JP2007173118A

JP2007173118A - 可動アーム及び可動アームの設計方法

Info

Publication number: JP2007173118A
Application number: JP2005371020A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyasaki; 弘宮先
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-07-05
Also published as: CN100587310C; TW200724821A; CN1987190A; TWI302975B; US20070145204A1

Abstract

【課題】耐用期間が延長された可動アーム及びその設計方法を提供する。
【解決手段】取付面に固定される基台１と、基台１に対して重心の位置を変化させるように回動可能に枢着されて支持対象物ＯＢが取り付けられる可動体２と、可動体２を基台１に対して所定の復帰位置に復帰させる向きに付勢する復帰体３とを備える。基台１に対する可動体２の位置に関わらず、可動体２に作用する重力と復帰体３による付勢力とが釣り合うように、復帰体３の弾性係数と、復帰位置における復帰体３の変形量と、各部の寸法とが決定されている。摩擦力によらず復帰体３の弾性力により可動体２の位置を維持しているから、摩耗の影響を受けにくいので、摩擦力によって可動体２の位置を維持する場合よりも長期間の使用に耐え得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具等の支持対象物を支持する可動アーム及びその設計方法に関するものである。

従来から、取付面に対して固定される基台と、一端が基台に枢着されて他端に支持対象物が取り付けられる可動体とを有し、照明器具やカメラなどの支持対象物を取付面に対して変位自在に支持する可動アームが提供されている。

従来の可動アームでは、可動体の基台に対する位置は、可動体と基台との間の摩擦力によって維持されていた（例えば、特許文献１参照）。
特公平６−４２３２３号公報

しかし、可動体を基台に対して変位させる度に可動体と基台との接触部が摩耗するので、いずれは摩擦力が働かなくなって可動体の位置が維持できなくなり、あるいは、可動体の向きが歪んで引掛かりが生じ可動体を回動させることが困難となるため、耐用期間が短かった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、耐用期間が延長された可動アーム及びその設計方法を提供することにある。

請求項１の発明は、取付面に取り付けられる基台と、支持対象物を支持するとともに基台に対する支持対象物の位置を変化させるように基台に対して回動可能に枢着された可動体と、可動体において基台に対する回動軸から離れた位置並びに基台において可動体の回動軸から離れた位置にそれぞれ連結され、可動体に対する連結位置と基台に対する連結位置とを互いに近づける又は遠ざける方向の弾性を有し、可動体を基台に対して所定の復帰位置に復帰させる向きに付勢する復帰体とを備え、基台において復帰体に対する連結位置と可動体の回動軸とが同一鉛直面上に位置する向きであって復帰位置において可動体と支持対象物との全体としての重心が可動体の基台に対する回動軸よりも上側に位置する向きで基台が取付面に取り付けられているときに、少なくとも可動体と支持対象物との全体としての重心が可動体の基台に対する回転軸に対して水平方向に並ぶ位置と復帰位置との間では、基台に対する可動体の位置に関わらず、重力による復帰位置からの変位量を増す力と、復帰体による復帰位置へ復帰させる力とが互いに釣り合うように、復帰体の弾性係数と、復帰位置における復帰体の変形量と、各部の寸法とが決定されていることを特徴とする。

この発明によれば、可動体の基台に対する位置が、摩擦力によらず復帰体の弾性力により維持されることにより、摩耗の影響を受けにくいから、摩擦力によって可動体の位置を維持する場合よりも耐用期間が延長される。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、基台と可動体との間に、基台と可動体とのいずれよりも摩擦係数の低い材料からなる滑り体を介在させたことを特徴とする。

この発明によれば、基台と可動体との間に作用する摩擦力が低減されるから、可動体を動作させるために必要な操作力が低減される。

請求項３の発明は、請求項１の可動アームを設計する方法であって、復帰体の弾性係数と、復帰位置における復帰体の変形量と、各部の寸法とが満たすべき条件を、可動体の基台に対する位置を表すパラメータに関する恒等式を解くことにより算出することを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも可動体の重心が可動体の基台に対する回転軸に対して水平方向に並ぶ位置と復帰位置との間では、基台に対する可動体の位置に関わらず、重力による復帰位置からの変位量を増す力と、復帰体による復帰位置へ復帰させる力とが互いに釣り合うように、例えば可動体の基台に対する位置を表すパラメータに関する恒等式を解くことにより、復帰体の弾性係数と、復帰位置における復帰体の変形量と、各部の寸法とが決定されているので、可動体の基台に対する位置が、摩擦力によらず復帰体の弾性力により維持されることにより、摩耗の影響を受けにくいから、摩擦力によって可動体の位置を維持する場合よりも耐用期間が延長される。

以下、本発明を実施するため最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図１に示すように、取付面としての床面に載置される基台１と、床面に直交する面内で回動可能となるように一端が基台１に対して枢着され他端に例えば照明器具のような支持対象物ＯＢが取り付けられる可動体２と、可動体２と共通の面内で回動可能となるように、基台１において可動体２の回動軸よりも上側に枢着されるとともに、可動体２において基台１に対する回動軸よりも支持対象物ＯＢに近い位置に枢着された復帰体３とを備える。以下、上下方向は図１を基準とし、図１の左上−右下方向を左右方向と呼び、図１の左下―右上方向を前後方向と呼ぶ。

詳しく説明すると、基台１は、図２に示すように、床面に載置される円板形状の台座部１１と、台座部１１の中央部から上方に突設された略直方体形状であって前後両面にそれぞれ可動体２が連結された可動体連結部１２と、可動体連結部１２の上面に突設された６面体形状であって前後両面にそれぞれ復帰体３が連結された復帰体連結部１３とを有する。復帰体連結部１３の左右両面は、それぞれ上方へ向かって左右の寸法を小さくする方向に傾斜している。また、復帰体連結部１３の前後の寸法は可動体連結部１２の前後の寸法よりも小さくなっており、可動体連結部１２の前後の面と復帰体連結部１３の前後の面との間にはそれぞれ段差が形成されている。

可動体２は、図３に示すように、２枚の長細い可動板２１からなる。可動板２１は、厚さ方向を前後方向に向けて支持対象物ＯＢを前後から挟む形でそれぞれ一端が支持対象物ＯＢに連結され、他端が基台１の可動体連結部１２を前後から挟む形で基台１に枢着されている。各可動板２１はそれぞれ例えば金属板からなる。各可動板２１のそれぞれ一端と基台１の可動体連結部１２とには、それぞれ第１の軸挿通穴２１ａ，１２ａが厚さ方向に貫設されており、第１の軸棒４１が各可動板２１の第１の軸挿通穴２１ａ，１２ａにそれぞれ挿通されることにより、可動体２は基台１に対して前後方向に直交する面内で回動可能に枢着されている。

復帰体３は、一端が基台１に枢着される基台側部材３１と、一端が可動体２に連結される可動体側部材３２と、コイルばねからなり基台側部材３１と可動体側部材３２との間に介在する復帰ばね３３とからなる。

可動体側部材３２は、復帰ばね３３に挿通される円柱形状の挿通部３２ａと、外径が挿通部３２ａよりも大きい円板形状であって一面の中央部が挿通部３２ａの軸方向の一端に連結されてこの面に復帰ばね３３の軸方向の一端が弾接するばね受け部３２ｂとを有する。挿通部３２ａにおいてばね受け部３２ｂから離れた側の一端と、各可動板２１において第１の軸挿通穴２１ａよりも長さ方向の中央寄りの位置とには、それぞれ第２の軸挿通穴３２ｃ，２１ｂが前後に貫設されており、可動体側部材３２が可動板２１に前後から挟まれる形で、第２の軸棒４２が各第２の軸挿通穴３２ｃ，２１ｂにそれぞれ挿通されることにより、可動体側部材３２は可動体２に対して前後方向に直交する面内で回動可能に枢着されている。

基台側部材３１は、それぞれ例えば金属板からなり可動体側部材３２と復帰ばね３３とを前後から挟む２個の外郭体３１ａからなる。各外郭体３１ａは、長細い平板形状であって厚さ方向を前後方向に向けられて一端が基台１に連結される本体部３１ｂと、本体部３１ｂの他端から前後方向の内向きに突設されて復帰ばね３３に対し可動体側部材３２のばね受け部３２ｂとは反対側の端に弾接するばね受け部３１ｃと、本体部３１ｂの幅方向の両端からそれぞれ前後方向の内向きに突設されて復帰ばね３３と可動体側部材３２とを挟む挟み部３１ｄとを有する。復帰ばね３３は、軸方向に関して基台側部材３１のばね受け部３１ｃと可動体側部材３２のばね受け部３２ｂとの間に挟まれることにより、軸方向において常に自然長よりも圧縮された圧縮ばねとなっている。また、各外郭体３１ａにおいてそれぞれ本体部３１ｂのばね受け部３１ｃから離れた側の端部と、基台１の復帰体連結部１３とには、それぞれ第３の軸挿通穴３１ｅ，１３ａが前後に貫設されており、第３の軸棒４３が各第３の軸挿通穴３１ｅ，１３ａに前後に挿通されることにより、基台側部材３１は基台１に対して前後方向に直交する面内で回動可能に枢着されている。これまでに述べた各軸棒４１，４２，４３としては、例えばボルトであって軸部において頭部から離れた側の端部にのみねじ山が設けられたものが用いられ、軸挿通穴１２ａ，１３ａ，２１ａ，２１ｂ，３１ｅ，３２ｃへの挿通後にねじ山にナット（図示せず）を螺合させることによって脱落を防止される。

各挟み部３１ｄの本体部３１ｂからの突出寸法は、基台１の復帰体連結部１３の前後の寸法の半分程度としてあり、基台側部材３１が基台１に取りつけられた状態では、各外郭体３１ａは互いの挟み部３１ｄの先端面同士を突き合わせる形となる。そして、可動体側部材３２は、互いに対向する挟み部３１ｄの間に挟まれることにより、基台側部材３１に対して挿通部３２ａの軸方向にスライド可能にガイドされている。つまり、基台側部材３１がどのように回動しても、基台側部材３１の長手方向と、可動体側部材３２の挿通部３２ａの軸方向と、復帰ばね３３の軸方向とが常に一致する。また、復帰ばね３３において、軸方向の両端のうち復帰体３と基台１との連結部から離れた側の一端が基台側部材３１に弾接し、軸方向の両端のうち復帰体３と可動体２との連結部から離れた側の一端が可動体側部材３２に弾接していることにより、圧縮ばねである復帰ばね３３の弾性力は、復帰体３において基台１に対する連結部と可動体２に対する連結部とを互いに近付ける方向、すなわち、復帰体３の全長を短くする方向に作用する。

また、第１の軸挿通穴１２ａと第３の軸挿通穴１３ａとは軸方向が互いに平行であって上下に並べて設けられている。そして、第１の軸棒４１の中心軸すなわち可動体２の基台１に対する回動軸と、第３の軸棒４３の中心軸すなわち復帰体３の基台１に対する回動軸とは、基台１の台座部１１の底面に直交する同一平面上に位置し、基台１が水平面に載置された状態では、可動体２の基台１に対する回動軸は復帰体３の基台１に対する回動軸の鉛直下側に位置する。

ここで、基台１の第１の軸挿通穴１２ａには、滑り体としての円筒形状の第１の滑り軸受け５１が挿入されており、第１の軸棒４１は第１の滑り軸受け５１に挿通されている。また、可動体側部材３２の前後両側において、可動体側部材３２の挿通部３２ａと可動板２１との間には、それぞれ第２の軸棒４２が挿通されて軸方向の端面のうち一方を可動体側部材３２に近接させ他方を可動板２１に近接させる円筒形状の第２の滑り軸受け５２を介在させている。さらに、基台１の第３の軸挿通穴１３ａには、円筒形状の第３の滑り軸受け５３が挿入されており、第３の軸棒４３は第３の滑り軸受け５３に挿通されている。各滑り軸受け５１，５２，５３の材料としては、それぞれ台座１や可動体２や復帰体３よりも摩擦係数が低い材料が用いられ、具体的には例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリアセタールのような比較的に摩擦係数の低い合成樹脂を用いることができる。滑り軸受け５１，５２，５３により、台座１と可動体２と復帰体３との間に作用する摩擦力が低減され、台座１に対して可動体２を回動させる際に必要な操作力が低減されている。

以下、基台１が水平面上に載置された場合における本実施形態の動作について、本実施形態の構造を模式的に示した図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。既に述べたように、復帰体３は、全長を短くする方向、すなわち、基台１に対する回動軸Ａ３（第３の軸棒４３の中心軸）と可動体２に対する回動軸Ａ２（第２の軸棒４２の中心軸）とを互いに近付ける方向の弾性を有する。

可動体２における基台１に対する回動軸Ａ１（第１の軸棒４１の中心軸）と復帰体３に対する回動軸Ａ２との間の距離や、基台１において可動体２の回動軸Ａ１と復帰体３の回動軸Ａ３との間の距離は、可動体２や基台１が殆ど弾性変形しないことからそれぞれ略一定である。また、基台１において復帰体３の回動軸Ａ３は可動体２の回動軸Ａ１の鉛直上方に位置している。従って、可動体２が基台１に対して回動して取り得る位置のうち、復帰体３において基台１に対する回動軸Ａ３と可動体２に対する回動軸Ａ２との距離が最小になる位置、すなわち復帰ばね３３の変形量が最小となる位置は、図４（ａ）のように可動体２において復帰体３に対する回動軸Ａ２の位置を基台１に対する回動軸Ａ１の鉛直上側とするように直立した位置である。つまり、復帰体３の弾性力は可動体２を図４（ａ）のように直立した状態に復帰させるように作用するのであって、本実施形態では可動体２が取り得る位置のうち図４（ａ）のように直立した位置が復帰位置である。また、復帰位置において復帰ばね３３の変形量は最小となるが、この状態でも既に復帰ばね３３は自然長に対して圧縮されている。また、本実施形態では、可動体２の形状は、可動体２の基台１に対する回動軸Ａ１と復帰体３に対する回動軸Ａ２とを含む平面に関して対称としてある。さらに、支持対象物ＯＢは、外形が上記平面に関して対称となっており重心が上記平面上に位置する。従って、復帰位置では、可動体２と支持対象物ＯＢとの全体としての重心は、基台１に対する可動体２の回動軸の鉛直上側に位置する。

そして、図４（ａ）の復帰位置から、図４（ｂ）に示すように可動体２が傾くと、復帰体３においては基台１に対する回動軸Ａ３と可動体２に対する回動軸Ａ２との距離が大きくなって基台側部材３１のばね受け部３１ｃと可動体側部材３２のばね受け部３２ｂとの間の距離が小さくなることにより復帰ばね３３がさらに圧縮される。可動体２の復帰位置からの変位量が増すほど、復帰ばね３３の変形量（圧縮量）が大きくなって復帰体３の弾性力すなわち復帰力が増大するが、同時に、可動体２や支持対象物ＯＢに作用する重力のうち可動体２によって受けられていた成分が減少して可動体２を更に倒す方向に作用する成分が増大する。

本実施形態は、復帰体３による可動体２を復帰させる力と、重力による可動体２を更に倒す力とが、図４（ａ）の復帰位置と、図４（ｃ）のように可動体２が長さ方向を水平方向へ向ける位置との間で、基台１に対する可動体２の位置（以下、単に「可動体２の位置」という。）によらず釣り合うようにするものである。これを実現するために満たされるべき条件を算出する具体的な方法を、以下に説明する。

復帰ばね３３の自然長をａとおき、復帰位置における復帰ばね３３の圧縮量をｂとおく。つまり、復帰位置での復帰ばね３３の長さはａ−ｂである。また、復帰位置において、基台１に対する復帰体３の回動軸Ａ３と復帰ばね３３との距離をｃ１とおき、可動体２に対する復帰体３の回動軸Ａ２と復帰ばね３３との距離をｃ２とおき、ｃ１＋ｃ２＝ｃとおく。すなわち、復帰位置では、復帰体３における基台１に対する回動軸Ａ３と可動体２に対する回動軸Ａ２との距離は、復帰ばね３３の長さａ−ｂとそれ以外の部分の長さｃとの合計としてａ−ｂ＋ｃと表される。

さらに、図５に示すように、可動体２が復帰位置から変位して長さ方向と水平面Ｈとのなす角をθ（ｒａｄ）としている位置（以下、「変位位置」と呼ぶ。）で、復帰体３における基台１に対する回動軸Ａ３と可動体２に対する回動軸Ａ２とを含む平面と、可動体２における基台１に対する回動軸Ａ１と復帰体３に対する回動軸Ａ２とを含む平面とがなす角をα（ｒａｄ）とおく。また、変位位置では復帰位置よりも、復帰体３における基台１に対する回動軸Ａ３と可動体２に対する回動軸Ａ２との距離が増加しているが、この増加した距離をｄとおく。つまり、変位位置では、復帰体３における基台１に対する回動軸Ａ３と可動体２に対する回動軸Ａ２との距離は、ａ−ｂ＋ｃ＋ｄと表される。上記の数値ｄは、復帰位置と比較しての変位位置での復帰体３の変形量すなわち復帰ばね３３の変形量（圧縮量）の増加量でもある。

可動体２における基台１に対する回動軸Ａ１と復帰体３に対する回動軸Ａ２とを含む平面と、復帰体３における基台１に対する回動軸Ａ３との距離Ｌは、θを用いてＬ＝ｘｓｉｎ（π／２−θ）＝ｘｃｏｓθと表され、αを用いて（ａ−ｂ＋ｃ＋ｄ）ｓｉｎαと表される。以上から、次の式１が得られる。

また、支持対象物ＯＢと可動体２と復帰体３と第２の軸棒４２と第２の滑り軸受け５２とに作用する重力は、可動体２において復帰体３に対する回動軸Ａ２付近に作用するものとし、その大きさをＧとおくと、可動体２の変位量を増加させる力Ｐ１は、Ｐ１＝Ｇｃｏｓθと表される。なお、Ｇは周知のモーメント計算により得られる。また、可動体２を復帰させる力Ｐ２は、復帰ばね３３のばね定数をｋとおくと、変位位置における復帰ばね３３の変位量がｂ＋ｄであることから、Ｐ２＝ｋ（ｂ＋ｄ）ｓｉｎαと表される。これらが釣り合う条件はＰ１＝Ｐ２であるから、次の式２が得られる。

式１からｃｏｓθ＝ｓｉｎα・（ａ−ｂ＋ｃ＋ｄ）／ｘを得てこれを式２に代入すると、ｓｉｎαも消え、次の式３が得られる。

式３が成立すれば、可動体２の変位量を増加させる力Ｐ１と可動体２を復帰させる力Ｐ２とが釣り合い、可動体２の位置が安定することになる。ここで、復帰位置に対する変位位置での復帰ばね３３の変形量ｄは、可動体２の復帰位置からの変位量に依存する量であって、すなわち請求項３でいうところの可動体２の基台１に対する位置を表すパラメータである。従って、本実施形態の設計に当たり、可動体２の位置によらず上記の力Ｐ１，Ｐ２が釣り合うために満たすべき条件を求めるには、式３をｄに関する恒等式として解けばよい。この結果、得られる条件は、Ｇ＝ｘｋ、かつ、２ｂ＝ａ＋ｃである。この条件を満たすように復帰ばね３３のばね定数ｋや各部の寸法を適宜決定すれば、可動体２の位置によらず上記の力Ｐ１，Ｐ２が釣り合って可動体２の位置が安定することになる。つまり、上記の条件を満たした可動アームにおいては、可動体２を基台１に対してどのように回動させても、操作力の解除後に支持対象物ＯＢの位置が維持されるのであり、支持対象物ＯＢの位置を維持するための力を加え続ける必要がない。

本発明者は、支持対象物ＯＢの重量が約１５０ｇである場合に、可動体２の長さを約４００ｍｍ、第１の挿通穴１２ａと第３の挿通穴１３ａとの距離を１０ｍｍ、ばね定数を２Ｎ／ｍｍ、復帰ばね３３の自然長ａを９０ｍｍ、復帰位置における復帰ばね３３の圧縮量を４５ｍｍとすることにより、図４（ｃ）の位置において、可動体２の変位量を増加させる力Ｐ１が１．２ｋｇ、可動体２を復帰させる力Ｐ２が１．１ｋｇであって、これらの力Ｐ１，Ｐ２が可動体２の位置によらず略釣り合う可動アームを得ている。

上記構成によれば、図４（ａ）の位置と図４（ｃ）の位置との間では可動体２の位置によらず可動体２の変位量を増加させる力Ｐ１と可動体２を復帰させる力Ｐ２とが釣り合う。また、摩擦力によらず復帰体３の弾性力すなわち復帰ばね３３のばね力により可動体２の位置を維持しているから、摩耗の影響を受けにくいので、摩擦力によって可動体２の位置を維持する場合よりも長期間の使用に耐え得る。

なお、基台１や復帰体３の形状は本実施形態のものに限られず、例えば図６や図７のような形状であってもよい。図６の例と図７の例とは、後述するねじ穴１ａの位置以外は互いに共通する構造を有し、それぞれ可動体２が復帰体３の一方側にのみ設けられており、可動体２や復帰体３の基台側部材３１が円筒形状となっているが、いずれも基本的な構造は図１の例と共通である。すなわち、可動体２は、可動体２と基台１とにそれぞれ設けられた第１の挿通穴（図示せず）に挿通された第１の軸棒４１によって基台１に枢着されている。また、復帰体３は、一端部が第３の軸棒４３を介して基台１に枢着される円筒形状の基台側部材３１と、基台側部材３１に挿入されて基台側部材３１の軸方向にスライド可能であって一端部が第２の軸棒４２を介して可動体２に枢着された円柱形状の可動体側部材３２と、基台側部材３１と可動体側部材３２との間に介在して基台側部材３１からの可動体部材３２の突出寸法を小さくする方向のばね性を有する復帰ばね（図示せず）とを備える。つまり、復帰体３は、全体として、第２の軸棒４２と第３の軸棒４３とを互いに近付ける方向の弾性力を有している。さらに、基台１に対して復帰体３を枢着する第３の軸棒４３は、基台１に対して可動体２を枢着する第１の軸棒４１よりも上側に配置されている。従って、復帰体３の弾性力は、可動体２を直立させる方向に作用する。

図６の例と図７の例とでは、取付面へのねじ止めのためのねじ（図示せず）が螺合するねじ穴１ａがそれぞれ基台１に設けられている。つまり、取付面を構成するパネル（図示せず）に取付面の内側から貫通させたねじをねじ穴１ａに螺合させることや、取付用パネル（図示せず）に挿通されたねじをねじ穴１ａに螺合させるとともに別途ねじ止め等の手段によって取付用パネルを取付面に取り付けることにより、基台１を取付面に固定することができる。図６の例ではねじ穴１ａを側面に開口させてあって取付面としての壁面（図示せず）への取付を可能としており、図７の例ではねじ穴１ａを上面に開口させてあって取付面としての天井面（図示せず）への取付を可能としている。

また、復帰体３として、本実施形態とは逆に、全長を長くする方向、すなわち、基台１に対する回動軸Ａ３と可動体２に対する回動軸Ａ２とを互いに引き離す方向の弾性を有するものを用いてもよい。この場合、本実施形態とは逆に、基台１において復帰体３の回動軸Ａ３を可動体２の回動軸Ａ１の鉛直下方に位置させれば、やはり復帰位置は可動体２が直立する位置となる。

本発明の実施形態を示す斜視図である。同上の要部を示す斜視図である。同上の要部を示す分解斜視図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同上の動作を示す説明図であり、（ａ）は可動体が復帰位置にある状態を示し、（ｂ）は可動体が復帰位置から変位した状態を示し、（ｃ）は（ｂ）よりもさらに可動体の変位量が大きくなった状態を示す。所望の性質を得るために必要な条件を算出する方法を示す説明図である。同上の別の形態を示す斜視図である。同上のさらに別の形態を示す斜視図である。

符号の説明

１基台
２可動体
３復帰体
５１第１の滑り軸受け
５２第２の滑り軸受け
５３第３の滑り軸受け
ＯＢ支持対象物

Claims

取付面に取り付けられる基台と、
支持対象物を支持するとともに基台に対する支持対象物の位置を変化させるように基台に対して回動可能に枢着された可動体と、
可動体において基台に対する回動軸から離れた位置並びに基台において可動体の回動軸から離れた位置にそれぞれ連結され、可動体に対する連結位置と基台に対する連結位置とを互いに近づける又は遠ざける方向の弾性を有し、可動体を基台に対して所定の復帰位置に復帰させる向きに付勢する復帰体とを備え、
基台において復帰体に対する連結位置と可動体の回動軸とが同一鉛直面上に位置する向きであって復帰位置において可動体と支持対象物との全体としての重心が可動体の基台に対する回動軸よりも上側に位置する向きで基台が取付面に取り付けられているときに、
少なくとも可動体と支持対象物との全体としての重心が可動体の基台に対する回転軸に対して水平方向に並ぶ位置と復帰位置との間では、基台に対する可動体の位置に関わらず、重力による復帰位置からの変位量を増す力と、復帰体による復帰位置へ復帰させる力とが互いに釣り合うように、復帰体の弾性係数と、復帰位置における復帰体の変形量と、各部の寸法とが決定されていることを特徴とする可動アーム。
基台と可動体との間に、基台と可動体とのいずれよりも摩擦係数の低い材料からなる滑り体を介在させたことを特徴とする請求項１記載の可動アーム。
請求項１記載の可動アームを設計する方法であって、復帰体の弾性係数と、復帰位置における復帰体の変形量と、各部の寸法とが満たすべき条件を、可動体の基台に対する位置を表すパラメータに関する恒等式を解くことにより算出することを特徴とする可動アームの設計方法。