(57)【要約】      （修正有）【課題】伸縮アームの伸縮動作に応じて形状を変えることのできる形状可変枠体を提供する。【解決手段】形状可変枠体１００は、枠を形作るように配置された複数の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構３０とを備え、各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材２１，２２を中央連結軸２３を介して回動可能に連結したクロスユニット２０の複数個と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含み、連結機構は、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸と他方の伸縮アームの外側端連結軸とを回動可能に連結する第１折れ曲がり部材と、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸と他方の伸縮アームの内側端連結軸とを回動可能に連結する第２折れ曲がり部材と、第１折れ曲がり部材と第２折れ曲がり部材とを交差部で回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠を形作るように配置された複数の伸縮アームと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構とを備え、
前記各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸を介して回動可能に連結したクロスユニットの複数個と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含み、
前記端部連結部は、内側に位置する内側端連結軸と、外側に位置する外側端連結軸とを含み、
前記各剛性部材は、前記伸縮アームの伸縮軌跡が湾曲線を描くように、湾曲した形状を有しており、
前記連結機構は、
隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸と、他方の伸縮アームの外側端連結軸とを回動可能に連結する第１折れ曲がり部材と、
隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸と、他方の伸縮アームの内側端連結軸とを回動可能に連結する第２折れ曲がり部材と、
前記第１折れ曲がり部材と前記第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有する、形状可変枠体。
【請求項２】
前記各剛性部材は、幅方向に湾曲した形状を有しており、
前記各伸縮アームの伸びた形状は、共通の平面内において枠体の外側に向かって膨らんでおり、
前記第１及び第２折れ曲がり部材は、前記共通の平面内で動作する、請求項１に記載の形状可変枠体。
【請求項３】
前記各剛性部材は、幅方向に湾曲した形状を有しており、
前記各伸縮アームの伸びた形状は、共通の平面内において枠体の内側に向かって凹んでおり、
前記第１及び第２折れ曲がり部材は、前記共通の平面内で動作する、請求項１に記載の形状可変枠体。
【請求項４】
前記第１及び第２折れ曲がり部材は、共通の平面内で動作し、
前記各剛性部材は、厚み方向に湾曲した形状を有しており、
前記各伸縮アームの伸びた形状は、前記共通の平面に対して交差する面内で湾曲している、請求項１に記載の形状可変枠体。
【請求項５】
前記第１及び第２折れ曲がり部材は、共通の平面内で動作し、
前記各剛性部材は、幅方向に湾曲した形状を有しており、
前記各伸縮アームの伸びた形状は、前記共通の平面に対して交差する面内で湾曲している、請求項１に記載の形状可変枠体。
【請求項６】
枠を形作るように配置された複数の伸縮アームと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構とを備え、
前記各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸を介して回動可能に連結したクロスユニットの複数個と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含み、
前記端部連結部は、内側に位置する内側端連結軸と、外側に位置する外側端連結軸とを含み、
前記伸縮アームは、伸縮軌跡が曲線となる曲線状伸縮アームと、伸縮軌跡が直線となる直線状伸縮アームとを備え、
前記連結機構は、
隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸と、他方の伸縮アームの外側端連結軸とを回動可能に連結する第１折れ曲がり部材と、
隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸と、他方の伸縮アームの内側端連結軸とを回動可能に連結する第２折れ曲がり部材と、
前記第１折れ曲がり部材と前記第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有する、形状可変枠体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伸縮アームの伸縮動作に応じて形状を変えることのできる形状可変枠体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本件出願と同一の出願人は、先に、特開２０１４−１５９０７０号公報において、２個の剛性部材をＸ字状に交差させたクロスユニットを線状に複数個連ねて曲線状に伸縮動作を行う伸縮アームを提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５９０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、伸縮アームをより有効に活用できないかという点について、更なる検討を行った。その過程で、伸縮アームを用いることにより、平面的な形状や立体的な形状を変えることができることを見出した。
【０００５】
本発明の目的は、伸縮アームの伸縮動作に応じて形状を変えることのできる形状可変枠体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従った形状可変枠体は、枠を形作るように配置された複数の伸縮アームと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構とを備える。各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸を介して回動可能に連結したクロスユニットの複数個と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含む。端部連結部は、内側に位置する内側端連結軸と、外側に位置する外側端連結軸とを含む。各剛性部材は、伸縮アームの伸縮軌跡が湾曲線を描くように、湾曲した形状を有している。連結機構は、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸と、他方の伸縮アームの外側端連結軸とを回動可能に連結する第１折れ曲がり部材と、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸と、他方の伸縮アームの内側端連結軸とを回動可能に連結する第２折れ曲がり部材と、第１折れ曲がり部材と第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有する。
【０００７】
本発明の一つの実施形態では、各剛性部材は、幅方向に湾曲した形状を有しており、各伸縮アームの伸びた形状は、共通の平面内において枠体の外側に向かって膨らんでいる。この実施形態では、第１及び第２折れ曲がり部材は、上記の共通の平面内で動作する。
【０００８】
本発明の他の実施形態では、各剛性部材は、幅方向に湾曲した形状を有しており、各伸縮アームの伸びた形状は、共通の平面内において枠体の内側に向かって凹んでいる。この実施形態では、第１及び第２折れ曲がり部材は、上記の共通の平面内で動作する。
【０００９】
本発明のさらに他の実施形態では、第１及び第２折れ曲がり部材は共通の平面内で動作する。この実施形態では、各剛性部材は、厚み方向に湾曲した形状を有しており、各伸縮アームの伸びた形状は、上記の共通の平面に対して交差する面内で湾曲している。
【００１０】
本発明のさらに他の実施形態では、第１及び第２折れ曲がり部材は、共通の平面内で動作する。この実施形態では、各剛性部材は、幅方向に湾曲した形状を有しており、各伸縮アームの伸びた形状は、上記の共通の平面に対して交差する面内で湾曲している。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態では、枠を形作るように配置された複数の伸縮アームと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構とを備える。各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸を介して回動可能に連結したクロスユニットの複数個と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含む。端部連結部は、内側に位置する内側端連結軸と、外側に位置する外側端連結軸とを含む。伸縮アームは、伸縮軌跡が曲線となる曲線状伸縮アームと、伸縮軌跡が直線となる直線状伸縮アームとを備える。連結機構は、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸と、他方の伸縮アームの外側端連結軸とを回動可能に連結する第１折れ曲がり部材と、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸と、他方の伸縮アームの内側端連結軸とを回動可能に連結する第２折れ曲がり部材と、第１折れ曲がり部材と第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成の本発明によれば、伸縮アームの伸縮動作に応じて、枠体の形状を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明と同一の発明者による先願である特願２０１５−９３２９９号に開示した四角形枠体の平面図であり、最小面積の状態を示している。
【図２】四角形枠体の平面図であり、中間面積の状態を示している。
【図３】四角形枠体の平面図であり、最大面積の状態を示している。
【図４】本発明の一実施形態に係る形状可変枠体の平面図である。
【図５】図４に示す形状可変枠体の縮小状態の平面図である。
【図６】図４に示す形状可変枠体の拡大状態の平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る形状可変枠体の平面図である。
【図８】図７に示す形状可変枠体の縮小状態の平面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る形状可変枠体の平面図である。
【図１０】図９に示す形状可変枠体の拡大状態の平面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る形状可変枠体の平面図である。
【図１２】図１１に示す形状可変枠体の斜視図である。
【図１３】図１１に示す形状可変枠体の中間拡大状態の平面図である。
【図１４】図１３に示す形状可変枠体の斜視図である。
【図１５】図１１に示す形状可変枠体の最大拡大状態の平面図である。
【図１６】図１５に示す形状可変枠体の斜視図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態に係る形状可変枠体の斜視図である。
【図１８】図１７に示す形状可変枠体の平面図である。
【図１９】図１７に示す形状可変枠体の拡大状態の斜視図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施形態に係る形状可変枠体の斜視図である。
【図２１】図２０に示す形状可変枠体の平面図である。
【図２２】図２０に示す形状可変枠体の拡大状態の斜視図である。
【図２３】本発明のさらに他の実施形態に係る形状可変枠体の平面図である。
【図２４】図２３に示す形状可変枠体の縮小状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［図１〜図３に示す参考例としての四角形枠体］
図１〜図３は、本願発明の発明者による先願である特願２０１５−９３２９９号に開示した四角形枠体を示している。図１〜図３に示す四角形枠体は、本願発明に係る実施形態ではないが、部分的に本願発明の実施形態と共通の要素を含んでいる。後に詳細に記載する本願発明の実施形態の理解を容易にするために、先ず、図１〜図３を参照して、四角形枠体を説明する。
【００１５】
図１は、四角形枠体の外形輪郭線で囲まれる面積が最も小さい状態を示し、図２は中間の大きさの面積になっている状態を示し、図３は最も大きな面積となっている状態を示している。
【００１６】
図１〜図３では、四角形の面積可変枠体を図示して例示的に説明しているが、三角形、五角形、六角形等の他の多角形でも基本的な構成及び動作は同じである。
【００１７】
四角形枠体１０の構成を主に図２を参照して説明する。
【００１８】
図示するように、四角形の枠体の４辺は、４個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄによって構成されており、伸縮アームの伸縮動作に応じて辺の長さが変わる。隣接する２つの辺の伸縮動作を連動させるように、隣接する２つの伸縮アームを連動可能に連結する連結機構を備える。この連結機構については、後述する。
【００１９】
各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材１１ａ，１１ｂを、中央連結軸１２を介して回動可能に連結した複数のクロスユニット１１と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含む。
【００２０】
図示した実施形態では、端部連結部は、四角形の枠体の内側に位置する内側端連結軸１３と、四角形の枠体の外側に位置する外側端連結軸１４とを含む。クロスユニット１１の構成要素である一つの剛性部材の形状に注目すると、上方から見た平面視において、内側端連結軸１３と、中央連結軸１２と、外側端連結軸１４とを結ぶ仮想線は、直線的に延びる。剛性部材の形状は、平面視において３つの連結軸を結ぶ仮想線が直線的に延びるものであればよく、平面視においてＳ字状に湾曲した形状またはＺ字状に湾曲した形状や、厚み方向において円弧状に湾曲した形状のものであっても差し支えない。
【００２１】
隣接する２つの伸縮アームを連動可能に連結する連結機構は、四角形の枠体のコーナー部において、第１折れ曲がり部材１５と、第２折れ曲がり部材１６と、コーナー部連結軸１７とを含む。第１および第２折れ曲がり部材１５，１６は共に、Ｖ字状に屈曲した形状を有している。コーナー部連結軸１７は、第１折れ曲がり部材１５と第２折れ曲がり部材１６とをそれらの交差部（屈曲点の位置）で回動可能に連結している。
【００２２】
第１折れ曲がり部材１５は、隣接する一方の辺の伸縮アームの内側端連結軸１３と、他方の辺の伸縮アームの外側端連結軸１４とを回動可能に連結している。第２折れ曲がり部材１６は、隣接する一方の辺の伸縮アームの外側端連結軸１４と、他方の辺の伸縮アームの内側端連結軸１３とを連結している。
【００２３】
多角形の形状を崩すことなく相似関係で面積を拡張したり、縮小したりするためには、第１折れ曲がり部材１５および第２折れ曲がり部材１６の屈曲角度を所定の値にすることが必要である。具体的には、ｎ角形の内角の和をＡ度とすると、第１および第２折れ曲がり部材１５，１６の折れ曲がり角度をＡ／ｎとすることが必要である。例えば、四角形の枠体であれば、各折れ曲がり部材の折れ曲がり角度を９０度にする。正三角形の枠体であれば、各折れ曲がり部材の折れ曲がり角度を６０度とする。正五角形の枠体であれば、各折れ曲がり部材の折れ曲がり角度を１０８度とする。正六角形の枠体であれば、各折れ曲がり部材の折れ曲がり角度を１２０度とする。
【００２４】
各クロスユニット１１の構成要素である各剛性部材１１ａ，１１ｂと、各折れ曲がり部材１５，１６との長さの関係は、以下の通りである。各剛性部材１１ａ，１１ｂにおいて、中央連結軸１２と内側端連結軸１３との間隔、および中央連結軸１２と外側端連結軸１４との間隔をＬ１とする（図３参照）。各折れ曲がり部材１５，１６において、コーナー部連結軸１７と内側端連結軸１３との間隔、およびコーナー部連結軸１７と外側端連結軸１４との間隔をＬ２とする。Ｌ２／Ｌ１の値は、正三角形の枠体の場合、１〜２．１６程度であり、四角形の枠体の場合、１〜１．５程度であり、正五角形の場合、１〜１．３２程度であり、正六角形の場合、１〜１．２３程度である。上記の範囲内でＬ２／Ｌ１の値が大きいほど、枠体面積の変更度合いが大きくなる。
【００２５】
なお、多角形枠体の各辺を構成する伸縮アームは複数のクロスユニット１１を伸縮方向に沿って線状に連ねて接続したものであるが、正多角形の枠体を構成する場合には、各辺を構成するクロスユニット１１の数は、同じ整数値である。また、各クロスユニット１１を構成する各剛性部材の長さは、同じである。
【００２６】
図１に示す最小面積の状態では、各クロスユニット１１は折り畳まれた状態であり、伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの長さが最も短くなっている。
【００２７】
図２に示す中間面積の状態では、各クロスユニット１１は、２つの剛性部材１１ａ，１１ｂがほぼ直交する位置関係になるまで開いており、伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの長さが中間長さとなっている。
【００２８】
図３に示す最大面積の状態では、各クロスユニット１１は全開状態であり、２つの剛性部材１１ａ，１１ｂの内側端連結軸１３と外側端連結軸１４とが近接して位置している。この状態では、四角形の枠体１０の各辺を構成する伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの長さが最大長さとなっている。
【００２９】
枠体の面積の変更動作、すなわち伸縮アームの伸縮動作を手動で行っても良いし、モーター等の駆動手段を用いて行うようにしても良い。
【００３０】
［図１〜図３に示す参考四角形枠体と本願発明の実施形態との共通点および相違点］
本発明に係る実施形態と、図１〜図３に示した四角形枠体とが、共通する特徴は以下の点である。
【００３１】
（ａ）枠を形作るように配置された伸縮アームと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構とを備えること。
【００３２】
（ｂ）各伸縮アームが、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸を介して回動可能に連結したクロスユニットの複数個と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含むこと。
【００３３】
（ｃ）端部連結部が、内側に位置する内側端連結軸と、外側に位置する外側端連結軸とを含むこと。
【００３４】
（ｄ）連結機構が、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸と、他方の伸縮アームの外側端連結軸とを回動可能に連結する第１折れ曲がり部材を有すること。
【００３５】
（ｅ）連結機構が、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸と、他方の伸縮アームの内側端連結軸とを回動可能に連結する第２折れ曲がり部材を有すること。
【００３６】
（ｆ）連結機構が、第１折れ曲がり部材と第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有すること。
【００３７】
本発明に係る実施形態が、図１〜図３に示した実施形態と異なっているのは、以下の点である。
【００３８】
（ｇ）各剛性部材は、伸縮アームの伸縮軌跡が湾曲線を描くように、湾曲した形状を有していること。
【００３９】
（ｈ）連結機構が、湾曲した伸縮軌跡を描く伸縮アームの端部同士を連動可能に連結していること。
【００４０】
［図４〜図６に示す実施形態］
図４〜図６は、本発明の一実施形態に係る形状可変枠体を示している。図１は、中間の大きさの状態を示し、図５は縮小状態を示し、図６は拡大状態を示している。
【００４１】
図示する形状可変枠体１００は、閉鎖した枠を形作るように配置された４個の円弧状伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構３０とを備える。各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材２１，２２を中央連結軸２３を介して回動可能に連結したクロスユニット２０の複数個と、隣接するクロスユニット２０の端部同士を連結する端部連結部とを含む。端部連結部は、枠体の内側に位置する内側端連結軸２５と、枠体の外側に位置する外側端連結軸２４とを含む。
【００４２】
各剛性部材２１，２２は、伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの伸縮軌跡が湾曲線を描くように、湾曲した形状を有している。このような剛性部材は、本願と同一の出願人によって出願された特開２０１４−１５９０７０号公報に記載されている。
【００４３】
図４〜図６に示す実施形態では、各剛性部材２１，２２は、平面視において湾曲した形状、すなわち幅方向に湾曲した形状を有している。一方の剛性部材２１と他方の剛性部材２２とは、湾曲の向きが逆になっている。具体的には、中央連結軸２３を中心に見て、一方の剛性部材２１は左側に凸の湾曲形状であり、他方の剛性部材２２は右側に凸の湾曲形状となっている。したがって、各クロスユニット２０の形状に注目すると、２個の外側端連結軸２４の間隔は、２個の内側端連結軸２５の間隔よりも大きくなり、各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは一方側に凸の湾曲形状となる。図示した実施形態では、閉鎖した枠体を構成する各伸縮部材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、共通の平面内において枠体の外側に向かって膨らんでいる。
【００４４】
隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構３０は、第１折れ曲がり部材２６と、第２折れ曲がり部材２７と、屈曲部連結軸２８とを含む。第１および第２折れ曲がり部材２６，２７は、共にＶ字状に屈曲した形状を有しており、屈曲部連結軸２８は、第１折れ曲がり部材２６と第２折れ曲がり部材２７とをそれらの交差部（屈曲点の位置）で回動可能に連結している。
【００４５】
第１折れ曲がり部材２６は、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸２５と、他方の伸縮アームの外側端連結軸２４とを回動可能に連結している。第２折れ曲がり部材２７は、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸２４と、他方の伸縮アームの内側端連結軸２５とを回動可能に連結している。第１および第２折れ曲がり部材２６，２７の回動動作と、各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの伸縮動作とは、共通の平面内で行われる。
【００４６】
図４に示す状態から、例えば電動又は手動で隣接する中央連結軸２３の２個を近づけるようにすると、その動きが各伸縮アームに伝わり、図５に示すように枠体は縮小した状態となる。その逆に、隣接する中央連結軸２３の２個を遠ざけるようにすると、その動きが各伸縮アームに伝わり、図６に示すように枠体は拡大した状態となる。
【００４７】
［図７〜図８に示す実施形態］
図７および図８は、本発明の第２実施形態に係る形状可変枠体２００を示している。図７は拡大状態を示し、図８は縮小状態を示している。
【００４８】
図７および図８に示す第２実施形態が図４〜図６に示した第１実施形態と異なっているのは、伸縮アームの数が６個になった点のみであり、その他の構造は実質的に同じである。
【００４９】
［図９〜図１０に示す実施形態］
図９および図１０は、本発明の第３実施形態に係る形状可変枠体３００を示している。図９は縮小状態を示し、図１０は拡大状態を示している。
【００５０】
図９および図１０に示す第３実施形態が図４〜図６に示した第１実施形態と異なっているのは、各伸縮アームの伸びた形状が、共通の平面内において枠体の内側に向かって凹んでいる点のみであり、その他の構造は実質的に同じである。
【００５１】
［図１１〜図１６に示す実施形態］
図１１〜図１６は、本発明の第４実施形態に係る形状可変枠体を示している。図１１および図１２は縮小状態を示し、図１３および図１４は中間拡大状態を示し、図１５および図１６は最大拡大状態を示している。
【００５２】
この実施形態においても、形状可変枠体４００は、閉鎖した枠を形作るように配置された４個の円弧状伸縮アームＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈと、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構５０とを備える。
【００５３】
各伸縮アームＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材６１，６２を中央連結軸６３を介して回動可能に連結したクロスユニット６０の複数個と、隣接するクロスユニット６０の端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含む。端部連結部は、枠体の外側に位置する外側端連結軸６４と、枠体の内側に位置する内側端連結軸６５とを含む。
【００５４】
各剛性部材６１，６２は、伸縮アームＥ、Ｆ，Ｇ，Ｈの伸縮軌跡が剛性部材の厚み方向に湾曲線を描くように、厚み方向に湾曲した形状を有している。このような剛性部材は、本願と同一の出願人によって出願された特開２０１４−１５９０７０号公報に記載されている。
【００５５】
具体的には、各剛性部材６１，６２は、厚み方向に湾曲しており、両端連結点（外側端連結軸６４および内側端連結軸６５が通過する点）は、中央連結点（中央連結軸６３が通過する点）を通って直線的に長手方向に延びる長手方向軸線に対して厚み方向の一方側にずれた位置となっている。
【００５６】
厚み方向に湾曲した隣接する２つの伸縮アームを連動可能に連結する連結機構は、四角形の枠体のコーナー部において、第１折れ曲がり部材５１と、第２折れ曲がり部材５２と、屈曲部連結軸５３とを含む。第１折れ曲がり部材５１は、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸６５と、他方の伸縮アームの外側端連結軸６４とを回動可能に連結している。第２折れ曲がり部材５２は、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸６４と、他方の伸縮アームの内側端連結軸６５とを回動可能に連結している。
【００５７】
図１１〜図１６に示した実施形態では、第１折れ曲がり部材５１および第２折れ曲がり部材５２は共通の平面内で回動動作を行い、各伸縮アームＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈはこの共通平面に対して直交する垂直面内で湾曲した伸縮動作を行う。
【００５８】
図１１および図１２に示す状態では、各伸縮アームＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈは縮小状態であり、湾曲の度合いが最も小さい。図１３および図１４に示す状態では、各伸縮アームＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈは中間伸長状態であり、湾曲の度合いがやや大きくなっている。図１５および図１６に示す状態では、各伸縮アームＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈは最大伸長状態であり、湾曲の度合いが最も大きくなっている。
【００５９】
［図１７〜図１９に示す実施形態］
図１７〜図１９は、本発明の第５実施形態に係る形状可変枠体５００を示している。図１７および図１８は縮小状態を示し、図１９は拡大状態を示している。
【００６０】
この実施形態においても、形状可変枠体５００は、閉鎖した枠を形作るように配置された４個の円弧状伸縮アームと、隣接する円弧状伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構８０とを備える。
【００６１】
各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材７１，７２を中央連結軸７３を介して回動可能に連結したクロスユニット７０の複数個と、隣接するクロスユニット７０の端部同士を連結する端部連結部とを含む。端部連結部は、内側に位置する内側端連結軸７５と、外側に位置する外側端連結軸７４とを含む。
【００６２】
図示するように、各剛性部材７１，７２は、幅方向に湾曲した形状を有している。一方の剛性部材７１と他方の剛性部材７２とは、湾曲の向きが逆になっている。このような剛性部材７１，７２を含むクロスユニット７０を連ねて形成された各伸縮アームは、上方に凸の湾曲形状を描く。図示した実施形態では、湾曲形状は半円である。
【００６３】
隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構８０は、第１折れ曲がり部材８１と、第２折れ曲がり部材８２と、屈曲部連結軸８３とを含む。第１折れ曲がり部材８１は、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸７５と、他方の伸縮アームの外側端連結軸７４とを回動可能に連結している。第２折れ曲がり部材８２は、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸７４と、他方の伸縮アームの内側端連結軸７５とを回動可能に連結している。
【００６４】
第１および第２折れ曲がり部材８１，８２の回動動作は一つの平面内（例えば水平面）で行われる。各伸縮アームの湾曲した伸縮動作は、上記の平面に直交する面（例えば鉛直面）で行われる。
【００６５】
[図２０〜図２２に示す実施形態]
図２０〜図２２は、本発明の第６実施形態に係る形状可変枠体６００を示している。図２０および図２１は縮小状態を示し、図２２は拡張状態を示している。第６実施形態が図１７〜図１９に示した第５実施形態と異なっているのは、伸縮アームの数が３個になった点のみであり、その他の構造は実質的に同じである。
【００６６】
［図２３〜２４に示す実施形態］
図２３および図２４は、本発明の第７実施形態に係る形状可変枠体７００を示している。図２３は拡張状態を示し、図２４は縮小状態を示す。
【００６７】
図示する形状可変枠体は、枠体を形作るように配置された複数の伸縮アーム７１０，７２０，７３０，７４０，７５０，７６０，７７０，７８０と、隣接する伸縮アームの端部同士を連動可能に連結する連結機構７９０とを備える。
【００６８】
既に記載した実施形態と同様に、各伸縮アーム７１０，７２０，７３０，７４０，７５０，７６０，７７０，７８０は、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸を介して回動可能に連結したクロスユニットの複数個と、隣接するクロスユニットの端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含む。この端部連結部は、内側に位置する内側端連結軸と、外側に位置する外側端連結軸とを含む。
【００６９】
第７実施形態に係る形状可変枠体７００が、前述した各実施形態と異なっているのは、伸縮アームが、曲線状伸縮アーム７１０，７２０と、直線状伸縮アーム７３０，７４０，７５０，７６０，７７０，７８０とを備える点である。曲線状アーム７１０，７２０は、その伸縮軌跡が曲線であり、直線状アーム７３０，７４０，７５０，７６０，７７０，７８０は、その伸縮軌跡が直線である。
【００７０】
連結機構７９０は、既述の実施形態と同様に、第１折れ曲がり部材と、第２折れ曲がり部材と、屈曲部連結軸とを有する。第１折れ曲がり部材は、隣接する一方の伸縮アームの内側端連結軸と、他方の伸縮アームの外側端連結軸とを回動可能に連結する。第２折れ曲がり部材は、隣接する一方の伸縮アームの外側端連結軸と、他方の伸縮アームの内側端連結軸とを回動可能に連結する。屈曲部連結軸は、第１折れ曲がり部材と第２折れ曲がり部材とをそれらの交差部で回動可能に連結する。
【００７１】
以上、図面を参照してこの発明のいくつかの実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。図示した実施形態に対し、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変更を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
形状可変枠体は、建築構造物の一部、容器の一部、展示物、パビリオンの一部、遊戯具、組み立て玩具、学習用教材、飾り物、オブジェ、家具の一部、車の荷台の一部、照明器具の一部、ペット等の動物舎の一部、踏み台の一部、ロボットのボディの一部、水槽の一部、プールの一部、トイレボックスの一部、更衣ボックスの一部、シャワー室の一部、地上建造物の一部、地中建造物の一部、水中建造物の一部、空中建造物の一部、簡易集合住宅（例えば、災害地用）の一部、倉庫の一部、野菜工場の一部、テント構成体の一部、動植物園等設備の一部など、多くの用途に有利に利用され得る。
【００７３】
さらに、形状可変枠体は、ファッション産業等にも応用可能である。例えば、形状、模様、デザイン等の変更が可能なアクセサリー、衣装、帽子等にも応用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  四角形枠体、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  伸縮アーム、１１  クロスユニット、１２  中央連結軸、１３  内側端連結軸、１４  外側端連結軸、１５  第１折れ曲がり部材、１６  第２折れ曲がり部材、１７  コーナー部連結軸、２０  クロスユニット、２１  第１剛性部材、２２  第２剛性部材、２３  中央連結軸、２４  外側端連結軸、２５  内側端連結軸、２６  第１折れ曲がり部材、２７  第２折れ曲がり部材、２８  屈曲部連結軸、３０  連結機構、５０  連結機構、５１  第１折れ曲がり部材、５２  第２折れ曲がり部材、５３  屈曲部連結軸、６０  クロスユニット、６１  第１剛性部材、６２  第２剛性部材、６３  中央連結軸、６４  外側端連結軸、６５  内側端連結軸、７０  クロスユニット、７１  第１剛性部材、７２  第２剛性部材、７３  中央連結軸、７４  外側端連結軸、７５  内側端連結軸、８０  連結機構、８１  第１折れ曲がり部材、８２  第２折れ曲がり部材、８３  屈曲部連結軸、１００  第１実施形態に係る形状可変枠体、２００  第２実施形態に係る形状可変枠体、３００  第３実施形態に係る形状可変枠体、４００  第４実施形態に係る形状可変枠体、５００  第５実施形態に係る形状可変枠体、６００  第６実施形態に係る形状可変枠体、７００  第７実施形態に係る形状可変枠体、７１０、７２０  曲線状伸縮アーム、７３０，７４０，７５０，７６０，７７０，７８０  直線状伸縮アーム、７９０  連結機構。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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