JPS6240151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマスタースレーブ型の伸縮自在の遠隔
操作装置に関し、詳言すれば、アームの釣合いを
永久的に保証せしめるような遠隔操作装置に関す
るものである。

マスタースレーブ型の遠隔操作装置はオペレー
タが利用し得る制御ハンドルを備えたマスタアー
ムおよび該マスタアームと略同一または類似でか
つ把持ペンチのごとき工具を備えたスレーブアー
ムとで作られることが知られている。スレーブア
ームは容器内部に放射性生成物のごとき危険な雰
囲気または生成物の存在のため人間が近づき得な
い容器内部に配置される。マスタアームおよびス
レーブアームは同数の自由度を備えかつ容器の壁
を横切つて機械的に接続され、それゆえマスタア
ームのおよび／またはオペレータにより制御され
る制御ハンドルのすべての運動はスレーブアーム
のおよび／または把持ペンチの同一または類似の
運動を引き出す。容器の隔壁に作られた丸窓はか
くしてオペレータが容器の内部で所望される操作
を行なうのを許容する。

マスタースレーブ型の遠隔操作装置は他の理由
から２つの大きな系列に細分される。これらの系
列の第１のものはマスタおよびスレーブアームが
各々、多くの場合にはセグメントの数が２つであ
る人間の腕の運動に比較し得る運動を再生する連
接された複数のセグメントからなる遠隔操作装置
に関する。本発明が関係する上記系列の第２のも
のは各アームがこのアームの長さの変更も許容す
るような伸縮自在の方法で取り付けられる複数の
セグメントから作られる伸縮自在の遠隔操作装置
に関する。

より正確な構成によれば、本発明によるマスタ
ースレーブ型の伸縮自在の遠隔操作装置は伸縮自
在のマスタアームおよびスレーブアームで作ら
れ、これらのアームは横断ブロツク上で互いに通
常平行でかつ前記ブロツクの軸に対して直角な２
本の肩軸のまわりに連接され、横断ブロツクは容
器の隔壁を横断しかつその固有の軸のまわりに回
転するように取り付けられる。各アームの端部は
かくしてアームの釣合いに影響を及ぼさないため
ここでは述べられない制御ハンドルのおよびペン
チの自由度が加えられる位置決めの３つの自由度
を規定する。慣例により、記載に引き続いて以下
の方法の各アームの位置決めに結びつけられる自
由度を指定する。すなわち、 Ｘ：横断ブロツクの軸のまわりのアームの回
転； Ｙ：肩軸のまわりのアームの回転； Ｚ：アームの長さの変化。

遠隔操作装置の能力を高めかつ容器の一定領域
への接近を容易にするために、一般にはマスタア
ームのすべての運動から独立して、１または複数
の自由度Ｘ，ＹおよびＺによつてマスタアームに
関連してスレーブアームの変位を実施せしめる手
段からなる遠隔操作装置を装備する。

この手段として釣合い錘をスレーブアームに取
付ける事が行なわれるが、特にその占有空間の問
題および絶対的必要の容器内部に置かれねばなら
ない機構の数を最少必要限度に抑制されねばなら
ないなどの理由、並びに容器内部での取扱いの困
難性を考慮して、スレーブアームの釣合い手段
は、マスタアームの釣合い手段のように、容器の
外部に置かれる。しかしながら、容器の外部にま
とめて釣合い手段が置かれるという必要性と共に
マスタアームの１つ或いは複数の自由度Ｘ，Ｙお
よびＺに関連するスレーブアームの変位その釣合
い手段をとくに複雑にするということが理解され
る。

現在、スレーブアームの釣合わせ装置として実
際には反対の２つの技術によつて実施される種類
のマスタースレーブ型の伸縮自在の遠隔操作装置
が知られている。

すなわちこの型の公知の遠隔操作装置の第１の
ものにおいて、第１の釣合い錘を支持するリンク
Ｘにおける各変位がマスタアームとスレーブアー
ムとの間に存しないときスレーブアームに絶えず
平行に維持される。さらに長さＺが変化するとき
マスタアームの釣合いを保証する釣合い錘はスレ
ーブアームに対応する釣合いを同時に保証する。
しかしながら、スレーブアームの釣合いは２本の
アームの間にＸまたはＺの変位が存在すると第１
釣合い錘によつてはもはや正しく行なわれない。
さらに第２釣合い錘によるＺ方向のスレーブアー
ムの釣合いはスレーブアームのＸまたはＹの変位
が存在するとき対応する質量のＸまたはＹ方向の
成分が妨害するに違いないし、かつそのことはま
してやスレーブアームが水平に近づくに至つては
満足な釣合いを行なわせ得なくなる。この釣合い
の欠陥はオペレータにとつて極めて面倒でありそ
してこの遠隔操作装置の運転をとくに困難にさせ
る。

現在まで知られているマスタースレーブ型の伸
縮自在の遠隔操作装置の第２のものは反対にスレ
ーブアームのすべての位置―かつそれはスレーブ
アームとマスタアームとの間に導かれる変位であ
る―においてスレーブアームの完全な釣合いを保
証する。しかしながら、この結果はこの遠隔操作
装置を比較的信頼性を少なくせしめかつとくにそ
の価格を高める極めて複雑な機構により構成され
ている。さらに、この遠隔操作装置はスレーブア
ームのＺの運動を補償するように該スレーブアー
ムに直接取り付けられる釣合い錘を含み、これは
前述の取扱い性のためかつまたアームに直接取り
付けられるこの型の釣合い錘がアーム全体を他の
理由から釣り合すのに使用する釣合い錘の質量を
同じだけ増大するので望ましくない。

本発明は、正確には、前者の技術の第１の型の
遠隔操作装置よりかなり満足するスレーブアーム
の釣合いを実施しかつ低原価および前者の技術の
第２の型の遠隔操作装置に関してかなり高められ
た信頼性を呈するマスタ／スレーブ型の伸縮自在
の遠隔操作装置を実施することを目的とするもの
である。

このために、本発明によれば、その固有軸のま
わりに取着されて回動する隔壁の横断ブロツク
と、該ブロツクの軸線に対して直角の２本の肩軸
のまわりに前記横断ブロツクに連接される伸縮自
在のマスタアームおよびスレーブアームと、前記
マスタアームの自由端に取着した制御ハンドル
と、前記スレーブアームの自由端に取着した把持
機構と、前記スレーブアームへのおよび前記マス
タアームに与えられた運動の把持機構へのかつ前
記制御ハンドルへの伝達手段と、前記マスタアー
ムの対応する座標を変更することなくその肩軸の
まわりで前記スレーブアームの長さおよび方向を
変更せしめる、前記マスタアームの変位手段と、
前記マスタアーム自体の釣合い手段と、前記マス
タアーム側からかつそれに関して反対の方向に、
前記マスタアームの肩軸と平行またはそれと一つ
にされた軸のまわりに前記横断ブロツク上で連接
されるリンクに取着した少なくとも１つの釣合い
錘を含むスレーブアームの釣合い手段とからなる
伸縮自在の遠隔操作装置が提案される。

本発明によれば、かかる遠隔操作装置は、スレ
ーブアームの釣合い手段が少なくとも１つの第１
釣合い錘および少なくとも１つの第２釣合い錘を
含み、前記第１釣合い錘は第１リンクおよびそれ
に沿つて前記釣合い錘を変位するための手段に取
着され、該手段が対応する変位手段により前記マ
スタアームに関連してスレーブアームの長さの変
位と同時に制御され、前記第２釣合い錘は第２リ
ンクおよび前記第２釣合い錘をそれに沿つて移動
するための手段に取着され、該手段は前記マスタ
アームの長さの変更の前記スレーブアームの伝達
手段により制御されることにより特徴づけられ
る。

これらの特徴によつて、本発明による遠隔操作
装置はスレーブアーム自体のマスタアームに対す
る長さの変化を補償するためにマスタアームの側
から横断ブロツク上で上方に向つて連接されるリ
ンクに可動の方法で配置される釣合い錘を利用す
ることにあるから機械的観点から簡単である。こ
の配置はそれが同一の釣合い錘によつてスレーブ
アームの釣合いおよびこのアームの長さの変化の
補償を実施せしめるためにとくに有利である。こ
のように、釣合い錘の質量はこれらの２つの作用
を同時に満たす前者の技術の遠隔操作装置に関連
してかなり減じられる。

補償し易い技術的理由のため（釣り合すべき質
量は一致していない）、マスタアームの長さの変
化を結果として生ずるスレーブアームの長さの変
化を補償するのに使用する釣合い錘はマスタアー
ムに関連してスレーブアームの変位に対応するス
レーブアームの長さの変化を補償するものとは異
なり、第２の補償（Ｚの変位）は第１の補償（運
動Ｚ）より重要である。

本発明の他の特徴によれば、横断ブロツクの軸
のまわりのマスタアームに関連するスレーブアー
ムの変位手段が同様に設けられ、該手段は前記マ
スタアーム側に配置されかつ前記マスタアームの
肩軸を支持する前記横断ブロツクの第１部分と前
記スレーブアームの肩軸を支持する前記横断ブロ
ツクの第２部分との間で作用し、前記第１釣合い
錘を支持するリンクは前記第２部分に連接されそ
して前記第２釣合い錘を支持するリンクは前記第
１部分に連接される。この方法から、可動の釣合
い錘はスレーブアームの長さの変化を制御するの
に使用する対応の機構にできるだけ近づけて配置
される。

好ましくは、遠隔操作装置はさらに伝達手段と
変位手段が前記スレーブアームにこれをその肩軸
のまわりに回転させるように作用するとき両リン
クをそれらの軸のまわりにかなり等しい角度でか
つその肩軸のまわりの前記スレーブアームの回転
角度と同じ方向で同時に回転させる手段を含み、
前記リンクを回転させる手段は復帰において前記
釣合い錘のバランス作用のスレーブアームへの伝
達を確実にする。

本発明の副次的な特徴によれば、その肩軸のま
わりの前記マスタアームの回転運動を前記スレー
ブアームに伝達する手段は前記横断ブロツク内に
置かれかつ前記マスタアームの肩軸上に回動取着
された部片に形成された歯付きセレクタにより回
転駆動される回転軸を含み、前記部片はその肩軸
のまわりの前記スレーブアームの角度的変位を制
御する手段を介して前記マスタアームに接続され
る。

好しくは、第２釣合い錘を支持する前記リンク
はマスタアームの肩軸と一つにされる軸のまわり
に連接され、前記第２釣合い錘を支持する前記リ
ンクを回転せしめる前記手段は前記リンクと一体
の軸および前記部片からなりそして前記第１釣合
い錘を支持する前記リンクを回転せしめる前記手
段は前記リンク上にかつ前記部片に形成されたレ
バーアーム上に同時に連接されるタイロツドから
なる。

本発明の他の特徴によれば、マスタアームの長
さの変更をスレーブアームに伝達する手段は前記
横断ブロツク内に置かれた回転軸からなり、この
回転軸は第２釣合い錘を前記リンクに沿つて移動
する前記手段を直接制御する。

好しくは、マスタアームの長さの変更をスレー
ブアームに伝達するのに使用する回転軸はリンク
に沿う第２釣合い錘の移動を、前記軸と前記横断
ブロツク上の前記リンクの連接軸との間のチエー
ン歯車型の第２伝達装置および前記第２釣合い錘
を前記リンクに沿つて移動する前記手段を介して
制御する。

比較し得る方法によれば、スレーブアームの長
さの変位手段はマスタアーム側の横断ブロツク上
に取り付けられた歯車付電動機からなることがで
き、この歯車付電動機は前記ブロツク内に置かれ
た回転軸を介してのスレーブアームの長さの変
位、および前記歯車付電動機と前記横断ブロツク
上の前記リンクの連接軸との間のチエーン―歯車
型の第１伝達装置および前記第１釣合い錘を前記
リンクに沿つて移動する手段を介して前記リンク
に沿う前記第１釣合い錘の移動を同時に制御す
る。

次に添付図面を参照して本発明の好適な実施例
をそれのみには限定されない例として説明する。

第１図において容器１０の垂直隔壁１２を示
し、前記容器１０はそれらの危険な特性またはそ
れらを環境から保護する必要から絶縁されねばな
らない雰囲気および生成物を含有している。この
容器１０はとくに放射性生成物を含むかも知れな
い。

操作がこのような容器中で実現されねばならな
いとき、この操作は外部から遠隔制御されねばな
らずかつこのため遠隔操作装置を利用する。好し
くは、丸窓５０がオペレータによつて実現される
操作の直接監視を許容するように隔壁１２に設け
られる。しかしながら、ある条件においては、丸
窓５０は除去されかつ容器内に配置されかつ容器
外に配置されたスクリーンに接続される１または
複数のテレビジヨンカメラを含む電子工学的集合
体によつて置き換えられることができる。

本発明によれば、マスタースレーブ型の伸縮自
在の遠隔操作装置１４を利用し、該遠隔操作装置
は隔壁１２を横断しかつその端部に連接される横
断ブロツク１６、容器１０の外部に伸縮自在のマ
スタアーム１８および容器１０の内部に伸縮自在
のスレーブアーム２０を含んでいる。

より正確に述べれば、横断ブロツク１６はその
水平軸線のまわりに隔壁１２内で回転する方法で
取り付けられた筒状部分２２と、容器１０の外部
に配置されかつ部分２２の軸線と直角な肩軸２６
のまわりにマスタアーム１８を支持する張出し部
分２４と、容器１０の内部に配置されかつ部分２
２の水平軸線に対して同様に直角な肩軸３０を介
してスレーブアーム２０を支持する張出し部分２
８とからなつている。肩軸３０は各Ｘの変位がス
レーブアームとマスタアームとの間に存しないと
き肩軸２６に対して通常平行である。横断ブロツ
ク１６の部分２４および２８は部分２２と通常一
体であるがそれらは容器１０の外部から制御され
かつこの技術の専門家には良く知られた解放手段
によつて第１図にP₁およびP₂で略示する解放面の
レベルで別々にされることができる。本発明の部
分を形成しないこの解放手段はここでは詳述しな
い。容器の密封性に影響を及ぼすことなくマスタ
アームおよびスレーブアームを任意に変化せしめ
ることは簡単に認められよう。

同様に公知の方法によれば、各アーム１８およ
び２０はそれについて長さを変更せしめる複数の
伸縮自在の部分で作られる。これらの部分は一般
的には３つでありそしてスレーブアームに関して
は２０ａ，２０ｂおよび２０ｃで略示されてお
り、外側部分２０ａは内側部分２０ｃが把持ペン
チを支持するとき肩軸３０に連接される。中間部
分２０ｂはマスタアームの長さの変位に関連して
スレーブアームの長さの変化を許容する。スレー
ブアームに類似するマスタアームは手動運動の制
御を確実にする２つの伸縮自在の部分のみからな
つている。運動Ｘ，ＹおよびＺの変位はハンドル
３４上に配置されかつ後述される歯車付き電動機
を制御するスイツチにより制御される。

マスタアーム１８の内方部分はその下方端にそ
れ自体で制御ハンドル３４を支持する継手３２を
有している。継手３２は第１図に矢印Ａで示すよ
うにアーム１８の軸線のまわりに回転する方法で
取り付けられる。さらに継手３２は、一方で、矢
印Ｂで示すように、アーム１８の軸線に対して垂
直な軸線のまわりでのハンドル３４の方向付けを
許容し、かつ他方で矢印Ｃで示すようにその固有
の軸のまわりでのハンドル３４の回転を許容する
ことが理解される。ハンドル３４はさらに、継手
３２と同一概念の継手３８を介して、スレーブア
ームの部分２０ｃの下方端に取り付けられた把持
ペンチの開閉を制御せしめる爪３６を配置する。

継手３２と同一の方法で、継手３８は矢印Ａで
示すようにアーム２０の軸線のまわりに回転する
ことができかつ継手３２関してハンドル３４につ
いて定義されたと同一の方向ＢおよびＣにしたが
つてペンチ４０の運動を許容する。

前述の説明は遠隔操作装置の各アームが空間内
での各アームの端部の位置を決定する３つの位置
決めの自由度およびこの位置に関してハンドルお
よびペンチの方向を決定する３つの方向付けの自
由度を定義することが明瞭になされている。

位置決めの自由度は以下のように定義される。
すなわち、 Ｘ：横断ブロツク１６の水平方向軸線のまわり
でのアームの回転運動； Ｙ：それらの肩軸のまわりでのアームの回動運
動； Ｚ：アームの長さの変化。

方向付けの自由度は以下の役割を含んでいる。

すなわち、 Ａ：アームの軸線のまわりでの継手の回動運
動； Ｂ：アームの軸線に対して直角の軸線のまわり
でのハンドルまたはペンチの回動運動； Ｃ：その固有の軸線のまわりでのハンドルおよ
びペンチの回動運動。

これらの運動にペンチの開放または閉止運動が
加わる。

十分理解されるように、それに与えられる作用
を満たすために、遠隔操作装置１４はマスタアー
ム１８のおよび／または制御ハンドル３４のすべ
ての運動にスレーブアーム２０のおよび／または
ハンドル４０の同一または類似の運動が対応する
ものと理解されねばならない。このため、横断ブ
ロツク１６を横切つて、マスタアーム１８をスレ
ーブアーム２０にかつハンドル３４を把持ペンチ
４０に機械的に接続せしめる、専門家には良く知
られている運動伝達手段を利用する。

詳述すれば、前述された位置決めのおよび方向
付けの自由度の各々に運動伝達手段が応答し、該
運動伝達手段は一方で各アーム１８および２０の
内部でケーブルまたはベルトによる制御でかつ他
方で水平に配置された回転軸で構成され、そして
その回転はマスタアーム１８の対応するケーブル
またはベルトに与えられた運動のスレーブアーム
２０のケーブルまたはベルトの機械的伝達を確実
にする。ケーブルと回転軸間の運動の伝達はこれ
らの回転軸に対して直角でかつ対応するケーブル
またはベルトがその上に巻かれるキヤプスタンお
よび回転軸により支持される対応ピニオンに噛み
合うピニオンを同時に支持する軸を介して実現さ
れる。この解決は横断ブロツク１６の部分と同じ
高さに良好な密封性を保証せしめかつ部分２４と
２８の解放を容易にする。この技術は良く知られ
ておりかつここでは詳述しない。本発明を良好に
理解するために、操作装置１４により定義された
自由度の各々に運動Ｘを除き、ならびにペンチの
締付け運動に横断ブロツク１６の内部でピニオン
またはすべての等価システムによつて運動の取得
を容易に実施することができる回転軸が応答する
ということに単に留める。

容器１０の接近し難い領域内での操作の容易性
を高めるようにかつ同様に良く知られた方法で、
遠隔操作装置１４はマスタアーム１８に対てスレ
ーブアーム２０のみを変位せしめる手段を備えて
いる。この変位はハンドル３４を支持するマスタ
スレーブ１８の端部が移動されることなくペンチ
４０を支持するアーム２０の端部の位置決めを変
更するよう存する。それゆえ、それは位置決めの
自由度Ｘ，ＹおよびＺの各々に適用される。実際
上、変位は一般にこれらの自由度の各々に対応す
る３つの電気的制御によつて実施される。詳述す
れば、ブロツク１６の部分２４に取り付けられた
歯車付き電動機４４はマスタアーム１８に対して
スレーブアーム２０のＸの角度的変位を直接制御
する。このため、横断ブロツクの部分２４は、マ
スタスレーブの肩軸２６を支持する部分２４ｃに
対してブロツクの部分２８，２２および２４ｂの
Ｘの角度的変位を制御するために、歯車付き電動
機４４の運転時相対的に回転する傾向がある２つ
の部分２４ｂおよび２４ｃで実施される。歯車付
き電動機４６は、マスタアームに対してスレーブ
アームのＹの角度的変位を制御するように、後述
する手段によつて作用する。最後に、第３の歯車
付き電動機４８は、同様に後述する手段によつ
て、マスタアームの長さを変更することなくスレ
ーブアームの長さＺを変更せしめる。

遠隔操作装置１４の型の遠隔操作装置における
寸法および重量を与えるとき、スレーブアームの
同様なマスタアームのできるだけ完全な釣合いを
実現する必要があるということが理解される。こ
の釣合いはアームの位置決めの自由度に対応する
運動Ｘ，ＹおよびＺを考慮しなければならない。
前掲のごとく、この釣合いは対応するシステムが
できるだけ容器の外部に配置されねばならずかつ
スレーブアームとマスタアームとの間の変位の介
在がスレーブアームの釣合いに関する問題を実際
上益々複雑にしている。

本発明により提案される釣合い手段は第２図〜
第５図を参照して詳細に説明される。

該手段は、まず、公知のように、マスタアーム
の釣合い手段を含んでいる。このように、マスタ
アーム１８の上方部分は釣合い錘１１８を支持す
る２つのリンク１１６の形で肩軸２６の上方に延
びることがとくに第５図に見られる。この釣合い
錘の重量および肩軸２６から隔つている距離はマ
スタアーム１８のＺの移動を補償するようにマス
タアーム１８上に動き得るように取り付けられた
第２の釣合い錘（図示せず）との組合せでマスタ
アーム１８を永久に釣り合すように計算される。
この第２の釣合い錘は専門家には良く知られてお
りかつここでは詳述しない。ここでは単に、この
釣合い錘がマスタアーム１８の外部で移動されか
つアームの運動Ｚ時ケーブルの長さの変化を補償
せしめるキヤリツジと一体であることを述べてお
く。かくして、この釣合い錘はマスタアームが延
ばされるとき、肩軸２６に近づきそして逆に、従
つて釣合い錘１１８により釣り合わされる質量は
不変である。

スレーブアームの釣合い手段に関連して、本発
明によれば、この釣合い手段は、マスタアームに
より制御されるＸおよびＹの運動および電気的に
制御されＸ，ＹおよびＺの変位を考慮しながらス
レーブアームの釣合いを保証する第１の１対の釣
合い錘６０、およびマスタアームにより制御され
るＸ，ＹおよびＺの運動および電気的に制御され
るＹの変位を考慮しながらスレーブアームの釣合
いを保証する第２の１対の釣合い錘１２０を含ん
でいる。

スレーブアームのこれらの種々の運動および変
位を考慮するために釣合い錘６０の移動を制御す
る手段を第２図および第３図を参照し説明する。

このように、第２図および第３図では、横断ブ
ロツク１６の部分２４ｂは両方の側部でＸの変位
を存しないときマスタアームの肩軸２６に平行な
軸５２を支持する。これらの軸５２は互いに延長
部に配置されかつ横断ブロツクの軸線を横切る。
各軸５２は、図示のごとく、マスタおよびスレー
ブアームとは反対に横断ブロツク１６の上方に延
びるリンク５４を回転可能にで支持する。これら
のリンク５４は横断ブロツクの部分２４ｂに跨が
つている軸５６により互に連結される。各リンク
５４はそれに沿つて釣合い錘６０が滑動できる案
内軸５８を含んでいる。各釣合い錘６０は対応す
るリンク５４の端部に自由に取り付けられる歯付
きピニオン６４および軸５２に取着回動する駆動
ピニオン６６に係合するチエーン６２の２つの端
部に固着され、したがつてピニオン６６の回転は
対応する案内軸５８に沿う釣合い錘６０の移動を
可能にするスレーブアームのＺの変位を制御する
歯車付き電動機４８の近くの部分２４ｂ上の軸５
２の配置はこれがその同一の歯車付き電動機によ
つてスレーブアームおよび釣合い錘を容易に制御
せしめるのでとくに有利であることが理解され
る。

各ピニオン６６は同様に軸５２に取り付けられ
かつ横断ブロツクの部分２４と対応するリンク５
４との間に配置されるピニオンと一体である。チ
エーン７０は各歯車６８および第２歯車７２に噛
み合いそれにより対応する軸５２に平行な軸は横
断ブロツクの部分２４ｂに形成された支持体２４
ａに固着した支持体７４に回動取着される。各歯
車７２を支持する軸は両方とも支持体２４に固着
された輪体および無端ベルトから成る減速機７６
により回転駆動される。

図示してない変形実施例において、釣合い錘６
０の移動はボルト―ナツト装置によつて制御され
る。ピニオン６６はその場合に対する軸５８と一
体の他の円錐ピニオンに代えられる。さらに、こ
の軸はネジが切られかつ釣合い錘に形成された雌
ネジと協働し、したがつてその回転は釣合い錘の
移動を制御する。

とくに第２図に示すごとく、減速機７６は、カ
ツプリング７８を介して、マスタアームに関連す
るスレーブアームのＺの変位の制御を保証する歯
車付き電動機４８によつて駆動される。このた
め、歯車付き電動機４８はリンク５４間の支持体
２４に同様に固着される。Ｚの変位の制御は減速
機７６の第３の出力ピニオン８０およびピニオン
８０にかつ歯車付き電動機４８により制御される
Ｚの変位をスレーブアーム２０に向つて伝達する
回転軸と一体のピニオン８４に同時に噛み合うチ
エーン８２を介して行なわれる。この回転軸は第
２図に符号８６で略示されている。

記載される構造によつて、マスタアームに対す
るスレーブアームのＺの変位の電気的制御の情報
は、歯車付き電動機４８によつて制御される変位
の運動の大きさおよび方向に従つて案内軸５８に
沿つて釣合い錘を上方または下方に向つて移動す
るように、釣合い錘６０に伝達される。正確に言
えば、釣合い錘６０の移動の大きさは制御される
変位の大きさに比例する。さらに、横断ブロツク
の部分２４ｂ上へのリンク５４の取付けは、釣合
い錘６０が歯車付き電動機４４の作用或いはマス
タアームの移動の結果を生ずるスレーブアームの
Ｘの運動にも追従するように設定されている。他
方において、釣合い錘６０を支持するリンク５４
にマスタアームのＹの移動を伝達するための手段
が設けられる。正確に言えば、釣合い錘６０を支
持するリンク５４にマスタアーム１８のＹの移動
ならびにマスタアームに関連するスレーブアーム
のＹの変位を伝達し、したがつてリンク５４はＸ
の各変位が２本のアーム間に存しないときスレー
ブアーム２０に対して絶えず平行にそしてこのよ
うな変位が存在するときスレーブアームにほぼ平
行である。スレーブアームのＹの運動はそれゆえ
スレーブアームの手動制御またはマスタアームに
関連するスレーブアームの変位の電気的制御を結
果として生ずるように、リンク５４に全て伝達さ
れる。記載される手段はさらに釣合い錘６０の存
在から生ずる釣合い力をスレーブアームに伝達せ
しめる。

とくに第２図および第４図に示すように、この
手段は肩軸２６のまわりに枢着されるレバーアー
ム８８および一方で肩軸に対向するレバーアーム
８８の端部にかつ他方でリンク５４を横断ブロツ
ク１６の部分２４ｂに跨がつて連結している連結
軸５６に連接される伝達タイロツド９０を含んで
おり、したがつてレバーアーム８８および連結軸
５６上のタイロツド９０の連接玉継手９２および
９４が軸２６および５２とともに平行四辺形を画
成する。留意すべきことはタイロツド９０が玉継
手９２および９４を介してレバーアーム８８およ
び軸５６上に連接されることでありこれは歯車付
き電動機４４が作用される（Ｘの変位）とき横断
ブロツクの部分２４ｂと２４ｃとの間に角度的変
位を存するためである。リンク５４とスレーブア
ームとの間には２次的不均衡に対応する角度的変
位が存在するが、これは許容限度内の程度であ
る。

第４図により明らかなように、レバーアーム８
８は第２のレバーアーム９６と一体でありその肩
軸２６に対向する端部がマスタアームに関連する
スレーブアームのＹの変位を制御する歯車付き電
動機４６を支持するケース１００上の軸９８に連
接される。軸１０２は、噛合い遊び１０４を介し
て歯車付き電動機４６により回転駆動され得るよ
うに、ケース１００内に回転するように取り付け
られる。軸１０２は図示のマスタアーム１８の位
置において下方に突出しそしてそれはその下方端
に、ネジ付き部分１０２ａを有し、該ネジ付き部
分１０２ａは、その肩軸２６の近くに、マスタア
ーム１８に固着されたアーム１０８に回転可能に
取着された雌ネジ１０６内に固定させられる。

図示してない変形例において、この配置は逆に
することができる。歯車付き電動機４６のケース
はその場合に肩軸の上方にマスタアームと一体の
レバーアームの端部に枢動するように支持され、
そして軸１０２が螺合される雌ネジ１０６はレバ
ーアーム９６の端部に回転するように収着され
る。

この配置によつて、方向Ｙに従うその肩軸のま
わりのマスタアーム１８のすぺての回転がアーム
１０８、軸１０２およびレバーアーム９６を構成
する堅固な連結を介してレバーアーム８８に全て
伝達される。タイロツド９０はそれゆえその肩軸
２６のまわりのマスタアーム１８の回転運動をリ
ンク５８に全て伝達する。上述した回転運動がス
レーブアーム２０に全て伝達されるので釣合い錘
６０を支持するリンク５４の傾斜はＸの偶発的変
位による誤動作は除外して該スレーブアーム２０
のＹの変位がマスタアーム１８に依り手動制御さ
れる時前記スレーブアーム２０の傾斜と同じにな
る。

その上、歯車付き電動機４６の運転はネジ付き
部分１０２ａの雌ネジ１０６との協働の結果雌ネ
ジ１０６から軸９８を隔てる距離を変更するよう
に、かつしたがつて、第４図に矢印１０９で示す
ように、肩軸２６のまわりにレバーアーム９６を
回転させるように導く。この回転にレバーアーム
８８の回転が対応する。リンク５４の傾斜はそれ
ゆえ等しい角度およびそれによつて歯車付き電動
機４６の作用下でレバーアーム９６が移動される
方向と同じ方向に変更される。

とくに第４図に示すように、レバーアーム８８
および９６を支持する部片はマスタアーム１８の
移動かまたは歯付き電動機４６の運転を生ずるＹ
の移動をスレーブアームの方向に伝達するように
同様に使用する。このため、この部片は肩軸２６
上に中心が置かれかつそれに横断ブロツク１６を
横切つてスレーブアーム２０へＹの運動（第１
図）を伝達する回転軸１１４と一体のピニオン１
１２が噛み合う歯付きセクタ１１０を備えてい
る。

回転軸１１４と釣合い錘６０を支持するリンク
５４との間でこのように実施される機械的結合は
またスレーブアームにより働される釣合い力をス
レーブアームに伝達せしめることが解かる。

好しくは、本発明の他の特徴によれば、マスタ
アームによつて手動制御されるスレーブアームの
伸張Ｚの変化を考慮に入れながら同一機能を実際
上満たす釣合い錘１２０を釣合い錘６０に付け加
えるようになしている。

とくに第４図および第５図に示すごとく、この
後者の機能は、肩軸２６と同じ高さで、一方で釣
合い錘１２０を横断ブロツクの部分２４の側部に
配置するとき実現される。正確に言えば、各釣合
い錘１２０はリンク１２４の案内軸１２２上に滑
動する方法で受容される。各リンク１２４は肩軸
２６上に中心が置かれそして部分２４に関連して
かつマスタアーム１８の上方部分１８ａに関連し
て同時に回動取着される軸１２６に回転連動され
る。リンク１２４は、リンク１２４間に釣合い錘
１１８の通路を許容するように、第５図に示すご
とく釣合い錘１１８の上に張り出している連結軸
１２７によつて連係される。軸１２６の一方はと
くにレバーアーム８８および９６に支持された歯
付きセクタ１１０に固着され、したがつて手動ま
たは電気的であるようなスレーブアームのＹの移
動が同様にリンク１２４に伝達される。それゆえ
このリンク１２４は釣合い錘６０を支持するリン
ク５４に絶えず平行である。言い換えれば、リン
ク１２４は肩軸２６のまわりに等しい角度および
その肩軸のまわりのスレーブアームの回転角度と
同じ方向に回転し、リンク１２４はＸの各変位が
スレーブアームとマスタアームとの間に存しない
ときスレーブアームに絶えず平行である。

釣合い錘６０によつて実施される釣合いを完全
にするように、マスタアームの長さを変更しなが
ら手動制御されたスレーブアームの長さの変化Ｚ
を考慮に入れるために、釣合い錘１２０はリンク
１２４に沿つて移動される。この結果は対応する
リンク１２４の上方および下方端に取り付けられ
る遊び車１３０および１３２に受容されるケーブ
ル１２８の端部を釣合い錘１２０の各々に固着す
ることにより得られる。さらに、各ケーブル１２
８は、リンク１２４と横断ブロツクの部分２４と
の間の、対応する軸１２６上で回転するように受
容される駆動輪１３４に巻回される。各駆動輪１
３４は第２ピニオン１４０により駆動されるチエ
ーン１３８が係合せしめられるピニオン１３６に
連係され、肩軸２６に平行なピニオン１４０の軸
は角度をもつた中間ピニオン１４４を介して回転
軸１４２により同様に回転駆動される。肩軸２６
のまわりのリンク１２４の連接はかくしてスレー
ブアームのＺの変位および釣合い錘１２０の対応
する移動を同時に容易に制御せしめる。

図示してない変形例においいて、チエーン１３
８は省略することができる。この場合に、ピニオ
ン１４０はそれに駆動輪１３４に通した後ケーブ
ル１２８の一方が巻回されるキヤプスタンに置き
換えられる。

回転軸１４２はそれによりマスタアームの伸張
Ｚの変化が横断ブロツク２２を横切つてスレーブ
アーム２０に伝達される軸であるとき、記載され
る機構はこのように伝達される伸張Ｚの変化に比
例する距離にリンク１２４に沿つて釣合い錘１２
０を移動せしめることが解る。釣合い錘１２０を
支持するリンク１２４がスレーブアームに電気的
および手動の運動Ｙを伝達する軸１１４上に直接
結合されるので、Ｘの各変位が歯車付き電動機４
４によつて制御されないときスレーブアームを完
全に釣り合すために、釣合い錘６０によつて得ら
れる釣合いと組み合されるスレーブアームの釣合
いを実現したことが解かる。さらに、記載される
釣合い手段は比較的簡単であり、したがつて本発
明による遠隔操作装置の価格および信頼性はすべ
て申し分のないものとなる。

理解されるように、本発明は例として記載され
た実施態様に限定されるものではなく、しかもそ
のすべての変形を保護する。かくして、マスタア
ームを支持する横断ブロツクの部分上のスレーブ
アームの釣合いの釣合い錘を支持するリンクの回
転軸の位置決定は記載されたものと異ならせるこ
とができることは容易に理解されよう。釣合い錘
１２０を支持するリンク１２４は例えば肩軸に平
行な軸上に枢着させることができ、そしてとくに
釣合い錘６０と釣合い錘１２０を逆にするように
考えることもできる。しかしながら、明白な空間
のために、これらの釣合い装置の少なくとも１つ
が肩軸のまわりに直接連接され、そして記載され
た配置がスレーブアームのＺによる運動の取得を
より容易な方法で確実にするものであることが好
しい。他方において、ケーブルとプーリによるか
または記載されたチエーンとピニオンによる機械
的な伝達装置はすべて同等の機構により置き換え
られることが理解されよう。最後に、スレーブア
ームの各運動は、この釣合い錘のクリヤランスが
遠隔操作装置の範囲を極めて著しい方法で減じな
いという条件で、単一の釣合い錘によつてかつ横
断ブロツクに関連して対称的に配置された２つの
釣合い錘によつてではなく補償されることができ
る。この精神において、釣合い錘のクリヤランス
を相当な値に維持するように、横断ブロツクの回
転軸線に関連して釣合い錘を支持するリンクの回
動軸線を変位することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によつて実現されたマスタース
レープ型の伸縮自在の操作装置を略示する部分断
面側面図、第２図は容器の外部に配置されかつマ
スタアームを支持する横断ブロツクの部分を示す
拡大図、第３図はスレーブアームの運動Ｘおよび
Ｙの釣合いを確実にしかつマスタアームに関連し
てスレーブアームのＺの偶発的変位を補償するよ
うに本発明によつて使用される釣合い錘を示す第
２図の線―に沿う断面図、第４図は横断ブロ
ツクの端部へのマスタアームの連接ならびにスレ
ーブアームとマスタアームとの間のＹの変位を補
償せしめる手段を示す第２図と同様な拡大図、第
５図はマスタアームのＸおよびＹの釣合いの釣合
い錘およびスレーブアームがマスタアームに比較
し得る運動によつて手動制御された運動Ｚに従う
ときスレーブアームのＸおよびＹの釣合いを本発
明によつて確実にせしめる釣合い錘を示す第４図
の線―に沿う断面図である。 図中、符号１２は隔壁、１４は遠隔操作装置、
１６は横断ブロツク、１８はマスタアーム、２０
はスレーブアーム、２２，２４ｂ，２４ｃ，２８
は横断ブロツクの部分、２６，３０は肩軸、３４
は制御ハンドル、４０は把持ペンチ、４４，４
６，４８は歯車付き電動機、５２，１２４は軸、
５４，１２４はリンク、６０は釣合い錘、６２は
チエーン、６４は歯付きピニオン、６６は駆動ピ
ニオン、６８は歯車、７０はチエーン、７２は歯
車、８６は回転軸、８８はレバーアーム、９０は
タイロツド、９６はレバーアーム、１１０は歯付
きセクタ、１１２はピニオン、１１４は回転軸、
１１８はマスタアームの釣合い手段、１２０はス
レーブアームの釣合い手段、１２８はケーブル、
１３０，１３２は遊び車、１３４は駆動輪、１３
６はピニオン、１３８はチエーン、１４０はピニ
オン、１４２は回転軸である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ その固有軸線のまわりに回動取着された隔壁
   の横断ブロツクと、該ブロツクの軸線に対して直
   角の２本の肩軸のまわりに前記横断ブロツクに連
   接される伸縮自在のマスタアームおよびスレーブ
   アームと、前記マスタアームの自由端に取着した
   制御ハンドルと、前記スレーブアームの自由端に
   取着した把持機構と、前記スレーブアームへのお
   よび前記マスタアームに与えられた運動の把持機
   構へのかつ前記制御ハンドルへの伝達手段と、前
   記マスタアームの対応する座標を変更することな
   くその肩軸のまわりで前記スレーブアームの長さ
   および方向を変更せしめる、前記マスタアームの
   変位手段と、前記マスタアーム自体の釣合い手段
   と、前記マスタアームの側からかつそれに関して
   反対の方向に、前記マスタアームの肩軸と平行ま
   たはそれと一つにされた軸のまわりに前記横断ブ
   ロツク上で連接されるリンクに取着した少なくと
   も１つの釣合い錘を含むスレーブアームの釣合い
   手段とからなる伸縮自在の遠隔操作装置におい
   て、前記スレーブアームの前記釣合い手段は少な
   くとも１つの第１釣合い錘および少なくとも１つ
   の第２釣合い錘を含み、前記第１釣合い錘は第１
   リンクおよびそれに沿つて前記釣合い錘を変位す
   るための手段に取着され、該手段が対応する変位
   手段により前記マスタアームに関連してスレーブ
   アームの長さの変位と同時に制御され、前記第２
   釣合い錘は第２リンクおよび前記第２釣合い錘を
   それに沿つて移動するための手段に取着され、該
   手段は前記マスタアームの長さの変更の前記スレ
   ーブアームの伝達手段により制御され、更に前記
   マスタアームの長さの変更を前記スレーブアーム
   に伝達する前記手段は前記横断ブロツク内に置か
   れた回転軸からなり、この回転軸は前記第２釣合
   い錘を前記リンクに沿つて移動する前記手段を直
   接制御し、同時に前記回転軸は前記リンクに沿う
   前記第２釣合い錘の移動を、前記軸と前記横断ブ
   ロツク上の前記リンクの連接軸との間のチエーン
   ―歯車型の第２伝達装置および前記第２釣合い錘
   を前記リンクに沿つて移動する前記手段を介して
   制御しており、また前記スレーブアームの長さの
   前記変位手段は前記マスタアームの側の横断ブロ
   ツク上に取り付けられた歯車付電動機からなり、
   この歯車付電動機は前記ブロツク内に置かれた回
   転軸を介しての前記スレーブアームの前記長さの
   変位、および前記歯車付電動機と前記横断ブロツ
   ク上の前記リンクの前記連接軸との間のチエーン
   ―歯車型の第１伝達装置および前記第１釣合い錘
   を前記リンクに沿つて移動する前記手段を介して
   前記リンクに沿う前記第１釣合い錘の移動を同時
   に制御することを特徴とする伸縮自在の遠隔操作
   装置。 ２ さらに前記横断ブロツクの軸線のまわりに前
   記マスタアームに関連する前記スレーブアームの
   変位手段を含み、前記手段は前記マスタアームの
   側に配置されかつ前記マスタアームの肩軸を支持
   する前記横断ブロツクの第１部分と前記スレーブ
   アームの肩軸を支持する前記横断ブロツクの第２
   部分との間で作用し、前記第１釣合い錘を支持す
   るリンクは前記第２部分に連接されそして前記第
   ２釣合い錘を支持するリンクは前記第１部分に連
   接されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の伸縮自在の遠隔操作装置。 ３ さらに前記伝達手段と前記変位手段が前記ス
   レーブアームにこれをその肩軸のまわりに回転さ
   せるように作用するとき前記両リンクをそれらの
   軸のまわりにかなり等しい角度でかつその肩軸の
   まわりの前記スレーブアームの回転角度と同じ方
   向で同時に回転させる手段を含み、前記リンクを
   回転させる手段は復帰において前記釣合い錘のバ
   ランス作用のスレーブアームへの伝達を確実にす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   伸縮自在の遠隔操作装置。 ４ その肩軸のまわりの前記マスタアームの回転
   運動を前記スレーブアームに伝達するための手段
   は前記横断ブロツク内に置かれかつ前記マスタア
   ームの肩軸上に回転取着された部片に形成された
   歯付きセクタにより回転駆動される回転軸を含
   み、前記部片はその肩軸のまわりの前記スレーブ
   アームの角度的変位を制御する手段を介して前記
   マスタアームに接続されることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の伸縮自在の遠隔操作装
   置。 ５ 前記第２釣合い錘を支持する前記リンクはマ
   スタアームの肩軸と一つにされる軸のまわりに連
   接され、前記第２釣合い錘を支持する前記リンク
   を回転せしめる前記手段は前記リンクと一体の軸
   および前記部片からなりそして前記第１釣合い錘
   を支持する前記リンクを回転せしめる前記手段は
   前記リンク上にかつ前記部片に形成されたレバー
   アーム上に同時に連接されるタイロツドからなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の伸
   縮自在の遠隔操作装置。