(57)【要約】【課題】  簡素な構成で紐を結ぶことができる紐結び装置を提供する。【解決手段】  紐結び装置は、螺旋状に延在する第１の螺旋アーム部と、第１の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第１の隙間と、第１の螺旋アーム部の先端側に設けられた、紐を保持するための第１の保持部と、を有する第１のアームと；螺旋状に延在する第２の螺旋アーム部と、第２の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第２の隙間と、第２の螺旋アーム部の先端側に設けられた、紐を保持するための第２の保持部と、を有し、第１のアームと同軸に配置される第２のアームと；第１のアームおよび第２のアームを、第１のアームおよび第２のアームの軸線を中心として、互いに逆方向に回転させながら、互いに近づく方向および互いに離間する方向に移動させるアクチュエータとを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紐を結ぶための紐結び装置であって、
螺旋状に延在する第１の螺旋アーム部と、該第１の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第１の隙間と、前記第１の螺旋アーム部の先端側に設けられた、前記紐を保持するための第１の保持部と、を有する第１のアームと、
螺旋状に延在する第２の螺旋アーム部と、該第２の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第２の隙間と、前記第２の螺旋アーム部の先端側に設けられた、前記紐を保持するための第２の保持部と、を有し、前記第１のアームと同軸に配置される第２のアームと、
前記第１のアームおよび前記第２のアームを、該第１のアームおよび該第２のアームの軸線を中心として、互いに逆方向に回転させながら、互いに近づく方向および互いに離間する方向に移動させるアクチュエータと
を備え、
前記アクチュエータは、前記第１のアームおよび前記第２のアームを、前記第１の螺旋アーム部が前記第２の隙間に挿入され、かつ、前記第２の螺旋アーム部が前記第１の隙間に挿入された第１の相補位置と、前記第１の螺旋アーム部が前記第２の隙間に挿入されておらず、かつ、前記第２の螺旋アーム部が前記第１の隙間に挿入されていない第１の離間位置と、の間で移動させる
紐結び装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紐結び装置であって、
螺旋状に延在する第３の螺旋アーム部と、該第３の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第３の隙間と、前記第３の螺旋アーム部の先端側に設けられた、前記紐を保持するための第３の保持部と、を有する第３のアームと、
螺旋状に延在する第４の螺旋アーム部と、該第４の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第４の隙間と、前記第４の螺旋アーム部の先端側に設けられた、前記紐を保持するための第４の保持部と、を有し、前記第３のアームと同軸に配置される第４のアームと
を備え、
前記アクチュエータは、前記第３のアームおよび前記第４のアームを、該第３のアームおよび該第４のアームの軸線を中心として、互いに逆方向に回転させながら、互いに近づく方向および互いに離間する方向に移動させ、
前記アクチュエータは、前記第３のアームおよび前記第４のアームを、前記第３の螺旋アーム部が前記第４の隙間に挿入され、かつ、前記第４の螺旋アーム部が前記第３の隙間に挿入された第２の相補位置と、前記第３の螺旋アーム部が前記第４の隙間に挿入されておらず、かつ、前記第４の螺旋アーム部が前記第３の隙間に挿入されていない第２の離間位置と、の間で移動させ、
前記第１の螺旋アーム部および前記第２の螺旋アーム部の螺旋形状と、前記第３の螺旋アーム部および前記第４の螺旋アーム部の螺旋形状と、では、巻き方向が互いに反対である
紐結び装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紐結び装置であって、
前記第３のアームおよび前記第４のアームは、前記第１のアームおよび前記第２のアームと平行に配置され、
前記第１のアームおよび前記第２のアームと、前記第３のアームおよび前記第４のアームと、が並ぶ方向に直交する平面において、前記第１のアームおよび前記第２のアームが前記第１の離間位置にあるときの前記第１の保持部および前記第２の保持部の位置は、前記第３のアームおよび前記第４のアームが前記第２の相補位置にあるときの前記第４の保持部および前記第３の保持部の位置と略等しい
紐結び装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の紐結び装置であって、
前記アクチュエータは、前記第１のアームおよび前記第２のアームが前記第１の相補位置から前記第１の離間位置まで移動する動作と、前記第３のアームおよび前記第４のアームが前記第２の離間位置から前記第２の相補位置まで移動する動作と、を連動させるギア機構を備える
紐結び装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の紐結び装置であって、
前記第１の螺旋アーム部および前記第２の螺旋アーム部の螺旋形状の巻き数は二つであり、
前記第３の螺旋アーム部および前記第４の螺旋アーム部の螺旋形状の巻き数は一つである
紐結び装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紐を結ぶための紐結び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米袋の紐を結ぶための紐結び装置が従来から知られている（例えば、下記の特許文献１）。この紐結び装置は、人間の手のように動作するアームを用いて紐を掴み変えながら結ぶことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９６９２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の紐結び装置では、人間の手のように動作するアームを実現するために、多数のエアシリンダーやリンク等が使用されている。このため、この紐結び装置は、構造が複雑であり、高価である。また、その結果、ライスセンターやカントリーエレベータで導入されることはあっても、小規模農家では普及していない。このようなことから、簡素な構成で紐を結ぶことができる紐結び装置が求められる。上記の問題は、米袋の紐の結束に限らず、種々の紐の結束に共通する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の第１の形態によれば、紐を結ぶための紐結び装置が提供される。この紐結び装置は、螺旋状に延在する第１の螺旋アーム部と、第１の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第１の隙間と、第１の螺旋アーム部の先端側に設けられた、紐を保持するための第１の保持部と、を有する第１のアームと；螺旋状に延在する第２の螺旋アーム部と、第２の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第２の隙間と、第２の螺旋アーム部の先端側に設けられた、紐を保持するための第２の保持部と、を有し、第１のアームと同軸に配置される第２のアームと；第１のアームおよび第２のアームを、第１のアームおよび第２のアームの軸線を中心として、互いに逆方向に回転させながら、互いに近づく方向および互いに離間する方向に移動させるアクチュエータとを備えている。アクチュエータは、第１のアームおよび第２のアームを、第１の螺旋アーム部が第２の隙間に挿入され、かつ、第２の螺旋アーム部が第１の隙間に挿入された第１の相補位置と、第１の螺旋アーム部が第２の隙間に挿入されておらず、かつ、第２の螺旋アーム部が第１の隙間に挿入されていない第１の離間位置と、の間で移動させる。
【０００７】
かかる紐結び装置は、以下のようにして使用することができる。まず、第１のアームおよび第２のアームが第１の相補位置にある状態において、第１の保持部および第２の保持部に、二つの紐の一方の端部をそれぞれ保持させる。次いで、第１のアームおよび第２のアームを第１の相補位置から第１の離間位置まで移動させる。この際、第１のアームおよび第２のアーム（ひいては、第１の保持部および第２の保持部）は、互いに逆方向に回転しながら、互いに離間する方向に移動する。このため、二つの紐は、第１のアームおよび第２のアームの回転数に応じた回数だけ交差する。このような紐の交差は、紐の結び目を形成することができる。かかる紐結び装置によれば、簡単な構成で紐を結ぶことができる。
【０００８】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、紐結び装置は、螺旋状に延在する第３の螺旋アーム部と、第３の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第３の隙間と、第３の螺旋アーム部の先端側に設けられた、紐を保持するための第３の保持部と、を有する第３のアームと；螺旋状に延在する第４の螺旋アーム部と、第４の螺旋アーム部によって画成される螺旋状の第４の隙間と、第４の螺旋アーム部の先端側に設けられた、紐を保持するための第４の保持部と、を有し、第３のアームと同軸に配置される第４のアームとを備えている。アクチュエータは、第３のアームおよび第４のアームを、第３のアームおよび第４のアームの軸線を中心として、互いに逆方向に回転させながら、互いに近づく方向および互いに離間する方向に移動させる。アクチュエータは、第３のアームおよび第４のアームを、第３の螺旋アーム部が第４の隙間に挿入され、かつ、第４の螺旋アーム部が第３の隙間に挿入された第２の相補位置と、第３の螺旋アーム部が第４の隙間に挿入されておらず、かつ、第４の螺旋アーム部が第３の隙間に挿入されていない第２の離間位置と、の間で移動させる。第１の螺旋アーム部および第２の螺旋アーム部の螺旋形状と、第３の螺旋アーム部および第４の螺旋アーム部の螺旋形状と、では、巻き方向が互いに反対である。
【０００９】
かかる形態の紐結び装置は、以下のようにして使用することができる。まず、上述したように第１のアームおよび第２のアームを使用して、二つの紐を交差させる。次いで、二つの紐の一方の端部を第１の保持部および第２の保持部が保持している状態から、二つの紐の一方の端部を第３の保持部および第４の保持部が保持している状態への移行が行われる。このとき、第１のアームおよび第２のアームは第１の離間位置にあり、第３のアームおよび第４アームは第２の相補位置にある。次いで、第３のアームおよび第４のアームを第２の相補位置から第２の離間位置まで移動させる。その結果、第１のアームおよび第２のアームと同じ原理により、二つの紐を反対方向に折り返して交差させることができる。このような紐の交差は、紐の結び目を形成することができる。かかる紐結び装置によれば、より多くの種類の結び方（例えば、本結びや外科結び）で紐を結ぶことができる。
【００１０】
本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、第３のアームおよび第４のアームは、第１のアームおよび第２のアームと平行に配置される。第１のアームおよび第２のアームと、第３のアームおよび第４のアームと、が並ぶ方向に直交する平面において、第１のアームおよび第２のアームが第１の離間位置にあるときの第１の保持部および第２の保持部の位置は、第３のアームおよび第４のアームが第２の相補位置にあるときの第４の保持部および第３の保持部の位置と略等しい。
【００１１】
かかる形態によれば、二つの紐の一方の端部を第１の保持部および第２の保持部によって保持する状態から、第３の保持部および第４の保持部によって保持する状態へ移行する際に、二つの紐の一方の端部の上記平面上の位置を変更する必要がない。このため、当該移行を容易に行うことができる。第１の保持部および第２の保持部は、二つの紐の一方の端部を、その先端から中央側に所定距離だけオフセットした位置で保持するように構成されてもよい。この場合、第１の保持部および第２の保持部と、第３の保持部および第４の保持部と、の距離を調節すれば、第１の離間位置にある第１の保持部および第２の保持部が、二つの紐の一方の端部の第１の位置を保持した状態で、第３の保持部および第４の保持部が、二つの紐の第１の位置よりも先端側に位置する第２の位置を保持することができる。その後、第１の保持部および第２の保持部が保持を解除すれば、上記移行を自動的に行うことができる。
【００１２】
本発明の第４の形態によれば、第２または第３の形態において、アクチュエータは、第１のアームおよび第２のアームが第１の相補位置から第１の離間位置まで移動する動作と、第３のアームおよび第４のアームが第２の離間位置から第２の相補位置まで移動する動作と、を連動させるギア機構を備えている。
【００１３】
かかる形態によれば、一つの駆動源で第１のアーム、第２のアーム、第３のアームおよび第４のアームを移動させることができる。したがって、装置構成をいっそう簡素化することができる。しかも、第１のアームおよび第２のアームが第１の相補位置から第１の離間位置まで移動することによって、紐を交差させて結び目を形成している間に、その次に行われる第３のアームおよび第４のアームによる結び目の形成動作における第３のアームおよび第４のアームの初期位置である第２の相補位置に、第３のアームおよび第４のアームを移動させることができる。つまり、第１のアームおよび第２のアームによる結び目の形成動作の後、待機時間なしで、第３のアームおよび第４のアームによる結び目の形成動作を開始することができる。したがって、紐結び動作の時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の第５の形態によれば、第２ないし第４のいずれかの形態において、第１の螺旋アーム部および第２の螺旋アーム部の螺旋形状の巻き数は二つであり、第３の螺旋アーム部および第４の螺旋アーム部の螺旋形状の巻き数は一つである。かかる形態によれば、外科結びを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態としての紐結び装置の概略正面図である。
【図２】紐結び装置の概略平面図である。
【図３】紐結び装置の概略側面図である。
【図４】第１のアームの構成を示す図である。
【図５】アクチュエータのギア機構の概略構成を示す図である。
【図６】第１のアームおよび第２のアームによる結び目形成動作の手順を示す模式図である。
【図７】第１のアームおよび第２のアームによる結び目形成動作の手順を示す模式図である。
【図８】第１のアームおよび第２のアームによる結び目形成動作の手順を示す模式図である。
【図９】第３のアームおよび第４のアームの動作を示す模式図である。
【図１０】第３のアームおよび第４のアームによる結び目形成動作の手順を示す模式図である。
【図１１】第３のアームおよび第４のアームによる結び目形成動作の手順を示す模式図である。
【図１２】第３のアームおよび第４のアームによる結び目形成動作の手順を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態としての紐結び装置２０の概略正面図である。図２は、紐結び装置２０の概略平面図である。図３は、紐結び装置２０の概略側面図である。紐結び装置２０は、本実施形態では、米袋の二つの紐を外科結びするために使用される。図１に示すように、紐結び装置２０は、第１のアーム３０と、第２のアーム４０と、第３のアーム５０と、第４のアーム６０と、を備えている。図４に示すように、第１のアーム３０は、第１の本体部３１と、第１の本体部３１から螺旋状に延在する第１の螺旋アーム部３３と、を備えている。第１の本体部３１の外表面には、周方向に沿って螺旋状に延在する歯３２が形成されている。第１の螺旋アーム部３３によって、螺旋状の第１の隙間３４が画成されている。第１の螺旋アーム部３３の螺旋形状の巻き数は二つである。
【００１７】
図１に示すように、第２のアーム４０は、第２の本体部４１と、第２の本体部４１から螺旋状に延在する第２の螺旋アーム部４３と、を備えている。第２の本体部４１の外周面には、周方向に沿って螺旋状に延在する歯４２が形成されている。第２の螺旋アーム部４３によって、螺旋状の第２の隙間４４が画成されている。第１のアーム３０と第２のアーム４０とは、第１の螺旋アーム部３３の先端と、第２の螺旋アーム部４３の先端と、が対向するように同軸に配置される。第２の螺旋アーム部４３の螺旋形状の巻き方向は、第１の螺旋アーム部３３の巻き方向と同じである。また、第２の螺旋アーム部４３の螺旋形状の巻き数は、第１の螺旋アーム部３３の螺旋形状の巻き数と同じである。
【００１８】
図１に示すように、第３のアーム５０は、第３の本体部５１と、第３の本体部５１から螺旋状に延在する第３の螺旋アーム部５３と、を備えている。第３の本体部５１の外周面には、周方向に沿って螺旋状に延在する歯５２が形成されている。第３の螺旋アーム部５３によって、螺旋状の第３の隙間５４が画成されている。第３の螺旋アーム部５３の螺旋形状の巻き方向は、第１の螺旋アーム部３３の螺旋形状の巻き方向と逆である。第３の螺旋アーム部５３の螺旋形状の巻き数は一つである。
【００１９】
図１に示すように、第４のアーム６０は、第４の本体部６１と、第４の本体部６１から螺旋状に延在する第４の螺旋アーム部６３と、を備えている。第４の本体部６１の外周面には、周方向に沿って螺旋状に延在する歯６２が形成されている。第４の螺旋アーム部６３によって、螺旋状の第４の隙間６４が画成されている。第３のアーム５０と第４のアーム６０とは、第３の螺旋アーム部５３の先端と、第４の螺旋アーム部６３の先端と、が対向するように同軸に配置される。
【００２０】
図３（この図では、第１のアーム３０および第３のアーム５０は、第２のアーム４０および第４のアーム６０の裏に隠れているので、見えない）に示すように、第１のアーム３０および第２のアーム４０と、第３のアーム５０および第４のアーム６０とは、鉛直方向に並ぶように、互いに平行に配置されている。本実施形態では、第１のアーム３０および第２のアーム４０の上方に第３のアーム５０および第４のアーム６０が配置されている。ただし、第１のアーム３０および第２のアーム４０と、第３のアーム５０および第４のアーム６０と、の配置は、紐結び装置２０が扱う紐の性状に応じて、適宜設定されてもよい。例えば、第３のアーム５０および第４のアーム６０の上方に第１のアーム３０および第２のアーム４０が配置されてもよい。あるいは、第１のアーム３０および第２のアーム４０が、第３のアーム５０および第４のアーム６０と水平方向に並ぶように配置されてもよい。
【００２１】
これらの第１のアーム３０、第２のアーム４０、第３のアーム５０および第４のアーム６０は、アクチュエータ７０によって駆動される。図２（この図では、第１のアーム３０および第２のアーム４０は、第３のアーム５０および第４のアーム６０の裏に隠れているので、見えない）に示すように、アクチュエータ７０は、ギアボックス７０ａ〜７０ｃと、シャフト７１と、を備えている。モータ（図示省略）からの回転駆動力は、ギアボックス７０ａ内に収容されたギア（図示省略）を介してシャフト７１に伝達される。シャフト７１の回転は、ギアボックス７０ｂ，７０ｃ内に収容されたギア（図２では図示省略）を介して第１のアーム３０、第２のアーム４０、第３のアーム５０および第４のアーム６０に伝達される。
【００２２】
これによって、アクチュエータ７０は、第１のアーム３０および第２のアーム４０を、それらの軸線を中心として互いに逆方向に回転させながら、互いに近づく方向、および、互いに離間する方向に移動させることができる。同様に、アクチュエータ７０は、第３のアーム５０および第４のアーム６０を、それらの軸線を中心として互いに逆方向に回転させながら、互いに近づく方向、および、互いに離間する方向に移動させることができる。
【００２３】
第１のアーム３０の第１の隙間３４は、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが互いに近づく方向に移動したときに、第２のアーム４０の第２の螺旋アーム部４３を受け入れることができるように形成されている。また、第２のアーム４０の第２の隙間４４は、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが互いに近づく方向に移動したときに、第１のアーム３０の第１の螺旋アーム部３３を受け入れることができるように形成されている。つまり、第１の隙間３４と第２の螺旋アーム部４３とは相補的な形状を有しており、また、第２の隙間４４と第１の螺旋アーム部３３とは相補的な形状を有している。
【００２４】
同様に、第３のアーム５０の第３の隙間５４は、第３のアーム５０と第４のアーム６０とが互いに近づく方向に移動したときに、第４のアーム６０の第４の螺旋アーム部６３を受け入れることができるように形成されている。また、第４のアーム６０の第４の隙間６４は、第３のアーム５０と第４のアーム６０とが互いに近づく方向に移動したときに、第３のアーム５０の第３の螺旋アーム部５３を受け入れることができるように形成されている。
【００２５】
図６〜８は、第１のアーム３０および第２のアーム４０による結び目形成動作の手順を示す模式図である。図６（ａ）は、第１のアーム３０および第２のアーム４０の初期位置を示している。この初期位置では、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが完全に離間している。つまり、第１のアーム３０の第１の螺旋アーム部３３は、第２のアーム４０の第２の隙間４４に挿入されておらず、かつ、第２のアーム４０の第２の螺旋アーム部４３は、第１のアーム３０の第１の隙間３４に挿入されていない。このため、図６（ａ）に示す第１のアーム３０および第２のアーム４０の位置を離間位置とも呼ぶ。
【００２６】
図６（ａ）に示すように、第１のアーム３０は、第１の螺旋アーム部３３の先端に、紐を保持するための第１の保持部３５（図１〜４では、図示省略）を備えている。同様に、第２のアーム４０は、第２の螺旋アーム部４３の先端に、紐を保持するための第２の保持部４５（図１〜３では、図示省略）を備えている。第１の保持部３５および第２の保持部４５は、紐を保持できる任意の構造を有していてもよい。例えば、第１の保持部３５および第２の保持部４５の各々は、位置が固定された固定部と、第１のアーム３０および第２のアーム４０の軸方向に移動して、固定部との間で紐を挟持する移動部と、を備えていてもよい。あるいは、第１の保持部３５および第２の保持部４５の各々は、紐を穿刺することによって当該紐を保持する突起を備えていてもよい。あるいは、第１の保持部３５および第２の保持部４５の各々は、フォーク形状を有していてもよい。この場合、紐は、フォーク形状の谷部に係合されてもよい。あるいは、紐の先端にクリップなどを使用して磁石を装着する場合には、第１の保持部３５および第２の保持部４５の各々は、電磁石であってもよい。
【００２７】
第１のアーム３０および第２のアーム４０の結び目形成動作においては、第１のアーム３０および第２のアーム４０は、まず、アクチュエータ７０によって、図６（ａ）に示す離間位置から、互いに逆方向に回転しながら、互いに近づく方向に移動する。図６（ｂ）は、第１のアーム３０の第１の螺旋アーム部３３の先端と、第２のアーム４０の第２の螺旋アーム部４３の先端と、が同一位置になるまで、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが互いに近づいた状態を示している。図６（ｃ）は、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが図６（ｂ）の状態から、さらに近づいた状態を示している。
【００２８】
図６（ｄ）は、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが最も近づいた状態を示している。この状態では、第１の螺旋アーム部３３の大部分は、第２の隙間４４に挿入されており、第２の螺旋アーム部４３の大部分は、第１の隙間３４に挿入されている。このときの第１のアーム３０および第２のアーム４０の位置を相補位置とも呼ぶ。相補位置では、第１の保持部３５は、第２の螺旋アーム部４３の基端部に形成された第２の隙間４４によって、第２のアーム４０の外部に開放されている。同様に、第２の保持部４５は、第１の螺旋アーム部３３の基端部によって形成された第１の隙間３４によって、第１のアーム３０の外部に開放されている。
【００２９】
次いで、図７に示すように、相補位置において、米袋の二つの紐８１，８２の一方の端部を第２の保持部４５および第１の保持部３５にそれぞれ保持させる。なお、紐８１，８２の他方の端部は、米袋に接続されている。この保持動作は、手動操作で行われてもよいし、あるいは、そのための機械装置が使用されてもよい。
【００３０】
次いで、第１のアーム３０および第２のアーム４０は、紐８１，８２を保持した状態で、アクチュエータ７０によって、離間位置から相補位置までの移動の際とは反対方向に回転しながら、相補位置から離間位置まで、互いに離間する方向に移動する。図８は、相補位置から離間位置に戻った第１のアーム３０および第２のアーム４０を示している。図示するように、図７に示す状態から図８に示す状態への第１のアーム３０および第２のアーム４０の移動によって、紐８１，８２は、第１の螺旋アーム部３３および第２の螺旋アーム部４３の巻き数（ここでは、二つ）と等しい数だけ交差している。この交差は、紐８１，８２の結び目を形成する。
【００３１】
ここで、第３のアーム５０および第４のアーム６０について説明する。図９（ａ）に示すように、第３のアーム５０は、第３の螺旋アーム部５３の先端に、紐を保持するための第３の保持部５５を備えている。同様に、第４のアーム６０は、第４の螺旋アーム部６３の先端に、紐を保持するための第４の保持部６５を備えている。第３の保持部５５および第４の保持部６５の構成は、第１の保持部３５および第２の保持部４５と同じである。
【００３２】
この第３のアーム５０および第４のアーム６０は、第１のアーム３０および第２のアーム４０と同様の態様で動作する。具体的には、第３のアーム５０および第４のアーム６０は、アクチュエータ７０によって、図９（ａ）に示す離間位置から、図９（ｂ）に示す位置を経て、図９（ｃ）に示す相補位置まで、互いに逆方向に回転しながら、互いに近づくことができる。このとき、第３のアーム５０は、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが近づくときの第１のアーム３０の回転とは逆方向に回転し、第４のアーム６０は、第１のアーム３０と第２のアーム４０とが近づくときの第２のアーム４０の回転とは逆方向に回転する。また、第３のアーム５０および第４のアーム６０は、アクチュエータ７０によって、相補位置から離間位置まで、互いに逆方向に回転しながら、互いに遠ざかることができる。
【００３３】
図９（ｃ）に示す相補位置では、第３の螺旋アーム部５３の大部分は、第４の隙間６４に挿入されており、第４の螺旋アーム部６３の大部分は、第３の隙間５４に挿入されている。第３の保持部５５は、第４の螺旋アーム部６３の基端部に形成された第４の隙間６４によって、第４のアーム６０の外部に開放されている。同様に、第４の保持部６５（図９（ｃ）では見えていない）は、第３の螺旋アーム部５３の基端部によって形成された第３の隙間５４によって、第３のアーム５０の外部に開放されている。
【００３４】
ここで、説明を紐８１，８２の結び目形成に戻す。図１０〜１２は、第３のアーム５０および第４のアーム６０による結び目形成動作の手順を示す模式図である。図１０は、図８に示したように、第１のアーム３０および第２のアーム４０を用いて結び目を形成した直後の状態を示している。このとき、紐８１，８２は、第２の保持部４５および第１の保持部３５にそれぞれ保持されている。
【００３５】
この状態において、第２の保持部４５および第１の保持部３５から紐８１，８２を保持解除し、次いで、図１１に示すように、紐８１，８２を第３の保持部５５および第４の保持部６５（図１１では見えていない）にそれぞれ保持させる。この動作は、手動操作で行われてもよいし、あるいは、そのための機械装置が使用されてもよい。
【００３６】
本実施形態では、図１１に示すように、第３のアーム５０および第４のアーム６０は、第１のアーム３０および第２のアーム４０と平行に配置されている。また、第１のアーム３０および第２のアーム４０と、第３のアーム５０および第４のアーム６０と、が並ぶ方向（本実施形態では鉛直方向）に直交する平面（本実施形態では、水平方向の平面（以下、水平平面とも呼ぶ））において、第１のアーム３０および第２のアーム４０が離間位置にあるときの第１の保持部３５および第２の保持部４５の位置は、第３のアーム５０および第４のアーム６０が相補位置にあるときの第４の保持部６５および第３の保持部５５の位置と略等しい。このため、図１０に示す状態（紐８１，８２が第２の保持部４５および第１の保持部３５に保持された状態）から図１１に示す状態（紐８１，８２が第３の保持部５５および第４の保持部６５に保持された状態）への移行を行う場合に、紐８１，８２の端部の水平平面上の位置を変更する必要がない。このため、当該移行作業を容易に行うことができる。
【００３７】
第２の保持部４５および第１の保持部３５は、紐８１，８２を保持する際に、紐８１，８２の端部を、その先端から中央側に所定距離だけオフセットした位置で保持してもよい。この場合、第１の保持部３５と第４の保持部６５との距離、および、第２の保持部４５と第３の保持部５５との距離が、それぞれ、上記所定距離以内であれば、第２の保持部４５および第１の保持部３５が紐８１，８２を、紐８１，８２の第１の位置で保持した状態で、第３の保持部５５および第４の保持部６５が、紐８１，８２を、紐８１，８２の第２の位置（第１の位置よりも先端側の位置）で保持することができる。その後、第２の保持部４５および第１の保持部３５が紐８１，８２の保持を解除する構成とすれば、上記の移行動作を自動的に行うことも可能である。
【００３８】
次いで、第３のアーム５０および第４のアーム６０は、紐８１，８２を保持した状態で、アクチュエータ７０によって、離間位置から相補位置までの移動の際とは反対方向に回転しながら、図１１に示す相補位置から離間位置まで、互いに離間する方向に移動する。図１２は、相補位置から離間位置に戻った第３のアーム５０および第４のアーム６０を示している。なお、図１２では、第１のアーム３０および第２のアーム４０の図示は省略している。図１２に示すように、図１１に示す状態から図１２に示す状態への第３のアーム５０および第４のアーム６０の移動によって、紐８１，８２は、図８に示された状態から反対方向に折り返され、第３の螺旋アーム部５３および第４の螺旋アーム部６３の巻き数（ここでは、一つ）と等しい数だけ交差している。この交差は、紐８１，８２の結び目を形成する。この状態で、紐８１，８２の先端を引っ張ることによって、外科結びが完成する。
【００３９】
上述した紐結び装置２０によれば、簡素な装置構成で紐８１，８２を結ぶことができる。かかる紐結び装置２０は、二つの紐が少なくとも１回交差する任意の紐の結び方に適用することができる。例えば、上述した紐結び装置２０の構成のうち、第１の螺旋アーム部３３および第２の螺旋アーム部４３の巻き数を一つに変更すれば、紐８１，８２を本結びすることもできる。
【００４０】
上述した紐結び装置２０において、アクチュエータ７０は、第１のアーム３０および第２のアーム４０が相補位置から離間位置まで移動する動作と、第３のアーム５０および第４のアーム６０が離間位置から相補位置まで移動する動作と、を連動可能に構成されている。図５は、アクチュエータ７０のギアボックス７０ｂの内部構成を示す概略図である。図示するように、ギアボックス７０ｂ内には、ギア７２ｂ，７３ｂ，７４ｂが収容されている。
【００４１】
大径のギア７２ｂは、シャフト７１に連結されており、また、第１のアーム３０の歯３２（図１参照）と噛み合っている。これによって、シャフト７１が回転すると、ギア７２ｂがシャフト７１と同一方向に回転し、第１のアーム３０が反対方向に回転する。小径のギア７３ｂは、シャフト７１に連結されており、小径のギア７４ｂと噛み合っている。ギア７４ｂは、第３のアーム５０の歯５２（図１参照）と噛み合っている。これによって、シャフト７１が回転すると、ギア７２ｂが、シャフト７１と同一方向に回転し、ギア７４ｂが、反対方向に回転し、さらに、第３のアーム５０が、シャフト７１と同一方向に回転する。かかるギア機構によって、第１のアーム３０と第３のアーム５０との上記の連動が実現される。説明は省略するが、ギアボックス７０ｃにも、ギア７２ｂ，７３ｂ，７４ｂと同等のギアが収容されており、それによって、第２のアーム４０と第４のアーム６０との上記の連動が実現される。
【００４２】
この構成によれば、一つの駆動源（モータ）で、第１のアーム３０、第２のアーム４０、第３のアーム５０および第４のアーム６０を移動させることができ、装置構成を簡素化できる。しかも、第１のアーム３０および第２のアーム４０を図７に示した状態から図８に示した状態まで移行させる間（すなわち、二つの交差を有する結び目を形成している間）に、第３のアーム５０および第４のアーム６０を図９（ａ）に示した状態から図９（ｃ）に示した状態まで移行させることができる。つまり、第１のアーム３０および第２のアーム４０によって結び目を形成した後、待機時間なしで、第３のアーム５０および第４のアーム６０による結び目の形成動作を開始することができる。したがって、紐結び動作の時間を短縮することができる。
【００４３】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。例えば、第１のアーム３０および第２のアーム４０と、第３のアーム５０および第４のアーム６０と、のうち、一方のみを採用してもよい。また、第１のアーム３０、第２のアーム４０、第３のアーム５０および第４のアーム６０の巻き数は、紐の所望の交差回数に応じて、適宜設定されてもよい。また、紐結び装置２０は、米袋の紐に限らず、任意の紐に適用可能である。また、本発明の紐結び装置は、必ずしも、当該紐結び装置単独で紐の結び目を完成させるために使用されなくてもよく、結び目を形成する過程において、二つの紐を少なくとも一回交差させるために使用されてもよい。例えば、本発明の紐結び装置を使用して、二つの紐を少なくとも一回交差させた後、他の装置を用いて結び目を完成させてもよいし、あるいは、手動で結び目を完成させてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
２０…紐結び装置
３０…第１のアーム
３１…第１の本体部
３２…歯
３３…第１の螺旋アーム部
３４…第１の隙間
３５…第１の保持部
４０…第２のアーム
４１…第２の本体部
４２…歯
４３…第２の螺旋アーム部
４４…第２の隙間
４５…第２の保持部
５０…第３のアーム
５１…第３の本体部
５２…歯
５３…第３の螺旋アーム部
５４…第３の隙間
５５…第３の保持部
６０…第４のアーム
６１…第４の本体部
６２…歯
６３…第４の螺旋アーム部
６４…第４の隙間
６５…第４の保持部
７０…アクチュエータ
７１…シャフト
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ…ギアボックス
７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ…ギア
８１，８２…紐
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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