(57)【要約】【目的】  リンク機構の回転対偶部に設けられた軸受の抜け止め構造において、その軸受のガタ詰めおよび予圧調整を容易に実現する。【構成】  入出力側にそれぞれ配された入出力部材４，５に対して回転可能に端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃを連結し、入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃを中央リンク部材１ｂ〜３ｂに対して回転可能に連結した四つの回転対偶部６ａ〜８ａ，６ｂ1，６ｂ2〜８ｂ1，８ｂ2，６ｃ〜８ｃからなるリンク機構１〜３を三組以上有し、各リンク機構１〜３の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一としたリンク作動装置において、リンク機構１〜３の各回転対偶部６ａ〜８ａ，６ｂ1，６ｂ2〜８ｂ1，８ｂ2，６ｃ〜８ｃを二つの軸受からなる軸受構造とし、二つの軸受の軸方向移動を規制するガタ詰め手段を前記回転対偶部６ａ〜８ａ，６ｂ1，６ｂ2〜８ｂ1，８ｂ2，６ｃ〜８ｃに設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力側にそれぞれ配された入出力部材に対して回転可能に端部リンク部材を連結し、入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材を中央リンク部材に対して回転可能に連結した四つの回転対偶部からなるリンク機構を三組以上有し、各リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一としたリンク作動装置において、前記リンク機構の各回転対偶部を二つの軸受からなる軸受構造とし、前記二つの軸受の軸方向移動を規制するガタ詰め手段を前記回転対偶部に設けたことを特徴とするリンク作動装置。
【請求項２】
前記ガタ詰め手段は、二つの軸受間にスペーサを介設し、そのスペーサの厚みを前記軸受のアキシャルすきまの二倍以下とした請求項１に記載のリンク作動装置。
【請求項３】
前記ガタ詰め手段は、軸受の外輪端部を押さえ付ける押さえ部材を前記回転対偶部に取り付けた請求項１又は２に記載のリンク作動装置。
【請求項４】
前記ガタ詰め手段は、回転対偶部の軸に予圧調整用もしくは位置決め用の係止部を形成した請求項１〜４のいずれか一項に記載のリンク作動装置。
【請求項５】
前記係止部は、回転対偶部の軸の外周面に形成された段差である請求項４に記載のリンク作動装置。
【請求項６】
前記係止部は、回転対偶部の軸の端部、二つの軸受の間、軸受と端部リンク部材の間もしくは軸受と回転伝達部の間で、少なくとも一箇所に形成された段差である請求項４に記載のリンク作動装置。
【請求項７】
前記リンク機構の各回転対偶部に、二つの軸受を共通のハウジングに収納させた軸受構造を設けた請求項１〜６のいずれか一項に記載のリンク作動装置。
【請求項８】
前記二つの軸受は、アンギュラ玉軸受を背面合わせするように配置されている請求項７に記載のリンク作動装置。
【請求項９】
前記リンク機構の各回転対偶部を両端支持するように前記回転対偶部に二つの軸受を配設し、それら二つの軸受間に端部リンク部材または中間リンク部材が入り込むようにした請求項１〜８のいずれか一項に記載のリンク作動装置。
【請求項１０】
前記回転伝達部と回転対偶部の締結部と、端部リンク部材と回転対偶部の締結部を、端部リンク部材と回転伝達部の位相に合わせて形成した請求項１〜９のいずれか一項に記載のリンク作動装置。
【請求項１１】
前記締結部は、回転対偶部の軸に形成する平坦部を、位相をずらして二つ形成した請求項１０に記載のリンク作動装置。
【請求項１２】
前記入力部材または出力部材に設けられた回転対偶部の軸に補強部材を付加することによりリンク機構の回転対偶部を両端支持する構造とした請求項１〜１１のいずれか一項に記載のリンク作動装置。
【請求項１３】
前記回転対偶部は、予圧調整もしくはガタ詰めが可能な軸付き内輪を持つ軸受とした請求項１に記載のリンク作動装置。
【請求項１４】
前記軸付き内輪を持つ軸受の外輪は、フランジ付きである請求項１３に記載のリンク作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リンク作動装置に関し、例えば、三次元空間における複雑な加工や物品の取り回し等の作業を高速かつ精密に実行するロボット関節などのリンク機構に利用されるリンク作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、三次元空間における複雑な加工や物品の取り回し等の作業を高速かつ精密に実行するリンク作動装置として、パラレルリンク機構を具備した作業装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この作業装置は、ベースプレートとトラベリングプレートとの間を接続する複数のリンクを協調させて伸縮させることでベースプレートに対するトラベリングプレートの位置および姿勢を変化させるパラレルリンク機構を具備する。このパラレルリンク機構のトラベリングプレートにツールを取り付け、ワークを保持するテーブルを回転可能に配設することにより、テーブル上のワークに対するツールの位置および姿勢を自由に変えられるようにして、ツールによる三次元空間内での複雑な加工や物品の取り回しを可能にしている。
【０００４】
前記パラレルリンク機構では、可動部分の質量を軽減することができ、また、各リンクの位置決め誤差がその先端部で平均化されるなど、三次元空間における複雑な加工や物品の取り回し等の作業を高速かつ精密に実行する上で大きな特徴を具備している。
【特許文献１】特開２０００−９４２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したパラレルリンク機構では、各リンクの作動角が小さいため、トラベリングプレートの作動範囲を大きく設定しようとすると、リンク長が長くなることにより、機構全体の寸法が大きくなって装置の大型化を招来するという問題があった。また、機構全体の剛性が低く、トラベリングプレートに搭載されるツールの重量、つまり、トラベリングプレートにおける可搬重量も小さいものに制限されるという問題もあった。
【０００６】
この問題点を解消するため、本出願人は、コンパクトな構成で、剛性が高く、しかも可搬重量が大きいリンク機構を具備したリンク作動装置を先に提案している（特願２００３−４００８６）。
【０００７】
このリンク作動装置は、入力部材と出力部材のそれぞれに設けたリンクハブに対して回転可能に端部リンク部材を連結し、入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材を中央リンク部材に対して回転可能に連結したリンク機構を三組以上有し、各リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一とした構成を具備するものである。各リンク機構は、四つの回転対偶部からなる三節連鎖を構成している。
【０００８】
このリンク作動装置では、リンクハブに軸受外輪を内包すると共に軸受内輪を端部リンク部材と結合させることにより、リンクハブ内に軸受構造を埋設したものであり、リンク機構の内部空間に回転伝達部を配設し、その回転伝達部を介して端部リンク部材の姿勢を制御するアクチュエータ等の駆動機構を設けたものであり、入力側リンクハブを固定し、回転伝達部を駆動することにより出力側リンクハブを二自由度で動作させるようにしたものである。
【０００９】
このリンク作動装置では、リンク機構の回転対偶部が片持ち支持構造であるために、強度的に優れているとはいえず、リンク機構の剛性が低くなる。また、リンク機構の回転対偶部においては、リンクハブに溝を形成し、その溝に止め輪を嵌合させることにより、軸受の抜け止めを防止している。
【００１０】
しかしながら、止め輪を利用したリンク機構の回転対偶部における軸受の抜け止め構造では、止め輪が嵌合する溝との間にアキシャル方向すきまがあり、このすきまの分だけ、回転対偶部の軸方向に移動可能となってこれがリンク機構のガタツキとなって現出する。また、ラジアル方向すきまを詰めるためには、軸受の外輪をリンクハブに圧入しなければならないことから、一度組み立てたら、分解することが困難であった。なお、前述の止め輪以外の他の抜け止め構造として、カシメを用いる場合もあるが、この場合は分解することができず再生が不可となるため、組み立てには十分な注意が必要で保守性においても問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、リンク機構の回転対偶部に設けられた軸受の抜け止め構造において、その軸受のガタ詰めおよび予圧調整を容易に実現し得るリンク作動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、入出力側にそれぞれ配された入出力部材に対して回転可能に端部リンク部材を連結し、入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材を中央リンク部材に対して回転可能に連結した四つの回転対偶部からなるリンク機構を三組以上有し、各リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一としたリンク作動装置において、前記リンク機構の各回転対偶部を二つの軸受からなる軸受構造とし、前記二つの軸受の軸方向移動を規制するガタ詰め手段を前記回転対偶部に設けたことを特徴とする。なお、二つの軸受からなる軸受構造とは、複列アンギュラ玉軸受のような一つの複列構造を有する軸受も含む。
【００１３】
ここで、入出力間に設けられた三組以上のリンク機構のそれぞれは、幾何学的に同一形状を有し、そのリンク機構を三組以上としたのは、二自由度機構とするためである。ここで、「リンク機構の中央部における横断面に関して入力側と出力側を幾何学的に同一にする」とは、中央リンク部材の対称面において入力側と出力側に分断した場合に入力側と出力側の幾何学的形状が同一であることを意味する。
【００１４】
また、各リンク機構は、四つの回転対偶部からなる三節連鎖を構成している。入力側と出力側のそれぞれの端部リンク部材は球面リンク構造で、三組以上のリンク機構における球面リンク中心は一致しており、また、その中心からの距離も同じである。端部リンク部材と中央リンク部材との連結部となる回転対偶軸は、ある交差角をもってもよいし、平行であってもよい。但し、三組以上のリンク機構における中央リンク部材の形状は幾何学的に同一である。
【００１５】
本発明では、リンク機構の各回転対偶部を二つの軸受からなる軸受構造とし、それら二つの軸受の軸方向移動を規制するガタ詰め手段を設けたことにより、回転対偶部における軸受のガタツキを低減することができてリンク機構の剛性を高めることができる。なお、前述のガタ詰めとは、軸受のガタツキをなくして予圧を付与しない状態を意味し、軸受の予圧調整は、軸受のガタツキをなくすだけではなく、さらに軸受に適正な予圧を付与することを意味する。
【００１６】
前述のガタ詰め手段としては、二つの軸受間にスペーサを介設し、そのスペーサの厚みを前記軸受のアキシャルすきまの二倍以下とした構造が望ましい。このようにすれば、軸受に予圧を付与することなく、軸受のガタツキを低減することができるので、従来から一般的に予圧を付与することが困難であったミニチュア軸受を使用することができ、リンク機構の小型化が容易となる。なお、ミニチュア軸受以外の軸受を使用する場合には、スペーサの厚みを軸受のアキシャルすきまの二倍より大きくすれば、軸受に予圧を付与することが可能となる。
【００１７】
また、前述のガタ詰め手段としては、軸受の外輪端部を押さえ付ける押さえ部材を前記回転対偶部に取り付けた構造が望ましい。このようにすれば、軸受の外輪をすきま嵌めで回転対偶部に挿入しても、その軸受のガタツキを押さえ部材による押圧力でもって低減することができると共に組立性も向上する。
【００１８】
さらに、前述のガタ詰め手段としては、回転対偶部の軸に予圧調整用もしくは位置決め用の係止部を形成した構造が望ましい。なお、この係止部としては、回転対偶部の軸の外周面に形成された段差、あるいは、回転対偶部の軸の端部、二つの軸受の間、軸受と端部リンク部材の間もしくは軸受と回転伝達部の間で、少なくとも一箇所に形成された段差が好適である。この係止部を利用することにより、軸受のガタツキを低減できると共にその軸受や端部リンク部材などの位置決めや予圧調整を容易に行うことができ、組立性も向上する。
【００１９】
前述の構成において、リンク機構の各回転対偶部に、二つの軸受を共通のハウジングに収納させた軸受構造を設けることが望ましい。なお、それら二つの軸受は、アンギュラ玉軸受を背面合わせするように配置することが好適である。このようにすれば、軸受構造を有する回転対偶部のユニット化が実現容易となる。
【００２０】
また、前述の構成において、リンク機構の各回転対偶部を両端支持するように前記回転対偶部に二つの軸受を配設し、それら二つの軸受間に端部リンク部材または中央リンク部材が入り込むようにした構造が望ましい。このようにすれば、二つの軸受間の空間を有効利用することができ、回転対偶部の省スペース化を図ることができてリンク機構のコンパクト化が実現容易となる。
【００２１】
また、前述の構成において、回転伝達部と回転対偶部の締結部と、端部リンク部材と回転対偶部の締結部を、端部リンク部材と回転伝達部の位相に合わせて形成した構造が望ましく、締結部は、回転対偶部の軸に形成する平坦部を、位相をずらして二つ形成した構造が好適である。このようにすれば、相対位置関係の設定が容易となる。
【００２２】
なお、リンク機構の回転対偶部を両端支持する構造は、入出力部材に設けられた回転対偶部の軸に補強部材を付加することにより構成することが望ましい。このようにすれば、軸受のガタ詰めや予圧付与が簡単に行え、また、強度的に優れた構造が可能となる。
【００２３】
また、回転対偶部は、予圧調整もしくはガタ詰めが可能な軸付き内輪を持つ軸受とした構造が望ましく、さらに、軸付き内輪を持つ軸受の外輪は、フランジ付きである構造が好適である。このようにすれば、軸受のガタ詰めや予圧付与が簡単に行える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、リンク機構の各回転対偶部を二つの軸受からなる軸受構造とし、それら二つの軸受の軸方向移動を規制するガタ詰め手段を設けたことにより、回転対偶部における軸受のガタツキを低減することができて軸受寿命を向上させることができ、その結果、リンク機構の剛性を高めると共に長寿命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】
【００２５】
図１および図２に示す実施形態のリンク作動装置は、例えば、三次元空間における複雑な加工や物品の取り回し等の作業を高速かつ精密に実行するロボット関節などのリンク機構などに利用される三組のリンク機構１〜３を具備する。これら三組のリンク機構１〜３のそれぞれは幾何学的に同一形状をなす。
【００２６】
図１および図２に示すように、各リンク機構１〜３は、入力部材４に回動自在に連結された入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａと、出力部材５に回動自在に連結された出力側の端部リンク部材１ｃ〜３ｃと、両端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃのそれぞれに回動自在に連結されて両端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃを互いに連結する中央リンク部材１ｂ〜３ｂとで構成され、四つの回転対偶部６ａ〜８ａ，６ｂ〜８ｂ，６ｂ1，６ｂ2〜８ｂ1，８ｂ2，６ｃ〜８ｃからなる三節連鎖構造をなす。
【００２７】
端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃは球面リンク構造で、三組のリンク機構１〜３における球面リンク中心は一致しており、また、その中心からの距離も同じである。端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃと中央リンク部材１ｂ〜３ｂとの回転対偶部６ｂ〜８ｂ，６ｂ1，６ｂ2〜８ｂ1，８ｂ2の連結軸は、ある交差角をもってもよいし、平行であってもよい。ただし、三組のリンク機構１〜３における中央リンク部材１ｂ〜３ｂの形状は幾何学的に同一である。
【００２８】
リンク機構１〜３において、端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃの幾何学的形状が入力側と出力側で等しく、また、中央リンク部材１ｂ〜３ｂについても入力側と出力側で形状が等しいとき、中央リンク部材１ｂ〜３ｂの対称面に対して中央リンク部材１ｂ〜３ｂと入出力部材４，５と連結される端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃとの角度位置関係を入力側と出力側で同じにすれば、幾何学的対称性から入力部材４および入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａと出力部材５および出力側の端部リンク部材１ｃ〜３ｃは同じに動き、入力側と出力側は同じ回転角になって等速回転することになる。この等速回転するときの中央リンク部材１ｂ〜３ｂの対称面を等速二等分面という。
【００２９】
このため、入出力部材４，５を共有する同じ幾何学形状のリンク機構１〜３を円周上に複数配置させることにより、複数のリンク機構１〜３が矛盾無く動ける位置として中央リンク部材１ｂ〜３ｂが等速二等分面上のみの動きに限定され、これにより入力側と出力側は任意の作動角をとっても等速回転が得られる。
【００３０】
この実施形態のリンク作動装置は、入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａの回転対偶部６ａ〜８ａに、モータ等のアクチュエータを連結し、そのアクチュエータにより、端部リンク部材１ａ〜３ａの回転角位置を制御することで、出力部材５に取り付けられた、例えばロボットの腕（図示せず）などの可動部位の姿勢を制御する。
【００３１】
図１に示すリンク機構１〜３の基本的構成は、本出願人が先に提案した特願２００３−４００８６に開示したものと同一であり、入出力部材４，５は、中心軸に貫通孔が形成され、外形を球面状としたドーナツ形状をなすリンクハブである。このリンク機構１〜３の各回転対偶部６ａ〜８ａ，６ｂ〜８ｂ，６ｃ〜８ｃは、端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃを片持ちで支持する構造を具備する。
【００３２】
一方、図２に示すリンク機構１〜３の基本構成は、本出願人が先に提案した特願２００３−３８８３０７に開示したものと同一であり、入出力部材４，５は、円盤状をなす。このリンク機構１〜３の各回転対偶部６ａ〜８ａ，６ｂ1，６ｂ2〜８ｂ1，８ｂ2，６ｃ〜８ｃは、端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃを両端支持する構造を具備する。
【００３３】
図３は、図１に示す実施形態における入力部材４と入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａ連結部分である回転対偶部６ａ〜８ａを示す。同図に示す入力部材４は、その半径方向に貫通孔を円周方向等間隔で形成し、その貫通孔に二つの軸受９ａ，９ｂを介して軸１０を嵌挿させた構造を具備する。この軸受９ａ，９ｂは、図示しないが、入力部材４の貫通孔に内嵌された軸受外輪と、軸１０に外嵌された軸受内輪と、軸受外輪と軸受内輪間に回転自在に介挿されたボール等の転動体からなる。このような軸受構造としたことにより、その連結部分での摩擦抵抗を抑えて回転抵抗の軽減を図ることができ、滑らかな動力伝達を確保できると共に耐久性を向上できる。
【００３４】
この入力部材４の貫通孔周辺の外周面は、フラット状に形成されてその部位にねじ孔が設けられ、そのねじ孔にボルト１１を螺合させることにより、押さえ部材１２を入力部材４に装着している。この押さえ部材１２は、入力部材４と軸１０間に介在する軸受９ｂの外輪に当接し、前述のボルト１１の締め付けにより軸受９ｂの外輪端部を押圧することにより、軸受９ａ，９ｂの抜け止め構造を呈する。
【００３５】
軸受９ｂの端面を入力部材４の外周面と同一もしくは少しはみ出すようにすれば、軸受９ａ，９ｂの外輪を入力部材４にすきま嵌めで挿入しても、軸受９ａ，９ｂのガタツキを押さえ部材１２による押さえ込みで低減することができる。この押さえ部材１２は、ボルト締めにより固定された構造であるため、軸受９ａ，９ｂの着脱が可能であり、回転対偶部６ａ〜８ａでの組立性も向上する。また、入力部材４の外径も小さくすることができ、リンク機構１〜３の小型化が容易となる。
【００３６】
なお、前述の軸受構造としては、二個のラジアル玉軸受、アンギュラ玉軸受、ローラ軸受、すべり軸受、もしくは一個の複列アンギュラ玉軸受などを使用することが可能である。出力部材５は、図３の入力部材４と同一構造である。軸１０の円周方向位置は等間隔でなくてもよいが、入出力部材４，５は同じ円周方向の位置関係とする必要がある。この入出力部材４，５は、三組のリンク機構１〜３で共有され、各軸１０に端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃが連結される。また、押さえ部材１２の入力部材４への取り付け手段としては、前述の場合、ボルト１１の締め付けを利用したが図４に示すように入力部材４の貫通孔開口部にタップを設け、この部分にねじ状の押さえ部材１２’を螺着することにより軸受９ａ，９ｂの外輪を押さえ込む構造とすることも可能である。
【００３７】
図３に示す回転対偶部６ａ〜８ａでは、軸１０の中央部に二つの係止部、例えば段差１３ａ，１３ｂを設けている。内側に位置する段差１３ａで軸１０自体を位置決めし、軸受９ａ，９ｂは軸１０の端部でナット１４により締め付け固定される。外側に位置する段差１３ｂで端部リンク部材１ａ〜３ａを位置決めし、その端部リンク部材１ａ〜３ａの外側に装着された回転伝達部材１５と共に端部リンク部材１ａ〜３ａをボルト１６で締め付け固定する。前述の回転伝達部材１５は、端部リンク部材１ａ〜３ａを駆動するアクチュエータと連結される回転伝達部の一部を構成する。
【００３８】
軸受９ａ，９ｂ、端部リンク部材１ａ〜３ａおよび回転伝達部材１５の締め付け手段としては、前述のナットやボルト以外に、カシメ等を用いることも可能である。その場合、まず最初に内側に位置する段差１３ａを利用して軸１０に軸受９ａ，９ｂを組み付けた上で、入力部材４に軸受９ａ，９ｂを挿入し、その後、押さえ部材１２により軸受９ａ，９ｂを入力部材４に固定した上で、端部リンク部材１ａ〜３ａおよび回転伝達部材１５を組み付けることが可能となる。このようにして、入力部材４への軸受９ａ，９ｂの組み付けが容易となる。
【００３９】
なお、回転伝達部材１５としては、傘歯車やウォームなどが使用され、図示しないがリンク機構１〜３を駆動するためのアクチュエータに連結される。端部リンク部材１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃおよび回転伝達部材１５の軸１０に対する回り止めとしては、止めねじやＤカットを用いればよい。
【００４０】
図５は前述した二つの軸受９ａ，９ｂの間にスペーサ１７を介挿した構造を示す。このスペーサ１７の厚みをアキシャルすきまの二倍以下に設定すれば、ナット１４による締め付けでもって軸受９ａ，９ｂに予圧を付与することなく、軸受９ａ，９ｂのガタツキを低減すると共に剛性を高めることができる。この構造を採用することにより、従来から一般的に予圧を付与することが困難であったミニチュア軸受を使用することができ、リンク機構１〜３の小型化が容易となる。
【００４１】
また、図６は軸１０の外側端部に段差１８を設けた構造を示す。この構造では、軸１０に回転伝達部材１５、端部リンク部材１ａ〜３ａ、スペーサ１９、押さえ部材１２、軸受９ａ，９ｂおよびスペーサ１７を挿入して段差１８で位置決めして一体にし、軸１０の内側端部でナット１４により締め付け固定する。このナット１４による締め付けでもって軸受９ａ，９ｂのガタ詰めが可能となる。
【００４２】
端部リンク部材１ａ〜３ａと軸受９ａ，９ｂ間に位置するスペーサ１９は、図５の構造で軸１０の中央部に形成された段差１３ａ，１３ｂに相当するものである。前述の構造とは逆に、軸１０の内側端部に段差を設け、軸１０の外側端部でナットにより締め付け固定した構造とすれば、軸受９ａ，９ｂを入力部材４に押さえ部材１２により組み付けた後、端部リンク部材１ａ〜３ａおよび回転伝達部材１５を軸１０に組み付けることが可能となる。
【００４３】
なお、前述の回転伝達部材１５は、図７に示すように端部リンク部材１ａ〜３ａの可動範囲に適した形状にすることが有効であり、端部リンク部材１ａ〜３ａと回転伝達部材１５の相対位置関係を考慮して組み立てる必要がある。その場合、前述したように軸１０にＤカット等を設けることにより、端部リンク部材１ａ〜３ａおよび回転伝達部材１５の回り止めとするだけでなく、そのＤカット等により端部リンク部材１ａ〜３ａと回転伝達部材１５の相対位置関係を設定することができて組立性が向上する。
【００４４】
また、前述の実施形態では、軸受構造として二つの軸受９ａ，９ｂを用い、その間にスペーサ１７を介挿してそのスペーサ１７の厚みで軸受部のガタ詰めを行っているが、他の軸受構造として、内輪にすきまがある一つの複列アンギュラ玉軸受を用い、その内輪のすきまで軸受部のガタ詰めを行うようにしてもよい。
【００４５】
前述した実施形態の回転対偶部６ａ〜８ａは、図１に示すリンク機構１〜３のように端部リンク部材１ａ〜３ａを片持ちで支持する構造の場合であるが、図２に示すリンク機構１〜３のように端部リンク部材１ａ〜３ａを両端支持する構造にも適用可能である。この回転対偶部６ａ〜８ａにおける両端支持構造により、軸受剛性の向上が図れる。
【００４６】
この両端支持構造の回転対偶部６ａ〜８ａは、円盤状をなす入力部材４の上面に、各リンク機構１〜３について一対の支持部２１ａ〜２３ａが設置されている（図２参照）。この一対の支持部２１ａ〜２３ａには、例えば図８に示すように二つの軸受９ａ，９ｂを介して軸１０が回転自在に支承され、その軸１０に端部リンク部材１ａ〜３ａが連結された構造を具備する。この構造は、一対の支持部２１ａ〜２３ａを一体化したハウジング２１〜２３を用いることにより軸受ユニットを構成することが可能である。このハウジング２１〜２３の両支持部２１ａ〜２３ａに軸１０が挿入される貫通孔が穿設されている。
【００４７】
つまり、図８の回転対偶部６ａ〜８ａでは、軸１０の中央部よりも一方の端部へずれた位置に二つの段差２４ａ，２４ｂを設けている。この軸１０をハウジング２１〜２３の貫通孔に挿入配置し、一方の支持部２１ａ〜２３ａに軸受９ｂを挿入して一方の段差２４ｂで位置決めした上でナット２５により締め付けることによりその軸受９ｂを固定する。また、他方の段差２４ａで端部リンク部材１ａ〜３ａを位置決めし、その端部リンク部材１ａ〜３ａと軸受９ａ間にスペーサ２６を挿入した上で他方の支持部２１ａ〜２３ａに軸受９ａを挿入してナット２７により締め付けることによりその軸受９ａを固定する。
【００４８】
ここで、軸受９ａ，９ｂの外輪を支持部２１ａ〜２３ａにすきま嵌めで挿入しても、軸受９ａ，９ｂのガタツキをナット２５，２７による締め付けで低減することができる。また、段差２４ａと段差２４ｂの間隔、もしくはスペーサ２６の幅を調整することで、軸受部のガタ詰めや予圧調整をすることもできる。なお、前述のように軸１０に段差２４ａ，２４ｂを設ける代わりにスペーサを使用すれば、軸１０の端部に装着したナット２５を段差として機能させることも可能である。
【００４９】
また、図９に示すように軸１０の両端部に段差２８ａ，２８ｂを設け、この軸１０をハウジング２１〜２３の貫通孔に挿入配置し、両支持部２１ａ〜２３ａに軸受９ａ，９ｂを挿入して段差２８ａ，２８ｂで位置決めした上でナット２５，２７により締め付けることにより両軸受９ａ，９ｂを固定する。前述の場合と同様、軸受９ａ，９ｂの外輪を支持部２１ａ〜２３ａにすきま嵌めで挿入しても、軸受９ａ，９ｂのガタツキをナット２５，２７による締め付けで低減することができる。また、段差２８ａと段差２８ｂの間隔を調整することで、軸受部のガタ詰めもしくは予圧調整をすることもできる。端部リンク部材１ａ〜３ａの位置決めについては、軸１０の中央部に軸方向に二つの段差２９ａ，２９ｂを有する凹部３０を形成し、その凹部３０に端部リンク部材１ａ〜３ａを嵌合させてボルト３１により連結する。
【００５０】
なお、前述した締め付け手段としては、ナット２５，２７以外にボルトやカシメでも可能である。また、軸受９ａ，９ｂには、アンギュラ玉軸受を背面合わせの方向となるように配置して使用することも可能である。さらに、ナット２５，２７と軸受９ａ，９ｂとの間に回転伝達部材を配設することも可能である。
【００５１】
図１０乃至図１２は、端部リンク部材１ａ〜３ａの内部に軸受９ａ，９ｂを組み込み、入力部材４から側方へ突出している回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’を別部材で補強した実施形態を示す。この実施形態では、入力部材４をその入力側に設置するための取り付け部材３２にボルト３３で結合し、その入力部材４から側方へ突出した回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’に、二つの軸受９ａ，９ｂが内蔵された端部リンク部材１ａ〜３ａを連結する。補強部材３４の下部をボルト３５により取り付け部材３２に固定し、その上部を回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’にボルト３６で締結することにより、端部リンク部材１ａ〜３ａを両端支持することになり、強度的に優れた構造となる。
【００５２】
この構造では、端部リンク部材１ａ〜３ａに内蔵された軸受９ａ，９ｂのうち、内側に位置する軸受９ａが回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’の根元に形成された段差３７で位置規制され、また、外側に位置する軸受９ｂの端面が回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’の端面より突出しているので、軸受９ａと軸受９ｂの間にスペーサ（図示せず）を設置するか、もしくは軸受９ａ，９ｂを一体型とした複列構造とすることで、軸受構造のガタ詰めが可能となり、また、軸受予圧を調整することも可能となる。なお、外側に位置する軸受９ｂの端面を回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’の端面と同一にすれば、軸受９ａ，９ｂのガタ詰めのみが可能となる。
【００５３】
図１０の構造では、補強部材３４をボルト３６により締結したが、このボルト３６に代えて、図１３に示すように回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’を延設してその先端にねじを形成し、その回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０’に補強部材３４を挿通させてナット３８で固定するようにしてもよい。補強部材３４の下部は、図１０の実施形態と同様、ボルト３５により取り付け部材３２に締結すればよい。
【００５４】
図１４は、軸受９ａ，９ｂ間のスペースに端部リンク部材１ａ〜３ａおよび中央リンク部材１ｂ〜３ｂが入り込むようにして干渉を回避する構造を示す。軸受構造としては、図８および図９に示す前述の実施形態におけるユニット構造とし、二つの軸受間隔を大きくするようにハウジング２１〜２３を設計すればよい。
【００５５】
二つの軸受９ａ，９ｂ間は、回転対偶部６ａ〜８ａの軸１０と端部リンク部材１ａ〜３ａしか存在しないため、空きスペースが確保されているので、隣接する端部リンク部材１ａ〜３ａおよび中央リンク部材１ｂ〜３ｂを前述のスペースに入り込ませることが可能となる。なお、この軸受構造には、図８および図９に示す実施形態のユニット構造を使用しているが、空きスペースを十分に確保することができるのであれば、両軸受９ａ，９ｂを別々に取り付け部材に設置するようにしてもよい。
【００５６】
図１５および図１６は、他の軸受構造として軸付き内輪４１を持った複列アンギュラ軸受９を用いた実施形態を示す。図１５に示す軸受構造は、複列アンギュラ軸受を構成する内方部材４５がカシメにより結合された軸付き内輪４１と、入力部材４にカシメにより結合されたフランジ付き外輪４２とで構成されている。前述の内方部材４５をカシメにより軸付き内輪４１と結合させ、その内方部材４５と軸付き内輪４１の間にスペースを設けることで、複列アンギュラ軸受９のガタ詰め、もしくは予圧調整を可能にしている。
【００５７】
なお、カシメ以外に、ナットやボルトによる結合も可能である。図中、内方部材４５と軸付き内輪４１の間にスペースがあるが、このスペースをなくすほど、軸受構造は高剛性となりうる。また、軸付き内輪４１の端部には、段差を設けて端部リンク部材１ａ〜３ａを位置決めし、ナット４４で締め付けて固定している。図示しないが、軸付き内輪４１の端部には、回転伝達部材を設けることも可能である。図１６に示す軸受構造は、図３の実施形態のように押さえ部材４３をボルト（図示せず）により入力部材４に締め付けることで複列アンギュラ軸受９を固定してその複列アンギュラ軸受９のガタ詰め、もしくは予圧調整を可能としたものである。
【００５８】
なお、以上では、入力部材４と入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａとの回転対偶部６ａ〜８ａについて説明したが、出力部材５と出力側の端部リンク部材１ｃ〜３ｃとの連結部分である回転対偶部６ｃ〜８ｃは、前述の入力部材４と入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａとの回転対偶部６ａ〜８ａと同一構造であるため、重複説明は省略する。
【００５９】
また、入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａと中央リンク部材１ｂ〜３ｂの一方の端部との回転対偶部６ｂ1〜８ｂ1、および、出力側の端部リンク部材１ｃ〜３ｃの他方のアーム端部と中央リンク部材１ｂ〜３ｂの他方の端部との連結部分である回転対偶部６ｂ2〜８ｂ2についても、前述の入力部材４と入力側の端部リンク部材１ａ〜３ａとの回転対偶部６ａ〜８ａと同一構造であるため、重複説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態で、三組のリンク機構を具備した片持ち支持タイプのリンク作動装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態で、三組のリンク機構を具備した両端支持タイプのリンク作動装置を示す斜視図である。
【図３】図１のリンク作動装置で、入力部材と入力側の端部リンク部材との回転対偶部を示す断面図である。
【図４】図３の回転対偶部の他例を示す要部拡大断面図である。
【図５】図３の回転対偶部における軸受構造の他例を示す要部拡大断面図である。
【図６】図５の回転対偶部の他例を示す要部拡大断面図である。
【図７】図５の端部リンク部材と回転伝達部の締結方法を説明するための正面図である。
【図８】図２のリンク作動装置で、入力部材と入力側の端部リンク部材との回転対偶部を示す断面図である。
【図９】図８の回転対偶部の他例を示す断面図である。
【図１０】補強部材を用いた両端支持の回転対偶部を示す断面図である。
【図１１】図１０の回転対偶部を示す正面図である。
【図１２】図１１の回転対偶部を三個配置した状態を示す平面である。
【図１３】図１０の回転対偶部の他例を示す断面図である。
【図１４】回転対偶部の軸受間のスペースに端部リンク部材および中央リンク部材を入り込ませた例を示す平面図である。
【図１５】軸付き内輪を有する軸受構造を持つ回転対偶部の一例を示す断面図である。
【図１６】軸付き内輪を有する軸受構造を持つ回転対偶部の他例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１〜３  リンク機構
１ａ〜３ａ，１ｃ〜３ｃ  端部リンク部材
１ｂ〜３ｂ  中央リンク部材
４  入力部材
５  出力部材
６ａ〜８ａ  回転対偶部
６ｂ1，６ｂ2〜８ｂ1，８ｂ2  回転対偶部
６ｃ〜８ｃ  回転対偶部
９ａ，９ｂ  軸受
１２  押さえ部材
１７  スペーサ
３４  補強部材
【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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