JPH0367839B2

JPH0367839B2 -

Info

Publication number: JPH0367839B2
Application number: JP57011622A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Myake
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1991-10-24
Also published as: EP0085307B1; EP0085307A2; JPS58132490A; NO158250C; NO830133L; EP0085307A3; DE3373793D1; NO158250B; US4568311A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、任意の方向に角度を伝達可能な機構
に係り特に工業ロボツト等の手首機構として好適
な角度伝達機構に関する。

工業ロボツト等の手首機構においては、手首に
把握乃至固定した作業工具の姿勢を定める機能を
実現することが主な目的とされる。しかるに、特
に狭隘個所等に手首を挿入して作業を行う場合、
手首機構として可撓性を有する機構が要求される
ことが多い。

いわゆる可撓性機構としては、機構部材として
弾性体等を用いたものも考えられるが、この種の
機構においては手先部分の可搬重量を大きくとれ
ないことおよび手首自体の姿勢決め精度を十分に
とれないことなどの欠点を有していた。

従つて、実用性のある可撓性機構としては、剛
体部材を複数個連結し、これら部材同志を互いに
相対的に角度変位を生ぜしめることにより、全体
として曲線状をなして変形するごとく構成した機
構が一般的であると言うことができる。

以下においては、上記の互いに相対的に変位す
る機構部材の一つ一つを指骨ないしはリンクと呼
び、また指骨同志の接続部を関節ないしはジヨイ
ントと呼ぶものとする。

上記のごとき構造を有する可撓性機構として
は、各指骨を駆動する専用の駆動装置を設けるこ
とにより実現しうることは言うまでもない。具体
的には、各関節部に揺動モータ等を組込んだも
の、あるいは各指骨それぞれにワイヤ等を接続
し、機構の端部に配置したシリンダ等の駆動装置
により各指骨を駆動するものなどが公知である。

しかしながら、このような可撓性機構において
は、各指骨同志の相対角度変位を各々独立に制御
することは必ずしも必要ではなく、むしろ、各指
骨間の相対角度変位をすべて等しくとり、機構全
体として概円弧状に変位せしめるだけで十分機能
を実現しうることが多い。このような場合、各指
骨間の変位を生ぜしめるための駆動装置を、それ
ぞれ独立して具備することは有利でなく、駆動装
置の個数をできるだけ少くし、でき得れば手首機
構の一個所の関節部において備えている自由度と
同数の個数とし、指骨間においては角度変位を純
機構的に伝達するように構成することが望まし
い。

このような点にかんがみてなされた発明につい
ても、すでに公知となつているものがいくつか表
われており、その代表的なものとしては、例えば
特開昭52−111158号、実開昭53−104768号があげ
られる。前者は、リンクをユニバーサルジヨイン
ト等によりチエイン状に連結し、一つおきのリン
クを枢着させることにより、角度変位を伝達させ
るものである。また後者は、リンクを球面状のジ
ヨイントにより接続し、端部のリンクにワイヤ等
を接続して、これを駆動することにより順次リン
ク間に角度伝達を行わせるものである。

しかしながら、これらの例においては、各リン
ク間相互の角度変位を正確に伝達することが困難
であり、また複雑な機構あるいは特殊な機構を製
作する必要があるなどの欠点を有していた。

また、これらの例においては、各指骨間の相対
角度変位として、互いに直交する２つの軸まわり
の角度変位成分を伝達しうるごとく構成されてい
るが、これに対して平歯車等を応用し、一つの軸
まわりの角度変位を指骨間に与える機構を構成
し、その機構部全体を端部指骨の主軸まわりに回
転動させることにより、擬似的に任意方向に変位
しうる可撓性機構を実現させた例も表われてい
る。しかしながら、このような機構においては本
質的に任意方向の角度変位を伝達しうる機構と比
較して自由度が制限され、特に各指骨の主軸が同
一直線上にある姿勢すなわち、各関節の中心線を
結ぶ直線が一直線上にある姿勢のごく近傍を通過
するごとき動作を行う場合に、端部主軸まわりの
回転動に要求される速度が過大となる等の欠点を
有していた。

本発明は、上述の事柄にもとづいてなされたも
ので、各指骨間の角度変位を、互いに直交する２
軸まわりの角度成分として与えることができる角
度伝達機構を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するために、角度
伝達機構を構成する剛性リンクの各指骨を連結す
る関節部の部材の動きに着目することにより、任
意方向の角度変位を伝達しようとするものであ
る。この関節部の具体的な形としては、いわゆる
ユニバーサルジヨイント等の継手が考えられる
が、この種の継手では互いに結合される２つの指
骨に対して、各指骨と継手とは各々一つの軸まわ
りに回転動可能なように接続されており、これら
双方の回転軸が互いに平行でないように、一般的
には互いに直交するように接続されており、もつ
て任意の方向の角度変位をとりうるように構成さ
れている。すなわち、一方の指骨と継手とは一つ
の軸まわりに回転動可能なごとく連結され、今一
方の指骨と継手とは同様に上記の軸とは異る軸ま
わりに回転動可能なごとく連結されている。さら
に、指骨同志のなす相対角度は、継手の部分に設
けた角度伝達手段によりこれら２つの軸まわりの
角度変位成分として与えられる。要するに、継手
と該継手に連結される指骨との連結軸まわりの回
転角度変位を取出して、指骨間の角度伝達を行わ
せるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面液により説明す
る。

第１図は本発明の角度伝達機構の一実施例を示
すものである。この図において、角度伝達機構は
指骨１、指骨２、指骨３、指骨４及び関節５、関
節６、関節７によつて構成されている。

関節５は指骨１と指骨２とを連結し、関節６は
指骨２と指骨３を、また関節７は指骨３と指骨４
とを各々連結するものである。

この本発明の機構は、例えば指骨１を産業ロボ
ツトの腕先端部に固定し、指骨２、指骨３、指骨
４をロボツトの手首とし、指骨４に作業工具を固
定ないしは把持させることにより、狭隘部等での
作業を行わせるロボツトのアームとして使用する
ことができるものである。

ここで、指骨１，２，３，４の各々の主軸線１
００，２００，３００，４００が一直線８０上に
存在する場合の機構の姿勢を基準姿勢と呼ぶもの
とし、直線８０を基準軸と呼ぶものとする。

本発明の機構においては、各々の関節はほぼ同
一の構造を採用しており、その形としてはジンバ
ルあるいはフツクの十字継手に代表されるユニバ
ーサルジヨイントが一般的なものとして利用する
ことができるものである。

第２図は本発明の機構における関節５部の詳細
を示すもので、この図においてはジヨイントとし
てジンバル構造が用いられている。ジンバル１０
はシヤフト１１，１２，１３，１４を介して指骨
１及び指骨２と連結されている。シヤフト１１及
びシヤフト１３はその主軸線１１０及び１３０が
一直線上にあるように、またシヤフト１２及びシ
ヤフト１４はその主軸線１２０及び１４０が一直
線上にあるように連結されている。主軸線１２０
及び１４０と主軸線１１０及び１３０とは互いに
一点５０において直交している。更に、これら主
軸線１１０及び１３０は前記基準軸８０と点５０
において直交している。ここで点５０を関節５の
中心点と呼ぶものとする。

更に、シヤフト１１及びシヤフト１３は指骨２
に、またシヤフト１２及びシヤフト１４は指骨１
にそれぞれ連結されている。シヤフト１１は指骨
２に固定され、シヤフト１２は指骨１に固定され
ている。また、シヤフト１３及びシヤフト１４は
各々指骨２及び指骨１と回転動可能なごとくベア
リング１３ａ，１４ａにより接続されている。ジ
ンバル１０と各シヤフト１１，１２，１３，１４
とは、すべて回転動可能なように同様の方法によ
り接続されている。

以上述べた構成により、指骨１及び指骨２は、
主軸線１１０及び主軸線１３０の２つの軸まわり
に回転角度変位を発生する自由度を有している。

更に、本発明に係る機能を実現するための構造
に関して次に述べる。

ジンバル１０の外周には、シヤフト１１の主軸
線１１０を中心軸とする平歯車１１１、およびシ
ヤフト１２の主軸線１２０を中心軸とする平歯車
１２１がそれぞれ固定されている。また、シヤフ
ト１３にはその主軸線１３０を中心軸とする平歯
車１３１が固定され、またシヤフト１４にはその
主軸線１４０を中心軸とする平歯車１４１が固定
されている。更に、シヤフト１１，１２，１３，
１４におけるジンバル１０内の端部には、各々の
主軸線１１０，１２０，１３０，１４０を中心軸
とする傘歯車１１２，１２２，１３２，１４２が
それぞれ固定されている。また、傘歯車１１２と
傘歯車１４２とは互いに噛合わされていると共
に、傘歯車１２２と傘歯車１３２とは互いに噛合
わされている。

第３図は本発明の機構を構成する指骨２と３と
の連結部関節６の構造を示すもので、その内容は
第２図に示す関節５と全く同一であり、ジンバル
２０はシヤフト２１，２２，２３，２４を介して
指骨２，３に連結されている。シヤフト２１，２
３は指骨２に、またシヤフト２２，２４は指骨３
に連結されている。これらシヤフト２１，２２，
２３，２４は第２図におけるシヤフト１１，１
２，１３，１４と対応している。また平歯車２１
１，２２１，２３１，２４１及び傘歯車２１２，
２２２，２３２，２４２は第２図に示す平歯車１
１１，１２１，１３１，１４１及び傘歯車１１
２，１２２，１３２，１４２とそれぞれ一対一に
対応している。

第４図は本発明の機構を構成する指骨２の側面
図の一部分を示すもので、この図において、関節
５の平歯車１３１と関節６の平歯車２３１は互い
に噛合されている。また、同図には図示されてい
ないが、反対側の側面において同様に平歯車１１
１と平歯車２１１とが互いに噛合されている。

次に、第２図乃至第４図に示した本発明の機構
の一実施例の作用について説明する。

まず、指骨１と指骨２とは、関節５のジンバル
１０の働きによつて、任意の方向の角度変位をと
りうる。すなわち、主軸線１００及び２００の軸
まわり以外の角度変位成分を生じうるごとく構成
されている。この角度変位は、幾何学的に明らか
なごとく、主軸線１１０及び１２０の軸まわりの
角度変位成分に分解できる。ゆえに、ここでは前
述した主軸線１１０及び１２０の軸まわりの角度
変位を、指骨２及び３の間の関節６に伝達可能で
あることを、それぞれ別個に説明する。また、こ
こでは説明の便宜上、指骨１上に固定された座標
系から、指骨２の相対的な変位を考えるものとす
る。

まず、第２図における主軸線１１０まわりの動
作を第５図に加えることにより説明する。

指骨２が第５図に示すように指骨１に対して主
軸線１１０まわりに角度βだけ回転したとする
と、関節６の主軸線２１０は第５図に示すように
主軸線１１０を中心に円弧状に移動する。このと
き、ジンバル１０は指骨１に対して変位しない。
従つて、第２図に示すジンバル１０に固定された
平歯車１１１は指骨１に対して変位しない。一
方、第３図に示す関節６の平歯車２１１はその中
心を主軸線２１０と一致するよう構成されている
ので、平歯車１１１と噛合いながら回転を行い、
平歯車１１１のまわりを公転しながら自転を行
う。すなわち、平歯車２１１は指骨２に対して相
対的に角度βだけ変位する。この平歯車２１１は
ジンバル２０に固定されており、かつジンバル２
０に連結されているシヤフト２２，２４を介して
指骨３が接続されているため、指骨３は指骨２に
対して相対的に角度βだけ変位することになる。
すなわち、指骨１と指骨２とを主軸線１１０まわ
りに相対的に回転させると、指骨２と指骨３とは
主軸線１１０と平行な主軸線２１０まわりに、同
じ角度だけ相対的に回転することになり、角度伝
達が可能な機構が構成できる。

次に、第２図における主軸線１２０まわりの動
作を第６図を加えて考えることにより説明する。

指骨２が指骨１に対して主軸線１２０まわりに
角度αだけ回転したとすると、ジンバル１０は同
じく指骨１に対して主軸線１２０まわりに角度α
だけ回転する。このとき、傘歯車１２２及び傘歯
車１３２は互いに噛合つており、傘歯車１２２は
指骨１に固定されているので、傘歯車１３２は傘
歯車１２２との噛合い位置を移動させながら回転
する。すなわち傘歯車１３２は主軸線１３０のま
わりに角度αだけ回転動する。このとき、平歯車
１３１はシヤフト１３を介して傘歯車１３２に対
して固定されているため、平歯車１３１は主軸線
１３０のまわりに角度αだけ回転動することにな
る。更に、平歯車１３１は第４図に示すように平
歯車２３１と噛合されているため、平歯車２３１
は主軸線２３０のまわりに角度αだけ回転する。
平歯車２３１は第３図に示すようにシヤフト２３
を介して傘歯車２３２と固定されており、これに
より傘歯車２３２は角度αだけ回転する。また、
傘歯車２３２は傘歯車２２２と噛合されているた
め、主軸線２３０のまわりに角度αだけ回転す
る。更に傘歯車２３２は指骨３とシヤフト２３を
介して固定されているため、指骨３は指骨２に対
して主軸線２２０まわりに相対的に角度αだけ変
位することになる。すなわち、指骨１と指骨２と
を主軸線１２０まわりに相対的に回転させると、
指骨２と指骨３とは主軸線１２０と平行な主軸線
２２０まわりに同じ角度だけ相対的に変位するこ
とになり、角度伝達が可能である。

以上述べたように、本発明の機構によれば、関
節部における互いに直交する軸まわりの回転角度
変位を、伝達しうることが明らかである。

ここで、以下の説明においては、上述した角度
αを振り、また角度βを曲げの角度変位と呼ぶも
のとする。

以上の説明においては、振り及び曲げの角度変
位が各々単独で伝達しうることを述べたが、ここ
で両者の角度変位成分が同時に与えられた場合
に、それぞれの再度変位の間に干渉を生じないこ
とについて説明する。

指骨２が指骨１に対して角度αの振り、角度β
の曲げの両方向の変位成分を持つたとすると、曲
げ方向の角度変位、すなわち主軸線１１０まわり
の回転角度変位については、振り方向の変位の影
響を受けることなく角度が伝達できることは本発
明の機構の構成から明らかである。一方、振り方
向の角度変位、すなわち主軸線１２０まわりの回
転角度変位について考えると、第２図に示す傘歯
車１３２は傘歯車１２２のまわりを角度αだけ公
転し、噛合いによる自転運動として、指骨１上に
固定された座標系からみて角度αだけ主軸線１３
０のまわりに回転動する。このとき、指骨２は角
度βだけ指骨１に対して主軸線１３０まわりの角
度変位を生じている。従つて平歯車１３１は角度
αだけ回転し、平歯車２３１は平歯車１３１と噛
合しながらその主軸線２３０が主軸線１３０を中
心とする円弧上にあるように角度βだけ変位す
る。この動作状況は第７図に示す通りである。平
歯車１３１と平歯車２３１とは第４図に示すよう
に互いに噛合されているので、平歯車２３１は指
骨２と相対的に主軸線２３０のまわりに角度α＋
βだけ回転することになる。従つて傘歯車２３２
も同様に角度α＋βだけ回転する。このとき、前
記の通り指骨２と指骨３とは主軸線２３０のまわ
りに角度βだけ回転角度変位を生じているため、
傘歯車２２２は傘歯車２３２のまわりを角度βだ
け公転しており、噛合いによる自転運動分として
角度βだけ主軸線２２０のまわりに回転動する。
よつて、傘歯車２２２は傘歯車２３２の主軸線２
３０まわりの回転角α＋βから、上記の主軸線２
２０まわりの回転角βを差し引いた角度αだけ、
指骨２に対して相対的に主軸線２２０のまわりに
変位することになる。すなわち、指骨３は指骨２
と相対的に振り方向に角度αだけ回転角度変位を
生ずるようになる。以上により指骨１及び指骨２
の間に振り及び曲げの両方向の角度変位成分が同
時に発生しても、これらを相互の干渉なく指骨２
及び指骨３の間の角度変位として伝達しうること
ができるものである。

以上の説明は指骨２を中間部のリンクとしてそ
の手前の関節５部の角度変位を該リンクの先方の
関節６部に伝達する場合を示したが、これを更に
指骨３及び指骨４の間の関節７部に角度変位を伝
達可能であることについて説明する。

第８図は本発明の機構を構成する指骨３の平面
図の一部分を示すものであり、関節７部の構造は
第２図に示す関節５と全く同一の構造で構成され
ているので、その詳細な説明は省略するが、第９
図に示すように構成されている。そして、第８図
に示す符号３１０は第２図の主軸線１１０に符号
３２０は第２図の主軸線１２０に対応し、符号３
１，３２，３３は第２図のシヤフト１１，１２，
１３に対応し、また符号３０は第２図のジンバル
１０に対応し、さらに符号３１１，３３１は第２
図の平歯車１１１，１３１に対応している。

まず、上記において説明したと同様に指骨３，
４間の振り及び曲げの角々の角度変位が伝達可能
であることを説明する。

振り角αが関節５から関節６に伝達されること
は、さきに述べた。このとき、関節６部のジンバ
ル２０は指骨２に対して相対的に停止しており、
指骨３は第８図に示す主軸線２２０のまわりに角
度αだけ回転している。従つて、指骨３上の主軸
線３２０は主軸線２２０を中心とする円弧上を移
動し、平歯車３２１は平歯車２２１のまわりを公
転しながら自転する。これにより平歯車３２１に
固定されたジンバル３０が回転動し、指骨４は指
骨３に対して相対的に角度αだけ変位することに
なる。

また、曲げ角βについて関節５から関節６へ伝
達される状況はさきに述べた通りである。このと
き、関節６部において指骨３に固定された傘歯車
２１２には傘歯車２４２が噛合されている。この
ため、指骨３の角度βの回転動にともなつて傘歯
車２４２が主軸線２４０のまわりに角度βだけ回
転する。従つて平歯車２４１が主軸線２４０のま
わりに角度βだけ回転し、これと噛合された関節
７の平歯車３４１が同じく角度βだけ主軸線３４
０のまわりに回転する。平歯車３４１の回転はこ
れに固定された傘歯車３４２を介して傘歯車３１
２に伝達され、傘歯車３１２に固定された指骨４
が結果的に指骨３に対して曲げ方向に角度βだけ
回転動する。

すなわち、関節５から関節６への角度伝達機構
における振り方向及び曲げ方向の角度伝達機構
が、関節６から関節７への曲げ方向及び振り方向
の角度伝達機構とそれぞれ同様の機構を用いて伝
達されるような機構となつているわけである。従
つて、関節６から関節７への角度伝達において、
それぞれ振り方向及び曲げ方向の角度成分が相互
干渉することなく伝達できることは、前述した説
明における関節５から関節６への角度伝達の実現
手段において振り方向及び曲げ方向の角度成分が
相互干渉を生じない事実からも明らかである。

なお、上述した本発明の一実施例においては、
指骨の個数が４個である場合について説明した
が、更に必要に応じて同様の構造を連結していく
ことにより、指骨の数を増加させても、順次任意
方向の角度変位を伝達して行くことが可能な機構
を実現しうることは明らかである。

なお、この場合、最先端部指骨を連結する関節
部の構造においては、その次に引き続く関節部が
存在しないため、関節部の構造を簡略化すること
ができる。その一例を第１０図に示す。第１０図
は本発明の一実施例における関節７部の簡略構造
について示したもので、第２図に示す関節５部と
の対応で見る場合、傘歯車１２２，１３２及び平
歯車１１１，１３１に相当する部材を取り除いた
構成とすることができる。

なお、第２図においても指骨１が最端部指骨で
あることから本機構の駆動方法によつては第９図
と同様の構成とすることも可能である。

さらに本発明の実施例によれば、指骨構造の中
心軸部分に空間を有しているので、ロボツトの手
首として用いる場合等において先端部指骨に連結
された作業工具類の動力配線その他を、指骨構造
の中心に通して配置することが可能である。

第１１図は本発明に係る角度伝達機構の他の実
施例を示すもので、上述した実施例における第２
図の関節部構造に対応する部分を示している。角
度伝達機構の構成はほぼ同様であるが、指骨２及
び指骨４は上述の実施例と異り、シヤフト状とな
つている。この実施例によれば、各指骨の角度変
位による部材同志の衝突による干渉が少ないため
可動角度範囲を大きくとることができる特徴を有
する。

第１２図は本発明の別の実施例を示すもので、
この実施例は上述した２つの実施例とは関節部の
構造が異つている。ただし関節５，６，７のそれ
ぞれは全く同一の構造をとりうることは、上記の
実施例と同様であるので、ここでは関節５に対応
させて、第１２図を示している。この関節部の基
本部材は十字シヤフト５００であつて、いわゆる
フツクの継手を構成している。十字シヤフト５０
０は互いに直交する主軸線５１０及び５２０を持
つている。ここで、これらの主軸線５１０，５２
０の交点５５０を本関節の中心と呼ぶものとす
る。十字シヤフト５００には平歯車５１１，５２
１，５３１，５４１及び傘歯車５１２，５２２，
５３２，５４２が取付けられている。平歯車５１
１は主軸線５１０を中心にして十字シヤフト５０
０に固定され、平歯車５２１は主軸線５２０を中
心にして十字シヤフト５００に固定されている。
また、平歯車５３１，５４１は各々主軸線５１
０，５２０を中心軸としてそのまわりに回転動可
能に取付けられている。傘歯車５３２，５４２は
各々平歯車５３１，５４１とその中心軸が一致す
るように固定されている。更に、傘歯車５１２は
主軸線５１０を中心軸として指骨２に固定され、
該主軸線５１０のまわりに回転動可能となつてい
る。また、傘歯車５２２は指骨１に固定され、主
軸線５２０を中心軸としてそのまわりに回転動が
可能である。加えて傘歯車５１２と傘歯車５４
２、また傘歯車５２２と傘歯車５３２とは、各々
噛合うように構成されている。

第１３図は本発明の機構を構成する関節６の構
成を示すもので、十字ジヨイント６００は第１２
図の十字ジヨイント５００に、また平歯車６１
１，６２１，６３１，６４１は平歯車５１１，５
２１，５３１，５４１に、さらに傘歯車６１２，
６２２，６３２，６４２は傘歯車５１２，５２
２，５３２，５４２にそれぞれ対応しており、傘
歯車６１２が指骨３に、また傘歯車６２２が指骨
２にそれぞれ固定されている。

第１４図は本発明の機構を構成する指骨２部の
側面図の一部分を示すもので、平歯車列により構
成されている。すなわち、平歯車５１１は平歯車
５１３，６１３を介して平歯車６１１に、また同
図に図示されていないが、平歯車５３１は同様に
平歯車５３３，６３３を介して平歯車６３１にそ
れぞれ接続されている。ここにおいては、平歯車
５１３，６１３，５３３，６３３は中間歯車とし
て用いられていることになる。

この実施例における指骨間角度変位の伝達原理
については、前記実施例と同様であるため詳述し
ないが、主軸線５１０及び主軸線５２０まわりの
回転角度変位成分を伝達可能であること、及びこ
れら振り方向と曲げ方向の角度間の相互干渉がな
いこと、更に次の関節への伝達可能性、指骨個数
の増大に対処しうること及び第９図に対応する簡
略化構造が存在することなどは明らかである。

なお、この実施例によれば、関節部を小形化し
て、かつ指骨の長さを大きくとることができると
共に機構の製作が容易である等の特徴を有する。

以上述べた実施例においては、角度伝達手段と
して傘歯車及び平歯車を用いた例について示した
が、このうち傘歯車は回転軸の方向変換の伝達
を、また平歯車は引き続く関節への回転量の伝達
をその目的として用いられているものであり、同
種の機能を有する別の機構要素によつても本発明
に係る角度伝達機構を実現することは十分可能で
ある。その具体的な変形例としては、上記各実施
例における平歯車使用部を平行リンク機構あるい
はチエーンを用いて実現することも可能である
し、また上記実施例の傘歯車による角度方向変換
機構を、空間リンク機構あるいはウオーム、ギ
ア、更にはユニバーサル・ジヨイントその他を用
いて実現することも十分可能であることは容易に
理解される。

また、第１図に示す指骨１を固定部として、こ
の指骨１に対して指骨２に曲げまたは振りの運動
のための駆動力を伝達する手段としては、指骨１
内に回転軸を設け、この回転軸の回転を傘歯車お
よび平歯車を介して第２図に示す平歯車１２１，
１４１に伝達するように構成してもよいし、また
他の方策として、指骨１と指骨２との間に、油圧
シリンダとのアクチユエータを設け、このアクチ
ユエータによつて指骨２を指骨１に対して傾斜さ
せるように構成してもよい。

さらに、各指骨１〜４への角度伝達に際して、
各指骨１〜４間の伝達角度が小さい場合には、第
２図、第３図、第４図〜第１３図に示す関節部を
構成する傘歯車を部分傘歯車に構成することがで
きる。このように構成することにより、関節部お
よび全体構造を小形にすることができる。

以上詳述したように本発明によれば、指骨すな
わち部材同志の任意の方向の相対角度変位を、２
つの軸まわりの角度変位成分の形で伝達すること
ができるため、３次元的な角度伝達の可能な機構
を実現できる。また、これにより、安価であり、
しかも小形化が可能でかつ製作も容易で、信頼性
が高く、角度を正確に伝達ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の角度伝達機構の一実施例の全
体構造を示す斜視図、第２図は第１図に示す本発
明の一実施例の関節部の詳細を示す横断面図、第
３図は第２図に示す関節部と隣接する関節部の詳
細を示す横断面図、第４図は第１図に示す本発明
の一実施例の指骨部の側面図、第５図は第１図に
示す本発明の一実施例の曲げ方向変位動作を示す
説明図、第６図は同じく振り方向変位動作を示す
説明図、第７図は同じく振り・曲げ合成動作時の
説明図、第８図は第４図に示す関節部と隣接する
指骨部９平面図、第９図は第３図に示す関節部と
隣接する関節部の詳細を示す横断面図、第１０図
は第１図に示す本発明の一実施例の先端部におけ
る関節部の他の例を示す横断面図、第１１図は本
発明に用いられる関節部の他の実施例を示すもの
で、第２図の関節部に対応する関節部の詳細を示
す横断面図、第１２図は本発明に用いられる関節
部の別の実施例を示すもので、第２図、第１１図
に示す関節部と対応する関節部の詳細を示す横断
面図、第１３図は第１２図に示す関節部と隣接す
る関節部の詳細を示す横断面図、第１４図は第１
１図に示す本発明の実施例の指骨部の他の例を示
す側面図である。１，２，３，４……指骨、５，６，７……関
節、１０，２０，３０……ジンバル、５００……
十字シヤフト、１１，１２，１３，１４……シヤ
フト、２１，２２，２３，２４……シヤフト、３
１，３２，３３，３４……シヤフト、１１１，１
２１，１３１，１４１……平歯車、２１１，２２
１，２３１，２４１……平歯車、３１１，３３１
……平歯車、５１１，５２１，５３１，５４１…
…平歯車、６１１，６２１，６３１，６４１……
平歯車、１１２，１２２，１３２，１４２……傘
歯車、２１２，２２２，２３２，２４２……傘歯
車、３２２，３３２……傘歯車、５１２，５２
２，５３２，５４２……傘歯車、６１２，６２
２，６３２，６４２……傘歯車。

Claims

【特許請求の範囲】１複数個のリンクの互いに隣接するリンク同志
を接続する複数の継手から成り、それぞれ隣接す
るリンク間の３次元的角度変位を次の隣接するリ
ンク間に伝達して成る角度伝達機構において、
各々の継手は互いに交わる第１、第２の２つの軸
を有し、各継手の第１の軸どうし、第２の軸どう
しは全てのリンクの主軸線が一直線状となつたと
きにそれぞれ互いに平行となるように構成され、
かつ、上記リンクは第１、第２の２種のリンクか
ら構成され、これらが交互に接続され、該第１の
リンクの各々は継手により上記第１の軸のまわり
に回転可能に、また該第２のリンクの各々は継手
によりに回転可能にそれぞれ取り付けられ、さら
に、上記第１の軸まわりの隣接リンク間の角度変
位を次の隣接リンク間に伝達する第１の角度伝達
機構と、上記第２の軸のまわり隣接リンク間の角
度変位を次の隣接リンク間に伝達する第２の角度
伝達機構とをえ、該第１の角度伝達機構は前記第
１の軸上に軸を持つ第１の回転伝達手段及び第２
の回転伝達手段と、前記継手に対して上記第２の
軸上に軸を持つ第３の回転伝達手段及び第４の回
転伝達手段とを含み、前記第２の角度伝達機構は
前記第２の軸上に軸を有する第５の角度伝達手段
及び第６の角度伝達手段と、前記継手に対して上
記第１の軸上に軸を持つ第７の角度伝達手段及び
第８の角度伝達手段とを含み、前記第２、第３の
角度伝達手段は各継手において互いに結合されて
おり、前記第６、第７の回転伝達手段は各継手に
おいて互いに結合されていることを特徴とする角
度伝達機構。２特許請求の範囲第１項において、前記第１の
角度伝達機構に係る前記第１の角度伝達手段は前
記第１のリンクを支承し、隣接する継手間を互い
に接続し、前記第２の回転伝達手段は前記第１の
リンク各々に国定され、前記第３の回転伝達手段
は前記継手に対して上記２の軸まわりに回転可能
に取り付けられ、前記第４の回転伝達手段は前記
第３の回転伝達手段に固定され、かつ前記第２の
リンクを支承し、隣接するリンク間を互いに結合
され、前記第２の角度伝達機構に係る前記第５の
回転伝達手段は前記第２のリンクを支承し、隣接
する継手間を互いに接続し、前記第６の回転伝達
手段は前記第２のリンク各々に固定され、前記第
７の回転伝達手段は前記継手に対して上記第１の
軸まわりに回転可能に取つけられ、前記第８の回
転伝達手段は前記第７の回転伝達手段に固定さ
れ、かつ前記第１のリンクを支承し、隣接する継
手間を互いに接続したことを特徴とする角度伝達
機構。３特許請求の範囲第２項において、前記第１の
回転伝達手段は平歯車対であり、前記第２及び第
３の回転伝達手段は傘歯車対であり、前記第４及
び第５の回転伝達手段は平歯車対であり、前記第
６及び第７の回転伝達手段は傘歯車対であり、前
記第８の回転伝達手段は平歯車であることを特徴
とする角度伝達機構。