(57)【要約】【課題】軽量化を図ることが可能な関節機構を提供する。【解決手段】この関節機構は、第１部材２と、この第１部材２に対して第１軸部８を介して回動可能に結合された第２部材４とを備え、第２部材４を作動液の圧力で第１部材２に対して第１軸部８回りに相対的に回動させて第１部材２と第２部材４の間の角度を変化させる関節機構である。そして、第１部材２は、作動液が給排される作動液室２ｄを内部に有し、第２部材４は、第１部材２の作動液室２ｄ内の空間を２つに区画する第１ピストン部４ｆを有し、第１ピストン部４ｆによって区画された第１部材２の作動液室２ｄ内の一方の空間に作動液を供給するとともに他方の空間から作動液を排出することにより、第１ピストン部４ｆを他方の空間側に移動させて第２部材４を第１部材２に対して第１軸部８回りに相対的に回動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、この第１部材に対して第１の軸回りに回動可能に結合された第２部材とを備え、当該第２部材を流体の圧力で前記第１部材に対して前記第１の軸回りに相対的に回動させて前記第１部材と前記第２部材の間の角度を変化させる関節機構であって、
前記第１部材は、流体が給排される流体室を内部に有し、
前記第２部材は、前記第１部材の流体室を２つに区画する第１ピストン部を有し、
前記第１ピストン部によって区画された前記第１部材の流体室の一方の空間に流体を供給するとともに他方の空間から流体を排出することにより、前記第１ピストン部を前記他方の空間側に移動させて前記第２部材を前記第１部材に対して前記第１の軸回りに相対的に回動させる、関節機構。
【請求項２】
前記第１の軸を軸心とする第１軸部をさらに備え、
前記第２部材は、前記第１軸部を介して前記第１部材に回動可能に結合しており、
前記第１ピストン部は、前記第１軸部の径方向に延びるとともに、前記第１軸部回りに回動可能に構成され、
前記第１軸部は、前記第１部材の流体室の外側に配置されている、請求項１に記載の関節機構。
【請求項３】
前記第１部材は前記流体室を囲む壁部を有するとともに、この壁部は前記第１の軸を中心とした円弧状の内周面を有する外側壁部と、前記第１の軸を中心とした円弧状の外周面を有する内側壁部とを含み、
前記第２部材は、前記第１部材の流体室よりも小さい幅を有するとともに前記第１ピストン部に結合する第１作動部を含み、
前記第１作動部は、前記第１部材の外側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の外周面と、前記第１部材の内側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の内周面とを有し、
前記第１作動部の外周面が前記第１部材の外側壁部の内周面に摺接するとともに前記第１作動部の内周面が前記第１部材の内側壁部の外周面に摺接しながら前記第２部材は前記第１の軸回りに回動する、請求項１または２に記載の関節機構。
【請求項４】
前記第１部材は、前記流体室を内部に有する流体室構成部材と、この流体室構成部材を内部に収容する収容部とを含み、
前記流体室構成部材は、前記流体室を囲む壁部を有し、この壁部は、前記第１の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第１ピストン部の外側の端面と摺接する内周面を有する外側壁部と、前記第２の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第１ピストン部の内側の端面と摺接する外周面を有する内側壁部と、前記第１ピストン部の前記第１の軸方向における両端面とそれぞれ摺接する一対の側壁部とを含み、
前記収容部は、前記流体室構成部材の外側を囲む壁部を有し、
前記流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記収容部の壁部との間には、当該外側に配置された収容部の壁部の変形を吸収するための隙間が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の関節機構。
【請求項５】
前記流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記収容部の壁部との間に設けられた隙間には、前記外側に配置された収容部の壁部の変形を吸収するための緩衝部材が配設されている、請求項４に記載の関節機構。
【請求項６】
前記第１部材の流体室に流体を給排するための給排経路部が当該第１部材の内部に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の関節機構。
【請求項７】
前記第２部材に対して第２の軸回りに回動可能に結合された第３部材をさらに備え、前記第２部材を流体の圧力で前記第３部材に対して前記第２の軸回りに相対的に回動させて前記第２部材と前記第３部材の間の角度を変化させるように構成されており、
前記第３部材は、流体が給排される流体室を内部に有し、
前記第２部材は、前記第３部材の流体室を２つに区画する第２ピストン部を有し、
前記第２ピストン部によって区画された前記第３部材の流体室の一方の空間に流体を供給するとともに他方の空間から流体を排出することにより、前記第２ピストン部を前記他方の空間側に移動させて前記第２部材を前記第３部材に対して前記第２の軸回りに相対的に回動させる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の関節機構。
【請求項８】
前記第２の軸を軸心とする第２軸部をさらに備え、
前記第２部材は、前記第２軸部を介して前記第３部材に回動可能に結合しており、
前記第２ピストン部は、前記第２軸部の径方向に延びるとともに、前記第２軸部回りに回動可能に構成され、
前記第２軸部は、前記第３部材の流体室の外側に配置されている、請求項７に記載の関節機構。
【請求項９】
前記第３部材は当該第３部材の流体室を囲む壁部を有するとともに、この壁部は前記第２の軸を中心とした円弧状の内周面を有する外側壁部と、前記第２の軸を中心とした円弧状の外周面を有する内側壁部とを含み、
前記第２部材は、前記第３部材の流体室よりも小さい幅を有するとともに前記第２ピストン部に結合する第２作動部を含み、
前記第２作動部は、前記第３部材の外側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の外周面と、前記第３部材の内側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の内周面とを有し、
前記第２作動部の外周面が前記第３部材の外側壁部の内周面に摺接するとともに前記第２作動部の内周面が前記第３部材の内側壁部の外周面に摺接しながら前記第２部材は前記第２の軸回りに回動する、請求項７または８に記載の関節機構。
【請求項１０】
前記第３部材は、当該第３部材の流体室を内部に有する流体室構成部材と、この流体室構成部材を内部に収容する収容部とを含み、
前記第３部材の流体室構成部材は、その内部の前記流体室を囲む壁部を有し、この壁部は、前記第２の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第２ピストン部の外側の端面と摺接する内周面を有する外側壁部と、前記第２の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第２ピストン部の内側の端面と摺接する外周面を有する内側壁部と、前記第２ピストン部の前記第２の軸方向における両端面とそれぞれ摺接する一対の側壁部とを含み、
前記第３部材の収容部は、前記第３部材の流体室構成部材の外側を囲む壁部を有し、
前記第３部材の流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記第３部材の収容部の壁部との間には、当該外側に配置された収容部の壁部の変形を吸収するための隙間が設けられている、請求項７〜９のいずれか１項に記載の関節機構。
【請求項１１】
前記第３部材の流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記第３部材の収容部の壁部との間に設けられた隙間には、前記外側に配置された第３部材の収容部の壁部の変形を吸収するための緩衝部材が配設されている、請求項１０に記載の関節機構。
【請求項１２】
前記第３部材の流体室に流体を給排するための給排経路部が当該第３部材の内部に設けられている、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の関節機構。
【請求項１３】
前記第１の軸と前記第２の軸は互いに直交する方向に延びている、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の関節機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結された部材間の角度を変化させる関節機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、連結された部材間の角度を変化させる関節機構が知られている。例えば、下記特許文献１には、そのような関節機構の一例として、油圧ショベルに用いられるブームと油圧ショベル本体の間の関節機構、アームとブームの間の関節機構及びバケットとアームの間の関節機構が開示されている。この油圧ショベルでは、ブーム、アーム及びバケットが油圧ショベル本体側から順番に回動可能に連結されている。そして、ブームと油圧ショベル本体の間の関節機構は、ブームと油圧ショベル本体との連結軸回りにブームを回動させてブームと油圧ショベル本体の間の角度を変化させるものであり、アームとブームの間の関節機構は、アームとブームとの連結軸回りにアームを回動させてアームとブームの間の角度を変化させるものである。また、バケットとアームの間の関節機構は、バケットとアームとの連結軸回りにバケットを回動させてバケットとアームの間の角度を変化させるものである。そして、これら各関節機構は、連結された各部材を相対的に回動させるアクチュエータとしての油圧シリンダをそれぞれ有しており、この油圧シリンダは駆動される各部材の外部に取り付けられている。
【特許文献１】特開２００２−３２２６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示された油圧ショベルの各関節機構では、前記ブーム等の駆動対象部材とは別に、これらを回動させるための専用のアクチュエータとして油圧シリンダを新たに付加しなければならない。このため、油圧シリンダ及びこの油圧シリンダによって駆動される各部材を含む装置全体の重量が増大するという問題点がある。
【０００４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、軽量化を図ることが可能な関節機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明による関節機構は、第１部材と、この第１部材に対して第１の軸回りに回動可能に結合された第２部材とを備え、当該第２部材を流体の圧力で前記第１部材に対して前記第１の軸回りに相対的に回動させて前記第１部材と前記第２部材の間の角度を変化させる関節機構であって、前記第１部材は、流体が給排される流体室を内部に有し、前記第２部材は、前記第１部材の流体室を２つに区画する第１ピストン部を有し、前記第１ピストン部によって区画された前記第１部材の流体室の一方の空間に流体を供給するとともに他方の空間から流体を排出することにより、前記第１ピストン部を前記他方の空間側に移動させて前記第２部材を前記第１部材に対して前記第１の軸回りに相対的に回動させる。
【０００６】
この関節機構では、アクチュエータを構成する流体室が第１部材に内蔵され、この流体室を区画する第１ピストン部が第２部材に含まれている。このため、第１部材及び第２部材とは別に専用のアクチュエータを付加する場合に比べて、軽量化を図ることができる。
【０００７】
上記関節機構において、前記第１の軸を軸心とする第１軸部をさらに備え、前記第２部材は、前記第１軸部を介して前記第１部材に回動可能に結合しており、前記第１ピストン部は、前記第１軸部の径方向に延びるとともに、前記第１軸部回りに回動可能に構成され、前記第１軸部は、前記第１部材の流体室の外側に配置されているのが好ましい。このように構成すれば、第１軸部が第１部材の流体室の内部に配置される場合に比べて、第１ピストン部を第１軸部の径方向へ大きく延びるように構成することができる。これにより、第１ピストン部の流体の圧力を受ける面積を大きくすることができるので、第２部材を第１部材に対して相対的に回動させる際のトルクを増大することができる。
【０００８】
上記関節機構において、前記第１部材は前記流体室を囲む壁部を有するとともに、この壁部は前記第１の軸を中心とした円弧状の内周面を有する外側壁部と、前記第１の軸を中心とした円弧状の外周面を有する内側壁部とを含み、前記第２部材は、前記第１部材の流体室よりも小さい幅を有するとともに前記第１ピストン部に結合する第１作動部を含み、前記第１作動部は、前記第１部材の外側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の外周面と、前記第１部材の内側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の内周面とを有し、前記第１作動部の外周面が前記第１部材の外側壁部の内周面に摺接するとともに前記第１作動部の内周面が前記第１部材の内側壁部の外周面に摺接しながら前記第２部材は前記第１の軸回りに回動するのが好ましい。このように構成すれば、第２部材を第１部材の流体室内において第１の軸回りに安定して回動させることができる。
【０００９】
上記関節機構において、前記第１部材は、前記流体室を内部に有する流体室構成部材と、この流体室構成部材を内部に収容する収容部とを含み、前記流体室構成部材は、前記流体室を囲む壁部を有し、この壁部は、前記第１の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第１ピストン部の外側の端面と摺接する内周面を有する外側壁部と、前記第２の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第１ピストン部の内側の端面と摺接する外周面を有する内側壁部と、前記第１ピストン部の前記第１の軸方向における両端面とそれぞれ摺接する一対の側壁部とを含み、前記収容部は、前記流体室構成部材の外側を囲む壁部を有し、前記流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記収容部の壁部との間には、当該外側に配置された収容部の壁部の変形を吸収するための隙間が設けられているのが好ましい。なお、この構成における「収容部の壁部の変形」とは、収容部の壁部の振動や歪み等による変形を意味する。この構成では、第１部材において流体室構成部材の各側壁部の外側にそれぞれ配置された収容部の壁部に変形が生じた場合でも、流体室構成部材の各側壁部と収容部の壁部との間に形成された隙間により、前記収容部の壁部の変形を吸収してその変形が流体室構成部材に伝達されるのを防ぐことができる。これにより、前記変形が流体室構成部材に伝達されることに起因して、流体室構成部材の各壁部と第１ピストン部の各端面との摺接部分でそれら各壁部と第１ピストン部の磨耗または破損が発生するのを防ぐことができる。
【００１０】
この場合において、前記流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記収容部の壁部との間に設けられた隙間には、前記外側に配置された収容部の壁部の変形を吸収するための緩衝部材が配設されていてもよい。この構成では、緩衝部材により前記収容部の壁部の変形が吸収されるので、その変形が第１部材の流体室構成部材へ伝達されるのを防ぐことができる。
【００１１】
上記関節機構において、前記第１部材の流体室に流体を給排するための給排経路部が当該第１部材の内部に設けられているのが好ましい。このように構成すれば、関節機構の操作時に第１部材の流体室に流体を給排する給排経路部が周辺の障害物に接触するのを防ぐことができるので、この給排経路部の破損を防ぐことができる。
【００１２】
上記関節機構において、前記第２部材に対して第２の軸回りに回動可能に結合された第３部材をさらに備え、前記第２部材を流体の圧力で前記第３部材に対して前記第２の軸回りに相対的に回動させて前記第２部材と前記第３部材の間の角度を変化させるように構成されており、前記第３部材は、流体が給排される流体室を内部に有し、前記第２部材は、前記第３部材の流体室を２つに区画する第２ピストン部を有し、前記第２ピストン部によって区画された前記第３部材の流体室の一方の空間に流体を供給するとともに他方の空間から流体を排出することにより、前記第２ピストン部を前記他方の空間側に移動させて前記第２部材を前記第３部材に対して前記第２の軸回りに相対的に回動させるのが好ましい。このように構成すれば、第１部材と第２部材との間の角度を変化させるとともに第２部材と第３部材との間の角度を変化させることが可能な関節機構を構成することができるので、第１部材と第２部材の間の角度のみまたは第２部材と第３部材の間の角度のみを変化させる関節機構に比べて、第１部材と第３部材との間でより大きな可動角度範囲を持つ関節機構を構成することができる。さらに、この関節機構では、アクチュエータを構成する流体室が第３部材に内蔵され、この流体室を区画する第２ピストン部が第２部材に含まれている。このため、第２部材及び第３部材とは別にこれらを駆動するための専用のアクチュエータを付加する場合に比べて、軽量化を図ることができる。
【００１３】
この場合において、前記第２の軸を軸心とする第２軸部をさらに備え、前記第２部材は、前記第２軸部を介して前記第３部材に回動可能に結合しており、前記第２ピストン部は、前記第２軸部の径方向に延びるとともに、前記第２軸部回りに回動可能に構成され、前記第２軸部は、前記第３部材の流体室の外側に配置されているのが好ましい。このように構成すれば、第２軸部が第３部材の流体室の内部に配置される場合に比べて、第２ピストン部を第２軸部の径方向へ大きく延びるように構成することができる。これにより、第２ピストン部の流体の圧力を受ける面積を大きくすることができるので、第２部材を第３部材に対して相対的に回動させる際のトルクを増大することができる。
【００１４】
上記第３部材を含む構成において、前記第３部材は当該第３部材の流体室を囲む壁部を有するとともに、この壁部は前記第２の軸を中心とした円弧状の内周面を有する外側壁部と、前記第２の軸を中心とした円弧状の外周面を有する内側壁部とを含み、前記第２部材は、前記第３部材の流体室よりも小さい幅を有するとともに前記第２ピストン部に結合する第２作動部を含み、前記第２作動部は、前記第３部材の外側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の外周面と、前記第３部材の内側壁部の円弧状の内周面に対応した形状の内周面とを有し、前記第２作動部の外周面が前記第３部材の外側壁部の内周面に摺接するとともに前記第２作動部の内周面が前記第３部材の内側壁部の外周面に摺接しながら前記第２部材は前記第２の軸回りに回動するのが好ましい。このように構成すれば、第２部材を第３部材の流体室内において第２の軸回りに安定して回動させることができる。
【００１５】
上記第３部材を含む構成において、前記第３部材は、当該第３部材の流体室を内部に有する流体室構成部材と、この流体室構成部材を内部に収容する収容部とを含み、前記第３部材の流体室構成部材は、その内部の前記流体室を囲む壁部を有し、この壁部は、前記第２の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第２ピストン部の外側の端面と摺接する内周面を有する外側壁部と、前記第２の軸を中心とした円弧状に形成されるとともに、前記第２ピストン部の内側の端面と摺接する外周面を有する内側壁部と、前記第２ピストン部の前記第２の軸方向における両端面とそれぞれ摺接する一対の側壁部とを含み、前記第３部材の収容部は、前記第３部材の流体室構成部材の外側を囲む壁部を有し、前記第３部材の流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記第３部材の収容部の壁部との間には、当該外側に配置された収容部の壁部の変形を吸収するための隙間が設けられているのが好ましい。なお、この構成における「収容部の壁部の変形」とは、収容部の壁部の振動や歪み等による変形を意味する。この構成では、第３部材において流体室構成部材の各側壁部の外側にそれぞれ配置された収容部の壁部に変形が生じた場合でも、第３部材の流体室構成部材の各側壁部と収容部の壁部との間に形成された隙間により、前記収容部の壁部の変形を吸収してその変形が流体室構成部材に伝達されるのを防ぐことができる。これにより、前記変形が流体室構成部材に伝達されることに起因して、第３部材の流体室構成部材の各壁部と第２ピストン部の各端面との摺接部分でそれら各壁部と第２ピストン部の磨耗または破損が発生するのを防ぐことができる。
【００１６】
この場合において、前記第３部材の流体室構成部材の各側壁部と、その外側に配置された前記第３部材の収容部の壁部との間に設けられた隙間には、前記外側に配置された第３部材の収容部の壁部の変形を吸収するための緩衝部材が配設されていてもよい。この構成では、緩衝部材により前記振動及び歪みが吸収されるので、前記振動及び歪みが第３部材の流体室構成部材へ伝達されるのを防ぐことができる。
【００１７】
上記第３部材を含む構成において、前記第３部材の流体室に流体を給排するための給排経路部が当該第３部材の内部に設けられているのが好ましい。このように構成すれば、関節機構の操作時に第３部材の流体室に流体を給排する給排経路部が周辺の障害物に接触するのを防ぐことができるので、この給排経路部の破損を防ぐことができる。
【００１８】
上記第２部材を第１部材に対して第１の軸回りに相対的に回動させるとともに、第２部材を第３部材に対して第２の軸回りに相対的に回動させる構成において、前記第１の軸と前記第２の軸は互いに直交する方向に延びていてもよい。このように構成すれば、第１の軸回りに相対的に回動する第１部材と第２部材の回動方向と、第２の軸回りに相対的に回動する第２部材と第３部材の回動方向とが互いに直交するように構成することができる。このため、第１部材が第２部材に対して角度変化する面と、第３部材が第２部材に対して角度変化する面とが互いに直交する構成の関節機構を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明による関節機構では、軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態による関節機構の構造を示した斜視図である。図２は、図１に示した関節機構を構成する第１部材２の構造を示した斜視図である。図３は、図１に示した関節機構を構成する第２部材４の構造を示した斜視図である。図４及び図５は、図１に示した関節機構の動作を説明するための断面図である。図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による関節機構の構成について説明する。
【００２２】
本実施形態による関節機構は、マニピュレータ等のロボットの関節部や油圧ショベル、クレーン等の建設機械の関節部またはその他の各種機械の関節部に適用されるものである。この関節機構は、図１に示すように、第１部材２と、第２部材４と、第３部材６と、第１軸部８と、第２軸部１０とを備えており、第２部材４が第１部材２と第３部材６とにそれぞれ回動可能に結合している。そして、本実施形態による関節機構では、第２部材４を作動液（流体）の圧力で第１部材２に対して相対的に回動させて第１部材２と第２部材４との間の角度を変化させるとともに、第２部材４を作動液（流体）の圧力で第３部材６に対して相対的に回動させて第２部材４と第３部材６の間の角度を変化させるように構成されている。
【００２３】
具体的には、第１部材２は、中空の四角柱状に形成されており、その長手方向の一方端側で第２部材４と結合している。この第１部材２の第２部材４側の端部には、図２に示すように、第２部材４を挿入するための開口部２ａが設けられている。この開口部２ａには、一対の蓋部２ｂ，２ｂが第１部材２の幅方向に第２部材４の後述する第１作動部４ｄの厚みに相当する間隔を隔てて取り付けられている。また、第１部材２の第２部材４側の端部の幅方向の両側には、軸受部２ｃがそれぞれ設けられている。この軸受部２ｃ，２ｃは図２における第１部材２の下端部に配置されているとともに、後述する作動液室２ｄの外側に設けられている。
【００２４】
また、第１部材２の内部には、作動液が外部から給排される作動液室２ｄ（流体室）が設けられている。この作動液室２ｄは、前記蓋部２ｂ，２ｂと、第１部材２の幅方向の両側壁部２ｅ，２ｅと、図２における第１部材２の底壁部２ｆと、第１部材２の内部に設けられた円弧状の外側壁部２ｇと、軸受部２ｃ，２ｃの近傍に設けられた円弧状の内側壁部２ｈとで囲まれることによって形成されている。円弧状の外側壁部２ｇは、前記開口部２ａの図２における上端部から図２における底壁部２ｆの長手方向の中間部にかけて形成されているとともに、前記軸受部２ｃ，２ｃの軸心（第１の軸）を中心とした円弧状の内周面を有している。また、円弧状の内側壁部２ｈは、前記開口部２ａの図２における下端部から図２における底壁部２ｆの軸受部２ｃ，２ｃ近傍の領域にかけて形成されているとともに、軸受部２ｃ，２ｃの軸心（第１の軸）を中心とした円弧状の外周面を有している。
【００２５】
また、第１部材２の内部には、作動液室２ｄに作動液を給排する２つの給排経路部２ｉ，２ｊが設けられている。一方の給排経路部２ｉは、第１部材２の図２における天壁部２ｋの下面側に設けられている。この給排経路部２ｉは、第１部材２の長手方向に延びているとともに、途中で２つに分岐している。そして、分岐した各経路が作動液室２ｄの図２における上部に接続されている。この構成は、作動液室２ｄ内において第２部材４の後述する第１作動部４ｄを挟んで両側に均等に作動液を給排するための構成である。また、もう一方の給排経路部２ｊは、図２における底壁部２ｆの上面側に設けられている。この給排経路部２ｊも第１部材２の長手方向に延びており、作動液室２ｄの図２における下部に接続されている。
【００２６】
また、上記第３部材６は、図１に示すように、第１部材２と同様の構造を有している。すなわち、第３部材６は、中空の四角柱状に形成されており、長手方向の一方端側で第２部材４の第１部材２と反対側の部分に結合している。この第３部材６の第２部材４側の端部には、上記第１部材２の開口部２ａと同様の開口部６ａが設けられている。この開口部６ａには、上記第１部材２の蓋部２ｂ，２ｂと同様の一対の蓋部６ｂ，６ｂが第３部材６の幅方向に第２部材４の後述する第２作動部４ｅの厚みに相当する間隔を隔てて取り付けられている。
【００２７】
また、第３部材６は、一対の軸受部６ｃ，６ｃと、作動液室６ｄ（流体室）と、給排経路部６ｉ，６ｊとを有している。一対の軸受部６ｃ，６ｃの構造は、上記第１部材２の一対の軸受部２ｃ，２ｃの構造と同様である。また、作動液室６ｄの構造は、上記第１部材２の作動液室２ｄの構造と同様である。作動液室６ｄは、前記蓋部６ｂ，６ｂと、第３部材６の幅方向の両側壁部６ｅ，６ｅと、図１における第３部材６の底壁部６ｆと、第３部材６の内部に設けられた円弧状の外側壁部６ｇと、軸受部６ｃ，６ｃの近傍に設けられた円弧状の内側壁部６ｈとで囲まれることによって形成されている。円弧状の外側壁部６ｇの構造は、上記第１部材２の外側壁部２ｇの構造と同様であり、円弧状の内側壁部６ｈの構造は、上記第１部材２の内側壁部２ｈの構造と同様である。すなわち、外側壁部６ｇは、第３部材６の軸受部６ｃ，６ｃの軸心（第２の軸）を中心とした円弧状の内周面を有しており、内側壁部６ｈは、第３部材６の軸受部６ｃ，６ｃの軸心（第１の軸）を中心とした円弧状の外周面を有している。また、給排経路部６ｉ，６ｊの構造は、上記第１部材２の給排経路部２ｉ，２ｊの構造とそれぞれ同様である。そして、この構成の第３部材６が上記第１部材２と第２部材４を挟んで対称となるように配置されている。
【００２８】
上記第２部材４は、図３に示すように、基部４ａと、第１軸受部４ｂと、第２軸受部４ｃと、第１作動部４ｄと、第２作動部４ｅと、第１ピストン部４ｆと、第２ピストン部４ｇと、第１ストッパ部４ｈと、第２ストッパ部４ｉとを有している。基部４ａは、前記第１部材２と前記第３部材６の間に位置する部分である。この基部４ａの図３における下端部に第１軸受部４ｂと第２軸受部４ｃが設けられている。第１軸受部４ｂと第２軸受部４ｃは、第２部材４の長手方向に所定の間隔を隔てて並んで配置されている。そして、第１軸受部４ｂと第２軸受部４ｃは、共に基部４ａの厚み方向に延びており、互いに平行に配置されている。第１軸受部４ｂは、第１部材２の一対の軸受部２ｃ，２ｃ間に配置されるとともに、これら第１部材２の軸受部２ｃ，２ｃ及び第２部材４の第１軸受部４ｂに第１軸部８が挿通される。そして、第１軸部８が第１部材２の軸受部２ｃ，２ｃに固定されることによって、第２部材４が第１部材２に対して第１軸部８の軸心（第１の軸）回りに相対的に回動可能となっている。また、第２軸受部４ｃは、第３部材６の一対の軸受部６ｃ，６ｃ間に配置されるとともに、これら第３部材６の軸受部６ｃ，６ｃ及び第２部材４の第２軸受部４ｃに第２軸部１０が挿通される。そして、第２軸部１０が第３部材６の軸受部６ｃ，６ｃに固定されることによって、第２部材４が第３部材６に対して第２軸部１０の軸心（第２の軸）回りに相対的に回動可能となっている。なお、このような構成により、第１軸部８は、第１部材２の作動液室２ｄの外側に配置されているとともに、第２軸部１０は、第３部材６の作動液室６ｄの外側に配置されている。
【００２９】
前記第１作動部４ｄは、基部４ａから第１部材２側に延びている。この第１作動部４ｄは、基部４ａの第１部材２側の端面から下方へ湾曲した形状に形成されており、第１部材２の作動液室２ｄよりも小さい幅を有している。また、第１作動部４ｄは、第１部材２の開口部２ａの上下部分と蓋部２ｂ，２ｂの互いに対向する面とで構成された開口を通って作動液室２ｄに出入可能となっている。なお、蓋部２ｂ，２ｂ及び開口部２ａの上下部分の第１作動部４ｄと接する箇所には図略のシール材が配設されて、作動液室２ｄからの作動液の漏出が抑制されている。
【００３０】
そして、第１作動部４ｄは、第１部材２の外側壁部２ｇの円弧状の内周面に対応した形状の外周面４ｊと、第１部材２の内側壁部２ｈの円弧状の外周面に対応した形状の内周面４ｋとを有している。すなわち、外周面４ｊは、第１軸受部４ｂに挿通された第１軸部８の軸心（第１の軸）を中心とした円弧状に形成されているとともに、内周面４ｋは、前記第１軸部８の軸心を中心とした円弧状に形成されている。そして、第１作動部４ｄの外周面４ｊは作動液室２ｄ内において第１部材２の外側壁部２ｇの円弧状の内周面に接している一方、第１作動部４ｄの内周面４ｋは、作動液室２ｄ内において第１部材２の内側壁部２ｈの円弧状の外周面に接している。そして、第１作動部４ｄの基部４ａと反対側の端部には、前記第１ピストン部４ｆが結合している。この構成によって、第１部材２の作動液室２ｄ内の第１ピストン部４ｆの上側の空間は、第１作動部４ｄを挟んで２つに仕切られている。第１作動部４ｄの第１ピストン部４ｆとの境界部近傍には前記２つに仕切られた両側の空間を繋ぐ貫通孔４ｌが設けられている。この貫通孔４ｌにより、両空間における作動液の圧力の均一化が図られている。
【００３１】
前記第１ピストン部４ｆは、第１部材２の作動液室２ｄ内に格納され、この作動液室２ｄを２つに区画するものである。第１ピストン部４ｆは、第１軸部８が挿通される第１軸受部４ｂ近傍から径方向外側へ延びる平板状に形成されている。また、第１ピストン部４ｆは、第１軸部８回りに回動可能に構成されている。そして、第１ピストン部４ｆの第１軸受部４ｂ側の端面及び前記第１作動部４ｄの内周面４ｋと、第１軸受部４ｂの外周面との間には所定の間隔が設けられている。また、第１ピストン部４ｆは、第１部材２の開口部２ａの形状に対応した外形を有している。この第１ピストン部４ｆは、第１部材２の開口部２ａを通って作動液室２ｄ内に挿入される。
【００３２】
具体的には、第１部材２の開口部２ａに蓋部２ｂ，２ｂが取り付けられていない状態で、第２部材４がその長手方向が第１部材２の長手方向に対して直交するように配置され、第１ピストン部４ｆの外周部が第１部材２の開口部２ａ内に嵌め込まれるとともに、第１軸受部４ｂが第１部材２の一対の軸受部２ｃ，２ｃ間に配置される。そして、第１ピストン部４ｆが第１部材２の外側壁部２ｇの内周面及び内側壁部２ｈの外周面に沿って移動させられて作動液室２ｄ内に納められる。その後、第１部材２の開口部２ａに蓋部２ｂ，２ｂが取り付けられて作動液室２ｄが密封される。なお、前記第１軸部８の軸受部２ｃ，２ｃ及び第１軸受部４ｂへの挿通と軸受部２ｃ，２ｃへの固定は、開口部２ａに蓋部２ｂ，２ｂが取り付けられた後に行われる。
【００３３】
また、第１ピストン部４ｆが作動液室２ｄ内に格納された状態で、第１ピストン部４ｆの第１軸部８と反対側の端面は第１部材２の外側壁部２ｇの内周面に当接しているとともに、第１ピストン部４ｆの第１軸部８側の端面は第１部材２の内側壁部２ｈの外周面に当接している。また、第１ピストン部４ｆの幅方向の両側面は、第１部材２の対応する側壁部２ｅの内壁面にそれぞれ当接している。すなわち、第１ピストン部４ｆの外周部は、第１部材２の作動液室２ｄを囲む各壁部と当接しており、作動液室２ｄ内において第１ピストン部４ｆによって区画された一方の空間から他方の空間へ作動液が漏れないようになっている。
【００３４】
また、第１ピストン部４ｆの図３における下面側には、作動液導入溝４ｍが形成されている。この作動液導入溝４ｍは、第１部材２の給排経路部２ｊに対応する位置に設けられている。この作動液導入溝４ｍは、第１ピストン部４ｆの前記第１軸部８と反対側の端面から第１軸部８側へ延びているとともに、第１軸部８側へ向かうに連れてその深さが徐々に浅くなるように構成されている。この作動液導入溝４ｍは、第１ピストン部４ｆが図４に示すように第１部材２の作動液室２ｄ内で底壁部２ｆに接触しているときにその底壁部２ｆの上面と第１ピストン部４ｆの下面との間に給排経路部２ｊから作動液を導入しやすくするために設けられている。
【００３５】
前記第１ストッパ部４ｈは、第１部材２の蓋部２ｂ，２ｂの外面に当接して第２部材４の第１部材２に対するそれ以上の回動を抑制するために設けられている。
【００３６】
前記第２作動部４ｅは、前記第１作動部４ｄを第２部材２の中心線に対して対称に配置した構造を有している。この第２作動部４ｅは、前記第１作動部４ｄの外周面４ｊ、内周面４ｋ及び貫通孔４ｌとそれぞれ同様の構成の外周面４ｎ、内周面４ｐ及び貫通孔４ｑを有している。
【００３７】
また、前記第２ピストン部４ｇは、第３部材６の作動液室６ｄ内に格納され、この第３部材６の作動液室６ｄを２つに区画するものである。この第２ピストン部４ｇは、前記第１ピストン部４ｆを第２部材２の中心線に対して対称に配置した構造を有している。そして、第２ピストン部４ｇは、前記第１ピストン部４ｆの作動液導入溝４ｍと同様の構成の作動液導入溝４ｒを有している。また、前記第２ストッパ部４ｉは、前記第１ストッパ部４ｈを第２部材２の中心線に対して対称に配置した構造を有している。
【００３８】
次に、図５を参照して、本実施形態による関節機構の動作について説明する。
【００３９】
図５に示すように、第１ピストン部４ｆによって区画された第１部材２の作動液室２ｄ内の一方の空間に給排経路部２ｊから作動液が供給されるとともに他方の空間から給排経路部２ｉを通じて作動液が排出されることにより、第１ピストン部４ｆが作動液の圧力で作動液室２ｄ内の前記他方の空間側へ移動する。この際、第２部材４の第１作動部４ｄの外周面４ｊ及び第１ピストン部４ｆの第１軸部８と反対側の端面が第１部材２の外側壁部２ｇの円弧状の内周面に摺接するとともに、第２部材４の第１作動部４ｄの内周面４ｋ及び第１ピストン部４ｆの第１軸部８側の端面が第１部材２の内側壁部２ｈの円弧状の外周面に摺接しながら、第２部材４が第１部材２に対してそれらの間の角度が小さくなる方向に第１軸部８回りに相対的に回動する。
【００４０】
また、逆に第１ピストン部４ｆによって区画された第１部材２の作動液室２ｄ内の前記他方の空間に給排経路部２ｉから作動液が供給されるとともに前記一方の空間から給排経路部２ｊを通じて作動液が排出されることにより、第１ピストン部４ｆが作動液の圧力で作動液室２ｄ内の前記一方の空間側へ移動する。これにより、上記と逆の動作で、第２部材４が第１部材２に対してそれらの間の角度が大きくなる方向に第１軸部８回りに相対的に回動する。
【００４１】
また、第２ピストン部４ｇによって区画された第３部材６の作動液室６ｄ内の一方の空間に給排経路部６ｊから作動液が供給されるとともに他方の空間から給排経路部６ｉを通じて作動液が排出されることにより、第２ピストン部４ｇが作動液の圧力で作動液室６ｄ内の前記他方の空間側へ移動する。この際、第２部材４の第２作動部４ｅの外周面４ｎ及び第２ピストン部４ｇの第２軸部１０と反対側の端面が第３部材６の外側壁部６ｇの円弧状の内周面に摺接するとともに、第２部材４の第２作動部４ｅの内周面４ｐ及び第２ピストン部４ｇの第２軸部１０側の端面が第３部材６の内側壁部６ｈの円弧状の外周面に摺接しながら、第２部材４が第３部材６に対してそれらの間の角度が小さくなる方向に第２軸部１０回りに相対的に回動する。
【００４２】
また、逆に第２ピストン部４ｇによって区画された第３部材６の作動液室６ｄの前記他方の空間に給排経路部６ｉから作動液が供給されるとともに前記一方の空間から給排経路部６ｊを通じて作動液が排出されることにより、第２ピストン部４ｇが作動液の圧力で作動液室６ｄ内の前記一方の空間側へ移動する。これにより、上記と逆の動作で、第２部材４が第３部材６に対してそれらの間の角度が大きくなる方向に第２軸部１０回りに相対的に回動する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態による関節機構では、アクチュエータを構成する作動液室２ｄが第１部材２に内蔵され、この作動液室２ｄを区画する第１ピストン部４ｆが第２部材４に含まれているため、第１部材２及び第２部材４とは別にこれらを駆動するための専用のアクチュエータを付加する場合に比べて、軽量化を図ることができる。また、アクチュエータを構成する作動液室６ｄが第３部材６に内蔵され、この作動液室６ｄを区画する第２ピストン部４ｇが第２部材４に含まれているため、第２部材４及び第３部材６とは別にこれらを駆動するための専用のアクチュエータを付加する場合に比べて、軽量化を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態による関節機構では、第２部材４が作動液の圧力で第１部材２に対して第１軸部８回りに相対的に回動して第１部材２と第２部材４との間の角度が変化するように構成されているとともに、第２部材４が作動液の圧力で第３部材６に対して第２軸部１０回りに相対的に回動して第２部材４と第３部材６の間の角度が変化するように構成されているので、第１部材２と第２部材４の間の角度のみまたは第２部材４と第３部材６の間の角度のみを変化させる関節機構に比べて、第１部材２と第３部材６との間でより大きな可動角度範囲を持つ関節機構を構成することができる。
【００４５】
また、本実施形態による関節機構では、第１ピストン部４ｆが第１軸部８の近傍から径方向外側に延びているとともに、第１軸部８が第１部材２の作動液室２ｄの外側に配置されているので、第１軸部８が第１部材２の作動液室２ｄの内部に配置される場合に比べて、第１ピストン部４ｆを第１軸部８の径方向外側へ大きく延びるように構成することができる。これにより、第１ピストン部４ｆの作動液の圧力を受ける面積を大きくすることができるので、第２部材４を第１部材２に対して相対的に回動させる際のトルクを増大することができる。
【００４６】
また、本実施形態による関節機構では、第２ピストン部４ｇが第２軸部１０の近傍から径方向外側に延びているとともに、第２軸部１０が第３部材６の作動液室６ｄの外側に配置されているので、第２軸部１０が第３部材６の作動液室６ｄの内部に配置される場合に比べて、第２ピストン部４ｇを第２軸部１０の径方向外側へ大きく延びるように構成することができる。これにより、第２ピストン部４ｇの作動液の圧力を受ける面積を大きくすることができるので、第２部材４を第３部材６に対して相対的に回動させる際のトルクを増大することができる。
【００４７】
また、本実施形態による関節機構では、第２部材４の第１作動部４ｄの外周面４ｊが第１部材２の外側壁部２ｇの円弧状の内周面に摺接するとともに、第１作動部４ｄの内周面４ｋが第１部材２の内側壁部２ｈの円弧状の外周面に摺接しながら、第２部材４が第１部材２に対して第１軸部８回りに相対的に回動するので、第２部材４を第１部材２の作動液室２ｄ内において第１軸部８回りに安定して回動させることができる。
【００４８】
また、本実施形態による関節機構では、第２部材４の第２作動部４ｅの外周面４ｎが第３部材６の外側壁部６ｇの円弧状の内周面に摺接するとともに、第２作動部４ｅの内周面４ｐが第３部材６の内側壁部６ｈの円弧状の外周面に摺接しながら、第２部材４が第３部材６に対して第２軸部１０回りに相対的に回動するので、第２部材４を第３部材６の作動液室６ｄ内において第２軸部１０回りに安定して回動させることができる。
【００４９】
また、本実施形態による関節機構では、第１部材２の作動液室２ｄに作動液を給排するための給排経路部２ｉ，２ｊが第１部材２の内部に設けられている。このため、関節機構の操作時に第１部材２の給排経路部２ｉ，２ｊが周辺の障害物に接触するのを防ぐことができるので、この給排経路部２ｉ，２ｊの破損を防ぐことができる。
【００５０】
また、本実施形態による関節機構では、第３部材６の作動液室６ｄに作動液を給排するための給排経路部６ｉ，６ｊが第３部材６の内部に設けられている。このため、関節機構の操作時に第３部材６の給排経路部６ｉ，６ｊが周辺の障害物に接触するのを防ぐことができるので、この給排経路部６ｉ，６ｊの破損を防ぐことができる。
【００５１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、第１部材２と第２部材４が関節駆動するとともに第２部材４と第３部材６が関節駆動する関節機構を例にとって説明したが、本発明はこの構成に限らない。すなわち、上記実施形態の第１部材２と第２部材４の関節駆動部分または第２部材４と第３部材６の関節駆動部分のいずれか一方のみからなる関節機構を構成してもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、第２部材４を第１部材２及び第３部材６に対して相対的に回動させるための駆動源に作動液を用いたが、本発明はこれに限らず、駆動源としての流体に空気やそれ以外の気体を用いてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、第１軸部８と第２軸部１０が同じ方向に延びるように構成したが、本発明はこの構成に限らない。例えば、図６に示す上記実施形態の第１変形例のように、第１軸部８と第２軸部１０が互いに直交する方向に延びていてもよい。具体的には、この第１変形例による関節機構では、第２部材１４の第１作動部１４ｄと第２作動部１４ｅとが互いに直交するように配設されている。そして、第１作動部１４ｄに対して第１軸受部１４ｂ及び第１ピストン部１４ｆが垂直に設けられているとともに、第２作動部１４ｅに対して第２軸受部（図示せず）及び第２ピストン部１４ｇが垂直に設けられている。また、第１部材２の構造と第３部材６の構造は上記実施形態と同様であり、第１部材２の一対の軸受部２ｃ，２ｃと第２部材１４の第１軸受部１４ｂに第１軸部８が挿通されている一方、第３部材６の一対の軸受部６ｃ，６ｃと第２部材１４の第２軸受部（図示せず）に第２軸部１０が挿通されている。これにより、第１部材２は第１軸部８回りに第２部材１４に対して相対的に回動する一方、第３部材６は前記第１軸部８に直交する第２軸部１０回りに第２部材１４に対して相対的に回動するようになっている。これにより、第１部材２が第２部材１４に対して角度変化する面と、第３部材６が第２部材１４に対して角度変化する面とが互いに直交する関節機構を構成することができる。
【００５５】
また、上記実施形態の構成に限らず、図７に示す上記実施形態の第２変形例による関節機構のように、第１部材２２を作動液室構成部材３２（流体室構成部材）と、収容部４２に分割するとともに、図９及び図１０に示すように、作動液室構成部材３２の一方の側壁部３２ａと、その外側に配置された収容部４２の一方の側壁部４２ａとの間に当該側壁部４２ａの変形を吸収するための隙間Ｓ１を設ける一方、作動液室構成部材３２の他方の側壁部３２ｂと、その外側に配置された収容部４２の他方の側壁部４２ｂとの間に当該側壁部４２ｂの変形を吸収するための隙間Ｓ２を設けてもよい。また、第３部材２６を第１部材２２と同様に構成してもよい。
【００５６】
この第２変形例による関節機構の具体的な構成としては、まず、図８〜図１０に示すように、第１部材２２が作動液室３２ｄ（流体室）を内部に有する作動液室構成部材３２と、この作動液室構成部材３２を内部に収容する収容部４２とによって構成されている。
【００５７】
前記作動液室構成部材３２は、図１１〜図１３に示すように、作動液室３２ｄを囲む壁部を有しており、この壁部は、一対の側壁部３２ａ，３２ｂと、外側壁部３２ｃと、内側壁部３２ｅと、底壁部３２ｆと、一対の蓋部３２ｇ，３２ｇとによって構成されている。また、一方の側壁部３２ａの下部の内側壁部３２ｅよりも内側の領域と、もう一方の側壁部３２ｂの下部の内側壁部３２ｅよりも内側の領域には、一対となる軸受部３２ｈ，３２ｈが設けられている。
【００５８】
前記収容部４２は、図８〜図１０に示すように、中空の箱型に形成されており、前記作動液室構成部材３２の外側を囲む壁部を有している。この収容部４２の壁部は、図１４〜図１６に示すように、一対の側壁部４２ａ，４２ｂと、底壁部４２ｃと、天壁部４２ｄと、一対の蓋部４２ｅ，４２ｅと、端部壁４２ｆとからなる。また、収容部４２の長手方向の一方端部の下部領域には、一方の側壁部４２ａともう一方の側壁部４２ｂに一対となる軸受部４２ｈ，４２ｈが設けられている。
【００５９】
そして、図７に示すように、前記収容部４２内には、前記作動液室構成部材３２が収められるとともに、この作動液室構成部材３２の作動液室３２ｄ内に第２部材２４の第１ピストン部４ｆが収められている。なお、前記第２部材２４の基本的な構成は、上記実施形態による第２部材４（図３参照）の構成と同様である。ただし、この第２部材２４では、上記実施形態の第２部材４における第１ストッパ部４ｈ及び第２ストッパ部４ｉが設けられておらず、その代替のものとして基部４ａの上端から上方に突出したストッパ部２４ｈが設けられている。そして、収容部４２の軸受部４２ｈ，４２ｈと、作動液室構成部材３２の軸受部３２ｈ，３２ｈと、第２部材２４の軸受部４ｂに第１軸部８が挿嵌されることによって、これら収容部４２と作動液室構成部材３２と第２部材２４が相互に結合されている。
【００６０】
また、作動液室構成部材３２には、その作動液室３２ｄ内に第２部材２４の第１ピストン部４ｆを挿入するための開口部３２ｉ（図１２参照）が設けられており、作動液室３２ｄ内に第１ピストン部４ｆが挿入された後、前記一対の蓋部３２ｇ，３２ｇが第２部材２４の第１作動部４ｄをその厚み方向の両側から挟む形態で前記開口部に溶接される。この際、一対の蓋部３２ｇ，３２ｇは、その互いに対向する側面が第１作動部４ｄの対応する側面とそれぞれ摺接するような状態で前記開口部３２ｉに取り付けられる。また、収容部４２の長手方向の一方端部には、作動液室構成部材３２を挿入するための開口部４２ｉ（図１５参照）が設けられており、収容部４２の内部に作動液室構成部材３２が挿入された後、前記一対の蓋部４２ｅ，４２ｅが前記第２部材２４の第１作動部４ｄをその厚み方向の両側から挟む形態で収容部４２の開口部４２ｉに溶接される。そして、作動液室構成部材３２は、蓋部３２ｇ，３２ｇの外壁面が収容部４２の蓋部４２ｅ，４２ｅの内壁面に当接し、かつ、底壁部３２ｆの外壁面が収容部４２の底壁部４２ｃの内壁面に当接する形態で収容部４２内に収容されているとともに、前記第１軸部８により収容部４２と結合していることによって、収容部４２内で第１軸部８回りに回動しないように固定されている。
【００６１】
また、作動液室構成部材３２の一方の側壁部３２ａの内壁面は、作動液室３２ｄに収容された第１ピストン部４ｆの第１軸部８の軸心（第１の軸）方向における一方の端面と摺接しているとともに、作動液室構成部材３２のもう一方の側壁部３２ｂの内壁面は、第１ピストン部４ｆの第１軸部８の軸心方向におけるもう一方の端面と摺接している。そして、これら両側壁部３２ａ，３２ｂは、共に第１軸部８の軸心を中心とした略扇形に形成されている。
【００６２】
また、作動液室構成部材３２の前記外側壁部３２ｃは、第１軸部８の軸心を中心とする円弧状に形成された内周面を有しており、この内周面が第２部材２４の第１ピストン部４ｆの外側の端面と摺接している。一方、作動液室構成部材３２の前記内側壁部３２ｅは、第１軸部８の軸心を中心とする円弧状に形成された外周面を有しており、この外周面が第２部材２４の第１ピストン部４ｆの内側の端面と摺接している。
【００６３】
そして、この第２変形例では、図９及び図１０に示すように、第１部材２２の作動液室構成部材３２の一方の側壁部３２ａと、収容部４２の一方の側壁部４２ａとの間に隙間Ｓ１が設けられているとともに、作動液室構成部材３２の他方の側壁部３２ｂと、収容部４２の他方の側壁部４２ｂとの間に隙間Ｓ２が設けられている。前記隙間Ｓ１は、作動液室構成部材３２の一方の軸受部３２ｈが側壁部３２ａの外壁面よりも収容部４２の一方の側壁部４２ａ側に突出している分のスペースを利用して形成されている。一方、前記隙間Ｓ２は、作動液室構成部材３２の他方の軸受部３２ｈが側壁部３２ｂの外壁面よりも収容部４２の他方の側壁部４２ｂ側に突出している分のスペースを利用して形成されている。
【００６４】
そして、前記隙間Ｓ１は、前記収容部４２の一方の側壁部４２ａの変形を吸収する機能を有している一方、前記隙間Ｓ２は、前記収容部４２の他方の側壁部４２ｂの変形を吸収する機能を有している。従って、これらの隙間Ｓ１及びＳ２によって、前記収容部４２の側壁部４２ａ，４２ｂの振動や歪みによる変形が吸収されてその振動及び歪みが作動液室構成部材３２に伝達されるのが抑制される。
【００６５】
上記実施形態による関節機構では、その動作時に第１部材２（図２参照）に掛かる応力の変動に伴って第１部材２の両側壁部２ｅ，２ｅに振動や歪みが発生すると、この振動や歪みにより、前記両側壁部２ｅ，２ｅと第２部材４（図３参照）の第１ピストン部４ｆの対応する端面との摺接部分において、それら側壁部２ｅ，２ｅ及び第１ピストン部４ｆの磨耗または破損が発生する虞がある。これに対して、この第２変形例による関節機構では、第１部材２２の収容部４２の両側壁部４２ａ，４２ｂに同様の振動や歪みが生じた場合でも、その振動及び歪みが前記隙間Ｓ１，Ｓ２によって吸収されて作動液室構成部材３２に伝達されない。これにより、この第２変形例による関節機構では、作動液室構成部材３２の各壁部と第１ピストン部４ｆの対応する各端面との摺接部分で、前記振動及び歪みに起因する作動液室構成部材３２の各壁部と第１ピストン部４ｆの磨耗または破損が発生するのを防ぐことができる。
【００６６】
なお、この第２変形例では、作動液室３２ｄに作動液を給排する給排経路部２２ｉ，２２ｊがホース等の柔軟性をもつ管材によって形成されている。この第２変形例による給排経路部２２ｉは、上記実施形態の給排経路部２ｉに代わるものであり、もう一方の給排経路部２２ｊは、上記実施形態の給排経路部２ｊに代わるものである。
【００６７】
また、この第２変形例では、図７に示すように、第３部材２６が前記第１部材２２と同様に構成されており、この第３部材２６は、前記第１部材２２を第２部材２４の長手方向の中心位置に対して反転させた構成を有している。すなわち、この第３部材２６においても、収容部４２内に作動液室構成部材３２が収められているとともに、この作動液室構成部材３２の作動液室３２ｄ内に第２部材２４の第２ピストン部４ｇが収められた状態で、収容部４２の軸受部４２ｈ，４２ｈと作動液室構成部材３２の軸受部３２ｈ，３２ｈと、第２部材２４の軸受部４ｃに第２軸部１０が挿嵌されることによって、これら収容部４２と作動液室構成部材３２と第２部材２４が相互に結合されている。そして、この第３部材２６の作動液室構成部材３２の一方の側壁部３２ａと収容部４２の一方の側壁部４２ａとの間に隙間Ｓ１が形成されているとともに、作動液室構成部材３２の他方の側壁部３２ｂと収容部４２の他方の側壁部４２ｂとの間に隙間Ｓ２が形成されている。これにより、第３部材２６においても、前記第１部材２２と同様に、作動液室構成部材３２の各壁部と第２部材２４の第２ピストン部４ｇの対応する各端面との摺接部分で、関節機構の動作時の前記振動及び歪みに起因する作動液室構成部材３２の各壁部と第２ピストン部４ｇの磨耗または破損が発生するのを防ぐことができる。
【００６８】
また、図１７〜図１９に示す上記実施形態の第３変形例のように、上記第２変形例と同様の構成において、第１部材２２の作動液室構成部材３２の一方の側壁部３２ａと、その外側に配置された収容部４２の一方の側壁部４２ａとの間の隙間Ｓ１に緩衝部材５０ａを配設するとともに、第１部材２２の作動液室構成部材３２の他方の側壁部３２ｂと、その外側に配置された収容部４２の他方の側壁部４２ｂとの間の隙間Ｓ２に緩衝部材５０ｂを配設してもよい。この場合、前記隙間Ｓ１への緩衝部材５０ａの配設は、シート状に形成した緩衝部材５０ａを前記隙間Ｓ１に挿入するか、そのシート状の緩衝部材５０ａを収容部４２の側壁部４２ａの内壁面または作動液室構成部材３２の側壁部３２ａの外壁面に貼り付けることによって行う。また、前記隙間Ｓ２への緩衝部材５０ｂの配設も前記隙間Ｓ１への緩衝部材５０ａの配設と同様にして行う。さらに、第３部材２６において、前記第１部材２２と同様の形態で緩衝部材５０ａ，５０ｂを配設してもよい。なお、緩衝部材５０ａ，５０ｂは、軟性の弾性体からなるものである。この弾性体としては、例えば、樹脂、ゴムまたはゲル等の軟性の弾性材料をシート状に形成したものが用いられる。この第３変形例の構成では、緩衝部材５０ａ，５０ｂにより、前記収容部４２の側壁部４２ａ，４２ｂの振動や歪み等の変形を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態による関節機構の構造を示した斜視図である。
【図２】図１に示した関節機構を構成する第１部材の構造を示した斜視図である。
【図３】図１に示した関節機構を構成する第２部材の構造を示した斜視図である。
【図４】図１に示した関節機構の動作を説明するための断面図である。
【図５】図１に示した関節機構の動作を説明するための断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の第１変形例による関節機構の構造を示した斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態の第２変形例による関節機構の構造を示した断面図である。
【図８】本発明の一実施形態の第２変形例による関節機構の第１部材の構成を示した正面図である。
【図９】図８に示した第２変形例による第１部材の側面図である。
【図１０】図８に示した第２変形例による第１部材の上面図である。
【図１１】図８に示した第２変形例による第１部材を構成する作動液室構成部材の正面図である。
【図１２】図１１に示した作動液室構成部材の側面図である。
【図１３】図１１に示した作動液室構成部材の上面図である。
【図１４】図８に示した第２変形例による第１部材を構成する収容部の正面図である。
【図１５】図１４に示した収容部の側面図である。
【図１６】図１４に示した収容部の上面図である。
【図１７】本発明の一実施形態の第３変形例による関節機構の第１部材の構成を示した正面図である。
【図１８】図１７に示した第３変形例による第１部材の側面図である。
【図１９】図１７に示した第３変形例による第１部材の上面図である。
【符号の説明】
【００７０】
２、２２  第１部材
２ｄ  作動液室（流体室）
２ｇ  外側壁部
２ｉ、２ｊ  給排経路部
４、１４、２４  第２部材
４ｆ、１４ｆ  第１ピストン部
４ｇ、１４ｇ  第２ピストン部
４ｄ、１４ｄ  第１作動部
４ｊ  外周面
４ｅ、１４ｅ  第２作動部
４ｍ  外周面
６、２６  第３部材
６ｄ  作動液室（流体室）
６ｇ  外側壁部
６ｉ、６ｊ  給排経路部
８  第１軸部
１０  第２軸部
２２ｉ，２２ｊ  給排経路部
３２  作動液室構成部材（流体室構成部材）
３２ａ、３２ｂ  側壁部
３２ｃ  外側壁部
３２ｄ  作動液室（流体室）
３２ｅ  内側壁部
４２  収容部
４２ａ、４２ｂ  側壁部
５０ａ、５０ｂ  緩衝部材
Ｓ１、Ｓ２  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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