特開2018-194056IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

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リンク作動装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】高速、高精度で、広範な作動範囲の動作を行うことができ、径方向寸法がコンパクトで、姿勢制御用アクチュエータの配置の設計自由度が高いリンク作動装置を提供する。
【解決手段】リンク作動装置は、基端側のリンクハブ2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ている。各リンク機構4は、端部リンク部材5,6および中央リンク部材7を有する。2組以上のリンク機構に、姿勢制御用アクチュエータ50が設けられる。基端側のリンクハブ2は、各リンク機構4を支持する基端部材10を有する。基端部材10に対して、基端側のリンクハブ2と基端側の端部リンク部材5の回転対偶の中心軸O1と、姿勢制御用アクチュエータ50の出力軸50aとが互いに反対側に配置されている。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

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、特許文献2のパラレルリンク機構は、姿勢制御用のモータ、減速機構等を設けてリンク作動装置とする場合、パラレルリンク機構の径方向外側にモータと減速機構が配置されるため、径方向に大きくなるという問題がある。また、減速機構やモータがリンク機構と干渉して作動範囲が制限されるという問題もある。 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、径方向寸法がコンパクトで、姿勢制御用アクチュエータの配置の設計自由度が高いリンク作動装置を提供することである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

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前記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有し、前記3組以上のリン・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
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前記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有し、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させる姿勢制御用アクチュエータが設けられたリンク作動装置において、前記基端側のリンクハブは、前記各リンク機構を支持する基端部材を有し、前記基端部材に対して、前記基端側のリンクハブと前記基端側の端部リンク部材の回転対偶の中心軸と、前記姿勢制御用アクチュエータの出力軸とが互いに反対側に配置されているため、高速、高精度で、広範な作動範囲の動作を行うことができ、径方向寸法がコンパクトで、姿勢制御用アクチュエータの配置の設計自由度が高い。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】この発明の第1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。

【図2】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図である。

【図3】同パラレルリンク機構の異なる状態を示す図である。

【図4】図1のIV−IV断面図である。

【図5】図1のV−V断面図である。

【図6】図1のVI−VI断面図である。

【図7】図1のVII−VII断面図である。

【図8】図1のVIII−VIII断面図である。

【図9】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。

【図10】この発明の第2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。

【図11】図10のXI−XI断面図である。

【図12】この発明の第3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。

【図13】図12のXIII−XIII断面図である。

【図14】図12のXIV−XIV断面図である。

【図15】図12のXV−XV断面図である。

【図16】この発明の第4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。

【図17】図16のXVII−XVII断面図である。

【図18】図16のXVIII−XVIII断面図である。

【図19】この発明の第5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。

【図20】図19のXX−XX断面図である。

【図21】図20の一部の断面図である。

【図22】図19のXXII−XXII断面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

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   10…基端部材   10a…貫通孔   11…回転支持部材   30…湾曲部   31A,31B…回転連結部   31a,31b…回転連結体   50…姿勢制御用アクチュエータ   50a…出力軸   51…減速機構   O1…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の中心軸   PA…基端側の球面リンク中心   QA…基端側のリンクハブの中心軸

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