(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽中の個別の金魚に餌を与える場合などを目的とする水中放下把持装置において、正四面体の四面で包み把持する把持爪、該正四面体把持爪を閉状態から手動で四面の４つの各爪を等分散展開する機能をもつリンクである本発明のトング式正四面体爪等速等分散展開リンク、及び前記正四面体把持爪と前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクを距離を離して繋ぐ手段を備え、
前記正四面体把持爪は、原点を中心に持ち、手前（すなわち爪先方向または金魚側）に水平横方向の辺を向く正四面体の各辺で分かれる四面が４つの爪になり、前記正四面体内部に縮小した同形状、同方向の被把持中空部を持ち、包み状に把持する把持爪であり、
前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクは、等分散方向に等速に４爪を開く手段及び前記リンクを操作する手段から成り、前記等分散方向に等速に４爪を開く手段とは、十文字状に連結軸を設けられる溝が設けられている十文字基台の中心軸線（Ｙ方向）に対し、上下に開く縦垂直面を回動する平行把持リンク及び左右に開く横水平面を回動する平行把持リンクを持つ縦横２方向の十文字把持構造及び該縦横のリンクを同時に動かす為の傘リンク、及び正四面体爪の等分散方向すなわち前記中心軸線（Ｙ方向）の延長上に中心を置きかつ水平横方向の辺を最前部に前記中心軸線（Ｙ方向）に垂直に置く正四面体爪の正四面体の中心を通る各面への法線の４方向すなわち正四面体中心に対し前方縦上下の５４．７°方向及び後方横左右５４．７°方向の４方向に分散展開するために、前記縦横を前記十文字把持構造の縦横に合わせ、上下縦方向（Ｚ方向）と左右横方向（Ｘ方向）の２組の把持に分けると、本正四面体把持は前記中心に対し、縦垂直面前方向１０９．５°把持及び横水平面後方向１０９．５°把持の２組の把持とすることができ、
前方向の半端角１０９．５°把持  及び後方向の半端角１０９．５°把持  をつくるために、直連結した２連結平行リンクにおいて、縦方向において１つめの平行リンクを中心線と平行にした状態（Ｙ方向）から搖動させると、小さい搖動角においては近似的にＺ方向変位  をし、２つめの平行リンクを１つめの平行リンクから直角に中心軸線側に曲がって、前記中心軸線に垂直に向かった状態（−Ｚ方向）から搖動させると、小さい搖動角において近似的にＹ方向変位  をしていて、前記２つの平行リンクの連結軸に順回転器すなわち１つめの平行リンクの搖動角と同角で、連結軸先の２つめの平行リンクを搖動させる回転器をリンクさせると、縦方向上下１組の前記２連結平行リンクにより前方向の半端角  把持ができ、横方向において１つめの平行リンクを中心線と平行にした状態（Ｙ方向）から搖動させると、小さい搖動角において近似的にＸ方向変位  をし、２つめの平行リンクを１つめの平行リンクから直角に中心軸線側に曲がって、前記中心軸線に垂直に向かった状態（−Ｘ方向）から搖動させると、小さい搖動角において近似的にＹ方向変位をしていて、前記２つの平行リンクの連結軸に逆回転器すなわち１つめの平行リンクの搖動角と同角で、連結軸先の２つめの平行リンクを逆回転搖動させる回転器をリンクさせると、横方向左右１組の前記２連結平行リンクにより後方向の半端角  把持ができ、このとき（１つめの平行リンクの搖動節の長さ）／（２つめの平行リンクの搖動節の長さ）＝ｔａｎ（５４．７３°）とすると、前記十文字把持構造と前記半端角把持をつくるリンクにより、前記縦横２組の対の直列２連結平行リンクの先端は、縦前方向１０９．５°把持及び横後方向１０９．５°把持を同時に行う、正四面体を等分散方向に開くリンクとなっており、逆方向に搖動すると正四面体爪を等分散方向から把持するリンク（手段）となっていて、
さらに前記リンクを操作する手段として、十文字把持構造の縦方向に１対の平行リンクの１対の中間節に片手で握る為に各々指穴部が着設して設けられ、人指し指と親指により摘まむ構造になっており、
前記正四面体把持爪と前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクを距離を離して繋ぐ手段は、前方中心線上にある金魚を操作の人の手で驚かさないために、金魚手前の操作部から離した中心軸線上に中心を持つ正四面体把持爪の４つの爪に前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクの前記縦横２組の半端角把持の２連結平行リンクの先端中間節より合致した向きの組み合わせでアームで連結することにより前記正四面体把持爪と前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクを距離を離して連結して、
上記構造により、片手で簡単に操作でき、水中で餌を目標の金魚の目前に持って行き、四面体爪の等分散展開によって水中静止放下することにより、目標の金魚に個別に餌を与えることができることを特徴とするトング式正四面体爪等速等分散展開リンクによる正四面体爪包み把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
流体中での静止放下を目的とした正四面体包み把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水槽中の金魚に個別に餌を与えようとすると、例えば固形状のものを水上から落とすなどしても、餌は水流に乗り、目的の金魚に到達することは難しい。また、この金魚に限って餌を与えるとすれば、餌を出来る限り、金魚の近くに持っていかなければならないが、小動物であるので、人間の手に警戒心を抱くために難しい。また、水流に餌が流されることも考慮しなければならず、難しい。よって、個別に餌を与える場合には、別の水槽に金魚を移動させて与えるのが現実的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第3186691号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水中の金魚に個別に餌を与える場合、金魚を怖がらせないように餌を出来るだけ口元近くに持っていき、餌を弾き飛ばさないで金魚の目前に留まるように静止状態で放下しなければならない。このような場合、従来の把持面が法線方向の平面上を動いて把持するピンチ状の平行把持器は被把持物をわずかに押しつぶして把持するので、把持解放時に被把持物自体の弾性力により被把持物は弾き飛ぶか、把持圧により被把持物の把持部付近が劣化して把持圧が対称でなくなり、飛散してしまう可能性が高い。そこで、水中において上記のような餌を飛ばしてしまう把持ではなく、留まらせて放下するための把持器として、餌を袋状に包む（空間的に把持する）ような把持器を考えた。このような把持器として、最初に考え付くのが容器的（一方が袋体で他方が蓋体）な包み把持器であるが、被把持物である餌が水中で解放されたとき、袋体の方に留まって完全に放下されない懸念がある。これは袋体が面で隅をつくっているためで、完全に放下されるためには、把持器は面毎に割れて解放されるのがよい。
このような把持器で最も効率的な形状は、最少多面体の正四面体形状であり、当該形状の把持器において四面毎に爪が割れるのが妥当と考え、さらに水槽の中の餌やりとして実用的に操作しうる前記正四面体把持器に手動操作器を付けた、水槽中の個別の金魚に餌を与える場合に使用できるような、液体中での静止放下を目的とした正四面体包み把持装置を考案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、動作部の前記正四面体把持器、及び当該正四面体把持器を片手で簡単に操作するための本発明であるトング式正四面体爪等速等分散展開リンクを備えた操作部、及び餌を与える目的とする金魚を驚かせないように、該操作部と前記動作部である前記正四面体把持器を離して繋ぐ連結アームにより形成する正四面体包み把持装置を提案する。
【０００６】
前記正四面体把持器は、図１に示すように正四面体の各辺で分かれる四面が４つの爪になる、立体包み形状の把持器で、前記正四面体把持器の正四面体内部に小さい同形状かつ同方向の被把持中空部を形成している。前記正四面体把持器の正四面体中心に原点Ｏ３を置き、該原点Ｏ３に対し前記正四面体把持器の目的とする金魚側（反対側は操作部側）の金魚の手前に水平向きに辺を置くと、前記原点Ｏ３に対しＸ３軸（横方向）、Ｙ軸（中心軸）、Ｚ３軸（縦方向）を空間座標軸に置く前記正四面体把持器を形成する。
前記正四面体把持器の４つの板状正三角爪は、前記操作部から延びる前記連結アームと固着して連結している。又、本把持器の被把持物静止放下の為の中心Ｏ３からみて４爪の等分散方向すなわち中心Ｏ３から各面への法線方向は、図１に示すように該４爪は、後ろ左右の側面爪が後方横左右各５４．７３°方向（ｐ２、ｐ１）、前方上下の縦方向の上下面爪が前方縦上下各５４．７３°方向（ｖ１、ｖ２）に開くことが、本発明の等分散方向を示している。
【０００７】
前記正四面体把持器すなわち前記正四面体爪が前記等分散方向に開く為の仕掛けである前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクは本発明装置の駆動部であり、図２に全体図、図３に模式的なリンク関係図を示した。前記リンクは主に各２つの機能構造を持つ４ユニット（4爪分）で構成され、該２つの機能構造とは十文字把持構造と半端角をつくる2連結平行リンクを指す。前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクの第１段階は、前記正四面体爪を中心軸線に対し十文字方向に開く為のリンクである。第２段階は、再度図１を参照して前記正四面体爪の前記等分散方向をみると、後ろ左右の側面爪の中心Ｏ３に対する後方横左右各５４．７３°方向の横水平面後方向１０９．５°把持、前方上下の縦方向面爪の中心Ｏ３に対する前方縦上下の５４．７３°方向を縦垂直面前方向１０９．５°把持の２組の方向からの把持と考えることができ、前記第一段階は前記十文字把持構造により把持中心線（前記中心軸線）に対する前記水平面垂直面の十文字４方向に４つの把持爪を持って行き、前記第２段階は半端角をつくるリンクにより、前記十文字の対辺の組による平行（１８０°）把持から半端角（１０９．５°（≒５４．７３°×２））把持に変換することである。したがって、前記第１段階と前記第２段階を合わせることにより、正四面体等分散方向の包み把持になる。
前記十文字把持構造は図２図３に示すようにＹ軸に中心軸線を置く十文字基台の各十文字方向の４つの基台にｙ軸と平行に前記中心軸線から等間隔に各２つの基端軸を設けた、縦横十文字に配置された４つの平行リンク及び前記縦横十文字に配置された４つの平行リンクの縦方向と横方向を同期するために、該４つの平行リンクの内側の搖動節の中間に中間連結軸を設け、前記中心軸線上をスライドする中間子を共通にして、該中間子の前記十文字方向に枢着連結軸を設けて各方向で前記中間連結軸と連杆で連結して垂直に交わる２連の５節リンクより成る傘型リンク（図４）を形成する。
前記十文字把持構造は中心軸線（把持中心線）に対し、縦横十文字方向から１８０°（通常の把持角）で把持する把持器であるが、本発明の正四面体等分散４方向からの把持の場合、前記で記したように横水平面は正四面体中心に対し後方向からの１０９．５°の側面把持、縦方向は中心に対し前方向からの１０９．５°の上下面把持のように半端角Φ（＝１０９．５°）の把持器となっている。よって、本リンクの第２段階の半端角をつくるリンクにより、前記第１段階の前記十文字把持構造の１８０°把持を１０９．５°把持に変える。
半端角をつくるリンクの仕組みは、前方からの半端角と後方からの半端角で異なっている。縦垂直方向は図５（１）に示すように１８０°把持をつくる中心線（Ｙ）に平行な通常の平行把持リンクに対し平行リンクの先端に直ぐにもう一つ平行リンクを連結して２連結平行リンクにして、１つめの平行リンクを中心軸線と平行にした状態にし、２つめの平行リンクを先１つめの平行リンクとの連結部から前記中心線垂直方向に向いた状態を前記正四面体爪閉状態の位置にして、リンクを搖動して前記正四面体把持爪を開いた場合に、前記１つめ２つめ両リンクとも小さい揺動角の場合において近似的に、１つめを中心線（Ｙ）に対しての縦軸（Ｙ−Ｚ座標においてＺ軸）の変位、２つめを中心線に対しての横軸（Ｙ−Ｚ座標においてＹ軸）の変位として２つの合成変位よる変位角φ１（＝  tan-1(Ｚ/Ｙ)）を初期角とした軌道（図５（３）Ｍ２の軌道）を前記２連結平行リンクの先端が描くことにより、上下に把持すると半端角Φ１（＝２×φ１）の把持をつくるリンクとなる。さらに、１つめの平行リンクと２つめの平行リンクが連結リンク（連結器）により同角度で揺動するとき、小さい揺動角度において、搖動端の直線移動量を搖動節長さ×搖動角と考えると  φ１＝  ｔａｎ-1  （（１つめ平行リンクの搖動節の長さ）  ／  （２つめの平行リンクの搖動節の長さ））    となるΦ１（＝２×φ１）の半端角の把持をつくる。該半端角をつくる２連結平行リンクを前記十文字把持構造の縦方向の1組の把持リンクとした場合、十文字中心軸（把持中心線）に向かって縦方向前方から半端角Φ１をつくって把持する。
図５は前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクにおける前記十文字把持構造の十文字方向における縦垂直方向の前方向からの半端角すなわちΦ１＝１０９．５°（≒５４．７３°×  ２）把持の片方の爪の半端角把持を示している。図５の半端角をつくる２連結平行リンクの２つの平行リンクを連結する２つの連結軸において、該２つの連結軸前後の２組の１つめの前記第１平行リンクの搖動節及び２つめの前記第２平行リンクの搖動節は、後述順回転器すなわち前後の搖動節が同方向に同角度で回転するリンク器で連結されている。又、本図（２）において狙いの半端角Φ１＝１０９．５°をだすために  ａ／ｂ  ＝  ｔａｎ  （５４．７３°）  （≒  ｔａｎ  （１０９．５°／  ２））  となっている。
一方、前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクにおける前記十文字把持構造の十文字方向における横水平方向は、後方向からの半端角すなわちΦ２＝１０９．５°（≒５４．７３°×  ２）把持になっており、その仕組みを図６に示している。図６の半端角をつくる２連結平行リンクの２つの平行リンクを連結する２つの連結軸において、該２つの連結軸前後の２組の１つめの前記第１平行リンクの搖動節及び２つめの前記第２平行リンクの搖動節は後述逆回転器すなわち前後の搖動節が逆方向に同角度で回転するリンク器で連結されている。又、縦方向同様に本図（２）に示すように狙いの半端角Φ２＝１０９．５°をだすために  ａ／ｂ  ＝  ｔａｎ  （５４．７３°）（≒  ｔａｎ  （１０９．５°／  ２））となっている。
上記十文字の縦横２方向かつ縦は前方から横は後方からの半端角Φ１及びΦ２（＝１０９．５°）の把持は、前記第一段階においては縦横２方向は前記傘型リンクで同期し、前記第２段階においては前方（縦方向）及び後方（横方向）の半端角同角（＝１０９．５°）把持は、搖動初期（搖動角θが小さい値の時）において近似的に前記２連結平行リンクの前記第１平行リンク垂直成分（縦方向：Ｚ値、横方向：Ｘ値）は同値で前記第２平行リンクの平行成分（Ｙ値）はＹ軸垂直方向からの互いに同角の逆向きの搖動であるから正負逆向きの同値となるので、当該トング式正四面体爪等分散展開リンクは四爪共等速になるとする。
又操作性からトング式とした為、リンクによる爪先の動きは円周動の合成であるから、把持角φはトング（縦方向の1対の第１平行リンク）の搖動が大きくなると、正四面体等分散（把持）角（φ１＝φ２＝54.73°）からズレが大きくなる。ズレの大きさは、縦方向の前上下爪において前記第１平行リンクが中心軸線に対しθ＝５°搖動したときの把持角φのズレは５％以内となっている。又、横方向の左右側面爪において前記第１平行リンクが中心軸線に対しθ＝５°揺動したときの把持角φのズレは２％以内となっている。本正四面体爪は、立体的な均等把持と静止放下が本来の目的といえるが後者は爪が開く直後の水の侵入が均等に起こることが必要で、この為の正四面体状爪であり、把持爪中空部（非把持部）を満たした後は一応の水流は治まると考えるとこの時のトング（前記縦方向の第１平行リンク）の搖動角はθ＝１％未満といえる。したがって、前記ズレを含めて本リンクは、静止放下を目的とした分散展開という目的を果たしているといえる。
そして、十文字把持構造の縦方向の１つめの１組の第１平行リンクの両片方のアームに、各々１つの指孔部を形成するハンドルが設けられ、前記指孔部を片手の２本の指で弾くことにより、縦方向の把持平行リンクから図４に示した傘型リンクをリンクして、横方向の把持平行リンクを動かし、さらに縦方向は順回転器により連結された２つめの第２平行リンクにより、中心軸線に対する前方向からの把持半端角５４．７３°をつくり、横方向は逆回転器により連結された２つめの第２平行リンクにより中心軸線に対する後方向からの把持半端角５４．７３°をつくって、中心軸線前方にある前記正四面体爪中心に対して正四面体の等分散方向に開く前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクを形成する。又、当該トング式正四面体爪等速等分散展開リンクの４つの出力すべての搖動節を平行リンクにしている理由は、前記正四面体の４つの爪の向きを変えないまま、等分散方向に開く為である。
【０００８】
前記［０００７］において、前述した第１平行リンクと第２平行リンクをリンクする連結器の順回転器及び逆回転器について図７、図８に示して説明する。順回転器（図７における４７）は、固定連結すなわち入力アーム（ｉ、ｊ）と出力アーム（ｋ、ｌ）は固定軸連結（Ｉ、Ｊ）により一定角（本発明において９０°）で固定連結されＬ字状に形成されている。図に示すように前記連結軸を通る水平軸（ｈ軸（水平軸））及び垂直軸（ｖ軸（垂直軸））において、入力アーム（ｉ、ｊ）が＋σ°傾くと、出力アーム（ｋ、ｌ）も＋σ°傾くことになる。よって、入力アーム（ｉ、ｊ）及び出力アーム（ｋ、ｌ）が同方向に同角度で傾くことになるので、該連結器４７を順回転器と呼ぶ。
又、一方逆に図８は入力アーム（o、ｐ）と出力アーム（ｑ、ｒ）が逆方向に同角度で傾く逆回転器４８を示す。初期状態の入力アーム（o、ｐ）と出力アーム（ｑ、ｒ）は、直角（９０°）で連結軸（Ｏ、Ｐ）により連結されており、さらに入力アーム（o、ｐ）と出力アーム（ｑ、ｒ）の前記連結軸（Ｏ、Ｐ）から前記入出力アームの等しい距離の中間に新たに中間連結軸（Ｓ、Ｕ、Λ、Σ）を設けて、さらに前記中間連結軸（Ｓ、Ｏ、Λ、Σ）から、前記連結軸（Ｏ、Ｐ）の-135°方向の動対偶（Ｔ、Ｗ）にアームで連結して正方形の４節リンクを前記連結軸（Ｏ、Ｐ）の前後に設けて、さらに前記動対遇となる２つの連結軸（Ｔ、Ｗ）を架橋して連結する。前記２つの正方形４節リンク（図８の（３）、（４））は、前記中間連結軸Ｏ（Ｐ）を通る-135°線に対称な菱形を描くので、前記-135°線に対して入力アーム（o、ｐ）と出力アーム（ｑ、ｒ）は互いに逆回転する等角逆回転器４８となる。
【０００９】
最後の前記正四面体爪１と前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３を離して繋ぐ手段は、図２、図９に示すように前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３の中心軸線上の前先に前記正四面体爪１が操作部と離れて在り、４つの把持リンク（前記（順・逆）回転器付２連結平行リンク）先端と正四面体状の４つの爪の同方向の組がアームで固設して連結されている。前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクは前記４つの把持リンクにより前記中心軸線上の把持中心に対して正四面体状の四つの爪が正四面体の等分散方向に展開するリンクである。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明の、水中で餌を完全放下する為の包み把持爪の前記正四面体把持爪、及び該正四面体把持爪の４つの爪を片手で楽に等分散方向に開く為の前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク、及び目的の金魚を操作部の手動操作により驚かさないようにする為の前記正四面体爪と前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンクを離して繋ぐ連結アームにより形成する正四面体包み把持装置により、水槽の水面上から水槽中の個別の金魚に餌を与えることが可能なように、液体中に物体を静止放下することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】正四面体爪正投影図及び斜視図  （ｉ）把持爪閉時  （ｉｉ）把持爪開時
【図２】トング式正四面体爪等速等分散展開リンクのリンク全体図
【図３】トング式正四面体爪等速等分散展開リンク関係図
【図４】傘型リンクを示した図
【図５】前方向の半端角をつくる２連結平行リンクの軌跡を示した図（１）軌跡をつくる代表点（Ｍ１、Ｍ２）を示した図（２）軌跡をつくる代表点（Ｍ１、Ｍ２）の回転方向を示した図（３）軌跡をつくる代表点（Ｍ１、Ｍ２）の軌跡図及び把持半端角φ１及び初期把持爪展開方向ｖ１
【図６】後方向の半端角をつくる２連結平行リンクの軌跡を示した図（１）軌跡をつくる代表点（Ｎ１、Ｎ２）を示した図（２）軌跡をつくる代表点（Ｎ１、Ｎ２）の回転方向を示した図（３）軌跡をつくる代表点（Ｎ１、Ｎ２）の軌跡図及び把持半端角φ２及び初期把持爪展開方向ｖ２
【図７】順回転器の原理図
【図８】逆回転器の原理図
【図９】本発明の正四面体包み把持装置の閉状態の正投影図
【図１０】本発明の正四面体包み把持装置の開状態の正投影図
【図１１】本発明の正四面体包み把持装置の斜視使用例図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図９において、参照符号５４は本発明の実施形態に係る正四面体爪包み把持装置を示し、当該正四面体爪包み把持装置５４は、ハンド操作部３９とアーム部４０と把持部４１からなり、前記ハンド操作部３９は前記正四面体爪１を等速等分散的に縦横交差して前後から１０９．５°で開く為の本発明の特徴であるトング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３（図2）を備えている。前記ハンド操作部３９は、前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク及び片手のひらに前記リンク５３を収めて操作する為のハンドルカバー（３４、３５）とリンクカバー（３６、３７）及び握り部３３の操作体から成る。前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３は、十文字基台１９の４方向の基台に各平行リンクが枢支連結され、かつ前記４つの平行リンクを同期する為の中央にすべり対偶をもつ傘型リンク５１（詳細図４）を備える十文字把持構造５２（図３）、並びに前記十文字把持構造５２の十文字の前記４つの第１平行リンク（２４、２５、２６、２７）（図２）、及び前記４つの第１平行リンクの前記十文字方向から、前記把持部４１を形成する正四面体爪１の４面の爪を等分散方向すなわち各面の法線方向に開く為に、前記縦前方方向１０９．５°及び横後方方向１０９．５°の半端角把持を形成するための半端角把持リンクで構成されている。４本の各爪を動かすリンクは、爪が閉じた状態の時に中心軸線（Ｙ軸）と同方向（平行方向）を向く前記第１平行リンク、及びそれに直列連結し中心軸線に対し垂直方向を向く第２平行リンク（２８、２９、３０、３１）（図２参照）、及び２つの平行リンクの搖動角を連動する為の２つの平行リンクを連結する連結軸（Ｃ１〜Ｃ８）を軸にして、前後の搖動節の間に入る、縦方向の順回転器４７及び横方向の逆回転器４８より形成する。４方向の前記第１平行リンク（２４〜２７）の中間に中間連結軸を設け、中心軸線上をスライドする中間子３２と連結して、縦横１組の５節リンクを組み合わせた傘型リンク５１をつくり、前記４方向の第１平行リンクを同期する。前記第２平行リンク（２８〜３１）先端の中間節の前方延長部にアームを延ばして付設する４つの爪が前記正四面体爪１を形成する。
指穴部（４２、４３）を形成する前記ハンドルカバー（３４、３５）を縦方向の第２平行リンク（３０、３１）（図２参照）の先端の中間節（Ｄ５Ｄ６及びＤ７Ｄ８）に付設して設けると前記ハンドルカバー（３４、３５）はリンク部に覆設して、人の手からリンク部を隔絶してリンクの動きを阻害しないようにすると共に、上下に開くハンドルの開閉により、前記リンク部のリンクが連動して前記正四面体爪１は開閉する。
横方向は、横方向の第１平行リンク（２４、２５）（図２参照）先端の２つの連結軸（Ｃ１、Ｃ２及びＣ３、Ｃ４）に架橋する中間節（Ｃ１Ｃ２及びＣ３Ｃ４）に、前記ハンドルカバー（３４、３５）と同形状で指穴部のない前記リンクカバー（３６、３７）を付設して設けると、前記ハンドルカバー同様、リンク部に覆設し、人の手からリンク部を隔絶してリンクの動きを阻害しないようにする。前記リンクカバー（３６、３７）は前記ハンドルカバー（３４、３５）よりやや開きは小さくなって、握り手の中に開閉時も操作部が収まる。
前記ハンドルカバー（３４、３５）の指穴部（４２、４３）を親指と人差し指で挟み、前記十文字基台１９の後部の握り部３３を残りの指で握ることにより、片手で簡単に前記正四面体爪１を等速等分散的に開閉できる。
【００１３】
前記正四面体爪１は、詳細を図１に示すように正四面体中心Ｏ３に対しての上前爪２、下前爪３、右後爪４、左後爪５の４つの爪からなり、前記上前爪２と前記下前爪３が当接する前辺ＡＢは、前記正四面体中心Ｏ３を原点、把持中心線をＹ軸にとったときの空間座標系において、横方向Ｘ３軸と平行で辺ＡＢの中点ＥはＹ軸を通る。前記前辺ＡＢに対し正四面体において交差位置にある後辺ＣＤはＹ軸とＣＤの中点Ｆで交差するように置くと、辺ＣＤはＺ軸と平行で垂直方向を向く。前記正四面体爪１において、前記上前爪２は前方縦＋５４．７３°方向、前記下前爪３は前方縦−５４．７３°方向、左後爪４は後方横＋５４．７３°方向、前記右後爪５は後方横−５４．７３°方向の等分散的４つの方向に開き、各爪外面からみた三角形の各辺と隣接する爪の三角形の辺が把持時に把持当接部をつくる。
各爪からは正四面体中心Ｏ３から正四面体各面に延びる法線上にアーム（７、８、９、１０）が把持爪外側に伸びていて、各爪の正四面体外面にアームと爪の接合部（１５、１６、１７、１８）ができている。アーム（７、８、９、１０）は正四面体法線状に少し外に開いた後にＹ軸と平行方向後方に曲がって、前記操作部３９の閉じた状態における前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３の４つの前記第２平行リンク（２８、２９、３０、３１）の先端である中間節（Ｄ１Ｄ２、Ｄ３Ｄ４、Ｄ５Ｄ６、Ｄ７Ｄ８）を前方爪の方に延ばした直線上に戻ってきて、前記中間節で前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３と固設連結する。
【００１４】
前記十文字基台１９は、縦横十文字４方向の奥行方向に板状の土台の先端側にスリット溝（２０〜２３）を入れ、該スリット溝の内部に十文字中心軸線（Ｙ軸）を中心軸にして正面からみて十文字対称に奥行Ｙ軸方向に各２つ並べた枢支軸（前側軸、後側軸）（（Ｂ１、Ｂ２）（Ｂ３、Ｂ４）（Ｂ５、Ｂ６）（Ｂ７、Ｂ８））設けると、前記十文字中心軸線（Ｙ軸）を挟んで縦横十文字に対称に対２組の第一平行リンク（（２４、２５）（２６，２７））ができる。前記十文字基台１９の前記十文字中心軸（Ｙ軸）上に柱状ガイド軸５６を設け、該ガイド軸５６をスライドする中間子３２の中心軸に対して前記十文字４方向に枢着軸を設け（詳細を図４に示す）、前記上下縦方向の枢着軸（Ｆ３及びＦ４）はＸ軸と平行に軸を設け、前記縦方向の第１平行リンク（２６、２７）の上下両内側のアーム（ｅ５及びｅ７）の途中に中心軸に対称に前記枢着軸（Ｆ３及びＦ４）と同方向の中間連結軸（Ｅ３及びＥ４）を設け、前記枢着軸（Ｆ３及びＦ４）と前記中間連結軸（Ｅ３及びＥ４）を連節（ｇ３及びｇ４）で連結すると、縦方向に中央に滑り対偶（３２、５６）を含む、中心軸に対称な縦方向の５節リンク４５ができ、かつ、前記左右横方向の枢着軸（Ｆ１及びＦ２）はＺ軸と平行に軸を設け、前記横方向の第１平行リンク（２４、２５）の左右両内側のアーム（ｅ１及びｅ３）の途中に中心軸に対称に前記枢着軸（Ｆ１及びＦ２）と同方向の中間連結軸（Ｅ１及びＥ２）を設け、前記枢着軸（Ｆ１及びＦ２）と前記中間連結軸（Ｅ１及びＥ２）を連節（ｇ１及びｇ２）で連結すると、横方向に中央に滑り対偶（３２、５６）を含む、中心軸に対称な横方向の５節リンク４４ができ、前記縦横方向２つの前記５節リンク（４４、４５）は、中央の中間子３２を共通のものとしているので、前記縦横に対称な十文字の第１平行リンク４つ（（２４、２５）（２６、２７））は、中心軸に対称に開閉する。又、前記柱状ガイド軸５６の先端には、スライダ留部３８を形成している。
【００１５】
前記正四面体爪１の各爪において前記縦横に対称な十文字の第１平行リンク（２４〜２７）は、前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３のリンク把持中心（Ｏ３）を通る中心軸線の垂直方向（図２参照）の移動を担い、前記十文字の４つの第１平行リンクの先端の中間節を入れる２つの連結軸から４つ同一形状の第２平行リンク（２８〜３１）を連結して、前記縦方向は前記２つの連結軸を固定する固定軸（Ｃ５〜Ｃ８）により第２平行リンクは第１平行リンクと同角で中心軸に対し水平前方向の移動を担い、結果的に形状的にはＬ字型搖動節の１つの平行リンク４６になり、横方向は前記２つの連結軸で第１平行リンク（２４、２５）と同角で第２平行リンク（２８、２９）が逆回転する逆回転リンクにより第２平行リンク（２８、２９）が中心軸に対し平行後方向の移動を担うようにすると、図５及び図６に示すように、前記第１平行リンクの初期角が中心軸線（Ｙ軸）に対し０°とし、前記第２平行リンクの初期角が中心軸線（Ｙ軸）に対し９０°とすると、縦方向と横方向の前記第２平行リンクは中心軸線に対する平行方向の変位で反対方向の同じ大きさなので、縦方向と横方向の第２平行リンクの先端は、（図２より縦方向のリンク中心はＯ２′及び横方向のリンク中心Ｏ２″であるが、連結アーム（１１〜１４）の縦方向（１１、１２）の長さを横方向（１３、１４）の長さより（ｄ／ｔａｎ５４．７３°）×２＝Ｏ２′Ｏ２″（※  ｄ：図５、６に示す）だけ長くすることによりＯ２′をＯ２″に合わせた）中心Ｏ３に対して反対方向の同角の方向に開き、該同角の大きさは該垂直成分と該平行成分の比、
（第１平行リンクのアームの長さ  ：ａ  ）  ×  ｓｉｎ  （第１平行リンクの回転角  ：θ））／（（第２平行リンクのアームの長さ  ：ｂ  ）  ×  ｓｉｎ  （第２平行リンクの回転角  ：θ））  ＝  ｔａｎ５４．７３°
すなわち、
（第１平行リンクの搖動節の長さ  ：ａ  ）  ／  （第２平行リンクの搖動節の長さ  ：ｂ  ）  
＝  ｔａｎ５４．７３°
の比をとることにより、
４つの第２平行リンクの先端（Ｄ１Ｄ２、Ｄ３Ｄ４、Ｄ５Ｄ６、Ｄ７Ｄ８）は、中心軸線（Ｙ軸）延長方向で縦横把持爪のＹ軸上の把持中心を合わせたことになる前記正四面体爪１の中心Ｏ３に対し、図１に示すように閉状態から等速等分散的に開く。
前記逆回転リンク４８は、２つの連結軸と、該連結軸において直角（９０°）に連結する２組の第１平行リンクのアームと該第１平行リンクに直列連結する第２平行リンクのアームの間に、前記２つの連結軸から中心軸線に対して−１３５°の方向に延びる前記２つのアームの角２等分線上を移動することになる２つの動対偶に対し、各正方形の４節リンクとなるように前記第１平行リンクのアームと第２平行リンクのアームの中間に中間軸を設けて、前記動対偶と連結して繋ぎ、かつ２つの動対偶を架橋して連結すると図８原理図に示すように、前記２つのアームが不動の角２等分線（−１３５°線）に対称に逆回転する逆回転リンク４８を形成する。
以上、上記の前記十文字基台１９、及び前記十文字基台１９に枢支して搖動する縦横に対称な十文字の第１平行リンク（２４〜２６）、及び前記４つの第１平行リンクがリンク中心軸（Ｙ軸）に対称に開閉する為の縦横に直行する２つの５節リンクによる傘型リンク５１、及び縦方向の前記第１平行リンク（２６、２７）に連結軸（Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８）を固定軸にして第２平行リンク（３０、３１）を設けて結果的にＬ字型搖動節の１つの平行リンク４６になった中間節（Ｄ５Ｄ６、Ｄ７Ｄ８）と、連結軸（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）に逆回転リンク４８を連結して繋がる第２平行リンク（２８、２９）の中間節（Ｄ１Ｄ２、Ｄ３Ｄ４）の動きにより正四面体の４つの面を各等速等分散方向に展開することのできる前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３を形成する。
【００１６】
図９に示すように１組のハンドルカバ−（３４、３５）は、前記十文字基台１９の縦方向の上下各１方向の基台に各挿通して周動することができ、該１方向の基台に枢支連結する前記Ｌ字型平行リンク４６を包むようにして設け、前記Ｌ字型平行リンク４６の中間節に付設して、中心軸線（Ｙ軸）に対し平行に動く。前記Ｌ字型平行リンク４６は、前記ハンドルカバー（３４、３５）にある連結軸（（Ｄ５Ｄ６）及び（Ｄ７Ｄ８））と基台にある枢支軸（（Ｂ５Ｂ６）及び（Ｂ７Ｂ８））の間を揺動する。
縦方向のハンドルカバー（３４、３５）に対し、横方向の第１平行リンク及び第２平行リンク及びその連結軸を軸にしてリンクする逆回転器から成る横方向のリンク部においても、前記第１平行リンク（２４、２５）と前記第２平行リンク（２８、２９）との２つの連結軸（Ｃ１，Ｃ２の２軸及びＣ３，Ｃ４の２軸）を結ぶ中間節に前記ハンドルカバーとほぼ同形状のリンクカバー（３６、３７）を付設する。
前記ハンドルカバー（３４、３５）の前方部には、指穴（４２、４３）が付設しており、前記上下ハンドルカバー（３４、３５）の前記指穴（４２、４３）に指を入れ、前記ハンドルカバー（３４、３５）を上下に開くと前記ハンドルカバー（３４、３５）及び前記傘型リンク５１を介して前記リンクカバー（３６、３７）が十文字に開き、同時に前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３により、４つの第２平行リンク先端が前記中心Ｏ３に対して、等速等分散的に開く。
又、前記十文字基台１９の後ろ側は筒状の握り部３３が付いており、片手の薬指と小指で、前記筒部３３を握り、前記ハンドルカバー（３４、３５）の２つの指穴（４２，４３）を親指と人指し指で弾いて開けるようにして、片手で扱えるようになっている。尚、前記ハンドルカバー（３４、３５）と前記リンクカバー（３６、３７）は、前者が第２平行リンクの先端側の中間節に付設しており、後者が第１平行リンクと第２平行リンクとの間の中間節に付設しているので、前記ハンドルカバー（３４、３５）を指で開けた場合、十文字の横方向の前記リンクカバー（３６、３７）は膨らみが小さい。
【００１７】
前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３が閉じている初期状態、すなわち第１平行リンクが中心軸線と平行（０°）で第２平行リンクが直角（９０°）において、前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３の４つの先端、すなわち十文字の４つの第２平行リンク（２８〜３１）の中心軸線（Ｙ軸）と平行な中間節（Ｄ１Ｄ２、Ｄ３Ｄ４、Ｄ５Ｄ６、Ｄ７Ｄ８）を中心軸線（Ｙ軸）と平行に前方へアーム（１１、１２、１３，１４）を伸ばし、その延線上で閉じた状態の前記正四面体爪１の各面から、正四面体中心から延びる法線方向に、各面に接合して延びるアーム（図１における７、８、９、１０）に屈曲接合して、前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク５３の中心すなわち前記正四面体爪の中心Ｏ３に対し前記４つのアーム（７、８，９、１０）により前記正四面体爪１の４つの爪が等速等分散的に開くように操作部３９により遠隔的に操作することができる。前記操作部３９と把持爪部４１を離すことにより、目的の金魚に人（人の手）を恐れさせることなく、把持爪に把持された餌を与えることができる。
【００１８】
本発明の動作について説明する。
最初に本機による包み把持爪１により、餌箱の中の餌（球状、フレーバ状、液状）をつかみ取る為に、図９に示す閉状態から指穴（４２、４３）に指（上に親指、下に人差し指）を入れて弾くように開け、図１０に示す開状態にする。詳しく見ると、指を弾いたとき、前記Ｌ字型平行リンク４６の先端の中心軸（Ｙ軸）に平行な１組の向かい合う中間節（Ｄ５Ｄ６、Ｄ７Ｄ８）間が開くと、２つのことが起こる。１つは、２つの２連結平行リンク先端の中心軸線（Ｙ軸）に平行な中間節前方延長方向に繋がる縦方向の２つの前爪が開く（図１０上中図参照）、もう１つは傘型リンク５１を伝って、縦方向の１組の第１平行リンク（２６又は２７）の回転角が、横方向の１組の第１平行リンク（２４又は２５）の回転角に移る。次に前記回転角が移った横方向の１組の第１平行リンク（２４又は２５）の回転角により、さらに同時に２つのことが起きる。１つは、前記第１平行リンクと第２平行リンクの間の中間節（Ｃ１Ｃ２、Ｃ３Ｃ４）に付設するリンクカバー（３６、３７）が前記回転角に従い開く。このとき、（縦方向）第２平行リンクより小円を描く（縦方向及び横方向）第１平行リンクの先端軌跡円弧（図５（３）参照）に従い、リンクカバー（３６、３７）の開きは、ハンドルカバー（３４、３５）の開きより小さくなって、手のはら方向の動きを小さくして、手の中に納まりやすくしていると共に、爪先が開く感覚を手に伝えている。又、もう１つはリンクにより前記横方向第２平行リンク（２８、２９）が前記横方向第１平行リンク（２４、２５）と同角逆回転して半端角展開をつくり、結果前記第２平行リンク（２８、２９）先端の中間節（Ｄ１Ｄ２、Ｄ３Ｄ４）前方延長方向に繋がる横方向の２つの後ろ爪が開く（図１０下図参照）。以上の結果、前記正四面体爪１の縦横４方向の４つの爪が正四面体の等速等分散方向に開く。
次に餌を掬って、爪を閉じ、餌を包み把持する。この過程での本機の動作は、上記開方向と逆回転の過程（ハンドルカバー（３４、３５）を閉じることによる）により成る。
次に本機の爪先を水槽の中の金魚の前まで持って行く。
次に目的金魚の前で爪を開いて、餌を金魚の前で静止放下する。この過程での本機の動作は上記最初の餌を掴み取るときの開方向と同じで４爪が等分散方向に開くことでその対称性により、爪内部に把持された餌は把持力を均等に失いかつ水槽の水が少し開いた前記正四面体爪１内部に均等に侵入して、水槽の水の中に静止放下される。（図１１参照）
最後に前記静止放下後、前爪の間を餌が越せる程充分開いたら、爪の抵抗流れで餌が流れないように爪をゆっくり引き抜くと、金魚は餌に集中して邪魔されず、食べることができる。
【００１９】
以上に示したように、本発明を実施した図９における正四面体包み把持装置４９は、手元から操作部３９、アーム部４０、把持爪部４１からなり、操作部３９の上下ハンドルカバー（３４、３５）の指穴（４２、４３）を片手の親指と人指し指で開くと、上記で説明した操作部３９の内部の前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク（図２の５３）が開き、中心軸線（Ｙ軸）前方上の正四面体爪１の中心Ｏ３に対し等速等分散的に４つの爪が開くと、爪内部に把持された餌は把持力を均等に失いかつ４つの面が離れる隙間（辺）から均等的に水が流れ込むので、四面体内部の餌は静止状態を維持して放下され、餌は爪の目前の金魚に有利に運び与えられる。
又、逆に前記ハンドルカバー（３４、３５）を元に戻して閉じると、前記トング式正四面体爪等速等分散展開リンク（前記５３）は逆回転の動きで戻り、４つの爪は閉じて正四面体状になり、内部の空間が４つの爪により包まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の正四面体包み把持装置の特徴は、液体中においてほぼ静止状態で把持物を放下することができるから、上記のような水中生物の特定個体への餌やりの他、釣りなど水中生物捕獲の為の誘き寄せ餌の放下、または流体の流れ方向調査などにも利用できると考える。
【符号の説明】
【００２１】
1          正四面体把持器（正四面体爪）
2          上前爪
3          下前爪
4          右後爪
5          左後爪
6          球状餌
7          上前爪の連結アームの廻り込み部
8          下前爪の連結アームの廻り込み部
9          右後爪の連結アームの屈曲部
10        左後爪の連結アームの屈曲部
11        上前爪の連結アーム
12        下前爪の連結アーム
13        右後爪の連結アーム
14        左後爪の連結アーム
15        上前爪と連結アームの接合部
16        下前爪と連結アームの接合部
17        右後爪と連結アームの接合部
18        左後爪と連結アームの接合部
19        十文字基台
20        十文字基台の上側基台のスリット溝
21        十文字基台の左側基台のスリット溝
22        十文字基台の下側基台のスリット溝
23        十文字基台の右側基台のスリット溝
24        左・第１平行リンク
25        右・第１平行リンク
26        上・第１平行リンク
27        下・第１平行リンク
28        左・第２平行リンク
29        右・第２平行リンク
30        上・第２平行リンク
31        下・第２平行リンク
32        中間子
33        握り部
34        操作ハンドルカバー上
35        操作ハンドルカバー下
36        リンクカバー左
37        リンクカバー右
38        スライダ留部
39        ハンド操作部
40        アーム部
41        把持爪部
42        指穴
43        指穴
44        横方向５節リンク
45        縦方向５節リンク
46        Ｌ字型平行リンク
47        正回転器
48        逆回転器（逆回転リンク）
49        前方向の半端角をつくる２連結平行リンク
50        後方向の半端角をつくる２連結平行リンク
51        傘型リンク
52        十文字把持構造
53        トング式正四面体爪等速等分散把持リンク
54        正四面体包み把持装置
55        正四面体把持爪中空部
56        柱状ガイド軸
ｖ１       上前爪の法線ベクトル
ｖ２       下前爪の法線ベクトル
ｐ１       右後爪の法線ベクトル
ｐ２       左後爪の法線ベクトル
ａ         Ｍ０Ｍ１（Ｎ０Ｎ１）の長さ
ｂ         Ｍ１Ｍ２（Ｎ１Ｎ２）の長さ
ｃ         ＯＭ０の長さ
ｄ         （ＯＭ０）−（Ｍ１Ｍ２）（＝ｃ−ｂ）の長さ
ｅ１〜ｅ８           （搖動）節
ｆ１〜ｆ８  （搖動）節
ｇ１〜ｇ４           連節（５節リンク）
ｉ〜ｕ、ｗ〜ｚ、κ、σ                  節        
Ａ         正四面体爪の頂点
Ｂ         正四面体爪の頂点
Ｃ         正四面体爪の頂点
Ｄ         正四面体爪の頂点
Ｅ         ＡＢの中点
Ｆ         ＣＤの中点
Ｂ１       基台枢支軸
Ｂ２       基台枢支軸
Ｂ３       基台枢支軸
Ｂ４       基台枢支軸
Ｂ５       基台枢支軸
Ｂ６       基台枢支軸
Ｂ７       基台枢支軸
Ｂ８       基台枢支軸
Ｃ１〜Ｃ８          連結軸
Ｄ１〜Ｄ８          連結軸
Ｅ１〜Ｅ４          中間連結軸
Ｆ１〜Ｆ４           中間子枢着軸
Ｇ、Ｈ、Ｋ、Ｌ、Ｍ〜Ｕ、Ｗ、Λ、Σ             回転連結軸
Ｉ、Ｊ                 固定軸（回転を止めた軸）
Ｍ0       49の第１平行リンクの固定節の中点
Ｍ1       49の第１平行リンクと第２平行リンクの間の中間節の中点
Ｍ2       49の第２平行リンクの中間節の中点
Ｎ0       50の第１平行リンクの固定節の中点
Ｎ1       50の第１平行リンクと第２平行リンクの間の中間節の中点  
Ｎ2       50の第２平行リンクの中間節の中点
【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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