平行连杆机构、等速万向节和连杆动作装置
2019-11-22

平行连杆机构、等速万向节和连杆动作装置

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)。

图15为省略了本发明的第5实施方式的连杆动作装置的一部分的主视图;

根据参照附图的下面的优选实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。

标号25、35、45表示轴部;

齿轮式的减速部93由小齿轮96和大齿轮97构成,该小齿轮96经由联轴节95,以可旋转传递的方式连接于姿势变更用促动器90的输出轴90b,该大齿轮97固定于基端侧的端部连杆部件5,与上述小齿轮96啮合。在图示例子中,小齿轮96和大齿轮97为平齿轮,大齿轮97为仅在扇形的周面上形成有齿的齿形齿轮。大齿轮97的节圆半径大于小齿轮96,姿势变更用促动器90的输出轴90b的旋转按照减速为围绕基端侧的连杆轮毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶的旋转轴O1的旋转的方式传递给基端侧的端部连杆部件5。其减速比为10以上。

cos(θ/2)sinβn-sin(θ/2)sin(φ+δn)cosβn+sin(γ/2)=0(式1)

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。

上述衬垫部件26的轴向前端侧部分作为避开上述止动圈29而向外径侧延伸的凸缘状部26a而形成,该凸缘状部26a的外周面和作为环状内面形成部28的一部分的前端部28d经由微小的间隙32,以非接触的方式面对。由此,衬垫部件26的凸缘状部26a和环状内面形成部28的外端部28d构成可相互旋转,并且具有与上述相同的密封功能的密封结构33。上述间隙32越窄,密封效果越好。

dp:滚动体的节圆直径

如果计算旋转角βn的控制目标值,则利用检测前端侧的连杆轮毂3的姿势的姿势检测机构79的信号,按照上述旋转角βn为控制目标值的方式对两个的姿势变更用促动器73进行反馈控制。姿势检测机构79比如像图示的那样,检测基端侧的端部连杆部件5的旋转角βn(图3中的β1、β2)。折角θ和回转角φ、与旋转角βn具有相互关系,可根据一个值导出另一值。

更具体地说,像图11的部分放大图所示的那样,两个轴承24为角接触球轴承,比如按照背面组合的方式设置。轴部45的基端部分构成台阶部45c,在该台阶部45c中,其外径大于嵌合于轴承24的内圈24a的内周的部分45b,该台阶部45c具有2级的台阶45ca、45cb,第1级台阶45ca的台阶面45d与基端侧的轴承24的内圈24a的端面接触,由此,在轴向将内圈24a定位。第2级的台阶45cb也可为分体部件。比如,还可使第2级的台阶45cb为连杆部件,将其内周面嵌合并固定于第1级的台阶45ca的外周面。另外,前端侧的轴承24的内圈24a与上述衬垫部件46接触。于是,通过将上述螺母47紧固,经由衬垫部件46将内圈24a按压于上述台阶面45d,将内圈24a紧固,并且对轴承24施加预压。螺母47为固定内圈24a的轴向位置的内圈固定机构。

另外,在外圈摆动的场合,右边分母为(dp+Dp·cosα)。

环状内面形成部15的一部分构成与轴承12的外圈12b的外周嵌合的部分,即,构成内径小于外圈嵌合部15a的台阶部15b,该台阶部15b的台阶面15c与内侧的轴承12的外圈12b的端面接触,由此,在轴向将外圈12b定位。另外,通过安装于环状内面形成部15的止动圈17而阻止外侧的轴承12的外圈12b被抽出。