以下、本発明の複数の実施の形態を説明す� ��が、本発明はこれらに限定されるものでは� ��いことはいうまでもない。
 図1および図2を参照して本発明の第1の実施� ��形態のロボット関節構造について説明する� ��
 図1は第1の実施形態に係るロボットの関節� �造の伸張した状態における概略側面図、図2� ��第1の実施形態に係るロボットの関節構造を 屈曲させた状態における概略側面図である。
 このロボットの関節構造10は、第1構成部材1 1と第2構成部材12と、それらを連結するヒン� �部13と、V字リンク14と、駆動手段である直動 装置15とから概略構成される。

 第1構成部材11及び第2構成部材12は、関節� ��伸張されている場合においては、図1に示す ように第1構成部材11と第2構成部材12が長手方 向に一列に位置するように配置された状態で 、互いに対向する端面の間に設けられたヒン ジ部13によって回動可能に連結される。これ� ��第1構成部材11と第2構成部材12との間には、V 字リンク14が配設される。

 V字リンク14は、一端が第1支持部17を介し� ��第1構成部材11と回動自在に連結された第1リ ンク部材16と、一端が第2支持部19を介して第2 構成部材12と回動自在に連結された第2リンク 部材18と、これら第1リンク部材16及び第2リン ク部材18の他端側を回動自在に連結する連結� ��20とによって構成されている。

 またV字リンク14は、ロボットの関節構造1 0が伸張している場合には、そのV字が閉じた� ��態で第1構成部材11と第2構成部材12の間にV字 の頂点となる連結部20が収納されるように配� ��されている。なお、ヒンジ部13、第1支持部1 7、第2支持部19及び連結部20の回転軸線は互い に平行に設けられている。

 本第1実施形態においては、第2構成部材12 の内部に直動装置15が配設されている。直動� ��置15は直動装置本体15aに備えられたモータ� �よって第2構成部材12の長手方向に延びたロ� �ド15bをその長手方向に直線的に駆動するこ� �ができる。また、直動装置15のロッド15bの先 端は、V字リンク14の連結部20に連結されてお� ��、ロッド15bを駆動して前進又は後退させる� ��とによって、連結部20を直線的に移動させ� �ことができる。

 次に、本実施形態に係るロボットの関節� ��造10の動作について説明する。上記のよう� �ロボットの関節構造10が伸張した状態におい て、駆動手段である直動装置15のロッド15bを� ��動装置本体15aに備えられたモータによって� ��動して、第2構成部材12側から第1構成部材11� ��に伸びるように前進していくと、ロッド15b� ��先端が連結部20に連結されているため、V字� ��ンク14の頂点である連結部20がロッド15bの駆 動によって押圧され、第2構成部材12側から第 1構成部材11側に移動される。

 このように連結部20がロッド15bに押圧さ� �て直線的に移動されることによって、V字リ� ��ク14のV字が開くようにして第1リンク部材16� ��第2リンク部材18とが互いに回動され、第1リ ンク部材16と第1構成部材11とが連結されてい� ��第1支持部17と、第2リンク部材18と第2構成部 材12が連結されている第2支持部19とが互いに� ��反されるように力が働く。従って、V字リン ク14のV字が開くことに連動して、第1構成部� �11と第2構成部材12とがヒンジ部13回りに互い� ��回動することになり、その結果、ロボット� ��関節構造10が屈曲していく。

 このようにして直動装置15のロッド15bがV� ��リンク14の連結部20を押圧し続けると、V字� �ンク14はV字が開き切って第1リンク部材16と� �2リンク部材18とが連結部20を介して直線的に 連結された状態となり、第1構成部材11と第2� �成部材12とがなす角度は略90°になる。この� �態でさらに連結部20がロッド15bによって押圧 されると、第1リンク部材16及び第2リンク部� �18は、ロボットの関節構造10が伸張している� ��合のV字リンク14とは逆向き凸となるように� ��置され、図2に示すように関節構造が屈折し た状態となる。

 一方、図2のように屈曲した状態において 、直動装置15のロッド15bが縮むように後退し� ��いくと、ロッド15bの先端に連結されているV 字リンク14の連結部20が第2構成部材12側に牽� �されるように移動するため、V字リンク14のV� ��が閉じるように第1リンク部材16と第2リンク 部材18とが互いに回動され、第1リンク部材16� ��第1構成部材11とが連結されている第1支持部 17と、第2リンク部材18と第2構成部材12が連結� ��れている第2支持部19とが互いに近接される� ��うに力が働く。このようにしてV字リンク14� ��V字が閉じることに連動して第1構成部材11と 第2構成部材12とが回動することになり、その 結果、ロボットの関節構造10が伸張していく� ��

 以上のようにロボットの関節構造10は、V� ��リンク14の開閉によって第1構成部材11と第2� ��成部材12とがヒンジ部13を支点として回動す るため、その回動する際の力は大きなものと なる。また、ロボットの関節構造10の伸張時� ��はV字リンク14は第1構成部材11と第2構成部材 12との間に収納され、該ロボットの関節構造1 0の屈曲時であってもV字リンク14が飛び出て� �出する箇所を形成することはないため、コ� �パクト化を図ることができる。

 さらに、V字リンク14の連結部20が直線的� �移動される際にはその移動が僅かであって� �V字リンク14のV字は大きく開閉されるため、V 字リンク14の連結部20の僅かな移動で第1構成� ��材11と第2構成部材12とを互いに大きく回動� �ることが可能となる。

 また、図2のように関節が屈曲した状態に おいて、第1リンク部材16及び第2リンク部材18 が、ロボットの関節構造10が伸張している場� ��のV字リンク14とは逆向き凸となるように配� ��されているので、矢印Aの方向から外力が加 わった場合であっても、第1リンク部材16と第 2リンク部材18とが直線的に連結された状態と なる際、即ち第1リンク部材16と第2リンク部� �18とがなす角が180°となる際に、その外力に� ��して大きな抵抗力が発生するため、ロボッ� ��の関節構造が伸張する方向に回動すること� ��ない。従って、ロボットの関節構造10が屈� �した際に不意に外力が加わった場合であっ� �も、屈曲した状態を保持することが可能と� �る。

 また、駆動手段として直動装置15を採用� �ることによって、直接的にV字リンク14の連� �部20を直線移動させることが可能となり、ま た、直動装置15は第2構成部材12内に配置され� ��ため、ロボットの関節構造10をより一層コ� �パクト化することができる。さらに、ワイ� �等の消耗品を用いる必要がなくメンテナン� �を容易にすることができるとともに、V字リ� ��ク14の連結部20の直線移動を精度高く行うこ とができるため、ロボットの関節構造10の制� ��精度を向上させることが可能となる。また� ��直動装置15の推力を大きくすることで、ロ� �ットの関節構造10が回動する力をより大きな ものとさせ、把持力を一層大きくすることが できる。

 なお、本第1実施形態では、ロボットの関 節構造10において、駆動手段である直動装置1 5を第2構成部材12の内部に配設したが、第1構� ��部材11の内部に配設したものであってもよ� �。

 次に、本発明の第2の実施形態のロボットフ ィンガ30について図3から図6を用いて説明す� �。
 図3は第2の実施形態に係るロボットフィン� �30の伸張した状態における概略側面図、図6� �第2の実施形態に係るロボットフィンガ30の� �張した状態における斜視図である。
 ロボットフィンガ30は、第1実施形態に係る� ��ボット関節構造10が組み込まれており、各� �節を伸張及び屈曲させる構造および作用は� �1実施形態と同様である。

 図3および図6に示すように、ロボットフィ� �ガ30は2つの関節(第1関節31a、第2関節31b)を有� ��、各関節(第1関節31a、第2関節31b)が駆動手段 の駆動に応じて自在に伸張及び屈曲すること ができるように構成されている。
 図4はロボットフィンガ30の第1関節31bを屈曲 させた状態の図であり、図5は第2関節31bに加� ��て第1関節31aも屈曲させた状態の図である。

 ロボットフィンガ30の第1関節31aおよび第2関 節31bには、それぞれ第1の実施形態に係るロ� �ット関節構造が組み込まれている。
 第1関節31aは、固定部材32と、第1フィンガ33� ��、これら固定部材32と第1フィンガ33との間� �配設されたV字リンク37と、固定部材32に収容 された第1直動装置35とを備えている。
 第2関節31bは、第1フィンガ33と、第2フィン� �34と、これら第1フィンガ33と第2フィンガ34と の間に配設されたV字リンク38と、第2フィン� �34に収容された第2直動装置36とを備えている 。
 第1関節31aにおいては、固定部材32が第1の実 施形態における第1構成部材とされ、第1フィ� ��ガ33が第1の実施形態における第2構成部材と されている。
 第2関節31bにおいては、第2フィンガ34が第1� �実施形態における第1構成部材とされ、第1フ ィンガ33が第1の実施形態における第2構成部� �とされている。
 要約すると、第1フィンガ33の一端に第1関節 31aが構成され、他端に第2関節が構成されて� �り、第1フィンガ33が、それぞれの関節(第1関 節31a、第2関節31b)における第2構成部材とされ ている。

 固定部材32は、ロボットフィンガ30の後端 側(図3の左側)と上側が開口した箱型であって 、平面視にて断面C字形状を有しており、そ� �最下部に位置するベース32aにおいて台座(図� ��せず)に固定されている。

 固定部材32の内部には、その一部が後端側� �突出するようにして駆動手段としての第1直� ��装置35が収容されている。
 本実施形態において第1直動装置35は、内部� ��モータが配設された第1直動装置本体35aから 先端方向に向かってねじ軸35bが延びていると ともに、そのねじ軸35bの外周にナット部材35c が取り付けられて構成されるボールねじ機構 であって、モータの回転によりねじ軸35bが回 転し、それに伴ってナット部材35cが先端側又 は後端側に移動する構成とされている。
 このような第1直動装置35においては、モー� ��によるねじ軸35bの回転運動がナット部材35c� ��直線運動に変換されることから、ナット部� ��35bの変位を制御しやすいという利点がある� ��

 第1フィンガ33は、略直方体の形状を有し、� ��の下部の後端側において第1ヒンジ部40を介� ��て、固定部材32の先端側の下部と回動可能� �連結されている。
 第1フィンガ33の後端側の上部と固定部材32� �先端側の上部は、第1V字リンク37によって回� ��自在に連結されている。該第1V字リンク37は 、2つのリンク部材37a、37bを備えるとともに� �両リンク部材37a、37bの一端が連結部37cを介� �て回動自在に連結されることにより構成さ� �ており、図3に示すように固定部材32と第1フ� ��ンガ33との間に収納されるようにして配設� �れている。
 第1V字リンク37の連結部37cは、第1直動装置35 のナット部材35cと連結されている。連結部37c は、ナット部材35cの移動によって直線的に移 動される。

 第2フィンガ34は、正面視にて上部が開口し� ��断面コの字状の形状を有しており、その内� ��に第2直動装置36が収納されている。
 第2フィンガ34は、その後端側の下部におい� ��、第2ヒンジ部41を介して、第1フィンガ33の� ��端側の下部と回動自在に連結されている。
 第2フィンガ34の後端側の上部と第1フィンガ 33の先端側の上部は、第2V字リンク38によって 回動自在に連結されている。
 第2V字リンク38は、第1V字リンクと同じよう� ��2つのリンク部材38a、38bと連結部38cとによっ て構成されている。

 第2フィンガ34の内部に収納された第2直動装 置36は、第1直動装置35と同じボールねじ機構� ��あって、第2直動装置本体36a、ねじ軸36b及び ナット部材36cとで構成されており、モータが 駆動することによって第2直動装置本体36aか� �後端側に向かって延びたねじ軸36bが回転し� �それにともなってナット部材36cが先端側又� �後端側に移動する機構となっている。
 第2V字リンク38の連結部38cは、第2直動装置36 のナット部材36cと連結されており、ナット部 材36cの移動によって連結部38cが直線的に移動 される。

 以上のような構成のロボットフィンガは、� ��1実施形態と同じように、第1及び第2の直動� ��置35、36の駆動によって第1及び第2のV字リン ク37、38が開閉し、各関節31a、31bが伸張又は� �曲する。
 以下、第1フィンガ33に対して第2フィンガ34� ��屈曲し、その後固定部材32に対して第1フィ� ��ガ33が屈曲する際の動作を段階的に説明す� �。

 第2駆動装置本体36aのモータが駆動してねじ 軸36bが回転することによってナット部材36cが 第2フィンガ34側から第1フィンガ33側に移動す ると、ナット部材36cに連結されている第2V字� ��ンク38の連結部38cも同じ方向に移動され、� �れによって第2V字リンク38のV字が開くように して2つのリンク部材38a、38bとが互いに回動� �れる。
 これに連動して、第2フィンガ34が第1フィン ガ33に対して第2ヒンジ部41回りに回動し、第2 フィンガ34が屈曲してロボットフィンガ30は� �4に示す状態となる。

 第1フィンガ33が固定部材32に対して屈曲す� �場合も同様である。すなわち、第1直動装置3 5の駆動によってナット部材35cが固定部材32側 から第1フィンガ33側に移動する。これにとも なって該ナット部材35cに連結された第1V字リ� ��ク37の連結部40が同じ方向に移動される。こ れによって第1V字リンク37のV字が開くように� ��て2つのリンク部材37a、37bとが互いに回動さ れる。これに連動して第1フィンガ33が固定部 材32に対して第1ヒンジ部40回りに回動し、第1 フィンガ33が屈曲する。
 この結果、ロボットフィンガ30は図5に示す� ��態となる。

 この状態からロボットフィンガ30が伸張� �る際には、屈曲するときとは逆向きに第1及� ��第2の直動装置35、36のナット部材35c、36cが� �動することによってロボットフィンガ30が伸 張していく。

 以上の第2実施形態のように、第1実施形態� �ロボット関節構造10をロボットフィンガ30に� ��み込むことによって、関節の可動範囲と把� ��力が向上し、コンパクト化も容易となるた� ��、より人間の手に近い動きを実現すること� ��できる。
 本発明は、ロボットフィンガに限られず、� ��えばロボットアームに適用することができ� ��。
 本発明に係るロボット関節構造は、強い把� ��力を有することができるため、ロボットア� ��ムとしても十分に機能することができる。

 以上、特定の実施形態を参照して本発明を� ��細に記載及び図示したが、其の記載は限定� ��な意味で解釈されることを意味しておらず� ��本発明の他の実施形態は、本願明細書を参� ��することにより、当業者にとって明らかに� ��ろう。すなわち、開示した実施形態の様々� ��変更が可能であり、従って、本願の請求の� ��囲に記載した発明の範囲から逸脱せずに、� ��のような変更を行うことができる。
 例えば、V字リンク14、37、38が開いて関節が 屈曲した際に、該V字リンク14、37、38の開閉� �阻止することが可能なストッパーを設ける� �とができる。これにより、不意に外力が加� �った場合であっても関節が屈曲した状態を� �固に保持することができる。