(57)【要約】【課題】リンクの干渉を避け、比較的大きい作業領域を確保することができ、部品点数が少なく組立が容易であり製作コストを減少することができる平行保持機構を提供する。【解決手段】平行保持機構１０は、回転ジョイント２２ａが固定され所定長ｄの直径を有するプーリー１２ａと、回転ジョイント２２ｂが回転ジョイント２２ａに対して平行を保持する位置に固定され直径ｄを有するプーリー１２ｂと、両プーリーを各々回転自在な状態で接続したリンク１４と両プーリーを繋ぎ且つ両プーリーを同期して回転させるタイミングベルト１６とを備えている。固定された状態で両回転ジョイントの長手方向は相互に平行となっている。タイミングベルト１６により両プーリーが回転すると、両回転ジョイント長手方向はｙｚ平面内で常に平行となるため平行リンク機構の動きと同様の動きを実現できる。３自由度の空間並進平行保持機構３０には平行保持機構１０を用いる。【選択図】  図１
2007146997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長の直径を有し、第１の回転ジョイントが固定された回転自在な第１回転部と、
前記所定長の直径と等しい長さの直径を有し、第１の回転ジョイントに対して平行を保持する位置に第２の回転ジョイントが固定された回転自在な第２回転部と、
第１回転部と第２回転部とが各々回転自在な状態で接続された接続部と、
第１回転部と第２回転部とを繋ぎ両回転部を同期して回転させる繋ぎ部とを備えたことを特徴とする平行保持機構。
【請求項２】
請求項１記載の平行保持機構において、
第１の回転ジョイントにアームを介して接続された土台部と、第２の回転ジョイントに接続され該土台部に対し平行を保持する位置に固定され且つ３自由度の並進運動を行う手先部とをさらに備えたことを特徴とする平行保持機構。
【請求項３】
請求項１又は２記載の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部はプーリーであり、前記繋ぎ部はタイミングベルトであることを特徴とする平行保持機構。
【請求項４】
請求項１又は２記載の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部はプーリーであり、前記繋ぎ部は該プーリー上に固定されたテープ状の金属ベルトであることを特徴とする平行保持機構。
【請求項５】
請求項１又は２記載の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部は歯車であり、前記繋ぎ部は金属チェーンであることを特徴とする平行保持機構。
【請求項６】
請求項１又は２記載の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部はプーリーであり、前記繋ぎ部はワイヤであることを特徴とする平行保持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの回転ジョイントが相互に平行な状態を保持する平行保持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パラレルメカニズム（parallel mechanism : パラレル機構）の研究が進められている。パラレル機構は、ベース（base : 土台）部からエンドプレート（endplate:手先）部まで、複数のリンクが並列（parallel）に連結された構造を有している。最も簡単なパラレル機構としては４リンクからなる平行四辺形リンク機構（または単に平行リンク機構）が挙げられる。
【０００３】
３自由度の空間並進パラレル機構としては、クラベル（Clavel）らが提案したDelta機構がある（特許文献１参照）。特許文献１では、平行な２本のリンキングバーと土台部から伸びたアームの先端部との接続および当該リンキングバーと可動要素（手先部）との接続には、ボールジョイント（ball-and-socket joints）が用いられている。以上の構成により、手先部が常に土台部に対して平行なパラレル機構を実現している。
【０００４】
一方、他の３自由度の空間並進パラレル機構として、ツァイ（Tsai）らが提案した機構がある（特許文献２参照）。特許文献２においては平行リンク機構が用いられており、平行リンク機構とアームとの接続および平行リンク機構とプラットフォーム（手先部）との接続には、回転関節（revolute joint）が用いられている。特許文献２の機構は、ボールジョイントを用いている特許文献１のDelta機構より比較的広い作業領域を実現した。
【０００５】
図９は、非特許文献１に示される従来の３自由度の空間並進パラレル機構７０を示す。図９に示される空間並進パラレル機構７０は、触った感覚を提示する６自由度のハプティックインタフェース（6-DOF haptic interface）の一部であり、符号７１ａ、７１ｂおよび７１ｃはそれらの上部に設けられる当該ハプティックインタフェースのための他の機構（不図示）を支えるための部分であって、空間並進パラレル機構７０の機能とは特に関係はない。図９において、符号７７は土台部、７６は土台部７７に固定されたモータ、７９はモータ７６のモータ軸７６’（不図示）に接続されたリンク、７４ａはリンク７９をリンク７５ａ（不図示）側に接続するためリンク７５ａに設けられたジョイント、７８ａはリンク７５ａの一端にジョイント７４ｃにより取付けられたリンク、７８ｂはリンク７５ａの他端にジョイント７４ｄにより取付けられたリンク、７５ｂはリンク７８ａをジョイント７４ｅにより一端に取付け且つリンク７８ｂをジョイント７４ｆにより他端に取付けたリンク、７４ｂはリンク７５ｂに設けられたジョイント、７２は手先部（点線で示される三角形状のプレート）、７３は手先部７２とジョイント７４ｂとを繋ぐ固定部である。
【０００６】
図９に示されるように、リンク７５ａ、リンク７８ａ、リンク７８ｂおよびリンク７５ｂにより平行リンク機構Ａが構成されている。他の２つの平行リンク機構Ｂ（図９左側）およびＣ（図９右後方）も同様に構成されている。モータ７６が回転しモータ軸７６’を介してリンク７９が駆動されると、平行リンク機構Ａが動作し、この動作により他の２つの平行リンク機構ＢおよびＣも動作する。つまり、一つのモータ７６が回転すると、全部の平行リンク機構Ａ、ＢおよびＣが動作する。この場合、平行リンク機構ＢおよびＣのリンク７９に対応する部分は駆動していないため、手先部７２は土台部７７に対し常に平行を保ちながら１自由度の並進運動を行う。従って、各平行リンク機構Ａ、ＢおよびＣの３つのモータを回転させることにより、手先部７２は土台部７７に対し常に平行を保ちながら３自由度の並進運動を行うことができる。
【０００７】
図１０は、空間並進パラレル機構７０の平行リンク機構Ａに関する自由度配置を示す。図１０で図９と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図１０において、手先部７２をトラベリングプレート（traveling plate）と呼び、土台部７７をベースと呼び、ベースに連結された１自由度の自由度を有するリンク７９をアーム（arm）と呼び、アームとトラベリングプレートとの間を結ぶリンク７８ａおよび７８ｂをロッド（rod）と呼ぶ。手先部７２および固定部７３を合わせてトラベリングプレートと呼んでもよい。ジョイント７４ａ等は回転１自由度の円筒状の形状で示され、平行リンク機構Ａに関してジョイント７４ａ〜７４ｆおよびモータ軸７６’の７個のジョイントが用いられている。アームおよびロッドという１組の連鎖が３組（平行リンク機構Ａ、ＢおよびＣ）並列にベースとトラベリングプレートとの間を結ぶことにより、３自由度の空間並進パラレル機構７０が構成されている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４，９７６，５８２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６５６，９０５号明細書
【非特許文献１】妻木勇一、外５名、「小型６自由度ハプティックインタフェースの開発」、日本ロボット学会誌、社団法人日本ロボット学会、２００５年５月、第２３巻、第４号、ｐ．９２−９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したクラベルらが提案したDelta機構、ツァイらが提案した機構および空間並進パラレル機構７０は、いずれも平行リンク機構を用いて３自由度の空間並進パラレル機構を実現していた。しかし、平行リンク機構を用いた場合、ロッドが他の部品と干渉しロッドの傾き（または回転）角が制限されてしまうというリンクの干渉を避けることができない。このため、３自由度の空間並進パラレル機構の作業領域が大きく制限されてしまうという問題があった。
【００１０】
上述した従来のパラレル機構はいずれもジョイント等の部品点数が多く、組立は容易ではなく、結果的に製作コストが増大するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、リンクの干渉を避け、比較的大きい作業領域を確保することができる平行保持機構を提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、部品点数が少なく、組立が容易であり、製作コストを減少させることができる平行保持機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の平行保持機構は、所定長の直径を有し、第１の回転ジョイントが固定された回転自在な第１回転部と、前記所定長の直径と等しい長さの直径を有し、第１の回転ジョイントに対して平行を保持する位置に第２の回転ジョイントが固定された回転自在な第２回転部と、第１回転部と第２回転部とが各々回転自在な状態で接続された接続部と、第１回転部と第２回転部とを繋ぎ両回転部を同期して回転させる繋ぎ部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで、この発明の平行保持機構において、第１の回転ジョイントにアームを介して接続された土台部と、第２の回転ジョイントに接続され該土台部に対し平行を保持する位置に固定され且つ３自由度の並進運動を行う手先部とをさらに備えることができる。
【００１５】
ここで、この発明の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部はプーリーであり、前記繋ぎ部はタイミングベルトとすることができる。
【００１６】
ここで、この発明の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部はプーリーであり、前記繋ぎ部は該プーリー上に固定されたテープ状の金属ベルトとすることができる。
【００１７】
ここで、この発明の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部は歯車であり、前記繋ぎ部は金属チェーンとすることができる。
【００１８】
ここで、この発明の平行保持機構において、第１回転部及び第２回転部はプーリーであり、前記繋ぎ部はワイヤとすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の平行保持機構は、所定長の直径を有し、回転ジョイントが固定されたプーリーと、上記所定長と等しい長さの直径を有し、上記回転ジョイントに対して平行を保持する位置に別の回転ジョイントが固定された別のプーリーと、両プーリーが各々回転自在な状態で接続されたリンクと、両プーリーを繋ぎ且つ両プーリーを同期して回転させるタイミングベルトとを備えている。両プーリーは等しい直径を有しているため、タイミングベルトにより両プーリーが回転する角度は常に等しくなる。この結果、タイミングベルトは両プーリーを同期して回転させることができる。両回転ジョイントは各々のプーリーに固定されており、この固定された状態で、両回転ジョイントの長手方向は相互に平行な状態を保持する。このため、タイミングベルトにより両プーリーが回転すると、両回転ジョイントの長手方向は常に平行となる。すなわち、本発明の平行保持機構によれば、２つの回転ジョイントの動きは常に平行な状態を保持する動きとなるため、平行リンク機構の動きと同様の動きを実現することができるという効果がある。
【００２０】
本発明の平行保持機構を用いた３自由度の空間並進平行保持機構によれば、一方の回転ジョイントに固定部を介して接続されたトラベリングプレートは、他方の回転ジョイントにアームを介して連結されたベースに対して常に平行を保持しつつ３自由度の並進運動を行うことができる。３自由度の空間並進平行保持機構では、両回転ジョイントの傾き（回転）角が他の部品との干渉のため制限されてしまうというリンクの干渉は構造上発生しない。従って、リンクの干渉を避け、作業領域を極めて大きく確保することができる３自由度の空間並進平行保持機構を実現することができるという効果がある。平行保持機構の構成は２つのプーリー、タイミングベルトおよびリンクだけで構成されている。このため、従来技術における３自由度の空間並進パラレル機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる３自由度の空間並進平行保持機構を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の実施例１における平行保持機構１０の正面図を示す。図１ではｙｚ平面を示し、ｘ軸は図面上の手前方向を正方向とするようにとってあるものとする。図１において、符号１２ａは中心をＰａとする所定長ｄの直径（または半径）を有し、ｘ軸回りに自在に回転するプーリー（第１回転部）、１２ｂは中心をＰｂとし、プーリー１２ａの所定長ｄの直径と等しい長さｄの直径を有し、ｘ軸回りに自在に回転するプーリー（第２回転部）、１４はプーリー１２ａとプーリー１２ｂとが各々ｘ軸回りに自在に回転する状態で接続されたリンク（接続部）、１６はプーリー１２ａとプーリー１２ｂとを繋ぎ両プーリー１２ａおよび１２ｂを同期して回転させるタイミングベルト（繋ぎ部）である。以上のように、平行保持機構１０は、プーリー１２ａ、プーリー１２ｂ、リンク１４およびタイミングベルト１６を備えている。
【００２３】
図１に示されるように、プーリー１２ａがｘ軸回りに角度αだけ回転すると、タイミングベルト１６の左側はｚ軸の負方向（矢印Ｂ方向）へ角度αに応じた長さだけ引き下げられ、プーリー１２ｂをｘ軸回りに角度αだけ回転させる。これに伴い、タイミングベルト１６の右側はｚ軸の正方向（矢印Ａ方向）へ角度αに応じた長さだけ引き上げられる。以上とは逆に、プーリー１２ａがｘ軸回りに角度−αだけ回転すると、タイミングベルト１６の右側はｚ軸の負方向へ角度−αに応じた長さだけ引き下げられ、プーリー１２ｂを角度−αだけ回転させる。これに伴い、タイミングベルト１６の左側はｚ軸の正方向へ角度αに応じた長さだけ引き上げられる。両プーリー１２ａおよび１２ｂは等しい直径ｄを有しているため、タイミングベルト１６により両プーリー１２ａおよび１２ｂが回転する角度は常に等しくなる。すなわち、タイミングベルト１６は両プーリー１２ａおよび１２ｂを同期して回転させることができる。
【００２４】
図２は本発明の実施例１における平行保持機構１０の右または左側面図を示す。左右側面図は対象であるため、一方の側面図のみ示す。図２ではｘｚ平面を示し、ｙ軸は図面上の手前方向を正方向とするようにとってあるものとする。図２で図１と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図２において、符号２２ａはプーリー１２ａに固定された回転ジョイント（第１の回転ジョイント）、２２ｂはプーリー１２ｂに固定された回転ジョイント（第２の回転ジョイント）である。図２に示されるように、プーリー１２ａがｘ軸回りにある角度αだけ回転すると、プーリー１２ａに固定された回転ジョイント２２ａも等しい角度αだけ回転する。回転ジョイント２２ｂについても同様であり、プーリー１２ｂがｘ軸回りにある角度αだけ回転すると、プーリー１２ｂに固定された回転ジョイント２２ｂも等しい角度αだけ回転する。
【００２５】
図３は本発明の実施例１における平行保持機構１０の背面図を示す。図３ではｙｚ平面を示し、ｘ軸は図面上の奥行き方向を正方向とするようにとってあるものとする。図３で、図１または図２と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図３に示されるように、回転ジョイント２２ｂは回転ジョイント２２ａに対して平行を保持する位置に固定されている。回転ジョイント２２ｂは、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持できる位置であればプーリー１２ｂ上のどの位置に固定されていてもよい。図３では説明の便宜上、簡単な固定例を示している。図３に例示されるように、長さｊの回転ジョイント２２ａはプーリー１２ａの中心Ｐａを通り長さｄの直径方向に固定されており、長さｊの回転ジョイント２２ｂもプーリー１２ｂの中心Ｐｂを通り長さｄの直径方向に固定されている。両回転ジョイント２２ａ、２２ｂが各々のプーリー１２ａ、１２ｂに固定された状態で、回転ジョイント２２ａの長手方向（図３ではｙ軸に平行な方向）と回転ジョイント２２ｂの長手方向とは相互に平行となっている。回転ジョイント２２ｂは、図３に示される位置より上下左右にずれていても、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持できる位置であればプーリー１２ｂ上のどの位置に固定されていてもよい。回転ジョイント２２ａについても同様に、図３に示される位置より上下左右にずれていても、回転ジョイント２２ｂに対して平行を保持できる位置であればプーリー１２ａ上のどの位置に固定されていてもよい。以上のように、回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とが相互に平行となっている結果、タイミングベルト１６によりプーリー１２ａおよび１２ｂが回転すると、回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とはｙｚ平面内で常に平行な状態となる。すなわち、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きは常に平行な状態を保持する動きとなるため、平行保持機構１０は平行リンク機構の動きと同様の動きを実現することができる。平行保持機構１０では、回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの傾き（回転）角が他の部品との干渉のため制限されてしまうというリンクの干渉は構造上発生しない。従って、平行保持機構１０の作業領域は極めて大きく確保することができる。上述のように、平行保持機構１０の構成はプーリー１２ａおよび１２ｂ、タイミングベルト１６およびリンク１４だけで構成されている。このため、従来技術におけるパラレル機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる。
【００２６】
図３に示されるように回転ジョイント２２ａの長手方向の長さｊはプーリー１２ａの直径ｄより小さいが、これはあくまでも一例であって、長さｊは直径ｄと等しいかまたは大きく設定することもできることは勿論である。回転ジョイント２２ｂについても同様に、回転ジョイント２２ｂの長手方向の長さｊはプーリー１２ｂの直径ｄより小さいが、これはあくまでも一例であって、長さｊは直径ｄと等しいかまたは大きく設定することもできることは勿論である。図３では、回転ジョイント２２ａの長手方向の長さｊと回転ジョイント２２ｂの長手方向の長さｊとは等しく示されているが、これはあくまでも一例であって、両回転ジョイントの長さを異なるように設定することができることは勿論である。
【００２７】
図４は、本発明の実施例１における平行保持機構１０を用いた３自由度の空間並進平行保持機構３０の斜視図を示す。図４で図１または図２と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図４において、符号３２は１自由度の回転自由度を有するジョイント、３４はジョイント３２を回転ジョイント２２ａに連結する１自由度の回転自由度を有するアーム、３６はジョイント３２に連結され該ジョイント３２およびアーム３４を介して回転ジョイント２２ａに接続されたベース（土台部）、３８は固定部３９を介して回転ジョイント２２ｂに接続されたトラベリングプレート（手先部）である。上述したように、平行保持機構１０は回転ジョイント２２ａと回転ジョイント２２ｂとの平行を保持している。図４に示される３自由度の空間並進平行保持機構３０は、回転ジョイント２２ａと回転ジョイント２２ｂとを介してベース３６とトラベリングプレート３８との平行を維持している。
【００２８】
図４に示されるように、３自由度の空間並進平行保持機構３０では、ベース３６に連結されたジョイント３２がモータ（不図示）等により回転するとアーム３４が駆動され、アーム３４が連結された回転ジョイント２２ａが回転する。上述のように、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きはタイミングベルト１６により常に平行な状態を保持する平行リンク機構の動きであるため、回転ジョイント２２ａに対する回転ジョイント２２ｂの角度は常に一定になる。この結果、回転ジョイント２２ｂに固定部３９を介して接続されたトラベリングプレート３８が、ベース３６に対して常に平行を保持しつつ３自由度の並進運動を行うことができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。
【００２９】
以上より、本発明の実施例１によれば、平行保持機構１０は、所定長ｄの直径を有し、回転ジョイント２２ａが固定されたプーリー１２ａと、所定長ｄと等しい長さの直径を有し、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持する位置に回転ジョイント２２ｂが固定されたプーリー１２ｂと、プーリー１２ａとプーリー１２ｂとが各々回転自在な状態で接続されたリンク１４と、プーリー１２ａとプーリー１２ｂとを繋ぎ両プーリー１２ａおよび１２ｂを同期して回転させるタイミングベルト１６とを備えている。回転ジョイント２２ｂは、プーリー１２ｂの直径方向の位置から上下左右にずれていても、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持できる位置であればプーリー１２ｂ上のどの位置に固定されていてもよい。回転ジョイント２２ａについても同様であり、回転ジョイント２２ｂに対して平行を保持できる位置であればプーリー１２ａ上のどの位置に固定されていてもよい。つまり、回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とは相互に平行となっている。両プーリー１２ａおよび１２ｂは等しい直径ｄを有しているため、タイミングベルト１６により両プーリー１２ａおよび１２ｂが回転する角度は常に等しくなり、この結果、タイミングベルト１６は１２ａおよび１２ｂを同期して回転させることができる。この結果、タイミングベルト１６によりプーリー１２ａおよび１２ｂが回転すると、回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とはｙｚ平面内で常に平行となる。すなわち、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きは常に平行な状態を保持する動きとなるため、平行リンク機構の動きと同様の動きを実現することができる。
【００３０】
３自由度の空間並進平行保持機構３０では、１自由度の回転自由度を有するジョイント３２およびアーム３４を介してベース３６を回転ジョイント２２ａに接続し、トラベリングプレート３８を固定部３９を介して回転ジョイント２２ｂに接続する。ベース３６に連結されたジョイント３２がモータ（不図示）等により回転するとアーム３４が駆動され、アーム３４が連結された回転ジョイント２２ａが回転する。２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きはタイミングベルト１６により常に平行な状態を保持する平行リンク機構の動きであるため、回転ジョイント２２ａに対する回転ジョイント２２ｂの角度は常に一定になる。この結果、回転ジョイント２２ｂに固定部３９を介して接続されたトラベリングプレート３８は、ベース３６に対して常に平行を保持しつつ３自由度の並進運動を行うことができる。３自由度の空間並進平行保持機構３０では平行保持機構１０を用いているため、回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの傾き角が他の部品との干渉のため制限されてしまうというリンクの干渉は構造上発生しない。従って、リンクの干渉を避け、作業領域を極めて大きく確保することができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。３自由度の空間並進平行保持機構３０の平行保持機構１０の構成はプーリー１２ａおよび１２ｂ、タイミングベルト１６およびリンク１４だけで構成されている。このため、従来技術における３自由度の空間並進パラレル機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる３自由度の空間並進平行保持機構を提供することができる。
【実施例２】
【００３１】
実施例２では別の平行保持機構について説明する。図５（Ａ）は本発明の実施例２における平行保持機構４０の正面図を示す。図５（Ａ）ではｙｚ平面を示し、ｘ軸は図面上の手前方向を正方向とするようにとってあるものとする。図５（Ａ）において、符号４２ａは中心をＰａとする所定長ｄの直径（または半径）を有し、ｘ軸回りに自在に回転するプーリー（第１回転部）、４２ｂは中心をＰｂとし、プーリー４２ａの所定長ｄの直径と等しい長さｄの直径を有し、ｘ軸回りに自在に回転するプーリー（第２回転部）、１４はプーリー４２ａとプーリー４２ｂとが各々ｘ軸回りに自在に回転する状態で接続されたリンク（接続部）、４６ａおよび４６ｂは各々プーリー４２ａとプーリー４２ｂとを繋ぎ両プーリー４２ａおよび４２ｂを同期して回転させるテープ状の金属ベルト（繋ぎ部）である。図５（Ａ）に示されるように、金属ベルト４６ａはプーリー４２ａ上のＦａ点で固定され且つプーリー４２ｂ上のＦｂ点で固定されている。同様に、金属ベルト４６ｂはプーリー４２ａ上のＦａ点で固定され且つプーリー４２ｂ上のＦｂ点で固定されている。以上のように、平行保持機構４０は、プーリー４２ａ、プーリー４２ｂ、リンク１４、金属ベルト４６ａおよび４６ｂを備えている。
【００３２】
図５（Ｂ）は回転した状態における平行保持機構４０の正面図を示す。図５（Ｂ）で図５（Ａ）と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図５（Ｂ）に示されるように、プーリー４２ａがｘ軸回りに角度βだけ回転すると、金属ベルト４６ａはｚ軸の負方向（矢印Ｂ方向）へ角度βに応じた長さだけ引き下げられ、プーリー４２ｂをｘ軸回りに角度βだけ回転させる。これに伴い、金属ベルト４６ｂはｚ軸の正方向（矢印Ａ方向）へ角度βに応じた長さだけ引き上げられる。以上とは逆に、プーリー４２ａがｘ軸回りに角度−βだけ回転すると、金属ベルト４６ｂはｚ軸の負方向へ角度−βに応じた長さだけ引き下げられ、プーリー４２ｂを角度−βだけ回転させる。これに伴い、金属ベルト４６ａはｚ軸の正方向へ角度βに応じた長さだけ引き上げられる。両プーリー４２ａおよび４２ｂは等しい直径ｄを有しているため、金属ベルト４６ａおよび４６ｂにより両プーリー４２ａおよび４２ｂが回転する角度は常に等しくなる。すなわち、金属ベルト４６ａおよび４６ｂは両プーリー４２ａおよび４２ｂを同期して回転させることができる。
【００３３】
平行保持機構４０の背面図は省略するが、実施例１と同様に、プーリー４２ａに固定された回転ジョイント２２ａと、プーリー４２ｂ上の、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持する位置に固定された回転ジョイント２２ｂとを備えている。実施例１と同様に、回転ジョイント２２ｂは、プーリー４２ｂの直径方向の位置から上下左右にずれていても、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持できる位置であればプーリー４２ｂ上のどの位置に固定されていてもよい。回転ジョイント２２ａについても同様であり、回転ジョイント２２ｂに対して平行を保持できる位置であればプーリー４２ａ上のどの位置に固定されていてもよい。両回転ジョイント２２ａ、２２ｂが各々のプーリー４２ａ、４２ｂに固定された状態で回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とは相互に平行となっている。この結果、金属ベルト４６ａおよび４６ｂにより両プーリー４２ａおよび４２ｂが回転すると、回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とはｙｚ平面内で常に平行となる。すなわち実施例１と同様に、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きは常に平行な状態を保持する動きとなるため、平行保持機構４０は平行リンク機構の動きと同様の動きを実現することができる。平行保持機構４０では、金属ベルト４６ａがプーリー４２ａ上のＦａ点とプーリー４２ｂ上のＦｂ点とに固定され、金属ベルト４６ｂがプーリー４２ａ上のＦａ点とプーリー４２ｂ上のＦｂ点に固定されているため、上記回転角βは±９０°以下に制限される。このため、実施例１の平行保持機構１０と比較した場合、その作業領域は制限されることになる。しかし、従来技術の平行リンク機構と比較した場合、平行保持機構４０の作業領域はリンクの干渉を避けて極めて大きく確保することができる。平行保持機構４０における金属ベルト４６ａおよび４６ｂは実施例１におけるタイミングベルト１６と比較して弾性がほとんどないため、両プーリー４２ａおよび４２ｂの同期の精度に関しては実施例１の平行保持機構１０より優れている。上述のように、平行保持機構４０はプーリー４２ａおよび４２ｂ、金属ベルト４６ａおよび４６ｂ、リンク１４だけで構成されている。このため、従来技術における平行リンク機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる。
【００３４】
実施例１の平行保持機構１０の替わりに平行保持機構４０を用いることにより、実施例１と同様に３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。以下、図４中の平行保持機構１０を図５（Ａ）および５（Ｂ）に示される平行保持機構４０で置き換えたものとして説明する。この場合、３自由度の空間並進平行保持機構３０では、ベース３６に連結されたジョイント３２がモータ（不図示）等により回転するとアーム３４が駆動され、アーム３４が連結された回転ジョイント２２ａが回転する。上述のように、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きは金属ベルト４６ａおよび４６ｂにより常に平行な状態を保持する平行リンク機構の動きであるため、回転ジョイント２２ａに対する回転ジョイント２２ｂの角度は常に一定になる。この結果、回転ジョイント２２ｂに固定部３９を介して接続されたトラベリングプレート３８が、ベース３６に対して常に平行を保持しつつ３自由度の並進運動を行うことができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。
【００３５】
以上より、本発明の実施例２によれば、実施例１のタイミングベルト１６に替えて、プーリー４２ａ上のＦａ点で固定され且つプーリー４２ｂ上のＦｂ点で固定されたテープ状の金属ベルト４６ａと、プーリー４２ａ上のＦａ点で固定され且つプーリー４２ｂ上のＦｂ点で固定されたテープ状の金属ベルト４６ｂとを用いることによって、別の平行保持機構４０を実現することができる。平行保持機構４０では、金属ベルト４６ａがプーリー４２ａ上のＦａ点とプーリー４２ｂ上のＦｂ点に固定され、金属ベルト４６ｂがプーリー４２ａ上のＦａ点とプーリー４２ｂ上のＦｂ点に固定されているため、プーリー４２ａ等の回転角βは±９０°以下に制限される。このため、実施例１の平行保持機構１０と比較した場合、その作業領域は制限されることになる。しかし、従来技術の平行リンク機構と比較した場合、平行保持機構４０の作業領域はリンクの干渉を避けて極めて大きく確保することができる。平行保持機構４０における金属ベルト４６ａおよび４６ｂは実施例１におけるタイミングベルト１６と比較して弾性がほとんどないため、両プーリー４２ａおよび４２ｂの同期の精度に関しては実施例１の平行保持機構１０より優れている。実施例１の平行保持機構１０と同様に、平行保持機構４０では従来技術における平行リンク機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる。実施例１の平行保持機構１０の替わりに平行保持機構４０を用いることにより、実施例１と同様にリンクの干渉を避け作業領域を極めて大きく確保することができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。
【実施例３】
【００３６】
実施例３ではさらに別の平行保持機構について説明する。図６は本発明の実施例３における平行保持機構５０の正面図を示す。図６ではｙｚ平面を示し、ｘ軸は図面上の手前方向を正方向とするようにとってあるものとする。図６において、符号５２ａは中心をＰａとする所定長ｄの直径（または半径）を有し、ｘ軸回りに自在に回転する歯車（第１回転部）、５２ｂは中心をＰｂとし、歯車５２ａの所定長ｄの直径と等しい長さｄの直径を有し、ｘ軸回りに自在に回転する歯車（第２回転部）、１４は歯車５２ａと歯車５２ｂとが各々ｘ軸回りに自在に回転する状態で接続されたリンク（接続部）、５６は歯車５２ａと歯車５２ｂとを繋ぎ両歯車５２ａおよび５２ｂを同期して回転させる金属チェーン（繋ぎ部）である。以上のように、平行保持機構５０は、歯車５２ａ、歯車５２ｂ、リンク１４、金属チェーン５６を備えている。
【００３７】
図６に示されるように、歯車５２ａがｘ軸回りに角度γだけ回転すると、金属チェーン５６の左側はｚ軸の負方向（矢印Ｂ方向）へ角度γに応じた長さだけ引き下げられ、歯車５２ｂをｘ軸回りに角度γだけ回転させる。これに伴い、金属チェーン５６の右側はｚ軸の正方向（矢印Ａ方向）へ角度γに応じた長さだけ引き上げられる。以上とは逆に、歯車５２ａがｘ軸回りに角度−γだけ回転すると、金属チェーン５６の右側はｚ軸の負方向へ角度−γに応じた長さだけ引き下げられ、歯車５２ｂを角度−γだけ回転させる。これに伴い、金属チェーン５６の左側はｚ軸の正方向へ角度γに応じた長さだけ引き上げられる。両歯車５２ａおよび５２ｂは等しい直径ｄを有しているため、金属チェーン５６により両歯車５２ａおよび５２ｂが回転する角度は常に等しくなる。すなわち、金属チェーン５６は両歯車５２ａおよび５２ｂを同期して回転させることができる。
【００３８】
平行保持機構５０の背面図は省略するが、実施例１等と同様に、歯車５２ａに固定された回転ジョイント２２ａと、歯車５２ｂ上の、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持する位置に固定された回転ジョイント２２ｂとを備えている。実施例１等と同様に、回転ジョイント２２ｂは、歯車５２ｂの直径方向の位置から上下左右にずれていても、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持できる位置であれば歯車５２ｂ上のどの位置に固定されていてもよい。回転ジョイント２２ａについても同様であり、回転ジョイント２２ｂに対して平行を保持できる位置であれば歯車５２ａ上のどの位置に固定されていてもよい。両回転ジョイント２２ａ、２２ｂが各々の歯車５２ａ、５２ｂに固定された状態で回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とは相互に平行となっている。この結果、金属チェーン５６により歯車５２ａおよび５２ｂが回転すると、回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とはｙｚ平面内で常に平行となる。すなわち実施例１等と同様に、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きは常に平行な状態を保持する動きとなるため、平行保持機構５０は平行リンク機構の動きと同様の動きを実現することができる。平行保持機構５０では、回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの傾き（回転）角が他の部品との干渉のため制限されてしまうというリンクの干渉は構造上発生しない。従って、平行保持機構５０の作業領域は極めて大きく確保することができる。平行保持機構５０における金属チェーン５６は実施例１におけるタイミングベルト１６と比較して弾性がほとんどないため、両歯車５２ａおよび５２ｂの同期の剛性に関しては実施例１の平行保持機構１０より優れている。上述のように、平行保持機構５０は歯車５２ａおよび５２ｂ、金属チェーン５６およびリンク１４だけで構成されている。このため、従来技術における平行リンク機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる。
【００３９】
実施例１の平行保持機構１０の替わりに平行保持機構５０を用いることにより、実施例１と同様に３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。以下、図４中の平行保持機構１０を図６に示される平行保持機構５０で置き換えたものとして説明する。この場合、３自由度の空間並進平行保持機構３０では、ベース３６に連結されたジョイント３２がモータ（不図示）等により回転するとアーム３４が駆動され、アーム３４が連結された回転ジョイント２２ａが回転する。上述のように、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きは金属チェーン５６により常に平行な状態を保持する平行リンク機構の動きであるため、回転ジョイント２２ａに対する回転ジョイント２２ｂの角度は常に一定になる。この結果、回転ジョイント２２ｂに固定部３９を介して接続されたトラベリングプレート３８が、ベース３６に対して常に平行を保持しつつ３自由度の並進運動を行うことができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。
【００４０】
以上より、本発明の実施例３によれば、実施例１のプーリー１２ａおよび１２ｂとタイミングベルト１６とに替えて、歯車５２ａおよび５２ｂと金属チェーン５６とを用いることにより、別の平行保持機構５０を実現することができる。平行保持機構５０では、回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの傾き（回転）角が他の部品との干渉のため制限されてしまうというリンクの干渉は構造上発生しない。従って、平行保持機構５０の作業領域は極めて大きく確保することができる。平行保持機構５０における金属チェーン５６は実施例１におけるタイミングベルト１６と比較して弾性がほとんどないため、両歯車５２ａおよび５２ｂの同期の剛性に関しては実施例１の平行保持機構１０より優れている。実施例１の平行保持機構１０および実施例２の平行保持機構４０と同様に、平行保持機構５０では従来技術における平行リンク機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる。実施例１の平行保持機構１０の替わりに平行保持機構５０を用いることにより、実施例１と同様にリンクの干渉を避け作業領域を極めて大きく確保することができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。
【実施例４】
【００４１】
実施例４では他の平行保持機構について説明する。図７（Ａ）は本発明の実施例４における平行保持機構６０の正面図を示し、図７（Ｂ）は平行保持機構６０の右側面図を示す。図７（Ａ）ではｙｚ平面を示し、ｘ軸は図面上の手前方向を正方向とするようにとってあるものとする。図７（Ａ）において、符号６２ａは中心をＰａとする所定長ｄの直径（または半径）を有し、ｘ軸回りに自在に回転するプーリー（第１回転部）、６２ｂは中心をＰｂとし、プーリー６２ａの所定長ｄの直径と等しい長さｄの直径を有し、ｘ軸回りに自在に回転するプーリー（第２回転部）、１４はプーリー６２ａとプーリー６２ｂとが各々ｘ軸回りに自在に回転する状態で接続されたリンク（接続部）、６６ａおよび６６ｂは各々プーリー６２ａとプーリー６２ｂとを繋ぎ両プーリー６２ａおよび６２ｂを同期して回転させるワイヤである。図７（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、ワイヤ６６ａはプーリー６２ａ上のＧａ１点で固定された後、プーリー６２ａ上を３／４周右回りに巻かれ、続いてプーリー６２ｂ上を３／４周右回りに巻かれた後、プーリー６２ｂ上のＧｂ１点で固定されている。ワイヤ６６ｂはプーリー６２ｂ上のＧｂ２点で固定された後、プーリー６２ｂ上を３／４周右回りに巻かれ、続いてプーリー６２ａ上を３／４周右回りに巻かれた後、プーリー６２ａ上のＧａ２点で固定されている。図７（Ａ）ではＧａ２点はＧａ１点の奥になり、Ｇｂ２点はＧｂ１点の奥になるため括弧付きで示されている。図７（Ｂ）に示されているように、ワイヤ６６ａと６６ｂとはずらして各々プーリー６２ａと６２ｂとに巻かれている。以上のように、平行保持機構６０は、プーリー６２ａ、プーリー６２ｂ、リンク１４、ワイヤ６６ａおよび６６ｂを備えている。
【００４２】
図８（Ａ）は回転した状態における平行保持機構６０の正面図を示し、図８(Ｂ)は回転した状態における平行保持機構６０の右側面図を示す。図８で図７と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略する。図８（Ａ）および(Ｂ)に示されるように、プーリー６２ａがｘ軸回りに角度δだけ回転すると、ワイヤ６６ａはｚ軸の負方向（矢印Ｂ方向）へ角度δに応じた長さだけ引き下げられ、プーリー６２ｂをｘ軸回りに角度δだけ回転させる。これに伴い、ワイヤ６６ｂはｚ軸の正方向（矢印Ａ方向）へ角度δに応じた長さだけ引き上げられる。以上とは逆に、プーリー６２ａがｘ軸回りに角度−δだけ回転すると、ワイヤ６６ｂはｚ軸の負方向へ角度−δに応じた長さだけ引き下げられ、プーリー６２ｂを角度−δだけ回転させる。これに伴い、ワイヤ６６ａはｚ軸の正方向へ角度δに応じた長さだけ引き上げられる。両プーリー６２ａおよび６２ｂは等しい直径ｄを有しているため、ワイヤ６６ａおよび６６ｂにより両プーリー６２ａおよび６２ｂが回転する角度は常に等しくなる。すなわち、ワイヤ６６ａおよび６６ｂは両プーリー６２ａおよび６２ｂを同期して回転させることができる。
【００４３】
平行保持機構６０の背面図は省略するが、実施例１と同様に、プーリー６２ａに固定された回転ジョイント２２ａと、プーリー６２ｂ上の、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持する位置に固定された回転ジョイント２２ｂとを備えている。実施例１と同様に、回転ジョイント２２ｂは、プーリー６２ｂの直径方向の位置から上下左右にずれていても、回転ジョイント２２ａに対して平行を保持できる位置であればプーリー６２ｂ上のどの位置に固定されていてもよい。回転ジョイント２２ａについても同様であり、回転ジョイント２２ｂに対して平行を保持できる位置であればプーリー６２ａ上のどの位置に固定されていてもよい。両回転ジョイント２２ａ、２２ｂが各々のプーリー６２ａ、６２ｂに固定された状態で回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とは相互に平行となっている。この結果、ワイヤ６６ａおよび６６ｂにより両プーリー６２ａおよび６２ｂが回転すると、回転ジョイント２２ａの長手方向と回転ジョイント２２ｂの長手方向とはｙｚ平面内で常に平行となる。すなわち実施例１と同様に、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きは常に平行な状態を保持する動きとなるため、平行保持機構６０は平行リンク機構の動きと同様の動きを実現することができる。平行保持機構６０では、ワイヤ６６ａがプーリー６２ａ上のＧａ１点とプーリー６２ｂ上のＧｂ１点とに固定され、ワイヤ６６ｂがプーリー６２ａ上のＧａ２点とプーリー６２ｂ上のＧｂ２点に固定されているため、上記回転角δは±２７０°以下に制限される。このため、実施例１の平行保持機構１０と比較した場合、その作業領域は制限されることになる。しかし、従来技術の平行リンク機構と比較した場合、平行保持機構６０の作業領域はリンクの干渉を避けて極めて大きく確保することができる。実施例２の平行保持機構４０と比較した場合、回転角は±１８０°増加するため、可動範囲をさらに大きくすることができる。平行保持機構６０におけるワイヤ６６ａおよび６６ｂは、実施例１におけるタイミングベルト１６と比較して剛性が高く、実施例３の金属チェーン５６と比較してガタがないため同期の精度が高い。ワイヤ６６ａおよび６６ｂは、実施例２の金属ベルト４６ａ等および実施例３の金属チェーン５６と比較して軽量である。上述のように、平行保持機構６０はプーリー６２ａおよび６２ｂ、ワイヤ６６ａおよび６６ｂ、リンク１４だけで構成されている。このため、従来技術における平行リンク機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる。
【００４４】
実施例１の平行保持機構１０の替わりに平行保持機構６０を用いることにより、実施例１と同様に３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。以下、図４中の平行保持機構１０を図７および図８に示される平行保持機構６０で置き換えたものとして説明する。この場合、３自由度の空間並進平行保持機構３０では、ベース３６に連結されたジョイント３２がモータ（不図示）等により回転するとアーム３４が駆動され、アーム３４が連結された回転ジョイント２２ａが回転する。上述のように、２つの回転ジョイント２２ａおよび２２ｂの動きはワイヤ６６ａおよび６６ｂにより常に平行な状態を保持する平行リンク機構の動きであるため、回転ジョイント２２ａに対する回転ジョイント２２ｂの角度は常に一定になる。この結果、回転ジョイント２２ｂに固定部３９を介して接続されたトラベリングプレート３８が、ベース３６に対して常に平行を保持しつつ３自由度の並進運動を行うことができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。
【００４５】
以上より、本発明の実施例４によれば、実施例１のタイミングベルト１６または実施例２の金属ベルト４６ａ等に替えて、プーリー６２ａ上のＧａ１点で固定され且つプーリー６２ｂ上のＧｂ１点で固定されたワイヤ６６ａと、プーリー６２ａ上のＧａ２点で固定され且つプーリー６２ｂ上のＧｂ２点で固定されたワイヤ６６ｂとを用いることによって、別の平行保持機構６０を実現することができる。平行保持機構６０では、ワイヤ６６ａがプーリー６２ａ上のＧａ１点とプーリー６２ｂ上のＧｂ１点に固定され、ワイヤ６６ｂがプーリー６２ａ上のＧａ２点とプーリー６２ｂ上のＧｂ２点に固定されているため、プーリー６２ａ等の回転角βは±２７０°以下に制限される。このため、実施例１の平行保持機構１０と比較した場合、その作業領域は制限されることになる。しかし、従来技術の平行リンク機構と比較した場合、平行保持機構６０の作業領域はリンクの干渉を避けて極めて大きく確保することができる。実施例２の平行保持機構４０と比較した場合、回転角は±１８０°増加するため、可動範囲をさらに大きくすることができる。平行保持機構６０におけるワイヤ６６ａおよび６６ｂは、実施例１におけるタイミングベルト１６と比較して剛性が高く、実施例３の金属チェーン５６と比較してガタがないため同期の精度が高い。ワイヤ６６ａおよび６６ｂは、実施例２の金属ベルト４６ａ等および実施例３の金属チェーン５６と比較して軽量である。実施例１の平行保持機構１０と同様に、平行保持機構６０では従来技術における平行リンク機構と比較して極めて部品点数を少なくすることができ、組立も容易であり、製作コストを著しく減少させることができる。実施例１の平行保持機構１０の替わりに平行保持機構６０を用いることにより、実施例１と同様にリンクの干渉を避け作業領域を極めて大きく確保することができる３自由度の空間並進平行保持機構３０を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の活用例として、触った間隔を提示する６自由度のハプティックインタフェースにおける３自由度の空間並進平行保持機構３０（または３自由度の空間並進平行保持機構３０中の平行保持機構１０）として適用することができる。さらに、ロボットの３自由度並進部に使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１における平行保持機構１０の正面図である。
【図２】本発明の実施例１における平行保持機構１０の右または左側面図である。
【図３】本発明の実施例１における平行保持機構１０の背面図である。
【図４】本発明の実施例１における平行保持機構１０を用いた３自由度の空間並進平行保持機構３０の斜視図である。
【図５（Ａ）】本発明の実施例２における平行保持機構４０の正面図である。
【図５（Ｂ）】回転した状態における平行保持機構４０の正面図である。
【図６】本発明の実施例３における平行保持機構５０の正面図である。
【図７】本発明の実施例４における平行保持機構６０を示す図である。
【図８】回転した状態における平行保持機構６０を示す図である。
【図９】非特許文献１に示される従来の３自由度の空間並進パラレル機構７０を示す図である。
【図１０】空間並進パラレル機構７０の平行リンク機構Ａに関する自由度配置を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、４０、５０、６０  平行保持機構、  １２ａ、１２ｂ、４２ａ、４２ｂ、６２ａ、６２ｂ  プーリー、  １４、７５ａ、７５ｂ、７８ａ、７８ｂ、７９  リンク（７８ａおよび７８ｂはロッド、７９はアーム）、  １６  タイミングベルト、  ２２ａ、２２ｂ  回転ジョイント、  ３０  ３自由度の空間並進平行保持機構、  ３２、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆ  ジョイント、  ３４  アーム、  ３６、７７  ベース（または土台部）、  ３８、７２  トラベリングプレート（または手先部）、  ３９、７３  固定部、  ４６ａ、４６ｂ  金属ベルト、  ５２ａ、５２ｂ  歯車、  ５６  金属チェーン、  ６６ａ、６６ｂ  ワイヤ、  ７０  従来の３自由度の空間並進パラレル機構、  ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ  ハプティックインタフェースのための他の機構を支えるための部分、  ７６  モータ、  ７６’  モータ軸（またはジョイント）。
【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（Ａ）】
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【図５（Ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図９】
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