(57)【要約】【課題】産業界の種々の用途において利用価値の高い伸縮アーム構造体を提供する。【解決手段】伸縮アーム構造体（１０）は、平行な間隔で同方向に延びる上部伸縮アーム（１１）および下部伸縮アーム（１２）と、上下の伸縮アームを連結する縦方向連結部材とを備える。各伸縮アーム（１１，１２）は、中央連結軸（１１ｃ，１２ｃ）を介して２個の剛性部材（１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ）を回動可能に連結した複数個のＸ字状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２個の端部連結軸（１１ｄ，１２ｄ）とを含む。伸縮アーム構造体（１０）は、さらに上部伸縮アームの剛性部材（１１ａ，１１ｂ）と、平行な関係で同方向に延びる下部伸縮アームの剛性部材（１２ａ，１２ｂ）との間の空間を面状に閉塞する面状部材（１３）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行な間隔で同方向に延びる上部伸縮アームおよび下部伸縮アームと、
前記上下の伸縮アームを連結する縦方向連結部材とを備え、
前記各伸縮アームは、中央連結軸を介して２個の剛性部材を回動可能に連結した複数個のＸ字状のクロスユニットと、隣接する前記クロスユニットの端部同士を回動可能に連結する２個の端部連結軸とを含み、さらに
前記上部伸縮アームの剛性部材と、平行な関係で同方向に延びる前記下部伸縮アームの剛性部材との間の空間を面状に閉塞する面状部材を備える、伸縮アーム構造体。
【請求項２】
前記縦方向連結部材は、上下の伸縮アームの中央連結軸または端部連結軸を連結するものである、請求項１に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項３】
前記縦方向連結部材は、上下の伸縮アームの中央連結軸を連結する中央連結棒と、上下の伸縮アームの２個の端部連結軸を連結する２個の端部連結棒とを含み、
前記面状部材は、一方側に位置する端部連結棒の位置で外側に屈曲し、中央連結棒の位置で内側に屈曲するように伸縮アームの長手方向に沿って蛇行して延びる柔軟性シート材である、請求項２に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項４】
前記クロスリンクを構成する剛性部材は、第１剛性部材と、第２剛性部材とを含み、
前記面状部材は、上部伸縮アームの第２剛性部材の全長部分と、下部伸縮アームの第２剛性部材の全長部分とを面状に接続するものである、請求項１に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項５】
前記縦方向連結部材は、上下の伸縮アームの間隔を可変に連結するものである、請求項１に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項６】
前記縦方向連結部材は、Ｘ字状のクロスユニットを縦方向に複数個並べて連結したものである、請求項５に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項７】
前記縦方向連結部材は、Ｖ字状に屈曲した第１屈曲剛性部材と、逆向きのＶ字状に屈曲した第２屈曲剛性部材と、前記第１屈曲剛性部材の屈曲部と前記第２屈曲剛性部材の屈曲部とを回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有する屈曲ユニットを備える、請求項５に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項８】
前記面状部材は、上下方向高さが可変である、請求項５〜７のいずれかに記載の伸縮アーム構造体。
【請求項９】
前記面状部材は、柔軟性を有する１枚のシート材である、請求項８に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項１０】
前記面状部材は、複数の板材によって構成されており、
前記複数の板材は、互いに対して重なり合う折畳位置と、互いが同一平面上に連なる展開位置とをとり得るように構成されている、請求項８に記載の伸縮アーム構造体。
【請求項１１】
前記上部伸縮アームの複数個の端部同士を連結して形成された上部枠体と、
前記下部伸縮アームの複数個の端部同士を連結して形成された下部枠体とを備える、請求項１〜１０のいずれかに記載の伸縮アーム構造体。
【請求項１２】
前記上部伸縮アームの両端を連結して形成された上部円形枠体と、
前記下部伸縮アームの両端を連結して形成された下部円形枠体とを備える、請求項１〜１０のいずれかに記載の伸縮アーム構造体。
【請求項１３】
前記上部伸縮アームの両端を連結して形成された上部円形枠体と、
前記下部伸縮アームの両端を連結して形成された下部円形枠体とを備え、
前記面状部材は、前記上部円形枠体と前記下部円形枠体との間に配置された円周方向長さが可変の円筒形部材である、請求項１に記載の伸縮アーム構造体。
【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伸縮アーム構造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、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伸縮アーム構造体に関していくつかの特許出願を行った。
【０００３】
特開２０１４−１５９０７０号公報（特許文献１）は、Ｘ字状に交差したクロスユニットの複数個を一方向に連ねて互いに対して回動可能に連結した伸縮アームを開示している。
【０００４】
特許第５９９６７１３号公報（特許文献２）は、伸縮アームの伸縮動作に応じて面積を変えることのできる面積可変枠体および体積を変えることのできる体積可変立体構造物を開示している。
【０００５】
特開２０１８−２５２１２号公報（特許文献３）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立体構造物を開示している。
【０００６】
特開２０１８−３１３９１号公報（特許文献４）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開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１５９０７０号公報
【特許文献２】特許第５９９６７１３号公報
【特許文献３】特開２０１８−２５２１２号公報
【特許文献４】特開２０１８−３１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、伸縮アームと面状部材とを組み合わせることによってより利用価値の高い伸縮アーム構造体となることを見出した。
【０００９】
本発明の目的は、利用価値の高い伸縮アーム構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に従った伸縮アーム構造体は、平行な間隔で同方向に延びる上部伸縮アームおよび下部伸縮アームと、上下の伸縮アームを連結する縦方向連結部材とを備える。各伸縮アームは、中央連結軸を介して２個の剛性部材を回動可能に連結した複数個のＸ字状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２個の端部連結軸とを含む。伸縮アーム構造体は、さらに、上部伸縮アームの剛性部材と、平行な関係で同方向に延びる下部伸縮アームの剛性部材との間の空間を面状に閉塞する面状部材を備える。
【００１１】
一つの実施形態では、縦方向連結部材は、上下の伸縮アームの中央連結軸または端部連結軸を連結するものである。
【００１２】
また、一つの実施形態では、縦方向連結部材は、上下の伸縮アームの中央連結軸を連結する中央連結棒と、上下の伸縮アームの２個の端部連結軸を連結する２個の端部連結棒とを含む。面状部材は、一方側に位置する端部連結棒の位置で外側に屈曲し、中央連結棒の位置で内側に屈曲するように伸縮アームの長手方向に沿って蛇行して延びる柔軟性シート材である。
【００１３】
また、一つの実施形態では、クロスリンクを構成する剛性部材は、第１剛性部材と、第２剛性部材とを含み、面状部材は、上部伸縮アームの第２剛性部材の全長部分と、下部伸縮アームの第２剛性部材の全長部分とを面状に接続するものである。
【００１４】
また、一つの実施形態では、縦方向連結部材は、上下の伸縮アームの間隔を可変に連結するものである。例えば、縦方向連結部材は、Ｘ字状のクロスユニットを縦方向に複数個並べて連結したものである。他の形態として、縦方向連結部材は、Ｖ字状に屈曲した第１屈曲剛性部材と、逆向きのＶ字状に屈曲した第２屈曲剛性部材と、第１屈曲剛性部材の屈曲部と第２屈曲剛性部材の屈曲部とを回動可能に連結する屈曲部連結軸とを有する屈曲ユニットを備える。
【００１５】
上部伸縮アームと下部伸縮アームとの間隔が可変である伸縮アーム構造体の場合、面状部材は、上下方向高さが可変である。面状部材の上下方向高さを変えるために、例えば面状部材は、柔軟性を有する１枚のシート材である。面状部材の上下方向高さを変えるための他の形態として、例えば、面状部材は、複数の板材によって構成されており、複数の板材は、互いに対して重なり合う折畳位置と、互いが同一平面上に連なる展開位置とをとり得るように構成されている。
【００１６】
また、一つの実施形態に係る伸縮アーム構造体は、上部伸縮アームの複数個の端部同士を連結して形成された上部枠体と、下部伸縮アームの複数個の端部同士を連結して形成された下部枠体とを備える。
【００１７】
また、一つの実施形態に係る伸縮アーム構造体は、上部伸縮アームの両端を連結して形成された上部円形枠体と、下部伸縮アームの両端を連結して形成された下部円形枠体とを備える。
【００１８】
また、一つの実施形態では、伸縮アーム構造体は、上部伸縮アームの両端を連結して形成された上部円形枠体と、下部伸縮アームの両端を連結して形成された下部円形枠体とを備え、面状部材は、上部円形枠体と、下部円形枠体との間に配置された円周方向長さが可変の円筒形部材である。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成の本願発明によれば、利用価値の高い伸縮アーム構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】伸縮アーム構造体の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す伸縮アーム構造体の一部を拡大して示す斜視図である。
【図３】面状部材が内側に屈曲している部分を示す斜視図である。
【図４】伸縮アーム構造体の他の実施形態を示す斜視図である。
【図５】面状部材が内側に屈曲している部分を示す斜視図である。
【図６】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】図６に示す伸縮アーム構造体が縮んでいる状態を示す斜視図である。
【図８】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図９】図８に示す伸縮アーム構造体の両端を連結して形成された円筒形の伸縮アーム構造体を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す円筒形伸縮アーム構造体の平面図である。
【図１１】図９に示す円筒形伸縮アーム構造体を最大限まで拡張した状態を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す円筒形伸縮アーム構造体の平面図である。
【図１３】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示す伸縮アーム構造体の平面図である。
【図１５】図１３に示す伸縮アーム構造体をやや縮ませた状態を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す伸縮アーム構造体の平面図である。
【図１７】図１３に示す伸縮アーム構造体を最も縮ませた状態を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す伸縮アーム構造体の平面図である。
【図１９】図１３に示す伸縮構造体のコーナー部を示す斜視図である。
【図２０】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示す伸縮アーム構造体の平面図である。
【図２２】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図２３】円筒形の面状部材を示す斜視図である。
【図２４】図２２に示す伸縮アームと図２３に示す円筒形面状部材とを組み合わせた状態の平面図である。
【図２５】図２３に示す円筒形面状部材が縮径した状態を示す斜視図である。
【図２６】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図２７】高さ可変の面状部材の一例を示す図であり、（ａ）は３枚の板材が完全に重なり合っている状態を示し、（ｂ）は３枚の板材が部分的に重なっている状態を示し、（ｃ）は３枚の板材が同一平面に展開している状態を示している。
【図２８】図２６に示す伸縮アームを複数個用いて形成した多角形の伸縮アーム構造体を示す斜視図である。
【図２９】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図３０】伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本願発明の特徴を説明するために、いくつかの実施形態を例示的に挙げて説明する。各実施形態において同一の機能又は同等の機能を有する要素に対しては、同一の番号を付すことにより重複した記載を省略することがある。
【００２２】
図１〜図３は、本発明の一実施形態に係る伸縮アーム構造体を示している。伸縮アーム構造体１０は、平行な間隔で同方向に延びる上部伸縮アーム１１および下部伸縮アーム１２と、上下の伸縮アームを連結する縦方向連結部材とを備える。
【００２３】
上部伸縮アーム１１は、中央連結軸１１ｃを介して第１剛性部材１１ａと第２剛性部材１１ｂとを回動可能に連結した複数個のＸ字状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２個の端部連結軸１１ｄとを含む。同様に、下部伸縮アーム１２は、中央連結軸１２ｃを介して第１剛性部材１２ａと第２剛性部材１２ｂとを回動可能に連結した複数個のＸ字状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２個の端部連結軸１２ｄとを含む。
【００２４】
図２および図３から明らかなように、縦方向連結部材は、上下の伸縮アーム１１，１２の中央連結軸１１ｃ，１２ｃを連結する中央連結棒１４と、上下の伸縮アーム１１，１２の端部連結軸１１ｄ，１２ｄを連結する２個の端部連結棒１５とを備える。
【００２５】
伸縮アーム構造体１０は、さらに、上部伸縮アーム１１の剛性部材１１ａ，１１ｂと、平行な関係で延びる下部伸縮アーム１２の剛性部材１２ａ，１２ｂとの間の空間を面状に閉塞する面状部材１３を備える。図示した実施形態では、面状部材１３は、一方側に位置する端部連結棒１５の位置で外側に屈曲し、中央連結棒１４の位置で内側に屈曲するように伸縮アームの長手方向に沿って蛇行して延びる１枚の柔軟性シート材である。具体的には、面状部材１３は中央連結棒１４の外周面に当接して内側に屈曲し、端部連結棒１５の外周面に当接して外側に屈曲している。上下の伸縮アーム１１，１２の伸縮動作に応じて面状部材１３の屈曲角度も変化する。
【００２６】
図１〜図３に示した実施形態では、面状部材は、上下の伸縮アーム１１，１２の中央連結軸１１ｃ，１２ｃを内側屈曲点としてそれよりも一方側（図では手前側）にのみ位置している。
【００２７】
図４および図５に示す実施形態に係る伸縮アーム構造体２０は、２個の面状部材１３および２１を備える。図５に示すように、中央連結棒１４に近接して２個の軸棒２２，２３を設ける。手前側に位置する面状部材１３は、一方側に位置する端部連結棒１５の外周面に当接して外側に屈曲し、一方側の軸棒２２の外周面に当接して内側に屈曲するように伸縮アーム１１，１２の長手方向に沿って蛇行して延びる柔軟性シート材である。奥側に位置する面状部材２１は、他方側に位置する端部連結棒１５の外周面に当接して外側に屈曲し、他方側の軸棒２３の外周面に当接して内側に屈曲するように伸縮アーム１１，１２の長手方向に沿って蛇行して延びる柔軟性シート材である。
【００２８】
図６および図７は、他の実施形態に係る伸縮アーム構造体３０を示している。図６は、伸縮アーム構造体３０が最も伸長している状態を示し、図７は、伸縮アーム構造体３０が最も縮んだ状態を示している。図示した実施形態では、面状部材３１は、上部伸縮アーム１１の第２剛性部材１１ｂの全長部分と、下部伸縮アーム１２の第２の剛性部材１２ｂの全長部分とを面状に接続している。面状部材３１は、例えば剛性のある板材、または剛性のある四角形の枠体内にシート材を装着したものであり、上下の第２の剛性部材１１ｂ，１２ｂと一体になっている。
【００２９】
図６に示す展開状態および図７に示す縮小状態において、隣接する面状部材３１間の隙間を閉塞するために、面状部材３１は、先端部を折り曲げた先端折り曲げ部３１ａおよび後端部を折り曲げた後端折り曲げ部３１ｂを有する。先端折り曲げ部３１ａと後端折り曲げ部３１ｂとは、折れ曲がり方向が逆向きである。面状部材３１の先端折り曲げ部３１ａは、伸縮アーム構造体３０の展開状態および縮小状態において、伸縮アーム１１，１２の長手方向前方に位置する隣接面状部材の面部分に当接し、両面状部材間の隙間を閉塞する。面状部材３１の後端折り曲げ部３１ｂは、伸縮アーム１１，１２の長手方向後方に位置する隣接面状部材の面部分に当接し、両面状部材間の隙間を閉塞する。
【００３０】
図８〜図１２は、さらに他の実施形態に係る伸縮アーム構造体４０を示している。図１〜図７に示した実施形態では、クロスユニットの構成要素である第１剛性部材１１ａ，１２ａおよび第２剛性部材１１ｂ，１２ｂが直線的に延びる形状を有していた。それに対して、図８〜図１２に示す伸縮アーム構造体４０のクロスユニットの構成要素である剛性部材は、湾曲した形状を有している。
【００３１】
図８〜図１２に示す伸縮アーム構造体４０は、上方に位置する上部湾曲剛性部材４３と、中間に位置する中間部湾曲剛性部材４４と、下方に位置する下部湾曲剛性部材４５とを備える。各湾曲剛性部材４３，４４，４５は、両端連結軸１１ｄが中央連結軸１１ｃを通過する長手方向軸線に対して一方側にずれた湾曲形状を有する。各湾曲剛性部材４３，４４，４５は、剛性のある四角形の板材で構成しても良いし、剛性のある四角形の枠体で構成しても良い。四角形の枠体を用いる場合には、枠内にシート材や、ガラス等を装着しても良い。
【００３２】
中央連結軸で回動可能に連結される上下の湾曲剛性部材によってクロスリンクが形成さえる。図示した実施形態では、複数個の上部湾曲剛性部材４３と、複数個の中間部湾曲剛性部材４４とによって上部伸縮アーム４１を構成し、複数個の中間部湾曲剛性部材４４と、複数個の下部湾曲剛性部材４５とによって下部伸縮アーム４２を構成している。中間部湾曲剛性部材４４は、上下の伸縮アーム間の空間を閉塞する面状部材としての役割を果たす。形状的に見れば、全ての湾曲剛性部材４３，４４，４５は、面状の部材である。
【００３３】
湾曲した剛性部材を用いて上下の伸縮アーム４１，４２を形成しているので、伸縮アーム４１，４２の伸縮軌跡は湾曲線を描く。湾曲剛性部材４３，４４，４５の数を増加して、上部伸縮アーム４１の両端を連結し、さらに下部伸縮アーム４２の両端を連結すれば、上部円形枠体および下部円形枠体を形成することができる。
【００３４】
図９〜図１２は、図８に示す伸縮アーム構造体の両端を連結して形成された円筒形の伸縮アーム構造体を示している。図９は、円筒形伸縮アーム構造体を最も縮小した状態の斜視図であり、図１０はその平面図である。図１１は、円筒形伸縮構造体を最も拡張した状態の斜視図であり、図１２はその平面図である。これらの図から明らかなように、伸縮アームを構成する各剛性部材４３，４４，４５として、幅方向に湾曲した面状の部材を用いれば、円筒面で囲まれた円柱空間（図１１，図１２）を形成できる。
【００３５】
図１３〜図１９は、さらに他の実施形態に係る伸縮アーム構造体５０を示している。図１３および図１４は伸縮アーム構造体が拡張している状態を示し、図１５および１６は伸縮アーム構造体が中間状態まで縮小している状態を示し、図１７および図１８は伸縮アーム構造体が最も縮小している状態を示している。図１９は、多角形の伸縮構造体のコーナー部を示している。
【００３６】
図１３〜図１９に示す伸縮アーム構造体５０は、４個の上部伸縮アーム５１の端部同士を連結して形成された四角形の上部枠体と、４個の下部伸縮アーム５２の端部同士を連結して形成された四角形の下部枠体と、上部伸縮アーム５１の第２剛性部材１１ｂの全長部分と、下部伸縮アーム５２の第２剛性部材１２ｂの全長部分とを面状に接続する面状部材５３とを備える。
【００３７】
伸縮アーム構造体５０は、多角形の隣接する辺の伸縮動作を連動させるように、多角形の枠体のコーナー部で隣接する２つの伸縮アームを連動可能に連結する連結機構５４をさらに備える。図示した実施形態では、連結機構５４は、多角形の枠体のコーナー部において、隣接する一方の辺の伸縮アームの内側端連結軸１１ｄと、他方の辺の伸縮アームの外側端連結軸１１ｄとを回動可能に連結する屈曲形状の第１折れ曲がり部材５５と、隣接する一方の辺の伸縮アームの外側端連結軸１１ｄと、他方の辺の伸縮アームの内側端連結軸１１ｄとを回動可能に連結する第２折れ曲がり部材５６と、第１折れ曲がり部材５５と第２折れ曲がり部材５６とをそれらの交差部で回動可能に連結するコーナー部連結軸５７とを備える。
【００３８】
図１９に示すように、上下に位置する第２折れ曲がり部材５６，５６間には、面状部材５８が設けられる。
【００３９】
図１３〜図１９に示した実施形態において、四角形の形状を崩すことなく相似関係で四角形の面積を拡張したり、縮小したりするためには、第１折れ曲がり部材５５および第２折れ曲がり部材５６の折れ曲がり角度を９０度にする必要がある。
【００４０】
図１３〜図１９は四角形の伸縮アーム構造体の例を示したが、互いに接続する伸縮アームの数を変更することによって、三角形、五角形、六角形等の他の多角形も作ることができる。この場合、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および第２折れ曲がり部材の折れ曲がり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折れ曲がり角度を９０度にし、正三角形の枠体であれば折れ曲がり角度を６０度とし、正５角形の枠体であれば折れ曲がり角度を１０８度とし、正六角形の枠体であれば折れ曲がり角度を１２０度とする。
【００４１】
図２０および図２１に示す実施形態は、面状部材の形状を除いて、図１３〜図１９に示した実施形態と同じである。図２０及び図２１に示す伸縮アーム構造体６０の面状部材６１は、図６および図７の実施形態と同様に、先端折れ曲がり部および後端折れ曲がり部を有する。
【００４２】
図２２〜図２５は、さらに他の実施形態に係る伸縮アーム構造体を示している。図示する伸縮アーム構造体７０は、上部伸縮アームの両端を連結して形成された上部円形枠体と、下部伸縮アームの両端を連結して形成された下部円形枠体とを備える。この実施形態では、面状部材は、上部円形枠体と下部円形枠体との間に配置された円周方向長さが可変の円筒形部材７１である。円周方向長さを可変とするために、円筒形部材７１の円周方向の一方端と他方端とは接続されておらず、重なり合うようになっている。伸縮アーム構造体７０が図２２に示す拡張状態から図２４に示す縮小状態に移行すれば、円筒形部材７１は、図２３に示す拡径状態から図２５に示す縮径状態に移行する。
【００４３】
図２６は、伸縮アーム構造体のさらに他の実施形態を示している。図示する伸縮アーム構造体８０は、複数のクロスユニットを連結した上部伸縮アーム１１と、複数のクロスユニットを連結した下部伸縮アーム１２と、上下の伸縮アーム１１，１２の間隔を可変に連結する縦方向連結部材８１と、図示を省略した面状部材とを備えている。
【００４４】
縦方向連結部材８１は、複数のＸ字状のクロスユニットを連結した伸縮アームであり、その一方端が上部伸縮アームの端部連結軸１１ｄに連結され、他方端が下部伸縮アームの端部連結軸１２ｄに連結されている。
【００４５】
縦方向連結部材８１を構成する縦方向伸縮アームが上下方向を直線的に伸縮動作するように、上部伸縮アーム１１の端部連結軸１１ｄに鉛直方向下方に延びる上部案内部材８２が設けられ、下部伸縮アーム１２の端部連結軸１２ｄに鉛直方向上方に延びる下部案内部材８３が設けられている。上部案内部材８２は、直下に位置する中央連結軸１１ｃを受け入れる案内溝を有し、この中央連結軸１１ｃが鉛直方向を直線的に移動するように案内する。下部案内部材８３は、直上に位置する中央連結軸１１ｃを鉛直方向を直線的に移動するように案内する。
【００４６】
図示を省略した面状部材は、上部伸縮アーム１１の第２剛性部材１１ｂの全長部分と、下部伸縮アーム１２の第２剛性部材１２ｂの全長部分とを面状に接続するものである。図示した実施形態では、上下の伸縮アームの間隔が可変であるので、面状部材も上下方向高さが可変である。面状部材の上下方向高さを可変とするための構造例として、例えば、面状部材を蛇腹形状にすることが考えられる。あるいは、上部または下部の第２剛性部材１１ｂ、１２ｂに沿ってシート巻き取りロールを取り付け、この巻き取りロールから柔軟性シートを引き出したり、ロールに柔軟性シートを巻き取るようにしても良い。
【００４７】
さらに他の例として、図２７に示すように、複数の板材８４，８５，８６で面状部材を構成しても良い。この場合、複数の板材は、互いに対して重なり合う折畳位置（図２７（ａ））と、互いが同一平面上に連なる展開位置（図２７（ｃ））とをとり得るように構成されている。図２７（ｂ）は、途中の位置を示している。複数の板材が重なっている状態から同一平面上に連なる展開位置への意向をスムーズに行うために、各板材８４，８５，８６の端部に面取りを施すのが好ましい。
【００４８】
図２８は、図２６に示す伸縮アームを複数個用いて形成した多角形の伸縮アーム構造体を示す斜視図である。図２８に示す伸縮アーム構造体９０が、図１３に示した伸縮アーム構造体５０と異なるのは、縦方向連結部材および面状部材が高さ方向に可変である点だけである。
【００４９】
図２９は、さらに他の実施形態に係る伸縮アーム構造体を示している。図示する伸縮アーム構造体１００は、上部伸縮アーム１０１および下部伸縮アーム１０２の伸縮動作に連動して、上部伸縮アーム１０１と下部伸縮アーム１０２との間隔も変化するように構成している。これを実現するために、上下の伸縮アームを連結する縦方向連結部材として、第１縦方向伸縮アーム１０３を備える。
【００５０】
上部伸縮アーム１０１は、中央連結軸１０１ｃを介して回動可能に連結された第１剛性部材１０１ａおよび第２剛性部材１０１ｂからなるクロスユニットを備えている。隣接する２つのクロスユニットは、２個の端部連結軸１０１ｄを介して回動可能に連結されている。
【００５１】
同様に、下部伸縮アーム１０２は、中央連結軸１０２ｃを介して回動可能に連結された第１剛性部材１０２ａおよび第２剛性部材１０２ｂからなるクロスユニットを備えている。隣接する２つのクロスユニットは、２個の端部連結軸１０２ｄを介して回動可能に連結されている。
【００５２】
第１縦方向伸縮アーム１０３は、Ｘ字状のクロスユニットを備える伸縮アームであり、その上方端が上部伸縮アーム１０１の２個の端部連結軸１０１ｄに回動可能に連結され、その下方端が下部伸縮アーム１０２の２個の端部連結軸１０２ｄに回動可能に連結されている。
【００５３】
図示した実施形態に係る伸縮アーム構造体１０１は、上部伸縮アーム１０１の第２剛性部材１０１ｂと下部伸縮アーム１０２の第２剛性部材１０２ｂとを平行な関係で支え、さらにそれらの間隔を可変にする第２縦方向伸縮アーム１０４を備える。
【００５４】
第２縦方向伸縮アーム１０４は、第１剛性部材１０４ａと第２剛性部材１０４ｂとからなるＸ字状のクロスユニットを備える伸縮アームである。上方に位置するクロスユニットの第１剛性部材１０４ａおよび第２剛性部材１０４ｂの上方端は上部伸縮アーム１０１の第２剛性部材１０１ｂに連結され、下方に位置するクロスユニットの第１剛性部材１０４ａおよび第２剛性部材１０４ｂの下方端は下部伸縮アーム１０２の第２剛性部材１０２ｂに連結されている。その連結の態様は以下の通りである。
【００５５】
第２縦方向伸縮アーム１０４の上方の第１剛性部材１０４ａの上方端は上部伸縮アーム１０１の第２剛性部材１０１ｂに定点で回動可能に連結され、上方の第２剛性部材１０４ｂの上方端は上部伸縮アーム１０１の第２剛性部材１０１ｂに回動可能に連結されるとともに、第２剛性部材１０１ｂに沿ってスライドし得るように連結されている。第２縦方向伸縮アーム１０４の下方の第２剛性部材１０４ｂの下方端は下部伸縮アーム１０２の第２剛性部材１０２ｂに定点で回動可能に連結され、下方の第１剛性部材１０４ａの下方端は下部伸縮アーム１０２の第２剛性部材１０２ｂに回動可能に連結されるとともに、第２剛性部材１０２ｂに沿ってスライドし得るように連結されている。
【００５６】
図示していないが、上部伸縮アーム１０１の第２剛性部材１０１ｂの全長部分と下部伸縮アーム１０２の第２剛性部材１０２ｂの全長部分との間に高さ可変の面状部材が設けられる。高さ可変の面状部材として、例えば、蛇腹状のシート部材、ロールに巻かれたシート部材、複数の板材からなる構造等を採用できる。
【００５７】
図２９の伸縮アーム構造体１００の動作は以下の通りである。上下の伸縮アーム１０１，１０２が伸長すれば、第１縦方向伸縮アーム１０３も連動して伸長し、それに伴って第２縦方向伸縮アーム１０４も伸長する。逆に、上下の伸縮アーム１０１，１０２が縮小すれば、第１縦方向伸縮アーム１０３も連動して伸長し、それに伴って第２縦方向伸縮アーム１０４も縮小する。
【００５８】
図２９の実施形態では、上下の伸縮アームおよび縦方向伸縮アームが連動して伸長し、かつ連動して縮小するものであったが、縦方向伸縮アームの上端および下端を上下の伸縮アームの長手方向に隣接する２個の中央連結軸または２個の端部連結軸に連結するようにすれば、上下の伸縮アームの伸長動作に連動して縦方向伸縮アームが縮小動作を行い、上下の伸縮アームの縮小動作に連動して縦方向伸縮アームが伸長動作を行うようになる。
【００５９】
図３０は、他の実施形態に係る伸縮アーム構造体１１０を示している。図３０に示す伸縮アーム構造体１１０が、図２９に示した伸縮アーム構造体１００と異なっているのは、第１縦方向伸縮アームの形状だけである。
【００６０】
図示する伸縮アーム構造体１００の第１縦方向伸縮アーム１２０は、Ｖ字状に屈曲した第１屈曲剛性部材１２１と、逆向きのＶ字状に屈曲した第２屈曲剛性部材１２２と、第１屈曲剛性部材１２１の屈曲部と第２屈曲剛性部材の屈曲部とを回動可能に連結する屈曲部連結軸１２３とを有する屈曲ユニットを２個備える。２個の屈曲ユニットは、その端部同士が回動可能に連結されている。
【００６１】
第１縦方向伸縮アーム１２０の上方端は、上部伸縮アーム１０１の長手方向に隣接する２個の中央連結軸１０１ｃに回動可能に連結される。また、第１縦方向伸縮アーム１２０の下方端は、下部伸縮アーム１０２の長手方向に隣接する２個の中央連結軸１０２ｃに回動可能に連結されている。
【００６２】
図３０に示した伸縮アーム構造体によれば、図２９に示した伸縮アーム構造体と同様に、上下の伸縮アームの伸縮動作と、縦方向連結部材の伸縮動作とを連動させることができる。
【００６３】
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。
【００６４】
例えば、図２６または図２８の実施形態に、図２９に示した第１縦方向伸縮アーム１０３や、図３０に示した第１縦方向伸縮アーム１２０を適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明に係る伸縮アーム構造体は、産業界の種々の用途において利用価値が高い。例えば、この発明に係る伸縮アーム構造体は、パーティション、建築構造物、容器、展示物、パビリオン、遊戯具、組み立て玩具、学習用教材、飾り物、オブジェ、家具、ペット等の動物舎、トイレ室、更衣室、シャワー室、地上建造物、地中建造物、水中建造物、空中建造物、簡易住宅、倉庫、野菜工場、テント、動植物園、宇宙ステーション、惑星での各種施設、人工衛星、アンテナ、太陽電池パドル等、多くの用途に有利に利用され得る。
【符号の説明】
【００６６】
１０  伸縮アーム構造体、１１  上部伸縮アーム、１１ａ  第１剛性部材、１１ｂ  第２剛性部材、１１ｃ  中央連結軸、１１ｄ  端部連結軸、１２  下部伸縮アーム、１２ａ  第１剛性部材、１２ｂ  第２剛性部材、１２ｃ  中央連結軸、１２ｄ  端部連結軸、１３  面状部材、１４  中央連結棒、１５  端部連結棒、２０  伸縮アーム構造体、２１  面状部材、２２  軸棒、２３  軸棒、３０  伸縮アーム構造体、３１  面状部材、３１ａ  先端折れ曲がり部、３１ｂ  後端折れ曲がり部、４０  伸縮アーム構造体、４１  上部伸縮アーム、４２  下部伸縮アーム、４３  上部湾曲剛性部材、４４  中間部湾曲剛性部材、４５  下部湾曲剛性部材、５０  伸縮アーム構造体、５１  上部伸縮アーム、５２  下部伸縮アーム、５３  面状部材、５４  連結機構、５５  第１折れ曲がり部材、５６  第２折れ曲がり部材、５７  コーナー部連結軸、５８  面状部材、６０  伸縮アーム構造体、６１  面状部材、７０  伸縮アーム構造体、７１  円筒形部材、８０  伸縮アーム構造体、８１  縦方向連結部材、８２  上部案内部材、８３  下部案内部材、８４，８５，８６  板材、９０  伸縮アーム構造体、１００  伸縮アーム構造体、１０１  上部伸縮アーム、１０１ａ  第１剛性部材、１０１ｂ  第２剛性部材、１０１ｃ  中央連結軸、１０１ｄ  端部連結軸、１０２  下部伸縮アーム、１０２ａ  第１剛性部材、１０２ｂ  第２剛性部材、１０２ｃ  中央連結軸、１０２ｄ  端部連結軸、１０３  第１縦方向伸縮アーム、１０４  第２縦方向伸縮アーム、１０４ａ  第１剛性部材、１０４ｂ  第２剛性部材、１１０  伸縮アーム構造体、１２０  第１縦方向伸縮アーム、１２１  第１屈曲剛性部材、１２２  第２屈曲剛性部材、１２３  屈曲部連結軸。
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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