[发明专利]平行连杆机构、等速万向节和连杆动作装置

说明书

相关申请

本申请要求申请日为2011年11月4日、申请号为JP特愿2011-242605号；申请日为2011年11月7日、申请号为JP特愿2011-243462号；与申请日为2012年10月26日、申请号为JP特愿2012-236452号申请的优先权，通过参照，将其整体作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及在三维空间内能进行精密而范围广的动作范围的动作的平行连杆机构；以及分别具有该平行连杆机构而用于医疗器械、产业机械等的等速万向节和连杆动作装置。

背景技术

具有平行连杆机构的作业装置的一个例子在专利文献1中被公开；在两个轴之间进行动力传递的等速万向节的一个例子在专利文献2中被公开；用于医疗器械、产业机械的连杆动作装置的一个例子在专利文献3中被公开。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2000-94245号公报

专利文献2：JP特开2002-349593号公报

专利文献3：US5893296号说明书

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的平行连杆机构中，由于各连杆的动作角小，故为了较大地设定调平板的动作范围，必须要求增加连杆长度。由此，具有机构整体的尺寸大，装置大型化的问题。另外，如果增加连杆长度，则导致机构整体的刚性降低。由此，还具有将装载于调平板的工具的重量，即调平板的可搬运重量均限制在较小值的问题。由于这些理由，故难以用于在形成紧凑的结构且要求精密而范围广的动作范围的动作的医疗器械等中。

在专利文献2的等速万向节与专利文献3的连杆动作装置中，通过形成设置三组以上的三节连锁的连杆机构的平行连杆机构，在形成紧凑的结构的同时，可进行范围广的动作范围内的动力传达以及精密的动作。但是，如果谋求结构整体的刚性的提高来增加各连杆机构的旋转对偶部的尺寸，则具有在连杆机构的各部件之间容易产生妨碍、动作范围变窄的问题。另外，存在下述问题，即，为了避免连杆机构的各部件之间的妨碍，必须增加连杆机构的连杆的长度，具有机构整体的尺寸变大的问题；以及由于连杆机构的旋转对偶部进行摆动运动，故具有因动作范围而导致设置于旋转对偶部的轴承的寿命降低的危险。

本发明的目的在于，提供可进行精密而范围广的动作范围的高速动作，机构整体的重量轻且紧凑的平行连杆机构，另外，除此目的外，提供可实现设置于旋转对偶部的轴承的寿命延长的平行连杆机构。

本发明的还一目的在于，提供一种等速万向节，其中，即使在基端侧的连杆轮毂的中心轴和前端侧的连杆轮毂的中心轴的折角变化情况下，仍维持输入轴和输出轴等速旋转的状态，可进行精密而范围广的动作范围的高速动作，整体的重量轻而紧凑，另外，除此目的外，提供可实现设置于旋转对偶部的轴承的寿命延长的等速万向节。

本发明的又一目的在于提供一种连杆动作装置，在该连杆动作装置中，相对基端侧的连杆轮毂，可将前端侧的连杆轮毂变更为任意的姿势，可进行精密而范围广的动作范围的高速动作，整体的重量轻而紧凑，另外，除此目的外，提供可实现设置于旋转对偶部的轴承的寿命延长的连杆动作装置。

解决课题用的技术方案

本发明的平行连杆机构经由三组以上的连杆机构，以可变更姿势的方式将前端侧的连杆轮毂连接于基端侧的连杆轮毂，上述各连杆机构为具有四个旋转对偶的三节连锁结构，该三节连锁结构由基端侧和前端侧的端部连杆部件与中间连杆部件构成，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端分别以可旋转方式连接于上述基端侧的连杆轮毂和前端侧的连杆轮毂，该中间连杆部件以可旋转的方式分别连接该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端。在上述各连杆机构中，通过直线表示的该连杆机构的几何学模型为：相对上述中间连杆部件的中间部的基端侧部分和前端侧部分对称的形状。在本发明的平行连杆机构中，针对上述方案，在上述各连杆机构的各旋转对偶中，一对对偶组成部件相互经由轴承而连接，设置于一侧对偶组成部件的轴部与上述轴承的内圈的内周嵌合，并且设置于另一侧对偶组成部件的环形内面形成部与上述轴承的外圈的外周嵌合，通过上述轴部和上述环形内面形成部构成限制轴承的内部和外部之间的润滑剂等的出入的密封结构。