(57)【要約】【課題】縦方向の平行リンク機構に設ける圧縮バネを大きくする必要のないアーム構造を提供する。【解決手段】横方向の平行リンク機構Ｂの下降を防止する引張バネ１３を縦方向の平行リンク機構側Ａに設けたため、横方向の平行リンク機構Ｂの重量が軽くなり、縦方向の平行リンク機構Ａに設ける圧縮バネ９を大型化する必要がなくなる。横方向の平行リンク機構Ｂの下降はワイヤ１４の引張力により防止される。【選択図】図１
2019048351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、その上方に位置する可動部に対して、互いに平行で且つ同一長さを有する２本の前アームと後アームの各両端が回動軸として回動自在に軸支されて縦方向の平行リンク機構が構成され、
可動部と、その前方に位置する先端部に対して、互いに平行で同一長さを有する２本の上アームと下アームの各両端が回動軸として回動自在に軸支されて横方向の平行リンク機構が構成され、
先端部の下方に重量物が支持されるアーム構造であって、
後アームに沿って直線的に伸縮する圧縮バネを設け、前アームの下部に圧縮バネの下端を受け止めるストッパを設け、縦方向の平行リンク機構の前側への傾動時にストッパの後アームに対する相対変位により圧縮バネを圧縮して反傾動方向への反発力を発生させると共に、
前アームの下部に引張バネの下端を係止する係止部を設け、上アームの可動部側の回動軸をプーリ形状にし、下アームの先端部側の回動軸にワイヤの一端を係止し、該ワイヤの他端を前記プーリ形状の回動軸を経由して引張バネの上端に接続して、該引張バネを伸張させ、該引張バネの引張力により横方向の平行リンク機構の下降を防止することを特徴とするアーム構造。
【請求項２】
圧縮バネが後アームの外側を包むように設けられ、ストッパに後アームのみを貫通させる長孔状の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載のアーム構造。
【請求項３】
縦方向の平行リンク機構における上下のリンク辺が水平に対し後側を上にして傾斜状態で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
縦方向の平行リンク機構の上端から、横方向の平行リンク機構を延ばし、その先端で重量物を支持するようにしたアーム構造が知られている。縦方向の平行リンク機構には圧縮バネを設けて、その反発力を利用して縦方向の平行リンク機構の倒れを防止し、横方向の平行リンク機構には引張バネを設けて、その引張力で横方向の平行リンクの下降を防止している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１６８８１８号公報
【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、このような従来の技術にあっては、横方向の平行リンク機構に引張バネを設けているため、その分だけ横方向の平行リンク機構の重量が増すことになる。横方向の平行リンク機構の重量はそのまま縦方向の平行リンク機構に加わるため、縦方向の平行リンク機構に設ける倒れ防止用の圧縮バネを大きくする必要があり、結果として、アーム構造全体の大型化を招いていた。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、縦方向の平行リンク機構に設ける圧縮バネを大きくする必要のないアーム構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の技術的側面によれば、固定部と、その上方に位置する可動部に対して、互いに平行で且つ同一長さを有する２本の前アームと後アームの各両端が回動軸として回動自在に軸支されて縦方向の平行リンク機構が構成され、可動部と、その前方に位置する先端部に対して、互いに平行で同一長さを有する２本の上アームと下アームの各両端が回動軸として回動自在に軸支されて横方向の平行リンク機構が構成され、先端部の下方に重量物が支持されるアーム構造であって、後アームに沿って直線的に伸縮する圧縮バネを設け、前アームの下部に圧縮バネの下端を受け止めるストッパを設け、縦方向の平行リンク機構の前側への傾動時にストッパの後アームに対する相対変位により圧縮バネを圧縮して反傾動方向への反発力を発生させると共に、前アームの下部に引張バネの下端を係止する係止部を設け、上アームの可動部側の回動軸をプーリ形状にし、下アームの先端部側の回動軸にワイヤの一端を係止し、該ワイヤの他端を前記プーリ形状の回動軸を経由して引張バネの上端に接続して、該引張バネを伸張させ、該引張バネの引張力により横方向の平行リンク機構の下降を防止することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の技術的側面によれば、圧縮バネが後アームの外側を包むように設けられ、ストッパに後アームのみを貫通させる長孔状の貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の技術的側面によれば、縦方向の平行リンク機構における上下のリンク辺が水平に対し後側を上にして傾斜状態で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の技術的側面によれば、横方向の平行リンク機構の下降を防止する引張バネを縦方向の平行リンク機構側に設けたため、横方向の平行リンク機構の重量が軽くなり、縦方向の平行リンク機構に設ける圧縮バネを大型化する必要がなくなる。引張バネを縦方向の平行リンク機構側に設けても、その引張力をワイヤを介してプーリ形状にした上アームの可動部側の回動軸を介して下アームの先端部側の回動軸に作用させることができるため、横方向の平行リンク機構の下降は確実に防止される。
【００１０】
本発明の第２の技術的側面によれば、ストッパの貫通孔を後アームだけが貫通するようにしたため、圧縮バネの下端を貫通孔の周辺部で受け止めることができる。また貫通孔が長孔状のため、縦方向の平行リンク機構の前後傾動に伴う後アームと前アームとの距離の変化にも対応することができる。
【００１１】
本発明の第３の技術的側面によれば、縦方向の平行リンク機構の前側への傾動に伴って、後アームと前アームの間隔が拡がることになるため、縦方向の平行リンク機構を十分に前側に傾動させても、後アームと前アームが接近して互いに干渉するおそれはない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】アーム構造を示す全体図。
【図２】アーム構造の傾動状態を示す部分図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図２は、本発明の好適な実施形態を示す図である。以上及び以下において前後方向は図１に示された通りである。
【００１４】
図１はアーム構造を示す全体図である。固定部１は不動状態で固定されている。しかしこの固定部１が別のスタンド等に支持されて位置が変化しても良い。すなわち本アーム構造において動きの基準となれば良い。
【００１５】
固定部１には後アーム２と前アーム３の各下端が回動軸２ａ、３ａとして軸支されている。各回動軸２ａ、３ａは水平に対して回動軸２ａを上にした４５度の傾きで設けられている。後アーム２及び前アーム３は下端の位置は違うが互いに平行で且つ同一長さを有し上方に延びている。
【００１６】
後アーム２及び前アーム３の上端は回動軸２ｂ、３ｂとして固定部１の上方に設けられた可動部４に軸支されている。可動部４での各回動軸２ｂ、３ｂも上下で相違している。後アーム２と前アーム３は平行で長さが等しいため、固定部１に固定される仮想リンク辺２ａ−３ａと可動部４に固定される仮想リンク辺２ｂ−３ｂとで縦方向の平行リンク機構Ａが構成される。
【００１７】
可動部４はその前方に位置する先端部５と上下２本の上アーム６と下アーム７により連結されている。上アーム６と下アーム７は互いに平行で同一長さであり、その両端がそれぞれ回動軸６ａ、７ａ、６ｂ、７ｂとして可動部４及び先端部５に軸支されている。従って可動部４に固定される仮想リンク辺６ａ−７ａと先端部５に固定される仮想リンク辺６ｂ−７ｂとで横方向の平行リンク機構Ｂが構成される。尚、４つの回動軸６ａ、７ａ、６ｂ、７ｂのうち、上アーム６の後側の回動軸６ａだけ他と構造が相違しており、それ自体が回転自在なプーリ形状となっている。先端部５の下方には重量物８が支持されている。
【００１８】
後アーム２の外側にはそれを包むように後アーム２の略全長にわたってコイル状の圧縮バネ９が設けられている。前アーム３の下方にはストッパ１０が固定されている。ストッパ１０は後アーム２に向けて前アーム３の主軸方向と直角に延在し、後アーム２に沿って伸縮する圧縮バネ９の下端を受け止める平面を有する。
【００１９】
更に、ストッパ１０には長孔状の貫通孔１１が形成されている。この貫通孔１１は後アーム２だけが貫通できるサイズで、圧縮バネ９は貫通できない。そのため圧縮バネ９の下端はこのストッパ１０における貫通孔１１の周辺部で受け止められる。圧縮バネ９の上端は回動軸２ｂに位置固定され下端はストッパ１０を付勢しつつストッパ１０の平面に沿って摺動することができる。圧縮バネ９の伸縮方向はストッパ１０の平面に対して垂直であり、ストッパ１０を付勢することにより回動軸３ａのまわりのトルクを発生させる。
【００２０】
一方、前アーム３におけるストッパ１０とは反対側には係止部１２が固定され、そこに引張バネ１３の下端が係止されている。下アーム７の先端部５側の回動軸７ｂにはワイヤ１４の一端が係止され、そのワイヤ１４の他端が前記プーリ形状の回動軸６ａを経由して引張バネ１３の上端に接続されている。引張バネ１３は伸張状態でワイヤ１４には上アーム６と下アーム７の傾斜に応じて必要な引張力が作用される。
【００２１】
図２は縦方向の平行リンク機構Ａを前側に傾動させた状態を示している。可動部４を先端部５ごと前側に傾動させると、ストッパ１０の後アーム２に対する相対的な変位Ｄが生じて圧縮バネ９を圧縮する。そのため圧縮バネ９の反発力が働き、全体が斜めになってもその状態が維持される。
【００２２】
縦方向の平行リンク機構Ａの傾動角度θの増加に応じて変位Ｄも増加して反発力が増えるため、各傾動角度θにおいて重量バランスがとれて重量物８を任意の上下位置に保持することができる。すなわち換言すれば、重量物８の重さによる回動軸３ａのまわりの時計回りのトルクが傾動角θに応じて増大するところ、圧縮バネ９とストッパ１０による回動軸３ａのまわりの反時計回りのトルクも傾動角θに応じて増大するためトルクバランスを実現することができる。
【００２３】
縦方向の平行リンク機構Ａを前側に傾動させると、後アーム２と前アーム３の間の距離Ｌも増加するが、貫通孔１１が長孔状のため後アーム２と前アーム３間の距離Ｌの変化も吸収することができる。
【００２４】
尚、本実施形態では縦方向の平行リンク機構Ａの仮想リンク辺２ａ−３ａが水平に対して後側を上にした状態で４５°傾斜しているため、縦方向の平行リンク機構Ａの前側への傾動に伴って、後アーム２と前アーム３の距離Ｌは拡がることになる。従って、縦方向の平行リンク機構Ａを十分に前側に傾動させても、後アーム２と前アーム３とが接近して互いに干渉するおそれはない。
【００２５】
このように縦方向の平行リンク機構Ａの前側への傾動を行いながらも、横方向の平行リンク機構Ｂはその水平支持状態が維持される。これは前述のように、縦方向の平行リンク機構Ａ側に設けた引張バネ１３の引張力がプーリ形状の回動軸６ａを介して下アーム７の前端の回動軸７ｂに作用しているためであり、この引張力が回動軸７ａのまわりの反時計回りのトルクとして作用し先端部５の下降が防止されて、横方向の平行リンク機構Ｂの水平状態は維持される。この実施形態のように、横方向の平行リンク機構Ｂの下降を防止する引張バネ１３を縦方向の平行リンク機構Ａ側に設けたため、横方向の平行リンク機構Ｂの重量が軽くなり、縦方向の平行リンク機構Ａ側に設ける圧縮バネ９を大型化する必要がなくなる。
【符号の説明】
【００２６】
１  固定部
２  後アーム
３  前アーム
４  可動部
５  先端部
６  上アーム
７  下アーム
８  重量物
９  圧縮バネ
１０  ストッパ
１１  貫通孔
１２  係止部
１３  引張バネ
１４  ワイヤ
Ａ  縦方向の平行リンク機構
Ｂ  横方向の平行リンク機構
【図１】
2019048351.tif 000003
【図２】
2019048351.tif 000004