平行连杆机构、等速万向节和连杆动作装置制造方法及图纸

平行连杆机构(1)包括：基端侧和前端侧的连杆轮毂(2)与三组以上的连杆机构。连杆机构为由四个旋转对偶构成的三节连锁的连杆机构，由基端侧和前端侧的端部连杆部件(5)与中间连杆部件构成。在连杆机构的旋转对偶中，一对对偶组成部件(2、5)相互经由轴承(12)而连接，设置于一侧对偶组成部件(5)的轴部(13)与轴承(12)的内圈(12a)的内周嵌合，并且设置于另一侧对偶组成部件(2)的环状内面形成部(15)与轴承(12)的外圈(12b)的外周嵌合。通过轴部(13)和环状内面形成部(15)，构成限制轴承(12)的内部和外部之间的润滑剂等的出入的密封结构(19、21)。

Parallel connecting rod mechanism, constant speed universal joint and connecting rod actuating device

The parallel connecting rod mechanism (1) comprises a connecting rod hub (2) and three or more connecting rod mechanisms at the base end side and the front side side. The connecting rod mechanism is a three link linkage mechanism consisting of four rotating pairs, consisting of an end end connecting rod (5) at the base end and a front side and an intermediate connecting rod member. In the dual linkage rotation, a pair of dual components (2, 5) each other through the bearing (12) and is arranged on one side of the dual component (5) of the shaft (13) and (12) bearing inner ring (12a) within a week, and is arranged on the other side of the dual. Part (2) formed of the ring (15) and (12) bearing outer ring (12b) peripheral chimeric. Through the shaft (13) and the ring inner surface forming part (15), a sealing structure (19, 21) is formed to restrict the lubrication between the internal and external lubricant of the bearing (12).

【技术实现步骤摘要】
平行连杆机构、等速万向节和连杆动作装置本专利技术是2012年10月30日申请的专利技术名称为“平行连杆机构、等速万向节和连杆动作装置”的第201280054040.3号专利技术专利申请的分案申请。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。
本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术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。本专利技术的目的在于，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。本专利技术的还一目的在于，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。本专利技术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专利技术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。在本专利技术的平行连杆机构中，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。按照该方案，通过基端侧的连杆轮毂、与前端侧的连杆轮毂、以及三组以上的连杆机构，构成两自由度机构，在该两自由度机构中，相对基端侧的连杆轮毂，前端侧的连杆轮毂可在正交的2轴方向移动。换言之，形成下述的机构，在该机构中，相对基端侧的连杆轮毂，可按照旋转为两自由度的方式变更前端侧的连杆轮毂的姿势。在该两自由度机构中，在整体紧凑的同时，使前端侧的连杆轮毂相对基端侧的连杆轮毂的活动范围扩大。比如，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最大约为±90°，可将前端侧的连杆轮毂相对基端侧的连杆轮毂的旋转角设定在0°～360°的范围内。另外，通过在各旋转对偶中介设轴承，可抑制各旋转对偶的摩擦阻力，可谋求减少旋转阻力，可确保平滑的动力传递，并且可提高耐久性。通过由设置于旋转对偶中的一侧对偶组成部件的轴部和设置于另一侧对偶组成部件的环状内面形成部构成的密封结构，抑制上述轴承的内部和外部之间的润滑剂等的出入。如此，通过构成平行连杆机构的部件构成密封结构，从而不必设置由分体部件构成的密封件，可抑制轴承的宽度。由此，难以产生连杆机构的部件之间的妨碍，作业范围变宽。另外，由于轴承周边的尺寸变小，故可实现平行连杆机构整体重量的减轻、整体的紧凑化。在本专利技术中，上述密封结构可由上述轴部的一部分的外周面与上述环状内面形成部的一部分的内周面之间的间隙构成。上述间隙越窄，防止轴承内部的润滑剂泄漏到外部、异物从外部侵入到轴承内部的效果越好。由于轴部和环状内面形成部为一对对偶组成部件的轴承周边的部位，为在旋转对偶部上设置轴承的场合中所必需的部位。由此，可在不设置分体部件的情况下，形成密封结构。在上述方案的场合，上述轴部的一部分还可构成台阶部，该台阶部的外径大于嵌合于上述轴承的内圈的内周的部分，该台阶部的台阶面与该内圈的端面接触，由此进行内圈的轴向的定位。为了将轴承的内圈定位，轴部的台阶部是必需的，其为在环状内面形成部的一部分上与内周面的距离近的部位。通过采用轴部的台阶部，可在不设置分体部件的情况下，容易构成由间隙形成的密封结构。另外，上述环状内面形成部的一部分也可构成台阶部，该台阶部的内径小于嵌合于上述轴承的外圈的外周的部分，该台阶部的台阶面与该外圈的端面接触，由此进行外圈的轴向的定位。为了将轴承的外圈定位并固定，环状内面形成部的台阶部是必需的，其为与轴部的一部分的外周面距离近的部位。通过采用该环状内面形成部的台阶部，可在不设置分体部件的情况下，容易构成由间隙形成的密封结构。也可在本专利技术中，设置固定上述轴承的内圈的轴向位置的内圈固定机构、与介设于该内圈固定机构和上述轴承的内圈之间的衬垫部件，借助上述衬垫部件和上述环状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。一般，按照对内圈均匀地施加荷载的方式，在内圈固定机构和内圈之间设置衬垫部件。可通过采用该衬垫部件，在不设置分体部件的情况下，容易构成由间隙形成的密封结构。另外，虽然因装配性等的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平行连杆机构，该平行连杆机构经由三组以上的连杆机构，以能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能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆轮毂和前端侧的连杆轮毂，该中间连杆部件以能旋转的方式分别连接于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呈对称的形状，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嵌合于上述轴承的内圈的内周，并且设置于另一侧对偶组成部件的环状内面形成部嵌合于上述轴承的外圈的外周，通过上述轴部和上述环状内面形成部构成限制轴承的内部和外部之间的润滑剂的出入的密封结构,上述轴承采用下述的类型，其中，临界摆动角为小于作为上述基端侧的连杆轮毂的中心轴和上述前端侧的连杆轮毂的中心轴之间的角度的折角的可能范围内的最大值。

【技术特征摘要】
2011.11.04 JP 2011-242605;2011.11.07 JP 2011-243461.一种平行连杆机构，该平行连杆机构经由三组以上的连杆机构，以能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能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆轮毂和前端侧的连杆轮毂，该中间连杆部件以能旋转的方式分别连接于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呈对称的形状，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嵌合于上述轴承的内圈的内周，并且设置于另一侧对偶组成部件的环状内面形成部嵌合于上述轴承的外圈的外周，通过上述轴部和上述环状内面形成部构成限制轴承的内部和外部之间的润滑剂的出入的密封结构,上述轴承采用下述的类型，其中，临界摆动角为小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾根启助，矶部浩，山田裕之，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP