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公開番号2025066479
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2023176123
出願日2023-10-11
発明の名称パラレルリンク機構およびリンク作動装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類F16H 21/50 20060101AFI20250416BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】パラレルリンク機構の剛性を高め、位置決め精度を向上することができるパラレルリンク機構およびリンク作動装置を提供する。
【解決手段】パラレルリンク機構は、基端側のリンクハブ12に対し先端側のリンクハブ13を3組のリンク機構14を介して姿勢変更可能に連結している。各リンク機構14は、基端側の端部リンク部材15、先端側の端部リンク部材16および中央リンク部材17を有する。基端側の端部リンク部材一つに対して、基端側のリンクハブ12と連結する二つの基端側の回転対偶部5B,5Bを有する。基端側の回転対偶部5B,5Bが、第1回転軸1回りに回転可能に基端側のリンクハブ12に連結されている。先端側の端部リンク部材一つに対して、先端側のリンクハブ13と連結する二つの先端側の回転対偶部6B,6Bを有する。先端側の回転対偶部6B,6Bが、第2回転軸2回りに先端側のリンクハブ13に連結されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが２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、前記各リンク機構が、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に両方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する球面リンク機構を用いたパラレルリンク機構であって、
前記基端側の端部リンク部材一つに対して、前記基端側のリンクハブと連結する二つの基端側の回転対偶部を有し、これら基端側の回転対偶部が、第１回転軸回りに回転可能に前記基端側のリンクハブに連結され、
前記先端側の端部リンク部材一つに対して、前記先端側のリンクハブと連結する二つの先端側の回転対偶部を有し、これら先端側の回転対偶部が、第２回転軸回りに前記先端側のリンクハブに連結され、前記基端側の端部リンク部材は、第３回転軸回りに回転可能に前記中央リンク部材の一方端に連結され、前記先端側の端部リンク部材は、第４回転軸回りに回転可能に前記中央リンク部材の他方端に連結されている、パラレルリンク機構。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
請求項１に記載のパラレルリンク機構において、
前記基端側の端部リンク部材は、前記中央リンク部材と前記基端側の回転対偶部を連結する二つの基端側アーム部を備え、
前記先端側の端部リンク部材は、前記中央リンク部材と前記先端側の回転対偶部を連結する二つの先端側アーム部を備え、
前記基端側アーム部の各々の一方端に前記基端側の回転対偶部が設けられ、
前記基端側アーム部の各々の他方端が、前記中央リンク部材と連結され、
前記先端側アーム部の各々の一方端に前記先端側の回転対偶部が設けられ、
前記先端側アーム部の各々の他方端が、前記中央リンク部材と連結された、
パラレルリンク機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のパラレルリンク機構において、前記基端側または先端側の回転対偶部を回転可能に支持する回転支持部材を備えたパラレルリンク機構。
【請求項４】
請求項３に記載のパラレルリンク機構において、前記回転支持部材は、前記基端側または先端側のリンクハブの両端を支持するパラレルリンク機構。
【請求項５】
請求項４に記載のパラレルリンク機構において、前記回転支持部材は、前記基端側または先端側のリンクハブに固定されているパラレルリンク機構。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のパラレルリンク機構において、前記基端側の回転対偶部を前記基端側のリンクハブに対して回転可能に連結する、または前記先端側の回転対偶部を前記先端側のリンクハブに対して回転可能に連結する、１本の回転軸部材を有するパラレルリンク機構。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載のパラレルリンク機構と、このパラレルリンク機構における２組以上のリンク機構に設けられ、前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に制御する姿勢制御用アクチュエータと、を備えたリンク作動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、医療機器または産業機器等の精密で広範な作動範囲を必要とする機器に用いられるパラレルリンク機構およびリンク作動装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、この特許文献１の図１に示すように、内外の２つの回転軸支持部材３１で各回転軸１２，１５，２２，２５の両端を支持することで、パラレルリンク機構全体の剛性を向上している。各回転軸１２等の両端を支持するため、リンク部材をアーム部３０と板部３１とに変更し、板部３１の板厚を一定厚さに設定してパラレルリンク機構の剛性を確保している。
【０００３】
特許文献２では、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なリンク作動装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６２８９９７３号公報
米国特許第５８９３２９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパラレルリンク機構では、動作時に振動し、位置決め精度が低下する場合がある。パラレルリンク機構は、精密かつ広範囲の高速動作が利点であり、そもそも位置決め精度はよいが、実際の使用環境では位置決め精度が阻害される場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、パラレルリンク機構の剛性を高め、位置決め精度を向上することができるパラレルリンク機構および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】
【０００７】
本発明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が２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、前記各リンク機構が、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に両方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する球面リンク機構を用いたパラレルリンク機構であって、
前記基端側の端部リンク部材一つに対して、前記基端側のリンクハブと連結する二つの基端側の回転対偶部を有し、これら基端側の回転対偶部が、第１回転軸回りに回転可能に前記基端側のリンクハブに連結され、
前記先端側の端部リンク部材一つに対して、前記先端側のリンクハブと連結する二つの先端側の回転対偶部を有し、これら先端側の回転対偶部が、第２回転軸回りに前記先端側のリンクハブに連結され、前記基端側の端部リンク部材は、第３回転軸回りに回転可能に前記中央リンク部材の一方端に連結され、前記先端側の端部リンク部材は、第４回転軸回りに回転可能に前記中央リンク部材の他方端に連結されている。
【０００８】
この構成によると、二つの基端側の回転対偶部が第１回転軸回りに回転可能に基端側のリンクハブに連結され、二つの先端側の回転対偶部が第２回転軸回りに先端側のリンクハブに連結されている。このため、基端側および先端側のリンクハブを両端支持する構造になる。この構造により、負荷が二つの回転対偶部に分散されるため、パラレルリンク機構の剛性が高まる。二つに分岐する回転対偶部で各リンクハブを連結することで、例えば、軸受間距離を長くし、モーメント剛性を高めることができる。このモーメント剛性の向上によりパラレルリンク機構の剛性が高まる。したがって、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの位置決め精度を、従来のパラレルリンク機構よりも向上することができる。
【０００９】
前記基端側の端部リンク部材は、第３回転軸回りに回転可能に前記中央リンク部材の一方端に連結され、前記先端側の端部リンク部材は、第４回転軸回りに回転可能に前記中央リンク部材の他方端に連結されているため、基端側の球面リンク機構において、基端側のリンクハブの中心軸、第１回転軸および第３回転軸は、基端側の球面リンク中心において交わる。先端側の球面リンク機構において、先端側のリンクハブの中心軸、第２回転軸および第４回転軸は、先端側の球面リンク中心において交わる。よって、基端側のリンクハブに対して先端側のリンクハブを、回転が２自由度で姿勢変更自在な機構とし得る。
【００１０】
前記基端側の端部リンク部材は、前記中央リンク部材と前記基端側の回転対偶部を連結する二つの基端側アーム部を備え、
前記先端側の端部リンク部材は、前記中央リンク部材と前記先端側の回転対偶部を連結する二つの先端側アーム部を備え、
前記基端側アーム部の各々の一方端に前記基端側の回転対偶部が設けられ、
前記基端側アーム部の各々の他方端が、前記中央リンク部材と連結され、
前記先端側アーム部の各々の一方端に前記先端側の回転対偶部が設けられ、
前記先端側アーム部の各々の他方端が、前記中央リンク部材と連結されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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