn)軸部61b經(jīng)由軸承64，以可自由旋轉(zhuǎn)的方式支承于上述旋轉(zhuǎn)架臺(tái)保持法蘭62上。旋轉(zhuǎn)架臺(tái)61的旋轉(zhuǎn)架臺(tái)主體61a和旋轉(zhuǎn)軸部61b為單獨(dú)件，兩者61a、6Ib通過螺栓65而相互連接。
[0089]在安裝基座31的內(nèi)部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)架臺(tái)61的旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器67。在該旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器67的輸出軸67a上，經(jīng)由聯(lián)軸器68而連接有作為柔性桿的線材33的基端。聯(lián)軸器68呈筒狀，其中心軸線與基端側(cè)的連桿樞轂中心軸B —致。線材33中的插入聯(lián)軸器68中的部分和位于基端側(cè)的連桿樞轂2的通孔10內(nèi)的部分的邊界點(diǎn)為基端側(cè)的線材保持點(diǎn)Q1。該基端側(cè)的線材保持點(diǎn)Ql位于基端側(cè)的連桿樞轂中心軸B上，并且位于相對(duì)基端側(cè)的球面連桿中心Pl而言更遠(yuǎn)離中點(diǎn)O的一側(cè)。
[0090]還有，線材33的前端經(jīng)由聯(lián)軸器69而與上述旋轉(zhuǎn)架臺(tái)61的旋轉(zhuǎn)軸部61b連接。聯(lián)軸器69也呈筒狀，其中心軸線與前端側(cè)的連桿樞轂中心軸C 一致。線材33中的插入聯(lián)軸器69中的部分和位于基端側(cè)的連桿樞轂3的通孔10內(nèi)的部分的邊界點(diǎn)為前端側(cè)的線材保持點(diǎn)Q2。該前端側(cè)的線材保持點(diǎn)Q2位于前端側(cè)的連桿樞轂中心軸C上，并且位于相對(duì)前端側(cè)的球面連桿中心P2而言更遠(yuǎn)離中點(diǎn)O的一側(cè)。從基端側(cè)的球面連桿中心Pl到基端側(cè)的線材保持點(diǎn)Ql的距離，以及從前端側(cè)的球面連桿中心P2到前端側(cè)的線材保持點(diǎn)Q2的距離相等。
[0091]同樣在該場(chǎng)合，根據(jù)上述第I設(shè)定和第2設(shè)定來設(shè)定各部分的尺寸。由此，在抑制柔性桿的變形造成的反力的狀態(tài)下，可以節(jié)省空間，并且可簡(jiǎn)單地使旋轉(zhuǎn)架臺(tái)61旋轉(zhuǎn)。如果抑制了柔性桿的反力，則可減小驅(qū)動(dòng)連桿動(dòng)作裝置的促動(dòng)器的輸出，裝置整體的重量變輕，整體緊湊化，并且成本得以降低。
[0092]上述各實(shí)施方式的連桿動(dòng)作裝置I為各連桿機(jī)構(gòu)4鏡像對(duì)稱的類型，但是，也可如圖11的第3實(shí)施方式那樣，為各連桿機(jī)構(gòu)4點(diǎn)對(duì)稱的類型。同樣在該場(chǎng)合，通過根據(jù)第I設(shè)定和第2設(shè)定來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各部分的尺寸，獲得與鏡像對(duì)稱的類型相同的作用、效果。在圖11中，對(duì)應(yīng)于鏡像對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，給出了標(biāo)號(hào)。
[0093]如上面所述，在參照附圖的同時(shí)，對(duì)優(yōu)選的實(shí)施形式進(jìn)行了說明，但是，可以在沒有脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，進(jìn)行各種追加、變更或刪除。由此，這些方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0094]標(biāo)號(hào)的說明:
[0095]標(biāo)號(hào)I表示連桿動(dòng)作裝置；
[0096]標(biāo)號(hào)2表示基端側(cè)的連桿樞轂；
[0097]標(biāo)號(hào)3表示前端側(cè)的連桿樞轂；
[0098]標(biāo)號(hào)4表示連桿機(jī)構(gòu)；
[0099]標(biāo)號(hào)5表示基端側(cè)的端部連桿部件；
[0100]標(biāo)號(hào)6表示前端側(cè)的端部連桿部件；
[0101]標(biāo)號(hào)7表示中間連桿部件；
[0102]標(biāo)號(hào)33表不線材；
[0103]標(biāo)號(hào)61表示旋轉(zhuǎn)架臺(tái)；
[0104]標(biāo)號(hào)61b表不旋轉(zhuǎn)軸部；
[0105]標(biāo)號(hào)67表不旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器；
[0106]標(biāo)號(hào)67a表不輸出軸；
[0107]符號(hào)B表示基端側(cè)的連桿樞轂的中心軸；
[0108]符號(hào)C表不前端側(cè)的連桿樞轂的中心軸；
[0109]符號(hào)O表不中點(diǎn)；
[0110]符號(hào)Pl表示基端側(cè)的球面連桿中心；
[0111]符號(hào)P2表示前端側(cè)的球面連桿中心；
[0112]符號(hào)Ql表示基端側(cè)的線材保持點(diǎn)；
[0113]符號(hào)Q2表示前端側(cè)的線材保持點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連桿動(dòng)作裝置，其中: 前端側(cè)的連桿樞轂經(jīng)由三組以上的連桿機(jī)構(gòu)，以能變更姿勢(shì)的方式連接于基端側(cè)的連桿樞轂， 上述各連桿機(jī)構(gòu)分別由基端側(cè)的端部連桿部件、前端側(cè)的端部連桿部件以及中間連桿部件構(gòu)成，該基端側(cè)的端部連桿部件的一端以能旋轉(zhuǎn)的方式連接于上述基端側(cè)的連桿樞轂上，該前端側(cè)的端部連桿部件的一端以能旋轉(zhuǎn)的方式連接于上述前端側(cè)的連桿樞轂上，該中間連桿部件的兩端分別以能旋轉(zhuǎn)的方式連接于該基端側(cè)和前端側(cè)的端部連桿部件的另一端上， 在上述各連桿機(jī)構(gòu)中，通過直線表示該連桿機(jī)構(gòu)的幾何學(xué)模型為如下形狀:相對(duì)上述中間連桿部件的中間部的基端側(cè)部分和前端側(cè)部分對(duì)稱， 上述基端側(cè)的連桿樞轂和上述各基端側(cè)的端部連桿部件的各旋轉(zhuǎn)對(duì)偶中心軸分別在基端側(cè)的球面連桿中心處相互交叉，上述前端側(cè)的連桿樞轂和上述各前端側(cè)的端部連桿部件的各旋轉(zhuǎn)對(duì)偶中心軸分別在前端側(cè)的球面連桿中心處相互交叉； 該連桿動(dòng)作裝置包括基端側(cè)的連桿樞轂中心軸、前端側(cè)的連桿樞轂中心軸、基端側(cè)的線材保持點(diǎn)以及前端側(cè)的線材保持點(diǎn)，在上述基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂相互平行的狀態(tài)下，該基端側(cè)的連桿樞轂中心軸為通過上述基端側(cè)的連桿樞轂的上述球面連桿中心并且朝向上述前端側(cè)的連桿樞轂的上述球面連桿中心延伸的軸線，該前端側(cè)的連桿樞轂中心軸為通過上述前端側(cè)的連桿樞轂的上述球面連桿中心并且朝向上述基端側(cè)的連桿樞轂的上述球面連桿中心延伸的軸線，該基端側(cè)的線材保持點(diǎn)位于上述基端側(cè)的連桿樞轂中心軸上，并且位于從上述基端側(cè)的球面連桿中心起更加遠(yuǎn)離上述前端側(cè)的球面連桿中心的一側(cè)，該前端側(cè)的線材保持點(diǎn)位于上述前端側(cè)的連桿樞轂中心軸上，并且位于從上述前端側(cè)的球面連桿中心起更加遠(yuǎn)離上述基端側(cè)的球面連桿中心的一側(cè)，在上述基端側(cè)的連桿樞轂和上述前端側(cè)的連桿樞轂之間設(shè)置線材，該線材的兩端在上述基端側(cè)和前端側(cè)的線材保持點(diǎn)處被保持， 如果分別將在上述基端側(cè)和前端側(cè)的連桿樞轂相互平行的狀態(tài)下的從上述基端側(cè)和前端側(cè)的球面連桿中心的中點(diǎn)到上述各球面連桿中心的距離設(shè)為D，將從基端側(cè)和前端側(cè)的上述球面連桿中心到上述基端側(cè)和前端側(cè)的線材保持點(diǎn)的距離設(shè)為H，在此場(chǎng)合，H =0.5XD的關(guān)系成立。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿動(dòng)作裝置，其中，如果將上述線材的最小曲率半徑設(shè)為Rmin,將上述前端側(cè)的連桿樞轂中心軸相對(duì)上述基端側(cè)的連桿樞轂中心軸的最大彎曲角設(shè)為(2 X Θ max)，在此場(chǎng)合，下述關(guān)系成立:Rmin = DX (I/sin Θ max+1 /(2X tan Θ max))。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連桿動(dòng)作裝置，其中，上述線材為光纖。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連桿動(dòng)作裝置，其中，上述線材為能傳遞轉(zhuǎn)矩的柔性桿，在設(shè)置于上述基端側(cè)的連桿樞轂的旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器的輸出軸上，連接上述線材的一端，在以能自由旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于上述前端側(cè)的連桿樞轂的旋轉(zhuǎn)架臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸部上，連接上述線材的另一端。
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種連桿動(dòng)作裝置，其整體緊湊，并且可進(jìn)行精密的、范圍廣的動(dòng)作范圍的動(dòng)作，而且不損傷穿過連桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)側(cè)的空間的線材，另外可抑制伴隨線材的彎曲而引起的對(duì)裝置的負(fù)擔(dān)。前端側(cè)的連桿樞轂(3)經(jīng)由三組以上的連桿機(jī)構(gòu)(4)，以可變更姿勢(shì)的方式連接于基端側(cè)的連桿樞轂(2)。各連桿機(jī)構(gòu)(4)由基端側(cè)的端部連桿部件(5)、前端側(cè)的端部連桿部件(6)以及中間連桿部件(7)構(gòu)成。在各連桿樞轂(2、3)之間設(shè)置線材(33)，該線材(33)的兩端在位于連桿樞轂中心軸(B、C)上的線材保持點(diǎn)(Q1、Q2)處被保持。如果將在連桿樞轂(2、3)相互平行的狀態(tài)下的從中點(diǎn)(O)到各球面連桿中心(P1、P2)的距離設(shè)為D、將從球面連桿中心(P1、P2)到線材保持點(diǎn)(Q1，Q2)的距離設(shè)為H，在此場(chǎng)合，H＝0.5×D的關(guān)系成立。
【IPC分類】B25J11/00, F16H21/54
【公開號(hào)】CN105209224
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480026764
【發(fā)明人】曾根啟助, 磯部浩, 西尾幸宏
【申請(qǐng)人】Ntn株式會(huì)社
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年5月12日
【公告號(hào)】EP2998081A1, US20160059426, WO2014185373A1