(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にシャフトを挿通させるカラーと、
前記カラー内に固定された、複数の片持ちばねの第１の組及び複数の片持ちばねの第２の組と、を有し、
該複数の片持ちばねの第１の組及び該複数の片持ちばねの第２の組は、前記シャフトの外周全体に交互に配置され、
前記シャフトが前記カラーの内部に装着されたとき、前記複数の片持ちばねの第１の組及び前記複数の片持ちばねの第２の組は、それぞれ、第１の位置及び第２の位置で前記シャフトと当接し、
該第１の位置および該第２の位置は、長手方向に互いに離間しており、かつ、
前記カラーは、前記シャフトに対して、前記カラーの主軸に略垂直な方向に相対的に変位することができるように構成されている、
ことを特徴とする、リニア・ベアリング。
【請求項２】
前記カラーは、前記カラーの主軸に平行な長手方向に延在する
ことを特徴とする、請求項１に記載のリニア・ベアリング。
【請求項３】
前記カラーの断面形状は略円形である
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のリニア・ベアリング。
【請求項４】
前記複数の片持ちばねを、２個以上、または４個以上、または８個以上、または１０個有する
ことを特徴とする、請求項１、２、または３に記載のリニア・ベアリング。
【請求項５】
前記複数の片持ちばねの各々の自由端は、前記シャフトに当接するように構成された突起を有する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項６】
前記複数の片持ちばねの各々は、前記片持ちばねの固定端の近傍にあって、第１の断面積を持つ第１の部分と、前記片持ちばねの前記自由端の近傍にあって、第２の断面積を持つ第２の部分とを有し、前記第１の断面積が前記第２の断面積よりも大きい
ことを特徴とする、請求項５に記載のリニア・ベアリング。
【請求項７】
前記片持ちばねの各々は、前記片持ちばねの前記固定端の近傍にあって、かつ、前記カラーの内表面と当接する第１の部分と、前記片持ちばねの前記自由端の近傍にあって、前記カラーの前記内表面から離間する第２の部分とを有する
ことを特徴とする、請求項６に記載のリニア・ベアリング。
【請求項８】
前記複数の片持ちばねの第１の組は、前記第１の位置で前記シャフトに当接し、かつ、前記複数の片持ちばねの第２の組は、前記第２の位置で前記シャフトに当接する
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項９】
前記複数の片持ちばねの第１および第２の組の各々は、二つ以上の片持ちばね、三つ以上の片持ちばね、または五つの片持ちばねを含む
ことを特徴とする、請求項８に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１０】
前記カラー及び前記複数の片持ちばねの第１および第２の組は、個別の部品である
ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１１】
前記カラーは、高剛性を持つ
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１２】
前記カラーは、取付けブラケットを有する
ことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１３】
前記複数の片持ちばねの第１および第２の組には、低摩擦プラスチックが含まれる
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１４】
前記カラー及び前記複数の片持ちばねの第１および第２の組は、通常使用時に、前記カラー内に前記複数の片持ちばねの第１および第２の組を保持するように配置された相補的な取り付け具を有する
ことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１５】
通常使用時に、前記カラー内に前記複数の片持ちばねの第１および第２の組を保持するための、一つ又は複数のスナップリングを有する
ことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１６】
制御システムまたは受動モニタ・システムにフィードバックを入力するように構成された歪みゲージを有する
ことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のリニア・ベアリング。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載のリニア・ベアリングを少なくとも一つとシャフトとを含み、前記リニア・ベアリングが前記シャフトに取り付けられている
ことを特徴とする、折り畳み式構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り畳み式構造用のリニア・ベアリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
折り畳み椅子、旅行用ベッド、回転式乾燥ライン、屋外用折り畳み椅子、ガゼボ（東屋）、及び伸縮式マストのような折り畳み式構造は、組立て又は折り畳みのために協調して動く多数の相互接続された構成要素から構成されている。このような構造は、組立て又は折り畳みに際しジャムを起こしやすい。これは、前記構造内での局所的な歪みを吸収できないこと、及び、シャフトやスライド式ジョイントの製造精度が低いこと、例えば、滑らかでないまたは凹凸があること等、が原因であることが多い。このような原因は、いろいろな要因の中でも特に、折り畳み式構造の組立て又は折り畳みを困難にし、ときには不可能にすることがある。
【０００３】
折り畳み式構造は、多くの場合、スライド部品、例えばリニア・ベアリングをシャフトに取り付けて使用し展開時の協調動作を補助するが、一般的に、これらのスライド部品はジャムの原因となる。この問題に対処するために精密さを追求しすぎると、前記折り畳み式構造の製造および組み立て時の公差を改善することはできるが、これによって前記構造の歪み耐性が悪化し、結局、ジャムの発生率が増大する。一方、あまり精密でない構造を使用すると、構造が軟弱になり、思い通りに開かなかったり、構造的統一性がうまくとれなかったりする。例えば、このような構造では、組み立て後、重荷重に耐えることができず、歪み易く、かつ、必要以上に柔軟になる。これでは、折り畳み式構造を持つ製品の知覚品質に悪影響を及ぼすことは明らかである。ジャムの発生率を低減する別の方法は、リニア・ベアリング内にボール・ベアリングを使用することであるが、ボール・ベアリングは高価であり、精密に製作された、表面が硬質な材料のシャフトと共用する場合にのみ有効である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記のような問題を持つ折り畳み式構造を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様から見ると、本発明は、貫通するシャフトを受支するように構成されたカラーと、前記シャフトが前記カラーの内部に装着されたとき、前記シャフトと当接するように前記カラー内に取り付けられた少なくとも一つの弾性復元部材と、を有し、前記少なくとも一つの弾性復元部材は、前記カラーが、前記シャフトに対して、前記カラーの主軸に略垂直な方向に相対的に変位することができるように構成された、リニア・ベアリングを開示する。
【０００６】
したがって、本発明は、前記リニア・ベアリングを取り付けた場所で、前記構造に一定程度の歪みを許容する、柔軟性のあるリニア・ベアリングを開示する。前記弾性ばねは、シャフトが前記カラーの内側に装着されたとき、前記シャフトと当接して、前記カラーの前記主軸に略垂直な方向、すなわち、前記カラーを貫通する前記シャフトの方向に略垂直な方向、に動く。
【０００７】
前記リニア・ベアリングとその中に搭載された前記シャフトの間の相対変位を一定程度吸収することにより、前記リニア・ベアリングを含む折り畳み式構造は、必要とされる場所、すなわち、従来は展開中に前記構造がジャムを起こしていた場所での歪みや誤差を吸収することができる。このような歪みおよび誤差は、前記構造の設計中、または使用中に前記構造にかかる負荷、材料の表面特性、および、前記構造の製造および組み立て工程のうちの一つ又は複数から生じる可能性がある。したがって、前記リニア・ベアリングの柔軟性は、前記構造がその構造的統一性を維持することを可能にしながら、同時に、前記構造を円滑に展開し易くする。
【０００８】
以下で理解されることであるが、前記リニア・ベアリングは折り畳み式構造での使用に適しており、従って、本発明は、本明細書に記載したように、少なくとも一つのリニア・ベアリングとシャフトとを含み、前記リニア・ベアリングを前記シャフトに取り付けた折り畳み式構造に拡張することができる。前記リニア・ベアリングは、中空チューブの中に、例えば、入れ子状チューブ群の組の一部として組み込むことができ、各チューブは、内側チューブに対してカラーとして働き、外側チューブに対してシャフトとして働く。
【０００９】
前記カラーは、その中をシャフトが挿通するように構成され、一般的には、前記シャフトの前記カラー内を通る動き、例えば、前記カラーの前記主軸及び前記シャフトの軸に平行な方向に、すなわち、前記シャフトが長手方向に延在する方向に、範囲の制限なく変位すること、を可能にする。好ましくは、前記カラーは、前記カラーの主軸に平行な方向に、長さ方向に延在する、例えば、前記カラーの内部長（前記カラーの前記主軸に平行な方向における長さ）は、前記カラーの内径（前記カラーの主軸に略垂直な方向における内径）よりも長い。これによって、前記カラーを貫通する前記シャフトをガイドし、故に前記シャフトの移動を制御する前記カラーの性能が向上するとともに、前記折り畳み式構造内の他のコンポーネントに対して適度なサイズの取り付け位置を提供することができる。
【００１０】
前記カラーの断面形状、すなわち、前記カラーの主軸に垂直な面での形状は、任意の適切な、または所望の形状、例えば、楕円形または多角形にすることができる。好適な実施形態では、前記カラーの前記断面形状は略円形である。さらに、前記カラーは溝および／または突部を含み、前記シャフト上の対応する形状と相互に作用して、前記カラーに対する前記シャフトの相対的な回転を防止するように構成することができる。あるいは、前記カラーは、前記カラーに対して前記シャフトの相対的な回転を可能にするように構成することができる。
【００１１】
前記リニア・ベアリングは、弾性復元部材を１個だけ有してもよいが、一連の好適な実施形態では、前記リニア・ベアリングは複数の弾性復元部材を有し、これらの弾性復元部材は、前記カラーが、前記シャフトに対して、前記カラーの前記主軸と略垂直な方向に変位することができるように合同して配置される。複数の弾性復元部材を設けることは、前記シャフトを前記カラー内の中心に置き、かつ、前記カラーに対する前記シャフトの相対的変位の範囲と方向を、例えば、前記シャフトにかかる負荷の関数としてより細密に制御して、前記カラー内で前記シャフトを整列させバランスさせるために役立つ。好ましくは、前記リニア・ベアリングは、例えば２個以上の弾性復元部材、例えば４個以上の弾性復元部材、例えば８個以上の弾性復元部材、例えば１０個の弾性復元部材を有する。好ましくは、前記複数の弾性復元部材は、前記カラーの内周に等間隔におかれ、故に、前記カラーの内周に等しく間隔をあけた位置で前記シャフトと当接するように配置される。
【００１２】
前記少なくとも一つの弾性復元部材は、前記カラーの長手方向（前記カラーの前記主軸に平行な方向）における一つの位置のみで、例えば、前記カラーの中心で、前記シャフトに当接するように配置することができる。しかしながら、一つの好適な実施形態では、前記少なくとも一つの弾性復元部材は、少なくとも第１および第２の長手方向における位置で、前記シャフトに当接するように配置され、前記少なくとも第１および第２の長手方向の位置は、長手方向に（前記カラーの前記主軸に平行な方向に）互いに間隔をおいて配置される。好ましくは、前記第１および第２の長手方向における位置は、前記カラーの前記主軸に平行な方向で、前記カラーの中心点よりも前記カラーの両方の端部に近い。前記少なくとも一つの弾性復元部材が前記シャフトに当接する長手方向における位置を、少なくとも二つ、間隔をあけて設けることによって、前記カラーに対する前記シャフトの変位の範囲と方向に対する制御力を、前記少なくとも１個の弾性復元部材を単一の長手方向位置で当接させる場合よりも、より大きくすることができ、故に、前記カラー内での前記シャフトの整列及び支持を、より助けることができる。
【００１３】
前記少なくとも一つの弾性復元部材の各々は、前記少なくとも第１および第２の長手方向位置の各々で前記シャフトに当接するように配置することができる。しかしながら、好適な実施形態では、前記リニア・ベアリングは、弾性復元部材の第１および第２の組を有し、前記弾性復元部材の第１の組は、第１の長手方向位置で前記シャフトに当接するように構成され、かつ、前記弾性復元部材の第２の組は、第２の長手方向位置で前記シャフトに当接するように構成される。すなわち、異なる弾性復元部材が、長手方向に離間した、二つ以上の位置の一つで前記シャフトに接するように配置される。
【００１４】
好ましくは、前記弾性復元部材の第１および第２の組の各々には、複数の弾性復元部材、例えば２個以上の弾性復元部材、例えば３個以上の弾性復元部材、例えば５個の弾性復元部材が含まれる。但し、理解されたいことは、これらの実施形態では、複数の弾性復元部材が同一の長手方向における位置で前記シャフトに当接するように配置することができるが、これらの弾性復元部材は、一般に、前記カラーの内周に間隔を置いて配置され、したがって、前記カラーの内周の異なる点で前記シャフトに接するように配置されることである。前記弾性復元部材の第１の組は、前記弾性復元部材の第２の組と同じ数の弾性部材を含むことが好ましい。
【００１５】
前記少なくとも一つの弾性復元部材は、任意の適切なまたは望ましい形態、例えば、板ばね、圧縮ばね、ねじりばね等の形態をとることができる。しかし、好適な実施形態では、前記少なくとも一つの弾性復元部材は、少なくとも一つの前記片持ちばねを有する、すなわち一つの自由端および一つの固定端を有する。好ましくは、前記少なくとも一つの片持ちばねの各々の自由端は前記シャフトに当接するように構成される。複数の弾性復元部材を含む実施形態では、好ましくは、前記複数の弾性復元部材の各々は、一つの前記片持ちばねを有する。前記固定端（複数可）は、前記カラーまたは前記カラーから分離された部品、例えば、スナップリング等に取り付けることができる。前記片持ちばねは、本発明のリニア・ベアリングにおける弾性復元部材としての機能に特に適している。この理由は、長さ、断面積、材料、テーパ角、前記シャフトとの接触面積等の複数の変数があるので、前記リニア・ベアリングと前記シャフトとの間で、信頼性のある応力、例えば、バネ力を提供するように調整することができるからである。これによって、所与の荷重に対する前記少なくとも一つの前記片持ちばねのたわみの予測が可能になる。
【００１６】
前記少なくとも一つの弾性復元部材が前記少なくとも一つの片持ちばねを有し、前記片持ちばねの自由端が前記シャフトに当接するように構成された実施形態では、前記片持ちばねの前記自由端は、前記シャフトに当接するように配置された突起を有することが好ましい。前記突起を設けることは、例えば、前記シャフトと当接する前記片持ちばねの表面領域の制御を容易にし、したがって、前記片持ちばねと前記シャフトとの間の摩擦の制御及び調整が可能になる。好ましくは、前記突起は、使用中に前記シャフトと当接するように構成された前記片持ちばねの唯一の部分である。
【００１７】
一連の実施形態において、前記少なくとも一つの片持ちばねの各々は、自由端よりも大きい断面積を持つ固定端を有する、すなわち、前記少なくとも一つの片持ちばねは長さ方向に沿ってテーパ状になっている。これは、前記片持ちばねのたわみの制御・調整を容易にする。好ましくは、前記少なくとも一つの片持ちばねの各々は、前記片持ちばねの固定端の近傍にあって、第１の断面積を持つ第１の部分と、前記片持ちばねの前記自由端の近傍にあって、第２の断面積を持つ第２の部分とを有し、前記第１の断面積が前記第２の断面積よりも大きい、例えば、断面積が段階的に変化する。好ましくは、前記第１の部分と前記第２の部分とは長さが略同一である、例えば、前記断面積の段階的変化が、前記少なくとも一つの片持ちばねの各々の略中心で起こる。
【００１８】
前記断面積の変化は、前記片持ちばねの各側面で、すなわち、前記断面の周囲全体で起こるようにできる。しかしながら、好ましくは、前記少なくとも一つの片持ちばねの前記第１の部分の深さ（前記片持ちばねの、前記カラーの前記主軸に略垂直な半径方向の寸法）は、前記片持ちばねの前記第２の部分の深さよりも大きい、すなわち、前記断面積の差は、前記片持ちばねの前記第１の部分と第２の部分との間の深さの差で決まる。好ましくは、前記少なくとも一つの片持ちばねの前記第１の部分の外表面（前記リニア・ベアリングの中心から遠位側の表面）は、前記カラーの内表面と当接するように構成され、かつ、前記少なくとも一つの片持ちばねの前記第２の部分の外表面は前記カラーの前記内表面から離間するように構成される。換言すれば、好ましくは、前記片持ちばねの前記深さの前記第１の部分と前記第２の部分との間の差は、前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記片持ちばねの前記外表面上での深さの差によって決まる。これによって、必要なばね力を、前記片持ちばねの前記第２の部分の前記片持ちばねの略中心からのたわみによって生成することが可能になる。
【００１９】
上記から分かることは、前記片持ちばねの一つ又は複数の属性、例えば、前記片持ちばねの前記自由端の断面と長さ、緩和内径、前記片持ちばねの前記自由端と前記カラーの前記内表面との間の前記空間、及び、前記ベアリングの長さ（例えば、二組の前記片持ちばねの前記端部間の距離）を制御して（前記片持ちばねの材料特性を考慮して）、前記シャフトとの接点において前記片持ちばねから加えられる予荷重（緩和時）及び荷重（変位発生時）と、前記リニア・ベアリングの最大回転変位及び最大並進変位とを調整することができる。このように、前記片持ちばねの材料を適切に選択することにより、調整可能な予荷重と組合せて、予測可能かつ再現可能な、前記リニア・ベアリングの特性、例えば、前記シャフトとのたわみおよび摩擦を得ることができる。
【００２０】
前記リニア・ベアリングが、複数の弾性復元部材からなる第１および第２の組を有する実施形態では、好ましくは、前記弾性復元部材の第１の組は片持ちばねの第１の組を有し、前記弾性復元部材の第２の組は片持ちばねの第２の組を有し、前記片持ちばねの第１と第２の組の各片持ちバネは交互配置され、好ましくは、反対方向に、すなわち、前記片持ちばねの第１の組の前記自由端が前記片持ちばねの第２の組の前記固定端に近接して配置され、かつ、逆もまた同様に配置される。これは、前記シャフトと複数の弾性復元部材との接触点を長手方向に離間させて実現するための便利な方法である。好ましくは、前記片持ちばねの第１の組は、前記片持ちばねの第２の組と略同一であり、好ましくは、片持ちばねの各々の組における各片持ちばねは略同一であり、好ましくは、前記第１および第２の片持ちばねの組は、個別の単一部品であり、故に単一部品のみを設計および製造することが必要であるだけなので、製造が容易である。一つの実施形態では、各片持ちばねの断面は四辺形である、例えば、前記片持ちばねの第１の組と第２の組とが交互配置されるとき全体で一つの環になるように、各片持ちばねが環の一部になるような断面をもつ。
【００２１】
前記少なくとも一つの弾性復元部材は、前記カラーに一体化することができる。すなわち、前記リニア・ベアリングを、前記カラーと前記少なくとも一つの弾性復元部材とを含む、単一の（一体型の）部品とすることができる。この単一の部品は、一体成形または一体加工で作ることができる。しかし、好適な実施形態では、前記カラー及び前記少なくとも一つの弾性復元部材は、個別の部品とする、例えば、互いに別個に製造する。これにより、前記カラーおよび前記少なくとも一つの弾性復元部材を、その機能上の目的に適した異なる材料から製作することが可能になる。各部品を一体成型する場合、例えば、射出成形、または、３Ｄプリント等の付加的な製造プロセスを用いて製造することができる。射出成形は、交互配置される片持ちばねの第１および第２の組を含む実施形態に適するが、その理由は、前記片持ちばねの他の組を組み入れるために、各組の個々の片持ちばねの間に隙間があるからである。好ましくは、各部品は、製造公差の低減が容易なように、個々に機械加工する。
【００２２】
前記カラーは好ましくは高剛性を持つ、この理由は、前記折り畳み式構造の残りの部分の支持体にすることができるからである、例えば、前記折り畳み式構造の他の構成要素、例えば、別のシャフトを前記カラーに取り付けることができるからである。好適な材料には、金属、例えば、アルミニウム合金等がある。前記折り畳み式構造の中の他の部品を前記カラーに取り付けやすくするために、好ましくは、前記カラーは、取付けブラケット、例えば眼付き突起を持つ。前記取付けブラケットは、前記カラーと一体形成することができる、または、前記カラーに取り付けた個別部品として具備することもできる。
【００２３】
前記少なくとも一つの弾性復元部材は、必要なばね剛性を持つ適切なまたは所望の任意の材料から作ることができ、例えば、金属とすることができる。しかし、好適な実施形態では、前記少なくとも一つの弾性復元部材は、低摩擦プラスチック、例えば、ポリオキシメチレンのような熱可塑性プラスチックを含む。このポリオキシメチレンとしては商標名デルリン（登録商標）として販売されているものがある。これらの（熱可塑性）プラスチックは、一定の種類の他の材料と共用した場合でも、前記シャフトとの摩擦係数の予測が非常に容易である。これらの材料は、また、非吸湿性であるので、所定の範囲の温度と湿度の下で非常に安定しており、通常、潤滑を必要としない。
【００２４】
前記カラー及び前記少なくとも一つの弾性復元部材が個別部品であり、かつ、前記少なくとも一つの弾性復元部材が複数の弾性復元部材を含む実施形態では、各々の弾性復元部材は、一つの個別部品として提供することができる。しかしながら、好ましくは、前記複数の弾性復元部材は、弾性復元部材の一つまたは複数の組に一体的に形成する方がよく（前記弾性復元部材の組は、上述のように、弾性復元部材の前記第１および第２の組に相当する場合がある）、各々の組は複数の弾性復元部材を含む。これによって、前記リニア・ベアリングの製造、組立および、整列が簡単になる。
【００２５】
さらに、好ましくは、前記カラーと前記少なくとも一つの弾性復元部材とは、通常使用時に前記カラー内に前記少なくとも一つの弾性復元部材を保持するための相補的な取り付け部材を有する、例えば、前記カラーにはリップを有し、前記少なくとも一つの弾性復元部材にはリブを有する。代用としてまたは追加的に、前記リニア・ベアリングは、一つ又は複数のスナップリングを、例えば前記カラーの各端部に一つ有することができ、再述するが、通常使用時に前記カラー内に前記少なくとも一つの弾性復元部材を保持するように構成することができる。前記一つ又は複数のスナップリングは、前記カラーまたは前記少なくとも一つの弾性復元部材の一体化された部分として、または、個別部品として具備することができ、前記カラー内に前記少なくとも一つの弾性復元部材を保持するように配置することができる。このような構成によって、例えば、わずかに変形可能であることを利用した、リニア・ベアリングの前記部品の組み立てが可能になり、この結果、前記少なくとも一つの弾性復元部材は、前記カラーの内側に押し込むことができるが、その後では、通常使用中の脱離、例えば、前記リニア・ベアリング内の前記シャフトの移動を防止することができる。
【００２６】
前記カラー及び前記少なくとも一つの弾性復元部材、および／または、一つ又は複数のスナップリングは、また、前記リニア・ベアリング内への破片の侵入を防止するように配置することができ、または、前記リニア・ベアリングは、この目的のために、追加の部品、例えば、保護スリーブ、Ｏリング、又はベローを持つことができる。
【００２７】
前述のように、前記リニア・ベアリングは、典型的には、折り畳み式構造の一部を形成し、例えば、一つまたは複数の支柱を備え、かつ、屈折して折り畳まれた状態から、展開、伸張状態へ展開されるように構成された構造、の一部を形成する。前記折り畳み式構造は、例えば、従来式の折り畳み式チェアや旅行用ベッドのように、人手展開するように構成することができ、または、展開を駆動するためのモータを持つことができる。しかし、いずれの場合にも、前記構造の展開時には本発明に係る前記リニア・ベアリングを介して前記シャフトが移動することになる。前記構造の展開をモニターするために、一実施形態では、前記リニア・ベアリングは、センサ、例えば、ストリップ型抵抗歪みゲージのような歪みゲージを備え、制御システムまたは受動モニタ・システムにフィードバック入力するように構成される。前記センサによって、例えば、前記リニア・ベアリング、例えば、前記カラーおよび／または前記少なくとも一つの弾性復元部材、にかかる応力を定量化することが可能になる。これによって、前記構造の前記展開、すなわち、前記構造の動きを調節し、かつ、繰り返し使用する間、例えば、前記リニア・ベアリングの摩耗状態をモニターして、消耗が近い部品の警告をする等、メンテナンスのための予測監視をすることが可能になる。さらに、前記制御システムは、また、前記モータがある場合、前記モータに接続して動作し、前記センサ（複数可）からフィードバックされた測定値（複数可）に基づいて前記モータを制御することができる。前記センサ（複数可）からの前記測定値（複数可）を、前記モータから取得する一つまたは複数の動作変数、例えば、前記モータの消費電力および／またはトルク等と相関させて、前記折り畳み式構造における前記リニア・ベアリングの動作を詳細に分析するために用いることもできる。
【００２８】
前記リニア・ベアリングは、複数のセンサを有し、前記リニア・ベアリングの多様な部分、例えば、前記カラー及び複数の前記弾性復元部材に配置することができる。例えば、センサは、弾性復元部材の一つの組または好ましくは各々の組に、又は、複数の弾性復元部材の各々にさえも具備することができ、前記リニア・ベアリングの動作の詳細な分析を行うことができる。
【００２９】
一実施形態では、前記弾性復元部材は、前記リニア・ベアリングを貫通する前記シャフトと協調してラッチとして作用するように構成される。好ましくは、前記片持ちばねの前記自由端にある突起と前記シャフトの対応する溝とが、例えばつめ車の形態で、協調するように構成される。前記弾性復元部材をラッチとして、例えば、前記構造の前記展開の最後または途中で使用することを可能にすることにより、前記構造を部分的にまたは完全に展開した位置で固定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明の実施形態について、単なる例として、添付の図面を参照して説明する。図面には以下のものがある。
【図１ａ】本発明の一実施形態に係る、リニア・ベアリングを示す図である。
【図１ｂ】本発明の一実施形態に係る、リニア・ベアリングを示す図である。
【図１ｃ】本発明の一実施形態に係る、リニア・ベアリングを示す図である。
【図１ｄ】本発明の一実施形態に係る、リニア・ベアリングを示す図である。
【図２ａ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングのカラーを示す図である。
【図２ｂ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングのカラーを示す図である。
【図２ｃ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングのカラーを示す図である。
【図３ａ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングの片持ちばねを示す図である。
【図３ｂ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングの片持ちばねを示す図である。
【図３ｃ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングの片持ちばねを示す図である。
【図４ａ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングにシャフトが貫通した状態を示す図である。
【図４ｂ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングにシャフトが貫通した状態を示す図である。
【図４ｃ】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図１ｄに示す前記リニア・ベアリングにシャフトが貫通した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１ａ及び図１ｂは、それぞれ、本発明の実施形態に係るリニア・ベアリング１の斜視図を示し、図１ｂは、外側カラー２からの透過図として示している。リニア・ベアリング１は、断面が円形の中空シリンダでアルミニウム合金製の外側カラー２を含む。外側カラー２は、また、図２ａ、図２ｂ、図２ｃに詳細に示されている。図２ａはカラー２の斜視図を示し、図２ｂはカラー２の主軸に沿って見た平面図を示し、図２ｃはカラー２の側面図を示す。眼付き突起３の二つのペアは、他の折り畳み式構造の部品を実装する場所になり、カラー２の外側に形成されている。
【００３２】
リニア・ベアリング１の内部は、カラー２の主軸に沿って見た図１ｃの平面図、及び、図１ｃの線Ａ−Ａに沿って見た、図１ｄの断面図でより詳細に見ることができる。カラー２の内部には、交互配置される片持ちばねの組４のペアが一つ収容されており、１ペアのスナップリング６によってカラー２内に保持されている。１組の片持ちばね４を、図３ａの斜視図、図３ｂの平面図、および図３ｃの側面図でより詳細に見ることができる。
【００３３】
カラー２の内面７は、長さ方向の大部分に亘って一様な円形断面をしているが、１ペアのリム８がカラー２の各々の端部に設けられ、片持ちばねの組４のペアを支持している。そして、１ペアの溝１０が、前記１ペアのリム８とカラー２の両端との間に設けられ、１ペアのスナップリング６を支持している。スナップリング６は、溝１０に嵌合するので、押し込んで嵌めこみ、所定の位置に固定する（このため、一時的にスナップリング６は変形する）必要がある。この結果、スナップリング６によって、交互配置される片持ちばねの組４のペアがカラー２内に保持される。
【００３４】
前記片持ちばねの組４のペアは同一であり、片持ちばねの組４の一つが、図３ａ、３ｂ、および３ｃにより詳細に示されている。片持ちばねの組４の各々には、一端が取付け用リング１４に固定され、他端が固定されていない個別の片持ちばね１２が五つ含まれる。各片持ちばね１２は同一であり、長さ方向の大部分に亘って略四角の断面を持ち、前記片持ちばねの組４のペアが同時に反対方向に押され、片持ちばねの組の各々にある片持ちばね１２が交互に配置される。この様子は、図１ｂ、１ｃおよび１ｄで見ることができる。
【００３５】
片持ちばね１２の各々は、前記固定端の近傍の第１部分１６と前記自由端の近傍の第２部分１８を持ち、第１部分１６の断面積は、対応する第２部分１８の断面積よりも大きい。前記片持ちばねの前記自由端に向かう方向でのこのような断面積の減少は、各片持ちばね１２の略中心にある、各片持ちばね１２の外表面２２の段差２０において生じている。片持ちばねの組４のペアがカラー２の内側に組み立てられるとき、各々の片持ちばね１２の第１部分１６における外表面２２は、カラー２の内表面７と同一平面にあるが、各々の片持ちばね１２の第２部分１８における外表面２２は、カラー２の内表面７から離間している。このため、各々の片持ちばね１２の第２の部分１８が、カラー２の内表面７の方へたわむことが可能になる。
【００３６】
各々の片持ちばね１２の前記自由端には、片持ちばね１２の端部からリニア・ベアリング１の中心に向かって突出する突起２４が設けられている。リニア・ベアリング１が折り畳み式構造の一部として組み立てられるとき、リニア・ベアリング１に挿通されたシャフトに当接する部分は、突起２４の内表面である。
【００３７】
図４ａ、４ｂ及び４ｃは、シャフト３０に組み立てられたリニア・ベアリング１を示す。図４ａは斜視図を示し、図４ｂは斜視断面図を示し、図４ｃは側視断面図を示す。シャフト３０はリニア・ベアリングを挿通し、各片持ちばね１２の突起２４が、前記シャフトと当接しひいては前記シャフトをリニア・ベアリング１の中央に位置させる。
【００３８】
動作時には、シャフト３０はより大きな折り畳み式構造の一部を形成する、例えば、リニア・ベアリング１は、カラー２に付いている眼付き突起３を介して他のシャフトに取り付けることができる。前記折り畳み式構造を展開または折り畳むとき、前記構造の様々な構成要素が互い相対移動し、シャフト３０はリニア・ベアリング１を通って移動する。この移動によって、前記構造がゆがみ、シャフト３０がリニア・ベアリング１に対して相対的に移動する可能性があるし、または、シャフト３０が、製造公差または損傷により、完全に直線にならない、または、断面積が一定にならない可能性がある。
【００３９】
これらの影響の両方によって、シャフト３０から、片持ちばね１２の前記自由端にある突起２４を介して、一つ又は複数の片持ちばねに力がかかり、従って前記一つ又は複数の片持ちばねを変位させ、その結果、シャフト３０の相対移動や公差が吸収される。片持ちばね１２の剛性により、片持ちばね１２からシャフト３０に反力がかかり、従って、シャフト３０はリニア・ベアリング１内で平衡がとられ、前記折り畳み式構造をジャムなしに展開または収納することが可能になる。
【００４０】
上記から分かるように、少なくとも、前記リニア・ベアリングの好適な実施形態においては、柔軟なリニア・ベアリングが、前記構造内の前記リニア・ベアリングを取り付けた位置におけるある程度の歪みを吸収可能なように設けられていることがわかる。前記リニア・ベアリングと前記リニア・ベアリングに取り付けられたシャフトとの間の、ある程度の相対変位を吸収することにより、前記リニア・ベアリングを含む折り畳み式構造は、前記リニア・ベアリングを必要とする箇所、すなわち、以前は展開中に前記構造がジャムを起こしていた箇所、におけるある程度のたわみを吸収できる。したがって、前記リニア・ベアリングの柔軟性によって、前記構造の構造的一体性を維持しながら、前記構造の円滑な展開を容易に行うことができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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