JP2013096523A

JP2013096523A - Link actuating device

Info

Publication number: JP2013096523A
Application number: JP2011241070A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Sone; 啓助曽根; Hirokazu Oba; 浩量大場; Arihito Matsui; 有人松井; Hiroki Mukai; 浩氣向井
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: JP5798005B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a link actuating device which can be configured by two link mechanisms and has high rigidity regardless of compact configuration having small outer diameter dimensions.SOLUTION: The link actuating device 1 includes link hubs 2 and 3 arranged respectively on input and output sides, and two link mechanisms 4A and 4B. The link mechanisms 4A and 4B are three-joint chain link mechanisms comprising four revolute pairs, wherein edge links 5 and 6 are joined in a rotatable manner relative to the link hubs 2 and 3, and the edge links 5 and 6 are joined in a rotatable manner relative to a center link 7. At least one of the two link mechanisms 4A and 4B includes interlocking means 9 for rotating and displacing the edge links 5 and 6 of the input and output sides by interlocking both edge links 5 and 6 with each other. The two link mechanisms 4A and 4B include two different link mechanisms, e.g., elongated/contracted linear actuators 25 having both ends connected directly or indirectly to both ends of the link hub 2 and the end link 5, respectively.

Description

この発明は、ロボットの関節部、産業機械等における三次元空間での物品の取り回しや複雑な加工等の作業を広範囲な領域で、高速かつ精密に実行するために用いられるリンク作動装置に関する。 The present invention relates to a link actuating device that is used for carrying out operations such as handling and complicated processing of articles in a three-dimensional space in a joint portion of a robot, an industrial machine, and the like in a wide range and at high speed.

上記リンク作動装置として、入力側のリンクハブと出力側のリンクハブを、四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構で連結し、入力側のリンクハブに対して出力側のリンクハブを姿勢変更可能とした構成が提案されている（例えば特許文献１，２）。四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構は、入力側および出力側の各リンクハブにそれぞれ回転可能に連結された入力側および出力側の端部リンクと、これら入力側および出力側の端部リンクに回転可能に連結された中央リンクとでなる。特許文献１には、リンク機構を直線で表現した幾何学モデルにおいて、中央リンクの中央部に対する入力側部分と出力側部分とが鏡像対称を成す形状である例と、点対称を成す形状である例とが開示されている。また、特許文献２には、前記入力側部分と出力側部分とが点対称を成す形状である例が開示されている。 As the above link actuating device, the link hub on the input side and the link hub on the output side are connected by a three-bar chain link mechanism consisting of four rotating pairs, and the attitude of the link hub on the output side is changed with respect to the link hub on the input side A possible configuration has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). The three-joint link mechanism consisting of four rotating pairs consists of input and output end links rotatably connected to the input and output link hubs, and the input and output end links. It consists of a central link rotatably connected to the link. Patent Document 1 discloses an example in which the input side portion and the output side portion with respect to the central portion of the central link are in a mirror image symmetry shape and a point symmetry shape in a geometric model expressing the link mechanism as a straight line. Examples are disclosed. Patent Document 2 discloses an example in which the input side portion and the output side portion have a point-symmetric shape.

上記特許文献１，２を含めて、従来のリンク作動装置は、リンク機構の数が三組であった。これは、リンク機構をリンクだけで構成する場合に、入力側のリンクハブに対する出力側のリンクハブの姿勢を規定するために必要な最低限のリンク機構の数は三組であることによる。 Including the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, the conventional link actuating device has three sets of link mechanisms. This is because the minimum number of link mechanisms required to define the attitude of the output side link hub with respect to the input side link hub when the link mechanism is constituted by only links is three sets.

特許第４４７６６０３号公報Japanese Patent No. 4476603 特開２００４−００９２７６号公報JP 2004-009276 A

リンク作動装置のリンク機構の数が三組であると、例えば図１７に示すように、各リンク機構１０４（１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ）がほぼ１２０°の間隔で配置されることとなる。この場合、各リンク機構１０４の相互間距離が狭く、一つのリンク機構１０４Ａにおけるリンクハブ１０３（１０２）と端部リンク１０６（１０５）の回転対偶部１１２（１１１）と、他のリンク機構１０４Ｂにおける端部リンク１０６（１０５）と中央リンク１０７の回転対偶部１１４（１１３）とが接近した状態となる。そこで、両回転対偶部１１２（１１１），１１４（１１３）が互いに干渉するのを避けるために、回転対偶部１１４（１１３）を外径側に逃がした形状としている。その結果、リンク作動装置１０１全体の外径が大きいという課題があった。リンクハブ１０２，１０３を中空形状とし、その内部にエアチューブや電気配線等を通す場合には、外径がさらに大きくなる。 When the number of link mechanisms of the link actuating device is three sets, for example, as shown in FIG. 17, the link mechanisms 104 (104A, 104B, 104C) are arranged at intervals of approximately 120 °. In this case, the distance between the link mechanisms 104 is narrow, the link hub 103 (102) in one link mechanism 104A, the rotation pair 112 (111) of the end link 106 (105), and the other link mechanism 104B. The end link 106 (105) and the rotating pair 114 (113) of the central link 107 are brought into a close state. Therefore, in order to avoid the two rotating pair portions 112 (111) and 114 (113) from interfering with each other, the rotating pair portion 114 (113) has a shape that escapes to the outer diameter side. As a result, there has been a problem that the outer diameter of the entire link actuator 101 is large. When the link hubs 102 and 103 are formed in a hollow shape and an air tube or electrical wiring is passed through the link hub 102 or 103, the outer diameter is further increased.

また、リンク機構１０４の数が三組であると、各リンク機構１０４の各回転対偶部１１１，１１２，１１３，１１４の回転中心軸の相互角度を適正に保ちながら組立することが難しい。さらに、リンク機構１０４の数が多いと、その分だけコスト高となる。 Further, when the number of the link mechanisms 104 is three, it is difficult to assemble while keeping the mutual angle of the rotation center axes of the rotation pairs 111, 112, 113, 114 of each link mechanism 104 properly. Furthermore, if the number of link mechanisms 104 is large, the cost is increased accordingly.

リンク機構の数が三組であると、用途によっては上記のように不都合が生じる。そこで、本件出願人は、リンク機構の数が二組であっても、入力側のリンクハブに対する出力側のリンクハブの姿勢を規定することが可能なリンク作動装置の開発を試みた。しかし、リンク機構の数をただ単に二組にするだけでは、三組である場合に比べて全体の剛性が低下する。 If the number of link mechanisms is three sets, inconvenience occurs as described above depending on the application. Therefore, the applicant of the present application has attempted to develop a link actuating device that can regulate the attitude of the output side link hub relative to the input side link hub even if the number of link mechanisms is two. However, if the number of link mechanisms is simply two, the overall rigidity is reduced as compared to the case of three.

この発明の目的は、リンク機構の数が二組で構成でき、外径寸法が小さいコンパクトな構成でありながら剛性が高いリンク作動装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a link operating device that can be configured in two sets of link mechanisms and has high rigidity while having a compact configuration with a small outer diameter.

この発明のリンク作動装置は、入出力側にそれぞれ配されたリンクハブに対して回転可能に端部リンクを連結し、入力側および出力側の端部リンクを中央リンクに対して回転可能に連結することにより、前記入力側の端部リンク、中央リンク、および出力側の端部リンクで構成される、四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構を有する。この発明は、上記リンク作動装置において、前記四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構を二組有し、これら二組のリンク機構は、入力側および出力側のいずれについても、それぞれの前記リンクハブと前記端部リンクの各回転対偶軸が同一平面上にあって、かつ互いに交差する位置関係であり、二組のリンク機構のうちの少なくとも一組に、前記入力側の端部リンクと前記出力側の端部リンクとを互いに連動して回転変位させる連動手段を設け、かつ二組のリンク機構のそれぞれに、前記リンクまたはリンクハブである二つのリンク機構構成部材に両端が直接または間接的にそれぞれ連結された伸縮作動可能な直動アクチュエータを設けたことを特徴とする。なお、この明細書で「回転対偶軸」とは、回転対偶の回転中心軸を言う。 In the link actuating device of the present invention, the end links are rotatably connected to the link hubs arranged on the input / output sides, and the input and output end links are rotatably connected to the central link. By doing so, it has a three-joint link mechanism consisting of four rotary pairs evenly formed by the input side end link, the central link, and the output side end link. The present invention provides the above link actuating apparatus, wherein the link actuating device has two sets of three-joint link mechanisms composed of the four rotating pairs, and the two sets of link mechanisms are provided on the input side and the output side, respectively. Each rotational pair of the hub and the end link is on the same plane and intersects each other. At least one of the two sets of link mechanisms includes the input end link and the end link. There are provided interlocking means for rotating and displacing the output side end link in conjunction with each other, and both ends of the two link mechanisms are directly or indirectly connected to the two link mechanism constituent members which are the links or link hubs. Are provided with linear actuators that can be extended and contracted. In this specification, the “rotation pair axis” refers to the rotation center axis of the rotation pair.

この構造において、リンクハブとそれに連結される端部リンクの入力側と出力側それぞれは、球面リンク機構を構成しており、それぞれの球面リンク機構は、入力側と出力側の端部リンクが中央リンクを介して連結されている。ここで各リンク機構の二つの中央リンクは、それぞれの球面リンク機構が重なる円の円周上の並進運動に限定された１自由度となる。入力側および出力側の球面リンク機構は、節の曲率半径を無限大とすれば平面上の四節リンク機構であり、入力側、出力側のそれぞれが独立して１自由度を有している。入力側と出力側の端部リンク間に連動手段が無い場合は、二つの中央リンクの１自由度と入力側と出力側の球面リンク機構の各１自由度とで３自由度となる。ここで、このリンク作動装置では、入力側と出力側の端部リンク間に連動手段を設けたため、それぞれの球面リンク機構は連動し、両球面リンク機構で１自由度となる。以上のように、このリンク作動装置は、中央リンクの１自由度と前記球面リンク機構の１自由度を合わせた２自由度の機構となる。なお、中央リンクの位置変位は、入力側と出力側のリンクハブ間においては角度変化となり、以上から入力側と出力側のリンクハブ間は、２方向の角度変化が可能な構造となる。 In this structure, each of the input side and output side of the link hub and the end link connected to it constitutes a spherical link mechanism, and each spherical link mechanism has the input side and output side end links at the center. It is connected via a link. Here, the two central links of each link mechanism have one degree of freedom limited to translational movement on the circumference of a circle in which the respective spherical link mechanisms overlap. The spherical link mechanism on the input side and the output side is a four-bar linkage mechanism on a plane if the radius of curvature of the node is infinite, and each of the input side and the output side has one degree of freedom independently. . When there is no interlocking means between the input side and output side end links, there are 3 degrees of freedom with 1 degree of freedom for the two central links and 1 degree of freedom for the spherical links on the input side and the output side. Here, in this link operating device, since the interlocking means is provided between the end links on the input side and the output side, the respective spherical link mechanisms are interlocked, and the both spherical link mechanisms have one degree of freedom. As described above, this link actuating device is a two-degree-of-freedom mechanism that combines one degree of freedom of the central link and one degree of freedom of the spherical link mechanism. Note that the positional displacement of the central link changes between the input side and output side link hubs, and the angle between the input side and output side link hubs can change in two directions.

この２自由度機構は、入力側のリンクハブに対する出力側のリンクハブの可動範囲を広くとれる。例えば、入力側のリンクハブの中心軸と出力側のリンクハブの中心軸の最大折れ角を９０°以上とすることが可能であり、入力側のリンクハブに対する出力側のリンクハブの旋回角を０°〜３６０°の範囲に設定できる。上記中心軸は、入力側と出力側のリンクハブが互いに平行である状態での、それぞれのリンクハブ内における二つの端部リンクとの回転対偶軸の交点であるリンクハブ中心を結ぶ軸を指す。 This two-degree-of-freedom mechanism can widen the movable range of the output side link hub relative to the input side link hub. For example, the maximum fold angle between the central axis of the input side link hub and the central axis of the output side link hub can be 90 ° or more, and the turning angle of the output side link hub with respect to the input side link hub can be It can be set in the range of 0 ° to 360 °. The central axis refers to an axis connecting the link hub centers that are the intersections of the rotational pair of the two end links in each link hub in a state where the input side and output side link hubs are parallel to each other. .

この構成は、上記のように連動手段を設けたため、リンク機構の数が二組であっても、入力側のリンクハブに対する出力側のリンクハブの姿勢を規定することができる。リンク機構の数が二組であって、従来の三組と比べて少ないため、各リンク機構同士の干渉を回避し易く、設計の自由度が高い。それにより、リンク作動装置全体の外径が小さいコンパクトな構成とすることが可能である。また、リンク機構の数が少ないため、低コスト化を実現できる。 In this configuration, since the interlocking means is provided as described above, the attitude of the output side link hub relative to the input side link hub can be defined even if the number of link mechanisms is two. Since the number of link mechanisms is two sets and is smaller than the conventional three sets, it is easy to avoid interference between the link mechanisms, and the degree of freedom in design is high. Thereby, it is possible to have a compact configuration in which the outer diameter of the entire link operating device is small. In addition, since the number of link mechanisms is small, cost reduction can be realized.

直動アクチュエータを伸縮作動させると、この直動アクチュエータの両端がそれぞれ連結されている二つのリンク機構構成部材の相対的な角度や位置が変更される。よって、直動アクチュエータの伸縮量を制御することにより、上記相対的な角度や位置が決まり、それにより入力側のリンクハブに対する出力側のリンクハブの姿勢も決まる。直動アクチュエータを設けたことにより、上記二つのリンク機構構成部材を含む複数のリンク機構構成部材と直動アクチュエータとで閉じたリンク構成となり、二つのリンク機構構成部材間に作用する力を直動アクチュエータが受けるため、リンク作動装置の剛性が向上する。 When the linear motion actuator is expanded and contracted, the relative angles and positions of the two link mechanism constituent members to which both ends of the linear motion actuator are connected are changed. Therefore, by controlling the expansion / contraction amount of the linear actuator, the relative angle and position are determined, and thereby the attitude of the output side link hub with respect to the input side link hub is also determined. By providing a linear actuator, the link structure is closed by a plurality of link mechanism components including the two link mechanism components and the linear actuator, and the force acting between the two link mechanism components is linearly moved. Since the actuator receives, the rigidity of the link actuating device is improved.

この発明において、前記伸縮作動可能な直動アクチュエータは、前記リンクハブとこのリンクハブに連結された前記端部リンクとに、両端が直接または間接的に連結されているのが良い。
リンクハブと端部リンクとは一つの回転対偶で連結されているため、リンクハブと端部リンクとの間に直動アクチュエータを設ければ、リンクハブと直動アクチュエータ、および端部リンクと直動アクチュエータのそれぞれの連結部も回転対偶とすることができる。つまり、二次元的な対偶とすることができる。そのため、連結部に深溝玉軸受等の軸受を使用することが可能であり、球対偶や十字継手を使用する場合に比べて、低コストおよび低回転抵抗を実現できる。また、深溝玉軸受等の軸受を使用すると、回転角の制限がなく、設計の自由度が増す。 In this invention, it is preferable that the linear motion actuator capable of extending and contracting is directly or indirectly connected to the link hub and the end link connected to the link hub.
Since the link hub and the end link are connected by a single rotating pair, if a linear actuator is provided between the link hub and the end link, the link hub and the linear actuator and the end link are directly connected. Each connecting portion of the dynamic actuator can also be a rotating pair. That is, it can be a two-dimensional kinematic pair. Therefore, it is possible to use a bearing such as a deep groove ball bearing for the connecting portion, and it is possible to realize low cost and low rotational resistance as compared with the case where a ball pair or a cross joint is used. Further, when a bearing such as a deep groove ball bearing is used, there is no restriction on the rotation angle, and the degree of freedom in design increases.

前記伸縮作動可能な直動アクチュエータが、筒状の外筒体と、この外筒体の内部にあって外筒体に対して進退する進退軸とを有する場合、前記外筒体は前記リンクハブに固定され、前記進退軸は前記端部リンクに、進退軸の進退に伴う進退軸と端部リンクとの位置関係を調整する補助リンクを介して連結された構成としても良い。
上記直動アクチュエータの外筒体と進退軸とを比較した場合、外筒体の方が進退軸よりも径が大きくて重量が重い。この重い方の外筒体を固定側であるリンクハブに固定することにより、可動部を軽くすることができ、直動アクチュエータの駆動に対する応答性が良くなる。また、直動アクチュエータの動作部を小さくできるので、直動アクチュエータとリンク作動装置の他の部材あるいはリンク作動装置以外の物品との干渉が起き難くすることができる。 When the linear actuator that can be extended and contracted includes a cylindrical outer cylinder and an advancing / retreating shaft that is inside the outer cylinder and advances / retreats with respect to the outer cylinder, the outer cylinder is the link hub The forward / backward shaft may be connected to the end link via an auxiliary link that adjusts the positional relationship between the forward / backward shaft and the end link associated with the forward / backward movement of the forward / backward shaft.
When comparing the outer cylinder and the advance / retreat axis of the linear actuator, the outer cylinder is larger in diameter and heavier than the advance / retreat axis. By fixing this heavier outer cylinder to the link hub on the fixed side, the movable part can be lightened, and the response to driving of the linear actuator is improved. In addition, since the operating portion of the linear actuator can be reduced, interference between the linear actuator and other members of the link actuator or an article other than the link actuator can be prevented.

この発明において、前記伸縮作動可能な直動アクチュエータは、前記リンクハブと前記中央リンクとに、両端が直接または間接的に連結されていても良い。
この場合、リンクハブ、端部リンク、中央リンク、および直動アクチュエータで閉じたリンク構成となり、剛性が向上する。リンクハブと中央リンクとは相対的に３次元の動きをするため、リンクハブと直動アクチュエータの連結部、および中央リンクと直動アクチュエータの連結部は、いずれも球対偶とされる。それにより、直列のみの連鎖箇所が減少し、このことからも剛性が向上する。 In this invention, both ends of the linear motion actuator capable of extending and contracting operation may be directly or indirectly connected to the link hub and the central link.
In this case, the link structure is closed by the link hub, the end link, the center link, and the linear actuator, and the rigidity is improved. Since the link hub and the central link relatively move three-dimensionally, the connecting portion between the link hub and the direct acting actuator and the connecting portion between the central link and the direct acting actuator are all ball pairs. As a result, the number of serially connected points is reduced, and the rigidity is improved from this.

この発明において、前記直動アクチュエータは、入力側の端部リンクと、出力側の端部リンクとに、両端が直接または間接的に連結されていても良い。
この場合、入力側の端部リンク、中央リンク、出力側の端部リンク、および直動アクチュエータで閉じたリンク構成となり、剛性が向上する。入力側の端部リンクと出力側の端部リンクとは例えば鏡像対称の動きをするため、捩れた位置となることなく、一方、直動アクチュエータの直動軸に対して端部リンクの任意の面は、二方向に傾きが変化するため、入力側の端部リンクと直動アクチュエータの連結部、および出力側の端部リンクと直動アクチュエータの連結部は、いずれも十字継手結合とされる。それにより、直列のみの連鎖箇所が減少し、このことからも剛性が向上する。 In this invention, both ends of the linear motion actuator may be directly or indirectly connected to the input side end link and the output side end link.
In this case, the link structure is closed by the input side end link, the center link, the output side end link, and the linear actuator, and the rigidity is improved. The end link on the input side and the end link on the output side, for example, move mirror-symmetrically, so that they do not become twisted positions, while any of the end links with respect to the linear motion axis of the linear motion actuator Since the inclination of the surface changes in two directions, the connecting portion between the input side end link and the linear motion actuator and the output side end link and the linear motion actuator are all cross-jointed. . As a result, the number of serially connected points is reduced, and the rigidity is improved from this.

この発明のリンク作動装置は、入出力側にそれぞれ配されたリンクハブに対して回転可能に端部リンクを連結し、入力側および出力側の端部リンクを中央リンクに対して回転可能に連結することにより、前記入力側の端部リンク、中央リンク、および出力側の端部リンクで構成される、四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構を有する装置において、前記四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構を二組有し、これら二組のリンク機構は、入力側および出力側のいずれについても、それぞれの前記リンクハブと前記端部リンクの各回転対偶軸が同一平面上にあって、かつ互いに交差する位置関係であり、二組のリンク機構のうちの少なくとも一組に、前記入力側の端部リンクと前記出力側の端部リンクとを互いに連動して回転変位させる連動手段を設け、かつ二組のリンク機構のそれぞれに、前記リンクまたはリンクハブである二つのリンク機構構成部材に両端が直接または間接的にそれぞれ連結された伸縮作動可能な直動アクチュエータを設けたため、リンク機構の数が二組で構成でき、外径寸法が小さいコンパクトな構成でありながら剛性が高い。 In the link actuating device of the present invention, the end links are rotatably connected to the link hubs arranged on the input / output sides, and the input and output end links are rotatably connected to the central link. Thus, in an apparatus having a three-barrel linkage mechanism composed of four rotary pairs evenly composed of the input end link, the central link, and the output end link, the four rotary pairs There are two sets of three-link chains, and the two pairs of link mechanisms have the same rotation axis of each link hub and end link on the same plane on both the input side and the output side. And at least one of the two sets of link mechanisms, the input side end link and the output side end link are rotated in conjunction with each other. The link mechanism is provided, and each of the two sets of link mechanisms is provided with a linear motion actuator capable of expansion and contraction, both ends of which are directly or indirectly connected to the two link mechanism constituent members which are the links or link hubs. Therefore, the number of link mechanisms can be configured in two sets, and the rigidity is high while being a compact configuration with a small outer diameter.

この発明の一実施形態にかかるリンク作動装置の底面図である。It is a bottom view of the link actuating device concerning one embodiment of this invention. 同リンク作動装置のリンク作動装置本体の斜視図である。It is a perspective view of the link actuator main body of the link actuator. 図２のＡ矢視図である。FIG. 3 is a view as seen from an arrow A in FIG. 2. 同リンク作動装置本体を展開した状態の一部破断展開図である。It is a partially broken expanded view of the state which expand | deployed the link actuator main body. 同リンク作動装置本体を直線で表現した図である。It is the figure which expressed the link actuator main body by the straight line. 同リンク作動装置の直動アクチュエータの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the linear motion actuator of the link actuator. 同リンク作動装置本体に付与するトルクの大きさの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the magnitude | size of the torque provided to the same link actuator main body. （Ａ）は同リンク作動装置本体の一状態を示す正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は斜視図である。(A) is a front view which shows one state of the link actuator main body, (B) is a bottom view, (C) is a perspective view. （Ａ）は同リンク作動装置本体の異なる状態を示す正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は斜視図である。(A) is a front view which shows the different state of the same link actuator main body, (B) is a bottom view, (C) is a perspective view. （Ａ）は同リンク作動装置本体のさらに異なる状態を示す正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は斜視図である。(A) is a front view which shows the further different state of the same link actuator main body, (B) is a bottom view, (C) is a perspective view. （Ａ）は同リンク作動装置本体のさらに異なる状態を示す正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は斜視図である。(A) is a front view which shows the further different state of the same link actuator main body, (B) is a bottom view, (C) is a perspective view. この発明の異なる実施形態にかかるリンク作動装置の底面図である。It is a bottom view of the link actuating device concerning a different embodiment of this invention. この発明のさらに異なる実施形態にかかるリンク作動装置の底面図である。It is a bottom view of the link actuating device concerning further another embodiment of this invention. この発明のさらに異なる実施形態にかかるリンク作動装置の底面図である。It is a bottom view of the link actuating device concerning further another embodiment of this invention. この発明のさらに異なる実施形態にかかるリンク作動装置の底面図である。It is a bottom view of the link actuating device concerning further another embodiment of this invention. この発明のさらに異なる実施形態にかかるリンク作動装置の底面図である。It is a bottom view of the link actuating device concerning further another embodiment of this invention. 従来のリンク作動装置の斜視図である。It is a perspective view of the conventional link actuator.

この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１は、この発明の一実施形態にかかるリンク作動装置の底面図である。このリンク作動装置１は、リンク作動装置本体１ａと、このリンク作動装置本体１ａを駆動する駆動手段１ｂとでなる。リンク作動装置本体１ａから説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a bottom view of a link actuator according to an embodiment of the present invention. The link operating device 1 includes a link operating device main body 1a and driving means 1b for driving the link operating device main body 1a. The link actuator main body 1a will be described.

図２および図３はリンク作動装置本体１ａをそれぞれ異なる角度から見た斜視図、図４は同リンク作動装置本体１ａを展開した状態の一部破断展開図である。図２ないし図４に示すように、リンク作動装置本体１ａは、入力側および出力側のリンクハブ２，３を有し、これらリンクハブ２，３を二組のリンク機構４Ａ，４Ｂで連結したものである。リンク機構４Ａ，４Ｂは、四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構であり、入力側のリンクハブ２に一端が回転自在に連結された入力側の端部リンク５と、出力側のリンクハブ３に一端が回転自在に連結された出力側の端部リンク６と、これら端部リンク５，６の他端に両端がそれぞれ回転自在に連結された中央リンク７とで構成される。 2 and 3 are perspective views of the link actuator main body 1a as seen from different angles, and FIG. 4 is a partially broken exploded view of the link actuator main body 1a in a developed state. As shown in FIGS. 2 to 4, the link actuator main body 1a has input and output side link hubs 2 and 3, and these link hubs 2 and 3 are connected by two sets of link mechanisms 4A and 4B. Is. Each of the link mechanisms 4A and 4B is a three-barrel linkage mechanism composed of four rotary pairs, an input side end link 5 having one end rotatably connected to the input side link hub 2, and an output side link hub. 3 is composed of an output side end link 6 having one end rotatably connected to 3 and a central link 7 having both ends rotatably connected to the other ends of these end links 5 and 6.

上記二組のリンク機構４Ａ，４Ｂは、幾何学的に同じ形状である。幾何学的に同じ形状とは、図５のようにリンク機構を直線で表現した幾何学モデル、すなわち各回転対偶と、これら回転対偶間を結ぶ直線とで表現したモデルが互いに同じ形状であることを言う。また、それぞれのリンク機構４Ａ，４Ｂは、直線で表現した幾何学モデルが、中央リンク７の中央部に対する入力側部分と出力側部分とが互いに鏡像対称を成す形状である。言い換えると、中央リンク７と端部リンク５，６の二つの回転対偶の並び方向に対して垂直な横断面Ｆ１を対称面として、前記入力側部分と出力側部分とが互いに鏡像対称である。上記横断面Ｆ１は、中央リンク７と２つの端部リンク５，６の回転対偶軸Ｏ３，Ｏ４の成す角度を２等分する平面であるとも言える。 The two sets of link mechanisms 4A and 4B have the same geometric shape. The geometrically same shape means that the geometric model expressing the link mechanism as a straight line as shown in FIG. 5, that is, the model expressed by each rotating pair and a straight line connecting these rotating pairs has the same shape. Say. Each of the link mechanisms 4A and 4B has a geometric model expressed by a straight line in which the input side portion and the output side portion with respect to the central portion of the central link 7 are mirror images of each other. In other words, the input side portion and the output side portion are mirror-image symmetric with respect to a cross section F1 perpendicular to the direction in which the two rotational pairs of the center link 7 and the end links 5 and 6 are arranged. It can be said that the cross section F1 is a plane that bisects the angle formed by the rotation pair O3 and O4 of the central link 7 and the two end links 5 and 6.

各リンク機構４Ａ，４Ｂの入力側および出力側の端部リンク５，６は、共に球面リンク構造である。球面リンク構造とは、図４に示すように、リンクハブ２（３）と端部リンク５（６）の回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）、および端部リンク５（６）と中央リンク７の回転対偶軸Ｏ３（Ｏ４）が、すべて球面リンク中心Ｐ１（Ｐ２）を通る構造を言う。 Both end links 5 and 6 on the input side and output side of the link mechanisms 4A and 4B have a spherical link structure. As shown in FIG. 4, the spherical link structure refers to the rotation pair O1A, O1B (O2A, O2B) of the link hub 2 (3) and the end link 5 (6), and the center of the end link 5 (6). This is a structure in which the rotation pair O3 (O4) of the link 7 passes through the spherical link center P1 (P2).

二組のリンク機構４Ａ，４Ｂは、それぞれの回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）が互いに交差する位置関係にある。つまり、回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）の軸間角度が１８０°でない。そして、回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）の軸間角度が１８０°よりも大きい側に、各リンク機構４Ａ，４Ｂの中央リンク７が位置している。図示例では、小さい方の軸間角度αが１２０°とされている。
なお、図４の状態では、二組のリンク機構４Ａ，４Ｂが、入力側および出力側の球面リンク中心Ｐ１，Ｐ２を通り、リンクハブ２（３）と端部リンク５（６）の回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）の軸間角度を二等分する縦断面Ｆ４に対して互いに鏡像対称となる位置に配置されている。 The two sets of link mechanisms 4A and 4B are in a positional relationship in which the respective rotation pair axes O1A and O1B (O2A and O2B) intersect each other. That is, the angle between the rotation pair axes O1A, O1B (O2A, O2B) is not 180 °. Then, the central link 7 of each link mechanism 4A, 4B is located on the side where the inter-axis angle of the rotating pair shafts O1A, O1B (O2A, O2B) is larger than 180 °. In the illustrated example, the smaller inter-axis angle α is 120 °.
In the state of FIG. 4, the two sets of link mechanisms 4A and 4B pass through the spherical link centers P1 and P2 on the input side and the output side, and the rotational pair of the link hub 2 (3) and the end link 5 (6). The axes O1A and O1B (O2A and O2B) are arranged at positions that are mirror-image-symmetric with respect to the longitudinal section F4 that bisects the angle between the axes.

端部リンク５，６と中央リンク７の各回転対偶軸Ｏ３，Ｏ４は、ある交差角をもっていても良いし、平行であっても良い。図示例では、回転対偶軸Ｏ３，Ｏ４の軸間角度γは９０°とされている。また、入力側および出力側のリンクハブ２，３が同一平面上に位置する図４の状態において、回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）と回転対偶軸Ｏ３（Ｏ４）の軸間角度βは、７５°とされている。 The rotation pairs O3 and O4 of the end links 5 and 6 and the central link 7 may have a certain crossing angle or may be parallel to each other. In the illustrated example, the inter-axis angle γ of the rotation pair axes O3 and O4 is 90 °. Further, in the state of FIG. 4 in which the input side and output side link hubs 2 and 3 are located on the same plane, the inter-axis angle β between the rotary pair shafts O1A, O1B (O2A, O2B) and the rotary pair shaft O3 (O4). Is set to 75 °.

図２ないし図４において、上記各リンク機構４Ａ，４Ｂの入力側の端部リンク５と出力側の端部リンク６とは、連動手段９により、互いに連動して回転変位するようになっている。この実施形態の場合、連動手段９は、入力側の端部リンク５および出力側の端部リンク６に対してそれぞれ回転自在な一対のかさ歯車１０，１１を互いに噛み合わせた構成である。一対のかさ歯車１０，１１は同諸元のものであり、入力側の端部リンク５と出力側の端部リンク６が、互いの回転方向が反対で、かつ回転変位角度が同じになるように連動する。このように、連動手段９が複数のかさ歯車１０，１１等の歯車の噛み合いによるものであると、入力側の端部リンク５および出力側の端部リンク６の回転変位に滑り等による誤差が生じないため、精度良く連動させることができ、またコンパクトである。 2 to 4, the input side end link 5 and the output side end link 6 of each of the link mechanisms 4A and 4B are rotationally displaced in conjunction with each other by the interlocking means 9. . In this embodiment, the interlocking means 9 has a configuration in which a pair of bevel gears 10 and 11 that are rotatable with respect to the input side end link 5 and the output side end link 6 are meshed with each other. The pair of bevel gears 10 and 11 are of the same specification, so that the end link 5 on the input side and the end link 6 on the output side have opposite rotation directions and the same rotational displacement angle. Linked to Thus, if the interlocking means 9 is based on meshing of a plurality of bevel gears 10 and 11 and the like, an error due to slipping or the like is caused in the rotational displacement of the input side end link 5 and the output side end link 6. Since it does not occur, it can be linked accurately and is compact.

連動手段９は、同諸元の一対のかさ歯車１０，１１の噛み合いによるものに限らない。かさ歯車の代わりにリンク機構、カム、ベルト等を用いてもよい。なお、前記軸間角度γ（図４）が０°のときには、平歯車を用いる。また、一対の歯車の歯数を互いに異ならせても良い。その場合、入力側の端部リンク５と出力側の端部リンク６の回転変位角度が異なる。さらに、歯車以外の別の手段、例えばロータリアクチュエータやモータ等のアクチュエータで入力側の端部リンク５と出力側の端部リンク６の相互回転を制御してもよい。 The interlocking means 9 is not limited to the engagement of a pair of bevel gears 10 and 11 having the same specifications. A link mechanism, a cam, a belt or the like may be used instead of the bevel gear. A spur gear is used when the inter-axis angle γ (FIG. 4) is 0 °. The number of teeth of the pair of gears may be different from each other. In that case, the rotational displacement angles of the input side end link 5 and the output side end link 6 are different. Further, the mutual rotation of the input side end link 5 and the output side end link 6 may be controlled by another means other than the gear, for example, an actuator such as a rotary actuator or a motor.

リンクハブ２（３）は、球面リンク中心Ｐ１（Ｐ２）を中心として、回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）が位置する平面Ｆ２（Ｆ３）（図３）に沿って拡がる円弧状であり、その両端に軸受内包部１３がそれぞれ設けられている。軸受内包部１３は内部に二つの転がり軸受１４を有し、これら転がり軸受１４により、端部リンク５，６の基端に一体に設けた回転軸１５を回転自在に支持する。回転軸１５の軸心は、回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ，Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂと一致する。二つの転がり軸受１４は間隔を開けて配置されており、その間隔部に端部リンク５，６の基端が位置している。軸受内包部１３には、端部リンク５，６の基部が回転可能に嵌る溝１３ａが形成されている。この溝１３ａにより端部リンク５，６の回転範囲を規制することで、先に説明したように、各リンク機構４Ａ，４Ｂの中央リンク７が常に回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ）の軸間角度が１８０°よりも大きい側に位置する。 The link hub 2 (3) has an arcuate shape extending along a plane F2 (F3) (FIG. 3) on which the rotational pair even axes O1A, O1B (O2A, O2B) are located with the spherical link center P1 (P2) as the center. The bearing inner portions 13 are respectively provided at both ends thereof. The bearing inner portion 13 has two rolling bearings 14 inside, and the rolling bearings 14 rotatably support a rotating shaft 15 provided integrally with the base ends of the end links 5 and 6. The axis of the rotating shaft 15 coincides with the rotating pair axes O1A, O1B, O2A, and O2B. The two rolling bearings 14 are arranged with a space therebetween, and the base ends of the end links 5 and 6 are located in the space portion. The bearing inner portion 13 is formed with a groove 13a in which the base portions of the end links 5 and 6 are rotatably fitted. By restricting the rotation range of the end links 5 and 6 by the groove 13a, as described above, the central link 7 of each link mechanism 4A and 4B is always connected to the rotation pair shafts O1A and O1B (O2A and O2B). It is located on the side where the inter-axis angle is larger than 180 °.

転がり軸受１４は、外輪１４ａが軸受内包部１３の内周に圧入等により嵌合し、内輪１４ｂが回転軸１５の外周に圧入等により嵌合している。転がり軸受１４は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。転がり軸受１４としては、図示例のように玉軸受を複列で配列する以外に、ローラ軸受を用いても良い。また、転がり軸受１４の代わりに滑り軸受を用いてもよい。 In the rolling bearing 14, an outer ring 14 a is fitted to the inner periphery of the bearing inner portion 13 by press fitting or the like, and an inner ring 14 b is fitted to the outer periphery of the rotating shaft 15 by press fitting or the like. The rolling bearing 14 is a ball bearing such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing. As the rolling bearing 14, a roller bearing may be used in addition to the ball bearings arranged in a double row as in the illustrated example. Further, a sliding bearing may be used instead of the rolling bearing 14.

また、中央リンク７の両端部には転がり軸受１７が設けられ、この転がり軸受１７により、端部リンク５，６の先端に一体に設けた回転軸１８を回転自在に支持する。回転軸１８の軸心は、回転対偶軸Ｏ３，Ｏ４と一致する。転がり軸受１７は、外輪１７ａが中央リンク７の端部に圧入等により嵌合し、内輪１７ｂが回転軸１８の外周に圧入等により嵌合している。転がり軸受１７は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。転がり軸受１７としては、図示例のように玉軸受を複列で配列する以外に、ローラ軸受を用いても良い。また、転がり軸受１７の代わりに滑り軸受を用いてもよい。 Further, rolling bearings 17 are provided at both ends of the central link 7, and the rolling bearings 17 rotatably support a rotating shaft 18 provided integrally at the ends of the end links 5 and 6. The axis of the rotary shaft 18 coincides with the rotary pair axes O3 and O4. In the rolling bearing 17, the outer ring 17 a is fitted to the end of the center link 7 by press fitting or the like, and the inner ring 17 b is fitted to the outer periphery of the rotary shaft 18 by press fitting or the like. The rolling bearing 17 is a ball bearing such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing. As the rolling bearing 17, a roller bearing may be used in addition to the ball bearings arranged in a double row as in the illustrated example. Further, a sliding bearing may be used instead of the rolling bearing 17.

リンクハブ２，３は先に説明したような円弧状であり、それぞれその内部に、前記平面Ｆ２，Ｆ３に対して垂直な方向すなわち中心軸Ｃ１，Ｃ２（図２、図４）の方向に貫通した中空部２０を有する。この中空部２０は、一対の軸受内包部１３間に形成された開口部２１を介してリンクハブ２，３の外部と連通している。開口部２１は、入力側および出力側のリンクハブ２，３のいずれについても、各回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ，Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂに対して同じ側に位置する。つまり、図２のように、入力側のリンクハブ２と出力側のリンクハブ３が互いに平行になる姿勢において、両リンクハブ２，３の開口部２１が、共に同じ側を向く。 Each of the link hubs 2 and 3 has an arc shape as described above, and penetrates in the directions perpendicular to the planes F2 and F3, that is, in the directions of the central axes C1 and C2 (FIGS. 2 and 4), respectively. The hollow portion 20 is provided. The hollow portion 20 communicates with the outside of the link hubs 2 and 3 through an opening portion 21 formed between the pair of bearing inner packet portions 13. The opening 21 is positioned on the same side with respect to the rotation pair shafts O1A, O1B, O2A, and O2B for both the input side and output side link hubs 2 and 3. That is, as shown in FIG. 2, in the posture in which the input side link hub 2 and the output side link hub 3 are parallel to each other, the opening portions 21 of both the link hubs 2 and 3 are directed to the same side.

図１において、駆動手段１ｂは、二組のリンク機構４Ａ，４Ｂのそれぞれに設けられて、互いに異なる二つのリンク機構構成部材間の角度や位置を変更させる手段である。リンク機構構成部材として、入力側および出力側のリンクハブ２，３と、入力側および出力側の端部リンク５，６と、中央リンク７とが該当する。この実施形態では、入力側のリンクハブ２と一体に設けられた補助板２３と、入力側の端部リンク５に一体に設けられた補助板２４とを、伸縮作動可能な直動アクチュエータ２５で連結して、入力側のリンクハブ２と入力側の端部リンク５との角度や位置を変更させる。直動アクチュエータ２５と各補助板２３，２４との連結部２６，２７は、共に回転対偶となっている。なお、補助板２３は、入力側のリンクハブ２と入力側の端部リンク５の回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂから離れた位置で、入力側のリンクハブ２に固定されている。直動アクチュエータ２５は、直線方向に伸縮動作を行う駆動機構であればよいが、例えばボールねじを用いた機構や流体圧シリンダ装置を採用できる。 In FIG. 1, the drive means 1b is a means which is provided in each of two sets of link mechanisms 4A and 4B, and changes the angle and position between two different link mechanism structural members. As link mechanism components, the input side and output side link hubs 2 and 3, the input side and output side end links 5 and 6, and the central link 7 correspond. In this embodiment, an auxiliary plate 23 provided integrally with the input-side link hub 2 and an auxiliary plate 24 provided integrally with the input-side end link 5 are combined with a linear motion actuator 25 that can be expanded and contracted. By connecting, the angle and position of the input side link hub 2 and the input side end link 5 are changed. The connecting portions 26 and 27 between the linear motion actuator 25 and the auxiliary plates 23 and 24 are both rotating pairs. The auxiliary plate 23 is fixed to the input side link hub 2 at a position away from the rotational pair shafts O1A and O1B of the input side link hub 2 and the input side end link 5. The linear actuator 25 may be a drive mechanism that performs an expansion / contraction operation in a linear direction. For example, a mechanism using a ball screw or a fluid pressure cylinder device may be employed.

図６は、ボールねじを用いた直動アクチュエータの一例を示す。この直動アクチュエータ２５は、一方の補助板２３に連結されたねじ軸３０にナット３１が螺合しており、これらねじ軸３０とナット３１とでボールねじ３２が構成されている。ねじ軸３０は、請求項で言う進退軸である。ナット３１は、他方の補助板２４にロッド３３ａを介して連結された外筒体３３に、二つの軸受３４により回転自在に支持されている。ナット３１の外周には平歯車３６が設けられ、この平歯車３６に他の平歯車３７が噛み合っている。他の平歯車３７は、前記外筒体３３の外周に設置したモータ３８の出力軸３８ａに取り付けられている。
モータ３８を回転させることで、一対の平歯車３７，３６を介してナット３１が回転し、ボールねじ３２によりねじ軸３０がナット３１に対して進退する。それにより、ねじ軸３０の先端とロッド３３ａの先端間の距離が変わる。つまり、直動アクチュエータ２５が伸縮作動する。 FIG. 6 shows an example of a linear actuator using a ball screw. In this linear motion actuator 25, a nut 31 is screwed onto a screw shaft 30 connected to one auxiliary plate 23, and a ball screw 32 is configured by the screw shaft 30 and the nut 31. The screw shaft 30 is an advancing / retracting axis as defined in the claims. The nut 31 is rotatably supported by two bearings 34 on an outer cylindrical body 33 connected to the other auxiliary plate 24 via a rod 33a. A spur gear 36 is provided on the outer periphery of the nut 31, and another spur gear 37 is engaged with the spur gear 36. The other spur gear 37 is attached to an output shaft 38 a of a motor 38 installed on the outer periphery of the outer cylinder 33.
By rotating the motor 38, the nut 31 rotates through the pair of spur gears 37 and 36, and the screw shaft 30 moves forward and backward with respect to the nut 31 by the ball screw 32. Thereby, the distance between the tip of the screw shaft 30 and the tip of the rod 33a changes. That is, the linear motion actuator 25 expands and contracts.

この実施形態のように、リンクハブ２とこのリンクハブ２に連結された端部リンク５に両端を連結した直動アクチュエータ２５の配置とすると、リンクハブ２と直動アクチュエータ２５の連結部２６、および端部リンク５と直動アクチュエータ２５の連結部２７を共に回転対偶とすることができる。つまり、二次元的な対偶とすることができる。そのため、これら連結部２６，２７に深溝玉軸受等の軸受を使用することが可能であり、球対偶や十字継手を使用する場合に比べて、低コストおよび低回転抵抗を実現できる。また、深溝玉軸受等の軸受を使用すると、回転角の制限がなく、設計の自由度が増す。 As in this embodiment, when the linear motion actuator 25 is connected to both ends of the link hub 2 and the end link 5 connected to the link hub 2, the connection portion 26 between the link hub 2 and the linear motion actuator 25, Further, both the end link 5 and the connecting portion 27 of the linear actuator 25 can be a rotational pair. That is, it can be a two-dimensional kinematic pair. Therefore, it is possible to use bearings such as deep groove ball bearings for these connecting portions 26 and 27, and it is possible to realize low cost and low rotational resistance as compared with the case of using a ball pair or a cross joint. Further, when a bearing such as a deep groove ball bearing is used, there is no restriction on the rotation angle, and the degree of freedom in design increases.

駆動手段１ｂの直動アクチュエータ２５の伸縮作動により、入力側のリンクハブ２に対して入力側の端部リンク５を回転させると、この入力側の端部リンク５の回転が連動手段９により出力側の端部リンク６に伝えられて、入力側の端部リンク５と出力側の端部リンク６とが互いに連動して回転変位する。駆動手段１ｂは各リンク機構４Ａ，４Ｂに設けられているため、各リンク機構４Ａ，４Ｂの出力側の端部リンク６の回転変位が決まる。それにより、入力側のリンクハブ２に対する出力側のリンクハブ３の姿勢が一義的に決まる。つまり、このリンク作動装置１は、入力側のリンクハブ２に対する出力側のリンクハブ３の姿勢が一義的に決まる、回転の自由度が２自由度の機構である。 When the input-side end link 5 is rotated with respect to the input-side link hub 2 by the expansion / contraction operation of the linear actuator 25 of the driving unit 1b, the rotation of the input-side end link 5 is output by the interlocking unit 9. Is transmitted to the end link 6 on the side, and the end link 5 on the input side and the end link 6 on the output side are rotationally displaced in conjunction with each other. Since the drive means 1b is provided in each link mechanism 4A, 4B, the rotational displacement of the end link 6 on the output side of each link mechanism 4A, 4B is determined. Thereby, the attitude of the output side link hub 3 with respect to the input side link hub 2 is uniquely determined. That is, the link actuating device 1 is a mechanism having two degrees of freedom of rotation in which the attitude of the output side link hub 3 with respect to the input side link hub 2 is uniquely determined.

この実施形態のように、二組のリンク機構４Ａ，４Ｂにおいて、端部リンク５，６の角度、長さ、および端部リンク５，６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７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７の対称面に対して中央リンク７と、入力側および出力側のリンクハブ２，３と連結される端部リンク５，６との角度や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側のリンクハブ２および入力側の端部リンク５と、出力側のリンクハブ３および出力側の端部リンク６とは同じに動く。 As in this embodiment, in the two sets of link mechanisms 4A and 4B, the angles and lengths of the end links 5 and 6 and the geometric shapes of the end links 5 and 6 are equal on the input side and the output side, Further, when the shapes of the central link 7 are the same on the input side and the output side, the end links connected to the central link 7 and the input and output side link hubs 2 and 3 with respect to the symmetry plane of the central link 7. 5 and 6, the input side and the output side link hub 2 and the input side end link 5 and the output side link hub 3 and It moves in the same way as the end link 6 on the output side.

このリンク作動装置１の具体的な動作を説明する。図７は、直動アクチュエータ２５により入力側のリンクハブ２と入力側の端部リンク５の回転対偶の回転角を変更するときの、リンク機構４Ａ，４Ｂに作用するトルクの変化を、図８の状態におけるトルクで無次元化した図である。図８ないし図１１は、リンク作動装置本体１ａを簡略化したモデルで表現した正面図、底面図、および斜視図であって、それぞれ図７におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各時点における姿勢を示している。このモデルでは、入力側のリンクハブ２の回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ（図４）を含む平面Ｆ２（図３）を鉛直状態にし、かつ開口部２１を重力Ｇ方向に配置した場合を示している。なお、図８ないし図１１には、入力側および出力側の球面リンク中心Ｐ１，Ｐ２を球体で示してあり、リンクハブ３の中心Ｐ２に錘を配置している。錘は装置重量に比べて十分重く設定している。 A specific operation of the link operating device 1 will be described. FIG. 7 shows changes in torque acting on the link mechanisms 4A and 4B when the rotational angle of the rotational pair of the input side link hub 2 and the input side end link 5 is changed by the linear actuator 25. FIG. It is the figure made dimensionless by the torque in the state. 8 to 11 are a front view, a bottom view, and a perspective view of the link actuating device main body 1a expressed by a simplified model, showing the postures at points A, B, C, and D in FIG. 7, respectively. ing. This model shows a case where the plane F2 (FIG. 3) including the rotational pair axes O1A and O1B (FIG. 4) of the input side link hub 2 is in a vertical state and the opening 21 is arranged in the gravity G direction. . In FIG. 8 to FIG. 11, spherical link centers P1 and P2 on the input side and output side are shown as spheres, and a weight is arranged at the center P2 of the link hub 3. The weight is set to be sufficiently heavy compared to the weight of the device.

図８は、入力側のリンクハブ２に対して出力側のリンクハブ３が平行である状態を示している。このとき、重力Ｇに抗して出力側のリンクハブ３およびリンク機構４Ａ，４Ｂの各リンク５，６，７の姿勢を維持するために、リンク機構４Ａ，４Ｂに、直動アクチュエータ２５（図１）によってそれぞれ同じ値の所定値のトルクが作用している。図８の状態から、リンク機構４Ａ，４Ｂに作用する各トルクを前記所定値よりも小さくすると、図９のように、出力側のリンクハブ３が、リンク機構４Ａ，４Ｂの中央リンク７が互いに干渉するまで下方に回動する。また、図８の状態から、リンク機構４Ａの入力側のリンクハブ２と入力側の端部リンク５との角度を固定し、リンク機構４Ｂに作用するトルクを小さくすると、図１０のように、リンク機構４Ａが全体的に縮み、かつリンク機構４Ｂが全体的に伸びて、出力側のリンクハブ３が前方（同図（Ａ）における手前側）に傾いた姿勢となる。さらに、リンク機構４Ａに作用するトルクおよびリンク機構４Ｂに作用するトルクを前記所定値に対してそれぞれ別個に変化させると、図１１のように、入力側のリンクハブ２に対して出力側のリンクハブ３が捩れた姿勢となる。全状態において、入力側のリンクハブ２に対する出力側のリンクハブ３の姿勢が変化しても、入力側と出力側の球面リンク中心Ｐ１，Ｐ２間の距離は変化しない。 FIG. 8 shows a state in which the output side link hub 3 is parallel to the input side link hub 2. At this time, in order to maintain the postures of the links 5, 6 and 7 of the output side link hub 3 and the link mechanisms 4A and 4B against the gravity G, the linear mechanisms 25 (see FIG. According to 1), predetermined torques having the same value are applied. When the torques acting on the link mechanisms 4A and 4B are made smaller than the predetermined value from the state shown in FIG. 8, the link hub 3 on the output side is connected to the central link 7 of the link mechanisms 4A and 4B as shown in FIG. It rotates downward until it interferes. Also, from the state of FIG. 8, when the angle between the input side link hub 2 and the input side end link 5 of the link mechanism 4A is fixed and the torque acting on the link mechanism 4B is reduced, as shown in FIG. The link mechanism 4A is contracted as a whole, and the link mechanism 4B is extended as a whole, so that the output side link hub 3 is inclined forward (front side in FIG. 4A). Further, when the torque acting on the link mechanism 4A and the torque acting on the link mechanism 4B are individually changed with respect to the predetermined value, the link on the output side with respect to the link hub 2 on the input side as shown in FIG. The hub 3 is in a twisted posture. In all states, even if the attitude of the output side link hub 3 with respect to the input side link hub 2 changes, the distance between the input side and output side spherical link centers P1, P2 does not change.

図８ないし図１１に示すように、このリンク作動装置１は、入力側のリンクハブ２に対する出力側のリンクハブ３の可動範囲を広くとれる。例えば、入力側のリンクハブ２の中心軸Ｃ１と出力側のリンクハブ３の中心軸Ｃ２の折れ角θ（図９（Ａ））の最大値（最大折れ角）を９０°以上とすることができる。また、入力側のリンクハブ２に対する出力側のリンクハブ３の旋回角φ（図１１（Ｂ））を０°〜３６０°の範囲で設定できる。折れ角θは、入力側のリンクハブ２の中心軸Ｃ１に対する出力側のリンクハブ３の中心軸Ｃ２の傾斜角度のことであり、旋回角φは、入力側のリンクハブ２の中心軸Ｃ１に対して出力側のリンクハブ３が傾斜した水平角度のことである。 As shown in FIGS. 8 to 11, the link operating device 1 can take a wide movable range of the output side link hub 3 relative to the input side link hub 2. For example, the maximum value (maximum folding angle) of the bending angle θ (FIG. 9A) between the central axis C1 of the input side link hub 2 and the central axis C2 of the output side link hub 3 may be 90 ° or more. it can. Further, the turning angle φ (FIG. 11B) of the output side link hub 3 with respect to the input side link hub 2 can be set in a range of 0 ° to 360 °. The bending angle θ is the inclination angle of the central axis C2 of the output-side link hub 3 with respect to the central axis C1 of the input-side link hub 2, and the turning angle φ is about the central axis C1 of the input-side link hub 2. In contrast, this is the horizontal angle at which the output side link hub 3 is inclined.

このリンク作動装置１は、連動手段９を設けたことにより、リンク機構４Ａ，４Ｂの数が二組であっても、入力側のリンクハブ２に対する出力側のリンクハブ３の姿勢を規定することができる。リンク機構４Ａ，４Ｂの数が二組であって、従来の三組と比べて少ないため、各リンク機構４Ａ，４Ｂ同士の干渉を回避し易く、設計の自由度が高い。それにより、リンク作動装置１全体の外径が小さいコンパクトな構成とすることが可能である。また、リンク機構４Ａ，４Ｂの数が少ないため、低コスト化を実現できる。リンク機構４Ａ，４Ｂの数を減らすと剛性が低下することが懸念されるが、この実施形態のリンク作動装置１は、入力側のリンクハブ２と、入力側の端部リンク５と、直動アクチュエータ２３とで閉じたリンク構成となっているため、高い剛性が実現されている。 This link actuating device 1 is provided with the interlocking means 9 so that the posture of the output side link hub 3 relative to the input side link hub 2 can be defined even if the number of link mechanisms 4A and 4B is two. Can do. Since the number of link mechanisms 4A and 4B is two sets, which is smaller than the conventional three sets, it is easy to avoid interference between the link mechanisms 4A and 4B, and the degree of freedom in design is high. Thereby, it is possible to have a compact configuration in which the outer diameter of the entire link actuator 1 is small. Further, since the number of link mechanisms 4A and 4B is small, cost reduction can be realized. Although there is a concern that the rigidity may be reduced when the number of the link mechanisms 4A and 4B is reduced, the link operating device 1 of this embodiment includes the input side link hub 2, the input side end link 5, and the linear motion. Since the link structure is closed with the actuator 23, high rigidity is realized.

各リンク機構４Ａ，４Ｂにおける４つの回転対偶、つまり、入力側のリンクハブ２と入力側の端部リンク５との連結部分、出力側のリンクハブ３と出力側の端部リンク６との連結部分、および入力側および出力側の端部リンク５，６と中央リンク７との二つの連結部分を軸受構造とすることにより、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。 Four rotation pairs in each of the link mechanisms 4A and 4B, that is, a connection portion between the input-side link hub 2 and the input-side end link 5, and a connection between the output-side link hub 3 and the output-side end link 6 By making the two connecting portions of the portion and the input side and output side end links 5, 6 and the central link 7 into a bearing structure, the frictional resistance at the connecting portion is suppressed and the rotational resistance is reduced. It is possible to ensure smooth power transmission and improve durability.

各リンク機構４Ａ，４Ｂの中央リンク７は、二組のリンク機構４Ａ，４Ｂのリンクハブ２，３と端部リンク５，６の各回転対偶軸Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ，Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂが成す角度が１８０°よりも大きい側に位置している。そのため、構造的に、一方のリンク機構４Ａ（４Ｂ）のリンクハブ２，３と端部リンク５，６の回転対偶部が、他方のリンク機構４Ｂ（４Ａ）の端部リンク５，６と中央リンク７の回転対偶部に干渉しにくい。このことから、前記干渉を避けるために、端部リンク５，６と中央リンク７の回転対偶部を外径方向に張り出して設ける必要がなくなり、外径寸法が小さいコンパクトな構成にできる。 The central link 7 of each of the link mechanisms 4A and 4B has an angle formed by the rotary hubs O1A, O1B, O2A, and O2B of the link hubs 2 and 3 and the end links 5 and 6 of the two sets of link mechanisms 4A and 4B at 180 degrees. Located on the side larger than °. Therefore, structurally, the rotation pair of the link hubs 2 and 3 and the end links 5 and 6 of one link mechanism 4A (4B) is connected to the end links 5 and 6 of the other link mechanism 4B (4A) and the center. It is difficult to interfere with the rotational pair of the link 7. For this reason, in order to avoid the interference, it is not necessary to provide the rotation pair of the end links 5 and 6 and the central link 7 so as to extend in the outer diameter direction, and a compact configuration with a small outer diameter can be achieved.

入力側および出力側のリンクハブ２，３は、中心軸Ｃ１，Ｃ２の方向に沿って貫通した中空部２０を有している。この中空部２０に、エアチューブ、電気配線等のケーブル類を通して設けることができ、ケーブル類が各リンク５，６，７やリンク作動装置１以外の器物と接触しにくくできる。また、中空部２０は開口部２１を介してリンクハブ２，３の外部と連通しているため、中空部２０にケーブル類を通すときに、ケーブル類が機器に繋がった状態でも中空部２０に入れることができ、作業性が良い。 The link hubs 2 and 3 on the input side and the output side have a hollow portion 20 penetrating along the direction of the central axes C1 and C2. The hollow portion 20 can be provided through cables such as an air tube and electric wiring, so that the cables can hardly be brought into contact with the objects other than the links 5, 6, 7 and the link actuator 1. In addition, since the hollow portion 20 communicates with the outside of the link hubs 2 and 3 through the opening portion 21, when the cables are passed through the hollow portion 20, the hollow portion 20 is connected to the device even when the cables are connected to the device. Can be put in and workability is good.

また、二組のリンク機構４Ａ，４Ｂは、中央リンク７の中央部に対する入力側部分と出力側部分とが互いに鏡像対称を成す形状であり、入力側の端部リンク５と出力側の端部リンク６の可動範囲が、周方向に付き同じである。そのため、入力側のリンクハブ２と出力側のリンクハブ３との間の空間において、端部リンク５，６および中央リンク７が侵入しない周方向の領域が広くなり、この領域から前記空間に物品を入れることが可能となる。また、この領域では、各リンク５，６，７と他の部材とを接近させてもよいため、本装置をロボット、産業機械等に取付けたときにコンパクトとなる。
さらに、中央リンク７と二つの端部リンク５，６の組立て体を入力側と出力側のリンクハブ２，３に組み付ける際に、取付け部（図示せず）の回転対偶軸が入力側と出力側で周方向位置が一致しているため、前記組立て体を一方向から組み付けることができるため、組立て性が向上する。 In addition, the two sets of link mechanisms 4A and 4B have a shape in which the input side portion and the output side portion with respect to the central portion of the central link 7 are mirror-symmetric with each other, and the input side end link 5 and the output side end portion. The movable range of the link 6 is the same in the circumferential direction. Therefore, in the space between the link hub 2 on the input side and the link hub 3 on the output side, a circumferential region where the end links 5 and 6 and the central link 7 do not enter is widened, and articles from this region into the space. It becomes possible to put. Further, in this region, each link 5, 6, 7 and other members may be brought close to each other, so that it becomes compact when the apparatus is attached to a robot, an industrial machine or the like.
Further, when the assembly of the central link 7 and the two end links 5 and 6 is assembled to the link hubs 2 and 3 on the input side and the output side, the rotating pair shaft of the mounting portion (not shown) is connected to the input side and the output side. Since the positions in the circumferential direction coincide with each other on the side, the assembly can be assembled from one direction, so that the assemblability is improved.

直動アクチュエータ２５は、図１２のように、進退軸であるねじ軸３０と外筒体３３とが逆向きとなる配置にしてもよい。この場合も、図１の配置と同じように機能する。 As shown in FIG. 12, the linear actuator 25 may be arranged such that the screw shaft 30, which is an advancing / retracting axis, and the outer cylinder 33 are opposite to each other. In this case, it functions in the same manner as the arrangement of FIG.

また、図１３のように、直動アクチュエータ２５の外筒体３３を入力側のリンクハブ２と一体の補助板２３に固定し、進退軸であるねじ軸３０は端部リンク５に一体の補助板２４に補助リンク４０を介して連結した配置としてもよい。ねじ軸３０と補助リンク４０の連結部４１、および補助板２４と補助リンク４０の連結部４２は、共に回転対偶とする。補助リンク４０は、ねじ軸３０の進退に伴うねじ軸３０と端部リンク５との位置関係を調整する役割をする。 Further, as shown in FIG. 13, the outer cylinder 33 of the linear actuator 25 is fixed to the auxiliary plate 23 integrated with the input side link hub 2, and the screw shaft 30, which is an advance / retreat axis, is integrated with the end link 5. It is good also as arrangement | positioning connected with the board 24 via the auxiliary link 40. FIG. The connecting portion 41 of the screw shaft 30 and the auxiliary link 40 and the connecting portion 42 of the auxiliary plate 24 and the auxiliary link 40 are both rotational pairs. The auxiliary link 40 serves to adjust the positional relationship between the screw shaft 30 and the end link 5 as the screw shaft 30 advances and retreats.

直動アクチュエータ２５の外筒体３３とねじ軸３０とを比較した場合、外筒体３３の方がねじ軸３０よりも径が大きくて重量が重い。この重い方の外筒体３３を固定側であるリンクハブ２に固定することにより、可動部を軽くすることができ、直動アクチュエータ２５の駆動に対する応答性が良くなる。また、直動アクチュエータ２５の動作部を小さくできるので、直動アクチュエータ２５とリンク作動装置１の他の部材あるいはリンク作動装置１以外の物品との干渉が起き難くすることができる。 When the outer cylinder 33 of the linear actuator 25 and the screw shaft 30 are compared, the outer cylinder 33 is larger in diameter and heavier than the screw shaft 30. By fixing the heavier outer cylindrical body 33 to the link hub 2 on the fixed side, the movable part can be lightened, and the response to the driving of the linear actuator 25 is improved. Further, since the operating portion of the linear actuator 25 can be reduced, interference between the linear actuator 25 and other members of the link actuator 1 or articles other than the link actuator 1 can be made difficult to occur.

図１４はさらに異なる実施形態を示す。このリンク作動装置１は、入力側のリンクハブ２に一体に設けられた補助板４３と、中央リンク７に一体に設けられた補助板４４とを、伸縮作動可能な直動アクチュエータ２５で連結して、入力側のリンクハブ２と中央リンク７との角度や位置を変更させる。入力側のリンクハブ２と中央リンク７とは相対的に３次元の動きをするため、直動アクチュエータ２５と各補助板４３，４４との連結部４６，４７は、共に球対偶となっている。 FIG. 14 shows a further different embodiment. In this link actuating device 1, an auxiliary plate 43 provided integrally with the input side link hub 2 and an auxiliary plate 44 provided integrally with the central link 7 are connected by a linear motion actuator 25 capable of extending and retracting. Thus, the angle and position of the input side link hub 2 and the central link 7 are changed. Since the link hub 2 on the input side and the central link 7 move relatively three-dimensionally, the connecting portions 46 and 47 between the linear motion actuator 25 and the auxiliary plates 43 and 44 are both ball pairs. .

この場合、入力側のリンクハブ２、入力側の端部リンク５、中央リンク７、および直動アクチュエータ２５で閉じたリンク構成となり、剛性が向上する。また、直列のみの連鎖箇所が減少したことからも剛性が向上する。 In this case, the link structure is closed by the input-side link hub 2, the input-side end link 5, the central link 7, and the linear actuator 25, and the rigidity is improved. Further, the rigidity is improved because the number of chained portions only in series is reduced.

図１５に示すように、一方のリンク機構４Ａについては、入力側のリンクハブ２に一体に設けられた補助板４３と、中央リンク７に一体に設けられた補助板４４とを直動アクチュエータ２５で連結し、もう一方のリンク機構４Ｂについては、出力側のリンクハブ３に一体に設けられた補助板４８と、中央リンク７に一体に設けられた補助板４９とを直動アクチュエータ２５で連結した構成としてもよい。出力側のリンクハブ３と中央リンク７とは相対的に３次元の動きをするため、直動アクチュエータ２５と各補助板４８，４９との連結部５０，５１は、共に球対偶となっている。 As shown in FIG. 15, with respect to one link mechanism 4 </ b> A, an auxiliary plate 43 provided integrally with the input side link hub 2 and an auxiliary plate 44 provided integrally with the central link 7 are connected to the linear actuator 25. With respect to the other link mechanism 4B, the auxiliary plate 48 provided integrally with the output side link hub 3 and the auxiliary plate 49 provided integrally with the central link 7 are connected by the linear motion actuator 25. It is good also as a structure. Since the link hub 3 on the output side and the central link 7 relatively move three-dimensionally, the connecting portions 50 and 51 between the linear motion actuator 25 and the auxiliary plates 48 and 49 are both ball pairs. .

図１６はさらに異なる実施形態を示す。このリンク作動装置１は、入力側の端部リンク５に一体に設けられた補助板５２と、出力側の端部リンク６に一体に設けられた補助板５３とを、伸縮作動可能な直動アクチュエータ２５で連結して、入力側のリンクハブ２と中央リンク７との角度や位置を変更させる。入力側の端部リンク５と出力側の端部リンク６とは鏡像対称の動きをするため、直動アクチュエータ２５と各補助板５２，５３との連結部５４，５５は、共に十字継手構造となっている。 FIG. 16 shows a further different embodiment. The link actuating device 1 is a linear motion capable of extending and contracting an auxiliary plate 52 provided integrally with an input side end link 5 and an auxiliary plate 53 provided integrally with an output side end link 6. The actuator 25 is connected to change the angle and position between the input side link hub 2 and the central link 7. Since the end link 5 on the input side and the end link 6 on the output side move mirror-symmetrically, the connecting portions 54 and 55 between the linear motion actuator 25 and the auxiliary plates 52 and 53 have a cross joint structure. It has become.

この場合、入力側の端部リンク５、中央リンク７、出力側の端部リンク６、および直動アクチュエータ２５で閉じたリンク構成となり、剛性が向上する。また、直列のみの連鎖箇所が減少したことからも剛性が向上する。 In this case, the link structure is closed by the input side end link 5, the center link 7, the output side end link 6, and the linear motion actuator 25, and the rigidity is improved. Further, the rigidity is improved because the number of chained portions only in series is reduced.

１…リンク作動装置
２…入力側のリンクハブ（リンク機構構成部材）
３…出力側のリンクハブ（リンク機構構成部材）
４Ａ，４Ｂ…リンク機構
５…入力側の端部リンク（リンク機構構成部材）
６…出力側の端部リンク（リンク機構構成部材）
７…中央リンク（リンク機構構成部材）
９…連動手段
２５…直動アクチュエータ
３０…ねじ軸（進退軸）
３３…外筒体
４０…補助リンク
Ｏ１Ａ，Ｏ１Ｂ…入力側のリンクハブと入力側の端部リンクの回転対偶軸
Ｏ２Ａ，Ｏ２Ｂ…出力側のリンクハブと出力側の端部リンクの回転対偶軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Link operation apparatus 2 ... Link hub (link mechanism structural member) on the input side
3 ... Output side link hub (link mechanism component)
4A, 4B ... Link mechanism 5 ... Input side end link (link mechanism constituent member)
6 ... Output side end link (link mechanism component)
7. Central link (link mechanism component)
9 ... Interlocking means 25 ... Direct acting actuator 30 ... Screw shaft (advance / retreat axis)
33 ... Outer cylinder 40 ... Auxiliary links O1A, O1B ... Rotating pair shaft of input side link hub and input side end link O2A, O2B ... Rotation pair shaft of output side link hub and output side end link

Claims

入出力側にそれぞれ配されたリンクハブに対して回転可能に端部リンクを連結し、入力側および出力側の端部リンクを中央リンクに対して回転可能に連結することにより、前記入力側の端部リンク、中央リンク、および出力側の端部リンクで構成される、四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構を有するリンク作動装置において、
前記四つの回転対偶からなる三節連鎖のリンク機構を二組有し、これら二組のリンク機構は、入力側および出力側のいずれについても、それぞれの前記リンクハブと前記端部リンクの各回転対偶軸が同一平面上にあって、かつ互いに交差する位置関係であり、
二組のリンク機構のうちの少なくとも一組に、前記入力側の端部リンクと前記出力側の端部リンクとを互いに連動して回転変位させる連動手段を設け、かつ二組のリンク機構のそれぞれに、前記リンクまたはリンクハブである二つのリンク機構構成部材に両端が直接または間接的にそれぞれ連結された伸縮作動可能な直動アクチュエータを設けたことを特徴とするリンク作動装置。 End links are rotatably connected to the link hubs respectively arranged on the input / output sides, and the input side and output side end links are rotatably connected to the central link, so that the input side In a link actuating device having a link mechanism of a three-bar chain composed of four rotary pairs, which is composed of an end link, a center link, and an output end link.
There are two sets of three-joint link mechanisms consisting of the four rotary pairs, and these two sets of link mechanisms are provided on each of the input and output sides of each of the link hubs and end links. The axes are on the same plane and intersect each other,
At least one of the two sets of link mechanisms is provided with interlocking means for rotationally displacing the input end link and the output end link in conjunction with each other, and each of the two sets of link mechanisms Further, a link actuating device characterized in that a linear motion actuator capable of extending and contracting is provided with both ends directly or indirectly connected to the two link mechanism constituent members which are the link or the link hub.

請求項１において、前記伸縮作動可能な直動アクチュエータは、前記リンクハブとこのリンクハブに連結された前記端部リンクとに、両端が直接または間接的に連結されているリンク作動装置。 2. The link operating device according to claim 1, wherein the linear motion actuator capable of extending and contracting is connected directly or indirectly to the link hub and the end link connected to the link hub.

請求項２において、前記伸縮作動可能な直動アクチュエータは、筒状の外筒体と、この外筒体の内部にあって外筒体に対して進退する進退軸とを有し、前記外筒体は前記リンクハブに固定され、前記進退軸は前記端部リンクに、進退軸の進退に伴う進退軸と端部リンクとの位置関係を調整する補助リンクを介して連結されているリンク作動装置。 3. The linear actuator according to claim 2, wherein the linear motion actuator capable of extending and contracting includes a cylindrical outer cylinder, and an advancing / retracting shaft that is inside the outer cylinder and moves forward and backward with respect to the outer cylinder. The body is fixed to the link hub, and the forward / backward shaft is connected to the end link via an auxiliary link that adjusts the positional relationship between the forward / backward shaft and the end link associated with the forward / backward movement of the forward / backward shaft. .

請求項１において、前記伸縮作動可能な直動アクチュエータは、前記リンクハブと前記中央リンクとに、両端が直接または間接的に連結されているリンク作動装置。 The link actuator according to claim 1, wherein both ends of the linear motion actuator capable of extending and contracting are directly or indirectly connected to the link hub and the central link.

請求項１において、前記直動アクチュエータは、入力側の端部リンクと、出力側の端部リンクとに、両端が直接または間接的に連結されているリンク作動装置。 2. The link actuating device according to claim 1, wherein both ends of the linear motion actuator are directly or indirectly connected to an input side end link and an output side end link.