(57)【要約】  平行四辺形カウンターバランス構造を模する引張り平行四辺形アームであって、コンパクトな形態に折畳むことができる。アセンブリは、支持されたペイロードが取り付けられるジンバルを含む。【選択図】図１
2018502262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付構成要素を有する近位端及びペイロードホルダを有する遠位端と、
カウンターバランスアームと
を備えるペイロード支持アセンブリであって、前記カウンターバランスアームは、
近位端及び対向する遠位端を有する第１のアームセグメントと、
近位端及び対向する遠位端を有する第２のアームセグメントと、を備え、
前記第１のアームセグメントはその遠位端で前記第２のアームセグメントに、前記第２のアームセグメントの近位端において中間継手アセンブリによって連結され、
前記第１のアームセグメントは、近位端及び対向する遠位端を有する円材を有し、
前記第１のアームセグメントの円材は、前記第１のアームセグメントの円材に直角の軸周りに、前記円材の近位端において一次直立部に、及び前記円材の遠位端において第１の中間直立部に、前記中間継手アセンブリを介して回転可能に接続され、
前記第２のアームセグメントは、近位端及び対向する遠位端を有する円材を有し、
前記第２のアームセグメントの円材は、前記第２のアームセグメントの円材に直角の軸周りに、前記円材の近位端において第２の中間直立部に及び前記円材の遠位端においてペイロード直立部に、前記中間継手アセンブリを介して回転可能に接続され、
前記第１のアームセグメントは、前記第１のアームセグメントの近位端において一次継手アセンブリと連結し、
前記第２のアームセグメントは、前記第２のアームセグメントの遠位端においてペイロード継手アセンブリと連結し、
前記第１のアームセグメントは第１の摩擦構成要素を有し、
前記第２のアームセグメントは第２の摩擦構成要素を有し、前記カウンターバランスアームは、
前記一次直立部を第１の中間直立部に接続して前記第１の摩構成要素によって作用される第１の張力ラインと、
前記第２の中間直立部をペイロード直立部に接続して前記第２の摩構成要素によって作用される第２の張力ラインと、をさらに備え、
前記第１の中間直立部及び前記第２の中間直立部は、制限停止部によって提供される互いの固定された最大角度関係を有するが、別の状況では互いに向かって折畳み可能であり、
前記第１の中間直立部は第２の円材に対して固定された最大角度関係を有するが、それに対して折畳み可能であり、
前記第２の中間直立部は第１の円材に対して固定された最大角度関係を有するが、それに対して折畳み可能であり、
前記取付構成要素は前記一次継手アセンブリに取り付けられ、前記一次直立部に対して固定された最大角度関係を有するが、それに対して折畳み可能であり、
前記ペイロードホルダは前記ペイロード継手アセンブリに取り付けられ、前記ペイロード直立部に対して固定された最大角度関係を有するが、それに対して折畳み可能であり、
前記取付構成要素は、前記ペイロード継手アセンブリから延びる遠位構成要素に概ね直角であり、
前記ペイロード支持アセンブリは前記ペイロードと釣り合い、
前記第１の中間直立部に対する前記一次直立部の近似的な平行度、及び前記ペイロード直立部に対する前記第２の中間直立部の近似的な平行度は、前記第１のアームセグメント及び前記第２のアームセグメントの偏位にわたり維持される、
ペイロード支持アセンブリ。
【請求項２】
前記ペイロード継手アセンブリは、軸トルクを増加させるために配置された捩りばねを有する、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項３】
前記第１の中間直立部又は前記第２の中間直立部のいずれか一方はスロットを備え、前記第１の中間直立部又は前記第２の中間直立部の他方は、前記スロットの中に延在して前記スロットに相補的なタブを備え、
前記第１の中間直立部及び前記第２の中間直立部が相互回転するとき、前記タブ及び前記スロットは回転の度合いを双方向で制限することを提供するために係合する、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項４】
前記第１のアームセグメント又は前記第２のアームセグメントの内の１つの前記摩擦構成要素は穴の形状の通過部であり、通過部は円材を貫通して配置され、そこを張力が通される、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項５】
円材内に設置され穴を形成する管をさらに備え、前記管は前記円材の長手軸に直角に配置される、請求項４に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項６】
固定されて前記管の内面から延在し、その周りを張力ラインが巻きつくピンをさら備える、請求項５に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項７】
前記取付構成要素に接続されるように構成された取付アセンブリをさらに備え、接続されたとき、前記ペイロード支持アセンブリは実質的に垂直な軸の周りを前記取付アセンブリに対して回転可能である、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項８】
前記取付構成要素は、カウンターバランスアームの近位端から延在する取付ピンであって、
前記取付アセンブリは、
主シャフトであって、
前記取付ピンを前記シャフトの中に長手方向に受け取るように構成され、
前記シャフトの長手軸に直角である前記取付ピンを受け取る交差取付穴を有する主シャフトと、
主シャフトに取り付けられた固定フレームと、
前記主シャフトに沿って前記固定フレームに向かって摺動可能かつ前記主シャフトに固定可能に、前記主シャフトに固定された摺動シャフトと、を備え、
前記固定されたフレーム及び摺動フレームはクランプを形成して前記取付アセンブリを対象物に取り付ける、請求項８に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項９】
ジンバルアセンブリは、
前記ペイロード直立部に対して固定された角度関係で取り付けられた自在軸受構成要素を有するペイロード自在軸受を備え、
前記ペイロード自在軸受構成要素はペイロード傾斜自在軸受に取り付けられ、
前記ペイロード傾斜自在軸受はジンバルロッドに取り付けられ、
前記ジンバルロッドはペイロード回転自在軸受に取り付けられ、
前記ペイロード回転自在軸受はペイロードホルダに取り付けられる、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１０】
前記ペイロードホルダは、
外側バレルと
前記外側バレル内の駆動体と、
前記外側バレルの第１の端部の第１のエキステンダ及び前記外側バレルの第２の端部の第２のエキステンダと、
を有するターンバックルアセンブリを備え
前記第１のエキステンダは前記第１のエキステンダの内側端部の駆動体に機能的に接続され、前記第２のエキステンダは内側端部の前記駆動体に機能的に接続され、それによって駆動体は前記第１及び第２のエキステンダを前記外側バレルに引き込み、かつ引き出すことができ、
前記駆動体に機能的に接続され、前記第１及び第２のエキステンダの位置を前記外側バレル内で調整するターンバックル調整構成要素と、
前記第１のエキステンダの外側端部に取り付けられ、ペイロードを保持するよう構成された第１のグラバと、
前記第２のエキステンダの外側端部に取り付けられ、ペイロードを把持するよう構成された第２のグラバと、をさらに備える、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１１】
前記支持アセンブリの折畳みを容易にするために、
少なくとも１つの固定継手構成要素の水平オフセットと、
少なくとも１つの固定継手構成要素の垂直オフセットと、をさらに備え、
前記水平オフセット及び前記垂直オフセットは、オフセットのない同様のアセンブリに比べて全体のアセンブリ折畳みサイズを縮小する、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１２】
少なくとも１つのアームセグメントに、
前記張力ラインが通る前記円材の下に延びる垂直オフセットと、
前記円材の前記近位端部の直立部上の近位水平オフセットと、
前記円材の前記遠位端部の直立部上の遠位水平オフセットと、さらに備え、
前記近位及び遠位水平オフセットは互いに向かって延び、
前記少なくとも１つのアームセグメントに関連付けられた前記張力ラインは、前記近位水平オフセット上の近位終端点を有し、遠位終端点は前記遠位水平オフセット上にあり、
前記オフセットは、前記アームセグメントの偏位全体で近似的な水平度を維持するのに十分である、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１３】
前記一次継手アセンブリ、前記中間継手アセンブリ、及び前記ペイロード継手アセンブリの内少なくとも１つにおいて、ケーブルを収容するためのアパーチャを備える、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１４】
前記第１及び第２のアームセグメントの内少なくとも１つに、前記円材の前記通過部に配置され、前記張力ラインに機能的に接続された巻き上げ機をさらに備える、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１５】
前記巻き上げ機は動力付きである、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１６】
前記ペイロードの重量に対してさらに反作用するため、前記一次直立部の１つから前記第１のアームセグメントの円材まで延在する補助的な弾性体構成要素をさらに備える、請求項１に記載のペイロード支持アセンブリ。
【請求項１７】
前記第１のアームセグメント及び前記第２のアームセグメントの内少なくとも１つにおいて、前記関連する張力ラインは前記円材に取り付けられた第１の直立部上の終端点から延び、前記円材の枢軸点及び対向する第２の直立部まで延び、前記円材の枢軸点及び前記第１の直立部まで延び、その後前記第２の直立部上の終端点まで延びる、請求項１に記載の支持アセンブリ。
【請求項１８】
前記第１のアームセグメント及び前記第２のアームセグメントの内少なくとも１つにおいて、前記関連する張力ラインは第１の直立部上の終端点から延び、前記円材の枢軸点及び対向する第２の直立部まで延び、前記円材の枢軸点及び前記第１の直立部まで延び、前記第２の直立部まで延び、その後前記第１の直立部の終端点まで延びる、請求項１に記載の支持アセンブリ。
【請求項１９】
近位端及び遠位端を有するペイロード支持アセンブリであって、
それぞれが近位端及び遠位端を有する１つ又は複数のアームセグメントと、
近位継手アセンブリと遠位継手アセンブリとの間に延びて、前記近位継手アセンブリと前記遠位継手アセンブリとに機能的に取り付けられる円材を備え、
前記近位継手アセンブリは近位直立部を有し、前記近位直立部は前記円材と直角である軸の周りを前記円材に対して回転可能であり、固定された近位継手構成要素に対して固定された最大角度を有し、
前記遠位継手アセンブリは遠位直立部を有し、前記遠位直立部は前記円材と直角である軸の周りを前記円材に対して回転可能であり、固定された遠位継手構成要素に対して固定された最大角度を有する、
少なくとも１つのアームセグメントと、
前記円材の前記近位端と前記遠位端との間に位置する摩擦構成要素と、
を有するカウンターバランスアームと、
前記近位直立部を前記遠位直立部に接続し、前記摩擦構成要素によって作用される、張力ラインとを備える、ペイロード支持アセンブリ。
【請求項２０】
カウンターバランスアームセグメントを作る方法であって、
近位継手アセンブリと遠位継手アセンブリとの間に延在しかつ前記近位継手アセンブリと前記遠位継手アセンブリとに機能的に取り付けられる円材を備え、
前記近位継手アセンブリは近位直立部を有し、前記近位直立部は前記円材と直角である軸の周りを前記円材に対して回転可能であり、固定された近位継手構成要素に対して固定された最大角度関係を有し、
前記遠位継手アセンブリは遠位直立部を有し、前記遠位直立部は前記円材と直角である軸の周りを前記円材に対して回転可能であり、固定された遠位継手構成要素に対して固定された最大角度関係を有する、
アームセグメントを提供するステップを備え、
前記円材の前記近位端と前記遠位端との間に位置する摩擦構成要素と、
前記近位直立部を前記遠位直立部に接続し、前記摩擦構成要素によって作用される張力ラインと、
前記張力ラインが通る前記円材の下に延びる垂直オフセットと、
前記円材の前記近位端における直立部上の近位水平オフセットと、
前記円材の前記遠位端における直立部上の遠位水平オフセットと、をさらに備え、
前記近位及び遠位水平オフセットは互いに向かって延び、
少なくとも１つのアームセグメントに関連する前記張力ラインは、前記近位水平オフセット上の近位終端点及び前記遠位水平オフセット上の遠位終端点を有し、
前記垂直オフセット及び前記水平オフセットのサイズを計算して、その結果、前記アームセグメントの偏位全体で直立部の近似的な平行度が維持される、カウンターバランスアームセグメントを作る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本出願は、いずれも「Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｐａｒａｌｌｅｌｏｇｒａｍ  ａｒｍ」と題する、２０１４年１１月１６日出願の米国仮出願第６２／０８０３７２号、及び２０１４年１１月１７日出願の米国仮出願第６２／０８０７２１号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]書籍、電子リーダ、コンピュータタブレット、及び視覚資料を表示する他のデバイスは、ディスプレイを見るための長時間の保持又は支持、位置決め、及び向きを必要とする。
【０００３】
[0003]人間解剖学的に長期的な健康のための最適な視野角は、典型的には、水平な「視線」より１０°〜２０°低い。これは、手で保持するには努力を要する位置であり、「ペイロード」はすぐに膝又はテーブルの上に支えられて収まり、そのどちらも読むための最適な位置又は角度にはならず、ユーザの頸椎に継続的な負担をかける。デバイスを置くことができる表面は、必ずしも利用可能でなく、最適な高さ又は位置にあるとも限らない。
【０００４】
[0004]したがって、これらのデバイスを便利な位置に「浮かせ」、閲覧者の望むようにそれらのデバイスの位置及び向きを容易に変える方法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明の例示的な実施形態は、近位アームセグメントアセンブリ及び遠位アームセグメントアセンブリが、平行四辺形支持アームを模した連続的な片持ち梁で支えられた吊り橋のような構造の、カウンターバランスアームの一種を実質上形成する引張り平行四辺形アームアセンブリを対象としている。この構造は、好ましくはコンパクトでほぼ円筒形に折畳むように適合される。
【０００６】
[0006]開示された引張りアームの特徴を説明するために使用される「平行四辺形」という用語は広義に使用され、４つの識別可能な平行四辺形の辺が存在することを必ずしも意味しない。本発明は、多くの点で従来技術の平行四辺形アームの機能に似ているが、本発明のアームの平行四辺形構造を形成するために２組の別個の平行なセグメントは必要とされない。「平行度」及び「平行」という用語は、必ずしも構成要素が完全な平行を示す必要はなく、一般的には、真の平行構成からの角度のずれを含むが、これについては以下に詳細に説明される。
【０００７】
[0007]引張りアーム構造は、三軸クランプアセンブリなどの取付システム、又は重い基礎に取り付けられる。アーム構造は、取付システムとペイロードとの間で変化する量だけ延びるよう、調整可能に位置付けできる。好ましくは、ペイロードは、引張り平行四辺形アームに取り付けられたジンバル構造によって支持される。本明細書で使用されるとき、近位端は取付システムに近い端部であり、遠位端はペイロードに近い端部である。
【０００８】
[0008]引張り平行四辺形アームは、電子リーダ及びタブレット、鏡、ライト、又は所望の位置に固定して複数の角度から観察又は仕事をする必要がある他の対象物のようなペイロードを支持するために、適合させることができる。引張り平行四辺形アームの例示的な実施形態は、同様の重量の従来の支持アームよりも大きな剛性を有することができ、解放、再締付け、及びロックする必要がある継手を含まないが、それらの機能を含み得る。
【０００９】
[0009]本発明の例示的な実施形態では、アームは２つの「平行四辺形」アームセグメント又はリンクを有するように表わされているが、アーム構造は例えば、２つ又は３つ、所望であればそれ以上の本発明のアームセグメントを含むことができる。本明細書で説明するような１つの平行四辺形構造を有するアームも可能である。アームセグメントの相対的位置及び平行度は、２つのほぼ平行な直立部の頂部又はその近くの終端点で終結し、直立部の底部に接続する円材を通過する張力ラインによって制御される。本発明の１つの例示的な実施形態において、アームアセンブリは２つの平行四辺形セグメントを含み、その各々は直立部の対、直立部に接続する円材、及びアームセグメントの対向する直立部で終結する張力ラインを含む。直立部は、引張りアームの継手周りの固定された角度関係で維持される。本明細書では、「円材」という用語は円形断面を有する構成要素以外のものを含むことができる。「直立部」という用語は広義に使用され、非垂直に配置された構造物も含み得ることにさらに留意されたい。実際、本発明の例示的な実施形態において、平行四辺形構造を使用して従来のカウンターバランスアーム又は平衡支持アームと類似の効果を獲得するため、円材の対向する端部の「直立部」は互いに向かって角度がつけられているが、実質的に同じ相対位置を保っている。平行な直立部とは、１つの直立部の枢軸点からその直立部上の張力ラインの終端部までの線の、他方の直立部上の同様の線に対する位置を指す。
【００１０】
[0010]張力ラインは円材の中央通過穴又はフックを貫通する。張力ラインが通る若しくは周りを回る通過部形状又は他の摩擦構成要素と、張力ラインとの間の関係により、負荷がかかっているときにアームのカウンターバランス機能を容易にする摩擦が生じる。通過管の中にキャプスタンピンを取り込むことによって、摩擦を増加させることができる。アーム構造が１つ以上のアームセグメントを含む場合、セグメントの内１つ又は複数においてピンが含まれ得る。捩りばねを追加して継手周りの動きを抑制することで、アーム構造のカウンターバランス機能を支援することができる。
【００１１】
[0011]摩擦はまた、軸トルクを増加させる捩りばねによっても生じる。捩りばねは、アームがその位置を保持するよう容易に適合されるように、１つ又は複数のアーム継手の周りに配置される。これは宇宙ステーションのような無重力状態においても効果的であり得る。実際、直立部及び関連する張力ラインは、円材の長手方向軸周りに１２０°ずらして追加され得るので、横方向及び垂直方向の剛性を高めるために、アームは１つだけではなく３つの角度から支えられる。
【００１２】
[0012]このように本発明は、回転継手に連続的ではなく、むしろ、位置決めのために容易に緩めることができるよう、支持及び平行四辺形維持「ライン」において不連続的な摩擦によって位置を維持するよう適合される。
【００１３】
[0013]本発明の１つの例示的な実施形態において、タブレットの位置は支持アームを限度一杯まで引き上げ延ばした範囲内で調整されるので、電気ケーブルを例えば再配置なしに又は追加の留め具を要さずに、充電器からタブレットまで配置することができる。
【００１４】
[0014]補助的な揚力を加え、位置をロックするのに要する摩擦量をさらに減らすために、上述の引張り平行四辺形支持アームセグメントに弾性体の構成要素を追加することができる。
【００１５】
[0015]引張り「準」平行四辺形は、産業機械及び医療デバイスなどの重いペイロードを浮動させて配向するために大型化することができ、一般に、同じ重量の従来アームと比べてより良好でより望ましい剛性及び位置的正確さを提供できる。
【００１６】
[0016]以下の図面は例示的な実施形態及び本発明の特徴を表わす。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ペイロードジンバルアセンブリを伴う延びている引張り平行四辺形アームを表わす図である。
【図２】ペイロードが構造体の近位端に近づくよう調整された図１の引張り平行四辺形アームを表わす図である。
【図３】折畳まれた引張り平行四辺形アームアセンブリの等角図である。
【図４】ジンバルアセンブリ及びペイロードの上面図である。
【図５】自在軸受による接続を示すジンバルアセンブリ及びペイロードの背面図である。
【図６】中間継手並びに第１及び第２の中間直立部の拡大図である。
【図７】張力ライン通過部を伴う一次継手、一次直立部、及び近位円材の近接図である。
【図８】三軸取付クランプアセンブリに合体された、一次継手及び近位円材の部分側面図である。
【図９】三軸取付クランプアセンブリの等角図である。
【図１０】パイプを係合したところを示す、三軸取付クランプアセンブリの一種の側面図である。
【図１１】折畳まれた引張り平行四辺形アームアセンブリの端面図である。
【図１２ａ】図１２ａ，ｂはタブ及びスロットの特徴を表わす、中間継手直立部の両側から見た等角図である。
【図１２ｂ】図１２ａ，ｂはタブ及びスロットの特徴を表わす、中間継手直立部の両側から見た等角図である。
【図１３】平行四辺形アームを図形表現した図である。
【図１４ａ】平行四辺形が４５°の角度で上げられたときのライン長の変化を表わす図である。
【図１４ｂ】平行四辺形が６０°の角度で上げられたときのライン長の変化を表わす図である。
【図１５】ライン取付部と中間ライン通過部とのオフセットを示す図である。
【図１６】実質的に一定のライン長について、水平及び垂直のオフセットの選択された値を表わす図である。
【図１７】所与の寸法である平行四辺形の水平オフセット距離を計算するための式を提供する図である。
【図１８ａ】図１８ａは本発明の代替的実施形態のための選択されたライン経路を表わす図である。
【図１８ｂ】図１８ｂは本発明の代替的実施形態のための選択されたライン経路を表わす図である。
【図１９】動力付き平行四辺形アームを表わす図である。
【図２０】ペイロードの重量に対してさらに反作用するための補助的な弾性体の構成要素を伴う引張り平行四辺形アームセグメントを表わす図である。
【図２１】ラインの張力を高める捩りばねを伴うアーム継手を表わす図である。
【図２２】捩りばねを伴うアーム継手の分解図である。
【図２３】関連のキャプスタンピンを伴う円材の交差管を表わす図であり、張力ラインが通されて巻かれている。
【図２４】ペイロード継手の一部を分離した図である。
【図２５】ターンバックルアセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[0017]図１は本発明の１つの例示的な実施形態による、引張り平行四辺形アームアセンブリ１を表わす。近位アセンブリ２及び遠位アセンブリ３は、平行四辺形をシミュレートする、実際に連続して接続された片持ち梁式橋梁のような構造を形成する。アーム構造は、例えば２つ又は３つのアームセグメントを含む。近位アームアセンブリ２は、三軸クランプアセンブリ６などの取付システム、又は重い基礎に取り付けられる。遠位アームアセンブリ３はジンバルアセンブリ４に取り付けられ、次にジンバルアセンブリ４はペイロード５に取り付けられる。又は、遠位アームアセンブリはペイロードホルダに取り付けられてもよい。引張り平行四辺形アセンブリ１は、取付アセンブリ６に対して回転できる。取付システム６は、ペイロードが使用されるであろう場所の近傍で、対象物に接続する。アーム構造は、取付システム６とペイロード５との間に調整可能に位置付けられ得る。引張り平行四辺形アームアセンブリ１は、電子リーダ及びタブレット、並びにヘアドライヤ、鏡、ライト、ポインタ、道具、又は所望の位置に固定して複数の角度から観察又は仕事をする必要がある対象物のようなペイロードを支持するために、適合させることができる。引張り平行四辺形アームの例示的な実施形態は、同様の重量の従来の支持アームよりも大きな剛性を有することができ、解放、再締付け、及びロックする必要がある継手を含まないが、それらの機能を含み得る。
【００１９】
[0018]アーム構造の相対的位置及び平行度は、近位張力ライン１２及び遠位張力ライン１３によって制御される。近位張力ライン１２はアームの一次直立部１６から近位円材１０の中央通過穴１４まで、及び第１の中間直立部１７まで延びる。遠位張力ライン１３は第２の中間直立部１８から、それぞれ遠位円材１１の中央通過穴１５及びペイロード直立部１９まで延びる。本明細書で使用されるとき、セグメントの近位端は取付システムに近い端部であり、遠位端はペイロードに近い端部である。張力ラインは、好ましくは、比較的伸縮の少ない又は非伸縮性の材料で、例えばファイバーラインとすることができる。
【００２０】
[0019]一次直立部１６は、例えば以下でより詳細に説明するようにタブ及びスロットの機能によって、又は他の回転限定停止部によって、一次取付ピン３５（図７参照）に対して固定された角度関係に維持される。近位セグメント２は近位張力ライン１２によって位置付けられ、実際に近位張力ライン１２は引張り平行四辺形アーム構造１全体を近位直立部１６から浮動させる。近位張力ライン１２はまた、近位通過部１４において生じるライン摩擦によって、一次直立部１６と第１の中間直立部１７との間の平行度を維持する。しかしそれは、連続アームセグメントによって、又は遠位アセンブリ３の場合にペイロードの重量によりペイロード直立部１９に影響を与え、任意選択で捩りばね８５によって高められた、ペイロード継手９の周りのトルクによって発生した継手トルクにより近位張力ライン１２が引っ張られる場合のみである。これは図２１及び図２２に関して以下で詳細に説明する。
【００２１】
[0020]中間直立部１７は、タブ及びスロットの機能によって、第２の中間直立部１８と固定された角度関係に機械的に維持される。それによってその張力ライン１３はアームアセンブリ及びペイロードを同様に浮動させることができる。第１の中間直立部１７は、例えばタブ及び溝の機能によって、第２の中間直立部に対して固定された角度関係を中間継手８の周りで維持する。それによって第２の中間直立部１８は、遠位張力ライン１３の始まりの位置と第１の中間直立部１７における近位張力ライン１２の終わりの位置との間で一定の離隔を維持する。遠位張力ライン１３はまた、アームセグメント２及び３の両方が本物の連続した平行四辺形であるかのように、通過部１５でライン摩擦が生じることによって、第２の中間直立部１８とペイロード直立部１９との間で近似的な平行度を維持する。
【００２２】
[0021]一次直立部１６及びペイロード直立部１９は、固定された継手構成要素３５、８８のそれぞれに対して、互いに固定された角度関係である。この例示的な実施形態において、固定された継手構成要素３５、８８は、それぞれペイロードの自在軸受構成要素及び一次取付ピンである。
【００２３】
[0022]各アームセグメント２、３は、それぞれの通過穴１４、１５に導くライン張力１２、１３の近位部分によって浮動される。アームセグメントの直立部１６、１７又は１８、１９は、近位及び遠位円材の通過部１４、１５から遠位直立部１７、１９まで延びる張力ライン１２、１３の遠位部によって、互いに固定された角度を維持される。各張力ライン１２、１３は、後続のアームの重量又はその片持ち梁のペイロード、加えて任意選択で捩りばね８５より発生した、それぞれの遠位直立部１７、１９周りのトルクによって引っ張られる。この張力は通過部１４、１５での摩擦を増加させる。張り詰めたラインが通過部１４、１５において効果的に２つの方向に引張るので、摩擦の僅かな増加でアーム位置を十分維持する。後続のアームセクション又はペイロードを僅かに持ち上げることによって遠位直立部１７、１９の周りのトルクを僅かに緩めることにより、ライン１２、１３の張力を選択的に減少させることによって、ラインが通過部１４、１５を移動してアームの角度を変えることができる。
【００２４】
[0023]したがって、近位アームセグメント２は、遠位アームセグメント３の重量が僅かに持ち上げられた場合、動的に上下に再位置付けが可能となり、ライン１２は通過部１４を自由に通過できて、一方は短く他方は長くなる。近位アーム２は、ライン張力が再開されたとき（例えば、遠位アーム３が、中間継手８にトルクを、近位ライン１２に近位張力を、したがって近位通過部１４に摩擦を再び与えることができるとき）、位置をロックする。
【００２５】
[0024]同様に、ペイロードの重量に任意選択のばねトルクを加えたものが瞬間的に解放され、遠位張力ライン１３が通過部１５を自由に通過できるとき、遠位アーム３は、動的に再位置付けができる。ペイロード５及び捩りばね８５がペイロード継手９においてトルクをかけること、近位ライン１２に張力を発生させること、したがって近位通過部１５に摩擦を発生させることを再開したとき、遠位アーム３は再び位置をロックする。
【００２６】
[0025]したがって、ライン摩擦はペイロード継手９に作用するペイロード５によって生成されたトルクに由来するライン張力の所産である。そのトルクは遠位ライン１３に張力をかけ、それによってトルクを、第２の中間直立部１８及びペイロード直立部１９に伝え、中間継手８の周りで作用し、したがって近位ライン１２に張力をかける。この一連の張力によって、アームの位置を維持するのに必要な、通過部１５、１４における作動摩擦が生じる。
【００２７】
[0026]したがって、引張り平行四辺形アームアセンブリ１は、事実上、動的吊り橋の連続片持ち梁の対であり、位置を選択的にロックする。又は通過管１４、１５を実質的に「直角に曲げる」ことによって生じるライン摩擦を解放するユーザの相互作用によって動かすためにロックを解除する。張力ラインは通過部の長さにわたって角度をつけられるので、張力ラインが直角曲げにより近くなるほど、通過部の径は小さくなる。したがって、近位アーム２及び遠位アーム３は、継手摩擦なしで機能する、一般的に従来の平行四辺形アームの位置に依存するシミュレートされた平行四辺形である。近位アセンブリ２及び遠位アセンブリ３の両方は、ライン摩擦がそれぞれの通過穴１４、１５で維持される限り、角度位置を保持する。
【００２８】
[0027]したがって、近位及び遠位ライン１２、１３はそれぞれ、従来の反力アームにおけるばねの浮動機能、及び失った平行四辺形リンク又は辺の平行度機能の両方を行う。その結果、新規の支持アーム構造は、多くの場合に、従来の平行四辺形アームよりも、所与のペイロードに対してより軽くかつより堅牢に構築され得る。加えて、ある実施形態において、新規のアームはそれ自体のクランプ内に同軸に折畳める。
【００２９】
[0028]平行配置を維持するために垂直である必要のない直立部１６、１７、１８、１９は、自在軸受継手７、８、９によって接続され、従来の平行四辺形アームを用いたような連続アームセグメント２、３の連結及び伸張を可能にする。
【００３０】
[0029]図２１を参照して以下でさらに説明するように、動力付き巻き上げ機又は他のタイプのウィンチを、張力ライン１２、１３を同時に巻き上げかつ解放するために、近位又は遠位円材１０、１１の通過部１４又は１５において機能するよう適用させることができる。特に遠位円材１０は、それに関連付けられた動力付きデバイスを有するのに適している。
【００３１】
[0030]図２は、近位アーム２をクランプアセンブリ６の上で後に揺らし、遠位アーム３を近位アーム２に向けて折畳んで、引張り平行四辺形アームアセンブリ１を「上下に」調整したところを示す。この例示の位置では、遠位アーム３が概ね６０°の角度に曲げられたと推定されるまで、遠位張力ライン１３の近位部分があらかじめ長くされ、遠位部分が短くされている。これは、遠位ライン１３が瞬間的に緩まって遠位通過部１５を自由に移動できるまで、ジンバルアセンブリ４を僅かに持ち上げることによって達成される。
【００３２】
[0031]図３及び図１１は、引張り平行四辺形アーム１及びジンバルアセンブリ４が折畳まれた状態を表わす。図３は引張り平行四辺形アームアセンブリ１の等角図で、図１１はその端面図であり、どちらも例示的に折畳まれた状態を示す。折畳まれていない状態において、それぞれが引張り平行四辺形アームアセンブリ１の近位端及び遠位端に配置される一次継手７及びペイロード継手９は、継手構成要素に組み込まれた遠位円材１０、１１の間の相対オフセットのために、折畳まれた状態においては最小の離隔で寄り合う。
【００３３】
[0032]図２４はコンパクトに折畳まれた構造を容易にするオフセットを示す。図２４は、水平ペイロード自在軸受２０の構成要素８８を分離した図であり、これは直立部１９に対して回転しないペイロード継手９の一部である。アパーチャ９ａを囲む外面から延びるオフセットである、横方向オフセット９ｂが示される。縦方向オフセット９ｃは、ペイロード自在軸受構成要素２０の延長された長手方向中央線８９と、アパーチャ９ａの径中心との間のオフセットである。一次継手７及び中間継手８もまた、円材１０、１１、取付ピン３５、及びペイロード継手９をコンパクトに整列させるためにオフセットを含み、最小の断面積内で折畳む。
【００３４】
[0033]取付ピン３５、ターンバックルアセンブリ２４、及びクランプアセンブリ６のさらなるオフセットは、コンパクトに折畳む配置をもたらす。折畳むペイロードグラバ２１ａ、２１ｂは近位円材１０及び遠位円材１１をすぐ横に並べて折畳み、取付クランプアセンブリ６は、一次取付クランプシャフト２６がターンバックルアセンブリ２４に接触するかほぼ接触するまで、対向する継手対のすぐ上を摺動する。本発明の１つの例示的な実施形態において、引張り平行四辺形アームアセンブリ１は概ね５．０８ｃｍ（２インチ）×５．０８ｃｍ（２インチ）×３５．５６ｃｍ（１４インチ）、ほぼ円筒形の包囲体に折畳まれ、例えば約２８３ｇ（１０オンス）〜約３９７ｇ（１４オンス）の範囲、又は、特定の実施形態において３４０ｇ（１２オンス）の重量である。布地又は剛体の管が、折畳まれた装置を収容するために提供されてもよい。
【００３５】
[0034]図４はペイロードの主自在軸受２０を示すジンバルアセンブリ４の上面図である。例えばペイロードの主自在軸受２０は、ジンバルアセンブリ４全体を平行四辺形アーム１の長手方向軸の両側に約９０°旋回することができる。自在軸受又は枢軸２０、２２、２３は互いに直角関係である回転軸を有する。自在軸受２０はペイロード継手９を、したがって遠位円材１１を自在軸受２３に垂直に枢動連結する。自在軸受２３は、さらにジンバルロッド３７と連結される。ジンバルロッド３７は、図５に示すように自在軸受２２によってターンバックルアセンブリ２４と枢動連結される。ペイロード５の表面が垂直に配置される場合、自在軸受２０は左右の動きを担い、自在軸受２２は回転の動きを担い、自在軸受２３は傾きの動きを担う。したがってペイロード５は、その重心が概ね傾き用の自在軸受２３の軸ラインにあれば、実質的に任意の傾き角度又は回転に配置することができる。その結果ジンバル継手はその位置を維持するための摩擦をほとんど又は全く必要としない。これによって、ペイロードグラバ２１ａ、２１ｂ内に留められたペイロード５は、たとえ特定のペイロードの位置を維持するためにロックを任意選択でアセンブリに組み込めたとしても、固定した継手をロックしたり解除することなく、再配向できる。
【００３６】
[0035]ペイロードジンバルアセンブリ４は、図５に示すターンバックルアセンブリ２４以外のペイロードホルダを含むことができる。ペイロードホルダは、適切にペイロードを装置に固定して、必要又は所望の調節が可能であり、アセンブリの動作に干渉しない任意の構成要素であってよい。
【００３７】
[0036]図５及び図２５は、ジンバルアセンブリ４及び関連のターンバックルアセンブリ２４を表わす。図５はジンバルアセンブリ４及び、側方に９０°近く旋回した自在軸受接続２０を詳述したペイロード５の裏面透視図である。図２５はターンバックルアセンブリ２４の断面図である。ペイロード５はグラバ２１ａ、２１ｂの内に留められ、グラバ２１ａ、２１ｂはターンバックルアセンブリ２４のエキステンダ２４ｂ、２４ｃに取り付けられる。エキステンダ２４ｂ、２４ｃは、例えばターンバックル調整ノブ２５を使用したねじ付き駆動体２４ｄによって、バレル２４ａの中に引込まれる。ターンバックル外側バレル２４ａは、外側バレル２４ａとエキステンダ２４ａ、２４ｂ、２４ｃとの間の相対的回転を防ぐために、エキステンダ２４ｂ、２４ｃの相補的な面と位置合わせする平坦な面を有してよい。平坦な面は概ね２４ｅによって識別される。ペイロード５は自在軸受２２の軸周りを回転でき、自在軸受２３の軸の周りで傾けられ、一方で主自在軸受２０によってアーム軸に対して適切に位置付けられることに留意されたい。平行四辺形アーム１が広げられた場合、ペイロード直立部１９とペイロード継手９のアイ（図６に示すように、円材１０、１１のそれぞれの中間継手のアイ８ａ、８ｂと同等）との間の角度関係は、タブ及びスロットの配置又は他の機構によって制限され、その結果、自在軸受２０の軸は実質的に垂直に維持される。タブ及びスロット機構は図１２ａ、図１２ｂに対してさらに説明される。
【００３８】
[0037]図６は中間継手８並びに第１及び第２の中間直立部１７、１８の近接図である。近位ライン１２は第１の中間直立部１７から延び、初めの結び目１７ａによって取り込まれる。ラインはすでに結ばれているので、穴の代わりにスロットが提供されてよい。例示のスロットは、張力ライン１２が通る最初の張力ラインの始まりのスロット３８である。近位及び遠位ライン１２、１３の終端は、結び目ではなく張力ライン１２の端部の径を増加させることを含み得るよう作られてよい。同様に、遠位ライン１３は第２の中間直立部１８から延び、スロットに配置された初めの結び目１８ａによって取り込まれる。穴とスロットは交換してよく、どちらを選択するかは糸通しと補修の検討に依存し得る。中間継手８は円材１０に取り付けられた継手アイ８ａ及び円材１１に取り付けられた継手アイ８ｂ、並びに中間継手ケーブルアパーチャ８ｃを備える。本実施形態の１つ特徴は、ペイロード及びその付属品の電源を入れるため又は充電するためのケーブルを二重に曲げられること、あるいはそのままでよいこと、及び各アーム継手の同様のアパーチャに挿入され得ることである。またケーブルは、防護されたままでアーム位置の角度調整に影響されないか、又は僅かしか影響されず、穴を通るスレッディングコネクタがなくても挿入されすぐに取り除くことができる。
【００３９】
[0038]図７は一次継手７の近接図であり、一次直立部１６並びにラインの通過部及び終端部の詳細を伴う近位円材１０を示す。一次継手７は、それぞれが近位円材１０及び一次取付ピン３５に接続される、ケーブルアパーチャ７ｃ及び一次継手アイ７ａ、７ｂを含む。円材は、図６及び図７に表わすアイ構成以外のものによって継手に機能的に接続してよい。円材の継手接続構成要素は、継手に円材を機能的に固定し、接続された円材が直立部に対して回転することを許容する必要がある。一次取付ピン３５のアンダーカット３５ａはロッキングキャップ３２（図９参照）に係合し、一次取付ピン３５をクランプアセンブリ６（図８参照）内で係合し続ける。一次直立部１６はタブとスロットとの組合せ、又は一次継手アイ７ａ及び一次取付ピン３５に関連付けられた他の接続（図１２ａ、図１２ｂのように）の限定的な回転によって保持される。したがって一次直立部１６は、平行四辺形アームアセンブリ１の全体を支持する近位張力ライン１２の一次取付として働く。代替のライン元及び長さ調整構成は、張力ライン１２を近位ラインの終端ねじ１２ｂまで延ばすことを含む。表示ライン１２ａは近位張力ライン１２の隠れた経路を示す。近位張力ライン１２は通し穴に隣接するチャネルを通過して、近位ライン終端ねじ１２ｂに取り込まれる。一次直立部１６と近位円材１０の側面に位置する第１の中間直立部１７との間の平行度を確保するために、追加ラインは、元の結び目１７ａ、及び１２ｂにおいてどれほどラインを穴に引き通すべきかを示す、又は制限するマーキング又は他の特徴を伴って提供され得る。ここで、近位ライン１２は近位円材の通過部１４に入っていることが示されている。近位張力ライン１２が引っ張られるとき、通過部１４において生じる２つの直角曲がりは、アーム位置をロックするために必要な摩擦を提供し得る。また、調整のために近位張力ライン１２が緩められたとき、近位張力ライン１２はアーム位置を解放してラインを自由に「通過」させる。以下で説明するように、必要な摩擦又は抵抗を生じさせる他の機構が、前述の効果を達成するために使用されてもよい。
【００４０】
[0039]図８及び図９はクランプアセンブリ６を表わす。図８は三軸取付クランプアセンブリ６に合体された、一次継手７及び近位円材１０の部分側面図である。図９は三軸取付クランプアセンブリ６の詳細等角図である。一次取付穴３０及び交差取付穴３１は、図７に示す一次取付ピン３５を受けるよう構成される。ロッキングキャップ３２は、交差取付穴３１内のねじ山に係合するねじ付きシャンクと、一次取付ピン３５が一次取付穴３０から抜けるのを防ぐためにピンのアンダーカット３５ａ（図７でも視認できる）と係合する端部制動面とを有する。図９でキャップ３２によって占められて示された位置において、一次取付ピン３５が交差取付穴３１に設置されるとき、その後ロッキングキャップ３２は一次取付穴３０に突き通されて、同様に一次取付ピン３５が上方に引かれる際に係合解除されるのを防ぐ。固定フレーム２７は頂部クランプ面を形成する（又は垂直面に取り付ける場合には側面）。摺動フレーム２８は主クランプシャフト２６上の外側平坦面によって位置決めされてよく、装置が留められた面の下にクランクパッド３３ａ、３３ｂが係合するまで上方へ摺動され得る。次に分割クランプ２９は主クランプシャフト２６の周りで締められ、クランプパッド３３ａ、３３ｂ（クランプパッドキーパー３３ｃ、３３ｄで保持される）はクランプパッドねじ３４ａ、３４ｂによって表面に対して締められる。クランプパッド３４ａ、３４ｂは全てが剛体であるか、又は上部に緩衝材を含んでよい。この新規のクランプ設計によって、アセンブリが「頂部」、「底部」、及び「側部」から留められる構造体に力が加えることができる。「頂部」、「底部」、及び「側部」という用語は相対的用語としてのみ使用され、アセンブリが明確な頂部、底部又は側部がないように配向された構造体に留められることを制限しない。クランプ装置は多様なサイズの構造体に適応させるように設計され得る。装置が留めることができる対象物の厚さの１つの例示的範囲は、約０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）〜約１０．１６ｃｍ（４インチ）であり、例示的厚さは約７．６２ｃｍ（３インチ）である。
【００４１】
[0040]分割クランプ２９がアセンブリから分離しないよう、Ｏリング８７又は他の止め具が含まれてよい。Ｏリング８７を適応させ、かつ位置付けするために、クランプシャフト２６に溝が含まれてよい。クランプ２９は分割クランプである必要はないことに留意されたい。主クランプシャフト２６に沿って調整可能かつ固定可能である他の構成要素が、分割クランプ構成の代わりとなり得る。
【００４２】
[0041]図１０はパイプ３６を係合したところを示す、三軸取付クランプアセンブリ６の例示的種類の側面図である。管取付ノッチ３６ａ、３６ｂ及び３６ｃ、３６ｄが図９及び図１０にそれぞれ示され、パイプ３６を所望の位置に位置付けることを支援する。ノッチの両側の平坦部は平坦面を留めるのを容易にする。
【００４３】
[0042]図１２ａ、図１２ｂは、中間継手１７、１８の両側から見た、双方向の回転制限を提供するタブ３９及びスロット４０の詳細の特徴を表わす等角図である。この制限は、連続して隣接する平行四辺形アームセグメントの直立部１７、１８の間の角度関係を最大に維持し、折畳めるよう設計され得る。各タブ及びスロットが位置する直立部は、交換可能である。所望の回転制限が可能であれば、他の同様の構成が使用できる。これらの構成は他の継手に使用できる。
【００４４】
[0043]図１３は平行四辺形構造の概略図である。張力ライン４１が従来のように平行四辺形の上部枢軸４２から平行四辺形の下部枢軸４４、４５線上の中間通過部４３を介し、対向する平行四辺形の上部枢軸４６に再び上がる場合の、例示的な寸法及び張力ラインの長さが以下に提供される。張力ライン４１の機能は、固定ではなく動的な、橋梁のような構造を作ることである。この構造では単一ラインが第１の直立部４８の枢軸４２の上部点から延びて移動可能の円材４７の中心の通過部４３を介し、第２の直立部４８上の枢軸４６の上部点まで再び上がる。第１の直立部４８は不動であり第２の直立部４９及び円材４７は可動である。この単一張力ライン４１は円材４７の高さ及び第２の直立部４９の平行度の両方を固定する。しかし、第１及び第２の直立部４８、４９が垂直のときの張力ライン４１の取付位置が枢軸を通る線にも垂直である場合、及び円材４７の中心にある穴が下部枢軸４４、４５を通る線上にある場合、直立部４８、４９を平行に維持するために必要なひもの長さは、円材４７が上げられるか又は下げられるかで変化する（図１４ａ、図１４ｂ参照）。円材４７が水平なら、中間通過部４３の両側の張力ライン４１のセグメントは等しい。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
[0044]図１４ａ、図１４ｂは、図１３の平行四辺形構造の角度を水平位置からそれぞれ４５°及び６０°上げた場合の、ライン長の変化を図示する。円材４７が上がると、理想的なひもの長さは減少する。４５°の場合、図１４ａに示すように、第１及び第２の直立部４８、４９を平行に保つために、この例においては張力ライン４１は３１．３６１ｃｍ（１２．３４７インチ）の長さが必要であり、第１の直立部４８の張力終端点と中間通過部４３との間の長さは１２．１８９ｃｍ（４．７９９インチ）、及び第２の直立部４９の張力終端点と通過部４３との間の長さは１９．１７２ｃｍ（７．５４８インチ）である。第１及び第２の直立部４８、４９が平行ではない場合、張力ラインの全長は３１．６７４ｃｍ（１２．４７０インチ）である。水平から６０°の場合、図１４ｂに示すように、第１及び第２の直立部４８、４９を平行に保つために、この例において張力ライン４１は３０．９３７ｃｍ（１２．１８０インチ）の長さが必要であり、第１の直立部４８の張力終端点と中間通過部４３との間の長さは１１．１３５ｃｍ（４．３８４インチ）、及び第２の直立部４９の張力終端点と通過部４３との間の長さは１９．８０２ｃｍ（７．７９６インチ）である。ラインが緩み、第１及び第２直立部４８、４９が平行ではないであろう場合、張力ラインの全長は３１．６７４ｃｍ（１２．４７０インチ）である。
【００４７】
[0045]図１５は、第１及び第２直立部４８、４９それぞれから直角に測定した張力ライン４１の取付位置の水平オフセット５０、５１を図示する。可動円材４７に直角である、中間通過部４３からの張力ライン４１の、垂直オフセット５２も示される。適切なオフセット値は、可動円材４７の上下方向の偏位にわたって、したがって平行四辺形構造について、張力ライン４１の長さの変化を妨げる又は実質的に抑制できる。
【００４８】
[0046]図１６は、本発明の例示的実施形態における平行四辺形の上下方向の角度偏位にわたって一定又は実質的に一定なライン長をもたらす、選択された水平オフセット値及び垂直オフセット値を図示する。
【００４９】
[0047]図１７は、対向した枢軸５３、５４の間の所与の寸法を有する平行四辺形用の水平オフセット長５０、５１（「Ｈ」で示す）、及びオフセット通過部５５と枢軸５３、５４間の線との間の垂直オフセット長５２（「Ｖ」で示す）を計算する式のための変数を確認する図であり、可動円材４７の上下方向の偏位にわたって張力ライン４１の長さが変化することを防ぐ又は実質的に抑制する。これは、アームセグメントの偏位経路にわたって実質的な平行度を維持する。式は以下のとおりである。
Ｈ＝水平オフセット
Ｖ＝垂直オフセット
Ｅ＝平行四辺形の高さ
Ｌ＝平行四辺形の長さ
Ｓ＝ひもの長さ
Ｓ＝Ｓａ＋Ｓｂ
アーム長Ｌ、及びアーム高Ｅを選択する。
Ｖを選択する。
最初のひもの角度を計算する。示されるようにアームは９０°である。
Ｓ＿ａｎｇ＝ａｒｃｔａｎ（２×（Ｅ＋Ｖ）／Ｌ）
オフセットＨを計算する。
Ｈ＝Ｅ×ｓｉｎ（Ｓ＿ａｎｇ）
最終的なひもの長さを計算する（三平方の定理を使用）
Ｓ＝２×√（（Ｅ＋Ｖ）Λ２＋（Ｌ／２−Ｈ）Λ２）
注記：Λは二乗を意味する。
図１７に図示され、本パラグラフで説明したオフセットは、円材の対向した端部の互いに内側に向かって直立部を角度付けすることに代わってよく、一般的に従来の平行四辺形アーム構造で提供された所望のカウンターバランス又は平衡機能を達成する。角度付けを使用する場合、円材と直立部との間の角度は僅かに９０°より小さく、例示的角度は直角から５°以下とするのが一般的であろう。角度付け及びオフセットを組み合わせて使用することもできる。
【００５０】
[0048]図１８ａ、図１８ｂは、本発明の例示的な実施形態による代替的なライン経路を図示する。本発明の例示的な実施形態はまた、トルク又はペイロードに向かう線上の次の直立部に作用する引張り力のどちらかを選択的に低減することによって、種々の通過部位置からの引張り摩擦の緩和を提供し得る。これによって、平行四辺形を上げたり下げたりするとき、張力ラインが容易に通過部を通ることができる。通過部の摩擦が再び確立されるとき、平行四辺形はその瞬間的な姿勢で効果的にロックされる。図１８ａは、直立部５９、６０のそれぞれの終端点５７、５８を伴う張力ライン５６を表わす。適切な水平オフセットは、可動円材６３が上下方向に偏位する間、直立部５９、６０を水平に保つために必要となる。
【００５１】
[0049]図１８ｂは、張力ラインの両端のための単一終端点６２を伴う張力ライン６１を表わす。張力ライン６１を、直立部５９の上部アイを通り直立部６０の頂部にわたって延ばして出発点で終結させることにより、ライン長の小さい不一致は、直立部が任意の上下方向の偏位において、ほぼ平行に見えるであろう程度に吸収される。
【００５２】
[0050]図１９は、中間通過部の両側の巻き上げ及び解放するライン量を同じにすることによって、アームを上げ下げする巻き上げ機の配置を採用して、動力付き平行四辺形アームセグメント６４を図示する。支柱６５は円材６６を貫通し、その結果支柱６５の穴６７、６８は円材６６を跨ぐ。図１９では支柱６５が挿入されている。張力ライン７０は支柱６５の穴に通され、その結果、支柱６５の回転によりライン長が支柱の一方の側に追加されるにつれ、ラインは他方の側に巻き取られる。これにより、「通過部」のいずれかの側のラインの相対量が変化する。支柱６５を手動で回転させるために使用できる、ノブ７１が含まれてよい。
【００５３】
[0051]図２０は、本発明の１つの例示的な実施形態を、ペイロード５の重量に対して反作用する補助的な弾性体の構成要素７２を伴って表わす。弾性体の構成要素７２は、平行四辺形構造に追加されると、可動円材１１、したがって引張り平行四辺形アームの位置を保持するために必要な張力ラインの摩擦を軽減できる。
【００５４】
[0052]図２１、図２２は、平行四辺形アームを所望の位置に維持するために要するトルクを増加させるために実装され得る、捩りばねアセンブリを表示する。図２１は組み立てられた捩りばね装置の部分断面図で、図２２は捩りばねアセンブリの分解図である。軸８４は貫通して配置され、直立部７５、本実施形態では２つの直角の回転軸７６、７７を含む自在軸受アセンブリ７８、捩りばね８５、及び円材のような固定要素又は継手７９を接続する。張力ライン８０は、直立部７５の頂部に、又は直立部７５の頂部に向かって接続される。このようにして捩りばねは、ペイロード継手９、又は引張り平行四辺形アームの他の継手における荷重によって提供されたトルクを増加させることできる。ばね８５からのトルクは矢印８１によって表される。捩りばねは継手周りの軸トルクを増加させるように作用し、その結果、アームは容易に保持位置に適用され、宇宙ステーションのような無重力状態における可能性を含む。直立部及び関連する張力ラインは、例えば円材１０又は１１の長手方向軸周りに１２０°ずらして追加され得るので、横方向及び垂直方向の剛性を高めるために、アームは１つではなく３つの角度から支えられる。
【００５５】
[0053]図２３は、張力ライン１２、１３が通過部１４、１５を通過する際の摩擦又は抵抗を生じさせる別の方法を表わす。交差管８２は円材１０、１１のような円材を長手軸に直角に貫通して配置される。張力ライン８３が直接交差管８２を通過する代わりにピン８６に巻きつき、それによって、張力ライン８３が管を真っ直ぐ通過する場合よりも、さらなる摩擦が生じる。交差管８２の端部は、張力ライン８３の摩耗を軽減するため、好ましくは角に丸みが与えられる。
【００５６】
[0054]本発明の種々の実施形態が説明され、それぞれが要素の異なる組合せを有する。本発明は開示された特定の実施形態に限定されず、開示された要素の異なる組合せ又はある要素の省略及びそのような構造と同等なものを含み得る。
【００５７】
[0055]本発明が例示的な実施形態により説明されてきたが、当業者には追加の利点及び改善が見出されるであろう。したがって、より広い態様における本発明は、本明細書で示されかつ説明された特定の詳細に制限されない。例えば、寸法の改善及び同等の構成要素の組込みは、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく行われ得る。したがって、本発明は特定の例示的な実施形態に限定されないことが意図されるが、添付の特許請求の範囲及びその均等物の全ての趣旨並びに範囲内にあるものと解釈される。
【図１】
2018502262.tif 000004
【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１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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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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【国際調査報告】
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