(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および形状可変立体構造物を提供する。【解決手段】形状可変枠体は、多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、多角形の少なくとも２つのコーナー部に位置するコーナー部材１０とを備え、各伸縮アームは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸２を介して回動可能に連結した複数のクロスユニット１と、隣接するクロスユニット１の端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含み、端部連結部は、枠体の内側に位置する内側端連結軸３と、外側に位置する外側端連結軸４とを含み、コーナー部材１０は、第１伸縮アームＡの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第１案内部１３と、第２伸縮アームＢの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第２案内部１４とを有する。【選択図】図１
2018091441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形の枠体の形状を可変とする形状可変枠体であって、
前記多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームと、
前記多角形の全コーナー部のうちの少なくとも２つのコーナー部に位置するコーナー部材とを備え、
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複数のクロスユニットと、
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、前記多角形の枠体の内側に位置する内側端連結軸と、前記多角形の枠体の外側に位置する外側端連結軸とを含み、
隣接する２つの伸縮アームは、前記多角形の全コーナー部において、共通の前記内側端連結軸によって回動可能に連結されており、
隣接する第１伸縮アームと第２伸縮アームとの間に位置する前記コーナー部材は、前記第１伸縮アームの複数の内側端連結軸、中央連結軸または外側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第１案内部と、前記第２伸縮アームの複数の内側端連結軸、中央連結軸または外側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第２案内部とを有する、形状可変枠体。
【請求項２】
前記コーナー部材は、前記第１伸縮アームと前記第２伸縮アームとを回動可能に連結する共通の内側端連結軸と、前記第１案内部と、前記第２案内部とを有する、請求項１に記載の形状可変枠体。
【請求項３】
前記第１案内部は、前記第１伸縮アームの複数の内側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内し、前記第２案内部は、前記第２伸縮アームの複数の内側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内するものである、請求項１または２に記載の形状可変枠体。
【請求項４】
前記コーナー部材は、前記第１伸縮アームの辺の長さ方向に沿って延びる第１直線部材と、前記第２伸縮アームの辺の長さ方向に沿って延びる第２直線部材とを含み、
前記第１案内部は、前記第１直線部材の先端から基端に向かって切り込まれた溝であり、
前記第２案内部は、前記第２直線部材の先端から基端に向かって切り込まれた溝である、請求項１〜３のいずれかに記載に形状可変枠体。
【請求項５】
前記多角形は四角形であり、
前記コーナー部材は、対向する２つのコーナー部に位置する、請求項１〜４のいずれかに記載の形状可変枠体。
【請求項６】
前記コーナー部材は、多角形の全てのコーナー部に位置する、請求項１〜４のいずれかに記載の形状可変枠体。
【請求項７】
多角形の枠体の面積を可変とする形状可変枠体であって、
前記多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームと、
対向する少なくとも２つの辺を構成する２つの伸縮アームを長さ可変に連結する可変長さ連結部材とを備え、
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複数のクロスユニットと、
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、前記多角形の枠体の内側に位置する内側端連結軸と、前記多角形の枠体の外側に位置する外側端連結軸とを含み、
隣接する２つの伸縮アームは、前記多角形の全コーナー部において、共通の前記内側端連結軸によって回動可能に連結されており、
対向する第１伸縮アームと第２伸縮アームとを連結する前記可変長さ連結部材は、その一方端が第１伸縮アームの外側端連結軸、中央連結軸または内側端連結軸に連結され、その他方端が第２伸縮アームの外側端連結軸、中央連結軸または内側端連結軸に連結されている、形状可変枠体。
【請求項８】
前記可変長さ連結部材は、互いに対してスライド可能に設けられた第１調節部材と、第２調節部材とを含む、請求項７に記載の形状可変枠体。
【請求項９】
前記第１調節部材は、筒体であり、
前記第２調節部材は、前記筒体内に摺動可能に嵌入している芯体である、請求項８に記載の形状可変枠体。
【請求項１０】
前記第１調節部材は、前記第１伸縮アームの外側端連結軸に連結され、
前記第２調節部材は、前記第２伸縮アームの外側端連結軸に連結され、
前記第１調節部材は、前記第１伸縮アームの内側端連結軸を摺動可能に受け入れる第１案内溝を有し、
前記第２調節部材は、前記第２伸縮アームの内側端連結軸を摺動可能に受け入れる第２案内溝を有する、請求項９に記載の形状可変枠体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の前記形状可変枠体の２個を上下方向に間隔をあけて平行に保持する縦方向連結部材を備える、形状可変立体構造物。
【請求項１２】
前記縦方向連結部材は、上下の枠体を連結するように上下方向に延びる前記共通の内側端連結軸によって構成されている、請求項１１に記載の形状可変立体構造物。
【請求項１３】
前記縦方向連結部材は、上下方向高さが調節可能な構造を有する、請求項１１または１２に記載の形状可変立体構造物。
【請求項１４】
前記縦方向連結部材は、上下に位置する形状可変枠体と同一構造を有し、対向して位置する第１および第２の形状可変枠体を備え、
前記縦方向連結部材を構成する第１の形状可変枠体の上下に位置する上下の伸縮アームの外側端連結軸は、上下に位置する形状可変枠体の一つの伸縮アームの外側端連結軸に回動可能に連結され、
前記縦方向連結部材を構成する第２の形状可変枠体の上下に位置する上下の伸縮アームの外側端連結軸は、上下に位置する形状可変枠体の他の一つの伸縮アームの外側端連結軸に回動可能に連結されている、請求項１１に記載の形状可変立体構造物。
【請求項１５】
前記第１および第２の形状可変枠体並びに前記上下の形状可変枠体によって、四角柱の４側面を構成している、請求項１４に記載の形状可変立体構造物。
【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および形状可変立体構造物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および形状可変立体構造物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの局面における本発明は、多角形の枠体の形状を可変とする形状可変枠体であって、多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームと、多角形の全コーナー部のうちの少なくとも２つのコーナー部に位置するコーナー部材とを備える。
【０００７】
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複数のクロスユニットと、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、多角形の枠体の内側に位置する内側端連結軸と、多角形の枠体の外側に位置する外側端連結軸とを含む。隣接する２つの伸縮アームは、多角形の全コーナー部において、共通の内側端連結軸によって回動可能に連結されている。
【０００８】
隣接する第１伸縮アームと第２伸縮アームとの間に位置するコーナー部材は、第１伸縮アームの複数の内側端連結軸、中央連結軸または外側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第１案内部と、第２伸縮アームの複数の内側端連結軸、中央連結軸または外側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第２案内部とを有する。
【０００９】
好ましい実施形態では、コーナー部材は、第１伸縮アームと第２伸縮アームとを回動可能に連結する共通の内側端連結軸と、第１案内部と、第２案内部とを有する。
【００１０】
好ましくは、第１案内部は、第１伸縮アームの複数の内側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内し、第２案内部は、第２伸縮アームの複数の内側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内するものである。
【００１１】
好ましい実施形態では、コーナー部材は、第１伸縮アームの辺の長さ方向に沿って延びる第１直線部材と、第２伸縮アームの辺の長さ方向に沿って延びる第２直線部材とを含む。第１案内部は、第１直線部材の先端から基端に向かって切り込まれた溝であり、第２案内部は、第２直線部材の先端から基端に向かって切り込まれた溝である。
【００１２】
一つの実施形態では、多角形は四角形であり、コーナー部材は、対向する２つのコーナー部に位置する。他の実施形態では、コーナー部材は、多角形の全てのコーナー部に位置する。
【００１３】
他の局面における本発明は、多角形の枠体の形状を可変とする形状可変枠体であって、  前記多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームと、
多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームと、対向する少なくとも２つの辺を構成する２つの伸縮アームを長さ可変に連結する可変長さ連結部材とを備える。
【００１４】
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複数のクロスユニットと、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、多角形の枠体の内側に位置する内側端連結軸と、多角形の枠体の外側に位置する外側端連結軸とを含む。隣接する２つの伸縮アームは、多角形の全コーナー部において、共通の内側端連結軸によって回動可能に連結されている。
【００１５】
対向する第１伸縮アームと第２伸縮アームとを連結する可変長さ連結部材は、その一方端が第１伸縮アームの外側端連結軸、中央連結軸または内側端連結軸に連結され、その他方端が第２伸縮アームの外側端連結軸、中央連結軸または内側端連結軸に連結されている。
【００１６】
一つの実施形態では、可変長さ調節部材は、互いに対してスライド可能に設けられた第１調節部材と、第２調節部材とを含む。好ましくは、第１調節部材は、筒体であり、第２調節部材は、筒体内に摺動可能に嵌入している芯体である。
【００１７】
好ましい実施形態では。第１調節部材は、第１伸縮アームの外側端連結軸に連結され、第２調節部材は、第２伸縮アームの外側端連結軸に連結される。第１調節部材は、第１伸縮アームの内側端連結軸を摺動可能に受け入れる第１案内溝を有し、第２調節部材は、第２伸縮アームの内側端連結軸を摺動可能に受け入れる第２案内溝を有する。
【００１８】
この発明に従った形状可変立体構造物は、上記のいずれかに記載の形状可変枠体の２個を上下方向に間隔をあけて平行に保持する縦方向連結部材を備える。
【００１９】
好ましい実施形態では、縦方向連結部材は、上下の枠体を連結するように上下方向に延びる共通の内側端連結軸によって構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
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、多角形枠体の形状を変えることができ、また立体構造物の形状を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る四角形枠体を示す平面図である。
【図２】図１に示す四角形枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る形状可変立体構造物を示す斜視図である。
【図４】図３に示す形状可変立体構造物の平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る三角形枠体を示す平面図である。
【図６】図５に示す三角形枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る直角三角形枠体を示す平面図である。
【図８】図７に示す直角三角形枠体の形状を変化させた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二等辺三角形枠体を示す平面図である。
【図１０】図９に示す二等辺三角形枠体の形状を変化させた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五角形枠体を示す平面図である。
【図１２】図１１に示す五角形枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図１３】図１２に示す五角形枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る六角形枠体を示す平面図である。
【図１５】図１４に示す六角形枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図１６】図１５に示す六角形枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図１７】図１６に示す六角形枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施形態に係る形状可変枠体を示す平面図である。
【図１９】可変長さ連結部材を示す平面図である。
【図２０】図１８の形状可変枠体の形状を変化させた状態の平面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態に係る形状可変立体構造物の斜視図である。
【図２２】図２１に示す形状可変立体構造物の平面図である。
【図２３】図２１に示す形状可変立体構造物の形状を変化させた状態の斜視図である。
【図２４】図２１に示す形状可変立体構造物の形状を変化させた状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜図１および図２に示す実施形態＞
図１および図２は、形状可変枠体の一例である四角形枠体を示している。本発明が適用される形状可変枠体は、基本的には、多角形であり、四角形以外に、三角形、五角形、六角形等がある。図１に示す形状と、図２に示す形状とを比較すると、図１に示す形状の方が幅方向長さ（左右方向長さ）が長くなっている。
【００２３】
図１および図２に示す四角形枠体は、その形状を変えられるものであり、多角形の枠体の各辺を構成する４個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、四角形の４つのコーナー部のうちの対向する２つのコーナー部に位置するコーナー部材１０とを備える。各伸縮アームの伸縮動作に応じて辺の長さが変わり、四角形の形状または大きさが変化する。四角形の形状または大きさが変化しても、四角形のコーナー部の角度は変化しない。
【００２４】
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１ａ，１ｂを、中央連結軸２を介して回動可能に連結した複数のクロスユニット１と、隣接するクロスユニット１の端部同士を回動可能に連結する端部連結部とを含む。
【００２５】
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３と、四角形の枠体の外側に位置する外側端連結軸４とを含む。クロスユニット１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３と、中央連結軸２と、外側端連結軸４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、または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良い。
【００２６】
以下に記載する実施形態の説明において、平面視で見た図において「直線」または「直線的」という表現は、平面視で見ると直線的な形状であればよく、側面視において湾曲している形状をも含むものである。
【００２７】
図示するように、隣接する２つの伸縮アームは、四角形の全コーナー部において、共通の内側端連結軸３によって回動可能に連結されている。
【００２８】
隣接する第１伸縮アームＡと第２伸縮アームＢとの間に位置するコーナー部材１０は、第１伸縮アームＡの複数の内側端連結軸３、中央連結軸２または外側端連結軸４を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第１案内部と、第２伸縮アームＢの内側端連結軸３、中央連結軸２または外側端連結軸４を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第２案内部とを有する。
【００２９】
なお、対向するコーナー部に配置された２つのコーナー部材１０は、同じ形状および機能を有するものである。
【００３０】
コーナー部材１０の具体的形状を記載する。コーナー部材１０は、第１伸縮アームＡの辺の長さ方向に沿って延びる第１直線部材１１と、第２伸縮アームＢの辺の長さ方向に沿って延びる第２直線部材１２とを含む。上述した第１案内部は、第１直線部材１１の先端から基端に向かって切り込まれた溝１３であり、第２案内部は、第２直線部材１２の先端から基端に向かって切り込まれた溝１４である。
【００３１】
図示した実施形態では、第１伸縮アームＡと第２伸縮アームＢとを回動可能に連結する共通の内側端連結軸３は、コーナー部材１０の角部に取り付けられている。第１直線部材１１に設けられた第１案内部１３は、第１伸縮アームＡの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する。第２直線部材１２に設けられた第２案内部１４は、第２伸縮アームＢの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内するものである。
【００３２】
第１伸縮アームＡは、一方端領域に位置する複数の内側端連結軸３が第１案内部１３によって直線的に案内されることにより、その全体も辺の長さ方向に沿って直線的に伸縮動作を行う。第２伸縮アームＢも、一方端領域に位置する複数の内側端連結軸３が第２案内部１４によって直線的に案内されることにより、その全体も辺の長さ方向に沿って直線的に伸縮動作を行う。
【００３３】
対向するコーナー部に配置された２つのコーナー部材１０によって、各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの伸縮動作を直線的になるように案内するので、四角形の各コーナ部の角度は一定のままで四角形の形状または大きさを変更することができる。図２に示す状態では、第２伸縮アームＢおよび第４伸縮アームＤが最も縮んだ状態である。
【００３４】
なお、図１および図２に示した実施形態では、四角形の対向する２つのコーナー部にコーナー部材１０を設けたが、他の実施形態として、四角形の４つのコーナー部の全てにコーナー部材を設けるようにしても良い。
【００３５】
他の実施形態として、第１案内部材１３および第２案内部材１４が、伸縮アームの内側端連結軸３を案内するものではなく、中央連結軸２または外側端連結軸４を案内するようにしてもよい。
【００３６】
＜図３および図４に示す実施形態＞
図３および図４は、形状可変立体構造物を示している。形状可変立体構造物は、本発明の実施形態に係る形状可変枠体の２個を上下方向に間隔をあけて平行に保持する縦方向連結部材を備える。
【００３７】
図示した実施形態は、図１および図２に示した四角形枠体を４本の縦方向連結部材で連結したものである。縦方向連結部材は、上下の枠体を連結するように上下方向に延びる共通の内側端連結軸３によって構成されている。
【００３８】
上方に位置する四角形枠体の２個のコーナー部材１０は、対向する２つのコーナー部に配置され、下方に位置する四角形枠体の２個のコーナー部材１０は、上方の枠体とは異なる対向する２つのコーナー部に配置されている。
【００３９】
図３および図４に図示した実施形態では、上下方向に延びる４本の内側端連結軸３によって縦方向連結部材を構成したが、中央連結軸および／または外側端連結軸を上下方向に延ばして縦方向連結部材にしてもよい。
【００４０】
形状可変立体構造物は、各伸縮アームの伸縮動作に応じて、その形状や大きさが変化する。図示した実施形態では、縦方向連結部材は固定長さのものであるが、上下高さを調節可能な高さ可変縦方向連結部材にしてもよい。
【００４１】
＜図５および図６に示す実施形態＞
図５および図６は、多角形枠体の他の例である正三角形枠体を示している。既述の実施形態と実質的に同一の要素に関しては、同一の参照符号を示している。
【００４２】
正三角形枠体は、三角形の各辺を構成する３個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃと、三角形の２つのコーナー部に位置するコーナー部材１０を備える。各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃは、同数のクロスユニット１を備え、各コーナー部の角度は６０度となっているので、各辺の長さは同じである正三角形枠体を形成する。
【００４３】
一方のコーナー部材１０の第１案内部１３は、第１伸縮アームＡの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内し、第２案内部１４は、第２伸縮アームＢの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する。他方のコーナー部材１０の第１案内部１３は、第２伸縮アームＢの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内し、第２案内部１４は、第３伸縮アームＣの複数の内側端連結軸３を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する。第１案内部１３と第２案内部１４との交差角度は、６０度である。
【００４４】
図５に示す状態から、各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃを伸ばすと、図６に示すように大きな形状の正三角形枠体となる。２個のコーナー部材１０によって三角形の角度を規制しているので、枠体は、正三角形の形状を維持しながら、その大きさを変化させる。
【００４５】
＜図７および図８に示す実施形態＞
図７および図８は、直角三角形枠体を示している。直角三角形枠体は、三角形の辺を構成する３個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃと、三角形の全てのコーナー部に配置された３個のコーナー部材１０とを備える。第１伸縮アームＡと第２伸縮アームＢとの間に位置するコーナー部材１０の第１案内部１３と第２案内部１４との交差角度は９０度である。
【００４６】
図７の形状に比べて、図８に示す形状では、各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃの長さが長くなっているので、より大きな直角三角形となっている。三角形の各コーナー部の角度は、コーナー部材１０によって固定されているので、三角形の形状は相似的に増大したり、縮小したりする。
【００４７】
＜図９および図１０に示す実施形態＞
図９および図１０は、二等辺三角形枠体を示している。二等辺三角形枠体は、三角形の辺を構成する３個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃと、三角形の全てのコーナー部に配置された３個のコーナー部材１０とを備える。第１伸縮アームＡと第２伸縮アームＢとの間に位置するコーナー部材１０と、第２伸縮アームＢと第３伸縮アームＣとの間に位置するコーナー部材１０とは、屈曲角度が同一の同一形状である。
【００４８】
図９の形状に比べて、図１０に示す形状では、各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃの長さが長くなっているので、より大きな二等辺三角形となっている。三角形の各コーナー部の角度は、コーナー部材１０によって固定されているので、三角形の形状は相似的に増大したり、縮小したりする。
【００４９】
＜図１１〜図１３に示す実施形態＞
図１１〜図１３は、五角形枠体を示している。五角形枠体は、五角形の各辺を構成する５個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと、五角形の全てのコーナー部に配置された５個のコーナー部材１０とを備える。全てのコーナー部材１０の屈曲角度は同一である。
【００５０】
図１１は、全ての伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが同一長さに縮小した状態であり、正五角形となっている。図１２は、全ての伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが同一長さに伸長した状態であり、正五角形となっている。図１３は、各伸縮アームＡ，Ｂ．Ｃ，Ｄ，Ｅの長さを異ならせているので、正五角形ではない五角形となっている。
【００５１】
＜図１４〜図１７に示す実施形態＞
図１４〜図１７は、六角形枠体を示している。六角形枠体は、６角形の各辺を構成する６個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと、六角形の全てのコーナー部に配置された６個のコーナー部材１０とを備える。全てのコーナー部材１０の屈曲角度は同一である。
【００５２】
図１４は、全ての伸縮アームが同一長さに縮小した正六角形の形状を示している。図１５は、全ての伸縮アームが同一長さに伸長した正六角形の形状を示している。図１６および図１７に示す状態では、各伸縮アームの長さを適当に異ならせており、正六角形ではない六角形の形状を示している。
【００５３】
＜図１８〜図２０に示す実施形態＞
図１８〜図２０に示す実施形態は、コーナー部材を用いない多角形の形状可変枠体を示している。本実施形態では、多角形枠体の一例として、四角形を示している。既述の実施形態と実質的に同一の要素に対しては、同一の参照符号を付している。
【００５４】
図１８〜図２０に示す四角形の形状可変枠体を具体的に説明する。四角形枠体は、四角形の各辺を構成する４個の伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、対向する少なくとも２つの辺を構成する２つの伸縮アームＡ，Ｃを長さ可変に連結する可変長さ連結部材２０とを備える。各伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、Ｘ字状に交差させた２個の剛性部材を中央連結軸２を介して回動可能に連結した複数のクロスユニットと、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、四角形の枠体の内側に位置する内側端連結軸３と、四角形枠体の外側に位置する外側端連結軸４とを含む。
【００５５】
図示するように、隣接する２つの伸縮アームは、四角形の全コーナー部において、共通の内側端連結軸３によって回動可能に連結されている。
【００５６】
可変長さ連結部材２０は、対向する第１伸縮アームＡと第３伸縮アームＣとの間に架け渡されており、その一方端が第１伸縮アームＡの外側端連結軸４に連結され、その他方端が第３伸縮アームＣの外側端連結軸４に連結されている。
【００５７】
可変長さ連結部材２０の両端を、対向する伸縮アームの２個の外側端連結軸４に連結する代わりに、２個の中央連結軸２、または内側端連結軸３に連結するようにしても良い。
【００５８】
可変長さ連結部材２０は、全体長さを変更できる構造のものであればどのようなものでも採用可能であるが、図示した実施形態では、互いに対してスライド可能に設けられた第１調節部材２１と第２調節部材２２とを含むものである。第１調節部材２１は筒体であり、第２調節部材２２は、筒体２１内に摺動可能に嵌入している芯体である。
【００５９】
好ましくは、可変長さ連結部材２０は、第２伸縮アームＢおよび第４伸縮アームＤの２つの辺と平行な関係で延在している。したがって、可変長さ連結部材２０の長さ変更に伴って、第２伸縮アームＢおよび第４伸縮アームＤは、辺に沿って安定した伸縮動作を行う。
【００６０】
四角形のコーナー部の角度を９０度に保ったまま、四角形枠体の形状または大きさを安定して変更するために、本実施形態の可変長さ連結部材２０は、図１９に示すように、第１調節部材である筒体２１は、第１伸縮アームＡの内側端連結軸３を摺動可能に受け入れる第１案内溝２３を有し、第２調節部材である芯体２２は、第３伸縮アームＣの内側端連結軸３を摺動可能に受け入れる第２案内溝２４を有する。
【００６１】
第１案内溝２３および第２案内溝２４を有する可変長さ連結部材２０は、第１伸縮アームＡの長さ方向中央に位置する外側端連結軸４および内側端連結軸３と、第３伸縮アームＣの長さ方向中央に位置する外側端連結軸４および内側端連結軸３とを、常に、第２伸縮アームＢおよび第４伸縮アームＤの２つの辺に対して平行な直線上に位置させる。したがって、第１伸縮アームＡおよび第３伸縮アームＣは、第２伸縮アームＢおよび第４伸縮アームＤの２つの辺に対して直交する方向に安定して伸縮動作を行うことになる。
【００６２】
図１８は、第１伸縮アームＡおよび第３伸縮アームＣを縮小させ、第２伸縮アームＢおよび第４伸縮アームＤを中程度に伸長させた状態を示している。図２０は、全ての伸縮アームＡ，Ｂ，Ｃ．Ｄを縮小させた状態を示している。四角形枠体は、コーナー部の角度を９０度に維持しながら、その形状または大きさを変えることができる。
【００６３】
図示した実施形態では、可変長さ連結部材２０は第１伸縮アームＡと第３伸縮アームＣを連結するものであったが、他の実施形態として、２個の可変長さ連結部材を設けるものであっても良い。その場合、一方の可変長さ連結部材が、第１伸縮アームＡと第３伸縮アームＣとを連結し、他方の可変長さ連結部材が、第２伸縮アームＢと第４伸縮アームＤとを連結する。
【００６４】
図１８〜図２０は、多角形の一例として四角形枠体を示すものであったが、実質的に同一の構造を、他の多角形にも適用可能である。例えば、対向する辺が平行な関係となる六角形等に適用可能である。
【００６５】
＜図２１〜図２４に示す実施形態＞
図２１〜図２４に示す形状可変立体構造物は、図１に示した四角形の形状可変枠体１００の４個を用いたものである。具体的には、４個の形状可変枠体１００によって四角柱の４側面を形成するように構成している。
【００６６】
４個の形状可変枠体１００は、同一の構造を有している。上下の形状可変枠体１００を間隔をあけて平行に保持する縦方向連結部材は、対向して位置する第１および第２の形状可変枠体によって構成されている。
【００６７】
図示するように４個の形状可と変枠体１００は、それぞれ、隣接する第１伸縮アームおよび第２伸縮アームを辺の長さ方向に沿って直線的に案内するコーナー部材１０を備える。各形状可変枠体１００の構造は、図１に示した形状可変枠体と同一であるので、詳しい説明を省略する。
【００６８】
本実施形態では、縦方向連結部材を構成する第１形状可変枠体の上下に位置する上下の伸縮アームの外側端連結軸は、連結具３０を介して、上下に位置する形状可変枠体の一つの伸縮アームの外側端連結軸に回動可能に連結されている。また、縦方向連結部材を構成する第２の形状可変枠体の上下に位置する上下の伸縮アームの外側端連結軸は、連結具３０を介して、上下に位置する形状可変枠体の他の一つの伸縮アームの外側端連結軸に回動可能に連結されている。
【００６９】
図２１および図２２示す状態では、形状可変立体構造物の体積が最も小さくなっている。図２２および図２４に示す状態では、４個の形状可変枠体が一方向（Ｘ方向）に伸ばされた形態となっている。図示していないが、４個の形状可変枠体をＹ方向に伸ばすことも可能であり、Ｚ方向に伸ばすことも可能である。４個の形状可変枠体をＸ，Ｙ，Ｚ方向に同じだけ伸ばせば、体積の大きくなった立方体形状となる。
【００７０】
図示していないが、他の実施形態として、図１８〜図２０に示した形状可変枠体の４個を用いて形状可変立体構造物を形成することも可能である。その場合、４個の形状可変枠体の連結構造は、図２１〜図２４の実施形態と実質的に同一なものとなる。
【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て、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】
本発明に係る形状可変枠体および形状可変立体構造物は、建築構造物、容器、展示物、パビリオン、遊戯具、組み立て玩具、飾り物、オブジェ、家具、車の荷台、照明器具、ペット等の動物舎、踏み台、ロボットのボディ、水槽、プール、トイレボックス、更衣ボックス、シャワー室、地上構造物、地中建造物、水中建造物、空中建造物、簡易集合住宅（例えば、災害地用）、倉庫、キッチン、野菜工場、テント、動植物園等、多くの用途に利用され得る。
【符号の説明】
【００７３】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  伸縮アーム、１  クロスユニット、１ａ，１ｂ  剛性部材、２  中央連結軸、３  内側端連結軸、４  外側端連結軸、１０  コーナー部材、１１  第１直線部材、１２  第２直線部材、１３  第１案内部、１４  第２案内部、２０  可変長さ連結部材、２１  第１調節部材、２２  第２調節部材、２３  第１案内溝、２４  第２案内溝、３０  連結具、１００  形状可変枠体。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月25日(2017.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形の枠体の形状を可変とする形状可変枠体であって、
前記多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームと、
前記多角形の全コーナー部のうちの少なくとも２つのコーナー部に位置するコーナー部材とを備え、
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複数のクロスユニットと、
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、前記多角形の枠体の内側に位置する内側端連結軸と、前記多角形の枠体の外側に位置する外側端連結軸とを含み、
隣接する２つの伸縮アームは、前記多角形の全コーナー部において、共通の前記内側端連結軸によって連結されており、
隣接する第１伸縮アームと第２伸縮アームとの間に位置する前記コーナー部材は、前記第１伸縮アームの複数の内側端連結軸、中央連結軸または外側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第１案内部と、前記第２伸縮アームの複数の内側端連結軸、中央連結軸または外側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内する第２案内部とを有する、形状可変枠体。
【請求項２】
前記コーナー部材は、前記第１伸縮アームと前記第２伸縮アームとを回動可能に連結する共通の内側端連結軸と、前記第１案内部と、前記第２案内部とを有する、請求項１に記載の形状可変枠体。
【請求項３】
前記第１案内部は、前記第１伸縮アームの複数の内側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内し、前記第２案内部は、前記第２伸縮アームの複数の内側端連結軸を辺の長さ方向に沿って直線的に案内するものである、請求項１または２に記載の形状可変枠体。
【請求項４】
前記コーナー部材は、前記第１伸縮アームの辺の長さ方向に沿って延びる第１直線部材と、前記第２伸縮アームの辺の長さ方向に沿って延びる第２直線部材とを含み、
前記第１案内部は、前記第１直線部材の先端から基端に向かって切り込まれた溝であり、
前記第２案内部は、前記第２直線部材の先端から基端に向かって切り込まれた溝である、請求項１〜３のいずれかに記載に形状可変枠体。
【請求項５】
前記多角形は四角形であり、
前記コーナー部材は、対向する２つのコーナー部に位置する、請求項１〜４のいずれかに記載の形状可変枠体。
【請求項６】
前記コーナー部材は、多角形の全てのコーナー部に位置する、請求項１〜４のいずれかに記載の形状可変枠体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の前記形状可変枠体の２個を上下方向に間隔をあけて平行に保持する縦方向連結部材を備える、形状可変立体構造物。
【請求項８】
前記縦方向連結部材は、上下の枠体を連結するように上下方向に延びる前記共通の内側端連結軸によって構成されている、請求項７に記載の形状可変立体構造物。
【請求項９】
前記縦方向連結部材は、上下方向高さが調節可能な構造を有する、請求項７または８に記載の形状可変立体構造物。
【請求項１０】
前記縦方向連結部材は、上下に位置する形状可変枠体と同一構造を有し、対向して位置する第１および第２の形状可変枠体を備え、
前記縦方向連結部材を構成する第１の形状可変枠体の上下に位置する上下の伸縮アームの外側端連結軸は、上下に位置する形状可変枠体の一つの伸縮アームの外側端連結軸に回動可能に連結され、
前記縦方向連結部材を構成する第２の形状可変枠体の上下に位置する上下の伸縮アームの外側端連結軸は、上下に位置する形状可変枠体の他の一つの伸縮アームの外側端連結軸に回動可能に連結されている、請求項７に記載の形状可変立体構造物。
【請求項１１】
前記第１および第２の形状可変枠体並びに前記上下の形状可変枠体によって、四角柱の４側面を構成している、請求項１０に記載の形状可変立体構造物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
他の局面における本発明は、多角形の枠体の形状を可変とする形状可変枠体であって、多角形の枠体の各辺を構成する伸縮アームと、対向する少なくとも２つの辺を構成する２つの伸縮アームを長さ可変に連結する可変長さ連結部材とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図示するように４個の形状可変枠体１００は、それぞれ、隣接する第１伸縮アームおよび第２伸縮アームを辺の長さ方向に沿って直線的に案内するコーナー部材１０を備える。各形状可変枠体１００の構造は、図１に示した形状可変枠体と同一であるので、詳しい説明を省略する。