本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種連結(jié)鏈節(jié)、直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)及機(jī)械臂機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

以往，多關(guān)節(jié)機(jī)械臂機(jī)構(gòu)被用于產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人等各種領(lǐng)域。這樣的多關(guān)節(jié)機(jī)械臂機(jī)構(gòu)中，例如，裝備有直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)具備例如能夠彎曲地排狀連結(jié)的多個(gè)連結(jié)鏈節(jié)。當(dāng)臂伸展時(shí)，多個(gè)連結(jié)鏈節(jié)從收納在支撐體內(nèi)的狀態(tài)其彎曲被限制，由此，成為具有一定剛性的柱狀體并送出。另一方面，當(dāng)臂收縮時(shí)，柱狀體被拉回，在支撐體內(nèi)解除其彎曲的限制，變得能夠彎曲并被收納。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)施方式的目的在于提高直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)的臂部的移動(dòng)特性。

本實(shí)施方式所涉及的直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)，具備：第一連結(jié)鏈節(jié)排，所述第一連結(jié)鏈節(jié)排由能夠彎曲地連結(jié)成排狀的多個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)構(gòu)成，所述第一連結(jié)鏈節(jié)的每一個(gè)的背面設(shè)置有由排列成排狀的多個(gè)齒構(gòu)成的線性齒輪；第二連結(jié)鏈節(jié)排，所述第二連結(jié)鏈節(jié)排由能夠彎曲地連結(jié)成排狀的多個(gè)第二連結(jié)鏈節(jié)構(gòu)成，所述多個(gè)第二連結(jié)鏈節(jié)中的前端的第二連結(jié)鏈節(jié)與所述多個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)中的前端的第一連結(jié)鏈節(jié)連接，通過(guò)所述第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排的接合，構(gòu)成彎曲受限制的柱狀體，通過(guò)所述第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排的分離，解除所述柱狀體；射出部，將所述第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排接合，構(gòu)成所述柱狀體的同時(shí)，支撐所述柱狀體；以及驅(qū)動(dòng)齒輪，與所述線性齒輪嚙合，從所述柱狀體的中心軸的方向觀察，夾著所述第一連結(jié)鏈節(jié)排上的連結(jié)部分并相鄰的前后齒相互不重疊地設(shè)置。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的外觀立體圖；

圖2是通過(guò)圖中符號(hào)表現(xiàn)來(lái)表示圖1的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的圖；

圖3是圖1的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的側(cè)面圖；

圖4是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖；

圖5是表示圖4的第一連結(jié)鏈節(jié)的后方的結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖6是表示圖4的第一連結(jié)鏈節(jié)的前方的結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖7是表示圖4的第一連結(jié)鏈節(jié)的內(nèi)面的特征性結(jié)構(gòu)的圖；

圖8是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的第二連結(jié)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖；

圖9是表示圖8的第二連結(jié)鏈節(jié)的后方的結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖10是表示圖8的第二連結(jié)鏈節(jié)的前方的結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖11是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的臂部的結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖12是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排的線性齒輪的特征性結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖13是表示圖12的第一連結(jié)鏈節(jié)排的彎曲前后的姿勢(shì)的側(cè)面圖；

圖14是表示圖12的線性齒輪的第一變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排的立體圖；

圖15是表示圖12的線性齒輪的第二變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排的立體圖；

圖16是表示圖12的線性齒輪的第三變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排的立體圖；

圖17是表示圖12的線性齒輪的第四變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排的立體圖；

圖18是表示圖12的線性齒輪的第五變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排的立體圖；

圖19是表示圖12的線性齒輪的第六變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排的立體圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。另外，本實(shí)施方式所涉及的直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)能夠作為單獨(dú)的機(jī)構(gòu)（關(guān)節(jié)）使用。但是，以下的說(shuō)明中，將組裝了本實(shí)施方式所涉及的直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)的多關(guān)節(jié)機(jī)械臂機(jī)構(gòu)作為例子對(duì)本實(shí)施方式所涉及的直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。以下的說(shuō)明中，對(duì)于具有大致相同的功能及構(gòu)成的構(gòu)成要素，附加相同符號(hào)，重復(fù)說(shuō)明僅在必要時(shí)進(jìn)行。

圖1是本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的外觀立體圖。圖2是通過(guò)圖中符號(hào)表現(xiàn)來(lái)表示圖1的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的圖。機(jī)械臂機(jī)構(gòu)具備：大致圓筒形狀的基部1；以及與基部1連接的臂部2。在臂部2的前端安裝有被稱(chēng)為末端執(zhí)行器的末端效應(yīng)器3。圖1表示把可把持住對(duì)象物的手部作為末端效應(yīng)器3。作為末端效應(yīng)器3，不限定于手部，還可以是其他工具，或照相機(jī)、顯示器。也可以在臂部2的前端設(shè)置可以更換為任意種類(lèi)的末端效應(yīng)器3的轉(zhuǎn)接器。

臂部2具有多個(gè)、在此是6個(gè)關(guān)節(jié)部j1、j2、j3、j4、j5、j6。多個(gè)關(guān)節(jié)部j1、j2、j3、j4、j5、j6從基部1依序配設(shè)。一般而言，第一、第二、第三關(guān)節(jié)部j1、j2、j3被稱(chēng)為根部3軸，第四、第五、第六關(guān)節(jié)部j4、j5、j6被稱(chēng)為改變手部3的姿勢(shì)的腕部3軸。構(gòu)成根部3軸的關(guān)節(jié)部j1、j2、j3中的至少一個(gè)是直動(dòng)關(guān)節(jié)。這里，第三關(guān)節(jié)部j3構(gòu)成為直動(dòng)關(guān)節(jié)，特別是伸縮距離比較長(zhǎng)的關(guān)節(jié)部。

第一關(guān)節(jié)部j1是以例如被基座面垂直支撐的第一旋轉(zhuǎn)軸ra1為中心的扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。第二關(guān)節(jié)部j2是以相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn)軸ra1垂直配置的第二旋轉(zhuǎn)軸ra2為中心的彎曲關(guān)節(jié)。第三關(guān)節(jié)部j3是以相對(duì)于第二旋轉(zhuǎn)軸ra2垂直配置的第三軸（移動(dòng)軸）ra3為中心，直線地伸縮的關(guān)節(jié)。第四關(guān)節(jié)部j4是以與第三移動(dòng)軸ra3一致的第四旋轉(zhuǎn)軸ra4為中心的扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，第五關(guān)節(jié)部j5是以相對(duì)于第四旋轉(zhuǎn)軸ra4正交的第五旋轉(zhuǎn)軸ra5為中心的彎曲關(guān)節(jié)。第六關(guān)節(jié)部j6是以相對(duì)于第四旋轉(zhuǎn)軸ra4正交、且相對(duì)于第五旋轉(zhuǎn)軸ra5垂直配置的第六旋轉(zhuǎn)軸ra6為中心的彎曲關(guān)節(jié)。

形成基部1的臂支撐體（第一支撐體）11a具有以第一關(guān)節(jié)部j1的旋轉(zhuǎn)軸ra1為中心形成的圓筒形狀的中空構(gòu)造。第一關(guān)節(jié)部j1安裝在未圖示的固定臺(tái)上。第一關(guān)節(jié)部j1旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一支撐體11a與臂部2的旋轉(zhuǎn)一同軸旋轉(zhuǎn)。另外，第一支撐體11a也可以固定在接地層上。在此情形時(shí)，設(shè)置成與第一支撐體11a分開(kāi)，臂部2獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。第一支撐體11a的上部與第二支撐部11b連接。

第二支撐部11b具有與第一支撐部11a連續(xù)的中空構(gòu)造。第二支撐部11b的一端安裝在第一關(guān)節(jié)部j1的旋轉(zhuǎn)部上。第二支撐部11b的另一端開(kāi)放，第三支撐部11c在第二關(guān)節(jié)部j2的旋轉(zhuǎn)軸ra2轉(zhuǎn)動(dòng)自如地嵌入。第三支撐部11c具有與第一支撐部11a及第二支撐部連通的鱗狀的外包裝構(gòu)成的中空構(gòu)造。第三支撐部11c伴隨著第二關(guān)節(jié)部j2的彎曲旋轉(zhuǎn)，其后部被收納或送出至第二支撐部11b。構(gòu)成臂部2的直動(dòng)關(guān)節(jié)部的第三關(guān)節(jié)部j3的后部通過(guò)其收縮，被收納在第一支撐部11a與第二支撐部11b的連續(xù)的中空構(gòu)造的內(nèi)部。

第三支撐部11c在其后端下部以旋轉(zhuǎn)軸ra2為中心能夠轉(zhuǎn)動(dòng)自如地嵌入第二支撐部11b的開(kāi)放端下部。由此，構(gòu)成作為以旋轉(zhuǎn)軸ra2為中心的彎曲關(guān)節(jié)部的第二關(guān)節(jié)部j2。如果第二關(guān)節(jié)部j2轉(zhuǎn)動(dòng)，那么，臂部2與手部3一同以第二關(guān)節(jié)部j2的旋轉(zhuǎn)軸ra2為中心在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即進(jìn)行起伏動(dòng)作。

第四關(guān)節(jié)部j4是具有沿臂部2的伸縮方向的臂中心軸，即與第三關(guān)節(jié)部j3的移動(dòng)軸ra3典型地一致的旋轉(zhuǎn)軸ra4的扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。如果第四關(guān)節(jié)部j4旋轉(zhuǎn)，那么，從第四關(guān)節(jié)部j4至前端，手部3以旋轉(zhuǎn)軸ra4為中心旋轉(zhuǎn)。第五關(guān)節(jié)部是具有相對(duì)于第四關(guān)節(jié)部j4的移動(dòng)軸ra4正交的旋轉(zhuǎn)軸ra5的彎曲關(guān)節(jié)部。如果第五關(guān)節(jié)部旋轉(zhuǎn)，那么，從第五關(guān)節(jié)部j5至前端與手部3一同上下轉(zhuǎn)動(dòng)。第六關(guān)節(jié)部j6是具有與第四關(guān)節(jié)部j4的旋轉(zhuǎn)軸ra4正交，并且與第五關(guān)節(jié)部j5的旋轉(zhuǎn)軸ra5垂直的旋轉(zhuǎn)軸ra6的彎曲關(guān)節(jié)。如果第六關(guān)節(jié)部j6旋轉(zhuǎn)，那么，手部3左右旋轉(zhuǎn)。

如上所述，作為關(guān)節(jié)部的第三關(guān)節(jié)部j3是構(gòu)成臂部2的主要構(gòu)成部分。在臂部2的前端安裝的手部3通過(guò)第一、第二、第三關(guān)節(jié)部j1、j2、j3能夠移動(dòng)至任意位置，通過(guò)第四、第五、第六關(guān)節(jié)部j4、j5、j6能夠配置成任意姿勢(shì)。特別是第三關(guān)節(jié)部j3的直動(dòng)伸縮距離的長(zhǎng)度可實(shí)現(xiàn)手部3對(duì)基部1的附近位置至遠(yuǎn)距離位置的大范圍的對(duì)象的作用。第三關(guān)節(jié)部j3的特征在于通過(guò)構(gòu)成其的直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)所實(shí)現(xiàn)的直動(dòng)伸縮距離的長(zhǎng)度。

圖3是表示圖1的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的側(cè)面圖。如圖3所示，直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)具有第一連結(jié)鏈節(jié)排21和第二連結(jié)鏈節(jié)排22。第一連結(jié)鏈節(jié)排21由多個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23構(gòu)成。前后的第一連結(jié)鏈節(jié)23通過(guò)銷(xiāo)在相互的端部位置彎曲自如地連結(jié)成排狀。第一連結(jié)鏈節(jié)排21能夠向內(nèi)側(cè)和外側(cè)自如地彎曲。

第二連結(jié)鏈節(jié)排22由多個(gè)第二連結(jié)鏈節(jié)24構(gòu)成。前后的第二連結(jié)鏈節(jié)24通過(guò)銷(xiāo)在相互的底面端部位置彎曲自如地連結(jié)成排狀。第二連結(jié)鏈節(jié)排22能夠向內(nèi)側(cè)彎曲。第二連結(jié)鏈節(jié)24的剖面是“コ”字形，因此，第二連結(jié)鏈節(jié)排22的相鄰的第二連結(jié)鏈節(jié)24的側(cè)板彼此沖突，因此，第二連結(jié)鏈節(jié)排22無(wú)法向外側(cè)彎曲。另外，將第一連結(jié)鏈節(jié)23（第二連結(jié)鏈節(jié)24）、第一連結(jié)鏈節(jié)23（第二連結(jié)鏈節(jié)24）的朝向第二旋轉(zhuǎn)軸ra2的面作為內(nèi)面，將其相對(duì)側(cè)的面作為外面。

第一連結(jié)鏈節(jié)排21中的最前頭的第一連結(jié)鏈節(jié)23與第二連結(jié)鏈節(jié)排22中的最前頭的第二連結(jié)鏈節(jié)24通過(guò)結(jié)合鏈節(jié)26連接。例如，結(jié)合鏈節(jié)26具有將第二連結(jié)鏈節(jié)24和第一連結(jié)鏈節(jié)23合成的形狀。

臂伸展時(shí)，結(jié)合鏈節(jié)26成為始端，第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22從第三支撐部11c的開(kāi)口向外送出。第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22通過(guò)第三支撐體11c的開(kāi)口附近的射出部30相互接合。在維持第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22的接合狀態(tài)時(shí)，第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22的彎曲相互限制。由此，第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22構(gòu)成具備一定剛性的柱狀體。柱狀體是指對(duì)第二連結(jié)鏈節(jié)排22接合第一連結(jié)鏈節(jié)排21而成的柱狀的棒體。該柱狀體將第二連結(jié)鏈節(jié)24與第一連結(jié)鏈節(jié)23一同作為整體，構(gòu)成各種剖面形狀的筒狀體。筒狀體是指上下左右由頂板、底板及兩側(cè)板包圍，前端部和后端部開(kāi)放的形狀。

臂收縮時(shí)，第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22被拉回至第三支撐體11c的開(kāi)口。構(gòu)成柱狀體的第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22在射出部30的后方相互分離。分離的第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22分別恢復(fù)能夠彎曲的狀態(tài)，分別彎曲，收納在第一支撐體11a的內(nèi)部。

如圖3所示，第一連結(jié)鏈節(jié)排21和第二連結(jié)鏈節(jié)排22通過(guò)設(shè)置在第三支撐體11c的開(kāi)口附近的射出部30接合。

射出部30是由多個(gè)上部輥31和多個(gè)下部輥32被方管形狀的框架35支撐而成。例如，多個(gè)上部輥31間隔與第一連結(jié)鏈節(jié)23的長(zhǎng)度大致相等的間隔，沿臂中心軸排列。同樣地，多個(gè)下部輥32間隔與第二連結(jié)鏈節(jié)24的長(zhǎng)度大致相等的間隔沿臂中心軸排列。在射出部30的后方，導(dǎo)輥40和驅(qū)動(dòng)齒輪50以?shī)A著第一連結(jié)鏈節(jié)排21相對(duì)的方式而設(shè)置。驅(qū)動(dòng)齒輪50通過(guò)未圖示的減速器與馬達(dá)55連接。在第一連結(jié)鏈節(jié)23的內(nèi)面沿連結(jié)方向形成有線性齒輪239。多個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23排列成直線狀時(shí)，相互的線性齒輪239連結(jié)成直線狀，構(gòu)成長(zhǎng)的線性齒輪。驅(qū)動(dòng)齒輪50與直線狀的線性齒輪嚙合。連結(jié)成直線狀的線性齒輪239與驅(qū)動(dòng)齒輪50一同構(gòu)成齒條與齒輪機(jī)構(gòu)。

臂伸展時(shí)，如果馬達(dá)55驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪50正向旋轉(zhuǎn)，那么，第一連結(jié)鏈節(jié)排21通過(guò)導(dǎo)輥40成為與臂中心軸平行的姿勢(shì)，被引導(dǎo)至上部輥31與下部輥32之間。伴隨著第一連結(jié)鏈節(jié)排21的移動(dòng)，第二連結(jié)鏈節(jié)排22被配置在射出部30的后方的未圖示的導(dǎo)軌引導(dǎo)至射出部30的上部輥31與下部輥32之間。射出部30通過(guò)上部輥31和下部輥32，將第一連結(jié)鏈節(jié)排21和第二連結(jié)鏈節(jié)排22相互按壓，構(gòu)成柱狀體的同時(shí)，在上下左右支撐其柱狀體?；诘谝贿B結(jié)鏈節(jié)排21和第二連結(jié)鏈節(jié)排22的接合的柱狀體沿第三移動(dòng)軸ra3被直線地送出。

臂收縮時(shí)，如果馬達(dá)55驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪50逆向旋轉(zhuǎn)，那么，與驅(qū)動(dòng)齒輪50卡合的第一連結(jié)鏈節(jié)排21被拉回至第一支撐體11a內(nèi)。伴隨著第一連結(jié)鏈節(jié)排的移動(dòng)，柱狀體被拉回至第三支撐體11c內(nèi)。被拉回的柱狀體在射出部30后方分離。例如，構(gòu)成柱狀體的第一連結(jié)鏈節(jié)排21被導(dǎo)輥40與驅(qū)動(dòng)齒輪50夾持，構(gòu)成柱狀體的第二連結(jié)鏈節(jié)排22被重力拉向下方，由此，第二連結(jié)鏈節(jié)排22和第一連結(jié)鏈節(jié)排21相互分離。分離的第二連結(jié)鏈節(jié)排22和第一連結(jié)鏈節(jié)排21收納在第一支撐體11a中。

以下，參照?qǐng)D4至13，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的臂部2的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。首先，參照?qǐng)D4至7，對(duì)構(gòu)成第一連結(jié)鏈節(jié)排21的第一連結(jié)鏈節(jié)23的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

圖4是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)23的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。圖5是表示圖4的第一連結(jié)鏈節(jié)23的后方的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖6是表示圖4的第一連結(jié)鏈節(jié)23的前方的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7是表示圖4的第一連結(jié)鏈節(jié)23的內(nèi)面的特征性結(jié)構(gòu)的立體圖。

第一連結(jié)鏈節(jié)23構(gòu)成大致平板形。在第一連結(jié)鏈節(jié)23的后方中央設(shè)置有針孔殼231。第一連結(jié)鏈節(jié)23的前方兩端分別設(shè)置有針孔殼232、233。針孔殼231、232、233的各個(gè)針孔在第一連結(jié)鏈節(jié)23的寬度方向平行地開(kāi)放。針孔殼232、233間隔與后方的針孔殼231的寬度大致相等的距離分散在寬度方向的兩端。后方的針孔殼231插入前方的針孔殼232、233之間。在該狀態(tài)下，針孔殼232、233的針孔與后方的針孔殼231的針孔連續(xù)地連接。連續(xù)地連接的針孔中插入單一的銷(xiāo)。如此，多個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23連結(jié)成排狀，構(gòu)成第一連結(jié)鏈節(jié)排21。前后的第一連結(jié)鏈節(jié)23能夠以針孔為中心相互地旋轉(zhuǎn)。由此，第一連結(jié)鏈節(jié)排21能夠彎曲。第一連結(jié)鏈節(jié)排21的彎曲角度能夠通過(guò)第一連結(jié)鏈節(jié)23的剖面形狀、針孔的位置、針孔殼231、232、233的形狀等進(jìn)行限制。例如，第一連結(jié)鏈節(jié)排21能夠向內(nèi)側(cè)彎曲，但是不能向外側(cè)彎曲地構(gòu)成。

在第一連結(jié)鏈節(jié)23的內(nèi)面（背面）中央，沿第一連結(jié)鏈節(jié)23的中心軸形成了線性齒輪239。線性齒輪239的詳細(xì)內(nèi)容在后文中敘述。在線性齒輪239的兩側(cè)中央分別設(shè)置剖面梯形的針孔塊234、235。針孔塊234、235的鎖針孔開(kāi)放。

接著，參照?qǐng)D8至10，對(duì)構(gòu)成第二連結(jié)鏈節(jié)排22的第二連結(jié)鏈節(jié)24的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。另外，參照?qǐng)D11對(duì)第一連結(jié)鏈節(jié)排21和第二連結(jié)鏈節(jié)排22的接合狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的第二連結(jié)鏈節(jié)24的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。圖9是表示圖8的第二連結(jié)鏈節(jié)24的后方的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖10是表示圖8的第二連結(jié)鏈節(jié)24的前方的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖11是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的臂部2的結(jié)構(gòu)的立體圖。

在第二連結(jié)鏈節(jié)24的后方中央設(shè)置有針孔殼241。在第二連結(jié)鏈節(jié)24的前方兩端分別設(shè)置針孔殼242、243。針孔殼241、242、243的每一個(gè)的針孔在第二連結(jié)鏈節(jié)24的寬度方向平行地開(kāi)放。針孔殼242、243間隔與后方的針孔殼241的寬度大致相等的距離分散在寬度方向的兩端。后方的針孔殼241插入前方的針孔殼242、243之間。在該狀態(tài)下，前方的針孔殼242、243的針孔與后方的針孔殼241的針孔連續(xù)地連接。連續(xù)地連接的針孔中插入單一的銷(xiāo)。如此，多個(gè)第二連結(jié)鏈節(jié)24連結(jié)成排狀，構(gòu)成第二連結(jié)鏈節(jié)排22。前后的第二連結(jié)鏈節(jié)24能夠以針孔為中心相互地旋轉(zhuǎn)。由此，第二連結(jié)鏈節(jié)排22能夠向內(nèi)側(cè)和外側(cè)彎曲。第二連結(jié)鏈節(jié)排22的彎曲角度能夠根據(jù)剖面形狀、針孔的位置、針孔殼241、242、243的形狀等進(jìn)行限制。本實(shí)施方式所涉及的第二連結(jié)鏈節(jié)24是剖面大致“コ”字形，因此，第二連結(jié)鏈節(jié)排22具有能夠向外側(cè)，但是無(wú)法向內(nèi)側(cè)彎曲的性質(zhì)。

刀輪架244、245分別形成第二連結(jié)鏈節(jié)24的后端的、兩側(cè)板的上方的內(nèi)側(cè)。鎖銷(xiāo)塊246、247分別形成在第二連結(jié)鏈節(jié)24的前端的、兩側(cè)板的上方。鎖銷(xiāo)塊246、247具有分別插入上述的針孔塊234、235的針孔的鎖銷(xiāo)。鎖銷(xiāo)在第二連結(jié)鏈節(jié)24的長(zhǎng)度方向具有平行的中心軸。鎖銷(xiāo)的形狀及軸長(zhǎng)與配合針孔而設(shè)計(jì)即可。如果第二連結(jié)鏈節(jié)排22排列成直線狀，那么前面的第二連結(jié)鏈節(jié)24的刀輪架244、245與后面的第二連結(jié)鏈節(jié)24的鎖銷(xiāo)塊246、247之間形成特定形狀的嵌合接收部。刀輪架244、245和鎖銷(xiāo)塊246、247以嵌合接收部成為與第一連結(jié)鏈節(jié)23的針孔塊234、235大致一致的形狀的方式進(jìn)行其形狀和位置的設(shè)計(jì)。針孔塊234、235與刀輪架244、245和鎖銷(xiāo)塊246、247一同構(gòu)成鎖定機(jī)構(gòu)。針孔塊234、235在第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22排列成直線狀，相互按壓時(shí)，分別嵌入嵌合接收部中。這時(shí)，鎖銷(xiāo)塊246、247的鎖銷(xiāo)分別插入中針孔塊234、235的針孔。由此，第一連結(jié)鏈節(jié)23相對(duì)第二連結(jié)鏈節(jié)24鎖定。該鎖定狀態(tài)通過(guò)針孔塊234、235嵌入嵌合接收部的方式維持。如圖11所示，如上所述的接合的第一、第二連結(jié)鏈節(jié)排21、22構(gòu)成具有一定剛性的柱狀體。該柱狀體具有剖面大致口字形狀的筒形狀。

以下，參照?qǐng)D7對(duì)線性齒輪239的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。

如圖7所示，在第一連結(jié)鏈節(jié)23的內(nèi)面（背面）形成線性齒輪239。線性齒輪239的中心軸c2形成在與第一連結(jié)鏈節(jié)23的中心軸c1大致一致的位置。另外，第一連結(jié)鏈節(jié)23的中心軸c1在柱狀體的狀態(tài)中，與第三關(guān)節(jié)部j3的第三軸（移動(dòng)軸）ra3一致。線性齒輪239由排列成排狀的多個(gè)齒240構(gòu)成。多個(gè)齒240中的的齒240e是最前頭的齒，齒240f是最后尾的齒，齒240m分別表示最前頭的齒與最后尾的齒之間的其他齒。多個(gè)齒240具有在第一連結(jié)鏈節(jié)23的寬度w0以下，較佳的是，與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒的齒寬度大致相等的齒寬度w1。從第一連結(jié)鏈節(jié)23的中心軸c1的方向觀察，最前頭的齒240e和最末尾的齒240f（以下，稱(chēng)為最前頭和最末尾的齒240e、240f。）設(shè)置為相互不重疊。典型地，最前頭的齒240e和最末尾的齒240f的齒寬度是相等的，與寬度方向相關(guān)的中央的位置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為位置。）不同。最前頭的齒240e和最末尾的齒240f相對(duì)于位于最前頭與最末尾的齒240e、240f之間的其他齒240m，齒寬度不同，位置也不同。如圖7所示，最前頭和最末尾的齒240e、240f具有其他齒240m的齒寬度的大致1/2的齒寬度w3、w2。最前頭的齒240e靠近寬度方向的一方，最末尾的齒240f靠近相對(duì)側(cè)。也就是說(shuō)，最前頭和最末尾的齒240e、240f分散在齒寬度方向。較佳的是，最前頭的齒240e的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊，最末尾的齒240f的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。

圖12是表示本實(shí)施方式所涉及的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的線性齒輪的特征性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖13是表示圖12的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的彎曲前后的姿勢(shì)的側(cè)面圖。圖13（a）表示排列成直線狀的狀態(tài)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21，圖13（b）表示彎曲狀態(tài)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21。圖13（c）表示圖13（b）的彎曲部分的擴(kuò)大圖。

構(gòu)成第一連結(jié)鏈節(jié)排21的多個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23的每一個(gè)內(nèi)面上形成線性齒輪239。如上所述，從第一連結(jié)鏈節(jié)23的中心軸c1的方向觀察，構(gòu)成線性齒輪239的多個(gè)齒240中的最前頭和最末尾的齒240e、240f設(shè)置為相互不重疊。例如，最前頭和最末尾的齒240e、240f具有其他齒240m的齒寬度的大致1/2的齒寬度w3、w2。最前頭的齒240e的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊，最末尾的齒240f的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。

在前后的第一連結(jié)鏈節(jié)23排列成直線狀時(shí)，相互的線性齒輪239連結(jié)，構(gòu)成齒條。本實(shí)施方式所涉及的第一連結(jié)鏈節(jié)23的每一個(gè)形成相同的線性齒輪239。因此，線性齒輪239的最前頭的齒240e可以說(shuō)成將第一連結(jié)鏈節(jié)排21上的連結(jié)部分夾持并相鄰的前后齒中的后齒。同樣地，線性齒輪239的最末尾的齒240f可以說(shuō)成將第一連結(jié)鏈節(jié)排21上的連結(jié)部分夾持并相鄰的前后齒中的前齒。以下，將夾著第一連結(jié)鏈節(jié)排21上的連結(jié)部分并相鄰的前后齒240f、240e簡(jiǎn)稱(chēng)為前后齒240f、240e。即，從第一連結(jié)鏈節(jié)23的中心軸c1的方向觀察，前后齒240f、240e設(shè)置為相互不重疊。例如，前后齒240f、240e具有其他齒240m的齒寬度的大致1/2的齒寬度w2、w3。前齒240f的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊，后齒240e的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。也就是說(shuō)，前后齒240f、240e構(gòu)成為在齒寬度方向相互不同。另外，較佳的是，其他齒240m具有與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒大致相等的齒寬度w1。因此，具有其他齒240m的大致1/2的齒寬度w2、w3的前后齒240f、240e能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50卡合。

通過(guò)以上說(shuō)明的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的內(nèi)面的線性齒輪239的結(jié)構(gòu)，從第一連結(jié)鏈節(jié)23（第一連結(jié)鏈節(jié)排21）的中心軸c1的方向觀察，前后齒240f、240e相互不重疊。如圖13（b）、（c）所示，將第一連結(jié)鏈節(jié)排21向內(nèi)側(cè)彎曲時(shí)，前后齒240f、240e相互的位置偏移，不相互沖突，因此，其向內(nèi)側(cè)的彎曲被制限。前后齒240f、240e以與其他齒240m相同的剖面形狀、齒高、間隔連續(xù)地構(gòu)成，前后齒240f、240e與其他齒240m能夠相對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪50無(wú)縫地嚙合。因此，即使是本實(shí)施方式所涉及的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的內(nèi)面的線性齒輪239的結(jié)構(gòu)，也可以保持基于驅(qū)動(dòng)齒輪50的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的送出、拉回動(dòng)作。由此，如圖3所示，第一連結(jié)鏈節(jié)排21能夠改變姿勢(shì)，從收納在第一支撐體11a內(nèi)的垂直姿勢(shì)改變?yōu)橄騼?nèi)側(cè)彎曲的同時(shí)的水平姿勢(shì)。因此，本實(shí)施方式所涉及的直動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)能夠提高臂部2的移動(dòng)特性。

另外，線性齒輪239的結(jié)構(gòu)如果是在第一連結(jié)鏈節(jié)排21彎曲的狀態(tài)下，前后齒240f、240e相互不干渉的結(jié)構(gòu)，那么，其結(jié)構(gòu)不限定于本實(shí)施方式。具體而言，前后齒240f、240e可以在能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒卡合的位置，從第一連結(jié)鏈節(jié)排21的中心軸c1的方向觀察，相互不重疊地設(shè)置即可。關(guān)于線性齒輪239的其他結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D14至19進(jìn)行說(shuō)明。

（第一變形例）

圖14是表示圖12的線性齒輪239的第一變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的立體圖。前齒240f的齒寬度w4與后齒240e的齒寬度w5的合計(jì)如果是與其他齒240m的齒寬度w1大致相等，那么前齒240f的齒寬度w4與后齒240e的齒寬度w5之間的比可以不是1：1。例如，如圖14所示，前齒240f的齒寬度w4與后齒240e的齒寬度w5之間的比可以是3：1。前齒240f的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊，后齒240e的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。通過(guò)第一變形例所涉及的線性齒輪239，前后齒240f、240e在能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒卡合的位置，從第一連結(jié)鏈節(jié)排21的中心軸c1的方向觀察，相互不重疊地設(shè)置。由此，能夠得到與本實(shí)施方式相同的效應(yīng)。

（第二變形例）

圖15是表示圖12的線性齒輪239的第二變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的立體圖。前齒240f的齒寬度w6與后齒240e的齒寬度w7的合計(jì)可以不與其他齒240m的齒寬度w1大致相等。例如，如圖15所示，前后齒240f、240e具有與其他齒240m的齒寬度w1大致相等的齒寬度w6、w7。也就是說(shuō)，前齒240f的齒寬度w6與后齒240e的齒寬度w7的合計(jì)與其他齒240m的齒寬度w1的2倍大致相等。前后齒240f、240e設(shè)置在與其他齒240m不同的位置。具體而言，前齒240f相對(duì)齒寬度方向在一方向偏置設(shè)置，后齒240e相對(duì)齒寬度方向在其他方向偏置設(shè)置。偏置的距離與其他齒240m的齒寬度w1的大致1/2相等。通過(guò)以上說(shuō)明的第二變形例所涉及的線性齒輪239，前后齒240f、240e在能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒卡合的位置，從第一連結(jié)鏈節(jié)排21的中心軸c1的方向觀察，相互不重疊地設(shè)置。由此，得到與本實(shí)施方式相同的效應(yīng)。

（第三變形例）

圖16是表示圖12的線性齒輪239的第三變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的立體圖。前后齒240f、240e由多個(gè)齒部分241f、241e構(gòu)成。例如，如圖16所示，前齒240f具有多個(gè)，這里是兩個(gè)齒部分241f。同樣地，后齒240e具有多個(gè)，在此為2個(gè)齒部分241e。多個(gè)齒部分241f的每一個(gè)具有其他齒240m的齒寬度w1的大致1/4的齒寬度w8。同樣地，多個(gè)齒部分241e的每一個(gè)具有其他齒240m的齒寬度w1的大致1/4的齒寬度w9。構(gòu)成前后齒240f、240e的多個(gè)，在此為4個(gè)齒部分分散在齒寬度方向。具體而言，構(gòu)成前齒240f的兩個(gè)齒部分241f中的一個(gè)齒部分241f的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊。另一個(gè)齒部分241f從一個(gè)齒部分241f的另一端間隔與其他齒240m的齒寬度w1的大致1/4相等的距離。構(gòu)成后齒240e的兩個(gè)齒部分241e中的一個(gè)齒部分241e的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。另一個(gè)齒部分241e從一個(gè)齒部分241e的一端間隔與其他齒240m的齒寬度w1的大致1/4相等的距離。通過(guò)以上說(shuō)明的第三變形例所涉及的線性齒輪239，前后齒240f、240e在能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒卡合的位置，從第一連結(jié)鏈節(jié)排21的中心軸c1的方向觀察，相互不重疊地設(shè)置。由此，得到與本實(shí)施方式同樣的效應(yīng)。

（第四變形例）

圖17是表示圖12的線性齒輪239的第四變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的立體圖。形成在相鄰的兩個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23上的線性齒輪239可以不相同。例如，如圖17所示，相鄰的兩個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23中，一個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23的最前頭和最末尾的齒240e、240f具有其他齒240m的齒寬度w1的大致1/2的齒寬度w10。另一個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23a的最前頭和最末尾的齒240e、240f的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊。相鄰的兩個(gè)第一連結(jié)鏈節(jié)23中的另一個(gè)的第一連結(jié)鏈節(jié)23的最前頭和最末尾的齒240e、240f具有其他齒240m的齒寬度w1的大致1/2的齒寬度w11。另一個(gè)的第一連結(jié)鏈節(jié)23的最前頭和最末尾的齒240e、240f的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。通過(guò)以上說(shuō)明的第四變形例所涉及的第一連結(jié)鏈節(jié)排21，夾著第一連結(jié)鏈節(jié)排21上的連結(jié)部分并相鄰的前后齒240f、240e在能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒卡合的位置，從第一連結(jié)鏈節(jié)排21的中心軸c1的方向觀察，相互不重疊地設(shè)置。由此，能夠得到與本實(shí)施方式同樣的效應(yīng)。

（第五變形例）

圖18是表示圖12的線性齒輪239的第五變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的立體圖。至此的前后齒240f、240e具有與其他齒240m相同的齒山。但是，只要是能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50卡合，那么，前后齒240f、240e的齒山可以不具有與其他齒240m的齒山相同的形狀。例如，如圖18所示，前后齒240f、240e具有其他齒240m的齒寬度w1的大致1/2的齒寬度w12、13。前齒240f的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊，后齒240e的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。前齒240f與后齒240e一同構(gòu)成與其他齒240m的齒山相同的剖面形狀。具體而言，前齒240f具有與其他齒240m的齒山的縱向一半的前部分相同的形狀。后齒240e具有與其他齒240m的齒山的縱向一半的后部分相同的形狀。前齒240f單獨(dú)使用時(shí)，作為一個(gè)齒不發(fā)揮功能。同樣地，后齒240e單獨(dú)使用時(shí)，作為一個(gè)齒不發(fā)揮功能。但是，將前后齒240f、240e組合使用時(shí)，前后齒240f、240e能夠作為一個(gè)齒發(fā)揮功能。例如，驅(qū)動(dòng)齒輪50正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，前齒240f與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒嚙合，第一連結(jié)鏈節(jié)排21被送出。驅(qū)動(dòng)齒輪50逆向旋轉(zhuǎn)時(shí)，后齒240e與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒嚙合，第一連結(jié)鏈節(jié)排21被拉回。通過(guò)以上說(shuō)明的第五變形例所涉及的線性齒輪239，前后齒240f、240e能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50卡合，從第一連結(jié)鏈節(jié)排21的中心軸c1的方向觀察，相互不重疊地設(shè)置。由此，得到與本實(shí)施方式相同的效應(yīng)。

（第六變形例）

圖19是表示圖12的線性齒輪239的第六變形例的結(jié)構(gòu)的第一連結(jié)鏈節(jié)排21的立體圖。前后齒240f、240e可以將第一變形例至第五變形例中說(shuō)明的前后齒240f、240e組合成結(jié)構(gòu)而構(gòu)成。例如，如圖19所示，僅后齒240e由多個(gè)，在此為兩個(gè)齒部分241e構(gòu)成。前齒240f具有其他齒240m的齒寬度w1的大致1/2的齒寬度w14。構(gòu)成后齒240e的多個(gè)齒部分241e具有其他齒240m的齒寬度w1的略1/4的齒寬度w15。前齒240f和后齒240e在齒寬度方向分散。具體而言，前齒240f與第一連結(jié)鏈節(jié)23的寬度中心位置對(duì)齊。構(gòu)成后齒240e的兩個(gè)齒部分241e中的一個(gè)齒部分241e的一端與其他齒240m的一端對(duì)齊。另一個(gè)齒部分241e的另一端與其他齒240m的另一端對(duì)齊。也就是說(shuō)，另一個(gè)齒部分241e從一個(gè)齒部分241e間隔其他齒240m的齒寬度w1的大致1/2的距離。通過(guò)以上說(shuō)明的第六變形例所涉及的線性齒輪239，前后齒240f、240e在能夠與驅(qū)動(dòng)齒輪50的齒卡合的位置，從第一連結(jié)鏈節(jié)排21的中心軸c1的方向觀察，相互不重疊地設(shè)置。由此，得到與本實(shí)施方式相同的效應(yīng)。

雖然說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但是這些實(shí)施方式只是作為例子提出的，并非用于限定本發(fā)明的范圍。對(duì)于這些實(shí)施方式，能夠以其他各種方式進(jìn)行實(shí)施，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、及變更。這些實(shí)施方式和其變形，包含于本發(fā)明的范圍和要旨中的同時(shí)，也包含于權(quán)利要求書(shū)中記載的發(fā)明及其均等范圍內(nèi)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1：基部

2：臂部

3：末端效應(yīng)器

j1、j2、j4、j5、j6：旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)部

j3：直動(dòng)關(guān)節(jié)部

11a：第一支撐體

11b：第二支撐體

11c：第三支撐體

21：第一連結(jié)鏈節(jié)排

22：第二連結(jié)鏈節(jié)排

23：第一連結(jié)鏈節(jié)

239：線性齒輪

24：第二連結(jié)鏈節(jié)

240：齒

240e：前齒（最前頭的齒）

240f：后齒（最末尾的齒）

240m：其他齒

241e、241f：齒部分

26：結(jié)合鏈節(jié)

30：射出部

40：導(dǎo)輥

50：驅(qū)動(dòng)齒輪

55：馬達(dá)。