JP2007314996A

JP2007314996A - 伸展・収納機構を有する構造体

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Publication number: JP2007314996A
Application number: JP2006144274A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Morishita; 郁郎森下
Original assignee: JOYO KIKAI KK
Current assignee: JOYO KIKAI KK
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】
本発明は、多段式の構造体を一体的に伸展・収納する機構を備えた構造体に係る。本発明の課題は、水平状態、垂直状態の区別なく伸展収納が可能で、特定の段数に限定されない複数段の伸展・収納機構を有する構造体を提供することにある。また、伸展・収納を動力を利用して駆動する場合には、最下段の駆動手段においてのみ駆動源を設けることにより、全段の伸展・収納を可能ならしめることにある。
【解決手段】
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、第3の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、搬送部材は第2の構造体に連結され、第2の駆動手段は搬送・駆動ベルトであって、搬送・駆動ベルトの一箇所が第1の構造体に連結され、搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第3の構造体に連結されるようにした構成となっている。
【選択図】図4

Description

本発明は、伸展・収納機構を有する構造体に係り、更に詳細には多段式の構造体を一体的に伸展・収納する機構を備えた構造体に係る。

伸展・収納する機構を備えた構造体の代表的な応用例として多段梯子がある。このような伸展・収納する機構を備えた多段梯子として、図1に示す構成が知られている。

図1に示す従来技術としての多段梯子においては、ベース部材の案内部に相当する下梯子１１の脚柱２０に沿って下段の可動部材としての中梯子１２を往復摺動可能に取付けるとともに、同中梯子１２に往復摺動自在に上段の可動部材としての上梯子１３を取付け、前記下梯子１１と中梯子１２にそれぞれ滑車１４を配設するとともに、両者間に滑車１４を介してロープ１５を掛け渡し、同ロープ１５の引き動作により、中梯子１２を往復摺動させて伸縮可能とし、さらに、下梯子１１と、中梯子１２と、上梯子１３とにまたがって平ベルト１６を掛け渡し、中梯子１２の往復摺動に連動して上梯子１３を往復摺動可能に構成したものである（特許文献１参照）。

このような構成とすることにより、ロープ１５を引くと中梯子１２が伸長上昇し、この中梯子１２の上昇に同調して上梯子１３が伸長上昇するようになり、下、中、上梯子１１，１２，１３からなる三段梯子の伸縮を簡単な操作で行うことができる。

しかし、このような構成では、確かに中梯子１２の上昇に同調して上梯子１３を伸長上昇させることはできるが、図２に示すように、上梯子１３を上昇させた使用状態で、上梯子１３を単独でさらに引き上げた場合、平ベルト１６の長さが許す限り上昇してしまう構造となっていた。

これは、上梯子１３の上昇動作に関しては、平ベルト１６以外にはその動きを規制する構成が備わっていないためであり、たとえ、上梯子１３が平ベルト１６で連結されており、中梯子１２から完全に抜けてしまうようなことは無いとはいえ、例えば、かかる従来の多段梯子を屋根などに立て掛けて使用している際に、上梯子１３を屋根上から引っ張ると、上梯子１３の下端部が中梯子１２の上端部から脱落するおそれがあり、これでは極めて不安定となって危険な状態になってしまうおそれがあった。

このような問題を解決した多段梯子として、図３に示すものがある。この多段梯子Ａは、固定脚であり、脚柱１０を具備する下梯子Ａ１と、脚柱２０を具備する中梯子Ａ２と、上端にフック９０を設け、脚柱３０を具備する上梯子Ａ３とからなる三連の伸縮梯子として構成されており、中梯子Ａ２は下梯子Ａ１に対して往復摺動自在、上梯子Ａ３は中梯子Ａ２に対して往復摺動自在に取付けられている。

多段梯子Ａは、中梯子Ａ２を往復摺動動作させつつ、これに同調して上梯子Ａ３を往復摺動動作させるための伸縮機構を備えており、同伸縮機構は、操作帯としての操作ロープ４と、上梯子Ａ３を前記中梯子Ａ２と同調させて往復摺動動作させるための同調帯としての平ベルトからなる同調ベルト５とを具備している。

前記操作ロープ４は、その両端を中梯子Ａ２の対向する一対の脚柱２０，２０にそれぞれ連結固定するとともに、下梯子Ａ１と中梯子Ａ２と上梯子Ａ３とにまたがって複数の滑車を介して掛け渡している。そして、操作ロープ４の中途部を、上梯子Ａ３に吊支されている弾性帯９に巻回して係合させている。

また、操作ロープ４の動きをロックするための操作帯ロック手段としてのロック部２２を、下梯子Ａ１の一側の脚柱１０の外側面に設け、操作ロープ４を巻き付け可能な構成としている。

このような構成とすることにより、操作ロープ４をロックすることにより、上梯子Ａ３を単独で引き上げようとしても、上梯子Ａ３は操作ロープ４によって動きが止められて引き上げることはできない。したがって、例えば多段梯子Ａを屋根などに立て掛けて使用している際に、上梯子Ａ３を屋根上から引っ張ったとしても、上梯子Ａ３は上昇移動することがなく、同上梯子Ａ３が中梯子Ａ２の上端部から脱落するおそれもなくて安全に使用することができるようになっている（特許文献２参照）。

しかしながら、これらの先行技術に係る多段梯子は、３段以上の多段の梯子には適用することができず、また収納は梯子の自重でのみ行えるようになっているため、例えば、水平方向に伸展させた場合には、収納させることができないという問題があった。
特開2001-342783号公報特開2004-100211号公報

本発明は、かかる問題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、水平状態、垂直状態の区別なく伸展収納が可能で、特定の段数に限定されない複数段の伸展・収納機構を有する構造体を提供することにある。また、伸展・収納を動力を利用して駆動する場合には、最下段の駆動手段においてのみ駆動源を設けることにより、全段の伸展・収納を可能ならしめるものである。

上記課題を解決するため、請求項1に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段は搬送・駆動ベルトであって、当該搬送・駆動ベルトの一箇所が第1の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第3の構造体に連結され
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられている。

また、請求項２に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段と第3の駆動手段は搬送・駆動ベルトであって、
当該第2の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第1の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第2の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第4の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられている。

また、請求項３に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の駆動手段を備えた第4の構造体と、
第5の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段、第3の駆動手段、および第4の駆動手段は搬送・駆動ベルトであって、
当該第2の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第1の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第2の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第4の構造体に連結され、
当該第4の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第3の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第5の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第4の構造体と当該第5の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられていることを特いることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。

また、請求項４に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
請求項1乃至3に記載の伸展・収納機構を有する構造体において、前記第1の駆動手段は、
(1) 駆動源を備えたボールネジ
(2) 駆動源を備えた流体シリンダ
(3) 駆動源を備えたリニアアクチュエータ
(4) 駆動源を備えた搬送・駆動ベルト
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成るようにしている。

また、請求項５に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
請求項1乃至4に記載の伸展・収納機構を有する構造体において、前記搬送・駆動ベルトは、
(1) 少なくとも2個のプーリと歯付ベルトを備えた搬送・駆動ベルト
(2) 少なくとも2個のプーリとチェーンベルトを備えた搬送・駆動ベルト
(3) 少なくとも2個のプーリと平ベルトを備えた搬送・駆動ベルト
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成るようにしている。

また、請求項６に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段は、伸展用ベルトと収納用ベルト並びに少なくとも2つのプーリを備え、
伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられるようにした。

また、請求項７に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段と第3の駆動手段の各々は伸展用ベルトと収納用ベルト並びに少なくとも2つのプーリを備え、
当該第2の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられるようにした。

また、請求項８に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の駆動手段を備えた第4の構造体と、
第5の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段、第3の駆動手段、および第4の駆動手段の各々は伸展用ベルトと収納用ベルト並びに少なくとも2つのプーリを備え、
当該第2の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第4の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第3の構造体に連結され、他端は第5の構造体に連結され、
当該第4の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第3の構造体に連結され、他端は第5の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第4の構造体と当該第5の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられるようにした。

また、請求項９に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
請求項6乃至8に記載の伸展・収納機構を有する構造体において、前記第1の駆動手段は、
(1) 駆動源を備えたボールネジ
(2) 駆動源を備えた流体シリンダ
(3) 駆動源を備えたリニアアクチュエータ
(4) 駆動源を備えた搬送・駆動ベルト
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成るようにした。

また、請求項２に記載した発明においては次のような構成とした。すなわち、
請求項6乃至9に記載の伸展・収納機構を有する構造体において、前記各駆動手段の伸展用ベルトと収納用ベルトの各々が、
(1)歯付ベルト
(2)チェーンベルト
(3)平ベルト
(4)ワイヤ
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成るようにした。

本発明は、上記した構成とすることにより、水平状態、垂直状態の区別なく伸展収納が可能で、特定の段数に限定されない複数段の伸展・収納機構を有する構造体を提供することができる。また、伸展・収納を動力を利用して駆動する場合には、最下段の駆動手段においてのみ駆動源を設けることにより、全段の伸展・収納を可能ならしめ、ハーネスを各段に這わせることも必要なく、簡単な構造にするみとが可能となる。更に、各段が同時に均等に駆動されるため、短時間での伸展・収納が可能となる。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。

図4は、3段式の伸展・収納機構を有する構造体の伸展時の状態、および収納時の側方断面図を示したものである。

図4における伸展・収納機構を有する構造体は、第1段目の構造物になる第1の構造体110と、第2目の構造物になる第2の構造体120と、第3段目の構造物になる第3の構造体130とを備えている。

第1の構造体110には、第2の構造体120を伸展・収納させるように直線往復運動させるための第1の駆動手段が備えられている。第1の駆動手段としては、直線往復運動することができる部材を備えているものであればどのようなものでも使用することができるが、図4では、搬送・駆動ベルトを使用した方式のものを示してある。搬送・駆動ベルトは二つのプーリー111、112とこの二つのプーリー111、112に掛け回したタイミングベルト115から成る。この二つのプーリー111、112は第1の構造体110の後端側、および前端側にそれぞれ回動自在に取り付けられている。このタイミングベルト115の所定位置114には、第2の構造体120の後端部が機械的に結合されている。

また、第1の構造体110には、後述する第2の駆動手段の搬送・駆動ベルトを機械的に固定するための構造物118が設けられている。

第2の構造体120には、第3の構造体130を伸展・収納させるように直線往復運動させるための第2の駆動手段が備えられている。第2の駆動手段は、搬送・駆動ベルトを使用したものであって、二つのプーリー121、122とこの二つのプーリー121、122に掛け回したタイミングベルト125から成る。この二つのプーリー121、122は第2の構造体120の後端側、および前端側にそれぞれ回動自在に取り付けられている。このタイミングベルト125の所定位置124には、第3の構造体130の後端部が機械的に結合されている。

上述したタイミングベルト115、125およびプーリー111、112、121、122としては、荷重条件等に従って市販されている標準的なものの中から選択して使用することができる。

第1の構造体には第2の構造体が摺動しつつ直線往復運動可能なようにガイドレール等を利用して取り付けられている。

また、第2の構造体には第3の構造体が摺動しつつ直線往復運動可能なようにガイドレール等を利用して取り付けられている。

図4においては、第2の構造体は第1の構造体の中に、第3の構造体は第2の構造体の中にそれぞれ収納されるようなこうぞうそれぞれ収納されるような構造として示されているが、このような構造に限定される訳ではなく、例えば、第1の構造体の下面に第2の構造体を取り付け、更に第2の構造体の下面に第3の構造体を取り付けるようにすることができ、使用環境に合わせた構造様式とすることができる。

次に、図4に示す、3段式の伸展・収納機構を有する構造体の伸展・収納動作について説明する。

第1の駆動手段である搬送・駆動ベルトは、手で動かすこともできるが、後述するように動力を使用して駆動することもできる。

まず、第1の駆動手段のタイミングベルト115を図中Aの方向へ動かすと、第2の構造体120の後端部がタイミングベルト115に機械的に結合されているので、第2の構造体120がタイミングベルト115の動きに合わせて図中右側の方向へ移動する。

第2の駆動手段のタイミングベルト125は、第1の構造体110の構造物118に機械的に結合されているため、第二の構造体が右側の方向へ移動するのに合わせて、タイミングベルト125も図中Aの方向と同じ方向に回転する。

更に、第3の構造体130の後端部がタイミングベルト125に機械的に結合されているので、第3の構造体130がタイミングベルト125の動きに合わせて図中右側の方向へ移動する。

このように第1の駆動手段である搬送・駆動ベルトを図中Aの方向へ動かすことにより、3段式の伸展・収納機構を有する構造体の収納動作を行わせることができる。なお、ここで、第2の構造体120と第3の構造体130は同時に、同じ速度で移動することになる。

また、以上の説明から容易に理解できるように、第1の駆動手段である搬送・駆動ベルトを図中Aの方向とは反対の方向へ動かすことにより、3段式の伸展・収納機構を有する構造体の伸展動作を行わせることができる。

以上、3段式の伸展・収納機構を有する構造体について説明してきたが、更に多段の伸展・収納機構を有する構造体を構成することもできる。例えば、第2の駆動手段を備えた第2の構造体と同じ機能をもたせた構造体を第2の構造体の次に更に1段備えるようにすることにより4段式の伸展・収納機構を有する構造体を構成することができ、これを更に2段備えるようにすることにより5段式の伸展・収納機構を有する構造体を構成することができる。

従って、本発明における伸展・収納機構を有する構造体の段数には制限がなく、何段でも構成することができる。

図4に示す実施例では、第1の駆動手段として搬送・駆動ベルトを使用した方式のものを示したが、上述したように第1の駆動手段としては直線往復運動することができる部材を備えているものであればどのようなものでも使用することができる。例えば、ボールネジ、流体シリンダ、リニアアクチュエータ等に直線往復運動する構造物を取り付けることによって搬送・駆動ベルトと同様に第1の駆動手段として利用することもできる。

また、図4に示す実施例では、駆動手段としては各段に一式ずつ配置したものについて説明したが、各段に複数の駆動手段を平行して配置することもできる。

また、図4に示す実施例では、駆動手段に特別な駆動源を設けていないものを示したが、図5に示す実施例のように、第1の駆動手段に動力源を設けることもできる。例えば、図5に示すように駆動プーリー113をタイミングベルト115の途中に設け、この駆動プーリー113に図示しない電動モーター等の動力源を接続して、伸展・収納機構を有する構造体の駆動制御を行うことが可能となる。

なお、上述したように第1の駆動手段としてボールネジ、流体シリンダ、リニアアクチュエータ等を利用することができ、これらを電動モーター、圧力流体、電気エネルギ等の動力源によって駆動制御することもできる。

また、図4に示す実施例では、第1の駆動手段および第2の駆動手段として、搬送・駆動ベルトを使用した方式であって、2個のプーリーとタイミングベルトのような歯付ベルトを使用したものを例示したが、これ以外にも、2個のプーリーとチェーンベルトを使用したもの、2個のプーリーと平ベルトを使用したもの等を適用することもできる。

図6は、更に別の実施例であって、3段式の伸展・収納機構を有する構造体の伸展時の状態、および収納時の側方断面図を示したものである。

以下、この実施例について説明する。

図6における伸展・収納機構を有する構造体は、第1段目の構造物になる第1の構造体210と、第2目の構造物になる第2の構造体220と、第3段目の構造物になる第3の構造体230とを備えている。

第1の構造体210には、第2の構造体220を伸展・収納させるように直線往復運動させるための第1の駆動手段が備えられている。第1の駆動手段としては、直線往復運動することができる部材を備えているものであればどのようなものでも使用することができるが、図6では、搬送・駆動ベルトを使用した方式のものを示してある。搬送・駆動ベルトは二つのプーリー211、212とこの二つのプーリー211、212に掛け回したタイミングベルト215から成る。この二つのプーリー211、212は第1の構造体210の後端側、および前端側にそれぞれ回動自在に取り付けられている。このタイミングベルト215の所定位置214には、第2の構造体220の後端部が機械的に結合されている。

また、第1の構造体210には、後述する第2の駆動手段の伸展用ベルト226と収納用ベルト225を機械的に固定するための構造物218, 219がそれぞれ設けられている。

第2の構造体220には、第3の構造体230を伸展・収納させるように直線往復運動させるための第2の駆動手段が備えられている。第2の駆動手段は、例えば、タイミングベルトを使用した伸展用ベルト226と収納用ベルト225、および二つのプーリー221、222とから成る。この二つのプーリー221、222は第2の構造体220の後端側、および前端側にそれぞれ回動自在に取り付けられている。伸展用ベルト226の一端は構造物218に機械的に固定されると共にプーリー222に掛け回され、伸展用ベルト226の他端は第3の構造体230の後端231に固定される。一方、収納用ベルト225の一端は構造物219に機械的に固定されると共にプーリー221に掛け回され、収納用ベルト225の他端は第3の構造体230の後端232に固定される。

上述したタイミングベルト215、伸展用ベルト226、収納用ベルト225およびプーリー211、212、221、222としては、荷重条件等に従って市販されている標準的なものの中から選択して使用することができる。

図6においては、第2の構造体は第1の構造体の中に、第3の構造体は第2の構造体の中にそれぞれ収納されるようなこうぞうそれぞれ収納されるような構造として示されているが、このような構造に限定される訳ではなく、例えば、第1の構造体の下面に第2の構造体を取り付け、更に第2の構造体の下面に第3の構造体を取り付けるようにすることができ、使用環境に合わせた構造様式とすることができる。

次に、図6に示す、3段式の伸展・収納機構を有する構造体の伸展・収納動作について説明する。

まず、第1の駆動手段のタイミングベルト215を図中Aの方向へ動かすと、第2の構造体220の後端部がタイミングベルト215に機械的に結合されているので、第2の構造体220がタイミングベルト215の動きに合わせて図中右側の方向へ移動する。

第2の駆動手段である伸展用ベルト226の一端は構造物218に機械的に固定されると共に他端は第3の構造体230の後端231に固定されており、収納用ベルト225の一端は構造物219に機械的に固定されると共に他端は第3の構造体230の後端232に固定されているため、第二の構造体が右側の方向へ移動するのに合わせて、伸展用ベルト226と収納用ベルト225も図中Aの方向と同じ方向に回転するように移動する。

更に、第3の構造体130の後端部が収納用ベルト225に機械的に結合されているので、第3の構造体130が収納用ベルト225の動きに合わせて図中右側の方向へ移動する。
このように第1の駆動手段である搬送・駆動ベルトを図中Aの方向へ動かすことにより、3段式の伸展・収納機構を有する構造体の収納動作を行わせることができる。なお、ここで、第2の構造体220と第3の構造体230は同時に、同じ速度で移動することになる。

図6に示す実施例では、第1の駆動手段として搬送・駆動ベルトを使用した方式のものを示したが、上述したように第1の駆動手段としては直線往復運動することができる部材を備えているものであればどのようなものでも使用することができる。例えば、ボールネジ、流体シリンダ、リニアアクチュエータ等に直線往復運動する構造物を取り付けることによって搬送・駆動ベルトと同様に第1の駆動手段として利用することもできる。

また、図6に示す実施例では、駆動手段としては各段に一式ずつ配置したものについて説明したが、各段に複数の駆動手段を平行して配置することもできる。

また、図6に示す実施例では、駆動手段に特別な駆動源を設けていないものを示したが、図7に示す実施例のように、第1の駆動手段に動力源を設けることもできる。例えば、図7に示すように駆動プーリー213をタイミングベルト215の途中に設け、この駆動プーリー213に図示しない電動モーター等の動力源を接続して、伸展・収納機構を有する構造体の駆動制御を行うことが可能となる。

また、図6に示す実施例では、第1の駆動手段として、搬送・駆動ベルトを使用した方式であって、2個のプーリーとタイミングベルトのような歯付ベルトを使用したものを例示したが、これ以外にも、2個のプーリーとチェーンベルトを使用したもの、2個のプーリーと平ベルトを使用したもの等を適用することもできる。また、伸展ベルトおよび収納ベルトとしては、歯付ベルト、チェーンベルト、平ベルト、およびワイヤ等、またはこれらの組合せとして使用することもできる。

ここで開示した伸展・収納機構を備えた構造体は、垂直または水平状態において伸展・収納する梯子のような構造物として利用できるのは勿論のこと、物品の搬送用ロボットのアーム等にも利用することができる。

図1は、従来技術の多段梯子として利用されている伸展機構を有する構造体であって、収納された状態を示すものである。図2は、従来技術の多段梯子として利用されている伸展機構を有する構造体であって、伸展された状態を示すものである。図3は、第2の従来技術を示したものであり、多段梯子として利用されている伸展機構を有する構造体であって、伸展された状態を示すものである。図4は、本発明に係る3段式の伸展・収納機構を有する構造体の伸展時の状態、および収納時の側方断面図を示したものである。図5は、図4で示す3段式の伸展・収納機構を有する構造体に、駆動手段を駆動する駆動源を設けたものを示したものである。図6は、本発明に係る更に別の実施例である3段式の伸展・収納機構を有する構造体の伸展時の状態、および収納時の側方断面図を示したものである。図7は、図6で示す3段式の伸展・収納機構を有する構造体に、駆動手段を駆動する駆動源を設けたものを示したものである。

符号の説明

110, 210 第1の構造体
120, 220 第2の構造体
130, 230 第3の構造体
111, 112, 121, 122, 211, 212, 221, 222 プーリー
115, 125, 215 タイミングベルト
225 収納ベルト
226 伸展ベルト

Claims

第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段は搬送・駆動ベルトであって、当該搬送・駆動ベルトの一箇所が第1の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第3の構造体に連結され
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられていることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段と第3の駆動手段は搬送・駆動ベルトであって、
当該第2の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第1の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第2の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第4の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられていることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の駆動手段を備えた第4の構造体と、
第5の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段、第3の駆動手段、および第4の駆動手段は搬送・駆動ベルトであって、
当該第2の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第1の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第2の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第4の構造体に連結され、
当該第4の駆動手段の搬送・駆動ベルトの一箇所が第3の構造体に連結され、当該搬送・駆動ベルトの更に別の一箇所が第5の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第4の構造体と当該第5の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられていることを特いることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
請求項1乃至3に記載の伸展・収納機構を有する構造体であって、前記第1の駆動手段は、
(1) 駆動源を備えたボールネジ
(2) 駆動源を備えた流体シリンダ
(3) 駆動源を備えたリニアアクチュエータ
(4) 駆動源を備えた搬送・駆動ベルト
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成ることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
請求項1乃至4に記載の伸展・収納機構を有する構造体であって、前記搬送・駆動ベルトは、
(1) 少なくとも2個のプーリと歯付ベルトを備えた搬送・駆動ベルト
(2) 少なくとも2個のプーリとチェーンベルトを備えた搬送・駆動ベルト
(3) 少なくとも2個のプーリと平ベルトを備えた搬送・駆動ベルト
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成ることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段は、伸展用ベルトと収納用ベルト並びに少なくとも2つのプーリを備え、
伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられていることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段と第3の駆動手段の各々は伸展用ベルトと収納用ベルト並びに少なくとも2つのプーリを備え、
当該第2の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられていることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
第1の駆動手段を備えた第1の構造体と、
第2の駆動手段を備えた第2の構造体と、
第3の駆動手段を備えた第3の構造体と、
第4の駆動手段を備えた第4の構造体と、
第5の構造体とから成る伸展・収納機構を有する構造体であって、
当該第1の駆動手段は、直線往復運動可能な搬送部材を備え、当該搬送部材は第2の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段、第3の駆動手段、および第4の駆動手段の各々は伸展用ベルトと収納用ベルト並びに少なくとも2つのプーリを備え、
当該第2の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第2の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第1の構造体に連結され、他端は第3の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第3の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第2の構造体に連結され、他端は第4の構造体に連結され、
当該第4の駆動手段の伸展用ベルトは１つのプーリに架かりその一端は第3の構造体に連結され、他端は第5の構造体に連結され、
当該第4の駆動手段の収納用ベルトは他のプーリに架かりその一端は第3の構造体に連結され、他端は第5の構造体に連結され、
当該第1の構造体と当該第2の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第2の構造体と当該第3の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第3の構造体と当該第4の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられ、
当該第4の構造体と当該第5の構造体は互いに往復摺動可能に組みつけられていることを特いることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
請求項6乃至8に記載の伸展・収納機構を有する構造体であって、前記第1の駆動手段は、
(1) 駆動源を備えたボールネジ
(2) 駆動源を備えた流体シリンダ
(3) 駆動源を備えたリニアアクチュエータ
(4) 駆動源を備えた搬送・駆動ベルト
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成ることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。
請求項6乃至9に記載の伸展・収納機構を有する構造体であって、前記各駆動手段の伸展用ベルトと収納用ベルトの各々が、
(1)歯付ベルト
(2)チェーンベルト
(3)平ベルト
(4)ワイヤ
の中から選ばれた１つまたは複数のものの組合せから成ることを特徴とする伸展・収納機構を有する構造体。